JPH08320759A - ペン型ポインティングデバイス - Google Patents
ペン型ポインティングデバイスInfo
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- JPH08320759A JPH08320759A JP7149787A JP14978795A JPH08320759A JP H08320759 A JPH08320759 A JP H08320759A JP 7149787 A JP7149787 A JP 7149787A JP 14978795 A JP14978795 A JP 14978795A JP H08320759 A JPH08320759 A JP H08320759A
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- pen
- pressure
- pointing device
- center electrode
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 狭い場所でも操作が容易になり、構造も簡単
になり容易に製造できるペン型ポインティングデバイス
を提供する。 【構成】 一方の先端側に尖ったペン先部11aを有す
る導体からなる棒状の中心電極11と、該中心電極11
の少なくともペン先部11aを除く周囲を覆う圧力によ
り電気的特性を変化させる感圧素材12と、前記ペン先
部11aを突出させて中心電極及びその周囲を覆う感圧
素材を収納するとともに、該ペン先部11aに近い前記
感圧素材12に対峙する内面に複数の周辺電極13を形
成した絶縁性材料からなる筒状のペン軸ホルダ14とを
備え、前記ペン先部11aを表面上に接触させ押圧力を
加えて移動させたとき、前記感圧素材13に加わる力に
よる前記中心電極11と周辺電極13との間に生じる電
気的変化を検出しカーソル移動方向及び移動速度を得
る。
になり容易に製造できるペン型ポインティングデバイス
を提供する。 【構成】 一方の先端側に尖ったペン先部11aを有す
る導体からなる棒状の中心電極11と、該中心電極11
の少なくともペン先部11aを除く周囲を覆う圧力によ
り電気的特性を変化させる感圧素材12と、前記ペン先
部11aを突出させて中心電極及びその周囲を覆う感圧
素材を収納するとともに、該ペン先部11aに近い前記
感圧素材12に対峙する内面に複数の周辺電極13を形
成した絶縁性材料からなる筒状のペン軸ホルダ14とを
備え、前記ペン先部11aを表面上に接触させ押圧力を
加えて移動させたとき、前記感圧素材13に加わる力に
よる前記中心電極11と周辺電極13との間に生じる電
気的変化を検出しカーソル移動方向及び移動速度を得
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CRTディスプレイ等
の表示装置において、データの入力位置を指定するため
にカーソルを移動させる、いわゆるペン型ポインティン
グデバイスに関するものである。
の表示装置において、データの入力位置を指定するため
にカーソルを移動させる、いわゆるペン型ポインティン
グデバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータに使用さ
れるCRTディスプレイ等の表示装置において、カーソ
ル位置を移動させる手段としては、例えば、上下左右別
々に設けられた押ボタン、棒状のレバーを倒すジョイス
ティック、大きなボールを回すトラックボール、あるい
は平面上を移動させるマウス等が使用されている。
れるCRTディスプレイ等の表示装置において、カーソ
ル位置を移動させる手段としては、例えば、上下左右別
々に設けられた押ボタン、棒状のレバーを倒すジョイス
ティック、大きなボールを回すトラックボール、あるい
は平面上を移動させるマウス等が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、押ボタ
ンではカーソルを所望の位置まで移動させるには、4個
のボタン操作が必要であり、ジョイスティックではレバ
ーを手で倒し所望の位置へ移動後に指令を与えるキーが
一般的に押ボタンであることから操作性が悪く、トラッ
クボールでは指を数回移動させる必要があり、マウスで
は水平面上を移動させるために広い面積が必要であり、
されに回転部分があるものではごみ等により目づまりを
生じトラブルの原因になることがあった。
ンではカーソルを所望の位置まで移動させるには、4個
のボタン操作が必要であり、ジョイスティックではレバ
ーを手で倒し所望の位置へ移動後に指令を与えるキーが
一般的に押ボタンであることから操作性が悪く、トラッ
クボールでは指を数回移動させる必要があり、マウスで
は水平面上を移動させるために広い面積が必要であり、
されに回転部分があるものではごみ等により目づまりを
生じトラブルの原因になることがあった。
【0004】なお、特開昭60−79423号公報に
は、揺動自在とした押下板の押下位置と押下圧で、カー
ソルの移動方向と移動速度の信号を得るポインティング
デバイスに関する技術が開示されているが、ペン型でな
く指に持って使用できるものでない。また、特開昭60
−164832号公報には、スイッチカプセルをペン軸
ホルダーに挿入結合し、ペン軸に予め軽い付勢力を与
え、カプセル内の導電ラバーに軽く接触させる入力ペン
に関する技術が開示されているが、移動方向や移動速度
を検出するものでなく、かつ構造も複雑で製造が容易で
ない。
は、揺動自在とした押下板の押下位置と押下圧で、カー
ソルの移動方向と移動速度の信号を得るポインティング
デバイスに関する技術が開示されているが、ペン型でな
く指に持って使用できるものでない。また、特開昭60
−164832号公報には、スイッチカプセルをペン軸
ホルダーに挿入結合し、ペン軸に予め軽い付勢力を与
え、カプセル内の導電ラバーに軽く接触させる入力ペン
に関する技術が開示されているが、移動方向や移動速度
を検出するものでなく、かつ構造も複雑で製造が容易で
ない。
【0005】本発明は、狭い場所でも操作が容易にな
り、構造も簡単になり容易に製造できるペン型ポインテ
ィングデバイスを提供することを目的とする。
り、構造も簡単になり容易に製造できるペン型ポインテ
ィングデバイスを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のペン型ポインティングデバイスは、一方の
先端側に尖ったペン先部を有する導体からなる棒状の中
心電極と、該中心電極の少なくともペン先部を除く周囲
を覆う圧力により電気的特性を変化させる感圧素材と、
前記ペン先部を突出させて中心電極及びその周囲を覆う
感圧素材を収納するとともに、該ペン先部に近い前記感
圧素材に対峙する内面に複数の周辺電極を形成した絶縁
性材料からなる筒状のペン軸ホルダとを備え、前記ペン
先部を表面上に接触させ押圧力を加えて移動させたと
き、前記感圧素材に加わる力による前記中心電極と周辺
電極との間に生じる電気的変化を検出しカーソル移動方
向及び移動速度を得るものである。
に、本発明のペン型ポインティングデバイスは、一方の
先端側に尖ったペン先部を有する導体からなる棒状の中
心電極と、該中心電極の少なくともペン先部を除く周囲
を覆う圧力により電気的特性を変化させる感圧素材と、
前記ペン先部を突出させて中心電極及びその周囲を覆う
感圧素材を収納するとともに、該ペン先部に近い前記感
圧素材に対峙する内面に複数の周辺電極を形成した絶縁
性材料からなる筒状のペン軸ホルダとを備え、前記ペン
先部を表面上に接触させ押圧力を加えて移動させたと
き、前記感圧素材に加わる力による前記中心電極と周辺
電極との間に生じる電気的変化を検出しカーソル移動方
向及び移動速度を得るものである。
【0007】前記感圧素材は、感圧導電ゴムからなり、
前記隣接する周辺電極間に対応する部分に切れ込みが形
成されていることが、電極間の影響を少なくすることが
できる点で好ましい。前記ペン軸ホルダの先端から離れ
た奥側の中心軸上の前記中心電極の端部に対峙して感圧
導電ゴムを介在させて周辺電極を設けたことが、表面か
らの押上力を検出できる点で好ましい。前記感圧導電ゴ
ムは、前記中心電極の外周と同じ寸法の矩形状のシート
材料を円筒状に形成し、該シート材料の両端部で形成さ
れる隙間あるいは接合面を前記ペン軸ホルダに形成した
周辺電極の間に配置したことが、感圧導電ゴムを巻いて
円筒形に形成したときに重なりをなくして感度をよくで
きる点で好ましい。前記中心電極のペン先部は、表面と
の摩擦抵抗が大きくなる表面処理または被覆処理が施さ
れていることが移動方向と移動速度を的確に検出する点
で好ましい。前記中心電極と周辺電極との間に生じる電
気的変化を検出する移動方向及び移動速度を得る信号変
換回路が、前記ペン軸ホルダ内に収納されていること
が、操作性を向上できる点で好ましい。前記中心電極の
奥側の端部はV字形の傾斜面に形成され、この傾斜面に
対峙する部分にV字形の傾斜面を形成した支持部が設け
られ、これら対峙する傾斜面は電極に形成され感圧素材
が介在されていることが、押圧の影響を減らすことがで
きる点で好ましい。前記感圧素材は、感圧導電ゴムであ
ることが、簡単に製造できる点で好ましい。
前記隣接する周辺電極間に対応する部分に切れ込みが形
成されていることが、電極間の影響を少なくすることが
できる点で好ましい。前記ペン軸ホルダの先端から離れ
た奥側の中心軸上の前記中心電極の端部に対峙して感圧
導電ゴムを介在させて周辺電極を設けたことが、表面か
らの押上力を検出できる点で好ましい。前記感圧導電ゴ
ムは、前記中心電極の外周と同じ寸法の矩形状のシート
材料を円筒状に形成し、該シート材料の両端部で形成さ
れる隙間あるいは接合面を前記ペン軸ホルダに形成した
周辺電極の間に配置したことが、感圧導電ゴムを巻いて
円筒形に形成したときに重なりをなくして感度をよくで
きる点で好ましい。前記中心電極のペン先部は、表面と
の摩擦抵抗が大きくなる表面処理または被覆処理が施さ
れていることが移動方向と移動速度を的確に検出する点
で好ましい。前記中心電極と周辺電極との間に生じる電
気的変化を検出する移動方向及び移動速度を得る信号変
換回路が、前記ペン軸ホルダ内に収納されていること
が、操作性を向上できる点で好ましい。前記中心電極の
奥側の端部はV字形の傾斜面に形成され、この傾斜面に
対峙する部分にV字形の傾斜面を形成した支持部が設け
られ、これら対峙する傾斜面は電極に形成され感圧素材
が介在されていることが、押圧の影響を減らすことがで
きる点で好ましい。前記感圧素材は、感圧導電ゴムであ
ることが、簡単に製造できる点で好ましい。
【0008】
【作用】本発明では、ペン軸ホルダを手で持ちペン先部
を適切な表面に当接し押圧力を加えて動かしたい方向に
合わせて移動させると、表面からペン先部に加わる力が
中心電極とペン先部に近い内面に設けた複数の周辺電極
との間の感圧素材に加わり、その部分の電気的特性が変
化する。この電気的変化を検出しカーソル移動方向及び
移動速度を得ることで、狭い場所でも操作が容易にな
り、構造も簡単になり容易に製造できる。
を適切な表面に当接し押圧力を加えて動かしたい方向に
合わせて移動させると、表面からペン先部に加わる力が
中心電極とペン先部に近い内面に設けた複数の周辺電極
との間の感圧素材に加わり、その部分の電気的特性が変
化する。この電気的変化を検出しカーソル移動方向及び
移動速度を得ることで、狭い場所でも操作が容易にな
り、構造も簡単になり容易に製造できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図示の一実施例により具体的
に説明する。図1は本発明実施例のペン型ポインティン
グデバイスの断面図、図2は図1のペン型ポインティン
グデバイスのA−A線拡大断面図、図3は本発明実施例
のペン型ポインティングデバイスの先端側の分解斜視
図、図4は本発明実施例の感圧導電ゴムを展開した状態
の斜視図、図5は本発明実施例のペン型ポインティング
デバイスのペン軸ホルダと感圧導電ゴムの先端部分の斜
視図、図6は本発明実施例のペン型ポインティングデバ
イスの制御回路を説明するブロック図、図7は本発明実
施例のペン型ポインティングデバイスの使用状態を説明
する図である。
に説明する。図1は本発明実施例のペン型ポインティン
グデバイスの断面図、図2は図1のペン型ポインティン
グデバイスのA−A線拡大断面図、図3は本発明実施例
のペン型ポインティングデバイスの先端側の分解斜視
図、図4は本発明実施例の感圧導電ゴムを展開した状態
の斜視図、図5は本発明実施例のペン型ポインティング
デバイスのペン軸ホルダと感圧導電ゴムの先端部分の斜
視図、図6は本発明実施例のペン型ポインティングデバ
イスの制御回路を説明するブロック図、図7は本発明実
施例のペン型ポインティングデバイスの使用状態を説明
する図である。
【0010】これらの図において、本実施例のペン型ポ
インティングデバイス10は、表示装置のカーソルを移
動させる全体として手で持つことができるペン型に形成
された入力機器であり、一方の先端側に尖ったペン先部
11aを有する棒状の中心電極11と、この中心電極1
1の周囲に配置される感圧導電ゴム12と、ペン先部1
1aを突出させて中心電極11及びその周囲の感圧導電
ゴム12を収納し、先端側の内面の周囲及び中央部側の
中心軸上に複数の周辺電極13(実施例では合計8か
所)が形成され、かつ剛性を有するとともに絶縁性を有
するペン軸ホルダ14と、感圧導電ゴム12に加わる力
により中心電極11と周辺電極13との間に生じる電気
的変化を検出してカーソルの移動方向及び移動速度を得
る信号変換回路15と、各部に電源を供給する電池16
等とを備え、所定の表面17上にペン先部11aを接触
させ押圧力を加えて所定方向に移動させたときに、中心
電極11と周辺電極13との間に生じる電気的変化を信
号変換回路15で検出しカーソル移動方向及び移動速度
を得るものである。これらの信号変換回路15及び電池
16は、ペン軸ホルダ14の後部側に収納されている。
インティングデバイス10は、表示装置のカーソルを移
動させる全体として手で持つことができるペン型に形成
された入力機器であり、一方の先端側に尖ったペン先部
11aを有する棒状の中心電極11と、この中心電極1
1の周囲に配置される感圧導電ゴム12と、ペン先部1
1aを突出させて中心電極11及びその周囲の感圧導電
ゴム12を収納し、先端側の内面の周囲及び中央部側の
中心軸上に複数の周辺電極13(実施例では合計8か
所)が形成され、かつ剛性を有するとともに絶縁性を有
するペン軸ホルダ14と、感圧導電ゴム12に加わる力
により中心電極11と周辺電極13との間に生じる電気
的変化を検出してカーソルの移動方向及び移動速度を得
る信号変換回路15と、各部に電源を供給する電池16
等とを備え、所定の表面17上にペン先部11aを接触
させ押圧力を加えて所定方向に移動させたときに、中心
電極11と周辺電極13との間に生じる電気的変化を信
号変換回路15で検出しカーソル移動方向及び移動速度
を得るものである。これらの信号変換回路15及び電池
16は、ペン軸ホルダ14の後部側に収納されている。
【0011】上記中心電極11は、導電性を有する金属
等の材料からなり、全体として細長い円筒棒状に形成さ
れ、一方の先端側は先に向かう程外径の小さくなる尖っ
たペン先部11aが形成されている。この中心電極11
は、その長手方向の長さが安定して電気的変化が取れる
ようにするため、ペン軸ホルダ14先端側の内面に形成
される電極13の長手方向の長さに比較して十分に長く
形成されており、例えば、電極13の長手方向の長さの
3倍以上に形成されていることが望ましい。ペン先部1
1aの周囲は、電気的な絶縁性を有するとともに、摩擦
抵抗が大きくなるよう耐摩耗性を有する薄いゴム膜18
の被覆処理あるいは摩擦抵抗を大きくする表面処理が施
されている。
等の材料からなり、全体として細長い円筒棒状に形成さ
れ、一方の先端側は先に向かう程外径の小さくなる尖っ
たペン先部11aが形成されている。この中心電極11
は、その長手方向の長さが安定して電気的変化が取れる
ようにするため、ペン軸ホルダ14先端側の内面に形成
される電極13の長手方向の長さに比較して十分に長く
形成されており、例えば、電極13の長手方向の長さの
3倍以上に形成されていることが望ましい。ペン先部1
1aの周囲は、電気的な絶縁性を有するとともに、摩擦
抵抗が大きくなるよう耐摩耗性を有する薄いゴム膜18
の被覆処理あるいは摩擦抵抗を大きくする表面処理が施
されている。
【0012】上記感圧導電ゴム12は、先端側のペン先
部11aを残した中心電極11の周囲を覆う筒状の感圧
導電ゴム12aと中心電極11の後端部側を覆う円板状
の感圧導電ゴム12bとからなり、例えば、天然ゴムや
クロロプレンゴムにカーボンブラック等の導電性微粉末
を混入して作ったゴムで、圧力を加えることで電気的抵
抗値が変化するものである。このような筒状の感圧導電
ゴム12aとしては、例えば、図4に示すように一定の
厚さを有する矩形状に形成されたシート材料を円筒状に
丸めて中心電極11の外周を覆うようにすることができ
る。このとき感圧導電ゴム12aのシート材料の両端部
が中心電極11の周囲で重ならないように、中心電極1
1の外周とほぼ同じ長さにし円筒状に形成したときにで
きるだけ隙間19が少なく形成されるか、あるいはその
隙間19なくなるように導電性材料等で接続することが
望ましい。また、感圧導電ゴム12aは、中心電極11
の中心軸と平行に隣接する周辺電極13の間に対応する
位置に複数(実施例では7か所)の貫通した切れ込み2
0が形成されている。これらの切れ込み20は、周辺電
極13に対応する感圧導電ゴム12a毎に分離し電極間
の影響を少なくするためであり、周辺電極13の長手方
向の寸法より多少長く形成されていることが望ましい。
なお、感圧導電ゴム12は、少なくとも周辺電極13が
設けられている部分に配置されている必要があるが、中
心電極11の後部側の周囲を全て覆っている必要はな
い。
部11aを残した中心電極11の周囲を覆う筒状の感圧
導電ゴム12aと中心電極11の後端部側を覆う円板状
の感圧導電ゴム12bとからなり、例えば、天然ゴムや
クロロプレンゴムにカーボンブラック等の導電性微粉末
を混入して作ったゴムで、圧力を加えることで電気的抵
抗値が変化するものである。このような筒状の感圧導電
ゴム12aとしては、例えば、図4に示すように一定の
厚さを有する矩形状に形成されたシート材料を円筒状に
丸めて中心電極11の外周を覆うようにすることができ
る。このとき感圧導電ゴム12aのシート材料の両端部
が中心電極11の周囲で重ならないように、中心電極1
1の外周とほぼ同じ長さにし円筒状に形成したときにで
きるだけ隙間19が少なく形成されるか、あるいはその
隙間19なくなるように導電性材料等で接続することが
望ましい。また、感圧導電ゴム12aは、中心電極11
の中心軸と平行に隣接する周辺電極13の間に対応する
位置に複数(実施例では7か所)の貫通した切れ込み2
0が形成されている。これらの切れ込み20は、周辺電
極13に対応する感圧導電ゴム12a毎に分離し電極間
の影響を少なくするためであり、周辺電極13の長手方
向の寸法より多少長く形成されていることが望ましい。
なお、感圧導電ゴム12は、少なくとも周辺電極13が
設けられている部分に配置されている必要があるが、中
心電極11の後部側の周囲を全て覆っている必要はな
い。
【0013】上記ペン軸ホルダ14は、絶縁性及び剛性
を有するプラスチック等の材料からなり、ペン先部11
aを突出させて中心電極11及び感圧導電ゴム12を収
納する区画14aと、信号変換回路15を収納する区画
14bと、電池16を収納する区画14cとを有する全
体として円筒状に形成され、かつ外周表面の適宜な部分
には、位置指定用の押しボタンスイッチ21が設けられ
ている。また、ペン軸ホルダ14の区画14aの先端側
の内面には、周方向に一定の間隔で長手方向にやや長い
複数(7か所)の周辺電極13a,13b,…,13g
が形成され、区画14aの後部側の中心軸上には周辺電
極13h(1か所)が形成されている。これらの周辺電
極13(a〜h)は、例えば、印刷配線あるいはメッキ
等の方法により形成される。そして、ペン軸ホルダ14
には、円筒状にした感圧導電ゴム12がその切れ込み2
0及びシート材料の端面で形成される隙間19または接
合面を隣接する周辺電極13間に位置するように収納さ
れる。また、ペン軸ホルダ14は、周辺電極13との関
係から常に手で持ったときの上下及び左右方向が一定に
なるよう、例えば、表面に適切な表示が記されているこ
とが望ましい。このようにペン軸ホルダ14が常に一定
の方向で手に持つことができるように、ペン軸ホルダ1
4の外周面を楕円形あるいは他の特別な突起等の形状を
形成することもできる。なお、中心電極11及び周辺電
極13(a〜h)は、信号線により信号変換回路15の
接続端子に接続されている。このような信号線は、感圧
導電ゴム12に影響を与えないようにペン軸ホルダ14
の内面側に印刷や細い導線を設けることにより形成され
る。
を有するプラスチック等の材料からなり、ペン先部11
aを突出させて中心電極11及び感圧導電ゴム12を収
納する区画14aと、信号変換回路15を収納する区画
14bと、電池16を収納する区画14cとを有する全
体として円筒状に形成され、かつ外周表面の適宜な部分
には、位置指定用の押しボタンスイッチ21が設けられ
ている。また、ペン軸ホルダ14の区画14aの先端側
の内面には、周方向に一定の間隔で長手方向にやや長い
複数(7か所)の周辺電極13a,13b,…,13g
が形成され、区画14aの後部側の中心軸上には周辺電
極13h(1か所)が形成されている。これらの周辺電
極13(a〜h)は、例えば、印刷配線あるいはメッキ
等の方法により形成される。そして、ペン軸ホルダ14
には、円筒状にした感圧導電ゴム12がその切れ込み2
0及びシート材料の端面で形成される隙間19または接
合面を隣接する周辺電極13間に位置するように収納さ
れる。また、ペン軸ホルダ14は、周辺電極13との関
係から常に手で持ったときの上下及び左右方向が一定に
なるよう、例えば、表面に適切な表示が記されているこ
とが望ましい。このようにペン軸ホルダ14が常に一定
の方向で手に持つことができるように、ペン軸ホルダ1
4の外周面を楕円形あるいは他の特別な突起等の形状を
形成することもできる。なお、中心電極11及び周辺電
極13(a〜h)は、信号線により信号変換回路15の
接続端子に接続されている。このような信号線は、感圧
導電ゴム12に影響を与えないようにペン軸ホルダ14
の内面側に印刷や細い導線を設けることにより形成され
る。
【0014】上記信号変換回路15は、中心電極11及
び周辺電極13(a〜h)にそれぞれ信号線を介して接
続され、ペン先部11aから伝達される力により感圧導
電ゴム12に加わる圧力で変化する電気的抵抗値を検出
する抵抗値変化検出回路22と、この抵抗値変化検出回
路22で検出された電気的抵抗値をベクトル量として合
成して移動方向及び移動速度に変換する移動方向/移動
速度変換回路23と、この移動方向及び移動速度を図示
しないコンピュータのマウスポート等に接続するための
インターフェース回路24等とから構成される。
び周辺電極13(a〜h)にそれぞれ信号線を介して接
続され、ペン先部11aから伝達される力により感圧導
電ゴム12に加わる圧力で変化する電気的抵抗値を検出
する抵抗値変化検出回路22と、この抵抗値変化検出回
路22で検出された電気的抵抗値をベクトル量として合
成して移動方向及び移動速度に変換する移動方向/移動
速度変換回路23と、この移動方向及び移動速度を図示
しないコンピュータのマウスポート等に接続するための
インターフェース回路24等とから構成される。
【0015】上記構成のペン型ポインティングデバイス
10によれば、まず、ペン軸ホルダ14を左右方向(X
軸方向)及び上下方向(Y軸方向)が決められた一定方
向になるように手で持ち、ペン先部11aを適切な表面
17に当接し、押圧力を加えて表示装置のカーソルを動
かしたい方向に合わせて移動させると、例えば、図7に
示すように、ペン先部11aには摩擦抵抗の大きいゴム
膜18が被覆されているため表面17から移動方向と反
対方向の摩擦力(F)と、表面から垂直方向の押上力
(N)が生じる。中心電極11は、感圧導電ゴム12に
保持され、摩擦力(F)が側面圧力として中心電極11
とペン軸ホルダ14の先端側内面の周辺電極13(a〜
g)との間の感圧導電ゴム12aに加わり、また、押上
力(N)が押圧力として中心電極11とペン軸ホルダ1
4の奥側の中心軸上に設けられた周辺電極14hとの間
の感圧導電ゴム12bに加わり、それらの部分の電気的
抵抗値が変化する。これらの電気的抵抗値は、側面圧力
または押上力に比例して小さくなる。信号変換回路15
において、抵抗値変化検出回路22は、感圧導電ゴム1
2a,12bに加わる力による電気的抵抗値を中心電極
11と周辺電極12との間の電流もしくは電圧変化によ
り方向と大きさを持ったベクトル量として検出する。こ
の抵抗値変化検出回路22で検出された抵抗値変化は、
移動方向/移動速度変換回路23により、そのベクトル
の方向及び大きさに応じてカーソルに対応した移動方向
及び移動速度に変換する。この移動方向/移動速度変換
回路23で変換された移動方向及び移動速度は、インタ
ーフェース回路24を介してコンピュータのマウスポー
トに入力され、表示装置のカーソルを必要な方向に所定
の速度で動かすことが可能になる。この実施例では、ペ
ン軸ホルダ14の先端側内面に周辺電極13(a〜g)
が形成されているため、加工が容易になるとともに、ペ
ン軸ホルダ14の奥側に形成されている場合よりもペン
先部11aからの摩擦力の影響に敏感に反応でき、また
7か所の周辺電極13(a〜g)に加えて中心部に1か
所の周辺電極13hが設けられていることで、少ない数
の周辺電極より検出が複数箇所で行われ感度を向上させ
ることが可能になる。さらに、感圧導電ゴム12aに
は、周辺電極12間に位置するように貫通した切れ込み
20が形成され、かつシート材料の端面で形成される隙
間19を隣接する周辺電極13間に位置するようにして
いるため、電極間の影響を少なくすることができる。そ
して、感圧導電ゴム12aをシート材料で形成し、円筒
状に形成したときに重なりが形成されないで極めて小さ
い隙間19あるいは接合面が設けられるように中心電極
11の外周とほぼ同じ長さに形成することで、重なりに
よる感度不良を避けることができる。このペン型ポイン
ティングデバイス10は、表面17が水平面、傾斜面あ
るいは垂直面であっても使用でき、ペン先部11aにゴ
ム膜18が被覆されて中心電極11の先端が絶縁されて
いるため導電性を有する金属面であっても使用すること
ができる。なお、ペン先部11aのみを別体の絶縁体で
形成すれば、他からの電気的影響を受ける心配がない。
また、ペン軸ホルダ14の形状を手で持つ方向が常に一
定になるようにすれば、カーソル移動方向に合わせるこ
とが簡単になる。したがって、このペン型ポインティン
グデバイス10では、狭い場所でも任意の表面17上で
使用でき操作も容易になり、表面17に当接するペン先
部11aに回転部分がないため、目づまりによるトラブ
ルを生じることがない。
10によれば、まず、ペン軸ホルダ14を左右方向(X
軸方向)及び上下方向(Y軸方向)が決められた一定方
向になるように手で持ち、ペン先部11aを適切な表面
17に当接し、押圧力を加えて表示装置のカーソルを動
かしたい方向に合わせて移動させると、例えば、図7に
示すように、ペン先部11aには摩擦抵抗の大きいゴム
膜18が被覆されているため表面17から移動方向と反
対方向の摩擦力(F)と、表面から垂直方向の押上力
(N)が生じる。中心電極11は、感圧導電ゴム12に
保持され、摩擦力(F)が側面圧力として中心電極11
とペン軸ホルダ14の先端側内面の周辺電極13(a〜
g)との間の感圧導電ゴム12aに加わり、また、押上
力(N)が押圧力として中心電極11とペン軸ホルダ1
4の奥側の中心軸上に設けられた周辺電極14hとの間
の感圧導電ゴム12bに加わり、それらの部分の電気的
抵抗値が変化する。これらの電気的抵抗値は、側面圧力
または押上力に比例して小さくなる。信号変換回路15
において、抵抗値変化検出回路22は、感圧導電ゴム1
2a,12bに加わる力による電気的抵抗値を中心電極
11と周辺電極12との間の電流もしくは電圧変化によ
り方向と大きさを持ったベクトル量として検出する。こ
の抵抗値変化検出回路22で検出された抵抗値変化は、
移動方向/移動速度変換回路23により、そのベクトル
の方向及び大きさに応じてカーソルに対応した移動方向
及び移動速度に変換する。この移動方向/移動速度変換
回路23で変換された移動方向及び移動速度は、インタ
ーフェース回路24を介してコンピュータのマウスポー
トに入力され、表示装置のカーソルを必要な方向に所定
の速度で動かすことが可能になる。この実施例では、ペ
ン軸ホルダ14の先端側内面に周辺電極13(a〜g)
が形成されているため、加工が容易になるとともに、ペ
ン軸ホルダ14の奥側に形成されている場合よりもペン
先部11aからの摩擦力の影響に敏感に反応でき、また
7か所の周辺電極13(a〜g)に加えて中心部に1か
所の周辺電極13hが設けられていることで、少ない数
の周辺電極より検出が複数箇所で行われ感度を向上させ
ることが可能になる。さらに、感圧導電ゴム12aに
は、周辺電極12間に位置するように貫通した切れ込み
20が形成され、かつシート材料の端面で形成される隙
間19を隣接する周辺電極13間に位置するようにして
いるため、電極間の影響を少なくすることができる。そ
して、感圧導電ゴム12aをシート材料で形成し、円筒
状に形成したときに重なりが形成されないで極めて小さ
い隙間19あるいは接合面が設けられるように中心電極
11の外周とほぼ同じ長さに形成することで、重なりに
よる感度不良を避けることができる。このペン型ポイン
ティングデバイス10は、表面17が水平面、傾斜面あ
るいは垂直面であっても使用でき、ペン先部11aにゴ
ム膜18が被覆されて中心電極11の先端が絶縁されて
いるため導電性を有する金属面であっても使用すること
ができる。なお、ペン先部11aのみを別体の絶縁体で
形成すれば、他からの電気的影響を受ける心配がない。
また、ペン軸ホルダ14の形状を手で持つ方向が常に一
定になるようにすれば、カーソル移動方向に合わせるこ
とが簡単になる。したがって、このペン型ポインティン
グデバイス10では、狭い場所でも任意の表面17上で
使用でき操作も容易になり、表面17に当接するペン先
部11aに回転部分がないため、目づまりによるトラブ
ルを生じることがない。
【0016】図8は本発明実施例のペン型ポインティン
グデバイスの周辺電極の変形例を説明する斜視図であ
る。
グデバイスの周辺電極の変形例を説明する斜視図であ
る。
【0017】この変形例は、ペン軸ホルダ14の先端側
の内面に形成される周辺電極13の一部に突起部31が
形成され、その他の構成は上記の実施例と同等である。
この変形例では、突起部31が形成されているため、感
圧導電ゴム12に部分的な集中応力が加わり感度を向上
することができた。
の内面に形成される周辺電極13の一部に突起部31が
形成され、その他の構成は上記の実施例と同等である。
この変形例では、突起部31が形成されているため、感
圧導電ゴム12に部分的な集中応力が加わり感度を向上
することができた。
【0018】図9は本発明の他の実施例のペン型ポイン
ティングデバイスを説明する図、図10は本発明の他の
実施例のペン型ポインティングデバイスの後部側電極部
分を説明する分解斜視図、図11は他の実施例のペン型
ポインティングデバイス動作を説明する図である。な
お、前記実施例に対応する部分は同一の符号を記す。
ティングデバイスを説明する図、図10は本発明の他の
実施例のペン型ポインティングデバイスの後部側電極部
分を説明する分解斜視図、図11は他の実施例のペン型
ポインティングデバイス動作を説明する図である。な
お、前記実施例に対応する部分は同一の符号を記す。
【0019】これらの図において、ペン型ポインティン
グデバイス41は、中心電極42の奥側の周辺電極を改
良したものであり、その端部がV字形の溝に形成され、
例えば、45度の角度の傾斜面42b,42cと、これ
ら傾斜面42b,42cが交差する部分に平坦部42d
が形成されている。また、このV字形の溝に形成された
中心電極42の端部に対峙する部分には同じ角度でV字
形に突起部に形成され、それぞれ傾斜面43a,43b
を有する支持部43が設けられている。この中心電極4
2のV字形の溝の平坦部42dと、支持部43のV字形
の先端の突起部とが当接され、かつこの当接部分は支持
部43が導体からなる場合には、電気的な絶縁処理が施
されている。そして、それぞれの対峙する傾斜面42
b,42cと傾斜面43a,43bとの間には、感圧素
材としての感圧導電ゴム44,45が介在されている。
なお、感圧導電ゴム45は、センサとして使用しないた
め、同じ伸縮性を有する絶縁ゴム45でもよい。感圧導
電ゴム44に対峙する傾斜面42c,43bは電極にな
っており、信号変換回路15に電気的に接続されてい
る。その他の構成は上記実施例と同様であり、その詳細
の説明を省略する。
グデバイス41は、中心電極42の奥側の周辺電極を改
良したものであり、その端部がV字形の溝に形成され、
例えば、45度の角度の傾斜面42b,42cと、これ
ら傾斜面42b,42cが交差する部分に平坦部42d
が形成されている。また、このV字形の溝に形成された
中心電極42の端部に対峙する部分には同じ角度でV字
形に突起部に形成され、それぞれ傾斜面43a,43b
を有する支持部43が設けられている。この中心電極4
2のV字形の溝の平坦部42dと、支持部43のV字形
の先端の突起部とが当接され、かつこの当接部分は支持
部43が導体からなる場合には、電気的な絶縁処理が施
されている。そして、それぞれの対峙する傾斜面42
b,42cと傾斜面43a,43bとの間には、感圧素
材としての感圧導電ゴム44,45が介在されている。
なお、感圧導電ゴム45は、センサとして使用しないた
め、同じ伸縮性を有する絶縁ゴム45でもよい。感圧導
電ゴム44に対峙する傾斜面42c,43bは電極にな
っており、信号変換回路15に電気的に接続されてい
る。その他の構成は上記実施例と同様であり、その詳細
の説明を省略する。
【0020】上記構成のペン型ポインティングデバイス
41では、例えば、中心電極42のペン先部42aを表
面17に当接させ矢印B方向に移動させると、表面17
からの摩擦力が中心電極42のペン先部42aに加わ
り、支持部43のV字形の先端の突起部を中心に矢印C
方向にやや傾斜し、そのため感圧導電ゴム44が圧縮さ
れる力が加わり、これによりB方向と反対方向に移動さ
せたときの押圧の影響を減らし移動方向の検出感度を高
めることができる。
41では、例えば、中心電極42のペン先部42aを表
面17に当接させ矢印B方向に移動させると、表面17
からの摩擦力が中心電極42のペン先部42aに加わ
り、支持部43のV字形の先端の突起部を中心に矢印C
方向にやや傾斜し、そのため感圧導電ゴム44が圧縮さ
れる力が加わり、これによりB方向と反対方向に移動さ
せたときの押圧の影響を減らし移動方向の検出感度を高
めることができる。
【0021】なお、上記実施例において、感圧導電ゴム
12を使用した例を説明したが、例えば、圧力変化に応
じて抵抗値が変化する素子であって、シート状の薄く柔
軟性を有するFSR(Force Sensing Resistor)素子等
の感圧素子を使用することもできる。また、ペン軸ホル
ダ14の先端側の内面に7か所の周辺電極13(a〜
g)と奥側に1か所の周辺電極13hを形成した例を説
明したが、奥側に1か所の周辺電極13hは軸方向の押
上力を検出するためであり、必要により省略することも
可能である。ペン軸ホルダ14の先端側内面の周辺電極
は多数設けることで感度を向上させることができるが、
例えば、4か所から10か所程度が望ましく実施例に限
定されない。さらに、ペン軸ホルダ14を円筒状に形成
した例を説明したが、手に持つ方向が一定になるように
断面形状が楕円あるいはその他の形状に形成してもよ
い。
12を使用した例を説明したが、例えば、圧力変化に応
じて抵抗値が変化する素子であって、シート状の薄く柔
軟性を有するFSR(Force Sensing Resistor)素子等
の感圧素子を使用することもできる。また、ペン軸ホル
ダ14の先端側の内面に7か所の周辺電極13(a〜
g)と奥側に1か所の周辺電極13hを形成した例を説
明したが、奥側に1か所の周辺電極13hは軸方向の押
上力を検出するためであり、必要により省略することも
可能である。ペン軸ホルダ14の先端側内面の周辺電極
は多数設けることで感度を向上させることができるが、
例えば、4か所から10か所程度が望ましく実施例に限
定されない。さらに、ペン軸ホルダ14を円筒状に形成
した例を説明したが、手に持つ方向が一定になるように
断面形状が楕円あるいはその他の形状に形成してもよ
い。
【0022】また、上記実施例では、信号変換回路15
をペン軸ホルダ14に収納することで操作性が向上でき
るが、別体として配線で接続してもよい。また、電池1
6をペン軸ホルダ14に収納しているが、他の電源から
供給されるように配線で接続するようにしてもよい
をペン軸ホルダ14に収納することで操作性が向上でき
るが、別体として配線で接続してもよい。また、電池1
6をペン軸ホルダ14に収納しているが、他の電源から
供給されるように配線で接続するようにしてもよい
【0023】さらに、他の実施例のペン型ポインティン
グデバイス41において、V字形の角度は任意にでき実
施例に限定されない。
グデバイス41において、V字形の角度は任意にでき実
施例に限定されない。
【0024】本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の改
良及び変更をなし得ることはもちろんである。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の改
良及び変更をなし得ることはもちろんである。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明のペン型ポイ
ンティングデバイスでは、ペン軸ホルダを手で持ちペン
先部を適切な表面に当接し押圧力を加えて動かしたい方
向に合わせて移動させると、表面からペン先部に加わる
力が中心電極とペン先部に近い内面に設けた複数の周辺
電極との間の感圧素材に加わり、その部分の電気的特性
が変化する。この電気的変化を検出しカーソル移動方向
及び移動速度を得ることで、狭い場所でも操作が容易に
なり、構造も簡単になり容易に製造できる。
ンティングデバイスでは、ペン軸ホルダを手で持ちペン
先部を適切な表面に当接し押圧力を加えて動かしたい方
向に合わせて移動させると、表面からペン先部に加わる
力が中心電極とペン先部に近い内面に設けた複数の周辺
電極との間の感圧素材に加わり、その部分の電気的特性
が変化する。この電気的変化を検出しカーソル移動方向
及び移動速度を得ることで、狭い場所でも操作が容易に
なり、構造も簡単になり容易に製造できる。
【図1】本発明実施例のペン型ポインティングデバイス
の断面図である。
の断面図である。
【図2】図1のペン型ポインティングデバイスのA−A
線拡大断面図である。
線拡大断面図である。
【図3】本発明実施例のペン型ポインティングデバイス
の先端側の分解斜視図である。
の先端側の分解斜視図である。
【図4】本発明実施例の感圧導電ゴムを展開した状態の
斜視図である。
斜視図である。
【図5】本発明実施例のペン型ポインティングデバイス
のペン軸ホルダと感圧導電ゴムの先端部分の斜視図であ
る。
のペン軸ホルダと感圧導電ゴムの先端部分の斜視図であ
る。
【図6】本発明実施例のペン型ポインティングデバイス
の制御回路を説明するブロック図である。
の制御回路を説明するブロック図である。
【図7】本発明実施例のペン型ポインティングデバイス
の使用状態を説明する図である。
の使用状態を説明する図である。
【図8】本発明実施例のペン型ポインティングデバイス
の周辺電極の変形例を説明する斜視図である。
の周辺電極の変形例を説明する斜視図である。
【図9】本発明の他の実施例のペン型ポインティングデ
バイスを説明する図である。
バイスを説明する図である。
【図10】本発明の他の実施例のペン型ポインティング
デバイスの後部側電極部分を説明する分解斜視図であ
る。
デバイスの後部側電極部分を説明する分解斜視図であ
る。
【図11】他の実施例のペン型ポインティングデバイス
動作を説明する図である。
動作を説明する図である。
10 ペン型ポインティングデバイス 11 中心電極 12 感圧導電ゴム 13 周辺電極 14 ペン軸ホルダ 15 信号変換回路 16 電池 17 表面 18 ゴム膜 19 隙間 20 切れ込み 21 押しボタンスイッチ 22 抵抗値変化検出回路 23 移動方向/移動速度変換回路 24 インターフェース回路 31 突起部 41 ペン型ポインティングデバイス 42 中心電極 43 支持部 44 感圧導電ゴム 45 絶縁ゴム
Claims (8)
- 【請求項1】 一方の先端側に尖ったペン先部を有する
導体からなる棒状の中心電極と、該中心電極の少なくと
もペン先部を除く周囲を覆う圧力により電気的特性を変
化させる感圧素材と、前記ペン先部を突出させて中心電
極及びその周囲を覆う感圧素材を収納するとともに、該
ペン先部に近い前記感圧素材に対峙する内面に複数の周
辺電極を形成した絶縁性材料からなる筒状のペン軸ホル
ダとを備え、前記ペン先部を表面上に接触させ押圧力を
加えて移動させたとき、前記感圧素材に加わる力による
前記中心電極と周辺電極との間に生じる電気的変化を検
出しカーソル移動方向及び移動速度を得るペン型ポイン
ティングデバイス。 - 【請求項2】 前記感圧素材は、感圧導電ゴムからな
り、前記隣接する周辺電極間に対応する部分に切れ込み
が形成されている請求項1記載のペン型ポインティング
デバイス。 - 【請求項3】 前記ペン軸ホルダの先端から離れた奥側
の中心軸上の前記中心電極の端部に対峙して感圧導電ゴ
ムを介在させて周辺電極を設けた請求項2記載のペン型
ポインティングデバイス。 - 【請求項4】 前記感圧導電ゴムは、前記中心電極の外
周と同じ寸法の矩形状のシート材料を円筒状に形成し、
該シート材料の両端部で形成される隙間あるいは接合面
を前記ペン軸ホルダに形成した周辺電極の間に配置した
請求項2または3記載のペン型ポインティングデバイ
ス。 - 【請求項5】 前記中心電極のペン先部は、表面との摩
擦抵抗が大きくなる表面処理または被覆処理が施されて
いる請求項2、3または4記載のペン型ポインティング
デバイス。 - 【請求項6】 前記中心電極と周辺電極との間に生じる
電気的変化を検出する移動方向及び移動速度を得る信号
変換回路が、前記ペン軸ホルダ内に収納されている請求
項2、3、4または5記載のペン型ポインティングデバ
イス。 - 【請求項7】 前記中心電極の奥側の端部はV字形の傾
斜面に形成され、この傾斜面に対峙する部分にV字形の
傾斜面を形成した支持部が設けられ、これら対峙する傾
斜面は電極に形成され感圧素材が介在されている請求項
1記載のペン型ポインティングデバイス。 - 【請求項8】 前記感圧素材は、感圧導電ゴムである請
求項7記載のペン型ポインティングデバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7149787A JPH08320759A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | ペン型ポインティングデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7149787A JPH08320759A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | ペン型ポインティングデバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08320759A true JPH08320759A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15482711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7149787A Pending JPH08320759A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | ペン型ポインティングデバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08320759A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109478108A (zh) * | 2016-07-25 | 2019-03-15 | 微软技术许可有限责任公司 | 触控笔通信信道 |
-
1995
- 1995-05-25 JP JP7149787A patent/JPH08320759A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109478108A (zh) * | 2016-07-25 | 2019-03-15 | 微软技术许可有限责任公司 | 触控笔通信信道 |
CN109478108B (zh) * | 2016-07-25 | 2022-04-05 | 微软技术许可有限责任公司 | 触控笔通信信道 |
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