JPH0854983A

JPH0854983A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH0854983A
Application number: JP6190744A
Authority: JP
Inventors: Toshinaga Sasaki; 寿修佐々木; Shigemi Kurashima; 茂美倉島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は表示装置の画面上の図形、カーソル
などを移動させる座標入力装置に関し、小スペースで容
易にカーソルなどの移動可能とすることを目的とする。【構成】その先端が面方向に移動自在のスティック１
１を有する座標入力装置において、スティック１１に設
けられる遮蔽板１２、１３と、スティック１１の移動に
伴う遮蔽板１２、１３の移動を光センサー１４、１５で
検出してスティック１１の移動方向および移動量に対応
する位置信号を出力する検知手段と、を備える構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は座標入力装置に関し、コ
ンピュータのＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ
などの表示装置の画面上の図形、ポインタ、カーソルな
どを、表示装置が面状の種々の位置へ移動させるもので
ある。

【０００２】近年、データ処理やワードプロセッサ、コ
ンピュータ等のＯＡ（オフィスオートメーション）分野
では、入出力装置として、キーボードの他に座標入力装
置のポインティングデバイスが使用されている。

【０００３】そして、このポインティングデバイスの使
用を必須とした対話的な操作によって処理するオペレー
ティングシステム（ＯＳ）、アプリケーションソフト
が、操作性の良さから増加しつつある。

【０００４】一方、コンピュータ装置においては、コン
ピュータ本体、キーボードおよびＣＲＴディスプレーの
それぞれが独立したデスクトップタイプのものから、こ
れらを一体化したラップトップタイプ、ノートタイプ、
パームトップタイプへと、携帯に便利な軽量化、小型化
の傾向にある。

【０００５】そして、ポインティングデバイスの使用環
境が拡大し、従来の机上での操作だけでなく、携帯用コ
ンピュータ装置を膝の上にのせた状態、または、掌にの
せた状態で使用することができるポインティングデバイ
スが要求されている。

【０００６】このため、ポインティングデバイスをコン
ピュータ装置に組み込むことが望ましい。従来のデスク
トップタイプのコンピュータ装置は、省スペース化の傾
向を有するので、ポインティングデバイスをキーボード
に組み込むことが望ましい。

【０００７】ポインティングデバイスとしては、マウ
ス、デジタイザ、トラックボール、ジョイスティック等
がある。

【０００８】マウス、デジタイザは設置面積を必要とし
ないが、操作スペースを必要とする。

【０００９】トラックボールはキーボード内に組み込ん
だ場合、ボールを小型にしなければならない。このた
め、トラックボールの操作性が悪くなる。

【００１０】ジョイスティックは、スティックを操作者
の意志通りに傾けることができ、小型化にしてもその操
作性を維持することができる。

【００１１】

【従来の技術】図２３は、従来のジョイスティックの内
部構造を示す斜視図である。このジョイスティックは、
直交する円弧状のレール１０１、１０２の中心にスティ
ックを設け、レール１０１、１０２の各端部に２個の可
変抵抗１０４、１０５を設け、この可変抵抗１０４、１
０５をレール１０４、１０５と電気的に接続させてい
る。

【００１２】スティック１０３を前後左右に傾けると、
同時にレール１０４、１０５が傾き、可変抵抗１０４、
１０５の出力電圧が変化する。この電圧変化に基づき位
置入力が行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】近年、コンピュータ装
置の小型化、省スペース化の傾向があり、ジョイスティ
ックに対しても、小型化が要求されている。

【００１４】しかしながら、従来のジョイスティック
は、レールを使用して、スティックを傾け、可変抵抗に
より電圧を出力させる機構となっている。

【００１５】このため、レールは必要不可欠な部品であ
る。このレールは円弧状のため、従来のジョイスティッ
クの小型化には限界があった。

【００１６】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、小スペースで容易にカーソルなどの移動可能な
小型の座標入力装置を提供することを、その目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の発明
の構成で解決される。

【００１８】請求項１の発明では、その先端が面方向に
移動自在の支軸を有する座標入力装置において、上記支
軸に設けられる光検出制御手段と、上記支軸の移動に伴
う上記光検出制御手段の移動を光で検出して該支軸の移
動方向および移動量に対応する位置信号を出力する検知
手段と、を備える構成としたことを特徴とするものであ
る。

【００１９】また、請求項２の発明では、上記光検出制
御手段が、光路を遮断または開放する所定数の遮蔽手段
で構成され、上記検知手段が、上記所定数の遮蔽手段に
光を照射する発光手段と、この発光手段より照射された
光を上記遮蔽手段を介して検出する受光手段と、この受
光手段の検出を支軸の移動方向および移動量に対応する
位置信号に変換して出力する信号出力手段と、で構成さ
れたことを特徴とする座標入力装置である。

【００２０】また、請求項３の発明では、上記遮蔽手段
が開口部を連設し、上記受光手段が一開口部に複数の受
光素子を対応させるように該受光素子を連設する構成と
したことを特徴とする座標入力装置である。

【００２１】また、請求項４の発明では、上記遮蔽手段
が複数の列で開口部を連設し、該複数の列の開口部を列
方向に異なる位置とし、上記受光手段が上記複数の列の
一開口部に対応させるように受光素子をそれぞれ設ける
構成としたことを特徴とする座標入力装置である。

【００２２】また、請求項５の発明では、上記遮蔽手段
が所定方向に沿って開口度を変えた開口部を連設する構
成としたことを特徴とする座標入力装置である。

【００２３】また、請求項６の発明では、上記発光手段
より照射された光以外の光から上記受光手段を遮蔽する
外光遮断手段が設けられる構成としたことを特徴とする
座標入力装置である。

【００２４】また、請求項７の発明では、上記光検出制
御手段が、光を反射する所定数の反射手段で構成され、
上記検知手段が、上記所定数の反射手段に光を照射する
発光手段と、この発光手段より照射された光を上記反射
手段を介して検出する受光手段と、この受光手段の検出
を支軸の移動方向および移動量に対応する位置信号に変
換して出力する信号出力手段と、で構成されたことを特
徴とする座標入力装置である。

【００２５】また、請求項８の発明では、上記受光手段
が複数の受光素子を連設する構成としたことを特徴とす
る座標入力装置である。

【００２６】

【作用】上述のように、請求項１の発明の座標入力装置
は、支軸に設けられる光検出制御手段と、上記支軸の移
動に伴う上記光検出制御手段の移動を光で検出して該支
軸の移動方向および移動量に対応する位置信号を出力す
る検知手段と、を備える構成としたので、光検出制御手
段および検知手段を小型化して設置スペースを小さくす
ることができる。

【００２７】また、請求項２の発明の座標入力装置にあ
っては、光検出制御手段が遮蔽手段で構成され、検知手
段が、発光手段と受光手段と信号出力手段とで構成され
るので、支軸の先端が面方向に移動すると、遮蔽手段も
同様に移動する。

【００２８】このため、遮蔽手段の移動方向および移動
量に応じて、発光手段より遮蔽手段に向かって照射され
た光の光路が遮断または開放される。この結果、受光手
段における発光手段より照射された光の検出が変化す
る。

【００２９】この変化した受光手段の検出を、信号出力
手段により、支軸の移動方向および移動量に対応する位
置信号に変換して出力させるようにすることができる。

【００３０】また、請求項３の発明の座標入力装置にあ
っては、遮蔽手段が開口部を連設し、受光手段が一開口
部に複数の受光素子を対応させるように該受光素子を連
設する構成としたので、発光手段より遮蔽手段に向かっ
て照射された光の光路が遮蔽手段の開口部で開放され、
非開口部で遮断される結果を、複数の受光素子が検出す
ることにより、遮蔽手段の移動方向および移動量を判断
することができる。

【００３１】また、請求項４の発明の座標入力装置にあ
っては、遮蔽手段が複数の列で開口部を連設し、該複数
の列の開口部を列方向に異なる位置とし、受光手段が上
記複数の列の一開口部に対応させるように受光素子をそ
れぞれ設ける構成としたので、発光手段より遮蔽手段に
向かって照射された光の光路が遮蔽手段の複数の列の開
口部で開放される結果を、受光素子が検出することによ
り、遮蔽手段の移動方向および移動量を判断することが
できる。

【００３２】また、請求項５の発明の座標入力装置にあ
っては、遮蔽手段が所定方向に沿って開口度を変えた開
口部を連設する構成としたので、発光手段より遮蔽手段
に向かって照射された光の光路が遮蔽手段の開口部で開
放される結果を、受光素子が開口部の開口度に応じて検
出することにより、遮蔽手段の移動方向および移動量を
判断することができる。

【００３３】また、請求項６の発明の座標入力装置にあ
っては、発光手段より照射された光以外の光から受光手
段を遮蔽する外光遮断手段が設けられる構成としたの
で、受光手段の受光精度を向上させることができる。

【００３４】また、請求項７の発明の座標入力装置にあ
っては、光検出制御手段が反射手段で構成され、検知手
段が、発光手段と受光手段と信号出力手段とで構成され
たので、支軸の先端が面方向に移動すると、反射手段も
同様に移動する。

【００３５】このため、反射手段の移動方向および移動
量に応じて、発光手段より反射手段に向かって照射され
た光が反射される結果、受光手段における発光手段より
照射された光の検出が変化する。

【００３６】この変化した受光手段の検出を、信号出力
手段により、支軸の移動方向および移動量に対応する位
置信号に変換して出力させるようにすることができる。

【００３７】また、請求項８の発明の座標入力装置にあ
っては、受光手段が複数の受光素子を連設する構成とし
たので、発光手段より反射手段に向かって照射された光
が反射される結果を、複数の受光素子の一部の受光素子
が検出することにより、反射手段の移動方向および移動
量を判断することができる。

【００３８】

【実施例】図１に、本発明の第１実施例の構成図を示
す。図１（Ａ）は座標入力装置１０の内部構造を示す初
期状態の平面図であり、図１（Ｂ）は座標入力装置１０
をａ方向に傾けた状態を示す平面図であり、図１（Ｃ）
は座標入力装置１０をｂ方向に傾けた状態を示す平面図
である。

【００３９】図２に、図１（Ａ）の座標入力装置１０の
縦断面図を示す。図３に、図１（Ｂ）の座標入力装置１
０の縦断面図を示す。

【００４０】座標入力装置１０は、上面中央に丸孔１７
ａが形成されたケース１７内に、丸孔１７ａより細い丸
棒状の支軸となるスティック１１を丸孔１７ａから突出
するように設ける。

【００４１】このスティック１１は、ケース１７を支え
る支持板１６と一体化し、支持板１６の中央に立設され
る。スティック１１は樹脂製の高弾性のもので、図３に
示すように、指１の先で軽く押すだけで、支持板１６と
一体化した箇所を基点に傾くことができる。

【００４２】スティック１１には、軸方向に対し垂直な
方向に遮蔽手段となる遮蔽板１２、１３が一体となって
横設される。遮蔽板１２、１３は後述する光センサー１
４、１５の光路を遮断または開放するためのもので、図
４に示すように角孔１３ａを等間隔に設ける。

【００４３】また、スティック１１が傾き、丸孔１７ａ
に当たっても、遮蔽板１２、１３がケース１７に当たら
ないような構成である。なお、図２および図３にて遮蔽
板１２は、スティック１１に隠れるので図示されない。

【００４４】遮蔽板１２、１３の上下面に対向するよう
に光センサー１４、１５が設けられる。この光センサー
１４、１５は発光手段となる発光部と、この発光部の発
光を受光する受光手段となる受光部とで構成される。発
光部から受光部までの光路が形成される。

【００４５】光センサー１４は表示装置のカーソルなど
の上下方向（Ｙ座標成分）の移動に対応し、光センサー
１５は左右方向（Ｘ座標成分）の移動に対応する。

【００４６】光センサー１４の発光部および光センサー
１５の発光部１５ａは、支持板１６の上面に固設され
る。光センサー１４の受光部および光センサー１５の受
光部１５ｂは、ケース１７の下面に固設される。なお、
図２および図３にて光センサー１４は、スティック１１
に隠れるので図示されない。

【００４７】このような座標入力装置１０は、例えばコ
ンピュータ本体に接続されたキーボードに設けられる。

【００４８】ここで、座標入力装置１０でカーソルを移
動させる場合の動作を図４および図５を参照して説明す
る。図４に、図１における光センサーによる検出を説明
するための図を示す。図５に、図４の受光素子の信号の
処理を説明するための図を示す。

【００４９】図４（Ａ）は、例えばＸ方向の遮蔽板１３
および受光部１５ｂを示す。遮蔽板１３には、Ｘ方向に
沿って等しい幅の角孔１３ａが等間隔で１列に形成さ
れ、角孔１３ａの幅と角孔１３ａ間の距離とが等しい。

【００５０】また、受光部１５ｂのうち、Ｘ方向に４つ
の受光素子〜が並設される。各受光素子〜の幅
は同じであり、２個分の受光素子の幅が遮蔽板１３の角
孔１３ａと等しい。そして、受光素子〜が遮蔽板１
３を介して発光部１５ａの光を検出する。

【００５１】この場合、スティック１１の傾きの方向に
応じて遮蔽板１３の角孔１３ａはａ，ｂ方向に移動す
る。なお、Ｙ方向の場合も同様である。

【００５２】まず、遮蔽板１３の角孔１３ａがａ方向に
移動した場合には、各受光素子〜が受光し、発する
信号２１〜２４を、信号出力手段となるデジタル波形成
形部２５〜２８によりデジタル波形成形し、受光１回目
〜４回目の順に信号出力手段となるデータ処理部２９に
入力する。

【００５３】受光５回目以降は、１回目〜４回目の繰り
返しとなる。同様に、逆方向のｂ方向では、図４（Ｃ）
に示すようになる。

【００５４】そこで、データ処理部２９は、受光１回目
から２回目の信号の変化が、（００１１）から（１００
１）とするとａ方向（＋Ｘ方向）と判定し、（００１
１）から（０１１０）とするとｂ方向（−Ｘ方向）と判
定する。

【００５５】また、受光３回目から４回目の信号の変化
が、（１１００）から（０１１０）とするとａ方向（＋
Ｘ方向）と判定し、（１１００）から（１００１）とす
るとｂ方向（−Ｘ方向）と判定する。

【００５６】すなわち、ａ，ｂ方向とも受光２、４回目
とを比較すると判定できるが、ａ，ｂ方向とも、受光１
回目から２回目の判定の違い、受光３回目から４回目の
判定の違いにより、＋Ｘ方向か、−Ｘ方向かを判定する
ことが可能となる。なお、Ｙ方向の受光部１４ｂによる
検出も同様に処理を行うものである。

【００５７】そして、移動方向が判定されると、移動方
向の信号と共に、受光素子〜の信号入力回数の計数
値に応じたカーソルの移動量の位置信号を、信号出力部
となるインターフェース３０を介して出力する。

【００５８】この結果、スティック１１の傾斜角度が微
小でも表示装置のカーソルを容易に移動させることがで
きる。

【００５９】このように座標入力装置１０の操作スペー
スは、スティック１１がケース１７の丸孔１７ａ内を移
動できる範囲であることから、小スペースであると共
に、容易にカーソルなどの移動を行うことができる。

【００６０】なお、第１実施例では、受光素子を４個設
けたが、２個だけ設ける構成でもよい。

【００６１】次に、本発明の第２実施例を図６を参照し
て説明する。図６は、この実施例の座標入力装置のステ
ィックを指先で傾けた状態を示す。

【００６２】この座標入力装置３１は、上面中央に丸孔
３２ａが形成されたケース３２内に、丸孔３２ａより細
い丸棒状のスティック１１を丸孔３２ａから突出するよ
うに設ける。

【００６３】このスティック１１は、ケース３２を支え
る台部３３ａを有した支持板３３と一体化し、支持板３
３の中央に立設される。

【００６４】台部３３ａ上には、光センサー１４、１５
の発光部１４ａ、１５ａが設けられる。ケース３２に光
センサー１４、１５の受光部１４ａ，１５ｂが設けられ
る。

【００６５】スティック１１が傾き、丸孔１７ａに当た
っても、遮蔽板１２、１３がケース３２および光センサ
ー１４、１５に当たらない程度に、発光部１４ａ，１５
ａと受光部１４ｂ，１５ｂとの間隔が形成される。な
お、図６にて遮蔽板１２および光センサー１４は、ステ
ィック１１に隠れるので図示されない。

【００６６】このような座標入力装置３１は、発光部１
４ａ，１５ａと受光部１４ｂ，１５ｂとの間隔を第１実
施例の場合より短くするので、受光精度を向上させるこ
とができる。

【００６７】次に、本発明の第３実施例を説明する。こ
の実施例の座標入力装置では、図７（Ａ）に示すよう
に、遮蔽板３４の角孔３４ａ，３４ｂがピッチαで２列
に設けられる。角孔３４ｂは角孔３４ａに対し３α／４
だけ中心がずれている。各角孔３４ａ，３４ｂに対応し
て光センサーの受光部の受光素子が設けられる。

【００６８】図７（Ｂ）に、角孔３４ａに対応する受光
素子の出力変化、角孔３４ｂに対応する受光素子の出力
変化、受光素子の出力変化の和、および、この出力変化
の和に対応するコードを示す。

【００６９】この場合、スティック１１の傾きの方向に
応じて遮蔽板３４の２列の角孔３４ａ，３４ｂはａ，ｂ
方向に移動する。なお、Ｙ方向の場合も同様である。

【００７０】まず、遮蔽板３４の２列の角孔３４ａ，３
４ｂがａ方向に移動した場合には、各受光素子が受光
し、発する信号を、図７（Ｂ）に示すように、デジタル
波形成形し、図７（Ｃ）に示すように、受光１回目〜４
回目の順にデータ処理部に入力する。

【００７１】受光５回目以降は、１回目〜４回目の繰り
返しとなる。同様に、逆方向のｂ方向では、図７（Ｄ）
に示すようになる。

【００７２】そこで、データ処理部は、受光１回目から
２回目の信号の変化が、（１００１）から（１１００）
とするとａ方向（＋Ｘ方向）と判定し、（１００１）か
ら（００１１）とするとｂ方向（−Ｘ方向）と判定す
る。

【００７３】また、受光３回目から４回目の信号の変化
が、（０１１０）から（００１１）とするとａ方向（＋
Ｘ方向）と判定し、（０１１０）から（１１００）とす
るとｂ方向（−Ｘ方向）と判定する。なお、Ｙ方向の受
光部による検出も同様に処理を行うものである。

【００７４】そして、移動方向が判定されると、移動方
向の信号と共に、受光素子の信号入力回数の計数値に応
じたカーソルの移動量の位置信号を、インターフェース
を介して出力する。

【００７５】次に、本発明の第４実施例を図８〜図１１
を参照して説明する。図８に、本発明の第４実施例の構
成図を示す。図８（Ａ）は座標入力装置４０の内部構造
を示す初期状態の平面図であり、図８（Ｂ）は座標入力
装置４０をａ方向に傾けた状態を示す平面図であり、図
８（Ｃ）は座標入力装置４０をｂ方向に傾けた状態を示
す平面図である。

【００７６】図９に、図８（Ａ）の座標入力装置４０の
縦断面図を示す。図１０に、図８（Ｂ）の座標入力装置
４０の縦断面図を示す。図１１に、座標入力装置４０に
おける遮蔽板の平面図を示す。

【００７７】座標入力装置４０は、上面中央に丸孔３２
ａが形成されたケース３２内に、丸孔３２ａより細い丸
棒状のスティック１１を丸孔３２ａから突出するように
設ける。

【００７８】このスティック１１は、ケース３２を支え
る支持板３３と一体化し、支持板３３の中央に立設され
る。スティック１１は樹脂製の高弾性のもので、図１０
に示すように、指１の先で軽く押すだけで、支持板３３
と一体化した箇所を基点に傾くことができる。

【００７９】スティック１１には、軸方向に対し垂直な
方向に遮蔽板４１〜４４が一体となって横設される。遮
蔽板４１〜４４は光センサー４５〜４８の光路を遮断ま
たは開放するためのもので、図１１に示すように角孔４
１ａ〜４４ａをピッチαの等間隔に設ける。

【００８０】そして、スティック１１の中心線１１ａを
対照として、角孔４１ａ，４３ａの中心位置に対して、
角孔４２ａ，４３ａの中心位置がα／４だけずらせて設
けられる。

【００８１】また、スティック１１が傾き、丸孔３２ａ
に当たっても、遮蔽板４１〜４４がケース３２に当たら
ないような構成である。なお、図９および図１０にて遮
蔽板４３、４４は図示されない。

【００８２】遮蔽板４１〜４４の上下面に対向するよう
に光センサー４５〜４８が設けられる。この光センサー
４５〜４８は発光部と、この発光部の発光を受光する受
光部とで構成される。発光部から受光部までの光路が形
成される。

【００８３】光センサー４５、４７は表示装置のカーソ
ルなどの上下方向（Ｙ座標成分）の移動に対応し、光セ
ンサー４６、４８は左右方向（Ｘ座標成分）の移動に対
応する。

【００８４】各発光部４５ａ〜４８ａは、支持板３３の
台部３３ａの上面に固設される。各受光部４５ｂ〜４８
ｂは、ケース３２の下面に固設される。なお、図９およ
び図１０にて光センサー４５、４７は図示されない。

【００８５】このような座標入力装置４０は、例えばコ
ンピュータ本体に接続されたキーボードに設けられる。

【００８６】この座標入力装置４０は、スティック１１
の中心線１１ａを対照として、角孔４１ａ，４３ａの中
心位置に対して、角孔４２ａ，４３ａの中心位置がα／
４だけずれるので、第３実施例の場合と同じように、カ
ーソルの移動方向および移動量を表示装置に出力するこ
とができる。

【００８７】次に、本発明の第５実施例を図１２、１３
を参照して説明する。図１２は座標入力装置５０の縦断
面図を示し、図１３は座標入力装置５０の遮蔽板３４と
固定板５１との配置の初期状態を示す斜視図である。

【００８８】この座標入力装置５０は、第３実施例の座
標入力装置の遮蔽板に対応する固定板を設けたものであ
る。

【００８９】固定板５１は、遮蔽板１３の上方における
発光部１５ａと受光部１５ｂとの間のケース１７に横設
させる。固定板５１には、角孔５１ａ，５１ｂが設けら
れる。角孔５１ａ，５１ｂは、遮蔽板１３の角孔３４
ａ，３４ｂに対応するように、ピッチαで２列に設けら
れる。角孔５１ｂは角孔５１ａに対し３α／４だけ中心
がずれている。

【００９０】スティック１１に指１の先が触れない初期
状態では、固定板５１の角孔５１ａ，５１ｂの真下に、
遮蔽板１３の角孔３４ａ，３４ｂが配置される。

【００９１】このような固定板５１を設けるので、ケー
ス１７の丸孔１７ａから入射する外光２を受光部１５ｂ
が受光しないようにすることができる。このため、受光
精度が向上し、光を発散する発光部１５ａを遮蔽板３４
から離すことができ、発光部１５ａの実装位置の制約も
低減させることができる。

【００９２】なお、図示しないが、Ｙ方向の遮蔽板に対
応する固定板も固定板５１と同じ様に設けられ、固定板
１５と同様に作用する。また、第１実施例の座標入力装
置１０に遮蔽板１２、１３に対応する固定板を設けても
よい。第４実施例の座標入力装置４０の遮蔽板４１〜４
４に対応する固定板を設けてもよい。

【００９３】次に、本発明の第６実施例を図１４〜図１
８を参照して説明する。図１４は第６実施例の構成を示
し、図１５は増幅された電圧を示し、図１６はブロック
図を示し、図１７、１８は図１６の増幅器を示す。

【００９４】第６実施例の座標入力装置は、第４実施例
の座標入力装置４０の遮蔽板４１〜４４を遮蔽板６１〜
６４に代えたものである。遮蔽板６１〜６４は、スティ
ック１１の四方に延出する。各遮蔽板６１〜６４には、
三角孔６１ａ〜６４ａが形成される。

【００９５】Ｘ方向用光センサー４６は遮蔽板６３に対
応し、光センサー４８は遮蔽板６１に対応し、Ｙ方向用
光センサー４５は遮蔽板６２に対応し光センサー４７は
遮蔽板６４に対応する。

【００９６】初期状態において、Ｘ方向用光センサー４
６、４８の光路は、図１４の遮蔽板６３、６１の位置６
３ｂ、６１ｂとなり、遮断される。図１５に示すよう
に、電圧は０Ｖである。

【００９７】スティック１１を−Ｘ方向に傾けると、遮
蔽板６３が−Ｘ方向に移動し、光センサー４６の受光部
４６ｂは発光部４６ａの光量および光量の強度変化を検
出する。

【００９８】この検出を図７または図８に示す増幅器６
５ａで増幅する。この増幅電圧をマイナスとした結果が
図１５の矢印Ｉで示される。

【００９９】マイナスの増幅電圧は、Ａ／Ｄ変換器６６
ａでマイナスのデジタル信号に変換され、データ処理部
６７に供給される。たとえば、−１，−２，−３，−４
の順で供給される。

【０１００】データ処理部６７は、数字が小さくなる場
合を、スティック１１が−Ｘ方向に傾いたと判定する。
最初の信号と最後の信号との差の絶対値、すなわち３に
応じたカーソルの移動量の位置信号を、−Ｘ方向の移動
方向の信号と共に、インターフェース６８を介して表示
装置へ供給する。

【０１０１】この結果、表示装置のカーソルは−Ｘ方向
における３に応じた量だけ移動する。

【０１０２】また、スティック１１を＋Ｘ方向に傾け初
期状態に戻すと、遮蔽板６３が＋Ｘ方向に移動し、光セ
ンサー４６は発光部４６ａの光量および光量の強度変化
を検出する。この検出の増幅電圧をマイナスとした結果
が図１５の矢印ＩＩで示される。

【０１０３】マイナスの増幅電圧は、Ａ／Ｄ変換器６６
ａでマイナスのデジタル信号に変換され、データ処理部
６７に供給される。たとえば、−４，−３，−２，−１
の順で供給される。

【０１０４】データ処理部６７は、数字が大きくなる場
合を、スティック１１が＋Ｘ方向に傾いたと判定する。
最初の信号と最後の信号との差の絶対値、すなわち３に
応じたカーソルの移動量の位置信号を、＋Ｘ方向の移動
方向の信号と共に、インターフェース６８を介して表示
装置へ供給する。

【０１０５】この結果、表示装置のカーソルは＋Ｘ方向
における３に応じた量だけ移動する。

【０１０６】一方、スティック１１を初期状態から＋Ｘ
方向に傾けると、遮蔽板６１が＋Ｘ方向に移動し、光セ
ンサー４８の受光部４８ｂは発光部４８ａの光量および
光量の強度変化を検出する。この検出の増幅電圧の結果
が図１５の矢印ＩＩＩで示される。

【０１０７】この増幅電圧は、Ａ／Ｄ変換器６６ａでプ
ラスのデジタル信号に変換され、データ処理部６７に供
給される。たとえば、＋１，＋２，＋３，＋４の順で供
給される。

【０１０８】データ処理部６７は、数字が大きくなる場
合を、スティック１１が＋Ｘ方向に傾いたと判定する。
最初の信号と最後の信号との差の絶対値、すなわち３に
応じたカーソルの移動量の位置信号を、＋Ｘ方向の移動
方向の信号と共に、インターフェース６８を介して表示
装置へ供給する。

【０１０９】この結果、表示装置のカーソルは＋Ｘ方向
における３に応じた量だけ移動する。

【０１１０】また、スティック１１を−Ｘ方向に傾け初
期状態に戻すと、遮蔽板６１が−Ｘ方向に移動し、光セ
ンサー４８は発光部４８ａの光量および光量の強度変化
を検出する。この検出の増幅電圧の結果が図１５の矢印
ＩＶで示される。

【０１１１】この増幅電圧は、Ａ／Ｄ変換器６６ａでプ
ラスのデジタル信号に変換され、データ処理部６７に供
給される。たとえば、＋４，＋３，＋２，＋１の順で供
給される。

【０１１２】データ処理部６７は、数字が小さくなる場
合を、スティック１１が−Ｘ方向に傾いたと判定する。
最初の信号と最後の信号との差の絶対値、すなわち３に
応じたカーソルの移動量の位置信号を、−Ｘ方向の移動
方向の信号と共に、インターフェース６８を介して表示
装置へ供給する。

【０１１３】この結果、表示装置のカーソルは−Ｘ方向
における３に応じた量だけ移動する。

【０１１４】なお、Ｙ座標の光センサー４５、４７によ
る遮蔽板６２、６４を介した光の検出も同様に作用す
る。また、遮蔽板６２、６３のみを用い、遮蔽板６１、
６４を用いないで表示装置のカーソルの移動方向及び移
動量を出力させるようにしてもよい。

【０１１５】次に、本発明の第７実施例を図１９、２０
を参照して説明する。図１９は第７実施例の構成を示
し、図１７（Ａ）は座標入力装置７０の縦断面図を示
し、図１９（Ｂ）は光センサーの配置を示す平面図であ
り、図２０はスティック１１を傾けた状態を示す縦断面
図である。

【０１１６】座標入力装置７０におけるスティック１１
には、軸方向に対し垂直な方向に反射手段となる反射板
７１が一体となって横設される。このスティック１１が
傾き、丸孔３２ａに当たっても、このＸ方向用反射板７
１がケース１７に当たらないような構成である。なお、
図１９および図２０にてＹ方向に対応する反射板は図示
されない。

【０１１７】反射板７１の裏面には、アルミニウム、金
などの高反射率を有する反射体が蒸着またはスパッタリ
ングにて被着される。

【０１１８】一方、支持板１６の底部には、台７２が設
けられる。この台７２上には、図１９（Ｂ）で示す配置
で光センサーとなる発光部７３と、受光部７４、７５と
が設けられる。

【０１１９】この発光部７３は反射板７１の裏面に向か
って照射され、裏面からの反射光を受光部７４、７５が
受光する。図１９（Ａ）に示す、初期状態では、反射板
７１の裏面からの反射光の受光量が受光部７４と受光部
７５とで同じである。

【０１２０】このような座標入力装置７０を図２０に示
すように、指１の先でスティック１１を−Ｘ方向に傾け
ると、反射板７１の裏面も傾く。

【０１２１】この傾いた裏面からの発光部７３の発光の
反射光を受光部７４、７５が検知する。この結果、受光
部７４の受光量が増加し受光部７５の受光量が減少す
る。

【０１２２】データ処理部は、受光部７４の受光量が増
加する場合を、スティック１１が−Ｘ方向に傾いたと判
定する。受光部７４の受光量と受光部７５の受光量との
差に応じたカーソルの移動量の位置信号を、−Ｘ方向の
移動方向の信号と共に、インターフェースを介して表示
装置へ供給する。

【０１２３】この結果、表示装置のカーソルは−Ｘ方向
における受光部７４の受光量と受光部７５の受光量との
差に応じた量だけ移動することとなる。

【０１２４】また、座標入力装置７０を、指１の先でス
ティック１１を＋Ｘ方向に傾けると、反射板７１の裏面
も傾く。

【０１２５】この傾いた裏面からの発光部７３の発光の
反射光を受光部７４、７５が検知する結果、受光部７４
の受光量が減少し受光部７５の受光量が増加する。

【０１２６】データ処理部は、受光部７４の受光量が減
少する場合を、スティック１１が＋Ｘ方向に傾いたと判
定する。受光部７４の受光量と受光部７５の受光量との
差に応じたカーソルの移動量の位置信号を、＋Ｘ方向の
移動方向の信号と共に、インターフェースを介して表示
装置へ供給する。

【０１２７】この結果、表示装置のカーソルは＋Ｘ方向
における受光部７４の受光量と受光部７５の受光量との
差に応じた量だけ移動することとなる。

【０１２８】なお、Ｙ座標の光センサーによる反射板を
介した光の検出も同様に作用する。また、複数の受光素
子が連設されるように受光部７４、７５をそれぞれ構成
し、複数の受光素子の受光から表示装置のカーソルの移
動方向及び移動量を出力させるようにしてもよい。

【０１２９】次に、本発明の第８実施例を図２１、２２
を参照して説明する。図２１は第８実施例の構成を示
し、図２２はスティック１１を傾けた状態を示す縦断面
図である。

【０１３０】座標入力装置８０におけるスティック１１
の側面には、反射手段となる反射膜８１が被着される。
このＸ方向用反射膜８１は、アルミニウム、金、ガラス
などの高反射率を有するものを蒸着またはスパッタリン
グにて被着される。なお、図２１および図２２にてＹ方
向に対応する反射板は図示されない。

【０１３１】一方、ケース１７における反射膜８１に対
向する側面には、光センサーとなる発光部８２と、受光
部８３とが設けられる。受光部８３は、連設された受光
素子８３ａ〜８３ｅから構成される。

【０１３２】この発光部８２は反射膜８１に向かって照
射され、反射膜８１からの反射光を受光部８３が受光す
る。図２１に示す、初期状態では、反射膜８１からの反
射光を受光部８３の受光素子８３ｃが受光する。

【０１３３】このような座標入力装置７０を図２２に示
すように、指１の先でスティック１１を−Ｘ方向に傾け
ると、反射膜８１も傾く。

【０１３４】この傾いた反射膜８１からの反射光を受光
部８３の受光素子８３ｄが検知する。この結果、データ
処理部は、受光部８３における受光素子８３ａから受光
素子８３ｅの方へ検知が変化する場合を、スティック１
１が−Ｘ方向に傾いたと判定する。

【０１３５】さらに、受光素子８３ｃから受光素子８３
ｄの１素子の変化に応じたカーソルの移動量の位置信号
を、−Ｘ方向の移動方向の信号と共に、インターフェー
スを介して表示装置へ供給する。

【０１３６】この結果、表示装置のカーソルは−Ｘ方向
における１素子の変化に応じた量だけ移動することとな
る。

【０１３７】また、図２２の状態から座標入力装置８０
を、指１の先でスティック１１を＋Ｘ方向に傾け、図２
１の初期状態の戻すと、反射膜８１も初期状態に戻る。

【０１３８】この反射膜８１からの反射光を受光部８３
の受光素子８３ｃが検知する。この結果、データ処理部
は、受光部８３における受光素子８３ｅから受光素子８
３ａの方へ検知が変化する場合を、スティック１１が＋
Ｘ方向に傾いたと判定する。

【０１３９】さらに、受光素子８３ｄから受光素子８３
ｃの１素子の変化に応じたカーソルの移動量の位置信号
を、＋Ｘ方向の移動方向の信号と共に、インターフェー
スを介して表示装置へ供給する。

【０１４０】この結果、表示装置のカーソルは＋Ｘ方向
における１素子の変化に応じた量だけ移動することとな
る。

【０１４１】また、図２１の初期状態から指１の先でス
ティック１１を＋Ｘ方向に傾け、スティック１１をケー
ス１７の丸孔１７ａに接触するまで傾けると、反射膜８
１も傾く。

【０１４２】この傾いた反射膜８１からの反射光を受光
部８３の受光素子８３ａが検知する。この結果、データ
処理部は、受光部８３における受光素子８３ｅから受光
素子８３ａの方へ検知が変化する場合を、スティック１
１が＋Ｘ方向に傾いたと判定する。

【０１４３】受光素子８３ｃから受光素子８３ａの２素
子の変化に応じたカーソルの移動量の位置信号を、＋Ｘ
方向の移動方向の信号と共に、インターフェースを介し
て表示装置へ供給する。

【０１４４】この結果、表示装置のカーソルは＋Ｘ方向
における２素子の変化に応じた量だけ移動することとな
る。

【０１４５】この状態の座標入力装置７０を、指１の先
でスティック１１を−Ｘ方向に傾け図２１の初期状態に
戻すと、反射膜８１も初期状態の戻る。

【０１４６】この反射膜８１からの反射光を受光部８３
の受光素子８３ｃが検知する。この結果、データ処理部
は、受光部８３における受光素子８３ａから受光素子８
３ｅの方へ検知が変化する場合を、スティック１１が−
Ｘ方向に傾いたと判定する。

【０１４７】さらに、受光素子８３ａから受光素子８３
ｃの２素子の変化に応じたカーソルの移動量の位置信号
を、−Ｘ方向の移動方向の信号と共に、インターフェー
スを介して表示装置へ供給する。

【０１４８】この結果、表示装置のカーソルは−Ｘ方向
における２素子の変化に応じた量だけ移動することとな
る。

【０１４９】なお、Ｙ座標の光センサーによる反射膜を
介した光の検出も同様に作用する。また、受光部の受光
素子を６個以上連設してもよい。受光部を１個の受光素
子で構成し、初期状態の受光量を基準に受光量の増減を
検出して、表示装置のカーソルの移動方向及び移動量を
出力させるようにしてもよい。

【０１５０】さらに、第１〜第８実施例の座標入力装置
は、Ｘ，Ｙの２方向の座標の位置入力を可能とするが、
ＸまたはＹ方向の１方向の位置入力しかできない一方の
構成でもよい。

【０１５１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
支軸に設けられる光検出制御手段と、上記支軸の移動に
伴う上記光検出制御手段の移動を光で検出して該支軸の
移動方向および移動量に対応する位置信号を出力する検
知手段と、を備える構成としたので、光検出制御手段お
よび検知手段を小型化して設置スペースを小さくするこ
とができ、従来より容易に座標入力装置のカーソルなど
を移動させることができる。

【０１５２】また、請求項２の発明によれば、光検出制
御手段が遮蔽手段で構成され、検知手段が、発光手段と
受光手段と信号出力手段とで構成されるので、支軸の先
端が面方向に移動すると、遮蔽手段も同様に移動する。

【０１５３】このため、遮蔽手段の移動方向および移動
量に応じて、発光手段より遮蔽手段に向かって照射され
た光の光路が遮断または開放される。この結果、受光手
段における発光手段より照射された光の検出が変化す
る。

【０１５４】この変化した受光手段の検出を、信号出力
手段により、支軸の移動方向および移動量に対応する位
置信号に変換して出力させるようにすることができる。

【０１５５】また、請求項３の発明によれば、遮蔽手段
が開口部を連設し、受光手段が一開口部に複数の受光素
子を対応させるように該受光素子を連設する構成とした
ので、発光手段より遮蔽手段に向かって照射された光の
光路が遮蔽手段の開口部で開放され、非開口部で遮断さ
れる結果を、複数の受光素子が検出することにより、遮
蔽手段の移動方向および移動量を判断することができ
る。

【０１５６】また、請求項４の発明によれば、遮蔽手段
が複数の列で開口部を連設し、該複数の列の開口部を列
方向に異なる位置とし、受光手段が上記複数の列の一開
口部に対応させるように受光素子をそれぞれ設ける構成
としたので、発光手段より遮蔽手段に向かって照射され
た光の光路が遮蔽手段の複数の列の開口部で開放される
結果を、受光素子が検出することにより、遮蔽手段の移
動方向および移動量を判断することができる。

【０１５７】また、請求項５の発明によれば、遮蔽手段
が所定方向に沿って開口度を変えた開口部を連設する構
成としたので、発光手段より遮蔽手段に向かって照射さ
れた光の光路が遮蔽手段の開口部で開放される結果を、
受光素子が開口部の開口度に応じて検出することによ
り、遮蔽手段の移動方向および移動量を判断することが
できる。

【０１５８】また、請求項６の発明によれば、発光手段
より照射された光以外の光から受光手段を遮蔽する外光
遮断手段が設けられる構成としたので、受光手段の受光
精度を向上させることができる。

【０１５９】また、請求項７の発明によれば、光検出制
御手段が反射手段で構成され、検知手段が、発光手段と
受光手段と信号出力手段とで構成されたので、支軸の先
端が面方向に移動すると、反射手段も同様に移動する。

【０１６０】このため、反射手段の移動方向および移動
量に応じて、発光手段より反射手段に向かって照射され
た光が反射される結果、受光手段における発光手段より
照射された光の検出が変化する。

【０１６１】この変化した受光手段の検出を、信号出力
手段により、支軸の移動方向および移動量に対応する位
置信号に変換して出力させるようにすることができる。

【０１６２】また、請求項８の発明によれば、受光手段
が複数の受光素子を連設する構成としたので、発光手段
より反射手段に向かって照射された光が反射される結果
を、複数の受光素子の一部の受光素子が検出することに
より、反射手段の移動方向および移動量を判断すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。

【図２】図１（Ａ）の座標入力装置を示す縦断面図であ
る。

【図３】図１（Ｂ）の座標入力装置を示す縦断面図であ
る。

【図４】図１における光センサーによる検出を説明する
ための図である。

【図５】図４の受光素子の信号の処理を説明するための
図である。

【図６】本発明の第２実施例の構成図である。

【図７】本発明の第３実施例における光センサーによる
検出を説明するための図である。

【図８】本発明の第４実施例の構成図である。

【図９】図８（Ａ）の座標入力装置を示す縦断面図であ
る。

【図１０】図８（Ｂ）の座標入力装置を示す縦断面図で
ある。

【図１１】図８の遮蔽板を示す平面図である。

【図１２】本発明の第５実施例の構成図である。

【図１３】図１２の遮蔽板と固定板との配置の初期状態
を説明するための図である。

【図１４】本発明の第６実施例の構成図である。

【図１５】増幅された電圧を示す図である。

【図１６】ブロック図である。

【図１７】図１６の増幅器を示す図である。

【図１８】図１６の増幅器を示す図である。

【図１９】本発明の第７実施例の構成図である。

【図２０】図１９のスティックを傾けた状態を示す縦断
面図である。

【図２１】本発明の第８実施例の構成図である。

【図２２】図２１のスティックを傾けた状態を示す縦断
面図である。

【図２３】従来のジョイスティックの内部構造を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１指２外光１０座標入力装置１１スティック１２、１３遮蔽板１３ａ角孔１４、１５光センサー１５ａ発光部１５ｂ受光部１６支持板１７ケース１７ａ丸孔３１座標入力装置３２ケース３３支持板３３ａ台部３４遮蔽板３４ａ、３４ｂ角孔４０座標入力装置４１〜４４遮蔽板４１ａ〜４４ａ角孔４５〜４８光センサー４６ａ，４８ａ発光部４６ｂ，４８ｂ受光部５０座標入力装置５１固定板５１ａ角孔６１〜６４遮蔽板６１ａ〜６４ａ三角孔６１ｂ〜６４ｂ初期状態の光路の位置７０座標入力装置７１反射板７３発光部７４、７５受光部８０座標入力装置８１反射膜８２発光部８３受光部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その先端が面方向に移動自在の支軸を有
する座標入力装置において、上記支軸に設けられる光検出制御手段と、上記支軸の移動に伴う上記光検出制御手段の移動を光で
検出して該支軸の移動方向および移動量に対応する位置
信号を出力する検知手段と、を備える構成としたことを
特徴とする座標入力装置。
【請求項２】上記光検出制御手段が、光路を遮断または開放する所定数の遮蔽手段で構成さ
れ、上記検知手段が、上記所定数の遮蔽手段に光を照射する発光手段と、この発光手段より照射された光を上記遮蔽手段を介して
検出する受光手段と、この受光手段の検出を支軸の移動方向および移動量に対
応する位置信号に変換して出力する信号出力手段と、で
構成されたことを特徴とする請求項１記載の座標入力装
置。
【請求項３】上記遮蔽手段が開口部を連設し、上記受光手段が一開口部に複数の受光素子を対応させる
ように該受光素子を連設する構成としたことを特徴とす
る請求項２記載の座標入力装置。
【請求項４】上記遮蔽手段が複数の列で開口部を連設
し、該複数の列の開口部を列方向に異なる位置とし、上記受光手段が上記複数の列の一開口部に対応させるよ
うに受光素子をそれぞれ設ける構成としたことを特徴と
する請求項２記載の座標入力装置。
【請求項５】上記遮蔽手段が所定方向に沿って開口度
を変えた開口部を連設する構成としたことを特徴とする
請求項２記載の座標入力装置。
【請求項６】上記発光手段より照射された光以外の光
から上記受光手段を遮蔽する外光遮断手段が設けられる
構成としたことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１
項記載の座標入力装置。
【請求項７】上記光検出制御手段が、光を反射する所定数の反射手段で構成され、上記検知手段が、上記所定数の反射手段に光を照射する発光手段と、この発光手段より照射された光を上記反射手段を介して
検出する受光手段と、この受光手段の検出を支軸の移動方向および移動量に対
応する位置信号に変換して出力する信号出力手段と、で
構成されたことを特徴とする請求項１記載の座標入力装
置。
【請求項８】上記受光手段が複数の受光素子を連設す
る構成としたことを特徴とする請求項７記載の座標入力
装置。