(57)【要約】【課題】三次元の位置情報を非接触で正確に入力することができる三次元入力装置を提供する。【解決手段】三次元入力装置１は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に応じた向きにレーザ光Ｌを射出する操作ペン１０と、操作ペン１０からのレーザ光Ｌを受光する複数の受光セル２１ｂが配列形成された受光面２１ａと、操作ペン１０からのレーザ光Ｌを受光した受光セルの受光面２１ａ上における位置に基づいて受光面２１ａ上における操作ペン１０の平面位置を示す平面位置情報を検出するとともに、その受光セル２１ｂから出力される受光信号の強度に基づいて受光面２１ａに対する操作ペン１０の高さ位置を示す高さ位置情報を検出する検出部２２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元の位置情報を検出して入力可能な三次元入力装置であって、
ユーザによって操作され、ユーザの操作に応じた向きにレーザ光を射出する操作装置と、
前記操作装置からのレーザ光を受光する複数の受光素子が配列形成された受光面と、
前記操作装置からのレーザ光を受光した受光素子の前記受光面上における位置に基づいて前記受光面上における前記操作装置の平面位置を示す第１位置情報を検出するとともに、当該受光素子から出力される受光信号の強度に基づいて前記受光面に対する前記操作装置の高さ位置を示す第２位置情報を検出する検出部と
を備えることを特徴とする三次元入力装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記受光信号が複数の受光素子から出力されている場合には、各々の受光信号を加算して得られる強度に基づいて前記第２位置情報を検出することを特徴とする請求項１記載の三次元入力装置。
【請求項３】
前記操作装置は、前記受光面に照射されたレーザ光から前記受光面との間の距離を測定する測距部と、
前記測距部の測定結果を前記検出部に向けて送信する送信部と
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の三次元入力装置。
【請求項４】
前記操作装置から送信されてくる測定結果を受信して前記検出部に出力する受信部を備えることを特徴とする請求項３記載の三次元入力装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記操作装置から送信されてきた測定結果を用いて前記第２位置情報を校正することを特徴とする請求項４記載の三次元入力装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記受光信号の強度に基づいて求めた前記第２位置情報に代えて、前記操作装置から送信されてきた測定結果を前記第２位置情報として用いることを特徴とする請求項４記載の三次元入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元の位置情報を検出して入力可能な三次元入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの入力インターフェイスは、快適な操作感をユーザに与え、或いはユーザの入力作業効率を向上させる上で極めて重要である。現在、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等では、入力インターフェイスとしてマウスが一般的に用いられている。このマウスは、画面上に表示されるポインタやアイコンを操作するためのポインティングデバイスの一種であり、ユーザによって把持された状態で操作され、平面上（例えば、卓上）の位置を検出し、その検出結果を二次元の位置情報（Ｘ方向及びＹ方向の位置情報）としてＰＣ等に入力する入力装置である。
【０００３】
また、以下の特許文献１には、平面上の位置のみならず高さ位置を検出し、その検出結果を三次元の位置情報（Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置情報）として入力可能な入力装置が開示されている。具体的に、この入力装置は、矩形状の表示部の上端及び左端に複数の発光部及び受光部を配置し、表示部に対するユーザの指の近接度に応じて受光部で検出される受光強度が変化することを利用して、表示部を基準とした場合の指の平面位置及び高さを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４６３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したマウスは、基本的にはユーザによって把持された状態で操作される接触式の入力装置であり、非接触での入力が要求される特定の用途では用いることができないという問題がある。また、マウスは、特殊なものを除いて、基本的には二次元の位置情報の入力に限られ、三次元の位置情報の入力はできないという問題がある。更に、マウスは、基本的には卓上等の平面上で使用されるのを前提としているため、使用場所が制限されるという問題がある。
【０００６】
他方、上述した特許文献１に開示された入力装置は、ユーザの指が表示部に接触していない状態であっても、その指の三次元の位置情報を入力することが可能である。しかしながら、例えば発光部で発光された光が指の一定場所に照射されずに手の他の部位に照射された場合、或いは障害物に照射された場合には、誤った位置情報が入力されてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、三次元の位置情報を非接触で正確に入力することができる三次元入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の三次元入力装置は、三次元の位置情報を検出して入力可能な三次元入力装置（１）であって、ユーザによって操作され、ユーザの操作に応じた向きにレーザ光（Ｌ）を射出する操作装置（１０）と、前記操作装置からのレーザ光を受光する複数の受光素子（２１ｂ）が配列形成された受光面（２１ａ）と、前記操作装置からのレーザ光を受光した受光素子の前記受光面上における位置に基づいて前記受光面上における前記操作装置の平面位置を示す第１位置情報を検出するとともに、当該受光素子から出力される受光信号の強度に基づいて前記受光面に対する前記操作装置の高さ位置を示す第２位置情報を検出する検出部（２２）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の三次元入力装置は、前記検出部が、前記受光信号が複数の受光素子から出力されている場合には、各々の受光信号を加算して得られる強度に基づいて前記第２位置情報を検出することを特徴としている。
また、本発明の三次元入力装置は、前記操作装置が、前記受光面に照射されたレーザ光から前記受光面との間の距離を測定する測距部（１６）と、前記測距部の測定結果を前記検出部に向けて送信する送信部（１７）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の三次元入力装置は、前記操作装置から送信されてくる測定結果を受信して前記検出部に出力する受信部（２３）を備えることを特徴としている。
また、本発明の三次元入力装置は、前記検出部が、前記操作装置から送信されてきた測定結果を用いて前記第２位置情報を校正することを特徴としている。
或いは、本発明の三次元入力装置は、前記検出部が、前記受光信号の強度に基づいて求めた前記第２位置情報に代えて、前記操作装置から送信されてきた測定結果を前記第２位置情報として用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザによって操作される操作装置から射出されるレーザ光を、複数の受光素子が配列形成された受光面で受光し、レーザ光を受光した受光素子の受光面上における位置に基づいて受光面上における操作装置の平面位置を示す第１位置情報を検出するとともに、その受光素子から出力される受光信号の強度に基づいて受光面に対する操作装置の高さ位置を示す第２位置情報を検出するようにしているため、三次元の位置情報を非接触で正確に入力することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による三次元入力装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による三次元入力装置の一部をなす操作ペンの内部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による三次元入力装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による三次元入力装置を示す斜視図である。図１に示す通り、三次元入力装置１は、操作ペン１０（操作装置）と受光装置２０とからなり、ユーザによる操作ペン１０の操作によって指示される三次元の位置情報（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の位置情報）を受光装置２０で検出して、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に入力する。尚、三次元入力装置１から入力される三次元の位置情報をＰＣで活用するには、例えば三次元出力に対応するディスプレイ装置又は平面ディスプレイ装置に三次元的（空間的）な表示が可能なソフトウェアが必要になる。
【００１２】
操作ペン１０は、ユーザによって把持された状態で操作されるペン型の操作子であり、ユーザの操作に応じた向きにレーザ光Ｌを射出するとともに、ユーザの指示に応じて受光装置２０が備える受光パネル２１の受光面２１ａ（詳細は後述する）との間の距離を測定する。操作ペン１０から射出されるレーザ光Ｌとしては、任意の波長のものを用いることができるが、受光装置２０に設けられる受光素子２１ｂ（詳細は後述する）で受光可能であり、且つ、ユーザの視認性の良い波長のレーザ光（例えば、おおよそ６３５〜６９０ｎｍ程度の波長を有する赤色のレーザ光）を用いるのが望ましい。また、レーザ光Ｌは、スポット径の広がりが殆どないものが望ましい。尚、操作ペン１０の詳細については後述する。
【００１３】
受光装置２０は、受光パネル２１、検出部２２、及び無線受信部２３（受信部）を備えており、ＰＣ等に接続されて操作ペン１０の操作によって指示される三次元の位置情報を検出してＰＣ等に入力する。受光パネル２１は、操作ペン１０から射出されるレーザ光Ｌが照射されるパネルであって、複数の受光セル２１ｂ（受光素子）が配列形成された受光面２１ａを有する。
【００１４】
この受光パネル２１は、例えばガラス等の基板上にフォトダイオードが受光セル２１ｂとして配列形成され、操作ペン１０からのレーザ光Ｌの減衰率がほぼ零である保護フィルタが表面に設けられた基板である。ここで、受光セル２１ｂの大きさ（面積）は、必要とされる検出精度、受光面２１ａの面積、及び受光セル２１ｂの数に応じて適宜設定可能であるが、例えば操作ペン１０から射出されるレーザ光Ｌのスポット径と同程度の大きさに設定される。
【００１５】
検出部２２は、受光パネル２１に設けられた受光セル２１ｂの各々から出力される受光信号に基づいて、ユーザによる操作ペン１０の操作によって指示される三次元の位置情報を検出する。具体的に、検出部２２は、レーザ光Ｌを受光した受光セル２１ｂの受光面２１ａ上における位置に基づいて、受光面２１ａ上における操作ペン１０の平面位置を示す平面位置情報（第１位置情報）を検出する。また、検出部２２は、レーザ光Ｌを受光した受光セル２１ｂから出力される受光信号の強度に基づいて、受光面２１ａに対する操作ペン１０の高さ位置（正確には、操作ペン１０の先端部１３（図２参照）の高さ位置）を示す高さ位置情報（第２位置情報）を検出する。
【００１６】
つまり、本実施形態では、受光面２１ａ上において操作ペン１０からのレーザ光Ｌが照射されている位置を平面位置情報として検出している。また、受光面２１ａに対する操作ペン１０の距離が短くなると受光信号の強度が高くなり、受光面２１ａに対する操作ペン１０の距離が長くなると受光信号の強度が低くなるという性質を利用して、受光信号の強度に応じて高さ位置を検出している。
【００１７】
ここで、操作ペン１０から射出されたレーザ光Ｌが複数の受光セル２１ｂに跨って照射され、複数の受光セル２１ｂから受光信号が出力される場合がある。このような場合には、検出部２２は、例えば最も強度が高い受光信号を出力する受光セル２１ｂの受光面２１ａ上における位置に基づいて平面位置情報を検出し、それら複数の受光セル２１ｂの各々から出力される受光信号を加算して得られる強度に基づいて高さ位置情報を検出する。
【００１８】
また、検出部２２は、操作ペン１０から送信されてくる測定結果（操作ペン１０と受光面２１ａとの間の距離の測定結果）に基づいて上記の高さ位置情報を校正する。或いは、上記の高さ位置情報に代えて、操作ペン１０から送信されてくる測定結果を高さ位置情報として用いる。つまり、本実施形態で検出される高さ位置情報は、以下の（１）〜（３）に示す３種類がある。
（１）受光セル２１ｂからの受光信号の強度に基づいて求められる高さ位置情報
（２）操作ペン１０の測定結果を用いて上記（１）を校正した高さ位置情報
（３）操作ペン１０の測定結果を用いた高さ位置情報
【００１９】
上記（１）〜（３）に示す高さ位置情報のうち、最も精度が低い高さ位置情報は（１）に示す高さ位置情報であり、次いで精度が低い高さ位置情報は（２）に示す高さ位置情報であり、最も精度が高い高さ位置情報は（３）に示す高さ位置情報である。このため、必要となる精度に応じて、上記の（１）〜（３）に示す高さ位置情報をユーザが選択可能に構成するのが望ましい。例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design）に用いる場合には（３）に示す精度の高い高さ位置情報を選択し、ブラウジングに用いる場合には（１）に示す精度の低い高さ位置情報を選択するといった具合である。
【００２０】
尚、三次元入力装置１をＣＡＤに用いる場合には、ユーザによって操作ペン１０が操作される距離とＰＣに設けられるディスプレイ装置に表示されるポインタの移動距離とが同じである必要は必ずしも無く、比例関係にあれば良い。例えば、ユーザが操作ペン１０を１ｃｍずつ動かす度に、ポインタが１ｃｍずつ移動するのではなく一定量ずつ移動するものであればよい。無線受信部２３は、操作ペン１０から送信されてくる測定結果を受信して検出部２２に出力する。
【００２１】
次に、操作ペン１０の詳細について説明する。図２は、本発明の一実施形態による三次元入力装置の一部をなす操作ペンの内部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、操作ペン１０は、半導体レーザ発振器１１、ハーフミラー１２、先端部１３、反射ミラー１４，１５、測距部１６、無線送信部１７（送信部）、及び操作スイッチ１８ａ，１８ｂを備えており、ユーザの操作に応じてレーザ光Ｌを射出し、或いは、受光装置２０が備える受光パネル２１との間の距離を測定する。
【００２２】
半導体レーザ発振器１１は、例えばおおよそ６３５〜６９０ｎｍ程度の波長を有する赤色のレーザ光を射出する半導体レーザ素子を備えており、操作スイッチ１８ａが押下された場合にレーザ光Ｌを射出する。ここで、半導体レーザ発振器１１から射出されるレーザ光Ｌは、連続光でもパルス光でも良いが、消費電力を抑えるとともに測距を行う観点からはパルス光であることが望ましい。尚、操作スイッチ１８ａが押下された場合には連続光のレーザ光Ｌが射出され、操作スイッチ１８ｂが押下されて測距指示がなされた場合にのみパルス光のレーザ光Ｌが射出されるようにしても良い。このとき、操作スイッチ１８ｂが押下された時点における操作ペン１０の位置を原点として認識し、操作ペン１０が原点から移動した距離（操作ペン１０の高さ情報）を、無線送信部１７を経由して受光装置２０に送信するようにしても良い。
【００２３】
ハーフミラー１２は、半導体レーザ発振器１１と先端部１３との間に設けられ、半導体レーザ発振器１１から射出されたレーザ光を通過させるとともに、先端部１３から操作ペン１０の内部に入射したレーザ光を反射ミラー１４に向けて反射する。尚、ハーフミラー１２は、例えば半導体レーザ発振器１１から射出されたレーザ光が通過できる透過率を有するとともに外部で反射されたレーザ光（操作ペン１０の内部に入射したレーザ光）を反射ミラー１４に向けて反射できる構造であるか、或いは、操作スイッチ１８ｂが押下された場合にハーフミラーの反射面の角度を調整して反射ミラー１４に向けてレーザ光を反射できる構造である。先端部１３は、操作ペン１０のペン先部の部位であって、半導体レーザ発振器１１からのレーザ光がレーザ光Ｌとして外部に射出されるとともに、反射されたレーザ光Ｌが操作ペン１０の内部に入射する部位である。
【００２４】
反射ミラー１４は、ハーフミラー１２からのレーザ光（ハーフミラー１２で反射されたレーザ光）を反射ミラー１５に向けて反射し、反射ミラー１５は反射ミラー１４からのレーザ光を測距部１５に向けて反射する。測距部１６は、操作スイッチ１８ｂが押下されて測距指示がなされた場合に、ハーフミラー１２及び反射ミラー１４，１５を順に介して入力されるレーザ光に基づいて、受光装置２０の受光パネル２１との間の距離を測定する。この測距部１６は、例えばＴＯＦ（Time of Flight）方式によって受光パネル２１との間の距離を測定する。ここで、ＴＯＦ方式とは、操作ペン１０の先端部１３から射出されたパルス光のレーザ光Ｌが受光パネル２１によって反射されて先端部１３に戻ってくるまでの時間に基づいて距離を測定する方式である。
【００２５】
無線送信部１７は、測距部１６で受光パネル２１との間の距離が測定された場合に、その測定結果を電波で送信する。操作スイッチ１８ａは、レーザ光Ｌの射出を指示する場合に、操作ペン１０を操作するユーザによって操作されるスイッチである。これに対し、操作スイッチ１８ｂは、測距を指示する場合に、操作ペン１０を操作するユーザによって操作されるスイッチである。
【００２６】
次に、上記構成における三次元入力装置１の動作について説明する。三次元入力装置１の動作は、前述した（１）〜（３）の高さ位置情報のうちの何れの高さ位置情報を用いるか（選択するか）に応じて、第１〜第３動作モードに大別される。つまり、第１動作モードは最も精度が低い高さ位置情報を用いる動作モードであり、第２動作モードは次いで精度が低い高さ位置情報を用いる動作モードであり、第３動作モードは最も精度が高い高さ位置情報を用いる動作モードである。以下、これら第１〜第３動作モードの詳細について順に説明する。
【００２７】
〈第１動作モード〉
まず、ユーザが操作ペン１０を手に取って鉛筆やペンを把持するのと同様に操作ペン１０を把持し、操作ペン１０に設けられた操作スイッチ１８ａを押下する。操作スイッチ１８ａが押下されると半導体レーザ発振器１１からレーザ光が射出され、このレーザ光がハーフミラー１２を介して先端部１３からレーザ光Ｌとして射出される。
【００２８】
ユーザが操作ペン１０を操作して先端部１３を受光パネル２１の受光面２１ａに向けると、操作ペン１０から射出されたレーザ光Ｌが受光パネル２１の受光面２１ａに照射される。すると、受光面２１ａに配列形成された複数の受光セル２１ａのうちのレーザ光Ｌが照射された位置に配列されている受光セル２１ａから受光信号が出力される。尚、受光セル２１ａから出力される受光信号の強度は、受光面２１ａに照射されたレーザ光Ｌの強度に応じたものである。
【００２９】
受光セル２１ａからの受光信号は受光装置２０の検出部２２に出力され、検出部２２においてユーザによる操作ペン１０の操作によって指示される三次元の位置情報が検出される。具体的に、受光信号を出力した受光セル２１ｂの受光面２１ａ上における位置に基づいて、受光面２１ａ上における操作ペン１０の平面位置を示す平面位置情報が検出されるとともに、受光信号の強度に基づいて受光面２１ａに対する操作ペン１０の先端部１３の高さ位置を示す高さ位置情報が検出される。
【００３０】
ここで、複数の受光セル２１ｂから受光信号が出力された場合には、例えば最も強度が高い受光信号を出力する受光セル２１ｂの受光面２１ａ上における位置に基づいて平面位置情報が検出されるとともに、それら複数の受光セル２１ｂの各々から出力される受光信号を加算して得られる強度に基づいて高さ位置情報が検出される。検出された三次元情報は、検出部２２から出力されて、例えばＰＣ等に入力される。
【００３１】
いま、ユーザが操作ペン１０の傾き及び高さ位置を変えることなく、操作ペン１０を受光面２１ａに沿って平行移動させる操作をした場合を考える。かかる場合には、ユーザによる操作ペン１０の操作に伴って、受光信号を出力する受光セル２１ｂが変わる。このため、検出部２２で検出される操作ペン１０の平面位置を示す平面位置情報も、ユーザによる操作ペン１０操作に伴って変化する。このとき、操作ペン１０の傾き及び高さ位置が変わらないため、検出部２２で検出される操作ペン１０の先端部１３の高さ位置を示す高さ位置情報は変化しない。
【００３２】
これに対し、ユーザが操作ペン１０の傾き及び受光面２１ａに対するレーザ光Ｌの照射位置を変えることなく、操作ペン１０を軸方向に平行移動させる操作をした場合を考える。かかる場合には、ユーザによる操作ペン１０の操作に伴って、レーザ光Ｌが照射されている受光セル２１ｂから出力される受光信号の強度が変化する。このため、検出部２２で検出される操作ペン１０の先端部１３の高さ位置を示す高さ位置情報も、ユーザによる操作ペン１０操作に伴って変化する。このとき、操作ペン１０の傾き及び受光面２１ａに対するレーザ光Ｌの照射位置が変わらないため、検出部２２で検出される操作ペン１０の先端部１３の平面位置を示す平面位置情報は変化しない。
【００３３】
〈第２動作モード〉
第１動作モードと同様に、ユーザが操作ペン１０を把持して操作ペン１０に設けられた操作スイッチ１８ａを押下し、操作ペン１０の先端部１３からレーザ光Ｌを射出させて受光パネル２１の受光面２１ａに照射させる操作を行う。すると、受光装置２０の検出部２２において、平面位置情報及び高さ位置情報が第１動作モードと同様に検出されて、三次元情報としてＰＣ等に入力される。
【００３４】
操作ペン１０からのレーザ光Ｌが受光パネル２１の受光面２１ａに照射されている状態で、ユーザが操作ペン１０に設けられている操作スイッチ１８ｂを押下すると、操作ペン１０の先端部１３と受光面２１ａとの間の距離が測定される。つまり、測距部１６において、操作ペン１０の先端部１３から射出されたパルス光のレーザ光Ｌが受光パネル２１の受光面２１ａで反射されて先端部１３に戻ってくるまでの時間が測定され、この測定された時間に基づいて先端部１３と受光面２１ａとの間の距離が測定される。
【００３５】
尚、受光面２１ａに対する操作ペン１０の傾きが大きすぎる場合には、先端部１３を介して操作ペン１０に入射する反射光の光量不足により距離の測定ができなくなることが想定される。また、受光面２１ａに対する操作ペン１０の傾きが大きすぎる場合には、操作ペン１０の先端部１３と受光面３１ａ上におけるレーザ光Ｌの照射位置との距離が長くなり、受光面２１ａに対する操作ペン１０の高さ位置を正確に測定できなくなる可能性がある。このため、操作ペン１０の先端部１３と受光面２１ａとの間の距離を測定する場合には、受光面２１ａに対して操作ペン１０が極力垂直となるように操作ペン１０を操作するのが望ましい。
【００３６】
測距部１６の測定結果は、無線送信部１７に出力されて電波で送信される。操作ペン１０から送信された測定結果は、受光装置２０に設けられた無線受信部２３で受信されて検出部２２に出力される。すると、検出部２２は、無線受信部２３からの測定結果を用いて、受光セル２１ｂから出力される受光信号から検出された高さ位置情報を校正する。例えば、受光セル２１ｂから出力される受光信号から検出された高さ位置情報が３ｍｍであって、操作ペン１０に設けられた測距部１６の測定結果が３．３ｍｍである場合には、検出された高さ位置情報が測距部１６の測定結果に一致するよう、検出された高さ位置情報を１．１倍する処理を行う。以上の校正が行われた後は、校正された高さ位置情報（検出された高さ位置情報を１．１倍したもの）がＰＣ等に入力される。
【００３７】
尚、本動作モードにおいても、ユーザが操作ペン１０を受光面２１ａに沿って平行移動させる操作をすれば平面位置情報が変化する。また、ユーザが操作ペン１０を軸方向に平行移動させる操作をすれば、校正された高さ位置情報が変化する。
【００３８】
〈第３動作モード〉
第１，２動作モードと同様に、ユーザが操作ペン１０を把持して操作ペン１０に設けられた操作スイッチ１８ａを押下し、操作ペン１０の先端部１３からレーザ光Ｌを射出させて受光パネル２１の受光面２１ａに照射させる操作を行う。但し、本動作モードにおいては、動作スイッチ１８ａとともに操作スイッチ１８ｂも押下した状態にする。すると、受光装置２０の検出部２２において、平面位置情報及び高さ位置情報が第１動作モードと同様に検出される。これと並行して、操作ペン１０の測距部１６において、先端部１３と受光面２１ａとの間の距離が測定され、その測定結果が無線送信部１７によって電波で送信される。
【００３９】
操作ペン１０から送信された測定結果は、受光装置２０に設けられた無線受信部２３で受信されて検出部２２に出力される。すると、検出部２２は、検出した高さ位置情報に代えて、操作ペン１０から送信されてきた測定結果を高さ位置情報として用いる。そして、検出された平面位置情報と、操作ペン１０から送信されてきた測定結果（高さ位置情報）とが、三次元位置情報としてＰＣ等に入力される。
【００４０】
尚、本動作モードにおいても、ユーザが操作ペン１０を受光面２１ａに沿って平行移動させる操作をすれば平面位置情報が変化する。また、ユーザが操作ペン１０を軸方向に平行移動させる操作をすれば、高さ位置情報（操作ペン１０から送信されてきた測定結果）が変化する。
【００４１】
以上の通り、本実施形態では、上述した第１〜第３動作モードの何れにおいても、ユーザが操作ペン１０を受光面２１ａに沿って平行移動させる操作をすれば平面位置情報が変化し、ユーザが操作ペン１０を軸方向に平行移動させる操作をすれば高さ位置情報が変化する。このようにして、ユーザが操作ペン１０を操作するだけで、三次元の位置情報を非接触で入力することが可能となる。ここで、操作ペン１０の位置情報の検出は、操作ペン１０から照射される視認性の高いレーザ光Ｌを受光パネル２１の受光面２１ａに照射することで行われるため、ユーザの意図に反して誤った位置情報が入力されてしまうということを極力防止することができる。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態による三次元入力装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、操作ペン１０に設けられた測距部１６の測定結果を電波で送信する例について説明したが、赤外線や可視光を用いて送信するようにしても良い。また、上記実施形態では、ユーザによって操作される操作装置として、ペン型の操作子である操作ペン１０を例に挙げて説明したが、操作装置の形状はペン型のものに限られず、任意の形状のものを用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１        三次元入力装置
１０      操作ペン
１６      測距部
１７      無線送信部
２１ａ    受光面
２１ｂ    受光セル
２２      検出部
２３      無線受信部
Ｌ        レーザ光
【図１】
2013089114.tif 000003
【図２】
2013089114.tif 000004