JP2002520713A - 人間とコンピュータの間の交信を向上させる方法とシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 それ自身は公知のタイプのポインター・ツール（８）を使用するコンピュータ画面あるいは類似のものにおけるマーカー（５）を制御するシステムであって、該ポインター・ツールは画面上の前記マーカーの動きについての情報を転送するためユーザに触覚でフィードバックする指示装置（１、２、１１０、１１１、１１２）を備え、該触覚フィードバック用前記指示装置（１、２、１１０、１１１、１１２）は、少なくとも２方向に情報を伝えるようにしたシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、それ自身は公知であるタイプのポインタ・ツールを用いたコンピュ
ータ画面などの上で表示されるマーカー（５）を制御するシステムに関し、該ポ
インタ・ツールは、画面上のマーカーの動きに関する情報をユーザに触覚を通し
てフィードバックする指示装置（１、２、１１０、１１１、１１２）を有してい
る。

【０００２】 電子計算機は、近年、大きな計算、統計、管理システム、品質管理システム、
経理等の数字を取り扱う仕事はもとより、文書、グラフィック・デザイン、図面
その他を製作する分野で働く多くの人々にとって最も重要なツールとなっている
。小企業における、また個人の場合の、現在普通に行われている仕事の多くは、
しばらく前には想像もできなかったものであった。これは多くの資源を有する大
企業とても同様である。

【０００３】 必要な周辺機器（ディスプレイ、キーボード、プリンタ、その他の端末装置）
を有するコンピュータの発展によって、益々強力になっていくソフトウェアを使
用できる分野の数も増大しつつある。進歩したコンピュータを連続した工程とし
て使用するため、新しいより強力なソフトウェアが開発される − また、この逆
も言える。こうした発展によって、各作業当たりの作業時間が短縮され、途中の
計算ならびに最終結果に用いる記憶容量が増大していくということが繰り返され
てきた。これによって、知識と経験を格納するための大型プログラム・ライブラ
リ、プロシジャ・アーカイブ、データベースの設立が可能になり、これらのデー
タを効果的に検索することが可能となっている。

【０００４】 しかし、オペレータがコンピュータとすばやく、効率的に交信する可能性は、
テキストとして、あるいはグラフィック映像として、また、できれば印刷データ
として画面上に完了した仕事の結果を提供するコンピュータの能力によって、主
に制限されてきた。訂正を計画し、実行する前に、また作業が継続する前にオペ
レータは表示された結果を読み、あるいは別の方法で解釈する必要がある。

【０００５】 作業を実行するためコンピュータに必要な情報を提供し、制御コマンドを与え
るために用いられる最も一般的な装置は、 ＊ポインター・ツール（“マウス”、“ジョイスティック”、“ローラー・ボ
ール”あるいは感圧パッドなど） ＊キーボード（タイプライタ用など） である。

【０００６】 ポインター・ツールや、キーボードを使う仕事を実行するのに必要なコマンド
を発行する。コンピュータの画面あるいは印刷データから、オペレータは、仕事
が実行されたことを確認する受け取り信号を得ることができる。

【０００７】 ポインター・ツールを使用する場合、コンピュータからオペレータへの通信に
おいてグラフィカル・インタフェースが確立されることが必要である。今日の大
部分のコンピュータは、このようなインタフェースを使用しており、操作システ
ムは、ポインター・ツール（たとえば、ウィンドウズ９５）の拡張使用をもとに
して形成される。説明を簡単にするため、ポインター・ツールについては、マウ
スタイプのポインター・ツールの使用に限って説明する。しかし、本発明が、他
のポインター・ツールと関連させて使用できることも明白である。

【０００８】 ポインター・ツールを使用するとき、矢じりの形のシンボルがしばしば使われ
るマーカーの動きは、コンピュータ画面に表示されたイメージ内にコントロール
される。ポインター・ツールに設けられたスイッチと組み合わせて、あるいはそ
のスイッチを使って、オブジェクトを表示されたイメージの大小の領域は勿論、
個々のポイントとしてマークすることができる。一つ乃至それ以上の何らかの変
化があったら情報をコンピュータに伝えることが望ましい。

【０００９】 しかし、コンピュータ画面上で、一つの“ポイント”は、実際には常に一つの
領域である。つまり、その“ポイント”は、表示画面のある広がりを有するもの
である。本記述の以下の部分では、ポイントは、マーカーで指し示すことができ
る最小の領域である。いくつかの“ポイント”が一つの“領域”を意味する。こ
のマーカーが正しく正確にコントロールされていることを、目でその動きを追う
ことによって確認できる。選択できることが可能な領域を互いに接近して位置さ
せた場合、誤りを避けるためには、マーカーを動かす際に高度な正確さと注意力
が要求される。

【００１０】 マウスなどのポインター・ツールを使用することが、最新のコンピュータ能力
の開発を制限する要因になっている。高精度でマーカーを移動すべく細かく操作
する際に、オペレータに高い集中力が要求されるため、オペレータが疲労し、注
意を維持できなくなることが多い。その結果、精度が低下し、エラーが発生し、
オペレータ・コンピュータ対話システムにおける実際の能力の開発が遅れる結果
となる。

【００１１】 マーカーがコンピュータ画面上のあるオブジェクトを通り過ぎる時に、マウス
を通してオペレータにフィードバックすることが提案されている。この解決法の
例がＥＰ６０７，５８０とＥＰ２６５，０１１に開示されている。しかしながら
、オペレータにこの情報が与えられるだけでは、不十分である。それは、オペレ
ータは、正しい位置にマーカーを移動させるため、画面を注視し続けることが依
然として必要であるからである。

【００１２】 したがって、本発明の目的は、上記の問題を解決し、コンピュータとユーザの
能率を向上させるシステムを提供することにある。この目的は、上記したような
システムを使用することにより達成でき、請求項１に記載した特徴を有する。

【００１３】 本発明は、触覚による対話システムとして機能する。 −このシステムは、画面に表示されたと同じ変化を平行して、同時に手に直接
フィードバックを行う。即ち、オペレータは、コンピュータからの情報を同時に
見て、感じることができる。 −オペレータは、情報をコンピュータから受けた時、感じた二つの印象のいず
れかを選ぶか、あるいは両方を結合し、また 手およびポインター・ツールのそれぞれを感じることができる。 −手とマウスで感じられた変化によって、ポインター・ツールの操作における
決まりきった仕事の一部に代えることができ、既に実行ずみのコマンドをコント
ロールしたり、次の仕事を計画するなどのより要求のきつい仕事をするため、頭
の能力を開放することができる。

【００１４】 これは、人間の行動における正常な受け継がれた習慣に沿ったものである。

【００１５】 感覚器官のいずれかがコンピュータからのすべての情報を受けている現状に比
べて、感覚器官の負担が軽減される。触覚／知覚による情報の理解は、同じ量の
情報における目視による印象の理解における時間の略２／３を必要とするだけで
ある。

【００１６】 したがって、コンピュータとソフトウェアの使用がより効果的になることが期
待できる。本発明の当システムを試験的に操作し、利用した経験から、きわめて
短い時間でユーザが使えるようになること、また当システムを試験的に操作した
者は、通常のコンピュータ・ユーザにとり大きな利点がいくつかあることを直ち
に理解できたということが言える。

【００１７】 本発明を添付図面を参照しつつ以下に記述し、可能な実施例を取り上げて本発
明を説明する。

【００１８】 （発明の実施の形態） 図１は、多数の正方形が、マーカーでマークすることができる“ポイント”を
表すコンピュータ画面上で想定したイメージの一セグメントを示す。図示された
例において、矢じりの形をしたマーカーが、その先端をポイントＡに置いて動き
を開始し、ポイントＢ、言い換えれば目標オブジェクトＢに達するという、たと
えば、これら二点間の点線を辿るマーカーの移動である。この動きのオブジェク
トは、オペレータがコンピュータと交信している時のレベルによって異なる。

【００１９】 しかし、マーカーが選択したポイントに移動すると、ポインター・ツール上の
受け取りボタン（スイッチ）が押されたことを伝える信号がコンピュータに送ら
れる。

【００２０】 図１で明らかなように、マーカーのコントロールが不正確であると、マーカー
がポイントＢに達し、上記受け取り信号が送られる時と全く異なった意味を持つ
隣接ポイントＢ１...Ｂ５のいずれかにマーカーが行ってしまうことが容易に発
生する可能性がある。これを知ったオペレータは、マーカーを移動する時に間違
いを避けるよう注意を集中し、コントロールを良くしようと手の筋肉をこわばら
せる。マウスなどのポインター装置を支持表面上で移動すると、制御信号がマウ
スからいわゆるマウスドライバーへ送られ、マーカーがデータ画面上の同じパタ
ーンを辿って移動しているかのようにマーカーの連続イメージが得られる。オペ
レータは、自分のした操作が意図に合致するかをコントロールできる。訂正が必
要であれば、以下の図２の説明を参照されたい。

【００２１】 図１には、多数の正方形表示されている。前記のように、これらの正方形は、
ポイントと定義される。実際には、マーカーの先端がその正方形内のどこに位置
するかは重要ではない。ただ一つ重要なことは、マーカーの先端がこれらの正方
形の一つの内側にあるか外側にあるかである。

【００２２】 それぞれのポイントは、オペレータがコンピュータと交信している現在のレベ
ルで一定の意味を有している。 ＊オペレーティング・システムのオープニング・メニューにおいて、各ポイン
トは、アドレス可能なアイコンを表している。マーカーを一つのアイコンに移動
してサインオンすると、たとえば、テキスト・エディタ、スプレッドシートある
いはコンピュータ内のプログラムを起動することができる。 ＊たとえば、テキスト・エディタでは、数字あるいは記号はもとより、文字を
用いてワードで表すことができる。

【００２３】 図１では、一つの“画面イメージ”を表しており、この中には多数のポイント
（正方形）があり、それぞれコマンド、例えば、ある形式の情報、即ち情報でチ
ャネルを開くコマンド（キーボードから、あるいはプリンターへ送られ、あるい
はＣＤ、ディスケットなどの大量記憶装置を対象とするコマンド）を含んでいる
。これらのポイントは、一方では、オペレータとコンピュータとの交信において
意味を有している。図１は、情報のない領域がポイントの間隙に存在しているこ
とも示している。

【００２４】 通信ボタンの使用は、マーカーの矢印が一つのポイント（一つの正方形）の内
部になければ、何ら具体的な形でコンピュータに意味を提示してはいない。

【００２５】 他方では、マーカーの矢印が正方形の一つの内に位置している時、通信ボタン
は、このポイント内に入っているという内容を現在使用中のプログラムのために
コンピュータに伝えられる。

【００２６】 以下の記述では、触覚フィードバックを行う本発明によって提供されるマウス
を“能動マウス”と呼ぶ。従来型のマウスを“受動マウス”と呼ぶ。

【００２７】 いわゆるマウスドライバーあるいは情報をマウスからコンピュータへ（一方向
の）翻訳をするコンピュータ・プログラムを必要とする受動マウスと同様に、能
動マウスもこのようなプログラムを必要とする。

【００２８】 能動マウス用のドライブ・プログラムは双方向翻訳を必要とする。即ち、コン
ピュータからオペレータへはもとより、オペレータからマウスを通し、コンピュ
ータへと情報を翻訳する必要がある。

【００２９】 図２と図３に示すように、オペレータ１４は、手でマウス１５を操作し、情報
をマウス・ドライバーを通してコンピュータのオペレーティング・システム１１
へ送る。マウス・ドライバー１６は、画面ドライバー１２の一部を用いて、コン
ピュータ画面１３上を移動する矢印、即ちマーカーのイメージを生成する。マウ
ス１５を前方に移動すると、マーカーは、画面の上方に移動する。マウスをたと
えば、左あるいは右に移動すると、マーカーは左あるいは右に移動する。マウス
１５上の制御部と画面１３上のその位置を使って、該システムにインストールさ
れたソフトウェア１０がコントロールされる。この点は“受動”、“能動”マウ
スともに同様である。

【００３０】 本発明による能動マウスの重要な部分は、これに対応するコンピュータ・プロ
グラム１７（図３を参照）である。このコンピュータ・プログラム１７は、本発
明のこの実施例において、以下の仕事を行う。 ＊ このプログラムは、マーカーの動作軌跡の最初の部分をもとに、マーカー５
の最も選ばれる可能性の高い動作を計算する。 ＊＊ このプログラムは、図１と図４におけるポイントＡである始点から示し、
実際上直ちにマーカー５に代えて、最も可能性のある方向に最も近いポイントで
終わるベクトル６を用いる。ベクトル６は、はっきりと見えるコントラストを有
する色とすることが望ましい。信号の経路は、図３において点線で示されている
。 ＊＊＊ コンピュータ画面に可視ベクトル６が示されると同時に、マウス１５の
特別の触覚部分１９をコントロールする特殊化電動機（図６−９参照）用の電動
機駆動部１８にも信号が送られる。

【００３１】 図４では、マーカーの動きは、図１のようにポイントＡから開始されており、
選択した目標はＢである。ポインター・ツールがはじめからどのように正確にコ
ントロールされたかによって、ベクトル６はポイントｐ１...ｐ１２までに最初
はどの方向にするかを考えることができる。目標までの最短距離は、図５に示す
ように、Ａからｐ９までとｐ９からＢまでの二段階にすることができそうである
。この例では、最初のベクトルが、Ａからほとんどｐ９方向に相当するｐ４まで
と示されたと仮定しよう。オペレータは、この方向には満足できないので、ポイ
ンター・ツールを右にシフトさせて訂正する。この訂正は、ベクトルの方向７と
図示されており、順次に方向は、ｐ５、ｐ６、ｐ７、ｐ８、そして最後に望まし
い方向であるｐ９にシフトされる。これでオペレータは、満足し、このことをポ
インター・ツール上の通信ボタンを押して知らせる。新たな動きが開始されるま
で、ベクトルは、変化してマーカーになる。可能性としては、電動機の選択され
た独特の動きによって、目標に到達したことを表示することができる。

【００３２】 部分的目標であるｐ９に至るまで、いつでも該ベクトルの方向と長さが感知で
きるように特殊化電動機が、オペレータの指の下で次第にその形状を変化させた
。

【００３３】 ある場合には、画面上のベクトルを隠すことが望ましいことがある。例えば、
能動マウスはベクトルの方向と大きさをきめるが、画面上にはマーカーが表示さ
れるケースである。これは画面上のイメージが整然としており、マーカーが画面
のどのポイントに進むかがマウスの指示から明らかな場合に特に望ましい操作で
ある。

【００３４】 上記の例は、コンピュータ画面上に多くのアクティブなポイントがある場合に
、ベクトルを目標に向かってどのように進めるかを示すために選んだものである
。

【００３５】 始点Ａから目標Ｂに至るまで障害物のない“フリーの視線”が得られなければ
、一般的なケースとして図４と図５に示したように、経路を分割しなければなら
ない。しかし、例の中のＢが最も可能性の高い目標という情報が与えられれば、
経験からも分かるように、プログラムは、このことを知り、ベクトルＡ−Ｂを最
初の案として自動的にスタートする。これによって時間が節約できる。

【００３６】 図６に示すように、電動機は円板状の永久磁石１の周りに形成できる。図７で
は、例えば前記磁石は、北極を上に向け、南極を下を向けて水平な位置にあると
して示されている。磁界は、集束され、上方部の強磁性片（２Ｎ）と下方部の強
磁性片（２Ｓ）の端部に導かれる。図６の二つの図から、磁極片（２）は、表面
の端部が球面になるように形成されていることが分かる。上記磁石と磁極片は、
例えば適切な接着剤で一体のユニットに組み合わされ、基礎４に固定された球面
３に枢動しうるように支持される。部品１、２Ｎ，２Ｓからなる上記永久磁石ユ
ニットを以下ではアンカー（ａｎｃｈｏｒ）と称する。このアンカーは、基礎の
形状によって定義される範囲内で枢動軸受に対して自由に旋回できる。旋回可能
なアンカーの端部には、アンカー片２Ｎ，２Ｓの間の磁界を通常閉じこめている
固定磁極片５０が位置している。図６の上方の側面図を参照されたい。上記磁極
片５０は、全体が強磁性体で形成されたコイル鉄心７０を介して磁界集束部に結
合されている。前記コイル鉄心７０の周囲には、絶縁銅線６００のコイル６０が
巻き付けてある。図７を参照されたい。コイルに電流を流すと、その周りに電磁
界が生成される。

【００３７】 図６の下の方が、電動機の水平断面図である。この図から分かるように、合計
４個のコイル６１、６２、６３、６４が入っている。この内、コイル６１と６３
は、直列に結合されている。コイル６２と６４も同様に結合されている。図７を
参照。４つのコイルは、磁極片５１、５２、５３、５４に、またコイル鉄心７１
、７２、７３、７４を通して磁界集束部８１、８２、８３、８４に結合されてい
る。各磁界集束部は最終的に磁気導体９１、９２、９３、９４を通して互いに結
合される。したがって、銅コイルを通して電流を流すことにより発生する磁界が
閉じ込められる。

【００３８】 一組のコイル６２、６３に電流を流すと、上記アンカーは、図６に示すように
、（＋／−）Ｘ方向に移動しようとする。電流をコイル６１、６３に流せば、ア
ンカーは、図６に示すように、（＋／−）Ｙ方向に移動しようとする。 図７では、銅コイルを有する固定した磁極片ばかりではなく、永久磁石を有す
るアンカーも上の方の図に示されている。一方、２＋２個のコイルの直列結合が
下の方の図に示されている。図７で示す位置では、電流はコイルを流れない。

【００３９】 図８と図９では、電流を流すことにより発生する磁界がアンカーの位置に与え
る影響の原理が示されている。独立した二つの直交するＸとＹ方向にアンカーを
回転することができる。各方向の回転範囲は、アンカーと磁極片の適切な設計に
従うものであり、コイルに流れる電流の増加に比例して増加する。コイルに電流
を流すことにより、図８の左側に示す各コイル周りに磁界が発生し、北−南方向
に磁力線が生じる。該磁界は固定された強磁性鉄心と磁極片によって集束される
。その結果、回転可能なアンカーの磁極片を通る磁界の均衡が乱される。上記ア
ンカーは、すぐに回転して、図８の右の図に示す新たな平衡位置をとる。コイル
に電流を流さない時の平衡から新たな平衡に至る角度の振れは、電流の増加に比
例する。アンカーが自由に動くのを妨げると、アンカーは、電流の強さに比例し
て増加する反力で逆に作用する。電流の方向を逆にすると、図９に示すように、
磁力線の方向が逆転し、アンカーは反対の方向へ動こうとする。

【００４０】 アンカーは、球面軸受けの中心に対して、（＋／−）Ｘ、Ｙの両方向、即ち原
則的にＸＹ平面のすべての方向へ回転できる。その表示値は、二組のコイルに流
れる電流に比例する。表示の大きさで、マーカーから目標オブジェクトまでの距
離を示すことができ、別の場合には、画面状の速度を示すように選ぶことができ
る。

【００４１】 電動機ユニットのアンカーの目的は、図４と図５のベクトルの大きさと方向、
即ち速度と方向が感じ取れるように、その表示を感知できるようにするため、電
動機ユニットに乗せた指先で解釈できるように、電動機駆動部から触覚表示への
信号を翻訳することである。

【００４２】 しかし、このアンカーは、この仕事を遂行するためだけでも必ずしも理想的と
は言えない。アンカーの磁極片２と固定磁極片５１...５４の間の分離開口は、
円滑な動作を確保するために埃やごみが入らないように保護する必要がある。

【００４３】 どのタイプのポインター・ツールを使うかによって、対応するごみ防御を施し
た場合のアンカーと接触表面の接続については、幾分異なった実施形態が必要に
なろう。図１０に、マウスをポインター・ツールとして使う場合に適切な実施例
を示す。アンカーの上部磁極片の突起部分と指が当たるのを避けるため、アンカ
ーから適切な垂直距離の中間位置に“接触表面”１１１として可動部材が設けら
れる。アンカーにおいて可能な方策よりも人間工学的に有利な形状にすることが
できる。アンカーの動きは、３本の伝達ピン１１０、うち２本は図１０に表示し
た、を通して接触表面に伝えられる。伝達ピンを使用することにより、表面１１
１の動きはアンカーの磁極片２の動きに追従するようになっている。図１０にお
いて、それぞれの表面２、１１１とピン１１０との接点の形状は、長方形（平行
四辺形）を形成している。二つの表面の動きは、ほとんど１：１で表される。接
点が台形を形成するように上記形状が変化すれば、支持距離が最大なのはアンカ
ー上か接触表面上かによって、アンカーの動きに対して接触表面の動きが増減さ
れる。

【００４４】 この２軸電動機の周囲には、シリコン・ゴムなどの弾性材１１２の二重曲線板
あるいは膜が固定されている。上記接触表面１１１もまた、膜からずれないよう
に弾性膜に固定されている。このようにして、接触表面１１１は、電流がコイル
を通して送られて動いても、事実上アンカーの真上に保たれれる。図１１には、
電流の方向（＋）の影響が右側に、さらに反対方向の（−）の電流の影響が左側
に示されている。

【００４５】 図１２は、２軸電動機のをある方向から見た断面形状である。左端は電動機が
中立位置にある図であり、中央の図は、電流が一方向に流した時の様子、右側が
電流を反対方向に流した時の様子を示す。

【００４６】 この電動機は、Ｘ方向とＹ方向の動きを表示できる。図１２では、Ｘ方向か、
Ｙ方向かを明記しなかったのは、どちらもでも同じだからである。

【００４７】 電動機は、オペレータの指に最も自然な接触点の下で、ポインター・ツールに
置かれており、原理的にオペレータが画面を同時に見るのとベクトルの方向と長
さについての同じ情報を、オペレータに与えるというサポートを形成する構造に
なっている。

【００４８】 図１３は、独自に開発した“電動機”Ｍに“標準”マウスのボタンの一つにど
のように組み込むことができるかを示している。こうして、マウスは簡単に“受
動”から“能動”に変換される。本電動機は、通信ボタンの動きに追従する。ま
た、通信ボタンＢと電子カードＥは、電動機Ｍを押し下げることにより、作動す
る。このカードＥは、電動機Ｅに必要な駆動エレクトロニクスを装備するように
拡張できる。

【００４９】 能動マウスを製作するには、受動マウスの既存の構成要素をしようするととも
に、電子部品Ｅと２軸電動機Ｍを内蔵するように改造する必要があるボタンが追
加される。

【００５０】 “能動”マウスは、“受動”マウスと同じように使用することができる。オペ
レータは、指を従来と同じように、左通信ボタンに乗せる。オペレータが信号を
送りたい時には、これまでと同じように左ボタンを押す。信号はマウスから送ら
れる。しかし、指先の接触点は、接触表面１１１と同じボタンの上である。した
がって、オペレータは訓練を必要とせずに、システムが画面に作り出す特別なイ
メージに対応する電動機Ｍの動きを感知することができる。

【００５１】 図１３には、通常の静止位置が輪郭ａ）として描かれている。表示されたイメ
ージが最も可能性のある新たな位置を示すマーカーが、画面の“上方向”移動す
るということを示唆すると、電動機は輪郭ｂ）に対応する動きをする。同様に、
電動機が輪郭ｃ）に相当する動きの時には、“下方向”の動きが表示される。

【００５２】 図１４では、“能動マウス”を上から見た図である。左マウスボタンに組み込
まれた２軸電動機の上に、軸方向ＸとＹが示されている。

【００５３】 以上は、二方向への動く可能性のある能動マウスについての説明であったが、
垂直移動の能力を持つ触覚部分を加えることにより、第三の次元に拡張すること
も可能である。これは、画面上の異なった領域の境界を示すことはもとより、画
面で表面の構造を示すためにも使用できる。したがって、ユーザは、例えば自分
が新たなウィンドウに入って行くことを感知できよう。技術的には、上昇あるい
は下降できるように、図６のすべてのコイル６１、６２、６３、６４が永久磁石
１に対して同じ極性を有するように改造すれば達成できよう。軸受け３，４と磁
極片５１、５２、５３、５４の実施例を、当業界で知られた方法で変更する必要
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、多数の定義された領域を持つコンピュータ画面上のマーカーの動きを
示す。

【図２】 図２は、既存の技術によるマウスの用法を示すフローチャートである。

【図３】 図３は、本発明によるシステムのフローチャートである。

【図４】 図４は、画面上のマーカーの方向計算を示す。

【図５】 図５は、選択したゾーンにおける図４と同様な状況を示す。

【図６】 図６は、水平断面と垂直断面におけるマウス上の触覚フィードバック接続のた
めの駆動ユニットの例を示す。

【図７】 図７は、中立位置における電磁駆動部の概略イメージならびに図６の駆動ユニ
ットの垂直断面を示す。

【図８】 図８は、駆動部が第一の方向に電圧を印加されている図７に対応する断面と概
略イメージを示す。

【図９】 図９は、電流を反対方向に加えられた図８と同様な状況を示す。

【図１０】 図１０は、駆動部を有するマウスの触覚表面を示す。

【図１１】 図１１は、異なった電圧を印加された時の表面の変化を示す。

【図１２】 図１２は、表面の変化を簡略に描いた図。

【図１３】 図１３は、能動マウスの垂直断面を示す。

【図１４】 図１４は、図１３のマウスの水平投影図。

【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１１月２４日（１９９９．１１．２４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画面上のマーカー（５）の動きについての情報を伝えるため
   ユーザに触覚でフィードバックする指示装置（１、２、１１０、１１１、１１２
   ）を備える公知のタイプのポインター・ツール（８）を用いて、コンピュータ画
   面あるいは類似のものにおける前記マーカーを制御するシステムであって、 触覚フィードバック用前記指示装置（１、２、１１０、１１１，１１２）は、
   少なくとも２次元の触覚情報を伝えるようにしたことを特徴とするシステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシステムであって、触覚フィードバック用前
   記指示装置（１、２、１１０、１１１、１１２）は、前記ポインター・ツールに
   関連する可動部（１１０、１１１）を有し、前記可動部は、少なくとも２次元の
   動きをするようにしたことを特徴とするシステム。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは２記載のシステムであって、前記システム
   は、画面上のマーカー（５）の方向を計算し、計算された方向にある想定した目
   標（Ｂ）を認識する計算手段を有し、前記触覚フィードバック用指示装置は、可
   動部（１１１）を動かすことにより、画面上の前記目標に対する方向を示すよう
   にしたことを特徴とするシステム。
4. 【請求項４】 請求項３記載のシステムであって、前記計算された方向への
   ベクトルと前記目標（Ｂ）がコンピュータ画面に表示されることを特徴とするシ
   ステム。
5. 【請求項５】 請求項３あるいは４記載のシステムであって、前記システム
   は、前記マーカーが移動して行く前記目標（Ｂ）を推定する推定手段を有し、前
   記可動部（１１１）の動きの大きさを前記マーカーから前記目標（Ｂ）までの距
   離に関連して段階づけられることを特徴とするシステム。
6. 【請求項６】 前記請求項のいずれかに記載のシステムであって、前記可動
   部（１１１）第３の次元に動くようにし、前記第３の次元は、コンピュータ画面
   上のイメージにおける構造やオブジェクトがする場合にその存在を示すことを特
   徴とするシステム。
7. 【請求項７】 前記請求項のいずれかに記載のシステムであって、前記指示
   装置は、支持点（３）から２方向に回転するようになった、指示装置（１１１）
   に関係づけられた回転自在に支持された永久磁石（１、２）と、２方向に向けて
   磁界を前記永久磁石（１、２）に印加し、それによって前記支持点を中心に前記
   指示装置を回転させる２つ以上の電磁装置（５０、７０、８０）とを有し、前記
   電磁装置（５０、７０、８０）は、コンピュータ画面上のマーカーの動きを推定
   し、コンピュータ画面上の想定目標（Ｂ）を認識し、印加磁界を前記目標（Ｂ）
   の方向の関数として制御する計算装置に結合されている、ことを特徴とするシス
   テム。
8. 【請求項８】 請求項７記載のシステムであって、印加磁界の強さは、マー
   カーとその動きの目標（Ｂ）との間の距離に比例することを特徴とするシステム
   。
9. 【請求項９】 前記請求項のいずれかに記載のシステムであって、前記指示
   装置は、該装置の可動部を保護するための可動部（１１１）に関連し可撓性のあ
   る膜（１１２）を有することを特徴とするシステム。