JPH0594260A - Coordinate input device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To accurately shape the waveform of an output pulse from a photointerrupter without being affected by noise while saving handling time for adjusting the amplitude. CONSTITUTION:An output pulse PS from the photointerrupter is compared with a threshold value SL1 by a comparator 4 and binarized. A comparator 5 generates a gate pulse GP at a level 'H' when the output pulse PS is larger than a threshold value SL2, and during this pulse period, a clock CLK is passed through an AND gate 7 and counted up by a U/D counter 8. The count value of the U/D counter 8 is converted by a D/A converter 9 and turned to the threshold value SL2. The edge of an output pulse PS' from the comparator 4 is detected by an edge detector 6, and an edge pulse EG is counted down by the U/D counter 8. Thus, the peak value of the pulse PS is held in the U/D counter 8. The threshold value SL1 is formed by potential-dividing the threshold value SL2 at a potential divider 10.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タ等に用いられる表示装置でのカーソルの位置座標デー
タ等を入力するための座標入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device for inputting cursor position coordinate data and the like on a display device used in a personal computer or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】表示装置でのカーソルの位置座標データ
や図形データの座標入力装置として、ボール（球体）を
備え、該ボールを回転させることにより、表示画面での
カーソルの表示位置を任意に変化させることができるよ
うにしたものが知られている。2. Description of the Related Art A ball (sphere) is provided as a coordinate input device for cursor position coordinate data and graphic data on a display device, and by rotating the ball, the display position of the cursor on the display screen can be arbitrarily changed. It is known that it is possible to do.

【０００３】図４はかかる座標入力装置の一例を示す分
解斜視図である。同図において、ハウジング１００には
取付け部材が形成されており、これにより、ハウジング
１００の略中央部に設けられているくぼみ部１００ａの
縁に、互いに直交するように２つの回転体１０１Ｘ，１
０１Ｙが回転可能に取り付けられる。回転体１０１Ｘは
シャフト１０２Ｘと、その略中央部に固定されたローラ
１０３Ｘと、その端部に固定されたチョッパ１０４Ｘと
から構成されている。チョッパ１０４Ｘには複数個のス
リットが設けられている。回転体１０１Ｙもシャフト１
０２Ｙ、ローラ１０３Ｙ、チョッパ１０４Ｙからなり、
回転体１０１Ｘと同じ構成をなしている。FIG. 4 is an exploded perspective view showing an example of such a coordinate input device. In the figure, a mounting member is formed on the housing 100, so that the two rotating bodies 101X, 1 are arranged so as to be orthogonal to each other at the edge of the recessed portion 100a provided at the substantially central portion of the housing 100.
01Y is rotatably attached. The rotating body 101X is composed of a shaft 102X, a roller 103X fixed to a substantially central portion thereof, and a chopper 104X fixed to an end portion thereof. The chopper 104X is provided with a plurality of slits. Rotating body 101Y also has shaft 1
02Y, roller 103Y, chopper 104Y,
It has the same configuration as the rotating body 101X.

【０００４】ハウジング１００のくぼみ部１００ａに
は、ボール１０９が任意に回転可能に嵌め込まれ、その
上からハウジング１００に環状のカバー１１０に取り付
けられる。このようにボールがくぼみ部１００ａに嵌め
込まれると、回転体１０１Ｘ，１０１Ｙのローラ１０３
Ｘ，１０３Ｙがこのボール面に圧接される。従って、ボ
ールが回転すると、その回転方向にもよるが、ローラ１
０３Ｘ，１０３Ｙが回転してチョッパ１０４Ｘ，１０４
Ｙも回転する。A ball 109 is arbitrarily rotatably fitted into the hollow portion 100a of the housing 100, and is attached to an annular cover 110 of the housing 100 from above. When the ball is thus fitted into the hollow portion 100a, the rollers 103 of the rotating bodies 101X and 101Y are
X and 103Y are pressed against this ball surface. Therefore, when the ball rotates, the roller 1
03X and 103Y rotate and choppers 104X and 104
Y also rotates.

【０００５】かかるハウジング１００は基板１０５上に
載置されて固定される。この基板１０５上には、フォト
インタラプタ１０６Ｘ，１０６Ｙ、制御回路１０７、出
力端子１０８等が搭載されている。フォトインタラプタ
１０６Ｘは互いに対向した２つの突出部を有し、一方の
突出部に２つの発光素子が、他方の突出部にこれら発光
素子に対向して２つの受光素子が夫々設けられ、一方の
受光素子が一方の発光素子からの光を、他方の受光素子
が他方の発光素子からの光を夫々受けるようにしてい
る。フォトインタラプタ１０６Ｙもこれと同じ構成をな
している。The housing 100 is placed and fixed on the substrate 105. On this substrate 105, photo interrupters 106X and 106Y, a control circuit 107, an output terminal 108, etc. are mounted. The photo interrupter 106X has two projecting portions facing each other, and one projecting portion is provided with two light emitting elements, and the other projecting portion is provided with two light receiving elements facing these light emitting elements. The element receives light from one light emitting element and the other light receiving element receives light from the other light emitting element. The photo interrupter 106Y also has the same configuration.

【０００６】ハウジング１００が基板１０５に取付けら
れ、ハウジング１００内に回転体１０１Ｘ，１０１Ｙが
取付けられると、回転体１０１Ｘのチョッパ１０４Ｘの
一部がフォトインタラプタ１０６Ｘの２つの突出部の間
に入り込み、同様に、回転体１０１Ｙのチョッパ１０４
Ｙの一部がフォトインタラプタ１０６Ｙの２つの突出部
の間に入り込む。このようにして組み立てられた座標入
力装置を図５に示す。これから明らかなように、ボール
１０９の一部がカバー１１０から外部に突出している。
これにより、外部からボール１０９を回転させることが
できる。When the housing 100 is mounted on the substrate 105 and the rotating bodies 101X and 101Y are mounted in the housing 100, a part of the chopper 104X of the rotating body 101X enters between the two protruding portions of the photo interrupter 106X, and The chopper 104 of the rotating body 101Y
A part of Y enters between the two protruding portions of the photo interrupter 106Y. The coordinate input device assembled in this manner is shown in FIG. As is apparent from this, a part of the ball 109 is projected from the cover 110 to the outside.
This allows the ball 109 to be rotated from the outside.

【０００７】そこで、図６に示すように、フォトインタ
ラプタ１０６Ｘでは、２つの発光素子と２つの受光素子
との間にチョッパ１０４Ｘの一部が入り込み、フォトイ
ンタラプタ１０６Ｙでも、２つの発光素子と２つの受光
素子との間にチョッパ１０４Ｙの一部が入り込む。Therefore, as shown in FIG. 6, in the photo interrupter 106X, a part of the chopper 104X is inserted between the two light emitting elements and the two light receiving elements, and the photo interrupter 106Y also has two light emitting elements and two light emitting elements. A part of the chopper 104Y enters between the light receiving element and the light receiving element.

【０００８】ボール１０９が回転してチョッパ１０４Ｘ
が回転すると、フォトインタラプタ１０６Ｘでの２つの
受光素子からこのチョッパ１０４Ｘの回転速度に応じた
周波数のパルス信号が得られるが、これらパルス信号間
に９０°の位相差があるように、チョッパ１０４Ｘのス
リットが形成されている。このようにしてフォトインタ
ラプタ１０６Ｘから２相のパルス信号が得られるが、こ
れらの一方をＸＡ相、他方をＸＢ相としている。フォト
インタラプタ１０６Ｙについても同様であり、チョッパ
１０４Ｙの回転により、９０°の位相差のＹＡ相、ＹＢ
相のパルス信号が得られる。The ball 109 rotates to rotate the chopper 104X.
When is rotated, a pulse signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the chopper 104X is obtained from the two light receiving elements of the photo interrupter 106X. The chopper 104X has a phase difference of 90 ° between these pulse signals. A slit is formed. In this way, two-phase pulse signals are obtained from the photo interrupter 106X, one of them being the XA phase and the other being the XB phase. The same applies to the photo interrupter 106Y, and the rotation of the chopper 104Y causes the YA phase and the YB phase having a phase difference of 90 °.
A phase pulse signal is obtained.

【０００９】いま、回転体１０１Ｘのみを回転させるよ
うなボール１０９の回転方向をＸ方向とし、回転体１０
１Ｙのみを回転させるボール１０９の回転方向をＹ方向
とするが、ボール１０９を任意の方向に回転方向に回転
させたとき、この回転はＸ方向の回転成分とＹ方向の回
転成分とからなる。フォトインタラプタ１０６Ｘはこの
Ｘ方向の回転成分を、フォトインタラプタ１０６Ｙはこ
のＹ方向の回転成分を夫々検出するためのものである。
フォトインタラプタ１０６ＸからのＸＡ相，ＸＢ相のパ
ルス信号のパルス数はボール１０９のＸ方向の回転量に
比例し、フォトインタラプタ１０６ＹからのＹＡ相，Ｙ
Ｂ相のパルス信号のパルス数はボール１０９のＹ方向の
回転量に比例する。従って、ＸＡ相，ＸＢ相のパルス信
号をカウントして、そのカウント値から表示画面でのカ
ーソルのＸ方向の移動量制御信号を形成し、また、ＹＡ
相，ＹＢ相のパルス信号をカウントして、そのカウント
値からカーソルのＹ方向の移動量制御信号を形成するこ
とにより、ボール１０９の回転に応じてカーソルを任意
に移動させることができる。Now, the rotating direction of the ball 109 that rotates only the rotating body 101X is the X direction, and the rotating body 10
Although the rotation direction of the ball 109 that rotates only 1Y is the Y direction, when the ball 109 is rotated in the rotation direction in any direction, this rotation is composed of a rotation component in the X direction and a rotation component in the Y direction. The photo interrupter 106X is for detecting the rotation component in the X direction, and the photo interrupter 106Y is for detecting the rotation component in the Y direction.
The number of pulses of the XA phase and XB phase pulse signals from the photo interrupter 106X is proportional to the amount of rotation of the ball 109 in the X direction, and the YA phase and Y from the photo interrupter 106Y.
The number of pulses of the B-phase pulse signal is proportional to the amount of rotation of the ball 109 in the Y direction. Therefore, the pulse signals of the XA phase and the XB phase are counted, and the movement amount control signal of the cursor in the X direction on the display screen is formed from the count value.
By counting the phase and YB phase pulse signals and forming the cursor movement amount control signal in the Y direction from the count value, the cursor can be arbitrarily moved according to the rotation of the ball 109.

【００１０】ところで、ボール１０９の回転を任意とし
た場合、その回転方向が逆転する場合もある。これを検
出するために、フォトインタラプタ１０６Ｘ，１０６Ｙ
から夫々９０°位相が異なる２相のパルス信号が得られ
るようにしている。ボール１０９のＸ方向の回転が逆転
すると、フォトインタラプタ１０６Ｘから出力されるＸ
Ａ相，ＸＢ相のパルス信号の位相関係が逆転し、ボール
１０９のＹ方向の回転が逆転すると、ＹＡ相，ＹＢ相の
パルス信号の位相関係が逆転する。従って、ＸＡ相，Ｘ
Ｂ相のパルス信号の位相関係、ＹＡ相，ＹＢ相のパルス
信号の位相関係を夫々検出することにより、ボール１０
９の任意の回転方向を検出でき、これによってカーソル
を任意の方向に移動させることができる。By the way, when the rotation of the ball 109 is arbitrary, the rotation direction may be reversed. To detect this, the photo interrupters 106X and 106Y are detected.
Therefore, two-phase pulse signals each having a 90 ° phase difference are obtained. When the rotation of the ball 109 in the X direction is reversed, the X output from the photo interrupter 106X
When the phase relationship between the A-phase and XB-phase pulse signals is reversed and the rotation of the ball 109 in the Y-direction is reversed, the phase relationship between the YA-phase and YB-phase pulse signals is reversed. Therefore, XA phase, X
The ball 10 is detected by detecting the phase relationship of the B-phase pulse signals and the phase relationship of the YA-phase and YB-phase pulse signals.
Any rotation direction of 9 can be detected, and the cursor can be moved in this direction.

【００１１】図７はかかる座標入力装置での処理回路系
を示すブロック図である。同図において、フォトインタ
ラプタ１０６Ｘ，１０６Ｙの発光素子（図６）はＬＥＤ
が使用され、ＬＥＤ駆動制御回路１１１によって駆動さ
れて発光する。フォトインタラプタ１０６Ｘから出力さ
れるＸＡ相，ＸＢ相のパルス信号は夫々、タイミング制
御回路１１８によって制御される波形整形回路１１２，
１１３で２値化されて波形整形され、また、フォトイン
タラプタ１０６Ｙから出力されるＹＡ相，ＹＢ相のパル
ス信号も夫々、タイミング制御回路１１８によって制御
される波形整形回路１１４，１１５で２値化されて波形
整形され、方向検出カウンタ１１６に供給される。FIG. 7 is a block diagram showing a processing circuit system in such a coordinate input device. In the figure, the light emitting elements (FIG. 6) of the photo interrupters 106X and 106Y are LEDs.
Is used and is driven by the LED drive control circuit 111 to emit light. The pulse signals of the XA phase and the XB phase output from the photo interrupter 106X are respectively the waveform shaping circuit 112 controlled by the timing control circuit 118,
The signal is binarized and waveform-shaped by 113, and the YA-phase and YB-phase pulse signals output from the photointerrupter 106Y are also binarized by the waveform-shaping circuits 114 and 115 controlled by the timing control circuit 118. The waveform is shaped by the above and is supplied to the direction detection counter 116.

【００１２】この方向検出カウンタ１１６では、ＸＡ
相，ＸＢ相のパルス信号をカウントしてボール１０９の
Ｘ方向の回転量を検出するとともに、これらパルス信号
の位相関係からＸ方向に対する向きが検出され、同様に
して、ＹＡ相，ＹＢ相のパルス信号からボール１０９の
Ｙ方向に対する回転量、向きが検出される。かかる方向
検出カウンタ１１６の検出出力はコンバータインタフェ
イス１１７を介して座標入力装置から出力される。In this direction detection counter 116, the XA
Phase and XB phase pulse signals are counted to detect the rotation amount of the ball 109 in the X direction, and the direction with respect to the X direction is detected from the phase relationship of these pulse signals. Similarly, the YA phase and YB phase pulses are detected. The rotation amount and direction of the ball 109 with respect to the Y direction are detected from the signal. The detection output of the direction detection counter 116 is output from the coordinate input device via the converter interface 117.

【００１３】以上のような座標入力装置を小形に形成す
ることにより、図８に示すように、キーボード１１９に
組み込むことができる。この場合、この座標入力装置の
ボール１０９は指先などで回転操作する。By forming the coordinate input device as described above in a small size, it can be incorporated in the keyboard 119 as shown in FIG. In this case, the ball 109 of this coordinate input device is rotated by a fingertip or the like.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７におけ
る波形整形回路１１２〜１１５には比較器が用いられ、
これでもってフォトインタラプタ１０６Ｘ，１０６Ｙの
出力パルス信号をしきい値と比較して２値化（波形整
形）しており、従来では、このしきい値を出力パルス信
号のピーク値の例えば１／２倍となるように固定されて
いる。ところが、フォトインタラプタ１０６Ｘ，１０６
Ｙにおける発光素子や受光素子には特性のバラツキがあ
り、通常、これらの出力パルスの振幅を等しくすること
ができないことは勿論のこと、これらの振幅を波形整形
回路１１２〜１１５に設定されるしきい値の２倍に正し
くなるようにすることができない。このような振幅のま
まで波形整形すると、２値化されたＸＡ相，ＸＢ相のパ
ルス信号の位相関係やＹＡ相，ＹＢ相のパルス信号の位
相関係が正規の９０°からずれ、ボール１０９の正しい
回転方向の検出ができなくなるばかりでなく、これらパ
ルス信号のカウントを正しくできなくなる。By the way, comparators are used in the waveform shaping circuits 112 to 115 in FIG.
With this, the output pulse signals of the photo interrupters 106X and 106Y are binarized (waveform shaped) by comparing with the threshold value. In the past, this threshold value is, for example, ½ of the peak value of the output pulse signal. It is fixed so that it doubles. However, the photo interrupters 106X and 106X
The characteristics of the light emitting element and the light receiving element in Y vary, and it is usually impossible to make the amplitudes of these output pulses equal, and these amplitudes are set in the waveform shaping circuits 112 to 115. You can't get it to be exactly twice the threshold. If the waveform is shaped with such an amplitude as it is, the phase relationship between the binarized XA phase and XB phase pulse signals and the phase relationship between the YA phase and YB phase pulse signals deviates from the normal 90 °, and the ball 109 Not only cannot the correct direction of rotation be detected, but the counting of these pulse signals cannot be performed correctly.

【００１５】そこで、従来では、フォトインタラプタ１
０６Ｘ，１０６Ｙの出力チャンネル毎に可変抵抗器等に
よるレベル調整手段を設け、ＸＡ相，ＸＢ相，ＹＡ相，
ＹＢ相毎にパルス信号の振幅を調整して正規の振幅とな
るようにしていた。Therefore, in the past, the photo interrupter 1 has been used.
A level adjusting means such as a variable resistor is provided for each of the output channels of 06X and 106Y, and XA phase, XB phase, YA phase,
The amplitude of the pulse signal is adjusted for each YB phase so that the amplitude becomes normal.

【００１６】しかしながら、かかる従来技術によると、
このように調整工程が必要となり、しかも、この調整作
業は非常に手間がかかるし、振幅を精度良く設定しよう
とすると、この調整作業に長時間を要することになり、
座標入力装置の生産性の点から問題がある。However, according to such a conventional technique,
In this way, the adjustment process is required, and this adjustment work is very troublesome, and if the amplitude is set accurately, this adjustment work takes a long time,
There is a problem in terms of productivity of the coordinate input device.

【００１７】また、ボール１０９の停止状態は任意であ
るから、回転体１０１Ｘ，１０１Ｙにおけるチョッパ１
０４Ｘ，１０４Ｙのフォトインタラプタ１０６Ｘ，１０
６Ｙに対する停止状態も任意である。そこで、いま、図
９に示すように、フォトインタラプタ１０６Ｘのフォト
センサ（発光素子と受光素子との対）１２０Ａにチョッ
パ１０４Ｘにおけるスリット１２１の辺部が入り込んだ
ような状態でチョッパ１０４Ｘが停止したとすると、そ
の受光素子は発光素子からの光の一部を受光しているこ
とになり、この受光素子からは直流電圧が出力される。
これだけでは特に問題はないが、通常、受光素子の出力
信号には、外光によるノイズや増幅器等によるノイズが
重畳されている。Further, since the ball 109 can be stopped in any condition, the chopper 1 in the rotating bodies 101X and 101Y can be stopped.
04X, 104Y photo interrupters 106X, 10
The stop state for 6Y is also arbitrary. Therefore, as shown in FIG. 9, it is now assumed that the chopper 104X is stopped in a state in which the side of the slit 121 of the chopper 104X has entered the photosensor (a pair of the light emitting element and the light receiving element) 120A of the photointerrupter 106X. Then, the light receiving element receives part of the light from the light emitting element, and a DC voltage is output from this light receiving element.
Although there is no particular problem with this alone, noise due to external light or noise due to an amplifier or the like is usually superimposed on the output signal of the light receiving element.

【００１８】そこで、図１０（ａ）に示すように、例え
ば、チョッパ１０４Ｘが停止したとき、発光素子からの
光による受光素子の出力値がしきい値ＳＬ近傍にあり、
これにノイズが重畳されて全体のレベルがしきい値ＳＬ
に対して上下すると、図１０（ｂ）に示すように、チョ
ッパ１０４Ｘが停止しているにもかかわらず、波形整形
回路１１２，１１３からパルスが出力され、カーソルが
Ｘ方向に誤って移動してしまうことになる。このよう
に、ノイズによって誤動作してしまうこともあった。こ
のノイズによるパルスはランダムに発生するから、表示
画面上でカーソルがふらついてしまうこともある。Therefore, as shown in FIG. 10A, for example, when the chopper 104X is stopped, the output value of the light receiving element due to the light from the light emitting element is near the threshold value SL,
Noise is superimposed on this and the overall level is the threshold value SL.
When it is moved up and down with respect to, as shown in FIG. 10B, the pulse is output from the waveform shaping circuits 112 and 113 even though the chopper 104X is stopped, and the cursor is erroneously moved in the X direction. Will end up. As described above, the noise may cause malfunction. Since the pulse due to this noise is generated at random, the cursor may fluctuate on the display screen.

【００１９】本発明の目的は、かかる問題を解消し、フ
ォトインタラプタの出力パルスを、振幅調整の手間を省
き、ノイズに影響されずに精度良く波形整形をすること
ができるようにした座標入力装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve the above problem, to eliminate the trouble of adjusting the amplitude of the output pulse of the photo interrupter, and to perform the waveform shaping with high accuracy without being influenced by noise. To provide.

【００２０】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、フォトインタラプタの出力パルス信号の
ピーク値を検出して保持し、この保持値のα倍（但し、
０＜α＜１）の値を波形整形のためのしきい値とする。In order to achieve the above object, the present invention detects and holds the peak value of the output pulse signal of the photo interrupter, and holds this peak value α times (however,
A value of 0 <α <1) is used as a threshold value for waveform shaping.

【００２１】また、本発明は、波形整形されたパルス信
号のエッジ毎に上記しきい値を所定の値ずつ低下させ
る。Further, according to the present invention, the threshold value is lowered by a predetermined value for each edge of the waveform-shaped pulse signal.

【００２２】[0022]

【作用】フォトインタラプタの出力パルス信号のピーク
値にバラツキがあっても、しきい値はこのピーク値に応
じたものとなり、このピーク値のα倍のしきい値で２値
化される。従って、この出力パルス信号のピーク値の調
整が不要となり、このピーク値がいかなるものであって
も、精度良く２値化される。Even if the peak value of the output pulse signal of the photo interrupter varies, the threshold value corresponds to this peak value, and is binarized by a threshold value which is α times the peak value. Therefore, it is not necessary to adjust the peak value of this output pulse signal, and whatever the peak value is, it is accurately binarized.

【００２３】また、図１０（ａ）に示した状態となった
場合には、ピーク値を検出して保持した値はノイズレベ
ルよりも大きいため、図１０（ｂ）に示すようにノイズ
によってパルスが発生すると、この保持値が低下してし
きい値も低下する。従って、もはやノイズがあってもパ
ルスは発生しない。Further, when the state shown in FIG. 10 (a) is reached, the peak value detected and held is larger than the noise level, so as shown in FIG. Occurs, this hold value decreases and the threshold value also decreases. Therefore, no pulse is generated even if there is noise.

【００２４】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。図１は本発明による座標入力装置の一実施例を示す
ブロック図であつて、１は発光素子、２は受光素子、３
は検出抵抗、４，５は比較器、６はエッジ検出器、７は
アンドゲート、８はＵ／Ｄ（アップダウン）カウンタ、
９はＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器、１０は分
圧器である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a coordinate input device according to the present invention, in which 1 is a light emitting element, 2 is a light receiving element, 3
Is a detection resistor, 4 and 5 are comparators, 6 is an edge detector, 7 is an AND gate, 8 is a U / D (up / down) counter,
Reference numeral 9 is a D / A (digital / analog) converter, and 10 is a voltage divider.

【００２５】同図において、発光素子１からの光は図示
しないチョッパによってチョッピングされ、受光素子２
からパルス電流が出力される。このパルス電流が検出抵
抗３によってパルス電圧に変換される。このパルス電圧
を先に説明したパルス信号ＰＳということにする。比較
器４は図７における波形整形回路１１２〜１１５に相当
し、パルス信号ＰＳを分圧器１０で形成されるしきい値
ＳＬ１とレベル比較して波形整形されたパルス信号Ｐ
Ｓ’を出力する。In the figure, the light from the light emitting element 1 is chopped by a chopper (not shown), and the light receiving element 2
Outputs a pulse current. This pulse current is converted into a pulse voltage by the detection resistor 3. This pulse voltage will be referred to as the pulse signal PS described above. The comparator 4 corresponds to the waveform shaping circuits 112 to 115 in FIG. 7, and compares the pulse signal PS with the threshold value SL1 formed by the voltage divider 10 in level to perform waveform shaping of the pulse signal P.
Output S '.

【００２６】この実施例では、このしきい値ＳＬ１の生
成手段を備えており、これにより、このしきい値ＳＬ１
はパルス信号ＰＳ’のピーク値に応じたものとしてい
る。この手段は比較器５、アンドゲート７、Ｕ／Ｄカウ
ンタ８、Ｄ／Ａ変換器９及び分圧器１０からなるが、特
に、これらのうちの分圧器１０を除いた部分がパルス信
号ＰＳのピーク値の保持手段を構成している。このピー
ク値が高くても低くてもこれを保持するために、エッジ
検出器６で比較器４の出力パルス信号ＰＳ’のエッジを
検出し、これによって得られたエッジパルスＥＧでＵ／
Ｄカウンタ８がダウンカウントするようにしている。In this embodiment, means for generating the threshold value SL1 is provided, whereby the threshold value SL1 is set.
Is according to the peak value of the pulse signal PS ′. This means is composed of a comparator 5, an AND gate 7, a U / D counter 8, a D / A converter 9 and a voltage divider 10, and in particular, a part of these except the voltage divider 10 is the peak of the pulse signal PS. It constitutes a means for holding a value. In order to maintain this peak value regardless of whether it is high or low, the edge detector 6 detects the edge of the output pulse signal PS ′ of the comparator 4, and the edge pulse EG obtained by this detects U /
The D counter 8 counts down.

【００２７】以下、このしきい値ＳＬ１の生成手段の動
作を図２を用いて説明する。但し、図２は図１における
各部の信号のタイミング関係を示す図であって、図１に
対応する信号には同一符号をつけている。The operation of the means for generating the threshold value SL1 will be described below with reference to FIG. However, FIG. 2 is a diagram showing the timing relationship of the signals of the respective parts in FIG. 1, and the signals corresponding to FIG. 1 are assigned the same reference numerals.

【００２８】Ｕ／Ｄカウンタ８のカウント値はＤ／Ａ変
換器９でアナログ化され、しきい値ＳＬ２となる。比較
器５はこのしきい値ＳＬ２とパルス信号ＰＳとをレベル
比較し、しきい値ＳＬ２≦パルス信号ＰＳのとき高レベ
ル（“Ｈ”）となるゲートパルスＧＰを出力する。アン
ドゲート７はこの“Ｈ”のゲートパルスＧＰの期間オン
し、クロックＣＬＫを通過させる。このアンドゲート７
から出力されるクロックＣＬＫをＵ／Ｄカウンタ８がア
ップカウントする。The count value of the U / D counter 8 is analogized by the D / A converter 9 and becomes the threshold value SL2. The comparator 5 compares the levels of the threshold value SL2 and the pulse signal PS, and outputs a gate pulse GP that becomes a high level (“H”) when the threshold value SL2 ≦ pulse signal PS. The AND gate 7 is turned on during this "H" gate pulse GP to pass the clock CLK. This AND gate 7
The U / D counter 8 counts up the clock CLK output from

【００２９】そこで、しきい値ＳＬ２がパルス信号ＰＳ
のピーク値よりも低いときには、比較器５から“Ｈ”の
ゲートパルスＧＰが出力されることにより、Ｕ／Ｄカウ
ンタ８のカウント値は上昇していき、遂にはしきい値Ｓ
Ｌ２がパルス信号ＰＳのピーク値に略等しくなる。Therefore, the threshold value SL2 is the pulse signal PS.
When it is lower than the peak value of, the comparator 5 outputs the gate pulse GP of "H", so that the count value of the U / D counter 8 increases and finally reaches the threshold value S.
L2 becomes substantially equal to the peak value of the pulse signal PS.

【００３０】なお、このしきい値ＳＬ２が分圧器１０に
よってα倍（但し、０＜α＜１）に分圧されることによ
り、比較器４のしきい値ＳＬ１が形成される。ここで、
αは上記の範囲で任意に設定できるが、通常１／２に設
定される。The threshold SL2 is divided into α times (where 0 <α <1) by the voltage divider 10 to form the threshold SL1 of the comparator 4. here,
α can be set arbitrarily within the above range, but is usually set to 1/2.

【００３１】パルス信号ＰＳのピーク値がしきい値ＳＬ
１よりも低いときには、比較器５から“Ｈ”のゲートパ
ルスＧＰは出力されず、Ｕ／Ｄカウンタ８はアップカウ
ントしない。しかし、しきい値ＳＬ１は、しきい値ＳＬ
２よりも小さいため、パルス信号ＰＳのピーク値よりも
小さいとき（通常、α＝１／２なので、パルス信号ＰＳ
のピーク値がしきい値ＳＬ１よりも小さくなることは極
くまれである）には、比較器４から２値化されたパルス
信号ＰＳ’が得られる。エッジ検出器６はこのパルス信
号ＰＳ’のエッジを検出してエッジパルスＥＧを形成
し、これをＵ／Ｄカウンタ８がダウンカウントする。従
って、しきい値ＳＬ２は低下していき、遂にはパルス信
号ＰＳのピーク値に略等しくなる。The peak value of the pulse signal PS is the threshold value SL.
When it is lower than 1, the comparator 5 does not output the "H" gate pulse GP and the U / D counter 8 does not count up. However, the threshold SL1 is equal to the threshold SL
Since it is smaller than 2, it is smaller than the peak value of the pulse signal PS (normally α = 1/2, so the pulse signal PS
(It is extremely rare that the peak value of 1 becomes smaller than the threshold value SL1), the binarized pulse signal PS 'is obtained from the comparator 4. The edge detector 6 detects an edge of the pulse signal PS ′ and forms an edge pulse EG, which the U / D counter 8 counts down. Therefore, the threshold value SL2 decreases, and finally becomes substantially equal to the peak value of the pulse signal PS.

【００３２】このようにして、Ｕ／Ｄカウンタ８はパル
ス信号ＰＳのピーク値を保持することになる。なお、安
定した動作状態では、図２からも明らかなように、Ｕ／
Ｄカウンタ８は、アンドゲート７からのクロックＣＬＫ
のアップカウントと、エッジ検出器６からのエッジパル
スＥＧのダウンカウントとを繰り返すことにより、パル
ス信号ＰＳのピーク値を保持する。In this way, the U / D counter 8 holds the peak value of the pulse signal PS. In a stable operation state, as is clear from FIG. 2, U /
The D counter 8 receives the clock CLK from the AND gate 7.
The peak value of the pulse signal PS is held by repeating the up-counting and the down-counting of the edge pulse EG from the edge detector 6.

【００３３】以上のように、Ｕ／Ｄカウンタ８がパルス
信号ＰＳのピーク値を保持し、従って、しきい値ＳＬ２
がこのピーク値に略等しく、このしきい値ＳＬ２を適宜
の分圧比で分圧して波形整形のための比較器４のしきい
値ＳＬ１を形成するものであるから、このパルス信号Ｐ
Ｓのピーク値にバラツキがあっても、しきい値ＳＬ１は
このピーク値に対して所定の比率の値であり、精度良く
パルス信号ＰＳの波形整形が行なわれる。As described above, the U / D counter 8 holds the peak value of the pulse signal PS, and therefore the threshold value SL2.
Is approximately equal to this peak value, and this threshold value SL2 is divided by an appropriate voltage division ratio to form the threshold value SL1 of the comparator 4 for waveform shaping.
Even if the peak value of S varies, the threshold value SL1 is a value of a predetermined ratio with respect to this peak value, and the waveform of the pulse signal PS is shaped with high accuracy.

【００３４】また、図１０で説明した状態でチョッパが
停止しても、この実施例では、図３に示すように、ノイ
ズのレベルがしきい値ＳＬ１と交差すると、上記のよう
にしきい値ＳＬ２が低下し、これとともにしきい値ＳＬ
１も低下するから、ノイズに影響されなくなり、誤った
２値化パルスが発生することがない。従って、ノイズに
よってカーソルが誤動作することはなく、表示画面上で
ふらつくようなことはない。Even if the chopper stops in the state described with reference to FIG. 10, in this embodiment, if the noise level crosses the threshold value SL1 as shown in FIG. 3, the threshold value SL2 is set as described above. Is decreased, and along with this, the threshold value SL
Since 1 is also reduced, it is not affected by noise, and an erroneous binarization pulse is not generated. Therefore, the cursor does not malfunction due to noise, and there is no wobbling on the display screen.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転検出部の出力パルス信号のピーク値にバラツキがあ
っても、波形整形手段でのしきい値は自動的にこのピー
ク値に応じたものとなり、ピーク値の調整を不要として
精度の良い波形整形が可能となる。また、ノイズによる
波形整形手段の誤動作も防止することができる。従っ
て、高精度のカーソル位置制御が可能となるし、ノイズ
によるカーソルの誤動作も防止できて、カーソルが安定
して表示されることになる。As described above, according to the present invention,
Even if there are variations in the peak value of the output pulse signal of the rotation detection unit, the threshold value in the waveform shaping means automatically corresponds to this peak value, and it is not necessary to adjust the peak value and the waveform can be shaped accurately. Is possible. Further, it is possible to prevent malfunction of the waveform shaping means due to noise. Therefore, it is possible to control the cursor position with high accuracy, prevent malfunction of the cursor due to noise, and display the cursor in a stable manner.

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

【図１】本発明による座標入力装置の一実施例を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a coordinate input device according to the present invention.

【図２】図１の各部の信号のタイミング関係を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a timing relationship of signals of respective parts in FIG.

【図３】図１に示した実施例の一動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one operation of the embodiment shown in FIG.

【図４】座標入力装置の機構部を示す分解斜視図であ
る。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a mechanical portion of the coordinate input device.

【図５】図４の各部を組み立てて得られる座標入力装置
の外観斜視図である。5 is an external perspective view of a coordinate input device obtained by assembling the respective parts of FIG.

【図６】図４におけるフォトインタラプタの内部構成を
概略的に示す図である。6 is a diagram schematically showing an internal configuration of a photo interrupter in FIG.

【図７】座標入力装置の信号処理系の全体構成を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a signal processing system of the coordinate input device.

【図８】図５に示した座標入力装置のキーボードへの取
付け例を示す図である。8 is a diagram showing an example of attachment of the coordinate input device shown in FIG. 5 to a keyboard.

【図９】座標入力装置での回転体の停止状態の一例を示
す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a stopped state of a rotating body in the coordinate input device.

【図１０】図９に示した停止状態での波形整形手段の誤
動作を説明するための図である。10 is a diagram for explaining a malfunction of the waveform shaping means in the stopped state shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 発光素子 ２ 受光素子 ４，５ 比較器 ６ エッジ検出器 ８ アップダウンカウンタ １０ 分圧手段 １００ ハウジング １０１Ｘ，１０１Ｙ 回転体 １０６Ｘ，１０６Ｙ フォトインタラプタ １０９ ボール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 light emitting element 2 light receiving element 4, 5 comparator 6 edge detector 8 up-down counter 10 voltage dividing means 100 housing 101X, 101Y rotating body 106X, 106Y photo interrupter 109 ball

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 開口を有するハウジングと、該ハウジン
グ内に任意の方向に回転可能に収納され一部が該開口か
ら外部に突出するボールと、該ハウジング内で該ボール
に近接して互いに直交するように配置され該回転に連動
して回転する一対の回転体と、該ハウジング内に収納さ
れ該回転体の回転量に応じた波数の信号を出力する回転
検出部とを備え、該ボールを回転させることにより、表
示画面に表示されるカーソルの位置を制御するようにし
た座標入力装置において、 該回転検出部の該出力信号のピーク値を検出保持して該
保持値のα倍（但し、０＜α＜１）のしきい値を生成
し、該回転検出部の該出力信号を該しきい値とレベル比
較して２値化し、該２値化された信号の波数に応じて該
カーソルの位置を制御するようにしたことを特徴とする
座標入力装置。1. A housing having an opening, a ball rotatably housed in the housing in a desired direction and a part of which protrudes outward from the opening, and a ball in the housing which is close to the ball and orthogonal to each other. And a rotation detection unit that is housed in the housing and outputs a signal of a wave number according to the rotation amount of the rotating body, and rotates the ball. By doing so, in the coordinate input device configured to control the position of the cursor displayed on the display screen, the peak value of the output signal of the rotation detection unit is detected and held, and α times the held value (however, 0 A threshold value of <α <1) is generated, the output signal of the rotation detection unit is level-compared with the threshold value, and is binarized, and the cursor of the binarized signal is output according to the wave number of the binarized signal. The feature is that the position is controlled. That coordinate input device. 【請求項２】 請求項１において、 前記２値化された信号のレベル反転する時点毎に前記保
持値を一定値ずつ減算し、これによつて得られた値の前
記α倍の値を前記しきい値とすることを特徴とする座標
入力装置。2. The holding value according to claim 1, wherein the held value is decremented by a constant value each time the level of the binarized signal is inverted, and the value obtained by multiplying the value α by a predetermined value is used. A coordinate input device having a threshold value. 【請求項３】 開口を有するハウジングと、該ハウジン
グ内に任意の方向に回転可能に収納され一部が該開口か
ら外部に突出するボールと、該ハウジング内で該ボール
に近接して互いに直交するように配置され該回転に連動
して回転する一対の回転体と、該ハウジング内に収納さ
れ該回転体の回転量に応じた波数の信号を出力する回転
検出部とを備え、該ボールを回転させることにより、表
示画面に表示されるカーソルの位置を制御するようにし
た座標入力装置において、 該回転検出部の出力信号を第１のしきい値とレベル比較
して２値化する第１の比較器と、 該第１の比較器の出力信号のエッジを検出してエッジパ
ルスを発生するエッジ検出器と、 該回転検出部の出力信号と第２のしきい値とをレベル比
較し、該出力信号が該第２のしきい値以上のとき信号を
出力する第２の比較器と、 該第２の比較器の出力信号の信号期間クロックをアップ
カウントし、該エッジパルスをダウンカウントするアッ
プダウンカウンタと、 該アップダウンカウンタのカウント値をアナログ値に変
換し、該第２のしきい値とするディジタル／アナログ変
換器と、 該第２のしきい値を分圧として該第１のしきい値とする
分圧手段とを設け、該第１の比較器の出力信号の波数に
応じて該カーソルの位置を制御するように構成したこと
を特徴とする座標入力装置。3. A housing having an opening, a ball housed in the housing so as to be rotatable in an arbitrary direction, and a part of which protrudes outward from the opening, and in the housing, the ball is adjacent to the ball and is orthogonal to each other. And a rotation detection unit that is housed in the housing and outputs a signal of a wave number according to the rotation amount of the rotating body, and rotates the ball. In the coordinate input device configured to control the position of the cursor displayed on the display screen, the output signal of the rotation detection unit is binarized by comparing its level with the first threshold value. A comparator, an edge detector for detecting an edge of an output signal of the first comparator to generate an edge pulse, and a level comparison between an output signal of the rotation detector and a second threshold value, The output signal is the second threshold A second comparator that outputs a signal when the value is equal to or more than a value, an up-down counter that up-counts a signal period clock of an output signal of the second comparator, and a down-counts the edge pulse, and a up-down counter of the up-down counter A digital / analog converter for converting a count value into an analog value and setting it as the second threshold value, and a voltage dividing means for setting the second threshold value as a partial pressure and making it the first threshold value. A coordinate input device, wherein the coordinate input device is provided so as to control the position of the cursor according to the wave number of the output signal of the first comparator.