JPH06314160A - 多次元座標入力装置およびそれを用いたシステム - Google Patents
多次元座標入力装置およびそれを用いたシステムInfo
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- JPH06314160A JPH06314160A JP5102658A JP10265893A JPH06314160A JP H06314160 A JPH06314160 A JP H06314160A JP 5102658 A JP5102658 A JP 5102658A JP 10265893 A JP10265893 A JP 10265893A JP H06314160 A JPH06314160 A JP H06314160A
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- 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
- G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
- G06F3/0312—Detection arrangements using opto-electronic means for tracking the rotation of a spherical or circular member, e.g. optical rotary encoders used in mice or trackballs using a tracking ball or in mouse scroll wheels
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- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03543—Mice or pucks
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Abstract
(57)【要約】
【目的】立体図等の多次元図形情報の入力および処理に
使用する多次元座標入力装置およびそれを用いたシステ
ムに関し，多次元の各面上での座標入力や回転角度や面
の傾きを簡単に入力できるようにし，多次元図形情報の
スムーズな対話型処理を可能とすることを目的とする。 【構成】マウス型入力装置である多次元マウス本体１の
底部操作面にＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面およびＸ−Ｚ面等に対
応する異なる平面上の入力面14,15,16を設け，各面に受
発光検出器17，移動量測定器11,12,13を設ける。また，
別の面にボール23, ローラ24を有する面傾き検出部20，
面傾き測定器21を設ける。多次元の作業面上での平面移
動量，回転情報または作業面の傾き情報の入力は，多次
元マウス本体１を傾けて必要な入力面を使用することに
より行う。
使用する多次元座標入力装置およびそれを用いたシステ
ムに関し，多次元の各面上での座標入力や回転角度や面
の傾きを簡単に入力できるようにし，多次元図形情報の
スムーズな対話型処理を可能とすることを目的とする。 【構成】マウス型入力装置である多次元マウス本体１の
底部操作面にＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面およびＸ−Ｚ面等に対
応する異なる平面上の入力面14,15,16を設け，各面に受
発光検出器17，移動量測定器11,12,13を設ける。また，
別の面にボール23, ローラ24を有する面傾き検出部20，
面傾き測定器21を設ける。多次元の作業面上での平面移
動量，回転情報または作業面の傾き情報の入力は，多次
元マウス本体１を傾けて必要な入力面を使用することに
より行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，マウス型入力装置およ
びそれを用いる対話型図形情報処理装置であって，特に
三次元以上の座標入力を簡易に行えるようにした多次元
座標入力装置およびそれを用いたシステムに関するもの
である。
びそれを用いる対話型図形情報処理装置であって，特に
三次元以上の座標入力を簡易に行えるようにした多次元
座標入力装置およびそれを用いたシステムに関するもの
である。
【０００２】近年の情報処理システムにおいては，情報
を図形的に扱い情報処理装置と人間との円滑なインタフ
ェースを実現することが重要な要素となっている。ま
た，情報処理装置の普及とその処理能力向上に伴い，扱
う図形情報も複雑化し，立体図形など三次元情報の処理
も増加している。このような状況から，軽便で操作性に
優れた多次元座標入力装置が要望されている。
を図形的に扱い情報処理装置と人間との円滑なインタフ
ェースを実現することが重要な要素となっている。ま
た，情報処理装置の普及とその処理能力向上に伴い，扱
う図形情報も複雑化し，立体図形など三次元情報の処理
も増加している。このような状況から，軽便で操作性に
優れた多次元座標入力装置が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】従来，最も一般的に使用されているマウ
ス型入力装置は，二次元の面入力としては最適な座標入
力装置であるが，三次元の座標を入力する場合，一度に
一つの平面しか処理することができない。このため，三
次元空間におけるＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ面上
の座標を入力する場合は，各面を入力するたびに，作業
平面を切り換えるためのスイッチ操作等が必要となり，
操作が煩雑で作業性が悪いという問題があった。
ス型入力装置は，二次元の面入力としては最適な座標入
力装置であるが，三次元の座標を入力する場合，一度に
一つの平面しか処理することができない。このため，三
次元空間におけるＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ面上
の座標を入力する場合は，各面を入力するたびに，作業
平面を切り換えるためのスイッチ操作等が必要となり，
操作が煩雑で作業性が悪いという問題があった。
【０００４】マウス型入力装置ではなく，三次元座標入
力専用の装置として，各種のものがあるが，それらは構
造が特殊で，操作にも習熟が必要であるため，一般的に
用いる簡易な入力手段としては必ずしも適当であるとは
限らなかった。
力専用の装置として，各種のものがあるが，それらは構
造が特殊で，操作にも習熟が必要であるため，一般的に
用いる簡易な入力手段としては必ずしも適当であるとは
限らなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，構造が簡単
で操作の手軽なマウス型入力装置の利点を活かして，あ
まり複雑にならず簡単で実用的な多次元座標入力装置を
実現することを目的とする。また，多次元の各面上での
座標入力や回転角度や面の傾きを簡単に入力できるよう
にし，多次元図形情報のスムーズな対話型処理を可能と
することを目的とする。
で操作の手軽なマウス型入力装置の利点を活かして，あ
まり複雑にならず簡単で実用的な多次元座標入力装置を
実現することを目的とする。また，多次元の各面上での
座標入力や回転角度や面の傾きを簡単に入力できるよう
にし，多次元図形情報のスムーズな対話型処理を可能と
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の多次元座標入力
装置（以下，多次元マウスという）は，例えば図１に示
すような手段を備えている。
装置（以下，多次元マウスという）は，例えば図１に示
すような手段を備えている。
【０００７】多次元マウス本体１の底部操作面が複数の
面から構成され，そのうちの３面は，ＸＹＺ三次元座標
空間におけるＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面，Ｘ−Ｚ面の各面にお
ける座標入力に使用されるようになっている。これらの
面には，それぞれ２組の受発光検出器１７が設けられ，
これら検出器の出力により平面移動量および多次元マウ
スの回転角度を測定するＸ−Ｙ面移動量測定器１１，Ｙ
−Ｚ面移動量測定器１２，Ｘ−Ｚ面移動量測定器１３を
有する。
面から構成され，そのうちの３面は，ＸＹＺ三次元座標
空間におけるＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面，Ｘ−Ｚ面の各面にお
ける座標入力に使用されるようになっている。これらの
面には，それぞれ２組の受発光検出器１７が設けられ，
これら検出器の出力により平面移動量および多次元マウ
スの回転角度を測定するＸ−Ｙ面移動量測定器１１，Ｙ
−Ｚ面移動量測定器１２，Ｘ−Ｚ面移動量測定器１３を
有する。
【０００８】また，座標面Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面，Ｘ−Ｚ
面の各面に対応する３つの面と異なる第４の面に，Ｘ−
Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ面各面の傾きの入力を検出
する面傾き検出部２０を有し，この面傾き検出部２０の
出力により傾き角度を測定する面傾き測定器２１を有す
る。
面の各面に対応する３つの面と異なる第４の面に，Ｘ−
Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ面各面の傾きの入力を検出
する面傾き検出部２０を有し，この面傾き検出部２０の
出力により傾き角度を測定する面傾き測定器２１を有す
る。
【０００９】さらに，前記底部操作面における複数面の
うち，入力に使用されている作業面を示すための発光ダ
イオード（ＬＥＤ）等によるインジケータ３０が多次元
マウス上に設けられ，これらインジケータ３０を制御す
るＬＥＤドライバ３１が設けられている。
うち，入力に使用されている作業面を示すための発光ダ
イオード（ＬＥＤ）等によるインジケータ３０が多次元
マウス上に設けられ，これらインジケータ３０を制御す
るＬＥＤドライバ３１が設けられている。
【００１０】本発明の多次元マウスを用いるシステム
は，多次元マウスにより入力される画面上の位置をマウ
スカーソルによって表示する表示装置５と，処理装置４
の制御により，表示装置５上で多次元マウスの底部操作
面の各面に対応して異なる表示態様でマウスカーソルを
表示するカーソルマーク切り替え装置３を有する。
は，多次元マウスにより入力される画面上の位置をマウ
スカーソルによって表示する表示装置５と，処理装置４
の制御により，表示装置５上で多次元マウスの底部操作
面の各面に対応して異なる表示態様でマウスカーソルを
表示するカーソルマーク切り替え装置３を有する。
【００１１】
【作用】本発明の多次元マウスにより例えばＸ−Ｚ面上
における座標を入力する場合，Ｘ−Ｚ面に対応した底部
操作面が光学式マウス用反射板６に平行に接するように
多次元マウスを手で傾けて，入力作業を行う。この時，
入力装置底部のＸ−Ｚ面入力面１６に対応した操作面に
配置された２組の受発光検出器１７−５，１７−６が平
面的な多次元マウスの移動を検出してその信号をＸ−Ｚ
面移動量測定器１３に伝達し，Ｘ−Ｚ面移動量測定器１
３は，伝達された信号からＸ軸およびＺ軸方向の移動量
を算出する。
における座標を入力する場合，Ｘ−Ｚ面に対応した底部
操作面が光学式マウス用反射板６に平行に接するように
多次元マウスを手で傾けて，入力作業を行う。この時，
入力装置底部のＸ−Ｚ面入力面１６に対応した操作面に
配置された２組の受発光検出器１７−５，１７−６が平
面的な多次元マウスの移動を検出してその信号をＸ−Ｚ
面移動量測定器１３に伝達し，Ｘ−Ｚ面移動量測定器１
３は，伝達された信号からＸ軸およびＺ軸方向の移動量
を算出する。
【００１２】また，入力装置の移動を２箇所で検出する
ことにより，この２つの情報をもとにＸ−Ｚ面移動量測
定器１３でそれぞれ移動前の座標と移動後の座標とを比
較し，多次元マウス本体１の回転角度を算出することが
できる。
ことにより，この２つの情報をもとにＸ−Ｚ面移動量測
定器１３でそれぞれ移動前の座標と移動後の座標とを比
較し，多次元マウス本体１の回転角度を算出することが
できる。
【００１３】処理装置４は，マウスインタフェース２を
介して，多次元マウス本体１から移動量または座標値と
回転角度等を入力し，表示装置５の相当する座標位置に
マウスカーソルを表示する。
介して，多次元マウス本体１から移動量または座標値と
回転角度等を入力し，表示装置５の相当する座標位置に
マウスカーソルを表示する。
【００１４】多次元マウス本体１の底部操作面における
入力に使用している面は，インジケータ３０−１〜３０
−３の表示により，オペレータが簡単に認識できるよう
になっている。また，表示装置５における操作位置を示
すカーソルは，現在Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ面
のどの座標面を入力対象としているかによって，異なる
表示態様で表示され，例えば現在の作業面がＸ−Ｚ面で
あれば，カーソルマーク切り替え装置３により，表示画
面上にＸ−Ｚ面に対応するマウスカーソルを表示するこ
とにより，現在の作業面がＸ−Ｚ面であることをオペレ
ータが認識できるようになっている。
入力に使用している面は，インジケータ３０−１〜３０
−３の表示により，オペレータが簡単に認識できるよう
になっている。また，表示装置５における操作位置を示
すカーソルは，現在Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ面
のどの座標面を入力対象としているかによって，異なる
表示態様で表示され，例えば現在の作業面がＸ−Ｚ面で
あれば，カーソルマーク切り替え装置３により，表示画
面上にＸ−Ｚ面に対応するマウスカーソルを表示するこ
とにより，現在の作業面がＸ−Ｚ面であることをオペレ
ータが認識できるようになっている。
【００１５】
【実施例】以下，本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。図１は本発明の構成例を示す図である。本
システムは，多次元マウス本体１，多次元マウス本体１
と処理装置４間の信号の送受信を制御するマウスインタ
フェース２，表示画面上のマウスカーソルを現在の作業
面に対応して切り替えるカーソルマーク切り替え装置
３，対話型処理を実行する処理装置４，図形を表示する
表示装置５，光学式マウス用反射板６等からなる。マウ
スインタフェース２およびカーソルマーク切り替え装置
３は，処理装置４内に設けることも可能である。多次元
マウス本体１とマウスインタフェース２および処理装置
４は，ケーブル等により接続されている。光学式マウス
用反射板６は，表面が白黒の縞模様となっていて，その
上で多次元マウス本体１が操作されるようになっている
ものである。
て説明する。図１は本発明の構成例を示す図である。本
システムは，多次元マウス本体１，多次元マウス本体１
と処理装置４間の信号の送受信を制御するマウスインタ
フェース２，表示画面上のマウスカーソルを現在の作業
面に対応して切り替えるカーソルマーク切り替え装置
３，対話型処理を実行する処理装置４，図形を表示する
表示装置５，光学式マウス用反射板６等からなる。マウ
スインタフェース２およびカーソルマーク切り替え装置
３は，処理装置４内に設けることも可能である。多次元
マウス本体１とマウスインタフェース２および処理装置
４は，ケーブル等により接続されている。光学式マウス
用反射板６は，表面が白黒の縞模様となっていて，その
上で多次元マウス本体１が操作されるようになっている
ものである。
【００１６】多次元マウス本体１の底部操作面は，同一
平面上にはない少なくともＸ−Ｙ面面，Ｙ−Ｚ面および
Ｘ−Ｚ面の座標面に対応する複数の平面（Ｘ−Ｙ面入力
面１４，Ｙ−Ｚ面入力面１５およびＸ−Ｚ面入力面１
６）からなり，各面ごとに発光器および受光器で構成さ
れた２組の受発光検出器１７（１７−１，１７−２，１
７−３）を持つ。これら受発光検出器１７からの信号を
受けて，多次元マウス自体の平面移動量および回転角度
を算出するＸ−Ｙ面移動量測定器１１，Ｙ−Ｚ面移動量
測定器１２およびＸ−Ｚ面移動量測定器１３を有する。
平面上にはない少なくともＸ−Ｙ面面，Ｙ−Ｚ面および
Ｘ−Ｚ面の座標面に対応する複数の平面（Ｘ−Ｙ面入力
面１４，Ｙ−Ｚ面入力面１５およびＸ−Ｚ面入力面１
６）からなり，各面ごとに発光器および受光器で構成さ
れた２組の受発光検出器１７（１７−１，１７−２，１
７−３）を持つ。これら受発光検出器１７からの信号を
受けて，多次元マウス自体の平面移動量および回転角度
を算出するＸ−Ｙ面移動量測定器１１，Ｙ−Ｚ面移動量
測定器１２およびＸ−Ｚ面移動量測定器１３を有する。
【００１７】また，３つの異なる角度で組み合わされた
Ｘ−Ｙ面入力面１４，Ｙ−Ｚ面入力面１５およびＸ−Ｚ
面入力面１６と異なる第４の面（図２に示す面傾き入力
面１８）に，各面の傾きを入力するためのボール２３お
よびそれに応じて回転するローラ２４Ｘ，２４Ｙ等から
なる面傾き検出部２０と，面傾き検出部２０から受信し
た情報をもとに面の傾きを算出する面傾き測定器２１を
有する。
Ｘ−Ｙ面入力面１４，Ｙ−Ｚ面入力面１５およびＸ−Ｚ
面入力面１６と異なる第４の面（図２に示す面傾き入力
面１８）に，各面の傾きを入力するためのボール２３お
よびそれに応じて回転するローラ２４Ｘ，２４Ｙ等から
なる面傾き検出部２０と，面傾き検出部２０から受信し
た情報をもとに面の傾きを算出する面傾き測定器２１を
有する。
【００１８】さらに，現在の作業面をオペレータに表示
するインジケータ３０と，そのインジケータ３０の表示
制御を行うＬＥＤドライバ３１を有する。図２に，本発
明の多次元マウスの外観の一例を示す。図２（イ）は多
次元マウス本体１の底面図である。図示のようにそれぞ
れ２組の受発光検出器１７を備えたＸ−Ｙ面入力面１
４，Ｙ−Ｚ面入力面１５，Ｘ−Ｚ面入力面１６と，ロー
ラボール２３を備えた面傾き入力面１８は，それぞれ異
なる角度で組み合わされている。Ｘ−Ｙ面入力面１４は
最も頻繁に使用されるので，他面より面積が広く，重心
位置となるように設けられ，操作しやすくなっている。
するインジケータ３０と，そのインジケータ３０の表示
制御を行うＬＥＤドライバ３１を有する。図２に，本発
明の多次元マウスの外観の一例を示す。図２（イ）は多
次元マウス本体１の底面図である。図示のようにそれぞ
れ２組の受発光検出器１７を備えたＸ−Ｙ面入力面１
４，Ｙ−Ｚ面入力面１５，Ｘ−Ｚ面入力面１６と，ロー
ラボール２３を備えた面傾き入力面１８は，それぞれ異
なる角度で組み合わされている。Ｘ−Ｙ面入力面１４は
最も頻繁に使用されるので，他面より面積が広く，重心
位置となるように設けられ，操作しやすくなっている。
【００１９】図２（ロ）は多次元マウス本体１の上面図
であり，現在の作業面を表示する３個のインジケータ３
０−１ないし３０−３と，３個の操作スイッチ４１，４
２，４３を備えている。これらの操作スイッチ４１，４
２，４３は，多次元マウス本体１を傾けても簡単にスイ
ッチ操作ができるように，手の指に添うように上面に対
して角度を持って備えられており，各作業面での座標入
力情報および回転情報，各面の傾き情報の入力ととも
に，何らかの指示情報を入力するときにシステムまたは
アプリケーションプログラムの制御によって使用され
る。図２（ハ）は多次元マウス本体１の側面図であり，
図２（ニ）は上側面図，図２（ホ）は下側面図である。
であり，現在の作業面を表示する３個のインジケータ３
０−１ないし３０−３と，３個の操作スイッチ４１，４
２，４３を備えている。これらの操作スイッチ４１，４
２，４３は，多次元マウス本体１を傾けても簡単にスイ
ッチ操作ができるように，手の指に添うように上面に対
して角度を持って備えられており，各作業面での座標入
力情報および回転情報，各面の傾き情報の入力ととも
に，何らかの指示情報を入力するときにシステムまたは
アプリケーションプログラムの制御によって使用され
る。図２（ハ）は多次元マウス本体１の側面図であり，
図２（ニ）は上側面図，図２（ホ）は下側面図である。
【００２０】図３はＸ−Ｚ面移動量測定器１３の構成例
を示す。Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面の移動量測定器も同様に構
成される。なお，これらの座標取得手段は，光学式マウ
スとして既に製品化されているものと同様な方式を用い
ることができる。
を示す。Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面の移動量測定器も同様に構
成される。なお，これらの座標取得手段は，光学式マウ
スとして既に製品化されているものと同様な方式を用い
ることができる。
【００２１】Ｘａ座標カウンタ５１は，Ｘ軸方向への移
動によって生じる受発光検出器１７−５からのパルスを
計数するカウンタである。Ｚａ座標カウンタ５１は，Ｚ
軸方向への移動によって生じる受発光検出器１７−５か
らのパルスを計数するカウンタである。ΔＸａ演算部５
３は，Ｘａ座標カウンタ５１の移動前の値ｘａと移動後
の値ｘａ′を読み取り，その差から移動量ΔＸａを算出
する回路である。ΔＺａ演算部５４は，Ｚａ座標カウン
タ５２の移動前の値ｚａと移動後の値ｚａ′を読み取
り，その差から移動量ΔＺａを算出する回路である。
動によって生じる受発光検出器１７−５からのパルスを
計数するカウンタである。Ｚａ座標カウンタ５１は，Ｚ
軸方向への移動によって生じる受発光検出器１７−５か
らのパルスを計数するカウンタである。ΔＸａ演算部５
３は，Ｘａ座標カウンタ５１の移動前の値ｘａと移動後
の値ｘａ′を読み取り，その差から移動量ΔＸａを算出
する回路である。ΔＺａ演算部５４は，Ｚａ座標カウン
タ５２の移動前の値ｚａと移動後の値ｚａ′を読み取
り，その差から移動量ΔＺａを算出する回路である。
【００２２】Ｘｂ座標カウンタ５５，Ｚｂ座標カウンタ
５６，ΔＸｂ演算部５７，ΔＺｂ演算部５８は，もう一
つの受発光検出器１７−６の出力に対して，それぞれＸ
ａ座標カウンタ５１，Ｚａ座標カウンタ５２，ΔＸａ演
算部５３，ΔＺａ演算部５４と同様に動作する。
５６，ΔＸｂ演算部５７，ΔＺｂ演算部５８は，もう一
つの受発光検出器１７−６の出力に対して，それぞれＸ
ａ座標カウンタ５１，Ｚａ座標カウンタ５２，ΔＸａ演
算部５３，ΔＺａ演算部５４と同様に動作する。
【００２３】制御回路５９は，これらのタイミング制御
等を行う回路である。回転角度算出部６０は，ΔＸａ演
算部５３，ΔＺａ演算部５４，ΔＸｂ演算部５７および
ΔＺｂ演算部５８の出力から，マウス本体の回転角度θ
を算出する回路である。これらの回路が動作するとき，
ＬＥＤドライバ３１−３はインジケータ３０−３を駆動
し明滅させる。
等を行う回路である。回転角度算出部６０は，ΔＸａ演
算部５３，ΔＺａ演算部５４，ΔＸｂ演算部５７および
ΔＺｂ演算部５８の出力から，マウス本体の回転角度θ
を算出する回路である。これらの回路が動作するとき，
ＬＥＤドライバ３１−３はインジケータ３０−３を駆動
し明滅させる。
【００２４】Ｘ−Ｚ面上において座標入力を行う場合を
例に，操作方法を説明する。Ｘ−Ｚ面上で座標を入力す
る場合，多次元マウス本体１を左に傾けて，その底面の
Ｘ−Ｚ面入力面１６が光学式マウス用反射板６上に平行
に接するようにして操作する。これにより，Ｘ−Ｚ面上
座標の取得が行われる。この時，多次元マウス本体１の
他面は，光学式マウス用反射板６に対して平行でなく，
かつ浮いた状態であるので，受発光検出器１７に光学式
マウス用反射板６からの反射光が当たらず，したがっ
て，Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面の座標取得は行われない。
例に，操作方法を説明する。Ｘ−Ｚ面上で座標を入力す
る場合，多次元マウス本体１を左に傾けて，その底面の
Ｘ−Ｚ面入力面１６が光学式マウス用反射板６上に平行
に接するようにして操作する。これにより，Ｘ−Ｚ面上
座標の取得が行われる。この時，多次元マウス本体１の
他面は，光学式マウス用反射板６に対して平行でなく，
かつ浮いた状態であるので，受発光検出器１７に光学式
マウス用反射板６からの反射光が当たらず，したがっ
て，Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面の座標取得は行われない。
【００２５】多次元マウス本体１が光学式マウス用反射
板６上を移動することにより，受発光検出器１７−５，
１７−６からパルス信号が出力される。Ｘ−Ｚ面移動量
測定器１３は，その信号を受信し，Ｘ方向，Ｚ方向の移
動量および回転角度θを算出して，マウスインタフェー
ス２へ送信する。
板６上を移動することにより，受発光検出器１７−５，
１７−６からパルス信号が出力される。Ｘ−Ｚ面移動量
測定器１３は，その信号を受信し，Ｘ方向，Ｚ方向の移
動量および回転角度θを算出して，マウスインタフェー
ス２へ送信する。
【００２６】Ｘ−Ｚ面の傾きを変えたい場合には，Ｘ−
Ｚ面入力面１６を操作した後，面傾き入力面１８を光学
式マウス用反射板６に接するように傾けて操作する。面
傾き入力面１８を光学式マウス用反射板６上で移動さ
せ，ボール２３を回転させることにより，後述するよう
に，作業座標面であるＸ−Ｚ面をＸ軸またはＺ軸または
その両方向へ任意な角度で傾けることができる。
Ｚ面入力面１６を操作した後，面傾き入力面１８を光学
式マウス用反射板６に接するように傾けて操作する。面
傾き入力面１８を光学式マウス用反射板６上で移動さ
せ，ボール２３を回転させることにより，後述するよう
に，作業座標面であるＸ−Ｚ面をＸ軸またはＺ軸または
その両方向へ任意な角度で傾けることができる。
【００２７】同様に，Ｘ−Ｙ面上の座標入力を行う場合
には，多次元マウス本体１を手前に傾け，Ｘ−Ｙ面入力
面１４が光学式マウス用反射板６に平行に接するように
して操作する。これにより，Ｘ−Ｙ面上の座標入力が可
能となる。Ｙ−Ｚ面上の座標入力を行う場合も同様であ
る。
には，多次元マウス本体１を手前に傾け，Ｘ−Ｙ面入力
面１４が光学式マウス用反射板６に平行に接するように
して操作する。これにより，Ｘ−Ｙ面上の座標入力が可
能となる。Ｙ−Ｚ面上の座標入力を行う場合も同様であ
る。
【００２８】このように，オペレータは，多次元マウス
本体１の底面を左右手前に傾けることで，簡単に作業面
を移動させることができるが，実際の作業面を常に把握
していなければ作業上混乱が生じて効率的な操作が行え
ない場合がある。このような混乱を防ぐため，対応する
インジケータ３０を明滅させる。また，表示装置５の画
面上のマウスカーソルの表示様態を変化させることによ
り，現在の作業面がどの面であるかをすぐに分かるよう
にする。
本体１の底面を左右手前に傾けることで，簡単に作業面
を移動させることができるが，実際の作業面を常に把握
していなければ作業上混乱が生じて効率的な操作が行え
ない場合がある。このような混乱を防ぐため，対応する
インジケータ３０を明滅させる。また，表示装置５の画
面上のマウスカーソルの表示様態を変化させることによ
り，現在の作業面がどの面であるかをすぐに分かるよう
にする。
【００２９】例えば図４（イ）に示すようなＸＹＺ三次
元座標空間において，Ｘ−Ｚ面上での座標入力を行うも
のとする。図４（イ）において，Ｘ−Ｚ面上の座標点ａ
１をマウスカーソルの現在位置，ａ２を多次元マウス本
体１を回転移動した後のマウスカーソル位置とする。
元座標空間において，Ｘ−Ｚ面上での座標入力を行うも
のとする。図４（イ）において，Ｘ−Ｚ面上の座標点ａ
１をマウスカーソルの現在位置，ａ２を多次元マウス本
体１を回転移動した後のマウスカーソル位置とする。
【００３０】図４（ロ）は，Ｘ−Ｚ面上の点線で囲まれ
た部分に対応する光学式マウス用反射板６上の多次元マ
ウス本体１の位置および動作を示す図である。図４
（ロ）において，表示画面上のマウスカーソル位置ａ１
に相当する多次元マウス本体１の受発光検出器１７−５
の位置を（ｘａ，ｚａ）とし，受発光検出器１７−６の
位置を（ｘｂ，ｚｂ）とする。ここで，多次元マウス本
体１を回転移動させ，受発光検出器１７−５の位置が
（ｘａ’，ｚａ’），受発光検出器１７−６の位置が
（ｘｂ’，ｚｂ’）になったとすると，受発光検出器１
７−５の移動量ΔＸａ，ΔＺａは，それぞれｘａ−ｘ
ａ’，ｚａ−ｚａ’として求められ，受発光検出器１７
−６の移動量ΔＸｂ，ΔＺｂは，それぞれｘｂ−ｘ
ｂ’，ｚｂ−ｚｂ’として求められる。回転（変化）角
度θは， θ＝ tan-1｛（ΔＸａ−ΔＸｂ）／（ΔＺａ−ΔＺ
ｂ）｝ である。
た部分に対応する光学式マウス用反射板６上の多次元マ
ウス本体１の位置および動作を示す図である。図４
（ロ）において，表示画面上のマウスカーソル位置ａ１
に相当する多次元マウス本体１の受発光検出器１７−５
の位置を（ｘａ，ｚａ）とし，受発光検出器１７−６の
位置を（ｘｂ，ｚｂ）とする。ここで，多次元マウス本
体１を回転移動させ，受発光検出器１７−５の位置が
（ｘａ’，ｚａ’），受発光検出器１７−６の位置が
（ｘｂ’，ｚｂ’）になったとすると，受発光検出器１
７−５の移動量ΔＸａ，ΔＺａは，それぞれｘａ−ｘ
ａ’，ｚａ−ｚａ’として求められ，受発光検出器１７
−６の移動量ΔＸｂ，ΔＺｂは，それぞれｘｂ−ｘ
ｂ’，ｚｂ−ｚｂ’として求められる。回転（変化）角
度θは， θ＝ tan-1｛（ΔＸａ−ΔＸｂ）／（ΔＺａ−ΔＺ
ｂ）｝ である。
【００３１】図５は，表示画面上での図形の操作例を示
す図である。図５（イ）に示すような図形操作対象７０
を移動回転させる場合，その図形操作対象７０にマウス
カーソル７１を合わせグリップした状態で，例えば図４
の（ロ）に示すように，多次元マウス本体１を操作す
る。これにより図形操作対象７０は，前述の図３に示す
回転角度算出部６０で求められた回転角度θ分だけ移動
回転されて，図５（ロ）に示すように表示される。
す図である。図５（イ）に示すような図形操作対象７０
を移動回転させる場合，その図形操作対象７０にマウス
カーソル７１を合わせグリップした状態で，例えば図４
の（ロ）に示すように，多次元マウス本体１を操作す
る。これにより図形操作対象７０は，前述の図３に示す
回転角度算出部６０で求められた回転角度θ分だけ移動
回転されて，図５（ロ）に示すように表示される。
【００３２】マウスカーソルは，例えば図５（ハ）に示
すように，Ｘ−Ｙ面における座標入力では，(a) に示す
ようなマークの形で表示され，Ｙ−Ｚ面における座標入
力では，(b) に示すようなマークの形で表示され，Ｘ−
Ｚ面における座標入力では，(c) に示すようなマークの
形で表示される。他に，マークの色などを変えることに
より，どの座標面での入力であるかが分かるようにして
もよい。
すように，Ｘ−Ｙ面における座標入力では，(a) に示す
ようなマークの形で表示され，Ｙ−Ｚ面における座標入
力では，(b) に示すようなマークの形で表示され，Ｘ−
Ｚ面における座標入力では，(c) に示すようなマークの
形で表示される。他に，マークの色などを変えることに
より，どの座標面での入力であるかが分かるようにして
もよい。
【００３３】次に，図６に従って，面傾き検出部２０お
よび面傾き測定器２１について説明する。図６におい
て，マウス本体の移動によってボール２３が回転する
と，その回転方向に応じてローラ２４Ｘ，２４Ｙが回転
する。ローラ２４Ｘ，２４Ｙの回転は，それぞれＸ軸ロ
ータリーエンコーダ２５ＸとＹ軸ロータリーエンコーダ
２５Ｙにより検出され，回転量に応じたパルス信号がＸ
乗算回路２６ＸおよびＹ乗算回路２６Ｙへ送られる。Ｘ
乗算回路２６Ｘ，Ｙ乗算回路２６Ｙは，受信した信号か
ら，Ｘ軸方向の傾き角度γ，Ｙ軸方向の傾き角度ζ，お
よびそれぞれの変化方向信号を出力する。なお，本実施
例では，前の操作をどの入力面で行ったかにより，Ｘ−
Ｙ面，Ｙ−Ｚ面，Ｘ−Ｚ面のいずれの面を傾けるか決定
するようになっている。なお，これらのローラボールを
用いる回転検出機構自体は周知の技術である。
よび面傾き測定器２１について説明する。図６におい
て，マウス本体の移動によってボール２３が回転する
と，その回転方向に応じてローラ２４Ｘ，２４Ｙが回転
する。ローラ２４Ｘ，２４Ｙの回転は，それぞれＸ軸ロ
ータリーエンコーダ２５ＸとＹ軸ロータリーエンコーダ
２５Ｙにより検出され，回転量に応じたパルス信号がＸ
乗算回路２６ＸおよびＹ乗算回路２６Ｙへ送られる。Ｘ
乗算回路２６Ｘ，Ｙ乗算回路２６Ｙは，受信した信号か
ら，Ｘ軸方向の傾き角度γ，Ｙ軸方向の傾き角度ζ，お
よびそれぞれの変化方向信号を出力する。なお，本実施
例では，前の操作をどの入力面で行ったかにより，Ｘ−
Ｙ面，Ｙ−Ｚ面，Ｘ−Ｚ面のいずれの面を傾けるか決定
するようになっている。なお，これらのローラボールを
用いる回転検出機構自体は周知の技術である。
【００３４】図７は，面を傾ける操作の説明図である。
例えば，図７（イ）に示す対象面Ａは，Ｘ−Ｙ面に対し
てＸ軸方向の傾き角度γおよびＹ軸方向の傾き角度ζを
持つ。このように面を傾ける場合，多次元マウス本体１
の面傾き入力面１８上のボール２３を光学式マウス用反
射板６に接するようにして動かし，ボール２３を手前や
左に回転させる。これにより傾き角度を入力して，Ｘ−
Ｙ座標面に平行な面を傾けて表示させることができる。
例えば，図７（イ）に示す対象面Ａは，Ｘ−Ｙ面に対し
てＸ軸方向の傾き角度γおよびＹ軸方向の傾き角度ζを
持つ。このように面を傾ける場合，多次元マウス本体１
の面傾き入力面１８上のボール２３を光学式マウス用反
射板６に接するようにして動かし，ボール２３を手前や
左に回転させる。これにより傾き角度を入力して，Ｘ−
Ｙ座標面に平行な面を傾けて表示させることができる。
【００３５】面傾き入力面１８上のボール２３を光学式
マウス用反射板６に接して動かすと，ボール２３の動き
は，面傾き検出部２０において，図７（ロ）に示すよう
に手前への移動（Ｘ軸方向の傾き）と左への移動（Ｙ軸
方向の傾き）に分解され，それら移動量に応じて，図７
（ハ）に示すような対象面ＡのＸ軸方向の傾き角度γ
と，図７（ニ）に示すような対象面ＡのＹ軸方向の傾き
角度ζが算出され，図７（イ）に示すように表示される
ことになる。
マウス用反射板６に接して動かすと，ボール２３の動き
は，面傾き検出部２０において，図７（ロ）に示すよう
に手前への移動（Ｘ軸方向の傾き）と左への移動（Ｙ軸
方向の傾き）に分解され，それら移動量に応じて，図７
（ハ）に示すような対象面ＡのＸ軸方向の傾き角度γ
と，図７（ニ）に示すような対象面ＡのＹ軸方向の傾き
角度ζが算出され，図７（イ）に示すように表示される
ことになる。
【００３６】Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面，Ｘ−Ｚ面を持つ空間
での座標入力を例に，本発明の実施例を説明したが，本
発明はこれに限られるわけではなく，他の多次元座標系
における座標入力にも同様に適用することが可能であ
る。また，例えば平行に配置された複数の二次元平面に
おける各面上でのカーソル制御にも応用が可能である。
さらにまた，マルチウインドウシステムにおける複数の
ウインドウで各々独立にカーソルを制御するような場合
にも応用が可能である。
での座標入力を例に，本発明の実施例を説明したが，本
発明はこれに限られるわけではなく，他の多次元座標系
における座標入力にも同様に適用することが可能であ
る。また，例えば平行に配置された複数の二次元平面に
おける各面上でのカーソル制御にも応用が可能である。
さらにまた，マルチウインドウシステムにおける複数の
ウインドウで各々独立にカーソルを制御するような場合
にも応用が可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
多次元座標を入力および処理するうえで，次のような利
点がある。
多次元座標を入力および処理するうえで，次のような利
点がある。
【００３８】 多次元空間における各面の座標入力を
スムーズに行うことができるようになる。 多次元空間における各面の切り替えをスムーズに行
うことができるようになる。
スムーズに行うことができるようになる。 多次元空間における各面の切り替えをスムーズに行
うことができるようになる。
【００３９】 各面の傾きを簡単に入力でき，立体を
自由に傾けることができるようになる。 各面上での回転を簡単に実現でき，立体を自由に回
転させることができるようになる。
自由に傾けることができるようになる。 各面上での回転を簡単に実現でき，立体を自由に回
転させることができるようになる。
【００４０】 マウスカーソルのマーク切り替えによ
り，現在処理中の座標面を一目で判断することができ
る。 従来のマウスと同じ機能としても使用できるので，
従来方式の座標入力を行う場合にもマウスの交換などの
手間が不要である。
り，現在処理中の座標面を一目で判断することができ
る。 従来のマウスと同じ機能としても使用できるので，
従来方式の座標入力を行う場合にもマウスの交換などの
手間が不要である。
【００４１】このように，マウスの底部操作面を多面状
にすることにより，従来のマウスで操作するのと同じ感
覚で，多次元の座標を入力し処理することが可能とな
り，立体図形情報の取り扱いが簡便になり，作業効率・
処理効率を著しく向上させることができるようになる。
にすることにより，従来のマウスで操作するのと同じ感
覚で，多次元の座標を入力し処理することが可能とな
り，立体図形情報の取り扱いが簡便になり，作業効率・
処理効率を著しく向上させることができるようになる。
【図１】本発明の構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る多次元マウス本体の外観
図である。
図である。
【図３】Ｘ−Ｚ面移動量測定器の構成例を示す図であ
る。
る。
【図４】多次元マウスの平面移動量および回転角度検出
による座標取得の一例を示す図である。
による座標取得の一例を示す図である。
【図５】表示画面上での図形の操作例を示す図である。
【図６】面傾き検出部および面傾き測定器の構成例を示
す図である。
す図である。
【図７】本発明の実施例による面を傾ける操作の説明図
である。
である。
１ 多次元マウス本体 ２ マウスインタフェース ３ カーソルマーク切り替え装置 ４ 処理装置 ５ 表示装置 ６ 光学式マウス用反射板 １１ Ｘ−Ｙ面移動量測定器 １２ Ｙ−Ｚ面移動量測定器 １３ Ｘ−Ｚ面移動量測定器 １４ Ｘ−Ｙ面入力面 １５ Ｙ−Ｚ面入力面 １６ Ｘ−Ｚ面入力面 １７ 受発光検出器 ２０ 面傾き検出部 ２１ 面傾き測定器 ３０ インジケータ ３１ ＬＥＤドライバ
Claims (6)
- 【請求項１】 手で操作される器具本体の底部操作面の
移動を検出し座標情報を入力する座標入力装置におい
て，前記底部操作面は同一平面上にない複数の異なる面
(14,15,16)の組み合わせにより構成され，それらの各面
にそれぞれ器具本体の移動または回転を検出する検出器
(17)を備えたことを特徴とする多次元座標入力装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の多次元座標入力装置にお
いて，前記底部操作面はＸＹＺ三次元座標空間における
Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面およびＸ−Ｚ面の各面に対応する少
なくとも３つの異なる面(14,15,16)を有し，それらの面
の一つを作業面としてＸ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面またはＸ−Ｚ
面における座標情報を入力するように構成されたことを
特徴とする多次元座標入力装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の多次元座標入力装置にお
いて，前記底部操作面におけるいくつかの面に，それぞ
れ２組の光学式検出器(17)を有し，この２組の光学式検
出器(17)により検出した移動量の差により，器具本体の
回転角度を検出するようにしたことを特徴とする多次元
座標入力装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の多次元座標入力装置にお
いて，前記底部操作面における複数の面の各々に対応す
るインジケータ(30)を備え，入力に使用されている作業
面を感知して，その作業面に対応するインジケータ(30)
に表示するようにしたことを特徴とする多次元座標入力
装置。 - 【請求項５】 請求項２記載の多次元座標入力装置にお
いて，前記底部操作面に，前記Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面およ
びＸ−Ｚ面の各面に対応する３つの面とさらに異なる第
４の面を有し，該第４の面に，Ｘ−Ｙ面，Ｙ−Ｚ面また
はＸ−Ｚ面の各面の傾きの入力に用いる検出部(20)を備
えたことを特徴とする多次元座標入力装置。 - 【請求項６】 請求項１，請求項２，請求項３，請求項
４または請求項５記載の多次元座標入力装置(1) と，該
多次元座標入力装置(1) により入力される画面上の位置
をカーソルによって表示する表示装置(5) と，対話型処
理を実行する処理装置(4) とを備えたシステムであっ
て，前記多次元座標入力装置(1) における底部操作面の
各面ごとに，異なる表示態様でカーソルを表示する手段
(3) を備え，前記底部操作面において入力に使用されて
いる作業面を感知し，その作業面を識別できる表示態様
によりカーソルを表示するようにしたことを特徴とする
多次元座標入力装置を用いたシステム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102658A JPH06314160A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 多次元座標入力装置およびそれを用いたシステム |
| US08/462,560 US5619231A (en) | 1993-04-28 | 1995-06-05 | Multi-dimensional coordinate input apparatus adapted for simple input operation, and system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102658A JPH06314160A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 多次元座標入力装置およびそれを用いたシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314160A true JPH06314160A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14333335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5102658A Withdrawn JPH06314160A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 多次元座標入力装置およびそれを用いたシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5619231A (ja) |
| JP (1) | JPH06314160A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433850B1 (ko) * | 2001-06-25 | 2004-06-04 | 주식회사 케이텍 | 컴퓨터용 마우스 |
| WO2009038432A2 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Eui Jin Oh | Multi-functional mouse |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260696A (en) * | 1991-02-19 | 1993-11-09 | Maynard Jr Stuart T | Multiple signaling mouse with faceted surfaces |
| US6115028A (en) * | 1996-08-22 | 2000-09-05 | Silicon Graphics, Inc. | Three dimensional input system using tilt |
| JPH10240433A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置 |
| US5914703A (en) * | 1997-05-08 | 1999-06-22 | Primax Electronics. Ltd. | Cursor control device |
| US5936612A (en) * | 1997-05-30 | 1999-08-10 | Wang; Yanqing | Computer input device and method for 3-D direct manipulation of graphic objects |
| JPH1115593A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Alps Electric Co Ltd | データ入力装置 |
| US5959614A (en) * | 1997-09-30 | 1999-09-28 | Primax Electronics Ltd. | Pointing control system for controlling rotations of an object within a three dimensional view |
| US6181322B1 (en) | 1997-11-07 | 2001-01-30 | Netscape Communications Corp. | Pointing device having selection buttons operable from movement of a palm portion of a person's hands |
| US6967644B1 (en) * | 1998-10-01 | 2005-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Coordinate input apparatus and control method thereof, and computer readable memory |
| US6822638B2 (en) | 1999-05-10 | 2004-11-23 | International Business Machines Corporation | Pointing device for navigating a 3 dimensional GUI interface |
| WO2001035205A1 (fr) * | 1999-11-10 | 2001-05-17 | Amphora Limited Liability Company | Coordinateur de manipulation, roue et sa variante utilisees principalement pour le coordinateur de manipulation |
| KR100622404B1 (ko) * | 2002-10-23 | 2006-09-13 | 주식회사 애트랩 | 광 이미지 검출기 및 이를 채택하는 광 마우스 |
| US20050030279A1 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-10 | Liang Fu | Multi-functional pointing and control device |
| US7444005B2 (en) | 2003-11-04 | 2008-10-28 | Becton, Dickinson And Company | Apparatus and method for using optical mouse engine to determine speed, direction, position of scanned device and to obtain quantitative or qualitative data from same |
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| EP2701039A4 (en) * | 2011-04-21 | 2014-11-26 | Cheolwoo Kim | UNIVERSAL MOTION CONTROL DEVICE IN WHICH A 3D MOVEMENT AND A ROTARY INPUT ARE POSSIBLE |
| WO2018144034A1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Digital pen to adjust a 3d object |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS63201816A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-19 | Hitachi Ltd | カ−ソル表示装置 |
| US4961138A (en) * | 1987-05-01 | 1990-10-02 | General Datacomm, Inc. | System and apparatus for providing three dimensions of input into a host processor |
| US5162781A (en) * | 1987-10-02 | 1992-11-10 | Automated Decisions, Inc. | Orientational mouse computer input system |
| GB2214635B (en) * | 1988-01-14 | 1992-06-10 | Kwang Chien Fong | Optical input device |
| JPH02259819A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Supitaru Sangyo Kk | コンピュータ用入力装置 |
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-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102658A patent/JPH06314160A/ja not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-06-05 US US08/462,560 patent/US5619231A/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2009038432A3 (en) * | 2007-09-20 | 2009-06-11 | Eui Jin Oh | Multi-functional mouse |
Also Published As
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|---|---|
| US5619231A (en) | 1997-04-08 |
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