(57)【要約】【課題】レンズの光軸が作業面に対して傾斜した使用状態においても、カーソルの正確な位置決めを行う光学式ペン型入力装置を提供する。【解決手段】本体１１０、光源１２０、光センサユニット１４０およびレンズ１３０により構成し、光源１２０は、本体１１０内に配置され、本体１１０に光線を照射し、本体１１０外で反射光線を発生させる。光センサユニット１４０は、本体１１０内に配置され、反射光線を受光する。光センサユニット１４０は、レンズ１３０に相対する側面に受光面１４２１を有する。受光面１４２１は、法線１４３がレンズ１３０の光軸１３１に対して傾斜している。受光面１４２１は、法線１４３と光軸１３１との間に挟角θ３を形成している。挟角θ３の角度は、レンズ１３０の拡大倍率の大小の対応している。【選択図】図９
0003168922.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体内に配置され、該本体外に光線を照射して前記本体外で反射光線を発生させる光源と、
前記本体内に配置され、反射光線を受光する光センサユニットと、
前記本体内に配置され、反射光線を屈折させて前記光センサユニットに伝達するレンズと、から構成され、前記光センサユニットは前記レンズに相対する面に受光面を有し、前記受光面はその法線が前記レンズの光軸に対して傾斜し、前記受光面は前記法線と前記光軸との間に挟角を形成し、前記挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする光学式ペン型入力装置。
【請求項２】
前記本体は、透光孔および接触面を有し、該透光孔は前記接触面に設けられ、光線が前記透光孔から出射され、その反射光線が前記透光孔から前記本体に入ることを特徴とする請求項１に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項３】
前記接触面は、前記法線が前記レンズの前記光軸に対して傾斜し、前記法線と前記レンズの前記光軸との間に第２の挟角を有し、前記第２の挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする請求項２に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項４】
前記レンズは、拡大倍率が１倍の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角に等しいことを特徴とする請求項３に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項５】
前記レンズは、拡大倍率が１倍未満の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より小さいことを特徴とする請求項３に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項６】
前記レンズは、拡大倍率が１倍より大きい場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より大きいことを特徴とする請求項３に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項７】
本体と、
前記本体内に配置され、前記本体の軸心に対して揺動および／または前記本体の軸心方向に沿って移動し、光源、レンズおよび光センサユニットを有し、前記光センサユニットは前記レンズに相対する側面に受光面を有する光学的調整装置と、から構成され、前記受光面は法線が前記レンズの光軸に対して傾斜し、前記受光面は前記法線と前記光軸との間に第１の挟角を形成し、前記第１の挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする光学式ペン型入力装置。
【請求項８】
前記本体は、透光孔および接触面を有し、前記透光孔は前記接触面に設けられ、前記光源が光線を照射して、該透光孔から該本体外に出射し、前記本体外で反射光線として前記透光孔から前記本体に入ることを特徴とする請求項７に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項９】
前記接触面は、前記法線が前記レンズの前記光軸に対して傾斜し、前記法線とレンズの前記光軸との間に第２の挟角を有し、前記第２の挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする請求項８に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項１０】
前記レンズは、拡大倍率が１倍の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角に等しいことを特徴とする請求項９に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項１１】
前記レンズは、拡大倍率が１倍未満の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より小さいことを特徴とする請求項９に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項１２】
前記レンズは、拡大倍率が１倍より大きい場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より大きいことを特徴とする請求項９に記載の光学式ペン型入力装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、光学入力装置に関し、特に、光学式ペン型入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テクノロジの発達にともない、コンピュータを用いた作業システムが日常生活に幅広く用いられている。コンピュータを用いた作業システムにおいて、インターフェイス上で操作指令を入力するため、マウス、タッチパネル、トラックボールなどの入力装置によりカーソル移動が制御される。また、マウスが行なうカーソル移動およびページ上の資料のクリック／ドラッグ以外に、文字の記入できるようになり、光学式ペン、ペン型光学式マウスなどの入力装置が現れている。
【０００３】
特許文献１に開示されたペン型パソコンポインティング装置は、ペン型カバー内に発光ダイオードかレーザーダイオード、及び光センサおよびレンズが設けられている。発光ダイオードが光線を照射すると、光線が机上の作業面上に伝わり、作業面上で反射光線を形成する。反射光線がレンズの屈折作用により光センサに受信される。これにより、光センサが光線の変化を検知して結像し、対応するカーソル移動信号が発信されてパソコンに伝達される。ペン型光学式マウスが移動すると、移動軌跡が高速撮影の連続画像のように記録され、光学式マウス内のインターフェイス微処理器が撮影された画像を分析処理し、画像上の特徴点位置の変化に対して分析を行い、マウスの移動方向および移動距離を判断し、カーソルの位置決めを行う。
【０００４】
このような光学式マウスは、レンズおよび光センサ器がカバー内に平行に配置されている。要するに、レンズの光軸方向が光センサの法線と平行である。そのため、光学式ペン型入力装置が作業面に対して斜めに操作された場合は、普通のペンを握る姿勢であるが、光学式ペン型入力装置の軸心が作業面に対して傾斜し、レンズが作業面に対しての距離が変化する。
【０００５】
レンズの焦点および光センサの検知範囲が固定された状態において、レンズと作業面との間の距離が変化すると、反射光線がレンズで屈折した後、結像範囲が焦点内に入りきらない。例えば、反射光線の結像範囲が光センサの検知範囲を超えた場合、反射光線が光センサ上で完全に結像しないため、ぼんやりした画像になってしまう。そのため、光センサが検知した画像の品質（例えば、コントラスト）が低下し、カーソルの正確な位置決めを行うことができなかった。
【０００６】
以上の問題点を解決するのが本考案の課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２３８０４６号公報
【特許文献２】米国特許第６，１５１，０１５号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案の目的は、レンズの光軸が作業面に対して傾斜した使用状態においても、カーソルの正確な位置決めを行う光学式ペン型入力装置を提供することにある。
【０００９】
上述の目的を達成するため、本考案は、光学式ペン型入力装置を提供する。本考案の光学式ペン型入力装置は、本体、光源、光センサユニットおよびレンズからなる。光源は、本体内に配置され、本体に光線を照射し、本体外で反射光線を発生させる。光センサユニットは、本体内に配置され、反射光線を受光する。光センサユニットは、レンズに相対する側面に受光面を有する。受光面は、法線がレンズの光軸に対して傾斜している。受光面は、法線と光軸との間に挟角を形成している。挟角の角度は、レンズの拡大倍率に正比例している
【考案の効果】
【００１０】
本考案の光学式ペン型入力装置は、レンズの光軸が作業面に対して傾斜した使用状態においても、カーソルの正確な位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の第１の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す斜視図である。
【図２】本考案の第１の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す断面図である。
【図３】本考案の第１の実施形態による光学式ペン型入力装置の使用動作を示す断面図である。
【図４】本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す斜視図である。
【図５】本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す断面図である。
【図６】本考案の第２の実施形態による光学的調整装置が本体の軸心方向に移動した動作を示す断面図である。
【図７】本考案の第２の実施形態による光学的調整装置が本体に対して揺動した動作を示す断面図である。
【図８】本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置の使用動作を示す断面図である。
【図９】本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す断面図である。
【図１０】本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置の使用動作を示す断面図である。
【図１１】本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置にカバを配置した状態を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１および図２を参照する。図１は、本考案の第１の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す斜視図である。図２は、本考案の第１の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す断面図である。
図１および図２に示すように、本考案の光学式ペン型入力装置１０は、本体１１０、光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０からなる。
本体１１０は、中空の円筒構造で、ペン型の外形を呈する。本体１１０は、第１の端部１１１および第２の端部１１２を有し、第２の端部１１２の端面に透光孔１１３が設けられている。光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０は、本体１１０内で第２の端部１１２に近接する位置に配置されている。光源１２０は、発光ダイオードに限定されるものではなく、レーザーダイオードなどの指向性光線を照射する発光デバイスでもよい。レンズ１３０および光センサユニット１４０は、本体１１０の透光孔１１３に対応し、レンズ１３０が光センサユニット１４０と透光孔１１３との間に配置されている。レンズ１３０は、双曲凸レンズ、双曲凹レンズ、凹凸レンズなど様々な形態のレンズでもよい。レンズ１３０は、光軸１３１を有し、光軸１３１の方向が本体１１０の軸心方向に平行である。本実施形態において、光軸１３１を本体１１０の軸心位置に配置して説明を行うが、これに限定されるものではない。
【００１４】
光センサユニット１４０は、回路板１４１および光センサ１４２を有する。光センサ１４２は、回路板１４１上で電源と接続されている。光センサ１４２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳであるが、これに限定されるものではない。光センサ１４２は、レンズ１３０に相対する面に受光面１４２１を有する。受光面１４２１は、受光面の法線１４３（受光面１４２１に垂直な破線）がレンズ１３０の光軸１３１（レンズ１３０前後表面の中心点を結んだ一点鎖線）に対して傾斜し、光軸１３１との間に挟角θ１を形成している。挟角θ１の角度は、レンズ１３０の拡大倍率の大小に相応している。そのため、光センサユニット１４０は、用いられるレンズ１３０により光学式ペン型入力装置１０内に対応するように配置される。例えば、レンズ１３０の倍率が１倍の場合、挟角θ１が３０°で、１倍の場合より小さい場合、挟角θ１が１０°〜３０°で、１倍の場合より大きい場合、挟角θ１が３０°〜５０°である。
【００１５】
図２および図３を参照する。図３は、本考案の第１の実施形態による光学式ペン型入力装置の使用動作を示す断面図である。図２および図３に示すように、本考案の光学式ペン型入力装置１０が作業面２０（机面またはマウスパッド）に対して垂直に向けて操作された場合、レンズ１３０の光軸１３１が作業面２０の作業面の法線２１０（作業面２０に垂直な破線）に平行である。この時、光源１２０が本体１１０外に光線を照射すると、光線が透光孔１１３を経て作業面２０に達し、作業面２０上で反射光線を形成する。続いて、反射光線が再び透光孔１１３から本体１１０内に入り、レンズ１３０の屈折作用により光センサユニット１４０に到達し、さらに光センサ１４２に受信される。屈折後の反射光線は、完全に光センサ１４２の検出範囲内に入るため、光センサ１４２内で結像し、完全な画像が得られる。
【００１６】
本考案の光学式ペン型入力装置１０が作業面２０（机面またはマウスパッド）に対して斜めに操作された場合は、普通のペンを握る姿勢であり、光学式ペン型入力装置１０の軸心方向が作業面２０の作業面の法線２１０に対して傾斜しており、レンズ１３０の光軸１３１も２０の作業面の法線２１０に対して傾斜し、作業面２０の法線２１０との間に１０°〜５０°の挟角θ２を形成する。また、光センサ１４２の受光面１４２１の法線１４３と光軸１３１との間の挟角θ１、および作業面２０の作業面の法線２１０と光軸１３１との間の挟角θ２は、光軸１３１の同一側に位置する。
【００１７】
この時、垂直操作と異なり、光軸１３１が作業面２０の法線２１０に対して傾斜してレンズ１３０と作業面２０との間に距離が変化し、反射光線が屈折して光センサ１４２で結像する範囲が広がっている。しかし、光センサ１４２の受光面１４２１の法線１４３も光軸１３１に対して傾斜しているため、光センサ１４２がレンズ１３０に対する検出範囲も増加する。これにより、受光面１４２１の受光面の法線１４３と光軸１３１との間に形成された挟角θ１が、光軸１３１と作業面２０の作業面の法線２１０との間に形成された挟角θ２を補正して反射光線がレンズ１３０で屈折した後、光センサ１４２上で完全に結像させる。このため、反射光線が屈折後に結像範囲が光センサ１４２の検出範囲を超えるのを防ぐことができる。
【００１８】
図４および図５を参照する。図４は、本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す斜視図である。図５は、本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す断面図である。
図４および図５に示すように、本考案の光学式ペン型入力装置１０は、光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０が本体１１０内に固定される以外に、本体１１０に対して可動する形で設けてもよい。
【００１９】
本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置１９は、本体１１０および光学的調整装置１５０を具える。本体１１０は、中空の円筒構造で、ペン型の外形を呈する。本体１１０は、第１の端部１１１および第２の端部１１２を有し、第２の端部１１２の端面に透光孔１１３が設けられている。第２の端部１１２の端面近傍の相対する両側面に、それぞれ本体１１０の内部に連通する二つの縦方向スライド溝１１４、縦方向スライド溝１１４´および二つの横方向スライド溝１１５を設けている。二つの縦方向スライド溝１１４、縦方向スライド溝１１４´は、本体１１０の軸心方向に沿って第２の端部１１２から第１の端部１１１の順序で本体１１０上に設けられている。二つの横方向スライド溝１１５は、本体１１０上で第１の端部１１１の縦方向スライド溝１１４´に隣接する両端に設けられ、縦方向スライド溝１１４´に連通している。
【００２０】
光学的調整装置１５０は、カバ１５１、光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０を有する。カバ１５１は、一対の縦方向調整レバ１５２および横方向調整レバ１５３を有する。一対の縦方向調整レバ１５２および横方向調整レバ１５３は、本体１１０の同一側面に挿着された二つの縦方向スライド溝１１４、縦方向スライド溝１１４´に対応している。
【００２１】
図６および図７を参照する。図６は、本考案の第２の実施形態による光学的調整装置が本体の軸心方向に移動した動作を示す断面図である。図７は、本考案の第２の実施形態による光学的調整装置が本体に対して揺動した動作を示す断面図である。図６および図７に示すように、縦方向調整レバ１５２および横方向調整レバ１５３は、縦方向スライド溝１１４、縦方向スライド溝１１４´内で同時にスライドすることができる。また、カバ１５１は、第１の端部１１１と第２の端部１１２との間で本体１１０の軸心方向に沿ってスライドさせることができる。カバ１５１が本体において移動および揺動する方法は、他の方法でもかまわず、本実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
再び図４および図５を参照する。図４および図５に示すように、カバ１５１は、本体１１０の透光孔１１３に対応している開口１５４をさらに有する。光源１２０は、カバ１５１内で開口１５４に隣接する位置に配置されている。光源１２０は、発光ダイオードに限定されるものではなく、レーザーダイオードなどの指向性光線を照射する発光デバイスでもよい。レンズ１３０および光センサユニット１４０は、カバ１５１内の開口１５４に対応する位置に向けられている。レンズ１３０は、光センサユニット１４０と開口１５４との間に配置されている。レンズ１３０は、双曲凸レンズ、双曲凹レンズ、凹凸レンズなど様々な形態のレンズでもよい。レンズ１３０は、カバ１５１の軸心に位置する光軸１３１を有する。
【００２３】
光センサユニット１４０は、回路板１４１および光センサ１４２を有する。光センサ１４２は、回路板１４１上で電源と接続されている。光センサ１４２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳであるが、これに限定されるものではない。光センサ１４２は、レンズ１３０に相対する側面に受光面１４２１を有する。受光面１４２１は、受光面の法線１４３がレンズ１３０の光軸１３１に対して傾斜し、光軸１３１との間に挟角θ１を形成している。挟角θ１の角度は、レンズ１３０の拡大倍率の大小に応じている。そのため、光センサユニット１４０は、用いられるレンズ１３０により光学式ペン型入力装置１０内に対応するように配置される。本実施形態においては、レンズ１３０の倍率が１倍で、挟角θ１を３０°にして説明を加えるが、これに限定されるものではない。  
【００２４】
図４および図８を参照する。図８は、本考案の第２の実施形態による光学式ペン型入力装置の使用動作を示す断面図である。図４および図８に示すように、本考案の光学式ペン型入力装置１０が作業面２０（机面またはマウスパッド）に対して斜めに操作された場合は、普通のペンを握る姿勢であり、光学式ペン型入力装置１０の軸心方向が作業面２０の作業面の法線２１０に対して傾斜しており、レンズ１３０の光軸１３１も作業面２０の作業面の法線２１０に対して傾斜し、作業面２０の作業面の法線２１０との間に３０°の挟角θ２を形成する。また、光センサ１４２の受光面１４２１の受光面の法線１４３と光軸１３１との間の挟角θ１、および作業面２０の作業面の法線２１０と光軸１３１との間の挟角θ２は、光軸１３１の同一側に位置する。これにより、受光面１４２１の受光面の法線１４３と光軸１３１との間に形成された挟角θ１が、光軸１３１と作業面２０の作業面の法線２１０との間に形成された挟角θ２を補正して反射光線がレンズ１３０で屈折した後、光センサ１４２上で完全に結像させる。このため、安定した結像品質を維持することができる。
【００２５】
光学式ペン型入力装置１０の操作において、レンズ１３０と作業面２０との間の距離またはレンズ１３０の光軸１３１と作業面２０との間の角度の変化が重要である。縦方向調整レバ１５２および横方向調整レバ１５３を本体１１０の縦方向スライド溝１１４、縦方向スライド溝１１４´内でスライドさせたり、横方向調整レバ１５３を本体１１０の横方向スライド溝１１５でスライドさせたりして操作することにより、光学的調整装置１５０を本体１１０に対して軸方向に移動および角度を変えることによりレンズ１３０と作業面２０との間の距離またはレンズ１３０の光軸１３１と作業面２０との間の角度を微調整し、屈折後の反射光線の結像範囲が光センサ１４２の検出範囲内に留まるのを維持し、安定した結像品質を有することができる。
【００２６】
図９を参照する。図９は、本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置を示す断面図である。図９に示すように、光学式ペン型入力装置１０は、本体１１０、光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０からなる。本体１１０は、中空の円筒構造で、ペン型の外形を呈する。本体１１０は、第１の端部１１１および第２の端部１１２を有し、第２の端部１１２は、接触面１１６および透光孔１１３を有する。透光孔１１３は、接触面１１６に設けられ、接触面１１６を貫通している。光学式ペン型入力装置１０が操作されるとき、作業面２０上（図１０参照）に接触するように、接触面１１６上で第１の端部１１１に相対する側面に接触部１１７が設けられている。第１の端部１１１の軸心は、第２の端部１１２の接触面１１６に対して傾斜している。
【００２７】
光源１２０、１００内で透光孔１１３に隣接する位置に配置されている。光源１２０は、発光ダイオード、レーザーダイオードなどの指向性光線を照射する発光デバイスでもよい。レンズ１３０および光センサユニット１４０は、本体１１０の第２の端部１１２に隣接する位置に配置されている。レンズ１３０は、光センサユニット１４０と透光孔１１３との間に配置されている。レンズ１３０は、双曲凸レンズ、双曲凹レンズ、凹凸レンズなど様々な形態のレンズでもよい。レンズ１３０は、光軸１３１を有し、光軸１３１の方向が本体１１０の軸心方向に平行である。本実施形態において、光軸１３１は、第１の端部１１１の軸心位置に配置されているため、接触面１１６の接触面の法線１１８が光軸１３１に対して傾斜しており、光軸１３１との間に１０°〜５０°の第２の挟角θ４を形成している。
【００２８】
光センサユニット１４０は、回路板１４１および光センサ１４２を有する。光センサ１４２は、回路板１４１上で電源と接続されている。光センサ１４２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳでもよいが、これに限定されるものではない。光センサ１４２は、レンズ１３０に相対する側面に受光面１４２１を有する。受光面１４２１は、受光面の法線１４３がレンズ１３０の光軸１３１に対して傾斜し、光軸１３１との間に第１の挟角θ３を形成している。第１の挟角θ３の角度は、１０°〜５０°レンズ１３０の拡大倍率の大小に応じている。
【００２９】
第１の挟角θ３および第２の挟角θ４は、レンズ１３０の拡大倍率と相対的な関係を有する。レンズ１３０の拡大倍率が１倍の場合、第１の挟角θ３および第２の挟角θ４は、同一である。レンズ１３０の拡大倍率が１倍に満たない場合、第１の挟角θ３は、第２の挟角θ４より小さい。レンズ１３０の拡大倍率が１倍以上の場合、第１の挟角θ３は、第２の挟角θ４より大きい。
具体的に説明すると、レンズ１３０の拡大倍率が１倍の場合、第２の挟角θ４が３０°なら、第１の挟角θ３も３０°である。レンズ１３０の拡大倍率が０．５倍の場合、第２の挟角θ４が３０°なら、第１の挟角θ３は、１５°である。本実施形態において、レンズ１３０の拡大倍率を１倍にして第１の挟角θ３および第２の挟角θ４を３０°に設定して説明を加えるがこれに限定されるものではない。
【００３０】
図９および図１０を参照する。図１０は、本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置の使用動作を示す断面図である。図９および図１０に示すように、本考案の光学式ペン型入力装置１０の使用時において、本体１１０の第１の端部１１１が握られて第２の端部１１２の接触部１１７が作業面２０上に接触する。この時、接触面１１６は、作業面２０と平行である。第１の端部１１１の軸心が接触面１１６に対して傾斜させて配置される方法は、第１の端部１１１を作業面２０に対して傾斜させ、ペンが握られた時、ペンと作業面２０との間の傾斜角度と同様の状態を形成する。
【００３１】
光学式ペン型入力装置１０が操作された場合は、光源１２０が光線を照射すると、光線が透光孔１１３を介して作業面２０上に達し、作業面２０上で反射光線を形成する。この反射光線が再び透光孔１１３から本体１１０内に入り、レンズ１３０の屈折作用により光センサユニット１４０に到達し、さらに光センサ１４２に受信される。この際、レンズ１３０の光軸１３１は、接触面１１６の接触面の法線１１８と、作業面２０の作業面の法線２１０とそれぞれ同じ傾斜角度を有する。即ち、第２の挟角θ４は、挟角θ２と同様で、第１の挟角θ３は、挟角θ２と同様である。
【００３２】
本考案の光学式ペン型入力装置１０が作業面２０（机面またはマウスパッド）に対して垂直に操作された場合、レンズ１３０の光軸１３１が作業面２０の作業面の法線２１０（作業面２０に垂直な破線）に平行である。この時、光源１２０が本体１１０外に光線を照射すると、光線が透光孔１１３を介して作業面２０上に伝わり、作業面２０上で反射光線を形成する。続いて、反射光線が再び透光孔１１３から本体１１０内に入り、レンズ１３０の屈折作用により光センサユニット１４０に伝えられ、さらに光センサ１４２に受信される。屈折後の反射光線は、完全に光センサ１４２の検出範囲内に入るため、光センサ１４２内で結像し、完全な画像が得られる。そのため、第１の挟角θ３が本体１１０の第１の端部１１１と作業面２０との間の傾斜角度を補正することにより、光センサ１４２がレンズ１３０に対する検出範囲を増加させ、屈折後の反射光線が光センサ１４２の検出範囲で結像させるため、光軸１３１と作業面２０との間の距離が変化しても反射光線が屈折後に結像範囲が光センサ１４２の検出範囲を超えるのを防ぐことができる。
【００３３】
図１１を参照する。図１１は、本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置にカバー１５１を配置した状態示す断面図である。本考案の第３の実施形態による光学式ペン型入力装置は、第３の実施形態のように、本体１１０上に本体１１０の軸心方向に沿って本体１１０に対して揺動するカバ１５１を設けてもよい。また、光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０をカバ１５１内に配置し、カバ１５１、光源１２０、レンズ１３０および光センサユニット１４０により光学的調整装置１５０を構成することもできる。そのため、光学式ペン型入力装置１０の使用の際、ユーザーの使用状態により本体１１０の接触面１１６および作業面２０が平行状態にならない場合（光軸１３１と作業面２０の作業面の法線２１０との間の角度が変化した場合を指す）でも、本体１１０内でカバ１５１を揺動または移動させることで、レンズ１３０の光軸１３１と作業面２０との間の距離および／または光軸１３１と作業面２０の作業面の法線２１０との間の角度、を変化させて第１の挟角θ３を挟角θ２の補正範囲内で維持することができる。
【００３４】
例えば、光軸１３１と作業面２０の作業面の法線２１０との間の挟角θ２が３０°から３５°または２５°に変化した場合、カバ１５１の本体１１０に対する揺動角度を調節して光軸１３１と作業面２０の作業面の法線２１０との間の挟角θ２を３５°または２５°から３０°み修正する。これにより、挟角θ２および第１の挟角θ３の相対関係を維持し、光センサ１４２が反射光線に対する検出範囲を維持し、反射光線が屈折後に結像範囲が光センサ１４２の検出範囲にとどめ、好適な画像品質を得ることができる。
【００３５】
本考案では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本考案を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の保護の範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００３６】
１０  光学式ペン型入力装置
２０  机面
１１０  本体
１１１  第１の端部
１１２  第２の端部
１１３  透光孔
１１４  縦方向スライド溝
１１５  横方向スライド溝
１１６  接触面
１１７  接触部
１１８  接触面の法線
１２０  光源
１３０  レンズ
１３１  光軸
１４０  光センサユニット
１４１  回路板
１４２  光センサ
１４３  受光面の法線
１５０  光学的調整装置
１５１  カバ
１５２  縦方向調整レバ
１５３  横方向調整レバ
１５４  開口
２１０  作業面の法線
１４２１  受光面
θ１  挟角
θ２  挟角
θ３  第１の挟角
θ４  第２の挟角
【図１】
0003168922.tif 000003
【図２】
0003168922.tif 000004
【図３】
0003168922.tif 000005
【図４】
0003168922.tif 000006
【図５】
0003168922.tif 000007
【図６】
0003168922.tif 000008
【図７】
0003168922.tif 000009
【図８】
0003168922.tif 000010
【図９】
0003168922.tif 000011
【図１０】
0003168922.tif 000012
【図１１】
0003168922.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月25日(2011.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体内に配置され、該本体外に光線を照射して前記本体外で反射光線を発生させる光源と、
前記本体内に配置され、反射光線を受光する光センサユニットと、
前記本体内に配置され、反射光線を屈折させて前記光センサユニットに伝達するレンズと、から構成され、前記光センサユニットは前記レンズに相対する面に受光面を有し、前記受光面はその面に対する法線が前記レンズの光軸に対して傾斜し、前記受光面に対する法線と前記光軸との間に第一の挟角を形成し、前記挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする光学式ペン型入力装置。
【請求項２】
前記本体は、透光孔および接触面を有し、該透光孔は前記接触面に設けられ、光線が前記透光孔から出射され、その反射光線が前記透光孔から前記本体に入ることを特徴とする請求項１に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項３】
前記接触面は、その面に対する法線が前記レンズの前記光軸に対して傾斜し、前記法線と前記レンズの前記光軸との間に第２の挟角を有し、前記第２の挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする請求項２に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項４】
前記レンズは、拡大倍率が１倍の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角に等しいことを特徴とする請求項３に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項５】
前記レンズは、拡大倍率が１倍未満の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より小さいことを特徴とする請求項３に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項６】
前記レンズは、拡大倍率が１倍より大きい場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より大きいことを特徴とする請求項３に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項７】
本体と、
前記本体内に配置され、前記本体の軸心に対して揺動および／または前記本体の軸心方向に沿って移動する光学的調整装置を具え、
前記光学的調整装置は光源、レンズおよび光センサユニットを有し、前記光センサユニットは前記レンズに相対する面に受光面を有し、前記受光面はその面に対する法線が前記レンズの光軸に対して傾斜し、前記受光面はその面に対する法線と前記光軸との間に第１の挟角を形成し、前記第１の挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする光学式ペン型入力装置。
【請求項８】
前記本体は、透光孔および接触面を有し、前記透光孔は前記接触面に設けられ、前記光源が光線を照射して、該透光孔から該本体外に出射し、前記本体外で反射光線として前記透光孔から前記本体に入ることを特徴とする請求項７に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項９】
前記接触面は、その面に対する法線が前記レンズの前記光軸に対して傾斜し、前記法線とレンズの前記光軸との間に第２の挟角を有し、前記第２の挟角の角度は前記レンズの拡大倍率の大小に対応していることを特徴とする請求項８に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項１０】
前記レンズは、拡大倍率が１倍の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角に等しいことを特徴とする請求項９に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項１１】
前記レンズは、拡大倍率が１倍未満の場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より小さいことを特徴とする請求項９に記載の光学式ペン型入力装置。
【請求項１２】
前記レンズは、拡大倍率が１倍より大きい場合、前記第１の挟角が前記第２の挟角より大きいことを特徴とする請求項９に記載の光学式ペン型入力装置。