JPH0612178A - コンピュータの入力装置とその入力方法 - Google Patents
コンピュータの入力装置とその入力方法Info
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- JPH0612178A JPH0612178A JP5087892A JP8789293A JPH0612178A JP H0612178 A JPH0612178 A JP H0612178A JP 5087892 A JP5087892 A JP 5087892A JP 8789293 A JP8789293 A JP 8789293A JP H0612178 A JPH0612178 A JP H0612178A
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- computer
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03543—Mice or pucks
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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- G06F1/1615—Constructional details or arrangements for portable computers with several enclosures having relative motions, each enclosure supporting at least one I/O or computing function
- G06F1/1616—Constructional details or arrangements for portable computers with several enclosures having relative motions, each enclosure supporting at least one I/O or computing function with folding flat displays, e.g. laptop computers or notebooks having a clamshell configuration, with body parts pivoting to an open position around an axis parallel to the plane they define in closed position
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マウスたる操作ハンドルをコンピュータ筺体
に対し収納・引き出しできるようにし、かつ低消費電力
の新規なエンコーダ装置によってマウスによる入力を実
現する。 【構成】 操作ハンドル３０はリンク３４によってコン
ピュータ筺体側４４に動作可能に連結され、操作ハンド
ル３０の動きは、リンク３４を介して筐体４４内のエン
コーダ装置に伝えられる。操作ハンドル３０は、筐体４
４の収納区画３８に収納保持され、ボタン４０によって
その固定が解除される。
に対し収納・引き出しできるようにし、かつ低消費電力
の新規なエンコーダ装置によってマウスによる入力を実
現する。 【構成】 操作ハンドル３０はリンク３４によってコン
ピュータ筺体側４４に動作可能に連結され、操作ハンド
ル３０の動きは、リンク３４を介して筐体４４内のエン
コーダ装置に伝えられる。操作ハンドル３０は、筐体４
４の収納区画３８に収納保持され、ボタン４０によって
その固定が解除される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータの入力装置
として使用される位置エンコーダシステムに関する。
として使用される位置エンコーダシステムに関する。
【０００２】
【従来技術と発明が解決しようとする課題】コンピュー
タのキーボードは他の形式の入力装置で補われることが
多い。トラックボールまたはマウスのような、これら補
足入力装置にはユーザが動かす構成要素を備えているも
のがある。エンコーダ機構は可動構成要素の運動を検出
し、コンピュータにトラックボールまたはマウスの動き
を表すディジタル情報を提供する。この情報は一般的に
コンピュータによりコンピュータ表示画面上でカーソル
またはポインタの動きを制御するのに使用される。
タのキーボードは他の形式の入力装置で補われることが
多い。トラックボールまたはマウスのような、これら補
足入力装置にはユーザが動かす構成要素を備えているも
のがある。エンコーダ機構は可動構成要素の運動を検出
し、コンピュータにトラックボールまたはマウスの動き
を表すディジタル情報を提供する。この情報は一般的に
コンピュータによりコンピュータ表示画面上でカーソル
またはポインタの動きを制御するのに使用される。
【０００３】マウスは可撓ケーブルによりコンピュータ
に接続されている。マウスはコンピュータに隣接する表
面に沿って転がるボールを収納している。可搬のコンパ
クトな「 ノート」 型コンピュータにマウスを使用するの
は、マウスを別の構成要素として運ばなければならない
ので、不便である。ユーザはコンピュータを使用するた
びにマウスを取付け、終了したらそれを取外さなければ
ならない。
に接続されている。マウスはコンピュータに隣接する表
面に沿って転がるボールを収納している。可搬のコンパ
クトな「 ノート」 型コンピュータにマウスを使用するの
は、マウスを別の構成要素として運ばなければならない
ので、不便である。ユーザはコンピュータを使用するた
びにマウスを取付け、終了したらそれを取外さなければ
ならない。
【０００４】トラックボールのような入力装置は可搬コ
ンピュータに内蔵することができる。この内蔵された装
置は、コンピュータのキーボードの近くに、可動構成要
素をキーボードの上面から突出させて、取付けられてい
る。キーボードにこのように取付けられた装置は必然的
にキーボードの表面の空間を必要とし、この要件は一般
的にキーボードの大きさを可能な限り小さくしてコンピ
ュータを可能な限りコンパクトにしようという設計目標
に反している。
ンピュータに内蔵することができる。この内蔵された装
置は、コンピュータのキーボードの近くに、可動構成要
素をキーボードの上面から突出させて、取付けられてい
る。キーボードにこのように取付けられた装置は必然的
にキーボードの表面の空間を必要とし、この要件は一般
的にキーボードの大きさを可能な限り小さくしてコンピ
ュータを可能な限りコンパクトにしようという設計目標
に反している。
【０００５】従来どおりのマウスを使用するかまたは内
蔵入力装置を使用するかにかかわらず、このような装置
の消費電力を可能な限り少くして可搬コンピュータの電
池の寿命を可能な限り大きくすることができるようにす
るのが望ましい。
蔵入力装置を使用するかにかかわらず、このような装置
の消費電力を可能な限り少くして可搬コンピュータの電
池の寿命を可能な限り大きくすることができるようにす
るのが望ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はキーボードの表
面積を必要としない位置エンコーダシステムを目指すも
のである。このシステムは、使用しないときコンピュー
タの内側に格納され、入力装置として使用するときコン
ピュータの近くに突き出されるハンドルを備えている。
ハンドルの動きは比較的少ない電力しか消費しない高分
解能検知システムにより検出される。
面積を必要としない位置エンコーダシステムを目指すも
のである。このシステムは、使用しないときコンピュー
タの内側に格納され、入力装置として使用するときコン
ピュータの近くに突き出されるハンドルを備えている。
ハンドルの動きは比較的少ない電力しか消費しない高分
解能検知システムにより検出される。
【０００７】
【実施例】図１は可搬コンピュータ用入力装置として使
用される位置エンコーダシステムの好適実施例を示す。
このシステムはリンク34によりコンピュータ32に接続さ
れている可動ハンドル30を備えている。図１は突出した
位置にあるハンドル30を示している。コンピュータハウ
ジング36は、ハンドル30を挿入し、使用しないときはし
まいこむことができる収納区画38を備えている。排出ボ
タン40をユーザが押すと、ハンドル30は収納区画38から
排出され、ユーザにより操作される。
用される位置エンコーダシステムの好適実施例を示す。
このシステムはリンク34によりコンピュータ32に接続さ
れている可動ハンドル30を備えている。図１は突出した
位置にあるハンドル30を示している。コンピュータハウ
ジング36は、ハンドル30を挿入し、使用しないときはし
まいこむことができる収納区画38を備えている。排出ボ
タン40をユーザが押すと、ハンドル30は収納区画38から
排出され、ユーザにより操作される。
【０００８】ハンドル30の動きは検知システムにより検
出され、検知システムはハンドル30の運動をコード化
し、コンピュータ32にハンドルの位置を表す情報を提供
する。この情報は、コンピュータの表示画面上でカーソ
ルまたはポインタの動きを制御することのような、伝統
的な用途のためにコンピュータに利用できるようにな
る。
出され、検知システムはハンドル30の運動をコード化
し、コンピュータ32にハンドルの位置を表す情報を提供
する。この情報は、コンピュータの表示画面上でカーソ
ルまたはポインタの動きを制御することのような、伝統
的な用途のためにコンピュータに利用できるようにな
る。
【０００９】最初に位置エンコーダシステムに関連する
ハンドル機構の詳細に目を向け、図１〜図６を参照す
る。コンピュータ32は図１に示すノート型のような多様
な形式のうちのどんなものでもよい。コンピュータ32は
コンパクトで且つ可搬であり、電池を電源とすることが
できる。コンピュータのハウジング36は基体44に蝶番止
めされている上体42を備えていることが特徴である。上
体42には表示画面46がある。基体44にはコンピュータの
主要入力装置として働くキーボード48が取付けられてい
る。コンピュータ32に必要なマイクロプロセッサおよび
記憶装置は基体44に収納されている。
ハンドル機構の詳細に目を向け、図１〜図６を参照す
る。コンピュータ32は図１に示すノート型のような多様
な形式のうちのどんなものでもよい。コンピュータ32は
コンパクトで且つ可搬であり、電池を電源とすることが
できる。コンピュータのハウジング36は基体44に蝶番止
めされている上体42を備えていることが特徴である。上
体42には表示画面46がある。基体44にはコンピュータの
主要入力装置として働くキーボード48が取付けられてい
る。コンピュータ32に必要なマイクロプロセッサおよび
記憶装置は基体44に収納されている。
【００１０】リンク34はハンドル30に接続されて動く。
本発明のシステムは、リンクが下に説明するように基体
44の内部に入っている検知要素に対して動くにつれてリ
ンク34の対応する運動を検出することによりハンドル30
の運動を判定する。
本発明のシステムは、リンクが下に説明するように基体
44の内部に入っている検知要素に対して動くにつれてリ
ンク34の対応する運動を検出することによりハンドル30
の運動を判定する。
【００１１】図２に最も良く示されているように、ハン
ドルは、上から見たとき全般的に長方形の、実質上平ら
な、プラスチックの底50を備えている。ハンドル30は底
50の下面52が全般的にコンピュータ基体44の下面53( 図
７および図10を参照) と同一平面になるような大きさに
なっている。ハンドルの底50の下面52は、デュポンがテ
フロンという商標のもとに製造しているもののような、
低摩擦材料から成るか、またはそれを取付けて、コンピ
ュータ32を支えている作業面の上を突出ハンドル30が滑
りやすいようにしている。
ドルは、上から見たとき全般的に長方形の、実質上平ら
な、プラスチックの底50を備えている。ハンドル30は底
50の下面52が全般的にコンピュータ基体44の下面53( 図
７および図10を参照) と同一平面になるような大きさに
なっている。ハンドルの底50の下面52は、デュポンがテ
フロンという商標のもとに製造しているもののような、
低摩擦材料から成るか、またはそれを取付けて、コンピ
ュータ32を支えている作業面の上を突出ハンドル30が滑
りやすいようにしている。
【００１２】ハンドルの底50の上面54には上向きに突出
しているピボット柱56があり、これにリンク34の外端35
が旋回可能に取付けられている。それ故、ハンドル30は
柱の中心軸57の周りに旋回することができる。
しているピボット柱56があり、これにリンク34の外端35
が旋回可能に取付けられている。それ故、ハンドル30は
柱の中心軸57の周りに旋回することができる。
【００１３】リンク34( 図３〜図６を参照) は一般に、
厚さ約0.56mmの射出成型アセタールの芯64から形成され
ている細長い部材を備えている。芯64の上面に、デュポ
ンにより商標マイラーのもとに製造されているもののよ
うな、厚さ0.051mmのポリエステル膜65が接着されてお
り、これはその上面に、今後Ｒミキサパターン58と称す
る、導電性のパターン層を備えている。Ｒミキサパター
ン58は膜65に接着されている薄い、不透明なプラスチッ
クの最上層60の直下に設けられている。
厚さ約0.56mmの射出成型アセタールの芯64から形成され
ている細長い部材を備えている。芯64の上面に、デュポ
ンにより商標マイラーのもとに製造されているもののよ
うな、厚さ0.051mmのポリエステル膜65が接着されてお
り、これはその上面に、今後Ｒミキサパターン58と称す
る、導電性のパターン層を備えている。Ｒミキサパター
ン58は膜65に接着されている薄い、不透明なプラスチッ
クの最上層60の直下に設けられている。
【００１４】好適実施例では、膜65およびＲミキサパタ
ーン58を組合わせた厚さは約53μmであり、プラスチッ
ク最上層60の厚さは約38μm である。Ｒミキサパターン
58(図３) は複数の隣接するバーとして構成されてお
り、その形状については下に更に完全に説明してある。
このＲミキサパターン58の( ユーザがハンドル30および
取付けリンク30を動かすにつれての) 動きは下に記すよ
うに検知システムにより検出される。
ーン58を組合わせた厚さは約53μmであり、プラスチッ
ク最上層60の厚さは約38μm である。Ｒミキサパターン
58(図３) は複数の隣接するバーとして構成されてお
り、その形状については下に更に完全に説明してある。
このＲミキサパターン58の( ユーザがハンドル30および
取付けリンク30を動かすにつれての) 動きは下に記すよ
うに検知システムにより検出される。
【００１５】グラファイト入りポリマーまたは他の伝導
性材料のような、隣接する３本の導電性ストリップ62が
芯64の下側にモールドされている。各ストリップ62はリ
ンク34の長さに沿ってリンクの内端37からリンクの中点
に近い位置まで延びている。各導電性ストリップ62の終
端は、銅のような、導電性材料の三線パターン63に接続
されており、この三線パターンはリンク34の下側に積層
されている膜67に支持されている。各パターン63および
接続導電ストリップ62はハンドル30にあるスイッチ84と
リンク34の内端37との間のスイッチ状態情報を伝える。
性材料のような、隣接する３本の導電性ストリップ62が
芯64の下側にモールドされている。各ストリップ62はリ
ンク34の長さに沿ってリンクの内端37からリンクの中点
に近い位置まで延びている。各導電性ストリップ62の終
端は、銅のような、導電性材料の三線パターン63に接続
されており、この三線パターンはリンク34の下側に積層
されている膜67に支持されている。各パターン63および
接続導電ストリップ62はハンドル30にあるスイッチ84と
リンク34の内端37との間のスイッチ状態情報を伝える。
【００１６】図12を参照すると、下に一層完全に説明す
るように、３本の導電ストリップ62がスイッチ状態情報
をコンピュータ32の主印刷回路板に伝える片持梁式ばね
接点78の自由端79に向かって滑動する。
るように、３本の導電ストリップ62がスイッチ状態情報
をコンピュータ32の主印刷回路板に伝える片持梁式ばね
接点78の自由端79に向かって滑動する。
【００１７】好適実施例では、リンク34の幅「 Ｗ」(図
３) は一般に約13.1mmである。リンクの全体の厚さ「
Ｔ」(図４) は約0.75mmである。( 図４および図５に示す
断面図はここに説明する各種リンク層の位置関係を図解
するため縮尺にはよっていないことが認められよう。)
幅対厚さの比が比較的大きいためリンクはその幅寸法の
垂直な方向にはわずかに曲るが、リンクを幅寸法に全般
的に平行な方向に動かすときは比較的曲らない。その結
果、突出リンク34は上向きにまたは下向きに( 図15の平
面の内外に) 動くことができるので、リンクに加わるこ
のような指向力が、ハンドルを突出させた不支持の状態
でコンピュータ32を持上げるときに生ずるように、リン
クを破壊することはない。更に、リンクは、側方に、図
３の平面に平行に動かすとき、曲らない。検出されるの
はリンクの側方運動である。
３) は一般に約13.1mmである。リンクの全体の厚さ「
Ｔ」(図４) は約0.75mmである。( 図４および図５に示す
断面図はここに説明する各種リンク層の位置関係を図解
するため縮尺にはよっていないことが認められよう。)
幅対厚さの比が比較的大きいためリンクはその幅寸法の
垂直な方向にはわずかに曲るが、リンクを幅寸法に全般
的に平行な方向に動かすときは比較的曲らない。その結
果、突出リンク34は上向きにまたは下向きに( 図15の平
面の内外に) 動くことができるので、リンクに加わるこ
のような指向力が、ハンドルを突出させた不支持の状態
でコンピュータ32を持上げるときに生ずるように、リン
クを破壊することはない。更に、リンクは、側方に、図
３の平面に平行に動かすとき、曲らない。検出されるの
はリンクの側方運動である。
【００１８】リンク34の外端35には穴72があり、これを
通して上述のハンドルピボット柱56( 図２) がはめ込ま
れる。リンクの外端35には全般的に細長い突出片74もあ
る。この突出片74はリンク芯64の対応する延長部に付着
されたパターン63および膜67の延長部を備えている。リ
ンク突出片74は全般に長方形のスイッチ片80で終ってい
る。スイッチ片80( 図３) の上面には常開スナップドー
ム形スイッチ84が取付けられている露出接触パターン76
が設けられている。導体82がスイッチ片80の下側でこれ
らパターン76と三線パターン63との間に突出している(
図６) 。常開スナップドーム形スイッチ84はスイッチ片
80の上面にある接点82に取付けられる。好適実施例で
は、このようなスイッチ２個を使用し、接点82をいずれ
かまたは双方のスイッチが閉じることができるように設
置している。
通して上述のハンドルピボット柱56( 図２) がはめ込ま
れる。リンクの外端35には全般的に細長い突出片74もあ
る。この突出片74はリンク芯64の対応する延長部に付着
されたパターン63および膜67の延長部を備えている。リ
ンク突出片74は全般に長方形のスイッチ片80で終ってい
る。スイッチ片80( 図３) の上面には常開スナップドー
ム形スイッチ84が取付けられている露出接触パターン76
が設けられている。導体82がスイッチ片80の下側でこれ
らパターン76と三線パターン63との間に突出している(
図６) 。常開スナップドーム形スイッチ84はスイッチ片
80の上面にある接点82に取付けられる。好適実施例で
は、このようなスイッチ２個を使用し、接点82をいずれ
かまたは双方のスイッチが閉じることができるように設
置している。
【００１９】ハンドル30は、ハンドルの底50に取付けら
れてリング外端35、突出片74、およびスイッチ84を収納
する上ケース104 を備えている。リンク34の外端35はハ
ンドルの上ケース104 の前方内部側壁に形成されたスロ
ット105 を通して突出している。
れてリング外端35、突出片74、およびスイッチ84を収納
する上ケース104 を備えている。リンク34の外端35はハ
ンドルの上ケース104 の前方内部側壁に形成されたスロ
ット105 を通して突出している。
【００２０】更に詳細に述べれば、突出片74とリンク34
の外端35との接合75は突出片74が全般的にリンク34の平
面に垂直な方向に上向きに曲る場所である( 図２) 。そ
の接合75とスイッチ片80との間で、突出片74が曲線形状
に曲っている。スイッチ片80は突出片74で曲って、スイ
ッチ84が上を向き、且つスイッチ片80の下側がハンドル
の底50の上面54に固定されるようになっている。
の外端35との接合75は突出片74が全般的にリンク34の平
面に垂直な方向に上向きに曲る場所である( 図２) 。そ
の接合75とスイッチ片80との間で、突出片74が曲線形状
に曲っている。スイッチ片80は突出片74で曲って、スイ
ッチ84が上を向き、且つスイッチ片80の下側がハンドル
の底50の上面54に固定されるようになっている。
【００２１】ハンドルケースのスロット105 は、突出ハ
ンドル30が、ハンドルの長い中心軸86( 図１および図
２) がリンク34の長い中心軸88から約70の角を成す位置
( 図１の角87を参照) と角87が約120 を成す位置との間
をピボット柱56の軸57の周りに旋回することができるよ
うな大きさになっている。この旋回可能な突出ハンドル
30によりコンピュータの表示画面46に対向しているユー
ザはハンドル30の運動の全範囲を通じて快適な姿勢でハ
ンドル30を手首で握ることができる。
ンドル30が、ハンドルの長い中心軸86( 図１および図
２) がリンク34の長い中心軸88から約70の角を成す位置
( 図１の角87を参照) と角87が約120 を成す位置との間
をピボット柱56の軸57の周りに旋回することができるよ
うな大きさになっている。この旋回可能な突出ハンドル
30によりコンピュータの表示画面46に対向しているユー
ザはハンドル30の運動の全範囲を通じて快適な姿勢でハ
ンドル30を手首で握ることができる。
【００２２】スイッチ片80の後方に( すなわち、図２の
右下側に) ハンドルの底50に取付けられて、スイッチレ
バー機構94が取付けられている支点ブロック92がある。
スイッチレバー機構94は全般的に平らな長方形の板から
構成され、この板には板の前端から機構94の後端102 に
近い位置まで延びている細長いスロット96が形成され、
これにより後端102 で接合される二つの片持梁式レバー
腕98,100が形成されている。後端102 は支点ブロック92
に固定されている。
右下側に) ハンドルの底50に取付けられて、スイッチレ
バー機構94が取付けられている支点ブロック92がある。
スイッチレバー機構94は全般的に平らな長方形の板から
構成され、この板には板の前端から機構94の後端102 に
近い位置まで延びている細長いスロット96が形成され、
これにより後端102 で接合される二つの片持梁式レバー
腕98,100が形成されている。後端102 は支点ブロック92
に固定されている。
【００２３】ハンドルケース104 の上面106 はケースの
前端近くで凹んでいる。スリット103 はハンドルケース
104 の凹み面108 と上面106 の間に広がる垂直の肩に形
成されている。レバー腕98,100の自由端はスリット103
を通して突出する。スイッチレバー機構のレバー腕98,1
00はスナップドームスイッチ84の上に静置されるが、ス
イッチ84は通常は開路位置にある。レバー腕98,100の自
由端はハンドルケース104 の凹み面108 の上方で短い距
離吊下げられ、フィンガグリップ110 が設けられてい
る。スナップドームスイッチ84はユーザがフィンガグリ
ップ110 を押すと閉じ、したがって対応するレバー腕9
8,100が支点ブロック92の周りに曲って下にあるスイッ
チ84を押す。凹み面108 はレバー腕98,100の下向き運動
を制限する止めとして作用する。
前端近くで凹んでいる。スリット103 はハンドルケース
104 の凹み面108 と上面106 の間に広がる垂直の肩に形
成されている。レバー腕98,100の自由端はスリット103
を通して突出する。スイッチレバー機構のレバー腕98,1
00はスナップドームスイッチ84の上に静置されるが、ス
イッチ84は通常は開路位置にある。レバー腕98,100の自
由端はハンドルケース104 の凹み面108 の上方で短い距
離吊下げられ、フィンガグリップ110 が設けられてい
る。スナップドームスイッチ84はユーザがフィンガグリ
ップ110 を押すと閉じ、したがって対応するレバー腕9
8,100が支点ブロック92の周りに曲って下にあるスイッ
チ84を押す。凹み面108 はレバー腕98,100の下向き運動
を制限する止めとして作用する。
【００２４】上に記したように、突出ハンドル30はコン
ピュータハウジング36の中に後退し、しまい込むことが
できる。図７〜図10を参照して、コンピュータハウジン
グ36の基体44に形成されている収納区画38の形状は全般
にハンドル30の外形に適合している。収納区画38はコン
ピュータハウジングの基体44の外壁118 に全般的に平行
に凹んで設けられた内壁116(図７) により規定されてい
る。前壁120 、後壁122 、および上壁124 は収納区画38
の残りの部分を形成している。故に、区画の内部はハウ
ジングの外壁118 に形成されたハウジング受け穴126 と
隣接している。
ピュータハウジング36の中に後退し、しまい込むことが
できる。図７〜図10を参照して、コンピュータハウジン
グ36の基体44に形成されている収納区画38の形状は全般
にハンドル30の外形に適合している。収納区画38はコン
ピュータハウジングの基体44の外壁118 に全般的に平行
に凹んで設けられた内壁116(図７) により規定されてい
る。前壁120 、後壁122 、および上壁124 は収納区画38
の残りの部分を形成している。故に、区画の内部はハウ
ジングの外壁118 に形成されたハウジング受け穴126 と
隣接している。
【００２５】収納区画38の下側は、区画の前壁120 の下
縁から後方に突出している前案内リブ128 および区画の
後壁122 の下縁から前方に突出している後案内リブ130
の他は、全般的に開いている。
縁から後方に突出している前案内リブ128 および区画の
後壁122 の下縁から前方に突出している後案内リブ130
の他は、全般的に開いている。
【００２６】細長い穴134 が収納区画の内壁116 を貫い
て形成されている。リンク34は穴134 を通して突出して
いる。好適に、穴134 はリンク34の断面よりわずかに大
きいので、リンクは、ハンドル30をハウジングに近づく
または遠ざかる方向に動かすと穴134 を通して滑動する
ことができ、且つリンクはハンドルを前向きまたは後向
きに動かすと区画に対してスロット内をわずかに前向き
および後向きに動くことができる。
て形成されている。リンク34は穴134 を通して突出して
いる。好適に、穴134 はリンク34の断面よりわずかに大
きいので、リンクは、ハンドル30をハウジングに近づく
または遠ざかる方向に動かすと穴134 を通して滑動する
ことができ、且つリンクはハンドルを前向きまたは後向
きに動かすと区画に対してスロット内をわずかに前向き
および後向きに動くことができる。
【００２７】ハンドル30を収納区画38に入れると、前案
内リブ128 はハンドル30の前部最下縁に形成された、対
応する形状の細長いノッチ140 にはまり込む( 図10) 。
同様に、後案内リブ130 はハンドル30の後部最下縁に形
成された、対応する形状の細長いノッチ141 にはまり込
む。したがって、ハンドル30の区画38への挿入は、関連
するノッチ140,141 で受けられている案内リブ128,130
により滑らかに案内される。
内リブ128 はハンドル30の前部最下縁に形成された、対
応する形状の細長いノッチ140 にはまり込む( 図10) 。
同様に、後案内リブ130 はハンドル30の後部最下縁に形
成された、対応する形状の細長いノッチ141 にはまり込
む。したがって、ハンドル30の区画38への挿入は、関連
するノッチ140,141 で受けられている案内リブ128,130
により滑らかに案内される。
【００２８】バネが偏倚されているラッチ142 はハンド
ル30が収納区画38に完全に入るといつでもハンドル30を
収納区画38の内部に固定する。これに関して、ラッチ14
2 は、収納区画38の前壁120 に形成された穴の中を上向
きおよび下向きに動くように取付けられている全般的に
平らな脚144 を備えている( 図７〜図10) 。ラッチの脚
144 の後面146 は全般に前壁120 の表面と共面を成して
いる。ラッチのかかと148 はラッチ脚144 の下から収納
区画の中に突出している。ラッチ脚144 の頂部は排出ボ
タン40の下側に接合されている。
ル30が収納区画38に完全に入るといつでもハンドル30を
収納区画38の内部に固定する。これに関して、ラッチ14
2 は、収納区画38の前壁120 に形成された穴の中を上向
きおよび下向きに動くように取付けられている全般的に
平らな脚144 を備えている( 図７〜図10) 。ラッチの脚
144 の後面146 は全般に前壁120 の表面と共面を成して
いる。ラッチのかかと148 はラッチ脚144 の下から収納
区画の中に突出している。ラッチ脚144 の頂部は排出ボ
タン40の下側に接合されている。
【００２９】排出ボタン40は、ラッチ脚144 の前方に隣
接して下向きに突出しているステム152(図９) を備えて
いる。ボタンのステム152 はコンピュータハウジングの
基体44の底53から上向きに突出する中空ボス154 にはま
り込んでいる。圧縮ばね156が中空ボス154 の中に入っ
ていて排出ボタン40のステム152 を、取付けられている
脚144 と共に、絶えず上向きに押しつけている。ボタン
40はコンピュータハウジングの上パネル164 にある穴に
はまり込んでいる。ボタン40は、通常上パネル164(図
８) の下側162 に、ボタンがユーザにより押されるま
で、係合している肩160 を備える形状になっている。
接して下向きに突出しているステム152(図９) を備えて
いる。ボタンのステム152 はコンピュータハウジングの
基体44の底53から上向きに突出する中空ボス154 にはま
り込んでいる。圧縮ばね156が中空ボス154 の中に入っ
ていて排出ボタン40のステム152 を、取付けられている
脚144 と共に、絶えず上向きに押しつけている。ボタン
40はコンピュータハウジングの上パネル164 にある穴に
はまり込んでいる。ボタン40は、通常上パネル164(図
８) の下側162 に、ボタンがユーザにより押されるま
で、係合している肩160 を備える形状になっている。
【００３０】ハンドル30を収納区画38に入れると、突出
しているラッチのかかと148 がハンドルの上ケース104
に形成されているスロット107 にはまり込む。図７およ
び図10で最も良く示してあるように、ラッチのかかと14
8 は、その上面166 が挿入されたハンドル30と最初に係
合するかかと148 の部分で下向き且つ外向きの斜面とな
るような形状になっている。スロット107 およびラッチ
のかかと148 は、ハンドルが収納区画38に入り込むにつ
れて、かかとの傾斜面166 がスロット入口の上縁に接触
するように、構成され設置されている。故に、ハンドル
を挿入し続けると、ラッチのかかと148 に向かう力の下
向き成分が発生してばね156 を圧縮し、ラッチ142 を下
げるので、ハンドルを入れるにつれてかかと148 はスロ
ット107を通って移動するようになる。
しているラッチのかかと148 がハンドルの上ケース104
に形成されているスロット107 にはまり込む。図７およ
び図10で最も良く示してあるように、ラッチのかかと14
8 は、その上面166 が挿入されたハンドル30と最初に係
合するかかと148 の部分で下向き且つ外向きの斜面とな
るような形状になっている。スロット107 およびラッチ
のかかと148 は、ハンドルが収納区画38に入り込むにつ
れて、かかとの傾斜面166 がスロット入口の上縁に接触
するように、構成され設置されている。故に、ハンドル
を挿入し続けると、ラッチのかかと148 に向かう力の下
向き成分が発生してばね156 を圧縮し、ラッチ142 を下
げるので、ハンドルを入れるにつれてかかと148 はスロ
ット107を通って移動するようになる。
【００３１】ハンドル30が区画38による完全にしまい込
まれる位置に( すなわち、ハンドル30の外壁170 がコン
ピュータの外壁118 と共面になる状態に) 動くにつれ
て、ラッチのかかと148 は、ハンドルの上ケース104 に
形成されている凹み172 の下を動いて上向きに突出し、
スロット107 の外側部分に隣接する。凹み172 はラッチ
のかかと148 に対する隙間となるので、圧縮ばね156 は
ラッチおよび排出ボタン40を上向きに通常位置に押付け
ることができる( 図８) 。ボタン40が通常位置にあると
き、ラッチのかかと148 は凹み172 の中にある。故に、
ハンドル30は、排出ボタン40が押されてラッチのかかと
148 を下向きに凹み172 から外に動かしてスロット107
と整列させるまで、区画内に保持される。
まれる位置に( すなわち、ハンドル30の外壁170 がコン
ピュータの外壁118 と共面になる状態に) 動くにつれ
て、ラッチのかかと148 は、ハンドルの上ケース104 に
形成されている凹み172 の下を動いて上向きに突出し、
スロット107 の外側部分に隣接する。凹み172 はラッチ
のかかと148 に対する隙間となるので、圧縮ばね156 は
ラッチおよび排出ボタン40を上向きに通常位置に押付け
ることができる( 図８) 。ボタン40が通常位置にあると
き、ラッチのかかと148 は凹み172 の中にある。故に、
ハンドル30は、排出ボタン40が押されてラッチのかかと
148 を下向きに凹み172 から外に動かしてスロット107
と整列させるまで、区画内に保持される。
【００３２】好適に、しまい込まれたハンドル30は、排
出ボタン40を押すといつでも収納区画38からわずかに排
出される。その結果、ユーザは迅速且つ容易にハンドル
30を握り、これを完全に突出した位置すなわち動作位置
に引込むことができる。好適実施例では( 図２、図10、
および図11を参照) 、排出機構は、一端がハンドルの底
50のピボット柱56の近くに形成されているばねボス182
に固定されている捩りばね180 を備えている。ばね180
はハンドルの底の上面54に沿って前方に突出している。
バネの自由端184(図10) は曲ってハンドルの底にある細
長い穴186 を通して突出し、その端が案内リブ128 を受
けるノッチ140 の中に入り込むようになっている。穴18
6 はノッチ140 の最外部に沿って延びている。
出ボタン40を押すといつでも収納区画38からわずかに排
出される。その結果、ユーザは迅速且つ容易にハンドル
30を握り、これを完全に突出した位置すなわち動作位置
に引込むことができる。好適実施例では( 図２、図10、
および図11を参照) 、排出機構は、一端がハンドルの底
50のピボット柱56の近くに形成されているばねボス182
に固定されている捩りばね180 を備えている。ばね180
はハンドルの底の上面54に沿って前方に突出している。
バネの自由端184(図10) は曲ってハンドルの底にある細
長い穴186 を通して突出し、その端が案内リブ128 を受
けるノッチ140 の中に入り込むようになっている。穴18
6 はノッチ140 の最外部に沿って延びている。
【００３３】ハンドル30が収納区画の外側にあるとき、
ばね180 は突出端184 が穴186 の最内端の方に通常片寄
せられる( 図10の実線) ように配置されている。ハンド
ル30を収納区画38に入れるにつれて、前案内リブ128 の
最外端がばねの端184 に対して支持される。ハンドル30
を収納区画38の中に動かし続けると、案内リブ128 がば
ね端184 を穴186 を通して外向きに押し、これによりハ
ンドルが完全に挿入されラッチされるにつれてばねを偏
位させまたはロードさせる( 図10の破線) 。
ばね180 は突出端184 が穴186 の最内端の方に通常片寄
せられる( 図10の実線) ように配置されている。ハンド
ル30を収納区画38に入れるにつれて、前案内リブ128 の
最外端がばねの端184 に対して支持される。ハンドル30
を収納区画38の中に動かし続けると、案内リブ128 がば
ね端184 を穴186 を通して外向きに押し、これによりハ
ンドルが完全に挿入されラッチされるにつれてばねを偏
位させまたはロードさせる( 図10の破線) 。
【００３４】ユーザが排出ボタン40を押してラッチのか
かと148 がハンドルの凹み172 から外に動くようにする
につれて、捩りばね186 の端184 はリブ128 の端に支え
られてハンドルを収納区画38から途中まで押出し、そこ
でユーザがハンドルを容易に握り、更に突出させること
ができる。
かと148 がハンドルの凹み172 から外に動くようにする
につれて、捩りばね186 の端184 はリブ128 の端に支え
られてハンドルを収納区画38から途中まで押出し、そこ
でユーザがハンドルを容易に握り、更に突出させること
ができる。
【００３５】先に記したとおり、本発明のシステムはリ
ングがコンピュータハウジングに入っている検知要素に
対して動くにつれてリンク34の対応する運動を検出する
ことによりハンドル30の位置を確認する。検出要素につ
いて次に特に図12〜図18を参照して説明する。
ングがコンピュータハウジングに入っている検知要素に
対して動くにつれてリンク34の対応する運動を検出する
ことによりハンドル30の位置を確認する。検出要素につ
いて次に特に図12〜図18を参照して説明する。
【００３６】好適実施例では、リンク34の被検出部分は
単一平面内で且つ極座標系に対応する範囲で動くように
制約されている。更に詳細に述べれば、リンク34はリン
ク34が滑動するキャリヤ190 に対して単一方向すなわち
単一次元( 今後図15に矢印Ｒとして示すＲ方向を指す)
の平行移動に制限されている。キャリヤ190 はコンピュ
ータハウジングの基体144 の下面に回転可能に取付けら
れてキャリヤも回転し、図15に角θとして示すリンク運
動の角方向すなわちθ方向を規定するようになってい
る。
単一平面内で且つ極座標系に対応する範囲で動くように
制約されている。更に詳細に述べれば、リンク34はリン
ク34が滑動するキャリヤ190 に対して単一方向すなわち
単一次元( 今後図15に矢印Ｒとして示すＲ方向を指す)
の平行移動に制限されている。キャリヤ190 はコンピュ
ータハウジングの基体144 の下面に回転可能に取付けら
れてキャリヤも回転し、図15に角θとして示すリンク運
動の角方向すなわちθ方向を規定するようになってい
る。
【００３７】キャリヤ190 は、平面図で全般的に長方形
の基台192(図12) を備えている。凹み194 が基台192 に
形成され、基台の長さを完全に通じて延びている。穴19
6 が基台192 の最外端( すなわち、図12の右) の近くに
形成され、これによりコンピュータハウジングの基体44
の底に固定されている上向きに突出するピボット柱198
を受けている。ピボット柱198 は穴196 にパチンと入っ
てキャリヤ基台192 をそれに固定し、一方基台192 を柱
の中心軸( この軸を今後原点軸200 と言う) の周りに回
転できるようにしている。
の基台192(図12) を備えている。凹み194 が基台192 に
形成され、基台の長さを完全に通じて延びている。穴19
6 が基台192 の最外端( すなわち、図12の右) の近くに
形成され、これによりコンピュータハウジングの基体44
の底に固定されている上向きに突出するピボット柱198
を受けている。ピボット柱198 は穴196 にパチンと入っ
てキャリヤ基台192 をそれに固定し、一方基台192 を柱
の中心軸( この軸を今後原点軸200 と言う) の周りに回
転できるようにしている。
【００３８】キャリヤ基台192 の凹み194 はリンク34が
キャリヤを通じて長手方向に自由に滑動するように構成
されている。好適に、キャリヤはポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)が充填された熱可塑性プラスチックのよう
な低摩擦材料から形成されている。
キャリヤを通じて長手方向に自由に滑動するように構成
されている。好適に、キャリヤはポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)が充填された熱可塑性プラスチックのよう
な低摩擦材料から形成されている。
【００３９】図12および図13を参照して、上述のばね接
点78は各々、ベリリウム銅合金のような、金めっきばね
材の細長いストリップから構成されている。代わりに、
ばね材は自由端すなわち接触端に銅／グラファイトのブ
ラッシを備えることができる。ばね接点78は接触端79か
ら遠い81でキャリヤ基台192 に熱固着される。ばね接点
は基台192 から向うに接触力を小さく( たとえば、10ダ
インより少く) するに充分な距離だけリンクの下面に対
して( 特に、導電性ストリップ62に対して) 曲げられ、
余分な摩耗を生ぜずに有効な接触を確保している。好適
に、ばね接点78は端79と熱固着部81との間で長手方向に
分割されて接点の数を有効に倍増し、これにより接点の
信頼性を高めている。
点78は各々、ベリリウム銅合金のような、金めっきばね
材の細長いストリップから構成されている。代わりに、
ばね材は自由端すなわち接触端に銅／グラファイトのブ
ラッシを備えることができる。ばね接点78は接触端79か
ら遠い81でキャリヤ基台192 に熱固着される。ばね接点
は基台192 から向うに接触力を小さく( たとえば、10ダ
インより少く) するに充分な距離だけリンクの下面に対
して( 特に、導電性ストリップ62に対して) 曲げられ、
余分な摩耗を生ぜずに有効な接触を確保している。好適
に、ばね接点78は端79と熱固着部81との間で長手方向に
分割されて接点の数を有効に倍増し、これにより接点の
信頼性を高めている。
【００４０】接点78は熱固着部分81の近くでほぼ90曲る
ように形成されているので接点78の端83はキャリヤ基台
192 の側面穴85を通して突出している。端83はキャリヤ
の上板要素202 に接続され、下に説明する検知システム
により処理されるスイッチ情報を伝える。
ように形成されているので接点78の端83はキャリヤ基台
192 の側面穴85を通して突出している。端83はキャリヤ
の上板要素202 に接続され、下に説明する検知システム
により処理されるスイッチ情報を伝える。
【００４１】上板202 はキャリヤ基台192 に固定されて
上板がリンク34が滑動する溝194 を横断して延び且つそ
れを覆うようにする薄い平らな部材である。上板202 は
可撓偏平回路を形成する導電性材料を支持する厚さ0.35
mmのポリイミドシートから構成されている。この点に関
しては、上板202 はその下側に( 図17を参照) 銅箔のよ
うな導電性材料から成る二つのパターンを備えている。
一方のパターンは、今後Ｒ被駆動アレイ204 と言うが、
非常に密な間隔で設けられた複数の長方形要素から構成
され、その各々に下に説明する低電力法の一部として使
用される移動波信号が加えられる。上板202 の下側にあ
る他方のパターンは、Ｒピックオフ電極206 と名付けら
れている一つの細長い長方形の電極から構成されてい
る。Ｒ被駆動アレイ204 およびＲピックオフ電極206 は
リンク34に形成されたＲミキサパターン58と組合わされ
て、下に更に完全に説明するように、リンクのＲ方向の
平行移動を表す信号を発生する。
上板がリンク34が滑動する溝194 を横断して延び且つそ
れを覆うようにする薄い平らな部材である。上板202 は
可撓偏平回路を形成する導電性材料を支持する厚さ0.35
mmのポリイミドシートから構成されている。この点に関
しては、上板202 はその下側に( 図17を参照) 銅箔のよ
うな導電性材料から成る二つのパターンを備えている。
一方のパターンは、今後Ｒ被駆動アレイ204 と言うが、
非常に密な間隔で設けられた複数の長方形要素から構成
され、その各々に下に説明する低電力法の一部として使
用される移動波信号が加えられる。上板202 の下側にあ
る他方のパターンは、Ｒピックオフ電極206 と名付けら
れている一つの細長い長方形の電極から構成されてい
る。Ｒ被駆動アレイ204 およびＲピックオフ電極206 は
リンク34に形成されたＲミキサパターン58と組合わされ
て、下に更に完全に説明するように、リンクのＲ方向の
平行移動を表す信号を発生する。
【００４２】上板202 の最内端はキャリヤ基台192 の最
内端を越えて内向きに突出している。上板のこの端の幅
は( 図17で見るように) 内部方向に徐々に大きくなって
おり、その上面に銅のような導電性材料から成る二つの
パターンを備えている( 図12を参照) 。一方のパターン
は、今後θ被駆動アレイ208 と言う、非常に密な間隔で
設けられた複数の長方形要素から構成されている。他方
の導電性パターンは今後θピックオフ電極210 と言う細
長い電極である。好適に、θ被駆動アレイ208およびθ
ピックオフ電極210 は同心円弧状に配置されており、円
弧の中心は原点軸200 である。
内端を越えて内向きに突出している。上板のこの端の幅
は( 図17で見るように) 内部方向に徐々に大きくなって
おり、その上面に銅のような導電性材料から成る二つの
パターンを備えている( 図12を参照) 。一方のパターン
は、今後θ被駆動アレイ208 と言う、非常に密な間隔で
設けられた複数の長方形要素から構成されている。他方
の導電性パターンは今後θピックオフ電極210 と言う細
長い電極である。好適に、θ被駆動アレイ208およびθ
ピックオフ電極210 は同心円弧状に配置されており、円
弧の中心は原点軸200 である。
【００４３】θ被駆動アレイ208 およびθピックオフ電
極210 は上板202 の非常に近くで上板の上面を横断して
延びるように取付けられている全般的に弓形の平らなθ
板214 の下側に設けられている、今後θミキサパターン
212(図18) と言う、非常に密な間隔で設けられた導電バ
ーから成る他のパターンと組合わされる。θ板214 は、
厚さ0.05のポリイミドシートの二層の間に、エポキシま
たはアクリル系のような接着剤を用いてはさみ込まれた
厚さ0.038mm の銅パターン層から構成され、θ板214 の
全体の厚さは約0.15mmである。θ板214 には両端に穴が
あり、これを通してキャリヤの上板202 の反対側でハウ
ジング基体44の底から上向きに突出する取付け支柱216
がはまっている。
極210 は上板202 の非常に近くで上板の上面を横断して
延びるように取付けられている全般的に弓形の平らなθ
板214 の下側に設けられている、今後θミキサパターン
212(図18) と言う、非常に密な間隔で設けられた導電バ
ーから成る他のパターンと組合わされる。θ板214 は、
厚さ0.05のポリイミドシートの二層の間に、エポキシま
たはアクリル系のような接着剤を用いてはさみ込まれた
厚さ0.038mm の銅パターン層から構成され、θ板214 の
全体の厚さは約0.15mmである。θ板214 には両端に穴が
あり、これを通してキャリヤの上板202 の反対側でハウ
ジング基体44の底から上向きに突出する取付け支柱216
がはまっている。
【００４４】上板202 は、θ板214 の上面をまたぎ且つ
四隅で上板202 の上面に固定されている剛い留め板217
によりθ板214 に隣接して保持されている。
四隅で上板202 の上面に固定されている剛い留め板217
によりθ板214 に隣接して保持されている。
【００４５】リンク34、上板202 、およびθ板214 の相
対運動により、発生され処理される信号が下に説明する
ように変わる。処理される信号はハンドルの位置および
スイッチの状態を表しており、上板から出て伝統的なコ
ネクタ71で終るリボン形導体70を経由してコンピュータ
に供給される。
対運動により、発生され処理される信号が下に説明する
ように変わる。処理される信号はハンドルの位置および
スイッチの状態を表しており、上板から出て伝統的なコ
ネクタ71で終るリボン形導体70を経由してコンピュータ
に供給される。
【００４６】組立てられたキャリヤ190 は、図15に示す
ように、約20の最大角を通じて原点軸200 の周りを回転
することができる。コンピュータ基体に固定されている
ゴム被覆支柱215 はキャリヤ190 の回転を制限する止め
として働く。
ように、約20の最大角を通じて原点軸200 の周りを回転
することができる。コンピュータ基体に固定されている
ゴム被覆支柱215 はキャリヤ190 の回転を制限する止め
として働く。
【００４７】リンク保持機構218 はキャリヤ190 に取付
けられてリンク34のキャリヤ内部の動きを案内し、ユー
ザにハンドルの突出位置すなわち動作位置の接触検知指
示を示す。その上、リンク保持機構218 はリンクをキャ
リヤから完全に取外してリンクおよびハンドルを清掃し
やすくまたは取換えやすくしている。
けられてリンク34のキャリヤ内部の動きを案内し、ユー
ザにハンドルの突出位置すなわち動作位置の接触検知指
示を示す。その上、リンク保持機構218 はリンクをキャ
リヤから完全に取外してリンクおよびハンドルを清掃し
やすくまたは取換えやすくしている。
【００４８】更に詳細に述べれば、リンク保持機構218
は、たとえば、射出成型剛性プラスチックから形成され
た細長いリテーナ219 を備えている( 図13、図14、図14
A)。リテーナ219 はその中心に基台192 の中心近くに形
成されたスロット223 にはまり込んでいる下向きに突出
する円筒状ボス221 を備えている。内部ヘッド225 がリ
テーナ219 の内( 図13で左) 端に形成され、図13で最も
良くわかるように、リンク34の最も近い縁227 に向う方
向に突出している。同様に、外部ヘッド226 はリテーナ
219 の外端に形成されて近いリンク縁227 の方向に突出
している。
は、たとえば、射出成型剛性プラスチックから形成され
た細長いリテーナ219 を備えている( 図13、図14、図14
A)。リテーナ219 はその中心に基台192 の中心近くに形
成されたスロット223 にはまり込んでいる下向きに突出
する円筒状ボス221 を備えている。内部ヘッド225 がリ
テーナ219 の内( 図13で左) 端に形成され、図13で最も
良くわかるように、リンク34の最も近い縁227 に向う方
向に突出している。同様に、外部ヘッド226 はリテーナ
219 の外端に形成されて近いリンク縁227 の方向に突出
している。
【００４９】各ヘッド225,226 の下に、各ヘッド225,22
6 の下にあるキャリヤ基台192 の凹み233 で形成される
制御面231 に通常もたれかかっている下向きに突出する
止めニブ229(図14、図14A)が形成されている。止めニブ
229 は凹みの中に突出して表面231 に寄りかかり、リテ
ーナヘッドが通常リンク34の縁227 に直接隣り合うよう
にしている。
6 の下にあるキャリヤ基台192 の凹み233 で形成される
制御面231 に通常もたれかかっている下向きに突出する
止めニブ229(図14、図14A)が形成されている。止めニブ
229 は凹みの中に突出して表面231 に寄りかかり、リテ
ーナヘッドが通常リンク34の縁227 に直接隣り合うよう
にしている。
【００５０】リテーナ219 は通常、細長いばね235 によ
りリンクに向って押付けられ、止めニブ229 が制御面23
1 および細長い棒形ばね235 と係合するようになってい
る。ばね235 はリテーナ219 とキャリヤ基台の凹み194
の垂直壁から突出している支点237 との間にはまってい
る。支点237 はばね235 が、ばね235 の端がばね235に
対向するリテーナヘッド225,226 の部分に形成されたノ
ッチ239 に保持された状態で、片寄せられるような大き
さになっている。好適に、支点237 はキャリヤ基台192
の外端近くに設置されて外部ヘッド226 に対するばね23
5 の力が下に説明する理由でばねの内部ヘッド225 に対
する力より大きいようにしてある。
りリンクに向って押付けられ、止めニブ229 が制御面23
1 および細長い棒形ばね235 と係合するようになってい
る。ばね235 はリテーナ219 とキャリヤ基台の凹み194
の垂直壁から突出している支点237 との間にはまってい
る。支点237 はばね235 が、ばね235 の端がばね235に
対向するリテーナヘッド225,226 の部分に形成されたノ
ッチ239 に保持された状態で、片寄せられるような大き
さになっている。好適に、支点237 はキャリヤ基台192
の外端近くに設置されて外部ヘッド226 に対するばね23
5 の力が下に説明する理由でばねの内部ヘッド225 に対
する力より大きいようにしてある。
【００５１】全般的に台形の指標ニブ241 がリンク芯64
の一部として形成され、リンクリテーナ219 に向う方向
に外向きに突出している。ハンドルがコンピュータから
使用しようとする領域に引き入れられると、指標ニブ24
1 はリンクリテーナの内部ヘッドと外部ヘッドのと間に
位置する。したがって、ハンドルがこの使用領域にある
と、ハンドルの最内側限界( すなわち、コンピュータに
最も近いハンドル位置) はリンク34の指標ニブ241 が、
図13の実線で示すように、リテーナの内部ヘッド225 の
内部の傾斜面243(図13) に接触する位置にある。
の一部として形成され、リンクリテーナ219 に向う方向
に外向きに突出している。ハンドルがコンピュータから
使用しようとする領域に引き入れられると、指標ニブ24
1 はリンクリテーナの内部ヘッドと外部ヘッドのと間に
位置する。したがって、ハンドルがこの使用領域にある
と、ハンドルの最内側限界( すなわち、コンピュータに
最も近いハンドル位置) はリンク34の指標ニブ241 が、
図13の実線で示すように、リテーナの内部ヘッド225 の
内部の傾斜面243(図13) に接触する位置にある。
【００５２】ユーザがハンドルを動かしてこれを収納区
画38の内部に格納するときは、リンク34の指標ニブ241
が内面243 に沿って滑動し、内部ヘッド225 をリンクか
ら向うに片寄らせて内部ヘッド225 の傍を完全に通過す
るように充分な力をリンクに加えなければならない。好
適に、内部ヘッド225 の内面243 は、リンク軸88に対し
て、約55の角度だけ傾いているので、ハンドルはユーザ
が加える適度な力で、ただしユーザが使用中突出ハンド
ルを操作する領域( すなわち、指標ニブ241 がリテーナ
の内部ヘッド225 と外部ヘッド226 との間にある領域)
から不注意に離れることがないようにするに充分な力
で、格納位置に動かすことができる。
画38の内部に格納するときは、リンク34の指標ニブ241
が内面243 に沿って滑動し、内部ヘッド225 をリンクか
ら向うに片寄らせて内部ヘッド225 の傍を完全に通過す
るように充分な力をリンクに加えなければならない。好
適に、内部ヘッド225 の内面243 は、リンク軸88に対し
て、約55の角度だけ傾いているので、ハンドルはユーザ
が加える適度な力で、ただしユーザが使用中突出ハンド
ルを操作する領域( すなわち、指標ニブ241 がリテーナ
の内部ヘッド225 と外部ヘッド226 との間にある領域)
から不注意に離れることがないようにするに充分な力
で、格納位置に動かすことができる。
【００５３】ハンドル30を上述のように最初に格納区画
から排出すると、指標ニブ241 は内部ヘッド225 の内側
( すなわち、図13でそのヘッドの左) に来る。ユーザは
次にハンドルおよびリンク34をリンクリテーナヘッド22
5 の傾斜外面に対して引張ると、内部ヘッド225 はリン
ク34から片寄り、指標ニブ241 が内部ヘッド225 と外部
ヘッド226 との間の位置に移動することができる。好適
に、外面245 の傾斜はリンクの軸88に対して約30であ
り、これにより内部ヘッド225 の低くはあるが検出可能
な力が指標ニブ241 に対抗して生ずるので、指標ニブが
内部ヘッドと外部ヘッドとの間の領域に入ったことをユ
ーザが感じ取ることができる。
から排出すると、指標ニブ241 は内部ヘッド225 の内側
( すなわち、図13でそのヘッドの左) に来る。ユーザは
次にハンドルおよびリンク34をリンクリテーナヘッド22
5 の傾斜外面に対して引張ると、内部ヘッド225 はリン
ク34から片寄り、指標ニブ241 が内部ヘッド225 と外部
ヘッド226 との間の位置に移動することができる。好適
に、外面245 の傾斜はリンクの軸88に対して約30であ
り、これにより内部ヘッド225 の低くはあるが検出可能
な力が指標ニブ241 に対抗して生ずるので、指標ニブが
内部ヘッドと外部ヘッドとの間の領域に入ったことをユ
ーザが感じ取ることができる。
【００５４】この説明を読むと明瞭になるとおり、リン
ク34およびキャリヤ190 はリンクをキャリヤから完全に
移動させてリンクまたはハンドルの稼動または取換を行
うことができるように構成されている。リンクを取外す
には、ユーザは指標ニブ241がリテーナ219 の外部ヘッ
ド226 の傾斜内面247 と係合するまでハンドルを外向き
に引張る。充分な力が加えられると、指標ニブは内面24
7 に沿って滑り、外部ヘッド226 をリンクから片寄らせ
てリンクがキャリヤから、およびそれ故、コンピュータ
から完全に取外すことができるようにする。好適に、外
部ヘッド226 の内面247 はリンク軸88に対して約75の角
度を形成するように傾いている。内面247 のこの険しい
傾斜のためリンクを取外すのに比較的強い力が必要であ
り、これによりハンドルを使用している間にリンクをう
っかり取外すことがないようになっている。支点237 の
位置が内部ヘッド225 より外部ヘッド226 の方に比較的
近いため、ばね235 により加えられる力も内部ヘッド22
5 に加えられるばね力より比較的大きいことが認められ
る。故に、この支点位置のため外部ヘッド226 の片寄り
に対する抵抗が更に大きくなり、リンクの不注意な取外
しが回避される。
ク34およびキャリヤ190 はリンクをキャリヤから完全に
移動させてリンクまたはハンドルの稼動または取換を行
うことができるように構成されている。リンクを取外す
には、ユーザは指標ニブ241がリテーナ219 の外部ヘッ
ド226 の傾斜内面247 と係合するまでハンドルを外向き
に引張る。充分な力が加えられると、指標ニブは内面24
7 に沿って滑り、外部ヘッド226 をリンクから片寄らせ
てリンクがキャリヤから、およびそれ故、コンピュータ
から完全に取外すことができるようにする。好適に、外
部ヘッド226 の内面247 はリンク軸88に対して約75の角
度を形成するように傾いている。内面247 のこの険しい
傾斜のためリンクを取外すのに比較的強い力が必要であ
り、これによりハンドルを使用している間にリンクをう
っかり取外すことがないようになっている。支点237 の
位置が内部ヘッド225 より外部ヘッド226 の方に比較的
近いため、ばね235 により加えられる力も内部ヘッド22
5 に加えられるばね力より比較的大きいことが認められ
る。故に、この支点位置のため外部ヘッド226 の片寄り
に対する抵抗が更に大きくなり、リンクの不注意な取外
しが回避される。
【００５５】リンクリテーナの外部ヘッドの外面249 は
リンク軸88に対して約30の角度を形成しており、これに
よりハンドルを突出位置から格納位置に向けて動かす(
すなわち、内部ヘッド225 を片寄らせる) のに必要なほ
ぼ同じ力でリンクを再設置することができる。
リンク軸88に対して約30の角度を形成しており、これに
よりハンドルを突出位置から格納位置に向けて動かす(
すなわち、内部ヘッド225 を片寄らせる) のに必要なほ
ぼ同じ力でリンクを再設置することができる。
【００５６】ここで、本発明の好適実施例の構成に多数
の変更を行うことができることを記す価値がある。たと
えば、今説明したキャリヤおよび関連構成要素を、キャ
リヤを上述の方向と逆にし、コンピュータの主回路板の
下側に旋回可能に取付けるような仕方でコンピュータ内
部に取付けることができる。更に、導電性要素を含めて
リンクの製作に関し多数の変形を、スイッチ状態情報を
伝える異なる機構が可能なように、上述のものと置き換
えることができる。その上、キャリヤおよび関連構成要
素の前記説明は極座標系に限定されたリンク運動に関す
るものであったが、リンク運動を、デカルト系のよう
な、他の座標系で制御する同様なキャリア機構も本発明
の検知システムに適切に役立つであろう。 電気的検知システム
の変更を行うことができることを記す価値がある。たと
えば、今説明したキャリヤおよび関連構成要素を、キャ
リヤを上述の方向と逆にし、コンピュータの主回路板の
下側に旋回可能に取付けるような仕方でコンピュータ内
部に取付けることができる。更に、導電性要素を含めて
リンクの製作に関し多数の変形を、スイッチ状態情報を
伝える異なる機構が可能なように、上述のものと置き換
えることができる。その上、キャリヤおよび関連構成要
素の前記説明は極座標系に限定されたリンク運動に関す
るものであったが、リンク運動を、デカルト系のよう
な、他の座標系で制御する同様なキャリア機構も本発明
の検知システムに適切に役立つであろう。 電気的検知システム
【００５７】図19を参照して、本発明は、Ｒおよびθミ
キサパターン58,212のキャリヤ190の上板202 に対する
変位を検出することによりハンドル30の位置を確定する
電気的検知システム250 を備えている。検知システム25
0 はハンドルスイッチ84の作動をも検知し、コンピュー
タ32のマイクロプロセッサとのインターフェースとな
る。Ｒおよびθミキサパターンの変位の検出は電気シス
テムのＲセンサ252 、およびθセンサ254 で行われる。
これらの源から発生された情報は母線インターフェース
を通してマイクロプロセッサに与えられる。
キサパターン58,212のキャリヤ190の上板202 に対する
変位を検出することによりハンドル30の位置を確定する
電気的検知システム250 を備えている。検知システム25
0 はハンドルスイッチ84の作動をも検知し、コンピュー
タ32のマイクロプロセッサとのインターフェースとな
る。Ｒおよびθミキサパターンの変位の検出は電気シス
テムのＲセンサ252 、およびθセンサ254 で行われる。
これらの源から発生された情報は母線インターフェース
を通してマイクロプロセッサに与えられる。
【００５８】Ｒおよびθセンサ Ｒセンサ252 およびθセンサ254 は電気的に同じであ
る。特定のハンドル運動を検出するそれらの能力はハン
ドルに関連する機械システム内部でのそれらの設置およ
び整列によって決まる。Ｒセンサおよびθセンサの各々
は被駆動アレイ、ピックオフ電極、およびミキサパター
ンから構成されている。Ｒ被駆動アレイ204 およびθ被
駆動アレイ208 は上に記し且つそれぞれ図17および図12
に図示したように上板202 の反対側に設置されている。
る。特定のハンドル運動を検出するそれらの能力はハン
ドルに関連する機械システム内部でのそれらの設置およ
び整列によって決まる。Ｒセンサおよびθセンサの各々
は被駆動アレイ、ピックオフ電極、およびミキサパター
ンから構成されている。Ｒ被駆動アレイ204 およびθ被
駆動アレイ208 は上に記し且つそれぞれ図17および図12
に図示したように上板202 の反対側に設置されている。
【００５９】Ｒ被駆動アレイおよびθ被駆動アレイは形
状も異なっている。Ｒ被駆動アレイ204 は全般に真直ぐ
で、リンク運動を原点軸200 からの半径に沿う直線的寸
法すなわちＲ寸法で検出することができる。しかし、θ
被駆動アレイ208 は円弧の形状を成し、原点軸200 の周
りのリンク34の角運動すなわちθ運動を検出することが
できる。組立てられたキャリヤでは、Ｒピックオフ電極
206 およびθピックオフ電極210 はそれぞれＲ被駆動ア
レイ204 およびθ被駆動アレイ208 に隣接している。Ｒ
およびθミキサパターンの形状はそのそれぞれの被駆動
アレイの形状に幾らか似ている。Ｒミキサパターン58は
リンク34の上面に設置されている。θミキサパターン21
2 は弓形θ板214 の下面に設置されている。
状も異なっている。Ｒ被駆動アレイ204 は全般に真直ぐ
で、リンク運動を原点軸200 からの半径に沿う直線的寸
法すなわちＲ寸法で検出することができる。しかし、θ
被駆動アレイ208 は円弧の形状を成し、原点軸200 の周
りのリンク34の角運動すなわちθ運動を検出することが
できる。組立てられたキャリヤでは、Ｒピックオフ電極
206 およびθピックオフ電極210 はそれぞれＲ被駆動ア
レイ204 およびθ被駆動アレイ208 に隣接している。Ｒ
およびθミキサパターンの形状はそのそれぞれの被駆動
アレイの形状に幾らか似ている。Ｒミキサパターン58は
リンク34の上面に設置されている。θミキサパターン21
2 は弓形θ板214 の下面に設置されている。
【００６０】再び図19を参照して、Ｒおよびθ被駆動ア
レイは８個の位相ドライバ258 により発生される移動波
信号で駆動される。８個の位相ドライバはタイミングコ
ントローラ260 からの204.8KHZのタイミング基準信号で
駆動される。タイミング基準信号に応答して、８個の位
相ドライバは８個の波形信号を発生する。各波形信号は
25.6kHz の単一側帯搬送波に変調された400Hz の波形で
ある。しかし、各波形信号で変調された400Hz の波形
は、他の波形信号の400Hz の波形とは位相が相違してい
る。特に、タイミング基準信号と比較すると、８個の波
形信号の400Hz 波形の位相は、0 、45、90、135 、180
、225 、270 、および315 である。８個の位相ドライ
バは信号を適切な搬送波周波数および変調でディジタル
的に模擬することにより波形信号を発生する。
レイは８個の位相ドライバ258 により発生される移動波
信号で駆動される。８個の位相ドライバはタイミングコ
ントローラ260 からの204.8KHZのタイミング基準信号で
駆動される。タイミング基準信号に応答して、８個の位
相ドライバは８個の波形信号を発生する。各波形信号は
25.6kHz の単一側帯搬送波に変調された400Hz の波形で
ある。しかし、各波形信号で変調された400Hz の波形
は、他の波形信号の400Hz の波形とは位相が相違してい
る。特に、タイミング基準信号と比較すると、８個の波
形信号の400Hz 波形の位相は、0 、45、90、135 、180
、225 、270 、および315 である。８個の位相ドライ
バは信号を適切な搬送波周波数および変調でディジタル
的に模擬することにより波形信号を発生する。
【００６１】Ｒ被駆動アレイ204 は７回複製された８個
のバーパターンを備えている。θ被駆動アレイ208 は５
回複製された８個のバーパターンを備えている。バーの
ピッチは640 μm である。このようにして形成された56
個のバーから成るＲ被駆動アレイ204 の一部およびＲピ
ックオフ電極206 の隣接部分を図20に拡大して示してあ
る。図20には、破線で、キャリヤ190 によりＲ被駆動ア
レイ204 に平行且つ0.13mm以内に離して保持されている
Ｒミキサパターンの要素をも示してある。
のバーパターンを備えている。θ被駆動アレイ208 は５
回複製された８個のバーパターンを備えている。バーの
ピッチは640 μm である。このようにして形成された56
個のバーから成るＲ被駆動アレイ204 の一部およびＲピ
ックオフ電極206 の隣接部分を図20に拡大して示してあ
る。図20には、破線で、キャリヤ190 によりＲ被駆動ア
レイ204 に平行且つ0.13mm以内に離して保持されている
Ｒミキサパターンの要素をも示してある。
【００６２】Ｒ被駆動アレイの被駆動アレイバー264 乃
至271 は複製された８個のバーから成るパターンの一つ
を形成している。各被駆動アレイバーは８個の位相ドラ
イバ258 により発生された８個の波形信号の一つで駆動
される。後続の各バーは、その400Hz の波形の位相が前
のバーを駆動する信号の波形の位相から45進んでいる波
形信号で駆動される。したがって、最初のバー264 を駆
動する0 位相の波形信号に対して、第２のバー265 を駆
動する信号の位相は45であり、第３のバー266を駆動す
る信号の位相は90であり、以下同様。８個のバーが共に
全サイクルを完了する。
至271 は複製された８個のバーから成るパターンの一つ
を形成している。各被駆動アレイバーは８個の位相ドラ
イバ258 により発生された８個の波形信号の一つで駆動
される。後続の各バーは、その400Hz の波形の位相が前
のバーを駆動する信号の波形の位相から45進んでいる波
形信号で駆動される。したがって、最初のバー264 を駆
動する0 位相の波形信号に対して、第２のバー265 を駆
動する信号の位相は45であり、第３のバー266を駆動す
る信号の位相は90であり、以下同様。８個のバーが共に
全サイクルを完了する。
【００６３】Ｒミキサパターン58はバーのアレイをも備
えている。しかし、Ｒミキサパターンのバーの形状は異
なっている。各ミキサパターンバーには幅が2560μm に
等しく且つ基底部が広いミキサ部分がある。たとえば、
ミキサバー274 にはミキサ部分276 および基底部分278
がある。ミキサパターンバーのピッチは5120μm であ
る。したがって、４個の被駆動アレイバーは、ミキサパ
ターンが組立てられたキャリヤでは被駆動アレイに重な
っているので、各ミキサ部分の幅の中に入る。また、ミ
キサバーのピッチは８個の被駆動アレイバーを囲んでい
る。
えている。しかし、Ｒミキサパターンのバーの形状は異
なっている。各ミキサパターンバーには幅が2560μm に
等しく且つ基底部が広いミキサ部分がある。たとえば、
ミキサバー274 にはミキサ部分276 および基底部分278
がある。ミキサパターンバーのピッチは5120μm であ
る。したがって、４個の被駆動アレイバーは、ミキサパ
ターンが組立てられたキャリヤでは被駆動アレイに重な
っているので、各ミキサ部分の幅の中に入る。また、ミ
キサバーのピッチは８個の被駆動アレイバーを囲んでい
る。
【００６４】θ被駆動アレイ208 およびθミキサパター
ン212 の寸法はＲ被駆動アレイ204およびＲミキサパタ
ーン58の寸法と同じであるが、その配列は線状ではなく
弓形の形状をしている。被駆動アレイおよびミキサパタ
ーンに与えられた寸法は本発明の好適実施例のものであ
り、代わりの実施例では適切に変えることができる。
ン212 の寸法はＲ被駆動アレイ204およびＲミキサパタ
ーン58の寸法と同じであるが、その配列は線状ではなく
弓形の形状をしている。被駆動アレイおよびミキサパタ
ーンに与えられた寸法は本発明の好適実施例のものであ
り、代わりの実施例では適切に変えることができる。
【００６５】各センサの被駆動アレイおよびミキサパタ
ーンは、位置エンコーダシステムを完全に組立てたと
き、重なっているが、間隔を置いて設置されている( 図
16) 。この構成では、各ミキサバーのミキサ部分は４個
の被駆動アレイバーを覆っている。各ミキサ部分はした
がって４個の被駆動アレイバーと容量的に結合してい
る。ミキサバーの更に広い基底部分は上板202 にあるそ
れぞれの被駆動アレイに隣接しているピックオフ電極を
覆い、これと容量的に結合している。
ーンは、位置エンコーダシステムを完全に組立てたと
き、重なっているが、間隔を置いて設置されている( 図
16) 。この構成では、各ミキサバーのミキサ部分は４個
の被駆動アレイバーを覆っている。各ミキサ部分はした
がって４個の被駆動アレイバーと容量的に結合してい
る。ミキサバーの更に広い基底部分は上板202 にあるそ
れぞれの被駆動アレイに隣接しているピックオフ電極を
覆い、これと容量的に結合している。
【００６６】ミキサパターンは、ハンドル30をユーザが
動かすと、並んでそのそれぞれの被駆動アレイまで滑動
する。たとえば、ハンドルおよびリンクをＲ方向に( リ
ンク軸88に平行に) 動かすにつれて、Ｒミキサパターン
58のミキサ部分276 はＲ被駆動アレイ204 に隣接して動
く。リンク( およびキャリヤ190)が原点軸200 の周りに
回転するようにハンドル30を動かすと、今度はθミキサ
パターン212 のミキサ部分がθ被駆動アレイ208 に隣接
して移動する。
動かすと、並んでそのそれぞれの被駆動アレイまで滑動
する。たとえば、ハンドルおよびリンクをＲ方向に( リ
ンク軸88に平行に) 動かすにつれて、Ｒミキサパターン
58のミキサ部分276 はＲ被駆動アレイ204 に隣接して動
く。リンク( およびキャリヤ190)が原点軸200 の周りに
回転するようにハンドル30を動かすと、今度はθミキサ
パターン212 のミキサ部分がθ被駆動アレイ208 に隣接
して移動する。
【００６７】４個の被駆動アレイバーに容量的に結合し
ているので、ミキサ部分は被駆動アレイの隣接する４個
のバーを駆動する波形信号を受取って混合する。ミキサ
部分は、波形信号を混合した結果、被駆動アレイ上のミ
キサバーの中心の位置に対して一定の位相を有する複合
Ｒセンサ信号を発生する。たとえば、図20に示すよう
に、ミキサバー274 の中心は二つの被駆動アレイバー28
3 と284 との間にある。ミキサバー274 は４個の被駆動
アレイバー282 、283 、284 、および285 を駆動する波
形信号を受取る。これら信号の位相は最初の被駆動アレ
イバー264 を駆動する波形信号の位相に対して180 、22
5 、270 、および315 である。ミキサバーが正確に被駆
動アレイバー283 と284 との間にあるときこれらの信号
からミキサにより発生されるＲセンサ信号は247.5 に等
しい位相を有する。しかし、ハンドル30を原点軸200 に
向ってまたは離れるように動かすと、ミキサバー274 の
中心はＲ被駆動アレイ204 に沿って変位し、Ｒセンサ信
号の位相が従って変化する。本質的に、Ｒセンサ信号は
Ｒミキサパターン58がＲ被駆動アレイ204 の上を変位す
ることにより位相変調される。
ているので、ミキサ部分は被駆動アレイの隣接する４個
のバーを駆動する波形信号を受取って混合する。ミキサ
部分は、波形信号を混合した結果、被駆動アレイ上のミ
キサバーの中心の位置に対して一定の位相を有する複合
Ｒセンサ信号を発生する。たとえば、図20に示すよう
に、ミキサバー274 の中心は二つの被駆動アレイバー28
3 と284 との間にある。ミキサバー274 は４個の被駆動
アレイバー282 、283 、284 、および285 を駆動する波
形信号を受取る。これら信号の位相は最初の被駆動アレ
イバー264 を駆動する波形信号の位相に対して180 、22
5 、270 、および315 である。ミキサバーが正確に被駆
動アレイバー283 と284 との間にあるときこれらの信号
からミキサにより発生されるＲセンサ信号は247.5 に等
しい位相を有する。しかし、ハンドル30を原点軸200 に
向ってまたは離れるように動かすと、ミキサバー274 の
中心はＲ被駆動アレイ204 に沿って変位し、Ｒセンサ信
号の位相が従って変化する。本質的に、Ｒセンサ信号は
Ｒミキサパターン58がＲ被駆動アレイ204 の上を変位す
ることにより位相変調される。
【００６８】ミキサバーのミキサ部分は各々サイクル全
体により分離されるので、ミキサバーにより発生される
Ｒセンサ信号は各々同じ位相を有している。これらＲセ
ンサ信号は上板202 にあるＲピックオフ電極206 により
ミキサバー基底部分( 部分278 のような) とＲピックオ
フ電極との容量性結合を通して受取られる。被駆動アレ
イで全部で７回１完全サイクルまたは８個の被駆動アレ
イバーを複製することはピックオフ電極206 により受取
られるＲセンサ信号の強さを増すのに役立つ。θミキサ
パターン212 およびθピックオフ電極210 は同様に動作
してθセンサ信号を発生する。
体により分離されるので、ミキサバーにより発生される
Ｒセンサ信号は各々同じ位相を有している。これらＲセ
ンサ信号は上板202 にあるＲピックオフ電極206 により
ミキサバー基底部分( 部分278 のような) とＲピックオ
フ電極との容量性結合を通して受取られる。被駆動アレ
イで全部で７回１完全サイクルまたは８個の被駆動アレ
イバーを複製することはピックオフ電極206 により受取
られるＲセンサ信号の強さを増すのに役立つ。θミキサ
パターン212 およびθピックオフ電極210 は同様に動作
してθセンサ信号を発生する。
【００６９】Ｒおよびθアナログ回路ブロック 図19を再び参照して、Ｒおよびθセンサ信号は被駆動ア
レイおよびピックオフ電極の組合わせにより容量的に結
合されている。各センサのキャパシタンスは約5pF であ
る。それ故、信号は低レベルアナログ信号であり、恐ら
くはノイズにより悪く劣化しているであろう。400Hz の
正弦波をＲセンサおよびθセンサを効果的に通過させる
ため、８個の位相ドライバ258 は８個の各波形信号を2
5.6kHz の搬送波で変調した400Hz の正弦波として発生
する。容量性のＲおよびθセンサは、こうしない場合に
は、過度に高いインピーダンスを波形信号に示すことに
なる。したがって、Ｒおよびθセンサにより発生される
信号は400Hz の波形で変調された、単一側帯波が抑制さ
れた25.6kHz の信号である。この400Hz の波形は上述の
ように検知された位置の傍で位相変調される。
レイおよびピックオフ電極の組合わせにより容量的に結
合されている。各センサのキャパシタンスは約5pF であ
る。それ故、信号は低レベルアナログ信号であり、恐ら
くはノイズにより悪く劣化しているであろう。400Hz の
正弦波をＲセンサおよびθセンサを効果的に通過させる
ため、８個の位相ドライバ258 は８個の各波形信号を2
5.6kHz の搬送波で変調した400Hz の正弦波として発生
する。容量性のＲおよびθセンサは、こうしない場合に
は、過度に高いインピーダンスを波形信号に示すことに
なる。したがって、Ｒおよびθセンサにより発生される
信号は400Hz の波形で変調された、単一側帯波が抑制さ
れた25.6kHz の信号である。この400Hz の波形は上述の
ように検知された位置の傍で位相変調される。
【００７０】Ｒセンサおよびθセンサからの信号は同じ
Ｒアナログ回路290 およびθアナログ回路292 により増
幅され、復調され、ろ波されて400Hz の位相変調信号を
回復する。図21を参照すると、Ｒアナログ回路290 で、
Ｒセンサ252 からの25.6kHzの信号がバッファ294 によ
り受取られている。バッファはＲセンサの高インピーダ
ンスをスイッチドキャパシタフィルタ296 の低インピー
ダンスに合わせる。好適実施例では、バッファ294 はエ
ミッタフォロワ構成のNPN トランジスタとして実現され
ている。スイッチドキャパシタフィルタ296 は復調器お
よび帯域フィルタの両者として働く。好適実施例では、
線形技術LTC1060 スイッチドキャパシタフィルタを使用
している。スイッチドキャパシタフィルタ296 はその個
別時間サンプリングのため非線形混合効果を示す。フィ
ルタ296 は400Hz のドライバ信号を変調するのに使用さ
れる同じ25.6kHz の搬送波信号でクロックされ、したが
って25.6kHz の単一側帯波信号を復調する。これにより
400Hz 位相変調信号が抽出される。フィルタ296 は信号
を帯域ろ波して400Hz 位相変調信号に無関係な信号を除
去するのにも役立つ。
Ｒアナログ回路290 およびθアナログ回路292 により増
幅され、復調され、ろ波されて400Hz の位相変調信号を
回復する。図21を参照すると、Ｒアナログ回路290 で、
Ｒセンサ252 からの25.6kHzの信号がバッファ294 によ
り受取られている。バッファはＲセンサの高インピーダ
ンスをスイッチドキャパシタフィルタ296 の低インピー
ダンスに合わせる。好適実施例では、バッファ294 はエ
ミッタフォロワ構成のNPN トランジスタとして実現され
ている。スイッチドキャパシタフィルタ296 は復調器お
よび帯域フィルタの両者として働く。好適実施例では、
線形技術LTC1060 スイッチドキャパシタフィルタを使用
している。スイッチドキャパシタフィルタ296 はその個
別時間サンプリングのため非線形混合効果を示す。フィ
ルタ296 は400Hz のドライバ信号を変調するのに使用さ
れる同じ25.6kHz の搬送波信号でクロックされ、したが
って25.6kHz の単一側帯波信号を復調する。これにより
400Hz 位相変調信号が抽出される。フィルタ296 は信号
を帯域ろ波して400Hz 位相変調信号に無関係な信号を除
去するのにも役立つ。
【００７１】低域フィルタ298 はスイッチドキャパシタ
フィルタの後に接続されて搬送波の残りを除去し、スイ
ッチドキャパシタフィルタの個別時間サンプリングを円
滑にする。
フィルタの後に接続されて搬送波の残りを除去し、スイ
ッチドキャパシタフィルタの個別時間サンプリングを円
滑にする。
【００７２】Ｒアナログ回路290 の最後の構成要素はゼ
ロ交差検出器300 である。ゼロ交差検出器は、400Hz 位
相変調信号のゼロ交差を検出し、ゼロ交差を検出すると
トリガ信号を発生する比較器で実現される。400Hz 信号
のゼロ交差を検出すると、ゼロ交差検出器はトリガ信号
を低から高へ遷移させる。ハンドルの位置の計算はトリ
ガ信号の到達時間を判別することにより行うことができ
る。θアナログ回路292 の構造は図21に示すＲアナログ
回路290 の構造と同じである。
ロ交差検出器300 である。ゼロ交差検出器は、400Hz 位
相変調信号のゼロ交差を検出し、ゼロ交差を検出すると
トリガ信号を発生する比較器で実現される。400Hz 信号
のゼロ交差を検出すると、ゼロ交差検出器はトリガ信号
を低から高へ遷移させる。ハンドルの位置の計算はトリ
ガ信号の到達時間を判別することにより行うことができ
る。θアナログ回路292 の構造は図21に示すＲアナログ
回路290 の構造と同じである。
【００７３】Ｒおよびθ位相トラッカ 図19を再び参照すると、Ｒおよびθアナログ回路290 お
よび292 に接続されてＲおよびθ位相トラッカ302 およ
び304 がある。位相トラッカ302 および304 はそれぞれ
のＲおよびθセンサ信号の位相を検出し、追跡する。Ｒ
位相トラッカ302 の構造を図22に示してある。θ位相ト
ラッカ304 の構造は同じである。
よび292 に接続されてＲおよびθ位相トラッカ302 およ
び304 がある。位相トラッカ302 および304 はそれぞれ
のＲおよびθセンサ信号の位相を検出し、追跡する。Ｒ
位相トラッカ302 の構造を図22に示してある。θ位相ト
ラッカ304 の構造は同じである。
【００７４】Ｒ位相トラッカの第１の部分はＲセンサ信
号の位相を検出して格納するという機能を行う。位相は
９ビット位相カウンタ306 、保持レジスタ308 、旧位相
レジスタ310 、および状態機械312 を使用して検出さ
れ、Ｒ位相トラッカ302 に格納される。位相カウンタ30
6 にはタイミングコントローラ260 により発生される20
4.8kHzのクロック信号に応答して増加する９ビットのデ
ィジタル数すなわち位相カウントが入っている。これは
８個の位相ドライバ258 を駆動するのに使用されると同
じ204.8kHzのクロック信号である。204.8kHzクロック信
号の周波数は８個の位相ドライバにより発生される400H
z 波形信号の周波数の512 倍である。故に、位相カウン
トは0 位相400Hz の基準波形の１サイクルあたり512 カ
ウント増加する。位相カウントが最大カウント512 を越
えて増加すると、カウント306 はあふれて位相カウント
０に戻る。したがって、位相カウントは基準400Hz サイ
クル中に経過した時間の量に関係している。
号の位相を検出して格納するという機能を行う。位相は
９ビット位相カウンタ306 、保持レジスタ308 、旧位相
レジスタ310 、および状態機械312 を使用して検出さ
れ、Ｒ位相トラッカ302 に格納される。位相カウンタ30
6 にはタイミングコントローラ260 により発生される20
4.8kHzのクロック信号に応答して増加する９ビットのデ
ィジタル数すなわち位相カウントが入っている。これは
８個の位相ドライバ258 を駆動するのに使用されると同
じ204.8kHzのクロック信号である。204.8kHzクロック信
号の周波数は８個の位相ドライバにより発生される400H
z 波形信号の周波数の512 倍である。故に、位相カウン
トは0 位相400Hz の基準波形の１サイクルあたり512 カ
ウント増加する。位相カウントが最大カウント512 を越
えて増加すると、カウント306 はあふれて位相カウント
０に戻る。したがって、位相カウントは基準400Hz サイ
クル中に経過した時間の量に関係している。
【００７５】Ｒアナログ回路290 のゼロ交差検出器によ
り発生されるトリガ信号は状態機械312 の入力で受取ら
れる。トリガ信号の低から高への遷移で、状態機械312
は現在の位相カウントを保持レジスタ308 にロードする
よう指示する。保持レジスタにロードされたカウントは
400Hz 基準サイクルの開始とセンサ信号の開始との間の
時間差を反映している。その結果、保持レジスタのカウ
ントは基準波形とセンサ信号との間の位相差に関係して
いる。更に詳細に述べれば、400Hz 基準波形の360 サイ
クルあたり512 カウントで、各カウントは位相差のほぼ
0.7 に等しい。更に、８個の被駆動アレイバーすなわち
5120μm を横断するリンク移動に対応する位相偏移の各
360 で、各カウントは10μm のリンク運動にも対応す
る。
り発生されるトリガ信号は状態機械312 の入力で受取ら
れる。トリガ信号の低から高への遷移で、状態機械312
は現在の位相カウントを保持レジスタ308 にロードする
よう指示する。保持レジスタにロードされたカウントは
400Hz 基準サイクルの開始とセンサ信号の開始との間の
時間差を反映している。その結果、保持レジスタのカウ
ントは基準波形とセンサ信号との間の位相差に関係して
いる。更に詳細に述べれば、400Hz 基準波形の360 サイ
クルあたり512 カウントで、各カウントは位相差のほぼ
0.7 に等しい。更に、８個の被駆動アレイバーすなわち
5120μm を横断するリンク移動に対応する位相偏移の各
360 で、各カウントは10μm のリンク運動にも対応す
る。
【００７６】各0 位相 400Hzの位相サイクルが終る前
に、状態機械312 はロード信号を旧位相レジスタに送
る。( このロード信号の正確なタイミングについては下
に更に詳細に説明する。) これにより保持レジスタにあ
るカウントが旧位相レジスタに移る。このようにして、
各基準サイクルの始まりまでに、旧位相レジスタは前の
基準サイクルで検出されたゼロ交差の時刻での位相カウ
ントに対応する旧い位相カウントを保持している。
に、状態機械312 はロード信号を旧位相レジスタに送
る。( このロード信号の正確なタイミングについては下
に更に詳細に説明する。) これにより保持レジスタにあ
るカウントが旧位相レジスタに移る。このようにして、
各基準サイクルの始まりまでに、旧位相レジスタは前の
基準サイクルで検出されたゼロ交差の時刻での位相カウ
ントに対応する旧い位相カウントを保持している。
【００７７】Ｒ位相トラッカ302 の第２の機能はセンサ
信号の位相が変わっているか否かを確認することであ
る。これは前のサイクルからの格納されているセンサ信
号の位相を現在のセンサ信号の位相と比較することによ
り行われる。Ｒ位相トラッカ302 はこの目的に状態機械
312 および比較器314 を使用している。
信号の位相が変わっているか否かを確認することであ
る。これは前のサイクルからの格納されているセンサ信
号の位相を現在のセンサ信号の位相と比較することによ
り行われる。Ｒ位相トラッカ302 はこの目的に状態機械
312 および比較器314 を使用している。
【００７８】比較器314 は前の基準サイクルからの古い
位相に対応する現在の基準サイクルでの時間を検出す
る。比較器314 は位相カウント306 からの位相カウント
を古い位相カウントと比較する。現在の位相カウントと
古い位相カウントとが等しいと、比較器314 は状態機械
312 に古い位相トリガ信号で合図を送る。こうして状態
機械は位相が変わっていることを次のように確認するこ
とができる。ゼロ交差トリガ信号が古い位相トリガ信号
の前に到達すれば、センサ信号の相対位相が小さくなっ
ている。ゼロ交差トリガ信号が古い位相トリガ信号の後
で発生すれば、相対位相は大きくなっている。ゼロ交差
トリガ信号と位相トリガ信号とが同時に発生すれば、位
相の変化は存在しない。
位相に対応する現在の基準サイクルでの時間を検出す
る。比較器314 は位相カウント306 からの位相カウント
を古い位相カウントと比較する。現在の位相カウントと
古い位相カウントとが等しいと、比較器314 は状態機械
312 に古い位相トリガ信号で合図を送る。こうして状態
機械は位相が変わっていることを次のように確認するこ
とができる。ゼロ交差トリガ信号が古い位相トリガ信号
の前に到達すれば、センサ信号の相対位相が小さくなっ
ている。ゼロ交差トリガ信号が古い位相トリガ信号の後
で発生すれば、相対位相は大きくなっている。ゼロ交差
トリガ信号と位相トリガ信号とが同時に発生すれば、位
相の変化は存在しない。
【００７９】Ｒ位相トラッカ302 の第３の機能は位相変
化の量を確認し、この量をＲ位置カウンタ316 に蓄積す
ることである。Ｒ位置カウンタ316 は原点軸200 に対す
るハンドル30の位置に対応する12ビットのディジタル位
置の値を維持する。状態機械312 が位相の変化を検出す
ると、Ｒ位置カウンタは位相変化の量だけ更新されて正
確な位置値を維持しなければならない。したがって、ゼ
ロ交差トリガ信号が古い位相トリガ信号より前に発生す
ると、状態機械312 は位置カウンタに、ゼロ交差トリガ
信号と古い位相トリガ信号との間で204.8kHzのクロック
信号のサイクルごとに１回位置値を減ずるよう指示す
る。( トリガ信号間で発生するクロックサイクルの数は
位相変化の量に対応する。) 同様に、古い位相トリガ信
号が先に発生すると、状態機械は位置カウンタに古い位
相とゼロ交差との間でクロックサイクルごとに１カウン
トだけ位置値を減ずるよう指示する。ゼロ交差トリガ信
号と旧位相トリガ信号の双方を受取ってから、状態機械
312 は旧位相レジスタ310 を更新するロード信号を発生
する。
化の量を確認し、この量をＲ位置カウンタ316 に蓄積す
ることである。Ｒ位置カウンタ316 は原点軸200 に対す
るハンドル30の位置に対応する12ビットのディジタル位
置の値を維持する。状態機械312 が位相の変化を検出す
ると、Ｒ位置カウンタは位相変化の量だけ更新されて正
確な位置値を維持しなければならない。したがって、ゼ
ロ交差トリガ信号が古い位相トリガ信号より前に発生す
ると、状態機械312 は位置カウンタに、ゼロ交差トリガ
信号と古い位相トリガ信号との間で204.8kHzのクロック
信号のサイクルごとに１回位置値を減ずるよう指示す
る。( トリガ信号間で発生するクロックサイクルの数は
位相変化の量に対応する。) 同様に、古い位相トリガ信
号が先に発生すると、状態機械は位置カウンタに古い位
相とゼロ交差との間でクロックサイクルごとに１カウン
トだけ位置値を減ずるよう指示する。ゼロ交差トリガ信
号と旧位相トリガ信号の双方を受取ってから、状態機械
312 は旧位相レジスタ310 を更新するロード信号を発生
する。
【００８０】位置カウンタに位相変化を蓄積することに
より、位相トラッカ302 は360 より大きい累積位相偏移
を追跡することができる。位置カウンタ316 は12ビット
カウンタであるから、位相変化の８個の完全な波長を追
跡することができる。位置カウンタの最大値または最小
値の外に出ると、位置カウンタは重なり合うことにな
る。同じθ位相トラッカもハンドルの原点軸200 に対す
る角位置に対応する値を保持する12ビット位置カウンタ
を備えている。
より、位相トラッカ302 は360 より大きい累積位相偏移
を追跡することができる。位置カウンタ316 は12ビット
カウンタであるから、位相変化の８個の完全な波長を追
跡することができる。位置カウンタの最大値または最小
値の外に出ると、位置カウンタは重なり合うことにな
る。同じθ位相トラッカもハンドルの原点軸200 に対す
る角位置に対応する値を保持する12ビット位置カウンタ
を備えている。
【００８１】Ｒ位相トラッカは、検知システムが検出位
置の無意味な変化に応答しないようにする減感器313 を
も備えている。減感器313 は位相変化の量をあらかじめ
設定されている最小変化値に対して比較する。上述のよ
うに、位相変化の量はトリガ信号間で生ずる204.8kHzの
クロックサイクルの数である。減感器はこの数を内部カ
ウンタを用いて確定する。最小変化値はマイクロプロセ
ッサにより下に説明するように設定される。差が最小変
化値を越えれば、減感器313 はチェンジ信号を発生す
る。
置の無意味な変化に応答しないようにする減感器313 を
も備えている。減感器313 は位相変化の量をあらかじめ
設定されている最小変化値に対して比較する。上述のよ
うに、位相変化の量はトリガ信号間で生ずる204.8kHzの
クロックサイクルの数である。減感器はこの数を内部カ
ウンタを用いて確定する。最小変化値はマイクロプロセ
ッサにより下に説明するように設定される。差が最小変
化値を越えれば、減感器313 はチェンジ信号を発生す
る。
【００８２】スイッチ 再び図19を参照すると、他の重要なユーザ入力源はスイ
ッチ84である。スイッチは、たとえば、ユーザが画面上
の図形対象を操作するため画面上で現在のカーソル位置
を選択することができるようにする。スイッチ84は単安
定開放である。更に詳細に述べれば、スイッチ84はユー
ザが作動するまで開放状態になっている。しかし、それ
らは閉じた状態のままにはなっていない。ユーザが作動
を止めるや否や、スイッチは開放状態に反転する。
ッチ84である。スイッチは、たとえば、ユーザが画面上
の図形対象を操作するため画面上で現在のカーソル位置
を選択することができるようにする。スイッチ84は単安
定開放である。更に詳細に述べれば、スイッチ84はユー
ザが作動するまで開放状態になっている。しかし、それ
らは閉じた状態のままにはなっていない。ユーザが作動
を止めるや否や、スイッチは開放状態に反転する。
【００８３】スイッチ84の状態は３本の線を経由し、ば
ね接触78を通して検知システムのデバウンサ322 に伝え
られる。３本のうちの１本の線は５ボルトに保持されて
いる共通電源線である。残りの２本は、スイッチに１本
づつの、検知線である。スイッチを押すと、その検知線
が共通電源線に接続され、検知線の電圧を５ボルトに引
上げる。上述のリンク34の下側にある導電性ストリップ
62はスイッチ状態情報をデバウンサ回路322 に伝える３
本の線として働く。デバウンサ322 はスイッチの機械的
動作により生ずる検知線上の疑似状態遷移を除去するよ
う動作する。デバウンサ322 はデバウンスされたスイッ
チ状態を表す二つの単一ビット出力を発生する。デバウ
ンサの出力は下に説明するように割込みを発生し且つス
イッチ状態情報を運ぶのに使用される。
ね接触78を通して検知システムのデバウンサ322 に伝え
られる。３本のうちの１本の線は５ボルトに保持されて
いる共通電源線である。残りの２本は、スイッチに１本
づつの、検知線である。スイッチを押すと、その検知線
が共通電源線に接続され、検知線の電圧を５ボルトに引
上げる。上述のリンク34の下側にある導電性ストリップ
62はスイッチ状態情報をデバウンサ回路322 に伝える３
本の線として働く。デバウンサ322 はスイッチの機械的
動作により生ずる検知線上の疑似状態遷移を除去するよ
う動作する。デバウンサ322 はデバウンスされたスイッ
チ状態を表す二つの単一ビット出力を発生する。デバウ
ンサの出力は下に説明するように割込みを発生し且つス
イッチ状態情報を運ぶのに使用される。
【００８４】図19を再び参照すると、検知システム250
は、ハンドル位置情報およびスイッチ状態情報をコンピ
ュータのマイクロプロセッサに伝えるための８ビット読
出専用レジスタ４個および書込専用レジスタ２個を備え
ている。マイクロプロセッサとの連絡は、通常母線型マ
ウスアクセスのために取っておかれるマイクロプロセッ
サのI/O アドレス空間の４バイトにより行われる。マイ
クロプロセッサは、そのI/O アドレス空間のこれら４バ
イトに正しくアドレスすることによりインターフェース
334 にある４個の８ビットレジスタにアクセスすること
ができる。I/O アドレス、レジスタ、および交換される
情報を下の表１に掲げる。
は、ハンドル位置情報およびスイッチ状態情報をコンピ
ュータのマイクロプロセッサに伝えるための８ビット読
出専用レジスタ４個および書込専用レジスタ２個を備え
ている。マイクロプロセッサとの連絡は、通常母線型マ
ウスアクセスのために取っておかれるマイクロプロセッ
サのI/O アドレス空間の４バイトにより行われる。マイ
クロプロセッサは、そのI/O アドレス空間のこれら４バ
イトに正しくアドレスすることによりインターフェース
334 にある４個の８ビットレジスタにアクセスすること
ができる。I/O アドレス、レジスタ、および交換される
情報を下の表１に掲げる。
【００８５】
【表１】
【００８６】４個の読出専用レジスタにはハンドル位置
およびスイッチ状態の情報が入っている。マイクロプロ
セッサはそのI/O アドレス空間内の指定アドレスから読
出すことによりレジスタから情報を得る。読出専用レジ
スタ内のデータはマイクロプロセッサがR ＿POS ＿LSB
レジスタから読出すときに更新される。更に詳細に述べ
れば、R ＿POS ＿LSB レジスタを読取ると、４個の読出
専用レジスタが現在の12ビットのＲおよびθの位置値お
よび２個の単一ビットデバウンサ出力を格納する。故
に、マイクロプロセッサがレジスタから位置およびスイ
ッチの情報を読出すと、R ＿POS ＿LSB レジスタを用い
て読出しを開始し、完全な情報が全部のレジスタから読
出されるまでレジスタが値を変えないようにする必要が
ある。
およびスイッチ状態の情報が入っている。マイクロプロ
セッサはそのI/O アドレス空間内の指定アドレスから読
出すことによりレジスタから情報を得る。読出専用レジ
スタ内のデータはマイクロプロセッサがR ＿POS ＿LSB
レジスタから読出すときに更新される。更に詳細に述べ
れば、R ＿POS ＿LSB レジスタを読取ると、４個の読出
専用レジスタが現在の12ビットのＲおよびθの位置値お
よび２個の単一ビットデバウンサ出力を格納する。故
に、マイクロプロセッサがレジスタから位置およびスイ
ッチの情報を読出すと、R ＿POS ＿LSB レジスタを用い
て読出しを開始し、完全な情報が全部のレジスタから読
出されるまでレジスタが値を変えないようにする必要が
ある。
【００８７】マイクロプロセッサがI/O アドレスに16進
値238 を書込むと、ビット０乃至３が書込専用最小変化
レジスタに格納される。この４ビットの値は、Ｒ位相ト
ラッカ302 の減感器313 によりおよびθ位相トラッカ30
4 の減感器により使用される最小変化値である。書込専
用割込有効化レジスタは、マイクロプロセッサがI/Oア
ドレスに16進値23B を書込むとき割込みを覆い隠す２ビ
ットを格納する。
値238 を書込むと、ビット０乃至３が書込専用最小変化
レジスタに格納される。この４ビットの値は、Ｒ位相ト
ラッカ302 の減感器313 によりおよびθ位相トラッカ30
4 の減感器により使用される最小変化値である。書込専
用割込有効化レジスタは、マイクロプロセッサがI/Oア
ドレスに16進値23B を書込むとき割込みを覆い隠す２ビ
ットを格納する。
【００８８】インターフェース334 はマイクロプロセッ
サにハンドル30の運動またはスイッチ84の状態の変化を
知らせる割込発生器をも備えている。割込発生器はマイ
クロプロセッサ母線のIRQ12 を駆動することによりマイ
クロプロセッサに割込む。マイクロプロセッサはこれに
より読出専用レジスタ内の情報の読取りおよび処理を促
進される。しかし、マイクロプロセッサは一定の条件が
満たされる場合に限り割込まれる。
サにハンドル30の運動またはスイッチ84の状態の変化を
知らせる割込発生器をも備えている。割込発生器はマイ
クロプロセッサ母線のIRQ12 を駆動することによりマイ
クロプロセッサに割込む。マイクロプロセッサはこれに
より読出専用レジスタ内の情報の読取りおよび処理を促
進される。しかし、マイクロプロセッサは一定の条件が
満たされる場合に限り割込まれる。
【００８９】第１に、二つの割込み有効化ビットのうち
の一つが割込み有効化レジスタにセットされた場合にだ
け割込みが発生することができる。スイッチ割込み有効
化ビットが、スイッチ84の状態の変化による割込みが発
生する前に、セットされなければならない。移動割込み
有効化ビットが、ハンドル30の移動による割込みが発生
する前にセットされなければならない。割込み有効化ビ
ットは、先に述べたようにマイクロプロセッサによりセ
ットされまたはクリアされて検知システムによる割込み
の発生を防止しまたは可能にすることができる。
の一つが割込み有効化レジスタにセットされた場合にだ
け割込みが発生することができる。スイッチ割込み有効
化ビットが、スイッチ84の状態の変化による割込みが発
生する前に、セットされなければならない。移動割込み
有効化ビットが、ハンドル30の移動による割込みが発生
する前にセットされなければならない。割込み有効化ビ
ットは、先に述べたようにマイクロプロセッサによりセ
ットされまたはクリアされて検知システムによる割込み
の発生を防止しまたは可能にすることができる。
【００９０】ハンドル30の移動による割込みにはＲおよ
びθ位置トラッカ302 および304 の減感器の一方がチェ
ンジ信号を発生することも必要である。チェンジ信号は
最小変化レジスタに保持されている最小変化値より大き
い位置の変化が生じたことを示す。割込みは最小変化値
より大きい位置変化に対しみのみ発生されるから、マイ
クロプロセッサはハンドル30の無用な小さい運動に対し
て割込まれることはない。更に、割込み発生器はハンド
ルの移動による割込みが50Hzより大きい割合で発生しな
いようにする割込み減殺器(decimator) を備えている。
びθ位置トラッカ302 および304 の減感器の一方がチェ
ンジ信号を発生することも必要である。チェンジ信号は
最小変化レジスタに保持されている最小変化値より大き
い位置の変化が生じたことを示す。割込みは最小変化値
より大きい位置変化に対しみのみ発生されるから、マイ
クロプロセッサはハンドル30の無用な小さい運動に対し
て割込まれることはない。更に、割込み発生器はハンド
ルの移動による割込みが50Hzより大きい割合で発生しな
いようにする割込み減殺器(decimator) を備えている。
【００９１】スイッチの状態の変化による割込みはスイ
ッチのデバウンス状態が変わるときに限り発生する。し
たがって、デバウンサ322 の単一ビット出力の一つが変
化し、スイッチ割込みが覆い隠されなければ、スイッチ
割込みが発生する。スイッチ割込みはまた割込み減殺器
により最大割込み割合25Hzに制限されている。
ッチのデバウンス状態が変わるときに限り発生する。し
たがって、デバウンサ322 の単一ビット出力の一つが変
化し、スイッチ割込みが覆い隠されなければ、スイッチ
割込みが発生する。スイッチ割込みはまた割込み減殺器
により最大割込み割合25Hzに制限されている。
【００９２】上に記したように、Ｒおよびθ位相トラッ
カの位相カウントの分解能はカウントあたり約0.7 の位
相である。関連被駆動アレイバーのピッチは、各カウン
トが約10μm のハンドル運動に対応するようになってい
る。したがって、ハンドルの運動を非常に小さな領域に
閉じ込め、その領域内の動きをコンピュータ表示画面で
直接検知し、且つどんな画素にでも写像することができ
る。たとえば、水平に640 画素、垂直に480 画素を有す
る表示装置では最小で、ハンドルの動きを画面上のどん
な個別の画素にでも写像する( すなわち、カーソルが指
す) ことができるようにするのに約７mm×５mmだけの面
積があればよいことになる。好適実施例では、Ｒ方向に
約１”横断し且つ約3/4 ”の円弧に沿って( ハンドルが
完全に突出したとき) 移動するハンドルの運動は表示画
面全体に写像される。その結果、ハンドルを小さな面積
にわたり動かしてカーソルを画面上の或る場所に導くの
に、手書きで使用しているもののような、細かいモータ
の技量を利用することができる。
カの位相カウントの分解能はカウントあたり約0.7 の位
相である。関連被駆動アレイバーのピッチは、各カウン
トが約10μm のハンドル運動に対応するようになってい
る。したがって、ハンドルの運動を非常に小さな領域に
閉じ込め、その領域内の動きをコンピュータ表示画面で
直接検知し、且つどんな画素にでも写像することができ
る。たとえば、水平に640 画素、垂直に480 画素を有す
る表示装置では最小で、ハンドルの動きを画面上のどん
な個別の画素にでも写像する( すなわち、カーソルが指
す) ことができるようにするのに約７mm×５mmだけの面
積があればよいことになる。好適実施例では、Ｒ方向に
約１”横断し且つ約3/4 ”の円弧に沿って( ハンドルが
完全に突出したとき) 移動するハンドルの運動は表示画
面全体に写像される。その結果、ハンドルを小さな面積
にわたり動かしてカーソルを画面上の或る場所に導くの
に、手書きで使用しているもののような、細かいモータ
の技量を利用することができる。
【００９３】ソフトウェア コンピュータのマイクロプロセッサはＲおよびθ位置カ
ウンタの変化を画面上の対応するカーソル移動に変換す
るのにソフトウェアドライバを用いてプログラムされて
いる。このドライバは電気式検知システムにより発生さ
れた割込みに応答してI/O レジスタから現在の位置およ
びスイッチの情報を読出す責任がある。ドライバはこの
情報を処理して位置情報を画面上の画素に写像する。処
理された位置およびスイッチの情報は次に、情報に応答
して、カーソル位置ぎめ、アイコンの作動、その他のよ
うな、図形操作を行うアプリケーションプログラムまた
は動作システムプログラムに利用できるようになる。ド
ライバの動作を図23〜図25に流れ図で示す。
ウンタの変化を画面上の対応するカーソル移動に変換す
るのにソフトウェアドライバを用いてプログラムされて
いる。このドライバは電気式検知システムにより発生さ
れた割込みに応答してI/O レジスタから現在の位置およ
びスイッチの情報を読出す責任がある。ドライバはこの
情報を処理して位置情報を画面上の画素に写像する。処
理された位置およびスイッチの情報は次に、情報に応答
して、カーソル位置ぎめ、アイコンの作動、その他のよ
うな、図形操作を行うアプリケーションプログラムまた
は動作システムプログラムに利用できるようになる。ド
ライバの動作を図23〜図25に流れ図で示す。
【００９４】ソフトウェアドライバの好適実施例は極座
標系に関連してハンドル移動情報を発生する機械的およ
び電気的検知システムを備えている。ハンドルの極座標
を画面のデカルト座標に写像するソフトウェアドライバ
の写像方法は極座標対デカルト座標変換ステップを含ん
でいる。ハンドルの動きを極座標系以外の座標系で機械
的および電気的システムにより中断する、本発明の他の
実施例では、ソフトウェアドライバをその写像方法にお
ける適切な座標系変換を行うように修正することができ
る。
標系に関連してハンドル移動情報を発生する機械的およ
び電気的検知システムを備えている。ハンドルの極座標
を画面のデカルト座標に写像するソフトウェアドライバ
の写像方法は極座標対デカルト座標変換ステップを含ん
でいる。ハンドルの動きを極座標系以外の座標系で機械
的および電気的システムにより中断する、本発明の他の
実施例では、ソフトウェアドライバをその写像方法にお
ける適切な座標系変換を行うように修正することができ
る。
【００９５】図23はドライバの初期設定方法により行わ
れる動作を示す流れ図である。初期設定方法はシステム
の初期設定中にドライバにより行われる。初期設定の目
的はドライバの写像手順でドライバにより使用される静
的変数を設定することである。写像手順はI/O レジスタ
からの位置情報を画面上の画素座標( カーソル位置)に
写像する。ハンドル30の真の位置は、単にI/O レジスタ
内の12ビットのＲおよびθ位置がハンドルの固有位置に
対応しないというだけの理由で、初期設定時には未知で
ある。故に、静的変数は、I/O レジスタから読出した最
初のＲおよびθ位置が画面の中心画素に写像されるよう
に初期設定される。これらの変数は後に、読出された最
大および最小のＲおよびθ位置に従ってドライバの自動
校正手順により調節される。
れる動作を示す流れ図である。初期設定方法はシステム
の初期設定中にドライバにより行われる。初期設定の目
的はドライバの写像手順でドライバにより使用される静
的変数を設定することである。写像手順はI/O レジスタ
からの位置情報を画面上の画素座標( カーソル位置)に
写像する。ハンドル30の真の位置は、単にI/O レジスタ
内の12ビットのＲおよびθ位置がハンドルの固有位置に
対応しないというだけの理由で、初期設定時には未知で
ある。故に、静的変数は、I/O レジスタから読出した最
初のＲおよびθ位置が画面の中心画素に写像されるよう
に初期設定される。これらの変数は後に、読出された最
大および最小のＲおよびθ位置に従ってドライバの自動
校正手順により調節される。
【００９６】初期設定は、最初に、I/O レジスタから最
初のＲおよびθ位置を読取ることにより進行する。次い
で、静止変数をそれに従って、ドライバの写像方法がＲ
およびθ位置を画面の中心画素座標に写像するように、
初期設定する。下記静止変数が初期設定される。maxR、
min θ、R1、θ1 、oldXO 、oldYO 、oldXPO、およびol
dYPO。
初のＲおよびθ位置を読取ることにより進行する。次い
で、静止変数をそれに従って、ドライバの写像方法がＲ
およびθ位置を画面の中心画素座標に写像するように、
初期設定する。下記静止変数が初期設定される。maxR、
min θ、R1、θ1 、oldXO 、oldYO 、oldXPO、およびol
dYPO。
【００９７】変数、maxRおよびmin θ、はドライバの自
動校正手順においてドライバにより今までに読出された
最大および最小のＲおよびθ位置を追跡するのに使用さ
れる。maxRは画面上の画素に写像する最大Ｒ値に等しく
設定される。min θは同様に画面上の画素に写像する最
小θ値に設定される。
動校正手順においてドライバにより今までに読出された
最大および最小のＲおよびθ位置を追跡するのに使用さ
れる。maxRは画面上の画素に写像する最大Ｒ値に等しく
設定される。min θは同様に画面上の画素に写像する最
小θ値に設定される。
【００９８】変数R1およびθ1 は現在のＲおよびθの位
置を格納するための16ビット値である。ここでR1および
θ1 の最下位12ビットはθが最上位４ビットに設定され
ている12ビットの最初のＲおよびθの位置に等しく単純
に設定される。
置を格納するための16ビット値である。ここでR1および
θ1 の最下位12ビットはθが最上位４ビットに設定され
ている12ビットの最初のＲおよびθの位置に等しく単純
に設定される。
【００９９】変数、oldXO 、oldYO 、oldXPO、およびol
dYPOはドライバの減感方法(desinsitizing method)で使
用される静的変数である。初期設定時、変数は最初の位
置が画面の中心画素座標に確実に写像される値に設定さ
れる。これはまた中心画素座標を下に説明する減感窓の
中心に置く。
dYPOはドライバの減感方法(desinsitizing method)で使
用される静的変数である。初期設定時、変数は最初の位
置が画面の中心画素座標に確実に写像される値に設定さ
れる。これはまた中心画素座標を下に説明する減感窓の
中心に置く。
【０１００】変数、oldXO およびoldYO 、は位置値の１
カウントすなわち約10μm に対応する単位で表される減
感窓の左上隅の座標である。oldXO は(xRange −xWidt
h) ／2 に等しく設定される。ここでxRangeはハンドル
の走行のインチに対応する位相カウントの数( すなわ
ち、2560) に等しい常数であり、xWidthは減感窓の幅に
等しい常数である。oldYO は(yRange −yWidth) ／2 に
等しく設定される。ただしyRangeはハンドル移動の3/4
インチあたりの位相カウントの数( すなわち、1920) に
等しい常数であり、yWidthは減感窓の高さに等しい常数
である。したがって、oldXO およびoldYO は画面に写像
するハンドル移動の１”×3/4 ”の範囲内に幅がxWidth
で高さがyWidthである減感窓の一つのコーナーを形成す
る。好適実施例の分解能はハンドル移動の１”×3/4 ”
の範囲を画面に写像するように選定されているが、常数
xRangeおよびyRangeを適切に調節することにより別の分
解能をも適応させることができる。
カウントすなわち約10μm に対応する単位で表される減
感窓の左上隅の座標である。oldXO は(xRange −xWidt
h) ／2 に等しく設定される。ここでxRangeはハンドル
の走行のインチに対応する位相カウントの数( すなわ
ち、2560) に等しい常数であり、xWidthは減感窓の幅に
等しい常数である。oldYO は(yRange −yWidth) ／2 に
等しく設定される。ただしyRangeはハンドル移動の3/4
インチあたりの位相カウントの数( すなわち、1920) に
等しい常数であり、yWidthは減感窓の高さに等しい常数
である。したがって、oldXO およびoldYO は画面に写像
するハンドル移動の１”×3/4 ”の範囲内に幅がxWidth
で高さがyWidthである減感窓の一つのコーナーを形成す
る。好適実施例の分解能はハンドル移動の１”×3/4 ”
の範囲を画面に写像するように選定されているが、常数
xRangeおよびyRangeを適切に調節することにより別の分
解能をも適応させることができる。
【０１０１】常数、oldPO およびoldYPO、は減感ユニッ
トの減感窓の左上隅の座標である。oldPO およびoldYPO
はoldXO およびoldYO を尺度常数、xOutFactおよびyOut
Fact、で割ることにより得られる。
トの減感窓の左上隅の座標である。oldPO およびoldYPO
はoldXO およびoldYO を尺度常数、xOutFactおよびyOut
Fact、で割ることにより得られる。
【０１０２】極エンコーダ位置の画面画素への写像法 ドライバの写像方法を図24に流れ図で示す。写像方法は
割込みサービスルーチンの心臓である。写像方法はI/O
レジスタから読出した位置およびθ位置( 変数Rpおよび
θp)を画面上の画素座標( 変数XsおよびYsで表される)
に変換する。Ｒ位置およびθ位置はハンドルの位置を極
座標で表している。しかし、画面上の画素はデカルト座
標で表されている。故に、写像方法は未処理のＲおよび
θ位置を画素座標に処理しながら座標系変換を行わなけ
ればならない。
割込みサービスルーチンの心臓である。写像方法はI/O
レジスタから読出した位置およびθ位置( 変数Rpおよび
θp)を画面上の画素座標( 変数XsおよびYsで表される)
に変換する。Ｒ位置およびθ位置はハンドルの位置を極
座標で表している。しかし、画面上の画素はデカルト座
標で表されている。故に、写像方法は未処理のＲおよび
θ位置を画素座標に処理しながら座標系変換を行わなけ
ればならない。
【０１０３】第１のステップは12ビットのＲおよびθ位
置( 流れ図では変数Rpおよびθp で表してある) を読出
すことである。Ｒおよびθ位置は上述のようにI/O レジ
スタから読出される。未処理のＲおよびθ位置はハンド
ル30の特有位置には対応しないということに注目するこ
とが重要である。Ｒおよびθ位置カウンタは12ビットの
位置値を保持しており、０−4095境界でロールオーバ(r
ollover)する。それ故、どんなＲ位置も同じ値の他のＲ
位置からいずれの方向にも4096カウント( 原点軸200 か
ら半径に沿って40.96mm の距離) である。更に、電気的
検知システムは、最初に電力を加えたときハンドルの実
際の最初の位置を知っていない。システムは単にハンド
ルの動きに追従するだけである。したがって、Ｒ位置お
よびθ位置はハンドルの実際の極座標から任意の未知の
片寄りを有する極位置座標と考えることがある。たとえ
ば、電力を加えたときハンドルが完全に突出していれ
ば、Ｒ位置に大きな正の片寄りがあるであろう。逆に、
ハンドルが電力印加時その区画内に確実にしまい込まれ
ていれば、Ｒ位置は大きな負の片寄りを持つであろう。
それ故、ソフトウェアドライバはこれら任意の片寄りを
経験的に判断しなければならない。
置( 流れ図では変数Rpおよびθp で表してある) を読出
すことである。Ｒおよびθ位置は上述のようにI/O レジ
スタから読出される。未処理のＲおよびθ位置はハンド
ル30の特有位置には対応しないということに注目するこ
とが重要である。Ｒおよびθ位置カウンタは12ビットの
位置値を保持しており、０−4095境界でロールオーバ(r
ollover)する。それ故、どんなＲ位置も同じ値の他のＲ
位置からいずれの方向にも4096カウント( 原点軸200 か
ら半径に沿って40.96mm の距離) である。更に、電気的
検知システムは、最初に電力を加えたときハンドルの実
際の最初の位置を知っていない。システムは単にハンド
ルの動きに追従するだけである。したがって、Ｒ位置お
よびθ位置はハンドルの実際の極座標から任意の未知の
片寄りを有する極位置座標と考えることがある。たとえ
ば、電力を加えたときハンドルが完全に突出していれ
ば、Ｒ位置に大きな正の片寄りがあるであろう。逆に、
ハンドルが電力印加時その区画内に確実にしまい込まれ
ていれば、Ｒ位置は大きな負の片寄りを持つであろう。
それ故、ソフトウェアドライバはこれら任意の片寄りを
経験的に判断しなければならない。
【０１０４】12ビットのＲ位置およびθ位置(Rp 、θp)
は次に16ビットのＲ値およびθ値(R1 、θ1)に拡張され
る。この拡張動作は単純な符号の拡張ではない。Ｒおよ
びθカウンタがロールオーバまたはロールアンダ(rollu
nder) する実際の回数が追跡される。これによって、ロ
ールオーバ状態が後にアルゴリズムに問題を生ずること
が確実に無くなる。12ビットのＲ位置およびθ位置(Rp
、θp)のロールオーバおよびロールアンダは16ビット
のＲ値およびθ値(R1 、θ1)の上位４ビットに蓄積され
る。拡張動作は12ビットのＲ位置およびθ位置が最後の
更新以来どれだけどの方向に変化したかを確認すること
により働く。拡張動作はＲ位置およびθ位置が割込み間
で16進数7FF より大きくは決して変化することはないと
仮定している。Ｒ位置およびθ位置が16進数7FF より多
く変化していれば、反対方向に実際にロールオーバして
しまっていると仮定する。ロールオーバまたはロールア
ンダが発生していれば、Ｒ値およびθ値の上位４ビット
を従って調節する。下位12ビットは単にそれぞれの12ビ
ットのＲ位置およびθ位置に設定されるだけである。
は次に16ビットのＲ値およびθ値(R1 、θ1)に拡張され
る。この拡張動作は単純な符号の拡張ではない。Ｒおよ
びθカウンタがロールオーバまたはロールアンダ(rollu
nder) する実際の回数が追跡される。これによって、ロ
ールオーバ状態が後にアルゴリズムに問題を生ずること
が確実に無くなる。12ビットのＲ位置およびθ位置(Rp
、θp)のロールオーバおよびロールアンダは16ビット
のＲ値およびθ値(R1 、θ1)の上位４ビットに蓄積され
る。拡張動作は12ビットのＲ位置およびθ位置が最後の
更新以来どれだけどの方向に変化したかを確認すること
により働く。拡張動作はＲ位置およびθ位置が割込み間
で16進数7FF より大きくは決して変化することはないと
仮定している。Ｒ位置およびθ位置が16進数7FF より多
く変化していれば、反対方向に実際にロールオーバして
しまっていると仮定する。ロールオーバまたはロールア
ンダが発生していれば、Ｒ値およびθ値の上位４ビット
を従って調節する。下位12ビットは単にそれぞれの12ビ
ットのＲ位置およびθ位置に設定されるだけである。
【０１０５】判断ツリー構造(「R1＞maxR」 で始まる) は
Ｒ自動校正手順である。Ｒ自動校正手順は画面上の画素
に写像するＲ値の範囲を調節する。画面に写像する値の
範囲を調節することは検知システムから読取ったＲ位置
(Rp)がハンドルの実際位置に対応しないので必要であ
る。検知システムにより発生されたＲ位置(Rp)には実際
位置からの未知の片寄りが含まれている。自動校正手順
は、故に、ソフトウェアドライバに画面に写像するハン
ドル移動の範囲を調節させてユーザがハンドルにとって
適切な移動区域を選択することができるようにする。
Ｒ自動校正手順である。Ｒ自動校正手順は画面上の画素
に写像するＲ値の範囲を調節する。画面に写像する値の
範囲を調節することは検知システムから読取ったＲ位置
(Rp)がハンドルの実際位置に対応しないので必要であ
る。検知システムにより発生されたＲ位置(Rp)には実際
位置からの未知の片寄りが含まれている。自動校正手順
は、故に、ソフトウェアドライバに画面に写像するハン
ドル移動の範囲を調節させてユーザがハンドルにとって
適切な移動区域を選択することができるようにする。
【０１０６】自動校正手順はそれまで発生された最小お
よび最大Ｒ値(R1)を監視することにより動作する。これ
は最大Ｒ値(maxR)のトラックを確保し、それが移動域の
最も右の縁であると仮定することにより行われる。Ｒ値
(R1)を最大Ｒ値(maxR)とおよび最小Ｒ値(maxR −range
R) と比較する。Ｒ値(R1)が最大Ｒ値(maxR)より大きい
かまたは最小(maxR −rangeR) より小さければ、従って
最大Ｒ値を調節してＲ値が再び最大Ｒ値と最小Ｒ値との
間の範囲内にあるようにする。
よび最大Ｒ値(R1)を監視することにより動作する。これ
は最大Ｒ値(maxR)のトラックを確保し、それが移動域の
最も右の縁であると仮定することにより行われる。Ｒ値
(R1)を最大Ｒ値(maxR)とおよび最小Ｒ値(maxR −range
R) と比較する。Ｒ値(R1)が最大Ｒ値(maxR)より大きい
かまたは最小(maxR −rangeR) より小さければ、従って
最大Ｒ値を調節してＲ値が再び最大Ｒ値と最小Ｒ値との
間の範囲内にあるようにする。
【０１０７】実際に、Ｒ自動校正手順によりユーザはハ
ンドルをその範囲外に動かすことにより画面に写像する
移動の範囲を調節することができる。たとえば、範囲を
右に動かすには、ユーザは単にハンドルを右に範囲外に
動かす。範囲は自動的に右に調節されてハンドル位置を
範囲内に維持する。故に、範囲の一部が妨害されれば、
範囲を反対方向に設置しなおすことができる。たとえ
ば、ハンドルの範囲の右端への移動が妨害されれば、範
囲をハンドルを範囲の左端の向うに動かすことにより左
に設置しなおすことができる。このようにして、最大が
いずれかの方向で悪ければ、ハンドルを反対の端まで動
かすことによりそれを訂正することができる。
ンドルをその範囲外に動かすことにより画面に写像する
移動の範囲を調節することができる。たとえば、範囲を
右に動かすには、ユーザは単にハンドルを右に範囲外に
動かす。範囲は自動的に右に調節されてハンドル位置を
範囲内に維持する。故に、範囲の一部が妨害されれば、
範囲を反対方向に設置しなおすことができる。たとえ
ば、ハンドルの範囲の右端への移動が妨害されれば、範
囲をハンドルを範囲の左端の向うに動かすことにより左
に設置しなおすことができる。このようにして、最大が
いずれかの方向で悪ければ、ハンドルを反対の端まで動
かすことによりそれを訂正することができる。
【０１０８】範囲を調節してから、Ｒ自動校正の次のス
テップ(maxR ＝maxR−(R1 AND FOOOh)で始まる) はＲ値
(R1)の下位12ビットを覆い隠して最大Ｒ値(maxR)をＲ値
と同じ量だけ調節する。これはＲ位置(Rp)のドリフトが
時間にわたって蓄積されないようにし、16ビットのＲ値
(R1)をロールオーバさせるように行われる。
テップ(maxR ＝maxR−(R1 AND FOOOh)で始まる) はＲ値
(R1)の下位12ビットを覆い隠して最大Ｒ値(maxR)をＲ値
と同じ量だけ調節する。これはＲ位置(Rp)のドリフトが
時間にわたって蓄積されないようにし、16ビットのＲ値
(R1)をロールオーバさせるように行われる。
【０１０９】第２の判断ツリー(「θ1 ＜min θ」 で始ま
る) はθ自動校正手順である。θ自動校正手順はＲ自動
校正手順と同様である。ただし、θ値の範囲は最小θ値
(minθ) により規定される。θ値( θ1)が最小θ値(min
θ) より小さくなるかまたは最大θ値(minθ＋range
θ) より大きければ、従って最小θ値を調節する。ユー
ザはこれによりＲ自動校正手順と同様の仕方で画面に写
像するθ次元のハンドル移動範囲を調節することができ
る。Ｒ自動校正でそうであったように、θ自動校正には
θ位置( θp)のドリフトが時間にわたって蓄積されない
ようにし、16ビットのθ値( θ1)をロールオーバさせる
ステップ(minθ＝min θ−( θ1 AND FOOOh)、θ1 ＝θ
1 AND OFFFh)が含まれている。
る) はθ自動校正手順である。θ自動校正手順はＲ自動
校正手順と同様である。ただし、θ値の範囲は最小θ値
(minθ) により規定される。θ値( θ1)が最小θ値(min
θ) より小さくなるかまたは最大θ値(minθ＋range
θ) より大きければ、従って最小θ値を調節する。ユー
ザはこれによりＲ自動校正手順と同様の仕方で画面に写
像するθ次元のハンドル移動範囲を調節することができ
る。Ｒ自動校正でそうであったように、θ自動校正には
θ位置( θp)のドリフトが時間にわたって蓄積されない
ようにし、16ビットのθ値( θ1)をロールオーバさせる
ステップ(minθ＝min θ−( θ1 AND FOOOh)、θ1 ＝θ
1 AND OFFFh)が含まれている。
【０１１０】Ｒおよびθの自動校正手順の後、ハンドル
の仮定実際位置に対応する絶対極座標(Rt 、θt)を計算
する。Ｒの最大値およびθの最小値(maxR およびmin
θ) を実際のハンドル位置(offsetRおよびoffsetθ) に
対応すると仮定する。したがって、これは値(R1 、θ1)
を値(Rt 、θt)に平行移動して、(R1 、θ1)＝(maxR 、
min θ) であれば(Rt 、θt)＝(offsetR、offsetθ) で
あるようにするという簡単なことである。
の仮定実際位置に対応する絶対極座標(Rt 、θt)を計算
する。Ｒの最大値およびθの最小値(maxR およびmin
θ) を実際のハンドル位置(offsetRおよびoffsetθ) に
対応すると仮定する。したがって、これは値(R1 、θ1)
を値(Rt 、θt)に平行移動して、(R1 、θ1)＝(maxR 、
min θ) であれば(Rt 、θt)＝(offsetR、offsetθ) で
あるようにするという簡単なことである。
【０１１１】次のステップは絶対極座標(Rt 、θt)をデ
カルト座標(Xt 、Yt) に変換することである。極からデ
カルトへの変換関数がこの変換を行う。使用する公式は
周知の極対デカルト関数。すなわち、(Xt 、Yt) ＝Rt*
(cos(θt*θto Radians) 、sin(θt*θto Radians))＋
(offsetX、offsetY)である。上記の形では、関数は割込
みルーチン内部で行うには複雑に過ぎ且つ時間がかかり
過ぎる。更に、浮動小数点数学を使用するのは妥当でな
い。故に、代わりに関数の近似を使用する。θtは充分
狭い角度範囲に限定されるから、常数による乗算または
除算が正弦関数を近似する。更に詳しく言えば、sin(θ
t*θto Radians) はθt*θto Radiansとして近似するこ
とができる。変換因数、θto Radians、はハンドル回転
のラジアンあたりのθ位置値のカウントの数であり、本
発明の特定の実施例の特定の特性(たとえば、原点軸か
らのθセンサの半径) によって決まる。好適実施例で
は、θto Radiansは1/5847に等しい。したがって、Ytを Yt＝(Rt ×θt)／5847＋OffsetY (1) のように計算することができる。
カルト座標(Xt 、Yt) に変換することである。極からデ
カルトへの変換関数がこの変換を行う。使用する公式は
周知の極対デカルト関数。すなわち、(Xt 、Yt) ＝Rt*
(cos(θt*θto Radians) 、sin(θt*θto Radians))＋
(offsetX、offsetY)である。上記の形では、関数は割込
みルーチン内部で行うには複雑に過ぎ且つ時間がかかり
過ぎる。更に、浮動小数点数学を使用するのは妥当でな
い。故に、代わりに関数の近似を使用する。θtは充分
狭い角度範囲に限定されるから、常数による乗算または
除算が正弦関数を近似する。更に詳しく言えば、sin(θ
t*θto Radians) はθt*θto Radiansとして近似するこ
とができる。変換因数、θto Radians、はハンドル回転
のラジアンあたりのθ位置値のカウントの数であり、本
発明の特定の実施例の特定の特性(たとえば、原点軸か
らのθセンサの半径) によって決まる。好適実施例で
は、θto Radiansは1/5847に等しい。したがって、Ytを Yt＝(Rt ×θt)／5847＋OffsetY (1) のように計算することができる。
【０１１２】余弦関数の近似は更に複雑である。余弦関
数は表に載せられている値の間の値を見つけるのに線形
補間を使用するテーブル参照法を用いて計算される。ハ
ンドルの角度範囲は＋／− 6に限られており、且つ余弦
関数は0 の周りに対称であるから、この表の大きさを可
能な限り小さくすることができる。表の角度増分をθt
位置の256 カウント( 約0.04378 ラジアン) に対応する
ように選定してテーブルの値の間の補間を、乗算および
除算ではなく、ビット移行およびマスキングで行うよう
にする。
数は表に載せられている値の間の値を見つけるのに線形
補間を使用するテーブル参照法を用いて計算される。ハ
ンドルの角度範囲は＋／− 6に限られており、且つ余弦
関数は0 の周りに対称であるから、この表の大きさを可
能な限り小さくすることができる。表の角度増分をθt
位置の256 カウント( 約0.04378 ラジアン) に対応する
ように選定してテーブルの値の間の補間を、乗算および
除算ではなく、ビット移行およびマスキングで行うよう
にする。
【０１１３】次に、減感法をXtおよびYtの各座標につい
て行い、減感位置(Xd 、Yd) を計算する。減感法につい
ては下に記す。
て行い、減感位置(Xd 、Yd) を計算する。減感法につい
ては下に記す。
【０１１４】写像方法の最後のステップは減感座標(Xd
、Yd) を画面座標系に比例的に移すことである。この
ステップを図24に最後のステップとして示してある。こ
のステップはまた得られた画面座標を画面の大きさに切
り抜く。切り抜きは、実際の画面画素に写像される区域
の外側のハンドル移動をすべての画面位置に確実に到達
するように行うことができるので、必要である。
、Yd) を画面座標系に比例的に移すことである。この
ステップを図24に最後のステップとして示してある。こ
のステップはまた得られた画面座標を画面の大きさに切
り抜く。切り抜きは、実際の画面画素に写像される区域
の外側のハンドル移動をすべての画面位置に確実に到達
するように行うことができるので、必要である。
【０１１５】減感法 減感法の目的はカーソルの感度をハンドルの小さな動き
にまで下げてセンサを精密に位置決めしやすいようにす
ることである。減感法はカーソル移動のハンドル移動に
対する比を長方形窓の内側で小さくする。カーソルを窓
の縁を超えて動かすと、窓はカーソルの傍に沿って引か
れ、カーソル移動対ハンドル移動の比が大きくなる。理
想的には、移動比の差がユーザに認め得ないようにすべ
きである。図25は減感法の流れ図である。この方法は、
１回はＡをＸで置き換えて、１回はＡをＹで置き換え
て、２回実行される。
にまで下げてセンサを精密に位置決めしやすいようにす
ることである。減感法はカーソル移動のハンドル移動に
対する比を長方形窓の内側で小さくする。カーソルを窓
の縁を超えて動かすと、窓はカーソルの傍に沿って引か
れ、カーソル移動対ハンドル移動の比が大きくなる。理
想的には、移動比の差がユーザに認め得ないようにすべ
きである。図25は減感法の流れ図である。この方法は、
１回はＡをＸで置き換えて、１回はＡをＹで置き換え
て、２回実行される。
【０１１６】減感法は減感座標を計算するのに次の変数
を使用する。現在の座標(At)、減感前の単位で表した減
感窓下方限界(oldAO) 、減感後の単位で表した減感窓下
方限界(oldAPO)、減感窓の幅(AWidth)、外側窓移動比(A
OutFact)、および内側窓移動比(AInFact) 。
を使用する。現在の座標(At)、減感前の単位で表した減
感窓下方限界(oldAO) 、減感後の単位で表した減感窓下
方限界(oldAPO)、減感窓の幅(AWidth)、外側窓移動比(A
OutFact)、および内側窓移動比(AInFact) 。
【０１１７】減感法の最初の部分( ステップ At ＜oldA
O 、および(At −AWidth) ＞oldAO)において、現在の座
標を減感窓限界と比較して現在の座標が減感窓の内部に
あるか確認する。現在の座標が減感窓の外側であれば、
減感窓の限界(oldAOおよびoldAPO) をリセットし、減感
窓を縁の傍に効果的に引張る。最終ステップ(Ad ＝(At
−oldAO)×AInFact ＋oldAPO) で、減感座標(Ad)を計算
する。
O 、および(At −AWidth) ＞oldAO)において、現在の座
標を減感窓限界と比較して現在の座標が減感窓の内部に
あるか確認する。現在の座標が減感窓の外側であれば、
減感窓の限界(oldAOおよびoldAPO) をリセットし、減感
窓を縁の傍に効果的に引張る。最終ステップ(Ad ＝(At
−oldAO)×AInFact ＋oldAPO) で、減感座標(Ad)を計算
する。
【０１１８】減感窓の幅(AWidth)および内側窓移動比(A
InFact) をユーザが位置エンコーダの「 感じ」 を自分の
好みに合わせて調節するようセットすることができる。
外側窓移動比(AOutFact)は次の公式によりAInFact およ
びAWidthと関係づけられている。 AOutFact＝(ARange −AWidth*AInFact) ／(ARange −AWidth) (2) ここでARangeは、初期設定方法に関連して上に述べたと
おり、Ｘに対して2560、Ｙに対して1920に等しい常数で
ある。
InFact) をユーザが位置エンコーダの「 感じ」 を自分の
好みに合わせて調節するようセットすることができる。
外側窓移動比(AOutFact)は次の公式によりAInFact およ
びAWidthと関係づけられている。 AOutFact＝(ARange −AWidth*AInFact) ／(ARange −AWidth) (2) ここでARangeは、初期設定方法に関連して上に述べたと
おり、Ｘに対して2560、Ｙに対して1920に等しい常数で
ある。
【０１１９】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、操作ハンド
ルを不使用時には、コンピュータ筺体内に納めることが
でき邪魔にならず、特に可搬型のコンピュータおいては
持ち運びが便利になると共に、使用時には本体から引き
出すだけで簡単に使用ができるようになる。また、トラ
ックボールのような入力装置と異なり、キーボードの必
要面積を拡大するようなこともなく、さらに、消費電力
も少なくて済む。
ルを不使用時には、コンピュータ筺体内に納めることが
でき邪魔にならず、特に可搬型のコンピュータおいては
持ち運びが便利になると共に、使用時には本体から引き
出すだけで簡単に使用ができるようになる。また、トラ
ックボールのような入力装置と異なり、キーボードの必
要面積を拡大するようなこともなく、さらに、消費電力
も少なくて済む。
【図１】本発明に係る入力装置を使用したノート型コン
ピュータの一実施例の斜視図である。
ピュータの一実施例の斜視図である。
【図２】入力装置の操作ハンドルの分解斜視図である。
【図３】入力装置のリンクの平面図である。
【図４】図６の４─４線における断面図である。
【図５】図６の５─５線における断面図である。
【図６】入力装置のリンクの底面図である。
【図７】コンピュータ本体における入力装置の収納部の
斜視図である。
斜視図である。
【図８】入力装置の固定手段を示す拡大断面図である。
【図９】入力装置の固定手段を示す拡大断面図である。
【図１０】操作ハンドルの底面側から見た斜視図であ
る。
る。
【図１１】操作ハンドルの断面図である。
【図１２】入力装置のエンコーダ手段を示す分解斜視図
である。
である。
【図１３】入力装置のエンコーダ手段の要部拡大断面図
である。
である。
【図１４】図１３の１４─１４線における断面図であ
る。
る。
【図１４Ａ】図１３の１４Ａ─１４Ａ線における断面図
である。
である。
【図１５】操作ハンドル及びリンクの動作を示す図であ
る。
る。
【図１６】図１５の側面断面図である。
【図１７】被駆動アレイを実装した上板の平面図であ
る。
る。
【図１８】導電バーを実装したθ板の平面図である。
【図１９】本発明の検知装置のブロック図である。
【図２０】本発明の検知装置の要部拡大図である。
【図２１】本発明の検知装置のアナログ回路のブロック
図である。
図である。
【図２２】本発明の検知装置の位相トラック回路のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２３】本発明の検知装置のための初期化方法のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図２４】本発明の検知装置のためのマッピング方法の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２５】本発明の検知装置のための減感方法のフロー
チャートである。
チャートである。
３４：リンク ３２：コンピュータ ３０：可動ハンドル ３８：収納区画 ３６：コンピュータハウジング ４８：キーボード ５８：Ｒミキサパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミッシェル・ディー・デロッシャー アメリカ合衆国オレゴン州コーバリス・ラ ークスパーピーエル・ノースウエスト2839 (72)発明者 スティブン・エル・フォグル アメリカ合衆国オレゴン州コーバリス・ハ イランドドライブ・ノースウエスト2515
Claims (5)
- 【請求項１】操作ハンドルと、 該操作ハンドルをコンピュータ筺体に固定するための固
定手段と、 上記コンピュータ筺体から上記操作ハンドルを外して、
引出し位置で上記コンピュータ筺体に対する上記操作ハ
ンドルの動きを許容する引出し手段と、 上記引き出された操作ハンドルの動きを測定し、該操作
ハンドルの位置情報を上記コンピュータに与えるエンコ
ーダと、 を備えることを特徴とするコンピュータの位置エンコー
ダ装置。 - 【請求項２】操作ハンドルと、 該操作ハンドルを受け入れるためにコンピュータ筺体に
形成された収納部と、 上記操作ハンドルを上記収納部に収納し、また上記操作
ハンドルを該収納部から引き出して上記コンピュータ筺
体に対して移動自在にする収納手段と、 上記操作ハンドルに連結されると共に、上記操作ハンド
ルと共に上記コンピュータ筺体に対して移動するよう上
記コンピュータ筺体に対し連結されるリンク部材であっ
て、該リンク部材の一部を上記コンピュータ筺体内に位
置させると共に、該リンク部材の一部の動きを上記操作
ハンドルの動きに対応させるものと、 を備えたことを特徴とするコンピュータの入力装置。 - 【請求項３】コンピュータ筺体に対し移動し該移動に応
じてディスプレイ上のカーソル位置を制御する移動部材
の位置を検出する検知装置において、 上記移動部材の近傍で第一の平面に配列された第一の被
動素子列と、 上記移動部材の近傍で第二の平面に配列された第二の被
動素子列と、 上記第一及び第二の被動素子列の各素子を、隣合う素子
間で変化する位相の移動波信号で動作させるドライバ
と、 上記移動部材に実装され、上記第一の被動素子列の複数
の素子に容量結合する少なくとも一つのバーを備えて、
いくつかの上記移動波信号を受け、該受けた移動波信号
を混合して上記第一の平面での上記移動部材の位置に応
じた位相を持つ第一の混合位相信号を生成する第一の混
合器と、 上記移動部材の近傍に位置し、上記第二の被動素子列の
複数の素子に容量結合する少なくとも一つのバーを備え
て、いくつかの上記移動波信号を受け、該受けた移動波
信号を混合して上記第二の平面での上記移動部材の位置
に応じた位相を持つ第二の混合位相信号を生成する第二
の混合器と、 上記第一及び第二の混合位相信号を処理し、上記移動部
材の位置をディスプレイ上のカーソルの対応位置として
示す処理手段と、 からなることを特徴とする検知装置。 - 【請求項４】移動自在な操作ハンドルの位置に応じたコ
ンピュータ位置情報を生成する方法において、 上記操作ハンドルの移動に応じて移動するリンク部材
で、上記操作ハンドルとコンピュータ本体とを結合する
ステップと、 上記リンク部材とコンピュータ本体側の検知素子との間
における上記リンク部材の移動によって変調される検知
信号を、容量結合によって伝達するステップと、 上記変調された検知信号を処理し、上記リンク部材の移
動に基づく位置情報を生成するステップと、 からなることを特徴とするコンピュータ位置情報の生成
方法。 - 【請求項５】コンピュータディスプレイ上の指示器を制
御する方法において、 コンピュータ本体から移動自在な操作ハンドルを引き出
すステップと、 上記操作ハンドルと共に移動するリンク部材で、上記操
作ハンドルとコンピュータ本体を結合するステップと、 上記リンク部材の移動を検知するステップと、 上記リンク部材の移動に基づいて位置情報を生成するス
テップと、 上記操作ハンドル不使用時に、コンピュータ本体内に該
操作ハンドルを収納するステップと、 からなることを特徴とする指示器制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/856,436 US5428355A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Position encoder system |
| US856,436 | 1992-03-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612178A true JPH0612178A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=25323628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5087892A Pending JPH0612178A (ja) | 1992-03-23 | 1993-03-23 | コンピュータの入力装置とその入力方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5428355A (ja) |
| EP (1) | EP0567215B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0612178A (ja) |
| KR (2) | KR100297069B1 (ja) |
| CA (1) | CA2077851A1 (ja) |
| DE (1) | DE69318210T2 (ja) |
| TW (1) | TW298637B (ja) |
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