(57)【要約】  本発明は、データ処理ユニット（１）と、データ処理ユニット（１）とデータ通信を行う接触感知／位置分解用入力表面（２）と、自由移動入力装置とを含むコンピュータシステムであって上記入力表面（２）はデータ処理ユニット（１）に入力する目的のために自由移動入力装置により接触されるコンピュータシステムに関する。自由移動入力装置はデータ処理ユニット（１）とデータ通信を行う際のコンピュータマウス（３）である。したがって、とりわけ、比較的低いセンサ複雑さでもって、コンピュータマウス（３）の絶対位置とコンピュータマウス（３）の微妙な位置変化の両方をデータ処理ユニット（１）により非常に容易に検知することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ処理ユニット（１）と、前記データ処理ユニットへのデータ接続を有する接触感知／位置分解用入力表面（２）と、前記データ処理ユニット（１）への入力目的のために前記入力表面（２）に接触するために使用可能な自由移動入力装置とを有するコンピュータシステムにおいて、前記自由移動入力装置は、相対位置変化を検知するためのセンサを備えるとともに前記データ処理ユニット（１）へのデータ接続を有するコンピュータマウス（３）であることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のコンピュータシステムにおいて、前記コンピュータマウス（３）はペンの形式を有することを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンピュータシステムにおいて、前記コンピュータマウス（３）は前記コンピュータマウスが表面上に静止しているかどうかを検知するために使用可能なセンサ機能を有することを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項４】
データ処理ユニット（１）と、前記データ処理ユニットへのデータ接続を有する接触感知／位置分解用入力表面（２）と、前記データ処理ユニット（１）への入力目的のために前記入力表面（２）に接触するために使用可能な自由移動入力装置とを有するコンピュータシステムであって、前記自由移動入力装置は前記データ処理ユニット（１）へのデータ接続を有するコンピュータマウス（３）であるコンピュータシステムの操作方法において、
前記データ処理ユニット（１）への入力中、前記入力表面（２）により測定される前記コンピュータマウス（３）の絶対位置と、前記コンピュータマウスにより測定される前記位置情報の結果から計算される当該位置とが定期的時間間隔で比較され、前記２つの位置は、数学的補間法により前記データ処理ユニット（１）により、両方の位置を併せて表す第３の位置であって前記２つの第１の位置同士間の距離より前記２つの第１の位置から短い距離にある第３の位置に割り当てられ、入力マークが前記データ処理システム（１）により前記第３の位置に割り当てられ、前記第３の位置は前記コンピュータマウスの一時的な次の運動を計算するための出発点と考えられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータシステムとその制御方法に関する。
【０００２】
本発明によるコンピュータシステムは、データ処理ユニットと、接触感知／位置分解用入力表面と、データ処理ユニットへの入力目的のために入力表面に接触するように使用可能な自由移動入力装置とを有する。
【背景技術】
【０００３】
欧州特許第１０５００１５Ｂ１号明細書は所謂「光コンピュータマウス」の共通原理について記載する。入力装置は表面上の摺動ガイドにより移動される。入力装置は、表面の小さな表面領域を照射し、照射された表面領域の画像を記録し、時間的に連続して記録され同じものあると特定された画素の変位を使用することにより、発生した位置変位を計算する。入力装置は、ある点からの表面上の入力装置の相対的変位を測定するのに適している。入力装置の筐体がペンの形式であれば、手書き中に要求される運動もまた前記ペンを使用することによりうまく行うことができ、したがって手書きは書き込み動作中に既に検知されることができる。
【０００４】
米国特許第４４６４６５２Ａ号明細書は所謂「機械式コンピュータマウス」を示す。この場合、筐体から突き出るボールの表面の一部が表面上を転がる。互いに垂直な２つの軸を中心とする筐体に対するボールの回転が測定され、２つの座標の変化に関する情報として出力される。
【０００５】
米国特許第５，３７１，５１６Ａ号明細書は「機械式コンピュータマウス」の記載原理を例えばペンの形式を有する装置に実施する。この場合、ボールは比較的小さく、先端に配置される。したがって、従来のコンピュータマウスを使用するより良好なやり方で、コンピュータに手書きの線またはフリーハンドスケッチを入力することが可能である。
【０００６】
本明細書の意味では、コンピュータマウスは、データ処理ユニットに対するデータ送信接続を有し、位置変化センサを使用することにより装置が２座標内で移動される表面に対する相対的変位を測定し、その測定データをデータ処理ユニットへ送信する自由移動入力装置である。例えば、このような「光コンピュータマウス」はまた中国特許出願公開第１０１７５１１４６Ａ号明細書に示すようなペンの形式である可能性がある。
【０００７】
国際公開第２００７０４６６０４Ａ１号パンフレットは例えばペンの形式を有する入力装置を示す。上記入力装置は位置変化の測定のための複数の互いに独立したセンサ素子を含む。１つのセンサ素子は「光コンピュータマウス」の原理（上述のような）に基づき、別のセンサ素子は慣性センサである。その結果、入力装置は表面から持ち上げられても機能する。接触センサは装置が表面上に静止しているかどうかを検知する。表面上に静止していれば、動作状態「光コンピュータマウス」が自動的に設定される。この場合、手書きまたは手描き図を生成中に既に非常に効果的に読み込むことができる。
【０００８】
国際公開第２０１０００６３４８Ａ１号パンフレットと国際公開第２０１０１１８４５０Ａ１号パンフレットは、光感知位置感知入力表面により制御することができるコンピュータシステムを示す。入力表面は平坦な光導波路であり、可動入力装置は光ビームを放射するポインティング装置である。ポインティング装置から入力表面上への入射光は、発光の結果として導波モードの長波光を生じ、上記光の強度は原因光の入射点からの距離とともに低下する。電気信号が生成される入力表面上の複数の点に小さな光電センサが取り付けられる。電気信号の信号強度は導波モードの光の局所強度に依存し、電気信号から原因光の入射点が予想される。入力表面はまたデータ処理ユニットにより出力される画像情報の出力表面であり得るということのおかげで、ポインティング装置はまた、距離から処理マーク（「カーソル」）の絶対位置を効果的に判断することができる。例えばペンの形式を有し得るポインティング装置の助けにより「手書き」が入力表面上で行われる場合に発生するような処理マークの小さな運動は、計測学を利用して効果的に検知することができるが、入力表面が非常に高い位置分解能を許容する場合だけである。このような高位置分解能は、特に、比較的多数の聴衆の前でのプレゼンテーション用のデータ処理ユニットの出力表面として使用されるのに十分に大きい入力表面の場合、大量のハードウェアにより実現することができる。
【０００９】
本明細書の意味では、接触感知／位置分解用入力表面はセンサを備える表面である。同入力表面は対象により接触されると直ちに、表面が接触されたことを告げるとともに表面上の接点の位置座標を与えるセンサ信号をデータ処理ユニットへ供給する。データ処理ユニットは通常、データ処理ユニットにより制御される表示面上の処理マークの座標を計算して表示面上に処理マーク（通常「カーソル」と呼ばれる）を配置するために、データ処理ユニットに伝達される位置座標を使用する。
【００１０】
接触感知／位置分解用入力表面を実現するための豊富な提案と開発完了技術が存在する。同様に、コンピュータマウスを接触感知／位置分解用入力表面とペンとの組み合わせで置換するための豊富な提案と開発完了技術が存在する。マウスを表面上で移動することにより位置変化データを生成し前記データをデータ処理ユニット中へ読み込む代わりに、ペン（そうでなければ指）と入力表面との接点の座標が測定され、データ処理ユニット中へ読み込まれる。この例は、特許文書の独国特許出願公開第１０１１０７４４Ａ１号明細書、米国特許第６１２８００７号明細書Ａ、独国実用新案第９３１６１９４Ｕ１号明細書、英国特許出願公開第２２６６０３８Ａ号明細書、米国特許出願公開第２００４１５０６３２Ａ１号明細書、国際公開第２００５０９６２１７Ａ１号パンフレット、韓国特許第１００８５９０１０Ｂ１号明細書、中国特許出願公開第１０１５２０６９６Ａ号明細書に示される。中国特許出願公開第１０１５２０６９６Ａ号明細書は、このような位置感知入力表面のためのペン状入力装置を示す。この入力装置は加えて、従来のコンピュータマウスにも通常設けられるようなボタン（「右クリック」、「左クリック」）を有する。コンピュータマウスとは対照的に、中国特許出願公開第１０１５２０６９６Ａ号明細書における入力装置は位置検出のためのそれ自身の手段を有しない。位置は、ペンまたは指による入力中と同様に、入力表面を使用することによってのみ判断される。
【００１１】
真のコンピュータマウスと比較し、利点は、カーソルの絶対位置を、固定された規則によりペンまたは指と入力表面との接点の絶対位置に容易に割り当てることができるので、カーソルの絶対位置を直ちに判断することができるということである。
【００１２】
欠点は、接触点の小さな変位に対する感度が入力表面の位置分解能により制限されるということである。
【００１３】
タッチスクリーン、すなわち論述されたセンサ機能に加えてデータ処理ユニットのための表示面の機能も有する表面が、しばしば接触感知／位置分解用入力表面として使用される。特に、特に大きなタッチスクリーンの場合、過度に細かい位置分解能は入手可能性の理由のために導入されない。過度に細かい位置分解能は、特に手書きを入力する場合または細い手描き図を生成する場合、非常に破壊的な制約を生じ得る。不適切な位置分解能はしばしば、入力表面上の１つまたは複数の接触点が存在するかどうかすなわち１つまたは複数のペンが例えば「書く」または「描く」ために使用されているかをデータ処理ユニットが識別できないというさらなる困難をもたらす。
【００１４】
したがって、本発明が基づく目的は、入力表面を使用することにより入力中の位置分解能を改善することであり、この目的のためのセンサを入力表面にさらに設けること無しに改善することである。
【００１５】
この目的を達成するために、自由移動装置として、データ処理ユニットへの入力目的のために接触感知／位置分解用入力表面に接触するために使用可能なコンピュータマウスであって、このコンピュータマウスにより生成されるデータをデータ処理ユニットに読み込むために使用可能なコンピュータマウスを設けることを提案する。
【００１６】
大きなタッチスクリーンと比較し、今日費用効率が高いやり方で入手可能であり、かつ優れた技術的に開発完了された品質を有するコンピュータマウス（前述の「コンピュータマウス」の定義を参照）は、非常に良好な位置分解能を有し、他の比較的強力な位置センサと比較して非常に費用効率が高い。
【００１７】
入力表面が位置分解能を有し接触敏感であることのおかげで、入力マークの位置は、コンピュータマウスのようにディスプレイ端から好適なやり方でまず配向されなければならない入力マーク無しに入力表面上で直ちに判断および検知することができる。
【００１８】
自由移動入力装置自体が高い位置分解能を有する位置変化センサを有するおかげで、敏感な入力表面の位置分解能にとって余りに細かい位置変化もまた効果的に検知することができる。
【００１９】
コンピュータマウスは好適にはペンの形式を有し、この場合位置変化センサはペンの先端に配置される。したがって、コンピュータマウスは、それを使用する人間によりペンまたは鉛筆のように好都合に移動されることができる。したがって、手描き図と手書きは、入力表面の位置分解能に関係無く入力表面への印加中に既に、効果的なやり方でデータ処理ユニットへ好都合に読み込むことができる。
【００２０】
コンピュータマウスは好適には、コンピュータマウスが表面上に静止しているかどうかを検知するために使用されるセンサ機能を有する。今日市販のコンピュータマウスの事実上すべてはこのようなセンサ機能を有する。したがってここではその正確な技術的実施形態を論述する必要は無い。コンピュータマウスが入力表面上に置かれると、情報がコンピュータマウスと入力表面の両方によりデータ処理ユニットへ送信される。コンピュータマウスにより送信される情報はコンピュータマウスが表面と接触したということを告げる。入力表面により送信される情報は接触点の座標がちょうど生成されたということを記載する。データ処理ユニット内のこれら２つの情報の到着の時間的近接性は、後者が、送信するコンピュータマウスが特定の接触点に位置するということを正確に識別できることを意味する。したがって同じデータ処理ユニット上および同じ入力表面上で複数のコンピュータマウスが一時的に重なって使用される場合、データ処理ユニットは、非常に効果的なやり方で個々のコンピュータマウスを識別し明確に特定することができる。
【００２１】
入力表面上の複数のコンピュータマウスの接触点がずれたとしても、データ処理ユニットは個々のコンピュータマウスを依然として明確に特定することができる。これは、入力表面が各コンピュータマウスに関する絶対位置データを連続的に送信し、コンピュータマウス自身が相対位置変更データを連続的に送信するためであり、またこれら２つのタイプのデータが互いに相関付けられなければならない、すなわち、ほぼ同じ位置およびほぼ同じ移動方向を同時に記載しなければならないからである。
【００２２】
最も好ましい実施形態では、コンピュータマウスは、コンピュータマウスが摺動する表面に対する位置変化用の光センサを有する。（関連センサ原理は例えば、初めに述べた欧州特許第１０５００１５Ｂ１号明細書に記載されている。）しかし、「機械式コンピュータマウス」がペンの外部形式で実現される初めに述べた米国特許第５，３７１，５１６Ａ号明細書における原理もまた、例えばこの目的のために完全に役立つ。
【００２３】
本明細書の意味ではしたがってまた本発明概念の意味では、入力表面、厳密に言えば、対象による接触を直接検知するのではなくむしろそれらの表面上の点への対象の極近距離接近だけを検知する入力表面はまた、接触感知／位置分解用入力表面であると考えることができる。例えば、このような「接触感知」位置分解用入力表面は、ちょうどその前に光カーテン（すなわち、線状から面状へ拡張された光障壁）を配置することにより、そしてそれに平行に配向されたやり方で、実現することができる。光カーテンは、対象が入力表面に接触すると対象により強制的に侵入されるすなわち遮断される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明を理解するために不可欠な本発明による例示的コンピュータシステムの装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明について略図を使用して例示する。
【００２６】
図１に、本発明を理解するために不可欠な本発明による例示的コンピュータシステムの装置を示す。データ接続は方向符号を有する破線として例示される。
【００２７】
図１に示すコンピュータシステムは、データ処理ユニット１、タッチスクリーンの形式の入力表面２、コンピュータマウス３を有する。
【００２８】
データ処理ユニット１において生成される画像情報はタッチスクリーンの形式の入力表面２を介し出力される。データ処理ユニット１の制御情報は入力表面２とコンピュータマウス３の両方により生成され、データ処理ユニット１へ送信される。
【００２９】
データ処理ユニット１への入力中、入力表面２によりデータ処理ユニットへ送信される情報、コンピュータマウス３の絶対位置に関するデータは有利には、数学的補間法の助けにより一定間隔でコンピュータマウス３により送信されるコンピュータマウスの相対位置変化に関するデータと比較される。良好な補間方法は、例えば試験により効果的に判断することができる。この比較の目的と結果は、処理マークの位置の判断である。この位置は、入力表面により測定されるコンピュータマウスの位置とコンピュータマウス自体により測定されるコンピュータマウスの位置との良好な妥協案を表すようにされる。これが実現されれば、処理マークは長い連続的入力処理の場合でもコンピュータマウス３の先端近傍に常に存在し、それにもかかわらずコンピュータマウスの微小な動きを効果的に受ける。
【図１】
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【国際調査報告】
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