JPH10240433A - 入力装置 - Google Patents

入力装置

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JPH10240433A
JPH10240433A JP9041200A JP4120097A JPH10240433A JP H10240433 A JPH10240433 A JP H10240433A JP 9041200 A JP9041200 A JP 9041200A JP 4120097 A JP4120097 A JP 4120097A JP H10240433 A JPH10240433 A JP H10240433A
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JP
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axis
rotation
sensor
case
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JP9041200A
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Katsutoshi Suzuki
克俊 鈴木
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦な操作面を必要とすることなく、操作が
簡単であると同時に、人間の感性により合致した感覚で
使用することができる入力装置を提供する。 【解決手段】 底面が３次曲面状のケース２と、そのケ
ース２に収納された２個の角速度センサ３、４と、セン
サ出力を制御信号に変換する信号処理部と、選択スイッ
チ５、６を有している。第１の角速度センサ３は、その
中心軸がＺ軸に沿って固定され、入力装置１の水平面内
での回転を検出するようになっている。また、第２の角
速度センサ４は、その中心軸がＸ軸に沿って固定され、
入力装置１の前後方向に沿う鉛直面内での回転を検出す
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ等の記憶処理装置に２次元情報や３次元情報を入
力するためのポインティング装置、またはテレビジョン
等の画像再生装置におけるメニュー選択装置、あるいは
プレゼンテーションのポインティング装置等に用いて好
適な入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、パーソナルコンピュータ（以
下、パソコンと略す）等の記憶処理装置に対する２次元
情報の入力装置として、マウス、トラックボール、ジョ
イスティック等が広く用いられている。中でも、マウス
は、使用者が机上等の操作面上でマウスを動かした際に
ケース内のボールが回転し、その回転方向や回転量を機
械的に検出することによって、マウスの移動方向や移動
量に応じた２次元情報を記憶処理装置に与えるものであ
る。そして、記憶処理装置のディスプレイ画面上のカー
ソル等の位置をマウスの操作によってコントロールして
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マウスの場合、机上等でマウスを動かさなければならな
いため、操作のためにある程度の面積を持つ平坦な面が
必要であった。したがって、机上に充分なスペースが取
れない、あるいは携帯型パソコンのように机上以外の場
所で使用したい等の事情によって非常に使いにくい場合
が生じる。また、ゴム等の材料で形成されたマウスのボ
ールは塵やゴミが表面に付着しやすく、塵やゴミがボー
ルの回転検出部近傍に溜まると、ボールの回転が回転検
出部に確実に伝わらず、使用者がマウスを動かしてもカ
ーソルが移動しない等の操作不良が生じる場合があっ
た。
【０００４】この問題を解決するために、例えば特開平
４−２１８８２４号公報には、人がグリップしたり、関
節、肩、頭等に取り付けやすい形状の操作体を有し、互
いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸上に角速度検出器を設けた多
次元情報入力装置が開示されている。ところが、この入
力装置は空間内での使用を前提としたものであって、操
作時には操作体を握ったまま、または身体に取り付けた
ままでこれを動かさなければならない。したがって、長
時間の操作に耐え得るものではなく、肉体的に限界があ
るという問題があった。
【０００５】ところで、従来のマウスにおいて、マウス
の動きと画面上のカーソルの動きの関係は、使用者から
見てマウスを前後方向に動かすとカーソルが上下方向に
動くというように、マウスの移動方向とカーソルの移動
方向が異なるものであった。近年、パソコン等の機器が
一般家庭にも急速に普及しつつあり、この種の装置の扱
いに慣れない人も使い始める傾向にある。その場合、初
心者は特にマウスの操作方向とカーソルの移動方向が異
なるという点に違和感を持ち、カーソルを思った方向に
うまく移動させることができない場合がある。そこで、
初心者は勿論のこと、熟練者にとっても人間の感性によ
り近い感覚の操作でカーソルを移動させることのできる
入力装置の提供が望まれていた。
【０００６】また、近年、双方向通信対応テレビジョン
等も家庭用電化製品として販売されているが、この種の
テレビジョンでは利用者側からテレビジョンに対して各
種の指示を出すために何らかの情報入力装置を必要とす
る。例えば、家庭のリビングルームでこの種のテレビジ
ョンを使用することを想定した場合、画面上のメニュー
等を選択する際に使用者が必ずしもテーブルに正対して
いるとは限らない。したがって、従来のマウスのように
テーブル上で動かさなければならず、しかも、マウスの
操作方向とカーソルの移動方向が異なる入力装置では極
めて使いにくいし、リラックスして使うこともできな
い。特に、家庭用機器に用いる入力装置の場合、操作時
に疲れるものであってはならない。このように、双方向
通信対応テレビジョン等に対する入力装置としても、従
来のマウスは全くそぐわないものであり、より手軽で楽
に操作できる入力装置が求められていた。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、平坦な操作面を必要とすることな
く、操作が簡単であると同時に、人間の感性により合致
した感覚で使用することができる入力装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の入力装置、特に情報処理装置に対して２
次元情報を入力するための入力装置としては、２次曲面
状または３次曲面状の底面、もしくは突起が設けられた
底面を有するケースと、そのケースに収納され互いに直
交する２つの軸を中心とする装置本体の回転の方向およ
び量を検出し得るセンサと、そのセンサからの出力を情
報処理装置に対応した制御信号に変換する信号処理部
と、各種選択信号を入力する選択スイッチとを有するこ
とを特徴とするものである。
【０００９】なお、ここで言う「情報処理装置」とは、
入力装置からの２次元情報または３次元情報を信号とし
て受け、画面上のカーソルや画像の動きとして表示する
装置のことであって、例えば、パソコン、ワードプロセ
ッサ等の記憶処理装置、双方向通信対応テレビジョン等
の画像再生装置等の機器を含むものである。
【００１０】この入力装置の場合、ケースの底面が平面
ではなく、２次曲面状または３次曲面状もしくは突起が
設けられているので、装置本体を互いに直交する少なく
とも２つの軸を中心に回転させることができる。そし
て、装置本体をそれらの軸回りに回転させると、その回
転方向や回転量をセンサが検出し、ついで、信号処理部
がそのセンサからの出力を情報処理装置に対応した制御
信号に変換する。したがって、使用者が入力装置を任意
の方向に任意の量だけ回転させるだけで、情報処理装置
に対して２次元情報を入力できるため、従来のマウスの
ように装置本体を操作面上で移動させる必要がなく、平
坦な操作面は不要となる。
【００１１】そして、上記の入力装置において、互いに
直交する２つの軸を、一方を鉛直方向に延在する鉛直
軸、他方を装置本体の左右方向に延在する水平軸とし、
鉛直軸回りの回転時のセンサ出力を情報処理装置の画面
の水平方向における情報に変換し、水平軸回りの回転時
のセンサ出力を画面の上下方向における情報に変換する
構成とすることが望ましい。このような構成とした場
合、例えば装置本体を鉛直軸を中心に水平面内で回転さ
せると画面上のカーソルが水平方向に移動し、装置本体
を水平軸を中心に鉛直面内で回転させるとカーソルが上
下方向に移動するように構成することができる。別の見
方をすると、入力装置の前後方向を結ぶ直線の動きとカ
ーソルの動きが連動することになる。
【００１２】一方、情報処理装置に対して３次元情報を
入力するための入力装置としては、３次曲面状の底面、
もしくは突起が設けられた底面を有するケースと、その
ケースに収納され、互いに直交する３つの軸を中心とす
る装置本体の回転の方向および量を検出し得るセンサ
と、そのセンサからの出力を情報処理装置に対応した制
御信号に変換する信号処理部と、各種選択信号を入力す
る選択スイッチとを有することを特徴とするものであ
る。
【００１３】そして、上記の入力装置において、互いに
直交する３つの軸を、鉛直方向に延在する鉛直軸と、装
置本体の左右方向に延在する第１の水平軸と、装置本体
の前後方向に延在する第２の水平軸とし、鉛直軸回りの
回転時のセンサ出力を情報処理装置の画面の水平方向に
おける情報に変換し、第１の水平軸回りの回転時のセン
サ出力を画面の上下方向における情報に変換し、第２の
水平軸回りの回転時のセンサ出力を画面を貫通する方向
における情報に変換する構成とすることが望ましい。
【００１４】この入力装置の場合も、上記の２次元情報
用入力装置と同様のことが言える。すなわち、ケースの
底面が３次曲面状もしくは突起が設けられているので、
装置本体を３つの軸を中心に回転させることができ、使
用者が装置本体を回転させるのみで情報処理装置に３次
元情報を入力することができる。そして、入力装置の回
転状態を画面上の３次元情報と関連づけるように構成す
ることができる。
【００１５】また、本発明の２次元情報用入力装置、３
次元情報用入力装置に共通の特徴点として、選択スイッ
チをその動作方向がセンサの中心軸上を通るように配置
した場合、選択スイッチを押した際に生じる装置本体の
微小な回転をセンサが拾わず、選択スイッチの操作に伴
うカーソルのずれ等を抑えることができる。また、ケー
スの底面の曲率、もしくは突起の位置や大きさを調整す
ることにより、操作感を調節して最適化することができ
る。さらに、装置本体の重心を中心点より後方寄りに位
置させた場合、放置時に装置本体の上面が後方（使用者
にとって手前側）に傾き、上面（操作面）が認識しやす
く、かつ装置本体が掴みやすくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１〜図６を参照して説明する。図１は本実施の形態
の入力装置を示す図であるが、この入力装置は２次元情
報を入力するための装置であって、例えばパソコン等に
接続して画面上のカーソルの移動を行ったり、双方向通
信対応テレビジョン等に接続してメニューの選択を行う
際に使用するものである。
【００１７】図１に示すように、この入力装置１は、人
が握ることができる程度の大きさ（従来のマウスと同程
度の大きさ）のケース２の中に２個の角速度センサ３、
４、信号処理部（図示略）が内蔵されるとともに、２個
の選択スイッチ５、６とパソコンに接続するためのケー
ブル７が設けられたものである。なお、角速度センサや
信号処理部を構成する各種の素子は基板に固定されてい
るが、図示は省略する。
【００１８】また、以下の説明では、使用者が入力装置
１を握ったときに指先側にあたる方向を入力装置１の前
方（図１中の矢印Ｆ、選択スイッチ５がある側）、手の
ひら側を後方（図１中の矢印Ｂ）、使用者から見た左右
方向をそれぞれ左側（図１中の矢印Ｌ）、右側（図１中
の矢印Ｒ）、上下方向をそれぞれ上側（図１中の矢印
Ｔ）、下側（図１中の矢印Ｕ）、と呼び、左右方向をＸ
軸（特許請求の範囲の「水平軸」に相当）、前後方向を
Ｙ軸、上下方向をＺ軸（特許請求の範囲の「鉛直軸」に
相当）とする。
【００１９】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、ケース２は、例えば樹脂等の材料で形成された平面
視が長円形のものであり、平面状の上面２ａと緩やかな
曲率の３次曲面状の底面２ｂを持っている。そして、入
力装置１の重心は装置本体のほぼ中心に位置している。
したがって、入力装置１を任意の平面上に置いた時には
底面２ｂの中心点近くで平面に対してほぼ点接触した状
態となる。そして、使用者が入力装置１を持って回転さ
せようとすれば、水平面内（Ｚ軸回り）、入力装置の前
後方向に沿う鉛直面内（Ｘ軸回り）、入力装置の左右方
向に沿う鉛直面内（Ｙ軸回り）、の互いに直交する３つ
の軸回りのいずれの方向にも容易に回転するようになっ
ている。
【００２０】センサとしては、回転方向と回転量を検出
し得るものであれば従来から周知の各種のものを用いる
ことができるが、ここではジャイロスコープを利用した
円柱形状の角速度センサを用いる。これは、円柱の中心
軸方向を軸とする回転によりセンサが受けた角速度を検
出し、それに応じた電圧信号を出力するものである。２
つの角速度センサのうち、入力装置の前方側に配置され
た第１の角速度センサ３は、入力装置１の水平面内での
回転（Ｚ軸回りの回転）を検出するためのものであり、
その中心軸がＺ軸に沿うように固定されている。一方、
入力装置１の後方側に配置された第２の角速度センサ４
は、入力装置１の前後方向に沿う鉛直面内での回転（Ｘ
軸回りの回転）を検出するためのものであり、その中心
軸がＸ軸に沿うように固定されている。
【００２１】図３に示すように、信号処理部８は、各角
速度センサ３、４に接続されたアンプ９、１０、セレク
タ１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、ＣＰＵ１３から構成さ
れている。この信号処理部８では、各角速度センサ３、
４から出力される電圧信号が各アンプ９、１０で増幅さ
れ、次いで、出力された２つの信号のうち、処理すべき
信号がセレクタ１１によって選択される。そして、選択
された信号がＡ／Ｄコンバータ１２でデジタル化された
上で、ＣＰＵ１３において演算処理が行われ、例えばパ
ソコンの画面上のカーソルを移動させるための制御信号
に変換されて出力される。また、信号処理部８において
は、入力装置１のＺ軸回りの回転時の信号出力をパソコ
ン画面の水平方向におけるカーソル制御信号に変換し、
Ｘ軸回りの回転時のセンサ出力を画面の上下方向におけ
るカーソル制御信号に変換する構成となっている。
【００２２】そして、図２（ａ）に示すように、選択ス
イッチ５、６が装置本体の前端部と左側部に取り付けら
れており、双方の選択スイッチ５、６ともに、その中心
軸が第１の角速度センサ３の中心軸上を通るように配置
されている。また、選択スイッチ５、６は、使用者が装
置本体を上から握った際に人差し指と親指が自然に届く
範囲に配置されている。
【００２３】次に、この入力装置１の使用方法について
説明する。入力装置１のケーブル７をパソコン等の端子
に接続した後、使用者が入力装置１を机上に置いた状態
で上から握り、入力装置１を任意の方向に回転させてパ
ソコン画面上のカーソルを操作する。この際、この入力
装置１の回転方向とカーソルの動きの関係は、入力装置
１をＺ軸回りに回転させるとカーソルが画面上で水平方
向に移動し、Ｘ軸回りに回転させるとカーソルが上下方
向に移動する構成になっている。すなわち、入力装置１
の先端の動きとカーソルの動きが連動するようになって
いる。
【００２４】したがって、図４（ａ）に示すように、人
差し指Ａが入力装置１の先端方向を向くように入力装置
１を握り、人差し指Ａで画面１４上の任意の位置、例え
ば画面１４の左上を指すとその人差し指Ａの延長線上に
カーソルＣが位置する。そして、カーソルＣを左上から
右下まで動かしたい場合には、図４（ｂ）に示すよう
に、入力装置１をその場所に置いたままで手首を回転さ
せるようにして人差し指Ａが画面１４の右下方向を向く
ようにすると、その人差し指Ａの動きに伴ってカーソル
Ｃが移動する。このようにして、カーソルＣを所望の位
置に移動させ、メニューを選択する場合等には従来のマ
ウスと同様に選択スイッチを押せばよい。
【００２５】本実施の形態の入力装置１においては、角
速度センサ３、４を内蔵し、装置本体の回転をカーソル
の制御信号に変換する構成となっているので、従来のマ
ウスのように机上で装置自体を動かす必要がなく、所定
の面積を持つ平坦な操作面が不要となる。したがって、
机上に広いスペースがなくても使用できるし、あるいは
使用者が椅子に座った状態で大腿部上で使用するような
こともできる。このように、机上や大腿部上に置いたま
まで使用できるので、長時間の操作を行う場合でも疲れ
ることなく楽に使用することができる。また、この入力
装置１の場合、ケース２の底面２ｂが机や大腿部に対し
てほぼ点接触した状態となり、装置本体がいずれの方向
にも自由に回転するため、回転時にほとんど力を入れる
必要がない。さらに、従来のマウスのようにボールを用
いないため、ボールの回転がうまく伝わらない場合に操
作不良が発生するようなこともない。
【００２６】そして、使用方法のところで述べたよう
に、本実施の形態の入力装置１では、カーソルＣを所望
の方向に動かしたいと思った時に、あたかも人差し指Ａ
で画面１４上のその方向を指し示すような感覚でカーソ
ルＣを移動させることができる。したがって、マウスを
前後方向に動かすとカーソルが上下方向に動く従来のマ
ウスと異なり、使用者が方向感覚の面で違和感を感じる
ことがなく、人間の感性により近い感覚でカーソルＣの
操作を行うことができる。
【００２７】また、この入力装置１は装置本体の回転を
検知する構成であるが故に、例えばスイッチ操作時に使
用者の意に反して装置が回転したような場合には、カー
ソルが所望の位置からずれてしまうような不具合も生じ
る。その点、本実施の形態の入力装置１では２つの選択
スイッチ５、６がともに第１の角速度センサ３の中心軸
上に配置されているので、選択スイッチ５、６を押した
際に生じる水平面内（Ｚ軸回り）のわずかな回転をセン
サ３が拾うことがなく、選択スイッチ５、６の操作に伴
うカーソルＣのずれを抑えることができる。
【００２８】なお、本実施の形態の入力装置１において
はケース２の底面２ｂを３次曲面状としたが、内部の構
成はそのままにしてケースの形状だけを変え、図５に示
すように、底面を２次曲面状のものとしてもよい。
【００２９】すなわち、図５（ａ）、（ｂ）に示す入力
装置１６の場合、ケース１７の底面１７ｂが装置１６の
左右（Ｘ軸）方向には曲率を持たず、中心軸を左右（Ｘ
軸）方向に向けた円柱の外面の一部といった形状になっ
ている。したがって、この入力装置１６を平面上に置い
た場合には、装置１６と平面が点接触ではなく、線接触
する状態となる。
【００３０】したがって、この入力装置１６では、上記
実施の形態の入力装置１に比べて回転の自由度が減り、
入力装置１６の左右方向に沿う鉛直面内（Ｙ軸回り）で
は回転しないため、水平面内（Ｚ軸回り）の回転と前後
方向に沿う鉛直面内（Ｘ軸回り）の回転を独立して行う
ことが比較的容易になる。その結果、回転時の自由な操
作感は若干低下するものの、例えばパソコン画面の水平
方向に並んだメニューの一つを選び、ついで、その項目
の中の上下方向に並んだメニューの一つを選ぶ等の操作
を行う場合、最初にカーソルを水平方向に動かし、次に
上下方向に動かすという２段階の操作がやりやすくな
る、という利点がある。なお、この入力装置１６はＹ軸
回りの回転はもともと検出しない構成となっているの
で、Ｙ軸方向に回転しなくとも入力装置の機能としては
全く問題はない。
【００３１】さらに、本実施の形態の動作原理を持つ入
力装置を構成しようとした場合、入力装置がＸ軸および
Ｚ軸回りに回転しさえすればよいので、ケースの底面が
必ずしも曲面状でなくてもよく、図６に示すように、ケ
ースの底面に突起を設けた構成としてもよい。
【００３２】すなわち、図６に示す入力装置１９の場
合、平面状のケース底面２０ｂの中央に半球状の突起２
１が設けられており、入力装置１９がこの突起２１を支
点としてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の全ての方向に回転するよう
になっている（図６中に２点鎖線で示す）。したがっ
て、この装置１９の場合も上記実施の形態の入力装置１
と同様の効果を奏することができる。
【００３３】以下、本発明の第２の実施の形態を図７を
参照して説明する。図７は本実施の形態の入力装置を示
す図であるが、この入力装置は３次元情報を入力するこ
とができるものであって、例えばパソコン画面上の立体
的画像を３次元的に回転させる際にその回転方向と回転
量を指示する等の機能を有するものである。
【００３４】図７（ａ）、（ｂ）に示すように、この入
力装置２３は、球状のケース２４の中に３個の角速度セ
ンサ２５、２６、２７、信号処理部（図示略）が内蔵さ
れるとともに、２個の選択スイッチ２８、２９とパソコ
ンに接続するためのケーブル３０が設けられたものであ
る。なお、入力装置２３の前後、左右、上下の各方向
（軸）の表し方は第１の実施の形態と同様にする（Ｚ軸
が特許請求の範囲の「鉛直軸」に相当し、Ｘ軸が特許請
求の範囲の「第１の水平軸」に相当し、Ｙ軸が特許請求
の範囲の「第２の水平軸」に相当する）。
【００３５】本実施の形態の場合、ケース２４が球状で
あるから、入力装置２３を平面上に置いた時にはケース
２４の底面側と平面がほぼ点接触した状態となり、水平
面内（Ｚ軸回り）、入力装置２３の前後方向に沿う鉛直
面内（Ｘ軸回り）、入力装置２３の左右方向に沿う鉛直
面内（Ｙ軸回り）を含む、いずれの方向にも容易に回転
するものである。
【００３６】角速度センサは第１の実施の形態の入力装
置と同一のものが使用されている。３個の角速度センサ
のうち、入力装置２３の前方側に配置された第１の角速
度センサ２５は、入力装置２３の水平面内での回転（Ｚ
軸回りの回転）を検出するためのものであり、その中心
軸がＺ軸に沿って固定されている。また、入力装置２３
の中央に配置された第２の角速度センサ２６は、入力装
置２３の前後方向に沿う鉛直面内での回転（Ｘ軸回りの
回転）を検出するためのものであり、その中心軸がＸ軸
に沿って固定されている。また、入力装置２３の後方側
に配置された第３の角速度センサ２７は、入力装置２３
の左右方向に沿う鉛直面内での回転（Ｙ軸回りの回転）
を検出するためのものであり、その中心軸がＹ軸に沿っ
て固定されている。
【００３７】信号処理部は、角速度センサが３個になっ
たことに伴ってアンプが３個になったこと以外は、第１
の実施の形態と同様の構成である。そして、信号処理部
においては、入力装置２３のＺ軸回りの回転時の信号出
力をパソコン画面の水平方向における制御信号に変換
し、Ｘ軸回りの回転時のセンサ出力を画面の上下方向に
おける制御信号に変換し、Ｙ軸回りの回転時のセンサ出
力を画面を貫通する方向における制御信号に変換する構
成となっている。
【００３８】そこで、画面上の立体画像を３次元的に回
転させる際にこの入力装置２３を用いて回転方向と回転
量を指示する場合には、使用者が入力装置２３を机上や
大腿部上に置いた状態で上から手を当てて入力装置２３
を転がすか、あるいは入力装置２３を握って空間内で回
転させればよい。その際に、画像を回転させたい方向に
回転させたい角度だけ入力装置２３を回転させれば、そ
れに対応して画像が回転する。
【００３９】したがって、本実施の形態の入力装置２３
の場合も第１の実施の形態と同様、３次元情報の入力は
回転のみの操作で足りるため、広い操作面が不要であ
り、机上のわずかなスペースや大腿部上、または空間内
で充分使用することができる。また、上述したように、
使用者が画面上の立体画像をあたかも自分の手で回転さ
せるかのような感覚で入力装置２３を回転させるだけ
で、立体画像を所望の方向に所望の角度だけ回転させる
ことができる。この点で、本実施の形態の入力装置２３
は、さらに高次の３次元情報を扱うにもかかわらず、人
間の感性に極めて近い感覚で操作が行える入力装置とい
うことができる。
【００４０】なお、本実施の形態の入力装置２３ではケ
ース２４の形状を球状としたが、ケースの形状は球状に
限ることなく、底面が曲面となる半球状または任意の３
次曲面状、あるいは第１の実施の形態の場合と同様、底
面に突起を設けたものとしてもよい。
【００４１】なお、本発明の技術範囲は上記第１、第２
の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可
能である。例えば、上記第１の実施の形態では、入力装
置１の重心が装置本体のほぼ中心に位置していると記載
したが、入力装置の重心が装置本体の後方寄りに位置す
るように調整してもよい。その場合、放置時に入力装置
の上面が後方（使用者の手前側）に傾くため、上面（操
作面）が認識しやすく、かつ装置が掴みやすくなる。ま
た、底面が曲面状の入力装置の場合には底面の曲率を、
もしくは底面に突起を設けた入力装置の場合には突起の
位置や大きさを調整することにより、装置の回転の程度
に応じたカーソルの動き具合を調節するなどして、操作
感をより良いものとすることができる。
【００４２】さらに、上記実施の形態の入力装置はパソ
コン等の機器と接続するケーブルを備えているが、この
構成に代えて、入力装置が生成した制御信号を赤外線通
信、高周波通信等で情報処理装置に送るようにし、ケー
ブルを持たないワイヤレス構造としてもよい。ワイヤレ
ス構造とした場合、ケーブルの存在によって入力装置の
回転が制限されることがなく、回転の自由度がさらに増
すため、本発明の入力装置の利点をより生かすことがで
きる。また、ケースの平面形状や寸法、選択スイッチの
数や設置位置等に関しては、上記実施の形態に限らず、
適宜設計変更が可能なことは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
入力装置においては、装置本体の回転を検知し得るセン
サを内蔵し、そのセンサの出力を制御信号に変換する構
成となっているので、従来のマウスのように机上で装置
全体を動かす必要がなく、平坦な操作面が不要となる。
したがって、広いスペースがない机上での使用、あるい
は使用者の大腿部上での使用等も可能になる。したがっ
て、長時間の操作を行う場合でも疲れることなく楽に使
用することができる。また、従来のマウスのようにボー
ルを用いないため、それに起因する操作不良が発生する
こともない。
【００４４】そして、使用者が２次元情報や３次元情報
を入力する際、具体的にはパソコン画面上のカーソルを
思った場所に移動させたい、あるいは立体画像を思った
方向に回転させたいという時に、使用者が頭を悩ますこ
となく、より感覚的に操作を行うことができる。例え
ば、本発明の入力装置を従来のマウスと比較した場合、
本発明の入力装置は、従来のマウスのように使用者が方
向感覚の面で違和感を感じることがなく、人間の感性に
より合致した感覚で操作を行うことができる。したがっ
て、パソコン等の機器の扱いに慣れない初心者にも、熟
練者にも非常に使いやすい入力装置を提供することがで
きる。そして、ビジネス用、一般家庭用として一層の普
及が見込まれるパソコン等の記憶処理装置におけるポイ
ンティング装置、テレビジョン等の画像再生装置のメニ
ュー選択装置、プレゼンテーションのポインティング装
置等、各種用途に使用するのに極めて好適なものとな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態である入力装置を
示す斜視図である。
【図２】 同入力装置を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面
図、（ｃ）正面図、である。
【図３】 同入力装置の信号処理部の構成を示す図であ
る。
【図４】 同入力装置の使用方法を説明するための図で
ある。
【図５】 同実施の形態の変形例の入力装置を示す
（ａ）側面図、（ｂ）正面図、である。
【図６】 同実施の形態の他の変形例の入力装置を示す
側面図である。
【図７】 本発明の第２の実施の形態である入力装置を
示す（ａ）斜視図、（ｂ）平面図、である。
【符号の説明】
１，１６，１９，２３ 入力装置 ２，１７，２０，２４ ケース ２ｂ，１７ｂ，２０ｂ （ケースの）底面 ３，２５ 第１の角速度センサ ４，２６ 第２の角速度センサ ５，６，２８，２９ 選択スイッチ ８ 信号処理部 １４ （情報処理装置の）画面 ２１ 突起 ２７ 第３の角速度センサ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 情報処理装置に対して２次元情報を入力
    するための入力装置であって、 ２次曲面状または３次曲面状の底面、もしくは突起が設
    けられた底面を有するケースと、 そのケースに収納され、互いに直交する２つの軸を中心
    とする装置本体の回転の方向および量を検出し得るセン
    サと、 そのセンサからの出力を前記情報処理装置に対応した制
    御信号に変換する信号処理部と、 各種選択信号を入力する選択スイッチとを有することを
    特徴とする入力装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の入力装置において、 前記互いに直交する２つの軸は、一方が鉛直方向に延在
    する鉛直軸、他方が装置本体の左右方向に延在する水平
    軸であり、 前記鉛直軸回りの回転時のセンサ出力が前記情報処理装
    置の画面の水平方向における情報に変換され、前記水平
    軸回りの回転時のセンサ出力が前記画面の上下方向にお
    ける情報に変換される構成となっていることを特徴とす
    る入力装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の入力装置にお
    いて、 前記選択スイッチは、その動作方向が前記センサの中心
    軸上を通るように配置されていることを特徴とする入力
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の入
    力装置において、 前記ケースの底面の曲率、もしくは突起の位置や大きさ
    が最適化されたことを特徴とする入力装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の入
    力装置において、 前記装置本体の重心を中心点より後方寄りに位置させた
    ことを特徴とする入力装置。
  6. 【請求項６】 情報処理装置に対して３次元情報を入力
    するための入力装置であって、 ３次曲面状の底面、もしくは突起が設けられた底面を有
    するケースと、 そのケースに収納され、互いに直交する３つの軸を中心
    とする装置本体の回転の方向および量を検出し得るセン
    サと、 そのセンサからの出力を前記情報処理装置に対応した制
    御信号に変換する信号処理部と、 各種選択信号を入力する選択スイッチとを有することを
    特徴とする入力装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の入力装置において、 前記互いに直交する３つの軸は、鉛直方向に延在する鉛
    直軸と、装置本体の左右方向に延在する第１の水平軸
    と、装置本体の前後方向に延在する第２の水平軸であ
    り、 前記鉛直軸回りの回転時のセンサ出力が前記情報処理装
    置の画面の水平方向における情報に変換され、前記第１
    の水平軸回りの回転時のセンサ出力が前記画面の上下方
    向における情報に変換され、前記第２の水平軸回りの回
    転時のセンサ出力が前記画面を貫通する方向における情
    報に変換される構成となっていることを特徴とする入力
    装置。
  8. 【請求項８】 請求項６または７に記載の入力装置にお
    いて、 前記選択スイッチは、その動作方向が前記センサの中心
    軸上を通るように配置されていることを特徴とする入力
    装置。
  9. 【請求項９】 請求項６ないし８のいずれかに記載の入
    力装置において、 前記ケースの底面の曲率、もしくは突起の位置や大きさ
    が最適化されたことを特徴とする入力装置。
  10. 【請求項１０】 請求項６ないし９のいずれかに記載の
    入力装置において、 前記装置本体の重心を中心点より後方寄りに位置させた
    ことを特徴とする入力装置。
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