JP2002132444A

JP2002132444A - マウス

Info

Publication number: JP2002132444A
Application number: JP2000327953A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Imoto; 善弥伊本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】体積の小さいスクロール装置を内蔵したマウ
スを提供することを目的とする。【解決手段】指の先端部分が開放自在にあてがわれる
位置に設けられたスクロール窓１１と、スクロール窓１
１の内側からスクロール窓１１にあてがわれた指を照明
する強指向性ＬＥＤ１３と、スクロール窓１１にあてが
われた指からの反射光を受光する２次元イメージセンサ
１５と、２次元イメージセンサ１５で得られた受光信号
に基づき指の動きを検出することによりスクロール情報
を得る情報取得部３０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの位
置指示装置としてのマウスにスクロール情報を得る機能
を持たせたマウスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿上の情報を読み取る情報読取
装置として、原稿の全面を読み取るタイプのスキャナが
知られている。また、原稿上の所望領域のみを読み取る
タイプの小型のハンディスキャナも用いられている。こ
のタイプのハンディスキャナに使用されるイメージセン
サとしては、リニアセンサが主流であるが、ハンディス
キャナを手で操作して原稿上の所望領域を走査する際に
走査ムラが発生しやすく、得られる画像に歪みを生じる
ことがある。

【０００３】原稿上の所望領域のみを読み取る情報読取
装置の用途として、原稿などに記録された２次元バーコ
ードなどの情報パターンを読み取るという用途がある。
しかし、この用途に用いるコード情報読取装置において
上記の画像歪みが発生すると、情報パターンの認識精度
が低下しやすい。そのため、精度よく情報パターンを読
み取るには原稿を上手に走査するための“習熟”が必要
であり、一般のユーザにとっては使い勝手が悪いものと
なってしまう。

【０００４】こうした問題を考えると、情報パターンを
読み取る用途に対しては、エリアイメージセンサを使用
して原稿上の所望領域の情報をワンショットで取り込む
ことが望ましいが、リニアセンサ方式に比べて読取り面
が広くなることから光学系が大きくなり、このような情
報読取装置を実際にコンピュータの周辺機器として使用
するにはデスク上に広いスペースを必要とするという問
題がある。

【０００５】画面上の位置指示装置として一般に広く用
いられているマウスは、その形状やグリップ感が人間工
学的にもよく考えられたものであり、コード読取装置と
しても、この位置指示装置としてのマウスのような形状
とすることが望ましいが、１台のコンピュータに似通っ
た形状の装置が２つ接続されたのでは、位置指示装置を
操作するつもりでコード読取装置を操作してしまうな
ど、操作時に混乱が生じやすい。

【０００６】また、モバイルコンピュータの分野におい
ては、周辺装置としての情報読取装置は携帯に適したも
のであることが望ましいが、装置が２つになることや装
置が大型化することは、モバイル志向の潮流と逆行する
ことになる。

【０００７】これらの問題に対処するためには、情報読
取装置および位置指示装置としてのマウスが一体化さ
れ、かつ大型化しないことが望ましく、従来からこのよ
うなニーズに応えるための提案がいくつかなされてき
た。

【０００８】例えば、特開昭６１−１３４８３０号公報
には、リニアセンサを使った情報読取装置と、位置指示
装置としてのマウスを１つの筐体内に納め、マウスの位
置検出機能を利用して手送り式リニアセンサ読取装置の
読取位置検出機能と兼用させるという装置が開示されて
いる。

【０００９】また、特開昭６３−３１８６２５号公報に
は、マウスの位置指示機能とリニアセンサを使った情報
読取装置の機能とを切り換えるようにした装置が開示さ
れている。

【００１０】また、特開平２−２１０５２３号公報に
は、マウスにプリンタ機能やリニアセンサを使った情報
読取機能を持たせるようにした装置が開示されている。

【００１１】さらに、特開平１１−７３５６号公報に
は、マウスに情報読取部を付加し、原稿をなめるように
スキャンして、位置検知機能と連動させて画像を走査
し、大きな画像に合成するようにした装置が開示されて
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの装置
はいずれもリニアセンサを使用したものであり、マウス
を動かしながら大きな範囲の画像を読み込むことを狙い
としたものである。そのため、コード情報のような、原
稿上の限られた領域内に記録された情報を歪みなく読み
込む用途には適していない。

【００１３】また、特開平１１−２０３０４１号公報に
は、ボールとロータリーエンコーダによって位置検知を
行う通常のマウス内部に、エリアＣＣＤとレンズを組み
込んだ指紋読取装置が開示されているが、読取面の傾斜
に起因する像面傾斜の問題など光学的な記述がなく、現
実性が乏しい。また、図面上、光路の折り返しがないこ
とや、物体面から結像面までの光路長が短いなどの光学
寸法から判断すると、せいぜい１０ｍｍ以下の領域の読
取りを前提としたものであり、ある程度の大きさの領域
に記録されたコード情報を読み取る装置としては向いて
いない。

【００１４】一般に、マウスの位置検知方式としては、
マウスの筐体底面に直径１５ｍｍ〜２５ｍｍのボールを
回転自在に配備し、マウスをマウスパッドなどの上で移
動させたときのボールのＸＹ方向の回転量を、ボール側
面に接触する２つのロータリーエンコーダで読み取り、
その読取結果からマウスのＸＹ方向への移動量を検知す
る方式が一般的である。

【００１５】また、最近は、小型のエリアイメージセン
サを使用して、デスク面のテクスチャー構造を読み取
り、前回読取ったフレーム画像との間で相関演算するこ
とにより、マウスの移動量を検知する光学式マウスが次
第に広く使用されるうようになりつつある。

【００１６】一方で、マウスの機能として、コンピュー
タ画面上のスクロール機能を制御するためのスクロール
ホイールを付加したマウスが最近盛んに用いられるよう
になりつつある。これは、特にインターネットブラウザ
の表示画面をスクロールする際に、表示画面周辺のスク
ロールボタンをマウスでクリックして選択する操作の代
わりに、ホイールの回転操作でスクロールさせることが
できることから、非常に便利な機能として広く受け入れ
られ始めている。

【００１７】マウスにスクロール機能を持たせようとい
う提案は、例えば、特開平６−２５９８２９号公報や特
開平８−３０３８８号公報にも記載されている。

【００１８】図２１は、従来のマウスに組込まれたスク
ロール量検知部の一例を示す図である。

【００１９】図２１に示すように、このスクロール量検
知部は、ホイール４０１、ホイール４０１の回転軸４０
２、回転軸４０２を両端で支持する軸受け４０３、回転
軸４０２に固定された矢羽根車４０４、矢羽根車４０４
の回転を検出するフォトインターラプタ４０５、回転軸
４０２の回転を付勢するアクチュエータ４０６、ホイー
ル４０１を回転させたときのクリック感を出すための歯
車４０７などから構成されている。しかし、このスクロ
ール量検知部は、ホイール４０１を除いても１５ｍｍ×
１５ｍｍ×３５ｍｍ程度の体積を有しており、前述の光
学式マウスの場合には光学系を配置するためのかなりの
スペースを必要とするため、光学式マウスに上記のよう
なスクロール量検知機構を組み込むことは難しい。

【００２０】また、特開平１０−２７５０５３号公報や
特開平１０−２７５０５４号公報には、ホイールを用い
る代りにスライドボリュームやレバー状の部材を用いる
装置が開示されているが、やはり、ホイール方式のスク
ロール機構とほぼ同程度のスペースを必要とする。

【００２１】以上説明したように、従来のスクロール機
構は、マウス筐体内でかなりのスペースを占めるため、
情報読取装置をマウス、特に光学式マウスに組み込もう
とした場合にスペースの点で障碍となる。

【００２２】本発明は、上記事情に鑑み、体積の小さい
スクロール装置を内蔵したマウスを提供することを目的
とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のマウスは、手で把握されての位置の移動操作と指で
のクリック操作とにより、表示画面と対応付けられた操
作情報を出力するマウスにおいて、いずれかの指の先端
部分が開放自在にあてがわれる位置に設けられた第１の
読取窓と、上記第１の読取窓の内側から第１の読取窓に
あてがわれた指を照明する第１の照明光源と、上記第１
の読取窓にあてがわれた指からの反射光を受光する光セ
ンサと、上記光センサで得られた受光信号に基づき上記
指の動きを検出することによりスクロール情報を得る情
報取得部とを備えたことを特徴とする。

【００２４】ここで、上記情報取得部は、上記第１の読
取窓を複数の領域に分けたときの各領域の明暗をとら
え、各領域の明暗の変化によりスクロール情報を得るも
のであってもよい。

【００２５】また、上記情報取得部は、上記第１の読取
窓にあてがわれた指のテクスチュアをとらえ、そのテク
スチュアの動きによりスクロール情報を得るものであっ
てもよい。

【００２６】また、上記情報取得部は、上記第１の読取
窓にあてがわれた指の、縦方向および横方向双方の動き
を検出することにより縦方向のスクロール情報と横方向
のスクロール情報との双方を得るものであってもよい。

【００２７】また、上記情報取得部は、上記第１の読取
窓にあてがわれた指の動きを検出するとともに、第１の
読取窓にあてがわれた指の、所定時間を越える静止を検
出するものであってもよい。

【００２８】また、上記光センサが２次元イメージセン
サであって、このマウスが載置された面に向き合う下面
に設けられた第２の読取窓と、上記第２の読取窓が原稿
上の所望領域にあてがわれるようにこのマウスを置いた
ときの第２の読取窓内側からその所望領域を照射する第
２の照明光源とを備え、上記２次元イメージセンサは、
上記第１の読取窓にあてがわれた指からの第１の反射光
の受光と、上記第２の読取窓が原稿上の所望領域にあて
がわれたときの該所望領域からの第２の反射光の受光と
の双方を担うものであって、上記情報取得部が、上記２
次元イメージセンサで得られた上記第１の反射光の受光
により得られた第１の受光信号に基づいて、上記指の動
きを検出してスクロール情報を得る機能と、上記２次元
イメージセンサで得られた上記第２の反射光の受光によ
り得られた第２の受光信号に基づいて、所望領域の情報
を読み取る機能とを兼ねたものであってもよい。

【００２９】また、このマウスが、上記第１の読取窓に
あてがわれた指からの反射光が上記光センサに向かう第
１の光路と、上記第２の読取窓にあてがわれた原稿上の
所望領域からの反射光が上記光センサに向かう第２の光
路とを途中で１つの光路に合成する光路合成手段を有す
るものであってもよい。

【００３０】さらに、上記第１の照明光源と上記第２の
照明光源は、相互に異なる波長の光を発する光源であっ
て、上記光路合成手段が、これら相互に異なる波長の光
の光路を合成する２色性ミラーであってもよい。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００３２】原稿の所望領域に記録されたコード情報を
読み取るためのエリアセンサによる読取光学系を、位置
指示機能を持つマウス筐体内に組み込むという課題につ
いて考える。

【００３３】原稿上のＶＧＡ（６４０×４８０画素）サ
イズの領域を解像度６００ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉ
ｎｃｈ）で読み取るエリアセンサ光学系の場合、原稿か
らセンサ部までのサイズとして約３０×２０×６０ｍｍ
の光学系を折り畳んで収納するだけのスペースが必要で
あり、ミラー１枚を用いて光路を折り返すとして、セン
サ基板まで含めると、幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×奥行
き７０ｍｍ程度の体積を占めることになる。

【００３４】前述のように、ホイール方式のスクロール
量検知部を組み込んだマウス（図２１参照）では、スク
ロール量検知部だけでも、ホイールを除いて１５ｍｍ×
１５ｍｍ×３５ｍｍ程度の体積を占める。

【００３５】従って、このようなホイール方式のスクロ
ール機構を通常のマウスの筐体内部に収納することは不
可能であり、装置の大型化は避けられず、携帯型コンピ
ュータと組み合わせてモバイル用途で使いたいというニ
ーズからはかけ離れたものとなってしまう。

【００３６】図１は、第１の実施形態のマウスの概略構
成図である。

【００３７】この第１の実施形態のマウス１は、位置指
示装置としての機能、スクロール情報を得る機能、およ
び画像情報を読み取る機能をすべて組み込んだマウスで
あり、手で把握されての位置の移動操作と指でのクリッ
ク操作とにより、表示画面と対応付けられた操作情報を
出力するものである。

【００３８】位置指示装置としての機能に関しては、こ
のマウス１が載置された面２０に向き合う下面１０ｂに
設けられた移動量検知窓２５と、移動量検知窓２５が原
稿上の所望領域にあてがわれるようにこのマウス１を置
いたときの移動量検知窓２５の内側から原稿２１上の直
径４ｍｍ程度の所望領域を照射する移動量検知用の照明
光源である強指向性ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉ
ｎｇＤｉｏｄｅ）２６と、所望領域から反射された光
を検知する小規模イメージセンサ２８と、所望領域から
反射された光を小規模イメージセンサ２８上に結像させ
る結像レンズ２７と、筐体１０の上部１０ａに、操作者
の指で押下されたときにクリック情報を出力する左マウ
スボタン２および右マウスボタン３とが備えられてい
る。

【００３９】次に、このマウスの位置検出機能について
説明する。

【００４０】図１に示すように、移動量検知窓２５の内
側から原稿２１上の所望領域から反射された光が結像レ
ンズ２７を介して小規模イメージセンサ２８により読み
取られる。小規模イメージセンサ２８により得られた画
像情報を相関演算処理することにより、マウス１の面２
０上の移動量を検知することができる。

【００４１】この小規模イメージセンサ２８は、３６×
３６の感光画素を持つものであり、３ｍｍ程度の読取範
囲を、１２ｄｏｔ／ｍｍの解像度で読み取るものであ
る。結像レンズ光学系の共役長は８ｍｍ程度で十分なの
で筐体１０内で大きなスペースを占めることはない。

【００４２】なお、本実施形態では、光学的に位置指示
情報を得る位置指示装置を組み込んだ例について説明し
ているが、ボールとロータリーエンコーダによる機械式
の位置指示装置を組み込んだものであってもよい。

【００４３】次に、スクロール情報を得る機能に関し
て、操作者のいずれかの指の先端部分が開放自在にあて
がわれる位置に設けられたスクロール窓１１と、スクロ
ール窓１１の内側からスクロール窓１１を覆う指を照明
する強指向性ＬＥＤ１３と、スクロール窓１１にあてが
われた指からの反射光を受光するＣＣＤアレイからなる
２次元イメージセンサ１５と、２次元イメージセンサ１
５で得られた受光信号に基づいて、指の動きを検出する
ことによりスクロール情報を得る情報取得部３０とを備
えている。さらに、このマウス１が載置された面２０に
向き合う下面に設けられた画像読取窓１２と、画像読取
窓１２が原稿２１上の所望領域にあてがわれるようにこ
のマウス１を置いたときの画像読取窓１２内側からその
所望領域を照射する２つの原稿照明用の赤色のＬＥＤラ
ンプ１４とを備えている。

【００４４】ここで、上記の２次元イメージセンサ１５
は、スクロール窓１１にあてがわれた指からの第１の反
射光１６の受光と、画像読取窓１２が原稿２１上の所望
領域にあてがわれたときの所望領域からの第２の反射光
１７の受光との双方を担うものである。

【００４５】そして、情報取得部３０は、２次元イメー
ジセンサ１５で得られた第１の反射光１６の受光により
得られた第１の受光信号に基づいて、指の動きを検出し
てスクロール情報を得る機能と、２次元イメージセンサ
１５で得られた第２の反射光１７の受光により得られた
第２の受光信号に基づいて、所望領域の情報を読み取る
機能とを兼ねている。

【００４６】また、本実施形態のマウス１は、スクロー
ル窓１１にあてがわれた指からの第１の反射光１６が２
次元イメージセンサ１５に向かう光路と、画像読取窓１
２にあてがわれた原稿２１上の所望領域からの第２の反
射光１７が２次元イメージセンサ１５に向かう光路とを
途中で１つの光路１８に合成する光路合成部材を有して
いる。

【００４７】また、本実施形態では、強指向性ＬＥＤ１
３と、２つのＬＥＤランプ１４とが、相互に異なる波長
の光を発する光源であって、上記の光路合成部材とし
て、これら相互に異なる波長の光の光路を合成する２色
性のダイクロミラー１９を用いている。

【００４８】なお、本実施形態におけるスクロール窓１
１は、本発明にいう第１の読取窓に相当するものであ
り、また、本実施形態における画像読取窓１２は、本発
明にいう第２の読取窓に相当するものであり、また、本
実施形態における強指向性ＬＥＤ１３は、本発明にいう
第１の照明光源に相当するものであり、また、本実施形
態における２つのＬＥＤランプ１４は、本発明にいう第
２の照明光源に相当するものであり、また、本実施形態
における２次元イメージセンサ１５は、本発明にいう光
センサに相当するものであり、また、本実施形態におけ
るダイクロミラー１９は、本発明にいう光路合成手段に
相当するものである。

【００４９】原稿照明用の赤色のＬＥＤランプ１４は、
マウスの筐体１０の下面１０ｂに設けられた画像読取窓
１２の中の、２１ｍｍ×２８ｍｍサイズの領域を照明す
る。照明された原稿像は、結像レンズ２２を介して、原
稿像からの反射光を読み取る２次元イメージセンサ１５
に結像される。

【００５０】原稿像からの反射光の光路１７，１８の途
中にあるダイクロミラー１９は、外乱光防止のために分
光特性によって原稿状態を観察するための光路１７とコ
ード情報を読み取るための光路１６の分光特性を図に示
すように分ける働きをする。すなわち、原稿から反射さ
れた光のうち、赤の光を２次元イメージセンサ１５側に
反射するとともに、残りの青から緑の光を上方に透過さ
せ、マウスボタン２，３の部分を通して原稿状態を観察
することができるようになっている。

【００５１】図２は、第１の実施形態のマウス各部の分
光特性を示す図である。

【００５２】図２（ａ）は、強指向性ＬＥＤ１３の分光
特性を示す図である。

【００５３】図２（ａ）に示すように、スクロールセン
シング用の窓を照明するＧ色の強指向性ＬＥＤ１３（図
１参照）の分光特性は、約５５０ｎｍ付近にピークを有
している。操作者の指の先端部分がこのスクロール窓に
あてがわれると、その指は、Ｇ色の強指向性ＬＥＤ１３
（図１参照）で照明されて、その反射光がダイクロミラ
ー１９を透過し、結像レンズ２２により２次元イメージ
センサ１５に結像される。このスクロールセンシングの
際には、指の大まかな位置を検知するのみでよいので、
厳密なピントで結像させる必要は無い。

【００５４】図２（ｂ）は、マウスボタンの分光特性を
示す図である。

【００５５】図２（ｂ）に示すように、マウスボタン
２，３は、マウス筐体１０（図１参照）内に不要な外乱
光である赤成分の光が入ることを防ぐために、６００ｎ
ｍ以上を吸収するサイアン色の分光特性を有する材料で
構成される。このマウスボタン２，３の部分から操作者
はマウス直下の原稿面を透かし見ることができるように
なっている。

【００５６】スクロールセンシング用のスクロール窓１
１からダイクロミラー１９までの間の第１の反射光１６
の光路には、Ｇの光を選択的に透過させるフィルタ２３
が設けてある。このフィルタ２３は、余分な外乱光が２
次元イメージセンサ１５に入るのを防ぐ役割を持ってお
り、Ｇの透過効率自体も低く設定されている。その分の
読取光量の低下は、原稿照明用のＬＥＤランプ１４に比
較して、指向性の強いＬＥＤを使用することにより補う
ようにしている。

【００５７】図２（ｃ）は、フィルタ２３の分光特性を
示す図である。

【００５８】図２（ｃ）に示すように、フィルタ２３は
５５０ｎｍ付近にピークを有している。

【００５９】図２（ｄ）は、ＬＥＤランプ１４の分光特
性を示す図である。

【００６０】図２（ｄ）に示すように、ＬＥＤランプ１
４は約６８０ｎｍ付近にピークを有している。

【００６１】図２（ｅ）は、ダイクロミラー１９の分光
特性を示す図である。

【００６２】図２（ｅ）に示すように、ダイクロミラー
１９は２色性ミラーの分光特性を有している。

【００６３】図３は、第１の実施形態におけるスクロー
ル窓を覆う指の動きが検出される様子を示す図である。

【００６４】図３に示すように、強指向性ＬＥＤ１３は
スクロール窓１１の内側から、スクロール窓１１にあて
がわれた指２４を斜め下の方向から照明する。一方、２
次元イメージセンサ１５（図１参照）につながる第１の
反射光１６の光路は、スクロール窓１１に対してほぼ水
平方向を向いている。この両者が交差する部分に指２４
をあてがうと、指２４から第１の反射光１６の光路の方
向に散乱した光が２次元イメージセンサ１５に入射す
る。この指２４の位置を動かすことにより、２次元イメ
ージセンサ１５に入射する光の光束が変化する。

【００６５】図４は、第１の実施形態における指の動作
による反射光の光束の変化状況を示す図である。

【００６６】図４（ａ）に示すように、スクロール窓１
１から指２４を浮かせた状態から、図４（ｂ）および図
４（ｃ）に示すように、スクロール窓１１に沿って指２
４を下から上に移動させると、指２４が強指向性ＬＥＤ
１３の光束を切る位置が変化し、それに応じた像が、図
５に示すように、２次元イメージセンサ１５上に投影さ
れる。

【００６７】図５は、第１の実施形態における指の位置
による２次元イメージセンサへの投影状況を示す図であ
る。

【００６８】本実施形態では、情報取得部３０（図１参
照）は、スクロール窓１１を複数の領域に分けたときの
各領域の明暗をとらえ、それら各領域の明暗の変化によ
りスクロール情報を得るように構成されている。すなわ
ち、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、スクロール
窓１１からの第１の反射光１６を受光した２次元イメー
ジセンサ１５上のスクロール検知エリア１５ａを複数の
画素領域１５ｂに分け、それら各画素領域１５ｂの明暗
をとらえ、それら各画素領域１５ｂの明暗の変化により
スクロール情報を得ている。

【００６９】図５（ａ）には、スクロール窓１１（図３
参照）上には指があてがわれておらず、従って２次元イ
メージセンサ１５上のスクロール検知エリア１５ａのい
ずれの領域１５ｂにも指の像は投影されていない様子が
示されている。

【００７０】図５（ｂ）には、スクロール窓１１（図３
参照）の全面を覆うように指があてがわれており、従っ
て２次元イメージセンサ１５上のスクロール検知エリア
１５ａの全ての領域１５ｂを覆うように指の像２４ａが
投影された様子が示されている。

【００７１】図５（ｃ）には、スクロール窓１１（図３
参照）の一部分のみを覆うように指があてがわれてお
り、従って２次元イメージセンサ１５上のスクロール検
知エリア１５ａの領域１５ｂのうちの下方の領域に指の
像２４ｂが投影された様子が示されている。

【００７２】次に、上記のようにして得られた画像読取
データからスクロール指示情報を検知する方法について
説明する。

【００７３】図６は、第１の実施形態において画像読取
データからスクロール指示情報を検知するフローチャー
トである。

【００７４】図６に示すように、センシング部分（図５
に示すスクロール検知エリア１５ａ）の画像を１／３０
秒毎に取り込み（ステップＳ０１）、取り込んだ画像
を、上下２つあるいは左右２つの領域に分けてそれぞれ
のデータを加算する（ステップＳ０２）。

【００７５】次に、２つの領域を明／暗に２値化し、明
・明、明・暗、暗・明、暗・暗の４つの組合せに分類す
る（ステップＳ０３）。

【００７６】次に、前回データと今回データの変化を図
６のフローの右側に示した表に従って分類し、縦軸と横
軸の交点に記載されたＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの符号で「変化」
を表す（ステップＳ０４）。

【００７７】次に、上記の「変化」と履歴による判定を
行う（ステップＳ０５）。

【００７８】なお、ここで、履歴とは、このフローチャ
ートで用いられる制御用のパラメータの１つであり、デ
フォルトとして０が設定され、フローの中の他のパラメ
ータの変化に応じてその値は、−２，−１，０，１，２
のいずれかの値にセットされる。

【００７９】また、このフローチャートにいう連続回数
とは、スクロール窓１１（図３参照）にあてがわれた指
が静止状態を何回連続して読み取ったかを表すものであ
る。

【００８０】ステップＳ０５による判定の結果、次の６
つのステップに分岐する。すなわち、「変化」＝Ａ、履
歴＝１のときはステップＳ０６＿１に進み履歴を２にす
る。

【００８１】また、「変化」＝Ａ、履歴＝２のときはス
テップＳ０６＿２に進み第１の方向、例えば上方向に指
が移動したものと判定する。

【００８２】また、「変化」＝Ａ、履歴＜１のときはス
テップＳ０６＿３に進み履歴を１にする。

【００８３】また、「変化」＝Ｂ、履歴＝−２のときは
ステップＳ０６＿４に進み第２の方向、例えば下方向に
指が移動したものと判定する。

【００８４】また、「変化」＝Ｂ、履歴−１のときはス
テップＳ０６＿５に進み履歴を−２にする。

【００８５】また、「変化」＝Ｂ、履歴＞−１のときは
ステップＳ０６＿６に進み履歴を−１にする。

【００８６】次に、「変化」と連続回数による判定を行
い（ステップＳ０７）、その判定の結果に応じて次の４
つのステップに分岐する。すなわち、「変化」＝Ｃのと
きはステップＳ０８＿１に進み履歴を０にする。

【００８７】また、「変化」＝ＤのときはステップＳ０
８＿２に進み連続回数を＋１にする。

【００８８】また、「変化」≠ＤのときはステップＳ０
８＿３に進み連続回数を０にする。

【００８９】また、連続回数＞３０のときはステップＳ
０８＿４に進み連続回数を０、履歴を０にする。

【００９０】このようにして、スクロール窓上の指の動
きからスクロール方向を得ることができる。

【００９１】次に、本実施形態のマウスの位置指示装置
としての機能、スクロール情報を得る機能、およびその
スクロール情報に基づき原稿上の画像情報を読み取る機
能について説明する。

【００９２】なお、以下の説明では、原稿上の画像情報
をコード情報として読み取るように構成した例について
説明する。

【００９３】図７は、第１の実施形態のマウスのブロッ
ク図である。

【００９４】この図７に示された各構成要素のうち、一
点鎖線で囲んだＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇＵｎｉｔ）５１、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａ
ｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）ドライバ５２、ＣＣＤ（Ｃｈ
ａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）ドライバ５
３、アンプ５４，５５、Ａ／Ｄ(Ａｎａｌｏｇｔｏ
Ｄｉｇｉｔａｌ)コンバータ５６，５７、ＡＳＩＣ（Ａ
ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｅｄＩＣ）６
０などにより、図１に示した情報取得部３０が形成され
る。

【００９５】次に、このブロック図に示されたマウスの
動作について説明する。

【００９６】マウス筐体（図１参照）の上部に設けられ
たマウスボタン２，３が操作者の指で押下されると、そ
れに応じたクリック情報がＣＰＵ５１に入力される。

【００９７】ＣＰＵ５１は、ＵＳＢドライバ５２、ＵＳ
Ｂケーブル５９を介してコンピュータ本体９０との間で
情報をやりとりして、コード情報読取モード、すなわち
原稿上の画像情報をコード情報として読み取るモード、
および移動量検知モード、すなわちマウス本体の原稿上
の移動量を検知するモードのいずれか１つのモードに切
り換える。このモード切り換えに応じて、コード情報読
取用のＬＥＤ１４、移動量検知照明用のＬＥＤ２６、お
よびスクロール窓照明用のＬＥＤ１３が切り換えられ
る。

【００９８】また、２次元イメージセンサ１５および小
規模イメージセンサ２８に対して、それぞれ、アンプ５
４，５５およびＡ／Ｄコンバータ５６，５７が設けら
れ、ともに画像処理用のＡＳＩＣ６０に接続されてい
る。画像処理後の読取データはＡＳＩＣ６０からＣＰＵ
５１に送られ、また、コード情報読取モードと移動量検
知モードの切り換え信号は、ＣＰＵ５１からＡＳＩＣ６
０に送られる。

【００９９】次に、コード情報読取モードと移動量検知
モードの切換えについて説明する。

【０１００】コンピュータ本体９０の起動時から始まる
標準状態では、このマウスは、移動量検知モードに初期
設定されている。この移動量検知モードでは、照明とし
ては、移動量検知照明用のＬＥＤ２６が選択されて点灯
し、移動量検知用の小規模エリアイメージセンサ２８が
駆動され、マウス本体の移動量情報をＡＳＩＣ６０から
ＣＰＵ５１、ＵＳＢドライバ５２、ＵＳＢケーブル５９
を介して本体コンピュータ９０に送信する。

【０１０１】また、この移動量検知モードでは、スクロ
ール窓１１照明用の強指向性ＬＥＤ１３も点灯し、指の
動作を読み取りスクロール情報として検知し、その検知
結果を本体コンピュータ９０にＵＳＢドライバ５２、Ｕ
ＳＢケーブル５９を介して送信する。

【０１０２】コード情報読取モードへの切換えは、事前
にコード情報入力に対応するソフトウエアを立ち上げて
おき、次に示す操作により行われる。

【０１０３】図８は、第１の実施形態におけるコード情
報読取モードへの切換え操作用の画面を示す図である。

【０１０４】本体コンピュータ９０（図７参照）でコー
ド情報入力に対応するソフトウエアを立ち上げ、図８に
示す画面９１上のコード読取ボタン９２を左マウスボタ
ン２でクリックすることにより、コード情報読取モード
に移行することができる。コード情報を読み取った後
は、読み取られたコード情報の解読結果９３が画面に表
示される。

【０１０５】図９は、第１の実施形態におけるモードの
切換えによる状態遷移を示す図である。

【０１０６】図９に示すように、画面上のコード読取ボ
タン９２（図８参照）が左クリックされコード情報読取
モードに移行すると、移動量検知情報の本体コンピュー
タへの送信が停止されるとともに、移動量検知照明用の
ＬＥＤ２６（図７参照）は消灯される。このとき、移動
量検知用小規模イメージセンサ２８の駆動も停止され、
マウスボタン２，３のクリック情報のみがコンピュータ
本体９０に送信される。

【０１０７】次に、左マウスボタン２がクリックされた
時点で、マウスからコンピュータ本体９０にこのクリッ
ク情報が送られ、コンピュータ本体９０はこのクリック
情報を受けてマウス側にコード情報読取モードに移行す
る旨の信号を送信する。マウス側では、この情報を受け
て、コード情報読取用のＬＥＤ１４を点灯し、画像読取
用の２次元イメージセンサ１５を駆動する。そして１画
面分の画像情報をコンピュータ本体９０に送信した時点
で、この２次元イメージセンサ１５の駆動を停止し、コ
ード情報読取用のＬＥＤ１４を消灯するとともに、移動
量検知照明用のＬＥＤ２６を点灯し、移動量検知用の小
規模エリアイメージセンサ２８を駆動して移動量検知モ
ードに移行する。

【０１０８】一方、１画面分の画像情報の送信を受けた
コンピュータ本体９０では、画像読取窓１２（図１参
照）からの画像情報を、前述のスクロール情報に基づ
き、コード情報として解読し、その解読結果を画面上に
表示する。

【０１０９】次に、本実施形態で行われる画像情報の相
関処理演算について説明する。

【０１１０】移動量検知用イメージセンサ２８（図７参
照）により画像データは連続して２回読み取られる。読
み取られた画像データをそれぞれＤ１（ｉ，ｊ）および
Ｄ２（ｉ，ｊ）とする。ここで、ｉとｊは、デジタル画
像上の２次元位置座標を示すサフィックスである。

【０１１１】画像相関演算は次式により行われる。

【０１１２】

【数１】

【０１１３】上式のｍ，ｎを種々変化させてこの画像デ
ータの相関演算を行い、その中から最大値を探す。この
とき、最大値を与えるｍ，ｎが２画像間の移動量であ
る。

【０１１４】図１０は、第１の実施形態における画像相
関演算の処理結果の一例を示す図である。

【０１１５】図１０には説明を簡潔にするために、簡単
な一次元演算の結果を示す。

【０１１６】画像Ｄ１（ｉ）と画像Ｄ２（ｉ）とが共に
図１０（ａ）に示すような３０画素分のデータであった
として、２０画素分の窓で±４画素の相関演算を行った
結果を図１０（ｂ）に示す。この図から、互いの窓をず
らして相関演算を行った場合に、両者の波形が重なった
場合に相関演算値がピークを持つことがわかる。

【０１１７】ところでこのとき、マウスの速い動きまで
検知するために大きな移動量を検知しようとすると画像
相関演算の処理サイズを大きくせねばならない。しか
し、処理サイズを大きくしようとすると、処理サイズの
２乗に比例して演算回数が増えるので処理時間がかかり
すぎてしまう。

【０１１８】そこで、画像の取り込み周期を速くするこ
とによりマウスの大きい動きに対処できるようにすれ
ば、相関処理で大きな移動量を検知しなくてもよくなる
ので、相関処理を行う規模が小さくなり、短い演算所要
時間で済むことになる。例えば、毎秒１．５ｍの移動速
度まで検知しようとした場合は、通常のエリアイメージ
センサの取込周期である１／３０秒で取り込もうとする
と、±５０ｍｍ分の移動範囲のデータを採取する必要が
ある。

【０１１９】これは、読取解像度を１２ｄｏｔ／ｍｍと
すると、±６００画素範囲の読取りが必要となり、１２
×１２画素の窓で相関演算を行うとして、１２１２×１
２１２画素の大きなサイズのイメージセンサが必要とな
る上、相関演算に必要な乗算回数も、１２×１２×１２
００×１２００×３０＝毎秒約６０億回に達する。これ
は、１００ＭＨｚの演算速度で計算しても６０００個の
並列演算が必要な膨大な計算量に相当する。

【０１２０】しかし、取込み周期を毎秒１５００回まで
増加させると、±１ｍｍ分の移動範囲のみデータ採取を
すればいいので、読取解像度１２ｄｏｔ／ｍｍで、±１
２画素の範囲でよく、１２×１２画素の窓（１ｍｍ角）
で相関演算するとして、３６×３６画素（窓±１ｍｍ
分）の画像取込をすればよい。また、相関演算に必要な
乗算回数も、１２×１２×２４×２４×１５００＝毎秒
約１２０万回で済み、現実的な数字となる。

【０１２１】次に、上記の相関演算を行うための画像処
理ＡＳＩＣについて説明する。

【０１２２】図１１は、第１の実施形態に用いられる画
像処理ＡＳＩＣのブロック図である。

【０１２３】この画像処理用のＡＳＩＣ６０（図７参
照）は、コード情報読取用の２次元イメージセンサ１５
からの出力データと移動量検知用イメージセンサ２８か
らの出力データの入力切換スイッチ６１、予め用意して
ある画素感度ばらつきと照明むらを補正するための第１
および第２のシェーディングメモリ６３，６４を用いて
シェーディング補正回路６２によりシェーディング補正
を行う。この際、センサの切換えに応じて、シェーディ
ングメモリとしてどちらを使うかをスイッチ６５により
切り換える。コード情報読取モードの場合は、シェーデ
ィング補正済みの画像データをＣＰＵ５１に出力し、移
動量検知モードの場合は、シェーディング補正後のデー
タを相関演算計算部６８に送る。

【０１２４】この相関演算計算部６８には、画像メモリ
６７に記憶された１フレーム前の画像データ（１２×１
２画素分）も入力され、両者の相関演算処理により移動
量を求める。求められた移動量は、ＣＰＵ５１に出力さ
れる。また、スクロール検知を行うために、２次元イメ
ージセンサ１５の画素データのうちスクロール検知エリ
アの画素データのみを画素サンプルメモリ６９に取り込
む。

【０１２５】サンプリングする画素数は、１０画素（主
走査方向）×１画素（副走査方向）であり、この範囲を
加算処理部７０で加算する。この領域を、副走査方向に
１２画素とびに１０エリア取得する。これは、センシン
グ面換算で５ｍｍの領域に相当する。この１０エリア分
の情報をＣＰＵ５１に送付し、５エリアずつの２つのエ
リア毎に加算、２値化して、前述のフローによりスクロ
ール情報を得る。

【０１２６】こうして、２次元イメージセンサ１５を、
画像読取窓１２から画像情報を読み取る場合と、スクロ
ール窓１１から指の動作によるスクロール情報を得る場
合とに兼用するように構成したことにより、照明用のＬ
ＥＤなど、わずかな部品を追加するのみで、マウスにス
クロール検知機能を持たせることが可能となり、通常の
マウスの位置指示機能を損なうことなしに、また、装置
サイズを大型化させることなしに、コード情報の読取り
にも耐えられる高精度な原稿情報読取機能をマウス筐体
内部に搭載することができる。

【０１２７】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【０１２８】図１に示した第１の実施形態では、コード
情報読取用および移動量検知用としてそれぞれ光学系と
イメージセンサとを設けていたが、第２の実施形態では
以下に示す施策により、１つのイメージセンサで、スク
ロール情報検知用を含めた３つの機能を持たせることを
可能とし、光学系も１つにまとめた構成としている。

【０１２９】図１２は、第２の実施形態のマウスの概略
構成図である。

【０１３０】図１２に示すように、この第２の実施形態
のマウス１００は、第１の実施形態のマウス１同様、位
置指示装置としての機能、スクロール情報を得る機能、
コード情報などの画像情報を読み取る機能をすべて組み
込んだマウスであり、面２０上に載置され、手で把握さ
れての位置の移動操作と指でのクリック操作とにより、
表示画面と対応付けられた操作情報を出力するものであ
る。

【０１３１】位置指示装置としての機能に関しては、こ
のマウス１００が載置された面２０に向き合う下面１１
０ｂに設けられた、移動量検知窓を兼ねた画像読取窓１
１２と、画像読取窓１１２が原稿上の所望領域にあてが
われるようにこのマウス１００を置いたときの画像読取
窓１１２の内側から原稿２１上の直径４ｍｍ程度の所望
領域を照射する移動量検知用の照明光源である強指向性
ＬＥＤ１２６と、所望領域から反射された光を検知する
イメージセンサを兼ねたＣＭＯＳイメージセンサ１１５
と、所望領域から反射された光をＣＭＯＳイメージセン
サ１１５上に結像させる結像レンズ１２２と、筐体１１
０の上部１１０ａに設けられた、操作者の指で押下され
たときにクリック情報を出力する左右２つのマウスボタ
ン１０２，１０３とが備えられている。

【０１３２】このように、第２の実施形態のマウス１０
０の構成は第１の実施形態のマウス１と類似している
が、第１の実施形態のマウス１との相違点は、移動量検
知用の光学系を省略したことと、移動量検知用の強指向
性ＬＥＤの位置を、画像読取窓１１２のうちの所定の領
域を照明する位置に変えたことと、移動量検知用のイメ
ージセンサを省略して画像情報読取用およびスクロール
検知用のＣＭＯＳイメージセンサ１１５に、移動量検知
用の機能をも担わせたことである。

【０１３３】そして、この第２の実施形態のマウス１０
０では、画像読取窓１１２の部分を２つの原稿照明用の
赤色のＬＥＤランプ１１４と移動量検知用の照明光源で
ある強指向性ＬＥＤ１２６とで照明し、その情報をダイ
クロミラー１１９を介して、結像レンズ１２２によりＣ
ＭＯＳイメージセンサ１１５に結像させている。

【０１３４】また、スクロール窓１１１は、第１の実施
形態におけるスクロール窓１１と同様、Ｇ色の強指向性
ＬＥＤ１１３で照明し、照明された範囲の結像光束は、
ダイクロミラー１１９を透過し結像レンズ１２２により
ＣＭＯＳイメージセンサ１１５に結像する。

【０１３５】コード情報読取モードでは、原稿照明用の
ＬＥＤランプ１１４のみを点灯し、移動量検知モードで
は、移動量検知用の強指向性ＬＥＤ１２６とスクロール
検知用の強指向性ＬＥＤ１１３とを点灯する。ここで、
原稿照明用のＬＥＤランプ１１４は、２１ｍｍ×２８ｍ
ｍサイズのエリア全体を照明し、移動量検知用の強指向
性ＬＥＤ１２６は、直径４ｍｍ程度の小領域を照明す
る。ＣＭＯＳイメージセンサは、第１の実施形態に用い
られているＣＣＤアレイからなる２次元イメージセンサ
１５（図１参照）とは異なり、マトリックス状に配列さ
れた画素をＸＹ座標でアドレシングすることによりラン
ダムに読み出すことができるので、画像読取範囲のうち
の限られた範囲のみを、高いフレームレートで読み出す
ことが可能である。

【０１３６】図１３は、第２の実施形態におけるＣＭＯ
Ｓイメージセンサの画像読取範囲を示す図である。

【０１３７】図１３に示すように、ＣＭＯＳイメージセ
ンサの画像読取範囲１４０のうちの一部分に、移動量検
知領域１４１およびスクロールセンシング領域１４２が
設定されている。移動量検知領域１４１を画像読取範囲
１４０の端部に設けているのは、強指向性ＬＥＤ１２６
で移動量検知領域１４１を照明するに際して、読取窓の
端部を照明する方が照明しやすいためである。また、画
像読取範囲１４０の隅に位置しているのは、光量の強い
移動量検知用の強指向性ＬＥＤ１２６の光が、スクロー
ルセンシング領域１４２に漏れ込まないよう、図１４に
示すように、斜め方向に照明するためである。

【０１３８】図１４は、第２の実施形態における移動量
検知用の強指向性ＬＥＤの照明方向を示す図である。

【０１３９】図１４に示すように、移動量検知用の強指
向性ＬＥＤ１２６は、ＣＭＯＳイメージセンサの画像読
取範囲１４０のうちの隅の部分に設定された移動量検知
領域１４１に向けて斜め方向から照明している。

【０１４０】一方、スクロールセンシング領域１４２
は、図１３に示すように、画像読取範囲１４０中の下部
中央に設けられている。

【０１４１】図１５は、第２の実施形態のマウスのブロ
ック図である。

【０１４２】マウス筐体の上部に設けられたマウスボタ
ン１０２，１０３が操作者の指で押下されると、それに
応じたクリック情報がＣＰＵ１５１に入力される。この
クリック情報は、右ボタンクリックまたは左ボタンクリ
ックなどの信号として、ＵＳＢドライバ１５２、ＵＳＢ
ケーブル１５９を介して本体コンピュータ９０に送られ
る。本体コンピュータ９０のアプリケーション側で、こ
のマウスクリック信号とその時に選択されている動作モ
ードに基づき、コード情報読取指令をマウス側に送り返
す。

【０１４３】動作モードがコード情報読取モードに設定
されている場合は、マウス側では、コード情報読取指令
をトリガーとして、コード情報読取用ＬＥＤ１１４を点
灯するとともに、ＣＭＯＳイメージセンサ１１５に、垂
直同期信号、水平同期信号などの信号を送る。

【０１４４】ＣＭＯＳイメージセンサ１１５は、その垂
直同期信号、水平同期信号などの信号を使ってセンサの
各素子を駆動させ、その出力を内蔵のアンプおよびＡ／
Ｄコンバータによりデジタル信号として画像処理ＡＳＩ
Ｃ１５３に出力する。画像処理ＡＳＩＣ１５３の処理結
果は、ＣＰＵ１５１内のメモリにバッファリングされた
後、ＵＳＢドライバ１５２、ＵＳＢケーブル１５９を介
して、コンピュータ本体９０に送出された後、マウスは
移動量検知モードに戻る。

【０１４５】一方、マウスがコード情報読取モードに入
っていない場合は、ＣＭＯＳイメージセンサ１１５内部
のタイミングジェネレータのモードを変更し、移動量検
知用の限定された画素を読み出すとともに、画像処理Ａ
ＳＩＣ１５３内で、第１の実施形態と同様の処理を行っ
て移動量を検知し、その結果をＣＰＵ１５１に送出す
る。また、移動量検知モードに入った場合は、スクロー
ル窓照明用のＬＥＤ１１３も点灯される。

【０１４６】このように、１つのＣＭＯＳイメージセン
サを、標準的な画像読取仕様で使用するコード情報読取
モードと、限定された領域の画素のみを高速に読み出す
移動量検知モードとの双方の動作モードとで切り換えて
使用するようにマウスを構成したことにより、１つのイ
メージセンサに画像読取、移動量検知、スクロール量検
知の３つの機能を兼用させることが可能となるととも
に、第１の実施形態では必要であった移動量検知窓２５
（図１参照）を、画像読取窓１１２と兼用させることが
でき、装置コストおよび装置小型化の両面で大きいメリ
ットを得ることができる。

【０１４７】また、ＣＭＯＳイメージセンサのタイミン
グジェネレータ部分はデジタル構成になっており、アナ
ログ部分であるイメージセンサ撮像部分に手を加えるこ
となしにセミカスタムで仕様を変更しやすくすることが
できる。

【０１４８】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。

【０１４９】第１および第２の実施形態では、モノクロ
のコード情報を読み取るマウスの例について説明した
が、カラーのコード情報を読み取るように構成すること
も可能である。この場合の構成は、第１および第２の実
施形態では単色であったコード情報読取用ＬＥＤを、
赤、緑、および青の３色分設け、画像フレーム毎に切り
換えて使用する。その際のタイミングチャートを次に示
す。

【０１５０】図１６は、第３の実施形態におけるカラー
コード情報読取の際のタイミングチャートである。

【０１５１】ここでは、カラーコード情報読取用のセン
サとしてＣＭＯＳイメージセンサを使用している。ＣＭ
ＯＳイメージセンサの場合、水平行単位で読み出しを行
う関係で、露光期間位相が各行で異なる。そのため、読
出しの最初の行と最後の行とで、露光期間がほとんど１
フレーム分異なってしまうので、図１６に示すように、
赤、緑、および青の各色毎に点灯期間を２フレーム分設
けて、２フレーム目に対応する点灯期間のＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｇ（青）の各出力をそれぞれの読取イメージと
してＣＭＯＳイメージセンサで読み出すようにしてい
る。

【０１５２】図１７は、第３の実施形態のマウスの概略
構成図である。

【０１５３】図１７に示すように、この第３の実施形態
のマウス２００は、第１および第２の実施形態のマウス
同様、位置指示装置としての機能、スクロール情報を得
る機能、さらにそのスクロール情報に基づいて画像情報
を読み取る機能をすべて組み込んだマウスであるが、カ
ラーコード情報を読み取ることのできるように構成した
点が異なっている。

【０１５４】以下に、第２の実施形態のマウス（図１２
参照）との相違点について説明する。

【０１５５】この第３の実施形態のマウス２００では、
コード情報読取用ＬＥＤ２１４を、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｇ（青）の３色分設け順次切り換えながら点灯
するように構成している。

【０１５６】また、第３の実施形態では、第１および第
２の実施形態におけるダイクロミラー１１９の代わり
に、ハーフミラー２１９を光路合成手段として使用して
おり、それに対応してスクロール窓照明用のＬＥＤ２１
３には赤のＬＥＤを使用している。

【０１５７】以上のように構成したことにより、フルカ
ラー画像情報を読み取る関係上ダイクロミラーを使えな
い場合においても、ハーフミラーを用いることによって
光路合成を行うことができ、位置指示装置としての機
能、スクロール情報を得る機能、さらにそのスクロール
情報に基づいて画像情報を読み取る機能をすべて組み込
んだマウスを実現することができる。

【０１５８】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。

【０１５９】第２の実施形態のマウスでは、１つのＣＭ
ＯＳイメージセンサチップ内の１つの撮像エリアを画像
読取、スクロール検知、移動量情報検知の３つの用途に
兼用しているが、このようにする代わりに、１つのチッ
プ内に複数の撮像エリアを形成しそれぞれ別の用途に用
いることが可能である。この場合には、複数の撮像エリ
アでそれぞれ別の用途に適した画素密度に設定すること
ができるという利点がある。

【０１６０】図１８は、第４の実施形態に用いられるイ
メージセンサの画素構成を示す図である。

【０１６１】図１８に示すように、例えば、画像読取範
囲２４０は、原稿面換算で２４ｄｏｔ／ｍｍとし、移動
量検知領域２４１およびスクロールセンシング領域２４
２は原稿面換算で１２ｄｏｔ／ｍｍなどとしてもよい。

【０１６２】イメージセンサの画素から読み出した後の
処理は、第１の実施形態と同様である。また、このよう
な特殊な構成のセンサを作製するには、カスタム化が比
較的容易なＣＭＯＳタイプのイメージセンサの方が有利
である。

【０１６３】図１９は、第４の実施形態のマウスの概略
構成図である。

【０１６４】この第４の実施形態のマウス３００は、第
２の実施形態のマウス１００同様、位置指示装置として
の機能、スクロール情報を得る機能、および画像情報を
読み取る機能をすべて組み込んだマウスであり、面２０
上に載置され、手で把握されての位置の移動操作と指で
のクリック操作とにより、表示画面と対応付けられた操
作情報を出力するものである。

【０１６５】この第４の実施形態のマウス３００の第２
の実施形態のマウス１００との相違点は、移動量検知窓
３２５を画像読取窓３１２に隣接した位置に設け、移動
量検知窓３２５の部分を強指向性ＬＥＤ３２６で照明
し、移動量検知窓３２５と画像読取窓３１２に共通の結
像レンズ３１９により共通のＣＭＯＳイメージセンサ３
１５に結像させている点である。

【０１６６】この構成では、原稿面の被読取エリアが若
干大きくなる欠点はあるものの、センサ自体は、従来か
らあるチップをそのまま同じチップ上に焼き付ければよ
く、また、駆動条件が単純となる点で第２の実施形態に
比べて有利である。

【０１６７】なお、上記の各実施形態の説明において
は、スクロール窓の上にあてがった指を画面の上下方向
にスクロールさせる場合について説明したが、本発明の
マウスでは、左右方向のスクロール情報を得るように構
成することもできる。

【０１６８】例えば、図６のフローにあるセンシング領
域中の２つの領域を上下に分割するだけでなく左右にも
分割すれば、スクロール窓１１（図１参照）にあてがわ
れた指の、縦方向および横方向双方の動きを検出するこ
とにより縦方向のスクロール情報と横方向のスクロール
情報との双方を得ることができる。このようにすること
により、大きな画像のうちの一部分を選択して見る場合
や、デジタル地図情報のうちの表示部分を変えていく場
合には、こうした上下左右のスクロールができることは
有効である。

【０１６９】また、指位置の検知について、上記の各実
施形態では、スクロール窓上の指の有無による明暗境界
を検知してスクロール情報を得ているが、イメージセン
サを使用するという範囲では、上記方法に限らず、例え
ば、スクロール窓にあてがわれた指のテクスチュア、す
なわち指紋情報をとらえ、そのテクスチュアの動きによ
りスクロール情報を得るようにしてもよい。

【０１７０】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。

【０１７１】従来のマウスにおけるスクロール方式で
は、スクロールホイール自体を指で押下してクリックす
ることを、機能ボタンの１つに割り付けているものがあ
るが、本発明のマウスにおいても、情報取得部が、スク
ロール窓にあてがわれた指の、所定時間、例えば数秒間
を越える静止を検出することにより、上記の機能ボタン
の役割に割り付けるように構成することができる。

【０１７２】図２０は、第５の実施形態における本発明
のマウスにスクロールホイールクリック機能を付加した
フローチャートである。

【０１７３】図２０に示すように、このフローチャート
の前半部分は、図６に示したフローチャートの前半部分
と同様であり、ステップＳ０７以降の部分のみが相違し
ているので、その相違部分について以下に説明する。

【０１７４】ステップＳ０７における「変化」と連続回
数による判定の結果に応じて次の５つのステップに分岐
する。すなわち、「変化」＝ＣのときはステップＳ０９
＿１に進み履歴を０にする。

【０１７５】また、「変化」＝ＤのときはステップＳ０
９＿２に進み連続回数を＋１にする。

【０１７６】また、「変化」≠ＤのときはステップＳ０
９＿３に進み連続回数を０にする。

【０１７７】また、連続回数＞３０で、かつ状態がの
場合はステップＳ０９＿４に進み履歴を０にする。

【０１７８】また、連続回数＞３０で、かつ状態がで
ない場合はステップＳ０９＿５に進みクリック判定を行
うとともに、履歴を０にする。

【０１７９】このようにすることにより、スクロールホ
イールの設けられていないマウスにクリック機能を付加
することができる。

【０１８０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のマウス
によれば、指の先端部分があてがわれる位置に設けられ
た読取窓と、読取窓の内側から読取窓にあてがわれた指
を照明する照明光源と、読取窓にあてがわれた指からの
反射光を受光する光センサと、光センサで得られた受光
信号に基づき指の動きを検出することによりスクロール
情報を得る情報取得部とを備えたことにより、スクロー
ル機能を備えた小型のマウスを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のマウスの概略構成図である。

【図２】第１の実施形態のマウス各部の分光特性を示す
図である。

【図３】第１の実施形態におけるスクロール窓を覆う指
の動きが検出される様子を示す図である。

【図４】第１の実施形態における指の動作による反射光
の光束の変化状況を示す図である。

【図５】第１の実施形態における指の位置による２次元
イメージセンサへの投影状況を示す図である。

【図６】第１の実施形態において画像読取データからス
クロール指示情報を検知するフローチャートである。

【図７】第１の実施形態のマウスのブロック図である。

【図８】第１の実施形態におけるコード情報読取モード
への切換え操作用の画面を示す図である。

【図９】第１の実施形態におけるモードの切換えによる
状態遷移を示す図である。

【図１０】第１の実施形態における画像相関演算の処理
結果の一例を示す図である。

【図１１】第１の実施形態に用いられる画像処理ＡＳＩ
Ｃのブロック図である。

【図１２】第２の実施形態のマウスの概略構成図であ
る。

【図１３】第２の実施形態におけるＣＭＯＳイメージセ
ンサの画像読取範囲を示す図である。

【図１４】第２の実施形態における移動量検知用の強指
向性ＬＥＤの照明方向を示す図である。

【図１５】第２の実施形態のマウスのブロック図であ
る。

【図１６】第３の実施形態におけるカラーコード情報読
取の際のタイミングチャートである。

【図１７】第３の実施形態のマウスの概略構成図であ
る。

【図１８】第４の実施形態に用いられるイメージセンサ
の画素構成を示す図である。

【図１９】第４の実施形態のマウスの概略構成図であ
る。

【図２０】第５の実施形態における本発明のマウスにス
クロールホイールクリック機能を付加したフローチャー
トである。

【図２１】従来のマウスに組込まれたスクロール量検知
部の一例を示す図である。

【符号の説明】

１マウス２左マウスボタン３右マウスボタン１０筐体１０ａ上部１０ｂ下面１１スクロール窓１２画像読取窓１３強指向性ＬＥＤ１４ＬＥＤランプ１５２次元イメージセンサ１５ａスクロール検知エリア１５ｂ画素領域１６，１７反射光（光路）１８光路１９ダイクロミラー２０面２１原稿２３フィルタ２４指２４ａ、２４ｂ像２５移動量検知窓２６強指向性ＬＥＤ２７結像レンズ２８小規模イメージセンサ３０情報取得部５１ＣＰＵ５２ＵＳＢドライバ５３ＣＣＤドライバ５４，５５アンプ５６，５７Ａ／Ｄコンバータ５９ＵＳＢケーブル６０ＡＳＩＣ６１入力切換スイッチ６２シェーディング補正回路６３，６４シェーディングメモリ６５スイッチ６７画像メモリ６８相関演算計算部６９画素サンプルメモリ９０コンピュータ本体９１画面９２コード読取ボタン９３解読結果１００マウス１１０ａ上部１１０ｂ下面１１１スクロール窓１１２画像読取窓１１３強指向性ＬＥＤ１１４ＬＥＤランプ１１５ＣＭＯＳイメージセンサ１１９ダイクロミラー１２２結像レンズ１２６強指向性ＬＥＤ１４０画像読取範囲１４１移動量検知領域１４２スクロールセンシング領域１５１ＣＰＵ１５２ＵＳＢドライバ１５３ＡＳＩＣ１５９ＵＳＢケーブル２００マウス２１３ＬＥＤ２１４コード情報読取用ＬＥＤ２１９ハーフミラー２４０画像読取範囲２４１移動量検知領域２４２スクロールセンシング領域３００マウス３１２画像読取窓３１５ＣＭＯＳイメージセンサ３１９結像レンズ３２５移動量検知窓３２６強指向性ＬＥＤ４０１ホイール４０２回転軸４０３軸受け４０４矢羽根車４０５フォトインターラプタ４０６アクチュエータ４０７歯車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】手で把握されての位置の移動操作と指で
のクリック操作とにより、表示画面と対応付けられた操
作情報を出力するマウスにおいて、いずれかの指の先端部分が開放自在にあてがわれる位置
に設けられた第１の読取窓と、前記第１の読取窓の内側から該第１の読取窓にあてがわ
れた指を照明する第１の照明光源と、前記第１の読取窓にあてがわれた指からの反射光を受光
する光センサと、前記光センサで得られた受光信号に基づき前記指の動き
を検出することによりスクロール情報を得る情報取得部
とを備えたことを特徴とするマウス。
【請求項２】前記情報取得部は、前記第１の読取窓を
複数の領域に分けたときの各領域の明暗をとらえ、該各
領域の明暗の変化によりスクロール情報を得るものであ
ることを特徴とする請求項１記載のマウス。
【請求項３】前記情報取得部は、前記第１の読取窓に
あてがわれた指のテクスチュアをとらえ、該テクスチュ
アの動きによりスクロール情報を得るものであることを
特徴とする請求項１記載のマウス。
【請求項４】前記情報取得部は、前記第１の読取窓に
あてがわれた指の、縦方向および横方向双方の動きを検
出することにより縦方向のスクロール情報と横方向のス
クロール情報との双方を得るものであることを特徴とす
る請求項１記載のマウス。
【請求項５】前記情報取得部は、前記第１の読取窓に
あてがわれた指の動きを検出するとともに、該第１の読
取窓にあてがわれた指の、所定時間を越える静止を検出
するものであることを特徴とする請求項２記載のマウ
ス。
【請求項６】前記光センサが２次元イメージセンサで
あって、このマウスが載置された面に向き合う下面に設けられた
第２の読取窓と、前記第２の読取窓が原稿上の所望領域にあてがわれるよ
うにこのマウスを置いたときの該第２の読取窓内側から
該所望領域を照射する第２の照明光源とを備え、前記２次元イメージセンサは、前記第１の読取窓にあて
がわれた指からの第１の反射光の受光と、前記第２の読
取窓が原稿上の所望領域にあてがわれたときの該所望領
域からの第２の反射光の受光との双方を担うものであっ
て、前記情報取得部が、前記２次元イメージセンサで得られ
た前記第１の反射光の受光により得られた第１の受光信
号に基づいて、前記指の動きを検出してスクロール情報
を得る機能と、前記２次元イメージセンサで得られた前
記第２の反射光の受光により得られた第２の受光信号に
基づいて、所望領域の情報を読み取る機能とを兼ねたも
のであることを特徴とする請求項１記載のマウス。
【請求項７】前記第１の読取窓にあてがわれた指から
の反射光が前記光センサに向かう第１の光路と、前記第
２の読取窓にあてがわれた原稿上の所望領域からの反射
光が前記光センサに向かう第２の光路とを途中で１つの
光路に合成する光路合成手段を有することを特徴とする
請求項１記載のマウス。
【請求項８】前記第１の照明光源と前記第２の照明光
源は、相互に異なる波長の光を発する光源であって、前
記光路合成手段が、これら相互に異なる波長の光の光路
を合成する２色性ミラーであることを特徴とする請求項
７記載のマウス。