JPH0315933A - 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ペン，ライトベンあるいはフリ
ーカーソルなどのカーソル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成されている．また，
ワープロの入力装置としては、特開昭５８−１４４２８
７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成されて
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〕 上記目的を達戒するため、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ｌ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，前記第工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
、前記デジタイザーの座標基準の縮尺を変更する手段と
，図形データを入力するための製図用紙枠設定手段とを
設けたものである． 〔作用〕 上記した構成において、デジタイザー上の第１のカーソ
ルデバーイスの指示位置と該第１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。また、タブ
レット上にプリントアウト用の所望の寸法の製図用紙の
枠を表示することができ、この枠内に図形データを描く
ことができる．この製図用紙枠に描いた図形は，その製
図用紙枠と同じサイズの用紙にデータアウトすることが
できる． 〔実施例〕 以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する． 第ｌ２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の制御装置（
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−
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８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１２はカーソルパ
ターンデータを座標変換手段工４に供給する．座標変換
手段工４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ｌ７
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ｌ５がディスプレイ装置の画
面に表示され，該カーソル１５（第１０図参照）がプロ
ジェクタ５０を介してスクリーン１６（第８図参照）に
表示される６前記カーソルデバイス６の位置座標データ
は，カーソルデバイス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１
８に供給され、該手段ｌ８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１６に供給され、作図プログ
ラムに基く図形がスクリーンｌ６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
４ａ（第ｌ２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。前記ライトバルブ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成し，該ライトバルブ２６の構成及
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
説明は省鴫する。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３２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或されてい
る．３６は赤色（Ｒｅｄ）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（Ｂｌｕｅ）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３０５偏光プリズム２８、ハーフミラ３
２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１６に拡大投影す
る反射型の拡大投影機構（プロジェクタ）５０を構或し
、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１６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−
４及びディスプレイ装［２２，３６．４２はホストＣＰ
Ｕ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成
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４Ｉ６４を表示し
、この直角スケール８６４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ェネレー
タ６２は，座標変換手段６８を介して、ディスプレイド
ライバ１７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線６４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ｌ３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１３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威し，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１ｅ！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ｍ
ＡＢが該映像面のＸＹ座標軸（画面座ＩＩＩ）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：ｌ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１６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線
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、カーソル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
を構成し，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をスクリーンエ６
上で平行移動及び回転させる制御手段を構或している．
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６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９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６６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Ｉ！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１６上で平行移動する。

次に５直角スケール線の回転制御機能について，第６図
を参照して更に詳しく説明する．第７図中，スイッチ検
出手段８１は、第８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８
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８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
ための構或であり、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、Ｙ軸或分の座標出力がｙ座標記録
手段８２と角度変換手段８６に供給される。Ｙ＠或分座
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
ｌ６に表示される．次に、図形データを入力するための
用紙枠設定手段について第１図を参照して詳細に説明す
る。

デジタイザ−４からスイッチデータ等の信号は，コマン
ド解析手段９８に入力され、該解析手段９８は，イベン
ト信号をコマンド実行部１０２に入力する。一方、カー
ソルデバイス６によって指示された座標データは、デジ
タイザ−４から仮面、実座標変換手段１００に送られ、
ここで実座標即ち、紙面座標に変換される．前記座標変
換手段１００の出力データは用紙枠９６の図形データと
ともにコマンド実行部１０２に送られる．コマンド実行
部１０２は、前記イベント信号に基いて入力座標データ
を処理し，図形データとコマンドをデータベース管理手
段１０４に供給する．該管理手段１０４はデータベース
１０６に図形データを書き込む．一方、コマンド領域４
ａから成る用紙状態変更コマンド設定手段１１８によっ
て所望の製図用紙枠９６を設定し，用紙枠変更イベント
を用紙状態テーブル管理手段１１６に入力する。該管理
手段１１６は用紙枠９６の状態を、用紙状態テーブル１
１４に書き込む、該テーブル１１４は、用紙枠９６の状
態を、仮面座標即ちタブレット（デジタイザー）座標と
実座標とで、左下座標、高さ、幅等のデータでメモリし
ている．この板面、実座標の用紙枠９６の状態データは
前記座標変換手段１００によって読み出され、これらの
データに基いて，仮面データの実座標への変換が前記座
標変換手段１００によって行なわれる．用紙枠９６の状
態データは、座標変換手段１００からコマンド実行部１
０２に送られる．データベース１０６の図形データ１２
０はデータ読出し手段１０８によって第２図に示すよう
に、用紙枠９６表示とともに読み出されてクリッピング
手段１１０に入力される。図形データ１２０は、ここで
設定した製図用紙枠９６例えばＡ４サイズの製図用紙枠
９６に第３図に示す如く用紙状態テーブル１１４から読
み出した実座標データに基いてクリップされる。次に，
マッピング手段１１２は、用紙状態テーブル１１４の板
面座標データを読み出し、該データに基いてクリッピン
グ手段１１０の出力図形データのマッピングを行なう．
マッピング手段ｌ１２は第４図に示すように、用紙枠９
６内の図形データを仮面座標に変換してディスプレイド
ライバ１７に供給する。ディスプレイドライバ１７は，
プロジェクタ５０を介して，用紙枠９６と図形データ１
２０をデジタイザ−４に表示する。用紙枠９６は、ＸＹ
プロツタなどの出力機器に使用される用紙の寸法に対応
し、デジタイザ−４上に表示された図形データは，用紙
枠９６と同寸法の用紙に、用紙枠９６に対する位置関係
（レイアウト）と同じ状態で作画される。尚，第１図中
、点線で囲んだ部分を複数設けることにより、デジタイ
ザ−４上に第５図に示す如く複数の参考図表示用エリア
１２２を表示させることができる。

〔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
できる．また、デジタイザー上に出力用の用紙に相当す
る用紙枠を表示し，この用紙枠内に図形データを入力す
ることができるので、図形データを用紙に出力するとき
、使用する用紙の寸法に応じてデータ変換を行なう必要
がない等の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図はブロック説明図、第２図乃至第５図は説明図，
第６図はブロック説明図、第７図はブロック説明図、第
８図はブロック説明図、第９図は説明図，第１０図は説
明図、第１ｌ図はブロック説明図，第１２図は外観図、
第工３図は説明図、第ｌ４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。

Claims (2)

【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、前記デジタイザーの座標基準
   の縮尺を変更する手段と、図形データを入力するための
   製図用紙枠設定手段とを設けたことを特徴とするＣＡＤ
   用入力装置。
2. （２）上記図形データを入力するための製図用紙枠設定
   手段は、製図用紙枠の状態をメモリする用紙状態テーブ
   ルと、図形データを格納するデータベースから図形デー
   タを読み出す手段と、該読み出した図形データを前記用
   紙状態テーブルのデータに基いて所定の製図用紙の枠内
   にクリップする手段と、該クリップ手段の出力図形デー
   タを前記製図用紙枠とともにデジタイザー上に表示する
   ためのデータに変換するマッピング手段と、前記用紙状
   態テーブルの内容を用紙状態変更コマンドに基いて変更
   する用紙状態テーブル管理手段とから構成したことを特
   徴とする第１項記載のＣＡＤ用入力装置。