JPH0412844B2 - - Google Patents
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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。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an optical mouse.
(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ツドの
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。(Prior art) Conventional optical mouse, for example, patent application No. 120426/1986
The mouse disclosed in the issue is a mouse that optically detects line patterns provided on two planes separated by a distance.The line pattern of the mouse pad used in this type of mouse is optically detected. A detectable line group, for example, a line group of a thin aluminum vapor-deposited film that reflects light, is configured as a line group provided on two surfaces of a transparent base material such as acrylic resin orthogonally.
上記構成に係る一つの平面上を動き回るマウス
内部にはマウスパツドに向けて光を照射する光源
と、マウスパツ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。 A light source that emits light toward the mouse pad and a light receiving element that detects light reflected from the lines of the mouse pad are incorporated inside the mouse that moves around on a single plane according to the above configuration.
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。 The lines formed from the aluminum vapor-deposited thin film reflect light strongly, and it is therefore possible to optically distinguish between those areas and areas where there is no line, where the reflection of light is weak, so the mouse is sensitive to the intensity of the light it receives. A corresponding change in the electrical signal is detected to identify the line.
(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ツドのラインパ
ターンは、例えば真空蒸着法により形成される。(Problems to be Solved by the Invention) The line pattern of the mouse pad according to the conventional configuration described above is formed by, for example, a vacuum evaporation method.
これは、ラインパターン状に穴のあけられたマ
スク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。 This is a method in which a mask with holes in a line pattern is brought into close contact with a transparent substrate, and aluminum is evaporated to form a predetermined line pattern on the surface of the substrate.
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。 By this method, a line pattern with high dimensional accuracy can be obtained.
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
をとるために、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。 However, the vacuum evaporation method requires a considerable amount of time for evacuation because the transparent substrate is placed in a vacuum chamber and the vapor deposition operation is performed after the evacuation operation.
There is a problem of low production efficiency.
また、マウスパツドとして使用される透明基材
は例えば180mm×230mm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。 In addition, the size of the transparent substrate used as a mouse pad is, for example, 180 mm x 230 mm, so in order to put a large amount of such a large substrate into the tank and to ensure uniform quality of the deposited thin film, a very large container is required. A vacuum evaporation device with a tank is required.
これらのことから、上記従来方式のマウスパツ
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。 For these reasons, the conventional mouse pad described above requires a long manufacturing process and expensive manufacturing equipment, resulting in a problem of high manufacturing costs.
さらに、マウスパツドに使用される透明基材と
しては、加工容易性、軽量、安全性等の観点から
高価な合成樹脂材、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。 Furthermore, as the transparent base material used in the mouse pad, an expensive synthetic resin material such as acrylic resin is used from the viewpoint of ease of processing, light weight, safety, etc., so there is a limit to cost reduction.
(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式マウスにおける問
題点を解決した、製造コストの低いマウスを提供
することにある。(Means for Solving the Problems) An object of the present invention is to provide a mouse that solves the problems of the above-mentioned optical mouse and is inexpensive to manufacture.
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。 In order to achieve the above object, the optical mouse according to the present invention has optically detectable line patterns provided on substantially the same plane.
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。 Further, the line patterns are configured in different directions, one line pattern that specularly reflects light and the other line pattern that diffusely reflects light.
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ツドで各ラインパターンを
区別して検出する。 Then, each line pattern is distinguished and detected using a mouse pad based on the difference in the intensity of reflected light in each line pattern.
すなわち、光学的に検知可能な第1と方向を検
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ツドを備
え、上記マウスパツ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。 That is, a first line pattern that can be detected optically and a first line pattern for detecting a direction is formed by a specular reflection surface that specularly reflects light and a diffuse reflection surface that diffusely reflects light. the second detectable
a mouse pad having a second line pattern formed by a high diffuse reflection surface and a low diffuse reflection surface having relatively different diffuse reflectances, an irradiation light source for illuminating the mouse pad; It is characterized by comprising a line pattern reading device including a specular reflection light receiving element that receives specularly reflected light from the specularly reflecting surface and a diffusely reflecting light receiving element that receives the diffusely reflected light from the diffusely reflecting surface.
(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。(Example) The principle of the optical mouse according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 to 6.
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。 Generally, how light irradiated onto a certain surface is reflected depends on the surface condition of that surface.
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く、しかもその反射は、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。 For example, light reflected from a mirror surface that is said to be shiny or glossy is strong, and as the law of reflection indicates, the reflection takes place at a reflection angle that is the same as the angle of incidence.
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0−0に対してな
す角θは等しく、これら各光の強さも等しい。 Such reflection is called specular reflection. By the way,
In FIG. 2 illustrating an example of regular reflection, the angle θ that the incident light 2 and the regularly reflected light 3 make with respect to the normal 0-0 on the mirror surface 1 is equal, and the intensity of each of these lights is also equal.
これに対し、光沢のない面、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、反射角の方向に偏つ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。 On the other hand, on a non-glossy surface, such as a surface of paper or wood, light is scattered and no specular reflection occurs as on the mirror surface. Such a dull surface has the property of reflecting light little by little in all directions. Light incident at a certain angle is reflected with a substantially conical (Gaussian distribution) intensity distribution with a rounded tip that is biased in the direction of the reflection angle and includes a slight specular reflection component. Such reflection is called diffuse reflection.
拡散反射の例を第3図で説明する。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。 An example of diffuse reflection will be explained with reference to FIG. In the figure, reference numeral 4 indicates a paper-like surface as a diffuse reflection surface, and when this surface is irradiated with incident light 2, diffuse reflection occurs, and the intensity distribution of diffuse reflection light 8 is indicated by reference 5. The distribution becomes bell-shaped.
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。 Here, on the paper surface where diffuse reflection occurs,
Try to form thin lines at appropriate intervals where specular reflection can occur.
上記細線として、例えば幅th1(=0.5mm)に切
断した短冊状のポリエステルフイルム(厚さ0.07
〜0.1mm)を間隔th2(=0.5mm)で紙の上に固定す
るのである。 As the thin wire, for example, a strip of polyester film (thickness 0.07mm) cut into a width th1 (=0.5mm)
~0.1mm) on the paper with an interval th2 (=0.5mm).
このようにすると、ポリエステルフイルムによ
るライン表面は滑らかで鏡面に近いので、該フイ
ルムの表面では正反射が生ずる。 In this case, since the line surface of the polyester film is smooth and almost mirror-like, regular reflection occurs on the surface of the film.
上記例を第4図で説明する。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イルムをそれぞれ示
す。 The above example will be explained with reference to FIG. Number 6 in the figure
7 represents a paper whose surface is a diffuse reflection surface, and numeral 7 represents a polyester film whose surface is a mirror surface.
ここに、ポリエステルフイルム7に対する入射
光2による表面反射率は、約6%である。 Here, the surface reflectance of the polyester film 7 due to the incident light 2 is approximately 6%.
この値は、ポリエステルフイルムの屈折率をn
=1.66として、表面反射率の式(1−n/1+n)2に
よ
り求めたものである。 This value defines the refractive index of the polyester film as n
= 1.66, and was calculated using the surface reflectance equation (1-n/1+n) 2 .
従つて、光の反射がポリエステルフイルム7の
表面、裏面で生ずる場合には、該フイルム1枚当
りの反射率は6%×2=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。 Therefore, when light reflection occurs on the front and back surfaces of the polyester film 7, the reflectance per film is 6%×2=12%. This shows that the component of specularly reflected light 3 is about 12% of the incident light 2.
一方、ポリエステルフイルム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。 On the other hand, on the surface of the paper 6 without the polyester film 7, the incident light 2 is diffusely reflected and diffusely reflected light 8 is generated.
しかし、その正反射方向の反射率成分はポリエ
ステルフイルム7上での正反射率に比較してかな
り小さい。 However, the reflectance component in the specular reflection direction is considerably smaller than the specular reflectance on the polyester film 7.
従つて、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。 Therefore, if a suitable light-receiving element is placed in the direction in which the specularly reflected light comes, when the specularly reflected light is incident on the light-receiving element, a current corresponding to the amount of light will flow, and when the diffusely reflected light is incident, the current will flow. A corresponding current flows.
しかしながら、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
ルフイルム7が形成している間隔t(=0.5mm)の
ラインを認識することができる。 However, since the difference in light amount between the two is quite large, this difference in light amount can be determined by an electric circuit as a difference in current value. In other words, the lines formed by the polyester film 7 with an interval t (=0.5 mm) can be recognized.
次に、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。 Next, a method for determining lines on a diffuse reflection surface such as paper will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
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、幅
TH1(=0.5mm)の黒いラインを間隔TH2(=0.5
mm)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。 For example, suppose that the entire original surface of the paper 6 shown in the figure is white.
The black line of TH1 (=0.5mm) is spaced TH2 (=0.5mm)
mm). The white part of the line pattern formed in this manner is indicated by reference numeral 9, and the black part is indicated by reference numeral 10.
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つて反射光の光量は異なり、
後者が前者を上回る。 When light is irradiated onto the surface of the paper 6, even if the angle of incidence of the incident light 2 is the same, the amount of reflected light will differ depending on whether the irradiated area is on a black line or a white line.
The latter outweighs the former.
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われるので
ある。 This is because, in general, black has the property of absorbing light, and white has the property of reflecting light, and a diffuse reflection surface also has the same property. Therefore, for the same amount of incident light, the diffusely reflected light from the white portion appears strong, and the diffusely reflected light from the black portion appears weakly.
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わ
れる。 Incidentally, the magnitude of the reflected light component in the direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. It appears smaller than the size of the reflected light component in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
従つて、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0.5mm間隔での黒色部
10を認識することができるのである。 Therefore, if a light-receiving element that can detect reflected light is placed at an appropriate position, the black line on the white paper will be the difference in light intensity from the part without this line, that is, the part of the white paper (white line), that is, the current value on the electric circuit. It can be distinguished as the difference between Based on the output of the light receiving element, it is possible to recognize the black portions 10 on the white paper 6 at intervals of 0.5 mm.
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。 The method for recognizing black and white areas described above is applied to an optical mouse.
マウスはコンピユータ等の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。 A mouse is a device that controls the position of a cursor on a computer's CRT, and must accurately convert two-dimensional movements.
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
マウスパツドを構成するのである。 Therefore, it is necessary to distinguish and recognize the line pattern on the horizontal axis (x-axis) and the line pattern on the vertical axis (y-axis). Therefore, a mouse pad is constructed using the above-mentioned recognition method.
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
なライン7Lの間にあらわ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軸方
向の白色のライン9Lと低拡散反射面たる黒色の
ライン10Lで構成すればマウスパツドとしての
機能を発揮させることができる。 For example, as shown in FIG. 7, a first line pattern indicating the first direction (x-axis direction) appears on the surface of the white paper 6 between the transparent lines 7L that are the specular reflection surface and these transparent lines 7L. A second line pattern indicating the second direction (the y-axis direction perpendicular to the above x-axis) is formed by a line that is a diffuse reflection surface and a second line pattern indicating the second direction (the y-axis direction perpendicular to the above x-axis). If it is composed of a white line 9L and a black line 10L which is a low diffuse reflection surface, it can function as a mouse pad.
実施例 1(第1図、第7図乃至第12図B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10L
をy軸方向に印刷する。すると、必然的に黒色の
ライン10L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。Embodiment 1 (See FIGS. 1, 7 to 12B) In FIGS. 7 and 8, a black line 10L, which is a low diffuse reflection surface, is placed on the surface of white matte paper 6.
is printed in the y-axis direction. As a result, white lines 9L, which are highly diffuse reflective surfaces, are inevitably formed alternately with black lines 10L.
紙6の大きさは例えば約200mm×250mmである
が、大きさはこの寸法に限定しない。 The size of the paper 6 is, for example, about 200 mm x 250 mm, but the size is not limited to this size.
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。 The material of the paper 6 is not particularly limited, but it is desirable that it be easy to print, have a uniform surface condition, and easily cause diffuse reflection. The thickness must be such that it is difficult to bend.
印刷される黒色のライン10Lはライン幅0.5
mm、間隔0.5mm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。 The printed black line 10L has a line width of 0.5
mm, and print in parallel in the y-axis direction with an interval of 0.5 mm.
These line widths and intervals are appropriate in terms of cursor control accuracy, but are not limited to these dimensions.
印刷用の黒色のインクとしては、本例の如く構
成されるマウスパツ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。 The black ink for printing is desirably made of a material that has as great an absorption characteristic as possible for the wavelength of light emitted from an LED (light emitting diode) used as a light source for illuminating the mouse pad constructed as in this example.
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LED(発光波長950mm)が
適当である。 Note that an infrared LED (emission wavelength: 950 mm) is suitable for the LED used as the light source, as it causes less deterioration in luminous efficiency.
そして、ライン10Lが印刷済みの紙面上に、
該ライン10Lと直交するx軸方向にそつて、正
反射(鏡面反射)を生じさせる透明なライン7L
を設ける。 Then, on the paper with line 10L printed,
A transparent line 7L that causes regular reflection (specular reflection) along the x-axis direction perpendicular to the line 10L.
will be established.
このライン7Lのライン幅、間隔は黒色のライ
ン10Lと同じく0.5mm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
ポリエステルフイルムのような透明フイルムが用
いられ、このフイ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。 The line width and spacing of this line 7L are 0.5 mm each, the same as the black line 10L. A transparent film such as the aforementioned polyester film is used as the material for the line 7L that causes this specular reflection, and this film is adhered with a transparent adhesive.
Another method is to print in lines with what is generally called a "glossy varnish", which is transparent and produces gloss on the printed surface, which is used on magazine covers and the like.
このフイルムは前記光源たるLEDの出射光の
波長に対して透明でなければならない。 This film must be transparent to the wavelength of the light emitted from the LED, which is the light source.
次に、このように構成されたマウスパツド10
0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11はマウスパツド100を
照射する照射光源としてのLED、符号12は
LED11からの光をマウスパツド表面上に集光
させるレンズ、符号13はマウスパツドの拡散反
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はマウスパツ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LED11はマウスパツド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。 Next, the mouse pad 10 configured as described above will be explained.
An optical system for detecting the 0 line will be explained.
In FIG. 1 illustrating the arrangement of various members constituting this optical system, reference numeral 11 is an LED as an irradiation light source that irradiates the mouse pad 100, and reference numeral 12 is an LED.
A lens that focuses the light from the LED 11 onto the surface of the mouse pad. Reference numeral 13 is a diffuse reflection light receiving element for receiving and detecting the light that is diffusely reflected from the diffuse reflection surface of the mouse pad. Reference numeral 14 is a diffuse reflection light receiving element that effectively diffuses the diffuse reflection light. a lens that focuses light on the reflective light-receiving element 13;
Reference numeral 15 indicates a specular reflection light receiving element for receiving and detecting light specularly reflected from the specular reflection surface of the mouse pad, and reference numeral 16 indicates a lens that effectively condenses the specularly reflected light onto the specular reflection light receiving element 15. . Here, the LED 11 is set so that its optical axis is inclined with respect to a vertical line drawn on the mouse pad 100.
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、収差等についても最も有効に機能
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7Lの厚
さ等は説明の都合上強調して描いてあることを付
記しておく。 Each of these members is fixedly arranged inside the mouse with an appropriate positional relationship designed such as the mounting angle and the distance between each member. Of course, each lens is designed to function most effectively in terms of size, focal length, aberration, etc. It should be noted that in each of the explanatory drawings, the thicknesses of the black line 10L and the transparent line 7L are emphasized for convenience of explanation.
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ツド100
の各ラインを検出する方法について説明する。 Next, the optical system built into the mouse shown in FIG. 1 is attached to the mouse pad 100 shown in FIGS. 7 and 8.
The method for detecting each line will be explained.
第1図において、LED11から照射された光
は、レンズ12によりマウスパツド100の表面
上に集光される。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0.5〜0.8mm径のスポ
ツトであることが望ましい。 In FIG. 1, light emitted from an LED 11 is focused onto the surface of a mouse pad 100 by a lens 12. The size of the condensing area is preferably a spot with a diameter of 0.5 to 0.8 mm, which is sufficient to brightly illuminate one line.
LED11からの光はマウスパツド100の表
面で反射される。この反射は前述したように透明
なライン7L上では正反射として、紙6の面上で
の拡散反射として生ずる。 Light from LED 11 is reflected by the surface of mouse pad 100. As described above, this reflection occurs as regular reflection on the transparent line 7L and as diffuse reflection on the surface of the paper 6.
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16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。 Since the light is specularly reflected on the transparent line 7L, this reflected light passes through the lens 16 and is received by the specular reflection light receiving element 15. Then, a current corresponding to the amount of light received flows through the specular reflection light receiving element 15.
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9
L、黒色のライン10L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7
L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。 Here, when the light irradiation part is on the transparent line 7L, the white line 9 below this line
Among the diffusely reflected light from the L and black lines 10L, the component in the specular reflection direction overlaps the reflected light from the transparent line 7L. However, the transparent line 7
Since the diffusely reflected light from the surface of the paper 6 is considerably smaller than the specularly reflected light from L, the specularly reflected light has little effect on the current.
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ツド上の点A(時
点t=t1)から点X(時点t=t2)まで移動する
と、その間にLED11より出射される光のスポ
ツトは透明なライン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16を通
り正反射受光素子15に受光される。 In FIG. 9, when the mouse moves diagonally across the transparent line 7L from point A (time t=t1) to point X (time t=t2) on the mouse pad, light is emitted from the LED 11 during that time. The spot moves to a part where there is no transparent line 7L.
Diffuse reflection occurs in this part. Then, the component in the specular reflection direction of the diffusely reflected light passes through the lens 16 and is received by the specular reflection light receiving element 15 .
この拡散反射光は上記透明なライン7L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。 Since this diffusely reflected light is considerably smaller than the specularly reflected light on the transparent line 7L, less current flows through the specularly reflected light receiving element 15 than when the reflected light is received on the transparent line 7L.
ところで、紙6の面上には、白色のライン9
L、黒色のライン10L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われる。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7L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。 By the way, there is a white line 9 on the surface of the paper 6.
Since there are the L and black lines 10L, a change corresponding to the difference in the amount of diffusely reflected light between white and black appears as the output of this light receiving element. However, since this amount of change is small compared to the specularly reflected photocurrent from the transparent line 7L, it does not affect the large change in current that corresponds to the presence or absence of the transparent line 7L.
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b
に示す。 Changes in the current flowing in accordance with the amount of light incident on the specularly reflected light receiving element 15 are processed by an electronic circuit, and the signal waveform converted into a change in voltage is shown in FIG. 10b.
Shown below.
第10図b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、紙6の
面上の白色のライン9L、黒色のライン10Lの
有無に相当する変化がリプル(Ripple)として
乗つている。 In FIG. 10b, large voltage changes (indicated by broken lines) corresponding to the presence or absence of the transparent line 7L, and changes corresponding to the presence or absence of the white line 9L and black line 10L on the surface of the paper 6 result in ripples. ).
このアナログ信号の変化をTU、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)を用いてデイジタル信号に変換すると第10
図bに示す如く、リプルが消えて透明なライン7
Lの有無だけを信号と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
ラインだけを検知する。 If this change in analog signal is converted into a digital signal using a circuit (for example, a hysteresis comparator) with TU and TL as threshold values, the 10th
As shown in Figure b, the ripple disappears and the line 7 becomes transparent.
Only the presence or absence of L can be extracted as a signal. That is, the specular reflection light receiving element 15 detects only the line in the y-axis direction.
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。 On the other hand, the light reflected on the surface of the paper 6 is diffusely reflected with an intensity distribution such that it is strong on the white line (see FIG. 5) and weak on the black line (see FIG. 6). This diffusely reflected light also includes a component perpendicular to the plane of the paper. This vertical component is also reflected largely on the white line and small on the black line.
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、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。
従つて、拡散反射受光素子13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。 As explained in FIG. 1, since the lens 14 and the diffuse reflection light receiving element 13 are arranged at a position perpendicular to the paper surface, the vertical component of the diffuse reflection light passes through the lens 14 and is received by the diffuse reflection light receiving element 13. .
Therefore, a current flows through the diffuse reflection light-receiving element 13 that changes in accordance with the difference in the amount of reflected light from the white line and the black line.
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。 This current is considerably smaller than the current corresponding to the specularly reflected light on the transparent line 7L. However, if the number of amplification stages of the amplifier circuit connected to the diffuse reflection light receiving element 13 is made larger than the number of amplification stages of the specular reflection light receiving element 15, the final signal levels of both can be made to be the same.
ところで、マウスの移動に伴ない第11図に示
す如く、マウスパツド100の点A1(時点t=
t3)から点V(時点t=t4)までマウスからの出
射される光のスポツトが移動する間に、該スポツ
トは透明なライン7L上に位置することがある。 By the way, as the mouse moves, the point A1 of the mouse pad 100 (time t=
While the spot of light emitted from the mouse moves from point t3) to point V (time t=t4), the spot may be located on the transparent line 7L.
透明なライン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7Lの有無を識別する信号に変換さ
れる。 As described above, specular reflection occurs on the transparent line 7L, and the specularly reflected light enters the specular reflection light receiving element 15 and is converted into a signal for identifying the presence or absence of the transparent line 7L.
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。 However, since this specularly reflected light component does not go in the direction perpendicular to the plane of the paper, the diffuse reflection light receiving element 13
It will not cause malfunction by entering the
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。従つて、透明なラ
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
明なライン7Lを透過する拡散反射光は、透明な
ライン7Lのない部分からの拡散反射光に対し少
ない。 On the other hand, the light transmitted through the transparent line 7L is
The light reaches the white part of the image and is diffusely reflected. Therefore, if the thickness of the transparent line 7L is uniform, the diffusely reflected light will be the fifth
The light is reflected with an intensity distribution having a substantially similar shape to that shown in FIGS. Strictly speaking, when light passes through the transparent line 7L and exits, the amount of light decreases by about 6%, so the diffusely reflected light that passes through the transparent line 7L is smaller than the diffusely reflected light from the area without the transparent line 7L. few.
従つて、拡散反射受光素子13には、透明なラ
イン7Lの存在に拘わず、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。 Therefore, regardless of the existence of the transparent line 7L, a current flows through the diffuse reflection light receiving element 13, which corresponds to the difference in light amount between the white line and the black line.
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12b図に示す。図中、符号17は透
明なライン7Lの有無に伴なうリプルを示す。ま
た、TU1、TL1をしきい値としてヒステリシ
ス・コンパレータを用いてデイジタル信号に変換
した信号波形を第12図bに示す。よつて、拡散
反射受光素子13はx軸方向のラインだけを検知
することがわかる。 A waveform obtained by converting this change into a voltage change signal using an electronic circuit is shown in FIG. 12b. In the figure, reference numeral 17 indicates ripples caused by the presence or absence of the transparent line 7L. Further, FIG. 12b shows a signal waveform converted into a digital signal using a hysteresis comparator with TU1 and TL1 as threshold values. Therefore, it can be seen that the diffuse reflection light receiving element 13 detects only the line in the x-axis direction.
以上により、本例に係るマウスは、マウスパツ
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。 As described above, the mouse according to the present example can distinguish and count the line patterns in the x-axis and y-axis directions on the mouse pad 100, so that the position of the cursor can be accurately controlled.
実施例 2(第13図、第14図参照)
前記実施例1のマウスは、印刷されたマウスパ
ツド表面上に接触して動き回るものであつた。従
つて、使用に伴なつてラインパターンは次第に摩
耗していき、遂にはマウスパツドとしての機能が
失なわれるおそれがある。Example 2 (See Figures 13 and 14) The mouse of Example 1 moved around in contact with a printed mouse pad surface. Therefore, with use, the line pattern gradually wears out, and there is a risk that the mouse pad will eventually lose its function as a mouse pad.
もし、実施例1におけるマウスパツド100が
非常に安価に製造できれば使い捨てマウスパツド
として消耗品扱いができるため実用的であるとい
える。 If the mouse pad 100 in Example 1 can be manufactured at a very low cost, it can be considered a practical mouse pad since it can be treated as a disposable mouse pad.
しかしながら、たとえ使い捨てマウスパツドで
あつても、できるだけ寿命が長いマウスパツドで
あることが望ましいので、そのような長寿命のマ
ウスパツドを作製する実施例について説明する。 However, even if it is a disposable mouse pad, it is desirable that the mouse pad has as long a lifespan as possible, so an example of producing a mouse pad with such a long lifespan will be described.
本例では、実施例1におけるマウスパツド10
0の上に更に透明板を設けた如き構成とする。 In this example, the mouse pad 10 in Example 1 is
The structure is such that a transparent plate is further provided on top of the transparent plate.
この透明板は、例えば厚さ1mm位のアクリル樹
脂板か、厚さ0.2mm位のポリエステルフイルムが
適当である。第13図に示す如く、この透明板2
0は上記マウスパツド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の
マウスパツド100とがずれしまうため、第14
図に示す如く、マウスパツド100の外周端から
内側に幅th3(=10mm〜15mm位)の部分を接着剤2
1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わしてある。 This transparent plate is suitably, for example, an acrylic resin plate with a thickness of about 1 mm or a polyester film with a thickness of about 0.2 mm. As shown in FIG. 13, this transparent plate 2
0 may be simply placed on the mouse pad 100 with an air layer in between. Of course, if they are overlapped, the transparent plate mouse pad 100 will be misaligned, so
As shown in the figure, glue a portion of width TH3 (= about 10 mm to 15 mm) inward from the outer edge of the mouse pad 100 with adhesive 2.
1, the adhesive is bonded all around the circumference. The thickness of the adhesive is preferably about the same as the thickness of the transparent line 7L that specularly reflects. Note that in the drawings, dimensions in the thickness direction are emphasized for convenience of explanation.
透明板20を乗せた場合の検出方法を説明す
る。 The detection method when the transparent plate 20 is placed will be explained.
第13図において、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。従つて透明板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7
Lの正反射光を検出する場合に影響を与える。 In FIG. 13, when light 22 enters the transparent plate with 100% light intensity, light 23 is reflected at the surface with 4% light intensity. Therefore, on the front and back sides of the transparent plate 20, the light 24
In addition to the 4% light amount in , 8% of the light amount is generated as reflected light. This phenomenon is a transparent line 7
This affects when detecting the specularly reflected light of L.
例えば、透明なライン7L上にスポツトがくる
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。 For example, the total amount of specularly reflected light from a spot on the transparent line 7L is determined by the reflectance of the line surface plus the reflectance of the front and back sides of the transparent plate 20, so that the light 23,
The total amount of light 24 is 8%, and 5.1% of the amount of light 25 that is transmitted back and forth through the transparent plate 20 and emitted before and after being reflected on the line surface is added, resulting in a light amount of 13.1%.
ちなみに、上記5.1%は、透明板20での透過
損失(0.92×2)に透明なライン7Lでの反射率
6%を乗じて得た値である。 Incidentally, the above 5.1% is a value obtained by multiplying the transmission loss (0.92×2) at the transparent plate 20 by 6% of the reflectance at the transparent line 7L.
一方、透明なライン7L外にスポツトがきたと
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。 On the other hand, when the spot falls outside the transparent line 7L, there is no regular reflection from the paper surface, so the light 26 is
Despite the incident light intensity of 100%, the transparent plate 20
The total light amount of each reflected light 27 and 28 from the front and back sides is 8%.
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10図bの波形と同じになる。 Therefore, the amount of specularly reflected light incident on the specularly reflected light-receiving element 15 varies between 8% and 13.1%, and the signal waveform associated with the change in the amount of light is the waveform shown in FIG. 10b in Example 1. It will be the same.
よつて、しきい値TU、TLを適当に決めれば
第10図におけるが如き信号は第10図bの如き
デイ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。 Therefore, if the threshold values TU and TL are appropriately determined, the signal as shown in FIG. 10 can be converted into a digital signal as shown in FIG. .
次に、紙面上の黒色のライン10L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10L、白色のラインからの
光量差の割合は変わらない。従つて、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。 Next, when the diffusely reflected light from the black line 10L and white line on the paper passes through the transparent plate 20, 8% of the light amount is lost due to reflection, so 92
%, the shape of the intensity distribution of the reflected light and the ratio of the difference in light amount from the black line 10L and the white line remain unchanged. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to detect lines related to diffusely reflected light.
以上の方法によりマウスパツド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
ウスのマウスパツ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。 The above method can extend the life of the mouse pad 100. In this embodiment, in order to improve the abrasion resistance of the transparent plate 20, a transparent plate may be provided with a hard film generally called a hard coat on the mouse pad contact surface of the mouse.
この透明板を設ければ、マウスパツドの寿命は
更に長くなる。 Providing this transparent plate will further extend the life of the mouse pad.
本実施例で使用されるマウスパツドにおいて
は、透明板20とマウスパツド基材たる紙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。 In the mouse pad used in this embodiment, there must be a layer of air between the transparent plate 20 and the surface (black line, white line printed surface) of the paper 6 serving as the base material of the mouse pad. The reason for this is that if a transparent adhesive material or the like is interposed between the transparent line 7L and the transparent plate 20, the difference in refractive index will become smaller, and the reflectance in this area will drop from 13.1% to 8%. This is because it becomes impossible to determine. Therefore, the transparent plate 20 is bonded only to the outer periphery of the paper 6.
実施例 3(第15図、第16図参照)
前記実施例1における透明なライン7L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ツドを得るこ
のができる。Example 3 (See FIGS. 15 and 16) Even if the transparent line 7L in Example 1 is provided on the back side of the transparent plate 20 in Example 2, a mouse pad having the same function as that in Example 2 can be obtained. I can do it.
本例はそのような実施例に係る。 The present example relates to such an embodiment.
但し、この場合、透明なライン7Lの反射率は
透明板20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との
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7Lで
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。 However, in this case, the reflectance of the transparent line 7L must be higher than the reflectance of the transparent plate 20.
The reason is that there is no air layer between the transparent plate 20 and the transparent line 7L, so the transparent line 7L
This is because unless the reflectance of the transparent line 7L is higher than the outer reflectance of 8%, it will be difficult to distinguish the line.
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。 As a means for increasing the reflectance of the transparent line 7L portion, there is a method of depositing the portion using a vacuum evaporation method.
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。 According to this method, the reflectance of the line can be changed arbitrarily.
第15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イルム7の
外表面にアルミ蒸着薄膜30が形成され、全体と
して半透明となつている。そこで以下、このライ
ンを蒸着膜ライン30Lと称する。 FIG. 15 illustrates an example of this, in which an aluminum vapor-deposited thin film 30 is formed on the outer surface of the polyester film 7 that constitutes the transparent line 7L, making the entire film semitransparent. Therefore, hereinafter, this line will be referred to as a vapor deposition film line 30L.
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20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。 In this example, in order to reduce the influence on the diffusely reflected light from the paper surface below, the vapor deposition film line 30L is
The reflectance was set to 20%. Therefore, when the light 30 with 100% light intensity is incident as shown in FIG. 17, the reflected light 31 is 24%, which is the sum of the 4% reflectance of the transparent plate 20 and the 20% reflectance at the vapor deposition film line 30L. The light is incident on the specular reflection light receiving element 15 with a reflectance of .
また、蒸着膜ライン30Lのない部分では光量
100%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。 In addition, the amount of light is
With respect to 100% of the incident light 32, the reflected light 33 is emitted with a reflectance of 8% on the front and back sides of the transparent plate 20.
よつて、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60−27713号に開示された内容に準じ、
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。 Therefore, the difference in light amount depending on the presence or absence of the vapor deposition film line 30L is 24% and 8%, and the lines can be distinguished. In addition, as another means of obtaining the 20% reflectance line achieved by the vapor deposition film line 30L, according to the content disclosed in Japanese Patent Application No. 1983-27713,
It is also possible to configure a line with a reflectance of 20% by adjusting the area ratio between a minute element pattern with high reflectance and the remaining light-shielding portion of this element pattern.
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。 On the other hand, for the diffusely reflected light generated on the surface of the paper 6,
The existence of the vapor deposition film line 30L affects the recognition of the white line and the black line.
すなわち、蒸着膜ライン30L上にスポツトが
あるときには、100−24−24=52%、蒸着膜ライ
ン30L外にスポツトがあるときは、100−4−
4=92%に拡散反射光は減少する。 That is, when there is a spot on the vapor deposition film line 30L, 100-24-24=52%, and when there is a spot outside the vapor deposition film line 30L, it is 100-4-24.
Diffuse reflected light decreases to 4=92%.
従つて、第16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10L等からの拡散反射
光を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。 Therefore, as shown in FIG. 16, a ripple 170 due to the vapor deposition film line 30L is added to the output signal waveform of the diffuse reflection light receiving element 13 that receives the diffuse reflection light from the white line, black line 10L, etc. on the paper surface. .
このリプル170は前記第12図aにおけるリ
プル17より大きくあらわれる。しかしながらデ
イ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イジ
タル信号化は可能である。 This ripple 170 appears larger than the ripple 17 in FIG. 12a. However, the threshold TU3 for converting into a digital signal,
Digital signal conversion is possible by appropriately setting the level of TL3.
以上の理由により、本実施例におけるマウスパ
ツドも実施例1と同様、マウスパツドとしての機
能を発揮する。 For the above reasons, the mouse pad in this embodiment also functions as a mouse pad in the same manner as in the first embodiment.
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
ポリエステルフイ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、マウスパツド外周
端で透明板20と紙製パツド基材を接着する構成
が適当である。 The transparent plate 20 in this embodiment can also be configured as an acrylic plate or a polyester film with a hard coat layer provided on the surface that comes into contact with the mouse. As in Example 2, it is appropriate to adhere the transparent plate 20 and the paper pad base material at the outer peripheral edge of the mouse pad.
なお、マウス操作中に、マウスパツドが机上で
滑らないよう該パツ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、アルミ蒸着膜薄膜30
での眩しさを防ぐため、LED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。 In order to prevent the mouse pad from slipping on the desk during mouse operation, it is necessary to take measures to prevent slipping, such as interposing a thin rubber plate between the bottom surface of the pad base and the desk top surface. Furthermore, in this example as well, the patent application
- As disclosed in No. 106115, aluminum vapor deposited thin film 30
In order to prevent glare, it is desirable to use a transparent plate that is colored in a way that allows infrared light of the LED emission wavelength to pass through but blocks visible light.
実施例 4(第17図乃至第21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つた。Embodiment 4 (See FIGS. 17 to 21) The above-described embodiments 1 to 3 had a structure in which a specular transparent transparent line was superimposed on a diffuse reflection surface.
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。 In contrast, this embodiment has a configuration in which specularly reflective black minute portions and white minute portions, and diffusely reflective black minute portions and white minute portions are provided on the same plane.
すなわち、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。 That is, a black or white part with a very smooth surface and a glossy surface and a black or white part with a matte surface and almost no gloss are provided on the same plane by, for example, printing. As already explained, specular reflection occurs in glossy black and white parts.
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
つて、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。 Here, the black pigment has the property of absorbing light, and the white pigment has the property of reflecting light. Therefore, even on the same glossy surface, a difference in intensity of reflected light due to difference in pigment color and a slight diffusely reflected component are superimposed on specularly reflected light between black and white, resulting in an intensity distribution of reflected light.
これらの強度分布は、正反射性の白色部ハにつ
いては第17図、正反射性の黒色部ニについては
第18図に、それぞれ破線で示す領域の分布とし
てあらわされる。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。 These intensity distributions are shown in FIG. 17 for the specularly reflective white part C and in FIG. 18 for the specularly reflective black part D, respectively, as distributions in the regions shown by broken lines. In each figure, reference numeral 31 indicates incident light, and reference numeral 32 indicates reflected light.
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19図、拡散反
射性の黒色部ロについては第20図に、それぞれ
破線で示す領域の分布としてあらわされる。 Next, the diffuse reflective black and white parts are shown in Example 1.
is set up in the same way as. These intensity distributions are shown in FIG. 19 for the diffusely reflective white area A and in FIG. 20 for the diffusely reflective black area B, respectively, as distributions in the areas indicated by broken lines.
これら4つの部分イ,ロ,ハ,ニを一組の最小
パターン要素35として第21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。 These four portions A, B, C, and D are arranged as a set of minimum pattern elements 35 as shown in FIG. Then, the parts C, D, arranged in the y-axis direction
The combination of C, D... becomes a specular reflection line, and the combination of adjacent portions A, B, A, B... forms a diffuse reflection line.
従つて、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。 Therefore, if the specular reflection light receiving element 15 for detecting the x-axis direction is arranged in the mouse as shown in FIG.
Strong reflected light is obtained from the lines of parts C, 2, H, 2, etc., and only weak reflected light comes from the lines of parts A, B, A, 2, etc., so the specular reflection light receiving element 15 is used for the lines of parts C, 2, etc. , portions A and B can be distinguished based on the difference in light amount, and position detection in the x-axis direction becomes possible.
この場合、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。 In this case, the difference in the amount of reflected light between parts C and D and the difference in the amount of reflected light between parts A and B are added to the output signal of the light-receiving element as ripples, but if the threshold value is selected appropriately, it can be read as in the previous embodiment. There will be no error.
一方、y軸方向の位置検出については、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、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。 On the other hand, regarding position detection in the y-axis direction, the combination of parts A, C, A, C, etc. becomes a white line with a high intensity of diffusely reflected light, and the combination of parts B, B, B, N, etc.
A combination of these results in a black line with low intensity of diffusely reflected light.
従つて、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。 Therefore, in the x-axis direction, the diffusely reflecting white lines and black lines are arranged alternately in Example 1, and the diffusely reflecting light-receiving element 13 in FIG. It becomes possible to detect black lines.
この場合、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。 In this case, the difference in light intensity between parts A and B and the difference in light intensity between parts B and D are added to the output signal of the light receiving element as ripples, but since the differences are small compared to parts A and H lines, parts B and N lines, hysteresis If the threshold value of the comparator is selected appropriately, reading errors will not occur.
なお、本実施例において、マウスパツドを構成
するとき、パターン保護のための前記第13図、
第14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。 In addition, in this embodiment, when constructing the mouse pad, the above-mentioned FIG. 13 for pattern protection,
It is desirable to provide a protective transparent plate in accordance with the configuration explained in FIG. 14.
実施例 5(第22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つた。Example 5 (See FIG. 22) Each of the examples described so far combined one light source and two light receiving elements.
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。 In contrast, this embodiment uses two light sources and one light receiving element.
本実施例では第図に示す如く、2つの光源11
A,11Bと1つの受光素子135をマウスパツ
ド70上方に配置する。 In this embodiment, as shown in FIG.
A, 11B and one light receiving element 135 are placed above the mouse pad 70.
このマウスパツド70は、実施例1乃至実施例
4で説明したマウスパツドの何れであつてもよ
い。符号42,44,46はそれぞれ集光レンズ
を示す。 This mouse pad 70 may be any of the mouse pads described in Examples 1 to 4. Reference numerals 42, 44, and 46 each indicate a condenser lens.
本例においては、光源11Aと光源11B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。 In this example, the light source 11A and the light source 11B are used by being turned on alternately. When the light source 11A is turned on, reflected light having different intensity distributions in the specular reflection direction is generated from the specular white and black portions and the diffuse white and black portions, respectively, as described above.
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。 Here, since the amount of light from the specular reflective line is greater than the amount of light from the diffuse reflective line, the light receiving element 135 allows the specular reflective line and the diffuse reflective line to be distinguished.
一方、光源11Bが点灯したとき、受光素子1
35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。 On the other hand, when the light source 11B lights up, the light receiving element 1
35 receives only the diffuse reflection component directed toward the element 135. Therefore, only the black and white colors of the diffuse reflective line can be distinguished from each other based on the difference in light amount.
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、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。 The electronic circuit for processing the electrical signals of this optical system is slightly more complex than in the first to fourth embodiments. That is, it is necessary to determine that a specular reflective line is being detected when the light source 11A is lit, and that a diffuse reflective line is being detected when the light source 11B is lit. However, it is technically possible, for example, by synchronizing the lighting time of the light source and the operating time of the light receiving element using a circuit.
(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ツドの基材とし
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。(Effects and Functions of the Invention) According to the present invention, paper, which is easy to process, poses no particular danger, and is inexpensive, can be used as the base material for the mouse pad, and a line pattern can be formed on it by simple means such as printing paper. Therefore, it is possible to provide an optical mouse simply and at low cost.
第1図、第22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
パツドの部分正面図、第8図は同上図の部分断面
図、第9図、第11図はマウスパツド上でのマウ
スの軌跡を説明した図、第10図a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10図bは同上図の信
号をデイジタル変換した波形図、第12図a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12図b
は同上図の信号をデイジタル変換した波形図、第
13図は表面保護用の透明板を乗せたマウスパツ
ドにおける光路を説明した図、第14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
15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ツドの断面図、第16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系図、第17図は正反
射性白色部での光強度分布図、第18図は正反射
性黒色部での光強度分布図、第19図は拡散反射
性白色部での光強度分布図、第20図は拡散反射
性黒色部での光強度分布図、第21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。
7L……透明なライン、30L……蒸着膜ライ
ン、9L……白色のライン、10L……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。
Figures 1 and 22 are diagrams explaining the optical system arrangement of the mouse, Figure 2 is a diagram explaining specular reflection on a mirror surface, and Figure 3 is a diagram explaining the state of diffuse reflection on a non-specular surface. Figure 4 is a diagram explaining an example of forming a transparent line, Figure 5 is a diagram explaining the intensity distribution of diffusely reflected light on a white surface, and Figure 6 is a diagram explaining the intensity distribution of diffusely reflected light on a black surface. FIG. 7 is a partial front view of the mouse pad, FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the same as above, FIGS. 9 and 11 are diagrams explaining the trajectory of the mouse on the mouse pad, and FIG. 10a is a signal waveform diagram showing the output of a specular reflection light receiving element that receives specularly reflected light in response to the movement of the mouse, Figure 10b is a waveform diagram obtained by digitally converting the signal in the same figure as above, and Figure 12a is a waveform diagram showing the output of the specular reflection light receiving element that receives specularly reflected light in response to the movement of the mouse. FIG. 12b is a signal waveform diagram showing the output of the diffuse reflection light-receiving element which received the diffuse reflection light accordingly.
is a waveform diagram obtained by digitally converting the signal shown in the above figure, Figure 13 is a diagram explaining the optical path in a mouse pad with a transparent plate placed on it for surface protection, and Figure 14 is a cross-sectional view explaining the adhesion state of the transparent plate in the same figure. , FIG. 15 is a cross-sectional view of a mouse pad with specular reflective lines formed on the back surface of a transparent protective plate, FIG. 16 is a signal wave diagram showing the output of a diffuse reflection light-receiving element when the reflectance of the transparent line is large, and FIG. Figure 17 is a light intensity distribution diagram in a specularly reflective white area, Figure 18 is a light intensity distribution diagram in a specularly reflective black area, Figure 19 is a light intensity distribution diagram in a diffusely reflective white area, and Figure 20 is a diagram of the light intensity distribution in a specularly reflective white area. 21 is a light intensity distribution diagram in a diffusely reflective black part, and FIG. 21 is an explanatory diagram of a line pattern formed by a combination of minute parts having different reflection characteristics. 7L...Transparent line, 30L...Vapor deposited film line, 9L...White line, 10L...Black line, 11...LED, 13...Diffuse reflection light receiving element, 15...Specular reflection light receiving element.
Claims (1)
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
したマウスパツドを備え、 上記マウスパツ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。[Claims] 1. A first line pattern for detecting an optically detectable first direction is formed by a specular reflection surface and a diffuse reflection surface that performs diffuse reflection, while optically detecting the first line pattern. A mouse pad is provided in which a second line pattern for detecting a possible second direction is formed by a high diffuse reflection surface and a low diffuse reflection surface having relatively different diffuse reflectances, and irradiation is applied to the mouse pad. An optical mouse comprising: a light source; a line pattern reading device including a specular reflection light receiving element that receives specularly reflected light from the specularly reflecting surface; and a diffusely reflecting light receiving element that receives diffusely reflected light from the diffusely reflecting surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133123A JPS63298428A (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Optical mouse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133123A JPS63298428A (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Optical mouse |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63298428A JPS63298428A (en) | 1988-12-06 |
| JPH0412844B2 true JPH0412844B2 (en) | 1992-03-05 |
Family
ID=15097327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133123A Granted JPS63298428A (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Optical mouse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63298428A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501318A (en) * | 2007-10-22 | 2011-01-06 | アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー(シンガポール)プライベート・リミテッド | Optical mouse |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1083290C (en) * | 1995-02-28 | 2002-04-24 | 巴布考克日立株式会社 | Wet type exhaust gas desulfurization method and apparatus utilizing solid desulfurizing agent |
| EP1503275A3 (en) * | 2003-07-30 | 2006-08-09 | Agilent Technologies Inc | Method and device for optical navigation |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62133123A patent/JPS63298428A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501318A (en) * | 2007-10-22 | 2011-01-06 | アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー(シンガポール)プライベート・リミテッド | Optical mouse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63298428A (en) | 1988-12-06 |
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