JPH0854982A - コンピュータ用入力装置 - Google Patents

コンピュータ用入力装置

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JPH0854982A
JPH0854982A JP7166592A JP16659295A JPH0854982A JP H0854982 A JPH0854982 A JP H0854982A JP 7166592 A JP7166592 A JP 7166592A JP 16659295 A JP16659295 A JP 16659295A JP H0854982 A JPH0854982 A JP H0854982A
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JP
Japan
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input device
computer
input
input element
camera
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JP7166592A
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English (en)
Inventor
Rainer Kuth
クート ライナー
Wolfgang Pritzel
プリツェル ヴォルフガング
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0425—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means using a single imaging device like a video camera for tracking the absolute position of a single or a plurality of objects with respect to an imaged reference surface, e.g. video camera imaging a display or a projection screen, a table or a wall surface, on which a computer generated image is displayed or projected

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータに対するマウス機能を備えた入
力装置を、著しく不利な条件下や問題のある環境下でも
使用できるように改善を行うこと。 【構成】 透明盤と、カメラと、評価ユニットを有し、
前記透明盤上では入力素子が可動であり、前記カメラに
よって入力素子の位置が検出されて位置出力信号に変換
され、前記評価ユニットは前記位置出力信号をマウスプ
ロトコルに従ってコンピュータのための制御信号に変換
するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ用入力装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ用入力装置は例えば米国特
許出願第３８８５０９６号明細書から公知である。この
場合はライトペンを用いて画面スクリーン上に位置がマ
ーキングされ得る。ライトペンのそのつどの位置はカメ
ラによって検出され、コンピュータの制御に用いられる
位置信号に変換される。
【０００３】米国特許第３８２５７３０号明細書から
は、投影画面スクリーンにペンによって装置の制御のた
めの所定の位置が設定される、入力装置が公知である。
投影画面は透明であって、使用者から離隔した方の側が
照明される。ペンは位置検出に対して自らアクティブに
照明されるかまたは投影画面上に生ぜしめられる光が例
えば反転端部によって反射され得る。
【０００４】ヨーロッパ特許公開第０４８４１６０号公
報からは、ライトペンを備えた入力装置が公知である。
このライトペンは３つの機能キーを有している。この場
合は光信号の周波数コード化によって区別可能な種々の
ライトペンが使用され得る。
【０００５】ヨーロッパ特許公開第０３０９６５４号公
報からは、画面上のペンの位置が検出される入力系が公
知である。この種の入力装置は一般的に“タッチスクリ
ーン”と称される。この場合はペンの特性、例えばペン
の直径又は反射性から種々の機能（例えば書き込み機能
や消去機能等）がトリガされる。
【０００６】キーボードの他にもコンピュータに対して
慣用の入力装置にはマウスがある。しかしながらコンピ
ュータとマウスとの間の電気的な接続手段と回転ボール
とを備えた従来のマウスは、全ての使用例に適している
わけではない。例えば核スピントモグラフィ装置又は生
体磁気装置において測定キャビン内でマウス操作ができ
るようにすべき場合には、当該のマウス系を例えば強い
漂遊電界に対しては不感にさせ、測定系との電磁的相互
作用に対しては遮蔽しなければならない。特に手術期間
中の使用の場合にはさらにマウスを殺菌可能な状態にお
かなければならない。
【０００７】電磁的な相互作用の問題の回避に対して
は、光ファイバを介して計算機と接続されている公知の
ファイバオプティクマウスが使用可能である。しかしな
がらこの接続手段によっては操作性に制限が生じる。操
作者によって任意の回転方向に回転可能な機械的回転ボ
ールを有する、ファイバオプティクトラックボールも公
知である。しかしながらこの種のトラックボールでは、
回転ボールと周辺ケーシングとの間の避けられないすき
間から液体が侵入するおそれがある。
【０００８】例えば以下のような使用例に対してもマウ
ス制御のための満足の行く解決手法は存在しない。
【０００９】−汚れのひどい環境での使用 −爆発の危険や化学的な侵蝕の恐れのある環境での使用 −一般的にアクセスできるコンピュータにおける耐破壊
的及び耐摩耗的使用等 その他にも特殊な操作素子が何も使用されなくてもよい
ようにすると好適であり、例えば観察窓を介したマウス
制御の場合や、一般的にアクセスされるコンピュータの
場合において（この場合そのような操作素子の除去は避
けられるべきである）も上述のように使用しなくてもよ
いようにすると好適である。
【００１０】前述の従来技術による入力装置はマウス機
能に代替するものではなく、一般的に言えばモニタ上に
設定されたメニューから所定の機能を選択するために用
いられるか又は記号ツールとして用いられるものであ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
ピュータに対するマウス機能を備えた入力装置を、著し
く不利な条件下や問題のある環境下でも操作が可能であ
るように改善を行うことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、透明盤と、カメラと、評価ユニットを有し、前記透
明盤上では入力素子が可動であり、前記カメラによって
入力素子の位置が検出されて位置出力信号に変換され、
前記評価ユニットは前記位置出力信号をマウスプロトコ
ルに従ってコンピュータのための制御信号に変換するよ
うに構成されて解決される。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【００１４】図１には本発明の第１実施例が示されてい
る。閉鎖されたケーシング６上には透明なガラス板１が
置かれている。このガラス板１は光源３によって使用者
から離隔した方の側が照明されている。カメラ４によっ
て光は検出される。この光は、使用者に近い方の側のガ
ラス板１上を移動する入力素子２によって反射される。
カメラ４は入力素子２の位置を検出する。
【００１５】評価ユニット５によって位置信号は標準マ
ウスプロトコルに従ってコンピュータ７のための入力信
号に変換される。それにより従来のマウス操作のように
例えば１つのカーソルがモニタ８上で制御され得る。
【００１６】図１による実施例では入力素子２はグリッ
プペンとして構成されている。しかしながらガラス板１
上の対象物による所定の位置での光の反射のみが重要な
ので、必ずしも別個の操作素子を設ける必要はなく、制
御は例えば指先か又はいずれにせよ操作者によって既に
使用されている道具、例えばボールペン、手術時での適
用の場合にはスカルペルのホルダ等によって行われても
よい。
【００１７】カメラ４としては従来のカメラ装置、例え
ばＣＣＤ（電荷結合素子）ユニットが用いられ得る。こ
れは例えばビデオレコーダにおいても使用される。その
場合カメラ４は有利には次のように設定される。すなわ
ちガラス板１の前の所定の距離までの入力素子２に対し
てのみ反応するように設定される。これはカメラ４の焦
点面の設定によって可能である。それにより例えばガラ
ス板の前の３〜５ｍｍよりも近接した距離からマウス機
能が活性化され、１つのカーソルが従来のマウスのよう
に任意の方向で動かすことができるようになる。入力素
子が引き上げられた後では所定の位置が維持され続け
る。
【００１８】また有利には入力素子はマウスのクリック
ボタンと同じようなのものを備えることができる。これ
に対しては例えばガラス板１は図２に相応して比較的大
きな面１ａと、下方縁部にある比較的小さな面１ｂ〜１
ｅに分割され得る。比較的大きな面１ａの内部で入力素
子の移動が検出された場合にはカーソルの移動に変換さ
れる。しかしながら入力素子２が、比較的小さな面１ｂ
〜１ｅの１つに接触した場合にはこれは前記した標準マ
ウスプロトコルに従ってクリックボタンの操作として評
価される。この場合例えば比較的小さな面１ｃに左側の
マウスクリックボタンを対応させ、１ｄには中央のマウ
スクリックボタンを対応させ、１ｅには右側のマウスク
リックボタンを対応させることができる。比較的小さい
面１ｂは左側マウスクリックボタンのドラッグ機能に用
いることができる。
【００１９】選択的にマルチフィンガータイプのグリッ
プペン２を入力素子として設けてもよい。これは例えば
図３に示されている。この実施例ではグリップペン２が
３つのフィンガー部２ａ〜２ｃを有している。この場合
はフィンガー部２ａにより前記したような位置の設定が
実施される。フィンガー部２ｂ及び２ｃは、フィンガー
部２ａと光学的に区別可能であり、カメラ４はそのつど
の載置されたグリップペン２のフィンガー部に対する識
別力を有している。例えばフィンガー部２ｃがガラス板
１上に載置された場合にはそれと共に左側のマウスクリ
ックボタンの操作に相応する機能がトリガされる。フィ
ンガー部２ｂがガラス板１上に載置された場合には、マ
ウスプロトコルに応じて右側のマウスクリックボタンの
操作に相応する機能がトリガされる。
【００２０】有利には輝点指示部１ｆ〜１ｉが設けられ
てもよい。これらの指示部は入力素子の論理状態を信号
化する。それにより例えば輝点指示部１ｆは、目下のと
ころ位置信号が何も識別されていないことを信号化し、
輝点指示部１ｇは、例えば１つ以上のフィンガー部が載
置された場合のように信号が多岐に亘っていることを信
号化し、輝点指示部１ｈは、例えば入力素子２が透明ガ
ラス板１から離れ過ぎている場合のように信号品質が不
十分であることを信号化し、そして輝点指示部１ｉは、
信号が正常であることを信号化する。これらの目的のた
めに輝点信号部は有利には異なる色で区別される。
【００２１】図４に示されているような選択的な実施例
においては入力素子２自体が光を送出する。この光はカ
メラ４によって検出される。当該実施例ではこの光はメ
インユニット９において生ぜしめられ、光導波体１０を
介してグリップペン形状の入力素子２に供給される。当
該実施例ではグリップペン２がそれぞれ１つの光出射開
口部２ｄ〜２ｆを備えた３つのフィンガー部２ａ〜２ｃ
有していることに応じて３つの光信号が生ぜしめられ
る。この場合光出射開口部２ｅには位置信号が割当てら
れ、光出射開口部２ｆには左側のマウスクリックボタン
機能が割当てられ、光出射開口部２ｄには右側のマウス
クリックボタン機能が割当てられる。カメラ４へ投じら
れる光がどのフィンガー部から発生しているかを検出で
きるようにするために、メインユニット９においては３
つの光源が設けられる。これらの光源は周期的にパルス
制御される。１つの周期内での信号の時間的な位置に基
づいて、当該の光信号が位置検出に対応するのかそれと
も特別機能（左側／右側マウスクリックボタン）に対応
するのかが識別され得る。
【００２２】前記入力素子は、不利な条件下、例えば汚
れのひどい環境や殺菌が強く望まれる病院等の環境下で
の多様な使用にも適している。広く普及しているマウス
を用いた限られた操作性によって、操作者に対する慣れ
のための時間は実際には何も必要とされない。多くの使
用例において別個の入力素子を必要としないような場合
には、つまり例えば指で入力を行うことができるような
場合には特に有利となる。これは別個の入力素子が乱暴
な破壊的行為や取扱いの危険にさらされるような所での
使用に対しても有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による入力装置の第１実施例を示した図
である。
【図２】透明板の分割に対する実施例を示した図であ
る。
【図３】３つの接触面を備えたグリップペンの選択的実
施例を示した図である。
【図４】本発明による入力装置の別の実施例を示した図
である。
【符号の説明】
１ 透明ガラス板 ２ 入力素子 ３ 光源 ４ カメラ ５ 評価ユニット ６ ケーシング ７ コンピュータ ８ モニタ ９ メインユニット １０ 光導波体

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンピュータ用の入力装置において、 透明盤（１）と、カメラ（４）と、評価ユニット（５）
    を有し、前記透明盤(１）上では入力素子（２）が可動
    であり、前記カメラ（４）によって入力素子(２）の位
    置が検出されて位置出力信号に変換され、前記評価ユニ
    ット（５）は前記位置出力信号をマウスプロトコルに従
    ってコンピュータのための制御信号に変換することを特
    徴とする、コンピュータ用入力装置。
  2. 【請求項２】 前記透明盤（１）は、使用者から離れて
    いる方の側が照明される、請求項１記載のコンピュータ
    用入力装置。
  3. 【請求項３】 前記入力素子（２）は、前記透明盤
    （１）に向いた側の端部が照明される、請求項１記載の
    コンピュータ用入力装置。
  4. 【請求項４】 前記入力素子（２）は透明盤（１）に向
    いた側の端部に複数の光源（２ｄ〜２ｆ）を有してお
    り、前記複数の光源のうちのそれぞれ１つは、透明盤
    （１）と接触接続可能であり、前記複数の光源の１つは
    位置検出に対応し、別の少なくとも１つは特別機能に対
    応して設けられ、前記光源（２ｄ〜２ｆ）は、周期的に
    パルス制御され、評価回路（５）において時間的な対応
    関係に基づいて、位置検出機能が活性化されるべきか又
    は特別機能が活性化されるべきかの識別が行われる、請
    求項３記載のコンピュータ用入力装置。
  5. 【請求項５】 前記入力素子（２）の端部の照明はメイ
    ンユニット（９）によって光導波体を介して行われる、
    請求項３記載のコンピュータ用入力装置。
  6. 【請求項６】 前記入力素子（２）としてグリップペン
    が設けられている、請求項１〜５いずれか１項記載のコ
    ンピュータ用入力装置。
  7. 【請求項７】 前記透明盤（１）のリザーブされた位置
    （１ｂ〜１ｅ）に特別機能が対応付けられている、請求
    項１〜６いずれか１項記載のコンピュータ用入力装置。
  8. 【請求項８】 前記グリップペン（２）は、位置設定の
    行われる第１の接触面（２ａ）の他に付加的に少なくと
    も１つの接触面（２ｂ，２ｃ）を有しており、、このさ
    らなる接触面は前記第１の接触面と光学的に区別可能で
    あり、前記接触面（２ｂ，２ｃ）と前記透明盤（１）と
    の接触接続がカメラ（４）によって検出された後で１つ
    の特別機能がトリガされる、請求項６記載のコンピュー
    タ用入力装置。
  9. 【請求項９】 前記特別機能は、マウスプロトコルに従
    ってクリックボタン操作として変換される、請求項１〜
    ８いずれか１項記載のコンピュータ用入力装置。
  10. 【請求項１０】 光学的表示素子（１ｆ〜１ｉ）が設け
    られており、該光学的表示素子は入力の受信を入力装置
    に表示する、請求項１〜９いずれか１項記載のコンピュ
    ータ用入力装置。
JP7166592A 1994-06-30 1995-06-30 コンピュータ用入力装置 Pending JPH0854982A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4423005A DE4423005C1 (de) 1994-06-30 1994-06-30 Eingabevorrichtung für einen Computer
DE4423005.2 1994-06-30

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JPH0854982A true JPH0854982A (ja) 1996-02-27

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ID=6521952

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