(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ装置にユーザ入力を提供するための装置であって、
コンピュータ装置のユーザ・インタフェースのポイント・アンド・クリック制御を提供するための第１モードで動作可能であるとともに、コンピュータ装置のユーザ・インタフェースにキーストローク入力を提供するための第２モードで動作可能であるディジタイザと、
ユーザが前記ディジタイザの前記第１モードと前記第２モードの間で切り替えることができるようにするための切替手段と、
前記ディジタイザから前記コンピュータ装置に信号出力を送信する手段と、
複数のボタンとを備え、
手に持って使用するように適応され、ユーザ入力が提供されるコンピュータ装置から物理的に分離し、
前記複数のボタンのそれぞれが、前記ユーザ入力装置を使用するために保持しているユーザの指の下に位置し、前記切替手段を提供し、前記ポイント・アンド・クリック制御のユーザ・インタフェースのクリック入力を提供し、
前記ポイント・アンド・クリック制御は、２つのボタンを有するマウスの左ボタンと右ボタンとに機能的に対応することを特徴とするユーザ入力装置。
【請求項２】
ユーザの利き手でない方の手に持ち、利き手にスタイラスを持って使用するように適応されていることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
【請求項３】
前記第１モードにおいて前記ディジタイザからの位置情報および前記ボタンからのクリック情報を備える情報パケットを出力するよう適応されていることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
【請求項４】
前記ユーザ入力装置は、手書き文字によるキーストローク入力に適応されていることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
【請求項５】
前記手書き文字によるキーストローク入力は、記憶されている記号セットと照合するものであることを特徴とする請求項４に記載のユーザ入力装置。
【請求項６】
前記記憶されている記号セットのうち、前記手書き入力を照合する際にどれを用いるのかを決定するための、第２の切替手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のユーザ入力装置。
【請求項７】
前記複数のボタンが前記第２の切替手段を提供することを特徴とする請求項６に記載のユーザ入力装置。
【請求項８】
前記第２モードにおいて前記ディジタイザからのインク情報と、前記複数のボタンからの記号セット情報とを有する情報パケットを出力するよう適応されていることを特徴とする請求項７に記載のユーザ入力装置。
【請求項９】
コンピュータ装置を有するコンピュータ・システムであって、前記コンピュータ装置はデータ処理手段と、前記コンピュータ装置のユーザ・インタフェースとを有し、
前記コンピュータ・システムはさらに、
前記コンピュータ装置のユーザ・インタフェースのポイント・アンド・クリック制御を提供するために第１モードで動作可能であり、かつ前記コンピュータ装置のユーザ・インタフェースにキーストローク入力を提供するために第２モードで動作可能であるディジタイザを有してユーザ入力を提供する装置と、
ユーザが前記ディジタイザを前記第１モードと前記第２モードとの間で切り替えることができるようにするための切替手段と、
前記ディジタイザから出力される信号を前記コンピュータ装置に送信する手段とを有し、
前記ユーザ入力を提供する装置は手に持って使用するように適応されていて、前記ユーザ入力が提供されるコンピュータ装置とは物理的に分離され、
前記コンピュータ装置は、前記ユーザ入力を提供するための装置から出力される信号を受信するための手段と、
前記ユーザ入力を提供する装置上に、前記ポイント・アンド・クリック制御のクリック入力を提供するための複数のボタンを備え、
前記ユーザ入力を提供する装置は、前記第１モードで、前記ディジタイザからの位置情報と前記ボタンからのクリック情報とを備える情報パケットを出力するように適応され、
前記コンピュータ・システムは、前記ユーザ入力を提供する装置から受信した情報パケットがマウス情報を含むものとして認識し、マウス・イベントを出力する手段を有し、
前記ポイント・アンド・クリック制御は、２つのボタンを有するマウスの左ボタンと右ボタンとに機能的に対応することを特徴とするコンピュータ・システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザがコンピュータのユーザ・インタフェースに入力することができるようにするための装置に関するものである。より詳細には、手に持って使用し、入力が提供されるコンピュータ装置から物理的に分離しているユーザ入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハンドヘルド装置それ自体はコンピュータ装置を備えていない。したがって本発明のユーザ入力装置であるハンドヘルド装置は、ユーザ入力装置それ自体の入力および制御を可能にする入力手段を備えるパームトップ・コンピュータ、もしくはパーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ，携帯情報端末）ではない。「物理的な分離」とは、このユーザ入力装置とコンピュータ装置が（パームトップ・コンピュータのように）統合された統一体でないことを示す。この両者間に物理的な繋がりが全くないことは、ほとんどの場合において有利であるが、これはこれらの装置の本質的特徴ではない。たとえば本明細書で説明されるタイプの装置が、そのユーザ入力装置とコンピュータ装置の間で通信するためのワイヤ接続を含むこともある。このユーザ入力装置とコンピュータ装置の間に何らかの形式の通信接続が必要であることは明らかである。
【０００３】
「コンピュータ装置」という用語は、ある形式のユーザ・インタフェースを持つデータ処理装置に関連する。本明細書で説明されるタイプのユーザ入力装置は特にパーソナル・コンピュータ、ネットワーク・コンピュータ、セットトップ・ボックス、もしくはワークステーションと共に使用するのに適しているが、同じくユーザ・インタフェースを持つさまざまなタイプのコンピュータ装置とも共に使用することができる。たとえば、プリンタ、テレビジョン、およびビデオ・レコーダなどのオフィス電気機器や家庭電気機器には、ユーザ・インタフェースを介してプログラミングや操作を行うことができる手段が含まれる。これらの電気機器もまた本明細書で述べるタイプのユーザ入力装置と共に使用することができるコンピュータ装置である。
【０００４】
ユーザがコンピュータに入力するための最も一般的な従来形式の装置は、マウスとキーボードである。キーボードはテキストや他のキーストローク（ keystroke）入力タイプの情報をコンピュータに伝えるために使用される主要な手段である。代替システムには音声認識および手書き認識（ディジタイザやスタイラス（ stylus ）を介して提供される入力を有する）が含まれる。マウスは、Apple Macintosh（アップル・マッキントッシュ）（商標）、およびMicrosoft Windows（マイクロソフト・ウィンドウズ）（商標）オペレーティング・システムで使用され、特にデスクトップとフォルダ・タイプの情報スクリーンにおいて多様な対話ができるので、ユーザ・インタフェースでオプションを選択するために最も一般的に使用される手段である。トラックボールなどのマウスに似た装置やキーボードもまたこの目的のため使用することができる。
【０００５】
特にディジタイザを使用することによって、（キーボードによって代表される）キーストローク入力タイプの装置と、（マウスによって代表される）ポインタ・タイプの装置を一緒に組み合わせて提供することは周知である。早期の例について、米国マサチューセッツ州WalthamのPencept Inc.によって当時製造されていた装置について述べたGareth Jeffersonの「Penpad」、Personal Computer World、vol.7、no.10、144〜145ページ、1984年で解説している。この装置は大きな自立型ディジタイザ・タブレットと専用プロセッサを備える。タブレットの領域は手書き文字の入力に使用され、マウス・タイプの入力もまた、別に、同じディジタイザ配置と共に提供される。しかしながらこの配置は高価であり、しかもこの装置はキーボードとマウスの通常の組合せと同様本質的に汎用的でない。
【０００６】
当然ユーザ入力装置は廉価であることが望ましい。ディスプレイ・スクリーン、キーボード、およびマウスを支持するデスクの横に座っているユーザの従来の機器配置が不適切である環境で使用するために、携帯が可能（ portable ）であり、手に持つこと（handheld）さえできるユーザ入力装置を持つこともまた望ましい。このような環境は、画像がテレビジョン上に表示され（コンピュータ装置が従来のパーソナル・コンピュータより実質的に少ない機能しか持たないセットトップ・ボックスであることもある）ひじ掛け椅子から見ることができることをユーザが好むかもしれないレクリエーションのＷＷＷ（ World Wide Web ）ブラウジングであってもよいし、あるいは１人もしくは複数の人々が他の人々と話したり視覚的に対話しながら１つのアプリケーションを実行する会議またはプレゼンテーションであってもよい。
【０００７】
ハンドヘルド・コンピュータについては周知である。パームトップ・コンピュータおよびＰＤＡは、独立コンピュータとしてまたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）で相互接続されたコンピュータとして、両方利用可能であり、両方とも他のハンドヘルド・コンピュータや（たとえば、T.Imielinskiの「Mobile Computing」、pp.45〜100、Kluwer Publishing、1997年の第2章の中でもまた入手可能である、R.Want、B.Schilt、N.Adams、R.Gold、D.Goldberg、K.Peterson、J.Ellis、およびM.Weiserの「The ParcTab Ubiquitous Computing Experiment」という題の技術論文、Xerox B&W 1995年3月 P95-00050で説明されているXerox PARCのXerox CoporationのParcTab実験で開発された)デスクトップ・コンピュータを持つ。しかしながらこれらは、物理的に別々のコンピュータへのユーザ・インタフェースを制御する手段として単に動作する入力装置よりむしろ、遠隔端末装置もしくは自立コンピュータとして動作することが可能な装置である。これらのインタフェース装置は特に非常に廉価に製造しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ハンドヘルド・データ入力を提供する１つの方法は、ハンドヘルド入力モジュールが差し込まれるコンピュータに接続されたベース・ステーションと共に、データと限定された記憶容量とを入力するための（ディジタイザまたはキーボードなどの）手段を備えるハンドヘルド入力モジュールを提供することである。したがって、ユーザがハンドヘルド入力モジュールの中にデータを入力することができ、ハンドヘルド入力モジュールがベース・ステーションに差し込まれた際にデータがコンピュータにダウンロードされる。トランザクション端末装置として使用するためのこの種の装置は米国特許第５２３７４８７号で開示されている。この方法では、コンピュータそれ自体のユーザ・インタフェースのリアルタイム制御はもちろんとしていかなる重大な制御もできない。
【０００９】
米国特許第４８２３２９４号の中で、片手で使用するのに適応した小さなキーボードを使用することを教示する別の方法について述べられている。しかしながらこれはキーボードの特徴を提供するだけである。
【００１０】
したがって製造するのが廉価であり使用するのが便利である汎用ハンドヘルド・ユーザ・インタフェース装置を開発する必要がある。特にこのような入力装置が望ましいアプリケーションは、特にディスプレイのような従来のテレビジョンを本質的に使用するシステムにおける、ＷＷＷブラウジング（ウェブ・ブラウジング）である。
【００１１】
本発明は、廉価で汎用性があり、携帯用で手に持って使用することができる操作性の優れたユーザ入力装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明はコンピュータ装置にユーザ入力を提供するための装置であって、コンピュータ装置のユーザ・インタフェースのポイント・アンド・クリック制御を提供する第１モードで動作可能であり、コンピュータ装置のユーザ・インタフェースにキーストローク入力を提供する第２モードで動作可能であるディジタイザと、ユーザがディジタイザの第１モードと第２モードの間で切り替えることができるようにするための切替手段と、ディジタイザからコンピュータ装置に信号出力を送信する手段を備え、手に持って使用するのに適応しユーザ入力を提供するコンピュータ装置から物理的に分離しているユーザ入力装置を提供する。
【００１３】
この種のユーザ入力装置は入力専用装置として提供することができる。情報をコンピュータ装置に提供するが、そこから情報を受け取らない。このようなユーザ入力装置は安い費用で提供することができ、望ましい入力能力を提供し、非常に汎用的である。安い費用と汎用性の組合せによって、この装置はテレビジョン・スクリーン上でウェブ・ブラウジングができる「セットトップ」コンピュータ、または従来のパーソナル・コンピュータよりも小さな処理能力を持つネットワーク・コンピュータなどの安い費用のコンピュータを使用するウェブ・ブラウジングなどのアプリケーション、ならびに一般的には事前に決定した選択のアプリケーションに非常に適している。ウェブ・ブラウジングは、一般にマウスをたくさん使用しテキストを頻繁に入力しなければならないので、特に適したアプリケーションである。これは本発明によるユーザ入力装置の能力に非常に良く適合している。
【００１４】
このユーザ入力装置はユーザの利き手でない方の手に持ち、利き手にスタイラスを持って使用するよう適応していることが好ましい。このため左手用と右手用の別々の実施形態を構成する必要があることもある。好ましい形式のユーザ入力装置は、各々が使用中装置を持っているユーザの指の下に位置するよう適応している複数のボタンを備える。左手と右手のための配置の最適化は異なるであろう。これらのボタンの１つは切替手段を都合よく提供する。ボタンはまた、ポイント・アンド・クリック入力モード（第１モード）において、クリック入力を都合よく提供する。
【００１５】
特に好ましい実施形態では、手書き入力によってキーストローク入力を提供する。スタイラスでキーを選択することもできるディジタイザと統合されたディスプレイ上に表示される「ソフト・キー」のスクリーンなど、代替配置が本発明の範囲内で可能であることを高く評価することができるが、手書き入力を受け入れる能力が特に有利であることが考慮される。手書き入力が記憶された記号セットに対して照合するための文字を備え、使用されるべき記憶された記号セットが１つまたは複数のボタンを使用して決定されることが好ましい。しかしながら、手書き認識の代替形式を使用することは本発明の範囲内である。
【００１６】
ユーザ入力装置が使用中でコンピュータ装置と共にコンピュータ・システムの一部を形成するとき、コンピュータ装置それ自体へのマウス入力かキーストローク入力かの判別を取り除くことによって、ユーザ入力装置それ自体の費用を最小にすることは有益である。その場合コンピュータ装置は、ユーザ入力装置からの情報パケットを受信するよう適応し、ポイント・アンド・クリック情報パケットからのマウス・イベントおよびキーストローク情報パケットからのキーボード・イベントを出力する。したがって認識のための文字構成および文字認識それ自体がコンピュータ装置の中で実行される。本発明の範囲内で可能な代替は、文字認識およびイベント判別がユーザ入力装置それ自体の中で実行されることである。しかしながらこれによってユーザ入力装置それ自体により高い処理能力が必要になるので、より高価な装置となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、ユーザ入力をパーソナル・コンピュータ２０に提供するための本発明によるハンドヘルド装置１を示す。ユーザ入力装置であるハンドヘルド装置１はユーザの利き手でない方の手で持つよう適応している。したがって図１に示すハンドヘルド装置１は、右利きのユーザのためのものである。ハンドヘルド装置１の中枢は、表面２を有し、スタイラス３（ユーザの利き手で持つ）と適切な電気回路と共に使用されるディジタイザである。このディジタイザは従来のタイプでもよい。代わりに示された方法には多少の適切な修正を施して他の一般的な（容量性の）タイプを使用することも容易にできるが、ここに示すディジタイザは抵抗接触を介して動作する。数多くの従来のディジタイザの設計が、この使用に適している。このディジタイザは、コンピュータ装置のインタフェースのポイント・アンド・クリック制御を提供する第１モードで動作可能であり、さらにコンピュータ装置のユーザ・インタフェースにキーストローク入力を提供する第２モードで動作可能であるよう適応している。この実施形態ではコンピュータ装置はパーソナル・コンピュータ２０であるが、代替実施形態では、コンピュータ装置がインターネットに接続するためのセットトップ・プロセッサおよび従来のテレビジョン上のディスプレイ、ネットワーク・コンピュータ、分散コンピュータ装置の一部、ある形式のユーザ・インタフェースを持つコンピュータ・プロセッサを備える任意の形式の電気機器（これらの電気機器は従来「コンピュータ周辺装置」とみなされていたものである必要はないが、ビデオ・レコーダもしくは高忠実度（hi-fidelity）音響再生装置などの電子消費財、電子レンジなどの他の消費財、あるいは工業設備もしくは商業設備の一部でもよい）であることもある。パーソナル・コンピュータ２０はハンドヘルド装置１と、中央処理装置２３と、メモリ２２から信号を受信するための入力ポート２１とを有する。
【００１８】
ポイント・アンド・クリック入力およびキーストローク入力の提供について下記に詳細に述べる。ユーザ入力装置は、ディジタイザに加えてボタン１１，１２，１３，１４も提供する。これらのうちのボタン１１は、ユーザがディジタイザの第１モードと第２モードの間を切り替えることができるようにするための切替え手段を提供する。その他のボタン１２，１３，１４は、ポイント・アンド・クリック入力モードおよびキーストローク入力モードの両方でディジタイザ入力を補足するのに使用される。再び各ボタンの機能的意義について下記に詳細に述べる。各ボタンはユーザの利き手でない方の手の異なる指の下に位置するよう適応している。モード切替ボタン１１は使用中ユーザの親指の下に置かれ、ボタン１２，１３，１４はそれぞれ人指し指、中指、薬指（第１指、第２指、第３指）の下に置かれる。したがってユーザ入力装置を持っている間関連する指の自然で小さな動作によってボタンを押すことができる。
【００１９】
本発明の代替実施形態では、利き手でない方の手がユーザ入力装置に関して適切に移動し位置決めすることによって、ボタン１１，１２，１３，１４の機能を実行するため代替形式の切替えを利用することができる。たとえば、利き手でない方の手の指、もしくは他の形式における手の位置決めによって活動化される、装置表面のタッチセンシティブ領域もしくは光線の割込みによって必要な切替えを実行することもできる。
【００２０】
このユーザ入力装置からコンピュータ装置に信号を出力することができるようにする手段が提供される。ＲＳ−２３２などの単純シリアル・リンクを介してこれを実行することができる。ユーザ入力装置と物理的に分離したコンピュータ装置間での通信に適した任意の形式のリンクを利用することができる。このリンクはワイヤを備えていてもよいし、あるいは（たとえば赤外線、無線信号を使用して）ワイヤレスでもよい。本発明の実施形態では、信号がユーザ入力装置からコンピュータ装置に出力されればよいだけである。ユーザ入力装置の機能が信号をコンピュータ装置から受信する必要はない。
【００２１】
図２は、図１のハンドヘルド装置１を構成するハードウェアおよびその機能の相互接続を示す。上に示したように、ユーザ入力装置はボタン１１，１２，１３，１４と、ディジタイザのペンであるスタイラス３と、表面２とを有している。プログラム可能な制御器１６によってこれらの入力を受信し適切な形式の信号にする。プログラム可能な制御器１６に有用なディジタイザ信号を提供するため、ディジタイザの表面２から抽出されたディジタイザの位置・ストリームを提供するサンプリング手段１５を備える。これは、テキストなどのユーザ入力を受信するよう適応したディジタイザ表面の中で一般に用いられる従来の配置である。このような配置は上に説明した「Penpad」の記事で示される。プログラム可能な制御器１６は、適切な出力をシリアル・ポート１７を介してパーソナル・コンピュータ２０に提供するよう構成されている。下記でさらに説明するソフトウェアを介して、適切な装置出力を提供するためユーザ入力を処理する。
【００２２】
図３は、図１のハンドヘルド装置１の機能を示す。ボタン１１を介してポイント・アンド・クリック入力モード（マウス・モード）とキーストローク入力モード（テキスト・モード）の間の切替えを行う。ボタン１１が押されない場合、ハンドヘルド装置１はマウス・モードである。したがってスタイラスの動きがパーソナル・コンピュータ２０のディスプレイ上におけるポインタの動きに対応する。ボタン１２および１３によってクリック機能を実行する。ボタン１２は従来の２つボタンを有するマウスの左ボタンに機能的に対応し、ボタン１３は従来の２つボタンを有するマウスの右ボタンに機能的に対応する。他の形式のマウスを適切に模写することもできる。たとえば、ボタン１４も使用することにより、３つボタンのマウスをエミュレートすることができる。
【００２３】
本発明のこの実施形態では、ディジタイザを介して入力されその後認識される手書き文字によってキーストローク入力を提供する。手書き認識のための多様な代替が可能であり、それらの中で最も効果的にコンピュータを使用するものは、スタイラスの動きによって定義される記号セットを持つ特定言語の使用に関連する。可能な代替選択を示す手書き認識について、IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine IntelligenceのCharles C.Tappert、Ching Y.Suen、およびToru Wakaharaによる論文「The State of the Art in On-Line Handwriting Recognition」、Vol.12、No.8、787〜808ページ、1990年8月の中で一般的な説明が提供されている。特にＰＤＡおよびハンドヘルド装置１などの装置で使用するのにうまく適応しているのは、Xerox Corporationによって考案された「Ｕｎｉｓｔｒｏｋｅ」などのアルファベットである。このアルファベットについて、the Proceedings of InterCHI ’93、80〜87ページの中の、David GoldbergおよびCateRichardsonによる「Touch-Typing With a Stylus」で基本的な説明が提供されている。この一般的なタイプの他のアルファベットは、米国 01581、マサチューセッツ州、Westborough、Wayside Rd. 21のPapyrus Associates,Inc.がハンドヘルド装置１などの装置と共に直接使用できる形式で提供した、「Ａｌｌｅｇｒｏ」である。図３に示された手書き文字は、Ａｌｌｅｇｒｏアルファベットの文字である。ハンドヘルド装置１の実施形態は、このＡｌｌｅｇｒｏアルファベットによってキーストローク入力を提供するよう構成される。スタイラスの適切な１つのストロークによって各文字を入力する。制御文字および空白は、特に選ばれた１つのスタイラス・ストロークによって各々入力する。
【００２４】
ＵｎｉｓｔｒｏｋｅまたはＡｌｌｅｇｒｏなどのアルファベットが使用された場合、従来のキーボードのボタンを押すことによって提供されるのと同一の形式において、キーストローク・イベントを供給するためには、比較的低い処理能力しか必要としない。認識ソフトウェアもまた複雑でない。しかしながら、一般的な手書き入力を認識するため特定のテキスト入力アルファベットを使用せず、また適切なソフトウェアを提供することが十分に可能であるが、しかしこれによってかなりより高度な処理能力および複雑なソフトウェアが必要になるであろう。処理能力をたやすく追加することができるコンピュータの中で手書き入力認識が実行された場合には、これは可能な解決法であるが、手書き入力認識がユーザ入力装置それ自体の中で起きる実施形態についてはこの解決法は魅力的でないであろう。
【００２５】
ボタン１１が押された場合、ハンドヘルド装置１はキーストローク入力モードのテキスト・モードである。ボタン１２，１３，１４のいずれもが押されない場合、その後小文字テキストを入力するための装置が構成される。これが最も一般的な配置である。ボタン１２が押された場合、その後装置が大文字を入力するよう適応する。ボタン１３が押された場合、その後装置が数字を入力するよう適応する。最後にボタン１４が押された場合、その後装置が句読点および記号を入力するよう適応する。すぐに認識できるように、追加機能を提供するため他のボタンの組合せもしくは追加ボタンを使用することができる。たとえば異なるアルファベットもしくは記号クラスを使用することができるよう手段を提供することができる。異なるボタンを押すこと（および潜在的にボタン押しの組合せ）が可能で、使用される言語の異なる記号セットに対応する。記号セット間のスタイラス・ストロークの再使用が可能である。同一のスタイラス・ストロークが、小文字モードでは「ｌ」、大文字モードでは「Ｉ」、数字モードでは「１」を表すこともある。
【００２６】
ディスプレイを表面２の一部として提供することが可能であるが、必要ではない。ディスプレイを排除してユーザ入力装置の費用を減らすことは有益である。一般にユーザが、ハンドヘルド装置１を見ずに、しかしその代わりにパーソナル・コンピュータ２０のディスプレイもしくはユーザが考察しているテキストを見ながら、キーストロークを入力することが望ましい。したがってタッチ・タイピングと実質的に同じ方法の「前方を向いた」姿勢でキーストロークを入力することができる。
【００２７】
図４および図５は、パーソナル・コンピュータ２０と共に使用する場合に、ハンドヘルド装置１の必要な機能を提供するためのソフトウェアを表す。図４はプログラム可能な制御器１６がたどる基本ソフトウェア・ループを示す。ソフトウェア・ループは、サンプリング手段１５から、すなわちディジタイザからサンプルされた入力で始まる。これにボタン１１，１２，１３，１４の現在の状態をサンプルするサンプリング段階が続く。次に実行する段階でモードを表すボタン１１の現在の状態を判定する。ボタン１１が押されない場合、したがってハンドヘルド装置１がマウス・モード（第１モード）である場合、次にプログラム可能な制御器１６がパーソナル・コンピュータ２０に提供するための、マウス動作用にラベルを付けたディジタイザとボタンの情報を備える情報パケット（マウス・パケット）を作成する。ボタン１１が押された場合、したがってハンドヘルド装置１がキーストローク入力モード（インク・モード）である場合、プログラム可能な制御器１６はパーソナル・コンピュータ２０に送信するための、キーストローク用にラベルを付けたディジタイザとボタンの情報を持つ情報（インク情報）パケット（インク・パケット）を作成する。搬送する情報のタイプによって各パケットにラベルが付けられる。こうして生成されたパケットは、パーソナル・コンピュータへと転送するためハンドヘルド装置１のシリアル・ポート１７に送信される。パケットはプログラム可能な制御器１６が提供し、したがって、パーソナル・コンピュータ２０で受信し解釈するため連続するストリームとなって１００パケット／秒の速度でシリアル・ポート１７から転送される。ディジタイザが使用中かあるいはボタン１１，１２，１３，１４のうちの１つまたは複数のボタンが押された場合のみ、パケットを流すのが有益である。情報パケットの例を下記の表１に示す。情報パケットの中に含まれる情報の正確な性質が、使用されるハードウェアに依存することに留意されたい。示された実施形態で使用される抵抗ディジタイザに対して、スタイラス３が表面２に接触した場合のみ新しいｘおよびｙ座標値が提供され、スタイラス状態が「アップ」である場合、次に前の座標値が戻される。容量性ディジタイザでは、スタイラス状態が「アップ」であっても、新しい座標値が提供される。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
図５はパーソナル・コンピュータ２０の処理装置がたどるメイン・ソフトウェア・ループを示す。最初に実行する段階で、シリアル・ポートで受信したパケットを読み取る。次に実行する段階で、パケットがマウス・イベントを形成するマウス・パケットか、キーストローク・イベントの部分を形成するインク・パケットかを査定する。パケットがマウス・パケットである場合、次の段階で同等の従来型マウスからの入力に対して行うのと同じ方法で受信した情報をマウス・イベントとして記入する。（その後、必要であれば、意図したマウス・イベントを判定するためハンドヘルド装置１から受信した入力を解釈する。）次にループは次のパケットを待つため元に戻る。
【００３０】
パケットがマウス・パケットではなく、インク・パケットである場合、次の段階でインク・パケットを追加し、新しいインク・パケットは、同じ文字の部分を形成するように意図されたその前後のインク・パケットと統合することができるようデータを解釈する。インク・パケットのｘおよびｙ座標をインク・バッファに追加することによってこれを実行する。したがってバッファには、インク・バッファに追加された順に並べられたｘ、ｙ座標対データポイントのストリームが含まれる。その後ソフトウェア・ループは始めに戻り、キーストロークが終了するまでデータポイントをインク・バッファに追加する。ユーザがスタイラス３を表面２から持ち上げることによってキーストロークを終了する。すなわち、文字の入力中、スタイラス状態が「ダウン」であったのが、スタイラス状態が「アップ」になることによって、インク・パケットの中でこのキーストロークを信号化する。一度キーストロークが終了すると、入力されたキーストロークを認識しようとする段階が続く。たとえば言語Ａｌｌｅｇｒｏを使用する場合、技術者がたやすく正しく認識するように入力電子インクを認識するため任意の適切な製品を本明細書で使用することもできるが、Ｐａｐｙｒｕｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓによる製品として販売されるＡｌｌｅｇｒｏ用の登録商標を持つ認識装置を使用してこの段階を実行することができる。この段階でキーストロークが文字として一度認識されると、従来のキーボード・イベントとして受信された場合に文字が通知されるのと全く同じ様式で、キーストローク・イベントとして通知される。次にインク・バッファがクリアされ、スタイラス３がハンドヘルド装置１がまだキーストローク入力モードであることを規定される表面２に戻った時、再度記入するための準備をする（スタイラス状態が再び「ダウン」に戻る）。
【００３１】
意図されたキーストロークの途中でモードを表すボタン１１が解放された場合、ボタンが解放されるまでのスタイラスの動作部分がインク・パケットとして転送され、インク・バッファの中に入力され、ボタン１１が解放された後のスタイラスの動作部分がマウス・パケットとして転送される。インク・パケット・ストリームの後マウス・パケットが一度受信されると、これをまたキーストロークの終了として認識し文字認識が起動する（図５に図示せず）。これらの環境のもとで、またはキーストロークの途中で偶然にスタイラス３を表面２から持ち上げるという状態のもとで、結果として不完全なキーストロークになりやすい。ユーザが意図した以外の文字、または認識できない場合は特殊コードもしくは特殊文字（一般的には「？」を戻すこともできる）としてこれを認識することもある。入力されたテキストは後で容易に修正することができる。
【００３２】
ハンドヘルド装置１から受信した解釈済のマウス・イベントおよびキーストローク・イベントは、その後従来のマウス・イベントおよびキーストローク・イベントのためのコンピュータの標準インタフェースに提供される。当分野の技術者は任意の適切な事例でいかにこれを実行することができるかをすぐに正しく認識するであろう。たとえば、Microsoft Windows（商標）では、マウス・イベント（ボタン・アップ、ボタン・ダウン、ムーブ（ move ））もしくはキーストローク・イベントに対応して、オペレーティング・システムのメッセージ・キューにメッセージを入れることによってこれを実行する。
【００３３】
上記の代わりに代替ソフトウェア構造を利用することもできることは理解されるであろう。上記の構造は、ハンドヘルド装置１のメモリおよび処理能力に関して最小限しか必要としないので、有利である。しかしながらハンドヘルド装置がより高い処理能力を持つ代替システムを考案することもできる。これらの場合、１つまたは複数のマウス・イベントの作成、文字認識、およびキーストローク・イベントの作成をハンドヘルド装置それ自体で提供することができる。上記に述べた実施形態では、情報がコンピュータ装置からユーザ入力装置に渡される必要がない。しかしながら、ユーザ・インタフェース機能のより大きな部分がユーザ入力装置に代行された場合、コンピュータ装置からユーザ入力装置への信号を供給させる手段が必要になることもある。
【００３４】
以下に本発明の実施の形態を要約する。
【００３５】
１．  コンピュータ装置にユーザ入力を提供するための装置であって、
コンピュータ装置のユーザ・インタフェースのポイント・アンド・クリック制御を提供するための第１モードで動作可能であるとともに、コンピュータ装置のユーザ・インタフェースにキーストローク入力を提供するための第２モードで動作可能であるディジタイザと、
ユーザが前記ディジタイザの前記第１モードと前記第２モードの間で切り替えることができるようにするための切替手段と、
前記ディジタイザからコンピュータ装置に信号出力を送信する手段とを備え、
手に持って使用するのに適応し、ユーザ入力が提供されるコンピュータ装置から物理的に分離しているユーザ入力装置。
【００３６】
２．  ユーザの利き手でない方の手に持ち、利き手にスタイラスを持って使用するのに適応している上記１に記載のユーザ入力装置。
【００３７】
３．  １つまたは複数のボタンが提供され、各ボタンが、前記ユーザ入力装置を使用するために、持っているユーザの指の下に位置する、上記１もしくは上記２に記載のユーザ入力装置。
【００３８】
４．  前記１つまたは複数のボタンが前記切替手段を提供する、上記３に記載のユーザ入力装置。
【００３９】
５．  前記１つまたは複数のボタンが前記ポイント・アンド・クリック制御のユーザ・インタフェースのクリック入力を提供する、上記３もしくは上記４に記載のユーザ入力装置。
【００４０】
６．  前記第１モードにおいて前記ディジタイザからの位置情報および前記ボタンからのクリック情報を備える情報パケットを出力するよう適応する、上記５に記載のユーザ入力装置。
【００４１】
７．  前記ユーザ入力装置は、手書き文字としてのキーストローク入力に適応する、上記１に記載のユーザ入力装置。
【００４２】
８．  前記手書き文字としてのキーストローク入力は、記憶された記号セットに対して照合するためのものである、上記７に記載のユーザ入力装置。
【００４３】
９．  第２の切替手段が前記手書き入力を照合する前記記憶された記号セットを判定するため提供される、上記８に記載のユーザ入力装置。
【００４４】
１０．前記１つまたは複数のボタンが前記第２の切替手段を提供する、上記９に記載のユーザ入力装置。
【００４５】
１１．前記第２モードにおいて前記ディジタイザからのインク情報と、前記１つまたは複数のボタンからの記号セット情報とを備える情報パケットを出力するよう適応する、上記１０に記載のユーザ入力装置。
【００４６】
１２．データ処理およびそれへのユーザ・インタフェースの手段を持つコンピュータ装置を備えるコンピュータ・システムであって、さらに、前記コンピュータ装置のユーザ・インタフェースのポイント・アンド・クリック制御を提供するための第１モードで動作可能であるとともに、当該コンピュータ装置のユーザ・インタフェースにキーストローク入力を提供するための第２モードで動作可能であるディジタイザと、ユーザが前記ディジタイザの前記第１モードと前記第２モードの間で切り替えることができるようにするための切替手段と、前記ディジタイザから当該コンピュータ装置に信号出力を送信する手段とを持つユーザ入力を提供するためのユーザ入力装置を備え、
前記ユーザ入力装置が手に持って使用するのに適応し、当該ユーザ入力が提供されるコンピュータ装置から物理的に分離し、前記コンピュータ装置が前記ユーザ入力を提供するためのユーザ入力装置から信号出力を受信する手段をさらに備える、コンピュータ・システム。
【００４７】
１３．前記ポイント・アンド・クリック制御のユーザ・インタフェースの前記クリック入力を提供する前記ユーザ入力装置上に１つまたは複数のボタンを提供し、
前記ユーザ入力装置が前記ディジタイザからの位置情報と、前記ボタンからのクリック情報とを備える情報パケットを出力するよう前記第１モードで適応し、前記コンピュータ・システムがマウス情報を含みそこからマウス・イベントを出力するものとして前記ユーザ入力を提供するためのユーザ入力装置から受信した情報パケットを認識する手段を備える、上記１２に記載のコンピュータ・システム。
【００４８】
１４．前記ユーザ入力装置は手書き文字としてのキーストローク入力に適応し、前記手書き文字としてのキーストローク入力は記憶された記号セットに対して照合するためのものであり、１つまたは複数のボタンは前記手書き入力を照合する前記記憶された記号セットを判定するための第２の切替手段として提供され、  手書き情報を含むものとしてユーザ入力を受信するための、ならびにそこから文字を組み立て前記記号セット情報によって示される記号セットに対して文字を認識するための前記ユーザ入力装置、から受信した情報パケットを認識する手段を備える、上記１２もしくは上記１３に記載のコンピュータ・システム。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、ユーザがコンピュータに入力するために用いる、廉価で、携帯用で手に持つことさえできる、ユーザ入力装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
本発明の特定の実施形態について、付属の図面を参照しながら例示方法によって下記に説明する。
【図１】ユーザ入力をパーソナル・コンピュータに提供するための本発明によるハンドヘルド装置を示す概略図である。
【図２】図１のハンドヘルド装置を備えるハードウェアおよびその機能の相互接続を示すブロック図である。
【図３】図１のハンドヘルド装置の機能を示す図である。
【図４】パーソナル・コンピュータと共に使用する場合に、ハンドヘルド装置の必要な機能を提供するためのソフトウェアを表すフローチャートである。
【図５】パーソナル・コンピュータと共に使用する場合に、ハンドヘルド装置の必要な機能を提供するためのソフトウェアを表すフローチャートである。
【符号の説明】
１    ハンドヘルド装置
２    ディジタイザ表面
３    スタイラス
１１，１２，１３，１４      ボタン
１５  サンプリング手段
１６  プログラム可能な制御器
１７  シリアル・ポート
２０  パーソナル・コンピュータ
２１  入力ポート
２２  メモリ
２３  中央処理装置
【図１】
0004063423.tif 000003
【図２】
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【図３】
0004063423.tif 000005
【図４】
0004063423.tif 000006
【図５】
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