(57)【要約】  本発明は、コンピュータマウス本体が、第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、前記本体部の把持部にタッチパッド手段と、を備え、前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされたことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、
前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にホイール手段と、を備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量情報と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とを無線送信する、
ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項２】
前記コンピュータマウス本体が更に、
電源手段と、を備え、
少なくとも前記光学式センサ手段及び無線信号送信手段が前記電源手段により供給された電力により稼働することを特徴とする、
請求項１に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３】
前記コンピュータ座標指示システムが、
前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段を更に有し、
前記無線信号受信手段がコンピュータに電気的に接続され、
前記無線信号受信手段が受信した信号をコンピュータに伝送することにより、前記移動量情報と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とをコンピュータに入力させ、
前記移動量情報を前記コンピュータの表示画面上に相対的２次元位置情報としてマウスカーソルにより視覚的に位置を表示させる、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項４】
前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、前記ハウジングが電力供給手段を備え、
前記コンピュータマウス本体が更に、前記電力供給手段から電力を受給することができる電力受給手段を備え、
前記電源手段が前記電力受給手段に電気的に接続された充電可能な電源を包含し、
前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、電力を前記電力供給手段から前記電力受給手段に伝送させ、更に前記電力受給手段から前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項５】
前記電力供給手段及び前記電力受給手段が各々電極を備え、
前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、前記電力供給手段の電極と、前記電力受給手段の電極とが接触することにより、電力を前記電力供給手段から前記電力受給手段に伝送させ、更に前記電力受給手段から前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させる
ことを特徴とする請求項４に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項６】
前記電力供給手段がコイルを包含した電力トランスミッタを備え、
前記電力受給手段がコイルを包含した電力レシーバを備え、
前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、前記電力供給手段の電力トランスミッタと、前記電力受給手段の電力レシーバとが非接触の状態で、電磁誘導方式により電力を前記電力トランスミッタから前記電力レシーバに伝送させ、更に前記電力レシーバから前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させる
ことを特徴とする請求項４に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項７】
前記電源手段が、太陽電池からなり、前記本体部の表面に位置決めされたことを特徴とする、
請求項１又は２に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項８】
前記移動量情報が相対的位置情報である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項９】
前記本体部が、更にタイマ手段を包含し、
前記タイマ手段は任意に設定可能な所定の時間をカウントすることができ、
前記無線信号送信手段が、前記第１及び第２の押動ボタン並びに前記ホイール手段が操作されたときから前記所定の時間の間に前記光学式センサ手段が検出した第１の端部の移動量情報を送信しない、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１０】
前記本体部が、更にタイマ手段を包含し、
前記タイマ手段は任意に設定可能な所定の時間をカウントすることができ、
前記光学式センサ手段が、前記第１及び第２の押動ボタン並びに前記ホイール手段が操作されたときから所定の時間の間、第１の端部の移動量情報を検出しない
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１１】
前記本体部が更に、前記タイマ手段に所定の時間を設定する時間設定手段を備え、
前記所定の時間をユーザが任意に設定することができることを特徴とする
請求項９又は１０に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１２】
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能な棒状（ペン型形状）の本体部と、
前記本体部の第１の端部に超音波発信手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、
前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にホイール手段と、
を備えたコンピュータマウス本体と、
コンピュータに電気的に接続され、前記超音波発信手段から発信された超音波を受信する少なくとも２つの超音波受信手段と、
コンピュータに電気的に接続され、前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段と、
を有するコンピュータ座標指示システムであって、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
少なくとも２つの前記超音波受信手段が、前記超音波発信手段から発信された超音波を受信することにより、前記本体部の第１の端部の移動量情報を検出し、
前記無線信号送信手段が、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とを前記無線信号受信手段に無線送信し、
前記検出された移動量情報と、無線送信された前記情報をコンピュータ画面上に視覚的に表示させることを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項１３】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、
前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にスクロール手段と、を備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量移動量と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記スクロール手段のスクロール情報とを無線送信する、ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項１４】
前記スクロール手段がホイール手段であり、
前記無線信号送信手段が無線送信するスクロール情報が、前記ホイール手段の回転情報である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１５】
前記スクロール手段が静電式又は感圧式のタッチパッド手段であり、
前記無線信号送信手段が無線送信するスクロール情報が、前記タッチパッド手段の感知情報である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１６】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の第１の端部に前記光学式センサを軸線方向に稼働させる光学式センサ可動手段とを備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記光学式センサ可動手段により、前記本体部と前記光学式センサを備えた第１の端部との相対的位置を軸線方向に変化させることによりコンピュータマウスのクリック情報を発生させ、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量と、前記クリック情報とを無線送信する、ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項１７】
前記本体部の把持部が、静電式又は感圧式のタッチパッド手段を備え、
前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指の摺動運動を摺動運動情報として検知し、
前記無線信号送信手段が、前記検知された摺動運動情報をスクロール情報として更に無線送信する、ことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１８】
前記本体部の把持部が、静電式又は感圧式のタッチパッド手段を備え、
前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指のタップ運動をクリック情報として検知し、
前記無線信号送信手段が、前記タッチパッド手段により検知されたクリック情報を無線送信する、ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項１９】
前記コンピュータマウス本体が更に、
電源手段と、を備え、
少なくとも前記光学式センサ手段及び無線信号送信手段が前記電源手段により供給された電力により稼働することを特徴とする、
請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２０】
前記コンピュータ座標指示システムが、
前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段を更に有し、
前記無線信号受信手段がコンピュータに電気的に接続され、
前記無線信号受信手段が受信した信号をコンピュータに伝送することにより、前記移動量情報と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報又は前記クリック情報と、前記スクロール情報とをコンピュータに入力させ、
前記移動量情報を前記コンピュータの表示画面上に相対的２次元位置情報としてマウスカーソルにより視覚的に位置を表示させる、
ことを特徴とする、請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２１】
前記コンピュータマウス本体が更に、
認証検知部と、
少なくとも汎用記憶領域と、認証データ事前登録領域と、認証データ一時記憶領域と、認証プログラム格納領域と、認証プログラム稼働領域とを備えた半導体メモリ手段と、
を有し、
前記認証データ事前登録領域が、予め登録されたユーザの生体固有情報を格納し、
前記認証検知部が、前記電源手段により電源の供給を受け、ユーザの生体固有情報を検知し、検知したユーザの生体固有情報を前記認証データ一時記憶領域に送信し、
前記認証データ一時記憶領域が前記検知したユーザの生体固有情報を受信した後に、前記認証プログラム格納領域に格納された認証プログラムが、前記認証プログラム稼働領域で稼働することにより、前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報と前記予め登録されたユーザの生体固有情報とを比較し、一定の範囲において一致している場合には、前記無線信号送信手段を介してコンピュータに前記汎用記憶領域のストレージ情報を送信し、ユーザが前記コンピュータを介して前記汎用記憶領域をリムーバブル記憶装置として利用することができることを特徴とする請求項１９又は２０に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２２】
前記コンピュータマウス本体が更に、
認証確認手段と、
認証初期化手段と、
を有し、
前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報と前記予め登録されたユーザの生体固有情報とを比較した結果、
一定の範囲において一致している場合には、前記認証確認手段が第１の確認情報を提供し、
一定の範囲において一致していない場合には、前記認証確認手段が第２の確認情報を提供し、
前記認証初期化手段により、前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報を初期化させ、再度、前記認証検知部により、ユーザの生体固有情報を検知させることができることを特徴とする請求項２１に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２３】
前記ユーザの生体固有情報が、ユーザの指紋情報であり、
前記認証検知部が、焦電素子からなる指紋センサーである、
ことを特徴とする請求項２１又は２２に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２４】
前記ユーザの生体固有情報が、ユーザの目の虹彩情報であり、
前記認証検知部が、撮像素子である、
ことを特徴とする請求項２１又は２２に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２５】
前記認証確認手段が、前記光学式センサ手段に用いられる光学素子であり、  前記第１の確認情報が、前記光学素子を第１の間隔で点滅させることであり、
前記第２の確認情報が、前記光学素子を第２の間隔で点滅させることである、
ことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２６】
前記認証確認手段が、前記光学式センサ手段に用いられる発光ダイオードであり、
前記第１の確認情報が、前記光学素子を第１の色で発光させることであり、
前記第２の確認情報が、前記光学素子を第２の色で発光させることである、
ことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２７】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に静電式又は感圧式のタッチパッド手段と、を備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指の摺動運動を摺動運動情報として検知し、
前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指のタップ運動をボタンクリック情報として検知し、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量情報と、前記タッチパッド手段で検知された摺動運動情報及びボタンクリック情報とを無線送信する、
ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項２８】
前記把持部に備えられたタッチパッド手段におけるユーザの指の摺動運動及びタップ運動を安定させるための少なくとも１つの凹部を前記把持部に備えたことを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項２９】
前記把持部に備えられたタッチパッド手段におけるユーザの指の摺動運動及びタップ運動を安定させるために前記棒状の本体部の形状が略三角柱形状からなり、
把持部を構成する上記三角柱の表面の１つに平面形状のタッチパッド手段を備えることを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３０】
前記本体部が更に、無線信号受信手段と、前記無線信号受信手段により受信された無線信号情報に応答して位置情報を発信する位置情報発信手段とを備え、
前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、前記ハウジングが電力供給手段を備え、
前記コンピュータマウス本体が更に、前記電力供給手段から電力を受給することができる電力受給手段を備え、
前記電源手段が前記電力受給手段に電気的に接続された充電可能な電源を包含し、
前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、電力を前記電力供給手段から前記電力受給手段に伝送させ、更に前記電力受給手段から前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させ、
前記ハウジング表面に、無線信号を送信することができる無線信号送信手段を有するロケータ手段を備え、前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容していない場合に、前記ロケータ手段が前記無線信号送信手段を介して無線信号を送信したとき、当該送信された無線信号を前記無線信号受信手段が受信し、受信した無線信号情報に応答して前記位置情報発信手段により前記コンピュータマウス本体の位置情報を発信することを特徴とする請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３１】
前記ロケータ手段が押動ボタンからなり、前記押動ボタンを押すことにより、前記無線信号送信手段が無線信号を送信し、
前記位置情報発信手段がスピーカからなり、前記無線信号受信手段により受信された前記無線信号情報に応答して、スピーカから音を発信することにより前記コンピュータマウス本体の位置を特定させる、ことを特徴とする請求項３０に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３２】
前記ロケータ手段が押動ボタンからなり、前記押動ボタンを押すことにより、前記無線信号送信手段が無線信号を送信し、
前記位置情報発信手段がバイブレータからなり、前記無線信号受信手段により受信された前記無線信号情報に応答して、前記バイブレータが振動することにより前記コンピュータマウス本体の位置を特定させる、ことを特徴とする請求項３０に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３３】
前記本体部が更に、位置情報発信手段を備え、前記コンピュータマウス本体の位置情報として所定の強度の無線信号を前記無線信号送信手段から送信し、
前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、
前記ハウジングは、無線信号を受信することができる無線信号受信手段を備え、前記無線信号受信手段は前記コンピュータマウス本体から送信される移動量情報と、摺動運動情報及びボタンクリック情報に加え、前記位置情報を受信し、
前記ハウジングが更に、前記受信した位置情報に応答して信号を発生する位置情報応答手段とを備え、
前記無線信号受信手段が受信する位置情報の無線信号強度が所定のしきい値以下になった場合に、位置情報応答手段が信号を発生することを特徴とする請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３４】
前記位置情報応答手段がスピーカを有し、
前記位置情報応答手段が、前記位置情報の無線信号強度が所定のしきい値以下になった場合に、前記スピーカから音を出させる信号を発生させることを特徴とする請求項３３に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３５】
前記本体部が更に、無線信号受信手段と、前記無線信号受信手段により生成された位置情報信号に応答して位置情報を発信する位置情報発信手段とを備え、
前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、
前記ハウジングが無線信号送信手段を有し、前記無線信号送信手段から送信された無線信号を前記無線信号受信手段が所定のしきい値以上の強度で受信している間は、前記無線信号受信手段は前記位置情報信号を生成せず、前記無線信号送信手段から送信された無線信号が前記無線信号受信手段において所定のしきい値よりも低い強度の場合に、前記無線信号受信手段が前記位置情報信号を生成し、該生成された位置情報信号に応答して前記位置情報発信手段が位置情報を発信することを特徴とする請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項３６】
前記位置情報発信手段がスピーカを有し、
前記無線信号送信手段から送信された無線信号が前記無線信号受信手段において所定のしきい値よりも低い強度の場合に、前記無線信号受信手段が前記位置情報信号を生成し、該生成された位置情報信号に応答して前記スピーカが音を発生することを特徴とする請求項３５に記載のコンピュータ座標指示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペン型形状のコンピュータマウスに関するものであり、特にマウスの移動量を非接触に検出しワイヤレスで利用可能なコンピュータ座標指示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータにおける座標指示システムは、従来は大きく以下の４形態に分類することができる。（１）第１に、いわゆるマウスと称される座標入力装置であり、一般ユーザに対して最も広く普及しており、片手で筐体を覆うようにマウス全体を把持し、マウス自体の移動量をカーソルの位置情報としてコンピュータに伝送するものである。（２）第２に、いわゆるトラックボールと称される座標入力装置であり、入力装置自体は移動することなく固定されて使用し、当該装置の主要構成要素であるボールを任意の手の指で回転させることにより、該回転による移動量をカーソルの位置情報としてコンピュータに伝送するものである。（３）第３に、いわゆるタブレットと称される座標入力装置であり、一般的にはCADやグラフィックス描画などのデザイン作成用途に利用されることが多いものである。専用のボード上で、スティック型のポインティングデバイスを走査させることにより、ボード上の絶対位置情報をコンピュータに伝送し、位置情報としてコンピュータ上で認識させるものである。（４）その他、ノート型パーソナルコンピュータなどに多く利用される、いわゆるトラックパッドや、スティックポインタデバイスなどと称される形態の座標入力装置が存在する。【０００３】
上記（１）、（２）及び（４）の座標指示システムは、デバイスの移動量をカーソルの始点から終点までの相対位置としてコンピュータ側で認識させ、（３）の座標入力装置は、ボード上の絶対位置を座標情報としてコンピュータ側で認識させることによりコンピュータディスプレイ上でカーソルを移動操作させることができる。【０００４】
しかし前者は、入力装置として長時間利用すると手首に負担がかかる形状で構成されており、またコンピュータ利用の初心者にとってはコンピュータ利用以外の日常の生活で利用しない操作態様のため操作性が良好とは言い難い。一方、後者は、ボード上で絶対座標を入力させるため前者に比して広範囲の面積を机上で占有することとなり、デザイン専用端末以外の一般的なパーソナルコンピュータの用途では汎用性が低い。
【非特許文献１】丸紅ソリューション株式会社、[online]、携帯型指紋認証トークン「ＦｉｎｇｅｒＱｕｉｃｋ」、[平成１７年４月１１日検索]、インターネット<URL:http://www.msol.co.jp/it/securecom/contents/finger#quick.html>
【非特許文献２】株式会社プロトン、[online]、指紋認証センサon USB メモリ「BioSlimDisk iCool」、[平成１７年４月１１日検索]、インターネット<URL:http://www.webboat.gr.jp/bioslim.html>
【非特許文献３】日本電信電話株式会社、[online]、静電容量型指紋センサLSI、[平成１７年４月１１日検索]、インターネット<URL:http://www.ntt-tec.jp/technology/P229.html>
【非特許文献４】カシオ計算機株式会社、[online]、指紋認証アルゴリズムVeriPat、[平成１７年４月１１日検索]、インターネット<URL:http://www.casio.co.jp/productnews/veripat.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、かかる実情に鑑み、上述の従来の座標入力装置の欠点を克服した座標指示システムを提供しようとするものである。本発明により従来、机上での作業に限定されていたマウスの利用が、机などの作業台がない環境での利用に供するものである。具体的には、医療の診療現場や、工場での組み立てラインの現場など、従来マウスを利用する環境にない現場でのマウスの利用を可能のとするものである。【０００６】
また、ペン型形状にすることにより、携帯性が向上するため、リムーバブルメディアとしても利用可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は座標指示システムにかかるものである。具体的にはペン型の筐体を備え、従来マウスの利用が困難な医療現場や工場での組み立てラインでもマウスの利用を可能にするものである。【０００８】
上記手段によれば以下のような作用が得られる。すなわち本発明の１つの特徴によれば、コンピュータマウス本体が、第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にホイール手段と、を備え、前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量移動量と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とを無線送信する、ことを特徴とする。【０００９】
好ましい態様では、前記コンピュータマウス本体が更に、電源手段と、を備え、少なくとも前記光学式センサ手段及び無線信号送信手段が前記電源手段により供給された電力により稼働することを特徴とする。【００１０】
さらに別の態様では、前記コンピュータ座標指示システムが、前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段を更に有し、前記無線信号受信手段がコンピュータに電気的に接続され、前記無線信号受信手段が受信した信号をコンピュータに伝送することにより、前記移動量情報と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とをコンピュータに入力させ、前記移動量情報を前記コンピュータの表示画面上に相対的２次元位置情報としてマウスカーソルにより視覚的に位置を表示させる、ことを特徴とする。【００１１】
また本発明の別の特徴によれば、前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、前記ハウジングが電力供給手段を備え、前記コンピュータマウス本体が更に、前記電力供給手段から電力を受給することができる電力受給手段を備え、前記電源手段が前記電力受給手段に電気的に接続された充電可能な電源を包含し、前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、電力を前記電力供給手段から前記電力受給手段に伝送させ、更に前記電力受給手段から前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させることを特徴とする。【００１２】
さらに好ましい態様では、前記電力供給手段及び前記電力受給手段が各々電極を備え、前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、前記電力供給手段の電極と、前記電力受給手段の電極とが接触することにより、電力を前記電力供給手段から前記電力受給手段に伝送させ、更に前記電力受給手段から前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させることを特徴とする。【００１３】
また別の態様では、前記電力供給手段がコイルを包含した電力トランスミッタを備え、前記電力受給手段がコイルを包含した電力レシーバを備え、前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、前記電力供給手段の電力トランスミッタと、前記電力受給手段の電力レシーバとが非接触の状態で、電磁誘導方式により電力を前記電力トランスミッタから前記電力レシーバに伝送させ、更に前記電力レシーバから前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させることを特徴とする。【００１４】
更に別の態様では、前記電源手段が、太陽電池からなり、前記本体部の表面に位置決めされたことを特徴とする。【００１５】
また本発明の別の好ましい態様では、前記移動量情報が相対的位置情報である
ことを特徴とする。【００１６】
更に別の態様では、前記本体部が、更にタイマ手段を包含し、前記タイマ手段は任意に設定可能な所定の時間をカウントすることができ、前記無線信号送信手段が、前記第１及び第２の押動ボタン並びに前記ホイール手段が操作されたときから前記所定の時間の間に前記光学式センサ手段が検出した第１の端部の移動量情報を送信しないことを特徴とする。【００１７】
また本発明の別の特徴によれば、前記本体部が、更にタイマ手段を包含し、前記タイマ手段は任意に設定可能な所定の時間をカウントすることができ、前記光学式センサ手段が、前記第１及び第２の押動ボタン並びに前記ホイール手段が操作されたときから所定の時間の間、第１の端部の移動量情報を検出しないことを特徴とする。【００１８】
更に好ましい態様では、前記本体部が更に、前記タイマ手段に所定の時間を設定する時間設定手段を備え、前記所定の時間をユーザが任意に設定することができることを特徴とする。【００１９】
本発明は好適には、第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能な棒状（ペン型形状）の本体部と、前記本体部の第１の端部に超音波発信手段と、前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にホイール手段と、を備えたコンピュータマウス本体と、コンピュータに電気的に接続され、前記超音波発信手段から発信された超音波を受信する少なくとも２つの超音波受信手段と、コンピュータに電気的に接続され、前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段と、を有するコンピュータ座標指示システムであって、前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、少なくとも２つの前記超音波受信手段が、前記超音波発信手段から発信された超音波を受信することにより、前記本体部の第１の端部の移動量情報を検出し、前記無線信号送信手段が、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とを前記無線信号受信手段に無線送信し、
前記検出された移動量情報と、無線送信された前記情報をコンピュータ画面上に視覚的に表示させることを特徴とする。【００２０】
また本発明の別の特徴によれば、コンピュータ座標指示システムにおいて、コンピュータマウス本体が、第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にスクロール手段と、を備え、前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量移動量と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記スクロール手段のスクロール情報とを無線送信する、ことを特徴とする。【００２１】
更に別の態様では、前記スクロール手段がホイール手段であり、前記無線信号送信手段が無線送信するスクロール情報が、前記ホイール手段の回転情報であることを特徴とする。【００２２】
また別の態様では、前記スクロール手段が静電式又は感圧式のタッチパッド手段であり、前記無線信号送信手段が無線送信するスクロール情報が、前記タッチパッド手段の感知情報であることを特徴とする。【００２３】
また、前記コンピュータマウス本体が更に、電源手段とを備え、少なくとも前記光学式センサ手段及び無線信号送信手段が前記電源手段により供給された電力により稼働することを特徴とする。【００２４】
更に好ましい態様では、前記コンピュータ座標指示システムが、前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段を更に有し、前記無線信号受信手段がコンピュータに電気的に接続され、前記無線信号受信手段が受信した信号をコンピュータに伝送することにより、前記移動量情報と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記スクロール手段のスクロール情報とをコンピュータに入力させ、前記移動量情報を前記コンピュータの表示画面上に相対的２次元位置情報としてマウスカーソルにより視覚的に位置を表示させる、
ことを特徴とする。【００２５】
また、前記コンピュータマウス本体が更に、認証検知部と、少なくとも汎用記憶領域と、認証データ事前登録領域と、認証データ一時記憶領域と、認証プログラム格納領域と、認証プログラム稼働領域とを備えた半導体メモリ手段とを有し、前記認証データ事前登録領域が、予め登録されたユーザの生体固有情報を格納し、前記認証検知部が、前記電源手段により電源の供給を受け、ユーザの生体固有情報を検知し、検知したユーザの生体固有情報を前記認証データ一時記憶領域に送信し、前記認証データ一時記憶領域が前記検知したユーザの生体固有情報を受信した後に、前記認証プログラム格納領域に格納された認証プログラムが、前記認証プログラム稼働領域で稼働することにより、前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報と前記予め登録されたユーザの生体固有情報とを比較し、一定の範囲において一致している場合には、前記無線信号送信手段を介してコンピュータに前記汎用記憶領域のストレージ情報を送信し、ユーザが前記コンピュータを介して前記汎用記憶領域をリムーバブル記憶装置として利用することができることを特徴とする。【００２６】
また、前記コンピュータマウス本体が更に、認証確認手段と、認証初期化手段とを有し、前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報と前記予め登録されたユーザの生体固有情報とを比較した結果、一定の範囲において一致している場合には、前記認証確認手段が第１の確認情報を提供し、一定の範囲において一致していない場合には、前記認証確認手段が第２の確認情報を提供し、前記認証初期化手段により、前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報を初期化させ、再度、前記認証検知部により、ユーザの生体固有情報を検知させることができることを特徴とする。【００２７】
更に好ましい態様では、コンピュータ座標指示システムの前記ユーザの生体固有情報が、ユーザの指紋情報であり、前記認証検知部が、焦電素子からなる指紋センサであることを特徴とする。【００２８】
また、前記ユーザの生体固有情報が、ユーザの目の虹彩情報であり、前記認証検知部が、撮像素子であることを特徴とする。【００２９】
更に別の態様では、コンピュータ座標指示システムにおける前記認証確認手段が、前記光学式センサ手段に用いられる光学素子であり、前記第１の確認情報が、前記光学素子を第１の間隔で点滅させることであり、前記第２の確認情報が、前記光学素子を第２の間隔で点滅させることであることを特徴とする。【００３０】
また別の態様では、前記認証確認手段が、前記光学式センサ手段に用いられる発光ダイオードであり、前記第１の確認情報が、前記光学素子を第１の色で発光させることであり、前記第２の確認情報が、前記光学素子を第２の色で発光させることであることを特徴とする。【００３１】
また、コンピュータマウス本体が、第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、前記本体部の把持部に静電式又は感圧式のタッチパッド手段と、を備え、前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指の摺動運動を摺動運動情報として検知し、前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指のタップ運動をボタンクリック情報として検知し、前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量情報と、前記タッチパッド手段で検知された摺動運動情報及びボタンクリック情報とを無線送信することを特徴とする。【００３２】
更に好ましい態様では、前記把持部に備えられたタッチパッド手段におけるユーザの指の摺動運動及びタップ運動を安定させるための少なくとも１つの凹部を前記把持部に備えたことを特徴とする。【００３３】
また別の態様では、前記把持部に備えられたタッチパッド手段におけるユーザの指の摺動運動及びタップ運動を安定させるために前記棒状の本体部の形状が略三角柱形状からなり、把持部を構成する上記三角柱の表面の１つに平面形状のタッチパッド手段を備えることを特徴とする。【００３４】
更に別の態様では、前記本体部が更に、無線信号受信手段と、前記無線信号受信手段により受信された無線信号情報に応答して位置情報を発信する位置情報発信手段とを備え、前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、前記ハウジングが電力供給手段を備え、前記コンピュータマウス本体が更に、前記電力供給手段から電力を受給することができる電力受給手段を備え、前記電源手段が前記電力受給手段に電気的に接続された充電可能な電源を包含し、前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容した際に、電力を前記電力供給手段から前記電力受給手段に伝送させ、更に前記電力受給手段から前記充電可能な電源に伝送させることにより、前記電源を充電させ、前記ハウジング表面に、無線信号を送信することができる無線信号送信手段を有するロケータ手段を備え、前記コンピュータマウス本体を前記ハウジングに収容していない場合に、前記ロケータ手段が前記無線信号送信手段を介して無線信号を送信したとき、当該送信された無線信号を前記無線信号受信手段が受信し、受信した無線信号情報に応答して前記位置情報発信手段により前記コンピュータマウス本体の位置情報を発信することを特徴とする。【００３５】
更に、前記ロケータ手段が押動ボタンからなり、前記押動ボタンを押すことにより、前記無線信号送信手段が無線信号を送信し、前記位置情報発信手段がスピーカからなり、前記無線信号受信手段により受信された前記無線信号情報に応答して、スピーカから音を発信することにより前記コンピュータマウス本体の位置を特定させることを特徴とするのが好ましい。【００３６】
また、前記ロケータ手段が押動ボタンからなり、前記押動ボタンを押すことにより、前記無線信号送信手段が無線信号を送信し、前記位置情報発信手段がバイブレータからなり、前記無線信号受信手段により受信された前記無線信号情報に応答して、前記バイブレータが振動することにより前記コンピュータマウス本体の位置を特定させることを特徴とするのが好ましい。【００３７】
更に好ましい別の態様では、前記本体部が更に、位置情報発信手段を備え、前記コンピュータマウス本体の位置情報として所定の強度の無線信号を前記無線信号送信手段から送信し、前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、前記ハウジングは、無線信号を受信することができる無線信号受信手段を備え、前記無線信号受信手段は前記コンピュータマウス本体から送信される移動量情報と、摺動運動情報及びボタンクリック情報に加え、前記位置情報を受信し、前記ハウジングが更に、前記受信した位置情報に応答して信号を発生する位置情報応答手段とを備え、前記無線信号受信手段が受信する位置情報の無線信号強度が所定のしきい値以下になった場合に、位置情報応答手段が信号を発生することを特徴とする。【００３８】
また別の態様では、前記位置情報応答手段がスピーカを有し、前記位置情報応答手段が、前記位置情報の無線信号強度が所定のしきい値以下になった場合に、前記スピーカから音を出させる信号を発生させることを特徴とする。【００３９】
また、前記本体部が更に、無線信号受信手段と、前記無線信号受信手段により生成された位置情報信号に応答して位置情報を発信する位置情報発信手段とを備え、前記コンピュータ座標指示システムが更に、前記棒状の本体部を収容するハウジングを有し、前記ハウジングが無線信号送信手段を有し、前記無線信号送信手段から送信された無線信号を前記無線信号受信手段が所定のしきい値以上の強度で受信している間は、前記無線信号受信手段は前記位置情報信号を生成せず、前記無線信号送信手段から送信された無線信号が前記無線信号受信手段において所定のしきい値よりも低い強度の場合に、前記無線信号受信手段が前記位置情報信号を生成し、該生成された位置情報信号に応答して前記位置情報発信手段が位置情報を発信することを特徴とするのが好ましい。【００４０】
更に別の態様では、前記位置情報発信手段がスピーカを有し、前記無線信号送信手段から送信された無線信号が前記無線信号受信手段において所定のしきい値よりも低い強度の場合に、前記無線信号受信手段が前記位置情報信号を生成し、該生成された位置情報信号に応答して前記スピーカが音を発生することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来のコンピュータマウスの概略図である。
【図２】本発明にかかるペン型マウスの概略全体図である。
【図３】本発明にかかるペン型マウスの概略全体図である。
【図４】本発明にかかるペン型マウスの概略全体図である。
【図５】本発明にかかるペン型マウスのクレードルの斜視図である。
【図６】本発明にかかるペン型マウスのクレードルの斜視図である。
【図７】先端の可動スイッチの詳細図である。
【図８】先端の可動スイッチの詳細断面図である。
【図９】本体部表面に認証検知手段を備えたペン型マウスの概略全体図である。
【図１０】認証検知手段と押動ボタンを兼ねたタッチパッドを備えたペン型マウスの概略全体図である。
【図１１】指紋情報の認識プロセスの概略図である。
【図１２】重み関数としてガウス関数を適用した概略図である。
【図１３】メモリのアドレス領域情報の概略を示す図である。
【図１４】把持部にタッチパッドと凹部とを備えたペン型マウスの概略全体図である。
【図１５】本体部が略三角柱の形状からなるペン型マウスの概略全体図である。
【図１６】図１４の光学センサ１２側から見たペン型マウスの正面図である。
【図１７】図１５の光学センサ１２側から見たペン型マウスの正面図である。
【図１８】ロケータ機能を備えたクレードルの斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  コンピュータマウス
１１  本体部
１２  光学式センサ手段
１３  押動ボタン
１４  無線信号送信手段
１５  ホイール手段
２０  ハウジング
２３  コイル
３１  認証検知部
３２  タッチパッド手段
１４１  凹部
１７１  ロケータ手段
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。【００４４】
図２〜図８は発明を実施する形態の一例であって、図中において同一の符号を付した部分は同一対象を表しており、基本的な構成は図１に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図２に示す如く、入力装置の相対位置をコンピュータに伝送するシステムの装置本体の形状をペン型にした点にある。【００４５】
図２乃至４に、ペン型の座標指示システムの本体装置１０を示す。本体装置１０は、少なくとも本体部１１と、光学式センサ部１２と、押動ボタン１３と、信号送信手段１４を有する。本体部１１はペン型の形状を有し、一般にペン型の筆記具を把持するように利用することができ、片手の少なくとも拇指、食指及び中指で把持する把持部を備える。本体部１１の長手方向の一端で、把持部を有する側の一端に光学式センサ部が配置される。押動ボタン１３は、把持部に配設されるのが好ましく、利用するコンピュータのＢＩＯＳ／オペレーティングシステム環境に合わせて所望の数のボタンを配設することができる。例えば、アップル社のオペレーティングシステム環境では少なくとも１つの押動ボタンを配設することができ、マイクロソフト社のWindows（登録商標）オペレーティングシステム環境では、図２に示したように１３Ａ及び１３Ｂという少なくとも２つの押動ボタンを配設することが好ましい。また把持部には、スクロール可能なホイール部１５（図３）を配設することができ、操作に任意の情報を付加させることができる。更に、本体部１１は、光センサ部で関知した位置情報その他押動ボタン１３のアクション情報、ホイール部１５のアクション情報などをコンピュータ本体に伝送させる信号送信手段を有する。信号送信手段は、有線態様（図示せず）でも無線態様でもよい。好ましい実施形態では、無線形態で信号をコンピュータ本体に送信する送信部１４を、本体部１１の長手方向において光センサ部とは反対の端に配設する。送信部１４の位置は、本体部１１の他の位置にも配設することができる。【００４６】
また、本体部１１は、上記光センサ部１２を稼働させたり、送信部１４から無線形態で信号を伝送させるためのバッテリを備える（図示せず）。かかるバッテリは、使い捨て型の乾電池、充電可能な充電池、その他太陽電池など特定のバッテリに限定するものではない。【００４７】
図５に、上記本体部１１を保持するためのクレードル装置２０の斜視図を示す。クレードル装置２０は、少なくとも電源装置２４を備えたクレードルハウジング２１を有する。クレードルハウジング２１は、更に、本体装置１０を保持する凹部２２を有する。凹部２２の溝の深さは、本体装置１０を安定して支えることができる程度の深さが好ましい。また本体装置１０のバッテリが充電タイプの場合は、凹部２２に充電装置を配設するのが好ましい。好ましい実施形態では、本体部１１と凹部２２とが係合する部分に互いに電極を備え、本体装置１０を凹部２２に挿入した際に、上記電極が接触し、本体装置１０のバッテリを充電させることができる。他の好ましい実施形態では、電極の接触が不要な電磁誘導を利用した充電装置を配設することも可能である。クレードルハウジング２１の凹部２２にコイル状の電力トランスミッタ（２３Ａ、２３Ｂ）を配設し、本体部１１の凹部２２との係合部にコイル状の電力レシーバを配設させることにより、本体部１１と凹部２２とが係合した際に、電磁誘導により本体部１１内のバッテリを充電することができる。【００４８】
更に別のバッテリの態様として、本体部１１に配設されたバッテリが太陽電池など充電不要な態様のバッテリであっても良い。充電不可能な使い捨て型の乾電池であっても良い。また太陽電池などの充電不要のバッテリと、上述の充電タイプのバッテリ又は乾電池などを組み合わせても良い。【００４９】
また、本体装置１０の信号送信手段が無線態様の場合、クレードル装置２０は、受信部２３と、コンピュータ接続手段２５とを備えるのが好ましい。前記受信部２３は、本体部１１に配設された送信部１４から送信された信号を受信することができるのが好ましい。またコンピュータ接続手段２５は、コンピュータ２６とクレードルハウジング２１とを接続するためのケーブルであり、一般的なインターフェースとしてＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＲＳ２３２Ｃのようなシリアルインターフェースであるのが好ましい。変形実施形態として、Bluetoothなどの無線通信手段によるインターフェースであってもよい。送信部１４から送信された信号を受信部２３にて受信し、コンピュータ接続手段２５を介してコンピュータ２６に送信される。クレードル装置２０への電力供給は、電源装置２４を介して行うこともできるが、好ましい実施形態ではＵＳＢのようなコンピュータ接続手段経由での電力供給も可能である。【００５０】
本体部１１の把持部に配設される押動ボタン１３は、通常の利用態様では、拇指若しくは食指で押すことが多い。かかる利用態様において、特定の指で押動ボタン１３を押した際に、光学センサ部１２を配設した本体部１１の端が若干移動することが考えられる。かかる移動量をコンピュータ画面上におけるカーソルの移動に反映させないために、押動ボタンを押したときから任意の時間だけ移動情報を反映させない手段を講じることができる。具体的には、座標指示システムがタイマ手段を備え、押動ボタン１３を押した瞬間から任意に設定した時間をカウントし、かかる時間における移動量の情報を特定する。上記タイマ手段は本体部１１内に内蔵させても良く、コンピュータ２６内に包含させても良い。前者の場合は、任意のカウント時間における移動量情報をコンピュータ２６に送信しないことにより対処することができ、後者の場合は、押動ボタン１３を押した瞬間の情報に基づき、任意のカウント時間の移動量情報はカーソルの移動情報に反映させないプロシージャを設定することができる。変形実施形態として、前記押動ボタン１３を押した際に、光学センサ１２部が移動し難くすべく、シリコンゴムなどの摩擦係数の大きな材料で光学センサ１２部を覆う構造にすることができる。【００５１】
更に別の実施形態では、押動ボタン１３の作動を可動式の光学式センサ部１２で実現することができる。具体的には、図７を参照すると、光学式センサ部１２が本体部１１内に収容されるように可動させることができる。本体部１１内にはバネが配置され外部からの圧力により収容された光学式センサ部１２は当該圧力が解放された際にはバネの復元力により再び光学式センサ部１２を元の状態に戻すことができる。本体部１１を把持し、机上で本体部を下方向に押しつけることにより光学式センサ部１２が本体部１１内に押し入れられた状態を、押動ボタンクリック１３をクリックした状態と同様な作動としてコンピュータに情報を伝達することが可能である。また押動ボタン１３の機能を押動ボタン１３で実現するか、上記可動式光学センサ部１２で実現するかを切り替える機能を備えるのが好ましい。図８の送信部１４は、ノック可動式に構成され、一度ノックすることにより、光学センサ部１２が可動式になりクリック操作機能が可動式光学センサ部１２に割り当てられ、再度ノックすることにより光学式センサ部１２は可動しなくなり、クリック操作機能は押動ボタン１３に割り当てられる。好ましい実施形態では、押動ボタン１３と可動式光学センサ部１２の両方について更に別の機能を割り当てることができ得る。【００５２】
かかる構成により、従来机上でしか利用できなかったマウスを、医療現場や工場の組み立てライン現場など作業台を有しない環境での利用を可能にする。【００５３】
更に別の実施形態では、フラッシュメモリなどの半導体メモリを内蔵させることにより、リムーバブルメディアを備えたペン型形状マウスとして利用することができる。いわゆるＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）と呼ばれる集積回路で、一般的にはEEPROM又はフラッシュメモリタイプの半導体メモリ（以下、単に「メモリ」ともいう。）を用いるのが好ましい。かかるメモリの形態については特定を要しないが、いわゆるサブミクロンオーダ以下の半導体製造プロセスで製造されるASICであれば、高密度のメモリをペン型形状マウス本体に内蔵できる点で好ましい。【００５４】
単にリムーバブルメディアとして利用可能なフラッシュメモリを内蔵するだけでなく、本発明ではユーザの個人認証機能を備えていることが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、バイオメトリクスによる個人認証を適用することができる。具体的には、指紋による個人認証や目の虹彩による個人認証などを適用することができる。【００５５】
図９に、本発明に係るペン型形状マウス本体部１１の表面に個人認証検知手段３１を備えたマウスの実施形態の一例を示す。指紋による個人認証を適用する場合は、認証検知手段３１は指紋センサからなる。かかる指紋センサは静電容量式、感圧式などに限定されるものではなく、当業者が利用でき得るタイプの指紋センサを適用することができ、本件発明において同様の効果を奏するものである。また、例えば個人情報がユーザの目の虹彩情報である場合には、認証検知手段３１は撮像素子を適用することができる。認証検知手段３１に撮像素子を用いた場合は、個人情報として虹彩情報を検知するだけでなく、指紋情報も任意に検知し、入力させることができる。具体的には、指紋部分において表皮から真皮に至る指組織内部に指紋の凹凸に対応した光の透過率変化が存在するため、この指組織内部に存在する指紋の凹凸に対応した真皮の光透過率変化を光学的に検出することにより、乾燥した指、濡れた指に対して認識性能を向上させ、非接触でも光学的に指紋を検出し、個人情報として適用させることができる。【００５６】
図１０には、本体部１１の把持部に認証検知手段３２を備えた実施形態を示す。図１０に示した認証検知手段３２を、静電容量式又は感圧式のセンサとすることにより、通常マウスとして使用する場合には、かかる認証部をタッチパッドとして機能させることができる。具体的には、スクロールホイールと同様に、タッチパッド上で指を摺動させることにより指の位置情報をタッチパッドが検知し、かかる位置情報を無線送信手段によりコンピュータに送信し、コンピュータ画面上でカーソルをスクロールさせることが可能である。好ましい実施形態では、図１０のタッチパッド部３２の先端から遠い領域を３２ａと割り当てることができる。３２ａを含むタッチパッド部３２の表面全体の領域でスクロール機能を実現させるとともに、３２ａ以外の部分では、ユーザの指を軽く２回タップすることによりいわゆるダブルクリックの機能を実現することができる。従って、タッチバッド部３２がマウスの押動ボタンと同様の効果を奏する。また３２ａ部をタップすることにより、マウスの右ボタンをクリックしたのと同様の機能を実現させることができる。つまり、かかるタッチパッドは、起動時には認証検知手段として機能し、通常使用時には押動ボタン並びにスクロール手段としてのタッチパッドとして機能する。かかる実施形態では、ペン型形状マウス本体部１１の表面にはタッチパッド部３２だけを備えるため、凹凸部分が少なく、稼働部分が存しないため故障因子を低減させることができる。【００５７】
更に別の実施形態では、図１０に示したタッチパッド部３２を備えたペン型形状マウスが、図７に示した可動式光学センサ部１２を更に備え、従来のマウスの押動ボタンのクリック作動に相当するシングルクリック／ダブルクリックを該可動式光学センサ部により機能させることができる。【００５８】
かかる認証手段を外部に備えたペン型マウス本体部１１の内部のメモリ１２０のアドレス領域情報の概略を図１３に示す。本発明の好ましい実施形態におけるメモリは、少なくとも汎用記憶領域１２１と、認証データ事前登録領域１２２と、認証データ一時記憶領域１２３と、認証プログラム格納領域１２４と、認証プログラム稼働領域１２５とを有する。汎用記憶領域１２１は、ユーザがリムーバブルメディアとして利用することができる領域である。かかる領域の情報に、第三者が容易にアクセスすることができないように、本件発明の好ましい実施形態では以下に示すステップで個人情報の認証をすることができる。【００５９】
本発明にかかるペン型形状マウスに内蔵されたメモリ１２０をリムーバブルメディアとして認証させるために、キーとなるユーザの個人情報を登録させる必要がある。メモリ１２０を内蔵したペン型形状マウスのユーザの個人情報（例えば、指紋情報）を認証検知手段（例えば指紋センサ）を介して入力させ、認証データとしてデジタル化し、当該デジタル化した認証データを認証データ事前登録領域１２２に格納させる。かかる作業は、認証プログラム格納領域１２４に格納された認証プログラムを起動させ、認証プログラム稼働領域１２５において認証プログラムによりコンピュータから独立してペン型形状マウスだけで実行させることができる。かかる実施形態では、指紋情報などの個人情報がペン型形状マウスから外部に出ないためセキュリティ面で安全である。別の実施形態では、認証プログラムをコンピュータにインストールさせた上で、本発明にかかるペン型形状マウスを有線又は無線を介して当該コンピュータと接続させ、認証検知手段を介して入力させた認証データをコンピュータを介して取得し、デジタル化し、当該デジタル化した認証データを有線又は無線を介して認証データ事前登録領域１２２に格納させることができる。後者の登録態様では、登録する認証データの状態を画面で確認することができる（図１１（ａ）参照）。例えば、指紋により個人情報を登録する場合、認証検知手段により入力した指紋情報を画面で確認し、不鮮明な入力状況の場合は再度入力し直すことも可能である。また、認証する指紋情報は中心部では正確な情報を入力することができるが、周辺部では中心部より精度が劣ることが多い。従って、入力した指紋情報の状況により、認証一致判断の基準を設定することができる。例えば、図１１（ｂ）に示した入力確認画面のｘ軸及びｙ軸のそれぞれに対して一次関数やガウス分布による重み関数を判断基準として設定することができる（図１２参照）。かかる判断基準の適用は、一次関数やガウス関数に限定するものではなく、他の高次関数、三角関数の重畳など認証情報の状況に応じてユーザが任意の関数を適用できるものである。好ましい実施形態では、指紋の特徴部分を原点として極座標(r，θ)を設定し（ここで、θはｘ軸の正の向きと原点からその点までの線分のなす角，rは線分の長さである。）、ｒに対してガウス関数の重み関数を適用する。認証アルゴリズムは、当業者が利用できうるパターンマッチング方式、特徴点抽出方式、ノイズ補正などを任意に採用することができる。【００６０】
上記ステップによりユーザの個人認証情報が認証データ事前登録領域１２２に格納されたペン型形状マウスをリムーバブルメディアとして利用する場合には、ユーザは認証検知手段を介して個人認証情報を入力する。かかる認証検知手段は、本体部１１に内蔵された電源装置により電源が供給されている。例えば、認証検知手段が指紋センサの場合には、ユーザは指紋情報を入力する。入力された認証情報は、認証データ一時記憶領域１２３に送信され、認証データ一時記憶領域１２３にデジタル情報として格納される。認証データ一時記憶領域１２３に認証データが格納されたことにより、認証プログラム格納領域１２４に格納された認証プログラムを起動させる。起動した認証プログラムは、認証プログラム稼働領域１２５において実行させることができる。認証プログラムは、当該認証データ一時記憶領域１２３に格納された認証情報と、認証データ事前登録領域１２２に格納されている認証情報とを比較し一致しているか否か判断する。この際、一致しているか否かの判断には、事前に一定のしきい値を設定若しくは選択することができ、しきい値の適用にあたり高次関数やガウス分布の重み関数を適用することにより、一致判断の精度を向上させることができる。例えば、個人情報が指紋の場合には、ペン型形状マウスの表面に搭載した認証検知手段の面積の都合により、周辺部の指紋情報は中心部の指紋情報ほど正確に入力することができない場合が多い。かかる場合には、例えばガウス分布の重み関数をしきい値に適用することにより、中心部の一致判断は正確に行い、周辺部の一致判断は中心部ほど精緻に行わないという運用が可能となる。【００６１】
上記判断により、一定の範囲でユーザの個人認証ができた場合には、メモリのＦＡＴ（file allocation table）情報などのリムーバブルメディア情報を有線又は無線を介してコンピュータに送信し、当該メモリをリムーバブルメディアとしてコンピュータを介して利用することができる。【００６２】
本発明の更に好ましい実施形態では、認証検知手段により入力したユーザの個人認証情報を判断した結果、個人認証ができた場合には、認証プログラムにより所定の信号を光センサ部１２に送信させる。光センサが発光ダイオードからなるときは、所定の信号に基づき当該発光ダイオードを所定の間隔で点滅させることができる。一方、個人認証ができなかった場合には、認証プログラムにより異なる信号を光センサ部１２に送信させ、エラー状況を提供するような発光ダイオードの点滅若しくは消灯をさせることができる。他の実施形態では、認証に成功した場合は所定の色を発光させ、認証に失敗した場合はエラー状況を提供すべく他の色を発光させるように設定することもできる。【００６３】
個人認証に失敗した場合、再度個人認証を試みるために、以前に入力した情報をクリアさせる必要がある。好ましい実施形態では、第１又は第２の押動ボタンを押すことにより失敗した認証情報をクリアさせることができる。かかる認証情報をクリアさせる態様は、第１又は第２の押動ボタンの複数の押し方の組み合わせによって達成させることも可能である。例えば、第１及び第２の両方の押動ボタンを５秒以上同時に押し続けることにより、認証情報をクリアさせるように設定することも可能である。他の好ましい実施形態では、タッチパッド部３２を押動ボタンとして利用することができ、かかるタッチパッド部３２をタップすることにより認証情報をクリアさせることができる。【００６４】
本発明の更に好ましい実施形態を図１４に示す。把持部に配置されたタッチパッド３２は、焦電素子又は圧電素子で構成されるのが好ましい。従来のマウスのクリックボタンに対してシングルクリック及び／又はダブルクリックをするように、かかるタッチバッド３２上で、ユーザは指をタップ運動させることにより、タッチパッド３２はシングルクリック及び／又はダブルクリックの動作を検知することが出来る。また従来のマウスのスクロールホイールを回転させるように、タッチパッド３２上でユーザが本体の軸線方向に沿った長手方向に指を摺動させることにより、スクロール情報を検知することが出来る。かかるユーザの指の運動を安定して行うことが出来るように、把持部のタッチパッドの裏側に少なくとも１つの凹部１４１を設けるのが好ましい（図１４参照）。より好ましい実施形態では、拇指と中指を安定して固定させるために２つの凹部を設けることができる。図１４のマウス本体の光学センサ１２側からみた正面図を図１６に示す。当該図１６に示すように、トラックパッド３２の裏側の把持部に凹部１４１を２箇所に設けることが出来る。【００６５】
更に別の実施形態では、棒状の本体部１０の形状を全体的に略三角柱の形状にすることが好ましい（図１５）。図１５の光学センサ１２側からみた正面図を図１７に示す。図１５及び図１７に示すとおり、把持部を含む本体部の全体がほぼ三角柱の形状をしており、断面は三角形の各角を丸めた形状であるのが好ましい。三角柱の長手方向の特定の一面にタッチパッド３２を設けることにより、略平面のタッチパッドを設置することができるため、図１４に開示した曲面を備えるタッチパッドよりも操作性に優れるという利点がある。また三角柱の他の二面が約６０°の角度で構成されているため拇指及び中指を安定して固定させることができ得る。【００６６】
他の好ましい実施形態では、クレードルハウジング２１が、押動ボタン１７１を含むロケータ手段を備える（図１８）。マウス本体が有線ではなくワイヤレスでクレードル装置２０と情報のやりとりをしており、またペン型の形状をしているため、従来のマウスよりも紛失する可能性が高いと考えられる。かかる紛失を防止するために、マウス本体部１０に位置情報発信装置を備えるのが好ましい。位置情報発信装置は、具体的にはスピーカ、バイブレータ、ＬＥＤ等の発光素子など視角、聴覚、触覚でマウス本体の位置を認識できるものが好ましい。【００６７】
マウス本体１０をクレードルハウジング２１の凹部２２に収容している間は、ロケータ手段が機能する必要はないが、マウス本体１０をクレードルから外して、持ち去ろうとする場合にロケータ手段が機能する必要がある。ロケータ手段は、所定の周波数の無線信号を送信することが出来る無線信号送信手段を備え、当該所定の周波数の無線信号を受信することが出来る無線信号受信手段をマウス本体１０内に備える（図示せず）。マウス本体１０の所在が分からなくなった場合、押動ボタン１７１を押すと、無線信号送信手段が所定の周波数の無線信号を送信し、かかる無線信号をマウス本体１０内に包含された無線信号受信手段が受信した場合、位置情報信号を発生し、位置情報発生装置に位置情報信号を伝える。位置情報発生装置がスピーカの場合には、位置情報信号により当該スピーカから音を発生させ、マウス本体１０の位置を知らせることができる。同様に位置情報発生装置がバイブレータの場合には、振動によりマウス本体１０の位置を知らせることができ、位置情報発生装置がＬＥＤ等の発光素子の場合には発光によりマウス本体１０の位置を知らせることができる。【００６８】
更に別の実施形態では、位置情報を提供する無線信号の強度によりロケータ機能を発揮させるのが好ましい。具体的には、無線信号の受信強度を任意に設定することにより、マウス本体１０の使用範囲を予め決めておく。例えば、特定の周波数の無線信号の特定のしきい値を設定することにより、クレードル装置２０から半径１０ｍ以内をマウス本体１０の使用範囲と設定する。クレードルハウジング２１は無線信号送信手段を備え、マウス本体１０は無線信号受信手段と位置情報発生装置とを備える。半径１０ｍ以内でマウスを使用する場合には、所定のしきい値以上の信号強度で無線信号送信装置から送信された無線信号情報を無線信号受信装置が受信する。しかし、半径１０ｍよりも離れた場所にマウス本体１０を移動させると、所定のしきい値よりも信号強度が下がるため、かかる状況になったときに無線信号受信手段は位置情報信号を発生し、位置情報発生装置に伝える。位置情報発生装置がスピーカの場合には、位置情報信号により当該スピーカから音を発生させ、マウス本体１０の位置を知らせることができる。かかるロケータ機能により、所定の部屋からマウス本体１０を持ち出すことを防止することができる。【００６９】
別の実施形態では、マウス本体に位置情報を送信する無線信号送信手段を設け、クレードルハウジング２１に無線信号受信手段を設ける。上述の例と同様に、具体的には、無線信号の受信強度を任意に設定することにより、マウス本体１０の使用範囲を予め決めておく。例えば、特定の周波数の無線信号の特定のしきい値を設定することにより、クレードル装置２０から半径１０ｍ以内をマウス本体１０の使用範囲と設定する。半径１０ｍ以内でマウスを使用する場合には、所定のしきい値以上の信号強度でマウス本体１０に備えられた無線信号送信装置から送信された無線信号情報をクレードル側の無線信号受信装置が受信する。しかし、半径１０ｍよりも離れた場所にマウス本体１０を移動させると、所定のしきい値よりも信号強度が下がるため、かかる状況になったときに無線信号受信手段は位置情報信号を発生させる。ここで、好ましい実施形態ではクレードル装置に位置情報発生装置を備える。前記位置情報信号を位置情報発生装置に伝え、位置情報発生装置がスピーカの場合には、位置情報信号により当該スピーカから音を発生させ、マウス本体１０が所定の使用範囲から逸脱することを知らせることができる。別の好ましい実施形態では、位置情報信号は、ＵＳＢケーブル２５を介してコンピュータ本体に送信される。かかる実施形態では、マウス本体１０が所定の使用範囲から逸脱した場合は、コンピュータの画面上に逸脱状況を知らせることができ、更にログに記録したり、ネットワーク管理者に通知することもでき得る。かかるロケータ機能により、所定の部屋からマウス本体１０を持ち出すことを集中的に管理することができる。【００７０】
尚、本発明の座標指示装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能な棒状（ペン型形状）の本体部と、
前記本体部の第１の端部に超音波発信手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、
前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にホイール手段と、
を備えたコンピュータマウス本体と、
コンピュータに電気的に接続され、前記超音波発信手段から発信された超音波を受信する少なくとも２つの超音波受信手段と、
コンピュータに電気的に接続され、前記無線信号送信手段から送信された信号を受信する無線信号受信手段と、
を有するコンピュータ座標指示システムであって、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記ホイール手段が、前記本体部を片手の少なくとも拇指及び中指で把持したまま食指で回転させることができるように位置決めされ、前記回転により前記ホイール手段の回転情報を生成し、
少なくとも２つの前記超音波受信手段が、前記超音波発信手段から発信された超音波を受信することにより、前記本体部の第１の端部の移動量情報を検出し、
前記無線信号送信手段が、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記ホイール手段の回転情報とを前記無線信号受信手段に無線送信し、
前記検出された移動量情報と、無線送信された前記情報をコンピュータ画面上に視覚的に表示させることを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項２】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に第１の押動ボタン手段及び第２の押動ボタン手段と、
前記本体部の把持部の前記第１の押動ボタンと第２の押動ボタンとの間にスクロール手段と、を備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記スクロール手段が、前記本体部を片手の少なくとも拇指及び中指で把持したまま食指でスクロールさせることができるように位置決めされ、前記スクロールにより前記スクロール手段のスクロール情報を生成し、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量移動量と、前記第１及び第２の押動ボタンの押動運動情報と、前記スクロール手段のスクロール情報とを無線送信する、ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項３】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の第１の端部に前記光学式センサを軸線方向に稼働させる光学式センサ可動手段とを備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記光学式センサ可動手段により、前記本体部と前記光学式センサを備えた第１の端部との相対的位置を軸線方向に変化させることによりコンピュータマウスのクリック情報を発生させ、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量と、前記クリック情報とを無線送信する、ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【請求項４】
前記コンピュータマウス本体が更に、
認証検知部と、
少なくとも汎用記憶領域と、認証データ事前登録領域と、認証データ一時記憶領域と、認証プログラム格納領域と、認証プログラム稼働領域とを備えた半導体メモリ手段と、
を有し、
前記認証データ事前登録領域が、予め登録されたユーザの生体固有情報を格納し、
前記認証検知部が、ユーザの生体固有情報を検知し、検知したユーザの生体固有情報を前記認証データ一時記憶領域に送信し、
前記認証データ一時記憶領域が前記検知したユーザの生体固有情報を受信した後に、前記認証プログラム格納領域に格納された認証プログラムが、前記認証プログラム稼働領域で稼働することにより、前記認証データ一時記憶領域に受信された前記検知したユーザの生体固有情報と前記予め登録されたユーザの生体固有情報とを比較し、一定の範囲において一致している場合には、前記無線信号送信手段を介してコンピュータに前記汎用記憶領域のストレージ情報を送信し、ユーザが前記コンピュータを介して前記汎用記憶領域をリムーバブル記憶装置として利用することができることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコンピュータ座標指示システム。
【請求項５】
コンピュータマウス本体が、
第１の端部及び第２の端部と把持部とを備え、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能なペン型形状からなる棒状の本体部と、
前記本体部の第１の端部に光学式センサ手段と、
前記本体部の第２の端部に無線信号送信手段と、
前記本体部の把持部に静電式又は感圧式のタッチパッド手段と、を備え、
前記把持部が棒状の本体部の長手方向に対して中央部よりも前記第１の端の近位に、ペンにて筆記する際に片手の少なくとも拇指、食指及び中指でペンを握るように把持可能に位置決めされ、
前記光学式センサ手段が第１の端部の移動量情報を検出し、
前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指の摺動運動を摺動運動情報として検知し、
前記タッチパッド手段が、前記タッチパッド手段表面におけるユーザの指のタップ運動をボタンクリック情報として検知し、
前記無線信号送信手段が、前記検出された移動量情報と、前記タッチパッド手段で検知された摺動運動情報及びボタンクリック情報とを無線送信する、
ことを特徴とするコンピュータ座標指示システム。
【国際調査報告】
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2006049275.tif 000021
2006049275.tif 000022
2006049275.tif 000023