JPH09305306A

JPH09305306A - 位置入力装置、位置入力処理装置およびその方法

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Publication number: JPH09305306A
Application number: JP26960296A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Kumazawa; 逸夫熊沢; Hideko Yoshino; 英子吉野
Original assignee: TOHO BUSINESS KANRI CENTER KK
Current assignee: TOHO BUSINESS KANRI CENTER KK
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: JP3895406B2

Abstract

(57)【要約】【課題】手元を見ることなく、長時間にわたり効率よ
く入力作業の続けられる位置入力装置、位置入力処理装
置およびその方法を提供する。【解決手段】筆記者の保持するペン２ａの先端位置に
対応させてカーソルを画像表示面４へ表示する位置入力
処理技術であって、位置入力装置１００ａによってペン
２ａの先端位置の水平位置座標および垂直位置座標を含
む位置情報を生成する。位置入力処理装置３は、水平位
置座標に基づいて、ペン２ａの先端位置に対応したモニ
タ４の画像表示面上の位置へカーソルを表示させるとと
もに、垂直位置座標に基づいて、このカーソルに影等を
付けて表示する。したがって、一見して実際のペンの置
かれる空間位置を把握できる。また、全く手元を見ず
に、文字入力等のキーボードから入力し得るあらゆる指
示を与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペン等のいわゆる
ポインティング用デバイスを用いた位置入力の処理技術
に係り、特に、ポインティング用デバイスについて、二
次元座標の他に高さに関する座標を入力し、この高さに
対応したカーソル表示を行う入力処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータへ情報を入力するための入
力装置として、いわゆるマウスが標準的に用いられてき
た。マウスを用いれば、操作者は、コンピュータ装置の
ＣＲＴ上において、アイコン（仮想的に表示されたマー
クのこと）の表示位置にカーソルを移動させ、そのアイ
コンを容易に選択（マウスに備えたボタンをクリック
（押す））できる。しかし、文字や複雑な図形をコンピ
ュータに入力する際には、マウスではあまり細かな動き
を指示し得ない。このため、従来より、紙へ筆記する場
合と同等な感覚で情報を入力できるペン等のポインティ
ング用デバイスを用いた位置入力装置が開発されてき
た。

【０００３】かかる位置入力装置は、一般的に筆記者が
把持して文字等を描くためのペン、ペンの先端が接触
し、圧力が加えられた位置を検出するタブレット装置、
および、タブレット装置により検出されたペン先の座標
を表示する表示装置等によって構成される。ペンは、単
にタブレットに対する加圧手段として用いるものや、ペ
ン先から磁気や光を発生するものがある。ペンを加圧手
段として用いる場合、タブレット装置は、ペン先が接触
し加圧された位置を横方向（Ｘ軸方向）および縦方向
（Ｙ軸方向）に沿って設けられたセンサで検出し、ＸＹ
の座標値に変換する。ペン先から磁気や光を発生するペ
ンを用いる場合には、ペン先から発せられる磁気や光を
タブレット装置に設けられたセンサで検出し、座標値に
変換する。また、実際にコンピュータ等のＣＲＴにペン
先の位置を表示する場合には、タブレット装置によって
生成されたペン先の座標値に対応させたＣＲＴ上の位置
へ矢印等のカーソルを表示していた。

【０００４】手短に言えば、従来の位置入力装置は、ペ
ン先の二次元的な位置を検出する装置であって、この二
次元的な位置をディスプレイ面（画像表示面）上の座標
に変換し、カーソルを表示する装置であった。また、デ
ィスプレイ面に表示するカーソルも、「矢印」等の平面
的な図形として表示され、ペンがタブレット装置からど
のような高さに位置していても、カーソルの表示形態と
は無関係であった。

【０００５】なお、これら従来の位置入力技術として、
例えば特開平５−１３７８４６号公報には、電磁誘導
式、光学式、超音波式の各検出方式により平面上の座標
を取得する技術が記載されている。また、特開平６−０
２８０９６号公報には、直接平面に接触することなく二
次元的な座標列を取得する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置入力技術では、ディスプレイに表示するカーソルに
より、ペンの実際のタブレット面からの高さを認識させ
ることができないため、以下に述べるような問題点が生
じていた。

【０００７】まず第一点として、従来の位置入力技術を
用いたのでは、筆記者の入力作業が頻繁に中断されるた
め、作業上の効率が悪いという欠点があった。すなわ
ち、上述のように、従来の位置入力装置では、筆記者が
ディスプレイを見続けている限り、この筆記者は、自分
の手元のペンの空間位置を認識することができない。そ
のため、一旦ペンをタブレット面から離し別の場所に文
字等を書く場合、筆記者はディスプレイから視線を離
し、次に記載を始める位置へペン先を接触させるまで、
この視線をペンへ移していなければならなかった。この
動作のために作業が中断され、使い勝手が悪くなり、作
業上の効率が悪くなっていたのである。

【０００８】第二点として、ディスプレイとタブレット
との間で度々視線を動かさなければならないため、筆記
者が疲労しやすいという欠点もあった。すなわち、ディ
スプレイと筆記者の手元とでは、筆記者の視線の方向が
大きく異なる。したがって、この視線の方向の変化に対
応するため、机の上で紙面に文字を記す通常の姿勢とは
異なった姿勢で入力することが筆記者に要求されていた
のである。

【０００９】第三点として、従来の位置入力装置は入力
作業の簡便化を図ったものであったが、キーボードのよ
うに高速にかつ連続的に文字等を入力する機能がなかっ
た。このため、重点的に文字等を入力する場合（文書作
成時）にはキーボード装置を用いる必要があった。つま
り、作業目的に応じて入力装置を変更する必要があった
のである。したがって、異なる入力装置を交互に使用す
る不便さがあり、また、入力装置の入れ替えのため作業
を中断せざる得なかった。

【００１０】第四点として、現在、コンピュータに座標
を乳録する手段として使用されている、マウス、トラッ
クボールでは、カーソルを円滑に目標点へ誘導すること
が難しいという問題がある。現状では誘導の軌跡はぎこ
ちなく、滑らかな動きで一度に目標点に到達することは
困難である。訂正を繰り返すために軌跡は折れ線状にな
り、目標点に到達するまで時間がかかる。また精度を上
げるために注意の集中が必要となり、心理的な疲労が増
すことが問題となる。

【００１１】上記問題点に鑑み、本発明の課題は、筆記
者が手元を見ることなく、長時間にわたり効率よく入力
作業の続けられる位置入力装置、位置入力処理装置およ
びその方法を提供することである。また、日常の環境と
同等に行動の働きかけと知覚情報の受容ができて、実世
界における指の誘導と同様の速度と精度、及び心理的負
荷を実現できる位置入力装置、位置入力処理装置及びそ
の方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の位置入
力装置は、筆記者の保持するペンの先端位置に対応した
画像表示面の位置へカーソルを表示するための位置入力
処理装置に接続される位置入力装置であって、所定の周
波数の発振波（例えば、超音波（４０ｋHz等）、赤外
線、ミリ波等の周波数の音波、電磁波等）を発する発振
部を備えたペンと、ペンからの発振波を検出し、検出し
た発振波を検出信号として出力する複数のセンサ（超音
波受信器等）を所定の位置に設けたボードと、各センサ
から供給された検出信号と発振波との位相差に基づい
て、所定の平面（ボードに平行な平面等）におけるペン
の先端位置を特定するための平面位置座標およびボード
に垂直な方向におけるペンの先端位置を特定するための
垂直位置座標を演算し、平面位置座標および垂直位置座
標を位置情報として出力する位置演算手段と、を備えて
構成される。

【００１３】なお、ペンの先端位置の特定は、検出信号
と発振波との位相差に基づいて各センサからペンまでの
位置を検出し、三角測量技法に基づいて座標を算出する
等の方法を採用するのが好ましい。また、その演算は、
ＤＳＰ等の高速演算素子によるのが好ましいが、ソフト
ウェアにより演算処理を行ってもよい。

【００１４】また、位置演算手段は、ボードに附属した
回路として設ける他に、位置入力処理装置がコンピュー
タ装置である場合には、このコンピュータ装置のカード
スロット等に直接装着するための基板に搭載するもので
あってもよい。

【００１５】さらに、隣接して当該位置入力装置を使用
する場合に、一方の発振波が他方のセンサに検出され誤
動作するとも考えられるが、このような場合には、それ
ぞれの位置入力装置の発振波の周波数を異ならせる等の
方法で妨害を排除できる。発振波の周波数が異なれば、
自己の発振器からの発振波の検出信号を電気的なフィル
タ回路等により除去できるからである。

【００１６】請求項２に記載の位置入力装置は、ボード
が、所定の周波数の音波を発する発振器を備え、ペンの
発振部は、ボードから発せられた音波の周波数に共振
し、かつ、この周波数に対応した発振波を再びボードへ
向けて発する共振手段（例えば、音叉装置）を備えた請
求項１に記載の位置入力装置である。

【００１７】請求項３に記載の位置入力装置は、ペン
が、このペンの先端部分を通る軸上（例えば、ペンの中
心軸）の少なくとも二つの部分に互いに異なる周波数を
有する発振波を発する発振部を備え、位置演算手段は、
異なる周波数に対応した検出信号と発振波との位相差に
基づいて各発振器の位置を特定する発振位置特定手段
と、発振位置特定手段が特定した各々の発振器の位置に
基づいて当該ペンの向き（すなわち、軸の向き）を特定
するとともに、発振器の位置と当該ペンの向きとに基づ
いて当該ペンの先端位置を特定し、位置情報として出力
する先端位置特定手段と、を備えた請求項１に記載の位
置入力装置である。

【００１８】つまり、複数の発振器の位置が特定される
と、この複数の発振器の位置関係からペンの軸の向きが
判る。また、この軸上に存在するペンの先端位置が各発
振器からどのようなオフセットを持っているかが予め判
るので、正確なペンの先端位置を計算できるのである。

【００１９】請求項４に記載の位置入力装置は、筆記者
の保持するペンの先端位置に対応した画像表示面の位置
へカーソルを表示するための位置入力処理装置に接続さ
れる位置入力装置であって、所定の電圧が印加される先
端電極を備えるペンと、その延在方向が少なくとも一の
方向と平行になるように互いに所定の間隔（数ミリおき
等）をおいて複数の線状電極を所定の平面上（例えば、
ボード面に平行な面）に並べたボードと、線状電極の各
々について、先端電極へ印加される電圧により各線状電
極に生ずる電位を検出し、この検出した各線状電極の電
位の分布に基づいて、線状電極を並べた平面における前
記ペンの先端位置を特定するための平面位置座標および
当該平面に垂直な方向における前記ペンの先端位置を特
定するための垂直位置座標を位置情報として出力する位
置演算手段と、を備えて構成される。

【００２０】なお、電位の分布とは、各線状電極の設置
位置に対して各線状電極において検出される電位の分布
の状態をいう。また、一の方向にのみ線状電極を並べた
場合には、一の座標軸上の位置座標（一次元情報）が得
られる。線状電極を二の方向に各々連設し、例えば、電
極が格子状をなすよう並べれば、平面上の位置情報（二
次元情報）が得られる。さらに、ペンの先端電極に印加
される電圧は、直流電圧でもよいが、直流電圧を所定の
周波数で変調を加えたＡＭ（Amplitude Modulation）変
調信号やＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）変調さ
れた信号等であってもよい。変調周波数を位置入力装置
毎に異ならせれば、隣接する入力装置のペンからの電界
をフィルタ等の手段によって除去できるからである。

【００２１】請求項５に記載の位置入力装置は、位置演
算手段が、線状電極の並びに対する検出した電位の分布
が極値（正の電位方向の変化であれば極大点）を示した
点に対応させて平面位置座標を特定し、少なくとも二つ
の線状電極の電位に基づいて垂直位置座標を特定する請
求項４に記載の位置入力装置である。

【００２２】なお、請求項５および請求項６に記載した
位置入力装置に対し、請求項３に記載した技術的思想を
適用してもよい。すなわち、所定の電位を印加する電極
をペンの先端位置を通る軸上に複数設け、各電極からの
電位を線状電極でそれぞれ検出するのである。この構成
の場合には、いずれの電極からの電位によるものかを識
別させる必要があるため、各電極に対しては異なる変調
周波数で変調した上記のような信号を印加するのが好ま
しい。

【００２３】請求項６に記載の位置入力処理装置は、筆
記者の保持するペンの先端位置に対応させてカーソルを
画像表示面へ表示する位置入力処理装置（主としてコン
ピュータ装置等）であって、先端位置の所定の平面上へ
の投射位置を特定するための水平位置座標（二次元座
標）および当該平面に垂直な方向の位置を特定するため
の垂直位置座標（高さの座標）を含む位置情報を外部よ
り入力し、水平位置座標に基づいて、ペンの先端位置に
対応した画像表示面上の位置へカーソルを表示させると
ともに、垂直位置座標に基づいて、このカーソルの表示
形態を変化させたカーソル画像（例えば、高さに応じて
影を付ける等）を生成するカーソル画像生成手段を備え
て構成される。カーソルの形状は、例えばペン、毛筆等
の筆記用具を模擬したものを用いる。表示形態は、ペン
の垂直位置座標、すなわち、高さを直感できるような形
態、例えば、影や立体画法による形態であることが好ま
しい。

【００２４】なお、位置情報は、ペン先等の空間位置を
３次元の座標情報として出力するものであれば、請求項
１乃至請求項５に記載した位置入力装置にこだわらな
い。例えば、電磁誘導式の位置入力装置、光学式の位置
入力装置、ラインセンサーを用いる位置入力装置等から
供給されるものであってもよい。すなわち、空間位置を
３次元座標情報として入力できるものであれば入力方式
の種別は問わない。

【００２５】請求項７に記載の位置入力処理装置は、カ
ーソル画像生成手段が、カーソルの移動に伴って移動す
る影を表示するものであって、垂直位置座標に基づい
て、このカーソルと影との相対的な表示位置が変化する
カーソル画像を生成する請求項６に記載の位置入力処理
装置である。例えば、実際のペンに平行光線を照射し、
その影ができる様子を模擬した画像を表示する。

【００２６】請求項８に記載の位置入力処理装置は、カ
ーソル画像生成手段が、カーソルの移動に伴って移動す
る影を表示するものであって、垂直位置座標に基づい
て、この影の面積が変化するカーソル画像を生成する請
求項６に記載の位置入力処理装置である。例えば、実際
のペンに分散光線（曇空や電灯からの光線）を照射し、
その影ができる様子を模擬した画像を表示する。

【００２７】請求項９に記載の位置入力処理装置は、カ
ーソル画像生成手段が、カーソルの移動に伴って移動す
る影を表示するものであって、垂直位置座標に基づい
て、この影の表示濃度が変化するカーソル画像を生成す
る請求項６に記載の位置入力処理装置である。例えば、
実際のペンに分散光線を照射する際に筆記面からの高さ
に応じて影の濃さが変わる様子を模擬した画像を表示す
る。

【００２８】請求項１０に記載の位置入力処理装置は、
カーソル画像生成手段が、垂直位置座標に基づいて、カ
ーソルの大きさが変化するカーソル画像を生成する請求
項６に記載の位置入力処理装置である。例えば、実際の
ペンに点光源を照射し、大きさが変化する影ができる様
子を模擬した画像を表示する。

【００２９】請求項１１に記載の位置入力装置は、ペン
が、当該ペンが筆記対象物に当接した際に、この当接に
よる圧力を検出し、検出した圧力に対応する圧力信号を
出力する圧力検出手段をさらに備え、位置演算手段は、
圧力検出手段の供給した圧力信号に基づいた圧力情報を
出力する請求項１に記載の位置入力装置である。

【００３０】請求項１２に記載の位置入力処理装置は、
カーソル画像生成手段が、さらに外部からペンの当接す
る圧力に対応した圧力情報が供給された場合に、この圧
力情報に対応させてカーソルの表示形態を変化させる請
求項６に記載の位置入力処理装置である。例えば、圧力
の大きさに応じてカーソルの形状、模様、色またはこれ
らの組み合わせを変化させた画像を表示する。

【００３１】なお、圧力情報は、請求項１１または請求
項１２に記載した位置入力装置の他、タブレットに圧力
抵抗膜を装着しペンの圧力を検出する公知の圧力検出技
術を用いた位置入力装置から供給されるものであっても
よい。以下、同様である。

【００３２】請求項１３に記載の位置入力装置は、ペン
が、筆記者の操作に応じて確認信号を供給するスイッチ
をさらに備えた請求項１に記載の位置入力装置である。

【００３３】請求項１４に記載の位置入力処理装置は、
実際のキーボードを模擬したキーボード画像を生成する
キーボード画像生成手段と、外部から操作者の確認の位
置を示す確認信号が供給された時に、水平位置座標に基
づいてカーソルが示すキーボード画像におけるキーを特
定し、特定したキーに対応する制御コードを生成するキ
ー特定手段と、をさらに備えた請求項６に記載の位置入
力処理装置である。

【００３４】なお、確認信号としては、請求項１１に記
載のスイッチから供給されるものの他、請求項１１に記
載した装置のような位置入力装置から圧力情報を入力
し、この圧力情報の変化状態（例えば、マウスにおける
「ダブルクリック」のように二度強く圧力を加えた場合
に確認したものと判断）を検出して確認信号に代えるも
のであってもよい。

【００３５】請求項１５に記載の位置入力処理装置は、
外部からペンの当接する圧力に対応した圧力情報が供給
された場合に、この圧力情報が供給されている際の水平
位置座標の変化を筆記者の筆跡として画像表示面へ表示
する筆跡表示手段をさらに備えた請求項６に記載の位置
入力処理装置である。

【００３６】請求項１６に記載の位置入力処理装置は、
筆跡表示手段が、圧力情報に対応させて筆跡の太さを変
化させて表示する請求項１３に記載の位置入力処理装置
である。例えば、実際の毛筆を紙面に押し付けた際に筆
跡の太さが変化する様子を模擬した画像を表示する。

【００３７】請求項１７に記載の位置入力処理装置は、
筆跡表示手段が、筆跡を文字コード（ＡＳＣＩＩコー
ド、ＪＩＳコード等）に変換し、この文字コードに基づ
いた文字を表示する筆跡識別部を備えた請求項１３に記
載の位置入力処理装置である。

【００３８】請求項１８に記載の位置入力処理装置は、
筆跡識別部が、筆跡を変換して得られた文字コードが予
め定められたマーク（‘「’や‘」’等）の文字コード
に等しいものであると判定した場合に、当該マークに相
当する筆跡が指定する範囲に含まれる筆跡を文字コード
に変換する請求項１５に記載の位置入力処理装置であ
る。

【００３９】請求項１９に記載の位置入力処理装置は、
外部から筆記者の確認の意思を示すための確認信号が供
給された場合に、この確認信号が供給された時の垂直位
置座標および水平位置座標に基づいて、立体画法による
図形を描画する描画手段をさらに備えた請求項６に記載
の位置入力処理装置である。立体画法としては、投影図
法、透視図法等物体を立体的に表示できるものであれば
何でもよい。

【００４０】請求項２０に記載の位置入力処理装置は、
カーソル画像生成手段が、外部よりペンの先端部分の向
いている方向を示す向き情報が供給された場合に、この
向き情報に基づいて表示画像の表示形態を変化させる向
き特定手段を備えた請求項６に記載の位置入力処理装置
である。

【００４１】請求項２１に記載の位置入力処理方法は、
筆記者の保持するペンの先端位置に対応させてカーソル
を画像表示面へ表示する位置入力処理方法であって、先
端位置の所定の平面上への投射位置を特定するための水
平位置座標および当該平面に垂直な方向の位置を特定す
るための垂直位置座標を含む位置情報を検出する位置情
報検出工程と、水平位置座標に基づいて、ペンの先端位
置に対応した画像表示面上の位置へカーソルを表示させ
るカーソル表示工程と、垂直位置座標に基づいて、この
カーソルの表示形態を変化させる表示形態変化工程と、
を備えて構成される。

【００４２】請求項２２に記載の位置入力装置は、第１
の座標値及び第２の座標値を発生する第１の入力部と、
第３の座標値を発生する第２の入力部とを備え、三次元
座標を入力するための位置入力装置であって、前記第１
の入力部は、第３の座標軸の方向に移動可能に構成さ
れ、前記第２の入力部は、前記第１の入力部の移動量を
検出する移動量検出手段と、この移動量に対応して前記
第３の座標値を発生する座標発生手段とを備えるもので
ある。

【００４３】これら第１乃至第３の座標値は、三次元空
間を記述する座標系上のものであって、例えば、ｘ，
ｙ，ｚ直交座標系上のものである。第１の入力部は平面
座標値を生成するものであって、例えば、公知のトラッ
クボール、ジョイスティック等である。第１の入力部の
移動方向は第１の入力部による平面座標と交差する方向
であればよく、例えば、第１の入力部による座標系が
ｘ，ｙ軸によるものであるとき、第１の入力部の移動方
向はｚ軸の方向に関するものである。第１の入力部及び
第２の入力部の出力信号は、これら座標軸に関するもの
である。その信号の形式は、座標の値を直接与える絶対
値（アブソリュート）形式の場合も、メモリ等に保持さ
れている座標に対して相対的移動量を与える相対値（イ
ンクリメント）形式の場合も、両方含まれる。

【００４４】請求項２３に記載の位置入力装置は、前記
第１の入力部の位置を保持する弾性部材を備えるもので
ある。弾性部材は、前記第１の入力部を押したときに適
当な弾力を与えると共に、力を除去したときに所定の位
置に戻すためのものであり、例えば、コイルスプリン
グ、線バネ、板バネ、エアー・オイルを用いたダンパ等
である。

【００４５】請求項２４に記載の位置入力装置は、前記
移動量検出手段は、前記第１の入力部の移動に伴い回転
するロータリーエンコーダであるものである。ロータリ
ーエンコーダとは、回転に伴うデジタルあるいはアナロ
グの角度信号を出力するものであり、光学式・磁気式の
ものがある。ひとつの装置としてまとまっているものに
限らず、回転部、検出部とが分離しているものでもよ
い。

【００４６】請求項２５に記載の位置入力装置は、前記
移動量検出手段は、前記第１の入力部の移動に伴い抵抗
値が変化するポテンショメータであるものである。この
ポテンショメーターは回転式のものでも、スライド式の
ものでも、どちらでもよい。

【００４７】請求項２６に記載の位置入力装置は、第１
の座標値及び第２の座標値を発生する第１の入力部と、
第３の座標値を発生する第２の入力部とを備え、三次元
座標を入力するための位置入力装置であって、前記第１
の入力部は、第３の座標軸に沿って圧力を加えられるよ
うに構成され、前記第２の入力部は、前記第１の入力部
に加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力
に対応して前記第３の座標値を発生する座標発生手段と
を備えるものである。

【００４８】これら第１乃至第３の座標値は、三次元空
間を記述する座標系上のものであって、例えば、ｘ，
ｙ，ｚ直交座標系上のものである。第１の入力部は平面
座標値を生成するものであって、例えば、公知のトラッ
クボール、ジョイスティック等である。第１の入力部の
移動方向は第１の入力部による平面座標と交差する方向
であればよく、例えば、第１の入力部による座標系が
ｘ，ｙ軸によるものであるとき、第１の入力部の移動方
向はｚ軸の方向に関するものである。第１の入力部及び
第２の入力部の出力信号は、これら座標軸に関するもの
である。その信号の形式は、座標の値を直接与える絶対
値（アブソリュート）形式の場合も、メモリ等に保持さ
れている座標に対して相対的移動量を与える相対値（イ
ンクリメント）形式の場合も、両方含まれる。

【００４９】請求項２７に記載の位置入力装置は、前記
第１の入力部の位置を保持する弾性部材を備えるもので
ある。弾性部材は、前記第１の入力部を押したときに適
当な弾力を与えると共に、力を除去したときに所定の位
置に戻すためのものであり、例えば、コイルスプリン
グ、線バネ、板バネ、エアー・オイルを用いたダンパ等
である。

【００５０】請求項２８に記載の位置入力装置は、前記
移動量検出手段は、前記第１の入力部による圧力の大き
さに対応する電圧値を発生する圧力センサであるもので
ある。

【００５１】請求項２９に記載の位置入力装置は、前記
移動量検出手段は、前記第１の入力部による圧力の有無
に伴いオン／オフするスイッチであるものである。

【００５２】請求項３０に記載の位置入力装置は、前記
座標発生手段は、入力信号に基づき前記第３の座標値を
絶対値として発生する絶対値発生手段と、この絶対値を
並列デジタルデータとして出力する並列伝送手段とを備
えるものである。入力信号が絶対座標に対応するもので
あれば、絶対値発生手段は、例えばＡ／Ｄ変換器であ
る。入力信号が相対座標に対応するものであれば、絶対
値発生手段は、例えばカウンタである。

【００５３】請求項３１に記載の位置入力装置は、前記
座標発生手段は、入力信号に基づき前記第３の座標値を
相対値として発生する相対値発生手段と、この相対値を
直列デジタルデータとして出力する直列伝送手段とを備
えるものである。

【００５４】請求項３２に記載の位置入力処理装置は、
仮想空間中の三次元座標入力を受けて、この入力座標に
対応する形態のカーソルを画像表示面へ表示する位置入
力処理装置であって、前記仮想空間中の入力座標に設定
されたカーソルを仮想的なスクリーンに投影するカーソ
ル投影手段と、前記カーソル投影手段により投影された
位置に、前記カーソルと前記スクリーンとの距離に応じ
て表示形態を変化させた前記カーソルの画像を生成する
カーソル画像生成手段とを備えるものである。

【００５５】カーソルの投影方法としては、ある視点を
中心にカーソルをスクリーンに投影する方法がある。カ
ーソルの表示形態の変化として、例えば、カーソルの大
きさ、色、影、輪郭をぼかす等が考えられる。

【００５６】請求項３３に記載の位置入力処理装置は、
前記カーソルと前記スクリーンとの距離に応じて前記カ
ーソルの属性を変化させるカーソル属性生成手段を備え
るものである。

【００５７】カーソルの属性としては、カーソルの周囲
に大きさを変えつつ描く、円、楕円、矩形等の図形が考
えられる。

【００５８】請求項３４に記載の位置入力処理装置は、
前記仮想空間中のカーソルの移動状況に基づき、前記ス
クリーン上における前記カーソルの到達予想位置を求め
るとともに、この到達予想位置に所定の画像を生成する
到達予想位置生成手段を備えるものである。

【００５９】カーソルの予想位置は、例えば、異なる時
刻の複数のカーソルの位置からカーソルの移動ベクトル
を求め、これとスクリーン平面との交点を求めることに
より得られる。

【００６０】請求項３５に記載の位置入力処理装置は、
前記カーソルが前記スクリーン上に到達したときに、前
記カーソルの表示形態及び属性を戻すとともに、前記到
達予想位置の画像を消去する消去手段を備えるものであ
る。

【００６１】請求項３６に記載の位置入力処理方法は、
仮想空間中の三次元座標入力を受けて、この入力座標に
対応する形態のカーソルを画像表示面へ表示する位置入
力処理方法であって、前記仮想空間中の入力座標に設定
されたカーソルを仮想的なスクリーンに投影するカーソ
ル投影ステップと、投影された位置に、前記カーソルと
前記スクリーンとの距離に応じて表示形態を変化させた
前記カーソルの画像を生成するカーソル画像生成ステッ
プと、前記カーソルと前記スクリーンとの距離に応じて
前記カーソルの属性を変化させるカーソル属性生成ステ
ップと、前記仮想空間中のカーソルの移動状況に基づ
き、前記スクリーン上における前記カーソルの到達予想
位置を求めるとともに、この到達予想位置に所定の画像
を生成する到達予想位置生成ステップと、前記カーソル
が前記スクリーン上に到達したときに、前記カーソルの
表示形態及び属性を戻すとともに、前記到達予想位置の
画像を消去する消去ステップとを備えるものである。

【００６２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照して説明する。

【００６３】（I）第１形態本第１形態は、超音波をペンから直接発振し、この超音
波を検出することにより三次元座標を特定する位置入力
装置およびその位置入力処理装置に関する。

【００６４】＜全体の構成＞図１に、本形態の位置入力
装置およびその位置入力処理装置の全体図を示す。図１
に示すように、本発明の位置入力装置１００ａは、セン
サの設けられたボード１ａ、発振器の設けられたペン２
ａとを備える。位置入力処理装置３は、汎用のコンピュ
ータ装置が本発明を実現するためのプログラムにしたが
って動作することにより実現される。但し、処理速度を
早めるためには、位置入力処理のための演算補助回路
（コ・プロセッサ等）または演算用ハードウェア（ＤＳ
Ｐを含む回路等）を搭載するのが好ましい。コード５
は、ボード１００とコンピュータ装置３とを接続し、モ
ニタ４は、位置入力処理装置３で生成された画像データ
を表示する。

【００６５】なお、この位置入力装置は、例えば図１に
示したような方向（ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向）に座
標を設定して、位置情報を出力する。

【００６６】＜位置入力装置の構成＞図２（Ａ）に、位
置入力装置１００ａの斜視図を示す。本形態の位置入力
装置１００ａは、筆記者が筆記する際の筆記対象面とな
るものであって、超音波を検出するセンサＳ１〜Ｓ３が
コーナーに設けられたボード１ａ、筆記者が保持し、超
音波の発振器ＯＳＣ１およびＯＳＣ２が先端部および後
尾部に設けられたペン２ａ、およびセンサＳ１〜Ｓ３か
らの検出信号に基づいて位置情報等をシリアルデータと
して出力するインターフェース回路１０５（図２には図
示せず。図４参照）を内蔵したインターフェースボック
ス１０１ａを備える。

【００６７】ボード１ａは、初期設定時において、ペン
の位置合わせに用いる調節ダイヤル１０２〜１０４を備
える。インターフェースボックス１０１ａとペン２ａと
はコードＣで接続される。インターフェースボックス１
０１ａはコネクタジャックＣＪ１を備え、ケーブル５の
コネクタプラグＣＰ１が接続される。

【００６８】図２（Ｂ）に、位置入力装置１００ａと位
置入力処理装置３との接続方法を示す。位置入力処理装
置３がコンピュータ装置である場合、通常汎用コネクタ
（ＲＳ−２３２Ｃ）を備えるため、この汎用コネクタジ
ャックＣＪ２にコード５のコネクタプラグＣＰ２を接続
する。また、キーボード専用コネクタやマウス専用コネ
クタを備える場合は、これら専用コネクタへ接続しても
よい。但し、インターフェース回路１０５（図示せず。
図４参照）からの送信フォーマットを接続対象となるコ
ネクタの仕様に適合させる必要がある。なお、キーボー
ド専用コネクタには電源が供給されているものもあるた
め、インターフェース回路用の電源をこのコネクタから
受給してもよい。

【００６９】図２（Ｃ）は、他の接続方法を示すもので
ある。すなわち、インターフェース回路１０５をインタ
ーフェースボックス１０１ａ内に設けずに、位置入力処
理装置３のカードスロットに装着するアダプタボード１
０１ｂ上へ設ける。このような構成にすれば、インター
フェース回路の動作に必要な電源を位置入力処理装置３
から供給することができる。

【００７０】いずれの接続方法をとるにせよ、インター
フェースの仕様は、接続する位置入力処理装置（コンピ
ュータ装置）の仕様に適合したものとすればよく、その
機種や仕様を限定するものではない。

【００７１】＜ペンの詳細な構成＞図３（Ａ）に、ペン
２ａの構成を説明する斜視図を透視図として示す。グリ
ップ２０１はペンの本体をなし、コードＣを介してイン
ターフェースボックス１０１ａへ接続される。先端部２
０２は、グリップ２０１とは独立して動く構造となって
おり、保持板２０３に取り付けられたバネ２０４を介し
て本体へ接続される。このため、先端部２０２は、筆記
者の筆圧に応じて変位することになる。バネ２０４は、
この先端部２０２の変位に対応した力を圧電抵抗素子２
０５へ伝達する。圧電抵抗素子２０５は、バネ２０４か
ら伝達される力に対応した電圧を圧力信号として出力す
る。つまり、筆記者の筆圧に比例して変化する電圧が出
力される。スイッチ２０６は、筆記者が押下したか否か
の確認信号ＳＣを出力する。先端部２０２の先端には発
振器ＯＳＣ１が、グリップ２０１の後尾部には発振器Ｏ
ＳＣ２が設けられる。各発振器は所定の周波数（例え
ば、４０ｋHzの超音波）の超音波を発生する。なお、こ
の周波数としては、３つのセンサに認識させることので
きる波長を発するものであれば、赤外線、ミリ波等他の
周波数を有するものであってもよい。

【００７２】図３（Ｂ）に、ペンの他の変形例を説明す
る断面図を示す。本変形例のペン２ｂは、先端部を設け
る代わりにペン軸２０７を備える。ペン軸２０７はバネ
２０４を介して圧電抵抗素子２０５に接続される。ペン
２ｂは、ペン軸２０７のみが出入りする構造となってい
る。ペン軸２０７の変位に応じた電圧が出力される点は
同様である。なお、ペン軸２０７と発振器ＯＳＣ１およ
びＯＳＣ２は、同一軸（例えば、ペンの幾何学的な中心
軸）上に位置させる。

【００７３】＜インターフェース回路の構成＞図４に、
インターフェース回路１０５のブロック図を示す。アン
プ１１０〜１１２は、各センサＳ１〜Ｓ３の検出した検
出信号Ｄ１〜Ｄ３を増幅する。発振回路１１９は、周波
数ｆ１の発振信号Ｓｆ１を発振器ＯＳＣ１および各変調
分離回路１１３〜１１５へ供給する。同様に発振回路１
２０は、周波数ｆ２の発振信号Ｓｆ２を発振器ＯＳＣ２
および各変調分離回路１１３〜１１５へ供給する。

【００７４】変調分離回路１１３〜１１５は、発振信号
Ｓｆ１とＳｆ２とを変調波とし検出信号をそれぞれ変調
する。一般に、発振波を用いて検出信号を変調すると、
発振波の２倍の周波数成分と、原信号および検出信号間
の位相差成分とが生成される。この変調信号を低域通過
フィルタに通せば、両信号の位相差成分のみが取り出せ
る。位相差成分はすなわち発振器からセンサまでの距離
に対応して変化するものである。したがって、各変調分
離回路１１３〜１１５から発振位置特定回路１１６へ供
給される位相差信号Ｌ１は、発振器ＯＳＣ１の位置を特
定するのに必要な情報であり、同様に、発振位置特定回
路１１７へ供給される位相差信号Ｌ２は、発振器ＯＳＣ
２の位置を特定するのに必要な情報である。

【００７５】発振位置特定回路１１６は、位相差信号Ｌ
１および発振信号Ｓｆ１に基づいて発振器ＯＳＣ１の空
間位置Ｐ１を特定する。発振位置特定回路１１７は、位
相差信号Ｌ２および発振信号Ｓｆ２に基づいて発振器Ｏ
ＳＣ２の空間位置Ｐ２を特定する。

【００７６】先端位置特定回路１１８は、二つの発振器
の空間位置Ｐ１およびＰ２に基づいて、ペン２ａの向き
を特定し、方向情報ＳＤを出力するとともに、ペン２ａ
の先端位置を特定し、先端位置を示す位置情報ＳＴを出
力する。

【００７７】アンプ１２１はペン２ａのスイッチ２０６
からの確認信号ＳＣを増幅し、アンプ１２２は圧電抵抗
素子２０５からの圧力信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器１
２３は、圧力信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルの圧力情報
ＳＰを出力する。送信回路１２４は、位置情報ＳＴ、方
向情報ＳＤ、確認信号ＳＣおよび圧力情報ＳＰをシリア
ルデータ形式で位置入力処理装置３へ転送する。位置入
力装置１００ａは、ペン先端位置等の演算を周期的（数
１００ｍｓ〜数１０ｍｓ毎、位置入力処理装置のサンプ
ルタイミングに合わせる）に行い、その情報を位置入力
処理装置３へ転送する。

【００７８】なお、隣接して位置入力装置１００ａを設
置する場合には、互いの発振波の影響を排除すべく、各
位置入力装置の発振信号の発振周波数を異ならせるのが
好ましい。

【００７９】＜ペン位置特定の原理＞図５は、ペンの位
置特定の原理説明図である。発振位置特定回路１１６に
供給される３つのセンサに関する位相差信号Ｌ１は、各
センサＳ１〜Ｓ３から発振器ＯＳＣ１までの距離ｌ１
１、ｌ２１およびｌ３１に対応した位相差成分を含む。
また、当該特定回路は、基準となる発振信号Ｓｆ１を入
力するので、発振波の超音波の波長が判る。したがっ
て、位相差信号のレベルを波長に基づいて定めた係数に
基づいて、距離そのものが判る。一方、センサ間の距離
は定まっているので、各センサの位置と特定した距離と
に基づく連立方程式が立てられる。この連立方程式を解
けば、発振器ＯＳＣ１の空間位置（座標）Ｐ１を計算で
きる。同様にして、発振器ＯＳＣ２についても、発振位
置特定回路１１７が位相差信号Ｌ２に基づいて距離ｌ１
２、ｌ２２およびｌ３２を求め、空間位置（座標）Ｐ２
を計算する。

【００８０】二つの発振器の空間位置が定まると、両空
間位置からペンの向き（ベクトル）が定まる。また、発
振器ＯＳＣ１からペン２ａまでの距離（オフセット）ｄ
は固定値なので、発振器の空間位置とペンの向きとが定
まれば、ペンの最先端の位置ＰＴを求めることができ
る。この計算を先端位置特定回路１１８が行っている。
位置情報ＰＴには、ＸＹ座標を示す水平位置座標とＺ座
標を示す垂直位置座標を含む。

【００８１】＜位置入力処理装置の動作の概要＞次に、
位置入力処理装置３の動作を説明する。図６に、位置入
力処理装置のメイン処理のフローチャートを示す。位置
入力装置１００ａから転送される位置情報ＳＴ等は、位
置入力処理装置３に備えられたインターフェース回路に
て受信される。本処理を行わせるためのプログラムにし
たがって、位置入力処理装置３のＣＰＵは、受信した位
置情報等のデータの内容を随時読出す。

【００８２】ステップＳ１にて、画像データ更新のため
の同期期間を待つ。同期期間になると（ステップＳ１；
ＹＥＳ）、位置入力装置１００ａから転送された水平位
置座標を入力する（ステップＳ２）。位置入力処理装置
３は、モニタ４のディスプレイ上に表示すべき表示座標
を特定する（ステップＳ３）。この表示座標は、例え
ば、６４０ドット×４００ドットのディスプレイを用い
る場合には、（ｘ，ｙ）＝（３００、１８０）というよ
うに、画素を特定する座標である。

【００８３】次いで位置入力処理装置３は、垂直位置座
標、圧力情報ＳＰを入力する（ステップＳ４、Ｓ５）。
そしてカーソル表示処理（Ｓｕｂ１；後述）を行い、デ
ィスプレイＤ上にカーソルを表示する。このとき、例え
ばディスプレイＤには図１８（Ａ）に示すような画像を
表示する。ステップＳ６において、所定の条件である場
合（ＹＥＳ）には確認フラグを立てる（ステップＳ
７）。ここで「所定の条件」とは、筆記者により確認信
号ＳＣの入力があったこと、圧力情報ＳＰの変化の様子
が筆記者の「確認」の意思表示を示していること（例え
ば、マウスの「ダブルクリック」をするときのように、
ペン２ａの先端部を押し付けた場合、またはペン２ａの
スイッチ２０６を押した場合）等の条件をいう。

【００８４】位置入力処理装置は、筆記者がディスプレ
イＤを見ながら「メニュー」バーを押すと、同図（Ｂ）
のようなメインメニューバーを表示し、筆記者の選択に
より文字モード（ステップＳ８）、キーボードモード
（ステップＳ９）、図形モード（ステップＳ１０）およ
び絵画モード（ステップＳ１１）の諸処理を行う。それ
ぞれのモードにおいて、サブメニューを指定することに
より、表１に示すような諸設定が行えるものとする。

【００８５】

【表１】

【００８６】＜カーソル表示処理＞本処理の前提として
カーソルの指定がなされているものとする。例えば、筆
記者は、図１８（Ｂ）に例示する「カーソル」バーを選
択し、カーソルの表示内容についての設定をする。設定
内容は、カーソルに影を付けるか否か、影の種別、カー
ソル形状を圧力に対して変化させるか等の表示形態に関
するものである。

【００８７】図７に、カーソル表示処理のサブルーチン
Ｓｕｂ１のフローチャートを示す。平行光線による影表
示が指定された場合（ステップＳ１００；ＹＥＳ）平行
光線によるカーソル表示を行う（ステップＳ１０１）。
本発明では、ペン等の筆記用具をモデルとしたカーソル
を表示する。実際のペンに平行光線を照射すると、図１
２（Ａ）に示すように、ペンのはっきりした影が用紙上
に投影される。この様子をディスプレイＤ上に模写す
る。すなわち、同図（Ｂ）に示すように、入力処理装置
３はペン２ａ自体を示すカーソルＣＵ１とその影ＳＨ１
とを表示する。カーソルＣＵ１とその影ＳＨ１との距離
は、ペン２ａのボード１ａからの高さ（Ｚ座標）に対応
する。両者は、ステップＳ３で特定した表示座標を中心
とした対称的な位置に表示され、一方が表示座標から遠
ざかると他方も遠ざかり、一方が表示座標に近づくと他
方も近づく。ペン２ａがボード１ａ上に当接すると、カ
ーソルＣＵ１と影ＳＨ１とが表示座標の位置で接する。
以上の表示は、ペンを持って用紙に筆記する際に、筆記
者が実際に視覚的に認識する光景をディスプレイＤ上に
再現したものとなる。

【００８８】分散光線による影表示が指定された場合
（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）分散光線によるカーソル
表示を行う。図１３（Ａ）に示すように、実際のペンに
分散光線を照射すると、ぼんやりとした輪郭の曖昧な影
が用紙上に投影される。影の大きさ（面積）は、用紙か
らのペンの高さに応じて変化する。この様子をディスプ
レイＤ上に模写し、同図（Ｂ）に示すように、ペン２ａ
自体を示すカーソルＣＵ２とその影ＳＨ２とを表示す
る。ペン２ａの高さ（Ｚ座標）を変化してもカーソルＣ
Ｕ２の表示位置は変化しないが、影ＳＨ２の面積がカー
ソル表示座標を中心として増減する。ペン２ａがボード
１ａ上に当接すると、影ＳＨ２がカーソルＣＵ２と同化
し殆ど認識できなくなる。この表示においても。筆記者
が実際に視覚的に認識する光景をディスプレイ上に再現
している。

【００８９】なお、影の表示濃度を変更したい場合（ス
テップＳ１０４；ＹＥＳ）垂直位置座標に応じて影の濃
度を変化させてもよい（ステップＳ１０５）。分散光線
による影は、ペンが用紙から離れる程薄く、用紙に近づ
く程濃くなる。図１４（Ａ）に示すように、これを模擬
し、垂直位置座標の大小に対応して濃度（色や輝度）や
大きさが変化する影ＳＨ３を表示する。

【００９０】また、カーソルは、ペンに限らず、その他
の形態へ変更してもよい（ステップＳ１０６；ＹＥＳ、
Ｓ１０７）。例えば、同図（Ａ）のように、カーソルＣ
Ｕ３を丸い点として表示してもよい。このとき、位置入
力装置１００ａから圧力情報ＳＰが供給された場合であ
れば、圧力情報の大小に応じてカーソルＣＵ３の丸い点
の形状（面積）を変化させてもよい。さらに、カーソル
およびその影という表示形態ではなく、同図（Ｂ）に示
すように、二つの矢印が向かい合ったカーソルＣＵ４を
表示してもよい。このときは、両カーソルの間の距離を
垂直位置座標に対応させて変化させる。

【００９１】＜文字モードの処理＞文字入力には、通常
のワードプロセッサのように、任意の大きさの用紙上で
文書を作成する通常モードと、領収書、入力シート等の
ように形式の予め定められた帳票において文字を入力す
る帳票モードとがある。

【００９２】図１８（Ｂ）に示すメニュバーから「文
字」バーが選択されると（図６ステップＳ８；ＹＥ
Ｓ）、位置入力処理装置３は文字モード処理のサブルー
チンＳｕｂ２を処理する。筆記者が「帳票」バーを選択
すると（図１８（Ｂ）、図８ステップＳ２００；帳票）
帳票が選択される。筆記者は「帳票」の種類の選択をす
る（ステップＳ２０２）。筆記者が「通常」バーを選択
すると（図１８（Ｂ）、図８ステップＳ２００；通常）
通常モードが選択される。筆記者は用紙の選択をする
（ステップＳ２０１）。

【００９３】筆記者が「手書きモード」を選択すると
（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、筆記用具の選択を行う
ことができる（ステップＳ２０５）。筆記用具は、大き
く分けて通常のペンと毛筆とを選べる（表１参照）。実
際の手書き入力処理はサブルーチンＳｕｂ６において行
われる。手書き入力処理を終了したい場合（ステップＳ
２０６；ＹＥＳ）は最後にファイル処理を行って（ステ
ップＳ２０７）、メインルーチンに復帰する。手書き入
力でなく、キーボードモード処理Ｓｕｂ３を選択した場
合（ステップＳ２０３；ＮＯ）も同様である。

【００９４】＜手書き入力処理＞ここでいう手書き入力
とは、すなわち、筆記者の筆跡を直接取得することをい
う。手書き入力には、ペンを模擬したペン入力モード
と、毛筆を模擬した毛筆入力モードとがある。

【００９５】ペン入力モードは、筆記用具としてペンが
選ばれているときに起動され、圧力情報ＳＰに応じた太
さで筆跡を記すことが可能である。例えば、筆記者がペ
ン２ａを軽く押さえると軽い筆圧が圧力情報ＳＰとして
入力される。このとき、位置入力処理装置３はディスプ
レイに細いペン先のカーソルＣＵ５を表示し、細い筆跡
を表示する（図１５（Ａ））。また、ペン２ａを強く押
さえると圧力情報ＳＰの示す筆圧が高くなり、ディスプ
レイに太いペン先のカーソルＣＵ６を表示することにな
る（同図（Ｂ））。

【００９６】毛筆入力モードは、筆記者がメニュー画面
より「フデ」バーを選択することにより起動される（図
１９（Ａ））。このモードにより、筆記者は毛筆を用い
ているような筆跡を記すことが可能である。毛筆入力モ
ードの場合もペン入力のときと同様の筆跡の変更が行わ
れる。すなわち、軽い筆圧のときは筆先が接触したよう
な筆の形状のカーソルＣＵ７が表示され（図１６
（Ａ））、強い筆圧のときは筆先が押し付けられたよう
な筆の形状のカーソルＣＵ８が表示される（同図
（Ｂ））。このカーソルにより記される筆跡の太さも筆
圧に対応した太さとなる。毛筆入力を用いれば、図１９
（Ｂ）のように毛筆のような筆跡を記すことが可能であ
る。すなわち、圧力情報ＳＰと方向情報ＳＤに基づい
て、表示するカーソルＣＵ９の向きと筆跡の形状を変化
させる。

【００９７】なお、いずれの入力モードであっても、ツ
ールとして「消しゴム」機能を用いることで、記した筆
跡を消去することが可能である。「消しゴム」バーを選
択することで、カーソル形状を消しゴムＣＵ１０に変
え、筆跡を消すのである（図１９（Ｃ））。

【００９８】さて、手書き入力処理は、例えば、帳票モ
ードであれば、選択した帳票上の入力したい欄にカーソ
ルを移動させ、確認信号を入力（スイッチ２０６を押
す）することで起動できる（図１８（Ｃ））。

【００９９】図９に、手書き入力処理のフローチャート
を示す。まず、ステップＳ６００〜Ｓ６０３のループで
は、筆記者がボード１ａの上に記したペン２ａの水平位
置座標が、時系列データとして内部メモリへ蓄積され
る。同時にディスプレイ上へその筆跡のまま表示される
（図２０（Ａ））。圧力情報ＳＰが全く入力されていな
い場合は筆記状態でないと判断すればよい。筆跡入力を
終了するとき（図９のステップＳ６０３；ＹＥＳ）筆記
者は「確認（ＯＫ）」バーをカーソルで選択する（図２
０（Ｂ））。選択後、時系列データに基づいて筆跡の方
向性の判定が行われ、筆跡の特徴部分が抽出される（ス
テップＳ６０４）。

【０１００】帳票モードであれば（ステップＳ６０５；
帳票）、筆跡の示す特徴が文字コードの示す文字のうち
いずれの文字を示すのかを判定する文字認識が行われる
（ステップＳ６０９）。次いでロジカルチェック処理と
ＡＩ処理が行われ（ステップＳ６１０）、この欄に入力
されることのないキャラクタが排除され、認識できた文
字の優先順位判定が行われる。認識した文字は、帳票の
所定の欄（図２０（Ｂ））に示され、確認がなされなけ
れば（ステップＳ６１１；ＮＯ）修正作業が行われる
（ステップＳ６１２）。これら一連の処理が認識をすべ
て終了するまで（ステップＳ６１３；ＹＥＳ）続けられ
る。以上の機能は、認識すべき文字が漢字であっても同
様に行うことができる（図２０（Ｃ））。

【０１０１】また、通常モード（ステップＳ６０５；通
常）では、筆跡入力作業の中で、筆記者が特定用途に割
り付けたマークを記すと、自動的に文字認識機能が起動
される。すなわち、筆記者が、手書きで文字を入力しな
がら、特定のフォントで文字を記したい部分をマークで
囲めば、囲んだ部分のみをフォントで記すことができ
る。例えば、マークを‘「’および‘」’に割り付けた
場合、ステップＳ６０４において、抽出された特徴より
文字が‘「’であるか‘」’であるかを検査する。いず
れかの文字であった場合（ＹＥＳ）、さらに以前
に‘「’が認識されているか否かが検査される（ステッ
プＳ６０７）。文字が‘「’であり、以前に‘「’が抽
出されていない場合（ＮＯ）は、‘「’が抽出された事
実のみを記憶する。文字‘」’が抽出され、以前
に‘「’があった場合（ステップＳ６０６、６０７；Ｙ
ＥＳ）、すなわち、かぎかっこで囲まれた場合、‘「’
と‘」’とで囲まれた範囲を抽出し（ステップＳ６０
８）、抽出した範囲の文字認識を行う（ステップＳ６０
９〜Ｓ６１１）。

【０１０２】例えば、通常モードにおいて、筆記者が特
定の領域を文字認識させ、文字コードによるフォントで
表示したい場合、図２１（Ａ）の位置１において‘「’
を記す。次いで、認識させたい文字を記入後、同図
（Ｂ）の位置３に示すように‘」’で囲む（閉じる）
と、両マークｋ１およびｋ２で囲まれた範囲に文字認識
機能が働く。さらに文字認識した範囲にかな漢字変換を
施したい場合は、同図（Ｃ）に示すように、「変換」バ
ーを押す。以上の処理により、手書きの筆跡と文字コー
ドによるフォントとを混在させた表示、印刷が行える。

【０１０３】なお、文字モードでは随時修正、削除等の
訂正が行える。例えば、文字の挿入をしたい場合、図２
２（Ａ）に示すように、挿入箇所にカーソルで挿入マー
クを記す。すると、同図（Ｂ）のように、挿入すべき文
字を記入する欄が表示され、同図（Ｃ）のように、「確
認」バーを押せば挿入マークを記した位置に、新しい文
字が文字認識され文字コードに変換された上で挿入され
る。

【０１０４】また、文字の削除を行う場合、図２３
（Ａ）に示すように、一部消去か否かを指示した後（位
置１）、削除したい文字の存在する欄をカーソルで示す
（位置２）。すると、その欄が拡大表示されるので、削
除したい文字（位置３と４）をカーソルで指示する。同
図（Ｂ）のように、確認の表示がされ、「確認」バーを
押下すれば、文字が削除される。キーボードモード（後
述）において文字を削除する場合には、同図（Ｃ）のよ
うに、バックスペースキー（ＢＳ）、デリートキー（Ｄ
ＥＬ）をカーソルで選択し該当文字の削除を行う。

【０１０５】＜キーボードモード処理＞本形態では、手
書きによる文字入力に代わり、模擬的に表示したキーボ
ードから入力を行うこともできる。キーボードモード
は、いずれの処理モードからでも起動できる。例えば、
メインメニューにおいても（図１８（Ａ）等、図６のス
テップＳ９；ＹＥＳ）、文字モードにおいても（図２４
（Ａ）、図８のステップＳ２０３；ＮＯ）、「キーボー
ド」バーを選択することによって選択できる。図１０
に、キーボードモードのフローチャートを示す。

【０１０６】キーボードモードが選択されると（Ｓｕｂ
３、図２４（Ａ））、キーボードを模擬した画像が表示
される（図１０のステップＳ３００、同図（Ｂ））。次
いで実際のキーボードを操作するが如く、筆記者はキー
ボードの画像上のキー上にカーソルを移動し、確認信号
を送る（ステップＳ３０１；ＹＥＳ、図２４（Ｃ））。
位置入力処理装置３は、確認フラグを認識した時のカー
ソルの位置（同図（Ｃ）位置１〜３）に表示していたキ
ーの種類を特定し（ステップＳ３０２）、カーソルの示
していたキーに割り付けられた制御コードをセットする
（ステップＳ３０３）。これにより、文字キーを選択す
れば文字が、制御キーを選択すればそのキーに対応する
制御コードが生成される。「終了」を示すキーをエスケ
ープキー等に割り付けた場合、この制御コードが認識さ
れれば（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）キーボードモード
を解除する（ステップＳ３０５）。

【０１０７】なお、通常のキーボードでは、複数のキー
を同時に押した場合に別の機能を装置に指示する、いわ
ゆる「同時押し」が設定されていることが多い。この同
時押しに対応すべく、本形態では、例えば、図２５
（Ａ）に示すように、「同時押し」バーを選択する。す
ると、同図（Ｂ）に示す入力欄が表示されるので、同時
押しをすべきキーを‘＋’で繋ぎながら選択する。操作
を簡単にするため、いずれかのキーに同時押しを割り付
けるのであれば、同図（Ｃ）に示すように、選択した同
時押しの内容を、任意のキーに割り付けるマクロ登録機
能を利用すればよい。

【０１０８】＜図形モード処理＞本発明に特徴的な立体
図形の入力を図１１のフローチャートを参照しながら説
明する。図形モードは、例えば、図１８（Ｂ）に示すメ
インメニューバーより「図形」バーを選択することで起
動できる。図形モードが起動されると、例えば、図２６
（Ａ）に示すような図形選択メニューが表示される。

【０１０９】従来通りの二次元的な図形を描くときは
（ステップＳ４００；ＮＯ）、公知の平面図形の作図方
法を用いて平面図形を作画する（ステップＳ４０１）。
立体図形を描く場合（ステップＳ４００；ＹＥＳ）、立
体図形を観察する視点の位置の変更を指示できる（ステ
ップＳ４０２；ＹＥＳ）。この視点を変更すると、立体
図形を視野変換する際に新しく取得した視点から視野変
換が行われる（ステップＳ４０３）。

【０１１０】例えば、立体図形として円錐を描く場合、
図２６（Ｂ）に示すように、筆記者はペン２ａを持って
ボード１ａ上で円錐の中心点Ｐ１、低面の円周上の位置
Ｐ２をポイントし、確認信号を送る（ステップＳ４０
４）。このとき、ディスプレイＤ上には設定した視点か
ら見た低面が破線で示される（Ｐ１’、Ｐ２’）。次い
で、ペン２ａをボード１ａから離すと、実際のペン２ａ
の先端位置が変化するのに応じて、ディスプレイＤ上に
表示されるカーソルＣＵ１１が移動する。このときその
カーソルの先端の表示位置Ｐ３’から、円錐の図形が破
線で示され表示される。筆記者は、この図形を見なが
ら、適当だと思う頂点の位置Ｐ３で確認信号を送る（ス
テップＳ４０５）。位置入力処理装置３は、筆記者に入
力が適当であるか否かの確認表示をし、不適当であると
筆記者が指示した場合は、再び立体図形の入力を行う
（ステップＳ４０６；ＮＯ）。適当であると筆記者が指
示した場合は（ステップＳ４０６；ＹＥＳ）、図２６
（Ｃ）に実線で示すような立体図形の描画処理が行われ
る（ステップＳ４０７）。描画された立体図形の座標
は、内部メモリに格納される。立体図形を観察する視点
を変更すると、異なる角度から観察した立体図形が表示
できる。また、立体的な建物を描くように、ボード１ａ
からペン２ａを離した状態で、直線、長方形等を組み合
わせることにより、複雑な立体図形を入力することもで
きる。

【０１１１】また、従来のコンピュータのウインドウ表
示において用いられているアイコンやウインドウに対す
る操作方法は、そのまま本形態に適用できる。例えば、
従来、任意のウインドウのコーナーにマウスを持ってき
てマウスボタンを押しながらマウスを移動させると
（「ドラッグ」）、ウインドウ表示の大きさを任意に拡
大・縮小させることが可能である。また、ウインドウの
タイトルバーの位置にマウスを持ってきてマウスをドラ
ッグさせると、ウインドウ表示の移動が可能である。こ
れらの操作を立体図形に適用すればよい。すなわち、上
記のような手順で描画した立体図形のいずれかの頂点に
ペン２ａの先端を当ててスイッチ２０６を押し、マウス
で言う「ドラッグ」と同じ要領で任意の方向にペン２ａ
を引くと、描画した立体画像を変形させることができ
る。例えば、上記した円錐の頂点をドラッグさせて、ペ
ン２ａを上方に引くことにより円錐の高さを高くするこ
とができる。また、横方向に引くことにより、円錐を変
形させることができる。また、立体図形のいずれかの辺
をドラッグさせることにより、その辺を自由に変形させ
ることもできる。さらに、立体図形の内部の任意の位置
でスイッチを押しドラッグすれば、立体図形全体を移動
させることもできる。

【０１１２】なお、これらの立体図形の修正や加工処理
では、ディスプレイ上に仮想的に表示し、実際には存在
しない立体画像とペンとの空間的な位置関係をどのよう
に認識するかが問題となる。この解決のために、立体画
像の表面にはペンの影が投影され、実際の立体図形の近
傍にペンを移動させたときに得られるのと同様の光景を
ディスプレイ上で模擬することが考えられる。また、立
体図形に模様やメッシュ、そのた色彩等のいわゆるテク
スチャを描画し、仮想空間内のペンが立体図形の表面の
手前にあるときにペンを表示し、向こう側にあるときに
はペンの表示を行わないことも考えられる。この場合、
筆記者は、ペンが立体図形を「突き抜けた」か否かで立
体図形の空間位置を認識することになる。

【０１１３】＜その他の機能＞例えば、図１８（Ｂ）の
メインメニューから「絵画」バーを選択すると、絵画モ
ードを起動できる。絵画モードを起動すれば、例えば、
図２７に示すような画像を表示できる。複数の絵の具の
色を選択し、その中間色を生成したり、生成した中間色
にさらに別の絵の具を加えたりが行える。

【０１１４】＜本形態の利点＞本第１形態の利点は、以
下に掲げる各点である。

【０１１５】(a) カーソルが影や立体画法で描画され
るので、実際のボードとペンとの位置関係をディスプレ
イを見るだけで認識できる。したがって、ボードに視線
を移す必要がなくなるため、作業上の効率と筆記者に対
する負担が少なくなる。特に、影の形態を自由に選択で
きるので、筆記者の興味を喚起しうるカーソル表示を選
択できる。

【０１１６】(b) 実際のペンの向きに対応させてその
向きが変化するカーソルをディスプレイに表示するの
で、筆記者は手元のペンを見ずに正しい方向に文字、線
を描くことができる。

【０１１７】(c) 筆圧およびペンの向きに基づいて、
筆記者の筆圧に応じた太さと形状で文字を書くことがで
きる。

【０１１８】(d) 文字認識を行うので、手書きの筆跡
を記録する他、手書きの中の一部の領域のみを文字認識
させ、フォント文字等に置き換えて表示することができ
る。

【０１１９】(e) 帳票の選択、欄の指示、文字入力が
すべてペンのみで行えるので、筆記者は入力用デバイス
を入れ換えるために作業を中断するということなく、効
率的に帳票入力が続けられる。

【０１２０】(f) キーボードを随時ディスプレイに表
示し、このキーボードを用いた入力操作をペンのみで行
えるので、特殊キー等、従来キーボードでしか指示し得
なかった入力内容もペンのみで指示できる。

【０１２１】(g) 本形態では、ボード面から離れた空
間の位置を指定して図形を描くことができる。このた
め、平面図、側面図、背面図、俯瞰図等、従来複数の図
面を入力してコンピュータに認識させていた立体図形
を、立体の各部の位置を指定することにより、実際の模
型を手元で作るような感覚で短時間に入力することがで
きる。

【０１２２】（II）第２形態本発明の実施の第２形態は、位置入力装置の他の構成に
関する。図１７に、本第２形態の位置入力装置１００ｂ
の斜視図を示す。本形態の位置入力装置は、機能的には
上述した第１形態と同一である。

【０１２３】本形態のボード１ｂには、発振器ＯＳＣ３
およびＯＳＣ４が備えられている。この発振器は、第１
形態においてペン２ａに備えた発振器ＯＳＣ１およびＯ
ＳＣ２にそのまま対応するものである。ＯＳＣ３は、周
波数ｆ１の超音波を発する。ＯＳＣ４は、周波数ｆ２の
超音波を発する。一方、本形態のペン２ｃには、発振器
の代わりに音叉装置Ｍ１およびＭ２が備えられている。
音叉装置が備えられるペン上の位置は、第１実施例に準
ずる。音叉装置Ｍ１は、周波数ｆ１の超音波に反応し、
この同じ周波数の超音波をボード１ｂへ向けて放射す
る。音叉装置Ｍ２は、周波数ｆ２の超音波に反応し、周
波数ｆ２の超音波をボードへ向けて放射する。これら備
えるインターフェースボックス１０１ｃを有する。その
他の構成は、第１形態と同様である。

【０１２４】したがって、各センサＳ１〜Ｓ３から見れ
ば、周波数ｆ１の超音波が音叉装置Ｍ１の位置から放射
され、周波数ｆ２の超音波が音叉装置Ｍ２の位置から放
射されていることと等価となり、第１形態と同じ動作が
期待できる。

【０１２５】本第２形態によれば、ペンには発振器を駆
動するための電源が必要なくなる。よって、圧力情報と
確認信号を位置入力処理装置３に転送する必要がなけれ
ば、ペン２ｃを結線するコードが不要になる。

【０１２６】（III）第３形態本発明の実施の第３形態は、位置入力装置の他の構成に
関する。図２８に、本第２形態の位置入力装置１００ｃ
の構成図を示す。本形態の位置入力装置１００ｃは、ボ
ード１ｃ、インターフェースボックス１０１ｄおよびペ
ン２ｃとを備える。

【０１２７】ボード１ｃは、電界を用いて三次元座標を
特定するため、ボード面上に格子状に線状電極を並べ
る。線状電極は、導線を例えば数ミリメートル間隔で絶
縁体で覆ったボード面上またはボードの内部に並べたも
のである。Ｘ軸センサＸ１〜Ｘ１０は、ボード１ｃのＸ
軸方向（横方向）の座標およびＺ軸方向（高さ方向）の
座標を検出するための線状電極である。Ｙ軸センサＹ１
〜Ｙ８は、ボード１ｃのＹ軸方向の（縦方向）の座標お
よびＺ軸方向（高さ方向）の座標を検出するための線状
電極である。

【０１２８】インターフェースボックス１０１ｄは、線
状電極からの検出信号ＤＸ、ＤＹに基づいてボード平面
状の平面位置座標（Ｘ−Ｙ座標）およびボードと垂直な
方向の垂直位置座標（Ｚ座標）を特定する。また、イン
ターフェースボックス１０１ｄは、基準電位（例えば接
地電位）から所定の電位を電圧信号ＳＶとしてペン２ｃ
へ供給する。好ましくは、電圧信号ＳＶは、一定電位を
有する直流電圧を所定の周波数の変調波で変調する。変
調方式は、ＡＭ変調であってもＰＡＭ変調であってもよ
い。これら変調方法を行えば、電圧信号ＳＶは振幅が一
定レベルの発振波となる。

【０１２９】ペン２ｃは、先端部２１０を有する先端電
極２１１、先端電極２１１に係止された圧電抵抗素子２
１２および圧電抵抗素子２１２とペン２ｃの本体２１４
との間に改装されるバネ２１３を備える。ペン２ｃは、
コードＣを介してインターフェースボックス１０１ｄに
接続され、インターフェースボックス１０１ｄから電圧
信号ＳＶが先端電極２１１へ印加される。

【０１３０】次に、本形態の位置入力装置１００ｃの動
作を図２９および図３０を参照して説明する。一般に、
ある電荷が与えられると、その電荷からの距離に対応し
て電位が同じ点を通る等電位面が形成される。例えば、
点電荷ｑが与えられたとき、無限遠の電位Ｖ＝０とする
と、空間の点電荷ｑから距離ｒの点の電位Ｖは、Ｖ＝ｑ／４πε０ｒ（ε０は誘電率）で与えられ、距離ｒと電位Ｖとは反比例の関係にある。
つまり、ペン２ｃの先端部２１０に所定の電圧が印加さ
れると、図２９に示すように、等電位面が先端部２１０
を中心とする同心円状に広がる。線状電極で検出される
電位は、点電荷との距離が最も近い点、すなわち点電荷
の検出平面への投射点である。よって、ペン２ｃの先端
部２１０から生じる等電位面において、各線状電極の電
位が最も高かったＸ軸センサとＹ軸センサを特定すれ
ば、ペン２ｃの先端部２１０のボード平面への投射点の
座標、平面位置座標を取得することができる。これは、
線状電極の設置位置と検出電位の分布の関係においてそ
の極大点を求めることを意味する。インターフェースボ
ックス１０１ｄは、各線状電極の検出信号ＤＸ、ＤＹを
比較することにより電位分布の極大点を特定し平面位置
座標を求める。

【０１３１】次いでインターフェースボックス１０１ｄ
は、この平面位置座標に基づいて高さ、すなわち垂直位
置座標（Ｚ座標）を特定する。ペン２ｃの先端部２１０
が高さｚが比較的高い場合、その電位分布は例えば図３
０（Ａ）のようになる。一方、高さｚが比較的低い場合
には、その電位分布は同図（Ｂ）のようになる。ここ
で、極大値を示した電圧ＶＰの半分の電圧ＶＰ／２をし
きい値として、このしきい値以上の電位を示す領域の幅
を比べると、同図（Ａ）（Ｂ）のΔＷ１とΔＷ２のよう
に異なる。したがって、この幅を高さｚの変化に対応さ
せて計算したテーブルを用いれば、インターフェースボ
ックス１０１ｄは、高さｚを特定することができる。

【０１３２】また、先端部２１０のボード平面への投射
点の座標をａとすると、点ａでは距離ｒがすなわち高さ
ｚになるので、高さｚは上式より、ｚ＝ｒ＝ｑ／４πε０Ｖで与えられる。先端部２１０のボード平面への投射点ａ
の座標は、平面位置座標に他ならないので、電位分布の
極大点におけるＸ座標またはＹ座標における電位を参照
すれば、高さｚが求められる。但し、この方法を用いる
場合は、先端部２１０の電位が常に一定であり、電界も
安定していることを条件とする。

【０１３３】上述したように本第３形態によれば、電界
を用いる方法によっても、３次元座標を計算することが
できる。

【０１３４】＜その他の変形例＞上記実施の形態では、
位置入力装置として、超音波を用いたもの、および電界
を利用したものを用いていたが、他の検出方式によるも
のであってもよい。例えば、電磁誘導式の位置入力装置
であっても、光学式の位置入力装置であっても、三次元
の座標を検出可能なものであれば、検出方法の別を問わ
ず他の構成でよい。

【０１３５】また、ディスプレイに表示すべきカーソル
や影の形状も、垂直位置座標を利用して立体的に表示す
るものであれば、上記各形態によらず他のカーソルの形
態を有していてもよい。

【０１３６】（ＩＶ）第４形態上記実施形態において、三次元座標を特定する位置入力
装置の例として、超音波をペンから直接発信し、この超
音波をボードに設けられたセンサで検出するものを挙げ
た。しかし、三次元座標の位置入力装置として、この装
置に限らないのは言うまでもない。他の三次元座標の位
置入力装置について説明する。

【０１３７】（１）トラックボールと移動量検出手段と
の組み合わせこの位置入力装置３００の構成例を図３１に示す。台座
３０６の上に、二次元座標Ｘ，Ｙの位置入力装置である
トラックボール３０１がばね３０５を介して取り付けら
れている。トラックボール３０１のボール３０１ａを動
かすことにより所定の信号は出力され、二次元座標中の
位置を入力することができる。

【０１３８】また、トラックボール３０１は矢印で示さ
れる方向に移動自在に設けられていて、押されるとトラ
ックボール３０１は下がり、押すのを止めるとばね３０
５の弾性力によりもとに戻る。このように、力の加え方
によりトラックボール３０１の高さ位置を任意に設定す
ることができる。トラックボール３０１には、この上下
動きに伴い上下する直線状のギア３０２が取り付けられ
ている。このギア３０２にギア３０３が噛み合ってい
て、トラックボール３０１の上下によりギア３０３が回
転する。ギア３０３には移動量検出手段であるロータリ
ーエンコーダー３０４が取り付けられ、ギア３０３の回
転に従い、所定の信号を出力する。つまり、ロータリー
エンコーダ３０４により、トラックボール３０１の高さ
方向の位置に対応したＺ座標が出力されることになる。
なお、トラックボール３０１の高さ方向の位置が検出で
きればよいのであるから、ロータリーエンコーダに代え
て、光電センサ、ポテンショメーター、インダクタンス
式、キャパシタンス式、磁気式等のセンサを用いること
ができる。また、このセンサは、Ｚ座標の絶対値を出力
するセンサ（ロータリーエンコーダであればアブソリュ
ート型）であっても、Ｚ座標の相対変化値を出力するセ
ンサ（ロータリーエンコーダであればインクリメンタル
型）であっても、どちらでもよい。前者の場合、センサ
そのものの構成は多少複雑になるがコンピュータとのイ
ンタフェースは簡単になる。後者の場合、センサそのも
のの構成は簡単になるがインタフェースにカウンタ等の
素子が必要になる。この点については後述する。

【０１３９】図３１の位置入力装置の機能ブロック図
を、図３２に示す。トラックボール３０１は、Ｘ座標の
信号とＹ座標の信号を出力する。ロータリーエンコーダ
３０４は、Ｚ座標の信号を出力する。なお、図３２の最
下段の図は、ロータリーエンコーダ３０４に代えて、ポ
テンショメーター３０７を用いたときの機能ブロック図
である。ポテンショメータ３０７は、その位置に応じた
アナログ電圧値を出力する。ロータリーエンコーダ３０
４の出力信号はデジタル信号でありこれに合わせる必要
がある。そこで、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）
３０９を設けてデジタル信号に変換している。ポテンシ
ョメータ３０７とＡ／Ｄ変換器３０９との間に設けられ
た増幅器３０８は、感度やオフセット値を調整するため
のものである。なお、図３２のＡ／Ｄ変換器３０９の出
力はアブソリュート出力であるが、ポテンショメータ３
０７の出力電圧の増分についてＡ／Ｄ変換するように構
成すれば、インクリメント出力とすることもできる。

【０１４０】図３３はポテンショメータ３０７を用いた
Ｚ座標検出部の詳細断面図である。この図において、上
側にトラックボール３０１が取り付けられる。この検出
部は、台座３０６に固定されたピストン状の円柱３１２
と、この円柱３１２の上部に取り付けられた可動部３１
１と、円柱３１２及び可動部３１１と嵌合するシリンダ
状の円筒３１０とを備える。円筒３１０の空間にはばね
３０５が設けられている。円筒３１０の上下に伴い、突
起３１１ａは円筒３１０のスリット３１０ａを動く。円
筒３１０の外部には、中間端子が直線的に移動可能なス
ライド型のポテンショメータ３０７が取り付けられてい
る。

【０１４１】円筒３１０が上から押されると、図３４の
ようにばね３０５が圧縮され、高さ位置が低くなる。ポ
テンショメータ３０７の中間端子と可動部３１１の突起
３１１ａとが連結されているので、図３３の場合、ポテ
ンショメータ３０７の端子Ａと中間端子の間の抵抗値が
小さいが、図３４の場合、端子Ｂと中間端子の間の抵抗
値が小さくなる。このように、円筒３１０の上下方向の
位置、すなわちトラックボール３０１の位置に応じてポ
テンショメータ３０７の中間端子の抵抗値が変化する。

【０１４２】（２）ジョイスティックと力検出手段との
組み合わせこの位置入力装置３００の構成例を図３５に示す。台座
３２４の上に、二次元座標Ｘ，Ｙの位置入力装置である
スティック３２０が取り付けられている。スティック３
２０は、台座３２４の取り付け位置を中心に任意の方向
に倒せるようになっている。また、スティック３２０を
中心とする直交する２つの座標軸Ｘ，Ｙが定義され、こ
れらの座標軸上にそれぞれ圧力センサ（Ｘ軸に関してス
ティック３２０の両側に圧力センサ３２１ａ，３２１ｂ
が、Ｙ軸に関してスティック３２０の両側に圧力センサ
３２２ａ，３２２ｂが）設けられている。これら圧力セ
ンサ３２１、３２２はスティック３２０を傾けたときの
圧力を検出できるように、それぞれスティック３２０と
連結されている。例えば、スティック３２０を＋Ｘ軸の
方向に倒そうとすれば圧力センサ３２１ａが圧力を受
け、＋Ｙ軸の方向に倒そうとすれば圧力センサ３２２ａ
が圧力を受ける。このように、スティック３２０を動か
すことにより所定の信号は出力され、二次元座標中の位
置を入力することができる。

【０１４３】また、台座３２４を含むスティック３２０
は、矢印で示される方向に移動可能に設けられていて、
押すことにより圧力センサ３２３に圧力が加えられる。
つまり、圧力を適宜加えることにより、これに応じたＺ
座標が出力されることになる。なお、圧力センサには、
例えば、圧電効果を利用した圧電式のもの、つりあいを
利用する機械式のもの、ひずみを利用する弾性式のも
の、強磁性体の磁気ひずみ効果を利用する磁気ひずみ式
のもの、水晶振動子などの共振周波数が力により変化す
ることを利用する振動式のものがある。

【０１４４】図３５の位置入力装置の機能ブロック図
を、図３６に示す。圧力センサ３２１ａ，３２１ｂ、３
２２ａ，３２２ｂは、それぞれ、＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方
向、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向の信号を出力する。圧力セ
ンサ３２３はＺ軸方向の信号を出力する。圧力センサ３
２１、３２２は、その圧力に応じたアナログ電圧値を出
力するから、これをデジタル信号に変換する必要があ
る。そこで、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３２
８、３２９、３３０を設けてデジタル信号に変換してい
る。圧力センサ３２１、３２２、３２３とＡ／Ｄ変換器
３２８、３２９、３３０との間に設けられた増幅器３２
５、３２６、３２７は、感度やオフセット値を調整する
ためのものである。ところで、＋Ｘ軸方向に圧力が加え
られているときは、−Ｘ軸方向のセンサである圧力セン
サ３２１ｂの出力はない。したがって、圧力の加えられ
る方向に対応して圧力センサの出力を適宜選択する必要
がある。このためにセレクタ３３１、３３２が設けられ
る。セレクタ３３１、３３２は、圧力センサのアナログ
又はデジタル出力を監視することにより、信号が出力さ
れている方を選択する。なお、圧力がゼロのときにＡ／
Ｄ変換器の出力がゼロであれば、セレクタに代えて加算
器を用いてもよい。この場合、オフセットの調整が必要
になるものの、圧力センサの出力を監視する必要はなく
なる。

【０１４５】なお、図３６のＡ／Ｄ変換器３２８、３２
９、３３０の出力はアブソリュート出力であるが、この
図の点線のようにコンパレータ３３３を設け、一定以上
の圧力が加えられたときにパルス列を出力するように構
成すれば、インクリメント出力とすることもできる。

【０１４６】また、Ａ／Ｄ変換器の出力を、そのときの
圧力の大きさに応じたＺ座標の増加分（減少分）、すな
わち相対値として用いてもよい。

【０１４７】また、この組み合わせの他の例を図３７に
示す。この装置は、Ｚ軸方向に２つの圧力センサ３２３
ａ，３２３ｂを設けたものである。圧力センサ３２３
ａ，３２３ｂは、それぞれ、＋Ｚ軸方向、−Ｚ軸方向の
信号を出力する。図３７の装置の機能ブロック図を図３
８に示す。圧力センサ３２３ｂ用の増幅器３２７ｂ、Ａ
／Ｄ変換器３３０ｂと、Ｚ軸用のセレクタ３３４が設け
られている。作用は図３５、３６の場合と同様であるの
で、その説明を省略する。

【０１４８】（３）ジョイスティックと移動量検出手段
との組み合わせＸ軸及びＹ軸に関してジョイスティックを用い、Ｚ軸に
関して移動量検出手段を用いた装置の例を図３９に示
す。図３９の装置は、図３１の装置と図３５の装置とを
組み合わせたものである。また、図３９の装置の機能ブ
ロック図を図４０に示す。作用は前述の場合と同様であ
るので、その説明を省略する。

【０１４９】（４）ジョイスティックと状態検出手段と
の組み合わせこの位置入力装置３００の構成例を図４１に示す。台座
３２４の上に、二次元座標Ｘ，Ｙの位置入力装置である
スティック３２０が取り付けられている。スティック３
２０は、台座３２４の取り付け位置を中心に任意の方向
に倒せるようになっている。また、スティック３２０を
中心とする直交する２つの座標軸Ｘ，Ｙが定義され、こ
れらの座標軸上にそれぞれスイッチ（Ｘ軸に関してステ
ィック３２０の両側にスイッチ３３５ａ，３３５ｂが、
Ｙ軸に関してスティック３２０の両側にスイッチ３３６
ａ，３３６ｂが）設けられている。これらスイッチ３３
５、３３６はスティック３２０を傾けたときにオン／オ
フするように、それぞれスティック３２０と連結されて
いる。例えば、スティック３２０を＋Ｘ軸の方向に倒そ
うとすればスイッチ３３５ａがオン／オフし、＋Ｙ軸の
方向に倒そうとすればスイッチ３３６ａがオン／オフす
る。このように、スティック３２０を動かすことにより
スイッチがオン／オフし、この状態信号に基づき所定の
信号を発生させることにより、二次元座標中の位置を入
力することができる。

【０１５０】また、台座３２４を含むスティック３２０
は、矢印で示される方向に移動可能に設けられていて、
押すことによりスイッチ３３７がオン／オフする。つま
り、上下方向に圧力を適宜加えることにより、これに応
じたＺ座標が出力されることになる。

【０１５１】図４１の位置入力装置の機能ブロック図
を、図４２に示す。スイッチ３３５ａ，３３５ｂ、３３
６ａ，３３６ｂは、それぞれ、＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方
向、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向の信号を出力するためのも
のである。スイッチ３３７はＺ軸方向の信号を出力する
ためのものである。スイッチ３３５、３３６、３３７
は、単にオン／オフ信号を出力するだけであるから、こ
れをデジタル信号に変換する必要がある。そこでパルス
発生器３３８、３３９、３４０を設け、オン／オフ信号
をパルス列に変換している。パルス発生器３３８等はマ
ルチバイブレータ回路等により構成され、スティック３
２０が傾けられているオンあるいはオフの期間中におい
て、所定の間隔でパルス信号を発生する。この間隔は予
め定められている。パルスの間隔は一定であっても、時
間の経過に伴い変化させてもよい。例えば、スイッチが
動作した直後はパルス間隔が長く、時間の経過に伴い段
々短く（パルスを多く）するようにしてもよい。このよ
うにすれば画面上のカーソルの動きが段々と早くなり、
大きな距離を移動させるときに便利である。

【０１５２】インクリメント型の位置入力装置の場合、
パルス発生器３３８、３３９、３４０の出力をそのまま
使用する。アブソリュート型の入力装置の場合、パルス
発生器３３８、３３９、３４０の出力パルス列により動
作するカウンタ３４１、３４２、３４３を用いてＸ，
Ｙ，Ｚ座標値を生成する。これらカウンタはアップダウ
ンカウンタであり、＋Ｘ方向に設けられたスイッチ３３
５ａの出力によりアップカウントされ、−Ｘ方向に設け
られたスイッチ３３５ｂの出力によりダウンカウントさ
れる。Ｙ方向についても同様である。Ｚ方向について
は、図３７のようにセンサ（スイッチ）を上下に設ける
ようにすれば、Ｘ，Ｙ方向と同様に構成できる。しか
し、Ｚ方向のスイッチがひとつであっても、Ｘ，Ｙのカ
ウンタ３４１、３４２の出力に基づきアップカウント
か、ダウンカウントかを制御することにより、絶対値を
出力するように構成できる。例えば、Ｘ，Ｙの特定の方
向（例えば−方向）にカーソルが移動するときにはダウ
ンカウントし、そうでないときにはアップカウントす
る、あるいは、Ｘ，Ｙ座標が特定の領域（例えば第１象
限）にあるときにアップカウントする、構成が考えられ
る。この点は、次元空間内の目標点に、高速に、また精
度良く誘導することができるように、あるいは、誘導の
軌跡は円滑であり、一度の試行で精度良く目標点に到達
できるように、また、この作業はほとんど無意識的に行
われ、心理的疲労を伴わないように、選択すればよい。

【０１５３】以上の位置入力装置３００は、第１形態の
装置に比べ構成が簡単であるとともに、小型軽量である
という特徴がある。したがって、現在広く使用されてい
るマウスと同様にさほど場所をとらず、コンピュータの
キーボードの近くに置けるので使い易い。また、キーボ
ード本体に組み込んだり、右側面、左側面あるいは背面
にアダプタを介して取り付けることもできる。もちろ
ん、キーボードに最初から取り付けることもできる。以
上のように、第４形態の位置入力装置は、使い易い三次
元入力装置である。

【０１５４】（５）入力装置とコンピュータとのインタ
フェース（直列）次に、上述の位置入力装置とコンピュータとのインタフ
ェースについて説明する。図４３に示すように、Ｘ，
Ｙ，Ｚ座標に関する信号が、三次元座標入力装置３５０
からコンピュータ３５１に入力される。この三次元信号
に基づき、カーソル等の表示位置が制御される。このと
きの信号のインタフェースには直列伝送方式と並列伝送
方式とがあるが、まず、直列伝送方式について説明す
る。

【０１５５】図４４は直列（シリアル）伝送のときのタ
イミングチャートである。Ｐ１、Ｐ２、・・・は一定周
期でくり返し発生させる、マスタのタイミング信号であ
り、この間隔Ｔの間にＸ，Ｙ，Ｚ座標データのすべてが
伝送される。Ｐ１１、Ｐ１２、・・・はサブのタイミン
グ信号であり、Ｐ１１からＰ１２の間にＸ座標データ
が、Ｐ１２からＰ１３の間にＹ座標データが、Ｐ１３か
らＰ１４の間にＺ座標データが伝送される。各座標のデ
ータは１６ビットであり、Ｘ座標のデータ列Ｐ２１、Ｙ
座標のデータ列Ｐ２２、Ｚ座標のデータ列Ｐ２３はそれ
ぞれ１６ある。

【０１５６】直列伝送のときは、例えば、図３６等のコ
ンパレータ３３３の出力、図４２のパルス発生器３３８
等の出力が利用される。

【０１５７】（６）入力装置とコンピュータとのインタ
フェース（並列）次に、並列伝送方式について説明する。図４５はこの方
式に用いられるインタフェースの機能ブロック図であ
る。三次元座標入力装置３５０からのＸ，Ｙ，Ｚ座標に
関するパルス列信号（例えば、図３６等のコンパレータ
３３３の出力、図４２のパルス発生器３３８等の出力）
は、それぞれ、パルス整形回路３５２ａ，３５２ｂ，３
５２ｃに入力される。パルス整形回路３５２は、入力さ
れるパルスの歪み、反射によるリンギング等を除去する
ことにより、誤動作を防止するためのものである。これ
らパルス整形回路の出力は、それぞれ、アップダウンカ
ウンタ３５３ａ，３５３ｂ，３５３ｃに入力され、ここ
で座標値が生成される。これらＸ，Ｙ，Ｚ座標値は、そ
れぞれ、バッファ３５４ａ，３５４ｂ，３５４ｃを介し
てプロセッサ３５５に入力される。プロセッサ３５５に
は、三次元座標入力装置３５０からのスイッチ信号ＳＷ
１、ＳＷ２も入力される。これらスイッチ信号は、マウ
スの左ボタン、右ボタンに対応するものである。これら
Ｘ，Ｙ，Ｚ座標値、スイッチ信号ＳＷ１、ＳＷ２に基づ
き、プロセッサ３５５はカーソルを表示させたり、プロ
グラムを起動・制御する信号を生成する。

【０１５８】（Ｖ）第５形態次に、他の位置入力処理装置の動作について、図４６及
び図４７のフローチャートと、図４８から図５１の説明
図に基づき説明する。

【０１５９】具体的な動作説明の前に、まず、概略につ
いて説明する。

【０１６０】人は日常生活の中で、指、あるいはペン等
を、三次元空間内の目標点に、高速に、また精度良く誘
導することができる。誘導の軌跡は円滑であり、一度の
試行で精度良く目標点に到達できる。また、この作業は
ほとんど無意識的に行われるため、心理的疲労を伴わな
い。

【０１６１】これに対して、現在、コンピュータに座標
を乳録する手段として使用されている、マウス、トラッ
クボールでは、カーソルを円滑に目標点へ誘導すること
が難しい。誘導の軌跡はぎこちなく、滑らかな動きで一
度に目標点に到達することは困難である。訂正を繰り返
すために軌跡は折れ線状になり、目標点に到達するまで
時間がかかる。また精度を上げるために注意の集中が必
要となり、心理的な疲労が増すことが問題となる。日常
の環境と同等に行動の働きかけと知覚情報の受容のでき
る仮想的環境を計算機内部に作り上げ、その中でカーソ
ルの誘導を行うことで、実世界における指の誘導と同様
の速度と精度、及び心理的負荷を実現できれば、コンピ
ュータの作業能率の向上に大きく貢献することができ
る。この第５形態の装置はそのようなためのものであ
る。

【０１６２】従来方式では、カーソルの目標点への円滑
な誘導が困難であることには、いくつかの原因が考えら
れる。

【０１６３】原因の一つとして、ペンに比べて、マウ
ス、トラックボールの動きを精密に制御することが困難
な点にある。しかし、仮に装置を工夫して精密に操作で
きるようにしても、コンピュータ画面上のカーソルの動
きが二次元的であるために、三次元の実世界で指やペン
を誘導する場合と同様の感覚を得ることができず、指の
運動をフィードバック制御する上で必要となる感覚情報
が不足する。このことは装置自体の操作性の悪さ以上に
深刻な問題となる。

【０１６４】三次元空間内で指を紙面上の目標点に誘導
する場合に、指の位置や動きの三次元情報が利用できる
ならば、指の運動方向と紙面との交点を計算することに
よって、指の紙面上の到達位置を、実際の到達以前に予
測することができる。人はこの予想到達位置を無意識的
に利用して指の運動を制御し、円滑で精度の高い誘導を
実現している。また、指は、紙面から高く、目の知覚に
あるとき、大きくぼんやり見えるとともに、そのわずか
な動きが紙面の大きな動きに投射される。すなわち、指
定座標の精度は、指が紙面から高いときに荒くおおざっ
ぱであり、紙面に近づくにつれ精度が増すことになる。
像が大きいことは、注視点を目標点におきながら、周辺
視によってカーソル位置を把握する上で都合が良い。ま
た、カーソル移動速度が紙面からの高さに依存して変化
することは、最初はおおざっぱにではあるが、高速に目
標点に近づき、最後に高い解像度で精度良く目標点に誘
導する上で都合が良い。

【０１６５】この実施形態５では、仮想的な三次元空間
内を動くカーソルを想定し、この装置から入力される三
次元情報を使用して、カーソルを三次元空間内で目標点
へ誘導する。カーソルとその影のディスプレイ像の形
状、色、影、移動速度、サイズ等を、想定される紙面か
らの高さに依存して変化させ、カーソルが仮想的な三次
元空間を移動するように知覚できるようにする。使用者
は、運動が三次元的に知覚されるとき、運動の進行方向
を延長し、仮想紙面との交点を求め、カーソルの紙面到
達位置を予測することができる。この予想到達位置は、
使用者に頭の中で把握させる代わりに、計算機内部で計
算し、画面に直接表示しても良い。使用者は、この予想
到達位置をフィードバックして、指の力と動きを調整
し、能率的にカーソルを目標位置に誘導することができ
る。また、想定される紙面からカーソルが高い位置にあ
るとき、カーソルと影の像を大きく表示するとともに、
これらの像がわずかな指の動きと力で高速に移動するよ
うにする。紙面に近づくにつれ、これらの像は小さく、
速度も遅くなるようにする。こうすることで、目標点に
視点を向けながら、網膜周辺部でカーソル捉えることが
容易となる。また、カーソル位置が紙面から高い間にお
おざっぱであるが高速に目標点に近づき、カーソルが紙
面に近づいてから、高い精度で目標点へ誘導することが
できる。

【０１６６】次に図４６及び図４７を用いて詳細に説明
する。これらの図に記載されたフローチャートの処理
は、例えばパーソナルコンピュータ（詳しく言えば、マ
イクロプロセッサ、メモリ、ディスプレイコントロー
ラ、ＣＲＴディスプレイからなる）により実行される。
この処理のプログラムは、ＲＯＭメモリあるいはハード
ディスクに予め格納されていても、フロッピーディスク
により供給されても、どちらでもよい。

【０１６７】ＳＴ７０１：カーソルのｘ，ｙ，ｚ座標を
取得例えば、第４形態で説明した三次元座標入力装置及びイ
ンタフェース回路から、カーソルのｘ，ｙ，ｚ座標を得
る。なお、ここでカーソルとしたのは一例であって、三
次元空間中の位置情報に関するものであれば対象は何で
あってもよい。また、ｘ，ｙ，ｚ直交座標系に限らず、
他の座標系（極座標等）であってもよい。

【０１６８】ＳＴ７０２：カーソルを仮想スクリーン上
へ投影上記ステップでｘ，ｙ，ｚ座標を得たが、コンピュータ
上に構成される仮想空間は結局二次元的な画面に表現さ
れるから、なんらかの変換処理を行う必要がある。その
方法として、仮想三次元空間に視点とスクリーン（投影
面）を仮定し、空間中の対象（例えばカーソル）をスク
リーンに投影することを考える。

【０１６９】この投影処理について図４８を用いて説明
する。視点３６０に光源を置いたと仮定したとき、カー
ソル３６２ａ，３６２ｂは、スクリーン３６１上のカー
ソル３６３ａ，３６３ｂにそれぞれ投影される。この処
理により、まず、スクリーン３６１上のカーソルの位置
が決まる。

【０１７０】この投影方法は、中心投影と呼ばれるもの
である（他に、製図などで用いられる平行投影があ
る）。中心投影において、点（ｘ，ｙ，ｚ）を視点から
の距離ｈの投影面に中心投影すると、その座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）は次式で表される。

【０１７１】Ｘ＝ｈｘ／ｚＹ＝ｈｙ／ｚＺ＝ｚ−ｈＳＴ７０３：ｚ座標に応じてカーソルの表示を変化次に、カーソルのｚ座標に応じてカーソルの表示を変化
させる。仮想空間中のカーソル３６２ａ，３６３ｂの高
さ（ｚ座標）はそれぞれｚ１、ｚ２（ｚ１＞ｚ２）であ
る。したがって、カーソル３６３ａは、カーソル３６３
ｂよりも大きく投影される。このときの拡大率（スクリ
ーンが視点側にあるときは縮小率）はｚ座標に関係する
（ｈ／（ｈ−ｚ１））。

【０１７２】このような表現方法によれば、物体が視点
あるいは光源３６０に近づくにつれ、物体の知覚像、及
びその影はぼけ、大きさと動きは拡大されて感じられ
る。逆に紙面に近づくと、物体と影は小さく鮮明にな
り、速度も遅く知覚される。この見え方は、人間の視覚
に自然に適合するものである。

【０１７３】なお、投影処理において、カーソルと他の
表示対象、あるいはカーソル同士が重なることが考えら
れる。このような場合、単純に重ねて表示することも考
えられるが、視点側に近い対象を、遠い対象の上に重ね
るようにすれば、より自然な表現となる。そのために
は、例えば、ｚ座標の大きいもの（遠いもの）から順に
画像を描画し、塗り重ねるようにすればよい。

【０１７４】ＳＴ７０４：カーソルの属性を変化させる
か？以上の処理だけでも人間の視覚に適合する表示が可能で
あるが、同時にカーソルの属性（ぼやけている状態、位
置精度等）を変化させれば、さらに使い易くなる。

【０１７５】カーソルの属性を変化させるときは（ＹＥ
Ｓ）、ステップＳＴ７０５に進む。そうでないときは
（ＮＯ）、ステップＳＴ７０６に進む。

【０１７６】ＳＴ７０５：ｚ座標に応じてカーソルの属
性を変化させる。

【０１７７】カーソルが仮想的な三次元空間を移動する
ように知覚できるようにするためのカーソルの属性とし
て、カーソルとその影のディスプレイ像の形状、色、
影、移動速度、サイズ等とし、これらを想定される紙面
からの高さに依存して変化させことが考えられる。ここ
ではカーソルの周囲の円の大小を変化させる場合を例に
とり説明する。

【０１７８】図４９で丸くぼんやりした輪は、カーソ
ル、またはその影の知覚像を抽象化して表現したもので
ある。カーソルが仮想三次元空間で紙面から離れている
場合は、輪はぼやけて大きく、紙面に近づくにつれて小
さくはっきりと表示される。この輪は、スクリーンの高
さを直接示すとともに、スクリーン３６１上の点（例え
ばカーソルの中心点）を指示したときのカーソルの精度
（誤差）を示すとも考えられる。このような表現は、目
的とする点にカーソルが収束するような印象を与えるの
で、非常に自然な感じが得られ、操作性が向上すると考
えられる。

【０１７９】具体的な円の与え方として次のような方法
が考えられる。三次元空間中のカーソル３６２ａ，３６
２ｂを中心に一定の大きさの円３６４ａ，３６４ｂを考
え、この円をカーソルと同様な方法でスクリーン３６１
に投影する。これにより得られる円３６５ａ，３６５ｂ
の半径は、スクリーン３６１からの高さが高い程、大き
くなる。あるいは、図４９のｚ１、ｚ２に比例して（一
般的に言えば単調増加の関数に基づき）、円の半径を決
めるようにしてもよい。この場合、カーソル３６２ａ，
３６２ｂがスクリーン３６１に到達したときに円の半径
はゼロになるので、後述の消去処理が不要になる。

【０１８０】なお、カーソル３６２がスクリーン３６１
に向かって移動し続けた結果、スクリーン３６１を突き
抜けてしまうことも考えられる。この場合、スクリーン
３６１上のカーソル３６３は逆に小さくなるが、カーソ
ル３６３あるいは円３６５の色を変えるなどして、その
状況を明確に把握できるようにしてもよい。

【０１８１】なお、ＳＴ７０５〜の処理はカーソルを移
動させるときのための処理であるので、カーソルの位置
が変化しないときはこれらの処理を行う必要はない。

【０１８２】ＳＴ７０６：到達予想位置を表示させるか
？以上の処理に加えてカーソルの到達予想位置を表示させ
れば、さらに使い易くなる。

【０１８３】到達予想位置を表示させるときは（ＹＥ
Ｓ）、ステップＳＴ７０７に進む。そうでないときは
（ＮＯ）、ステップＳＴ７０８に進む。

【０１８４】ＳＴ７０７：カーソルの移動量に応じて到
達予想位置を求めるカーソル及びその周囲円とともに、カーソルがそのまま
移動しつづけたときのスクリーン上の到達位置を表示す
ることにより、さらに使い易くなる。この表示により、
カーソルをスクリーン上の目標点に誘導するとき、現在
の操作が正しいかどうかを直感的に容易に知ることがで
きる。円滑で疲労の少ない誘導が可能になる。

【０１８５】図５０はカーソルの近傍（円の内部）に到
達予想位置が存在する例である。図５０において、円３
６５の内部の十字マーク３６７はカーソル３６１への予
想到達位置を示す。これらの像の大きさと表示位置は、
座標入力装置から与えられる三次元座標情報から計算さ
れる。時刻ｔ１においてカーソルが３６２ｃの位置にあ
り、時刻ｔ２において３６２ｄの位置にあるとする。到
達予想位置は、カーソル３６２ｃとカーソル３６２ｄと
を結ぶ直線３６６とスクリーン３６１との交点となる。
図５０の例は、ｘ，ｙ座標を変化させることなく、ｚ座
標のみを変化させることにより目標位置に到達できるこ
とを示す。

【０１８６】図５１はカーソルから離れた位置に到達予
想位置が存在する例である。この例は、ｚ座標ととも
に、ｘ，ｙ座標を変化させることにより、滑らかに短時
間で目標位置に到達できることを示す。カーソルの移動
のさせ方を変えれば、到達予想位置は変化するから、操
作者はその十字マーク３６７が所望の目標点に一致する
ように操作すればよい。そして、カーソル３６２がスク
リーン３６１に近づくにつれ表示カーソル３６３及び円
３６５の大きさが小さくなり、徐々に収束していく。

【０１８７】ＳＴ７０８：到達予想位置にマーク上記ステップで求められたスクリーン３６１上の到達予
想位置に適当なマーク（図５０、５１においては十字マ
ーク３６７）を表示する。

【０１８８】なお、以上の説明において２点のカーソル
から到達予想位置を求めマークしたが、さらに、カーソ
ルの移動速度（（カーソルの移動距離）／（ｔ２−ｔ
１））に基づき、十字マーク３６７の大きさを変化させ
たり、色を変えたりしてもよい。この場合、カーソルの
適正な移動速度を把握しやすく、操作者の意に反してカ
ーソルがスクリーン３６１を行きすきることが少なくな
る。

【０１８９】なお、以上の処理により表示される円３６
５と十字マーク３６７は、カーソル３６２がスクリーン
３６１（仮想紙面）から高い位置にあるときに、座標入
力装置へのわずかな力で高速に移動する。紙面に近づく
と、同じ力を加えても移動は低速となる。三次元位置入
力装置に指を触れず、圧力が加わっていない状況では、
輪も十字マークも表示されない。また、輪と十字マーク
が背景を隠してしまわないように、これらは薄く背景の
画像を透かして見せるような像であること（例えば薄い
着色表示、反転表示等）が望ましい。

【０１９０】ＳＴ７０９：スクリーン上に到達したかど
うか判定するスクリーン上に到達したときは（ＹＥＳ）、ステップＳ
Ｔ７１０に進み、そうでないときは（ＮＯ）、ステップ
ＳＴ７０１に戻り、処理を最初から繰り返す。

【０１９１】ＳＴ７１０：カーソル表示を戻すカーソル３６２がスクリーン３６１上にあれば投影処理
を行う必要はないから、カーソル３６２をそのまま表示
させる。

【０１９２】ＳＴ７１１：カーソル属性表示を消去するＳＴ７１２：予想到達位置表示を消去するカーソルがスクリーン（紙面）に到達したとき、円を十
字マークに収束させる。そしてこれらを消失させる。こ
の処理により、カーソルが目標点に正しく到達したと理
解させるとともに、不要な表示を消去するので、これ以
降の操作がやりやすくなる。

【０１９３】この第５形態の装置及び方法によれば、人
が日常生活の中で行っているように、カーソルを三次元
空間内の目標点に、高速に、また精度良く誘導すること
ができる。この誘導の軌跡は円滑であり、一度の試行で
精度良く目標点に到達できる。また、この作業はほとん
ど無意識的に行われるため、心理的疲労を伴わないとい
うすぐれた効果を奏する。

【０１９４】座標入力装置は、現在のコンピュータに欠
くことのできない装置であり、以上に述べた方法によ
り、座標入力効率を高めれば、コンピュータの操作性、
作業能率を大幅に向上することができる。

【０１９５】

【発明の効果】本発明の位置入力装置および位置入力処
理装置によれば、垂直位置をも指示するカーソルを表示
するので、手元を見ることなく、長時間にわたり効率よ
く入力作業が続けられる。

【０１９６】特に、請求項７に記載の発明によれば、手
元を見ることなく、カーソルとカーソルに付随して表示
される影との距離からペンの高さを知ることができる。

【０１９７】請求項８に記載の発明によれば、手元を見
ることなく、カーソルに付随して表示される影の大きさ
でペンの高さを知ることができる。

【０１９８】請求項９に記載の発明によれば、手元を見
ることなく、カーソルに付随して表示される影の濃度で
ペンの高さを知ることができる。

【０１９９】請求項１０に記載の発明によれば、手元を
見ることなく、カーソルの大きさでペンの高さを知るこ
とができる。

【０２００】請求項１２に記載の発明によれば、筆圧に
応じてカーソルの形態を変えることができる。

【０２０１】請求項１４に記載の発明によれば、実際の
キーボードを入力手段として用いるので、従来キーボー
ドでしか入力し得なかった指示内容であってもペンから
入力できる。したがって、完全にキーボード装置を不要
にする。

【０２０２】請求項１５に記載の発明によれば、ディス
プレイを見ながら筆跡をそのまま記すことができる。

【０２０３】請求項１６に記載の発明によれば、筆圧に
応じて筆跡の太さを変えることができるので、実際に毛
筆で文字等を描いているような感覚で筆跡を入力でき
る。

【０２０４】請求項１７に記載の発明によれば、ペン入
力を文字認識し文字コードに変換して表示するので、キ
ーボード装置等を用いずに高速に文字入力ができる。

【０２０５】請求項１８に記載の発明によれば、所定の
マークにより文字認識を起動するので、文字コードとし
て認識させたい領域のみを文字認識させることができ
る。また、筆跡と文字コードとを混在させて表示するこ
ともできる。

【０２０６】請求項１９に記載の発明によれば、垂直位
置座標および水平位置座標に基づいて、立体画法による
図形を描画するので、従来のように複数の平面図を入力
せずに、直接視覚で認識しながら立体図形を描くことが
できる。したがって、例えば建築設計者やグラフィック
アーチスト等立体図形を創作する者にとって、優れた設
計・創作援助ツールとなる。

【０２０７】請求項２０に記載の発明によれば、ペンの
向きに応じて表示画像の表示形態を変化させるので、手
元を見ることなく、正しい入力が行える他、毛筆等の入
力において、筆圧と筆の向きに応じた現実的な筆跡を表
示することができる。

【０２０８】請求項２２に記載の発明によれば、第１の
座標値及び第２の座標値を発生する第１の入力部と、第
３の座標値を発生する第２の入力部とを備え、三次元座
標を入力するための位置入力装置であって、前記第１の
入力部は、第３の座標軸の方向に移動可能に構成され、
前記第２の入力部は、前記第１の入力部の移動量を検出
する移動量検出手段と、この移動量に対応して前記第３
の座標値を発生する座標発生手段とを備えるので、移動
量を適宜調整しつつ、実世界における指の誘導と同様の
速度と精度、また、日常の環境と同等に行動の働きかけ
で三次元情報を入力することができて、操作性が向上す
る。

【０２０９】請求項２３又は２７に記載の発明によれ
ば、前記第１の入力部の位置を保持する弾性部材を備え
るので、適当な弾力により操作性に優れる。

【０２１０】請求項２６に記載の発明によれば、第１の
座標値及び第２の座標値を発生する第１の入力部と、第
３の座標値を発生する第２の入力部とを備え、三次元座
標を入力するための位置入力装置であって、前記第１の
入力部は、第３の座標軸に沿って圧力を加えられるよう
に構成され、前記第２の入力部は、前記第１の入力部に
加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力に
対応して前記第３の座標値を発生する座標発生手段とを
備えるので、圧力を適宜調整しつつ、実世界における指
の誘導と同様の速度と精度、また、日常の環境と同等に
行動の働きかけで三次元情報を入力することができて、
操作性が向上する。

【０２１１】請求項３２に記載の発明によれば、仮想空
間中の三次元座標入力を受けて、この入力座標に対応す
る形態のカーソルを画像表示面へ表示する位置入力処理
装置であって、前記仮想空間中の入力座標に設定された
カーソルを仮想的なスクリーンに投影するカーソル投影
手段と、前記カーソル投影手段により投影された位置
に、前記カーソルと前記スクリーンとの距離に応じて表
示形態を変化させた前記カーソルの画像を生成するカー
ソル画像生成手段とを備えるので、カーソルの位置を容
易に把握できて、人が日常生活の中で行っているよう
に、カーソルを三次元空間内の目標点に、高速に、また
精度良く誘導することができる。この誘導の軌跡は円滑
であり、一度の試行で精度良く目標点に到達できる。ま
た、この作業はほとんど無意識的に行われるため、心理
的疲労を伴わないというすぐれた効果を奏する。

【０２１２】請求項３３に記載の発明によれば、前記カ
ーソルと前記スクリーンとの距離に応じて前記カーソル
の属性を変化させるカーソル属性生成手段を備えるの
で、カーソルの位置をさらに容易に把握することができ
る。

【０２１３】請求項３４に記載の発明によれば、前記仮
想空間中のカーソルの移動状況に基づき、前記スクリー
ン上における前記カーソルの到達予想位置を求めるとと
もに、この到達予想位置に所定の画像を生成する到達予
想位置生成手段を備えるので、操作が適正かどうか容易
に確認しつつ、所望の位置にカーソルを移動させること
ができる。

【０２１４】請求項３５に記載の発明によれば、前記カ
ーソルが前記スクリーン上に到達したときに、前記カー
ソルの表示形態及び属性を戻すとともに、前記到達予想
位置の画像を消去する消去手段を備えるので、移動が終
了した後に不要な表示を行わないので、その後の画面の
認識及び操作がやりやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置入力装置および位置入力処理装置
の全体図である。

【図２】第１形態の位置入力装置の説明図である。

【図３】ペンの詳細な構成図である。

【図４】位置入力装置のインターフェース回路のブロッ
ク図である。

【図５】本発明の位置検出の原理説明図である。

【図６】メイン処理のフローチャートである。

【図７】カーソル表示処理のフローチャートである。

【図８】文字モード処理のフローチャートである。

【図９】手書き入力処理のフローチャートである。

【図１０】キーボード画像処理のフローチャートであ
る。

【図１１】図形モード処理のフローチャートである。

【図１２】平行光線によるカーソルの説明図である。

【図１３】分散光線によるカーソルの説明図である。

【図１４】カーソル表示の変形例を示す図である。

【図１５】ペンによる筆圧と筆跡の説明図である。

【図１６】毛筆による筆圧と筆跡の説明図である。

【図１７】第２形態の位置入力装置の斜視図である。

【図１８】メインメニューの表示例である。

【図１９】毛筆入力モードの表示例である。

【図２０】帳票モードの表示例である。

【図２１】特殊マークによる文字認識の表示例である。

【図２２】文字の挿入を説明する表示例である。

【図２３】文字の削除を説明する表示例である。

【図２４】キーボード画像の表示例である。

【図２５】同時押しを指示するキーボード画像の表示例
である。

【図２６】図形モードの表示例である。

【図２７】絵画モードの表示例である。

【図２８】本発明の第３形態の位置入力装置の構成図で
ある。

【図２９】第３形態の位置入力装置の動作を説明する図
である。

【図３０】高さと電位分布との関係を説明する図であ
る。

【図３１】第４形態の位置入力装置の斜視図である。

【図３２】この装置の機能ブロック図である。

【図３３】この装置のｚ座標値検出部の詳細断面図であ
る（圧力がない状態）。

【図３４】この装置のｚ座標値検出部の詳細断面図であ
る（圧力がある状態）。

【図３５】第４形態の他の位置入力装置の斜視図であ
る。

【図３６】この装置の機能ブロック図である。

【図３７】第４形態の他の位置入力装置の斜視図であ
る。

【図３８】この装置の機能ブロック図である。

【図３９】第４形態の他の位置入力装置の斜視図であ
る。

【図４０】この装置の機能ブロック図である。

【図４１】第４形態の他の位置入力装置の斜視図であ
る。

【図４２】この装置の機能ブロック図である。

【図４３】第４形態の位置入力装置とコンピュータとの
インタフェースの動作説明図である。

【図４４】第４形態の位置入力装置とコンピュータとの
インタフェース（直列）の動作タイミングチャートであ
る。

【図４５】第４形態の位置入力装置とコンピュータとの
インタフェース（並列）の機能ブロック図である。

【図４６】第５形態のカーソルの表示処理のフローチャ
ートである。

【図４７】第５形態のカーソルの表示処理のフローチャ
ート（続き）である。

【図４８】第５形態のカーソルの表示処理の説明図であ
る。

【図４９】第５形態のカーソルの表示処理の説明図であ
る。

【図５０】第５形態のカーソルの表示処理の説明図であ
る。

【図５１】第５形態のカーソルの表示処理の説明図であ
る。

【符号の説明】

ＯＳＣ１〜ＯＳＣ４…発振器、Ｓ１〜Ｓ３…センサ、１
ａ、１ｂ、１ｃ…ボード、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…ペ
ン、３…位置入力処理装置、４…モニタ、５…ケーブ
ル、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ…位置入力装置、１
０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ…インターフェ
ースボックス、１０２〜１０４…調節ツマミ、１１０〜
１１２、１２１、１２２…アンプ、１１３〜１１５…変
調分離回路、１１６、１１７…発振位置特定回路、１１
８…先端位置特定回路、１１９、１２０…発振回路、１
２３…Ａ／Ｄ変換器、１２４…送信回路、２０１、２１
４…グリップ、２０２、２１０…先端部、２０３…保持
板、２０４、２１３…バネ、２０５、２１２…圧電抵抗
素子、２０６…スイッチ、２１１…先端電極、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筆記者の保持するペンの先端位置に対応
した画像表示面の位置へカーソルを表示するための位置
入力処理装置に接続される位置入力装置であって、所定の周波数の発振波を発する発振部を備えたペンと、前記ペンからの発振波を検出し、検出した発振波を検出
信号として出力する複数のセンサを所定の位置に設けた
ボードと、各前記センサから供給された検出信号と前記発振波との
位相差に基づいて、所定の平面における前記ペンの先端
位置を特定するための平面位置座標および前記平面に垂
直な方向における前記ペンの先端位置を特定するための
垂直位置座標を演算し、前記平面位置座標および垂直位
置座標を位置情報として出力する位置演算手段と、を備
えた位置入力装置。
【請求項２】前記ボードは、所定の周波数の音波を発
する発振器を備え、前記ペンの発振部は、前記ボードか
ら発せられた音波の周波数に共振し、かつ、この周波数
に対応した前記発振波を再び前記ボードへ向けて発する
共振手段を備えた請求項１に記載の位置入力装置。
【請求項３】前記ペンは、このペンの先端部分を通る
軸上の少なくとも二つの部分に互いに異なる周波数を有
する発振波を発する前記発振部を備え、前記位置演算手段は、前記異なる周波数に対応した検出
信号と発振波との位相差に基づいて各前記発振器の位置
を特定する発振位置特定手段と、前記発振位置特定手段
が特定した各々の前記発振器の位置に基づいて当該ペン
の向きを特定するとともに、前記発振器の位置と当該ペ
ンの向きとに基づいて当該ペンの先端位置を特定し、前
記位置情報として出力する先端位置特定手段と、を備え
た請求項１に記載の位置入力装置。
【請求項４】筆記者の保持するペンの先端位置に対応
した画像表示面の位置へカーソルを表示するための位置
入力処理装置に接続される位置入力装置であって、所定の電圧が印加される先端電極を備えるペンと、その延在方向が少なくとも一の方向と平行になるように
互いに所定の間隔をおいて複数の線状電極を所定の平面
上に並べたボードと、前記線状電極の各々について、前記先端電極へ印加され
る電圧により各前記線状電極に生ずる電位を検出し、こ
の検出した各前記線状電極の電位の分布に基づいて、当
該線状電極を並べた平面における前記ペンの先端位置を
特定するための平面位置座標および当該平面に垂直な方
向における前記ペンの先端位置を特定するための垂直位
置座標を位置情報として出力する位置演算手段と、を備
えた位置入力装置。
【請求項５】前記位置演算手段は、前記線状電極の並
びに対する前記検出した電位の分布が極値を示した点に
対応させて前記平面位置座標を特定し、少なくとも二つ
の前記線状電極の電位に基づいて前記垂直位置座標を特
定する請求項４に記載の位置入力装置。
【請求項６】筆記者の保持するペンの先端位置に対応
させてカーソルを画像表示面へ表示する位置入力処理装
置であって、前記先端位置の所定の平面上への投射位置を特定するた
めの水平位置座標および当該平面に垂直な方向の位置を
特定するための垂直位置座標を含む位置情報を外部より
入力し、前記水平位置座標に基づいて、前記ペンの先端
位置に対応した画像表示面上の位置へ前記カーソルを表
示させるとともに、前記垂直位置座標に基づいて、この
カーソルの表示形態を変化させたカーソル画像を生成す
るカーソル画像生成手段を備えた位置入力処理装置。
【請求項７】前記カーソル画像生成手段は、前記カー
ソルの移動に伴って移動する影を表示するものであっ
て、前記垂直位置座標に基づいて、このカーソルと影と
の相対的な表示位置が変化するカーソル画像を生成する
請求項６に記載の位置入力処理装置。
【請求項８】前記カーソル画像生成手段は、前記カー
ソルの移動に伴って移動する影を表示するものであっ
て、前記垂直位置座標に基づいて、この影の面積が変化
するカーソル画像を生成する請求項６に記載の位置入力
処理装置。
【請求項９】前記カーソル画像生成手段は、前記カー
ソルの移動に伴って移動する影を表示するものであっ
て、前記垂直位置座標に基づいて、この影の表示濃度が
変化するカーソル画像を生成する請求項６に記載の位置
入力処理装置。
【請求項１０】前記カーソル画像生成手段は、前記垂
直位置座標に基づいて、前記カーソルの大きさが変化す
るカーソル画像を生成する請求項６に記載の位置入力処
理装置。
【請求項１１】前記ペンは、当該ペンが筆記対象物に
当接した際に、この当接による圧力を検出し、検出した
圧力に対応する圧力信号を出力する圧力検出手段をさら
に備え、前記位置演算手段は、前記圧力信号に基づいた圧力情報
を出力する請求項１に記載の位置入力装置。
【請求項１２】前記カーソル画像生成手段は、さらに
外部から前記ペンの当接する圧力に対応した圧力情報が
供給された場合に、この圧力情報に対応させて前記カー
ソルの表示形態を変化させる請求項６に記載の位置入力
処理装置。
【請求項１３】前記ペンは、筆記者の操作に応じて確
認信号を供給するスイッチをさらに備えた請求項１また
は請求項４のいずれかに記載の位置入力装置。
【請求項１４】実際のキーボードを模擬したキーボー
ド画像を生成するキーボード画像生成手段と、外部から操作者の確認の位置を示す確認信号が供給され
た時に、前記水平位置座標に基づいて前記カーソルが示
す前記キーボード画像におけるキーを特定し、特定した
当該キーに対応する制御コードを生成するキー特定手段
と、をさらに備えた請求項６に記載の位置入力処理装
置。
【請求項１５】外部から前記ペンの当接する圧力に対
応した圧力情報が供給された場合に、この圧力情報が供
給されている際の前記水平位置座標の変化を筆記者の筆
跡として前記画像表示面へ表示する筆跡表示手段をさら
に備えた請求項６に記載の位置入力処理装置。
【請求項１６】前記筆跡表示手段は、前記圧力情報に
対応させて前記筆跡の太さを変化させて表示する請求項
１５に記載の位置入力処理装置。
【請求項１７】前記筆跡表示手段は、前記筆跡を文字
コードに変換し、この文字コードに基づいた文字を表示
する筆跡識別部を備えた請求項１５に記載の位置入力処
理装置。
【請求項１８】前記筆跡識別部は、前記筆跡を変換し
て得られた文字コードが予め定められたマークの文字コ
ードに等しいものであると判定した場合に、当該マーク
に相当する筆跡が指定する範囲に含まれる筆跡を文字コ
ードに変換する請求項１７に記載の位置入力処理装置。
【請求項１９】外部から筆記者の確認の意思を示すた
めの確認信号が供給された場合に、この確認信号が供給
された時の垂直位置座標および水平位置座標に基づい
て、立体画法による図形を描画する描画手段をさらに備
えた請求項６に記載の位置入力処理装置。
【請求項２０】前記カーソル画像生成手段は、外部よ
り前記ペンの先端部分の向いている方向を示す向き情報
が供給された場合に、この向き情報に基づいて表示画像
の表示形態を変化させる向き特定手段を備えた請求項６
に記載の位置入力処理装置。
【請求項２１】筆記者の保持するペンの先端位置に対
応させてカーソルを画像表示面へ表示する位置入力処理
方法であって、前記先端位置の所定の平面上への投射位置を特定するた
めの水平位置座標および当該平面に垂直な方向の位置を
特定するための垂直位置座標を含む位置情報を検出する
位置情報検出工程と、前記水平位置座標に基づいて、前記ペンの先端位置に対
応した画像表示面上の位置へ前記カーソルを表示させる
カーソル表示工程と、前記垂直位置座標に基づいて、このカーソルの表示形態
を変化させる表示形態変化工程と、を備えた位置入力処
理方法。
【請求項２２】第１の座標値及び第２の座標値を発生
する第１の入力部と、第３の座標値を発生する第２の入
力部とを備え、三次元座標を入力するための位置入力装
置であって、前記第１の入力部は、第３の座標軸の方向に移動可能に
構成され、前記第２の入力部は、前記第１の入力部の移動量を検出
する移動量検出手段と、この移動量に対応して前記第３
の座標値を発生する座標発生手段とを備える位置入力装
置。
【請求項２３】前記第１の入力部の位置を保持する弾
性部材を備えることを特徴とする請求項２２記載の位置
入力装置。
【請求項２４】前記移動量検出手段は、前記第１の入
力部の移動に伴い回転するロータリーエンコーダである
ことを特徴とする請求項２２記載の位置入力装置。
【請求項２５】前記移動量検出手段は、前記第１の入
力部の移動に伴い抵抗値が変化するポテンショメータで
あることを特徴とする請求項２２記載の位置入力装置。
【請求項２６】第１の座標値及び第２の座標値を発生
する第１の入力部と、第３の座標値を発生する第２の入
力部とを備え、三次元座標を入力するための位置入力装
置であって、前記第１の入力部は、第３の座標軸に沿って圧力を加え
られるように構成され、前記第２の入力部は、前記第１の入力部に加えられる圧
力を検出する圧力検出手段と、この圧力に対応して前記
第３の座標値を発生する座標発生手段とを備える位置入
力装置。
【請求項２７】前記第１の入力部の位置を保持する弾
性部材を備えることを特徴とする請求項２６記載の位置
入力装置。
【請求項２８】前記移動量検出手段は、前記第１の入
力部による圧力の大きさに対応する電圧値を発生する圧
力センサであることを特徴とする請求項２６記載の位置
入力装置。
【請求項２９】前記移動量検出手段は、前記第１の入
力部による圧力の有無に伴いオン／オフするスイッチで
あることを特徴とする請求項２６記載の位置入力装置。
【請求項３０】前記座標発生手段は、入力信号に基づ
き前記第３の座標値を絶対値として発生する絶対値発生
手段と、この絶対値を並列デジタルデータとして出力す
る並列伝送手段とを備えることを特徴とする請求項２２
乃至請求項２９いずれかに記載の位置入力装置。
【請求項３１】前記座標発生手段は、入力信号に基づ
き前記第３の座標値を相対値として発生する相対値発生
手段と、この相対値を直列デジタルデータとして出力す
る直列伝送手段とを備えることを特徴とする請求項２２
乃至請求項２９いずれかに記載の位置入力装置。
【請求項３２】仮想空間中の三次元座標入力を受け
て、この入力座標に対応する形態のカーソルを画像表示
面へ表示する位置入力処理装置であって、前記仮想空間中の入力座標に設定されたカーソルを仮想
的なスクリーンに投影するカーソル投影手段と、前記カーソル投影手段により投影された位置に、前記カ
ーソルと前記スクリーンとの距離に応じて表示形態を変
化させた前記カーソルの画像を生成するカーソル画像生
成手段とを備える位置入力処理装置。
【請求項３３】前記カーソルと前記スクリーンとの距
離に応じて前記カーソルの属性を変化させるカーソル属
性生成手段を備える請求項３２記載の位置入力処理装
置。
【請求項３４】前記仮想空間中のカーソルの移動状況
に基づき、前記スクリーン上における前記カーソルの到
達予想位置を求めるとともに、この到達予想位置に所定
の画像を生成する到達予想位置生成手段を備える請求項
３２又は請求項３３記載の位置入力処理装置。
【請求項３５】前記カーソルが前記スクリーン上に到
達したときに、前記カーソルの表示形態及び属性を戻す
とともに、前記到達予想位置の画像を消去する消去手段
を備えることを特徴とする請求項３４記載の位置入力処
理装置。
【請求項３６】仮想空間中の三次元座標入力を受け
て、この入力座標に対応する形態のカーソルを画像表示
面へ表示する位置入力処理方法であって、前記仮想空間中の入力座標に設定されたカーソルを仮想
的なスクリーンに投影するカーソル投影ステップと、投影された位置に、前記カーソルと前記スクリーンとの
距離に応じて表示形態を変化させた前記カーソルの画像
を生成するカーソル画像生成ステップと、前記カーソルと前記スクリーンとの距離に応じて前記カ
ーソルの属性を変化させるカーソル属性生成ステップ
と、前記仮想空間中のカーソルの移動状況に基づき、前記ス
クリーン上における前記カーソルの到達予想位置を求め
るとともに、この到達予想位置に所定の画像を生成する
到達予想位置生成ステップと、前記カーソルが前記スクリーン上に到達したときに、前
記カーソルの表示形態及び属性を戻すとともに、前記到
達予想位置の画像を消去する消去ステップとを備える位
置入力処理方法。