JPH10222288A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上位装置と接続するための通信ケーブルをな
くして、ポインティングデバイスの操作性を改善した入
力装置を提供する。 【解決手段】 １は入力装置を構成するマウスであり、
その内部の底面近傍にループ状アンテナ１１が底面と平
行に円環状に配置されている。２はマウス１とともに入
力装置を構成する盤であって、この盤２の内部にもルー
プ状アンテナ２１、及び回路部２２が配置されている。
３は盤２の回路部２２と接続され、入力装置と上位装置
との間でデータの送受信を行うためのケーブルである。
操作者がマウス１を盤２の上で移動させたときのＸ軸方
向の変位量とＹ軸方向の変位量等の信号は、ループ状の
アンテナ１１とアンテナ２１の間を電磁結合することに
よって、盤２に伝送されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パーソナルコン
ピュータやワークステーションなどのＧＵＩ（グラフィ
カルユーザインタフェース）環境において、表示装置の
画面上のポインティングデバイスとして使われる入力装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に従来のポインティングデバイスの
使用例を示す。この種のポインティングデバイスとして
は、マウス、トラックボール、或いはスティックなどが
一般に使用されているが、図９に示すポインティングデ
バイスは、メカニカルマウスと呼ばれているマウス１０
１である。このマウス１０１は、通信用ケーブル１０２
によりパーソナルコンピュータ本体１０３と接続して使
用される。１０４はＣＲＴ等の表示装置、１０５はキー
ボードである。

【０００３】つぎに、図１０に従来のマウス内部の詳細
な構成を示す。１１１，１１２は入力用のスイッチであ
る。１１３，１１４は、金属或いは硬質樹脂等でできた
球体１１５に接触して、マウス１０１のＸ軸方向の変位
量とＹ軸方向の変位量を別々に検出するエンコーダーで
ある。１１６はスイッチ１１１，１１２とエンコーダ−
１１３，１１４の制御、及び上位装置、例えばパーソナ
ルコンピュータ本体１０３とのインタフェース信号を制
御する回路部である。

【０００４】このようなマウス１０１は、キーボード１
０５のカーソルキー等を操作して表示装置１０４の画面
上でポインタを操作することに比較すると、迅速な操作
が可能になる等の利点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マウスは、通信用ケーブル１０２がマウス操作の妨げに
なるという欠点があった。

【０００６】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、上位装置と接続するための通信
ケーブルをなくして、ポインティングデバイスの操作性
を改善した入力装置を提供することを目的にしている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る入力装置
は、ループ状アンテナを有する盤と、ループ状アンテナ
を有するポインティングデバイスとを備え、前記アンテ
ナ間を電磁結合することによって、前記盤と前記ポイン
ティングデバイスとの間でデータの送受信を行うもので
ある。

【０００８】この発明に係る入力装置において、前記盤
と前記ポインティングデバイスは、それぞれ単一のルー
プ状アンテナを備え、前記アンテナ間を電磁結合するこ
とによって、前記盤と前記ポインティングデバイスとの
間でデータを送受信するとともに、前記ポインティング
デバイスへの電力供給を行うように構成できる。

【０００９】また、前記盤と前記ポインティングデバイ
スは、それぞれ２組のループ状アンテナを備え、一方の
アンテナ間を電磁結合することによって、前記盤と前記
ポインティングデバイスとの間でデータを送受信すると
ともに、他方のアンテナによって前記ポインティングデ
バイスへの電力供給を行うようにすることもできる。こ
の発明に係る別の入力装置は、ループ状アンテナを有す
る盤と、前記盤とケーブルによって接続された赤外線通
信ユニットと、ループ状アンテナ及び赤外線インタフェ
ース（以下、Ｉ／Ｆと略記する）を有するポインティン
グデバイスとを備え、前記アンテナ間を電磁結合するこ
とによって、前記ポインティングデバイスへの電力供給
を行うとともに、前記盤と前記ポインティングデバイス
との間で赤外線によってデータを送受信するものであ
る。

【００１０】また、この発明に係る別の入力装置は、ル
ープ状アンテナを有する盤と、前記盤とケーブルによっ
て接続された無線通信ユニットと、ループ状アンテナ及
び無線Ｉ／Ｆを有するポインティングデバイスとを備
え、前記アンテナ間を電磁結合することによって、前記
ポインティングデバイスへの電力供給を行うとともに、
前記盤と前記ポインティングデバイスとの間で電波によ
ってデータを送受信するものである。

【００１１】さらに、この発明に係る入力装置におい
て、前記ポインティングデバイスは、前記盤上で移動操
作されるマウスであってもよい。

【００１２】この発明に係る入力装置において、前記ル
ープ状のアンテナを有する盤を、弾性部材で構成するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明をマウスに適用した場合の実施の形態を説明す
る。

【００１４】実施の形態１．図１（ａ）、（ｂ）は、こ
の発明の実施の形態１の入力装置の構成を示す斜視図及
び側面図である。

【００１５】図において、１は入力装置を構成するマウ
スであり、その内部の底面近傍にループ状アンテナ１１
が底面と平行に円環状に配置されている。２はマウス１
とともに入力装置を構成する盤であって、この盤２の内
部にもループ状アンテナ２１、及び回路部２２が配置さ
れている。３は盤２の回路部２２と接続され、入力装置
と上位装置との間でデータの送受信を行うためのケーブ
ルである。なお、盤２はその上でマウス１を移動させる
関係から、例えば約３０ｃｍ四方の大きさであって、か
つ所定の弾力を有する弾性部材で構成されている。

【００１６】図２は、図１に示すマウス１内部の詳細な
構成を示す平面図である。

【００１７】図において、１２，１３は操作者が指等で
押下操作する入力用のスイッチである。１４は金属或い
は硬質樹脂の球体であって、入力装置１が図１の盤２上
を移動することによって回転運動を行う。１５、１６は
球体１４によってマウス１のＸ軸方向とＹ軸方向の変位
量を別個に検出するエンコーダである。１７はスイッチ
１２、１３及びエンコーダ１５，１６の信号を制御する
ための回路部であって、この回路部１７にはアンテナ１
１も接続されている。

【００１８】操作者がマウス１を盤２の上で移動させる
ことにより、球体１４が回転し、エンコーダ１５，１６
からＸ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量をそれぞれ取
り出すことができる。また、操作者が指等でスイッチ１
２，１３を押下することにより、入力信号を取り出すこ
とができる。これらの変位量や入力信号は、回路部１７
からループ状のアンテナ１１とアンテナ２１（図１参
照）の間を電磁結合することによって、盤２に伝送され
るようになっている。盤２はゴム等の弾性部材で構成さ
れているから、マウス１の動きを滑らかに、しかも球体
１４の動きを伝えやすく、かつアンテナ２１への電磁波
に影響を与えない。

【００１９】図３は、この発明の実施の形態１の入力装
置の回路構成を示すブロック図である。

【００２０】破線２２で囲んだ部分は、盤２に実装され
ている回路部を示す。２３は制御回路、２４は送信デー
タを変調する変調回路、２５は変調された信号を増幅す
る増幅回路であり、この増幅回路２５の出力信号に基づ
いてアンテナ２１に交番電流を流して、電磁波を発生す
る。２６はアンテナ２１で受けた信号を増幅する増幅回
路、２７は信号を復調する復調回路であり、制御回路２
３に受信データを渡す。また、制御回路２３はケーブル
３を経由して上位装置とのデータの送受信を行う。

【００２１】破線１７で囲んだ部分は、マウス１に実装
されている回路部を示す。３１は制御回路、３４は送信
データを変調する変調回路、３５は変調された信号を増
幅する増幅回路であり、この増幅回路３５の出力信号に
基づいてアンテナ１１に交番電流を流し電磁波を発生す
る。３２はアンテナ１１で受けた信号を増幅する増幅回
路、３３は信号を復調する復調回路であり、制御回路３
１に受信データを渡す。この制御回路３１には入力スイ
ッチ１２，１３が接続され、マウス操作者からの所定の
タイミング信号が制御回路３１に入力される。制御回路
３１には、エンコーダ１５，１６からそれぞれＸ軸方向
の変位量とＹ軸方向の変位量が入力される。また、３６
はアンテナ１１と接続された整流回路であって、アンテ
ナ１１で受けた交番電流を整流して回路部１７に必要な
直流電力を取り出す。

【００２２】アンテナ２１とアンテナ１１は、電磁結合
によりデータの送受信を行うものであって、これらのア
ンテナ１１とアンテナ２１がそれぞれ送信用と受信用と
を兼用している。

【００２３】図４は、この実施の形態１の入力装置の使
用例を示す斜視図である。アンテナを内蔵した盤２とパ
ーソナルコンピュータ等の上位装置４とはケーブル３を
介して接続されている。７はＣＲＴ等の表示装置、８は
キーボードである。マウス１と盤２は、それぞれに内蔵
されているアンテナによって電磁結合され、データの授
受が行われるため、従来のマウスのような接続ケーブル
を必要としない構成になっている。

【００２４】つぎに、上記構成の入力装置の動作を説明
する。

【００２５】まず、マウス１のスイッチ１２又は１３が
押下されると、制御回路３１では対応するタイミング信
号が検出される。制御回路３１からは、検出された信号
をあらかじめ定めた出力信号に変換して変調回路３４に
出力する。変調信号は、増幅回路３５で増幅され、アン
テナ１１に交番電流を流すことで電磁波が発生する。そ
の電磁波は、アンテナ１１とアンテナ２１の電磁結合に
より盤２の回路部２２に伝えられ、増幅回路２６で増幅
される。次に復調回路により復調され、制御回路２３に
データとして伝えられる。このデータは、上位装置４と
入力装置との間で取り決めた信号に変換され、ケーブル
３を経由して上位装置４に伝えられる。

【００２６】同様にして、マウス１の変位量に応じて、
エンコーダ１５、１６からの移動方向および移動量デー
タを、上位装置４に伝えることができる。

【００２７】マウス１の電力が低下すると、アンテナ１
１からアンテナ２１を介して制御回路２３に伝達される
マウス１の出力信号レベルが低下する。この信号レベル
の低下を検知すると、アンテナ２１からアンテナ１１を
介してマウス１の回路部１７に電力低下を知らせ、制御
回路３１によってマウス１のアンテナ１１からの信号出
力を停止する。そして、同じアンテナ１１とアンテナ２
１の電磁結合による誘導起電力に基づいて、マウス１内
の回路部１７に電力供給を行う。

【００２８】上記実施の形態１では、アンテナ１１とア
ンテナ２１がデータ送受信用及び電源供給用として兼用
されているため、電力供給中にはマウス１と盤２との間
でのデータ伝送が中断される。しかし、マウス１内に電
力信号からデータを分離するためのデータ分離回路等を
設け、電力キャリアによってアンテナ１１、２１間で授
受されるデータをＡＭ変調する変調方式とすることによ
って、マウス１と盤２との間でのデータ伝送を継続して
行うことも可能である。

【００２９】以上のように構成され、動作する入力装置
は、以下のような効果を有する。

【００３０】第１に、マウス１と盤２との間を電磁結合
してデータの送受信を行うことにより、マウス１からケ
ーブルをなくすことができるから、入力装置の操作性が
大幅に向上する。

【００３１】第２に、マウス１と盤２との間でデータと
電力とを伝送するようにしたので、マウス１内に電池等
を搭載することなくマウスに電力供給できるから、マウ
ス１の電池交換などが不要であって、半永久的な使用が
可能になる。

【００３２】第３に、アンテナを内蔵する盤２が弾性部
材で構成されていることにより、マウス１の操作性が更
に向上する。

【００３３】なお、上記実施の形態１では、マウス１側
に整流回路３６を設け、アンテナ１１で受信した電力信
号から電力を取り出すようにしたが、マウス１内部に電
池を搭載して、その回路部１７に電力を供給するように
してもよい。

【００３４】また、上記実施の形態１の入力装置は、そ
れぞれアンテナ１１とアンテナ２１がデータ送受信用と
電源供給用とを兼用する構成であるが、マウス１と盤２
とにそれぞれ２個ずつのアンテナを設ける構成とすれ
ば、電力信号からデータを分離するためのデータ分離回
路が設けられていなくても、継続した電力供給が可能に
なる。

【００３５】実施の形態２．図５（ａ）、（ｂ）は、こ
の発明の実施の形態２の入力装置の構成を示す斜視図及
び側面図である。

【００３６】図５において、実施の形態１（図１〜図
４）と対応する部分には同一の参照符号を付けている。
マウス１の内部には、ループ状のアンテナ１１とともに
赤外線Ｉ／Ｆ（インタフェース）１８および赤外線透過
フィルター１９を備えている。入力装置を構成する盤２
は、ループ状アンテナ２１と回路部２２を備え、さらに
盤２を上位装置と接続するためのケーブル３には、図示
しない赤外線通信ユニットが接続され、このケーブル３
を介して赤外線通信用ユニットから盤２に電源が供給さ
れている。

【００３７】図６は、図５に示すマウス内部の詳細な構
成を示す図である。

【００３８】マウス１の内部には、入力用のスイッチ１
２，１３、球体１４、エンコーダ１５，１６、スイッチ
１２，１３及びエンコーダ１５，１６の制御を行う回路
部１７とともに、アンテナ１１および赤外線Ｉ／Ｆ１８
が設けられている。

【００３９】操作者がマウス１を盤２上で移動させるこ
とにより、球体１４が回転し、エンコーダ１５，１６か
らＸ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量を取り出すこと
ができる。また、操作者が指等でスイッチ１２，１３を
押下することにより、タイミング信号を取り出すことが
できる。そして、この実施の形態２では、これらの変位
量やタイミング信号が回路部１７から赤外線Ｉ／Ｆ１８
に出力され、この赤外線Ｉ／Ｆ１８から赤外線透過フィ
ルター１９を介して図示しない赤外線通信ユニットに光
伝送される点で、実施の形態１と異なっている。

【００４０】図７は、この発明の実施の形態２の入力装
置の回路構成を示すブロック図である。

【００４１】破線２２で囲んだ部分は、盤２に実装され
ている回路部を示す。２８は発振回路、２５は発振回路
で生成した信号を増幅する増幅回路であり、この増幅回
路２５の出力信号に基づいてアンテナ２１に交番電流を
流して、電磁波を発生させる。２９はケーブル３から供
給される電源を昇圧もしくは降圧などを行う電源回路で
ある。

【００４２】破線１７で囲んだ部分は、マウス１に実装
されている回路部を示す。３１は制御回路、３６はアン
テナ１１と接続された整流回路、３７は送受信データを
変復調する変復調回路、３８は送受信信号の増幅を行う
増幅回路、１８は光信号と電気信号との変換を行う赤外
線Ｉ／Ｆである。この制御回路３１には入力スイッチ１
２，１３が接続され、マウス操作者からの所定のタイミ
ング信号が制御回路３１に入力される。制御回路３１に
は、エンコーダ１５，１６からそれぞれＸ軸方向の変位
量とＹ軸方向の変位量が入力される。また、回路部２２
側のアンテナ２１はアンテナ１１との電磁結合により回
路部１７に電力供給を行う。

【００４３】破線５で囲んだ部分は赤外線通信ユニット
である。４１は制御回路、４２は送受信データを変復調
する変復調回路であり、４３は送受信信号の増幅を行う
増幅回路、４４は光信号と電気信号との変換を行う赤外
線Ｉ／Ｆである。また、制御回路４１はケーブル６を介
して図示しない上位装置とのデータ通信を行うととも
に、ケーブル３を介して回路部２２に所定の電力を供給
する。

【００４４】図８は、実施の形態２の入力装置の使用例
を示す斜視図である。赤外線通信ユニット５とパーソナ
ルコンピュータ等の上位装置４とは、ケーブル６を介し
て接続されている。７はＣＲＴ等の表示装置、８はキー
ボードである。また、赤外線通信ユニット５と盤２とが
ケーブル３を介して接続されている。しかし、マウス１
と盤２にそれぞれ内蔵されているアンテナによって電磁
結合されて電力供給が行われ、マウス１と赤外線通信ユ
ニット５とは、赤外線によってデータを送受信するた
め、マウス１はケーブルを必要としない構成になってい
る。

【００４５】つぎに、上記構成の入力装置の動作を説明
する。

【００４６】まず、盤２の回路部２２には、パーソナル
コンピュータ等の上位装置４からケーブル６、赤外線通
信ユニット５の制御回路４１、及びケーブル３を介して
盤２の電源回路２９で昇圧または降圧された電源が供給
される。盤２に電源が供給されると、回路部２２の発振
回路２８では、所定の周波数ｆの信号が生成され、増幅
回路２５で増幅され、負荷であるアンテナ２１に交番電
流を流すことによって、そこに磁界が発生する。

【００４７】この盤２の上にマウス１を置くと、盤２の
アンテナ２１から発生している磁界によりマウス１のア
ンテナ１１に誘導起電力が発生する。この起電力を整流
回路３６により整流し、マウス１の電源とする。

【００４８】次に、マウス１のスイッチ１２又は１３が
押下されると、制御回路３１では対応するタイミング信
号が検出される。また、マウス１を移動すると、その変
位量がエンコーダ１５、１６からの移動方向及び移動量
データとして制御回路３１に渡される。制御装置３１で
は、このスイッチ検出信号や移動方向及び移動量データ
をあらかじめ定められたフォーマットのデータに変換し
て、変復調回路３７に出力する。制御回路３１から変復
調回路３７へ渡されたデータは、そこで変調され、増幅
回路３８で信号増幅され、赤外線Ｉ／Ｆ１８で光信号に
変換されて、マウス１から図６に示す赤外線透過フィル
ター１９を通して外部に放射される。

【００４９】赤外線通信ユニット５では、マウス１から
放射された赤外線の信号を赤外線Ｉ／Ｆ４４により図示
しない赤外線透過フィルターを通して受信する。この受
信データは増幅回路４３にて信号増幅され、変復調回路
４２にて復調され、制御回路４１に渡される。このデー
タは、上位装置４と入力装置との間で取り決めた信号に
変換され、ケーブル６を経由して上位装置４に伝えられ
る。

【００５０】以上のように構成され、動作する入力装置
は、以下のような効果を有する。

【００５１】第１に、データの送受信を光通信で行うこ
とにより、入力装置の可動部分であるマウス１からケー
ブルをなくすことができるから、その操作性が大幅に向
上する。

【００５２】第２に、マウス１の電源を電磁結合により
盤２から供給するようにしたので、マウス１内に電池等
を搭載する必要がない。

【００５３】第３に、データの送受信が光通信で行われ
るために、盤２のアンテナなどから発生する電磁ノイズ
の影響を全く受けず、データ伝送の信頼性を向上するこ
とができる。

【００５４】なお、上記実施の形態２では、マウス１お
よび赤外線通信ユニット５にそれぞれ赤外線Ｉ／Ｆ１
８，４４を設けて、光通信によるデータ送受信を行って
いたが、これら赤外線Ｉ／Ｆ１８，４４の代わりに、例
えばマイクロストリップラインを用いたマイクロ波用ア
ンテナと無線Ｉ／Ｆなどを設けて、電波によるデータ送
受信を行うことも可能である。

【００５５】また、いずれの実施の形態とも、上位装置
に１つの盤２だけを接続する場合を説明したが、複数の
盤を上位装置に接続して、いずれかの盤を選択して使用
することも可能である。また、ポインティングデバイス
としてマウスを使用した場合を説明したが、この発明を
トラックボール、或いはスティックなどを使用する入力
装置に適用する場合でも、その可動部分からケーブルを
なくすことで、同様の効果を奏することができる。

【００５６】

【発明の効果】この発明の入力装置は、以上に説明した
ように構成されているので、上位装置と接続するための
通信ケーブルをなくして、ポインティングデバイスの操
作性を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 同図（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形
態１の入力装置の構成を示す斜視図及び側面図である。

【図２】 図１に示すマウス内部の詳細な構成を示す図
である。

【図３】 この発明の実施の形態１の入力装置の回路構
成を示すブロック図である。

【図４】 実施の形態１の入力装置の使用例を示す斜視
図である。

【図５】 同図（ａ）、（ｂ）は、この発明の第２の実
施形態１の入力装置の構成を示す斜視図及び側面図であ
る。

【図６】 図５に示すマウス内部の詳細な構成を示す図
である。

【図７】 この発明の実施の形態２の入力装置の回路構
成を示すブロック図である。

【図８】 実施の形態２の入力装置の使用例を示す斜視
図である。

【図９】 従来の入力装置の一例を示す斜視図である。

【図１０】 従来のマウスの構成を示す図である。

【符号の説明】

１ マウス、 ２ 盤、 ３，６ ケーブル、 ４ 上
位装置（パーソナルコンピュータ）、 ５ 赤外線通信
ユニット、 ７ 表示装置、 ８ キーボード、 １
１，２１ ループ状アンテナ、 １２，１３ 入力用ス
イッチ、 １４球体、 １５、１６ エンコーダ、 １
７，２２ 回路部、 １８ 赤外線Ｉ／Ｆ（インタフェ
ース）、 １９ 赤外線透過フィルター、 ２９ 電源
回路、３６ 整流回路。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ループ状アンテナを有する盤と、 ループ状アンテナを有するポインティングデバイスとを
   備え、 前記アンテナ間を電磁結合することによって、前記盤と
   前記ポインティングデバイスとの間でデータの送受信を
   行うようにしたことを特徴とする入力装置。
2. 【請求項２】 前記盤と前記ポインティングデバイス
   は、それぞれ単一のループ状アンテナを備え、 前記アンテナ間を電磁結合することによって、前記盤と
   前記ポインティングデバイスとの間でデータを送受信す
   るとともに、前記ポインティングデバイスへの電力供給
   を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の入
   力装置。
3. 【請求項３】 前記盤と前記ポインティングデバイス
   は、それぞれ２組のループ状アンテナを備え、 一方のアンテナ間を電磁結合することによって、前記盤
   と前記ポインティングデバイスとの間でデータを送受信
   するとともに、他方のアンテナによって前記ポインティ
   ングデバイスへの電力供給を行うようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載の入力装置。
4. 【請求項４】 ループ状アンテナを有する盤と、 前記盤とケーブルによって接続された赤外線通信ユニッ
   トと、 ループ状アンテナ及び赤外線インタフェース（以下、Ｉ
   ／Ｆと略記する）を有するポインティングデバイスとを
   備え、 前記アンテナ間を電磁結合することによって、前記ポイ
   ンティングデバイスへの電力供給を行うとともに、前記
   盤と前記ポインティングデバイスとの間で赤外線によっ
   てデータを送受信することを特徴とする入力装置。
5. 【請求項５】 ループ状アンテナを有する盤と、 前記盤とケーブルによって接続された無線通信ユニット
   と、 ループ状アンテナ及び無線Ｉ／Ｆを有するポインティン
   グデバイスとを備え、 前記アンテナ間を電磁結合することによって、前記ポイ
   ンティングデバイスへの電力供給を行うとともに、前記
   盤と前記ポインティングデバイスとの間で電波によって
   データを送受信することを特徴とする入力装置。
6. 【請求項６】 前記ポインティングデバイスは、前記盤
   上で移動操作されるマウスであることを特徴とする請求
   項１乃至請求項５のいずれかに記載の入力装置。
7. 【請求項７】 前記ループ状のアンテナを有する盤を、
   弾性部材で構成したことを特徴とする請求項６に記載の
   入力装置。