JPS62216025A - 3次元情報入力装置 - Google Patents
3次元情報入力装置Info
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- JPS62216025A JPS62216025A JP61059999A JP5999986A JPS62216025A JP S62216025 A JPS62216025 A JP S62216025A JP 61059999 A JP61059999 A JP 61059999A JP 5999986 A JP5999986 A JP 5999986A JP S62216025 A JPS62216025 A JP S62216025A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は3次元情報入力に装置に係り、特に操作体を操
作することによって3次元の情報を入力するようにした
装置に関する。
作することによって3次元の情報を入力するようにした
装置に関する。
本発明は、操作体を支持する支持手段と、3軸にそれぞ
れ対応する3つの弾性体とを設け、対応する軸に対する
回転運動によって変形するように3つの弾性体を上記操
作体と支持手段との間に介装し、しかも3つの弾性体に
それぞれ電気−機械変換素子を設け、各軸の弾性体の変
形量に応じた電気的出力を上記機械−電気変換素子によ
って発生させて情報の入力を行なうようにしたものであ
る。 K従来の技術】 コンピュータに対して2次元の情報を入力するために、
従来よりマウスやトラックボールが用いられている。こ
のような装置を操作することによって、コンピュータに
対して容易に2次元の情報を入力することが可能になる
。 に発明が解決しようとする問題点】 ところが従来のこのようなマウスやトラックボールによ
れば、2次元の情報を入力することができても、3次元
の相対データを入力することができなかった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、3次元の情報を人間の感覚に適合した形式で一括し
て入力することが可能にな装置を提供することを目的と
するものである。 K問題点を解決するための手段】 本発明は、操作体を操作することによって3次元の情報
を入力するようにした装置において、支持手段と、3軸
にそれぞれ対応する3つの弾性体とを設け、対応する軸
に対する回転運動によって変形するように前記3つの弾
性体を前記操作体と前記支持手段との闇に介装し、前記
3つの弾性体にそれぞれ機械−電気変換素子を設け、前
記弾性体の変形世に応じた電気的出力を生ずるようにし
たものである。 K作用刃 従って本発明によれば、操作体を手で操作して各軸に対
応する運動を与えることにより、対応する弾性体が変形
するとともに、これに応じて機械−電気変換素子が電気
的出力を生ずることになり、これによって3次元情報を
人間の感覚に適合した形式で一括して入力することが可
能になる。 K実施例】 以下本発明を図示の一実施例につき説明する。 第1図〜第3図は本発明の一実施例に係る3次元の入力
装置を示すものであって、この入力装置はベース10を
備えている。ベース10はほぼ正方形の板状体から構成
されるとともに、その中央部には突部11が直立して形
成されており、突部11の上端には支持球12が連設さ
れるようになっている。そしてこの支持球12によって
操作体13が支持されるようになっている。操作体13
は球殻から構成されるとともに、その中央部に球形の嵌
合部14を備えており、この嵌合部14が上記支持球1
2に嵌合されるようになっており、これによって操作体
13は回転および首振り可能に支持されるようになって
いる。 上記支持球12と操作体13との間には3枚の板ばね1
5.16.17がそれぞれ介装されている。これらの板
ばね15〜17はX軸、Y軸、およびZ軸にそれぞれ対
応しており、それらの一端は球殻13の内側に形成され
た支持部18によって固定されている。これに対して板
ばね15〜17の他端にはビン79が形成されており、
このビン19は第4図に示すように、対応する軸のスリ
ット21〜23に係合するようになっている。これらの
板ばね15〜17の取付は姿勢と対応するスリット21
〜23との関係は第1図に示されている。そして板ばね
15〜17はそれぞれストレインゲージ24〜26を備
えるようになっている。 また球殻13の内側にはマイク27が設けられている。 つぎに上記3つのストレインゲージ24〜26の出力を
処理するデータ処理回路について説明すると、第5図に
示すように、3つのストレインゲージ24〜26はそれ
ぞれローパスフィルタ31と接続されるとともに、ロー
パスフィルタ31はマルチプレクサ32に接続されてい
る。そしてこのマルチプレクサ32がA/D変換器33
を介してマイクコンピュータ34に接続されている。マ
イクロコンピュータ34は上記マルチプレクサ32を制
御するようになっている。またマイク27はローパスフ
ィルタ35と接続されるとともに、このローパスフィル
タ35の出力は波形整形回路36で波形整形されるよう
になっており、その出力がカウンタ37に入力されるよ
うになっている。 またカウンタ37は発振器38と接続されるようになる
。 以上のJ:うな構成において、回転および首振り可能に
支持された操作体13が擦られると、この音はマイク2
7によって拾われるようになっている。また球殻13の
X軸、Y軸、およびZ軸を中心とする回転運動によって
、対応する板ばね15、16.17がそれぞれ独立に変
形することになる。 そしてこれらの板ばね15.16.17の変形は、スト
レインゲージ24.25.26によって検出されること
になる。 すなわち板ばね15〜17は第1図に示すように、支持
球12に形成されたスリット21〜23によって操作体
13の各軸方向の自由度を制限するように取付けられて
いるために、操作体13に加えられた各軸のモーメンが
それぞれ独立に板ばね15〜17に作用するようになっ
ており、このモーメントがストレインゲージ24.25
.26で検出されるようになっている。 このようにしてモーメントに対応するストレインゲージ
24〜2Gの出力は第5図に示す処理回路のローパスフ
ィルタで高周波成分を除去するとともに、マルチプレク
サ32を通して順次A/D変換器33に供給され、この
A/D変換器33でデジタル信号に変換されてモーメン
トに関するデータとしてマイクロコンピュータ34に供
給される。一方表面加工を施された操作体13の表面を
擦るとその音はマイク27によって拾われるようになっ
てJ5す、ローパスフィルタ35を通して波形整形回路
36によって波形整形され、jyウンタ37でカウント
されることにより、モーメントベクトルの大きさとして
マイクロコンピュータ3/1に入力される。マイクロコ
ンピュータ34はこのような各軸のモーメントおよびモ
ーメントベクトルを計算し、それぞれの上位のデータを
各軸のデータとして出力することになる。 従ってこのような入力装置によれば、3次元の情報を高
速にしかも精度良く、感覚に適合した形式で入力するこ
とが可能になる。またこのような装置は操作体13の動
作範囲が小さく、また操作体13を小さくすることが可
能になるために、コンパクトに装置を構成することが可
能になる。 ざらにこのような3次元の情報入力装置は、ストレイン
ゲージ24〜26で得られた値をカウンタ37の出力(
乗算してデータを出力するようにしているために、操作
体13を擦る強さに応じてデータの入力精度を制御する
ことがか可能になり、高速な移動や回転、あるいは微妙
で精密な移動あるいは回転が自由にできるようになる。 またテンション制御型のジョイスティックボールモード
の入力をも簡単に行なうことが可能になる。 K応用例] 以上本発明を図示の一実施例につぎ述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記実
施例においては、板ばね15〜17の変形量をストレイ
ンゲージ24〜26で検出するようにしているが、スト
レインゲージに変えて圧電体を用いるようにしてもよい
。また操作体13に加えられるモーメントベクトルをマ
イク27で検出するようにしているが、マイク27を省
略することも可能であって、各軸の変形量に応じたデー
タを処理して3次元情報の入力を行なうことも可能であ
る。
れ対応する3つの弾性体とを設け、対応する軸に対する
回転運動によって変形するように3つの弾性体を上記操
作体と支持手段との間に介装し、しかも3つの弾性体に
それぞれ電気−機械変換素子を設け、各軸の弾性体の変
形量に応じた電気的出力を上記機械−電気変換素子によ
って発生させて情報の入力を行なうようにしたものであ
る。 K従来の技術】 コンピュータに対して2次元の情報を入力するために、
従来よりマウスやトラックボールが用いられている。こ
のような装置を操作することによって、コンピュータに
対して容易に2次元の情報を入力することが可能になる
。 に発明が解決しようとする問題点】 ところが従来のこのようなマウスやトラックボールによ
れば、2次元の情報を入力することができても、3次元
の相対データを入力することができなかった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、3次元の情報を人間の感覚に適合した形式で一括し
て入力することが可能にな装置を提供することを目的と
するものである。 K問題点を解決するための手段】 本発明は、操作体を操作することによって3次元の情報
を入力するようにした装置において、支持手段と、3軸
にそれぞれ対応する3つの弾性体とを設け、対応する軸
に対する回転運動によって変形するように前記3つの弾
性体を前記操作体と前記支持手段との闇に介装し、前記
3つの弾性体にそれぞれ機械−電気変換素子を設け、前
記弾性体の変形世に応じた電気的出力を生ずるようにし
たものである。 K作用刃 従って本発明によれば、操作体を手で操作して各軸に対
応する運動を与えることにより、対応する弾性体が変形
するとともに、これに応じて機械−電気変換素子が電気
的出力を生ずることになり、これによって3次元情報を
人間の感覚に適合した形式で一括して入力することが可
能になる。 K実施例】 以下本発明を図示の一実施例につき説明する。 第1図〜第3図は本発明の一実施例に係る3次元の入力
装置を示すものであって、この入力装置はベース10を
備えている。ベース10はほぼ正方形の板状体から構成
されるとともに、その中央部には突部11が直立して形
成されており、突部11の上端には支持球12が連設さ
れるようになっている。そしてこの支持球12によって
操作体13が支持されるようになっている。操作体13
は球殻から構成されるとともに、その中央部に球形の嵌
合部14を備えており、この嵌合部14が上記支持球1
2に嵌合されるようになっており、これによって操作体
13は回転および首振り可能に支持されるようになって
いる。 上記支持球12と操作体13との間には3枚の板ばね1
5.16.17がそれぞれ介装されている。これらの板
ばね15〜17はX軸、Y軸、およびZ軸にそれぞれ対
応しており、それらの一端は球殻13の内側に形成され
た支持部18によって固定されている。これに対して板
ばね15〜17の他端にはビン79が形成されており、
このビン19は第4図に示すように、対応する軸のスリ
ット21〜23に係合するようになっている。これらの
板ばね15〜17の取付は姿勢と対応するスリット21
〜23との関係は第1図に示されている。そして板ばね
15〜17はそれぞれストレインゲージ24〜26を備
えるようになっている。 また球殻13の内側にはマイク27が設けられている。 つぎに上記3つのストレインゲージ24〜26の出力を
処理するデータ処理回路について説明すると、第5図に
示すように、3つのストレインゲージ24〜26はそれ
ぞれローパスフィルタ31と接続されるとともに、ロー
パスフィルタ31はマルチプレクサ32に接続されてい
る。そしてこのマルチプレクサ32がA/D変換器33
を介してマイクコンピュータ34に接続されている。マ
イクロコンピュータ34は上記マルチプレクサ32を制
御するようになっている。またマイク27はローパスフ
ィルタ35と接続されるとともに、このローパスフィル
タ35の出力は波形整形回路36で波形整形されるよう
になっており、その出力がカウンタ37に入力されるよ
うになっている。 またカウンタ37は発振器38と接続されるようになる
。 以上のJ:うな構成において、回転および首振り可能に
支持された操作体13が擦られると、この音はマイク2
7によって拾われるようになっている。また球殻13の
X軸、Y軸、およびZ軸を中心とする回転運動によって
、対応する板ばね15、16.17がそれぞれ独立に変
形することになる。 そしてこれらの板ばね15.16.17の変形は、スト
レインゲージ24.25.26によって検出されること
になる。 すなわち板ばね15〜17は第1図に示すように、支持
球12に形成されたスリット21〜23によって操作体
13の各軸方向の自由度を制限するように取付けられて
いるために、操作体13に加えられた各軸のモーメンが
それぞれ独立に板ばね15〜17に作用するようになっ
ており、このモーメントがストレインゲージ24.25
.26で検出されるようになっている。 このようにしてモーメントに対応するストレインゲージ
24〜2Gの出力は第5図に示す処理回路のローパスフ
ィルタで高周波成分を除去するとともに、マルチプレク
サ32を通して順次A/D変換器33に供給され、この
A/D変換器33でデジタル信号に変換されてモーメン
トに関するデータとしてマイクロコンピュータ34に供
給される。一方表面加工を施された操作体13の表面を
擦るとその音はマイク27によって拾われるようになっ
てJ5す、ローパスフィルタ35を通して波形整形回路
36によって波形整形され、jyウンタ37でカウント
されることにより、モーメントベクトルの大きさとして
マイクロコンピュータ3/1に入力される。マイクロコ
ンピュータ34はこのような各軸のモーメントおよびモ
ーメントベクトルを計算し、それぞれの上位のデータを
各軸のデータとして出力することになる。 従ってこのような入力装置によれば、3次元の情報を高
速にしかも精度良く、感覚に適合した形式で入力するこ
とが可能になる。またこのような装置は操作体13の動
作範囲が小さく、また操作体13を小さくすることが可
能になるために、コンパクトに装置を構成することが可
能になる。 ざらにこのような3次元の情報入力装置は、ストレイン
ゲージ24〜26で得られた値をカウンタ37の出力(
乗算してデータを出力するようにしているために、操作
体13を擦る強さに応じてデータの入力精度を制御する
ことがか可能になり、高速な移動や回転、あるいは微妙
で精密な移動あるいは回転が自由にできるようになる。 またテンション制御型のジョイスティックボールモード
の入力をも簡単に行なうことが可能になる。 K応用例] 以上本発明を図示の一実施例につぎ述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記実
施例においては、板ばね15〜17の変形量をストレイ
ンゲージ24〜26で検出するようにしているが、スト
レインゲージに変えて圧電体を用いるようにしてもよい
。また操作体13に加えられるモーメントベクトルをマ
イク27で検出するようにしているが、マイク27を省
略することも可能であって、各軸の変形量に応じたデー
タを処理して3次元情報の入力を行なうことも可能であ
る。
以上のように本発明は、操作体を支持手段によって支持
するとともに、3軸にそれぞれ対応する3つの弾性体を
設け、対応する軸に対する回転運動に対して変形するよ
うに3つの弾性体を操作体と支持手段との間に介装し、
しかも3つの弾性体にそれぞれ機械−電気変換素子を設
け、弾性体の変形量に応じた電気的出力を機械−電気変
換素子が生ずるようにしたものである。従ってこのよう
な構成によれば、操作体を手で擦る等の方法によって操
作することにより、3次元情報を一括して入力すること
が可能になる。
するとともに、3軸にそれぞれ対応する3つの弾性体を
設け、対応する軸に対する回転運動に対して変形するよ
うに3つの弾性体を操作体と支持手段との間に介装し、
しかも3つの弾性体にそれぞれ機械−電気変換素子を設
け、弾性体の変形量に応じた電気的出力を機械−電気変
換素子が生ずるようにしたものである。従ってこのよう
な構成によれば、操作体を手で擦る等の方法によって操
作することにより、3次元情報を一括して入力すること
が可能になる。
第1図は本発明の一実施例に係る入力装置の板ばねの取
付けを示す警部外観斜視図、第2図は装置の全体の縦断
面図、第3図は装置の全体の横断面図、第4図は板ばね
のスリットに対する係止を示すスリットの正面図、第5
図はデータの処理回路を示す回路図である。 なお図面に用いた符号において、 12・・・支持球 13・・・操作法 15・・・X軸用板ばね 16・・・Y軸用板ばね 17・・・Z軸用板ばね 21・・・X軸用スリット 22・・・Y軸用スリット 23・・・Z軸用スリット 24.25.26・・・ストレインゲージ である。
付けを示す警部外観斜視図、第2図は装置の全体の縦断
面図、第3図は装置の全体の横断面図、第4図は板ばね
のスリットに対する係止を示すスリットの正面図、第5
図はデータの処理回路を示す回路図である。 なお図面に用いた符号において、 12・・・支持球 13・・・操作法 15・・・X軸用板ばね 16・・・Y軸用板ばね 17・・・Z軸用板ばね 21・・・X軸用スリット 22・・・Y軸用スリット 23・・・Z軸用スリット 24.25.26・・・ストレインゲージ である。
Claims (1)
- 操作体を操作することによって3次元の情報を入力する
ようにした装置において、支持手段と、3軸にそれぞれ
対応する3つの弾性体とを設け、対応する軸に対する回
転運動によって変形するように前記3つの弾性体を前記
操作体と前記支持手段との間に介装し、前記3つの弾性
体にそれぞれ機械−電気変換素子を設け、前記弾性体の
変形量に応じた電気的出力を生ずるようにしたことを特
徴とする3次元情報入力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61059999A JPH0743631B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 3次元情報入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61059999A JPH0743631B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 3次元情報入力装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62216025A true JPS62216025A (ja) | 1987-09-22 |
JPH0743631B2 JPH0743631B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=13129371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61059999A Expired - Fee Related JPH0743631B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 3次元情報入力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0743631B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05313817A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-26 | Kodo Eizo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 3次元入力装置 |
WO1996004574A1 (en) * | 1994-08-05 | 1996-02-15 | Apollon's Algebra (Gibraltar) Limited | Method and apparatus for the transmission of acoustic information as tactile vibrations |
WO2001043063A1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Soundtouch Limited. | Inputting data |
JP2003063800A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Ibaraki Prefecture | 3軸力センサシステムおよび動力操作装置 |
WO2005091126A1 (ja) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | Rohm Co., Ltd | 信号処理装置 |
CN107621848A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-01-23 | 桂林电子科技大学 | 机械手柄可全向操作机构及方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5683839U (ja) * | 1979-11-30 | 1981-07-06 |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP61059999A patent/JPH0743631B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5683839U (ja) * | 1979-11-30 | 1981-07-06 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05313817A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-26 | Kodo Eizo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 3次元入力装置 |
WO1996004574A1 (en) * | 1994-08-05 | 1996-02-15 | Apollon's Algebra (Gibraltar) Limited | Method and apparatus for the transmission of acoustic information as tactile vibrations |
CN100378452C (zh) * | 1994-08-05 | 2008-04-02 | 阿波罗-阿尔杰布拉(直布罗陀)有限公司 | 检测和/或测量现象或状态的方法 |
WO2001043063A1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Soundtouch Limited. | Inputting data |
US6891527B1 (en) | 1999-12-06 | 2005-05-10 | Soundtouch Limited | Processing signals to determine spatial positions |
US8436808B2 (en) | 1999-12-06 | 2013-05-07 | Elo Touch Solutions, Inc. | Processing signals to determine spatial positions |
JP2003063800A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Ibaraki Prefecture | 3軸力センサシステムおよび動力操作装置 |
WO2005091126A1 (ja) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | Rohm Co., Ltd | 信号処理装置 |
KR100817866B1 (ko) * | 2004-03-23 | 2008-03-31 | 로무 가부시키가이샤 | 신호 처리 장치 |
US7688308B2 (en) | 2004-03-23 | 2010-03-30 | Rohm Co., Ltd. | Signal processing system for a pointing input device |
CN107621848A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-01-23 | 桂林电子科技大学 | 机械手柄可全向操作机构及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0743631B2 (ja) | 1995-05-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |