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JP2003216321A - Optical input device - Google Patents

Optical input device

Info

Publication number
JP2003216321A
JP2003216321A JP2002016767A JP2002016767A JP2003216321A JP 2003216321 A JP2003216321 A JP 2003216321A JP 2002016767 A JP2002016767 A JP 2002016767A JP 2002016767 A JP2002016767 A JP 2002016767A JP 2003216321 A JP2003216321 A JP 2003216321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cover
image
input device
transparent cover
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002016767A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Kato
克巳 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2002016767A priority Critical patent/JP2003216321A/en
Publication of JP2003216321A publication Critical patent/JP2003216321A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device for giving a sense of operation close to that of a track ball whose operability is excellent without generating any failure specific to a mechanical type. <P>SOLUTION: At the time of operating the surface (operation face) of a dome- shaped cover 5 with the finger or the like, an image on the surface of the cover 5 is captured through an optical element 6 by an inside image pickup element 4. A video signal captured by the image pickup element 4 is converted into coordinate information by an image processing means 10, and outputted to an external device main body, and a cursor on a display is moved. This optical input device is configured as an optical type so that any failure specific to a mechanical type can be prevented from being generated. Also, the operation face is shaped like a dome so that the optical input device can be operated with a sense of operation close to that of a track ball, and that the operability can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータに座
標データなどを入力するための光学式入力装置に係わ
り、特に操作性に優れた光学式入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical input device for inputting coordinate data and the like into a computer, and more particularly to an optical input device excellent in operability.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータにX−Y平面座標などを入
力する手段としては、従来よりメカニカルマウス、オプ
ティカルマウス、トラックボールなどがある。
2. Description of the Related Art As means for inputting XY plane coordinates and the like to a computer, there have been conventionally known mechanical mice, optical mice, trackballs and the like.

【0003】前記メカニカルマウスは、マウス本体内部
にボールが組み込まれ、これに2つのローラーを接触さ
せて、それぞれ左右方向および前後方向の移動量を検出
するというものである。前記ローラーが回転すると、各
ローラーに組み込まれたロータリーエンコーダ(回転検
出器)が回転数に応じたパルスをコンピュータに送信す
る。コンピュータは、前記パルス情報からマウスの移動
量を検出し、これに応じてディスプレイ上のカーソルを
移動させる。
In the mechanical mouse, a ball is incorporated inside the mouse body, and two rollers are brought into contact with the ball to detect the amount of movement in the left-right direction and the front-back direction, respectively. When the rollers rotate, a rotary encoder (rotation detector) incorporated in each roller sends a pulse corresponding to the number of rotations to the computer. The computer detects the amount of movement of the mouse from the pulse information and moves the cursor on the display accordingly.

【0004】前記オプティカルマウスは、マウスの下部
からLEDによる光を移動平面に向けて発射し、フォト
ディテクタ(光検出機構)で反射光を受光して、マウス
の移動量を検出するというものである。
In the optical mouse, light from an LED is emitted from a lower portion of the mouse toward a moving plane, and a photodetector (light detection mechanism) receives reflected light to detect the amount of movement of the mouse.

【0005】前記トラックボールは、ちょうどメカニカ
ルマウスを逆さまにした構造であり、操作面側にボール
が露出しており、これを手で回転させることでカーソル
を移動させるというものである。
The trackball has a structure in which a mechanical mouse is just turned upside down. The ball is exposed on the operation surface side, and the cursor is moved by rotating the ball by hand.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記マウス式
の入力装置は、ともに実際の移動量を座標データに変換
するものであるため、机上にマウスを移動させるための
スペースを確保する必要がある。このため、マウス式の
入力装置は狭い机の上では操作しにくいという問題があ
る。
However, since both the mouse type input devices convert the actual movement amount into coordinate data, it is necessary to secure a space for moving the mouse on the desk. . Therefore, there is a problem that the mouse type input device is difficult to operate on a narrow desk.

【0007】一方、トラックボールはマウスのように移
動させなくても、固定位置で操作できるという特長があ
る。
On the other hand, the trackball has a feature that it can be operated at a fixed position without moving it like a mouse.

【0008】しかし、前記トラックボールは、ボールが
物理的に回転するため磨耗しやすい。またボールとボー
ルを支える装置本体との間に塵や埃が詰まりやすく、定
期的に掃除をしないと故障を招きやすいという欠点があ
る。なお、この点は前記メカニカルマウスも同様であ
る。
However, the trackball is easily worn because the ball physically rotates. In addition, there is a drawback that dust is easily clogged between the ball and the main body of the device that supports the ball, and failure is likely to occur unless cleaning is performed regularly. Note that this point is the same for the mechanical mouse.

【0009】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、操作性に優れ、且つ機械式特有の故障が生
じにくい光学式の入力装置を提供することを目的として
いる。
The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical input device which is excellent in operability and which is less likely to cause mechanical failure.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の光学式入力装置
は、装置本体に設けられた撮像素子と、前記撮像装置を
覆うとともにその表面が操作面となるドーム状の透明カ
バーと、前記撮像素子と前記カバーとの間に設けられ前
記透明カバーに接する操作体の像を前記撮像素子に結像
する光学素子とを有し、前記ドーム状の透明カバーの表
面を操作体が移動したときに、前記撮像素子で捕らえた
前記操作体の像の移動方向および移動位置に基づいて座
標情報を生成する画像処理手段が設けられていることを
特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An optical input device of the present invention comprises an image pickup device provided in a device body, a dome-shaped transparent cover which covers the image pickup device and whose surface serves as an operation surface, and the image pickup device. An optical element provided between the element and the cover to form an image of the operating body in contact with the transparent cover on the imaging element, and when the operating body moves on the surface of the dome-shaped transparent cover. An image processing means for generating coordinate information based on a moving direction and a moving position of the image of the operating body captured by the image pickup device is provided.

【0011】この光学式入力装置では、指などの操作体
を前記ドーム状の透明カバーの表面にて移動させると、
この操作体の像が撮像素子に結像して操作体の移動に応
じて前記像が移動する。この像の移動方向および移動位
置を検知することで座標データを得ることができる。
In this optical input device, when an operating body such as a finger is moved on the surface of the dome-shaped transparent cover,
The image of the operating body is formed on the image pickup element, and the image moves in accordance with the movement of the operating body. Coordinate data can be obtained by detecting the moving direction and moving position of this image.

【0012】前記透明カバーの内部には、前記透明カバ
ーを照光する照光手段が設けられていることが好まし
い。この照光手段が設けられていると、透明カバーの表
面を移動する操作体の像を撮像素子で明確に検知でき
る。
It is preferable that an illumination means for illuminating the transparent cover is provided inside the transparent cover. When this illumination means is provided, the image of the operating body moving on the surface of the transparent cover can be clearly detected by the image pickup device.

【0013】また、前記透明カバーは球面の一部を形成
していることが好ましい。前記透明カバーはドーム状で
あり、好ましくは球面形状であると、限られた平面の中
で操作体を透明カバーの表面に沿って長い距離移動させ
ることができる。したがって透明カバーが小型であり且
つ撮像素子の画像の取得面積が狭くても、指などの操作
体の検知可能な移動量を長くでき、正確な座標入力を可
能にできる。
The transparent cover preferably forms a part of a spherical surface. If the transparent cover has a dome shape, and preferably has a spherical shape, the operating body can be moved along the surface of the transparent cover for a long distance within a limited plane. Therefore, even if the transparent cover is small and the image acquisition area of the image sensor is small, the detectable amount of movement of the operating body such as a finger can be lengthened and accurate coordinate input can be performed.

【0014】また、前記光学素子は、前記撮像素子と透
明カバー表面またはその近傍に焦点を有する有限系であ
り、前記透明カバーから離れた位置の物体の像が前記撮
像素子に結像されないものが好ましい。
Further, the optical element is a finite system having a focal point on the image pickup element and the transparent cover surface or in the vicinity thereof, and an image of an object at a position away from the transparent cover is not formed on the image pickup element. preferable.

【0015】このように構成すると、透明カバーから離
れた位置の物体の移動によって画像処理手段が動作する
のを防止でき、操作ノイズが発生するのを防止できるよ
うになる。
According to this structure, it is possible to prevent the image processing means from operating due to the movement of the object at a position away from the transparent cover, and to prevent the operation noise from being generated.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
を示す光学式入力装置の断面図、図2は図1の平面図、
図2は第2の実施の形態を示す光学式入力装置の断面図
である。なお、第1の実施の形態と第2の実施の形態と
は光学素子6のみが異なっている。また図4は光学素子
の焦点距離とカバーの表面までの半径との関係を示す図
である。
1 is a sectional view of an optical input device showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG.
FIG. 2 is a sectional view of the optical input device according to the second embodiment. It should be noted that only the optical element 6 is different between the first embodiment and the second embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the focal length of the optical element and the radius to the surface of the cover.

【0017】図1ないし図3に示す光学式の入力装置1
は、コンピュータなどの装置本体に一体化されて、ある
いは周辺機器としてコンピュータの近傍で使用されるも
のであり、主にディスプレイ上のカーソルをX−Y平面
座標に沿って移動させるためのものである。
An optical input device 1 shown in FIGS. 1 to 3.
Is used integrally with a device such as a computer or used as a peripheral device in the vicinity of the computer, and is mainly for moving a cursor on a display along XY plane coordinates. .

【0018】図1および図3において、図示Z1方向が
指などの操作体が位置する上部側であり、Z2方向が机
などが位置する下部側である。また図2に示すようにX
方向及びこれと交差するY方向がX−Y平面である。
In FIGS. 1 and 3, the Z1 direction in the drawings is the upper side where the operating body such as a finger is located, and the Z2 direction is the lower side where the desk is located. Also, as shown in FIG.
The direction and the Y direction intersecting with it are the XY plane.

【0019】図1ないし図3に示す入力装置1では、装
置本体2となるコンピュータ側のキーボード(図示せ
ず)上の空きスペースに設けられている。前記スペース
内には凹部2aが形成されており、その底面2bにはプ
リント基板3が設けられている。前記プリント基板3に
は撮像素子4が設けられており、前記撮像素子4が凹部
2aの中心に位置するように装置本体2に固定されてい
る。
In the input device 1 shown in FIGS. 1 to 3, the input device 1 is provided in an empty space on a keyboard (not shown) on the computer side which is the device body 2. A recess 2a is formed in the space, and a printed board 3 is provided on the bottom surface 2b. An image pickup device 4 is provided on the printed circuit board 3, and the image pickup device 4 is fixed to the apparatus main body 2 so as to be located at the center of the recess 2a.

【0020】前記撮像素子4は、光を電気に変換する受
光素子(画素)を複数個並べ、光信号の変化を画素ごと
に独立して電気信号に変換するCCD(Charge Coupled
Device)などである。この実施の形態における撮像素
子4の大きさは、例えば2×2mmであり、その画素数
は16pix×16pix程度であるが、これに限られるもの
ではない。
The image pickup device 4 includes a plurality of light receiving elements (pixels) for converting light into electricity, and a CCD (Charge Coupled) for independently converting a change of an optical signal into an electric signal for each pixel.
Device) etc. The size of the image sensor 4 in this embodiment is, for example, 2 × 2 mm, and the number of pixels thereof is about 16 pix × 16 pix, but the size is not limited to this.

【0021】前記凹部2aの上部には、凹部2a全体を
覆うカバー5が設けられている。前記カバー5は、球面
または所定の曲率からなる曲面で形成された透明なドー
ム状の蓋体であり、装置本体2の表面に設けられた支持
部材7に固定されている。
A cover 5 is provided above the recess 2a to cover the entire recess 2a. The cover 5 is a transparent dome-shaped lid body formed of a spherical surface or a curved surface having a predetermined curvature, and is fixed to a support member 7 provided on the surface of the apparatus body 2.

【0022】前記凹部2a内の撮像素子4とカバー5と
の間には、光学素子6が前記支持部材7に支持された状
態で設けられている。前記光学素子6は、カバー5の表
面(操作面)近傍で焦点を結ぶことができ、且つ撮像素
子4に対しても結像することができる有限系のレンズま
たはレンズの組み合わせ体である。ただし、少なくとも
カバー5の表面近傍に指などの操作体を接触させたとき
に、前記操作体のコントラスト(明暗)が判別できる程
度であればよく、例えば図1及び図2に示すようなボー
ルレンズ6Aや、図3に示すような複数のメニスカスレ
ンズを組み合わせた複合レンズ6Bなどで構成されてい
る。なお、図1,図2に示すボールレンズ6Aは、平面
的に四角形状となるように四方の面がカットされてお
り、そのカット面が前記支持部材7で支持されている。
An optical element 6 is provided in the recess 2a between the image pickup element 4 and the cover 5 while being supported by the support member 7. The optical element 6 is a finite system lens or a combination of lenses that can form a focus near the surface (operation surface) of the cover 5 and can also form an image on the imaging element 4. However, as long as an operating body such as a finger is brought into contact with at least the vicinity of the surface of the cover 5, the contrast (brightness / darkness) of the operating body can be determined, and for example, a ball lens as shown in FIGS. 1 and 2. 6A, a compound lens 6B in which a plurality of meniscus lenses are combined as shown in FIG. 3, and the like. The ball lens 6A shown in FIGS. 1 and 2 has four sides cut so as to have a quadrangular shape in plan view, and the cut faces are supported by the support member 7.

【0023】また前記装置本体2の内部には、前記撮像
素子4が取得した映像信号からX−Y平面の座標情報に
変換して出力する画像処理手段10が設けられている。
Further, inside the apparatus main body 2, there is provided an image processing means 10 for converting a video signal acquired by the image pickup device 4 into coordinate information on an XY plane and outputting the coordinate information.

【0024】上記光学式入力装置の動作について説明す
る。カバー5の表面近傍に操作体が存在しない場合に
は、外部の自然光やカバー5から離れた位置の物体から
の反射光がカバー5内に入り込むが、カバーから離れた
位置の物体等は撮像素子4に結像されないため、外部の
自然光やカバー5から離れた位置の物体によっては、撮
像素子4に与えられる光のコントラストが変化しない。
The operation of the optical input device will be described. When there is no operation body near the surface of the cover 5, natural light from the outside or reflected light from an object at a position away from the cover 5 enters the cover 5, but an object at a position away from the cover is an image sensor. Since the image is not formed on the image pickup device 4, the contrast of the light given to the image pickup device 4 does not change depending on external natural light or an object located away from the cover 5.

【0025】よって、操作体がカバー5の表面に接して
いないときに、撮像素子4の検知出力が変化せず、画像
処理手段10から出力される座標情報にも変化は生じな
いため、ディプレイ上のカーソルは停止した状態が維持
される。
Therefore, when the operating body is not in contact with the surface of the cover 5, the detection output of the image pickup device 4 does not change, and the coordinate information output from the image processing means 10 does not change either. The cursor on the top remains stopped.

【0026】次に、図1に示すように、操作者が指など
の操作体をカバー5の表面(操作面)に触れ、この位置
からカバー5の表面に沿って前記指を移動させた場合に
ついて説明する。
Next, as shown in FIG. 1, when the operator touches an operation body such as a finger on the surface (operation surface) of the cover 5 and moves the finger from this position along the surface of the cover 5. Will be described.

【0027】先ず、操作者が指(操作体)をカバー5の
表面に触れると、前記指の映像が光学素子6を介して撮
像素子4に投影され、その映像信号が画像処理手段10
に出力される。画像処理手段10では、前記映像信号を
座標情報に変換し、装置本体側に出力する。ここでの座
標情報は初期値であり、カバー5に指を触れる前にカー
ソルが位置していたX−Y座標平面上の位置とされる。
First, when the operator touches the surface of the cover 5 with a finger (operating body), the image of the finger is projected on the image pickup device 4 via the optical element 6, and the image signal thereof is image processing means 10.
Is output to. The image processing means 10 converts the video signal into coordinate information and outputs it to the apparatus main body side. The coordinate information here is an initial value, and is the position on the XY coordinate plane where the cursor was located before touching the cover 5 with a finger.

【0028】次に、カバー5の表面に沿って前記指を移
動させると、移動中の操作体(指)の像が光学素子6を
介して撮像素子4に投影され、撮像素子4で検出される
像が操作体の移動方向と逆方向へ移動する。画像処理手
段10では、前記撮像素子4で検出される像のコントラ
ストの移動変化を所定のサンプリング周期で取得し、こ
れに基づき移動方向と移動距離に関する座標データが生
成される。この座標データがコンピュータ本体へ出力さ
れる。
Next, when the finger is moved along the surface of the cover 5, an image of the moving operating body (finger) is projected onto the image pickup device 4 via the optical element 6 and detected by the image pickup device 4. The moving image moves in the direction opposite to the moving direction of the operating body. The image processing means 10 acquires the movement change of the contrast of the image detected by the image pickup device 4 at a predetermined sampling cycle, and based on this, the coordinate data regarding the movement direction and the movement distance is generated. This coordinate data is output to the computer main body.

【0029】装置本体側には入力装置1用のドライバソ
フトウエアがインストールされている。前記ドライバソ
フトウエアは、先に送られた画像処理手段10からの座
標データと、その後から送られてきた座標データとの変
化に基づいて、ディスプレイ上のカーソルを前記操作者
の指の操作量方向および操作量に応じて移動させるよう
に表示させる。
Driver software for the input device 1 is installed on the device body side. The driver software causes the cursor on the display to move in the direction of the operation amount of the operator's finger on the basis of a change in the coordinate data sent from the image processing means 10 first and the coordinate data sent thereafter. Also, it is displayed so as to move according to the operation amount.

【0030】図1に示すように、指などの操作体が、カ
バー5の表面の点Aからカバー5の表面に沿って図示矢
印α方向に移動した場合、撮像素子4では、前記点Aの
像A´が、撮像素子4の平面内で、前記αと逆向きに移
動する。このとき、前記撮像素子4での像A´の左方向
への移動量に対して、カバー5の表面での前記点Aの移
動距離を長くすることができる。すなわち、図2に示す
ように撮像素子4の面積が限られ、またカバー5を平面
で見たときの面積が限られていても、図1に示すように
前記面積内での指などの移動距離を長く確保することが
できる。したがって、指などの操作距離を長くでき、指
による座標データの入力感触を広く確保できる。
As shown in FIG. 1, when an operating body such as a finger moves from a point A on the surface of the cover 5 along the surface of the cover 5 in the direction of an arrow α shown in the figure, the image pickup device 4 displays the point A The image A ′ moves in the direction opposite to α in the plane of the image sensor 4. At this time, the moving distance of the point A on the surface of the cover 5 can be made longer with respect to the moving amount of the image A ′ in the image pickup device 4 to the left. That is, even if the area of the image sensor 4 is limited as shown in FIG. 2 and the area of the cover 5 when seen in a plane is limited, the movement of a finger or the like within the area is limited as shown in FIG. A long distance can be secured. Therefore, the operation distance of the finger or the like can be increased, and a wide feeling of inputting the coordinate data by the finger can be secured.

【0031】実際の入力操作では、指などの操作体をカ
バー5の表面に沿って所定方向へ移動させ、画面に表示
されているカーソルを所定距離移動させた後に、カバー
5から手を離すと、前記カーソルは移動後の位置に停止
する。その後、再び指をカバー5上に乗せた前記方向と
同じ方向へ移動させれば、カーソルは前記停止位置から
さらに移動するように操作することができる。
In an actual input operation, when an operating body such as a finger is moved in a predetermined direction along the surface of the cover 5 and the cursor displayed on the screen is moved for a predetermined distance, the hand is released from the cover 5. , The cursor stops at the position after the movement. After that, if the finger is moved again in the same direction as the direction where the finger is placed on the cover 5, the cursor can be operated so as to move further from the stop position.

【0032】また、指をカバー5の表面で移動させる移
送速度を所定のしきい値よりも速くしたときには、表示
画面のスクロールなどの処理に移行することも可能であ
る。
Further, when the transfer speed for moving the finger on the surface of the cover 5 is set higher than a predetermined threshold value, it is possible to shift to processing such as scrolling of the display screen.

【0033】上記入力装置1では、ドーム状に形成され
たカバー5の表面に沿って指を操作することができるた
め、トラックボール近い操作感覚で操作することができ
る。
In the input device 1, since the finger can be operated along the surface of the dome-shaped cover 5, the operation can be performed with a feeling similar to that of a trackball.

【0034】また図4に示すように、実際のカバー5は
肉厚寸法tを有するため、カバー5を外した状態の光学
素子6の焦点距離rをカバー5の表面5aまでの半径R
に一致させておくと、光がカバー5の内面5bで屈折
し、カバー5の肉厚の内部に焦点Bを持つおそれがあ
る。
Further, as shown in FIG. 4, since the actual cover 5 has a thickness t, the focal length r of the optical element 6 with the cover 5 removed is the radius R to the surface 5a of the cover 5.
When the light is refracted on the inner surface 5b of the cover 5, the light may be refracted at the inner surface 5b of the cover 5 and may have the focal point B inside the thick wall of the cover 5.

【0035】このような場合には、前記光学素子6の焦
点距離rが、カバー5の表面5aの半径Rよりも長くな
るように設定しておくことにより、光学素子6をカバー
5で覆ったときには光学素子6の焦点をカバー5の表面
5aに形成することができる。よって、撮像素子4はカ
バー5の表面5a近傍の像(指など操作体の像)を明確
に捕らえることが可能となる。
In such a case, the optical element 6 is covered with the cover 5 by setting the focal length r of the optical element 6 to be longer than the radius R of the surface 5a of the cover 5. Sometimes, the focal point of the optical element 6 can be formed on the surface 5a of the cover 5. Therefore, the image pickup device 4 can clearly capture an image (image of an operating body such as a finger) near the surface 5a of the cover 5.

【0036】一方、光学素子6の焦点をカバー5の表面
に一致させると、例えば蛍光灯のちらつきや、カバー5
の表面が操作者の影に隠れたことによるコントラストの
変化等の外乱(操作ノイズ)により、ディスプレイ上の
カーソルが移動させられるおそれがある。このような場
合には、光学素子6の焦点をカバー5の近傍で且つ表面
よりもやや内側に設定し、且つカバー5の外部では前記
焦点が極端にぼやけてしまうようにすることが好まし
い。この場合には、前記の外乱程度のコントラストの変
化だけでカーソルが移動させられてしまうような不具合
を防止でき、入力装置1の操作性をさらに向上させるこ
とができる。
On the other hand, when the focus of the optical element 6 is made to coincide with the surface of the cover 5, for example, the flicker of a fluorescent lamp or the cover 5 is caused.
The cursor on the display may be moved by disturbance (operation noise) such as a change in contrast due to the surface of the image being hidden by the operator. In such a case, it is preferable that the focal point of the optical element 6 is set in the vicinity of the cover 5 and slightly inward of the surface, and the focal point is extremely blurred outside the cover 5. In this case, it is possible to prevent the problem that the cursor is moved only by the change in the contrast of the degree of the disturbance, and further improve the operability of the input device 1.

【0037】ここで、図1および図2に示すように、前
記カバー5の内部であって且つ支持部材7の表面に、照
光手段8,8,8,8を設けた構造としてもよい。この
ように、光学素子6の周囲に、前記照光手段8,8,
8,8を均等に配置すると、カバー5の表面に接した指
(操作体)に対し、どの位置からでも均等に光を照射す
ることができる。よって、蛍光灯などの外部光の変化に
よる外乱(操作ノイズ)によるコントラストの変化に与
える影響を避けることが可能となり、より高い精度で座
標情報を取得することが可能となる。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the structure may be such that the illuminating means 8, 8, 8, 8 is provided inside the cover 5 and on the surface of the supporting member 7. In this way, the illumination means 8, 8,
By arranging 8 and 8 evenly, it is possible to uniformly irradiate the finger (operating body) in contact with the surface of the cover 5 from any position. Therefore, it is possible to avoid the influence on the change in contrast due to the disturbance (operation noise) due to the change in the external light such as the fluorescent light, and it is possible to obtain the coordinate information with higher accuracy.

【0038】なお、自然光などに含まれる特定の波長の
光が外乱ノイズとして作用する場合には、前記の波長か
らなる光の侵入をカットするフィルタで前記カバーの表
面を覆うようにしてもよい。
When light of a specific wavelength contained in natural light or the like acts as disturbance noise, the surface of the cover may be covered with a filter that cuts in the light of the wavelength.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように本発明では、機械式特有の
故障を生じることなく、トラックボールに近い操作感覚
を得ることが可能となり、入力装置の操作性を向上させ
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an operation feeling close to that of a trackball without causing a mechanical failure, and to improve the operability of the input device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す光学式入力装
置の断面図、
FIG. 1 is a sectional view of an optical input device according to a first embodiment of the present invention,

【図2】図1の平面図、FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態を示す光学式入力装
置の断面図、
FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical input device showing a second embodiment of the present invention,

【図4】光学素子の焦点距離とカバーの表面の半径との
関係を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a focal length of an optical element and a radius of a surface of a cover,

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学式の入力装置 2 装置本体 4 撮像素子(CCD) 5 カバー 6 光学素子 7 支持部材 8 照光部材 10 画像処理手段 1 Optical input device 2 device body 4 Image sensor (CCD) 5 cover 6 Optical element 7 Support member 8 Illumination member 10 Image processing means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 装置本体に設けられた撮像素子と、前記
撮像装置を覆うとともにその表面が操作面となるドーム
状の透明カバーと、前記撮像素子と前記カバーとの間に
設けられ前記透明カバーに接する操作体の像を前記撮像
素子に結像する光学素子とを有し、 前記ドーム状の透明カバーの表面を操作体が移動したと
きに、前記撮像素子で捕らえた前記操作体の像の移動方
向および移動位置に基づいて座標情報を生成する画像処
理手段が設けられていることを特徴とする光学式入力装
置。
1. An image sensor provided in a main body of the apparatus, a dome-shaped transparent cover which covers the image sensor and whose surface serves as an operation surface, and the transparent cover which is provided between the image sensor and the cover. And an optical element for forming an image of the operating body in contact with the imaging element on the imaging element, and when the operating body moves on the surface of the dome-shaped transparent cover, the image of the operating body captured by the imaging element An optical input device comprising image processing means for generating coordinate information based on a moving direction and a moving position.
【請求項2】 前記透明カバーの内部には、前記透明カ
バーを照光する照光手段が設けられている請求項1記載
の光学式入力装置。
2. The optical input device according to claim 1, wherein an illuminating means for illuminating the transparent cover is provided inside the transparent cover.
【請求項3】 前記透明カバーは球面の一部を形成して
いる請求項1または2記載の光学式入力装置。
3. The optical input device according to claim 1, wherein the transparent cover forms a part of a spherical surface.
【請求項4】 前記光学素子は、前記撮像素子と透明カ
バー表面またはその近傍に焦点を有する有限系であり、
前記透明カバーから離れた位置の物体の像が前記撮像素
子に結像されない請求項1ないし3のいずれかに記載の
光学式入力装置。
4. The optical element is a finite system having a focal point on or near the image pickup element and a transparent cover surface,
The optical input device according to claim 1, wherein an image of an object at a position away from the transparent cover is not formed on the image sensor.
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