JPH06230886A - ペンシル型入力装置 - Google Patents

ペンシル型入力装置

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JPH06230886A
JPH06230886A JP1280793A JP1280793A JPH06230886A JP H06230886 A JPH06230886 A JP H06230886A JP 1280793 A JP1280793 A JP 1280793A JP 1280793 A JP1280793 A JP 1280793A JP H06230886 A JPH06230886 A JP H06230886A
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JP
Japan
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movement
input device
movement detection
axis
pen tip
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JP1280793A
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English (en)
Inventor
Masao Koga
正男 古賀
Mitsuru Higashiya
満 東谷
Kunio Sekine
国夫 関根
Kazutomi Tomita
千登美 富田
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PHOTO DEVICE KK
Original Assignee
PHOTO DEVICE KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 使用する場所が限定されることなく、正確に
微妙な位置入力を行う。 【構成】 画面上での位置を指定するために用いられる
コンピューター用の入力装置であって、第1及び第2の
移動検出箇所にそれぞれ設けられ、各移動検出箇所のX
Y平面に関する移動量及び移動方向をそれぞれ検出する
第1並びに第2の移動検出手段、イネーブルスイッチ、
並びにイネーブルスイッチがオン状態とされてからのペ
ン先のXY平面に関する移動量及び移動方向を、第1及
び第2の移動検出手段の各検出値並びに第1及び第2の
検出箇所とペン先との位置関係から求めて出力する演算
処理装置とを有する。また、第3又は第4の検出箇所を
設ける。更に、筆記可能のペンシル型とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピューターの入力
装置に関し、特に、画面上での位置を指定するために用
いられる入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の入力装置は、グラフィカル・ユ
ーザ・インタフェースの普及に伴って多く使用されてき
ており、具体的な例としては、マウスやトラックボール
等の移動方向および移動量を示す信号を出力するもの
や、デジタイザーやライトペン等の座標位置を直接入力
するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の入力装
置のうち、デジタイザーやライトペン等の座標位置を直
接入力するものにおいては、入力装置を所定の場所で動
かす必要がある。ライトペンを使用する場合には、ライ
トペンを画面上で移動させることが必要となり、デジタ
イザーを使用する場合には、所定の盤面上で移動させる
ことが必要となる。このように移動させる場所が限定さ
れるため、使用環境によっては操作が困難になるという
問題点がある。
【0004】一方、マウスやトラックボール等の移動方
向および移動量を示す信号を出力するものは、使用する
場所に関しては特に限定されないために上記のような問
題点は生じないが、操作になれるために時間がかかる。
また、操作になれたとしても微妙な位置入力を行うこと
は困難であり、例えば、文字入力を行うことは極めて難
しいという問題点がある。
【0005】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、使用する場所
が限定されることなく、微妙な位置入力を行うことので
きる入力装置を実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のペンシル型入力
装置は、画面上での位置を指定するために用いられるコ
ンピューター用の入力装置であって、第1および第2の
移動検出箇所にそれぞれ設けられ、各移動検出箇所のX
Y平面に関する移動量および移動方向をそれぞれ検出す
る第1および第2の移動検出手段と、イネーブルスイッ
チと、イネーブルスイッチがオン状態とされてからのペ
ン先のXY平面に関する移動量および移動方向を、第1
および第2の移動検出手段の各検出値と、第1および第
2の検出箇所とペン先との位置関係から求めて出力する
演算処理装置とを有することを特徴とする。
【0007】この場合、Z軸に関する移動量を検出する
ための第3の移動検出手段を設け、演算処理装置は、第
3の移動検出手段の検出値からZ軸に関するペン先の移
動量とXY平面に関する移動量および移動方向を示す信
号を出力するものとしてもよい。
【0008】また、Z軸に関する回転角度を検出するた
めの第4の移動検出手段を設け、演算処理装置は、第4
の移動検出手段の検出値が示すZ軸に関するペン先の回
転角度に基づいて、XY平面に関する移動量および移動
方向を示す信号を補正して出力するものとしてもよい。
【0009】また、これらのいずれにおいても、実際に
筆記を行うための筆記用部材をペン先部に装着してもよ
い。
【0010】
【作用】イネーブルスイッチがオン状態のときにのみ演
算処理装置は、ペン先のXY平面に関する移動量および
移動方向を示す信号を出力する。このため、イネーブル
スイッチの押下状態により移動入力を行うかの選択が可
能となる。
【0011】移動入力を行うときのペン先部の移動検出
は、各移動検出手段の検出結果および各移動検出手段が
設けられる第1および第2の移動検出箇所とペン先の位
置関係に基づいて演算されるので、入力時の入力装置の
傾きに関わらずにペン先の移動軌跡が検出される。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0013】図1は本発明のペンシル型入力装置の一実
施例の構成を示す図である。本実施例は不図示のコンピ
ューターへの位置入力を行うためのもので、コンピュー
ターの画面上に表示されるアプリケーションに対して入
力を行うために用いられる。本実施例の入力装置はペン
シル型の形状に成形されたもので、内部の第1の移動検
出箇所には第1の移動検出手段としてX軸,Y軸に関す
る加速度をそれぞれ検出するX軸加速度センサ103,
Y軸加速度センサ102が設けられ、第1の移動検出箇
所よりもペン先寄りに位置する第2の移動検出箇所には
第2の移動検出手段としてX軸加速度センサ105,Y
軸加速度センサ104が埋設され、また、これらの各移
動検出手段の検出結果からペン先部の移動量および移動
方向を検出する演算処理回路が埋設されている。
【0014】なお、本実施例におけるX軸およびY軸
は、入力装置の長手方向(ペンシルとして見た場合の軸
方向)に垂直な軸である。
【0015】装置の外周には、移動入力を行うかを選択
するためのイネーブルスイッチ106およびコンピュー
ターとの接続部となるケーブル108が設けられ、ペン
先部には、画面に表示されたアプリケーションへの入力
を行うための先端スイッチ107が設けられている。反
先端スイッチ107側となる頭部には、イネーブルスイ
ッチ106の押下状態を示すイネーブルランプ101が
設けられている。
【0016】図2は、本実施例における検出信号の出力
部分の構成を示すブロック図である。
【0017】装置内部に設けられる演算処理装置201
には、X軸加速度センサ103およびY軸加速度センサ
102から第1の移動検出位置でのX軸およびY軸に関
する加速度を示す信号がそれぞれ入力され、X軸加速度
センサ105およびY軸加速度センサ104から第2の
移動検出位置でのX軸およびY軸に関する加速度を示す
信号がそれぞれ入力され、さらにイネーブルスイッチ1
06から該スイッチの押下状態を示す信号が入力されて
いる。
【0018】演算処理装置201は、第1および第2の
移動検出箇所の位置およびペン先の位置とを演算パラメ
ータとして記憶するもので、各加速度センサからの入力
値からペン先部のX軸,Y軸に関する移動量および移動
方向を示す移動検出信号202を生成して出力する。ま
た、先端スイッチ107からは、演算処理装置201の
動作とは関係なく、該スイッチの押下状態を示すクリッ
ク信号203が出力されている。これらの各出力信号
は、ケーブル108(図1参照)を介してコンピュータ
ーへ送出される。
【0019】イネーブルスイッチ106からの信号が、
イネーブル状態が選択されないオフ状態を示す場合には
演算処理動作は行わず、イネーブルランプ101(図1
参照)を消灯状態とする。イネーブルスイッチ106か
らの信号が、イネーブル状態が選択されているオン状態
を示すものとなると、イネーブルランプ101(図1参
照)を点灯させるとともに、X軸加速度センサ103,
105、Y軸加速度センサ102,104の各出力値に
積分処理を施して第1および第2の移動検出箇所におけ
る移動方向および移動量をそれぞれ検出し、さらに、こ
れらの各検出結果と各移動検出箇所位置およびペン先の
位置から先端スイッチが設けられるペン先部の移動量お
よび移動方向を演算して移動検出信号202として出力
する。
【0020】図3は、上記のように構成された入力装置
の実際の動きを具体的に示す図である。
【0021】図3(a)に示される例では、第1および
第2の移動検出箇所301,302の移動量および方向
をそれぞれ示す信号S31,S32(X軸加速度センサ
およびY軸加速度センサよりの出力によるパラレル信
号)が第1および第2の移動検出手段によって生成さ
れ、演算処理装置201によりペン先の移動量および方
向をそれぞれ示す信号が生成される。また、図3(b)
に示す例では、第1および第2の移動検出箇所301,
302の移動量および方向をそれぞれ示す信号S34,
S35が第1および第2の移動検出手段によって生成さ
れ、演算処理装置201によりペン先の移動量および方
向をそれぞれ示す信号が生成される。
【0022】演算処理装置201による演算処理は、第
1の移動検出箇所301と第2の移動検出箇所302と
の距離L1,第2の移動検出箇所302とペン先との距
離L2を考慮してペン先部の移動量および移動方向が演
算されるため、図3(a),(b)に示すように、それ
ぞれ異なる種類の信号(S31とS32、S34とS3
5)が組み合わされてもペン先部の移動軌跡が同じであ
れば同じ移動量および移動方向を示す信号S33が生成
される。
【0023】上記のように構成された本実施例は以下の
ようにして実際の入力作業に用いられる。
【0024】入力を行う際に入力者は、イネーブルスイ
ッチ106を押下した状態で、入力装置を移動させる。
このときの移動を行う場所は限定されることはなく、例
えば、空間であってもよい。移動状況の結果は、画面表
示を確認することによりなされ、目的とする座標位置ま
での移動が終了すると、先端スイッチ107を所定のも
のに押し付けてクリック信号203を発生させる。この
とき、空間を移動させることにより移動検出信号を発生
していた場合には、イネーブルスイッチ106の押下を
解除した後に所定のものに押し付けてクリック信号20
3を発生させる。イネーブルスイッチ106の押下を解
除することは、通常用いられているマウスでは、浮かせ
て移動させることに相当し、この状態のときには移動検
出信号202は発生しない。
【0025】本実施例の入力装置は、画面上を移動させ
てライトペンと同様の入力処理を行うことが可能であ
り、また、机上等を移動させてマウスと同様の入力処理
を行うことも可能である。本実施例は外形がペンシル型
とされているため、位置入力操作に要求される熟練度が
極めて低いものとなり、机上等を移動させる場合には従
来の入力装置よりも格段に正確な入力を行うことがで
き、文字入力等も可能となる。
【0026】移動検出信号202の形態としては、通常
用いられているマウスのようにX軸,Y軸についてそれ
ぞれ所定量移動する度にパルス信号を出力するものでも
よい。この出力形態は使用するコンピューター(および
アプリケーション)が認識できるものであればよく、特
に限定されるものではない。また、イネーブルスイッチ
106の種類としては、通常用いられる押しボタンスイ
ッチや、表面を滑らかなものとすることのできるタッチ
型のスイッチ等が考えられ、その種類は特に限定される
ものではない。
【0027】なお、本実施例においては、第1および第
2の移動検出部にはX軸加速度センサおよびY軸加速度
センサをそれぞれ設けるものとして説明したが、Z軸に
関する移動量を検出する加速度センサ(第3の検出手
段)、Z軸に関する回転角度を検出するための角加速度
センサ(第4の検出手段)のいずれかもしくは両方を具
備する第3の検出部を設けてもよい。Z軸に関する加速
度センサを設けることにより、Z軸方向への移動を検出
することができ、3次元表示を行うアプリケーションに
対応させることが可能となる。
【0028】角加速度センサを設けることにより、入力
装置自体のZ軸に関する回転角度を検出することができ
る。この検出した回転角度を用いてX軸およびY軸につ
いての移動量および移動方向の演算を補正することがで
き、回転により演算結果に誤差が生じることを防止する
ことができる。
【0029】また、本実施例においてはペン先部にスイ
ッチを設けるものとして説明したが、先端部が他のもの
と擦れるときの摩擦音を検出する音声スイッチを内蔵さ
せ、これをクリック信号を発生させるためのスイッチま
たはイネーブルスイッチとして代用してもよい。
【0030】また、イネーブルスイッチを設ける位置お
よび形状もとくに限定されるものではない。図示したよ
うに入力装置を握ったときに人指し指に該当する位置で
あってもよく、また、ペン先全体をスイッチとしたり、
イネーブルスイッチと先端スイッチの役割を交換した構
成としてもよい。
【0031】本実施例においてはペン先部の移動量およ
び移動方向を示す信号はケーブルを介してコンピュータ
ーに送出されるものとして説明したが、これは無線等を
用いてコードレス化を図っても当然よい。このような構
成とした場合には、入力装置を握ったときの基準位置の
判別が困難となることが予想されるため、予め基準位置
の確認を容易とするための突起部を設けてもよい。
【0032】さらに本実施例の入力装置は、上述したよ
うにマウスと同様の入力処理を行うことができるため、
実際の移動量を増幅して画面上に表示させるための増幅
回路と該増幅回路における増幅率を選択するための倍率
スイッチを設けてもよい。このように構成した場合に
は、入力装置の移動量を少ないものとすることができる
ため、移動範囲の大きな入力を行うときの作業性が向上
する。
【0033】さらに、先端部にボールペン等の筆記用部
材を装着してもよい。このように構成した場合には、筆
記用部材に密着させて圧電素子を設けたり、上述した音
声スイッチを用いること等によって筆記状態を検出し、
実際に筆記された内容を、コンピューターへの入力とし
て用いることが可能となる。
【0034】上記のように実際の筆記具としても使用可
能な形態とした場合には、例えば、旅館の宿帳等の所定
用紙に書き込まれた事項をデータとして用いることがで
き、不特定多数の入力者の入力データファイルを簡単に
作製することができる。
【0035】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0036】請求項1に記載したものにおいては、使用
場所が限定されることなく、微妙な位置入力を行うこと
ができる効果がある。
【0037】請求項2に記載したものにおいては、上記
効果に加えて3次元的な位置入力を行うことができる効
果がある。
【0038】請求項3に記載したものにおいては、ペン
先部の移動を演算する際に、回転による誤差が生じるこ
とを防ぐことができる効果がある。
【0039】請求項4に記載したものにおいては、上記
各効果に加えて実際の筆記が可能となるとともに、筆記
内容をそのままコンピューターへ入力することができ、
不特定多数の入力者による大規模なデータシステムを容
易に構築することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】図1に示した実施例における検出信号出力部分
の構成を示すブロック図である。
【図3】(a),(b)のそれぞれは、図1に示した実
施例の入力時の具体的な動きを示す図である。
【符号の説明】
101 イネーブルランプ 102,104 Y軸加速度センサ 103,105 X軸加速度センサ 106 イネーブルスイッチ 107 先端スイッチ 108 ケーブル 201 演算処理装置 202 移動検出信号 203 クリック信号 301 第1の移動検出箇所 302 第2の移動検出箇所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 千登美 神奈川県川崎市宮前区土橋5丁目4番1 フォトデバイス株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画面上での位置を指定するために用いら
    れるコンピューター用の入力装置であって、 第1および第2の移動検出箇所にそれぞれ設けられ、各
    移動検出箇所のXY平面に関する移動量および移動方向
    をそれぞれ検出する第1および第2の移動検出手段と、 イネーブルスイッチと、 前記イネーブルスイッチがオン状態とされてからのペン
    先のXY平面に関する移動量および移動方向を、前記第
    1および第2の移動検出手段の各検出値と、第1および
    第2の検出箇所とペン先との位置関係から求めて出力す
    る演算処理装置とを有することを特徴とするペンシル型
    入力装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のペンシル型入力装置にお
    いて、 Z軸に関する移動量を検出するための第3の移動検出手
    段が設けられ、 演算処理装置は、前記第3の移動検出手段の検出値から
    Z軸に関するペン先の移動量とXY平面に関する移動量
    および移動方向を示す信号を出力することを特徴とする
    ペンシル型入力装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のペンシル型入力装置に
    おいて、 Z軸に関する回転角度を検出するための第4の移動検出
    手段が設けられ、 演算処理装置は、前記第4の移動検出手段の検出値が示
    すZ軸に関するペン先の回転角度に基づいて、XY平面
    に関する移動量および移動方向を示す信号を補正して出
    力することを特徴とするペンシル型入力装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載のペンシル型入力装置において、 実際に筆記を行うための筆記用部材がペン先部に装着さ
    れていることを特徴とするペンシル型入力装置。
JP1280793A 1993-01-28 1993-01-28 ペンシル型入力装置 Pending JPH06230886A (ja)

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