JP3194841B2 - Inclination detecting apparatus and an input apparatus using the same - Google Patents

Inclination detecting apparatus and an input apparatus using the same

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JP3194841B2 JP28449294A JP28449294A JP3194841B2 JP 3194841 B2 JP3194841 B2 JP 3194841B2 JP 28449294 A JP28449294 A JP 28449294A JP 28449294 A JP28449294 A JP 28449294A JP 3194841 B2 JP3194841 B2 JP 3194841B2
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基準となる光源と、受光素子を有する検出部との相対位置を検出する傾き検出装置に係り、特に構造が簡単でまた高い受光検出出力を得ることができるようにした傾き検出装置およびこれを使用した入力装置に関する。 The present invention relates to a light source as a reference, relates to a tilt detection device for detecting the relative position between the detection unit having a light receiving element, to be particularly structure to obtain a simple and also high light detection output tilt detection device and has to be able for the input device using the same.

【0002】 [0002]

【従来の技術】コンピュータやAV機器やゲーム装置などでの入力装置として、従来はジョイスチックなどが付いたコード式のコントローラが一般的に使用されている。 2. Description of the Related Art As an input device for a computer or AV equipment and game equipment, a conventional controller code expressions with such a joystick is commonly used. 上記のジョイスチックが付いたコントローラは、アクションゲームにおいて画面でのキャラクタの移動や動作指示を行う操作には向いているが、画面の任意の場所に現れる釦にカーソルを合わせる操作などには不向きである。 Controller with the above-mentioned Joyce tick is facing the movement and operation instructions perform the operation of the character on the screen in the action game, it is not suitable for such operation to align the cursor to the button that appears anywhere on the screen is there. またこの種のコントローラはコード式のものであるために、画面の近くでしか操作できない。 The controller of this type for those code type, can be operated only in the vicinity of the screen. そこで、先願である特願平5−317479号には、装置本体側に参照光を発する光源を設け、操作装置側に受光素子を設けたものが提案されている。 Therefore, the Japanese Patent Application No. Hei 5-317479 which is the prior application, a light source for emitting reference light on the apparatus body side provided, those in which a light receiving element is proposed the operation device.

【0003】図と図10は、この種の入力装置での検出部の構造を示したものである。 [0003] Figure 9 and Figure 10 is a diagram showing the structure of a detecting portion of an input device of this kind. は検出部の斜視図、図10は図の平面図である。 Figure 9 is a perspective view of the detection unit. FIG. 10 is a plan view of FIG. 検出部には、平面上に配置された分割受光部1aと1bが設けられている。 The detection unit includes light receiving portion 1a and 1b are provided which are arranged on a plane.
この分割受光部1a,1bの前方には微小間隔dを有して配置された絞り板2が配置され、この絞り板2に矩形状の開口2aが形成されている。 The light receiving portion 1a, in front of 1b disposed aperture plate 2 which are disposed with a small distance d is a rectangular opening 2a is formed in the diaphragm plate 2. コンピュータやAV装置やゲーム装置などの装置本体側には参照光Lを発する光源が固定して配置されている。 The apparatus main body such as a computer or AV equipment and game device light source that emits the reference light L is positioned and fixed.

【0004】 図10に示すように、検出部の中心軸O [0004] As shown in FIG. 10, the center axis O of the detector
が、参照光Lの方向に対して傾きを有すると、開口2a But to have an inclination to the direction of the reference light L, the opening 2a
を通過して分割受光部1aと1bに照射される矩形状断面の光束が中心軸Oに対して位置ずれする。 The light beam of the rectangular cross section irradiated on the light receiving portion 1a and 1b through the are being displaced relative to the center axis O. このときの受光部1aと受光部1bのそれぞれの受光光量の差を得ることにより、中心軸Oに対する参照光Lの傾き量θx By obtaining each difference in the amount of light received by the light receiving portion 1a and the light-receiving portion 1b of the case, the inclination amount of the reference light L with respect to the center axis O [theta] x
が検出される。 There are detected. この検出量を装置本体に与え、傾き量θ Given this detected amount to the apparatus main body, the tilt amount θ
xを装置本体の画面上での座標値に換算することにより、画面上にてカーソルなどを移動させることができる。 By converting the x coordinate values ​​on the screen of the apparatus main body can be moved like a cursor at the screen. また、4分割受光部を使用することにより、中心軸Oと参照光Lとの傾き量θxと、これと直交する傾き量θyを求めることができる。 Further, by using a 4-split light receiving portion can be obtained and the inclination amount θx of the center axis O and the reference light L, and the inclination amount θy perpendicular thereto.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】図と図10に示した傾き検出装置をコンピュータなどの入力装置として使用すると、コードレスリモコンを操作する感覚で、入力装置への座標入力などが可能になり、また応用範囲も広くなり、今後の各種装置での入力装置としてきわめて有望なものとなる。 With tilt detection device shown in FIGS. 9 and 10 [0008] As an input device such as a computer, in the sense of operating a cordless remote control, allows such coordinate input to the input device, the range of applications becomes wider, it becomes very promising as an input device in the future various devices. ただし、図と図10に示すものでは、 However, those shown in FIGS. 9 and 10,
分割受光部1aと1bの受光光量の差によって傾き量θ Inclination of the difference in amount of light received light receiving portion 1a and 1b theta
xを求めているものであるため、開口2aの開口面積を小さくし、両方の分割受光部1a,1bに対し、常に光が部分的に当たるようにしなければならない。 For those seeking x, to reduce the opening area of ​​the opening 2a, both light receiving portion 1a, to 1b, always light must to strike the partially. したがって、各分割受光部1aと1bの受光面全体を検出のために使用することができず、受光部1aと1bにて検出される受光量が少なく、よって検出出力も小さくなる。 Therefore, it is not possible to use the entire light receiving surface of the light receiving portion 1a and 1b for detection, there is little light quantity detected by the light receiving portion 1a and 1b, thus detecting output is also reduced. 検出出力が小さいと、外部ノイズによる影響が大きくなる。 When the detection output is small, it increases the influence of external noise.

【0006】また、光の照射面積よりも受光部1a,1 [0006] The light receiving portion 1a than the irradiation area of ​​the light, 1
bの面積を小さくしてしまうと、例えば図10の状態において受光部1bの全面が光束の照射面積内に入ることになる。 When the b area of the thus reduced, the entire surface of the light-receiving portion 1b is to fall within the irradiation area of the light beam in the state of FIG. 10, for example. この場合に中心軸Oの傾きが変化しても受光部1bでの受光光量が変化しなくなり、傾き量θxの検出が実質的に不可能になる。 In this case also vary the inclination of the central axis O will not change the amount of light received by the light receiving unit 1b, the detection of the inclination amount θx is virtually impossible. また、図10において、開口2aを通過した光束が一方の分割受光部1aから外れてしまうと、受光部1aの受光出力がゼロになり、傾き量θxの検出ができなくなる。 Further, in FIG. 10, when the light beam passed through the aperture 2a deviates from one light receiving portion 1a, the light receiving output of the light receiving portion 1a becomes zero, it becomes impossible to detect the tilt amount [theta] x. したがって、分割受光部1 Therefore, the light receiving unit 1
aと1bとして受光面積の大きい素子を使用する必要があり、高価な受光素子を使用しなくてはならなくなる。 Must use a large element of the light receiving area as a and 1b, you not have to be used an expensive light receiving element.
また、中心軸Oと参照光Lとがある角度にて傾いたときに、両分割受光部1aと1bでの受光光量の差は、各分割受光部1a,1bの受光面と絞り板2との間隔dにより左右されることになる。 Also, when tilted at an angle where there is a reference light L with the central axis O, the difference in amount of light received by both light receiving portion 1a and 1b, each light receiving portion 1a, a light receiving surface of the 1b and the diaphragm plate 2 It will be governed by the distance d. また、開口2aの中心と中心Oとの間の位置ずれも、検出精度に影響を与える。 Further, positional deviation between the center and the center O of the aperture 2a also affects the detection accuracy. したがって、絞り板2の加工精度を高くする必要があり、また分割受光部1a,1bと絞り板2とを高精度に位置決めしなくてはならなくなり、組立作業が難しい。 Thus, the diaphragm plate it is necessary to increase the second processing accuracy and light receiving portion 1a, a and a diaphragm plate 2 1b without accurately positioned no longer needs are difficult assembly work.

【0007】本発明は上記従来の課題を解決するものであり、参照光の光源と受光素子を使用したものにおいて、受光素子の受光面全体を検出のために使用できるようにして検出出力を高く得られるようにし、また組立作業も容易にできるようにした傾き検出装置およびこれを使用した入力装置を提供することを目的としている。 [0007] is intended to solve the present invention the above conventional problems, in the reference light source and those using the light receiving element, a high detection output so as to be used for detecting the entire light receiving surface of the light receiving element as obtained in the, also aims to provide an input device using a tilt detection device and which has to be able to easily assembling work.

【0008】本発明の入力装置は、 画面を有する装置本 [0008] The input device of the present invention, The present with screen
体と移動可能な操作装置の一方に、光源が、他方に検出 While the body and movable operating device, light source, detects the other
部が配置されており、前記検出部には、互いに交叉する面上に位置し且つそれぞれが中心軸Oを含む子午面に対して角度を有する位置に配置された対を成す第1の組の Parts are arranged, the the detection unit, the paired respectively arranged and positioned on a plane intersecting the each other physician a centered axis O at a position having an angle with respect to meridian plane 1 set of
受光部と 、互いに交叉する面上に位置し且つそれぞれが前記子午面と直交する子午面に対して角度を有する位置に配置された対を成す第2の組の受光部とを有し、 前記 Has a light receiving portion, and a second set of light receiving portions forming a pair are disposed at a position having an angle with respect to the meridian plane which is positioned to and on respective surfaces intersecting each other perpendicular to the meridional, the
第1の組の対を成す受光部の受光光量の差、 および前記 The difference in amount of light received by the light receiving portion constituting a first set of pairs, and the
第2の組の対を成す受光部の受光光量の差を得ることにより、 前記装置本体と操作装置との間での前記操作装置 By obtaining the difference between the amount of light received by the light receiving portion constituting a second set of pairs, the operating device between the device body and the operating device
の傾き量が検出され、この傾き量に応じて画面表示が変 Tilt amount is detected, the screen display variable in accordance with the inclination amount
えられることを特徴とするものである。 It is characterized in that Erareru.

【0009】 [0009]

【0010】さらに本発明の検出装置は互いに直交す Furthermore detecting apparatus of the present invention, it is perpendicular to each other
る参照光を発する第1及び第2の光源と、前記両光源か First and second light source emitting that the reference beam, or the both light sources
ら離れた位置にある検出部とを有し、前記検出部には、 And a detecting unit, La distant position, said detection unit,
互いに交叉する面上に位置し且つそれぞれが中心軸Oz Located on a plane intersecting one another and each central axis Oz
を含む子午面に対して角度を有する位置に配置された対 Pairs arranged at a position having an angle a relative to the meridian plane
を成す第1の組の受光部と、互いに交叉する面上に位置 A first set of light receiving portions forming a position on a plane intersecting with each other
し且つそれぞれが前記子午面と直交する子午面に対して Relative meridional plane respectively and are perpendicular to the meridional
角度を有する位置に配置された対を成す第2の組の受光 A second set of receiving a pair arranged in a position having an angle
部、および前記中心軸Ozに直交する他の中心軸Oxを Parts, and the other central axis Ox perpendicular to the central axis Oz
含む子午面に対して角度を有する位置に配置された対を The pairs arranged at a position having an angle with respect to meridian plane
成す第3の組の受光部を有し、前記第1の組の対を成す A third set of light receiving portions forming forms the first set of pairs
受光部の受光光量の差、前記第2の組の対を成す受光部 The difference in amount of light received by the light receiving portion, forming the second set of pairs light receiving portion
の受光光量の差、および前記第3の組の対を成す受光部 The difference in amount of light received, and a light receiving unit forming the third set of pairs
の受光光量の差を得ることにより、前記中心軸Ozが第 By obtaining the difference between the amount of light received, the central axis Oz is the
1の光源の方向に対して傾斜する傾き量と、前記中心軸 A tilt amount of inclination with respect to the direction of the first light source, the center axis
Oxが第2の光源の方向に対して傾斜する傾き量が検出 Tilt amount detection Ox is inclined with respect to the direction of the second light source
されることを特徴とするものである。 It is characterized in being. また、本発明は、 In addition, the present invention is,
前記検出装置を使用した入力装置であって、画面を有す An input device using the detection device, having a screen
る装置本体に前記両光源が配置され、前記操作装置に前 That the apparatus main body wherein both light sources is arranged in front on the operating device
記検出部が配置されて、前記第1の組、第2の組および Serial detection unit is disposed, said first set, second set and
第3の組のそれぞれで対を成す受光部の受光光量の差を The difference between the amount of light received by the light receiving unit forming a pair with each of the third set
得ることにより、装置本体と操作装置との傾き量が検出 By obtaining, detecting the inclination of the apparatus body and the operating device
され、この傾き量に応じて画面表示が変えられ、例えばカーソルマークが移動するものとなる。 Is, the screen display is changed according to the inclination amount, for example, the cursor mark is intended to move.

【0011】 [0011]

【作用】上記手段では、例えば参照光を発する光源が、 [Action] In the above means, a light source that emits example the reference beam,
コンピュータやAV装置やゲーム装置などの装置本体側に固定して設けられ、検出部が操作装置(コントローラ)側に設けられる。 Fixedly provided on the apparatus main body such as a computer or AV equipment and game equipment, detection unit is provided on the operating device (controller) side. 検出部には、中心軸Oを含む子午面に対し角度を有する交叉面上に配置された対を成す受光部が設けられ、また両受光部の受光光量の差が得られるよう電気回路が構成されている。 The detection unit includes a light receiving portion is provided with a pair disposed on the central axis O in the cross plane having an angle with respect to meridian plane, also the electric circuit so that the difference between the received light amount is obtained of both the light receiving portion is configured It is. 光源と検出部を結ぶ線を含む子午面に対し、両受光部が同じ角度に対向するときには、両受光部の受光面に対する参照光の照射角度が等しくなり、両受光部の受光光量(受光出力)が等しくなる。 To line the meridian plane connecting the light source and the detector, when both light-receiving portion opposes the same angle, the irradiation angle of the reference beam with respect to the light receiving surfaces of both the light receiving portion are equal, the received light amount (light receiving outputs of the light receiving portion ) are equal to each other. 操作装置が、前記子午面に対して角度を有する向きになると、対を成すそれぞれの受光部の受光面に対する参照光の照射角度が変化し、両受光部での受光光量に差が生じる。 Operating device, becomes the direction having an angle with respect to child meridional, irradiation angle of the reference beam is changed with respect to the light receiving surface of each light receiving portion paired difference in amount of light received by both light-receiving unit occurs. この差を得ることにより、光源の方向に対する検出部の中心軸Oの傾き角度を算出できる。 By obtaining the difference can be calculated inclination angle of the center axis O of the detector with respect to the direction of the light source.

【0012】なお、検出部が装置本体側に設けられ、参照光源が操作装置などの移動側に設けられている場合も同じである。 [0012] The detection unit is provided on the apparatus main body, when the reference light source is provided on the moving side such as the operating device is also the same.

【0013】 また、検出部に 、第1の組の対を成す受光部と、第2の組の対を成す受光部とが設けられている Further, the detection unit includes a light receiving unit forming a first set of pairs, and a light receiving unit forming a second set of pairs is provided
ので光源と検出部を結ぶ線を含む子午面とこれに直交する子午面のそれぞれに対する、検出部の中心軸Oの傾き角度を検出することができる。 It is possible for each meridian plane perpendicular to a line connecting the light source and detector and to this meridian plane, for detecting the inclination angle of the center axis O of the detector. すなわち、光源と検出部との配置間隔方向に延びる軸をZ軸とし、このZ軸に交叉する直交軸をX軸とY軸とした場合に、検出部のX軸方向への傾き量とY軸方向の傾き量の双方、またはX軸方向への移動量とY軸方向への移動量の双方を検出することが可能になる。 That is, an axis extending in the arrangement interval direction between the light source and the detector unit to the Z axis, the orthogonal axes intersecting to the Z axis when the X-axis and Y-axis, the inclination amount and Y of the X-axis direction of the detection unit both axial tilt amount, or it is possible to detect both movement of the to movement and the Y-axis direction in the X-axis direction.

【0014】上記の傾き検出装置を、画面を有する機器本体と操作装置とに用いると、操作装置の空間内での自由移動での光源の方向に対する傾き角度を検出できる。 [0014] The above tilt detection apparatus, when used in the device body and the operating device having a screen, it is possible to detect the inclination angle to the direction of the light source in the free movement in space of the operating device.
この検出情報を装置本体側へ与えることにより、装置本体の画面表示を変えることができる。 By providing this detection information to the apparatus body, it is possible to change the screen display of the apparatus main body. 例えば、画面上にてカーソルマーク映像を移動させたり、画面の映像をスクロールさせることなどが可能になる。 For example, you can move the cursor mark the video in on the screen, it is possible to like it to scroll the image of the screen.

【0015】 [0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する。 BRIEF DESCRIPTION by examples of the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1は本発明による傾き検出装置を使用した入力装置を示す斜視図、図2は検出部の構造および回路構造を示す平面図、図3は検出部の構造を示す斜視図である。 Figure 1 is a perspective view showing an input device using a tilt sensor according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the structure and circuit configuration of the detecting unit, FIG 3 is a perspective view showing the structure of the detection unit.
図1において、符号10はコンピュータやAV装置またはゲーム装置などの装置本体に設けられたCRT画面である。 In Figure 1, reference numeral 10 is a CRT screen of the apparatus main assembly such as a computer or AV device or a game device. CRT画面10の上には発光装置11が固定され、この発光装置11に、参照光Lを発する光源12として赤外線LEDが設けられている。 The light emitting device 11 is fixed on the CRT screen 10, to the light-emitting device 11, an infrared LED is provided as a light source 12 for emitting reference light L. 符号13はワイヤレスまたはコード接続された操作装置(リモコン装置またはコントローラ)である。 Reference numeral 13 is a wireless or corded been operated device (remote control unit or controller). この操作装置13の先部には検出部20が設けられている。 The detection unit 20 is provided at the tip portion of the operation device 13. 図2と図3では、CR In Figure 2 and Figure 3, CR
T画面10および光源12に対するX軸方向への傾き量θxを検出できる検出部20が示されている。 T screen 10 and the detection unit 20 can detect the inclination amount θx in the X-axis direction with respect to the light source 12 is shown.

【0016】図1において、光源12と検出部20との間隔が離れる方向に延びる軸(CRT画面10と操作装置13を結ぶ水平軸)をZ軸とし、このZ軸に直交する軸をX軸とY軸とする。 [0016] In FIG. 1, the axis extending in a direction spacing apart of the light source 12 and the detector 20 a (horizontal axis connecting the CRT screen 10 and the operating device 13) as a Z-axis, X-axis and an axis orthogonal to the Z axis and the Y-axis. また、操作装置13に設けられた検出部20の中心軸をOで示す。 Also shows the central axis of the detection unit 20 provided in the operation unit 13 by O. さらに、光源12と検出部20の中心を結ぶ線をP軸で示す。 Further, it shows a line connecting the centers of the light source 12 and the detector 20 in the P-axis. P軸は、光源12からの参照光Lがほぼ平行光として照射される方向である。 P-axis is the direction reference light L from the light source 12 is irradiated as substantially parallel light.

【0017】図1と図2と図3は、検出部20から前方に延びる中心軸Oが、P軸とY軸を含む子午面内に含まれ且つ中心軸OがZ軸と平行となった状態を示している。 [0017] Figures 1 and 2 and 3, the central axis O extending from the detector 20 to the front, and the center axis O becomes parallel to the Z-axis includes a P-axis and Y-axis on meridian plane It shows the state. 検出部20には、中心軸Oと垂直軸(Y軸)を含む子午面に対して所定角度αを有して形成された支持面2 Detecting portion 20, the center axis O and a vertical axis (Y-axis) support surface 2 which is formed with a predetermined angle α with respect to meridian plane
1と22が設けられている。 1 and 22 are provided. この支持面21と22が中心軸OおよびY軸を含む子午面と成す角度αは0度よりも大きく且つ90度未満である。 The support surface 21 and 22 is the angle α, which forms the center axis O and Y axis meridian plane is less than larger and 90 degrees than 0 degrees. 例えばαは30度、4 For example, α is 30 degrees, 4
5度、または60度などである。 5 degrees, or 60 degrees, and the like. 支持面21と22は互いに交叉する面となっている。 Supporting surface 21 and 22 has a surface intersecting with each other. 図1ないし図3に示すように、中心軸Oが、軸PとY軸を含む子午面内に位置しているとき、前記支持面21と22は、この子午面に対して同じ角度αの位置にある。 As shown in FIGS. 1 to 3, the central axis O, while the position the axis P and the Y-axis on meridian plane, the supporting surfaces 21 and 22, the same angle α with respect to the meridian plane It is in the position. また、図2と図3の状態では、両支持面21と22が、共にX軸に対して(90 Further, in the state of FIG. 2 and FIG. 3, two support surfaces 21 and 22, (90 with respect to the X-axis together
−α)度の角度位置にある。 Is the angular position of the-.alpha.) degrees.

【0018】両支持面21と22に、対を成す受光部2 [0018] Both the supporting surface 21 and 22, the light receiving portion 2 pairs
3と24が取り付けられている。 3 and 24 are mounted. 受光部23と24は、 The light-receiving unit 23 and 24,
例えばフォトダイオードである。 For example, a photo diode. 受光部23と24は平面状の受光面23aと24aを有しており、両受光面2 Receiving section 23 and 24 has a planar light receiving surface 23a and 24a, both the light receiving surface 2
3aと24aは、中心軸OとY軸を含む子午面に対して同じ角度αにて傾斜している。 3a and 24a are inclined to the central axis O and the Y-axis at the same angle α with respect to meridian plane. なお、受光面23aと2 In addition, the light-receiving surface 23a and 2
4aの表面積は同じである。 The surface area of ​​4a is the same. また、参照光Lの受光出力に自然光によるノイズが重畳するのを防止するため、受光部23と24の前方に、可視光カットフィルタ25を設けることが好ましい。 Further, since noise due to natural light receiving output of the reference light L is prevented from superimposing, in front of the light receiving portion 23 and 24, it is preferable to provide a visible light cut filter 25.

【0019】図2にブロック図で示す回路は、操作装置13の内部に収納されている。 The circuit shown in block diagram in FIG. 2 is housed inside the operating device 13. この回路は、受光部23 This circuit, the light-receiving unit 23
にて光電変換された受光出力電流を電圧に変換する電流/電圧変換部26、受光部24の受光出力電流を電圧に変換する電流/電圧変換部27、両電流/電圧変換部2 Current / voltage converter 26 which converts the converted light reception output current photoelectrically voltage at a current / voltage converter 27 for converting the received light output current to a voltage of the light receiver 24, both the current / voltage converter 2
6と27からの電圧を加算する加算回路28、電流/電圧変換部26からの電圧と電流/電圧変換部27からの電圧の差を求める差動回路29を有している。 6 an adder circuit 28 for adding the voltage from 27, and a differential circuit 29 for obtaining the difference between the voltage from the voltage and current / voltage converter 27 from the current / voltage converter 26. 加算回路28からの加算電圧はアナログ/ディジタル変換部31 Addition voltage from the adder circuit 28 is an analog / digital converter 31
によりディジタル値に変換されて演算部33に与えられ、差動回路29からの差動電圧はアナログ/ディジタル変換部32によりディジタル値に変換されて演算部3 By being converted to a digital value given to the arithmetic unit 33, the differential voltage computation unit 3 are converted into digital values ​​by the analog / digital converter 32 from the differential circuit 29
3に与えられる。 It is given to the 3. 演算部33はマイクロコンピュータのCPUなどにより構成される。 Operation section 33, a microcomputer or the like of the CPU. 受光部23の受光面23 The light-receiving surface 23 of the light-receiving unit 23
aにより検出された光量に応じて変化する受光出力電圧をRとし、受光部24の受光面24aにより検出された光量に応じて変化する受光出力電圧をLとしたときに、 The light-receiving output voltage that varies depending on the amount of light detected by a and R, the light reception output voltage that varies depending on the amount of light detected by the light receiving surface 24a of the light receiving portion 24 when is L,
演算部33では、 In the arithmetic unit 33,

【0020】 [0020]

【数1】(R−L)/(R+L) [Number 1] (R-L) / (R + L)

【0021】の演算がなされる。 Operation of [0021] is made. 上記数1は、両受光部23と24での受光光量の差を、両受光部23,24での受光光量の和に対する比で表わしたものである。 Equation 1 is one in which the difference between the amount of light received by both light receiving section 23 and 24, expressed as a ratio to the sum of the amount of light received by both light-receiving sections 23 and 24. したがって、例えば、操作装置13と光源12との距離が変化して、両受光部23と24で受光される受光光量の絶対値が変化しても、常に規格化された差動出力が得られることになる。 Thus, for example, by the distance change between the operation device 13 and the light source 12, even if the absolute value of the change in received light quantity of light received by both light receiving section 23 and 24, always differential output which is normalized is obtained It will be.

【0022】次に上記傾き検出装置での検出動作を説明する。 [0022] Next will be described the operation of detecting the above tilt detection apparatus. 対を成す受光部23と24の受光面23aおよび24aは、検出部20の中心軸Oを含む垂直面(子午面)に対して傾斜している。 Receiving surface 23a and 24a of the light receiving portions 23 and 24 forming a pair are inclined relative to a vertical plane including the center axis O of the detector 20 (the meridian plane). したがって、受光部23と24での受光検出電流は、各受光面23aと24aを、 Therefore, the light receiving detection current at the light receiving portion 23 and 24, the respective light receiving surfaces 23a and 24a,
光源からの参照光Lの光束の断面に投影したときの投影面積に比例する。 Proportional to the projected area when projected on the cross section of the light beam of the reference light L from the light source. 図2と図3では、中心軸Oが、光源1 In Figure 2 and Figure 3, the central axis O, the light source 1
2と検出部20を結ぶ線(P軸)とY軸を含む子午面内に含まれており、受光面23aと24aは、共にP軸を含む子午面に対して同じ角度αにて傾斜している。 2 and a line (P-axis) connecting the detection unit 20 and included in the meridian plane a Y-axis, the light-receiving surface 23a and 24a are both inclined at the same angle α to the P-axis with respect to meridian plane ing. 角度αは例えば45度である。 Angle α is 45 degrees, for example. この場合、受光面23aと2 In this case, the light-receiving surface 23a and 2
4aが参照光Lの光束断面に投影される投影面積が同じである。 Projected area 4a is projected to the light flux cross-section of the reference light L it is the same. よって両受光部23と24の受光出力電圧RとLとの関係がR=Lとなり、数1で示す演算結果はゼロとなる。 Accordingly relationship R = L next to the light-receiving output voltage R and L of the two light receiving portions 23 and 24, the operation result shown by Equation 1 becomes zero.

【0023】操作装置13は、人の手で保持されて空間内でθx方向へ傾けることができまたはX軸方向へ平行移動できるようになっている。 The operating device 13 is adapted to be movable in parallel are held by the human hand to can be or X-axis direction is inclined to the θx direction in space. 図1の状態から、操作装置13がθx方向へ傾けられると、P軸とY軸を含む子午面に対して中心軸Oが傾きを有することになる。 From the state of FIG. 1, when the operation unit 13 is tilted to the θx direction, the center axis O will have a slope of P and Y axes relative to the meridian plane. また図1の状態から操作装置13がX軸方向へ平行移動させられると、光源12と検出部20とを結ぶ線(P軸)がZ軸に対し傾斜することになり、一方中心軸OはZ軸と平行であるから、P軸とY軸を含む子午面に対して中心軸Oが傾斜する向きとなる。 Also the state from the operation unit 13 of FIG. 1 is caused to translate in the X-axis direction, will be a line connecting the light source 12 and the detector 20 (P axis) is inclined with respect to the Z axis, whereas the central axis O is because it is parallel to the Z axis, the direction of the center axis O is inclined to the P-axis and Y-axis with respect to meridian plane. このとき、受光部23の受光面23aが参照光Lの光束断面に投影される投影面積と、受光部24の受光面24aが光束断面に投影される投影面積とに差が現れ、両受光部23と24の受光出力電圧LとRとに差が生じ、数1の演算結果がプラスまたはマイナスになる。 In this case, the projected area of ​​the light receiving surface 23a of the light receiving portion 23 is projected to the light flux cross-section of the reference light L, appears a difference in the projected area of ​​the light receiving surface 24a of the light receiving portion 24 is projected to the light beam cross-section, both the light receiving portion 23 and a difference occurs in the light receiving output voltages L and R 24, the number 1 of the operation result is positive or negative.

【0024】演算部33では、数1に示す演算結果を基にさらに演算処理がなされ、その結果、P軸を含む子午面に対する中心軸Oの傾き量θx、すなわち光源12の方向に対する中心軸Oの傾き量θxが算出される。 [0024] In the arithmetic unit 33, further processing on the basis of the calculation result shown in Formula 1 is performed, as a result, the center axis O of the amount of inclination θx the P axis with respect to meridian plane, that is, the center axis O with respect to the direction of the light source 12 tilt amount θx is calculated in. この傾き検出装置が使用された図1に示す入力装置では、操作装置13の中心軸OがCRT画面10に交叉するほぼその位置にカーソルマークCが映像表示されるようになっている。 This tilt detection device is an input device shown in Figure 1 was used, the central axis O of the operating device 13 is a cursor mark C substantially in its position intersecting the CRT screen 10 is adapted to be displayed as images. 演算部33での演算処理により前記傾き量θ The inclination amount by arithmetic processing by the arithmetic unit 33 theta
xが求められ、この傾き量θxが、装置本体側に送信されると、傾き量θxに基づいてカーソルマークCが画面10上にて移動する。 x is determined, the inclination amount [theta] x is and sent to the apparatus main body side, the cursor mark C is moved on the screen 10 above based on the inclination amount [theta] x. あるいは演算部33にて、前記傾き量θxに基づいてカーソルマークCの移動量がX軸上の座標位置として演算され、この座標値が装置本体に与えられ、前記カーソルマークCが移動する。 Alternatively by the arithmetic unit 33, the moving amount of the cursor mark C on the basis of the amount of inclination θx is calculated as a coordinate position on the X axis, the coordinate value is supplied to the apparatus main body, the cursor mark C is moved. このカーソルマークCの移動により、各種情報の位置入力が行われる。 This movement of the cursor mark C, the position inputting various information.

【0025】なお、演算部33にて演算された傾き量θ It should be noted, the slope amount calculated by the arithmetic unit 33 theta
xの情報や、座標位置情報は、操作装置13から装置本体へ赤外線送信や電波送信あるいは有線により送られる。 x specific information, to coordinate the position information is sent by infrared transmission or radio waves transmitted or wired from the operation unit 13 to the apparatus main body. 赤外線送信の場合には、光源12の間欠発光の休止期間中に操作装置13から装置本体へ送信が行われる。 In the case of infrared transmission, transmitted from the operation unit 13 during the rest period of the intermittent light emission of the light source 12 into the apparatus main assembly is performed.
図2に示す演算部33が操作装置13に搭載されているときには、上記のように傾き量θxや座標情報の演算結果が装置本体に送信されるが、例えば電流/電圧変換部26と27の出力電圧またはアナログ/ディジタル変換部31,32による変換結果を装置本体に送信し、装置本体側に設けられた演算部33により、傾き量θxに換算しまたはX軸上の座標位置に変換してもよい。 When the operation unit 33 shown in FIG. 2 is mounted on the operation unit 13 is the operation result of the inclination amount θx and coordinate information as described above is transmitted to the apparatus main body, for example, a current / voltage converter 26 and 27 and transmits the converted result by the output voltage or an analog / digital converter 31 and 32 to the apparatus main body, the calculating section 33 provided in the apparatus main body side, and converts the coordinate position on the terms of the inclination amount θx or X-axis it may be.

【0026】図2および図3に示す基本構造では、常に受光部23と24の受光面23aと24aの全面にて光源12からの参照光Lが受光されることになる。 [0026] In the basic structure shown in FIGS. 2 and 3, at all times the reference light L from the light source 12 is to be received by the entire surface of the light receiving surface 23a and 24a of the light receiving portions 23 and 24. したがって、図と図10に示す従来例のような絞り板2が不要である。 Therefore, it is unnecessary diaphragm plate 2 as in the conventional example shown in FIGS. 9 and 10. 絞り板2を設けない分だけ部品点数が削減され、また絞り板2の位置合せ作業も不要になって、組立が非常に簡単になる。 Amount corresponding parts without the diaphragm plate 2 provided the reduction, or even the alignment work of the diaphragm plate 2 become unnecessary, assembly is very easy. また、図と図10では受光部1 Further, FIGS. 9 and 10 in the light receiving portion 1
aと1bに部分的に参照光Lが照射されているのに対し、前記比較例では、受光部23と24の受光面23a While a partially reference light L to 1b is irradiated, in the comparative example, the light receiving surface 23a of the light receiving portions 23 and 24
と24aの全面により参照光Lが受光されるため、受光出力強度も高くなる。 Since the reference light L is received by the entire surface of 24a and light receiving output intensity becomes higher.

【0027】図4の上段の線図(a)は、図および図 The upper diagram of FIG. 4 (a), 9 and
10に示す従来例(比較例)と、図2と図3に示す基本構造とでの、受光部全体での受光光量の比を求めた結果を示している。 Conventional example shown in 10 (Comparative Example), in the basic structure shown in FIG. 2 and FIG. 3 shows the result of obtaining a ratio of the amount of light received in the whole light receiving portion. この比較では、図と図10に示す受光部1aと1bおよび図2と図3に示す受光部23と24 In this comparison, the light-receiving unit 23 shown in FIGS. 9 and the light receiving portion 1a and 1b and 2 shown in FIG. 10 3 and 24
のそれぞれの受光面の表面積を同じにした。 Each of the surface area of ​​the light-receiving surface of the same. また、図2 In addition, FIG. 2
において、受光面23aと24aが中心軸Oと成す角度αを45度にした。 In was in the angle alpha 45 degrees receiving surface 23a and 24a makes with the center axis O. また、図10と図において開口2 The opening 2 in FIG. 10 and FIG. 9
aの面積を、1つの受光部1aまたは1bの表面積と同じにした。 The area of ​​a, and the same as the surface area of ​​one light-receiving portion 1a or 1b.

【0028】図4の(a)の線図での縦軸の光量比は、 The quantity ratio of the vertical axis in the diagram of FIG. 4 (a),
(受光部23の受光光量+受光部24の受光光量)/ (Amount of light received by the light receiving quantity + light receiving portion 24 of the light receiving portion 23) /
(受光部1aの受光光量+受光部1bの受光光量)で求めたものであり、これは(受光面23aの光束断面での投影面積+受光面24aの光束断面での投影面積)/ Are those obtained by (amount of light received by the light receiving quantity + light receiving portion 1b of the light receiving portion 1a), which (projected area of ​​a light beam cross-section of the projected area + light receiving surface 24a of a light beam cross-section of the light-receiving surface 23a) /
(受光部1aの光照射部分の面積+受光部1bの光照射部分の面積)と比例している。 It is proportional to the (area of ​​the light irradiated portion of the area + light receiving portion 1b of the light irradiation portion of the light receiving portion 1a). 上記の受光部1aの光照射部分の面積と受光部1bの光照射部分の面積は、開口2aを透過して各受光部1a,1bに照射された光の面積である。 Area of ​​the light irradiation portion of the light irradiated portion of the area between the light-receiving portion 1b of the light-receiving portion 1a is the area of ​​light irradiated to the light receiving portion 1a, 1b passes through the opening 2a. また図4の横軸は、P軸とY軸を含む子午面に対する図2と図3に示す中心軸Oまたは図と図10 The horizontal axis of FIG. 4, the central axis O, or 9 and 10 show a P-axis and Y-axis in FIG. 2 and FIG. 3 for the meridian plane
に示す中心軸Oの角度である。 It is the angle of the central axis O as shown in.

【0029】図4の線図(a)では、中心軸Oと、P軸を含む子午面との傾き量θxが0度からほぼ30度の範囲にて、光量比が1.5倍程度の高いものとなり、θx [0029] In the diagram of FIG. 4 (a), the center axis O, at about 30 degrees in the range of inclination amount θx is 0 degrees and the meridian plane P axis, the light quantity ratio of about 1.5 times It becomes high, θx
が30度を越えても、光量比が高くなっているのが解る。 There is also more than 30 degrees, there may be seen a light intensity ratio is high. すなわち、本発明の基本構造では、図と図10に示すのと同じ表面積の受光部を使用した場合には、ほぼ1.5倍の受光出力を得ることができる。 In other words, the basic structure of the present invention, when using the light receiving portion of the same surface area as shown in FIGS. 9 and 10, it is possible to obtain almost 1.5 times the light output.

【0030】次に、図4に示す線図(b)は、図2と図3に示す例で角度αを45度とした場合において、数1 Next, the line diagram shown in FIG. 4 (b), when the angle α was set to 45 degrees shown to Example 2 and 3, the number 1
に示した規格化された演算値の変化を示したものである。 It shows the change in the standardized calculation values ​​shown in. 横軸が傾き量θxで、縦軸が数1に示す演算値である。 In horizontal axis tilt amount [theta] x, and the vertical axis represents the calculated value shown in Equation 1. 図4の(b)の線図によれば、傾き量θxの変化に対して、数1で示す演算値がほぼ直線的に変化し、特にθxが0度から30度の範囲では直線性に優れており、 According to the diagram of FIG. 4 (b), with respect to the change amount of inclination [theta] x, calculated value indicated by the number 1 is linearly varied substantially, linearity in a range in particular [theta] x of 30 degrees from 0 degrees It is excellent,
高精度な傾き量θxの検出が可能であることが解る。 It can be seen that it is possible to detect the accurate amount of inclination [theta] x.

【0031】次に、図5は、図2と図3に示した例の変形例を示している。 Next, FIG. 5 shows a modification of the example shown in FIGS. 2 and 3. 図5に示す検出部20Aは、図2の平面図に相当している。 Detector 20A shown in FIG. 5 corresponds to the plan view of FIG. この検出部20Aでは、中心軸Oを含み図5の紙面に直交する子午面に対して、同じ角度αの支持面21aと22aが設けられ、両支持面21 In the detecting section 20A, with respect to meridian plane perpendicular to the plane of Figure 5 comprises a central axis O, the support surface 21a and 22a of the same angle α are provided, both supporting surfaces 21
aと22aは互いに鋭角にて交叉するものとなっている。 a and 22a is made as to intersect at an acute angle to each other. そしてそれぞれの支持面21aと22aに、受光部23と24が取り付けられている。 And each of the support surfaces 21a and 22a, the light receiving portion 23 and 24 is attached. 角度αは例えば45 Angle α is, for example, 45
度である。 Every time it is. この検出部20Aでは、P軸とY軸を含む子午面に対して中心軸Oが傾斜したときに、図2に示す検出部20と同様に、数1に示す演算結果がプラスまたはマイナスに変化し、P軸を含む子午面に対する中心軸O In the detecting section 20A, when the center axis O of the P-axis and Y-axis relative to the meridian plane is inclined, like the detector unit 20 shown in FIG. 2, the change calculation result shown in Equation 1 is the plus or minus and, the center axis O of the P axis with respect to meridian plane
の傾き量θxを検出でき、またこれに基づいてCRT画面10上でのカーソルマークCの移動位置をX軸座標上の位置情報として求めることができる。 It can be determined amount of inclination θx can be detected, also the movement position of the cursor mark C in on the CRT screen 10 on the basis of this as position information on the X-axis coordinate.

【0032】次に図6(A)(B)は、本発明の入力装 [0032] Next FIG 6 (A) (B), the input instrumentation of the present invention
置に用いられる傾き検出装置の第実施例を示している。 It shows a first embodiment of the tilt detection device used in location. この第実施例での検出部20Bは、中心軸Oの傾き量θxとこれと直交する方向の傾き量θyの双方を同時に検出できるようにしたものである。 The detecting unit 20B in the first embodiment is obtained as both the inclination amount θx and direction of inclination amount θy perpendicular thereto of the center axis O can be detected simultaneously. 図6(A)は、 FIG. 6 (A)
X−Z平面を紙面と平行に向けて示した平面図、図6 Plan view showing the X-Z plane oriented parallel to the plane, FIG. 6
(B)はY−Z平面を紙面と平行に向けて示した側面図である。 (B) is a side view showing oriented parallel to the plane of the Y-Z plane. この第1実施例では、検出部20Bの中心軸O Central axis O of this first embodiment, the detection unit 20B
とY軸を含む子午面に対して同じ角度αにて傾斜する支持面41と42が形成され、それぞれの支持面41と4 The supporting surface 41 to tilt the Y axis at the same angle α with respect to meridian plane 42 are formed, each of the support surfaces 41 and 4
2に、第1の組を成す受光部43と44が取り付けられている(図6(A)参照)。 2, the light receiving portion 43 and 44 forming the first set is attached (see FIG. 6 (A)). また中心軸OとX軸を含む子午面(前記子午面と直交する子午面)に対して角度α The angle α of the center axis O and the X-axis relative to the meridian plane (meridional plane orthogonal to the child meridional)
にて傾斜する支持面45と46に、第2の組を成す受光部47と受光部48が取り付けられている(図6(B) The supporting surface 45 and 46 inclined at the light receiving portion 48 is mounted with the light receiving portion 47 forming the second set (FIG. 6 (B)
参照)。 reference). すなわち第1の組の受光部43と44は、X軸に対して一定の角度(90−α)度にて傾斜し且つ両受光部43と44は互いに交叉する面上に設けられている。 That first set of light receiving portions 43 and 44, and inclined at a constant angle (90-α) degrees with respect to the X-axis and both the light receiving unit 43 44 is provided on the surfaces intersecting each other. また第2の組の受光部47と48は、Y軸に対して一定の角度(90−α)度にて傾斜し且つ両受光部47 The second set of light receiving portions 47 48, Y inclined at a fixed angle (90-α) degrees with respect to axis and both the light receiving portion 47
と48は互いに交叉する面上に設けられている。 When 48 is provided on the surfaces intersecting each other.

【0033】この検出部20Bでは、第1の組の受光部43と44の受光出力電圧をRとLとしたときに、数1 [0033] In the detecting unit 20B, the light receiving output voltages of the first set of light receiving portions 43 and 44 when the R and L, the number 1
に示す演算処理により、図1に示すP軸とY軸を含む子午面に対する中心軸Oの傾き量θxを得ることができる。 Arithmetic processing shown in, it is possible to obtain an inclination amount θx of the central axis O of the P-axis and Y-axis shown in FIG. 1 for meridian plane. また第2の組の受光部47と48の受光出力電圧をDとUとしたときに、以下の数2の演算により、X−Z The light-receiving output voltage of the second set of light receiving portions 47 and 48 is D and U, the number 2 of the following operation, X-Z
面に対する中心軸Oの傾き量θyを検出できる。 Possible to detect the inclination amount θy of the central axis O with respect to the surface.

【0034】 [0034]

【数2】(U−D)/(U+D) [Number 2] (U-D) / (U + D)

【0035】図6に示す検出部20Bでは、互いに直交する方向の傾き量θxとθyの双方を検出できる。 [0035] In the detection unit 20B shown in FIG. 6, it can detect both the direction of the inclination amount θx and θy mutually orthogonal. したがって図1に示す操作装置13に検出部20Bが組み込まれている場合に、操作装置13の中心軸Oのθxとθ Therefore, when the detection unit 20B is incorporated in the operation unit 13 shown in FIG. 1, and θx of the central axis O of the operating device 13 theta
yの傾き量に基づき、または両傾き量に基づいて演算されたX−Y座標位置情報に基づいて、カーソルマークC Based on the inclination amount of y, or based an X-Y coordinate position information calculated based on both the amount of inclination, the cursor mark C
をCRT画面10上にてX−Y平面の任意の位置へ移動させることができる。 It is possible to move at the CRT screen 10 on to an arbitrary position of the X-Y plane. なお、図6に示す検出部20Bが図1に示す操作装置13に搭載されている場合に、操作装置13をZ軸と平行な向きとし、中心軸OをZ軸と平行な向きとしたときに、検出部20Bと光源12とを結ぶ線(P軸)と中心軸Oとの間にオフセット角Δθが生じる。 In the case where the detection unit 20B shown in FIG. 6 is mounted on the operating device 13 shown in FIG. 1, the operation device 13 and parallel to the Z axis direction, when the center axis O and the Z-axis parallel to the direction , the offset angle Δθ between the center axis O and a line connecting the detection unit 20B and the light source 12 (P axis) occurs. したがって、数2に示した演算によりY軸方向の傾き量θyを算出するときに、前記オフセット角Δθ分を予め加算または除算することが必要である。 Therefore, the operation shown in Equation 2 when calculating the Y-axis direction of the inclination of [theta] y, it is necessary to pre-add or dividing the offset angle Δθ min. あるいは、操作装置13がZ軸と平行な向きに設置されたときに、図6に示す各受光部の角度中心となる中心軸Oが、 Alternatively, when the operating device 13 is installed in a direction parallel to the Z axis, the central axis O as the angle the center of the light receiving unit shown in FIG. 6,
予め軸Pと一致するように検出部20Bを光源12の方向へ傾けた状態で取付けてもよい。 A detection unit 20B may be mounted in an inclined state in the direction of the light source 12 to match the pre-axes P.

【0036】図7は本発明の第実施例の検出部20C The detection unit 20C of the second embodiment of FIG. 7 is the invention
を示す斜視図、図8はZ軸方向から見た正面図である。 The perspective view of FIG. 8 is a front view seen from the Z-axis direction.
図7と図8に示す実施例では、Z軸方向に位置する光源12zと、X軸方向に位置する光源12xとが設けられている。 In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, a light source 12z located in the Z axis direction, a light source 12x is located in the X-axis direction is provided. 検出部20Cには、図6(A)(B)に示したのと同様に第1の組の受光部43および44と第2の組の受光部47および48が設けられている。 The detection unit 20C, FIG. 6 (A) (B) into a first set of light receiving portions 43 and 44 in the same manner as shown the second set of light receiving portions 47 and 48 are provided. 図7に示す中心軸Ozは、図6に示す中心軸Oに相当しており、この中心軸Ozは光源12zの方向に向けられている。 Central axis Oz shown in Figure 7 corresponds to the central axis O shown in FIG. 6, the central axis Oz is directed towards the light source 12z.

【0037】図7の状態では、光源12zを含む子午面(Y−Z面)に中心軸Ozが含まれ、この子午面に対して第1の組の受光部43と44が角度αを有して位置し、前記子午面に直交し且つ中心軸Ozを含む子午面(X−Z面)に対し、第2の組の受光部47と48が角度αを有して位置している。 [0037] In the state of FIG. 7, the center axis Oz the light source 12z to meridian plane (Y-Z plane) is included, the first set of light receiving portions 43 and 44 with respect to the meridian plane is perforated angle α and is located, meridian plane orthogonal and central axis Oz the child meridional to (X-Z plane), a second set of light receiving portions 47 and 48 are positioned at an angle alpha. さらに光源12xに向く中心軸Oxを含む子午面(X−Z面)に対して角度αにて傾斜した位置に支持面51と52が設けられ、それぞれの支持面51と52に、第3の組の受光部53と54が設けられている。 Further meridian plane a central axis Ox facing the light source 12x (X-Z plane) support surface 51 and 52 provided in the inclined position at an angle α with respect to the respective support surfaces 51 and 52, the third It is a set of light receiving portions 53 and 54 are provided. この受光部53と54の受光出力に対しても、数1および数2に示すのと同様に規格化された演算処理がなされる。 Also for receiving the output of the light receiving portions 53 and 54, processing that is normalized in the same manner as shown in equations 1 and 2 are made.

【0038】図7と図8に示す検出部20Cでは、第1 [0038] In the detection unit 20C shown in FIGS. 7 and 8, the first
の組の受光部43と44とにより、光源12zを含む子午面(Y−Z面)に対する中心軸Ozの傾き量θxが検出され、第2の組の受光部47と48により、子午面(X−Z面)に対する中心軸Ozの傾き量θyが検出される。 The light receiving portion 43 of the set of the 44 and the central axis Oz amount of inclination θx of the light source 12z for meridian plane (Y-Z plane) is detected by the second set of light receiving portions 47 and 48, meridian plane ( inclination amount θy of the central axis Oz for X-Z plane) is detected. さらに第3の組の受光部53と54の受光出力の演算値により、光源12xを含む子午面(X−Z面)に対する傾き量θzが検出できる。 Further the calculated value of the received light output of the third set of light receiving portions 53 and 54 can be detected inclination amount θz the light source 12x meridian plane with respect to (X-Z plane). これによりθx,θ This θx, θ
y,θzの三次元の傾き量を検出できることになる。 y, becomes possible to detect the inclination amount of the three-dimensional [theta] z. なお、光源12zからの参照光と光源12xからの参照光が互いに干渉しないように、両光源12zと12xを交互に発光させることが好ましい。 Incidentally, as the reference light from the reference light and the light source 12x from the light source 12z do not interfere with each other, it is preferable to emit both light source 12z and 12x alternately. 図7と図8に示す検出部20Cは、例えばバーチャルリアリティでの三次元の姿勢検出などに応用できる。 Detector 20C shown in FIGS. 7 and 8, for example can be applied to such as a three-dimensional posture detection in virtual reality.

【0039】 [0039]

【0040】 お、上記の各実施例の検出装置は、前記のコンピュータやAV機器やゲーム装置のコントローラや、バーチャルリアリティの他に、姿勢制御装置などとしても使用できる。 [0040] The contact detection device of the above embodiments, the controller and the computer and AV equipment and game equipment, in addition to the virtual reality, can be used as such as attitude control system.

【0041】 [0041]

【発明の効果】以上のように、本発明では、受光部の受光面全体を使用して参照光を受光し、傾き検出や座標位置検出ができるため、検出出力を高くでき、ノイズの影響も少なくなる。 As is evident from the foregoing description, in the present invention, the reference light receiving using the entire light receiving surface of the light receiving portion, since it is the inclination detection or coordinate position detection can be increased detection output, the influence of the noise less. また受光面積の小さい小型の受光素子を使用することができ、安価な傾き検出装置および入力装置を得ることができる。 Also it is possible to use a smaller size of the light receiving element of the light receiving area, it is possible to obtain an inexpensive tilt detection device and the input device.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の傾き検出装置を使用した画面上でのカーソル指示入力が可能な入力装置を示す斜視図、 1 is a perspective view showing an input device capable of cursor instruction input on the screen using the tilt detection apparatus of the present invention,

【図2】本発明の基本構造の傾き検出装置の内部構造を示す平面図、 Plan view illustrating the internal structure of a tilt detector of the basic structure of the present invention; FIG,

【図3】図1に示す傾き検出装置の斜視図、 3 is a perspective view of the tilt detecting device shown in FIG. 1,

【図4】従来例との受光光量の比および受光光量に基づく演算値を、中心軸の傾き角度との関係で示す線図、 [4] The calculated value based on the ratio and amount of light received by the light receiving amount of the conventional example, the diagram showing the relationship between the tilt angle of the central axis,

【図5】図2の変形例での検出部を示す平面図、 5 is a plan view showing a detection unit of a modification of FIG. 2,

【図6】(A)は第1実施例の検出部の平面図、(B) 6 (A) is a plan view of the detector of the first embodiment, (B)
はその側面図、 The side view,

【図7】三次元の傾き角度を検出できる第2実施例の検出部を示す斜視図、 Figure 7 is a perspective view showing a detection unit of the second embodiment can detect the inclination angle of a three-dimensional,

【図8】図7に示す検出部をZ軸方向から見た正面図、 Figure 8 is a front view seen from the Z-axis direction detection unit shown in FIG. 7,

【図9】光源と受光部を利用した従来の傾き検出装置の部分斜視図、 Figure 9 is a partial perspective view of a light source and a conventional tilt detection apparatus utilizing the light receiving portion,

【図10】図に示す従来の傾き検出部の平面図、 Figure 10 is a plan view of a conventional tilt detection unit shown in FIG. 9,

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 画面を有する装置本体と移動可能な操作 1. A movable apparatus main body having a screen operation
    装置の一方に、光源が、他方に検出部が配置されてお One of the devices, light sources, it is arranged detection unit to the other
    り、 前記検出部には、互いに交叉する面上に位置し且つそれぞれ中心軸Oを含む子午面に対して角度を有する位置に配置された対を成す第1の組の受光部と 、互いに交叉する面上に位置し且つそれぞれが前記子午面と直交する子午面に対して角度を有する位置に配置された対を成す Ri, wherein the detection unit includes a first set of light receiving portions forming a pair respectively and located on a plane intersecting the each other physician is disposed on the central axis O at a position having an angle with respect to meridian plane , paired disposed at a position having an angle with respect to the meridian plane which is positioned to and on respective surfaces intersecting each other perpendicular to the meridional
    第2の組の受光部とを有し、 前記第1の組の対を成す受光部の受光光量の差、 および And a second set of light receiving portions, the difference in amount of light received by the light receiving portion constituting said first set of pairs, and
    前記第2の組の対を成す受光部の受光光量の差を得ることにより、 前記装置本体と操作装置との間での前記操作 By obtaining the difference between the amount of light received by the light receiving portion constituting said second set of pairs, the operation between the said device body and the operating device
    装置の傾き量が検出され、この傾き量に応じて画面表示 Inclination amount of equipment is detected, a screen displayed according to the inclination amount
    が変えられることを特徴とする入力装置。 Input apparatus characterized by is changed.
  2. 【請求項2】 互いに直交する参照光を発する第1及び Wherein the first and emits the reference light orthogonal to each other
    第2の光源と、前記両光源から離れた位置にある検出部 A second light source, detector located away from the two light sources
    とを有し、 前記検出部には、互いに交叉する面上に位置し且つそれ Has the door, the the detection unit, it and situated on a plane intersecting with each other
    ぞれが中心軸Ozを含む子午面に対して角度を有する位 Position which, respectively has an angle a central axis Oz with respect meridian plane
    置に配置された対を成す第1の組の受光部と、互いに交 A first set of light receiving portions forming a pair are arranged in location, together exchange
    叉する面上に位置し且つそれぞれが前記子午面と直交す Each and positioned on or to the surface is to perpendicular to the meridional
    る子午面に対して角度を有する位置に配置された対を成 Forming the pairs arranged in a position having an angle with respect to Turkey meridional
    す第2の組の受光部、および前記中心軸Ozに直交する A second set of light receiving portions to and perpendicular to the central axis Oz
    他の中心軸Oxを含む子午面に対して角度を有する位置 Position having an angle other central axis Ox respect meridian plane
    に配置された対を成す第3の組の受光部を有し、 前記第1の組の対を成す受光部の受光光量の差、前記第 A third set of light receiving portions forming the arranged pairs, the difference in amount of light received by the light receiving portion constituting said first set of pairs, the first
    2の組の対を成す受光部の受光光量の差、および前記第 The difference in amount of light received by the light receiving portion forming the second set of pairs, and the second
    3の組の対を成す受光部の受光光量の差を得ることによ To obtain a difference between the amount of light received by the light receiving unit forming a third set of pairs
    り、前記中心軸Ozが第1の光源の方向に対して傾斜す Ri, the central axis Oz is to tilt with respect to the direction of the first light source
    る傾き量と、前記中心軸Oxが第2の光源の方向に対し A tilt amount that, the central axis Ox is to the direction of the second light source
    て傾斜する傾き量が検出されることを特徴とする検出装 Detection instrumentation, characterized in that the inclination amount is detected inclined Te
    置。 Location.
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の検出装置を使用した入 Wherein input using the detection apparatus according to claim 2
    力装置であって、画面を有する装置本体に前記両光源が A force device, said two light source device body having a screen
    配置され、前記操作装置に前記検出部が配置されて、前 Is arranged, the detector is disposed on the operating device, before
    記第1の組、第2の組および第3の組のそれぞれで対を Serial first set, each with a pair of the second set and third set
    成す受光部の受光光量の差を得ることにより、装置本体 By obtaining the difference between the amount of light received by the light receiving portion formed, the device body
    と操作装置との傾き量が検出され、この傾き量に応じて Is detected inclination amount and the operating device, in accordance with the inclination amount
    画面表示が変えられる入力装置。 Input device screen display can be changed.
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