JPH07117872B2 - ワイヤレス方式コンピュータ入力装置 - Google Patents
ワイヤレス方式コンピュータ入力装置Info
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- JPH07117872B2 JPH07117872B2 JP11811891A JP11811891A JPH07117872B2 JP H07117872 B2 JPH07117872 B2 JP H07117872B2 JP 11811891 A JP11811891 A JP 11811891A JP 11811891 A JP11811891 A JP 11811891A JP H07117872 B2 JPH07117872 B2 JP H07117872B2
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤレス方式コンピ
ュータ入力装置に関し、特に、同一出願人による先願に
係わる特許出願の特願平2−131555号(平成2年
5月22日出願:特開平4−25924号:平成4年1
月29日公開)に記載の発明の改良に関するものであ
る。
ュータ入力装置に関し、特に、同一出願人による先願に
係わる特許出願の特願平2−131555号(平成2年
5月22日出願:特開平4−25924号:平成4年1
月29日公開)に記載の発明の改良に関するものであ
る。
【0002】本発明と前記先願の発明との基本的な相違
は、先願の発明が、2つの入射角検出部を用いているの
に対して、本発明では1つの入射角検出部を用いて構成
を簡単にしたものでる。なお、入射角検出部の構成及び
動作は、同一であるので、本明細書では、詳細には説明
しない。したがって、前記出願を参照されたい。
は、先願の発明が、2つの入射角検出部を用いているの
に対して、本発明では1つの入射角検出部を用いて構成
を簡単にしたものでる。なお、入射角検出部の構成及び
動作は、同一であるので、本明細書では、詳細には説明
しない。したがって、前記出願を参照されたい。
【0003】
【従来の技術】従来のコンピュータ入力装置には、マウ
ス、ジョイスティック、ライトペン等があるが、これら
はすべてワイヤ(有線)によってコンピュータ本体に取
付けられていたものである。
ス、ジョイスティック、ライトペン等があるが、これら
はすべてワイヤ(有線)によってコンピュータ本体に取
付けられていたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ワイヤによるコンピュ
ータ入力装置には、例えば、マウスを使用する際滑らか
な表面が必要であったり、ワイヤが絡まったり、入力時
にキーボードから手を離して入力しなければならない等
の欠点があった。
ータ入力装置には、例えば、マウスを使用する際滑らか
な表面が必要であったり、ワイヤが絡まったり、入力時
にキーボードから手を離して入力しなければならない等
の欠点があった。
【0005】したがって、本発明の目的は、前述の欠点
を解消した、ワイヤレス方式コンピュータ入力装置を提
供することにある。
を解消した、ワイヤレス方式コンピュータ入力装置を提
供することにある。
【0006】また、本発明の他の目的は、前述の先願の
発明を改良したワイヤレス方式コンピュータ入力装置を
提供することにある。
発明を改良したワイヤレス方式コンピュータ入力装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、パルス発信が可能な光源を持つペン型
入力装置と、該光源からの入射光を検出して入射光の方
向を向くように構成された入射角検出部と、該光源から
の入射光を検出して入射光の焦点位置を調節するように
構成された可動レンズを持つ焦点検出部と、前記入射角
検出部によって検出された入射光の方向と前記焦点検出
部の可動レンズに位置に基づいて前記光源の二次元位置
を算出する二次元位置算出部とを有することを特徴とす
るワイヤレス方式コンピュータ入力装置を採用するもの
である。
めに、本発明は、パルス発信が可能な光源を持つペン型
入力装置と、該光源からの入射光を検出して入射光の方
向を向くように構成された入射角検出部と、該光源から
の入射光を検出して入射光の焦点位置を調節するように
構成された可動レンズを持つ焦点検出部と、前記入射角
検出部によって検出された入射光の方向と前記焦点検出
部の可動レンズに位置に基づいて前記光源の二次元位置
を算出する二次元位置算出部とを有することを特徴とす
るワイヤレス方式コンピュータ入力装置を採用するもの
である。
【0008】
【実施例】最初に本発明のワイヤレス方式コンピュータ
入力装置の入射角検出部と焦点検出部を概略的に示す図
1を参照すると、ワイヤレス方式コンピュータ入力装置
10は、ワイヤレス入力装置本体(図示せず)に配置さ
れた円筒形フレーム12を有する。円筒形フレーム12
は、その側壁に、可動レンズ14を取付けており(レン
ズ14の移動を行う機構については図2及び図3を参照
して後述する)、その内部に、パルス発信が可能な光源
を持つペン型入力装置(図示せず)から発信され、可動
レンズ14を通った光を入射角検出部の受光素子(2分
割フォトディテクタ)18と焦点検出部の光検出手段、
例えば受光素子(CCDラインセンサ又は2分割フォト
ディテクタ)22に分割するビームスプリッタ16を配
置している。なお、受光素子18及び22は、円筒形フ
レーム12の内壁に取付けられている。また、リニアモ
ータ用コイル20が円筒形フレーム12の後部の下部に
取付けられており、このリニアモータ用コイル20は、
装置のフレーム(図示せず)に取付けられたヨーク及び
磁石(図示せず)と共にリニアモータを構成している。
リニアモータは、可動レンズ14、受光素子18、フィ
ードバック回路(図示せず)と共にペン型入力装置に可
動レンズ14が向くように円筒形フレーム12を回転さ
せる入射角検出部を形成している。
入力装置の入射角検出部と焦点検出部を概略的に示す図
1を参照すると、ワイヤレス方式コンピュータ入力装置
10は、ワイヤレス入力装置本体(図示せず)に配置さ
れた円筒形フレーム12を有する。円筒形フレーム12
は、その側壁に、可動レンズ14を取付けており(レン
ズ14の移動を行う機構については図2及び図3を参照
して後述する)、その内部に、パルス発信が可能な光源
を持つペン型入力装置(図示せず)から発信され、可動
レンズ14を通った光を入射角検出部の受光素子(2分
割フォトディテクタ)18と焦点検出部の光検出手段、
例えば受光素子(CCDラインセンサ又は2分割フォト
ディテクタ)22に分割するビームスプリッタ16を配
置している。なお、受光素子18及び22は、円筒形フ
レーム12の内壁に取付けられている。また、リニアモ
ータ用コイル20が円筒形フレーム12の後部の下部に
取付けられており、このリニアモータ用コイル20は、
装置のフレーム(図示せず)に取付けられたヨーク及び
磁石(図示せず)と共にリニアモータを構成している。
リニアモータは、可動レンズ14、受光素子18、フィ
ードバック回路(図示せず)と共にペン型入力装置に可
動レンズ14が向くように円筒形フレーム12を回転さ
せる入射角検出部を形成している。
【0009】これらのワイヤレス入力装置本体、ペン型
入力装置、リニアモータ、入射角検出部は、前述の特許
出願に詳細に説明されており、したがって、本明細書で
は詳細な説明は省略するので、前記特許出願を参照され
たい。
入力装置、リニアモータ、入射角検出部は、前述の特許
出願に詳細に説明されており、したがって、本明細書で
は詳細な説明は省略するので、前記特許出願を参照され
たい。
【0010】次に、可動レンズ14及びビームスプリッ
タ16を通して受光素子22に入射した光がこの受光素
子上で焦点を結ぶように、可動レンズを移動させる構成
の2つの実施例を概略的に示す図2及び図3を参照す
る。図2に示す実施例では、可動レンズ14はリニアモ
ータにより移動させられるように構成されている。即
ち、可動レンズ14は円筒形支持体24の先端に取付け
られており、この円筒形支持体24の後部外壁にはリニ
アモータ用コイル26が配置されており、また磁石30
を配置されたヨーク28がコイル26と作用関係になる
ように円筒形フレーム12に取付けられている。したが
って、コイル26、ヨーク28及び磁石30はリニアモ
ータを構成し、このリニアモータに、受光素子22に入
射した光に基づく電流がフィードバック回路(図示せ
ず)を通して供給されて、可動レンズ14を移動させ
る。
タ16を通して受光素子22に入射した光がこの受光素
子上で焦点を結ぶように、可動レンズを移動させる構成
の2つの実施例を概略的に示す図2及び図3を参照す
る。図2に示す実施例では、可動レンズ14はリニアモ
ータにより移動させられるように構成されている。即
ち、可動レンズ14は円筒形支持体24の先端に取付け
られており、この円筒形支持体24の後部外壁にはリニ
アモータ用コイル26が配置されており、また磁石30
を配置されたヨーク28がコイル26と作用関係になる
ように円筒形フレーム12に取付けられている。したが
って、コイル26、ヨーク28及び磁石30はリニアモ
ータを構成し、このリニアモータに、受光素子22に入
射した光に基づく電流がフィードバック回路(図示せ
ず)を通して供給されて、可動レンズ14を移動させ
る。
【0011】図3に示す実施例では、ラックアンドピニ
オン機構により可動レンズ14を移動させる構成が示さ
れている。可動レンズ14は円筒形支持体32に支持さ
れており、この円筒形支持体の外壁にはラック34が取
付けられている。このラック34に、円筒形フレーム1
2に取付けられたモータ38の軸に取付けられたピニオ
ン30が係合するように配置されている。したがって、
前述のリニアモータによる制御と同様に、受光素子22
に入射した光に基づく電流がフィードバック回路(図示
せず)を通して供給されて、可動レンズ14を移動させ
る。
オン機構により可動レンズ14を移動させる構成が示さ
れている。可動レンズ14は円筒形支持体32に支持さ
れており、この円筒形支持体の外壁にはラック34が取
付けられている。このラック34に、円筒形フレーム1
2に取付けられたモータ38の軸に取付けられたピニオ
ン30が係合するように配置されている。したがって、
前述のリニアモータによる制御と同様に、受光素子22
に入射した光に基づく電流がフィードバック回路(図示
せず)を通して供給されて、可動レンズ14を移動させ
る。
【0012】次に、可動レンズ14の位置を検出する構
成を概略的に示す図4を参照する。図2又図3の円筒形
支持体26/32の外壁には例えばLEDのような発光
素子40が取付けられており、この発光素子からの光を
受光するように、例えばCCDラインセンサのような受
光素子42が円筒形フレーム12内に配置されている。
受光素子42で感知する発光素子40からの光の位置
で、可動レンズの位置を検出できる。
成を概略的に示す図4を参照する。図2又図3の円筒形
支持体26/32の外壁には例えばLEDのような発光
素子40が取付けられており、この発光素子からの光を
受光するように、例えばCCDラインセンサのような受
光素子42が円筒形フレーム12内に配置されている。
受光素子42で感知する発光素子40からの光の位置
で、可動レンズの位置を検出できる。
【0013】なお、この位置検出は、CCDラインセン
サの他に、例えば、直線抵抗器、リニアエンコーダを用
いてもよい。また、図3の実施例では、モータの回転量
をロータリエンコーダで検出するようにしてもよい。
サの他に、例えば、直線抵抗器、リニアエンコーダを用
いてもよい。また、図3の実施例では、モータの回転量
をロータリエンコーダで検出するようにしてもよい。
【0014】次に、図5、図6、図7、図8を参照し
て、焦点を合わせる構成の1つの実施例について説明す
る。この実施例では、受光素子としてCCDラインセン
サを用い、このCCDラインセンサと可動レンズ14と
の間に遮光板44を配置している。図6、図7、図8
は、それぞれ、CCDラインセンサが焦点より近い場
合、焦点位置にある場合、焦点より遠い場合のCCDラ
インセンサ上の光の状態を示す。このような状態の違い
から、図6で示すような焦点位置をとるように、前述の
図2又は図3に関連して説明した機構により、可動レン
ズの移動を制御する。
て、焦点を合わせる構成の1つの実施例について説明す
る。この実施例では、受光素子としてCCDラインセン
サを用い、このCCDラインセンサと可動レンズ14と
の間に遮光板44を配置している。図6、図7、図8
は、それぞれ、CCDラインセンサが焦点より近い場
合、焦点位置にある場合、焦点より遠い場合のCCDラ
インセンサ上の光の状態を示す。このような状態の違い
から、図6で示すような焦点位置をとるように、前述の
図2又は図3に関連して説明した機構により、可動レン
ズの移動を制御する。
【0015】次に、焦点を合わせる構成の他の実施例を
示す図9、図10、図11、図12を参照する。この実
施例では、受光素子としては2分割フォトディテクタを
用い、遮光板に代えてナイフエッジ46を用いるもので
ある。図9、図11に示すように、ナイフエッジが焦点
位置にあるときは、2分割フォトディテクタの2つの受
光部分に均等に光が入射することになるが、図10、図
12に示すように、例えば、焦点より近い場合には、一
方の受光部分に入射する光量が他方の受光部分よりも多
くなる。このような光量の差が存在することにより、可
動レンズの移動を制御する。
示す図9、図10、図11、図12を参照する。この実
施例では、受光素子としては2分割フォトディテクタを
用い、遮光板に代えてナイフエッジ46を用いるもので
ある。図9、図11に示すように、ナイフエッジが焦点
位置にあるときは、2分割フォトディテクタの2つの受
光部分に均等に光が入射することになるが、図10、図
12に示すように、例えば、焦点より近い場合には、一
方の受光部分に入射する光量が他方の受光部分よりも多
くなる。このような光量の差が存在することにより、可
動レンズの移動を制御する。
【0016】次に、可動レンズの位置と光源までの距離
との関係を示すグラフである図13を参照する。図13
から明らかなように、可動レンズの位置と光源までの距
離とはほぼ比例関係にあり、このため、可動レンズの位
置から光源までの距離を簡単に演算できる。
との関係を示すグラフである図13を参照する。図13
から明らかなように、可動レンズの位置と光源までの距
離とはほぼ比例関係にあり、このため、可動レンズの位
置から光源までの距離を簡単に演算できる。
【0017】次に、本発明のワイヤレス方式コンピュー
タ入力装置の動作を簡単に説明すると、最初に、入射角
検出部により、光源(ペン型入力装置)に可動レンズ1
4が向くように、円筒形フレーム12を回転させる。次
に、焦点検出部で、受光素子22上(又は適当な位置)
に焦点が合うように円筒形支持体24/32を移動させ
る。その後、CCDラインセンサ42等により円筒形支
持体の位置、したがって可動レンズの位置を検出する。
この位置から可動レンズから光源までの距離を算出す
る。
タ入力装置の動作を簡単に説明すると、最初に、入射角
検出部により、光源(ペン型入力装置)に可動レンズ1
4が向くように、円筒形フレーム12を回転させる。次
に、焦点検出部で、受光素子22上(又は適当な位置)
に焦点が合うように円筒形支持体24/32を移動させ
る。その後、CCDラインセンサ42等により円筒形支
持体の位置、したがって可動レンズの位置を検出する。
この位置から可動レンズから光源までの距離を算出す
る。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明はコ
ンピュータ入力装置にワイヤレス方式を用いるので、入
力環境の制限がなく、単に空間を移動することによりペ
ン型入力装置の位置、移動情報を作成でき、ワイヤによ
る絡みつき等の欠点をなくすことができるものである。
ンピュータ入力装置にワイヤレス方式を用いるので、入
力環境の制限がなく、単に空間を移動することによりペ
ン型入力装置の位置、移動情報を作成でき、ワイヤによ
る絡みつき等の欠点をなくすことができるものである。
【図1】図1は、本発明のワイヤレス入力装置本体の主
要な部品を示す斜視図である。
要な部品を示す斜視図である。
【図2】図2は、焦点検出部の主要部品の1つの実施例
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図3】図3は、焦点検出部の主要部品の他の実施例を
示す概略斜視図である。
示す概略斜視図である。
【図4】図4は、可動レンズの位置を検出する機構の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図5】図5は、焦点を合わせる機構の1つの実施例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図6】図6は、図5の機構で用いる受光素子の受光の
状態を示す正面図である。
状態を示す正面図である。
【図7】図7は、図5の機構で用いる受光素子の受光の
状態を示す正面図である。
状態を示す正面図である。
【図8】図8は、図5の機構で用いる受光素子の受光の
状態を示す正面図である。
状態を示す正面図である。
【図9】図9は、焦点を合わせる機構の他の実施例を示
す側面図である。
す側面図である。
【図10】図10は、焦点を合わせる機構の他の実施例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図11】図11は、図9、図10の機構で用いる受光
素子の受光の状態を示す正面図である。
素子の受光の状態を示す正面図である。
【図12】図12は、図9、図10の機構で用いる受光
素子の受光の状態を示す正面図である。
素子の受光の状態を示す正面図である。
【図13】図13は、可動レンズの位置と光源までの距
離との関係を示すグラフである。
離との関係を示すグラフである。
10 ワイヤレス入力装置本体 12 円筒形フレーム 14 可動レンズ 16 ビームスプリリッタ 18、22 受光素子 24、32 円筒形支持体 44 遮光板 46 ナイフエッジ
Claims (9)
- 【請求項1】 パルス発信が可能な光源を持つペン型入
力装置と、該光源からの入射光を検出して入射光の方向
を向くように構成された入射角検出部と、該光源からの
入射光を検出して入射光の焦点位置を調節するように構
成された可動レンズを持つ焦点検出部と、前記入射角検
出部によって検出された入射光の方向と前記焦点検出部
の可動レンズに位置に基づいて前記光源の二次元位置を
算出する二次元位置算出部とを有し、前記入射角検出部
は、回転自在に支持されたほぼ円筒形のフレームと、該
フレームに取付けられて前記光源からの入射光を集光す
る可動レンズと、該可動レンズを通った光が集光される
位置で前記円筒形のフレームに取付けられた2分割フォ
トデテクタと、該2分割フォトデテクタにより検出した
2つの光量の差に基づいて2分割フォトデテクタの光量
の差をなくして入射角を決定するようにフレームを回転
させる回転手段と、フレームの回転位置を検出する回転
位置検出手段とを有し、前記焦点検出部は、前記可動レ
ンズを通った光が集光される位置で前記円筒形フレーム
に取付けられた光検出手段と、該光検出手段により検出
した光の状態に基づいて光が光検出手段で焦点が合うよ
うに前記可動レンズを移動させる移動手段と、可動レン
ズの位置を検出する位置検出手段とを有することを特徴
とするワイヤレス方式コンピュータ入力装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記移動手段は、レンズを支持
する円筒形支持体と、該円筒形支持体に取付けられたコ
イルと、前記円筒形支持体を摺動自在に支持するヨーク
と、該ヨークに支持された磁石とから成るリニアモータ
であることを特徴とするワイヤレス方式コンピュータ入
力装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記移動手段は、レンズを支持
する円筒形支持体と、該円筒形支持体に取付けられたラ
ックと、該ラックと係合して配置されたピニオンを持つ
モータとから成ることを特徴とするワイヤレス方式コン
ピュータ入力装置。 - 【請求項4】 請求項1記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記光検出手段は、CCDライ
ンセンサであり、該CCDラインセンサと前記レンズと
の間に遮光板を有することを特徴とするワイヤレス方式
コンピュータ人力装置。 - 【請求項5】 請求項1記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記光検出手段は、2分割フォ
トディテクタであり、該2分割フォトディテクタと前記
レンズとの間にナイフエッジを有することを特徴とする
ワイヤレス方式コンピュータ入力装置。 - 【請求項6】 請求項1記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記位置検出手段は、レンズを
支持する円筒形支持体に取付けられた発光素子と、該発
光素子からの光を検出する光検出手段とから成ることを
特徴とするワイヤレス方式コンピュータ入力装置。 - 【請求項7】 請求項6記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記発光素子がLEDであり、
前記光検出手段がCCDラインセンサであることを特徴
とするワイヤレス方式コンピュータ入力装置。 - 【請求項8】 請求項1記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記可動レンズからの光を入射
角検出部と焦点検出部とに分割する分割手段をさらに有
することを特徴とするワイヤレス方式コンピュータ入力
装置。 - 【請求項9】 請求項8記載のワイヤレス方式コンピュ
ータ入力装置において、前記分割手段がビームスプリッ
タであることを特徴とするワイヤレス方式コンピュータ
入力装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11811891A JPH07117872B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | ワイヤレス方式コンピュータ入力装置 |
US07/870,955 US5296838A (en) | 1991-04-22 | 1992-04-20 | Wireless input system for computer |
CA002066484A CA2066484C (en) | 1991-04-22 | 1992-04-21 | Wireless input system for computer |
TW081103123A TW221503B (ja) | 1991-04-22 | 1992-04-21 | |
GB9208681A GB2255822B (en) | 1991-04-22 | 1992-04-22 | Wireless input system for computer |
FR9204948A FR2675599B1 (fr) | 1991-04-22 | 1992-04-22 | Systeme d'entree sans fil pour ordinateur. |
DE4213229A DE4213229C2 (de) | 1991-04-22 | 1992-04-22 | Drahtlose Eingabevorrichtung für Computer |
KR1019920006862A KR950005218B1 (ko) | 1991-04-22 | 1992-04-23 | 컴퓨터용 무선입력장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11811891A JPH07117872B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | ワイヤレス方式コンピュータ入力装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06222871A JPH06222871A (ja) | 1994-08-12 |
JPH07117872B2 true JPH07117872B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=14728481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11811891A Expired - Fee Related JPH07117872B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | ワイヤレス方式コンピュータ入力装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
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