JPH11338634A - マウス入力装置 - Google Patents

マウス入力装置

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JPH11338634A
JPH11338634A JP10164228A JP16422898A JPH11338634A JP H11338634 A JPH11338634 A JP H11338634A JP 10164228 A JP10164228 A JP 10164228A JP 16422898 A JP16422898 A JP 16422898A JP H11338634 A JPH11338634 A JP H11338634A
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JP
Japan
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mouse
ball
amount
movement
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP10164228A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroichi Takayanagi
博一 高柳
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.)
Pentel Co Ltd
Original Assignee
Pentel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュ−タやワ−プロの入力装置として使
用するボ−ル式のマウスにおいて、マウスの移動量を検
出するボ−ルの位置を、使用者の嗜好に合わせて変更で
きるようにする。 【解決手段】 マウスの平行移動量とボ−ルの回転量と
を測定し、それらを基に任意の位置に設定した仮想的な
ボ−ルが、回転したかのようにマウスの移動量を算出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデスクトップ型コン
ピュ−タやノ−ト型コンピュ−タ、またワ−プロ等に接
続される入力装置であり、ポインティングデバイスとし
て使用されるマウスに関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、ポインティングデバイスとして使用
されるマウスとして最も知られているものとして、移動
量の読み取り部分にボ−ルを使用しているものが知られ
ている。一般的にマウスをマウスパッドのようなものの
表面上で使用者の手により動かして、(滑らせて)移動
させることにより上記マウスに内蔵されているボ−ルを
マウスパッドのようなものの表面に接触して回転させる
ことにより、ボ−ルの回転量をマウスに内蔵されている
ロ−タリ−エンコ−ダに伝達して、その出力からマウス
の移動ベクタ(横方向(X軸方向)と、縦方向(Y軸方
向)への移動距離をまとめた表現)を求めるものであ
る。上記したような構成のマウスには様々な種類のもの
があり、マウスの底面に設置されているボ−ルの位置も
様々な位置に配置されているものがあるが、ボ−ルの設
置位置は固定されており、ボ−ルの位置を変えることは
不可能な構成のものが多かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記した従来の
構造では、マウスの移動ベクタの検出部(移動量読み取
り用ボ−ル)が特定の位置に固定されている。複数のマ
ウス(移動量読み取り用ボ−ルが異なった位置に設けら
れているマウス)を別々の場面で使用するとき、マウス
全体を一様に移動させるときは移動ベクタは同じである
が、使用者がマウスを持った手の手首を支点に上記マウ
スの移動を行う場合には、マウスに回転運動が加えられ
る為、使用者が同様に操作しても異なる移動ベクタを得
ることになる。このため使用者の嗜好によっては、使用
感が悪いといった問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は如上の問題点に
鑑みなされたもので、表示画面を持つコンピュ−タやワ
−プロに接続され、文字や数字、記号等を入力する際に
前記表示画面上で指標となる座標の移動量を入力する為
のマウスであって、該マウスの移動に従って自由に回転
するボ−ルを内蔵し、該ボ−ルの回転を測定することに
よってマウスに固定した座標系の原点の平行移動量およ
び回転量を算出して、該平行移動量および回転量よりマ
ウスに関して任意の位置に仮想的に設定した検出点にお
ける仮想的なボ−ルが内蔵されていた場合に、前記マウ
スの移動に従って前記仮想的なボ−ルが回転した結果を
測定したときに検出されるような移動量を、幾何学的な
座標変換によって算出し、該移動量を接続されたコンピ
ュ−タに送出するマウス入力装置を提案するものであ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明はコンピュ−タを使用して
デ−タ等を入力する際に目印となるカ−ソルの位置を制
御する場合に使用するマウス本体に、カ−ソル移動検出
用のボ−ルを内蔵したマウスにおいて、マウスに固定し
た座標系の平行移動量と回転量とを測定し、任意の位置
に設定した仮想的なボ−ルが、マウスの移動に従って回
転したかのようにマウスの移動ベクタを計算するもので
ある。
【0006】
【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面を参照して説
明する。図1は本発明によるマウス1の使用状態であ
る。コンピュ−タ2に接続したマウス1を移動させるこ
とにより、コンピュ−タ2の表示装置3の画面上のポイ
ンタ4が、マウス1の動きに対応した移動をし、ポイン
タ4を所望の位置に合わせることができる。参照符号5
はカ−ソル(図示せず)を指定するような場合に使用す
る釦であり、マウスの種類によって異なるが、一つ又は
複数個の釦が設けられている。
【0007】図2を使用して本発明に使用するマウスの
構成を説明する。マウス1本体は内部に、第一のボ−ル
6及び第二のボ−ル7を内蔵している。マウス1の底面
部は、上記した第一のボ−ル6及び第二のボ−ル7をマ
ウスパッド(図示せず)のような平らな場所で設置する
ことが可能なように、長手方向に二箇所の開口部(図示
せず)を有しており、使用者(図示せず)がマウス1を
移動することにより自由な方向に回転するようになって
いる。
【0008】マウス1に固定した2次元座標系8をマウ
ス座標系と呼び、第一のボ−ル6の中心を原点とし、マ
ウス1の中心軸に沿った長手方向をY軸、またそれと直
交する方向をX軸としてそれぞれ定義する。ロ−ラ9及
び10は第一のボ−ル6に接しており、ロ−ラ9は第一
のボ−ル6のX軸に沿った方向の回転を、またロ−ラ1
0は第一のボ−ル6のY軸に沿った方向の回転を検出す
るようになっている。ロ−ラ11は第二のボ−ル7に接
しており、第二のボ−ル7のX軸に沿った方向の回転を
検出するようになっている。ロ−ラ9、10、11には
それぞれロ−タリ−エンコ−ダ12、13、14が取り
付けられており、上記したそれぞれのロ−ラが回転する
に従って、それに相当するパルスを出力する。制御部1
5はそれらのパルスを計数することにより、第一のボ−
ル6及び第二のボ−ル7の移動量を測定し、任意の位置
に設定した仮想的なボ−ル位置の移動ベクタを算出し
て、コンピュ−タ(図示せず)に送信する。
【0009】次に仮想的なボ−ルを表わす移動ベクタの
検出点について、図3を参照して説明する。マウス座標
系16において、第一のボ−ル6の中心を第一検出点P
1=(0,0)と定義し、第二のボ−ル7の中心を第二
検出点P2=(0,d)と定義する。また仮想的なボ−
ルの位置を、仮想検出点としてマウス座標系において任
意の位置P0=(x0,y0)に定義する。また仮想検
出点の原点からの距離をd0、仮想検出点の原点に関す
るy軸からの距離をθ0とする。マウスの移動ベクタは
マウスの仮想的なボ−ルが、マウスの移動に伴って回転
した結果として計算されて出力される。
【0010】第一検出点および第二検出点において検出
した移動ベクタを、仮想検出点における移動ベクタに変
換する方法を、図4、図5を参照して説明する。検出し
た移動ベクタを、マウス座標系の原点に関する平行移動
ベクタと、マウス座標系の原点周りの回転ベクタに分解
し、それらのベクタを仮想検出点にマッピングする。詳
しくはマウス1が、時刻Tから時刻T’=T+ΔTにか
けて、参照用の絶対座標系17中で時刻Tにおいて位置
18から、T’=T+ΔTにおいて位置19に移動した
とすると、絶対座標系17中でマウス座標系は時刻Tに
おいて位置20から、時刻T’において位置21に移動
する。このΔTの間に第一検出点及び第二検出点におい
て検出された移動量を、第一のボ−ル6のX軸方向の検
出量をΔx1、第一のボ−ル6のY軸方向の検出量をΔ
y1、また第二のボ−ル7のx軸方向の検出量をΔx2
として定義する。第二のボ−ル7のY軸の検出量は、第
一の検出点と第二の検出点とがマウス座標系のY軸に関
して同一軸上にある為、X軸方向の検出量のみを定義す
れば良い。
【0011】そして絶対座標系17における時刻Tのマ
ウス座標系20を基準とし、ΔTの間に移動したマウス
座標系21が、時刻Tにおけるマウス座標系20の上で
測ってどれだけ相対的に移動したかを考え、第一検出点
の相対的な移動ベクタをΔP1、第二検出点の相対的な
移動ベクタをΔP2とする。ΔTの間に原点の周り回転
運動がない場合には、ΔP1は(Δx1、Δy1)に等
しい。しかし原点の周りの回転運動が存在する場合に
は、マウス座標系に固定されている計測系自体が回転し
てしまう為、(Δx1、Δy1)と等しくなくなる。た
だし、計測の時間間隔ΔTを充分に小さくすれば、原点
の周りの回転は非常に小さくなるので、ΔP1≒(Δx
1、Δy1)とみなせる。測定の時間間隔ΔTは、移動
量をコンピュ−タへ送出する時間間隔とは独立に決定で
きるため、必要とする精度に基づいて設定すれば良い。
【0012】一方ΔP2については、上記したように第
一検出点と第二検出点とがマウス座標系のY軸に関して
同一軸上にある為、ΔP1≒(Δx2、Δy1)とな
る。従って、絶対座標系17における時刻Tのマウス1
8の時のマウス座標系20を基準とし、ΔTの間に移動
したマウス19の時のマウス座標系21が、時刻Tにお
けるマウス座標系20の上で測ってどれだけ回転したか
を表わすベクタは、ΔPrとして、ΔPr=ΔP2−Δ
P1=(Δx2−Δx1,0)=(Δxr,0)と定義
できる。
【0013】この回転を表わすベクタΔPrを仮想検出
点にマッピングし、更に平行移動ベクタΔP1を適用す
ることで仮想検出点がΔTの間に、時刻Tにおけるマウ
ス座標系20に対してどれだけ移動したかを求めること
ができる。(図5参照)ただし図5では、わかり易くす
るために移動ベクタを極端に大きく表わしている。ΔP
rを原点にして、仮想検出点P0にマッピングするに
は、ΔPrをd0/d倍し、θ0だけ回転させれば良
い。2次元座標系(x,y)を幾何学的に座標変換する
アフィン変換において、α倍するアフィン変換は次のよ
うに表わされる。
【0014】
【数1】
【0015】また、原点の周りにφだけ回転するアフィ
ン変換は次のように表わされる。
【0016】
【数2】
【0017】更に、上記したように変換したベクタを
(a,b)だけ平行移動するアフィン変換は次のように
表わされる。
【0018】
【数3】
【0019】従って、座標変換を組み合わせると次のよ
うになる。
【0020】
【数4】
【0021】ただし、cosθ0=y0/d0、sin
θ0=−x0/d0を用いた。結果として仮想検出点の
移動ベクタを次の式で得ることができる。
【0022】ΔP0=(Δx1+y0×Δxr/d,Δ
y1−x0×Δxr/d)
【0023】このようにして求めたマウスの移動ベクタ
を、コンピュ−タが要求する形式で送信する。
【0024】第一検出点P1及び第二検出点P2は物理
的に固定された検出点であり、一方P0は計算上の仮想
的な検出点であるので、例えばソフトウエア的に変更で
きるようにすることができる。P0はマウス1本体の底
面に納まっている必要は無く、マウス1本体の外側も含
めた任意の位置に設定することが可能である。更に、仮
想的なボ−ルの位置P0を本装置が接続されているコン
ピュ−タ2のドライバ及びアプリケ−ションプログラム
を通じて変更できるようにすれば、マウス1を動作中に
自由に変更・設定することが可能である。例えば、同一
コンピュ−タを複数人が使用する場合に、各使用者の嗜
好によって位置を変えたり、特定のアプリケ−ションプ
ログラムの使用目的に応じて位置を変えたりするような
用途を考えることができる。
【0025】図6は、本発明の第二の実施例によるマウ
ス22の構成図である。ボ−ル23はマウス22の移動
に従って、自由な方向に回転するようになっている。マ
ウス座標系24、ボ−ル23のX軸方向及びY軸方向に
沿った方向の回転を測定するロ−ラ、及びロ−タリ−エ
ンコ−ダは第一の実施例と同様のものを使用している。
本実施例においては第二のボ−ルは無く、ロ−ラ25が
ボ−ル23のX軸及びY軸の両方向に直交する軸周りの
回転を検出する。ロ−ラ25にはロ−タリ−エンコ−ダ
26が取り付けられており、制御部27は各ロ−タリ−
エンコ−ダ12、13の出力から、仮想的なボ−ル位置
の移動ベクタを算出する。
【0026】仮想的なボ−ル位置の移動ベクタは、次の
ようにして算出する。マウス座標系において、ボ−ル2
3の中心をP1=(0,0)と定義し、仮想的なボ−ル
位置をP0=(x0,y0)と定義する。参照用の絶対
座標系中(図4を参照)で、時刻Tから時刻T’=T+
ΔTにかけてマウス22が移動したとき、ボ−ル23の
X軸方向の検出量をΔx1、Y軸検出量をΔy1、また
検出した回転量をラジアン単位でθとすると、絶対座標
系における時刻Tのマウス座標系を基準とし、ΔTの間
に移動したマウス座標系の時刻Tにおけるマウス座標系
の上で測った際の相対的な移動ベクタΔP1は、第一の
実施例と同様にΔTを充分に小さくすれば、ΔP1≒
(Δx1、Δy1)とみなせる。
【0027】仮想的なボ−ル位置P0は、ΔTの間に
(x0,y0)から、(x0,y0)をマウス座標系の
原点の周りにθだけ回転させてΔP1だけ平行移動させ
た位置に移動する。従って、仮想的なボ−ル位置P0の
時刻T’における位置を時刻Tにおけるマウス座標系上
で求めると、上記した(式2)及び(式3)を用い、更
にθが小さいことからcosθ≒1,sinθ≒θを用
いて次のように求めることができる。
【0028】
【数5】
【0029】従ってΔP0、つまり仮想的なボ−ル位置
の移動ベクタは次のようになる。
【0030】ΔP0=(Δx1−y0×θ,Δy1+x
0×θ)
【0031】
【発明の効果】本発明は以上のような構成となっている
ので、マウスの移動ベクタの検出点を、使用者の嗜好に
従って、仮想的に自由な位置に設定することが可能であ
り、従来のマウスよりも、より使用者の嗜好にあった使
用感を得ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 マウスの使用状態例
【図2】 第一実施例のマウス構成図
【図3】 移動ベクタの検出点を表わす図
【図4】 検出点の移動ベクタの説明図
【図5】 検出点の移動ベクタの説明図
【図6】 第二実施例のマウス構成図
【符号の説明】
1 マウス 2 コンピュ−タ 3 表示装置 4 ポインタ 5 釦 6 第一のボ−ル 7 第二のボ−ル 8 2次元座標系 9 ロ−ラ 10 ロ−ラ 11 ロ−ラ 12 ロ−タリ−エンコ−ダ 13 ロ−タリ−エンコ−ダ 14 ロ−タリ−エンコ−ダ 15 制御部 16 マウス座標系 17 絶対座標系 18 マウス 19 マウス 20 マウス座標系 21 マウス座標系 22 マウス 23 ボ−ル 24 マウス座標系 25 ロ−ラ 26 ロ−タリ−エンコ−ダ 27 制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示画面を持つコンピュ−タやワ−プロ
    に接続され、文字や数字、記号等を入力する際に前記表
    示画面上で指標となる座標の移動量を入力する為のマウ
    スであって、該マウスの移動に従って自由に回転するボ
    −ルを内蔵し、該ボ−ルの回転を測定することによって
    マウスに固定した座標系の原点の平行移動量および回転
    量を算出して、該平行移動量および回転量よりマウスに
    関して任意の位置に仮想的に設定した検出点における仮
    想的なボ−ルが内蔵されていた場合に、前記マウスの移
    動に従って前記仮想的なボ−ルが回転した結果を測定し
    たときに検出されるような移動量を、幾何学的な座標変
    換によって算出し、該移動量を接続されたコンピュ−タ
    に送出することを特徴とするマウス入力装置。
  2. 【請求項2】 マウスの中心軸方向に所定の距離だけ離
    れて設置された第一および第二のボ−ルを内蔵し、前記
    第一のボ−ルの中心軸方向および中心軸と直交する軸方
    向の移動量を測定する機能を備え、前記第二のボ−ルの
    中心軸と直交する軸方向の移動量を測定する機能を備え
    ており、前記第一のボ−ルの移動量を平行移動量、前記
    第二のボ−ルの移動量を回転量として、仮想的に設定し
    た検出点における移動量を算出することを特徴とする請
    求項1記載のマウス入力装置。
  3. 【請求項3】 一つのボ−ルを内蔵し、該ボ−ルのマウ
    スの中心軸方向および中心軸と直交する軸方向の移動量
    を測定する機能を備え、前記二つの軸と直交する軸周り
    のボ−ルの回転量を測定する機能を備えており、前記移
    動量および回転量より、仮想的に設定した検出点におけ
    る移動量を算出することを特徴とする請求項1記載のマ
    ウス入力装置。
JP10164228A 1998-05-28 1998-05-28 マウス入力装置 Pending JPH11338634A (ja)

Priority Applications (1)

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JP10164228A JPH11338634A (ja) 1998-05-28 1998-05-28 マウス入力装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066983A (ko) * 2001-02-13 2002-08-21 주식회사 네오텍리서치 3차원 움직임 제어를 위한 입력 방법 및 그 장치
WO2002065269A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-22 Neo Tek Research Co., Ltd. Input method and device for the control of three dimensional movements
KR100635778B1 (ko) * 2002-07-27 2006-10-17 삼성에스디에스 주식회사 3차원 회전변환 입력장치를 이용한 객체 모델링 방법

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