JPH0772971A - ペン型マウス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直な面での使用が可能で、かつサイン照合
も簡便に行なうことができるペン型マウスを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 ペン軸２２およびペン軸ホルダー部３０（軸
状部材）の移動に伴う、ペン軸２２およびペン軸ホルダ
ー部３０の軸（Ｐ−Ｑ）方向および軸（Ｐ−Ｑ）方向と
垂直な方向の変位を検出するようにしている。従って、
ペン軸２２が移動する面が垂直であっても、ペン型マウ
スの移動方向および速度を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パーソナルコンピュ
ータなどに用いられるマウスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、パーソナルコンピュータなど
に位置情報や指示情報を与える場合に、キーボードから
の入力のほかにマウスから入力する手段が広く用いられ
ている。

【０００３】図１２に従来のマウスの一例を示す。マウ
ス２は、クリックボタン４，出力コード６および下面の
開口部７に設けられたボール８を備えている。マウス２
が机１６などの面１７におかれると、ボール８はその重
力によって開口部７から一部突出した状態になる。この
状態でマウス２が移動されると、ボール８は机１６など
の上面１７に接触しながら回転することになる。このボ
ール８の回転方向および移動速度に応じてパーソナルコ
ンピュータの画面１０上のカーソル１２が移動される。
所望の位置にカーソル１２が移動されると、クリックボ
タン４が押されて命令入力が与えられる。

【０００４】このマウス２による入力は、画面１０上の
カーソル１２をすばやく移動させたい場合やウィンドウ
１４を開いたり選択したりする場合などに有効な手段で
ある。

【０００５】ここで、従来のマウス２を所望の位置に操
作するためには、マウス２が占有するスペースを常に移
動させることになり、机１６の面１７上において大きな
操作スペースをとるという問題があった。従って、マウ
スを小型化するために、種々のペン型のマウスが考えら
れている。例えば、図１３に示すようなペン型マウス
（特開平05-19963）が知られている。

【０００６】このペン型マウス９は、先端に設けられた
可動球体１１，可動球体１１の回転状態によりペンの移
動量を検出するペン移動量検出機構１３，ペンの移動方
向を検出するペン軸垂直方向検出機構１５，補正手段
（ＣＰＵ）１７を備えている。ペン移動量検出機構１３
は、可動球体１１の回転状態により、ペン型マウス９の
Ｘ−Ｙ座標の移動量を検出する。また、ペン軸垂直方向
検出機構１５は、ペン軸方向とおもり（図示せず）の重
力による垂直方向のなす角度の変化を読み取ってペン軸
の垂直方向の角度を検出する。この検出されたペン軸の
Ｘ−Ｙ座標の移動量および垂直方向の角度に所定の補正
を行ない、ペン型マウス９の移動方向と移動量を検出す
る。

【０００７】従来は、このようなペン型マウスにより位
置情報や指示情報の入力を行なっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ペン型マウスにおいては次のような問題点があった。

【０００９】上記のように、ペン型マウスの移動方向を
検出する際に重力を利用する関係上、ほぼ水平な面（例
えば面１７）での使用に限られ、垂直な面（例えば面１
８）での使用が困難という問題があった。

【００１０】一方、マウス以外の入力手段として入力タ
ブレットを用いる場合もある。例えば、クレジットカー
ドを使用する際に、サインを照合する場合などにおいて
用いられる。しかし、この入力タブレットにおいては、
高価格かつ小型化が困難という問題があり、また、筆圧
によるサイン照合も困難という問題があった。従って、
任意の用紙にサインしつつ簡便にサイン照合を行なうこ
とが要望されていた。

【００１１】この発明は上記問題を解決し、垂直な面で
の使用が可能で、かつサイン照合も簡便に行なうことが
できるペン型マウスを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１のペン型マウス
は、先端部に開口部を有する筐体、先端が筐体の開口部
から突出した状態で筐体に収納され、弾性部材を介して
軸方向および軸方向と垂直な方向に移動可能に設けられ
た軸状部材、筐体内に設けられ、軸状部材の軸方向と垂
直な方向の変位を検出する第１の検出手段、筐体内に設
けられ、軸状部材の軸方向の変位を検出する第２の検出
手段、を備えたことを特徴としている。

【００１３】請求項２のペン型マウスは、請求項１のペ
ン型マウスにおいて、軸状部材は、軸と軸ホルダーとに
分離されるものであること、を特徴としている。

【００１４】請求項３のペン型マウスは、請求項１のペ
ン型マウスにおいて、筐体にクリックボタンを設けてい
ること、を特徴としている。

【００１５】請求項４のサイン照合システムは、先端部
に開口部を有する筐体、先端が筐体の開口部から突出し
た状態で筐体に収納され、弾性部材を介して軸方向およ
び軸方向と垂直な方向に移動可能に設けられた軸状部
材、筐体内に設けられ、軸状部材の軸方向と垂直な方向
の変位を検出する第１の検出手段、筐体内に設けられ、
軸状部材の軸方向の変位を検出する第２の検出手段、を
備えたペン型マウス、サインをする際に、ペン型マウス
の移動に伴う軸状部材の変位データを記憶する記憶手
段、正規のサインの変位データを登録する登録手段、記
憶された変位データを登録された正規のサインの変位デ
ータと照合して判定する照合・判定手段、を備えたこと
を特徴としている。

【００１６】

【作用】請求項１のペン型マウスによれば、軸状部材の
移動に伴う軸状部材の軸方向および軸方向と垂直な方向
の変位を検出するようにしている。従って、軸状部材が
移動する面が垂直であっても、マウスの移動方向および
速度を検出することができる。

【００１７】請求項２のペン型マウスによれば、さら
に、軸状部材は軸と軸ホルダーとに分離されている。従
って、軸だけを容易に交換することができる。

【００１８】請求項３のペン型マウスによれば、さら
に、筐体にクリックボタンを設けている。従って、通常
のマウスと同様に命令入力を与えることができる。

【００１９】請求項４のサイン照合システムによれば、
サインをする際のペン型マウスの変位データを登録され
た正規のサインの変位データと照合するようにしてい
る。

【００２０】従って、サインの対象物が限定されること
なく、サイン照合を簡便に行なうことができる。

【００２１】

【実施例】図１に、この発明の一実施例によるペン型マ
ウス５の概略断面図を示す。このペン型マウス５は、軸
状部材であるペン軸２２およびペン軸ホルダー部３０，
第１のセンサ４０，第２のセンサ４２，クリックボタン
５０，出力コード５２，ペン筐体６０を備えている。な
お、この例においてはペン軸２２とペン軸ホルダー部３
０とは分離されている。

【００２２】ペン軸２２にはペン先２０が設けられてお
り、ペン先２０はペン筐体６０の先端の開口部６１から
突出している。ペン先２０の先端部分は接触抵抗が小さ
いように球状になっている。ペン軸２２の後端は、ペン
軸ホルダー部３０に保持される。なお、ペン軸２２に
は、後述するサイン照合システムに用いられる場合、ボ
ールペンなどの替え芯が用いられる。

【００２３】ペン先２０と開口部６１との間には、軸
（Ｐ−Ｑ）方向と垂直方向に所定のスキマ（例えば約１
mm）が設けられており、ペン先２０は、開口部６１間を
軸（Ｐ−Ｑ）方向と垂直方向に移動可能となっている。

【００２４】なお、ペン軸２２は、ペン筐体６０の内部
に設けられている前サポート部６２により保持されてい
る。

【００２５】ペン軸ホルダー部３０は、ペン軸接合部３
２，弾性体（例えばゴム）３４，第１の検知用円板３
６，第１の検知用円板３８を備えている。

【００２６】このペン型マウス２が使用されるときに
は、ペン軸ホルダー部３０の先端のペン軸接合部３２に
おいて、ペン軸２２の後端とペン軸ホルダー部３０とが
接合される。ペン軸ホルダー部３０の後端は、ペン筐体
６０により係止されている。また、ペン軸ホルダー部３
０の後方に設けられた弾性体ストッパー３７とペン筐体
６０の後端との間には弾性体３６が設けられている。従
って、ペン軸２２およびそれに接合するペン軸ホルダー
部３０は、ペン筐体６０内を軸（Ｐ−Ｑ）方向および軸
（Ｐ−Ｑ）方向と垂直方向に移動可能となる。なお、こ
の例では、ペン軸２２とペン軸ホルダー部３０とは分離
して接合されているため、ペン軸２２とペン軸ホルダー
部３０とはペン軸接合部３２において関節接合のような
動作を行なう。

【００２７】なお、ペン軸ホルダー部３０は、ペン筐体
６０内部に設けられている後サポート部６４により保持
されている。

【００２８】第１の検知用円板３６は、ペン軸ホルダー
部３０の中間部位に設けられ、ペン先２０の移動に伴う
軸方向（Ｐ−Ｑ）と垂直方向の変位に応じて偏心する。
第１のセンサ４０は、この第１の検知用円板３６に対向
してペン筐体６０に取り付けられている。図２に、第１
の検出手段である第１の検知用円板３６および第１のセ
ンサ４０（この例では４０₁〜４０₄の４個）を示す。

【００２９】第１のセンサ４０は、例えば、超小型リニ
アフォトマイクロセンサなどが用いられ、投光部（ＬＥ
Ｄ）４４と受光部（ＰＤ）４５から構成される。投光部
（ＬＥＤ）４４と受光部（ＰＤ）４５は第１の検知用円
板３６を挟みこむように設けられている。ここで、ペン
先２０の移動に伴って第１の検知用円板３６が変位する
と、投光部（ＬＥＤ）４４から投光されて受光部（Ｐ
Ｄ）４５で受光される光の通過光量が変化する。この４
個の第１のセンサ４０₁〜４０₄の通過光量の変化の状態
により、ペン先２０の移動方向が検出される。

【００３０】例えば、図１において、ペン先２０がＧ方
向に移動されると、前サポート部６２を支点としてペン
軸２２の後端はＨ方向に変位され、第１の検知用円板３
６もＨ方向に変位される。従って、図３に示すように、
第１の検知用円板３６のＨ方向の変位により、第１のセ
ンサ４０₁の通過光量が減少し、第２のセンサ４０₃の通
過光量が増加する。これにより、ペン先２０がＧ方向に
移動したことが検出される。このように、ペン先２０の
軸方向（Ｐ−Ｑ）と垂直方向の変位により、ペン先２０
の移動方向が検出される。

【００３１】ここで、このペン型マウス５が使用される
場合、予め、ペン先２０に加えられる圧力が大きいと、
画面上のカーソルの移動スピードが早くなるとの取り極
めがなされている。従って、画面上のカーソルをすばや
く移動させたい場合には、ペン型マウス５は、ペン先２
０に加えられる圧力を大きくしつつ、任意の方向に移動
されることになる。このペン先２０に加えられた圧力
は、図４に示すように、第２の検出手段である第２の検
知用円板３８および第２のセンサ４２により検出され
る。

【００３２】図１において、第２の検知用円板３８は、
第１の検知用円板３６と弾性体ストッパー３７との間に
設けられ、ペン先２０に加えられた圧力に伴う軸（Ｐ−
Ｑ）方向の変位に応じて変位する。図４において、第２
のセンサ部４２は、投光部（ＬＥＤ）４６と受光部（Ｐ
Ｄ）４７とにより構成され、第２の検知用円板３８を挟
んだ位置でペン筐体６０に取り付けられている。ここ
で、ペン先２０に加えられた圧力に伴って第２の検知用
円板３６が変位すると、投光部（ＬＥＤ）４６から投光
されて受光部４７（ＰＤ）で受光される光の通過光量が
変化する。

【００３３】例えば、図１において、ペン先２０にＰ方
向の力が加えられると、弾性材３４は圧縮されて、第２
の検知用円板３８はＱ方向に変位される。従って、図５
に示すように、第２の検知用円板３８のＱ方向の変位に
より、第２のセンサ４２の通過光量が減少することにな
る。この時間当りの通過光量の変化により、ペン先２０
に加えられた圧力の大きさが検出される。このように、
ペン先２０の軸方向（Ｐ−Ｑ）の変位により、ペン先２
０に加えられた圧力が検出される。

【００３４】クリックボタン５０はペン型マウス５を持
つ指の位置近傍に設けられる。所望の位置にカーソル１
２が移動されると、クリックボタン５０が押されて命令
入力が与えられる。また、ペン型マウス５の位置情報や
指示情報は、出力コード５２により出力される。

【００３５】次に、このペン型マウス５が通常のマウス
として使用される場合の動作について説明する。

【００３６】図６に示すように、ペン型マウス５が軸方
向と垂直方向（例えばＭ方向）に移動される場合、この
Ｍ方向は、Ｘ座標の変位とＹ座標の変位とにより表わさ
れる。第１のセンサ４０からの信号処理を図７の回路図
に、このときのフローチャートを図８に示す。

【００３７】ペン型マウス５が移動されると、まずＹ座
標の変位を検出するセンサ４０₁，４０₃により変位△Ｙ
が検出される（図２参照）。検出された信号は図７の信
号処理回路に送られる。この信号は、アンプ７０により
増幅されＡ／Ｄ変換器７２に与えられて、Ｙ座標の変位
△Ｙ値が出力される（ステップＳ１）。また、Ｘ座標の
変位を検出するセンサ４０₂，４０₄により変位△Ｘが検
出される（図２参照）。入力された信号は、同様にアン
プ７４により増幅されＡ／Ｄ変換器７６に与えられて、
Ｘ座標の変位△Ｘ値が出力される（ステップＳ２）。こ
れにより、ペン先２０の移動方向が検出される。

【００３８】このときのペン先２０の軸方向の時間当り
の変位がセンサ４２により検出され、同様に信号処理さ
れて、ペン先２０に加えられた圧力が出力される（ステ
ップＳ３）。

【００３９】次に、△Ｙ値の変位およびこのときの圧力
に応じて、カーソルが所望の速度でＹ−△Ｙ移動する
（ステップＳ４）。また、△Ｘ値の変位およびこのとき
の圧力（ステップＳ４の圧力と同一）に応じて、カーソ
ルが同様の速度でＸ−△Ｘ移動する（ステップＳ５）。
このようにして、ペン先２０の移動方向および圧力が検
出され、画面上において所望の移動方向と速度によって
カーソルの移動がなされる。

【００４０】こうして、ペン型マウス５は、通常のマウ
スと同様に動作するとともに、従来のボールのように重
力を利用しないために、垂直な面でも操作することがで
き、かつペン形状により小型で持ちやすくすることがで
きる。

【００４１】ここで、最近、サイン照合においては、サ
インの文字形状を模倣される場合もあるので、文字が書
かれたときのサイン者の固有のペン先の移動方向や筆圧
に基づいてサインを照合して正確を期することが行なわ
れている。

【００４２】このようなサイン照合に、このペン型マウ
ス５が用いられる場合について説明する。この場合、ペ
ン型マウス５のペン軸２２にはボールペンなどの替え芯
が用いられる。通常のマウス用のペン軸との交換は、ペ
ン筐体６０の先端部のねじ部６６を外して行なわれる。

【００４３】このサイン照合システムの構成を図９に示
す。このシステムは、ペン型マウス５のほかに照合・判
定手段（ＣＰＵ）８０，記憶手段（ＲＡＭ）８２，登録
手段（例えばＰＲＯＭ）８４を備えている。ＰＲＯＭ８
４には、正規のサインの変位データが予め登録されてい
る。このシステムの動作フローチャートを図１０に示
す。

【００４４】まず、ペン型マウス５により、任意の用紙
にサインが行なわれると、通常のマウスに用いられた場
合と同様に、ペン先２０の移動方向であるＹ座標の変位
△ＹおよびＸ座標の変位△Ｘが検出され、Ｙ座標の変位
△Ｙ値およびＸ座標の変化△Ｘ値が出力される（ステッ
プＳ１〜Ｓ２）。そして、このときの筆圧データが検出
される（ステップＳ３）。これらのペン先２０の変位デ
ータは、サインの文字列に応じて連続的にＲＡＭ８２に
記憶される（ステップＳ４）。このサインされた文字列
の変位データ例を図１１に示す。

【００４５】次に、ＣＰＵ（照合手段）８０は、ＰＲＯ
Ｍ８４に記憶されている正規のサインの変位データを呼
び出して、ＲＡＭ８２に記憶された変位データと照合す
る（ステップＳ５）。そして、照合の結果、ＣＰＵ（判
定手段）８０は、両者が一致または極めて類似している
と判定すると、正規のサインと判定する（ステップＳ
６）。

【００４６】このようにして、このサイン照合システム
は、入力タブレットを使用することなく、クレジットな
どにおける通常のサインと同様に、任意の用紙にサイン
しつつ簡便にサイン照合を行なうことができる。

【００４７】なお、この実施例では、変位データの検出
に光学センサを用いているが、ダイヤフラムによる圧力
センサや磁気センサなどを用いてもよい。

【００４８】

【発明の効果】請求項１のペン型マウスは、軸状部材
（ペン軸，ペン軸ホルダー部）の移動に伴う軸状部材の
軸方向および軸方向と垂直な方向の変位を検出するよう
にしている。従って、軸状部材が移動する面が垂直であ
っても、マウスの移動方向および速度を検出することが
できる。

【００４９】請求項２のペン型マウスは、さらに、軸状
部材が軸と軸ホルダーとに分離されている。従って、軸
だけを容易に交換することができる。

【００５０】請求項３のペン型マウスは、さらに、筐体
にクリックボタンを設けている。従って、通常のマウス
と同様に命令入力を与えることができる。

【００５１】請求項４のサイン照合システムは、サイン
をする際のペン型マウスの変位データを登録された正規
のサインの変位データと照合するようにしている。従っ
て、サインの対象物が限定されることなく、サイン照合
を簡便に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるペン型マウスの概略
断面図を示す図である。

【図２】第１の検出手段の概略斜視図を示す図である。

【図３】第１の検出手段の動作を示す図である。

【図４】第２の検出手段の概略斜視図を示す図である。

【図５】第２の検出手段の動作を示す図である。

【図６】ペン型マウスの移動方向を示す図である。

【図７】ペン型マウスの移動方向の検出回路図を示す図
である。

【図８】移動方向および圧力を検出するフローチャート
を示す図である。

【図９】この発明の一実施例によるサイン照合システム
の構成を示す図である。

【図１０】上記システムの動作のフローチャートを示す
図である。

【図１１】サインの変位データを示す図である。

【図１２】従来のマウスの一例を示す図である。

【図１３】従来のペン型マウスの一例を示す図である。

【符号の説明】

２２・・・ペン軸（軸状部材） ３０・・・ペン軸ホルダー部（軸状部材） ４０・・・第１のセンサ ４２・・・第２のセンサ ５０・・・クリックボタン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に開口部を有する筐体、 先端が筐体の開口部から突出した状態で筐体に収納さ
   れ、弾性部材を介して軸方向および軸方向と垂直な方向
   に移動可能に設けられた軸状部材、 筐体内に設けられ、軸状部材の軸方向と垂直な方向の変
   位を検出する第１の検出手段、 筐体内に設けられ、軸状部材の軸方向の変位を検出する
   第２の検出手段、 を備えたことを特徴とするペン型マウス。
2. 【請求項２】請求項１のペン型マウスにおいて、 軸状部材は、軸と軸ホルダーとに分離されるものである
   こと、 を特徴とするペン型マウス。
3. 【請求項３】請求項１のペン型マウスにおいて、 筐体にクリックボタンを設けていること、 を特徴とするペン型マウス。
4. 【請求項４】先端部に開口部を有する筐体、 先端が筐体の開口部から突出した状態で筐体に収納さ
   れ、弾性部材を介して軸方向および軸方向と垂直な方向
   に移動可能に設けられた軸状部材、 筐体内に設けられ、軸状部材の軸方向と垂直な方向の変
   位を検出する第１の検出手段、 筐体内に設けられ、軸状部材の軸方向の変位を検出する
   第２の検出手段、 を備えたペン型マウス、 サインをする際に、ペン型マウスの移動に伴う軸状部材
   の変位データを記憶する記憶手段、 正規のサインの変位データを登録する登録手段、 記憶された変位データを登録された正規のサインの変位
   データと照合して判定する照合・判定手段、 を備えたことを特徴とするサイン照合システム。