JPH06259189A

JPH06259189A - カーソル位置とスクローリングとを同時的に制御するためのマウスと方法

Info

Publication number: JPH06259189A
Application number: JP6011773A
Authority: JP
Inventors: Federico G Gilligan; グスタボギリガンフェデリコ; Fernando D Falcon; ディエゴファルコンフェルナンド
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1994-02-03
Publication date: 1994-09-16
Also published as: US5374942A; EP0609819A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ポインティングとスクローリングの両方を同
時に実行させることが可能な、改良されたマウスを提供
する。【構成】表示装置上のカーソルの制御を行うための装
置（例えばマウス）において、ハウジング１９の１側面
にマウントされた変位可能なノブ４１を有する補助制御
装置が、スクローリングとポインティングを同時的に行
うために具備される。補助制御装置は、ノブの作動に応
答して助制御信号を生成する。このノブは、マウスを保
持する手の親指で作動できるように設計される。カーソ
ルの軌跡の中にあらかじめ決められたパターンを検出す
ることによって動的にスクローリングパラメータを設定
するとともに、同時にマウスを作動させる方法を提供す
る。スクローリング方向は、軌跡に存在する主軸と対応
するように設定される。ほぼ円状のカーソル運動を検出
することによって、画面平面に対して直交する方向への
スクローリングを含むいろいろなスクローリングスケー
ルの設定が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスデューサを用
いて、ハウジングの並進運動をコンピュータ表示装置上
のカーソルあるいはマーカの動きを制御するための位置
信号に変換する、コンピュータ入力装置に関するもので
ある。さらに具体的には、本発明は、動作を高速化する
ための制御信号をさらに生成することが可能な入力装置
と、これに関連する方法とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マウスは従来技術において、コンピュー
タ入力装置として広く普通に用いられており、パーソナ
ルコンピュータのユーザおよびコンピュータ端末ユーザ
に広く受け入れられている。

【０００３】この種の周辺入力装置については、例えば
エンジェルバートによる機械式マウスに関する１９７０
年１１月１７日の米国特許第３，５４１，５４１、およ
び１９８９年９月１２日のホールによる米国特許第４，
８６６，６Ｏ２に記述されている。機械式マウスは、実
質的には平坦な表面上を片手でスライドさせることが可
能なハウジングからなっており平坦表面上のハウジング
の相対的な動きに応じて１対の信号を生成するようにな
されている。

【０００４】これらの信号は、通常ハウジングの底部あ
るいは腹部に配置されたトランスデューサによって生成
され、通信手段（例えば、コンピュータの入力ポートに
接続されたフレキシブルケーブル）を介してコンピュー
タ手段に伝送される。この１対の信号は、平坦表面上の
ｘおよびｙ方向のマウスの直交増分運動成分を適当なス
ケールで表すものである。

【０００５】一般に、作業表面上すなわちパッド上のマ
ウスの動きに追随させて、グラフィック記号あるいはカ
ーソルをコンピュータ画面上に表示することによって、
マウスの動きがユーザに対して視覚的にフィードバック
される。マウスの裏面に配備されたスイッチ（通常は、
プッシュボタン形式、あるいはこれと類似の手段によ
る）が作動されてバイナリ（すなわち、オン・オフ）制
御情報が発せられると、アプリケーションプログラム
は、表示された情報と画面上のカーソル位置との間の空
間的な関係に基づいてユーザコマンドを導出する。

【０００６】例えば、物体をコンピュータ表示装置手段
上に３次元等角表示で配置させるのに用いるためのｘ、
ｙ、およびｚ方向の直交増分位置成分を表す３つの異な
る信号を生成する３次元マウスが、クラークによる１９
９２年７月２１日の米国特許第５，１３２，６７２およ
び、マクリーンによる１９９２年３月１０日の米国特許
第５，０９５，３０２に記載されている。これらの装置
は、ｘおよびｙ方向の位置に対しては従来の２次元のマ
ウスと同様の方法で信号の生成を行い、ｚ方向の信号に
対しては回転ベルトあるは感圧ボタンなどの指で作動さ
せることが可能な要素に結合されたトランスデューサを
用いて生成するようになされている。

【０００７】マウスを用いると、ユーザは片手で位置信
号とさらに１つあるいはそれ以上のバイナリ制御信号と
を生成することができ、マウスがこのような機能を有す
るために、対話式のコンピュータプログラム制御におい
てマウスは最も有用な道具として用いられている。マウ
スをグラフィックユーザインターフェースと共に用いた
ときに得られる柔軟性によって、マウスは入力装置とし
て非常に広く用いられるようになり、ほとんどのパーソ
ナルコンピュータのアプリケーションで用いられてい
る。

【０００８】しかしながらほとんどのコンピュータのア
プリケーションにおいては、ユーザが作業を行うデータ
空間は非常に大きく、これをすべてコンピュータの表示
手段上に同時に表示することは不可能である。このこと
は、画面をいくつかの別々の領域に分割してそれらの各
々において異なるデータ空間を表示するようになされた
ウィンドウ環境において作業がなされているときには特
にあてはまることである。マウスを用いた通常の動作に
おいて、このような状況が頻繁に発生するので、ユーザ
は主要な仕事を放棄して貴重な時間のかなりを割いてカ
ーソルをスクローリングコマンドに割り当てられた画面
上の領域まで移動させなければならない。従って、一般
に、表示手段は、関連するデータ空間の一部分だけを示
しているに過ぎず、表示されている部分以外のデータフ
ィールドが頻繁にアクセスされるような場合にはマウス
の機能性は限られたものである。

【０００９】従ってこのような動作をすばやく効率的に
実行することが可能で、かつ表示手段上にカーソルを移
動させるというマウス本来の機能を維持させた入力装置
が求められている。

【００１０】対話式プログラムに対してスクローリング
コマンドを発するように構成されたマウスとしてスクイ
ーズマウスが知られている。スクイーズマウスは、スク
イーズしたときに、バイナリスイッチが閉じられてコン
ピュータに対してバイナリコマンドが送られるようにな
されている。これは、マウスの取り扱い方法は異なる
が、マウスの背面に第３のボタンを配備して、バイナリ
コマンドをさらに送出できるようにしたのと等価であ
る。このような解決方法については、クーパによる１９
９２年６月１６日の米国特許第５，１２２，７８５に記
載されている。

【００１１】コンピュータ表示装置手段上に表示されて
いる情報をスクローリングさせるための既知のすべての
マウスおよび方法は、表示手段のあらかじめ定められた
領域にカーソルを移動配置させて、バイナリ制御コマン
ドを発するものであり、すなわちプッシュボタンあるい
は類似のバイナリ制御手段を操作してあらかじめ定めら
れた領域の境界内にカーソルを移動配置するようにする
こと、あるいはこの境界をよぎってカーソルを移動配置
するようにすることに基づいている。例えば先に引用し
た米国特許第５，１２２，７８５においてスクローリン
グをさせるためのいくつかの方法が開示されているが、
これらは、この原理に基づいたものである。これらの解
決法では、カーソルの配置とスクローリング制御とを同
時に行うことができない。なぜならば、これらの装置で
は、それらのための独立した制御手段を有していないた
めに、マウスのカーソルのｘ−ｙ制御手段をカーソルの
位置決を実行するために割り当てるか、あるいはスクロ
ーリング動作を実行するために割り当てるかのいずれか
しかできないためである。

【００１２】さらに、これらの装置に用いられる方法が
カーソルを表示手段のあらかじめ定められた領域に導く
ことに基づいたものであるために、任意のカーソル位置
からスクローリングコマンドを発することができない。
コンピュータを対話式に動作させるときには、スクロー
リングコマンドはユーザが発する一連のコマンドの中で
重要な位置を占めるものであり、従って、カーソルのｘ
−ｙ平均並進距離が増大する傾向がある。さらに、スク
ローリング動作を実行する度に、あらかじめ定められた
画面領域にカーソルを移動させて画面上の特定の目的物
を指し示す必要があるために、オペレータの注意がそら
され、このために生産性がかなり損なわれる。

【００１３】さらに、一般にスクローリング動作の実行
は、表示情報を追尾しながらスクロールを行い所望のデ
ータフィールドに達するまで連続的に少しずつデータ空
間をスキャンさせていく必要がある。このような方法で
は、すばやいスクローリング方向の切り換えと、広範囲
のスクローリング速度とが要求され、そのための精密な
スクローリング制御を可能とする適当な装置と適当な操
作方法とが必要となる。

【００１４】また、３次元データ配列に基づいたアプリ
ケーションプログラムとユーザインターフェース（例え
ば３次元スプレッドシートプログラム）が普及するにつ
れて、平面上のスクロールだけでなしに、３次元データ
層を連続的にスクロールさせることを可能とする、これ
らのプログラムを改良された方法で動作させることを可
能とするマウスが要求されるようになった。

【００１５】これらの要求は、当業界で知られているど
のようなマウス装置でも完全な形では満たされてはいな
い。これは、従来、マウスというものは、画面によって
制限される限られた作業空間境界内においてカーソルを
駆動させて、移動コマンドか、あるいはバイナリ制御コ
マンドのどちらかだけを生成することが可能な装置を具
備していればよいものと考えられてきたためである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従って、位置決め機能
とスクローリング機能とを組み合わせた向上した機能を
有し、これによって高速な動作が可能となり、ユーザが
快適に使用することができる改良されたマウス装置と方
法とが必要とされている。

【００１７】本発明の目的は、新しいマウスとこれに関
連した機能性を改良するための方法とを用いて、マウス
を普及させる原因となった使い易さと直観的な操作とを
維持しながら、上記の限界を拡張することにある。

【００１８】本発明の他の目的は従来のマウスと同様に
取り扱え新たな訓練が必要とせず、従来技術によるマウ
スに対してユーザが現在有しているスキルをうまく活用
することができるように設計された改良されたマウスを
提供することである。

【００１９】本発明の基本的な目的は、ユーザが、カー
ソルを表示手段上に移動するさせるのと同時に表示され
ている情報を複数の速度で任意の方向に対してスクロー
リングさせることを可能とするマウスを提供することで
ある。

【００２０】本発明のさらに他の目的は、対話式動作環
境において、時間と腕の運動とを最小化させ、スクロー
リング動作を実行するためのユーザの努力を最小化する
ことである。

【００２１】本発明のさらに他の目的は、上記の特徴を
有し、かつ容易に最新式の手段、アクセサリ、およびア
プリケーションに対して完全に適合させることが可能な
改良されたマウスを提供することである。

【００２２】本発明のさらに他の目的は、上記のような
特徴を有し、かつ、従来の２次元マウスと比較して製造
するのが高価とはならないようなマウスを提供すること
である。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明によるカーソルを
配置する手段とともにスクローリングさせるための手段
を有するマウスは、補助信号を生成するための補助制御
手段を有し、この補助信号が入力コンピュータに入力さ
れると、この補助信号からスクローリングコマンドが導
出される。この補助制御手段は、マウスを保持して動か
しているのと同じ手の指を用いて動かすことによって変
位させることが可能な要素を有している。この変位可能
要素は変位量境界値を有し、スプリング手段による復元
力に対抗して平衡位置から動かされたとき、その変位量
がこの境界値以内であれば何も信号が生成されないよう
になされており、このようにすることによって変位可能
要素の平衡位置からの変位量を表す信号を生成するよう
になしたものである。

【００２４】好適な実施例においては、補助制御手段
は、バネ押し機構による適当な復元力によって解放位置
すなわち平衡位置まで戻るようになされたスライドさせ
ることが可能なノブを有し、このノブは補助トランスデ
ューサに機械的に結合されてノブの変位量を適当なスケ
ールで表す補助制御信号を生成するようになされてい
る。補助制御信号はコード化されて、マウスが生成した
その他の信号といっしょに従来のマウスにおけるのと同
様の技術と手段を用いてコンピュータに伝送される。

【００２５】次いで補助制御信号の処理がなされて、ｘ
−ｙマウス信号と結合され、カーソルの軌跡中に存在す
る主軸の検出と、さらにノブの平衡位置からの変位量に
よって決定される速度で、選択された軸に沿った増分ス
クローリングコマンドを生成することからなる方法によ
ってスクローリングの制御を行う。このようにして、ス
クローリングは常にカーソルの最後の動きの方向と同じ
方向に実行され、これによってスクローリング動作が開
始される直前のユーザの意図が反映されるようになされ
る。

【００２６】本発明の改良された実施例においては、カ
ーソルの軌跡の解析を行い、スクローリングパラメータ
を設定するための一般的なユーザコマンドとして用いら
れるあらかじめ定義されたパターンあるいはジェスチャ
ーが含まれていないかどうかが探索される。動的に変更
することが可能なスクローリングパラメータとしては、
スクローリング軸（すなわち、スクローリング方向）
と、スクローリングスケール（すなわち、コンピュータ
に対して発せられた各増分スクローリングコマンドに関
するスクローリング距離）とがある。あらかじめ定義さ
れたパターンとして用いられるものとしては、垂直カー
ソル運動、水平カーソル運動、および円カーソル運動と
がある。垂直および水平パターンは、基本的な方法と同
様にスクローリング軸を設定するのに用いられ、一方、
円パターンは、ある一定の数のスクローリングスケール
オプションの中からスクローリングスケールを選択変更
するのに用いられる。また、垂直および水平パターンを
円パターンと組み合わせて、単一の連続的なマウスの動
きによってスクローリング軸およびスクローリングスケ
ールの両方の設定を行うようにすることが可能である。

【００２７】このようにして本発明の関連する方法にお
いては、任意のカーソル位置からスクローリングコマン
ドを発することが可能であり、カーソルの軌跡から得ら
れる情報を活用して、スクローリングとポインティング
の両方の制御を同時に行うことが可能となされており、
また、同時にカーソル位置の制御が行われる。

【００２８】さらに、本発明の他の実施例においては、
変位可能要素（すなわちノブ）の変位範囲を２つの区域
に分割して、それぞれが異なるスクローリングモードを
提供するようにすることによって、２重モード動作を可
能とすることができる。一方のスクローリングモードに
おいては、段階的スクローリングを行うための１つの単
一スクローリングコマンドが生成され、もう一方のモー
ドにおいては、ユーザの制御のもとに、可変の速度で少
しずつスクローリングを行う連続的な軌跡スクローリン
グコマンドが生成される。

【００２９】本発明によるマウスおよび方法の主な利点
は、これによって、ユーザが、カーソルが指し示したデ
ータ空間の同時的なまた正確なスクローリング制御が可
能となされ、これによって、カーソル位置の制御だけで
なしに、あるデータ空間に対してその全体にわたっての
移動処理制御を行うことができるようにマウスの機能性
を拡張することができることである。

【００３０】生産性の観点からは、スクローリング制御
装置がマウスの一部分として組み込まれており、従って
マウスを移動させることなしに、また画面の現在位置と
は関係なしにスクローリングコマンドを無制限の長さで
発生し続けることが本質的に可能であり、従って、スク
ローリング制御に割り当てられた画面領域（例えばスク
ロールバー）へ反復的に移動する必要がなくなり、マウ
スのｘ−ｙスライディング平均距離が非常に短縮され
る。これによって、非常な時間の節約が可能となり、従
って、マウスの生産性が向上し、ユーザがより快適に作
業ができるようになる。

【００３１】さらに本発明によるマウスは、従来技術の
マウスと比較して余分に必要とする部品がわずかである
ため、比較的安価である。関連する動作方法は、マウス
の自由度をさらに高めるが、そのためのハードウェアコ
ストは必要ではない。これにより、単一の１次元補助制
御手段を用いて水平および垂直の両方向に対して異なる
スクローリングスケールで同時的にスクローリング制御
を行うことが可能となる。

【００３２】

【実施例】以下の詳細説明において添付の図面を参照し
ながら本発明の目的、特徴、および利点についてさらに
詳細に述べる。図１（ａ）、１（ｂ）および１（ｃ）
は、本発明によるマウス１０を示したものであり、この
具体的な実施例は、当業界において広く用いられている
従来のマウス構造から導き出されたもので、回転球運動
トランスデューサ１２に基づいたものである。マウス１
０は、ハウジング１９と、マウスの電子部品とｘ−ｙト
ランスデューサ１２とを支持するプリント回路基板２３
からなっている。また本発明のマウス１０は、補助制御
手段４０を有しており、好適な実施例においては、図１
（ａ）および１（ｂ）に示されているようにこの補助制
御手段４０もやはり回路基板２３にマウントされてい
る。

【００３３】図１（ａ）から１（ｃ）に示した補助制御
手段４０の好適な実施例における変位可能要素はスライ
ディングノブ４１を有しており、補助制御手段４０の構
造の一部となっているレール７７および７９によって与
えられる直線経路に沿って変位させることが可能になさ
れている。ノブ４１の形状は好適にはほぼ円筒状の表面
４５を有するようになされ、これによってマウスのハウ
ジング１９の外形の変更がなるべく少なくてすむように
し、同時にノブ位置の安全な操作と精密制御とが可能な
ようになされる。補助制御手段構造については、後にさ
らに詳細に説明する。

【００３４】図２は、本発明によるマウス１０の電子回
路をブロック図として示したものである。図２におい
て、ブロック１は、従来のマウス装置相当部分を示し、
これには、パッド２８の表面上のマウス１０の動きに応
答するｘ−ｙトランスデューサアセンブリ１２が含まれ
る。好適な実施例においては、その基礎として機械式マ
ウスが用いられるが、ただしこれが本発明を実施する唯
一の方法ではない。トランスデューサアセンブリ１２と
しては、米国特許第３，５４１，５４１（先に引用）に
開示されているような機械式のものを用いることもでき
るし、また、カーシュによる米国特許第４，３６４，０
３５および４，５４６，３４７開示されているような電
気光学式のものを用いるようにすることも可能である。
一般に、マウスのｘ−ｙ運動を追尾することが可能であ
れば、任意の装置をトランスデューサ１２として適当な
ものとして用いることができる。

【００３５】図２に示した実施例において、トランスデ
ューサ１２は２対の信号Ｘ１−Ｘ２およびＹ１−Ｙ２を
１組とする信号を生成するが、この各信号は、直交軸に
沿ったマウスの動きを符号付きｘ−ｙ増分成分として表
すものである。Ｒ２として包括的に表されている抵抗に
よって、トランスデューサ１２からの出力Ｘ１、Ｘ２、
Ｙ１、Ｙ２に対するバイアスが与えられる。これらの出
力は、従来のマウストランスデューサ装置が生成する信
号と同様の矩形同期パルス信号である。

【００３６】図２に示されているように、ＸおよびＹの
対の信号の両方とも論理回路手段４のパラレル入力Ｐ２
からＰ５に読み込まれ、ここでマウスの動きを検出する
ための信号処理が行われて、適当なリード５への出力信
号Ｓ０が生成される。信号Ｓ０にはｘ−ｙ運動情報が含
まれており、これがコンピュータに対して伝送される。
また図２は、２つのバイナリ・キー６が示されている
が、これらはＲ１によって包括的に表わされている抵抗
を介してバイアスされている。キー６から論理回路４の
入力Ｐ０およびＰ１に対するバイナリ信号ＡおよびＢが
生成され、これらの信号は論理回路４によってｘ−ｙ位
置信号とともにコード化されてから合成信号としてコン
ピュータに伝送され、さらにコンピュータで処理が行わ
れる。

【００３７】以上においては、出力５は単一導体からな
っているものとして記述したが、信号Ｓ０は、導体手段
３６あるいは無線リンクあるいは赤外放射などの無線手
段を介して並列フォーマットで伝送することもできる
し、またはシリアルフォーマットを用いて伝送するよう
にもできる。

【００３８】また、２つのキー６だけを図示したが、マ
ウス１０は２つよりも多いキーを有するようにもでき
る。このキーは機械的なスイッチで構成することもでき
るし、あるいは、容量性スイッチ、導電性ゴムスイッ
チ、あるいはその他の型の適当なバイナリスイッチを用
いるようにすることも可能である。

【００３９】本発明のマウス１０は、図１のブロック２
に示されているスクローリング制御のための補助制御手
段４０をさらに含む。好適な実施例においては、補助制
御手段４０は、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２信号と同じフォ
ーマットの第３の信号対Ｓ１およびＳ２の生成を行う。
この信号Ｓ１およびＳ２の生成は、ノブ４１のその平衡
位置からの任意の位置への変位に応じて行われる。信号
出力Ｓ１およびＳ２は、それぞれ論理回路手段４の入力
Ｐ６およびＰ７に接続され、従来の信号の組Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２と同様にして処理がなされる。

【００４０】論理回路手段４は、例えばモトローラの集
積回路ＭＣ１４６８０５などの少なくとも８ビットパラ
レル入力ポートと１つのシリアル出力ポート（あるい
は、シリアルポートをエミュレートすることが可能なパ
ラレル出力ポート）を有するマイクロコンピュータを用
いて構成することができる。ｘ−ｙ運動信号Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２、スクローリング制御信号Ｓ１、Ｓ２、
およびバイナリ信号Ａ、Ｂは、マイクロコンピュータの
パラレルポートの入力Ｐ０からＰ７に接続されており、
上記のように、ここから読み込まれて処理が行われる。

【００４１】好適な実施例においては、出力５から発せ
られる信号はシリアルフォーマットでジョン・Ｃ・ホー
ルによる米国特許第４，８６６，６０２に記述されてい
る技術を用いてデータパケットとして発せられる。

【００４２】この技術では、マウスの状態に何らかの変
化が生じるたびに、マウス論理回路手段から７ビットバ
イトからなる３つのパケットが発生される。ここで、状
態変化とは何らかのマウスの動き、あるいはバイナリキ
ーの何らかの状態変化を意味する。送信される各３バイ
トパケットは、直前のパケットが送信された後に発生し
たマウスの動作をすべて累積したものである。表１は、
従来技術におけるパケットのフォーマットについて示し
たものである。表１ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Ｂ６Ｂ５Ｂ４Ｂ３Ｂ２Ｂ１Ｂ０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− バイト１１左右Ｙ７Ｙ６Ｘ７Ｘ６バイト２０Ｘ５Ｘ４Ｘ３Ｘ２Ｘ１Ｘ０バイト３０Ｙ５Ｙ４Ｙ３Ｙ２Ｙ１Ｙ０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００４３】この従来技術のフォーマットでは、Ｂ６
は、同期ビットとして用いられ、第１のバイトのＢ６の
値は”１”であり、第２および第３のバイトに対するＢ
６の値は”０”である。第１のバイトの中の、”左”お
よび”右”と表示されたビットは左および右バイナリキ
ー６の状態をそれぞれ表す。”１”は、キーが押されて
いる状態を表し、”０”は、キーが開放されていること
を表す。Ｘ７からＸ０、およびＹ７からＹ０までのビッ
トは、それぞれｘおよびｙ方向のマウス運動の増分成分
を表すものであり、２の補数による８ビットの符号付き
整数を用いて表わされる。

【００４４】上記のような構成のパケット構成は本発明
においては、補助制御手段４０に関する位置増分情報を
伝送するための第４のバイトを含むように変更される。
その結果、パケット構成は表２に示したようになる。表２ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Ｂ６Ｂ５Ｂ４Ｂ３Ｂ２Ｂ１Ｂ０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− バイト１１左右Ｙ７Ｙ６Ｘ７Ｘ６バイト２０Ｘ５Ｘ４Ｘ３Ｘ２Ｘ１Ｘ０バイト３０Ｙ５Ｙ４Ｙ３Ｙ２Ｙ１Ｙ０バイト４０Ｓ５Ｓ４Ｓ３Ｓ２Ｓ１Ｓ０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００４５】第４のバイトの同期ビットＢ６は、常に”
０”である。また、Ｓ５からＳ０までのビットはノブ４
１の直前のパケット以後に生じた変位距離を６ビットの
符号付き整数の２の補数表現で表したものである。この
方式は、ｘ−ｙトランスデューサと比較すると補助制御
手段４０の遷移の累積数がずっと少ない傾向があるた
め、実用上適当なものである。この方式を用いることに
よってすでにホール・パケット・フォーマットを用いて
いる従来のマウスとの完全な互換性が得られ、また、ど
のような種類のマウスがコンピュータに接続されている
かがマウスドライバ手段によって自動的に検出され、こ
れに応じた信号処理を行うことが可能となる。第４のバ
イトが存在しないとき（すなわち、従来のマウスがコン
ピュータに接続されているとき）には、システムのその
他の部分はノブの変位量が０であるものと解釈する。

【００４６】以上、マウスのハードウェアの基本部分に
ついて開示した。次に、ハードウェアとこれに関連する
方法との間の関係をよりよく理解するために、マウス１
０が生成したｘ−ｙ信号がどのように動的に展開されて
いくかについての解釈方法を開示する。ハードウェアの
その他の部分については、後にさらに詳細に説明する。

【００４７】マウスを用いてスクローリングコマンドを
コンピュータプログラムに対して発する方法において、
先に説明したような従来の方法、すなわちカーソルをあ
らかじめ定められた画面領域まで移動させて、バイナリ
制御コマンドをそこで発することに基づいた方法とは異
なり、マウス１０を用いてスクローリングコマンドを発
する本発明の方法では、任意のカーソル位置からマウス
を動かし、コンピュータプログラムが認識することが可
能なカーソル軌跡パターンの近似的定義を行っておき、
これによってスクローリングパラメータを動的に設定
し、ノブ４１を変位させることによってそのパラメータ
設定に基づいたスクローリング動作を行わせるようにす
るものである。

【００４８】第１の基本的な実施例においては、単に１
つのスクローリングパラメータだけが、すなわち、スク
ローリング軸だけが用いられ、また認識可能なパターン
としては、それぞれｘおよびｙ画面軸に平行な２つの直
線が用いられる。このようにして、スクローリング軸の
設定はカーソル軌跡の主軸成分に基づいて簡単になされ
る。

【００４９】これによる効果をユーザの立場から見る
と、スクローリング軸が常にカーソル軌跡の主軸によっ
て表されるユーザの意図に基づいて設定され、ノブによ
ってマウスの動きが拡張されることになる。これは、ユ
ーザがカーソルをウィンドウ内を移動させながら、それ
と同時にノブ４１をマウス内スクロール制御手段として
用いてウィンドウを走行・スクロールさせることが可能
であることを意味する。

【００５０】図３（ａ）および３（ｂ）は、スクローリ
ング動作が本発明のマウスおよび方法を用いてどのよう
に実行されるかの概略を示したものである。図３（ａ）
に示されているウィンドウ５８は、本発明の制御手段４
０が生成した増分スクローリングコマンドのバーストを
コンピュータが受信する前のウィンドウの表示状態を示
したものである。図３（ｂ）のウィンドウ５８’は、コ
ンピュータプログラムがスクローリングコマンド実行し
た後の状態を示したものである。本方法に従って、図３
（ａ）において、ユーザはユーザがウィンドウをスクロ
ールさせようと望んでいる方向に（この場合は垂直方向
に）マウス１０をわずかに動かすと、カーソル５３はこ
れに応じた動きをする。コンピュータプログラムはカー
ソルが動いた結果として生じたカーソルの軌跡（図３
（ａ）において破線のカーソルで示されている）の主軸
を動的に検出し、これに応じてスクローリングの主軸を
設定する。図３（ｂ）において、ユーザがノブ４１を前
方に押すと、直前に選択された軸（図３（ａ））に沿っ
てスクローリング動作が開始される。ノブの最初の平衡
位置から計ったノブの変位量によって、選択された軸に
沿ってのスクロール速度と方向とが制御される（すなわ
ち、ノブ４１を後方に引くと、反対方向にスクロールが
行われる）。

【００５１】従って、本発明の補助制御手段４０の動作
は、所望のフィールドへ達するためのマウスのｘ−ｙ運
動を補完するものであり、マウスの基本的なポインティ
ング機能を画面あるいはウィンドウの境界を越えて事実
上拡張するものである。ｘ−ｙ運動検出器１２は、ウィ
ンドウ５８を基準としたカーソル５３の動き（このよう
なカーソルの動きを物理的なカーソルの動きと定義する
ことができる）を制御し、一方、補助制御手段４０は、
同様に、関連するデータ空間を基準としたウィンドウ５
８の動き（このような動きを論理的あるいは仮想的なカ
ーソルの動きと定義することができる）を制御する。

【００５２】本発明の第２の改良された実施例の方法に
おいては、スクローリング動作を実行する際の柔軟性と
速度とを増大させるためのステップが付加される。この
付加されたステップは、別個のあらかじめ定義されたパ
ターンを検出し、スクローリングスケール（すなわち、
アプリケーションプログラムに対して各増分スクローリ
ングコマンドが発せられたときに実行されるスクローリ
ングの量）の設定を行うものである。好適な実施例にお
いては、２つの直線パターン（すなわち、水平および垂
直カーソル運動）が基本的方法におけるスクローリング
軸パラメータの設定用として割り当てられ、一方、円パ
ターンがスクローリングスケールパラメータを２つの可
能な値、すなわち”行スケール”と”ページスケール”
のうちから選択変更するために割り当てられる。

【００５３】この改良された方法の概略を図４（ａ）か
ら４（ｆ）に示してあるが、これらの図はコンピュータ
表示装置上の論理ウィンドウをマウス１０によって操作
する様子を連続的に表したものである。図４（ａ）にお
いて、カーソルをほぼ水平に動かすとスクローリング軸
状態変数が”ｘ”に設定される。主軸がコンピュータプ
ログラムによって検出されると直ちにオペレータは同時
的に主軸方向へのスクロールを開始することが可能とな
り、これにより所望のデータフィルードへ可能な最小時
間で達することができる。図４（ｂ）において、ほぼ垂
直なカーソル運動が行われると、スクローリング軸状態
変数が”ｙ”に設定される。図４（ｃ）において、ほぼ
円状のカーソル運動が行われると、スクローリング状態
変数が”ページスケール”に変更される（ただし、デフ
ォルトのスケールが”行スケール”であるものとした場
合）。この直後に図４（ｄ）に示されているようなほぼ
水平のカーソル運動がなされると、スクローリング軸状
態変数が再び”ｘ”に設定されるが、ただし、この場合
には、スクローリングスケールは”ページスケール”と
なっており、従って、増分スクローリングコマンドを発
すると、ページを単位としたスクロールが”ｘ”軸に平
行な方向に実行される。図４（ｅ）において、スクロー
リングスケールが”ページスケール”となったままの状
態でスクローリング軸が再び”ｙ”に設定される。図４
（ｆ）において、第２の円状のカーソル運動が行われる
と、スクローリング状態変数が”行スケール”に戻り、
シーケンスを再び開始することが可能となる。

【００５４】さらに、直線パターンおよび円パターンは
それぞれ独立にスクローリングパラメータの変更を行
い、また円パターンはそれが検出される度に記憶される
ので、これらを組み合わせてさらに複雑なスクローリン
グコマンド（動的スクローリングコマンド）を実行する
ことが可能であり、スクローリングスケールの設定とス
クローリング軸の設定とを単一のカーソル運動で実行す
るようにできる。これを、図５（ａ）から５（ｆ）に示
す。これらの図は、本発明の方法によってマウスの運動
から検出される動的なスクローリングコマンドの例を示
したものである。

【００５５】図５（ａ）は、２つの孤立した水平なマウ
ス運動を示したものであり、これらのどちらでも独立に
スクローリング軸状態変数の”ｘ”への設定がなされ
る。図５（ｂ）は、２つの孤立した垂直マウス運動を示
したものであり、これらのいずれでも独立にスクローリ
ング軸状態変数が”ｙ”に設定される。図５（ｃ）は、
孤立した１つの円状のマウス運動を示したものであり、
これによって、スクローリング軸状態変数の変更がなさ
れる。図５（ｃ）のパターンが検出される前に、スクロ
ーリング状態変数が例えば”行スケール”に設定されて
いたとすると、パターンが検出された後には、”ページ
スケール”に設定され、ノブ４１をを作動させて各増分
スクローリングコマンドが発せされると、ページを単位
とした表示画像のスクローリングが行われる。図５
（ｄ）は、円運動とそれに続く水平直線運動とからな
る、組み合わせ動的スクローリングコマンドの例を示し
たものである。これらの組み合わせパターンのいずれ
も、スクローリングスケールを更新し（例えば”ページ
スケール”に更新）、かつスクローリング軸を”ｘ”に
設定するための複合コマンドとして解釈され、これが単
一のマウス運動でなされる。図５（ｅ）は、図５（ｄ）
と類似の動的スクローリングコマンドを示したものであ
るが、この場合には、スクローリング軸は”ｙ”に設定
される。図５（ｆ）の場合では、２つの連続した円パタ
ーンが連鎖されている。この方法の好適な実施例におい
ては、このような組み合わせは、スクローリングスケー
ルを”層スケール”（すなわち、連続した３次元データ
層の間の画面平面への入出スクロール）に設定するため
の用いられる。

【００５６】次に、補助制御手段４０の物理的構造に関
して、好適な実施例を詳細に説明する。

【００５７】図６（ａ）および６（ｂ）に示されている
ように、補助制御手段４０は、ほぼ半円状の可動部分４
２を有し、この可動部分４２は、基板７６に固定された
軸ピン４２に対して回転可能に装着されている。可動分
４２は、後に説明を行う回転トランスデューサのハウジ
ングの役割をする。可動部分４２は、さらに半円歯車７
８を有しており、この半円歯車７８は、可動部分４２に
固定されるとともに、ノブ４２にギヤ８７を介して噛み
合わされて、ノブ４２と可動部分４２とが密に結合され
ている。可動部分４２、従ってノブ４１に対しては、と
もに、スプリング手段４７によって解放位置すなわち平
衡位置に戻ろうとする力が加えられており、このスプリ
ング手段４７は、軸ピン４６の周囲に巻かれた弾性ワイ
ヤ４７からなっていて、基板７６に固定された１対のス
トップ４９によって所定場所に保持されている。この弾
性ワイヤ４７によって第１のリラクタンスレベルの復元
力がもたらされる。

【００５８】本発明の改良された実施例においては、第
２のスプリング手段５１が具備され、これによって第２
のリラクタンスレベルがもたらされ、２つのレベル間で
鋭い遷移が得られるようにし、これによって後に詳細に
説明するように２つの動作変位区域を識別するための触
覚的なフィードバックが得られるようにすることが可能
である。

【００５９】弾性ワイヤ５１も軸ピン４６の周囲に巻か
れているが、ただし、リング４８によってワイヤ４７か
ら分離されて、より高い水平位置に巻かれており、ま
た、ストップ４９と、さらにやはり基板７６に固定され
た１対のストップ５３とによって所定位置に保持されて
いる。可動部分４２がその平衡位置から離れると、ワイ
ヤ４７が反応して第１の（低い）リラクタンスレベルが
発生する。ストップ４９およびストップ５３の相対位置
によって定まる（従って、これに対応するノブの変位に
よって定まる）角度において、ストップ４９の１つがワ
イヤ４７と５１の両方に同時に接触し、これによって、
第２の（高い）リラクタンスレベルが発生する。図示し
ていないが、ストップ４５および５３を導電性材料を用
いて作成し、それぞれのストップの対と、これらに関連
する弾性ワイヤとが電気的スイッチとして働くように
し、これによって、一方ではいつノブ４１がその平衡位
置にあり、また他方では、いつノブ４１が低リラクタン
ス区域に入ったかを示すようにすることができる。

【００６０】レール７７および７９は、ノブ４１をその
全変位範囲にわたって誘導する。レール７７は、基板７
６の一部分であり、また、レール７９は、基板７６の両
側から伸びる１対のカバー８１によって所定の場所に固
定されている。レール７９は、１対のクランプ８３を介
してカバー８１に固定されている。

【００６１】図７（ａ）および７（ｂ）は、補助制御手
段４０の機構とマウントの詳細図である。基板７６は直
接にプリント回路基板２３に３つのクランプ７１によっ
て固定されてマウントされ、これらのクランプによって
基板７６の安定性が得られ、またオペレータの指によっ
てノブ４１に加えられる力に対するオフセットが与えら
れる。また、基板７６は、支持軸４６を有し、この支持
軸４６に対して可動部分４２が回転可能にマウントされ
ている。

【００６２】可動部分４２は、内側同心半円溝付きスカ
ート８０を有している。図７（ａ）および７（ｂ）に示
されているように、２つの角度を隔てた位置に、光カプ
ラ対８２ａ−８４ａおよび８２ｂ−８４ｂが配備されて
いる。それぞれの光カプラ対は、プリント回路基板２３
に直接に、好適には半田付けによってマウントされた、
発光ダイオード（ＬＥＤ）（８２ａおよび８２ｂ）とフ
ォトトランジスタ（８４ａおよび８４ｂ）とからなって
いる。スカート８０は、等間隔に形成された複数のスロ
ット８０を有しており、ノブ４１が操作されて可動部分
４２が回転するのに伴って、このスカート８０の位置
が、それぞれのＬＥＤ８２ａおよび８２ｂから放出され
た光を対応するフォトトランジスタ８４ａおよび８４ｂ
に対して交互に阻止および通過させるような配置とな
る。溝付きスカート８０、および光カプラ８２ａ−８４
ａおよび８２ｂ−８４ｂとによって増分回転トランスデ
ューサが構成される。２つの光カプラ対の間の角度は、
スカート８０に採用された溝の密度に基づいて、２つの
光カプラ対の間の位相差が９０度に近い角度に設定され
て、運動方向情報を信号から導出することができるよう
になされる。

【００６３】基板７６は、溝付きスカート８０の円周の
一部分のみを覆うように円周方向に伸張する固定スカー
ト部分８８をさらに有しており、この固定スカート８８
には２つの相補的な固定溝９０が、フォトトランジスタ
８４ａおよび８４ｂとこれらに対応する発光ダイオード
８２ａおよび８２ｂの間に位置する部分に設けられてい
る。このようにして、固定スカート部分８８は、ダイア
フラムあるいはマスクとして働き、これによって、光カ
プラ部分をプリント回路基板２３に半田付けする際の交
差にかかわらず、回転トランスデューサの解像度が高め
られる。モトローラのＭＬＥＤ７１およびＭＲＤ７０１
などの適当な小型光カプラ対を用い、溝の幅を１ｍｍと
すると、スカートの直径が２．５ｃｍであるとき、４５
度の回転内におよそ４０の光遷移の解像度を得ることが
でき、これは、十分に滑らかな操作を行うのに十分な解
像度である。

【００６４】光カプラ８２ａ−８４ａおよび８２ｂ−８
４ｂによって検出される光遷移は、可動部分４２の回転
増分単位を表し、従ってノブ４１の変位増分単位を表
す。増分情報は、連続増分を平衡位置におけるデフォル
トのカウントから開始して累積することによって、絶対
ノブ変位値に変換することができる。この方法を用いる
ことによって、最小の部品数で直接的にディジタル出力
を得るようにでき、これは、マウスのような低価格装置
にとっては非常に望ましいことであり、また制御手段４
０のスクローリング制御機能に必要とされる解像度およ
び精度の要求と整合するものである。

【００６５】ここに開示した補助制御手段４０の構造
は、比較的簡単なアセンブリの強固な装置であり、プリ
ント基板２３に直接にマウントすることができる。全体
としては円筒状構造となっており、これによって光カプ
ラ部品をプリント回路基板２３に直接に半田付けするこ
とが可能であり、従って、製造が簡単で、総合価格を低
減することができる。

【００６６】さらに、ノブ４１の形状は、マウスのハウ
ジングの外形の変更が最小ですむようになされており、
また、ノブがほぼ直線な経路に沿って可動となされいる
（従って、マウスのハウジングの側に対して常に同じ相
対位置が維持される）ことから、この実施例の利点であ
る、非常な経済性が得られ、通常の操作においては容易
にマウスを取り扱って動かすことができ、またノブ４１
の操作が可能である。

【００６７】補助制御手段の２重リラクタンス特性（も
し、これが設けられていれば）と、それに関連する動作
方法とについて、図８（ａ）に示す。図中、トランスデ
ューサ４３によって検出される回転は平衡位置１０２か
ら計った、円１００の一部分を張る角度として表されて
いる。また、対応するノブ４１の位置は、図の左側の軸
１０７上に表されている。円１００の内部には、トラン
スデューサ４３の回転範囲内におけるいくつかの特異点
が示されており、これによって塗りつぶし領域１０９と
１１１とで表されている異なる区域が定義される。ま
た、ノブ４１の変位範囲内の対応する特異点についても
示されている。

【００６８】図８（ａ）に示されているように、低リラ
クタンス区域を表す塗りつぶし領域１１１は、平衡位置
１０２を対称的に取り囲んでおり、またトランスデュー
サ４３が任意の方向（＋または−）にリラクタンス境界
１０６を越えて回転するときに出会う高リラクタンス区
域を表す塗りつぶし領域１０９の間に挿入されている。

【００６９】上記のように、２重リラクタンス特性を用
いることによって、ノブ４１の変位が触覚的にフィード
バックされ、これによって単一増分スクローリングコマ
ンドが発せられるモードと、オペレータの制御のもとに
選択された速度で少しずつスクロールを行うモードの２
つの動作モード間が区分けされる。

【００７０】この目的のために、１対の単一コマンド変
位スレッショールド１０４が低リラクタンス区域の内部
の平衡位置１０２に関して対称的な位置に定義され、こ
れによって３つの区域が定義され、図８（ａ）に示され
ているようにこれら３つの区域は半分の範囲内において
Ａ１、Ａ２、Ａ３と呼ばれる。

【００７１】スレッショールド１０４は、補助制御信号
のトリガレベルであり、補助制御手段４０の実際の大き
さとパラメータに応じて、平衡位置１０２とリラクタン
ス境界１０６の間のほぼ中間位置に決められる。単一増
分スクローリングコマンドの発生は、ノブ４１がスレッ
ショールド１０４を通り越してより小さい変位量の絶対
値からより高い値へと変位された場合においてのみ行わ
れる。言い換えれば、副区域Ａ１のどちらかから対応す
る隣接区域Ａ２への遷移が起こったときに、単一増分ス
クローリングコマンドがトリガされる。単一増分スクロ
ーリングコマンドの符号は、ノブの変位の符号に対応し
て設定される。

【００７２】図８（ｂ）および８（ｃ）は、リラクタン
スレベル（軸１１３によって表されている）と対応する
増分スクローリングコマンドの発生速度（軸１１７によ
って表されている）とを符号付きノブ変位量（軸１１５
によって表されている）の関数として示したものであ
る。図８（ｂ）において、曲線１０８はスプリング手段
４７および５９によって生成されるリラクタンス特異点
を示している。図８（ｃ）の対応する副区域Ａ１とＡ２
との間の矢印は、単一増分スクローリングコマンドを表
しており、また、曲線１０９は、増分スクローリングコ
マンドの発生速度とノブの変位量との間の関数として可
能な例を表したものである。

【００７３】このようにして、マウス１０のオペレータ
が画面表示に対して段階的なスクロールを行おうと思う
ときには、オペレータはノブ４１を低リラクタンス区域
内においてどちらかの単一スクローリングコマンドのス
レッショールドのまわりで前後に繰り返し変位させるこ
とによって、このようなスクロールを実行することが可
能である。リラクタンスに境界があることによって、必
要な触角的なフィードバックが与えられ、これによっ
て、オペレータは単一ステップ動作が得られる低リラク
タンス区域の限界を知ることができる。もし、オペレー
タが少しずつ行うスクロールをより長く実行しようと思
うときには、オペレータは、ノブ４１をどちらかの副区
域Ａ３に達するまで変位させると、ノブがリラクタンス
境界１０６を越えてさらにどの程度変位したかによって
定まる速度での自動的な増分スクローリングの生成が開
始される。

【００７４】以上に開示した方法を実現するルーチンの
フローチャートを図９に示す。また、図９の各ブロック
の機能を以下に示す。２００： ”ノブ変位状態変更生起” ２０２： ”ノブ増分変位量を取得” ２０４： ”新しい絶対変位量を算出” ２０６： ”実際のノブ変位区域を求める” ２０８： ”区域” ２１０： ”前の区域＝Ａ１であったか” ２１２： ”単一増分スクローリングコマンドをトリ
ガ” ２１４： ”自動スクローリングをイネーブル” ２１６： ”自動スクローリング速度を実際のノブ変位
量に基づいて設定” ２１８： ”自動スクローリングをディスエーブル” ２２０： ”現在のノブ変位量を記憶” ２２２： ”リターン”

【００７５】図９のフローチャートに表された機能が、
コンピュータ内部あるいはマウス内部に設けられた処理
手段によって、あるいはその他の任意の組み合わせによ
って実現できることは当業者には明らかであろう。第１
の場合が、マウスの総合価格を低減することが可能な点
で好適である。

【００７６】以上、本発明による改良されたマウスの構
造的な特徴と、補助制御手段４０が補助制御信号を生成
する方法とについて開示した。また、従来の回転球型の
マウスを用いて本発明の例示的な実施例を説明したが、
コンピュータ業界において用いられるいろいろな種類の
ｘ−ｙポインティング装置（例えば、トラックボール
は、基本的にはマウス１０を上下逆さまにしたのと同じ
スクローリング形態を有している）に対して、以上に開
示した概念を一般的に適用可能であることは当業者には
明らかであろう。

【００７７】図１０は、本発明のマウスと方法とを用い
たコンピュータシステム２２８のブロック図である。マ
ウス１０が発生した信号を本方法に基づく増分スクロー
リングコマンドを搬送する信号２３０と、カーソル移動
コマンドを搬送する信号２３２とに変換するための特別
なマウスドライバ構成２２６が用いられる。

【００７８】図１０において、補助制御手段４０によっ
て生成された増分ノブ運動信号２３４がコンピュータシ
ステム２２８に伝送され、さらに、補助制御手段４０に
よって生成された信号２３４から実際のノブ位置を算出
するためのソフトウェアルーチンからなる処理回路手段
９２によって処理される。回路手段９２は、さらに、図
９の流れ図に示されている動作を実行して、以下の４つ
の出力を生成する：すなわちノブ変位量を表す第１の出
力Ｓ０１；いつノブがリラクタンス境界１０６を通過し
たかを示すフラッグ信号である、自動スクローリングイ
ネーブル信号として発せられる第２の出力Ｓ０２；ノブ
の平衡位置からの変位の符号を表すフラッグ信号である
第３の出力Ｓ０３；補助制御手段４０の動作と関連して
上記に説明したようにノブ変位量が単一コマンドスレッ
ショールド１０４をよぎる度に発生される単一コマンド
トリガ信号である第４の出力Ｓ０４である。

【００７９】出力Ｓ０１は、スクローリングタイミング
ジェネレータ回路手段９４に供給される。このスクロー
リングタイミングジェネレータ回路手段９４は、アプリ
ケーションプログラム９５に対してユーザの制御もとに
可変速度で発せられる増分スクローリングコマンドをト
リガするための周期的信号Ｓ０７を生成するためのハー
ドウェア／ソフトウェアタイマー手段からなっている。
出力Ｓ０２もやはり回路手段９４に供給され、これによ
ってノブ４１がどちらかの高リラクタンス区域Ａ３内に
あるときにのみ増分スクローリングコマンドの生成がイ
ネーブル状態とされる。出力Ｓ０３は、選択された軸に
おけるスクローリング方向を伝送するためのものであ
り、直接に増分スクローリングコマンドジェネレータ回
路手段９３に対して供給される。回路手段９３から発生
された増分スクローリングコマンドは、適当なソフトウ
ェア経路介してカーソル制御コマンドと類似の手段によ
ってアプリケーションプログラム９５に転送される。

【００８０】一方、マウスのｘ−ｙトランスデューサ１
２によって生成された従来のｘ−ｙ信号２３６は、通常
行われているように、カーソルの動きを制御するための
アプリケーションプログラムにバイパスされる。これら
の信号が複写されて、カーソルが表示手段９６上を移動
してできるカーソル軌跡中に含まれるあらかじめ定義さ
れたパターンの検出を行うためのソフトウェアアルゴリ
ズムを含む処理回路手段９１に対して入力される。処理
回路手段９１は２つの出力を生成する：すなわち、スク
ローリング軸状態変数の値を表す第１の出力Ｓ０５；お
よびスクローリングスケール状態変数の値を第２の出力
Ｓ０６とである。どちらの状態変数も処理回路手段９１
に保持され、リアルタイムクロック手段９７によって生
成されるリアルタイム事象が生起する度に動的に更新さ
れ、これによって、カーソルの動きの直前の履歴に捕捉
された情報が反映されるようになされる。

【００８１】増分スクローリングコマンドジェネレータ
９３は、上記のように、スクローリングタイミングジェ
ネレータ回路手段９４（自発的な可変速度スクローリン
グに対して）、または処理回路手段９２（段階的スクロ
ーリングに対して）によって生成されたスクローリング
ストローブを受け取ったときに、対応するコマンドを生
成するソフトウェアルーチンを有している。増分コマン
ドジェネレータ９３によって具体的にどのような増分ス
クローリングコマンドが生成されるかは、スクローリン
グ軸状態変数（Ｓ０５によって搬送される）と、回路手
段９１によって生成されるスクローリングスケール状態
変数（Ｓ０６によって搬送される）、および回路手段９
２によって生成される変位符号変数（Ｓ０３によって搬
送される）の値の組み合わせに依存する。増分スクロー
リングコマンドジェネレータ９３によって生成される出
力は、利用可能なアプリケーションプログラム９５の増
分スクローリングルーチンに結合され、対応する視覚的
効果が表示手段９６上にもたらされる。これは、いろい
ろな当該技術として既知のハードウェア／ソフトウェア
技術（例えば、直接的で互換性のある技術は、スクロー
リング動作に割り当てられたキーボードのキーをエミュ
レーションすることである）を用いて実行できること
が、当業者には明らかであろう。

【００８２】どのような入力が与えられたときに、増分
スクローリングコマンドジェネレータ手段９３の出力と
してどのようなものが得られるかを表３に示す。表３ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 入力出力 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− スクローリング軸変位符号スクローリング増分スクローリングスケールコマンド −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Ｘ＋行行右Ｘ − 行行左Ｙ＋行行上Ｙ − 行行下Ｘ＋ページページ右Ｘ − ページページ左Ｙ＋ページページ上Ｙ − ページページ下

【００８３】図１０のマウスドライバ構成に存在する要
素によって実行されるすべの機能を、当該技術として広
く知られているハードウェア手段および／またはソフト
ウェアルーチンによって構成される、代替可能ないろい
ろな方法で実現できることは当業者には明らかであろ
う。唯一の例外は、処理回路手段９１に含まれるあらか
じめ定義されたパターンを検出するためのアルゴリズム
であり、これについては、以下に詳細に論じる。

【００８４】カーソルの軌跡中からあらかじめ定められ
たパターンを検出するためのアルゴリズムは、カーソル
位置を一定の速度で連続的にサンプリングし、ｘ−ｙ情
報を２次元シフトレジスタデータ構造２４０（図１１）
に記憶して、マウスのカーソルが表示手段上を動くとき
のカーソルの軌跡を追尾することに基づいている。シス
テムは、この目的のため、サンプリング処理の同期をと
るためのリアルタイムクロック手段９７を有しているこ
とが必要である。このアルゴリズムは、最後のカーソル
位置を原点と見なして時間的に遡って相対的なカーソル
位置を解析することに基づいているので、増分並進情報
だけをシフトレジスタに記憶するだけでよい。マウス入
力が生起する度に、回路手段９１は、図１１に示されて
いるように、マウス１０によって生成された増分ｘ−ｙ
運動情報２３６を入力し、これを、具備しているｘ−ｙ
アキュムレータ２４２に加える。次のリアルタイム事象
が生起すると、アキュムレータの内容がシフトレジスタ
の先頭のポインタ位置２４４に記憶され、次いでアキュ
ムレータをクリアして新しいカウントを開始する。従っ
て、アキュムレータ２４２の内容は、２つの連続するリ
アルタイム事象の間のマウスの運動によって生成された
増分ｘ−ｙ運動情報を表す。次に、後尾のポインタ位置
２４６にシフトレジスタに記憶されている情報が棄却さ
れ、対応するポインタ２５０および２５２が更新され
る。シフトレジスタに記憶されている情報２４８が次い
で解析され、動的スクローリングコマンドスクローリン
グ軸設定およびスクローリングスケール設定）と解釈す
べきあらかじめ定められたパターンの検出が行われる。

【００８５】カーソル位置を実時間で追尾するために
は、理論上、リアルタイムクロックが必要であるが、た
だし、シリアルフォーマットがマウスとコンピュータと
の間の通信リンクに用いられている場合には、リンクに
対して設定されたデータ伝送レートにタイミング情報が
内在されているので、リアルタイムクロックは必要では
ない。この場合には、シリアルフォーマットでなるデー
タパケットに含まれている増分運動数を、シフトレジス
タデータ構造に直接記憶することができ、より少ないコ
ンピュータ資源を用いて同じ結果を得ることができる。
パターン検出アルゴリズムの柔軟性によってマスクされ
てしまうため、厳しいリアルタイム周期の精度は必要で
はない。

【００８６】図１２（ａ）および１２（ｂ）は、２つの
可能なカーソルの軌跡の例を示したものである。図１２
（ａ）は、ほとんど水平なカーソルの動きによって生成
された軌跡を示したものであり、一方、図１２（ｂ）
は、カーソルの円運動によって生成された軌跡を示した
ものである。これらの図において、塗りつぶした矢印は
任意の与えられた時刻”ｔ_n ”におけるカーソルの位置
を表し、シフトレジスタに記憶されている前の時刻”ｔ
_n-1 ”、”ｔ_n-2 ”、”ｔ_n-3 ”などに対応する前のカ
ーソル位置は破線の矢印で示されている。

【００８７】次に、リアルタイムクロックが生起する度
に多数のパラメータがシフトレジスタに存在する情報か
ら算出され、ユーザがマウスを動かすことによって「描
いた」パターンが検出される。検出するためにあらかじ
め定義されたパターンの存在を４つのパラメータの組が
アルゴリズムを用いて算出される。これらのパラメータ
とその定義とを以下に示す。ｓａｄｘ：”ｘ”に沿ってのシフトレジスタの内容の絶
対値の和ｓａｄｙ：”ｙ”に沿ってのシフトレジスタの内容の絶
対値の和ａｓｄｘ：”ｘ”に沿ってのシフトレジスタの内容の和
の絶対値ａｓｄｙ：”ｙ”に沿ってのシフトレジスタの内容の和
の絶対値

【００８８】スクローリング軸の設定に対応する２つの
直線パターンに対しては、アルゴリズムは、単にａｓｄ
ｘおよびａｓｄｙの大きさを比較して、両者のうちのよ
り大きい方に対応するようにスクローリング軸の設定を
行うだけである。

【００８９】円パターンの検出の場合には、パラメータ
ｓａｄｘとｓａｄｙとを対応するａｓｄｘとａｓｄｙと
比較する。図１２（ｂ）からわかるように、円軌跡の場
合にはパラメータａｓｄｘおよびａｓｄｙは、これらに
対応するｓａｄｘおよびｓａｄｙよりもずっと小さい傾
向がある。さらに、パターン長さおよびパターンサイズ
の２つが円パラメータの検出を助けるためのパラメータ
として定義される。

【００９０】パターンの長さは、意味のあるｘ−ｙマウ
スデータがシフトレジストに入力されたときの連続する
リアルタイム事象の数として定義される。この定義か
ら、意味のあるマウスの動きが検出されるリアルタイム
事象の生起ごとに変数の内容をインクリメントするよう
にすると、パターン長カウンタが得られる。リアルタイ
ム事象が生起したとき、意味のあるｘ−ｙマウスの動き
が検出されなかった場合には、パターン長カウンタは０
にリセットされる。このように、パターン長カウンタ
は、パターンを「描く」のに必要な時間の指標である。

【００９１】一方、パターンのサイズは表示手段画面に
パターンを描くのにいずれかの軸に対してカーソルが移
動した物理的総距離として定義される。このように、パ
ターンサイズはパターン長カウンタがインクリメントさ
れた各リアルタイム事象において、どちらかの軸に対す
るすべてのカーソルの動きの増分距離単位の和の絶対値
として得ることができる。

【００９２】円パターンは、直線パターンと比較してよ
り長い長さを有する傾向がある（およそπ倍）。さら
に、マウスのオペレータは、通常の操作において、誤っ
て円パターンコマンドと認識される可能性のある小さな
マウスの動きを意識せずに行う傾向がある。従って、有
効なカーソル運動コマンドを、多数の散逸した意味のな
いカーソル運動から区別するするために、パターン長さ
とサイズに関する条件がアルゴリム中に取り入れられ
る。こうして、あらかじめ定義された長さのスレッショ
ールドよりも小さいマウス運動と、あらかじめ定義され
たサイズのスレッショールドよりも小さいマウス運動と
がふるい落とされる。円パターンは、ある時間長にわた
ってある一定の大きさよりも大きな円が描かれたときに
のみ有用なものであるので、小さな短い動きをふるい落
とすことによって意図しない動きを除くことができる。

【００９３】これらのすべのてことがらを考慮すると、
円パターンの検出に用いる判断基準は結局次の不等式で
表される。１：パターン長さ ≧ 最小長さ２：パターンサイズ ≧ 最小サイズ３：ａｓｄｘ × ｋ１＜ｓａｄｘ４：ａｓｄｙ × ｋ１＜ｓａｄｘ５：ｓａｄｘ＜ｓａｄｙ × ｋ２６：ｓａｄｙ＜ｓａｄｘ × ｋ２

【００９４】不等式１および２によって、単一の動きで
描かれた（すなわち、中断なしに）最低サイズよりも大
きな妥当な大きさを有するパターンを除いて、すべての
パターンがふるい落とされる。

【００９５】不等式３によって、開始点と終了点との間
の”ｘ”軸に沿った最終的な距離が、同じ軸に沿ったカ
ーソルの動きの総距離のｋ１倍以上である動きを除い
て、その他のすべての動きがふるい落とされる。

【００９６】不等式４は、”ｙ”軸に対しての不等式３
と同様な不等式である。

【００９７】不等式５によって、”ｘ”軸に沿ってカー
ソルが動いた総距離が、”ｙ”軸に沿ってのカーソルの
動きの総距離のｋ２倍以下であるような動きを除いて、
それ以外のすべの動きがふるい落とされる。

【００９８】不等式６は、不等式５と対となる”ｙ”軸
に対する不等式である。

【００９９】ほぼ円上の動きは、不等式１から６までの
すべてを満たす。もっと精度のよい検出が望まれる場合
には、さらに条件を付加することが可能である。しか
し、ここに開示する円の検出アルゴリズムの利点は、こ
れを実行するのに、和と差を求める演算が必要とされる
だけであるので最小のコンピュータ能力しか必要としな
いということである。実際には、以上に開示した判断基
準を以下のパラメータ設定と組み合わせるとより有効で
あることがわかっている。定数値ｋ１：２ｋ２：２シフトレジスタのサイズ８段リアルタイムクロック周波数１８．２ｍｓパターン長スレッショールド７リアルタイム事象パターンサイズスレッショールド１０ｃｍ意味にある最小マウス運動０．５ｃｍ

【０１００】もし、もっと高感度の動作が望まれる場合
には、直線および円パターン検出に対して異なるサイズ
の独立したシフトレジスタを用いるようにしてもよい。
次に、直線パターン検出と、円パターン検出のそれぞれ
に対して短い場合のパラメータと、長い場合のパラメー
タの２つの等しいパラメータの組を算出する。また、２
つの異なるシフトレジスタの大きさを定義する２つの同
期末尾ポインタを備えた１つのシフトレジスタを用いる
ようにすることもできる。直線パターンと円パターンは
独立状態変数に影響するので、シフトレジスタを２つ用
いる方法の方が以下に説明するようにパターンの組み合
わせを検出するのに適している。図１３および図１４
は、パターン検出アルゴリズムに対応するフローを示し
たものである。このフローの各ブロックにおいて実行さ
れる動作を以下に示す。３００： ”リアルタイム事象” ３０２： ”マウス状態データの取得” ３０４： ”累積ｘ−ｙ運動データの取得” ３０６： ”シフトレジスタの内容とポインタの更新” ３０８： ”ｄＸおよびｄＹが最小値よりも大きいか
？” ３１０： ”パターン長カウンタをインクリメント” ３１２： ”ｄＸおよびｄＹをパターンサイズカウンタ
に加算” ３１４： ”パターン長カウンタをリセット” ３１６： ”パターンサイズカウンタをリセット” ３１８： ”パターン長が長さのスレッショールドより
も大きいか？” ３２０： ”短い場合のパラメータを算出” ３２２： ”ＡＳＤＸ＞ＡＳＤＹ？” ３２４： ”パターンサイズがサイズのスレッショール
ドよりも大きいか？” ３２６： ”長い場合のパラメータを算出” ３２８： ”不等式３、４、５、６を評価” ３３０： ”すべての不等式が真か？” ３３２： ”スクローリングスケール状態変数をトグ
ル” ３３４： ”視覚的なおよび／あるいは音響フィードバ
ック信号を与える” ３３６： ”スクローリング軸状態変数を”Ｘ”に設
定” ３３８： ”スクローリング軸状態変数を”Ｙ”に設
定” ３４０： ”リターン”

【０１０１】図１５は、可能なカーソル軌跡を示したも
のであり、組み合わせマウス運動がどようにして検出さ
れるかを説明するためのものである。図には、ｔ０から
ｔ９までのマークによって表される対応するリアルタイ
ム事象における複数の連続したカーソル位置が示されて
いる。

【０１０２】リアルタイム事象が生起する度ごとに、カ
ーソル軌跡が解析され、最初に円パターンとの整合性が
試される。もし整合する場合には、対応する状態変数
（すなわち、スクローリングスケール状態変数）が更新
される。次に、同じリアルタイム事象において、同じカ
ーソル軌跡情報が直線パターン（すなわち、水平あるい
は垂直運動）の検出のために解析され、これに応じて、
対応する状態変数（すなわち、スクローリング軸状態変
数）が変更される。

【０１０３】従って、例えばスクローリングスケール状
態変数が図１５の時刻ｔ０において”行スケール”に設
定されているものと仮定すると、およそリアルタイム事
象ｔ６あるいはｔ７において円パターンが検出されてス
クローリングスケール状態変数に記憶され、”ページス
ケール”に変更される。スクローリング軸は上記のよう
にリアルタイム事象の生起の度に設定されるものの、有
用な意味を有しているのは時刻ｔ９においてのみであ
り、時刻ｔ９においてスクローリング軸はカーソル軌跡
の最後の部分（短い場合のパラメータ）の主軸に基づい
て”ｙ”に設定される。この時点において、ノブ４１の
操作を行うと垂直スクローリングがノブの変位の符号に
応じて上方あるいは下方へページモードで行われる。こ
のように、両方の状態変数とも独立に変更されるが、図
１０に示されたカーソル軌跡をｔ９から後ろ側に遡って
見ると、円パターンとそれに次ぐ垂直直線パターンとか
らなる複合コマンドのように見える。従って、オペレー
タの立場からみると、この複合カーソル軌跡は、連続し
た単一のマウス運動でスクローリングスケールを”ペー
ジスケール”に設定しスクローリング軸を”ｙ”に設定
する複合コマンドと等価である。しかし、パターン検出
アルゴリズムは、垂直な直線を水平な直線から識別し、
あるいは円運動の存在を識別するだけでよく、これらを
互いに独立に行うことができるのでパターン検出アルゴ
リズムの単純さはそのまま維持されている。従って、パ
ターン検出アルゴリズムの単純さを犠牲とせずに、オペ
レータとコンピュータとの間のより豊かでより柔軟な言
語を得ることができる。

【０１０４】さらに、もし”ｚ”軸へのスクローリング
を用いる場合には、２つの連続した円パターンがこのよ
うなスクローリングスケールオプションを選択するため
に割り当てられる。この目的のためには、スクローリン
グスケール状態変数に対する３つのオプションが利用可
能であり、円パターンの検出がなされる度ごとに次のオ
プションに変更される。スクローリングスケールが”層
スケール”に設定されている間は、スクローリング軸状
態変数は無視されて”ｚ”軸に固定されたままとなり、
従って、変位の符号だけがスクローリングのヘッディン
グ（すなわち、画面平面への入出）を決定するのに用い
られる。パターン検出は、リアルタイム事象の生起の度
ごとに実行されるので、引き続くリアルタイム事象にお
いて同じ円パターンを重複して検出しまうのを避けるた
めに、円パターンが検出された後に可能な限り速やかに
シフトレジスタの内容をクリアする必要がある。

【０１０５】こうして、本発明のマウス１０の構造的な
特徴を、開示した方法と組み合わせることによって、マ
ウスを動かすのに用いている手の１つの指だけを用い
て、いろいろな異なるスケールで、また、いろいろな軸
に沿って、さらにまた、複数の速度でスクローリングを
実行することが可能である。これによって、本発明のマ
ウス１０は物理的な画面の限界に制限されない仮想ポイ
ンディング装置として用いることが可能であり、しか
も、依然として従来のマウスの使用方法とアプリケーシ
ョンとの互換性を維持している。

【０１０６】以上に開示したパターンの集合（すなわ
ち、水平直線マウス運動、垂直直線マウス運動、および
円マウス運動）とパターンのコマンドへの割り当てを用
いることの利点は、これらのすべてのパターンを、これ
らのパターンがもたらす表示装置上の効果と容易に関連
づけることが可能であるということである。言い換えれ
ば、直線パターンは、その直線方向と平行なスクローリ
ング方向が望まれているのだということをコンピュータ
に告げるジェスチャーとして直観的に関連づけることが
可能であり、一方、円パターンはすべての画面、あるい
はすべてのウィンドウの内容を変更するスクローリング
スケールが望まれているのだということをコンピュータ
に告げるジェスチャーと直観的に関連づけることができ
る。さらに、このジェスチャー言語は、組み合わせるこ
とが可能なたったの３つの要素からなっており、個々の
要素の各々を非常な融通性をもって実行することが可能
である許容性の広い操作が可能であり、非常に人間的な
コンピュータ・ユーザインターフェスを得ることができ
る。

【０１０７】以上、補助制御手段を有するマウスと、こ
れに関連するスクロールとカーソル制御とを同時に行う
方法の実施例を参照しながら本発明について説明した
が、本発明は上記のような詳細だけに限定されるもので
はなく、いろいろな改変と構造的変更を本発明の精神か
ら逸脱することなく行うことが可能である。さらに解析
することはしないが、以上において本発明の主旨を完全
に明らかにしたので、当業者はこれらの知識を、従来技
術の立場からみて本発明の総括的なあるいは具体的な態
様を構成している本質的な特徴を失うことなくいろいろ
な応用に容易に適用することが可能であろう。

【０１０８】保護されるべき新規な特許内容については
特許請求範囲に記載した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明によるマウスの実施例に
ついての水平方向の断面図であり、スクローリングのた
めの補助制御手段の機構部分を示したものである。図１
（ｂ）は、図１（ａ）に示されているマウスを図１
（ｃ）の断面を表す直線Ａ−Ａ’で横断した断面図であ
る。図１（ｃ）は図１（ａ）に示されているマウスの側
面図である。

【図２】図２は、図１（ａ）のマウスのブロック図であ
り、図中従来のマウスの構成要素に相当する部分をブロ
ック１で、また本発明による新規な構成要素をブロック
２で示してある。

【図３】図３（ａ）および３（ｂ）は、本発明によるマ
ウスの使用に関する方法を示したものであり、マウスが
どのように操作されるのかを図示したものである。

【図４】図４は、本発明によるマウスの使用に関する改
善された方法と表示手段の連続した論理ウィンドウとを
図示したものであり、マウスがどのように操作されるの
かを説明するための図である。

【図５】図５は、本発明の方法による可能な動的スクロ
ーリングコマンドについて示したものである。

【図６】図６（ａ）は、図１（ａ）に示されている補助
制御手段の詳細側面図である。また、図６（ｂ）は、図
１（ａ）に示されている補助制御手段の詳細平面図であ
る。

【図７】図７（ａ）は、補助制御手段の図６ｂの断面線
Ｄ−Ｄ’についての詳細横断面図である。図７（ｂ）
は、補助制御手段の図６（ａ）の断面線Ｃ−Ｃ’につい
ての詳細な水平方向断面図である。

【図８】図８（ａ）は、図１（ａ）に示されている補助
制御手段に関する動作方法を表す概略図である。また、
図８（ｂ）および図８（ｃ）は、補助制御手段のリラク
タンスレベルの変化と、これに付随するスクローリング
速度とをノブの変位量の関数としてそれぞれ表したｘ−
ｙ図である。

【図９】図９は、２重リラクタンス補助制御手段に関す
る動作方法を表した流れ図である。

【図１０】図１０は、本発明による図１（ａ）に示した
マウスを用いたコンピュータシステムのブロック図であ
る。

【図１１】図１１は、本発明の方法を実現するのに用い
られるシフトレジタのデータ構造を図式的に表しもので
ある。

【図１２】図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、カーソ
ルの軌跡とその連続的なカーソル位置の例を示したｘ−
ｙ図であり、図には、カーソル軌跡中に本発明によるあ
らかじめ定義されたパターンを検出するためのマウスド
ライバによって算出されたパラメータについても示して
ある。

【図１３】図１３は、本発明による方法の好適な実施例
による、あらかじめ定義されたパターンの検出アルゴリ
ズムの流れ図を示したものである。

【図１４】図１４は、本発明による方法の好適な実施例
による、あらかじめ定義されたパターンの検出アルゴリ
ズムの流れ図を示したものである。

【図１５】図１５は、複合動的スクローリングコマンド
に対するカーソルの軌跡と、その連続カーソル位置の例
を示したｘ−ｙ図である。

【符号の説明】

１０：マウス１２：トランスデューサ１９：ハウジング２３：プリント回路基板４０：補助制御手段４１：ノブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フェデリコグスタボギリガンアルゼンチン国ブエノスアイレスデマヨ 277 12階 25 (72)発明者フェルナンドディエゴファルコンアルゼンチン国ブエノスアイレスデマヨ 277 12階 25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータの対話的動作に用いるための
マウスにおいて、上記コンピュータが情報エンティティ
を上記コンピュータのオペレータに対して表示するため
の表示手段を有し、該マウスが：オペレータの手によっ
てなされた第１のトランスデュータ手段の動きに応答し
て、上記表示手段上の上記情報エンティティを指し示す
カーソルの動きを制御するｘ−ｙ位置信号を生成するた
めの第１のトランスデューサ手段と；上記表示手段上に
表示された上記情報エンティティを移動させるスクロー
リング動作を制御するための補助制御信号を生成する第
２のトランスデューサ手段を含む補助制御手段；とを有
しており、上記第２のトランスデューサ手段が変位可能
な本体と上記の変位可能な本体に結合されたばね押し機
構とを含み、上記の変位可能な本体が上記のばね押し機
構によって初期平衡位置に押し戻されるようになされ、
また、上記ユーザの上記の手の指によって上記のばね押
し機構によって与えられるリラクタンスに逆らって２つ
の方向のうちのどちらかの方向に上記の本体を上記の平
衡位置から変位可能なようになされており、また、上記
の第２のトランスデューサ手段が、上記補助制御信号が
上記本体の上記平衡位置からの変位量と変位方向につい
ての情報を搬送し上記表示手段上の上記情報エンティテ
ィを上記の変位量によって決定される可変速度で上記の
変位方向に応じた方向に対して移動させることが可能な
ように構成されていることを特徴とするマウス。
【請求項２】さらにハウジングを有し、上記変位可能な
本体がレール手段によって与えられる実質的に直線であ
る経路に沿ってスライド可能なようになされた、上記ハ
ウジングの側面にマウントされたノブを有し、上記ノブ
が上記マウスを操作しながら上記オペレータの上記の手
の親指で容易に操作可能となされていることを特徴とす
る請求項１に記載のマウス。
【請求項３】上記第２のトランスデューサ手段が、上記
ハウジングの軸ピンに回転可能にマウントされた可動部
分をさらに含み、上記可動部分が、上記ノブと機械的に
結合されて上記ノブが上記変位位置から上記２つの方向
のどちらかに対して変位されたときに上記可動部分が回
転するようになされており、また、上記ばね押し機構
が、弾性ワイヤを含むスプリング要素を有し、上記弾性
ワイヤが上記軸ピンの回りに巻かれて１対のＶ型アーム
を形成し、また上記可動部分に固定された１対のストッ
プによって所定位置に保持されており、上記１対のＶ型
アームが上記ハウジングに具備された静止ストップに接
しており、上記本体を上記可動部分を介して上記初期平
衡位置に向かって押し戻すようになされていることを特
徴とする請求項２に記載のマウス。
【請求項４】さらに基板と、論理回路手段を含むプリン
ト回路基板とを有し、上記基板が上記プリント回路基板
と上記軸ピンとに付着され、上記静止ストップと上記レ
ール手段が上記基板に取り付けられており、これによっ
て組立を簡略化し公差を最小化するようになされている
ことを特徴とする請求項３に記載のマウス。
【請求項５】上記可動部分がほぼ半円形状でありかつ上
記の軸ピンと同軸の溝付き内側スカートを有し、上記基
板が開口を有し該開口を介して２つの光カプラが上記プ
リント回路基板上にマウントされて該プリント回路基板
に電気的に接続されており、上記光カプラの各々が光源
と光検出器とからなり、上記基板が上記の軸ピンと同軸
な相補的な固定スカート部分を有し、上記固定スカート
部分が互いに隔てて設けられた相補的な固定溝を具備し
ており、上記固定溝が上記光源と上記光検出器との間に
配置されて上記の光源から上記の光検出器への光の阻止
と通過とを交互に行わしめるようになされており、上記
論理回路手段が上記可動部分の上記変位量と上記変位方
向とに応じた回転位置を表すディジタル位置信号を生成
するようになされていることを特徴とする請求項４に記
載のマウス。
【請求項６】コンピュータの対話的動作に用いるための
マウスにおいて、上記コンピュータが情報エンティティ
を上記コンピュータのオペレータに対して表示するため
の表示手段を有し、該該マウスが：オペレータの手によ
ってなされた第１のトランスデュータ手段の動きに応じ
て、上記表示手段上の上記情報エンティティを指し示す
カーソルの動きを制御するｘ−ｙ位置信号を生成するた
めの第１のトランスデューサ手段と；上記表示手段上に
表示された上記情報エンティティを移動させるスクロー
リング動作を制御するための補助制御信号を生成する第
２のトランスデューサ手段を含む補助制御手段；とを有
しており上記第２のトランスデューサ手段が変位可能な
本体と上記の変位可能な本体に結合されたばね押し機構
とを含み、上記の変位可能な本体が上記のばね押し機構
によって初期平衡位置に押し戻されるようになされてお
り、また、上記ユーザの上記の手の指によって上記のば
ね押し機構によって与えられるリラクタンスに逆らって
２つの方向のうちのどちらかの方向に上記の本体を上記
の平衡位置から変位可能なようになされており、また、
上記変位可能な本体の変位スレッショールドを境として
上記リラクタンスが第１のリラクタンスレベルと第２の
リラクタンスレベルの間で変化するように上記ばね押し
機構が構成されており、これによって上記オペレータの
上記の手の上記の指に対して上記の変位可能な本体の上
記変位スレッショールドを基準とした位置についての触
覚的なフィードバックが与えられるようになされてお
り、また、上記補助制御信号によって上記本体の上記平
衡位置からの変位量と変位方向についての情報が搬送さ
れるように上記第２のトランスデューサ手段が構成され
ており、これによって上記表示手段上の上記情報エンテ
ィティを上記の変位量によって定まる可変速度で上記の
変位方向に対応する方向に対して移動させるようになさ
れているいることを特徴とするマウス。
【請求項７】さらにハウジングを有し、上記変位可能な
本体がレール手段によって与えられる実質的に直線であ
る経路に沿ってスライド可能になされた、上記ハウジン
グの側面にマウントされたノブを有し、上記ノブが上記
マウスを操作しながら上記オペレータの上記の手の親指
で容易に操作可能となされていることを特徴とする請求
項６に記載のマウス。
【請求項８】上記第２のトランスデューサ手段が、上記
ハウジングの軸ピンに回転可能にマウントされた可動部
分をさらに含み、上記可動部分が、上記ノブと機械的に
結合されて上記ノブが上記変位位置から上記２つの方向
のどちらかに対して変位されたときに上記可動部分が回
転するようになされており、また、上記ばね押し機構
が、第１の弾性ワイヤを含む第１のスプリング要素と第
２の弾性ワイヤを含む第２のスプリング要素とを有し、
上記第１の弾性ワイヤが上記軸ピンの回りに巻かれて１
対の第１のＶ型アームを形成し、また上記可動部分に固
定された１対のストップによって所定位置に保持されて
おり、上記第１の１対のＶ型アームが上記ハウジングに
具備された第１の静止ストップに接しており、上記本体
を上記可動部分を介して上記初期平衡位置に向かって押
し戻すようになされており、また、上記第２の弾性ワイ
ヤが上記軸ピンの回りに巻かれて１対の第２のＶ型アー
ムを形成し、上記第２のＶ型アームが上記ハウジングに
具備された第２の静止ストップに接しており、上記本体
を上記可動部分を介して上記初期平衡位置に向かって押
し戻すようになされており、上記第１のスプリング要素
によって上記第１のリラクタンスレベルが与えられ、ま
た上記本体が上記の変位量スレッショールドを越えて変
位したときに上記第１および第２のスプリング要素によ
って上記第２のリラクタンスレベルが与えられるよう
に、上記第１および第２のストップの対の位置と上記第
１および第２のスプリング要素の張力とが定められてい
ることを特徴とする請求項７に記載のマウス。
【請求項９】さらに、基板と、論理回路手段を含むプリ
ント回路基板とを有し、上記基板が上記プリント回路基
板と上記軸ピンとに付着され、上記第１および第２の静
止ストップと上記レール手段が上記基板に取り付けられ
ており、これによって組立を簡略化し公差を最小化する
ようになされていることを特徴とする請求項８に記載の
マウス。
【請求項１０】上記可動部分がほぼ半円形状でありかつ
上記の軸ピンと同軸の溝付き内側スカートを有し、上記
基板が開口を有し該開口を介して２つの光カプラが上記
プリント回路基板上にマウントされて該プリント回路基
板に電気的に接続されており、上記光カプラの各々が光
源と光検出器とからなり、上記基板が上記の軸ピンと同
軸な相補的な固定スカート部分を有し、上記固定スカー
ト部分が互いに隔てて設けられた相補的な固定溝を具備
しており、上記固定溝が上記光源と上記光検出器との間
に配置されて上記の光源から上記の光検出器への光の阻
止と通過とを交互に行わしめるようになされており、上
記論理回路手段が上記可動部分の上記変位量と変位符号
とに応じた回転位置を表すディジタル位置信号を生成す
るようになされていることを特徴とする請求項９に記載
のマウス。
【請求項１１】オペレータによって操作されるコンピュ
ータシステムの対話的動作においてカーソル配置とスク
ローリングのために用いられるマウスにおいて、該マウ
スが、上記コンピュータシステムに接続されスクローリ
ング制御を行うための電子的信号を生成する補助制御手
段を有しており、上記コンピュータシステムが、動作中
において情報エンティティを表示する表示手段を有して
おり、上記電子的信号が上記コンピュータ手段において
上記表示手段上の上記情報エンティティを動かすための
スクローリングコマンドに変換され、上記補助制御手段
が、スプリング手段の復元力に逆らって２つの方向のう
ちのどちらかへ平衡位置からの変位範囲にわって上記オ
ペレータの手の指によって動かすことが可能な可動本体
を含み、上記可動本体が上記平衡位置にあるときには何
等の信号も発生されず、上記電子的信号が、上記可動本
体の少なくとも上記変位量の上記範囲部分にわたる上記
平衡位置からの上記変位量に応じた信号強度を有してお
り、また、該マウスが第１および第２のｘ−ｙ運動検出
手段を有しており上記ｘ−ｙ運動検出手段が上記ｘ−ｙ
運動検出手段の平面表面をよぎるｘおよびｙ方向への相
対運動に応答して他の電子的信号入力を上記コンピュー
タに対して供給し、上記ｘ−ｙ運動検出手段が上記の可
動本体を動かしているオペレータの手によって可動とな
されており、上記の他の電子的信号が上記コンピュータ
に入力され、これによって上記情報エンティティを上記
表示手段上でスクロールさせながら位置指示手段を上記
表示装置をよぎって動かすことが可能となされているこ
とを特徴とするマウス。
【請求項１２】さらにハウジングを有し、上記変位可能
な本体が上記ハウジングの側面のレール手段によって与
えられる実質的に直線である経路に沿ってスライド可能
となされたノブを有し、上記マウスを操作しながら上記
オペレータの上記の手の親指で容易に上記のノブを操作
可能となされており、上記ノブが上記補助制御信号を生
成するための補助トランスデューサに機械的に結合され
ており、上記補助制御信号が上記コンピュータに対して
上記ｘ−ｙ位置情報と同時的に伝送されるようになされ
ていることを特徴とする請求項１１に記載のマウス。
【請求項１３】回路基板上にマウントされて上記ノブの
上記平衡位置からの変位量に実質的に比例するディジタ
ル位置信号を生成する位置信号生成手段を有するマウス
電子回路を含む回路基板をさらに有していることを特徴
とする請求項１２に記載のマウス。
【請求項１４】ユーザが対話的にコンピュータを動作さ
せる方法において、上記コンピュータが上記コンピュー
タに接続された表示手段とマウスとを含んでおり、上記
マウスが、上記表示手段上に表示される複数の位置の中
の任意の位置にカーソルを配置するためのｘ−ｙ増分運
動情報を生成するための手段と、上記コンピュータに対
してバイナリ制御コマンドを生成するためのバイナリ制
御手段と、上記ユーザの制御のもとに補助制御信号を生
成するための補助制御手段と、上記運動情報と上記バイ
ナリ制御情報と上記補助制御信号とを上記コンピュータ
に伝送するための通信手段とを有しており、上記コンピ
ュータが、上記情報エンティティを上記表示手段上に表
示させるためのプログラム可能な回路手段をさらに上記
コンピュータの中に有しており、上記方法が、ユーザが
上記補助制御手段を操作することによる上記補助制御信
号から上記表示手段上の上記情報エンティティを移動さ
せるためのスクローリングコマンドを生成することから
なり、上記方法が（ａ）あらかじめ定められた周期的時
間間隔においてなされた上記カーソルの動きの軌跡を解
析するステップと、（ｂ）上記時間間隔における上記カ
ーソルの軌跡の主軸に応じて動的にスクローリング状態
変数を設定するステップと、（ｃ）ステップ（ｂ）にお
いて決定された状態変数に応じたスクローリング方向
に、上記ユーザの制御のもとに上記制御手段によって上
記の表示をスクロールさせるステップとを含むことを特
徴とする方法。
【請求項１５】上記補助制御信号が可変の符号と可変の
大きさを有し、上記方法が、上記スクローリング軸に沿
ったスクローリングを上記補助制御信号の上記の大きさ
によって定まる速度で上記符号によって定まる上記スク
ローリング軸のスクローリング方向に対して行うステッ
プをさらに含んでいることを特徴とする請求項１４に記
載の方法。
【請求項１６】上記の解析が複数のカルテシアン座標軸
によって定まる複数のカルテシアン座標で構成される座
標系での、上記周期的時間間隔における上記表示手段上
の上記カーソルの位置を求めることを含んでいることを
特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】上記スクローリングの上記設定が、上記
スクローリングがカルテシアン座標軸うちの１つの座標
軸に沿って起こるようにする設定において、上記カーソ
ルが上記軌跡に沿って移動する間に生じるカルテシアン
座標軸に沿ってのカーソル位置の差が、もう一方のカル
テシアン座標軸に沿ってのカーソル位置の差よりも大き
くなるようなカルテシアン座標軸をスクローリングの方
向として設定することを特徴とする請求項１６に記載の
方法。
【請求項１８】対話的にコンピュータを動作させる方法
において、上記コンピュータが上記コンピュータに接続
された、情報エンティティをオペレータに対して表示す
るための表示手段とマウスとを含んでおり、上記マウス
が、上記情報エンティティを指し示すカーソルを配置す
るためのｘ−ｙ運動情報を生成する手段と、上記コンピ
ュータに対するバイナリ制御コマンドを生成するための
バイナリ制御手段と、可変符号と可変の大きさを有する
補助制御信号を上記ユーザの制御のもとに生成するため
の補助制御手段と、上記運動情報と上記バイナリ制御情
報と上記補助制御信号とを上記コンピュータに伝送する
ための通信手段とを有しており、上記コンピュータが、
上記表示手段に表示される上記情報エンティティを生成
するためのプログラム可能な回路手段をさらに有してお
り、上記方法が、上記ユーザが上記補助制御手段を操作
して上記表示手段上の上記情報エンティティを移動させ
る上記補助制御信号から、増分スクローリングコマンド
を生成することからなり、上記方法が（ａ）あらかじめ
定められた周期的時間間隔においてなされた上記カーソ
ルの動きの軌跡を解析するステップと、（ｂ）上記の時
間間隔における上記カーソル軌跡の中に、第１のグルー
プのあらかじめ定義されたカーソル軌跡パターンに属す
るあらかじめ定義されたカーソル軌跡パターンを検出す
ると、第１の状態変数をスクローリング軸オプションに
動的に設定するステップと、（ｃ）上記の時間間隔にお
ける上記カーソル軌跡の中に、第２のグループのあらか
じめ定義されたカーソル軌跡パターンに属するあらかじ
め定義されたカーソル軌跡パターンを検出すると、第２
の状態変数をスクローリングスケールオプションに動的
に設定するステップと、（ｄ）ステップ（ｂ）において
決定された上記スクローリング軸オプションに沿ったス
クローリング方向にステップ（ｃ）において決定された
スクローリングスケールオプションに従って上記情報エ
ンティティをスクロールさせるための増分スクローリン
グコマンドを上記補助制御信号から生成するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】上記第１のグループのあらかじめ定義さ
れたパターンが水平直線カーソル運動と垂直直線カーソ
ル運動からなり、また、上記第２のグループのあらかじ
め定義されたパターンが円カーソル運動からなっている
ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】上記スクローリング方向オプションが上
下オプションと左右オプションとを含み、また、上記ス
クローリングスケールオプションが低スクローリングス
ケールオプションと高スクローリングスケールオプショ
ンとを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】上記情報エンティティを、上記スクロー
リング軸オプションに対して上記スクローリングスケー
ルオプションで、上記補助制御信号の上記大きさに応じ
て複数のスクローリングモードでスクロールさせるステ
ップをさらに含み、上記補助制御手段を操作して上記補
助制御信号の上記の大きさを制御するだけで上記スクロ
ーリングモード間の切り替え制御を行えるようになされ
ていることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】上記複数のスクローリングモードが、上
記補助制御信号の上記の大きさが第１のあらかじめ定義
された大きさのスレッショールドをよぎり、かつ、上記
の大きさがより小さな値からより大きな値へと大きくな
った場合においてのみ単一の増分スクローリングコマン
ドを生成する単一ステップモードを含んでいることを特
徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】上記複数のスクローリングモードが上記
補助制御信号の上記大きさが第２のあらかじめ定義され
た大きさのスレッショールドよりも大きい場合に増分ス
クローリングコマンドを自動的に生成する自動的可変速
度モードをさらに含み、上記速度が上記大きさと関係づ
けられていることを特徴とする請求項２２に記載の方
法。
【請求項２４】対話的にコンピュータを動作させる方法
において、上記コンピュータが上記コンピュータに接続
された、情報エンティティをオペレータに対して表示す
るための表示手段とマウスとを含んでおり、上記マウス
が、上記情報エンティティを指し示すカーソルを配置す
るための増分ｘ−ｙ運動情報を生成する手段と、可変符
号と可変の大きさを有する補助制御信号を上記ユーザの
制御のもとに生成するための補助制御手段と、上記運動
情報と上記バイナリ制御情報と上記補助制御信号とを上
記コンピュータに伝送するための通信手段とを有してお
り、上記コンピュータが、上記表示手段に表示される上
記情報エンティティを生成するためのプログラム可能な
回路手段をさらに有しており、上記方法が、上記ユーザ
が上記補助制御手段を操作して上記表示手段上の上記情
報エンティティを移動させる上記補助制御信号から、増
分スクローリングコマンドを生成することからなり、上
記方法が（ａ）あらかじめ定められた周期的時間間隔に
おいてなされた上記カーソルの動きの軌跡を解析するス
テップと、（ｂ）上記の時間間隔における上記カーソル
軌跡が、あらかじめ定義された複数の複合カーソル軌跡
パターンのうちのいずれと類似性を有しているかどうか
を判定するステップと、（ｃ）上記のあらかじめ定めら
れた複合パターンの中の上記の類似性が最大である複合
パターンに応じたスクローリング軸オプションとスクロ
ーリングスケールオプションを動的に設定するステップ
と、（ｄ）ステップ（ｂ）において決定された上記スク
ローリング軸オプションに沿ったスクローリング方向に
ステップ（ｃ）において決定されたスクローリングスケ
ールオプションで上記情報エンティティをスクロールさ
せるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】上記方向オプションが上下オプション、
左右オプション、および入出オプションとを含み、ま
た、上記スクローリングスケールオプションが低スクロ
ーリングスケールオプションと高スクローリングスケー
ルオプションとを含むことを特徴とする請求項２４に記
載の方法。
【請求項２６】上記情報エンティティを、上記スクロー
リング軸オプションに対して上記スクローリングスケー
ルオプションで、上記補助制御信号の上記大きさに応じ
て複数のスクローリングモードでスクロールさせるステ
ップをさらに含み、上記補助制御手段を操作して上記補
助制御信号の上記の大きさを制御するだけで上記スクロ
ーリングモード間の切り替え制御を行えるようになされ
ていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】上記複数のスクローリングモードが、上
記補助制御信号の上記の大きさが第１のあらかじめ定義
された大きさのスレッショールドをよぎり、かつ、上記
の大きさがより小さな値からより大きな値へと大きくな
った場合においてのみ単一の増分スクローリングコマン
ドを生成する単一ステップモードを含んでいることを特
徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】上記複数のスクローリングモードが、上
記補助制御信号の上記の大きさが第２のあらかじめ定め
られた大きさのスレッーショルドよりも大きい場合に、
増分スクローリングコマンドを自動的に生成する自動的
可変速度モードをさらに含み、上記速度が上記の大きさ
と関連づけられていることを特徴とする請求項２７に記
載の方法。
【請求項２９】オペレータがマウスを用いて行うコンピ
ュータの対話的動作を改良するためのマウスドライバ装
置において、上記コンピュータが視覚的情報を上記オペ
レータに対して表示するための表示手段と、上記視覚的
情報を生成して管理するための処理手段と、データと上
記コンピュータ中で動作するプログラムとを記憶するた
めのメモリ手段と、同期信号を上記プログラムに供給す
るためのリアルタイムクロック手段とを含んでおり、上
記マウスが、カーソルを上記表示手段上の複数のカーソ
ル位置のなかの任意の位置に駆動して表示手段上に表示
された情報エンティティを指し示すためのｘ−ｙ運動情
報を生成するための手段と、バイナリ制御情報を生成す
るためのバイナリ制御手段と、補助制御信号を生成する
ための補助制御手段と、上記運動情報、上記バイナリ制
御情報、および上記補助制御信号を上記コンピュータに
伝送するための通信手段とを含み、上記マウスドライバ
装置が、上記ｘ−ｙ運動情報と上記バイナリ制御情報を
取得して上記カーソルを上記表示装置上に配置するため
のカーソル制御信号を生成し上記コンピュータにバイナ
リ制御コマンドを発する第１の処理手段を有し、上記マ
ウスドライバ装置が、上記同期信号の度に測定した連続
するカーソル位置の座標として上記ｘ−ｙ運動情報を記
憶するための第２の処理手段と、上記座標を解析して上
記カーソルの動きの中の上記オペレータによって発せら
れた動的スクローリング軸コマンドと解釈さるべき第１
のあらかじめ定義されたパターンを検出するための第３
の処理手段と、上記座標を解析して上記カーソルの動き
の中の上記オペレータによって発せられた動的スクロー
リングスケールコマンドと解釈さるべき第２のあらかじ
め定義されたパターンを検出するための第４の処理手段
と、上記補助制御信号が生成されたときに上記視覚的情
報をスクロールさせるための増分スクローリングコマン
ドを生成するための第５の処理手段とをさらに有してお
り、上記増分スクローリングコマンドの識別が上記第１
のあらかじめ定義されたパターンと上記第２のあらかじ
め定義されたパターンの検出によって行われるようにな
されていることを特徴とするマウスドライバ装置。
【請求項３０】上記補助制御信号が上記オペレータの制
御のもとに変えられる可変符号と可変の大きさとを有
し、上記装置が上記補助制御信号を処理するための第６
の処理手段をさらに有し、上記第６の処理手段が、上記
大きさが第１のあらかじめ定義された大きさのスレッシ
ョールドを小さな値から大きな値に向かってよぎるとき
に第１のストローブ出力信号を生成し、上記ストローブ
信号によって上記増分スクローリングコマンドの単一単
位のトリガがかけられるようになされていることを特徴
とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】上記第６の処理手段がさらに、上記の大
きさが第２のあらかじめ定義された大きさのスレッショ
ールドを越えたときに第２の出力フラッグ信号を生成す
るようになされており、上記フラッグ信号によって上記
第５の処理手段による上記の大きさによって定まる可変
速度での上記増分スクローリングコマンドの自動的生成
がイネーブル状態となされることを特徴とする請求項３
０に記載の装置。