(57)【要約】【課題】トラックボールにおいて、同じ指だけの操作で、ＧＵＩに係る各種の操作を行うことを可能とした、ポインティングデバイスを提供することにある。【解決手段】指Ａで回転するべく、正面部を半球近く突出して、表面に不規則模様を際だたせた球体２と、球体２を受止する枢支体６と、球体２の上下と左右に係る回転方向と移動量を検出する光学式座標信号発生手段３と、ケース５に対して球体２の前後方向に揺動自在の揺動板７と、互いに作動圧力を異えて直列的に設けられ、前記球体を押圧することにより、能動的指示信号を発生する第１のスイッチＳ１と、第１のスイッチＳ１の作動押圧力より高い作動押圧力で作動し、先にオンした第１のスイッチＳ１の信号を、そのスイッチＳ１がオフした後、次にオンするまで保持する信号を発生する、第２のスイッチＳ２と、球体２の近傍に設けられ、受動的指示信号を発生するスイッチＳ３と、球体２の近傍に設けられ、球体２を回転する指Ａと同じ指Ａで操作して、各信号及び座標信号を、別な信号に変更するすスイッチＳ４を備える。【選択図】        図１
2005216195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在の球体と、その球体の回転方向と回転量を検出して、コンピュータにおけるＧＵＩ(グラフィカル  ユーザ  インターフェイス)のポインターを制御する座標信号発生手段と、ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する指示信号発生手段を備えてなるポインティングデバイスにおいて、
ケースにおける正面の扁平面に、指で回転しうるように、ケースの表面からほぼ半球近く突出して、回転自在に設けられ、表面に不規則模様を際だたせた球体と、
球体の後面部を、ケース内において回転自在に受止する枢支体と、
枢支体の後方において、球体後面の不規則模様を光学センサにより検出し、球体の上下と左右に係る回転方向と移動量を検出する光学式座標信号発生手段と、
枢支体および光学座標信号発生手段を支着し、ケースに対して球体の前後方向に揺動自在の揺動板と、
揺動板とケースの間に、互いに作動圧力を異えて直列的に設けられ、前記球体を押圧することにより、ポインターが指し示す座標点に係る能動的指示信号を発生する第１の信号発生押しボタンスイッチと、前記第１の信号発生押しボタンスイッチの作動押圧力より高い作動押圧力で作動し、かつその作動時、先に発生した第１の信号発生押しボタンスイッチの信号を、第１の信号発生押しボタンスイッチが一旦復帰した後、次に作動するまで保持する信号を発生する、第２の信号発生押しボタンスイッチとからなる、第１の指示信号発生手段と、
球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、ポインターが指し示す座標点に係る受動的指示信号を、球体を回転する指と同じ指で操作して発生する第２の指示信号発生手段と、
球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、球体を回転する指と同じ指で操作して、前記各信号発生手段の発生する各信号及び前記座標信号を、別な信号に変更するためのモード切替信号を発生するモード切替信号発生手段と、
を備えてなることを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
回転自在の球体と、その球体の回転方向と回転量を検出して、コンピュータにおけるＧＵＩ(グラフィカル  ユーザ  インターフェイス)のポインターを制御する座標信号発生手段と、ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する指示信号発生手段を備えてなるポインティングデバイスにおいて、
ケースにおける正面の扁平面に、指で回転しうるように、ケースの表面からほぼ半球近く突出して、回転自在に設けられ、表面に不規則模様を際だたせた球体と、
球体の後面部を、ケース内において回転自在に受止する枢支体と、
枢支体の後方において、球体後面の不規則模様を光学センサにより検出し、球体の上下と左右に係る回転方向と移動量を検出する光学式座標信号発生手段と、
枢支体および光学座標信号発生手段を支着し、ケースに対して球体の前後方向に揺動自在の揺動板と、
揺動板とケースの間に、互いに作動圧力を異えて直列的に設けられ、前記球体を押圧することにより、ポインターが指し示す座標点に係る能動的指示信号を発生する第１の信号発生押しボタンスイッチと、前記第１の信号発生押しボタンスイッチの作動押圧力より高い作動押圧力で作動し、かつその作動時、先に発生した第１の信号発生押しボタンスイッチの信号を、第１の信号発生押しボタンスイッチが一旦復帰した後、次に作動するまで保持する信号を発生する、第２の信号発生押しボタンスイッチとからなる、第１の指示信号発生手段と、
球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、ポインターが指し示す座標点に係る受動的指示信号を、球体を回転する指と同じ指で操作して発生する第２の指示信号発生手段と、
球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、球体を回転する指と同じ指で操作して、前記各信号発生手段の発生する各信号及び前記座標信号を、別な信号に変更するためのモード切替信号を発生するモード切替信号発生手段と、
球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、球体を回転する指と同じ指で操作して、ポインターが指示するアクテブウインドウを実行するアプリケーションプログラムに対して、所要の機能を達成させる信号を発生する１個ないし複数の機能信号発生手段と
を備えてなることを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項３】
ケースが、手掌で把持しうる扁平なケースである請求項１または２に記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
ケースが、正面視において、横４０〜５０ｍｍ、縦５５〜６５ｍｍ、奥行き(厚さ)１５〜３０ｍｍで、正面視四隅の角に、半径１０ｍｍ程度の丸みを設けてなる請求項３に記載のポインティングデバイス。
【請求項５】
ケースが、ノートブック型パソコンのキーボードのケースと同じケースである請求項手掌で把持しうる扁平なケースである請求項１または２に記載のポインティングデバイス。
【請求項６】
球体が、自然石を球形に研摩してなる請求項１〜５いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項７】
球体が、その直径を、１５〜２５ｍｍとしてなる請求項１〜６いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項８】
枢支体が、直径を球体より僅か大径の筒体の底部に、前方に拡径するテーパー面を設けた低摩擦材の座板を備えてなる請求項１〜７いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項９】
光学式座標信号発生手段が、球体後面の不規則模様を読みとる光学センサの分解能を、球体の移動距離１ｍｍに対して、ポインターの画面移動ドット数を、２０〜３４ドットとしてある請求項１〜８いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１０】
揺動板が、光学式座標信号発生手段を装着し、ケースに固定する部分の近傍に、可撓溝を備ている請求項１〜９いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１１】
第１の指示信号発生手段が、第１信号発生押しボタンスイッチと第２の信号発生押しボタンスイッチを、互いの押しボタン操作用突起を向き合わせて接着してなる、請求項１〜１０いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１２】
第２の指示信号発生手段が、ケース正面の右上部に設けてある請求項１〜１１いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１３】
モード切替信号発生手段が、第１の指示信号発生手段における第１の信号発生押しボタンスイッチの信号をＰｇＵｐ／ＰｇＤｎ(ページアップ／ページダウン)信号に、第２の指示信号発生手段が発生するオンオフ信号をトグル信号に変換して、そのトグル信号に基づいて、前記第１の信号発生押しボタンスイッチの信号ＰｇＵｐ／ＰｇＤｎを、ページアップするのか、ページダウンするのか、いずれかを指定するページアップ／ページダウン指定信号に、それぞれ変更するとともに、同じく第２の信号発生押しボタンスイッチによる第１の信号発生押しボタンスイッチの信号を保持する信号を、ポインターが指示するアクテブウインドウを実行するアプリケーションプログラムに対して、画面の拡大／縮小モードを指定する信号に変更するとともに、その信号が出力されないとき、前記プリケーションプログラムに対して、画面のスクロールモードを指定し、この画面の拡大／縮小モードにあるとき、前記光学式座標信号発生手段が発生する上下に係る回転方向と移動量を検出する座標信号を、画面拡大／縮小信号に変更し、かつ画面のスクロールモードにあるとき、前記光学式座標信号発生手段が発生する上下に係る回転方向と移動量を検出する座標信号を、画面の上下スクロール信号に、同じく左右に係る回転方向と移動量を検出する座標信号を、画面の左右スクロール信号にそれぞれ変更するためのモード切替信号を発生するようにした、請求項１〜１２いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１４】
モード切替信号発生手段が、ケース正面の左上部に設けてある、請求項１〜１３いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１５】
モード切替信号発生手段が、複数個の押しボタンスイッチをもって、ケース正面に設けてある、請求項１〜１４いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１６】
複数の機能信号発生手段が、第２の指示信号発生手段の押しボタンスイッチと、モード切替信号発生手段の押しボタンスイッチに、対称もしくは非対称に、ケースの正面に配置してある、請求項２〜１４いずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１７】
機能信号発生手段が、アプリケーションプログラムに対して、貼り付けの機能信号を発生する、請求項２に記載のポインティングデバイス。
【請求項１８】
機能信号発生手段が、アプリケーションプログラムに対して、複写の機能信号を発生する、請求項２記載のポインティングデバイス。
【請求項１９】
機能信号発生手段が、アプリケーションプログラムに対して、削除の機能信号を発生する、請求項２記載のポインティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータにおけるＧＵＩ(グラフィカル  ユーザ  インターフェイス)のポインターを操作するポインティングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータにおけるＧＵＩのポインターを制御する装置としては、マウスが一般的に使用されている。
【０００３】
マウスは、ケースに回転自在に収納されたボールを備え、そのボールの回転を、互いに軸線を直交させて設けた２つの回転／パルス・エンコーダにより、移動距離と移動方向を検出して、ポインターの位置を制御している。
【０００４】
上記マウスは、基準面となるマウスパッドや机の上面を、マウスケースが移動することにより、ケースの下面のボールが、パッドや机に接して回転させられて、そのボールの回転が、マウスケースの移動方向と移動量として測られる。
【０００５】
このマウスの構造を上下に転倒して、ボールを支持するケースを下に固定し、上のボールを、手のひらや指先で回転して、そのボールの回転方向と回転量を測るようにしたものを、トラックボールと称している。
【０００６】
トラックボールには、机上に置いて上からボールを回転させる形式と、手で把持して、親指でボールを回転する形式がある。
【０００７】
手で把持して、親指でボールを回転する形式に関する特許文献としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４がある。
【０００８】
ケースを手で把持するタイプのトラックボールではないが、特許文献５には、ボールと左右のボタンを親指で操作するものが開示されている。
【０００９】
親指で操作するとは限らないが、ボールの下にスイッチを設けて、ボールを押圧することにより、信号を発生するがものが、特許文献６、特許文献７に開示されている。
【００１０】
左ボタンに該当するスイッチを押圧して、２つの接点を作動する手段が特許文献８に開示されている
【００１１】
【特許文献１】特開平６−３５６０１号公報
【００１２】
【特許文献２】特開平１１−３０５９３７号公報
【００１３】
【特許文献３】特開２００１−２８２３８６号公報
【００１４】
【特許文献４】特開２００２−１０８５５８号公報
【００１５】
【特許文献５】特開２００１−３３１２３７号公報
【００１６】
【特許文献６】特開平６−１４１２２６号公報
【００１７】
【特許文献７】特開平９−４４３００号公報
【００１８】
【特許文献８】特開平７−２３４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ポインティングデバイスとしてのマウスは、機能性に優れており、ポインターの細かなコントロールに関しても、身体との整合性も高く、現在のところマウスに代わる優れたポインティングデバイスはない。
【００２０】
しかし、マウスの欠点は、ボールの回転に重力の場を利用していることと、ボールとの相対移動の相手に、ボールより重力の場で下方にある水平面を利用することであり、そのため、操作者が、身体的に、もしくは体勢的に水平面を利用できない状況にあるときは、マウスを使用できない欠点がある。
【００２１】
例えば、宇宙空間や、使用者の体勢が転倒した状態に有る場合である。
【００２２】
最近は、コンピュータが小型化されて、モニターも眼鏡式(オーバーヘッドモニタ)のものでき、通称ウエラブルコンピュータとして、身体に装着して使用するものがあるが、このようなウエラブルコンピュータの使用目的は、コンピュータの使用者の環境を、特異な状況を想定している。
【００２３】
例えば、特異な加速度の加わる移動体の中、ビルの外壁や岩場の岸壁に吊り下がった状態、天井の下に上向きに吊り下がった状態等で、作業者が特殊な作業を行う場合に、その作業に係るマニュアルを、作業者が身につけたウエラブルコンピュータによって、参照することを１つの目的にしている。
【００２４】
また、マウスは、病人がベッドに上向に寝たままでは、使い勝手が悪く、寝たままの病人が使用するのに適したマンマシンインターフェイスが望まれている。
【００２５】
そこで、音声によってウエラブルコンピュータを制御することも考えられているが、オペレーティングシステム(以下ＯＳと略称する)が肥大化するとともに、既成のＯＳが簡単に利用できない。
【００２６】
この音声によるインターフェイスは、病院などの複数の患者を収容する病室などにおいては、実質的に利用できない。
【００２７】
このマウスに代わるポインティングデバイスとしては、トラックボールがある。
トラックボールには、机上に置いて上からボールを回転させる形式と、手で把持して、親指でボールを回転する形式がある。
【００２８】
これに関する特許文献としては、前記した特許文献１〜４がある。
【００２９】
これらの特許文献１〜４に開示されているものは、いずれも、ボールの回転は親指で行うが、ポインティングデバイスとして必要な、他の操作、例えば、少なくともポインターが指し示す座標点に係る能動的指示を与える信号で、ＯＳをウインドウズ(マイクロソフト社の商標で以下省略する)とする、左クリック信号を発生する左ボタンの操作は、他の指を使用し、さらに右クリック信号の発生に関しても、親指とは異なる指が使用されている。
【００３０】
ポインターを移動する指と左クリック信号を発生する指が異なると、瞬間的な操作に、とまどいを生じるとともに、親指と他の指とのスイッチを押す力の押圧方向が異なり、ボールを回転するに際しては、親指は根本を浮かして自由に動ける状態にしてあり、この状態では、親指の根本方向に向かう力に対して、ケースを把持する力が弱くなっている。
【００３１】
この状態で、他の指、例えば人差し指や中指でケースに設けたスイッチを操作すると、その力は親指の根本の方に向かう力となって、そのため親指は、その力に抗するため、ボールを回す親指の先が、ボールから浮き上がるようになる。
【００３２】
また、特許文献５には、ケースを手で把持するタイプのトラックボールではないが、ボールと左右のボタンを親指で操作するものが開示されている。
【００３３】
特許文献５に示すように、ポインターを移動するために、ボールを動かす指を、左クリック信号を発生する度に、左ボタンに移動すると、左ボタンからボールに指を戻す度に、ボールに指が接するときにボールが動いて、ポインターの位置にずれを生じ、操作性を低下させる。
【００３４】
この課題を解決するには、トラックボールにおいて、ボールから指を離すことなく、左ボタンのクリック信号を発生するようにする必要がある。
【００３５】
特許文献６、特許文献７には、ボールの下にスイッチを設けて、ボールを押圧することにより、信号を発生するがものが開示されている。
【００３６】
ボールを回転する指でボールを押圧することにより、左ボタンクリック信号を発生するようにすることにより、上述の課題は解決されるが、指でボールを回転するタイプのトラックボールには、もう一つの課題が残る。
【００３７】
指でボールを回転する場合、使用するボールは比較的小径のボールを使用するため、ボールを上下と左右に回転するのに、連続して一度にボールを回転しうる回転量に、限度を生じてしまう。
【００３８】
これと同様の状況は、マウスの場合においても生じるが、マウスにおいては、通常は水平板が広いとともに、マウスパッドの端部のように、水平板の限界に達したときは、マウスを水平板から持ち上げて、移動しようとする方向と逆方向に引き戻し、マウスを水平板に戻し、引き続きマウスを同一方向に移動して、続けてポインターを同一方向に移動している。
【００３９】
マウスにおいては、上述の状況において、ドラッグ操作をする際、左スイッチを押し続ければ、マウスを水平板から持ち上げても、ドラッグ状態は、継続される。
【００４０】
しかし、上記トラックボールの場合、上記特許文献５、６に示すスイッチを、左ボタンに相当するものとして、ボール下面のスイッチをオンしたまま、親指をボールから離して、ボールの回転を、引継することは不可能である。
【００４１】
また、ドラッグ操作に関しては、クリックロックと称して、ソフトウエア的に、上記課題を解決するものがある。
【００４２】
例えば、ドラッグを要するアイコンに、ポインターを重ねて左クリックを行い、その左クリックの持続時間によって、左クリックのオン状態を保持し、その後、左クリックの信号を発生している人差し指を、スイッチのオンを維持する動作から解放し、ドロップを要する位置で再度左クリック信号を発生して、アイコンをそのときのポインターのところにドロップする。
【００４３】
この場合、クリックロックを確定する時期は、ソフトウエアによるタイマーで設定するようになっており、そのため、操作者の操作意図を確実に反映するものとはなっておらず、このソフトウエアによるクリックロック制御は、操作者の意図に反した制御を度々行なう。
【００４４】
また、ポインターに与える指示を、シングルクリックで命令を実行するように設定した場合、クリックロックを行うつもりで人差し指をスイッチから離すと、クリックロックを行うタイマーの設定時間より早ければ、その操作がシングルクリックと解されて、命令を実行してしまうことがある。
【００４５】
そのために、クリックロックを行う際には、左クリックの動作時間を十分に長くする必要を生じ、ポインターの移動動作に不要な間の空いた時間を生じて、操作性が低下する課題を生じる。
【００４６】
本発明は、この課題を、操作者の意図によって、ボールを押圧することにより作動する第２のスイッチを設けて、そのスイッチの動作により左ボタンに相当する第１のスイッチのオン動作を保持して、指をボールから離すことができるようにして、その課題を解決する。
【００４７】
なお、左ボタンに該当するスイッチを押圧して、２つの接点を作動する手段が特許文献８に開示されているが、当該特許文献８のスイッチがボールと連係していないとともに、後から作動する接点の作用が、先に動作する第１のスイッチの信号と同じクリック信号を出力して、結果的にダブルクリック信号を発生するもので、本発明のものと、目的並びに作用効果を異にしている。
【００４８】
さらに、本発明は、ケースの正面部に右ボタンスイッチを設けて、そのスイッチも、親指で操作するようにするとともに、ケースの正面に、同じ指で操作する、モード切替スイッチを設け、ボールを押圧することにより作動する２つのスイッチと、右ボタンスイッチ、及びボールの回転により発生したポインタを移動する座標信号を、他の信号に変更するようにして、全ての操作を同じ指のみによって多機能に操作しうるポインティングデバイスを提供することにある。
【００４９】
上述の如く、本発明は、トラックボールにおいて、片方の手の同じ指だけの操作で、ＧＵＩに係る各種の操作を行うことを可能とした、ポインティングデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５０】
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
【００５１】
(１)回転自在の球体と、その球体の回転方向と回転量を検出して、コンピュータにおけるＧＵＩ(グラフィカル  ユーザ  インターフェイス)のポインターを制御する座標信号発生手段と、ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する指示信号発生手段を備えてなるポインティングデバイスにおいて、ケースにおける正面の扁平面に、指で回転しうるように、ケースの表面からほぼ半球近く突出して、回転自在に設けられ、表面に不規則模様を際だたせた球体と、球体の後面部を、ケース内において回転自在に受止する枢支体と、枢支体の後方において、球体後面の不規則模様を光学センサにより検出し、球体の上下と左右に係る回転方向と移動量を検出する光学式座標信号発生手段と、枢支体および光学座標信号発生手段を支着し、ケースに対して球体の前後方向に揺動自在の揺動板と、揺動板とケースの間に、互いに作動圧力を異えて直列的に設けられ、前記球体を押圧することにより、ポインターが指し示す座標点に係る能動的指示信号を発生する第１の信号発生押しボタンスイッチと、前記第１の信号発生押しボタンスイッチの作動押圧力より高い作動押圧力で作動し、かつその作動時、先に発生した第１の信号発生押しボタンスイッチの信号を、第１の信号発生押しボタンスイッチが一旦復帰した後、次に作動するまで保持する信号を発生する、第２の信号発生押しボタンスイッチとからなる、第１の指示信号発生手段と、球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、ポインターが指し示す座標点に係る受動的指示信号を、球体を回転する指と同じ指で操作して発生する第２の指示信号発生手段と、球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、球体を回転する指と同じ指で操作して、前記各信号発生手段の発生する各信号及び前記座標信号を、別な信号に変更するためのモード切替信号を発生するモード切替信号発生手段とを備えることにより。
【００５２】
(２)回転自在の球体と、その球体の回転方向と回転量を検出して、コンピュータにおけるＧＵＩ(グラフィカル  ユーザ  インターフェイス)のポインターを制御する座標信号発生手段と、ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する指示信号発生手段を備えてなるポインティングデバイスにおいて、ケースにおける正面の扁平面に、指で回転しうるように、ケースの表面からほぼ半球近く突出して、回転自在に設けられ、表面に不規則模様を際だたせた球体と、球体の後面部を、ケース内において回転自在に受止する枢支体と、枢支体の後方において、球体後面の不規則模様を光学センサにより検出し、球体の上下と左右に係る回転方向と移動量を検出する光学式座標信号発生手段と、枢支体および光学座標信号発生手段を支着し、ケースに対して球体の前後方向に揺動自在の揺動板と、揺動板とケースの間に、互いに作動圧力を異えて直列的に設けられ、前記球体を押圧することにより、ポインターが指し示す座標点に係る能動的指示信号を発生する第１の信号発生押しボタンスイッチと、前記第１の信号発生押しボタンスイッチの作動押圧力より高い作動押圧力で作動し、かつその作動時、先に発生した第１の信号発生押しボタンスイッチの信号を、第１の信号発生押しボタンスイッチが一旦復帰した後、次に作動するまで保持する信号を発生する、第２の信号発生押しボタンスイッチとからなる、第１の指示信号発生手段と、球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、ポインターが指し示す座標点に係る受動的指示信号を、球体を回転する指と同じ指で操作して発生する第２の指示信号発生手段と、球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、球体を回転する指と同じ指で操作して、前記各信号発生手段の発生する各信号及び前記座標信号を、別な信号に変更するためのモード切替信号を発生するモード切替信号発生手段と、球体の近傍に押しボタンスイッチとして設けられ、球体を回転する指と同じ指で操作して、ポインターが指示するアクテブウインドウを実行するアプリケーションプログラムに対して、所要の機能を達成させる信号を発生する１個ないし複数の機能信号発生手段とを備えることにより。
【００５３】
(３)上記(１)または(２)項において、ケースが、手掌で把持しうる扁平なケースである。
【００５４】
(４)上記(３)項において、ケースが、正面視において、横４０〜５０ｍｍ、縦５５〜６５ｍｍ、奥行き(厚さ)１５〜３０ｍｍで、正面視四隅の角に、半径１０ｍｍ程度の丸みを設けてなる。
【００５５】
(５)上記(１)または(２)項において、ケースが、ノートブック型パソコンのキーボードのケースと同じケースである。
【００５６】
(６)上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、球体が、自然石を球形に研摩してなる。
【００５７】
(７)上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、球体が、その直径を、１５〜２５ｍｍとしてなる。
【００５８】
(８)上記(１)〜(７)項のいずれかにおいて、枢支体が、直径を球体より僅か大径の筒体の底部に、前方に拡径するテーパー面を設けた低摩擦材の座板を備えてなる。
【００５９】
(９)上記(１)〜(８)項のいずれかにおいて、光学式座標信号発生手段が、球体後面の不規則模様を読みとる光学センサの分解能を、球体の移動距離１ｍｍに対して、ポインターの画面移動ドット数を、２０〜３４ドットとしてある。
【００６０】
(１０)上記(１)〜(９)項のいずれかにおいて、揺動板が、光学式座標信号発生手段を装着し、ケースに固定する部分の近傍に、可撓溝を備ている。
【００６１】
(１１)上記(１)〜(１０)項のいずれかにおいて、第１の指示信号発生手段が、第１信号発生押しボタンスイッチと第２の信号発生押しボタンスイッチを、互いの押しボタン操作用突起を向き合わせて接着してなる。
【００６２】
(１２)上記(１)〜(１１)項のいずれかにおいて、第２の指示信号発生手段が、ケース正面の右上部に設けてある。
【００６３】
(１３)上記(１)〜(１２)項のいずれかにおいて、モード切替信号発生手段が、第１の指示信号発生手段における第１の信号発生押しボタンスイッチの信号をＰｇＵｐ／ＰｇＤｎ(ページアップ／ページダウン)信号に、第２の指示信号発生手段が発生するオンオフ信号をトグル信号に変換して、そのトグル信号に基づいて、前記第１の信号発生押しボタンスイッチの信号ＰｇＵｐ／ＰｇＤｎを、ページアップするのか、ページダウンするのか、いずれかを指定するページアップ／ページダウン指定信号に、それぞれ変更するとともに、同じく第２の信号発生押しボタンスイッチによる第１の信号発生押しボタンスイッチの信号を保持する信号を、ポインターが指示するアクテブウインドウを実行するアプリケーションプログラムに対して、画面の拡大／縮小モードを指定する信号に変更するとともに、その信号が出力されないとき、前記プリケーションプログラムに対して、画面のスクロールモードを指定し、この画面の拡大／縮小モードにあるとき、前記光学式座標信号発生手段が発生する上下に係る回転方向と移動量を検出する座標信号を、画面拡大／縮小信号に変更し、かつ画面のスクロールモードにあるとき、前記光学式座標信号発生手段が発生する上下に係る回転方向と移動量を検出する座標信号を、画面の上下スクロール信号に、同じく左右に係る回転方向と移動量を検出する座標信号を、画面の左右スクロール信号にそれぞれ変更するためのモード切替信号を発生するようにした。
【００６４】
(１４)上記(１)〜(１３)項のいずれかにおいて、モード切替信号発生手段が、ケース正面の左上部に設けてある。
【００６５】
(１５)上記(１)〜(１４)項のいずれかにおいて、モード切替信号発生手段が、複数個の押しボタンスイッチをもって、ケース正面に設けてある。
【００６６】
(１６)上記(２)〜(１４)項のいずれかにおいて、複数の機能信号発生手段が、第２の指示信号発生手段の押しボタンスイッチと、モード切替信号発生手段の押しボタンスイッチに、対称もしくは非対称に、ケースの正面に配置してある。
【００６７】
(１７)上記(２)項において、機能信号発生手段が、アプリケーションプログラムに対して、貼り付けの機能信号を発生する。
【００６８】
(１８)上記(２)項において、機能信号発生手段が、アプリケーションプログラムに対して、複写の機能信号を発生する。
【００６９】
(１９)上記(２)項において、機能信号発生手段が、アプリケーションプログラムに対して、削除の機能信号を発生する。
【発明の効果】
【００７０】
（ａ）  請求項１に記載の発明によると、一種類の指のみを使用して、ポインティング操作はもとより、通常のマウス操作における左クリック（能動的指示信号の発生）、右クリック（受動的指示信号の発生）、及びドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、クリックロック、および、それらの制御を行う信号を、モード切替信号により別な機能を行う信号に変更して、多機能な制御を行うことを可能とする。
【００７１】
（ｂ）  請求項２に記載の発明によると、一種類の指のみを使用して、ポインティング操作はもとより、通常のマウス操作における左クリック（能動的指示信号の発生）、右クリック（受動的指示信号の発生）、及びドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、クリックロック、および、それらの制御を行う信号を、モード切替信号により別な機能を行う信号に変更して、多機能な制御を行うことを可能とするとともに、ポインターが指示するアクテブウインドウを実行するアプリケーションプログラムに対して、所要の機能を達成させる信号を発生して、多種類の編集操作を、ワープロソフト(テキストエデイタを含む)や表計算ソフト、その他のアプリケーションプログラに対して、編集作業の大半を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
【００７２】
（ｃ）  請求項３に記載の発明によると、ケースを手掌で把持しうる大きさにすることにより、親指のみを使用して、ポインティング操作はもとより、通常のマウス操作における左クリック（能動的指示信号の発生）、右クリック（受動的指示信号の発生）、及びドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、クリックロック、および、それらの制御を行う信号を、モード切替信号により別な機能を行う信号に変更して、多機能な制御を行うことを可能とする。
さらに、ポインターが指示するアクテブウインドウを実行するアプリケーションプログラムに対して、所要の機能を達成させる信号を発生して、多種類の編集操作を、ワープロソフト(テキストエデイタを含む)や表計算ソフト、その他のアプリケーションプログラに対して、編集作業の大半を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
片手で操作しうるポインティングデバイスとすることにより、病人がベッドで寝たままコンピュータを操作するのに最適で、布団の中で、片手で操作するとき、クリック音が外部に聞こえることがほとんどなく、しかも各スイッチは押しボタン式でなるため、クリック感を、操作する指で感じ取ることができるとともに、左クリックを行う押しボタンスイッチの作動押圧力と、クリックロック作用を行う押しボタンスイッチの押圧力とに、比較的大きな差を与えておくことにより、明確な操作区別を与えて、操作する指の感覚のみで、操作者の意図する通りの操作を行うことができる。
さらに、移動体、例えば自動車、バス、列車、飛行機等で編集作業を行う場合、およびビルの外壁や岩場の岸壁に吊り下がった状態、天井の下に上向きに吊り下がった状態等で、作業者が特殊な作業を行う場合に、その作業に係るマニュアルを、作業者が身につけたウエラブルコンピュータによって、参照するための、マンマシンインターフェイスとして、利用できる。
【００７３】
（ｄ）  請求項４に記載の発明によると、ケースを手掌で把持しうる適度の大きさの、片手持ち式ポインティングデバイスを提供できる。
【００７４】
（ｅ）  請求項５に記載の発明によると、ノート型パソコンに用いて、移動体、例えば自動車、バス、列車、飛行機等で編集作業を行う場合に、ポインターの移動、ドラックアンドドロップ、クリックロック、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、および、右クリックによるプルダウンメニュー操作等が、人差し指の操作だけで可能となり、文字入力手段のキーパッドを利用すると、文字入力もこのポインティングデバイスで行うことを可能とする。
【００７５】
（ｆ）  請求項６に記載の発明によると、不規則模様を際だたせた球体を、容易に得ることができる。
自然石の種類を変えることにより、球体の色や、光沢、模様、手触り等に、変化を求めることができ、従来のボールには得れない、装飾的、審美的効果を発揮することができる。
【００７６】
（ｇ）  請求項７に記載の発明によると、光学式座標信号発生手段における光学センサの分解能に応じた、最適の球体の周長を得ることができる。
【００７７】
（ｈ）  請求項８に記載の発明によると、球体を指の腹で回転するとともに、球体を球心方向に押圧して使用するため、球体の滑らかな回転と、球心方向に押圧したとき、球体がぶれないように、テーパー面で求心的に支持することにより、球体を軽く押したときに動作するスイッチの押圧力を小さくして、軽快なクリック動作を行わせるとともに、球体が自然石でなるため、摩擦面を面で受けて、球体に傷を付けにくくすることができる。
【００７８】
（ｉ）  請求項９に記載の発明によると、球体の回転操作しやすい１５〜２５ｍｍの直径に対して、標準的モニター画面の左右のドット数（１０２４ドット）を、１回の回転操作によって、ポインターを移動させるに、最適の分解能が得られる。
【００７９】
（ｊ）  請求項１０に記載の発明によると、光学式座標信号発生手段の光学センサーを支持した揺動板を、可撓溝を設けて撓みや易くしているので、可動軸などの枢支部を設ける必要がない。
【００８０】
（ｋ）  請求項１１に記載の発明によると、動作押圧力の異なる２つの押しボタンスイッチ押しボタン操作突起を接着するので、２つのスイッチは、１つの部品として揺動板に装着でき、組み立て作業を容易にする。
【００８１】
（ｌ）  請求項１２に記載の発明によると、マウスにおける右ボタンと位置イメージが対応して操作しやすい。
【００８２】
（ｍ）  請求項１３に記載の発明によると、請求項１，２のトラックボール型ポインティングデバイスの基本動作に加えて、頁スクロール、連続左右スクロール、画面の拡大／縮小が行えることにより、ワープロソフト(テキストエデイタを含む)や表計算ソフトの編集作業を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
【００８３】
（ｎ）  請求項１４に記載の発明によると、球体の近傍におけるケース正面の左上部は、球体を操作する指と同じ指で操作するのに、最適な場所で、操作性を高めることができる。
【００８４】
（ｏ）  請求項１５に記載の発明によると、モード切替スイッチを、球体を操作する指と同じ指で操作するのに適した場所に、複数個設けると、操作モードを数多く設定できるので、さらに多機能なポインティングデバイスを提供することができる。
【００８５】
（ｐ）  請求項１６に記載の発明によると、基本動作を行うスイッチ類と補助動作を行うスイッチ類を、対称配置、または非対称配置にすることにより、各スイッチ類の配列イメージが覚えやすく、かつ操作し易く、ポインティングデバイスの操作性を高めることができる。
【００８６】
（ｑ）  請求項１７に記載の発明によると、貼り付け操作機能をポインティングデバイスに持たせることにより、左クリック、右クリック、ドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、クリックロック、 頁スクロール、連続左右スクロール、画面の拡大／縮小等の操作機能と相まって、ワープロソフトや表計算ソフトの編集作業の大半を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
【００８７】
（ｒ）  請求項１８に記載の発明によると、複写操作機能をポインティングデバイスに持たせることにより、左クリック、右クリック、ドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、クリックロック、 頁スクロール、連続左右スクロール、画面の拡大／縮小等の操作機能と相まって、ワープロソフトや表計算ソフトの編集作業の大半を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
【００８８】
（ｓ）  請求項１９に記載の発明によると、削除操作機能をポインティングデバイスに持たせることにより、左クリック、右クリック、ドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、クリックロック、 頁スクロール、連続左右スクロール、画面の拡大／縮小等の操作機能と相まって、ワープロソフトや表計算ソフトの編集作業の大半を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００９０】
図１〜図３は、本発明装置の第１の実施形態を示す、手持ち式のトラックボール型ポインティングデバイスである。
【００９１】
ポインティングデバイス(１)は、回転自在の球体(２)と、その球体(２)の回転方向と回転量を検出して、コンピュータにおけるＧＵＩ(グラフィカル  ユーザ  インターフェイス)のポインターを制御する座標信号発生手段(３)と、ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する２つの指示信号発生手段(4a)(4b)を備えてなる。
【００９２】
上記ポインティングデバイス(１)は、手掌で把持しうる扁平なケース(５)を備え、このケース(５)における正面の扁平面(5a)には、ケース(５)を把持する手の親指(Ａ)で回転するべく、ほぼ半球近く正面部を扁平面(5a)から回転自在に突出した、表面に不規則模様を際だたせた球体(２)を設けてある。
【００９３】
ケース(５)は、正面視における上下の寸法(Ｈ)を、左右の寸法(Ｗ)より若干大きい長方形となし、正面四隅の角(5b)には、大きめの丸み(Ｒ)を設け、前後の厚さ方向の寸法(Ｌ)を、正面中央に設けた球体(２)の直径(Ｄ)より、僅かに大きめとし、各綾には適度の面取りを施して、手掌で把持しやすい扁平な形状となしてある。
【００９４】
各寸法の具体的例は、上下の寸法(Ｈ)を５５〜６５ｍｍ、左右の寸法(Ｗ)を４０〜５０ｍｍ、四隅の角の丸み(Ｒ)を１０ｍｍ前後、球体(２)の直径(Ｄ)を１５〜２５ｍｍ、前後の厚さ(Ｌ)を１５〜３０ｍｍとするのが好ましい。
【００９５】
これらの各寸法は、ケース(５)を手で把持して使用するものなので、手の大きい人用、中くらいの人用、小さい人用に分けて、それぞれに適した寸法とするのが好ましい。
【００９６】
ただし、球体(２)の直径(Ｄ)は、ポインターを移動する座標信号の分解能に係わるので、ケース(５)の大小に係わらず、大、中、小を１形式としたシリーズにおいては、一定の直径(Ｄ)とするのが好ましい。
【００９７】
球体(２)は、自然石を球形に研摩して。表面に不規則模様を際だたせてものである。
【００９８】
球体(２)の後面部には、その球体(２)を、ケース(５)内において回転自在に受止するべくした枢支体(６)を設けてある。
【００９９】
枢支体(６)は、直径を球体(２)より僅か大径の筒体(6a)の底部に、前方に拡径するテーパー面(6b)を設けた低摩擦材の座板(6c)を備えてなる。
【０１００】
この枢支体(６)の後方には、球体後面の不規則模様を、集積回路化された光学センサ(3a)により検出し、球体(２)の上下と左右に係る回転方向と移動量を、工学的に検出する光学式座標信号発生手段(３)を設けてある。
【０１０１】
枢支体(６)および光学座標信号発生手段(３)における光学センサ(3a)は、ケース(５)に対して球体(２)の前後方向に揺動自在となした、揺動板(７)に支着されている。
【０１０２】
光学式座標信号発生手段(３)は、球体(２)の後面の不規則模様を読みとる光学センサ(3a)のの分解能を、球体の移動距離１ｍｍに対して、ポインターの画面移動ドット数を、２０〜３４ドットとしたものが好ましい。
【０１０３】
揺動板(７)の下端(7a)は、ケース(５)の下部に設けた段部(８)に、ねじ(９)を介して固着され、その固着された下端(7a)の若干上方に、左右方向を向く可撓溝(10)を設けて、中央に前記枢支体(６)および光学座標信号発生手段(３)を設けた上方部(7b)を、前後方向に揺動自在となしてある。
【０１０４】
揺動板(７)の上方部(7b)の上端(7c)とケース(５)の内方上部に設けた段部(5c)の間には、互いに作動圧力を異えて直列的に連結した１対の押しボタンスイッチ(Ｓ1)(Ｓ2)が設けられている。
【０１０５】
この１対の押しボタンスイッチ(Ｓ1)(Ｓ2)における一方の押しボタンスイッチ(Ｓ1)は、前記球体(２)を押圧することにより、ポインターが指し示す座標点に係る能動的指示信号(ｇ1)を発生する第１の指示信号発生手段(4a)を構成している。
【０１０６】
ここで、能動的指示信号(ｇ1)とは、前記ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する２つの指示信号発生手段(４)の内、通常のマウスにおける左クリック信号に相当し、ポインターが指し示す座標点に対して、能動的な命令を与える信号である。
【０１０７】
一方、前記１対の押しボタンスイッチ(Ｓ1)(Ｓ2)における他方の押しボタンスイッチ(Ｓ2)は、前記第１の信号発生手段(4a)を構成する押しボタンスイッチ(Ｓ1)の作動押圧力より高い作動押圧力（接点がオンするときのバネ力が強い）で作動し、かつそれが作動時、先に発生した第１の指示信号発生手段(4a)の信号(ｇ1)を、第１の指示信号発生手段(4a)が一旦復帰した後、次に作動するまで保持する保持信号(ｎ)を発生する、保持信号発生手段(11)を構成している。
【０１０８】
球体(２)の近傍、例えば右上において、ポインターが指し示す座標点に係る受動的指示信号(ｇ2)を、球体(２)を回転する指と同じ指で操作して発生する第２の指示信号発生手段(4b)が、押しボタンスイッチ(Ｓ3)として設けられている。
【０１０９】
ここで、受動的指示信号(ｇ2)とは、前記ポインターが指し示す座標点に係る指示信号を発生する２つの指示信号発生手段(４)の内、通常のマウスにおける右クリック信号をなし、ポインターが指し示す座標点に対して、受動的な命令、例えば、プルダウンメニュー等を開いて、次に行える能動的命令を選ばせる補助的な指示を与える信号である。
【０１１０】
球体(２)の近傍、例えば左上には、球体(２)を回転する指と同じ指で操作して、前記各信号発生手段(4a)(4b)(11)の発生する各信号(ｇ1)(ｇ2)(ｎ)、及び前記光学座標信号発生手段(３)が発生する座標信号(Ｘ)(Ｙ)を、別な働きをする信号に変更するためのモード切替信号(ｍ)を発生する、モード切替信号発生手段(12)が、押しボタンスイッチ(Ｓ4)をもって、設けられている。
【０１１１】
図３は、上記各押しボタンスイッチ(Ｓ1)〜(Ｓ4)の動作状態により、ポインターを制御するポインティングモードと、ポインターが指し示すアクティブウインドウを実行するアプリケーションソフトウエアに対して、画面をスクロールするスクロールモードとを行わせる、タイムチャートの１実施例を示すものである。
【０１１２】
図３に示す如く、各押しボタンスイッチ(Ｓ1)〜(Ｓ4)は、操作ボタンを解放時に、接点をオフとする、常開接点で構成される、オンオフモードを、基本動作モードとして構成される。
【０１１３】
さらに、球体(２)を押圧したとき先に作動する押しボタンスイッチ(Ｓ1)以外の押しボタンスイッチ(Ｓ2)〜(Ｓ4)は、押しボタンが押される度にオン・オフを反転させるトグルモードの信号を、オンオフモードの信号と並列的に出力するようになっている。
【０１１４】
押しボタンスイッチのオンオフモードからトグルモードへの変換は、ハードウエア的には、オンオフモードの信号をＴフリップフロップを介して、また、ソフトウエア的には、オンオフモードのオン時の立上りに、フラグを立てて、そのフラグを調べることにより、それぞれ容易に行える。
【０１１５】
各押しボタンスイッチ(Ｓ2)〜(Ｓ4)における各トグルモードの出力は、ポインティングモードの先頭で初期化されて、必ずオフからスタートするようになっている。
【０１１６】
ポインティングモードとスクロールモードは、ケース(５)の左上に設けた押しボタンスイッチ(Ｓ4)のトグルモードの出力信号(ｍ)によって設定され、ポインティングモードは信号(ｍ)のオフ期間、スクロールモードは信号(ｍ)のオン期間となっている。
【０１１７】
このポインティングモードにおいては、球体(２)を軽く押圧したとき作動する第１の信号発生手段(4a)たる押しボタンスイッチ(Ｓ1)のオン信号(ｇ1)を、左クリック信号としている。
【０１１８】
また、ケース(５)の右上に設けた第２の指示信号発生手段(4b)たる押しボタンスイッチ(Ｓ3)のオン信号(ｇ2)を、右クリック信号としている。
【０１１９】
同じく、ポインティングモードにおいては、前記光学座標信号発生手段(３)が発生する、球体(２)を上下方向に回転させて得られるＹ座標信号(Ｙ)を、ポインターを上下方向に、また球体(２)を左右方向に回転させて得られるＸ座標信号(Ｘ)を、ポインターを左右方向に、それぞれ移動させるように作用させている。
【０１２０】
さらに、ポインティングモードにおいては、球体(２)を軽く押圧て、押しボタンスイッチ(Ｓ1)のオン信号(ｇ1)発生し、左クリック信号を出力している時に、球体(２)をさらに強く押して、保持信号発生手段(11)たる押しボタンスイッチ(Ｓ2)をオンし、それのトグルモード信号でなる保持信号(ｎ)を発生すると、その後両押しボタンスイッチ(Ｓ1)(Ｓ3)をオフにしても、左クリック信号を、押しボタン信号(ｇ1)と保持信号(ｎ)の論理和としておくことにより、ドラック状態に維持することができる。
【０１２１】
この状況は、上記ソフトウエアによるクリックロック状態と同じであるが、ソフトウエアによるものは、クリックロック状態になる時点を、左クリック信号を立ち上げた時点から計測されるタイマーによって設定しているが、本発明においては、押しボタンスイッチ(Ｓ2)を、操作者の意図が確実に反映される、オンした時点に定まる。
【０１２２】
保持信号(ｎ)は、再度押しボタンスイッチ(Ｓ1)がオンする信号(ｇ1)の立上りにおいて、トグルモードの保持信号(ｎ)が強制的にクリアされるが、その時には、信号(ｇ1)により、ドラック状態が、信号(ｇ1)のオフする時点、すなわち、左クリック信号を発生している押しボタンスイッチ(Ｓ1)がオフする時点まで維持され、この押しボタンスイッチ(Ｓ1)がオフする時点でドロップされる。
【０１２３】
このドラック操作は、ポインターによる選択、範囲指定等も同様に行われ、それの開始点と終了点は、操作者の意図を確実に反映することができる。
【０１２４】
上記ドラック操作期間は、球体(２)を操作する指が、回転操作から解放されて、他のスイッチ、例えば、右上方の押しボタンスイッチ(Ｓ3)や左上方の押しボタンスイッチ(Ｓ4)、及び後述する他のスイッチ類を操作しうる状態にあるが、誤操作を防止するためにも、他のスイッチの操作を無効とする、無効期間とするのが好ましい。
【０１２５】
ケース(５)における左上方に設けたモード切替信号発生手段(12)たる押しボタンスイッチ(Ｓ4)をオンすることにより、モー切換え信号(ｍ)をオンして、スクロールモードにすることができる。
【０１２６】
スクロールモードになった直後は、押しボタンスイッチ(Ｓ2)のトグルモードの出力信号がオフ状態に初期化されている。
【０１２７】
このスクロールモードに切り替わると、球体(２)を軽く押して作動する押しボタンスイッチ(Ｓ1)のオンの出力信号(ｇ1)は、ページアップ／ページダウン信号(ｇ1')として作用するように、ポインティングモードとは別な働きをする信号に変更されて出力される。
【０１２８】
ポインティングモードにおいては右クリック信号を出力していた右上方の押しボタンスイッチ(Ｓ3)は、そのトグルモード信号を、アップ／ダ切換換え信号(ｐ)として出力される。
【０１２９】
これにより、アップ／ダウン切換信号(ｐ)がオフの時、ページアップ／ページダウン信号(ｇ1')は、ポインターが指し示すアクティブウインドウを実行するアプリケーションソフトウエアに対して、標準キーボードに定義されているＰｇＵｐ(ページアップ)コードを出力する。
【０１３０】
また、アップ／ダウ切換え信号(ｐ)がオンの時、ページアップ／ページダウン信号(ｇ1')は、ポインターが指し示すアクティブウインドウを実行するアプリケーションソフトウエアに対して、標準キーボードに定義されているＰｇＤｎ(ページダウン)コードを出力する。
【０１３１】
これにより、スクロールモードにおいては、球体(２)を軽く押して押しボタンスイッチ(Ｓ1)をオンする(クリックする)度に、アクティブウインドウを実行するアプリケーションソフトウエアがワープロであれば、編集画面を、１頁毎に上方または下方にスクロールするページスクロールモードを実行する。
【０１３２】
このスクロールモードにおいては、前記光学座標信号発生手段(３)が発生する、球体(２)を上下方向に回転させて得られるＹ座標信号(Ｙ)及びＸ座標信号(Ｘ)を、アクティブウインドウを実行するアプリケーションソフトウエアに対して、アクティブウインドウ内の画面を、上下方向及びを左右方向に、それぞれほぼ連続的に移動させるように働かせる信号に変更して出力する。
【０１３３】
さらに、スクロールモードにおいては、球体(２)を強く押して、押しボタンスイッチ(Ｓ2)をオンにして、それのトグルモード信号でなる保持信号(ｎ)を発生すると、その保持信号(ｎ)がオンの期間、球体(２)を上下方向に回転することにより得られるＹ座標信号(Ｙ)の働きを、アクティブウインドウを実行するアプリケーションソフトウエアに対して、画面を拡大又は縮小する信号に変更して出力するようにする。
【０１３４】
このような信号は、Ｙ座標信号(Ｙ)を、アップダウンカウンターで計数して、それの所要数毎のオーバーフロー信号を、画面を所要拡大率もしくは縮小率で変更する信号に変更して、出力することができる。
【０１３５】
この際の保持信号(ｎ)は、球体(２)を軽く押して押しボタンスイッチ(Ｓ1)をオンする(クリックする)ことにより、オフにリセットするのが好ましい。
【０１３６】
保持信号(ｎ)がオフにリセットされると、前のページスクロールと画面スクロールが行える状態に戻り、さらにモード切替信号(ｍ)をオフにするとポインティングモードに戻る。
【０１３７】
上述の各モードにおける各種の操作は、原理的に全ての操作を一つの種類の指、例えば親指だけ、もしくは人差し指だけ、によて操作を可能としている。
【０１３８】
上述のケース(５)を手持ち式としたものは、親指だけを持って操作する。
本発明においては、さらに複数の押しボタンスイッチを、ケース(５)の正面の扁平面(5a)に設けて、それらを、球体(２)を回転する指、すなわち親指で操作して、多機能な操作を可能としている。
【０１３９】
従来のマウス等においても、左右のクリック信号を出力する押しボタンスイッチ以外に、スクロールホイールスイッチや複数の押しボタンスイッチを設けたものが提案されているが、それらは、右利き用のマウスにおいて、左ボタンは人差し指で、右ボタンは中指で、ホイールスイッチは人差し指で、左側面に設けたスイッチは親指で、右側面に設けたスイッチは薬指または小指で、それぞれ操作するようになっている。
【０１４０】
これらの各スイッチは、操作する指に対応して、役割分担を明確にしているので、使い勝手をよくしていると考慮し勝ちであるが、各スイッチを押す力の加え方がまちまちで、特にマウスの側面に設けたスイッチは、マウスを把持する作用と相反して操作しにくいものとなっている。
【０１４１】
本発明においては、図１の如く、ケース(５)の正面の扁平面(5a)に、前記押しボタンスイッチ(Ｓ2)(Ｓ4)と対称的に、所要の機能を達成させる機能信号を発生する押しボタンスイッチ(Ｓ5)(Ｓ6)を設ける。
【０１４２】
右下の押しボタンスイッチ(Ｓ5)の発生する機能信号は、多くのアプリケーションソフトウエアに標準的に採用されているショートカットキー(以下ショートカットキーと略称する)の貼り付けコード(Ｃｔｒｌ＋Ｖ)、もしくは、それに対応するコードを出力するようにする。
【０１４３】
同様に、左下の押しボタンスイッチ(Ｓ6)の発生する機能信号は、ショートカットキーの複写コード(Ｃｔｒｌ＋Ｃ)、もしくは、それに対応するコードを出力するようにする。
【０１４４】
そして、ショートカットキーにおける削除機能は、右上の押しボタンスイッチ(Ｓ3)によるプルダウンメニューから選択するようにする。
【０１４５】
このようにすると、ワープロソフト(テキストエデイタを含む)や表計算ソフトの編集作業の大半を、文字入力を省いてキーボードを操作することなく行うことができる。
【０１４６】
このことは、本発明による手持ち式のトラックボール型ポインティングデバイス(１)を、ノート型パソコンに用いて、移動体、例えば自動車、バス、列車、飛行機等で編集作業を行う場合に、ポインターの移動、ドラックアンドドロップ、ドラッグ選択、ドラッグ範囲指定、頁スクロール、連続左右スクロール、画面の拡大／縮小、および、右クリックによるプルダウンメニュー操作および、それによる削除、機能キーによる複写、貼り付け等が、親指の操作だけで可能となり、文字入力手段のキーパッドを利用すると、文字入力もこのポインティングデバイス(１)で行うことを可能として、ほぼ全ての編集作業の操作を、本発明によるポインティングデバイス(１)のみで行うことができる。
【０１４７】
上記各種の編集作業を、１種類の指だけで行えることは、ポインティングデバイス(１)を操作する身体機能が、ごく一部の機能が働けば使用することを可能とするもので、身体機能の一部が損なわれている身障者および高齢者、操作姿勢が特殊となる病床者及び身障者等がコンピュータを操作するのに適している。
【０１４８】
特に、病人がベッドで寝たままコンピュータを操作するのに最適で、本発明の手持ち式ポインティングデバイス(１)を、布団の中で、片手で操作するとき、クリック音が外部に聞こえることがほとんどなく、しかも各スイッチは押しボタン式でなるため、クリック感を、操作する指で感じ取ることができるとともに、左クリックを行う押しボタンスイッチ(Ｓ1)作動押圧力と、クリックロック作用を行う押しボタンスイッチ(Ｓ2)の押圧力とに、比較的大きな差を与えておくことにより、明確な操作区別を与えて、操作する指の感覚のみで、操作者の意図する通りの操作を行うことができる。
【０１４９】
また、特殊な姿勢で作業するウエラブルコンピュータのポインティングデバイスとしても有効である。
【実施例２】
【０１５０】
図４は、本発明の第２の実施例を示すもので、ケース(５)の正面の扁平面(5a)に、前記押しボタンスイッチ(Ｓ2)(Ｓ4)と非対称的に、機能信号を発生する押しボタンスイッチ(Ｓ5)(Ｓ6)(Ｓ7)を設けてある。
【０１５１】
なお、前述のものと同じ機能を持つスイッチは、同じ記号を付してある。
【０１５２】
図１と同様に、押しボタンスイッチ(Ｓ5)には、貼り付けのショートカットキーのコードを、押しボタンスイッチ(Ｓ6)には複写のショートカットキーのコードを発生する機能を与えるとともに、押しボタンスイッチ(Ｓ7)には、削除のショートカットキーのコード発生する機能を与えて、作業性の向上を図る。
【実施例３】
【０１５３】
図５は、本発明の第３の実施例を示すもので、ノート型パソコン(13)のように、キーボード(14)の下方において、ケース(15)の上面(16)から、球体(２)を突出し、その下面に図２と同様に押しボタンスイッチ(Ｓ1)(Ｓ2)を設け(図示略)、その球体(２)の周囲に押しボタンスイッチ(Ｓ3)(Ｓ4)、および機能信号を発生する押しボタンスイッチ(Ｓ5)(Ｓ6)(Ｓ7)を設けて、球体(２)及び各スイッチを、人差し指だけで操作するようにすることもできる。
【０１５４】
なお、同じ機能を持つスイッチは、同じ記号を付してある。
【０１５５】
ただし、本発明のポインティングデバイス(１)を、ノート型パソコン(13)組み込んだ場合は、手持ち式のものに比べて、操作者の特殊な姿勢に関する作用効果は得にくいことは言うまでもない。
【０１５６】
さらに、本発明の他の実施例としては、モード切替押しボタンスイッチ（Ｓ4）を１個のものとして説明したが、複数個のモード切換押しボタンスイッチを設けて、それらのスイッチの組み合わせにより、各種のモードを設定して、多機能とすることもできる。
【０１５７】
また、モード切替スイッチとして、ジョグダイヤル式のスイッチを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の一実施形態を示す、手持ち式ポインティングデバイスの正面右方向から見た斜視図である。
【図２】図１における中央縦断面図である。
【図３】本発明において、ポインティングモードとスクロールモードとを行わせる制御の１実施例を示すタイムチャートである。
【図４】図１に示す実施態様の変形例を示す図１と同様の手持ち式ポインティングデバイスの正面右方向から見た斜視図である。
【図５】本発明の別の実施形態を示す、ノート型パソコンに適用したポインティングデバイスの正面右方向から見た斜視図である。
【符号の説明】
【０１５９】
(１)ポインティングデバイス
(２)球体
(３)座標信号発生手段
(3a)光電センサ
(４)指示信号発生手段
(4a)第１の指示信号発生手段
(4b)第２の指示信号発生手段
(５)ケース
(5a)扁平面
(5b)正面四隅の角
(5c)段部
(６)枢支体
(７)揺動板
(7a)下端
(7b)上方部
(7c)上端
(８)段部
(９)ねじ
(10)可撓溝
(11)保持信号発生手段
(12)モード切替信号発生手段
(13)ノート型パソコン
(Ｓ1)〜(Ｓ7)押しボタンスイッチ
(ｇ1)能動的指示信号
(ｇ2)受動的指示信号
(ｎ)保持信号
(ｍ)モード切替信号
(Ｙ)Ｙ座標信号
(Ｘ)Ｘ座標信号
(ｇ1')ページアップ／ページダウン信号
(ｐ)アップ／ダウン切換信号
(Ｈ)上下の寸法
(Ｗ)左右の寸法
(Ｌ)厚さ方向の寸法
(Ｒ)丸み
(Ｄ)直径
(Ａ)親指
【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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