JP2004537118A - コンピュータ化ポータブル携帯型手段 - Google Patents
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Abstract
この発明は、操作されるべきオブジェクト(１９)の表示用のスクリーン(１６)を有するコンピュータ化携帯型手段(１０)およびそのための方法に関係する。操作のために二つのタイプの手段を有し、一つは、それを手で携帯した時のもので、そして一つは、それを別の面に置いた時のものである。触覚を与える手段は、オブジェクト(１９)を操作している時にポインティング手段(２０)を保治している手に触覚の帰還を与える。その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの人間の感覚の使用により、利用できるオブジェクト(１９)の強化された閲覧を提供する。
Description
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作されるべきオブジェクトの表示用スクリーンを備えるコンピュータ化したポータブル携帯型手段に関し、操作されるべきオブジェクトは、その操作により実行されるべきサブのオブジェクトまたは機能へのリンクを与える。この発明はまた、そのための方法を提供する。特定の実施例では、操作されるべきオブジェクトの３次元のための立体スクリーンを提供する。
【背景技術】
【０００２】
パームトップコンピュータ、ＰＤＡ(パーソナルデジタルアシスタンス)およびセラーフォンのごとき、コンピュータ化した携帯型装置は、表示用の比較的小さいスクリーンのためにオブジェクトの表示に欠点を有する。このことは、このようなデバイスのユーザーは、例えば、携帯型デバイスがユーザーに役に立つことを可能にする、利用可能なメニューを通じて表示するために多数のボタンを押したりアクティブにしなければならないことを意味する。このようなメニューを通じて見ることは、従って非常に時間がかかり、多くの選択メニューを迅速に表示する能力が制限された。
【０００３】
現在のポータブル携帯型装置の別の欠点は、スクリーン上で仕掛けを操作する時、触覚の帰還に関係し、例えば、人間の手のひら以外の面に設置した時、スクリーン上の仕掛けを操作するために、このような装置を傾けることは現実的に行えない。従って、仕掛けを操作する時、少なくとも二つの手順が必要である。つまり、一つは、手のひらに置かれた時の装置に対するもので、他の一つは別の表面に置かれた装置に対するものである。
【０００４】
さらに、携帯コンピュータデバイスのユーザーに選択の指示を提供できるように、例えばメニューの選択を検証できることが認識されるべきである。
【０００５】
Filesその他による特許文献US-A-5657054は、２次元表示装置、例えば、コンピュータスクリーン上の圧電性のポイントデバイスを通じたペン位置の決定を開示している。
【０００６】
Kobayashiその他による特許文献US-A-5500492は、振動ペンからの入力振動を検知するための座標入力装置を開示している。座表は二次元内でのみ決定される。
【０００７】
Korthによる米国特許文献US-A-5813424では、空間データの取得のためのロッド形状のデバイスが開示されている。デバイスの３次元の位置は光学システムを通じて決定される。
【０００８】
Romeinによる特許文献US-A-4246439は、書き込みタブレットに関連した鉄筆を含む音波書き込みの結合を開示している。その鉄筆には、パルス信号を発する超音波の音源を備え、そのパルスは書き込みテーブル上に配置された少なくとも二つのマイクでピックアップされ、鉄筆の２次元の位置が決定される。
【０００９】
この発明の利点を有する実施例は、独立クレームを通じて説明される。更に、実施例および利点は、添付された従属クレームを通じて述べる。
【発明の概要】
【００１０】
この発明の主題は、２次元または３次元表示のための立体スクリーンを備え、二つの操作用手段での操作を有するコンピュータ化携帯型手段を提供することである。その一つは、その手段を手のひらで保持している時に使用され、他の一つは、テーブルのような他の面にそれを置いた時の使用である。
【００１１】
この発明の目的および主題を達成するため、操作されるべきオブジェクトのイメージを表示するスクリーンを備え、これにより、オブジェクトの操作は、実行されるべきサブのオブジェクトまたは機能へのリンクを結ぶ、コンピュータ化ポータブル携帯型手段を開示し、そのコンピュータ化ポータブル携帯型手段は、
前記オブジェクトのための第１の操作手段であって、前記操作手段を手で握っての移動により、前記オブジェクトの操作を制御する第１の操作手段と、
手以外の他の面に置かれた時に、ポインティングデバイスにより、前記オブジェクトの操作を制御する、前記オブジェクトのための第２の操作手段と、および
前記オブジェクトの各連続する可能な操作のために前記手段に対する触覚の帰還を与えるための手段とを備え、
これにより、プッシュボタンを用いないオブジェクトの操作および、操作のための感覚を与え、その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの検知を含むことにより、操作の速度を増し、そして、前記第１および第２の手段に基づき、スクリーン上のオブジェクトを操作する少なくとも二つの機能を与える。
【００１２】
この発明の一つの実施例では、ジャイロを備え、それの傾きの程度が、オブジェクトの操作の程度を制御する前記第１および第２の操作手段への入力信号を構築する。
【００１３】
別の実施例は、操作のためのゼロの基点が、本手段の携帯人により与えられた合意行為により与えられ、前記行為が与えられた時は、保持している向きまたは角度は重要でない。
【００１４】
ポータブルの携帯手段の長軸に対する垂直面の傾きは、一つの実施例では、オブジェクトの操作の程度を決定し、その軸のまわりの回転は、操作の承認を決定する。
【００１５】
この発明の別の実施例では、前記ポインターデバイスの鉄筆位置の３次元の空間決定のための位置検知手段は、超音波の受信／送信手段である。
【００１６】
別の実施例では、位置検知手段は、小型化された手段である。
【００１７】
別の実施例では、３次元イメージは、皮膚層にメニューを与える。触覚の帰還が与えられた時、操作手段は皮膚層に固定され、これにより、操作手段は皮膚表面層上で表示するために用いられ、その結果、接近した皮膚層へのスリップを防止する。
【００１８】
この発明の更に別の実施例は、セルラーフォンであることを含む。
【００１９】
更に別の実施例は、パームトップコンピュータまたは同様なものである。
【００２０】
別の実施例は、スクリーンが自動立体タイプである。
【００２１】
この発明は、操作されるべきオブジェクトのイメージを表示するスクリーンを備えた、コンピュータ化ポータブルの携帯型手段のための方法をも述べており、
前記オブジェクトのための第１の操作手段を備え、携帯している前記操作手段の動きによって、前記オブジェクトの操作を制御し、
前記オブジェクトのために第２の操作手段を備え、携帯型手段を手のひら以外の別の表面に置いた時、ポインティングデバイスにより、前記オブジェクトの操作を制御し、そして
前記オブジェクトの各々の首尾よい可能な操作のために、前記手への触覚の帰還のための手段を備え、これにより、プッシュ釦なしでオブジェクトの操作および操作の感触を提供し、その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの検知を含むことにより、操作の速度を増し、そして、前記第１および第２の手段に基づき、スクリーン上のオブジェクトを操作する少なくとも二つの機能を与える。
【００２２】
この発明の方法は、携帯手段の実施例、特に方法の付記したサブクレームの組に従って、実施例を実行できる。実施例および例を有するこの発明のよりよい理解のために、図面およびそれに伴う文章を添付した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
手のひらで保持する装置、例えばセルラーフォン、パーソナルデジタルアシスタンス(ＰＤＡ)、またはスクリーンを有するハンドヘルドデバイスのごとき比較的小型の電子装置の表示データに関する問題を解決する必要がある。従ってこの発明は、２次元および/または３次元空間を、オブジェクト、機能または他の特徴の選択/操作のために、スクリーン上にグラフィックを表示する、コンピュータソフトウエアを通じて操作し、表示し、またはスクロールするためのスクリーンにそれぞれ導入するポータブル携帯型手段を提供する。スクリーン上に表示されたこれらのグラフィックスは通常、コンピュータ分野では装置としてアドレスが付される。
【００２４】
この発明で導入される有利な特徴は、上述したようにポータブルの携帯型手段に関し、その手段が手のひらではなく、テーブルや他のいずれかの休止エリアのような表面に置かれた時やその上に持ち上げられた時に、装置、メニューなどを操作するためにポインティングデバイスを使用する機能を有する。
【００２５】
この発明の別の目的は、スクリーンに表示されたオブジェクトを操作または選択している時に、ペン形状のポインターである鉄筆のようなポインティングデバイスで、このような携帯型装置のユーザーに触覚の帰還を提供することである。
【００２６】
この発明による３次元空間は、一つの実施例において、自動立体技術の使用で生成される。立体スクリーンは、同じオブジェクトを左右の眼に異なる絵として与え、これにより、その絵を３次元として体験して見ることができる。立体スクリーンは、通常、例えば、赤−緑のガラスまたは偏向ガラスまたはシャッタ付のガラスの補助具が備えられる。
【００２７】
図１はＰＤＡ１０または同様な装置の概略を示し、ファンクションまたは入力のキー１２およびスクリーン１６を有する。これらのキー１２は、タッチパッド、スクリーンタッチパッド技術のキーまたは同様なもののごとき商業利用できるいずれかのタイプであってもよい。図１において、ポータブルの携帯型手段１０が平らな面に置かれた時、ポインティングデバイス２０を使用する機能は、この発明に基づき図示されている。これは、携帯型装置１０を使用している時、大きな利点を与える。携帯装置１０は、手のひらの上ではなく、例えばテーブルのような面に置かれた時か、あるいはこれとは逆に手のひらに置かれた時のいずれかで使用できる。図２下部には、手のひら内で、仕掛け１９を操作する機能が述べられており、それはこの発明の第２の利点である。
【００２８】
仕掛けをいかにして操作するか、またはこの発明によってメニューを表示することが達成されるかについて述べられた二つの状況または機能がある。一つは、手段１０が例えばテーブルの上に置かれた図１であり、一つは、図２のように、歩行時、立ってる時、座っている時などで、手段１０を手のひらに置いている時である。タッチパッドまたは同種のような他の操作手段が同様に使用されることを排除しない。
【００２９】
図１中の１４はマイクで、従来技術で述べたように、超音波送信機(不図示)から送信された超音波をピックアップして超音波を受信するが、以下更に述べる。そのマイクは、３次元空間でのポインティングデバイス２０の鉄筆の位置をピンポイントで検出するために、鉄筆からの音波をピックアップする。発光し、その反射光を収集する光学手段またはＣＣＤを用いたカメラタイプのような、３次元で位置決めするための他の公知のデバイスを使用できる。
【００３０】
この発明の一つの実施例に基づくポータブルの携帯型手段１０のスクリーン１６上に表示された、仕掛け１９(ここではシリンダ)を操作するためのポインターデバイス２０の使用は、図１中の矢印で示されている。図１に記された矢印は、スクリーン上で生成された３次元空間内でのコンピュータポインティングデバイス１９の移動を示している。この移動は、仕掛け１９に伝えられる結果、周知のソフトウエアの原理または技術に基づき、ポインティングデバイス２０の動きに基づき操作される。
【００３１】
この発明の一つの実施例では、ポインティグデバイスの鉄筆は、例えばカーソルとして、スクリーン１６上の仮想の突起物として示されている。
【００３２】
スクリーン１６上で３次元環境を達成する一つの方法は、自動立体スクリーンを用いることである。図１中の自動立体空間１８を点線で示す。自動立体スクリーンは、いかなるガラスをも使用せずに同じオブジェクト/仕掛けを左右の眼に異なる絵にとして供給する。ケンブリッジ自動立体ディスプレイは、観察者に真の３次元の絵を見ることを可能にする。観察者の眼の各々は表示されたシーンの異なるイメージを本物のように見る。そして、観察者は、シーン中のオブジェクトの概略および詳細を“見回し”、または把握するために、その手を移動することができる。このことは、自動の立体視覚が得られ、それにより、いかなる特種なガラスや他のヘッドギァーの必要性がないので、完全な自然感が得られる。
【００３３】
複数観察用の自動立体表示器は、異なる観察位置で見たオブジェクトの複数の異なる絵を要求する。これらの複数の絵は、極めて迅速に、例えばカソードレイ管(ＣＲＴ)上で次々と、映し出される。一つの絵が表示されている瞬間に、液晶シャッタの１組が開にされ、表示器の前面エリアに絵を見ることができる。そのシャッタは、各々の絵を見ることのできる場所を決定する。このプロセスは、毎秒６回、極めて高速に繰り返される。観察者の各々の眼は、一連の極めて短く、極めて明るい絵の一つのイメージを見る。その眼は、これらの瞬間的な短い絵を積分して、連続的に表示される絵の効果を与える。各々の眼が異なる絵を見るので、観察者は、重要な３次元の奥行の暗示の一つ：立体視差を受け取る。更に、観察者はその頭が動いている間に異なる絵を観察するので、別の重要な３次元の奥行の暗示：移動視差を与える。これらの二つの奥行きの暗示は結びついて、３次元イメージのリアルな奥行きの効果的な錯覚を与える。
【００３４】
別の実施例では、直視液晶表示器(ＬＣＤ)およびホログラフィック光学エレメント(ＨＯＥ)に基づく比較的新しい自動立体表示システムが考慮されている。この表示器は、通常のＬＣＤの画素の可視性を制御するために、コンポジットＨＯＥを用いる。述べられた一つの構成は、自動立体表示器を容易に見られるように(つまりガラスなしのリアルな３次元)、水平ラインにインタレースされた空間的にマルチプレックス化されたＬＣＤ上に表示された立体イメージを用いる。これは、いわゆる、シャッタシステムに結合したフィールドシーケンシャル方法(例えばＬＣＤシャッター化ガラス)を用いたガラス存在の立体システムと互換性がある。
【００３５】
この発明は、３次元空間でのコンピュータ化ポンティングデバイスの位置決定のための公知の手段も提供する。そのような手段のひとつは、超音波による位置検出を含む。ポインティングデバイスは、この発明に基づき、携帯コンピュータデバイス上の異なる位置に取り付けられた多数の超音波送信器から発振されたバースト波の音波を収集するマイクを備える。超音波による位置決めは、確立した技術(少なくとも３つのスピーカから飛来時間)に基づくバース音波の三角測量を通じて達成される。
【００３６】
さらに、この位置検出手段は、従来技術で述べたように、小型化されたカメラの手段であってもよい。
【００３７】
この発明の利点は、この分野で既知ではなく、ポータブルの携帯コンピュータスクリーン上に仕掛けやメニュー等のごとき３次元オブジェクトを表示する、表示器上のオブジェクトを操作している時、触覚の帰還の特徴である。触覚の帰還は、振動又は押し、衝撃などを生成する、例えば、圧電アクチュエータまたは、同様なアクチュエータであってもよい。触覚は、少なくともコンピュータイメージを扱う当業者の間でしばしば用いられる用語であり、ボタン、アイコンおよび他の設計された形状のごとき、コンピュータのポインティングまたは選択デバイスで操作できるいずれかの種類のオブジェクトに関する。
【００３８】
この発明は、一つの実施例では、携帯型手段自身から、および／または、図１のように、たとえばPDAまたはセルラー／モービルフォンで用いられる鉄筆のペンのごときポインターデバイスから発せられた振動または衝撃のいずれかによって触覚の帰還を提供する。
【００３９】
この発明の一つの実施例では、触覚の帰還は、弾性体またはスプリングのムーブメント手段に取り付けられたスクリーン１６に文字を表示することにより、人の目に見えるようにしてもよい。これにより、触覚の帰還がアクティブにされた時、スクリーン１６は、突き出るか振動する。
【００４０】
図２は、図１と同じ携帯型手段を概略的に示し、可能な６つの傾きを図２では矢印で記入している。記入した矢印は、この発明に基づく手段１０の可能な傾きのステップの程度を示す。傾けた時の各々のステップの程度は、この発明の一つの実施例では、触覚の帰還により、追跡される。ポータブルの携帯型手段１０自身が、ポインティング手段である。つまり、例えばカーソルが２次元または３次元空間内でどこに位置するかを、携帯型手段１６の傾きまたは変位が決定する。
【００４１】
図２中のスクリーン１６上の、記入していない白の矢印は仕掛け１９の可能な操作を示す。
【００４２】
例として、前述したように傾けるために、ポインティングデバイス２０を使用することからの変更は、プッシュ釦１２を通じて実行できる。この分野で公知なように、傾く時、選択は、別のプッシュ釦１２または他の方法を通じて行われる。
【００４３】
この発明の一つの実施例では、手段１０の低いまたは遅い傾き、表示速度または操作は、ゆっくりに、かつ一定のペースで実行される。このことは、スクロールの最後に、PDA１０のユーザーが選択することに支援する。
【００４４】
傾斜機能の適用例は、プルダウンのメニューである。左へのメニューはそのためマークされ、マークされたメニューの領域は、図２中の二つの水平方向の矢印で示したように、携帯手段１０の水平方向の傾きで示される。
【００４５】
別の適用例は、電話帳に関し、傾斜機能は、電話番号のリストを迅速に閲覧するために用いられ、これにより、そのリストは、実際の歯車のように構築され、“歯車”の回転がこの結果、直接的に携帯型手段１０の傾きにリンクする。
【００４６】
この発明によるコンピュータ化のポータブルの携帯型手段が、上述したように、操作されるべきオブジェクトの立体３次元イメージを与えるスクリーン１６を有する時、オブジェクトの操作は、サブオブジェクトまたは実行されるべき機能へのリンクを結合する。機能の例として、それはどんな種類の３次元のオブジェクトおよびどんな既知の操作も回転できることである。サブオブジェクトは、メインのオブジェクトにリンクされる新しいオブジェクトであってもよく、たとえば、釦として仕掛け１９を押すことで新しいオブジェクトに接続し、この新しいオブジェクトは、機能を表示、選択するためのメニューである。このことはスクリーン１６上の２次元の投影に対しても言える。
【００４７】
従って、この発明のポータブルの携帯型手段１０は、２次元または３次元のオブジェクトのための操作用手段を備え、これにより、操作用手段を保治している手の動きにより、これらのオブジェクトの操作を制御する。この操作用手段は、一つの実施例では、POA、自動車電話などのような携帯手段のハウジングである。この実施例では、携帯手段は、例えばソフトウエア(これは、例えば前述したような手段を与える触覚の帰還を制御するために設計)へのジャイロ情報を決定するための手段を装備する。一つの実施例では、触覚の帰還は、所定の大きさのジャイロ情報が与えられる毎に与えられる。携帯型手段の動きがオブジェクトの変化を次々と表示する時、例えばメニュー間で変更する時も、触覚の帰還が与えられる。
【００４８】
ポータブルの携帯型手段１０は、この携帯型手段１０が手のひら以外の表面に置かれた時に用いられるペンに似たポインティング／操作用のデバイスのようなコンピュータのポインティング手段である、この発明に基づく操作用手段も有する。
【００４９】
この発明の携帯型手段は従って、プッシュ釦なしでオブジェクトの操作を与え、そして、操作のための感覚を与える。決定に含まれるより多くの人間の感覚、より高速の決定が達成される。決定が仕掛け１９を操作するためである場合、多くのケースで、このことが真実である。従って、この発明は、視覚および感覚の少なくとも二つの感覚を含むことにより、操作速度を増す。
【００５０】
触覚の帰還は、帰還を与える時に、例えばクリックのような音を生成することによっても強めることができ、これにより、第３の感覚である聴覚を導入できる。
【００５１】
ポータブルの携帯型装置は、一つの実施例でジャイロ(圧電体、水銀スイッチ、または同種)を備え、装置の傾きの程度が、オブジェクトの操作の程度を制御する、操作用手段への入力信号を構築する。ジャイロのための０基準を確立するため、それの利用者により与えられた同意の行為による操作が与えられ、行為が与えられた時、それを保治している向きまたは角度は重要でない。このような行為は、例えばプッシュ／タッチ釦を形成する仕掛けの押動により達成される。それの長軸に対する垂直面での傾きは、オブジェクトの操作の程度を決定し、そして、一つの実施例では、その軸の周りの回転は、操作の承認を決定する。傾き動作に似た他のものも、この発明の範囲に基づき提供できる。
【００５２】
この発明の好ましい実施例では、３次元イメージが皮膚層の方法でメニューから形成される。コンピュータグラフィックディスプレイでは、皮膚層は、例えばメニューのスタック／積み重ねを与え、これにより、スクリーン上の３次元空間がほぼ無限のメニューの積み重ねを提供でき、３次元表示の解像度によってのみ制限される。操作用手段は、一つの実施例では、触覚の帰還または／および他の同意の行為が与えられた時、皮膚層にロックされ、これにより、操作用手段は、皮膚層表面上で表示するために用いられ、その結果、接近した皮膚層へのスリップを防止する。
【００５３】
この発明は、この発明の範囲を限定しない実施例および例を通じて述べたきた。付記した組のクレームが当業者に対し発明の範囲を述べている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明に基づくポータブルの携帯型手段のスクリーン上に表示されたオブジェクトの操作のためのポインターデバイスの使用を例示した図である。
【図２】この発明に基づくポータブルの携帯型手段のスクリーン上に表示されたオブジェクトの操作のための手段の、示した矢印方向に傾けるための使用を例示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ ポータブルの携帯型手段
１２ キー
１６ スクリーン
１９ 仕掛け
２０ ポインターデバイス
【０００１】
この発明は、操作されるべきオブジェクトの表示用スクリーンを備えるコンピュータ化したポータブル携帯型手段に関し、操作されるべきオブジェクトは、その操作により実行されるべきサブのオブジェクトまたは機能へのリンクを与える。この発明はまた、そのための方法を提供する。特定の実施例では、操作されるべきオブジェクトの３次元のための立体スクリーンを提供する。
【背景技術】
【０００２】
パームトップコンピュータ、ＰＤＡ(パーソナルデジタルアシスタンス)およびセラーフォンのごとき、コンピュータ化した携帯型装置は、表示用の比較的小さいスクリーンのためにオブジェクトの表示に欠点を有する。このことは、このようなデバイスのユーザーは、例えば、携帯型デバイスがユーザーに役に立つことを可能にする、利用可能なメニューを通じて表示するために多数のボタンを押したりアクティブにしなければならないことを意味する。このようなメニューを通じて見ることは、従って非常に時間がかかり、多くの選択メニューを迅速に表示する能力が制限された。
【０００３】
現在のポータブル携帯型装置の別の欠点は、スクリーン上で仕掛けを操作する時、触覚の帰還に関係し、例えば、人間の手のひら以外の面に設置した時、スクリーン上の仕掛けを操作するために、このような装置を傾けることは現実的に行えない。従って、仕掛けを操作する時、少なくとも二つの手順が必要である。つまり、一つは、手のひらに置かれた時の装置に対するもので、他の一つは別の表面に置かれた装置に対するものである。
【０００４】
さらに、携帯コンピュータデバイスのユーザーに選択の指示を提供できるように、例えばメニューの選択を検証できることが認識されるべきである。
【０００５】
Filesその他による特許文献US-A-5657054は、２次元表示装置、例えば、コンピュータスクリーン上の圧電性のポイントデバイスを通じたペン位置の決定を開示している。
【０００６】
Kobayashiその他による特許文献US-A-5500492は、振動ペンからの入力振動を検知するための座標入力装置を開示している。座表は二次元内でのみ決定される。
【０００７】
Korthによる米国特許文献US-A-5813424では、空間データの取得のためのロッド形状のデバイスが開示されている。デバイスの３次元の位置は光学システムを通じて決定される。
【０００８】
Romeinによる特許文献US-A-4246439は、書き込みタブレットに関連した鉄筆を含む音波書き込みの結合を開示している。その鉄筆には、パルス信号を発する超音波の音源を備え、そのパルスは書き込みテーブル上に配置された少なくとも二つのマイクでピックアップされ、鉄筆の２次元の位置が決定される。
【０００９】
この発明の利点を有する実施例は、独立クレームを通じて説明される。更に、実施例および利点は、添付された従属クレームを通じて述べる。
【発明の概要】
【００１０】
この発明の主題は、２次元または３次元表示のための立体スクリーンを備え、二つの操作用手段での操作を有するコンピュータ化携帯型手段を提供することである。その一つは、その手段を手のひらで保持している時に使用され、他の一つは、テーブルのような他の面にそれを置いた時の使用である。
【００１１】
この発明の目的および主題を達成するため、操作されるべきオブジェクトのイメージを表示するスクリーンを備え、これにより、オブジェクトの操作は、実行されるべきサブのオブジェクトまたは機能へのリンクを結ぶ、コンピュータ化ポータブル携帯型手段を開示し、そのコンピュータ化ポータブル携帯型手段は、
前記オブジェクトのための第１の操作手段であって、前記操作手段を手で握っての移動により、前記オブジェクトの操作を制御する第１の操作手段と、
手以外の他の面に置かれた時に、ポインティングデバイスにより、前記オブジェクトの操作を制御する、前記オブジェクトのための第２の操作手段と、および
前記オブジェクトの各連続する可能な操作のために前記手段に対する触覚の帰還を与えるための手段とを備え、
これにより、プッシュボタンを用いないオブジェクトの操作および、操作のための感覚を与え、その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの検知を含むことにより、操作の速度を増し、そして、前記第１および第２の手段に基づき、スクリーン上のオブジェクトを操作する少なくとも二つの機能を与える。
【００１２】
この発明の一つの実施例では、ジャイロを備え、それの傾きの程度が、オブジェクトの操作の程度を制御する前記第１および第２の操作手段への入力信号を構築する。
【００１３】
別の実施例は、操作のためのゼロの基点が、本手段の携帯人により与えられた合意行為により与えられ、前記行為が与えられた時は、保持している向きまたは角度は重要でない。
【００１４】
ポータブルの携帯手段の長軸に対する垂直面の傾きは、一つの実施例では、オブジェクトの操作の程度を決定し、その軸のまわりの回転は、操作の承認を決定する。
【００１５】
この発明の別の実施例では、前記ポインターデバイスの鉄筆位置の３次元の空間決定のための位置検知手段は、超音波の受信／送信手段である。
【００１６】
別の実施例では、位置検知手段は、小型化された手段である。
【００１７】
別の実施例では、３次元イメージは、皮膚層にメニューを与える。触覚の帰還が与えられた時、操作手段は皮膚層に固定され、これにより、操作手段は皮膚表面層上で表示するために用いられ、その結果、接近した皮膚層へのスリップを防止する。
【００１８】
この発明の更に別の実施例は、セルラーフォンであることを含む。
【００１９】
更に別の実施例は、パームトップコンピュータまたは同様なものである。
【００２０】
別の実施例は、スクリーンが自動立体タイプである。
【００２１】
この発明は、操作されるべきオブジェクトのイメージを表示するスクリーンを備えた、コンピュータ化ポータブルの携帯型手段のための方法をも述べており、
前記オブジェクトのための第１の操作手段を備え、携帯している前記操作手段の動きによって、前記オブジェクトの操作を制御し、
前記オブジェクトのために第２の操作手段を備え、携帯型手段を手のひら以外の別の表面に置いた時、ポインティングデバイスにより、前記オブジェクトの操作を制御し、そして
前記オブジェクトの各々の首尾よい可能な操作のために、前記手への触覚の帰還のための手段を備え、これにより、プッシュ釦なしでオブジェクトの操作および操作の感触を提供し、その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの検知を含むことにより、操作の速度を増し、そして、前記第１および第２の手段に基づき、スクリーン上のオブジェクトを操作する少なくとも二つの機能を与える。
【００２２】
この発明の方法は、携帯手段の実施例、特に方法の付記したサブクレームの組に従って、実施例を実行できる。実施例および例を有するこの発明のよりよい理解のために、図面およびそれに伴う文章を添付した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
手のひらで保持する装置、例えばセルラーフォン、パーソナルデジタルアシスタンス(ＰＤＡ)、またはスクリーンを有するハンドヘルドデバイスのごとき比較的小型の電子装置の表示データに関する問題を解決する必要がある。従ってこの発明は、２次元および/または３次元空間を、オブジェクト、機能または他の特徴の選択/操作のために、スクリーン上にグラフィックを表示する、コンピュータソフトウエアを通じて操作し、表示し、またはスクロールするためのスクリーンにそれぞれ導入するポータブル携帯型手段を提供する。スクリーン上に表示されたこれらのグラフィックスは通常、コンピュータ分野では装置としてアドレスが付される。
【００２４】
この発明で導入される有利な特徴は、上述したようにポータブルの携帯型手段に関し、その手段が手のひらではなく、テーブルや他のいずれかの休止エリアのような表面に置かれた時やその上に持ち上げられた時に、装置、メニューなどを操作するためにポインティングデバイスを使用する機能を有する。
【００２５】
この発明の別の目的は、スクリーンに表示されたオブジェクトを操作または選択している時に、ペン形状のポインターである鉄筆のようなポインティングデバイスで、このような携帯型装置のユーザーに触覚の帰還を提供することである。
【００２６】
この発明による３次元空間は、一つの実施例において、自動立体技術の使用で生成される。立体スクリーンは、同じオブジェクトを左右の眼に異なる絵として与え、これにより、その絵を３次元として体験して見ることができる。立体スクリーンは、通常、例えば、赤−緑のガラスまたは偏向ガラスまたはシャッタ付のガラスの補助具が備えられる。
【００２７】
図１はＰＤＡ１０または同様な装置の概略を示し、ファンクションまたは入力のキー１２およびスクリーン１６を有する。これらのキー１２は、タッチパッド、スクリーンタッチパッド技術のキーまたは同様なもののごとき商業利用できるいずれかのタイプであってもよい。図１において、ポータブルの携帯型手段１０が平らな面に置かれた時、ポインティングデバイス２０を使用する機能は、この発明に基づき図示されている。これは、携帯型装置１０を使用している時、大きな利点を与える。携帯装置１０は、手のひらの上ではなく、例えばテーブルのような面に置かれた時か、あるいはこれとは逆に手のひらに置かれた時のいずれかで使用できる。図２下部には、手のひら内で、仕掛け１９を操作する機能が述べられており、それはこの発明の第２の利点である。
【００２８】
仕掛けをいかにして操作するか、またはこの発明によってメニューを表示することが達成されるかについて述べられた二つの状況または機能がある。一つは、手段１０が例えばテーブルの上に置かれた図１であり、一つは、図２のように、歩行時、立ってる時、座っている時などで、手段１０を手のひらに置いている時である。タッチパッドまたは同種のような他の操作手段が同様に使用されることを排除しない。
【００２９】
図１中の１４はマイクで、従来技術で述べたように、超音波送信機(不図示)から送信された超音波をピックアップして超音波を受信するが、以下更に述べる。そのマイクは、３次元空間でのポインティングデバイス２０の鉄筆の位置をピンポイントで検出するために、鉄筆からの音波をピックアップする。発光し、その反射光を収集する光学手段またはＣＣＤを用いたカメラタイプのような、３次元で位置決めするための他の公知のデバイスを使用できる。
【００３０】
この発明の一つの実施例に基づくポータブルの携帯型手段１０のスクリーン１６上に表示された、仕掛け１９(ここではシリンダ)を操作するためのポインターデバイス２０の使用は、図１中の矢印で示されている。図１に記された矢印は、スクリーン上で生成された３次元空間内でのコンピュータポインティングデバイス１９の移動を示している。この移動は、仕掛け１９に伝えられる結果、周知のソフトウエアの原理または技術に基づき、ポインティングデバイス２０の動きに基づき操作される。
【００３１】
この発明の一つの実施例では、ポインティグデバイスの鉄筆は、例えばカーソルとして、スクリーン１６上の仮想の突起物として示されている。
【００３２】
スクリーン１６上で３次元環境を達成する一つの方法は、自動立体スクリーンを用いることである。図１中の自動立体空間１８を点線で示す。自動立体スクリーンは、いかなるガラスをも使用せずに同じオブジェクト/仕掛けを左右の眼に異なる絵にとして供給する。ケンブリッジ自動立体ディスプレイは、観察者に真の３次元の絵を見ることを可能にする。観察者の眼の各々は表示されたシーンの異なるイメージを本物のように見る。そして、観察者は、シーン中のオブジェクトの概略および詳細を“見回し”、または把握するために、その手を移動することができる。このことは、自動の立体視覚が得られ、それにより、いかなる特種なガラスや他のヘッドギァーの必要性がないので、完全な自然感が得られる。
【００３３】
複数観察用の自動立体表示器は、異なる観察位置で見たオブジェクトの複数の異なる絵を要求する。これらの複数の絵は、極めて迅速に、例えばカソードレイ管(ＣＲＴ)上で次々と、映し出される。一つの絵が表示されている瞬間に、液晶シャッタの１組が開にされ、表示器の前面エリアに絵を見ることができる。そのシャッタは、各々の絵を見ることのできる場所を決定する。このプロセスは、毎秒６回、極めて高速に繰り返される。観察者の各々の眼は、一連の極めて短く、極めて明るい絵の一つのイメージを見る。その眼は、これらの瞬間的な短い絵を積分して、連続的に表示される絵の効果を与える。各々の眼が異なる絵を見るので、観察者は、重要な３次元の奥行の暗示の一つ：立体視差を受け取る。更に、観察者はその頭が動いている間に異なる絵を観察するので、別の重要な３次元の奥行の暗示：移動視差を与える。これらの二つの奥行きの暗示は結びついて、３次元イメージのリアルな奥行きの効果的な錯覚を与える。
【００３４】
別の実施例では、直視液晶表示器(ＬＣＤ)およびホログラフィック光学エレメント(ＨＯＥ)に基づく比較的新しい自動立体表示システムが考慮されている。この表示器は、通常のＬＣＤの画素の可視性を制御するために、コンポジットＨＯＥを用いる。述べられた一つの構成は、自動立体表示器を容易に見られるように(つまりガラスなしのリアルな３次元)、水平ラインにインタレースされた空間的にマルチプレックス化されたＬＣＤ上に表示された立体イメージを用いる。これは、いわゆる、シャッタシステムに結合したフィールドシーケンシャル方法(例えばＬＣＤシャッター化ガラス)を用いたガラス存在の立体システムと互換性がある。
【００３５】
この発明は、３次元空間でのコンピュータ化ポンティングデバイスの位置決定のための公知の手段も提供する。そのような手段のひとつは、超音波による位置検出を含む。ポインティングデバイスは、この発明に基づき、携帯コンピュータデバイス上の異なる位置に取り付けられた多数の超音波送信器から発振されたバースト波の音波を収集するマイクを備える。超音波による位置決めは、確立した技術(少なくとも３つのスピーカから飛来時間)に基づくバース音波の三角測量を通じて達成される。
【００３６】
さらに、この位置検出手段は、従来技術で述べたように、小型化されたカメラの手段であってもよい。
【００３７】
この発明の利点は、この分野で既知ではなく、ポータブルの携帯コンピュータスクリーン上に仕掛けやメニュー等のごとき３次元オブジェクトを表示する、表示器上のオブジェクトを操作している時、触覚の帰還の特徴である。触覚の帰還は、振動又は押し、衝撃などを生成する、例えば、圧電アクチュエータまたは、同様なアクチュエータであってもよい。触覚は、少なくともコンピュータイメージを扱う当業者の間でしばしば用いられる用語であり、ボタン、アイコンおよび他の設計された形状のごとき、コンピュータのポインティングまたは選択デバイスで操作できるいずれかの種類のオブジェクトに関する。
【００３８】
この発明は、一つの実施例では、携帯型手段自身から、および／または、図１のように、たとえばPDAまたはセルラー／モービルフォンで用いられる鉄筆のペンのごときポインターデバイスから発せられた振動または衝撃のいずれかによって触覚の帰還を提供する。
【００３９】
この発明の一つの実施例では、触覚の帰還は、弾性体またはスプリングのムーブメント手段に取り付けられたスクリーン１６に文字を表示することにより、人の目に見えるようにしてもよい。これにより、触覚の帰還がアクティブにされた時、スクリーン１６は、突き出るか振動する。
【００４０】
図２は、図１と同じ携帯型手段を概略的に示し、可能な６つの傾きを図２では矢印で記入している。記入した矢印は、この発明に基づく手段１０の可能な傾きのステップの程度を示す。傾けた時の各々のステップの程度は、この発明の一つの実施例では、触覚の帰還により、追跡される。ポータブルの携帯型手段１０自身が、ポインティング手段である。つまり、例えばカーソルが２次元または３次元空間内でどこに位置するかを、携帯型手段１６の傾きまたは変位が決定する。
【００４１】
図２中のスクリーン１６上の、記入していない白の矢印は仕掛け１９の可能な操作を示す。
【００４２】
例として、前述したように傾けるために、ポインティングデバイス２０を使用することからの変更は、プッシュ釦１２を通じて実行できる。この分野で公知なように、傾く時、選択は、別のプッシュ釦１２または他の方法を通じて行われる。
【００４３】
この発明の一つの実施例では、手段１０の低いまたは遅い傾き、表示速度または操作は、ゆっくりに、かつ一定のペースで実行される。このことは、スクロールの最後に、PDA１０のユーザーが選択することに支援する。
【００４４】
傾斜機能の適用例は、プルダウンのメニューである。左へのメニューはそのためマークされ、マークされたメニューの領域は、図２中の二つの水平方向の矢印で示したように、携帯手段１０の水平方向の傾きで示される。
【００４５】
別の適用例は、電話帳に関し、傾斜機能は、電話番号のリストを迅速に閲覧するために用いられ、これにより、そのリストは、実際の歯車のように構築され、“歯車”の回転がこの結果、直接的に携帯型手段１０の傾きにリンクする。
【００４６】
この発明によるコンピュータ化のポータブルの携帯型手段が、上述したように、操作されるべきオブジェクトの立体３次元イメージを与えるスクリーン１６を有する時、オブジェクトの操作は、サブオブジェクトまたは実行されるべき機能へのリンクを結合する。機能の例として、それはどんな種類の３次元のオブジェクトおよびどんな既知の操作も回転できることである。サブオブジェクトは、メインのオブジェクトにリンクされる新しいオブジェクトであってもよく、たとえば、釦として仕掛け１９を押すことで新しいオブジェクトに接続し、この新しいオブジェクトは、機能を表示、選択するためのメニューである。このことはスクリーン１６上の２次元の投影に対しても言える。
【００４７】
従って、この発明のポータブルの携帯型手段１０は、２次元または３次元のオブジェクトのための操作用手段を備え、これにより、操作用手段を保治している手の動きにより、これらのオブジェクトの操作を制御する。この操作用手段は、一つの実施例では、POA、自動車電話などのような携帯手段のハウジングである。この実施例では、携帯手段は、例えばソフトウエア(これは、例えば前述したような手段を与える触覚の帰還を制御するために設計)へのジャイロ情報を決定するための手段を装備する。一つの実施例では、触覚の帰還は、所定の大きさのジャイロ情報が与えられる毎に与えられる。携帯型手段の動きがオブジェクトの変化を次々と表示する時、例えばメニュー間で変更する時も、触覚の帰還が与えられる。
【００４８】
ポータブルの携帯型手段１０は、この携帯型手段１０が手のひら以外の表面に置かれた時に用いられるペンに似たポインティング／操作用のデバイスのようなコンピュータのポインティング手段である、この発明に基づく操作用手段も有する。
【００４９】
この発明の携帯型手段は従って、プッシュ釦なしでオブジェクトの操作を与え、そして、操作のための感覚を与える。決定に含まれるより多くの人間の感覚、より高速の決定が達成される。決定が仕掛け１９を操作するためである場合、多くのケースで、このことが真実である。従って、この発明は、視覚および感覚の少なくとも二つの感覚を含むことにより、操作速度を増す。
【００５０】
触覚の帰還は、帰還を与える時に、例えばクリックのような音を生成することによっても強めることができ、これにより、第３の感覚である聴覚を導入できる。
【００５１】
ポータブルの携帯型装置は、一つの実施例でジャイロ(圧電体、水銀スイッチ、または同種)を備え、装置の傾きの程度が、オブジェクトの操作の程度を制御する、操作用手段への入力信号を構築する。ジャイロのための０基準を確立するため、それの利用者により与えられた同意の行為による操作が与えられ、行為が与えられた時、それを保治している向きまたは角度は重要でない。このような行為は、例えばプッシュ／タッチ釦を形成する仕掛けの押動により達成される。それの長軸に対する垂直面での傾きは、オブジェクトの操作の程度を決定し、そして、一つの実施例では、その軸の周りの回転は、操作の承認を決定する。傾き動作に似た他のものも、この発明の範囲に基づき提供できる。
【００５２】
この発明の好ましい実施例では、３次元イメージが皮膚層の方法でメニューから形成される。コンピュータグラフィックディスプレイでは、皮膚層は、例えばメニューのスタック／積み重ねを与え、これにより、スクリーン上の３次元空間がほぼ無限のメニューの積み重ねを提供でき、３次元表示の解像度によってのみ制限される。操作用手段は、一つの実施例では、触覚の帰還または／および他の同意の行為が与えられた時、皮膚層にロックされ、これにより、操作用手段は、皮膚層表面上で表示するために用いられ、その結果、接近した皮膚層へのスリップを防止する。
【００５３】
この発明は、この発明の範囲を限定しない実施例および例を通じて述べたきた。付記した組のクレームが当業者に対し発明の範囲を述べている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明に基づくポータブルの携帯型手段のスクリーン上に表示されたオブジェクトの操作のためのポインターデバイスの使用を例示した図である。
【図２】この発明に基づくポータブルの携帯型手段のスクリーン上に表示されたオブジェクトの操作のための手段の、示した矢印方向に傾けるための使用を例示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ ポータブルの携帯型手段
１２ キー
１６ スクリーン
１９ 仕掛け
２０ ポインターデバイス
Claims (22)
- 操作されるべきオブジェクトのイメージを表示するスクリーン(16)を備え、これにより、オブジェクト(19)の操作は、実行されるべきサブのオブジェクトまたは機能へのリンクを結ぶ、コンピュータ化ポータブル携帯型手段(10)であって、
前記オブジェクトのための第１の操作手段であって、前記操作手段を手で握っての移動により、前記オブジェクトの操作を制御する第１の操作手段と、
手以外の他の面に置かれた時に、ポインティングデバイス(20)により、前記オブジェクトの操作を制御する、前記オブジェクトのための第２の操作手段と、および
前記オブジェクトの各連続する可能な操作のために前記手に対する触感の帰還を与えるための手段とを備え、
これにより、プッシュボタンを用いないオブジェクトの操作および、操作のための感覚を与え、その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの検知を含むことにより、操作の速度を増し、そして、前記第１および第２の手段に基づき、スクリーン上のオブジェクト(19)を操作する少なくとも二つの機能を与えるコンピュータ化ポータブル携帯型手段。 - ジャイロを備え、それの傾きの程度が、オブジェクト(19)の操作の程度を制御する前記第１および第２の操作手段への入力信号を構築する請求項１記載の携帯型手段。
- 操作のためのゼロ基点が、本手段の携帯人により与えられた合意行為により与えられ、前記行為が与えられた時は、保持している向きまたは角度は重要でない請求項１または２に記載の携帯型手段。
- 本手段の長軸に対する垂直面からの傾きが、オブジェクトの操作の程度を決定し、その軸のまわりの回転が、操作の承認を決定する請求項２または３に記載の携帯型手段。
- 前記ポインターデバイス(20)の鉄筆位置の３次元の空間決定のための位置検知手段は、超音波の受信／送信手段(14)である請求項１〜４のいずれかに記載の携帯型手段。
- 前記ポインターデバイスの鉄筆位置の３次元の空間決定のための位置検知手段は、小型化されたカメラ手段である請求項１〜４のいずれかに記載の携帯型手段。
- ３次元イメージは、皮膚層にメニューを与える請求項１〜６のいずれかに記載の携帯型手段。
- 触覚の帰還が与えられた時、操作用手段は皮膚層に固定され、これにより、操作用手段は皮膚表面層上で表示するために用いられ、その結果、接近した皮膚層へのスリップを防止する請求項７記載の携帯型手段。
- 本手段はセルラーフォンである請求項１〜８のいずれかに記載の携帯型手段。
- 本手段は、パームトップコンピュータまたは同様なものである請求項１〜８のいずれかに記載の携帯型手段。
- 前記スクリーンが自動立体タイプである請求項１〜１１のいずれかに記載の携帯型手段。
- 操作されるべきオブジェクト(19)のイメージを表示するスクリーン(16)を備えた、コンピュータ化ポータブルの携帯型手段(10)のための方法であって、
前記オブジェクトのための第１の操作手段を備え、携帯している前記操作手段の動きによって、前記オブジェクトの操作を制御し、
前記オブジェクトのために第２の操作手段を備え、携帯型手段を手のひら以外の別の表面に置いた時、ポインティングデバイス(20)により、前記オブジェクトの操作を制御し、そして、
前記オブジェクトの各々の首尾よい可能な操作のために、前記手への触覚の帰還のための手段を備え、これにより、プッシュ釦なしでオブジェクトの操作および操作の感触を提供し、その結果、視覚および感覚の少なくとも二つの検知を含むことにより、操作の速度を増し、そして、前記第１および第２の手段に基づき、スクリーン上のオブジェクトを操作する少なくとも二つの機能を与えるンピュータ化ポータブルの携帯型手段(10)のための方法。 - ジャイロを備え、それの傾きの程度が、オブジェクトの操作の程度を制御する前記第１および第２の操作手段への入力信号を構築する請求項１２記載の方法。
- 操作のためのゼロ基点が、本手段の携帯人により与えられた合意行為により与えられ、前記行為が与えられた時は、保持している向きまたは角度は重要でない請求項１２または１３に記載の方法。
- 本手段の長軸に対する垂直面からの傾きが、オブジェクトの操作の程度を決定し、その軸のまわりの回転が、操作の承認を決定する請求項１３または１４に記載の方法。
- 前記ポインターデバイス(20)の鉄筆位置の３次元の空間決定のための位置検知手段は、超音波の受信／送信手段(14)である請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
- 前記ポインターデバイス(20)の鉄筆位置の３次元の空間決定のための位置検知手段は、小型化されたカメラ手段である請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
- ３次元イメージは、皮膚層にメニューを与える請求項１２〜１７のいずれかに記載の方法。
- 触覚の帰還が与えられた時、操作用手段は皮膚層に固定され、これにより、操作用手段は皮膚表面層上で表示するために用いられ、その結果、接近した皮膚層へのスリップを防止する請求項１８記載の方法。
- 本手段はセルラーフォンである請求項１２〜１９のいずれかに記載の方法。
- 本手段は、パームトップコンピュータまたは同様なものである請求項１２〜１９のいずれかに記載の方法。
- 前記スクリーンが自動立体タイプである請求項１２〜２１のいずれかに記載の方法。
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