JPH0659811A - Position input device - Google Patents
Position input deviceInfo
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- JPH0659811A JPH0659811A JP4172736A JP17273692A JPH0659811A JP H0659811 A JPH0659811 A JP H0659811A JP 4172736 A JP4172736 A JP 4172736A JP 17273692 A JP17273692 A JP 17273692A JP H0659811 A JPH0659811 A JP H0659811A
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- cursor
- rotation amount
- data
- spherical body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】3次元座標入力操作を効率よく行えるマウスを
提供する。
【構成】このマウスは操作方向に回転する2 つのボール
1、2と、それぞれのボール1、2にそれぞれ当接して
設けられたY軸方向およびX軸方向の回転量を検出する
ロータリエンコーダ6、8と、これらの回転量の差を検
出し、その回転量のデータに基づきZ軸方向の移動量デ
ータを生成するZ軸データ生成部10と、Y軸方向の回
転量のデータに基づきカーソルを移動すべき縦方向の移
動量データを生成するY軸データ生成部7と、X軸方向
の回転量のデータに基づきカーソルを移動すべき横方向
の移動量データを生成するX軸データ生成部9と、これ
らの移動量データに基づき仮想空間上にカーソルを表示
するための座標位置を求めるCPU11とを具備してい
る。
(57) [Summary] [Objective] To provide a mouse capable of efficiently performing three-dimensional coordinate input operation. [Structure] This mouse has two balls 1 and 2 rotating in an operating direction, and a rotary encoder 6 provided in contact with each of the balls 1 and 2 for detecting the amount of rotation in the Y-axis direction and the X-axis direction, 8, a Z-axis data generator 10 that detects the difference between these rotation amounts and generates movement amount data in the Z-axis direction based on the rotation amount data, and a cursor based on the rotation amount data in the Y-axis direction. A Y-axis data generation unit 7 that generates vertical movement amount data to be moved, and an X-axis data generation unit 9 that generates horizontal movement amount data to move the cursor based on rotation amount data in the X-axis direction. And a CPU 11 that obtains a coordinate position for displaying a cursor in the virtual space based on these movement amount data.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば3次元CADな
どの情報処理装置に用いられる位置入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position input device used in an information processing device such as a three-dimensional CAD.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、例えばマウスなどの位置入力
装置を用いた3次元CADなどはよく知られている。こ
の3次元CADに3次元データを入力する際に、現状、
マウスの他に入力装置を必要とするためデータ入力を行
い難く入力効率の低下を招いている。また、この3次元
CADの表示画面上では、カーソルの位置が立体的にわ
かり難いため改善が望まれている。2. Description of the Related Art Conventionally, three-dimensional CAD using a position input device such as a mouse is well known. When inputting 3D data into this 3D CAD,
Since an input device other than the mouse is required, it is difficult to input data, resulting in a decrease in input efficiency. Further, on the display screen of this three-dimensional CAD, it is difficult to stereoscopically understand the position of the cursor, so improvement is desired.
【0003】従来、3次元CADなどの表示画面上に
は、縦、横および奥行きなどをそれぞれX軸、Y軸およ
びZ軸に置き換えた3次元的な仮想空間が形成されてお
り、この空間内に立体的に図形および画像などが表示さ
れるようになっている。Conventionally, on a display screen such as a three-dimensional CAD, a three-dimensional virtual space in which vertical, horizontal and depth are replaced by an X axis, a Y axis and a Z axis is formed. The figure and the image are displayed three-dimensionally.
【0004】例えば図形などを描いてゆく中では、縦お
よび横の方向にカーソルを移動する際に位置入力装置と
してマウスおよびトラックボールなどが用いられ、残り
の奥行き方向へのカーソルの移動には、他の入力装置、
例えばキーボードなどが用いられている。For example, when drawing a figure or the like, a mouse and a trackball are used as position input devices when moving the cursor in the vertical and horizontal directions. To move the cursor in the remaining depth direction, Other input device,
For example, a keyboard is used.
【0005】この3次元CADの場合、オペレータは表
示画面を見ながら複数の位置入力装置を操作して3次元
データを入力する。In the case of this three-dimensional CAD, the operator operates a plurality of position input devices while watching the display screen to input three-dimensional data.
【0006】ところで、オペレータが複数の位置入力装
置を操作するというのは、データ入力効率がよくないば
かりか、オペレータにある程度の技術が要求される。By the way, in order for an operator to operate a plurality of position input devices, not only the data input efficiency is low, but also the operator is required to have some skill.
【0007】また、片手に障害をもつようなオペレータ
からは、位置入力装置ひとつだけで入力操作ができるよ
う要求がある。There is also a demand from an operator who has an obstacle in one hand to be able to perform an input operation with only one position input device.
【0008】一方、表示画面上の3次元仮想空間の座標
位置は、2 次元(画面)上のカーソルで指示しているた
め、仮想空間内の奥行き方向の深さがオペレータにわか
り難くかった。On the other hand, since the coordinate position of the three-dimensional virtual space on the display screen is designated by the two-dimensional (screen) cursor, it is difficult for the operator to understand the depth in the virtual space.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このように上述した従
来の位置入力装置では、3次元仮想空間内の座標位置の
指示に他の入力装置を組み合わせて入力操作を行う必要
がありデータ入力を行い難く、また表示画面上の奥行き
方向の深さが視覚的にわかり難いという問題があった。As described above, in the above-mentioned conventional position input device, it is necessary to combine another input device with the instruction of the coordinate position in the three-dimensional virtual space to perform the input operation, and the data is input. It is difficult and the depth in the depth direction on the display screen is difficult to visually understand.
【0010】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、3次元仮想空間の座標位置がオペレー
タにわかり易く、これを見ながら効率よく入力操作を行
える位置入力装置を提供することを目的としている。The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a position input device in which a coordinate position in a three-dimensional virtual space is easy for an operator to understand and an input operation can be efficiently performed while watching the coordinate position. Has an aim.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の位置入力装置は
上記した目的を達成するために、操作面上を移動操作す
ることによりその操作方向に表示画面上のカーソルを移
動し、前記表示画面上に形成された縦、横および奥行き
方向からなる立体的な仮想空間の座標位置を指示する位
置入力装置において、前記操作面上を操作されると、そ
の操作方向に回転する複数の球状体と、これらの球状体
にそれぞれ当接して設けられ、前記球状体の回転に伴い
第1の方向の回転量を検出する第1の回転量検出手段
と、これらの球状体にそれぞれの当接して設けられ、前
記球状体の回転に伴い前記第1の方向と直交する第2の
方向の回転量を検出する第2の回転量検出手段と、これ
らの各回転量検出手段によって検出された回転量の差が
検出されると、その回転量のデータに基づき仮想空間内
の奥行き方向の移動量データを生成し出力する手段と、
前記第1の回転量検出手段より入力された第1の方向の
回転量のデータに基づきカーソルを移動すべき縦方向の
移動量データを生成し出力する手段と、前記第2の回転
量検出手段より入力された第2の方向の回転量のデータ
に基づきカーソルを移動すべき横方向の移動量データを
生成し出力する手段と、これらの移動量データに基づき
仮想空間上にカーソルを表示するための座標位置を求め
る手段とを具備している。In order to achieve the above-mentioned object, the position input device of the present invention moves the cursor on the display screen in the operation direction by moving the operation surface, and the display screen is moved. In a position input device that indicates the coordinate position of a three-dimensional virtual space formed in the vertical, horizontal, and depth directions formed above, a plurality of spherical bodies that rotate in the operation direction when operated on the operation surface. A first rotation amount detecting means provided in contact with each of these spherical bodies and detecting a rotation amount in a first direction as the spherical body rotates, and provided in contact with each of these spherical bodies. Second rotation amount detecting means for detecting the rotation amount in the second direction orthogonal to the first direction as the spherical body rotates, and the rotation amount detected by each of the rotation amount detecting means. When a difference is detected, the Means for generating a movement amount data in the depth direction in the virtual space based on the rolling amount of data output,
A means for generating and outputting vertical movement amount data for moving the cursor based on the rotation amount data in the first direction inputted from the first rotation amount detecting means; and the second rotation amount detecting means. A means for generating and outputting lateral movement amount data for moving the cursor based on the inputted data of the rotation amount in the second direction, and for displaying the cursor in the virtual space based on these movement amount data. And means for obtaining the coordinate position of the.
【0012】また、この位置入力装置は前記仮想空間内
の奥行き方向の座標位置を指示するときに、奥行き方向
の座標の深さに応じて傾きが変化するカーソルを生成
し、通常のカーソルと共に表示するカーソル表示手段を
さらに具備している。Further, when the position input device indicates a coordinate position in the depth direction in the virtual space, the position input device generates a cursor whose inclination changes according to the depth of the coordinate in the depth direction, and displays the cursor together with a normal cursor. It further comprises a cursor display means.
【0013】この位置入力装置は球状体を回転自在に支
持してなり、この球状体を操作することによりその操作
方向に表示画面上のカーソルを移動し、前記表示画面上
の座標位置を指示する位置入力装置において、前記球状
体に当接して設けられ、前記球状体が第1の方向に操作
されたときに前記球状体の第1の方向の回転量を検出す
る第1の回転量検出手段と、前記球状体に当接して設け
られ、前記球状体が前記第1の方向と直交する第2の方
向に操作されたときに前記球状体の第2の方向の回転量
を検出する第2の回転量検出手段と、前記球状体に当接
して設けられ、前記球状体が第1の方向および第2の方
向に直交する第3の方向に前記球状体が操作されたとき
に前記球状体の第3の方向の回転量を検出する第3の回
転量検出手段と、これらの回転量検出手段により検出さ
れた各回転量のデータを、前記表示画面上のカーソルを
移動する移動量のデータに変換する手段と、それぞれの
カーソル移動量のデータに基づき前記表示画面上に形成
された仮想空間内の座標位置を求める手段とを具備して
いる。This position input device rotatably supports a spherical body, and by operating this spherical body, a cursor on the display screen is moved in the operating direction to indicate a coordinate position on the display screen. In the position input device, a first rotation amount detecting means provided in contact with the spherical body and detecting the rotation amount of the spherical body in the first direction when the spherical body is operated in the first direction. And a second amount which is provided in contact with the spherical body and which detects a rotation amount of the spherical body in a second direction when the spherical body is operated in a second direction orthogonal to the first direction. Rotation amount detecting means and the spherical body, the spherical body being provided in contact with the spherical body when the spherical body is operated in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. Third rotation amount detecting means for detecting the rotation amount in the third direction, Means for converting data of each rotation amount detected by these rotation amount detecting means into data of movement amount for moving the cursor on the display screen, and on the display screen based on the data of each cursor movement amount. And means for obtaining the coordinate position in the virtual space formed in the above.
【0014】また、この位置入力装置は前記第3の方向
の移動量に応じて傾きが変化するカーソルを生成し、通
常のカーソルと共に表示するカーソル表示手段をさらに
具備している。The position input device further comprises cursor display means for generating a cursor whose inclination changes according to the amount of movement in the third direction and displaying it together with a normal cursor.
【0015】[0015]
【作用】本発明では、操作面上に複数の球状体を当接し
つつ位置入力装置を所望の方向操作すると、第1および
第2の回転量検出手段により第1の方向および第2の方
向の回転量がそれぞれ検出される。これら回転量の差が
検出されると、この差異をもつ回転量のデータに基づき
仮想空間上の奥行き方向の移動量データが生成される。
また、第1の方向の回転量のデータに基づきカーソルを
移動すべき縦方向の移動量データを生成され、第2の方
向の回転量のデータに基づきカーソルを移動すべき横方
向の移動量データを生成される。According to the present invention, when the position input device is operated in a desired direction while a plurality of spherical bodies are in contact with the operation surface, the first and second rotation amount detecting means detect the first direction and the second direction. The amount of rotation is detected respectively. When the difference between the rotation amounts is detected, the movement amount data in the depth direction in the virtual space is generated based on the rotation amount data having the difference.
Further, vertical movement amount data for moving the cursor is generated based on the rotation amount data in the first direction, and horizontal movement amount data for moving the cursor based on the rotation amount data in the second direction. Is generated.
【0016】これらの移動量データに基づき仮想空間上
の3次元の座標位置が求められ、その位置に通常のカー
ソルと奥行き方向の深さに応じて傾きが変化するカーソ
ルとが表示される。A three-dimensional coordinate position in the virtual space is obtained based on these movement amount data, and a normal cursor and a cursor whose inclination changes according to the depth in the depth direction are displayed at that position.
【0017】すなわち、この位置入力装置だけで表示画
面上の3次元座標位置を立体的にわかり易く指示できる
ようになり、3次元データの入力操作が効率よく行える
ようになる。That is, the position input device alone can be used to instruct the three-dimensional coordinate position on the display screen in a three-dimensional manner so that the input operation of the three-dimensional data can be efficiently performed.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0019】図1は本発明に係る一実施例の位置入力装
置としてのマウスの構成を示す図、図2はその外観図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a mouse as a position input device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an external view thereof.
【0020】図中、1、2はマウスに回転自在に設けら
れた球状体としてのボールであり、これらのボール1、
2の一部がマウス底部より突出しており、操作面上をマ
ウスを操作することよりボール1、2が回転するように
なっている。それぞれのボール1、2には、3 方向より
回転自在に支持する第1、第2および第3のローラ3、
4、5が当接して設けられている。第1のローラ3と第
2のローラ4とは、それぞれの回転方向がほぼ直交する
ように設けられており、第1のローラ3の回転方向は、
表示画面上のY軸、第2のローラ4の回転方向は、表示
画面上のX軸にそれぞれ対応するようになっている。第
3のローラ5は単にそれぞれのボール1、2を回転自在
に支持するためのものである。第1のローラ3には、そ
れぞれのボール1、2の回転に伴い回転量を検出するロ
ータリエンコーダ6を介してY軸データ生成部7が接続
されている。第2のローラ4には、ボールの回転に伴い
回転量を検出するロータリエンコーダ8を介してX軸デ
ータ生成部9が接続されている。また、各ロータリエン
コーダ6、8には、Z軸データ生成部10が接続されて
いる。これらY軸、X軸およびZ軸データ生成部7、
9、10には、中央処理装置(以下CPUと称す)11
が接続されている。このCPU11には、カーソル表示
部12が接続されている。このカーソル表示部12に
は、複数のカーソルキャラクタ、例えば矢印状のカーソ
ルなどが記憶されている。In the figure, reference numerals 1 and 2 denote balls as spherical bodies rotatably provided on the mouse.
A part of 2 protrudes from the bottom of the mouse, and the balls 1 and 2 are rotated by operating the mouse on the operation surface. Each ball 1, 2 has a first, a second and a third roller 3, which are rotatably supported in three directions.
Nos. 4, 5 are provided in contact with each other. The first roller 3 and the second roller 4 are provided so that their rotation directions are substantially orthogonal to each other, and the rotation direction of the first roller 3 is
The Y axis on the display screen and the rotation direction of the second roller 4 correspond to the X axis on the display screen, respectively. The third roller 5 merely serves to rotatably support the respective balls 1 and 2. A Y-axis data generation unit 7 is connected to the first roller 3 via a rotary encoder 6 that detects the amount of rotation as the balls 1 and 2 rotate. An X-axis data generator 9 is connected to the second roller 4 via a rotary encoder 8 that detects the amount of rotation as the ball rotates. A Z-axis data generator 10 is connected to each rotary encoder 6 and 8. These Y-axis, X-axis and Z-axis data generators 7,
A central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 11 is provided in each of 9 and 10.
Are connected. A cursor display unit 12 is connected to the CPU 11. The cursor display unit 12 stores a plurality of cursor characters, such as an arrow-shaped cursor.
【0021】続いて、図3および図4を参照してこのマ
ウスの操作に対する表示画面上のカーソルの移動動作を
説明する。Next, the movement operation of the cursor on the display screen in response to the mouse operation will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
【0022】図3(a)に示すように、表示画面31に
は、X軸(横方向)、Y軸(縦方向)およびZ軸(奥行
き方向)からなる3次元の仮想空間が形成されており、
立体的な図形32が表示されている。この図形32の縦
線部分には、カーソル33が表示されている。このカー
ソル33を所望の方向、例えば同図(b)に示すような
座標位置34に移動させるためには、図4に示すよう
に、操作面上にマウスのボール1、2を当接しつつマウ
スを矢印41の方向に操作すればよい。As shown in FIG. 3A, a three-dimensional virtual space consisting of an X axis (horizontal direction), a Y axis (vertical direction) and a Z axis (depth direction) is formed on the display screen 31. Cage,
A three-dimensional figure 32 is displayed. A cursor 33 is displayed in the vertical line portion of the graphic 32. In order to move the cursor 33 to a desired direction, for example, the coordinate position 34 as shown in FIG. 4B, the mouse balls 1 and 2 are brought into contact with the operation surface as shown in FIG. May be operated in the direction of arrow 41.
【0023】この場合、操作面上を2 つのボール1、2
を同じ方向に回転(マウスを横および縦のみに移動)さ
せると、表示画面31上のカーソル33はX軸およびY
軸の方向に移動し、また2 つのボール1、2を異なる方
向に回転(マウス自身を回転)させると、カーソル33
はZ軸の方向に移動する。このZ軸の方向(奥行き方
向)にカーソル33を移動させると、カーソル33の矢
の先端部(カーソル33が指示する座標位置)に奥行き
方向の深さに応じて傾くカーソル35が新たに表示さ
れ、平面的な表示画面31上においても奥行き方向の深
さがわかるようになる。 次に、図5のフローチャー
ト、図6のベクトル図を参照してこのマウスにおけるカ
ーソルの移動動作について説明する。In this case, two balls 1, 2 are placed on the operation surface.
Are rotated in the same direction (the mouse is moved only horizontally and vertically), the cursor 33 on the display screen 31 moves the X-axis and Y-axis.
When moving in the direction of the axis and rotating the two balls 1 and 2 in different directions (rotating the mouse itself), the cursor 33
Moves in the direction of the Z axis. When the cursor 33 is moved in the Z-axis direction (depth direction), a cursor 35 that tilts according to the depth in the depth direction is newly displayed at the tip of the arrow of the cursor 33 (coordinate position indicated by the cursor 33). The depth in the depth direction can be seen even on the flat display screen 31. Next, referring to the flowchart of FIG. 5 and the vector diagram of FIG. 6, the movement operation of the cursor in this mouse will be described.
【0024】マウス底部の2つのボール1、2が回転す
ると、それぞれに当接されている各ロータリエンコーダ
6、8によりそれぞれのボール1、2の縦横2 方向の回
転量が検出される(ステップ501 )。それぞれのボール
1、2の縦方向の2 つのロータリエンコーダ6では、縦
方向の回転に伴い符号が付されたデータが生成され、こ
れらのデータはY軸データ生成部7にそれぞれ送出され
る。Y軸データ生成部7では、入力された2 つのY軸デ
ータに差がない場合に(ステップ502 )、これらのデー
タのうち1 つを選択するなどして1 つのデータを生成し
て、このデータをカーソルをY軸方向に移動する移動量
のデータに変換する。また、X軸データ生成部9におい
ても同様に、入力されたX軸データの差がない場合に、
これらのデータより1 つのデータを生成し、このデータ
をカーソルをX軸方向に移動する移動量のデータに変換
する(ステップ503 )。When the two balls 1 and 2 on the bottom of the mouse rotate, the rotary encoders 6 and 8 in contact with the two balls detect the amounts of rotation of the balls 1 and 2 in the vertical and horizontal directions (step 501). ). The two rotary encoders 6 in the vertical direction of the respective balls 1 and 2 generate data with a sign according to the rotation in the vertical direction, and these data are sent to the Y-axis data generation unit 7, respectively. If there is no difference between the two input Y-axis data (step 502), the Y-axis data generation unit 7 generates one data by selecting one of these data, and outputs this data. Is converted into data of a movement amount for moving the cursor in the Y-axis direction. Similarly, in the X-axis data generation unit 9, if there is no difference in the input X-axis data,
One piece of data is generated from these pieces of data, and this data is converted into movement amount data for moving the cursor in the X-axis direction (step 503).
【0025】一方、各ボール1、2に設けられている縦
横2 つのロータリエンコーダ6、7よりのデータは、Z
軸データ生成部10にも送出されている。このZ軸デー
タ生成部10では、入力されたデータの回転量に差があ
る場合(ステップ502 )、例えば2 つのX軸データの符
号が異なり(正と負および負と正など)、かつ回転量の
値に差がある場合に、これらのデータより1 つのデータ
を生成しこのデータをカーソルをZ軸方向に移動する移
動量のデータに変換する(ステップ504 )。On the other hand, the data from the two vertical and horizontal rotary encoders 6 and 7 provided on each ball 1 and 2 is Z
It is also sent to the axis data generation unit 10. In the Z-axis data generation unit 10, when there is a difference in the rotation amount of the input data (step 502), for example, the signs of the two X-axis data are different (positive and negative and negative and positive), and the rotation amount is If there is a difference in the value of, one data is generated from these data and this data is converted into the data of the movement amount for moving the cursor in the Z-axis direction (step 504).
【0026】この後、各データ生成部7、9、10で変
換されたX軸、Y軸およびZ軸の各移動量のデータはC
PU11に入力され、これらのデータに基づき表示画面
33上の立体的な仮想空間の座標位置が求められる。After that, the data of the movement amounts of the X-axis, the Y-axis and the Z-axis converted by the data generators 7, 9, 10 are C.
The coordinate position of the stereoscopic virtual space on the display screen 33 is obtained based on these data input to the PU 11.
【0027】また、このCPU11では、図6に示すよ
うに、2 つのボール1、2の異なる方向の移動量ma、
mbより次式に基づいてマウスの回転角θが計算される
(ステップ505 )。Further, in this CPU 11, as shown in FIG. 6, the moving amounts ma of the two balls 1 and 2 in different directions,
The rotation angle θ of the mouse is calculated from mb based on the following equation (step 505).
【0028】 回転角θ=tan-1{(ma−mb)/H} 但し、 H:2 つのボール1、2間の距離、 ma、mb:移動量であり、右方向への移動量を正とす
る。Rotation angle θ = tan −1 {(ma-mb) / H} where H is the distance between the two balls 1 and 2, ma and mb are the movement amounts, and the movement amount to the right is positive. And
【0029】この計算式により求められた回転角θは、
Z軸方向の座標指示位置(奥行き方向の深さ)が表示画
面31上で視覚的にわかるように、通常のカーソル33
とは別に、奥行き方向の深さを示すカーソル35を表示
するのに用いられる。The rotation angle θ obtained by this formula is
A normal cursor 33 is provided so that the coordinate designated position (depth in the depth direction) in the Z-axis direction can be visually recognized on the display screen 31.
Separately, it is used to display a cursor 35 indicating the depth in the depth direction.
【0030】図3(a)に示すように、仮想空間上の指
示座標が、例えば(x、y、0 )である場合に、通常の
カーソル33のみが表示され、同図(b)に示すよう
に、指示座標が(x、y、z)である場合に、その座標
位置に通常のカーソル33とその座標位置を中心として
通常のカーソル33よりzに比例した回転角ωをもった
カーソル35とが表示される(ステップ506 )。なお、
マウスの回転角θとカーソル33の回転角ωとは比例関
係にあるが同じとは限らない。As shown in FIG. 3A, when the designated coordinate in the virtual space is, for example, (x, y, 0), only the normal cursor 33 is displayed, as shown in FIG. As described above, when the designated coordinate is (x, y, z), the normal cursor 33 is located at the coordinate position and the cursor 35 having the rotation angle ω proportional to z from the normal cursor 33 centered on the coordinate position. And are displayed (step 506). In addition,
The rotation angle θ of the mouse and the rotation angle ω of the cursor 33 are in a proportional relationship, but they are not necessarily the same.
【0031】そして、CPU11は計算により求めた表
示画面31上の仮想空間の座標位置にカーソル33、3
5を表示するようカーソル表示部12に指示する。The CPU 11 then moves the cursor 33, 3 to the coordinate position of the virtual space on the display screen 31 obtained by the calculation.
The cursor display unit 12 is instructed to display 5.
【0032】この結果、表示画面31上には、通常のカ
ーソル33に対して、回転角ωだけカーソル35が傾け
られて表示される。As a result, the cursor 35 is tilted by the rotation angle ω with respect to the normal cursor 33 and displayed on the display screen 31.
【0033】このように本実施例のマウスによれば、マ
ウスを横方向、縦方向および回転させるように操作する
だけで表示画面31上の立体的な仮想空間のX軸方向、
Y軸方向およびZ軸方向にカーソル33を移動でき、か
つこのカーソル33とZ軸方向の深さを示すカーソル3
5とにより仮想空間の立体的な座標位置が視覚的にわか
りやすくなるので、オペレータは2 つのカーソル33、
35を見て入力操作を効率よく行えるようになる。ま
た、マウスのみを操作すればよいので、片手操作ができ
るようになり残った手で入力操作以外の作業、例えば図
面のページをめくるなどの作業が行えるようになる。As described above, according to the mouse of the present embodiment, the X-axis direction of the three-dimensional virtual space on the display screen 31 can be changed by simply operating the mouse horizontally, vertically, and rotating.
The cursor 33 can be moved in the Y-axis direction and the Z-axis direction, and this cursor 33 and the cursor 3 indicating the depth in the Z-axis direction.
Since 5 makes it easy to visually understand the three-dimensional coordinate position of the virtual space, the operator uses two cursors 33,
It becomes possible to efficiently perform the input operation by looking at 35. Further, since only the mouse is required to be operated, one-handed operation can be performed, and the remaining hands can be used for operations other than the input operation, for example, operations such as turning pages of the drawing.
【0034】また、この実施例では、仮想空間上のZ軸
(z=0 の点)を奥行き方向の基準位置としたが、図形
の最下点(z=z1 の点)を基準位置とすることもでき
る。この場合、奥行き座標(z1 −z)とカーソルの回
転角ωとは比例関係となる。但しzは移動した後のカー
ソルの座標である。Further, in this embodiment, the Z axis (point of z = 0) in the virtual space is the reference position in the depth direction, but the lowest point of the figure (point of z = z1) is the reference position. You can also In this case, the depth coordinate (z1 -z) and the rotation angle ω of the cursor have a proportional relationship. However, z is the coordinate of the cursor after the movement.
【0035】さらに、このマウスにおいて、操作面から
マウスを浮かした状態で回転させても、表示画面上のカ
ーソルが移動するようなことはない。Further, in this mouse, even if the mouse is rotated while floating from the operation surface, the cursor on the display screen does not move.
【0036】次に、図7および図8を参照して本発明の
位置入力装置における他の実施例について説明する。図
7は他の実施例としてのトラックボールの構成を示す
図、図8はその側面図である。Next, another embodiment of the position input device of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a trackball as another embodiment, and FIG. 8 is a side view thereof.
【0037】図中、上記したマウスの実施例と同じ構成
には、同一の番号を付し、その説明は省略する。71は
筺体であり、球状体としてのボール1の一部が上部より
突出している。このボール1は、3 方向に当接して配設
されているローラ3、4、72により回転自在に支持さ
れている。したがって、このボール71の突出した部分
を手などで操作するとボール1が回転する。このローラ
72は、ローラ3およびローラ4に対してほぼ直交する
ように配置されており、ローラ72の回転方向は、表示
画面上のZ軸に対応するようになっている。このローラ
72には、ボール1の回転に伴い回転量を検出するロー
タリエンコーダ73を介してZ軸データ生成部10が接
続されている。In the figure, the same components as those of the mouse embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Reference numeral 71 denotes a housing, and a part of the ball 1 as a spherical body projects from the upper portion. The ball 1 is rotatably supported by rollers 3, 4, 72 which are arranged in contact with each other in three directions. Therefore, when the protruding portion of the ball 71 is operated with a hand or the like, the ball 1 rotates. The roller 72 is arranged so as to be substantially orthogonal to the rollers 3 and 4, and the rotation direction of the roller 72 corresponds to the Z axis on the display screen. The Z-axis data generator 10 is connected to the roller 72 via a rotary encoder 73 that detects the amount of rotation as the ball 1 rotates.
【0038】このトラックボールの場合、ボール1にロ
ーラ72を当接し、ボール1が回転すると、ボール1の
Z軸方向の回転量がロータリエンコーダ73により直接
検出される。この回転量のデータは、Z軸データ生成部
10に入力されてZ軸の移動量のデータに変換されCP
U11に送出される。In the case of this track ball, when the roller 72 is brought into contact with the ball 1 and the ball 1 rotates, the amount of rotation of the ball 1 in the Z-axis direction is directly detected by the rotary encoder 73. This rotation amount data is input to the Z-axis data generation unit 10 and converted into Z-axis movement amount data, which is CP.
It is sent to U11.
【0039】一方、CPU11には、上記したマウスの
実施例と同様にY軸およびX軸の移動量のデータが入力
されるので、CPU11ではマウスの場合と同様に計算
が行われて、表示画面31上には、通常のカーソル33
と奥行き方向の深さを示すカーソル35とが同様に表示
される。On the other hand, since the data of the movement amounts of the Y-axis and the X-axis are input to the CPU 11 as in the above-described mouse embodiment, the CPU 11 performs the same calculation as in the case of the mouse, and the display screen 31 is a normal cursor 33
Similarly, a cursor 35 indicating the depth in the depth direction is displayed.
【0040】この実施例のトラックボールによれば、ボ
ール1を所望の方向、例えばZ軸方向に回転すると、Z
軸方向の移動量は、ボール1に当接するローラ73の回
転量から機械的に得られるので、マウスの場合よりも誤
差が少なく3次元座標を求めることができる。According to the trackball of this embodiment, when the ball 1 is rotated in a desired direction, for example, the Z-axis direction, Z
Since the amount of movement in the axial direction is mechanically obtained from the amount of rotation of the roller 73 that abuts on the ball 1, it is possible to obtain three-dimensional coordinates with less error than in the case of a mouse.
【0041】この結果、仮想空間に対する3次元の位置
指示を容易に、かつ確実に行えるようになる。As a result, it becomes possible to easily and surely perform the three-dimensional position pointing in the virtual space.
【0042】なお、上記した実施例では、カーソルに矢
印形状のキャラクタを使用したが、その形状は十字状で
もヘアクロスカーソルなどでもよく、本発明はカーソル
の形状に限定されるものではない。Although an arrow-shaped character is used as the cursor in the above embodiment, the shape may be a cross shape or a hair cross cursor, and the present invention is not limited to the shape of the cursor.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように本発明の位置入力装
置によれば、各方向に位置入力装置を移動操作すると、
各回転量検出手段により複数の球状体の各方向の回転量
が検出されて、この回転量のデータに基づきそれぞれの
方向の移動量データが生成される。そして、これらの移
動量データに基づき仮想空間の3次元座標位置が求めら
れ、その位置に通常のカーソルと奥行き方向の深さに応
じて傾きが変化するカーソルとが表示されるので、表示
画面上の3次元座標位置を立体的にわかり易く指示でき
るようになる。As described above, according to the position input device of the present invention, when the position input device is moved in each direction,
The rotation amount detecting means detects the rotation amount of each of the plurality of spherical bodies in each direction, and the movement amount data in each direction is generated based on the rotation amount data. Then, the three-dimensional coordinate position of the virtual space is obtained based on these movement amount data, and the normal cursor and the cursor whose inclination changes in accordance with the depth in the depth direction are displayed at that position. The three-dimensional coordinate position of can be specified in a three-dimensional manner in an easy-to-understand manner.
【0044】この結果、この位置入力装置だけで3次元
データの入力操作を効率よく行えるようになる。As a result, the input operation of three-dimensional data can be efficiently performed only by this position input device.
【図1】本発明に係る一実施例のマウスの構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mouse according to an embodiment of the present invention.
【図2】この実施例おけるマウスの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the mouse in this embodiment.
【図3】(a)はこの実施例のマウスを操作する前の表
示画面を示す図である。(b)はこの実施例のマウスを
操作したときの表示画面を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a display screen before operating a mouse of this embodiment. (B) is a diagram showing a display screen when the mouse of this embodiment is operated.
【図4】この実施例のマウスの操作面上の操作例を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing an operation example on the operation surface of the mouse of this embodiment.
【図5】この実施例のマウスの動作を示すフローチャー
ト。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the mouse of this embodiment.
【図6】この実施例のマウスの奥行き方向の移動量検出
例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of detecting a movement amount of a mouse in a depth direction of this embodiment.
【図7】他の実施例としてトラックボールの構成を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a trackball as another embodiment.
【図8】図7の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7.
1、2…ボール、3…第1のローラ、4…第2のロー
ラ、5…第3のローラ、6、8…ロータリエンコーダ、
7…Y軸データ生成部、9…X軸データ生成部、10…
Z軸データ生成部、11…CPU、12…カーソル表示
部。1, 2 ... Ball, 3 ... First roller, 4 ... Second roller, 5 ... Third roller, 6, 8 ... Rotary encoder,
7 ... Y-axis data generation unit, 9 ... X-axis data generation unit, 10 ...
Z-axis data generation unit, 11 ... CPU, 12 ... Cursor display unit.
Claims (4)
操作方向に表示画面上のカーソルを移動し、前記表示画
面上に形成された縦、横および奥行き方向からなる立体
的な仮想空間の座標位置を指示する位置入力装置におい
て、 前記操作面上を操作されると、その操作方向に回転する
複数の球状体と、 これらの球状体にそれぞれ当接して設けられ、前記球状
体の回転に伴い第1の方向の回転量を検出する第1の回
転量検出手段と、 これらの球状体にそれぞれの当接して設けられ、前記球
状体の回転に伴い前記第1の方向と直交する第2の方向
の回転量を検出する第2の回転量検出手段と、 これらの各回転量検出手段によって検出された回転量の
差が検出されると、その回転量のデータに基づき仮想空
間内の奥行き方向の移動量データを生成し出力する手段
と、 前記第1の回転量検出手段より入力された第1の方向の
回転量のデータに基づきカーソルを移動すべき縦方向の
移動量データを生成し出力する手段と、 前記第2の回転量検出手段より入力された第2の方向の
回転量のデータに基づきカーソルを移動すべき横方向の
移動量データを生成し出力する手段と、 これらの移動量データに基づき仮想空間上にカーソルを
表示するための座標位置を求める手段とを具備すること
を特徴とする位置入力装置。1. Coordinates in a three-dimensional virtual space formed on the display screen by moving a cursor on the display screen in the operation direction by moving and operating the operation surface. In a position input device for indicating a position, a plurality of spherical bodies that rotate in the operating direction when they are operated on the operation surface, and are provided so as to abut on these spherical bodies, respectively. First rotation amount detection means for detecting the rotation amount in the first direction, and a second rotation amount detection means that is provided in contact with each of these spherical bodies and is orthogonal to the first direction as the spherical bodies rotate. When the difference between the rotation amount detected by the second rotation amount detecting means for detecting the rotation amount in the direction and the rotation amount detected by each of these rotation amount detecting means is detected, the depth direction in the virtual space is calculated based on the rotation amount data. Generate movement amount data Output means; means for generating and outputting vertical movement amount data for moving the cursor based on the rotation amount data in the first direction input from the first rotation amount detection means; Means for generating and outputting horizontal movement amount data for moving the cursor based on the rotation amount data in the second direction input from the rotation amount detecting means, and a virtual space based on these movement amount data. A position input device, comprising: means for obtaining a coordinate position for displaying a cursor.
を指示するときに、奥行き方向の座標の深さに応じて傾
きが変化するカーソルを生成し、通常のカーソルと共に
表示するカーソル表示手段をさらに具備する請求項1記
載の位置入力装置。2. A cursor display means for generating a cursor whose inclination changes according to the depth of the coordinate in the depth direction when indicating the coordinate position in the depth direction in the virtual space and displaying the cursor together with a normal cursor. The position input device according to claim 1, further comprising:
球状体を操作することによりその操作方向に表示画面上
のカーソルを移動し、前記表示画面上の座標位置を指示
する位置入力装置において、 前記球状体に当接して設けられ、前記球状体が第1の方
向に操作されたときに前記球状体の第1の方向の回転量
を検出する第1の回転量検出手段と、 前記球状体に当接して設けられ、前記球状体が前記第1
の方向と直交する第2の方向に操作されたときに前記球
状体の第2の方向の回転量を検出する第2の回転量検出
手段と、 前記球状体に当接して設けられ、前記球状体が第1の方
向および第2の方向に直交する第3の方向に前記球状体
が操作されたときに前記球状体の第3の方向の回転量を
検出する第3の回転量検出手段とこれらの回転量検出手
段により検出された各回転量のデータを、前記表示画面
上のカーソルを移動する移動量のデータに変換する手段
と、 それぞれのカーソル移動量のデータに基づき前記表示画
面上に形成された仮想空間内の座標位置を求める手段と
を具備することを特徴とする位置入力装置。3. A position input device which rotatably supports a spherical body, and by operating the spherical body, a cursor on a display screen is moved in the operating direction to indicate a coordinate position on the display screen. A first rotation amount detection means that is provided in contact with the spherical body and detects the rotation amount of the spherical body in the first direction when the spherical body is operated in the first direction; The spherical body is provided in contact with the spherical body, and the spherical body is provided with the first body.
A second rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the spherical body in a second direction when operated in a second direction orthogonal to the direction; Third rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the spherical body in the third direction when the spherical body is operated in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. Means for converting the data of each rotation amount detected by these rotation amount detection means into data of the movement amount for moving the cursor on the display screen, and on the display screen based on the data of each cursor movement amount. A position input device, comprising: means for determining a coordinate position in the formed virtual space.
変化するカーソルを生成し、通常のカーソルと共に表示
するカーソル表示手段をさらに具備する請求項2記載の
位置入力装置。4. The position input device according to claim 2, further comprising cursor display means for generating a cursor whose inclination changes according to the amount of movement in the third direction and displaying it together with a normal cursor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172736A JPH0659811A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Position input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172736A JPH0659811A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Position input device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659811A true JPH0659811A (en) | 1994-03-04 |
Family
ID=15947368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172736A Withdrawn JPH0659811A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Position input device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659811A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004326744A (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Microsoft Corp | Computer input device with angular displacement detection capability |
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| US7552541B2 (en) | 2004-07-15 | 2009-06-30 | Fujitsu Component Limited | Pointing device |
| WO2012144761A3 (en) * | 2011-04-21 | 2013-03-07 | Kim Cheolwoo | Universal motion controller in which a 3d movement and a rotational input are possible |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172736A patent/JPH0659811A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
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