JP4737912B2 - コンピュータ入力装置に近接する物理的存在の感知に応答して情報を表示する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
技術分野
本発明は、コンピュータシステム用の入力装置に関する。より詳細には、本発明は、コンピュータシステムにおけるタッチ検出可能（タッチセンシティブと以下表現する）な入力装置の使用に関する。
【０００２】
本出願は、１９９８年９月１４日に出願され、連続番号０９／１５２，４３４を割り振られ、本出願の譲受人に譲渡された、Ｈｉｎｃｋｌｅｙ他による「Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｓｅｎｓｏｒ ｉｎ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ」という名称の同時係属米国特許出願の一部係属出願である。この出願は参照により本明細書に組み込む。本出願はまた、１９９８年９月１４日に出願され、連続番号０９／１５２，４３２を割り振られ、本出願の譲受人に譲渡された、Ｈｉｎｃｋｌｅｙによる「Ａ Ｔｅｃｈｉｎｉｑｕｅ Ｆｏｒ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ａ Ｔｗｏ−Ｈａｎｄｅｄ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｕｓｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｆｏｒ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ」という名称の同時係属米国特許出願の一部係属出願である。この出願は参照により本明細書に組み込む。本出願はさらに、１９９８年９月１４日に出願され、連続番号０９／１５２，４４３を割り振られ、本出願の譲受人に譲渡された、Ｈｉｎｃｋｌｅｙ他による「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ Ｗｉｔｈ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｓｅｎｓｏｒ ｉｎ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ」という名称の同時係属米国特許出願の一部係属出願である。この出願は参照により本明細書に組み込む。
【０００３】
さらに、本出願は、１９９８年１１月２５日に出願され、連続番号０９／２００，３２５を割り振られ、本出願の譲受人に譲渡されたＨｉｎｃｋｌｅｙによる「Ａ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｆｏｒ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ａｎ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｄｇｅｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｆａｄｉｎｇ Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ Ｂｙ Ｕｓｅｒ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｗｉｔｈ ａ Ｔｏｕｃｈ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ」という名称の同時係属米国特許出願の一部係属出願である。この出願は参照により本明細書に組み込むが、この出願は、１９９８年９月１４に出願され、連続番号６０／１００，２６１を割り当てられた「Ｔｏｏｌｇｌａｓｓ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ−Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｔｏｏｌ Ｓｈｅｅｔ；Ｇｅｓｔｕｒｉｎｇ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｏｏｌ Ｓｈｅｅｔｓ」という名称の米国仮特許出願に対する優先権を主張している。本出願はまた、１９９８年１１月２５日に出願され、連続番号０９／２００，３２１を割り振られ、本出願の譲受人に譲渡された、Ｈｉｎｃｋｌｅｙによる「Ａ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｆｏｒ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ａｎ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｔｏｏｌ Ｇｌａｓｓ Ｆｏｒ Ｕｓｅ ｉｎ ａ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」という名称の同時係属米国特許出願の一部係属出願である。この出願は参照により本明細書に組み込むが、この出願は、１９９８年９月１４日に出願され連続番号６０／１００，２６１を割り振られた「Ｔｏｏｌｇｌａｓｓ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ−Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｔｏｏｌ Ｓｈｅｅｔ；Ｇｅｓｔｕｒｉｎｇ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｏｏｌ Ｓｈｅｅｔｓ」という名称の米国仮特許出願に対する優先権を主張している。
【０００４】
本出願は、２０００年４月５日に出願され、連続番号０９／５４３，７２３を割り当てられ、本出願の譲受人に譲渡されたＨｉｎｃｋｌｅｙ他による「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ Ｗｉｔｈ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｓｅｎｓｏｒ ｉｎ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ」という名称の同時係属米国特許出願に関連する。この出願は参照により本明細書に組み込むが、この出願は、上記に示した米国特許出願番号０９／１５２，４４３の係属出願である。
【０００５】
【従来の技術】
関連技術
キーボード、タッチパッド、トラックボール、ゲームコントローラおよびマウスなどのコンピュータシステム用の入力装置は、ジョイスティック、タッチパッド、トラックボール、ヘッドセット、マイクロフォン、ボタン、つまみ、ロッカースイッチ、トリガ、スライダ、ホイール、生物測定学を応用したセンサなど、１つまたは複数の補助用コントロールを含むことが多い。補助用コントロールは単独で使用することも、入力装置および他の補助用コントロールと合わせて使用することも可能である。
【０００６】
入力装置の大半は、トランスデューサまたはスイッチを用いて入力信号を生成する。スイッチは通例、キーボードのキーや、マウスのボタン、ジョイスティック、およびゲームコントローラの中にある。トランスデューサはマウスおよびトラックボールの中にあり、そのような装置の内部にあるボールの動きに基づくか、または表面上での装置の移動を光学的に検出することによって電気信号を生成している。トランスデューサはヘッドセットの中にもあり、この場合は音声信号を電気信号に変換する。タッチパッドは、ユーザがタッチパッドに触れると電気信号を提供するセンサを用いて入力信号を生成するが、この信号は、タッチパッド内で接触の行われた位置を含んでいる。
【０００７】
入力装置およびその補助用コントロールがコンピュータに提供することのできる情報の量を増加することが望まれるが、入力装置に追加することのできるトランスデューサおよびスイッチの数は、ユーザが特定のトランスデューサやスイッチが行う機能をすべて記憶するための能力からおのずと制限され、また入力装置（例えばキーボードやマウス）にスイッチおよびトランスデューサを配置するのに利用できる面積（ｒｅａｌ ｅｓｔａｔｅ）、あるいは少なくとも実行可能な形で利用することのできる面積という実用面から制限される。ユーザが１つ１つの補助用コントロールの機能を決定することができるが、この能力も一般には、その補助用コントロールが本来持つ、あるいはそれに近い固定した機能（ｓｔａｔｉｃ ｌａｂｅｌ）に制限されてしまい、それぞれの補助用コントロールを起動し、ボタンをクリックし、メニューオプションを選択して、ヘルプファイルを要求するか、ユーザマニュアルを読むことになる。さらに補助用コントロールの機能は、ゲームあるいはアプリケーションごとに変わる場合がある。したがって、ある補助用コントロールの固定機能は、その入力装置とその補助用コントロールの機能およびステータスがアプリケーションごとに変わる場合にはほとんど価値のないものになる。これに関して、ユーザが、あるゲームまたはアプリケーションにおけるボタンおよび他のコントロールの割り当てを覚えたとしても、別のゲームまたはアプリケーションでは、同じボタンまたはコントロールに異なる機能が割り当てられる可能性がある。同様に、補助用コントロールが制御する機能のステータスは、一般にはそのコントロールを起動することでしか決定することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、補助用コントロールの機能およびステータスを、そのコンテクスト（例えばアクティブな状態にあるアプリケーションやゲーム）に関係なく、より容易に決定できる能力をユーザに提供することが必要とされている。
【０００９】
この必要性に対応するために、ＬＥＤや小型ＬＣＤなどの表示器を入力装置およびその補助用コントロールに直接組み込んで、フィードバックまたは状態情報を提供することが可能である。しかし、ＬＥＤやＬＣＤを個々の補助用コントロールと関連付けると、消費電力量および入力装置のコストがいずれも増大する。さらに、ＬＥＤおよびＬＣＤの出力形態は非常に限られており、またメインの表示（例えばコンピュータモニタ）から離れているので、ユーザは、コントロールの機能やステータスを決定するのに、常に画面から補助用コントロールに視線を移動しなければならない。このように常に注意力の対象を移動していると、その時点のコンテクストを繰り返し把握し直さなければならないので、ユーザは精神的に疲労しかねない。したがって、コンピュータシステムで入力装置の補助用コントロールの機能および／またはステータスを決定するための、より効率的で、簡便かつ／または費用効果の高い方式を提供することが必要とされている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物理的な存在を感知し、画面上の表示やコントロール自体における視覚的フィードバック、聴覚的なフィードバック（例えば音声や音楽）、あるいは触覚によるフィードバック（例えばバイブレーション）を提供する、タッチセンシティブな補助用コントロールを有するタッチセンシティブ式入力装置を提供することにより、既存の入力装置に見られる欠点の多くを克服する。
【００１１】
本発明の一態様では、キーボード、タッチパッド、トラックボール、ゲームコントローラ、モニタ、ジョイスティック、ステアリングホイール、ヘッドセット、あるいはマウスといった入力装置の、キー、ボタン、つまみ、ロッカースイッチ、あるいはその他の補助用コントロールに、ユーザの手との接触、あるいはその著しい近接状態（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）を検出するセンサを補うことができる。別の態様によると、補助用コントロールの感知信号により、ユーザが起動する（例えば、押す、回す、回転する、あるいはその他の方法で）ことなく接触したコントロールに関するステータス、状態情報、ツールのヒント（ｔｉｐｓ）、ヘルプテキスト、またはその他のフィードバックの画面上表示をユーザに提供することができる。あるいは、画面上表示によって提供するフィードバックに代えて、またはそれに加えて、聴覚あるいは触覚を利用したフィードバックをユーザに提供することもできる。したがって、ユーザは様々なボタンやその他のコントロールに触れるだけで、それらの機能の割り当てやステータスを知ることができ、あるいは他のフィードバックを得ることができる。ユーザはそのようなフィードバックにより、ユーザがそれに続いてコントロールの起動を選択した場合にそのボタンまたはコントロールが行う動作の結果をより正確に理解することができる。また、ユーザは、迅速かつ気軽にステータス情報を見ることができるようになる。
【００１２】
本発明の態様は、ユーザの手の検出に応答して、補助用コントロールについてのコンテクストに即したフィードバックを表示ウィジェット（ｄｉｓｐｌａｙ ｗｉｄｇｅｔ）（例えばグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ））などの画面上表示に提供することを含む。このように、タッチセンシティブなコントロールを使用して、ユーザの行為のコンテクストを予測することができる。状況のコンテクストは、コントロールをつかむ、コントロールに触れる、あるいは接近するといったユーザによる予備段階の行為によって確定することができる。行為のコンテクストを知ると、コンピュータは動作を開始し、ユーザの意思を予測することができる。
【００１３】
本発明の別の態様によると、補助用コントロールのコンテクストには、ゲーム、ユーティリティ、および生産性管理（ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）のアプリケーションなど各種アプリケーションを含むことができるがこれらに限定しない。また、コンテクストは、アプリケーションまたはゲームの様々な部分ごとに変えることもできる。
【００１４】
本発明の別の態様では、補助用コントロールに近接した物理的存在、または接触した物理的存在の検出に応答してＧＵＩが表示されると、ユーザは、別の補助用コントロールまたは入力装置を用いてそのＧＵＩと対話することができる。この入力装置には、マウス、タッチパッド、あるいはキーパッドが含まれるがこれらに限定しない。例えば、音量コントロール用のＧＵＩが表示されると、ユーザはマウスで音量を調節することができる。
【００１５】
本発明の別の態様では、その補助用コントロールを含む入力装置は、物理的存在（例えばユーザ）がその装置またはそのコントロールに触れると、それを直接検出するタッチセンサを備えることができ、これにより、例えばユーザが装置と手との物理的な接触状態を確立または解除した時など、「オンデマンド」方式でフィードバックの表示および消去（ｄｉｓｍｉｓｓａｌ）を提供することができる。
【００１６】
例えば、ユーザが指で装置に触れるなどして装置またはコントロールへの接触を行ったことを反映した、装置が提供する接触表示の変化があると、ツールヒントを表示することができる。装置から指を持ち上げるなどユーザが装置との物理的接触を解除したことを示す変化があると、そのツールヒントをディスプレイから消すことができる。本発明の一態様では、ユーザの注意をそらさないように、このような変化が検出されるとそれに対応する所定のアニメーションシーケンスを開始することができる。このシーケンスは規定の時間にわたって行われるが、ここではユーザによる接触が始まると直ちにフィードバックが次第に見えるようになり始め（通例は見えない状態、つまり完全に透明な状態から、最終的には所定の半透明または非透明な状態になる）、そして例えばユーザが手を装置から持ち上げるなど装置とのユーザ接触が解除されると、フィードバックは直ちに次第に消え始める（すなわち最終的には元の見えない状態に戻る。）
【００１７】
本発明の別の態様では、ツールバー、スクロールバーなどは、物理的存在の検出に応答してのみ表示画面に表示することができる。例を挙げると、起動は行わずに補助用コントロールに触れるとツールバーを画面上に表示することができ、コントロールとの接触を解除するとツールバーを消すことができる。本発明の一態様では、ユーザは、所望の場合には片方の手で補助用コントロールまたは入力装置を使用してツールバーとのインタフェースをとりながら、ツールバーを画面上に表示させた補助用コントロールへの接触を続けることができる。この態様によると、ディスプレイ上の乱雑さを低減することができ、プログラムを実行する際の適切な時に、ユーザの行為に一致し、かつそれによって制御する方式で、利用可能なアプリケーション画面の範囲を拡大することができる。この際、それを行うための著しい負担が認識される形でユーザにかかることはない。これにより、「ユーザ経験」が大幅に改善されるものと思われる。
【００１８】
当業者には、本発明の上記およびその他の新奇の利点、詳細、実施形態、特徴、および目的が、以下の本発明の詳細な説明、頭記の特許請求の範囲、および添付図面から明らかになろう。本明細書に記載するこれらの事項は本発明を説明するのに有用である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の例証的実施形態によると、入力装置の補助用コントロールは、物理的存在（例えばユーザの手やスタイラス）がコントロールに触れるとそれを感知するように構成して、それにより「オンデマンド」方式で表示ウィジェットの表示および消去を提供することができる。表示ウィジェットはグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）でよく、機能（例えばツールヒント）および／またはステータス情報などの情報を「オンデマンド」方式で含むことができる。表示ウィジェットの例示的なものには、ツールバー、ツールグラスシート、スクロールバー、ウィンドウフレームおよびウィンドウ装飾、タイトルバー、フローティングツールパレット、モーダルおよび非モーダルのダイアログボックス、リストまたはコンボボックス、コントロール、ボタンの設定、テキスト入力領域などが含まれる。
【００２０】
コントロールに指で触れるなどユーザが補助用コントロールとの物理的接触を行ったことを反映した、入力装置が提供する接触表示の変化は、表示ウィジェットを表示させることができる。コントロールから指を持ち上げるなどユーザが補助用コントロールとの接触を解除したことを示す変化は、表示ウィジェットを消すことができる。ユーザの注意をそらさないように、こうした検出された変化があると、それに対応する所定のアニメーションシーケンスを開始することができる。このアニメーションは規定の時間にわたって行われるが、ここではユーザの接触が開始すると、直ちに表示ウィジェットが徐々に見えるようになり始め（通例は、見えない状態、つまり完全に透明な状態から、最終的には所定の半透明の状態になる）、そしてユーザが指をコントロールから持ち上げるなど補助用コントロールとのユーザ接触が解除されると、直ちに表示ウィジェットが徐々に消え始める（すなわち最終的には元の見えない状態に戻る）。さらに、使用する特定のタッチセンシティブな補助用コントロールによっては、短い時間遅延、すなわち「冷却期間」が経過した後にフェーディングを始めることが好ましい場合がある。例えば、ユーザはタッチパッドの端まで達すると、手を「再クラッチ」して（例えば、短時間指を持ち上げてからパッドの中心部に置き直すなど）ポインタとしての動きを続ける場合がある。このようなことが起きたとき、直ちにフェーディングを開始するのは表示ウィジェットにとって厄介であることが考えられる。フェーディングの開始前に、継続的な指の接触感知と組み合わせて短時間の時間遅延（例えば、約０．５〜１．０秒間）を置くと、画面表示を全く変化させずに上記のような短時間の再クラッチを行えるようになる。同様に、ユーザが補助用コントロールに十分に長い時間触れていない場合は、フェードインの開始前に、ユーザ接触の解除の感知と組み合わせて同じような時間遅延を置くと、不注意にわずかな時間接触したことによって表示ウィジェットがフェードインしてからフェードアウトし、ユーザを別の点でいらだたせるのを防ぐことができる。
【００２１】
さらに、本発明によると、表示ウィジェット（例えばツールバー）を「オンデマンド」で表示および消去するためには、接触によって引き起こされる表示および消去も容易に使用することができる。これは、ユーザの都合のいい方の（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）手と、別のタッチセンシティブな補助用コントロール、またはタッチセンシティブなマウスなどの入力装置との接触を感知することによって行う。接触の検出、具体的にはユーザが補助用コントロールまたは入力装置をつかんだことの検出に応答して表示ウィジェットを表示することにより、補助用コントロールまたは入力装置に手を伸ばし、それをつかんだ際のユーザの行動に潜在的にあった表示ウィジェットを利用したいというユーザの要望を活用することができる。表示ウィジェットは、例えば接触（ｔｏｕｃｈ ｃｏｎｔａｃｔ）をやめたときなど、ユーザが補助用コントロールまたは入力装置から手を離すと消える。このような方式で表示ウィジェットを表示および消去すると、ユーザにさらにかかる認識可能な負担が生じたとしてもごくわずかで済む点が好都合である。
【００２２】
図１およびそれに関連する説明は、本発明を実施することができる適切なコンピューティング環境の全般的な説明を簡潔に提供するものである。本発明は少なくとも部分的には、プログラムモジュールなどパーソナルコンピュータで実行されるコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で説明するが、それが必須である訳ではない。一般にプログラムモジュールには、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データタイプを実施するルーチンプログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などが含まれる。さらに、当業者には、本発明は他のコンピュータシステム構成でも実施できることが理解されよう。これには、携帯用デバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラマブルな消費者家電製品、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどが含まれる。本発明はまた、通信ネットワークを通じてリンクされた遠隔処理装置によってタスクを実行する分散型コンピューティング環境で実施してもよい。分散型コンピューティング環境の場合、プログラムモジュールはローカルおよびリモートどちらのメモリ記憶装置に置いてもよい。
【００２３】
図１を参照すると、本発明を実施するための例示的システムは、処理装置（ＣＰＵ）２１と、システムメモリ２２と、システムメモリ２２を含む各種のシステム構成要素を処理装置２１に結合するシステムバス２３とを含んだ従来型パーソナルコンピュータ２０を用いる例証的コンピュータシステムを含む。システムバス２３は、各種のバスアーキテクチャのうち任意のものを使用したメモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、ローカルバスを含む何種類かのバス構造の任意のものでよい。システムメモリ２２は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２４およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５を含む。基本入出力（ＢＩＯＳ）２６は、起動時などにパーソナルコンピュータ２０内の要素間の情報転送を助ける基本ルーチンを含んでおり、ＲＯＭ２４に記憶されている。パーソナルコンピュータ２０はさらに、ハードディスク（図示せず）との読み出しおよびそこへの書き込みを行うハードディスクドライブ２７、取り外し可能な磁気ディスク２９との読み出しおよび書き込みを行う磁気ディスクドライブ２８、およびＣＤ ＲＯＭまたはその他の光媒体など取り外し可能な光ディスク３１との読み出しまたは書き込みを行う光ディスクドライブ３０を含む。ハードディスクドライブ２７、磁気ディスクドライブ２８、光ディスクドライブ３０はそれぞれ、ハードディスクドライブインタフェース３２、磁気ディスクドライブインタフェース３３、および光ディスクドライブインタフェース３４によりシステムバス２３に接続されている。これらドライブおよびそれに関連するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、およびその他パーソナルコンピュータ２０のデータの不揮発性記憶を提供する。
【００２４】
本明細書に示す例示的環境ではハードディスク、取り外し可能磁気ディスク２９、および取り外し可能光ディスク３１を用いているが、当業者は、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、ベルヌーイカートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）など、コンピュータからのアクセスが可能なデータを記憶することができる他種のコンピュータ可読媒体もこの例示的動作環境で使用できることを理解されよう。
【００２５】
ハードディスク、磁気ディスク２９、光ディスク３１、ＲＯＭ２４またはＲＡＭ２５には、オペレーティングシステム３５、１つまたは複数のアプリケーションプログラム３６、他のプログラムモジュール３７、プログラムデータ３８、およびデバイスドライバ６０を含む複数のプログラムモジュールを記憶することができる。デバイスドライバ６０は、ユーザが入力装置４３を通じて入力したコマンドおよび情報を処理する。入力装置には、キーボード、マウス、ゲームコントローラ、トラックボール、タッチパッドなどが含まれる。またこれらの入力装置は、ジョイスティック、ゲームパッド、タッチパッド、トラックボール、キー、ヘッドセット、モニタ、マイクロフォン、ボタン、つまみ、ロッカースイッチ、トリガ、スライダ、ホイール、レバー、タッチストリップ、生物測定学を応用したセンサなどの補助用コントロールも有することができる。入力装置４３は、有線式または無線によりパーソナルコンピュータ２０に結合することができる。
【００２６】
本発明の例示的実施形態によると、上記のような入力装置の少なくとも１つはタッチセンサ４０を含み、マウスなどの入力装置は、タッチセンサ４０および移動トランスデューサ４２の両方を有することができる。タッチセンサ４０は、ユーザの手などの物理的存在が、入力装置４３自体の１つあるいはその補助用コントロールに触れるとそれを示す信号を生成することができる。移動トランスデューサ４２は、ユーザが入力装置の一部を動かすとそれを示す信号を生成することができる。タッチセンサ４０および移動トランスデューサ４２が生成した信号は、システムバス２３に結合されたシリアルポートインタフェース４６を通じ、処理装置２１に接続された導線に沿って渡すことができるが、接続はサウンドカード、パラレルポート、ゲームポートあるいはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）など他のインタフェースによって行ってもよい。
【００２７】
モニタ４７または他タイプの表示装置も、ビデオアダプタ４８などのインタフェースを介してシステムバス２３に接続することができる。パーソナルコンピュータは通例、モニタ４７以外にも、スピーカ４５およびプリンタ（図示せず）など他の周辺出力装置を含むことができる。
【００２８】
パーソナルコンピュータ２０は、リモートコンピュータ４９など１つまたは複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用したネットワーク環境で動作することができる。リモートコンピュータ４９は、別のパーソナルコンピュータ、携帯用デバイス、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイスまたは他のネットワークノードでよく、また図１にはメモリ記憶装置５０しか示していないが、通例は上記でパーソナルコンピュータ２０に関連して説明した要素の多数またはすべてを含んでいる。図１に示す論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５１およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）５２を含む。このようなネットワーキング環境は、オフィス、企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネット、およびインターネットで一般的に見られるものである。
【００２９】
ＬＡＮネットワーキング環境で使用する場合、パーソナルコンピュータ２０は、ネットワークインタフェースすなわちアダプタ５３を通じてローカルエリアネットワーク５１に接続する。ＷＡＮネットワーキング環境で使用する場合、パーソナルコンピュータ２０は通例、インターネットなどのワイドエリアネットワーク５２を介した通信を確立するためのモデム５４またはその他の手段を含む。モデム５４は外付け式でも内蔵型でもよく、シリアルポートインタフェース４６を介してシステムバス２３に接続される。ネットワーク環境では、パーソナルコンピュータ２０との関連で説明したプログラムモジュール、またはその一部を、リモートのメモリ記憶装置に記憶することができる。ここに示すネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ間に通信リンクを確立する他の手段を使用できることは理解されよう。例えば、ネットワークの１つまたは複数の部分間にワイヤレスの通信リンクを設定することができる。
【００３０】
図２は、図１の入力装置４３の一実施形態の一部を拡大したブロック図である。入力装置４３は、４つのタッチセンサ１００、１０２、１０４、および１０６の配列を含む。これらのセンサは、入力装置の４つの補助コントロールに対応することができる。各センサは、個々の導線１０８、１１０、１１２、および１１４を通じて電気信号を生成し、この導線は、アナログからデジタルへの変換器およびマルチプレクサ１１６に接続されている。タッチセンサ１００、１０２、１０４、および１０６は、ユーザとセンサの一部との実際の接触に基づいて、あるいはユーザとセンサとの著しい近接状態に基づいて各々の電気信号を生成する。接触に依拠するタッチセンサを接触センサと呼び、近接に依拠するタッチセンサを近接センサと呼ぶ。この応用例のコンテクストでは、タッチセンサに触れるとは、接触センサの場合にはそれに接触したときであり、近接センサの場合にはユーザが十分にセンサに接近したときである。本発明によると、センサは、「接触」と「接触解除（ｒｅｌｅａｓｅ）」ではそれぞれに必要とされる接触の度合いが異なるように構成できることを理解されたい。例えば、「接触」のイベントを検出するためには接触が必要とされるのに対し、「接触解除」のイベントを感知するには、接触が解除され近接状態がなくなることが必要とされるなどである。同様に、純粋な近接センサの実施形態では、「接触」イベントを感知するには非常に近づいた近接状態が必要とされるが、「接触解除」イベントの感知に必要とされる閾値（距離）はより高くすることができる。
【００３１】
いくつかの接触センサの実施形態では、タッチセンサは、触れるとキャパシタンスが変化する導電性フィルムを含んでいる。このセンサはまた、導電性フィルムのキャパシタンスの変化に基づいて電気信号を生成する容量性測定回路も含む。当業者は、フォトダイオードセンサ、圧電材料を利用したセンサ、および容量性圧力センサなど、他の接触センサ技術も利用できることを認識されよう。これらのセンサはいずれも本発明のコンテクストで使用することができる。近接センサの一実施形態では、タッチセンサは、ＬＥＤからの反射光を使用してユーザがセンサに接近するとそれを検出する。この例示的実施形態によりＬＥＤを駆動し、反射光を感知するのに使用するチップは、ニュージャージー州ブリッジウォーターのＨａｍａｍａｔｓｕ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎで製造することができる。別の近接センサの実施形態では、入力装置近くの電界または磁界の変化を用いて、ユーザが装置に接近するとそれを判定する。
【００３２】
本発明の実施形態では、タッチセンサは、タッチセンサのどこでユーザが入力装置に触れるかや、ユーザがセンサのどの部分に接近するかに関係なく、同じ情報を提供することができる。このように、これらのタッチセンサは接触データと位置データを分離する。図２は、このタイプのタッチセンサを備えた例証的入力装置を示している。
【００３３】
別の実施形態、例えばタッチパッド、タッチスクリーン、およびタッチタブレットを用いる実施形態では、所与のタッチセンサは、ユーザがそのタッチセンサのどこで接触を行ったか、あるいはユーザがそのタッチセンサのどこでタッチセンサに最も近づいたかを示す位置情報を提供することができる。このような装置では、装置に触れずに位置データを指定することはできない。また、位置を指定することなく装置に触れることもできない。このように、これらの装置では接触の感知と位置の感知が密接に結びついている。
【００３４】
図２を参照すると、アナログからデジタルへの変換器およびマルチプレクサ１１６は、導線１０８、１１０、１１２、および１１４にあるアナログの電気信号を、線１１８で搬送されるデジタル値に変換する。線１１８はマイクロコントローラ１２０に接続されており、マイクロコントローラはマルチプレクサ１１６を制御して４つのタッチセンサの状態を選択的に監視する。マイクロコントローラ１２０はまた、入力装置の他の各種センサからの入力も受け取る。図を簡潔にするために、これらの入力はまとめて入力１２２として示している。当業者は、異なる入力装置および補助用コントロールは、その入力装置中の運動センサの種類に応じて、異なる入力信号を提供することを認識されよう。運動センサの例には、スイッチを閉じるのに必要な運動を表す信号を提供するスイッチ、音声信号によって生じる空気の動きを表す信号を提供するマイクロフォン、マウスボール、トラックボールあるいはマウスホイールの動きを表す信号を提供するエンコーダホイール、およびジョイスティックの動きを表す電気信号を提供する抵抗ワイパ、が含まれる。これらの運動センサはそれぞれ、コンピュータシステムに送る入力情報を生成することができる入力生成器として機能する。この入力情報は特定の入力生成器に応じて、押すことのできるキーの状態、押すことのできるボタンの状態、サウンド情報、あるいは動きの情報を含むことができる。
【００３５】
当業者には、マイクロコントローラ１２０に連結する入力線の数は、入力装置のセンサ数と入力装置の構成に応じて決まることも認識されよう。例えば、キーボードの場合、マイクロコントローラは入力線を使用して、補助用コントロールのいずれかが起動されていないかどうかを判定する。マイクロコントローラは、マルチプレクサ（図示せず）を使用して、キーボード上の各補助用コントロールの状態を逐次テストすることによりこの判定を行う。これらの補助用コントロールの状態の投入を検出するのに使用する技術は、キーボードの技術分野ではよく知られている。
【００３６】
マウスまたはトラックボールでは、入力線１２２は、スイッチの投入を検出するための線と、エンコーダホイールの回転を検出するための線を含む。スイッチは、マウスまたはトラックボールのボタンの下に配置されている。エンコーダホイールは、マウスボールまたはトラックボールの動きを把握する。通例、１つのエンコーダホイールがＸ方向の動きを把握し、もう１つのエンコーダホイールがＹ方向の動きを把握する。大半の実施形態では、各エンコーダホイールは、それ自体に関連付けられたマイクロコントローラ１２０への入力線を持っている。マウスによっては、さらに別のエンコーダホイールがマウスの上部にあるホイールの回転を把握する。
【００３７】
一部のマウスでは、線１２２を通じてマイクロコントローラ１２０に接続された、個別の光マイクロコントローラによってマウスのＸおよびＹ方向の動きを把握する。光マイクロコントローラは、光データを使用してマウスの動きを判定する。光マイクロコントローラはこの光データを運動値に変換し、これを入力線１２２に沿ってマイクロコントローラ１２０に伝送する。
【００３８】
ゲームパッドなどのゲームコントローラでは、入力線１２２は、ゲームパッド上の複数スイッチの投入を検出するための線と、ゲームパッドのホイールの回転を検出するための線を含む。ジョイスティックの場合、入力線１２２は、ジョイスティックの抵抗ワイパとジョイスティックのスイッチに接続された線を含むことができる。ヘッドセットでは、線１２２は、マイクロフォンによって生成されたアナログ電気信号の大きさを表すマルチビットのデジタル値を搬送する複数の線を含む。通例は、アナログからデジタルに変換する変換器がこのデジタル値を生成する。ヘッドセットの重量を減らすために、アナログからデジタルへの変換器およびマイクロコントローラ１２０は、コンピュータ中に位置するサウンドボードの上に配置することができる。ヘッドセットの重量をさらに減らすために、図２のマルチプレクサおよびＡ／Ｄ変換器１１６もサウンドボードの上に実施することができる。
【００３９】
マイクロコントローラ１２０は出力１２４を生成し、これを図１のシリアルポートインタフェース４６に提供する。通例、出力１２４はシリアルのデジタル値であり、どの運動センサまたはタッチセンサが起動されたかを表す。キーボードの場合、このデジタル値は、起動されたキーや、キーボード上の他の補助用コントロールまたはタッチセンサを一意に識別するスキャンコードを含んでいる。マウスの場合、このデジタル値はマウスパケットを含んでおり、これはマウスの各スイッチおよび各タッチセンサの現在の状態と、前回のマウスパケットが送信されてからマウスホイールおよびマウスボールが移動した距離を記述する。
【００４０】
図３は、本発明のヘッドセット１５０の透視図である。ヘッドセット１５０は、マイクロフォン１５２、支持ピース１５４、タッチセンサ１５６、および出力線１５８を含む。支持ピース１５４は、ユーザの耳の周囲で輪を描き、マイクロフォン１５２がユーザの口の前に来るようにヘッドセットを支える設計になっている。
【００４１】
出力線１５８は、マイクロフォン１５２およびタッチセンサ１５６からの信号を伝搬する。いくつかの実施形態では、ヘッドセット１５０を、音声認識システムを含んだコンピュータシステムに接続する。そのような実施形態では、音声認識システムは、ユーザがヘッドセット１５０に触れていることをタッチセンサ１５６が示さない限り非アクティブになっている。音声認識システムの起動は、ユーザが最初にヘッドセット１５０に触れた際に、音声認識システムをランダムアクセスメモリにロードすることを含む。また、ランダムアクセスメモリ中にある音声認識システムが入力音声信号を処理できるように、それに指示を出すことも含むことができる。いずれの場合も、本発明は、ユーザがヘッドセットに触れていることをヘッドセット１５０が示したときにのみ音声認識システムを起動することにより、関係のない音声が音声認識システムで処理される可能性を低減している。
【００４２】
図４Ａは、本発明の例証的実施形態によるマウス１７０の一実施形態の透視図である。マウス１７０は、パームレスト１７２、左ボタン１７４、右ボタン１７６、ホイール１７８、側面１８０、および出力線１８２を含む。パームレスト１７２、左ボタン１７４、側面１８０の２つの側面領域１８４および１８６は、別々の導電性フィルムで被覆されている。この導電性フィルムはそれぞれ、図２のセンサ１００、１０２、１０４および１０６など別々のセンサに接続され、その一部をなす。
【００４３】
図４Ｂは、マウス１７０の下面図を示す。マウス１７０は、トラックボールネスト１９２の中に置かれたトラックボール１９０を含む。パームレスト１７２、側面１８０、左ボタン１７４、あるいは右ボタン１７６に加わる力によってマウス１７０を面上で動かすと、トラックボール１９０がネスト１９２中で回転する。図４Ｃを参照すると、１対のエンコーダホイール１９４および１９６がこの回転を検出している。
【００４４】
図４Ｃは、マウス１７０の内部電子回路１８９の一部の透視図である。図が見やすいように、図４Ｃではトラックボール１９０を省略している。内部の電子回路１８９は、エンコーダ１９４および１９６を含み、これが２つの直角方向のトラックボール１９０の動きを検出する。エンコーダホイールはマイクロコントローラ２００に提供する電気信号を生成する。マイクロコントローラ２００は、左ボタン１７４および右ボタン１７６の下にそれぞれ配置されたスイッチ２０２および２０４からの入力も受け取る。スイッチ２０２および２０４はそれぞれ、左ボタン１７４および右ボタン１７６がユーザによって押されるとそれを示す。マイクロコントローラ２００は、ホイール１７８が押されたときにそれを示すスイッチ２０１からの信号、およびホイール１７８の回転運動を表すエンコーダホイール２０３からの信号も受け取る。マイクロコントローラ２００は、図４Ａのパームレスト１７２、左ボタン１７４、および側面領域１８４および１８６上の導電性フィルムに取り付けられた４つのセンサからの電気信号も受け取る。図４Ｃでは、これら４つのセンサをまとめてセンサ配列２０６としている。左ボタン１７４と側面領域１８４および１８６は、押すと起動して機能を実行する補助用コントロールであってよい。
【００４５】
このように、本発明の例示的実施形態によるマウスは、マウスの特定の領域が触れられたとき、およびマウスの一部あるいはマウス全体が動かされたときに、それを検出することができる。具体的には、パームレスト１７２、左ボタン１７４、および側面領域１８４および１８６上の導電性フィルムは、ユーザがこれらの領域に触れるとそれを示す。ユーザがマウスを動かしたりボタンを押したりしなくとも、図４Ａの導電性フィルムと関連付けられたセンサは、ユーザがマウスに触れると電気信号を発生することに留意されたい。エンコーダホイール１９４および１９６は、ユーザがマウスを動かすと１種類の（ａ ｓｅｐａｒａｔｅ）信号を発生し、スイッチ２０２、２０４、および２０１は、ユーザがボタン１７４および１７６、およびホイール１７８をそれぞれ押すと個別の電気信号を発生する。このように、本発明による例示的マウスは、そのコントロールを操作するのに必要な手先の器用さをさらに必要とすることなく機能を付加する。
【００４６】
本発明の代替実施形態では、トラックボール１９０およびエンコーダホイール１９４および１９６の代わりに、マウスが移動した表面の画像を収集してマウスの位置の変化を判定する固体位置追跡装置を用いる。この例示的実施形態によると、マウスは通例、表面に光を当てるのに使用する光源と、表面の画像を収集するのに使用する光学システムと、様々な画像を比較して、マウスが移動しているか、また移動している場合にはどの方向に移動しているかを判定するのに使用するプロセッサとを含む。固体位置追跡装置は運動を電気信号に変換することから、洗練されたトランスデューサまたは運動センサと見なすことができる。
【００４７】
図５、６Ａ〜６Ｄ、７Ａ〜７Ｂ、８Ａ〜８Ｂ、９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｈ、１１Ａ〜１１Ｂ、１２Ａ〜１２Ｂ、１３Ａ〜１３Ｄ、および１４Ａ〜１４Ｄは、本発明の例証的実施形態によるマウスの代替構成を示している。図５は、そのパームレスト６００だけにタッチセンサを有するマウスの上面図である。図６Ａおよび６Ｂはそれぞれ、パームレストと、マウスの左側面にセンサを有する別個の例証的マウスの実施形態を示している。側面図である図６Ａでは、単一のセンサ６０２がパームレストおよびマウスの左側面の両方を覆っている。図６Ｂも側面図であるが、この場合は１つのセンサがパームレスト６０４を覆い、別のセンサが左側面６０６を覆っている。
【００４８】
図６Ｃおよび６Ｄは、それぞれパームレストとマウスの右側面にセンサを有する、本発明の別々の例証的マウス実施形態を示している。右側面図である図６Ｃでは、単一のセンサ６０３が右側面およびパームレストの両方を覆っている。図６Ｄも右側面図であるが、この場合は１つのセンサ６０５がパームレストを覆い、別のセンサ６０７が右側面を覆っている。
【００４９】
図７Ａおよび７Ｂはそれぞれ、パームレストおよびマウスの左側面に単一のセンサ６０８を有し、マウスの左ボタン上に別のセンサ６１０を有する例示的マウス実施形態の側面図と上面図である。図８Ａおよび８Ｂはそれぞれ、パームレストおよびマウスの左側面の単一のタッチセンサ６１２、マウスの左ボタンのタッチセンサ６１４、マウスの右ボタンのタッチセンサ６１６を有する例示的マウス実施形態の側面図と上面図を示している。
【００５０】
図９Ａ〜９Ｃはそれぞれ、本発明の例証的マウス６９０の左側面図、上面図、および右側面図を示している。マウス６９０は、左側面センサ６９２、パームセンサ６９４、右側面センサ６９６、およびボタンセンサ６９８を含む。マウス６９０では、右側面センサ６９６および左側面センサ６９２は、パームセンサ６９４とは別のものである。本発明の別の例証的実施形態では、この３センサを単一のセンサとして形成することができる。
【００５１】
図１０Ａ〜１０Ｈは、様々な例示的マウス実施形態の上面図を示すものであるが、マウスの左ボタンのタッチセンサに可能な構成を示している。これらのボタン構成は、マウスの上に単独で配置しても、あるいはマウスの他部分にある他のセンサと組み合わせて配置してもよい。図１０Ａは、左ボタン全体にわたる単一の固体センサ６１８を示す。図１０Ｂは、６つのセンサストリップ６２０からなるセットを示しており、それぞれのセンサストリップは触れられると個別の電気信号を生成する。図１０Ｃは、隆起部６２８で分離された２つの領域６２４および６２６を示す。領域６２４および６２６はどちらも、ボタン６２２の前端６２７で終わっている。図１０Ｄは、隆起部６３６で分離された２つの領域６３４および６３７を示しているが、領域６３４および６３７はどちらもボタン６３０の側端６３１で終わっている。ボタン６２２および６３０の構成は、下記で述べるように文書を順に見ていく際に特に有用である。図１０Ｅは、四角形６４１、６４２、６４３、および６４４として形成された４つの個別のセンサ領域を有するボタン６４０のボタン構成を示している。いくつかの実施形態では、４つのセンサ領域を分ける線は、センサ領域とは異なる形状的特徴を有する隆起部として形成する。図１０Ｆも、ボタン６４６上の４つの個別のセンサを示している。図１０Ｆでは、センサ領域６５０、６５１、および６５２の３つがボタン６４６の前端部にあり、残りのセンサ６４８がボタン６４６の残りの部分を覆っている。図１０Ｇは、キーパッドに似たレイアウトで９つのセンサ領域を配置したボタン６６０を示している。図１０Ｈは、中央センサ６７４を囲む８つのセンサ６７２からなる外側の円を有するボタン６７０を示している。ボタン６７０の構成は、放射状のメニューを操作する際に特に有用である。
【００５２】
図１１Ａおよび１１Ｂは、マウスの両ボタンに別々のセンサを含む例証的マウス実施形態を示している。図１１Ａでは、ボタン７００および７０２にはセンサがあるが、パームレスト７０４にはセンサがない。図１１Ｂでは、ボタン７０６および７０８およびパームレスト７１０が個別のセンサを有する。
【００５３】
図１２Ａおよび１２Ｂは、マウスの右側面に沿って複数のセンサがある例示的マウス実施形態を示す。図１２Ａは右側面図であるが、右側面上に２つのセンサ７２０および７２２がある。図１２Ｂでは、右側面に３つのセンサ７２４、７２６、および７２８がある。
【００５４】
図１３Ａ〜１３Ｄは、マウスの左側面に複数のセンサがある例示的マウス実施形態の側面図を示す。図１３Ａのマウスは、左側面に２つのセンサ７３４および７３６を有する。図１３Ｂのマウスは、それぞれ一定の間隔で分離された３つのタッチセンサ７３８、７４０、および７４２を有する。図１３Ｃのマウスも左側面に３つのタッチセンサを有する。ただし図１３Ｃでは、センサ７４６と７４８の間に位置する真中のタッチセンサ７４４は、表面が一段高くなっており、センサ７４６と７４８間の隆起部として形成されている。センサ７４４の表面を高くすることにより、触覚によるフィードバックをユーザに提供して、ユーザがマウスを見ずに親指の位置を決められるようにしている。図１３Ｄは、マウスの左側面に複数のストリップ７５２があるマウス実施形態を示す。
【００５５】
図１２Ａ〜１２Ｂおよび図１３Ａ〜１３Ｄの例示的実施形態はすべて、パームレストに置いたセンサ、および／または左ボタンに置いたセンサ、および／または右ボタンに置いたセンサと合わせて実施できることに留意されたい。
【００５６】
図１４Ａ〜１４Ｄは、タッチセンサがマウスのホイールに近接した例証的マウス実施形態の上面図である。図１４Ａでは、ホイール７６０の上に直接タッチセンサを置いている。図１４Ｂでは、ホイール７６４の前部に１つのタッチセンサ７６２を置き、ホイール７６４の後部に１つのタッチセンサ７６６を置いている。図１４Ｂの実施形態では、ホイール７６４にはタッチセンサがない。図１４Ｃでは、ホイール７６８の前部に１つのタッチセンサ７７０を置き、ホイール７６８の後部に１つのタッチセンサ７７２を置いている。さらに、ホイール７６８がタッチセンサを含む。図１４Ｄの実施形態では、ホイール７７４、ホイール７７４の前の前部領域７７６、ホイール７７４の後ろの後部領域７７８、およびパームレスト７８０にタッチセンサを配置している。
【００５７】
特に図５、６Ａ〜６Ｄ、７Ａ〜７Ｂ、８Ａ〜８Ｂ、９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｈ、１１Ａ〜１１Ｂ、１２Ａ〜１２Ｂ、１３Ａ〜１３Ｄ、および１４Ａ〜１４Ｄにおけるタッチセンサの位置に関して様々な例示的実施形態を説明したが、センサはこの他の位置に含んでもよいことに留意されたい。例えば、一実施形態で例示したタッチセンサの一部またはすべてを、別の実施形態で例示したタッチセンサの一部またはすべてと組み合わせることが可能である。さらに、図５、６Ａ〜６Ｄ、７Ａ〜７Ｂ、８Ａ〜８Ｂ、９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｈ、１１Ａ〜１１Ｂ、１２Ａ〜１２Ｂ、１３Ａ〜１３Ｄ、および１４Ａ〜１４Ｄに示すマウスの側面を含むがこれらに限定しないタッチセンサ位置の多くは、補助用コントロールの上にある導電性フィルムでよく、この場合そのコントロールを押すと起動して機能を実行することができることを理解されたい。この例では、コントロールに触れると１セットの電気信号が生成され、コントロールを起動すると第２の電気信号セットが生成される。本発明の特定の例証的実施形態では、その補助用コントロール（例えばボタン、ホイール）を含む各種のマウスは、そのタッチセンシティブな表面に触れる物理的存在（例えば指）、すなわち、表示ウィジェットを表示画面上に表示すること、および／またはその他の（例えば音声や触覚による）フィードバックを生成することを求める明示的なユーザ要求を表す物理的存在を検出することができる。このフィードバックは、ステータス情報、コントロールの機能、およびヘルプテキストといった情報をユーザに提供することができる。この情報はアプリケーションごとに異なってよい。本発明のいくつかの実施形態では、表示画面上の表示ウィジェットの位置は、タッチセンシティブな表面上での物理的存在の動きの通りに表示することができる。
【００５８】
図１５は、本発明の例証的トラックボール２２０の透視図である。トラックボール２２０は、基部２２２、ボタン２２４および２２６、およびボール２２８を含む。本発明の一実施形態では、トラックボール２２８は、基部２２２中の回転する３つの金属製ホイール（図示せず）と接触する導電性フィルムで被覆することができる。金属製ホイールの１つには、ホイールの後部に位置し、スプリング力によってホイールに押し付けられる導電性シートが接触する。導電性シートはさらにタッチセンサに接続され、ユーザがトラックボール２２８に触れるとこのタッチセンサが電気信号を生成する。基部２２２中の他の２つのホイールは、２つの直角方向の運動センサ（図示せず）を形成し、基部２２２中のトラックボール２２８の回転運動を把握することができる。基部２２２はボタン２２４および２２６の下に２つのスイッチを含んでおり、これはユーザがボタン２２４および２２６を押すと電気信号を生成することができる。このように、トラックボール２２０は、ユーザが単にボール２２８に触れることに基づいて１種類の電気信号を提供し、ユーザがトラックボール２２８を動かすか、あるいはボタン２２４または２２６を押すのに基づいて別の電気信号を提供することができる。また、起動すると機能を実行することのできる１つまたは複数の補助用コントロールを、基部２２２上のトラックボール２２８の周囲に配置してもよい。この補助用コントロールは、その表面にタッチセンシティブな導電性フィルムを有することができ、ユーザがコントロールを押すのに応答して起動し、機能を実行することができる。したがって、コントロールが触れられると１セットの電気信号を生成し、コントロールが起動されると第２の電気信号セットを生成する。本発明の例示的実施形態では、トラックボールおよびその補助用コントロール（例えばボタン）は、そのタッチセンシティブな表面に触れる物理的存在（例えば指）、すなわち、表示ウィジェットを表示画面上に表示すること、および／またはその他の（例えば音声、触覚による）フィードバックを生成することを求める明示的なユーザ要求を表す物理的存在を検出することができる。フィードバックは、ステータス情報、コントロールの機能、およびヘルプテキストといった情報をユーザに提供することができる。この情報はアプリケーションごとに異なってよい。本発明のいくつかの実施形態では、表示画面上の表示ウィジェットの位置は、タッチセンシティブな表面上での物理的存在の動きの通りに表示することができる。
【００５９】
図１６はジョイスティックを備えた例証的ゲームコントローラの透視図であり、これは、基部２４２、ハンドル２４４、トリガ２４６、およびボタン２４８、２５０、２５２を含む。本発明の一実施形態では、トリガ２４６は、基部２４２中のタッチセンサに接続された導電性フィルムで被覆することができる。さらに別の実施形態では、ボタン２４８も、基部２４２中でそれとは別のタッチセンサに接続された導電性フィルムで被覆することができる。トリガ２４６、およびボタン２４８、２５０、２５２はさらに、ユーザが個々のボタンまたはトリガを押すと個別の電気信号を提供するスイッチに接続してもよい。ハンドル２４４は、基部２４２に対するハンドル２４４の相対運動を追跡する１組のトランスデューサに接続することができる。このように、このゲームコントローラは、ユーザがトリガ２４６またはボタン２４８に触れると１セットの電気信号を提供し、ユーザがハンドル２４４、またはトリガ２４６、ボタン２４８、２５０、２５２を動かすと別の電気信号セットを提供することができる。
【００６０】
図１７は、本発明による別の例証的ゲームコントローラの透視図である。図１７には、ゲームパッド２６０の形態のゲームコントローラを表している。ゲームパッド２６０は、サイドボタン２６２および２６４、左手ボタン２６６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６、および右手ボタン２７８、２８０、２８２、２８４、２８６、２８８を有する。さらにゲームパッド２６０は、開始ボタン２９０および選択ボタン２９２を有する。本発明のいくつかの実施形態では、サイドボタン２６２および２６４はそれぞれ、ゲームパッド２６０中で別々のタッチセンサに接続した導電性フィルムで被覆することができる。ゲームパッド２６０はゲームパッドのボタンごとに１つの複数のスイッチも含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、ゲームパッド２６０は、ユーザがサイドボタン２６２および２６４に触れたときにはそれを示す１セットの信号を提供することができ、ユーザがゲームパッド２６０のボタンを押すとそれを示す第２の電気信号セットを提供することができる。
【００６１】
本発明の例証的実施形態では、その補助用コントロール（例えばボタン、ジョイスティック、トリガ）を含む図１６および１７のようなゲームコントローラは、そのタッチセンシティブな表面に触れる物理的存在（例えば指）、すなわち、表示ウィジェットを表示画面に表示すること、および／または（例えば音声、触覚による）その他のフィードバックを生成することを求める明示的なユーザ要求を表す物理的存在を検出することができる。フィードバックは、ステータス情報、コントロールの機能、およびヘルプテキストなどの情報をユーザに提供することができる。この情報はアプリケーションごとに異なってよい。本発明のいくつかの実施形態では、表示画面上の表示ウィジェットの位置は、タッチセンシティブな表面上での物理的存在の動きの通りに表示することができる。
【００６２】
図１８Ａは、本発明の例示的実施形態によるキーボード３００を示している。キーボード３００は、キーボードの左側に一般的なＱＷＥＲＴＹ配列３０２を有し、右側に数字キーパッド３０４を有する。数字キーパッド３０４は数字０〜９を含んでおり、この数字０〜９は３ｘ３の枠に並んでいる。いくつかの実施形態では、これら９つのキーすべてを導電性フィルムで被覆することができる。別の実施形態では、キーボードの他のキーおよび補助用コントロールを導電性フィルムで被覆することができる。各キーの導電性フィルムは、キーボード３００中の別々のタッチセンサに接続され、その一部をなす。各キーが導電性フィルムを有するということは、それぞれのキーが２種類の信号を提供できることを意味する。１つの信号は、ユーザがキーを押さずに触れたときに提供することができ、第２の信号はユーザがキーを押したときに提供することができる。
【００６３】
タッチセンサをさらに、キーボードケース（ｃａｓｉｎｇ）３０１の、スペースバー３０８の下の部分３０６および３０７、矢印キー３１０の下の部分３０９、およびキーパッド３０４の下の部分３１１に配置することができる。矢印キー３１０は通例、ユーザが表示中でカーソルを動かすのに使用する。キーの上、および部分３０６、３０７、３０９、３１１にタッチセンサを備えたキーボード３００を示しているが、本発明の別の例示的実施形態では、キーだけにタッチセンサを有するか、または部分３０６、３０７、３０９、３１１の１つだけにタッチセンサを有してもよい。別の例示的実施形態では、こうしたタッチセンサを別の組み合わせでキーボード３００に配置することができる。さらに、部分３０６、３０７、３０９、３１１のタッチセンサの一部またはすべてを近接センサにしてもよい。タッチセンサ３０６、３０７、３０９、３１１は、ジョイスティック、ゲームパッド、タッチパッド、トラックボール、ボタン、つまみ、ロッカースイッチ、トリガ、スライダ、ホイール、レバーなどを含むがこれらに限定しない多種の補助用コントロールを表すことができる。近接センサは、ユーザの手がセンサに近づくとそれを検出することができ、手が実際にセンサに接触する必要はない。一般的に、ユーザが補助用コントロールに触れるがそれを起動（例えば、押す、回す、回転する）しないと１種類の信号が提供され、ユーザが補助用コントロールを起動すると第２の信号が提供される。本発明の例示的実施形態では、その補助用コントロールを含むキーボードは、そのタッチセンシティブな表面に触れる物理的存在（例えば指）、すなわち、表示ウィジェットを表示画面上に表示すること、および／または（例えば音声、触覚による）その他のフィードバックを生成することを求める明示的なユーザ要求を表す物理的存在を検出することができる。フィードバックは、ステータス情報、コントロールの機能、およびヘルプテキストなどの情報をユーザに提供することができる。この情報はアプリケーションごとに異なってよい。本発明のいくつかの実施形態では、表示画面上の表示ウィジェットの位置は、タッチセンシティブな表面上での物理的存在の動きの通りに表示することができる。
【００６４】
図１８Ｂは、本発明による別の例証的キーボードの一部を示しており、これはボタン３１２Ａ〜３１２Ｇ、およびタッチセンシティブなコントロール用つまみ３１４を含む補助用コントロール入力を有する。ボタン３１２Ａ〜３１２Ｇにはそれぞれタッチセンサがついている。図１８Ｃは本発明によるさらに別の例証的キーボードを示すが、これはタッチセンシティブなロッカースイッチ３１５、および各々タッチセンシティブなボタン３１２Ａ〜３１２Ｇを備える。
【００６５】
図１９は、本発明による例証的タッチパッド２０００の透視図である。このタッチパッドは、現在カリフォルニア州サンホセのＳｙｎａｐｔｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な従来型のタッチパッドでよく、変更を加える必要はない。タッチパッド２０００は、タッチセンシティブな表面（タブレット）２１００からなっており、この表面は、ユーザの指が表面に接触しその上を移動すると、指の２次元の位置と接触領域（表面領域）を感知する。さらにタッチパッド２０００は、タッチセンシティブな表面の周辺に位置するボタン２２２０、２２４０、２２６０、２２８０を含んでいる。ボタン２２２０、２２４０、２２６０、２２８０の１つまたは複数はタッチセンシティブでよい。このタッチパッドの出力は、図１に示すようなコンピュータシステムに送る（ｒｏｕｔｅ）ことができる。本発明の実施形態では、その補助用コントロールを含むタッチパッドは、そのタッチセンシティブな表面に触れる物理的存在（例えば指）、すなわち、表示画面上に表示ウィジェットを表示すること、および／または（例えば音声、触覚による）その他のフィードバックを生成することを要求する明示的なユーザ要求を表す物理的存在を検出することができる。フィードバックは、ステータス情報、コントロールの機能、およびヘルプテキストなどの情報をユーザに提供することができる。この情報はアプリケーションごとに異なってよい。本発明のいくつかの実施形態では、表示画面上の表示ウィジェットの位置は、タッチセンシティブな表面上での物理的存在の動きの通りに表示することができる。
【００６６】
以上の説明のように、入力装置のキー、ボタン、つまみ、ロッカースイッチ、あるいはその他の補助用コントロールは、ユーザの手（例えば、指や手のひら）あるいはスタイラスを含むがこれに限定しない物理的存在の接触、またはその著しい近接状態を検出するセンサで補うことができる。ここまで、マウス（図４Ａ〜１４Ｂ）、トラックボール（図１５）、ゲームコントローラ（図１６および１７）、キーボード（図１８Ａ〜１８Ｃ）、およびタッチパッド（図１９）を含む例証的な入力装置を示し、それについて説明した。本発明の実施形態によると、上記のような感知された信号を使用することにより、ユーザが触れたコントローラに関連するステータスの画面表示、状態情報、またはその他のフィードバックをユーザに提供することができる。
【００６７】
図２０は、本発明の例示的実施形態によるメッセージルーティングシステムを説明するのに有用な、コンピュータ２０のより詳細なブロック図である。図２０で、入力装置４３は、シリアルの２進信号をシリアルインタフェース４６に提供する。入力装置４３は、上記で説明した、タッチセンサを有する入力装置およびその補助用コントロールのどれを含んでもよい。
【００６８】
シリアルインタフェース４６は、入力装置４３からのシリアルの２進信号をパラレルのマルチビット値に変換し、それをデバイスドライバ６０に渡す。本発明の多くの実施形態では、デバイスドライバ６０は、図１のＣＰＵ２１で実行するソフトウェアルーチンとして実施することができる。そのような実施形態では、デバイスドライバ６０は入力装置固有のものにし、指定プロトコルに基づいて特定の入力装置およびその補助用コントロールと対話するように設計することができる。したがって、入力装置４３がマウスである場合には、デバイスドライバ６０は、マウスが生成したマウスパケットをマウスパケットプロトコルを用いて受信するように設計されたマウスドライバになる。入力装置４３がキーボードである場合、デバイスドライバ６０は、キーが押されていることまたはタッチセンサが触れられていることを表すキーボードスキャンコードを受信するように設計されたキーボードドライバになる。
【００６９】
デバイスドライバ６０は、指定のプロトコルに基いてマルチビット値をデバイスメッセージに変換し、それをオペレーティングシステム３５に渡す。このデバイスメッセージは、入力装置でどのようなイベントが起こったかを表す。例えばマウスのタッチセンサが触れられた場合、このメッセージは特定のセンサが触れられていることを示す。タッチセンサから手が離れると、タッチセンサから手が離れたことを示す別のメッセージがデバイスドライバ６０によって生成される。
【００７０】
デバイスドライバ６０によって生成されたメッセージは、このメッセージのルーティングを制御するオペレーティングシステム３５に提供される。例証的実施形態によると、デバイスメッセージは通常フォーカスアプリケーション８１２に送信される。フォーカスアプリケーションとは、通例、ディスプレイで一番上にあるウィンドウを有するアプリケーションである。
【００７１】
いくつかの例証的実施形態では、オペレーティングシステム３５は、そのオペレーティングシステムに登録されたメッセージフックプロシージャのリストを維持している。そのような例証的実施形態では、オペレーティングシステム３５は、デバイスメッセージをフォーカスアプリケーション８１２に送信する前に、それをリストにある各メッセージフックプロシージャに逐次渡す。このようなメッセージフックプロシージャを、図２０のメッセージフックプロシージャ８１０として包括的に示している。メッセージフックプロシージャの大半は、単にデバイスメッセージを評価して、何らかの措置を講ずるべきかどうかを判定するものである。メッセージフックプロシージャは、デバイスメッセージを評価すると値をオペレーティングシステム３５に戻し、オペレーティングシステムがそのデバイスメッセージをリスト中の次のプロシージャに渡すことを示す。メッセージフックプロシージャの中にはデバイスメッセージを「食べる」能力を有するものもあり、これは、オペレーティングシステムがそのデバイスメッセージを他のメッセージフックプロシージャまたはフォーカスアプリケーションに渡すべきでないことを示す値をオペレーティングシステム３５に戻すことによって行う。
【００７２】
メッセージフックプロシージャおよびフォーカスアプリケーションは、特にタッチセンサが触れられたことを示すデバイスメッセージを使用して、下記で説明する各種の機能を開始する。
【００７３】
例えば、図２１および２２が示すのは、図４Ａおよび図１５それぞれのマウス１７０またはトラックボール２２０など、本発明の例証的実施形態による入力装置からの信号に基づいて生成されるデバイスメッセージを利用する、本発明の各種のアプリケーションが表示する画面の画像である。図２１は、仮想デスクトップ３２２を示す画面３２０の画像を表している。仮想デスクトップ３２２は、アイコン３２４および３２６の画像、ならびに開いたウィンドウ３２８を含んでいる。開いたウィンドウ３２８は、ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社製造のＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｏｒｄ（登録商標）として知られるワードプロセッシングアプリケーションに関連するものである。
【００７４】
ウィンドウ３２８で、開いた文書の文章中にカレット３３０が置かれている。カレット３３０の位置は、マウス１７０、またはトラックボール２２０のボール２２８を動かすことによって決めることができる。図２１で、カレット３３０は、２本のより短い水平線の間を延びる垂直線として表示されている。当業者は、カレット３３０は様々な形状にすることができ、通例デスクトップ３２２上では矢印として表示されることを認識されよう。
【００７５】
ウィンドウ３２８の文章中でのカレット３３０の位置によって、ツールヒント３３２が表示される。ツールヒント３３２は、カレット３３０の下にある単語を誰が入力したのかを示している。
【００７６】
ウィンドウ３２８は、ウィンドウ３２８の文書中に絵を書く際に使用することのできる描画ツールを含んだツールバー３３４も含む。
【００７７】
図２１に示すような本発明の例示的実施形態によると、カレット３３０、ツールヒント３３２、およびツールバー３３４は、ユーザが、このワードプロセッシングのアプリケーションであるツールヒントを提供することを割り当てられた補助用コントロール（例えば、ボタンやボタンの組み合わせ）など入力装置の一部に触れている間にのみ、ウィンドウ３２８中に表示される。ユーザがその入力装置に触れていないと、カレット３３０、ツールヒント３３２、およびツールバー３３４は消える。図２２は、ユーザが入力装置の一部に触れていないときのディスプレイ３２０の画像を示している。ユーザが入力装置に触れていないときにはツールバー３３４、カレット３３０、およびツールヒント３３２をなくすことにより、本発明は、ウィンドウ３２８に見られる乱雑さを低減し、ユーザがウィンドウ３２８に示される文書を容易に読めるようにする。
【００７８】
当業者には、ユーザが入力装置に触れていない際のカレット３３０、ツールヒント３３２、およびツールバー３３４の消去は個別に制御できることが認識されよう。したがって、ユーザはウィンドウ３２８をカスタマイズして、ユーザが入力装置から手を離すとツールヒント３３２およびツールバー３３４は消えるが、カレット３３０は表示したままにすることが可能である。さらに、アイテムが表示および再表示される際の速度も制御することができる。したがって、ユーザが入力装置から手を離してから触れると、画像が表示から徐々に消え、そして徐々に表示上に戻すことが可能である。本発明のいくつかの例証的実施形態では、なるべくユーザの気を散らさないように、フェードアウト期間は０．７〜１．０秒にし、カレットのフェードイン期間は０秒にして瞬時に表示されるようにし、ツールバーのフェードイン期間は０．３秒にする。ある実施形態では、フェードアウト時間は、ユーザが規定のデフォルト期間を用いて設定できる変数にすることが可能である。
【００７９】
図２３〜２５は、図１８Ａのキーボード３００からのキーボードメッセージの結果表示することのできるプルダウンメニューを含んだ、一連の例証的表示画面を示している。詳細には、図２３の画面画像３５０では、アプリケーションが、プルダウンメニュー３５６の画像を含んだアクティブウィンドウ３５２を仮想デスクトップ３５４上に生成している。プルダウンメニュー３５６は、メニューバー３５８にある「Ｔｏｏｌｓ」の名のメニュー見出しと関連付けられている。プルダウンメニュー３５６は、ユーザがキーボード３００の数字キーパッド３０４のキーの１つに触れているが押してはいないことを示すキーボードメッセージに応答して表示される。
【００８０】
別の例示的実施形態では、ユーザは、数字キーパッド３０４の数「４」および「６」を表すキーを使用することにより、メニューバー３５８を左右に移動することができる。ユーザがメニューバー３５８を横に移動すると、それぞれのメニュー見出しについての異なるプルダウンメニューを表示することができる。具体的には、ユーザは数「４」を表すキーに触れることによりキーボードメッセージをアプリケーションに送信させ、アプリケーションは、ヘッダメニュー３５８中で現在のメニュー見出しの左にあるメニュー見出しを表示するように表示を変更する。したがって、現在ウィンドウ３５２でメニュー見出し「Ｔｏｏｌｓ」についてのプルダウンメニューが表示されている場合、数「４」を表すキーに触れると、メニュー見出し「Ｉｎｓｅｒｔ」と関連付けられたプルダウンメニューが表示される。同様に、ユーザは数字キーパッド３０４の数「６」を表すキーに触れることにより、現在のメニュー見出しの右のメニュー見出しのプルダウンメニューを表示させることができる。したがって、現在表示されているプルダウンメニューがメニュー見出し「Ｔｏｏｌｓ」に関連づけられたもので、ユーザが数「６」を表すキーに触れた場合は、ヘッダメニュー３５８中のメニュー見出し「Ｆｏｒｍａｔ」と関連付けられたプルダウンメニューが表示されることになる。これを図２４に示しているが、メニュー見出し「Ｆｏｒｍａｔ」３５８についてのプルダウンメニュー３６０が表示されている。
【００８１】
ユーザは、数字キーパッド３０４で数「２」および「８」を表すキーに触れることにより、プルダウンメニュー３６０などのプルダウンメニュー中で上下にも移動することができる。ユーザがプルダウンメニュー中を移動すると、プルダウンメニューの異なるアイテムがハイライト表示される。ハイライト表示した項目の一例は図２５の項目３６２であるが、この図ではプルダウンウィンドウ３６０の項目「Ｔａｂｓ」が現在の項目としてハイライト表示されている。項目３６２が現在の項目であるときにユーザが数「８」を表すキーに触れると、それに関連付けられたキーボードメッセージを受信するアプリケーションが、項目３６２の上に位置する項目３６４を現在の項目としてハイライト表示する。項目３６２が現在の項目であるときにユーザが数「２」を表すキーに触れると、項目３６２の下の項目３６６が現在の項目としてハイライト表示される。
【００８２】
図２４は、本発明の別の実施形態の説明にも使用することができる。詳細には、プルダウンウィンドウ３６０は、カレットをメニュー見出し「Ｆｏｒｍａｔ」の上に置き、図４Ａおよび図１５それぞれのマウス１７０またはトラックボール２２０などのポインティングデバイスの選択ボタンを押すことによっても起動することができる。ユーザは、ポインティングデバイスを項目のリスト中で下方に移動することにより、プルダウンウィンドウ３６０中の項目を選択することができる。ユーザが入力装置を移動すると、リスト中の個々の項目がハイライト表示される。
【００８３】
従来技術では、カレットをプルダウンメニュー自体の外側に置いてもプルダウンメニュー３６０は引き続き表示される。このプルダウンメニューを消す唯一の方法は、メニュー自体の外側の領域でクリックすることである。しかし本発明の例証的実施形態によると、プルダウンメニューを生成するアプリケーションは、ユーザがポインティングデバイスから手を離したことを示すマウスメッセージを受け取ると直ちにそのプルダウンメニューを取り除く。これは、ユーザがヘッダメニュー３５８と関連付けられたプルダウンウィンドウを閉じるために行わなければならない動きを減らすことによりユーザの効率を改善する。
【００８４】
図２６は、本発明の別の例示的実施形態によって表示される、放射状メニュー３７０を含む表示画面の画像である。放射状メニュー３７０は、キャンセルボタン３７２の周囲に円形に配置された８つの項目３７１を含んでいる。放射状メニュー３７０は例えば、図１８Ａのキーボード３００か、または図１０Ｈのマウスのボタン６７０の上についたタッチセンサを使用して操作することができる。
【００８５】
キーボード３００を使用する場合、フォーカスアプリケーションは、ユーザがキーパッド３０４のキーの１つに触れたことを示すキーボードメッセージを受け取ると放射状メニュー３７０を表示する。ユーザが特定の項目をハイライト表示させるには、その項目と空間的に関連づけられたキーパッド３０４中のキーに触れる。例えば放射状メニュー３７０の項目３７３をハイライト表示するには、ユーザは、数「５」を表す中央キーのすぐ上に位置する数「８」を表すキーに触れる。これは、キー「５」に対するキー「８」の空間的な位置づけが、項目３７３とキャンセルボタン３７２の空間的関係と同じであるためである。ユーザが項目を選択するには、その項目をハイライト表示させるキーを押す。放射状メニューを消すには、ユーザはキー「５」を押す。
【００８６】
図１０Ｈのマウスのボタン６７０のタッチセンサを使用して放射状メニューを操作するには、ユーザは単に放射状メニューの項目に対応するタッチセンサに触れればよい。単に対応するタッチセンサに触れるだけで、その項目がハイライト表示される。対応するタッチセンサに触れながらボタン６７０を押すとその項目が選択される。アプリケーションは、２つの個別のマウスメッセージに基づいて、２つのイベントが起こったことを判定する。第１のマウスメッセージは、どのタッチセンサが現在触れられているかを示す。第２のマウスメッセージは左ボタンが押されたことを示す。
【００８７】
本発明の例証的実施形態によると、タッチセンシティブなコントロールおよび装置の使用は、ユーザにとって透過にすることができる。状況のコンテクストは、コントロール装置をつかむ、装置に触れる、あるいは接近するといった、コントロールとのユーザの前段階的な行動によって示される。図１８Ｂを参照し、例として、コントロール用つまみ３１４の現在の機能が、メディアに関連する音声の音量のコントロールであるとする（システムで生成される他の音声の音量のコントロールに対して）。この例で、ユーザが音量を変えたい場合には、その手をコントロール用つまみ３１４に近づけるか、あるいはつまみに触れることが考えられる。ユーザがつまみを回してコントロール用つまみ３１４を起動する前に、図２７に示すように、画面による音量表示の形態の音量のステータスを含んだ音量コントロール用ＧＵＩを画面に表示することができる。するとユーザはコントロール用つまみ３１４を回して音量を調節するか、またはコントロール用つまみ３１４を回さずにそれに触れながら、キー（例えば矢印キー）、マウス、あるいはその他のポインティングデバイスなど別のコントロールを用いてポインタ（例えばカレットや矢印）をＧＵＩの中に移動し、音量を変えることができる。ＧＵＩが表示された状態でユーザがコントロール用つまみ３１４に触れ、そしてキーまたはポインティングデバイスを使用して音量を変えた場合、音量状態の変化は直ちにＧＵＩ、または表示画面上の他の場所に表示することができる。ユーザがコントロール用つまみ３１４から手を離すと、システムはそのＧＵＩがもはや必要でないことを知り、知覚可能な遅延を置かずにＧＵＩを消すことができる。実施形態によっては、ポインティングデバイスがＧＵＩとの対話を続ける限り、あるいはカーソルがＧＵＩの上にある限りＧＵＩは表示されている。
【００８８】
本発明の別の例証的実施形態では、ユーザが、その起動は行わずにコントロール用つまみ３１４に接近するか、または触れると、瞬時にツールヒントなどの表示ウィジェットを表示画面に表示することができ、これによりコントロール用つまみ３１４の現在の機能を識別することができる。ツールヒントは例えば、次のような機能の１つを示すことができるが、機能はこれに限定するものではない。
１）オーディオおよびビデオアプリケーションを含む多種アプリケーションのチューニング、２）メディアアプリケーションの音量コントロール、３）システムで生成されるサウンドの音量コントロール、および４）複数の設定（例えば、輝度、トリミング（ｃｒｏｐｐｉｎｇ）、色など）を有する多数の機能のコントロール。別の例証的実施形態では、ユーザがコントロール用つまみ３１４などのコントロールに接近すると、ＬＥＤまたはＬＣＤ単体により、あるいは表示画面の表示ウィジェットに加えて、視覚的フィードバックを実際のコントロール用つまみに提供することができる。さらに別の例証的実施形態では、聴覚または触覚（例えばバイブレーション）によるフィードバックを単独で、または表示画面、入力装置および／またはコントロールへの視覚的フィードバックに加えて、または相互に提供することができる。したがって、入力装置またはコントロールは、ホストコンピュータを関係させ、あるいはホストコンピュータと情報を共用して、またはそのようなことは行わずに、直接フィードバック（例えば音声によるフィードバック）を提供することができる。さらに別の例示的実施形態では、コントロール用つまみ３１４などのコントロールの１つまたは複数の部分（例えば上面や側面）が独自に接触やユーザの近接状態を検出し、コントロールのどの部分が触れられているかに基づいてホストコンピュータに対して独自のメッセージを生成することができる。
【００８９】
図１８Ｃのキーボード入力装置に基づく本発明の別の例証的実施形態では、タッチセンシティブなロッカースイッチ３１５を提供することができる。あるコンテクストでは、ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社製造のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９８などのオペレーティングシステムで現在使用されている「Ａｌｔ」キーと「Ｔａｂ」キーの組み合わせを使用するのと同様に、ロッカースイッチ３１５によりユーザがアプリケーションを切り替えることができる。すなわち、ロッカースイッチ３１５により、ユーザは実行中のアプリケーション間を移動することができる。具体的には、ユーザがロッカースイッチ３１５に触れるか、あるいは接近すると、現在実行中のアプリケーション各々のアイコンを示す画面上表示が示され、図２８に示すように最前面にある（ウィンドウが重なる順序で一番上にある）アプリケーションがハイライト表示される。ユーザは、ロッカースイッチ３１５を押すことにより、ディスプレイの最前面に持って行きたい所望のアプリケーションをハイライト表示するために、アプリケーション間を移動することができる。この順序は、アルファベット順、あるいは前回各アプリケーションがディスプレイの最前面にあった時など、複数の方式で決定することができる。ロッカースイッチ３１５から手を離すとハイライト表示されたアプリケーションが選択され、ディスプレイの最前面に来る。タッチセンシティブなロッカースイッチ３１５は、この他にも多数の応用例で使用できることを理解されたい。これには、スイッチへのユーザ接触あるいは著しい近接状態に応答して様々なアイテムを表示すること、スイッチを押すのに応答してアイテムをハイライト表示すること、およびスイッチの接触状態の解除、あるいはスイッチから遠ざかることによりリストからアイテムを選択すること、が含まれる。
【００９０】
例示的なキーボード入力装置の各種の補助用コントロール、およびその接触に対するコンテクストに即した反応の例示的な実施を下の表１ないし表５に列記する。各種のコントロールおよび反応は、ゲームコントローラ、トラックボール、マウス、タッチパッドなど他の入力装置にも応用できることを理解されたい。
【００９１】
【表１】

【００９２】
【表２】

【００９３】
【表３】

【００９４】
【表４】

【００９５】
【表５】

【００９６】
以下の表６では、本発明による例示的マウス入力装置への接触に対する、コンテクストに即した反応の例示的な技術について説明する。
【００９７】
【表６】

【００９８】
タッチセンシティブなコントロールへのユーザの接触に応答して画面に提供できる各種の視覚的フィードバックに加えて、いまひとつの可能性は、キーの組み合わせまたは他のコントロールに、それぞれコピー機能（例えば「Ｃｔｒｌ」キーと「ｃ」キーを同時に）、およびペースト機能（例えば「Ｃｔｒｌ」キーと「ｖ」キーを同時に）を実行させるように設定する場合に、図２９Ａおよび２９Ｂに示すような標準的なツールヒントを表示することである。すなわち、ユーザが「Ｃｔｒｌ」キーと「ｃ」キーに同時に触れると、図２９Ａに表示する「Ｃｏｐｙ」のツールヒントが画面に現れ、ユーザが「Ｃｔｒｌ」キーと「ｖ」キーに同時に触れると、図２９Ｂに示す「Ｐａｓｔｅ」のツールヒントが画面に現れる。
【００９９】
通例、画面上表示は、ユーザが触れる入力装置に関係なくその時点のカーソルまたはポインタ（例えばカレット）位置の近くに配置することができる。例えば、キーボードのツールヒントをカーソルの隣に表示することができる。画面上表示を上記の現在のカーソル位置の右上に表示する（ｐｏｐ ｕｐ）ことは有益である。これは、ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社製造のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムで、ユーザがポインタをアイコンの上に乗せた状態で停止している時に表示される、従来のツールヒントとその画面上表示が重なら（ｃｏｎｆｌｉｃｔ ｗｉｔｈ）ないからである（従来のツールヒントは、ポインタまたはカーソルの右下に表示される）。ツールヒントは、ユーザがポインティングデバイス（例えばマウス）によりカーソルまたはポインタを移動すると、カーソルまたはポインタの後をたどって行くようにすることも、またはそれが最初に表示された点に静止したままにすることもできる。ツールヒントをカーソルとともに移動するよりも、それが表示される場所にツールヒントを維持しておく方が実施が容易であり、かつより効率的であり、ユーザにも受け入れられやすいと考えられる。本発明の別の例示的実施形態によると、表示ウィジェットは、画面中央、その時アクティブな（「フォーカス」）アプリケーションまたはウィジェット（例えばテキスト入力ボックス）の中央、画面下部、あるいはシステムトレーアイコンの上部、に表示することができる。
【０１００】
図３０Ａおよび３０Ｂは、別の例示的な表示ウィジェット（画面上表示）を示しているが、この図では、本発明の例証的実施形態により、ユーザがプログラマブルなキーボードホットキーおよびファンクション「Ｆ」キーに触れるのに応答して表示することのできる、各アプリケーションについてのキーボードコントロール機能を例示している。ユーザが単にキーに触れただけで起動しないと、画面上表示は、そのキーが何であるか、および／またはそのキーが行う動作を示すことができ、その機能は実際には実行されない。図３０Ａは、ユーザがキーに触れるのに応答する、キーボードホットキーの設定をカスタマイズする、あるいは見るための（例えばマウスや他のポインティング装置によって）選択可能なオプションを含んだキーボードホットキーのＧＵＩの画面上表示の例を示している。すなわち、ユーザはこのＧＵＩの「Ｒｅａｓｓｉｇｎ ＨｏｔＫｅｙ」の領域をクリックして、そのホットキー（キーの組み合わせでもよい）の現在の機能を見、そのホットキーの機能を割り当てを変えることができる。図３０Ｂには、ユーザがあるキーに触れるのに応答した、キーボードホットキーの設定をカスタマイズする、あるいは見るための選択可能なオプションを含んだキーボードホットキー用のＧＵＩの画面上表示の別の例を提供する。図３０Ｂが図３０Ａと異なるのは、そのキーが何であるか、およびその動作（例えば「マイコンピュータ」アプリケーションの起動）についてのより詳しい情報をユーザに提供する点である。実施形態によっては、触れることによって起動されるＧＵＩは、ユーザがそれに関連付けられたコントロールに触れると直ちにキーボードフォーカスを受け取ることができる。これにより、ユーザは即座に上記の例「Ｒｅａｓｓｉｇｎ ＨｏｔＫｅｙ」の「Ｒ」のキーを打って、それに代わる機能を起動することができる。別の実施形態では、接触によって起動するＧＵＩはキーボードフォーカスを受け取らない。ユーザは、マウスでＧＵＩをクリックするか、例えば「Ａｌｔ」キーと「Ｔａｂ」キーの組み合わせや、上層の（ｔｏｐ ｌｅｖｅｌ）切り替えるための別の方法を用いてキーボードフォーカスに切り替えなければならない。この後者の実施形態は、ユーザがそれに受け取らせるつもりでないキーボード入力を、接触で起動するＧＵＩが受け取らないようにしている。好ましい実施形態は、特定の入力装置、その装置のタッチセンシティブなコントロール、現在のアプリケーション、あるいはユーザの嗜好の詳細に応じて決まる。
【０１０１】
本発明の別の例示的実施形態では、各ホットキーにテキストマクロを割り当てることができ、この場合はホットキーを起動すると、例えば画面上のカーソル位置にテキストのブロックが挿入される。このようなコンテクストで使用する場合、あるホットキーに触れると、図３１に示すようにそのホットキーに割り当てられたテキストマクロの全文ではなくとも少なくとも始めの部分あるいはその他の部分が表示される。画面上表示のウィンドウは、テキスト全文を表示するために、そのテキストマクロに割り当てられたテキスト量に応じて自動的にサイズを調整することができる。このコンテクストはスクロールコントロールと合わせて使用することもでき、ユーザがそのテキストマクロを割り当てられたホットキーに触れている間そのテキストをスクロールすることができる。
【０１０２】
先に述べたように、本発明のいくつかの例示的実施形態によると聴覚または触覚によるフィードバックを利用することができる。聴覚または触覚によるフィードバックは、ディスプレイ上の視覚的なフィードバックと合わせて、あるいはそれとは別に使用することができる。場合によっては、その際実行中のアプリケーション、その際使用している入力装置、あるいはユーザの好みにより、視覚的なフィードバックが適当ではなく聴覚によるフィードバックが望ましい場合もある。
【０１０３】
本発明のある実施形態によると、ユーザがあるコントロールに触れると、適切なキュートーン（ｃｕｅ ｔｏｎｅ）やその他のサウンドなど聴覚によるフィードバックを生成することができる。所望のオーディオキュートーンを、特定の機能またはコントロールに割り当て（ｍａｐ）ることができる。音量、音の高低、および音色を調整して、音声で生成されるコントロール機能の通知など所望のサウンドをまねた適切なキューを作ることができる。キューサウンドは、パラメトリックなサウンドイベント要求を受け取り、ＭＩＤＩウェーブテーブルシンセサイザ６６２を使用し、音声生成装置６４０（例えば、Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｌａｂｓ ＡＷＥ６４ Ｇｏｌｄカードサウンドボード）でそれを順番に配列することによって生成することができる（図６参照）。音声キューごとに正確な音声パラメータを設定し、その音声キューを適切に合成し、キューをそれに対応するコントロールおよび／または機能と関連付けるための具体的な技術はすべて当業者には容易に明らかになるものであり、また本発明の一部を形成するものではないので説明の簡略化のために省略している。
【０１０４】
機能およびその他の情報を識別するための聴覚的フィードバックは、ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社製造のＭＳ Ｇａｍｅ Ｖｏｉｃｅ（商標）などゲームのアプリケーションおよび製品に特に有用である。例えば、ゲーム製品は、パック（ｐｕｃｋ）に取り付けられたヘッドセットマイクロフォンの組み合わせを含むことがある。ユーザは、パックにより、自分が一緒にプレーしている人々およびチームの複数の組み合わせと選択的に話をすることができる。各々の者には、コード（１、２、３．．．）およびチーム（Ａ、Ｂ、Ｃ．．．）が自動的に割り当てられる。問題が生じうるのは、プレーヤがどのコードがどのプレーヤおよびチームに対応しているのかを記憶しておかなければならない場合である。ユーザがあるボタンが誰に割り当てられているかについての確認（ｒｅｍｉｎｄｅｒ）が欲しい場合は、あるコントロール（例えば数字キー）に触れると、そのコードに割り当てられた者の名前の聴覚フィードバックを自分のヘッドセットを通じて受け取ることができる。
【０１０５】
表１ないし表５に明らかにした本発明の一例示的実施形態では、入力装置上の複数の接触領域を使用することにより、インターネットブラウザによって提供されるウェブページ間を移動することができる。複数のタッチセンシティブな領域を有し、ページ間を移動するのに有用な入力装置の例には、特に図１０Ｃ、１０Ｄ、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、および１３Ｃのマウスが含まれる。図１０Ｃの場合、領域６２４に触れてから領域６２６に触れるとページを戻る機能が開始され、領域６２６に触れてから領域６２４に触れるとページを進む機能が開始される。図１０Ｄでは、領域６３７に触れてから領域６３４に触れるとページを戻る機能が開始され、領域６３４に触れてから領域６３７に触れるとページを進む機能が開始される。図１２Ａおよび１２Ｂでは、それぞれ領域７２２および７２４に触れてから、それぞれ領域７２０および７２８に触れるとページを進む機能が開始され、それぞれ流域７２０および７２８に触れてから、それぞれ領域７２２および７２４に触れるとページを戻る機能が開始される。図１３Ａ、１３Ｂ、および１３Ｃでは、それぞれ領域７３４、７３８、７４６に触れてから、それぞれ領域７３６、７４２、７４８に触れるとページを進む機能が開始され、それぞれ領域７３６、７４２、７４８に触れてから、それぞれ領域７３４、７３８、７４６に触れるとページを戻る機能が開始される。
【０１０６】
本発明の例証的実施形態によるマウスは、２つのタッチセンサに連続して触れる代わりに１つのタッチセンサに触れるだけで、ページ間移動機能を開始するように構成できることに留意されたい。したがって、図１０Ｃでは、領域６２４に触れるとページを進む機能が開始され、領域６２６に触れるとページを戻る機能を開始することができる。同様に、図１３Ａの領域７３４に触れることによりページを進む機能を開始し、図１３Ａの領域７３６に触れることによりページを戻る機能を開始することができる。これに関連して、本発明のタッチセンサは、１９９８年９月１４日に出願された米国特許出願第０９／１５３，１４８号「ＩＮＰＵＴ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＦＯＲＷＡＲＤ／ＢＡＣＫＷＡＲＤ ＣＯＮＴＲＯＬ」に記載されるサイドスイッチの機能を提供するものである。上記発明の発明者は本発明の譲受人にその出願を譲渡する義務を負っていた。
【０１０７】
上記のようなタッチエリアを使用して行うページ間移動機能を図３２〜３４に示す。図３２のディスプレイ４６０は、現在のページ４６４を表示したインターネットブラウザウィンドウ４６２を示している。ユーザは、現在のページ４６４の前に表示されていたインターネットページに戻ることにより、図３３のインターネットブラウザウィンドウ４７２に示す過去のページ４７０を表示することができる。ユーザは、上記のようなタッチセンサの組み合わせを使用して、図３４のディスプレイ４８０のブラウザウィンドウ４７８に示す次のページ４７６に進むことができる。次のページ４７６に進むためには、ユーザはどこかの時点で次のページ４７６から現在のページ４６４に戻らなければならない。
【０１０８】
タッチセンシティブなコントロールへの接触、あるいは著しい近接状態に対する様々な反応は組み合わせて使用できることを理解されたい。例えば、ユーザがあるボタンに最初に接触した際にはそのボタンの機能を表示することができる。一実施では、ユーザが規定の時間量（例えば５秒間）よりも長くそのボタンへの接触を続けると、より詳細なステータス情報を表示するか、あるいはユーザがＧＵＩを利用できるようにすることが可能である。あるいは、所定の時間内にわたって同じボタンに継続的に接触すると、そのボタンの機能が表示されその後ＧＵＩが現れるなど異なるタイプの情報を表示させることができる。最初の接触の後に触覚または聴覚によるフィードバックを提供することもでき、所定の時間内に２度目の接触があるか、規定の時間にわたって接触が検出されると、１度目と同じ情報あるいはより詳細な情報の表示が現れる。
【０１０９】
入力装置またはその装置の補助用コントロールとユーザとの接触、または近接状態が検出されるのに応答して、表示ウィジェットの画面上表示が瞬時に起こるようにすることが可能である。しばしば、例えばユーザが単に触れるのではなくある機能を起動するためにコントロールまたは装置を起動する場合に、表示ウィジェットが画面にすぐに現れて消えないように、画面への表示ウィジェットの表示をわずかに遅らせることが望ましい場合がある。表示ウィジェットの表示を所定の時間量遅らせることにより、アクティブ状態のアプリケーションや、入力装置およびその補助用コントロールの動作に精通しており、ある機能を起動するために装置またはそのコントロールを直ちに起動する（例えばボタンを押すなど）ユーザに対して、例えばツールヒント情報を含んだ表示ウィジェットを不必要に表示しないようにすることができる。表示の制御に対応するための本発明によるいくつかの例示的技術について以下で説明する。
【０１１０】
本発明の一実施形態では、およそ０．３秒間の短い時間を使用する。この例では、ユーザがこの短時間以下にわたって、キーまたはその他のコントロールに接触するが、それを起動しないと画面上表示が表示される。この短い時間に達する前にユーザがコントロールを起動した場合は、ユーザがコントロールに接触したのに応答する画面上表示は表示されない。
【０１１１】
本発明のいくつかの実施形態によると、コントロールを起動する（例えばつまみを回す）と、制御されている機能の状態（例えば音量）が変化し、ユーザが状態（例えば音量設定）を変えると（例えば音量設定用の）ＧＵＩを表示することができる。これに対し、短時間全体にわたって起動せずに触れた場合は、その機能の既存の状態（例えば現在の音量）を表すＧＵＩを表示させることができ、その状態は変化しない。
【０１１２】
同様に、本発明の実施形態によると、ユーザがコントロールとの接触をやめた際の、画面上表示の消去またはフェードアウトの制御にも短い時間を使用することができる。この例では、画面上表示は短い時間中には表示されたままで、その時間を過ぎると、画面上表示は消えるか、またはフェードアウトする。短い時間に達する前にユーザが再度コントロールに触れると、画面上表示は表示されたままになる。これと同様の時間は、ユーザによるコントロールへの接触を検出すると表示ウィジェットを消去し（すなわち消えるか、またはフェードアウトする）、コントロールとの接触をやめると表示ウィジェットが再び現れるか、あるいはフェードインするような本発明の実施形態に応用できることを理解されたい。
【０１１３】
本発明の例証的実施形態によると、ツールヒントまたはその他の情報を含んだ表示ウィジェットを表示する際、その表示の方式は、コントロール、タイムアウト、およびマウスの動きなど他の情報を含む複数の基準に基づくことができる。図３５Ａ〜３５Ｃは、ツールヒントのような表示ウィジェットを表示画面に表示させるタッチセンシティブなマウスに関連する時間設定（ｔｉｍｉｎｇ）および条件についての、３つの例示的な代替案を図式的に示したものである。
【０１１４】
図３５Ａは、短いタイムアウト（Δｔ）の後にボタンのツールヒントが表示画面に表示される例示的実施形態の時間設定図を示している。図でボタンに触れる時間が短いタイムアウト期間（Δｔ）未満になっているように、ユーザがわずかな間ボタンに触れるか、起動する前にわずかな間ボタンに触れるか、あるいはうっかりタッチセンサをかすった場合でも、タイムアウトがボタンツールを抑制している。また、図に示すように、短いタイムアウト（Δｔ）よりも長くボタンに触れるとツールヒントが表示される。このツールヒントは、ユーザがボタンとの接触を解除するまで表示されている。この例では、マウスの動きはツールヒントの表示にまったく影響を与えない。
【０１１５】
本発明の例証的実施形態の図３５Ｂの時間設定図によると、ボタンのツールヒントは、ユーザがボタンに触れ（起動はしない）、マウスを動かした時には表示されない。ユーザが、タイムアウト期間（Δｔ）にわたってボタンへの接触を続け、マウスの移動をやめると、そのボタンのヒントが表示される。図３５Ａのように、ツールヒントはユーザがボタンとの接触を解除するまで表示されている。
【０１１６】
図３５Ｃに示す時間設定図では、ユーザがボタンに触れマウスが静止しているときに、ユーザがタイムアウト期間（Δｔ）にわたってそのボタンに触れ続け、マウスを動かさないとツールヒントが表示される。図３５Ａおよび３５Ｂと同様に、このツールヒントはユーザがボタンとの接触を解除するまで表示されている。
【０１１７】
タッチセンシティブな入力用コントロールについての表示の表示方式の別の態様は、ユーザによるボタンまたは他の入力用コントロールの起動に対する、ツールヒントまたは他の表示ウィジェットの反応に関連するものである。ユーザはコントロールを起動してしまうと、もはやフィードバック（起動の結果行われる動作、その他についての）を希望しない場合がある。例えば、ユーザがあるボタンをクリックした（ボタンダウンイベント）時に、そのボタンのツールヒントを瞬時に消す（またはフェードアウトする）ことができる。また、ユーザがボタンへの接触を続けていてボタンアップイベントが発生したときには、ボタンのツールヒントを再度表示しても、または隠したままにしてもよい。このコンピュータシステムでは、ツールヒントが消える前に、そのボタンクリックをツールヒントに表示される情報と関連付ける視覚的フィードバックを表示することもできる。図３６Ａに示す時間設定図で表すような例証的実施形態によると、ボタンクリックによってボタンダウンイベントが起こると、ユーザがそのボタンを離し、起動せずにそのボタンに再度触れてから期間Δｔが経過するまで、そのボタンのツールヒントは再び表示されない。別の表現で説明すると、図３６Ａに示すように、あるボタンの起動後、そのボタンのタッチセンサの次の立ち上がりエッジの後そのボタンのツールヒントは表示されない。図３６Ｂの時間設定図によって表す本発明の別の実施形態によると、ボタンダウンイベントの後にボタンアップイベントがあった後、タイムアウトΔｔの経過時にユーザがそのボタンとの接触を維持していればボタンのツールヒントが再び表示される。
【０１１８】
本発明の別の実施形態は、１つの入力装置の複数のコントロールへの同時の接触に関するものである。ユーザが第２のコントロールに触れながら、１つのコントロールとの接触を維持した場合は、第２コントロールについての画面上表示または他のフィードバックが生成される。あるいは、例えばキーの組み合わせなどのコントロールの組み合わせによって、特定の機能を定義することができる。この例では、その組み合わせ（例えばキーの組み合わせ）のツールヒントは、２つのキーが同時に触れられ起動されないときに表示されるが、第１のキーへの接触に関連付けられたツールヒントがある場合には、その上に重なる形で表示される。ユーザがコントロールの１つから手を離すと、画面上表示は完全に消え、もう一方の触れられているコントロールについてのフィードバックを元の状態に戻すことができる。
【０１１９】
本発明の別の実施形態では、ＧＵＩの形態の画面上表示が表示される、あるいはフェードインすると、そのＧＵＩは、カーソルまたはポインタ（例えばマウスの動きによる）をその中に置いても、ユーザがそのＧＵＩを表示させたコントロール（例えばタッチセンシティブなマウスのボタン）との接触をやめても表示されている。この例のＧＵＩは、最終的には、そのＧＵＩの外側でのカーソルの動き（例えばマウスの動き）や別のコントロールの起動に応答して、または、コンピュータがマウスの動きなどの入力を全く受信しない所定の非アクティブ期間（例えば５秒間）の後に消えることができる。
【０１２０】
本発明の例証的実施形態によると、画面上表示は、アニメーションによる変化を使用してフェードインおよびフェードアウトすることができる。画面上表示の表示および消去を制御する技術は、単独で使用しても組み合わせて使用してもよいことを理解されたい。以下で、アニメーションによる変化を提供する本発明の一実施形態について図３７との関連で説明する。
【０１２１】
図３７は、ＰＣ２０内に位置し、Ｔｏｏｌ Ｇｌａｓｓシートまたはツールバーのような表示ウィジェットをオンデマンド方式で表示および消去するための、高レベルのソフトウェアおよびハードウェア構成要素の簡略化ブロック図９００を表している。図３７に示すように、これらの構成要素には、アプリケーション３６、オペレーティングシステム３５、ビデオアダプタ４８、ディスプレイ４７、入力インタフェース４６、および入力装置４３が含まれる。アプリケーションプログラム３６（例えばワードプロセッシングまたは表計算のプログラム）はその中にＧＵＩ９１０を含むことができ、そのＧＵＩの中に、フェードイン／フェードアウトアニメーションプロセス９１５と、ビットマップジェネレータ９２０を含むことができる。ビットマップジェネレータ９２０は、Ｔｏｏｌ Ｇｌａｓｓパターン９２２、ツールバーパターン９２４、およびその他の表示ウィジェットパターン９２６を含んでいる。他の構成要素には、オペレーティングシステム３５内の入力装置ドライバ６０、およびグラフィックＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインタフェース）９４０が含まれる。
【０１２２】
入力装置４３から提供される接触出力は、それぞれ線（ｌｅａｄ）９０３および９０７で表すように入力インタフェース４６に加えることができる。このインタフェースは、各入力装置のそれぞれのタッチセンシティブな構成要素（例えば補助用コントロール）の接触センサによってその時に接触が感知されているかまたはされていないかを反映した個別の信号を生成することができる。これらの信号は、線９０５で表すように、オペレーティングシステム３５内で構成要素を形成している入力装置ドライバ６０に送ることができる。このデバイスドライバは入力装置が生成した信号を解釈し、それに応答して適切なイベントを生成する。接触に関しては、このイベントで、特定の入力装置と、例えば手の接触が検出されるかなどそれに対応するタッチセンサの状態を指示することができる。このイベントはオペレーティングシステム３５によりアプリケーション３６に渡し、最終的にはそのアプリケーションの中のＧＵＩプロセス９１０に渡すことができる。このプロセス中で、イベントは、フェードイン／フェードアウトアニメーションプロセス９１５によって処理される。アニメーションプロセスは、各入力装置の状態変化の発生、すなわちその装置が手の接触の感知を開始したばかりであるかまたは接触の感知をやめたところであるか、および表示ウィジェット（例えばＴｏｏｌ Ｇｌａｓｓまたはツールバー）が現在表示されているかいないかに応答して、表示ウィジェットを制御可能な方式でフェードインまたはフェードアウトするための所定のアニメーションシーケンスを生成する。
【０１２３】
ビットマップジェネレータ９２０は、通例はテクスチャマップである所定のパターン９２２、９２４、および９２６を記憶しているが、これらはそれぞれＴｏｏｌ Ｇｌａｓｓシート、所定のツールバー、および／または他の表示ウィジェットを含む各種の表示ウィジェット用である。通例、これらのパターンは別々のファイルとしてアプリケーション内に記憶されている。アプリケーションプログラム３６が起動されると、そのアプリケーションは、初期化中、またはウィジェットの変更があればその後に、線９３０を介してこのパターンをグラフィックＡＰＩ９４０にダウンロードする。グラフィックＡＰＩ９４０はこのパターンをグラフィックアクセラレータ（図示せず）に送り、その中にあるローカルストレージにテクスチャマップとして記憶させることができる。あるいは、このダウンロードはオペレーティングシステム３５が提供するサービスによって管理してもよい。
【０１２４】
それに続く表示中に、アクセラレータはそのローカルストアから上記のマップを読み出し、それを適切に多角形に埋め、その結果得られるマップを埋めたパターンをディスプレイ４７に描画する。次いで、制御されたフェードインまたはフェードアウト動作のためにこのマップをダウンロードすると、アニメーションプロセス９１５は、グラフィックアクセラレータがそれに対応する表示ウィジェットのマップを埋めたパターンを描画する際のアルファ透明値を変える。ツールバーの場合、アルファ透明値は透明値の範囲全体にわたって変化させる（すなわち、０〜１αの線形目盛でおよそ０αから１．０αの間。この場合０αが完全な透明で、１．０αが完全な不透明になる）。Ｔｏｏｌ Ｇｌａｓｓシートの場合、アルファ透明値は、通例０αからおよそ０．７αの範囲で変化させる。つまり、最大の不透明度で描画したＴｏｏｌ Ｇｌａｓｓシートでも、その下にある文書オブジェクトはなおシートを通して（多少ぼやけて）見ることができる。
【０１２５】
基本的に、フェードインまたはフェードアウトの動作の場合、アニメーションプロセス９１５は、所定の時間間隔にわたって一連の命令を発する。この命令は具体的には、異なる表示フレームそれぞれに対する、特定の表示ウィジェットを表示する際にアルファ透明値を連続的に変えさせる命令である。同じく線９３０で表すように、この命令はオペレーティングシステム３５に対して発行され、オペレーティングシステムは次いでそれをグラフィックＡＰＩ９４０に渡し、最終的にはグラフィックアクセラレータに渡される。
【０１２６】
フェードインは、およそ０．３〜０．５秒など比較的短い時間（ｉｎｔｅｒｖａｌ ｏｆ ｔｉｍｅ）にわたって行うべきである。しかし、ユーザの気を散らさないように、フェードアウトは約０．７〜１．０秒など比較的長い時間をかけて行う方がよい。特にフェードインの際には、この時間の間にアルファ透明値を一般には非線形の方式で変化させる。経験により、一般に画面アニメーションで使用される従来のスローイン／スローアウト技術を利用することを選択した。この技術では、不透明度は最初、完全には透明でなくとも実質的に透明な状態（つまり実質的に目に見えない状態）からやや遅い速度で中間値まで変化し、次いでやや速度を速めて別の中間値まで増加し、さらに速度を増すと再び速度を落として最大の不透明度（例えばツールバーの場合は１α、Ｔｏｏｌ Ｇｌａｓｓシートの場合は０．７α）に達する。これは、時間の関数であるほぼ「Ｓ」字型の不透明度曲線になる。これと同じ透明度の変化を、表示ウィジェットをフェードアウトさせる際に使用する（ただし方向は逆になる）。フェードインおよびフェードアウト期間中に不透明度を変化させるために、線形関数など、他の時間ベースの不透明度関数を使用できることは言うまでもない。最終的には、選択する特定の関数（フェードアウトとフェードインに異なる関数を使用することもできる。実際、所望の場合には異なる表示ウィジェットに上記のように異なる関数を使用することができる）は、適切なユーザによる試験を通じて経験的に決定する可能性が高い。
【０１２７】
さらに、人間の目は、通常の輝度では、青の色調など他の色調よりも例えば赤の色調など特定の色に対して高い感度を示す。このため、前者のような色を含む表示ウィジェットをフェードインさせると、比較的低い輝度であってもユーザの気を散らす可能性があり、特にそのような色が鮮明になるのに従ってより気を散らす可能性がある。このようにユーザの気を散らすのを回避するために、表示ウィジェットは、所望の配色および輝度による最終的なマップを表示するまでは、特に人間の目が最も高い感度を示す色について、異なるあるいは変化する配色および輝度による数種のテクスチャマップによって表現することができる。この場合、最初にそのウィジェットの白黒のテクスチャマップを表示し、次いでフェードイン中の適切な時に、同じウィジェット用のテクスチャマップで、望ましい配色を有し輝度が増したテクスチャマップ（さらに言えば異なる配色でもよい）を描画し、そしてフェードイン期間の最後に、最終的な配色および輝度を有するテクスチャマップを描写する。フェードアウトはこれと同様の方式で行うことができるが、その順序は逆になる。例えば、表示ウィジェットは、次第に輝度が低下する有色のテクスチャマップの連続を使用して白黒のマップまでフェードアウトし、その後白黒のマップがそれ自体で完全な透明までフェードアウトすることができる。あるいはフェードアウトの始めに、ウィジェットの白黒マップに変化し、そこから完全な透明までフェードアウトすることができる。
【０１２８】
グラフィックアクセラレータを使用しない場合は、線９５５で表すように、グラフィックＡＰＩ９４０が、グラフィック出力を直接ビデオアダプタ４８（具体的には、図示していないがその中にある標準的なビデオカード）に提供することができる。するとビデオアダプタ４８は適切なビデオ信号を生成し、それをディスプレイ４７に加える。この例では、コンピュータシステムは、ソフトウェア中のグラフィックアクセラレータから提供されるであろう適切なグラフィック機能を実施するのに十分な速度で動作できる必要がある。さらに、フェードインおよびフェードアウトのグラフィック機能がサポートされない場合には、他の視覚技術によって表示ウィジェットの表示および消去を行うことができる。この技術には、例えば、ウィジェットを画面外の位置から画面の上にスライドまたは移動（ｓｈｕｆｆｌｅ）することにより、単にウィジェットを平行移動する技術、ツールを瞬間的かつ完全に表示または消去する技術、ウィジェットを回転させ（例えば、ツールバーが３Ｄの面上にあり、回転して所定の位置につく場合など）、かつ／またはインタフェースツールまたは文書の一部を徐々に拡大する、あるいは徐々に縮小する技術、が含まれる。ただし、これらの技術では、ツールバーおよびＴｏｏｌ Ｇｌａｓｓシートのような表示ウィジェットは完全に不透明な表示に限られる。これらの技術はいずれも、アルファ透明度をサポートするグラフィックアクセラレータによるフェーディングと合わせて使用することもできる。
【０１２９】
アルファ透明機能は、既存の幅広いグラフィックアクセラレータでサポートされているが、この機能は、Ｄ３Ｄ（ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）オペレーティングシステムの標準コンポーネントとして、現在マイクロソフト社によって製造されている３ＤグラフィックＡＰＩ）、ＯｐｅｎＧＬ（当技術分野で現在入手可能）、またはＧＤＩ（歴史的には２Ｄの低レベルグラフィック処理レイヤに過ぎない。現在マイクロソフト社が製造しており、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）オペレーティングシステムの標準コンポーネントとして内蔵されている）、など従来の２Ｄ（２次元）および３Ｄ（３次元）のグラフィックＡＰＩにより、よく知られる方式で容易にソフトウェアでシミュレートすることができる。
【０１３０】
表示画面が、ツールバーとＴｏｏｌ Ｇｌａｓｓシートの両方（あるいは他の表示ウィジェットの組み合わせ）を同時に表示する場合が考えられる。このような場合は、意図しない対話を行ったことによって、両方のツールがフェードインまたはフェードアウトする可能性がある。このような対話、およびそれに伴うユーザのフラストレーションを防ぐために、当技術の範囲内にある適切な決定プロセスをアニメーションプロセス９１５に組み込んで、２つの表示ウィジェットの両方ではなく１つだけをフェードインまたはフェードアウトさせることができる。例えば、両方のツールが表示されていて、ユーザがタッチマウス（ＴｏｕｃｈＭｏｕｓｅ）を操作した場合は、Ｔｏｏｌ Ｇｌａｓｓだけをフェードアウトさせ、ツールバーは完全に表示された状態を保つ。特定の決定プロセスは、同時に表示することができる特定のウィジェットによって制御され、それらのウィジェットの１つまたは複数の表示を継続する必要性は、その時に実行中の動作、およびウィジェット間の相対的な表示優先順位を含む、そのアプリケーションのその時点のコンテクスト設定に基づく。
【０１３１】
本発明は、接触の感知以外にも他の感知技術を利用してオンデマンドの動作を起動することができることを理解されたい。そのような感知技術には、例えば、皮膚電気反応、非接触の近接センサ、圧力センサ、キーボード上のタッチ／近接センサからのイベント、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機からのデータ（ユーザの位置、またはモバイルコンピュータの位置）、カメラからのビデオデータ、およびマイクロフォンからの音声データなどである。
【０１３２】
本発明の特定の実施形態について説明し、図示したが、当業者はこれに修正変更を行うことができることから、本発明はそれに限定されるものではないことを理解されたい。本出願は、本明細書に開示し、特許請求する基礎となる発明の精神および範囲内にある変更修正すべてを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の例証的実施形態によるコンピュータシステムのブロック図である。
【図２】本発明による入力装置の例示的実施形態のより詳細なブロック図である。
【図３】本発明の例証的実施形態によるヘッドセットの透視図である。
【図４】（Ａ）は本発明の例証的実施形態によるマウスの透視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のマウスの下面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のマウスの例示的な回路基板の透視図である。
【図５】本発明によるマウスの別の例証的実施形態の上面図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は本発明によるマウスの別の例証的実施形態の左側面図であり、（Ｃ）および（Ｄ）は本発明によるマウスの別の例証的実施形態の右側面図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、本発明によるマウスの別の例証的実施形態の左側面図および上面図である。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、本発明によるマウスの別の例証的実施形態の左側面図および上面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は順に（ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）、本発明によるマウスの別の例証的実施形態の左側面図、上面図、および右側面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｈ）は本発明によるマウスボタンの各種例示的実施形態の上面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明によるマウスの別の例証的実施形態の上面図であり、（Ｂ）は本発明によるマウスの別の例証的実施形態の上面図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は本発明によるマウスの異なる例示的実施形態の右側面図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明によるマウスの異なる例示的実施形態の左側面図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明による、ホイールに近接したタッチセンサを示したマウスの各種例示的実施形態の上面図である。
【図１５】本発明による例証的トラックボールの透視図である。
【図１６】本発明によるジョイスティックを有する例示的ゲームコントローラの透視図である。
【図１７】本発明による例示的ゲームコントローラの透視図である。
【図１８】（Ａ）は本発明による例証的キーボードの透視図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は本発明による例証的キーボードの一部を示す図である。
【図１９】本発明による例証的タッチパッドの透視図である。
【図２０】図１のコンピュータのより詳細なブロック図である。
【図２１】本発明の入力装置に触れる前に表示することのできる例証的画面表示の図である。
【図２２】本発明の入力装置に触れた後の例証的画面表示の画像の図である。
【図２３】本発明により起動されたプルダウンメニューを示した例証的画面表示の画像の図である。
【図２４】本発明により開かれた第２のプルダウンメニューを示した例証的画面表示の画像の図である。
【図２５】本発明によりプルダウンメニュー中で選択されたアイテムを示した例証的画面表示の画像の図である。
【図２６】本発明による放射状メニューを示す例証的画面表示の画像の図である。
【図２７】本発明の例示的実施形態により表示画面に表示することのできる例証的グラフィカルユーザインタフェースの図である。
【図２８】本発明の例示的実施形態により表示画面に表示することのできる例証的な画面上表示の図である。
【図２９】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の例示的実施形態により表示画面に表示することのできる例証的なツールヒントの視覚的フィードバックの図である。
【図３０】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の例示的実施形態により表示画面に表示することのできる例証的な視覚的フィードバックの図である。
【図３１】本発明の例示的実施形態により表示画面に表示することのできる例証的な視覚的フィードバックの図である。
【図３２】現在のページを含んだウェブブラウザを示す例証的画面表示の画像の図である。
【図３３】以前閲覧したページを含んだウェブブラウザを示す例証的画面表示の画像の図である。
【図３４】次のページを含んだウェブブラウザを示す例証的画面表示の画像の図である。
【図３５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の例証的実施形態による、ツールヒントの表示を制御するための例証的時間設定図である。
【図３６】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の例証的実施形態による、ツールヒントの表示を制御するための例証的時間設定図である。
【図３７】ＰＣ２０内に位置し、本発明の例示的実施を集合的に形成するソフトウェアおよびハードウェア構成要素を簡略化した高レベルのブロック図９００である。
【符号の説明】
２０ パーソナルコンピュータ
２１ 処理装置（ＣＰＵ）
２２ システムメモリ
２３ システムバス
２４ 読み出し専用メモリ
２５ ランダムアクセスメモリ
２６ ＢＩＯＳ
２７ ハードディスクドライブ
２８ 磁気ディスクドライブ
２９ 取り外し可能磁気ディスク
３０ 光ディスクドライブ
３１ 光ディスク
３２ ハードディスクドライブインタフェース
３３ 磁気ディスクドライブインタフェース
３４ 光ディスクドライブインタフェース
３５ オペレーティングシステム
３６ アプリケーションプログラム
３７ プログラムモジュール
３８ プログラムデータ
４０ タッチセンサ
４２ 移動トランスデューサ
４３ 入力装置
４５ スピーカ
４６ シリアルポートインタフェース
４７ モニタ
４８ ビデオアダプタ
４９ リモートコンピュータ
５０ メモリ記憶装置
５１ ＬＡＮ
５２ ＷＡＮ
５３ アダプタ
５４ モデム
６０ デバイスドライバ
１００、１０２、１０４、１０６ タッチセンサ
１０８、１１０、１１２、１１４ 導線
１１６ Ａ／Ｄ変換器およびマルチプレクサ
１１８ 線
１２０、２００ マイクロコントローラ
１２２ 入力（入力線、線）
１２４ 出力
１５０ ヘッドセット
１５２ マイクロフォン
１５４ 支持ピース
１５６ タッチセンサ
１５８ 出力線
１７０、６９０ マウス
１７２、６００、６０４、７０４、７１０、７８０ パームレスト
１７４ 左ボタン
１７６ 右ボタン
１７８、７６４、７６８、７７４ ホイール
１８０ 側面
１８２ 出力線
１８４、１８６ 側面領域
１８９ 電子回路
１９０、２２０、２２８ トラックボール（ボール）
１９２ トラックボールネスト
１９４、１９６、２０３ エンコーダホイール
２０１、２０２、２０４ スイッチ
２０６ センサ配列
２２２、２４２ 基部
２２４、２２６、２４８、２５０、２５２、３１２Ａ〜３１２Ｇ ボタン
２４４ ハンドル
２４６ トリガ
２６０ ゲームパッド
２６２、２６４ サイドボタン
２６６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６ 左手ボタン
２７８、２８０、２８２、２８４、２８６、２８８ 右手ボタン
２９０ 開始ボタン
２９２ 選択ボタン
３００ キーボード
３０１ キーボードケース
３０２ ＱＷＥＲＴＹ配列
３０４ 数字キーパッド
３０６、３０７、３０９、３１１ 部分
３０８ スペースバー
３１０ 矢印キー
３１４ コントロール用つまみ
３１５ ロッカースイッチ
３２０、３５０ 画面
３２２、３５４ 仮想デスクトップ
３２８、３５２ ウィンドウ（アクティブウィンドウ）
３２４、３２６ アイコン
３３０ カレット
３３２ ツールヒント
３３４ ツールバー
３５６、３６０ プルダウンメニュー（プルダウンウィンドウ）
３５８ メニューバー（ヘッダメニュー）
３６２、３６４、３６６、３７１、３７３ 項目
３７０ 放射状メニュー
３７２ キャンセルボタン
４６０、４８０ ディスプレイ
４６２、４７２、４７８ インターネットブラウザウィンドウ
４６４、４７０、４７６ ページ
６０２、６０３、６０５、６０７、６０８、６１０、６１２、６１４、６１６、６２４、６２６、６３４、６３７ ６４８、６７２、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８、７３４、７３６、７３８、７４０、７４２、７４４、７４６、７４８、７６２、７６６、７７０、７７２ センサ（タッチセンサ、領域）
６０６ 左側面
６１８ 固体センサ
６２０、７５２ センサストリップ（ストリップ）
６４０ 音声生成装置
６６２ ＭＩＤＩウェーブテーブルシンセサイザ
２２４、２２６、６２２、６３０、６４６、６６０、７００、７０２、７０６、７０８、２２２０、２２４０、２２６０、２２８０ ボタン
６１３ 側端
６２７ 前端
６２８、６３６ 隆起部
６４１、６４２、６４３、６４４、６５０、６５１、６５２ センサ領域
６７４ 中央センサ
６９２ 左側面センサ
６９４ パームセンサ
６９６ 右側面センサ
６９８ ボタンセンサ
７７６ 前部領域
７７８ 後部領域
８１０ メッセージフックプロシージャ
８１２ フォーカスアプリケーション
９００ ブロック図
９０３、９０５、９０７、９３０ 線
９１０ ＧＵＩ
９１５ フェードイン／フェードアウトアニメーションプロセス
９２０ ビットマップジェネレータ
９２２、９２４、９２６ パターン
９４０ グラフィックＡＰＩ
２０００ タッチパッド
２１００ 表面（タブレット）

Claims (2)

1. コントロール用つまみおよび表示画面を有するコンピュータシステムにおいて前記コントロール用つまみが静止している所定の期間にわたって、前記コントロール用つまみに近接または接触している物理的存在を検出するステップと、
   前記検出するステップに応答して表示画面に表示ウィジェットを表示する表示ステップであって、前記表示ウィジェットが前記コントロール用つまみと関連付けられたステータス情報を提供するステップと
   を含み、前記ステータス情報に音量設定が含まれることを特徴とする方法。
2. 前記コントロール用つまみに近接または接触している前記物理的存在の検出を行いながら、前記コントロール用つまみ以外の入力用コントロールに応答して前記表示ウィジェット中の前記ステータス情報を変えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

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