JPH0315929A - Ｃａｄ用入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータ支援の設計製図システム即ちＣＡ
Ｄに用いられる図面座標入力装置に関する． 〔従来の技術〕 ＣＡＤの図面座標入力装置としては、タブレット型のデ
ジタイザーとスタイラスベン、ライトペンあるいはフリ
ーカーソノレなどのカーソノレデバイスとの組み合わせ
が一般的であり、該カーソルデバイスによって指示され
たデジタイザー上の各点の座標信号は、デジタイザーか
ら制御装置に供給され、この座標信号に基いて制御装置
は、ＣＲＴディスプレイ装置をコントロールし、該ディ
スプレイに図形を表示させるように構或されている。

また、ワープロの入力装置としては、特開昭５８−１４
４２８７号に示す如く、平面形のディスプレイ装置の表
示面上に透明板状の座標入力用タブレット板（デジタイ
ザー）を重ね合わせたものが公知である。また、特公昭
６２−５９３２９号公報には，液晶ディスプレイの下面
にタブレット（デジタイザー）を重ね合わせたワードプ
ロセッサー用の入力装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ディスプレイ装置とデジタイザーとが別体に構或されて
いると、直線を描く場合、直線の両端を指示した場所即
ちデジタイザー上に直線が描かれず、指示した場所とは
違う他の場所即ちディスプレイ装置の画面に直線が描か
れる。従って，図板上の用紙に筆記具を用いて直線図面
を描く感覚で図面を描くことができないので、ＣＡＤの
入力操作に慣れないと、該入力操作に違和感が生じ，Ｃ
ＡＤが扱い難いという欠陥が存した。また、自在平行定
規を用いて図板上の用紙に作図を行う場合には、ヘッド
を図板上で任意の方向に平行移動させて，直角スケール
を図板上で移動し、且つ、この直角スケールを回転させ
、この直角スケールを基準として図面を描いている。従
来のＣＡＤはこの自在平行定規を扱う感覚で操作するこ
とができず，自在平行定規の操作に慣れている者にとっ
てＣＡＤの操作に違和感が生じてしまうという問題点が
存した。

本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
ある。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的を達或するため、本発明は、図板状のデジタイ
ザーにディスプレイ装置の画面を映し，第１のカーソル
デバイスの前記デジタイザー上の指示位置とディスプレ
イ装置の画面上の指示位置とがデジタイザー上で一致す
るように威し，前記第１カーソルデバイスによって位置
信号を制御装置に入力することにより、前記ディスプレ
イ装置の画面に作図を行うようにした装置において、前
記ディスプレイ装置の画面に直角スケール線を表示する
手段と、前記第１のカーソルデバイスとは別に設けた直
角スケール線制御用の第２のカーソルデバイスと、該第
２のカーソルデバイスの出力信号により前記直角スケー
ル線を前記画面上で平行移動及び回転させる制御手段と
前記第１のカーソルデバイスによる前記デジタイザー上
の指示位置を前記直角スケール線の目盛のうち、前記指
示位置に対して最短距離にある目盛に丸め込み、前記指
示位置の座標を、丸め込まれた目盛の座標として出力す
る丸め込み手段とを設けたものである。

〔作用〕

上記した構或において，デジタイザー上の第１のカーソ
ルデバイスの指示位置と該第上のカーソルデバイスによ
り指示されるディスプレイ装置の画面上の一点の位置と
はデジタイザー上で同一である。従って操作者が、例え
ば直線を描く場合、第１のカーソルデバイスによってデ
ジタイザー上の２点を指示すると、この２点を両端とす
る直線がリアルタイムでデジタイザー上に表示される。

操作者は、デジタイザー上に図面を描くとき、デジタイ
ザー上の直角スケール線を、その制御用の第２のカーソ
ルデバイスを操作して、所望の位置に平行移動させたり
、所望角度回転させ，この直角スケール線を基準として
、デジタイザー上に作図することができる。第１のカー
ソルデバイスによって直角スケール線の一つの目盛上を
指示したとき、カーソルデバイスの指示位置が正確に直
角スケール線の目盛上に一致しなくとも，指示位置から
最短距離にある目盛に指示位置が丸め込まれ，該目盛の
座標が指示位置の座標としてコントローラに入力される
。

〔実施例〕

以下に本発明の構或を添付図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

第１０図において、２は製図台であり、これの支持枠に
透明タブレット型デジタイザ−４が支持されている。前
記デジタイザ−４は通常の製図板と同じ寸法に設定され
、製図板と同じように平担面を有している。前記デジタ
イザ−４は、オペレータがデジタイザ−４の制御装Ｗ（
図示省略）にコードで接続するスタイラスペンなどのア
ブソリュート型カーソルデバイス６で前記デジタイザー
４上の一点を指示すると、この指示した点のアブソリュ
ート座標信号が、第６図に示すドライバ８，座標変換手
段１０を経て、紙面座標データに変換され、カーソルパ
ターンジェネレータ１２に供給される。紙面座標とは、
作図プログラムの基準となる実データ平面座標のことで
ある。カーソルパターンジェネレータエ２はカーソルパ
ターンデータを座標変換手段ｌ４に供給する。座標変換
手段１４は，入力されたカーソルパターンデータを画面
座標データに変換し、これをディスプレイドライバ｛７
に供給し、カーソルデバイス６のデジタイザ−４上の指
示位置に対応するカーソル１５がディスプレイ装置の画
面に表示され、該カーソル１５（第８図参照）がプロジ
エクタ５０を介してスクリーン↓６（第６図参照）に表
示される。前記カーソルデバイス６の位置座標データは
、力一ソルデバイス６の先端をデジタイザ−４上で接触
させヒットさせることにより，作図プログラム手段１８
に供給され、該手段１８はカーソルデバイス６が予じめ
、コマンドメニューの中から指示した作図コマンド位置
信号に基いて作図データを出力する，この作図データは
．座標変換手段２０により画面座標データに変換されて
ディスプレイドライバー■６に供給され、作図プログラ
ムに基く図形がスクリーン１６に表示される。上記作図
コマンドは、デジタイザ−４のコマンドメニュー領域４
ａ（第１０図参照）を指示することにより，呼び出すこ
とができる。前記スクリーン１６は前記デジタイザ−４
と略同一寸法に設定され、前記デジタイザ−４の裏面に
近接して配設されている。

第４図において、２２は緑色（Ｇｒｅｅｎ）用のブラウ
ン管から或るディスプレイ装置であり、これの表示面の
前方にレンズ２４、ライトバルブ２６，及び偏光プリズ
ム２８が配設されている。前記ライトパルブ２６は、一
方側から入力される映像を鮮明な映像に変換して他方側
に照射する装置を構威し、該ライトバルブ２６の構威及
び原理は米国特許第３７２３６５１号公報、同４３４３
５３５号公報等に詳細に開示されているのでその詳細な
説明は省略する。前記ライトバルブ２６は、キセノンラ
ンプ３０からの入力との相互作用によってディスプレイ
装置２２の映像を鮮明な映像に変換し、この映像を偏光
プリズム２８に照射する。

偏光プリズム２８に照射された映像は、ハーフミラー３
２及びレンズ３４を経て、前記スクリーン１６に拡大投
影されるように構成されている。３６は赤色（Ｒｅｄ）
用のブラウン管から或るディスプレイ装置であり、これ
の表示面の前方にレンズ３８及びライトバルブ４０が配
設され，該ライトバルブ４０は偏光プリズム２８に対向
している。

４２は青色（Ｂ　ｌ　ｕ　ｅ）用のブラウン管から成る
ディスプレイ装置であり、これの表示面の前方に，レン
ズ４４、反射ミラー４６及びライトバルブ４８が配置さ
れ、該ライトバルブ４８は偏光プリズム２８に対向して
いる。前記レンズ２４，３８，４４、ライトバルブ２６
，３８，４８、ランプ３０，偏光プリズム２８Ｊハーフ
ミラ３２及び反射ミラー４６は、ディスプレイ装置２２
，３６．４２の表示面の像を前記スクリーンエ６に拡大
投影する反射型の拡大投影機構（プロジェクタ）５０を
構威し、該拡大投影機構５０の拡大率は、前記デジタイ
ザ−４上のカーソルデバイス６が指示する位置と、該位
置の座標信号に基づく前記スクリーンｌ６上のカーソル
１５の位置とが一致するように設定されている。前記ス
クリーン１６及び拡大投影機構（プロジェクタ）５０は
製図台２のボックス内部に収納されている。前記デジタ
イザー４及びディスプレイ装置２２，３６．４２はホス
トＣＰＵから成る制御装置５２に接続されている。

５４はマウスから或るインクリメント型即ち移動量を出
力する型のカーソルデバイスであり，制御装置５２内の
ドライバ５６に接続されている。ドライバ５６は、スイ
ッチ接点ａ，ｂを介して座標変換手段５８と、長さ変化
量・角度変化量変換手段６０に接続している。前記接点
ａ，ｂの切り換えは，カーソルデバイス５４のスイッチ
キーを操作することにより行うことができるように構威
されている。カーソルパターンジェネレータ６２は，第
８図に示す目盛の付いた直角スケール線６４を表示し，
この直角スケール線６４は，カーソルパラメータテーブ
ル６６の内容に基いて、角度変換することができるよう
に構成されている。前記カーソルパターンジエネレータ
６２は、座標変換手段６８を介して、ディスプレイドラ
イバｌ７に接続している。７２はキーボードである。前
記カーソルパターンパラメータテーブルには，直角スケ
ール線６４の交点即ち原点の位置座標、角度、線図形の
Ｘ軸長、ｙ軸長及び目盛幅等の各種データが格納されて
いる． 次に本実施例の作用について説明する。

スクリーン１６に表示される直角スケールｍ６４は、カ
ーソルデバイス５４によって操作することができる。カ
ーソルデバイス５４のキーを押していないときは，スイ
ッチ７０はａ接点に接続した状態となる。該状態におい
て、カーソルデバイス５４をデジタイザ−４上又は他の
テーブル平面上でＸＹ方向に移動させると、第１１図に
示すように，カーソルデバイス５４のΔＸ，Δｙの出力
変化量がそのまま、直角スケール線６４の原点位置の平
行移動に変換されて表示される。カーソルデバイス５４
のマウスキーを押すとスイッチ７０はｂ接点に接続する
。マウスキーを押しながら、力−ソルデバイス５４をテ
ーブル平面上でＸＹ方向に移動させると，変換手段６０
は、カーソルデバイス５４のΔｙ又はΔＸの長さ変化量
を採集し、この変化量Δｙ又はΔＸは、関数ｆ（Δｙ〉
によって線形に角度Δθに変換される。この角度変化量
Δθを現在のパラメータテーブル６６上の角度θに加算
する。パラメータテーブル６６の内容に従って，カーソ
ルパターンジェネレータ６２は、第１１図に示すように
直角スケール線６４を角度θ分回転させて，スクリーン
ｌ６に表示させる。

この直角スケール線６４の角度θは作図プログラム手段
１８によってスクリーン１６上に表示される。一方、オ
ペレータがカーソルデバイス６の先端でデジタイザ−４
上のコマンド領域４ａを指示し，例えば．緑色の直線コ
マンドを制御装置５２の作図プログラム手段１８に指令
し．カーソルデバイス６の先端でデジタイザ−４上の２
点Ａ，Ｂを指示するとＡ，８２点の作図座標信号が作図
プログラム手段１８に入力される。制御装置５２は入力
座標信号に基いて作図データを作成し，この作図データ
を座標変換手段２０によって画面座標データに変換し、
該データに基いてディスプレイ装置２２を制御する．こ
れにより，ディスプレイ装置２２の画面には直ＭＡＢが
該映像面のＸＹ座標軸（画面座１！！）を基準として表
示される。ディスプレイ装置２２の表示面の映像は、ラ
イトバルブ２６によって偏光プリズム２８方向に投射さ
れ、該偏光プリズム２８、ハーフミラー３２及びレンズ
３４を経て、ディスプレイ装置２２の映像はスクリーン
１６に拡大投影される。この拡大投影図のＸＹ座標基準
とデジタイザ−４のｘＹ座標基準は原点が一致するとと
もにＸＹ軸の長さの基準が互いに１＝１で一致する。従
って、オペレータがデジタイザ−４上でカーソルデバイ
ス６でＡ，　Ｂ点を指示すると、指示したＡ，８２点を
結ぶ緑色の直線がデジタイザ−４上に実寸でリアルタイ
ムで表示される。上記は、緑色の直線を表示する場合で
あるが，同様の原理によって，赤，青などの直線又は、
円や点などを、デジタイザ−４上の指示した位置に作図
することができる。制御装置５２の入力データは制御装
置５２の処理装置内に蓄えられ、ＸＹプロッタに出力出
来るように構成される。上記カーソルデバイス６による
作画は、スクリーンｌ６上の直角スケール線６４を参照
して行われる。この直角スケール線６４は自在平行定規
装置のヘッドに設けられた直角スケール即ち一対の直定
規に相当し、カーソルデバイス６は、筆記具に相当する
。オペレータは，自在平行定規装置のヘッドを操作する
要領でカーソルデバイス５４により直角スケール［６４
の平行移動及び角度変換を行い，もう一方のカーソルデ
バイス６で、作画操作を行う。上記の説明から明らかな
ように、力一ソノレパターンジェネレータ６２は、ディ
スプレイ装置の画面に直角スケール線を表示する手段を
構威し、カーソルパラメータテーブル６６、長さ変化量
・角度変化量変換手段６０及びカーソルパターンジェネ
レータ６２は、直角スケール線６４をスクリーン１６上
で平行移動及び回転させる制御手段を構成している。尚
、本実施例は、ディスプレイ装置の画面を拡大投影機構
５０によってスクリーン１６に投影したが、デジタイザ
−４と同寸法の画面を有するディスプレイ装置をデジタ
イザ−４の下方に配置するようにしても良い。

次に、直角スケール線の平行移動機能について第４図を
参照して更に詳しく説明する。

カーソルデバイス５４のインクリメンタルな座標信号は
、スイッチ７０（第７図参照）のａの接点を通じて、ス
ケール状態テーブル変更管理手段９２に供給される。該
管理手段９２は、カーソルデバイス５４の座標信号の変
化に応じて第３図に示すカーソルパラメータテーブル６
６に対応するスケール状態テーブル８４の直角スケール
線６４の原点座標を順次書き換える。このスケール状態
テーブル８４の内容はスケール表示メモリ９４に読み出
され、ディスプレイ装置の画面及びプロジェクタ５０を
介して，直角スケール線６４がスクリーン１６に表示さ
れる。直角スケール線６４の原点即ち中心点が、カーソ
ルデバイス５４の出力の変化に応じて書き換えられるこ
とにより直角スケール線６４は、スクリーンエ６上で平
行移動する． 次に，直角スケール線の回転制御機能について、第４図
を参照して更に詳しく説明する。

第５図中、スイッチ検出手段８工は、第６図のスイッチ
７０に対応し．角度変換手段８６，ｙ座標テーブル８３
、ｙ座標記録手段８２，及びスケール状態テーブル変更
管理手段９２は，第６図の長さ変化量・角度変化量変換
手段６０に対応している．また、角度丸め込み手段８８
は、第６図に図示されていない新たに追加された最小単
位角度丸め込み機能のための構成であり、角度変換手段
８６からの角度信号を最小単位ごとに丸めてスケール状
態テーブル変更管理手段９２に出力する。

例えば，角度の最小単位が０．５度であれば，角度変換
手段８６がＯ度から５度を出力すると、角度丸め込み手
段８８は，角度変換手段８６からの信号を受信して、Ｏ
．Ｏ，０．５，１．０，１．５，２．０．２．５，３．
０，３．５，４，０，４．５，５．０と角度信号を出力
する。カーソルデバイス５４の角度変換用マウスキーを
オンとすると、このキー信号はスイッチ検出手段８０に
よって検出され、該手段８０は、角度変換手段８６、ｙ
座標記録手段８２を動作状態とするトリガー信号を出力
する。マウスキーオンにおけるカーソルデバイス５４の
ＸＹ座標出力のうち、Ｙｌｌｌｌ戊分の座標出力がｙ座
標記録手段８２と角度変換手段８６に供給される。Ｙ軸
成分＄！標出力は，ｙ座標テーブル８３に書き込まれる
。角度変換手段８６はテーブル８３からＹ軸成分座標出
力の変化量を採集し、この変化量を角度量に変換する。

角度変換手段８６から出力された角度信号は、角度丸め
込み手段８８に入力され、ここで、最小単位の角度に丸
め込まれてスケール状態テーブル変更管理手段９２に供
給される，一方、角度変換手段８６から角度変換の通常
角度変換モードのイベント信号がスケール状態テーブル
変更管理手段９２に供給される。スケール状態テーブル
変更管理手段９２は，角度丸め込み手段８８の出力角度
信号に基づいて、スケール状態テーブル８４の角度デー
タを書き換える。この書き換えられた直角スケール６４
の角度データは、直角スケール線表示メモリ９４に読み
出され、該メモリ９４の内容は、ディスプレイ装置の画
面に表示されるとともに、プロジェクタ５０を介してス
クリーン１６に表示される。

次に、第１図乃至第３図を参照して、カーソルデバイス
６の指示位置を直角スケール線６４の目盛へ丸め込む丸
め込み手段について説明する。

直線作図に際し、デジタイザ−４上で直線の始点と終点
の位置をカーソルデバイス６によって指示すると、タブ
レット（デジタイザー）座標軸即ち絶対座標軸を基準と
する上記始点と終点の座標が座標変換手段９６に入力さ
れる。変換手段９６は，スケール状態テーブル８４から
直角スケール線６４の交点（原点）、角度、目盛幅，縮
尺等のデータを読み出し、これらに基づいて、上記始点
と終点の絶対座標を、直角スケール［６４の交煮○をゼ
ロ（Ｊ７？ｔ点）とするスケール座標系を基準とした座
標に変換する。このスケール座標系は、直角スケール線
６４の横線をＸ軸、縦線をＹ軸とする座標系である。今
、上記始点をＡとし、このＡ点に着目すると，Ａ点のス
ケール座標系の座標データは、スケール座標軸への丸め
込み手段９８に供給される．該丸め込み手段９８は，ス
ケール状態テーブル８４から直角スケール線６４の原点
、角度、目盛幅、縮尺等のデータを読み出し、該手段９
８は、スケール座標軸のＸ軸とＹ軸に対して垂直に直線
を引き両者のうち短い方の直線Ｌとこれと直交する座標
軸との交点ＢをＡ点の座標とする．Ａ点座標をスケール
座標系の軸上のＢ点の座標とする処理をスケール座標軸
への丸め込みと称する。次に，上記スケール座標系のＢ
点の座標データを丸め込み手段１００に供給する．該手
段１００は、スケール状態テーブル８４の目盛幅，縮尺
等のデータから、Ｘ軸上のＢ点に最も近い直角スケール
線６４の目盛Ｃを選択し、この目盛Ｃの座標を指示点Ａ
のスケール座標系での座標値として出力する。丸め込み
手段１００から出力された目盛Ｃの座標データは、座標
変換手段１０２に供給され、ここで絶対座標系の座標に
変換される．変換手段１０２から出力された絶対座標系
の目盛Ｃの座標は、カーソルデバイス６の出力データと
して、第６図中の座標変換手段１ｏに供給される．〔効
果〕 本発明は上述の如く２つのカーソルデバイスのうち、一
方のカーソルデバイスによって直角スケール線の移動及
び回転を行うとともに、他方のカーソルデバイスで座標
位置を指示するようにしたので、自在平行定規装置のヘ
ッドと筆記用具を扱う感覚で画面上に作図を行うことが
でき，しかも、座標位置を指示するカーソルデバイスの
デジタイザー上の指示位置は、直角スケール線の目盛に
丸め込まれるので，直角スケール線を基準としたデータ
入力操作を正確且つ容易に行なうことができる等の効果
が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図はブロック説明図、第２図は説明図、第３図は説
明図，第４図はブロック説明図、第５図はブロック説明
図、第６図はブロック説明図、第７図は説明図，第８図
は説明図、第９図はプロック説明図、第１０図は外観図
，第１１図は説明図，第１２図は説明図である． ２・・・製図台、４・・・デジタイザー，６・・・カー
ソルデバイス、１４・・・カーソル、ｌ６・・・スクリ
ーン，２２・・・ディスプレイ装置、２４・・・レンズ
、２６・・・ライトバルブ，２８・・・偏光プリズム、
３０・・・キセノンランプ、３２・・・ハーフミラー　
３４・・・レンズ、３６・・・ディスプレイ装置、３８
・・・レンズ、４０・・・ライトバルブ、４２・・・デ
ィスプレイ装置、４４・・・レンズ、４６・・・反射ミ
ラー、４８・・・ライトバルブ、５０・・・拡大投影機
構、５２・・・制御装置、５４・・・カーソルデバイス
、６４・・・直角スケール。 第２図 馳刀▲橡軸Ｙ 第３図 Ｙ釉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）図板状のデジタイザーにディスプレイ装置の画面
   を映し、第１のカーソルデバイスの前記デジタイザー上
   の指示位置とディスプレイ装置の画面上の指示位置とが
   デジタイザー上で一致するように成し、前記第１カーソ
   ルデバイスによって位置信号を制御装置に入力すること
   により、前記ディスプレイ装置の画面に作図を行うよう
   にした装置において、前記ディスプレイ装置の画面に直
   角スケール線を表示する手段と、前記第１のカーソルデ
   バイスとは別に設けた直角スケール線制御用の第２のカ
   ーソルデバイスと、該第２のカーソルデバイスの出力信
   号により前記直角スケール線を前記画面上で平行移動及
   び回転させる制御手段と前記第１のカーソルデバイスに
   よる前記デジタイザー上の指示位置を前記直角スケール
   線の目盛のうち、前記指示位置に対して最短距離にある
   目盛に丸め込み、前記指示位置の座標を、丸め込まれた
   目盛の座標として出力する丸め込み手段とを設けたこと
   を特徴とするＣＡＤ用入力装置。