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自己発電型マウス - 特開2002−244812 | j-tokkyo
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【発明の名称】 自己発電型マウス
【発明者】 【氏名】三澤 正幸

【要約】 【課題】ボール式マウスおよび光学式マウスの両方に適用可能でかつ、マウスを動作させるのに必要な電力を常に蓄電可能な自己発電型マウスを提供する。

【解決手段】画面上のカーソルの操作情報等をコンピュータ本体に伝送する自己発電型マウスにおいて、操作状態において上面となる部位に配置され温度差を利用して電力を発生させる第1の発電部(熱電変換部)と、該第1の発電部で発生された電力を蓄える蓄電部とを備えるようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 操作状態において上面となる部位に配置され、温度差を利用して電力を発生させるペルチェ素子等からなる熱電変換素子からなる第1の発電部と、マウス表面に設けられた通風口等のマウス内部の熱を外部に放出する放熱手段と、太陽電池等の光電変換素子からなる第2の発電部と、前記第1の発電部および第2の発電部で発生された電力を蓄える蓄電部と、を備えることを特徴とする自己発電型マウス。
【請求項2】 操作状態において上面となる部位に配置され、温度差を利用して電力を発生させる第1の発電部と、該第1の発電部で発生された電力を蓄える蓄電部と、を備えることを特徴とする自己発電型マウス。
【請求項3】 前記第1の発電部は、ペルチェ素子で構成されることを特徴とする請求項2に記載の自己発電型マウス。
【請求項4】 ケース内部の熱を外部に放出する放熱手段を備えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の自己発電型マウス。
【請求項5】 前記放熱手段は、ケース表面に形成された通風口であることを特徴とする請求項4に記載の自己発電型マウス。
【請求項6】 光電変換素子からなる第2の発電部を備え、前記蓄電部には第1の発電部および第2の発電部で発生された電力が蓄えられることを特徴とする請求項2から請求項5に記載の自己発電型マウス。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの入力装置であるマウスに関し、特に、自己発電型のコードレスマウスに適用して有用な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータの入力装置の一つで、ディスプレイ画面に表示される「カーソル」と呼ばれる指示マークを自由に移動させる入力装置として、操作が簡便な「マウス」と呼ばれるポインティングデバイスが知られている。近年使用されている一般的なマウスは、その本体内部に回転自在のボールを有し平面上でマウスを移動させて前記ボールを回転させることによりその移動方向及び移動距離をマウス本体内部のセンサで検出し、その情報を制御装置(CPU)へ送り、制御装置は入力情報に基づいてディスプレイ画面に表示されるカーソルを移動させたりする。
【0003】また最近では、ラインパターン(Xラインパターン、Yラインパターン)の形成されたマウスパッド上でマウスを移動させたときに前記ラインパターンを横切る回数を光検出器等で検出してカーソルの移動方向及び移動距離を指定する光学式マウスが、操作性に優れたマウスとして注目されている。
【0004】これらのボール式マウスおよび光学式マウスは、通常コンピュータ本体とコードを介して接続されるが、最近では電波や赤外線を利用してマウス側に備えられた発振器とコンピュータ本体側に備えられた受信機によってデータを伝送可能なコードレス型のマウスも提供されるようになり、マウスの操作性がさらに向上されてきた。このコードレス型のマウスは、コンピュータ本体と接続されていないので電源回路をマウス内に備える必要があり、通常は乾電池等の一次電池や充電池等の二次電池が使用されている。この場合、電池の電力が消耗されると乾電池を交換したり充電池を充電しなければならない。特に、コンピュータの使用頻度が高い場合はすぐに電源が消耗されてしまい、乾電池の交換や充電池の充電等を頻繁に行わなければならない。
【0005】そこで、このような問題点を解決するために自己発電型のコードレスマウスが提案された。
【0006】例えば、特開平6−332615号公報では、ボール式マウスの有するボールの回転力によって発電する発電機を搭載したマウスが開示されており、この発電機を駆動して発電された電力が電源回路にで充電され、電源回路に充電された電力が制御回路に供給されてマウスが動作される構成となっている。
【0007】また、ボールの回転力を電力に変換する機構に若干の差異があるが、特開平7−225649号公報や特開2000−56922号公報にも同様に、マウスボールの回転力によって自己発電を行うマウスが開示されている。さらに、特開平7−225649号公報では、二次電池として太陽電池を載置して、光電変換により発生した起電力を蓄電池に充電する技術が開示されている。
【0008】また、特開平11−119907号公報では、マウス本体内部にコイルを配設し該コイル内に磁石を移動可能に配置して、マウス操作やマウスの搬送に伴ってコイル内に配置した磁石が振動、揺動することにより発電できる構成を有するマウスが開示されている。つまり、この発明ではコイル内に配置された磁石が移動することに伴って磁界が変化することによりコイルに電流が流れて起電力が発生する仕組みになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述したマウスボールの回転力を利用して発電するようにしたボール式マウスにおいては、マウスボールと接触するローラなどの部分にゴミがたまったりするとマウスボールが空回りしてしまうので、ボールの回転力を効率的に発電機に伝達して発電させることができなくなるという問題があった。また、ローラ部にゴミがたまったりした場合には掃除などをする必要があり手間であった。さらに、この技術はボール式マウスについてのみ有効であり、光学式マウスには適用できなかった。
【0010】また、太陽電池を利用して発電するようにしたマウスにおいては、マウスを使用しているときはマウスの大部分が手で覆われてしまうので光が遮断されてしまい充電できなくなるという問題があった。すなわち、太陽電池により充電可能なのはマウスを使用していないときに制限されマウスを使用中は充電されないので、使用中に電力が完全に消耗されることも考えられ実用的ではなかった。
【0011】また、特開平11−119907号公報で開示されたコイルと磁石を利用した発電機を内蔵したマウスにおいては、マウスを機能させるのに充分な電力を発生可能な発電機は、それ相当の大きさのコイルを必要とするため、これを手のひらサイズの大きさのマウス内部に組み込むことは困難であり、マウスが大型化し操作性が低下するという欠点があった。
【0012】本発明は、ボール式マウスおよび光学式マウスの両方に適用可能でかつ、マウスを動作させるのに必要な電力を常に蓄電可能な自己発電型マウスを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、表示画面上でカーソルを移動させるための情報をコンピュータ本体に伝送するマウスにおいて、操作状態における上面となる部位に配置され温度差を利用して電力を発生させる第1の発電部(熱電変換部)と、該第1の発電部で発生された電力を蓄える蓄電部とを備えるようにしたものである。特に、前記第1の発電部を利用者の手がマウスに接触する部分に配置すれば、マウス利用者の体温を利用して発電させることができる。
【0014】これにより、マウスを使用している間にマウス利用者から与えられる熱を電力に変換することにより発電が行われるので、乾電池を交換したり充電池を充電するという手間がなくなる。また、従来技術で述べた自己発電型のボール式マウスのように、マウス内部に埃等が溜まりやすくなりマウスの操作性が低下することもなく、別段メンテナンスを行う必要もない。さらに、本発明はボール式マウスでも光学式マウスでも適用することができる。
【0015】また、前記第1の発電部(熱電変換部)は、ペルチェ素子等の熱電変換素子で構成することができる。これにより、利用者の体温を効率よく電気に変換することができる。さらに、ペルチェ素子はサイズが小さいので手のひらサイズのマウスにも容易に組み込み可能であり、マウスが大型化して操作性が低下するという心配もない。
【0016】また、マウス内部の熱を外部に放出する放熱手段を備えるようにするとよい。つまり、ペルチェ素子等の熱電変換素子は素子の両端(両面)に温度差を生じることにともない起電力を生じるので、放熱手段によりマウス内部を冷却して温度差を大きくすることにより、より大きな起電力を生じさせることができる。
【0017】例えば、前記放熱手段としてマウス表面に通風口を設けるようにするとよい。これにより、マウスを操作することに伴いマウス内部に外部の空気が入り込むようになるので、マウス内部の温度を室内と同程度に維持することができる。このとき、利用者の手のひらに覆われない部分に通風口を設けるのが望ましい。さらに、マウス表面に案内翼等を設けて通風口に外部の空気が入り込みやすくしてもよいし、マウス内部に冷却ファン等を設けて内部が効率よく冷却されるように構成することもできる。
【0018】また、太陽電池等の光電変換素子からなる第2の発電部を備えるとよい。これにより、マウスを使用しない場合でも相当量の電力が蓄電されるので、いつのまにか電力が消耗されてしまいマウスが使用不可になるというような不具合を解消することができる。このようにして、光を遮断されない限り常にマウス内部では自己発電が行われるので、マウスを動作させる電力を十分に蓄えておくことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0020】図1は、本発明に係るボール式ワイヤレスマウスの実施形態の一例を示すブロック図である。本実施形態のワイヤレスマウスは、マウス操作に伴う移動方向や移動量等の情報を検出するマウス操作検出部60と、前記マウス操作部60で検出した情報を赤外線または電波を利用してコンピュータに無線で伝送する無線通信部50とで構成される。なお、マウス操作検出部40については、従来のボール式マウスにおける構成と同様に構成できるので説明を省略する。
【0021】さらに電源回路部40は、ペルチェ素子等からなる熱電変換発電部10と、太陽電池等からなる補助発電部20と、電力を蓄電するコンデンサや二次電池等からなる蓄電部30とで構成され、熱電変換発電部10と補助発電部20とで発電された電力が蓄電部30に蓄電される。
【0022】具体的には、熱電変換発電部10ではマウスを使用中に利用者から与えられた熱(体温)を利用して発電を行い、補助発電部20ではマウスを使用しないときに蛍光灯や太陽からの光を受光して発電を行う。従来の太陽電池のみを用いたマウスにあってはマウス使用中は光が遮断されることで発電が行えなかったが、このように構成することにより、常にマウスを動作させるための電力を蓄電しておくことができる。しかも、ペルチェ素子はサイズが小さいのでマウスが大型になることもない。このようにして発生された電力が蓄電部30に蓄電され、マウス操作検出部60および無線通信部50に供給される。
【0023】マウス操作検出部60では前記蓄電部30から電力の供給を受け、主にマウスの移動に伴うボールの回転量をセンサにより検出したり、マウス上面の入力操作ボタンのクリック動作を検出したりする。そして、マウス操作検出部60で検出された信号は無線通信部50を介して、赤外線または電波によりコンピュータ本体に伝送される。一方、コンピュータ本体側では、受信したマウス操作に関する信号に基づいてコンピュータの画面上でカーソルを移動させる移動量を換算したりカーソルのある位置で行われる作業内容を決定して、画面上に反映させる。
【0024】図2は、本実施形態のワイヤレスマウスの外観図であり、符号110はマウス本体のケースで、120はキー入力(クリック)する際に使用する左右のスイッチボタンで、130はマウス内部を効率的に冷却する放熱手段としての通風口で、10はマウス利用者の体温から電力を発生させる熱電変換部10である。また、図示を省略するが、本実施形態のマウス下面にはマウスの移動量を測定するために使用されるボールが配置されている。
【0025】熱電変換部10は、例えばペルチェ素子(図3参照)等の熱電変換素子を利用することができ、マウス利用者がマウスを使用するときに利用者の手とマウスが接触する部分(例えば手のひらが接触する部分)に配設される。ペルチェ素子10は、図3に示すように隣接する異種の熱伝材料11,12の片端を金属片14で接合されたものがマトリックス状に組み合わされ、さらにセラミック板等の支持部材13a,13bで挟持されて構成される。このペルチェ素子によれば、素子の両面に温度差を与えることにより起電力を生じさせることができ、金属片14にリード線を介して接続された蓄電部30に電力を蓄電することができる。
【0026】つまり、マウスを使用する際に利用者の手のひらが接触するような部位にペルチェ素子を配置すれば、ペルチェ素子の一方の面13aは体温程度の温度(約35℃)となり他方の面13bは室温程度の温度(約20℃)となるので、両者間に温度差が生じて起電力を生じさせることができる。なお、既存のペルチェ素子を利用することにより、この程度の温度差(約15℃)によりマウスを動作させるのに必要な起電力を生じさせることは可能である。
【0027】なお、ペルチェ素子をマウスに組み込む場合は、マウスカバー110に適当な大きさの開口部を設けて、該開口部にペルチェ素子をはめ込むようにして組み込んでもよいし、マウスカバー110をペルチェ素子の片側の指示部材13aとしてマウスカバー110にペルチェ素子を一体的に形成するようにしてもよい。
【0028】また、通風口130はマウス内部を冷却するために設けられたものであり、マウスを縦横に操作することに伴い特に側面に設けた通風口から外部の空気をマウス内部に取り込むことができる。この通風口はマウス底面に設けるようにしてもよく、案内翼を設けて外部の空気がマウス内部に導入されやすくしたり、冷却フィンを設けるようにしてもよい。これによりペルチェ素子両面の温度差はさらに大きくなり、より大きな起電力を生じさせることができる。
【0029】以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、ボール式のマウスに制限されず光学式のマウスに適用することもできる。また、本実施形態ではペルチェ素子と光電変換素子の両方を設けているが、マウスを動作させるのに充分な起電力があればペルチェ素子等の熱電変換素子のみ設けたマウスとしてもよい。さらに、一次電池や二次電池と併用することもできる。
【0030】また、マウス内部に冷却ファンを設けて外部から導入された空気をマウス内部に循環させて効率的にマウス内部を冷却することにより、さらに大きな起電力を生じさせるように構成することもできる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、画面上の表示されるカーソルの操作情報等をコンピュータ本体に伝送するマウスにおいて、操作状態において上面となる部位、特に利用者の手がマウスに接触する部分に配置され、マウス利用者の体温と室温との温度差を利用して電力を発生させる第1の発電部(熱電変換部)と、該第1の発電部で発生された電力を蓄える蓄電部とを備えるようにしたので、乾電池を交換したり充電池を充電するという手間を省くことができるようになる。また、従来のマウスボールの回転力を利用した自己発電型マウスのようにマウス内部に埃等が溜まり発電効率が低下することもないので、別段メンテナンスを行う必要もなくなる。さらに、本発明はボール式マウスでも光学式マウスでも適用することができる。
【出願人】 【識別番号】000201113
【氏名又は名称】船井電機株式会社
【識別番号】390004983
【氏名又は名称】株式会社船井電機研究所
【出願日】 平成13年2月15日(2001.2.15)
【代理人】
【公開番号】 特開2002−244812(P2002−244812A)
【公開日】 平成14年8月30日(2002.8.30)
【出願番号】 特願2001−38946(P2001−38946)