JP3548713B2 - イメージセンサマウス - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、イメージセンサマウスに関し、特に、イメージセンサマウスを移動させる反射面を照射する光源としてフルカラーの発光ダイオードを使用するイメージセンサマウスに関する。
【0002】
【従来の技術】
コードを介してコンピュータに接続してコンピュータの表示装置におけるカーソル位置を指示するマウスとして、従来、平面上を移動するボールの移動量をXY軸座標に変換してX軸座標信号およびY軸座標信号を得るマウスの如き方向指示装置が汎用されている。このボールが平面上を移動する接触式のマウスは、塵埃によるマウスの汚染に起因して動作不良を生ずる恐れがある。この通りの事情から、XY軸座標信号を得るにボールを使用しないで光学的にXY軸座標信号を得る非接触式のマウスが開発されている。この非接触式のマウスとして、イメージ処理座標変換集積回路を使用して移動量および移動の向きを検出し、この検出結果をXY軸座標信号に変換して出力するマウスが実用に供されている。以下、これを図6および図7を参照して簡単に説明する。
【0003】
1は透光性の合成樹脂材料より成る上側ケースを示す。この上側ケース1は上側に凸に湾曲している。上側ケース1の前部には、その左方に選択キー611がヒンジを介して本体部10に結合形成されると共に、その右方にメニュー表示キー621がヒンジを介して本体部10に結合形成されている。641は選択キー611とメニュー表示キー621の境界に亘って形成されるスリットを示す。
2は上側ケース1により閉塞される下側ケースを示す。下側ケース2の底壁21の外面は反射面Sに接触移動する平面に形成されている。この底壁21内面のほぼ中心部には、中心開孔20が形成されている。底壁21内面の中心開孔20の近傍前部には前部弧状突起211が形成されると共に、後部には後部弧状突起212が形成されている。底壁21の内面には、更に、その前方部に左右1対の隆起部22が形成されている。
【0004】
透明材料より成るレンズ部材3は、下側ケース2の底壁21内面に形成される前部弧状突起211と後部弧状突起212に係止して、これらの間に位置決めされる。このレンズ部材3は、後で説明される発光ダイオード8の放射する光線を平行光束にするコリメータレンズ31と、反射面Sで反射した反射光を受光する受光レンズ32と、コリメータレンズ31と受光レンズ32とを連結する光結合部33と、これらコリメータレンズ31、受光レンズ32、光結合部33を上面に一体に結合支持する円板状の位置決め基板34より成る。
【0005】
5はプリント配線基板であり、下側ケース2の底壁21の前方部に形成される隆起部22と前部弧状突起211および後部弧状突起212の上端に載置された状態で下側ケース2に固定される。プリント配線基板5には、レンズ部材3の受光レンズ32に対応して光案内部開孔51が形成されている。プリント配線基板5は、ケーブル52およびユニバーサルシリアルバス(USB)プラグ53を介して、コンピュータ、電源その他の外部回路装置に接続している。50はコネクタである。
【0006】
7はプリント配線基板5の上面に取り付けられたイメージ処理座標変換集積回路である。このイメージ処理座標変換集積回路7は下面に光案内部71を有している。そして、イメージ処理座標変換集積回路7は、光案内部71の中心軸および先の受光レンズ32の光軸と共通する中心軸を有するイメージセンサ72を内部に具備している。これにより、光案内部71の中心軸、受光レンズ32の光軸およびイメージセンサ72の中心軸は共軸に設定される。イメージ処理座標変換集積回路7はプリント配線基板5に形成される配線に電気的に接続している。
【0007】
61は選択スイッチ、62はメニュー表示スイッチ、そして、63はスクロールスイッチであり、プリント配線基板5の上面に取り付けられている。選択スイッチ61は上側ケース1に形成される選択キー611により操作されると共に、メニュー表示スイッチ62は同様に上側ケース1に形成されるメニュー表示キー621により操作される。スクロールスイッチ63は、スリット641から突出するスクロールホイール64を押圧することにより、駆動軸66を介して操作制御される。或る特定の基本ソフトにサポートされている場合、スクロールホイール64を押圧状態でイメージセンサマウス全体を任意の方向に走査することにより、表示画面を走査方向にスクロールすることができる。65は機械式のエンコーダであり、スクロールホイール64を回動することにより、駆動軸66を介して回転駆動される。エンコーダ65の回転に対応して表示画面は上下方向にスクロールされる。スクロールホイール64とエンコーダ65の回転比率は1:1に設計されている。
【0008】
ここで、図8を参照して発光ダイオード8の駆動について説明する。この発光ダイオード8はプリント配線基板5の上面に取り付けられ、赤(R)の単色光を発光する。この発光ダイオード8は、プリント配線基板5のプリント配線、ケーブル52およびUSBプラグ53を介して外部電源に接続している。9は単色発光ダイオード8をオン、オフ切り替える切り替え制御装置であり、切り替え制御処理集積回路90を主要部材として構成されている。91は電圧制御集積回路であり、電圧レギュレータ92を制御し、これを介して3vの電圧を発生する。単色発光ダイオード8にはスイッチングトランジスタQ1 が直列接続しており、切り替え制御処理集積回路90をプログラム制御することによりスイッチングトランジスタQ1 を導通し、3vの電圧VDDが印加されて発光せしめられる。単色発光ダイオード8はこの電圧により赤(R)の光を発光し、反射面Sを照射する。
【0009】
以上のマウスの動作について説明する。マウスは下側ケース2の平面に形成される底壁21を机の表面の如き反射面Sに接して載置、走査される。発光状態とされた単色発光ダイオード8の放射する光は、コリメータレンズ31に入射して平行光束にされ、光結合部33を介して反射面Sを照射し、その表面Sの像を受光レンズ32および光案内部71を介してイメージ処理座標変換集積回路7のイメージセンサ72に結像する。マウスを水平方向において或る一方方向に移動させると、移動中の反射面Sの像は時々刻々イメージ処理座標変換集積回路7のイメージセンサに結像する。イメージ処理座標変換集積回路7は、このイメージセンサ72の結像パターンの認識および演算処理を毎秒1500回の割合の高速で実施する。この結像パターンの認識と演算処理の内容は、イメージセンサ72の特定の微小領域について直前の結像パターンと現在の結像パターンとを比較し、結像パターンの移動方向および移動量を演算処理することである。この認識演算処理をイメージセンサ72の全領域について実行する。この結像パターンの移動方向と移動量に基づいてX軸座標信号およびY軸座標信号を求め、ケーブル52を介してコンピュータに送信する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上の光学式のイメージセンサマウスは、その上側ケース1を透光性の合成樹脂材料により構成しているので、イメージセンサマウスを移動させる反射面を照射する光源から放射される光は上側ケース1を漏洩透過する。マウスの操作者は上側ケース1を漏洩透過するこの光源の発光色を認識することができる。
【0011】
ところが、イメージセンサマウスの従来例においては、光源として赤(R)の単色を発光する発光ダイオードを使用しているので、常に赤(R)しか発光することができず、操作者が操作取り扱っているマウスの色の変化を期待することは本来的にできない。
この発明は、イメージセンサマウスを操作取り扱っている時のマウスの色を変化させることができる上述の問題を解消したイメージセンサマウスを提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1:内蔵するイメージセンサ72に時々刻々結像する移動中の反射面Sの像を認識、比較演算処理して反射面の移動方向および移動量を求めるイメージ処理座標変換集積回路7を有し、反射面Sを照射する発光ダイオード8を有し、下側ケース2およびこれを閉塞する上側ケース1を有するイメージセンサマウスにおいて、発光ダイオード8は赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803を有するフルカラー発光ダイオード80より成り、切り替え制御処理集積回路90、電圧制御集積回路91、電圧レギュレータ92を具備し、電圧制御集積回路91をプログラム制御することによりカソードに印加する電圧VDDを電圧レギュレータ92を介して変化調整して発光色を変化せしめると共に切り替え制御処理集積回路90をプログラム制御することにより駆動されるカソードを選択して、フルカラー発光ダイオード80を選択発光し、ここで、フルカラー発光ダイオードの青赤緑の各端子に印加する電圧を一定時間の間連続的に変更制御し、或いはランダムに変更制御するイメージセンサマウスを構成した。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図1および図2の実施例を参照して説明する。実施例において、従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与している。
この発明によるイメージセンサマウスの実施例は、図6および図7のイメージセンサマウスにおいて、単色発光ダイオード8に代えて赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色或いはこれらの混色を発光するフルカラー発光ダイオード80を使用し、フルカラー発光ダイオード80の駆動電圧を切り替え点灯する切り替え制御処理集積回路90より成る切り替え制御装置9およびフルカラー発光ダイオード80に印加する電圧を制御する電圧制御集積回路91をイメージ処理座標変換集積回路7の他に具備し、フルカラー発光ダイオード80の駆動電圧を切り替え点灯することによりイメージセンサマウスを操作取り扱っている時の発光色を変化させるものである。
【0014】
図3を参照してフルカラー発光ダイオード80の駆動について説明する。フルカラー発光ダイオード80は、赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803および共通アノードを有している。フルカラー発光ダイオード80もプリント配線基板5の上面に取り付けられて、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色或いはこれらの混色を発光する。このフルカラー発光ダイオード80のカソードおよびアノードは、プリント配線基板5のプリント配線、ケーブル52およびUSBプラグ53を介して外部電源に接続する。9はフルカラー発光ダイオード80の発光色を切り替える切り替え制御装置であり、切り替え制御処理集積回路90を主要部材として構成されている。フルカラー発光ダイオード80の赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803には、それぞれのスイッチングトランジスタQ1 、Q4 およびQ3 が直列に接続している。電圧制御集積回路91は電圧レギュレータ92を制御し、これを介して赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803の各カソードに印加する0vないし5vの電圧を発生する。フルカラー発光ダイオード80は、各カソードに印加される電圧が変化することにより、赤(R)、緑(G)、青(B)それぞれの発光色を変化する。切り替え制御処理集積回路90はスイッチングトランジスタQ1 、Q4 、Q3 の内の何れか1個、2個或は3個をプログラム制御選択することによりこれらを導通せしめ、フルカラー発光ダイオード80を発光せしめる。この場合、赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803の各カソードに印加する電圧は電圧制御集積回路91をプログラム制御して0vないし5vの内の何れかに設定される。
【0015】
フルカラー発光ダイオード80は、結局、電圧制御集積回路91をプログラム制御することにより、赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803に印加する電圧VDDを電圧レギュレータ92を介して変化調整して発光色を変化せしめられると共に、切り替え制御処理集積回路90をプログラム制御することによりスイッチングトランジスタQ1 、Q4 およびQ3 の内の何れか1個、2個或いは3個を選択導通して駆動されるカソードを選択し、これら両制御により発光色を任意に選択発光する。
【0016】
ここで、指定7色を発光する場合、赤(R)カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803に印加する電圧は0vと5vのみとする。印加電圧を0vとしたカソードは発光しない。5vの電圧を印加されたカソードはそれぞれ、赤(R)、緑(G)、青(B)の原色を発光する。これにより、
(赤(R))→(赤(R)+青(B))→(青(B))→(青(B)+緑(G))→(緑(G))→(青(B)+赤(R)+緑(G))→
(緑(G)+赤(R))→赤(R)に戻る
という指定7色を、電圧制御集積回路91をプログラム制御して対応するカソードに5vの電圧を印加、発光することができる。
【0017】
フルカラーを発光する場合、電圧制御集積回路91をプログラム制御して赤カソード801、緑(G)カソード802、青(B)カソード803に3vないし5vの間の電圧を電圧レギュレータ92を介して連続的に印加する。例として、1秒の間の一定時間、3vから5vに上昇する電圧を連続的に印加する。或は、青(B)カソード803のみ、印加電圧を4v→5v→3vとランダムに変化させ、その他のカソードには3vから5vに上昇する電圧を連続的に印加する。
これら選択された任意の発光色により反射面Sを照射すると共に、この発光色は透光性の合成樹脂材料より成る上側ケース1を内側から照射して外部に放射される。
【0018】
切り替え制御装置9の他の実施例を図4および図5を参照して説明する。
941は赤(R)カソード801の電圧を調整する赤(R)可変抵抗であり、942は緑(G)カソード802の電圧を調整する緑(G)可変抵抗であり、943は青(B)カソード803の電圧を調整する青(B)可変抵抗である。これらの可変抵抗は、プリント配線基板5の後端部上面左側から青(B)可変抵抗943、緑(G)可変抵抗942、赤(R)可変抵抗941の順に位置決め取り付けられている。そして、各可変抵抗の操作桿95はそれぞれのツマミ96を介して上側ケース1から僅かに突出している。
【0019】
以上の切り替え制御装置9において、赤(R)カソード801と赤(R)可変抵抗941は直列接続し、緑(G)カソード802と緑(G)可変抵抗942は直列接続し、青(B)カソード803と青(B)可変抵抗943は直列接続し、これら3経路の直列接続回路は互いに並列接続回路を構成している。そして、この並列接続回路とスイッチングトランジスタQ1 とは直列接続回路を構成している。ここで、電圧制御集積回路91により5vの電圧が発生するが、この5vの電圧は、切り替え制御処理集積回路90をプログラム制御することによりスイッチングトランジスタQ1 を導通すると、並列接続回路とスイッチングトランジスタQ1 より成る直列接続回路に印加される。5vの電圧VDDが印加されたカソードは発光するに到る。この場合、赤(R)可変抵抗941、緑(G)可変抵抗942、青(B)可変抵抗943のツマミ96を回動してそれぞれの抵抗値を調整することにより、対応するカソードに印加される分圧は変化して発光色が変化する。
【0020】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、選択された任意の発光色により反射面Sを照射すると共に、この発光色は透光性の合成樹脂材料より成る上側ケース1を内側から照射して外部に放射される。従来の光学式のイメージセンサマウスはイメージセンサマウスを移動させる反射面を照射する光源として単色の発光ダイオードを使用していたところ、これに代えてフルカラーを発光する発光ダイオードを使用し、この発光がイメージセンサマウスの透光性の上側ケースを内側から照射して透過することによりイメージセンサマウスの外観を変化させることができる。イメージセンサマウスの外観の色彩変化がマウスの操作者に心理的な好影響を与え、イメージセンサマウスおよびこれが接続されるコンピュータの操作作業効率を向上する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を説明する図。
【図2】図1の続き。
【図3】実施例の回路図。
【図4】他の実施例を説明する図。
【図5】他の実施例の回路図。
【図6】従来例を説明する図。
【図7】図6の続き。
【図8】従来例の回路図。
【符号の説明】
1 上側ケース
2 下側ケース
7 イメージ処理座標変換集積回路
72 イメージセンサ
801 赤(R)カソード
802 緑(G)カソード
803 青(B)カソード
80 フルカラー発光ダイオード
90 切り替え制御処理集積回路
91 電圧制御集積回路
92 電圧レギュレータ
S 反射面
Claims (1)
- 内蔵するイメージセンサに時々刻々結像する移動中の反射面の像を認識、比較演算処理して反射面の移動方向および移動量を求めるイメージ処理座標変換集積回路を有し、反射面を照射する発光ダイオードを有し、下側ケースおよびこれを閉塞する上側ケースを有するイメージセンサマウスにおいて、
発光ダイオードは赤(R)カソード、緑(G)カソード、青(B)カソードを有するフルカラー発光ダイオードより成り、切り替え制御処理集積回路、電圧制御集積回路、電圧レギュレータを具備し、電圧制御集積回路をプログラム制御することによりカソードに印加する電圧を電圧レギュレータを介して変化調整して発光色を変化せしめると共に切り替え制御処理集積回路をプログラム制御することにより駆動されるカソードを選択して、フルカラー発光ダイオードを選択発光し、ここで、フルカラー発光ダイオードの青赤緑の各端子に印加する電圧を一定時間の間連続的に変更制御し、或いはランダムに変更制御することを特徴とするイメージセンサマウス。
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