(57)【要約】【課題】  操作性がよいと共に安定性の高い操作装置を提供する。【解決手段】  操作ダイヤルの回転に伴って出力されるパルス信号において、連続して出力された２つのパルス間の時間が閾値Ｔｒ以上になった場合に、実モード記憶部に記憶されたモードが、ポインタが元の位置からＸ軸方向に沿って移動するＸ軸モードからＹ軸方向に沿って移動するＹ軸モードに、または、Ｙ軸モードからＸ軸モードに切り換えられる。【選択図】図３
2006243783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作用部材と、
前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転に対応した信号を出力する出力手段と、
ディスプレイに表示されたポインタの移動に関する２つのモードを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力された信号に基づいてポインタの位置を変更する変更手段と、
前記出力手段から出力された信号とあらかじめ設定された所定条件とを比較する比較手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段とを備えており、
前記切り換え手段は、前記比較手段により前記出力手段から出力された信号が前記所定条件を満たすという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えることを特徴とする操作装置。
【請求項２】
操作用部材と、
前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転に対応したパルス信号を出力する出力手段と、
ディスプレイに表示されたポインタの移動に関する２つのモードを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力されたパルス信号に基づいてポインタの位置を変更する変更手段と、
前記出力手段から出力されたパルス信号のうちの連続して出力された２つのパルス間の時間とあらかじめ設定された所定時間とを比較する比較手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段とを備えており、
前記切り換え手段は、前記比較手段により前記２つのパルス間の時間が前記所定時間以上であるという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えることを特徴とする操作装置。
【請求項３】
前記第１の記憶手段は、前記操作用部材の回転に伴ってポインタの位置が第１軸方向に沿って変更される第１モードと、前記操作用部材の回転に伴ってポインタの位置が前記第１軸方向と交差する第２軸方向に沿って変更される第２モードとを記憶していることを特徴とする請求項１または２に記載の操作装置。
【請求項４】
前記第１軸方向と前記第２軸方向とは直交することを特徴とする請求項３に記載の操作装置。
【請求項５】
前記第１の記憶手段は、前記操作用部材の回転に伴って初期位置に対するポインタの移動方向が変更される第１モードと、前記操作用部材の回転に伴って初期位置からのポインタの移動距離が変更される第２モードとを記憶していることを特徴とする請求項１または２に記載の操作装置。
【請求項６】
前記切り換え手段により前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードが前記第１モードから前記第２モードに切り換えられる直前に、ポインタの初期位置を更新する更新手段をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の操作装置。
【請求項７】
前記切り換え手段により前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードが前記第２モードから前記第１モードに切り換えられる直前に、ポインタの初期位置を更新する更新手段をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の操作装置。
【請求項８】
操作用部材と、
前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転に対応した信号を出力する出力手段と、
前記出力手段から出力された信号に基づいて、前記初期位置を通り且つ所定の関数にしたがって決定される移動経路に沿って初期位置からポインタの位置を変更する変更手段と、
前記出力手段から出力された信号とあらかじめ設定された所定条件とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記出力手段から出力された信号が前記所定条件を満たすという比較結果が得られた場合に、ポインタの初期位置を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする操作装置。
【請求項９】
操作用部材と、
前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転に対応したパルス信号を出力する出力手段と、
前記出力手段から出力されたパルス信号に基づいて、前記初期位置を通り且つ所定の関数にしたがって決定される移動経路に沿って初期位置からポインタの位置を変更する変更手段と、
前記出力手段から出力されたパルス信号のうちの連続して出力された２つのパルス間の時間とあらかじめ設定された所定時間とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記２つのパルス間の時間が前記所定時間以上であるという比較結果が得られた場合に、ポインタの初期位置を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする操作装置。
【請求項１０】
前記変更手段は、
ポインタの初期位置を点（ｘ０、ｙ０）、初期位置からのポインタの移動距離をｄ、初期位置に対するポインタの移動角度をθとした場合に、点（ｘ＋ｄ×ｃｏｓθ、ｙ＋ｄ×ｓｉｎθ）で決定される移動経路に沿ってポインタの位置を変更することを特徴とする請求項８または９に記載の操作装置。
【請求項１１】
操作用部材と、
前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転に対応した信号を出力する出力手段と、
互いに異なる番号が割り当てられた複数行及び互いに異なる番号が割り当てられた複数列に配列された複数の選択対象からの選択候補の選択に関し、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる行番号として複数行の選択対象のいずれかを選択する第１モードと、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる列番号として複数列の選択対象のいずれかを選択する第２モードとを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力された信号に基づいて、選択候補が含まれる行番号または列番号を変更する変更手段と、
前記出力手段から出力された信号とあらかじめ設定された所定条件とを比較する比較手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段と、
選択候補を決定する決定手段とを備えており、
前記切り換え手段は、前記比較手段により前記出力手段から出力された信号が前記所定条件を満たすという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えるものであり、
前記決定手段は、前記切り換え手段により前記第１モードから前記第２モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている行番号を選択候補が含まれる行番号に決定すると共に、前記切り換え手段により前記第２モードから前記第１モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている列番号を選択候補が含まれる列番号に決定することを特徴とする操作装置。
【請求項１２】
操作用部材と、
前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転に対応したパルス信号を出力する出力手段と、
互いに異なる番号が割り当てられた複数行及び互いに異なる番号が割り当てられた複数列に配列された複数の選択対象からの選択候補の選択に関し、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる行番号として複数行の選択対象のいずれかを選択する第１モードと、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる列番号として複数列の選択対象のいずれかを選択する第２モードとを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力されたパルス信号に基づいて、選択候補が含まれる行番号または列番号を変更する変更手段と、
前記出力手段から出力されたパルス信号のうちの連続して出力された２つのパルス間の時間とあらかじめ設定された所定時間とを比較する比較手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段と、
選択候補を決定する決定手段とを備えており、
前記切り換え手段は、前記比較手段により前記２つのパルス間の時間が前記所定時間以上であるという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えるものであり、
前記決定手段は、前記切り換え手段により前記第１モードから前記第２モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている行番号を選択候補が含まれる行番号に決定すると共に、前記切り換え手段により前記第２モードから前記第１モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている列番号を選択候補が含まれる列番号に決定することを特徴とする操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディスプレイに表示されたポインタの位置を移動させるために用いられる操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータを衣服のように身に付けて使用するウェアラブルコンピューティングが注目されている。このウェアラブルコンピューティングでは、歩きながら利用されたり、作業をしながら利用されるという利用形態が多い。
【０００３】
ウェアラブルコンピューティングの一例としては、頭部装着型の表示装置と、それに接続されたＰＣカードとを有する頭部装着型表示システムがある（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、ＰＣカードが携帯用コンピュータのＰＣカードスロットに装填されることによって、表示装置と携帯用コンピュータとが接続される。そして、この表示装置には、携帯用コンピュータから伝送された画像信号に基づく画像が表示される。
【０００４】
ここで、表示装置の表示画面にアイコン等のＧＵＩが表示される場合には、ポインタを利用して種々の操作が必要になるので、ポインティングデバイスが不可欠である。ポインティングデバイスとしては、片手で操作可能なマウスが一般的であるが、手を利用して操作を行うことが困難な場合には、頭部の動きや視線の変化が検出されることによってポインティングが行われることがある（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００５】
また、ポインタを利用した操作の他に、文字入力が行われる場合がある。この場合には、文字入力装置としてキーボードが利用されることが多い。
【特許文献１】特開２００１−１６６２５３号公報
【特許文献２】特開２００１−６７１７９号公報
【特許文献３】特開２０００−８９９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マウスは本来机上で使用するように設定されており、操作者が動きながら利用する場合には、常に、操作者の周りに机の代わりになるものがあるとは限らない。また、マウスの場合には、操作者にとって、ポインタの位置を少しだけ移動させるような細かな操作は非常に難しい。また、頭部の動きや視線の変化によるポインティングでは、操作者は、ポインタの位置の移動とは関係のない動作を行いながら、ポインタの位置を変更させる必要があり、高い精度が得られないと共に意図しない動きによる誤動作の可能性が高い。また、文字入力が行われる場合においても、キーボードは本来机上で使用するように設定されており、操作者が動きながら利用するのは非常に難しい。
【０００７】
そこで、本発明の主な目的は、操作性がよいと共に安定性の高い操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
本発明の操作装置は、操作用部材と、前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転に対応した信号を出力する出力手段と、ディスプレイに表示されたポインタの移動に関する２つのモードを記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力された信号に基づいてポインタの位置を変更する変更手段と、前記出力手段から出力された信号とあらかじめ設定された所定条件とを比較する比較手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段とを備えており、前記切り換え手段は、前記比較手段により前記出力手段から出力された信号が前記所定条件を満たすという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えるものである。
【０００９】
ここで、「出力手段から出力された信号が所定条件を満たす」とは、例えば、所定条件として連続して出力された２つの信号間の所定時間が設定されている場合に出力手段から出力された信号の連続して出力された２つの信号間の時間が所定時間以上になった場合などを意味する。所定条件は、連続して出力された２つの信号間の時間に関する条件の他、出力手段から出力された信号に関する条件であれば、その他の条件であってもよい。
【００１０】
この構成によると、操作用部材の回転に伴って出力される信号が所定条件を満たす場合に、ディスプレイに表示されたポインタの移動に関するモードが切り換えられる。そのため、操作用部材を回転させる場合に、出力信号を調整することによって、モードの切り換えの有無を制御することができる。つまり、操作者は、出力信号が所定条件を満たすように調整することによって、ポインタの移動に関するモードを切り換えることができる。このように、操作用部材を回転させるという単純な操作によって、２つのモードにおいてポインタを移動させることができるので、操作装置の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。また、本発明の操作装置では、一般的なマウスのように机などは必要ではないので、特にウェアラブルコンピューティングに有効である。
【００１１】
本発明の操作装置は、操作用部材と、前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転に対応したパルス信号を出力する出力手段と、ディスプレイに表示されたポインタの移動に関する２つのモードを記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力されたパルス信号に基づいてポインタの位置を変更する変更手段と、前記出力手段から出力されたパルス信号のうちの連続して出力された２つのパルス間の時間とあらかじめ設定された所定時間とを比較する比較手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段とを備えており、前記切り換え手段は、前記比較手段により前記２つのパルス間の時間が前記所定時間以上であるという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えるものである。
【００１２】
この構成によると、操作用部材の回転に伴って出力されるパルス信号において、連続して出力された２つのパルス間の時間が所定時間以上になった場合に、ディスプレイに表示されたポインタの移動に関するモードが切り換えられる。そのため、操作用部材を断続的に回転させる場合に、操作間に形成される休止時間を調整することによって、モードの切り換えの有無を制御することができる。つまり、操作者は、操作間に形成される休止時間を所定時間以上にすることによって、ポインタの移動に関するモードを切り換えることができる。このとき、操作間に形成される休止時間が所定時間より短い場合にはモードは切り換えられないので、例えば操作用部材を持ち直すために操作用部材の回転を休止するときでも、すぐに（所定時間以上の休止時間が形成されない間に）操作用部材の回転を再開することによって、休止前と同じモードにおいてポインタを移動させる操作を継続することができる。このように、操作用部材を回転させるという単純な操作によって、２つのモードにおいてポインタを移動させることができるので、操作装置の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。また、本発明の操作装置では、一般的なマウスのように机などは必要ではないので、特にウェアラブルコンピューティングに有効である。
【００１３】
ここで、「操作用部材の回転を検出」とは、操作用部材が回転された場合の回転量、回転方向及び回転速度を検出することを意味している。従って、出力手段から出力される信号またはパルス信号は、操作用部材の回転量、回転速度及び回転方向の全てに対応している。
【００１４】
本発明の操作装置において、前記第１の記憶手段は、前記操作用部材の回転に伴ってポインタの位置が第１軸方向に沿って変更される第１モードと、前記操作用部材の回転に伴ってポインタの位置が前記第１軸方向と交差する第２軸方向に沿って変更される第２モードとを記憶していてもよい。
【００１５】
この構成によると、第１軸方向へのポインタの位置の変更と第２軸方向へのポインタの位置の変更とを交互に行うことによって、ポインタの位置を比較的容易に制御することができる。
【００１６】
本発明の操作装置において、前記第１軸方向と前記第２軸方向とは直交していてもよい。
【００１７】
この構成によると、ポインタの位置を極めて容易に制御することができる。
【００１８】
本発明の操作装置において、前記第１の記憶手段は、前記操作用部材の回転に伴って初期位置に対するポインタの移動方向が変更される第１モードと、前記操作用部材の回転に伴って初期位置からのポインタの移動距離が変更される第２モードとを記憶していてもよい。
【００１９】
この構成によると、初期位置に対するポインタの移動方向の変更と初期位置からのポインタの移動距離の変更とを交互に行うことによって、ポインタの位置を比較的容易に制御することができる。
【００２０】
本発明の操作装置において、前記切り換え手段により前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードが前記第１モードから前記第２モードに切り換えられる直前に、ポインタの初期位置を更新する更新手段をさらに備えていてもよい。
【００２１】
この構成によると、初期位置に対するポインタの移動方向を変更した後で、初期位置からのポインタの移動距離を変更することによってポインタの位置を変更し、引き続き、変更後のポインタの位置を初期位置として、再度、その初期位置に対するポインタの移動方向の変更とその初期位置からのポインタの移動距離の変更とを行うことができる。
【００２２】
本発明の操作装置において、前記切り換え手段により前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードが前記第２モードから前記第１モードに切り換えられる直前に、ポインタの初期位置を更新する更新手段をさらに備えていてもよい。
【００２３】
この構成によると、初期位置からのポインタの移動距離を変更した後で、初期位置に対するポインタの移動方向を変更することによってポインタの位置を変更し、引き続き、変更後のポインタの位置を初期位置として、再度、その初期位置からのポインタの移動距離の変更とその初期位置に対するポインタの移動方向の変更とを行うことができる。
【００２４】
本発明の操作装置は、操作用部材と、前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転に対応した信号を出力する出力手段と、前記出力手段から出力された信号に基づいて、前記初期位置を通り且つ所定の関数にしたがって決定される移動経路に沿って初期位置からポインタの位置を変更する変更手段と、前記出力手段から出力された信号とあらかじめ設定された所定条件とを比較する比較手段と、前記比較手段により前記出力手段から出力された信号が前記所定条件を満たすという比較結果が得られた場合に、ポインタの初期位置を更新する更新手段とを備えているものである。
【００２５】
本発明の操作装置は、操作用部材と、前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転に対応したパルス信号を出力する出力手段と、前記出力手段から出力されたパルス信号に基づいて、前記初期位置を通り且つ所定の関数にしたがって決定される移動経路に沿って初期位置からポインタの位置を変更する変更手段と、前記出力手段から出力されたパルス信号のうちの連続して出力された２つのパルス間の時間とあらかじめ設定された所定時間とを比較する比較手段と、前記比較手段により前記２つのパルス間の時間が前記所定時間以上であるという比較結果が得られた場合に、ポインタの初期位置を更新する更新手段とを備えているものである。
【００２６】
これらの構成によると、操作用部材を回転させるという単純な操作によって、ポインタを移動させることができるので、操作装置の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。また、適正な移動経路を設定することによって、ポインタの位置を比較的容易に制御することができる。
【００２７】
本発明の操作装置において、前記変更手段は、ポインタの初期位置を点（ｘ０、ｙ０）、初期位置からのポインタの移動距離をｄ、初期位置に対するポインタの移動角度をθとした場合に、点（ｘ０＋ｄ×ｃｏｓθ、ｙ０＋ｄ×ｓｉｎθ）で決定される移動経路に沿ってポインタの位置を変更してもよい。
【００２８】
この構成によると、ポインタの位置が初期位置を中心とするうずまき状に変更されるので、ポインタの位置を容易に制御することができる。
【００２９】
本発明の操作装置は、操作用部材と、前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転に対応した信号を出力する出力手段と、互いに異なる番号が割り当てられた複数行及び互いに異なる番号が割り当てられた複数列に配列された複数の選択対象からの選択候補の選択に関し、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる行番号として複数行の選択対象のいずれかを選択する第１モードと、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる列番号として複数列の選択対象のいずれかを選択する第２モードとを記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力された信号に基づいて、選択候補が含まれる行番号または列番号を変更する変更手段と、前記出力手段から出力された信号とあらかじめ設定された所定条件とを比較する比較手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段と、選択候補を決定する決定手段とを備えており、前記切り換え手段は、前記比較手段により前記出力手段から出力された信号が前記所定条件を満たすという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えるものであり、前記決定手段は、前記切り換え手段により前記第１モードから前記第２モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている行番号を選択候補が含まれる行番号に決定すると共に、前記切り換え手段により前記第２モードから前記第１モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている列番号を選択候補が含まれる列番号に決定するものである。
【００３０】
この構成によると、操作用部材の回転に伴って出力される信号が所定条件を満たす場合に、複数の選択対象からの選択候補の選択に関し、選択候補が含まれる行番号として複数行の選択対象のいずれかを選択するモード及び選択候補が含まれる列番号として複数列の選択対象のいずれかを選択するモードのいずれかに切り換えられる。つまり、操作者は、出力信号が所定条件を満たすように調整することによって、選択候補の選択に関するモードを切り換えることができる。このように、操作用部材を回転させるという単純な操作によって、２つのモードにおいて選択候補を選択することができるので、操作装置の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。また、本発明の操作装置では、一般的なキーボードのように机などは必要ではないので、特にウェアラブルコンピューティングに有効である。
【００３１】
本発明の操作装置は、操作用部材と、前記操作用部材の回転を検出可能な回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転に対応したパルス信号を出力する出力手段と、互いに異なる番号が割り当てられた複数行及び互いに異なる番号が割り当てられた複数列に配列された複数の選択対象からの選択候補の選択に関し、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる行番号として複数行の選択対象のいずれかを選択する第１モードと、前記操作用部材の回転に伴って選択候補が含まれる列番号として複数列の選択対象のいずれかを選択する第２モードとを記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのうちのいずれか１つのモードを記憶する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードにおいて、前記出力手段から出力されたパルス信号に基づいて、選択候補が含まれる行番号または列番号を変更する変更手段と、前記出力手段から出力されたパルス信号のうちの連続して出力された２つのパルス間の時間とあらかじめ設定された所定時間とを比較する比較手段と、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換える切り換え手段と、選択候補を決定する決定手段とを備えており、前記切り換え手段は、前記比較手段により前記２つのパルス間の時間が前記所定時間以上であるという比較結果が得られた場合に、前記第２の記憶手段に記憶された１つのモードを、前記第１の記憶手段に記憶された２つのモードのなかの前記１つのモードとは異なる別のモードに切り換えるものであり、前記決定手段は、前記切り換え手段により前記第１モードから前記第２モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている行番号を選択候補が含まれる行番号に決定すると共に、前記切り換え手段により前記第２モードから前記第１モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に選択されている列番号を選択候補が含まれる列番号に決定するものである。
【００３２】
この構成によると、操作用部材の回転に伴って出力されるパルス信号において、連続して出力された２つのパルス間の時間が所定時間以上になった場合に、複数の選択対象からの選択候補の選択に関し、選択候補が含まれる行番号として複数行の選択対象のいずれかを選択するモード及び選択候補が含まれる列番号として複数列の選択対象のいずれかを選択するモードのいずれかに切り換えられる。そのため、操作用部材を断続的に回転させる場合に、操作間に形成される休止時間を調整することによって、モードの切り換えの有無を制御することができる。つまり、操作者は、操作間に形成される休止時間を所定時間以上にすることによって、選択候補の選択に関するモードを切り換えることができる。このとき、操作間に形成される休止時間が所定時間より短い場合にはモードは切り換えられないので、例えば操作用部材を持ち直すために操作用部材の回転を休止するときでも、すぐに（所定時間以上の休止時間が形成されない間に）操作用部材の回転を再開することによって、休止前と同じモードにおいて選択候補を選択する操作を継続することができる。このように、操作用部材を回転させるという単純な操作によって、選択候補を選択することができるので、操作装置の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。また、本発明の操作装置では、一般的なキーボードのように机などは必要ではないので、特にウェアラブルコンピューティングに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作装置が用いられたヘッドマウントディスプレイユニットを示す図である。図２は、図１のヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示すヘッドマウントディスプレイユニット１（以下、ＨＭＤユニットと称する）は、頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ１０（以下、ＨＭＤと称する）と、ＨＭＤ１０にケーブル１０ａを介して接続されたポインティングデバイスである操作装置２０とを備えている。
【００３５】
ＨＭＤ１０は、小型の液晶パネルを内蔵したディスプレイ１１と、ディスプレイ１１を保持し且つ頭部へ装着するための保持部１２とを有している。ディスプレイ１１は、例えば複数のアイコン等のＧＵＩを含む表示画面など種々の表示画面を表示可能である。また、この表示画面には、操作装置２０による操作に用いられるポインタが表示される。保持部１２は、略Ｕ型形状であり、その前側においてディスプレイ１１を保持している。従って、保持部１２が頭部に装着されると、ディスプレイ１１が目の高さよりも少しだけ上方に配置される。
【００３６】
操作装置２０は、２つのボタン２１、２２と、ロータリーエンコーダ３０と、制御部４０（図２参照）とを有している。２つのボタン２１、２２は、ポインタの位置が変更された後で押下される決定用ボタンである。なお、２つのボタン２１、２２は、一般的なマウスの左クリック用ボタン及び右クリック用ボタンのそれぞれに対応している。
【００３７】
ロータリーエンコーダ３０は、図２に示すように、操作ダイヤル３１と、回転検出部３２と、出力部３３とを有している。操作ダイヤル３１は、操作者によって操作される部材であって、その軸周りに回転可能に設けられている。従って、操作者は、操作ダイヤル３１を時計回り及び反時計回りのいずれかに回転させることによって、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタの位置を変更することができる。ここで、操作ダイヤル３１の回転という１次元の動きによって、ポインタの位置の上限下限のない無制限の操作ができる。
【００３８】
回転検出部３２は、操作ダイヤル３１が回転した場合に、その回転量、回転方向及び回転速度を検出し、その検出結果を出力部３３に送信する。出力部３３は、回転検出部３２から送信された検出結果に対応したパルス信号を作成し、そのパルス信号を制御部４０に対して出力する。ここで、出力部３３は、操作ダイヤル３１が回転している間は複数のパルスを連続して出力するが、そのパルス信号では、操作ダイヤル３１の回転速度にしたがって連続する２つのパルス間の時間間隔が異なる。
【００３９】
制御部４０は、操作装置２０に係る各種動作の制御プログラムやデータなどが格納されたＲＯＭ、操作装置２０の各部の動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行するＣＰＵ、ＣＰＵでの演算結果などのデータを一時保管するＲＡＭなどの部材が含まれている。そして、制御部４０には、これら各種部材およびソフトウェアによって、モード記憶部４１と、実モード記憶部４２と、フラグ記憶部４３、パルス検知部４４と、パラメータ記憶部４５と、比較部４６と、切り換え部４７と、位置変更部４８とが形成されている。
【００４０】
モード記憶部４１は、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタの移動に関する２つのモードを記憶する。本実施の形態では、モード記憶部４１は、操作ダイヤル３１の回転に伴ってポインタが元の位置（初期位置）からＸ軸方向に沿って移動するＸ軸モードと、操作ダイヤル３１の回転に伴ってポインタが元の位置からＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動するＹ軸モードとを記憶している。
【００４１】
実モード記憶部４２は、モード記憶部４１に記憶されたＸ軸モード及びＹ軸モードのいずれか一方を記憶する。つまり、実モード記憶部４２は、操作ダイヤル３１が回転することにより、ポインタの位置が変更する方向に対応したモードを記憶する。
【００４２】
フラグ記憶部４３は、操作ダイヤル３１に対する操作が行われているか否かを示すフラグを記憶する。本実施の形態では、フラグ記憶部４３には、操作ダイヤルに対する操作が行われている間、及び、操作ダイヤルに対する操作が終了した後で閾値Ｔｒが経過するまでの間は、フラグとして１が記憶される。一方、操作ダイヤルに対する操作が行われていない間（操作ダイヤルに対する操作が終了した後で閾値Ｔｒが経過するまでの間を除く）は、フラグとして０が記憶される。
【００４３】
パルス検知部４４は、パルス間隔検知部４４ａと、パルス数検知部４４ｂとを有している。パルス間隔検知部４４ａは、ロータリーエンコーダ３０から供給されたパルス信号において、連続する２つのパルス間の時間間隔を検知する。従って、パルス間隔検知部４４ａは、操作ダイヤル３１に対する操作が行われている際に出力されるパルス信号であることを検知可能であると共に、このパルス信号が休止された場合に、後で詳述するように、その休止が、操作者が操作ダイヤル３１を持ち直すために生じる小休止であるのか、または、操作者がポインタの移動方向を変更するために生じる大休止であるのかを検知することができる。パルス数検知部４４ｂは、ロータリーエンコーダ３０から供給されたパルス信号のパルス数を検知する。
【００４４】
パラメータ記憶部４５は、操作装置２０に係る各種動作に関する種々のパラメータを記憶する。本実施の形態では、パラメータ記憶部４５には、実モード記憶部４２に記憶されているモードを他方のモードに切り換えるタイミングが決定される際に用いられる時間間隔である閾値Ｔｒ、ディスプレイ１１の表示画面に表示されるポインタの移動単位Ｌ１、ポインタの加速を開始するタイミングが決定される際に用いられる時間間隔である閾値Ｔａ、そのときの加速倍率Ｒ１などのパラメータが記憶されている。
【００４５】
比較部４６は、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と、パラメータ記憶部４５に記憶された閾値Ｔｒまたは閾値Ｔａとを比較する。ここで、比較部４６でのパルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と閾値Ｔｒとの比較結果は、実モード記憶部４２に記憶されているモードを他方のモードに切り換えるタイミングの決定に利用される。また、比較部４６でのパルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と閾値Ｔａとの比較結果は、ディスプレイ１１の表示画面に表示されるポインタの加速を開始するタイミングの決定に利用される。
【００４６】
切り換え部４７は、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されると、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグを１から０に変更し、操作ダイヤル３１に対する操作が終了した後で閾値Ｔｒが経過すると、フラグを０から１に変更する。また、切り換え部４７は、比較部４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるという比較結果が得られた場合に、実モード記憶部４２に記憶されているモードを他方のモードに切り換える。つまり、切り換え部４７は、実モード記憶部４２に記憶されているモードがＸ軸モードである場合はＹ軸モードに切り換えると共に、実モード記憶部４２に記憶されているモードがＹ軸モードである場合はＸ軸モードに切り換える。
【００４７】
このように、比較部４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１に対する操作は連続的である（ポインタの同じ方向への移動が継続される）と考えられるので、ポインタの位置を変更させる方向は切り換えられない。一方、比較部４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１に対する操作は連続的でない（ポインタの移動方向が変更される）と考えられるので、ポインタの位置を変更させる方向が切り換えられる。
【００４８】
位置変更部４８は、実モード記憶部４２に記憶されているモードにおいて、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタの位置を変更する。つまり、位置変更部４８は、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＸ軸モードである場合には、操作ダイヤル３１の回転量及び回転方向に対応した分だけポインタの位置をＸ軸方向に沿って変更する。一方、位置変更部４８は、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＹ軸モードである場合には、操作ダイヤルの回転量及び回転方向に対応した分だけポインタの位置をＹ軸方向に沿って変更する。具体的には、Ｘ軸モードでは、操作ダイヤル３１が時計回りに回転された場合はポインタを表示画面でＸ軸右方向に移動させ、操作ダイヤル３１が反時計回りに回転された場合はポインタを表示画面でＸ軸左方向に移動させる。一方、Ｙ軸モードでは、操作ダイヤル３１が時計回りに回転された場合はポインタを表示画面でＹ軸上方向に移動させ、操作ダイヤル３１が反時計回りに回転された場合はポインタを表示画面でＹ軸下方向に移動させる。
【００４９】
ここで、位置変更部４８は、操作ダイヤル３１の回転速度に応じた速度でポインタの位置を変更する。本実施の形態では、ポインタの移動速度が、比較部４６でのパルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と閾値Ｔａとの比較結果にしたがって異なる。つまり、比較部４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔａ以上であるという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１は比較的遅い回転速度で回転されていると考えられるので、位置変更部４８は、ポインタの位置をパラメータ記憶部４５に記憶された移動単位Ｌ１ずつ変更する。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔａより短いという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１は比較的速い回転速度で回転されていると考えられるので、位置変更部４８は、ポインタの位置をパラメータ記憶部４５に記憶された移動単位Ｌ１に加速倍率Ｒ１を乗じた移動単位Ｌ１’ずつ変更する。
【００５０】
次に、操作ダイヤル３１に対する操作が行われた場合の動作手順について、図３を参照して説明する。図３は、操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＸ軸モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ１０１）。そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ１０２）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ１０３）。このとき、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタが、パルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ、Ｘ軸方向に沿って移動する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
そして、比較部４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１０５）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０４に戻って、ポインタのＸ軸方向への移動が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＹ軸モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ１０６）。
【００５３】
そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ１０７）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ１０８）。このとき、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタが、パルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ、Ｙ軸方向に沿って移動する（ステップＳ１０９）。
【００５４】
そして、比較部４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１１０）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１０９に戻って、ポインタのＹ軸方向への移動が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に戻って、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＸ軸モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる。
【００５５】
次に、ディスプレイ１１の表示画面に表示されるポインタを移動させる方法について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、図４の時刻Ｔ０〜Ｔ３における表示画面の一例を示す図である。図５では、ポインタが移動した経路が破線で図示されている。
【００５６】
ここでは、図４の操作開始時刻Ｔ０に対応した図５（ａ）の表示画面において、ポインタをＡ点からＤ点まで移動させる場合について説明する。操作開始時刻Ｔ０では、ポインタはＡ点にあり、このとき、ポインタの先端部近傍には、実モード記憶部４２に記憶されたモードはＸ軸モードであることを示すために、Ｘ軸方向に延びる矢印が表示されている。
【００５７】
そして、操作開始時刻Ｔ０において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、図４に示すように、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が開始される。操作が開始された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタはＸ軸右方向に移動する。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタは移動しなくなる。ここで、図４では、操作開始後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ１が出力されている。
【００５８】
このとき、操作者がポインタをＸ軸右方向へ移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、ポインタはＸ軸右方向に移動し始める。このように、ポインタのＸ軸方向への移動が継続される場合には、図４に示すように、パルス信号が休止しても、すぐに、次のパルス信号が出力される。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めるまでパルス信号は出力され、操作ダイヤル３１の回転を止めた時点で、パルス信号が出力されなくなりポインタは停止する。ここで、図４では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ２が出力されている。
【００５９】
そして、上述と同様に、操作者がポインタをＸ軸右方向へ移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、ポインタはＸ軸右方向に移動し始める。その後、ポインタが、図５（ｂ）に示す表示画面のＢ点に到達し、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタはＢ点から移動しなくなる。ここで、図４では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ３が出力されている。
【００６０】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ１になると、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＸ軸モードからＹ軸モードに切り換えられる。従って、図４の時刻Ｔ１に対応した図５（ｂ）の表示画面では、ポインタはＢ点にあり、このとき、実モード記憶部４２に記憶されたモードはＹ軸モードであることを示すために、ポインタの先端部近傍にはＹ軸方向に延びる矢印が表示されている。
【００６１】
そして、時刻Ｔ１において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開される。操作が再開された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタはＹ軸上方向に移動する。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタは移動しなくなる。ここで、図４では、Ｙ軸方向への操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ４が出力されている。
【００６２】
このとき、操作者がポインタをＹ軸上方向へ移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、ポインタはＹ軸上方向に移動し始める。このように、ポインタのＹ軸方向への移動が継続される場合には、図４に示すように、パルス信号が休止しても、すぐに、次のパルス信号が出力される。その後、ポインタが、図５（ｃ）に示す表示画面のＣ点に到達し、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタはＣ点から移動しなくなる。ここで、図４では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ５が出力されている。
【００６３】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ２になると、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＹ軸モードからＸ軸モードに切り換えられる。従って、図４の時刻Ｔ２に対応した図５（ｃ）の表示画面では、ポインタはＣ点にあり、このとき、実モード記憶部４２に記憶されたモードはＸ軸モードであることを示すために、ポインタの先端部近傍にはＸ軸方向に延びる矢印が表示されている。
【００６４】
そして、時刻Ｔ２において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開される。そして、操作が再開された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタはＸ軸右方向に移動する。その後、ポインタが、図５（ｄ）に示す表示画面のＤ点に到達し、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタはＤ点から移動しなくなる。ここで、図４では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ６が出力されている。
【００６５】
また、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ３になると、実モード記憶部４２に記憶されたモードがＸ軸モードからＹ軸モードに切り換えられる。従って、図４の時刻Ｔ３に対応した図５（ｄ）の表示画面では、ポインタの位置はＤ点にあり、このとき、実モード記憶部４２に記憶されたモードはＹ軸モードであることを示すために、ポインタの先端部近傍にはＹ軸方向に延びる矢印が表示されている。
【００６６】
このように、操作者がポインタを同じ方向に移動させる場合（Ｘ軸方向に移動する場合またはＹ軸方向に移動する場合）にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒよりも短い小休止である。つまり、図４において、パルス信号Ｐ１とパルス信号Ｐ２との間、パルス信号Ｐ２とパルス信号Ｐ３との間、及び、パルス信号Ｐ４とパルス信号Ｐ５との間には、パルス信号の小休止が形成される。
【００６７】
一方、操作者がポインタの移動方向を変更する場合（Ｘ軸方向からＹ軸方向に変更する場合及びＹ軸方向からＸ軸方向に変更する場合）にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒと同じ大休止である。つまり、図４において、パルス信号Ｐ３とパルス信号Ｐ４との間、パルス信号Ｐ５とパルス信号Ｐ６との間、及び、パルス信号Ｐ６の後には、パルス信号の大休止が形成される。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態に係る操作装置２０では、操作ダイヤル３１の回転に伴って出力されるパルス信号において、連続して出力された２つのパルス間の時間が閾値Ｔｒ以上になった場合に、実モード記憶部４２に記憶されたモードが、Ｘ軸モードからＹ軸モードにまたはＹ軸モードからＸ軸モードに切り換えられる。そのため、操作ダイヤル３１を断続的に回転させる場合に、操作間に形成される休止時間を調整することによって、モードの切り換えの有無を制御することができる。つまり、操作者は、操作間に形成される休止時間を閾値Ｔｒ以上にすることによって、実モード記憶部４２に記憶されたモードを切り換えることができる。このとき、操作間に形成される休止時間が閾値Ｔｒより短い場合にはモードは切り換えられないので、例えば操作ダイヤル３１を持ち直すために操作ダイヤル３１の回転を休止するときでも、すぐに（閾値Ｔｒ以上の休止時間が形成されない間に）操作ダイヤル３１の回転を再開することによって、休止前と同じモードにおいてポインタを移動させる操作を継続することができる。このように、操作ダイヤル３１を回転させるという単純な操作によって、ポインタを移動させることができるので、操作装置２０の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。
【００６９】
また、モード記憶部４１は、操作ダイヤル３１の回転に伴ってポインタが元の位置からＸ軸方向に沿って移動するＸ軸モードと、操作ダイヤル３１の回転に伴ってポインタが元の位置からＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動するＹ軸モードとを記憶しているので、ポインタの位置を極めて容易に制御することができる。
【００７０】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の第２の実施の形態に係る操作装置１２０が含まれるＨＭＤユニット１０１が、第１の実施の形態の操作装置２０が含まれるＨＭＤユニット１と大きく異なる点は、ＨＭＤユニット１ではポインタの位置が直交座標系において変更するのに対し、本実施の形態のＨＭＤユニット１０１ではポインタの位置が極座標系において変更する点である。
【００７１】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る操作装置が含まれるヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。制御部１４０には、モード記憶部４１と、実モード記憶部４２と、フラグ記憶部４３、パルス検知部４４と、パラメータ記憶部４５と、比較部４６と、切り換え部４７と、位置変更部４８と、更新部１４１が形成されている。これらの構成のうち第１の実施の形態と同様のものについては詳細な説明は省略する。
【００７２】
本実施の形態では、モード記憶部４１は、操作ダイヤル３１の回転に伴って元の位置（初期位置）に対するポインタの移動方向が変更される方向変更モードと、操作ダイヤル３１の回転に伴って元の位置からのポインタの移動距離が変更される距離変更モードとを記憶している。実モード記憶部４２は、モード記憶部４１に記憶された方向変更モード及び距離変更モードのいずれか一方を記憶する。
【００７３】
また、切り換え部４７は、実モード記憶部４２に記憶されているモードが方向変更モードである場合は距離変更モードに切り換えると共に、実モード記憶部４２に記憶されているモードが距離変更モードである場合は方向変更モードに切り換える。
【００７４】
位置変更部４８は、実モード記憶部４２に記憶されたモードが方向変更モードである場合には、操作ダイヤル３１の回転量及び回転方向に対応した分だけポインタの位置を元の位置を中心とする円周に沿って変更する。一方、位置変更部４８は、実モード記憶部４２に記憶されたモードが距離変更モードである場合には、操作ダイヤルの回転量及び回転方向に対応した分だけポインタの位置を、元の位置と方向変更モードで決められたポインタの位置とを結ぶ直線上に沿って変更する。
【００７５】
具体的には、方向変更モードでは、操作ダイヤル３１が時計回りに回転された場合はポインタを元の位置を中心として時計回りに移動させ、操作ダイヤル３１が反時計回りに回転された場合はポインタを元の位置を中心として反時計回りに移動させる。一方、距離変更モードでは、操作ダイヤル３１が時計回りに回転された場合はポインタを元の位置から上記直線に沿う一方向に移動させ、操作ダイヤル３１が反時計回りに回転された場合はポインタを元の位置から前記直線に沿う他方向に移動させる。
【００７６】
更新部１４１は、切り換え部４７により実モード記憶部４２に記憶された１つのモードが距離変更モードから方向変更モードに切り換えられる直前に、ポインタの元の位置を更新する。つまり、実モード記憶部４２に記憶されているモードが距離変更モードである場合には、切り換え部４７は、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるという比較結果が得られた場合に、方向変更モードに切り換えるが、その直前に、距離変更モードで決められた距離だけ元の位置から離れた位置にポインタの元の位置を変更する。従って、実モード記憶部４２に記憶されているモードが方向変更モードに切り換えられた後は、ポインタの位置は、操作ダイヤル３１の回転量及び回転方向に対応した分だけ更新された後のポインタの元の位置を中心とする円周に沿って変更される。
【００７７】
次に、操作ダイヤル３１に対する操作が行われた場合の動作手順について、図７を参照して説明する。図７は、操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【００７８】
まず、実モード記憶部４２に記憶されたモードが方向変更モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ２０１）。そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ１０２）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ２０３）。このとき、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタが、パルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ、元の位置を中心とする円周に沿って移動する（ステップＳ２０４）。
【００７９】
そして、比較部４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ２０５）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻って、ポインタの上記円周上の移動が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、実モード記憶部４２に記憶されたモードが距離変更モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ２０６）。
【００８０】
そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ２０７）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ２０８）。このとき、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタが、パルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ、方向変更モードで決められた方向に移動する（ステップＳ２０９）。
【００８１】
そして、比較部４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ２１０）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２０９に戻って、ポインタの方向変更モードで決められた方向への移動が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ポインタの元の位置が距離変更モードで決められた位置に更新される（ステップＳ２１１）。その後、ステップＳ２０１に戻って、実モード記憶部４２に記憶されたモードが方向変更モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる。
【００８２】
次に、ディスプレイ１１の表示画面に表示されるポインタを移動させる方法について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。図９（ａ）〜図９（ｄ）は、図８の時刻Ｔ０〜Ｔ３における表示画面の一例を示す図である。図９では、ポインタの移動方向が一点鎖線で、ポインタの移動経路が破線で図示されている。
【００８３】
ここでは、図８の操作開始時刻Ｔ１０に対応した図９（ａ）の表示画面において、ポインタをＡ点からＢ点まで移動させる場合について説明する。操作開始時刻Ｔ１０では、ポインタはＡ点にあり、このとき、ポインタの先端部近傍には、実モード記憶部４２に記憶されたモードは方向変更モードであることを示すために、Ａ点を中心とする円弧状の矢印が表示されている。
【００８４】
そして、操作開始時刻Ｔ１０において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、図８に示すように、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が開始される。操作が開始された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタはＡ点を中心とする円周に沿って移動する。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタは移動しなくなる。ここで、図８では、操作開始後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ１１が出力されている。
【００８５】
このとき、操作者がポインタをＡ点を中心とする円周に沿って移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、ポインタは上記円周に沿って移動し始める。このように、ポインタの上記円周上での移動が継続される場合には、図８に示すように、パルス信号が休止しても、すぐに、次のパルス信号が出力される。その後、ポインタが、図９（ａ）に示すように、Ａ点とＢ点とを結ぶ直線（図９（ａ）では一点鎖線）上に配置された状態で、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタは移動しなくなる。ここで、図８では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ１２が出力されている。
【００８６】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ１１になると、実モード記憶部４２に記憶されたモードが方向変更モードから距離変更モードに切り換えられる。従って、図９の時刻Ｔ１１に対応した図９（ｂ）の表示画面では、ポインタはＡ点にあり、このとき、実モード記憶部４２に記憶されたモードは距離変更モードであることを示すために、ポインタの先端部近傍には、方向変更モードで決められた方向に延びる矢印が表示されている。
【００８７】
そして、時刻Ｔ１１において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開される。操作が再開された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタは方向変更モードで決められた右下方向に移動する。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタは移動しなくなる。ここで、図８では、右下方向への操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ３が出力されている。
【００８８】
このとき、操作者がポインタをＹ軸上方向へ移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、ポインタは右下方向に移動し始める。このように、ポインタの右下方向への移動が継続される場合には、図８に示すように、パルス信号が休止しても、すぐに、次のパルス信号が出力される。その後、時刻Ｔ１２において、ポインタが、図９（ｃ）に示す表示画面のＢ点に到達し、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタはＢ点から移動しなくなる。ここで、図８では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ１４が出力されている。
【００８９】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ１３になると、実モード記憶部４２に記憶されたモードが距離変更モードから方向変更モードに切り換えられる。従って、図８の時刻Ｔ１３に対応した図９（ｄ）の表示画面では、ポインタはＢ点にあり、このとき、実モード記憶部４２に記憶されたモードは方向変更モードであることを示すために、ポインタの先端部近傍にはＢ点を中心とする円弧状の矢印が表示されている。
【００９０】
このように、操作者が、元の位置に対するポインタの移動方向の変更を継続する場合及びポインタの元の位置からの距離の変更を継続する場合にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒよりも短い小休止である。つまり、図８において、パルス信号Ｐ１１とパルス信号Ｐ１２との間、及び、パルス信号Ｐ１３とパルス信号Ｐ１４との間には、パルス信号の小休止が形成される。
【００９１】
一方、操作者がポインタの移動方向を変更させる状態からポインタの元の位置からの距離を変更させる状態に変更する場合及びその反対の場合にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒと同じ大休止である。つまり、図８において、パルス信号Ｐ１２とパルス信号Ｐ１３との間、及び、パルス信号Ｐ１４の後には、パルス信号の大休止が形成される。
【００９２】
以上説明したように、本実施の形態に係る操作装置１２０では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、モード記憶部４１は、操作ダイヤル３１の回転に伴って元の位置に対するポインタの移動方向が変更される方向変更モードと、操作ダイヤル３１の回転に伴って元の位置からのポインタの移動距離が変更される距離変更モードとを記憶しているので、ポインタの位置を比較的容易に制御することができる。また、実モード記憶部４２に記憶された１つのモードが距離変更モードから方向変更モードに切り換えられる直前に、ポインタの元の位置が更新されるので、元の位置に対するポインタの移動方向を変更した後で、元の位置からのポインタの移動距離を変更することによってポインタの位置を変更し、引き続き、変更後のポインタの位置を初期位置として、再度、その元の位置に対するポインタの移動方向の変更とその初期位置からのポインタの移動距離の変更とを行うことができる。
【００９３】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の第２の実施の形態に係る操作装置２２０が含まれるＨＭＤユニット２０１が、第１の実施の形態の操作装置２０が含まれるＨＭＤユニット１と大きく異なる点は、ＨＭＤユニット１ではポインタの位置が直交座標系において変更するのに対し、本実施の形態のＨＭＤユニット２０１ではポインタの位置がうずまき状に変更する点である。
【００９４】
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る操作装置が含まれるヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。制御部２４０には、フラグ記憶部４３、パルス検知部４４と、パラメータ記憶部４５と、比較部４６と、切り換え部４７と、位置変更部４８と、更新部２４１が形成されている。これらの構成のうち第１の実施の形態と同様のものについては詳細な説明は省略する。
【００９５】
本実施の形態では、パラメータ記憶部４５には、ポインタの元の位置を更新するタイミングが決定される際に用いられる時間間隔である閾値Ｔｒ、ポインタの移動経路を示す関数、ディスプレイ１１の表示画面に表示されるポインタの半径方向の移動単位Ｌ２及び回転方向の移動単位α、ポインタの加速を開始するタイミングが決定される際に用いられる時間間隔である閾値Ｔａ、そのときの半径方向の加速倍率Ｒ２、回転方向の加速倍率Ｒ３などのパラメータが記憶されている。
【００９６】
ここで、ＨＭＤユニット２０１では、ポインタの位置がうずまき状に変更する。従って、本実施の形態では、パラメータ記憶部４５には、ポインタの元の位置を点（ｘ０、ｙ０）、元の位置からのポインタの移動距離をｄ、初期位置に対するポインタの移動角度をθとした場合に、ポインタのｘ座標を示す関数ｘ０＋ｄ×ｃｏｓθ及びポインタのｙ座標を示す関数ｙ０＋ｄ×ｓｉｎθが記憶されている。
【００９７】
位置変更部４８は、パラメータ記憶部４５に記憶された関数にしたがってポインタの位置を変更する。つまり、位置変更部４８は、元の位置である点（ｘ０、ｙ０）を通り、且つ、ポインタのｘ座標及びｙ座標が、ポインタの移動距離ｄ及びポインタの移動角度θを用いた関数ｘ０＋ｄ×ｃｏｓθ及び関数ｙ０＋ｄ×ｓｉｎθにしたがってそれぞれ決定される移動経路に沿って元の位置からポインタの位置を変更する。従って、ポインタの移動距離ｄ及びポインタの移動角度θが例えば一定間隔または一定比で増加するように操作ダイヤル３１が回転された場合には、位置変更部４８は、元の位置を中心とするうずまき状の移動経路に沿ってポインタの位置を変更する。
【００９８】
ここで、位置変更部４８は、操作ダイヤル３１の回転速度に応じた速度でポインタの位置を変更する。本実施の形態では、ポインタの移動速度が、比較部４６でのパルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と閾値Ｔａとの比較結果にしたがって異なる。つまり、比較部４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔａ以上であるという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１は比較的遅い回転速度で回転されていると考えられるので、位置変更部４８は、ポインタの位置を半径方向及び回転方向にそれぞれパラメータ記憶部４５に記憶された移動単位Ｌ２、αずつ変更する。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔａより短いという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１は比較的速い回転速度で回転されていると考えられるので、位置変更部４８は、ポインタの位置を半径方向及び回転方向にそれぞれパラメータ記憶部４５に記憶された移動単位Ｌ２に加速倍率Ｒ２を乗じた移動単位Ｌ２’、移動単位αに加速倍率Ｒ３を乗じた移動単位α’ずつ変更する。
【００９９】
更新部２４１は、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるという比較結果が得られた場合に、位置変更部４８により変更されたポインタの位置に、ポインタの元の位置を更新する。従って、その後、操作ダイヤル３１に対する操作が行われる場合には、更新された後のポインタの元の位置を中心として、操作ダイヤル３１の回転量及び回転方向に対応した分だけ、ポインタの位置がうずまき状に変更される。
【０１００】
次に、操作ダイヤル３１に対する操作が行われた場合の動作手順について、図１１を参照して説明する。図１１は、操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【０１０１】
まず、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ３０１）。そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ３０２）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ３０３）。このとき、ディスプレイ１１の表示画面に表示されたポインタが、パルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ、元の位置を中心とするうずまき状の移動経路に沿って移動する（ステップＳ３０４）。
【０１０２】
そして、比較部４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ３０５）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ３０５：ＮＯ）、ステップＳ３０４に戻って、ポインタの上記うずまき状の移動経路上の移動が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ポインタの元の位置が位置変更部４８により変更された位置に更新される（ステップＳ３０６）。その後、ステップＳ３０１に戻って、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる。
【０１０３】
次に、ディスプレイ１１の表示画面に表示されるポインタを移動させる方法について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、図１２の時刻Ｔ２０〜Ｔ２３における表示画面の一例を示す図である。図１３では、ポインタの移動経路（移動前）が一点鎖線で、ポインタの移動経路（移動後）が破線で図示されている。
【０１０４】
ここでは、図１２の操作開始時刻Ｔ２０に対応した図１３（ａ）の表示画面において、ポインタをＡ点からＤ点まで移動させる場合について説明する。操作開始時刻Ｔ２０では、ポインタはＡ点にある。
【０１０５】
そして、操作開始時刻Ｔ２０において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、図１２に示すように、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が開始される。操作が開始された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタはＡ点を中心とするうずまき状の移動経路に沿って移動する。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタは移動しなくなる。ここで、図１２では、操作開始後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ２１が出力されている。
【０１０６】
このとき、操作者がポインタをＡ点を中心とするうずまき状の移動経路に沿って移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、ポインタは上記うずまき状の移動経路に沿って移動し始める。このように、ポインタの上記うずまき状の移動経路に沿う移動が継続される場合には、図１２に示すように、パルス信号が休止しても、すぐに、次のパルス信号が出力される。その後、ポインタが、図１３（ｃ）に示す表示画面のＣ点に到達し、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタはＣ点から移動しなくなる。ここで、図１２では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ２２が出力されている。
【０１０７】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ２２になると、ポインタの元の位置がＣ点に更新される。従って、図１２の時刻Ｔ２２に対応した図１３（ｃ）の表示画面では、ポインタはＣ点にある。
【０１０８】
そして、操作開始時刻Ｔ２２において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が開始される。操作が開始された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、ポインタはＣ点を中心とするうずまき状の移動経路に沿って移動する。その後、ポインタが、図１３（ｄ）に示す表示画面のＤ点に到達し、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなりポインタはＤ点から移動しなくなる。ここで、図１２では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ２３が出力されている。
【０１０９】
このように、操作者がＡ点を中心とするうずまき状の移動経路に沿う移動を継続する場合にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒよりも短い小休止である。つまり、図１２において、パルス信号Ｐ２１とパルス信号Ｐ２２との間には、パルス信号の小休止が形成される。
【０１１０】
一方、操作者がポインタの元の位置をＡ点からＣ点に更新する場合にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒと同じ大休止である。つまり、図１２において、パルス信号Ｐ２２とパルス信号Ｐ２３との間、及び、パルス信号Ｐ２３の後には、パルス信号の大休止が形成される。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態に係る操作装置２２０では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、ポインタの位置が元の位置を中心とするうずまき状に変更されるので、ポインタの位置を容易に制御することができる。
【０１１２】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の第４の実施の形態に係る操作装置３２０が含まれるＨＭＤユニット３０１が、第１の実施の形態の操作装置２０が含まれるＨＭＤユニット１と大きく異なる点は、ＨＭＤユニット１では操作装置２０はポインタの位置を変更するために用いられるのに対し、本実施の形態のＨＭＤユニット２０１では操作装置３２０は文字を入力するために用いられる点である。
【０１１３】
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る操作装置が含まれるヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。制御部３４０には、モード記憶部３４１と、実モード記憶部３４２と、フラグ記憶部４３、パルス検知部４４と、パラメータ記憶部４５と、比較部４６と、切り換え部４７と、選択領域変更部３４８と、文字決定部３４９とが形成されている。これらの構成のうち第１の実施の形態と同様のものについては詳細な説明は省略する。
【０１１４】
ここで、図１５は、文字が入力される場合のディスプレイ１１の表示画面の一例である。図１５に示す文字入力画面３５０には、文字入力の位置を示す入力領域３５１と、複数の文字に関する列番号及び行番号を示す文字表３５２とが表示されている。複数の文字は、図１５に示すように、互いに異なる番号（列番号１〜９）が割り当てられた複数列及び互いに異なる番号（行番号１〜５）が割り当てられた複数行に配置されている。また、図１５は、実モード記憶部４２に記憶されているモードが列番号変更モードである場合が図示されている。従って、図１５の文字表３５２では、１つの列番号の文字上に配置される選択領域３５３（図１５ではハッチングの領域）が、列番号１に対応した文字上に配置されている。
【０１１５】
モード記憶部３４１は、文字入力画面３５０で文字を入力する場合に、複数の文字から１つの入力文字が選択される際の２つのモードを記憶する。モード記憶部３４１は、操作ダイヤル３１の回転に伴って入力文字を含む列番号に対応した文字上に選択領域３５３の位置を変更する列番号変更モードと、操作ダイヤル３１の回転に伴って入力文字を含む行番号に対応した文字上に選択領域３５３の位置を変更する行番号変更モードとを記憶している。
【０１１６】
実モード記憶部３４２は、モード記憶部３４１に記憶された列番号変更モード及び行番号変更モードのいずれか一方を記憶する。つまり、実モード記憶部３４２は、操作ダイヤル３１が回転することにより選択領域３５３の位置の変更に伴って変更される列番号及び行番号のいずれかのモードを記憶する。
【０１１７】
パラメータ記憶部４５は、操作装置２０に係る各種動作に関する種々のパラメータを記憶する。本実施の形態では、パラメータ記憶部４５には、実モード記憶部４２に記憶されているモードを他方のモードに切り換えるタイミングが決定される際に用いられる時間間隔である閾値Ｔｒなどのパラメータや、互いに異なる列番号及び行番号にそれぞれ割り振られた文字表のデータなどが記憶されている。
【０１１８】
比較部３４６は、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と、パラメータ記憶部４５に記憶された閾値Ｔｒとを比較する。ここで、比較部３４６でのパルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔と閾値Ｔｒとの比較結果は、実モード記憶部４２に記憶されているモードを他方のモードに切り換えるタイミングの決定に利用される。
【０１１９】
切り換え部３４７は、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されると、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグを１から０に変更し、操作ダイヤル３１に対する操作が終了した後で閾値Ｔｒが経過すると、フラグを０から１に変更する。また、切り換え部３４７は、比較部３４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるという比較結果が得られた場合に、実モード記憶部４２に記憶されているモードを他方のモードに切り換える。つまり、切り換え部３４７は、実モード記憶部４２に記憶されているモードが列番号変更モードである場合は行番号変更モードに切り換えると共に、実モード記憶部４２に記憶されているモードが行番号変更モードである場合は列番号変更モードに切り換える。
【０１２０】
このように、比較部３４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１に対する操作は連続的である（選択領域３５３に対応した列番号または行番号の変更が継続される）と考えられるので、選択領域３５３を変更させる方向は切り換えられない。一方、比較部３４６において、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるという比較結果が得られた場合には、操作ダイヤル３１に対する操作は連続的でないと考えられるので、選択領域３５３を選択させる方向が切り換えられる。
【０１２１】
選択領域変更部３４８は、実モード記憶部３４２に記憶されているモードにおいて、文字入力画面３５０において入力文字を選択する際に選択領域３５３の位置を変更する。つまり、選択領域変更部３４８は、実モード記憶部４２に記憶されたモードが列番号変更モードである場合には、操作ダイヤル３１の回転量及び回転方向に対応した分だけ、選択領域３５３に対応した文字が含まれる列番号が変化する方向に選択領域３５３の位置を変更する。一方、選択領域変更部３４８は、実モード記憶部４２に記憶されたモードが行番号変更モードである場合には、操作ダイヤルの回転量及び回転方向に対応した分だけ、選択領域３５３に対応した文字が含まれる行番号が変化する方向に選択領域３５３の位置を変更する。
【０１２２】
具体的には、列番号変更モードでは、操作ダイヤル３１が時計回りに回転された場合は選択領域の位置がそれに対応した文字が含まれる列番号が大きくなるように変更され、操作ダイヤル３１が反時計回りに回転された場合は選択領域がそれに対応した文字が含まれる列番号が小さくなるように変更される。一方、行番号変更モードでは、操作ダイヤル３１が時計回りに回転された場合は選択領域がそれに対応した文字が含まれる行番号が大きくなるように変更され、操作ダイヤル３１が反時計回りに回転された場合は選択領域がそれに対応した文字が含まれる行番号が小さくなるように変更される。
【０１２３】
文字決定部３４９は、切り換え部３４７により列番号変更モードから行番号変更モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に、選択領域に対応した文字が含まれる列番号を入力文字が含まれる列番号に決定すると共に、切り換え部３４７により行番号変更モードから列番号変更モードに切り換えられる場合には、モードが切り換えられる直前に、選択領域に対応した文字が含まれる行番号を入力文字が含まれる列番号に決定する。本実施の形態では、まず入力文字が含まれる列番号が決定された後で、入力文字が含まれる行番号が決定されることによって、入力文字として１つの文字が決定される。そして、入力文字として１つの文字が決定された後は、引き続き、次の入力文字が含まれる列番号が決定される。
【０１２４】
次に、操作ダイヤル３１に対する操作が行われた場合の動作手順について、図１６を参照して説明する。図１６は、操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【０１２５】
まず、実モード記憶部３４２に記憶されたモードが列番号変更モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ４０１）。そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ４０２）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ４０３）。このとき、文字入力画面３５０において、１つの列番号の文字上に配置される選択領域３５３の位置がパルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ変更される（ステップＳ４０４）。
【０１２６】
そして、比較部３４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ４０５）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ４０５：ＮＯ）、ステップＳ４０４に戻って、選択領域３５３の位置に対応した列番号の変更が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、そのときに（モードが切り換えられる直前に）選択されている列番号が入力文字が含まれる列番号として決定される（ステップＳ４０６）。そして、実モード記憶部４２に記憶されたモードが行番号変更モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる（ステップＳ４０７）。
【０１２７】
そして、操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたか否かの判断が繰り返される（ステップＳ４０８）。操作ダイヤル３１に対する操作が開始されたと判断された場合には（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが０に切り換えられる（ステップＳ４０９）。このとき、文字入力画面３５０において、１つの行番号の文字上に配置される選択領域３５３の位置がパルス数検知部４４ｂで検知されたパルス数に対応した分だけ変更される（ステップＳ４１０）。
【０１２８】
そして、比較部３４５では、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であるか否かが判断される（ステップＳ４１１）。ここで、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒより短いと判断された場合には（Ｓ４１１：ＮＯ）、ステップＳ４１０に戻って、選択領域３５３の位置に対応した行番号の変更が継続される。一方、パルス間隔検知部４４ａで検知された時間間隔が閾値Ｔｒ以上であると判断された場合には（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、そのときに（モードが切り換えられる直前に）選択されている行番号が入力文字が含まれる行番号として決定される（ステップＳ４１２）。そして、ステップＳ４０１に戻って、実モード記憶部４２に記憶されたモードが列番号変更モードに切り換えられると共に、フラグ記憶部４３に記憶されたフラグが１に切り換えられる。
【０１２９】
次に、文字入力画面３５０における文字の入力方法について、図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。図１８（ａ）〜図１８（ｅ）は、図１７の時刻Ｔ３０〜Ｔ３４における表示画面に表示される文字表の一例を示す図である。図１８では、選択領域３５３がハッチングで図示され、入力文字が含まれる決定領域３５４が破線で図示されている。
【０１３０】
ここでは、図１５の文字入力画面３５０において、文字「る」を入力する場合について説明する。図１７の操作開始時刻Ｔ３０に対応した図１８（ａ）の文字表では、実モード記憶部４２に記憶されたモードは列番号変更モードであることを示すために、列番号１の文字上に配置される選択領域３５３が表示されている。
【０１３１】
そして、操作開始時刻Ｔ３０において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、図１７に示すように、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が開始される。操作が開始された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、選択領域３５３は右方向に（列番号が大きくなる方向に）移動する。その後、操作者が、操作ダイヤル３１を持ち直すために、操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなり選択領域３５３は移動しなくなる。ここで、図１７では、操作開始後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ３１が出力されている。
【０１３２】
このとき、操作者が選択領域３５３を右方向へ移動させ続けるために、すぐに操作ダイヤル３１を持ち直して、再度、操作ダイヤル３１を時計回りに回転させると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開されると共に、選択領域３５３は右方向に移動し始める。このように、選択領域３５３の右方向への移動が継続される場合には、図１７に示すように、パルス信号が休止しても、すぐに、次のパルス信号が出力される。その後、選択領域３５３が、図１８（ｂ）に示す文字表で入力文字「る」が含まれる列番号８に対応した位置に到達し、時刻Ｔ３１で操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなり選択領域３５３は列番号８に対応した位置から移動しなくなる。ここで、図１７では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ３２が出力されている。
【０１３３】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ３２になると、そのときに選択領域３５３の位置に対応した列番号８が、入力文字が含まれる列番号として決定されると共に、実モード記憶部４２に記憶されたモードが列番号変更モードから行番号変更モードに切り換えられる。従って、図１７の時刻Ｔ３２に対応した図１８（ｃ）の文字表では、決定領域３５４が列番号８に対応した文字上に配置されていると共に、選択領域３５３が実モード記憶部４２に記憶されたモードは行番号変更モードであることを示すために、行番号１に対応した文字上に配置されている。
【０１３４】
そして、時刻Ｔ３２において、操作者が操作ダイヤル３１を時計回りに回転させ始めると、ロータリーエンコーダ３０からパルス信号の出力が再開される。操作が再開された後、操作者が操作ダイヤル３１を回転させている間は、パルス信号が連続的に出力されると共に、選択領域３５３は下方向（行番号が大きくなる方向）に移動する。その後、選択領域３５３が、図１８（ｄ）に示す文字表で入力文字「る」が含まれる行番号３に対応した位置に到達し、時刻Ｔ３３で操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めると、パルス信号が出力されなくなり選択領域３５３は行番号３に対応した位置から移動しなくなる。ここで、図１７では、操作再開後、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めるまでの間に、パルス信号Ｐ３３が出力されている。
【０１３５】
そして、操作者が操作ダイヤル３１の回転を止めた後で、閾値Ｔｒが経過した時刻Ｔ３４になると、そのときに選択領域３５３の位置に対応した行番号３が入力文字が含まれる行番号として決定されると共に、実モード記憶部４２に記憶されたモードが行番号変更モードから列番号変更モードに切り換えられる。従って、文字入力画面３５０の入力領域３５１に文字「る」が入力されると共に、図１７の時刻Ｔ３４に対応した図１８（ｄ）の文字表では、実モード記憶部４２に記憶されたモードは列番号変更モードであることを示すために、選択領域３５３が実モード記憶部４２に記憶されたモードは列番号変更モードであることを示すために、列番号８に対応した文字上に配置されている。
【０１３６】
このように、操作者が選択領域の列番号または行番号の変更を継続する場合にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒよりも短い小休止である。つまり、図１７において、パルス信号Ｐ３１とパルス信号Ｐ３２との間には、パルス信号の小休止が形成される。一方、操作者が選択領域の移動方向を変更する場合にパルス信号が休止されたときは、連続する２つのパルスの時間間隔は閾値Ｔｒと同じ大休止である。つまり、図１７において、パルス信号Ｐ３２とパルス信号Ｐ３３との間、、及び、パルス信号Ｐ３３の後には、パルス信号の大休止が形成される。
【０１３７】
以上説明したように、本実施の形態に係る操作装置３２０では、操作ダイヤル３１の回転に伴って出力されるパルス信号において、連続して出力された２つのパルス間の時間が閾値Ｔｒ以上になった場合に、実モード記憶部３４２に記憶されたモードが、列番号変更モードから行番号変更モードにまたは行番号変更モードから列番号変更モードに切り換えられる。そのため、操作ダイヤル３１を断続的に回転させる場合に、操作間に形成される休止時間を調整することによって、モードの切り換えの有無を制御することができる。従って、操作者は、操作間に形成される休止時間を閾値Ｔｒ以上にすることによって、実モード記憶部３４２に記憶されたモードを切り換えることができる。このとき、操作間に形成される休止時間が閾値Ｔｒより短い場合にはモードは切り換えられないので、例えば操作ダイヤル３１を持ち直すために操作ダイヤル３１の回転を休止するときでも、すぐに（閾値Ｔｒ以上の休止時間が形成されない間に）操作ダイヤル３１の回転を再開することによって、休止前と同じモードにおいて選択領域３５３を移動させる操作を継続することができる。このように、操作ダイヤル３１を回転させるという単純な操作によって、選択領域３５３を移動させることができるので、操作装置３２０の操作性がよいと共に、ぶれにくく安定性が高くなる。
【０１３８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、第１の実施の形態では、モード記憶部がＸ軸モード及びＹ軸モードの２つのモードを記憶しており、第２の実施の形態では、モード記憶部が方向変更モード及び距離変更モードの２つのモードを記憶しているが、モード記憶部がポインタの移動に関するその他の２つのモードを記憶していてもよい。
【０１３９】
また、上述の第１の実施の形態では、Ｘ軸とＹ軸とは直交しているが、Ｘ軸とＹ軸とは交差していれば直交してなくてもよい。
【０１４０】
また、上述の第２の実施の形態では、方向変更モードで元の位置に対するポインタの移動方向が決められた後で、距離変更モードで元の位置からのポインタの移動距離が決められ、距離変更モードから方向変更モードに切り換えられる直前に、ポインタの元の位置が更新されているが、距離変更モードで元の位置からのポインタの移動距離が決められた後で、方向変更モードで元の位置に対するポインタの移動方向が決められ、方向変更モードから距離変更モードに切り換えられる直前に、ポインタの元の位置が更新されてもよい。
【０１４１】
また、上述の第３の実施の形態では、パラメータ記憶部に記憶されるポインタの移動経路を示す関数は、ポインタの元の位置を通る関数であれば変更可能である。従って、ポインタの位置は、ポインタの元の位置を中心とするうずまき状に変更されなくてもよく、その他の移動経路に沿って変更されてもよい。
【０１４２】
また、上述の第１〜第３の実施の形態では、出力部は操作ダイヤルの回転に対応したパルス信号を出力し、比較部はそのパルス信号において連続する２つのパルス間の時間間隔と所定時間とを比較し、２つのパルス間の時間間隔が所定時間以上になった場合に、モードの切り換えまたはポインタの元の位置の更新が行われているが、出力部は操作ダイヤルの回転に対応した信号（パルス信号及びパルス信号以外の信号を含む）を出力し、比較部はこの信号と所定条件とを比較し、この信号が所定条件を満たす場合に、モードの切り換えまたはポインタの元の位置の更新が行われてもよい。ここで、所定条件は、連続する２つの信号間の時間間隔に関する条件以外の条件であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る操作装置が用いられたヘッドマウントディスプレイユニットを示す図である。
【図２】図１のヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、図４の時刻Ｔ０〜Ｔ３における表示画面の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る操作装置が含まれるヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｄ）は、図８の時刻Ｔ０〜Ｔ３における表示画面の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る操作装置が含まれるヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。
【図１１】操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、図１２の時刻Ｔ２０〜Ｔ２３における表示画面の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る操作装置が含まれるヘッドマウントディスプレイユニットの構成を示すブロック図である。
【図１５】文字が入力される場合のディスプレイ１１の表示画面の一例である。
【図１６】操作ダイヤルに対する操作が行われた場合の動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の一例を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）〜図１８（ｅ）は、図１７の時刻Ｔ３０〜Ｔ３４における表示画面に表示される文字表の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１  ユニット
１０  ヘッドマウントディスプレイ
２０、１２０、２２０、３２０  操作装置
３１  操作ダイヤル（操作ダイヤル３１）
３２  回転検出部（回転量検出手段）
３３  出力部（出力手段）
４１、３４１  モード記憶部（第１の記憶手段）
４２、３４２  実モード記憶部（第２の記憶手段）
４３  フラグ記憶部
４４  パルス検知部
４５  パラメータ記憶部
４６、３４６  比較部（比較手段）
４７、３４７  切り換え部（切り換え手段）
４８  位置変更部（変更手段）
１４１、２４１  更新部（更新手段）
３４８  選択領域変更部（変更手段）
３４９  文字決定部（決定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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