JP2000512420A - 回転及びスライディング可能なバーを有するポインティングデバイス及びそのデバイスが適用されたコンピュータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は，スクリ−ン（１１０）上のカ−ソルを移動させるとき，そのカ−ソルを上下，又は左右のうち，いずれか１つの方向に正確に移動させることができる新しい形態のポインティングデバイスを提供する。又，ポインティングデバイスを狭い空間でも効率的に設置することができる新しい形態のポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ−システム（１００）を提供する。本発明のポインティングデバイスは，回転及びスライディング運動をする円筒型バ−（４０）を有する。この円筒型バ−は，開口部（２４）とベ−ス（２６）を有するケ−ス（２２）に設置される。この円筒型バ−は，中心軸を有し，この中心軸の周りに回転運動及び中心軸に沿ったスライディング運動が可能であり，開口部に位置されるようにベ−スに設置される。この円筒型バ−の外周面に第１マ−キング部（４２）と第２マ−キング部（４４）が設置される。第１マ−キング部は，円筒型バ−の中心軸と平行な多数の線が形成され，第２マ−キング部は，第１マ−キング部の線と垂直な多数の線が形成される。検出部材は，この円筒型バ−の第１マ−キング部の線移動数を算出して円筒型バ−の回転運動を検出し，又この円筒型バ−の第２マ−キング部の線移動数を算出して円筒型バ−のスライディング運動を検出することができる。この円筒型バ−の回転及びスライディング運動は，マイクロコンピュ−タ−（５２）の制御を受ける検出部材によって検出される。マイクロコンピュ−タは，検出部材の検出信号を解釈してスクリ−ン上のカ−ソルの位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】 回転及びスライディング可能なバーを有するポインティングデバイス及びその デバイスが適用されたコンピュータシステム 技術分野 本発明は，一般に位置情報を発生するポインティングデバイス，及びキーボー ドに備えられ，画面に表示されるカ−ソルの位置情報をコンピュ−タ−システム に提供するために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。 背景技術 表示システムを制御する多くのコンピュ−タ−において，使用者が，カ−ソル の位置を，そのメインコンピュ−タ−キ−ボ−ド以外の，他の手段を用いて制御 することは当然のことである。例えば，使用者は，ＣＲＴ，液晶表示装置（ＬＣ Ｄ）等の表示装置に表示されるソフトウェアオプションを，繰り返し選択するこ とを要求されることがある。また，コンピュ−タ−システムでダイアグラムフォ −マット（ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒｍａｔ）にデータを入力することが必要とさ れることがある。このような場合，一般的なキ−ボ−ド入力システムは，マウス と呼ばれるポインティングデバイスに比較してあまり効果的ではない。ポインテ ィングデバイスはカ−ソルコントロ−ルデバイスとも呼ばれる。 図１及び図２は，従来のポインティングデバイスが設置された携帯型コンピュ −タ−を示した斜視図である。 図１に示すように，携帯型コンピュ−タ−１０にはタッチパッドと呼ばれるポ インティングデバイス１２が設置されている。このポインティングデバイス１２ は，使用者が電子板に指を触れることによってカ−ソルを制御するように構成さ れている。 また，図２に示すように，携帯型コンピュ−タ−１４にはトラックボ−ルと呼 ばれるポインティングデバイス１６が設置されている。このポインティングデバ イス１６は，ボ−ルを上下及び左右に回転させることによってカ−ソルを制御す るように構成されている。 しかし，このような従来のポインティングデバイスは，いろいろな問題点を有 している。第１に，従来のポインテイングデバイスは，カ−ソルを正確に移動さ せることができない。例えば，トラックボ−ルを使用して直線を引くことが非常 に難しいことは，従来のポインティングデバイスを使用する者であればすぐ分か る。この問題点は，ポインティングデバイスを使用してスクリ−ン上のカ−ソル を移動させる際に，上下，又は左右のうち，いずれか１つの方向への正確な移動 ができないことを意味する。第２に，従来のコンピュ−タ−システムは，ポイン ティングデバイスを設置する空間を必要とするために，その大きさが増大すると いう問題点があった。例えば，携帯型コンピュ−タ−のように小型化を追求する コンピュ−タ−システムにおいては，ポインティングデバイスを設置するために ，その厚さと大きさが増加するという問題点がある。 発明の概要 本発明は，このような従来の問題点を解決するためになされたものであり，そ の目的は，スクリ−ン上のカ−ソルを，上下，又は左 右のうち，いずれか１つの方向に正確に移動させることができる，新しい形態の ポインティングデバイスを提供することである。 又，本発明の他の目的は，狭い空間に効率的に設置することができる，新しい 形態のポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ−システムを提供する ことである。 上述の目的を達成するための本発明の特徴によると，位置情報を発生するポイ ンティングデバイスにおいて，上面に開口部（オ−プニング）が形成され，内部 に開口部と同一線上にベ−スが形成されたケ−ス（ｈｏｕｓｉｎｇ）と，中心軸 を有し，中心軸の周りに回転，及び中心軸に沿ったスライディング運動が可能で あり，開口部に位置されるようにベ−スに設置される円筒型バ−と，円筒型バ− の一端から，円筒型バ−の外周面上の所定長さの範囲に，円筒型バ−の中心軸に 平行な，所定間隔の多数の線が形成される第１マ−キング部と，円筒型バ−の他 端から円筒型バ−の外周面上に，第１マ−キング部の線と垂直な所定間隔の多数 の線が形成される第２マ−キング部と，第１マ−キング部の動きによって円筒型 バ−の回転運動を検出し，第２マ−キング部の動きによって円筒型バ−のスライ ディング運動を検出し，その検出信号を発生する手段と，検出信号を解釈して位 置情報を発生するためのマイクロコンピュ−タ−とを含む。 上述の目的を達成するため，本発明の他の特徴によると，位置情報を発生する ポインティングデバイスにおいて，上面に開口部が形成され，内部に開口部と同 一線上にベ−スが形成されたケ−スと，中心軸を有し,両端に,所定の長さに形成 された２つの軸受け部(ジ ャ−ナル)を有し，中心軸の周りに回転，及び中心軸に沿ったスライディング運 動ができ，開口部に位置されるようにベ−スに設置される円筒型バ−と，円筒型 バ−の１つの軸受け部に結合され，その外周面には円筒型バ−の中心軸に平行な 多数の線が，所定間隔に，第１マ−キング部として形成された第１チュ−ブと， 円筒型バ−の他の軸受け部に結合され，その外周面には第１マ−キング部の線と 垂直な多数の線が，所定間隔に，第２マ−キング部として形成された第２チュ− ブと，第１マ−キング部の動きによって円筒型バ−の回転運動を検出し，第２マ −キング部の動きによって円筒型バ−のスライディング運動を検出し，その検出 信号を発生する手段と，検出信号を解釈して位置情報を発生するためのマイクロ コンピュ−タとを含む。 このような本発明において，第１及び第２マ−キング部は，円筒型バ−が動か される際，開口部に露出されない。ベ−スには，開口部の下に形成され，円筒型 バ−がスライディングする方向と垂直な方向にある開口部の両端からケ−スの内 部に延長され，円筒型バ−の外周面のような形状を有する凹の面が形成される。 凹の面は円筒型バ−がスライディング運動する方向に形成された間隙（スロット ）によって２つの部分に分かれる。ベ−スは，円筒型バ−がスライディングする 方向の開口部の両端から，各々所定幅を有するように形成され，ケ−スの内部に 延長される。そして円筒型バ−の外周面のような形状を有する凹の面が形成され ，凹の面は円筒型バ−がスライディング運動する方向に形成された間隙によって ２つの部分に分かれる。検出手段は，円筒型バ−と近接するように設置され，マ イクロコンピュ−タ−の制御によって赤外線を発生する発光ダイ オ−ド（ＬＥＤ）と，円筒型バ−と近接するように設置され，円筒型バ−から反 射された赤外線が伝わる経路を形成する光ファイバと，光ファイバを通して伝わ る赤外線を検出してその結果をマイクロコンピュ−タ−に伝達するフォトトラン ジスタとを含む。第１及び第２マ−キング部に形成される線の幅と各線の間の間 隔は，同一になるように形成され，その幅と間隔は，各々光ファイバの直径の２ 倍より小さい。 上述の目的を達成するため，本発明の他の特徴によると，スクリ−ン上のカ− ソルの位置を決定するためのポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ −システムは，上面に開口部が形成されたケ−スと，上面に開口部が形成され， 内部に開口部と同一線上にベ−スが形成され，その上面が開口部を通してケ−ス の外部に露出されるようにケ−スの内面に結合されるパネルと，中心軸を有し， 中心軸の周りに回転，及び中心軸に沿ったスライディング運動が可能であり，パ ネルの開口部に位置されるようにベ−スに設置される円筒型バ−と,円筒型バ− の回転及びスライディング運動を検出し，その検出信号を発生する手段と，検出 信号を解釈してカ−ソルの位置情報を発生するためのマイクロコンピュ−タ−と を含む。 このような本発明から，円筒型バ−の外周面に円筒型バ−の一端から所定の長 さの範囲に，円筒型バ−の中心軸に平行な，所定間隔の多数の線が形成される第 １マ−キング部と，円筒型バ−の外周面上に円筒型バ−の他端から，第１マ−キ ング部の線と垂直な所定間隔の多数の線が形成される第２マ−キング部をさらに 含む。円筒型バ−は，両端に所定の長さに形成された２つの軸受け部を有し，円 筒型バ−の一方の軸受け部に結合され，その外周面には円筒型バ− の中心軸に平行な所定間隔の多数の線が，第１マ−キング部として形成された第 １チュ−ブと,円筒型バ−の他の軸受け部に結合され，その外周面には第１マ− キング部の線と垂直になるように所定間隔の多数の線が，第２マ−キング部とし て形成された第２チュ−ブを含む。さらに,ケ−スの内部に形成されるストッパ を含んでもよい。パネルの内部に形成されるストッパをさらに含むこともできる 。 上述の目的を達成するための本発明の他の特徴によると，コンピュ−タ−シス テムにおいてポインティングデバイスを使用してスクリ−ン上のカ−ソル位置を 制御するための方法は，赤外線を円筒型バ−に照射する段階と，円筒型バ−から 反射された赤外線が１対の光ファイバによって各々受光される段階と，１対の光 ファイバに各々受光された赤外線を２つの電気的な信号に変換する段階と，変換 された２つの電気的な信号を解釈してカ−ソルの移動方向と移動距離を算出する 段階と，算出された情報をコンピュ−タ−システムに伝送する段階と，算出され た情報に対応して，カ−ソルをスクリ−ン上でＸ軸及びＹ軸に対する方向のうち ，いずれか１つの方向に移動させる段階とを含む。 このような本発明において，カ−ソルの方向と移動距離を算出する段階は，２ つの電気的な信号の位相差を求めて，正の方向であるか，負の方向であるかを判 断する段階と，２つの電気的な信号のうち，いずれか１つのパルス数を算出する 段階とを含む。 本発明は，スクリ−ン上のカ−ソルの位置を決定するために，回転及びスライ ディング運動をする円筒型バ−を使用する。この円筒型バ−の外周面には第１マ −キング部と第２マ−キング部が設置さ れる。第１マ−キング部は，円筒型バ−の中心軸と平行に形成される多数の線で 構成される。第２マ−キング部は，第１マ−キング部の線と垂直になるように形 成される多数の線で構成される。この円筒型バ−の運動は，マイクロコンピュ− タ−の制御を受ける検出手段によって検出される。この検出手段は，第１マ−キ ング部の動きによって円筒型バ−の回転運動を検出し，第２マ−キング部の動き によって円筒型バ−のスライディング運動を検出する。マイクロコンピュ−タ− は，検出手段によって検出された信号を解釈してスクリ−ン上のカ−ソルの位置 を決定する。例えば，円筒型バ−を回転運動させると，第１マ−キング部の線が 動くようになる。そうすると，検出手段は，第１マ−キング部の動きを検出して 検出信号を発生する。マイクロコンピュ−タ−は，検出信号を解釈してスクリ− ン上のカ−ソルが移動するようにコンピュ−タ−システムにカ−ソルの位置信号 を伝送する。 このような本発明を適用すると，ポインティングデバイスを使用してスクリ− ン上のカ−ソルを移動させようとするとき，そのカ−ソルを上下，又は左右のう ち，いずれか１つ方向に正確に移動させることができる。又，ポインティングデ バイスを狭い空間にも設置することができるため，携帯型コンピュ−タ−のよう な小型コンピュ−タ−で非常に有用に使用することができる。 図面の簡単な説明 図１は，従来のタッチパッドを使用する携帯型コンピュ−タ−の斜視図， 図２は，従来のトラックボ−ルを使用する携帯型コンピュ−タ− の斜視図， 図３は，本発明の実施形態によるポインティングデバイスの分解斜視図， 図４は，図３のポインティングデバイスに用いられるポインティングデバイス 回路の回路図， 図５は，図３のポインティングデバイスで円筒型バ−の運動を検出するための 部分の構成図， 図６Ａ乃至図６Ｃは，円筒型バ−の回転運動を検出する方法を説明するための 図面， 図７Ａ及び図７Ｂは，円筒型バ−のスライディング運動を検出する方法を説明 するための図面， 図８は，本発明の実施形態によるポインティングデバイスによってカ−ソルを 移動する方法を示すフロ−チャ−ト， 図９は，図８でカ−ソルの移動方向及び移動距離を算出する方法を示すフロ− チャ−ト， 図１０Ａ及び図１０Ｂは，図３で示されたポインティングデバイスが,携帯型 コンピュ−タ−のケ−スに設置される前の構造を示す，ポインティングデバイス とケ−スの分解斜視図， 図１０Ｃは，他の形態のベ−スが適用されたポインティングデバイスが，携帯 型コンピュ−タ−のケ−スに設置される前の構造を示す，ポインティングデバイ スとケ−スの分解斜視図， 図１１は，図３に示されたポインティングデバイスが適用された携帯型コンピ ュ−タ−斜視図， 図１２Ａは，図１１の線１２ａ−１２ｂに沿ったポインティングデバイスの断 面図， 図１２Ｂは，図１０Ｃのポインティングデバイスが携帯型コンピュ−タ−に用 いられた場合，図１１の線１２ａ−１２ｂに沿ったポインティングデバイスの断 面図， 図１３Ａは，図１１の線１３ａ−１３ｂに沿ったポインティングデバイスの断 面図， 図１３Ｂは，図１０Ｃのポインティングデバイスが携帯型コンピュ−タ−に用 いられた場合，図１１の線１３ａ−１３ｂに沿ったポインティングデバイスの断 面図である。 図１４は，図１１に示された携帯型コンピュ−タ−でポインティングデバイス の円筒型バ−の移動を制限するためのストッパが携帯型コンピュ−タ−のケ−ス に設置されたことを説明するためにケ−スの一部分を示す底面図， 図１５は，図１１に示された携帯型コンピュ−タ−でポインティングデバイス の円筒型バ−の移動を制限するためのストッパがポインティングデバイスのパネ ルに設置されたことを説明するためにケ−スの一部分を示す底面図， 図１６は，円筒型バ−に形成されたマ−キング部が開口部を通して外部に露出 されない例を示す携帯型コンピュ−タ−の斜視図であ る。 図１７は，図１６に図示された携帯型コンピュ−タ−でストッパが携帯型コン ピュ−タ−のケ−スに設置された状態を示すケ−スの底面図である。 図１８は，図１６に図示された携帯型コンピュ−タ−でストッパがポインティ ングデバイスのパネルに設置された状態を示すケ−スの底面図である。 図１９は，本発明のポインティングデバイスに適用することができる円筒型バ −の他の例を示す分解斜視図である。 発明を実施するための好適な形態 以下，図３乃至図１９を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。そして同 一の機能を実施する構成要素に対しては同一の参照番号を併記する。 図３は，本発明の実施形態によるポインティングデバイスの分解斜視図である 。 図３を参照すると，ポインティングデバイス２０は，上部ケ−ス２２，円筒型 バ−４０，基板５０，ボタン６８，下部ケ−ス３６で構成される。円筒型バ−４ ０は，上部ケ−ス２２に形成されたベ−ス２６に設置される。この円筒型バ−４ ０は，開口部２４を通して上部ケ−ス２２の上面に露出される。ベ−ス２６は， 開口部２４と同一線上に位置される形態で多様に構成することができる。本実施 形態で，ベ−ス２６は，開口部２４の下に位置される。このベ−ス ２６は，開口部２４の両端から上部ケ−ス２２の内部に延長されて形成される。 このベ−ス２６の面は，円筒型バ−４０の外周面と一致するように凹型に形成さ れる。このベ−ス２６の底面には間隙２８が形成されている。この間隙２８は， ベ−ス２６の表面を２つの部分に分ける。このベ−ス２６によって円筒型バ−４ ０は，弾性的に支持され，この円筒型バ−４０は，ベ−ス２６及び円筒型バ−４ ０の中心軸４６の周りに回転，及び回転軸に沿ったスライディング運動をする。 中心軸４６は，ベ−ス２６上で円筒型バ−４０が回転及びスライディング運動す るときの中心軸と一致する。円筒型バ−４０のスライディング運動範囲は，スト ッパ３０によって制限することができる。 再び図３を参照すると，円筒型バ−４０の円周面には第１マ−キング部４２と 第２マ−キング部４４が構成される。第１マ−キング部４２は，中心軸４６に平 行な多数の黒線で構成される。第２マ−キング部４４は，第１マ−キング部４２ の線と垂直な多数の黒線で構成される。各マ−キング部において，黒線の間には ，白線が提供されている。第１及び第２マ−キング部４２，４４の黒線は照射さ れた赤外線を反射させない部分であり，白線は，照射された赤外線が反射される 部分である。この第１及び第２マ−キング部４２，４４は，円筒型バ−４０がス ライディング運動するとき，開口部２４から露出されないように設置することが できる。 基板５０には，マイクロコンピュ−タ−５２，第１赤外線ＬＥＤ５６，第２赤 外線ＬＥＤ５８，第１フォトトランジスタ−６０，第２フォトトランジスタ６１ 等が設置されている。第１及び第２赤外線ＬＥＤ５６，５８と第１及び第２フォ トトランジスタ−６０，６ １は，円筒型バ−４０の回転及びスライディング運動を検出するための手段であ る。マイクロコンピュ−タ−５２は，第１赤外線ＬＥＤ５６と第２赤外線ＬＥＤ ５８を制御して赤外線を発生させるようにする。この赤外線は，円筒型バ−４０ で反射されて第１フォトトランジスタ−６０及び第２フォトトランジスタ−６１ によって検出される。第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１によって赤 外線が検出されると，その検出信号は，マイクロコンピュ−タ−５２に伝送され る。この伝送された信号をマイクロコンピュ−タ−５２は，解釈し，カ−ソル位 置情報を発生し，このカ−ソル位置情報によってスクリ−ン上のカ−ソルが移動 される。本実施形態で第１赤外線ＬＥＤ５６と第２赤外線ＬＥＤ５８は，円筒型 バ−４０に近接するように設置され，第１フォトトランジスタ−６０と第２フォ トトランジスタ６１は，円筒型バ−４０と離れて設置される。このような構成を 可能にするのが第１光ファイバ６２と第２光ファイバ６４である。この第１及び 第２光ファイバ６２，６４の一端は，円筒型バ−４０と近接するように設置され ，他端は，第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１と近接するように設置 される。即ち，この第１及び第２光ファイバ６２，６４は，円筒型バ−４０から 反射された赤外線が第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１に伝わるよう にする経路を形成する。基板５０にはスイッチ６６が設置される。このスイッチ ６６は，上部ケ−ス２２に形成された開口部３２に位置されるボタン６８によっ て動作する。この基板５０は，上部ケ−ス２２の内面に形成されたボス３４に結 合されるネジ７０によって支持される。この基板５０には，コンピュ−タ−シス テムに連結させて使用できるように端にコネクタ８２が設置されたケ−ブル８０ が結合される。 図４は，ポインティングデバイスの回路構成図である。 図３及び図４を参照すると，本発明の実施形態によるポインティングデバイス ２０は，コンピュ−タ−システムのＰＳ／２コネクタに連結して使用できるよう に構成される。もちろん，コンピュ−タ−のオプションによってポインティング デバイス２０のコネクタ８２は，変更することができることを当業者は容易に分 かる。第１赤外線ＬＥＤ５６と第２赤外線ＬＥＤ５８は，マイクロコンピュ−タ −５２の制御によって赤外線を発生する。第１赤外線ＬＥＤ５６と第２赤外線Ｌ ＥＤ５８から発生した赤外線は，円筒型バ−４０で反射される。この反射された 赤外線は，第１及び第２光ファイバ６２，６４を通して伝送され，この伝送され た赤外線は，第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１によって検出される 。第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１は，赤外線が検出されると，そ の検出信号をマイクロコンピュ−タ−５２に伝送する。このとき，円筒型バ−４ ０の外周面には第１マ−キング部４２と第２マ−キング部４４が形成されている 。この第１及び第２マ−キング部４２，４４に形成された線の動きは，赤外線の 反射経路を変更させる。この変化によって第１及び第２フォトトランジスタ−６ ０，６１から検出される赤外線は変化し，マイクロコンピュ−タ−５２は，その 赤外線の変化によって円筒型バ−４０がいずれの方向に動いたかを判別する。一 方円筒型バ−４０の移動量は，第１及び第２マ−キング部４２，４４に形成され た線の数によって得ることができ，マイクロコンピュ−タ−５２は，この移動量 を解釈してカ−ソルの移動量を決定する。マイクロコンピュ−タ−５２は，カ− ソルの方向と移動量をコネクタ８２によりコンピュ−タ−システムに伝送するよ う になる。 このような本発明の実施形態によるポインティングデバイスは，スクリ−ン上 のカ−ソルを移動させるとき，上下，又は左右のうち，いずれか１つの方向に正 確に移動させることができる長所がある。即ち円筒型バ−を回転運動させず，ス ライディング運動させると，画面上のカ−ソルを左,又は右方向に直線移動させ ることができる。そして円筒型バ−をスライディング運動させず，回転させると ，画面上のカ−ソルを上，又は下方向に直線運動させることができる。 図５乃至図９は，本発明の実施形態によるポインティングデバイスで円筒型バ −の運動を解釈する方法を説明するための図面である。 図５を参照すると，円筒型バ−４０には，前述のように，第１マ−キング部４ ２と第２マ−キング部４４が形成されている。第１及び第２マ−キング部４２， ４４は，各々多数の線で構成される。ポインティングデバイスは,線の動きを検 出し解釈して,カ−ソル(又はポインタ)の位置情報をシステムに伝送するように なる。線の動きを検出するための手段は，第１赤外線ＬＥＤ５６，第２赤外線Ｌ ＥＤ５８，第１フォトトランジスタ−６０，第２フォトトランジスタ−６１，第 １光ファイバ６２−１，６２−２，そして第２光ファイバ６４−１，６４−２で 構成される。赤外線ＬＥＤ５６，５８は，マイクロコンピュ−タ−５２（図４参 照）の制御によって赤外線を発生させる。フォトトランジスタ−６０，６１は， 円筒型バ−４０から反射された赤外線を，光ファイバを通して受光し，その赤外 線を電気的な信号に変換する。マイクロコンピュ−タ−５２は，電気的な信号を 解釈してカ−ソルの方向と移動距離を算出する。光ファ イバ６２−１，６２−２，６４−１，６４−２は，円筒型バ−４０から反射され る赤外線をフォトトランジスタ−６０，６１に伝達する経路を形成する。第１及 び第２光ファイバは，各々２つの光ファイバ６２−１，６２−２，６４−１，６ ４−２で構成される。そしてこの２つの光ファイバは，各々分かれて第１及び第 ２フォトトランジスタ−６０，６１に各々連結される。 図６Ａ及び図６Ｂは，円筒型バ−４０を矢印（図６Ａ参照）方向に回転運動さ せるとき，第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１で１パルスに検出され る例を示している。第１マ−キング部４２には，円筒型バ−４０の中心軸４６に 対して平行な多数の線が形成されている。線は，赤外線が反射されない領域４２ −１，４２−３，４２−５であり，線の間は，赤外線が反射される領域４２−２ ，４２−４である。第１−１光ファイバ６２−１と第１−２光ファイバ６２−１ は，中心軸４６に対して垂直に設置される。即ち第１−１光ファイバ６２−１と 第１−２光ファイバ６２−１は，第１マ−キング部４２の多数の線に垂直に設置 される。反射領域の幅Ｌ及び非反射領域の幅Ｌ’は同じ大きさとし，光ファイバ ６２−１，６２−２の直径Ｄと２Ｄ＜Ｌの関係を有するようにする。反射領域の 幅Ｌ及び非反射領域の幅Ｌ’が光ファイバの直径より狭すぎる場合，赤外線の位 相差が減少するという問題点が発生する。又，反射領域の幅Ｌ及び非反射領域の 幅Ｌ’が光ファイバの直径より大きすぎる場合，第１マ−キング部４２に形成さ れる線の数が減少し，精密度が低下するという問題点がある。図６Ａは，円筒型 バ−４０を矢印の方向に回転させる前の状態を示している。この状態から，第１ −１光ファイバ６２−１は，第１マ−キング部４２で反射領域４２− ２に位置されており，第１−２光ファイバ６２−２は，非反射領域４２−３に位 置されている。図６Ｂは，円筒型バ−４０を矢印の方向に，第１及び第２フォト トランジスタ−６０，６１で１パルスに検出されるように，回転させた後の状態 を示している。この状態で，第１−１光ファイバ６２−１は，反射領域４２−４ に位置されており，第１−２光ファイバ６２−２は，非反射領域４２−５に位置 されている。 図６Ａに示された状態から，図６Ｂに示された状態に円筒型バ−４０を回転運 動させると,第１及び第２フォトトランジスター６０，６１には図６Ｃのような 第１及び第２パルスＥａ,Ｅｂが得られる。このパルスＥａ，Ｅｂは，第１−１ 光ファイバ６２−１と第１−２光ファイバ６２−１を通して伝送される赤外線を 第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１によって受光されることによって 得られる。即ち，このパルスＥａ，Ｅｂは，第１赤外線ＬＥＤ５６から発生し， 回転される円筒型バ−４０の第１マ−キング部４２で反射され，その反射された 赤外線が第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１に受光されることによっ て得られる。このとき，パルスＥａ，Ｅｂは相異なる位相を有している。この位 相差は，円筒型バ−４０で反射された赤外線が第１−１光ファイバ６２−１と第 １−２光ファイバ６２−１を通して，第１及び第２フォトトランジスタ−６０， ６１に受光される時間が違うために生じる。この位相差は，本発明の実施形態に よるポインティングデバイスでカ−ソルの移動方向を設定させる。即ち，第１パ ルスＥａと第２パルスＥｂの差が正であるとき，カ−ソルの方向を正方向（スク リ−ンのＸ軸の正方向）に設定することができ，第１パルスＥａと第２パルスＥ ｂの差 が負であるとき，カ−ソルの方向を負方向（スクリ−ンのＸ軸の負方向）に設定 することができる。一方，カ−ソルの移動量は，第１及び第２パルスＥａ，Ｅｂ のうち，１つを選択してその数を算出して設定することができる。パルスの数と カ−ソルの移動量は，多様な方法に設定することができることは，公知のことで ，詳しい説明は略する。 図７Ａ及び図７Ｂは，円筒型バ−４０を矢印（図７Ａ参照）方向にスライディ ング運動させるとき，第１及び第２フォトトランジスタ−６０，６１で１パルス に検出される例を示している。第２マ−キング部４２には，円筒型バ−４０の中 心軸４６に対して垂直な多数の線が形成されている。線は，赤外線が反射されな い領域４４−１，４４−３，４４−５であり，線の間は，赤外線が反射される領 域４４−２，４４−４である。もちろん，この反射領域と非反射領域は反対に構 成することができる。第２−１光ファイバ６４−１と第２−２光ファイバ６４− ２は，中心軸４６に対して垂直に設置される。即ち第２−１光ファイバ６４−１ と第２−２光ファイバ６４−２は，第２マ−キング部４４の多数の線に水平に設 置される。他の技術的な事項は，図６Ａ乃至図６Ｃで記述した内容と一致するか ら，詳しい説明は略する。 図８及び図９は，本発明の実施形態によるポインティングデバイスから円筒型 バ−の運動を検出して位置情報を発生し，そしてその位置情報によってスクリ− ン上のカ−ソルを移動させる方法を示している。このような方法を実施するプロ グラムは，マイクロコンピュ−タ−５２で実行される。 図４及び図５，そして図８を参照すると，第１赤外線ＬＥＤ５６，又は第２赤 外線ＬＥＤ５８で赤外線を円筒型バ−４０に照射する(Ｓ２００)。赤外線ＬＥＤ ５６，５８はマイクロコンピュ−タ−５２の制御によって赤外線を交互に発生す る。マイクロコンピュ−タ−５２は，第１及び第２赤外線ＬＥＤ５６，５８を交 互に動作させる。即ち，円筒型バ−４０の回転運動を検出するとき，マイクロコ ンピュ−タ−５２は，第１赤外線ＬＥＤ５６から赤外線を生じさせる。又，円筒 型バ−４０のスライディング運動を検出するとき，マイクロコンピュ−タ−５２ は，第２赤外線ＬＥＤ５８から赤外線が発するようにする。このように，第１及 び第２赤外線ＬＥＤ５６，５８の交互の作動，即ち時分割作動は，円筒型バ−４ ０から反射された赤外線をフォトトランジスタ−６０，６１に伝送する光ファイ バによって可能になる。光ファイバによってフォトトランジスタ−６０，６１の ような光素子の数を半数に減らすことができる。第１及び第２赤外線ＬＥＤ５６ ，５８で円筒型バ−に照射された赤外線は，円筒型バ−４０から反射される。 制御は，段階Ｓ２１０に進行して，反射された赤外線が各々２つの光ファイバ で構成される第１及び第２光ファイバ６２，６４を通して第１及び第２フォトト ランジスタ−６０，６１によって受光される。即ち，円筒型バ−４０から反射さ れた赤外線は，１対の光ファイバによってＲａとＲｂに各々受光される(Ｓ２１ ０)。この受光された赤外線ＲａとＲｂは，第１及び第２フォトトランジスタ− ６０，６１で電気的な信号ＥａとＥｂに変換される(Ｓ２２０)。この変換された 電気的な信号ＥａとＥｂによって，マイクロコンピュ−タ−５２は，カ−ソルの 方向と移動距離を算出する(Ｓ２３０)。 この算出された情報は，コンピュ−タ−システムに伝送され(Ｓ２５０)，コンピ ュ−タ−システムでは伝送された情報に対応してカ−ソルをスクリ−ン上でＸ軸 及びＹ軸方向のうち，１つの方向に移動させる(Ｓ２６０)。図９は，図８でカ− ソルの方向及びその移動距離を算出するル−チンを示している。カ−ソルの方向 は，フォトトランジスタ−６０，６１からマイクロコンピュ−タ−５２に伝送さ れる電気的な信号であるＥａとＥｂによって行われる。 この方法は，図６Ａ乃至図６Ｃで詳しく説明した。マイクロコンピュ−タ−５ ２は，ＥａとＥｂの位相差から，円筒型バ−４０の移動方向を判断する。例えば 本実施形態は，ＥａとＥｂの位相差が０より大きいと，円筒型バ−４０が正方向 に移動する(Ｓ２３５)。この正方向は，スクリ−ンをＸ軸とＹ軸に区分したとき ，各軸の正方向を意味する。Ｘ軸方向に対するカ−ソルの位置移動は，円筒型バ −４０の回転運動によって発生し，Ｙ軸方向に対するカ−ソルの位置移動は，円 筒型バ−４０の回転運動によって発生する。正方向，又は負方向を検出し解釈す る方法は，図６Ａ乃至図６Ｃで詳しく説明したから略する。カ−ソル移動距離は ，Ｅａパルス，又はＥｂパスルの数を算出することによって得ることができる( Ｓ２４０)。 図８に示された上述の方法は，スクリ−ン上に表示されるカ−ソルのＸ軸及び これに垂直なＹ軸のうち，いずれか１つの方向にカ−ソルが移動されることを例 示しているが，実際には第１及び第２赤外線を交互に照射及び検出することによ ってカ−ソルをＸ軸及びＹ軸方向に同時に移動させることが可能である。 例えば時分割方式によって第１及び第２ＬＥＤ５６及び５８から 第１及び第２赤外線を交互に円筒型バ−４０の第１マ−キング部と第２マ−キン グ部に照射すると,円筒型バ−の回転運動によっては，Ｘ軸でカ−ソルの移動方 向と移動距離を算出することができる電気的な信号を得ることができ，スライデ ィング運動によっては，Ｙ軸のカ−ソルの移動方向と移動距離を算出することが できる電気的な信号を得ることができる。 図１０Ａ及び図１０Ｂ，そして図１１は，携帯型コンピュ−タ−にポインティ ングデバイスを設置する実施形態を図示した図面である。 図１０Ａ及び図１０Ｂ，そして図１１を参照すると，本発明の実施形態による 携帯型コンピュ−タ−１００には上述のようなポインティングデバイスが設置さ れる。携帯型コンピュ−タ−１００は，本体部１０２と表示パネル部１０８が蝶 番（ヒンジ）構造で結合された形態である。もちろん，このような構成は，コン ピュ−タ−システムによって多様に構成することができることは，当業者にとっ ては公知の事実である。表示パネル部１０８は，カ−ソルが表示される画面の表 示部品１１０が設置される。本体ケ−ス１０６の上面にはキ−ボ−ド部品１０４ が設置される。本体ケ−ス１０６は多様な形態を有することができる。本実施形 態でポインティングデバイスが設置されるケ−ス１１２は，本体ケ−ス１０６に 結合されるように形成される。ケ−ス１１２の開口部１１４にはパネル１１６が 結合される。このパネル１１６には円筒型バ−４０が設置される。このパネル１ １６には開口部１１８とベ−ス１２０が形成される。ベ−ス１２０は,前述のポ インティングデバイスのように形成され，間隙１２２によって２つ部分に分かれ る。円筒型バ−のスライディ ング運動する距離は，ストッパ１１５によって制限される。このストッパ１１５ については後述する。又，このパネル１１６にはボタン６８が結合される開口部 １２４と，基板５０が結合されるボス１２６が形成されている。ポインティング デバイスの構成及び作用は，前述と同様であるから略する。 このような本発明の実施形態による携帯型コンピュ−タ−は，ポインティング デバイスが設置される空間を最小化することができるという長所がある。即ち図 １２Ａ及び図１３Ａで示したようにポインティングデバイスは，携帯型コンピュ −タ−の内部空間を殆ど使用しないためである。 図１０Ｃ及び図１２Ｂ，そして図１３Ｂは他形態のベ−ス１２０’を示してい る。このベ−ス１２０’は円筒型バ−４０がスライディング運動する方向の開口 部１１８の両端から各々所定幅を有するように形成される。このベ−ス１２０’ は，パネル１１６の内部に延長され，そして円筒型バ−４０の外周面と一致する 凹の面が形成される。凹の面は，円筒型バ−４０がスライディング運動する方向 に形成された間隙１２２’によって２つの部分に分かれる。このベ−ス１２０’ は円筒型バ−４０を両端で支持するように構成される。このようなベ−ス１２０ ’は，円筒型バ−４０に作用する摩擦力を減少させることができる。 図１４及び図１５は，ストッパの位置の異なる携帯型コンピュ−タ−を構成す る方法を示す図面である。 図１４においては，ストッパ１４２ａがケ−ス１４０ａの底面に形成されてい る。円筒型バ−１４４ａのスライディング運動の範囲 をストッパ１４２ａによって制限するためである。この方法は，ポインティング デバイスとシステムを同一に構成するものである。この方法によれば，コンピュ −タ−システムとポインティングデバイスの設計を同一にできるという効果があ る。 図１５においては，ストッパ１４２ｂがパネル１４８ｂの底面に形成されてい る。この方法では，ポインディングデバイスとシステムを別に構成するようにす る。この方法では，ポインティングデバイスが設置されるケ−ス１４０ｂ上にパ ネル１４８ｂが結合される開口部だけを形成させるとよい。従って設計，又は交 換及び修理が非常に便利なコンピュ−タ−システムを構成することができる。 図１６乃至図１８は，円筒型バ−に設置されたマ−キング部が開口部を通して 外部に露出されない携帯型コンピュ−タ−を示している。 図１６乃至図１８を参照すると，携帯型コンピュ−タ−１００’は，円筒型バ −１４４ｃ，１４４ｄに形成された第１マ−キング部１４５ｃ，１４５ｄと第２ マ−キング部１４６ｃ，１４６ｄが開口部を通して外部に露出されない。これは 携帯型コンピュ−タ−１００’のデザインをきれいに構成することができること を示す。この方法は，第１マ−キング部１４５ｃ，１４５ｄと第２マ−キング部 １４６ｃ，１４６ｄを円筒型バ−１４４ｃ，１４４ｄの各端で一定な長さに形成 させ，円筒型バ−１４４ｃ，１４４ｄのスライディング運動の範囲を制限するこ とによって得ることができる。又，携帯型コンピュ−タ−１００’は，図１７に 示したように円筒型バ−１１４ｃのスライディング範囲を制限するストッパ１４ ２ｃをケ−ス １４０ｃに形成することができ，図１８に示したように，円筒型バ−１１４ｄの スライディング範囲を制限するストッパ１４２ｄをパネル１４８ｄに形成するこ とができる。 図１９は，円筒型バ−を構成する他の実施形態を示す円筒型バ−の分解斜視図 である。 図１９を参照すると，円筒型バ−１６２は，両端に第１軸受け部１６４と第２ 軸受け部１６６が形成されている。第１軸受け部１６４には第１チュ−ブ１６８ が結合され，第２軸受け部１６６には第２チュ−ブ１７０が結合される。第１チ ュ−ブ１６８の外周面には第１マ−キング部が形成される。この第１マ−キング 部は，多数の線で構成される。この多数の線は，円筒型バ−１６２の中心軸に平 行に所定間隔に形成される。第２チュ−ブ１７０の外周面には第２マ−キング部 が形成される。この第２マ−キング部は，多数の線で構成される。この多数の線 は，第１マ−キング部の線に垂直になるように所定間隔に形成される。これは， 円筒型バ−１６２を多様な方法に構成することを示す例である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソン カンホ 大韓民国 442―470 キョンギ―ド スオ ン パルダル―ク ヨントン―ドン シン ナムシル 968 シンミョンアパート 641 ―1104 【要約の続き】 線移動数を算出して円筒型バ−の回転運動を検出し，又 この円筒型バ−の第２マ−キング部の線移動数を算出し て円筒型バ−のスライディング運動を検出することがで きる。この円筒型バ−の回転及びスライディング運動 は，マイクロコンピュ−タ−（５２）の制御を受ける検 出部材によって検出される。マイクロコンピュ−タは， 検出部材の検出信号を解釈してスクリ−ン上のカ−ソル の位置を決定する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．位置情報を発生するポインティングデバイス（２０）において， 上面に開口部（２４）が形成され，内部に前記開口部と同一線上にベ−ス（２ ６）が形成されたケ−ス（２２）と， 中心軸（４６）を有し，前記中心軸の周りに回転及び前記中心軸に沿ったスラ イディング運動が可能であり，前記開口部に位置されるように前記ベ−スに設置 される円筒型バ−（４０）と， 前記円筒型バ−の一端から前記円筒型バ−の外周面上の，所定長さの範囲に， 前記円筒型バ−の中心軸に平行な，多数の線が所定間隔に形成される第１マ−キ ング部（４２）と， 前記円筒型バ−の他端から前記円筒型バ−の外周面上に，前記第１マ−キング 部の線と垂直な多数の線が，所定間隔に形成される第２マ−キング部（４４）と ， 前記第１マ−キング部の動きによって前記円筒型バ−の回転運動を検出し，前 記第２マ−キング部の動きによって前記円筒型バ−のスライディング運動を検出 し，その検出信号を発生する手段と， 前記検出信号を解釈して前記位置情報を発生するためのマイクロコンピュ−タ −（５２）とを含むことを特徴とするポインティングデバイス。 ２．位置情報を発生するポインティングデバイスにおいて， 上面に開口部が形成され，内部に前記開口部と同一線上にベ−スが形成された ケ−スと， 中心軸を有し,両端に所定の長さに形成された２つの軸受け部(１６４，１６６ )を有し，前記中心軸の周りに回転及び前記中心軸に 沿ったスライディング運動が可能であり，前記開口部に位置されるように前記ベ −スに設置される円筒型バ−（１６２）と， 前記円筒型バ−の１つの軸受け部に結合され，その外周面には前記円筒型バ− の中心軸に平行な多数の線が所定間隔に，第１マ−キング部として形成された第 １チュ−ブ（１６８）と， 前記円筒型バ−の他の軸受け部に結合され，その外周面には前記第１マ−キン グ部の線と垂直な多数の線が所定間隔に，第２マ−キング部として形成された第 ２チュ−ブ（１７０）と， 第１マ−キング部の動きによって前記円筒型バ−の回転運動を検出し，前記第 ２マ−キング部の動きによって前記円筒型バ−のスライディング運動を検出し， その検出信号を発生する手段と， 前記検出信号を解釈して位置情報を発生するためのマイクロコンピュ−タ−と を含むことを特徴とするポインティングデバイス。 ３．前記第１及び第２マ−キング部は，前記円筒型バ−が動かされるとき，前 記開口部に露出されないことを特徴とする請求項１，又は２に記載のポインティ ングデバイス。 ４．前記ベ−スは，前記開口部の下に形成されており，前記円筒型バ−がスラ イディングする方向と垂直な前記開口部の両端から前記ケ−スの内部に延長され ，円筒型バ−の外周面のような形状を有する凹の面が形成され，前記凹の面は， 前記円筒型バ−がスライディング運動する方向に形成されたスライディング間隙 （２８）によって２つの部分に分かれることを特徴とする請求項１又は２に記載 のポインティングデバイス。 ５．前記ベ−スは，前記円筒型バ−がスライディングする方向の前記開口部の 両端から各々所定の幅を有するように形成され，前記ケ−スの内部に延長され， 円筒型バ−の外周面のような形状を有する凹の面が形成され，前記凹の面は，前 記円筒型バ−がスライディング運動する方向に形成された間隙によって２つの部 分に分かれることを特徴とする請求項１，又は２に記載のポインティングデバイ ス。 ６．前記検出手段は，前記円筒型バ−と近接するように設置され，前記マイク ロコンピュ−タ−の制御によって赤外線を発生するＬＥＤ（５６，５８）と， 前記円筒型バ−と近接するように設置され，前記円筒型バ−から反射された赤 外線が伝送される経路を形成する光ファイバ（６２，６４）と， 前記光ファイバを通して伝送される赤外線を検出して，その結果を前記マイク ロコンピュ−タ−に伝達するフォトトランジスタ（６０，６１）と を含むことを特徴とする請求項１，又は２に記載のポインティングデバイス。 ７．前記第１及び第２マ−キング部に形成される線の幅（Ｌ）と各線の間の間 隔（Ｌ’）は，同一になるように形成され，前記幅と間隔は，各々前記光ファイ バ直径の２倍より小さいことを特徴とする請求項６に記載のポインティングデバ イス。 ８．マイクロコンピュ−タ−が備えられ，上面に第１開口部が形成されている 本体（１０２）と，これに折畳されるスクリ−ン(１ ０８)，及び前記本体に設置されており，このスクリ−ン上で移動するカ−ソル の位置情報を発生するポインティングデバイスを備えたコンピュ−タ−システム （１００）において， 前記ポインティングデバイスは，上面に第２開口部（１１８）が形成され，内 部に前記第２開口部と同一線上にベ−ス（１２０）が形成され，その上面が前記 第１開口部を通して前記本体の外部に露出されるように前記本体の内面に結合さ れるパネル（１１６）と， 中心軸を有し，前記中心軸の周りに回転及び前記中心軸に沿ったスライディン グ運動が可能であり，前記第２開口部に位置されるように前記ベ−スに結合され る円筒型バ−と， 前記円筒型バ−の回転及びスライディング運動を検出し，その検出信号を発生 する手段と， 前記検出信号を解釈して前記カ−ソルの位置情報を発生するためのコントロ− ラと を含むことを特徴とするポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ−シ ステム。 ９．前記円筒型バ−の一端から前記円筒型バ−の外周面における所定長さの範 囲に，前記円筒型バ−の中心軸に平行な所定間隔の多数の線が形成される第１マ −キング部と， 前記円筒型バ−の他端から前記円筒型バ−の外周面上に形成され，前記第１マ −キング部の線と垂直な多数の線が，所定間隔に形成される第２マ−キング部を さらに含み，前記検出手段は，前記第１マ−キング部の動きによって前記円筒型 バ−の回転運動を検出し，前記第２マ−キング部の動きによって前記円筒型バ− のスライディング運動を検出することを特徴とする請求項８に記載のポインティ ン グデバイスが設置されたコンピュ−タ−システム。 １０．前記円筒型バ−は，両端に所定の長さに形成された２つの軸受け部を有 し， 前記円筒型バ−の１軸受け部に結合され，その外周面には前記円筒型バ−の中 心軸に平行な多数の線が，所定間隔に第１マ−キング部として形成された第１チ ュ−ブ（１６８）と， 前記円筒型バ−の他の軸受け部に結合され，その外周面には前記第１マ−キン グ部の線と垂直になるように多数の線が，所定間隔に第２マ−キング部として形 成された第２チュ−ブ(１７０)を含み，前記検出手段は，前記第１マ−キング部 の動きによって前記円筒型バ−の回転運動を検出し，前記第２マ−キング部の動 きによって前記円筒型バ−のスライディング運動を検出することを特徴とする請 求項８に記載のポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ−システム。 １１．前記本体の内部に形成されるストッパ（１４２ａ，１４２ｃ）をさらに 含み，前記ストッパは，前記円筒型バ−がスライディングする両方向に各々形成 され，前記円筒型バ−がスライディングする距離を制限することを特徴とする請 求項８に記載のポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ−システム。 １２．前記パネルの内部に形成されるストッパ（１４２ｂ，１４２ｄ）をさら に含み，前記ストッパは，前記円筒型バ−がスライディングする両方向に各々形 成され，前記円筒型バ−がスライディングする距離を制限することを特徴とする 請求項８に記載のポインティングデバイスが設置されたコンピュ−タ−システム 。 １３．コンピュ−タ−システムでポインティングデバイスを使用してスクリ− ン上のカ−ソル位置を制御するための方法において， 赤外線を円筒型バ−に照射する段階（Ｓ２００）と， 前記円筒型バ−から反射された赤外線が１対の光ファイバによって各々受光さ れる段階（Ｓ２１０）と， 前記１対の光ファイバに各々受光された赤外線を２つの電気的な信号に変換さ せる段階（Ｓ２２０）と， 前記変換された２つの電気的な信号を解釈し，カ−ソルの移動方向と移動距離 を算出する段階（Ｓ２３０）と， 前記算出された情報をコンピュ−タ−システムに伝送する段階（Ｓ２５０）と ， 前記算出された情報に対応して，カ−ソルをスクリ−ン上でＸ軸及びこのＸ軸 に垂直なＹ軸のうち，いずれか１つの方向に移動させる段階（Ｓ２６０）と を含むことを特徴とするスクリ−ン上のカ−ソル位置を制御するための方法。 １４．前記カ−ソルの方向と移動距離を算出する段階（Ｓ２３０）は，前記２つ の電気的な信号の位相差を求めて，正の方向であるか，負の方向であるかを判断 する段階（Ｓ２３５）と， 前記２つの電気的な信号のうち，いずれか１つのパルス数を算出する段階（Ｓ ２４０）と を含むことを特徴とする請求項１３に記載のスクリ−ン上のカ−ソル位置を制御 するための方法。