JP2016168834A - Writing auxiliary line projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筆記補助線投影装置に関し、例えば筆記補助線としての罫線を投影対象である用紙上に投影する筆記補助線投影装置に関する。 The present invention relates to a writing auxiliary line projecting apparatus, for example, a writing auxiliary line projecting apparatus that projects a ruled line as a writing auxiliary line onto a sheet to be projected.
紙面上にレーザ光を走査して筆記補助画像を表示する筆記補助画像表示装置が特許文献1に開示されている。
図11は特許文献1に開示される筆記補助画像表示装置の斜視図である。この筆記補助画像表示装置51は、シート状の筆記対象物(用紙50とする)上に文鎮の如く載置して使用される。この筆記補助画像表示装置51は、用紙50上にレーザ光を走査して罫線や升目線などの筆記補助画像を形成する光走査方式の投射型画像表示装置である。
FIG. 11 is a perspective view of a writing auxiliary image display device disclosed in
前記筆記補助画像表示装置51は、長尺箱状のケーシング52の正面にレーザ光の出射口53を備えている。前記出射口53は、ケーシング52正面の長手方向(水平方向)に沿って細長く形成されている。
前記ケーシング52内には、レーザ光を出射するレーザ光源である光出射部(図示せず)が配置され、レーザ光が前記出射口53を介して出射される。前記光出射部は用紙50の表面上にレーザを走査する。また、ケーシング52内には、例えば2つの撮像部(図示せず)がケーシング52正面の左右両端側に撮像口58を介して撮像できるように配置されている。これら各撮像部は用紙50を含む領域をそれぞれ撮像し、用紙50上で筆記補助画像を表示する領域を示す画像データを生成する。
The writing auxiliary
A light emitting portion (not shown) that is a laser light source that emits laser light is disposed in the
また、ケーシング52の側部には、メモリカード54を装着するためのスロット口55が設けられている。メモリカード54には、筆記補助画像の画像データが記憶されている。前記スロット口55からメモリカード54を挿入することにより、メモリカード54はケーシング52内のメモリ装着部(図示せず)に装着される。
また、ケーシング52内には、前記メモリ装着部に装着されたメモリカード54から画像データを読み出す読出部(図示せず)が内蔵されている。これにより読み出しされた画像データは、前記光出射部によるレーザ光の走査によって用紙50に表示される。
尚、ケーシング52の上面には、メモリカード54から読み出す筆記補助画像を選択するための複数のボタン56や動作状態等を表示するための液晶表示部57等が設けられている。
Further, a
The
On the upper surface of the
このように構成された筆記補助画像表示装置51は、前記のように用紙50上に載置して使用される。図示しない前記光出射部は、撮像部からの撮像データに基づく表示領域に対してレーザ光を出射して走査し、使用者(書き手)によって選択された筆記補助画像を表示する。
このような筆記補助画像表示装置51によれば、用紙50上に確実に筆記補助画像を表示することができ、書き手が筆記する際の補助をすることができる。
The writing auxiliary
According to such a writing auxiliary
しかしながら、特許文献1に開示された筆記補助画像表示装置にあっては、用紙50上に載置して使用するものであるため、装置を置いた領域には筆記できず、用紙50上の筆記領域が制限される(狭くなる)という課題があった。特に特許文献1に開示された筆記補助画像表示装置では、はがきのような小さい用紙への適用は困難であった。また、筆記領域を広くするために用紙50の外側に載置しても、筆記中に用紙50の位置がずれ、ずれた状態のまま筆記を続ける虞があった。
ケーシング52内に複数の撮像部を備え、これにより筆記補助画像を表示するための走査領域を検出しているため、装置(ケーシング52)が大きくなる。また、筆記補助画像の表示までのステップが多く、部品点数も多くなるため、装置にかかるコストが高くなるという課題があった。さらに、従来の装置において、その構造や機能は複雑であるため、使用者に複雑な操作を強いることになる。このような筆記補助のための装置において、その使用者は習字教室や写経を趣味とする老人から子供まで幅広い年齢層が想定される。そのため、容易に取り扱えることが望まれる。
However, since the writing auxiliary image display device disclosed in
Since a plurality of imaging units are provided in the
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、筆記補助線を紙面に投影する筆記補助線投影装置であって、用紙上の筆記領域を広く確保しながら用紙を正確に配置することができ、また、装置にかかるコストを低く抑えることができ、さらに取り扱いが容易な筆記補助線投影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-described points, and is a writing auxiliary line projection device that projects a writing auxiliary line on a paper surface, and accurately arranges paper while ensuring a wide writing area on the paper. It is another object of the present invention to provide a writing auxiliary line projection apparatus that can reduce the cost of the apparatus and that is easy to handle.
前記した課題を解決するために、本発明に係る筆記補助線投影装置は、机上に載置されたシート状の筆記対象に対し筆記補助線を投影する筆記補助線投影装置であって、前記机上において前記筆記対象と離れた状態に載置され、レーザ光線を前記筆記対象に向けて照射する出射口が所定の高さ位置に設けられたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、レーザ光を出射する光出射部と、前記ケーシング内に設けられ、前記光出射部から出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を筆記補助線用のレーザ光線に変換する回析光学素子とを備え、前記回析光学素子により変換されたレーザ光は、前記ケーシングの出射口から照射され、前記出射口から前記筆記対象に対して照射される筆記補助線用レーザ光の光軸は、筆記対象に対して鋭角となるように出射され、前記机上に投影される筆記補助線用レーザ光は、前記筆記対象を机上に載置する位置を指示するガイド線のパターンを含むことに特徴を有する。
このような構成によれば、机上に投影された筆記補助線パターンには、筆記対象である用紙を机上に載置する位置を指示するガイド線が含まれている。そのため、使用者は用紙をガイド線に合わせて机上に載置することができる。また筆記中に用紙の位置がずれた場合にも直ぐさま容易にずれを直すことができる。
また、用紙上にケーシングを載置しないため、用紙上の広い領域に筆記面を形成することができる。
更に本発明に係る筆記補助線投影装置にあっては、光出射部から出射したレーザ光を、回析光学素子を通して変換するのみで所望の筆記補助線を用紙(筆記対象)上に投影することができるため、装置構成が簡単となる。そのため、使用する電力も少なく、部品点数も少なくなるため、持ち運び可能で使用しやすい安全な筆記補助線投影装置が提供できる。さらに、装置に係るコストを低く抑えることができる。
In order to solve the above-described problem, a writing auxiliary line projection apparatus according to the present invention is a writing auxiliary line projection apparatus that projects a writing auxiliary line on a sheet-like writing object placed on a desk, The casing is placed in a state separated from the writing object in which a laser beam is emitted toward the writing object at a predetermined height, and the casing is provided in the casing to emit laser light. And a diffraction optical element that is provided in the casing and receives the laser beam emitted from the light emitting unit and converts the incident laser beam into a laser beam for a writing auxiliary line. The laser beam converted by the diffractive optical element is irradiated from the exit port of the casing, and the optical axis of the writing auxiliary line laser beam irradiated from the exit port to the writing object is a brush The writing auxiliary line laser light emitted so as to have an acute angle with respect to the target and projected onto the desk includes a guide line pattern that indicates a position where the writing target is placed on the desk. .
According to such a configuration, the writing auxiliary line pattern projected on the desk includes the guide line that indicates the position where the paper to be written is placed on the desk. Therefore, the user can place the paper on the desk according to the guide line. In addition, even when the paper position is shifted during writing, the shift can be corrected easily.
Further, since the casing is not placed on the paper, the writing surface can be formed in a wide area on the paper.
Furthermore, in the writing auxiliary line projection apparatus according to the present invention, the desired writing auxiliary line is projected onto the paper (writing object) only by converting the laser beam emitted from the light emitting unit through the diffraction optical element. Therefore, the device configuration is simplified. For this reason, less power is used and the number of parts is reduced, so that it is possible to provide a safe writing auxiliary line projection device that is portable and easy to use. Furthermore, the cost associated with the apparatus can be kept low.
また、前記ケーシングの転倒を検出し、前記光出射部からのレーザ光の出射を停止させる転倒検出手段を備えることが望ましい。
筆記補助線投影装置の不用意な転倒は、レーザ光による網膜損傷などの事故につながる虞がある。したがって、前記転倒検出手段が転倒を検出した際にレーザ出射を停止するよう制御することによって、筆記補助線投影装置は不要なレーザ光の出射を防止でき、安全な使用状態を提供できる。
Moreover, it is desirable to provide a fall detection means for detecting the fall of the casing and stopping the emission of the laser light from the light emitting part.
An inadvertent fall of the writing auxiliary line projection apparatus may lead to an accident such as retinal damage caused by laser light. Therefore, by controlling the laser beam emission to stop when the fall detection unit detects a fall, the writing auxiliary line projection apparatus can prevent unnecessary laser beam emission and provide a safe use state.
また、前記光出射部から出射されたレーザ光を前記回析光学素子に入射する光学系を備えることが望ましい。
前記光学系は単レンズであることが望ましく、前記単レンズとして、前記光出射部から出射されたレーザ光を平行光するコリメートレンズを用いることができる。
このような光学系を備えることにより光出射部から出射されたレーザ光を効率的に回析光学素子に入射することができる。
Moreover, it is desirable to provide an optical system that allows the laser light emitted from the light emitting part to enter the diffraction optical element.
The optical system is preferably a single lens, and a collimator lens that collimates the laser light emitted from the light emitting unit can be used as the single lens.
By providing such an optical system, the laser beam emitted from the light emitting portion can be efficiently incident on the diffraction optical element.
また、前記ケーシングは少なくとも1軸方向に位置を調整できる位置調整部をさらに備えることが望ましい。
このような位置調整部を備えることにより、使用者と筆記補助線が投影された筆記対象との位置関係をよりよく調整することができる。
Moreover, it is desirable that the casing further includes a position adjusting unit capable of adjusting the position in at least one axial direction.
By providing such a position adjustment unit, it is possible to better adjust the positional relationship between the user and the writing target on which the writing auxiliary line is projected.
また、複数の前記回析光学素子と、前記複数の回析光学素子を保持する複数素子保持部材と、前記複数素子保持部材が保持する複数の回析光学素子のうち、いずれかを使用すべく選択する選択機構と、を備えることが望ましい。
前記複数素子保持部材は、円盤状の板部材に周方向に沿って複数の回析光学素子を配置した部材であって、前記選択機構は、前記円盤状の複数素子保持部材を周方向に回転させることによって、使用する回析光学素子を選択することが望ましい。
或いは、前記複数素子保持部材は、長尺の板部材の長手方向に沿って複数の回析光学素子を配置した部材であって、前記選択機構は、前記複数素子保持部材を長手方向に沿ってスライドさせることによって、使用する回析光学素子を選択するようにしてもよい。
或いは、前記回折光学素子が交換可能であってもよい。
このような選択機構を設けることにより、使用者は容易に所望の回析光学素子(補助線)を選択して用いることができる。
Further, any one of a plurality of diffraction optical elements, a plurality of element holding members that hold the plurality of diffraction optical elements, and a plurality of diffraction optical elements that are held by the plurality of element holding members should be used. And a selection mechanism for selecting.
The multi-element holding member is a member in which a plurality of diffraction optical elements are arranged along a circumferential direction on a disk-shaped plate member, and the selection mechanism rotates the disk-shaped multi-element holding member in the circumferential direction. It is desirable to select the diffraction optical element to be used.
Alternatively, the multi-element holding member is a member in which a plurality of diffraction optical elements are arranged along the longitudinal direction of a long plate member, and the selection mechanism moves the multi-element holding member along the longitudinal direction. You may make it select the diffraction optical element to be used by making it slide.
Alternatively, the diffractive optical element may be replaceable.
By providing such a selection mechanism, the user can easily select and use a desired diffraction optical element (auxiliary line).
また前記ケーシングには前記回折光学素子の有無を検出する回折光学素子検出部をさらに備え、前記回折光学素子検出部は前記回折光学素子が取り外されたことを検出したときに前記光出射部からのレーザ光の出射を制御すること、が望ましい。
このように制御することにより、不要なレーザ光の出射を防止でき、安全な使用状態を提供できる。
The casing further includes a diffractive optical element detector that detects the presence or absence of the diffractive optical element, and the diffractive optical element detector detects the diffractive optical element from the light emitting unit when detecting that the diffractive optical element is removed. It is desirable to control the emission of laser light.
By controlling in this way, unnecessary emission of laser light can be prevented and a safe use state can be provided.
また、前記ケーシングは、前記筆記対象の前方に載置されて前記筆記補助線用レーザ光を投影することが望ましい。
このように前記ケーシングが配置されることによって、使用者の利き腕に関係なく、投影された筆記補助線は使用者の腕の影になりにくい。また、筆記対象である紙面の全体において横方向に延びる筆記補助線を投影しやすいため、横書きの場合に優れた効果を発揮する。
或いは、前記ケーシングは、前記筆記対象の側方に載置されて前記筆記補助線用レーザ光を投影してもよい。この場合、前記ケーシングが使用者の利き手と反対側に載置されることで、投影された筆記補助線は使用者の腕の影になりにくい。また、このような配置は、筆記対象である紙面の全体において上下方向に延びる筆記補助線を見やすく表示できるため、縦書きのための補助線の投影に有効である。
或いは、前記ケーシングは、前記筆記対象への記載方向に合わせて載置位置を前方または側方のいずれかに切り替えられ、前記回折光学素子は前記ケーシングの位置に合わせて切り替えられ、前記記載方向に適した前記筆記補助線用レーザ光を投影してもよい。
The casing is preferably placed in front of the writing object and projects the writing auxiliary line laser light.
By arranging the casing in this manner, the projected writing auxiliary line is less likely to be a shadow of the user's arm regardless of the user's dominant arm. In addition, since the writing auxiliary line extending in the horizontal direction can be easily projected on the entire paper surface to be written, an excellent effect is exhibited in the case of horizontal writing.
Alternatively, the casing may be placed on the side of the writing target and project the writing auxiliary line laser light. In this case, since the casing is placed on the opposite side of the user's dominant hand, the projected writing auxiliary line is unlikely to be a shadow of the user's arm. Also, such an arrangement is effective for projecting auxiliary lines for vertical writing because the auxiliary lines that extend in the vertical direction can be easily displayed on the entire paper to be written.
Alternatively, the casing is switched between the front position and the side position according to the writing direction to the writing object, and the diffractive optical element is switched according to the position of the casing, A suitable writing auxiliary line laser beam may be projected.
筆記補助線を紙面に投影する筆記補助線投影装置であって、用紙上の筆記領域を広く確保しながら用紙を正確に配置することができ、また、装置にかかるコストを低く抑え、取り扱いも簡便で安全な筆記補助線投影装置を得ることができる。 It is a writing auxiliary line projection device that projects writing auxiliary lines onto the paper surface, and can accurately place the paper while ensuring a wide writing area on the paper, and also keeps the cost of the device low and easy to handle. And a safe writing auxiliary line projection apparatus can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1は本発明に係る筆記補助線投影装置の断面図であり、図2は正面図である。また、図3は図1の筆記補助線投影装置の平面図であり、図4は筆記補助線投影装置の主要部を拡大した断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a writing auxiliary line projection apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a front view. 3 is a plan view of the writing auxiliary line projection apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the writing auxiliary line projection apparatus.
この筆記補助線投影装置1は例えば矩形箱状に形成されたケーシング4を備える。このケーシング4がデスク3の机上面に載置されることで、筆記補助線投影装置1は設置される。尚、本実施形態では、縦長のケーシング4を立てた状態で使用するものとするが、この形状に限定されるものではない。レーザ光を照射するための所定の高さが確保できれば様々な形状のケーシング4を採用することができる。
The writing auxiliary
また、本実施の形態においては、筆記補助線投影装置1の配置の一例として、図3に図示したように、筆記補助線投影装置1が使用者20の前方に配置された場合について説明する。
前記ケーシング4内には、その下部に電源部5(本例では電池)が設けられる。ケーシング下部に電源部5を設けることで、筆記補助線投影装置1の重心が低い位置になる。そのため、筆記補助線投影装置1は安定して状態で机上に載置される。また、ケーシング4内には、基板上に形成された点灯制御回路6が設けられ、この点灯制御回路6には、電源部5から電力が供給される。更にケーシング4内の上部には、前記点灯制御回路6からの制御信号により駆動するレーザユニット2(光出射部)が設けられている。
尚、ケーシング4には、図2に示すように電源スイッチ14が設けられている。この電源スイッチ14がオン状態になることで、電源部5から点灯制御回路6及びレーザユニット2に電流供給がなされる。電源スイッチ14は、遠隔操作が可能なように有線または無線の外部操作装置であってもよい。
In the present embodiment, as an example of the arrangement of the writing auxiliary
In the
The
前記レーザユニット2は、基板上に形成されたレーザ駆動回路7と、レーザ光を射出するレーザダイオード8と、レーザ光を後述する回折光学素子に入射させるために加工する光学系9と、筆記補助線となるレーザ光が出射される回析光学素子であるDOE(Diffractive Optical Elements)10とを有する。光学系9には例えば、レーザ光をコリメートする(平行光とする)コリメートレンズ9が用いられる。
レーザ駆動回路7が作動することによって、レーザダイオード8はレーザ光を射出し、このレーザ光はコリメートレンズ9に入射する。コリメートレンズ9は、入射したレーザ光をコリメートし、DOE10に入射する。DOE10に入射したレーザ光は、筆記補助線として用紙Pに投射される。
なお、光学系9は、コリメートレンズとして説明したが、任意の焦点距離をもった単レンズでもよく、また、複数の単レンズから構成されていてもよい。光学系9はレーザダイオード8から出射したレーザ光をDOE10に適した状態に加工する機能を有する。そのため、光学系9を通過したレーザ光がDOE10に形成されたパターンと同じ寸法の広がりを持つように、光学系9が設計または配置されることが望ましい。
The
When the
Although the
前記レーザユニット2から出射されるレーザの波長は、例えば635nm、レーザ出力は1mWとされる。
また、前記DOE10は、コリメートされたレーザ光を任意の形状(補助線)に変換して射出し、対象物に投影する。
また、前記ケーシング4の上部前面には、レーザ光の出射口となる窓部11が設けられ、前記DOE10を通過した(変換された)レーザ光は、窓部11を通って投影領域15(図3参照)に補助線として投影される。
The wavelength of the laser emitted from the
The
In addition, a
投影される補助線Hのパターンは、DOE10に予め形成された形状の補助線パターンによる(基本的には1つのDOEにつき1つの補助線パターン)。具体的な補助線パターンとしては、例えば図5(a)に示すような縦方向の罫線、図5(b)に示すような横方向の罫線、図5(c)に示すような升目状の罫線など様々なパターンが採用できる。また、連続した線でなくても、多数のドットや破線など、様々な模様の組み合わせによる補助線が投影されてもよい。 The pattern of the auxiliary line H to be projected is an auxiliary line pattern having a shape formed in advance in the DOE 10 (basically, one auxiliary line pattern per one DOE). Specific auxiliary line patterns include, for example, vertical ruled lines as shown in FIG. 5A, horizontal ruled lines as shown in FIG. 5B, and checkered lines as shown in FIG. 5C. Various patterns such as ruled lines can be used. Further, an auxiliary line may be projected by a combination of various patterns such as a large number of dots and broken lines, not a continuous line.
また、1台の筆記補助線投影装置1により、前記のような複数の補助線を投影できることが好ましい。投影する補助線のパターンを変えるには、各補助線パターンに対応した複数のDOE10が交換可能であることが望ましい。この場合、DOE10は使用者によって手作業で取り替えられるようにしてもよい。また、例えば図6(a)に示すように、ケーシング4内に円盤状部材21を備え、円盤状部材21の周方向に沿って補助線パターンの異なる複数のDOE10が配置されてもよい。円盤状部材21が回転することによって、所望のDOE10が選択可能になる。
或いは図6(b)に示すように長尺の板部材22の長手方向に沿って補助線パターンの異なる複数のDOE10が配置されてもよい。板部材22がその長手方向にスライドすることによって所望のDOE10が選択可能になる。
Moreover, it is preferable that one auxiliary writing
Alternatively, as shown in FIG. 6B, a plurality of
尚、DOE10を交換する際のいずれの方法にあっても、交換開始から交換が完了するまでは光出射部からのレーザ光の出射を停止するように制御することが安全上望ましい。
例えば、ケーシング4のDOE10の取付位置(取付部ともいう)にDOE10の有無を検知するセンサ(回折光学素子検出部)が備えられていてもよい。DOE10の取替時に使用者が不意に窓部11を覗き込む虞がある。すなわち、DOE10の取替え時にレーザ光が出射していると、レーザが使用者の眼に入射し、網膜損傷等の事故が発生する虞がある。レーザ光の出射を停止する制御にあっては、例えば、レーザユニット2の動作の停止制御、レーザ光をシャッター(不図示)により遮断する制御、前記シャッターによりレーザ光を拡散する制御が適宜用いられる。
回折光学素子検出部は、点灯制御回路6を制御する。回析光学素子検出部には、例えば、スイッチによるものや赤外線センサなど公知の検出手段が用いられる。スイッチによるものであれば、DOE10が取り外されているときは、接点が切り離されてレーザユニット2がOFFになり、DOE10が取り付けられているときは、接点が導通してレーザユニット2がONになる制御が適用できる。赤外線センサであれば、DOE10が取り付けられているときは、DOE10による赤外線の反射を検出してレーザユニット2をONにし、DOE10が取り外されているときは、赤外線が透過するため、反射を検出できずにレーザユニット2をOFFにする。
In any method for exchanging the
For example, a sensor (a diffractive optical element detector) that detects the presence or absence of the
The diffractive optical element detection unit controls the
また、前記DOE10から投射される補助線には、図7に示すように筆記対象となる用紙P(例えばA4サイズの用紙、ハガキなど)の角部に沿った(例えば図示するような「くの字形」や或いは「十字形」の)ガイド線のパターンGが補助線のパターンHとともに含まれる。前記ガイド線のパターンGは、筆記対象である用紙Pの角部に合わせて形成されている。尚、前記ガイド線のパターンGは、図示するように少なくとも上側左右2箇所の角部に合わせて投影されることが望ましい。ただし、ガイド線を長く形成した場合には、用紙Pのいずれか1箇所の角部に対応するように投影されてもよい。
これにより、机3上における用紙Pの位置合わせが容易になり、用紙P上で補助線が傾くことなく投影される。
Further, as shown in FIG. 7, the auxiliary line projected from the
This facilitates the alignment of the paper P on the
また、光射出端となるDOE10の高さ位置、即ち窓部11の高さ位置によって、レーザ光の照射角度は決定される。すなわち、机3上の適切な位置に投影領域15を形成するためには、窓部11の高さの設定が重要になる。具体的な例を挙げると、図8(a)のように机3の奥行きが450mm、用紙サイズがA4、ケーシング4の窓部11に位置する光射出端の高さが80mmの場合、机上面に対する光軸の角度は約24°となる。このとき机上面に対し、用紙上端位置を指定するガイド線の位置への照射角度は約46°となり、そこから投影領域の下端までの照射幅角度は約34°となる。
また、図8(b)に示すようにケーシング4の窓部11(光射出端)の高さを100mmとした場合、机上面に対する光軸の角度は約29.5°となる。このとき机上面に対し用紙上端位置を指定するガイド線の位置への照射角度は約52°となり、そこから投影領域の下端までの照射幅角度は約37°となる。
Further, the irradiation angle of the laser beam is determined by the height position of the
Further, as shown in FIG. 8B, when the height of the window 11 (light emitting end) of the
また、図9(a)のように机3の奥行きが450mm、用紙サイズがハガキサイズ、ケーシング4の窓部11に位置する光射出端の高さが80mmの場合、机上面に対する光軸の角度は約24°となる。このとき机上面に対し、用紙上端位置を指定するガイド線の位置への照射角度は約32°となり、そこから投影領域の下端までの照射幅角度は約16°となる。
また、図9(b)に示すようにケーシング4の窓部11(光射出端)の高さを100mmとした場合、机上面に対する光軸の角度は29.5°となる。このとき机上面に対し、用紙上端位置を指定するガイド線の位置への照射角度は約38°となり、そこから投影領域の下端までの照射幅角度は約18°となる。
9A, when the depth of the
As shown in FIG. 9B, when the height of the window 11 (light emitting end) of the
尚、DOEにあっては、投射距離を紙面全体で一定とするために真上からの照射が最も効率がよいが、筆記時に手が邪魔になり、罫線表示の投影ができなくなる。また、反対に光軸と机上面のなす角度が小さくなるほど、投影される罫線の歪みは大きくなる。そのため、前記したように机上面(投影対象)に対する望ましい光軸の角度は20°〜45°の鋭角である。このような角度で罫線が投影されることによって、使用者の手の影などが生じず、これらの問題は解消される。 In DOE, since the projection distance is constant over the entire sheet, irradiation from directly above is the most efficient. However, the hand becomes in the way of writing, and ruled line display cannot be projected. In contrast, the smaller the angle formed between the optical axis and the desk surface, the greater the distortion of the projected ruled line. Therefore, as described above, the desirable angle of the optical axis with respect to the desk surface (projection target) is an acute angle of 20 ° to 45 °. By projecting the ruled line at such an angle, the shadow of the user's hand does not occur and these problems are solved.
また、窓部11(光射出端)の高さ位置を高くするほど、光軸と机上面とのなす角度が90°(真上)に近くなり、照射効率はよくなるが、前記のように筆記時に手が邪魔になるという問題がある。また、ケーシングの高さ寸法が大きくなると、コンパクトさ(取り扱いの容易さ)が損なわれるだけでなく、載置した際に倒れやすいという問題が生じる。
よって、窓部11(光射出端)の高さ位置は、具体的には100mmを超えない程度(例示したように80mm〜100mm)が望ましい。窓部11の位置と用紙の関係から、望ましい光軸の角度は20°〜45°の鋭角である。
In addition, as the height of the window 11 (light exit end) is increased, the angle formed by the optical axis and the desk surface is closer to 90 ° (directly above), and the irradiation efficiency is improved. There is a problem that sometimes hands get in the way. Moreover, when the height dimension of a casing becomes large, the problem that not only compactness (easy handling) will be impaired but it will fall easily when mounted.
Therefore, the height position of the window portion 11 (light emission end) is preferably not more than 100 mm (80 to 100 mm as illustrated). The desirable angle of the optical axis is an acute angle of 20 ° to 45 ° from the relationship between the position of the
また、図示しないが、ケーシング4が転倒した際に、その転倒を検出することが望ましい。転倒検出手段として、例えば、ケーシング4内にケーシング4の傾斜角の検出を行うセンサ、ケーシング4の傾く動作を検出する加速度センサ、或いはケーシング4の底面が机上の設置面から離れたことを検出するセンサが用いられる。筆記補助線投影装置1の不用意な転倒によって、レーザ光による網膜損傷などの事故につながる虞がある。したがって、前記転倒検出手段が転倒を検出した際にレーザ出射を停止するよう制御することによって、筆記補助線投影装置1は不要なレーザ光の出射を防止でき、安全な使用状態を提供できる。転倒検出手段はケーシング4内であれば任意の場所に設けられていればよい。例えば、転倒検出手段は点灯制御回路6に実装されていてもよく、ケーシング4の底面に配置され、点灯制御回路6に電気的に接続されていてもよい。
また、図2に示すように、ケーシング4にレーザ光の照射状態(電源オン、オフ、一時停止など)を示すLEDなどのインジケータ13が設けられてもよい。それにより使用者が直ぐさまレーザ照射の状態を確認することができ、筆記補助線投影装置1は安全上も好ましい。
Although not shown, it is desirable to detect the fall when the
Further, as shown in FIG. 2, an
このように構成された筆記補助線投影装置1を使用する場合、図3に示すように例えば机3の前に座った使用者20によって、ケーシング4の窓部11を手前(使用者20側)に向けた状態で机上(筆記対象)にケーシング4が載置される。
次いで、図示しない電源スイッチがオン状態にされ、レーザユニット2が駆動し、窓部11からDOE10を介して所望の筆記補助線パターンが机上に投影される。
ここで、机上に投影された筆記補助線パターンには、筆記対象である用紙Pの角部に合わせてガイド線のパターンGが含まれている。このガイド線のパターンGが使用者20に用紙Pの載置位置を指示することで、用紙Pはガイド線に合わせて机上の適正位置に載置される。
また、机上に載置された用紙には、所望の筆記補助線がレーザ光により表示される。この筆記補助線は、使用者20の筆記を補助し、例えば、字の大きさや間隔、配置などが安定した筆記を実現する。
When using the writing auxiliary
Next, a power switch (not shown) is turned on, the
Here, the writing auxiliary line pattern projected on the desk includes a guide line pattern G in accordance with the corner of the paper P to be written. The guide line pattern G instructs the
In addition, a desired writing auxiliary line is displayed by laser light on the paper placed on the desk. This writing auxiliary line assists the writing of the
本実施の形態においては、図3に示されたように、筆記補助線投影装置1(ケーシング4)が使用者20の前方に配置された場合を例に説明した。このような構成によって、使用者20の利き腕に関係無く、投影された筆記補助線は使用者20の腕の影になりにくい。また、このような構成は、筆記対象である紙面の横方向において紙面全体に筆記補助線を投影しやすいため、横書きの場合に優れた効果を発揮する。しかし、筆記補助線投影装置1の載置位置は使用者20の前方に限らない。例えば、筆記補助線投影装置1の載置位置は、図10に示すように使用者20の側方側であってもよい。このとき、筆記補助線投影装置1(ケーシング4)が使用者20の利き手と反対側に載置されることで、筆記補助線は使用者20の腕の影になりにくい。また、このような配置は、筆記対象である紙面の上下方向において全体に筆記補助線を見やすく表示するため、縦書きのための補助線の投影に有効である。
また、筆記補助線投影装置1(ケーシング4)の載置位置は、上記の効果を有効に活用するため、その各方向(縦書きまたは横書き)にあわせて選択可能であってもよい。このとき、DOE10も筆記補助線投影装置1(ケーシング4)の載置位置に合わせて切り替えられるよい。例えば、右利きの利用者20が横書きで文字を記入する場合、筆記補助線投影装置1(ケーシング4)の載置位置が前方だと、最初の2〜3行の筆記補助線が手の影になり続けることがある。このとき、筆記補助線投影装置1(ケーシング4)の載置位置が左方に変更されることで、筆記位置には明瞭な筆記補助線が表示される。
In the present embodiment, as illustrated in FIG. 3, the case where the writing auxiliary line projection device 1 (casing 4) is disposed in front of the
Moreover, in order to utilize said effect effectively, the mounting position of the writing auxiliary line projection apparatus 1 (casing 4) may be selectable according to each direction (vertical writing or horizontal writing). At this time, the
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、机上に投影された筆記補助線パターンには、筆記対象である用紙の角部に合わせたガイド線が含まれている。そのため、使用者は用紙をガイド線に合わせて机上に載置することができる。また筆記中に用紙の位置がずれた場合にも直ぐさま容易にずれを直すことができる。
また、用紙上にケーシング4を載置しないため、用紙上の広い領域に筆記面を形成することができる。
更に本発明に係る筆記補助線投影装置1にあっては、レーザユニット2から出射したレーザ光を、DOE10を通して変換するのみで所望の筆記補助線を用紙上に投影することができるため、装置構成が簡単となる。そのため、使用する電力も少なく、部品点数も少なくなるため、持ち運び可能で使用しやすい安全な筆記補助線投影装置が提供できる。さらに、装置に係るコストも低く抑制できる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the writing auxiliary line pattern projected on the desk includes the guide line that matches the corner of the paper to be written. Therefore, the user can place the paper on the desk according to the guide line. In addition, even when the paper position is shifted during writing, the shift can be corrected easily.
Further, since the
Furthermore, in the writing auxiliary
尚、前記実施の形態にあっては、DOE10に予め形成された補助線のパターンとして、縦罫線、横罫線、升目の罫線などを例に示したが、これに限定されるものではなく、文字や絵などを補助線として表示するようにDOE10は構成されてもよい。
In the embodiment described above, vertical ruled lines, horizontal ruled lines, grid lines, etc. are shown as examples of auxiliary line patterns formed in advance in the
また、本発明に係る筆記補助線投影装置の載置に際し、少なくとも1軸方向、より好ましくは図1に示すように幅方向(Y方向)、奥行き方向(X方向)、高さ方向(Z方向)の3軸方向において、50mm程度の調整が可能な位置調整部12が備えられてもよい。位置調整部12には従来技術が適用でき、例えば、XYZステージと呼ばれる装置がケーシング4に備えられてもよい。
Further, when the writing auxiliary line projection apparatus according to the present invention is placed, at least one axial direction, more preferably as shown in FIG. 1, the width direction (Y direction), the depth direction (X direction), the height direction (Z direction). ) In the three-axis direction may be provided with a
1 筆記補助線投影装置
2 レーザユニット(光出射部)
3 机
4 ケーシング
5 電源部
6 点灯制御回路
7 レーザ駆動回路
8 レーザダイオード
9 コリメートレンズ
10 DOE(回析光学素子)
11 窓
12 位置調整部
13 インジケータ
14 電源スイッチ
15 投影領域
20 使用者
1 Writing
3
11
Claims (14)
前記机上において前記筆記対象と離れた状態に載置され、レーザ光線を前記筆記対象に向けて照射する出射口が所定の高さ位置に設けられたケーシングと、
前記ケーシング内に設けられ、レーザ光を出射する光出射部と、
前記ケーシング内に設けられ、前記光出射部から出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を筆記補助線用のレーザ光線に変換する回析光学素子とを備え、
前記回析光学素子により変換されたレーザ光は、前記ケーシングの出射口から照射され、
前記出射口から前記筆記対象に対して照射される筆記補助線用レーザ光の光軸は、筆記対象に対して鋭角となるように出射され、
前記机上に投影される筆記補助線用レーザ光は、前記筆記対象を机上に載置する位置を指示するガイド線のパターンを含むことを特徴とする筆記補助線投影装置。 A writing auxiliary line projection device that projects a writing auxiliary line on a sheet-like writing object placed on a desk,
A casing that is placed in a state separated from the writing object on the desk, and an emission port that emits a laser beam toward the writing object is provided at a predetermined height position;
A light emitting portion provided in the casing and emitting laser light;
A diffractive optical element that is provided in the casing and receives the laser light emitted from the light emitting portion and converts the incident laser light into a laser beam for a writing auxiliary line;
The laser beam converted by the diffraction optical element is irradiated from the exit of the casing,
The optical axis of the writing auxiliary line laser light irradiated from the exit to the writing object is emitted so as to have an acute angle with respect to the writing object,
The writing auxiliary line laser beam projected on the desk includes a guide line pattern that indicates a position where the writing target is placed on the desk.
前記複数の回析光学素子を保持する複数素子保持部材と、
前記複数素子保持部材が保持する複数の回析光学素子のうち、いずれかを使用すべく選択する選択機構と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された筆記補助線投影装置。 A plurality of the diffraction optical elements;
A plurality of element holding members for holding the plurality of diffraction optical elements;
A selection mechanism for selecting one of a plurality of diffraction optical elements held by the plurality of element holding members;
The writing auxiliary line projection apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
円盤状の板部材に周方向に沿って複数の回析光学素子を配置した部材であって、
前記選択機構は、前記円盤状の複数素子保持部材を周方向に回転させることによって、使用する回析光学素子を選択することを特徴とする請求項5に記載された筆記補助線投影装置。 The multi-element holding member is
A member in which a plurality of diffraction optical elements are arranged along a circumferential direction on a disk-shaped plate member,
6. The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 5, wherein the selection mechanism selects a diffraction optical element to be used by rotating the disk-shaped plural element holding member in a circumferential direction.
長尺の板部材の長手方向に沿って複数の回析光学素子を配置した部材であって、
前記選択機構は、前記複数素子保持部材を長手方向に沿ってスライドさせることによって、使用する回析光学素子を選択することを特徴とする請求項5に記載された筆記補助線投影装置。 The multi-element holding member is
A member in which a plurality of diffraction optical elements are arranged along the longitudinal direction of a long plate member,
6. The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 5, wherein the selection mechanism selects a diffraction optical element to be used by sliding the multi-element holding member along the longitudinal direction.
を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された筆記補助線投影装置。 The diffractive optical element is replaceable;
The writing auxiliary line projection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記回折光学素子検出部は前記回折光学素子が取り外されたことを検出したときに前記光出射部からのレーザ光の出射を制御すること、
を特徴とする請求項8に記載された筆記補助線投影装置。 The casing further comprises a diffractive optical element detector for detecting the presence or absence of the diffractive optical element,
The diffractive optical element detection unit controls the emission of the laser light from the light emitting unit when detecting that the diffractive optical element is removed;
The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 8.
を特徴とする請求項3乃至請求項9のいずれかに記載された筆記補助線投影装置。 The optical system is a single lens;
The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 3, wherein the writing auxiliary line projection apparatus is a writing auxiliary line projection apparatus.
を特徴とする請求項10に記載された筆記補助線投影装置。 The single lens is a collimating lens that collimates the laser light emitted from the light emitting portion;
The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 10.
を特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載された筆記補助線投影装置。 The casing is placed in front of the writing object and projects the writing auxiliary line laser light;
The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 1, wherein the writing auxiliary line projection apparatus is a writing auxiliary line projection apparatus.
を特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載された筆記補助線投影装置。 The casing is placed on a side of the writing target and projects the writing auxiliary line laser light;
The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 1, wherein the writing auxiliary line projection apparatus is a writing auxiliary line projection apparatus.
前記回折光学素子は前記ケーシングの位置に合わせて切り替えられ、前記記載方向に適した前記筆記補助線用レーザ光を投影すること、
を特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載された筆記補助線投影装置。 The casing is switched to either the front or the side according to the writing direction to the writing object,
The diffractive optical element is switched according to the position of the casing, and projects the writing auxiliary line laser light suitable for the writing direction.
The writing auxiliary line projection apparatus according to claim 1, wherein the writing auxiliary line projection apparatus is a writing auxiliary line projection apparatus.
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