JP2007115231A - 光学式ポインティング位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カーソルを精度良く位置決めできるだけでなく、より操作性に優れ、使い勝手の良い光学式ポインティング位置決め装置を提供する。
【解決手段】光学式ポインティング位置決め装置は、筐体、弾性透光板、可動屈折体、可動センサ、光源およびアクチュエータを含む。弾性透光板は開口をふさぐように筐体に連結する。可動屈折体は弾性透光板下方に位置するように筐体内に配置される。可動センサは可動屈折体下方に配置される。光源は可動屈折体に隣接して配される。光源から発せられた光線が弾性透光板上方に位置する物体Ｔの像を可動センサへ反射させると、可動センサは物体Ｔの反射像の変化に基づいて対応するポインティング信号を出力する。アクチュエータは可動センサの下方に配置されており、物体Ｔにより力が加えられて可動屈折体および可動センサが移動し、可動センサの押圧を受けたときに動作信号を出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は光学式ポインティング位置決め装置に関し、特に操作性に優れ、使い勝手の良い光学式ポインティング位置決め装置に関するものである。

総体的に見て光学式マウスの技術は既に成熟の域にあるといえ、現在では、初期の有線光学式マウスからワイヤレス光学式マウスまで発展するに至った。光学式マウスは主にコンピュータ画面上のカーソル移動および関連する動作を制御するものであり、粗さのある平坦な表面上に光線を投射してから、反射されてくる光線を内設された可動センサが受け取って、光学式マウスの移動方向と距離を判断する、というのがそのオペレーションの概ねの原理である。

しかし従来の光学式マウスにはいくつかの欠点が有る。先ず、従来の光学式マウスは、粗さのある平坦な表面上を移動させない限り感知を行うことができない、換言すると、滑らかで平坦な表面上を移動させても感知を行うことはできないという点である。次に、その形状的な制約により、従来の光学式マウスを長時間使用すると、手首に負担がかかり炎症を起こし易くなるという点である。

上述した問題を克服するため、図１および図２に示されるごとくの特許文献１に開示された光学式マウス１は、従来の光学式マウスの可動センサを反対側から使用する構成とされている。つまり、使用者の親指を粗さのある平坦な表面の代わりとして用いるように構成されたものであり、これによると、使用者はその親指を透光板１０上で移動させることによってコンピュータ画面上のカーソルの移動を制御できるようになっている。しかし、この光学式マウス１には、カーソルが移動して位置決めをする度に、親指を透光板１０の外へ動かし、その後で選択等の機能を実行するべく光学式マウス１のボタン２１および２２を押下する必要があるが、このときに、親指を動かす動作がカーソルを再び移動させ、位置決めされたカーソルをずらせてしまうことがあるという使用上の不具合がある。
台湾特許第２５７４８３号明細書

上述に鑑みて、本発明の目的は、精度良くカーソルを位置決めできるだけでなく、より操作性に優れ、使い勝手の良い光学式ポインティング位置決め装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は主に以下のような特徴を備える。つまり、本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置は、開口を有する筐体と、前記開口をふさぐようにして前記筐体に連結される弾性透光板と、前記弾性透光板の下方に位置するように前記筐体内に配置される可動屈折体と、前記開口に対向するように前記可動屈折体の下方に配置される可動センサと、前記可動屈折体に隣接するように前記筐体内に配置される光源と、前記可動センサの下方に位置するように前記筐体内に配置されるアクチュエータと、を含み、前記光源により発せられた光線が前記可動屈折体で屈折して前記弾性透光板に至ると、前記弾性透光板上方に位置する物体の像が前記可動センサへと反射され、該物体の反射像の変化に基づいて前記可動センサは対応するポインティング信号を出力し、前記アクチュエータは、前記弾性透光板上方に位置する物体によって力が加えられて前記可動屈折体および前記可動センサが移動したときに、前記可動センサの押圧を受けて動作信号を出力するように構成される。

前記筐体内にそれぞれ配置される第１の回路板、第２の回路板および少なくとも１つの弾性部材をさらに含み、前記第１の回路板は前記第２の回路板の上方に配置され、前記第２の回路板は前記筐体内に固定され、前記弾性部材は、前記第１の回路板と前記第２の回路板との間でこれらと接続しており、前記可動屈折体および前記可動センサが前記第１の回路板と接続し、前記アクチュエータが前記第２の回路板と接続していることが好ましい。

前記光源が前記第１の回路板または前記第２の回路板と接続していることが好ましい。

前記弾性部材がバネであることが好ましい。

前記開口と前記可動センサとに対向するように前記可動屈折体内に配置される集束レンズをさらに含むことが好ましい。

前記アクチュエータがマイクロスイッチ、ボタン式スイッチまたはメンブレンスイッチであることが好ましい。

本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置は、操作性に優れるという長所を備える他、可動センサの誤検出の発生を回避することもでき、さらに、ボタンの設置を省くことができるため、製造の複雑度を低減させ、ひいては製造コスト削減も可能となる。また、本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置は、人間工学に基づいた任意の形状に変化させることができる。

上述した本発明の目的、特徴および長所がより明らかとなるよう、添付の図面と対応させながら好ましい実施形態を挙げて以下詳細に説明する。

図３を参照する。本実施形態による光学式ポインティング位置決め装置１００は主に、筐体１１０、弾性透光板１２０、可動屈折体１３０、可動センサ１４０、光源１５０、アクチュエータ１６０、第１の回路板１７０、第２の回路板１８０、２つの弾性部材１９０、および集束レンズ１９５を含んでなる。

図３に示されるように、筐体１１０は開口１１１を備えている。弾性透光板１２０は、開口１１１をふさぐように筐体１１０に連結している。

第１の回路板１７０、第２の回路板１８０および２つの弾性部材１９０は、いずれも筐体１１０内に配置される。詳細には、第１の回路板１７０は第２の回路板１８０上方に設けられ、第２の回路板１８０は筐体１１０内に固定され、２つの弾性部材１９０は第１の回路板１７０と第２の回路板１８０との間でこれらとそれぞれ接続している。このような構成より、第１の回路板１７０は、第２の回路板１８０に対し上下移動可能となる。また、本実施形態では、２つの弾性部材１９０にバネを用いることができる。

可動屈折体１３０は、弾性透光板１２０下方に位置するように筐体１１０内に配置される。詳細には、可動屈折体１３０は第１の回路板１７０に接続しているため、筐体１１０内において上下移動可能となっている。

可動センサ１４０は、開口１１１に対向するように可動屈折体１３０の下方に配置される。詳細には、可動センサ１４０も第１の回路板１７０に接続しているため、筐体１１０内において上下移動可能となっている。

光源１５０は、可動屈折体１３０に隣接するように筐体１１０内に配置される。ここで注目すべきなのは、光源１５０は、第１の回路板１７０または第２の回路板１８０のいずれに接続させてもよいという点である。光源１５０を第１の回路板１７０に接続させた場合、光源１５０は第１の回路板１７０の動きに伴って上下移動できるようになり、一方、光源１５０を第２の回路板１８０に接続させた場合は、光源１５０は筐体１１０内にて固定される。本実施形態では、光源１５０は第１の回路板１７０に接続され、また光源１５０には発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用している。

アクチュエータ１６０は、可動センサ１４０の下方に位置するように筐体１１０内に配置される。詳細には、アクチュエータ１６０は、第２の回路板１８０に接続している。アクチュエータ１６０には、マイクロスイッチ、ボタン式スイッチまたはメンブレンスイッチのうちいずれかの構造を採用することができる。本実施形態では、アクチュエータ１６０にマイクロスイッチの構造を採用して説明する。

集束レンズ１９５は、筐体１１０の開口１１１と可動センサ１４０とに対向するように可動屈折体１３０内に配置される。

上述のように、光学式ポインティング位置決め装置１００は、コンピュータ、リモートコントローラ、携帯電話、およびＰＤＡ等の装置に適用されて、画面上のカーソル移動と機能選択を実行するために用いられるものである。使用者の親指（物体）Ｔが光学式ポインティング位置決め装置１００の弾性透光板１２０上方にくると、光源１５０により発せられた光源が先ず可動屈折体１３０で屈折してから弾性透光板１２０へ送られると、弾性透光板１２０上に位置している親指Ｔの像が可動センサ１４０へと反射され、可動センサ１４０はそれを受ける。続いて、可動センサ１４０は、親指Ｔの反射像の変化に基づいて親指Ｔの移動方向および距離を判断してから、対応するポインティング信号をコンピュータ、リモートコントローラ、携帯電話またはＰＤＡへ出力して、画面上の対応するカーソルを移動させる。そして、画面上でカーソルが位置決めされたあとに機能選択を実行しようとする場合、使用者は親指Ｔで弾性透光板１２０を直接押せばよく、これにより、筐体１１０に連結された弾性透光板１２０が弾性変形して、第１の回路板１７０に接続する可動屈折体１３０および可動センサ１４０を下方に移動させ、弾性部材１９０は圧縮する。最後に、下方に移動した可動センサ１４０がアクチュエータ１６０を押圧すると、アクチュエータ１６０は対応する動作信号をコンピュータ、リモートコントローラ、携帯電話またはＰＤＡへ出力して、選択操作が実行される。選択操作が完了したら、親指Ｔに入れた力を少し緩めれば、第１の回路板１７０、可動屈折体１３０および可動センサ１４０は、弾性部材１９０の弾性復帰力によって上方に移動し、元の位置に戻ることとなる。

以上述べたように、本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置は、操作性に優れるという長所を備える他、可動センサの誤検出の発生を回避することもできる。さらに、本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置では、ボタンの設置を省くことができるため、製造の複雑度を低減させ、ひいては製造コスト削減も可能となる。また、本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置は、人間工学に基づいた任意の形状に変更可能である。

以上、好適な実施例を挙げて説明したが、これらは本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいて、変更および修飾を加えることができる。よって本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。

公知の光学式マウスの立体説明図である。 図１の公知の光学式マウスの操作状態説明図である。 本発明に係る光学式ポインティング位置決め装置の局部断面図である。

符号の説明

１００ 光学式ポインティング位置決め装置
１１０ 筐体
１１１ 開口
１２０ 弾性透光板
１３０ 可動屈折体
１４０ 可動センサ
１５０ 光源
１６０ アクチュエータ
１７０ 第１の回路板
１８０ 第２の回路板
１９０ 弾性部材
１９５ 集束レンズ
Ｔ 親指（物体）

Claims (9)

1. 開口を有する筐体と、
   前記開口をふさぐようにして前記筐体に連結される弾性透光板と、
   前記弾性透光板の下方に位置するように前記筐体内に配置される可動屈折体と、
   前記開口に対向するように前記可動屈折体の下方に配置される可動センサと、
   前記可動屈折体に隣接するように前記筐体内に配置される光源と、
   前記可動センサの下方に位置するように前記筐体内に配置されるアクチュエータと、を含み、
   前記光源により発せられた光線が前記可動屈折体で屈折して前記弾性透光板に至ると、前記弾性透光板上方に位置する物体の像が前記可動センサへと反射され、該物体の反射像の変化に基づいて前記可動センサは対応するポインティング信号を出力し、
   前記アクチュエータは、前記弾性透光板上方に位置する物体によって力が加えられて前記可動屈折体および前記可動センサが移動したときに、前記可動センサの押圧を受けて動作信号を出力する、光学式ポインティング位置決め装置。
2. 前記筐体内にそれぞれ配置される第１の回路板、第２の回路板および少なくとも１つの弾性部材をさらに含み、前記第１の回路板は前記第２の回路板の上方に配置され、前記第２の回路板は前記筐体内に固定され、前記弾性部材は、前記第１の回路板と前記第２の回路板との間でこれらと接続しており、前記可動屈折体および前記可動センサが前記第１の回路板と接続し、前記アクチュエータが前記第２の回路板と接続している、請求項１記載の光学式ポインティング位置決め装置。
3. 前記光源が前記第１の回路板と接続している請求項２記載の光学式ポインティング位置決め装置。
4. 前記光源が前記第２の回路板と接続している請求項２記載の光学式ポインティング位置決め装置。
5. 前記弾性部材がバネである請求項２記載の光学式ポインティング位置決め装置。
6. 前記開口と前記可動センサとに対向するように前記可動屈折体内に配置される集束レンズをさらに含む請求項１記載の光学式ポインティング位置決め装置。
7. 前記アクチュエータにはマイクロスイッチが含まれる請求項１記載の光学式ポインティング位置決め装置。
8. 前記アクチュエータにはボタン式スイッチが含まれる請求項１記載の光学式ポインティング位置決め装置。
9. 前記アクチュエータにはメンブレンスイッチが含まれる請求項１記載の光学式ポインティング位置決め装置。
   

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