JP3460245B2 - データ入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、３次元映像特殊効果
装置に適用して好適なデータ入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばモニター上の映像に別な特殊映像
をはめ込み、この特殊映像を拡大又は縮小したり、回転
させながら移動させたりするなど特殊な効果を得るため
に３次元映像特殊効果装置が用いられる。このような３
次元映像特殊効果装置では、球状のトラックボールとそ
の外周に配置された回転リングや、レバー状のジョイス
ティックなど３次元のデータ入力装置を用いて特殊映像
の操作をするのが普通である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ジョイステ
ィックにおいては、レバーを倒すだけで特殊映像が所定
の方向に所定の速度で移動し続けるので、特殊映像を遠
い場所に移動する場合でも操作が比較的容易である。

【０００４】これに対してトラックボールは、これを回
転させることによって特殊映像などを操作するものであ
り、トラックボールの回転が停止すると特殊映像も停止
する。したがって、特殊映像を遠くに移動させる場合に
はトラックボールを何回も操作して同一方向に回転させ
続けなければならないから非常に面倒である。また、こ
の場合にはトラックボールの回転量が一定しないので、
特殊映像の動きがぎこちなくなるなどの問題があった。

【０００５】このような問題は、特殊映像をＺ方向、す
なわち奥行方向に操作するためにトラックボールの周囲
に回転可能に配置された回転リングでも同様に発生す
る。

【０００６】そこで本発明は上述のような課題を解決し
たものであって、トラックボールや回転リングを一度操
作しただけで特殊映像を遠くにしかも滑らかに移動させ
ることが可能なデータ入力装置を提案するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係るデータ入力装置は、３次元映像表示効
果を施した特殊映像を操作するために３次元直交座標系
のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸で規定される３次元データを入力
するデータ入力装置であって、回転可能に支持された部
分の回転方向及び回転速度として３次元データを入力す
るように操作されるデータ入力手段と、このデータ入力
手段の操作により入力される回転方向及び回転速度のデ
ータを保持するデータホールド手段と、このデータホー
ルド手段により保持される前記回転方向及び回転速度の
データを解除するか否かを切り換える切換手段とを備
え、この切換手段により回転方向及び回転速度のデータ
を保持するように切り換えた場合、この切換手段により
データの保持を解除するまでの間、データホールド手段
により保持されたデータに応じた方向及び速度で特殊映
像が移動するようにしたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】図１において、映像特殊効果処理部１５で作成
された特殊映像を遠くに移動する場合は、３Ｄ入力スイ
ッチ２７をオンにすると共に動きホールドスイッチ２８
を押し続けて動きホールドモードを維持する。この状態
でトラックボール２１又は回転リング２２を一定時間だ
け操作すると、その操作による回転方向と回転量とがＸ
カウンタ２３及びＹカウンタ２４又はＺカウンタ２５で
検出され、これがＣＰＵ１１でホールドされる。なお、
このＣＰＵ１１でホールドされる回転量とは、トラック
ボール２１又は回転リング２２が操作される一定時間で
の回転量、即ち、回転速度のことである。

【０００９】次に、ホールドされた回転方向と回転速度
とが映像特殊効果処理部１５に連続的に供給され、これ
によって、図８に示すように特殊映像がその回転方向及
び回転速度に応じた方向及び速度Ｖで移動し続ける。そ
して、特殊映像が移動後の位置の近くにきたとき動きホ
ールドスイッチ２８を離して通常モードにすると特殊映
像が停止する。これでトラックボール２１及び回転リン
グ２２の回転方向及び回転速度に応じて特殊映像が移動
するようになり、特殊映像を移動後の位置に正確に移動
させることができる。

【００１０】

【実施例】続いて、本発明に係わるデータ入力装置を３
次元映像特殊効果装置に適用した場合の一実施例につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明によるデータ入力装置を適用
した３次元映像特殊効果装置１の系統を示す。この３次
元映像特殊効果装置１においては、ＣＰＵ１１にバス１
２を介して３次元及びパラメータ入力部１３と、グラフ
ィックディスプレイ作成部１４と、映像特殊効果処理部
１５が接続されている。映像特殊効果処理部１５では外
部から供給されたビデオ信号に特殊効果が施されて映像
用モニタ１６に供給され、これによって特殊効果が施さ
れた映像が画面上に映し出される。

【００１２】映像用モニタ１６に映し出された特殊映像
の位置を移動したり、回転したり、或いは拡大又は縮小
するなどの各種の操作は、３次元及びパラメータ入力部
１３によって行なわれる。この３次元及びパラメータ入
力部１３には、データ入力手段として球状で任意の方向
に回転可能なトラックボール２１と、トラックボール２
１の外周に配置され円周方向に回転可能な回転リング２
２とが設けられている。

【００１３】トラックボール２１の回転量はＸカウンタ
２３及びＹカウンタ２４によって検出され、回転リング
２２の回転量はＺカウンタ２５で検出される。さらに３
次元及びパラメータ入力部１３には、後述の特殊映像の
状態を決定するパラメータを設定可能な状態にするため
のカーソルスイッチ２６と、特殊映像を操作可能な状態
にするための３Ｄ入力スイッチ２７と、後述のように特
殊映像の動きを維持する動きホールドモードを設定する
ための動きホールドスイッチ（切換手段）２８が設けら
れている。

【００１４】上述のトラックボール２１、回転リング２
２、カーソルスイッチ２６、３Ｄ入力スイッチ２７及び
動きホールドスイッチ２８は、図２に示すようなパネル
２に取り付けられている。このパネル２にはこれ以外に
各種のデータ入力スイッチ２９が取り付けられている。

【００１５】さて、図１において特殊映像の状態を決定
するためのパラメータは、グラフィックディスプレイ作
成部１４で作成された各種のメニュー（図９（Ｂ））に
よって表示される。各メニューはメニュー用モニタ１７
に供給されて画面に映し出される。そして、後述するよ
うにトラックボール２１及び回転リング２２によって各
パラメータの値が設定されるとこれがＣＰＵ１１に取り
込まれ、ここからの指示で映像特殊効果処理部１５が制
御されて特殊映像の状態が決定される。

【００１６】図３はトラックボール２１及び回転リング
２２の構成を示す。同図において、トラックボール２１
及び回転リング２２は、プリント基板３１上に配置され
たベースシャーシ３２の上にそれぞれ回転可能に取り付
けられている。トラックボール２１は全方向に回転可能
であり、回転リング２２はトラックボール２１の円周方
向に回転可能である。そして、トラックボール２１は例
えば３次元座標のＸ軸及びＹ軸に相当する２次元のデー
タを入力することが可能で、回転リング２２はＺ軸に相
当するデータを入力することが可能である。

【００１７】回転リング２２は図４に示すように同一厚
さの板材で環状に形成され、その上面には円錐状に傾斜
した上面部２２ａと、フランジ部２２ｂが設けられてい
る。フランジ部２２ｂの外周面には段部２２ｃが設けら
れている。また、フランジ部２２ｂの下端には、図５に
も示すように所定の幅を有するスリット２２ｄが全周に
亘って等間隔で多数設けられている。このスリット２２
ｄはベースシャーシ３２に取り付けられたフォトインタ
ラプタ３３の溝状の光路部３３ａを横切るように配置さ
れている。

【００１８】この回転リング２２においては図４に示す
ように、上面部２２ａの内周端面に軸受３４が配置さ
れ、また、上面部２２ａの軸受３４付近には図６に示す
ように複数のねじ部２２ｅが設けられている。そして、
軸受３４の下端面に当てがわれた抜け止め金具３５の一
端がねじ部２２ｅで固定されており、これによって回転
リング２２が軸受３４の外輪部３４ａに固定されてい
る。

【００１９】また、回転リング２２の内周面には固定リ
ング３６が配置されている。この固定リング３６はベー
スシャーシ３２に植設されたスタンドピン３７によって
支持されている。そして、固定リング３６の外周面に軸
受３４の内輪部３４ｂが強くはめ込まれて軸受３４が固
定されている。これによって、回転リング２２が円周方
向、すなわちＺ軸に相当する方向に軽い力で回転可能に
なっている。

【００２０】一方、トラックボール２１は固定リング３
６の内周側に配置され、図７に示すようにベースシャー
シ３２上に取り付けられた３個の円筒状の支持ローラ３
８，３９，４０で３点支持されている。そして、図６に
示すようにトラックボール２１の上部側は固定リング３
６の上端面からドーム状に突出しており、この突出部を
外部から操作することができる。

【００２１】また、円筒状の支持ローラ３８，３９，４
０はその中心軸４１が回転可能に支持されており、その
うちの一つの支持ローラ３８は図７中のＸ方向に対して
直角になるように配置されている。もう一つの支持ロー
ラ３９はＸ方向に直行するＹ方向に対して直角になるよ
うに配置されている。したがって、トラックボール２１
が指で操作されて回転すると、その回転量に応じて支持
ローラ３８，３９も回転する。

【００２２】次にトラックボール２１と回転リング２２
の回転量の検出方法について説明する。回転リング２２
の回転、すなわちＺ方向の回転検出には、上述のように
フォトインタラプタ３３が用いられている。このフォト
インタラプタ３３では、図４に示すように発光素子と受
光素子が溝状の光路部３３ａを形成するように、プリン
ト基板３１上に対向配置されている。

【００２３】そして、回転リング２２が回転してスリッ
ト２２ｄが光路部３３ａを横切ると、フォトインタラプ
タ３３からパルス状の電気信号が出力される。このパル
ス数をＺカウンタ２５（図１）でカウントすることによ
って回転リング２２の回転量を検出することが可能にな
る。

【００２４】また、トラックボール２１のＸ方向若しく
はＹ方向の回転量は、図６若しくは図４に示すようにそ
れぞれフォトインタラプタ４２，４３によって検出され
る。これらのフォトインタラプタ４２，４３は上述のフ
ォトインタラプタ３３と同様に構成されており、図７に
示すように光路部４２ａ，４３ａを形成するように発光
素子と受光素子とが対向配置されている。

【００２５】円筒状の支持ローラ３８，３９が回転する
と、これに取り付けられた円板状のシャッタ板４４の放
射状のスリット４４ａが光路部４２ａ，４３ａを横切る
ことによってパルス状の電気信号が出力され、これをＸ
カウンタ２３若しくはＹカウンタ２４でカウントするこ
とによってトラックボール２１のＸ方向若しくはＹ方向
の回転量を検出することが可能になる。

【００２６】さて、図１においてＸカウンタ２３、Ｙカ
ウンタ２４及びＺカウンタ２５の出力はバス１２を経て
ＣＰＵ１１に取り込まれる。そして、ＣＰＵ１１の指示
によって画像特殊効果処理部１５が制御されて映像用モ
ニタ１６上の特殊映像が３次元方向に操作される。

【００２７】トラックボール２１又は回転リング２２で
特殊映像を操作する場合は、３Ｄ入力スイッチ２７をオ
ンにする。これでトラックボール２１及び回転リング２
２が特殊映像の操作手段となる。そして、通常は動きホ
ールドスイッチ２８をオフにして通常モードにしておけ
ば、トラックボール２１及び回転リング２２の動きに応
じて特殊映像が移動するようになる。したがって、特殊
映像を比較的近いところに移動させるような場合は通常
モードが使用される。

【００２８】これに対して、特殊映像を遠くに移動する
場合は、動きホールドスイッチ２８を押し続けて動きホ
ールドモードを維持した状態で、トラックボール２１又
は回転リング２２を操作する。これによって、次に説明
するようにトラックボール２１又は回転リング２２を一
度操作しただけで特殊映像を連続的に移動させることが
可能になる。

【００２９】すなわち、この場合はＸカウンタ２３、Ｙ
カウンタ２４及びＺカウンタ２５の最初のカウント値が
ＣＰＵ１１でホールドされ、これが映像特殊効果処理部
１５に継続的に供給される。したがって、トラックボー
ル２１又は回転リング２２を最初に一定時間だけ操作す
ると、例えば図８に示すようにビデオ映像にはめ込まれ
た特殊映像がトラックボール２１又は回転リング２２の
回転方向及び回転速度に応じて所定の速度Ｖで所定の方
向に移動する。そして、次にトラックボール２１又は回
転リング２２が操作されるまで同一の方向及び速度を有
するベクトルで移動し続けるようになる。

【００３０】次に特殊映像が移動後の位置近くまできた
とき、動きホールドスイッチ２８を離して通常モードに
すると特殊映像の移動が停止し、その後トラックボール
２１又は回転リング２２で細かな調整をしながら所定の
位置に正確に移動させることができる。

【００３１】このようにして画像特殊効果処理部１５で
作成される特殊映像の大きさや、図９（Ａ）に示すよう
なボーダ（輪郭）５０の寸法や色など特殊映像の状態を
決定するためのパラメータは、上述のようにグラフィッ
クディスプレイ作成部１４で作成され、これが各種のメ
ニューとしてメニュー用モニタ１７に表示される。同図
（Ｂ）はボーダ設定のメニュー表示の一例を示す。

【００３２】このメニューでは、ボーダ５０全体の幅ｂ
を決定するためのパラメータとして「Ａｌｌ」が設けら
れ、上下のボーダ５０Ａ，５０Ｂの幅ｂのパラメータと
して「Ｈ」が設けられている。また、左右のボーダ５０
Ｃ，５０Ｄのパラメータとして「Ｖ」が設けられてい
る。更に、各ボーダ５０Ａ〜５０Ｄ個々のパラメータと
して「Ｌｅｆｔ」、「Ｒｇｈｔ」、「Ｔｏｐ」、「Ｂｔ
ｔｍ」が設けられている。また、ボーダ５０は全体的に
色を変えることが可能であり、そのパラメータとして明
度を決定する「Ｌｕｍ」と、飽和度を決定する「Ｓａ
ｔ」と、色相を決定する「Ｈｕｅ」とが設けられてい
る。

【００３３】各パラメータを設定する場合は、カーソル
スイッチ２６を押すことによってメニュー上に例えば矢
印状のカーソル５１が表示される。これによって各パラ
メータが設定可能な状態になると共に、トラックボール
２１がカーソル移動手段となり、回転リング２２がパラ
メータ設定手段となる。

【００３４】いま、図９（Ｂ）では上のボーダ５０Ａの
パラメータ「Ｔｏｐ」が１０．００ｍｍに設定されてお
り、これによって上側のボーダ５０Ａの幅ｂが１０ｍｍ
として表示されている。これを例えば２０ｍｍに変更す
る場合は、トラックボール２１を回してカーソル５１を
パラメータ表示エリア５２内に移動する。これで、パラ
メータ「Ｔｏｐ」の値１０．００が変更可能な状態にな
る。

【００３５】この状態で回転リング２２を回すとパラメ
ータの値が順次増加若しくは減少するので、この値が２
０．００となったところで回転リング２２の操作を止
め、カーソル５１をパラメータ表示エリア５２の範囲外
に移動すれば、パラメータ「Ｔｏｐ」の値が２０．００
ｍｍに設定される。これで上のボーダ５０Ａの幅ｂが２
０ｍｍで表示される。

【００３６】このようにして各パラメータを設定したあ
と特殊映像を操作する場合は、３Ｄ入力スイッチ２７を
オンにする。これで、トラックボール２１及び回転リン
グ２２が３次元入力手段になり、映像用モニタ１６上の
特殊映像を操作することが可能になる。

【００３７】図１０はこの３次元映像特殊効果装置１に
おけるデータ出力処理６０の手順を示す。このデータ出
力処理６０においては、まず、Ｘカウンタ２３の出力デ
ータＸと、Ｙカウンタ２４の出力データＹと、Ｚカウン
タ２５の出力データＺとしてそれぞれ各カウンタ２３，
２４，２５の現在のカウント値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が置か
れる（ステップ６１）。

【００３８】次に、動きホールドモードか否かが判断さ
れ（ステップ６２）、ここで動きホールドモードである
と判断された場合は、次にＸカウンタ２３における現在
のカウント値Ｘ１の絶対値と直前のカウント値Ｘ０の絶
対値とが比較される（ステップ６３）。そして、現在の
カウント値Ｘ１の絶対値の方が大きいか又は同一の場合
は、出力データＸとして現在値Ｘ１がそのまま置かれる
（ステップ６４）。また、直前値Ｘ０の絶対値の方が大
きい場合は次に出力データＸが直前値Ｘ０に置き換えら
れる（ステップ６５）。

【００３９】ステップ６４又はステップ６５に続いて、
Ｙカウンタ２４の現在値Ｙ１と直前値Ｙ０の絶対値が比
較され（ステップ６６）、現在値Ｙ１の絶対値の方が大
きいか又は同一の場合は出力データＹとして現在値Ｙ１
がそのまま置かれ（ステップ６７）、直前値Ｙ０の絶対
値の方が大きい場合は出力データＹが直前値Ｙ０に置き
換えられる（ステップ６８）。

【００４０】ステップ６７又はステップ６８に続いて、
Ｚカウンタ２５の現在値Ｚ１と直前値Ｚ０が比較され
（（ステップ６９）、現在値Ｚ１の絶対値の方が大きい
か又は同一の場合は出力データＺとして現在値Ｚ１が置
かれ（ステップ７０）、直前値Ｚ０の方が大きい場合は
出力データＺが直前値Ｚ０に置き換えられる（ステップ
７１）。

【００４１】このようにして各出力データＸ，Ｙ，Ｚが
決定されて出力され（ステップ７２）、これが映像特殊
効果処理部１５に供給されて特殊映像が操作される。次
に、ステップ６１で各出力データＸ，Ｙ，Ｚとして現在
値又はホールド値が置かれる。トラックボール２１又は
回転リング２２が操作された場合は、その回転量が現在
値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１として置かれ、トラックボール２１
又は回転リング２２が操作されていない場合はホールド
されている値が置かれる。これ以降上述と同様の処理が
繰り返して行なわれる。この一連の処理は例えば１フィ
ールド毎（６０Ｈｚの場合１６ｍｓ毎）に繰り返して行
なわれる。

【００４２】本例では、動きホールドスイッチ２８を押
している状態でトラックボール２１又は回転リング２２
を一度操作すれば、動きホールドスイッチ２８を押して
いる間はトラックボール２１又は回転リング２２を操作
しなくても特殊映像が一定の方向に一定の速度で移動す
るようになる。更に、動きホールドスイッチ２８を押し
ている状態でトラックボール２１又は回転リング２２を
複数回操作すれば、そのうち最も大きい回転量によって
特殊映像が移動するようになる。

【００４３】また、これとは逆に小さいほうの回転量に
よって移動するようにしたり、最初の操作時の回転量で
特殊映像が移動し続けるようにしたり、最新の操作時の
回転量で特殊映像が移動し続けるようにしたり、或いは
最新の操作時の回転量とその直前の操作時の回転量との
加算値若しくは減算値で特殊画像が移動し続けるように
することも可能である。

【００４４】更に、動きホールドスイッチ２８に代えて
トグルスイッチ（図示せず）を設ければ、トグルスイッ
チを動きホールドモード側に倒しておきトラックボール
２１又は回転リング２２を一旦操作するだけで特殊映像
を移動させ続けることが可能になる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、３
次元映像表示効果を施した特殊映像を操作する場合に、
データ入力手段の回転方向及び回転速度として入力され
るデータを保持するデータホールド手段により保持され
る回転方向及び回転速度のデータを解除するか否かを切
り換える切換手段を備え、この切換手段により回転方向
及び回転速度のデータを保持するように切り換えた場
合、この切換手段によりデータの保持を解除するまでの
間、データホールド手段により保持されたデータに応じ
た方向及び速度で特殊映像が移動するようにしたもので
ある。

【００４６】この構成によって、入力されるデータをデ
ータホールド手段により保持するモードを選択すること
ができるので、特殊映像を遠くに移動する場合において
も、所定の回転方向及び回転速度が得られるようにデー
タ入力手段を一度操作するだけですむようにできる。従
って、操作性が向上すると共に、特殊映像がデータホー
ルド手段に保持された回転方向及び回転速度に基づき常
に同じ速度で滑らかに移動するようになるので、映像が
見易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるデータ入力装置を適用した３次
元映像特殊効果装置の系統図である。

【図２】パネル２の正面図である。

【図３】トラックボール２１及び回転リング２２の平面
図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】トラックボール２１及び回転リング２２の側面
図である。

【図６】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】動きホールドモード時の特殊映像の移動例を説
明する説明図である。

【図９】ボーダを説明する図である。

【図１０】データ出力手順を説明する図である。

【符号の説明】

１ ３次元映像特殊効果装置 ２ パネル １１ ＣＰＵ １３ ３次元及びパラメータ入力部 １５ 映像特殊効果処理部 ２１ トラックボール ２２ 回転リング ２３ Ｘカウンタ ２４ Ｙカウンタ ２５ Ｚカウンタ ２６ カーソルスイッチ ２７ ３Ｄ入力スイッチ ２８ 動きホールドスイッチ ３１ プリント基板 ３２ ベースシャーシ ３３，４２，４３ フォトインタラプタ ３６ 固定リング ３８，３９，４０ 支持ローラ ５１ カーソル ５２ パラメータ表示エリア

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/262 H04N 13/02 G06F 3/033 340

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元映像表示効果を施した特殊映像を
   操作するために３次元直交座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
   で規定される３次元データを入力するデータ入力装置で
   あって、 回転可能に支持された部分の回転方向及び回転速度とし
   て前記３次元データを入力するように操作されるデータ
   入力手段と、 前記データ入力手段の操作により入力される前記回転方
   向及び回転速度のデータを保持するデータホールド手段
   と、 前記データホールド手段により保持される前記回転方向
   及び回転速度のデータを解除するか否かを切り換える切
   換手段とを備え、 前記切換手段により前記回転方向及び回転速度のデータ
   を保持するように切り換えた場合、当該切換手段により
   当該データの保持を解除するまでの間、前記データホー
   ルド手段により保持された当該データに応じた方向及び
   速度で前記特殊映像が移動するようにし たことを特徴と
   するデータ入力装置。
2. 【請求項２】 上記データ入力手段はトラックボールで
   あることを特徴とする請求項１記載のデータ入力装置。
3. 【請求項３】 上記データ入力手段はトラックボールの
   外周に配置された回転リングであることを特徴とする請
   求項１記載のデータ入力装置。