JPH0157813B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、CRT（陰極線管）面上に映し出さ
れるカーソルを動かすための光学式マウス用のマ
ウスパツドに関する。

CRT画面上のカーソルをXY軸方向に自由に動
かす装置として、マウスと称されるカーソル位置
指示器がある。このマウスを、マウスパツドと呼
ばれる平板上で縦横に移動させることによつて、
マウスの動きに一致したXY軸方向の動きをカー
ソルに与えることができる。

光学式マウスとしては、例えば、特許出願公表
昭58−500777号に記載されているような光学式マ
ウスが知られている。この光学式マウスは、マウ
スパツド上に印された色を異にする縦横の格子
縞、たとえば縁色のＸ軸方向のラインパターン
と、赤色のＹ軸方向のラインパターンとからなる
格子縞を、発光素子と受光素子とからなるライン
検出手段で読み取り、XY軸回路の移動をカーソ
ルに指示するようになつている。この従来の光学
式マウスにあつては、Ｘ軸方向とＹ軸方向とを区
別するために２色の線を用い、これを識別して読
み取るのに色の異なる２つの光源あるいはフイル
ターを用意する必要がある。また、同一平面上に
異なる２色の線を形成し、これらを識別的に検出
するために、光源、受光素子を同期させて発光及
び検出を交互に繰り返す時分割処理によつて、２
色の線の検出を行つている。従つて装置が複雑で
高価になる欠点がある。

本発明の目的は、従来の光学式マウスの問題点
を解消した。本願出願人によつて先に出願された
特願昭58−229500号の光学式マウスのための改良
されたマウスパツドを提供することにある。

特願昭58−229500号の光学式マウスのマウスパ
ツドは、第１の平面に設けられた光学的に検知可
能な平行細線からなる一つの方向を検出するため
の第１ラインパターンと、上記一つの方向と直交
する方向を検出するための、第１の平面と一定の
距離を隔てた第２の平面に設けられた光学的に検
知可能な第２ラインパターンを有し、このパツド
の基体は、マウスの有する光源に対して透明な厚
さ３〜６mmのガラス板あるいはアクリル樹脂板で
作られており、この透明基板の両面にはライン巾
0.4〜0.6mm、ライン間距離0.4〜0.6mmの平行細線
が、互に直角をなす方向に設けられる。平行細線
からなるラインパターンは、マウス本体に設けら
れている光源、たとえばランプまたは発光ダイオ
ードからの照射光に対し、透明基板での反射率よ
りも高い反射率を有するラインで構成されてい
て、たとえば、透明基板にアクリル樹脂が用いら
れる場合、アクリル樹脂の反射率は可視光付近で
約４％を示すので、ラインには、このアクリル樹
脂板の面に真空蒸着したアルミニウム薄膜からな
るラインが用いられる。鏡面に近い面に蒸着され
たアルミニウムの反射率は約90％であるから、パ
ツドに照射された光のうち、ライン上ではその約
90％が反射され、ライン間の透明部では約４％が
反射される。従つて、これらの反射光が進む光路
にフオトダイオードなどの受光素子を配置すれ
ば、この受光素子によつてラインの有無が受光量
の差として検知され、この受光量の差が受光素子
の電気信号に変換されると、ライン数を電気的に
カウントでき、マウス本体のパツドに対する位置
が検出される。

パツドの表裏に印されたラインパターンは、各
ラインに焦点を結む、マウスに内蔵された光学系
を含むライン検出手段で、Ｘ軸方向とＹ軸方向と
を識別して読み取られる。光学系を構成するレン
ズには、焦点距離５〜８mm、有効径５mm程度の凸
レンズ、あるいは複数枚構成のレンズ系が用いら
れるが、この光学系は、ラインパターン及び受光
素子の位置関係に応じて最良の構成のものが使用
される。

以下、図示の実施例によつて本発明を説明す
る。先ず、本発明のマウスパツドと協働するマウ
ス本体について説明すると、マウス１は椀を逆に
した形のハウジング２、ハウジング２の開口を塞
ぐ底板３、この底板３に取り付けられたライン読
取り装置４及びそのライン読取り装置４からの電
気信号を処理するための回路基板（図示されず）
により主に構成されている。シウジング２には、
二つのライン読取り装置８Ｘ，８Ｙが、底板３に
固定することによつて内蔵されている。この各ラ
イン読取り装置８Ｘ，８Ｙは、マウスパツド５上
のラインパターン７Ｘ，７Ｙをそれぞれ照射する
光源９Ｘ，９Ｙ、同パターン７Ｘ，７Ｙをそれぞ
れ検知する受光素子１０Ｘ，１０Ｙ、同パターン
７Ｘ，７Ｙの実像を受光素子１０Ｘ，１０Ｙ上に
それぞれ結像させるためのレンズ１１Ｘ，１１Ｙ
及び上記各光源、受光素子、レンズを所定の位置
関係のもとに支持する支持部材１２Ｘ，１２Ｙに
よつて構成されている。

光源９Ｘ，９Ｙとして約950nmの発光波長をも
つ発光ダイオードが用いられるる。この波長の光
は人間には見えない近赤外光領域のものである。

レンズ１１Ｘの焦点は、ラインパターン７Ｘを
有するパツドの表面上にあり、レンズ１１Ｙのそ
れは、ラインパターン７Ｙを有するパツドの裏面
上にある。従つて、レンズ１１Ｘを介してライン
パターン７Ｘを読み取るときは、ラインパターン
７Ｙはレンズ１１Ｘの焦点面よりも外れた位置に
存在することとなるので、ラインパターン７Ｙに
よつてラインパターン７Ｘの読み取りが妨げられ
るようなことはない。同様に、レンズ１１Ｙによ
るラインパターン７Ｘの読み取りも、ラインパタ
ーン７Ｘはレンズ１１Ｙの焦点面から外れた位置
にあるので、ラインパターン７Ｘによつてライン
パターン７Ｙの読み取りが妨げられることはな
い。

ハウジング２の下面には、パツド５の表面に対
して摩擦係数の小さい、たとえばテフロン（商品
名）、ナイロンまたはシリコン樹脂等で作られた
滑り子１３が固定されている。三個の滑り子１３
を三角形の各頂点に配置するときは、すなわち、
三点支持法を採用するときは、パツドに対してマ
ウス本体がぐらつくことがないので、マウス本体
を常に正しい姿勢で動かすことができる。

ラインパターンを照射する光源は、各読取り装
置毎に個別に設ける必要はない。第５図に示すよ
うに、一つの光源２９で照射されるラインパター
ン７Ｘ及び７Ｙを、レンズ３１Ｘ、受光素子３０
Ｘ及びレンズ３１Ｙ、受光素子３０Ｙで狙うこと
により、一つの光源を省略することができる。

第５図の場合、光源の光軸及び各レンズの光軸
が一つの平面内に置かれており、また第２図の場
合は、光源９Ｘの光軸とレンズ１１Ｘの光軸とを
含む平面と、光源９Ｙの光軸とレンズ１１Ｙの光
軸とを含む平面とが互に平行であるが、光源によ
つて照射されたラインパターンを指向するレンズ
光軸の向きは、第２図または第５図に示す向きに
限定されるものである。

第１図は本発明の一実施例を示しており、マウ
スパツド５は透明な基板６と、この基板６の表裏
にそれぞれ形成された細い平行線からなるライン
パターン７Ｘ，７Ｙとによつて構成されている。
基板６は、たとえば厚さ５mm、巾210mm、長さ300
mmの略Ａ列４判サイズのアクリル樹脂で作られて
いる。ラインパターン７Ｘは、カーソルに対して
Ｘ軸方向の動きを指示するためのものであつて、
基板６の表面、すなわち、マウスが移動する上面
に、光反射物質、たとえばアルミニウムを印刷、
コーテイングあるいは真空蒸着手段によつて設け
られ、各ラインの巾、ライン間距離は共に0.5mm
に定められている。ラインパターン７Ｙは、カー
ソルに対してＹ軸方向の動きを指示するためのも
のであつて、基板６の裏面にラインパターン７Ｘ
と同じ方法で、しかし、その向きをラインパター
ン７Ｙと90度異ならしめて設けられている。分解
能を上げるためには、ライン巾、、間隔を小さく
すればよいが、マウスがCRTデイスプレイのカ
ーソルを動かす位置指示器であることを考慮する
と、勿論限定されるものではないが、ライン巾、
間隔は上記の値0.5mm程度が適当である。

ラインパターン７Ｘの光学的な反射率は約20〜
40％に、またラインパターン７Ｙのそれは約90％
になるようにそれぞれ調整されている。ここで述
べた光学的反射率というのは、光学的マウスに用
いられている光源、たとえば発光ダイオードの発
する光の波長（約950nm）に対する反射率を意味
する。

マウスパツドは、通常、机上に置かれて使用さ
れる。オペレータは、CRTデイスプレー上のカ
ーソルを所望の位置に移動させるべく、CRTデ
イスプレーを見ながら、マウスパツド上でマウス
を動かすので、マウスパツドを直接目覗するわけ
ではないが、マウスパツド及び光源、たとえば部
屋の天井に設置された螢光灯などの照明灯、窓か
ら入射する自然光、あるいは机上に置かれた照明
灯の位置と、オペレーターの目の位置の相対的位
置関係によつて、光源からの光がマウスパツドの
ラインパターンで反射してオペレーターの目に入
る場合は、オペレーターは不必要な光を感じこと
となり、作業しにくいばかりでなく、目の疲労を
生ぜしめることにもなる。

本発明においては、上記の不具合を解消するた
めに、可視光領域の波長の光を遮断し、発光ダイ
オードの発光波長である近赤外光を透過する一種
のフイルター効果をもつマウスパツド用基板を用
いた。すなわち、第６図に示すように、約400nm
ないし770nmの波長の可視光領域に対しては、20
％弱の透過率しかなく、770nm以上の波長の赤外
光領域に対しては90％以上の透過率を示すマウス
パツド基板、具体的にはチヨコレート色に着色さ
れたアクリル樹脂板からなるマウスパツド用基板
を用いた。

上記の如きフイルター効果、すなわち透過率
は、基板に用いる着色顔料あるいは染料とその量
によつて種々の値に決めることができるので、基
板としては、チヨコレート色のアクリル樹脂板に
限らず、ポリカーボネート樹脂板あるいはガラス
板などの透明板に顔料または染料を入れた基板を
用いることができる。

このような基板を用いることにより、特に基板
６の下面に設けられているラインパターン７Ｙか
らの反射光のうちの可視光領域の光は基板のもつ
フイルター効果によつて遮断されたオペレーター
の目には入らないので、また入つたとしても僅か
にとどまり、ラインパターン７Ｙによるオペレー
ターの目に対する不具合は解消される。

基板の表面に設けられたラインパターン７Ｘの
光学的反射率は約20〜40％であるから、このライ
ンパターン７Ｘによる反射光は、オペレーターに
対して、さほど障害を与えるものではないが、オ
ペレーターにマウスパツドのラインパターンを意
識させないためには、ラインパターン７Ｘからの
反射光をも断つことが望ましい。

ラインパターン７Ｘによる正反射は、光源から
の入射光を乱反射する効果をもつ、所謂、つや消
し薄膜２０を、第７図に示すように、ラインパタ
ーン７Ｘの表面に施こすことによつて防止するこ
とができる。

ところで、マウスパツドの製造工程には、アル
ミニウム蒸着法によつて形成されたラインパター
ンを保護するために、一般にパードコートと呼ば
れる手法を用い、たとえば、オルガノポリシロキ
サン系などの硬化被膜でラインパターンをコート
する工程が含まれる。硬化被膜は、一般に引き上
げ法と呼ばれている方法で板材にコートされる。
この引き上げ方法により、オルガノポリシロキサ
ン系の原液中にパツドの板材、本発明では着色さ
れたアクリル樹脂板を浸漬し、しかるのち、この
基板をゆつくり原液から引き上げると、基板の表
面に厚さ1μｍ〜10μｍの透明な薄膜が形成され
る。

その後、この透明薄膜に、有機溶剤を蒸着させ
る加熱硬化処理を施こすと、ガラス質のかなり硬
い薄膜が得られ、これがラインパターンを覆う保
護膜となる。

透明薄膜の加熱硬化処理後の保護膜表面上に顕
微鏡的大きさの荒さを生ぜしめるために、上記原
液中に、一般にエアロゾルと呼ばれている無定形
の、たとえばシリカなどの微粒子を混入させてお
けば、この微粒子は、透明薄膜の加熱硬化後も保
護膜中に残るので、保護膜表面上に非常に微細な
凹凸が生じる。この微細凹凸は、光源から入射し
た光を乱反射するので、たとえば天井にある照明
灯から出た光は、ラインパターン上の保護膜上で
乱反射するので、ラインパターンは、オペレータ
ーには不鮮明なぼやけた像としか見えず、従つて
オペレーターの目を刺激するようなことはなくな
る。

保護膜上の凹凸は極めて微細であるので、マウ
スによるラインパターン検出能力を低下させるよ
うなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す光学式マウ
スのマウスパツドの斜視図、第２図は、光学式マ
ウスを示す断面図、第３図は、Ｘ軸方向のライン
パターンの読取り装置を、第４図は、Ｙ軸方向の
ラインパターンの読取り装置をそれぞれ示す側面
図、第５図は、ラインパターン読取り装置の変形
例を示す側面図、第６図は本発明のマウスパツド
の基板の分光透過率曲線の一例を示す線図、第７
図は、本発明の保護膜付マウスパツドの一例を示
す部分拡大断面図である。 １……光学式マウス、５……マウスパツド、６
……基板、７Ｘ，７Ｙ……ラインパターン、２０
……保護膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透光性基板の第１の平面に設けられた光反射
   性の平行細線からなる一つの方向を示す第１ライ
   ンパターンと、上記第１の平面と対面する第２の
   平面に設けられており、上記一つの方向とは別の
   方向を示す光反射性の第２ラインパターンとを識
   別して検出する赤外光光源、検出素子を含む光学
   式マウス用のマウスパツドであつて、可視光領域
   の透過率が、赤外光領域の透過率に比べて極く小
   さい材料で上記基板を構成したことを特徴とする
   光学式マウスのマウスパツド。 ２ 透光性基板の第１の平面に設けられた光反射
   性の平行細線からなる一つの方向を示す第１ライ
   ンパターンと、上記第１の平面と対面する第２の
   平面に設けられており、上記一つの方向とは別の
   方向を示す光反射性の第２ラインパターンとを識
   別して検出する赤外光光源、検出素子を含む光学
   式マウス用のマウスパツドであつて、可視光領域
   の透過率が、赤外光領域の透過率に比べて極く小
   さい材料で上記基板を構成し、かつ、上記基板の
   上面に設けられたラインパターンを、表面に微細
   凹凸を有する保護膜で被覆したことを特徴とする
   光学式マウスのマウスパツド。