SE502186C2 - Device for three-dimensional control - Google Patents

Device for three-dimensional control

Info

Publication number
SE502186C2
SE502186C2 SE9400947A SE9400947A SE502186C2 SE 502186 C2 SE502186 C2 SE 502186C2 SE 9400947 A SE9400947 A SE 9400947A SE 9400947 A SE9400947 A SE 9400947A SE 502186 C2 SE502186 C2 SE 502186C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
radiation
detector surface
points
shadows
control
Prior art date
Application number
SE9400947A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9400947L (en
SE9400947D0 (en
Inventor
Bjoern Andersson
Joakim Kvarnloef
Original Assignee
Nabla Hb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nabla Hb filed Critical Nabla Hb
Priority to SE9400947A priority Critical patent/SE9400947L/en
Publication of SE9400947D0 publication Critical patent/SE9400947D0/en
Priority to PCT/SE1995/000293 priority patent/WO1995026011A1/en
Priority to AU21531/95A priority patent/AU2153195A/en
Publication of SE502186C2 publication Critical patent/SE502186C2/en
Publication of SE9400947L publication Critical patent/SE9400947L/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen

Abstract

A method and a device are adapted for three-dimensional control, especially of a display. The ranges of application include three-dimensional "mice" and touch screens controllable in three dimensions. A free control space (S) is located between a radiant means and a detecting means, of which at least one is two-dimensional. An object, such as a human finger, is moved freely within the control space (S) in three directions (x, y, z), thus throwing two or more shadows (S1, S2) on the detecting means (10). The current position of the object (12) in the control space (S) is established on the basis of the absolute and relative positions of the shadows (S1, S2) detected. If the distance between the object (12) and the detecting means (10) is altered, the spacing of the shadows (S1, S2) is likewise altered. Generated control information indicates the current position of the object in three dimensions.

Description

502 186 10 15 20 25 30 35 2 EP-A1-0 526 015 beskriver en datormus för tredimen- sionell styrning. Användaren håller upp musen med handen i luften framför och pà avstånd fràn en bildskärm och förflyttar musen fritt i rymden framför skärmen. Använ- daren kan därigenom skapa tredimensionella bilder på skärmen genom motsvarande förflyttning av sin hand i rymden. Musen uppbär en mot skärmen riktad sändare, och på skärmens kanter sitter tre mottagare, som är belägna pà avstånd från varandra och är riktade mot musens sän- dare. En mikroprocessor sammanställer information från dels från sändaren, dels mottagarna för att beräkna mu- sens läge i rymden. Även om den kanske fungerar teore- tiskt torde denna kända datormus inte vara praktiskt an- vändbar, eftersom användaren av ergonomiska skäl inte kan arbeta med en i luften handburen mus under någon längre tid. Noggrannheten torde även bli relativt dålig med denna kända lösning. 502 186 10 15 20 25 30 35 2 EP-A1-0 526 015 describes a computer mouse for three-dimensional control. The user holds up the mouse with his hand in the air in front of and at a distance from a monitor and moves the mouse freely in space in front of the screen. The user can thereby create three-dimensional images on the screen by correspondingly moving his hand in space. The mouse carries a transmitter directed at the screen, and on the edges of the screen are three receivers, which are located at a distance from each other and are directed towards the transmitter of the mouse. A microprocessor compiles information from both the transmitter and the receivers to calculate the mouse's position in space. Although it may work theoretically, this known computer mouse should not be practically usable, since the user for ergonomic reasons can not work with a mouse carried in the air for a long time. The accuracy is also likely to be relatively poor with this known solution.

I ovannämnda EP-Al-O 526 015 omtalas som känd tek- nik ett med styrkula arbetande pekdon för tredimensio- nell styrning. En genom ett hölje uppskjutande styrkula medger styrning i två dimensioner, och en styrkulan om- slutande, rörlig ring medger styrning i den tredje di- mensionen utan att användaren behöver flytta handen från kulan. Denna kända lösning har dock nackdelen att en linjär rörelse hos pekdonet i den tredje dimensionen svarar mot en cirkelrörelse hos nämnda ring, vilket för- svàrar arbetet.In the above-mentioned EP-Al-0 526 015, a pointing device operating with a guide ball for three-dimensional control is mentioned as known technology. A guide ball projecting through a housing allows control in two dimensions, and a guide ball enclosing a movable ring allows control in the third dimension without the user having to move his hand away from the ball. However, this known solution has the disadvantage that a linear movement of the pointing device in the third dimension corresponds to a circular movement of said ring, which complicates the work.

Vidare känner man till sändare-/mottagare-anord- ningar anordnade direkt i anslutning till ramen hos en bildskärm för tvàdimensionell styrning, varvid ett mänskligt finger, en penna eller motsvarande hålls mot skärmen och därvid bryter en eller flera ljusstrålar som sänds ut parallellt med bildskärmen. Med hjälp av motta- gare anordnade på lämpligt sätt fastställs fingrets xy- koordinater pá bildskärmen. Ett exempel härpà visas i EP-A3-0 121 840, som beskriver en anordning för fast- 10 15 20 25 30 35 502 186 3 ställande av läget hos ett föremål i siktfältet hos en bildskärm. Anordningen innefattar dels tvà punktformiga stràlningskällor som är anordnade i var sitt nedre hörn av bildskärmens_ram, dels en utmed bildskärmens två si- dokanter och dess topp utsträckt, retro-reflekterande remsa, och dels en endimensionell detektor anordnad bakom var sin av strålningskällorna. Strålningen fràn de två stràlningskällorna täcker hela siktfältet, och om ett finger anbringas mot skärmen i siktfältet kommer att uppstå en skugga på var och en av de endimensionella de- tektorerna. Det blir därigenom möjligt att trigonomet- riskt beräkna fingrets xy-koordinater på bildskärmen.Furthermore, transmitter / receiver devices are known arranged directly adjacent to the frame of a monitor for two-dimensional control, wherein a human finger, a pen or the like is held against the screen and thereby breaks one or more light beams which are emitted parallel to the monitor. . With the help of receivers arranged in a suitable manner, the xy coordinates of the finger are determined on the screen. An example of this is shown in EP-A3-0 121 840, which describes a device for determining the position of an object in the field of view of a monitor. The device comprises two point-shaped radiation sources arranged in each lower corner of the monitor frame, a retro-reflecting strip extending along the two side edges of the monitor and its top, and a one-dimensional detector arranged behind each of the radiation sources. The radiation from the two radiation sources covers the entire field of view, and if a finger is applied to the screen in the field of view, a shadow will appear on each of the one-dimensional detectors. This makes it possible to trigonometric calculate the xy coordinates of the finger on the screen.

Denna kända lösning kan dock ej användas för tillämp- ningen datormus, och den är ej heller lämplig att använ- da för tredimensionell styrning, även om man i dokumen- tet ger förslag till sådan tredimensionell styrning ge- nom att göra den retro-reflekterande remsan vågformig.However, this known solution can not be used for the application computer mouse, nor is it suitable for use for three-dimensional control, even if the document proposes such three-dimensional control by making the retro-reflective strip. wavy.

Uppfinningen har som ändamål anvisa en anordning och en metod för tredimensionell styrning, speciellt men inte uteslutande för tredimensionell styrning av en bildskärm, skrivna kända tekniken. som inte har nackdelarna hos den ovan be- Lösningen enligt uppfinningen skall således inte kräva att användaren måste hålla något föremål i luften.The object of the invention is to provide a device and a method for three-dimensional control, in particular but not exclusively for three-dimensional control of a monitor, written prior art. which does not have the disadvantages of the above solution according to the invention should thus not require the user to hold any object in the air.

Lösningen skall vidare vara användbar både för fjärr- styrning av en markör eller pekare, dvs för användnings- området pekdon eller positionerare, och för styrning di- rekt på en bildskärm, dvs för användningsområdet pek- skärmar.The solution must also be useful both for remote control of a cursor or pointer, ie for the area of use pointing devices or positioners, and for control directly on a monitor, ie for the area of use of touch screens.

Ett annat ändamål hos uppfinningen är att lösningen skall ha en enkel och billig konstruktion samt vara okänslig för omgivningsstörningar.Another object of the invention is that the solution should have a simple and inexpensive construction and be insensitive to environmental disturbances.

Ett annat ändamål hos uppfinningen är att lösningen skall vara sådan, att användaren kan utföra linjära styrkommando eller -rörelser i tre riktningar direkt kopplade till motsvarande styrriktningar på bildskärmen. 502 JO 15 20 25 30 186 4 Dessa och andra ändamål uppnås med en anordning och en metod enligt bifogade patentkrav.Another object of the invention is that the solution should be such that the user can perform linear control commands or movements in three directions directly connected to the corresponding control directions on the screen. These and other objects are achieved with a device and a method according to the appended claims.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas så- lunda av att den har åtminstone två på inbördes avstånd belägna, strålningsutsändande punkter, i det följande benämnt strålningspunkter, en i två dimensioner posi- tionskänslig detektoryta som är belägen på avstånd från och är bestrålad av strålningspunkterna, och organ för bestämning av läget i tre dimensioner hos ett föremål, vilket är fritt rörligt i ett styrutrymme mellan strål- ningspunkterna och detektorytan och vilket föremål där- vid på detektorytan kastar två skuggor hörande till var sin av strålningspunkterna, vilken lägesbestämning är baserad på skuggornas absoluta och relativa lägen på de- tektorytan, och för avgivande av mot föremàlets aktuella läge svarande styrinformation.The device according to the invention is thus characterized in that it has at least two mutually spaced, radiation emitting points, hereinafter referred to as radiation points, a two-dimensionally position-sensitive detector surface which is located at a distance from and is irradiated by the radiation points, and means for determining the position in three dimensions of an object, which is freely movable in a control space between the radiation points and the detector surface and which object thereby casts two shadows belonging to each of the radiation points on the detector surface, which position determination is based on the absolute and relative positions on the detector surface, and for providing control information corresponding to the current position of the object.

Ett utmärkande särdrag hos uppfinningen är att en och samma detektoryta används för styrningen i alla tre riktningar, vilket exempelvis skiljer sig från lösningen i ovannämnda EP-A3-0 121 840. Sålunda gäller enligt upp- finningen att den ena skuggans läge på detektorytan för ett första läge hos föremålet kan sammanfalla med den andra skuggans läge på detektorytan för ett annat läge hos föremålet.A distinctive feature of the invention is that one and the same detector surface is used for the control in all three directions, which for example differs from the solution in the above-mentioned EP-A3-0 121 840. Thus, according to the invention, the position of one shadow on the detector surface for a first position of the object may coincide with the position of the second shadow on the detector surface of another position of the object.

Enligt uppfinningen gäller att föremàlets läge i en första riktning (x) och i en andra riktning (y) i ett med detektorytan parallellt plan (xy-plan) kan faststäl- las utifrån de båda skuggornas lägen. Föremålets läge dvs föremàlets avstånd från kan enligt uppfinningen beräknas utifrån skuggornas inbördes läge. i den tredje riktningen (z), detektorytan, När föremålet ligger relativt nära strålningspunkterna och relativt långt från detektor- ytan, kommer de två skuggorna att ligga relativt långt från varandra. När föremålet förflyttas närmare detekt- 10 15 20 25 30 35 isoz 186, 5 torytan, kommer skuggorna att röra sig mot varandra. Så- lunda kommer skuggorna att röra sig i förhållande till varandra på ett förutsägbart sätt om föremålet förflyt- tas från och mot detektorytan. Hur mycket avståndet änd- ras mellan skuggorna för en viss ändring av föremålets avstånd till detektorytan kan dock vara beroende av skuggornas absoluta läge på detektorytan.According to the invention, the position of the object in a first direction (x) and in a second direction (y) in a plane (xy plane) parallel to the detector surface can be determined on the basis of the positions of the two shadows. According to the invention, the position of the object, ie the distance from the object, can be calculated on the basis of the mutual position of the shadows. in the third direction (z), the detector surface, When the object is relatively close to the radiation points and relatively far from the detector surface, the two shadows will be relatively far apart. As the object is moved closer to the detection surface 186, 5 tory surface, the shadows will move towards each other. Thus, the shadows will move in relation to each other in a predictable way if the object is moved from and towards the detector surface. However, how much the distance between the shadows changes for a certain change in the object's distance to the detector surface may depend on the absolute position of the shadows on the detector surface.

Uppfinningen kan exempelvis realiseras som en tre- dimensionell "datormus", vilken på lämpligt sätt är kopplad till bildskärmen men vilken till skillnad mot en traditionell datormus normalt är avsedd att stå stilla på en bordsyta eller motsvarande. Detektorytan kan vila direkt på bordsytan, och stràlningspunkterna kan vara förbundna med och anordnade på en viss höjd ovanför de- tektorytan. Användaren kan utföra den tredimensionella styrningen genom att i tre riktningar styra sitt finger, en penna eller annat föremål i det fria styrutrymmet ovanför detektorytan. _ Uppfinningen kan också realiseras i direkt anslut- ning till en bildskärm för åstadkommande av en tredimen- sionellt styrbar pekskärm. Stràlningspunkterna och de- tektorytan kan därvid anbringas vid två motstående kan- ter hos bildskärmen. Därvid erhålles omedelbart framför bildskärmen och parallellt med denna ett styrutrymme med en viss tjocklek. Användaren kan därvid med sitt finger, ett pekdon eller motsvarande utföra en tredimensionell styrning i styrutrymmet, varvid de rörelser som använda- ren utför direkt svarar mot samma styrriktning på skär- men.The invention can for instance be realized as a three-dimensional "computer mouse", which is suitably connected to the monitor but which, unlike a traditional computer mouse, is normally intended to stand still on a table surface or the like. The detector surface can rest directly on the table surface, and the radiation points can be connected to and arranged at a certain height above the detector surface. The user can perform the three-dimensional control by guiding his finger, a pen or other object in the free control space above the detector surface in three directions. The invention can also be realized in direct connection with a monitor for providing a three-dimensionally controllable touch screen. The radiation points and the detector surface can then be applied at two opposite edges of the screen. In this case, a control space with a certain thickness is obtained immediately in front of the screen and parallel to it. The user can then use his finger, a pointing device or the like to perform a three-dimensional control in the control space, whereby the movements that the user performs directly correspond to the same control direction on the screen.

För båda de ovanstående tillämpningarna av uppfin- ningen gäller att det inte krävs några rörliga delar för att åstadkomma den tredimensionella styrningen.For both of the above applications of the invention, no moving parts are required to achieve the three-dimensional control.

Hur den faktiska beräkningen av styrinformationen kan utföras kommer inte att diskuteras i detalj, efter- som detta kan utföras på flera sätt, exempelvis med en förprogrammerad mikroprocessor, och är beroende av geo- 502 186 10 15 20 25 30 35 6 metrin hos uppfinningen. Generellt gäller dock att elek- triska utsignaler från detektorytan används som inpara- metrar för framtagning av styrinformation eller styrsig- naler för den tredimensionella styrningen. Hur denna in- formation skall beräknas i det enskilda fallet är också helt beroende av den aktuella tillämpningen av uppfin- ningen. I de flesta fall kan styrinformationèn dock be- räknas med enkla trigonometriska samband.How the actual calculation of the control information can be performed will not be discussed in detail, since this can be performed in several ways, for example with a pre-programmed microprocessor, and depends on the geometrics of the invention. In general, however, electrical output signals from the detector surface are used as parameters for producing control information or control signals for the three-dimensional control. How this information is to be calculated in the individual case is also entirely dependent on the actual application of the invention. In most cases, however, the control information can be calculated with simple trigonometric relationships.

Detektorytan kan vara uppbyggd av ett flertal sepa- rata detektorelement fördelade i tvâ riktningar över de- tektorytan, och kan exempelvis vara uppbyggd av CCD-ele- ment. Detektorytan kan utgöras av en plan, de yta eller av en krökt yta. sammanhängan- Antalet stràlningspunkter och antalet skuggor kan vara fler än två, men för att bestämningen av föremálets avstånd från detektorytan skall vara möjlig mäste man alltid säkert veta från vilken stràlningspunkt en viss skugga härrör. I det enklaste fallet - två strålnings- källor fördelade tvärs föremálets införingsriktning i utrymmet, kommer skuggorna alltid att ligga på samma si- da om varandra. Andra utföranden av uppfinningen inne- fattar dock medel som gör det möjligt att särskilja mel- lan de olika skuggorna. Detta kan åstadkommas på flera sätt. Ett sätt är att strålningspunkterna avger inbördes olika strålning, exempelvis med olika effekt, eller modulation, frekvens och att detektorytan är inrättad att särskilja på strålning från de olika strålningspunkter- na. Ett annat sätt är att strålningspunkterna avger sin strålning i olika, successiva tidsfönster, varvid detek- teringen synkroniseras med dessa tidsfönster. av minnesfunktion kan därvid behövas.The detector surface can be built up of a plurality of separate detector elements distributed in two directions over the detector surface, and can for instance be built up of CCD elements. The detector surface can consist of a plane, the surface or of a curved surface. The number of radiation points and the number of shadows can be more than two, but in order for the determination of the object's distance from the detector surface to be possible, one must always know for sure from which radiation point a certain shadow originates. In the simplest case - two sources of radiation distributed across the insertion direction of the object in space, the shadows will always be on the same side of each other. Other embodiments of the invention, however, include means which make it possible to distinguish between the different shadows. This can be accomplished in several ways. One way is that the radiation points emit different radiation from each other, for example with different power, or modulation, frequency and that the detector surface is arranged to distinguish radiation from the different radiation points. Another way is that the radiation points emit their radiation in different, successive time windows, whereby the detection is synchronized with these time windows. of memory function may be needed.

Någon typ Ett tredje sätt är att framför varje strålningspunkt anordna en strålnings- brytande spalt eller motsvarande och att med ledning av interferensmönstret på detektorytan särskilja de olika skuggorna. 10 15 20 25 30 35 5027185 7 Ett fall där det kan vara nödvändigt att kunna sär- skilja de olika skuggorna från varandra är om föremålet i ett första läge kastar skuggor härrörande från en första och en andra strålningspunkt, medan föremålet i ett andra läge, där skuggan från den första strålnings- punkten faller utanför detektorytan, kastar skuggor här- rörande från den andra strålningspunkten och en tredje strålningspunkt.Some type A third way is to arrange a radiation-breaking gap or the like in front of each radiation point and to distinguish the different shadows on the basis of the interference pattern on the detector surface. 10 15 20 25 30 35 5027185 7 A case where it may be necessary to be able to distinguish the different shadows from each other is if the object in a first position casts shadows originating from a first and a second radiation point, while the object in a second position, where the shadow from the first radiation point falls outside the detector surface, it casts shadows originating from the second radiation point and a third radiation point.

Enligt uppfinningen kan den från strålningspunkter- na utsända strålningen alstras av en och samma strål- ningskälla varifrån strålningen på lämpligt sätt leds till de olika strålningspunkterna. Som ett alternativ kan en sådan gemensam strålningskälla vara rörlig (roterande och/eller linjärt fram- och àtergàende) för att i olika tidsfönster utsända strålning från olika punkter. Strålningen kan vara i stort sett vilken som helst elektromagnetisk strålning, företrädesvis icke synlig strålning, såsom IR-strålning, för att förhindra störningar fràn bakgrundsbelysning.According to the invention, the radiation emitted from the radiation points can be generated by one and the same radiation source from which the radiation is suitably directed to the different radiation points. As an alternative, such a common source of radiation may be mobile (rotating and / or linearly reciprocating) to emit radiation from different points in different time windows. The radiation can be virtually any electromagnetic radiation, preferably invisible radiation, such as IR radiation, to prevent interference from backlighting.

Dessa och andra särdrag, fördelar och användnings- områden hos uppfinningen kommer att framgå av efterföl- jande beskrivning av utföringsexempel av uppfinningen.These and other features, advantages and uses of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention.

Fig 1 är en schematisk perspektivvy för åskådliggö- rande av uppfinningens princip.Fig. 1 is a schematic perspective view for illustrating the principle of the invention.

Fig 2 är en schematisk illustration av ett arrange- mang där uppfinningen är realiserad som en stationär da- tormus.Fig. 2 is a schematic illustration of an arrangement in which the invention is realized as a desktop computer mouse.

Fig 3 är en schematisk planvy för förklarande av "döda zoner" i ett styrutrymme.Fig. 3 is a schematic plan view for explaining "dead zones" in a control space.

Fig 4A och 4B är schematiska planvyer av ett utfö- rande med fyra stràlningspunkter.Figs. 4A and 4B are schematic plan views of an embodiment with four radiation points.

Fig 5 är en schematisk illustration av ett arrange- mang där uppfinningen är realiserad i direkt anslutning till en bildskärm för åstadkommande av en tredimensio- nellt styrbar pekskärm. 502 186 10 15 20 25 30 35 8 I fig 1, vartill nu hänvisas, visas en plan, rek- tangulär, tvàdimensionell detektoryta 10 utsträckt i xy-planet hos det i figuren intritade ortogonala xyz-koordinatsystemet. Detektorytan 10 är uppbyggd av ett antal separata detektorelement ll fördelade som en xy-matris över hela ytan. För enkelhets skull är endast ett fåtal av dessa element 11 schematiskt visade. Anta- let detektorelement ll och storleken hos den aktiva ytan hos vart och ett av dessa är beroende av bland annat önskad upplösning och noggrannhet hos anordningen. Ett sätt att realisera detektorytan 10 är att använda en el- ler flera CCD-enheter. För enkelhets skull visas i fig 1 ej heller de elektriska anslutningarna till detektorytan 10 och den signalbehandlingselektronik som krävs för ut- värdering av ett detekteringsresultatet och framtagning av styrinformation, då dessa delar kan realiseras av en fackman utan närmare förklaring.Fig. 5 is a schematic illustration of an arrangement in which the invention is realized in direct connection with a display for providing a three-dimensionally controllable touch screen. 502 186 10 15 20 25 30 35 8 Fig. 1, to which reference is now made, shows a planar, rectangular, two-dimensional detector surface 10 extending in the xy plane of the orthogonal xyz coordinate system plotted in the figure. The detector surface 10 is made up of a number of separate detector elements 11 distributed as an xy matrix over the entire surface. For the sake of simplicity, only a few of these elements 11 are schematically shown. The number of detector elements 11 and the size of the active surface of each of them depend on, among other things, the desired resolution and accuracy of the device. One way to realize the detector surface 10 is to use one or more CCD units. For the sake of simplicity, Fig. 1 also does not show the electrical connections to the detector surface 10 and the signal processing electronics required for evaluating a detection result and producing control information, as these parts can be realized by a person skilled in the art without further explanation.

Två separata strålningsutsändande punkter P1 och P2, benämnda strålningspunkter, är anbringade på avstånd från detektorytan 10 i z-led och är belägna på ett in- bördes avstånd i x-led. Varje strålningspunkt Pl, P2 be- strålar hela detektorytan 10. Strålningen kan vara i stort sett vilken som helst elektromagnetisk strålning som kan detekteras av detektorelementen ll, och som ett föredraget exempel används IR-strålning för eliminering av störningar från synligt bakgrundsljus.Two separate radiation emitting points P1 and P2, called radiation points, are arranged at a distance from the detector surface 10 in the z-direction and are located at a mutual distance in the x-direction. Each radiation point P1, P2 irradiates the entire detector surface 10. The radiation can be substantially any electromagnetic radiation that can be detected by the detector elements 11, and as a preferred example, IR radiation is used to eliminate interference from visible backlight.

Utrymmet mellan strålningspunkterna P1 och P2 och detektorytan 10 är helt fritt och benämns styrutrymme, betecknat generellt med S. Detta utrymme är avsett att mottaga ett föremål 12, företrädesvis ett relativt smalt, avlångt föremål, såsom ett finger, en penna, ett för ändamålet särskilt utformat pekdon eller motsva- rande. I exemplet antags att föremålet 12 är långsträckt och att det införes i sin längdriktning i styrutrymmet S väsentligen i positiv y-riktning. Föremålets 12 dimen- sioner relativt arrangemanget i övrigt är sådana att fö- 10 15 20 25 30 35 502 186 9 remålet 12 på detektorytan 10 kastar två avlånga skuggor S1 och S2 hörande till strålningspunkterna Pl respektive P2. Skuggornas S1 och S2 längd i y-led är betecknade yl respektive y2, och deras inbördes avstånd i x-led är be- tecknat Ax.The space between the radiation points P1 and P2 and the detector surface 10 is completely free and is called the control space, generally denoted by S. This space is intended to receive an object 12, preferably a relatively narrow, elongated object, such as a finger, a pen, a special purpose designed pointing device or equivalent. In the example, it is assumed that the object 12 is elongate and that it is inserted in its longitudinal direction in the control space S substantially in the positive y-direction. The dimensions of the object 12 relative to the arrangement in general are such that the object 12 on the detector surface 10 throws two elongated shadows S1 and S2 belonging to the radiation points P1 and P2, respectively. The lengths of the shadows S1 and S2 in the y-direction are denoted y1 and y2, respectively, and their mutual distances in the x-direction are denoted Ax.

.Baserat på skuggornas S1 och S2 absoluta och rela- tiva'lägen på detektorytan 10 kan föremàlets 12 läge i styrutrymmet S i tre dimensioner (x,y,z) beräknas. Läget i x-led kan beräknas genom avläsning av skuggornas S1 och S2 lägen i x-led, och om en skugga täcker mer än ett detektorelement ll kan exempelvis skuggans kant med högst x-värde anses representera skuggans x-koordinat.Based on the absolute and relative positions of the shadows S1 and S2 on the detector surface 10, the position of the object 12 in the control space S can be calculated in three dimensions (x, y, z). The position in the x-direction can be calculated by reading the positions of the shadows S1 and S2 in the x-direction, and if a shadow covers more than one detector element 11, for example, the edge of the shadow with a maximum x-value can be considered to represent the x-coordinate of the shadow.

Föremålets 12 läge i y-led kan beräknas genom avläsning av skugglängderna yl och y2 om hänsyn till föremàlets lägesbestämning i x- eller z-led beaktas.The position of the object 12 in the y-direction can be calculated by reading the shadow lengths y1 and y2 if consideration of the position determination of the object in the x- or z-direction is taken into account.

Föremålets 12 läge i z-led, dvs dess vinkelräta av- stånd från detektorytan 10, beräknas genom en beräkning av skuggornas S1 och S2 inbördes avstånd i x-led.The position of the object 12 in the z-direction, ie its perpendicular distance from the detector surface 10, is calculated by a calculation of the mutual distances of the shadows S1 and S2 in the x-direction.

För det schematiskt visade arrangemanget i fig 1 inses det att den vänstra skuggan S2 alltid kommer att härröra från den högra strålningspunkten P2 och vice versa, oberoende av föremàlets 12 läge i styrutrymme. I detta fall krävs sålunda inga medel för att särskilja skuggorna S1 och S2 från varandra. 0 Det skall noteras att det ytområde som skuggan S2 täcker på detektorytan 10 är bestrålat av strålnings- punkten P1 och att det ytområde som skuggan S1 täcker är bestrålat av strålningspunkten P2. Skuggorna S1 och S2 är således "halvskuggor", men de ger ändå en tydligt och entydigt detekterbar förändring i bestrålningsnivå på detektorytan 10.For the arrangement shown schematically in Fig. 1, it will be appreciated that the left shadow S2 will always originate from the right radiation point P2 and vice versa, regardless of the position of the object 12 in the control space. Thus, in this case, no means are required to distinguish the shadows S1 and S2 from each other. It should be noted that the surface area which the shadow S2 covers on the detector surface 10 is irradiated by the radiation point P1 and that the surface area which the shadow S1 covers is irradiated by the radiation point P2. The shadows S1 and S2 are thus "half shadows", but they still give a clearly and unambiguously detectable change in irradiation level on the detector surface 10.

För att föremàlets 12 läge skall kunna beräknas måste föremålet 12 således kasta åtminstone två skuggor på detektorytan 10. I arrangemanget i fig 1 gäller dock att det finns vissa "döda zoner" inom vilka föremålet 12 ej kan kasta två skuggor på detektorytan 10_ Detta visas i fig 3, som åskådliggör arrangemanget i fig 1 visat 1 502 186 10 15 20 25 30 35 10 xz-planet, varvid de streckprickade linjerna 15-18 är inritade mellan respektive strålningkälla Pl, P2 och de- 20 i x-led. Om före- målet 12 skulle befinna sig inom de två trianglarna T1 tektorytans begränsningskanter 19, och T2, skulle det endast kasta en enda skugga på detek- torytan 10. Om föremålet 12 däremot befinner sig inom den skuggade triangeln T3, kommer det att kasta de för bestämning av läget erforderliga två skuggorna S1 och S2 på detektorytan 10. Såsom markerat med streckade linjer 21, 22 och 23 i fig 3 kan man härvid anordna lämpliga organ i form av väggar eller motsvarande för att begrän- sa föremålets 12 rörelsemöjligheter till ett område inom vilket två skuggor alltid erhålles.In order for the position of the object 12 to be calculated, the object 12 must thus cast at least two shadows on the detector surface 10. In the arrangement in Fig. 1, however, there are certain "dead zones" within which the object 12 cannot cast two shadows on the detector surface 10. Fig. 3, which illustrates the arrangement of Fig. 1, shows the xz plane, the dashed lines 15-18 being drawn between the respective radiation sources P1, P2 and the x-direction. If the object 12 were located within the two triangles T1, the boundary edges 19 of the tector surface, and T2, it would cast only a single shadow on the detector surface 10. If, on the other hand, the object 12 is within the shaded triangle T3, it will cast the to determine the position required two shadows S1 and S2 on the detector surface 10. As marked by dashed lines 21, 22 and 23 in Fig. 3, suitable means in the form of walls or the like can be provided to limit the possibilities of movement of the object 12 to an area. within which two shadows are always obtained.

Fig 4A och 4B visar ett exempel på ett arrangemang med fyra strálningspunkter Pl-P4. I fig 4A befinner sig föremålet 12 i ett läge A, och för detta läge A kastar föremålet 12 två skuggor S1 och S2 hörande till de två vänstra stràlningspunkterna Pl och P2, medan de två högra stràlningspunkterna P3 och P4 inte ger några skug- gor på grund av detektorytans begränsade utsträckning åt vänster i fig 4A. I fig 4B befinner sig föremålet 12 i ett läge B längre till höger och något högre upp jämfört med läge A, och för detta läge B kastar föremålet 12 två skuggor S2 och S3 hörande till de två mittersta strål- ningskällorna P2 och P3, medan de två yttre stràlnings- källorna Pl och P4 inte ger några skuggor på grund av detektorytans begränsade utsträckning åt höger och åt vänster i fig 4B. De två lägena A och B är särskilt valda för att belysa det faktum att skuggan S2 utgör den vänstra skuggan (lägst x-koordinat) i läge A, medan samma skugga S2 utgör den högra skuggan (högst x-koordi- nat) i läge B. För detta arrangemang måste det således finnas medel som gör det möjligt att för varje möjligt läge hos föremålet identifiera till vilken stràlnings- källa en viss skugga hör. Såsom angivits ovan kan detta åstadkommas på flera sätt. Strålningspunkterna Pl-P4 kan 10 15 20 25 30 35 I det fria styrutrymmet. 502 186 ll exempelvis tändas och släckas i sekvens, så att varje strålningspunkt endast avger strålning inom ett förutbe- stämt tidsfönster. Det inses att sådana tidsfönster lämpligen bör vara så korta att föremålet i princip står stilla under en hel sekvens. En annan variant är att flytta en och samma strålningskälla mellan de fyra punk- terna. Vidare kan man modulera strålningen på olika sätt från de olika strålningspunkterna, varvid detektorytan måste utformas så att man från dess utgående detektor- signaler kan bestämma vilken typ av strålning som har mottagits.Figs. 4A and 4B show an example of an arrangement with four radiation points P1-P4. In Fig. 4A, the object 12 is in a position A, and for this position A the object 12 casts two shadows S1 and S2 belonging to the two left radiation points P1 and P2, while the two right radiation points P3 and P4 do not cast any shadows on due to the limited extent of the detector surface to the left in Fig. 4A. In Fig. 4B, the object 12 is in a position B further to the right and slightly higher up compared to position A, and for this position B the object 12 casts two shadows S2 and S3 belonging to the two middle radiation sources P2 and P3, while they the two external radiation sources P1 and P4 do not cast any shadows due to the limited extent of the detector surface to the right and to the left in Fig. 4B. The two positions A and B are specially selected to illustrate the fact that the shadow S2 constitutes the left shadow (lowest x-coordinate) in position A, while the same shadow S2 constitutes the right shadow (maximum x-coordinate) in position B Thus, for this arrangement, there must be means which make it possible for each possible position of the object to identify to which radiation source a certain shadow belongs. As stated above, this can be accomplished in several ways. The radiation points P1-P4 can 10 15 20 25 30 35 In the free control space. 502 186 ll, for example, is turned on and off in sequence, so that each radiation point emits radiation only within a predetermined time window. It will be appreciated that such time windows should suitably be so short that the object in principle stands still for an entire sequence. Another variant is to move one and the same source of radiation between the four points. Furthermore, the radiation can be modulated in different ways from the different radiation points, whereby the detector surface must be designed so that it can be determined from its output detector signals which type of radiation has been received.

Fig 2 visar ett arrangemang där uppfinningen är innefattande dels en dels ett antal ljuskällor P1-P3 som via ben 22 uppbärs av realiserad som en "datormus" 20, basplatta 21 vars ovansida utgör detektorytan 10, bottenplattan 21. Datormusen 20 är avsedd att anbringas stationärt på ett underlag och att kopplas via en led- ning 23 till en persondator 30 eller liknande för tredi- mensionell styrning av en skärmpekare 31 på en dator- skärm 32. Arrangemanget i fig 1 kan styras med hjälp av en användares finger, som förflyttas i tre dimensioner i Istället för ett finger kan man tänka sig andra föremål, såsom en penna. För åstadkom- mande av samma möjligheter till "musklick-funktioner" som hos en traditionell datormus kan ett sådant föremål vara försett med en eller flera manuellt påverkbara funktionstangenter som användaren kan påverka när före- målet har bringats i önskat läge i styrutrymmet.Fig. 2 shows an arrangement where the invention comprises partly a number of light sources P1-P3 which are supported via legs 22 realized as a "computer mouse" 20, base plate 21 whose upper side constitutes the detector surface 10, the bottom plate 21. The computer mouse 20 is intended to be mounted stationary on a substrate and to be connected via a line 23 to a personal computer 30 or the like for three-dimensional control of a screen pointer 31 on a computer screen 32. The arrangement in Fig. 1 can be controlled by means of a user's finger, which is moved in three dimensions in Instead of a finger, one can imagine other objects, such as a pencil. To achieve the same possibilities for "mouse click functions" as in a traditional computer mouse, such an object can be provided with one or more manually controllable function keys which the user can influence when the object has been brought into the desired position in the control space.

Fig 5 visar ett arrangemang där uppfinningen"är realiserad som en tredimensionellt styrbar pekskärm 40, där en detektoryta 10 med separata detektorelement ll är anbringad väsentligen horisontellt utmed skärmens 40 nedre kant och där ett antal strålningspunkter P1-P7 är fördelade utmed skärmens 40 övre kant. I fig 5 visas också ett pekdon 50, vilket ersätter fingret i de tidi- gare exemplen och vilket är försett med en eller flera 502 186 10 '15 20 25 30 35 12 funktionstangenter 51 som användaren kan manövrera för att "klicka" pà olika funktionsfält i bildskärmen.Fig. 5 shows an arrangement where the invention is realized as a three-dimensionally controllable touch screen 40, where a detector surface 10 with separate detector elements 11 is arranged substantially horizontally along the lower edge of the screen 40 and where a number of radiation points P1-P7 are distributed along the upper edge of the screen 40. Fig. 5 also shows a pointing device 50, which replaces the finger in the previous examples and which is provided with one or more function keys 51 which the user can operate to "click" on different function fields. in the monitor.

De ovan beskrivna utförandena av uppfinningen kan modifieras pà manga sätt inom ramen för bifogade patent- krav.The embodiments of the invention described above can be modified in many ways within the scope of the appended claims.

Detektorytan kan vara uppbyggd av flera delytor, och den behöver nödvändigtvis ej vara plan.The detector surface can be built up of several sub-surfaces, and it does not necessarily have to be flat.

Detektorytan kan utformas som en i tvâ dimensioner kontinuerligt positionskänslig yta, istället för ett flertal separata detektorelement enligt ovan.The detector surface can be designed as a continuously position-sensitive surface in two dimensions, instead of a plurality of separate detector elements as above.

Föremàlet, som förflyttas i styrutrymmet, kan ha andra former än den i figurerna visade làngstrackta formen.The object, which is moved in the control space, can have other shapes than the elongated shape shown in the figures.

Föremålet kan vara förbundet med anordningen via nå- så att föremålet alltid finns tillgängligt vid anordningen. gon form av universalled, Föremàlets läge i z-led kan beräknas utifrån det re- lativa läget hos mer än två skuggor för bättre nog- grannhet.The object can be connected to the device via something so that the object is always available at the device. gon form of universal joint, The position of the object in z-direction can be calculated based on the relative position of more than two shadows for better accuracy.

Avståndet mellan stràlningspunkterna kan varieras, vilket ger olika upplösning.The distance between the radiation points can be varied, which gives different resolution.

Strålningspunkterna kan vara fördelade i andra rikt- ningar än i x-led, exempelvis endast i y-led. För detta alternativ skulle man visserligen kunna få vissa skuggade områden med "helskugga" (skugga från båda stràlningspunkterna) och vissa skuggade områden med "halvskugga" (skugga från bara en stràlnings- punkt), men särskiljandet mellan skuggorna skulle dock vara fullt möjligt.The radiation points can be distributed in other directions than in the x-direction, for example only in the y-direction. For this alternative, it would be possible to obtain some shaded areas with "full shadow" (shadow from both points of radiation) and some shaded areas with "half shadow" (shadow from only one point of radiation), but the distinction between the shadows would be quite possible.

Beträffande stràlningspunkternas utsträckning gäller att dessa i praktiken kan ha mycket varierande ut- sträckning som avviker fràn "punktformig", och den enda begränsningen är egentligen att man erhåller de nödvändiga skuggorna på detektorytan.Regarding the extent of the radiation points, it applies that in practice these can have very varying extent which deviates from "point-shaped", and the only limitation is really that one obtains the necessary shadows on the detector surface.

Framtagningen av styrinformation baserat pà detekto- rytans utsignaler kan varieras i beroende av önskade 502 1as_ 13 ^ egenskaper hos den tredimensionella styrningen. Så- ledes kan man välja en signalbearbetning som för en viss rörelsesträcka hos föremålet ger en exakt lika stor rörelsesträcka hos muspekaren, eller så kan man ha en signalbehandling som är beroende av föremàlets aktuella läge. oThe generation of control information based on the output signals of the detector surface can be varied depending on the desired properties of the three-dimensional control. Thus, one can choose a signal processing which for a certain range of motion of the object gives an exactly equal range of motion of the mouse pointer, or one can have a signal processing which depends on the current position of the object. O

Claims (19)

502 186 10 15 20 25 30 14 PATENTKRAV502 186 10 15 20 25 30 14 PATENT REQUIREMENTS 1. Anordning för tredimensionell styrning, i syn- nerhet för tredimensionell styrning av en datorskärm, k ä n n e t e c k n a d av: åtminstone två på inbördes avstånd belägna, strål- ningsutsändande punkter (Pl, P2), i det följande benämnt strålningspunkter, en i två dimensioner positionskänslig detektoryta (10) som är belägen på avstånd från och är bestrålad av stràlningspunkterna (Pl, P2), och organ för bestämning av läget i tre dimensioner hos ett föremål (12), vilket är fritt rörligt i ett styrut- rymme (S) mellan stràlningspunkterna (Pl, P2) och detek- torytan (10) och vilket föremål (12) därvid på detektor- ytan (10) kastar två skuggor (S1, S2) hörande till var sin av stràlningspunkterna (P1, P2), vilken lägesbestäm- (S1, S2) lativa lägen på detektorytan 10, och för avgivande av ning är baserad på skuggornas absoluta och re- mot föremålets (12) aktuella läge (x,y,z) svarande styr- information.Device for three-dimensional control, in particular for three-dimensional control of a computer monitor, characterized by: at least two mutually spaced, radiation emitting points (P1, P2), hereinafter referred to as radiation points, one in two dimensions position-sensitive detector surface (10) located at a distance from and irradiated by the radiation points (P1, P2), and means for determining the position in three dimensions of an object (12), which is freely movable in a control space (S) between the radiation points (P1, P2) and the detector surface (10) and which object (12) thereby casts on the detector surface (10) two shadows (S1, S2) belonging to each of the radiation points (P1, P2), which position determines - (S1, S2) relative positions on the detector surface 10, and for emitting ning is based on the absolute position information (x, y, z) of the shadows and the current position of the object (12). 2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av att detektorytan (10) är uppbyggd av ett fler- (11) fördelade i två rikt- ningar (x,y) över detektorytan (10). tal separata detektorelementDevice according to claim 1, characterized in that the detector surface (10) is built up of a plurality (11) distributed in two directions (x, y) over the detector surface (10). speech separate detector elements 3. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - n a d av att detektorytan (10)Device according to claim 2, characterized in that the detector surface (10) 4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att stràlningspunkterna (Pl, P2) är belägna på inbördes avstånd åtminstone i en rikt- innefattar en CCD-enhet. ning (x) parallell med detektorytan (10).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation points (P1, P2) are located at a mutual distance at least in one direction and comprise a CCD unit. (x) parallel to the detector surface (10). 5. Anordning enligt kravet 4 i kombination med kra- vet 2 eller 3, ningspunkterna k ä n n e t e c k n a d av att strål- (P1, P2) åtminstone i en riktning (x) är belägna på inbördes avstånd som är parallell med detek- torytan (10) samt parallell med en av de två riktningar 10 15 20 25 30 35 so2v1s6p 15 (x,y) i vilka detektorytans (10) separata detektor- element (11) är fördelade.Device according to claim 4 in combination with claim 2 or 3, characterized in that beam (P1, P2) are located at least in a direction (x) at mutual distances which are parallel to the detector surface (10). ) and parallel to one of the two directions soxv1s6p 15 (x, y) in which the separate detector elements (11) of the detector surface (10) are distributed. 6. Anordning enligt någöt av de föregående kraven, av att föremålets (12) möjlighet i styrutrymmet (S) är begränsad på ett sådant k ä n n e t e c k n a d rörelse- sätt, att föremålet (12) för varje möjligt läge i styr- utrymmet (S) alltid kastar minst två skuggor på detek- torytan (10).Device according to one of the preceding claims, in that the possibility of the object (12) in the control space (S) is limited in such a characteristic mode of movement that the object (12) for each possible position in the control space (S) always cast at least two shadows on the detector surface (10). 7. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den från strålningspunk- terna (P1, P2) utsända strålningen är en IR-strålning.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation emitted from the radiation points (P1, P2) is an IR radiation. 8. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att strålningspunkterna (Pl, P2) avger inbördes olika strålning och att detektorytan (10) är inrättad att särskilja på strålning från de P2).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation points (P1, P2) emit mutually different radiation and that the detector surface (10) is arranged to distinguish radiation from the P2s). 9. Anordning enligt något av de föregående kraven, (P1, P2) avger strålning i olika, successiva tidsfönster. olika strålningspunkterna (Pl, k ä n n e t e c k n a d av att strålningspunkternaDevice according to one of the preceding claims, (P1, P2) emits radiation in different, successive time windows. different radiation points (Pl, k e n n e t e c k n a d of that the radiation points 10. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av en för stålningspunkterna (pl, P2) gemensam strålningskälla.Device according to one of the preceding claims, characterized by a radiation source common to the radiation points (p1, P2). 11. ll. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n_n e t e c k n a d av att anordningen utöver nämnda två stràlningspunkter (P1, P2) innefattar en eller flera ...), P2, P3, P4) på inbördes avstånd samt bestrålar detektorytan (10). ytterligare stràlningspunkter (P3, P4, varvid samtliga stràlningspunkter (Pl, är belägna11. ll. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device in addition to said two radiation points (P1, P2) comprises one or more ...), P2, P3, P4) at a mutual distance and irradiates the detector surface (10). additional radiation points (P3, P4, all radiation points (P1, being located 12. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen utgör en sepa- rat inenhet (20) av typ datormus, vilken är anslutbar till en dator styrkula och motsva- (30) dimensionell styrning av en pekare eller markör en bildskärm (32).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device constitutes a separate unit unit (20) of the computer mouse type, which is connectable to a computer control ball and corresponds to (30) dimensional control of a pointer or marker a monitor (32). 13. Anordning enligt något av de föregående kraven, för tre- (31) på rande, k ä n n e t e c k n a d av att, för åstadkommande av en 502 186 10 15 20 25 30 16 tredimensionellt styrbar pekskärm (40), strålningspunk- terna (P1, P2) är anbringade vid en första kant hos en bildskärm och att detektorytan (10) är anbringad vid en motstående kant hos bildskärmen, så att styrutrymmet (S) i vilket föremålet (12) är fritt rörligt utgörs av ett utrymme omedelbart framför bildskärmen (40).Device according to one of the preceding claims, for triangular (31) edges, characterized in that, in order to provide a three-dimensionally controllable touch screen (40), the radiation points (P1, P2) are mounted at a first edge of a monitor and that the detector surface (10) is mounted at an opposite edge of the monitor, so that the guide space (S) in which the object (12) is freely movable is constituted by a space immediately in front of the monitor (40). ). 14. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid nämnda föremål (50) utgör del av själva anord- ningen k ä n n e t e c k n a d av att föremålet (50) är försett med ett manuellt påverkbart aktiveringsorgan (51), vilket vid aktivering alstrar en aktiveringssignal som avges i förening med nämnda styrinformation.Device according to any one of the preceding claims, wherein said object (50) forms part of the device itself, characterized in that the object (50) is provided with a manually actuatable activating means (51), which upon activation generates an activation signal which issued in conjunction with said control information. 15. Metod för tredimensionell styrning, i synnerhet för tredimensionell styrning av en datorskärm, k ä n - n e t e c k n a d av följande åtgärder: att utsända strålning från åtminstone två på inbör- des avstånd belägna punkter (P1, P2), i det följande be- nämnt strålningspunkter, att i tre dimensioner förflytta ett föremål (12) i ett styrutrymme (S) mellan strålningspunkterna (Pl, P2) och en i två dimensioner positionskänslig detektoryta (10), som är belägen på avstånd från och bestrålas av strålningspunkterna (P1, P2), så att föremålet (S) där- vid på detektorytan (10) kastar två skuggor (S1, S2) hö- rande till var sin av strålningspunkterna (P1, P2), att baserat på skuggornas (S1, S2) absoluta och re- lativa lägen på detektorytan (10) framtaga styrinforma- tion svarande mot föremålets (12) aktuella läge (x,y,z) i tre dimensioner i styrutrymmet (S).Method for three-dimensional control, in particular for three-dimensional control of a computer screen, characterized by the following measures: emitting radiation from at least two mutually spaced points (P1, P2), hereinafter referred to as radiation points, to move in three dimensions an object (12) in a control space (S) between the radiation points (P1, P2) and a two-dimensional position-sensitive detector surface (10), which is located at a distance from and is irradiated by the radiation points (P1, P2). ), so that the object (S) thereby on the detector surface (10) casts two shadows (S1, S2) belonging to each of the radiation points (P1, P2), that based on the absolute and re of the shadows (S1, S2) lative positions on the detector surface (10) produce control information corresponding to the current position (x, y, z) of the object (12) in three dimensions in the control space (S). 16. Metod enligt kravet 15, k ä n n e t e c k n a d av att som nämnda föremål (12) använda ett långsträckt föremål (12, 50), så att de två skuggorna (S1, S2) där- vid utgörs av var sin långsträckt skugga utgående från en kant hos detektorytan (10). 10 so2t1ssA 17Method according to claim 15, characterized in that an elongate object (12, 50) is used as said object (12), so that the two shadows (S1, S2) thereby consist of an elongate shadow starting from a edge of the detector surface (10). 10 so2t1ssA 17 17. Metod enligt kravet 16, k ä n n e t e c k n a d av att som nämnda làngsträckta föremål (12) utnyttja ett finger hos en användare.Method according to claim 16, characterized in that, as said elongate object (12), it utilizes a finger of a user. 18. Metod enligt något av kraven 15-17, n e t e c k n a d av att använda styrinformationen för k ä n - tredimensionell styrning av en markör (31) eller pekare hos en bildskärm (32).A method according to any one of claims 15-17, characterized by using the control information for sensing three-dimensional control of a cursor (31) or pointer of a monitor (32). 19. Metod enligt något av kraven 15-18, k ä n - n e t e c k n a d av att använda styrinformationen för àstadkommande av en tredimensionell pekskärm (40).A method according to any one of claims 15-18, characterized by using the control information to provide a three-dimensional touch screen (40).
SE9400947A 1994-03-22 1994-03-22 Device for three-dimensional control SE9400947L (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9400947A SE9400947L (en) 1994-03-22 1994-03-22 Device for three-dimensional control
PCT/SE1995/000293 WO1995026011A1 (en) 1994-03-22 1995-03-22 Apparatus and method for three-dimensional control
AU21531/95A AU2153195A (en) 1994-03-22 1995-03-22 Apparatus and method for three-dimensional control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9400947A SE9400947L (en) 1994-03-22 1994-03-22 Device for three-dimensional control

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9400947D0 SE9400947D0 (en) 1994-03-22
SE502186C2 true SE502186C2 (en) 1995-09-11
SE9400947L SE9400947L (en) 1995-09-11

Family

ID=20393356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9400947A SE9400947L (en) 1994-03-22 1994-03-22 Device for three-dimensional control

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2153195A (en)
SE (1) SE9400947L (en)
WO (1) WO1995026011A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9603208D0 (en) * 1996-09-04 1996-09-04 Nabla Hb Positioning device and method
DE10294159D2 (en) * 2001-09-07 2004-07-22 Me In Gmbh operating device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4507557A (en) * 1983-04-01 1985-03-26 Siemens Corporate Research & Support, Inc. Non-contact X,Y digitizer using two dynamic ram imagers
US4820050A (en) * 1987-04-28 1989-04-11 Wells-Gardner Electronics Corporation Solid-state optical position determining apparatus
GB2234575A (en) * 1989-07-28 1991-02-06 Philips Electronic Associated User input device for an interactive display system
JPH05127809A (en) * 1991-04-19 1993-05-25 Sharp Corp Three-dimensional spatial coordinate input device
IL98766A0 (en) * 1991-07-08 1992-07-15 Pegasos Technologies Ltd Three dimensional computer mouse

Also Published As

Publication number Publication date
WO1995026011A1 (en) 1995-09-28
SE9400947L (en) 1995-09-11
SE9400947D0 (en) 1994-03-22
AU2153195A (en) 1995-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4814553A (en) Absolute position controller
CA1305763C (en) Absolute position mouse
ES2435248T3 (en) Touch system and camera-based method
ES2361457T3 (en) TOUCH-BASED SYSTEM AND TOUCH PROCEDURE.
CN105975116B (en) Input sensing and exclusion
KR100829172B1 (en) Infrared Touch Screen Apparatus and Method for Calculation of Coordinations at a Touch Point of the Same
EP1516280A2 (en) Apparatus and method for inputting data
KR20140088545A (en) Optical tablet stylus and indoor navigation system
KR101282361B1 (en) Apparatus and Method for Providing 3D Input Interface
NZ577064A (en) Touch screen pointer locating system with image sensors having different focal lengths
KR20010051563A (en) Optical digitizer using curved mirror
US20160170526A1 (en) Method for position detection and sensing device applying the same method
US20160139267A1 (en) Movement detection device capable of detecting three-dimensional motions
WO2010072028A1 (en) Touch surface and system and method of detecting touch input
US20180038981A1 (en) Blending and display of rf in wall imagery with data from other sensors
JP5466609B2 (en) Optical position detection device and retroreflector unit
EP2592435A1 (en) 3D location sensing system and method
SE502186C2 (en) Device for three-dimensional control
JP2013210956A (en) Display device
JP4067569B2 (en) Position sensing unit and multidimensional pointer including one or more such units
WO2017013186A1 (en) Apparatus and method for detecting gestures on a touchpad
JP2015032264A (en) Touch panel device, display device, and display control method
Miyatake et al. FieldSweep: a 2D tracking system with embedded magnets and a smartphone
JPH08320207A (en) Coordinate input apparatus and light emitting body for the apparatus
JPH07200141A (en) Optical position detection device, optical coordinate input device, and optical position detecting method

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9400947-9

Format of ref document f/p: F