(57)【要約】【課題】仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作する様々な種類のアプリケーションソフトウェアに対応できるポインティングデバイスを提供する【解決手段】本発明のポインティングデバイスは、第１センサー１０１と第２センサー１０３を備え、第１センサーはポインティングデバイスの左ボタンの位置に配置され、ユーザの第１の指によって操作され、第２センサーはポインティングデバイスの右ボタンの位置に配置され、ユーザの第２の指によって操作される。通常のマウス操作に適用されている従来の２本指の手の動きにあわせることによって、本発明のポインティングデバイスは、仮想三次元グラフィカル・ユーザー・インターフェースの中でナビゲートするための様々な種類のアプリケーションソフトウェアに対応できるポインティングデバイスを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作するためのポインティングデバイスであって、
第１センサーと第２センサーを備え、
前記第１センサーはこのポインティングデバイスの左ボタンの位置に配置され、ユーザの第１の指によって操作され、
前記第２センサーはこのポインティングデバイスの右ボタンの位置に配置され、ユーザの第２の指によって操作される。
【請求項２】
請求項１に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記第１センサーは、ユーザの第１の指によって操作された後に少なくとも３つの状態信号を引き起こすことができ、
前記第２センサーは、ユーザの第２の指によって操作された後に少なくとも３つの状態信号を引き起こすことができる。
【請求項３】
請求項２に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記第１センサーによって引き起こされる状態信号は、アップ信号と、休止信号と、ダウン信号からなる。
【請求項４】
請求項２に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記第２センサーによって引き起こされる状態信号は、アップ状態と、休止状態と、ダウン状態からなる。
【請求項５】
請求項２に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記第１センサーは、機械スイッチ、スライドスイッチ、タッチセンサー、ジョイスティック、可変センサーのいずれかからなる。
【請求項６】
請求項５に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記可変センサーは、可変抵抗センサー、近接センサー、圧力センサーのいずれかである。
【請求項７】
請求項２に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記第２センサーは、機械スイッチ、スライドスイッチ、タッチセンサー、ジョイスティック、可変センサーのいずれかからなる。
【請求項８】
請求項７に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記可変センサーは、可変抵抗センサー、近接センサー、圧力センサーのいずれかである。
【請求項９】
請求項１に記載のポインティングデバイスにおいて、
前記第１センサーおよび第２センサーは、休止状態にあるときは、自己調心機構が働く。
【請求項１０】
請求項１に記載のポインティングデバイスにおいて、
このポインティングデバイスは、マウスである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータ入力用のポインティングデバイスの分野に関し、特に、仮想三次元グラフィカル・ユーザー・インターフェースの中でナビゲート（操作）するためのポインティングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
これは三次元（３Ｄ）の世界に関する。テクノロジー（科学技術）の急激な発展に伴って、コンピュータグラフィックのハードウェア、ソフトウェア、特に、コンピュータのグラフィカル・ユーザー・インターフェースで、テクノロジーが進歩しており、全ての主流のコンピュータシステムに対して三次元の機能を利用可能にすると思われる。さらに、世界中で三次元の情報を共有することを可能としながら、三次元テクノロジーはインターネットのテクノロジーと融合されはじめている。仮想現実マークアップ言語（ＶＲＭＬ）を使用することによって、ウェブデザイナーは、離れたユーザが操作することができる３Ｄの“世界”を構築することができる。
【０００３】
グラフィカルなアイコンの使用を通じて多くのアプリケーションツールを提示する高性能なアプリケーションを利用することは、コンピュータ業界におけるトレンドの一つである。マウスやキーボードを用いて操作する必要があるユーザにとって、単なる水平方向と垂直方向の二次元ではなく、様々な異なるレベルや深さに示されたウィンドウやツールバー、アイコンを選択することをしばしば要求されるというのは、よくあることである。マウスやトラックボール、ジョイスティック、ＩＢＭのトラックポイント、アップルのグリッドパッド、およびその他の利用可能な装置のように、今日利用可能なポインティングデバイスは、水平方向と垂直方向を備えた二次元空間においては、満足できる選択性能を提供する（つまり、何かを選択するのに不都合はない）。しかしながら、マウスで三次元空間にある図形やウィンドウ、アイコンを選択することは、なかなか面倒なことである。従って、二次元空間でＧＵＩ（グラフィカル・ユーザー・インターフェース）の操作を簡単にするだけでなく、深さを持った二次元空間、すなわち三次元空間においても簡単な操作を可能にするポインティングデバイスに対する需要が存在している。
【０００４】
三次元のゲームは、ユーザが操作しなければならない仮想の三次元環境を提示する。典型的にはジョイスティックがそれらのインターフェースに使用されるが、表計算ソフトやワープロのような一般のビジネスアプリケーションでジョイスティックを使うことは大抵面倒である。この問題を解決するために、ユーザはジョイスティックのようなゲーム用のポインティングデバイスと、それとは別のマウスのようなポインティングデバイスの、二つのポインティングデバイスを持つことをしばしば強いられている。二つのポインティングデバイスを使用するとコストが高くなり、セットアップも難しく、机上も乱雑になる。
【０００５】
三次元インターフェースを操作するためのポインティングデバイスに対するいくつかの解決方法が従来技術に開示されている。しかしながら、いくつかのポインティングデバイスでは、指と手を、他の三次元或いは多次元の入力コントローラーを備えた通常のマウス操作とは反対に動かすことが必要という、不自然な手の動きを人にさせる。一例としては、米国特許公報5,910,798や6,198,473に開示されているような「マルチボタンマウス」や、米国特許公報5,367,631の「傾斜マウス」、米国特許公報5,963,197の「サイドスクローラを備えたマウス」、米国特許公報6,822,638の「ジョイスティックを備えたマウス」、米国特許公報6,480,184の「レバーを備えたマウス」などが含まれる。他のポインティングデバイスでは、例えば、米国特許公報5,446,481に開示されたようにトラックボールをマウスに取り付けることや、米国特許公報6,611,139、米国特許公報6,717,569、米国特許公報6,727,889に開示されているようなマウスの収納部による解決法（mouse pod solution）など、通常のコンピュータマウスを操作するというよりむしろ腕や手首の動きをより必要としている。従って、上述の制約を克服することのできるポインティングデバイスに対する需要が存在している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の目的は、仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作する様々な種類のアプリケーションソフトウェアに対応できるポインティングデバイスを提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作する様々な種類のアプリケーションソフトウェアに対応できるポインティングデバイスであって、通常のマウス操作に適用されている従来の２本指の手の動きにあわせ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】
【０００８】
本発明の目的を達成するために、本発明は、仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作するためのポインティングデバイスを提供し、それは、第１センサーと第２センサーを備え、第１センサーはポインティングデバイスの左ボタンの位置に配置され、ユーザの第１の指によって操作され、第２センサーはポインティングデバイスの右ボタンの位置に配置され、ユーザの第２の指によって操作される。本発明のポインティングデバイスは、通常のマウスのボタンとその動作の操作方法を維持している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明は図面によって制限されない。
【００１０】
図１は、仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースで操作するためのポインティングデバイスの第１の実施形態に係るマウスの三次元斜視図を示す。図２は、仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースで操作するためのポインティングデバイスの第２の実施形態に係るマウスの三次元斜視図を示す。図３は、コンピュータと接続された状態の本発明のポインティングデバイスを示す概略図である。本発明は仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースで操作するためのポインティングデバイス１０を提供し、ポインティングデバイス１０は、第１センサー１０１と第２センサー１０３を備え、各センサーは３個以上の状態信号を備える。ポインティングデバイス１０はセンサーによって引き起こされた（トリガーがかけられた）状態信号をコンピュータ２０へ送信する。そしてコンピュータ２０はポインティングデバイス１０によって実行されたドライバーを始動させ実行する。上記状態信号はドライバーによって受信され処理される。従って、本発明のポインティングデバイス１０は、ゲームやＣＡＤを含むソフトウェアアプリケーションに、三次元ナビゲーション・操作を提供することができる。それらのソフトウェアアプリケーションは、例えばドライバーを呼び出すことによって、第１センサー１０１と第２センサー１０３によって引き起こされた現在の状態を得ることができる。それらのソフトウェアアプリケーションは、その現在の状態を、対応する三次元ナビゲーション・操作の要求に変換する。
【００１１】
図１および図２に示すように、第１センサー１０１はポインティングデバイス１０の左ボタン１１の位置に配置され、ユーザの第１の指によって操作される。ここで、第１の指とは、右手の人差し指である。第２センサー１０３はポインティングデバイス１０の右ボタン１３の位置に配置され、ユーザの第２の指によって操作される。ここで、第２の指とは、右手の中指である。従って、本発明のポインティングデバイス１０は、二本の指で巧妙に扱える。本発明のセンサー動作は、通常のマウス操作に支障をきたさない。さらに、この二本指の操作によれば、ユーザはマウスの左ボタン１１と右ボタン１３を押すことにより、通常のマウスボタンやその操作方法（movement operation）のように、第１センサー１０１と第２センサー１０３とを操作することができる。
【００１２】
図４は、本発明の第１の実施形態の第１センサーを示す回路概略図であり、図５は、ある動作状態にある図４のポインティングデバイスのファームウェアを示す概略図である。第２センサー１０３は、以下に示す第１センサー１０１と同様の構成を適用することができるため、本発明においては第２センサー１０３の詳細な説明は必ずしもしない。この第１の実施形態においては、第１センサー１０１は少なくとも一つの押しスイッチを備える。ステップ２００において、マイクロコントローラ１０５はスイッチ１０１１或いはスイッチ１０１３の押し状態を信号で伝える。ステップ２０１において、マクロコントローラ１０５はスイッチ１０１１が押し下げられているかを判断する。ステップ２０１が真の場合、ステップ２０２へといき、真でなければ、ステップ２０３へいく。ステップ２０２において、マイクロコントローラ１０５は、第１センサー１０１の第１状態、いわゆるＵＰ状態（アップ状態、上げ状態）を出力する。ステップ２０３において、マイクロコントローラ１０５はスイッチ１０１３が押し下げられているかを判断する。ステップ２０３が真であれば、ステップ２０４へといき、真でなければステップ２０５へといく。ステップ２０４において、マイクロコントローラ１０５は、第１センサー１０１の第２状態、いわゆるＤＯＷＮ状態（ダウン状態、下げ状態）を出力する。ステップ２０５においては、マイクロコントローラ１０５は、第１センサー１０１の第３状態、いわゆる休止状態を出力する。
【００１３】
図６は、本発明の第２の実施形態の第１センサーを示す回路概略図である。図７は、ある動作状態にある図６のポインティングデバイスを示す概略図である。第２センサー１０３は以下に示す第１センサー１０１と同様の構成を適用することができるため、本発明においては第２センサー１０３の詳細な説明は必ずしもしない。この第２の実施形態において、第１センサー１０１は、ＶＲ（可変抵抗）センサーや、近接センサー、あるいは圧力センサーを含む、可変センサー（変動センサー）からなる。ステップ３００において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の動作状態を信号で伝える。ステップ３０１において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１によって引き起こされたセンサー信号が上閾値よりも高いかどうかを判断する。ステップ３０１が真の場合、ステップ３０２へといき、真でなければ、ステップ３０３へいく。ステップ３０２において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の第１状態、いわゆる“ＵＰ”状態を出力する。ステップ３０３において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１によって引き起こされたセンサー信号が下閾値よりも低いかどうかを判断する。ステップ３０３が真であれば、ステップ３０４へといき、真でなければステップ３０５へといく。ステップ３０４において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の第２状態、いわゆる“ＤＯＷＮ”状態を出力する。ステップ３０５において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の第３状態、いわゆる“休止”状態を出力する。
【００１４】
図８は、本発明の第３の実施形態の第１センサーを示す回路概略図である。図９は、ある動作状態にある図８のポインティングデバイスのファームウェアを示す概略図である。第２センサー１０３は以下に示す第１センサー１０１と同様の構成を適用することができるため、本発明においては第２センサー１０３の詳細な説明は必ずしもしない。この第３の実施形態において、第１センサー１０１は、ＶＲ（可変抵抗）センサーや、近接センサー、あるいは圧力センサーを含む、可変センサー（変動センサー）からなる。この第３の実施形態では、上閾値回路１０７と下閾値回路１０９を含む２つ以上の構成要素を追加している。上閾値回路１０７は可変センサー１０１によって引き起こされたセンサー信号の値を比較するために適用されている。センサー信号の値が上閾値よりも大きければ、上閾値回路１０７は信号を出力する。下閾値回路１０９は可変センサー１０１によって引き起こされたセンサー信号の値を比較するために適用されている。センサー信号の値が下閾値よりも低ければ、下閾値回路１０９は信号を出力する。ステップ４００において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の動作状態を信号で伝える。ステップ４０１において、マイクロコントローラ１０５は上閾値回路１０７が信号を出力したかどうかを判断する。ステップ４０１が真の場合、ステップ４０２へといき、真でなければ、ステップ４０３へいく。ステップ４０２において、マイクロコントローラ１０５は、可変センサー１０１の第１状態信号である、いわゆる“ＵＰ”状態を出力する。ステップ４０３において、マイクロコントローラ１０５は下閾値回路１０９が信号を出力したかどうかを判断する。ステップ４０３が真であれば、ステップ４０４へといき、真でなければステップ４０５へといく。ステップ４０４において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の第２状態信号、いわゆる“ＤＯＷＮ”状態を出力する。ステップ４０５において、マイクロコントローラ１０５は、可変センサー１０１の第３状態、いわゆる“休止”状態を出力する。
【００１５】
本発明の第１、第２、第３の実施形態の詳細な記述によれば、第１センサー１０１や第２センサー１０３には、多くの他の構成要素を適用することができる。そのような構成要素には、機械スイッチや、スライドスイッチ、タッチセンサー、ジョイスティックが含まれる。さらに、それらの第１センサー１０１や第２センサー１０３の構成要素は、センサーが休止状態にある時は、いわゆる自動調心（自動センタリング）機構（自動的にスイッチやレバーの位置が中心に戻る機構のこと）を働かせることができる。
【００１６】
本発明のポインティングデバイスが、どのようにブルドーザーの操作に適用されるかを説明するために、いくつかの操作例を挙げることができる。ここで、そのようなアプリケーションプログラムは、「Ｗ」キーと、「Ａ」キー、「Ｑ」キー、「Ｄ」キー、「Ｅ」キー、「Ｓ」キーを含むファンクションキーを用いた三次元ナビゲーションシステムによって操作されることができると仮定する。下記のテーブルは、それらのファンクションキーに対応する本発明のポインティングデバイス１０を示している。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
本発明のポインティングデバイス１０の最適な実施形態はマウスである。通常のマウス操作に加えて、第１センサー１０１と第２センサー１０３を操作することによって、マウス１０は三次元ナビゲーション・操作に必要なタスク（任務）を与えることができる。
【００１９】
図１０は、ある動作状態においてＮ状態信号を処理する際のポインティングデバイスのファームウェアを示す概略図である。図１０において、第１センサー１０１および第２センサー１０３のファームウェアは可変センサー（可動センサー）である。ステップ５０１において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１の動作状態を信号で伝える。ステップ５０１において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１によって引き起こされたセンサー信号の値がｎ閾値と（ｎ＋１）閾値（ここで、ｎ≧１、ｎ≦Ｎ、Ｎ≧３である。）の範囲の間（ｎ閾値と（ｎ＋１）閾値の間の値域）にあるかどうかを判断する。ステップ５０１が真の場合、ステップ５０２へといき、真でなければ、ステップ５０３へいく。ステップ５０２において、マイクロコントローラ１０５は可変センサー１０１のｎ状態信号を出力する。ステップ５０３において、マイクロコントローラ１０５は、可変センサー１０１の残りの状態信号、いわゆる“休止”状態を出力する。そのような“休止”状態は、第１センサー１０１と第２センサー１０３が使用されておらず、それらのセンサーによって引き起こされる信号はないことを意味している。仮に、Ｎ＝１０であれば、第１センサー１０１と第２センサー１０３の各々が１０個の状態信号を引き起こすことができることを意味する。
【００２０】
以上のように本発明を好ましい実施形態を参照しながら説明し述べたが、本発明はそのような実施形態の細部に制限されるものではなく、特許請求の範囲の範疇において様々な変更が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作するためのポインティングデバイスの第１の実施形態に係るマウスの三次元斜視図である。
【図２】仮想三次元グラフィカル・ユーザ・インターフェースの中で操作するためのポインティングデバイスの第２の実施形態に係るマウスの三次元斜視図である。
【図３】コンピュータと接続された状態にある本発明のポインティングデバイスを示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第１センサーを示す回路概略図である。
【図５】ある動作状態にある図４のポインティングデバイスのファームウェアを示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の第１センサーを示す回路概略図である。
【図７】ある動作状態にある図６のポインティングデバイスを示す概略図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の第１センサーを示す回路概略図である。
【図９】ある動作状態にある図８のポインティングデバイスのファームウェアを示す概略図である。
【図１０】ある動作状態においてＮ状態信号を処理する際のポインティングデバイスのファームウェアを示す概略図である。
【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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