JP2000242409A - ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた操作面積内で良好な操作性が安価に
実現することができるポインティングデバイスを得る。 【解決手段】 操作部３における、Ｘ方向の絶対位置を
Ｘ方向スライド抵抗５の抵抗値で、Ｙ方向の絶対位置を
Ｙ方向スライド抵抗７の抵抗値でそれぞれ検出すると共
に、検出した各方向の絶対位置から前回検出した各方向
の絶対位置に対するそれぞれの相対移動量、すなわち、
単位時間あたりの各移動量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ等の各種情報処理機器の入力装置として用いられ
るポインティングデバイスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の携帯型情報処理機器等に使用さ
れ、画面上での位置指定や座標データを指示するための
装置であるポインティングデバイスとして、図１６で示
すようなスティック状のポインティングデバイスがあ
る。該スティック型のポインティングデバイスは、ステ
ィック状の棒の先端に動かしたい方向に力を加えること
によってカーソル移動が行われ、該加える力の大きさに
応じてカーソル移動の速さが変化するようにしたデバイ
スである。このようなスティック型のポインティングデ
バイスは、操作対象物が動かないことからカーソルの移
動量と加える力との関係が得難く、マウス等のような良
好な操作感が得られなかったり、移動量の調整が難しい
という問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、ボール型の操作部を有するポインティング
デバイスを使用する場合があるが、ボール型のポインテ
ィングデバイスでは、情報処理機器を小型化及び／又は
薄型化するためにボールを小さくすると一回のボール操
作で行えるカーソル移動量が小さくなる。このため、カ
ーソル位置の微調整と大きな距離の移動を両立させるこ
とが難しく、良好な操作感が得られないという問題があ
った。

【０００４】一方、薄型に適したポインティングデバイ
スとして、タッチパッドタイプのポインティングデバイ
スがある。しかし、該タッチタイプのポインティングデ
バイスにおいても操作対象が固定されているため、指先
の移動量とカーソルの移動量との関係を得ることが難し
く、指全体を動かさなくともパッドに当てている指先が
わずかに動いただけでカーソルが動いてしまうという問
題があった。

【０００５】このような問題を解決するために、特開平
５−１１９９１５号公報では、スライド可能な操作部を
設けてスライド量をカーソル移動量として出力するよう
にしたポインティングデバイスが開示されている。しか
し、該ポインティングデバイスは、可動範囲の中心から
の距離と方向でカーソル移動の速度と方向を制御する方
式であるため、スティック型のポインティングデバイス
と同様に操作部の移動量とカーソルの移動量との関係を
得ることが難しいという問題がある。

【０００６】そこで、単位時間あたりの操作部の移動量
をカーソル移動量として出力する方法として、マウス等
で広く使用されている光学式のエンコーダを用いて、単
位時間あたりの相対的な移動量をエンコーダのパルス数
としてカウントして出力するという方法がある。しか
し、携帯型の情報処理機器では、マウスのように広い操
作面積をとることができないため、従来のマウスで用い
られている０.５ｍｍ程度のスリット幅を用いたエンコ
ーダでは、可動部の移動量が５ｃｍ程度までに制限され
ている情報処理機器において、最高でも１００〜２００
パルス程度の移動量しか得られず、近年の６００ライン
以上の解像度を有するディスプレイデバイスに対応する
には分解能が不十分であった。また、この問題を解決す
るためにエンコーダの分解能を向上させると、コストア
ップにつながるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、可動範囲内でのカーソルの絶
対位置を検出し、該検出した絶対位置から前回に検出し
た絶対位置に対する相対移動量、すなわち、単位時間あ
たりの移動量を算出することによって、限られた操作面
積内で良好な操作性が安価に実現することができるポイ
ンティングデバイスを得ることを目的とする。

【０００８】なお、本発明と目的及び構成が異なるが、
特開平５−２６５６５６号公報で、可動支持体と固定支
持体をスプリングで支持し、下部に変位センサを配置し
た触感動作ボードが開示されており、特開平２−２３４
２１４号公報では、可動操作基板をスプリングで支える
ようにしたＸＹ座標入力装置が開示されている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るポインテ
ィングデバイスは、情報処理機器におけるカーソルの移
動等を行うための入力装置をなすポインティングデバイ
スにおいて、所定の可動領域内をスライドさせてカーソ
ルの移動操作が行われる操作部と、該操作部の水平方向
の絶対位置を伝達する水平方向ガイド部と、該水平方向
ガイド部によって伝達された絶対位置を電気信号に変換
する水平方向変換部と、操作部の垂直方向の絶対位置を
伝達する垂直方向ガイド部と、該垂直方向ガイド部によ
って伝達された絶対位置を電気信号に変換する垂直方向
変換部と、所定の時間ｔ１ごとに、水平方向変換部及び
垂直方向変換部から入力される各電気信号から操作部の
各方向に対する絶対位置をそれぞれ検出すると共に該検
出した各方向の絶対位置から前回検出した各方向の絶対
位置に対するそれぞれの相対移動量を算出する演算回路
部とを備えるものである。

【００１０】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項１において、演算回路部は、所定の時間
ｔ１ごとに算出した各方向の相対移動量を所定の時間ｔ
２（ｔ２＞ｔ１）の間それぞれ積算した各相対移動量の
積算値をそれぞれ算出するものである。

【００１１】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項１又は請求項２のいずれかにおいて、水
平方向ガイド部は、操作部における水平方向の移動に応
じて水平方向に移動し、垂直方向ガイド部は、操作部に
おける垂直方向の移動に応じて垂直方向に移動するもの
である。

【００１２】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項３において、垂直方向変換部及び水平方
向変換部は、対応するガイド部の移動に応じて摺動子が
スライドするスライド形可変抵抗器でそれぞれ形成され
るものである。

【００１３】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項３において、水平方向ガイド部及び垂直
方向ガイド部は、対応するガイド部の移動に伴ってスラ
イドする、可視光又は赤外光で連続して濃度が変化する
ように着色された透過性を有する材質で形成した濃淡ス
ケールをそれぞれ有し、水平方向変換部及び垂直方向変
換部は、対応する濃淡スケールの濃度を検出すると共に
検出した濃度に応じた電気信号を出力する光学式センサ
でそれぞれ形成されるものである。

【００１４】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項１から請求項５のいずれかにおいて、操
作部は、外部から加えられる力によって開閉するスイッ
チを有し、該スイッチの開閉状態を検出して外部へ出力
するスイッチ開閉状態検出部を備えるものである。

【００１５】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項１から請求項５のいずれかにおいて、操
作部は、外部から加えられる力に応じて電気信号を出力
するセンサを有し、該センサからの出力信号に応じてス
イッチの開閉操作を判断して外部へ出力するスイッチ開
閉操作検出部を備えるものである。

【００１６】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項７において、センサは、外部から加えら
れる押力を電気信号に変換する圧力センサであり、スイ
ッチ開閉操作検出部は、該圧力センサから出力信号と所
定のしきい値とを比較してスイッチの開閉操作を判断す
るものである。

【００１７】また、この発明に係るポインティングデバ
イスは、請求項１から請求項５のいずれかにおいて、操
作部は、外部から加えられる力に応じて電気信号を出力
するセンサを有し、演算回路部は、算出した各方向の相
対移動量を該センサからの出力信号に応じてそれぞれ換
算し外部へ出力するものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１における
ポインティングデバイスの可動部の構造例を示した概略
図であり、図１では、（ａ）は平面図を示しており、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面を示した概略の断面図で
ある。

【００１９】図１において、ポインティングデバイスの
可動部２は、操作部３と、該操作部３の可動領域４内に
おける水平方向（以下、これをＸ方向と呼ぶ）の移動量
をスライド形可変抵抗器であるＸ方向スライド抵抗５に
伝達するＸ方向ガイド部材６と、操作部３の可動領域４
内における垂直方向（以下、これをＹ方向と呼ぶ）の移
動量をスライド形可変抵抗器であるＹ方向スライド抵抗
７に伝達するＹ方向ガイド部材８とで構成されている。
Ｘ方向スライド抵抗５及びＹ方向スライド抵抗７には、
例えば１０ｋΩのスライド形可変抵抗器を使用する。

【００２０】Ｘ方向ガイド部材６には、操作部３が可動
領域４を越えて移動しないように操作部３のＹ方向の移
動量を制限するガイド穴１１が形成されており、同様
に、Ｙ方向ガイド部材８には、操作部３が可動領域４を
越えて移動しないように操作部３のＸ方向の移動量を制
限するガイド穴１２が形成されている。操作部３は、円
盤状の操作つまみ１５から棒状の軸１６が延在した形状
に形成されており、該軸１６が、ガイド穴１１に挿入さ
れ、更にガイド穴１２に挿入されており、該ガイド穴１
１及び１２に沿ってスライドすることができる。

【００２１】また、Ｙ方向ガイド部材８の一端は、連結
部２１を介してＹ方向スライド抵抗７の摺動部２２に接
続されており、同様に、Ｘ方向ガイド部材６の一端は、
連結部（図示せず）を介してＸ方向スライド抵抗５の摺
動部（図示せず）に接続されている。なお、図１の
（ｂ）において、操作部３の軸１６は、ガイド穴１２に
挿入され、更にガイド穴１１に挿入されるようにしても
よい。

【００２２】このような構成において、操作部３が操作
されＸ方向に対して移動すると、該移動に応じてＸ方向
スライド抵抗５の摺動部がＸ方向ガイド部材６を介して
摺動する。また、操作部３が操作されＹ方向に対して移
動すると、該移動に応じてＹ方向スライド抵抗７の摺動
部２２がＹ方向ガイド部材８を介して摺動する。このよ
うにして、操作部３におけるＸ方向の移動量に応じてＸ
方向スライド抵抗５の抵抗値が、操作部３におけるＹ方
向の移動量に応じてＹ方向スライド抵抗７の抵抗値がそ
れぞれ変化し、可動領域４内のＸ方向絶対位置及びＹ方
向絶対位置にそれぞれ１：１に対応した各抵抗値を読み
取ることができる。

【００２３】図２は、図１の可動部２を有するポインテ
ィングデバイス１の回路例を示した概略のブロック図で
ある。図２において、ポインティングデバイス１は、Ｘ
方向スライド抵抗５及びＹ方向スライド抵抗７で構成さ
れ、Ｘ方向ガイド部材６及びＹ方向ガイド部材８によっ
て伝達された操作部３の絶対位置を電気信号に変換する
信号変換回路部３１と、該信号変換回路部３１からの入
力電圧によって得られる操作部３の絶対位置と前回得ら
れた絶対位置とから所定時間での操作部３の各方向の相
対移動量をそれぞれ算出する演算回路部３２と、該演算
回路部３２で算出された各方向の相対移動量を示すデー
タを情報処理機器に出力する出力ドライブ回路部３３と
を備えている。

【００２４】信号変換回路部３１において、Ｘ方向スラ
イド抵抗５は、直流電源の例えば５Ｖ端子と接地との間
に接続されたポテンショメータをなすように各端子が接
続されており、同様に、Ｙ方向スライド抵抗７は、直流
電源の５Ｖ端子と接地との間に接続されたポテンショメ
ータをなすように各端子が接続されている。Ｘ方向スラ
イド抵抗５の出力端子５ａは演算回路部３２の入力ポー
トＩａに、Ｙ方向スライド抵抗７の出力端子７ａは演算
回路部３２の入力ポートＩｂにそれぞれ接続されてい
る。

【００２５】演算回路部３２は、Ｘ方向スライド抵抗５
からの入力電圧とＹ方向スライド抵抗７からの入力電圧
の切換を行うスイッチ回路からなる入力切換回路４１
と、Ａ／Ｄコンバータ４２と、メモリ４３と、演算器４
４と、入力切換回路４１、メモリ４３及び演算器４４の
動作制御を行う制御回路４５とを備えている。入力切換
回路４１は、２つのスイッチ回路４１ａ，４１ｂを有し
ており、該スイッチ回路４１ａの一方の端子は、入力ポ
ートＩａを介してＸ方向スライド抵抗５の出力端子５ａ
に接続され、スイッチ回路４１ｂの一方の端子は、入力
ポートＩｂを介してＹ方向スライド抵抗７の出力端子７
ａに接続されている。更に、入力切換回路４１のスイッ
チ回路４１ａ，４１ｂの各他方の端子は互いに接続され
ると共に該接続部はＡ／Ｄコンバータ４２に接続されて
いる。

【００２６】Ａ／Ｄコンバータ４２はメモリ４３に、メ
モリ４３は演算器４４にそれぞれ接続され、演算器４４
の出力は、演算回路部３２の１つの出力ポートＯＵＴを
なしており、出力ドライブ回路部３３の入力に接続され
ている。また、制御回路４５は、入力切換回路４１、メ
モリ４３及び演算器４４にそれぞれ接続され、あらかじ
め格納された所定の制御プログラムに従って、入力切換
回路４１、メモリ４３及び演算器４４のそれぞれの動作
制御を行う。

【００２７】このような構成において、制御回路４５
は、あらかじめ格納された制御プログラムに従い、所定
の時間ｔ１例えば０.８ミリ秒ごとに、入力切換回路４
１の各スイッチ回路４１ａ及び４１ｂの制御を行ってＸ
方向スライド抵抗５の出力端子５ａの電圧及びＹ方向ス
ライド抵抗７の出力端子７ａの電圧がそれぞれＡ／Ｄコ
ンバータ４２に入力されるようにする。Ａ／Ｄコンバー
タ４２は、入力された各電圧をＡ／Ｄ変換してそれぞれ
２値の位置データに変換する。制御回路４５は、メモリ
４３を制御し、メモリ４３に対して、Ａ／Ｄコンバータ
４２でＡ／Ｄ変換された各位置データをメモリ４３内に
格納させる。メモリ４３に格納された該各位置データ
は、操作部３の絶対位置を示したデータである。

【００２８】次に、制御回路４５は、演算器４４を制御
し、演算器４４に対して、メモリ４３に格納された各絶
対位置データと前回に検出された各絶対位置データとを
比較演算させ、０.８ミリ秒間の操作部３の移動距離に
相当するカーソルの相対移動量を算出させて出力ドライ
ブ回路部３３に出力させる。出力ドライブ回路部３３
は、入力されたカーソルの相対移動量を示すデータを情
報処理機器（図示せず）に出力する。

【００２９】図３は、図２で示したポインティングデバ
イス１の動作例を示したフローチャートであり、図３を
用いて、図２のポインティングデバイス１における動作
の流れについてもう少し詳細に説明する。なお、図３で
は、特に明記しない限り各フローで行われる処理は、制
御回路４５で行われるものである。図３において、まず
最初にステップＳ１で、電源が入ると、所定の制御回路
プログラムに従って各入・出力ポートの初期化が行わ
れ、ステップＳ２で、メモリ４３に格納されている前回
のＸ方向の絶対位置データＸold及びＹ方向の絶対位置
データＹoldの初期化を行って、Ｘold＝０及びＹold＝
０とする。

【００３０】次に、ステップＳ３で、Ｘ方向の絶対位置
を示す電圧のみがＡ／Ｄコンバータ４２に入力されるよ
うに入力切換回路４１を制御し、Ａ／Ｄコンバータ４２
でＡ／Ｄ変換された絶対位置を示す位置データがＡ／Ｄ
コンバータ４２からメモリ４３に出力される。更に、ス
テップＳ４で、メモリ４３に対して、Ａ／Ｄコンバータ
４２から入力されたＸ方向の絶対位置データを今回のＸ
方向絶対位置データＸnewとして更新して格納させる。
このようにして、今回のＸ方向の絶対位置データＸnew
を得る。

【００３１】次に、ステップＳ５で、Ｙ方向の絶対位置
を示す電圧のみがＡ／Ｄコンバータ４２に入力されるよ
うに入力切換回路４１を制御し、Ａ／Ｄコンバータ４２
でＡ／Ｄ変換された絶対位置を示す位置データがＡ／Ｄ
コンバータ４２からメモリ４３に出力される。更に、ス
テップＳ６で、メモリ４３に対して、Ａ／Ｄコンバータ
４２から入力されたＹ方向の絶対位置データを今回のＹ
方向絶対位置データＹnewとして更新して格納させる。
このようにして、今回のＹ方向の絶対位置データＹnew
を得る。

【００３２】次に、ステップＳ７で、演算器４４に対し
て、（Ｘnew−Ｘold）で算出されるＸ方向の相対移動量
Ｘrel、及び（Ｙnew−Ｙold）で算出されるＹ方向の相
対移動量Ｙrelをそれぞれ算出させ、該算出させた相対
移動量Ｘrel及びＹrelをメモリ４３にそれぞれ格納させ
る。更に、ステップＳ８で、メモリ４３に対して、メモ
リ４３に格納させた絶対位置データＸnewを前回の絶対
位置データＸoldとして、メモリ４３に格納させた絶対
位置データＹnewを前回の絶対位置データＹoldとしてそ
れぞれ更新して格納させる。

【００３３】次に、ステップＳ９で、演算器４４を介し
て、メモリ４３に格納した各相対移動量Ｘrel及びＹrel
をそれぞれ出力ドライブ回路部３３に出力させ、ステッ
プＳ１０で、一定時間ｔ１、ここでは０.８ミリ秒間待
機した後、ステップＳ３に戻る。なお、上記のように、
情報処理機器への相対移動量を示すデータの出力を必ず
しも０.８ミリ秒間隔で行う必要はなく、情報処理機器
の通信手順に従って、適宜、データバッファに蓄えて出
力する等の処理を行うことも可能である。

【００３４】図３では、相対移動量を算出するごとに出
力ドライブ回路部３３を介して情報処理機器に出力して
いたが、所定の時間ｔ２、例えば４２ミリ秒の間、算出
した相対移動量を積算し、該積算した値を出力ドライブ
回路部３３を介して情報処理機器に出力するようにして
もよく、図４は、このようにした場合の図２で示したポ
インティングデバイス１の動作例を示したフローチャー
トである。なお、図４では、図３と同じ処理を行うフロ
ーは図３と同じ符号で示しており、ここではその説明を
省略し、特に明記しない限り各フローで行われる処理
は、制御回路４５で行われるものである。

【００３５】図４において、最初に図３のステップＳ１
及びステップＳ２の処理を行った後、ステップＳ２１
で、メモリ４３に格納されているＸ方向の相対移動量Ｘ
refの積算値Ｘsum及びＹ方向の相対移動量Ｙrefの積算
値Ｙsumの初期化を行って、Ｘsum＝０及びＹsum＝０と
する。次に、ステップＳ２２で、内蔵するタイマ（図示
せず）のカウント時間ｔを０にリセットした後、タイマ
をセットしてカウントを開始させる。

【００３６】この後、図３のステップＳ３からステップ
Ｓ７の処理を行った後、ステップＳ２３で、メモリ４３
に対して、メモリ４３に格納している積算値Ｘsumにス
テップＳ７で算出したＸ方向の相対移動量Ｘrelを加算
した値を新たな積算値Ｘsumとして、メモリ４３に格納
している積算値ＹsumにステップＳ７で算出したＹ方向
の相対移動量Ｙrelを加算した値を新たな積算値Ｙsumと
してそれぞれ更新して格納させる。

【００３７】次に、図３のステップＳ１０の処理を行っ
た後、ステップＳ２４で、タイマのカウント時間ｔが所
定の時間ｔ２を超えたか否かを調べ、ｔ＞ｔ２の場合
（ＹＥＳ）、ステップＳ２５で、メモリ４３に格納して
いる各積算値Ｘsum及びＹsumをそれぞれ演算器４４及び
出力ドライブ回路部３３を介して情報処理機器に出力さ
せた後、ステップＳ２１に戻る。このように、タイマを
セットしてからの経過時間がｔ２を過ぎた時点で、外部
の情報処理機器に各積算値Ｘsum及びＹsumを出力するよ
うにした。また、ステップＳ２４で、ｔ≦ｔ２の場合
（ＮＯ）、ステップＳ３に戻って、引き続き各相対移動
量Ｘrel及びＹrelの積算を行う。

【００３８】このように、一定時間ｔ２間隔で、各相対
移動量Ｘrel及びＹrelを積算することによって、分解能
を損なうことなく、より大きな移動量が得られるように
した。このことから、８００×６００ドットの画素領域
を有する表示装置に対しても、１ドット単位の移動か
ら、８００ドットにわたる移動まで、ポインティングデ
バイスの操作量と情報処理機器の表示装置上のカーソル
移動量が対応し、良好な操作性を実現することができ
る。

【００３９】上記のように、本実施の形態１におけるポ
インティングデバイスは、操作部３における、Ｘ方向の
絶対位置をＸ方向スライド抵抗５の抵抗値で、Ｙ方向の
絶対位置をＹ方向スライド抵抗７の抵抗値でそれぞれ検
出すると共に、検出した各方向の絶対位置から前回検出
した各方向の絶対位置に対するそれぞれの相対移動量、
すなわち、単位時間あたりの各移動量を算出するように
した。このことから、限られた操作面積内で良好な操作
性を安価に得ることができる。

【００４０】実施の形態２．実施の形態１では、操作部
３の絶対位置を２つのスライド抵抗の抵抗値から検出す
るようにしたが、該各スライド抵抗の代わりに光学式セ
ンサを用いて操作部３の絶対位置を検出するようにして
もよく、このようにしたものを本発明の実施の形態２と
する。図５は、本発明の実施の形態２におけるポインテ
ィングデバイスの可動部の構造例を示した概略図であ
り、図５では、（ａ）は平面図を示しており、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ’断面を示した概略の断面図である。な
お、図５では、図１と同じものは同じ符号で示してお
り、ここではその説明を省略する。

【００４１】図５において、ポインティングデバイス５
１の可動部５２は、操作部３と、該操作部３の可動領域
４内におけるＸ方向の移動量をＸ方向フォトインタラプ
タ５３に伝達するＸ方向ガイド部材５４と、操作部３の
可動領域４内におけるＹ方向の移動量をＹ方向フォトイ
ンタラプタ５５に伝達するＹ方向ガイド部材５６とで構
成されている。

【００４２】Ｘ方向ガイド部材５４及びＹ方向ガイド部
材５６は、透明な樹脂、例えばポリカーボネイトで大略
Ｔ字形をなすようにそれぞれ形成されており、Ｘ方向ガ
イド部材５４には、ガイド穴１１が、Ｙ方向ガイド部材
５６には、ガイド穴１２がそれぞれＴ字の縦線をなすガ
イド部５４ａ及び５６ａに対応して形成されている。操
作部３の軸１６は、ガイド穴１２に挿入され、更にガイ
ド穴１１に挿入されている。なお、操作部３の軸１６
は、ガイド穴１１に挿入され、更にガイド穴１２に挿入
されるようにしてもよい。

【００４３】Ｘ方向ガイド部材５４及びＹ方向ガイド部
材５６において、Ｔ字の横線をなす各移動伝達部５４ｂ
及び５６ｂには、該各移動伝達部５４ｂ及び５６ｂが発
光部と受光部との間を平行に移動するようにＸ方向フォ
トインタラプタ５３及びＹ方向フォトインタラプタ５５
が対応して配置されている。移動伝達部５４ｂ及び５６
ｂの各一方の面には、対応するＸ方向フォトインタラプ
タ５３及びＹ方向フォトインタラプタ５５で使用されて
いる発光素子の波長域で光吸収係数が大きい塗料を使用
して、例えば一方の端から他方の端に向かって、可視光
で黒から透明まで連続して濃度が変化するように着色さ
れた透明な材質からなる各濃淡スケール５７及び５８が
対応して貼り付けられている。

【００４４】このような構成において、Ｘ方向フォトイ
ンタラプタ５３及びＹ方向フォトインタラプタ５５にお
けるそれぞれの発光部と受光部との間を対応する濃淡ス
ケール５７及び５８が平行に移動することによって、Ｘ
方向フォトインタラプタ５３及びＹ方向フォトインタラ
プタ５５におけるそれぞれの発光部と受光部との間の光
透過率が変化する。このため、操作部３の位置に応じて
各フォトインタラプタ５３及び５５の出力が変化して、
Ｘ方向フォトインタラプタ５３の出力が操作部３のＸ方
向の絶対位置を、Ｙ方向フォトインタラプタ５５の出力
が操作部３のＹ方向の絶対位置をそれぞれ示し、操作部
３の絶対位置の検出を行うことができる。

【００４５】図６は、図５の可動部５２を有するポイン
ティングデバイス５１の回路例を示した概略のブロック
図である。なお、図６では図２と同じものは同じ符号で
示しており、ここではその説明を省略すると共に相違点
のみ説明する。図６における図２との相違点は、図２の
信号変換回路部３１の回路構成を変えて信号変換回路部
６１にしたことにある。

【００４６】図６において、ポインティングデバイス５
１は、Ｘ方向フォトインタラプタ５３及びＹ方向フォト
インタラプタ５５を有し、操作部３の絶対位置を電気信
号に変換する信号変換回路部６１と、該信号変換回路部
６１からの入力電圧によって得られる操作部３の絶対位
置と、前回得られた絶対位置とから各方向の相対移動量
を算出する演算回路部３２と、出力ドライブ回路部３３
とを備えている。

【００４７】信号変換回路部６１は、Ｘ方向フォトイン
タラプタ５３、Ｙ方向フォトインタラプタ５５及び抵抗
６２〜６４で形成されている。Ｘ方向フォトインタラプ
タ５３は、発光ダイオード５３ａ及びフォトディテクタ
５３ｂからなり、Ｙ方向フォトインタラプタ５５は、発
光ダイオード５５ａ及びフォトディテクタ５５ｂからな
る。なお、図６では、フォトディテクタ５３ｂ及び５５
ｂが、フォトトランジスタの場合を例にして示してい
る。

【００４８】発光ダイオード５３ａ及び５５ａにおい
て、各アノードは、それぞれ抵抗６２を介して直流電源
の例えば５Ｖ端子に接続され、各カソードは、それぞれ
接地されている。また、フォトディテクタ５３ｂにおい
て、コレクタは抵抗６３を介して直流電源の５Ｖ端子に
接続され、エミッタは接地されている。同様に、フォト
ディテクタ５５ｂにおいて、コレクタは抵抗６４を介し
て直流電源の５Ｖ端子に接続され、エミッタは接地され
ている。

【００４９】更に、フォトディテクタ５３ｂのコレクタ
は、演算回路部３２の入力ポートＩａ介して入力切換回
路４１のスイッチ回路４１ａにおける一方の端子に、フ
ォトディテクタ５５ｂのコレクタは、演算回路部３２の
入力ポートＩｂを介して入力切換回路４１のスイッチ回
路４１ｂにおける一方の端子にそれぞれ接続されてい
る。なお、フォトディテクタ５３ｂ及び５５ｂの各コレ
クタと演算回路部３２の対応する入力ポートＩａ，Ｉｂ
との間には、例えば５０Ωの保護抵抗がそれぞれ接続さ
れているが、図６では該各保護抵抗を省略している。

【００５０】このような構成において、制御回路４５
は、あらかじめ格納された制御プログラムに従い、所定
の時間ｔ１例えば０.８ミリ秒ごとに、入力切換回路４
１の各スイッチ回路４１ａ及び４１ｂの制御を行って、
Ｘ方向フォトインタラプタ５３のフォトディテクタ５３
ｂによって制御される入力電圧、及びＸ方向フォトイン
タラプタ５５のフォトディテクタ５５ｂによって制御さ
れる入力電圧がそれぞれＡ／Ｄコンバータ４２に入力さ
れるようにする。

【００５１】濃淡スケール５７において、フォトインタ
ラプタ５３の発光ダイオード５３ａとフォトディテクタ
５３ｂとの間で最も光透過率が高くなる位置になってい
る場合、フォトディテクタ５３ｂはオンし、演算回路部
３２の入力ポートＩａの電圧はＬｏｗレベルとなる。反
対に、濃淡スケール５７において、フォトインタラプタ
５３の発光ダイオード５３ａとフォトディテクタ５３ｂ
との間で最も光透過率が低くなる位置になっている場
合、フォトディテクタ５３ｂはオフし、演算回路部３２
の入力ポートＩａの電圧はＨｉｇｈレベルとなる。

【００５２】また、発光ダイオード５３ａとフォトディ
テクタ５３ｂとの間の濃淡スケール５７の位置が、最も
光透過率が高くなる位置と最も光透過率が低くなる位置
との間にある場合は、濃淡スケール５７の光透過率に比
例してフォトディテクタ５３ｂのコレクタ電圧が変化す
るため、入力ポートＩａの電圧を検出することによって
操作部３のＸ方向の絶対位置を検出することができる。

【００５３】同様に、濃淡スケール５８において、発光
ダイオード５５ａとフォトディテクタ５５ｂとの間で最
も光透過率が高くなる位置になっている場合、演算回路
部３２の入力ポートＩｂの電圧はＬｏｗレベルとなる。
反対に、濃淡スケール５８において、発光ダイオード５
５ａとフォトディテクタ５５ｂとの間で最も光透過率が
低くなる位置になっている場合、演算回路部３２の入力
ポートＩｂの電圧はＨｉｇｈレベルとなる。

【００５４】また、発光ダイオード５５ａとフォトディ
テクタ５５ｂとの間の濃淡スケール５８の位置が、最も
光透過率が高くなる位置と最も光透過率が低くなる位置
との間にある場合は、濃淡スケール５８の光透過率に比
例してフォトディテクタ５５ｂのコレクタ電圧が変化す
るため、入力ポートＩｂの電圧を検出することによって
操作部３のＹ方向の絶対位置を検出することができる。
このようにして、入力ポートＩａ及びＩｂから入力され
る電圧から、操作部３の絶対位置を検出することができ
る。なお、図６で示したポインティングデバイス５１の
動作例を示したフローチャートは、図３及び図４と同様
であるの省略する。

【００５５】ここで、フォトディテクタ５３ｂ及び５５
ｂの特性によって、各コレクタ電圧の範囲が電源電圧５
Ｖよりも小さくなり、Ａ／Ｄコンバータ４２の入力電圧
範囲よりも小さくなってしまうことから、実効的に分解
能が低下する場合がある。このような場合は、必要に応
じて図７で示すように、フォトディテクタ５３ｂのコレ
クタと演算回路部３２の入力ポートＩａとの間にゲイン
調整用アンプ７１を、フォトディテクタ５５ｂのコレク
タと演算回路部３２の入力ポートＩｂとの間にゲイン調
整用アンプ７２をそれぞれ挿入して、フォトディテクタ
５３ｂ及び５５ｂの各コレクタ電圧をＡ／Ｄコンバータ
４２の入力電圧範囲まで増幅して、対応する入力ポート
Ｉａ及びＩｂに入力することができ、最大の分解能を得
ることができる。

【００５６】一方、通常は、可動領域４全体にわたって
一定の速度で操作部３が移動した場合に一定の出力が得
られるように、濃淡スケール５７及び５８の光透過率が
直線的に変化するように濃淡スケール５７及び５８をそ
れぞれ形成するが、必要に応じて、操作部３のＸ方向及
びＹ方向の移動に対する各光透過率の変化が曲線をなす
ように濃淡スケール５７及び５８を形成してもよい。

【００５７】例えば、操作部３のＹ方向の移動に対する
濃淡スケール５８の光透過率の勾配を、図８で示すよう
な曲線をなすようにすることにより、操作部３を一定の
速度で動かした場合に、可動領域４の下部ではカーソル
がゆっくりと移動し、可動領域４の上部に行くに従って
カーソルが速く移動するようにできる。このようにする
ことによって、情報処理機器の画面の下の部分では微
調、画面の上の部分では粗調に適したカーソルの動きを
実現することができる。

【００５８】また、濃淡スケール５７及び５８の光透過
率変化を直線にした状態で、図７で示したゲイン調整用
アンプ７１及び７２の特性を、入力電圧に対して非線型
にしたり、演算回路部３２の制御プログラムにおいて、
各入力ポートＩａ及びＩｂのそれぞれの入力電圧に対
し、出力ポートＯＵＴからの出力電圧を非直線的に変化
させるようプログラムすることでも同様の効果を得るこ
とが可能になる。このように、アンプやプログラムによ
ってカーソル移動速度を変化させる方法を用いれば、外
部からの命令により、プログラムやアンプのゲインを切
り替えて能動的に出力を制御することも可能である。

【００５９】なお、本実施の形態２においては、Ｘ方向
ガイド部材５４、Ｙ方向ガイド部材５６、及び濃淡スケ
ール５７，５８にそれぞれ光透過性の材料を用いて、透
過型のフォトインタラプタを使用したが、Ｘ方向ガイド
部材５４、Ｙ方向ガイド部材５６、及び濃淡スケール５
７，５８にそれぞれ光を透過しない材料を用いても、濃
淡スケールの表面反射率に勾配を持たせ、反射型のフォ
トインタラプタを用いることで、全く同じ機能及び効果
を実現することができる。また、操作部３の絶対位置を
検出するセンサとして、タブレット等で広く用いられて
いる電磁誘導方式を用いることも可能である。

【００６０】このように、本実施の形態２におけるポイ
ンティングデバイスは、操作部３における、Ｘ方向の絶
対位置を濃淡スケール５７の光透過率によるＸ方向フォ
トインタラプタ５３の出力電圧で、Ｙ方向の絶対位置を
濃淡スケール５８の光透過率によるＹ方向フォトインタ
ラプタ５５の出力電圧でそれぞれ検出すると共に、検出
した各方向の絶対位置から前回検出した各方向の絶対位
置に対するそれぞれの相対移動量、すなわち、単位時間
あたりの各移動量を算出するようにした。このことか
ら、限られた操作面積内で良好な操作性を安価に得るこ
とができる。

【００６１】実施の形態３．実施の形態１及び実施の形
態２において、操作部３にスイッチを設けてもよく、こ
のようにしたものを実施の形態３とする。図９は、本発
明の実施の形態３におけるポインティングデバイスの操
作部の構造例を示した概略の断面図である。なお、ポイ
ンティングデバイスの可動部の構造例は図１又は図５と
同様であるのでその説明を省略する。

【００６２】図９において、操作部８１は、板状の操作
つまみ８２から棒状の軸８３が延在した形状に形成され
ており、操作つまみ８２上にはドームスイッチ８５と該
ドームスイッチ８５のスイッチング動作を行うための押
しボタン８６とが設けられている。軸８３は、ガイド穴
１１及び１２にそれぞれ挿入され、操作部８１は、該ガ
イド穴１１及び１２に沿ってスライドすることができ
る。ドームスイッチ８５は、金属で形成された中空のド
ーム型をなすメタルドーム８７を有しており、押しボタ
ン８６が強く押されることによって該メタルドーム８７
が挫屈し、ドームスイッチ８５内の回路が短絡されるよ
うになっている。ドームスイッチ８５のスイッチ開閉状
態は、軸８３内を通って外部に接続される信号線８８で
検知することができる。

【００６３】図１０は、図９の操作部８１を有するポイ
ンティングデバイス９０の回路例を示した概略のブロッ
ク図である。なお、図１０では、図２で示したポインテ
ィングデバイス１に図９の操作部８１を使用した場合を
例にして示しており、図２と同じものは同じ符号で示し
ており、ここではその説明を省略すると共に図２との相
違点のみ説明する。

【００６４】図１０における図２との相違点は、図２の
信号変換回路部３１にドームスイッチ８５と抵抗９１と
を備えたことと、図２の演算回路部３２にラッチ回路９
２を備え、該ラッチ回路９２を制御回路４５で制御する
ようにしたことにある。これらのことから、図２の信号
変換回路部３１を信号変換回路部９３、図２の演算回路
部３２を演算回路部９４、図２の制御回路４５を制御回
路９５とすると共に、図２のポインティングデバイス１
をポインティングデバイス９０としたことにある。

【００６５】図１０において、ポインティングデバイス
９０は、Ｘ方向スライド抵抗５、Ｙ方向スライド抵抗
７、ドームスイッチ８５及び抵抗９１で構成され操作部
８１の絶対位置を電気信号に変換する信号変換回路部９
３と、該信号変換回路部９３からの入力電圧によって得
られる操作部８１の絶対位置と、前回得られた絶対位置
とから各方向の相対移動量をそれぞれ算出する演算回路
部９４と、該演算回路部９４で算出された各方向の相対
移動量を示すデータを情報処理機器に出力する出力ドラ
イブ回路部３３とを備えている。

【００６６】信号変換回路部９３において、ドームスイ
ッチ８５の一方の端子は接地されており、他方の端子は
抵抗９１を介して直流電源の５Ｖ端子に接続されると共
に演算回路部９４の入力ポートＩｃに接続されている。
演算回路部９４において、入力ポートＩｃには、ラッチ
回路９２の入力が接続されており、ラッチ回路９２の出
力はメモリ４３に接続されている。制御回路９５は、入
力切換回路４１、メモリ４３、演算器４４及びラッチ回
路９２にそれぞれ接続され、あらかじめ格納された所定
の制御プログラムに従って、入力切換回路４１、メモリ
４３、演算器４４及びラッチ回路９２のそれぞれの動作
制御を行う。

【００６７】このような構成において、ドームスイッチ
８５が開放状態にある場合は、入力ポートＩｃの電圧レ
ベルはＨｉｇｈレベルとなり、ドームスイッチ８５が短
絡状態にある場合は、入力ポートＩｃの電圧レベルはＬ
ｏｗレベルとなって、入力ポートＩｃの電圧レベルは、
０.８ミリ秒ごとにラッチ回路９２によって保持され
る。制御回路９５は、演算器４４を制御し、演算器４４
に対して、メモリ４３に格納された各位置データと前回
に検出された各位置データとを比較演算させ、０.８ミ
リ秒間の操作部８１の移動距離に相当するカーソルの相
対移動量を算出させメモリ４３に格納させる。

【００６８】更に、制御回路９５は、演算器４４を制御
し、０.８ミリ秒ごとにラッチ回路９２で保持されてい
る電圧レベルが示すドームスイッチ８５のボタン情報を
メモリ４３を介して取得し、メモリ４３に格納した各相
対移動量と共に出力ドライブ回路部３３に出力させる。
出力ドライブ回路部３３は、入力された操作部８１の相
対移動量を示すデータ及び上記ボタン情報を情報処理機
器（図示せず）に出力する。なお、上記ボタン情報と
は、押しボタンが押されているか否かを示しており、情
報処理機器では、該ボタン情報を利用して、入力装置の
一種であるマウスのボタン操作と関連付けることができ
る。

【００６９】次に、図１１は、図１０で示したポインテ
ィングデバイス９０の動作例を示したフローチャートで
ある。なお、図１１では、図３の制御回路４５を制御回
路９５に置き換える以外は図３と同じ処理を行うフロー
は図３と同じ符号で示しており、ここではその説明を省
略し、特に明記しない限り各フローで行われる処理は、
制御回路９５で行われるものである。図１１において、
最初に図３のステップＳ１及びステップＳ２の処理を行
った後、ステップＳ３１で、ラッチ回路９２にラッチさ
れているボタン情報をなすボタン状態Ｓbottomを０にリ
セットして初期化を行う。

【００７０】次に、図３のステップＳ３からステップＳ
８の処理を行った後、演算器４４を制御して、ステップ
Ｓ３２で、ラッチ回路９２にラッチされているボタン状
態Ｓbottomをメモリ４３を介して取得させ、ステップＳ
３３で、メモリ４３に格納した各相対移動量Ｘrel及び
Ｙrel並びにボタン状態Ｓbottomで示されるボタン情報
をそれぞれ出力ドライブ回路部３３に出力させて、図３
のステップＳ１０の処理を行う。

【００７１】なお、本実施の形態３の説明では、薄型化
に有利なドームスイッチを使用した場合を例にして説明
したが、本発明はこれに限定するものではなく、ドーム
スイッチの変わりにタクトスイッチ等を用いても同じ機
能を実現させることができる。

【００７２】このように、本実施の形態３におけるポイ
ンティングデバイスは、操作部８１の操作つまみ８２に
ドームスイッチ８５を設けて、押しボタン８６が押され
ているか否かを示すドームスイッチ８５のボタン情報
を、各相対移動量Ｘrel及びＹrelと共に情報処理機器に
出力するようにした。このことから、実施の形態１又は
実施の形態２と同様の効果を得ることができると共に、
操作部８１から手を離すことなく、押しボタン８６を押
した状態でカーソル移動を行うドラッグや、ボタンをク
リックすることによる選択動作等の操作を行うことがで
き、ポインティングデバイスの操作性を格段に向上させ
ることができる。

【００７３】実施の形態４．実施の形態３では、機械的
接点を有するスイッチを操作部に設けたが、該スイッチ
の代わりに圧力センサを使用してもよく、このようにし
たものを本発明の実施の形態４とする。図１２は、本発
明の実施の形態４におけるポインティングデバイスの操
作部の構造例を示した概略の断面図である。なお、ポイ
ンティングデバイスの可動部の構造例は図１又は図５と
同様であるのでその説明を省略する。また、図１２で
は、図９と同じものは同じ符号で示しており、ここでは
その説明を省略する。

【００７４】図１２において、操作部１０１は、板状の
部材の外周に沿って逆Ｌ字形の断面の側壁が形成されて
なる操作つまみ１０２における該板状の部材から棒状の
軸８３が延在した形状に形成されている。操作つまみ１
０２内における上記板状の部材上には圧力センサ１０３
が設けられ、更に、操作つまみ１０２内には、押しボタ
ン１０４が設けられており、該押しボタン１０４の裏面
には押しボタン１０４が押されたときの力を圧力センサ
１０３に伝えるための突起１０５が形成されている。な
お、圧力センサ１０３として拡散型半導体圧力センサを
使用する場合を例にして説明するが、歪みゲージや電気
容量式圧力センサを使用してもよい。

【００７５】押しボタン１０４は、該突起１０５が圧力
センサ１０３上に位置するように配置されている。ま
た、押しボタン１０４と操作つまみ１０２における板状
の部材との間にはコイルばね１０６が設けられており、
通常は該コイルばね１０６によって押しボタン１０４は
上方に押し上げられており、圧力センサ１０３には圧力
がかからない状態になっている。押しボタン１０４が押
されることによって、該押圧が突起１０５を介して圧力
センサ１０３に伝わる。圧力センサ１０３からは、受け
た力に比例した出力電圧が出力され、該出力電圧は、軸
８３内を通って外部に接続される信号線１０７を介して
検出することができる。

【００７６】図１３は、図１２の操作部１０１を有する
ポインティングデバイス１１０の回路例を示した概略の
ブロック図である。なお、図１３では、図１及び図２で
示したポインティングデバイス１に図１２の操作部１０
１を使用した場合を例にして示しており、図２と同じも
のは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略す
ると共に図２との相違点のみ説明する。

【００７７】図１３における図２との相違点は、図２の
信号変換回路部３１に圧力センサ１０３、該圧力センサ
１０３に電源を供給する定電流駆動回路１１１及び圧力
センサ１０３の出力電圧を増幅する増幅器１１２を備え
たことと、図２の入力切換回路４１を３つのスイッチ回
路１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃを有する入力切換回路
１１５に置き換え、該入力切換回路１１５、メモリ４３
及び演算器４４を制御回路４５で制御するようにしたこ
とにある。これらのことから、図２の信号変換回路部３
１を信号変換回路部１１７、図２の演算回路部３２を演
算回路部１１８、図２の制御回路４５を制御回路１１９
とすると共に、図２のポインティングデバイス１をポイ
ンティングデバイス１１０としたことにある。

【００７８】図１３において、ポインティングデバイス
１１０は、操作部１０１の絶対位置を電気信号に変換す
る信号変換回路部１１７と、該信号変換回路部１１７か
らの入力電圧によって得られる操作部１０１の絶対位置
と、前回得られた絶対位置とから各方向の相対移動量を
それぞれ算出する演算回路部１１８と、該演算回路部１
１８で算出された各方向の相対移動量を示すデータ等を
情報処理機器に出力する出力ドライブ回路部３３とを備
えている。信号変換回路部１１７は、Ｘ方向スライド抵
抗５、Ｙ方向スライド抵抗７、圧力センサ１０３、定電
流駆動回路１１１及び増幅器１１２で構成されている。
また、演算回路部１１８は、入力切換回路１１５、Ａ／
Ｄコンバータ４２、メモリ４３、演算器４４及び制御回
路１１９で構成されている。

【００７９】信号変換回路部１１７において、直流電源
の５Ｖ端子と接地間には定電流駆動回路１１１と圧力セ
ンサ１０３の直列回路が接続され、圧力センサ１０３の
出力端子は増幅器１１２を介して演算回路部１１８の入
力ポートＩｃに接続されている。演算回路部１１８にお
いて、入力ポートＩａには、入力切換回路１１５のスイ
ッチ回路１１５ａにおける一方の端子が、入力ポートＩ
ｂには、入力切換回路１１５のスイッチ回路１１５ｂに
おける一方の端子が、入力ポートＩｃには、入力切換回
路１１５のスイッチ回路１１５ｃにおける一方の端子が
それぞれ接続されている。

【００８０】入力切換回路１１５のスイッチ回路１１５
ａ，１１５ｂ，１１５ｃの各他方の端子は互いに接続さ
れると共に該接続部はＡ／Ｄコンバータ４２に接続され
ている。また、制御回路１１９は、入力切換回路１１
５、メモリ４３及び演算器４４にそれぞれ接続され、あ
らかじめ格納された所定の制御プログラムに従って、入
力切換回路１１５、メモリ４３及び演算器４４のそれぞ
れの動作制御を行う。

【００８１】このような構成において、押しボタン１０
４への操作荷重範囲０〜６００ｇｆに対して増幅器１１
２の出力電圧が１〜４Ｖの範囲で変化するように増幅器
１１２が設定されている。制御回路１１９は、０.８ミ
リ秒ごとに入力ポートＩｃのみがＡ／Ｄコンバータ４２
の入力に接続されるように入力切換回路１１５を制御し
て、増幅器１１２の出力電圧がＡ／Ｄコンバータ４２に
入力されるようにする。

【００８２】Ａ／Ｄコンバータ４２でＡ／Ｄ変換された
増幅器１１２の出力電圧を示すＡ／Ｄ変換値Ｓpress
は、メモリ４３を介して演算器４４に入力され、演算器
４４で、あらかじめ設定された押しボタン１０４が押さ
れたか否かの判定を行うためのしきい値Ｔｈと比較す
る。例えば、Ｔｈ＝１２８とすると、このときの増幅器
１１２の出力電圧は２.５Ｖに相当し、押しボタン１０
４への操作荷重は３００ｇｆである。なお、最適な操作
荷重は個人差があるため、外部からしきい値Ｔｈを変更
できるようにしておくことによって、使用する人に合わ
せた快適な操作感を得るようにすることができる。

【００８３】演算器４４は、しきい値Ｔｈとの比較を行
った結果、増幅器１１２の出力電圧を示すＡ／Ｄ変換値
Ｓpressがしきい値Ｔｈを超えている場合、ボタン状態
Ｓbottomを１にセットして押しボタン１０４が押されて
いることを、Ａ／Ｄ変換値Ｓpressがしきい値Ｔｈ以下
の場合、ボタン状態Ｓbottomを０にリセットして押しボ
タン１０４が押されていないことを示すボタン情報を、
メモリ４３に格納しておいた各相対移動量Ｘrel及びＹr
elと共に出力ポートＯＵＴから出力ドライブ回路部３３
へ出力する。なお、入力切換回路１１５のスイッチ回路
１１５ａ及び１１５ｂの切換タイミングは、実施の形態
１から実施の形態３における入力切換回路４１のスイッ
チ回路４１ａ及び４１ｂと同様であるのでその説明を省
略する。

【００８４】次に、図１４は、図１３で示したポインテ
ィングデバイス１１０の動作例を示したフローチャート
である。なお、図１４では、図３の制御回路４５を制御
回路１１９に置き換える以外は図３と同じ処理を行うフ
ローは図３と同じ符号で、図１１の制御回路９５を制御
回路１１９に置き換える以外は図１１と同じ処理を行う
フローは図１１と同じ符号でそれぞれ示しており、ここ
ではその説明を省略する。また、特に明記しない限り図
１４の各フローで行われる処理は、制御回路１１９で行
われるものである。

【００８５】図１４において、最初に図３のステップＳ
１及びステップＳ２の処理を行った後、図１１のステッ
プＳ３１の処理を行う。次に、図３のステップＳ３から
ステップＳ８の処理を行った後、ステップＳ４１で、入
力切換回路１１５を制御して、入力ポートＩｃのみがＡ
／Ｄコンバータ４２の入力に接続されるようにして、増
幅器１１２の出力電圧がＡ／Ｄコンバータ４２でＡ／Ｄ
変換され、演算器４４に対して、該Ａ／Ｄ変換値Ｓpres
sをメモリ４３を介して取得させる。次に、ステップＳ
４２で、演算器４４に対して、取得されたＡ／Ｄ変換値
Ｓpressとあらかじめ設定されたしきい値１２８とを比
較させ、Ａ／Ｄ変換値Ｓpressがしきい値１２８を超え
ている場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４３に進む。

【００８６】ステップＳ４３で、演算器４４に対して、
ボタン状態Ｓbottomを１にセットさせてメモリ４３に格
納させた後、図１１のステップＳ３３の処理を行い、そ
の後図３のステップＳ１０の処理を行ってステップＳ３
に戻る。また、ステップＳ４２で、Ａ／Ｄ変換値Ｓpres
sがしきい値１２８以下の場合（ＮＯ）、ステップＳ４
４で、演算器４４に対して、ボタン状態Ｓbottomを０に
リセットさせてメモリ４３に格納させ、ステップＳ３３
に進む。

【００８７】図１４では、圧力センサ１０３からの出力
電圧より、押しボタン１０４が押されたか否かの判断を
行うようにしたが、操作部を一定速度で移動させている
ときでも、押しボタン１０４に加えられる押圧に応じ
て、すなわち圧力センサ１０３の出力電圧に応じて、算
出する各相対移動量を変化させるようにしてもよく、図
１５は、このようにした場合の図１３で示したポインテ
ィングデバイス１１０の動作例を示したフローチャート
である。なお、図１５では、図１４と同じ処理を行うフ
ローは図１４と同じ符号で示しており、ここではその説
明を省略し、特に明記しない限り各フローで行われる処
理は、制御回路１１９で行われるものである。

【００８８】図１５において、最初に図３のステップＳ
１及びステップＳ２の処理を行った後、ステップＳ５１
で、メモリ４３に格納されているＡ／Ｄ変換値Ｓpress
と下記（１）式で示した相対移動量の増加係数Ｋaccを
それぞれ０にリセットして初期化を行う。 Ｋacc＝Ｓpress／１２８………………………（１） 次に、図３のステップＳ３からステップＳ８の処理を行
った後、図１４のステップＳ４２の処理を行い、ステッ
プＳ５２で、演算器４４に対して、上記（１）式から増
加係数Ｋaccを算出させる。

【００８９】次に、ステップＳ５３で、メモリ４３に格
納しているＸ方向の相対移動量Ｘrel及びＹ方向の相対
移動量Ｙrelを読み出して演算器４４に入力させ、演算
器４４に対して、増加係数Ｋaccを用いてＸ方向の相対
移動量Ｘrel及びＹ方向の相対移動量Ｙrelを換算した値
であるＸ方向の相対移動量換算値Ｘrel2及びＹ方向の相
対移動量換算値Ｙrel2を下記（２）式及び（３）式を用
いて算出させる。 Ｘrel2＝Ｘrel×Ｋacc………………………（２） Ｙrel2＝Ｙrel×Ｋacc………………………（３）

【００９０】次に、ステップＳ５４で、演算器４４に対
して、算出したＸ方向の相対移動量換算値Ｘrel2及びＹ
方向の相対移動量換算値Ｙrel2並びにボタン情報をそれ
ぞれ出力ドライブ回路部３３に出力させて、図３のステ
ップＳ１０の処理を行った後、ステップＳ３に戻る。

【００９１】このように、一定速度で操作部１０１を動
かしながら、より大きなカーソル移動量を得たい場合に
は、操作部１０１の押しボタン１０４を押すことによっ
て単位時間あたりのカーソル移動量、すなわちカーソル
移動速度が大きくなり、押しボタン１０４の押圧に応じ
てカーソル移動量を調整することができ、快適な操作性
を実現することができる。また、外部から上記（１）式
の分母の値を変更できるようにしておくことによって、
個人の適正に合わせた操作感を実現することができる。

【００９２】一方、操作部１０１のＸ方向及びＹ方向の
移動量が共に０の場合は、図１４で説明したように、押
しボタン１０４への押圧に応じた上記ボタン情報を情報
処理機器に出力することによって、カーソル移動の加速
機能とドラッグや、ボタンをクリックすることによる選
択動作等の操作機能とを同時に得ることができる。例え
ば、実施の形態１における図４で示したように、積算を
行う所定の時間ｔ２における積算を実行するサイクルに
おいて、上記Ａ／Ｄ変換値Ｓpressの最大値と最小値と
の差が１２８を超え、かつ相対移動量の積算値が０であ
る場合に、押しボタン１０４を押したと判断することに
よって、ボタン動作を含めた操作性の向上を図ることが
できる。

【００９３】なお、Ａ／Ｄコンバータ４２で取得したＡ
／Ｄ変換値Ｓpressに対してしきい値レベルを設定して
押しボタン１０４が押されたか否かに対応させたが、ハ
ードウエア的に、コンパレータを内蔵したマイクロコン
トローラを演算回路部１１８に使用したり、増幅器１１
２の出力と演算回路部１１８の入力ポートＩｃとの間に
コンパレータを設けて、図１０で示したように演算回路
部内にラッチ回路を備え、ラッチ回路のラッチデータに
応じて圧力センサ１０３の出力電圧とボタン情報とを対
応付けることもできる。

【００９４】上記のようにして、本実施の形態４におけ
るポインティングデバイスは、操作部１０１の操作つま
み１０２内に圧力センサ１０３を設けて、押しボタン１
０４が押されているか否かを示す圧力センサ１０３から
の出力電圧を増幅器１１２で増幅して得たボタン情報
を、各相対移動量Ｘrel及びＹrelと共に情報処理機器に
出力するようにした。また、押しボタン１０４への押圧
に応じて、すなわち圧力センサ１０３の出力電圧に応じ
て、算出する各方向の相対移動量を変化させるようにし
た。このことから、実施の形態３同様の効果を得ること
ができると共に、カーソル移動の加速機能を備えること
ができ、ボタン動作を含めた操作性の向上を図ることが
できる。

【００９５】なお、実施の形態１から実施の形態４にお
いて、各演算回路部に、Ａ／Ｄコンバータを内蔵したマ
イクロコントローラを使用してもよく、該マイクロコン
トローラには、あらかじめ所定の制御プログラムが記憶
されており、この場合、各制御回路は、マイクロコント
ローラにおける、該所定の制御プログラムを実行する部
分をなす。このように、マイクロコントローラに８ビッ
トのＡ／Ｄコンバータを内蔵した汎用のマイクロコント
ローラを使用した場合、可動範囲内で１／２５６、すな
わち０.２ｍｍ以下という実用上十分な分解能を実現す
ることができる。また、分解能に関しては、例えば１０
ビットのＡ／Ｄコンバータを内蔵したり、１０ビットの
Ａ／Ｄコンバータをマイクロコントローラと別に設ける
ことによって、１／１０２４の分解能を容易に実現する
ことができる。

【００９６】また、上記実施の形態１から実施の形態４
において、入力切換回路が複数のスイッチ回路で形成さ
れている場合を例にして説明したが、機械的接点を有す
る複数のスイッチで形成してもよい。但し、この場合、
各スイッチは制御回路からの制御信号によって開閉動作
を制御することができるものである。

【００９７】

【発明の効果】請求項１に係るポインティングデバイス
は、操作部における、水平方向の絶対位置を水平方向変
換部で、垂直方向の絶対位置を垂直方向変換部でそれぞ
れ検出すると共に、各方向に対して検出した絶対位置か
ら前回検出した絶対位置に対する相対移動量、すなわ
ち、単位時間あたりの移動量をそれぞれ算出するように
した。このことから、限られた操作面積内で良好な操作
性を安価に得ることができる。

【００９８】請求項２に係るポインティングデバイス
は、請求項１において、一定時間ｔ２間隔で、各相対移
動量Ｘrel及びＹrelを積算することによって、分解能を
損なうことなく、より大きな移動量が得られるようにし
た。このことから、大きな画素領域を有する表示装置に
対しても、１ドット単位の移動から、画素領域にわたる
移動まで、ポインティングデバイスの操作量と情報処理
機器の表示装置上のカーソル移動量が対応し、良好な操
作性を実現することができる。

【００９９】請求項３に係るポインティングデバイス
は、請求項１において、水平方向ガイド部は、操作部に
おける水平方向の移動に応じて水平方向に移動し、垂直
方向ガイド部は、操作部における垂直方向の移動に応じ
て垂直方向に移動するようにした。このことから、操作
部における、水平方向の絶対位置を水平方向変換部で、
垂直方向の絶対位置を垂直方向変換部でそれぞれ電気信
号に変換することができる。

【０１００】請求項４に係るポインティングデバイス
は、請求項３において、垂直方向変換部及び水平方向変
換部を、対応するガイド部の移動に応じて摺動子がスラ
イドするスライド形可変抵抗器でそれぞれ形成した。こ
のことから、操作部の移動に対して、水平方向及び垂直
方向の各絶対位置を対応するそれぞれのスライド形可変
抵抗器の各抵抗値で検出することができ、検出した各方
向の絶対位置から前回検出した各方向の絶対位置に対す
るそれぞれの相対移動量、すなわち、単位時間あたりの
各移動量を算出することができる。

【０１０１】請求項５に係るポインティングデバイス
は、請求項３において、操作部における水平方向及び垂
直方向の各絶対位置を、対応する各濃淡スケールのそれ
ぞれの光透過率に対応した各光学式センサの出力電圧で
それぞれ検出するようにした。このことから、検出した
各方向の絶対位置から前回検出した各方向の絶対位置に
対するそれぞれの相対移動量、すなわち、単位時間あた
りの各移動量を算出することができるため、限られた操
作面積内で良好な操作性を安価に得ることができる。

【０１０２】請求項６に係るポインティングデバイス
は、請求項１から請求項５のいずれかにおいて、操作部
は、外部から加えられる力によって開閉するスイッチを
有し、該スイッチの開閉状態を検出して外部へ出力する
スイッチ開閉状態検出部を備えるようにした。このこと
から、操作部から手を離すことなく、スイッチを押した
状態でカーソル移動を行うドラッグや、スイッチを押す
ことによる選択動作等の操作を行うことができ、ポイン
ティングデバイスの操作性を格段に向上させることがで
きる。

【０１０３】請求項７に係るポインティングデバイス
は、請求項１から請求項５のいずれかにおいて、操作部
は、外部から加えられる力に応じて電気信号を出力する
センサを有し、該センサからの出力信号に応じて外部か
ら加えられた力に対するスイッチ開閉操作を判断して外
部へ出力するスイッチ開閉操作検出部を備えるようにし
た。このことから、操作部から手を離すことなく、スイ
ッチを押した状態でカーソル移動を行うドラッグや、ス
イッチを押すことによる選択動作等の操作を行うことが
でき、ポインティングデバイスの操作性を格段に向上さ
せることができる。更に、スイッチ開閉操作の判断基準
を変えることによって、使用する人に合わせた快適な操
作感を得ることができる。

【０１０４】請求項８に係るポインティングデバイス
は、請求項７において、具体的には、上記センサは圧力
センサであり、圧力センサからの出力信号と所定のしき
い値とを比較してスイッチの開閉操作を判断するように
した。このことから、しきい値を変えることによって、
スイッチ開閉操作の判断基準を変えることができ、使用
する人に合わせた快適な操作感を得ることができる。

【０１０５】請求項９に係るポインティングデバイス
は、請求項１から請求項５のいずれかにおいて、操作部
は、外部から加えられる力に応じて電気信号を出力する
センサを有し、演算回路部は、算出した各方向の相対移
動量をセンサからの出力信号に応じてそれぞれ換算し外
部へ出力するようにした。このことから、カーソル移動
の加速機能を備えることができ、センサに加えられた力
に応じてカーソル移動量を調整することができ、センサ
に力を加えた状態でカーソル移動を行うドラッグや、セ
ンサに力を加えることによる選択動作等の操作を行う動
作を含めた操作性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１におけるポインティン
グデバイスの可動部の構造例を示した概略図である。

【図２】 図１の可動部２を有するポインティングデバ
イス１の回路例を示した概略のブロック図である。

【図３】 図２で示したポインティングデバイス１の動
作例を示したフローチャートである。

【図４】 図２で示したポインティングデバイス１の他
の動作例を示したフローチャートである。

【図５】 本発明の実施の形態２におけるポインティン
グデバイスの可動部の構造例を示した概略図である。

【図６】 図５の可動部５２を有するポインティングデ
バイス５１の回路例を示した概略のブロック図である。

【図７】 図５の可動部５２を有するポインティングデ
バイス５１における他の回路例を示した概略のブロック
図である。

【図８】 濃淡スケール５８における位置と光透過率と
の関係例を示した図である。

【図９】 本発明の実施の形態３におけるポインティン
グデバイスの操作部の構造例を示した概略の断面図であ
る。

【図１０】 図９の操作部８１を有するポインティング
デバイス９０の回路例を示した概略のブロック図であ
る。

【図１１】 図１０で示したポインティングデバイス９
０の動作例を示したフローチャートである。

【図１２】 本発明の実施の形態４におけるポインティ
ングデバイスの操作部の構造例を示した概略の断面図で
ある。

【図１３】 図１２の操作部１０１を有するポインティ
ングデバイス１１０の回路例を示した概略のブロック図
である。

【図１４】 図１３で示したポインティングデバイス１
１０の動作例を示したフローチャートである。

【図１５】 図１３で示したポインティングデバイス１
１０の他の動作例を示したフローチャートである。

【図１６】 従来のポインティングデバイスを示した概
略図である。

【符号の説明】

１，５１，９０，１１０ ポインティングデバイス、
２，５２ 可動部、３，８１，１０１ 操作部、 ４
可動領域、 ５ Ｘ方向スライド抵抗、 ６，５４ Ｘ
方向ガイド部材、 ７ Ｙ方向スライド抵抗、 ８，５
６ Ｙ方向ガイド部材、 １１，１２ ガイド穴、 ３
１，６１，９３，１１７ 信号変換回路部、 ３２，９
４，１１８ 演算回路部、 ３３ 出力ドライブ回路
部、 ４１，１１５ 入力切換回路、 ４２ Ａ／Ｄコ
ンバータ、 ４３ メモリ、 ４４ 演算器、 ４５，
９５，１１９ 制御回路、 ５３ Ｘ方向フォトインタ
ラプタ、 ５５ Ｙ方向フォトインタラプタ、 ５７，
５８ 濃淡スケール、 ８５ ドームスイッチ、 ９２
ラッチ回路、 １０３ 圧力センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 秀人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5B087 AA02 AA06 AC02 AE00 BC12 BC13 BC17 BC19 BC26 BC32 BC33 DD03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理機器におけるカーソルの移動等
   を行うための入力装置をなすポインティングデバイスに
   おいて、 所定の可動領域内をスライドさせてカーソルの移動操作
   が行われる操作部と、 該操作部の水平方向の絶対位置を伝達する水平方向ガイ
   ド部と、 該水平方向ガイド部によって伝達された絶対位置を電気
   信号に変換する水平方向変換部と、 上記操作部の垂直方向の絶対位置を伝達する垂直方向ガ
   イド部と、 該垂直方向ガイド部によって伝達された絶対位置を電気
   信号に変換する垂直方向変換部と、 所定の時間ｔ１ごとに、上記水平方向変換部及び垂直方
   向変換部から入力される各電気信号から上記操作部の各
   方向に対する絶対位置をそれぞれ検出すると共に該検出
   した各方向の絶対位置から前回検出した各方向の絶対位
   置に対するそれぞれの相対移動量を算出する演算回路部
   と、を備えることを特徴とするポインティングデバイ
   ス。
2. 【請求項２】 上記演算回路部は、所定の時間ｔ１ごと
   に算出した各方向の相対移動量を所定の時間ｔ２（ｔ２
   ＞ｔ１）の間それぞれ積算した各相対移動量の積算値を
   それぞれ算出することを特徴とする請求項１に記載のポ
   インティングデバイス。
3. 【請求項３】 上記水平方向ガイド部は、操作部におけ
   る水平方向の移動に応じて水平方向に移動し、上記垂直
   方向ガイド部は、操作部における垂直方向の移動に応じ
   て垂直方向に移動することを特徴とする請求項１又は請
   求項２のいずれかに記載のポインティングデバイス。
4. 【請求項４】 上記垂直方向変換部及び水平方向変換部
   は、対応するガイド部の移動に応じて摺動子がスライド
   するスライド形可変抵抗器でそれぞれ形成されることを
   特徴とする請求項３に記載のポインティングデバイス。
5. 【請求項５】 上記水平方向ガイド部及び垂直方向ガイ
   ド部は、対応するガイド部の移動に伴ってスライドす
   る、可視光又は赤外光で連続して濃度が変化するように
   着色された透過性を有する材質で形成した濃淡スケール
   をそれぞれ有し、上記水平方向変換部及び垂直方向変換
   部は、対応する濃淡スケールの濃度を検出すると共に検
   出した濃度に応じた電気信号を出力する光学式センサで
   それぞれ形成されることを特徴とする請求項３に記載の
   ポインティングデバイス。
6. 【請求項６】 上記操作部は、外部から加えられる力に
   よって開閉するスイッチを有し、該スイッチの開閉状態
   を検出して外部へ出力するスイッチ開閉状態検出部を備
   えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか
   に記載のポインティングデバイス。
7. 【請求項７】 上記操作部は、外部から加えられる力に
   応じて電気信号を出力するセンサを有し、該センサから
   の出力信号に応じてスイッチの開閉操作を判断して外部
   へ出力するスイッチ開閉操作検出部を備えることを特徴
   とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のポイン
   ティングデバイス。
8. 【請求項８】 上記センサは、外部から加えられる押力
   を電気信号に変換する圧力センサであり、上記スイッチ
   開閉操作検出部は、該圧力センサから出力信号と所定の
   しきい値とを比較してスイッチの開閉操作を判断するこ
   とを特徴とする請求項７に記載のポインティングデバイ
   ス。
9. 【請求項９】 上記操作部は、外部から加えられる力に
   応じて電気信号を出力するセンサを有し、上記演算回路
   部は、算出した各方向の相対移動量を該センサからの出
   力信号に応じてそれぞれ換算し外部へ出力することを特
   徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のポイ
   ンティングデバイス。