(57)【要約】【課題】安全性が高く、かつ検出精度の良いレーザーマウスが望まれている。【解決手段】レーザーマウス１に搭載する光源としての半導体レーザーダイオードを、可視光（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長）のレーザー光を出力するものを用いる。【効果】出力されるレーザー光を視認でき、使用者が誤ってレーザー光に目を晒す等の危険を防止できる。また、高精度で、高解像度のレーザーマウスとすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に発光器および受光器を備え、発光器から光を照射し、その光が筐体外の物体で反射した反射光を受光器で受光し、受光した光に基づいて所定の処理を行う光学式マウスにおいて、
前記発光器は、可視光を出力する半導体レーザーを含むことを特徴とする光学式マウス。
【請求項２】
前記半導体レーザーは、波長が６００ｎｍ以下の可視光を出力することを特徴とする、請求項１記載の光学式マウス。
【請求項３】
前記発光器は、２以上の半導体レーザーを含むことを特徴とする、請求項１または２記載の光学式マウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光を用いて移動を検出する方式の光学式マウスに関し、特に、光を照射する発光器として半導体レーザーを用いる、いわゆるレーザーマウスに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータに対する入力機器の１つであるマウスは、ボールマウスおよび光学式マウスの２種類に分類される。ボールマウスは、球の転がりを読み取って移動を検出する構造であるため、回転部分にごみ等が入り易く、摩耗や埃に弱いという欠点がある。
一方、光学式マウスは、ボールマウスの欠点をある程度改善しており、摩耗や埃に対する弱点はないが、現在主流になっている赤色ＬＥＤを用いた光学式マウス（たとえば特許文献１や特許文献２に開示されている）の場合、移動を検出する精度すなわち感度が悪く、コントラストが小さな操作面上では動作しにくいという問題があった。
【０００３】
そこで、光学式マウスに関し、光源に半導体レーザー（レーザーダイオード）を使用したいわゆるレーザーマウスが提案され（たとえば特許文献３）、また、実用化されている。
【特許文献１】特開平５−１８１５９７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４０９５０号公報
【特許文献３】特開２００５−５０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーザーマウスは、光源として用いられるレーザーダイオードの発振波長が８３０〜８６０ｎｍであり、出力されるレーザー光は赤外線であって使用者の目に見えないから、使用者の目がレーザービームに晒されても気付かず、安全性の上で好ましくないという課題がある。
また、一般的な事務机等の天板表面の滑らかさ（凹凸）は、ＲＭＳ（自乗平均平方根粗さ）が数１０ｎｍ程度であり、かかる滑らかな机の表面で、従来のレーザーマウスを使用した場合、検出精度がやや不足であるという課題もあった。
【０００５】
この発明は、このような背景のもとになされたもので、主たる目的は、安全性の高い光学式マウスとしてのレーザーマウスを提供することである。
また、この発明は、マウスを移動させたときの検出精度が高く、いわゆる感度の良い光学式マウスとしてのレーザーマウスを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、筐体（２）内に発光器（５）および受光器（６）を備え、発光器（５）から光を照射し、その光が筐体外の物体（１０）で反射した反射光を受光器（６）で受光し、受光した光に基づいて所定の処理を行う光学式マウスにおいて、前記発光器（５）は、可視光を出力する半導体レーザーを含むことを特徴とする光学式マウスである。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表わす。以下、この項において同じ。
【０００７】
この構成によれば、可視光を出力する半導体レーザーが光源として搭載されているから、筐体の移動を検知するのに用いられる光は可視光（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長）であり、半導体レーザーから照射されているレーザー光は視認でき、使用者が誤ってレーザー光に目を晒す等の危険を防止することができる。
また、可視光の波長は、上述のように３８０〜７８０ｎｍであり、赤外線を用いた場合に比べて波長が短く、通常の事務机のような滑らかさの操作面であっても、検出精度を良好に保つことができ、不便を感じずに用いることができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記半導体レーザーは、波長が６００ｎｍ以下の可視光を出力することを特徴とする、請求項１記載の光学式マウスである。
この構成では、半導体レーザーの波長が６００ｎｍ以下の可視光であるから、可視光のうち、より波長の短い領域の可視光を用いた、高精度で、高解像度の光学式マウスを提供することができる。すなわち、従来の光学式マウスでは対応できなかった光沢面や不透明ガラスの上でも、快適に操作することの可能な光学式マウス（レーザーマウス）とすることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記発光器は、２以上の半導体レーザー（５１、５２）を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の光学式マウスである。
この構成によれば、２以上の半導体レーザー（いずれも、可視光を出力する半導体レーザーである。）を用い、２つの半導体レーザーが同時に机の表面等を照射するので、光沢のある表面、木目プリントの机面等の種々の使用面であっても、高精度に、かつ高感度な使用が可能な光学式マウス（レーザーマウス）とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るレーザーマウスの構成を説明するための図解的な縦断面図である。レーザーマウス１は、筐体２を備えており、筐体２の下面には平らな底板３が備えられている。底板３の上には、筐体２内に収容されるように、電子回路基板４が、底板３と略平行に配置されている。そして電子回路基板４上には、発光器としての半導体レーザーダイオード５および受光器としてのレーザー光センサ６が実装されている。半導体レーザーダイオード５から出力されるレーザー光Ｌ1 は、電子回路基板４に形成された透過孔７および底板３に形成された小孔８を通って、底板３の下方へ照射される。そして、レーザーマウス１が乗せられたたとえば机９の表面１０でレーザー光Ｌ1 は反射され、その反射光Ｌ2 は底板３に形成された小孔８および電子回路基板４に設けられた透過孔１１を通ってレーザー光センサ６で受光される。
【００１１】
レーザー光センサ６にはたとえば受光用のフォトダイオードおよびフォトダイオードが光を受光することにより光電変換される信号を処理する処理回路が含まれている。あるいは、レーザー光センサ６には、反射光Ｌ2 の画像を連続的に撮影し、当該画像を処理して、画像の変化をレーザーマウス１の移動情報に変換する画像処理回路が備えられていてもよい。
【００１２】
レーザー光センサ６は、反射光Ｌ2 を受光して、それに基づいて筐体２の移動の量、方向、速度等を算出し、接続されているコンピュータにおいて、マウスポインターの動きに変換する処理を行うものであり、レーザー光センサ６自体は、既に公知の部材である。
なお、図１において、１２はホイール、１３は底板３の外底面四隅に設けられた脚パッドである。ホイール１２は、公知の通り、１次元縦方向の回転量を検出し、それを何らかの操作の移動量（たとえばコンピュータの画面に入りきらない情報をウインド内でスクロールするためのスクロール量）と結び付けるための部材である。脚パッド１３は、筐体２を机９の表面１０上に安定して配置し、スムーズに移動させるために設けられた部材である。
【００１３】
図２は、図１に示すレーザーマウス１において、半導体レーザーダイオード５の出力するレーザー光の波長を説明するための図である。
可視光は、図２に示すように、青紫色の３８０ｎｍから赤色の７８０ｎｍまでの範囲であり、波長が３８０ｎｍ未満は紫外線、波長が７８０ｎｍ以上は赤外線となり、これら紫外線および赤外線は人の目には見えない。
【００１４】
この実施形態では、半導体レーザーダイオード５の出力するレーザー光を、可視光とし、より好ましくは、波長が６００ｎｍ以下の可視光とした。このように、半導体レーザーダイオード５の出力するレーザー光を、可視光とすれば、レーザーマウス１を使用する際に、底板３の小孔８から出力されるレーザー光Ｌ1 が視認できるので、レーザー光を誤って目に入れたりすることを防止することができる。
【００１５】
また、可視光のうちでも、波長が６００ｎｍ以下の可視光を用いた場合、机９の表面１０が極めて滑らかな面であっても、波長の短かなレーザー光は、表面１０の微細な凹凸やコントラストを確実に検出するため、高精度で感度の良いレーザーマウス１とすることができる。
この実施形態に使用可能な半導体レーザーダイオード５は、たとえばＩｎＧａＮ化合物半導体により構成することが可能である。そして、Ｉｎのドープ量を調整することにより、３８０〜７８０ｎｍの範囲内で、任意の発振波長に調整することが可能である。
【００１６】
化合物半導体の組成は、上述のＩｎＧａＮに限定されるものではなく、ＩｎＧａＡｓ化合物半導体によっても、この発明に用いることのできる半導体レーザーダイオードを構成することができる。そしてこの場合も、Ｉｎのドープ量を調整することにより、出力されるレーザー光の波長を所望の波長に調整することができる。
図３は、この発明の他の実施形態に係るレーザーマウス２０の構成を説明するための平面図であり、筐体２が外された状態の図解的な図が示されている。
【００１７】
図３を参照して、このレーザーマウス２０は、略平面板でできた底板３と、底板３の上に、底板３とほぼ平行に配置された電子回路基板４とを含んでいる。電子回路基板４上には、２つの半導体レーザーダイオード５１、５２と、１つのレーザー光センサ６とが実装されている。２つの半導体レーザーダイオード５１、５２は、それぞれ、互いに僅かに異なる照射角度で底板３の小孔８を通って机の表面等にレーザー光Ｌ11，Ｌ12を照射し、机の表面等で反射された反射光Ｌ21、Ｌ22は小孔８を通ってレーザー光センサ６で受光される。その際、半導体レーザーダイオード５１、５２の出力するレーザー光の波長が、互いに異なる波長（たとえばレーザー光11は４０５ｎｍ、レーザー光12は６５０ｎｍ）とすることにより、反射する机の表面等が極めて滑らかで、コントラストの少ない場合であっても、２つの反射波Ｌ21およびＬ22に基づいてレーザーマウス２０の移動量を正確に検出することが可能である。
【００１８】
また、２つの半導体レーザーダイオード５１、５２の出力レーザー光同士を干渉させ、その干渉パターンの変化に基づいてレーザーマウス２０の移動を検知するような構成としてもよい。その場合においても、レーザーマウス２０の移動検知精度が向上し、感度の良いレーザーマウス２０とすることができる。
図４は、この発明のさらに他の実施形態に係るレーザーマウス３０の構成を示す縦断面の図解図である。図４において、図１に示す構成要素と同一または相当する部分には、同一の番号が付されている。
【００１９】
図４に示すレーザーマウス３０の特徴は、レーザーポインタとしても使用できるようになっていることである。そのために、半導体レーザーダイオード５から出力されるレーザー光Ｌ1 の出力経路を切り換え可能になっている。
具体的には、半導体レーザーダイオード５のレーザー光出力経路上に、ミラー３１が配置されている。ミラー３１は支点３２を中心に揺動可能であり、支点３２には、図示しないがミラー３１が略水平になる方向（図４で破線で示す。）に付勢する弦巻ばね等が設けられている。筐体２のたとえば後部下方には操作部材３３が設けられている。操作部材３３には、ミラー３１に作用する作用部３５が含まれていて、常時は、操作部材３３はコイルばね３６により下方側（図４で実線で示す側）に付勢されている。この状態では、半導体レーザーダイオード５から出力されるレーザー光Ｌ1 は、ミラー３１で反射され、小孔８を通って机９の表面１０等で反射されて、その反射光Ｌ2 がレーザー光センサ６で受光される。よって、図１で説明したレーザーマウス１と同様、マウスとして機能する。
【００２０】
一方、このレーザーマウス３０をレーザーポインタとして使用する場合には、操作者は操作部材３３を指等で上方へ移動させる。操作部材３３の移動に伴い、作用部３５がミラー３１に作用した状態から離れると、ミラー３１は前述した弦巻ばねの付勢力で支点３２を中心に回動して略水平な位置になる。そうすると、半導体レーザーダイオード５から出力されるレーザー光Ｌ1 は、ミラー３１で反射されずに真っ直ぐに進み、筐体２の後部下方に形成された出力孔３７から出力され、レーザーポインタとして使用することができる。
【００２１】
操作者が操作部材３３から指を離せば、再びレーザーマウスとして使用できる状態に戻る。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態に係るレーザーマウスの構成を説明するための図解的な縦断面図である。
【図２】図１に示すレーザーマウスにおいて、半導体レーザーダイオードの出力するレーザー光の波長を説明するための図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係るレーザーマウスの構成を説明するための平面図であり、筐体が外された状態の図解的な図である。
【図４】この発明のさらに他の実施形態に係るレーザーマウスの構成を示す縦断面の図解図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、２０、３０    レーザーマウス（光学式マウス）
２    筐体
５、５１、５２    半導体レーザーダイオード
６    レーザー光センサ
Ｌ1 、Ｌ11、Ｌ12    レーザー光
Ｌ2 、Ｌ21、Ｌ22    反射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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