JPH06502266A - データ入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 データ人力装置 茨！ＬＬ団 本発明は、コノピユータ−又は他の電子処理ユニットにデーターを入力するのに 用いられるデータ入力装置に関する。この種のデータ入力装置は特に、三次元運 動の位置データーを入力するのに適切である。

Ｌ亙且１ 位置インフォメー７ｇノ（例えば、カーソル又は他のアイフッを制御するときに 関するもの）は、通常、従来のマウス又はトラックポールを用いてコ／ピユータ −に入力される。従来のマウスは、机などの表面において動かされると、ハウジ ングに収納されたポールが回転する。このようなポールの回転は、更に検出され そしてコンピューターが読めるデータ信号に変換される。しかし、机において二 次元的に移動するこの種のマウスは、三次元１こおける位置イノフォメーノヨン を容易に提供することかできない。

従来技術における三次元の相互作用装置は、Ｐｏｌｈｅｍａｓ　（ＴＭ）七ノサ に基づくものであり、その中の検出器は、三次元磁場配列において運動する。二 のような装置の例としては、Ｄａｔａｇｌｏｖ”ｅｆ　Ｔ）ｌ＋とＦｌｙｉｎｇ 　Ｍｏｕｓｅ　ｆｓｉｍＧｒａｐｈｉｃｓ　Ｅｒ＋ｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐ 　の商標）がある。但し、この種の装置はいったん始動されると、あらゆる方向 における絶対運動を測定する二とになり、物理的Ｉこ難しい方向づけが必要とな ってくるので、使用者は不便を感じている。また、カーソルを大きく動かすため の指示を入力するときに必要な大量運動を行うのは、使用者にとってはしばしば 不便である。

免五立Ｍ＝ｒ＝ 本発明は、コノピユータ−に対し三次元の相互作用を提供することができ、上述 の従来装置における欠点を避けられる入力制御装置を提供する。

従って、本発明のデータ人力装置は、ある表面において接触しながら移動するの に適宜なベース部と、上記の表面に対するベース部の相対移動を測定する測定手 段と、上記の表面に対し相対移動しベース部に取付けられたハウジング（当該ハ ウジングは、少なくとも二つの自由度でそこで移動できるようにベース部に取付 けられている）と、少なくとも二つの自由度における各自由度でベース部に対し ハウジングが生じる移動を測定する測定手段とを含む。

そこで、上記の装置は机の上に存在かつ移動し、二次元における相対移動に対し 測定することができるとともに、三次元における相互作用はベース部に対するハ ウジングの移動によって提供・調整される。二のハウジングは、好ましくはジョ イスティック手段（二よってベース部に設けられるが、当該ジョイスティックは 、このベース部又はその組合せにおいて縦かつ横曲に枢軸のような動き（ピポテ ィング）ができるものである。このようにして、ハウジングはベース部において 動き、前後の回転（ピッチ）及び左右の回転（ロール）を発生させることによっ て、机の表面における当該装置のｒｘ−ｙ運動」を完成する。

便宜上、少なくとも二つの自由度におけるハウジングの移動を測定するための測 定手段は、縦及び横方向の何れかにおけるジョイスティックの運動によって回転 されるように設けられたポテンショメータを含む。このジョイスティックは、縦 又は横方向の何れかにおける運動を適宜なポテンショメータの回転に変換するカ ップリングによって各ポテンショメータに接続されている。このポテンシヨメー タは、ベース部に対するハウジング相対運動を測定し、コンピューター又は他の 電子処理ユニットに導入されるデータ久方信号を調整する。

本発明における好ましい装置としては、ハウジングは、三つの自由度でそこで運 動できるようＩこベース部に取付けられている。特に、このハウジングは、ジョ イスティック（ヨー）の縦軸を囲んで回転するハウジングの回転が発生かつ調整 さるように設けられるべきである。ここで、第三自由度でのベース部に対するハ ウジングの相対運動を測定する為の測定手段が提供されている。そして、上述の ように、ポテンシヨメータも必要である。また、一つの好ましい例としては、こ の種のハウジングはジョイスティックに対し相対的に回転するが、ポテンショメ ータはその間における運動を測定する。一方、このような装置の変更例としては 、ハウジングとジョイスティックは一緒に回転し、ポテンショメータはジョイス ティックとベース部との間における相対回転を測定する。

好ましいのは、ベース部が、回転ポールを収納するのに適切な開口を含むことで ある。即ち、表面と接触しながらのベース部の移動がそれ相応のポールの回転を 形成させるように、回転ポールが当該開口部に設けられている。しかし、当業者 にとっては、変更例のマウスも、例えば光学グリッド配列に基づくものなども使 用することができる。

便利上、上記のハウジングはドームの形にした方が良い。好ましくは、更に一つ 又は一つ以上の、指による操作ができる入力用素子を含むべきである。例えば、 押しボタンキー、感圧性パッド、又は他のタイプのスイッチ素子などである。

以下、実施例によって、添付の図面を参照しながら、更に本発明を説明する。

［１１は、本発明におけるデータ入力装置の概略図である。

図２は、図１におけるデータ人力装置の内部特徴に関する分解図である。

図面を参照して判るように、１で示される入力制御装置は、従来のポールタイプ の機構（図示していない）を含むベース部２を有する。それによって、このベー ス部２は、机の上などの表面と接触しなからｘ−ｙの方向において容易に移動で きるようになる。ベース部２に取付けられたのは、ドーム形の！＼ウジノグ３で ある。これは、ベース２部に対し相対的に移動でき、そこにおいて三つの自由度 を持つ。まず、ハウジング３は、Ｘの方向にそって前後に動けるようになってい る。これはここでピッチと称される。そして、゛このハウジング３は、Ｙの方向 に沿って左右に可動である。これはここでロールと称される。

次にハウジング３は、ベース部２に対し３６０度に回転するようになっている。

これはここでヨーと称される。これら三種の運動は、図１に示されている。運動 の形態については、一種の運動だけでも単独に可能であるが、各種の運動は同時 に発生することも可能である。それによって、ベース部２のｘ−ｙにおける並進 とともに、合計五つの自由度の運動が得られる。

図２は、如何にしてハウジング３の運動を完成することができるかを示している 。ジョイスティック４は、一つの自在継ぎ手、（図示せず）によってベース部２ に接続されている。また、ジョイスティック４は、通常方形の横断面を有する部 材５を含む。そして、この部材５は、第−及び第二リンク機構６．７に束縛され ている。リンク機構６は、ジョイスティックのビボテイング式の前後運動によっ て回転され、更にこのリンク機構６の回転はポテンショメータ８で検出される。

又、同じように、リンク機構７は、ジョイスティックのピポテイング式の左右運 動によって回転され、更にこのリンク機構７の回転はポテンショメータ９で検出 される。

ドーム形のハウジング３は、ジョイスティック４に装着され、各方向へ回転でき るようｆ二なっている。更にポテンン３メータ１０は、ドーム形のハウジングに 装着されることによってそこで回転できるようになり、ンヨイスティノク４に対 するハウジング３の相対回転を測定する。

操作に際しては、この種の装置は机の上など平らな表面に置かれ、使用者はドー ム形のハウジング３に手を置けば良い。

Ｘおよびｙの方向で机の上において当該装置１の並進運動は、ベース部２におけ ・るマウス機構によって検出される。その他に、使用者は、ベース部２における ハウジング３を傾けたり回転したりすることによって、ピッチ、ロール及びヨー というコンピューターカーソルへの指示を信号で示す。それによって三次元にお けるカーソルの運動がスムーズに進むようになる。更に次の指示は、使用者が押 しボタン１１〜１５を使うことによって入力されるが、これらの押しボタンは、 使用者の指で操作できるようにハウジング３に設けられている。

ここで注意すべきことは、上述の装置は、ベース部２ＩこおＣするマウス機構の 相対運動検出とベース部２に対するハウジングの絶対運動検出とを結合させるよ うになっている。このようにすれば、大きな運動信号は、机の上１こおける上記 装置の繰り返し走査によって入力される。本発明における上記装置の特徴の一つ として、即ち、この装置が机の上において動くことは、使用者にとって三次元運 動の指示を入力するときの難しい方向づけを避けられることになる。

ここで注意して欲しいのは、上述した装置はベース部２におけるハウジング３の 回転運動を検出するが、他の装置においても同じことが可能である。例えば、ハ ウジング３及びベース部２は一緒に回転することも可能であり、マウス機構と机 の表面との間の回転は通常、光学グリッド分析システムによって検出される。

国際調査報告　ｅｒｖ／ｌ！ｊｌ　＠＋１０１１１１２フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、ＳＥ）、ＣＡ（Ｂ Ｐ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＮｉ、ＧＮ、　ＭＬ、　ＮｉＲ，ＳＮ、　ＴＤ 、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，ＤＥ、　 ＤＫ、　ＥＳ、ＦＩ。

ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、〜ｆｃ、ＭＧ、ＭＷ、Ｎ Ｌ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＳＤ、ＳＥ、５Ｏ９ＵＳ （７２）発明者　スレイター　メルヴインイギリス国、ロンドン　イー１４エヌ エス、マイル　エンド　ロード（番地な し）、クイーン　メアリー　エンド　ウェストフィールド　カレッジ内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．データ入力装置であって、 ある表面において接触しながら移動するのに適宜なベース部と、上記の表面に対 するベース部の相対移動を測定する測定手段と、上記の表面に対し相対移動しベ ース部に取付けられたハウジング（当該ハウジングは、少なくとも二つの自由度 でそこで移動できるようにベース部に取付けられている）と、少なくとも二つの 自由度における各自由度でベース部に対するハウジングの移動を測定する測定手 段とを含むことを特徴するデータ入力装置。
2. ２．上記のハウジングが、ジョイスティック手段又はそれの組合せによってベー ス部に取付けられ、当該ジョイスティックが、ベース部において縦及び横にピボ ーテイング的に動くことを特徴とする請求項１記載のデータ入力装置。
3. ３．少なくとも二つの自由度における各自由度でハウジングの移動を測定する測 定手段は、縦方向におけるジョイスティックの運動によって回転されるのに適宜 なポテンショメータを含むことを特徴とする請求項２記載のデータ入力装置。
4. ４．少なくとも二つの自由度における各自由度でハウジングが生じる移動を測定 する測定手段は、横方向におけるジョイスティックの運動によって回転されるの に適宜なポテンショメータを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のデー タ入力装置。
5. ５．上記のハウジングが、三つの自由度における運動ができるようにベース部に 取付けられたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のデータ入力装置 。
6. ６．第三自由度でベース部に対しハウジングが生じる運動を測定する測定手段を 有することを特徴とする請求項５記載のデータ入力装置。
7. ７．上記のハウジングが、ベース部に対し回転可能であることを特徴とする請求 項５又は６に記載のデータ入力装置。
8. ８．上記のハウジングが、ジョイスティックに対し回転可能であることを特徴と する請求項７及び請求項２乃至４の何れかに記載のデータ入力装置。
9. ９．第三自由度でベース部に対するハウジングの運動を測定する測定手段は、ジ ョイスティックに対し生じるハウジングの回転によって回転されるのに適宜なポ テンショメータを含むことを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載のデータ 入力装置。
10. １０．上記のベース部が、回転ボールを収納するのに適宜な開口を含み、表面と 接触しながらのベース部の相対運動がボールのそれ相応の回転を発生させるよう に、回転ボールが当該開口に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９の 何れかに記載のデータ入力装置。
11. １１．上記のハウジングが、ドーム形のものであることを特徴とする請求項１乃 至１０の何れかに記載のデータ入力装置。
12. １２．上記のハウジングが、更に一つ又は一つ以上の指操作式の入力素子を含む ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のデータ入力装置。
13. １３．上記の指操作式の入力素子が押しボタンキーであることを特徴とする請求 項１２記載のデータ入力装置。