JP3137853B2 - 相対角度検出装置 - Google Patents
相対角度検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相対角度検出装置に係
わり、特に、コンピュータやゲーム装置等の被制御型情
報処理装置側に配置された光源と、携帯用入力装置側に
配置された分割受光素子との相対角度を検出し、その検
出結果を被制御型情報処理装置の表示部に表示する相対
角度検出装置に関する。
わり、特に、コンピュータやゲーム装置等の被制御型情
報処理装置側に配置された光源と、携帯用入力装置側に
配置された分割受光素子との相対角度を検出し、その検
出結果を被制御型情報処理装置の表示部に表示する相対
角度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータやゲーム装置等の被制御型
情報処理装置側に光源を、携帯用入力装置側に分割受光
素子をそれぞれ配置し、被制御型情報処理装置側の光源
の光を携帯用入力装置側の分割受光素子で受光し、分割
受光素子で得られる電気信号に基づいて光源と分割受光
素子との相対角度、即ち、被制御型情報処理装置と携帯
用入力装置との相対角度を検出し、その検出結果を被制
御型情報処理装置の表示部に表示する相対角度検出装置
は、本件出願の出願人と同じ出願人により既に提案され
ている（以下、この相対角度検出装置を、既提案の相対
角度検出装置という）。
情報処理装置側に光源を、携帯用入力装置側に分割受光
素子をそれぞれ配置し、被制御型情報処理装置側の光源
の光を携帯用入力装置側の分割受光素子で受光し、分割
受光素子で得られる電気信号に基づいて光源と分割受光
素子との相対角度、即ち、被制御型情報処理装置と携帯
用入力装置との相対角度を検出し、その検出結果を被制
御型情報処理装置の表示部に表示する相対角度検出装置
は、本件出願の出願人と同じ出願人により既に提案され
ている（以下、この相対角度検出装置を、既提案の相対
角度検出装置という）。
【０００３】図４は、既提案の相対角度検出装置の一例
を示すブロック構成図であって、被制御型情報処理装置
がコンピュータである例を示すものである。
を示すブロック構成図であって、被制御型情報処理装置
がコンピュータである例を示すものである。
【０００４】図４において、コンピュータ（被制御型情
報処理装置）４１は、画像を表示するＣＲＴ（陰極線
管）４３と、ＣＲＴ４３の周縁部、例えば、その上側に
配置され、複数の光源を有する発光部４２と、光信号受
信部４４とを備えている。携帯用入力装置４５は、全体
形状が細長い直方体型のもので、前面に検出部（図番な
し）が設けられる。検出部は、例えば、フォトダイオー
ドからなる４分割受光部４６ａ乃至４６ｄを備えた分割
受光素子４６と、分割受光素子４６の前面側にそれぞれ
配置され、矩形状開口を有する絞り部（図示なし）及び
可視光カットフィルタ（同じく図示なし）とで構成され
ている。４分割受光部４６ａ乃至４６ｄにおいて、受光
部４６ｂと４６ｄはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ａに接続され、受光
部４６ａと４６ｃはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ｂに接続される。ま
た、受光部４６ａと４６ｂはそれらの出力電流が加算さ
れるように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ｃに接続さ
れ、受光部４６ｃと４６ｄはそれらの出力電流が加算さ
れるように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ｄに接続さ
れる。Ｉ−Ｖ変換器４７ａ乃至４７ｄの出力は各別に１
回路４接点の切換スイッチ４８の固定接点端子側に接続
され、切換スイッチ４８の可動接点端子は信号処理部５
０の入力に接続される。切換スイッチ４８はスイッチ切
換制御器４９に接続され、スイッチ切換制御器４９の制
御により、接点の切換が行われる。信号処理部５０は、
内部に、可変利得増幅器、バンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）回路、ピーク保持回路、例えば、サンプルホールド
（Ｓ／Ｈ）回路、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
を備えており、出力は制御部５２に接続される。信号処
理部５０内のＢＰＦ回路の出力は波形整形回路５１の入
力に接続され、波形整形回路５１の出力は制御部５２に
接続される。制御部５２はスイッチ切換制御器４９及び
光信号送信部５３にそれぞれ接続される。
報処理装置）４１は、画像を表示するＣＲＴ（陰極線
管）４３と、ＣＲＴ４３の周縁部、例えば、その上側に
配置され、複数の光源を有する発光部４２と、光信号受
信部４４とを備えている。携帯用入力装置４５は、全体
形状が細長い直方体型のもので、前面に検出部（図番な
し）が設けられる。検出部は、例えば、フォトダイオー
ドからなる４分割受光部４６ａ乃至４６ｄを備えた分割
受光素子４６と、分割受光素子４６の前面側にそれぞれ
配置され、矩形状開口を有する絞り部（図示なし）及び
可視光カットフィルタ（同じく図示なし）とで構成され
ている。４分割受光部４６ａ乃至４６ｄにおいて、受光
部４６ｂと４６ｄはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ａに接続され、受光
部４６ａと４６ｃはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ｂに接続される。ま
た、受光部４６ａと４６ｂはそれらの出力電流が加算さ
れるように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ｃに接続さ
れ、受光部４６ｃと４６ｄはそれらの出力電流が加算さ
れるように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器４７ｄに接続さ
れる。Ｉ−Ｖ変換器４７ａ乃至４７ｄの出力は各別に１
回路４接点の切換スイッチ４８の固定接点端子側に接続
され、切換スイッチ４８の可動接点端子は信号処理部５
０の入力に接続される。切換スイッチ４８はスイッチ切
換制御器４９に接続され、スイッチ切換制御器４９の制
御により、接点の切換が行われる。信号処理部５０は、
内部に、可変利得増幅器、バンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）回路、ピーク保持回路、例えば、サンプルホールド
（Ｓ／Ｈ）回路、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
を備えており、出力は制御部５２に接続される。信号処
理部５０内のＢＰＦ回路の出力は波形整形回路５１の入
力に接続され、波形整形回路５１の出力は制御部５２に
接続される。制御部５２はスイッチ切換制御器４９及び
光信号送信部５３にそれぞれ接続される。
【０００５】この場合、直角３次元座標で表される３方
向について、携帯用入力装置４５の長さ方向をＺ軸方向
とし、このＺ軸に直交する２つの方向をそれぞれＸ軸方
向及びＹ軸方向とすれば、分割受光素子４６を構成する
４分割受光部４６ａ乃至４６ｄは、受光部４６ａと４６
ｂ、受光部４６ｃ及び４６ｄがそれぞれＸ軸方向に並ぶ
ように配置され、かつ、受光部４６ａと４６ｃ、受光部
４６ｂと４６ｄがＹ軸方向に並ぶように配置されてい
る。
向について、携帯用入力装置４５の長さ方向をＺ軸方向
とし、このＺ軸に直交する２つの方向をそれぞれＸ軸方
向及びＹ軸方向とすれば、分割受光素子４６を構成する
４分割受光部４６ａ乃至４６ｄは、受光部４６ａと４６
ｂ、受光部４６ｃ及び４６ｄがそれぞれＸ軸方向に並ぶ
ように配置され、かつ、受光部４６ａと４６ｃ、受光部
４６ｂと４６ｄがＹ軸方向に並ぶように配置されてい
る。
【０００６】前記構成を有する既提案の相対角度検出装
置は、概要次のように動作する。
置は、概要次のように動作する。
【０００７】いま、操作者が携帯用入力装置４５を手に
持ち、検出部側をＣＲＴ４３の方向（発光部４２の方
向）に向けると、発光部４２の各光源から発せられた周
波数ｆの赤外領域の参照光は、携帯用入力装置４５の検
出部に入射される。そして、入射された参照光は、ま
ず、可視光カットフィルタ（図示なし）で可視光成分が
除かれ、次に、絞り部（図示なし）で光入射量が調整さ
れた後、分割受光素子４６を構成する４分割受光部４６
ａ乃至４６ｄに照射される。このとき、４分割受光部４
６ａ乃至４６ｄには、絞り部の開口で定まる矩形状スポ
ット光が照射され、４分割受光部４６ａ乃至４６ｄから
スポット光の照射面積に対応した電流出力ＩLU、ＩRU、
ＩLD、ＩRDが出力される。なお、これらの電流出力
ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、いずれも参照光の主要成分
である周波数ｆを含んでいる。次いで、これらの電流出
力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、Ｙ軸方向に配置の１組の
受光部４６ａと４６ｃとで得られた電流出力の和（ＩRU
＋ＩRD）がＩ−Ｖ変換器４７ａに、Ｙ軸方向に配置の他
の１組の受光部４６ｂと４６ｄとで得られた電流出力の
和（ＩLU＋ＩLD）がＩ−Ｖ変換器４７ｂにそれぞれ供給
され、また、Ｘ軸方向に配置の１組の受光部４６ａと４
６ｂとで得られた電流出力の和（ＩLU＋ＩRU）がＩ−Ｖ
変換器４７ｃに、Ｘ軸方向に配置の他の１組の受光部４
６ｃと４６ｄとで得られた電流出力の和（ＩLD＋ＩRD）
がＩ−Ｖ変換器４７ｄにそれぞれ供給される。各Ｉ−Ｖ
変換器４７ａ乃至４７ｄは、入力電流を出力電圧に変換
し、それぞれ、チャネル１乃至チャネル４に受光出力電
圧Ｖ１乃至Ｖ４を発生させる。続いて、受光出力電圧Ｖ
１乃至Ｖ４は、切換スイッチ４８に供給されるが、切換
スイッチ４８は、制御部５２から供給される切換信号に
応答動作するスイッチ切換制御器４９により、可動接点
が所定周期でチャネル１、チャネル２、チャネル３、チ
ャネル４、チャネル１、チャネル２、… … …の順に
切換えられる。このため、受光出力電圧Ｖ１乃至Ｖ４
は、切換スイッチ４８において時分割的に選択された時
分割出力電圧になり、この時分割出力電圧が次続の信号
処理部５０に供給される。信号処理部５０に供給された
時分割出力電圧は、可変利得増幅器において制御部５２
から供給される利得制御電圧に応じた利得で増幅され、
次いで、ＢＰＦ回路において周波数ｆ以外の不要な周波
数成分が除去される。さらに、ＢＰＦ回路の出力に得ら
れた周波数ｆの信号は、Ｓ／Ｈ回路においてサンプリン
グ及びホールド（保持）され、次いで、Ａ／Ｄ変換器に
おいてサンプリング電圧がデジタル信号に変換され、こ
のデジタル信号は相対角度データとして制御部５２に供
給される。
持ち、検出部側をＣＲＴ４３の方向（発光部４２の方
向）に向けると、発光部４２の各光源から発せられた周
波数ｆの赤外領域の参照光は、携帯用入力装置４５の検
出部に入射される。そして、入射された参照光は、ま
ず、可視光カットフィルタ（図示なし）で可視光成分が
除かれ、次に、絞り部（図示なし）で光入射量が調整さ
れた後、分割受光素子４６を構成する４分割受光部４６
ａ乃至４６ｄに照射される。このとき、４分割受光部４
６ａ乃至４６ｄには、絞り部の開口で定まる矩形状スポ
ット光が照射され、４分割受光部４６ａ乃至４６ｄから
スポット光の照射面積に対応した電流出力ＩLU、ＩRU、
ＩLD、ＩRDが出力される。なお、これらの電流出力
ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、いずれも参照光の主要成分
である周波数ｆを含んでいる。次いで、これらの電流出
力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、Ｙ軸方向に配置の１組の
受光部４６ａと４６ｃとで得られた電流出力の和（ＩRU
＋ＩRD）がＩ−Ｖ変換器４７ａに、Ｙ軸方向に配置の他
の１組の受光部４６ｂと４６ｄとで得られた電流出力の
和（ＩLU＋ＩLD）がＩ−Ｖ変換器４７ｂにそれぞれ供給
され、また、Ｘ軸方向に配置の１組の受光部４６ａと４
６ｂとで得られた電流出力の和（ＩLU＋ＩRU）がＩ−Ｖ
変換器４７ｃに、Ｘ軸方向に配置の他の１組の受光部４
６ｃと４６ｄとで得られた電流出力の和（ＩLD＋ＩRD）
がＩ−Ｖ変換器４７ｄにそれぞれ供給される。各Ｉ−Ｖ
変換器４７ａ乃至４７ｄは、入力電流を出力電圧に変換
し、それぞれ、チャネル１乃至チャネル４に受光出力電
圧Ｖ１乃至Ｖ４を発生させる。続いて、受光出力電圧Ｖ
１乃至Ｖ４は、切換スイッチ４８に供給されるが、切換
スイッチ４８は、制御部５２から供給される切換信号に
応答動作するスイッチ切換制御器４９により、可動接点
が所定周期でチャネル１、チャネル２、チャネル３、チ
ャネル４、チャネル１、チャネル２、… … …の順に
切換えられる。このため、受光出力電圧Ｖ１乃至Ｖ４
は、切換スイッチ４８において時分割的に選択された時
分割出力電圧になり、この時分割出力電圧が次続の信号
処理部５０に供給される。信号処理部５０に供給された
時分割出力電圧は、可変利得増幅器において制御部５２
から供給される利得制御電圧に応じた利得で増幅され、
次いで、ＢＰＦ回路において周波数ｆ以外の不要な周波
数成分が除去される。さらに、ＢＰＦ回路の出力に得ら
れた周波数ｆの信号は、Ｓ／Ｈ回路においてサンプリン
グ及びホールド（保持）され、次いで、Ａ／Ｄ変換器に
おいてサンプリング電圧がデジタル信号に変換され、こ
のデジタル信号は相対角度データとして制御部５２に供
給される。
【０００８】また、信号処理部５０において、ＢＰＦ回
路の出力に得られた周波数ｆの信号は波形整形回路５１
に供給されるが、波形整形回路５１は制御部５２と協働
し、切換スイッチ４８のチャネル切換えが行われた後、
周波数ｆの信号が安定した状態になったときのピーク電
圧到来時に一致して出力されるトリガパルス等を発生さ
せ、制御部５２は、このトリガパルス等に応答して、Ｓ
／Ｈ回路にサンプリングの開始及び終了を指令したりす
るタイミングパルス等を供給し、また、Ａ／Ｄ回路にデ
ジタル変換の開始及び終了を指令したりするタイミング
パルス等を供給する。
路の出力に得られた周波数ｆの信号は波形整形回路５１
に供給されるが、波形整形回路５１は制御部５２と協働
し、切換スイッチ４８のチャネル切換えが行われた後、
周波数ｆの信号が安定した状態になったときのピーク電
圧到来時に一致して出力されるトリガパルス等を発生さ
せ、制御部５２は、このトリガパルス等に応答して、Ｓ
／Ｈ回路にサンプリングの開始及び終了を指令したりす
るタイミングパルス等を供給し、また、Ａ／Ｄ回路にデ
ジタル変換の開始及び終了を指令したりするタイミング
パルス等を供給する。
【０００９】このため、Ｓ／Ｈ回路は、ＢＰＦ回路の出
力に得られる周波数ｆの信号を、制御部５２から供給さ
れるタイミングパルスによってサンプリングを開始し、
このサンプリングにより得られたサンプリング電圧を保
持する。このサンプリング電圧は、切換スイッチ４９に
よるチャネル切換えが行われた後、ＢＰＦ回路の出力に
得られる周波数ｆの信号が複数周期を経た後、１つの信
号周期の振幅ピークを示す安定した状態のピーク電圧に
なる。次いで、Ａ／Ｄ変換器は、Ｓ／Ｈ回路に保持され
ているサンプリング電圧を、制御部５２から供給される
タイミングパルスによってデジタル信号に変換し、この
とき得られた相対角度データが制御部５２に供給され
る。
力に得られる周波数ｆの信号を、制御部５２から供給さ
れるタイミングパルスによってサンプリングを開始し、
このサンプリングにより得られたサンプリング電圧を保
持する。このサンプリング電圧は、切換スイッチ４９に
よるチャネル切換えが行われた後、ＢＰＦ回路の出力に
得られる周波数ｆの信号が複数周期を経た後、１つの信
号周期の振幅ピークを示す安定した状態のピーク電圧に
なる。次いで、Ａ／Ｄ変換器は、Ｓ／Ｈ回路に保持され
ているサンプリング電圧を、制御部５２から供給される
タイミングパルスによってデジタル信号に変換し、この
とき得られた相対角度データが制御部５２に供給され
る。
【００１０】制御部５２は、切換スイッチ４８の切換え
に応じて順次供給される相対角度データの演算を行う
が、かかる演算は、受光出力電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ
４から導出された相対角度データ（デジタルピーク電
圧）をそれぞれＶ１ｐ、Ｖ２ｐ、Ｖ３ｐ、Ｖ４ｐとした
とき、｛（Ｖ１ｐ−Ｖ２ｐ）／（Ｖ１ｐ＋Ｖ２ｐ）｝、
及び、｛（Ｖ３ｐ−Ｖ４ｐ）／（Ｖ３ｐ＋Ｖ４ｐ）｝を
行うもので、前者の演算により、携帯用入力装置４５の
Ｘ軸方向の傾き角度θｘが求められ、後者の演算によ
り、同装置４５のＹ軸方向の傾き角度θｙが求められ
る。次いで、制御部５２は、求めた角度θｘ、θｙに基
づいて、ＣＲＴ４３の表示面のＸ−Ｙ座標上における距
離に換算した座標計算を行い、計算結果を光信号送信部
５３に供給する。光信号送信部５３は、この計算結果を
光信号に載せてコンピュータ４１側の光信号受信部５３
に送信し、光信号受信部４４は受信した光信号の中の計
算結果に基づいてＣＲＴ４３の表示面の所要個所にカー
ソルマーク等の形で表示を行う。
に応じて順次供給される相対角度データの演算を行う
が、かかる演算は、受光出力電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ
４から導出された相対角度データ（デジタルピーク電
圧）をそれぞれＶ１ｐ、Ｖ２ｐ、Ｖ３ｐ、Ｖ４ｐとした
とき、｛（Ｖ１ｐ−Ｖ２ｐ）／（Ｖ１ｐ＋Ｖ２ｐ）｝、
及び、｛（Ｖ３ｐ−Ｖ４ｐ）／（Ｖ３ｐ＋Ｖ４ｐ）｝を
行うもので、前者の演算により、携帯用入力装置４５の
Ｘ軸方向の傾き角度θｘが求められ、後者の演算によ
り、同装置４５のＹ軸方向の傾き角度θｙが求められ
る。次いで、制御部５２は、求めた角度θｘ、θｙに基
づいて、ＣＲＴ４３の表示面のＸ−Ｙ座標上における距
離に換算した座標計算を行い、計算結果を光信号送信部
５３に供給する。光信号送信部５３は、この計算結果を
光信号に載せてコンピュータ４１側の光信号受信部５３
に送信し、光信号受信部４４は受信した光信号の中の計
算結果に基づいてＣＲＴ４３の表示面の所要個所にカー
ソルマーク等の形で表示を行う。
【００１１】この場合、操作者は、手に持っている携帯
用入力装置４５の検出部をＣＲＴ４３の表示面に略平行
に適宜移動させたり、または、表示面に対する角度を適
宜変化させたりすると、携帯用入力装置４５のＸ軸方向
の傾き角度θｘ及びＹ軸方向の傾き角度θｙが随時変化
し、その変化に応じてＣＲＴ４３の表示面に表示される
カーソルマークの位置も随時変化するようになる。
用入力装置４５の検出部をＣＲＴ４３の表示面に略平行
に適宜移動させたり、または、表示面に対する角度を適
宜変化させたりすると、携帯用入力装置４５のＸ軸方向
の傾き角度θｘ及びＹ軸方向の傾き角度θｙが随時変化
し、その変化に応じてＣＲＴ４３の表示面に表示される
カーソルマークの位置も随時変化するようになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既提案
の相対角度検出装置は、被制御型情報処理装置（コンピ
ュータ）４１の発光部４２に対し、携帯用入力装置４５
の相対角度（相対位置）がどのような状態にあったとし
ても、発光部４２の光源からの赤外光が所定の範囲をカ
バーできるように、複数の光源が設けられており、しか
も、それらの光源は、常時点灯されるように構成されて
いるので、これら複数の光源の中の幾つかの光源から放
射された赤外光は、携帯用入力装置４５の検出部に入射
されず、この分、無駄に電力が消費されているという問
題があり、また、近くに同様な他の相対角度検出装置が
同様な使用状態で存在しているときは、携帯用入力装置
４５の検出部に入射されなかった赤外光が、他の携帯用
入力装置の検出部に入射され、他の携帯用入力装置の動
作を撹乱させる等の問題もある。
の相対角度検出装置は、被制御型情報処理装置（コンピ
ュータ）４１の発光部４２に対し、携帯用入力装置４５
の相対角度（相対位置）がどのような状態にあったとし
ても、発光部４２の光源からの赤外光が所定の範囲をカ
バーできるように、複数の光源が設けられており、しか
も、それらの光源は、常時点灯されるように構成されて
いるので、これら複数の光源の中の幾つかの光源から放
射された赤外光は、携帯用入力装置４５の検出部に入射
されず、この分、無駄に電力が消費されているという問
題があり、また、近くに同様な他の相対角度検出装置が
同様な使用状態で存在しているときは、携帯用入力装置
４５の検出部に入射されなかった赤外光が、他の携帯用
入力装置の検出部に入射され、他の携帯用入力装置の動
作を撹乱させる等の問題もある。
【００１３】本発明は、前記問題点を解決するもので、
その目的は、被制御型情報処理装置と携帯用入力装置と
の相対角度に応じて、発光部の複数の光源を選択的に発
光させる相対角度検出装置を提供することにある。
その目的は、被制御型情報処理装置と携帯用入力装置と
の相対角度に応じて、発光部の複数の光源を選択的に発
光させる相対角度検出装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、被制御型情報処理装置と携帯用入力装置
とからなり、前記被制御型情報処理装置は、複数の光源
を有する発光部と、表示部と、第１の分割受光素子を有
する受光部とを備えるとともに、前記携帯用入力装置
は、前記発光部からの光を受光する第２の分割受光素子
と、前記第２の分割受光素子の出力電流を電圧に変換す
る電流−電圧変換器と、前記電流−電圧変換器の出力を
処理して相対角度データを発生させる信号処理部と、前
記相対角度データを演算及び計算して座標信号を形成
し、この座標信号を光信号の形で前記受光部に送信する
制御部とを備え、前記第１の分割受光素子は前記光信号
を受信した際に、前記光信号の送信方向の角度の偏りを
示す偏り方向検出信号を発生し、前記被制御型情報処理
装置は、前記偏り方向検出信号に基づいて前記発光部の
複数の光源の発光状態を選択的に制御し、前記発光部の
光放射方向が主として前記携帯用入力装置の配置方向を
向くように制御する手段を備える。
に、本発明は、被制御型情報処理装置と携帯用入力装置
とからなり、前記被制御型情報処理装置は、複数の光源
を有する発光部と、表示部と、第１の分割受光素子を有
する受光部とを備えるとともに、前記携帯用入力装置
は、前記発光部からの光を受光する第２の分割受光素子
と、前記第２の分割受光素子の出力電流を電圧に変換す
る電流−電圧変換器と、前記電流−電圧変換器の出力を
処理して相対角度データを発生させる信号処理部と、前
記相対角度データを演算及び計算して座標信号を形成
し、この座標信号を光信号の形で前記受光部に送信する
制御部とを備え、前記第１の分割受光素子は前記光信号
を受信した際に、前記光信号の送信方向の角度の偏りを
示す偏り方向検出信号を発生し、前記被制御型情報処理
装置は、前記偏り方向検出信号に基づいて前記発光部の
複数の光源の発光状態を選択的に制御し、前記発光部の
光放射方向が主として前記携帯用入力装置の配置方向を
向くように制御する手段を備える。
【００１５】
【作用】前記手段においては、被制御型情報処理装置側
の第１の分割受光素子は、携帯用入力装置側から座標信
号を載せた光信号が供給されると、その光信号の第１の
分割受光素子への入射角度に応じて変化する偏り方向検
出信号を発生する。被制御型情報処理装置は、この偏り
方向検出信号の内容に応じて発光部の複数の光源の発光
状態を選択的に制御し、発光部の光放射方向が主として
携帯用入力装置の配置方向を向くように制御している。
の第１の分割受光素子は、携帯用入力装置側から座標信
号を載せた光信号が供給されると、その光信号の第１の
分割受光素子への入射角度に応じて変化する偏り方向検
出信号を発生する。被制御型情報処理装置は、この偏り
方向検出信号の内容に応じて発光部の複数の光源の発光
状態を選択的に制御し、発光部の光放射方向が主として
携帯用入力装置の配置方向を向くように制御している。
【００１６】この点をより具体的に述べると、被制御型
情報処理装置と携帯用入力装置とがほぼ相対した位置に
あって、携帯用入力装置側から送信される光信号が第１
の分割受光素子の各分割受光部に略均等に照射されてい
る場合、被制御型情報処理装置は、第１の分割受光素子
から出力される偏り方向検出信号の内容に基づいて、発
光部の複数の光源の中の現在発光している光源の発光状
態をそのまま維持させる。このとき、操作者によって携
帯用入力装置の位置が移動され、それにより被制御型情
報処理装置と携帯用入力装置との相対位置がずれて、携
帯用入力装置側から送信される光信号が第１の分割受光
素子の各分割受光部に不均等に照射されるようになった
場合、被制御型情報処理装置は、第１の分割受光素子か
ら出力される偏り方向検出信号の内容に基づいて、発光
部の複数の光源の中の現在発光している光源の発光を停
止させ、代わりに、発光部の複数の光源の中から携帯用
入力装置側に光放射を行うような光源を選択して発光さ
せ、発光部の光放射方向が主として携帯用入力装置の配
置方向を向くように制御するようにしている。
情報処理装置と携帯用入力装置とがほぼ相対した位置に
あって、携帯用入力装置側から送信される光信号が第１
の分割受光素子の各分割受光部に略均等に照射されてい
る場合、被制御型情報処理装置は、第１の分割受光素子
から出力される偏り方向検出信号の内容に基づいて、発
光部の複数の光源の中の現在発光している光源の発光状
態をそのまま維持させる。このとき、操作者によって携
帯用入力装置の位置が移動され、それにより被制御型情
報処理装置と携帯用入力装置との相対位置がずれて、携
帯用入力装置側から送信される光信号が第１の分割受光
素子の各分割受光部に不均等に照射されるようになった
場合、被制御型情報処理装置は、第１の分割受光素子か
ら出力される偏り方向検出信号の内容に基づいて、発光
部の複数の光源の中の現在発光している光源の発光を停
止させ、代わりに、発光部の複数の光源の中から携帯用
入力装置側に光放射を行うような光源を選択して発光さ
せ、発光部の光放射方向が主として携帯用入力装置の配
置方向を向くように制御するようにしている。
【００１７】このように、前記手段によれば、被制御型
情報処理装置と携帯用入力装置との相対角度関係によ
り、発光部の複数の光源の中で、携帯用入力装置の検出
部を直接照射させる光源だけを選択的に発光させている
ので、無駄に電力が消費されることがなく、しかも、近
くで駆動中の相対角度検出装置の携帯用入力装置に光が
入射され、その携帯用入力装置の動作を撹乱させるとい
う事態を生じることがない。
情報処理装置と携帯用入力装置との相対角度関係によ
り、発光部の複数の光源の中で、携帯用入力装置の検出
部を直接照射させる光源だけを選択的に発光させている
ので、無駄に電力が消費されることがなく、しかも、近
くで駆動中の相対角度検出装置の携帯用入力装置に光が
入射され、その携帯用入力装置の動作を撹乱させるとい
う事態を生じることがない。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１９】図１は、本発明に係わる相対角度検出装置
の一実施例を示すブロック構成図であり、被制御型情報
処理装置がコンピュータである例を示すものである。ま
た、図２は、図１に図示の実施例に用いられる光信号受
光部の一例を示す概要構成図であって、図２（ａ）は光
信号受光部の横断面図、頭２（ｂ）は第１の分割受光素
子の正面図である。
の一実施例を示すブロック構成図であり、被制御型情報
処理装置がコンピュータである例を示すものである。ま
た、図２は、図１に図示の実施例に用いられる光信号受
光部の一例を示す概要構成図であって、図２（ａ）は光
信号受光部の横断面図、頭２（ｂ）は第１の分割受光素
子の正面図である。
【００２０】ここで、本実施例の相対角度検出装置と前
記既提案の相対角度検出装置との構成上の違いを比べる
と、本実施例の相対角度検出装置は、発光部と光信号受
信部とを一体構成にした光送受部を備え、かつ、光信号
受光部を第１の分割受光素子で構成しているのに対し、
既提案の相対角度検出装置は、別個の発光部と光信号受
信部とを備えている点だけであるが、本実施例の構成が
明確になるように、本実施例の相対角度検出装置の構成
については、既提案の相対角度検出装置の構成と同一部
分を含めて全体的に説明する。
記既提案の相対角度検出装置との構成上の違いを比べる
と、本実施例の相対角度検出装置は、発光部と光信号受
信部とを一体構成にした光送受部を備え、かつ、光信号
受光部を第１の分割受光素子で構成しているのに対し、
既提案の相対角度検出装置は、別個の発光部と光信号受
信部とを備えている点だけであるが、本実施例の構成が
明確になるように、本実施例の相対角度検出装置の構成
については、既提案の相対角度検出装置の構成と同一部
分を含めて全体的に説明する。
【００２１】図１に示されるように、コンピュータ（被
制御型情報処理装置）１は、画像を表示するＣＲＴ（陰
極線管、即ち、表示部）３と、ＣＲＴ３の周縁部、例え
ば、その上側に配置され、複数の光源を有する発光部２
と、第１の分割受光素子を備える光信号受信部４とを備
えている。この場合、発光部２と光信号受信部４とは一
体構成され、全体として光送受部１４が構成される。携
帯用入力装置５は、全体形状が細長い直方体型のもの
で、前面に検出部（図番なし）が設けられる。検出部
は、例えば、フォトダイオードからなる４分割受光部６
ａ乃至６ｄを備えた分割受光素子６と、分割受光素子６
の前面側にそれぞれ配置され、矩形状開口を有する絞り
部（図示なし）及び可視光カットフィルタ（同じく図示
なし）とで構成されている。４分割受光部６ａ乃至６ｄ
において、受光部６ｂと６ｄはそれらの出力電流が加算
されるように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ａに接続さ
れ、受光部６ａと６ｃはそれらの出力電流が加算される
ように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ｂに接続される。
また、受光部６ａと６ｂはそれらの出力電流が加算され
るように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ｃに接続され、
受光部６ｃと６ｄはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ｄに接続される。各Ｉ
−Ｖ変換器７ａ乃至７ｄの出力は各別に１回路４接点の
切換スイッチ８の固定接点端子側に接続され、切換スイ
ッチ８の可動接点端子は信号処理部１０及びレベル検出
器１４の各入力に接続される。切換スイッチ８はスイッ
チ切換制御器９に接続され、スイッチ切換制御器９の制
御により、接点の切換が行われる。信号処理部１０は、
図示されていないが、内部に、可変利得増幅器、バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）回路、ピーク保持回路、例え
ば、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、アナログ・デジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器を備えており、出力は制御部１２
に接続される。信号処理部１０内のＢＰＦ回路の出力は
波形整形回路１１の入力に接続され、波形整形回路１１
の出力は制御部１２に接続される。制御部１２は、スイ
ッチ切換制御器９、光信号送信部１３にそれぞれ接続さ
れる。
制御型情報処理装置）１は、画像を表示するＣＲＴ（陰
極線管、即ち、表示部）３と、ＣＲＴ３の周縁部、例え
ば、その上側に配置され、複数の光源を有する発光部２
と、第１の分割受光素子を備える光信号受信部４とを備
えている。この場合、発光部２と光信号受信部４とは一
体構成され、全体として光送受部１４が構成される。携
帯用入力装置５は、全体形状が細長い直方体型のもの
で、前面に検出部（図番なし）が設けられる。検出部
は、例えば、フォトダイオードからなる４分割受光部６
ａ乃至６ｄを備えた分割受光素子６と、分割受光素子６
の前面側にそれぞれ配置され、矩形状開口を有する絞り
部（図示なし）及び可視光カットフィルタ（同じく図示
なし）とで構成されている。４分割受光部６ａ乃至６ｄ
において、受光部６ｂと６ｄはそれらの出力電流が加算
されるように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ａに接続さ
れ、受光部６ａと６ｃはそれらの出力電流が加算される
ように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ｂに接続される。
また、受光部６ａと６ｂはそれらの出力電流が加算され
るように電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ｃに接続され、
受光部６ｃと６ｄはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ｄに接続される。各Ｉ
−Ｖ変換器７ａ乃至７ｄの出力は各別に１回路４接点の
切換スイッチ８の固定接点端子側に接続され、切換スイ
ッチ８の可動接点端子は信号処理部１０及びレベル検出
器１４の各入力に接続される。切換スイッチ８はスイッ
チ切換制御器９に接続され、スイッチ切換制御器９の制
御により、接点の切換が行われる。信号処理部１０は、
図示されていないが、内部に、可変利得増幅器、バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）回路、ピーク保持回路、例え
ば、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、アナログ・デジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器を備えており、出力は制御部１２
に接続される。信号処理部１０内のＢＰＦ回路の出力は
波形整形回路１１の入力に接続され、波形整形回路１１
の出力は制御部１２に接続される。制御部１２は、スイ
ッチ切換制御器９、光信号送信部１３にそれぞれ接続さ
れる。
【００２２】この場合、直角３次元座標で表される３方
向について、携帯用入力装置５の長さ方向をＺ軸方向と
し、このＺ軸に直交する２つの方向をそれぞれＸ軸方向
及びＹ軸方向とすれば、分割受光素子６を構成する４分
割受光部６ａ乃至６ｄは、受光部６ａと６ｂ、受光部６
ｃ及び６ｄがそれぞれＸ軸方向に並ぶように配置され、
かつ、受光部６ａと６ｃ、受光部６ｂと６ｄがＹ軸方向
に並ぶように配置されている。
向について、携帯用入力装置５の長さ方向をＺ軸方向と
し、このＺ軸に直交する２つの方向をそれぞれＸ軸方向
及びＹ軸方向とすれば、分割受光素子６を構成する４分
割受光部６ａ乃至６ｄは、受光部６ａと６ｂ、受光部６
ｃ及び６ｄがそれぞれＸ軸方向に並ぶように配置され、
かつ、受光部６ａと６ｃ、受光部６ｂと６ｄがＹ軸方向
に並ぶように配置されている。
【００２３】また、図２（ａ）、（ｂ）に示されるよう
に、光信号受信部４は、第１の分割受光素子１５と、矩
形状開口を有する絞り部１６とからなり、第１の分割受
光素子１５は２分割受光部１５ａ、１５ｂからなってい
る。
に、光信号受信部４は、第１の分割受光素子１５と、矩
形状開口を有する絞り部１６とからなり、第１の分割受
光素子１５は２分割受光部１５ａ、１５ｂからなってい
る。
【００２４】前記構成を有する本実施例の相対角度検出
装置は、次のように動作する。
装置は、次のように動作する。
【００２５】この場合、本実施例の相対角度検出装置と
既提案の相対角度検出装置との動作の違いは、主とし
て、第１の分割受光素子１５にに関連する部分だけであ
るが、本実施例の相対角度検出装置の動作を明確にする
ため、本実施例の相対角度検出装置の動作については、
既提案の相対角度検出装置の動作と重複する部分を含め
て全体的に説明する。
既提案の相対角度検出装置との動作の違いは、主とし
て、第１の分割受光素子１５にに関連する部分だけであ
るが、本実施例の相対角度検出装置の動作を明確にする
ため、本実施例の相対角度検出装置の動作については、
既提案の相対角度検出装置の動作と重複する部分を含め
て全体的に説明する。
【００２６】いま、操作者が携帯用入力装置５を手に持
ち、検出部側をＣＲＴ３の方向（光送受部１６の方向）
に向けると、発光部２の光源から発せられた周波数ｆの
赤外領域の参照光は、携帯用入力装置５の検出部に入射
される。そして、入射された参照光は、まず、可視光カ
ットフィルタ（図示なし）で可視光成分が除かれ、次
に、絞り部（図示なし）で光入射量が調整された後、分
割受光素子６を構成する４分割受光部６ａ乃至６ｄに照
射される。このとき、４分割受光部６ａ乃至６ｄには、
絞り部の開口で定まる矩形状スポット光が照射され、４
分割受光部６ａ乃至６ｄからスポット光の照射面積に対
応した電流出力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDが出力される。
なお、これらの電流出力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、い
ずれも参照光の主要成分である周波数ｆを含んでいる。
次いで、これらの電流出力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、
Ｙ軸方向に配置の１組の受光部６ａと６ｃとで得られた
電流出力の和（ＩRU＋ＩRD）がＩ−Ｖ変換器７ａに、Ｙ
軸方向に配置の他の１組の受光部６ｂと６ｄとで得られ
た電流出力の和（ＩLU＋ＩLD）がＩ−Ｖ変換器７ｂにそ
れぞれ供給され、また、Ｘ軸方向に配置の１組の受光部
６ａと６ｂとで得られた電流出力の和（ＩLU＋ＩRU）が
Ｉ−Ｖ変換器７ｃに、Ｘ軸方向に配置の他の１組の受光
部６ｃと６ｄとで得られた電流出力の和（ＩLD＋ＩRD）
がＩ−Ｖ変換器７ｄにそれぞれ供給される。各Ｉ−Ｖ変
換器７ａ乃至７ｄは、入力電流を出力電圧に変換するも
ので、それぞれの出力にチャネル１乃至チャネル４に受
光出力電圧Ｖ１乃至Ｖ４を発生させる。続いて、これら
受光出力電圧Ｖ１乃至Ｖ４は、切換スイッチ８に供給さ
れるが、切換スイッチ８は、制御部１２から供給される
切換信号に応答動作するスイッチ切換制御器９により、
可動接点が所定周期でチャネル１、チャネル２、チャネ
ル３、チャネル４、チャネル１、チャネル２、…… …
の順に切換えられる。このため、受光出力電圧Ｖ１乃至
Ｖ４は、切換スイッチ８において時分割的に選択されて
時分割出力電圧になり、この時分割出力電圧が次続の信
号処理部１０に供給される。信号処理部１０に供給され
た時分割出力電圧は、始めに、可変利得増幅器において
制御部１２から供給される利得制御電圧に応じた利得で
増幅され、次いで、ＢＰＦ回路において周波数ｆ以外の
不要な周波数成分が除去される。さらに、ＢＰＦ回路の
出力に得られた周波数ｆの信号は、Ｓ／Ｈ回路において
サンプリング及びホールド（保持）され、次いで、Ａ／
Ｄ変換器においてサンプリング電圧がデジタル信号に変
換され、このデジタル信号が相対角度データとして制御
部１２に供給される。
ち、検出部側をＣＲＴ３の方向（光送受部１６の方向）
に向けると、発光部２の光源から発せられた周波数ｆの
赤外領域の参照光は、携帯用入力装置５の検出部に入射
される。そして、入射された参照光は、まず、可視光カ
ットフィルタ（図示なし）で可視光成分が除かれ、次
に、絞り部（図示なし）で光入射量が調整された後、分
割受光素子６を構成する４分割受光部６ａ乃至６ｄに照
射される。このとき、４分割受光部６ａ乃至６ｄには、
絞り部の開口で定まる矩形状スポット光が照射され、４
分割受光部６ａ乃至６ｄからスポット光の照射面積に対
応した電流出力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDが出力される。
なお、これらの電流出力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、い
ずれも参照光の主要成分である周波数ｆを含んでいる。
次いで、これらの電流出力ＩLU、ＩRU、ＩLD、ＩRDは、
Ｙ軸方向に配置の１組の受光部６ａと６ｃとで得られた
電流出力の和（ＩRU＋ＩRD）がＩ−Ｖ変換器７ａに、Ｙ
軸方向に配置の他の１組の受光部６ｂと６ｄとで得られ
た電流出力の和（ＩLU＋ＩLD）がＩ−Ｖ変換器７ｂにそ
れぞれ供給され、また、Ｘ軸方向に配置の１組の受光部
６ａと６ｂとで得られた電流出力の和（ＩLU＋ＩRU）が
Ｉ−Ｖ変換器７ｃに、Ｘ軸方向に配置の他の１組の受光
部６ｃと６ｄとで得られた電流出力の和（ＩLD＋ＩRD）
がＩ−Ｖ変換器７ｄにそれぞれ供給される。各Ｉ−Ｖ変
換器７ａ乃至７ｄは、入力電流を出力電圧に変換するも
ので、それぞれの出力にチャネル１乃至チャネル４に受
光出力電圧Ｖ１乃至Ｖ４を発生させる。続いて、これら
受光出力電圧Ｖ１乃至Ｖ４は、切換スイッチ８に供給さ
れるが、切換スイッチ８は、制御部１２から供給される
切換信号に応答動作するスイッチ切換制御器９により、
可動接点が所定周期でチャネル１、チャネル２、チャネ
ル３、チャネル４、チャネル１、チャネル２、…… …
の順に切換えられる。このため、受光出力電圧Ｖ１乃至
Ｖ４は、切換スイッチ８において時分割的に選択されて
時分割出力電圧になり、この時分割出力電圧が次続の信
号処理部１０に供給される。信号処理部１０に供給され
た時分割出力電圧は、始めに、可変利得増幅器において
制御部１２から供給される利得制御電圧に応じた利得で
増幅され、次いで、ＢＰＦ回路において周波数ｆ以外の
不要な周波数成分が除去される。さらに、ＢＰＦ回路の
出力に得られた周波数ｆの信号は、Ｓ／Ｈ回路において
サンプリング及びホールド（保持）され、次いで、Ａ／
Ｄ変換器においてサンプリング電圧がデジタル信号に変
換され、このデジタル信号が相対角度データとして制御
部１２に供給される。
【００２７】また、信号処理部１０において、ＢＰＦ回
路の出力に得られた周波数ｆの信号は波形整形回路１１
に供給されるが、波形整形回路１１は制御部１２と協働
し、切換スイッチ８のチャネル切換えが行われた後、周
波数ｆの信号が安定した状態になったときのピーク電圧
到来時に一致して出力されるトリガパルス等を発生さ
せ、制御部１２は、このトリガパルス等に応答して、Ｓ
／Ｈ回路にサンプリングの開始及び終了を指令したりす
るタイミングパルス等を供給し、また、Ａ／Ｄ回路にデ
ジタル変換の開始及び終了を指令したりするタイミング
パルス等を供給する。
路の出力に得られた周波数ｆの信号は波形整形回路１１
に供給されるが、波形整形回路１１は制御部１２と協働
し、切換スイッチ８のチャネル切換えが行われた後、周
波数ｆの信号が安定した状態になったときのピーク電圧
到来時に一致して出力されるトリガパルス等を発生さ
せ、制御部１２は、このトリガパルス等に応答して、Ｓ
／Ｈ回路にサンプリングの開始及び終了を指令したりす
るタイミングパルス等を供給し、また、Ａ／Ｄ回路にデ
ジタル変換の開始及び終了を指令したりするタイミング
パルス等を供給する。
【００２８】このとき、Ｓ／Ｈ回路は、ＢＰＦ回路の出
力に得られる周波数ｆの信号を、制御部５２から供給さ
れるタイミングパルスによってサンプリングを開始し、
このサンプリングにより得られたサンプリング電圧を保
持する。このサンプリング電圧は、切換スイッチ４９に
よるチャネル切換えが行われた後、ＢＰＦ回路の出力に
得られる周波数ｆの信号が複数周期を経た後、１つの信
号周期の振幅ピークを示す安定した状態のピーク電圧に
なる。次いで、Ａ／Ｄ変換器は、Ｓ／Ｈ回路に保持され
ているサンプリング電圧を、制御部１２から供給される
タイミングパルスによってデジタル信号に変換し、この
とき得られた相対角度データが制御部１２に供給され
る。
力に得られる周波数ｆの信号を、制御部５２から供給さ
れるタイミングパルスによってサンプリングを開始し、
このサンプリングにより得られたサンプリング電圧を保
持する。このサンプリング電圧は、切換スイッチ４９に
よるチャネル切換えが行われた後、ＢＰＦ回路の出力に
得られる周波数ｆの信号が複数周期を経た後、１つの信
号周期の振幅ピークを示す安定した状態のピーク電圧に
なる。次いで、Ａ／Ｄ変換器は、Ｓ／Ｈ回路に保持され
ているサンプリング電圧を、制御部１２から供給される
タイミングパルスによってデジタル信号に変換し、この
とき得られた相対角度データが制御部１２に供給され
る。
【００２９】制御部１２は、切換スイッチ８の切換えに
応じて順次供給される相対角度データの演算を行うが、
この演算は、既に提案されている相対角度検出装置と同
様もので、受光出力電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４から導
出された相対角度データ（デジタルピーク電圧）をそれ
ぞれＶ１ｐ、Ｖ２ｐ、Ｖ３ｐ、Ｖ４ｐとしたとき、
｛（Ｖ１ｐ−Ｖ２ｐ）／（Ｖ１ｐ＋Ｖ２ｐ）｝、及び、
｛（Ｖ３ｐ−Ｖ４ｐ）／（Ｖ３ｐ＋Ｖ４ｐ）｝を行って
いる。そしえ、前者の演算により、携帯用入力装置５の
Ｘ軸方向の傾き角度θｘが求められ、後者の演算によ
り、同装置５のＹ軸方向の傾き角度θｙが求められる。
また、制御部１２は、求めた角度θｘ、θｙに基づい
て、ＣＲＴ３の表示面のＸ−Ｙ座標上における距離に換
算した座標計算を行い、その計算結果を座標信号として
光信号送信部１３に供給する。光信号送信部１３は、こ
の座標信号を光信号に載せてコンピュータ１側の第１の
分割受光素子１５を有する光信号受信部４に送信し、コ
ンピュータ１は光信号受信部４で受信した光信号の中の
座標信号に基づいてＣＲＴ３の表示面の所要個所にカー
ソルマーク等の形で表示を行う。
応じて順次供給される相対角度データの演算を行うが、
この演算は、既に提案されている相対角度検出装置と同
様もので、受光出力電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４から導
出された相対角度データ（デジタルピーク電圧）をそれ
ぞれＶ１ｐ、Ｖ２ｐ、Ｖ３ｐ、Ｖ４ｐとしたとき、
｛（Ｖ１ｐ−Ｖ２ｐ）／（Ｖ１ｐ＋Ｖ２ｐ）｝、及び、
｛（Ｖ３ｐ−Ｖ４ｐ）／（Ｖ３ｐ＋Ｖ４ｐ）｝を行って
いる。そしえ、前者の演算により、携帯用入力装置５の
Ｘ軸方向の傾き角度θｘが求められ、後者の演算によ
り、同装置５のＹ軸方向の傾き角度θｙが求められる。
また、制御部１２は、求めた角度θｘ、θｙに基づい
て、ＣＲＴ３の表示面のＸ−Ｙ座標上における距離に換
算した座標計算を行い、その計算結果を座標信号として
光信号送信部１３に供給する。光信号送信部１３は、こ
の座標信号を光信号に載せてコンピュータ１側の第１の
分割受光素子１５を有する光信号受信部４に送信し、コ
ンピュータ１は光信号受信部４で受信した光信号の中の
座標信号に基づいてＣＲＴ３の表示面の所要個所にカー
ソルマーク等の形で表示を行う。
【００３０】この場合、操作者は、手に持っている携帯
用入力装置５の検出部をＣＲＴ３の表示面に略平行に適
宜移動させたり、または、表示面に対する角度を適宜変
化させたりすると、携帯用入力装置５のＸ軸方向の傾き
角度θｘ及びＹ軸方向の傾き角度θｙが随時変化し、そ
の変化に応じてＣＲＴ３の表示面に表示されるカーソル
マークの位置も随時変化するようになる。
用入力装置５の検出部をＣＲＴ３の表示面に略平行に適
宜移動させたり、または、表示面に対する角度を適宜変
化させたりすると、携帯用入力装置５のＸ軸方向の傾き
角度θｘ及びＹ軸方向の傾き角度θｙが随時変化し、そ
の変化に応じてＣＲＴ３の表示面に表示されるカーソル
マークの位置も随時変化するようになる。
【００３１】これまでに説明した本実施例の相対角度検
出装置の動作は、既に述べた既提案の相対角度検出装置
の動作とほぼ同一であるが、以下の動作は、本実施例の
相対角度検出装置に特有の動作である。
出装置の動作は、既に述べた既提案の相対角度検出装置
の動作とほぼ同一であるが、以下の動作は、本実施例の
相対角度検出装置に特有の動作である。
【００３２】光信号受信部４は、携帯用入力装置５から
光信号が供給されると、その光信号は、開口を有する絞
り部１６において矩形状のスポット光となり、このスポ
ット光が第１の分割受光素子１５の２分割受光部１５
ａ、１５ｂに照射される。このとき、コンピュータ１
は、第１の分割受光素子１５の出力に基づいて、座標信
号及び偏り方向検出信号を発生させるが、スポット光の
照射により、２分割受光部１５ａ、１５ｂからそれぞれ
発生される電流値をＩU 、ＩD とすれば、座標信号は、
２つの電流値の和（ＩU ＋ＩD ）を求めることによって
得られ、偏り方向検出信号は、２つの電流値の差と２つ
の電流値の和との比（ＩU −ＩD ）／（ＩU＋ＩD ）を
求めることによって得られる。そして、得られた座標信
号は、前述のように、ＣＲＴ３の表示面の所要個所にカ
ーソルマーク等の形で表示を行うために用いられ、一
方、偏り方向検出信号は、発光部２の複数の光源の中の
所要のものを発光させるために用いられる。
光信号が供給されると、その光信号は、開口を有する絞
り部１６において矩形状のスポット光となり、このスポ
ット光が第１の分割受光素子１５の２分割受光部１５
ａ、１５ｂに照射される。このとき、コンピュータ１
は、第１の分割受光素子１５の出力に基づいて、座標信
号及び偏り方向検出信号を発生させるが、スポット光の
照射により、２分割受光部１５ａ、１５ｂからそれぞれ
発生される電流値をＩU 、ＩD とすれば、座標信号は、
２つの電流値の和（ＩU ＋ＩD ）を求めることによって
得られ、偏り方向検出信号は、２つの電流値の差と２つ
の電流値の和との比（ＩU −ＩD ）／（ＩU＋ＩD ）を
求めることによって得られる。そして、得られた座標信
号は、前述のように、ＣＲＴ３の表示面の所要個所にカ
ーソルマーク等の形で表示を行うために用いられ、一
方、偏り方向検出信号は、発光部２の複数の光源の中の
所要のものを発光させるために用いられる。
【００３３】続く、図３は、光送受部１６の構成の一例
と、携帯用入力装置５と光送受部１４との相対角度関係
を示す説明図であって、図３（ａ）は携帯用入力装置５
と光送受部１４とがほぼ相対している状態にある場合、
図３（ｂ）は携帯用入力装置５と光送受部１４とがやや
ずれた状態にある場合を示すものである。
と、携帯用入力装置５と光送受部１４との相対角度関係
を示す説明図であって、図３（ａ）は携帯用入力装置５
と光送受部１４とがほぼ相対している状態にある場合、
図３（ｂ）は携帯用入力装置５と光送受部１４とがやや
ずれた状態にある場合を示すものである。
【００３４】図３（ａ）、（ｂ）において、光送受部１
４は、中央に光信号受信部４が配置され、その両側にそ
れぞれ５個づつの光源１７ａ乃至１７ｊが配置されてい
るもので、発光部２と光信号受信部４は一体構成されて
いる。この場合、光源１７ａと光源１７ｂ、光源１７ｃ
と光源１７ｄ、光源１７ｅと光源１７ｆ、光源１７ｇと
光源１７ｈ、光源１７ｉと光源１７ｊは、それぞれ５つ
の対の光源をなすもので、これらの対の光源は同時に発
光及び消灯し、しかも、光放射方向が同一方向になるよ
うに配置されている。図３に図示の例では、光源１７ａ
と光源１７ｂ及び光源１７ｉと光源１７ｊの光放射方向
はやや外側方向であり、光源１７ｃと光源１７ｄ及び光
源１７ｇと光源１７ｈの光放射方向は僅かに外側方向で
あり、光源１７ｅと光源１７ｆの光放射方向は正面方向
である。
４は、中央に光信号受信部４が配置され、その両側にそ
れぞれ５個づつの光源１７ａ乃至１７ｊが配置されてい
るもので、発光部２と光信号受信部４は一体構成されて
いる。この場合、光源１７ａと光源１７ｂ、光源１７ｃ
と光源１７ｄ、光源１７ｅと光源１７ｆ、光源１７ｇと
光源１７ｈ、光源１７ｉと光源１７ｊは、それぞれ５つ
の対の光源をなすもので、これらの対の光源は同時に発
光及び消灯し、しかも、光放射方向が同一方向になるよ
うに配置されている。図３に図示の例では、光源１７ａ
と光源１７ｂ及び光源１７ｉと光源１７ｊの光放射方向
はやや外側方向であり、光源１７ｃと光源１７ｄ及び光
源１７ｇと光源１７ｈの光放射方向は僅かに外側方向で
あり、光源１７ｅと光源１７ｆの光放射方向は正面方向
である。
【００３５】図３（ａ）に図示のように、携帯用入力装
置５が光送受部１４のほぼ正面にある状態のときは、５
つの対の光源の中で、光放射方向が正面方向である対の
光源、即ち、光源１７ｅと光源１７ｆだけが発光し、そ
の光が携帯用入力装置５の検出部に照射される。このと
き、携帯用入力装置５から送信された光信号が光信号受
信部４に供給されると、第１の分割受光素子１５の分割
受光部１５ａ、１５ｂにはほぼ均等に光が照射され、第
１の分割受光素子１５から出力される偏り方向検出信号
には偏りの内容が含まれていない。このため、コンピュ
ータ１は偏り方向検出信号に応答することがなく、光源
１７ｅと光源１７ｆだけが発光し続ける。
置５が光送受部１４のほぼ正面にある状態のときは、５
つの対の光源の中で、光放射方向が正面方向である対の
光源、即ち、光源１７ｅと光源１７ｆだけが発光し、そ
の光が携帯用入力装置５の検出部に照射される。このと
き、携帯用入力装置５から送信された光信号が光信号受
信部４に供給されると、第１の分割受光素子１５の分割
受光部１５ａ、１５ｂにはほぼ均等に光が照射され、第
１の分割受光素子１５から出力される偏り方向検出信号
には偏りの内容が含まれていない。このため、コンピュ
ータ１は偏り方向検出信号に応答することがなく、光源
１７ｅと光源１７ｆだけが発光し続ける。
【００３６】次いで、図３（ｂ）に図示のように、操作
者が携帯用入力装置５を図３（ａ）に図示の状態からや
や下側方向に移動させたとすると、光源１７ｅと光源１
７ｆから発光された光は、一部または大部分が携帯用入
力装置５の検出部に照射されなくなる。このとき、携帯
用入力装置５から送信された光信号が光信号受信部４に
供給されたとしても、図２（ｂ）に示されるように、第
１の分割受光素子１５の分割受光部１５ａ、１５ｂにほ
ぼ均等に光が照射されずに、分割受光部１５ｂの受光量
に比べて分割受光部１５ａの受光量の方が多くなるの
で、第１の分割受光素子１５から出力される偏り方向検
出信号には下側方向に偏ったことを示す内容が含まれて
いる。コンピュータ１は、この下側方向に偏ったことを
示す偏り方向検出信号に応答し、光源１７ｅと光源１７
ｆの下側方向に隣接する光源１７ｇと光源１７ｈを発光
させ、光源１７ｅと光源１７ｆを消灯させる。
者が携帯用入力装置５を図３（ａ）に図示の状態からや
や下側方向に移動させたとすると、光源１７ｅと光源１
７ｆから発光された光は、一部または大部分が携帯用入
力装置５の検出部に照射されなくなる。このとき、携帯
用入力装置５から送信された光信号が光信号受信部４に
供給されたとしても、図２（ｂ）に示されるように、第
１の分割受光素子１５の分割受光部１５ａ、１５ｂにほ
ぼ均等に光が照射されずに、分割受光部１５ｂの受光量
に比べて分割受光部１５ａの受光量の方が多くなるの
で、第１の分割受光素子１５から出力される偏り方向検
出信号には下側方向に偏ったことを示す内容が含まれて
いる。コンピュータ１は、この下側方向に偏ったことを
示す偏り方向検出信号に応答し、光源１７ｅと光源１７
ｆの下側方向に隣接する光源１７ｇと光源１７ｈを発光
させ、光源１７ｅと光源１７ｆを消灯させる。
【００３７】この場合、操作者が移動させた携帯用入力
装置５の距離が比較的大きく、光源１７ｇと光源１７ｈ
だけを発光させても、依然として、第１の分割受光素子
１５から出力される偏り方向検出信号の中に、下側方向
に偏ったことを示す内容が含まれているときは、光源１
７ｇと光源１７ｈの下側方向に隣接する光源１７ｉと光
源１７ｊを発光させるようにして、携帯用入力装置５か
ら送信された光信号が光信号受信部４に供給されたと
き、第１の分割受光素子１５から出力される偏り方向検
出信号には偏りの内容が含まれていないように制御す
る。
装置５の距離が比較的大きく、光源１７ｇと光源１７ｈ
だけを発光させても、依然として、第１の分割受光素子
１５から出力される偏り方向検出信号の中に、下側方向
に偏ったことを示す内容が含まれているときは、光源１
７ｇと光源１７ｈの下側方向に隣接する光源１７ｉと光
源１７ｊを発光させるようにして、携帯用入力装置５か
ら送信された光信号が光信号受信部４に供給されたと
き、第１の分割受光素子１５から出力される偏り方向検
出信号には偏りの内容が含まれていないように制御す
る。
【００３８】なお、図３（ａ）、（ｂ）に図示の例にお
いては、携帯用入力装置５の配置位置に最も相対した対
の光源だけが発光する場合を例に挙げて説明したが、本
発明は、対の光源を発光させる場合に、必ずしも１つの
対の光源だけを発光させる場合に限られるものではな
く、携帯用入力装置５の配置位置に相対した２つまたは
３つの対の光源だけを発光させるようにしてもよい。
いては、携帯用入力装置５の配置位置に最も相対した対
の光源だけが発光する場合を例に挙げて説明したが、本
発明は、対の光源を発光させる場合に、必ずしも１つの
対の光源だけを発光させる場合に限られるものではな
く、携帯用入力装置５の配置位置に相対した２つまたは
３つの対の光源だけを発光させるようにしてもよい。
【００３９】このように、本実施例によれば、コンピュ
ータ１（光送受部１４）に対する携帯用入力装置５の配
置位置の相対角度に応じて、発光部２の複数の光源１７
ａ乃至１７ｊの中の、携帯用入力装置５の検出部を直接
照射する光源だけを選択的に発光させるようにしている
ので、発光による光が全て検出部に照射され、無駄に電
力が消費されることがない。
ータ１（光送受部１４）に対する携帯用入力装置５の配
置位置の相対角度に応じて、発光部２の複数の光源１７
ａ乃至１７ｊの中の、携帯用入力装置５の検出部を直接
照射する光源だけを選択的に発光させるようにしている
ので、発光による光が全て検出部に照射され、無駄に電
力が消費されることがない。
【００４０】また、本実施例によれば、この相対角度検
出装置の近くで、他の相対角度検出装置が駆動中であっ
ても、他の相対角度検出装置の携帯用入力装置にこの相
対角度検出装置から発光された光が入射され、他の携帯
用入力装置の動作を撹乱させるという事態を生じること
がない。
出装置の近くで、他の相対角度検出装置が駆動中であっ
ても、他の相対角度検出装置の携帯用入力装置にこの相
対角度検出装置から発光された光が入射され、他の携帯
用入力装置の動作を撹乱させるという事態を生じること
がない。
【００４１】前述の実施例においては、被制御型情報処
理装置１がコンピュータである場合を例に挙げて説明し
たが、本発明は、被制御型情報処理装置１がコンピュー
タである場合に限られるものではなく、表示部を備える
他の装置、例えば、ゲーム装置やＡＶ装置にも同様に適
用することが可能である。
理装置１がコンピュータである場合を例に挙げて説明し
たが、本発明は、被制御型情報処理装置１がコンピュー
タである場合に限られるものではなく、表示部を備える
他の装置、例えば、ゲーム装置やＡＶ装置にも同様に適
用することが可能である。
【００４２】また、前述の実施例においては、第１の分
割受光素子１５として、２分割受光部１５ａ乃至１５ｂ
を用いた例を挙げて説明したが、本発明による第１の分
割受光素子１５は２分割受光部１５ａ乃至１５ｂである
場合に限られず、上下左右方向の偏りを検出するため、
４分割受光部を用いるように変更することができる。
割受光素子１５として、２分割受光部１５ａ乃至１５ｂ
を用いた例を挙げて説明したが、本発明による第１の分
割受光素子１５は２分割受光部１５ａ乃至１５ｂである
場合に限られず、上下左右方向の偏りを検出するため、
４分割受光部を用いるように変更することができる。
【００４３】さらに、前述の実施例においては、第２の
分割受光素子６として４分割受光部６ａ乃至６ｄを用い
た例を挙げて説明したが、本発明による第２の分割受光
素子６は４分割受光部６ａ乃至６ｄである場合に限られ
ず、６分割受光部や他の数の分割受光部である場合も同
様に適用可能である。ただし、第２の分割受光素子６の
分割受光部を４以外の数に設定した場合は、その設定数
に応じて、電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ａ乃至７ｄの
数が変更されることは勿論である。
分割受光素子６として４分割受光部６ａ乃至６ｄを用い
た例を挙げて説明したが、本発明による第２の分割受光
素子６は４分割受光部６ａ乃至６ｄである場合に限られ
ず、６分割受光部や他の数の分割受光部である場合も同
様に適用可能である。ただし、第２の分割受光素子６の
分割受光部を４以外の数に設定した場合は、その設定数
に応じて、電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器７ａ乃至７ｄの
数が変更されることは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にお
いては、被制御型情報処理装置１側の第１の分割受光素
子１５は、携帯用入力装置５側から座標信号を載せた光
信号が供給されると、その光信号の第１の分割受光素子
１５への入射角度に応じて変化する偏り方向検出信号を
発生する。被制御型情報処理装置１は、この偏り方向検
出信号の内容に応じて発光部２の複数の光源１７ａ乃至
１７ｊの発光状態を選択的に制御し、発光部２の光放射
方向が主として携帯用入力装置の配置方向を向くように
制御している。
いては、被制御型情報処理装置１側の第１の分割受光素
子１５は、携帯用入力装置５側から座標信号を載せた光
信号が供給されると、その光信号の第１の分割受光素子
１５への入射角度に応じて変化する偏り方向検出信号を
発生する。被制御型情報処理装置１は、この偏り方向検
出信号の内容に応じて発光部２の複数の光源１７ａ乃至
１７ｊの発光状態を選択的に制御し、発光部２の光放射
方向が主として携帯用入力装置の配置方向を向くように
制御している。
【００４５】このように、本発明によれば、被制御型情
報処理装置１と携帯用入力装置５との相対角度関係によ
り、発光部２の複数の光源１７ａ乃至１７ｊの中で、携
帯用入力装置５の検出部を直接照射させる光源だけを選
択的に発光させるようにしているので、発光部２におい
て無駄に電力が消費されることがなく、しかも、近くで
駆動中の相対角度検出装置の携帯用入力装置に光が入射
され、その携帯用入力装置の動作を撹乱させるという事
態を生じることがないという効果がある。
報処理装置１と携帯用入力装置５との相対角度関係によ
り、発光部２の複数の光源１７ａ乃至１７ｊの中で、携
帯用入力装置５の検出部を直接照射させる光源だけを選
択的に発光させるようにしているので、発光部２におい
て無駄に電力が消費されることがなく、しかも、近くで
駆動中の相対角度検出装置の携帯用入力装置に光が入射
され、その携帯用入力装置の動作を撹乱させるという事
態を生じることがないという効果がある。
【図１】本発明に係わる相対角度検出装置の一実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図２】図１に図示の実施例に用いられる第１の分割受
光素子の一例を示す構成図である。
光素子の一例を示す構成図である。
【図３】図１に図示の実施例に用いられる光送受部の構
成、及び、光送受部と携帯用入力装置との配置関係の例
を示す概要構成図である。
成、及び、光送受部と携帯用入力装置との配置関係の例
を示す概要構成図である。
【図４】既に提案されている相対角度検出装置の一例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
１ コンピュータ（被制御型情報処理装置） ２ 発光部 ３ ＣＲＴ（表示部） ４ 光信号受信部 ５ 携帯用入力装置 ６ 第２の分割受光素子 ６ａ乃至６ｄ ４分割受光部 ７ａ乃至７ｄ 電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換器 ８ 切換スイッチ（切換回路） ９ スイッチ切換制御器 １０ 信号処理部 １１ 波形整形回路 １２ 制御部 １３ 光信号送信部 １４ 光送受部 １５ 第１の分割受光素子 １５ａ、１５ｂ ２分割受光部 １６ 絞り部 １７ａ乃至１７ｊ 光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−146123（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−161653（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−302148（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−33071（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−61916（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G06F 3/03 330 G06F 3/033 310 G06F 13/00 351 G06T 7/60
Claims (2)
- 【請求項１】 被制御型情報処理装置と携帯用入力装置
とからなり、前記被制御型情報処理装置は、複数の光源
を有する発光部と、表示部と、第１の受光素子を有する
受光部とを備えるとともに、前記携帯用入力装置は、前
記発光部からの光を受光する第２の受光素子と、前記第
２の受光素子の出力電流を電圧に変換する電流−電圧変
換器と、前記電流−電圧変換器の出力を処理して相対角
度データを発生させる信号処理部と、前記相対角度デー
タを演算及び計算して座標信号を形成し、この座標信号
を光信号の形で前記受光部に送信する制御部とを備え、
前記第１の受光素子は前記光信号を受信した際に、前記
光信号の送信方向の角度の偏りを示す偏り方向検出信号
を発生し、前記被制御型情報処理装置は、前記偏り方向
検出信号に基づいて前記発光部の複数の光源の発光状態
を選択的に制御し、前記発光部の光放射方向が主として
前記携帯用入力装置の配置方向を向くように制御するこ
とを特徴とする相対角度検出装置。 - 【請求項２】 前記発光部及び前記受光部は一体的に構
成された光送受部であり、前記光送受信部は前記受光部
を間にしてその両側にそれぞれ複数個光源が配置され、
前記複数個の光源は少なくとも２つの光放射方向を有す
るように配置されていることを特徴とする請求項１に記
載の相対角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30511694A JP3137853B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 相対角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30511694A JP3137853B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 相対角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159736A JPH08159736A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3137853B2 true JP3137853B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=17941299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30511694A Expired - Fee Related JP3137853B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 相対角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3137853B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5374266B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2013-12-25 | 株式会社シロク | 光学式位置検出装置 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP30511694A patent/JP3137853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08159736A (ja) | 1996-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001121 |
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