JPH0366688B2 - - Google Patents
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- JPH0366688B2 JPH0366688B2 JP58228170A JP22817083A JPH0366688B2 JP H0366688 B2 JPH0366688 B2 JP H0366688B2 JP 58228170 A JP58228170 A JP 58228170A JP 22817083 A JP22817083 A JP 22817083A JP H0366688 B2 JPH0366688 B2 JP H0366688B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
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- optical path
- view
- marks
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、手で操作し移動することによる位置
の変化等を検出し、その情報を電子計算機に与え
ることを目的とする、いわゆるポインテイング・
デバイスに関するものである。
の変化等を検出し、その情報を電子計算機に与え
ることを目的とする、いわゆるポインテイング・
デバイスに関するものである。
従来、ポインテイング・デバイスとしてはタブ
レツトや、マウスと呼ばれる、机等の平面上をす
べらせて使用する装置が用いられてきた。しかし
ながら、タブレツトはスタイライトペンと対で用
いる専用のボードを必要とし、スタイライトペン
の移動もこのボードの面上に限られるという欠点
を有している。一方マウスは、形状が箱型であ
り、使用する際は上から包むようにして持たなけ
ればならないため、文字や図形を電子計算機に入
力する際には、普段ペンを持つ時とは異なる手の
動きを必要とし、操作性が悪いという欠点を有し
ている。本発明は、これらの欠点を解決し、操作
性の良好なポインテイング・デバイスを提供する
ことを目的としている。
レツトや、マウスと呼ばれる、机等の平面上をす
べらせて使用する装置が用いられてきた。しかし
ながら、タブレツトはスタイライトペンと対で用
いる専用のボードを必要とし、スタイライトペン
の移動もこのボードの面上に限られるという欠点
を有している。一方マウスは、形状が箱型であ
り、使用する際は上から包むようにして持たなけ
ればならないため、文字や図形を電子計算機に入
力する際には、普段ペンを持つ時とは異なる手の
動きを必要とし、操作性が悪いという欠点を有し
ている。本発明は、これらの欠点を解決し、操作
性の良好なポインテイング・デバイスを提供する
ことを目的としている。
以下、図面に従つて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示したものである。
第１図において、１は筒状のケース（以下、単に
ケースと呼ぶ）であり、図にはその先端部の断面
を示している。球２は、ケース１の先端部に、自
由な方向に回転できるように支持されている。マ
ーク３は球２の表面上に互いに等距離であるよう
に配置されている。５は光路群で、その光の導入
部は球２に近接させてある。発光素子４を出た光
は球２の表面上で反射し、光路群５を通つて光電
変換素子群６（以下、検出器群と称する。）の入
力となる。７は、検出器群６を構成する各検出器
の配列方向を示す指示標識である。
第１図は本発明の一実施例を示したものである。
第１図において、１は筒状のケース（以下、単に
ケースと呼ぶ）であり、図にはその先端部の断面
を示している。球２は、ケース１の先端部に、自
由な方向に回転できるように支持されている。マ
ーク３は球２の表面上に互いに等距離であるよう
に配置されている。５は光路群で、その光の導入
部は球２に近接させてある。発光素子４を出た光
は球２の表面上で反射し、光路群５を通つて光電
変換素子群６（以下、検出器群と称する。）の入
力となる。７は、検出器群６を構成する各検出器
の配列方向を示す指示標識である。
次に、動作について説明する。第１図において
マーク３は、球２の表面上の他の部分と比べて光
の反射率が小さくなるように、この目的に合つた
塗料を用いて実現されている。発光素子４から、
球２の表面上で反射し、光路群５を構成する各光
路に入射する光量は、各光路の視野内にマーク３
が存在するか、しないかによつて増減する。これ
に伴つて、検出器群６を構成する各検出器の出力
も変化し、検出器の出力を図示しない比較器に入
力することによつて、各光路の視野内にマーク３
が存在するか、しないかを示すデジタル信号を前
記比較器から得ることができる。光路群５は３×
３のマトリクス状に配置された９つの光路から成
り、検出器群６も各光路に対応した９つの検出器
を３×３のマトリクス状に配置したものとして構
成されている。この構成により、球２の表面上の
３×３のマトリクスに分割された領域それぞれに
ついて、マーク３の存在を示すデジタル信号が得
られる。マーク３は、球２に内接する正20面体の
各頂点と一致するように球２の表面上に配置され
ており、また光路群５の全視野には常に１個以
上、３個以下のマーク３が存在するように、マー
ク３の直径と光路群５の全視野の広さを定めてあ
る。さらに、光路群５の３×３に分割される視野
の１つにマーク３の１個の大きさが収まる、とい
う条件をもマーク３の直径は満たしている。
マーク３は、球２の表面上の他の部分と比べて光
の反射率が小さくなるように、この目的に合つた
塗料を用いて実現されている。発光素子４から、
球２の表面上で反射し、光路群５を構成する各光
路に入射する光量は、各光路の視野内にマーク３
が存在するか、しないかによつて増減する。これ
に伴つて、検出器群６を構成する各検出器の出力
も変化し、検出器の出力を図示しない比較器に入
力することによつて、各光路の視野内にマーク３
が存在するか、しないかを示すデジタル信号を前
記比較器から得ることができる。光路群５は３×
３のマトリクス状に配置された９つの光路から成
り、検出器群６も各光路に対応した９つの検出器
を３×３のマトリクス状に配置したものとして構
成されている。この構成により、球２の表面上の
３×３のマトリクスに分割された領域それぞれに
ついて、マーク３の存在を示すデジタル信号が得
られる。マーク３は、球２に内接する正20面体の
各頂点と一致するように球２の表面上に配置され
ており、また光路群５の全視野には常に１個以
上、３個以下のマーク３が存在するように、マー
ク３の直径と光路群５の全視野の広さを定めてあ
る。さらに、光路群５の３×３に分割される視野
の１つにマーク３の１個の大きさが収まる、とい
う条件をもマーク３の直径は満たしている。
第２図は、球２の回転に伴い、マーク３が光路
群５の視野を移動していくようすを示したもので
ある。図中、光路群５を構成する各光路の視野に
対応する球２上の３×３のマトリクス状の領域を
２０〜２８の番号を付けて示し、またマーク３の
うち、光路群５の全視野内に存在する部分は斜線
を付けた円で示し、前記視野外の部分については
点線の円で示してある。第２図ａにおいて、マー
ク３は領域２０，２３，２５内に存在している。
いま、ケース１を持つて、球２と机等の平面の接
触を保ちつつｙの正方向へケース１を移動させる
と、球２はそれに伴つて回転し、マーク３もまた
領域２０〜２８の中を同方向へ移動する。第２図
ｂ，ｃはこのようすを示したものであり、第２図
ａにおいて領域２３に存在していたマーク３は同
図ｂの状態を経て同図ｃにおいては領域外へ移動
し、一方同図ａにおいて領域外にあつたマーク３
は同図ｃにおいては領域２７へ移動している。前
述のように、領域２０〜２８の各領域について領
域内にマーク３が存在するか、しないかをデジタ
ル信号として得ることができるので、９個の領域
内にどこにマーク３が存在するかを、９個のビツ
トから成る29すなわち512通りの状態として表現
することができ、また球２の回転に伴うマーク３
の移動は状態間の遷移として表わせる。従つて、
各状態間の遷移に対する出力としてｘ、ｙ方向の
移動量を前もつて定義しておくことにより、マー
ク３の移動をもとに球２の回転方向と回転量、ひ
いてはケース１の移動方向と移動量を知ることが
できる。第２図においては、マーク３がｙの正方
向へ移動する場合について例示したが、他の方向
へ移動する場合についても同様に、状態間の遷移
とそれに対するｘ、ｙ方向の変位量として、移動
の方向と量とを知ることができる。図示しない計
算機内に、状態間の遷移に対するｘ、ｙ方向の変
位を定義した状態遷移表をあらかじめ用意し、検
出器群６の出力を図示しない比較器でデジタル信
号に変換した後、前記計算機に入力することによ
り、ケース１の移動方向と移動量を自動的に求め
られる。
群５の視野を移動していくようすを示したもので
ある。図中、光路群５を構成する各光路の視野に
対応する球２上の３×３のマトリクス状の領域を
２０〜２８の番号を付けて示し、またマーク３の
うち、光路群５の全視野内に存在する部分は斜線
を付けた円で示し、前記視野外の部分については
点線の円で示してある。第２図ａにおいて、マー
ク３は領域２０，２３，２５内に存在している。
いま、ケース１を持つて、球２と机等の平面の接
触を保ちつつｙの正方向へケース１を移動させる
と、球２はそれに伴つて回転し、マーク３もまた
領域２０〜２８の中を同方向へ移動する。第２図
ｂ，ｃはこのようすを示したものであり、第２図
ａにおいて領域２３に存在していたマーク３は同
図ｂの状態を経て同図ｃにおいては領域外へ移動
し、一方同図ａにおいて領域外にあつたマーク３
は同図ｃにおいては領域２７へ移動している。前
述のように、領域２０〜２８の各領域について領
域内にマーク３が存在するか、しないかをデジタ
ル信号として得ることができるので、９個の領域
内にどこにマーク３が存在するかを、９個のビツ
トから成る29すなわち512通りの状態として表現
することができ、また球２の回転に伴うマーク３
の移動は状態間の遷移として表わせる。従つて、
各状態間の遷移に対する出力としてｘ、ｙ方向の
移動量を前もつて定義しておくことにより、マー
ク３の移動をもとに球２の回転方向と回転量、ひ
いてはケース１の移動方向と移動量を知ることが
できる。第２図においては、マーク３がｙの正方
向へ移動する場合について例示したが、他の方向
へ移動する場合についても同様に、状態間の遷移
とそれに対するｘ、ｙ方向の変位量として、移動
の方向と量とを知ることができる。図示しない計
算機内に、状態間の遷移に対するｘ、ｙ方向の変
位を定義した状態遷移表をあらかじめ用意し、検
出器群６の出力を図示しない比較器でデジタル信
号に変換した後、前記計算機に入力することによ
り、ケース１の移動方向と移動量を自動的に求め
られる。
なお、第２図ｂに示すようにマーク３が複数の
領域にまたがつて存在する場合もあるが、領域２
０〜２８内に同時に存在しうるマーク３の個数に
制限を設けてあることにより、ある状態における
マーク３の領域２０〜２８内の配置は一意的に定
まり、従つてこの場合についても正しく移動方向
と移動量を求めることができる。さらに、通常マ
ーク３が移動した際には起こり得ないような状態
間の遷移に関しては、ｘ、ｙ方向の変位をφと定
義しておくことにより、異常な変位が出力される
のを予防することも可能である。
領域にまたがつて存在する場合もあるが、領域２
０〜２８内に同時に存在しうるマーク３の個数に
制限を設けてあることにより、ある状態における
マーク３の領域２０〜２８内の配置は一意的に定
まり、従つてこの場合についても正しく移動方向
と移動量を求めることができる。さらに、通常マ
ーク３が移動した際には起こり得ないような状態
間の遷移に関しては、ｘ、ｙ方向の変位をφと定
義しておくことにより、異常な変位が出力される
のを予防することも可能である。
また、ケース１を持つて移動させるとき、球２
を回転させる面に対して必ずしも垂直でないこと
などにより、正確な変位が求まらない場合がある
が、本発明のようなポインテイング・デバイスは
通常、その動きに対応してデイスプレイ上を動く
カーサを見ながら操作するもので、使用上の支障
とはならない。
を回転させる面に対して必ずしも垂直でないこと
などにより、正確な変位が求まらない場合がある
が、本発明のようなポインテイング・デバイスは
通常、その動きに対応してデイスプレイ上を動く
カーサを見ながら操作するもので、使用上の支障
とはならない。
以上に本発明の一実施例を示したが、この他に
も領域２０〜２８とマーク３の幾何学的な関係を
用いて検出器群６を簡単にした構成とすることも
可能である。第３図は、第２の実施例について示
したものである。第２図の領域２０〜２８には常
に１個以上のマーク３が存在しているので、領域
２８のみにマーク３が存在することは、他のすべ
ての領域にマークが存在しないことによつて表わ
される。一方、領域２８にマーク３が存在しない
場合は、他の領域のいずれかにマーク３が存在す
ることになる。この関係を用いれば、領域２８を
除いた領域２０〜２７の８個の領域をもとに得ら
れる23すなわち256通りの状態によつても、領域
２０〜２８内におけるマーク３の配置は一意的に
定めることができ、検出器群６のうち、領域２８
に対応する検出器を省くことが可能となる。この
場合第４図に示す光路群５の断面図において、光
路４８は使用されなくなるので、発光素子４を検
出器群６の後方に配置し、光路４８を通して球２
に光を当てる構造とすることができる。第２の実
施例の場合、検出器の数を減らす事が可能な上、
状態の数が1/2になつたことにより状態遷移表の
大きさを1/4にし、計算機の負担を軽くすること
ができ、さらに余つた光路を利用して発光素子を
後方に配置したことにより、ケース１先端部の構
造を簡単にすることができるという利点がある。
も領域２０〜２８とマーク３の幾何学的な関係を
用いて検出器群６を簡単にした構成とすることも
可能である。第３図は、第２の実施例について示
したものである。第２図の領域２０〜２８には常
に１個以上のマーク３が存在しているので、領域
２８のみにマーク３が存在することは、他のすべ
ての領域にマークが存在しないことによつて表わ
される。一方、領域２８にマーク３が存在しない
場合は、他の領域のいずれかにマーク３が存在す
ることになる。この関係を用いれば、領域２８を
除いた領域２０〜２７の８個の領域をもとに得ら
れる23すなわち256通りの状態によつても、領域
２０〜２８内におけるマーク３の配置は一意的に
定めることができ、検出器群６のうち、領域２８
に対応する検出器を省くことが可能となる。この
場合第４図に示す光路群５の断面図において、光
路４８は使用されなくなるので、発光素子４を検
出器群６の後方に配置し、光路４８を通して球２
に光を当てる構造とすることができる。第２の実
施例の場合、検出器の数を減らす事が可能な上、
状態の数が1/2になつたことにより状態遷移表の
大きさを1/4にし、計算機の負担を軽くすること
ができ、さらに余つた光路を利用して発光素子を
後方に配置したことにより、ケース１先端部の構
造を簡単にすることができるという利点がある。
また、第５図は第３の実施例を示したもので、
ケース１の先端部を可動部８とバネ９を用いた構
成とし、導電ゴム接点、光電スイツチ等の公知の
技術を用いた変位検出手段１０を設け、可動部８
の動きをこれによつて検出することにより、ケー
ス１を押した時にそれを示す信号を得る事ができ
るようにしたものである。第３の実施例において
は、ケース１の移動に関する情報の他にケース１
が押されていることの情報をも出力できるので、
有用性が高くなる。
ケース１の先端部を可動部８とバネ９を用いた構
成とし、導電ゴム接点、光電スイツチ等の公知の
技術を用いた変位検出手段１０を設け、可動部８
の動きをこれによつて検出することにより、ケー
ス１を押した時にそれを示す信号を得る事ができ
るようにしたものである。第３の実施例において
は、ケース１の移動に関する情報の他にケース１
が押されていることの情報をも出力できるので、
有用性が高くなる。
以上述べた通り、本発明によれば、通常ペンで
文字や図形を書く時と同様に操作できるという高
い操作性を持ち、かつ任意の平面上で使用できる
ポインテイング・デバイスが実現できる。これ
は、従来技術によるポインテイング・デバイスの
欠点を補完するものであり、その価値は大きい。
文字や図形を書く時と同様に操作できるという高
い操作性を持ち、かつ任意の平面上で使用できる
ポインテイング・デバイスが実現できる。これ
は、従来技術によるポインテイング・デバイスの
欠点を補完するものであり、その価値は大きい。
また、可動部は球のみとしたことにより、信頼
性が高いという効果も有している。
性が高いという効果も有している。
第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２
図ａ，ｂ，ｃは移動を検出する原理を示す説明
図、第３図は第２の実施例を示す側断面図、第４
図は第２の実施例における光路群の断面図、第５
図は第３の実施例を示す側断面図である。 １……筒状のケース、２……球、３……マー
ク、４……発光素子、５……光路群、６……検出
器群、７……指示標識。
図ａ，ｂ，ｃは移動を検出する原理を示す説明
図、第３図は第２の実施例を示す側断面図、第４
図は第２の実施例における光路群の断面図、第５
図は第３の実施例を示す側断面図である。 １……筒状のケース、２……球、３……マー
ク、４……発光素子、５……光路群、６……検出
器群、７……指示標識。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 筒状のケースの一端に自由な方向に回転でき
るように設けられた球と、 この球面に互いに等間隔に配置した複数のマー
クと、 光の導入部を上記球面に近接してマトリクス状
に配置した光路群と、 この各光路群の他端側に設けた光学的な検出器
群とを有し、 上記マークは、一つの光の導入部の視野内に収
まる大きさとしてあり、 かつ上記各導入部による全視野内には上記マー
クの少なくとも一つが常に含まれるように上記マ
ークの間隔を設定してあることを特徴とする位置
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58228170A JPS60120424A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58228170A JPS60120424A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60120424A JPS60120424A (ja) | 1985-06-27 |
| JPH0366688B2 true JPH0366688B2 (ja) | 1991-10-18 |
Family
ID=16872317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58228170A Granted JPS60120424A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60120424A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5159321A (en) * | 1989-08-18 | 1992-10-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pen-type computer input device |
| EP0413607A3 (en) * | 1989-08-18 | 1991-04-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pen-type computer input device |
| JPH0748174B2 (ja) * | 1989-09-04 | 1995-05-24 | 松下電器産業株式会社 | ペン型のコンピュータ入力装置 |
| JPH0743630B2 (ja) * | 1990-09-05 | 1995-05-15 | 松下電器産業株式会社 | ペン型コンピュータ入力装置 |
| US5400054A (en) * | 1991-07-12 | 1995-03-21 | Dorst; Gary L. | Manually operable device for indicating position on a display screen |
| US5294792A (en) * | 1991-12-31 | 1994-03-15 | Texas Instruments Incorporated | Writing tip position sensing and processing apparatus |
| JPH0844491A (ja) * | 1992-06-25 | 1996-02-16 | Infuoomeeshiyon Technol Intanashiyonaru:Kk | 光学ペンカーソル制御装置 |
| KR940022342A (ko) * | 1993-03-19 | 1994-10-20 | 탁승호 | 컴팩트 마우스 구조체 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3987685A (en) * | 1974-12-16 | 1976-10-26 | Xerox Corporation | Cursor position device |
| JPS5684702U (ja) * | 1979-12-03 | 1981-07-08 | ||
| JPS5789908U (ja) * | 1980-11-25 | 1982-06-03 | ||
| JPS57207929A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-20 | Toshiba Corp | Movement detecting system |
-
1983
- 1983-12-02 JP JP58228170A patent/JPS60120424A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60120424A (ja) | 1985-06-27 |
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