JPH0262300A

JPH0262300A - Ｃａｄ用製図データ入力装置

Info

Publication number: JPH0262300A
Application number: JP63213775A
Authority: JP
Inventors: Hideo Noda; 野田　英夫
Original assignee: Mutoh Industries Ltd
Current assignee: Mutoh Industries Ltd
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-02

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に用いられる製図データ入力装置に関する。

〔従来の技術〕

ＣＡＤの製図座標データ入力装置としては、タブレット
型のデジタイザーとスタイラスペン、ライトペンあるい
はカーソルなどの位置指示具との組み合わせたが一般的
であり、該位置指示具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デイ
スプレィ装置をコントロールし、該デイスプレィに図形
を表示させるように構成されている。また、黒板におい
て、スキャナを備えた電子黒板が特開昭５９−１７１６
９６号に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

デイスプレィ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
他の場所即ちデイスプレィ装置の画面に直線が描かれる
。従って１図板上に用紙に筆記具を用いて直接図面を描
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、ＣＡＤ
が扱い難いという欠陥が存した。

また、黒板に描かれた図形は、ＣＡＤの入力データには
不適当であり、電子黒板の出力は（１，ＡＤの入力には
使用できない。そこで、本発明は、自在平行定規装置で
描いた精密図を簡単にＣＡＤの入力データに変換し得る
よう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〕

上記目的を達成するため、本発明は、コンピュータディ
スプレイ装置の表示面が同一座標基準で投影される透明
テーブル４と、該テーブル４の上縁部に固定された横レ
ール８と、該横レール８に対して直角関係を存して該横
レール８にスライド自在に連結する縦レール１２と、該
縦レール１２にスライド自在に連結する操作ヘッド１８
と、該操作ヘッド１８の基板２０に対して回転自在な定
規取付板２６と、該定規取付板２６に取り付けられた直
定規２８と、前記縦レール１２の前記横レール８に沿っ
た移動量を電子信号に変換するＸエンコーダ３４と前記
操作ヘッド１８の前記縦レール１２に沿った移動量を電
子信号に変換するＹエンコーダ３８と、前記定規取付板
２８の操作ヘッド基板２０に対する回転量を電子信号に
変換するθエンコーダと、前記直定規２８に対する筆記
具４６の位置を電子信号に変換する前記直定規２８に配
設された位置検出手段４８とを備えたものである。

〔作用〕

テーブル４上の所望の位置に操作ヘッド１８を移動し、
筆記具４６を直定規２８の任意の位置に位置させると、
操作ヘッド１８の横レール８に沿った移動量ＸはＸエン
コーダ３４がコンピュータに出力し、操作ヘッド１８の
縦レール１２に沿った移動量ＹはＹエンコーダ３８がコ
ンピュータに出力し、直定規２８のゼロ度を基準とする
回転量θは、０エンコーダがコンピュータに出力し、筆
記具４６の操作ヘッド１８の基準位置に対する距離１は
位置検出手段４８がコンピュータに出力する。コンピュ
ータは上ＥＸ、Ｙ、　　θ、１のデータに基いて筆記具
４６の、テーブル４上のＸ−Ｙ座標軸上の位置を検出す
る。操作者は、操作ヘッド１８と筆記具４６を用いてテ
ーブル４上の各点を指定することで、この指定点を始、
終端とする線あるいは、指定点を中心とし、この点と他
の指定点との距離を半径とする円その他を、自在平行定
規装置で図面を描く要領でＣＡＤのプログラムにより、
コンピュータディスプレイ装置上に描くことができる。

このデイスプレィ装置の表示面は、テーブル４上に上記
筆記具４６による座標点指示動作とリアルタイムで表示
され、操作者は、テーブル４上の図形表示を見ながら、
実際に筆記具４６で用紙に図面を描く感覚で、ＣＡＤ入
力用の図面を描くことができる。

〔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８図において、２はＣＡＤ　（コンピュータ支援の製
図システム）のデイスプレィ装置及び拡大投影機構が内
蔵された機台であり、これに透明テーブル４が支承され
ている。前記テーブル４の上縁には、レールタイプ自在
平行定規装置６の横レール８が固定され、該横レール８
に横カーソル１０がスライド自在に連結している。前記
横カーソル１０には、縦レール１２の上端が横レール８
に対して平行な軸線を中心として回転自在に連結し、縦
レール１２の連部は、足部コロ１４を介してテーブル４
上に走行自在に載置されている。前記縦し−２し１２に
は樅カーソル１６がスライド自在に連結し、該縦カーソ
ル１６に操作ヘッド１８の基板２０が連結している。基
板２０に回転可能に支承された主軸２２の上端にはハン
ドル２４が固定され、主軸２２の下端には定規取付板２
６が連結し、該定規取付板２６に、水平直定規２８と垂
直直定規３０が固定されている。

第２図中、３２はヘッド１８のカバーであり、定規取付
板２６に固定されている。３４は公知のロータリー式Ｘ
エンコーダであり、横カーソル１０の横レール８に沿っ
た移動量をパルス出力に変換し、コンピュータ即ち、制
御装置３６に入力する。

３８は縦カーソル１６の、縦レール１２に沿った移動量
をパルス出力に変換する公知のロータリー式Ｙエンコー
ダであり、前記制御袋１１３６に接続している。４０は
前記基板２０に固定された公知のスリット円板であり、
該スリット板４０と、前記定規取付板２６に配設された
光学式スリット読取装置４２とで、定規取付板２６の回
転量をパルス出力に変換する公知のθエンコーダ４４を
構成している。該θエンコーダ４４は、第６図に示すよ
うに制御装置３６に接続している。前記直定規２８．３
０の作図縁には、第３図に示すように、筆記具４６の位
置を検出するためのイメージセンサから成る位置検出手
段４８が設けられている。

この位置検出手段４８は、第３図に示すようにイメージ
センサを筆記具４６でさえぎり、イメージセンサへの光
を遮断することで筆記具４６の、操作ヘッド１８の中心
からの距離１を出力するように構成されているが、この
方法以外に、センサとして圧電素子を用い、これに筆記
具４６を押し当てることによりその位置を出力するよう
にしても良く、また、第４図に示すように、スタイラス
５０の位置信号を出力する公知の透明タブレット５２を
直定規２８．３０の作画線に固定して、これを位置検出
手段とする方法等が存する。

次に、機台２内のＣＡＤ及び拡大投影機構を第５図乃至
第７図を参照して説明する。

制御装置３６は、操作ヘッド１８に設けられたキーボー
ド５４からのコマンドや、Ｘ、Ｙ、　　θの各エンコー
ダ３４，３８．４４の出力信号及び位置検出手段４８の
出力に基いて、製図化のための各種演算を行い、デイス
プレィ装置５６，５８゜６０に線図形を表示させるため
のものである。６２は前記テーブル４と同一寸法のスク
リーンであり、前記テーブル４の裏面側に近接して配設
されている。緑色（Ｇｒｅｅｎ）用のブラウン管から成
るデイスプレィ装置５６の表示面の前方に、レンズ６４
、ライトバルブ６６及び偏光プリズム６８が配設されて
いる。前記ライトバルブ６６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６６の構成及び原理は米国特許第３
７２３６５１号公報、同４３４３５３５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６６は、キセノンランプ７０からの入力光
との相互作用によってデイスプレィ装置５６の映像を鮮
明な映像に変換し、この映像を偏光プリズム６８に照射
する。偏光プリズム６８に照射された映像は、ハーフミ
ラ−７２及びレンズ７４を経て、前記スクリーン６２に
拡大投影されるように構成されている。６０は赤色（Ｒ
ｅｄ）用のブラウン管から成るデイスプレィ装置であり
、これの表示面の前方にレンズ７６及びライトバルブ７
８が配設され、該ライトバルブ７８は偏光プリズム６８
に対向している。５８は青色（Ｂ　ｌ　ｕｅ）用のツブ
ラウン管から成るデイスプレィ装置であり、これの表示
面の前方に、レンズ８０反射ミラー８２及びライトバル
ブ８４が配置され、該ライトバルブ８４は偏光プリズム
６８に対向している。前記レンズ７６．８０、ライトバ
ルブ６６゜７８．８４、ランプ７０、偏光プリズム６８
、ハーフミラ−７２及び反射ミラー８２は、デイスプレ
ィ装置５６，５８．６０の表示面の像を前記スクリーン
６２に拡大投影する反射型の拡大投影機構８６を構成し
、該拡大投影機構８６の拡大率は、テーブル４上の任意
の位［Ａと、このテーブル面のスクリーン上の投影図の
、前記位！Ａに対応する位置Ａ′とが丁度一致するよう
に設定されている。即ち、テーブル４のＸＹ座標軸と、
スクリーン６２上の投影図のＸＹ座標軸とが一致するよ
うに、上記拡大率が設定されている。

次に本実施例の作用について説明する。

オペレータが制御装置３６に接続する、操作ヘッド１８
のキーボード５４のコマンドスイッチを操作して、例え
ば緑色の直線コマンドを制御装置３６に指令し、操作ヘ
ッド１８をテーブル４上でＸ−Ｙ方向に動かし、筆記具
４６を水平直定規２８又は垂直直定規３０の作画縁に位
置させて、該筆記具４６でテーブル４上の２点Ａ、Ｂを
指示すると、Ａ、８２点の作図座標信号がｘ、ｙ、　θ
エンコーダ３４，３８．４４及び位置検出手段４８によ
って制御装置３６に入力される。制御装置３６は、この
入力信号に基いて上記Ａ、８２点の位置を演算するとと
もにデイスプレィ装置５６を制御する。筆記具４６のテ
ーブル４上の位置（ｘ。

ｙ）は、操作ヘッド１８の中心位置をＸ、Ｙ、水平直定
規２８の一縦レール１２に対して成す角度を０、操作ヘ
ッド１８の中心から筆記具４６までの相対距離を１とす
ると、ｘ＝Ｘ＋１ｃｏｓθ ｙ＝Ｙ＋１ｓｉｎθ で求まる。

また、垂直直定規３０上の筆記具４６の位置（ｘ　＋ｙ
）は操作ヘッドの中心位置Ｘ、、Ｙ、水平直定規２８の
角度θ、操作ヘッド１８の中心から筆記具４６までの相
対距離１から次式で求めることができる。

ｘ＝Ｘ−１ｓｉｎ　　Ｏｙ＝：Ｙ＝　Ｉ　　ｃ、ｏ　ｓ　　（７上記Ｘ、Ｙの信
号はｘ、ｙエンコーダ３４．３６が出力し、Ｏはθエン
コーダ４４が出力し、１は位置検出手段４８が出力する
。筆記具４６によって直線Ａ、Ｂの位置信号が制御装置
３６に入力されると、デイスプレィ装置５６の表示面に
は直線Ａ、Ｂが該映像面のＸＹ座標軸を基準として表示
される。このデイスプレィ装置５６の表示面の映像は、
ライトバルブ６６によって偏光プリズム６８方向に投射
され、該偏光プリズム６８、ハーフミラ−７２及びレン
ズ７４を経て、デイスプレィ装置５６の映像はスクリー
ン６２に拡大投影される。この拡大投影図のＸＹ座標基
準とテーブル４のＸＹ座標基準は１：１で一致する。勿
論、テーブル４上の表示図形の部分削除、追加、修正等
も、筆記具４６の指示により、制御装置３６に内蔵され
たソフトに基いて行うことができる。

上記は、緑色の線を用いて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
、テーブル４上の指示した位置に作図することができる
。制御表［３６に入力されたデータは第６図に示すよう
に、制御装置３６に接続された別のコンピュータシステ
ム９０によって処理される場合もあるが、第７回に示す
ように、制御装置３６の処理袋［３６ａ内に蓄えられＸ
Ｙプロッタ９２に出力されるように構成される。尚、図
中９４は外部記憶装置である。

尚、上記実施例は、テーブル４上の用紙に実際に線を描
かないで、筆記具４６によってテーブル４上の位置を指
定し、これによって、図形を、テーブル４上に表示させ
るものである。しかるに。

本装置の他の使用方法としては、テーブル４上に用紙を
張り付け、この用紙に筆記具４６によって実際に製図を
行っても良い。この場合、筆記具４６の動きは、位置信
号として、制御装置３６に入力され、制御装置３６は、
プログラムに従って筆記具４６の動きを製図データ化す
る。この場合には、テーブル４にデイスプレィ装！５６
，５８゜６０の表示面を投影する必要がない。

〔効果〕

本発明は上述の如く構成したので、従来の自在平行定規
装置による製図作業感覚でＣＡＤに図面情報を入力する
ことができる効果が存する６

【図面の簡単な説明】

第１図は正面図、第２図はヘッドの断面説明図、第３図
は外観図、第４図は外観図、第５図は拡大投影機構の原
理説明図、第６図はブロック説明図、第７図はブロック
説明図、第８図は外観図である。２・・・機台、４・・・透明テーブル、６・・・自在平
行定規装置、８・・・横レール、１０・・・横カーソル
、１２・・縦レール、１４・・・連部コロ、１６・・・
縦カーソル、１８・・・操作ヘッド、２０・・・基板、
２２・・・主軸、２４・・・ハンドル、２６・・・定規
取付板、２８．３０・・・直定規、３２・・・カバー、
３４・・・Ｘエンコーダ、３８・・・Ｙエンコーダ、４
０・・・スリット円板、４２・・・スリット読取装置、
４４・・・θエンコーダ、４６・・・筆記具、４８・・
・位置検出手段、５０・・・スタイラス、５２・・・透
明タブレット、５６，５８．６０・・・デイスプレィ装
置、６２・・・スクリーン、６６・・・ライトバルブ、
６８・・・偏光プリズム、７０・・・キセノンランプ、
７２・・・ハーフミラ−７４・・・レンズ、７６・・レ
ンズ、７８・・・ライトバルブ、８０・・・レンズ、８
２・・・反射ミラー、８４・・・ライトバルブ、８６・
・・拡大投影機構、９０・・・コンピュータシステム、
９４・・外部記憶装置、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）テーブル４と、該テーブル４の上縁部に固定され
た横レール８と、該横レール８に対して直角関係を存し
て該横レール８にスライド自在に連結する縦レール１２
と、該縦レール１２にスライド自在に連結する操作ヘッ
ド１８と、該操作ヘッド１８の基板２０に対して回転自
在な定規取付板２６と、該定規取付板２６に取り付けら
れた直定規２８と、前記縦レール１２の前記横レール８
に沿った移動量を電子信号に変換するＸエンコーダ３４
と前記操作ヘッド１８の前記縦レール１２に沿った移動
量を電子信号に変換するＹエンコーダ３８と、前記定規
取付板２８の操作ヘッド基板２０に対する回転量を電子
信号に変換するθエンコーダと、前記直定規２８に対す
る筆記具４６の位置を電子信号に変換する前記直定規２
８に配設された位置検出手段４８とを備えたＣＡＤ用製
図データ入力装置。
（２）コンピュータディスプレイ装置の表示面が同一座
標基準で投影される透明テーブル４と、該テーブル４の
上縁部に固定された横レール８と、該横レール８に対し
て直角関係を存して該横レール８にスライド自在に連結
する縦レール１２と、該縦レール１２にスライド自在に
連結する操作ヘッド１８と、該操作ヘッド１８の基板２
０に対して回転自在な定規取付板２６と、該定規取付板
２６に取り付けられた直定規２８と、前記縦レール１２
の前記横レール８に沿った移動量を電子信号に変換する
Ｘエンコーダ３４と、前記操作ヘッド１８の前記縦レー
ル１２に沿った移動量を電子信号に変換するＹエンコー
ダ３８と、前記定規取付板２８の前記操作ヘッド基板２
０に対する回転量を電子信号に変換するθエンコーダと
、前記直定規２８に対する筆記具４６の位置を電子信号
に変換する前記直定規２８に配設された位置検出手段４
８とを備えたＣＡＤ用製図データ入力装置。