JP2014500561A - 浮遊入力システム - Google Patents

Abstract

本明細書において提供されるのは、入力デバイス、システム、および方法である。本明細書において提供される実施形態の一部は、ユーザの入力システムの体感にさまざまな利点をもたらすために、入力システムのコントローラの磁気浮揚を採用する。例示的な浮遊入力デバイスは、磁性体を備えるコントローラと、コントローラの位置、方向、または位置および方向を検出して、コントローラの位置、方向、または位置および方向に関する信号を生成するように構成されたセンサと、第１の磁界を生成するように構成された第１の磁界発生器を備える基部とを備え、コントローラは、重力と少なくとも第１の磁界との間の力により浮遊状態を維持するように構成される。

Description

本発明は、概して、入力デバイス、システム、および方法に関する。

マウス、ビデオゲームコントローラ、またはキーボードのような入力デバイスにより、ユーザは、仮想オブジェクトに関する位置またはその他のタイプの情報を制御することができる。画面上で３次元（３Ｄ）仮想オブジェクトを操作するために、たとえばビデオゲーム（Ｗｉｉリモート）のリモートコントローラおよび３Ｄポインティングデバイス（Ｌａｂｔｅｃ ＳｐａｃｅＢａｌｌ ３Ｄ）のような、３Ｄ入力デバイスが使用されることがある。

一部の実施形態において、浮遊入力デバイスが提供される。デバイスは、磁性体を含むコントローラと、コントローラの位置、方向、または位置および方向を検出して、コントローラの位置、方向、または位置および方向に関する信号を生成するためのセンサと、第１の磁界を生成するための基部内の第１の磁界発生器とを含む。コントローラは、重力と少なくとも第１の磁界との間の力により浮遊状態を維持することができる。

一部の実施形態において、空間情報を操作する方法が提供される。この方法は、基部内に第１の磁界を生成することと、重力と少なくとも第１の磁界との間の力によりコントローラを浮遊させることと、コントローラを移動することと、コントローラからの位置、方向、または位置および方向情報を提供することとを含む。

一部の実施形態において、筐体を有するコントローラ、筐体に配置された少なくとも１つの表示面、磁気力により筐体を空中に浮かせることができる磁性体が提供される。

一部の実施形態において、浮遊入力デバイスの磁性体は、磁石、磁性の材料、電磁石、またはその任意の組み合わせである。

一部の実施形態において、浮遊入力デバイスは、コントローラの位置、方向、または位置および方向に関する信号をコンピュータに送信して、さらなる信号をコンピュータから受信する通信モジュールを含む。コンピュータは、少なくとも１つの表示装置に接続されてもよい。通信モジュールから信号を受信すると、少なくとも１つの表示装置は、信号からの位置、方向、または位置および方向情報を備える仮想オブジェクトの１つまたは複数のイメージを表示する。

一部の実施形態において、浮遊入力デバイスの磁性体は、コントローラのほぼ中央において第２の磁界を生成する第２の磁界発生器である。第１および第２の磁界により、コントローラは、同じ位置に留まっている間、回転する。

一部の実施形態において、コントローラの磁界発生器は、筐体が磁性体を介して空中に浮遊し得るように、筐体内に配置される。筐体は、同じ位置に留まっている間、第１の回転軸、第２の回転軸、および第３の回転軸を中心に回転することができる。第１の回転軸は、第２および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられてもよいが、第２の回転軸は、第１および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられる。

一部の実施形態において、空間情報を操作する方法が提供される。一部の実施形態において、この方法は、基部の周囲に第１の磁界を生成することと、重力と少なくとも第１の磁界との間の力によりコントローラを浮遊させることと、コントローラを移動することと、コントローラから位置、方向、または位置および方向の情報を提供することとを含むことができる。

一部の実施形態において、浮遊入力デバイスが提供される。一部の実施形態において、浮遊入力デバイスは、磁性体を含むコントローラと、コントローラの位置、方向、または位置および方向を検出して、コントローラの位置、方向、または位置および方向に関する信号を生成するように構成されたセンサとを含むことができる。浮遊入力デバイスはまた、第１の磁界を生成するように構成された第１の磁界発生器を含む基部を含むことができる。一部の実施形態において、コントローラは、重力と少なくとも第１の磁界との間の力により浮遊状態を維持するように構成される。

一部の実施形態において、コントローラが提供される。コントローラは、筐体と、筐体に配置された少なくとも１つの表示面と、磁気力により筐体を空中に浮遊させることができるように構成された磁性体とを含むことができる。

前述の課題を解決するための手段は、例示的なものに過ぎず、限定的であることは全く意図されていない。上記で説明される例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴は、図面および後段の詳細な説明を参照することにより明らかとなろう。

浮遊入力デバイスの一部の実施形態を示す代表的な図である。 浮遊入力デバイスを示す正面図である。 コンピュータおよび外部表示装置と組み合わせた浮遊入力デバイスを示すもう１つの代表的な図である。 浮遊入力デバイスが操作され得る方法についての一部の実施形態を示す流れ図である。 センサが浮遊入力デバイスのコントローラ内に配置される一部の実施形態を示す代表的な概略図である。 センサが浮遊入力デバイスの基部内に配置される一部の実施形態を示す代表的な概略図である。

以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成する添付の図面が参照される。図面において、文脈に特に指示がない限り、類似する符号は概して、類似するコンポーネントを識別する。発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲において説明される例示的な実施形態は、限定的であることを意図されていない。本明細書において提示される主題の精神または範囲を逸脱することなく、その他の実施形態が使用されてもよく、その他の変更が行われてもよい。本明細書において概ね説明され、図面に示される本開示の態様が、多岐にわたるさまざまな構成において配置され、代替され、組み合わされ、分離され、設計されてもよく、それらすべてが本明細書において明示的に検討されることは容易に理解されよう。

標準的な３Ｄ入力デバイスの操作は、多くのユーザが望むほど直観的ではない場合もあり、オブジェクトの３次元グラフィカル表現を十分かつ容易に操作するためには、高度の習得技能が必要とされることがある。これは部分的には、それらのデバイスが重力の影響を受け、ユーザが重力（またはその他の外力）に対して入力デバイスを保持する必要があることに起因する。したがって、ユーザは、３次元オブジェクト上の興味ある地点（ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を自由に指し示すか、または、３次元グラフィックオブジェクトに対応するイメージをスライド、回転、拡大、および縮小するなどのアクションを指示するように、コマンドで３次元オブジェクトを自由に操作する柔軟性を備えてはいないこともある。

さらに、ビデオゲームにおいて、（および、画像診断システム、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：ｘ−ｒａｙ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）デバイス、および磁気共鳴映像（ＭＲＩ：ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）デバイスのような多くの入力受信デバイスにおいて）、画面上のオブジェクトの３次元グラフィカル表現の操作性を大幅に高められることは、有益となり得る。したがって、場合によっては、ユーザが、入力デバイスを操作するために習得技能を必要とすることなく、触感による、イメージとして示される仮想オブジェクトを操作することができるようにする直観的なデバイスおよび／または方法の利点があり得る。

一部の実施形態において、磁気力によって少なくとも部分的に浮遊されるオブジェクトの３次元操作を可能にする浮遊入力デバイスが、本明細書において提供される。一部の実施形態において、磁気浮揚を使用することによって、操作可能コントローラが、追加の支持態様を必要とすることなく浮遊されてもよい。一部の実施形態において、磁界は、重力および任意のその他の加速度の作用をオフセットして、それにより操作可能コントローラを浮遊させるように作り出されてもよい。この浮遊は、ユーザが、別の物体に物理的に接続する必要なく、柔軟な方法でコントローラを操作することができるようにするので、コントローラを通じて所望のシステムに、拡大、縮小、回転などのような、さまざまな操作を入力する直観的な方法をユーザにもたらすことができる（３次元オブジェクトに関連するイメージなど（たとえば、コンピュータまたはゲームシステムでのグラフィカル表現））。

一部の実施形態において、浮遊入力デバイスは、コントローラ（磁性体を含むことができる）と、コントローラの位置、方向、または位置および方向を検出して、この情報に関する信号を生成するためのセンサと、基部内の第１の磁界発生器（第１の磁界を生成することができる）とを含む。基部は、コントローラが、重力と第１の磁界発生器により生成された磁界との間の力により浮遊状態を維持できるように構成される。

本開示は、最初に、添付の図面を参照して説明される実施形態を示し、次いでさらに、システム／デバイスのさまざまな部分について代替的な態様および実施形態を示す。

図１は、浮遊入力デバイス２０の一部の実施形態を示す代表的な図である。一部の実施形態において、デバイスは、コントローラ１、基部２、およびセンサ１０を含むことができ、センサ１０は、コントローラ、基部、コントローラおよび基部、または他の場所にあってもよい。コントローラ１は、単独で磁性体４を含むことができるか、または筐体３０を含むことができる。磁性体は、磁気力に対応することができる任意の材料（たとえば、磁石、磁気金属など）であってもよい。一部の実施形態において、基部は、１つまたは複数の磁界生成器３を含む。磁界発生器は、少なくとも第１の磁界を生成する。磁界発生器により生成された第１の磁界を制御することによって、第１の磁界とコントローラ内の磁性体との間の相互作用により磁界が調整されてもよい。基部の磁界発生器とコントローラの磁性体との間の磁気力は、コントローラ上の重力（またはその他の力）に反対に作用する。したがって、一部の実施形態において、相互作用は、ユーザの物理的な補助を含む任意の追加の支持を必要とすることなく、コントローラ１を浮遊させる。一部の実施形態において、入力デバイスが、ケーブルまたは棒のような支持部材から抑止されることなく、空中に浮遊するので、コントローラは、同じ位置に留まっている間、柔軟に回転することができる。

一部の実施形態において、コントローラは、電源を含むことができるか、または（物理的に、または誘導、太陽光などのようなその他の手法により）電源に連結されてもよい。電源は、軽量バッテリ、電磁波を介して受け取るエネルギー、もしくは１つまたは複数の軽量ソーラーパネルであってもよいが、これらに限定されることはない。電源からの電力は、電磁石に供給されて、電磁石、センサ、または表示装置、もしくはその任意の組み合わせを作動させることができる。

一部の実施形態において、コントローラ１が浮遊している場合、浮遊入力デバイス２０は、ユーザがコントローラを自由に回転して、コントローラの方向を変更することができるようにする。一部の実施形態において、コントローラはまた、ユーザが、コントローラの位置を変更および／または修正するためにコントローラを押すかまたは引くことができるようにする。さらに、一部の実施形態において、コントローラは、ユーザが（浮遊しているので）コントローラ自体で興味ある領域を指し示すこと、および／または（たとえば、コントローラ表面への操作を可能にすることにより）コントローラ上で興味ある場所に対応するイメージを拡大または縮小することができるようにすることで、ユーザを補助する。ユーザによるコントローラとの相互作用の結果、位置、方向、または位置および方向の組み合わせの情報を供給および／または変更することが可能となる。一部の実施形態において、位置情報および方向情報は、３次元パラメータを提供および／または記述する空間情報であってもよいが、そのような情報に限定されることはない。

一部の実施形態において、センサ１０は、コントローラ１の位置、方向、または位置および方向に関する位置および／または方向情報を検出する。位置および／または方向を検出すると、センサは、位置および／または方向情報に関連する信号を生成することができる。位置および／または方向情報は、（たとえば、現在の位置情報および方向情報を含む）絶対タイプ、または（たとえば、センサがロックされている場合の基準位置と方向と、現在の位置および方向とのずれのような）相対タイプであってもよい。

図２は、図１に示される浮遊入力デバイス２０を示す正面図である。図２はまた、磁性体４、および磁界生成器３を示す。一部の実施形態において、磁界は、コントローラ１のほぼ中央において生成されてもよい。

図３は、コンピュータ７および外部表示装置６と組み合わせた浮遊入力デバイス２０を示すもう１つの代表的な図である。

一部の実施形態において、コントローラ１の操作により、仮想オブジェクト２２の動作を操作することができ、仮想オブジェクト２２は外部表示装置６に表示されてもよい。センサ１０（たとえば、コントローラ（図示）または基部内にあってもよい）が位置および／または方向情報を検出すると、センサは、コントローラの位置および／または方向情報に関連する信号を生成し、信号を（たとえば、コントローラまたは基部（図示）内にあってもよい）通信モジュール２４を介して外部デバイスに伝送する。外部デバイスは、コンピュータ７であってもよいが、これに限定されることはない。一部の実施形態において、位置情報および／または方向情報は、３次元を記述する空間情報を含む。信号は、浮遊入力デバイスからコンピュータに伝送される。一部の実施形態において、コンピュータが通信モジュールから信号を受信すると、コンピュータは、外部表示装置６を介して、信号からの位置、方向、または位置および方向情報を有する仮想オブジェクトを表示することができる。一部の実施形態において、通信モジュールはまた、コンピュータ７から信号を受信することができる。信号は、仮想オブジェクトに関する１つまたは複数のイメージ、ならびにコンピュータにおいて処理される仮想オブジェクトの位置および／または方向情報を含むことができる。

一部の実施形態において、コントローラ１はさらに、仮想オブジェクトの１つまたは複数のイメージ２２ａ、２２ｂ、および２２ｃを表示する１つまたは複数の表示装置５（コントローラ表示装置とも呼ばれる）を含む。一部の実施形態において、コントローラ上の１つまたは複数の表示装置は、ユーザが、より自然な３次元の方法で仮想オブジェクトのルックアンドフィールを受信できるようにし、コントローラとの相互作用をさらに一層直観的なものにすることができる。一部の実施形態において、コントローラは、外部表面、筐体３０を含み、筐体はほぼ立方体であってもよい。そのような場合、筐体は、たとえば、６つの異なる表示装置を収容することができ、各々の表示装置が仮想オブジェクトの異なる視点２２ａ、２２ｂ、および２２ｃを提供することができる。一部の実施形態において、コントローラの上部表示装置は、仮想オブジェクトの上面図２２ｂを提供することができ、コントローラの第１の側面表示装置は、仮想オブジェクトの第１の側面図２２ｃを提供することができ、コントローラの第２の側面表示装置は、仮想オブジェクトの第２の側面図２２ａを提供することができる。

図４は、浮遊入力デバイスが操作され得る方法についての一部の実施形態を示す流れ図である。一部の実施形態において、本明細書において説明される浮遊入力デバイスが提供されてもよい。一部の実施形態において、コントローラと基部との磁界との間の相互作用によって、コントローラは浮遊することができる（ブロック１００）。次いで、ユーザは、コマンドを入力するために、要望どおりにコントローラを操作することができる（ブロック１１０）。必要であれば、入力デバイスは、物理的な操作を考慮に入れて、コントローラの十分な浮遊を維持するように、必要に応じて磁界を調整することができる（ブロック１１５）。一部の実施形態において、電磁相互作用は、コントローラおよび基部の位置の測定に基づいて制御されてもよい。一部の実施形態において、次いで、センサは、コントローラの物理的な操作を検出することができ、コントローラの操作に関する１つまたは複数の信号を生成することができる（ブロック１２０）。一部の実施形態において、操作（速度および／または加速情報、開始位置、終了位置などを含むことができる）を記述する信号は通信モジュールに送信され（ブロック１３０）、通信モジュールはセンサに組み入れられてもよい。一部の実施形態において、通信モジュールは、操作に関する信号をコンピュータまたはその他のデバイスに送信することができる（ブロック１４０）。一部の実施形態において、コンピュータまたはその他のデバイスは、次いで、コンピュータ内の仮想オブジェクトへの操作の結果または影響を決定することができ、それは一部の実施形態において、たとえば、心臓血管関連、脳関連、肝臓関連、または胃関連のような医療関連のオブジェクトであってもよい（ブロック１５０）。一部の実施形態において、次いで、コンピュータは、更新済みの仮想オブジェクト表現を生成することができる（ブロック１６０）。一部の実施形態において、更新済みの仮想オブジェクト表現は、イメージ関連であってもよい（たとえば、仮想オブジェクトの更新済みイメージおよび／または透視図および／または操作に続くその環境を提供）、および／または情報関連であってもよい（たとえば、力フィードバック（該当する場合）に関連する情報を提供、コンピュータまたはその他のデバイスにより概説される任意のパラメータ、温度、またはユーザが所与のさまざまな操作で興味を持ち得るその他のパラメータに従って仮想オブジェクトが影響を受ける可能性のあるその他の力の適用など）。一部の実施形態において、更新済みの仮想オブジェクト表現は、ユーザにとって興味ある変数を記述する数値を含む。一部の実施形態において、コンピュータは、オプションで、更新済みの仮想オブジェクト表現を外部表示装置に送信することができる（ブロック１７０）。一部の実施形態において、コンピュータは、オプションで、更新済みの仮想オブジェクト表現を、コントローラ表示装置の１つまたは複数に送信することができる（通信モジュールを介して行われてもよい）（ブロック１８０）。一部の実施形態において、コンピュータは、オプションで、更新済みの仮想オブジェクト表現を別のユーザまたはデバイスに送信することができる（ブロック１９０）。一部の実施形態において、ブロック１７０、ブロック１８０、およびブロック１９０は各々、ブロック１６０の後に続く。一部の実施形態において、ブロック１７０、ブロック１８０、およびブロック１９０のうちの１つだけが、ブロック１６０の後に続く。一部の実施形態において、ブロック１７０、ブロック１８０、およびブロック１９０のうちの２つは各々、ブロック１６０の後に続く。一部の実施形態において、ブロック１７０およびブロック１８０は各々、ブロック１６０の後に続く。一部の実施形態において、ブロック１８０およびブロック１９０は各々、ブロック１６０の後に続く。一部の実施形態において、ブロック１７０およびブロック１９０は各々、ブロック１６０の後に続く。一部の実施形態において、更新済みの仮想オブジェクト表現（情報関連）は、コントローラの浮遊状態を維持するのに十分な量の力を調整および／または供給するために、電磁界発生器によって使用されてもよい（ブロック２００）。一部の実施形態において、これはブロック１７０の後に続く。一部の実施形態において、更新済みの仮想オブジェクト表現（イメージ関連）は、１つまたは複数のコントローラ表示装置に仮想オブジェクトの新しい表示イメージを生成して、それによりコントローラの操作に関連してイメージを更新するために使用されてもよい（ブロック２１０）。一部の実施形態において、これはブロック１８０の後に続く。一部の実施形態において、更新済みの仮想オブジェクト表現（情報関連）は、コントローラを通じて、コンピュータによって設定された操作および／または任意のパラメータを考慮に入れて、ユーザへのフィードバックの力を調整および／または供給するために電磁界発生器によって使用されてもよい（ブロック２２０）。一部の実施形態において、これはブロック１９０の後に続く。

本明細書において開示されるこのプロセスおよびその他のプロセスおよび方法について、プロセスおよび方法で実行される機能が異なる順序で実施されてもよいことを、当業者であれば理解するであろう。さらに、概説されるステップおよび操作は例として示されているに過ぎず、ステップおよび操作の一部は、開示される実施形態の本質を損なうことなく、オプションの、より少ないステップおよび操作に結合されてもよいか、または追加のステップおよび操作に拡大されてもよい。

一部の実施形態において、空間情報を操作する方法が提供される。方法は、基部の周囲に第１の磁界を生成することと、重力と少なくとも第１の磁界との間の力によりコントローラを浮遊させることと、コントローラを移動することと、コントローラから、および／またはコントローラに関する位置、方向、または位置および方向情報を提供することとを含む。一部の実施形態において、方法はさらに、コントローラの位置、方向、または位置および方向情報に関する信号をコンピュータに送信することを含む。一部の実施形態において、方法はさらに、コントローラに表示を提供することと、仮想オブジェクトに関する情報をコントローラに表示することとを含む。情報は、仮想オブジェクトの位置、方向、または位置および方向に関連することができる。一部の実施形態において、方法はさらに、仮想オブジェクトの１つまたは複数のイメージを提供することと、仮想オブジェクトの１つまたは複数のイメージをコントローラに表示することとを含む。一部の実施形態において、方法はさらに、コントローラに第２の磁界を生成することを伴う。第２の磁界は、コントローラのほぼ中央において生成されてもよい。一部の実施形態において、位置情報または方向情報は、３次元を記述する空間情報を提供する。

図５は、センサ１０が浮遊入力デバイス２０のコントローラ１内に配置される一部の実施形態を示す代表的な概略図である。コントローラおよびコンピュータ７は、相互に通信する。コントローラは、信号を無線で伝送するように構成され得る通信モジュール２４を含む。センサが位置および／または方向情報に関連する信号を生成すると、通信モジュールは、信号自体、または信号に関連する任意のデータをコンピュータに伝送する。コンピュータは、外部表示装置６に結合されてもよい。一部の実施形態において、コンピュータはまた、コントローラに関連付けられている表示装置（たとえば、図３に示される表示装置５のうちの１つ）にイメージを表示するために、情報を送信してコントローラに戻すように構成されてもよい。コントローラから位置および／または方向情報を指示する信号を受信すると、コンピュータは、表示装置の１つまたは複数（５および／または６）に、位置および／または方向情報を有するおよび／または表す仮想オブジェクトのイメージ（２２、２２ａ、２２ｂ、および／または２２ｃ）を表示させることができる。コンピュータは、コントローラの操作からの位置および／または方向情報を使用して、表示装置（複数可）の仮想オブジェクトのイメージの対応する操作を行うことができる。さらに、一部の実施形態において、コンピュータは、表示された仮想オブジェクト（複数可）に関してアプリケーションを実行することができ、位置および／または方向情報は、アプリケーションの機能により変更することができる。一部の実施形態において、コンピュータは、１つまたは複数の更新済みのイメージを有するか、またはさらに調整された位置および／または方向情報を有する更新済みの信号を、通信モジュールに送信することができる。さらに調整された信号を受信すると、コントローラ表示装置５は、仮想オブジェクトの１つまたは複数の適切に操作されたイメージ（図３の２２ａ、２２ｂ、および２２ｃ）で更新されてもよい。したがって、一部の実施形態において、コントローラの操作により、（コンピュータ内の）仮想オブジェクトの対応する操作が可能になり、仮想オブジェクトは外部表示装置６もしくはコントローラ表示装置５の１つまたは複数に表示されてもよい。さらに、（一部の実施形態において）コンピュータにおける仮想オブジェクトの操作による任意の結果は、調整済みのイメージおよび／または磁性体の磁界発生器によって及ぼされる力に関してコントローラへの戻り情報をもたらすことができる。したがって、任意のフィードバック情報は、単に初期操作の結果であってもよいか、または（ユーザの要望がある場合）コンピュータのその他のパラメータおよび変数を考慮に入れた初期操作の結果であってもよい。一部の実施形態において、コントローラ表示装置５の仮想オブジェクトのイメージは、コントローラが操作される際に適切なイメージを保持または提供するように、コンピュータが操作される場合に更新されてもよい。

図６は、センサが浮遊入力デバイス２０の基部内に配置される一部の実施形態を示す代表的な概略図である。センサ１０は、コントローラ１の動きを検出するモーションセンサであってもよい。基部２およびコンピュータ７は、相互に通信することができる。基部は、信号を伝送するように構成され得る通信モジュール２４を含むことができる。センサがコントローラの位置および／または方向情報に関連する信号を生成すると、通信モジュールは、信号自体、または信号に関連する任意のデータをコンピュータに伝送する。コンピュータは、仮想オブジェクトの少なくとも１つのイメージを表示する外部表示装置６に結合される。基部から位置および／または方向情報を指示する信号を受信すると、コンピュータは、表示されるイメージに組み入れられた位置および／または方向情報を有する仮想オブジェクトの更新済みのイメージを、外部表示装置に表示させる。コンピュータは、コントローラからの信号に従って、仮想オブジェクトのイメージの位置および／または方向情報を変更して、結合されているモニタ表示装置に仮想オブジェクトを表示することができる。さらに、一部の実施形態において、コンピュータは、仮想オブジェクトに関してアプリケーションを実行することができ、位置および／または方向情報は、コンピュータ内の特定のアプリケーションの機能および／またはパラメータにより変更することができる。たとえば、仮想バリアまたは構造はまた、仮想オブジェクトに隣接して存在してもよく、それにより空間で仮想オブジェクトが回転する能力を制限または影響を与えてもよいが、これはまた表示装置上のイメージまたは制御における力のフィードバックとして出現することができ、ユーザがコントローラを禁止された空間へと操作することをより困難にする。

追加の実施形態および変形
明確および簡潔にするため、以下に変形が示されるが、これらの変形が本明細書において説明される実施形態のいずれかにおいて組み合わされおよび／または適用されるものとして検討されるという了解のもとで示される。本明細書において使用される表題は、便宜上のものであり、追加および／または代替の実施形態および／または組み合わせを制限または除外することは全く意図されていない。

コントローラ
一部の実施形態において、コントローラは、ユーザがコントローラを操作することができる筐体、および磁界発生器がコントローラに磁界を及ぼすことができる磁性体とを含む。

一部の実施形態において、コントローラは、筐体と、筐体に配置された少なくとも１つの表示面と、磁気力により筐体を空中に浮遊させることができるように構成された磁性体とを含む。一部の実施形態において、コントローラはさらに、筐体に接続され、筐体の位置、方向、または位置および方向情報を検出するように構成されたセンサを含む。一部の実施形態において、コントローラはさらに、筐体内に通信モジュールを含み、信号をコンピュータに伝送して、信号をコンピュータから受信するように構成される。一部の実施形態において、通信モジュールは、筐体の検出された位置、方向、または位置および方向情報の信号をコンピュータに伝送するように構成される。一部の実施形態において、少なくとも１つの表示装置は、コンピュータから受信したイメージを表示するように構成される。一部の実施形態において、筐体はほぼ立方体である。一部の実施形態において、磁界発生器は、筐体が磁性体を介して空中に浮遊する場合、筐体が同じ位置に留まっている間、第１の回転軸、第２の回転軸、および第３の回転軸を中心に回転することができるように、筐体内に配置される。第１の回転軸は、第２および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられ、第２の回転軸は、第１および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられる。

筐体
一部の実施形態において、コントローラの筐体は、コントローラの表面である。一部の実施形態において、筐体は、ユーザが、コントローラの位置および／または方向を変更すること、および／またはコントローラと相互作用することができるようにする。一部の実施形態において、筐体は、コントローラの磁性体を取り囲む外側シェルであってもよい。一部の実施形態において、筐体は、１つまたは複数の表面を含む。一部の実施形態において、それらの表面は、表示装置および／または表示面であってもよい。一部の実施形態において、表面は、コントローラの操作を容易にすることができる。一部の実施形態において、筐体は、たとえば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０またはそれ以上の表面など、先行の値のいずれよりも大きい任意の範囲、および先行の値の任意の２つの間で定義される任意の範囲を含む、２つ以上の表面を含む。一部の実施形態において、筐体は、球形（または実質的に球形）であってもよい。一部の実施形態において、筐体は、操作されるべき仮想オブジェクトのイメージおよび／または透視図の所望の数を表示するのに十分な数の表面を有する。したがって、（仮想立方体のような）非常に単純な仮想オブジェクトは、（立方体筐体の６つの表面が、仮想立方体の６つの側面の透視図の各々を表示することができるように）立方体の筐体を採用することができる。さらに複雑な仮想オブジェクトは、より多くの側面を有する筐体と組み合わされてもよい（ただし、これは必須ではない）。一部の実施形態において、さらに複雑な筐体は、より多くの透視図を表示する多数の表示装置が提供され得るように、より単純な仮想オブジェクトと共に使用されてもよい。一部の実施形態において、筐体は、操作されるべき仮想オブジェクトと概ね同じ形状を有する。一部の実施形態において、筐体は、操作されるべき仮想オブジェクトと同じ形状を有する。

一部の実施形態において、筐体は磁気を帯びていない。一部の実施形態において、筐体は、磁気力により影響を受けてもよい、および／または磁石であってもよい。一部の実施形態において、筐体は、磁性体の表面であってもよい。

一部の実施形態において、筐体は、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、木、またはその他の材料から成る。一部の実施形態において、筐体は、仮想オブジェクトに従って、さまざまな筐体が磁性体で使用され得るように、磁性体から取り外し可能である。

一部の実施形態において、筐体は、関与する磁界の力が弱められてもよいように、比較的軽量である。一部の実施形態において、筐体は中空またはシェルである。

一部の実施形態において、筐体は、（バッテリのような）電源を含むことができる。一部の実施形態において、筐体は、コントローラ表示装置の１つまたは複数を含むことができる。コントローラ表示装置は、コントローラ自体の表面であってもよい（および、たとえば、外部プロジェクタによって表面に投影されるイメージを有する）か、もしくはＬＣＤまたはＬＥＤタイプの表示装置のような、自己生成の表示装置であってもよい。一部の実施形態において、筐体は透明であるか、または透き通っている。一部の実施形態において、コントローラは、磁界発生器を含む。一部の実施形態において、コントローラは、１つまたは複数のセンサを含む。一部の実施形態において、コントローラは、通信モジュールを含む。一部の実施形態において、有機エレクトロルミネセンスデバイス（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）が、表示装置として含まれるか、または使用されてもよい。

磁性体
前述のように、一部の実施形態において、コントローラの磁性体は、磁石、または（鉄材料のような）磁性の材料であってもよい。たとえば、磁石または磁性の材料は、タングステン、サマリウム、またはネオジムのような常磁性体を含む永久磁石であってもよいが、これらに限定されることはない。一部の実施形態において、材料は比較的軽量である。一部の実施形態において、材料は、たとえば、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石のような、強磁性体に処理加工されてもよい。一部の実施形態において、コントローラの磁性体は、電磁石であってもよい。電磁石は通常、たとえば、鉄のような強磁性材料の磁心、および電流が流れるようにする磁心の周囲が覆われた絶縁線のコイルを含む。電流の流れがあるため、磁界が生成され得る。

一部の実施形態において、磁性体は、筐体内に配置された磁界生成器であってもよい。磁界発生器は、磁界を生成する。コントローラの磁界、外部磁界、および重力が相互に作用しあう場合、コントローラを浮遊させる磁気力が生成されてもよい。筐体が、磁気力により、磁性体を介して空中に浮遊する場合、筐体は同じ位置に留まる間、３つの回転軸を中心に回転することができる。第１の回転軸は、第２および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられてもよく、第２の回転軸は、第１および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられてもよい。

表示装置（複数可）
一部の実施形態において、コントローラは、表示装置を含む。一部の実施形態において、コントローラは、たとえば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはそれ以上の表示装置など、２つ以上の表示装置を含む。一部の実施形態において、コントローラ上の表示装置は内蔵型であるため、表示装置がイメージを自ら生成する。そのような実施形態において、表示装置は、ＤＬＰ表示装置、ＬＣＤ表示装置、ＬＥＤ表示装置、干渉表示装置、ＯＥＬ、デジタルインク、またはその他の表示装置であってもよい。一部の実施形態において、表示装置は、上にイメージが投影される表面のような、表示面を含む。一部の実施形態において、これは、映写画面と類似する特性を有する材料から成るものであってもよい。一部の実施形態において、表面は、その上にイメージが投影され得るように、（白または淡灰色のような）明るい色で、比較的平坦であってもよい。

一部の実施形態において、表示装置によって生成される仮想オブジェクトのイメージは、コントローラによって操作されるべきオブジェクトのイメージであってもよい。一部の実施形態において、イメージは、操作されるべきオブジェクトに対応することができる。一部の実施形態において、仮想オブジェクトのイメージは、オブジェクトの適切な透視図に対応する。たとえば、上部表示装置はオブジェクトのトップダウン図を表示することができ、下部表示装置は底面図を、側面表示装置は対応する側面図を表示することができる。一部の実施形態において、表示装置は、オブジェクトおよびその操作に関して情報を表示することができる。たとえば、コントローラのさまざまな操作を考慮に入れて受信するように仮想オブジェクトが（たとえば、コンピュータにより）計算され得る応力またはその他の力が、コントローラ表示装置に表示されてもよい。一部の実施形態において、これは数値を表示することによって行われる。一部の実施形態において、これは、オブジェクトの相対イメージ上または相対イメージにわたる色、陰影付け、またはその他の描写により達成されてもよい。そのようなものとして、一部の実施形態において、ユーザは、コントローラが操作される際にコントローラ表示装置を監視して、それによりコンピュータ（またはその他のソース）によって生成されたフィードバックまたは結果の情報を観察することができる。したがって、結果として生じる力は、ユーザがオブジェクトの操作を行っている場所と同じ場所で観察されてもよい。

一部の実施形態において、外部表示装置は、コンピュータに関連付けられている。表示装置は、コンピュータからの仮想オブジェクトのイメージを出力することができる任意のタイプの表示装置であってもよい。

基部
一部の実施形態において、基部は、磁性体または磁界発生器を収容または位置付けることができる物体である。一部の実施形態において、基部は、磁界発生器がコントローラを浮遊させ得る反発する磁界を提供することができるように、コントローラの下に磁界発生器を位置付ける。一部の実施形態において、基部は、磁界発生器がコントローラを浮遊させ得る引きつける磁界を提供することができるように、コントローラの上に磁界発生器を位置付ける。一部の実施形態において、基部は、２つ以上の磁界発生器の位置調整をもたらす（たとえば、図１を参照）。一部の実施形態において、基部は、磁界発生器がコントローラを浮遊させ得る反発する磁界および引きつける磁界を提供することができるように、コントローラの下に第１の磁界発生器を位置付け、コントローラの上に第２の磁界発生器を位置付ける。

一部の実施形態において、基部は、非鉄および／または非磁性の材料から成る。一部の実施形態において、基部は、コントローラの操作を容易にするように構成される。一部の実施形態において、基部は、少なくとも２次元におけるコントローラの操作を容易にするように構成される。一部の実施形態において、基部は、少なくとも３次元におけるコントローラの操作を容易にするように構成される。一部の実施形態において、基部は、２つ以上のロッドまたは棒を備え、各ロッドの端部に（磁界発生器のような）磁性体を含む。そのような実施形態において、コントローラは、たとえば、それらのロッドのうちの４つが四面体の各角に配置される場合に制御されてもよい。一部の実施形態において、１つまたは複数のロッドは、最終結果を達成するために使用される。

磁界発生器
一部の実施形態において、磁界発生器は、浮遊入力システムの基部に配置されてもよい。一部の実施形態において、磁界発生器は、浮遊入力システムのコントローラに配置されてもよい。一部の実施形態において、コントローラおよび基部の両方に磁界発生器がある。一部の実施形態において、基部および／またはコントローラは、２つ以上の磁界発生器を含む。一部の実施形態において、基部は、少なくとも２つの磁界発生器を含み、１つはコントローラの上に位置付けられてもよく、１つはコントローラの下に位置付けられてもよい。一部の実施形態において、基部、コントローラ、および／または浮遊入力システムは各々、または共に、２、３、４、５、６、７，８、９、１０、１５、２０またはそれ以上の磁界発生器を含む。一部の実施形態において、磁界発生器は、重力が、磁界発生器により生成された磁界に対しコントローラを押し付けるように位置付けられる。

一部の実施形態において、磁界発生器は、１つまたは複数の電磁石を含む。一部の実施形態において、磁界発生器は、１つまたは複数の磁石を含む。一部の実施形態において、磁界発生器は、コントローラの下、上、および／または側面にある。

電源
一部の実施形態において、コントローラ（および／または基部）は、電源を含む。一部の実施形態において、電源は、コントローラ表示装置、コントローラに配置されたセンサ、コントローラ内の電磁石などに、電力を供給することができる。一部の実施形態において、基部は電源を含む。この基部の電源は、基部に配置されたセンサおよび／または基部内の電磁石に電力を供給することができる。一部の実施形態において、基部およびコントローラは、同一の電源によって給電され、電力は誘導、放射エネルギー、有線接続などによって共有される。一部の実施形態において、電源は相互に分離されている。一部の実施形態において、電力は、誘導帯電によって基部とコントローラで共有されてもよい。したがって、一部の実施形態において、基部は第１の誘導コイルを含むことができ、コントローラは第２の誘導コイルを含むことができる。

一部の実施形態において、浮遊入力システムの電気を必要とするコンポーネントはすべて、コントローラに含まれている。一部の実施形態において、浮遊入力システムの電気を必要とするコンポーネントはすべて、基部に含まれている。一部の実施形態において、基部およびコントローラのいずれも、電気を必要とするコンポーネントを含まず、代わりに、デバイスを浮遊させるための磁性体の集合体を含む。一部の実施形態において、センサ、通信モジュールなどは、コントローラの外部であってもよく、一部の実施形態において基部の外部であってもよい。

通信モジュール
一部の実施形態において、通信モジュールは、コントローラの位置、方向、または位置および方向に関する信号をコンピュータに伝送するように構成されてもよい。一部の実施形態において、通信モジュールは、コンピュータまたはその他のデバイスから信号を受信して、それらの信号を、磁界発生器および／またはコントローラおよび／またはデバイスのうちの１つまたは複数に伝送するように構成されてもよい。一部の実施形態において、コンピュータから通信モジュールへの信号は、コントローラ表示装置５で示されるべき情報を提供する。一部の実施形態において、コンピュータから通信モジュールへの信号は、コントローラが別の動きまたは力に対して浮遊状態を維持するように磁界を調整するための情報を提供する。一部の実施形態において、コンピュータから通信モジュールへの信号は、「力フィードバック」の態様がデバイスで提供されるように磁界を調整するための情報を提供する。たとえば、一部の実施形態において、ユーザによって操作されている仮想オブジェクトが別の仮想境界（たとえば、コンピュータで定義される）と相互作用する場合、コントローラを浮遊させることに責任を負う磁界は、適切な方向にコントローラのさらなる操作に対して抵抗力を高めるように変更されてもよい。そのような調整は、ユーザに感触的フィードバックを提供して、操作するため、およびコンピュータ内の仮想ターゲットの操作を理解するためのさらに一層大きな能力をユーザにもたらすことができる。

センサ
一部の実施形態において、赤外線センサが、基部内にセンサとして配置されてもよい。赤外線センサは、コントローラの動きに起因する温度変化を探すことができるパッシブ赤外線センサ、または赤外線信号のビームを放射することにより物体としてコントローラを検出する近接センサであってもよいが、これらに限定されることはない。検出すると、赤外線センサは、コントローラの速度を表す信号を３次元の方法で生成する。

一部の実施形態において、光学センサが、（たとえば、基部またはコントローラに）配置されてもよい。光学センサは、光線を電子信号に変換することができ、コントローラの存在を検出して、光線の変化によりコントローラまでの距離を測定する。光学センサは、たとえば、フォトレジスタ、フォトダイオードとしての発光ダイオード（ＬＥＤ）、または電荷結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）であってもよいが、これらに限定されることはない。測定すると、超音波センサは、コントローラまでの距離の変化を表す信号を３次元の方法で生成する。

一部の実施形態において、超音波を使用する超音波センサが、基部内にセンサとして配置されてもよい。超音波センサは、電気エネルギーを音に変換し、コントローラの存在を検出するために超音波を生成して、コントローラまでの距離を測定する圧電変換器であってもよい。測定すると、超音波センサは、コントローラまでの距離の変化を表す信号を３次元の方法で生成する。

一部の実施形態において、加速度センサが、コントローラ内にセンサとして配置されてもよい。加速度センサは、超小型電子機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）であってもよいが、これに限定されることはない。加速度センサは、コントローラの質量の変位を３次元の方法で測定することができるので、コントローラの３次元加速度を検出する。検出すると、加速度センサは、コントローラの速度を表す信号を３次元の方法で生成する。

一部の実施形態において、ジャイロスコープが、コントローラ内にセンサとして配置されてもよい。ジャイロスコープは、振動要素を含む超小型電子機械システム（ＭＥＭＳ）であってもよいが、これに限定されることはない。ジャイロスコープは、フーコーの振り子に基づいて振動要素を使用し、コントローラの３次元角速度を測定する。ジャイロスコープが角速度を検出すると、加速度センサは、コントローラの角速度を表す信号を３次元の方法で生成する。

コンピュータ
コンピュータという用語は、本明細書において、仮想オブジェクトを含むことができ、（コントローラからであってもよい）操作に関する情報を含む信号に応答して仮想オブジェクトの１つまたは複数の特徴を調整することができる、任意のコンピュータデバイスを広範に示す。一部の実施形態において、コンピュータは、ラップトップまたはデスクトップデバイスであってもよい。一部の実施形態において、コンピュータは、３Ｄテレビ、ゲーム機、ＤＶＤプレイヤなどの一部であってもよい。一部の実施形態において、コンピュータは、ＭＲＩ画像処理、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、またはロボットデバイスの制御のようなプロセスのための専用コンピュータデバイスである。一部の実施形態において、浮遊入力デバイスおよび／またはコントローラが密閉される。一部の実施形態において、浮遊入力デバイスおよび／またはコントローラは、水、水蒸気、塵などに対する耐性および／または抵抗性を備え得るように、機械的な接合または継ぎ目を全く有していない。一部の実施形態において、デバイスは、モバイルおよび／またはハンドヘルドデバイスまたはガジェット向けの親指大の力フィードバック入力デバイスを提供するように構成および／または使用される。一部の実施形態において、モバイルデバイス上の基部の周囲に配置される浮遊入力デバイスは、シームレスおよび／または機械的な接合および／または継ぎ目を伴うことなく制御および／または接続される。一部の実施形態において、コントローラおよび／または基部は任意の大きさであってもよい。一部の実施形態において、コントローラおよび／または基部は大型である。一部の実施形態において、コントローラおよび／または基部は、小型および／またはモバイルまたはポケットサイズである。一部の実施形態において、コントローラは、幅つまり直径が３０インチ（７６．２ｃｍ）未満であり、たとえば、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１インチまたはそれよりも小さい幅つまり直径で、先行の値のいずれよりも小さい任意の範囲、および先行の値の任意の２つの間で定義される任意の範囲を含む。

本開示は、本出願において説明される特定の実施形態に関して限定されるべきではなく、実施形態はさまざまな態様を例示することが意図されている。当業者には明らかであるように、その精神および範囲を逸脱することなく多くの変更および変形が行われてもよい。本明細書において列挙される方法および装置に加えて、本開示の範囲内の機能的に等価の方法および装置は、上記の説明から当業者には明らかとなるであろう。そのような変更および変形は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。本開示は、添付の特許請求の範囲の条項、ならびにそのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲によってのみ限定されるものとする。本開示が、当然変化し得るものである特定の方法、試薬、化合物、組成、または生態系に限定されないことを理解されたい。さらに、本明細書において使用される用語は、特定の実施形態を説明することを目的としており、限定的であることを意図していないことも理解されたい。

本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。

通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ ａｔ ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｂｕｔ ｉｓ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。

加えて、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループに関して説明される場合、それにより本開示はまた、マーカッシュグループの構成要素の任意の個々の構成要素または構成要素のサブグループに関しても説明されることを、当業者であれば理解するであろう。

書面による説明を行うことに関してなど、任意およびすべての目的のため、当業者によって理解されるであろうように、本明細書において開示されるあらゆる範囲はまた、任意およびすべての可能な下位範囲およびその下位範囲の組み合わせを網羅する。任意の一覧される範囲は、同範囲が少なくとも等価の２分の１、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分割されることを十分に説明および可能にするものと容易に理解されてもよい。非限定的な例として、本明細書において説明される各範囲は、下３分の１、中３分の１、および上３分の１などに容易に分解されてもよい。さらに当業者によって理解されるであろうように、「最大（ｕｐ ｔｏ）」、「少なくとも（ａｔ ｌｅａｓｔ）」などのようなすべての表現は、列挙される数を含み、引き続き上記で説明されている下位範囲に分解されてもよい範囲を示す。最後に、当業者には理解されるように、範囲は各個別の構成要素を含む。したがって、たとえば、１〜３のセルを有するグループは、１、２、または３のセルを有するグループを称する。同様に、１〜５のセルを有するグループは、１、２、３、４、または５のセルを有するグループを称する、というようになる。

以上の記述から、本開示のさまざまな実施形態は本明細書において例示の目的で説明されており、本開示の範囲および精神を逸脱することなくさまざまな変更が行われてもよいことが理解されよう。したがって、本明細書において開示されるさまざまな実施形態は、限定的であることを意図されておらず、真の範囲および精神は後段の特許請求の範囲により示される。

一部の実施形態において、表示装置によって生成される仮想オブジェクトのイメージは、コントローラによって操作されるべきオブジェクトのイメージであってもよい。一部の実施形態において、イメージは、操作されるべきオブジェクトに対応することができる。一部の実施形態において、仮想オブジェクトのイメージは、オブジェクトの適切な透視図に対応する。たとえば、上部表示装置はオブジェクトのトップダウン図を表示することができ、下部表示装置は底面図を表示することができ、側面表示装置は対応する側面図を表示することができる。一部の実施形態において、表示装置は、オブジェクトおよびその操作に関して情報を表示することができる。たとえば、コントローラのさまざまな操作を考慮に入れて受信するように仮想オブジェクトが（たとえば、コンピュータにより）計算され得る応力またはその他の力が、コントローラ表示装置に表示されてもよい。一部の実施形態において、これは数値を表示することによって行われる。一部の実施形態において、これは、オブジェクトの相対イメージ上または相対イメージにわたる色、陰影付け、またはその他の描写により達成されてもよい。そのようなものとして、一部の実施形態において、ユーザは、コントローラが操作される際にコントローラ表示装置を監視して、それによりコンピュータ（またはその他のソース）によって生成されたフィードバックまたは結果の情報を観察することができる。したがって、結果として生じる力は、ユーザがオブジェクトの操作を行っている場所と同じ場所で観察されてもよい。

一部の実施形態において、光学センサが、（たとえば、基部またはコントローラに）配置されてもよい。光学センサは、光線を電子信号に変換することができ、コントローラの存在を検出して、光線の変化によりコントローラまでの距離を測定する。光学センサは、たとえば、フォトレジスタ、フォトダイオードとしての発光ダイオード（ＬＥＤ）、または電荷結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）であってもよいが、これらに限定されることはない。測定すると、光学センサは、コントローラまでの距離の変化を表す信号を３次元の方法で生成する。

Claims (26)

1. 磁性体を備えるコントローラと、
   前記コントローラの位置、方向、または位置および方向を検出して、前記コントローラの位置、方向、または位置および方向に関する信号を生成するように構成されたセンサと、
   第１の磁界を生成するように構成された第１の磁界発生器を備える基部とを備え、
   前記コントローラは、重力と少なくとも前記第１の磁界との間の力により浮遊状態を維持するように構成される浮遊入力デバイス。
2. 前記磁性体は、磁石、磁性の材料、電磁石、またはその任意の組み合わせである請求項１に記載のデバイス。
3. 前記コントローラの位置、方向、または位置および／または方向に関する前記信号をコンピュータに伝送し、前記コンピュータからさらなる信号を受信するように構成された通信モジュールをさらに備え、前記コンピュータは前記通信モジュールから前記信号を受信するように構成され、前記コンピュータは前記信号から位置、方向、または位置および方向情報を有する仮想オブジェクトを表示するように構成された表示装置に接続される請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記コントローラは、仮想オブジェクトの１つまたは複数のイメージを表示するように構成された１つまたは複数の表示装置をさらに備える請求項１から３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記コントローラは６つの表示装置を備える請求項１から４のいずれか１項に記載のデバイス。
6. 前記磁性体は、第２の磁界を生成する第２の磁界発生器であり、前記第２の磁界は前記コントローラのほぼ中央において生成され、前記コントローラは同じ位置に留まっている間、回転するように構成される請求項１から５のいずれか１項に記載のデバイス。
7. 前記位置情報および方向情報は、３次元を記述する空間情報を提供する請求項１から６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 前記コントローラは、加速度センサであるセンサを備える請求項１から７のいずれか１項に記載のデバイス。
9. 前記基部は、赤外線センサ、超音波センサ、光学センサ、またはその任意の組み合わせのうちの１つであるセンサを備える請求項１から７のいずれか１項に記載のデバイス。
10. 空間情報を操作する方法であって、
    基部の周囲に第１の磁界を生成することと、
    重力と少なくとも前記第１の磁界との間の力によりコントローラを浮遊させることと、
    前記コントローラを移動することと、
    前記コントローラからの位置、方向、または位置および方向情報を提供することとを備える方法。
11. 前記コントローラの位置、方向、または位置および方向情報に関する信号をコンピュータに伝送することをさらに備える請求項１０に記載の方法。
12. 前記コントローラに表示装置を提供することと、
    前記コントローラに仮想オブジェクトに関する情報を表示することであって、前記情報は前記仮想オブジェクトの位置、方向、または位置および方向に関する、こととをさらに備える請求項１０または１１に記載の方法。
13. 仮想オブジェクトの１つまたは複数のイメージを提供することと、
    前記仮想オブジェクトの前記１つまたは複数のイメージを前記コントローラに表示することとをさらに備える請求項１０から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記コントローラに第２の磁界を生成することをさらに備え、
    前記第２の磁界は、前記コントローラのほぼ中央において生成される請求項１０から１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記位置情報または前記方向情報は、３次元を記述する空間情報を提供する請求項１０から１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 筐体と、
    前記筐体に配置された少なくとも１つの表示面と、
    磁気力により前記筐体を空中に浮遊させることができるように構成された磁性体とを備えるコントローラ。
17. 前記磁性体は磁石である請求項１６に記載のコントローラ。
18. 前記磁石は電磁石である請求項１７に記載のコントローラ。
19. 電源をさらに備える請求項１６から１８のいずれか１項に記載のコントローラ。
20. 前記筐体に接続され、前記筐体の位置、方向、または位置および方向情報を検出するように構成されたセンサをさらに備える請求項１６から１９のいずれか１項に記載のコントローラ。
21. 信号をコンピュータに伝送して、信号をコンピュータから受信するように構成された前記筐体内の通信モジュールをさらに備える請求項１６から２０のいずれか１項に記載のコントローラ。
22. 前記通信モジュールは、前記筐体の前記検出された位置、方向、または位置および方向情報の信号をコンピュータに伝送するように構成される請求項１６から２１のいずれか１項に記載のコントローラ。
23. 前記少なくとも１つの表示装置は、コンピュータから受信したイメージを表示するように構成される請求項１６から２２のいずれか１項に記載のコントローラ。
24. 前記筐体はほぼ立方体である請求項１６から２３のいずれか１項に記載のコントローラ。
25. 前記コントローラは６つの表示面を備える請求項１６から２４のいずれか１項に記載のコントローラ。
26. 前記磁界発生器は、前記筐体が前記磁性体を介して空中に浮遊する場合、前記筐体が同じ位置に留まっている間、第１の回転軸、第２の回転軸、および第３の回転軸を中心に回転することができるように前記筐体内に配置され、前記第１の回転軸は、前記第２および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられ、前記第２の回転軸は、前記第１および第３の回転軸に対して垂直に方向付けられる請求項１６から２５のいずれか１項に記載のコントローラ。

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