JP3351388B2 - ポインティングデバイス及び出力データ処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パッド上の位置情
報変化を読み取って対応する信号をコンピュータ等に入
力するポインティングデバイスに関し、特にいわゆるマ
ウス形態のまた位置情報を光学的に読み取るポインティ
ングデバイスの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコン等のディスプレイ上に表示され
るカーソルと連動させて、パソコン等に位置指示や命令
操作等を伝えるポインティングデバイスとして操作者に
より一般にはパッド上で操作されてその意思を伝えるた
めの入力機器としてマウスがひろく用いられている。

【０００３】マウスには、位置検出には球体のころがり
をこれに接触させたロータリエンコーダで電気信号に変
換するようにした機械的な機構を用いたものもあるが、
微細格子等の所定幾何学模様を表面に描いたパッド上を
送受光部を有した電子回路を含むマウス本体を送光しな
がら移動させパッド上からの反射光の変化を基にして移
動を検出する光学マウスも知られている。

【０００４】後者の例は、例えば特開平４−６２６２４
号公報にも開示されている。マウス小型化の要請および
操作性向上のために、マウス機能をペン形状のケースに
組み込んだペン型マウスも良く知られており、このペン
型マウスにも光学式の位置検出機構を用いることができ
る。

【０００５】図８の各図は、上記特開平４−６２６２４
号公報に開示されているマウスの一例を示す図であって
該公報に付された図面（第２図乃至第４図）に準じてい
る（図中の符号の数字は夫々１００を加算して対応付け
てある）。図８(a) の概略構成図において、光学式マウ
ス１２４のケース１２６内には、発光源１０１と、この
発光源からの射出光Ｐがパッド１０４にて反射された反
射光Ｑを検出する検出器１０３と、上記反射光Ｑの光路
上に配置された複数本の光ファイバーからなる光ファイ
バー群１０２とが配置されており、パッド１０４からの
反射光Ｑは、上記光ファイバー群１０２に入射し、検出
器１０３に導かれる。

【０００６】この検出器１０３には、ホストコンピュー
タ１２５内に設けられた信号処理回路１０５が接続され
ている。信号処理回路１０５は、演算回路１５１、信号
の立ち上がり・立ち下がり検出回路１５２、移動方向検
出回路１５３及び移動量計測回路１５４を備えている。

【０００７】図８(b) は、検出器１０３として用いられ
たアレイ状の多素子フォトダイオード１１９の外観を示
している。一方の各先端部がマトリクス状に、また他方
の各先端が一列に配設された光ファイバー群１０２が用
いられているから、素子１２０ａ乃至１２０ｚがアレイ
状に配列された多素子フォトダイオードで構成すること
ができ安価である。

【０００８】図８(c) は、光学式マウスに用いられる周
知のパッドの一例を示している。同図において、シート
状のパッド１０４は、縦横に延びて一定の周期（間隔）
で直交する格子１０６を有しており、この格子１０６が
位置上方を表すパターンとなる。格子１０６は発光源１
０１からの光に対して反射率の高い部分であり、他の部
分１０７すなわちパッドの地色部分（ます目）は格子１
０６に比較して反射率が低い。

【０００９】上述のマウスにおいては、検出器１０３が
パツド１０４上を光学式マウス１２４が移動することに
より、パツド１０４の表面からの反射光Ｑを処理するこ
とによつてパッドに標示されている格子状の位置情報パ
ターンを読み取つて、読取り信号Ｒを電子回路部へと出
力する。すなわち、パツド１０４からの反射光Ｑには、
パツド１０４の縦横の周期的なパターンに応じて反射光
量の多い部分と少ない部分が混在するから、光フアイバ
ー群１０２を構成する各光フアイバーに入射する光量に
は差ができる。

【００１０】この読取り信号Ｒの検出器１０３の移動に
伴う変化を信号処理回路１０５が受けて信号処理し，マ
ウス１２４に対応したカーソルの位置を示す位置信号Ｓ
をデイスプレイに出力する。この目的のため，光フアイ
バー群１０２のパツド１０４側の端面１０２ｂの各光フ
アイバー，およびパツド１０４上の縦横の周期的なパタ
ーンは，マウス１２４の移動量および移動方向を求める
ために好適な種々の配置となっている。

【００１１】ところで、上に例示マウスの構成は光源と
光ファイバと検出器との位置が離れており、小型化が困
難である。また、上記構成ではパッド面を斜め上方から
照明し、その反射光を光ファイバに導くために光ファイ
バとパッドの間に必ず一定量以上の間隙（浮き）が必要
とされる。このため、検出器に導かれる画像がぼける。
ぼけを生じさせず、200 から400 dpの読み取り結果を得
るためにはファイバ面とパッド面のすきまは１mm以下程
度にする必要があるが、現実的にはこの条件ではパッド
面を照明することが困難となる。

【００１２】上述理由から、上述例の構成をそのまま採
用すると、一般には装置として大型化する。もし、解像
度の高いマウスを作ろうとした場合には対応して構成要
素数が増加し大サイズになってしまい実用的ではなくな
る。低解像度を許容するならば通常のマウスとしては問
題ない大きさで構成できるが、ペン型マウスのペン先部
分に収納するような超小型のものは作りにくくペン型マ
ウスには適用し難い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した如
きの光学式のポインティングデバイス（マウス）に係る
実状に鑑みてなされたもので、その目的は、従来のポイ
ンティングデバイスに比べて一段と小形化可能でペン型
マウスとしても実現可能なポインティングデバイスの構
造を提案することを目的としている。また、他の目的
は、更には位置標定処理が容易なポインティングデバイ
スの構造を提案することである。また、別な目的として
より高精度な位置標定処理を提案することがある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】課題解決のため本発明で
は、所定光学特性を持った表面地に地色と光学特性が異
なっていて識別可能な位置標定用模様が適宜間隔で連続
的に標示されているパッド、及び前記位置標定用模様を
光学的に検出可能な位置検出装置とからなるポインティ
ングデバイスにおいて、前記位置検出装置を、裏面に透
光窓が形成された複数個の光検出素子とこれらの光検出
素子を個々に駆動する薄膜トランジスタからなる電子ス
イッチがマトリクス状に透明ガラス基板上に配置された
窓付き２次元光センサと、この窓付き２次元センサの裏
面側に配置された光源と、前記窓付き２次元センサの表
面側に密着配置され前記透光窓よりも径が大きい短尺の
光ファイバを束ねて形成され、前記位置標定用模様付き
パッドが、柔らかい材質で構成されるようにする。

【００１５】あるいは、所定光学特性を持った表面地に
地色と光学特性が異なっていて識別可能な位置標定用模
様が適宜間隔で連続的に標示されているパッド、及び前
記位置標定用模様を光学的に検出可能な位置検出装置と
からなるポインティングデバイスにおいて、前記位置検
出装置が、裏面に透光窓が形成された複数個の光検出素
子とこれらの光検出素子を個々に駆動する薄膜トランジ
スタからなる電子スイッチがマトリクス状に透明ガラス
基板上に配置された窓付き２次元光センサと、この窓付
き２次元センサの裏面側に配置された光源と、前記窓付
き２次元センサの表面側に密着配置され前記透光窓より
も径が大きい短尺の光ファイバを束ねて形成され、且
つ、前記窓付き２次元センサと密着している面と反対の
端面が球面もしくは多面体表面に形成されたファイバア
レイプレートとを含み構成する。

【００１６】また、上記構成において、前記位置標定用
模様付きパッドを、柔らかい材質で形成する。

【００１７】更には、上記各構成において、前記ファイ
バアレイプレートに、前記光検出素子の電子スイッチ群
を駆動する薄膜トランジスタからなる駆動回路部を一体
に形成する。

【００１８】また前記標示模様付きパッドを、領域毎に
異なった前記位置標定用模様群が標示された構成とす
る。

【００１９】そして、本発明の処理方法は、上述のポイ
ンティングデバイスを用いて前記位置検出装置で読み取
られる前記パッドに対応する画像出力データの処理に際
し、読取画像データの内、前記位置標定用模様が鮮明な
領域を抽出し、この領域に対応するデータを元に位置検
出を行うようにする。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔実施例〕以下、実施例を挙げ図
面を用いて本発明につき詳細に説明する。図１の各図
は、本発明のポインティングデバイスの一実施例を示し
ており、図１(a) は、ポインティングデバイスの主要部
の構成の一実施例を模式的に示した断面図である。な
お、マウスとして用いる場合等のケースは図示を省略し
てある。図のポインティングデバイス主要部は、透明ガ
ラス基板およびファイバアレイプレートを含み構成され
た位置検出装置１０と、これとは別体のパッド２０から
構成されている。

【００２１】まず位置検出装置（マウス部）１０につい
て説明すると、実施例のものは光源（ＬＥＤ）１と、感
光部に窓を設けた素子とこれを駆動する薄膜トランジス
タからなるスイッチの組み合わせをマトリクス状に配置
し、このアレイを駆動する薄膜トランジスタからなる駆
動部を設けた２次元窓付きセンサ素子３０の形成された
透明ガラス基板と、その下面に固着されている前記感光
部の窓よりも径の大きい光ファイバを束ねて構成され、
しかもセンサ面と接着された面の対向にある面が、球面
にあるい複数の面により丸く整形されたファイバアレイ
プレート（ＦＡＰ）とで構成されている。図中ｗは検出
部の寸法であり直径数mm或いは数mm角程度で構成するこ
とが可能である。また図中ｔは検出部の厚みを示し4 mm
程度に構成することが可能である。

【００２２】図１(b) は実施例装置における１画素分の
光電変換部分（感光部）の基本構成を示す斜視断面図で
ある。なお、この光電変換部分については類似した光学
素子の構造が、特開平６−２９１９３５公報に開示され
ている。同公報には光学素子を一列に配置した１次元セ
ンサアレイが開示されているが、本実施例では略同様の
光学素子をマトリクス状に配置して２次元のイメージセ
ンサを構成している。なお、上記公報には２次元センサ
の構成例も開示がある。

【００２３】実施例に用いた２次元窓付きセンサ素子を
示している図１(b) の斜視断面図において、２はガラス
基板、３は膜厚100nm のクロムからなる不透明共通電極
であり、回路構成によってセンサ用電源、検出回路、ア
ース等に接続されている。この共通電極３は光源１から
の照明光４を感光層５に直接当てないために不透明にな
っている。

【００２４】符号５は感光層であり、不透明共通電極３
側から、０．５〜２μｍの厚さの非晶質シリコン膜、ボ
ロンをドーピングして抵抗を下げた３０ｎｍの厚さのｐ
型非晶質シリコン膜を積層してありそれぞれの層はプラ
ズマＣＶＤ装置を用いて形成されている。６はインジウ
ム酸化スズからなる透明個別電極であり、各画素毎に分
離されており読み取りスイッチに接続されている。この
イメージセンサ基板は透明な接着層７を介して光吸収層
８で覆った光ファイバ９を束ねたファイバアレイプレー
ト；ＦＡＰ（後で詳述）に接着されている。

【００２５】不透明共通電極３、感光層５および透明個
別電極６には導光用の貫通孔が形成されている。この貫
通孔の大きさは光ファイバ９の径が25μm であるのに対
して、それぞれ不透明共通電極側から4 μm 、6 μm お
よび6 μm としてある。なお、この貫通孔は光ファイバ
１本に対して平均２〜３個の割合で分布するような密度
で形成してある。

【００２６】光源１からでた照明光４は導光孔を通り、
側面が光吸収層８で覆われた光ファイバ９を通ってパッ
ド２０に到達する。パッド２０の表面で反射された光は
信号光１１となって光ファイバ９中を戻り、センサ素子
に到達する。なお、１つの光ファイバ９内では光は他に
漏れることは無く、解像度は劣化しない。

【００２７】センサ素子部の構成としては、不透明個別
電極にタングステンを用いて例えば150 μm 程度の厚み
に形成しても良い。感光層としては、不透明個別電極側
から膜厚100 nmのボロンをドーピングしたｐ型非晶質シ
リコン層、膜厚0.5 〜2 μmで成膜時にシランガスに対
してジボランを３ppm 程度混合して形成した非晶質シリ
コン膜、リンをドーピングして抵抗を下げた30nmの厚さ
のＮ型非晶質シリコン膜を積層した、いわゆるｐｉｎ構
造のものを用いてより高性能とすることもできる。この
場合、感光層の側壁のみおよび不透明個別電極層を二酸
化シリコンあるいは窒化シリコン膜等の保護絶縁層で覆
うように構成すると好適である。

【００２８】図１(c) は本発明に用いる２次元イメージ
センサの全体の回路構成例を示す説明図である。読み取
りのアレイ部（画素部）は多結晶シリコン薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ:Thin Film Transisto）１２と非晶質シリ
コンからなる上述した如きのフォトダイオード１３が形
成されている。このフォトダイオードに対応する部分に
は図１(b) に示した如くの透光窓が設けられている。上
述の画素部を駆動する駆動回路部は、ＴＦＴを用いて形
成されたゲート線駆動回路１４及びデータ線駆動回路１
５によって構成されていて、個々の回路は画素毎に対応
してマトリクス状配置に形成されている。なお、この駆
動部分の構造は一般的な２次元のＭＯＳ型イメージセン
サと同様である。

【００２９】上述したような画素がマトリクス状に配置
された感光部の前面（読み取り側面）には、ＦＡＰが配
置されている。図２は各種形状のＦＡＰを説明する図
で、例えば図２(a) の横方向断面図および(a')の縦方向
断面図は長さが３mm程度と単尺の等長の光ファイバーを
軸を平行に多数密集して横断面矩形状となるように配置
・固定したＦＡＰを示している。なお、図２(a) の例で
は各光ファイバーが等長であり、従ってＦＡＰの先端
（下方端）は平面状になっている。

【００３０】図２(a),(a')は２次元イメージセンサのセ
ンサ面と平行な断面で切った場合に横断面が矩形である
ＦＡＰを示しているが、横断面は矩形だけでなく、辺数
の多い、例えば６角形や８角形等でも良く、円形とする
こともできる（図２(b),(b')参照）。ＦＡＰの先端形状
については後で触れる。

【００３１】図３(a) は、上記の横断面矩形で下方先端
が平面となっているＦＡＰを備えた装置の使用状態を説
明する図であり、図３(b) はこれに対応して画像部（感
光部）にて得られる画像を示している。パッドは、表面
が軟質なものが好ましい。

【００３２】ところで、ＦＡＰの下端面は上端面と平行
とする必要はなく、先端を球面に近い形状としても良
い。図２(b) ，(b')は同じく短尺の多数の光ファイバー
を密集して円形に配置・固定してその先端部すなわちパ
ターン付きパッドに当たる部分を球面状に整形加工して
形成されている。特にこの形状は後述するペン型マウス
（図３(c) 参照）に採用すると好適なものであり、該形
状により表面が硬いパッドでＦＡＰの先端が色々な角度
でパッドに当たった場合でも常に安定したパッドの画像
が得られて装置の位置検出従って位置標定が可能とな
る。

【００３３】また、ＦＡＰの先端部を球面状に形成する
ことに代えて図２(c) ，(c')の横断面図及び側断面図に
示すように複数の面取りされた面で構成しても良く、先
端球面形状のものと同等の効果が得られる。その他に
も、任意の断面形状と上述の先端形状の任意のものを組
み合わせて、例えば断面矩形状で先端は球面状に形成し
たＦＡＰ等を使用することができる。

【００３４】本発明においては、パターンを読み取るセ
ンサ部にレンズを用いないため、窓付き２次元センサか
らパターン付きパッドまでの距離（つまりＦＡＰの厚
さ）をわずか１〜２mm程度とできる。また、光源は２次
元窓付センサに接して設置できるために光源から窓付セ
ンサまでの距離（つまり２次元窓付センサが形成されて
いるガラス基板の厚さ）もわずか１mm程度ですむ。

【００３５】本発明のポインティングデバイスは図(c)
に示す如きペン型のマウスに適用するのに好適である。
これまで説明してきたように、ポインティングデバイス
の検出部は非常に小型化可能で数ミリ角程度に構成で
き、従来にない細身で従って使い勝手の良いペン型マウ
スが実現可能である。本発明に依るペン型マウスについ
ては後で更に詳述する。

【００３６】更には、本発明のポインティングデバイス
は小形である特徴を活かして別機能と共存させることが
容易である。すなわち、ペン型スキャナ等他の用途を意
図した装置で、すでにペン内部が色々なデバイスで埋ま
っているようなものに対してもわずかのスペースでマウ
ス機能の付加が可能で多用途化が可能となる。

【００３７】次に、本発明に係るパターン付きパッドに
ついて説明する。一般に、いわゆる光学マウスでは固い
ガラス状の表面のものが使われており、これをそのまま
上述実施例の位置検出装置で使用することもできるが、
実施例に示したパッドはボールを用いたマウスで使われ
ているような柔らかい材質を用いて形成してある。

【００３８】図４の各図は、パッド表面に付されたパタ
ーン例を示しており、図４(a) に示したような格子状、
或いは図４(b) に示す水玉模様その他に市松等の適宜の
規則パターン（繰り返しパターン）を用いることができ
る。このようなパッド２０上に位置させた位置検出装置
（マウス）から得られるパターン付きパッドの画像信号
を基にして信号をソフトウェア処理することによりパタ
ーンの移動を追跡（後に詳述）することでマウスの２次
元的な移動量を測定できる。

【００３９】特に、パッド表面の全面を単一の模様とし
ないで、これらを組み合わせたパターンの複合もあり得
る。すなわち、図４(c) に図示したようにパッド表面を
複数の領域に分割して、各領域毎に異なったパターンを
標示したパッドを用いても良い。本発明においては位置
検出に２次元画像を用いているため、位置検出装置（マ
ウス）からの信号をソフトウェア処理することによりマ
ウスの移動検出以外に、更にパターン形状認識等の処理
により現在マウスがパッド上のどの領域に対面している
かについての（静的）情報も併せて簡単に得ることがで
きエリアまで判別可能である。

【００４０】このタイプのマウスにおいてはＦＡＰの先
端とパターン付きパッドが直接こすれるため、表面のや
わらかいパッドが望ましい。図５に本発明に係るパター
ン付きパッドの構造例を断面図で示す。図は２種類の対
応例を示している。図５(a)はパッド本体２１の全体が
柔らかい材料でできたパッド２０Ａを示している。この
例においては、パターン２２を印刷したインクがベース
の中まで深く浸透させてある。このため摩耗によるダメ
ージがあったとしてもパターン形状は長期間維持でき
る。図５(b) はパッド本体２３（硬めで良い）の片面に
印刷等により付されたパターン２４の上に例えば軟質合
成樹脂による透明な柔らかい保護膜２５を設けたパッド
２０Ｂを示している。この構造は、パターンが摩耗によ
りダメージを受けてかすれたりするのを防ぐとともに、
表面がなめらかになり使用感が向上する効果もある。

【００４１】次に、本実施例の動作について説明する。
図１において、ＬＥＤから発せられた光は２次元窓付き
センサの窓の部分を透過し、ＦＡＰに入射する。ＦＡＰ
に入射した光はフィアバを通ってパターンの形成された
パッド（いわゆるマウスパッド）の表面を照明する。こ
のパターン付きパッドに入射した光はパターンによって
その強度を変えて反射され、ＦＡＰを逆行して２次元窓
付きセンサの感光部に到達し、ここで光から電気信号に
変換して読み出される。つまり、パターン付きパッドの
２次元画像が読み出されることになる。

【００４２】続いて、図３を用いて本発明におけるＦＡ
Ｐ形状と信号処理方法を説明する。図３(a) はＦＡＰの
先端が平坦なものを格子状のパターンを表面に付したパ
ターン付パッドに当てた場合を示している。図３(b) は
信号読み取り例で格子状のパターンが読み取られる。

【００４３】読み取り画像を基に以下のような信号処理
を行う。まず、画像を取り込み、パターンの濃淡すなわ
ち信号の強弱から格子位置を特定する。短周期で繰り返
し格子位置の特定を行い、前回の格子位置からのずれ量
を算定することでパターンの移動すなわち目的とする位
置検出装置の移動量を算出して位置検出を行う。検出結
果は位置検出装置の移動として画面上のポインタ表示位
置に反映される。なお、位置検出のための信号処理につ
いては、例えば前掲の特開平４−６２６２４号公報に詳
細が記載されており、これに準じた処理を行えば良い。

【００４４】ところで、位置検出精度は格子の鮮明さに
影響される。しかし、上記図３(a)の場合位置検出装置
が浮くとＦＡＰ端面がパッドから離れて像全体がぼけて
しまう。これは特にペン型に構成した場合に顕著で少し
でも傾けるとＦＡＰ端面が浮き像がぼやけてしまう。ぼ
けた領域ではパターン画像が広がってしまい、位置検出
精度が悪くなってしまう。本発明は、このペン型マウス
での検出精度の低下を防止するための技術も提案する。

【００４５】次に、本発明のポインティングデバイスを
ペン型のマウスに応用した例を示す。図３(c) は、上述
の検出精度悪化を防止したペン型マウスの一実施例を模
式的断面図で示している。このペン型マウスは、ペンの
ように片手で保持可能なペン状ケース１６の先端部分内
部に、既述した如くの光源１と２次元窓付きセンサ素子
３０及びファイバアレイプレートＦＡＰを含み構成され
た検出部をＦＡＰの先を突出させた状態で配設して構成
されている。ＦＡＰには、先端部形状が球面の丸いもの
を用いている。符号２０は、パターン付きパッドを示し
ている。

【００４６】ＬＥＤを用いた光源１には光源駆動配線１
７が、２次元窓付きセンサ素子３０にはセンサ駆動配線
１８が夫々接続されており、両配線はペン状ケース１６
の後端から接続導線１９として引き出されていて、図示
しない適宜処理装置に接続される。

【００４７】図６(a) はこのペン型マウスの先端部とパ
ッドの関係（当たり具合）を示す側面図であり、図６
(b) は対応して得られる画像の一例を示した図である。
先端が球面状になったものでは、マウスを傾けても球面
のどこかがパターン付きパッドに密着し、その密着部分
に対応する領域では必ず鮮明な格子像が得られる。な
お、先端が多面取りされたＦＡＰ（図２(c')参照）を用
いた場合も略同様な画像が得られる。

【００４８】このように、球面、あるいは多面からなる
先端部を有したＦＡＰを用いると、どこかの面がパター
ン付きパッドに密着し、その部分に対応する領域では鮮
明な格子像が得られる。従って得られる全体の像は図６
(b) に示した如くに、一部が正常（鮮明）で他がぼけた
ものとなる。このような像を用いて位置検出を行うため
には、次のような信号処理を行えば良い。まず、画像を
取り込み、パターンのコントラストが高い部分を抽出す
る。例えば信号の最大値、最小値を求め、最大から７割
程度の値を示す部分のみを抽出する等すれば目的とする
領域の特定は容易にできる。このようにして特定された
画像が鮮明な部分の像のみを用いて位置検出を行う。こ
れにより位置検出精度の劣化を回避できる。

【００４９】位置検出は、パッド側の対応に依って更に
良好な結果を得ることができる。先にパッド表面を軟質
とすると好適な旨を説明したが、表面だけでなくパッド
全体も軟質の充分な弾性を持った材料で構成することに
より、使用時にＦＡＰの先端が押し当てられた場合にこ
れに対応して凹む程度の柔らかさにすることが好まし
い。この柔らかいパッドを先端形状が丸めてあるＦＡＰ
と組み合わせると好適で、この場合にはＦＡＰと密着す
る面積が広がる作用が得られるため、位置検出精度がよ
り向上する利点がある。

【００５０】上述の全体が柔らかいパターン付きパッド
は本発明に係るペン型マウスと組み合わせた場合により
効果的である。すなわち、ペン型マウスを使用するに際
してその先端をパッドに対して当てる角度が異なっても
常に鮮明な画像が得られる領域が存在し且つ広いため常
に安定した位置検出を行うことができる。

【００５１】図７は柔らかいパターン付きパッドを用い
た場合の使用状態の説明図（図７(a) ）及びこの時得ら
れる画像の例（図７(b) ）を示している。図７を固いパ
ターン付きパッドを用いた場合を示す先の図６(b) の画
像例と比較すると読み取り画像に違いがあり、図に示し
たようにぼけないで正常に読みとれる領域が拡大してい
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のポインティ
ングデバイスは小形化が容易で、マウスとして従来にな
く小型化が可能である。特に、ポインティングデバイス
の検出部は非常に小型化可能で数ミリ角程度に構成でき
るためペン型マウスにも容易に実施可能で、従来にない
細身で従って使い勝手の良いペン型マウスが実現でき
る。更にはペン型形状をした他用途ようの装置に一体に
構成してマウス機能を付加した複合装置とし多用途化す
ることをも可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポインティングデバイスの一実施例を
示し、(a) は主要部構成を模式的に示した断面図、(b)
は１画素分の光電変換部分（感光部）の基本構成を示す
斜視断面図、(c) は本発明に用いる２次元イメージセン
サの全体の回路構成例を示す説明図である。

【図２】各種形状のＦＡＰを説明する図で、(a),(b),
(c) はそれぞれ横方向断面図、(a'), (b'),(c') はそれ
ぞれ縦方向断面図である。

【図３】(a) は先端が平坦なＦＡＰを格子状のパターン
を表面に付したパターン付パッドに当てた場合を示す側
面図、(b) は対応して得られる画像例を示す図、(c) は
本発明の一実施例であるペン型マウスの概略構造図であ
る。

【図４】(a) 〜(c) 各図は、パッド表面に付されたパタ
ーン例を示す。

【図５】(a) 、(b) は共にパターン付きパッドの構造例
を示す断面図である。

【図６】(a) は先端を丸くしたＦＡＰを格子状パターン
のパッドに当てた場合を示す側面図、(b) は対応して得
られる画像例を示す。

【図７】(a) は先端を丸くしたＦＡＰを格子状パターン
のやわらかいパッドに当てた場合を示す側面図、(b) は
対応して得られる画像例を示す。

【図８】各図は従来のマウスの一例を示し、(a) は概略
構成図、(b) は検出器の外観図、(c) は光学式マウス用
パッドの外観斜視図である。

【符号の説明】

１ …光源 ２ …ガラス基板 ３ …不透明共通電極 ５ …感光層 ６ …透明個別電極 ７ …接着層 ８ …光吸収層８ ９ …光ファイバ １０…位置検出装置（マウス） １２…多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ＴＦＴ） １３…フォトダイオード １４…ゲート線駆動回路 １５…データ線駆動回路 １６…ペン状ケース １７…光源駆動配線 １８…センサ駆動配線 ２０，２０Ａ，２０Ｂ…（パターン付き）パッド ３０…２次元窓付きセンサ素子 ＦＡＰ…ファイバアレイプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/033 H04N 1/028

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定光学特性を持った表面地に地色と光
   学特性が異なっていて識別可能な位置標定用模様が適宜
   間隔で連続的に標示されているパッド、及び前記位置標
   定用模様を光学的に検出可能な位置検出装置とからなる
   ポインティングデバイスであって、 前記位置検出装置が、裏面に透光窓が形成された複数個
   の光検出素子とこの光検出素子を個々に駆動する薄膜ト
   ランジスタからなる電子スイッチがマトリクス状に透明
   ガラス基板上に配置された窓付き２次元光センサと、 この窓付き２次元センサの裏面側に配置された光源と、
   前記窓付き２次元センサの表面側に密着配置され前記透
   光窓よりも径が大きい短尺の光ファイバを束ねて形成し
   たファイバアレイプレートとを含み構成され、 前記位置標定用模様付きパッドが、柔らかい材質ででき
   てい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】 所定光学特性を持った表面地に地色と光
   学特性が異なっていて識別可能な位置標定用模様が適宜
   間隔で連続的に標示されているパッド、及び前記位置標
   定用模様を光学的に検出可能な位置検出装置とからなる
   ポインティングデバイスであって、 前記位置検出装置は、裏面に透光窓が形成された複数個
   の光検出素子とこれらの光検出素子を個々に駆動する薄
   膜トランジスタからなる電子スイッチがマトリクス状に
   透明ガラス基板上に配置された窓付き２次元光センサ
   と、 この窓付き２次元センサの裏面側に配置された光源と、
   前記窓付き２次元センサの表面側に密着配置され前記透
   光窓よりも径が大きい短尺の光ファイバを束ねて形成さ
   れ、且つ、前記窓付き２次元センサと密着している面と
   反対の端面が球面もしくは多面体表面に形成されたファ
   イバアレイプレートとを含み構成されていることを特徴
   とするポインティングデバイス。
3. 【請求項３】 前記位置標定用模様付きパッドが、柔ら
   かい材質でできていることを特徴とする請求項２に記載
   のポインティングデバイス。
4. 【請求項４】 前記ファイバアレイプレートに、前記光
   検出素子の電子スイッチ群を駆動する薄膜トランジスタ
   からなる駆動回路部を一体に形成したことを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のポインティングデ
   バイス。
5. 【請求項５】 前記標示模様付きパッドが、領域毎に異
   なった前記位置標定用模様群が標示されてなることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のポインテ
   ィングデバイス。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５に記載のポインテ
   ィングデバイスを用いて前記位置検出装置で読み取られ
   る前記パッドに対応する画像出力データの処理方法であ
   って、 読取画像データの内、前記位置標定用模様が鮮明な領域
   を抽出し、この領域に対応するデータを元に位置検出を
   行うことを特徴とする出力データ処理方法。