JPS634318A - カ−ソル制御装置 - 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、コンピュータ・システムに指向した対話型表
示に用いられ、このようなコンピュータ・システムの表
示スクリーン上の位置間で可視的なカーソルを移動させ
るカーソル１．ＩＩ　ｗ装置（光マウスとして知られて
もいる）に関する。

［従来の技術］ １９８５年６月４日に発行された米国特許用４５３１．
７７２号は、コンピュータ・システムに指向する対話型
表示方式に用いられ、このようなコンピュータ・システ
ムの表示スクリーン上の位置間で可視的なカーソルを移
動させるカーソルｔｅ制御装置、Ｈｊら「光学的マウス
」をｈｌ示しでいる。

この装置は、光センサ−・アレーと、この光センサ−・
アレーを形成している複数のセンサー・セルに基づき検
出可能なビット・マツプを達成する回路とを含むＩＣ（
集積回路）チップを備えている。識別可能なビット・マ
ツプは、比較によってセンサー・アレーの光学的なコン
トラスト入力に相対するカーソル制御装置の方向及び移
動量を表わした出力を得る手段として用いられており、
この出力は表示スクリーン上の位置間でカーソルを移動
させる手段として用いられる。

１９８５年６月４日に発行され、先の特許及び木特許出
願と同一の譲渡人に３渡された米国特許用４．５３１，
７７３号は、複数の識別可能なビット・マツプのイメー
ジが得られ、かつ放射の検知が可能なセンサー・セル・
アレーをｈｌえたイメージ・アレーを開示している。セ
ンサー・セルは、パターン対応によってそれらの問″Ｃ
識別可能なビット・マツプ・イメージを形成する方法に
より接続されている。形成された各ビット・マツプ・イ
メージは、１以上のセルの組合わせからなり、このよう
な検出を表わしていなかったセル・アレー・フィールド
内でイメージ・ピクセルの検出を表わしている。パター
ン対応はセル・アレーにＪ３いて他のセルの動作禁止の
うちの一つ、又はセル・アレーにおいて他のセルに対す
る動作表示のうちの一つである。種々のパターン対応は
ビット・マツプ・イメージを生成するセルから生成され
る。

ビット・マツプ・イメージはセル・アレーにおいて非応
答セル・フィールド内の応答セルの組合わせからなるも
のでもよい。例えば、各ビット・マツプ・イメージは、
放射を検出しなかった、又は放射検知が禁止されていた
セル・フィルド内で、充分な量の放射を検知した放射応
答セル・アレーかうなるものでもよい。他方、各ビット
・マツプ・イメージは充分な聞の放射を検出したセルの
フィールド内で、充分な番の放射を検出しなかったセル
からなるものであってもよい。イメージ・アレーは、カ
ーソル制御装置のＩＣチップに、又は対話型表示方式が
適応されたコンピュータ・システムに用いられ、このよ
うなコンピュータ・システムの表示スクリーン上の位置
間で可視的なカーソルを移！ＩＩＩＪさせる「光学的マ
ウス」に適用されるものである。

［発明が解決しようとする問題点コ 前述の２つの特許に開示されている光学的マウスの従来
技術は、その記述のとＪ３りに動作するものであるが、
照明されたパターン・パッドから集積回路チップ上の光
センサ−・アレーに反射された光の焦点合わせが容易で
ないことが明らかとなつた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、光源が光学的なパターン・パッドによ
って反射され、光学的なパターン・パッドから所定の距
離にあるレンズが光を直接中（１１１配線板に搭載され
、反転された集積回路に、かつその孔を介して収束する
ように配置した光マウスを開示するものであり、前記集
積回路は透明なプラスチック・パッケージに組み込まれ
ている。レンズから集積回路のプラスチック・パッケー
ジへの経路は光ガイドをなすので、光学的なパターン・
パッドからレンズまでの距離、及びレンズから集積回路
の光センサーまでの距離がそれ以上光学的な調整がない
ように、製造及びアッセンブリ時に固定される。集積回
路のチップの反転状態は、従来技術で通常的な以上のこ
とと異なり、印刷配線板の穴を介することにより、固定
した距離を可能とするものである。

本発明のより完全な理解のため、図とｌｉｔ連して以下
の本発明の詳細な説明を参照すべきである。

［実施例］ 前述の米国特許用４．５２１．７７２号及び第４．５２
１．７７３号に詳細に説明されているように、光マウス
は約８５．０５ｇの総合重量を有する携帯カーソル位置
決めユニットである。その出力信号は光マウスがパター
ン・パッド上を移動するので、その位置的な変化に１１
Ｑ達するディジタル信号となる。光マウスの上に２又は
３以上のボタン・スイッチを備えてオペレータが機能的
な選択を行なうようにしてもよい。光マ・クスはマルチ
ワイヤ・ケーブル・アッセンブリによりホスト・システ
ムとインタフェース接続してもよい。

光マウスは光センサーにより指定されたパターン・パッ
ドを介して動作を検出し、この動作をＸｙパルス列の出
力に変換する。動作方向及び動作速度は出力信号の位相
シフト及び周波数の中に含まれておけ、この出力信号が
復調され、パーソナル・コンピュータ又は作業ステーシ
ョンの陰極線管のようなスクリーン上にカーソルを表示
する際に用いられる。種々の時点で、光マウスに内蔵の
マイクロスイッチを作動させるブツシュ・ボタンは、陰
極線管のスクリーン面上の機能に利用してもよい。例え
ば、カーソルがワードの左端文字の左の下にあったとき
に左ボタンを押し、ワードの右端文字の右にマウスを移
動させて光マウスの右ボタンを押すと、陰極線管のスク
リーン上のワードを高輝度にして消去すること、又はフ
ォント（ｆｏｎｔ）若しくはフォント内の文字の大きさ
の変更を可能にさせる。また、必要に応じて一方又は他
方のスイッチを押すことにより、カーソルがスクリーン
上の所定の位置にあるときに中期機能又は消去ｖ３能の
ような操作を実行することができる。

前記２つの特許で述べている光マウスの一つの欠点は、
折返しのある光学系を備えた反射ミラーが必要であり、
製造及びアッセンブリエ稈でそのアライメントを必要と
することである。光学系のアライメントは手数、従って
費用が■トかり、折返しのあるミラー光学系それ自身も
備えなければならないことは勿論である。ここで、本発
明は製造中に全体のユニットがアッセンブリされたとき
に、光学装置及び部品がそのｖＪ作状態になるために、
それ以上の機械的又は光学的なアライメントを必要とす
ることはないという点でいくつかの問題点を解決するも
のである。

本発明の第３図は、本発明の要旨に従って構成された光
マウスの側面を示す。光マウス１０ｏはハウジング・ア
ッセンブリ１０８により覆われた状態で示されている。

これは従来技術で周知の型式のプラスチック成形による
ものでもよい。光マウス１００の主要な部品は、作動点
１１５を介してマイクロスイッチ１１４を作動ざ往るボ
タン１１６にあると見ることができる。システムの選択
によって、２又は３以上のこれらのボタン及びマイクロ
スイッチを用いることもあり得る。２又は３以上のもの
はオペレータを混乱させ、印刷配線板１１８の複雑さを
増加させるので、通常は２又は３個のマイクロスイッチ
及びこれにイ」随するボタンが用いられ、マイクロスイ
ッチ１１４が印刷配線板１１８の穴に取付けられる。回
路の動作に必要な抵抗器、コンデンサ及びコネクタのＪ
：うな他の電子部品は、印−配線板１１８上に示されて
いないが、本発明の構成要素をなすものではない。

光源１０６を備え、これはハウジング１０７内に取り付
けられている。レンズ１２０は光ガイド１２２内に設置
された状態で示されており、光ガイド１２２は印刷配線
板１１８の穴１２６にはめ込まれている。第３図に示す
ように、光源１０６の光は光センサ−・アレー１２８上
を照射することになる。集積回路１２４の構成を以下第
１図及び第２図に関連させて説明しよう。

動作においては、光源１０６が光マウス１００のハウジ
ング・アッセンブリ１０８の底部にある穴１１０に向か
ってその光を照射スるのに用いられる。光源１０６は集
積回路１２４に設けた光センサ−・アレー１２８の感度
に応じて可視領域又は赤外線領域で発光する発光ダイオ
ードでもにい。

光セン９−・アレー１２８の感度に依存してこれらの１
．２又は３個の光源１０６をハウジング１０７に取付ｃ
ノることが可能であり、余分の光源を望むか否かは設計
者による。しかし、本光Ｉｌｌの要旨から必要なのは１
個の光源１０６だけである。

光がパッド２２面上のパターンに当ると、明暗の陰影が
パッド２２の面から反射され、そのうちのいくつかはレ
ンズ１２０により光ガイド１２２を介し、光センサー・
アレー１２８上に集束される。

パッド２２上のパターンの処理及び検出された種棒の信
号の意味は以上で説明した２つの特許において充分に説
明されている。光１ｉ１０６はハウジング・アッセンブ
リ１０８内に取り付けられ、レンズ１２０は印刷配線板
１１８にある穴１２６を通って延びている光ガイド１２
２の終端に位置決めされ、そしてまた集積回路はリード
線の良さに応じて屈曲自在に形成され、可能な限り光ガ
イド１２２に接近してはめ込まれているので、この光マ
ウスの部品を組み立てた後では光学的なアライメントや
み１測は全く不必要であり、このことのために光マウス
の製造が簡単化されることになる。

集積回路１２４はその製造及び本発明での実施が独特の
６のとなっている。第１図は上から見たとぎに右上端の
ピン番号を１とした標準的な集積回路パッケージのピン
の番号付けを示ず。アライメントの凹みはピン１とピン
１６との間にある。

これは、従来技術の集積回路パッケージでは光センサ−
・アレーが存在する筈の上面にある。しかし、本発明の
集積回路のパッケージでは逆であり、上面が底面となる
ように反転され、集積回路のパッケージを光マウスのハ
ウジング・アッセンブリ内に取り付けたときに、その底
面のアライメントを直ちに取ることができるようにして
いる。第１ｂ図は本発明の集積回路であった場合の反転
パッケージのピン出力を示す。その反転状態ではピンが
逆になるので、印刷配線板の設計の書き込み処理ではピ
ンがどこにあるかについて注意すべぎである。

第３図は光ガイド１２２の上端に配置された集積回路１
２４を示す図であり、光ガイド１２２はレンズ１２０か
ら光センサ−・アレー１２８へスペーサとして機能して
いる。しかし、光ガイド１２２は印刷配線板の穴１２６
の上で短く、光センサ−・アレーが配置されている印刷
配線板からの高さを集積回路のピンについて決めること
ができる。この場合、ピン幅を更に狭くした集積回路の
本体から直接伸延するので、多くの集積回路ではピンの
寸法が広い。従って、印刷回路板の穴１２６が狭い集積
回路のピンの寸法のみに適合するように作られているの
であれば、集積回路が印刷回路又は印刷配線板内に配置
されたときは、集ｌａ回路のパッケージのピンが正しく
曲げられているものと仮定すると、ピンが狭い幅から広
い幅に寸法を変更づる個所の肩をスペース・アスペクト
として用いることができる。

第２ａ図は従来の通常的な集積回路を示しており、能動
回路素子がｓｒｇ１回路１２４の集積回路接着板１３４
の上にあり、リード線がこの作動面から曲げられている
。第２ｂ図には、本発明の！！積回路が示されており、
ピンが光センサー・アレー１２８に向かって逆位冒に曲
げられている。また、ピン１３０を下方に向けるように
集積回路全体を反転させたときは、第３図に示すように
、光セン号−・アレー１２８の面も下に向けられて印刷
配線板１１８上に配置される。光センサ−・アレー１２
８がレンズ１２０からその焦点長の位置に正確に配置で
きるようにするために、全体の集積回路パッケージは、
正確な配置及びレンズ１２０から能動的な光センサ−・
アレー及びパッド２２の面までの距離を取ることが可能
な形式の透明なプラスチックから作られたものでよい。

第３図の脚部１３２はハウジング・アッセンブリ１０８
の底面を光ガイド１２２から距離を取って正確に配置で
きるようにするものである。このような脚部１３２を備
えたい場合には、パッド２２からレンズ１２０までの距
離を、システム設計の際に考慮に入れればよい。

レンズ１２０は集積回路パッケージに関連させることが
できるが、これには新しいパッケージ形　“状について
カスタム・モデルと、特殊な取り扱いとが必要となるで
あろう。しかし、集積回路１２４のパッケージの封入に
用いられる成形材料として光学的に透明なプラスチック
及び従来技術のプラスチック・レンズで用いられている
ものと同一のものの利用が可能である。更に、光源、プ
リズム、総合レンズ及び位行決めピン及び／又はガイド
がカスタム・プラスチック・パッケージに組み込まれた
、高度に複雑なものも達成可能である。

全てのアライメントは印刷配線板１１８の組み立てに対
するものなので、全部品の組み立て作業を、ネジ及びプ
ラスチック溶接を用いることなく、スナップにより組立
てることが実現可能であり、従って望ましいものとなる
。要するに、本発明の基本的な目標の一つが、自動化さ
れた組み立て工程及び試験と両立し得る安価にして正確
な光マウス、すなわち、カーソルｔｉ１１御装置を得る
ことにあったからである。

［発明の効果］ 以上で述べたように、従来の集積回路パッケージでは、
チップのダイが金属接着板の上に存在する。ここで述べ
たパッケージング方法により、作用のある集積回路接着
板の底にチップ・ダイが搭載され、また能動領域がチッ
プのダイ上にあるので、パッケージング方法は下記のも
のが可能となる。即ら、 ａ、　レンズ・アライメントのための自動化された集積
回路センサー、 ｂ、折返しの光路でなく直線的光路、 Ｃ１単−層の印刷配線板アッセンブリの使用が可能、 ｄ、自動化された集積回路挿入の使用が可能、ｅ、　固
定された単一レンズの焦点、 ｆ、　　ｌＦｉ単化された照明、及び ９、　アッセンブリ工程の工数及びコストの低減。

本発明は特定の実施例を参照して説明したが、本発明の
真の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更を
行なうこと、及びその要素を等個物により置換が可能な
ことは当該の技術分野で習熟する物にとり理解されると
ころであろう。更に、本質的な本発明の教えるところか
ら逸脱することなく、多くの修飾も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は標準的な集積回路パッケージのピンの配列及
び番号付けを表わず平面図、 第１ｂ図は逆転した、即ち反転した集積回路パッケージ
のピンの配列と、本発明で用いるピン配列及び番号付け
とを示す図、 第２ａ図は光センサ−・アレーを配置しさせている集積
回路と、光センサ−・アレーと関連させた通常の集積回
路のピン配置及び曲げとを示ず図、第２ｂ図は集積回路
を反転させて印刷配線板に配置したときに、集積回路パ
ッケージから印刷回路板まで所定の固定距離に常に存在
するようにした光センサ−・アレーを有する集積回路に
対する反転曲げを示す図、 第３図はレンズ、光ガイド、及び逆に曲げた反転集積回
路パッケージを用いた本発明による光マウスの概要図で
ある。 １０６・・・光源、 １０７・・・ハウジング、 １０８・・・ハウジング・アッセンブリ、１１８・・・
印刷配線板、 １２０・・・レンズ、 １２２・・・光ガイド、 １２４・・・集積回路、 １２６・・・穴、 １２８・・・光センサ・アレイ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光マウスとしてのカーソル制御装置において、少
   なくとも上面、側面及び底面を有するハウジング・アッ
   センブリと、 前記ハウジング・アッセンブリ内に水平に取り付けられ
   た印刷配線板と、 前記印刷配線板に形成された所定の大きさの穴と、 前記印刷配線板の一方の側に取り付けられた集積回路手
   段であつて、それの能動回路素子が前記穴に対面して整
   列されている前記集積回路手段と、前記穴に、かつ前記
   集積回路手段の能動回路素子と並んで取り付けられた光
   ガイド手段と、前記能動回路素子から離れて前記光ガイ
   ド手段の終端に取り付けられたレンズ手段と、 前記レンズ手段に隣接して取り付けられ、前記レンズ手
   段から所定距離の領域を照射する発光手段とを備え、 前記領域から反射された光を集め、かつ、前記光ガイド
   手段を介し、前記レンズ手段により前記集積回路手段の
   前記能動回路素子上に該光の焦点を結ばせるようにした
   ことを特徴とするカーソル制御装置。
2. （２）ハウジングと、 集積回路接着板の頂部上の前記ハウジングの片面に搭載
   された能動回路素子と、 前記ハウジングは更に前記集積回路接着板に端を発する
   電線とを備え、 前記電線は、前記能動回路素子を含む前記集積回路パッ
   ケージの表面に向かつて曲げられており、それにより、
   前記集積回路パッケージがその正規の取り付け配置の上
   側を下にして効果的に取り付けられるようにしたことを
   特徴とする集積回路パッケージ。