(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの指が容量性検知要素の上又はその上方に位置され且つ前記容量性検知要素によって検知された前記指の指紋パターンが前記検知要素に対する前記指の運動及び前記検知要素上に前記指によって付与される圧力に基づいて変化するタイプであって、そのディスプレイ上のポインタの位置を制御するためにコンピュータシステムへユーザ入力を与える方法において、
前記指の運動に基づく変化を検知する場合には、前記指の指紋の山及び谷の前記容量性検知要素に対する移動に基づく容量変化を検知し、且つ前記指によって付与される圧力に基づく変化を検知する場合には、前記指の指紋の山の幅の変化に基づく容量変化を検知し、
前記容量性検知要素によって検知された相次ぐ指紋パターンを比較することにより前記指紋パターンの前記変化を検知し、
前記指紋パターンの前記検知した変化に従って前記コンピュータシステムへ入力を与える、
上記各ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１において、前記指紋パターンの変化が前記指紋パターンの指紋の山の幅における変化であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１において、前記指紋パターンの変化が前記指紋パターンの位置の変化であることを特徴とする方法。
【請求項４】
ユーザの指が容量性検知要素の上又はその上方に位置され且つ前記指の指紋パターンが前記検知要素に対する前記指の運動及び前記検知要素上に前記指によって付与される圧力に基づいて変化するタイプであって、そのディスプレイ上のポインタの位置を制御するためにコンピュータシステムへユーザ入力を与える方法において、
前記指の運動に基づく変化を検知する場合には、前記指の指紋の山及び谷の前記容量性検知要素に対する移動に基づく容量変化を検知し、且つ前記指によって付与される圧力に基づく変化を検知する場合には、前記指の指紋の山の幅の変化に基づく容量変化を検知し、
前記検知要素に対する前記指紋パターンの運動の方向及び範囲を検知し、
前記指紋パターンの検知した運動の方向及び範囲によって決定される方向及び範囲に対して前記ディスプレイ上の前記ポインタを移動させる、
上記各ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記運動を検知するステップが更に前記指紋パターンの運動の速度を検知するステップを有しており、
前記ポインタを移動させるステップが更に前記指紋パターンの検知した速度に比例した速度で前記ポインタを移動させるステップを有している、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４において、
前記運動を検知するステップが更に選択した時間間隔に亘って第一方向及び前記第一方向と直交する第二方向において前記指紋パターンの位置の変化を検知するステップを有しており、
前記ポインタを移動させるステップが更に前記第一方向における前記指紋パターンの前記位置の変化に比例する距離に亘って第三方向において且つ前記第二方向における前記指紋パターンの前記位置の変化に比例した距離だけ前記第三方向と直交する第四方向において前記ディスプレイ上の前記ポインタを移動させるステップを有している、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４において、前記指紋パターンの運動を検知するステップが、
指紋の山及び谷の相次ぐイメージをキャプチャし、
前記キャプチャした相次ぐイメージに基づいて前記山及び谷の運動を検知する、
上記各ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７において、前記相次ぐイメージをキャプチャするステップが、複数個のセンサからなるアレイを用意するステップを有しており、前記各センサは指紋の個別的な山又は谷の幅よりも一層小さいものであることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８において、前記複数個のセンサからなるアレイは前記指紋を有するユーザの指のパッドよりも一層小さいことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８において、前記複数個のセンサからなるアレイの各センサは容量性要素を有しており、且つ前記相次ぐイメージをキャプチャするステップが前記容量性要素の容量における変化を検知するステップを有していることを特徴とする方法。
【請求項１１】
ディスプレイスクリーン上のポインタの位置を制御するシステムにおいて、
容量性検知要素、
前記容量性検知要素によって検知された容量における変化に基づいて、前記容量性検知要素に対するユーザの指紋パターンの運動の方向及び範囲を決定する手段、
前記指紋パターンの検知した運動に従って前記ディスプレイ上の前記ポインタを移動させる手段、
を有しており、前記指紋パターンの運動の方向及び範囲を決定する手段が、前記指の運動に基づく変化を検知する場合における前記指の指紋の山及び谷の前記容量性検知要素に対する移動に基づく容量変化を検知する手段と、前記指によって付与される圧力に基づく変化を検知する場合における前記指の指紋の山の幅の変化に基づく容量変化を検知する手段とを包含していることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記運動を検知する手段が前記指紋パターンの運動の速度を検知する手段を有しており、
前記ポインタを移動させる手段が前記指紋パターンの検知した速度に比例した速度で前記ポインタを移動させる手段を有している、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１において、
前記運動を検知する手段が選択した時間間隔に亘って第一方向及び前記第一方向と直交する第二方向において前記指紋パターンの位置の変化を検知する手段を有しており、
前記ポインタを移動させる手段が前記第一方向における前記指紋パターンの前記位置の変化に比例した距離だけ第三方向において且つ前記第二方向における前記指紋パターンの前記位置の変化に比例した距離だけ前記第三方向と直交する第四方向において前記ディスプレイ上の前記ポインタを移動させる手段を有している、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１１において、前記指紋パターンの運動を検知する手段が、
指紋の山及び谷の相次ぐイメージをキャプチャする手段、
前記キャプチャした相次ぐイメージに基づいて前記山及び谷の運動を検知する手段、
を有していることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１４において、前記相次ぐイメージをキャプチャする手段が、複数個のセンサからなるアレイを有しており、前記各センサは指紋の個別的な山又は谷の幅よりも一層小さいものであることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５において、前記アレイが前記指紋を有するユーザの指のパッドよりも一層小さいことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１５において、前記複数個のセンサからなるアレイの各センサは容量性要素を有しており、且つ前記相次ぐイメージをキャプチャする手段が前記容量性要素の容量変化を検知する手段を有していることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大略、コンピュータなどに対するユーザインターフェースに対するユーザ入力を与える方法及びシステムに関するものであって、更に詳細には、ディスプレイ上のカーソル又はポインタの位置を制御する半導体容量性ユーザ入力装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポインティング装置はディスプレイスクリーン上のグラフィックなカーソルの運動を制御し且つスクリーン上に表示されているオブジェクト及び動作制御を選択するためにコンピュータと関連して一般的に使用されている。デスクトップコンピュータ及びワークステーションの場合には、最も一般的に使用されているポインティング装置はマウスである。公知の如く、マウスはディスプレイスクリーン上のポインタの位置を制御するために平面な表面上を移動される。マウスはスクリーン上に表示されているオブジェクト及び制御に関する動作を実行するために押圧することが可能な即ちクリックすることが可能な１個又はそれ以上のボタンを有している。
【０００３】
最近、小型のラップトップ及びノートブックコンピュータが極めてポピュラーなものとなっている。ラップトップ及びノートブックコンピュータはドッキングステーションと関連して使用することが可能であり、従ってスタンダードのキーボード、マウス及びＣＲＴディスプレイをユーザインターフェースのために使用することが可能である。しかしながら、ラップトップ及びノートブックコンピュータは、旅行中及びオフィス又は家庭から離れている場合に使用するように設計されている。この様な離れた場所においては、ユーザは、マウスを使用するための平坦な表面が常に入手可能であるという訳ではない。従って、ラップトップ及びノートブックコンピュータは、典型的に、例えばトラックボール、タッチパッド又はＩＢＭトラックポイント（商標）装置などの押圧によって動作されるポインティング装置などの内蔵されているポインティング装置を有している。
【０００４】
コンピュータに加えて、あるテレビ及びセットトップボックス（ｓｅｔ  ｔｏｐ  ｂｏｘ）システムは、ユーザがシステムに対して情報を入力し且つシステムの設定を変化させるか又は制御することを可能とするためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を有している。この様なシステムに対するユーザ入力装置は、典型的に、ハンドヘルド即ち手持ち型の赤外線キーパッド制御器である。この様な制御器はテレビのスクリーン上のポインタの位置を制御するためにラップトップ及びノートブックコンピュータにおいて使用されているものと類似した装置を有することが可能である。
【０００５】
トラックボール、タッチパッド、及び圧力によって動作されるポインティング装置はある種の欠点を有している。例えば、トラックボールは小型なものであるが、低い速度において大きなカーソルの変位を発生させるためにはかなりの指の運動が必要とされる。更に、トラックボールは機械的な装置であって、汚れた環境において動作させるのには適切でない場合がある。タッチパッドはディスプレイスクリーンに対応してマッピングされている矩形状の表面を有している。タッチパッド上のある位置をタッチ即ち接触することによって、ユーザはコンピュータをしてスクリーン上の対応する位置へポインタを移動させる。典型的なタッチパッドは実質的にスクリーンよりも小さいものであるから、ポインタの正確な位置決めは困難な場合がある。使用可能なものであることに加えて、タッチパッドはユーザがポインタを正確に位置決めすることを可能とするのに充分に大きなものでなければならない。タッチパッドの寸法が大きいことは例えばテレビのリモート制御即ち遠隔制御などのハンドヘルド装置において使用することを困難なものとさせるか又は不可能なものとさせる。
【０００６】
圧力によって動作されるポインティング装置は、該装置上におけるユーザの指の力の方向及び大きさを検知するストレインゲージ即ち変換器を有している。該ポインタは該力の大きさに対応した速度で且つ該力の方向に対応した方向に移動される。ある人の場合には、スクリーン上にポインタを正確に位置決めさせるために圧力によって動作されるポインティング装置を使用する場合に困難性を有する場合がある。その困難性の一つの原因は慣性であり、その場合に、ポインタはユーザが該装置上の圧力を解放した後においても継続して移動してしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、低コストで、寸法が小型で、非機械的なポインタ位置制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ユーザの指紋パターンにおける変化を検知することによってディスプレイを具備するコンピュータなどへのユーザの入力を供給する方法及びシステムを提供している。本発明の一つの側面においては、本発明は、ユーザの指紋の山及び谷の運動を検知することによってディスプレイ上のポインタのＸＹ位置を制御し且つ指紋の山及び谷の検知した運動に従ってディスプレイ上のポインタを移動させる方法及びシステムを提供している。本発明の別の側面においては、本発明は、検知器表面上の増加された圧力によって発生される指紋の山の広がりを検知するか、又は検知器表面から又はその上での指の持上げ又は配置を検知することによってボタンクリックなどのＺ軸入力を提供している。
【０００９】
本発明方法及びシステムは、指紋の山及び谷の相次ぐイメージをキャプチャ即ち捕獲し且つそのキャプチャした相次ぐイメージに基づいて山及び谷の運動又は変化を検知する。本発明方法及びシステムは、各々が指紋の個別的な山の幅よりも一層小さな複数個のセンサからなるアレイをスキャニング即ち走査することによって相次ぐイメージをキャプチャする。好適には、該複数個のセンサからなるアレイは、ユーザの指のパッドよりも一層小さい。好適実施例においては、該センサからなるアレイの各センサは、容量性要素を有しており、且つ該システムは、容量性要素の容量における変化を検知することによって相次ぐイメージをキャプチャする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照し、且つ先ず、図１を参照すると、本発明に基づくシステムが大略参照番号１１で示されている。システム１１は、スクリーン１５を有するディスプレイ１３を有している。ポインタ１７がスクリーン１５上に表示されていることが示されている。システム１１は、スクリーン１５上のポインタ１７の位置を制御するポインタ制御器２５を有している。ディスプレイ１３は、例えば、スタンダードのＣＲＴコンピュータモニタ又はテレビとすることが可能である。一方、スクリーン１３は、ラップトップ及びノートブックコンピュータにおいて使用されている幾つかの非ＣＲＴ技術のうちの何れかに関して動作することが可能である。
【００１１】
システム１１はユーザ入力装置１９を有している。図１においては、ユーザ入力装置は、大略、矩形によって表わされている。ユーザ入力装置１９の特定の態様はコンフィギュレーション即ち形態によって決定される。例えば、ユーザ入力装置は、ラップトップ又はノートブックコンピュータの本体内に一体化させることが可能であり、又は、それはハンドヘルド型の赤外線リモート制御装置のうちの一部とすることが可能である。
【００１２】
ユーザ入力装置１９は検知要素２１を有している。後に詳細に説明するように、検知要素２１は、スクリーン１５上のポインタ１７のＸＹ位置を制御するために、参照番号２３によって想像線で示したようにユーザの親指又は指の運動を検知する。検知要素２１は、又、指紋の山の幅における変化、又は検知要素２１上における指の配置又は持上げを検知することによって、検知要素上の指の圧力における変化を検知し、ポインタ１７のＺ位置の制御又はプロセサへのボタン入力の入力を行うことが可能である。図１に示したように、検知要素２１は、実質的に、指２３のパッド部分よりも一層小さい。
【００１３】
検知要素２１上の指２３の運動方向及び速度がポインタ制御器２５へ出力される。ポインタ制御器２５は、好適には、Ｘ−Ｙ及びＺ位置の変化としてユーザ入力装置１９からの出力を受取り、且つスクリーン１５上のポインタ１７の位置を制御するための出力を発生する。
【００１４】
図２を参照すると、ユーザ入力装置１９のブロック図が示されている。ユーザ入力装置１９は、好適には、単一チップ内に集積化されており、且つそれは複数個のセル２９からなるアレイ２７を有している。説明の便宜上、アレイ２７は９個のセル２９を有するものとして示されている。実際の装置においては、９個を超える数のセルが設けられる。各セル２９は指紋の山の幅よりも小さく且つ幾つかの山及び谷を検知することが可能であるように充分な数のセル２９がアレイ２７内に設けられる。好適実施例においては、セル２９は５０μｍのピッチであり、それは約５０８ｄｐｉの分解能に対応している。
【００１５】
装置１９は、水平走査ステージ３１と垂直走査ステージ３３とを有している。走査ステージ３１及び３３は、所定のスキャニング（走査）パターンに従う時間において１個のセル２９をイネーブル即ち動作可能な状態とさせる。好適実施例においては、各セル２９は、ミリ秒毎に一度スキャン即ち走査され、毎秒１，０００個のフレームのフレームレートを発生する。
【００１６】
入力装置１９は、電源及びスキャン（走査）制御ユニット３５を有している。電源及びスキャン制御ユニット３５は、アレイ２７の各セル２９に対して基準電圧を供給する。電源及びスキャン制御器３５は、更に、スキャニング（走査）ステージ３１及び３３を動作させてセル２９の所望のスキャニングを行う。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換器３７が、アレイ２７の各セル２９の出力を受取るように接続されている。Ａ／Ｄ変換器３７の出力端は出力論理３９へ接続している。出力論理３９はバッファ３７の出力を処理してユーザの指紋の一部の相次ぐイメージをキャプチャする。出力論理３９は、相次ぐイメージを比較して指紋の運動を検知する。出力論理３９が運動を検知すると、出力論理３９は好適実施例においては１ミリ秒であるスキャニング期間に亘ってＸ及びＹ方向における指紋の山及び谷の変位を計算し且つ図１のポインタ制御器２５へＸ及びＹ変位信号を出力する。出力論理３９が、ユーザの指の圧力が増加していることを表わす指紋の山の広がり即ち平坦化、又は検知要素２１からの指の持上げを検知すると、出力論理３９はＺ変位信号を出力し、ポインタ制御器２５はそれをボタンの押下げ即ちクリックとして解釈することが可能である。
【００１８】
アレイ２７は複数個の指紋の山及び谷を含む部分的なイメージをキャプチャするのに充分な大きさの寸法でなければならない。指がアレイ２７上を移動されると、ユーザ入力装置１９は、直接的に又は間接的に、指表面の相対的な運動を検知する。直接的な検知において、ユーザ入力装置１９は運動検知回路を有しており、それは指表面の相対的な運動方向及び速度を直接的に出力することを可能とする。間接的検知においては、フレーム間の相対的な運動がスタンダードのデジタル制御器において稼動する簡単な相関アルゴリズムでもって明示的に計算される。ユーザ入力装置１９によってサポートされるフレームレートが高ければ高いほど、最大の指運動速度においても、フレーム間の運動はより少なく、且つ相対的な運動を計算するための相関アルゴリズムの作業はより簡単である。毎秒１，０００フレームのフレームレートにおいては、片側において約５ｍｍの複数個のセンサからなる正方形のアレイを使用して許容可能な結果を得ることが可能である。
【００１９】
次に、図３を参照して、本発明に基づくセル２９の構造及び動作について説明する。本発明の好適なセルは、「容量性距離センサ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）」という名称の１９９７年２月１３日付で出願した発明者がＴａｒｔａｇｎｉである米国特許出願第０８／７９９，５４３号に開示されているタイプのものであり、尚、上記米国特許出願は引用によって本明細書に取込む。各セル２９は第一導体プレート４７及び第二導体プレート４９を有しており、それらは半導体基板上に支持されており、該基板は、好適には、従来のシリコン基板であって、その上側表面領域を画定する従来の浅いエピタキシャル層を有することが可能である。該基板の上表面は、絶縁層４１を有している。絶縁層４１は、好適には、酸化物層であって、それは従来の熱的に成長させた二酸化シリコン層とすることが可能である。導体プレート４７及び４９は硬質の物質からなる保護コーティング５１によってカバーされている。保護コーティング５１はセンサ２９を摩擦、汚染、静電荷から保護する。
【００２０】
各セル２９は高利得の反転用増幅器５３を有している。インバータ５３の入力端は入力コンデンサ５４を介して基準電圧供給源ＶREFへ接続している。インバータ５３の出力端は出力端子ＶOUTへ接続している。インバータ５３の入力端も導体プレート４７へ接続しており且つインバータ５３の出力端も導体プレート４９へ接続しており、それにより、電荷積分器を形成しており、そのフィードバック容量は導体プレート４７と４９との間の実効容量である。
【００２１】
指２３が保護層５１の表面上に配置されると、各センサ上の皮膚表面が保護コーティング５１と可変厚さの空気とを包含する誘電体層によって隣接する導体プレート４７及び４９から離隔されている第三コンデンサプレートとして作用する。指紋の谷は指紋の山５７よりも導体プレート４７及び４９から更に離れているので、谷下側のセンサ２９はそれらの導体プレート４７及び４９と皮膚表面との間において山下側のセンサよりも一層大きな距離を有している。この誘電体層の厚さは各セル２９のプレート４７及び４９の間の容量結合を変調させる。従って、谷下側のセンサ２９は山下側のセンサ２９とは異なった実効容量を提示する。図３に示したように、センサ２９ａの実効容量はセンサ２９ｂの実効容量とは異なっている。
【００２２】
センサ２９は二つのフェーズで動作する。第一フェーズ期間中においては、インバータ５３の入力端と出力端とを短絡させることによってスイッチ５９によって電荷積分器をリセットする。このことは、インバータ５３をしてその論理スレッシュホールドに安定化させる。第二フェーズ期間中に、固定電荷が電荷積分器へ入力され、導体プレート４７と４９との間の実効容量であるフィードバック容量に逆比例して出力電圧をスイングさせる。固定した量の入力電荷の場合には、インバータ５３の出力は、実効フィードバック容量値に依存した二つの限界値の間の範囲に亘る。第一限界値は、実効フィードバック容量が非常に小さい場合における飽和電圧レベルである。第二限界値は実効フィードバック容量が大きい場合におけるリセット値である論理スレッシュホールドに近い電圧である。皮膚とセンサとの間の距離が電荷積分器の実効フィードバック容量を変化させるので、山５７下側のセンサ２９ａの出力は谷５５下側のセンサ２９ｂの出力とは異なっている。
【００２３】
スクリーン１５上のポインタ１７のＸ−Ｙ位置を制御するための本発明システムの動作について図４Ａ及び４Ｂを参照して説明する。尚、図４Ａ及び４Ｂはユーザの指紋の一部の相次いでキャプチャしたイメージに応答してスクリーン１５上のポインタ１７の運動を示している。図４Ａにおいて、初期時間Ｔ0において検知要素２１によってキャプチャされたユーザの指紋の一部のイメージが参照番号６１で示してある。図４Ｂにおいて、ポインタ１７が時間Ｔ0において初期位置に位置されている。指が検知要素２１上を移動されると、図２の出力論理３９が、暗い山及び／又は該暗い山内の明るい区域である谷の位置変化を検知し、且つスキャニング期間に亘っての山又は谷のＸ及びＹ方向における変位を計算し且つ図４Ｂにおいて矢印で示したようにポインタ１７を移動させるためのＸ及びＹ変位信号を出力する。例えば、時間Ｔ1においてキャプチャされた図４Ａのイメージ６２はＸ方向において距離Ｘ1及びＹ方向において距離０変位された山及び谷を示している。それに対応して、ポインタ１７は図４Ｂにおいて右側へ移動する。同様に、図４Ａのイメージ６３は、後の時間Ｔ2においてキャプチャされた山及び谷のイメージを示しており、その場合には、該イメージはＸ方向において距離Ｘ2及びＹ方向において距離０変位されている。指のさらなる運動は、図４Ｂの右側矢印の方向においてポインタ１７の対応するさらなる運動を発生させる。
【００２４】
別の例として、時間Ｔ1においてキャプチャした図４Ａのイメージ６４は、Ｘ方向において距離Ｘ1及びＹ方向において距離Ｙ1変位された山及び谷を示している。それに対応して、ポインタ１７は図４Ｂにおけるスクリーン１５上において右上へ移動する。同様に、図４Ａのイメージ６５は後の時間Ｔ2においてキャプチャされた山及び谷のイメージを示しており、その場合には、該イメージはＸ方向において距離Ｘ2及びＹ方向において距離Ｘ2変位されている。指のさらなる運動は、図４Ｂの右上対角線矢印の方向においてポインタ１７の対応するさらなる運動を発生させる。
【００２５】
理解されるように、本発明は、図４Ａの残りのイメージによって示されるように、全てのＸ−Ｙ方向において指の運動を検知し、且つこの様にして検知された運動は図４Ｂの矢印によって示されるようにポインタ１７の対応する運動を発生させる。当業者によって理解されるように、図４Ａ及び４Ｂの例における単に４５度の方向におけるものだけでなく全ての方向における運動を検知することが可能である。本発明の検知器によって与えられる高い分解能は、指紋の谷の運動を検知することを可能とさせる。指紋の谷を検知することの能力は、概略指紋の山に平行な方向における運動を検知することを可能とする。
【００２６】
スクリーン１５上のポインタ１７のＺ位置を制御するため又はボタンクリックを実施するための本発明システムの動作について図５及び６を参照して説明する。尚、図５及び６は検知要素２１上のユーザの指の圧力が増加することに応答して指紋の山の幅が変化することを示している。図５においてユーザの指紋の一部のイメージが時間Ｔ0において検知要素２１によってキャプチャされる。イメージ７１は幅狭の山を示しており、それは検知要素２１上に軽く接触していることを表わしている。後の時間Ｔ1において検知要素２１によってキャプチャされたユーザの指紋のイメージ７２は、指紋の山及び谷が変位されていないが、指紋の山がイメージ７１のものよりも一層広がっている即ち幅広となっていることを示している。同様に、更に後の時間Ｔ2において検知要素２１によってキャプチャされたユーザの指紋のイメージ７３は、指紋の山及び谷が変位されていないが、指紋の山がイメージ７２のものよりも更に幅広となっていることを示している。イメージ７２及び７３は検知要素２１上の指圧力における増加を表わしている。同様に、それぞれ後の時間Ｔ3及びＴ4においてキャプチャされたイメージ７４及び７５は検知要素２１上の指圧力における減少を表わしている。所定の時間期間、即ちＴ4−Ｔ0内における指紋の山の幅が広くなること及び狭くなることが予め選択した値よりも小さいものであることを本システムが検知すると、本システムはマウスボタンクリックを出力し、それはユーザの選択を行うために当業者にとって公知の態様で解釈される。
【００２７】
図６において、本発明のＺ制御の別の実施例が示されている。ユーザの指紋の一部のイメージ７７が時間Ｔ0において検知要素２１によってキャプチャされる。イメージ７７はかなり幅広の指紋の山を示しており、それは検知要素２１上に中程度の圧力で接触していることを表わしている。後の時間Ｔ1において検知要素２１によってキャプチャされたユーザの指紋のイメージ７８は、指紋の山及び谷が変位されていないが、指紋の山がイメージ７７のものよりも一層幅狭であることを示しており、そのことは検知要素２１上における指の圧力が減少されていることを表わしている。更に後の時間Ｔ2における検知要素２１によってキャプチャされたイメージ７９はブランク即ち何もない状態であり、それはユーザの指が検知要素２１から持上げられたことを表わしている。後の時間Ｔ3及びＴ4においてそれぞれキャプチャされたイメージ８０及び８１は、ユーザの指の圧力が検知要素２１上に復帰されたことを表わしている。本システムが、所定の時間期間、即ちＴ4−Ｔ0内における指紋の山の持上げ及び復帰が予め選択した値よりも小さいものであることを検知すると、本システムはマウスボタンクリックを出力する。
【００２８】
前述したことから、本発明は従来技術の欠点を解消することが可能であることを理解することが可能である。本発明のポインタ位置制御装置は、非機械的なものであって、従って、破損又は機械的な故障が発生することはない。本発明装置は、寸法が小型であり、且つ単一の集積回路チップ上において製造することが可能である。本発明装置の寸法が小型であるということは、従来の装置と比較してそのコストをより低下させることを可能とする。
【００２９】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に基づくシステムを示した概略ブロック図。
【図２】  本発明に基づくセンサアレイを示した概略ブロック図。
【図３】  本発明に基づく個別的なセンサセルの物理的構造及びそれらの電気的動作を示した概略図。
【図４Ａ】  ポインタのＸ−Ｙ位置を制御するために本発明に基づくシステムの動作を示した概略図。
【図４Ｂ】  図４Ａの概略図を説明するのに有用な概略図。
【図５】  ポインタのＺ位置を制御するために本発明の一実施例に基づくシステムの動作を示した概略図。
【図６】  ポインタのＺ位置を制御するために本発明の別の実施例に基づくシステムの動作を示した概略図。
【符号の説明】
１１  容量性半導体ユーザ入力システム
１３  ディスプレイ
１５  スクリーン
１７  ポインタ
１９  ユーザ入力装置
２１  検知要素
２３  指
２５  ポインタ制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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