(57)【要約】【課題】フィンガーエンゲージアブルなスクロール装置を提供する。【解決手段】スクロールホイールアセンブリ１０においては、マウス６０のハウジングに、スクロールホイール３０が回動可能に収容してあり、ハウジング部に、スクロールホイール３０の一部を突出させてこの部分をユーザが操作できるようにするための開口部６５が設けてある。このスクロールホイール３０はシャフト５６の周りにエンドレスに回動可能で、他方、このシャフト５６に直交する軸を中心にして揺動可能である。このスクロールホイール３０の回動を検出するためのセンサと、シャフト５６に直交する軸上に設けた揺動センサからの信号に基づき、ディスプレイ上のイメージを、回動に応答して垂直スクロールし、揺動に応答して水平スクロールする。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けたフィンガーエンゲージアブル・コントロール部であって、ユーザが操作するための部分を前記開口部から突出させてあり、前記ハウジング内に設けた回動軸の周りを回動可能な第１の部分を有し、前記ハウジングに対してチルト可能であり、対向する凸状曲面を有し、これら対向する凸状曲面の間に設けたリングとを有するフィンガーエンゲージアブル・コントロール部とを備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１において、前記回動部が前記回動軸に直交する方向に前記ハウジングに対して揺動されたときを判定するチルト検出システムをさらに備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項２において、前記回動部が前記回動軸の周りで回動したときを判定する回動検出システムをさらに備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項３において、前記回動部が前記回動軸の周りを回動したときに、前記イメージを垂直スクロールするための信号を供給し、前記回動部が前記回動軸に直交する方向に前記ハウジングに対して揺動したときに、前記イメージを水平スクロールするための信号を供給することを特徴とする入力装置。
【請求項５】
請求項１において、前記ユーザが操作するための部分は、実質的に、前記対向する凸状曲面により形成される球の一部であることを特徴とする入力装置。
【請求項６】
請求項１において、本入力装置は、コンピュータマウスであることを特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項３において、前記回動検出システムは、前記フィンガーエンゲージアブル・コントロール部内に保持したセンサを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項８】
請求項７において、前記センサは、前記回動軸に平行な方向に光を伝送するエンコーダを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項９】
請求項７において、前記センサは、前記回動軸に垂直な方向に光を伝送するエンコーダを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項１０】
請求項１において、前記第１の部分は、前記リングを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第１の部分は、前記凸状曲面の一方をさらに含むことを特徴とする入力装置。
【請求項１２】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けたコントロール部であって、ユーザが操作するための部分を前記開口部から突出させたフィンガーエンゲージアブル・コントロール部と、
前記フィンガーエンゲージアブル・コントロール部内に保持した回動センサとを備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項１３】
請求項１２において、前記コントロール部は、回動軸に対して固定した固定部と、前記回動軸の周りを回動可能でしかも前記固定部に対して回動可能な回動部とを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項１４】
請求項１３において、前記固定部および前記回動部は、前記回動軸に直交するチルト軸の周りを共に揺動可能であることを特徴とする入力装置。
【請求項１５】
請求項１２において、前記フィンガーエンゲージアブル・コントロール部は、前記回動軸の周りを回動可能な部分を含み、前記回動センサは、前記回動軸に平行な方向に光を伝送するエンコーダを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項１６】
請求項１２において、前記フィンガーエンゲージアブル・コントロール部は、前記回動軸の周りを回動可能な部分を含み、前記回動センサは、前記回動軸に直交する方向に光を伝送するエンコーダを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項１７】
請求項１４において、前記フィンガーエンゲージアブル・コントロール部の外側に配置したチルトセンサをさらに備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項１８】
請求項１７において、本入力装置は、コンピュータマウスであることを特徴とする入力装置。
【請求項１９】
請求項１７において、前記回動部が前記回動軸の周りを回動したときに、前記イメージを垂直スクロールするための信号を供給し、前記回動部が前記回動軸に直交する方向に前記ハウジングに対して揺動したときに、前記イメージを水平スクロールするための信号を供給することを特徴とする入力装置。
【請求項２０】
請求項１７において、前記チルトセンサは、前記チルト軸に沿って配置したポテンショメータを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２１】
請求項１７において、前記フィンガーエンゲージアブル・コントロール部により揺動可能なキャリッジであって、横方向に延在させたアームを含むキャリッジをさらに備え、
前記チルトセンサは、前記フィンガーエンゲージアブルなコントロール部を予め定めた量だけ揺動させたとき、前記アームにより接触させるための接触センサ対であって、前記コントロール部の横方向に対向する面上に設けた接触センサ対を含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２２】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口部から露出させたフィンガーエンゲージアブルな部分であって、操作するために露出させた第１および第２の部分を含み、前記第１の部分が、前記第２の部分に対して回動可能なフィンガーエンゲージアブルな部分を有するスクロールホイールアセンブリと
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２３】
請求項２２において、前記第１および第２の部分は、環状の軸受面を含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２４】
請求項２３において、前記第１および第２の部分の間に回動センサをさらに備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２５】
請求項２４において、前記回動センサは、前記第１の部分の回動軸に平行な方向に光を伝送するエンコーダを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２６】
請求項２４において、前記回動センサは、前記第１の部分の回動軸に直交する方向に光を伝送するエンコーダを含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２７】
請求項２２において、前記第１および第２の部分は、前記チルト軸の中心にチルト可能であり、
前記第１および第２の部分を、共に、予め定めた位置に押すための付勢部をさらに含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２８】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口部から突出させた回動部であって、第１の軸の周りをエンドレスに回動可能な回動部であり、前記第１の軸に対して実施的に直交しかつ前記スクロール部と交差する第２の軸を中心としてチルト可能に取り付けた回動部を有するフィンガーエンゲージアブルなスクロール部と
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２９】
請求項２８において、前記スクロール部が第１の軸の周りを回動したとき、前記イメージを第１の方向にスクロールするための信号を供給し、前記スクロール部がチルトしたとき、前記イメージを、前記第１の方向に直交する第２の方向にスクロールするための信号を供給することを特徴とする入力装置。
【請求項３０】
請求項２９において、孔を有するカバーをさらに備え、前記スクロール部の一部は、前記孔から突出しており、前記スクロールカバーは、前記第２の軸を中心としてチルトされたとき、前記スクロール部とともに動くことを特徴とする入力装置。
【請求項３１】
請求項２８において、前記スクロール部は、フィンガーポジショニング溝を含むことを特徴とする入力装置。
【請求項３２】
請求項３１において、本入力装置は、コンピュータマウスであることを特徴とする入力装置。
【請求項３３】
請求項２８において、前記第１の軸および前記第２の軸は、同一平面内にあることを特徴とする入力装置。
【請求項３４】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記開口部から突出させ、第１の軸の周りをエンドレスに回動可能に取り付けた第１の部分であって、前記第１の軸に対して実施的に直交しかつ前記スクロール部と交差した第２の軸を中心としてチルト可能に取り付けた第１の部分を有するフィンガーエンゲージアブルなスクロール部であって、少なくとも１０度の可動範囲で、前記第２の軸の周りを動くフィンガーエンゲージアブルなスクロール部と
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項３５】
請求項３４において、前記スクロール部は、周方向に少なくとも３０度の可動範囲で動くことを特徴とする入力装置。
【請求項３６】
請求項３５において、前記スクロール部は、周方向に少なくとも５０度の可動範囲で動くことを特徴とする入力装置。
【請求項３７】
請求項３５において、前記スクロール部の一部を突出させるための孔を有するカバーをさらに備え、前記スクロールカバーは、前記第２の軸を中心としてチルトされたとき、前記スクロール部とともに動くことを特徴とする入力装置。
【請求項３８】
請求項３７において、前記スクロール部を予め定めた位置に押す付勢部をさらに含むことを特徴とする入力装置。
【請求項３９】
請求項３８において、前記付勢部は、ねじりバネであることを特徴とする入力装置。
【請求項４０】
請求項３８において、前記付勢部は、引張バネであることを特徴とする入力装置。
【請求項４１】
請求項３８において、前記第１の軸および前記第２の軸が同一平面内にあることを特徴とする入力装置。
【請求項４２】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記開口部から突出した第１の部分であって、第１の軸の周りを前記キャリッジに対してエンドレスに回動可能な第１の部分を有するフィンガーエンゲージアブルなスクロール部と、前記フィンガーエンゲージアブルなスクロール部により、前記第１の軸に実施的に直交する第２の軸を中心として、前記アセンブリキャリアに対してチルト可能なキャリッジと、フィンガーエンゲージアブルなスクロール部と前記キャリッジとともに前記ハウジング内を動くアセンブリキャリアとを含むスクロールアセンブリと
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項４３】
請求項４２において、前記アセンブリキャリアは、フィンガーエンゲージアブルなスクロール部と、前記キャリッジとともに前記ハウジング内で揺動可能であることを特徴とする入力装置。
【請求項４４】
請求項４３において、前記第１の軸および前記第２の軸が同一の平面内にあることを特徴とする入力装置。
【請求項４５】
イメージディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための入力装置であって、
少なくとも１つの開口部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口部から突出させ、第１の軸の周りを前記ハウジングに対してエンドレスに回動可能な回動部であって、前記第１の軸に実質的に直交する第２の軸を中心としてチルト可能に取り付けた回動部を有するフィンガーエンゲージアブルなスクロール部と、
前記スクロール部の一部を突出させるための孔を有するカバーであって、前記第２の軸を中心としてチルトされたとき、前記スクロール部とともに動くカバーと
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項４６】
請求項４５において、前記回動部は、前記カバーに対して回動することを特徴とする入力装置。
【請求項４７】
請求項４５において、前記カバーは、前記スクロール部の対向面が凸状曲面をなすことを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイスクリーン上のイメージを複数の方向に動かすためのアセンブリを含む入力装置に関する。具体的には、本発明は、スクロールホイールアセンブリが、ホストコンピュータに動作可能に接続されているペリフェラルまたは一体型入力装置の一部であるとき、ディスプレイスクリーンに対して複数の軸方向にイメージを動すことができるスクロールホイールアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロールホイールは、コンピュータマウスに設けてあり、コンピュータのオペレータが、ホストコンピュータのディスプレイスクリーン上のイメージを動すのに使用している。回動可能なスクロールホイールと、センサとは、典型的には、マウスのようなコンピュータのペリフェラル装置のハウジングに含まれており、スクロールホイールアセンブリには、これらスクロールホイールとセンサが含まれている。典型的には、このスクロールホイールは、そのハウジングの開口部から上方に突出しており、スクリーン上のイメージを垂直方向にスクロールさせるために、回動される。既知のスクロールホイールアセンブリを含むマウスの例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
本明細書において「スクロール」とは、スクリーン上のイメージを特定の方向に動かすことをいうが、この用語は当該技術分野において普通に用いられているものである。例えば、本明細書において「スクロールダウン（ｓｃｒｏｌｌ　ｄｏｗｎ）」とは、ファイルのビュー可能な内容（テキストドキュメントまたはイメージ）を、スクリーンの下方に動かすことをいう。同様に、スクロールアップ（ｓｃｒｏｌｌ　ｕｐ）、スクロールレフト（ｓｃｒｏｌｌ　ｌｅｆｔ）、およびスクロールライト（ｓｃｒｏｌｌ　ｒｉｇｈｔ）とは、それぞれ、ファイルのビュー可能な内容を、スクリーンの上方、左方、右方に動かすことをいう。本明細書においては、イメージを自動的にスクロールする「パニング」をも、スクロールに含めている。
【０００４】
慣用のスクロールホイールは、操作されると、通常、ハウジング内に固定された横軸の周りを回動する。エンコーダホイールは、このスクロールホイールに結合されており、このスクロールホイールが回動すると、エンコーダホイールが回動する。このスクロールホイールが回動したとき、このエンコーダがエンコーダホイールの回動を検出し、生成された信号をホストコンピュータに供給する。この信号を使用すると、イメージを動かすことができる。このことは、当技術分野において周知のことであり、特許文献１に記載されている。顕著なことであるが、イメージをスクロールするためには、ユーザは、マウスおよび／またはカーソルの位置を変えずに、（マウスまたは他の装置全体に対して）スクロールホイールを指で回動させるだけでよい。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５，９１２，６６１号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スプレッドシートや、他の多くのタイプのドキュメントや、スクリーンイメージのビュー可能な部分は、ディスプレイスクリーンより幅が広い場合が多く、ユーザは、ファイル全体をビューするため、スクリーン上を横方向にスクロールする必要がある。ユーザがスクリーン上を横方向にスクロールするためには、縦方向にスクロールするために要するステップ数以上のステップ数を必要とするのが典型的である。すなわち、水平スクロールバー（通常はディスプレイの下部にある）として提供されたＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｕｓｅｒ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を探して、その水平スクロールバー上にカーソルを置き、ホイールを回動させる必要がある。この水平スクロールバーを探すことは、目が不自由な人、小さいスクリーンを使用している人、および／または、ハンド・アイ・コーディネーション（ｈａｎｄ−ｅｙｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）が劣る人にとっては、非常に困難なことである。ユーザは、水平スクロールバーを使用するとき、ディスプレイされているドキュメント部分から眼を離すことになるから、水平スクロールを行った後は、再びそのドキュメント部分を探し直す必要がある。ユーザが、水平スクロールバーのサイズ、および／または、スクリーン解像度を調整できたとしても、これら操作手順は変わらないから、ホイールを回動させたり、ボタンを押したりするより、時間がかかり神経を使うことになる。水平スクロール（水平スクロールバー上にカーソルを置き、スクロールバーを選択し、カーソルを移動かすることなど）のためのグラフィカリ・アシスティド・ツール（ｇｒａｐｈｉｃａｌｌｙ　ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｔｏｏｌ）であっても、カーソルを置き直す操作手順があるから、このツールには同様の欠点がある。
【０００７】
仮にユーザがカーソルを水平スクロールバー上に正確に置かなかった場合には、ＧＵＩのマウスカーソルを操作しても、マウスホイールを回動させても、当該イメージはディスプレイスクリーン上を水平方向にスクロールされない。それどころか、マウスカーソルをＧＵＩ上で使用するときは、ユーザがそのマウスカーソルをスクロールバーの操作点に再び正確に置かない限り、何も起こらない。マウスホイールが使用されると、イメージはディスプレイスクリーン上を縦方向に動くから、イメージが誤って変更されディスプレイされることになる。ユーザは、このように誤操作したときは、所望のイメージをスクリーン上にディスプレイし直すため、さらに操作しなければならない。すなわち、ユーザにおいては、カーソルが水平スクロールバーに置かれていないことを確認し、スクロールホイールを逆回転させて、誤操作前のイメージをディスプレイするステップを要する。残念なことに仮にイメージが修正されている場合には、当該イメージをディスプレイし直すと、エラーが生じる可能性が高い。例えば、ユーザは、以前の位置に、当該イメージを戻せない可能性がある。このため、イメージを間違えて修正する可能性がある。ユーザは、スクリーン上に、適切なイメージ、またはイメージの適切な部分を戻せても、結局は、当該イメージを水平方向に動かすため、スクリーン下部の水平スクロールバーを探そうとするに違いない。
【０００８】
Ｍｉｃｒｏｓｉｄｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉａｍｉ，　Ｆｌｏｒｉｄａ）は、Ｍｉｃｒｏ　Ｓｃｒｏｌｌ　ＩＩマウスを提供しており、これにより、ユーザはイメージを複数の縦方向にスクロールすることができる。このマウスには、イメージを上下にスクロールするための第１の回動ホイールと、イメージを左右にスクロールするための別の第２の回動ホイールとが含まれている。これら回動ホイールには向きがある（ｏｒｉｅｎｔｅｄ）から、直交する平面内で動き回動する。これら２つのスクロールホイールは独立に動作可能である。しかし、この構成には欠点がある。マウス上面は、ユーザが手を支えるのに使用したり、入力キーを配置したりできるが、これら２つのスクロールホイールがマウス上面においてある領域を占有してしまう。さらに、マウスの上面にこれら２つのスクロールホイールを収容するため、これらスクロールホイールのサイズは比較的小さくなる。スクロールホイールは、そのサイズが小さくなるほど、スクロール制御が難しくなる。加えて、水平スクロール用ホイールの位置は、おそらく効率的に制御するには不便な位置にある。さらに、このように設計したため、ユーザの中には、指が両方のスクロールホイールに届かず操作しずらいユーザもでてくる可能性がある。
【０００９】
したがって、複数の方向へのスクロールを容易にする改良された入力装置へのニーズは依然としてある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様は、コンピュータとともに使用して、イメージディスプレイスクリーン上のイメージを垂直スクロールするためのペリフェラル装置に関するものである。このペリフェラル装置はハウジングを有し、このハウジングに、少なくとも１つの開口部を有する。このペリフェラル装置は、ハウジング内に、スクロールホイールアセンブリが設けてある。このスクロールホイールアセンブリには、ハウジングの開口部内に配置した回動部が含まれている。この回動部は、ハウジング内に設けた横軸の周りを回動し、開口部内で横方向に動くことができる。このスクロールホイールアセンブリには、移動検出システムが含まれ、この移動検出システムにより、この回動部の、ハウジングに対して横方向の動きが検出される。
【００１１】
本発明の第２の態様は、ディスプレイスクリーン上のイメージを垂直スクロールするためのペリフェラルコンピュータ入力装置に関するものである。この装置には、ハウジングと、スクロールホイールアセンブリとが含まれている。スクロールホイールアセンブリには、ハウジングに対して横方向に動くことができる回動部と、ハウジング内に配置され回動部の横方向の動きを検出するためのセンサとが含まれる。また、この装置には、このセンサに結合したコントローラも含まれる。このコントローラは、ディスプレイスクリーンのイメージをスクロールするための信号を生成するように構成されている。
【００１２】
本発明の第３の態様は、ディスプレイスクリーン上のイメージを、第１および第２の垂直スクロール方向にスクロールする機能を提供するコンピュータ入力装置に関するものである。このコンピュータ入力装置には、ハウジングと、スクロールホイールとが含まれる。このスクロールホイールは、第１の垂直スクロール方向に、イメージをスクロールするように、軸の周りをハウジングに対して回動することができる。加えて、ディスプレイスクリーン上のイメージを、第１の方向と直交する第２の方向にスクロールするに際しても、コンピュータ入力装置に置いた手を置き直したりせずに、このスクロールホイールをハウジングに対して動かすだけでよい。
【００１３】
本発明は、ディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールする方法に関するものであり、このスクロールにおいて、ハウジングと、このハウジングに対して回動可能な回動部とを有する入力装置を使用するものである。この方法には、回動面内を回動する回動部を横方向に動かすステップが含まれる。この方法には、この回動部を横方向に動かすステップに応答して、ディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするステップも含まれる。
【００１４】
本発明に係る装置によれば、ユーザは、ペリフェラルコンピュータ入力装置を置き直さずに、ディスプレイスクリーンのイメージを、水平方向および垂直方向に容易にスクロールすることができる。加えて、本発明においては、ホイールの動きが特異なものであるから、垂直スクロールにあっても問題は生じず、従来の装置の使用時において見られたフラストレーションも解消される。
【００１５】
この装置の一態様は、ディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするためのスクロール部において、輪郭面が異なるものに関するものである。この一構成においては、スクロール部は、リング状をしており、一部がハウジングから突出しており、対向面が凸状の曲面をしている。具体的には、球体に捲回したリングによって、輪郭面が形成されている。別の構成では、スクロール部には、凹状のフィンガーポジショニング溝（ｆｉｎｇｅｒ−ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｇｒｏｏｖｅ）が含まれている。フィンガーエンゲージアブルな（ｆｉｎｇｅｒ−ｅｎｇａｇａｂｌｅ）スクロール部は、ハウジングに対してチルトすることができ、ハウジング内の軸の周りを回動可能な第１の回動部を有する。
【００１６】
別の態様において、イメージをスクロールするための装置には、開口部を有するハウジングが含まれ、ハウジング内にフィンガーエンゲージアブル・コントロール部が含まれ、このフィンガーエンゲージアブル・コントロール部の、ハウジングの開口部から突出させた部分に対しては、ユーザが操作できるようになっている。回動センサは、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部内に保持されている。この回動センサは、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部のハウジングに対する回動を検出するものである。この回動検出はエンコーダによって行うのが好ましい。このエンコーダは、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部のチルト軸に直交するか平行な方向に、光を伝送するように構成してもよい。このエンコーダは、光の透過を周期的に阻止するものか、あるいは光を周期的に反射し吸収するものを、回動部として含むことができる。
【００１７】
本発明の別の態様で、ディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための態様においては、スクロールホイールアセンブリが、コンピュータ入力装置のハウジングの開口部から露出されたフィンガーエンゲージアブルな部分を有する。このフィンガーエンゲージアブルな部分は、ユーザが操作するために露出された第１および第２の部分を有し、第１の部分は、第２の部分に対して回動可能にすることができる。加えて、これら第１および第２の部分は、回動軸に直交する軸を中心にしてチルトすることができる。
【００１８】
スクロールするための入力装置のさらに別の態様においては、フィンガーエンゲージアブルなスクロール部が、入力装置のハウジングの開口部から突出した回動部を有する。このスクロール部は、ハウジングに対して、第１の軸の周りをエンドレスに回動することができ、かつ第１の軸に実質的に直交する第２の軸を中心にしてチルトすることができるように取り付けてある。この第２の軸は、スクロール部と交差している。別の構成においては、この第２の軸が第１の軸と同一平面内にある。これによって、回動角を大きくすることができる。スクロール部は、２０度、４０度、および／または５０度を超える角度で、第２の軸の周りを回動することができるのが好ましい。
【００１９】
別の態様は、イメージをスクロールするための入力装置に関するものである。この入力装置はハウジングを有し、このハウジンク゛は、開口部と、フィンガーエンゲージアブルなスクロール部と、キャリッジと、アセンブリキャリアを含むスクロールアセンブリとを有する。フィンガーエンゲージアブルなスクロール部は、ハウジングの開口部から突出しており、このキャリッジに対して第１の軸の周りをエンドレスに回動することができる第１の回動部を有する。このキャリッジは、フィンガーエンゲージアブルなスクロール部で、アセンブリキャリアに対して、第１の軸に実質的に直交する第２の軸を中心にして、チルトすることができる。さらに、このアセンブリキャリアは、フィンガーエンゲージアブルなスクロール部と、キャリッジとともに、ハウジング内を動くことができる。この構成により、Ｚスイッチ機能が得られる。
【００２０】
スクロール装置に関する別の態様においては、孔を有するカバーが設けてある。スクロール部は、その一部が、この孔から突出するとともに、ハウジングの開口部から突出している。このスクロールカバーがあっても、スクロール部によりチルトが可能である。このカバーは、ハウジングの開口部を狭めて、その内部の構成要素を埃および他の物質から保護するためのものである。このカバーの側面は、凸状の曲面にしてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
スクロールホイールアセンブリ１０は、回動部３０、４０（スクロールホイール）を有する。回動部３０、４０は、イメージ１を、ディスプレイスクリーン２上の複数の方向及び複数の軸（Ｘ，Ｙ）方向にスクロールするための異なるタイプのコンピュータ入力装置であって、ホストコンピュータ８か、別のタイプのコンピューティング装置か、又はインターネットアプライアンスとともに使用されるコンピュータ入力装置とともに使用することができる。図２に示すように、本発明に係るスクロールホイールアセンブリ１０の一例を、マウス６０内に配置することができる。図３に示すように、スクロールホイールアセンブリ１０の別の例を、キーボード５０内に配置することができる。これらの例に加えて、スクロールホイールアセンブリ１０を、他のペリフェラル内や、トラックボール装置のようなコンピュータ入力装置や、これと同様の入力装置内に配置することもできる。例えば、これらスクロールホイールアセンブリを、ハンドヘルドコンピュータのベゼル（ｂｅｚｅｌ）に、ハンドヘルドコンピュータより大きいポータブルコンピューティング装置に、Ｗｅｂパッドに、又はインターネットアプライアンスに配置することもでき、あるいはラップトップコンピュータのシャーシに配置することもできる。キーボード５０およびマウス６０と同様に、他のこのような周知のペリフェラルコンピュータ入力装置は、ホストコンピュータ８にワイヤード（ｗｉｒｅｄ）又はワイヤレス（ｗｉｒｅｌｅｓｓ）に接続することができる。このことは当技術分野に顕著である。あるいはまた、スクロールホイールアセンブリ１０を、コンピュータモニタまたはラップトップコンピュータのベースに配置することもできる。後程詳細に説明するが、回動部３０、４０を、垂直スクロールのための通常の回動操作に加えて、横方向に操作して、ディスプレイスクリーン２上のイメージを水平スクロールすることができる。
【００２３】
本明細書において、回動部の動きについて「横方向」とは、回動部３０、４０が、入力装置の開口部内で、それら回動面に対してある角度をなす方向へのサイドツサイド（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ）の動きをいう。このサイドツサイドの動きは、一般的には、入力装置の開口部の両側壁への動きであり、回動部３０、４０の回動面に直交する軸の方向への動きである。また、本明細書において横方向の動きとは、回動部３０、４０の回動軸の方向の動きである軸・横方向の動き（ａｘｉ−ｌａｔｅｒａｌ　ｍｏｔｉｏｎ）をもいう。加えて、この横方向の動きとは、回動部３０、４０の回動面が、入力装置の開口部の両側壁を結ぶ方向に対してある角度をなして行なわれる揺動をもいう。本明細書において、回動部の「ディスプレイスメント（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）」および「トランスレーション（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）」とは、回動部が回動軸を中心に回動する動きを除いた動きをいう。
【００２４】
図２に示すように、スクロールホイールアセンブリ１０の一例においては、マウス６０のハウジング６１の縦長の開口部６５内に、円板状のスクロールホイール３０のような回動部を備えている。このスクロールホイール３０は、その一部がマウス６０の外面から突出させてあって、その突出部をユーザが触れて操作できるようになっている。図３に示す第２の実施形態においては、スクロールホイールアセンブリ１０の回動部は、円柱状のホイール４０をキーボード５０のハウジング５１の開口部５５内に保持されている。この円板状のスクロールホイール３０と同様に、円柱状のスクロールホイール４０は、その一部がキーボード５０から突出させてあって、その突出部をユーザが容易に触れて操作できるようになっている。
【００２５】
ハウジングに保持された状態で回動することができる他の形状は、スクロールホイールアセンブリ１０の回動部の形状として使用することができる。例えば、スクロールホイール４０としては、図４に示すような横断面が円形のものを有することができる。あるいはまた、スクロールホイール４０としては、横断面が円形であるが、図５に示すように、中間部４１がくびれたもの（輪郭面の形状が鼓形のもの）や、横断面が円形であるが、図６に示すように、中間部４２がふくらんだもの（輪郭面の形状が紡錘形のもの）とすることができる。図５および図６に示すスクロールホイール４０の中間部４１、４２は、それぞれ曲面４７および４８の間の部分である。図５のホイールが中間部でくびれているから、ユーザは、この中間部４１に指を置き、曲面４７または４８を左右に押す（すなわち内から外への操作）ことによって、スクロールホイール４０を横方向に動かすことができる。図６のスクロールホイール４０にあっては、側面が曲面４７および４８であるから、スクロールホイール４０に対して外側から内側への操作がし易くなる。
【００２６】
スクロールホイールアセンブリ１０のスクロールホイール３０、４０の外面は、スクロール制御を向上させるため、ユーザの指で触れる部分にゴム製のコーティングを施したり、および／または、溝を設けることができる。あるいはまた、回動可能なスクロールホイール３０、４０に、マルチテクスチャードコーティング（ｍｕｌｔｉ−ｔｅｘｔｕｒｅｄ　ｃｏａｔｉｎｇ）を施したり、その表面をざらざらにして、滑り止めとすることができる。図５および図６に示した例においては、イメージ１をＹ軸４に沿ってスクロールする回動と、イメージ１をＸ軸５に沿ってスクロールする横方向の動きを容易にするため、曲面４７、４８を、ゴム材または耐滑性材で覆うようにしてもよい。
【００２７】
説明上、本発明については、図３に示したキーボード５０を例に説明する。しかしながら、スクロールホイールアセンブリ１０について検討したことは、当然に、図１および図２に示したマウス６０に対しても適用可能であり、他のペリフェラルコンピュータ入力装置、例えばトラックボール装置に対しても適用可能である。また、ハウジング５１におけるスクロールホイールとしての円柱状のスクロールホイール４０の動きと、イメージ１のスクロールの説明は、当然に、円板状のスクロールホイール３０にも、同様に、適用可能である。
【００２８】
図３に示すように、スクロールホイール４０は、キーボード５０内に配置してあり、キーボードハウジング５１の開口部５５に保持されている。円柱状のスクロールホイール４０は、その長さ方向が、キーボード５０の長さ方向と実質的に一致する軸５２を画定するシャフト５６に保持されている。スクロールホイール４０をシャフト５６にキー止めするか、接着するか、又は取り付けることにより、スクロールホイール４０がシャフト５６の軸方向に動かないようにできる。あるいはまた、円柱状のスクロールホイール４０とシャフト５６とを一体にすることもできる。
【００２９】
図１４Ａ〜１４Ｃを説明する。スクロールホイール４０をシャフト５６に係合させることにより、スクロールホイール４０は、シャフト５６に沿って横方向に動き、軸５２の周りを、シャフト５６とともに回動することができる。その別の例においては、図示しないが、スクロールホイール４０がシャフト５６に沿って横方向に動き、シャフト５６の周りを回動する。すなわち、スクロールホイール４０が軸５２方向に動き、軸５２の周りを回動する。スクロールホイール４０は、その外径が、約０．２５ｉｎｃｈ（０．６４ｃｍ）から約２．０ｉｎｃｈ（５．０８ｃｍ）までの範囲のものが好ましく、約０．５ｉｎｃｈ（１．２７ｃｍ）から約１．５ｉｎｃｈ（３．８１ｃｍ）までの範囲のものがより好ましい。好ましいスクロールホイール４０は、その直径が約０．８７５ｉｎｃｈ（２．２２ｃｍ）のものである。また、スクロールホイール４０は、その長さを、約０．２５ｉｎｃｈ（０．６４ｃｍ）から約２．０ｉｎｃｈ（５．０８ｃｍ）までとすることができる。好ましいスクロールホイール４０は、その長さが約１．１２５ｉｎｃｈ（２．８６ｃｍ）のものである。さらに、キーボードで使用されるスクロールホイール４０としては、その長さがその直径より長いものが好ましい。
【００３０】
シャフト５６は、上述したように機能できる方法で、ペリフェラルコンピュータ入力装置５０、６０に結合することができる。図７は第１の実施形態を示す。この第１の実施形態においては、Ｕ字形の支持部を有する支持台５９か、ハウジング５１の内面に取り付けたリングか、又は、シャフト５６がキーボードハウジング５１に対して軸５２に沿って動き、スライドできるような支持体で、シャフト５６の第１の端部５７と第２の端部５８とが、それぞれ回動可能でスライド可能に支持されている。同様に、シャフト５６に沿って、第１の端部５７と第２の端部５８の間に間隔をあけて、支持体５９を配置することもできる。
【００３１】
本発明によれば、ユーザがディスプレイスクリーン２上のイメージ１を複数の軸４、５に沿って複数の方向にスクロールしたいときは、ユーザがスクロールホイール４０を回動させ、および／または、横方向に動かすと、これにより、それぞれ、縦方向および／または横方向にスクロールされる。ユーザが、当技術分野において周知の方法で、円柱状のスクロールホイール４０およびシャフト５６を回動させたとき、その回動が回動検出システム８７によって検出され、イメージ１がＹ軸４（図１）方向に、すなわち上方または下方のいずれかにスクロールされる。既知の検出システムを使用することができる。回動検出システム５３は、図７にはその概略を示してあるが、特許文献１に開示されており、この番号を付して本明細書の一部とする。当技術分野において周知のことであるが、この回動検出システムは、光源と、エンコーダホイールと、光検出器とを含むことができる。スクロールホイール４０を回動させたとき、エンコーダホイール上のブレードが光線を周期的に遮断する。この光検出器はこの遮断を検出するものであり、コントローラ１１に結合されており、信号を生成してその信号をホストコンピュータ８に中継し、ディスプレイスクリーン２上のイメージをＹ方向に上下にスクロールする。
【００３２】
加えて、スクロールホイールアセンブリ１０には、横方向動き検出システム７０が含まれており、横方向動き検出システム７０は少なくとも１つのセンサ７１を有し、このセンサ７１により、円柱状のスクロールホイール４０がいつ横方向の動きをしたかを検出する。スクロールホイールアセンブリ１０には、コントローラ１１も含まれており、このコントローラ１１により、センサ７１からの出力が解釈され、その出力が信号に変換され、得られた信号がホストコンピュータ８に供給される。コントローラ１１は、既知のコンポーネントとすることができ、これらの機能を有するコンポーネントを組み合せたものとすることができる。
【００３３】
一実施形態においては、コントローラ１１には、マイクロプロセッサ９５が含まれ、このマイクロプロセッサ９５にはセンサ７１が接続してあり、このセンサ７１により、スクロールホイール４０の横方向の動きを表す信号であってホストコンピュータ８用の信号が生成される。この生成された信号は、スクロールホイール４０への横方向の応力を表しており、この信号によりイメージ１のＸ軸５方向のスクロールが制御される。したがって、イメージ１は、応力の大きさと方向に応じて、スクロールされる。本発明に係るスクロールホイール４０の横方向の動きには、ハウジング５１に対するスクロールホイール４０の直線移動（すなわち軸・横方向の動き）と、スクロールホイール４０の横方向へのチルト（ｔｉｌｔ）、すなわち揺動が含まれる。
【００３４】
センサ７１は、図８の例に示すように、シャフト５６の端部５７、５８の近傍に配置することができる。あるいはまた、センサ７１は、図９に示すように、スクロールホイール４０の側面１４２に接触するように、ハウジング５１の内面に固定させることができる。本発明に係るセンサ７１には、次に説明するように、接触センサ７２か、歪みゲージ７３か、又は付勢された圧力板（ｆｏｒｃｅ　ｐｌａｔｅ）７４が含まれる。加えて、周知の圧力センサおよび動きセンサ、例えば光センサおよび／または水銀スイッチを使用することもできる。
【００３５】
図８に示す実施形態では、キーボード５０においては、シャフト５６の各端部５７、５８の近傍に接触センサ７２が配置してある。スクロールホイール４０が誤って横方向に微小に動かされても、シャフト５６がこれら接触センサ７２のどれにも接触しないようにするため、これら接触センサ７２を端部５７、５８から離して配置することができる。これらの実施形態においては、シャフト５６のハウジング５１内の最大許容動きに対応する位置に、これら接触センサ７２を配置することができる。
【００３６】
シャフト５６の端部５７、５８か、スクロールホイール４０の側面１４２か、又はスクロールホイール４０若しくはシャフト５６から延在させた他の構造物例えばフランジが、これら接触センサ７２に接触すると、接触センサ７２により信号が生成され、この信号がマイクロプロセッサ９５によって解釈され、ホストコンピュータ８に中継される。そこで、ユーザがイメージ１をＸ軸５方向に移動させたいときは、ユーザは、所望の水平スクロール方向と一致する横方向に、スクロールホイール４０を開口部５５に対して動かし、そのとき、シャフト５６がいずれかの接触センサ７２に係合するまでスライドさせる。
【００３７】
図８に示した実施形態においては、シャフト５６の端部５７、５８が接触センサ７２のいずれかと接触した後に、スクロールが開始される。図９の実施形態においては、側面１４２か、またはスクロールホイール４０の他の部分が、シャフト５６の端部５７、５８の間に配置されている接触センサ７２の一方と係合した後に、スクロールが開始される。
【００３８】
水平スクロールは、スクロールホイール４０の横方向の動きを、直接またはシャフト５６を介して検出する接触センサ７２に応答して、数多くの方法で、行うことができる。第１の実施形態においては、イメージ１は、予め定めた定速で、スクリーン２に対してスクロール、すなわちパニングすることになる。スクロール速度は、ユーザにより周知の技術で、プログラムするか、設定するか、変更することができる。あるいはまた、水平スクロールは、スクロールホイール４０のシフト時間に感知可能にすることができる。例えば、スクロールホイール４０が、第１時間間隔の間、横方向に動いているときは、スクロールの速度を第１速度とすることができる。仮にスクロールホイール４０が、第１時間間隔より長い時間間隔の間、横方向に動いている場合には、スクロール速度を速くすることができる。他の構成においては、横方向の動きにより、各端部に設けられた圧力センサに対して所定の圧力が加わったときは、横方向のスクロールが、検出され制御されるようにできる。このように構成された圧力センサにおいては、検出された圧力を使用して、水平スクロールの速度を決定することもできる。このような水平スクロールの速度の決定は、連続検出可能な圧力センサを使用して圧力レベルを連続的に検出することによって、又は離散的に検出可能な圧力センサを使用して１つ以上の圧力レベルを決定することにより、行うことができる。
【００３９】
スクロールホイール４０を中央に偏倚させるシステムを用いるのも好ましい。図８はこれを実現した例を示す。シャフト５６には、フランジ８０を取り付けてもよい。１つ以上のバネ８２を、フランジ８０と、ハウジング上の構造物例えば支持体５９との間に配置するのが好ましい。このバネ８２は、その一方の端部８４を支持体５９に固定し、その他方の自由端８６をフランジ８０に係合して、片持ち式に取り付けてもよい。このように取り付けたバネ８２によって、スクロールホイール４０が中央に偏倚される。必要であれば、この装置において、こうした構成を、スクロールホイール４０の両側に設けるのが好ましい。
【００４０】
図１０に示した実施形態においては、横方向動き検出システム７０には、水平スクロールを行うためのセンサであって、シャフト５６と協働する２つの歪みゲージ７３により構成したセンサが含まれている。この実施形態においては、一方の歪みゲージ７３がシャフト５６の各端部５７、５８に配置されている。あるいはまた、歪みゲージ７３は、図１１に示すように、スクロールホイール４０の側面と係合するように、ハウジング５１内の端部５７、５８から離れた場所に、あるいは他の所望の場所に配置することができる。各歪みゲージ７３には、ディスプレイスクリーン２上のイメージ１の位置を制御するための電気信号を生成するための弾性部材７７であって、マイクロプロセッサ９５に動作可能に接続された弾性部材７７を含むこともできる。弾性部材７７は、スクロールホイール４０が回動したときに回動できるように支持部材９４（図１０）または９５（図１１）に結合され、あるいはスクロールホイール４０が弾性部材７７に対して回動するようにスクロールホイール４０に結合されている。必要であれば、低摩擦プレートを使用することができる。
【００４１】
図１０および図１１に示すように、弾性部材７７には、コイルバネのようなバネを含めることができ、弾性部材７７をバネとすることができる。シャフト５６がハウジング５４内で第１の方向に動くと、シャフトが動く方向の歪みゲージ７３のバネ７７が縮み、その反対側の歪みゲージ７３のバネ７７が伸びることになる。バネ７７の伸縮いずれかによって、マイクロプロセッサ９５が水平スクロールのための信号を生成するか、好ましくはホイールの動く方向にスクロールさせるための信号を生成するように、歪みゲージ７３を設定することができる。
【００４２】
そこで、仮に、ユーザが、スクロールホイール４０か、又はスクロールホイール４０およびシャフト５６を、右に動かした場合には、スクリーン上のイメージが右にスクロールされることになる。同様に、仮に、ユーザが、スクロールホイール４０か、又はスクロールホイール４０およびシャフト５６を、左に動かした場合には、スクリーン上のイメージが左にスクロールされることになる。
【００４３】
スクリーン上のイメージは、定速か、又はバネ７７のバネ力の関数で表される速度で動くことができる。これらの実施形態においては、これらバネ７７により、スクロールホイール４０が中心に偏倚される。
【００４４】
図１０および図１１に示す実施形態においては、２つの歪みゲージ７３を含む例を説明したが、本発明によれば、歪みゲージ７３が１つあれば適切に動作することができる。この場合、歪みゲージ７３のバネ７７は、シャフト５６の端部５７、５８の一方か、又は側面１４２の一方に固定されることになる。その結果、シャフト５６を第１の横方向に動かしたとき、バネ７７が縮むことになる。同様に、シャフト５６を第２の横方向に動かしたとき、バネ７７が伸びることになる。歪みゲージ７３とマイクロプロセッサ９５との電気的な接続は、バネ７７が縮んだときは第１の方向に、バネ７７が伸びたときは逆の第２の方向に、スクロールされるように、行うことができる。
【００４５】
図１２および１３に示す実施形態においては、圧力板７４には、接触板７５とセンサ・バネ７６とが含まれ、センサ・バネ７６はマイクロプロセッサ９５に結合されているから、センサ・バネ７６が縮むと、これに応答してスクリーン上のイメージ１が動くことになる。上述したように、各圧力板７４は端部５７、５８と協働するように、シャフト５６の一端５７、５８に配置することができる。あるいはまた、各圧力板７４はシャフト５６の動きに応答してスクロールホイール４０の側面１４２と協働するように、シャフト５６の端部と開口部５５との間に配置することができる。
【００４６】
上述した実施形態と同様に、シャフト５６は、スクロールホイール４０への応力に応答して、開口部５５および圧力板７４に対して、ハウジング内５１でスライドするのが好ましい。スクロールホイール４０に応力が加えられると、シャフト５６の一端５７、５８か、又は側面１４２の一方が、接触板７５に接触し、シャフト５６が動く方向に、バネ７６が圧縮されていく。接触板７５への接触に応答して、関係付けられているコントローラか、又はマイクロプロセッサ９５が、イメージスクロール信号を生成し、ホストコンピュータ８に供給する。
【００４７】
加えて、バネ７６の圧縮率を、マイクロプロセッサで解釈することもできる。この場合、マイクロプロセッサは、スクロール速度を制御する信号を生成する。スクロール速度は、バネ７６の圧縮率の関数か、バネに加えられた力の関数か、又はこれら２つを組み合せた関数とすることができる。例えば、ハウジング５１の左側の接触板７５が係合されたとき、スクリーン上のイメージは、第１の速度で左にスクロールされていく。圧力が接触板７５およびバネ７６に加えられると、イメージのスクロール速度が加速される。
【００４８】
図１４ａ〜１４ｃに示すように、スクロールホイール４０は、ハウジング５４に対してシャフト５６に沿ってスライドさせることができる。この実施形態においては、スクロールホイール４０には、ホイールアセンブリ４５が含まれ、ホイールアセンブリ４５は内部軸受面４６を有し、内部軸受面４６は、ユーザがスクロールホイール４０を回動させて垂直スクロールしたとき、シャフト５６を回動させるためのものである。内部軸受面４６によって、スクロールホイール１０を軸５２方向に、開口部５５内でシャフト５６（図４を参照）に沿ってスライドさせることができる。したがって、図に示すように、シャフト５６の外面が、スクロールホイール４０の内面を補うように形成される。
【００４９】
シャフト５６は、既知の方法で、キーボードハウジング５１に対して動けるように、固定されている。その結果、スクロールホイール４０がシャフト５６に沿って動き、シャフト５６に対して動くと、スクリーン２上のイメージがスクロールされる方向が決定される。スクロールホイール４０の側面１４２に接触する上記例における横方向動き検出システム７０は、どれも、図１４に示した実施形態とともに使用することができる。例えば、歪みゲージ７３は、スクロールホイール４０の一方か、又は両方の側面１４２に結合することができる。これは、図１４Ｃに示すように、スクロールホイール４０の端部の溝９３内にバネ７７の第１の端部を配置することによって、単一構成とすることができる。溝９３の幅を、バネ７７の第１の端部のヘッドより小さくすることにより、スクロールホイール４０が回動しとき、溝９３内で、バネ７７が回動し、スクロールホイール４０が横方向に動いたとき、バネ７７が溝９３から抜けないようにすることができる。したがって、スクロールホイール４０が横方向に動いたとき、歪みゲージ７３のバネ７７は、縮むか伸びることになる。バネ７７が伸縮したとき、マイクロプロセッサにより、水平スクロールを行うための信号が生成される。
【００５０】
図１５は本発明の別の実施形態を示す。この実施形態においては、スクロールホイール４０が、ハウジング５１内に配置された浮動（ｆｌｏａｔｉｎｇ）軸またはシャフト１５６に固定されている。本明細書において「浮動」とは、ハウジング５１内の支持体１１０はシャフト１５６を保持するものであるが固定されていないことから、シャフト１５６がハウジング５１内を垂直方向に実質的に自由に動ける能力をいう。この実施形態においては、ユーザがスクロールするためには、スクロールホイール４０を押下するとともに、開口部５５内で、所望のスクロール方向と一致する方向に、わずかに横方向に動かすことになる。
【００５１】
この実施形態においては、シャフト１５６は、スクロールホイール４０の対向面が、付勢された支持体（ｂｉａｓｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔ）１１０によって支持されている。付勢された各支持体１１０は、シャフト１５６を支持するためのもので、付勢部材（ｂｉａｓｉｎｇ　ｍｅｍｂｅｒ）１１２、例えばコイルバネや他のタイプのバネを保持するための受台１１１が含まれている。シャフト１５６は、垂直受けスロット（ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　ｓｌｏｔ）対でもって、ハウジング５１内で支持することができる。これらスロットには、ユーザがスクロールホイール４０に触れたときに、シャフト１５６がスロット内で垂直方向以外の方向に動ける程度の遊びを、シャフト１５６とスロットの間に設けることができる。あるいはまた、これらスロットの形状は、シャフト１５６が実質的に垂直方向にだけ動ける形状にすることもできる。そうすると、この例においては、ユーザがスクロールホイール４０に触れたとき、シャフト１５６は、図１５において、前後に動くことができない。各付勢部材１１２は、図１５に示すように、ハウジング５１の内面に固定するか結合することができる。
【００５２】
横方向動き検出システム７０は、シャフト１５６の動きに応答してスクロールの方向を決定するため、ハウジング５１内に固定することができる。上記例の横方向動き検出システム７０を浮動シャフト１５６とともに使用することにより、いつシャフト５６および／またはスクロールホイール４０が動いたかを決定するとともに、この動きの方向を決定することができる。他の検出システムと同様に、シャフト１５６とともに使用する横方向動き検出システム７０によって、イメージ１を水平スクロールさせることができる。１つ以上の歪みゲージ７３を使用してシャフト１５６の動きを決定するために、上述したように、各歪みゲージ７３を、シャフト５６の一端５７、５８か、またはスクロールホイール４０の一方の側面１４２に結合することができる。あるいはまた、付勢部材１１２で、歪みゲージ７３の弾性部を形成することができる。図１６に示した実施形態においては、シャフト１５６の左右に歪みゲージ７３または図示しない圧力板７４を取り付けることにより、シャフト１５６の相対的な下向きの力を検出することができる。
【００５３】
図１７に示したように、スクロールホイール４０をキーボード内に保持することにより、スクロールホイール４０が圧力に応答して揺動するようになる。この例では、スクロールホイール４０を取り付けたシャフト２５６は、固定軸２６０の周りを揺動するブラケット２５８等によって保持されている。固定軸２６０は、シャフト２５６の長さ方向と交差している。他の揺動する方法を使用することもできる。この例では、スクロールホイール４０およびシャフト２５６全体が、ハウジング５１に対して揺動する。したがって、スクロールホイール４０の一方の側が押し下げられたとき、スクロールホイール４０が揺動し、シャフト２５６の動きが横方向動き検出システム７０により検出される。
【００５４】
図１８〜３４は本発明に係る実施形態および構成を示す。この例におけるスクロールホイールアセンブリは、横方向に揺動する。図１８に示すように、スクロールホイールアセンブリ３１０はフィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０を有し、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０は、種々のタイプのコンピュータ入力装置とともに使用することができるものであり、図１に示したような、コンピュータまたは他のタイプのコンピューティング装置か、又はインターネットアプライアンスとともに使用するディスプレイスクリーン上で、イメージを複数の方向及び複数の軸（Ｘ，Ｙ）に沿ってスクロールするためのものである。本発明に係るスクロールホイールアセンブリ３１０の例を、図１８に示すように、マウス３６０内に配置することができる。慣用の方法では、マウス３６０には、ハウジング３０２と、押下可能なアクチュエータ、例えば１次キー３１４および２次キー３１６とが含まれる。ハウジング３０２には、開口部３０５が設けてある。スクロールホイールアセンブリ３１０は、ハウジング３０２内に取り付けられている。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０は、ユーザが容易に触れ操作できるように、開口部３０５において露出させてある。以下において詳細に説明するように、スクロールホイールアセンブリ３１０は、回動部分に加えて、回動部３０を横方向（つまり左右）に揺動させ、これによりディスプレイスクリーン上のイメージを水平スクロールさせるか、あるいはコンピュータが別のアクションを行うことができる。
【００５５】
このスクロールホイールアセンブリ３１０は、キーボード内に配置することができ、他の図に見られるように、キーボードの一部に設けた孔から露出させることができる。この例に加えて、スクロールホイールアセンブリ３１０は、他のコンピュータ入力装置、例えばトラックボール装置等の入力装置内に配置することもできる。例えば、スクロールホイールアセンブリ３１０にあっては、ハンドヘルドコンピュータのベゼルか、より大きい携帯用コンピューティング装置か、Ｗｅｂパッドか、又はＩｎｔｅｒｎｅｔアプライアンスに配置することができ、又はラップトップコンピュータのシャーシ上に配置することもできる。このような入力装置は、ワイヤード又はワイヤレスで、当技術分野で周知のホストコンピュータに接続することができる。あるいはまた、スクロールホイールアセンブリ３１０を、コンピュータモニタか、またはラップトップコンピュータのベースに配置することもできる。
【００５６】
図１９〜２２に示すフィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０には、回動部３３２と、この回動部３３２に対して固定する固定部３３４が含まれる。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０は、ギンブル（ｇｉｍｂｌｅ）構造／チルトキャリッジ３４０内に支持されている。ギンブル構造／チルトキャリッジ３４０は、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０を、ギンブル構造／チルトキャリッジ３４０に設けた横軸の周りを回動させるためのものである。
【００５７】
フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０は、その下半分の少なくとも一部がギンブル構造／チルトキャリッジ３４０により覆われるが、その上半分は、操作しやすいように、覆われない。このようにするための構造の例においては、ギンブル構造／チルトキャリッジ３４０には、軸受３４６および３４８が設けてあり、軸受３４６および３４８は、それぞれ、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の対向面に設けた軸３４２および３４４を受けるものである。別の例においては、図示していないが、ギンブル構造／チルトキャリッジ３４０側に軸を設け、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０側に軸受を設けるようにしてもよい。
【００５８】
固定部３３４に設けた軸３４２は、その軸受３４６に対して回動しない。このように固定するには、スロット３４３または他のキー構造を用い、しかも軸受の形状を、軸３４２が回動しない形状にすることが必要である。他方、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の回動部３３２に設けた軸３３４は、軸受３４８に対して自由に揺動することができる。このような構造を採用したので、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０を、図１９及び２０において矢印４００の方向に（軸４００ａの周りを）回転させると、具体的には、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の中間部３３６（隆起しているのが好ましい）を矢印４００の方向に回転させると、これにより回動部３３２のみが回転することになる。
【００５９】
回動部３３２を固定部３３４に対して容易に回動させるため、回動部３３２の一部と固定部３３４の一部とを、エンドレス回動軸４００ａに沿って、部分的に重ねてある。具体的には、この重なる部分において、固定部３３４の外周面３３５と、回動部３３２の内周面３３３とにより、界面をなす環状面（ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ　ａｎｎｕｌａｒ　ｓｕｒｆａｃｅｓ）が形成されるようになっている。固定部３３４の外周面３３５は、回動部３３２のための支持・整合面（ｂｅａｒｉｎｇ　ａｎｄ　ａｌｉｇｎｉｎｇ　ｓｕｒｆａｃｅ）となり、これにより回動部３３２が軸４００ａの周りを回動する際にバランスをとるのを助ける。
【００６０】
フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の回動部の矢印４００の方向への回動の検出は、図に示すように、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の内部（および典型的には固定部３３４および回動部３３２によって画定される領域内）で行うのが好ましいが、必要に応じて、その外部で検出してもよい。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の回動部３３２の回動を検出するための構成の例を、図２１〜２３に示す。
【００６１】
図２１〜２３に示すように、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の回動部３３２の回動を検出する回動検出システムにおいては、エンコーダ３８１が、光を照射し、エンコーダホイール３８２からの反射光を検出する反射エンコーダ方法が利用されている。エンコーダ３８１およびエンコーダホイール３８２は、光がエンコーダホイール３８２の回動軸４００ａに平行に照射されるように配置してある。エンコーダホイール３８２においては、反射部と非反射部を、周方向に交互に、エンコーダ３８１が検出できる程度に離間させて、配置してあるから、これによりエンコーダ３８１がエンコーダホイール３８２との間の角変位を決定できる。エンコーダホイール３８２における反射部分と非反射部分は、エンコーダホイール３８２のエンコーダ３８１に対向する面に、周方向に、選択的にエッチングして形成することができる。
【００６２】
回動部３３２が回動したとき、エンコーダホイール３８２上の非反射部分においては、周期的に光を吸収し、反射部分においては、周期的に光が反射されて反射光が受光検出器に導かれる。この受光検出器は光信号を検出するものであって、コントローラに結合されており、電気信号を生成して、この電気信号をホストコンピュータに中継し、回動量および回転方向に基づき、イメージがスクリーン上のＹ方向、すなわち上下にスクロールされる。あるいはまた、図示の構成に代えて、次のようにすることができる。すなわち、このエンコーダは個別のトランスミッタとレシーバを利用しており、エンコーダホイールにおいて、光を反射させずに通過させ、および／または、光をエンコーダホイール３８２の回動軸４００ａに交差する方向に照射するようにできる。これは、図２４〜２８に示した例に関連して図示する。
【００６３】
図２３の例では、エンコーダ３８１が固定部３３４に結合され、エンコーダホイール３８２が回動部３３２に結合されている。エンコーダ３８１は、固定部３３４の内部にこの装置の内側に向けて取り付けられたプリント回路基板３８３に、電気的および構造的に結合されるのが好ましい。このプリント回路基板３８３は、その取り付け孔３８４を固定部３８４のネジ孔３８６に合せた上で、ネジのような緊締具３８５をネジ孔３８６に螺合させて、取り付けることができる。リード線３８７は、プリント回路基板３８３を、マウス３６０または他のコンピュータ入力装置の図示しない主プリント基板に、電気的に接続するものである。このリード線３８７より、エンコーダ３８１からの信号をコンピュータ８などに伝送することができる。リード線３８７を固定部３３４外に取り出すため、固定部３３４に孔３８８（図２１）を設けるのが好ましい。
【００６４】
エンコーダホイール３８２は、回動部３３２の内部に、この装置の内側に向けて取り付けることができる。例えば、一例においては、図に示したように、エンコーダホイール３８２の中央部に孔を設けることができる。回動部３３２の内部には、スポーク形状のスペーサ３８９と、アラインメントシャフト（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ｓｈａｆｔ）３９０とが含まれているのが好ましい。エンコーダホイール３８２は、スペーサ３８９によって間隔をあけて、アラインメントシャフト３９０に取り付けてある。ストッパー３９１または圧入部材のいずれかを使用して、エンコーダホイール３８２をシャフト３９０に固定することができる。図示した構成に代えて、エンコーダおよびエンコーダホイールに代替する取付構成を使用できることは、当然のことである。
【００６５】
キャリッジ３４０は、キャリア３５０に対して、横方向に揺動できるように、アセンブリキャリア３５０に結合されている。このような構成を採用することにより、ユーザは、回動部３３２を矢印４００で示す方向に回動させることができ、回動部３３２または固定部３３４のいずれかを係合させることができ、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０を、キャリッジ３０５に対して、矢印４０２で示す方向、すなわち横方向に揺動させることができる。このように横方向に揺動させると、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０が、軸４０２ａの周りに回動する。キャリッジ３４０の前部で、このように機能させるための構造には、図１９および２１に示すように、キャリッジ３４０の前部に設けた軸３５２と、この軸３５２を受ける軸受３５３とが含まれる。必要に応じて、キャリッジ３４０の後部において、同様の構造を使用することができる。
【００６６】
図１９〜２２に示した構成は、機械的に揺動するインタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を傾きセンサと組み合わせたものである。キャリッジ３４０の後部において、このような機能を持たせるため、図２１および図２２で示すように、キャリッジ３４０の後部に、ポテンショメータ３７０が設けてあり、このポテンショメータ３７０には、固定体３７１と、固定体３７１内で回動するために取り付けた回動軸３７２とが含まれている。このポテンショメータ３７０は、当技術分野で周知であるが、固定体３７１に対する回動軸３７２の角変位を検出するものである。固定体３７１は、アセンブリキャリア３５０に、所望の機構、例えばロッキングクリップ３７３により固定されるのが好ましい。キャリッジ３４０が角変位すると、回動軸３７２が直接的に周回するように、回動軸３７２がキャリッジ３４０に固定されている。このように固定するためには、アセンブリキャリア３５０の後部に貫通孔３７４を設ければ、この貫通孔３７４を介して、回動軸３７２をキャリッジ３４０に固定するようにできる。軸３７２またはその一部をキー止めすることができ、嵌合キーを有する軸受３７６をキャリッジ３４０の後部に設けたので、これらをアセンブリした場合には、軸３７２は軸受３７６に対して回動できない。
【００６７】
検出された回動を示す信号が、ポテンショメータ３７０からリード線３７７を介してマウス３６０または他のコンピュータ入力装置にある主回路基板に伝送される。あるいはまた、エンコーダホイールと光センサ装置を使用して、チルトを検出することができる。軸４０２ａを中心とするチルトを表す信号を供給するシステム、例えばポテンショメータ３７０に代えて、１つ以上の離散的なチルトポイントを検出するチルトセンサ、例えば図２４〜２８に示す接触スイッチを使用してもよい。
【００６８】
キャリッジ３４０は、アセンブリキャリア３５０に対するそのチルトに対して、ニュートラルな位置に偏倚されている。このような偏倚としては、バネによるのが好ましい。この例においては、引張バネ３２０は、キャリッジ３４０とアセンブリキャリア３５０とに、その端部を結合させるように使用されている。引張バネ３２０は、キャリッジ３４０と、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０との下方に配置することができる。図２１および２２に示すように、フランジ３２２はバネ３２０と一体となっており、キャリッジの下部に、孔３２４が設けてある。この孔３２４のサイズは、これらをアセンブリしたとき、引張バネ３２０は孔３２４を貫通するが、フランジ３２２は孔３２４で引っかかるようになっている。
【００６９】
引張バネ３２０の上端には、図示しないが、フック３２６があり、これにより、キャリッジ３４０の下部に設けたループ又は同様の構造に掛止できるようになっている。また、軸受３７６下部のリブには、孔が設けられている。このように構成したときに生じる引張力により、キャリッジがニュートラルな位置に偏倚される。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０の中間部は、マウス３６０の開口部３０５か、又はスクロールホイールアセンブリ３１０を含む他のコンピュータ入力装置のハウジング３０２に設けた開口部３０５において、上方に突出するのが好ましい。偏倚に関する別の例においては、図２４〜２７に関連して示すように、引張バネ３２０に代えて、付勢ねじりバネを使用することができる。他の付勢構成を利用してもよい。
【００７０】
ユーザが、ディスプレイスクリーン２上のイメージ１を複数の軸４、５に沿って複数の方向にスクロールしたいとき、垂直および／または水平スクロールを行うためには、ホイールアセンブリ４１０をハウジング３０２に対して回動させ、および／または横方向に動かすことになる。ユーザがスクロールホイールアセンブリ４１０の回動部３３２を矢印４００の方向に回動させたとき、エンコーダ３８１とエンコーダホイール３８２とを有する回動検出システムによって回動が検出され、Ｙ軸４に平行する垂直方向、すなわち上下方向に、イメージ１がスクロールされることになる。ユーザがスクロールホイールアセンブリ４１０（回動部３３２または固定部３３４）を矢印４０２の方向、すなわち横方向にチルトさせたとき、ポテンショメータ３７０と、固定体３７１と、回転軸３７２とを有するチルト検出システムによってチルトが検出され、Ｘ軸４に平行する水平方向、すなわち左右方向に、イメージ１がスクロールされることになる。
【００７１】
図２４〜２７は別の例であって、本発明に係るフィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０を有するスクロールホイールアセンブリ４１０を示す。スクロールホイールアセンブリ４１０は、ホストコンピュータか、別のタイプのコンピューティング装置か、又はＩｎｔｅｒｎｅｔアプライアンスとともに使用されるディスプレイスクリーンに対して、複数の方向に、複数の軸（Ｘ，Ｙ）に沿って、イメージをスクロールするために、マウスか、又は上述した他のタイプのコンピュータ入力装置とともに使用される。
【００７２】
スクロールホイールアセンブル４１０は、孔を有するハウジング内に取り付けられている。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の一部は、ユーザが容易に触れ、操作できるように、開口部において突出して露出されている。以下に詳細に説明するように、スクロールホイールアセンブリ４１０の少なくとも一部が、垂直スクロールのために、回動する上、横方向（つまり左右）に揺動して、ディスプレイスクリーン上のイメージを水平方向にスクロールするか、又はコンピュータが別のアクションを行うことができる。
【００７３】
スクロールホイールアセンブリ４１０のフィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０は、回動部４３２と、この回動部４３２に対して固定する固定部４３４とが含まれる。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０は、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の一部が、キャリッジ４４０の横軸の周りをエンドレスに回動できるようにするギンブル構造／チルトキャリッジ４４０内に支持されている。キャリッジ４４０は、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の下半分の少なくとも一部を囲んでいるが、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の上部分は、操作しやすいように、囲んでいない。このようにするためには、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の対向面にそれぞれ設けた軸４４２および４４４と、これら軸４４２および４４４を受けるための軸受４４６および４４８が、キャリッジに設けてある。別の例においては、図示しないが、キャリッジ４４０側に軸を設け、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０側に軸受を設けることができる。
【００７４】
固定部４３４に設けた軸４４２は、その軸受４４６に対して回動しない。このようにするための構造としては、非円形の軸４４２または他のキー止め構造と、回動を防ぐ適切なサイズおよび形状の開口部４４６とを設けたものがある。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の回動部４３２に設けた軸４４４は、その軸受４４８に対して自由に揺動することができる。したがって、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０が矢印５００の方向に（軸５００ａの周りを）回動したとき、具体的には、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の中間部４３６が矢印５００の方向に回動したとき、回動部４３２のみが固定部４３４に対して回動することになる。
【００７５】
回動部４３２が固定部４３４に対して容易に回動できるためには、回動部４３２の一部と、固定部４３４の一部とが、エンドレス回動軸５００ａに沿って、重なることが必要である。具体的には、この重なった部分において、固定部４３４の外周面４３５と、回動部４３２の内周面４３３によって、界面としての環状面が形成されるようになっている。固定部４３４の外周面４３５は、回動部４３２のための支持・整合面となり、これにより回動部４３２が軸５００ａの周りを回動する際にバランスをとるのが援助される。
【００７６】
フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の回動部の矢印５００の方向への回動は、図に示すように、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の内部で検出することが好ましいが、必要に応じて、外部で検出することもできる。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の回動部４３２の回動を検出するための構成例を図２６〜２８に示す。
【００７７】
フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の回動部４３２の回動を検出する回動検出システムにおいては、エンコーダ方法を利用しており、エンコーダには、光を個別の光検出器４８１ｂに照射する発光源４８１ａが含まれている。エンコーダリング４８２においては、光遮蔽部４８２ａと、光が通過する光通過部４８２ｂとが、周方向に交互に設けてある。光遮蔽部４８２ａは、回動部４３２が回動したときに光線を周期的に遮蔽するものである。検出器４８１ｂは、この遮蔽を検出するもので、コントローラに結合されており、信号を生成し、その信号をホストコンピュータに中継し、回転方向に基づいて、イメージをＹ方向に、すなわち上下方向にスクロールする。あるいはまた、図示の構成に代えて、次のようにしてもよい。すなわち、例えば図１９〜２３に示した実施形態に関連して示したように、エンコーダは、光通過方法に代えて反射エンコーダ方法のエンコーダホイールを使用することができ、および／または、光を、エンコーダリング４８２の回動軸５００ａに平行な方向に照射することができる。他の代替構成を利用してもよい。
【００７８】
図に示した構成の例においては、エンコーダ４８１が固定部４３４に結合され、エンコーダホイール４８２が回動部４３２に結合されている。エンコーダ４８１は、エンコーダ４８１は、固定部４３４の内部にこの装置の内側に向けて取り付けられたプリント回路基板４８３に、電気的および構造的に結合されるのが好ましい。このプリント回路基板４８３は、固定部４８４のネジ孔４８６に、その取り付け孔４８４を合せた上で、ネジのような緊締具４８５をネジ孔４８６に螺合させて、取り付けることができる。リード線４８７は、プリント回路基板４８３を、マウス４６０または他のコンピュータ入力装置の図示しない主プリント基板に、電気的に接続するものである。このリード線４８７により、エンコーダ４８１からの信号をコンピュータ８などに伝送することができる。リード線３８７を固定部４３４外に取り出すため、固定部４３４に孔４８８を設けるのが好ましい。
【００７９】
エンコーダリング４８２は、回動部４３２の内部に、この装置の内側に向けて取り付けることができる。例えば、一例においては、図に示したように、エンコーダリング４８２は回動部４３２とともに一体にモールドすることができる。あるいはまた、ストッパー、スナップ、または圧入構成によって結合することができる。
【００８０】
キャリッジ４４０は、キャリア４５０に対して、横方向に揺動できるように、アセンブリキャリア４５０に結合されている。このような構成を採用することにより、ユーザは、回動部４３２を矢印５００で示す方向に回動させることができ、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０を、キャリッジ３０５に対して、矢印５０２（図２８）で示す方向に、すなわち横方向に揺動させることができる。このように横方向に揺動させると、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０が、軸５０２ａの周りに回動する。キャリッジ４４０の後部で、このように機能させるための構造には、図２４ないし２６に示すように、キャリッジ４４０の後部に設けた軸４５２と、この軸４５２を受ける軸受４５３とが含まれる。必要に応じて、キャリッジ３４０の前部において、同様の構造を使用することができる。
【００８１】
キャリッジ４４０は、アセンブリキャリア４５０に対してチルトするため、ニュートラルな位置に偏倚されている。この偏倚は、バネによるのが好ましい。図２７に示す例においては、バネとしてねじりバネ４２０が用いられ、その一端が、キャリッジ４４０に固定されるか当接され、その他端が、アセンブリキャリア４５０に固定されるか当接されている。ねじりバネ４２０は、前部軸４５４の全体に装着することがでる。しかし、これに代る付勢構成、例えば図１９〜２３の付勢システムを用いることができる。しかし、これに限定されるものではない。このように構成すると回転力が生じるので、キャリッジをニュートラルな位置に偏倚させることができる。ニュートラル位置にあるフィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０の中間部分は、マウスまたは他のコンピュータ入力装置のハウジングに設けた開口部において、突出しているのが好ましい。
【００８２】
チルトセンサは、アセンブリキャリア４５０に対するキャリッジ４４０の角変位を決定するためのものである。このチルト検出を行うためには、横方向にそれぞれ延在させた接触アーム４７１と、これら接触アーム４７１のチルトパスの両端部にそれぞれ配置した接触スイッチ４７３とが含まれる。このように構成すると、これらチルトセンサは、正負のチルト方向の予め定めたチルト位置を検出することができる。これらチルトスイッチは、例えばドーム型にして、接点および開回路を自蔵することができる。あるいはまた、各接触アーム４７１の下面には、接触スイッチ４７３の開回路領域４７４と接触させるための導電体４７２を設けることができる。キャリッジ４４０が予め定めた角度だけチルトしたとき、これを示す信号が、接触スイッチ４７３からマウスへか、他のコンピュータ入力装置の回路基板へ伝送される。しかし、別の角度検出構成を設けることもできる。
【００８３】
このチルト検出機能はキャリッジ４４０の前部または後部に設けることができるが、このチルト検出を行う別の例としては、図示しないが、図２１および２２で示したものと類似のポテンショメータが含まれる。このポテンショメータは、アセンブリキャリア４５０に対する軸４５２の回動を検出するものである。検出された回動を示す信号が、ポテンショメータからリード線を介してマウスか、他のコンピュータ入力装置の主回路基板に伝送される。しかし、代替の角度検出構成を設けることもできる。あるいはまた、エンコーダホイールおよび光センサ構成を使用して、チルトを検出することもできる。
【００８４】
スクロールホイールアセンブリ４１０において、Ｚスイッチを設ける場合には、このスクロールホイールアセンブリ４１０を、マウスのハウジングか、他のコンピュータ入力装置のハウジング内に、揺動可能に取り付けるのが好ましい。そのためには、軸４９０を、アセンブリキャリア４５０の前部近傍の対向面に設けるのが好ましい。しかし、このスクロールホイールアセンブリ４１０は、その後部を、揺動可能に結合することができる。軸４９０を揺動可能にするためには、ハウジング内の直立部に設けた受部（図示せず）で受ける必要がある。
【００８５】
ハウジングに対してアセンブリキャリア４５０の揺動を決定する検出システムの一例においては、接触スイッチ４７５が揺動軸４９０の反対側に設けられている。チルト軸４５２は、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０が押下されたとき、スイッチ４７５が接触されるようにするために用いることができる。キャリア４５０の一部であるアクチュエータも、Ｚスイッチを動作させることができる。接触スイッチ４７８においても、同様に、押下型アクチュエータ３１４および３１６、例えば１次および２次ボタンを設けることができる。
【００８６】
この一例においては、図２４〜２８に示すようなカバー／シャッタ４９５は、キャリッジ４４０に取り付けてあって、中間部４３６のいずれかの側にある固定部４３４および回動部４３２を覆い、好ましくは、中間部４３６の前部および後部も覆うものである。そこで、シャッタ４９５には、中間部４３６との交差位置に孔４９６を設けて、その孔４９６から中間部４３６を突出させることができるようにしてある。この例のフィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０においては、その中間部４３６のユーザが操作できる部分のみが露出されることになる。シャッタ４９５においては、その一部を、マウスまたは他のコンピュータ入力装置のハウジング３０２の開口部３０５から突出させてある。
【００８７】
中間部４３６を挟んでシャッタ４９５と反対側に、曲面４９７を設け、これにより、ハウジング３０２の開口部３０５が、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部４３０を、そのチルト角度に関係なく実質的に阻止するのが好ましい。このシャッタ４９５を設けることにより、故障の原因となる埃、塵、および他の汚染物質から、マウス、または他のコンピュータ入力装置の内部構成要素が保護されることになる。必要に応じて、シャッタ４９５は、スクロールホイールアセンブリ４１０を横方向にチルトさせた場合に、中間部４３６の両面を指で動かすことができる限度で、開口部３０２を覆うようにしてもよい。
【００８８】
ユーザが、ディスプレイスクリーン２上のイメージ１を複数の軸４、５に沿って複数の方向にスクロールするに際して、垂直および／または水平スクロールを行うためには、それぞれ、ホイールアセンブリ４１０をハウジング３０２に対して回動させ、および／または横方向に動かす必要がある。ユーザがスクロールホイールアセンブリ４１０の回動部４３２の中間部４３６を矢印５００の方向に回動させると、（発光源４８１ａ、光検出器４８１ｂ、およびエンコーダリング４８２により構成された）回動検出システムによって回動が検出され、Ｙ軸４に平行な垂直方向、すなわち上下方向にイメージ１がスクロールされる。ユーザがスクロールホイールアセンブリ４１０（中間部４３６またはシャッタ４９５）を、矢印５０２の方向、すなわち横方向にチルトさせたとき、接触アーム４７１と接触スイッチ４７３とを有するチルト検出システムによって、チルトが検出され、イメージ１が、Ｘ軸４に平行な正負の水平方向、すなわち左右方向に、スクロールされる。
【００８９】
以上、スクロールホイールアセンブリ４１０につき幾つかの特徴を説明したが、他の実施形態においても、これらの特徴を有することに注意されたい。例えば、図２４および２８に示したシャッタ４９５は、図１９〜２３の実施形態に使用することができる。同様に、検出手法と、チルトおよび回動手法と、関連の構造とにあっては、一実施形態において開示又は説明したものは、別の実施形態においては、その対応する構造とともに使用するか、又はそれに代えて使用することができる。加えて、開示した態様および特徴は、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３３０／４３０とともに使用可能であり、使用するのが望ましいものであり、他のスクロールアセンブリに比べて有利であるが、回動部および固定部を備えるスクロールホイールアセンブリに設ける必要はない。
【００９０】
好ましい実施形態においては、チルト横軸４０２ａ／５０２ａは、回動軸４００ａ／５００ａと実質的に同一の平面内に配置されるか、回動軸４００ａ／５００ａからあまり離間しないように配置されるのが好ましい。チルト横軸４０２ａ／５０２ａは、中間部３３６／４３６と交差するように配置されるのが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。チルト横軸４０２ａ／５０２ａを回動軸４００ａ／５００ａの近傍に設けると、チルト距離（ｔｉｌｔｉｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｒａｖｅｌｅｄ）及びチルト角（ａｎｇｕｌａｒ　ｔｉｌｔ）に対する制御精度が高くなる。一実施形態においては、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３１０／４１０は、中心に偏倚された位置から、時計回り又は反時計回りに、約５〜３０度チルトすることができる。すなわち、時計回り又は反時計回りに５〜３０度チルトできるから、角度にして、１０〜６０度の範囲をチルトできることになる。種々に構成すれば、チルト角としては、１０度、２０度、３０度、４０度、および５０度の角度を得ることができる。
【００９１】
フィンガーエンゲージアブル・コントロール部の形状および輪郭としては、図１８〜２８に示す例の形状をとるか、あるいはまた、図２９〜３１に示す例の形状か、それらの例の一部の形状をとることができる。具体的には、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部３１０／４１０には、中間部３３６／４３６を含めることができ、また、シャッタにより形成されるか、回動部および固定部によって形成される側面を含めることができ、固定部を含めることができる。中間部３３６／４３６には、任意選択で、その回動を助けるための溝を設けることができる。
【００９２】
回動部および固定部によって形成される側面は、例えば図１９〜２３に示すように角度を付けるか、あるいは図２４または図２９〜３１に示すような凸面にするか曲面にすることができる。図２９および３０の実施形態は、マウス５６０が押下アクチュエータ５１４および５１６を有する例であるが、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部５３０の一部をハウジング５０２の開口部５０５から露出させて、ユーザが操作できるようにしてあり、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部５３０の形状は、球体５３７と、その周りに設けた実質的にリング状のホイール５３６とにより形成されている。
【００９３】
図３０においては、分離して概略的に示したが、ホイール５３６の（それ自体の、又はホイール５３６と一体となっての）輪郭面は、その対向面が露出した球体面５３７であって凸状になっているので、よりフィンガーエンゲージアブル（ｆｉｎｇｅｒ−ｅｎｇａｇｅａｂｌｅ）になり、ホイール５３６を矢印６００の方向に容易にエンドレスに回動することができ、矢印６０２の方向にチルトすることができる。
【００９４】
形状をこのように組み合せると、これによりフィンガーエンゲージアブル・コントロール部５３０の操作方法に関して、フィジカル・コグニティブ・キュー（ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ）が与えられることになる。球体５３７は、露出部分においては、ユーザが操作できるように平頭にする（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ）のが好ましいが、必ずしも必要ではない。
【００９５】
図３１の実施形態は、マウス６６０が押下アクチュエータ６１４および６１６を有する例であるが、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部６３０において、ハウジング６０２の開口部６０５から露出した部分であって、ユーザにより操作される部分の輪郭面は、ほぼリング状であって、周方向に曲線の勾配を有し、側面３３７がわずかに膨らんだリング状のホイール６３６の形状をなしている。このように構成すると、中間部６３６の対向面６３７は、よりフィンガーエンゲージアブル（ｆｉｎｇｅｒ−ｅｎｇａｇｅａｂｌｅ）になり、ホイール６３６を矢印７００の方向に容易にエンドレスに回動させることができ、矢印７０２の方向にチルトさせることができる。形状をこのように組み合せると、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部６３０の操作方法に関して、フィジカル・コグニティブ・キューが与えられることになる。球体５３７は、露出部分においては、ユーザが操作できるように平頭にするのが好ましいが、必ずしも必要ではない。
【００９６】
図３２〜３４の実施形態は、マウス７６０が押下型アクチュエータ７１４および７１６を有する例であるが、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部７３０において、ハウジング７０２の開口部７０５から露出した部分であって、ユーザにより操作される部分の輪郭面は、ほぼリング状であって、その縁部７９８が盛り上がり、周方向に凹状のフィンガーロケーティング／フィンガーポジショニング（ｆｉｎｇｅｒ−ｌｏｃａｔｉｎｇ／ｆｉｎｇｅｒ−ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）溝７９９を有するリング状のホイール７３６の形をなしている。
【００９７】
このように構成すると、指一本で、溝７９９を矢印８０２の方向へチルトすることができ、同様に、ホイール７３６を矢印８００の方向へエンドレスに回動するのを援助できから、便利である。また、凸状のシャッタ７９５を設けたので、コンピュータ入力装置７６０の内部構成要素を保護することもできる。
【００９８】
このように構成すると、水平スクロールを行う機会が多いソフトウェアアプリケーション、例えば、種々のスプレッドシート（ｓｐｒｅａｄｓｈｅｅｔ）プログラムと、Ｉｎｔｅｒｎｅｔブラウザと、ワードプロセッサプログラムとにあっては有用であり、特に、イメージ全体がスクリーンサイズより大きいイメージをビューする場合に、有用である。フィンガーエンゲージアブル・コントロール部を回動させるだけで、ユーザは、当該イメージの下部にある情報と上部にある情報との間を行ったり来たりしてナビゲートすることもできる。ユーザは、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部を横方向にチルトさせて、ビューしようとする左右のイメージにあるビューと情報との間をナビゲートすることができる。
【００９９】
垂直スクロールの速度は、回動に対して所望の速度にすることができ、この速度は、ソフトウェア、例えばマウスドライバのＧＵＩにより、プリセットすることができ、また制御および調整することができるから、ユーザは自分の好みに設定することができる。水平スクロールの制御は、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部がチルトされた時間だけ、および／またはフィンガーエンゲージアブル・コントロール部のチルト量だけ、行うことができる。同様に、スクロールの速度は、ソフトウェア、例えばマウスドライバのＧＵＩにより、プリセットすることができ、また制御および調整をすることができるから、ユーザは自分の好みに設定することができる。必要であれば、誤ってチルトされて、ビューされるイメージが修正されないように、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部のチルト時間の閾値を、水平スクロールの開始前に、設定することができる。
【０１００】
スクロールホイールアセンブリは、水平および垂直スクロールを行うために使用するのが好ましいが、「右にスクロール」及び「左にスクロール」以外のシグナルコマンドを供給するためにも使用することができる。例えばマウスおよびキーボードのキーの中にはこのようにできるものもあるが、このようなコマンドをプログラマブルにすることができる。そこで、実施形態によっては、回動部の左への動きまたは揺動によって、プリプログラムされたコマンド、例えば「ＢＡＣＫ」をアクティベートすることができ、回動部の右への動きにより、プリプログラムされたコマンド、例えば「ＦＯＲＷＡＲＤ」をアクティベートすることができる。
【０１０１】
さらに、このようなフィンガーエンゲージアブル・コントロール部／ホイールを使用したり、フィンガーエンゲージアブル・コントロール部／ホイールからの入力を修飾するための機能を作成するための修飾キー（ｍｏｄｉｆｉｅｒ　ｋｅｙｓ）を使用すると、必要に応じて、ドキュメントのズーミングを制御し、他の非スクロールアクションを制御することができる。例えば、ＡｌｔとＹとのキーストロークを組み合わせたアクションと、スクロールホイールとの操作とによって、ズームイン及びズームアウトを制御することができる。必要に応じて、スクロールホイールの水平スライドに修飾キーを組み合せたものは、ディスプレイ上のイメージ、例えばドローイングオブジェクトを回転させるのに用いることがでる。このような例においては、スクロールホイールを水平方向に動かすと、回転角および／または回転速度に影響を与えることができる。
【０１０２】
以上説明した本発明に係る実施の形態には、本発明を実施することができる最良といえるものも含まれるが、これらに限定されるものではないことは、当然のことである。使用した用語は限定するためのものでなく説明するためのものであり、種々の変更は、特許請求の範囲を逸脱しない限り可能であることも、当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホストコンピュータのディスプレイスクリーン上のイメージをスクロールするための本発明に係る入力装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による入力装置を示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態による入力装置を示す図である。
【図４】図２および３に示す回動部の代替の形状を示す図である。
【図５】図２および３に示す回動部の代替の形状を示す図である。
【図６】図２および３に示す回動部の代替の形状を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図８】動き検出システムを含む図７のスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１４Ａ】本発明に係るシャフトに沿って横方向に動き可能な回動部を示す斜視図である。
【図１４Ｂ】線１４Ｂ−Ｂから見た図１４Ａに示した回動部を示す横断面図である。
【図１４Ｃ】本発明の第７の実施形態による動き検出システムを備える、図１４Ａに示した回動部を含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１５】本発明の第８の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１６】本発明の第８の実施形態による動き検出システムを含むスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１７】本発明に係るハウジング内の軸の周りを揺動するスクロールホイールアセンブリを示す概略図である。
【図１８】マウスのハウジング内の軸の周りを揺動するチルトスクロールホイールアセンブリを有するマウスを示す斜視図である。
【図１９】チルトスクロールホイールアセンブリを示す正面斜視図である。
【図２０】チルトスクロールホイールアセンブリを示す背面斜視図である。
【図２１】チルトスクロールホイールアセンブリを示す正面斜視図の分解図である。
【図２２】チルトスクロールホイールアセンブリを示す背面斜視図の分解図である。
【図２３】チルトスクロールホイールアセンブリを示す略断面図である。
【図２４】チルトスクロールホイールアセンブリの別の例を示す背面斜視図である。
【図２５】図２４のチルトスクロールホイールアセンブリを示す背面斜視図の部分分解図である。
【図２６】図２４のチルトスクロールホイールアセンブリを示す第２の背面斜視図である。
【図２７】図２４のチルトスクロールホイールアセンブリを示す下面図である。
【図２８】図２４のチルトスクロールホイールアセンブリを示す略部分断面図である。
【図２９】本発明の一実施形態による外形を備えたチルトスクロール装置を有するマウスを示す斜視図である。
【図３０】図２９のスクロール装置を分離した状態で示す拡大断面図である。
【図３１】本発明の別の実施形態による外形を備えたチルトスクロールホイールアセンブリを有するマウスを示す斜視図である。
【図３２】本発明の別の実施形態による外形を備えたチルトスクロール装置を有するマウスを示す斜視図である。
【図３３】図３２のスクロール装置を分離した状態で示す拡大断面図である。
【図３４】図３２のスクロール装置を分離した状態で示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　スクロールホイールアセンブリ
１１　コントローラ
３０　円板状のホイール
４０　円柱状のホイール
４１、４２　中間部
４５　ホイールアセンブリ
４６　内部軸受面
４７、４８　曲面
５０　キーボード
５１　キーボードハウジング
５２　軸
５３　回動検出システム
５４、６１　ハウジング
５５、６５　開口部
５６　シャフト
５７、５８　端部
５９　支持体
６０　マウス
７０　横方向動き検出システム
７１　センサ
７２　接触センサ
７３　歪みゲージ
７４　圧力板
７５　接触板
７６、８２　バネ
７７　弾性部材
８０　フランジ
８４　端部
８６　自由端
８７　回動検出システム
９３　溝
９４　支持部材
９５　マイクロプロセッサ
９５　支持部材
１１０　支持体
１１１　受台
１１２　付勢部
１４２　側面
１５６、２５６　シャフト
２５８　ブラケット
２６０　固定シャフト
３０２　ハウジング
３０５　開口部
３１０　スクロールホイールアセンブリ
３１４　押下げアクチュエータ
３１６　押下げアクチュエータ
３２０　引張バネ
３２２　フランジ
３２４　孔
３２６　フック
３３０　フィンガーエンゲージアブル・コントロール部
３３２　回動部
３３３　放射状内面
３３６　中間部
３４３　スロット
３３５　放射状外周面
３３４　固定部
３４０　チルトキャリッジ
３４２、３４４、３５２　軸
３４６、３４８、３５３　軸受
３５０　アセンブリキャリア
３６０　マウス
３７０　ポテンショメータ
３７１　固定体
３７２　回動軸
３７３　クリップ
３７４　貫通孔
３７６　軸受
３７７　リード線
３８１　エンコーダ
３８２　エンコーダホイール
３８３　プリント回路基板
３８４　孔
３８５　緊締具
３８９　スペーサ
３９０　アラインメントシャフト
３９１　ストッパー
４００ａ　軸
４１０　ホイールアセンブリ
４２０　ねじりバネ
４３０　フィンガーエンゲージアブル・コントロール部
４３２　回動部
４３３　内周面
４３４　固定部
４３５　外周面
４３６　中間部
４４０　キャリッジ
４４２、４４４、４５２　軸
４４６、４４８、４５３　軸受
４５０　キャリア
４７１　接触アーム
４７２　導電体
４７３　接触スイッチ
４７４　開回路領域
４７５、４７８　接触スイッチ
４８１ａ　発光源
４８１ｂ　光検出器
４８２　エンコーダリング
４８２ａ　遮蔽部
４８２ｂ　光通過部
４８３　プリント回路基板
４８４，４８８　孔
４８５　緊締具
４８６　ネジ孔
４９０　揺動軸
４９５　カバー／シャッタ
４９６　孔
４９７　曲面
５００ａ、５０２ａ　軸
５０２　ハウジング
５０５　開口部
５１４、５１６　押下型アクチュエータ
５３０　フィンガーエンゲージアブル・コントロール部
５３６　リング状ホイール
５３７　球体
５６０　マウス
６０２　ハウジング
６０５　開口部
６１４、６１６　押下型アクチュエータ
６３０　フィンガーエンゲージアブル・コントロール部
６３６　リング状ホイール
６３７　対向面
６６０　マウス
７０２　ハウジング
７０５　開口部
７１４、７１６　押下型アクチュエータ
７３０　フィンガーエンゲージアブル・コントロール部
７３６　リング状ホイール
７６０　マウス
７９５　シャッタ
７９８　縁部
７９９　フィンガーロケーティング／フィンガーポジショニング溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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