JPH10283079A - ポインタ入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な方法により、電池の頻繁な取替
えが不要な小型軽量で操作性に富んだコードレスのポイ
ンタ入力装置の実現を課題とする。 【解決手段】 机上でのマウス装置自身の移動量に応じ
て回転するマウスボール９の回転運動を直交する２軸方
向の移動量に分解して検出する検出ローラ１０と、この
検出ローラ１０が検出した２軸方向の移動量を検出する
ローラ回転検出装置１２と、このローラ回転検出装置１
２が検出した移動量を電磁波信号に変換して発信する発
信回路とを有するマウス装置において、検出ローラ１０
の回転によって発電を行う発電機１４を設け、この発電
機１４が発電した電力を２次電池１５に蓄電した後発信
回路等の電源に用いるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータやワ
ードプロセッサ等の入力用のポインタ入力装置に関し、
特にコードレスに構成されたポインタ入力装置の電源に
関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやワードプロセッサ等の入
力用装置として、キーボードのほかにマウスやスティッ
ク型のポインタ入力装置が初心者にも使いやすい装置と
して広く用いられるようになっている。例えば、マウス
装置は、手のひら大の箱に１〜３個のボタンと、その箱
の移動量と方向を検出する機構を組み込んで、パソコン
やワークステーションのグラフィックス画面上に、マウ
ス装置の動きにつれて移動するカーソルを表示させ、カ
ーソルの表示位置でボタンを使ってメニュー選択などを
指示して入力する。

【０００３】図７は、従来型のマウスなどのポインタ入
力装置とコンピュータ等との接続を示す説明図である。
図７で、１はワードプロセッサなどを含むコンピュータ
の本体、２は表示装置、３はポインタ入力装置、４はコ
ンピュータ本体１とポインタ入力装置３とを結ぶ信号送
信用のケーブルである。

【０００４】通常これらのマウスやスティックなどのポ
インタ入力装置３はケーブル４で本体１と接続されてい
て、このケーブル４を通じて本体１から電源が供給さ
れ、本体１との間で信号が伝送される。ところがこのよ
うなケーブル４は、マウスやスティックなどのダイナミ
カルな操作の邪魔になり、操作中にケーブル４が縺れた
りして操作に支障をきたすことが多かった。

【０００５】このような問題を解決するため、近年、赤
外線や高い周波数のＦＭ電波等の電磁波を用いて、コン
ピュータ本体に信号を送信するように構成されたポイン
タ入力装置が製造されるようになった。

【０００６】図８は、このようなポインタ入力装置とコ
ンピュータ等との接続を示す説明図である。図８で、１
はコンピュータの本体、２は表示装置、５はコードレス
のポインタ入力装置、６はポインタ入力装置５からの信
号を受信する信号受信装置、７は信号受信装置６と本体
１を結ぶ信号送信用のケーブルで、８はポインタ入力装
置５からの信号を伝送する電磁波を示している。

【０００７】図９は、このような構成のマウス装置の裏
面の機構を示した説明図である。図９で、９はマウスの
移動量と方向を検出するマウスボール、１０はマウスボ
ール９の回転を検出する検出ローラ、１１は電気回路や
信号を伝送する電磁波の発振器等を搭載する基板、１２
は検出ローラの回転検出装置、１３は電源電圧用の１次
電池である。

【０００８】図８、図９に示すようなコードレスのポイ
ンタ入力装置５は、ケーブル４が操作の邪魔にならない
ので操作性に優れているが、コンピュータ本体１から動
作のためのエネルギーの供給を受けることができないた
め、ポインタ入力装置５自身に電池などの電源を設ける
必要がある。

【０００９】ところで、無線通信や赤外線伝送などで信
号の送受信を行うコードレスタイプのポインタ入力装置
には、通常、マンガン乾電池等の１次電池が使用されて
いるために、定期的に電池を交換する必要があり、これ
が利用者にとっては煩わしく不便であった。このため、
コードレスポインタ入力装置の優れた操作性を有し、か
つ、頻繁な電池交換が不要な利便性を持ったポインタ入
力装置の実現が望まれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
コードレスのポインタ入力装置は、ケーブルが操作の邪
魔になることがなく、そのために操作性に優れていて使
用上の利便性に富んでいる。しかし、電源として使用す
る１次電池の寿命が比較的短いため、頻繁に取り替えな
ければならず、この点が煩わしいという問題があった。
電池の寿命の永いものを使用すると大型で目方の重いも
のになってしまい、折角の操作性が低下してしまう。

【００１１】本発明はこの点を解決して、比較的簡単な
方法により、電池の頻繁な取替えを不要にした、小型軽
量で操作性に富んだコードレスのポインタ入力装置の実
現を課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、机上でのポインタ入力装置自身の移動量
を直交する２軸方向に分解して検出する検出手段と、こ
の検出手段が検出した２軸方向の移動量を符号化する符
号化手段と、この符号化手段が符号化した移動量信号を
電磁波信号に変換して発信する発信手段とを有するポイ
ンタ入力装置において、ポインタ入力装置自身の移動に
よって発電を行う発電手段または太陽電池の発電手段を
具備し、この発電手段が発電した電力を前記符号化手段
および前記発信手段の電源に用いることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】近年、僅かな振動などを動力源と
して電気を発電して作動する腕時計や、僅かな電磁誘導
を元に電力を生成して動作するＩＣカードなどが発売さ
れているように、微小でありながら半永久的に機器を動
作させるに足る電力を供給する手法が実現している。一
方、近年の半導体装置は細密化にともない低電力化が進
み、微細な電力によって電磁波を用いた信号の送受信が
可能になっている。

【００１４】ところで、マウス装置は手を用いて装置を
移動させた移動量を検出するものであり、スティックは
操作用のハンドルを前後左右に動かす動作によって信号
を入力するものであって、これらの装置はいずれもダイ
ナミカルな操作による信号入力装置であるため、これら
を駆動する動きを利用して発電を行い、信号発信に必要
な電力を供給することが可能である。

【００１５】また、発電された電力をニカド乾電池やア
ルカリ乾電池等の２次電池に蓄電することにより、電力
の安定供給が可能になり、独自では信号発信に必要な発
電が行えないような押しボタン装置などの入力装置を合
わせ持ったような入力装置にでも十分な電力を供給する
ことができる。

【００１６】以下、本発明にかかるポインタ入力装置を
添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、本発明
のポインタ入力装置（マウス装置）の一実施の形態の裏
面から見た機構図である。また、図２は、このポインタ
入力装置の電気的な回路構成を示すブロック図である。

【００１７】図１で、９はマウスの移動量と方向を検出
するマウスボール、１０はマウスボール９の回転を検出
する検出ローラ、１１は電気回路や信号を伝送する電磁
波の発振器等を搭載する基板、１２は検出ローラの回転
検出装置、１４は検出ローラの回転軸の回転を取り込ん
で発電を行う発電機、１５は発電機１４からの電荷を蓄
積し基板１１に電源を与える２次電池である。

【００１８】また、図２で、９はマウスボール、１０は
検出ローラ、１２は検出ローラの回転検出装置、１４は
発電機、１５は２次電池、２０は発電機１４からの電流
を整流する整流器、２１は回転検出装置１２で検出され
たマウスの移動量と方向に関連する回転量に対して増
幅、符号化等の処理を行う電気回路、２２は電気回路２
１で処理されたマウスの移動量と方向に関連する信号を
無線信号または赤外線信号などに変換して伝送する発信
回路である。

【００１９】図１および図２にそって、このポインタ入
力装置の動作を説明する。利用者が机上でマウスを移動
させ、それによってマウスボール９が回転すると、その
回転は２つの検出ローラ１０に伝えられて検出ローラ１
０とローラ回転検出装置１２に共通な軸を回転させる。
これにより、この検出ローラ１０の回転は、２つのロー
ラ回転検出装置１２に伝えられてその増分が検出され、
マウスのＸ方向およびＹ方向の移動量として電気回路２
１に伝えられる。

【００２０】ローラ回転検出装置１２で検出されたマウ
スのＸ方向およびＹ方向の移動量は電気回路２１で増
幅、符号化などの処理が行われる。例えば２、４ＧＨｚ
帯の中速無線ＬＡＮなどの特定小電力無線局としての通
信が行われる場合には、ディジタル符号化されてスペク
トラム拡散通信として送られることになるので、それな
りの処理が電気回路２１で実行される。この電気回路２
１で処理された信号は発信回路２２から無線電波信号あ
るいは赤外線信号に変換されてコンピュータ本体側に設
けられた信号受信装置に送られる。

【００２１】一方、検出ローラ１０の回転はローラ回転
軸をへて発電機１４の動軸にも伝えられ、発電機１４は
この回転によって発電を行う。発電機の発電電圧は整流
器２０を介して直流電圧に変換されて、そのまま、電気
回路２１および発信回路２２の電源となるか、一旦、２
次電池１５に蓄積され、この２次電池１５が電気回路２
１および発信回路２２の電源となる。発電機の発電電圧
を整流して、直接、回路２１、２２の電源にする場合で
も、その余剰電力を２次電池に蓄積するようにすること
もできる。

【００２２】このような構成にすると、ポインタ入力装
置を利用する度にその移動に応じた発電が行われ、ポイ
ンタ入力装置で必要な電力をほぼ賄うことができるの
で、１次電池を使用した場合のように、頻繁に電池を交
換しなければならない煩わしさから逃れることができ、
操作性の優れたコードレスポインタ入力装置を実現する
ことができる。また、発電機は比較的小容量の小型のも
ので十分なので、全体の重量や大きさをさほど増加させ
ることなく、小型軽量のコードレスポインタ入力装置を
実現することができる。

【００２３】図３は、本発明のポインタ入力装置（マウ
ス装置）の他の実施の形態を裏面から見た機構図であ
り、図４は、このポインタ入力装置の発電原理を示す説
明図である。図３において、９はマウスボール、１０は
検出ローラ、１１は基板、１２は回転検出装置、１５は
２次電池、１７はコイルである。図１と同じ機能の要素
には同じ番号をつけている。

【００２４】この実施例の動作を、図３および図４に沿
って説明する。図３に示すマウスは、マウス内部にコイ
ル１７を有しており、マウスパッド１６の上で移動させ
る。マウスパッド１６は磁性粒子を含んだ磁性ゴムなど
を磁化させたものや、裏面に永久磁石板を並べて配置し
たものなど、マウスの移動方向と垂直の方向に磁界１８
を発生するようになっている。

【００２５】このマウスパッド１６上でマウスを移動さ
せるとコイル１７内の磁界が変化し、電磁誘導によって
コイル１７に誘電起電力１９が発生して電流が流れ、こ
の電流を整流することによって電源が得られる。

【００２６】この方法は、マウス内部にコイル１７と２
次電池１５だけを設ければ良いので、図１および図２に
示した実施の形態よりも、さらにコードレスポインタ入
力装置を軽量にできると共に、マウスパッド１６の磁界
を強くし、コイル１７の巻数を多く、その断面積を広く
することが容易なので、さらに大きな電力を得ることが
でき、小型軽量で高能率のコードレスポインタ入力装置
を実現することができる。

【００２７】図５は本発明のさらに他の実施の形態の説
明図である。図５で、２３は磁石で構成されている質
量、２４はスプリングであり、質量２３とスプリング２
４で１自由度の振動系を構成し、マウス内部に設けられ
ている。マウスを移動させると、この振動系は自由振動
を始め、磁石で構成されている質量２３の運動によって
質量２３の近傍に設けられたコイル２５内の磁界が変動
しコイル２５に電磁誘導による誘電起電力が発生する。

【００２８】この方法では、振動系はマウスの僅かな動
きによっても自由振動を開始し、一旦、発振が始まると
自由振動は容易に減衰しないので、より効率的な発電が
可能で、小型軽量で高能率のコードレスポインタ入力装
置を実現することができる。

【００２９】また、磁界を固定し、コイル側をスプリン
グで振動させる方法によっても、同様なものを実現する
ことができる。

【００３０】さらに、図６のように、コードレスポイン
タ入力装置（マウス装置）の表面に太陽電池２６を設
け、この太陽電池２６を電源として用いることも、もち
ろん可能である。この場合、マウス操作中に太陽電池を
手で隠してしまうことのないような位置に太陽電池２６
を設けるようにする。

【００３１】この方法では、マウス装置の移動とは関係
なく光が太陽電池２５に差し込む限り電源が供給される
ので、長時間マウス装置を使用しないようなことがあっ
ても、光源さえあれば、すぐに使用できるという長所が
ある。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、机上での
ポインタ入力装置自身の移動量を直交する２軸方向に分
解して検出する検出ローラの回転や、ポインタ入力装置
自身の移動に応じて振動する振動系の運動量、ポインタ
入力装置自身の移動によって内蔵されたコイルが受ける
磁場の変化量等を用いて発電を行う発電機、あるいは太
陽電池をポインタ入力装置に設けるようにしたので、ポ
インタ入力装置の電気回路や発信回路に必要な電力をこ
れらの手段からとることができる。これによって、１次
電池を用いる場合のような電池の頻繁な取替えを不要に
することができ、小型軽量でケーブルで本体に接続され
ていないために、操作性に優れたコードレスのポインタ
入力装置の実現を実現することができる。また、発電機
や太陽電池からの電力を、一旦２次電池に蓄電した後、
回路に供給するようにすることで、回路構成を簡略にで
きると共に安定した電源を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポインタ入力装置の一実施の形態の裏
面から見た機構図。

【図２】図１に示す実施の形態の電気的な回路構成を示
すブロック図。

【図３】本発明のポインタ入力装置の他の実施の形態を
裏面から見た機構図。

【図４】図３に示す実施の形態の発電原理を示す説明
図。

【図５】本発明のポインタ入力装置のさらに他の実施の
形態の説明図。

【図６】本発明のポインタ入力装置のさらに他の実施の
形態の外観図。

【図７】ケーブルでコンピュータ等の本体に接続されて
いるポインタ入力装置の従来例の構成図。

【図８】コードレスのポインタ入力装置の構成図。

【図９】従来のコードレスのポインタ入力装置の裏面か
ら見た機構図。

【符号の説明】

１……コンピュータ本体、２……表示装置、３……ポイ
ンタ入力装置、４……信号送信用ケーブル、５……コー
ドレスポインタ入力装置、６……信号受信装置、７……
信号送信用ケーブル、８……信号を伝送する電磁波、９
……マウスボール、１０……検出ローラ、１１……基
板、１２……ローラ回転検出装置、１３……電源電圧用
の１次電池、１４……発電機、１５……２次電池、１６
……マウスパッド、１７……コイル、１８……磁界、１
９……誘導起電力、２０……整流器、２１……電気回
路、２２……発信回路、２３……質量、２４……スプリ
ング、２５……コイル、２６……太陽電池。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 机上でのポインタ入力装置自身の移動量
   を直交する２軸方向に分解して検出する検出手段と、 この検出手段が検出した２軸方向の移動量を符号化する
   符号化手段と、 この符号化手段が符号化した移動量信号を電磁波信号に
   変換して発信する発信手段とを有するポインタ入力装置
   において、 ポインタ入力装置自身の移動によって発電を行う発電手
   段を具備し、 この発電手段が発電した電力を前記符号化手段および前
   記発信手段の電源に用いることを特徴とするポインタ入
   力装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段はポインタ入力装置自身の
   中央に設けられポインタ入力装置自身の机上での移動に
   よって回転する球体と、この球体に接して相互に直交す
   る方向に設けられた回転軸を回転させる２つのローラを
   具備し、 前記発電手段は前記回転軸の回転を動力源として発電す
   ることを特徴とする請求項１に記載のポインタ入力装
   置。
3. 【請求項３】 前記発電手段は、ポインタ入力装置自身
   の移動によって自由振動する振動系を有する振動発電機
   であることを特徴とする請求項１に記載のポインタ入力
   装置。
4. 【請求項４】 前記発電手段は、ポインタ入力装置内に
   設けられるコイル手段と、磁気を帯びたパッド手段とを
   有し、前記パッド手段上をポインタ入力装置自身が移動
   することによって前記コイル手段に電磁誘導で電力を発
   生させることを特徴とする請求項１に記載のポインタ入
   力装置。
5. 【請求項５】 机上でのポインタ入力装置自身の移動量
   を直交する２軸方向に分解して検出する検出手段と、 この検出手段が検出した２軸方向の移動量を符号化する
   符号化手段と、 この符号化手段が符号化した移動量信号を電磁波信号に
   変換して発信する発信手段とを有するポインタ入力装置
   において、 太陽電池を含む発電手段を具備し、 この発電手段が発電した電力を前記符号化手段および前
   記発信手段の電源に用いることを特徴とするポインタ入
   力装置。
6. 【請求項６】 前記発電手段が発電した電力を蓄電する
   ２次電池手段を有し、 この２次電池手段が蓄電した電力を前記符号化手段およ
   び前記発信手段の電源に用いることを特徴とする請求項
   １ないし請求項５のいずれかに記載のポインタ入力装
   置。