(57)【要約】      （修正有）【課題】腕の振りと手首のひねりによって、マウスを前後左右および全方向に移動しながら、前後左右および全方向に傾けることにより４次元座標を出力できマウスを提供する。【解決手段】マウスが平面移動のみならず、マウスそのものが全方向に傾斜可能な構造であり、マウスセンサーモジュールと２組以上の磁気センサーと永久磁石により、腕の振りと手首のひねりによって、マウスを前後左右および全方向に移動しながら、前後左右および全方向に傾けることにより４次元座標を出力できマウスを保持したまま長時間操作できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ入力装置のマウスにおいて、前記マウスの平面上の移動を２次元検出するマウスセンサーと前記マウスを前後左右ならびに全方向傾斜可能な機構と前記マウスに２組以上の磁気センサーと対向して配置される永久磁石により、前後左右ならびに全方向の傾きにより前記マウスセンサーとは独立した２次元座標生成して、４次元座標出力することを特徴とするマウス。
【請求項２】
請求項１のマウスにおいて、指先で操作可能な複数のボタンを具備することを特徴とするマウス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ入力装置のマウスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマウスは、平面上を手で操作して移動して、指先で複数のボタンをクリックして、コンピュータの２次元画面上を指示すると共に前記ボタンのクリックにより操作コマンドを送出するものとして実用に共されている。
【０００３】
しかし、マウスは球状のボールの移動量をＸＹの直交成分に機械的に分離して得る方法と発光ダイオードもしくはレーザーダイオードで照射した微小面積の領域を撮像して、画像処理によるオプティカルフローなどにより、２次元平面の移動量する方法が一般的であり、容易に次元数を増やせないという問題があった。
【０００４】
特にマウスで、３次元座標をＣＡＤ操作のために得ようとする場合には、従来のマウスの移動により得られる平面座標をＸＹとした場合のＺ成分の情報出力するために多くの研究がなされている。例えば、特開２００１−３３１２７４号公報に記載されているように、垂直方向の圧力を変位として検出する方法が提案されている。
しかしながら、仮想空間のように３次元で構築された空間にウォークインして、そのコンピュータグラフィックス上の世界をアバター（化身）で動き回るさいには、通常アバターの移動平面ＸＹ（前後左右）の移動方向とアバターの視点の平面ＪＫ（上下左右）の合計で４次元の座標情報が必要となる。
４次元の情報を生成可能な方法として、例えば、特開２００２−９１６８９号公報に記載されているように、マウス上部に設けられたセンサーにより指の左右上下の動きより２次元の情報を追加生成して、４次元の座標指定が可能である。しかしながら、この方法では、４次元の座標を同時に変化させることは操作上極めて困難である。
【０００５】
この改善策として、マウスで視点平面の移動を行うのと同時にキーボードで移動平面の移動を行う、マウスとキーボードを併用する事により４次元の座標情報を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３１２７４号公報
【特許文献２】特開２００２−９１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、特開２００２−９１６８９号公報のように合計で４次元の情報を生成できるマウスはすでに提案されているが、マウスを操作しながら、一本の指を上げて、その指で上下左右の操作を行うことは極めて困難である。また、指を空中に浮かせて操作を行わなければならなく、長時間の操作には明らかに不適合である。従ってマウスの操作性を確保すれば長時間操作可能な４次元座標を生成するマウスが可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１のマウスは、ボールジョイント１０とクッション４により、マウスが前後左右に傾くことを可能とし、該傾きによる磁気センサーと永久磁石の分離長を測定して、該分離長をスカラー値として得ることにより、前後によって１次元、左右によって１次元となり、合計で２次元の情報を生成可能とする。磁気センサーと永久磁石の組は、前後の傾き検出で１以上、左右の傾き検出で１以上備える。
【０００９】
この構成によれば、請求項１のマウスは、マウスの前後および左右の傾きにより２次元情報を生成することが可能である。
【００１０】
なお、「磁気センサー」とは、ＭＲ素子やホール素子など磁束密度の大きさに応じて、出力が変化するものであって、リードスイッチなど磁束密度の大きさによって、出力をオンもしくはオフするものではない。
【００１１】
このように請求項１のマウスは、従来技術のマウスセンサーによる平面上を移動するマウスと組み合わせることによって、平面上の前後左右移動から生成される２次元座標と傾きの前後左右移動から生成される２次元座標の合計である４次元座標を提供することができる。
【００１２】
なお、ここで、「マウスセンサー」とは、ＤＳＰをコアとするプロセッサであると同時に発行ダイオードもしくはレーザーダイオードによる照射と画像撮像のセンサーとその光学系が一体化されたモジュールである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマウスは、腕の振りと手首のひねりによって、マウスを前後左右および全方向に移動しながら、前後左右および全方向に傾けることにより４次元座標を出力できマウスを保持したまま長時間操作できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】マウスの実施の方法を示した斜視図である。
【図２】マウスの実施の方法を示した分解図である。
【図３】図２の回路基板部３の下側から見た斜視図である。
【図４】図２の回路基板部３の上側から見た斜視図である。
【図５】図２の回路基板部３のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態の一例として、本発明に基づくマウスについて説明する。
【００１６】
図１は、本発明のマウスの斜視図である。筐体１を手で包み込むようにスイッチ２が指先の方向で操作を行う。底面５には、マウスの移動方向を検出するレーザーマウスセンサーモジュール１２の光学センサー穴１４を具備する。マウスへの電源供給とホストとの情報の交換のためのインターフェース１３を具備する。
【００１７】
図２は、マウスの分解図である。底面５に具備するボールジョイント１０は、筐体１に接続することにより、前後左右および全方向傾けることが可能である。筐体１を傾けるさいの適切な操作圧力を提供するために、筐体１と底面５の間にクッション４を挟み込む。ボールジョイント１０の中心を原点とした、底面５の直交座標平面の辺部には、永久磁石Ｊ＋６と永久磁石Ｋ＋８を具備する。また、永久磁石Ｊ−７と永久磁石Ｋ−を追加して具備しても良い。前記永久磁石に対向する形で図３のように回路基板部３の下側に取り付けられた、磁気センサＪ＋１５と磁気センサＫ＋１７により筐体１の傾きを永久磁石と磁気センサーの分離長として検出する。また、磁気センサＪ−１６と磁気センサーＫ−１７を追加して具備しても良い。
【００１８】
筐体１をいずれかの方向に傾けた場合、傾けた方向のクッション４が圧縮され、対向して配置されている永久磁石と磁気センサの組がＪＫ直交軸上にその成分を分解して２次元情報を検出できる仕組みである。
【００１９】
回路基板部３は電子回路基板１１を保持し、レーザーセンサーモジュール１２を搭載して、レーザーセンサーモジュール１２の照射光と反射画像は光学センサー穴１４を通過することができる。レーザーセンサーモジュール１２は、筐体１を前後左右に移動することにより２次元座標を生成する。図３は回路基板部３の上側からの斜視図であるが、レーザーセンサーモジュール１２の出力は、マイクロコントローラ２３で管理編集される。磁気センサＪ＋１５と磁気センサＫ＋１７と磁気センサＪ−１６と磁気センサＫー１８の出力は、プリアンプ２２で増幅された後にマイクロコントローラ２３で処理された後に管理編集される。マイクロコントローラ２３は、統合された４次元の座標をＵＳＢインターフェースＩＣ２４を通して、インターフェース１３を介してホストコンピュータと情報を交換することにより、４次元の座標をホストコンピュータに送信する。
【００２０】
図５は、回路基板部３のブロック図であるが、磁気センサＪ＋１５と磁気センサＫ＋と磁気センサＪ−１６と磁気センサＫー１８の出力は、プリアンプ２２の差動アンプＡと差動アンプＢと差動アンプＣと差動アンプＤにそれぞれ接続される。プリアンプ２２では、信号を３０倍から１００倍に増幅した後にマイクロコントローラ２３のＡＤコンバータＡとＡＤコンバータＢとＡＤコンバータＣとＡＤコンバータＤにそれぞれ送られる。マイクロコントローラ２３のＡＤコンバータＡとＡＤコンバータＢとＡＤコンバータＣとＡＤコンバータＤでは、入力されたアナログ信号を量子化してデジタル信号を得て、永久磁石と磁気センサの分離長に応じた値を受け取ることにより、２次元座標を生成する。
【００２１】
マイクロコントローラ２３では、２系統の２次元座標を管理編集して合計４次元の座標としてホストコンピュータに送信する。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
４次元座標が必要な３次元アプリケーションや２次元操作にさらに２次元操作が必要なコンピュータアプリケーションに利用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１    筐体
２    スイッチ
３    回路基板部
４    クッション
５    底面
６    永久磁石Ｊ＋
７    永久磁石Ｊ−
８    永久磁石Ｋ＋
９    永久磁石Ｋ−
１０  ボールジョイント
１１  電子回路基板
１２  レーザーマウスセンサーモジュール
１３  インターフェース
１４  光学センサー穴
１５  磁気センサＪ＋
１６  磁気センサＪ−
１７  磁気センサＫ＋
１８  磁気センサＫ−
１９  ボールジョイント通過部
２２  プリアンプ
２３  マイクロコントローラ
２４  ＵＳＢインターフェースＩＣ
２５  電源
【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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