JPH02176817A - エンコーダ及びエンコーダ組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエン」−ダに係り、特に「ロジックマウス」を
始めとする位置を符号化するエンコーダ組立体に関する
。

従来の技術 ロジックマウスは特に作図の際に］ンビｌ−タと組合わ
されて広範囲に使用されている。マウスを動かすことに
よりスクリーン上のカーソルを初かしたりコンピュータ
が実行すべき機能を選択することができる。このように
、マウスはコンビ１−夕の重要な周辺装置である。

第１図〜第４図は従来のマウスを示す。かがるマウスは
筺体１の下側に使用時にテーブル等の上に当接してマウ
スがデープル上を動かされる際に回動するボール２が取
付けられている。筺体１の内部には一対のエンコーダ組
立体３．４が設けられる。各々のエンコーダ組立体は軸
５上に軸に対して回動しないように設けられたエン」−
ダディスク１５（第３図に詳細に示す）を含む。また各
エンコーダは軸５上に摺動自在に設けられさらに筺体１
の対応する四部７中に収められて軸５の一端を支持する
部材６をも有する一般にＵ字形をしたマスク１６を含む
。軸５の他端は筺体１の軸受取付部９中に収められた軸
受８により支持される。

さらに軸５には第１図に示したボール２に係合するロー
ラ１０が一体的に取付られる。面子のため第１図では一
方のエンコーダ組立体３のみに参照符号を付し、エンコ
ーダ組立体３と同一構成のエンコーダ組立体４について
は参照符号を省略する。

更に、エンコーダ組立体は筺体１中に形成された凹部１
３，１４中に設けられた一対の赤外光源１１．１２と、
筺体１の凹部１９，２０中にそれぞれ光源１１及び１２
に整列して取付けられた一対の赤外光検出器１７．１８
とを含む。検出器１７．１８はそれぞれ赤外線を照射さ
れた場合出力信ＭＡ　（０）、Ｂ　（０）を出力し、こ
れらの出力信号は導体（図示せヂ）を介してマウスに接
続されたコンピュータに供給される。

マウスを動かすことによりボール２が回動しこれに対応
してローラ１０が回動する。その結果軸５が回転しエン
コーダデイスク１５が回転する。

エンコーダディスク１５は各々その外周囲に泊って１２
°の角度にわたり延るしている３０の部分１５０に分割
される。第３図に示したように、各々の部分は６°　（
Ｘ）の角度範囲にわたって形成され赤外線を通過させる
光ゲート部分１５１と；赤外線を通過させない阻止部分
１５２とを有する。各部分１５０の外周長（［）は１２
ゝとされる。このため光ゲート／阻止部分の面積比は０
．５となっている。

マスク１６（第４図）には２個所に開口部Ａ。

Ｂが形成されこれら２つの開口部の示す角度（θ）は適
当に設定される。各々の開口部Ａ、Ｂは光ゲート部分１
５１よりも幅のせまいスリットよりなる。

検出器１７．１８から出力される出力信号にはエンコー
ダディスク１５とマスク１６の相対位置に対応して４種
類の組合わせが可能である。すなわら、これらはＡ　（
ｏ）’　Ｂ　（ｘ）。

Ａ（ｏ）’　Ｂ（ｏ）、Ａ（ｘ）’　Ｂ（ｏ）。

Ａ（Ｘ）’８（Ｘ）である。ただし、１１　ｏ１＋は入
射ど−ムの検出を又゛″ｘ　”は入射ビームの非検出を
あられす。これらの４通りの組合わせは公知の如くに処
理されてマウスの位置を指爪するカーソルの位置をυ１
１１１する。

第５ａ図はエンコーダ１５およびマスク１６により形成
される４種類の出力信号を説明するための簡単なチャー
トである。このヂｖ−１〜では上下のライン１１７．　
１１８は開口部Ａ、Ｂがそれぞれ通過する際の放射制ｍ
部分をあうわす。わかりやすくするため、開口部Ａ、Ｂ
は放ｒＪ４＆Ｑ御部分に対し開口部のなす実際の角度差
（θ）と各部分１５０の外周長の最大整数倍（１２°）
との差の分だけヂらして示しである。第５（ａ）図下部
は検出器１７．１８からの出力信号Ａ、Ｂをそれぞれあ
られす。図中、斜線で示した部分１１７．　１１８は阻
止部分１５２を、一方他の部分は光ゲート部１５１を示
す。この場合、ｆｉｉｌ　Ｄ部に整列した部分１５０の
それぞれについて開口部８は開口部Ａよりも３度だけ進
むように形成されている。

発明が解決しようとづる問題点 以下、各出力信号の時１川ないし持続時間を検討する。

以下では持続時間の長さは角度であられすものとする。

第５ａ図を参照するに、エンコーダ１５は標準的な装置
であり幅が６゛の光ゲート部分を形成されている。一方
、ンスク上の間口部ＡあるいはＢ！；１図中にｌｉｍ線
で丞したようにそれぞれ１．５°の幅を右する。すなわ
ちＣ＝　１．５°である。

ここで、エンコーダディスク１５がマスク１６に対して
動き、部分１５０が開口部へを完全に通過すると４種類
の出力信号組合わせが検出器より出力される。これらの
出力信号組合わせは０〜３゜の範囲ではＡ　（ｏ）’　
Ｂ　（ｘ）、３＝７．５°の範囲ではＡ　（ｏ）’　Ｂ
　（ｏ）　、　７．５〜１０．５°の範囲ではＡ　（Ｘ
）’　Ｂ　（０）　、　１０．５°〜１２°の範囲では
Ａ　（Ｘ）’　Ｂ　（ｘ）となる。このように、標準的
なエンコーダディスクは￥ＩＲ時間が−様な出力信号組
合わせを形成することができないのがわかる。

従来、この問題を解決し各出力信号組合わせのタイミン
グを制御するために複雑な回路が使用されている。かか
る回路ではマスク１６上の２つの開口部Ａ、Ｂの中心部
に対応する信号が検出されこの信号にもとづいて４種類
の信号が第５ｂ図に示すような４租借号に変換される。

このｙＪ法により得られた４８１類の出力信号組合わせ
はぞれぞれ同一の持続時間を有する。第５ｂ図を参照す
るに、Ａ　（０）’　Ｂ　（ｘ）出力信号組合わせは０
．７５〜３．７５°の間に生じ、Ａ　（ｏ）’　Ｂ　（
ｏ）出力信号組合わせは３．７５〜６．７５°の間に生
じ、Ａ（Ｘ）’Ｂ（０）出力信号組合わせは６．乃〜９
．７５’の間に生じ、Δ（Ｘ）’Ｂ（Ｘ）出力信号組合
わせは９．１５〜０．７５’の間に生じる。このような
出カイを０組合わせは満足すべきものではあるが複雑な
回路を使わなければ得られない。第５Ｃ図はかかる目的
に使われてンスク開口部より検出された信号強度を減少
させる回路を丞す。光源は５０分の１に減少させられる
。挟片すれば１００ｔｌｉ位の光源は２０甲位に減少さ
れる。ところで光源の強度が電子回路の経時変化で減衰
すると信号もこれに応じて変化してしまう。そこでこの
ような回路は置ンウス」を高価にするばかりでなく信頼
性が低下する結果をもＰ来する。今日まで、かかる従来
一般に存ｎしていた問題に対して適切な解決方法は提供
されていない。

問題点を解決するための手段 そこで本発明は実質的に同一外周長（Ｘ゛）にわＩこつ
て延るして放射を通過させるゲート部分と、放射を通過
させない阻止部分とよりなり各々実質的に同一外周長（
丁°）にわたって延在し、円周上に沿って１Ｉｌｔ而し
て配設された複数の放射ｖ１部部分と、前記放射υＩｉ
！１部分に対して整列され、各々実質的に同一の外周幅
（Ｃ゛）を有し、所定角（θ゜）だけ離間して形成され
た一対の開口部とよりなり、前記開口部と放射制御部分
とは相互に移動可能であり、 ｎを整数としてθ−ｎＬ±Ｔ／４、 Ｘ＋Ｃ＝Ｔ／２、及び Ｃ−丁／８の関係を特徴とする放射発生手段及び検出手
段と組合わせて使用される「ン」−ダを提供することを
−の目的とする。

本発明はまた放射発生手段と；放射検出手段と；放射発
生手段及び放射検出手段の間に設けられ本発明の−の目
的の係る特徴を有するエンコーダとよりなり、放射検出
手段は１ン］−ダを通過する放射を検出するように適合
されているエンコーダ！Ｉ立体を提供することを別の目
的とする。

作用 本発明はエンコーダの改良を提供する。上記方程式が満
足されている場合、ゲート部分の制御部分に対する比は
０．３７５に等しくなり、特に補償回路を使用せずとも
マスクから持続時間のγｉしい４租借号を直接に取出す
ことができる。Ｊ′ｆの結果、マウスのＪｉ造が簡素化
され、信頼性が向上し、価格を下げることが可能になる
。

−の例ではＴ＝１２°の放射制御部分が３０設けられ、
各開口部はＣ＝１．５°の幅を有し、相Ｈに３°頗間し
て設けられると共に、各ゲート部分の外周長をＸ・４．
５とされる。

他の例では１−８°とされ、υ１卯部分の全数が４５と
される。この場合、Ｃ・−１°、θ・ｎ１士２°、及び
Ｘ＝３°の関係が設定される。

間口部をマスク中に形成し、該各々の検出器をマスク間
口部を通過する放射を受信するように配設ヴると便利で
ある。

放射ＩＪ適当な任意の放射でよく、ゲート部分及び阻止
部分は放射に応じて選定される。好ましい種類の放射線
は赤外線である。

図は従来の１ン］−ダ組立体及び本発明によるエンコー
ダ組立体を示す。

実施例 第６図は各１１ＪＩｊ部分１５０の光ゲ・−ト部分１５
１の外周長（Ｘ）が４，５″の範囲にわたって延在しま
た部分１５０の外周長が１２°　（Ｔ）、換言すれば光
ゲート／部分の比が０．３７５　　（第７図参照）のエ
ンコーダディスク１５を示す。間口部へ及びＢは大きさ
が１．５゛の同一の外周ｆｉ（Ｃ）を有し、３°　（に
前記１１Ｊｔｉ１部分の外周長「を整数０倍したものを
加えた値）だｌノｌＩ１間されている。エンコーダディ
スク１５の１ｌｌｌｌ１部分１５０が開口部Ａ及び已に
対して動かされると開口部Ａ及びＢがエンコーダディス
ク１５の光ゲート部分１５１と重なることに応じである
いは重なりが消滅することに応じて信号が検出される。

その結果、４相の出力信号組合せＡ　（ｏ）’　　Ｂ　
（ｘ）、Ａ　（ｏ）’　　Ｂ　（ｏ）　、　Ａ（ｘ）’
　Ｂ（ｏ）及びＡ　（ｘ）’　Ｂ　（ｘ）がそれぞれＯ
〜３°、３〜６°、６〜９°及び９〜１２゜の範囲で得
られる。これら４相の出力信号組合せはディスクが回転
運動する際同一の持続時間を有し、本発圓ではこの特徴
が従来のような複雑な回路を必要とせｆに得られる。

第８図は各ゲート部分１５１が３°の外周長（Ｘ）を有
するのに対し各放射制御ｉ１１部分１５０が８°の外周
長＜Ｔ）を有する第２実施例を示す。この場合、４５１
の放射ｔ、１Ｊｉｌ）部分１５０が形成される。前記方
程式を適用すると開口部Ａ、８の各々は１゛の外周長（
Ｃ）を有し外周上で相互に２°だけ１１１間されている
。勿論、第６図に示すように実際の外周上におけるｍ開
角距離θｔま各制御部分の外周長を１ね１倍したものに
小さな角度差、今の場合は２°を加えた６のになる。

第６図の実施例と同じく、第８図の実施例におい”（も
４相伝号の各々は１１１０部Ａ、１３と放射υＩｔ１１
部分１５０とが相対的に運動させられる場合同一の持続
時間をもって現われる。

背約すると、本発明はｔｌｌｌ発射手段及び検出手段と
組合わせて使用され、各々実質的にバ１−外周長（ド）
にねたつ（−廷在し、実質的に局−外周ｌミ（Ｘｏ）に
わたっで延４しＣ放射を通過させるゲート部分（１５１
）と、放射を通過させない阻止部分＜　　１５２）とよ
りなり円周上に沿って離開して配設された複数のｆｌＩ
射副ｗＯ部分（１ｓｏ）と、該放射ｕＩ御部分に夕・１
して整列され、各々実質的に同一の外周幅（Ｃｏ）を右
し、所定角（θ）だけ１ｌｌｌｆ間して形成された一対
の開！］部とよりなり、該開口部と放射ｌ１ＩＷＪ部分
とは柑ηに移動可能であり、θ−ｎｒ士丁／４、ただし
ｎ　Ｇ、！整数、Ｘ　十Ｇ　−’ｒ　／　２ 及び　　Ｃ＝Ｔ／８ の関係を特徴とする１ン−コーグの改良を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエンコーダ組立体を示す底面図、第２図
は第１図の紺α体の一部を拡大して丞す外１５！図、第
３図は従来のエンコーダの平面図、第４図は第１図及び
第２図に示すマスクを示す図、第５ａ図は従来のエンコ
ーダ組立体により形成される４種類の出力信号組合わｉ
！を丞す図、第５ｂ図は第５ａ図の出力信号組合わせに
処理を加えて１ｑられる出力信号組合わせを丞す図、第
５Ｃ図は出力信号組合わせを処理するための公知の方法
を示す概略的流れ図、第６図は本発明によるエンコーダ
が形成する４種類の出力信号組合わせを承り第５ａ図と
１４様な図、第７図は第６図のエンコーダの平面図、第
８図は本発明第２実施例によるエンコーダを示す第５ａ
図と同！！な概略図である。 １・・・筺体、２・・・ボール、３．４・・・エン」−
ダ組立体、５・・・軸、６・・・部材、７・・・凹部、
８・・−軸受、９・・・軸受取付部、１０・・・ローラ
、１１．１２・・・光源、１３，１４．１９．２０・・
・凹部、１５・・・Ｔンコーダディスク、１６・・・マ
スク、１７．１８・・・検出器、１５０・・・放射ｔｉ
ｌｌ　Ｉｌｌ　Ｗ分、１５１〜・ゲート部分、１５２・
・・阻止部分、１１７．　１１８・・・ライン、Ａ、Ｂ
・・・間口部、Ｃ・・・開［１部幅、■・・・ｖＪｌｌ
１分外周艮、Ｘ・・・ゲート部分外周長、θ・・・開口
部離間角。 特許出願人　定Ｈ電脳股イ介有限公司 第３図 第４図 第１面 第２図 第５ｂ図 第５ｏ図 ぐ 丁 〉 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的に同一外周長（Ｘ゜）にわたつて延在して放
   射を通過させるゲート部分（１５１）と、放射を通過さ
   せない阻止部分（１５２）とよりなり、各々実質的に同
   一外周長（Ｔ゜）にわたつて延在し、円周上に沿って離
   間して配設された複数の放射制御部分（１５０）と、該
   放射制御部分に対して整列され、各々実質的に同一の外
   周幅（Ｃ゜）を有し、所定角（θ゜）だけ離間して形成
   された一対の開口部とよりなり、該開口部と放射制御部
   分とは相互に移動可能であり、θ＝ｎＴ±Ｔ／４、ただ
   しｎは整数、 Ｘ＋Ｃ−Ｔ／２、 及びＣ＝Ｔ／８ の関係を特徴とする、放射発生手段及び検出手段と組合
   わせて使用されるエンコーダ。 ２、該放射制御部分はエンコーダディスク （１５）中に設けられることを特徴とする請求項１記載
   のエンコーダ。 ３、該開口部（Ａ、Ｂ）はマスク（１６）中に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１又は２記載のエンコー
   ダ。 ４、放射発生手段（１１、１２）と；放射検出手段（１
   ７、１８）と；放射発生手段及び放射検出手段の間に設
   けられ請求項１〜３のうちいずれか一項記載の特徴を有
   するエンコーダとよりなり、放射検出手段はエンコーダ
   の開口部（Ａ、Ｂ）を通過する放射を検出するように適
   合されていることを特徴とするエンコーダ組立体。 ５、さらにエンコーダを回動自在に収める筺体（１）と
   、筺体中に取付けられ筺体の運動に応じて開口部（Ａ、
   Ｂ）と放射制御部分（１５０）とを相対的に回転させる
   ように適合されている位置応答部材（２）とを含む請求
   項４記載のエンコーダ組立体。 ６、放射は赤外線放射である請求項４又は５記載の組立
   体。