JPS63298428A - 光学式マウス - 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） 本発明は光学式マウスに関するものである。

（従来の技術） 従来の光学式マウス、例えば特願昭６０−１２０４２６
号に開示されたマウスは、距離を隔てた２つの平面上に
設けられているラインパターンを光学的に検知する方式
のマウスである。

この方式のマウスに用いられるマウスパッドのラインパ
ターンは、光学的に検知可能なライン群。

例えば光を反射するアルミ蒸着薄膜の線群をアクリル樹
脂等の透明基材からなる２つの表面上に直交させて設け
たライン群として構成されている。

上記構成に係る一つの平面上を動き回るマウス内部には
マウスパッドに向けて光を照射する光源と、マウスパッ
ドのラインより反射されてくる光を検出する受光素子が
組み込まれている。

アルミ蒸着薄膜で形成されたラインは光の反射が強く、
このためその部分と、光の反射が弱いところの、ライン
の無い部分とで光学的な区別ができるので、マウスは受
ける光の強弱に対応して電気信号の変化を検出してライ
ンを識別する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の構成に係るマウスパッドのラインパターンは
、例えば真空蒸着法により形成される。

これは、ラインパターン状に穴のあけられたマウスを透
明基材に密着させ、アルミニウムを蒸発させて基材表面
上に所定のラインパターンを蒸着する方法である。

この方法により、寸法精度の高いラインパターンを得る
ことができる。

しかしながら、真空蒸着法は透明基材を真空槽内に入れ
て排気操作後に、蒸着作業を行なう工程をとるため、排
気にかなりの時間を必要とし、生産効率が低いとの問題
がある。

また、マウスパッドとして使用され透明基材は、例えば
１８０ｕ＋ｍ　Ｘ　２３０＋ｉｎの大きさがあるため、
これだけ大きい基材を多量に槽内に入れ、且つ、蒸着薄
膜の品質を均一にするために非常に大型の槽を有する真
空蒸着装置が必要となる。

これらのことから、上記従来方式のマウスパッドは、長
時間にわたる製造工程と、且つ、高価な製造設備を必要
とするので、製造コストが高くなるとの問題がある。

さらに、マウスパッドに使用される透明基材としては、
加工容易性、軽量、安全性等の観点がら高価な合成便脂
材１例えばアクリル樹脂を使用するのでコストダウンに
は限界がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は前述の光学マウスにおける問題点を解消
した、製造コストの低いマウスを提供することにある。

上記目的を達成させるため、本発明に係る光学式マウス
は、光学的に検知可能なラインパターンをほぼ同一平面
上に設けている。

さらに、上記ラインパターンを、方向を異ならせて構成
し、一つは光を正反射するラインパターン、他の一つは
光を拡散反射するラインパターンとして形成している。

そして、各ラインパターンにおける反射光の強度の差に
よりマウスパッドで各ラインパターンを区別して検出す
る。

すなわち、光学的に検知可能な第１の方向を検出するた
めの第１のラインパターンを、光を正反射させる正反射
面と、光を拡散反射させる拡散反射面とで形成する一方
、光学的に検知可能な第２の方向を検出するための第２
のラインパターンを。

相対的に拡散反射率が異なる高拡散反射面と、低拡散反
射面とで形成したマウスパッドを備え、上記マウスパッ
ドを照射する照射光源と、上記正反射面からの正反射光
を受光する正反射受光素子と、上記拡散反射面からの拡
散反射光を受光する拡散反射受光素子とを含むラインパ
ターン読取装置とからなることを特徴としている。

（実施例） 本発明に係る光学式マウスの原理を第２図乃至第６図に
より説明する。

一般に、ある面に照射された光がどのように反射するか
は、その面の表面状態により異なるものである。

例えば、光沢がある、或いはつやがあるとされる鏡面で
の反射光は強＜、シかもその反射は１反射の法則が示す
如く、入射角と同じ大きさの角度の反射角で行なわれる
。

このような反射は正反射と称される。因みに、正反射の
例を説明した第２図において、鏡面１への入射光２と正
反射光３が法線Ｏ−Ｏに対してなす角Ｏは等しく、これ
ら各光の強さも等しい。

これに対し、光沢のない面１例えば紙、木材等の表面で
は光は散乱し、前記鏡面の如き正反射は生じない、この
ような光沢のない面は、あらゆる方向に少しずつ光を反
射する性質がある。そして。

ある角度で入射した光は、僅かに正反射成分を含む１反
射角の方向に偏った先端に丸味をおびた略円錐状（ガウ
ス分布）の強度分布で反射する。このような反射は拡散
反射と呼ばれている。

拡散反射の例を第３図で説明する１図において符号４は
拡散反射面としての紙のような表面を示し、この面に対
して入射光２が照射されると、拡散反射が行なわれ、拡
散反射光８の強度分布は符号５で示す如きつり鐘状の分
布となる。

ここで、拡散反射が生ずるような紙表面上に。

正反射が起こり得る細線を適当な間隔が形成してみる。

上記細線として、例えば幅ｔｈｌ　（＝０．５＋ｉｎ）
に切断した短冊状のポリエステルフィルム（厚さ０．０
７〜０．ｌｏ＋ｌ１１）を間隔ｔｈ２　（＝０．５ｕ＋
ｍ）で紙の上に固定するのである。

このようにすると、ポリエステルフィルムによるライン
表面は滑らかで鏡面に近いので、該フィルムの表面では
正反射が生ずる。

上記例を第４図で説明する１図において符号６は、表面
が拡散反射面である紙を、符号７は表面が鏡面であるポ
リエステルフィルムをそれぞれ示す。

ここに、ポリウスチルフィルム７に対する入射光２によ
る表面反射率は、約６％である。

この値は、ポリエステルフィルムの屈折率をり求めたも
のである。

従って、光の反射がポリエステルフィルム７の表面、裏
面で生ずる場合には、：Ｊ、フィルム１枚当りの反射率
は６％Ｘ２＝１２％となる。これにより正反射光３の成
分は入射光２の約１２％となることがわかる。

一方、ポリエステルフィルム７の無い紙６の表面では入
射光２に対し、拡散反射が起こり拡散反射光８が生ずる
。

しかし、その正反射方向の反射率成分はポリエステルフ
ィルム７上での正反射率に比較してかなり小さい。

従って、正反射光がくる方向に適当な受光素子を置けば
、その受光素子に正反射光が入射したときに、その光量
に相当する電流が流れ、また、拡散反射光が入射したと
きにも相当する電流が流れる。

しかしながら１両者の光量差はかなり大きいため、この
光量差を電流値の差として電気回路により判別すること
ができる。すなわち、ポリエステルフィルム７が形成し
ている間隔ｔ　（＝０．５ｍｓ＋）のラインを認識する
ことができる。

次に１紙のような拡散反射面上のラインを判別する方法
について第５図、第６図により説明する。

図に示す紙６において、例えばその本来の全表面が白で
あるとして、この白い表面上に１幅ＴＨＩ（＝０．５ｍ
ｎ＋）の黒いラインを間隔Ｔ）１２　（＝０．５ｍ＋＊
）で形成する。このように形成されたラインパターンの
白色部を符号９．黒色部を符号１０でそれぞれ示す。

紙６の面に光を照射した場合、入射光２の入射角が等し
くても、その照射部位が黒いライン上か白いライン上か
によって反射光の光量は異なり、後者が前者を上回る。

それは、一般に黒色は光を吸収する性質を有し。

白色は光を反射する性質を有し拡散反射面でも同様の性
質を有するからである。それ故、同光量の入射光に対し
白色部分での拡散反射光は強く、黒色部分の拡散反射光
は弱くあられれるのである。

ちなみに、白色部９での拡散反射光の強度分布を説明し
た第５図における紙面と垂直方向での反射光成分の大き
さは、黒色部１０での拡散反射光の強度分布を説明した
第６図における紙面と垂直方向での反射光成分の大きさ
よりも小さくあられれる。

従って１反射光を検出できる受光素子を適当な位置に配
置すれば、白い紙上の黒いラインはこのラインのない部
分、すなわち白い紙の部分（白いライン）と光量差、つ
まり電気回路上電流値の差として区別することができる
。上記受光素子の出力により白色の紙６上での０．５ｍ
ｍ間隔での黒板部ｌＯを認識することができるのである
。

以上述べた黒部、白部の認識方法を光学式マウスに応用
する。

マウスはコンピュータ等のＣＲＴ上のカーソルの位置を
制御する装置であり、２次元の動きを正確に変換しなけ
ればならない。

それ故、横軸（Ｘ軸）のラインパターンと、縦軸（ｙ軸
）のラインパターンを区別して認識する必要がある。そ
こで、前述の認識方法を利用してマウスパッドを構成す
るのである。

例えば、第７図に示す如く白色の紙６の面に第１の方向
（Ｘ軸方向）を示す第１のラインパターンを正反射面た
る透明なライン７Ｌとこれら透明なうイン７Ｌの間にあ
られれる拡散反射面たるラインとで構成し、第２の方向
（上記Ｘ軸に直交するｙ軸方向）を示す第２のラインパ
ターンを相対的に拡散反射率の異なる高拡散反射面たる
ｙ＠力方向白色のライン９Ｌと低拡散反射面たる黒色の
ライン１０１で構成すればマウスパッドとしての機能を
発揮させることができる。

実施例１　（第１図、第７図乃至第１４図参照）第７図
、第８図において、白色の光沢のない紙６の面上に低拡
散反射面たる黒色のラインＩＯＬをｙ軸方向に印刷する
。すると、必然的に黒色のラインＩＯＬと交互に高拡散
反射面たる白色のライン９Ｌが形成される。

紙６の大きさは例えば約２０１）ａｍ　Ｘ　２５０ｍｍ
であるが、大きさはこの寸法に限定しない。

紙６の材質は特に限定しないが、印刷しやすく、かつ表
面の状態が均一であり、また拡散反射が生じやすいこと
が望ましい、厚さは折り曲げ難い程度の寸法を要する。

印刷される黒色のラインＩＯＬはライン幅０．５鴎曹、
間隔０．５−　　としｙ軸方向に並列状に印刷する。こ
のライン幅、間隔はカーソルの制御精度上この程度が適
当であるが、この寸法に限定されるものではない。

印刷用の黒色のインクとしては１本例の如く構成される
マウスパッドを照射する照射光源として用いるＬＥＤ　
（発光ダイオード）からの光の発光波長に対し、できる
だけ吸収特性の大きい材料であることが望ましい。

なお、光源として使用されるＬＥＤは、発光効率低下の
少ない赤外光ＬＨＤ　Ｃ発光波長９５０＋＋＋ｎ＋）が
適当である。

そして、ラインＩＯＬが印刷済みの紙面上に、該ライン
ＩＯＬと直交するＸ軸方向にそって、正反射（鏡面反射
）を生じさせる透明なうイン７Ｌを設ける。

このライン７Ｌのライン幅１間隔は黒色のライン１０Ｌ
と同じ（０，５ｏ＋ｍずつとする。この正反射を生じさ
せるライン７Ｌの材料としては、前述のポリエステルフ
ィルムのような透明フィルムが用いられ、このフィルム
を透明接着剤で接着する。その他の方法としては、雑誌
の表紙等に使用されている透明でかつ、印刷表面に光沢
が生ずる、一般に「光沢ニス」と称されるものをライン
状に印刷する方法があるに のフィルムは前記光源たるＬＥＤの出射光の波長に対し
透明でなければならない。

次に、このように構成されたマウスパッド１００のライ
ンを検出する光学系について説明する。この光学系を構
成する諸部材の配置を説明した第１図において、符号１
１はマウスパッド１００を照射する照射光源としてのＬ
ＥＤ、符号１２はＬＩＥＤＩＩからの光をマウスパッド
表面上に集光させるレンズ、符号１３はマウスパッドの
拡散反射面より拡散反射されてくる光を受光検知するた
めの拡散反射受光素子。

符号１４は拡散反射光を有効に拡散反射受光素子１３に
集光するレンズ、符号１５はマウスパッドの正反射面よ
り正反射されてくる光を受光検知するための正反射受光
素子、符号１６は正反射光を有効に正反射受光素子１５
に集光するレンズをそれぞれ示している。ここでＬＨＤ
　１１はマウスパッド１００にたてた垂直線に対して光
軸を傾けて設定されている。

これらの各部材は、取付角度、各部材間距離等設計され
た適当な位置関係でマウス内部に固定配置されている。

勿論、各レンズについても、大きさ、焦点距離、収差等
について最も有効に機能するように設計されている。な
お、各説明図において黒色のライン１０Ｌ、透明なライ
ン７しの厚さ等は説明の都合上強調して描いであること
を付記しておく。

次に、第１図に示したマウス組込みの光学系が、第７図
、第８図に示したマウスパッド１００の各ラインを検出
する方法について説明する。

第１図において、　ＬＥＤ　１１から照射された光は、
レンズ１２によりマウスパッド１００の表面上に集光さ
れる。この集光領域の大きさは一本のラインを明かるく
照らすに十分な０．５〜０．８ｍ■径のスポットである
ことが望ましい。

ＬＥＤ　１１からの光はマウスパッド１００の表面で反
射される。この反射は前述したように透明なうイン７Ｌ
上では正反射として１紙６の面上での拡散反射として生
ずる。

透明なライン７Ｌ上では正反射するため、この反射光は
レンズ６を通り正反射受光素子１５に受光される。する
と、この正反射受光素子１５にはその受光光量に相当す
る電流が流れる。

ここで、光照射部が透明なライン７Ｌ上であるときは、
このラインの下にある白色のライン９Ｌ、黒色のライン
ＩＯＬからの各拡散反射光の中、正反射方向の成分が透
明なライン７Ｌからの反射光に重なる。しかしながら、
透明なライン７Ｌからの正反射光に比較し紙６の面から
の拡散反射光は、かなり小さいので正反射光の電流に与
える影響は少ない。

第９図において、マウスが透明なライン７Ｌを斜めに横
切る如くしてマウスパッド上の点Ａ（時点ｔ　＝ｔｌ）
から点Ｘ（時点ｔ　＝ｔ２）まで移動すると。

その間にＬＥＤ　１１より出射される光のスポットは透
明なライン７Ｌのない部分に移行する。この部分では拡
散反射が生ずる。そして、拡散反射光の中、正反射方向
での成分がレンズ６を通り正反射受光素子１５に受光さ
れる。

この拡散反射光は上記透明なライン几上での正反射光に
比較しかなり小さいので正反射受光素子１５には透明な
ライン７Ｌ上での反射光受光時よりも少ない電流が流れ
る。

ところで、紙６の面上には、白色のライン９Ｌ。

黒色のラインＩＯＬがあるため、白色、黒色での拡散反
射光の光量差に相当する変化がこの受光素子の出力とし
てあられれる。しかし、この変化量は透明なライン７Ｌ
上からの正反射光電流に比較し僅かであるため、透明な
ライン几の有無に相当する電流の大きな変化に対して影
響を与えない。

このような正反射光受光素子１５に入射される光量に応
じて流れる電流の変化を電子回路で処理し、電圧の変化
に変換した信号波形を第１０図に示す。

第１０図では、透明なライン７Ｌの有無に相当する大き
な電圧変化（破線で示す）に１紙６の面上の白色のライ
ン９Ｌ、黒色のラインＩＯＬの有無に相当する変化がリ
プル（Ｒｉｐｐｌｅ）として乗っている。

このアナログ信号の変化をＴＯ，ＴＬをしきい値とした
回路（例えばヒステリシス・コンパレータ）を用いてデ
ィジタル信号に変換すると第１１図に示す如く、リプル
が消えて透明なうイン７Ｌの有無だけを信号どして取り
出すことができる。すなわち。

正反射受光素子１５はｙ軸方向のラインだ１知する。

一方、紙６の面上での反射する光は、白色のライン上で
は強く（第５図参照）、黒色のライン上では弱く（第６
図参照）のような強度分布で拡散反射する。この拡散反
射光には紙面に垂直な成分も含まれている。そして、こ
の垂直成分も白色のライン上では大きく、黒色のライン
上では小さく反射する。

第１図において説明した如く、レンズ１４．拡散反射受
光素子１３は１紙面に垂直な位置に配置されているため
、拡散反射光の垂直成分はレンズ１４を通り拡散反射受
光素子１３に受光される。従って、拡散反射受光素子１
３には、白色のライン、黒色のラインからの反射光量差
に相当して変化する電流が流れる。

この電流は透明なライン７Ｌ上の正反射光に相当する電
流に比較してかなり少ない。しかしながら、拡散反射受
光素子１３に接続されている増幅回路の増幅段数を正反
射受光素子１５の増幅段数より大きくしてやれば両者の
最終信号レベルを同じ大きさにすることができる。

ところで、マウスの移動に伴ない第１２図に示す如く、
マウスパッド１００の点ＡＩ　（時点ｔ＝ｔ３）から点
Ｖ（時点ｔ＝ｔ、４）までマウスからの出射される光の
スポットが移動する間に、該スポットは透明なライン７
Ｌ上に位置することがある。

透明なうイン７Ｌ上では、前述の如く正反射が生じ、正
反射光は正反射受光素子１５に入射して透明なライン７
Ｌの有無を識別する信号に変換される。

しかしながら、この正反射光成分は紙面に垂直な方向に
は行かないため、拡散反射受光素子１３に入射して誤動
作を与えることはない。

一方、透明なライン７Ｌを透過した光は、紙６の白色部
に達し拡散反射する。従って、透明なうイン７Ｌの厚さ
が均一ならば、拡散反射光は第５図、第６図におけると
略同様な形状の強度分布で反射していく。厳密には透明
なライン７Ｌを透過して光が出るとき約６％光量が減少
するため、透明なうイン７Ｌを透過する拡散反射光は、
透明なうイン７Ｌのない部分からの拡散反射光に対し少
ない。

従って、拡散反射受光素子１３には、透明なライン凡の
存在に拘らず、白色のライン、黒色のラインの光量差に
相当し変化する電流が流れる。

この変化を電子回路で電圧変化の信号に変換した波形を
第１３図に示す０図中、符号１７は透明なうイン７Ｌの
有無に伴なうリプルを示す、また、ＴＵｌ。

ＴＬＩ　をしきい値としてヒステリシス・コンバレー軸
方向のラインだけを検知することがわかる。

以上により、本例に係るマウスは、マウスパッド１００
上のＸ軸、ｙ軸方向のラインパターンを区別してカウン
トできるためカーソルの位置を正確に制御できる。

実施例２（第１５図、第１６図参照） 前記実施例１のマウスは、印刷されたマウスパッド表面
上に接触して動き回るものであった。従って、使用に伴
なってラインパターンは次第に摩耗していき、遂にはマ
ウスパッドとしての機能が失なわれるおそれがある。

もし、実施例１におけるマウスパッド１００が非常に安
価に製造できれば使い捨てマウスパッドとして消耗品扱
いができるため実用的であるといえる。

しかしながら、たとえ使い捨てマウスパッドであっても
、できるだけ寿命が長いマウスパッドであることが望ま
しいので、そのような長寿命のマウスパッドを作製する
実施例について説明する。

本例では、実施例１におけるマウスパッド１００の上に
更に透明板を設けた如き構成とする。

この透明板は１例えば厚さ１ｉｄｓ位のアクリル慴脂板
か、厚さ０．２■位のポリエステルフィルムが適当であ
る。第１５図に示す如く、この透明板２０は上記マウス
パッド１００上に空気層を介して重ねるだけでよい、勿
論重ねたままでは透明板とマウスパッド１００とがずれ
しまうため、第１６図に示す如く、マウスパッド１００
の外周端から内側に幅しｈ３（＝１０ｍ−〜１５ｍ＋ｓ
位）の部分を接着剤２１により全周にわたり接着するの
である。接着剤の厚さは正反射する透明なライン７Ｌの
厚さと同程度が望ましい。

なお、図では説明の都合上、厚さ方向での寸法を強調し
てあられしである。

透明板２０を乗せた場合の検出方法を説明する。

第１５図番ニーおいて、光２２が１００％の光量で透明
板に入射すると、表面では光２３が４％の光量で反射す
る。従って透明板２０の裏表では光２４における４％の
光量と合わせて８％の光量の光が反射光として生ずる。

この現象は透明なライン凡の正反射光を検出する場合に
影響を与える。

例えば、透明なライン７Ｌ上にスポットがくる正反射光
の総光量はライン表面の反射率が上記透明板２０の裏表
の反射率が加わるため、光２３．２４の合計光量である
８％に、ライン表面で反射する前後に透明板２０を往復
透過して出射される光２５の光量５．１％を加えた１３
．１％の光量となる。

ちなみに、上記５．１％は、透明板２０での透過損失（
０，９２Ｘ　２　）に透明なうイン７しての反射率６％
を乗じて得た値である。

一方、透明なライン７Ｌ外にスポットがきたときは、紙
面からの正反射がないため、光２６が１００％の光量で
入射するにも拘らず、透明板２０の裏表からの各反射光
２７．２８の合計光量である８％となる。

それ故、正反射受光素子１５に入射される正反射光量は
８％から１３．１％の間で変動することとなり、光量の
変化に伴なう信号波形は実施例１における第１ｆ図の波
形と同じになる。

よって、しきい値ＴＯ，ＴＬを適当に決めれば第１Ｏ図
におけるが如き信号は第１１図の如きディジタル信号に
変換され、実施例１と同様に正反射するラインの検出が
可能となる。

次に、紙面上の黒色のラインＩＯＬ及び白色のラインか
らの拡散反射光は透明板２０を透過するとき反射により
８％の光量が失なわれるため、９２％に光量が減少する
だけで反射光の強度分布の形状及び黒色のラインＩＯＬ
、白色のラインからの光量差の割合は変わらない。従っ
て、実施例１と同様。

拡散反射光に係るラインの検知が可能である。

以上の方法によりマウスパッド１００の寿命を長くする
ことができる。なお、本実施例において、透明板２０の
耐摩耗性を向上させるため、マウスのマウスパッド接触
面について一般にハードコートと呼ばれている硬質の膜
を設けた透明板を設けてもよい。

この透明板を設ければ、マウスパッドの寿命は更に長く
なる。

本実施例で使用されるマウスパッドにおいては、透明板
２０とマウスパッド基材たる紙６の表面（黒ライン、白
ライン印刷面）間に空気の層がなければならない、その
理由は、もし透明なライン７Ｌと透明板２０との間に透
明接着材等が介在すると屈折率の差が小さくなり、この
部分での反射率が１３．１％から８％に低下するため、
ラインの判別ができなくなるからである。それ故、透明
板２０は紙６の外周だけで接着した構造とするのである
。

実施例３（第１７図、第１８図参照） 前記実施例１における透明なラインフＬを上記実施例２
における透明板２０の裏面に設けても該実施例と同等の
機能を持つマウスパッドを得ることができる。

本例はそのような実施例に係る。

但し、この場合、透明なライン７Ｌの反射率は透明板２
０の反射率より高くなければならない、その理由は、透
明板２０と透明なライン７Ｌどの間に空気層が介在しな
いため、透明なライン７Ｌ外の反射率である８％よりも
透明なライン７しての反射率が高くないとラインの判別
が困難になるためである。

透明なライン７Ｌ部の反射率を高くする手段としては、
該部を真空蒸着法で蒸着する方法がある。

この方法によれば、ラインの反射率を任意に変えること
ができる。

第１７図はその例を説明したもので、透明ライン７Ｌを
構成していたポリエステルフィルム７の外表面にアルミ
蒸着薄膜３０が形成され、全体として半透明となってい
る。そこで以下、このラインを蒸着膜ライン３０Ｌと称
する。

本実施例では、下の紙面からの拡散反射光に対する影響
を少なくするため、蒸着膜ライン３０Ｌの反射率を２０
％に設定した。それ故、第１７図に示す如く光量１００
％の光３０が入射されると、その反射光３１は透明板２
０の反射率４％に蒸着膜ライン３０Ｌでの反射率２０％
を加えた２４％の反射率で正反射受光素子１５に入射さ
れることになる。

また、蒸着膜ライン３０Ｌのない部位では光′ｆｉ１０
０％の入射光３２に対して、反射光３３は透明板２０で
の裏表での反射率８％で出射されることになる。

よって、蒸着膜ライン３０Ｌの有無による光量差は２４
％と８％の差となり、ラインの判別が可能である。なお
、ここで蒸着膜ライン３０Ｌで実現した２０％の反射率
のラインを得る他の手段として、特願昭６０−２７７１
３号に開示された内容に準じ１反射率の高い微小な要素
パターンとこの要素パターンの残部の遮光性部との面積
比を調整し、以て反射率２０％のラインを構成すること
もできる。

一方、紙６の面上で生ずる拡散反射光に対し、上記蒸着
膜ライン３０Ｌの存在は白色ライン、黒色ラインの認識
に影響を与える。

すなわち、蒸着膜ライン３０Ｌ上にスポットがあるとき
には、　１００−２４−２４＝５２％、蒸着膜ライン３
０Ｌ上にスポットがあるときは、１００−４−４＝９２
％に拡散反射光は減少する。

従って、第１８図に示すように紙面上の白色のライン及
び黒色のライン７Ｌ外 受光した拡散反射受光素子１３の出力信号波形には蒸着
膜ライン３０Ｌによるリプル１７０が乗る。

このりプル１７０は前記第１３図におけるリプル１７よ
り大きくあられれる。しかしながらディジタル信号に変
換するためのしきい値Ｔｕ３．　ＴＬ３のレベルを適当
に設定することによりディジタル倍量化は可能である。

以上の理由により、本実施例におけるマウスパッドも実
施例１と同様、マウスパッドとしての機能を発揮する。

本実施例における透明板２０は、マウスと接触する表面
にハードコート層を設けたアクリル板かポリエステルフ
ィルムとして構成することもできる。

そして、実施例２と同様、マウスパッド外周端で透明板
２０と紙製パッド基材を接着する構成が適当である。

なお、マウス操作中に、マウスパッドが机上で滑らない
よう該パッド基材の下面には机上面との間に薄いゴム板
を介在させる等、滑り防止対策が必要である。更に、本
実施例においても特願昭５９−１０６１１５号に開示の
如く、アルミ蒸着薄膜３０での眩しさを防ぐため、ＬＥ
Ｄ発光波長の赤外光は通すが可視光を遮断するように着
色された透明板を用いることが望ましい。

実施例４　（第１９図乃至第２３図参照）既述の実施例
１乃至実施例３は正反射性の透明ラインを拡散反射面上
に重ねた構成であった。

これに対し、本実施例は、同一平面上に正反射性の黒色
微小部分と白色微小部分及び拡散反射性の黒色微小部分
、白色微小部分を設けた構成としている。

すなわち１表面が非常に滑らかで、つやのある黒色、白
色部分と、表面が梨地で、つやの殆んどない黒色、白色
部分を例えば印刷で同一平面上に設けるのである。既に
説明したように、つやのある黒色、白色部分においては
正反射が生ずる。

ここで、黒色の顔料は光を吸収する性質があり。

白色の顔料は光を反射する性質を有する。従って、同じ
つやのある表面でも黒色と白色とではその正反射光に顔
料の色の差による光の反射光強度差と。

僅かに拡散反射する成分が重畳されて反射光の強度分布
が生ずる。

これらの強度分布は、正反射性の白色部（ハ）について
は第１９図、正反射性の黒色部（ニ）については第２０
図に、それぞれ破線で示す領域の分布としてあられされ
る６各図において符号３１は入射光、符号３２は反射光
をそれぞれ示す。

次に、拡散反射性の黒色、白色部分は実施例１と同じ方
法で設けられる。これらの強度分布は拡散反射性の白色
部（イ）については第２１図、拡散反射性の黒色部（ロ
）については第２２図に、それぞれ破線で示す領域の分
布としてあられされる。

これら４つの部分（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）を−
組の最小パターン要素３５として第２３図のように配列
する。すると、ｙ軸方向に配列された部分（ハ）。

（ニ）、（ハ）、（ニ）・・・の組合せが正反射ライン
となり、これと隣接する部分（イ）、（ロ）、（イ）、
（ロ）・・・・の組合せが拡散反射ラインとなる。

従って、マウスに、Ｘ軸方向を検知するための正反射受
光素子１５を第１図の如く配置すれば、部分（ハ）、（
ニ）、（ハ）、（ニ）・・・のラインからは強い反射光
が得られ、部分（イ）、（ロ）、（イ）、（ロ）・・・
・のラインからは弱い反射光しかこないため正反射受光
素子１５は部分（ハ）、（ニ）ラインと、部分（イ）、
（ロ）ラインを光量差として区別することができ、Ｘ軸
方向の位置検出が可能となる。

この場合１部分（ハ）と部分（ニ）の反射光量差及び部
分（イ）と部分（ロ）の反射光量差が受光素子の出力信
号にリプルとして乗るが、しきい値を適当に選べば、前
述の実施例と同様読み取りエラーにはならない。

一方、ｙ軸方向の位置検出については１部分（イ）、（
ハ）、（イ）、（ハ）・・・の組み合せが拡散反射光の
強度が大きい白ラインとなり１部分（ロ）。

（ニ）、（ロ）、（ニ）・・・の組み合せが拡散反射光
の強度が小さい黒ラインとなる。

従って、Ｘ軸方向には実施例１における拡散反射する白
色のラインと黒色のラインが交互に並んでいることと同
じになり、第１図における拡散反射受光素子１３でこれ
らの白色のライン、黒色のラインを検出することが可能
となる。

この場合１部分（イ）と（ロ）の光量差及び部分（ロ）
と（ニ）の光量差が受光素子の出力信号にリプルとして
乗るが、部分（イ）（ハ）ライン部分（ロ）（ニ）ライ
ンに比較してその差が小さいため、ヒステリシス・コン
パレータのしきい値を適当に選べば読み取りエラーには
ならない。

なお、本実施例において、マウスパッドを構成するとき
、パターン保護のための前記第１５図、第１６図で説明
した構成に準じて保護用の透明板を設けることが望まし
い。

実施例５（第２４図参照） これまでに述べた各実施例は１つの光源と２つの受光素
子を組み合わせたものであった。

それに対し、本実施例は２つの光源と１つの受光素子を
用いたものである。

本実施例では第２４図に示す如く、２つの光源１１Ａ　
。

１１Ｂと１つの受光素子１３５をマウスパッド７０上方
に配置する。

このマウスパッド７０は、実施例１乃至実施例４で説明
したマウスパッドの何れであってもよい。

符号４２．４４．４６はそれぞれ集光レンズを示す。

本例においては、光源１１Ａと光源１１［１は交互に点
灯させて使用する。光源１１Ａが点灯したとき。

正反射性の白色及び黒色、拡散反射性の白色及び黒色の
各部からは前述したようにそれぞれ正反射方向に強度分
布の差のある反射光が生ずる。

ここで、正反射性ラインからの光量の方が拡散反射性ラ
インからの光量よりも大きいため、受光素子１３５によ
り正反射性ラインと拡散反射性ラインの区別が可能にな
る。

一方、光源１１Ｂが点灯したとき、受光素子１３５には
該素子１３５方向に向かう拡散反射成分しか受光されな
い、それ故、拡散反射性ラインの黒色。

白色だけをその光量差として区別できる。

この光学系の電気信号を処理する電子回路は実施例１乃
至実施例４における場合よりも若干複雑になる。すなわ
ち、光源１１Ａが点灯したとき正反射性ラインを検出中
、光源１１Ｂが点灯したときは拡散反射性ラインを検出
中という判断をさせる必要があるからである。しかし、
技術的には十分可能であり１例えば回路上、光源の点灯
時間と受光素子が動作している時間とを同期されてやれ
ばよいのである。

（発明の効果・作用） 本発明では加工容易で特に危険を伴なうこともなく、安
価でもある紙をマウスパッドの基材として使用でき、こ
れに印刷紙等簡易な手段にてラインパターンを形成でき
るので、簡易かつ低コストにて光学マウスを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２４図はそれぞれマウスの光学系配置を説明
した図、第２図は鏡面での正反射の様子を説明した図、
第３図は非鏡面での拡散反射の様子を説明した図、第４
図は透明なラインの形成例を説明した図、第５図は白色
面での拡散反射光の強度分布を説明した図、第６図は黒
色面での拡散反射光の強度分布を説明した図、第７図は
マウスパッドの部分正面図、第８図は同上図の部分断面
図。 第９図、第１２図はマウスパッド上でのマウスの軌跡を
説明した図、第１０図はマウスの動きに応じて正反射光
を受光した正反射受光素子の出力を示す信号波形図、第
１１図は同上図の信号をディジタル変換した波形図、第
１３図はマウスの動きに応じて拡散反射光を受光した拡
散反射受光素子の出力を示す信号波形図、第１４図は同
上図の信号をディジタル変換した波形図、第１５図は表
面保護用の透明板を乗せたマウスパッドにおける光路を
説明した図、第１６図は同上図における透明板の接着状
態を説明した断面図、第１７図は保護用の透明板の裏面
に正反射性ラインを形成したマウスパッドの断面図、第
１８図は透明ラインの反射率が大きい場合における拡散
反射受光素子出力を示す信号波形図。 第１９図は正反射性白色部での光強度分布図、第２０図
は正反射性黒色部での光強度分布図、第２１図は拡散反
射性白色部での光強度分布図、第２２図は拡散反射性黒
色部での光強度分布図、第２３図は反射特性の異なる微
小部の組合せによるラインパターンの説明図である。 几・・・・透明なライン、３０Ｌ・・・・蒸着膜ライン
。 ９Ｌ・・・・白色のライン、ＩＯＬ・・・・黒色のライ
ン、１１・・・・ＬＥＤ、　１３・・・・拡散反射受光
素子、１５・・・・正反射受光素子。 うδ　口 Ｏ ν 弗ｔ θ θ 弗Ｃ図 θ 最４０ う０口 」 し ］ 時間 最１σ口 ち４０口 う７６０ ノ４θ ＩＰ）４７０ うＪ６０ う１９０　　　　　　うＺＯ圀 １Ｆ）ＺＪ幻　　　　　　ＩＰｐｊ閃 手続ネ市正書（方式） 昭和６２年９月２０ １、事件の表示 昭和６２年特許願第１３３１２３号 ２、発明の名称 光学式マウス ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　　　　称　日新工機株式会社 ４、代　理　人 住　所　東京都世田谷区経堂４丁目５番４号昭和６２年
８月５日 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」、［図面の簡単な説明細
書第１１頁第７行中の「第１４図」を「１２図（ｂ）」
に改める。 （２）同第１６真下から第７行中の「第１０図」の次に
「（ｂ）」を加入する。 （３）同第１６真下から第６行中の「第１θ図」の次に
「（ｂ）」を加入する。 （４）同第１７頁第１行中の「１１図」を「１０図（ｂ
）　ｊに改める。 （５）同第１８頁第６行中の「１２」をｒ　１１」に改
める。 （６）同第１９頁第９行中の「１３図」をｒ１２（ｂ）
　Ｊに改める。 （７）同第１９真下から第８行中の「１４図」をｒ１２
図（ｂ）」に改める。 （８）同第１９頁下から第２行中の「１５」を「１３」
に、「１６」を「１４」にそれぞれ改める。 （９）同第２０真下から第４行中ノ「１５」をｒ１３」
ニ改める。 （１０）同第２０頁末行中の「１６」を「１４」に改め
る。 （１１）同第２１頁第８行中のｒ１５Ｊを「１３ｊに改
める。 （１２）同第２２頁第１０行中の「１１図」を「１０図
（ｂ）」に改める。 （１３）同第２２頁下から第９行中の「１１図」を「１
０図（ｂ）」に改める。 （１４）同第２３真下から第２行中の「１７」を「１５
」に、「１８」をｒ１６」にそれぞれ改める。 （１５）同第２４真下から第６行中の「１７」を「Ｉ５
」に改める。 （１６）同第２６頁第５行中の「１８」を「１６」に改
める。 （１７）同第２６頁第９行中の「１３図」を「１２図（
ａ）」に改める。 （１８）同第２７真下から第１０行中の「１９」を「１
７」に、「２３」を「２１」にそれぞれ改める。 （１９）同第２８頁下から第１１行中の「１９」を「１
７」に改める。 （２０）同第２８頁下から第１０行中の「２０」を［１
８」に改める。 （２１）同第２８頁下から第５行中の「２１」を「１９
」に改める。 （２２）同第２８頁下から第４行中の「２２」を「２０
」に改める。 （２３）同第２８頁末行口゛の「２３」　を「２１」に
改める。 （２４）同第３０真下から、葛も行中の「１５」　を「
１３」に改める。 （２５）同第３０頁下から第５行中の「１６」を「１４
」に改める。 （２６）同第３０頁下から第３行中の「２４」を「２２
」に改める。 （２７）同第３１頁第３行中のｒ２．１」　を「２２」
に改める。 （２８）同第３２頁下から第３行中の「２４」を「２２
」に改める。 （２９）同第３３頁第６行中の「１２」　を「１１」に
改める。 （３０）同第３３頁第７行中の「１０図」をｒｌＯ図（
ａ）」に改める。 （３１）同第３３頁第９行中の「１１図」を「１０図（
ｂ）」に改める。 （３２）同第３３頁第１０行中の「１３図」を［１２図
（ａ）」に改める。 （３３）同第３３頁下から第９行中の［１４図」を「１
２図（ｂ）」に改める。 （３４）同第３３頁下から第８行中の「１５」を「１３
」に改める。 （３５）同第３３頁下から第６行中の「１６」を「１４
」に改める。 （３６）同第３３頁下から第５行中の「１７」　を「１
５」に改める。 （３７）同第３３頁下から第３行中の「１８」を「１６
」に改める。 （３８）同第３３頁末行中の「１９」を「１フ」に、「
２０」をｒ１８」にそれぞれ改める。 （３９）同第３４頁第１行中のｒ２１」を「１９」に改
める。 （４０）同第３４頁第２行中の「２２」を「２０」に改
める。 （４１）同第３４頁第３行中の「２３」を「２１」に改
める。 （４２）図面の第１Ｏ図から第２２図までを別添の通り
改める。 （４３）図面の第２３図、第２４図を削除する。 昨開 ち４５幻 ｖ）１４図 ノへθ ％１５０ 會 ７ｆｈ４７ｆＤ　　　　　　　　　ＩＦｆｙｈ！３Ｇ１
ｖ　／ｑｒｖ’　　　　　　　　　ｙｙ’ａｚ　θＵＵ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学的に検知可能な第１の方向を検出するための第１の
   ラインパターンを、正反射面と、拡散反射する拡散反射
   面とで形成する一方、 光学的に検知可能な第２の方向を検出するための第２の
   ラインパターンを、相対的に拡散反射率が異なる高拡散
   反射面と、低拡散反射面とで形成したマウスパッドを備
   え、 上記マウスパッドを照射する照射光源と、 上記正反射面から正反射光を受光する正反射受光素子と
   、 上記拡散反射面からの拡散反射光を受光する拡散反射受
   光素子とを含むラインパターン読取装置とからなる光学
   式マウス。