JPH0816137A - Three-dimensional coordinate input device and cursor display control system - Google Patents
Three-dimensional coordinate input device and cursor display control systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は３次元座標入力装置及び
カーソル表示制御方式に係り、特に情報処理装置におけ
る３次元座標入力装置と画面上でのポインタカーソルの
表示制御方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional coordinate input device and a cursor display control system, and more particularly to a three-dimensional coordinate input device in an information processing device and a pointer cursor display control system on a screen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、３次元座標入力装置としては、例
えば磁気センサを用いた方式が知られている。この方式
の３次元座標入力装置は、磁気発生部を備えた基準装置
と磁気センサを内装した操作部によって構成される。こ
の従来装置の使用時には、基準となる場所に基準装置を
設置し、そこから発せられた磁気を操作部のセンサで検
出し、その検出結果に基づいて基準装置との位置関係を
算出し、３次元座標データとして用いている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a three-dimensional coordinate input device, for example, a system using a magnetic sensor is known. This type of three-dimensional coordinate input device is composed of a reference device equipped with a magnetic field generator and an operation part containing a magnetic sensor. When this conventional device is used, a reference device is installed at a reference location, the magnetism generated from the reference device is detected by a sensor of the operation unit, and the positional relationship with the reference device is calculated based on the detection result. It is used as dimensional coordinate data.
【０００３】また、この方式の従来の３次元座標入力装
置には、操作部に磁気発生部を内装し、基準装置に磁気
センサを内装した装置も知られている。さらに、以上の
方式において、磁気発生部と磁気センサを超音波発生部
と超音波センサに置き換えた方式や、磁気発生部と磁気
センサを赤外線発生部と赤外線センサに置き換えた方式
も従来より知られている。As a conventional three-dimensional coordinate input device of this type, there is also known a device in which a magnetic field generator is installed in the operation part and a magnetic sensor is installed in the reference device. Further, in the above method, a method in which the magnetic generator and the magnetic sensor are replaced by an ultrasonic generator and an ultrasonic sensor, and a method in which the magnetic generator and the magnetic sensor are replaced by an infrared generator and an infrared sensor are also conventionally known. ing.
【０００４】一方、情報処理装置において、３次元座標
入力装置からの３次元座標値に基づいて画面上のポイン
タカーソルを制御するカーソル表示制御方式としては、
従来、３次元座標を示すカーソルに属性として速度ベク
トルを与え、その速度ベクトルに２次元入力手段により
変更を加えてカーソル位置を３次元的に移動するように
した方式（特開昭６２−１５９２８６号公報）や、カー
ソルが指示したカーソルの奥行き方向の位置より手前の
部分を非表示にすることにより、奥行き方向のカーソル
位置を判別し易いようにした方式（特開平２−２０６２
９８号公報）などが知られている。On the other hand, in the information processing apparatus, as a cursor display control method for controlling the pointer cursor on the screen based on the three-dimensional coordinate value from the three-dimensional coordinate input device,
Conventionally, a velocity vector is given to a cursor indicating three-dimensional coordinates as an attribute, and the velocity vector is changed by a two-dimensional input means to move the cursor position three-dimensionally (Japanese Patent Laid-Open No. 62-159286). (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2062).
No. 98) is known.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の３次元座標入力装置では、基準装置からの磁気や超音
波や赤外線を操作部のセンサによって検出することによ
って座標値を算出しているため、３次元座標入力を行う
ことのできる空間は、センサが磁気や超音波や赤外線を
検出可能な空間に限定される。そのため、この従来装置
では、プロジェクタとスクリーンの組合せに代表される
大型表示装置の画面を対象として、利用者が操作部を持
って広い空間を移動しながら座標入力操作を行うことが
できないという問題点がある。However, in the above-mentioned conventional three-dimensional coordinate input device, the coordinate value is calculated by detecting the magnetism, ultrasonic waves or infrared rays from the reference device by the sensor of the operation unit. The space in which the three-dimensional coordinate input can be performed is limited to the space in which the sensor can detect magnetism, ultrasonic waves, and infrared rays. Therefore, this conventional device has a problem in that the user cannot carry out coordinate input operation while moving in a wide space with the operation unit, targeting the screen of a large-sized display device represented by a combination of a projector and a screen. There is.
【０００６】また、従来の３次元座標を用いたカーソル
表示制御方式では、画面上に投射図や透視図として表示
された３次元空間内の位置を特定することを目的として
いる。しかし、情報処理装置を用いたプレゼンテーショ
ンシステムなどにおいて、表示画面の内容を指示棒によ
って指し示すという操作を、指示棒の代わりに３次元座
標入力装置とポインタカーソルを用いて同等に行なおう
とした場合、従来の方式ではポインタカーソルは投射図
や透視図として表現された空間内の位置しか表現でき
ず、指示棒の操作では重要な要素である表示画面とポイ
ンタカーソルの距離感を表現することはできない。Further, the conventional cursor display control method using three-dimensional coordinates aims to specify the position in the three-dimensional space displayed as a projection view or perspective view on the screen. However, in a presentation system or the like using an information processing device, when an operation of pointing the contents of the display screen with a pointing stick is attempted equally using a three-dimensional coordinate input device and a pointer cursor instead of the pointing stick, In the conventional method, the pointer cursor can only express the position in the space expressed as a projection view or a perspective view, and it is not possible to express the sense of distance between the display screen and the pointer cursor, which is an important element in the operation of the pointer.
【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あり、基準装置を必要としない速度センサを操作部に内
装し、その出力を積分することによって変移を算出する
ことにより、操作空間の制限のない座標入力操作を可能
とした３次元座標入力装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above points, and a speed sensor which does not require a reference device is provided in the operating portion, and the displacement is calculated by integrating the output of the operating portion. An object of the present invention is to provide a three-dimensional coordinate input device that enables coordinate input operation without limitation.
【０００８】また、本発明の他の目的は、３次元座標値
における縦軸座標値と横軸座標値を画面上のポインタカ
ーソルの表示位置に対応づけることに加えて、３次元座
標値における奥行軸座標値に応じてポインタカーソルの
形状やポインタカーソルに付加する陰影の形状を変化さ
せることによって、３次元座標値の奥行き方向の値に応
じてポインタカーソルが仮想的な距離だけ画面から手前
方向に浮かび上がったように表示し、その距離の遠近に
よって画面上の対象物の選択操作などを表現するカーソ
ル表示制御方式を提供することにある。Another object of the present invention is to correlate the vertical axis coordinate value and the horizontal axis coordinate value in the three-dimensional coordinate value with the display position of the pointer cursor on the screen, and in addition to the depth in the three-dimensional coordinate value. By changing the shape of the pointer cursor or the shape of the shadow added to the pointer cursor according to the axis coordinate value, the pointer cursor moves from the screen toward the front by a virtual distance according to the value of the three-dimensional coordinate value in the depth direction. It is to provide a cursor display control method in which an object is displayed on a screen as if it is floating and a selection operation of an object on the screen is expressed by the distance.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の３次元座標入力
装置は上記の目的を達成するために、装置の移動による
相対変移量を、空間上で直交する３軸のそれぞれの方向
について検出する変移量検出手段と、変移量検出手段に
より３軸のそれぞれの方向について検出された変移量
と、現在の座標値から新たな座標値を３軸のそれぞれの
方向について算出する座標値算出手段とを有する構成と
したものである。In order to achieve the above-mentioned object, the three-dimensional coordinate input device of the present invention detects the relative displacement amount due to the movement of the device in each direction of three axes orthogonal to each other in space. A displacement amount detecting means, a displacement amount detected by the displacement amount detecting means in each of the three axes, and coordinate value calculating means for calculating new coordinate values from the current coordinate values in each of the three axes. It is configured to have.
【００１０】また、本発明のカーソル表示制御方式で
は、上記の目的を達成するため、空間上で直交する奥行
軸、横軸及び縦軸の３軸の各座標値のうち奥行軸の座標
値を入力信号として受け、入力座標値に応じてカーソル
形状を変化させるカーソル形状データを生成するカーソ
ル形状制御部と、奥行軸座標値を入力信号として受け、
入力座標値に応じて前記カーソルに付加する陰影の形状
を変化させる陰影形状データを生成する陰影形状制御部
と、横軸座標値及び縦軸座標値を入力信号として受け、
入力座標値に応じてカーソルの表示位置を変化させるカ
ーソル位置データを生成するカーソル位置制御部と、横
軸座標値及び縦軸座標値を入力信号として受け、入力座
標値に応じて前記陰影の表示位置を変化させる陰影位置
データを生成する陰影位置制御部と、カーソル形状制御
部、陰影形状制御部、カーソル位置制御部及び陰影位置
制御部の各出力データを合成したデータを表示装置の表
示画面に表示する表示制御手段とを有する構成としたも
のである。Further, in the cursor display control system of the present invention, in order to achieve the above object, the coordinate value of the depth axis among the coordinate values of the three axes of the depth axis, the horizontal axis and the vertical axis orthogonal to each other in space is set. Receives as an input signal, a cursor shape control unit that generates cursor shape data that changes the cursor shape according to the input coordinate value, and a depth axis coordinate value as an input signal,
A shadow shape control unit that generates shadow shape data for changing the shape of the shadow added to the cursor according to the input coordinate value, and receives the horizontal axis coordinate value and the vertical axis coordinate value as an input signal,
A cursor position control unit that generates cursor position data that changes the display position of the cursor according to input coordinate values, and receives horizontal axis coordinate values and vertical axis coordinate values as input signals, and displays the shadow according to the input coordinate values. The shadow position control unit that generates the shadow position data that changes the position and the output data of the cursor shape control unit, the shadow shape control unit, the cursor position control unit, and the shadow position control unit are combined on the display screen of the display device. The display control means for displaying is provided.
【００１１】さらに、本発明のカーソル表示制御方式で
は、上記の入力３軸座標値を請求項１記載の３次元座標
入力装置より入力するように、構成したものである。Further, in the cursor display control system of the present invention, the input three-axis coordinate values are input from the three-dimensional coordinate input device according to the first aspect.
【００１２】[0012]
【作用】本発明の３次元座標入力装置では、変移量検出
手段により検出された、装置の移動による空間上で直交
する３軸のそれぞれの方向についての相対変移量を、座
標値算出手段により座標値として出力するようにしたた
め、磁気センサあるいは磁気発生部などの基準装置を使
用することなく、３次元座標を入力することができる。In the three-dimensional coordinate input device according to the present invention, the relative displacement amount detected by the displacement amount detecting means in each of the three axes orthogonal to each other in space due to the movement of the device is coordinated by the coordinate value calculating means. Since it is output as a value, three-dimensional coordinates can be input without using a reference device such as a magnetic sensor or a magnetic generator.
【００１３】また、本発明のカーソル表示制御方式によ
れば、カーソル位置制御部から出力される、横軸座標値
及び縦軸座標値に応じてカーソルの表示位置を変化させ
るカーソル位置データによるポインタカーソルの縦横の
表示位置の制御に加えて、陰影位置制御部から出力され
る、横軸座標値及び縦軸座標値に応じて陰影の表示位置
を変化させる陰影位置データによりポインタカーソルに
陰影を付加し、さらに、カーソル形状制御部及び陰影形
状制御部より奥行座標値に応じてポインタカーソルと陰
影の形状を変化させるようにしたため、表示されるポイ
ンタカーソルが仮想的な距離だけ画面から手前方向に浮
かび上がったように表示すると共に、その距離の遠近も
表現することができる。Further, according to the cursor display control method of the present invention, the pointer cursor based on the cursor position data which is output from the cursor position control unit and changes the display position of the cursor in accordance with the horizontal axis coordinate value and the vertical axis coordinate value. In addition to the control of the vertical and horizontal display positions of, the shadow is added to the pointer cursor by the shadow position data output from the shadow position control unit that changes the display position of the shadow according to the horizontal axis coordinate value and the vertical axis coordinate value. In addition, the shape of the pointer cursor and the shadow are changed by the cursor shape control unit and the shadow shape control unit according to the depth coordinate values, so that the displayed pointer cursor is moved forward from the screen by a virtual distance. It is possible to display the distance as well as the distance.
【００１４】また、本発明のカーソル表示制御方式によ
れば、入力座標を前記請求項１の３次元座標入力装置か
ら入力されるようにしたため、基準装置を使用しない３
次元座標装置からの入力座標値を距離感のあるように表
示できるポインタカーソルで表示することができる。Further, according to the cursor display control method of the present invention, since the input coordinates are input from the three-dimensional coordinate input device according to the first aspect, the reference device is not used.
The input coordinate value from the dimensional coordinate system can be displayed by a pointer cursor that can be displayed with a sense of distance.
【００１５】[0015]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明になる３次元座標入力
装置及びカーソル表示制御方式の一実施例の構成図を示
す。同図において、本実施例の情報処理装置は、３次元
座標入力装置１０と、入力された３次元座標値に基づい
てポインタカーソルと陰影の画面上での表示位置および
形状を制御するカーソル表示制御手段２０と、カーソル
表示制御手段２０からの指示に基づいてポインタカーソ
ルと陰影を内部的な表示データに合成する表示合成部３
０と、表示データを表示装置に適した形式に変換し出力
する表示制御回路４０と、その結果を表示する表示装置
５０から構成される。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a three-dimensional coordinate input device and a cursor display control system according to the present invention. In the figure, the information processing apparatus of the present embodiment is a three-dimensional coordinate input device 10, and cursor display control for controlling the display position and shape of the pointer cursor and the shadow on the screen based on the input three-dimensional coordinate value. A display synthesizing unit 3 for synthesizing a pointer cursor and a shadow with internal display data based on an instruction from the means 20 and the cursor display control means 20.
0, a display control circuit 40 for converting display data into a format suitable for the display device and outputting the display data, and a display device 50 for displaying the result.
【００１６】３次元座標入力装置１０は、空間上で互い
に直交する３軸、すなわち、奥行軸、横軸及び縦軸のそ
れぞれの方向についての、この３次元座標入力装置自体
の移動速度をそれぞれ検出する速度センサ１１、１２及
び１３と、これら速度センサ１１、１２及び１３の各出
力信号を積分することにより変移を示す信号を出力する
積分回路１４、１５及び１６と、積分回路１４、１５及
び１６の各出力信号に基づいて座標値を算出する座標値
算出手段１７、１８及び１９とより構成されている。The three-dimensional coordinate input device 10 detects the moving speeds of the three-dimensional coordinate input device itself in the three axes orthogonal to each other in space, that is, the depth axis, the horizontal axis, and the vertical axis. Speed sensors 11, 12 and 13, and integrating circuits 14, 15 and 16 that output signals indicating a transition by integrating output signals of the speed sensors 11, 12 and 13, and integrating circuits 14, 15 and 16 The coordinate value calculating means 17, 18 and 19 for calculating the coordinate value based on each output signal of
【００１７】また、カーソル表示制御手段２０は、本発
明のカーソル表示制御方式の一実施例を実現する手段
で、奥行軸の座標値からポインタカーソルの形状を決定
するカーソル形状制御部２１と、奥行軸の座標値からポ
インタカーソルに付加する陰影の形状を決定する陰影形
状制御部２２と、横軸の座標値と縦軸の座標値からポイ
ンタカーソルの画面上での表示位置を決定するカーソル
位置制御部２３と、横軸の座標値と縦軸の座標値からポ
インタカーソルに付加する陰影の画面上での表示位置を
決定する陰影位置制御部２４とから構成される。The cursor display control means 20 is a means for realizing an embodiment of the cursor display control system of the present invention, and includes a cursor shape control section 21 for determining the shape of the pointer cursor from the coordinate values of the depth axis, and the depth. A shadow shape control unit 22 that determines the shape of the shadow to be added to the pointer cursor from the coordinate values of the axes, and a cursor position control that determines the display position of the pointer cursor on the screen from the coordinate values of the horizontal axis and the coordinate values of the vertical axis. And a shadow position control unit 24 that determines the display position on the screen of the shadow to be added to the pointer cursor from the coordinate value on the horizontal axis and the coordinate value on the vertical axis.
【００１８】上記の３次元座標入力装置１０の３軸は、
表示装置５０の表示画面５１における座標軸と図２と図
３に示す関係に設定されている。３次元座標入力装置１
０における座標系として、上記のように奥行軸、横軸及
び縦軸の直交する３軸を想定しているが、これらは図２
の表示画面５１上において画面と直交する方向の奥行軸
５２、画面水平方向の横軸５３、及び画面の縦方向の縦
軸５４にそれぞれ対応する。The three axes of the above three-dimensional coordinate input device 10 are
The relationship between the coordinate axes on the display screen 51 of the display device 50 and those shown in FIGS. 2 and 3 is set. Three-dimensional coordinate input device 1
As described above, the coordinate system at 0 is assumed to be three orthogonal axes of the depth axis, the horizontal axis, and the vertical axis.
On the display screen 51, the depth axis 52 in the direction orthogonal to the screen, the horizontal axis 53 in the horizontal direction of the screen, and the vertical axis 54 in the vertical direction of the screen.
【００１９】また、上記の奥行軸５２、横軸５３、及び
縦軸５４は、図３に示すように３次元座標入力装置１０
の前後方向の奥行軸５５、左右方向の横軸５６、上下方
向の縦軸５７にそれぞれ対応する。すなわち、３次元座
標入力装置１０の奥行軸５５方向の移動は、画面上の奥
行軸５２方向の座標の変化に対応づけ、同様にして、横
軸５６方向の移動は横軸５３方向の座標の変化に対応づ
け、縦軸５７方向の移動は縦軸５４方向の座標の変化に
対応づける。The depth axis 52, the horizontal axis 53, and the vertical axis 54 are the three-dimensional coordinate input device 10 as shown in FIG.
The depth axis 55 in the front-back direction, the horizontal axis 56 in the left-right direction, and the vertical axis 57 in the vertical direction. That is, the movement of the three-dimensional coordinate input device 10 in the direction of the depth axis 55 corresponds to the change of the coordinate in the direction of the depth axis 52 on the screen, and similarly, the movement in the direction of the horizontal axis 56 corresponds to the coordinate in the direction of the horizontal axis 53. Corresponding to the change, the movement in the vertical axis 57 direction is associated with the change in the coordinate in the vertical axis 54 direction.
【００２０】このように、本実施例では座標入力者が行
う座標入力は、操作開始時の３次元座標入力装置１０と
表示画面５１の距離や方向などの相対的位置関係とは関
係なく、３次元座標入力装置１０と表示画面５１の３軸
それぞれの対応づけによって行う。As described above, in this embodiment, the coordinate input performed by the coordinate input person is not related to the relative positional relationship such as the distance or direction between the three-dimensional coordinate input device 10 and the display screen 51 at the start of the operation. The three-dimensional coordinate input device 10 and the display screen 51 are associated with each other.
【００２１】次に、３次元座標入力装置１０の動作につ
いて説明する。３次元座標入力装置１０を使用者が所望
の方向へ所望の速度で移動すると、その移動方向のうち
奥行軸５５方向の速度成分が速度センサ１１により検出
され、横軸５６方向の速度成分が速度センサ１２により
検出され、更に縦軸５７方向の速度成分が速度センサ１
３により検出される。Next, the operation of the three-dimensional coordinate input device 10 will be described. When the user moves the three-dimensional coordinate input device 10 in a desired direction at a desired speed, a speed component in the direction of the depth axis 55 in the moving direction is detected by the speed sensor 11, and a speed component in the direction of the horizontal axis 56 is the speed. The velocity component detected by the sensor 12 and further in the vertical axis 57 direction is the velocity sensor 1.
3 is detected.
【００２２】速度センサ１１より取り出された奥行軸５
５方向の速度検出信号は、積分回路１４に供給されて時
間積分されることにより、奥行軸方向の相対変移量に相
当する信号に変換された後、座標軸算出手段１７に供給
される。同様に、速度センサ１２、１３より取り出され
た横軸５６、縦軸５７方向の各速度検出信号は、積分回
路１５、１６に別々に供給されて時間積分されることに
より、横軸及び縦軸方向の相対変移量に相当する信号に
それぞれ変換された後、座標軸算出手段１８、１９に供
給される。Depth shaft 5 taken out from speed sensor 11
The velocity detection signals in the five directions are supplied to the integrating circuit 14 and integrated with time to be converted into signals corresponding to the relative displacement amount in the depth axis direction, and then supplied to the coordinate axis calculating means 17. Similarly, the speed detection signals in the directions of the horizontal axis 56 and the vertical axis 57 taken out from the speed sensors 12 and 13 are separately supplied to the integrating circuits 15 and 16 and time-integrated, so that the horizontal axis and the vertical axis. After being converted into signals corresponding to the relative displacement in the directions, they are supplied to the coordinate axis calculating means 18, 19.
【００２３】座標軸算出手段１７〜１９はそれぞれ同一
構成であり、代表して座標軸算出手段１７の構成につい
て図４に示す。この座標軸算出手段１７は、積分回路１
４で算出した相対変移量ａを、画面上の座標系に合わせ
た変移量ｂに変換する変移変換手段６１と、画面上での
現在の奥行座標値を保持するための現在座標保持手段６
３と、現在座標保持手段６３の保持した値に変移量ｂを
加算して新たな奥行座標値ｃを算出する加算手段６２と
から構成される。The coordinate axis calculating means 17 to 19 have the same structure, and a representative structure of the coordinate axis calculating means 17 is shown in FIG. The coordinate axis calculating means 17 is the integrating circuit 1
The displacement conversion means 61 for converting the relative displacement amount a calculated in step 4 into the displacement amount b adapted to the coordinate system on the screen, and the current coordinate holding means 6 for retaining the current depth coordinate value on the screen.
3 and addition means 62 for adding a displacement amount b to the value held by the current coordinate holding means 63 to calculate a new depth coordinate value c.
【００２４】変移変換手段６１は、３次元座標入力装置
１０の移動量に対する画面上での座標の変化量の割合を
調整するためのものである。また、加算手段６２におけ
る座標値の更新は、クロックなどと同期して一定周期毎
に行う方式と、相対変移量ｂあるいは奥行座標値ｃの信
号入力がある毎に行う方式が考えられる。The displacement conversion means 61 is for adjusting the ratio of the amount of change in coordinates on the screen to the amount of movement of the three-dimensional coordinate input device 10. Further, the method of updating the coordinate value in the adding means 62 may be a method of performing it at a constant cycle in synchronization with a clock or the like and a method of performing it every time there is a signal input of the relative displacement amount b or the depth coordinate value c.
【００２５】図４におけるリセット信号ｅは、画面上で
の座標値をゼロに初期化するためのものであり、リセッ
ト信号ｅが現在座標保持手段６３に対して入力される
と、現在座標保持手段６３は、現在の奥行座標値をゼロ
に設定する。The reset signal e in FIG. 4 is for initializing the coordinate value on the screen to zero, and when the reset signal e is inputted to the current coordinate holding means 63, the current coordinate holding means is shown. 63 sets the current depth coordinate value to zero.
【００２６】３次元座標入力装置１０に押しボタンなど
を具備し、押しボタンを押している間は奥行軸５５、横
軸５６、縦軸５７のそれぞれの現在座標保持手段６３に
対してリセット信号を発生するような機構を設けること
により、利用者が画面上での座標値を奥行軸５２、横軸
５３、縦軸５４ともゼロに初期化し、ポインタカーソル
を画面上の原点座標に移動する機能を提供することがで
きる。The three-dimensional coordinate input device 10 is provided with a push button or the like, and while the push button is being pressed, a reset signal is generated for each of the current coordinate holding means 63 of the depth axis 55, the horizontal axis 56, and the vertical axis 57. By providing such a mechanism, the user can initialize the coordinate values on the screen to zero on the depth axis 52, the horizontal axis 53, and the vertical axis 54, and provide the function to move the pointer cursor to the origin coordinates on the screen. can do.
【００２７】また、図４に示す制御信号ｄは、加算手段
６２に座標の更新を促すクロック入力や相対変移量の入
力があったとしても、座標値の更新を行わないようにす
るためのものである。すなわち、変移変換手段６１に対
して上記の制御信号ｄが入力されている間は、相対変移
量ａを変換した値をｂとして送出する。一方、変移変換
手段６１に対して制御信号ｄが入力されていない間は、
変移変換手段６１は、変移量ａを強制的にゼロに設定し
て変移量ｂとして送出する。The control signal d shown in FIG. 4 is for preventing the coordinate value from being updated even if the adder 62 receives a clock input for prompting the coordinate update or a relative displacement amount input. Is. That is, while the control signal d is being input to the displacement conversion means 61, the value obtained by converting the relative displacement amount a is sent as b. On the other hand, while the control signal d is not input to the displacement conversion means 61,
The displacement conversion means 61 forcibly sets the displacement amount a to zero and sends it as the displacement amount b.
【００２８】３次元座標入力装置１０に押しボタンなど
を具備し、押しボタンを押している間は奥行軸５５、横
軸５６、縦軸５７のそれぞれの変移変換手段６１に対し
て制御信号ｄを発生するような機構を設けることによ
り、押しボタンを押している間のみ３次元座標入力装置
１０の移動操作が、画面上の座標値に反映される機能を
利用者に提供することができる。The three-dimensional coordinate input device 10 is provided with a push button or the like, and while the push button is being pressed, a control signal d is generated for each of the displacement conversion means 61 of the depth axis 55, the horizontal axis 56, and the vertical axis 57. By providing such a mechanism, it is possible to provide the user with a function in which the moving operation of the three-dimensional coordinate input device 10 is reflected in the coordinate value on the screen only while the push button is being pressed.
【００２９】このようにして３次元座標入力装置１０に
より、表示装置５０の画面上の座標系に合わせた、その
移動による相対変移量を示し、かつ、基準位置からの距
離に制限されることのない空間での奥行軸５２、横軸５
３、縦軸５４それぞれの座標値が、座標値算出手段１
７、１８及び１９より取り出されて、カーソル表示制御
手段２０に供給される。As described above, the three-dimensional coordinate input device 10 indicates the relative displacement amount due to the movement of the three-dimensional coordinate input device 10 according to the coordinate system on the screen of the display device 50, and is limited to the distance from the reference position. Depth axis 52, horizontal axis 5 in empty space
3, the coordinate value of each of the vertical axes 54 is the coordinate value calculating means 1
It is taken out from 7, 18, and 19 and supplied to the cursor display control means 20.
【００３０】カーソル表示制御手段２０内のカーソル形
状制御部２１と陰影形状制御部２２はそれぞれ上記の座
標値算出手段１７より取り出された奥行軸の座標値ｃを
入力信号として受け、カーソル形状制御部２１は座標値
ｃの値が増加するにつれてポインタカーソルが相対的に
拡大するようなカーソル形状データを生成し、同様に、
陰影形状制御部２２は座標値ｃの値が増加するにつれて
ポインタカーソルに付加する陰影形状（ポインタカーソ
ルとの間の距離も含む）が相対的に拡大するような陰影
形状データを生成する。The cursor shape control unit 21 and the shadow shape control unit 22 in the cursor display control unit 20 each receive the coordinate value c of the depth axis extracted from the coordinate value calculation unit 17 as an input signal, and the cursor shape control unit. 21 generates cursor shape data such that the pointer cursor relatively expands as the value of the coordinate value c increases, and similarly,
The shadow shape control unit 22 generates shadow shape data such that the shadow shape added to the pointer cursor (including the distance to the pointer cursor) relatively expands as the value of the coordinate value c increases.
【００３１】また、カーソル表示制御手段２０内のカー
ソル位置制御部２３と陰影位置制御部２４とはそれぞれ
座標値算出手段１８及び１９より取り出された横軸と縦
軸の２軸の座標値が入力され、それぞれ入力座標値に対
応したカーソル位置データ及び陰影位置データを生成す
る。Further, the cursor position control unit 23 and the shadow position control unit 24 in the cursor display control unit 20 are input with the coordinate values of the two axes of the horizontal axis and the vertical axis which are taken out by the coordinate value calculation units 18 and 19, respectively. Then, cursor position data and shadow position data respectively corresponding to the input coordinate values are generated.
【００３２】これらカーソル形状制御部２１、陰影形状
制御部２２、カーソル位置制御部２３及び陰影位置制御
部２４のそれぞれより取り出された上記の各データは表
示合成部３０により合成され、更に表示制御回路４０に
より表示のために必要なデータ処理を受けた後、表示装
置５０に供給されてポインタカーソル及びその陰影とし
て表示される。The above-mentioned respective data extracted from the cursor shape control unit 21, the shadow shape control unit 22, the cursor position control unit 23, and the shadow position control unit 24 are combined by the display combining unit 30, and further the display control circuit. After undergoing data processing necessary for display by 40, the data is supplied to the display device 50 and displayed as a pointer cursor and its shadow.
【００３３】次に、この表示装置５０の表示画面上のポ
インタカーソル及びその陰影の表示例について図５と共
に説明する。同図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は
それぞれ順に３次元座標入力装置１０が奥行軸方向に画
面に接近した状態から離れた状態に変化した場合の、画
面上でのポインタカーソル１０１〜１０４と陰影２０１
〜２０４の表示状態を示している。この中で特に同図
（Ａ）はポインタカーソルが画面に接触した状態を表わ
す場合のポインタカーソル１０１と陰影２０１の表示を
示すものである。Next, a display example of the pointer cursor and its shadow on the display screen of the display device 50 will be described with reference to FIG. In the same figure, (A), (B), (C), and (D) respectively show on the screen when the three-dimensional coordinate input device 10 changes from the state of approaching the screen in the depth axis direction to the state of moving away from it. Pointer cursors 101-104 and shadow 201
The display states of 204 to 204 are shown. In particular, FIG. 4A shows the display of the pointer cursor 101 and the shadow 201 when the pointer cursor is in contact with the screen.
【００３４】ここで、表示画面の座標軸を図２のように
仮定して、図５に示した実施例の表示処理を説明する。
カーソル形状制御部２１および陰影形状制御部２２で
は、奥行軸座標値が増加するにつれてポインタカーソル
および陰影の形状と両者の距離が図５に１０１及び２０
１、１０２及び２０２、１０３及び２０３、１０４及び
２０４で示すように、相似的に拡大されるように変更す
る。そして、奥行軸座標値が接触を表す閾値以下となっ
た場合には、図５（Ａ）の１０１に示したようにカーソ
ル形状を画面への接触感を表す形状に変更する。Now, assuming the coordinate axes of the display screen as shown in FIG. 2, the display processing of the embodiment shown in FIG. 5 will be described.
In the cursor shape control unit 21 and the shadow shape control unit 22, the shapes of the pointer cursor and the shadow and the distances between them are 101 and 20 in FIG. 5 as the depth axis coordinate value increases.
1, 102 and 202, 103 and 203, 104 and 204 are modified so as to be enlarged in a similar manner. Then, when the depth axis coordinate value becomes equal to or smaller than the threshold value indicating the contact, the cursor shape is changed to the shape indicating the touch feeling on the screen, as indicated by 101 in FIG.
【００３５】また、本実施例における陰影の表示は、表
示画面手前上方に光源があると仮定して行っているが、
ポインタカーソルと陰影の位置関係で表示画面とポイン
タカーソルの距離感を演出できるならば、これ以外の位
置に光源があると仮定した処理を行うことも可能であ
る。Further, the shadow display in the present embodiment is performed on the assumption that the light source is located in front of and above the display screen.
If the sense of distance between the display screen and the pointer cursor can be produced by the positional relationship between the pointer cursor and the shadow, it is possible to perform processing assuming that the light source is located at a position other than this.
【００３６】以上の処理によって、図５における実施例
では、ポインタカーソルと陰影の形状変化によって、ポ
インタカーソルと表示画面との間の距離感を表現するこ
とができるため、利用者が仮想的な指示棒を用いて画面
を指し示すのと同等の操作を、３次元座標入力装置を用
いて行うことができる。With the above processing, in the embodiment shown in FIG. 5, the sense of distance between the pointer cursor and the display screen can be expressed by the change in the shapes of the pointer cursor and the shadow, so that the user can make a virtual instruction. An operation equivalent to pointing the screen with a stick can be performed using a three-dimensional coordinate input device.
【００３７】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、３次元座標入力装置は、図６に
示す如き構成でもよい。図６は本発明の３次元座標入力
装置の他の実施例の構成図を示す。同図中、図１と同一
構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the three-dimensional coordinate input device may have a structure as shown in FIG. FIG. 6 shows a block diagram of another embodiment of the three-dimensional coordinate input device of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted.
【００３８】この３次元座標入力装置７０は図１の速度
センサ１１〜１３の代わりに、加速度センサ７１、７２
及び７３を使用したもので、それぞれの出力信号を積分
回路７４、７５、７６を通して積分回路１４、１５、１
６に供給する構成としたものである。This three-dimensional coordinate input device 70 has acceleration sensors 71, 72 instead of the speed sensors 11-13 shown in FIG.
And 73, and the respective output signals are passed through integrator circuits 74, 75 and 76 to integrator circuits 14, 15, 1
It is configured to supply to No. 6.
【００３９】この実施例では、３次元座標入力装置７０
を使用者が所望の方向へ所望の速度で移動すると、その
移動方向のうち奥行軸５５方向の加速度成分が加速度セ
ンサ７１により検出され、横軸５６方向の加速度成分が
加速度センサ７２により検出され、更に縦軸５７方向の
加速度成分が加速度センサ７３により検出される。In this embodiment, the three-dimensional coordinate input device 70
When the user moves in a desired direction at a desired speed, an acceleration component in the depth axis 55 direction of the moving direction is detected by the acceleration sensor 71, and an acceleration component in the horizontal axis 56 direction is detected by the acceleration sensor 72. Further, the acceleration component in the direction of the vertical axis 57 is detected by the acceleration sensor 73.
【００４０】加速度センサ７１より取り出された奥行軸
５５方向の加速度検出信号は、積分回路７４に供給され
て時間積分されることにより、奥行軸方向の相対速度に
相当する速度検出信号に変換された後、積分回路１４に
供給されて相対変移量を示す信号に変換される。The acceleration detection signal in the direction of the depth axis 55 taken out from the acceleration sensor 71 is supplied to the integration circuit 74 and time-integrated to be converted into a speed detection signal corresponding to the relative speed in the direction of the depth axis. After that, it is supplied to the integration circuit 14 and converted into a signal indicating the relative displacement amount.
【００４１】同様に、加速度センサ７２、７３より取り
出された横軸５６、縦軸５７方向の各加速度検出信号
は、積分回路７５、７６に別々に供給されて時間積分さ
れることにより、横軸及び縦軸方向の相対速度に相当す
る速度検出信号にそれぞれ変換された後、積分回路１
５、１６に供給されて相対変移量を示す信号に変換され
る。Similarly, the respective acceleration detection signals in the directions of the horizontal axis 56 and the vertical axis 57 taken out from the acceleration sensors 72 and 73 are separately supplied to the integrating circuits 75 and 76 and time-integrated. And a speed detection signal corresponding to the relative speed in the vertical axis direction, respectively, and then integrated circuit 1
The signals are supplied to 5 and 16 and converted into a signal indicating the relative displacement amount.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の３次元座
標入力装置によれば、磁気センサあるいは磁気発生部な
どの基準装置を使用することなく、３次元座標を入力す
ることができるようにしたため、基準装置からの距離に
制限されることのない空間での３次元座標入力ができ
る。As described above, according to the three-dimensional coordinate input device of the present invention, it is possible to input the three-dimensional coordinates without using a reference device such as a magnetic sensor or a magnetic generator. Therefore, it is possible to input three-dimensional coordinates in a space that is not limited by the distance from the reference device.
【００４３】また、本発明のカーソル表示制御方式によ
れば、ポインタカーソルに陰影を付加し、さらに奥行座
標値に応じてポインタカーソルと陰影の形状を変化させ
ることにより、表示されるポインタカーソルが仮想的な
距離だけ画面から手前方向に浮かび上がったように表示
すると共に、その距離の遠近も表現するようにしたた
め、ポインタカーソルと表示画面との間の距離感を表現
することができる。Further, according to the cursor display control method of the present invention, a shadow is added to the pointer cursor, and the shapes of the pointer cursor and the shadow are changed in accordance with the depth coordinate values, whereby the displayed pointer cursor is virtual. The distance between the pointer cursor and the display screen can be expressed because the distance is displayed as if it floated in the front direction from the screen for a specific distance, and the distance is also expressed.
【００４４】また、本発明のカーソル表示制御方式によ
れば、基準装置を使用しない３次元座標装置からの入力
座標値を距離感のあるように表示できるポインタカーソ
ルで表示することができるため、指示棒を用いて画面を
指し示すのと同等の操作を、３次元座標入力装置と画面
上のポインタカーソルを用いて行うことができる。Further, according to the cursor display control system of the present invention, since the input coordinate values from the three-dimensional coordinate device which does not use the reference device can be displayed by the pointer cursor which can be displayed with a sense of distance, it is possible to give an instruction. An operation equivalent to pointing the screen with a stick can be performed using the three-dimensional coordinate input device and a pointer cursor on the screen.
【図１】本発明になる３次元座標入力装置とカーソル表
示制御方式の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a three-dimensional coordinate input device and a cursor display control system according to the present invention.
【図２】表示画面と座標値との関係を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a display screen and coordinate values.
【図３】３次元座標入力装置と座標値との関係を説明す
る図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a three-dimensional coordinate input device and coordinate values.
【図４】図１の座標値算出手段の一例のブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram of an example of a coordinate value calculation unit in FIG.
【図５】本発明方式の一実施例のポインタカーソルと陰
影との表示例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a display example of a pointer cursor and a shadow according to an embodiment of the method of the present invention.
【図６】本発明装置の他の実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment of the device of the present invention.
１０、７０ ３次元座標入力装置、 １１〜１３ 速度センサ １４〜１６、７４〜７６ 積分回路 １７〜１９ 座標値算出手段 ２０ カーソル表示制御手段 ２１ カーソル形状制御部 ２２ 陰影形状制御部 ２３ カーソル位置制御部 ２４ 陰影位置制御部 ３０ 表示合成部 ４０ 表示制御回路、 ５０ 表示装置 ５２、５５ 奥行軸 ５３、５６ 横軸 ５４、５７ 縦軸 ６１ 変移変換手段 ６２ 加算手段 ６３ 現在座標保持手段 ７１〜７３ 加速度センサ １０１〜１０４ ポインタカーソル ２０１〜２０４ 陰影 10, 70 Three-dimensional coordinate input device, 11-13 Speed sensor 14-16, 74-76 Integration circuit 17-19 Coordinate value calculation means 20 Cursor display control means 21 Cursor shape control section 22 Shading shape control section 23 Cursor position control section 24 Shading position control section 30 Display composition section 40 Display control circuit, 50 Display device 52, 55 Depth axis 53, 56 Horizontal axis 54, 57 Vertical axis 61 Transition conversion means 62 Addition means 63 Current coordinate holding means 71-73 Acceleration sensor 101 ~ 104 pointer cursor 201 ~ 204 shadow
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 3/14 ３８０ Ａ Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０９Ｇ 5/36 ５１０ Ｖ 9377−5Ｈ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06F 3/14 380 A G06T 1/00 G09G 5/36 510 V 9377-5H
Claims (3)
で直交する３軸のそれぞれの方向について検出する変移
量検出手段と、 該変移量検出手段により該３軸のそれぞれの方向につい
て検出された変移量と、現在の座標値から新たな座標値
を該３軸のそれぞれの方向について算出する座標値算出
手段とを有することを特徴とする３次元座標入力装置。1. A displacement amount detecting means for detecting a relative displacement amount due to the movement of the device in each direction of three axes orthogonal to each other in space, and a displacement amount detecting means for detecting each relative direction in each of the three axes. A three-dimensional coordinate input device comprising: a displacement amount; and a coordinate value calculation unit that calculates a new coordinate value from the current coordinate value for each direction of the three axes.
の３軸の各座標値のうち奥行軸の座標値を入力信号とし
て受け、該入力座標値に応じてカーソル形状を変化させ
るカーソル形状データを生成するカーソル形状制御部
と、 前記奥行軸座標値を入力信号として受け、該入力座標値
に応じて前記カーソルに付加する陰影の形状を変化させ
る陰影形状データを生成する陰影形状制御部と、 前記横軸座標値及び縦軸座標値を入力信号として受け、
該入力座標値に応じて前記カーソルの表示位置を変化さ
せるカーソル位置データを生成するカーソル位置制御部
と、 前記横軸座標値及び縦軸座標値を入力信号として受け、
該入力座標値に応じて前記陰影の表示位置を変化させる
陰影位置データを生成する陰影位置制御部と、 前記カーソル形状制御部、陰影形状制御部、カーソル位
置制御部及び陰影位置制御部の各出力データを合成した
データを表示装置の表示画面に表示する表示制御手段と
を有することを特徴とするカーソル表示制御方式。2. The coordinate value of the depth axis of the coordinate values of the three axes of the depth axis, the horizontal axis, and the vertical axis orthogonal to each other in space is received as an input signal, and the cursor shape is changed according to the input coordinate value. A cursor shape control unit that generates cursor shape data, and a shadow shape control that receives the depth axis coordinate value as an input signal and generates shadow shape data that changes the shape of the shadow added to the cursor according to the input coordinate value. And a horizontal axis coordinate value and a vertical axis coordinate value as an input signal,
A cursor position control unit that generates cursor position data that changes the display position of the cursor according to the input coordinate value; and receives the horizontal axis coordinate value and the vertical axis coordinate value as input signals,
A shadow position control unit that generates shadow position data that changes the display position of the shadow according to the input coordinate values, and outputs of the cursor shape control unit, the shadow shape control unit, the cursor position control unit, and the shadow position control unit. A cursor display control method, comprising: display control means for displaying the combined data on a display screen of a display device.
縦軸の３軸の各座標値のうち奥行軸の座標値は、 装置の移動による相対変移量を、空間上で直交する３軸
のそれぞれの方向について検出する変移量検出手段と、 該変移量検出手段により該３軸のそれぞれの方向につい
て検出された変移量と、現在の座標値から新たな座標値
を該３軸のそれぞれの方向について算出する座標値算出
手段とを有する３次元座標入力装置により算出された座
標値であることを特徴とする請求項２記載のカーソル表
示制御方式。3. The coordinate value of the depth axis among the coordinate values of the three axes of the depth axis, the horizontal axis, and the vertical axis that are orthogonal to each other in the space, the relative displacement amount due to the movement of the device is orthogonal to the three in the space. A displacement amount detecting means for detecting each direction of the axis, a displacement amount detected by the displacement amount detecting means for each direction of the three axes, and new coordinate values from the current coordinate values for each of the three axes. 3. The cursor display control system according to claim 2, wherein the coordinate value is a coordinate value calculated by a three-dimensional coordinate input device having a coordinate value calculation means for calculating the direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17011594A JPH0816137A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Three-dimensional coordinate input device and cursor display control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17011594A JPH0816137A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Three-dimensional coordinate input device and cursor display control system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0816137A true JPH0816137A (en) | 1996-01-19 |
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ID=15898922
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17011594A Pending JPH0816137A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Three-dimensional coordinate input device and cursor display control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
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