JPH09265346A - 空間マウス及びマウス位置検出装置及び映像化装置 - Google Patents
空間マウス及びマウス位置検出装置及び映像化装置Info
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- JPH09265346A JPH09265346A JP7595096A JP7595096A JPH09265346A JP H09265346 A JPH09265346 A JP H09265346A JP 7595096 A JP7595096 A JP 7595096A JP 7595096 A JP7595096 A JP 7595096A JP H09265346 A JPH09265346 A JP H09265346A
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- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次元及び３次元の位置を計算機に入力する
ための空間マウスにおいて、構造が簡単で、コストアッ
プがなく、軽量化でき、ワイヤレスで、オペレータの操
作性が良い、空間マウスを実現する。 【解決手段】 ２次元及び３次元空間内の位置をコンピ
ュータに入力するための空間マウスにおいて、光反射手
段４と発光手段、又は周期的発光手段、該発光手段のス
イッチ手段、を有する空間マウス１と、前記マウスに光
を照射する光照射手段３、前記マウスからの反射光を撮
影する撮影手段２、前記撮影されたマウスの画像１２か
らそのマウスの位置を算出する手段５、前記マウスのス
イッチ手段の制御により発光される光を検出する手段１
３、を有するマウス位置検出装置を有する。
ための空間マウスにおいて、構造が簡単で、コストアッ
プがなく、軽量化でき、ワイヤレスで、オペレータの操
作性が良い、空間マウスを実現する。 【解決手段】 ２次元及び３次元空間内の位置をコンピ
ュータに入力するための空間マウスにおいて、光反射手
段４と発光手段、又は周期的発光手段、該発光手段のス
イッチ手段、を有する空間マウス１と、前記マウスに光
を照射する光照射手段３、前記マウスからの反射光を撮
影する撮影手段２、前記撮影されたマウスの画像１２か
らそのマウスの位置を算出する手段５、前記マウスのス
イッチ手段の制御により発光される光を検出する手段１
３、を有するマウス位置検出装置を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間の位置を指し
示す空間マウスに関し、光学式無線ポインティングデバ
イスを用いた対話型図形情報及び映像情報の処理システ
ムであり、特に、放送分野において、２次元及び３次元
の座標入力を簡易にすることを実現し、同時に特定の映
像処理をも行い、コンピュータ画像や、ＮＴＳＣ規格の
ＴＶ画像などの映像を生成する装置に関するものであ
る。
示す空間マウスに関し、光学式無線ポインティングデバ
イスを用いた対話型図形情報及び映像情報の処理システ
ムであり、特に、放送分野において、２次元及び３次元
の座標入力を簡易にすることを実現し、同時に特定の映
像処理をも行い、コンピュータ画像や、ＮＴＳＣ規格の
ＴＶ画像などの映像を生成する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、３次元空間内の任意の位置をポイ
ンティングする装置としては、データグローブが良く知
られている。
ンティングする装置としては、データグローブが良く知
られている。
【０００３】また、特開平６−７５６９３号公報には、
オペレータが手に持って操作するマウスに、マウス自身
の位置と姿勢を示す信号を出力するセンサを搭載した３
次元ポインティング装置が記載されている。
オペレータが手に持って操作するマウスに、マウス自身
の位置と姿勢を示す信号を出力するセンサを搭載した３
次元ポインティング装置が記載されている。
【０００４】オペレータは、このマウスにより、ディス
プレイによって表示された３次元空間内の物体等の位置
を指し示すことにより、その時のマウスの実際の位置情
報が搭載センサで検出され、有線で計算機に送られ、３
次元空間内の対応する位置にマウスの画像が表示され、
３次元空間内の物体等を指し示すことが可能となるもの
である。
プレイによって表示された３次元空間内の物体等の位置
を指し示すことにより、その時のマウスの実際の位置情
報が搭載センサで検出され、有線で計算機に送られ、３
次元空間内の対応する位置にマウスの画像が表示され、
３次元空間内の物体等を指し示すことが可能となるもの
である。
【０００５】また、特開平６−３１４１６０号公報に
は、立体図等の多次元図形情報の入力及び処理に使用す
る光学式の多次元マウスの発明が開示されている。これ
は、マウス本体の各面を、それぞれＸ，Ｙ，Ｚ座標用の
入力面とし、各面に発光装置と受光装置を設け、反射板
の上で、マウス本体を傾けて、それぞれの面に備えられ
た発光装置からの光が反射板で反射して戻って来る光を
受光することにより、多次元の座標入力を光学的に行な
うというものである。
は、立体図等の多次元図形情報の入力及び処理に使用す
る光学式の多次元マウスの発明が開示されている。これ
は、マウス本体の各面を、それぞれＸ，Ｙ，Ｚ座標用の
入力面とし、各面に発光装置と受光装置を設け、反射板
の上で、マウス本体を傾けて、それぞれの面に備えられ
た発光装置からの光が反射板で反射して戻って来る光を
受光することにより、多次元の座標入力を光学的に行な
うというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来例に説明したよう
に、空間を指し示すマウスとしては、データグローブ
や、位置センサ搭載のマウスや、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標用の発
光受光装置をマウス本体に設けた多次元マウスなどがあ
るが、これらは、どれも構造が複雑で、コストアップを
招き、また軽量化することが難しいという問題がある。
に、空間を指し示すマウスとしては、データグローブ
や、位置センサ搭載のマウスや、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標用の発
光受光装置をマウス本体に設けた多次元マウスなどがあ
るが、これらは、どれも構造が複雑で、コストアップを
招き、また軽量化することが難しいという問題がある。
【０００７】また、マウスと計算機とが有線で結ばれて
いるため、オペレータの操作性が悪いという問題もあ
る。
いるため、オペレータの操作性が悪いという問題もあ
る。
【０００８】［発明の目的］本発明の目的は、リアルタ
イムに２次元及び３次元空間をポインティングするすべ
てのコンピュータアプリケーションに応用でき、省スペ
ース、コードレスの取り込みを可能とする空間マウス及
びそれを用いた２次元及び３次元映像装置を実現するこ
とにある。
イムに２次元及び３次元空間をポインティングするすべ
てのコンピュータアプリケーションに応用でき、省スペ
ース、コードレスの取り込みを可能とする空間マウス及
びそれを用いた２次元及び３次元映像装置を実現するこ
とにある。
【０００９】また、本発明は、光学式ポインティングデ
バイスを用いた対話型図形情報及び映像情報の処理シス
テムとして、特に、放送分野において、２次元及び３次
元の座標入力を簡易にすることを実現し、同時に特定の
映像処理をも行い、コンピュータ画像や、ＮＴＳＣ規格
などの映像を生成することを目的とする。
バイスを用いた対話型図形情報及び映像情報の処理シス
テムとして、特に、放送分野において、２次元及び３次
元の座標入力を簡易にすることを実現し、同時に特定の
映像処理をも行い、コンピュータ画像や、ＮＴＳＣ規格
などの映像を生成することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
述した課題を解決するための手段として、 ［＊＊＊ 空間マウス１ ＊＊＊］２次元及び３次元空
間内の位置をコンピュータに入力するための空間マウス
において、光反射手段と、発光手段と、該発光手段のス
イッチ手段と、を有することを特徴とする空間マウスを
提供するものである。
述した課題を解決するための手段として、 ［＊＊＊ 空間マウス１ ＊＊＊］２次元及び３次元空
間内の位置をコンピュータに入力するための空間マウス
において、光反射手段と、発光手段と、該発光手段のス
イッチ手段と、を有することを特徴とする空間マウスを
提供するものである。
【００１１】［＊＊＊ 空間マウス２ ＊＊＊］また、
２次元及び３次元空間内の位置をコンピュータに入力す
るための空間マウスにおいて、常時発光する第１の発光
手段と、スイッチ手段により制御される第２の発光手段
と、を有することを特徴とする空間マウスを、その手段
とするものである。
２次元及び３次元空間内の位置をコンピュータに入力す
るための空間マウスにおいて、常時発光する第１の発光
手段と、スイッチ手段により制御される第２の発光手段
と、を有することを特徴とする空間マウスを、その手段
とするものである。
【００１２】［＊＊＊ 空間マウス３ ＊＊＊］また、
２次元及び３次元空間内の位置をコンピュータに入力す
るための空間マウスにおいて、周期的発光手段と、該発
光周期を変えるスイッチ手段と、を有することを特徴と
する空間マウスを、その手段とするものである。
２次元及び３次元空間内の位置をコンピュータに入力す
るための空間マウスにおいて、周期的発光手段と、該発
光周期を変えるスイッチ手段と、を有することを特徴と
する空間マウスを、その手段とするものである。
【００１３】［＊＊＊ 空間マウス１〜３ ＊＊＊］ま
た、光反射用ボールと、該光反射用ボール内部に設けら
れた発光手段と、を有することを特徴とする空間マウス
でもある。
た、光反射用ボールと、該光反射用ボール内部に設けら
れた発光手段と、を有することを特徴とする空間マウス
でもある。
【００１４】また、光反射用ボールと、該光反射用ボー
ルを支持するスティックと、該スティックに設けられた
発光手段と、そのスイッチ手段とを有することを特徴と
する空間マウスでもある。
ルを支持するスティックと、該スティックに設けられた
発光手段と、そのスイッチ手段とを有することを特徴と
する空間マウスでもある。
【００１５】また、前記発光手段は、前記スイッチ手段
により制御されて、異なる信号の赤外線信号を発光する
ことを特徴とする空間マウスでもある。
により制御されて、異なる信号の赤外線信号を発光する
ことを特徴とする空間マウスでもある。
【００１６】また、前記発光周期を変えるスイッチ手段
が、異なる信号の赤外線信号を発光するスイッチ手段で
あることを特徴とする空間マウスでもある。
が、異なる信号の赤外線信号を発光するスイッチ手段で
あることを特徴とする空間マウスでもある。
【００１７】また、前記発光手段は、前記スイッチ手段
により制御されて、複数の異なる波長の光を発光するこ
とを特徴とする空間マウスでもある。
により制御されて、複数の異なる波長の光を発光するこ
とを特徴とする空間マウスでもある。
【００１８】［＊＊＊ 空間マウス１の位置検出装置
＊＊＊］また、前記空間マウスから離れた位置に配置さ
れ、前記マウスに光を照射する光照射手段と、前記マウ
スからの反射光を撮影する撮影手段と、前記撮影された
マウスの画像からそのマウスの位置を算出する手段と、
前記マウスのスイッチ手段の制御により発光される光を
検出する手段と、を有することを特徴とするマウス位置
検出装置を、その手段とするものである。
＊＊＊］また、前記空間マウスから離れた位置に配置さ
れ、前記マウスに光を照射する光照射手段と、前記マウ
スからの反射光を撮影する撮影手段と、前記撮影された
マウスの画像からそのマウスの位置を算出する手段と、
前記マウスのスイッチ手段の制御により発光される光を
検出する手段と、を有することを特徴とするマウス位置
検出装置を、その手段とするものである。
【００１９】また、前記光照射手段は、前記撮影手段の
レンズの外側に設けられることを特徴とするマウス位置
検出装置でもある。
レンズの外側に設けられることを特徴とするマウス位置
検出装置でもある。
【００２０】また、複数の前記空間マウスにおいて、各
マウスに異なる波長の光の反射手段を備え、複数の前記
マウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを
特徴とするマウス位置検出装置でもある。
マウスに異なる波長の光の反射手段を備え、複数の前記
マウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを
特徴とするマウス位置検出装置でもある。
【００２１】［＊＊＊ 空間マウス２の位置検出装置
＊＊＊］また、前記空間マウスから離れた位置に配置さ
れ、前記マウスからの常時発光を撮影する撮影手段と、
前記撮影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算
出する手段と、前記マウスのスイッチ手段により発光さ
れた光を検出する手段と、を有することを特徴とするマ
ウス位置検出装置を、その手段とするものである。
＊＊＊］また、前記空間マウスから離れた位置に配置さ
れ、前記マウスからの常時発光を撮影する撮影手段と、
前記撮影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算
出する手段と、前記マウスのスイッチ手段により発光さ
れた光を検出する手段と、を有することを特徴とするマ
ウス位置検出装置を、その手段とするものである。
【００２２】［＊＊＊ 空間マウス３の位置検出装置
＊＊＊］また、前記空間マウスから離れた位置に配置さ
れ、前記マウスからの光を撮影する撮影手段と、前記撮
影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算出する
手段と、前記マウスのスイッチ手段により変化した発光
周期の光を検出する手段と、を有することを特徴とする
マウス位置検出装置を、その手段とするものである。
＊＊＊］また、前記空間マウスから離れた位置に配置さ
れ、前記マウスからの光を撮影する撮影手段と、前記撮
影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算出する
手段と、前記マウスのスイッチ手段により変化した発光
周期の光を検出する手段と、を有することを特徴とする
マウス位置検出装置を、その手段とするものである。
【００２３】また、前記マウスのスイッチ手段により発
光する赤外線信号を検出する手段を有するマウス位置検
出装置でもある。
光する赤外線信号を検出する手段を有するマウス位置検
出装置でもある。
【００２４】また、複数の前記空間マウスにおいて、各
マウスに異なる発光周期の発光手段を備え、複数の前記
マウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを
特徴とするマウス位置検出装置でもある。
マウスに異なる発光周期の発光手段を備え、複数の前記
マウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを
特徴とするマウス位置検出装置でもある。
【００２５】［＊＊＊ 空間マウス１〜３の位置検出装
置 ＊＊＊］また、前記画像中のマウス画像の大きさに
関して、前記撮影手段のレンズ特性による画面内位置に
よる大きさの変化データと、前記Ｚ方向距離による大き
さの変化データとを備え、これらのデータを用いて前記
Ｚ方向の位置座標をリアルタイムに出力する手段を有す
ることを特徴とするマウス位置検出装置でもある。
置 ＊＊＊］また、前記画像中のマウス画像の大きさに
関して、前記撮影手段のレンズ特性による画面内位置に
よる大きさの変化データと、前記Ｚ方向距離による大き
さの変化データとを備え、これらのデータを用いて前記
Ｚ方向の位置座標をリアルタイムに出力する手段を有す
ることを特徴とするマウス位置検出装置でもある。
【００２６】また、複数の前記空間マウスにおいて、各
マウスに異なる波長の光の発光手段を備え、複数の前記
マウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを
特徴とするマウス位置検出装置でもある。
マウスに異なる波長の光の発光手段を備え、複数の前記
マウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを
特徴とするマウス位置検出装置でもある。
【００２７】［＊＊＊ 映像化装置 ＊＊＊］また、前
記マウス位置検出装置により検出されたマウスの位置
に、任意の映像を出力する手段を有することを特徴とす
る映像化装置を、その手段とするものである。
記マウス位置検出装置により検出されたマウスの位置
に、任意の映像を出力する手段を有することを特徴とす
る映像化装置を、その手段とするものである。
【００２８】また、前記任意の映像と他の撮影手段によ
る映像とを合成した映像を出力する手段を有することを
特徴とする映像化装置でもある。
る映像とを合成した映像を出力する手段を有することを
特徴とする映像化装置でもある。
【００２９】また、３次元映像を出力することを特徴と
する映像化装置でもある。
する映像化装置でもある。
【００３０】また、前記空間マウスのスイッチ手段によ
り出力画像の制御を行なうことを特徴とする映像化装置
でもある。
り出力画像の制御を行なうことを特徴とする映像化装置
でもある。
【００３１】［作用］本発明によれば、空間マウスに
は、光反射手段と、発光手段と、そのスイッチ手段、又
は周期的発光手段と、そのスイッチ手段などを備えるだ
けであるため、構成が簡単で、コストがかからない。ま
た、軽量で、コードレスであるため、オペレータが手に
持った際にも操作しやすくなる。
は、光反射手段と、発光手段と、そのスイッチ手段、又
は周期的発光手段と、そのスイッチ手段などを備えるだ
けであるため、構成が簡単で、コストがかからない。ま
た、軽量で、コードレスであるため、オペレータが手に
持った際にも操作しやすくなる。
【００３２】また、空間マウスとして、ＬＥＤライト等
の点灯スイッチを付けた光反射用ボールなどを、空間内
で動かすことにより、リアルタイムでそのポインティン
グ位置が検出でき、スイッチ操作などによって、例え
ば、合成されたコンピューターグラフィックスの中のオ
ブジェクトを移動させたり、各種の映像処理を行うこと
が、リアルタイムで容易にできる放送用システムを構成
することができる。
の点灯スイッチを付けた光反射用ボールなどを、空間内
で動かすことにより、リアルタイムでそのポインティン
グ位置が検出でき、スイッチ操作などによって、例え
ば、合成されたコンピューターグラフィックスの中のオ
ブジェクトを移動させたり、各種の映像処理を行うこと
が、リアルタイムで容易にできる放送用システムを構成
することができる。
【００３３】
［実施形態１］図１は、本発明の空間マウスの一実施形
態の全体構成を示す模式図である。また、図２、図３
は、空間マウスの概略模式図、図４は、光照射装置の概
略模式図である。
態の全体構成を示す模式図である。また、図２、図３
は、空間マウスの概略模式図、図４は、光照射装置の概
略模式図である。
【００３４】図１において、１は本発明の空間マウスで
あり、光反射用ボール（リフレクションマーカー）４
と、それを支えるスティック６と、後述する発光手段と
そのスイッチ手段とから構成されている。
あり、光反射用ボール（リフレクションマーカー）４
と、それを支えるスティック６と、後述する発光手段と
そのスイッチ手段とから構成されている。
【００３５】３はＬＥＤによる光照射装置であり、ＣＣ
Ｄビデオカメラ２のレンズの外側に装着され、赤色光
を、ブルーバックスクリーンの前に立つ人物１１が持つ
空間マウス１に照射する。
Ｄビデオカメラ２のレンズの外側に装着され、赤色光
を、ブルーバックスクリーンの前に立つ人物１１が持つ
空間マウス１に照射する。
【００３６】光反射用ボール４で反射された反射光は、
ＣＣＤビデオカメラ２で、１２に示すような映像として
捉えられる。本実施形態では、映像中の光反射ボールの
位置が識別しやすいように、光反射ボール４から反射さ
れる波長の光のみを撮影するように、ビデオカメラ２を
調整してあり、光反射用ボールのみが良く写り、まわり
の人物や背景等が写らないようにしてある。
ＣＣＤビデオカメラ２で、１２に示すような映像として
捉えられる。本実施形態では、映像中の光反射ボールの
位置が識別しやすいように、光反射ボール４から反射さ
れる波長の光のみを撮影するように、ビデオカメラ２を
調整してあり、光反射用ボールのみが良く写り、まわり
の人物や背景等が写らないようにしてある。
【００３７】この映像は、座標認識コンピュータ５によ
り解析され、その位置が空間内のＸＹ座標としてリアル
タイムで計算される。
り解析され、その位置が空間内のＸＹ座標としてリアル
タイムで計算される。
【００３８】このＸ，Ｙ座標の算出は、映像上にＸ，Ｙ
座標単位（画素単位）を設定し、各座標値ごとに、明度
及び／又は色の違いを、ソフトウエア又はセンサを用い
たハードウエアにより比較することにより、映像内での
マウス位置座標を検出できるようにした。
座標単位（画素単位）を設定し、各座標値ごとに、明度
及び／又は色の違いを、ソフトウエア又はセンサを用い
たハードウエアにより比較することにより、映像内での
マウス位置座標を検出できるようにした。
【００３９】また本実施形態では、映像中の空間マウス
の大きさを判断することにより、Ｚ方向の位置座標をリ
アルタイムに出力する手段を設けた。
の大きさを判断することにより、Ｚ方向の位置座標をリ
アルタイムに出力する手段を設けた。
【００４０】空間マウスは、ビデオカメラにより撮影さ
れて、図１の映像１２に示すように映像化される。映像
中のマウスの大きさは、Ｚ方向の距離によるとともに、
カメラレンズの広角、望遠などのレンズ特性などによ
り、画面内の位置に応じても変化する。
れて、図１の映像１２に示すように映像化される。映像
中のマウスの大きさは、Ｚ方向の距離によるとともに、
カメラレンズの広角、望遠などのレンズ特性などによ
り、画面内の位置に応じても変化する。
【００４１】このため、座標認識コンピュータ５に、予
め、画面内の位置ごとに、Ｚ方向距離と画像中のマウス
の大きさとの関係データを持っておき、これと大きさを
比較することにより、そのテレビカメラからの距離を算
出し、Ｚ方向の座標として出力するものである。また、
画面内の位置による補正式を用意しておき、計算により
Ｚ方向距離を算出しても良い。
め、画面内の位置ごとに、Ｚ方向距離と画像中のマウス
の大きさとの関係データを持っておき、これと大きさを
比較することにより、そのテレビカメラからの距離を算
出し、Ｚ方向の座標として出力するものである。また、
画面内の位置による補正式を用意しておき、計算により
Ｚ方向距離を算出しても良い。
【００４２】このようにして求めた空間マウスが指し示
す３次元空間内の位置に、コンピュータグラフィックス
等により作成した３次元映像を出力することも可能であ
る。図８は、このような、本発明の動作の概略を示すフ
ローチャートである。
す３次元空間内の位置に、コンピュータグラフィックス
等により作成した３次元映像を出力することも可能であ
る。図８は、このような、本発明の動作の概略を示すフ
ローチャートである。
【００４３】また、光反射用ボール４が付いたスティッ
ク６に装備したボタンを押すことにより、空間マウスか
ら信号光が発射され、この信号光は、ビデオカメラ２に
取り付けられた受光装置１３で受光され、電気信号とし
て、座標認識コンピュータ５に送られる。この電気信号
を受けて、座標認識コンピュータ５では、空間マウス１
のスイッチが押されたことを認識する。
ク６に装備したボタンを押すことにより、空間マウスか
ら信号光が発射され、この信号光は、ビデオカメラ２に
取り付けられた受光装置１３で受光され、電気信号とし
て、座標認識コンピュータ５に送られる。この電気信号
を受けて、座標認識コンピュータ５では、空間マウス１
のスイッチが押されたことを認識する。
【００４４】図２は、空間マウス１を詳細に説明するた
めの模式図であり、空間マウス１は、光反射用ボール４
とスティック６からできており、図２（ａ）はその外観
斜視図、図２（ｂ）はその光反射面を示す模式図であ
る。光反射用ボール４の表面には、ガラスビーズ等によ
る光反射面が形成されており、反射光が、入射光の方向
に対して、特に強く反射するようになっている。
めの模式図であり、空間マウス１は、光反射用ボール４
とスティック６からできており、図２（ａ）はその外観
斜視図、図２（ｂ）はその光反射面を示す模式図であ
る。光反射用ボール４の表面には、ガラスビーズ等によ
る光反射面が形成されており、反射光が、入射光の方向
に対して、特に強く反射するようになっている。
【００４５】なお、空間マウスの形状については、図２
に限ることはなく、他の形状であっても構わない。
に限ることはなく、他の形状であっても構わない。
【００４６】また、図３は、空間マウス１に、発光手段
とそのスイッチ手段を設けた例を示す模式図である。
とそのスイッチ手段を設けた例を示す模式図である。
【００４７】図３（ａ）は、光反射用ボール４の内部
に、発光ダイオードなどによる発光手段１４が内蔵され
ており、スティック６に、それをＯＮ／ＯＦＦするスイ
ッチ手段１５が設けられている。この例の場合、光反射
用ボール４は、少なくとも半透明のプラスティック等で
作製され、外部から照射される光を反射すると共に、ス
イッチ手段により点灯される内部の発光手段からの光を
外部に透過させることができるようにする。
に、発光ダイオードなどによる発光手段１４が内蔵され
ており、スティック６に、それをＯＮ／ＯＦＦするスイ
ッチ手段１５が設けられている。この例の場合、光反射
用ボール４は、少なくとも半透明のプラスティック等で
作製され、外部から照射される光を反射すると共に、ス
イッチ手段により点灯される内部の発光手段からの光を
外部に透過させることができるようにする。
【００４８】また、発光手段としては、本実施形態で
は、家庭用ＴＶのリモコンに使用されている赤外線リモ
コンと同じものを使用し、スイッチＯＮで、ＩＤコード
信号の入った赤外線を発射し、受光装置も、家庭用ＴＶ
リモコンの受光装置と同じものを用意して、図１で前述
したテレビカメラのレンズ周辺に設置しておいた。
は、家庭用ＴＶのリモコンに使用されている赤外線リモ
コンと同じものを使用し、スイッチＯＮで、ＩＤコード
信号の入った赤外線を発射し、受光装置も、家庭用ＴＶ
リモコンの受光装置と同じものを用意して、図１で前述
したテレビカメラのレンズ周辺に設置しておいた。
【００４９】図３（ｂ）は、発光手段をスティックに設
けた例を示す模式図であり、発光手段を備える位置とし
ては、光反射用ボールの光反射機能に妨害がでない位置
で、かつスティックを持つ手の陰にならない位置であれ
ば、どこでも良い。
けた例を示す模式図であり、発光手段を備える位置とし
ては、光反射用ボールの光反射機能に妨害がでない位置
で、かつスティックを持つ手の陰にならない位置であれ
ば、どこでも良い。
【００５０】また、スイッチ手段１５は複数のスイッチ
を設け、それぞれのＩＤコードの赤外線信号を発射する
ようにしてある。このような構成も、家庭用ＴＶリモコ
ンなどを用いることで、簡単に作製することができる。
を設け、それぞれのＩＤコードの赤外線信号を発射する
ようにしてある。このような構成も、家庭用ＴＶリモコ
ンなどを用いることで、簡単に作製することができる。
【００５１】図４は、図１に示した光照射装置３の模式
的拡大図であり、テレビカメラのレンズ１６の周囲に取
り付けられた円盤上に、複数の赤色発光ダイオード１７
が取り付けられてあり、テレビカメラの向く方向に、光
を照射するようになっている。また、同じ円盤上に、空
間マウスの発光手段からの光信号を受光するための受光
装置１８を配置した。
的拡大図であり、テレビカメラのレンズ１６の周囲に取
り付けられた円盤上に、複数の赤色発光ダイオード１７
が取り付けられてあり、テレビカメラの向く方向に、光
を照射するようになっている。また、同じ円盤上に、空
間マウスの発光手段からの光信号を受光するための受光
装置１８を配置した。
【００５２】なお、受光装置１８の配置位置は、ここに
限ることはなく、空間マウスからの発光信号を受光でき
る位置であれば、どこでも構わない。
限ることはなく、空間マウスからの発光信号を受光でき
る位置であれば、どこでも構わない。
【００５３】このようなスイッチ手段を備えた空間マウ
スの使い方としては、例えば、３次元空間に映像化され
た物体を指し示すと同時に、スイッチをＯＮしたまま、
マウスを動かすことにより、その物体を空間内で自由に
移動（ドラッギング）させることが、コンピュータ処理
により、容易にできる。
スの使い方としては、例えば、３次元空間に映像化され
た物体を指し示すと同時に、スイッチをＯＮしたまま、
マウスを動かすことにより、その物体を空間内で自由に
移動（ドラッギング）させることが、コンピュータ処理
により、容易にできる。
【００５４】また、空間マウスをペンのように用いて、
マークを付けることや、ペイントするようなことも、コ
ンピュータ処理により、容易に可能である。
マークを付けることや、ペイントするようなことも、コ
ンピュータ処理により、容易に可能である。
【００５５】また、３次元空間に３次元アイコンとして
表示された物体を指し示して、スイッチをＯＮすること
により、そのアイコンを開くことも同様にできる。
表示された物体を指し示して、スイッチをＯＮすること
により、そのアイコンを開くことも同様にできる。
【００５６】図５は、本発明の空間マウスを応用した映
像作成システムの一例を示す概略図である。なお、図１
と同一部分は、同一の番号を付すことにより、説明は省
略する。
像作成システムの一例を示す概略図である。なお、図１
と同一部分は、同一の番号を付すことにより、説明は省
略する。
【００５７】図５において、他のビデオカメラ２０で空
間マウス１を持つ人物１１を撮影する。本実施形態で
は、人物１１はブルーバックスクリーンの前に立ち、撮
影画像はブルーバック処理されて、映像８に示すような
人物のみの画像とされる。
間マウス１を持つ人物１１を撮影する。本実施形態で
は、人物１１はブルーバックスクリーンの前に立ち、撮
影画像はブルーバック処理されて、映像８に示すような
人物のみの画像とされる。
【００５８】このような、映像８と、描画される映像７
とを、画像合成コンピュータ（グラフィックワークステ
ーション）１０で合成することにより、映像９に示すよ
うな、人物が指し示す位置に、日本列島の映像などを出
した画像を得ることができ、ＮＴＳＣ規格などのＴＶ画
像として出力することができる。
とを、画像合成コンピュータ（グラフィックワークステ
ーション）１０で合成することにより、映像９に示すよ
うな、人物が指し示す位置に、日本列島の映像などを出
した画像を得ることができ、ＮＴＳＣ規格などのＴＶ画
像として出力することができる。
【００５９】このようなシステムは、ＴＶ放送用の天気
予報番組などに最適であり、人物が指し示す場所に天気
マークなどを出すことも容易にできる。
予報番組などに最適であり、人物が指し示す場所に天気
マークなどを出すことも容易にできる。
【００６０】また、空間マウスの動きに合わせて、天気
マークなどを移動させたり、また空間マウスをペンと同
じように使って、映像上に印を書き込むようなことや、
色を塗るようなことも、コンピュータ処理により容易に
できる。このような機能を用いて、ニュース番組等で、
キャスターが使用する解説用ボードや、アトラクション
用として子供が空間に、お絵書きをするシステムなどと
しても利用できる。
マークなどを移動させたり、また空間マウスをペンと同
じように使って、映像上に印を書き込むようなことや、
色を塗るようなことも、コンピュータ処理により容易に
できる。このような機能を用いて、ニュース番組等で、
キャスターが使用する解説用ボードや、アトラクション
用として子供が空間に、お絵書きをするシステムなどと
しても利用できる。
【００６１】なお、本実施形態では、人物などを合成す
るためにブルーバックスクリーンを用いたが、特に、人
物などを合成しないのであれば、ビデオカメラ２０は必
要としない。
るためにブルーバックスクリーンを用いたが、特に、人
物などを合成しないのであれば、ビデオカメラ２０は必
要としない。
【００６２】また、本実施形態では、空間マウスのスイ
ッチをＯＮすることに連動して、そのポインティング位
置に日本列島の映像を出力したが、スイッチに連動する
ことなく、オペレータの制御により、適当なタイミング
で、適当な映像を、適当な位置に出力することもでき
る。
ッチをＯＮすることに連動して、そのポインティング位
置に日本列島の映像を出力したが、スイッチに連動する
ことなく、オペレータの制御により、適当なタイミング
で、適当な映像を、適当な位置に出力することもでき
る。
【００６３】［実施形態２］本実施形態では、複数のマ
ウスを用いる場合に、それぞれに備えられた発光手段か
ら発する光の波長をそれぞれ異なるようにしておくこと
により、複数のマウスの位置情報を、同時に取り込むこ
とができるようにしたものである。
ウスを用いる場合に、それぞれに備えられた発光手段か
ら発する光の波長をそれぞれ異なるようにしておくこと
により、複数のマウスの位置情報を、同時に取り込むこ
とができるようにしたものである。
【００６４】これは、異なる波長の発光ダイオードをそ
れぞれの空間マウスに内蔵し、受光装置側では、その波
長の識別手段を持つことにより構成することができる。
れぞれの空間マウスに内蔵し、受光装置側では、その波
長の識別手段を持つことにより構成することができる。
【００６５】［実施形態３］本実施形態では、同一のマ
ウスに、異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオー
ドなどを組み込み、それらを、スイッチ手段で、必要に
応じて異ならせて発光することで、より複雑な指令を発
することを可能とするものである。
ウスに、異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオー
ドなどを組み込み、それらを、スイッチ手段で、必要に
応じて異ならせて発光することで、より複雑な指令を発
することを可能とするものである。
【００６６】［実施形態４］本実施形態では、複数のマ
ウスを使うような場合に、それぞれのマウスの光反射面
の色などの特性を変えて、それぞれ異なる波長の反射光
が得られるようにすることにより、複数のマウスを、例
えば同時に使用可能にしたものである。
ウスを使うような場合に、それぞれのマウスの光反射面
の色などの特性を変えて、それぞれ異なる波長の反射光
が得られるようにすることにより、複数のマウスを、例
えば同時に使用可能にしたものである。
【００６７】マウス位置を検出する側では、それぞれの
波長を識別する装置を備えても良いし、映像中のマウス
の各色を、ソフトウエアにより、判別することもでき
る。
波長を識別する装置を備えても良いし、映像中のマウス
の各色を、ソフトウエアにより、判別することもでき
る。
【００６８】［実施形態５］図６は、本発明の他の実施
形態の空間マウスの全体構成を示す概略図であり、図７
は、他の空間マウスの模式図である。
形態の空間マウスの全体構成を示す概略図であり、図７
は、他の空間マウスの模式図である。
【００６９】図７に示すように、本実施形態の空間マウ
ス１は、周期的発光手段２２と、その発光周期を変更す
る発光周期制御手段２３と、発光周期を変更するための
スイッチ手段１５を備えている。また、２１は半透光性
のカバーであり、この半透光性のカバー部分は、常に周
期的に発光して、その位置と大きさを発信する。
ス１は、周期的発光手段２２と、その発光周期を変更す
る発光周期制御手段２３と、発光周期を変更するための
スイッチ手段１５を備えている。また、２１は半透光性
のカバーであり、この半透光性のカバー部分は、常に周
期的に発光して、その位置と大きさを発信する。
【００７０】発光周期は、通常時は、例えば４０回／秒
程度で点滅を繰り返すことで、その位置を示し、スイッ
チ１５が押された場合は、６０回／秒程度の発光周期で
発光することにより、スイッチが押されたことを通知す
る。
程度で点滅を繰り返すことで、その位置を示し、スイッ
チ１５が押された場合は、６０回／秒程度の発光周期で
発光することにより、スイッチが押されたことを通知す
る。
【００７１】このような周期的発光手段２２と発光周期
制御手段２３は、通常のランプと、当業者に良く知られ
た発信回路などで構成することができる。なお、形状及
び発光周期は、これに限ることはない。
制御手段２３は、通常のランプと、当業者に良く知られ
た発信回路などで構成することができる。なお、形状及
び発光周期は、これに限ることはない。
【００７２】このような空間マウス１から発光された周
期光は、図６に示すビデオカメラ２０で、その映像が撮
影され、空間マウスの位置を示す映像１２として出力さ
れる。この映像情報は、座標認識コンピュータ５に入力
され、前述した実施形態と同様に、その位置座標が算出
される。
期光は、図６に示すビデオカメラ２０で、その映像が撮
影され、空間マウスの位置を示す映像１２として出力さ
れる。この映像情報は、座標認識コンピュータ５に入力
され、前述した実施形態と同様に、その位置座標が算出
される。
【００７３】本実施形態では、空間マウスのスイッチが
押されて、発光周期が変更されると、その映像から、座
標認識コンピュータ５では、その発光周期の変更を検出
し、スイッチが押されたことを認識する。
押されて、発光周期が変更されると、その映像から、座
標認識コンピュータ５では、その発光周期の変更を検出
し、スイッチが押されたことを認識する。
【００７４】これは、本実施形態では、映像上のマウス
画像の点滅を、ソフトウエアによって、常に時間軸上で
監視し、その発光周期を算出しておくことで、発光周期
が変更された場合、それを検出できるようにした。
画像の点滅を、ソフトウエアによって、常に時間軸上で
監視し、その発光周期を算出しておくことで、発光周期
が変更された場合、それを検出できるようにした。
【００７５】また、前述した実施形態と同様に、スイッ
チ手段により赤外線信号を発光するようにしてもよい。
チ手段により赤外線信号を発光するようにしてもよい。
【００７６】また、複数の空間マウスにおいて、各マウ
スに異なる波長の光の発光手段を備え、複数のマウスの
位置情報を個別に識別するようにすることもできる。
スに異なる波長の光の発光手段を備え、複数のマウスの
位置情報を個別に識別するようにすることもできる。
【００７７】また、複数の空間マウスにおいて、各マウ
スに異なる発光周期の発光手段を備え、複数のマウスの
位置情報を個別に識別するようにすることもできる。
スに異なる発光周期の発光手段を備え、複数のマウスの
位置情報を個別に識別するようにすることもできる。
【００７８】［実施形態６］また、他の空間マウスとし
て、常時発光する第１の発光手段と、スイッチ手段によ
り制御される第２の発光手段と、を有する構成も可能で
ある。
て、常時発光する第１の発光手段と、スイッチ手段によ
り制御される第２の発光手段と、を有する構成も可能で
ある。
【００７９】これは、赤色可視光などの光を常時発光す
ることによりマウス位置情報を位置検出装置に送り、ス
イッチ手段を押した時には、赤外線信号などを送信する
ことにより、スイッチが押された情報を送るものであ
る。
ることによりマウス位置情報を位置検出装置に送り、ス
イッチ手段を押した時には、赤外線信号などを送信する
ことにより、スイッチが押された情報を送るものであ
る。
【００８０】このような空間マウスも、上述した実施形
態と同様にして構成することができる。
態と同様にして構成することができる。
【００８１】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、空間マウスには、光反射手段と、発光手段と、その
スイッチ手段、又は周期的発光手段と、そのスイッチ手
段とを備えるだけであるため、構成が簡単で、コストが
かからない。また、軽量で、コードレスであるため、オ
ペレータが手に持った際にも操作しやすくなる。
ば、空間マウスには、光反射手段と、発光手段と、その
スイッチ手段、又は周期的発光手段と、そのスイッチ手
段とを備えるだけであるため、構成が簡単で、コストが
かからない。また、軽量で、コードレスであるため、オ
ペレータが手に持った際にも操作しやすくなる。
【００８２】また、空間マウスとして、ＬＥＤライト等
の点灯スイッチを付けた光反射用ボールなどを、空間内
で動かすことにより、リアルタイムでそのポインティン
グ位置が検出でき、スイッチ操作などによって、例え
ば、合成されたコンピューターグラフィックスの中のオ
ブジェクトを移動させたり、各種の映像処理を行うこと
が、リアルタイムで容易にできる放送用システムを構成
することができる。
の点灯スイッチを付けた光反射用ボールなどを、空間内
で動かすことにより、リアルタイムでそのポインティン
グ位置が検出でき、スイッチ操作などによって、例え
ば、合成されたコンピューターグラフィックスの中のオ
ブジェクトを移動させたり、各種の映像処理を行うこと
が、リアルタイムで容易にできる放送用システムを構成
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空間マウスシステムの構成の一例を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】本発明の空間マウスの模式図である。
【図３】本発明の発光手段とスイッチ手段付きの空間マ
ウスの模式図である。
ウスの模式図である。
【図４】本発明の光照射手段と受光装置を示す模式図で
ある。
ある。
【図５】本発明の映像化装置の構成を示す模式図であ
る。
る。
【図６】本発明の他の空間マウスシステムの構成の一例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図７】本発明の他の空間マウスの例の外観斜視図であ
る。
る。
【図８】本発明の動作の概略を示すフローチャートであ
る。
る。
１ 空間マウス ２，２０ テレビカメラ ３ 光照射装置 ４ 光反射用ボール ５ 座標認識コンピュータ ６ スティック ７ コンピュータ出力映像 ８ テレビカメラ２０による映像 ９ 合成画像 １０ 画像合成コンピュータ １１ 人物 １２ 空間マウスの位置を示す映像 １３ 受光装置 １４ 発光手段 １５ スイッチ手段 １６ ＴＶカメラレンズ １７ 赤色発光ダイオード １８ 受光装置 ２１ 半透光性カバー ２２ 周期的発光手段 ２３ 発光周期制御手段
Claims (21)
- 【請求項１】 ２次元及び３次元空間内の位置をコンピ
ュータに入力するための空間マウスにおいて、 光反射手段と、 発光手段と、 該発光手段のスイッチ手段と、 を有することを特徴とする空間マウス。 - 【請求項２】 ２次元及び３次元空間内の位置をコンピ
ュータに入力するための空間マウスにおいて、 常時発光する第１の発光手段と、 スイッチ手段により制御される第２の発光手段と、 を有することを特徴とする空間マウス。 - 【請求項３】 ２次元及び３次元空間内の位置をコンピ
ュータに入力するための空間マウスにおいて、 周期的発光手段と、 該発光周期を変えるスイッチ手段と、 を有することを特徴とする空間マウス。 - 【請求項４】 光反射用ボールと、該光反射用ボール内
部に設けられた発光手段と、を有することを特徴とする
請求項１記載の空間マウス。 - 【請求項５】 光反射用ボールと、該光反射用ボールを
支持するスティックと、該スティックに設けられた発光
手段と、そのスイッチ手段とを有することを特徴とする
請求項１記載の空間マウス。 - 【請求項６】 前記発光手段は、前記スイッチ手段によ
り制御されて、異なる信号の赤外線信号を発光すること
を特徴とする請求項１又は２記載の空間マウス。 - 【請求項７】 前記発光周期を変えるスイッチ手段が、
異なる信号の赤外線信号を発光するスイッチ手段である
ことを特徴とする請求項３記載の空間マウス。 - 【請求項８】 前記発光手段は、前記スイッチ手段によ
り制御されて、複数の異なる波長の光を発光することを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空間マウ
ス。 - 【請求項９】 請求項１記載の空間マウスから離れた位
置に配置され、 前記マウスに光を照射する光照射手段と、 前記マウスからの反射光を撮影する撮影手段と、 前記撮影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算
出する手段と、 前記マウスのスイッチ手段の制御により発光される光を
検出する手段と、を有することを特徴とするマウス位置
検出装置。 - 【請求項１０】 前記光照射手段は、前記撮影手段のレ
ンズの外側に設けられることを特徴とする請求項９記載
のマウス位置検出装置。 - 【請求項１１】 複数の前記空間マウスにおいて、各マ
ウスに異なる波長の光の反射手段を備え、複数の前記マ
ウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを特
徴とする請求項９記載のマウス位置検出装置。 - 【請求項１２】 請求項２記載の空間マウスから離れた
位置に配置され、 前記マウスからの常時発光を撮影する撮影手段と、 前記撮影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算
出する手段と、 前記マウスのスイッチ手段により発光された光を検出す
る手段と、を有することを特徴とするマウス位置検出装
置。 - 【請求項１３】 請求項３記載の空間マウスから離れた
位置に配置され、 前記マウスからの光を撮影する撮影手段と、 前記撮影されたマウスの画像からそのマウスの位置を算
出する手段と、 前記マウスのスイッチ手段により変化した発光周期の光
を検出する手段と、を有することを特徴とするマウス位
置検出装置。 - 【請求項１４】 前記マウスのスイッチ手段により発光
される赤外線信号を検出する手段を有することを特徴と
する請求項１３記載のマウス位置検出装置。 - 【請求項１５】 複数の前記空間マウスにおいて、各マ
ウスに異なる発光周期の発光手段を備え、複数の前記マ
ウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを特
徴とする請求項１３記載のマウス位置検出装置。 - 【請求項１６】 前記画像中のマウス画像の大きさに関
して、 前記撮影手段のレンズ特性による画面内位置による大き
さの変化データと、 前記Ｚ方向距離による大きさの変化データとを備え、 これらのデータを用いて、前記Ｚ方向の位置座標をリア
ルタイムに出力する手段を有することを特徴とする請求
項９〜１５のいずれかに記載のマウス位置検出装置。 - 【請求項１７】 複数の前記空間マウスにおいて、各マ
ウスに異なる波長の光の発光手段を備え、複数の前記マ
ウスの位置情報を個別に識別する手段を有することを特
徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載のマウス位置
検出装置。 - 【請求項１８】 請求項９〜１７のいずれかに記載のマ
ウス位置検出装置により検出されたマウスの位置に、任
意の映像を出力する手段を有することを特徴とする映像
化装置。 - 【請求項１９】 前記任意の映像と他の撮影手段による
映像とを合成した映像を出力する手段を有することを特
徴とする請求項１８記載の映像化装置。 - 【請求項２０】 ３次元映像を出力することを特徴とす
る請求項１８又は１９記載の映像化装置。 - 【請求項２１】 前記空間マウスのスイッチ手段により
出力画像の制御を行なうことを特徴とする請求項１８〜
２０のいずれかに記載の映像化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7595096A JP3257585B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 空間マウスを用いた映像化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7595096A JP3257585B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 空間マウスを用いた映像化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09265346A true JPH09265346A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3257585B2 JP3257585B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=13591017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7595096A Expired - Fee Related JP3257585B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 空間マウスを用いた映像化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257585B2 (ja) |
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