JP2006338238A - カーソル速度可変マウス - Google Patents

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Abstract

【課題】
コンピュータ等の操作に用いるマウスにおいて、カーソル移動速度を変更する際
設定画面の呼び出し操作を不要とするためマウス側で変更操作を可能とすると
ともに、連続的かつ細かくカーソル移動速度の調整を可能とする手段を提供する。
【解決手段】
デューティ比を連続的に可変調整せしめることが可能なPWM信号を発生する
PWM信号発生手段と、このPWM信号のデューティ比を手動で調整せしめる
デューティ比手動調整手段と、マウスの移動量を検出する移動検出手段と、これを
制御する移動量出力制御手段を備え、移動量出力制御手段はPWM信号の
デューティ比に応じてマウス外部に出力する移動量データに反映する単位時間
あたりのマウスの移動量を制限することによってカーソル移動速度の調整を実現
する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、コンピュータ端末やCAD端末等において、表示装置に表示された
カーソル等の操作に用いるマウスであって、マウス側でカーソル移動速度の調整を
連続的に可能とする技術に関するものである。
従来のマウスは、カーソルの移動速度を変更する場合、その都度コンピュータの
操作画面で該当設定メニューを呼び出して設定を行っているか、または、マウス
側に備えたスイッチ等の切り替え操作によって移動速度を変更している。
カーソル移動速度をマウス側で切り替えるものとしては、例えばスイッチによって
出力パルス数に一定係数を掛けることでパルス数を倍化することでカーソルの移動
速度を速めるものが考案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、移動量あたりのカウント数が異なる複数の移動検出出力信号から、スイッチに
よって信号を1つ選択することで、カーソル速度を数段階に切り替えるものが考案
されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、単位移動距離あたりの信号パルスを通常よりも増加させる高速モードのスイッ
チと、単位移動距離あたりの信号パルスを通常よりも減少させる低速モードのスイッ
チを備え、カーソル速度を3段階に切り替えるものが考案されている(例えば、特許
文献3参照。)。
また、カーソル速度の調整操作に押しボタン式の感圧抵抗素子を用いて、この
抵抗値の変化によって移動量あたりのカウント数(分解能)を変化させるものが考案
されている(例えば、特許文献4参照。)。
特開平3−222026号 公報 特開平3−278219号 公報 特開平6−119112号 公報 特開平10−247131号 公報
従来、カーソル速度の変更を行う場合、たとえば操作画面上で設定変更する場合
には、その都度作業を中断して設定メニューを呼び出す操作を強いられる。
この設定操作のために進行中の作業が途切れ、煩わしいものであった。マウスを
用いる作業の中で、部分的に移動速度を変えたい場合には、設定変更し、作業を
行った後にまた設定を元に戻す操作を行わねばならず不便であった。作業中に
カーソル等の移動速度を変えたいという場面は、特にCAD操作やグラフィック製作
作業などにおいて頻繁にあることである。
また、カーソルの速度をマウス側のスイッチなどで、手動で切り替える従来のものは
マウスの単位移動量あたりのカウント数(分解能)を例えば200dpi、400
dpi、800dpi等と数段階にスイッチ等を用いて切り替えるものであって、
切り替え時のカーソル速度の変化幅が大きいため操作に違和感を生じた。また、選択
可能な速度が少なく、オペレータが意図する微妙な速度調整が不可能であった。
感圧抵抗素子でカーソル速度を調整するマウスにおいては微調整や、設定を一定
に固定することが困難であった。また、押圧で調整するためオペレータによって
指の筋力が異なるため人によって操作性が異なってしまう。また、連続的に移動量
あたりのカウント数を感圧抵抗素子の抵抗値に応じて連続的に変化させるため
にはA/D変換手段や波形合成手段などが必要になり、コストが高くなるもので
あった。
本発明は、このような従来のマウスが有していた問題を解決しようとするものであり
マウス側で連続的かつ微妙なカーソル速度調整を実現し、快適な操作性を提供
することを目的とするものである。
本発明は単位時間あたりの検出移動量の外部出力データへの反映率を100%
以下の比率に連続的に制限調整することによって、カーソル速度の連続的な調整
操作を実現する。したがって、従来のマウスの単位移動距離あたりのカウント数(解
像度)を切り替えることでカーソル速度を変更するものとは異なる。
単位時間あたりの検出移動量の外部出力データへの反映率を決定するために、
デューティ比を連続的に可変調整せしめることが可能な矩形波信号、すなわち
PWM信号1を用いる。PWM信号1の波形においてはハイ(高)とロー(低)の
レベルが繰り返されるが、いずれか一方の時間を移動検出有効時間5とみなし、もう
一方を移動検出無効時間6とみなして制御に用いる。図6に示す例ではPWM信号1
においてはハイの時間を移動検出有効時間5とみなし、ローの時間を移動検出無効
時間6とみなしている。
ところで、マウスには必ずマウス操作の移動量と移動方向を検出出力するための
移動検出手段4が備わる。例えばマウス作業面に接したボールの回転量と回転
方向を複数のロータリーエンコーダによって読み取る方式の移動検出手段4を
備えたボール式マウスがある。また、例えばマウス作業面の一部の画像を連続的に
撮像し、移動ベクトル演算手段12によって撮像フレームを時間軸で比較することで
画像が変移した方向と量からマウスの移動量と移動方向を演算する方式の移動
検出手段4を備えた光学式マウスがある。この様な移動検出手段4を移動量出力
制御手段7によって以下の様に制御することにより、カーソルの移動速度の調整を
可能とする。
先述の移動検出有効時間5においては、移動量出力制御手段7は移動検出手
段4によって検出せしめたマウスの移動量をマウス外部に出力する移動量データ
に反映せしめる制御を行う。例えば、移動検出手段4によるマウス移動量の検出
動作を許可する、もしくは検出したマウスの移動量データをマウス外部へ送信する
ことを許可する、もしくはマウスから外部のコンピュータ等に出力するための移動量
データに加算することを許可するなどの制御を行う。
また、移動検出無効時間6においては、移動量出力制御手段7はマウスの移動
量の検出動作を禁止するか、もしくは検出したマウスの移動量をマウス外部に出力
する移動量データに反映することを禁止する制御を行う。後者の制御は、例えば、
マウス外部への移動量の送信を禁止する、もしくはマウス移動量の検出データを
マウスから外部のコンピュータ等に出力する移動量データに加算することを禁止
するなどの制御を指す。
先述の通りPWM信号1のデューティ比は手動にて調整が可能であり、これを調整
操作することによって、単位時間あたりの移動検出有効時間5と移動検出無効
時間6の比率が変化し、先述の制御によってマウスが操作する対象であるカーソル
等の単位時間あたりの移動量、すなわちカーソル移動速度を可変調整せしめる
ことが可能となる。
光学式マウスにおいては、図5に示すように光学的にマウスの移動情報を検出する
ために、マウスの操作滑走面などマウスの移動によって相対位置が動く面の画像を
電子的に撮る撮像手段8と、撮像面を照明するためのLED等の照明手段9を備え
るが、本発明を実施する場合、移動検出無効時間6においてはマウスの移動を
検出する必要が無いため、照明手段9を消灯する点灯回路10を備える。これに
よってマウスの消費電力を減らすことが出来る。
また、照明手段9を消灯することは、移動ベクトルの演算に使用可能な画像の読み
取りを光学的に不可能とする。すなわち移動情報の読み取りを禁止することが可能
であるため、例えば図4に示す様に、点灯回路10を移動量出力制御手段7として
用いることによって、カーソル速度の調整を行うことが可能である。
ところで、カーソル速度の変更操作について、カーソル速度の設定画面呼び出し
操作を無くしても、マウス側で作業の手を止めてカーソル速度を切り替えなければ
ならないのであれば、操作性改善の効果が薄らいでしまう。マウス操作中に、作業
を止めたりマウスを持ち替えたりすることなくカーソル速度の調整が行えれば一層
快適なマウス作業環境を提供することが出来る。
これを実現するため、本発明ではPWM信号1のデューティ比を調整せしめる
デューティ比手動調整手段3を操作するために用いる操作ツマミ11を、マウス筐体
表面のマウス操作時に親指が触れる位置に配置する。これは、マウスにおいては
人差し指、中指、薬指はクリックスイッチや、スクロール用ホイール等の操作を担う
ことが主であるため、親指が操作に適するためである。
本発明により、マウスを用いてコンピュータ等を操作している時にカーソル速度の
変更を行いたい場合、その都度設定画面を呼び出す必要が無くなり、煩わしさが
解消され、作業効率が上がる。
また、連続的にカーソル速度を細かく変更できるため、作業者が意図するカーソル
速度が得られる。
また、カーソル速度の変化時に段付き感が生じることが無く、快適な操作感が
得られる。
また、親指の位置に操作手段を備えるため、マウスから手を離すことなくカーソル
速度の調整操作が可能となる。
更に、バッテリー駆動式の光学式マウスにおいては、比較的消費電力の大きな
照明手段9の発光時間を、カーソル速度減速時において減らすことが出来るため、
連続駆動時間を延ばすことが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図1〜図9に基づいて説明する。
図1はマウスにおける本発明の該当部分の基本構成を示す説明図である。
PWM信号発生手段2は、PWM信号1を発生するが、このデューティ比はPWM
信号発生手段2と繋がったデューティ比手動調整手段3によって連続的に可変
調整を可能とするように構成する。
デューティ比手動調整手段3には、例えば可変抵抗器やロータリーエンコーダ等、
ストロークもしくは回転角度の操作位置もしくは操作量を抵抗値もしくは信号に
連続的に変換できるスライド操作型もしくは回転操作型のデバイスを用いることで、
手動で微妙なカーソル速度の操作を行うことが可能となる。
デューティ比手動調整手段3として可変抵抗器18を用いたPWM信号発生手段2
の回路の例を図7に示す。コンパレータ17の比較入力の一方に別途生成した
安定な三角波信号16を入力し、もう一方の比較入力に正極と陰極の間に接続
した可変抵抗器18によって分圧調整した電圧を入力する。これら2つの電圧
レベルの比較結果によってハイ(高)とロー(低)の電圧出力を繰り返し、PWM
信号1が生成される。この回路においては、可変抵抗器18の操作によってコンパ
レータ17に入力する電圧レベルを可変せしめることで、PWM信号1のデューティ
比を連続的に操作することが可能である。
発生したPWM信号1はPWM信号発生手段2から移動量出力制御手段7に伝え、
PWM信号1に基づいてマウスの移動量を検出および出力するところの移動検出
手段4に対して次の様に制御を加える。
PWM信号1の波形はレベルがハイ(高)とロー(低)の繰り返しで成る矩形波で
あるが、レベルがハイまたはローのいずれか一方の時間を移動検出有効時間5と
みなし、もう一方を移動検出無効時間6とみなすことで、各々の時間によって移動
検出手段4の制御を切り替え、これを繰り返す。
移動検出有効時間5においては、移動量出力制御手段7は移動検出手段4に
よって検出せしめたマウスの移動量をマウス外部に出力する移動量データに反映
せしめる制御を行う。例えばロータリーエンコーダを用いたボール式マウスであれ
ばロータリーエンコーダの出力信号をマウス外部に出力する移動量データに反映
することを許可する、もしくは、移動量データのマウス外部への送信を許可する。
光学式マウスの場合については実施例1、2および3として後述する。
また、移動検出無効時間6においては、移動量出力制御手段7はマウスの移動
量の検出動作を禁止するか、もしくは検出したマウスの移動量をマウス外部に出力
する移動量データに反映することを禁止する制御を行う。例えばロータリーエン
コーダを用いたボール式マウスであれば、ロータリーエンコーダの回転そのものを
止めることは困難であるため、ロータリーエンコーダの出力信号をマウス外部に
出力する移動量データに反映することを禁止する、もしくは、移動量データの
マウス外部への送信を禁止する。光学式マウスの場合については実施例1、2
および3として後述する。
本発明の目的のひとつであるマウス操作の作業を止めずにカーソル速度の調整を
可能とすることを実現するためには、マウス側でカーソル速度の操作を可能とする
だけではなく、カーソル速度の調整操作を、マウスを持ち変えることなく可能とする
必要がある。
PWM信号1のデューティ比を調整せしめるデューティ比手動調整手段3に、スラ
イド操作型のデバイスを用いる場合の実施例を図8に示す。デューティ比手動調整
手段3の操作部に、指で操作を行うために適した形状を備える操作ツマミ11を
装着し、マウス筐体表面の操作時に親指が触れる位置に操作ツマミ11が露出する
様に配置する。また、操作ツマミ11のスライド操作の方向がマウス作業面に対して
ほぼ平行になる様に備えることで、親指の指先によるスライド操作を可能とする。
PWM信号1のデューティ比を調整せしめるデューティ比手動調整手段3に、回転
操作型のデバイスを用いる場合の実施例を図9に示す。デューティ比手動調整
手段3の操作部に、円盤状の操作ツマミ11を装着し、マウス筐体表面の操作時に
親指が触れる位置に操作ツマミ11が露出する様に配置する。また、操作ツマミ11
の回転操作の方向がマウス作業面に対してほぼ平行になる向きに備えることで、
親指の指先によるスライド操作を可能とする。
次に光学式マウスにおいて本発明を実施する場合について説明する。
まず光学式マウスにおいては、PWM信号1の周波数は図6に示す様に、マウスの
移動検出タイミング13の周波数よりも充分低く設定する。これはPWM信号1の
波形の1サイクルの間に何回の移動検出動作が行われるかによって、PWM信号1
のデューティ比の変化量に対応するカーソル速度変化量の細かさが決まるためで
ある。移動検出タイミングは、撮像動作のタイミングもしくは移動ベクトル演算動作
のタイミングなど、移動量の検出動作に関わる部分の動作タイミングを指す。
例えばPWM信号1の1サイクルの間に移動検出タイミング13を10回有する設定
の場合、デューティ比0%から100%までの間の移動検出タイミング13を取捨
可能な数は10回であり、デューティ比10%の調整幅に対して1回の移動検出
タイミングを取捨することになる。PWM信号1の1サイクルの間の移動検出タイ
ミングを多く設定するほど、カーソル速度調整時における速度変化を滑らかに出来、
微細な調整が可能となる。
また、PWM信号1の周波数は、マウスの移動量データをコンピュータ等に送信
する移動量データ送信タイミング15の周波数と同じか、もしくは高く設定する。
これは、移動量データ送信タイミング15毎に送信される各移動量データに、PWM
信号1のデューティ比を正しく反映させるためである。
例えば移動量データ送信タイミング15の周波数がPWM信号1の周波数の2倍で
ある場合、連続する2回の移動量データ送信タイミングにおいて、PWM信号1の
1サイクルの波形が前半と後半で分割して送信データに反映されてしまう。これ
ではこれら2回の送信データはPWM信号1で設定されたデューティ比とは異なる
比率で移動検出タイミングが取捨されて得られた移動量データとなってしまう。この
結果、一定の速度でマウスを移動させても送信する移動量データが不安定に増減
することになるため、カーソルの滑らかな動きを妨げることになる。これを避ける
ため先述の様な周波数設定とする。
光学式マウスにおける本発明の実施例1の構成を図2に示す。PWM信号発生
手段2からPWM信号1を受け取る移動量出力制御手段7は、イメージセンサ等の
撮像手段8と接続しており、PWM信号1に基づいて撮像動作の許可信号および
停止信号を撮像手段8に送信することによって撮像動作の制御を行う。
撮像手段8は移動ベクトル演算手段12と接続し、撮像データを移動ベクトル演算
手段12に送信する。移動ベクトル演算手段12は時系列順に撮像データを比較
することによってマウスの移動の方向と移動量を演算し、マウス外部のコンピュータ
等へ演算結果を信号化して出力する。
尚、撮像手段8と移動ベクトル演算手段12を用いてマウスの移動量を検知する
方法を用いた光学式マウスは既に広く知られているものであるが、本発明をこれに
導入し、発明に絡む構成を説明するためにその構成に触れておく。
移動検出制御手段7は、PWM信号1の移動検出有効時間5においては、撮像
手段8の撮像動作を許可し、通常の撮像タイミングにて撮像動作を行う。また、移動
検出無効時間6においては、撮像動作を停止せしめる。撮像動作を停止している
間は、撮像データは移動ベクトル演算手段12に送信されず、この間の移動方向
および移動量の積算値は0となり、移動検出有効時間5の間に積算された移動量
データのみがマウス外部のコンピュータ等に出力される。
また、次の移動検出有効時間5において撮像動作を再開した場合は、移動ベク
トル演算手段12は撮像動作停止前に得た画像を用いず撮像動作再開後に得た
画像から移動ベクトルの演算処理を開始することで、移動検出無効時間6内の
移動量を完全に無視することが出来る。
この結果、マウスが接続されたコンピュータ等の表示装置画面上にて操作される
カーソルの動きは、PWM信号1における移動検出有効時間5と移動検出無効
時間6の比率(デューティ比)に応じて減速されることになる。
ところで、移動検出無効時間6においては、撮像手段8を停止するため、撮像
動作のために必要な、撮像部を照明する照明手段9を消灯しても不都合が無い。
また、移動検出無効時間6の間消灯することで、マウスの消費電力を節約する
ことが出来る。これを実現するためPWM信号1に基づいて照明手段9の点灯
状態を制御せしめる点灯回路10をPWM信号発生手段2と照明手段9の間に
接続して備える。
点灯回路10はPWM信号発生手段2からPWM信号1を受け取り、移動検出
有効時間5においては照明手段9を点灯し、移動検出無効時間6においては
照明手段9を消灯する制御を行う。
光学式マウスにおける本発明の実施例2の構成を図3に示す。実施例1では移動
量出力制御手段7が撮像手段8の撮像動作の制御を行うものであるが、実施例2
では移動量出力制御手段7は移動ベクトル演算手段12に制御を加えるものである。
移動量出力制御手段7はPWM信号発生手段2から送られるPWM信号1の移動
検出有効時間5においては撮像手段8から移動ベクトル演算手段12に送られる
撮像データの受け付けを許可するか、もしくは撮像データを時間軸で比較すること
による移動量の演算を許可するか、もしくは移動量の演算結果を外部送信用の
移動量データに加算することを許可し、移動検出無効時間6においては撮像
データの受け付けを禁止するか、もしくは移動量の演算を禁止するか、もしくは
移動量の演算結果を外部送信用の移動量データに加算することを禁止する。
これによって移動検出無効時間6の間は、移動ベクトル演算手段12における
移動方向および移動量の積算値が0となり、移動検出有効時間5の間に積算
された移動量データのみがマウス外部のコンピュータ等に出力送信される。
以下、実施例1と同様にマウスが接続されたコンピュータ等の表示装置画面上にて
操作されるカーソルの動きは、PWM信号1における移動検出有効時間5と移動
検出無効時間6の比率(デューティ比)に応じて減速されることになる。
また、移動検出無効時間6内に照明手段9を消灯することでマウスの消費電力を
減らす仕組みについては実施例1と同様に備える。
光学式マウスにおける本発明の実施例3の構成を図4に示す。この実施例では
移動量出力制御手段7として、光学式マウスにおけるイメージセンサ等の撮像
手段8による撮像動作を可能とするために検出位置を照明するように備えたLED
等の照明手段9の点灯状態を制御する方法を用いる。
PWM信号発生手段2はPWM信号1を点灯回路10に伝え、点灯回路10は照明
手段9をPWM信号1に基づいて、点灯と消灯もしくは点灯と減光を行う。PWM
信号1の移動検出有効時間5においては照明手段9を点灯せしめ、移動検出無効
時間6に照明手段9を消灯する制御を行う。撮像手段8はPWM信号発生手段2に
接続せず、PWM信号1とは関わり無く移動検出タイミング13にて撮像動作を
繰り返す。
照明手段9が消灯状態においては、撮像手段8は撮像動作を行っても撮像面の
光の反射が無いために不明瞭な画像しか得られず、この画像を移動ベクトル演算
手段12に送っても移動量および移動方向を演算することが不可能である。これに
よってマウスの移動の検出を光学的に禁止することが出来る。すなわちこの場合は
点灯回路10が移動量出力制御手段7として機能することになる。
この撮像動作の禁止によって移動検出無効時間6の間は、移動ベクトル演算
手段12における移動方向および移動量の積算値が0となり、移動検出有効時間5
の間に積算された移動量データのみがマウス外部のコンピュータ等に出力される。
以下、実施例1と同様にマウスが接続されたコンピュータ等の表示装置画面上にて
操作されるカーソルの動きは、PWM信号1における移動検出有効時間5と移動
検出無効時間6の比率(デューティ比)に応じて減速されることになる。
また、照明手段9は消費電流が比較的大きいため、PWM信号1のデューティ比に
応じて消費電流を減らすことが出来る。
本発明の基本構成図 光学式マウスにおける本発明の構成例(実施例1) 光学式マウスにおける本発明の構成例(実施例2) 光学式マウスにおける本発明の構成例(実施例3) 光学式マウスの場合の概略断面図 PWM信号と各動作のタイミングの例を示す概略説明図 PWM信号発生手段の例を示す説明図 スライド操作型の操作ツマミを備えたマウス外観図 回転操作型の操作ツマミを備えたマウス外観図
符号の説明
1 PWM信号
2 PWM信号発生手段
3 デューティ比手動調整手段
4 移動検出手段
5 移動検出有効時間
6 移動検出無効時間
7 移動量出力制御手段
8 撮像手段
9 照明手段
10 点灯回路
11 操作ツマミ
12 移動ベクトル演算手段
13 移動検出タイミング
14 送信データに反映される移動検出タイミング
15 移動量データ送信タイミング
16 コンパレータ
17 三角波信号
18 可変抵抗器

Claims (4)

  1. コンピュータ機器等において入力操作に用いるマウスであって、デューティ比を
    連続的に可変調整せしめることが可能な矩形波、すなわちPWM信号1を発生
    するPWM信号発生手段2と、このPWM信号1のデューティ比を手動で調整
    せしめるデューティ比手動調整手段3と、マウスの移動量を検出し出力する
    移動検出手段4と、PWM信号1を受けて移動検出手段4を制御する移動量
    出力制御手段7を備え、移動量出力制御手段7は、PWM信号1のレベルが
    ハイ(高)またはロー(低)のいずれか一方の時間帯を移動検出有効時間5と
    みなし、もう一方を移動検出無効時間6とみなし、移動検出有効時間5においては
    移動検出手段4によって検出せしめたマウスの移動量を、マウス外部に出力する
    移動量データに反映せしめ、移動検出無効時間6においては、移動検出手段4に
    よるマウスの移動量の検出動作を禁止するか、もしくは検出せしめたマウスの移動
    量をマウス外部に出力する移動量データに反映することを禁止する制御を行う
    ことによって、PWM信号1のデューティ比に応じてマウスが操作する対象のカーソ
    ル等の移動速度を可変調整せしめることを特徴とするカーソル速度可変マウス。
  2. 前記移動検出手段4として光学的にマウスの移動量を検出するために、マウスの
    移動によって相対位置が動く面の画像を撮る撮像手段8と、撮像面を照明する
    ための照明手段9を備え、前記移動検出有効時間5においては照明手段9を点灯
    せしめ、前記移動検出無効時間6においては照明手段9を消灯せしめる動作を
    行うところの点灯回路10を備えたことを特徴とする請求項1記載のカーソル速度
    可変マウス。
  3. 請求項2記載の点灯回路10が請求項1記載の移動量出力制御手段7を兼ね、
    照明手段9の消灯によって撮像手段8の光学的撮像を禁止することを特徴とする
    請求項1記載のカーソル速度可変マウス。
  4. 請求項1記載のPWM信号1のデューティ比手動調整手段3の操作に用いる操作
    ツマミ11を、マウス操作時に操作する手の親指が触れる位置に備えたことを特徴と
    する請求項1記載のカーソル速度可変マウス。
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