JPH0661058B2 - データ入力用マウス - Google Patents
データ入力用マウスInfo
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- JPH0661058B2 JPH0661058B2 JP2118854A JP11885490A JPH0661058B2 JP H0661058 B2 JPH0661058 B2 JP H0661058B2 JP 2118854 A JP2118854 A JP 2118854A JP 11885490 A JP11885490 A JP 11885490A JP H0661058 B2 JPH0661058 B2 JP H0661058B2
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- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of two-dimensional [2D] relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03543—Mice or pucks
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明はデイスプレー装置等に接続して使用する電気機
械的データ入力装置の分野、より詳細に言えば、デイス
プレー装置のスクリーン上のカーソル、またはポインタ
が３次元的に応答することの出来るデータ入力装置に関
する。
械的データ入力装置の分野、より詳細に言えば、デイス
プレー装置のスクリーン上のカーソル、またはポインタ
が３次元的に応答することの出来るデータ入力装置に関
する。
Ｂ．従来の技術及び発明が解決しようとする課題 コンピユータのユーザからコンピユータへ通信する入
力、即ちデータ入力は、多くの公知の装置を使用するこ
とによつて入力することが可能である。最も普及してい
る入力手段は、コンピユータ・システムに直接に接続す
ることの出来るタイプライタ式のキーボードである。周
知のように、コンピユータ・システムは通常、ＣＲＴの
モニタ型（監視式）の或る種のデイスプレー装置を含ん
でいる。ＣＲＴのモニタ型の装置とは、オペレータによ
つて現在取扱つている映像情報か、テキスト情報、ある
いは入力される映像情報か、テキスト情報をスクリーン
上に表示する能力を持つ装置である。また、モニタ装置
はオペレータとコンピユータ・システムとの間のコミニ
ユケーシヨンを目で見ることを可能とする入力手段であ
る。また、デイスプレー装置は、適当なデータ入力装置
によつて図形を作るのにも使用され、加えて、デイスプ
レー装置は、スクリーン上のデータ、またはグラフイツ
ク・イメージを適当に手で操作することによつて、コン
ピユータと対話するのに使用することが出来る。ユー
ザ、即ちオペレータがコンピユータと対話する通常の方
法は、スクリーン上にカーソル、またはポインタを選択
的に移動することによつて行われ、この場合、カーソ
ル、またはポインタの移動は、行データを入力するか、
または、オペレータによつて遂行されている仕事に特に
関連するデイスプレー上の特定のセレクシヨンを指示す
るかの何れかに関連している。
力、即ちデータ入力は、多くの公知の装置を使用するこ
とによつて入力することが可能である。最も普及してい
る入力手段は、コンピユータ・システムに直接に接続す
ることの出来るタイプライタ式のキーボードである。周
知のように、コンピユータ・システムは通常、ＣＲＴの
モニタ型（監視式）の或る種のデイスプレー装置を含ん
でいる。ＣＲＴのモニタ型の装置とは、オペレータによ
つて現在取扱つている映像情報か、テキスト情報、ある
いは入力される映像情報か、テキスト情報をスクリーン
上に表示する能力を持つ装置である。また、モニタ装置
はオペレータとコンピユータ・システムとの間のコミニ
ユケーシヨンを目で見ることを可能とする入力手段であ
る。また、デイスプレー装置は、適当なデータ入力装置
によつて図形を作るのにも使用され、加えて、デイスプ
レー装置は、スクリーン上のデータ、またはグラフイツ
ク・イメージを適当に手で操作することによつて、コン
ピユータと対話するのに使用することが出来る。ユー
ザ、即ちオペレータがコンピユータと対話する通常の方
法は、スクリーン上にカーソル、またはポインタを選択
的に移動することによつて行われ、この場合、カーソ
ル、またはポインタの移動は、行データを入力するか、
または、オペレータによつて遂行されている仕事に特に
関連するデイスプレー上の特定のセレクシヨンを指示す
るかの何れかに関連している。
デイスプレー装置のスクリーン上のカーソルの位置が、
ユーザ、即ちオペレータによつて、選択的に移動するこ
との出来る多くの装置が開発されており、一般に広く使
用されている。これらのデイスプレー装置は、直交する
方向、即ちＸ座標軸方向、またはＹ座標軸方向にデイス
プレーのカーソルを移動するキーボード上のカーソル・
キーを含み、また、Ｘ−Ｙ座標軸方向の運動が検出さ
れ、Ｘ−Ｙ軸方向の運動データがカーソル移動に変換さ
れるシステムに伝送されるライトペン、ジヨイ・ステイ
ツク及び各種マウスを含んでいる。従つて、ユーザ、即
ちオペレータの手の動きは、そのような入力装置によつ
て、座標軸に関する情報、またはコマンドに変換され、
それらの情報、またはコマンドはコンピユータにより解
釈され、そしてカーソルを移動するために使用される。
ユーザ、即ちオペレータによつて、選択的に移動するこ
との出来る多くの装置が開発されており、一般に広く使
用されている。これらのデイスプレー装置は、直交する
方向、即ちＸ座標軸方向、またはＹ座標軸方向にデイス
プレーのカーソルを移動するキーボード上のカーソル・
キーを含み、また、Ｘ−Ｙ座標軸方向の運動が検出さ
れ、Ｘ−Ｙ軸方向の運動データがカーソル移動に変換さ
れるシステムに伝送されるライトペン、ジヨイ・ステイ
ツク及び各種マウスを含んでいる。従つて、ユーザ、即
ちオペレータの手の動きは、そのような入力装置によつ
て、座標軸に関する情報、またはコマンドに変換され、
それらの情報、またはコマンドはコンピユータにより解
釈され、そしてカーソルを移動するために使用される。
多くのアプリケーシヨンにおいて、スクリーンは２次元
的であり、多くのアプリケーションは２つの次元だけし
か必要としないから、Ｘ−Ｙ軸方向にカーソルを移動す
ることで通常は充分である。然しながら、或る種のアプ
リケーシヨンにおいて、適当なソフトウエアの支援の下
で、第３の入力次元、即ちＺ軸方向の移動を持つことが
必要な場合があり、このようなアプリケーシヨンの例を
挙げると、公知のように、３次元アイソメトリツク・グ
ラフイツク・デイスプレー装置中の特定の位置を取上げ
ること、または３次元的なメニユー表示中の特定のメニ
ユーを選択することがある。
的であり、多くのアプリケーションは２つの次元だけし
か必要としないから、Ｘ−Ｙ軸方向にカーソルを移動す
ることで通常は充分である。然しながら、或る種のアプ
リケーシヨンにおいて、適当なソフトウエアの支援の下
で、第３の入力次元、即ちＺ軸方向の移動を持つことが
必要な場合があり、このようなアプリケーシヨンの例を
挙げると、公知のように、３次元アイソメトリツク・グ
ラフイツク・デイスプレー装置中の特定の位置を取上げ
ること、または３次元的なメニユー表示中の特定のメニ
ユーを選択することがある。
他の主要なアプリケーシヨンはイメージの「ズーム」機
能（オブジエクトを拡大、または縮小する機能）を制御
すること、またはオブジエクトを変換することである。
能（オブジエクトを拡大、または縮小する機能）を制御
すること、またはオブジエクトを変換することである。
３次元式の装置は３次元の選択、または３次元的な取出
しに限定されない。３次元式の装置はオブジエクト、ま
たはイメージを変換、または拡大するのにも使用するこ
とが出来る。例えば、３次元式の装置によつて、ユーザ
は物質の分子の３次元の映像、または航空機から地上の
３次元の映像を表示することが出来る。また、新しい制
御機構によつて、ユーザは物質の分子モデル、即ち分子
像を拡大することが出来る。その他、第３の次元の制御
は、標準的な２次元のスクリーンに対して垂直な方向に
モデルを変換することが出来る。
しに限定されない。３次元式の装置はオブジエクト、ま
たはイメージを変換、または拡大するのにも使用するこ
とが出来る。例えば、３次元式の装置によつて、ユーザ
は物質の分子の３次元の映像、または航空機から地上の
３次元の映像を表示することが出来る。また、新しい制
御機構によつて、ユーザは物質の分子モデル、即ち分子
像を拡大することが出来る。その他、第３の次元の制御
は、標準的な２次元のスクリーンに対して垂直な方向に
モデルを変換することが出来る。
また、他の映像的な特性、例えばカラー、輝度等を制御
するための３次元的な入力手段として使用することも可
能である。
するための３次元的な入力手段として使用することも可
能である。
マウス型のカーソル制御装置を介して、３次元的デー
タ、即ちＺ軸方向のデータを入力することの可能なマウ
ス型の装置は、商品としては現在知られていない。Ｚ座
標軸方向にカーソル移動を導入する特定の機構、つま
り、デイスプレー・システム中に上記の第３の次元を電
気的に導入して、使い心地が良く、且つ容易に実行出来
る特定の機構を持つマウスを得ることが出来れば、明ら
かに利点がある。本発明はこれらの要望に答えるもので
ある。
タ、即ちＺ軸方向のデータを入力することの可能なマウ
ス型の装置は、商品としては現在知られていない。Ｚ座
標軸方向にカーソル移動を導入する特定の機構、つま
り、デイスプレー・システム中に上記の第３の次元を電
気的に導入して、使い心地が良く、且つ容易に実行出来
る特定の機構を持つマウスを得ることが出来れば、明ら
かに利点がある。本発明はこれらの要望に答えるもので
ある。
米国特許第４７３６１９１号は、予め決められた装置中
に形成された複数個の独立した導電性プレートで構成さ
れたタツチ・パツドを含む非常に複雑なコーソル制御装
置を開示している。この装置は、オペレータの指、また
は手がパツドに触れると、その接触から生じるプレート
の容量の変化が検出されるものである。ユーザによつて
触られたパツドの部分を検出するために、比較的複雑な
回路が必要であり、そして、パツドへの接触の部分の関
数としてＸ−Ｙ座標軸が主として決められ、Ｚ座標軸が
接触された全体の面積の関数として発生される。
に形成された複数個の独立した導電性プレートで構成さ
れたタツチ・パツドを含む非常に複雑なコーソル制御装
置を開示している。この装置は、オペレータの指、また
は手がパツドに触れると、その接触から生じるプレート
の容量の変化が検出されるものである。ユーザによつて
触られたパツドの部分を検出するために、比較的複雑な
回路が必要であり、そして、パツドへの接触の部分の関
数としてＸ−Ｙ座標軸が主として決められ、Ｚ座標軸が
接触された全体の面積の関数として発生される。
本発明のカーソル制御装置は、通常のＸ−Ｙ方向のマウ
ス入力のカーソル制御装置に対して、親指、または人差
し指によつて加えられた移動、または圧力を基本として
感知するマウス・ボデイ内に設けられた第３の感知素子
を付加したものである。また、本発明の装置は、通常の
（Ｘ−Ｙ）デイスプレー・システム・アーキテクチヤに
最少限の変更を施して使用することが出来る。
ス入力のカーソル制御装置に対して、親指、または人差
し指によつて加えられた移動、または圧力を基本として
感知するマウス・ボデイ内に設けられた第３の感知素子
を付加したものである。また、本発明の装置は、通常の
（Ｘ−Ｙ）デイスプレー・システム・アーキテクチヤに
最少限の変更を施して使用することが出来る。
１９８１年１月のＩＢＭテクニカル・デイスクロージヤ
・ブレテイン第２３巻第８号、３８３１頁乃至３８３４
頁の「キーボードで走査する容量性のジヨイ・ステイツ
ク・カーソル制御」と題する文献は、カーソルのＸ−Ｙ
方向の移動に変換する感知回路によつて取出される容量
の変化を利用する上述の米国特許と同様のジヨイ・ステ
イツク用カーソル制御装置を開示している。コンデンサ
の電荷を測定することは、本発明の３次元マウスがＺ座
標軸方向のデータを発生する１つの方法であるけれど
も、容量が測定されるこの文献の特定の方法は本発明の
構造、または機能とは異なつている。
・ブレテイン第２３巻第８号、３８３１頁乃至３８３４
頁の「キーボードで走査する容量性のジヨイ・ステイツ
ク・カーソル制御」と題する文献は、カーソルのＸ−Ｙ
方向の移動に変換する感知回路によつて取出される容量
の変化を利用する上述の米国特許と同様のジヨイ・ステ
イツク用カーソル制御装置を開示している。コンデンサ
の電荷を測定することは、本発明の３次元マウスがＺ座
標軸方向のデータを発生する１つの方法であるけれど
も、容量が測定されるこの文献の特定の方法は本発明の
構造、または機能とは異なつている。
勿論、これらの技術は種々の型のＸ−Ｙ座標軸方向のマ
ウス入力装置に使用することが出来るけれども、本発明
のように、Ｚ座標軸方向のデータを入力することが出来
るマウスは知られていない。
ウス入力装置に使用することが出来るけれども、本発明
のように、Ｚ座標軸方向のデータを入力することが出来
るマウスは知られていない。
本発明の目的はＸ、Ｙ及びＺ座標軸方向にデータを発生
することの出来る３次元のマウス入力式のカーソル制御
装置を提供することにある。
することの出来る３次元のマウス入力式のカーソル制御
装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、Ｚ座標軸方向のデータを与えるた
めに、オペレータにとつて手軽で且つ使い心地の良いマ
ウスを提供することにある。
めに、オペレータにとつて手軽で且つ使い心地の良いマ
ウスを提供することにある。
本発明の他の目的は、Ｚ座標軸方向の入力が、マウスの
ボデー上のオペレータの親指、または他の指の圧力、ま
たは指の移動量の関数として動作するマウスを提供する
ことにある。
ボデー上のオペレータの親指、または他の指の圧力、ま
たは指の移動量の関数として動作するマウスを提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、Ｚ座標軸方向の入力データを発生
するための手段は、オペレータの指を挿入することの出
来るマウスのボデイの開口部を含み、信号の大きさは指
の挿入量に比例するようなマウスを提供することにあ
る。
するための手段は、オペレータの指を挿入することの出
来るマウスのボデイの開口部を含み、信号の大きさは指
の挿入量に比例するようなマウスを提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、コンピユータ・デイスプレー・シ
ステムのマウス・カーソル制御入力システム、またはマ
ウスのボデイに設けられた通常のＸ、Ｙ方向の運動の取
出し手段を有するマウス・カーソル制御入力システムに
よつて達成される。本発明の装置は、オペレータの親指
か、または他の指によりマウスのボデイに加えられる圧
力か、またはマウスのボデイに対して与えられる指の運
動かによつて、マウスのボデイ中で容易に発生されるＺ
座標軸方向の入力信号を発生する手段が備えられてい
る。
ステムのマウス・カーソル制御入力システム、またはマ
ウスのボデイに設けられた通常のＸ、Ｙ方向の運動の取
出し手段を有するマウス・カーソル制御入力システムに
よつて達成される。本発明の装置は、オペレータの親指
か、または他の指によりマウスのボデイに加えられる圧
力か、またはマウスのボデイに対して与えられる指の運
動かによつて、マウスのボデイ中で容易に発生されるＺ
座標軸方向の入力信号を発生する手段が備えられてい
る。
本発明の１つの実施例において、指を挿入するための開
口部がマウスのボデイに設けられており、その開口部の
中に、指を容易に挿入することが出来、そして指の挿入
の深さが、適宜の手段によつてＺ軸方向の信号の大きさ
として検出される。
口部がマウスのボデイに設けられており、その開口部の
中に、指を容易に挿入することが出来、そして指の挿入
の深さが、適宜の手段によつてＺ軸方向の信号の大きさ
として検出される。
Ｃ．課題を解決するための手段 本発明は座標軸方向のデータを発生する機構を有する第
３次元の軸Ｚが与えられた通常のＸ−Ｙマウスを用いた
コンピユータのデイスプレー装置用のカーソル制御のデ
ータ入力装置である。本発明のマウスは、Ｘ−Ｙ座標軸
のデータを発生するために、適当な信号取出し素子を持
つ月並なＸ−Ｙデータ発生ホイール、または回転可能ボ
ールが設けられており、しかも、特別の支持面を準備す
ることなく使用することが出来る。第３の次元、即ちＺ
座標軸方向のデータはマウス・ボデイ内の第３の装置に
よつて発生され、この第３の発明はユーザの親指、また
は人差し指で操作されることが望ましい。マウスの表面
に装着された圧力感知ボタンを含む手段か、または、マ
ウスの表面にある開口部内にユーザの指を挿入すること
によつて動作する手段かによつて、上記のＺ座標軸方向
のデータが発生される。また、Ｚ座標軸方向のデータを
発生する手段として、指の移動を測定する手段を用いる
ことが出来、この場合、開口部内の指の移動は開口部の
内壁に設けられた一連の装置対によつて測定される。
３次元の軸Ｚが与えられた通常のＸ−Ｙマウスを用いた
コンピユータのデイスプレー装置用のカーソル制御のデ
ータ入力装置である。本発明のマウスは、Ｘ−Ｙ座標軸
のデータを発生するために、適当な信号取出し素子を持
つ月並なＸ−Ｙデータ発生ホイール、または回転可能ボ
ールが設けられており、しかも、特別の支持面を準備す
ることなく使用することが出来る。第３の次元、即ちＺ
座標軸方向のデータはマウス・ボデイ内の第３の装置に
よつて発生され、この第３の発明はユーザの親指、また
は人差し指で操作されることが望ましい。マウスの表面
に装着された圧力感知ボタンを含む手段か、または、マ
ウスの表面にある開口部内にユーザの指を挿入すること
によつて動作する手段かによつて、上記のＺ座標軸方向
のデータが発生される。また、Ｚ座標軸方向のデータを
発生する手段として、指の移動を測定する手段を用いる
ことが出来、この場合、開口部内の指の移動は開口部の
内壁に設けられた一連の装置対によつて測定される。
Ｄ．実施例 デイスプレー・システムの入力マウスは、「ペインテイ
ング」プログラム（表示用プログラム）の制御の下でス
クリーン上のメニユー表示を移動する時、或は他の表示
の２次元の移動をする時に、カーソルの上下移動を必要
とするアプリケーシヨンに対して、感覚的に指示するこ
との出来る有効な装置であること証明されている。然し
ながら、３次元方向の移動の制御は従来、上述の米国特
許のように、複雑であり、且つ感覚的に良好な操作をす
ることが出来なかつた。本発明は、マウスによる第３の
方向へのカーソルの移動に関して、感覚的に使い心地の
良い操作が出来る装置を与える。
ング」プログラム（表示用プログラム）の制御の下でス
クリーン上のメニユー表示を移動する時、或は他の表示
の２次元の移動をする時に、カーソルの上下移動を必要
とするアプリケーシヨンに対して、感覚的に指示するこ
との出来る有効な装置であること証明されている。然し
ながら、３次元方向の移動の制御は従来、上述の米国特
許のように、複雑であり、且つ感覚的に良好な操作をす
ることが出来なかつた。本発明は、マウスによる第３の
方向へのカーソルの移動に関して、感覚的に使い心地の
良い操作が出来る装置を与える。
本発明の以下の説明において、３次元マウスの実施例が
説明される。それらすべての実施例において、ユーザに
とつて心理的、肉体的に使い心地の良い方法で、第３の
入力方向を与える簡単で効果的な装置が与えられてい
る。
説明される。それらすべての実施例において、ユーザに
とつて心理的、肉体的に使い心地の良い方法で、第３の
入力方向を与える簡単で効果的な装置が与えられてい
る。
第１の実施例は、自然な感覚により、３つの方向を指示
する能力を与えるために、通常のマウスに付加されたピ
エゾ圧力変換器（ＰＰＴ）を使用することを含んでい
る。
する能力を与えるために、通常のマウスに付加されたピ
エゾ圧力変換器（ＰＰＴ）を使用することを含んでい
る。
第２の実施例は、指を挿入することの出来る開口部が設
けられたマウス・ボデイに細いリングが付加されてい
る。このリングは通常の蒲鉾型の指輪に似ている。然し
ながら、本発明のリングは、マウスの軸方向に向う運
動、または、マウスの軸から外方に向う運動に適する垂
直な取付け溝に装着されている。換言すれば、リング
は、０．５センチメートルだけマウスの表面から突出し
ているということである。リングの上下運動は検出する
ことが出来る。
けられたマウス・ボデイに細いリングが付加されてい
る。このリングは通常の蒲鉾型の指輪に似ている。然し
ながら、本発明のリングは、マウスの軸方向に向う運
動、または、マウスの軸から外方に向う運動に適する垂
直な取付け溝に装着されている。換言すれば、リング
は、０．５センチメートルだけマウスの表面から突出し
ているということである。リングの上下運動は検出する
ことが出来る。
リングはポテンシヨメータのシヤフトの囲りに巻きつけ
られた糸に装着することが出来る。リングを持ち上げる
ことによつて、ポテンシヨメータを回転させて、ポツト
の電気抵抗を変化させる。この抵抗の変化はマウスの回
路によつて検出することが出来る。ポツトのシヤフト
は、デホルト位置に自動的に戻るようにスプリングで偏
倚されている。従つて、リングの移動は図形用として第
３の方向を指示するために用いることが出来る。この構
造は、上下の移動が容易で、且つ座標軸に対して容易
で、感覚的な抵抗なく受入れることが出来、これは勿
論、オペレータが単純に圧力を保つ動作よりも一層自然
な動作なので、上述のリングの運動は単純な圧力パツド
式よりも良い。
られた糸に装着することが出来る。リングを持ち上げる
ことによつて、ポテンシヨメータを回転させて、ポツト
の電気抵抗を変化させる。この抵抗の変化はマウスの回
路によつて検出することが出来る。ポツトのシヤフト
は、デホルト位置に自動的に戻るようにスプリングで偏
倚されている。従つて、リングの移動は図形用として第
３の方向を指示するために用いることが出来る。この構
造は、上下の移動が容易で、且つ座標軸に対して容易
で、感覚的な抵抗なく受入れることが出来、これは勿
論、オペレータが単純に圧力を保つ動作よりも一層自然
な動作なので、上述のリングの運動は単純な圧力パツド
式よりも良い。
他の実施例において、例えば親指を挿入することの出来
る開口部がマウスのボデイの中央に設けられている。挿
入された指の深さは、幾つかの異なつた手段で測定され
る。複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、ＬＥＤの反
対側に位置付けられた例えば、光導電体のような光検出
器によつて、挿入された指の深さを測定する光学的手段
を使用することが出来る。
る開口部がマウスのボデイの中央に設けられている。挿
入された指の深さは、幾つかの異なつた手段で測定され
る。複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、ＬＥＤの反
対側に位置付けられた例えば、光導電体のような光検出
器によつて、挿入された指の深さを測定する光学的手段
を使用することが出来る。
挿入された指の深さを測定する他の手段は、開口部の底
部に設けられたピエゾ電気式の圧力変換器（ＰＰＴ）を
使用することが出来る。この装置については、以下に説
明する。
部に設けられたピエゾ電気式の圧力変換器（ＰＰＴ）を
使用することが出来る。この装置については、以下に説
明する。
このＰＰＴを含む実施例において、ＰＰＴはマウスのボ
デイの支持面の圧力を測るために用いられる。広く知ら
れているように、ＰＰＴはＰＰＴに加えられた圧力を、
加えられた圧力の大きさに対応した電圧に変換する半導
体デバイスである。ＰＰＴは半導体装置や、他の測定装
置にしばしば使用されており、非常に敏感に圧力を検出
する能力がある。この実施例において、ＰＰＴは、圧縮
可能なフエルト・パツドを介して、通常の光学式マウス
の底部に装着されるか、または、回転可能なボールから
隔離されている回転ボール式マウスの底部に装着され
る。Ｘ−Ｙ座標軸の運動は、通常のマウスの運動の態様
と同じに制御される。Ｚ軸座標軸方向に「指示するこ
と」は、マウスが移動する面に対して垂直方向に加えら
れ、且つＰＰＴに向けられる圧力によつて達成される。
デイの支持面の圧力を測るために用いられる。広く知ら
れているように、ＰＰＴはＰＰＴに加えられた圧力を、
加えられた圧力の大きさに対応した電圧に変換する半導
体デバイスである。ＰＰＴは半導体装置や、他の測定装
置にしばしば使用されており、非常に敏感に圧力を検出
する能力がある。この実施例において、ＰＰＴは、圧縮
可能なフエルト・パツドを介して、通常の光学式マウス
の底部に装着されるか、または、回転可能なボールから
隔離されている回転ボール式マウスの底部に装着され
る。Ｘ−Ｙ座標軸の運動は、通常のマウスの運動の態様
と同じに制御される。Ｚ軸座標軸方向に「指示するこ
と」は、マウスが移動する面に対して垂直方向に加えら
れ、且つＰＰＴに向けられる圧力によつて達成される。
マウス内の回路は、ＰＰＴから受取つた電圧をＺ方向の
データを示す信号に変換し、変換された信号はＸ−Ｙ方
向の移動を表わすマウスの他の移動信号と共にデイスプ
レー・システムに転送される。
データを示す信号に変換し、変換された信号はＸ−Ｙ方
向の移動を表わすマウスの他の移動信号と共にデイスプ
レー・システムに転送される。
容易に動くＸ−Ｙ方向の移動を避けるために大きな圧力
を必要とせず、しかも、通常の手の圧力によつてはＺ方
向の移動を表わす信号が発生されることがないように、
ＰＰＴ回路の動作を校正する必要がある。このために、
上方向及び下方向の単純なしきい値が与えられる。
を必要とせず、しかも、通常の手の圧力によつてはＺ方
向の移動を表わす信号が発生されることがないように、
ＰＰＴ回路の動作を校正する必要がある。このために、
上方向及び下方向の単純なしきい値が与えられる。
Ｚ軸方向にマウスを「押付け」ている間に、スクリーン
上にカーソル、また他のポインタをＸ−Ｙ軸方向に移動
させるという考え方は、感覚的な使い心地が良いからで
ある。ここで使われた感覚的という言葉は、Ｚ軸方向の
移動の必要を知覚し、そして、その移動を容易に且つ自
動的に達成するための、ユーザの頭脳的で感触的な自然
な反応を意味している。デイスプレー装置のオペレータ
は通常、２次元の面上で作業しており、第３の方向の手
操作を行うことは遥かに少ないので、Ｚ軸方向を認識す
ることは更に困難である。更に、既に理解出来るよう
に、カーソルを適正に移動するために、このＺ軸方向の
移動を注意深く制御することが必要である。このような
感覚的な使い心地の良さは、本発明のすべての実施例に
おいて維持されている。
上にカーソル、また他のポインタをＸ−Ｙ軸方向に移動
させるという考え方は、感覚的な使い心地が良いからで
ある。ここで使われた感覚的という言葉は、Ｚ軸方向の
移動の必要を知覚し、そして、その移動を容易に且つ自
動的に達成するための、ユーザの頭脳的で感触的な自然
な反応を意味している。デイスプレー装置のオペレータ
は通常、２次元の面上で作業しており、第３の方向の手
操作を行うことは遥かに少ないので、Ｚ軸方向を認識す
ることは更に困難である。更に、既に理解出来るよう
に、カーソルを適正に移動するために、このＺ軸方向の
移動を注意深く制御することが必要である。このような
感覚的な使い心地の良さは、本発明のすべての実施例に
おいて維持されている。
或る場合には、マウス全体を押付けることは、マウスの
通常のＸ−Ｙ方向の移動の制御に影響することが有り得
る。このような場合について、ＰＰＴがマウスの側面に
非移動「ボタン」（マウスの支持面と接触するマウスの
底部に装着する代りに）を設けられる他の方法がある。
この場合、マウスが通常の態様で支持面上を移動してい
る時、力の大きさを変化する際にボタンを押すのに親指
が使われる。この実施例は、カーソルの移動に対して、
より細かな制御を可能にする利点を生じるが、使い心地
がやや低下する。
通常のＸ−Ｙ方向の移動の制御に影響することが有り得
る。このような場合について、ＰＰＴがマウスの側面に
非移動「ボタン」（マウスの支持面と接触するマウスの
底部に装着する代りに）を設けられる他の方法がある。
この場合、マウスが通常の態様で支持面上を移動してい
る時、力の大きさを変化する際にボタンを押すのに親指
が使われる。この実施例は、カーソルの移動に対して、
より細かな制御を可能にする利点を生じるが、使い心地
がやや低下する。
本発明の良好な実施例は、マウスのボデイ中間部に、例
えば人差し指のような指を挿入することの出来る開口部
が設けられている。指の挿入深さは、開口部の内壁に沿
つて位置付けられ、対向しているＬＥＤ／ＰＣセンサ対
により上述のように測ることが出来るし、または或る種
の容量性の感知方法、或は音響的な感知方法を使用して
測定することも出来る。この実施例は、マウスをＸ−Ｙ
軸方向に同時に移動している時に、開口部中に指の深さ
を安定して維持することが容易に出来るから、上述した
ような押ボタン式の実施例よりも好ましいと考えられ
る。
えば人差し指のような指を挿入することの出来る開口部
が設けられている。指の挿入深さは、開口部の内壁に沿
つて位置付けられ、対向しているＬＥＤ／ＰＣセンサ対
により上述のように測ることが出来るし、または或る種
の容量性の感知方法、或は音響的な感知方法を使用して
測定することも出来る。この実施例は、マウスをＸ−Ｙ
軸方向に同時に移動している時に、開口部中に指の深さ
を安定して維持することが容易に出来るから、上述した
ような押ボタン式の実施例よりも好ましいと考えられ
る。
ここで説明した３次元マウスの利点は、マウスをＸ−Ｙ
軸方向に移動するためのソフトウエア製品すべてに互換
性を持つていることである。カーソルを制御するための
通常のＸ−Ｙマウスだけを必要とするアプリケーシヨン
に対しては、Ｚ軸方向の信号は単に無視されるだけであ
る。
軸方向に移動するためのソフトウエア製品すべてに互換
性を持つていることである。カーソルを制御するための
通常のＸ−Ｙマウスだけを必要とするアプリケーシヨン
に対しては、Ｚ軸方向の信号は単に無視されるだけであ
る。
３次元のマウスが有用である現在のソフトウエア・アプ
リケーシヨンの幾つかの例を以下に説明する。例えば、
ＣＡＤＡＭシステムのような３次元の図形作成プログラ
ムにおいて、３次元のマウスは３次元の対象物を設計す
るのに使用される。通常、設計者は一度に１つの２次元
の図しか見ることが出来ないが、３次元のマウスは、３
次元のすべての方向に対して常にアクセスすることが出
来る。
リケーシヨンの幾つかの例を以下に説明する。例えば、
ＣＡＤＡＭシステムのような３次元の図形作成プログラ
ムにおいて、３次元のマウスは３次元の対象物を設計す
るのに使用される。通常、設計者は一度に１つの２次元
の図しか見ることが出来ないが、３次元のマウスは、３
次元のすべての方向に対して常にアクセスすることが出
来る。
重ね合わされたメニユーを持つシステムにおいて、３次
元マウスの第２の使用方法がある。この場合、先ず、マ
ウスのカーソルをメニユーのカテゴリーの「タイル（ti
les）」のスクリーンの「入力（into）」に移動する。
カーソルは予め決められた位置にあるこれらのタイルの
１つの上に置かれ、そして、上述のカテゴリー中にある
選択項目の選択を通じて「下方（pushed down）」、ま
たは「内包（inward）」に移動する。何れかの移動によ
り、所望のタイルに達した時、所定の項目が選択された
ことを表示するために、マウス上の専用ボタンが押され
る。階層的なメニユー・システムとは異なつて、この方
式はすべてのカテゴリーを目で見ることが出来、且つす
べての選択を同じスクリーンで選択することが出来る。
元マウスの第２の使用方法がある。この場合、先ず、マ
ウスのカーソルをメニユーのカテゴリーの「タイル（ti
les）」のスクリーンの「入力（into）」に移動する。
カーソルは予め決められた位置にあるこれらのタイルの
１つの上に置かれ、そして、上述のカテゴリー中にある
選択項目の選択を通じて「下方（pushed down）」、ま
たは「内包（inward）」に移動する。何れかの移動によ
り、所望のタイルに達した時、所定の項目が選択された
ことを表示するために、マウス上の専用ボタンが押され
る。階層的なメニユー・システムとは異なつて、この方
式はすべてのカテゴリーを目で見ることが出来、且つす
べての選択を同じスクリーンで選択することが出来る。
３次元マウスの他の使用方法はＸ−Ｙ−Ｚ座標軸の空間
的な次元以外の複数パラメータを制御する時に用いられ
る。制御の他の次元を付加することは、コンピユータが
リアル・タイムの制御信号を与える場合、例えば、電子
音楽システムのすべての音階のパラメータの制御や、照
明システムの制御等に関する「ワルドーwaldo）」装置
が制御信号を必要とする場合に常に必要である。
的な次元以外の複数パラメータを制御する時に用いられ
る。制御の他の次元を付加することは、コンピユータが
リアル・タイムの制御信号を与える場合、例えば、電子
音楽システムのすべての音階のパラメータの制御や、照
明システムの制御等に関する「ワルドーwaldo）」装置
が制御信号を必要とする場合に常に必要である。
ここで使用される用語「ワルドー」は、遠隔制御され、
人間の能力を模倣する機械的な装置を意味する包括的な
術語である。例えば、機械的な腕及び手の形を持つワル
ドーは、コンピユータ制御の操作回路に入力データを与
えることにより、本発明の３次元マウスで制御して、核
反応装置の内部で使用することが出来る。
人間の能力を模倣する機械的な装置を意味する包括的な
術語である。例えば、機械的な腕及び手の形を持つワル
ドーは、コンピユータ制御の操作回路に入力データを与
えることにより、本発明の３次元マウスで制御して、核
反応装置の内部で使用することが出来る。
本発明のマウス制御システムにより与えられる第３の次
元に対して他の多くの使用法が可能である。若し、本発
明を適用した装置が市販されるならば、現在親しまれて
いるマウスのソフトウエア・システムの開発者はそのよ
うなシステムに沢山の付加的な使用方法を更に開発する
であろう。
元に対して他の多くの使用法が可能である。若し、本発
明を適用した装置が市販されるならば、現在親しまれて
いるマウスのソフトウエア・システムの開発者はそのよ
うなシステムに沢山の付加的な使用方法を更に開発する
であろう。
第１図は、本発明を適用した３次元制御のマウスの他の
実施例を示す図である。第１図において、マウスの内部
を示すために、左半分を取去つた斜視図が示されてい
る。この装置は、ユーザが３つの独立したアナログ信号
をデイスプレー装置等に入力するために使用される。２
つのアナログ信号は代表的なＸ及びＹ信号、即ちマウス
の移動方向の信号である。第３のアナログ信号はＺ軸方
向の信号であり、以下に説明する方法によつてデイスプ
レー等に印加される。
実施例を示す図である。第１図において、マウスの内部
を示すために、左半分を取去つた斜視図が示されてい
る。この装置は、ユーザが３つの独立したアナログ信号
をデイスプレー装置等に入力するために使用される。２
つのアナログ信号は代表的なＸ及びＹ信号、即ちマウス
の移動方向の信号である。第３のアナログ信号はＺ軸方
向の信号であり、以下に説明する方法によつてデイスプ
レー等に印加される。
第１図は本発明の機能に特に関係する部分のみを示した
図である。従つて、マウスのボデイ１はＸ及びＹ信号を
発生し、且つ取出すのに必要な手段と、特に、Ｚ信号を
発生する機構とのすべてを含んでいる。また、マウスの
ボデイ１は、電力供給用電線と、ホスト・システムと通
信するための信号線を含むケーブル１０が装着されてい
る。従来のＸ−Ｙマウスと同様に、ユーザは、マウスの
移動を制御するために、マウスのボデイの前方の隆起部
２にユーザの手のひらを載せる。球状の回転可能なボー
ル３は、公知の任意の方法でＸ及びＹ方向のアナログ信
号を発生する。従来と同様に、１つ、またはそれ以上の
制御ボタン４が或る種のマウスの機能を制御するために
設けられている。
図である。従つて、マウスのボデイ１はＸ及びＹ信号を
発生し、且つ取出すのに必要な手段と、特に、Ｚ信号を
発生する機構とのすべてを含んでいる。また、マウスの
ボデイ１は、電力供給用電線と、ホスト・システムと通
信するための信号線を含むケーブル１０が装着されてい
る。従来のＸ−Ｙマウスと同様に、ユーザは、マウスの
移動を制御するために、マウスのボデイの前方の隆起部
２にユーザの手のひらを載せる。球状の回転可能なボー
ル３は、公知の任意の方法でＸ及びＹ方向のアナログ信
号を発生する。従来と同様に、１つ、またはそれ以上の
制御ボタン４が或る種のマウスの機能を制御するために
設けられている。
本発明に従つて、指を挿入するための空洞、即ち開口部
５がＺ方向の信号を発生し、且つ制御するために設けら
れている。ユーザは、指ボタン６に対向して、開口部内
に指を挿入する。ユーザが指ボタン６を押すと、スプリ
ング７が圧縮される。
５がＺ方向の信号を発生し、且つ制御するために設けら
れている。ユーザは、指ボタン６に対向して、開口部内
に指を挿入する。ユーザが指ボタン６を押すと、スプリ
ング７が圧縮される。
スプリングの圧縮はアナログ測定装置を制御するのに用
いられる。このスプリング７は、信頼性ある入力を与え
ることの出来る表面音波（surfaceacoustic wava-SAW）
装置９に対してゴム・ボール８を圧縮する。このような
装置の表面において、７乃至１０ヘルツの範囲の周波数
を持つ音波は剛性の表面に沿つて伝播せず、剛性の表面
に留まつている。ゴム・ボールがその面に圧縮された
時、ゴム・ボールはその表面を介して伝播する音波バー
スト、即ち音波の拡がりを減衰する。ＳＡＷ装置は出力
信号を発生し、その出力信号の大きさは、ゴム・ボール
で被われた領域の大きさに比例して変化する。言い換え
れば、この出力信号はユーザの指で加えられた圧力の大
きさによつて制御されることを意味する。ゴム・ボール
の歪の大きさは、均一で、正確な圧力の大きさを与え、
これは転じて、与えられた圧力にほぼ比例したアナログ
信号を発生する。ＳＡＷ技術は、安価で、小型の装置に
よつて、正確なアナログ出力を発生させることが出来
る。この装置において、装置の出力範囲全体を越えた動
作をさせるような大きな範囲の運動を必要としないこと
は重要なことである。
いられる。このスプリング７は、信頼性ある入力を与え
ることの出来る表面音波（surfaceacoustic wava-SAW）
装置９に対してゴム・ボール８を圧縮する。このような
装置の表面において、７乃至１０ヘルツの範囲の周波数
を持つ音波は剛性の表面に沿つて伝播せず、剛性の表面
に留まつている。ゴム・ボールがその面に圧縮された
時、ゴム・ボールはその表面を介して伝播する音波バー
スト、即ち音波の拡がりを減衰する。ＳＡＷ装置は出力
信号を発生し、その出力信号の大きさは、ゴム・ボール
で被われた領域の大きさに比例して変化する。言い換え
れば、この出力信号はユーザの指で加えられた圧力の大
きさによつて制御されることを意味する。ゴム・ボール
の歪の大きさは、均一で、正確な圧力の大きさを与え、
これは転じて、与えられた圧力にほぼ比例したアナログ
信号を発生する。ＳＡＷ技術は、安価で、小型の装置に
よつて、正確なアナログ出力を発生させることが出来
る。この装置において、装置の出力範囲全体を越えた動
作をさせるような大きな範囲の運動を必要としないこと
は重要なことである。
既に述べたような光学手段のように、指の挿入深さを測
定し、または指の運動を測定するための他の公知の手段
を使用することが出来るのは明らかである。例えば、指
の移動を正確に測るために、指により遮蔽される光ビー
ムをどの程度の数に決めたかに応じて、一連の光発生装
置及び検出装置の対を開口内に設けた装置などは、この
道の専門家には容易に作ることが出来る。
定し、または指の運動を測定するための他の公知の手段
を使用することが出来るのは明らかである。例えば、指
の移動を正確に測るために、指により遮蔽される光ビー
ムをどの程度の数に決めたかに応じて、一連の光発生装
置及び検出装置の対を開口内に設けた装置などは、この
道の専門家には容易に作ることが出来る。
挿入された指の深さを測るための他の方法は、指輪型の
金属リングを使用するために、マウスの開口部を取囲ん
で埋込まれた電磁コイルを用いることを含んでいる。電
磁コイルを通る指輪型の金属リングの移動はＺ信号出力
を与えることが出来る。この出力は、Ｘ及びＹ出力と同
様に、連続したコイルを用いた場合にはアナログ信号で
あり、積層されたコイルを用いた場合にはバイナリ信号
である。
金属リングを使用するために、マウスの開口部を取囲ん
で埋込まれた電磁コイルを用いることを含んでいる。電
磁コイルを通る指輪型の金属リングの移動はＺ信号出力
を与えることが出来る。この出力は、Ｘ及びＹ出力と同
様に、連続したコイルを用いた場合にはアナログ信号で
あり、積層されたコイルを用いた場合にはバイナリ信号
である。
指ボタンの位置に基づいてアナログ信号を発生するのに
使用される更に他の手段は、この道の専門家には容易に
推考することが出来る。本発明が、第３の次元の入力信
号の重要性を認識したこと、第３の次元の信号を発生す
る手段をマウスのボデイに設けること、その手段は使い
心地が良いことを含んでいることは重要な特長である。
使用される更に他の手段は、この道の専門家には容易に
推考することが出来る。本発明が、第３の次元の入力信
号の重要性を認識したこと、第３の次元の信号を発生す
る手段をマウスのボデイに設けること、その手段は使い
心地が良いことを含んでいることは重要な特長である。
従つて、本発明の３次元マウスは、アプリケーシヨン・
ソフトウエアと共に使用した時、アプリケーシヨン・ソ
フトウエアに対してアナログ制御入力の使用を増加させ
る利点を持つている。ユーザはこの第３の制御パラメー
タを用いるために、他の別個の装置を制御する必要がな
い。
ソフトウエアと共に使用した時、アプリケーシヨン・ソ
フトウエアに対してアナログ制御入力の使用を増加させ
る利点を持つている。ユーザはこの第３の制御パラメー
タを用いるために、他の別個の装置を制御する必要がな
い。
第２図はデイスプレー装置のスクリーン上に３次元の物
体を表示した態様を示す図である。この物体上の各交差
点のＸ、Ｙ及びＺ座標軸は、３次元マウスによつて動的
に決めることが出来る。
体を表示した態様を示す図である。この物体上の各交差
点のＸ、Ｙ及びＺ座標軸は、３次元マウスによつて動的
に決めることが出来る。
大きな＋印によつて示されたカーソルの現在位置１１
は、Ｘ軸に沿つたＸ変位１２と、Ｙ軸に沿つたＹ変位１
４と、Ｚ軸に沿つたＺ変位１６とによつて決められる。
Ｘ変位及びＹ変位はマウスの底部に設けられた標準的な
回転ボールによつて発生される。Ｚ方向の変位は、例え
ば、第１図に示された開口部及び圧力式変換器のような
本発明のマウス・ボデイに含まれたＺ次元の入力手段を
用いて発生される。
は、Ｘ軸に沿つたＸ変位１２と、Ｙ軸に沿つたＹ変位１
４と、Ｚ軸に沿つたＺ変位１６とによつて決められる。
Ｘ変位及びＹ変位はマウスの底部に設けられた標準的な
回転ボールによつて発生される。Ｚ方向の変位は、例え
ば、第１図に示された開口部及び圧力式変換器のような
本発明のマウス・ボデイに含まれたＺ次元の入力手段を
用いて発生される。
第３図の機能的ブロツク図は、マウス・ボデイ内か、ま
たはマウスと関連してＸ、Ｙ及びＺ入力信号を発生し、
それらの信号を変換してパーソナル・コンピユータ等の
デイスプレー装置に供給する代表的な回路の動作を説明
するための図である。第３図において、破線１で取囲ん
だ部分はマウスのボデイ内に容易に組み込むことの出来
る機能単位である。この図において、Ｘ及びＹ入力と、
その信号発生回路は月並なものである。
たはマウスと関連してＸ、Ｙ及びＺ入力信号を発生し、
それらの信号を変換してパーソナル・コンピユータ等の
デイスプレー装置に供給する代表的な回路の動作を説明
するための図である。第３図において、破線１で取囲ん
だ部分はマウスのボデイ内に容易に組み込むことの出来
る機能単位である。この図において、Ｘ及びＹ入力と、
その信号発生回路は月並なものである。
マウスのＸ軸入力、マウスのＹ軸入力及びマウスの軸Ｚ
入力と書かれた３個のブロツク３１は、ユーザによつて
発生されたマウスの移動を表わしており、このマウスの
移動はＸ、Ｙ及びＺ方向の信号に夫々分かれている。Ｘ
次元及びＹ次元の入力信号は、第１図の実施例の球状ボ
ールに装着された信号取出しホイールの運動として取出
され、Ｚ次元の信号は、上述の実施例の信号取出し手段
の１つを用いて取出される。
入力と書かれた３個のブロツク３１は、ユーザによつて
発生されたマウスの移動を表わしており、このマウスの
移動はＸ、Ｙ及びＺ方向の信号に夫々分かれている。Ｘ
次元及びＹ次元の入力信号は、第１図の実施例の球状ボ
ールに装着された信号取出しホイールの運動として取出
され、Ｚ次元の信号は、上述の実施例の信号取出し手段
の１つを用いて取出される。
マウスへのＸ及びＹの物理的な各入力は、公知のＸ−Ｙ
運動取出しホイールを持つ可動球体のアナログ的な回転
運動で導入される。これらのホイール回転運動はＸ及び
Ｙのアナログ出力波形、即ち信号３０及び３２を発生す
る。この回転運動は溝付のエミツタ・ホイールを回転す
るのに用いられ、エミツタ・ホイールは、回転に比例し
て、光発射ダイオードとホト・トランジスタ（ＬＥＤ／
ＰＴＸ）の組合せ装置を含むブロツク３４をオン及びオ
フに切換える。ＬＥＤ／ＰＴＸ装置のブロツク３４から
の出力信号３６及び３８は可変矩形波として図示されて
おり、これらの矩形波は、転じて、パーソナル・コンピ
ユータ４０の入力バスのＸ及びＹ位置に接続される。こ
の道の専門家には自明のように、アナログ波形３０及び
３２をバイナリ信号表示に変換するために、アナログ／
デイジタル変換手段をブロツク３４中に含ませることが
出来る。良く知られているように、これらの信号はアナ
ログ信号の反復サンプリングを表わすバイナリ値を持つ
一連の信号を含んでいる。
運動取出しホイールを持つ可動球体のアナログ的な回転
運動で導入される。これらのホイール回転運動はＸ及び
Ｙのアナログ出力波形、即ち信号３０及び３２を発生す
る。この回転運動は溝付のエミツタ・ホイールを回転す
るのに用いられ、エミツタ・ホイールは、回転に比例し
て、光発射ダイオードとホト・トランジスタ（ＬＥＤ／
ＰＴＸ）の組合せ装置を含むブロツク３４をオン及びオ
フに切換える。ＬＥＤ／ＰＴＸ装置のブロツク３４から
の出力信号３６及び３８は可変矩形波として図示されて
おり、これらの矩形波は、転じて、パーソナル・コンピ
ユータ４０の入力バスのＸ及びＹ位置に接続される。こ
の道の専門家には自明のように、アナログ波形３０及び
３２をバイナリ信号表示に変換するために、アナログ／
デイジタル変換手段をブロツク３４中に含ませることが
出来る。良く知られているように、これらの信号はアナ
ログ信号の反復サンプリングを表わすバイナリ値を持つ
一連の信号を含んでいる。
Ｚ軸入力として示されている第３のマウス入力は、既に
説明した装置、例えば（１）作業面上のマウスによる圧
力を測定する移動ボールと関連する圧力感知装置、
（２）光学的な取出し、圧力による取出し、または容量
の変化により取出しを利用する開口部、（３）親指によ
つて係合可能なマウスの側面の圧力変換器の１つによつ
て与えられる。Ｚ信号を発生するためにどのような装置
を用いるかは、本発明にとつて重要ではない。取出し手
段からの電気的アナログ信号（第３図において、アナロ
グ波形４２として示されているマウスのＺ入力）はアナ
ログ／デイジタル・コンバータ４４に送られる。アナロ
グ／デイジタル・コンバータ４４は、上述したように、
このアナログ信号を連続してサンプルすることによつ
て、アナログ信号を連続した８ビツトのバイナリ・コー
ド信号に変換した後、この信号をパーソナル・コンピユ
ータ４０のバス４６に印加する。広く知られているよう
に、このバスを構成する８本の線のオン、オフ状態は、
マウスから来るマウスのＺ入力の連続したアナログ信号
によつて表示される０から２５５の間の連続した８ビツ
ト値を定義することになる。マウスのＺ入力と同様に、
２つのブロツクの装置３４を、ブロツク４４と同じアナ
ログ／デイジタル・コンバータを持つ装置に置換したい
場合には、勿論、パーソナル・コンピユータ４０に接続
された２つのブロツク３４の接続線もまた、バス４６と
同様に８本の線で構成されてもよい。
説明した装置、例えば（１）作業面上のマウスによる圧
力を測定する移動ボールと関連する圧力感知装置、
（２）光学的な取出し、圧力による取出し、または容量
の変化により取出しを利用する開口部、（３）親指によ
つて係合可能なマウスの側面の圧力変換器の１つによつ
て与えられる。Ｚ信号を発生するためにどのような装置
を用いるかは、本発明にとつて重要ではない。取出し手
段からの電気的アナログ信号（第３図において、アナロ
グ波形４２として示されているマウスのＺ入力）はアナ
ログ／デイジタル・コンバータ４４に送られる。アナロ
グ／デイジタル・コンバータ４４は、上述したように、
このアナログ信号を連続してサンプルすることによつ
て、アナログ信号を連続した８ビツトのバイナリ・コー
ド信号に変換した後、この信号をパーソナル・コンピユ
ータ４０のバス４６に印加する。広く知られているよう
に、このバスを構成する８本の線のオン、オフ状態は、
マウスから来るマウスのＺ入力の連続したアナログ信号
によつて表示される０から２５５の間の連続した８ビツ
ト値を定義することになる。マウスのＺ入力と同様に、
２つのブロツクの装置３４を、ブロツク４４と同じアナ
ログ／デイジタル・コンバータを持つ装置に置換したい
場合には、勿論、パーソナル・コンピユータ４０に接続
された２つのブロツク３４の接続線もまた、バス４６と
同様に８本の線で構成されてもよい。
本発明の原理を適用した新規な３次元マウスの構造を説
明して来たが、これを以下に要約する。本発明のマウス
の特長は、第３次元の方向、即ち第３の入力パラメータ
を与えることが出来ることのみに留まらず、重要なこと
は、ユーザが、第３の入力を与える際に、感覚的に抵抗
なく入力することを可能としたことである。マウスの第
３の次元、即ちＺ軸の基準は顕著な利用価値を持つてい
るから、感覚的な使い心地の良さに関するこの独特の特
性は、将来開発される製品の利用価値を著しく増大され
る誘因となるものと信じられる。本発明のマウスは、標
準的な従来の２次元入力のアプリケーシヨンに変更を加
えることなく使用することが出来ると共に、上記の第３
のＺ次元を用いるのに作られた特別のアプリケーシヨン
にも利用することが出来る。
明して来たが、これを以下に要約する。本発明のマウス
の特長は、第３次元の方向、即ち第３の入力パラメータ
を与えることが出来ることのみに留まらず、重要なこと
は、ユーザが、第３の入力を与える際に、感覚的に抵抗
なく入力することを可能としたことである。マウスの第
３の次元、即ちＺ軸の基準は顕著な利用価値を持つてい
るから、感覚的な使い心地の良さに関するこの独特の特
性は、将来開発される製品の利用価値を著しく増大され
る誘因となるものと信じられる。本発明のマウスは、標
準的な従来の２次元入力のアプリケーシヨンに変更を加
えることなく使用することが出来ると共に、上記の第３
のＺ次元を用いるのに作られた特別のアプリケーシヨン
にも利用することが出来る。
Ｅ．発明の効果 本発明のマウスは構造簡単で、直接的であり、且つ従来
の種々のマウス技術を利用して、第３の次元の入力を容
易に且つ安価に達成することが出来る。また、３次元マ
ウスのＺ方向の移動の感触的な使い心地の良さを与え、
これにより、Ｚ方向のカーソルの移動を容易に且つ正確
に制御することが出来る。既に広く使用されているマウ
スのユーザが、親しみ易く導入することが出来る第３の
次元を用いる適当なアプリケーシヨン・プログラムを容
易に書くことが出来る。
の種々のマウス技術を利用して、第３の次元の入力を容
易に且つ安価に達成することが出来る。また、３次元マ
ウスのＺ方向の移動の感触的な使い心地の良さを与え、
これにより、Ｚ方向のカーソルの移動を容易に且つ正確
に制御することが出来る。既に広く使用されているマウ
スのユーザが、親しみ易く導入することが出来る第３の
次元を用いる適当なアプリケーシヨン・プログラムを容
易に書くことが出来る。
第１図は本発明に従つて構成された３次元マウスの断面
を示す斜視図、第２図は３次元のすべての方向にカーソ
ルを位置付けるために、Ｘ、Ｙ及びＺ座標軸の使用法を
説明するために立体的に表示された３次元の物体の図、
第３図はマウスの移動によつて発生されたＸ、Ｙ及びＺ
方向の入力が、デイスプレー装置のスクリーン上のカー
ソルの運動を制御するためのパーソナル・コンピユータ
の入力に、どのようにして転送されるかを説明するため
の機能的ブロツク図である。 １……マウス・ボデイ、２……マウスの前面の隆起部、
３……回転ボール、４……制御用押ボタン、５……開口
部、６……指ボタン、７……スプリング、８……ゴム・
ボール、９……表面音波（ＳＡＷ）装置、１０……ケー
ブル。
を示す斜視図、第２図は３次元のすべての方向にカーソ
ルを位置付けるために、Ｘ、Ｙ及びＺ座標軸の使用法を
説明するために立体的に表示された３次元の物体の図、
第３図はマウスの移動によつて発生されたＸ、Ｙ及びＺ
方向の入力が、デイスプレー装置のスクリーン上のカー
ソルの運動を制御するためのパーソナル・コンピユータ
の入力に、どのようにして転送されるかを説明するため
の機能的ブロツク図である。 １……マウス・ボデイ、２……マウスの前面の隆起部、
３……回転ボール、４……制御用押ボタン、５……開口
部、６……指ボタン、７……スプリング、８……ゴム・
ボール、９……表面音波（ＳＡＷ）装置、１０……ケー
ブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルヴイン・ロイ・リード アメリカ合衆国ノース・カロライナ州カリ ー、ゴーセンネツク・ドライブ411ビイ１ 番地 (56)参考文献 特開 昭64−81026（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−60343（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−84640（ＪＰ，Ｕ)
Claims (6)
- 【請求項１】マウス・ボディと、平面上で交差するＸ軸
及びＹ軸各方向に対するマウスの相対移動を表わす第１
及び第２の信号をそれぞれ発生させる第１及び第２の移
動量検出手段とを有するデータ入力用マウスにおいて、 前記マウスをＸ軸及びＹ軸各方向に相対移動させる操作
には必要のないユーザの指を受け入れる開口部と、前記
開口部に受け入れられたユーザの指の挿入深さを測定し
て該挿入深さに応じた第３の信号を発生させる信号発生
手段とをさらに前記マウス・ボディに備え、前記第３の
信号で表わされる第３の入力パラメータはＺ軸方向の移
動量を表示できることを特徴とするデータ入力用マウ
ス。 - 【請求項２】前記信号発生手段は、 (a)前記開口部内に位置する圧力感知変換器と、 (b)ユーザの指が前記開口部に挿入されたときに、前記
圧力感知変換器に加わる圧力をユーザの指の挿入深さに
比例して増加するために、ユーザの指と協働して動作す
る弾性手段と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
データ入力用マウス。 - 【請求項３】前記信号変換手段は、 (a)前記開口部の長さ方向に沿って前記開口部内部の対
向する側にそれぞれ配置された光源及び光検出器の複数
個の対と、 (b)指が挿入されたときに減勢される前記光検出器の個
数の関数としてユーザの指の挿入の深さを測定するよう
に動作する制御手段と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
データ入力用マウス。 - 【請求項４】前記信号発生手段は、ユーザの指が前記開
口部に挿入されたとき、容量が挿入深さに比例して増加
する容量変換装置を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載のデータ入力用マウス。 - 【請求項５】前記信号発生手段は、 (a)前記開口部の底部に位置する表面音波装置と、 (b)前記表面音波装置に関連して設けられた弾性手段と
を含み、 ユーザの指が前記弾性手段を押したとき、前記弾性手段
と前記表面音波装置との間の接触領域が増加し、これに
より前記表面音波装置により発生される出力信号を変化
させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載のデータ入力用マウス。 - 【請求項６】マウス・ボディと、平面上で交差するＸ軸
及びＹ軸各方向に対するマウスの相対移動を表わす第１
及び第２の信号をそれぞれ発生させる第１及び第２の移
動量検出手段とを有するデータ入力用マウスにおいて、 前記マウスをＸ軸及びＹ軸各方向に相対移動させる操作
には必要のないユーザの指を受け入れるリングと、前記
リングを前記マウス・ボディ上面部の所定の軌道状に案
内するリング案内手段と、前記リングの前記マウス・ボ
ディに対する相対移動量を測定して該該相対移動量に応
じた第３の信号を発生させる信号発生手段とをさらに前
記マウス・ボディに備え、前記第３の信号で表わされる
第３の入力パラメータはＺ軸方向の移動量を表示できる
ことを特徴とするデータ入力用マウス。
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