JPH0954653A

JPH0954653A - ペン型ポインティングデバイス

Info

Publication number: JPH0954653A
Application number: JP7224520A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Mimura; 雅彦三村
Original assignee: CSK Corp
Current assignee: CSK Corp
Priority date: 1995-08-10
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】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、また選択的に字を書くような動
作に合わせてカーソルを移動させることが可能になるペ
ン型ポインティングデバイスを提供する。【解決手段】一方の先端側に尖ったペン先部を有する
棒状の軸部１１と、軸部の周囲に配置され前記ペン先部
から伝達される力を検出する複数の感圧素子１２，１３
と、ペン先部から一定位置に配置され軸部の傾斜角度を
検出する角度センサ１４，１５と、感圧素子から伝達さ
れる力によりペン先部の表面への接触を検知し、接触し
ているときに感圧素子で検出される力によりカーソル位
置を算出しカーソル移動信号を発生させ、接触していな
いとき角度センサで検出される傾斜角度によりカーソル
位置を算出しカーソル移動信号を発生させる回路基板１
７と、ペン先部を突出させ感圧素子に力を伝達可能に軸
部を保持するとともに感圧素子及び角度センサを収納す
る軸ホルダ１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＲＴディスプレ
イ等の表示装置において、データの入力位置等を指定す
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。

【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するものであるから微妙
な位置への移動が容易でなく、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】また、従来のマウス等では、所定平面上で
移動させている間にのみカーソルを移動させることがで
きるが、マウスを表面から離したときにはカーソルの移
動が停止しているため、例えば、字を書くような動作に
合わせてカーソルを移動させることができない。また、
従来のマウスと同様な動作と字を書くような動作に合わ
せたカーソル移動を選択的に実現できる入力機器がな
い。

【０００５】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。

【０００６】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、また選択的に字
を書くような動作に合わせてカーソルを移動させること
が可能にな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。

【０００７】

【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棒状の軸部と、前記軸
部の周囲に配置され前記ペン先部から伝達される力を検
出する複数の感圧素子と、前記感圧素子で検出される力
によりカーソル位置を算出しカーソル移動信号を発生さ
せる回路基板と、前記ペン先部を突出させ前記感圧素子
に力を伝達可能に軸部を保持するとともに前記感圧素子
を収納する軸ホルダとを備えるものであり、ペン先部か
ら伝達される力を感圧素子で検出してカーソル位置を算
出しカーソル移動信号を発生させることで、狭い場所で
も操作が容易で、構造も簡単になり容易に製造できる。

【０００８】また、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棒状の軸部と、前記軸部の周囲に
配置され前記ペン先部から伝達される力を検出する複数
の感圧素子と、前記ペン先部から一定位置に配置され前
記軸部の傾斜角度を検出する角度センサと、前記感圧素
子から伝達される力によりペン先部の表面への接触を検
知し、接触しているときに前記感圧素子で検出される力
によりカーソル位置を算出しカーソル移動信号を発生さ
せ、接触していないとき前記角度センサで検出される傾
斜角度によりカーソル位置を算出しカーソル移動信号を
発生させる回路基板と、前記ペン先部を突出させ前記感
圧素子に力を伝達可能に軸部を保持するとともに前記感
圧素子及び角度センサを収納する軸ホルダとを備えるも
のであり、ペン先部の表面への接触を検知し、接触して
いるときに感圧素子で検出される力によりカーソル移動
信号を発生させ、接触していないとき角度センサで検出
される傾斜角度によりカーソル移動信号を発生させるこ
とで、字を書くような動作に合わせてカーソルを移動さ
せることが可能になる

【０００９】前記感圧素子は、前記軸部の先端側の周囲
に配置された周辺方向感圧素子と前記軸部の端部側に配
置された軸方向感圧素子を有することが、ペン先部から
の力を直接検出することができる点で好ましい。前記角
度センサは、前記ペン先部から一定位置に配置されたＸ
軸方向角度センサ及びＹ軸方向角度センサを有すること
が、傾斜角度により平面上に任意の位置にカーソルを移
動させることができる点で好ましい。前記感圧素子から
伝達される力によるカーソル移動信号の発生と、前記角
度センサで検出される傾斜角度によるカーソル移動信号
の発生とを選択的に切換える切換手段をさらに有するこ
とが、通常のマウスと同様なカーソル移動と字を書くよ
うな動作に合わせたカーソル移動を選択的に切換え操作
性を向上できる点で好ましい。前記回路基板は、前記軸
ホルダ内に収納されており、かつカーソル移動信号を無
線信号としてパソコン側に送信する無線送信回路をさら
に搭載していることが、取り扱いを容易にできる点で好
ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施の形
態により具体的に説明する。図１は本発明の実施の形態
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Ｚ−Ｚ線拡大断面
図、図３は本発明の実施の形態のペン型ポインティング
デバイスの構成を説明するブロック図である。

【００１１】これらの図において、本実施形態のペン型
ポインティングデバイス１０は、表示装置のカーソルを
移動させるための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を有する棒状に形成された軸部１１と、
この軸部１１の先端側の周囲に配置される複数の周辺方
向感圧素子１２と、軸部１１の端部側に配置される軸方
向感圧素子１３と、ペン先部１１ａから所定の距離を隔
てて配置された傾斜角度を検出するＸ軸角度センサ１４
及びＹ軸角度センサ１５と、軸部１１、感圧素子１２，
１３、角度センサ１４，１５などを収納する剛性を有す
る軸ホルダ１６と、感圧素子１２，１３や角度センサ１
４，１５で検出された信号をカーソル移動のための信号
に変換するための回路基板１７と、各部に電源を供給す
る電池１８などとを備え、所定の筆記面Ｐ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、軸部１１から伝わる力を感圧素子１２，１３で
検出してカーソル移動信号を発生させたり、あるいは選
択によりペン先部１１ａが筆記面Ｐに接触していないと
き、角度センサ１４，１５で検出した傾斜角度に基づい
てカーソル移動信号を発生させるものである。回路基板
１７及び電池１８は、軸ホルダ１６の後部側に収納され
ている。

【００１２】上記軸部１１は、剛性を有するプラスチッ
ク材料あるいは金属材料からなり、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。ペ
ン先部１１ａの周囲は、感圧素子１２，１３に悪影響を
与えないように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
ていることが望ましい。

【００１３】上記周辺方向感圧素子１２は、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 Resist
or）素子であり、ペン先部１１ａ近傍の軸部１１の周囲
と軸ホルダ１６内壁面との間に挟まれた隙間の４か所に
配置されている。周辺方向感圧素子１２は、互いに直交
するＸ，Ｙ軸に対し一定角度で配置されており、操作者
が筆記面Ｐに対しペン先部１１ａを押し当てて所定方向
に移動させたとき、それぞれの周辺方向感圧素子１２
（ａ〜ｄ）に加わる力により、ベクトル量として移動方
向及び移動速度が検出できるようになっている。軸方向
感圧素子１３は、周辺方向感圧素子１２と同じ素子であ
り、軸ホルダ１６の端部と軸ホルダ１６の奥側の内壁と
の間に挟まれた隙間に配置されている。この軸方向感圧
素子１３は、操作者が筆記面Ｐに対しペン先部１１ａを
押し当て所定方向に移動させたとき、軸方向の押上力を
検出するためである。なお、軸ホルダ１６の先端側内面
の周辺方向感圧素子１２は、多数設けることで精度を向
上させることができるが、製造上の理由から、例えば、
４か所から１０か所程度が望ましい。

【００１４】上記Ｘ軸角度センサ１４及びＹ軸角度セン
サ１５は、ペン先部１１ａの先端から一定距離Ｌ（Ｌ１
及びＬ２）隔てた区画１６ｃに配置されており、軸部１
１の筆記面Ｐの垂直線に対する傾斜角度を検出するセン
サであり、例えば、圧電振動セラミック角速度センサな
どのジャイロセンサなどが使用される。すなわち、操作
者が筆記面Ｐ上の互いに直交するＸ，Ｙ軸において、Ｘ
軸角度センサ１４はＸ軸に関する傾斜角度を検出し、Ｙ
軸角度センサ１５はＹ軸に関する傾斜角度を検出するも
のである。

【００１５】上記軸ホルダ１６は、例えば、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、先に行く
ほど外径が小さくなる円錐形状に形成され軸部１１のペ
ン先部１１ａの先端側を突出させる案内部１６ａと、軸
部１１の円柱部分と感圧素子１２，１３を収納する区画
１６ｂと、角度センサ１４，１５及び回路基板１７を収
納する区画１６ｃと、電池１８を収納する区画１６ｄ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１９
が設けられている。また、軸ホルダ１６は、軸部１１の
ペン先部１１ａを案内部１６ａ先端側の開口部分で緩く
保持するとともに軸部１１の後端部で支持しており、ペ
ン先部１１ａからの力が周辺方向感圧素子１２及び軸方
向感圧素子１３に確実に伝達されるようになっている。
さらに、軸ホルダ１６は、感圧素子１２の配置との関係
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か、
軸ホルダ１６が常に一定の方向で手に持つことができる
ように、軸ホルダ１６の外周面を楕円形あるいは他の特
別な突起等の形状に形成されていることが望ましい。な
お、感圧素子１２（ａ〜ｄ），１３は、信号線により回
路基板１７の接続端子に接続されている。このような信
号線は、例えば、軸部１１と軸ホルダ１６との間の隙間
などを通る細い配線や軸ホルダ１６の内面側に印刷配線
等により形成される。

【００１６】上記回路基板１７は、複数の回路が搭載さ
れており、周辺方向感圧素子１２及び軸方向感圧素子１
３にそれぞれ信号線を介して接続され、ペン先部１１ａ
が筆記面Ｐに接触しているかを検出し接触信号を出力す
る感圧検出回路２１と、感圧検出回路２１から接触信号
が出力されているときに、ペン先部１１ａから伝達され
る力により感圧素子１２，１３に加わる圧力で変化する
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
移動速度に変換しカーソル位置を算出するカーソル位置
算出回路２２と、感圧検出回路２１から接触信号が出力
されているときに、角度センサ１４，１５からＸ軸及び
Ｙ軸に対する傾斜角度を得るＸ，Ｙ傾斜角度変換回路２
３と、Ｘ，Ｙ傾斜角度変換回路２３で変換されたＸ軸及
びＹ軸に対する傾斜角度をベクトル量として合成してカ
ーソル位置を算出するカーソル位置算出回路２４と、感
圧検出回路２１が接触信号を出力しているか否かに関わ
らずＸ，Ｙ傾斜角度変換回路２３を切換えにより回路動
作を有効にしたり無効にする切換手段２５と、感圧検出
回路２１で検出される接触信号により感圧素子によるカ
ーソル位置算出回路２２あるいは角度センサによるカー
ソル位置算出回路２４の算出信号に基づいてカーソル移
動信号を発生させるカーソル移動信号発生回路２６と、
カーソル移動信号を図示しないパソコンのマウスポート
などに接続するためのインターフェース回路（Ｉ／Ｆ回
路）２７と、Ｉ／Ｆ回路２７からの信号を無線電波とし
て送信する無線送信回路２８とから構成されている。な
お、パソコン側には無線送信回路２８から送信されてく
る無線電波を受信する無線受信回路２９が設けられてい
る。

【００１７】次に、角度センサ１４，１５に基づいてカ
ーソル位置が算出される原理を図４に基づいて説明す
る。同図において、軸部１１が筆記面Ｐの垂直線ＯＡ’
に対して角度Θ１だけ傾斜した状態で、ペン先部１１ａ
が筆記面Ｐ上の点Ｂ’で接触している場合に、ペン先部
１１ａが筆記面Ｐからやや離れた平面Ｑ上の点Ｂ’上部
の点Ｂから垂直線ＯＡ’に対し角度Θ１からさらに角度
Θ２だけ傾斜した点Ｃに移動したときに、その軸部１１
の軸線と平面Ｑとの交点をＤ、点Ｃからの垂直線と平面
Ｑとの交点をＥとすると、距離ＢＤがほぼカーソルの移
動量となる。

【００１８】まず、距離ＢＥ（＝ＡＥ−ＡＢ）は、ＡＥ
（＝Ｌ・ｓｉｎ（Θ１＋Θ２））とＡＢ（＝Ｌ・ｓｉｎ
（Θ１））から、以下の計算式（１）により求めること
ができる。ＢＥ＝ＡＥ−Ｌ・ｓｉｎ（Θ１）・・・・・・・・・・・・・・・（１）次に、三角形ＯＢＣは、ＯＢ＝ＯＣで二等辺三角形であ
るから、距離ＢＣは、以下の計算式（２）により求める
ことができる。ＢＣ＝２Ｌ・ｓｉｎ（Θ２÷２）・・・・・・・・・・・・・・・（２）したがって、三角形ＣＢＥにおいて、頂点Ｂの角度ｂ、
頂点Ｃの角度ｃ２及び距離ＣＥは、それぞれ以下の計算
式（３）、（４）及び（５）により求めることができ
る。ｂ＝ｃｏｓ-1（ＢＥ÷ＢＣ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）ｃ２＝９０−ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）ＣＥ＝ＢＥ・ｔａｎ（ｂ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）次に、二等辺三角形ＯＢＣにおいて底角ｃ１は、ｃ１＝
９０−Θ２÷２であるから、三角形ＣＤＥにおいて、頂
点Ｃの角度ｃ３及び距離ＥＤは、それぞれ計算式（６）
及び（７）により求めることができる。ｃ３＝１８０−ｃ１−ｃ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６）ＥＤ＝ＣＥ・ｔａｎ（ｃ３）・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）したがって、ＢＤ（＝ＢＥ＋ＥＤ）は、以下の計算式
（８）により求めることができる。ＢＤ＝ＡＥ−Ｌ・ｓｉｎ（Θ１）−ＣＥ・ｔａｎ（ｃ３）・・・・（８）すなわち、ペン先部１１ａから角度センサまでの距離Ｌ
と、角度センサで検出される傾斜角度Θ１，Θ２をもと
に、上記（１）〜（８）の計算で移動距離ＢＤを求める
ことができる。以上の計算をＸ軸角度センサ１４とＹ軸
角度センサ１５のそれぞれについて行い、それぞれの値
をベクトル量として合成することでカーソル位置を算出
することができる。以上の計算による算出は、角度セン
サによる位置算出回路２４により行われる。なお、この
位置算出回路２４による算出は、ペン先部１１ａが筆記
面Ｐに接触していない間に連続的に実施されるから、再
び筆記面Ｐに接触する直前の距離ＢＤがカーソルの移動
量となる。

【００１９】次に、本実施形態のペン型ポインティング
デバイス１０の動作について説明する。まず、従来のマ
ウスと同様にカーソルを移動させるときには、切換手段
２５により常にＸ，Ｙ傾斜角度変換回路２３の回路動作
を無効にするように切換える。そして、軸ホルダ１６を
筆記面Ｐの左右方向（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を筆記面Ｐ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、ペン先部１１ａには筆記面Ｐから移動方向と反対方
向の摩擦力と、筆記面Ｐから垂直方向の押上力が生じ
る。この摩擦力は側面圧力として軸部１１と軸ホルダ１
６との間に配置された周辺方向感圧素子１２（ａ〜ｄ）
に加わり、また、押上力が押圧力として軸部１１と軸ホ
ルダ１６の奥側の中心軸上に設けられた軸方向感圧素子
１３に加わり、それらの部分の電気的抵抗値が変化す
る。感圧検出回路２１は、これらの電気的抵抗値変化に
よりペン先部１１ａが筆記面Ｐに接触しているか否かを
検出し接触信号を出力する。そして、感圧検出回路２１
が接触信号を出力しているとき、カーソル位置算出回路
２２は、周辺方向感圧素子１２（ａ〜ｄ）と軸方向感圧
素子１３のそれぞれで検出された電気的抵抗値変化を、
方向と大きさを持ったベクトル量として算出し、そのベ
クトル量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として算出する。このカーソル位
置算出回路２２で算出された移動方向及び移動速度は、
カーソル移動信号発生回路２６でカーソルの移動信号と
して発生され、続いてインターフェース回路２７から無
線送信回路２８に送られ、無線電波としてパソコン側に
送信される。パソコン側は無線送信回路２８から送信さ
れてきた無線電波を無線受信回路２９で受信し、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。軸部１１の先端
側と軸ホルダ１６の先端側内面に周辺方向感圧素子１２
（ａ〜ｄ）が配置されているため、製造や組み立てが容
易になるとともに、軸ホルダ１６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、４か所の周辺方向感圧素子１２（ａ
〜ｄ）に加えて中心部に１か所の軸方向感圧素子１３が
配置されていることで、少ない数の感圧素子より検出が
複数箇所で行われ感度を向上させることが可能になる。
このペン型ポインティングデバイス１０は、筆記面Ｐが
水平面、傾斜面あるいは垂直面であっても使用できる。
また、軸ホルダ１６の形状を手で持つ方向が常に一定に
なるように形成すれば、取扱が容易になりカーソル移動
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
意の筆記面Ｐ上で使用でき操作も容易になり、筆記面Ｐ
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。

【００２０】次に、感圧素子１２，１３と角度センサ１
４，１５の両者を使用してカーソルを移動させるときに
は、切換手段２５により感圧検出回路２１が接触信号を
出力していないときにのみＸ，Ｙ傾斜角度変換回路２３
の回路動作を有効にするように切換える。そして、上記
と同様に軸ホルダ１６を筆記面Ｐに対して決められた一
定方向になるように手で持ち、ペン先部１１ａを筆記面
Ｐに当接させると、感圧検出回路２１が軸部１１を介し
て軸方向感圧素子１３に加えられる側面圧力と軸方向感
圧素子１３に加えられる押圧力とを検出し、ペン先部１
１ａが筆記面Ｐに接触しているか否かが検出され接触し
ているときに接触信号を出力する。感圧検出回路２１か
ら接触信号が出力されているときには、上記と同様にカ
ーソル位置検出回路２２でカーソル位置が算出され、カ
ーソル移動信号発生回路２６でカーソルの移動信号とし
て発生され、続いてインターフェース回路２７から無線
送信回路２８に送られ、無線電波としてパソコン側に送
信される。パソコン側は無線送信回路２８から送信され
てきた無線電波を無線受信回路２９で受信し、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。次に、ペン先部１
１ａを筆記面Ｐから離し、軸ホルダ１６を筆記面Ｐから
離す直前の傾斜角度（Θ１）からさらにカーソルを移動
させたい方向に傾斜角度（Θ２）になるようにペン先部
１１ａを向けると、角度センサ１４，１５からＸ，Ｙ傾
斜角度変換回路２３が傾斜角度Θ１，Θ２を検出し、カ
ーソル位置検出回路２４がこれら傾斜角度Θ１，Θ２を
Ｘ軸角度センサ１４とＹ軸角度センサ１５のそれぞれに
ついて角度変換速度と角度変換量を求め、それぞれの値
をベクトル量として合成することでカーソル位置を算出
する。そして、このＸ，Ｙ傾斜角度変換回路２３で算出
されたカーソルの移動信号として発生され、続いてイン
ターフェース回路２７から無線送信回路２８に送られ、
無線電波としてパソコン側に送信される。パソコン側は
無線送信回路２８から送信されてきた無線電波を無線受
信回路２９で受信し、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。すなわち、軸部１１のペン先部１１ａを筆
記面Ｐに接触させているときには、感圧検出回路２１が
接触していることを検出してその間には上記説明と同等
に感圧素子１２，１３が検出する接触圧力に基づきカー
ソルを移動させることができるが、軸部１１のペン先部
１１ａを筆記面Ｐから離して次にカーソル位置を移動さ
せたい方向に傾斜させたときには、角度センサ１４，１
５が検出する傾斜角度に基づきカーソルを移動させるこ
とができる。したがって、例えば、ペン型ポインティン
グデバイス１０を用いて字を書くような動作として、ペ
ン先部１１ａを筆記面Ｐに接触させて移動させている間
には従来のマウスと同様にカーソルを移動させることが
でき、続いてペン先部１１ａを筆記面Ｐから離して必要
な移動位置にカーソルを移動させてから再びペン先部１
１ａを筆記面Ｐに接触させて移動させることができる。
そのため、従来のマウスなどでは、字を書くような動作
では必要な場所まで戻す動作が必要であったが、本実施
形態では通常の筆記具を扱うと同様な動作でカーソルを
移動させることができる。これにより、字を書いたりグ
ラフィックに必要とされるカーソル移動を簡単に実現す
ることができる。

【００２１】図５は上記のペン型ポインティングデバイ
ス１０の動作を説明するフローチャートであり、まず、
感圧検出回路２１によりペン先部１１ａが筆記面に接触
しているか否かを判断し（ＳＴ１）、接触しているとき
には感圧素子によるカーソル位置算出回路２２がカーソ
ル位置を算出し（ＳＴ２）、続いてカーソル移動信号発
生回路２６がカーソル移動信号を発生し（ＳＴ３）、以
後は上述のようにインターフェース回路２７から無線送
信回路２８を介して無線電波として送信され、パソコン
側の無線受信回路２９で受信されマウスポートに入力さ
れる。そして、、感圧検出回路２１によりペン先部１１
ａが筆記面から離れているときには、Ｘ及びＹ軸角度セ
ンサ１４及び１５から傾斜角度変換回路２３が傾斜角度
を検出し（ＳＴ４）、この傾斜角度から角度センサによ
るカーソル位置算出回路２４がカーソル位置を算出し
（ＳＴ５）、続いてカーソル移動信号発生回路２６がカ
ーソル移動信号を発生し（ＳＴ３）、以後は上述と同様
にインターフェース回路２７から無線送信回路２８を介
して無線電波として送信され、パソコン側の無線受信回
路２９で受信されマウスポートに入力される。

【００２２】なお、上記実施例において、周辺方向感圧
素子１２及び軸方向感圧素子１３として、ＦＳＲ素子を
使用した例を説明したが、圧力変化に応じて抵抗値が変
化する素子であって、歪ゲージ、あるいは電極間に導電
性ゴムを介在させたものなどを使用することができる。
また、軸部１１と軸ホルダ１６の先端側の４か所の周辺
方向感圧素子１２と奥側に１か所の軸方向感圧素子１３
を配置した例を説明したが、周辺方向感圧素子１２及び
軸方向感圧素子１３を多数設けることで感度を向上させ
ることができ実施形態の数に限定されない。さらに、２
つの角度センサ１４，１５を配置した例を説明したが、
複数の角度センサを使用したり、あるいは１つの角度セ
ンサでＸ軸方向、Ｙ軸方向の傾斜角度を検出できるもの
を使用することができる。また、軸ホルダ１６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。

【００２３】上記実施形態では、無線送信回路２８によ
り無線電波を送信し、この無線電波をパソコン側に設け
た無線受信回路２９で受信することで任意の表面で使用
でき操作性を向上することができるが、その他の信号と
して赤外線、超音波あるいは光を送受信できるようにし
てもよく、また有線で接続するようにしてもよく、さら
に回路基板１７を軸ホルダ１６内に収納しているが、回
路基板１７に搭載されている全ての回路あるいは一部分
を別体として配線で接続してもよい。また、電池１６を
軸ホルダ１６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

【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。

【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、軸部の周囲に感圧素子を配置
するとともに、軸部の傾斜角度を検出する角度センサを
配置し、感圧検出回路の検出でペン先部が表面に接触し
ているときには、感圧素子によるカーソル位置算出回路
で算出したカーソル位置からカーソル移動信号を発生さ
せパソコンのカーソルを移動させ、感圧検出回路でペン
先部が表面に接触していないときには、角度センサによ
るカーソル位置算出回路で算出したカーソル位置からカ
ーソル移動信号を発生させパソコンのカーソルを移動さ
せることで、字を書いたりする動作と同様にカーソル移
動を可能にでき、狭い場所でも操作が容易になり、構造
も簡単になる。また、切換手段により感圧素子のみでカ
ーソル移動信号を発生させるようにすることで、カーソ
ル移動種類の選択が簡単にできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態のペン型ポインティ
ングデバイスの断面図である。

【図２】図２は図１のペン型ポインティングデバイスの
Ｚ−Ｚ線拡大断面図である。

【図３】本発明の実施の形態のペン型ポインティングデ
バイスの構成を説明するブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態のペン型ポインティングデ
バイスの角度センサに基づいてカーソル位置を算出する
原理を説明する図である。

【図５】本発明の実施の形態のペン型ポインティングデ
バイスの動作を説明するフローチャート

【符号の説明】

１０ペン型ポインティングデバイス１１軸部１１ａペン先部１２周辺方向感圧素子１３軸方向感圧素子１４Ｘ軸角度センサ１５Ｙ軸角度センサ１６軸ホルダ１７回路基板１８電池１９押しボタンスイッチ２１感圧検出回路２２感圧素子によるカーソル位置算出回路２３Ｘ，Ｙ傾斜角度変換回路２４角度センサによるカーソル位置算出回路２５切換手段２６カーソル移動信号発生回路２７インターフェース回路２８無線送信回路２９無線受信回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の先端側に尖ったペン先部を有する
棒状の軸部と、前記軸部の周囲に配置され前記ペン先部
から伝達される力を検出する複数の感圧素子と、前記感
圧素子で検出される力によりカーソル位置を算出しカー
ソル移動信号を発生させる回路基板と、前記ペン先部を
突出させ前記感圧素子に力を伝達可能に軸部を保持する
とともに前記感圧素子を収納する軸ホルダとを備えるペ
ン型ポインティングデバイス。
【請求項２】一方の先端側に尖ったペン先部を有する
棒状の軸部と、前記軸部の周囲に配置され前記ペン先部
から伝達される力を検出する複数の感圧素子と、前記ペ
ン先部から一定位置に配置され前記軸部の傾斜角度を検
出する角度センサと、前記感圧素子から伝達される力に
よりペン先部の表面への接触を検知し、接触していると
きに前記感圧素子で検出される力によりカーソル位置を
算出しカーソル移動信号を発生させ、接触していないと
き前記角度センサで検出される傾斜角度によりカーソル
位置を算出しカーソル移動信号を発生させる回路基板
と、前記ペン先部を突出させ前記感圧素子に力を伝達可
能に軸部を保持するとともに前記感圧素子及び角度セン
サを収納する軸ホルダとを備えるペン型ポインティング
デバイス。
【請求項３】前記感圧素子は、前記軸部の先端側の周
囲に配置された周辺方向感圧素子と前記軸部の端部側に
配置された軸方向感圧素子を有する請求項１または２記
載のペン型ポインティングデバイス。
【請求項４】前記角度センサは、前記ペン先部から一
定位置に配置されたＸ軸方向角度センサ及びＹ軸方向角
度センサを有する請求項２記載のペン型ポインティング
デバイス。
【請求項５】前記感圧素子から伝達される力によるカ
ーソル移動信号の発生と、前記角度センサで検出される
傾斜角度によるカーソル移動信号の発生とを選択的に切
換える切換手段をさらに有する請求項２記載のペン型ポ
インティングデバイス。
【請求項６】前記回路基板は、前記軸ホルダ内に収納
されており、かつカーソル移動信号を無線信号としてパ
ソコン側に送信する無線送信回路をさらに搭載している
請求項１または２記載のペン型ポインティングデバイ
ス。