JP2718207B2 - 位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明はコンピュータ，ワードプロセッサ等の情報処
理装置と作業者（オペレータ）との間で指示情報のやり
とりを行うための位置決め装置に係り、特にモニタ画面
上のカーソル位置を取り込む（エントリーする）ための
位置決め装置に関する。

（２）従来の技術 コンピュータやワードプロセッサの操作において、そ
のモニタ画面上の所望の表示位置を指定するには、キー
ボードのカーソル移動キーやマウスによりカーソルをモ
ニタ画面上で移動させたり、ライトペン、タッチパネ
ル、デジィタイザなどの２次元センサを用いてモニタ画
面上の所望位置を指定する方法が一般的である。

なお、この方法は既知であるので特に文献を挙げな
い。

（３）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術においては、カーソルを所望の位置ま
で移動させるのに時間がかかり、また長時間の作業では
腕部が疲労するという問題点がある。さらに、カーソル
の移動の際には片手が塞がるため、キーボード等による
多量の情報入力作業を行う場合には情報入力作業をスム
ーズに行うことができない、等の問題点もある。

本発明は前述の問題点に鑑み、オペレータの手による
カーソルの移動作業をなくし、短時間で所望位置にカー
ソルを移動させ、該カーソル位置をエントリーできるよ
うにした位置指定装置を提供することを課題とする。

B.発明の構成 （１）課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本出願の第１発明は、作業
者の頭部に装着し、頭部の向きでモニタ画面上の表示位
置を指示するための位置決め装置において、モニタ画面
と作業者との間に配置または表示されたターゲットマー
クと、このターゲットマークが重なって視認されるモニ
タ画面上のターゲットマーク表示位置の輝度を検出する
望遠輝度検出部と、前記ターゲットマーク表示位置の座
標を作成する座標作成手段とを具備し、上記モニタ画面
上のターゲット表示位置に対応する走査輝点の光信号を
上記望遠輝度検出部で検出し、上記座標作成手段により
上記検出信号とモニタ画面走査信号とから上記モニタ画
面上のターゲットマーク表示位置の座標を作成すること
を特徴とする。

また、本出願の第２発明は、作業者の頭部に装着し、
頭部の向きでモニタ画面上の表示位置を指示するための
位置決め装置において、モニタ画面上にターゲットマー
クを光学的に投射して表示するターゲットマーク投射部
と、モニタ画面上のターゲットマーク表示位置の輝点を
検出する望遠輝度検出部とターゲットマーク投射位置の
座標を作成する座標作成手段とを具備し、上記ターゲッ
ト投射部により上記モニタ画面の所望位置に投射表示さ
れたターゲットマークの上記モニタ画面上の表示位置に
対応する走査輝点の光信号を上記望遠輝度検出部で検出
し、上記座標作成手段により上記検出信号とモニタ画面
走査信号とから上記ターゲットマーク表示位置の座標を
作成することを特徴とする。

（２）作用 上記第1,第２発明においては、上記モニタ画面上での
ターゲットマークの表示位置の移動操作はオペレータの
頭部の動きのみで実行され、所望の位置でのターゲット
マーク位置のモニタ画面上の輝点を検出することで位置
指定ができる。

（３）実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明による位置指定装
置の一実施例に係る光学系の構成説明図であり、その
（Ａ）は光学系、（Ｂ）はターゲットマークTmの一例で
あって、１はモニタ画面、２はオペレータ、３はターゲ
ットマーク投射部、４は望遠輝度検出部、５は前記ター
ゲットマークTmの表示源としてのCRTデイスプレイ、6a,
6bは投射レンズ、７はハーフミラー（コンバイナ）、８
はミラー、９はオペレータの目、10はターゲットマーク
表示点、11は受光レンズ、12は光センサである。そし
て、前記ターゲットマーク投射部３は前記ターゲットマ
ーク表示源５、投射レンズ6a,6b、ハーフミラーおよび
ミラー８等を含んでおり、前記望遠輝度検出部４は前記
受光レンズ11および光センサ12等を含んでいる。また、
前記ターゲットマーク表示点10とオペレータ２の目９の
視線とは一致している。

ターゲットマーク表示源５からのターゲットマークTm
の光像はレンズ6a、ミラー８、レンズ6bハーフミラー７
を通してオペーレータ２の目９により視認されるこのオ
ペレータ２により視認される前記ターゲットマーク表示
点10の輝度を検出するように前記望遠輝度検出部４が前
記ターゲットマーク投射部３に取付けられている。そし
てモニタ画面上のターゲットマーク表示点10は望遠輝度
検出部４の受光レンズ11を通して光センサ12で検出され
る。この第１図に示した実施例ではオペレータ２とモニ
タ画面１との距離が変化した場合には、前記ターゲット
マーク投射部３に対する前記望遠輝度検出部４の取付角
度を調整して、望遠輝度検出部４を前記ターゲットマー
ク表示点10に向ける手段（後述の偏差角調整機構）が設
けられている。

光センサ12の検出信号は、後述の座標作成手段に入力
され、モニタ画面の走査信号と共に処理される。そし
て、ターゲットマーク表示点10の座標信号としてコンピ
ュータ，ワードプロセッサ等の情報処理装置本体にエン
トリーされ、ターゲットマーク表示点10のモニタ画面上
の座標位置が認識される。

第２図，第３図，第４図は本発明による位置検出装置
の構造の詳細説明図であって、第２図は水平断面図、第
３図は第２図の矢印IIIからみた後面図、第４図は第２
図の矢印IVからみた前面図で、第１図と同一符号は同一
部分に対応し、13はターゲットマーク投射部３と望遠輝
度検出部４を水平方向に回動可能に結合するヒンジ、14
はターゲットマーク視認光軸11と望遠輝度検出部４の光
軸（すなわち、輝度検出光軸）12との角度を調節する偏
差角調整機構、15,16は観察窓、17は入射窓である。

この装置は第５図に示すようにをオペレータ２の頭部
装着具（ヘルメット）18に装着して使用される。第５図
において、19は従来のマウスのクリックボタンやキーボ
ードのキーと同様の機能を有するエントリー操作器、20
はコンピュータ、ワードプロセッサ等の本体である。

この第５図に示した状態において、オペレータ２はそ
の頭部を動かして、モニタ画面１の上のターゲットマー
ク表示位置を所望の位置に移動させ、エントリー操作器
19を操作することで前記ターゲットマーク表示位置10の
座標を本体20に認識させる。

第６図，第７図は本発明による位置決め装置の他の実
施例の説明図であって、上記第１の実施例と同一符号は
同一機能部分を示す。

この実施例では、ターゲットマーク視認光軸11とター
ゲットマーク表示点10から望遠輝度検出部４への光の入
射行軸（すなわち輝度検出光軸）12とが一致しているの
でターゲットマーク投射部３と望遠輝度検出部４の偏差
角調整機構は設ける必要がない。

第８図は本発明による位置決め装置の回路構成の一例
を示すブロック図であって、１はモニタ画面、３はター
ゲットマーク投射部、４は望遠輝度検出部、19はターゲ
ットマーク（カーソル）エントリー手段、21は同期信号
発生回路、22はＸドライバ（水平走査駆動信号発生回
路）、23はＹドライバ（垂直走査駆動信号発生回路）、
24,25はＡ−Ｄ変換器、26はターゲットマーク表示点の
座標作成回路すなわち、カーソル座標作成回路である。

また、第９図（Ａ），（Ｂ）は第８図の動作を説明す
る波形図であって、その（Ａ）はＸドライバ22の出力波
形（水平走査信号）を、（Ｂ）はＹドライバ23の出力波
形（垂直走査信号）を示す。

第８図において、同期信号発生回路21はモニタのCRT
画面１にラスタ画像を形成するための水平同期パルスHs
と垂直同期パルスVsとを発生し、これをそれぞれ水平ド
ライバ（Ｘドライバ）22と垂直ドライバ（Ｙドライバ）
23に与える。

Ｘドライバ22の水平同期パルスHsに基づいて第９図
（ａ）に示す水平走査信号を発生する。また、Ｙドライ
バ23は垂直同期パルスVsに基づいて第９図（ｂ）に示す
垂直走査信号を発生する。

これにより、モニタ画面１には垂直走査信号を走査開
始時点とした水平走査信号の走査により２次元ラスタ画
像が描画される。

また、Ａ−Ｄ変換器24と25は水平走査信号と垂直走査
信号の信号振幅に応じた電圧値をデジタル信号に変換
し、これらのデジタル信号出力をカーソル座標作成回路
26に与える。

一方、モニタ画面１上のターゲットマーク表示点10の
輝度は望遠輝度検出部４でその輝度信号が検出される。

今、モニタ画面１上における前記ターゲットマーク表
示点10が第８図に示した位置にあるとき、この点をカー
ソルとして取り込みたい場合、カーソルエントリー手段
19を操作する。このカーソルエントリー手段は、たとえ
ばターゲットマーク表示点10の輝度検出信号に対応する
パルスを通過させるゲート手段であり、このパルスがカ
ーソル座標作成手段に印加されると、その時点（時間
Ｔ）においてＡ−Ｄ変換器24,25の出力がラッチされ
る。第９図に示したように、この時間ＴにおけるＸ走査
信号の電圧値はVxで、Ｙ走査信号の電圧値はVyであるか
ら、この各電圧値をデジタル値に変換した信号に基づい
てカーソル座標作成回路26から対応する座標（x,y）が
本体のカーソル座標認識手段に入力され、モニタ画面１
上のターゲットマーク表示点10の位置でカーソルをエン
トリーする。

第10はカーソル座標を作成するための他の回路構成を
説明する要部ブロック図であって、図示しない構成は第
８図と同様であり、240はカウンタ、250はタイマであ
る。また、第11図は、同期信号発生回路21の出力する垂
直同期パルスVsと水平同期パルスHsを示す図である。

第10図において、同期信号発生回路21の出力である第
11図（Ａ）に示すパルス例のうち、垂直同期パルスVsは
カウンタ240のリセット端子入力にされ、カウンタ240を
クリアして同期信号発生回路21からの水平同期パルスHs
のカウントを開始する。カウントデータはカーソル座標
作成回路26の入力端子に接続されている。

一方、タイマ250は水平同期パルスHsの入力に応じて
時間の計数を開始し、１水平走査時間（１回の水平走査
に要する時間1/fH、ただしfHは水平走査信号周波数）の
計数を行う。

ここで、第11図の時間Ｔにおいてカーソルエントリー
信号が入力されると、その時点の走査線カウント値がＹ
座標に対応するデータとしてカーソル座標作成回路26に
取り込まれ、同時にタイマ250の時計値がＸ座標として
カーソル座標作成回路26に取り込まれる。

カーソル座標作成回路26はカウンタ240とタイマ250の
出力データをラッチし、これらのデータからターゲット
マーク10の位置の座標（x,y）を作成して装置本体のカ
ーソル座標認識手段に与える。

上記の各実施例により、モニタ画面上の表示されたカ
ーソルをオペレータが手操作で移動させる作業が不要と
なる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。

例えば、モニタ画面と作業者との間に表示されたター
ゲットマークは、たとえば、モニタ画面と作業者との間
に配置された透明板に印刷されたターゲットマークに置
き換えることも可能であり、また、モニタ画面上に光の
スポット等の光学的なターゲットマークを直接投射して
その投射されり位置をモニタ画面上のターゲットマーク
表示位置とすることも可能である。

C.発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、モニタ画面上
のカーソル位置を指定するために、当該モニタ画面にタ
ーゲットマークを重ねて視認し、このターゲットマーク
の移動操作をオペレータの頭部の動きのみで実行し、モ
ニタ画面上の所望の位置でのターゲットマーク表示点の
輝度を検出することで、オペレータは情報入力に専念で
き、上記した従来技術における種々の欠点を解決して優
れた機能の位置決め装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による位置指定装置の一実施例に係る光
学系構成の説明図、第２図，第３図，第４図は本発明に
よる位置検出装置の一実施例の構成説明図、第５図は第
１図乃至第４図に示した位置決め装置の使用状態の説明
図、第６図，第７図は本発明による位置決め装置の他の
実施例の説明図、第８図は本発明による位置決め装置の
回路構成の一例を示すブロック図、第９図は第８図の動
作を説明する波形図、第10図はカーソル座標を作成する
ための他の回路構成を説明する要部ブロック図、第11図
は第10図の作用説明図である。 １……モニタ画面、２……オペレータ、３……ターゲッ
トマーク投射部、４……望遠輝度検出部、５……ターゲ
ットマーク表示源、6a,6b……投射レンズ、７……ダイ
クロイックミラー（コンバイナ）、８……ミラー、９…
…オペレータの目、10……表示点（ターゲットマー
ク）、11……受光レンズ、12……光センサ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業者の頭部に装着し、頭部の向きでモニ
   タ画面上の表示位置を指示するための位置決め装置にお
   いて、モニタ画面と作業者との間に配置または表示され
   たターゲットマークと、このターゲットマークが重なっ
   て視認されるモニタ画面上のターゲットマーク表示位置
   の輝度を検出する望遠輝度検出部と、前記ターゲットマ
   ーク表示位置の座標を作成する座標作成手段とを具備
   し、上記モニタ画面上のターゲット表示位置に対応する
   走査輝点の光信号を上記望遠輝度検出部で検出し、上記
   座標作成手段により上記検出信号とモニタ画面走査信号
   とから上記モニタ画面上のターゲットマーク表示位置の
   座標を作成することを特徴とする位置決め装置。
2. 【請求項２】作業者の頭部に装着し、頭部の向きでモニ
   タ画面上の表示位置を指示するための位置決め装置にお
   いて、モニタ画面上にターゲットマークを光学的に投射
   して表示するターゲットマーク投射部と、モニタ画面上
   のターゲットマーク表示位置の輝点を検出する望遠輝度
   検出部とターゲットマーク投射位置の座標を作成する座
   標作成手段とを具備し、上記ターゲット投射部により上
   記モニタ画面の所望位置に投射表示されたターゲットマ
   ークの上記モニタ画面上の表示位置に対応する走査輝点
   の光信号を上記望遠輝度検出部で検出し、上記座標作成
   手段により上記検出信号とモニタ画面走査信号とから上
   記ターゲットマーク表示位置の座標を作成することを特
   徴とする位置決め装置。