(57)【要約】  本発明はコンピューター入力デバイスに関するものであり、当該デバイスは、ディスプレイパネル上のアイテムの選択のために基板に対して当該デバイスの変位を登録するための手段を具備してなる。コンピューター入力デバイスは、このコンピューター入力デバイスの使用時に上記基板に面するよう意図されたデバイス底面を具備してなる。選択デバイスは、デバイス底面から延在する一つ以上の突出脚部を具備してなる。当該突出脚部の少なくとも一つは、上記コンピューター入力デバイスを使用しているとき、基板に実質的に流線形の穴を圧縮成形するような形状となっている。
2008533585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイパネル上のアイテムの選択のために基板に対するデバイスの変位を登録するための手段を具備してなるコンピューター入力デバイスであって、
使用時に前記基板に面するよう意図されたデバイス底面と、
前記底面から延在する一つ以上の突出脚部と、を具備してなり、
前記突出脚部の少なくとも一つは、コンピューター入力デバイスの使用時に、前記基板に実質的に流線形の穴を圧縮形成するような形状となっており、かつ前記デバイス底面は前記基板から実質的に離間した状態で維持されるようになっていることを特徴とするコンピューター入力デバイス。
【請求項２】
前記突出脚部は、接触領域において前記基板に接触するよう配置構成された滑らかな表面を有することを特徴とする請求項１に記載のコンピューター入力デバイス。
【請求項３】
前記突出脚部は、面取りされかつ／または丸みが付与された形状を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンピューター入力デバイス。
【請求項４】
前記斜面は５度よりも大きく１７５度よりも小さな角度を、前記基板に平行な水平線との間に形成し、かつ／または前記突出脚部の丸みは前記丸みに沿った接線と前記水平線との間で測って、１０度よりも大きく１７０度よりも小さい角度を形成し、前記接線は、当該接線が最も垂直な方向に追従する前記丸みの位置において、前記丸みを通って延びていることを特徴とする請求項３に記載のコンピューター入力デバイス。
【請求項５】
前記突出脚部は、その遠位端部に、回転可能なボールを具備することを特徴とする請求項１ないし請求項４の一つ以上に記載のコンピューター入力デバイス。
【請求項６】
前記突出脚部は、少なくとも２ｍｍの距離にわたってデバイス底面から突出していることを特徴とする請求項１ないし請求項５の一つ以上に記載のコンピューター入力デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の一つ以上に記載のコンピューター入力デバイスと、前記流線形の穴を形成するように前記コンピューター入力デバイスと協働可能な基板との組み合わせ。
【請求項８】
前記突出要素は、前記基板よりも硬質な素材から形成されていることを特徴とする請求項７に記載の組み合わせ。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の組み合わせにおいて使用するためのコンピューター入力デバイス。
【請求項１０】
請求項７または請求項８に記載の組み合わせにおいて使用するための基板。
【請求項１１】
前記基板は耐熱シリコーンを具備してなることを特徴とする請求項１０に記載の基板。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項９の一つ以上に記載された突出脚部の特徴の全てを具備してなる、したがって請求項１ないし請求項６の一つ以上に記載されたコンピューター入力デバイスにおいて使用するよう構成されかつそれを明確に意図した突出脚部。
【請求項１３】
前記突出要素は、前記突出脚部を、前記コンピューター入力デバイスの前記デバイス底面に対して取り付けるための取り付け構造体を具備してなることを特徴とする請求項１２に記載の突出脚部。
【請求項１４】
水平な基板上に置かれたとき、水平に維持された手で移動させることができる、回転インパルス発信器と、前記基板に対するマウスの変位を登録するトラッキング要素とを備えた、前記基板と接触するためのコンピューターマウスであって、このマウスの底面に対して取り付けられた、一つ以上の硬質で滑らかな脚部によって特徴付けられ、前記脚部は、その底端部によって、基板と、中心が決められた接触をするためのおよびそこに流線形の穴を圧縮成形するための作用的な、面取りされかつ／または丸みが付与された形状を有し、それによって、マウスは、前記基板の上を変位する間に、前記マウスの底面と前記基板との間の摩擦接触を伴わずに、前記変位と反対方向に一定の抵抗を受けるようになっていることを特徴とするコンピューターマウス。
【請求項１５】
前記脚部の前記斜面は、当該斜面と水平線との間で測って、５度よりも大きくかつ１７５度よりも小さく、かつ、前記脚部の丸みは、この丸みに沿った接線と水平線との間で測って、１０度よりも大きくかつ１７０度よりも小さい角度を有し、この２本の線は、当該接線が最も垂直な方向に追従する前記丸みの位置において、前記丸みを通って延びていることを特徴とする請求項１４に記載のコンピューターマウス。
【請求項１６】
局所的に隆起させたマウスハウジングの上面上の、指先サイズとされた、丸みを帯びた、柔軟で、フレキシブルで、ザラザラした、円形または長円形のキャップと、キャップを備えた各隆起の少なくとも一部の周りの、マウスハウジングの凹部と、を具備してなり、これによって、マウスの通常の使用時に、指および爪の端がマウスハウジングと接触することなく、指先を前記隆起したキャップの上に置くことができ、かつそれを中心に回転させることができるようになっていることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のコンピューターマウス。
【請求項１７】
マウス上の回転ホイールのあるいは回転ノブの、インパルス発信器のインパルスを、ｘおよびｙ軸線におけるカーソルの直線的変位に関するｘおよびｙカーソル変位インパルスとして利用するよう構成されていることを特徴とする請求項１４ないし請求項１６の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【請求項１８】
マウスの側面は維持しつつ、マウスの後部に凹部を具備してなり、これによって、小指、薬指および中指を完全に内側に曲げることができ、その一方で、親指および人差し指は同時に、下端部が面取りされた回転ノブおよび前記マウスハウジングをしっかりと保持でき、あるいは前記回転ノブを回転させることができるようになっていることを特徴とする請求項１４ないし請求項１７の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【請求項１９】
コンピューターマウスは機能モードを呈するよう構成されており、回転ホイールのあるいは回転ノブの回転による前記インパルス発信器からの一つ以上のインパルスによって仮想パラメーターが選択され、かつ選択された仮想パラメーターは、マウスの変位による前記トラッキング要素からの一つ以上のインパルスによって除外されるようになっていることを特徴とする請求項１４ないし請求項１８の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【請求項２０】
前記マウスの変位に対する前記カーソルの変位の方向の調整用の読み出し機構のカメラおよびレンズを回転させるよう構成されていることを特徴とする請求項１４ないし請求項１９の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【請求項２１】
前記脚部は底端部に回転可能なボールを含んでおり、これによってマウスは前記基板の上をその隅々まで移動できるようになっていることを特徴とする請求項１４ないし請求項２０の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【請求項２２】
トラッキング要素によるトラッキングが、親指の先および人差し指の先に関するポジションの下方および両者の間で引き起こされるように構成されていることを特徴とする請求項１４ないし請求項２１の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【請求項２３】
指先がマウスキャップを押圧するかあるいは圧力を解除する速度を登録するよう構成されており、これによって平均的な緩慢な圧力変化に比べて素早い圧力変化はコマンド信号として変換され、これによって指先は、キャップに対する弱いが素早い動作によって新規なマウスにコマンドを付与できるようになっていることを特徴とする請求項１４ないし請求項２２の一つ以上に記載のコンピューターマウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概して、本発明は、たとえばディスプレイパネル上のアイテムを選択するためのコンピューター入力デバイスの分野に関する。そうした入力デバイスの例としてはコンピューターマウスが挙げられる。さらに詳しく言うと、本発明は、コンピューター入力デバイスの制御性を改良することによって、人間が操作している際に、たとえば反復性過労傷病(ＲＳＩ)などの傷病を防止するよう構成されたコンピューター入力デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的なコンピューターマウスは、水平に維持された手によって基板上で変位させることができる。このマウスは二次元的に、すなわち平坦な基板の上をその隅々まで変位できるに過ぎない。コンピューターマウスの底面にはたいてい突出要素(通常は１ｍｍ厚)が存在するが、これは、プレートの移動を阻止するために、マウス底面から形成された、フレームによって取り囲まれた平坦で、滑らかな、プラスチック製のプレートからなる。平坦なプラスチックプレートがフレーム上に突出しており、この結果、このプレートのみが平坦な基板と接触する。フレーム自体は面と接触しない。
【０００３】
平坦なプレートと基板との間の相互作用の詳しい観察によれば、一般的なマウスの脚部の平坦なプレートの不規則性は、平坦な基板の不規則性を捕らえる。顕微鏡スケールでは、平坦なプレートと基板の両方の表面は、互いの表面に存在する「山脈面」にたとえることができる。この効果を図１Ａおよび図１Ｂに示す。一般的なマウスの移動中、二つの粗い表面は相手を捕らえている「暇」がなく、そして抵抗は小さい。動きが停止するや否や、粗い表面同士は相手を捕らえ、潜在的な抵抗は非常に大きなものとなる。マウスの変位を開始させるにあたって二つの係合した表面を互いに分離させるためには、マウスを継続的に変位させているときよりも極めて大きな力が必要とされる(ピークパワー)。マウスの変位を開始させた後、さもなければマウスが意図した位置を通り過ぎてしまうので、筋肉の力を直ちに低下させなければならない。
【０００４】
特に、小さく正確なカーソル移動に関して、この現象は明らかに顕著である。マウスは断続的に移動させ、そして速度を低下させる必要がある。微小な脚を持つマウスは、それゆえ、注意深く動かす必要があるが、これはユーザーを非常にいらだたせる。マウスを徐々にゆっくりと動かすことができない人もいる。抵抗を増大させるために基板および／またはフラットな板をザラザラにするという簡単なアプローチは役に立たない。なぜなら、その場合には、ピークと推進力との間の差が単に増大し、変位はより一層断続的なものとなってしまうからである。
【０００５】
さらに、より平坦な、よりザラザラした、よりツルツルした、より乾いた、あるいは汚れた、さまざまな状態にある、基板上のおよびプレート上のパッチのために、摩擦はどこでも均等な大きさではない、という現象が存在することは明らかである。これら異なるパッチの組み合わせは、たとえばゴミ粒子上での局所的転がり、滑り、捕捉などの異なる摩擦抵抗をもたらす。それゆえ一定の筋力によって一定速度でマウスを変位させることはできない。なぜなら、カーソルを正確に対象の上に位置させる必要があり、変位速度の差は好ましくないからである。
【０００６】
通常、コンピューターマウスを操作している人は過度に筋肉を緊張させ、このようにして同時に筋肉の動作を制御する／速度低下させる内部抵抗を生じさせる。さらに、カーソル速度は、カーソルをより良好に位置決めできるように低下させられる。カーソル速度は、コンピューターマウスのドライバーに関するソフトウエア設定を変更することによって低減させることも可能である。だが、このためには、マウスを変位させることができるようにするために腕全体を変位させる必要があり、この結果、肩および身体は、いわゆる「固定支承」として使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
要するに、従来、制御性が改良された、コンピューターマウスのようなコンピューター入力デバイスが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ディスプレイパネル上のアイテムの選択のために基板に対する、その変位を登録(入力)するための手段を具備してなるコンピューター入力デバイスが提供される。当該コンピューター入力デバイスはデバイスボタンを具備してなるが、これは、当該コンピューター入力デバイスの使用時に、上記基板に面するよう意図されている。コンピューター入力デバイスは、このデバイス底面から延在する一つ以上の突出脚部を具備してなる。この突出脚部の少なくとも一つは、コンピューター入力デバイスの使用時に、上記基板に、実質的に流線形の穴を圧縮成形するような形状となっている。
【０００９】
本発明はまた、先の段落で説明したコンピューター入力デバイスと、上記流線形の穴を形成するようにこのコンピューター入力デバイスと協働することが可能な基板との組み合わせを提供する。
【００１０】
さらに本発明は、コンピューター入力デバイスと共に使用するよう構成されかつ明確に意図された、コンピューター入力デバイスあるいは上述したような組み合わせ用の突出脚部あるいは突出脚部の組みに関する。
【００１１】
本発明のコンピューター入力デバイスのユーザーは、最終ポジションに達するまで基板上で入力デバイスの移動が開始された後、移動の方向と反対の方向に、規則正しい、実質的に一定の抵抗を直ちに感じることが判明している。突出脚部の形状は、基板内に脚部が押し込まれる結果として流線形の穴が基板に形成されるようなものである。流線形の穴は、使用時、突出要素の前方で基板素材を徐々に圧縮し、突出要素が通過した後に基板の緩やかな膨脹を引き起こす。この結果、基板上で入力デバイスを移動させている間中、入力デバイスのユーザーは、実質的に連続した物理的抵抗を感じ取る。
【００１２】
本発明の一実施形態では、突出脚部は、接触領域において上記基板と接触するために配置された滑らかな表面を有する。基板との接触領域における突出脚部の滑らかな特質によって、突出脚部と基板との間の摩擦力が最小限に抑えられる。
【００１３】
コンピューター入力デバイスの移動中に、突出脚部を押し込むことによって基板に流線形の穴を得るために、本発明のある実施形態では、突出脚部は面取りされかつ／または丸みが付与された形状を有する。特に、斜面は５度よりも大きく１７５度よりも小さな角度を、基板に平行な水平線との間に形成し、かつ／または突出脚部の丸みは、この丸みに沿った接線と水平線との間で測って、１０度よりも大きく１７０度よりも小さい角を形成し、ここで、接線は、当該接線が最も垂直な方向に追従する丸みの位置において、この丸みを通って延びている。
【００１４】
本発明の一実施形態においては、突出脚部は、その遠位端部に回転可能なボールを具備してなる。このボールは、コンピューター入力デバイスが変位する間、流線形の穴内を転がる。このようにして、流線形の穴の底部における摩擦は著しく低減され、その一方で、脚部の側壁は水平方向の抵抗のために流線形の穴の側壁を押圧できる。
【００１５】
本発明の一実施形態では、突出脚部は、少なくとも２ｍｍの距離にわたってデバイス底面から突出する。そうした長さの脚部は、所要の流線形の穴を得るために、基板内に十分に押し込むことが可能であることが分かっている。
【００１６】
本発明のある実施形態では、突出脚部は、使用中に突出脚部の甚大なダメージを防止するのに十分なほど硬質な素材から製造されるか、あるいはそうした被覆物を含む。突出脚部の掻き傷は、この突出脚部の有利な効果を著しく減じるであろう。
【００１７】
本発明はまた、コンピューター入力デバイスおよび基板の組み合わせ、そうした組み合わせにおいて使用される基板、およびそうした基板をコンピューター入力デバイスと共に使用するための方法に関する。耐熱シリコーン製の基板が有利である。なぜなら、コンピューター入力デバイスがそうした基板上を移動する場合、コンピューター入力デバイスの脚部が基板に跡を残すことは、ほとんどないからである。
【００１８】
突出脚部はコンピューター入力デバイスとは別個に提供でき、しかも本発明の利益を得るためにコンピューター入力デバイスのデバイス底面と嵌合するよう構成できることを理解されたい。したがって、本発明はまた、コンピューター入力デバイスのデバイス底面に対して上記突出脚部を取り付けるための取り付け機構を具備してなる突出脚部あるいは突出脚部の組みそれ自体に関する。この取り付け機構は、たとえば、粘着面あるいはネジ山付き延在部を具備してなることができる。
【００１９】
本発明のさらなる実施形態は請求項１４〜２３において規定されており、これらは図面と関連付けて好ましい実施形態の説明の中で言及する。請求項１６〜２０、２２および２３の特徴は、標準的なコンピューターマウスに、すなわちコンピューターマウスが本発明による突出脚部を具備しているか否かに関係なく、適用可能であることを理解されたい。
【００２０】
上記態様および実施形態は組み合わせることが可能であることに留意されたい。
【００２１】
本発明について図面を参照してさらに詳しく説明するが、図面は本発明による好ましい実施形態を大まかに示している。本発明は、こうした具体的かつ好ましい実施形態に決して限定されるものではないことを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図２Ａ〜２Ｄならびに図３Ａ〜３Ｈを参照して、本発明のさまざまな実施形態について説明する。
【００２３】
図２Ａは、基板２内に押し付けられたコンピューターマウスの突出脚部１を示す。突出脚部１は、基板２に流線形の穴３を形成するような形状とされている。突出脚部１は滑らかでかつ硬質な表面４を有する。丸みが付けられた脚部１は穴３の壁を斜めに押圧すると同時に柔軟な素材中に異物５を押し込む。脚部１は単一の部品であるか、あるいは互いに恒久的に取り付けられた組み合わせ部品である。脚部１は流線形の穴１を形成するよう一続きであってかつ滑らかな表面を有する。突出脚部の形状および滑らかさの効果は、コンピューターマウスのユーザーが有限の漸進的な抵抗を体感し、その一方で摩擦の不規則性が増大しないということである。
【００２４】
脚部１は、たとえばクロムメッキスチールからなるコーンであってもよい。基板２は、滑らかな、布カバーあるいは厚みのある弾性材あるいは毛足の長い布地あるいはグリージー(耐熱シリコーン／epdm)マットを具備した、柔軟なセルあるいはフォームラバーマットであってもよい。「滑らか」という用語は、規則正しくかつ精巧に織られた織物、溝のない研磨／処理された表面(クロム)あるいはすべすべした(カーボン含有ＰＴＦＥプラスチックあるいはシリコーン)表面を意味する。柔軟とは、素材が一時的に容易に変形可能であることを意味する。基板２は、柔軟な上面を備えた硬質ベースを有していてもよく、柔軟な上面は、突出脚部１が、この柔軟な上面に食い込むことを可能とすることに留意されたい。
【００２５】
特に図２Ａを参照すると、コンピューターマウスは、その底面に、硬質で、滑らかな脚部１を有するが(一つだけしか図示していない)、これは、端部付近が面取りされておりかつ／または丸みが付与されている。マウスは、柔軟で、均質で、フレキシブルで、滑らかな基板２の上に載せられているが、これによって脚部は柔軟な基板に沈み込み、中心を決め、そして穴を形成する。押し込まれた突出脚部１は、あらゆる側に、もはや容易に「ぐらつく」ことはなく、適所で保持されている。
【００２６】
標準的なコンピューターマウスに関して、突出要素は、通常、比較的大きな平坦面を有する。その上にこれら突出要素が載ることになる基板に穴を形成するために、ユーザーはかなりの垂直方向の力を加えなければならない。たとえ、そうした穴が形成されても、突出要素は、そのエッジに起因して流線形の穴を形成することはない。ゴミ粒子５は基板２内に押し込まれず、突出要素の縁部付近に集まり、それと衝突する。
【００２７】
本発明に基づく脚部１の形状によって、過大な力を加えることを要さずに、ユーザーは、基板２に流線形の穴を生じさせることが可能となる。ゴミ粒子５は、効果的に基板２の中に押し込まれ、しかも脚部１に縁部が存在しない結果として脚部１と衝突することはできない。
【００２８】
マウスを基板２の上で動かしたとき、脚部１は基板の柔軟な材料を抵抗を受けながら進む。このプロセスにおいて、各脚部１の前面は、まず、基板２の柔軟で、フレキシブルで、均質な材料を圧縮し、その後、基板の材料は滑らかな脚部１の下を漸進的に通過する。このようにして、一定の物理的抵抗が、マウスの変位方向とは反対方向に生じる。
【００２９】
硬質で、滑らかな脚部１は、前面で、上記穴の側面を押圧する。この際、平均圧力面積が決定される。ゴミ、隆起などのような基板の不規則部分(これは基板平均面から突出している)は、硬質な脚部１によって、穴の壁の柔軟な素材に押し込まれる。滑らかに研磨された脚部は、たとえば布基板の不規則部分を最低限しか捕らえず、この結果、基板２に関しては最小限の摩擦抵抗しか生じない。さらに、硬質な脚部１は、それ自体が傷付く可能性を低減する。
【００３０】
上記コンピューターマウスによって、斜めを向く力は、ａ)基板の方向に垂直に、かつｂ)基板２の穴３のフレキシブルな面に対して水平に、基板２の穴３のフレキシブルな側面を押圧できる。ユーザーの筋肉は、基板２に対してマウスを変位させることなく、そのエネルギーを発露できる。したがって、マウスの移動を開始する際に、筋肉は注意深い、抑制された力を提供する必要はない。マウスは、水平力が基板２の穴３の壁の可撓性、および脚部１と基板２の材料との間の小さな摩擦よりも大きくなった時点で動き始める。抵抗を検出することで、特定の変位のためにどの程度の大きさの力が、どの方向に必要であるかが分かる。
【００３１】
ユーザーの手の力は、いくらか垂直方向に向けることができ、これによって水平方向の力を、たとえば抵抗を僅かに上回る強さまで正確に加えることができ、この結果、マウスは極度にゆっくりと、そして同時に絶え間なく、下方に変位させることができる。さらに垂直方向に力を向けることで、マウスの水平方向変位速度が低下するか、あるいは動きは十分にゆっくりしたものとなる。基板２に対してマウスを過度に強く押し付けることで、脚部１は基板に、より深く押し込まれ、そして抵抗が増大して、これによってマウスの動きをさらにゆっくりとしたものとすることができ、あるいは力を伴って一様にかつ極度にゆっくりと変位させることができる。
【００３２】
上記コンピューターマウスを使用することで、ディスプレイパネル上のカーソルを仮想オブジェクトへと素早く移動させることができ、しかもその近傍において、オブジェクト上でカーソルをゆっくりと、しかも正確に位置決めするために即座に速度を低減させることができる。コンピューターマウスは、基板２に対するその移動を登録(入力)するために、いかなるタイプのトラッキング手段を有することもできる。
【００３３】
対照的に、冒頭で説明しかつ図１Ａおよび図１Ｂに示した、１ミリメーター厚の、滑らかで、平坦な突出要素を備えた微小な脚を持つ標準マウスは、鋭いエッジおよび面の過渡的急変部を備えた突出要素を有する。この結果、突出要素は流線形の穴を形成できない。したがって、標準マウスを用いた場合には、マウスを移動させるために筋肉を動かし、そして移動独度を再び低下させるために筋肉を緊張させることしかできない。基板の表面摩擦に対するこの標準マウスの押し付けは、変位に一層不規則性をもたらし、しかもマウスの底面を上記表面に対して擦り付けるだけである。言い換えれば、標準マウスは、本発明によるコンピューターマウスの場合のような、三次元に関する、すなわち基板２の方向に関するマウス移動の制御性を欠いている。さらに、標準マウスの突出要素は、本発明の実施形態による脚部１の硬質面に比べて比較的柔軟である。
【００３４】
脚部１の形状に起因して、基板２には、中心が決められた、流線形の穴３が形成される。脚部１は、基板２においてそれ自身の中心を決め、その場所で穴３を押圧し、そして基板２の素材を脚部１の真下で、すなわち穴３の基端から終端まで、徐々にスライドさせることができるように、面取りされかつ／または丸みが付与されてもよい。脚部１は、底面に、側面に、あるいはこれら二つの側面間に、斜面および／または丸みを有することができる。
【００３５】
面取りされた(斜面が形成された)脚部１に関して、基板２との相互作用時に脚部１によって受ける力は、図２Ｂに矢印で示す。図２Ｃは、丸みを帯びた脚部１に関する力を示す。
【００３６】
図２Ｄにおいては、脚部１の断面は、斜面が形成された縁部および丸みが付与された底部を具備してなるものとして示されている。脚部１の各丸みは１０度超であってかつ１７０度未満であってもよい。この角度は、水平線Ｈｏ(基板２と平行)と、接線Ｔａ(丸みの半径ｒと直交)との間で測定されるが、これらの線は共に、丸みが最も垂直な方向を持つ、この丸みの上の交差ポイントを通る。接線Ｔａは、この線が最も垂直な方向に追従する丸みの位置で、この丸みにおいて特定される。
【００３７】
図２Ｅには、突出する斜面が形成された脚部１を示す。斜面は斜めになった側壁を具備するが、その角度は５度超であってかつ１７５度未満であってもよい。これが、水平線Ｈｏ(基板２に対して平行)と傾斜平面との間の斜面角度である。本発明の脚部１の丸みを帯びかつ斜面が形成された特徴とは対照的に、平坦な突出要素の接触領域は、標準マウスの通常の使用時、基板２と実質的に平行に移動する。
【００３８】
脚部１のさまざまな形状が、基板２の流線形の、中心が決められた穴３を圧縮形成するのに適しているであろうことを理解されたい。図３Ａ〜３Ｈには、コンピューターマウスのデバイス底面６の真下の脚部１に関する、さまざまな形状を示す。脚部１は、コンピューターマウスの使用時に、デバイス底面６が基板２から実質的に自由なままであるようなものである。
【００３９】
図３Ａに関して、脚部１は、コンピューターマウスのデバイス底面６に対して固定された半球形脚部を具備してなる。
【００４０】
図３Ｂには、その遠位端部に丸みが付与された、より長尺な脚部１が示されているが、これはコンピューターマウスのデバイス底面６の真下に取り付けられている。
【００４１】
図３Ｃに関して、脚部１の遠位端部は回転可能なボール７を具備している。ボール７は、マウスが移動する間、流線形の穴３内を転がることができる。このようにして、穴３の底部における摩擦が大幅に低減され、その一方で、脚部１の側壁は水平抵抗のために穴２の側壁を押圧できる。
【００４２】
突出脚部１に関するそれ以外の形状を図３Ｄ〜３Ｈに示す。脚部１は、たとえば、円錐形、中空漏斗形(渦巻き状のもの)、多面カットピラミッド形、段付き円錐形あるいは段付きピラミッド形などの形状を有することができる。
【００４３】
本発明は逆説的であるようにも見える。なぜなら、マウスを用いた「素早い」作業の間、誰も抵抗を感じたいとは思わないからである。だが、この抵抗によって、マウスをより正確にかつより有意義に変位させることができ、この結果、(ドライバーのソフトウエアセッティングによって)カーソル速度を増大させることができ、そしてカーソルをその目標上に即座に位置させることができるようになる。加えて、増大する抵抗によって筋肉に課される荷重は増大しないが、付加的な注意深い緊張状態の解除を伴わずに、より自由に筋肉から力を抜くことができる。さらに、他の用途に関して、ＲＳＩ病が挙げられ、本発明の原理はそうした用途にも転用可能である。
【００４４】
本発明によるコンピューターマウスのさらに有益な制御機能について、以下、図４Ａ〜４Ｃ、図５Ａ、図５Ｂ、図６、図７Ａ、図７Ｂおよび図８を参照して説明する。当該機能は、それを用いてマウスを操作する際に、人体の傷病の低減に有利な効果を発揮する。結果として、当該機能は、本発明に係る突出脚部１と組み合わせて有利な形で利用できる。したがって、以下では、デバイス底面６の下方に取り付けられた、これら突出脚部を有するコンピューターマウスと組み合わせて上記機能について説明する。だが、これら機能のそれぞれはまた、突出脚部１を持たないコンピューター入力デバイスにおいても利用可能であることを理解されたい。
【００４５】
図４Ａ〜図４Ｃには、指先が存在すると考えられる位置に指先サイズの隆起部を備えたコンピューターマウス１０が示されている。この隆起部には、柔軟で、ざらざらした、丸みを帯びたキャップであってもよい(たとえばセルラーラバー、ソフトシリコーンあるいはlinatex製の)キャップ１１が装着されている。加えて、マウスハウジングのこれらキャップ１１の周りには凹部ｕが存在する(あるいは一つ以上のキャップがマウスのノーズの端部に存在する)。キャップ１１によって指先はマウスを繊細に集中して操作できる。さらに、図４Ｂに示すように、指先はマウスの引き戻しの際にキャップの上で向きを変えることができる。指の端および爪はそれゆえマウスのハウジングに接触することはなく、したがって滑ることはない(標準的なマウスに関しては、まさにこれが生じる)。キャップ１１がより長円形の形状である場合、それは、その上で指が向きを変えることが可能なストリップと言うことができる。
【００４６】
さらに、マウスハウジングは、その上に小指Ｐｉおよび親指Ｄを載せることができる、側面の二つの平坦なサポート片１２を有する。当該片１２はコンピューターマウスの傾動を阻止する。片１２は、図５Ａに示すように、基板２に面する側に取り付けられた脚部１を有することができる点に留意されたい。この脚部１は、マウスの本体の真下の脚部１の代わりに、あるいはマウスの本体の真下の脚部１に加えて、片１に設けることができる。
【００４７】
凹部１３はマウスハウジングの後部に設けられ、かつトラッキング要素は概してＴｒで指し示されている。図４Ｃから、どうして、マウスハウジングに触ることなく、小指Ｐｉおよび親指Ｄを容易に曲げたり／回したりできるかが分かる。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、指先はキャプ１１を、より側面側で保持できる。このようにして、親指Ｄおよび他の指ｗ、ｍ、ｒおよびＰｉは互いの方向に圧することができる。マウス１０はそれゆえ親指Ｄおよび他の指ｗ、ｍ、ｒおよびＰｉ間で保持されるが、標準マウスは、親指と小指との間で保持されるに過ぎない。
【００４９】
マウス１０は高感度キャップ１１を介して保持され、しかもユーザーの手の他の部分とは接触しないので、ユーザーは悩まされることなく、しかも基板２と脚部１との間の各接触ポイントを正確に感じ取り、そして変位を触覚的にたどることができる。標準マウスに関しては、接触ポイントは認識されない。
【００５０】
マウス１０はトラッキング要素Ｔｒを具備する。このトラッキングは、光学方式(カメラ)であっても、磁気方式(たとえば磁気ペンおよび書字板)であっても、あるいは機械方式(トラックボール)であってもよく、しかも好ましくは、一般的なマウスのようにその中央においてではなく、親指の先Ｄおよび人差し指の先ｗのためのポジションの直ぐ下であってかつ両者の間で行われる。それゆえ、親指および人差し指は細部にわたってカーソルの原点に順応でき、そしてそれを正確に制御することができる。
【００５１】
さらなる改良を図６に大まかに示すが、同図は、光学式トラッキング要素Ｔｒ(ＣＭＯＳカメラ１４)が、どのようにして読み出しの軸を中心として回転できるかを示している。円形プレートが、正方形プレートの溝内にある程度きつく嵌め込まれている。
【００５２】
光学トラッキングによって、カメラ１４のハードウエアおよびレンズは、検出軸線の周りで、好ましくは段階的に、回転可能でありかつ調整可能であり、これによってマウス変位に対するカーソル変位の修正角度の設定が可能となる。このようにして、たとえば、直感的な、選択筆記を繰り返し試行することができ、しかもテキストがスクリーン上に水平方向に現れるように所望の方向にカーソルを移動させるまでカメラ１４の回転ポジションを繰り返し調整できる。対照的に、ソフトウエアを用いたこのカーソルの変位方向の公知の設定によって、垂直方向のマウス移動のみを行うことができ、それ以上の調整は不可能である。このようにして、通常の傾いた筆記動作とは関係がなくなる。たとえばスクリーン上での水平方向の手書きを実現するための設定は、こうした可能性によってのみ実現される。
【００５３】
高いカーソル速度に起因して、新規なマウスが必要とする移動のための空間は僅かなものであり、この結果、キーボードの前方で曲げた腕を用いて人間工学に適った状態で使用可能である。その場合、マウスは、キーボードに隣接したポジションにおけるよりも、より斜めに配置され、そしてカーソルの向きを調整することが可能である。
【００５４】
図７Ａおよび図７Ｂを参照して、さらなる改良について説明する。図７Ａには、親指Ｄおよび人差し指ｗによって回転ノブＤｒを操作することで仮想パラメーターを一心に調整している状態でのコンピューターマウス１０のユーザーの手の状態を示しているが、中指、薬指および小指は凹部１３内で内側に曲がっている。図７Ｂには、とりわけ、直線的なｘおよびｙカーソル変位インパルスのために使用される回転ノブＤｒを用いて、インパルス発信器Ｉｍがどのようにしてインパルスを発生させるかを示している。Ｃｕはディスプレイパネル(図示せず)上のカーソルであり、これは、回転ボタンの右(時計回り)回転時、右上へと、あるいは回転ボタンの左(反時計回り)回転時、左下へと移動する。トラッキング要素Ｔｒは二つのバージョンで示されており、ボールによる機械的トラッキングは、明らかに、光ブレードホイールによってインパルスを発生させる等価システムを示している。スイッチＳは、回転ボタンのインパルスとトラッキング要素のインパルスとを切り替える。Ｌａはレーザー光であり、これを用いることで高分解能を達成できる。Ｃｃはマウス１０の制御チップであり、これがコンピューターに対してインパルスを送信する。
【００５５】
既存の(スクロール)ホイールおよび／または回転ボタンＤｒのインパルス送信機は、標準的なマウスの６倍の高速分解能を有するであろう。スクロールホイールスピンドルの真下のセルラーラバーの潤滑片あるいは回転ボタンＤｒにおける、きつく嵌まった潤滑シャフトベアリングによって、知覚可能な抵抗を伴ってインパルスを均一に発生させることができる。高分解能はＬＥＤ光の代わりにレーザー光を使用することで実現できる。ＣＤ読み出しデバイスと比較できるほどに、上記インパルス発信器は、非常に精密な光信号を送信するかあるいは反射することができる。
【００５６】
スクロールデータはスクロールパラメーターのためだけではなく他のパラメーター(オーディオ・エディット)のためのものであってもよい。だが、各プログラムの全てのパラメーターをスクロールデータによってその値に関して調整することはできないが、それはカーソルを上下左右に移動させることによって可能である。スクロールホイールあるいは回転ボタンの安定した回転によって全ての可能な仮想パラメーターを依然として調整できるようにするために、インパルスが、(当該機能に切り替えた後に)スクロールホイールあるいは回転ボタンから取り出され、配分され、そしてｘおよびｙカーソル変位インパルスとしてマウスの制御チップに送信される。これによって、インパルスはｘおよびｙ方向に直線に沿って同時にカーソルを動かし、カーソルはスクリーンを横切って斜めに直線的に移動し、この結果、図７Ｂに示すように、普遍的に各仮想回転あるいはスライドパラメーターを調整できる。
【００５７】
次々に素早く数多くの仮想パラメーターを選択し採用できるようにするため、別個の機能を切り替えることができる。これによって、インパルス発信器からの最初のいくつかの(たとえば五つの)インパルスは、スクリーン上の図示パラメーターの選択コマンドのために使用可能となる。選択は、マウス自体が相応に変位するまで(たとえばカーソルが次のパラメーターへと変位するまで)維持され、これによってトラッキング要素からの最初のいくつかのインパルスは、再度、選択を無効にする。
【００５８】
パラメーターの強さ調整のために(たとえばソフトウエアオーディオ‐ビデオスタジオ)、中指、薬指および小指は内側にしっかりと曲げ、そしてマウスハウジング(図７Ａに示す)の後部のざらざらした被覆が施された凹部１３内に置くことができ、一方、親指および人差し指は回転ボタンを保持することができる。この間、親指Ｄおよび人差し指ｗは、ボタンの下側端部における面取りされた縁部とマウスハウジングとの間に把持状態で位置し、マウス全体を安定的に保持し、そしてたとえばカーソルが意図したパラメーターを指すまで、それを動かすことができる。その後、親指および人差し指によって、パラメーター値を調整するために回転ボタンを回転させることができる。
【００５９】
マウスは、右および左利きモデルとして製造される。たとえば左手用の第２のマウスハウジングは別個のコントローラーと考えることができる。たとえば、右手はマウスによって仮想パラメーター上にカーソルを置くことができ、一方、左手は、選択されたパラメーターの値を調整するためにホイールすなわち回転ボタンを操作することになる。
【００６０】
さらなる改良(図８に大まかに示す)は、マウス１０のユーザーがコンピューターマウス１０からその他の器機に、さらなる入力信号を伝送できる方式に関する。標準的なマウスとは対照的に、本発明の実施形態によるコンピューターマウスの切り替え接触は、力(たとえばこれによってリーフスプリングが撓む)の大きさによってなされるのではなく、キャップ(キー)１１を押圧する速度または押圧されたキャップが解放される速度によってなされる。この機構は本発明のコンピューターマウスに限定されず、一般のコンピューターマウスのキーにも応用可能である。各キャップ１１の下方には高感度の電子式圧力センサー１５が存在するが、その作用によって、センサーがより強くあるいはより軽く押されたとき電圧回路内の電気抵抗は変化し得る。変化する抵抗値(および電流強度)はデジタル化され、そしてマイクロプロセッサー１６(これは時限内の変化を登録する)に送信される。(基板に対するさらなる抵抗のために)マウスの急速な変位の間あるいはマウスをより強く押圧している間、電気抵抗および(それと組み合わされた)電気抵抗変化は急激なものではなく、漸進的でかつより長い期間内のものである。キャップ１１が素早く押されかつ／または素早く解放された場合には圧力の変化が短時間のうちに起こる。マイクロプロセッサーは、キャップ上での素早い動きから緩慢な動きを区別し、これによって素早い動きはコマンド信号として伝送される。したがって、コマンド信号のためにキャップ１１を軽くかつ素早く押圧すること、あるいはそれを素早く解放することができ、その一方で、指は、常時、キャップ１１の上にそっと載せておくことができ、あるいはコマンド信号を発生させることなく、それを強く押圧することさえできる。さらに、キャップ上での素早い動作の登録後に、マイクロプロセッサー１６は(平均圧力よりも大きな)定常的な圧力を認識する。この継続的圧力期間においては、たとえば仮想オブジェクトをドラッグするための、たとえば選択が維持される。この連続した圧力を素早く解放すると選択は取り消される。
【００６１】
特に、図８に示すように、指Ｖはキャップ１１を圧迫するか、あるいはそれを解放し、この結果、圧力センサー１５の電気抵抗が増大するかあるいは減少する。スイッチＳは、プロセッサー１６を介して、急激な圧力変化に反応する。曲線ｄｖは、時間軸ｔに沿った圧力変化を示す。切り替え接触を引き起こすために、(素早い指の動きによって引き起こされる)急峻な輪郭線を他の輪郭線とは異なるものとして認識できることが分かる。Ｉにおいて、立ち上がった圧力の急速な解放によって接触がなされている。IIにおいては、弱く、しかしながら素早くキャップ１１が押圧されている。さらにIIIにおいて、キャップ１１は急速に押圧され、圧力が(連続したスイッチング接触のために)維持され、そして再び急速に解放されている。圧力センサー１５およびスイッチＳは、圧力スイッチを備えたベローズであってもよく、これによって急激な空気圧力の増大は消失することはできず、スイッチを起動させる。
【００６２】
マイクロプロセッサー１６は、たとえばジョイスティックポートに接続された、急速なあるいは緩慢な電気抵抗変化を認識するためのプログラムを実行できるコンピューターのプロセッサーであってもよい。ソフトウエアを用いて、敏速な(コマンド)動作の時間間隔を、ユーザーの押圧力によって引き起こされる電気的変化の度合い同様に設定可能である。
【００６３】
電気的圧力センサー１５の代わりに、急激な指圧力変化はまた、たとえばキャップの真下の空気圧力を増大させ得る。二つのスイッチ接点を備えたバルブを使用することで、空気をバルブからゆっくりと逃がすことができ、その一方で、急激な圧力の増大はバルブを押圧し、電気的接触を引き起こす。各キャップの下方に、指の速度を回復するべく二つの信号間の時間差を特定するために二つのスイッチ接点を設けることができる。マウスは、それゆえ、少なくとも二つのスイッチを有することができる。それらは、マウスに異なる高さで設けることができ、かつ／または異なる物理的圧力抵抗を有することができる。さらに、接点を備えたストリップをキャップの真下に取り付けることができるが、このストリップは、キャップの移動によるスライド接触によって素早くあるいはゆっくりと探られ、これによって高密度の、あるいは拡散したインパルス流を発生させる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１Ａ】一般的なコンピューターマウスの一部を大まかに示す図である。
【図１Ｂ】一般的なコンピューターマウスの一部を大まかに示す図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す概略図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す概略図である。
【図２Ｄ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す概略図である。
【図２Ｅ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す概略図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｅ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｆ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｇ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図３Ｈ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの突出脚部の形状を示す、さらなる概略図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスを側方から見て示す概略図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスを側方から見て示す概略図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスを上から見て示す概略図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの正面図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの正面図である。
【図６】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの光学トラッキング要素を示す図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスのさらなる制御機能を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態によるコンピューターマウスのさらなる制御機能を示す図である。
【図８】本発明の実施形態によるコンピューターマウスの操作ボタンの原理を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  突出脚部
２  基板
３  流線形の穴
４  表面
５  ゴミ粒子
６  デバイス底面
７  ボール
１０  コンピューターマウス
１１  キャップ
１２  サポート片
１３  凹部
１４  カメラ
１５  圧力センサー
１６  マイクロプロセッサー
Ｃｃ  制御チップ
Ｃｕ  カーソル
Ｄｒ  回転ノブ
Ｉｍ  インパルス発信器
Ｌａ  レーザー光
Ｓ  スイッチ
Ｔｒ  トラッキング要素
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図４Ａ】
2008533585.tif 000018
【図４Ｂ】
2008533585.tif 000019
【図４Ｃ】
2008533585.tif 000020
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2008533585.tif 000022
【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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