JP2539779B2 - カ−ソル制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明はビデオ表示装置のカーソルの移動を制御する
装置、特にディジットマウスまたはフィンカーマウスと
一般に呼ばれているカーソル制御に関する。

（従来技術） ビデオ表示装置のカーソルはしばしばキーボードのキ
ーにより制御される。例として、４個のキーをカーソル
制御キーと定め、各キーを押圧する毎にカーソルを一段
ずつ所定方向へ移動するものがある。キーを押圧した状
態に維持すると、移動が複数段連続して行なわれる。こ
のカーソル制御装置はカーソル移動の制御に有効ではあ
るが、使用者はカーソルを所望の方向に移動する適切な
キーを探すためにキーボードを見なければならないため
その使用は比較的面倒である。またキーを押圧し続けた
際の繰返し動作は比較的遅く、更に最初にキーを押圧し
た後の第１回目の繰返しは、不確実なキー作動に伴う望
ましくない繰返し移動を防止するため遅れるようになっ
ているので、上記装置はビデオ表示スクリーン上で大幅
にカーソルを移動するには余りに効果的ではない。

コンピューターシステム、特にマイクロコンピュータ
ーシステムに関して種々なマウス型カーソル制御ユニッ
トが開発されている。かかるマウス型カーソル制御ユニ
ットの一つの例としては、平坦な水平面上を回転するボ
ールまたはホイールを有する手持ちユニットがあり、変
換装置によりボールまたはホイールの回転をディジタル
信号に変換してビデオ表示装置のカーソルの移動を制御
するようになっている。他のマウス型カーソル制御ユニ
ットによると、マウスをＸおよびＹ方向に配列した格子
線を有する水平面上で移動し、光電手段によりマウスが
交差した格子線を感知して、カーソルの移動を制御する
所要のディジタル信号を発生するものである。このカー
ソル制御ユニットはオプティカルマウスと呼ばれてい
る。

上記マウス型装置は大きなカーソル移動の全体を制御
するには有効であるが、単一のカーソル位置移動を制御
するにはキー動作式よりも劣っている。この問題はマウ
ス自体の機能によるものでなく、マウスを駆動するソフ
トウェアの機能によるものである。

またマウス型装置は他の欠点も有する。いずれの装置
においてもマウスの移動に比較的大きな平坦面を要する
ので、例えばリファレンスまたは動作マニュアル，デー
タリスト，等のコンピューターシステムと共に用いる他
の資料を置くスペースが少くなる。更に、どのマウス型
装置もコンピューターの操作盤またはキーボードとは分
離したマウス用の別のハウジングを必要とし、このハウ
ジングは柔軟なケーブルにより操作盤またはキーボード
に接続しなければならない。このような別のハウジング
とケーブルのため机上が雑然となり、使用者がプログラ
ムに関して参照すべき印刷物あるいは記録物を置きたい
平坦なスペースがハウジングとケーブルのために占用さ
れてしまう。

従って上記欠点のないマウス型カーソル制御ユニット
が望まれていた。

（発明の目的） 本発明の目的は上記欠点のないマウス型制御ユニット
を提供することである。

本発明の他の目的はコンピューターシステムの操作盤
またはキーボードに組み込むことが出来、別のハウジン
グまたは接続ケーブルを必要としないマウス型制御ユニ
ットを提供することである。

本発明の更に他の目的はカーソルの移動方向及び速度
が使用者の指の移動方向及び速度により制御されるカー
ソル制御ユニットを提供することである。

（発明の効果） 本発明によると、ハウジングに指を受入れる幅を少な
くとも直交する溝およびこの溝の中央に突起ボタンを有
するので、このボタンによる触覚で中心位置（ホーム位
置）が容易に認識でき、指をこのボタンのいずれの側に
移動するかにより、指位置を認識することなくビデオ表
示装置のスクリーンに位置を集中してカーソルを移動す
ることができる。また、溝に沿って複数対の光源および
受光器を配置して、中心からの距離に応じてカーソル移
動速度が段階的に選択できるので、所望位置へカーソル
を迅速に移動制御することができるという実用上顕著な
効果を有する。

本発明によれば１単位の移動も、大きな距離移動も等
しく可能である。

（発明の構成） 本発明の一実施例によると、コンピューターシステム
の操作盤またはキーボードに、使用者が指を入れること
の出来る１個あるいはそれ以上の凹部を有する、カーソ
ル移動制御装置が提供される。上記凹部を交差横断して
複数の光ビームが放射されており、光源および光ビーム
の終点となる受光器の間に使用者の指が位置すると、１
あるいはそれ以上の光ビームが遮断される。光ビームは
ホームまたは中心位置に使用する使用者の指のＸおよび
Ｙ方向の移動を検出するようになっており、ホーム位置
からの大きな移動量はカーソルのより速い移動を制御す
るのに有効である。

本発明の他の実施例によると、光ビームを使用するこ
となく、ホーム位置に対する使用者の位置を感知する感
知装置が設けられている。使用者の指をホーム位置から
移動することにより、その移動方向と等しい方向におい
て、使用者の指のホーム位置からの移動距離に応じた割
合でカーソルの移動を制御することが出来る。

（実施例） 以下、図示の実施例を参照して本発明を説明する。第
１図に本発明の第１の実施例を平面図で示す。第１図の
マウス型カーソル制御ユニットは別のハウジングを必要
とせず、コンピューターシステムの操作盤またはキーボ
ードに組み込まれている。図示の如く、カーソル制御ユ
ニットはハウジング10に配設されているが、該ハウジン
グ10はコンピューターシステムの操作盤またはキーボー
ドとの共有である。ハウジング10には互いに直交して十
字状をなし、４本の等しい脚部を有する一対の溝12,14
が一体に設けられている。各溝は使用者の指を収受する
幅をもち、使用者の指は各脚部の長さに沿った種々の位
置をとりうる。２本の溝の交差部の中心にある小ボタン
16は、使用者の感触により、使用者の指のホーム位置の
中心を識別する。上記の溝の物理的配列形態を以下にお
いて「ディジットマウス」または「フィガーマウス」あ
るいは単に「マウス」と呼ぶこととする。両溝12,14の
長さに沿って複数の光ビーム18が存在しており、かかる
光ビームはハウジング10の上面と平行であるが、溝の深
さの数分の１の間隔で該上面から内方向あるいは下方向
に離隔している。各光ビームは光源20により発生し、受
光器22等により検知される。第１図に示した装置におい
ては、各溝の脚部に３本の光ビームが設けてある。更に
２本の光ビームが中心または「ホーム」位置と交差して
おり、全体で14本の光ビームが存在する。

以上の構造において、使用者の指がボタン16で示され
たホーム位置にある時には、２本の中心ビームのみが遮
断されるためカーソルは移動しない。中心ビームが遮断
された後、使用者の指が右側Ｘ方向へ移動して最初のビ
ームを遮断すると、カーソル移動のためのパルスが発生
するが、カーソルは所定時間および間隔の間に単位位置
移動するようになっている。１秒間に10単位位置移動す
る割合が便利であるが、このレートは任意に速くも遅く
も出来る。カーソルが移動するためには中心ビームの遮
断が必要なため、カーソルの好ましくない早すぎる移動
が防止される。使用者の指が同一方向に更に移動して、
２番目のビームを遮断すると、各時間間隔の間２倍の速
さでカーソルを移動するパルスが発生する。使用者の指
が更に移動して３番目のビームを遮断すると、各時間間
隔について４個以上の単位位置だけカーソルを移動させ
るようパルスが発生する。カーソルの移動方向は、ホー
ル位置からの使用者の指の移動方向により制御される。
このようにしてカーソルの移動が基本コンパス点に対応
する４方向において容易に達成出来る。

使用者の指がビームの一つを遮断している限り、カー
ソル位置は各時間間隔において適当な数の単位位置だけ
繰返して移動する。移動速度は指位置の調節により速く
も遅くも出来る。カーソルの移動は、使用者が指をマウ
スから外すことにより、あるいは指を感触のみで容易に
見つけることの出来る中心位置へ移動することにより、
停止する。

使用者は指がホーム位置にある時を中心ボタン16を触
れることにより判別出来、またカーソル移動を観察する
ことによりカーソル制御ユニットを見ることなく指の現
在位置を容易に判別出来るので、使用者はカーソル制御
ユニットを観察する必要がない。従って、使用者はビデ
オ画面に注意を集中出来るので、カーソルの速い効果的
な移動が可能となる。第１のビームが遮断された時にカ
ーソルを単位時間当り１単位位置だけ移動させるという
構成を取ることにより、カーソルの単一ステップ移動が
簡単に制御出来る。

第２図は本発明の他の実施例の平面図である。カーソ
ル制御ユニットすなわちマウスはコンピューターシステ
ムのキーボードまたは操作盤のパネル30と一体形成され
ている。第１図に示した４本の脚部を備えた２本の直交
溝を設ける代りに、溝は８本の脚部31〜38を有する。中
心ボタン41または他の感触指示器により中心位置を感触
により使用者に支持し、溝の８本の脚部の各々は複数の
光ビーム40を有するが、これらの光ビーム40は光ビーム
18に相当するものである。第２図の装置においては、使
用者は指を北東，南東，南西，北西のコンパス点に対応
する４本の追加溝のいずれかに置くことにより、カーソ
ルをＸおよびＹ方向において同時に移動させることが出
来る。溝の４本の追加脚部を使用することにより、Ｘお
よびＹの両方向における適当数の単位位置の移動が各時
間間隔において発生するので、対角線方向におけるカー
ソルの移動が非常に容易となり、第１図の装置よりも速
く達成することが出来る。他の点については第２図の装
置の作用は第１図について述べたものと同じである。

第３図は本発明の更に他の実施例を示す。フィンガー
マウスは同様にコンピューターシステムのキーボードま
たは操作盤のパネル50に装着されているが、複数の長溝
を備える代りにパネル50に設けた溝あるいは凹部は正方
形となっている。ボタン51あるいは他の感触指示器が、
使用者の指のホーム位置に相当する正方形の中心を示し
ている。複数の光ビームが正方形を横切って互いにＸお
よびＹ方向において交差しており、使用者の指は正方形
の内のいかなる位置においても２本の直交する光ビーム
を遮断し、遮断された光ビームはかかる位置を通過する
ビームである。図示した12本の光ビームは第１図の12本
の光ビームに対応し、各３本のビームは対向する２つの
Ｘ方向および対向する２つのＹ方向における移動用に設
けられている。中心位置に最も近いビームカーソルを単
位時間当り１単位位置だけ移動し、正方形の端縁に最も
近いビームはカーソルを最も早く移動するものである。
第３図の装置を使用することにより、使用者はカーソル
をＸおよびＹ方向において異なるレートで同時に移動す
ることが出来る。例えば指を正方形の右辺の近傍におい
て、中央線の若干上方に位置させることにより、カーソ
ルは正のＸ方向において早く移動し、正のＹ方向におい
てよりゆっくりと移動する。

上記いずれの実施例においても、使用者はカーソル制
御装置自体を見る必要がないことは明らかである。マウ
ス内における異なる指位置は感触によるか、あるいはカ
ーソルの移動を観察することにより容易に判定出来るの
で、使用者は注意をビデオ表示画面上に集中出来る。マ
ウスの周囲を限定する溝の端縁は感触により簡単に識別
出来るので、本発明の溝または凹部の形状は使用者が最
初にカーソル制御装置を見つけるのを容易にし、しかも
何ら視覚的観察を必要としない。この点に関し本発明は
使用者が使用に際して観察を必要としないが、マウスの
別ハウジングを水平面上で作動させるには使用者の感触
にのみ頼る従来のマウス型カーソル制御ユニットの利点
を備える。

選択すべきコンピューター機能を指示するため、例え
ばカーソル位置により画面に表示された一連のオプショ
ンの一つを選択する場合や、画面より表示を選択的に消
去する場合等のためにマウス型カーソル制御ユニットに
関して１個から３個のキーを使用することは従来行なわ
れている。必要ならば、かかるキーはパネル10,30また
は50にマウスの溝または凹部に隣接して直接取付けるこ
とにより、使用者がカーソル制御ユニットの動作時にお
いてマウスの位置に対してこれらのキーを感触により見
つけかつ選択出来るようにすることが出来る。これらの
キーをマウスの下方または側方に配置された場合には、
これらキーは使用者の親指または小指で選択押圧可能で
あり、同時に使用者の同じ手の人さし指を使用してカー
ソル移動の方向ならびに速度を制御することが出来る。
あるいはキーをパネルまたはキーボード上の他の位置に
設けて使用者の他方の手によって選択しても良い。

第４図において本発明の原理を実施する装置の機能的
ブロック図を示す。カウンタ60はクロックパルス発生源
62からクロックパルスを入力する。クロック発生源62か
らの各パルスが入力する毎にカウンタ60はインクリメン
トし、その全基数を通じて連続的にカウントする。カウ
ンタの多ビット出力はセレクタ回路64の入力に接続さ
れ、該セレクタ回路64の出力は発光ダイオード20または
他の光源を駆動するべく接続されており、上記発光ダイ
オード20はセレクタ回路64により定められた各サイクル
内において光ビームを発生する。３個の光源20が単一グ
ループの構成部材として同時に選択される。

種々の受光器22はすべてグループ毎に複数のゲート66
に接続されており、該ゲート66はカウンタ60の出力に従
いセレクタ回路68によって駆動される。好ましくは、発
光源20は複数グループで駆動されることにより複数ラン
プ時に点灯し、また受光器22も複数グループで駆動さ
れ、どの時点においても選択された発光源グループの１
つの構成部材のみが選択された受光器の１つに対応して
いる。これにより走査サイクルすなわちカウンタ60の１
サイクル内において個々の時間スロットにおける個々の
ビームの検査が可能となる。もし選択されたグループの
受光器が出力パルスを発生する場合には、その時間スロ
ットに関連するビームは遮断されていないものと判定さ
れる。もし選択されたグループの受光器からパルスが発
生しない場合には、その時間スロットに関連するビーム
は遮断されているものと判定される。

選択されたグループの受光器からの信号はノアゲート
70を介してアンドゲート72の一方の入力に加えられる。
アンドゲート72の他方の入力にはクロック源62からの同
期パルスが入っており、この同期パルスは選択されたグ
ループの受光器22をサンプルするのに適切な時間におい
てゲート72に到達するように遅延ユニット74により遅延
されている。ゲート72に遮断されたビームに相当する時
間スロットにおいて動作して、ゲート回路76をしてカウ
ンタ60の多ビット出力をリードオンリーメモリー（RO
M）78の入力に印加せしめる。ROM78はゲート76からの遮
断ビーム識別信号をデコードして制御信号群を発生する
が、この制御信号群はレジスタ80の入力に加えられ、線
82を介するアンドゲート72からのストローブ信号により
該レジスタ80にロードされる。レジスタ80からの出力は
４個のスイッチユニット84〜87の入力に印加される。ス
イッチユニット84−87はアナログスイッチユニットある
いはRSフリップフロップより成る。カウンタ60の約２サ
イクルの時間内に光ビームが遮断されない場合、レジス
タ80はリトリガラブルワンショットマルチ88のタイムア
ウトによりリセットされる。

スイッチ84−87の状態は所望のカーソル移動を示す。
例えばある状態においては、スイッチ84はカーソル移動
がＸ方向あるいはそれに直交するＹ方向のいずれかにお
いて必要かを示す。スイッチ85は所望の移動の符号を示
す。他の２つのスイッチ86,87は共に所望の移動速度を
示す。どのスイッチもセットされない場合、カーソル移
動は要求されない。スイッチ86がセットされスイッチ87
がリセットされた場合、カーソルは各時間間隔において
１単位位置移動し、その逆の場合カーソルは各時間間隔
において２単位位置移動する。両スイッチ86,87がセッ
トされた場合、カーソルは時間間隔毎に最大単位位置数
移動する。

スイッチ84−87はポート等によりコンピューターシス
テムに接続され、その状態がソフトウェア制御のもとに
調べられる。例えば、タイマーよりの周期信号により各
時間周期において割込みが行なわれ、これによりスイッ
チの状態を検査してカーソルを移動するのに必要な動作
を行なう。あるいはスイッチの状態を、１つあるいはそ
れ以上のスイッチの状態が変化した時にポートを介して
読み込む。

第４図に概略図であって本装置により達成する個々の
機能を例示するものである。従来の論理回路を種々の方
法で組合せて、所定のビームが遮断されかつカーソル移
動が必要であることを示す信号をコンピューターシステ
ムに供給出来ることは、当業者にとって自明なことであ
る。あるいはマイクロコンピューターを使用しても良
い。

第４図の装置は、一度に一軸のみが遮断される12本の
ビームを有する第１図の装置用に設計されているが、発
光器および受光器の追加グループを設けるかあるいは既
存のグループに構成部材を追加することにより、そして
基数が少くとも全ビーム数に等しいカウンタを選択する
ことにより、各ビームに対応する唯一の時間スロットお
よびカウンタ出力があるように、第３図の装置をも使用
できるように拡張することが出来る。更に第１図または
第２図の溝脚部に他のビームを追加し、第４図の回路を
同様に改変しても良い。

第３図の装置において、２本のビームを同時に遮断す
る場合には、２つの別のビーム識別手段がコンピュータ
ーシステムに必要となる。これはＸおよびＹビーム用に
第４図の装置を２台用い、ビーム遮断情報を、スイッチ
84−87のような８個のスイッチを介して同時に両グルー
プについてコンピューターシステムに提供することによ
り達成出来る。これにより同じ時間スロットにおいて２
本のビームが活性化されており、２つの個々のグループ
（例えばＸグループおよびＹグループ）の発光器が並列
に接続され、よって単一のセレクタユニット64のみを必
要とする。但し２つの別のセレクタユニット68が必要と
なる。

第４図の装置を使用する場合には、各ビームが個別に
走査され、各遮断ビームの時間スロットが到達した時
に、すべての遮断ビームの識別がレジスタ80により示さ
れる。この場合、２つの隣接する時間スロットのビーム
が遮断された際スイッチが２つの連続する時間スロット
で異なるようにセットされる恐れがあるので、スイッチ
84−87からデータを入力するためシステムが使用するソ
フトウェアは、スイッチの状態が変化する時間スロット
中に入力動作を行なわなければならない。

かかるソフトウェアは、隣接するビームが比較的近接
していて使用者が指が２本のビームにまたがる時に両方
共遮断される場合、あるいは使用者がマウスを使用する
際複数の指を使う場合に第１図または第２図の装置にお
いて複数のビームが遮断される場合をも包含することが
出来る。その場合、ソフトウェアは２本の隣接するビー
ムが遮断された時各時間間隔においてカーソルを中程度
の単位位置数だけ移動させ、移動速度は最初のビームの
みが遮断された時に遅くされ他のビームのみが遮断され
た時に早くされる。これにより使用者が指を溝あるいは
凹部に沿って移動させた時にカーソルの速度が円滑に上
昇し、例えば第１図および第２図の装置の各脚部におい
て３本のビームが用いられている時には、３種類の代り
に５種類の異なる移動速度を与える。３本すべてのビー
ムを同時遮断することにより６番目の速度も可能である
が、かかるビーム遮断は指を第１または第２関節まで溝
に入れるか複数の指を使用することにより達成可能であ
る。同じ動作が第３図の装置でも可能であるが、この装
置によると直交する２方向においてより多くの速度の組
合せが可能である。

ＸおよびＹ方向のカーソル位置はコンピューターシス
テムにより使用される専用レジスタに通常保持される。
例として、ビデオ出力表示装置はCRTコントローラーと
して知られている集積回路により制御され、CRTコント
ローラーは現在のカーソル位置を記憶するレジスタを含
むランダムアクセスメモリ（RAM）にアクセスする。レ
ジスタがアクセスされそしてインクリメントまたはデク
リメントされる態様は使用される特定のCRTコントロー
ラーに左右される。すべての場合において、CRTコント
ローラーの製造者仕様書によりカーソル位置レジスタを
アクセスし改変するのに必要な情報が提供される。

スイッチ84−87は所望のカーソル移動によりセットさ
れ、これらのスイッチの状態はコンピューターシステム
の従来の入力ポートを介して読み込まれる。例えば本発
明はIBM社製PCと共に使用する場合には、４個のスイッ
チの種々の状態は遮断ビームによりセットしても良い。
スイッチ85はカーソル移動の方向が選択された軸に関し
て正か負かによりセットあるいはリセットされる。残る
２つのスイッチ86,87はカーソルの所望の移動速度によ
りセットされる。カーソルの移動を望まない時、すなわ
ち使用者の指が中央位置にある時はどのスイッチもセッ
トされない。時間間隔毎に１単位位置の割合の移動速度
が必要な時にはスイッチ86がセットされ、中間速度のビ
ームが遮断された時スイッチ87がセットされる。カーソ
ルの最大移動速度を要求する最後のビームが遮断された
時にのみ、両スイッチ86,87がセットされる。

４個のスイッチの状態は、ゲームコントローラーポイ
ントを介してIBM社製PCを使用することにより、IBM社製
PCにより実行可能な高度なベーシックステートメントに
組み入れられたSTRIG機能またはステートメントを使用
することにより読み込んでも良い。上記ステートメント
はベーシック言語によるプログラムに書き込まれ、カー
ソル移動はかかるプログラムの周期的実行により制御さ
れる。使用者の指がカーソル制御装置の中心位置にある
場合には、カーソルの移動は行なわれず、コンピュータ
ーシステムはそのバックグラウンドルーチンへ戻る。

第５図は使用可能なプログラムのフローチャートを示
す。このプログラムは２つの割込みの一方によって開始
される。第１の割込みは４図に示す４個のスイッチ84−
87のいずれかが新位置を取り新データを示した時に発生
する。この割込み発生時に第５図のプログラムが制御を
受けるユニット200により開始される。プログラムは次
に判断ユニット201を制御してスイッチ84の状態を検査
し、スイッチの現在の状態により識別されたビームがＸ
ビームかあるいはＹビームに相当するかを判定する。Ｙ
ビームの場合にはユニット202へ行き、あるいは遮断さ
れたビームがＸビームの場合にはユニット203へ行く。

ユニット202は記憶位置を選択する目的で設けたソフ
トウェアフラグの状態を検査し、該フラグがセットされ
ていない場合にはユニット204が制御され、記憶位置Y1
にビーム識別データを記憶し、フラグをセットする。フ
ラグがセットされていない場合にはユニット207が制御
され、ビーム識別データを記憶位置Y2に記憶し、フラグ
をリセットする。従ってユニット204,207は連続するＹ
ビームについて制御され、２つの記憶位置Y1,Y2に２本
の最新の遮断されたＹビームの識別データを記憶する。
ユニット205はユニット204の次に制御され、Y2に記憶さ
れたビーム識別データの符号を調べる。符号が同じな
ら、ユニット210により主プログラムへ復帰する。符号
が異なる場合には、ユニットが制御され記憶位置Y2の内
容は古いためこれを消去する。ユニット207の次はユニ
ット208へ行き、Y1およびY2に記憶したデータの符号を
調べ、符号が相違するならY1のデータを消去する。これ
により、移動方向の符号が異なっていて情報が古いこと
を示す場合でない限り、最新の遮断されたＹビームが記
憶され、かつ先に遮断されたＹビームも記憶される。

ユニット201においてスイッチ84−87に関するデータ
がＸビームに相当することが判定されると、ユニット20
3が制御されＸビームの記憶フラグがセットされている
か否かを判定する。セットされていない場合、ユニット
204はビーム識別データを記憶位置X1に記憶し、フラグ
をセットし、その後ユニット205は1XおよびX2に記憶さ
れたデータの符号を検査し、符号が異なる場合ユニット
206はX2のデータを消去する。Ｘフラグがセットされて
いる場合、ユニット207において入力データを記憶位置X
2に記憶し、フラグをリセットし、その後ユニット208は
符号を検査し、符号が異なる場合ユニット209はX1のデ
ータ消去する。いずれの場合でも、ユニット210で、ユ
ニット200により割込みの入った主プログラムに復帰す
る。

予め定めた時間内に連続した割込みが発生可能であ
る。従ってタイマ割込みにより定められた所定時間にお
いて最後の１本あるいは２本の遮断されたＸビームＹビ
ームの識別データが記憶保持される。所定時間の終了時
においてタイマ割込みが発生し、ユニット211が制御さ
れる。次にユニット212が制御され何らかのカーソル移
動が必要かどうか判定する。これはX1,X2,Y1,Y2の内容
を検査することにより判定され、すべての内容が０の場
合、カーソル移動は必要ない。従ってユニット213によ
り主プログラムに復帰する。カーソル移動が必要な場
合、ユニット214は記憶位置X1,X2を検査してＸ移動が必
要か否か判定する。必要ならばユニット215へ行き、不
要ならばユニット216へ行く。ユニット215は単一のＸビ
ームのみが遮断されたかどうか判定し、そうである場合
はユニット217が記憶位置X1またはX2に記憶されたスイ
ッチ86,87の状態を調べ、これから移動長、すなわちカ
ーソルがＸ方向において移動すべき単位位置数に対応す
るパラメータＬを発生する。スイッチ86のみがセットさ
れている場合、Ｌはステップ状カーソル移動を示す１に
等しい。スイッチ87のみがセットされている場合、Ｌは
４個のカーソル位置移動に対応する４に等しい。スイッ
チ86,87の両者ともセットされている場合には、Ｌはカ
ーソルの16の単位位置にわたる移動を要求する16に等し
い。次にユニット218へ行き、「Ｘ移動」と称するサブ
プログラム（図示省略）を呼び出し、パラメータＳとし
で移動の符号（スイッチ85のセットに対応）およびユニ
ット217により演算したＬを与える。サブプログラムか
ら復帰した時には、ユニット219は記憶位置X1およびX2
をクリヤーし、後続する所定時間間隔における一連の新
動作に備える。

２本のＸビームが前の時間間隔において遮断された場
合には、ユニット215よりユニット221へ行き、より小さ
な移動量を要求するビーム識別データを記憶する記憶位
置X1またはX2を選択する。次にユニット222が上記選択
された記憶位置に記憶されたスイッチ86,87のセッティ
ングからパラメータＬをデコードする。最内側のビーム
が遮断された場合は、ユニット222はＬ＝１にセット
し、中間ビームが遮断された場合にはＬは４にセットさ
れる。次にユニット223が他の記憶位置（X1またはX2）
に記憶されたスイッチ86および87のセッティグを検査
し、これに従ってＬを変更する。第２の遮断ビームが中
間ビームの場合には、Ｌを１だけ増加し、第２の遮断ビ
ームが第３の場合には、Ｌを４けた増加する。次にユニ
ット218へ行き上記した通り「Ｘ移動」のサブプログラ
ムを呼び出す。その結果、内側及び中間ビームが同時に
遮断された時、カーソルは２単位位置にわたり移動され
（第１または第２のビームが個々に遮断された時の１及
び４の移動位置の間）、第３及び第４のビームが同時に
遮断された時、カーソルは８単位位置にわたり移動され
る（これらのビームが個々に遮断された時の４及び16の
移動位置の間）。

カーソルのＸ方向における移動が要求された場合には
ユニット219からユニット216へ行き、他の場合はユニッ
ト214から直接ユニット216へ行く。ユニット216は記憶
データを検査して単一ビームが遮断されたかどうかを判
定し、もし単一ビームが遮断されたならばユニット224
はパラメータＬをデコードし、ユニット225は「Ｙ移
動」のサブプログラムを呼び出して、符号（スイッチ85
のセッティングより判定したもの）およびパラメータＬ
を与える。２本のＹビームが遮断された場合にはユニッ
ト228は下方のビーム選択し、ユニット229はこのビーム
についてＬをデコードし、ユニット230は第２の遮断さ
れたビームに応じＬを変更する。上記ユニットの機能は
ユニット221〜223の機能と同一である。次にユニット22
5が「Ｙ移動」のサブプログラムを呼び出す。

「Ｙ移動」のサブプログラムが終了したら、ユニット
226へ行き記憶位置Y1およびY2に記憶したデータをクリ
アし、ユニット227でユニット211により割込みが入った
主プログラムに戻る。

第５図はコンピュータプログラムあるいはソフトウェ
アにより説明したが、図示した各ユニットは説明した機
能を達成するハードウェアユニットで置き換えても良
い。

第５図の装置またはプログラムは第１図ないし第３図
のカーソル制御ユニットのいずれか、およびビーム識別
データにより４個のスイッチ84−87をセットすることに
より遮断されたビームを識別する第４図の装置と共に使
用することが出来る。第５図の装置またはプログラムは
十分に早く動作するのですべての新たに遮断されたビー
ムの識別データの記憶が確実に行なわれ、必要なカーソ
ル移動は各所定期間の終りで行なわれる。かかる期間の
長さはタイマー割込み211の作動時間を選択することに
より制御される。カーソルの速度は、使用者の指の位置
に応じて幾何学的に増加する。例えば各時間間隔中にカ
ーソルが移動する単位位置の数は、どのビームが遮断さ
れたかによって1,2,4,8または16となる。他の例として
は、サブプログラム「Ｘ移動」及び「Ｙ移動」は最端ビ
ームの遮断を（Ｌが16と等しくなるように演算されたか
を判定することにより）個別に認識し、カーソルを指示
された方向において直接最端位置へ移動する。例えばカ
ーソルを所定列において最右端位置または体左端位置へ
移動するか、または所定位置あるいは行において最上端
位置または最下端位置へ移動する。使用者がＸおよびＹ
ビームを同時に遮断することによりＸおよびＹ移動を組
合せる時には、カーソルはビデオ画面の４隅へ直接移動
可能となる。

第５図は本明細書に付属するプログラムリストに対応
する。このリストはIBM社製PC用の場合ベーシックで書
かれ、４個のスイッチ84−87は標準のゲームコントロー
ラーポートに接続するスイッチA1,B1,A2およびB2にそれ
ぞれ相当する。

本発明の好適な一形態によると、マウスの凹部は深さ
が約6mmあるいは1/4インチで、第１図および第２図の脚
部は好ましくは12mmの幅を有する。凹部の側壁は相互に
対向する孔を有し発光器20および受光器22はハウジング
内でこれらの孔に対応している。好ましくは、発光器は
赤外線発生器で、受光器は主として赤外線をあるいは赤
外線のみを感知して外部光を感知しないように構成され
ている。

マウスのハウジングはコンピューターの操作盤または
キーボードと一体でも良いが、必要ならばマウス用の別
のハウジングを設けることも本発明の範囲内であり、そ
うすることにより本発明を既存の装置に容易に適合させ
かつマウスの動作に大きな平坦面を必要としないという
利点を保持出来る。

第５図に関する説明はスイッチ84−87を個別に操作す
るものであったが、本発明のマウスを操作盤またはキー
ボードに組込む時には、スイッチ84−87およびキーボー
ドの通常のキーを一緒に走査することが便利であり、キ
ースイッチを認識しかつその作動に応答する。コンピュ
ーターシステムにより使用される通常のプログラムを使
用することが出来る。あるいは、いくつかの受光器をキ
ーボード走査ルーチンの間に個別に作動させても良く、
その場合受光器のセレクタ回路,ROM,レジスタ，および
スイッチ84−87は必要ない。

第６図は、使用者の指のホーム位置からの移動の速度
に応答してカーソルの位置を制御するのに使用すること
の出来る他のプログラムを示す。このプログラムは、フ
ィンガーマウスのビームの１本が遮断されたことを示す
割込みをチェックするために頻繁に300から開始され
る。第１のビームがａ＋Ｘ方向においてホーム位置から
若干離れ、第２のビームが第１のビームから外方へ離
れ、第３のビームがホーム位置にあると仮定した場合、
ユニット302はいずれかのビームが遮断されたかどう
か、あるいはカーソルが移動中がどうか判定する。ビー
ムが遮断されていない場合、同時に実行されている主プ
ログラムに線303を介して復帰する。遮断されている場
合にはユニット304,306は第１および第２のビームが遮
断されていることを判定する。ユニット304よりユニッ
ト305へ行き、タイマＴを０から開始し、ユニット306か
らユニット307へ行き、使用者の指のビーム１および２
間の移動の速度に逆比例するタイヤＴの現在状態を得
る。次にユニット310は、カーソル移動の速度Ｖをタイ
マＴの内容で除した定数とに設定する。

これは例えば適度な速度の指移動に対する、１秒当り
100ドット位置の移動であり、より遅い指移動に対して
はドット位置の移動はより少くなる。正確な速度はパラ
メータＣを変更することにより調整可能である。次にユ
ニット312へ行き、実際にカーソルを移動する装置の動
作を制御する。

ビーム１および２のいずれも遮断されない場合、ユニ
ット314へ行きホームビームが遮断されているか否か判
定する。ホームビームが遮断されている場合、ユニット
316が制御され直ちに速度を０に設定しカーソルを停止
する。このようにして早い移動をいつでも終了出来る。

ホームビームも遮断されていない場合、カーソルは移
動中であり、ユニット318は新カーソル速度V/Dを演算す
る。Ｄはカーソル速度の低下の所望の割合を生じるよう
使用者により選択されたパラメータである。Ｄ＝２の
時、ユニット318が最後に制御されたためクロックチッ
クが発生した場合、カーソルの速度は1/2に減少する。
クロックチックは例えば1/4秒である。好ましくはフラ
ッグはクロックチックによりセットされ、ユニット318
はフラグをチェックしフラグがセットされている場合、
速度調節を行なった後フラグをリセットする。フラグが
セットされていない場合、ユニット312へ行き速度は変
わらない。

ユニット318の動作のため、カーソル移動は自動的に
遅くなり一定時間後停止する。カーソルの遅い移動によ
り、使用者は指をホームビームを遮断する位置へ復帰さ
せることによってカーソルを正確に所望位置に停止する
ことが出来る。

上記装置は、＋Ｘ方向について述べたが、−Ｘ方向お
よび両Ｙ方向についても同様の装置が設けられる。

第７図は本発明の他の実施例を示す。この実施例は通
常のキーボードとは別のあるいはキーボードの一部とし
て組込まれたベース400を有する。該ベース400はその表
面に所定数の導電ボタン402を有し、これらのボタンは
使用者が指で触わるようになっている。該ボタンはボタ
ンのないベースの中心部分から別々の４方向に配列され
ている。各ボタンは使用者が触れたボタンを示す信号を
発生する回路（第７図に図示せず）に接続されている。
この信号は前述の光ビームや光ビーム検出器の代りに上
記装置により使用される。人間が触わることにより電気
信号を発生する装置は周知であり、詳細には説明しな
い。オプションとしてベース400の中心位置に別のボタ
ン404を設け使用者に指位置の感触的にフィードバック
を与えても良い。更に、中心ボタン404を設ける場合、
他のボタンよりも若干隆起させてホーム位置の感触的フ
ィードバックを与えても良い。

他の構成例として、使用者の指の中心またはホーム位
置から遠ざかる方向の移動速度がカーソル移動の速度を
決定する。かかる構成においては、新データ割込みユニ
ット200は、使用者の指のホーム位置から遠ざかり１本
あるいはそれ以上のビームへ向う移動に対応して、連続
した新データが発生する時間を記憶する機能を行なう。
中心ビームから離れて次のビームを遮断するまでの時間
間隔（あるいは２本の連続するビームを遮断する時間間
隔）が（減算により）演算され、かかる時間間隔は各単
位時間においてカーソルが移動する単位位置の数を制御
するのに使用される。これは、使用者の指の移動速度に
比例するレートにおいて割込み信号を発生するようタイ
マ割込み211を比例配分するタイマをプログラムするこ
とにより達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の平面図、 第２図は本発明の他の実施例の平面図、 第３図は本発明の更に他の実施例の平面図、 第４図はカーソル移動を行なうディジタル信号を発生す
る装置の機能的ブロック図、 第５図は本発明の具体化する装置において実行する動作
プログラムの機能的ブロック図、 第６図は別のプログラムの機能的ブロック図、 第７図は本発明の他の実施例の概略図である。 10,30……ハウジング 12,14……溝 32−38……脚部 16,41……小ボタン 18,31,40……光ビーム 20……光源 22……受光器

フロントページの続き (72)発明者 リチヤード テイー ボロベツク アメリカ合衆国 イリノイ州 61821 シヤンペイン ウエスト ジヨン スト リート 1216 (56)参考文献 特開 昭53−142132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−221434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−123130（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−24842（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御信号に応じてビデオ表示装置のカーソ
   ルを前記ビデオ表示装置の表示領域上を選択可能な複数
   の速度および方向へ移動させるカーソル制御装置におい
   て、 少なくとも直交する２方向に指を受入れる幅および所定
   の深さを有する細長い溝を有しかつ該溝の長さ方向の中
   心に突起状の小ボタンを有するハウジングと、 該ハウジングの前記各溝の幅方向の両端部に対向して配
   置された複数対の光源および受光器と、 前記ハウジングの前記溝内を移動する指による前記光源
   からの光ビームの遮断を検出して前記ビデオ表示装置の
   前記カーソルの移動方向および速度を制御する制御回路
   と、 を具えることを特徴とするビデオ表示装置のカーソル制
   御装置。