JP3217926B2 - 空間座標検出装置 - Google Patents
空間座標検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光源を有する発光部
と、該光源からの光を受光検知する検出部とを備え、入
力装置に用いて好適な空間座標検出装置に関する。
と、該光源からの光を受光検知する検出部とを備え、入
力装置に用いて好適な空間座標検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種映像が表示される画面に
対して外部から情報を入力する入力装置としては、ジョ
イスティックが付いたコントローラや、マトリクス配列
されたスイッチ素子を有する平面的な座標入力装置等が
主なものとなっている。前記ジョイスティックが付いた
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等を行う場合には
適しているが、画面の任意の場所に現れる釦にカーソル
マークを合わせる等の操作には不向きである。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、画面
の近くでしか操作できないという難点がある。一方、従
来の平面的な座標入力装置は、画面の手前に平面的な指
示盤を設置するスペースが広く必要になり、また、構造
も複雑でコストの高いものとなっている。
対して外部から情報を入力する入力装置としては、ジョ
イスティックが付いたコントローラや、マトリクス配列
されたスイッチ素子を有する平面的な座標入力装置等が
主なものとなっている。前記ジョイスティックが付いた
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等を行う場合には
適しているが、画面の任意の場所に現れる釦にカーソル
マークを合わせる等の操作には不向きである。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、画面
の近くでしか操作できないという難点がある。一方、従
来の平面的な座標入力装置は、画面の手前に平面的な指
示盤を設置するスペースが広く必要になり、また、構造
も複雑でコストの高いものとなっている。
【０００３】そこで、最近では図１２に示すような超音
波を使用した入力装置が考えられている。この入力装置
は、機器本体の画面１の両側等に水平軸（Ｘ軸）方向に
間隔を開けて配置された音源２ａ，２ｂが設けられてい
る。オペレータが手で持って操作する操作部材３には、
前記音源２ａと２ｂから発せられる超音波を検知する検
出部が設けられている。音源２ａ，２ｂからは、超音波
が互いに位相をずらしてパルス変調されて発せられる。
操作部材３の検出部では、音源２ａと２ｂからの超音波
を識別して受信し、受信された各超音波の位相差等から
音源２ａとの距離Ｌａと音源２ｂとの距離Ｌｂとが算出
され、これにより、操作部材３の水平面（Ｈｘ−Ｈｚ
面）上での座標が検出されるようになっている。操作部
材３を水平面（Ｈｘ−Ｈｚ面）にて移動させ、必要に応
じて操作釦を押すと、操作部材３にて受信された情報が
有線または無線で機器本体に与えられ、機器本体ではＨ
ｘ−Ｈｚ面での操作部材３の位置が演算され、例えば機
器本体の画面１に現れたカーソルマーク４が移動させら
れる。
波を使用した入力装置が考えられている。この入力装置
は、機器本体の画面１の両側等に水平軸（Ｘ軸）方向に
間隔を開けて配置された音源２ａ，２ｂが設けられてい
る。オペレータが手で持って操作する操作部材３には、
前記音源２ａと２ｂから発せられる超音波を検知する検
出部が設けられている。音源２ａ，２ｂからは、超音波
が互いに位相をずらしてパルス変調されて発せられる。
操作部材３の検出部では、音源２ａと２ｂからの超音波
を識別して受信し、受信された各超音波の位相差等から
音源２ａとの距離Ｌａと音源２ｂとの距離Ｌｂとが算出
され、これにより、操作部材３の水平面（Ｈｘ−Ｈｚ
面）上での座標が検出されるようになっている。操作部
材３を水平面（Ｈｘ−Ｈｚ面）にて移動させ、必要に応
じて操作釦を押すと、操作部材３にて受信された情報が
有線または無線で機器本体に与えられ、機器本体ではＨ
ｘ−Ｈｚ面での操作部材３の位置が演算され、例えば機
器本体の画面１に現れたカーソルマーク４が移動させら
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示す従来の入力装置では、水平面（Ｈｘ−Ｈｚ面）上
での操作部材３の座標を検出し、その情報を機器本体に
与えることは可能であるが、操作部材３をＨｘ−Ｈｚ平
面上のある位置に停止させた状態で、該操作部材３をθ
ｘあるいはθｙ方向へ傾けたとしても、その傾き角度を
検出することはできない。また、操作部材３のθｚ方向
への回転角度を検出することも不可能であった。さら
に、超音波は簡単な構成で実現できるが、温度に対する
安定性が悪く、しかも外乱ノイズが多い等、信頼性の面
で多くの問題が残されている。なお、超音波以外でも交
流磁界を利用し、３次元空間での位置と角度を求める方
法も提案されているが、このものは装置が大型化し、非
常に高価である。
に示す従来の入力装置では、水平面（Ｈｘ−Ｈｚ面）上
での操作部材３の座標を検出し、その情報を機器本体に
与えることは可能であるが、操作部材３をＨｘ−Ｈｚ平
面上のある位置に停止させた状態で、該操作部材３をθ
ｘあるいはθｙ方向へ傾けたとしても、その傾き角度を
検出することはできない。また、操作部材３のθｚ方向
への回転角度を検出することも不可能であった。さら
に、超音波は簡単な構成で実現できるが、温度に対する
安定性が悪く、しかも外乱ノイズが多い等、信頼性の面
で多くの問題が残されている。なお、超音波以外でも交
流磁界を利用し、３次元空間での位置と角度を求める方
法も提案されているが、このものは装置が大型化し、非
常に高価である。
【０００５】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、発光部と検出部
との相対的な回転角度や距離を簡単な構造で高精度に検
出できるようにした空間座標検出装置を提供することに
ある。
みてなされたものであり、その目的は、発光部と検出部
との相対的な回転角度や距離を簡単な構造で高精度に検
出できるようにした空間座標検出装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、発光部と検出部とが離れた位置に配置さ
れ、前記発光部には、互いに識別可能な光を発する３個
の光源が間隔を開けて配置され、前記検出部には、前記
各光源から発せられた光を所定面積のスポット光に絞る
複数の開口と、各開口に対向し前記スポット光を受光す
る３組の受光素子とが設けられ、任意のＸ−Ｙ直交座標
を設定した時に、前記各受光素子の１組は前記スポット
光のＹ軸方向の移動を検出するＹ側受光素子であり、他
の１組は前記スポット光のＸ軸方向の移動を検出するＸ
側受光素子であり、残りの１組は前記スポット光のＸ軸
とＹ軸方向の移動を検出するＸ−Ｙ側受光素子であり、
かつ、前記Ｙ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子とはＹ
軸方向に沿って配置され、前記Ｘ側受光素子と前記Ｘ−
Ｙ側受光素子とはＸ軸方向に沿って配置されていること
を、最も主要な特徴としている。上記の空間座標検出装
置には、前記Ｙ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子のＹ
側受光部からの受光光量に基づいて、これらＹ側受光素
子とＸ−Ｙ側受光素子に照射される各スポット光の位置
を求める演算部が設けられている。また、上記の空間座
標検出装置には、前記Ｘ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光
素子のＸ側受光部からの受光光量に基づいて、これらＸ
側受光素子とＸ−Ｙ側受光素子に照射される各スポット
光の位置を求める演算部が設けられている。さらに、上
記の空間座標検出装置には、前記Ｘ−Ｙ側受光部のＸ側
およびＹ側受光部からの受光光量に基づいて、該Ｘ−Ｙ
側受光素子に照射される両スポット光の位置を求める演
算部が設けられている。
に、本発明は、発光部と検出部とが離れた位置に配置さ
れ、前記発光部には、互いに識別可能な光を発する３個
の光源が間隔を開けて配置され、前記検出部には、前記
各光源から発せられた光を所定面積のスポット光に絞る
複数の開口と、各開口に対向し前記スポット光を受光す
る３組の受光素子とが設けられ、任意のＸ−Ｙ直交座標
を設定した時に、前記各受光素子の１組は前記スポット
光のＹ軸方向の移動を検出するＹ側受光素子であり、他
の１組は前記スポット光のＸ軸方向の移動を検出するＸ
側受光素子であり、残りの１組は前記スポット光のＸ軸
とＹ軸方向の移動を検出するＸ−Ｙ側受光素子であり、
かつ、前記Ｙ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子とはＹ
軸方向に沿って配置され、前記Ｘ側受光素子と前記Ｘ−
Ｙ側受光素子とはＸ軸方向に沿って配置されていること
を、最も主要な特徴としている。上記の空間座標検出装
置には、前記Ｙ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子のＹ
側受光部からの受光光量に基づいて、これらＹ側受光素
子とＸ−Ｙ側受光素子に照射される各スポット光の位置
を求める演算部が設けられている。また、上記の空間座
標検出装置には、前記Ｘ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光
素子のＸ側受光部からの受光光量に基づいて、これらＸ
側受光素子とＸ−Ｙ側受光素子に照射される各スポット
光の位置を求める演算部が設けられている。さらに、上
記の空間座標検出装置には、前記Ｘ−Ｙ側受光部のＸ側
およびＹ側受光部からの受光光量に基づいて、該Ｘ−Ｙ
側受光素子に照射される両スポット光の位置を求める演
算部が設けられている。
【０００７】
【作用】発光部にて間隔を開けて配置された３個の光源
から識別可能な光が発せられ、これら光は検出部にて複
数の開口を通過してそれぞれ所定の面積のスポット光と
なり、各スポット光が３組の受光素子にて受光される。
これら受光素子の１組はスポット光のＹ軸方向の移動を
検出するＹ側受光素子であり、他の１組は前記スポット
光のＸ軸方向の移動を検出するＸ側受光素子であり、残
りの１組はスポット光のＸ軸とＹ軸方向の移動を検出す
るＸ−Ｙ側受光素子である。ここで、前記３個の光源と
３組の受光素子との組み合わせにより、２個の光源から
の光がＹ側受光素子とＸ−Ｙ側受光素子に照射される光
学系と、２個の光源からの光がＸ側受光素子とＸ−Ｙ側
受光素子に照射される光学系と、２個の光源からの光が
Ｘ−Ｙ側受光素子に照射される光学系の３つに分けるこ
とができる。
から識別可能な光が発せられ、これら光は検出部にて複
数の開口を通過してそれぞれ所定の面積のスポット光と
なり、各スポット光が３組の受光素子にて受光される。
これら受光素子の１組はスポット光のＹ軸方向の移動を
検出するＹ側受光素子であり、他の１組は前記スポット
光のＸ軸方向の移動を検出するＸ側受光素子であり、残
りの１組はスポット光のＸ軸とＹ軸方向の移動を検出す
るＸ−Ｙ側受光素子である。ここで、前記３個の光源と
３組の受光素子との組み合わせにより、２個の光源から
の光がＹ側受光素子とＸ−Ｙ側受光素子に照射される光
学系と、２個の光源からの光がＸ側受光素子とＸ−Ｙ側
受光素子に照射される光学系と、２個の光源からの光が
Ｘ−Ｙ側受光素子に照射される光学系の３つに分けるこ
とができる。
【０００８】第１の光学系では、Ｙ側受光素子に照射さ
れる両スポット光のＹ軸方向の移動量と、Ｘ−Ｙ側受光
素子に照射される両スポット光のＹ軸方向の移動量とを
検出し、その検出結果に基づいて、例えば検出部に設定
した座標上での両光源の位置を求めることができる。両
光源の座標が決定されると、両光源を通る直線の傾きに
より、発光部と検出部の相対角度θｙが求められる。ま
た、この角度θｙと同じだけ回転させた回転座標を設定
し、両光源の中点の座標を回転座標系に変換することに
より、発光部と検出部の相対的なＹ軸方向のずれ量と、
発光部と検出部の相対的なＺ軸方向のずれ量が求められ
る。
れる両スポット光のＹ軸方向の移動量と、Ｘ−Ｙ側受光
素子に照射される両スポット光のＹ軸方向の移動量とを
検出し、その検出結果に基づいて、例えば検出部に設定
した座標上での両光源の位置を求めることができる。両
光源の座標が決定されると、両光源を通る直線の傾きに
より、発光部と検出部の相対角度θｙが求められる。ま
た、この角度θｙと同じだけ回転させた回転座標を設定
し、両光源の中点の座標を回転座標系に変換することに
より、発光部と検出部の相対的なＹ軸方向のずれ量と、
発光部と検出部の相対的なＺ軸方向のずれ量が求められ
る。
【０００９】第２の光学系では、Ｘ側受光素子に照射さ
れる両スポット光のＸ軸方向の移動量と、Ｘ−Ｙ側受光
素子に照射される両スポット光のＸ軸方向の移動量とを
検出し、その検出結果に基づいて、例えば検出部に設定
した座標上での両光源の位置を求めることができる。両
光源の座標が決定されると、両光源を通る直線の傾きに
より、発光部と検出部の相対角度θｘが求められる。ま
た、この角度θｘと同じだけ回転させた回転座標を設定
し、両光源の中点の座標を回転座標系に変換することに
より、発光部と検出部の相対的なＸ軸方向のずれ量と、
発光部と検出部の相対的なＺ軸方向のずれ量が求められ
る。
れる両スポット光のＸ軸方向の移動量と、Ｘ−Ｙ側受光
素子に照射される両スポット光のＸ軸方向の移動量とを
検出し、その検出結果に基づいて、例えば検出部に設定
した座標上での両光源の位置を求めることができる。両
光源の座標が決定されると、両光源を通る直線の傾きに
より、発光部と検出部の相対角度θｘが求められる。ま
た、この角度θｘと同じだけ回転させた回転座標を設定
し、両光源の中点の座標を回転座標系に変換することに
より、発光部と検出部の相対的なＸ軸方向のずれ量と、
発光部と検出部の相対的なＺ軸方向のずれ量が求められ
る。
【００１０】第３の光学系では、Ｘ−Ｙ側受光素子に照
射される両スポット光のＸ軸方向の移動量とＹ軸方向の
移動量とを検出し、その検出結果に基づいて、両スポッ
ト光の位置を求めることができる。両スポット光の位置
から両スポット光の中心を通る直線の傾きが求められ、
発光部と検出部を結ぶ線に対する両部の相対的な回転角
度θｚが求められる。また、両スポット光の中点の座標
をθｚだけ回転した時の回転座標系に変換することによ
り、発光部と検出部の相対的な傾き角度θｘ，θｙが求
められる。さらに、両スポット光の位置と両光源間の距
離から三角測量の原理により、発光部と検出部の相対的
なＺ軸方向のずれ量が求められる。
射される両スポット光のＸ軸方向の移動量とＹ軸方向の
移動量とを検出し、その検出結果に基づいて、両スポッ
ト光の位置を求めることができる。両スポット光の位置
から両スポット光の中心を通る直線の傾きが求められ、
発光部と検出部を結ぶ線に対する両部の相対的な回転角
度θｚが求められる。また、両スポット光の中点の座標
をθｚだけ回転した時の回転座標系に変換することによ
り、発光部と検出部の相対的な傾き角度θｘ，θｙが求
められる。さらに、両スポット光の位置と両光源間の距
離から三角測量の原理により、発光部と検出部の相対的
なＺ軸方向のずれ量が求められる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の実施例に係る空間座標検出装置の基
本構造を示す斜視図、図２は該空間座標検出装置に備え
られる第１の光学系を示す断面図、図３は該空間座標検
出装置に備えられる第２の光学系を示す断面図、図４は
該空間座標検出装置に備えられる第３の光学系を示す断
面図、図５は該空間座標検出装置に備えられる第１の受
光素子の平面図、図６は該空間座標検出装置に備えられ
る第２の受光素子の平面図、図７は該空間座標検出装置
に備えられる第３の受光素子の平面図、図８は図３の光
学系を模式的に示す説明図である。
る。図１は本発明の実施例に係る空間座標検出装置の基
本構造を示す斜視図、図２は該空間座標検出装置に備え
られる第１の光学系を示す断面図、図３は該空間座標検
出装置に備えられる第２の光学系を示す断面図、図４は
該空間座標検出装置に備えられる第３の光学系を示す断
面図、図５は該空間座標検出装置に備えられる第１の受
光素子の平面図、図６は該空間座標検出装置に備えられ
る第２の受光素子の平面図、図７は該空間座標検出装置
に備えられる第３の受光素子の平面図、図８は図３の光
学系を模式的に示す説明図である。
【００１２】本実施例に係る空間座標検出装置は発光部
１０と検出部１１とを備えており、この発光部１０は例
えばコンピュータやＡＶ機器またはゲーム機本体等の表
示画面を有する機器本体に設置され、一方、検出部１１
は例えばリモートコントローラ等のオペレータが手で持
って移動する操作部材に設置されている。前記発光部１
０は互いに識別可能な光を発する３個の光源１２，１
３，１４を有しており、各光源１２，１３，１４は所定
の間隔を開けて配置されているが、これらのうち第１の
光源１２と第２の光源１３を結ぶ直線は第２の光源１３
と第３の光源１４を結ぶ直線に対して直交している。各
光源１２，１３，１４は例えば赤外線発光ダイオードか
らなり、各光源１２，１３，１４からは同じ周波数（周
期）で且つ位相が１２０度ずれた変調光が出力される。
第２の光源１３を通過する水平軸をＸ軸、第２の光源１
３を通過する垂直軸をＹ軸とした時に、第１の光源１２
と第２の光源１３はＹ軸方向に距離ａだけ離れ、第２の
光源１３と第３の光源１４はＸ軸方向に距離ａだけ離れ
た位置に設けられているが、これら距離は必ずしも同じ
でなくとも良い。前記検出部１１は可視光カットフィル
タ１５と絞り板１６および受光素子群１７とからなり、
図２〜４に示すように、これら可視光カットフィルタ１
５と絞り板１６および受光素子群１７は前記発光部１０
側から順に互いに並行に設けられている（ただし、図１
は可視光カットフィルタ１５を省略してある）。
１０と検出部１１とを備えており、この発光部１０は例
えばコンピュータやＡＶ機器またはゲーム機本体等の表
示画面を有する機器本体に設置され、一方、検出部１１
は例えばリモートコントローラ等のオペレータが手で持
って移動する操作部材に設置されている。前記発光部１
０は互いに識別可能な光を発する３個の光源１２，１
３，１４を有しており、各光源１２，１３，１４は所定
の間隔を開けて配置されているが、これらのうち第１の
光源１２と第２の光源１３を結ぶ直線は第２の光源１３
と第３の光源１４を結ぶ直線に対して直交している。各
光源１２，１３，１４は例えば赤外線発光ダイオードか
らなり、各光源１２，１３，１４からは同じ周波数（周
期）で且つ位相が１２０度ずれた変調光が出力される。
第２の光源１３を通過する水平軸をＸ軸、第２の光源１
３を通過する垂直軸をＹ軸とした時に、第１の光源１２
と第２の光源１３はＹ軸方向に距離ａだけ離れ、第２の
光源１３と第３の光源１４はＸ軸方向に距離ａだけ離れ
た位置に設けられているが、これら距離は必ずしも同じ
でなくとも良い。前記検出部１１は可視光カットフィル
タ１５と絞り板１６および受光素子群１７とからなり、
図２〜４に示すように、これら可視光カットフィルタ１
５と絞り板１６および受光素子群１７は前記発光部１０
側から順に互いに並行に設けられている（ただし、図１
は可視光カットフィルタ１５を省略してある）。
【００１３】前記受光素子群１７の受光面に垂直となる
軸をＺ軸とし、検出部１１にてこのＺ軸に直交するＸ−
Ｙ直交座標を設定すると、前記絞り板１６には矩形状の
３個の絞り口１６ａ，１６ｂ，１５ｃが所定の間隔を保
って開設されている。第１の絞り口１６ａと第２の絞り
口１６ｂはＹ軸上に位置し、第２の絞り口１６ｂと第３
の絞り口１５ｃはＸ軸上に位置している。一方、前記受
光素子群１７は前記各絞り口１６ａ，１６ｂ，１６ｃに
対向する第１ないし第３の受光素子１８，１９，２０よ
り構成され、これら各受光素子１８，１９，２０は例え
ばピンホトダイオードからなる。図５に示すように、第
１の絞り口１６ａに対向する第１の受光素子１８はＹ軸
方向に２分割された分割受光部１８ａ，１８ｂを有し、
図７に示すように、第３の絞り口１６ｃに対向する第３
の受光素子２０はＸ軸方向に２分割された分割受光部２
０ａ，２０ｂを有する。また、図６に示すように、第２
の絞り口１６ｂに対向する第２の受光素子１９は４分割
された分割受光部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを有
し、分割受光部の１９ａ，１９ｂの組と１９ｃ，１９ｄ
の組とはＹ軸方向分割され、１９ａ，１９ｃの組と１９
ｂ，１９ｄの組とはＸ軸方向に分割されている。
軸をＺ軸とし、検出部１１にてこのＺ軸に直交するＸ−
Ｙ直交座標を設定すると、前記絞り板１６には矩形状の
３個の絞り口１６ａ，１６ｂ，１５ｃが所定の間隔を保
って開設されている。第１の絞り口１６ａと第２の絞り
口１６ｂはＹ軸上に位置し、第２の絞り口１６ｂと第３
の絞り口１５ｃはＸ軸上に位置している。一方、前記受
光素子群１７は前記各絞り口１６ａ，１６ｂ，１６ｃに
対向する第１ないし第３の受光素子１８，１９，２０よ
り構成され、これら各受光素子１８，１９，２０は例え
ばピンホトダイオードからなる。図５に示すように、第
１の絞り口１６ａに対向する第１の受光素子１８はＹ軸
方向に２分割された分割受光部１８ａ，１８ｂを有し、
図７に示すように、第３の絞り口１６ｃに対向する第３
の受光素子２０はＸ軸方向に２分割された分割受光部２
０ａ，２０ｂを有する。また、図６に示すように、第２
の絞り口１６ｂに対向する第２の受光素子１９は４分割
された分割受光部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを有
し、分割受光部の１９ａ，１９ｂの組と１９ｃ，１９ｄ
の組とはＹ軸方向分割され、１９ａ，１９ｃの組と１９
ｂ，１９ｄの組とはＸ軸方向に分割されている。
【００１４】前記各光源１２，１３，１４からそれぞれ
異なるタイミング（異なる周期）で発せられた赤外光
は、前記可視光カットフィルタ１５を透過した後、前記
絞り板１６の各絞り口１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより絞
られ、第１ないし第３の受光素子１８，１９，２０の受
光面上にそれぞれ矩形スポット光として照射される。そ
の際、可視光カットフィルタ１５が設けられることによ
り、受光素子群１７において赤外光の矩形スポット以外
の外光ノイズ成分が可能な限り遮断されるようになって
いる。図５では、第１の光源１２から発せられた赤外光
スポット光をＳ１２Ａで示し、第２の光源１３から発せ
られた赤外光スポット光をＳ１３Ａで示している（第３
の光源１４から発せられた赤外光スポット光については
図示省略してある）。図６では、第１の光源１２から発
せられた赤外光スポット光をＳ１２Ｂ、第２の光源１３
から発せられた赤外光スポット光をＳ１３Ｂ、第３の光
源１４から発せられた赤外光スポット光をＳ１４Ｂで示
している。図７では、第２の光源１３から発せられた赤
外光スポット光をＳ１３Ｃで示し、第３の光源１４から
発せられた赤外光スポット光をＳ１４Ｃで示している
（第１の光源１２から発せられた赤外光スポット光につ
いては図示省略してある）。
異なるタイミング（異なる周期）で発せられた赤外光
は、前記可視光カットフィルタ１５を透過した後、前記
絞り板１６の各絞り口１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより絞
られ、第１ないし第３の受光素子１８，１９，２０の受
光面上にそれぞれ矩形スポット光として照射される。そ
の際、可視光カットフィルタ１５が設けられることによ
り、受光素子群１７において赤外光の矩形スポット以外
の外光ノイズ成分が可能な限り遮断されるようになって
いる。図５では、第１の光源１２から発せられた赤外光
スポット光をＳ１２Ａで示し、第２の光源１３から発せ
られた赤外光スポット光をＳ１３Ａで示している（第３
の光源１４から発せられた赤外光スポット光については
図示省略してある）。図６では、第１の光源１２から発
せられた赤外光スポット光をＳ１２Ｂ、第２の光源１３
から発せられた赤外光スポット光をＳ１３Ｂ、第３の光
源１４から発せられた赤外光スポット光をＳ１４Ｂで示
している。図７では、第２の光源１３から発せられた赤
外光スポット光をＳ１３Ｃで示し、第３の光源１４から
発せられた赤外光スポット光をＳ１４Ｃで示している
（第１の光源１２から発せられた赤外光スポット光につ
いては図示省略してある）。
【００１５】各受光素子１８〜２０のそれぞれの分割受
光部では、スポット光の照射面積と照射光強度に基づい
て光電変換された検出電流が得られる。処理回路につい
ては後述するが、この検出電流は電圧に変換されて演算
処理される。そこで、第１の受光素子１８の分割受光部
１８ａ，１８ｂでのスポット光Ｓ１２Ａ，Ｓ１３Ａの照
射面積に基づく検出出力を、図５においてＵ，Ｄで示
し、第２の受光素子１９の各分割受光部１９ａ〜１９ｄ
でのスポット光Ｓ１２Ｂ，Ｓ１３Ｂの照射面積に基づく
検出出力を、図６においてＬｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄで示
し、第３の受光素子２０の分割受光部２０ａ，２０ｂで
のスポット光Ｓ１３Ｃ，Ｓ１４Ｃの照射面積に基づく検
出出力を、図７においてＬｌ，Ｒｒで示す。前述したよ
うに、各光源１２，１３，１４からは異なるタイミング
で赤外光が発せられるため、第１の受光素子１８にてス
ポット光Ｓ１２Ａが検出される時刻とスポット光Ｓ１３
Ａが検出される時刻が異なり、処理回路にて時分割する
ことによりスポット光Ｓ１２Ａ，Ｓ１３Ａごとに前記
Ｕ，Ｄの検出出力が得られる。同様に、第２の受光素子
１９に照射されるスポット光Ｓ１２Ｂ，Ｓ１３Ｂごとに
前記Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄの検出出力が得られ、第３
の受光素子２０に照射されるスポット光Ｓ１３Ｃ，Ｓ１
４Ｃごとに前記Ｌｌ，Ｒｒの検出出力が得られる。
光部では、スポット光の照射面積と照射光強度に基づい
て光電変換された検出電流が得られる。処理回路につい
ては後述するが、この検出電流は電圧に変換されて演算
処理される。そこで、第１の受光素子１８の分割受光部
１８ａ，１８ｂでのスポット光Ｓ１２Ａ，Ｓ１３Ａの照
射面積に基づく検出出力を、図５においてＵ，Ｄで示
し、第２の受光素子１９の各分割受光部１９ａ〜１９ｄ
でのスポット光Ｓ１２Ｂ，Ｓ１３Ｂの照射面積に基づく
検出出力を、図６においてＬｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄで示
し、第３の受光素子２０の分割受光部２０ａ，２０ｂで
のスポット光Ｓ１３Ｃ，Ｓ１４Ｃの照射面積に基づく検
出出力を、図７においてＬｌ，Ｒｒで示す。前述したよ
うに、各光源１２，１３，１４からは異なるタイミング
で赤外光が発せられるため、第１の受光素子１８にてス
ポット光Ｓ１２Ａが検出される時刻とスポット光Ｓ１３
Ａが検出される時刻が異なり、処理回路にて時分割する
ことによりスポット光Ｓ１２Ａ，Ｓ１３Ａごとに前記
Ｕ，Ｄの検出出力が得られる。同様に、第２の受光素子
１９に照射されるスポット光Ｓ１２Ｂ，Ｓ１３Ｂごとに
前記Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄの検出出力が得られ、第３
の受光素子２０に照射されるスポット光Ｓ１３Ｃ，Ｓ１
４Ｃごとに前記Ｌｌ，Ｒｒの検出出力が得られる。
【００１６】このように構成された空間座標検出装置
は、機能的に見ると図２〜図４に示す３つの光学系に分
けることができ、以下、それぞれの光学系について検出
原理を説明する。
は、機能的に見ると図２〜図４に示す３つの光学系に分
けることができ、以下、それぞれの光学系について検出
原理を説明する。
【００１７】まず、図２の光学系について説明すると、
第１および第２の光源１２，１３からそれぞれ異なるタ
イミングで発せられた赤外光は、第２の絞り口１６ｂに
より絞られた後、図６に示すように、第２の受光素子１
９の各分割受光部１９ａ〜１９ｄにそれぞれスポット光
Ｓ１２Ｂ，Ｓ１３Ｂとして照射される。図６において、
検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標上での第１の光源１２か
らのスポット光Ｓ１２Ｂの中心座標をＩ1（Ｘ1，
Ｙ1）、第２の光源１３からのスポット光Ｓ１３Ｂの中
心座標をＩ2（Ｘ2，Ｙ2）、両光源１２，１３の中心Ｏ
と絞り口１６ｂの中心とを結ぶ直線Ｏｊが第２の受光素
子１９の受光面で交わる交点の座標をＯａ（Ｘ0，Ｙ0）
とすると、ＯａはＩ1とＩ2の中間に位置する。図６の検
出状態は、検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標のＹ軸に対
し、光源１２と１３とが配置された発光部１０側のＹ軸
が角度θｚだけ相対的に回転した状態を示しており、こ
の場合、Ｚ軸まわりの回転角θｚはＩ1とＩ2を通る直線
の傾きに等しく、 tanθｚ＝（Ｘ2−Ｘ1）／（Ｙ2−Ｙ1） であるから、 θｚ＝tan~1〔（Ｘ2−Ｘ1）／（Ｙ2−Ｙ1）〕……………… として表せられる。ここで、上記式におけるＸ1とＸ2
は、スポット光Ｓ１２ＢとＳ１３Ｂに対し、Ｘ軸方向に
分割された分割受光部１９ｂ，１９ｄの組の受光光量
と、分割受光部１９ａ，１９ｃの組の受光光量との差か
ら求められる。また、Ｙ1とＹ2は、スポット光Ｓ１２Ｂ
とＳ１３Ｂに対し、Ｙ軸方向に分割された分割受光部１
９ａ，１９ｂの組の受光光量と、分割受光部１９ｃ，１
９ｄの組の受光光量との差から求められる。すなわち、
各分割受光部１９ａ〜１９ｄでの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，
Ｌｄ，Ｒｄと座標Ｘ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2とは比例関係にあ
り、 Ｘ1，Ｘ2∝〔(Ｒｕ＋Ｒｄ)−(Ｌｕ＋Ｌｄ)〕／(Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ)〕 Ｙ1，Ｙ2∝〔(Ｒｕ＋Ｌｕ)−(Ｒｄ＋Ｌｄ)〕／(Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ)〕 …………………… として表せられる。したがって、第２の受光素子１９の
各分割受光部１９ａ〜１９ｄからの受光出力Ｌｕ，Ｒ
ｕ，Ｌｄ，Ｒｄに対して上記式の演算を施し、さらに
上記式の計算を行うことにより、検出部１１のＺ軸に
対する相対的な回転角度θｚを求めることができる。
第１および第２の光源１２，１３からそれぞれ異なるタ
イミングで発せられた赤外光は、第２の絞り口１６ｂに
より絞られた後、図６に示すように、第２の受光素子１
９の各分割受光部１９ａ〜１９ｄにそれぞれスポット光
Ｓ１２Ｂ，Ｓ１３Ｂとして照射される。図６において、
検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標上での第１の光源１２か
らのスポット光Ｓ１２Ｂの中心座標をＩ1（Ｘ1，
Ｙ1）、第２の光源１３からのスポット光Ｓ１３Ｂの中
心座標をＩ2（Ｘ2，Ｙ2）、両光源１２，１３の中心Ｏ
と絞り口１６ｂの中心とを結ぶ直線Ｏｊが第２の受光素
子１９の受光面で交わる交点の座標をＯａ（Ｘ0，Ｙ0）
とすると、ＯａはＩ1とＩ2の中間に位置する。図６の検
出状態は、検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標のＹ軸に対
し、光源１２と１３とが配置された発光部１０側のＹ軸
が角度θｚだけ相対的に回転した状態を示しており、こ
の場合、Ｚ軸まわりの回転角θｚはＩ1とＩ2を通る直線
の傾きに等しく、 tanθｚ＝（Ｘ2−Ｘ1）／（Ｙ2−Ｙ1） であるから、 θｚ＝tan~1〔（Ｘ2−Ｘ1）／（Ｙ2−Ｙ1）〕……………… として表せられる。ここで、上記式におけるＸ1とＸ2
は、スポット光Ｓ１２ＢとＳ１３Ｂに対し、Ｘ軸方向に
分割された分割受光部１９ｂ，１９ｄの組の受光光量
と、分割受光部１９ａ，１９ｃの組の受光光量との差か
ら求められる。また、Ｙ1とＹ2は、スポット光Ｓ１２Ｂ
とＳ１３Ｂに対し、Ｙ軸方向に分割された分割受光部１
９ａ，１９ｂの組の受光光量と、分割受光部１９ｃ，１
９ｄの組の受光光量との差から求められる。すなわち、
各分割受光部１９ａ〜１９ｄでの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，
Ｌｄ，Ｒｄと座標Ｘ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2とは比例関係にあ
り、 Ｘ1，Ｘ2∝〔(Ｒｕ＋Ｒｄ)−(Ｌｕ＋Ｌｄ)〕／(Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ)〕 Ｙ1，Ｙ2∝〔(Ｒｕ＋Ｌｕ)−(Ｒｄ＋Ｌｄ)〕／(Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ)〕 …………………… として表せられる。したがって、第２の受光素子１９の
各分割受光部１９ａ〜１９ｄからの受光出力Ｌｕ，Ｒ
ｕ，Ｌｄ，Ｒｄに対して上記式の演算を施し、さらに
上記式の計算を行うことにより、検出部１１のＺ軸に
対する相対的な回転角度θｚを求めることができる。
【００１８】また、図２において、前述した直線Ｏｊと
Ｚ軸とがなす傾き角度のＸ方向およびＹ方向成分をそれ
ぞれθｘ（ラジアン），θｙ（ラジアン）とし、発光部
１０側のＸ−Ｙ直交座標を基準とした座標Ｏａ（Ｘ0，
Ｙ0）のＸ軸方向とＹ軸方向の位置ずれ量をそれぞれΔ
ｘ，Δｙとし、さらに、絞り板１６と受光素子群１７の
受光面までの距離をｄとすると、ｄは微少であるから、 Δｘ＝ｄ・tanθｘ≒ｄ・θｘ Δｙ＝ｄ・tanθｙ≒ｄ・θｙ となり、 θｘ＝Δｘ／ｄ θｙ＝Δｙ／ｄ……………… として表せる。ここで、図６の検出状態は、検出部１１
がＺ軸に対して相対的に角度θｚだけ回転した状態であ
るため、検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標は発光部１０側
のＸ−Ｙ直交座標（空間に対して固定されたＸ−Ｙ直交
座標）に対して角度θｚだけ回転している。そこで、図
６において、検出部１１側に固定されたＸ−Ｙ直交座標
に対して角度θｚだけ回転した回転座標を設定すると、
この回転座標上でのΔｘ，Δｙは、 Δｘ＝Ｘ0cosθｚ＋Ｙ0sinθｚ Δｙ＝−Ｘ0sinθｚ＋Ｙ0cosθｚ…… ………………… となる。また、Ｘ0とＹ0は、 Ｘ0＝（Ｘ1＋Ｘ2）／２ Ｙ0＝（Ｙ1＋Ｙ2）／２………… として求められる。これら〜式においてｄは既知で
あるため、第２の受光素子１９の各分割受光部１９ａ〜
１９ｄの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄから上記式
によりＸ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2を演算し、その演算結果に基
づいて上記〜式の計算を行うことにより、発光部１
０側のＸ−Ｙ直交座標に対するＺ軸の傾きθｘとθｙを
求めることができる。
Ｚ軸とがなす傾き角度のＸ方向およびＹ方向成分をそれ
ぞれθｘ（ラジアン），θｙ（ラジアン）とし、発光部
１０側のＸ−Ｙ直交座標を基準とした座標Ｏａ（Ｘ0，
Ｙ0）のＸ軸方向とＹ軸方向の位置ずれ量をそれぞれΔ
ｘ，Δｙとし、さらに、絞り板１６と受光素子群１７の
受光面までの距離をｄとすると、ｄは微少であるから、 Δｘ＝ｄ・tanθｘ≒ｄ・θｘ Δｙ＝ｄ・tanθｙ≒ｄ・θｙ となり、 θｘ＝Δｘ／ｄ θｙ＝Δｙ／ｄ……………… として表せる。ここで、図６の検出状態は、検出部１１
がＺ軸に対して相対的に角度θｚだけ回転した状態であ
るため、検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標は発光部１０側
のＸ−Ｙ直交座標（空間に対して固定されたＸ−Ｙ直交
座標）に対して角度θｚだけ回転している。そこで、図
６において、検出部１１側に固定されたＸ−Ｙ直交座標
に対して角度θｚだけ回転した回転座標を設定すると、
この回転座標上でのΔｘ，Δｙは、 Δｘ＝Ｘ0cosθｚ＋Ｙ0sinθｚ Δｙ＝−Ｘ0sinθｚ＋Ｙ0cosθｚ…… ………………… となる。また、Ｘ0とＹ0は、 Ｘ0＝（Ｘ1＋Ｘ2）／２ Ｙ0＝（Ｙ1＋Ｙ2）／２………… として求められる。これら〜式においてｄは既知で
あるため、第２の受光素子１９の各分割受光部１９ａ〜
１９ｄの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄから上記式
によりＸ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2を演算し、その演算結果に基
づいて上記〜式の計算を行うことにより、発光部１
０側のＸ−Ｙ直交座標に対するＺ軸の傾きθｘとθｙを
求めることができる。
【００１９】さらに、図２において、発光部１０と検出
部１１とのＺ軸方向の距離をＬ、第２の受光素子１９の
受光面でのＩ1とＩ2間の距離をｂとすると、これらＬ，
ｂと前述したａ（両光源１２，１３間の距離），ｄ（絞
り板１６と受光素子群１７の受光面までの距離）との関
係は、 Ｌ／ｄ＝ａ／ｂ であるから、 Ｌ＝ａ・ｄ／ｂ……………… として表せる。この式において、ａとｄは既知であ
り、ｂは検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標上のＩ1（Ｘ1，
Ｙ1）とＩ2（Ｘ2，Ｙ2）の位置から、 ｂ＝√〔（Ｘ1−Ｘ2）2＋（Ｙ1−Ｙ2）2〕…………… として表せる。したがって、第２の受光素子１９の各分
割受光部１９ａ〜１９ｄの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，
Ｒｄから上記式によりＸ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2を演算し、
その演算結果に基づいて上記式によりｂを求め、さら
に上記式から距離Ｌを求めることができる。また、こ
の距離ＬがＬ1からＬ2に変化した時の変位量ΔＬは、 ΔＬ＝Ｌ2−Ｌ１ として求めることができる。
部１１とのＺ軸方向の距離をＬ、第２の受光素子１９の
受光面でのＩ1とＩ2間の距離をｂとすると、これらＬ，
ｂと前述したａ（両光源１２，１３間の距離），ｄ（絞
り板１６と受光素子群１７の受光面までの距離）との関
係は、 Ｌ／ｄ＝ａ／ｂ であるから、 Ｌ＝ａ・ｄ／ｂ……………… として表せる。この式において、ａとｄは既知であ
り、ｂは検出部１１側のＸ−Ｙ直交座標上のＩ1（Ｘ1，
Ｙ1）とＩ2（Ｘ2，Ｙ2）の位置から、 ｂ＝√〔（Ｘ1−Ｘ2）2＋（Ｙ1−Ｙ2）2〕…………… として表せる。したがって、第２の受光素子１９の各分
割受光部１９ａ〜１９ｄの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，
Ｒｄから上記式によりＸ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2を演算し、
その演算結果に基づいて上記式によりｂを求め、さら
に上記式から距離Ｌを求めることができる。また、こ
の距離ＬがＬ1からＬ2に変化した時の変位量ΔＬは、 ΔＬ＝Ｌ2−Ｌ１ として求めることができる。
【００２０】なお、図２の光学系では、第１の光源１２
と第２の１３からそれぞれ異なるタイミングで発せられ
た赤外光を用いた場合について説明したが、第２の光源
１３と第３の光源１４からそれぞれ異なるタイミングで
発せられた赤外光を用いても前述したθｚ，θｘ，θ
ｙ，Ｌを求めることができる。ただし、この場合、第２
の光源１３と第３の光源１４がＸ軸方向に沿って配置さ
れているため、Ｚ軸まわりの回転角θｚは、発光部１０
側のＸ軸と検出部１１側のＸ軸との相対的な回転角度を
意味する。
と第２の１３からそれぞれ異なるタイミングで発せられ
た赤外光を用いた場合について説明したが、第２の光源
１３と第３の光源１４からそれぞれ異なるタイミングで
発せられた赤外光を用いても前述したθｚ，θｘ，θ
ｙ，Ｌを求めることができる。ただし、この場合、第２
の光源１３と第３の光源１４がＸ軸方向に沿って配置さ
れているため、Ｚ軸まわりの回転角θｚは、発光部１０
側のＸ軸と検出部１１側のＸ軸との相対的な回転角度を
意味する。
【００２１】次に、図３の光学系について説明すると、
第１および第２の光源１２，１３からそれぞれ異なるタ
イミングで発せられた赤外光は、第１および第２の絞り
口１６ａ，１６ｂにより絞られた後、第１の受光素子１
８の両分割受光部１８ａ，１８ｂにスポット光Ｓ１２
Ａ，Ｓ１３Ａとして照射され、第２の受光素子１９の各
分割受光部１９ａ〜１９ｄにスポット光Ｓ１２Ｂ，Ｓ１
３Ｂとして照射される。図８は検出部１１がある姿勢に
ある時の図３の光学系を模式的に示すものであり、ここ
では便宜上、検出部１１側にＺ−Ｙ直交座標を設定して
ある。
第１および第２の光源１２，１３からそれぞれ異なるタ
イミングで発せられた赤外光は、第１および第２の絞り
口１６ａ，１６ｂにより絞られた後、第１の受光素子１
８の両分割受光部１８ａ，１８ｂにスポット光Ｓ１２
Ａ，Ｓ１３Ａとして照射され、第２の受光素子１９の各
分割受光部１９ａ〜１９ｄにスポット光Ｓ１２Ｂ，Ｓ１
３Ｂとして照射される。図８は検出部１１がある姿勢に
ある時の図３の光学系を模式的に示すものであり、ここ
では便宜上、検出部１１側にＺ−Ｙ直交座標を設定して
ある。
【００２２】図８において、検出部１１側のＺ−Ｙ直交
座標上での第１の光源１２の座標をＰ１（Ｚ1，Ｙ1）、
第２の光源１３の座標をＰ2（Ｚ2，Ｙ2）、第１の受光
素子１８と第２の受光素子１９のＹ軸方向の間隔をｍ、
両光源１２，１３から発せられた赤外光の光軸とＹ軸と
がなす角度をそれぞれα1，α2，β1，β2とすると、ス
ポット光Ｓ１２Ａからα1、スポット光Ｓ１２Ｂから
α2、スポット光Ｓ１３Ａからβ1、スポット光Ｓ１３Ｂ
からβ2がそれぞれ求められる。すなわち、図５に示す
第１の受光素子１８上でのスポット光Ｓ１２Ａとスポッ
ト光Ｓ１３Ａの位置ずれ量Δｙは、 Δｙ∝（Ｕ−Ｄ）／（Ｕ＋Ｄ） として表せられるため、α1＝Δｙ／ｄ，β1＝Δｙ／ｄ
の式中に、第１の受光素子１８の両分割受光部１８ａ，
１８ｂの受光出力Ｕ，Ｄと既知のｄを代入することによ
り、角度α1とβ1を求めることができる。また、図６に
示す第２の受光素子１９上でのスポット光Ｓ１２Ｂとス
ポット光Ｓ１３Ｂの位置ずれ量Δｙは、 Δｙ∝〔(Ｒｕ＋Ｌｕ)−(Ｒｄ＋Ｌｄ)〕／(Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ)〕 として表せられるため、α2＝Δｙ／ｄ，β2＝Δｙ／ｄ
の式中に、第２の受光素子１９の各分割受光部１９ａ〜
１９ｄの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄと既知のｄを
代入することにより、角度α2とβ2を求めることができ
る。このようにしてα1，α2，β1，β2が求められる
と、既知のｍとα1，α2の値から三角測量の原理により
Ｐ1（Ｚ1，Ｙ1）の座標が求められ、同様にｍ，β1，β
2の値からＰ2（Ｚ2，Ｙ2）の座標が求められる。
座標上での第１の光源１２の座標をＰ１（Ｚ1，Ｙ1）、
第２の光源１３の座標をＰ2（Ｚ2，Ｙ2）、第１の受光
素子１８と第２の受光素子１９のＹ軸方向の間隔をｍ、
両光源１２，１３から発せられた赤外光の光軸とＹ軸と
がなす角度をそれぞれα1，α2，β1，β2とすると、ス
ポット光Ｓ１２Ａからα1、スポット光Ｓ１２Ｂから
α2、スポット光Ｓ１３Ａからβ1、スポット光Ｓ１３Ｂ
からβ2がそれぞれ求められる。すなわち、図５に示す
第１の受光素子１８上でのスポット光Ｓ１２Ａとスポッ
ト光Ｓ１３Ａの位置ずれ量Δｙは、 Δｙ∝（Ｕ−Ｄ）／（Ｕ＋Ｄ） として表せられるため、α1＝Δｙ／ｄ，β1＝Δｙ／ｄ
の式中に、第１の受光素子１８の両分割受光部１８ａ，
１８ｂの受光出力Ｕ，Ｄと既知のｄを代入することによ
り、角度α1とβ1を求めることができる。また、図６に
示す第２の受光素子１９上でのスポット光Ｓ１２Ｂとス
ポット光Ｓ１３Ｂの位置ずれ量Δｙは、 Δｙ∝〔(Ｒｕ＋Ｌｕ)−(Ｒｄ＋Ｌｄ)〕／(Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ)〕 として表せられるため、α2＝Δｙ／ｄ，β2＝Δｙ／ｄ
の式中に、第２の受光素子１９の各分割受光部１９ａ〜
１９ｄの受光出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄと既知のｄを
代入することにより、角度α2とβ2を求めることができ
る。このようにしてα1，α2，β1，β2が求められる
と、既知のｍとα1，α2の値から三角測量の原理により
Ｐ1（Ｚ1，Ｙ1）の座標が求められ、同様にｍ，β1，β
2の値からＰ2（Ｚ2，Ｙ2）の座標が求められる。
【００２３】このようにしてＰ1とＰ2の座標が決定され
ると、発光部１０と検出部１１の相対角度θｙと、両部
１０，１１の相対的なＹ軸方向のずれ量Ｑ、および両部
１０，１１の相対的なＺ軸方向のずれ量Ｌが求められ
る。すなわち、θｙはＰ1とＰ2を通る直線の傾きに等し
く、 tanθｙ＝（Ｙ1−Ｙ2）／（Ｚ1−Ｚ2） であるから、 θｙ＝tan~1〔（Ｙ1−Ｙ2）／（Ｚ1−Ｚ2）〕…………… として表せられる。したがって、この式に第１の受光
素子１８の受光出力Ｕ，Ｄと第２の受光素子１９の受光
出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄから演算されたＺ1，Ｚ2，
Ｙ1，Ｙ2の値を代入することにより、発光部１０と検出
部１１の相対角度θｙが求められる。また、Ｐ1とＰ2の
中点の座標をＰ0（Ｚ0，Ｙ0）とすると、 Ｚ0＝（Ｚ1＋Ｚ2）／２，Ｙ0＝（Ｙ1＋Ｙ2）／２ として表せられる。したがって、ＱとＬの値は回転座標
系に変換すると、 Ｑ＝−Ｚ0sinθｙ＋Ｙ0cosθｙ Ｌ＝Ｚ0cosθｙ＋Ｙ0sinθｙ…… ……………………… となり、この式に前述したＺ1，Ｚ2，Ｙ1，Ｙ2から演
算されたＺ0，Ｙ0と、上記式で演算されたθｙの値を
代入することにより、発光部１０と検出部１１の相対的
なＹ軸方向のずれ量Ｑと、両部１０，１１の相対的なＺ
軸方向のずれ量Ｌが求められる。
ると、発光部１０と検出部１１の相対角度θｙと、両部
１０，１１の相対的なＹ軸方向のずれ量Ｑ、および両部
１０，１１の相対的なＺ軸方向のずれ量Ｌが求められ
る。すなわち、θｙはＰ1とＰ2を通る直線の傾きに等し
く、 tanθｙ＝（Ｙ1−Ｙ2）／（Ｚ1−Ｚ2） であるから、 θｙ＝tan~1〔（Ｙ1−Ｙ2）／（Ｚ1−Ｚ2）〕…………… として表せられる。したがって、この式に第１の受光
素子１８の受光出力Ｕ，Ｄと第２の受光素子１９の受光
出力Ｌｕ，Ｒｕ，Ｌｄ，Ｒｄから演算されたＺ1，Ｚ2，
Ｙ1，Ｙ2の値を代入することにより、発光部１０と検出
部１１の相対角度θｙが求められる。また、Ｐ1とＰ2の
中点の座標をＰ0（Ｚ0，Ｙ0）とすると、 Ｚ0＝（Ｚ1＋Ｚ2）／２，Ｙ0＝（Ｙ1＋Ｙ2）／２ として表せられる。したがって、ＱとＬの値は回転座標
系に変換すると、 Ｑ＝−Ｚ0sinθｙ＋Ｙ0cosθｙ Ｌ＝Ｚ0cosθｙ＋Ｙ0sinθｙ…… ……………………… となり、この式に前述したＺ1，Ｚ2，Ｙ1，Ｙ2から演
算されたＺ0，Ｙ0と、上記式で演算されたθｙの値を
代入することにより、発光部１０と検出部１１の相対的
なＹ軸方向のずれ量Ｑと、両部１０，１１の相対的なＺ
軸方向のずれ量Ｌが求められる。
【００２４】最後に、図４の光学系について説明する
と、第２および第３の光源１３，１４からそれぞれ異な
るタイミングで発せられた赤外光は、第２および第３の
絞り口１６ｂ，１６ｃにより絞られた後、第２の受光素
子１９の各分割受光部１９ａ〜１９ｄにスポット光Ｓ１
３Ｂ，Ｓ１４Ｂとして照射され、第３の受光素子２０の
両分割受光部２０ａ，２０ｂにスポット光Ｓ１３Ｃ，Ｓ
１４Ｃとして照射される。この場合の検出原理は、前述
した図３の光学系と基本的に同様であり、第１の受光素
子１８からの受光出力Ｕ，Ｄに代え、第３の受光素子２
０の両分割受光部２０ａ，２０ｂからの受光出力Ｌｌ，
Ｒｒを用いることにより、発光部１０と検出部１１の相
対角度θｘと、両部１０，１１の相対的なＸ軸方向のず
れ量Ｔ、および両部１０，１１の相対的なＺ軸方向のず
れ量Ｌが求められる。
と、第２および第３の光源１３，１４からそれぞれ異な
るタイミングで発せられた赤外光は、第２および第３の
絞り口１６ｂ，１６ｃにより絞られた後、第２の受光素
子１９の各分割受光部１９ａ〜１９ｄにスポット光Ｓ１
３Ｂ，Ｓ１４Ｂとして照射され、第３の受光素子２０の
両分割受光部２０ａ，２０ｂにスポット光Ｓ１３Ｃ，Ｓ
１４Ｃとして照射される。この場合の検出原理は、前述
した図３の光学系と基本的に同様であり、第１の受光素
子１８からの受光出力Ｕ，Ｄに代え、第３の受光素子２
０の両分割受光部２０ａ，２０ｂからの受光出力Ｌｌ，
Ｒｒを用いることにより、発光部１０と検出部１１の相
対角度θｘと、両部１０，１１の相対的なＸ軸方向のず
れ量Ｔ、および両部１０，１１の相対的なＺ軸方向のず
れ量Ｌが求められる。
【００２５】図９と図１０は上記実施例に係る空間座標
検出装置において使用される回路構成について示してい
る。前記各光源１２，１３，１４からは、互いに位相が
１２０度相違した赤外光が同じ周波数にて間欠発光す
る。したがって、第１の受光素子１８の各分割受光部１
８ａ，１８ｂと第２の受光素子１９の各分割受光部１９
ａ〜１ｄおよび第３の受光素子２０の各分割受光部２０
ａ，２０ｂでは、前記パルス周期に対応したほぼサイン
曲線変化の受光出力が得られる。
検出装置において使用される回路構成について示してい
る。前記各光源１２，１３，１４からは、互いに位相が
１２０度相違した赤外光が同じ周波数にて間欠発光す
る。したがって、第１の受光素子１８の各分割受光部１
８ａ，１８ｂと第２の受光素子１９の各分割受光部１９
ａ〜１ｄおよび第３の受光素子２０の各分割受光部２０
ａ，２０ｂでは、前記パルス周期に対応したほぼサイン
曲線変化の受光出力が得られる。
【００２６】図９に示すように、それぞれの分割受光部
には電流・電圧変換器２１が接続され、各分割受光部で
の受光出力の電流値が電圧値に変換される。それぞれの
出力電圧はバンドパスフィルタ２２を通過し、パルス発
光（間欠発光）の周波数成分が除かれる。そして、増幅
器２３によりそれぞれの検出電圧が電圧増幅され、検波
器２４によりそれぞれ検波され、各分割受光部の受光光
量に応じた電圧がＤＣ成分として取り出される。また、
各検波器２４からの電圧出力が加算器２５により電圧値
として加算され、オートゲインコントロール回路２６に
与えられ、このオートゲインコントロール回路２６より
増幅器２３の増幅率が制御される。
には電流・電圧変換器２１が接続され、各分割受光部で
の受光出力の電流値が電圧値に変換される。それぞれの
出力電圧はバンドパスフィルタ２２を通過し、パルス発
光（間欠発光）の周波数成分が除かれる。そして、増幅
器２３によりそれぞれの検出電圧が電圧増幅され、検波
器２４によりそれぞれ検波され、各分割受光部の受光光
量に応じた電圧がＤＣ成分として取り出される。また、
各検波器２４からの電圧出力が加算器２５により電圧値
として加算され、オートゲインコントロール回路２６に
与えられ、このオートゲインコントロール回路２６より
増幅器２３の増幅率が制御される。
【００２７】検波器２４からの各検出電圧は、例えば図
１０に示されるアナログ・デジタル変換器２７によりデ
ジタル値に変換され、デジタル演算器２８により和、
差、商、積の各演算が行われる。すなわち、上記〜
式等に示された各演算はデジタル演算器２８にて行わ
れ、このデジタル演算器２８が本発明の演算部に相当す
る。
１０に示されるアナログ・デジタル変換器２７によりデ
ジタル値に変換され、デジタル演算器２８により和、
差、商、積の各演算が行われる。すなわち、上記〜
式等に示された各演算はデジタル演算器２８にて行わ
れ、このデジタル演算器２８が本発明の演算部に相当す
る。
【００２８】図１１は前述した空間座標検出装置を適用
した入出装置の概略構成を示し、この入出装置は固定側
が機器本体２９であり、この機器本体２９はコンピュー
タやＡＶ機器またはゲーム機本体等からなり、ＣＲＴ画
面３０を有している。また、移動側は操作部材３１であ
り、この操作部材３１はリモートコントローラとして機
能し、オペレータが手で持って移動できる程度の大きさ
に形成されている。前記発光部１０は機器本体２９の任
意位置に設置され、前記検出部１１は操作部材３１の前
面に設置されている。また、上記〜式等に示された
各演算は、操作部材３１内で行われ、その結果が有線ま
たは無線で機器本体２９に伝達され、あるいは、検出部
１１の受光検出出力のみが機器本体２９に伝達され、機
器本体２９側で上記の演算が行われる。
した入出装置の概略構成を示し、この入出装置は固定側
が機器本体２９であり、この機器本体２９はコンピュー
タやＡＶ機器またはゲーム機本体等からなり、ＣＲＴ画
面３０を有している。また、移動側は操作部材３１であ
り、この操作部材３１はリモートコントローラとして機
能し、オペレータが手で持って移動できる程度の大きさ
に形成されている。前記発光部１０は機器本体２９の任
意位置に設置され、前記検出部１１は操作部材３１の前
面に設置されている。また、上記〜式等に示された
各演算は、操作部材３１内で行われ、その結果が有線ま
たは無線で機器本体２９に伝達され、あるいは、検出部
１１の受光検出出力のみが機器本体２９に伝達され、機
器本体２９側で上記の演算が行われる。
【００２９】図１１では、各光源１２，１３，１４の中
心が画面３０の中心の（イ）の位置に示されているが、
実際の装置では、各光源１２，１３，１４の中心は画面
３０から外れた例えば（ロ）で示す位置に設置される。
この場合、検出部１１の前方に延びるＺ軸が画面３０の
中心に向けられた時に、検出部１１の中心と発光部１０
の中心とを結ぶ線Ｊ0と、Ｚ軸との間にオフセット角θ0
が生じるため、検出部１１にて検出されたＹ方向の検出
角度から前記オフセット角θ0を除算すれば、画面３０
に対するＺ軸の向き（対向角度）θｙを算出することが
できる。
心が画面３０の中心の（イ）の位置に示されているが、
実際の装置では、各光源１２，１３，１４の中心は画面
３０から外れた例えば（ロ）で示す位置に設置される。
この場合、検出部１１の前方に延びるＺ軸が画面３０の
中心に向けられた時に、検出部１１の中心と発光部１０
の中心とを結ぶ線Ｊ0と、Ｚ軸との間にオフセット角θ0
が生じるため、検出部１１にて検出されたＹ方向の検出
角度から前記オフセット角θ0を除算すれば、画面３０
に対するＺ軸の向き（対向角度）θｙを算出することが
できる。
【００３０】この入力装置では、操作部材３１がＺ軸に
対して角度θｚだけ回転しても、その回転角度θｚを加
味して、機器本体２９側のＸ−Ｙ座標（空間での固定座
標）に対するＸ方向とＹ方向の傾きθｘ，θｙを検出す
ることができる。このため、手で持った操作部材３１が
角度θｚだけ回転した姿勢であっても、機器本体２９に
対してθｘとθｙの傾き量の情報を与えることができ、
例えば画面３０上に表示されるカーソルマークをＸ−Ｙ
座標上にて移動させることができる。すなわち、空間内
にて操作部材３１を自由に動かして画面３０での画像処
理、例えば線を描いたり、画面３０上の釦表示にカーソ
ルマークを合わせてスイッチ操作し、画面を切換える等
の入力が可能となり、この場合、手で持った操作部材３
１がＺ軸に対して回転したとしても、この回転によって
Ｘ−Ｙ座標に対する入力動作が狂うことはない。
対して角度θｚだけ回転しても、その回転角度θｚを加
味して、機器本体２９側のＸ−Ｙ座標（空間での固定座
標）に対するＸ方向とＹ方向の傾きθｘ，θｙを検出す
ることができる。このため、手で持った操作部材３１が
角度θｚだけ回転した姿勢であっても、機器本体２９に
対してθｘとθｙの傾き量の情報を与えることができ、
例えば画面３０上に表示されるカーソルマークをＸ−Ｙ
座標上にて移動させることができる。すなわち、空間内
にて操作部材３１を自由に動かして画面３０での画像処
理、例えば線を描いたり、画面３０上の釦表示にカーソ
ルマークを合わせてスイッチ操作し、画面を切換える等
の入力が可能となり、この場合、手で持った操作部材３
１がＺ軸に対して回転したとしても、この回転によって
Ｘ−Ｙ座標に対する入力動作が狂うことはない。
【００３１】また、この入力装置では、Ｚ軸に対する操
作部材３１の回転角度θｚを、機器本体２９の画面３０
での表示に対する指示情報として利用できる。例えば操
作部材３１を角度θｚだけ回転させることにより、画面
３０に表われた画像を機器本体２９側のＸ−Ｙ座標内に
て回転させる等の操作ができ、これは描画処理やゲーム
ソフトでのキャラクタの回転動作等に利用できる。
作部材３１の回転角度θｚを、機器本体２９の画面３０
での表示に対する指示情報として利用できる。例えば操
作部材３１を角度θｚだけ回転させることにより、画面
３０に表われた画像を機器本体２９側のＸ−Ｙ座標内に
て回転させる等の操作ができ、これは描画処理やゲーム
ソフトでのキャラクタの回転動作等に利用できる。
【００３２】また、この入力装置では、機器本体２９と
操作部材３１の相対的なＹ軸方向の移動量ＱおよびＸ軸
方向の移動量Ｔを検出できるため、これらの移動量Ｑ，
Ｔを機器本体２９の画面３０での表示に対する指示情報
として利用できる。
操作部材３１の相対的なＹ軸方向の移動量ＱおよびＸ軸
方向の移動量Ｔを検出できるため、これらの移動量Ｑ，
Ｔを機器本体２９の画面３０での表示に対する指示情報
として利用できる。
【００３３】さらに、機器本体２９側に操作部材３１ま
での距離Ｌの情報を与えることができるため、操作部材
３１が画面３０に近づいている時と、操作部材３１が画
面３０から離れている時とで操作感触に違いを感じさせ
ないようにすることができる。すなわち、操作部材３１
をθｘとθｙ方向の傾き角度のみに基づいて画面３０上
でカーソルマークを移動させた場合、例えば操作部材３
１を画面３０に近づけた位置でθｘ方向へ傾けた時と、
操作部材３１を画面３０から十分に離した位置でθｘ方
向へ同じ角度だけ傾けた時とで、この傾き角度θｘの情
報に基づく画面３０上でのカーソルマークの移動量は同
じ距離になるため、画面３０から離れた位置で操作部材
３１を傾けた時に画面３０上でカーソルマークがあまり
動いていないような感触となる。そこで、上記式や
式等により演算された距離Ｌを加味し、例えば発光部１
０と検出部１１との距離Ｌが長くなるにしたがって、操
作部材３１のθｘまたはθｙ方向の傾きに対し、画面３
０上でのカーソルマークの移動距離を長くするような補
正を行うと、操作部材３１が画面３０に近づいた場合と
離れた場合とでの操作感触の違いを補正することができ
る。
での距離Ｌの情報を与えることができるため、操作部材
３１が画面３０に近づいている時と、操作部材３１が画
面３０から離れている時とで操作感触に違いを感じさせ
ないようにすることができる。すなわち、操作部材３１
をθｘとθｙ方向の傾き角度のみに基づいて画面３０上
でカーソルマークを移動させた場合、例えば操作部材３
１を画面３０に近づけた位置でθｘ方向へ傾けた時と、
操作部材３１を画面３０から十分に離した位置でθｘ方
向へ同じ角度だけ傾けた時とで、この傾き角度θｘの情
報に基づく画面３０上でのカーソルマークの移動量は同
じ距離になるため、画面３０から離れた位置で操作部材
３１を傾けた時に画面３０上でカーソルマークがあまり
動いていないような感触となる。そこで、上記式や
式等により演算された距離Ｌを加味し、例えば発光部１
０と検出部１１との距離Ｌが長くなるにしたがって、操
作部材３１のθｘまたはθｙ方向の傾きに対し、画面３
０上でのカーソルマークの移動距離を長くするような補
正を行うと、操作部材３１が画面３０に近づいた場合と
離れた場合とでの操作感触の違いを補正することができ
る。
【００３４】あるいは、これとは逆に操作部材３１が画
面３０からかなり遠くに離れた時には、上記補正により
操作部材３１がわずかに傾いただけで画面３０上のカー
ソルマークが大きく動き、手振れによる操作入力の狂い
が生じるおそれもある。この場合には、前記と逆の補正
を行い、距離Ｌが長くなった時には、操作部材３１のθ
ｘおよびθｙの傾きに対し画面３０上でのカーソルマー
クの移動距離を短く抑えるようにすれば良い。
面３０からかなり遠くに離れた時には、上記補正により
操作部材３１がわずかに傾いただけで画面３０上のカー
ソルマークが大きく動き、手振れによる操作入力の狂い
が生じるおそれもある。この場合には、前記と逆の補正
を行い、距離Ｌが長くなった時には、操作部材３１のθ
ｘおよびθｙの傾きに対し画面３０上でのカーソルマー
クの移動距離を短く抑えるようにすれば良い。
【００３５】なお、上記実施例では、第２の受光素子１
９として、ＸおよびＹ方向に分割された分割受光部１９
ａ〜１９ｄを有する４分割受光素子を例示したが、Ｘ方
向に分割された２分割受光素子とＹ方向に分割された２
分割受光素子とを用い、これら両２分割受光素子をきわ
めて接近した距離に配置しても良い。この場合、各光源
１２，１３，１４からのスポット光をそれぞれの２分割
受光素子に照射する必要があるため、絞り口の数は１つ
増えて合計で４個となる。
９として、ＸおよびＹ方向に分割された分割受光部１９
ａ〜１９ｄを有する４分割受光素子を例示したが、Ｘ方
向に分割された２分割受光素子とＹ方向に分割された２
分割受光素子とを用い、これら両２分割受光素子をきわ
めて接近した距離に配置しても良い。この場合、各光源
１２，１３，１４からのスポット光をそれぞれの２分割
受光素子に照射する必要があるため、絞り口の数は１つ
増えて合計で４個となる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空間座標
検出装置によれば、発光部と検出部を結ぶ軸に対する両
部の相対的な傾き角度や回転角度のみならず、両部のＸ
軸方向とＹ軸方向およびＺ軸方向の相対的な距離検出を
簡単な構造で高精度に検出することができる。したがっ
て、この空間座標検出装置を入力装置に応用した場合に
は、手で持った操作部材の直交座標の回転成分を加味し
た状態で、画面上のカーソルマークを上記傾き角度に対
応して移動制御することができ、しかも、上記Ｘ軸とＹ
軸およびＺ軸方向の距離を加味することにより、発光部
と検出部間の距離変動に伴う操作感触の違いを補正する
ことができる。
検出装置によれば、発光部と検出部を結ぶ軸に対する両
部の相対的な傾き角度や回転角度のみならず、両部のＸ
軸方向とＹ軸方向およびＺ軸方向の相対的な距離検出を
簡単な構造で高精度に検出することができる。したがっ
て、この空間座標検出装置を入力装置に応用した場合に
は、手で持った操作部材の直交座標の回転成分を加味し
た状態で、画面上のカーソルマークを上記傾き角度に対
応して移動制御することができ、しかも、上記Ｘ軸とＹ
軸およびＺ軸方向の距離を加味することにより、発光部
と検出部間の距離変動に伴う操作感触の違いを補正する
ことができる。
【図１】本発明の実施例に係る空間座標検出装置の基本
構造を示す斜視図である。
構造を示す斜視図である。
【図２】該空間座標検出装置図に備えられる第１の光学
系を示す断面図である。
系を示す断面図である。
【図３】該空間座標検出装置に備えられる第２の光学系
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】該空間座標検出装置に備えられる第３の光学系
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】該空間座標検出装置図に備えられる第１の受光
素子の平面図である。
素子の平面図である。
【図６】該空間座標検出装置に備えられる第２の受光素
子の平面図である。
子の平面図である。
【図７】該空間座標検出装置に備えられる第３の受光素
子の平面図である。
子の平面図である。
【図８】図３の光学系を模式的に示す説明図である。
【図９】該空間座標検出装置に備えられる回路構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１０】図９の回路の後段を示すブロック図である。
【図１１】図１の空間座標検出装置を適用した入力装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図１２】従来の入力装置を示す斜視図である。
１０ 発光部 １１ 検出部 １２ 第１の光源 １３ 第２の光源 １４ 第３の光源 １５ 可視光カットフィルタ １６ 絞り板 １６ａ 第１の絞り口 １６ｂ 第２の絞り口 １６ｃ 第３の絞り口 １７ 受光素子群 １８ 第１の受光素子 １８ａ，１８ｂ 分割受光部 １９ 第２の受光素子 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 分割受光部 ２０ 第３の受光素子 ２０ａ，２０ｂ 分割受光部 Ｓ１２Ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３Ａ，Ｓ１３Ｂ，Ｓ１３Ｃ，
Ｓ１４Ｂ，Ｓ１４Ｃスポット光 ２９ 機器本体 ３０ 画面 ３１ 操作部材
Ｓ１４Ｂ，Ｓ１４Ｃスポット光 ２９ 機器本体 ３０ 画面 ３１ 操作部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内尾 政俊 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−106352（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−318332（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (5)
- 【請求項１】 発光部と検出部とが離れた位置に配置さ
れ、前記発光部には、互いに識別可能な光を発する３個
の光源が間隔を開けて配置され、前記検出部には、前記
各光源から発せられた光を所定面積のスポット光に絞る
複数の開口と、各開口に対向し前記スポット光を受光す
る３組の受光素子とが設けられ、任意のＸ−Ｙ直交座標
を設定した時に、前記各受光素子の１組は前記スポット
光のＹ軸方向の移動を検出するＹ側受光素子であり、他
の１組は前記スポット光のＸ軸方向の移動を検出するＸ
側受光素子であり、残りの１組は前記スポット光のＸ軸
とＹ軸方向の移動を検出するＸ−Ｙ側受光素子であり、
かつ、前記Ｙ側受光素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子とはＹ
軸方向に沿って配置され、前記Ｘ側受光素子と前記Ｘ−
Ｙ側受光素子とはＸ軸方向に沿って配置されていること
を特徴とする空間座標検出装置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、前記Ｙ側受光
素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子のＹ側受光部からの受光光
量に基づいて、これらＹ側受光素子とＸ−Ｙ側受光素子
に照射される各スポット光の位置を求める演算部が設け
られていることを特徴とする空間座標検出装置。 - 【請求項３】 請求項１の記載において、前記Ｘ側受光
素子と前記Ｘ−Ｙ側受光素子のＸ側受光部からの受光光
量に基づいて、これらＸ側受光素子とＸ−Ｙ側受光素子
に照射される各スポット光の位置を求める演算部が設け
られていることを特徴とする空間座標検出装置。 - 【請求項４】 請求項１の記載において、前記Ｘ−Ｙ側
受光部のＸ側およびＹ側受光部からの受光光量に基づい
て、該Ｘ−Ｙ側受光素子に照射される両スポット光の位
置を求める演算部が設けられていることを特徴とする空
間座標検出装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの記載におい
て、前記発光部は画面を有する機器本体側に配設され、
前記検出部はオペレータによって手動操作される操作部
材側に配設されていることを特徴とする空間座標検出装
置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24787894A JP3217926B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 空間座標検出装置 |
| GB9510424A GB2289756B (en) | 1994-05-26 | 1995-05-23 | Space coordinates detecting device and input apparatus using same |
| US08/452,453 US5627565A (en) | 1994-05-26 | 1995-05-26 | Space coordinates detecting device and input apparatus using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24787894A JP3217926B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 空間座標検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3217926B2 true JP3217926B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=17169960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24787894A Expired - Fee Related JP3217926B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-10-13 | 空間座標検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| US6761637B2 (en) | 2000-02-22 | 2004-07-13 | Creative Kingdoms, Llc | Method of game play using RFID tracking device |
| US7445550B2 (en) | 2000-02-22 | 2008-11-04 | Creative Kingdoms, Llc | Magical wand and interactive play experience |
| US7878905B2 (en) | 2000-02-22 | 2011-02-01 | Creative Kingdoms, Llc | Multi-layered interactive play experience |
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| US7066781B2 (en) | 2000-10-20 | 2006-06-27 | Denise Chapman Weston | Children's toy with wireless tag/transponder |
| US20070066396A1 (en) | 2002-04-05 | 2007-03-22 | Denise Chapman Weston | Retail methods for providing an interactive product to a consumer |
| US6967566B2 (en) | 2002-04-05 | 2005-11-22 | Creative Kingdoms, Llc | Live-action interactive adventure game |
| US9446319B2 (en) | 2003-03-25 | 2016-09-20 | Mq Gaming, Llc | Interactive gaming toy |
| WO2005109879A2 (en) | 2004-04-30 | 2005-11-17 | Hillcrest Laboratories, Inc. | Free space pointing devices and method |
| US8629836B2 (en) | 2004-04-30 | 2014-01-14 | Hillcrest Laboratories, Inc. | 3D pointing devices with orientation compensation and improved usability |
| WO2006058129A2 (en) | 2004-11-23 | 2006-06-01 | Hillcrest Laboratories, Inc. | Semantic gaming and application transformation |
| US7864159B2 (en) | 2005-01-12 | 2011-01-04 | Thinkoptics, Inc. | Handheld vision based absolute pointing system |
| JP4805633B2 (ja) | 2005-08-22 | 2011-11-02 | 任天堂株式会社 | ゲーム用操作装置 |
| US7927216B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-04-19 | Nintendo Co., Ltd. | Video game system with wireless modular handheld controller |
| JP4262726B2 (ja) | 2005-08-24 | 2009-05-13 | 任天堂株式会社 | ゲームコントローラおよびゲームシステム |
| US8870655B2 (en) | 2005-08-24 | 2014-10-28 | Nintendo Co., Ltd. | Wireless game controllers |
| US8913003B2 (en) | 2006-07-17 | 2014-12-16 | Thinkoptics, Inc. | Free-space multi-dimensional absolute pointer using a projection marker system |
| US9176598B2 (en) | 2007-05-08 | 2015-11-03 | Thinkoptics, Inc. | Free-space multi-dimensional absolute pointer with improved performance |
| CN108664156B (zh) * | 2008-07-01 | 2022-02-25 | Idhl控股公司 | 3d定位器映射 |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP24787894A patent/JP3217926B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08114415A (ja) | 1996-05-07 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010717 |
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