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WO2008069068A1 - ３次元モーション入力器 - Google Patents

３次元モーション入力器 Download PDF

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WO2008069068A1
WO2008069068A1 PCT/JP2007/072923 JP2007072923W WO2008069068A1 WO 2008069068 A1 WO2008069068 A1 WO 2008069068A1 JP 2007072923 W JP2007072923 W JP 2007072923W WO 2008069068 A1 WO2008069068 A1 WO 2008069068A1
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WO
WIPO (PCT)
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ring
motion
input
dimensional motion
trackball
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2007/072923
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mitsuhiro Shima
Yoshihiko Fukuda
Masahiro Nakashima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shima Seiki Mfg Ltd
Original Assignee
Shima Seiki Mfg Ltd
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 Shima Seiki Mfg Ltd filed Critical Shima Seiki Mfg Ltd
Priority to JP2008548239A priority Critical patent/JP5113762B2/ja
Priority to CN2007800447901A priority patent/CN101548260B/zh
Priority to EP07832645A priority patent/EP2090963A4/en
Publication of WO2008069068A1 publication Critical patent/WO2008069068A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03549—Trackballs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B37/00—Auxiliary apparatus or devices for use with knitting machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B37/00—Auxiliary apparatus or devices for use with knitting machines
    • D04B37/02—Auxiliary apparatus or devices for use with knitting machines with weft knitting machines
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks

Definitions

  • the present invention relates to a structure of a three-dimensional motion input device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 4-57202 discloses that a slit is provided in a ring and the direction of the slit is detected by detecting light that has passed through the slit. If the ring can be moved three-dimensionally with respect to the base, the six-axis three-dimensional motion of the ring can be detected with six slits, and three-dimensional motion can be input. However, it is difficult to input motion while conscious of the six axes with respect to the ring. For example, when trying to move an object horizontally without rotating it, it is difficult to add only the movement corresponding to the horizontal movement without adding the movement corresponding to the rotation to the ring. Therefore, the inventor studied a three-dimensional motion input device that can easily input six-axis motion, and arrived at the present invention.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication 4-57202
  • An object of the present invention is to facilitate the input of three-dimensional motion, and in particular, it is possible to separately input a predetermined in-plane motion and an out-of-plane motion or in-plane rotation. Talk to your child.
  • the present invention provides a ring that is supported by a panel on a base and that can be operated by a user, three-dimensional motion detection means for detecting four-axis displacement of the ring with respect to the base, and a central portion of the ring
  • a 3D motion input device comprising 2D input means for inputting 2D translational motion provided in
  • 3D motion is abbreviated as 3D motion, 3D as 3D, and 2D as 2D.
  • the 2D input means is a trackball.
  • the 3D motion detection means is configured to push and pull the ring with respect to the base. Detects the rotation other than the 2D motion, the rotation of 2 axes from the inclination of the ring with respect to the upper surface of the base, and the rotation of the remaining 1 axis in the 3D space from the rotation around the center axis of the ring.
  • a switch for prohibiting input from the 2D input means is provided.
  • the 3D motion detection means includes a magnet on one of the ring and the base, and a hall element on the other side, and the displacement of the ring relative to the base is determined from the positional relationship of the hall element with respect to the magnet. To detect.
  • the 2D input means is a trackball
  • the ball in the ring can be rotated by, for example, the palm, and 2D motion can be input.
  • a 3D motion detection means a combination of LEDs, slits and PSDs (position detectors) may be used as is well known.
  • PSDs position detectors
  • the ring and surrounding LEDs are arranged compactly, the resolution of 3D motion will be coarse. Become. Therefore, if a Hall element is provided on one of the ring and the base and a magnet is provided on the other, a change in the distance between the ring and the base can be detected with high resolution.
  • FIG. 5 A diagram schematically showing the state of use of the motion commander according to the embodiment.
  • FIG. 6 Plan view of the main part of a modified motion commander
  • FIG. 7 Plan view of the main part of the motion commander 1 of the second modification.
  • FIG. 9 A diagram schematically showing a vertical motion detection mechanism in the motion commander of the embodiment.
  • FIG. 10 A diagram schematically showing a 2D motion detection mechanism in the motion commander of the embodiment.
  • FIG.11 A diagram schematically showing a modification that detects vertical motion and 2D motion simultaneously.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing a variation of the vertical motion detection mechanism.
  • FIG. 13 A diagram schematically showing a modification of the 2D motion detection mechanism.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing a trackball in an example.
  • FIG. 15 is a diagram showing a motion commander and an external auxiliary circuit in the embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram schematically showing ⁇ correction in the example.
  • FIG. 17 is a block diagram of a knit design apparatus using the motion commander of the embodiment.
  • Palm rest 10 Palm rest 10 Groove 12 Dimple 12a-d Inclined surface
  • FIGS. 1 to 17 show a motion commander 2 of the embodiment and its modifications.
  • Motion commander 2 is used for 3D motion input
  • 4 is a case, and consists of upper case 5 and lower case 6 and forces.
  • the lower side in Fig. 1 is the front
  • the upper side is the tip
  • the left and right in Fig. 1 are the left and right .
  • the motion commander 2 is inclined so that it rises from the front to the front, and the front side has an inclined surface that rises from the front edge.
  • Reference numerals 12a to 12d denote inclined surfaces of the recess 12, and the bottom surface of the lower case 6 includes flat surfaces 13a to l3c as shown in FIG. 4, for example, and the flat surface 13b may not be provided.
  • [0016] 14 is a ring, the upper surface of which is parallel to the upper surface of the upper case 5, 16 is a trackball, 18 is a peripheral portion, these are present concentrically in the groove 10, for example, peripheral to the groove 10 18 rises, ring 14 rises from peripheral portion 18, and the top surface of trackball 16 is higher than the top surface of ring 14.
  • the upper surface of the ring 14 is almost at the same height as the upper surface of the surrounding upper case 5. As shown on the right side of FIG. 3, the groove 14 may not be provided and the ring 14 may rise directly from the upper surface of the surrounding case.
  • Reference numerals 20 and 22 denote keyboards, each of which is a group of keys.
  • the keyboard 20 is arranged on the front end side of the upper case 5 so that the keyboard 20 surrounds the groove 10.
  • the keyboard 20 inputs commands directly connected to the operation of the ring 14 and the trackball 16, for example, prohibition of input from the trackball 16, prohibition of input from the ring 14, cancellation of the previous input, trackball 16 and ring 14 Includes keys such as changing sensitivity. These keys are commonly used in the process of inputting 3D motion from the ring 14 or the trackball 16.
  • the keyboard 22 has less frequently used keys and trackballs. Keys for menu display and function call that are not directly connected to the input of ring or ring 14
  • Fig. 5 shows an example of how the motion commander 2 is used.
  • the palm rest 8 supports the palm, the tip of the finger is placed in the groove 10, the ring 14 is operated with the finger, and the trackball 16 is operated with the palm, for example.
  • the keyboard 20 it is possible to touch with a slight extension of the finger. Since there is a groove 10 around the ring 14, a finger can be put in this and the ring 14 can be operated. As a result, the height of the trackball 16 and the ring 14 can be kept low, and when a command is input from the keyboard 20, the palm or the like can be prevented from touching the trackball 16 or the ring 14.
  • the human hand is displayed slightly smaller.
  • the trackball 16 in the embodiment is for inputting a translational motion in a predetermined plane, that is, an X-direction motion and a y-direction motion.
  • a translational motion in a predetermined plane that is, an X-direction motion and a y-direction motion.
  • the fingertip is placed in the groove 10. It can be operated using the palm at the same position.
  • the predetermined surface is, for example, the screen of the color monitor 72 of the knit design apparatus of FIG.
  • other 2D motion input means can be used.
  • 2D translational motion can be input by touching the front, back, left and right of the node.
  • the ring 14 is a circular force here. It may be a polygonal shape such as a ring 14 'in FIG.
  • FIGS. 8 to 11 show detection of 3D motion for four axes by the ring 32.
  • FIG. A substrate ring 32 is attached to the lower part of the plastic ring 14, and is supported by a panel 26 at three places, for example, on the substrate 30 fixed to the case 4.
  • Reference numeral 28 denotes a pin, one end of which is fixed to the substrate 30 and passes through the long hole 29 of the ring 32 to limit the displacement range of the ring 32.
  • the substrate 30 is provided with a hole 35 so that the trackball 16 can be accommodated.
  • the LED 36 and the PSD (position detector) 40 are provided, for example, at four locations on the substrate 30 and slits 38, 39 are provided on the ring 32 so as to be positioned therebetween.
  • the slit 38 is for 3D motion detection.
  • the slit 39 is for detecting the rotation ⁇ around the z axis, which represents the height direction.
  • the ring 32 rotates around the ⁇ axis, the beam of LED light that has passed through the slit 39 is against PSD40. Since it moves left and right, motion in the ⁇ direction can be detected.
  • a total of 3D four-axis motion can be detected.
  • the correspondence between the four PSD40 signals and the four-axis motion is arbitrary.
  • the force S for example, pulling or pushing the ring 32 in the z-axis direction corresponds to the z-axis motion.
  • Rotating the ring 32 around the z axis corresponds to the rotation ⁇ around the z axis. If the ring 32 tilts along the X axis corresponds to the rotation ⁇ around the y axis, and the tilt along the y axis corresponds to the rotation ⁇ around the X axis, the ring 32 It is possible to naturally correspond to the type of operation to be input.
  • 2D motion that is, motion in the xy direction can be detected by the trackball 16.
  • the 6-axis motion of 3D motion can be detected by the above.
  • the force S using four LEDs 36 may be used, and light from one LED may be supplied to the four slits 38 and 39 by, for example, one optical fiber.
  • the shape of the slit is arbitrary.
  • a slit 41 provided with a pinhole, such as the slit 41 in FIG. 11, may be used to detect motion in two directions with one slit 41.
  • FIG. 14 shows detection of motion in the x and y directions by the track Bonore 16.
  • 56 and 57 are rollers that detect the rotation of the trackball 16 in the X and y directions.
  • FIG. 15 shows the auxiliary circuit 60 of the motion commander 2.
  • Reference numeral 61 denotes a motion calculation unit, which receives a ring 14 force, motion in the z, ⁇ , ⁇ and ⁇ directions, and a motion in the X and y directions from the trackball 16. From the keyboard 20, for example, the trackball 16 is locked to disable the input in the X and y directions, the ring 14 is locked to disable the 4-axis input from the ring, and the trackball 16 and the ring 14 are disabled. A signal to change the sensitivity is input. Based on these signals, the motion calculation unit 61 detects coordinate changes of six axes X, y, z, ⁇ , ⁇ , and ⁇ by trigonometry. In particular, if the keyboard 20 has a key that disables the input of the trackball 16, no trouble will occur even if the trackball 16 is accidentally touched to operate the ring 14.
  • the displacement of the ring 14 and the trackball 16 is proportional to the degree of 3D motion.
  • the sensitivity is reduced, the error when the trackball 16 or the ring 14 is inadvertently touched is removed, and the fine 3D motion is reduced. It is preferable to allow input.
  • the trackball 16 or the ring 14 is operated greatly, it is preferable that a large 3D motion is input and that a large motion can be easily input.
  • the output is reduced in the region where ⁇ ⁇ force S is small, as shown in Fig. 16. Then, non-linearization is performed to increase the output.
  • the interface 63 outputs the input of the keyboard 20, 22 force, and the output from the ⁇ correction unit 62 to the outside.
  • the keyboard 20 has a key for canceling the previous input, and when this key is operated, a message to that effect is output from the interface 63.
  • FIG. 17 shows a knit design apparatus 70 using the motion commander 2.
  • 71 is a keyboard
  • 72 is a color monitor
  • 73 is a printer.
  • the knit design section 80 designs knit products, especially clothing, by input from the motion commander 2 or keyboard 71.
  • the design data of the knit product is converted between the knitting data and 2D or 3D simulation data by the data conversion unit 81, and the 3D simulation unit 82 Wear a 3D image of simulated data on a mannequin.
  • 3D simulation it is convenient to be able to change the viewpoint on the color monitor, move the mannequin, change the posture of the mannequin, etc. according to the wearing state of the knit product. This requires input of 3D motion, which is performed by the motion commander 2, and the obtained 3D simulation image is displayed on the color monitor 72 in real time and hard-copied by the printer 73.
  • the trackball 16 is a very suitable tool for inputting motion in the xy direction. Also, if the four types of motion of the X axis direction, y direction inclination, ring 14 push / pull, and ring 14 rotation with respect to the ring 14 correspond to the 4 axis motion of the 3D motion, 4 Axis motion can be entered.
  • the palm When operating the motion commander 2, the palm can be supported by the palm rest 8, the fingertip can be held in the groove 10, and the trackball 16 can be operated from the palm here.
  • 3D motion can be easily input by retracting the finger and grasping the ring 14.
  • the keyboard 20 When the finger is further extended, the keyboard 20 can be operated, and by this, it is possible to input the lock of the trackball 16, the cancellation of the previous input, the change of sensitivity, etc., which are closely related to the input of the 3D motion.
  • the knit design device 70 is shown as an application of the motion commander 2, but it can be used for other appropriate CAD, 3D simulation, and the like.

Landscapes

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Abstract

　モーションコマンダー２のケース４の上面に環状の溝１０を設け、その内部に３Ｄモーションの入力用リング１４とトラックボール１６とを配置する。トラックボール１６で２Ｄモーションを入力し、リング１４の操作で前記の２Ｄモーションを除く、４軸の３Ｄモーションを入力する。３Ｄモーションの入力が容易になる。

Description

明 細 書
3次元モーション入力器
技術分野
[0001] この発明は 3次元モーション入力器の構造に関する。
背景技術
[0002] 特許文献 1(特公平 4-57202)は、リングにスリットを設けて、スリットを通過した光を検 出することにより、スリットの向きを検出することを開示している。そしてリングをベース に対して 3次元的にモーション可能にすると、リングの 6軸の 3次元モーションを 6個の スリットで検出し、 3次元モーションを入力できる。し力、しながらリングに対して 6軸を意 識しながらモーションを入力することは難しい。例えば対象を回転させずに水平移動 させようとする場合、回転に対応する運動をリングに加えずに、水平移動に対応する 運動のみを加えるのは難しい。そこで発明者は、 6軸のモーションの入力が容易な 3 次元モーション入力器を検討し、この発明に到った。
[0003] 特許文献 1：特公平 4-57202
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] この発明の課題は、 3次元モーションの入力を容易にすることにあり、特に所定の面 内の運動と、この面外の運動もしくは前記面内の回転とを別々に入力できるようにす るこどにめる。
課題を解決するための手段
[0005] この発明は、ベースにパネで支えられ、かつユーザが操作自在なリングと、前記リン グのベースに対する 4軸の変位を検出するための 3次元モーション検出手段と、前記 リングの中央部に設けられた 2次元並進モーションを入力するための 2次元入力手段 、とを備えた、 3次元モーション入力器にある。以下、 3次元モーションを 3Dモーショ ン、 3次元を 3D、 2次元を 2Dと略記する。
[0006] 好ましくは、前記 2D入力手段をトラックボールとする。
また好ましくは、前記 3Dモーション検出手段は、ベースに対するリングの押し引き 力、ら前記 2Dモーション以外の並進を、ベース上面に対するリングの傾斜から 2軸分 の回転を、リングの中心軸回りの回転から 3D空間での残る 1軸分の回転を検出する
〇
[0007] 好ましくは、前記 2D入力手段からの入力を禁止するためのスィッチを設ける。
[0008] また好ましくは、前記 3Dモーション検出手段は、リングとベースの一方に磁石を、他 方にホール素子を設けて、該磁石に対するホール素子の位置関係から、ベースに対 するリングの変位を検出する。
発明の効果
[0009] この発明では、 6軸の 3Dモーションの内、 1つの面内での 2D並進を 2D入力手段 力、ら入力し、他の 4軸の運動を 2D入力手段の周囲のリングから入力する。 1つのリン グから 6軸の運動を入力しないので入力が容易で、特に回転のない単なる並進を入 力するのが容易になる。また 2Dモーションの入力はリング中央の 2D入力手段から行 えるので、同じ位置で手を大きく動力、さずに、 2Dモーションの入力と他の入力とを行 うこと力 Sでさる。
[0010] ここで 2D入力手段をトラックボールとすると、リング中のボールを例えば手のひらで 回転させて 2Dモーションを入力できる。
4軸の 3Dモーションの割り当てでは、ベースに対するリングの押し引きを 2Dモーシ ヨン以外の並進に割り当てると、並進操作で残る 1軸の並進を入力できる。またベース 上面に対するリングの傾斜から 2軸分の回転を検出すると、ベースに平行な 2軸に対 する回転から 2軸分の回転を検出できる。そしてリングの中心軸回りの回転を用いると 、リングの回転を 3D空間での回転に自然に割り当てることができる。
[0011] リングを操作している過程で 2D入力手段に触れることがある力 S、 2D入力を禁止す るためのスィッチを設けると、リングの操作中に 2D入力手段に触れても、トラブルが 生じない。
3Dモーション検出手段としては、公知のように LEDとスリットと PSD (位置検出器） の組み合わせを用いても良いが、リングやその周囲の LED等をコンパクトに配置する と、 3Dモーションの分解能が粗くなる。そこでリングとベースの一方にホール素子を、 他方に磁石を設けると、リングとベースの間隔の変化等を高い分解能で検出できる。 図面の簡単な説明
[0012] [図 1]実施例のモーションコマンダ一の平面図
[図 2]実施例のモーションコマンダ一の側面図
[図 3]実施例のモーションコマンダ一の III III方向断面図
[図 4]実施例のモーションコマンダ一の底面図
[図 5]実施例のモーションコマンダ一の使用状態を模式的に示す図
[図 6]変形例のモーションコマンダ一の要部平面図
[図 7]第 2の変形例のモーションコマンダ一の要部平面図
[図 8]実施例のモーションコマンダ一での 3D入力部の要部平面図
[図 9]実施例のモーションコマンダ一での垂直モーションの検出機構を模式的に示す 図
[図 10]実施例のモーションコマンダ一での 2Dモーションの検出機構を模式的に示す 図
[図 11]垂直モーションと 2Dモーションを同時に検出する変形例を模式的に示す図
[図 12]垂直モーションの検出機構の変形例を模式的に示す図
[図 13]2Dモーションの検出機構の変形例を模式的に示す図
[図 14]実施例でのトラックボールを模式的に示す図
[図 15]実施例でのモーションコマンダ一と外部の付帯回路とを示す図
[図 16]実施例での γ補正を模式的に示す図
[図 17]実施例のモーションコマンダーを用いたニットデザイン装置のブロック図 符号の説明
[0013] 2 モーションコマンダー 4 ケース 5 上ケース 6 下ケース
8 パームレスト 10 溝 12 窪み 12a〜d 傾斜面
13a〜c 平坦面 14 リング 16 トラックボール
18 周辺部 20, 22 キーボード 26 バネ 28 ピン
30 基板 32 リング 34 パッド 35 孔 36 LED
38, 39 スリット 40 PSD 41 スリット
50, 51 ホール素子 52 磁石 56, 57 ローラ 60 付帯回路 61 モーション計算部 62 γ補正部
63 インターフェース 70 ニットデザイン装置 71 キーボード
72 カラーモニタ 73 プリンタ 80 ニットデザイン部
81 データ変換部 82 3Dシミュレーション部
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下にこの発明を実施するための最良の形態を示すが、これに限るものではない。
実施例
[0015] 図 1〜図 17に、実施例のモーションコマンダー 2とその変形とを示す。モーションコ マンダー 2は 3Dモーションの入力に用い、 4はケースで、上ケース 5と下ケース 6と力、 ら成り、以下図 1の下側を手前、上側を先端、図 1の左右を左右という。モーションコ マンダー 2は手前から先端へと高くなるように傾斜しており、手前側には手前の縁から 立ち上がる傾斜面があり、これをパームレスト 8とする。パームレスト 8に続いて、ケー ス上面中央部に環状の溝 10があり、下ケース 6の両側面に窪み 12がある。 12a〜12 dは窪み 12の傾斜面で、下ケース 6の底面は例えば図 4に示すように平坦面 13a〜l 3cから成り、このうち平坦面 13bは設けなくても良い。
[0016] 14はリングで、その上面は上ケース 5の上面と平行で、 16はトラックボール、 18は 周辺部で、これらは溝 10内に例えば同心に存在し、溝 10に対して周辺部 18が立ち 上がり、周辺部 18に対してリング 14が立ち上がり、さらにトラックボール 16の頂面はリ ング 14の上面よりも高い位置にある。またリング 14の上面は、周辺の上ケース 5の上 面とほぼ同じ高さにある。なお図 3の右側に示すように、溝 10を設けずリング 14が周 囲のケース上面から直接立ち上がるようにしても良い。
[0017] 20, 22はそれぞれキーボードで、それぞれ一群のキーを配列したもので、キーボ ード 20は溝 10を取り巻くように、キーボード 22は上ケース 5の先端側に、配置してあ る。キーボード 20はリング 14やトラックボール 16の操作に直結した指令を入力し、例 えばトラックボール 16からの入力の禁止、リング 14からの入力の禁止、直前の入力の 取消、トラックボール 16やリング 14の感度の変更などのキーを含んでいる。これらの キーは、リング 14やトラックボール 16から 3Dモーションを入力する過程で常用するキ 一である。これに対してキーボード 22には使用頻度の低いキーや、トラックボール 16 やリング 14の入力とは直結しないメニュー表示や機能呼び出しなどのキーを配置す
[0018] モーションコマンダー 2の使用状態を図 5に例示すると、パームレスト 8で手のひらを 支え、溝 10に指の先端を配置して、リング 14を指で、トラックボール 16を例えば手の ひらで操作する。そしてキーボード 20に対しては、指を僅かに伸ばすだけでタツチす ること力 Sできる。またリング 14の周囲に溝 10があるので、この中に指を入れてリング 1 4を操作できる。これによりトラックボール 16やリング 14の高さを低く抑えることができ 、キーボード 20から指令を入力する際には、手のひら等がトラックボール 16やリング 14に触れないようにできる。なお図 5では、人の手をやや小さめに表示してある。
[0019] モーションコマンダー 2を持ち運ぶ場合、下ケース 6の両側面に窪み 12があり、この 部分に指を当てることにより、落とさずに簡単に運ぶことができる。
[0020] 実施例でのトラックボール 16は所定の面内の並進モーション、即ち X方向モーショ ンと y方向モーションを入力するためのもので、トラックボール 16の場合、溝 10に指 先を置いた同じ位置で手のひらを用いて操作したりできる。ここで所定の面とは、例 えば図 17のニットデザイン装置のカラーモニタ 72の画面である。しかしながら 2Dモ ーシヨンの入力手段自体は他のものも使用可能で、例えば図 6のパッド 34の場合、 ノ ンドの前後左右の 4箇所に触れることにより、 2D並進モーションを入力できる。リン グ 14はここでは円状にしてある力 図 7のリング 14'のように多角形状などにしてもよ い。
[0021] リング 32による、 4軸分の 3Dモーションの検出を図 8〜図 11に示す。プラスチックの リング 14の下部に基板のリング 32が取り付けてあり、ケース 4に固定の基板 30に対し 、例えば 3箇所でパネ 26により支持されている。 28はピンで、基板 30に一端を固定 され、リング 32の長孔 29を通過して、リング 32の変位範囲を制限する。また基板 30 には孔 35を設けてトラックボール 16を収容できるようにする。リング 32の周囲に、 LE D36と PSD (位置検出器) 40とを対向するように、基板 30の例えば 4箇所に設け、そ の間に位置するようにスリット 38, 39をリング 32に設ける。
[0022] 図 9に示すように、スリット 38は 3Dモーションの検出用で、リング 32力 S運動すると、 L ED36からスリット 38を通過したビームが上下に移動し、これを PSD40で検出する。 スリット 39は高さ方向を表す z軸回りの回転 Θの検出用で、図 10に示すように、リング 32が ζ軸回りに回転すると、スリット 39を通過した LED光のビームが PSD40に対して 左右動するので、 Θ方向の運動を検出できる。
[0023] スリット 38を 3箇所に、スリット 39を 1箇所に設けることにより、合計 3Dの 4軸のモー シヨンを検出できる。 4個の PSD40の信号と、 4軸の運動との対応付けは任意である 力 S、例えばリング 32を z軸方向に引っ張りもしくは押し込むことを z軸方向の運動に対 応させる。リング 32を z軸回りに回動させることを z軸回りの回転 Θに対応させる。リン グ 32が X軸方向に沿って傾斜することを、 y軸を中心とする回転 φに対応させ、 y軸に 沿って傾斜することを X軸回りの回転 Φに対応させると、リング 32の操作と入力する運 動の種類を自然に対応させることができる。そして 2Dモーション、即ち xy方向の運動 はトラックボール 16で検出できる。以上によって 3Dモーションの 6軸の運動を検出で きる。
[0024] 実施例では LED36を 4個用いた力 S、 1個の LEDからの光を例えば光ファイバ一で 4個のスリット 38, 39に供給しても良い。またスリットの形状は任意で、例えば図 11の スリット 41のように、ピンホールを備えたスリット 41を用い、 1個のスリット 41で 2方向の 運動を検出するようにしても良い。
[0025] モーションコマンダー 2をコンパクトにするため、スリット 38, 39と LED36の間隔を 縮めると、リング 32を僅かに変位させても、 PSD40ではビームの位置が大きく変化す る。このため細かな 3Dモーションを入力することが難しい。この点を改良した例を図 1 2,図 13ίこ示す。図 12,図 13の 50, 51 (まホーノレ素子、 52(ま磁石で、永久磁石でも 電磁石でも良い。図 12でホール素子 50を磁石 52に近づけあるいは遠ざけると、ホ ール素子 50が受ける磁界が変化し、これ力も磁石 52に対する高さを検出できる。ま た図 13でホール素子 51の一部が磁石 52の上部にあるようにすると、リング 32を ζ軸 回りに回動させると、ホール素子 51のうちで磁石 52と重なる部分の面積が変化し、こ れから ζ軸回りの回転角 Θを検出できる。なおホール素子と LEDとを併用しても良ぐ 例えばリング 32の z軸周りの回転角 Θを図 10のスリット 39と LED36, PSD40で検出 し、それ以外のリング 32の傾斜（X軸回りや y軸回りの回転）や、 z軸方向の並進運動（ ケース 4の上面に直角な運動）を図 12のホール素子 50で検出しても良い。 [0026] 図 14に、トラックボーノレ 16による x, y方向モーションの検出を示す。 56, 57はロー ラで、トラックボール 16の X方向や y方向の回転を検出する。
[0027] 図 15にモーションコマンダー 2の付帯回路 60を示す。 61はモーション計算部で、リ ング 14力、ら z , θ , φ , φ方向のモーションが入力され、トラックボール 16からは X, y 方向のモーションが入力される。またキーボード 20からは例えばトラックボール 16を ロックして X方向や y方向の入力を無効にする、リング 14をロックしてリングからの 4軸 の入力を無効にする、トラックボール 16やリング 14に対する感度を変更する等の信 号が入力される。これらの信号に基づき、モーション計算部 61は三角法により、 X, y , z , θ , φ , φの 6軸の座標変化を検出する。特にトラックボール 16の入力を無効に するキーをキーボード 20に設けると、リング 14を操作するためにトラックボール 16に 誤って触れてもトラブルが生じなレ、。
[0028] 三角法で求めた運動では、リング 14やトラックボール 16の変位と、 3Dモーションの 程度が比例する。これに対して、リング 14やトラックボール 16を僅かに操作した場合 には感度を小さくして、不用意にトラックボール 16やリング 14に触れた際の誤差を除 き、かつ微細な 3Dモーションの入力を可能にすることが好ましい。またトラックボール 16やリング 14を大きく操作した場合には、大きな 3Dモーションが入力されたものとし て、大きなモーションを簡単に入力できるようにすることが好ましい。このような補正を γ補正部 62で行い、三角法計算により 3D座標が Δ Ρだけ変化した場合、 Δ Ρ力 S小さ な領域では出力を小さぐ図 16に示すように、 Δ Ρが大きな領域では出力を大きくす るように非線形化する。インターフェース 63はキーボード 20, 22力、らの入力と、 γ補 正部 62からの出力とを外部に出力する。例えばキーボード 20には直前の入力を取り 消すなどのキーがあり、これが操作された場合、その旨をインターフェース 63から出 力する。
[0029] 図 17にモーションコマンダー 2を用いたニットデザイン装置 70を示す。 71はキーボ ード， 72はカラーモニタ、 73はプリンタである。ニットデザイン部 80はモーションコマ ンダー 2からの入力やキーボード 71等からの入力により、ニット製品、特に衣類をデ ザインする。ニット製品のデザインデータはデータ変換部 81により、編成データと 2D や 3Dのシミュレーションデータとの間で変換され、 3Dシミュレーション部 82はニット データをシミュレーションした 3D画像をマネキン等に着装させる。 3Dシミュレーション では、ニット製品の着装状態に対し、カラーモニタでの視点を変える、マネキンを動 作させる、マネキンの姿勢を変える、等のことが行えると便利である。このためには 3D モーションの入力が必要で、これをモーションコマンダー 2で行い、得られた 3Dシミュ レーシヨン画像をリアルタイムにカラーモニタ 72に表示し、プリンタ 73でハードコピー する。
[0030] 実施例では以下の効果が得られる。
(1) 2D並進モーションはトラックボール 16で、 2D並進モーションを除く 4軸の 3Dモ ーシヨンはリング 14で入力するので、 3Dモーションの入力が容易になる。特に 1つの リング 14のみを用いて 6軸の運動を入力する際の煩わしさがない。
(2) トラックボール 16は xy方向のモーションの入力には極めて適した道具である。ま たリング 14に対して X方向の傾斜、 y方向の傾斜、リング 14の押し引き、リング 14の回 動の 4種類の運動を、 3Dモーションの 4軸の運動と対応させると、簡単に 4軸のモー シヨンを入力できる。
(3) モーションコマンダー 2を操作する場合、手のひらをパームレスト 8で支持し、指 先を溝 10内に保持し、ここから手のひらでトラックボール 16を操作できる。また指を 縮めてリング 14を掴むことにより、簡単に 3Dモーションを入力できる。さらに指を伸ば すと、キーボード 20を操作でき、これによつて 3Dモーションの入力と密接な関係のあ る、トラックボール 16のロックや直前の入力の取消、感度の変更などを入力できる。
(4) 下ケース 6の両側面に窪み 12を設けたので、モーションコマンダー 2を簡単に持 つこと力 Sでさる。
(5) トラックボール 16の上面は上ケース 5の上面から僅かに突き出す程度なので、ト ラックボール 16が妨げとなってキーボード 20へのアクセスが難しくなることがない。
[0031] 実施例では、モーションコマンダー 2の応用としてニットデザイン装置 70を示したが 、これ以外の適宜の CADや 3Dシミュレーションなどに用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] ベースにパネで支えられ、かつユーザが操作自在なリングと、前記リングのベースに 対する 4軸の変位を検出するための 3次元モーション検出手段と、前記リングの中央 部に設けられた 2次元並進モーションを入力するための 2次元入力手段、とを備えた 、 3次元モーション入力器。
[2] 前記 2次元入力手段がトラックボールであることを特徴とする、請求項 1の 3次元モー シヨン入力器。
[3] 前記 3次元モーション検出手段は、ベースに対するリングの押し引きから前記 2次元 モーション以外の並進を、ベース上面に対するリングの傾斜から 2軸分の回転を、リン グの中心軸回りの回転から 3次元空間での残る 1軸分の回転を検出する、ことを特徴 とする、請求項 2の 3次元モーション入力器。
[4] 前記 2次元入力手段からの入力を禁止するためのスィッチを設けたことを特徴とする 、請求項 1の 3次元モーション入力器。
[5] 前記 3次元モーション検出手段は、リングとベースの一方に磁石を、他方にホール素 子を設けて、該磁石に対するホール素子の位置関係から、ベースに対するリングの 変位を検出することを特徴とする、請求項 1の 3次元モーション入力器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015095046A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 多摩川精機株式会社 揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置
JP2015095047A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 多摩川精機株式会社 揺動型入力デバイス付きトラックボールおよび入力デバイス付き装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2577691B2 (ja) 1993-02-26 1997-02-05 ライオン株式会社 脱墨剤及び該脱墨剤を用いたフローテーションによる脱墨方法
US11048347B2 (en) 2019-11-26 2021-06-29 ACCO Brands Corporation Computer input device
USD928156S1 (en) 2019-11-26 2021-08-17 ACCO Brands Corporation Computer input device
USD950552S1 (en) 2020-05-06 2022-05-03 ACCO Brands Corporation Computer input device
US11531411B2 (en) 2020-05-29 2022-12-20 ACCO Brands Corporation Computer input device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6240520A (ja) * 1985-08-16 1987-02-21 Fujitsu Ltd 三次元トラツクボ−ル
JPH02282818A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Sony Corp ３次元入力装置
JPH0350241U (ja) * 1989-09-13 1991-05-16
JPH03208120A (ja) * 1989-10-12 1991-09-11 Maurer Instr Ltd 位置決め及び追跡装置
JPH0457202B2 (ja) 1986-04-04 1992-09-10 Doitsuche Fuorushungusu Unto Fueruzutsuhisu Anshutaruto Hyuru Rufuto Unto Raumu Fuaaruto Ee Fuau
JPH05168624A (ja) * 1991-12-26 1993-07-02 Toshiba Corp 超音波診断装置用操作パネル
JPH0749743A (ja) * 1992-11-09 1995-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ３次元位置指示装置及び視点変更装置
JPH0767874A (ja) * 1993-08-31 1995-03-14 Toshiba Corp 座標入力装置及びこの装置を用いた超音波診断装置
JPH0736239U (ja) * 1993-11-18 1995-07-04 多摩川精機株式会社 トラックボール

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2234576A (en) * 1989-07-28 1991-02-06 Philips Electronic Associated User input device e.g. for a 3-D image display system
NO300943B1 (no) * 1995-04-03 1997-08-18 Steinar Pedersen Redskap for posisjonering og kontroll av objekter i to eller tre dimensjoner
US8674932B2 (en) * 1996-07-05 2014-03-18 Anascape, Ltd. Image controller
DE10143122A1 (de) * 2001-11-09 2003-03-27 Thorsten Wandt Koordinateneingabegerät mit sensorischer Bewegungsabtastung über die Eingabekugel
US7006074B2 (en) * 2002-09-05 2006-02-28 Thomas Peter Chesters Multimodal pointer method
US7499040B2 (en) * 2003-08-18 2009-03-03 Apple Inc. Movable touch pad with added functionality

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6240520A (ja) * 1985-08-16 1987-02-21 Fujitsu Ltd 三次元トラツクボ−ル
JPH0457202B2 (ja) 1986-04-04 1992-09-10 Doitsuche Fuorushungusu Unto Fueruzutsuhisu Anshutaruto Hyuru Rufuto Unto Raumu Fuaaruto Ee Fuau
JPH02282818A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Sony Corp ３次元入力装置
JPH0350241U (ja) * 1989-09-13 1991-05-16
JPH03208120A (ja) * 1989-10-12 1991-09-11 Maurer Instr Ltd 位置決め及び追跡装置
JPH05168624A (ja) * 1991-12-26 1993-07-02 Toshiba Corp 超音波診断装置用操作パネル
JPH0749743A (ja) * 1992-11-09 1995-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ３次元位置指示装置及び視点変更装置
JPH0767874A (ja) * 1993-08-31 1995-03-14 Toshiba Corp 座標入力装置及びこの装置を用いた超音波診断装置
JPH0736239U (ja) * 1993-11-18 1995-07-04 多摩川精機株式会社 トラックボール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2090963A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015095046A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 多摩川精機株式会社 揺動型入力デバイスおよび入力デバイス付き装置
JP2015095047A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 多摩川精機株式会社 揺動型入力デバイス付きトラックボールおよび入力デバイス付き装置

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