(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サポートパッドに載置されたサポート部材と、サポートパッドに対するサポート部材の動きを検出する手段と、前記サポートパッドに対するサポート部材の動きに関する情報を受信装置に送信するために配置される通信手段とを備えるコンピュータ用の入力装置であって、
前記サポート部材には柔軟な捻れ剛性接合部を備える突起が形成され、前記柔軟な接合部は、前記突起に取り付けられたペン型グリップ装置の、前記柔軟な接合部の長手方向延長部に対して各々直交する回転軸を中心とした回転を許容するが、柔軟な接合部の長手方向延長部を中心にした回転を防止するように配置され、それによって前記サポート部材は前記柔軟な捻れ剛性接合部を介してユーザによりサポートパッド上に手を載せた状態で制御されるように設けられたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記柔軟な捻れ剛性接合部は、前記各々の直交回転軸に沿って捻れ抵抗を示し、それはユーザがペン型グリップ装置を使用していない時に、ペン型グリップ装置を直立位置に支持するのに十分な捻れ抵抗であることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記柔軟な捻れ剛性接合部が弾力的に設けられたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
前記突起にはペン型グリップ装置を受け入れるための装置が形成され、それによって前記サポート部材は、前記柔軟な捻れ剛性接合部を介してグリップ装置のユーザによって制御されるように設けられたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項５】
ペン型グリップ装置を受け入れるための前記装置には、前記ペン型グリップ装置に装着される電圧源との接続用コネクタが設けられることを特徴とする請求項４記載の入力装置。
【請求項６】
前記突起はペン型グリップ装置に接続され、それによって前記サポート部材は、前記柔軟な捻れ剛性接合部を介してグリップ装置のユーザによって制御されるように設けられたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項７】
前記ペン型グリップ装置は前記通信手段及び／または検出手段用の電圧源を備えることを特徴とする請求項６記載の入力装置。
【請求項８】
前記サポート部材とペン型グリップ装置は、許容された回転位置において前記ペン型グリップ装置がサポート部材を傾けることができないように幾何学的に重心を考慮して設けられたことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の入力装置。
【請求項９】
入力装置は前記突起の軸方向の変位を通して賦活されるように配置されたスイッチを備えることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１０】
入力装置は前記ペン型グリップ装置の軸方向の変位を通して賦活されるように配置されたスイッチを備えることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１１】
入力装置は前記突起の幅方向の変位を通して賦活されるように配置されたスイッチを備えることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１２】
入力装置は前記ペン型グリップ装置の幅方向の変位を通して賦活されるように配置されたスイッチを備えることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１３】
前記ペン型グリップ装置はユーザの人差し指の賦活のために配置された少なくとも１つのキーを支えることを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１４】
入力装置には２段階のエネルギ節約機能が設けられ、入力装置に存在する通信手段５を除く電子部品を、短時間の第１休止期間の後遮断し、それより長い第２休止期間の後、前記通信手段５を遮断することを特徴とする請求項１〜１３いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１５】
入力装置はバーコード読取り装置を備えることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項記載の入力装置。
【請求項１６】
サポートパッドに載置されたサポート部材と、サポートパッドに対するサポート部材の動きを検出する手段と、前記サポートパッドに対するサポート部材の動きに関する情報を受信装置に送信するために配置される通信手段とを備えるコンピュータ用の入力装置用グリップ装置であって、
前記グリップ装置は前記入力装置に接続される、柔軟な捻れ剛性接合部を備え、それによって、前記柔軟な接合部の長手方向延長部に対して各々直交する回転軸を中心としたグリップ装置の回転を許容するが、柔軟な接合部の長手方向延長部を中心にした回転を防止するように配置された前記柔軟な捻れ剛性接合部を介して、前記サポート部材がユーザによりサポートパッド上に手を載せた状態で制御されるように設けられたことを特徴とするグリップ装置。
【請求項１７】
前記ペン型グリップ装置はサポート部材に存在する通信手段及び／または検出手段用の電圧源を備えることを特徴とする請求項１６記載のグリップ装置。
【請求項１８】
前記柔軟な捻れ剛性接合部は、前記各々の直交回転軸に沿って捻れ抵抗を示し、それはユーザがペン型グリップ装置を使用していない時に、ペン型グリップ装置を直立位置に支持するのに十分な捻れ抵抗であることを特徴とする請求項１６と請求項１７のいずれか記載のグリップ装置。
【請求項１９】
前記柔軟な捻れ剛性接合部が弾力的に設けられたことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項記載のグリップ装置。
【請求項２０】
サポートパッドに載置されたサポート部材と、サポートパッドに対するサポート部材の動きを検出する手段と、前記サポートパッドに対するサポート部材の動きに関する情報を受信装置に送信するために配置される通信手段とを備えるコンピュータ用の入力装置であって、
前記サポート部材には柔軟な捻れ剛性接合部を備える突起が形成され、前記接合部は、第１回転軸を中心とした回転を、前記第１回転軸と角度を為して配置された第２回転軸に移転することを許容するために配置され、また前記第１の回転軸と第２の回転軸間の前記角度の変化を許容するように配置され、それによって前記サポート部材が前記柔軟な捻れ剛性接合部を介してユーザによりサポートパッド上に手を載せた状態で制御されるように設けられたことを特徴とする入力装置。
【請求項２１】
サポートパッドに対して載置されたサポート部材と、サポートパッドに対するサポート部材の動きを検出する手段と、前記サポートパッドに対するサポート部材の動きに関する情報を受信装置に送信するために配置される通信手段とを備えるコンピュータ用の入力装置用グリップ装置であって、
前記グリップ装置は、前記入力装置に接続される柔軟な捻れ剛性接合部を備え、それによって、第１回転軸を中心とした回転を、前記第１回転軸と角度を為して配置された第２回転軸に移転することを許容するために配置され、また前記第１の回転軸と第２の回転軸間の前記角度の変化を許容するように配置された前記柔軟な捻れ剛性接合部を介して、前記サポート部材がユーザによりサポートパッド上に手を載せた状態で制御されるように設けられたことを特徴とするグリップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は請求項１の前提部分に記載された入力装置に関する。通常、このような入力装置は「コンピュータマウス」と称され、特に、コンピュータ用入力装置のことを指し、入力装置は細かな運動筋肉群によって制御されるように設計されている。本発明は請求項１６の前提部分に記載されたグリップ装置にも関する。
【０００２】
発明の背景
通常、これまでの入力装置またはコンピュータマウスは動作検出装置からなり、該装置はシェル内に封入される。概してこのような動作検出装置はシェル内に封入されたボールを備え、サポートパッドに対する前記ボールの動きが信号化されることにより、サポートパッドに対する入力装置の動きが記録される。他の公知の入力装置では動作検出用光学式装置が使用され、ある動作検出装置のために特に設計されたサポートパッドに対する動きだけしか検出できないという欠点を有している。
【０００３】
公知の第２の技術的解決策によれば、入力装置はユーザに面したボールを備え、ボールがユーザの指によって回転されることを通して、ユーザにより直接制御されるように設けられた。
【０００４】
上述の入力装置が抱える問題点は、ユーザの前腕を端位置まで前方に伸ばして下向きにするという、筋肉による静止作業をしなければならないことである。回内運動とは、親指側が内向きの位置で、手のひらが外向きの位置の状態で、前腕の回転を意味し、長手方向の軸を中心にして前腕の骨を回転させることによって行われる。回内運動以外にも、公知の技術は不必要に静止した状態から尺骨の偏りが生じ、手首自体にも影響がおよぶことが多い。
【０００５】
更に、例えばＥＰ５０１，９０６に開示された、いわゆるジョイスティックと呼ばれる形態の入力装置が公知であり、この場合はコンピュータに対して制御信号を発生させるために、グリップ装置の動きが信号化される。ジョイスティックを使用する場合、入力装置のハウジング内にグリップ装置の装着部に置かれる、あるいはその装着部に接続する枢軸点を中心にしてグリップ装置が回転する。これは、動いている間、指の細かな運動筋肉ではなく、前腕の運動筋肉全体でグリップ装置の操作が制御されることを意味する。
【０００６】
更に、ジョイスティック内のグリップ装置の動きは、入力装置自体の位置に相対して信号化される。これは、捻れ剛性的に入力装置を支持部に装着しなければならず、あるいは思うように操作するためには、ユーザの両手で支持しなければならないことを意味する。
【０００７】
入力装置が細かな運動筋肉により処理できるために、ペン形状の入力装置が提案されており、その動きがタブレットに対して信号化される。この解決方法の欠点は、特殊なタブレットが必要であり、このタブレットが固定位置を示すことである。このように、信号化されるのはタブレットに対するペンの相対運動ではなく、タブレット上のペンの位置である。
【０００８】
更に、ペン先にボールを支えるペン形状の入力装置が公知であり、この場合ペンに対するボールの動きが信号化される。このペンは多数の欠点を呈する。ボールをころがすために、ペンを固定角度で保持しなければならないこともあるし、ペンの所定の方位がないこともあり、それは信号化された動きと実際の動きの相違が容易に発生し得ることを意味する。
【０００９】
ペンを９０°回転させる例では、コンピュータはペンの垂直運動を水平運動として捕らえることができる。更に、ペンの動きと信号化された動きとの間に簡単な形態の一致がない。円錐形の振子運動でサポートパッドに沿ってペンを移動させるという例では、動きが直線として信号化されるであろう。その理由は、ペンの角度が振子運動の間に連続的に変化し、それによってペンと相対してボールの動きが変わらないからである。例えばこれは、人が指の細かな運動筋肉を使用して書いたときによく起こる円錐形振子動作でＣの文字を入力した場合、このＣはコンピュータによってＩとして解釈されることを意味する。
【００１０】
このペンを正しく使用できるためには、軸を一定の角度に保持しなければならず、それは手の細かな運動筋肉ではなく、前腕の運動筋肉全体でペンを制御することを意味する。
【００１１】
発明の要約
本発明の１つの目的は、繰り返される筋挫傷の危険性を減少させ、入力精度の向上を可能にするコンピュータ用入力装置を提供することである。本発明の第２の目的は、入力装置の方位をユーザが視覚的に容易に決定することができる入力装置を提供することである。本発明の第３の目的は、ユーザが観察できる実際の動きと、動作検出手段により信号化された動きとの間の簡単な表示を提供することである。
【００１２】
これらの目的は請求項１の特徴部分に記載された入力装置を通して達成される。柔軟な捻れ剛性接合部を介してユーザによって制御されるように設計された入力装置内のサポート部材に、前記の柔軟な捻れ剛性接合部からなる突起を加えることにより、ユーザの手の細かな運動筋肉で入力装置を扱うことができるようになる。更に、柔軟な捻れ剛性接合部が突起とサポート部材間の角度調節を補償するので、信号化された動きは、サポートパッドに対してサポート部材が実施する動きに対応する。
【００１３】
更に本発明の目的は、請求項１６の特徴部分に記載されたグリップ装置によって達成される。
【００１４】
図面の説明
添付図面を参照して、以下に本発明を詳細に説明する。
【００１５】
好適実施形態
図１は概して１で示される入力装置を示す。入力装置はサポート部材２を備え、サポート部材はサポートパッド３、例えばマウスパッドに対して載置される。サポート部材２には、サポートパッドに対するサポート部材２の動きを検出する手段４が設けられる。例えば、この手段は公知の方法で入力装置内に設けられたボールによって形成される。サポート部材２はその下側を導出部として機能し、該部を介してボールの一部が露出し、それによってサポート部材がサポートパッドの表面を移動した時、ボールが回転し始める。この回転は検出器４ａと４ｂによって測定され、それによりボールの動きが検出される。このタイプの入力装置は当業者に公知であるので、これ以上詳しくは説明しない。本発明の代替実施形態では、前記検出手段４はサポートパッドと協働する光学式送信機により形成され、それによって関係するサポート部材の動きを測定することができる。このタイプの入力装置も公知であり、従ってこれ以上詳しくは説明しない。
【００１６】
更に、入力装置は、サポートパッドに対するサポート部材の動きについて検出器４ａ、４ｂからの情報を、入力装置と通信するコンピュータに無線送信するように配置された通信手段５を備える。
【００１７】
通信手段は送信機を備える。このタイプの通信手段は当業者に公知であるので、これ以上説明しない。無線通信手段を設計することによって、有線コネクタが引き起こすかもしれない制限や妨害作用なしに、入力装置を自由に動かすことができる。
【００１８】
更に、前記サポート部材２は、柔軟な捻れ剛性接合部７を備えた突起６で形成される。突起６はサポート部材２の電子工学構造と力学構造を備えたカバー８の上に装着される。この突起６はカバー８の上側に装着される。ペン型グリップ装置９が突起８の上に装着される。入力装置を使用する場合、ユーザはペン型グリップ装置９を掴み、サポートパッド上のサポート部材の動きを制御する。有利なことに、ペン型グリップ装置は、人差し指の中節骨と指趾末節間の同時接触を許容する長さに設計される。柔軟な捻れ剛性接合部７は、柔軟な接合部の長手方向延長部に対して直交する各々の回転軸１０、１１を中心にした、ペン型グリップ装置９の回転を許すが、サポート部材に相対する柔軟な接合部の長手方向延長部１２を中心にした回転を防止するように配置される。この可能性を達成するために、柔軟な接合部を自在接合部として、あるいは柔軟ではあるが捻れ剛性ベローズとして設計することができる。
【００１９】
本発明の好適実施形態では、前記柔軟な捻れ剛性接合部７は各々の前記直交回転軸に沿って捻れ抵抗を示し、それはユーザがペン型配列を使用していない時に、ペン型グリップ装置を直立位置に十分に支持する。これは、グリップ装置が直立位置、または少なくとも略直立位置に位置付けられ、グリップ装置に対するアクセスを容易にすることを意味する。本発明の付加的な好適実施形態では、前記柔軟な捻れ剛性接合部が弾力的に設計され、それによってペン型グリップ装置９を自動的に直立位置にもたらすことができる。
【００２０】
グリップ装置７とサポート部材２が正しい位置を維持できるために、前記サポート部材２とペン型グリップ装置７は、ペン型グリップ装置がどの許容位置にも傾くことができないように幾何学的に重心を考慮して設計される。これは、ペン型グリップ装置９がサポートパッドに対して９０°傾いた時、ペン型グリップ装置９がサポート部材２を傾けることができないような重量と重心を、サポート部材２に与えることによって達成される。
【００２１】
更に、好適実施形態によれば、サポート部材はサポートパッドから少しの距離を置いて柔軟な捻れ剛性接合部を配置することができるように設計される。
【００２２】
サポートパッド上に手を載せて、ペン型グリップ装置を取り扱うことができるようにするために、高さＨに、好ましくはサポート部材の下部表面２１から０．５〜４ｃｍの高さに、柔軟な捻れ剛性接合部が置かれ、それはカバーの上部の断面図によって示されている。付加的な好適実施形態では、この距離は１〜２．５ｃｍの間である。本発明の更に好適な実施形態では、手首近くで掴むことができ、それによってユーザがかなり正確に制御できるように、柔軟な捻れ剛性接合部は、サポート部材のカバーの縁１３から距離Ｂの所に配置される。
【００２３】
自然にサポート部材が簡単には傾かないように正確な動きと優れたバランスを許容し、柔軟な捻れ剛性接合部へのグリップ装置の接続部に対して簡単にアクセスできるよう要件を満たすために、好適実施形態によるサポート部材は、柔軟な捻れ剛性接合部７に関連した胴のくびれた部分を有するカバー８を備えて設計される。これは、柔軟な接合部が低く配置でき、柔軟な接合部７と外縁間の距離を小さくできるようにする。更に好適な実施形態では、サポート部材はサポート部材２の最も狭い延長部分に沿って形成される対称線を有して対称的に設計される。一実施形態では、サポート部材のカバーは半ピーナツ形状をしており、平らな下部表面と、胴のくびれた部分を介して接合される２つの半球体を呈する上部とを提供する。この形態は優れたアクセスと優れたバランスを提供する。
【００２４】
更に、図１は本発明の一実施形態を示し、この場合はペン型グリップ装置９または突起７が二者択一的にスイッチ１９，２０と通信し、それによってペン型グリップ装置９を介してこれらのスイッチが軸方向または半径方向の力効果により起動する。これらのスイッチは当業者に公知の方法で設計され、選択機能を起動させるために、圧力、牽引力または捻り力を記録する。本発明の一実施形態では、これらのスイッチはペン型グリップ装置に置かれ、それによってグリップ装置の縦軸に沿った圧力が第１のスイッチ１３によって記録され、グリップ装置の半径方向に向けられた圧縮力がスイッチ１４によって記録される。この方法で、グリップ装置にプッシュボタン機能を組み込むことが可能であり、それによって通常存在する左右のマウスボタンをグリップ装置の半径方向及び軸方向の所為と置き換えることができる。この方法で、ペン型グリップ装置のまわりで握力を不必要に解放する必要なしに、入力装置を使用することができる。更に、サポート部材にスイッチ１９、２０を装着することもできる。本発明の一実施形態では、ペンの内部で押すボタンが流体で形成される。これはペンに圧縮された空洞が設けられることにより空気圧センサが圧力を記録するか、あるいはサポート部材に空洞が配置され、ペンの動きがサポート部材内の空気圧センサを介して記録されることによって達成することができる。スイッチは柔軟な捻れ剛性接合部の機能にとって重要なものではないが、好適実施形態における構成要素を形成する。
【００２５】
更なる好適実施形態では、ユーザの人差し指または親指によるアクセス及び操作のために、プッシュボタン１５をペン型グリップ装置９に装着することができる。
【００２６】
本発明の一実施形態では、サポートパッドに対するサポート部材の動きを検出する手段と、入力装置に備えられた通信手段への供給のために、ペン型グリップ装置が電圧源１６を備える。電圧源は交換可能な電池により形成されるか、あるいは替わりに充電可能なものであってもよい。交換可能な電圧源の場合、開口２５を介してアクセス可能であることが好ましい。電圧源が充電可能である場合、電圧源はグリップ装置の外側からアクセス可能なコネクタを備えることが好ましい。
【００２７】
本発明の一実施形態では、入力装置はバーコード読取り装置を備えることができる。
【００２８】
更に好適な実施形態では、入力装置には２段階のエネルギ節約機能が設けられ、上述の通信手段５を除く電子部品を、短時間の、例えば約１秒間の最初の無動作状態の後遮断し、それより長い、例えば１５分間の２番目の無動作状態の後、前記通信手段５を遮断する。機械的運動センサを介して前記エネルギ節約状態から入力装置が再起動する。
【００２９】
図２、３、４において、本発明の代替実施形態が示されており、これらの場合、グリップ装置９を突起７から解放することができる。図２に示した実施形態では、柔軟な捻れ剛性接合部をサポート部材２に取り付け、それによって図３に示した実施形態では、グリップ装置９にしっかりと取り付けられる柔軟な接合部を有する。いずれの場合にも結合装置があり、一部分はサポート部材２に、一部分はグリップ装置９に設けられる。グリップ装置にスイッチまたは電圧源が設けられる場合、結合装置にコネクタが配置される。好適には、結合装置は、簡単に接続および解放するために、いわゆるバヨネットと呼ばれるものを備えて設計される。図４は柔軟な捻れ剛性接合部７の装着のために突起６が設けられたサポート部材を示す。図２では、柔軟な捻れ剛性接合部は、曲げやすくする胴のくびれた部分を有するゴム製軸接合部２３によって形成されている。図３では、柔軟な捻れ剛性接合部がベローズ２４で形成されている。当然のことながら、ベローズやゴム製軸接合部は、柔軟な捻れ剛性接合部と一体化することができる。ゴム製軸接合部は、例えば、上述のベローズやゴム製軸接合部の位置を維持する装置と共に使用される万能接合部に置き換えることもできる。
【００３０】
本発明は上述の実施形態に制限されず、以下の請求項の範囲内で変形することができる。例えば、上述の好適実施形態を自由に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
図１はサポート部材にグリップ装置がしっかりと装着された、本発明の第１の実施形態を示す。
図２はグリップ装置がサポート部材に対して取り外し自在に装着され、サポート部材が柔軟な捻れ剛性接合部を支える、本発明の第２の実施形態を示す。
図３はグリップ装置がサポート部材に対して取り外し自在に装着され、グリップ装置が柔軟な捻れ剛性接合部を支える、本発明の第３の実施形態を示す。
図４は柔軟な捻れ剛性接合部を支えるグリップ装置用の接続装置を備えて設計されたサポート部材を示す。
【図１】
0004227744.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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