(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵するイメージセンサに時々刻々結像する移動中の反射面の像を認識、比較演算処理して反射面の移動方向および移動量を求めるイメージ処理座標変換集積回路を有し、反射面を照射する発光ダイオードを有し、下側ケースおよびこれを閉塞する上側ケースを有するイメージセンサマウスにおいて、
発光ダイオードは赤（Ｒ）カソード、緑（Ｇ）カソード、青（Ｂ）カソードを有するフルカラー発光ダイオードより成り、切り替え制御処理集積回路、電圧制御集積回路、電圧レギュレータを具備し、電圧制御集積回路をプログラム制御することによりカソードに印加する電圧を電圧レギュレータを介して変化調整して発光色を変化せしめると共に切り替え制御処理集積回路をプログラム制御することにより駆動されるカソードを選択して、フルカラー発光ダイオードを選択発光し、ここで、フルカラー発光ダイオードの青赤緑の各端子に印加する電圧を一定時間の間連続的に変更制御し、或いはランダムに変更制御することを特徴とするイメージセンサマウス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、イメージセンサマウスに関し、特に、イメージセンサマウスを移動させる反射面を照射する光源としてフルカラーの発光ダイオードを使用するイメージセンサマウスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コードを介してコンピュータに接続してコンピュータの表示装置におけるカーソル位置を指示するマウスとして、従来、平面上を移動するボールの移動量をＸＹ軸座標に変換してＸ軸座標信号およびＹ軸座標信号を得るマウスの如き方向指示装置が汎用されている。このボールが平面上を移動する接触式のマウスは、塵埃によるマウスの汚染に起因して動作不良を生ずる恐れがある。この通りの事情から、ＸＹ軸座標信号を得るにボールを使用しないで光学的にＸＹ軸座標信号を得る非接触式のマウスが開発されている。この非接触式のマウスとして、イメージ処理座標変換集積回路を使用して移動量および移動の向きを検出し、この検出結果をＸＹ軸座標信号に変換して出力するマウスが実用に供されている。以下、これを図６および図７を参照して簡単に説明する。
【０００３】
１は透光性の合成樹脂材料より成る上側ケースを示す。この上側ケース１は上側に凸に湾曲している。上側ケース１の前部には、その左方に選択キー６１１がヒンジを介して本体部１０に結合形成されると共に、その右方にメニュー表示キー６２１がヒンジを介して本体部１０に結合形成されている。６４１は選択キー６１１とメニュー表示キー６２１の境界に亘って形成されるスリットを示す。
２は上側ケース１により閉塞される下側ケースを示す。下側ケース２の底壁２１の外面は反射面Ｓに接触移動する平面に形成されている。この底壁２１内面のほぼ中心部には、中心開孔２０が形成されている。底壁２１内面の中心開孔２０の近傍前部には前部弧状突起２１１が形成されると共に、後部には後部弧状突起２１２が形成されている。底壁２１の内面には、更に、その前方部に左右１対の隆起部２２が形成されている。
【０００４】
透明材料より成るレンズ部材３は、下側ケース２の底壁２１内面に形成される前部弧状突起２１１と後部弧状突起２１２に係止して、これらの間に位置決めされる。このレンズ部材３は、後で説明される発光ダイオード８の放射する光線を平行光束にするコリメータレンズ３１と、反射面Ｓで反射した反射光を受光する受光レンズ３２と、コリメータレンズ３１と受光レンズ３２とを連結する光結合部３３と、これらコリメータレンズ３１、受光レンズ３２、光結合部３３を上面に一体に結合支持する円板状の位置決め基板３４より成る。
【０００５】
５はプリント配線基板であり、下側ケース２の底壁２１の前方部に形成される隆起部２２と前部弧状突起２１１および後部弧状突起２１２の上端に載置された状態で下側ケース２に固定される。プリント配線基板５には、レンズ部材３の受光レンズ３２に対応して光案内部開孔５１が形成されている。プリント配線基板５は、ケーブル５２およびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プラグ５３を介して、コンピュータ、電源その他の外部回路装置に接続している。５０はコネクタである。
【０００６】
７はプリント配線基板５の上面に取り付けられたイメージ処理座標変換集積回路である。このイメージ処理座標変換集積回路７は下面に光案内部７１を有している。そして、イメージ処理座標変換集積回路７は、光案内部７１の中心軸および先の受光レンズ３２の光軸と共通する中心軸を有するイメージセンサ７２を内部に具備している。これにより、光案内部７１の中心軸、受光レンズ３２の光軸およびイメージセンサ７２の中心軸は共軸に設定される。イメージ処理座標変換集積回路７はプリント配線基板５に形成される配線に電気的に接続している。
【０００７】
６１は選択スイッチ、６２はメニュー表示スイッチ、そして、６３はスクロールスイッチであり、プリント配線基板５の上面に取り付けられている。選択スイッチ６１は上側ケース１に形成される選択キー６１１により操作されると共に、メニュー表示スイッチ６２は同様に上側ケース１に形成されるメニュー表示キー６２１により操作される。スクロールスイッチ６３は、スリット６４１から突出するスクロールホイール６４を押圧することにより、駆動軸６６を介して操作制御される。或る特定の基本ソフトにサポートされている場合、スクロールホイール６４を押圧状態でイメージセンサマウス全体を任意の方向に走査することにより、表示画面を走査方向にスクロールすることができる。６５は機械式のエンコーダであり、スクロールホイール６４を回動することにより、駆動軸６６を介して回転駆動される。エンコーダ６５の回転に対応して表示画面は上下方向にスクロールされる。スクロールホイール６４とエンコーダ６５の回転比率は１：１に設計されている。
【０００８】
ここで、図８を参照して発光ダイオード８の駆動について説明する。この発光ダイオード８はプリント配線基板５の上面に取り付けられ、赤（Ｒ）の単色光を発光する。この発光ダイオード８は、プリント配線基板５のプリント配線、ケーブル５２およびＵＳＢプラグ５３を介して外部電源に接続している。９は単色発光ダイオード８をオン、オフ切り替える切り替え制御装置であり、切り替え制御処理集積回路９０を主要部材として構成されている。９１は電圧制御集積回路であり、電圧レギュレータ９２を制御し、これを介して３ｖの電圧を発生する。単色発光ダイオード８にはスイッチングトランジスタＱ1 が直列接続しており、切り替え制御処理集積回路９０をプログラム制御することによりスイッチングトランジスタＱ1 を導通し、３ｖの電圧ＶDDが印加されて発光せしめられる。単色発光ダイオード８はこの電圧により赤（Ｒ）の光を発光し、反射面Ｓを照射する。
【０００９】
以上のマウスの動作について説明する。マウスは下側ケース２の平面に形成される底壁２１を机の表面の如き反射面Ｓに接して載置、走査される。発光状態とされた単色発光ダイオード８の放射する光は、コリメータレンズ３１に入射して平行光束にされ、光結合部３３を介して反射面Ｓを照射し、その表面Ｓの像を受光レンズ３２および光案内部７１を介してイメージ処理座標変換集積回路７のイメージセンサ７２に結像する。マウスを水平方向において或る一方方向に移動させると、移動中の反射面Ｓの像は時々刻々イメージ処理座標変換集積回路７のイメージセンサに結像する。イメージ処理座標変換集積回路７は、このイメージセンサ７２の結像パターンの認識および演算処理を毎秒１５００回の割合の高速で実施する。この結像パターンの認識と演算処理の内容は、イメージセンサ７２の特定の微小領域について直前の結像パターンと現在の結像パターンとを比較し、結像パターンの移動方向および移動量を演算処理することである。この認識演算処理をイメージセンサ７２の全領域について実行する。この結像パターンの移動方向と移動量に基づいてＸ軸座標信号およびＹ軸座標信号を求め、ケーブル５２を介してコンピュータに送信する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上の光学式のイメージセンサマウスは、その上側ケース１を透光性の合成樹脂材料により構成しているので、イメージセンサマウスを移動させる反射面を照射する光源から放射される光は上側ケース１を漏洩透過する。マウスの操作者は上側ケース１を漏洩透過するこの光源の発光色を認識することができる。
【００１１】
ところが、イメージセンサマウスの従来例においては、光源として赤（Ｒ）の単色を発光する発光ダイオードを使用しているので、常に赤（Ｒ）しか発光することができず、操作者が操作取り扱っているマウスの色の変化を期待することは本来的にできない。
この発明は、イメージセンサマウスを操作取り扱っている時のマウスの色を変化させることができる上述の問題を解消したイメージセンサマウスを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１：内蔵するイメージセンサ７２に時々刻々結像する移動中の反射面Ｓの像を認識、比較演算処理して反射面の移動方向および移動量を求めるイメージ処理座標変換集積回路７を有し、反射面Ｓを照射する発光ダイオード８を有し、下側ケース２およびこれを閉塞する上側ケース１を有するイメージセンサマウスにおいて、発光ダイオード８は赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３を有するフルカラー発光ダイオード８０より成り、切り替え制御処理集積回路９０、電圧制御集積回路９１、電圧レギュレータ９２を具備し、電圧制御集積回路９１をプログラム制御することによりカソードに印加する電圧ＶDDを電圧レギュレータ９２を介して変化調整して発光色を変化せしめると共に切り替え制御処理集積回路９０をプログラム制御することにより駆動されるカソードを選択して、フルカラー発光ダイオード８０を選択発光し、ここで、フルカラー発光ダイオードの青赤緑の各端子に印加する電圧を一定時間の間連続的に変更制御し、或いはランダムに変更制御するイメージセンサマウスを構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１および図２の実施例を参照して説明する。実施例において、従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与している。
この発明によるイメージセンサマウスの実施例は、図６および図７のイメージセンサマウスにおいて、単色発光ダイオード８に代えて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色或いはこれらの混色を発光するフルカラー発光ダイオード８０を使用し、フルカラー発光ダイオード８０の駆動電圧を切り替え点灯する切り替え制御処理集積回路９０より成る切り替え制御装置９およびフルカラー発光ダイオード８０に印加する電圧を制御する電圧制御集積回路９１をイメージ処理座標変換集積回路７の他に具備し、フルカラー発光ダイオード８０の駆動電圧を切り替え点灯することによりイメージセンサマウスを操作取り扱っている時の発光色を変化させるものである。
【００１４】
図３を参照してフルカラー発光ダイオード８０の駆動について説明する。フルカラー発光ダイオード８０は、赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３および共通アノードを有している。フルカラー発光ダイオード８０もプリント配線基板５の上面に取り付けられて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色或いはこれらの混色を発光する。このフルカラー発光ダイオード８０のカソードおよびアノードは、プリント配線基板５のプリント配線、ケーブル５２およびＵＳＢプラグ５３を介して外部電源に接続する。９はフルカラー発光ダイオード８０の発光色を切り替える切り替え制御装置であり、切り替え制御処理集積回路９０を主要部材として構成されている。フルカラー発光ダイオード８０の赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３には、それぞれのスイッチングトランジスタＱ1 、Ｑ4 およびＱ3 が直列に接続している。電圧制御集積回路９１は電圧レギュレータ９２を制御し、これを介して赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３の各カソードに印加する０ｖないし５ｖの電圧を発生する。フルカラー発光ダイオード８０は、各カソードに印加される電圧が変化することにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれの発光色を変化する。切り替え制御処理集積回路９０はスイッチングトランジスタＱ1 、Ｑ4 、Ｑ3 の内の何れか１個、２個或は３個をプログラム制御選択することによりこれらを導通せしめ、フルカラー発光ダイオード８０を発光せしめる。この場合、赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３の各カソードに印加する電圧は電圧制御集積回路９１をプログラム制御して０ｖないし５ｖの内の何れかに設定される。
【００１５】
フルカラー発光ダイオード８０は、結局、電圧制御集積回路９１をプログラム制御することにより、赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３に印加する電圧ＶDDを電圧レギュレータ９２を介して変化調整して発光色を変化せしめられると共に、切り替え制御処理集積回路９０をプログラム制御することによりスイッチングトランジスタＱ1 、Ｑ4 およびＱ3 の内の何れか１個、２個或いは３個を選択導通して駆動されるカソードを選択し、これら両制御により発光色を任意に選択発光する。
【００１６】
ここで、指定７色を発光する場合、赤（Ｒ）カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３に印加する電圧は０ｖと５ｖのみとする。印加電圧を０ｖとしたカソードは発光しない。５ｖの電圧を印加されたカソードはそれぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色を発光する。これにより、
（赤（Ｒ））→（赤（Ｒ）＋青（Ｂ））→（青（Ｂ））→（青（Ｂ）＋緑（Ｇ））→（緑（Ｇ））→（青（Ｂ）＋赤（Ｒ）＋緑（Ｇ））→
（緑（Ｇ）＋赤（Ｒ））→赤（Ｒ）に戻る
という指定７色を、電圧制御集積回路９１をプログラム制御して対応するカソードに５ｖの電圧を印加、発光することができる。
【００１７】
フルカラーを発光する場合、電圧制御集積回路９１をプログラム制御して赤カソード８０１、緑（Ｇ）カソード８０２、青（Ｂ）カソード８０３に３ｖないし５ｖの間の電圧を電圧レギュレータ９２を介して連続的に印加する。例として、１秒の間の一定時間、３ｖから５ｖに上昇する電圧を連続的に印加する。或は、青（Ｂ）カソード８０３のみ、印加電圧を４ｖ→５ｖ→３ｖとランダムに変化させ、その他のカソードには３ｖから５ｖに上昇する電圧を連続的に印加する。
これら選択された任意の発光色により反射面Ｓを照射すると共に、この発光色は透光性の合成樹脂材料より成る上側ケース１を内側から照射して外部に放射される。
【００１８】
切り替え制御装置９の他の実施例を図４および図５を参照して説明する。
９４１は赤（Ｒ）カソード８０１の電圧を調整する赤（Ｒ）可変抵抗であり、９４２は緑（Ｇ）カソード８０２の電圧を調整する緑（Ｇ）可変抵抗であり、９４３は青（Ｂ）カソード８０３の電圧を調整する青（Ｂ）可変抵抗である。これらの可変抵抗は、プリント配線基板５の後端部上面左側から青（Ｂ）可変抵抗９４３、緑（Ｇ）可変抵抗９４２、赤（Ｒ）可変抵抗９４１の順に位置決め取り付けられている。そして、各可変抵抗の操作桿９５はそれぞれのツマミ９６を介して上側ケース１から僅かに突出している。
【００１９】
以上の切り替え制御装置９において、赤（Ｒ）カソード８０１と赤（Ｒ）可変抵抗９４１は直列接続し、緑（Ｇ）カソード８０２と緑（Ｇ）可変抵抗９４２は直列接続し、青（Ｂ）カソード８０３と青（Ｂ）可変抵抗９４３は直列接続し、これら３経路の直列接続回路は互いに並列接続回路を構成している。そして、この並列接続回路とスイッチングトランジスタＱ1 とは直列接続回路を構成している。ここで、電圧制御集積回路９１により５ｖの電圧が発生するが、この５ｖの電圧は、切り替え制御処理集積回路９０をプログラム制御することによりスイッチングトランジスタＱ1 を導通すると、並列接続回路とスイッチングトランジスタＱ1 より成る直列接続回路に印加される。５ｖの電圧ＶDDが印加されたカソードは発光するに到る。この場合、赤（Ｒ）可変抵抗９４１、緑（Ｇ）可変抵抗９４２、青（Ｂ）可変抵抗９４３のツマミ９６を回動してそれぞれの抵抗値を調整することにより、対応するカソードに印加される分圧は変化して発光色が変化する。
【００２０】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、選択された任意の発光色により反射面Ｓを照射すると共に、この発光色は透光性の合成樹脂材料より成る上側ケース１を内側から照射して外部に放射される。従来の光学式のイメージセンサマウスはイメージセンサマウスを移動させる反射面を照射する光源として単色の発光ダイオードを使用していたところ、これに代えてフルカラーを発光する発光ダイオードを使用し、この発光がイメージセンサマウスの透光性の上側ケースを内側から照射して透過することによりイメージセンサマウスの外観を変化させることができる。イメージセンサマウスの外観の色彩変化がマウスの操作者に心理的な好影響を与え、イメージセンサマウスおよびこれが接続されるコンピュータの操作作業効率を向上する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を説明する図。
【図２】図１の続き。
【図３】実施例の回路図。
【図４】他の実施例を説明する図。
【図５】他の実施例の回路図。
【図６】従来例を説明する図。
【図７】図６の続き。
【図８】従来例の回路図。
【符号の説明】
１  上側ケース
２  下側ケース
７  イメージ処理座標変換集積回路
７２  イメージセンサ
８０１  赤（Ｒ）カソード
８０２  緑（Ｇ）カソード
８０３  青（Ｂ）カソード
８０  フルカラー発光ダイオード
９０  切り替え制御処理集積回路
９１  電圧制御集積回路
９２  電圧レギュレータ
Ｓ  反射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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