JP3121404U - Drawing device - Google Patents
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Abstract
【課題】 非接触及びコードレスで文字や記号などのキャラクタまたは絵やイラストなどの描画情報を任意に入力し表現できるとともに、装置の低コスト化及び小型化を可能にした描画装置を提供する。
【解決手段】 描画ペン１２から出射される描画用光ビームを二次元センサ１３に向け、この状態で描画ペン１２を空間上でＸ−Ｙ方向に操作することにより、この描画用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を二次元センサ１３で検出し、この描画用光ビームの位置を信号処理回路１３４によりＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換し、さらに、この描画用の座標位置データを画像処理回路１４１により画像データに変換した後、この画像データを表示制御回路１４２によりビデオ信号に変換し、描画ペン１２に空間上に描かれる入力画像を表示部１１に表示するようにした。
【選択図】 図２
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drawing apparatus capable of arbitrarily inputting and representing drawing information such as characters and symbols or pictures or illustrations in a non-contact and cordless manner, and reducing the cost and size of the apparatus.
A drawing light beam emitted from a drawing pen 12 is directed to a two-dimensional sensor 13, and the drawing pen 12 is operated in the XY direction in space in this state, whereby the X of the drawing light beam is measured. The position in the -Y direction is detected by the two-dimensional sensor 13, the position of the drawing light beam is converted into coordinate position data in the X and Y directions by the signal processing circuit 134, and the drawing coordinate position data is further converted into the coordinate position data for drawing. After being converted into image data by the image processing circuit 141, this image data is converted into a video signal by the display control circuit 142, and an input image drawn in space on the drawing pen 12 is displayed on the display unit 11.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、文字や記号などのキャラクタ、または絵やイラストなどの任意の図形を描画し表現することが可能な描画装置に関し、さらに詳しくは、光を発するペンを空間にかざして移動することにより任意の図形を描画し表現できるようにした描画装置に関するものである。 The present invention relates to a drawing apparatus capable of drawing and representing a character such as a character or a symbol, or an arbitrary figure such as a picture or an illustration, and more specifically, by moving a pen that emits light over a space. The present invention relates to a drawing apparatus capable of drawing and expressing an arbitrary figure.
従来から、コンピュータを利用して種々の文字や記号などのキャラクタまたは絵やイラストなどの画像を作成してディスプレイ上に表示する描画装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
この種の描画装置は、入力の位置情報を作り出すタブレットと、その位置を指し示すタッチペンを備え、タッチペンの先端をタブレットの表面に接触させた状態で、タッチペンをＸ−Ｙ方向に移動して、入力したい文字や記号または絵やイラストなどを仮想的に描くことにより、タッチペンの位置をタブレットでＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換するとともに、この座標位置データを画像処理回路に取り込んで画像データに変換し、さらに、この画像データをビデオ信号に変換した後、表示部に出力して、手書きの入力画像を表示部に表示するようにしている。
This type of drawing apparatus includes a tablet that creates input position information and a touch pen that points to the position. The touch pen moves in the XY direction while the tip of the touch pen is in contact with the surface of the tablet. By virtually drawing the desired characters, symbols, pictures, illustrations, etc., the position of the touch pen is converted into coordinate position data in the X and Y directions on the tablet, and this coordinate position data is taken into the image processing circuit and image data In addition, the image data is converted into a video signal and then output to the display unit so that a handwritten input image is displayed on the display unit.
しかしながら、このような従来の描画装置では、タッチペンの他にタブレットが必要であるとともに、これらタッチペン及びタブレットは本体装置にケーブルにより接続されるため、描画装置が比較的に高価なものとなり、装置自体も複雑かつ大型化するという不具合ある。また、タッチペンの先端をタブレットの表面に押し付けながら描画操作を行うものであるため、タブレットへの描画操作には、その表面が損傷されたあり、または埋設されたセンス線などが破損されないように細心の注意を払う必要がある。このため、タブレットの表面への押し付け力を加減できず、かつ乱暴な取り扱いをする幼児などのお絵かきに用いる描画玩具には不向きである。しかも、描画に際してはタブレットの設置場所が必要になり、タブレットを使用しない時の管理が面倒になるという問題があった。 However, such a conventional drawing apparatus requires a tablet in addition to the touch pen, and since the touch pen and the tablet are connected to the main unit by a cable, the drawing apparatus becomes relatively expensive, and the apparatus itself However, there is a problem that it is complicated and large. In addition, since the drawing operation is performed while pressing the tip of the touch pen against the surface of the tablet, the drawing operation on the tablet must be carefully performed so that the surface is not damaged or the embedded sense line is not damaged. Need to pay attention. For this reason, the pressing force on the surface of the tablet cannot be adjusted, and it is unsuitable for a drawing toy used for drawing of an infant or the like who performs rough handling. In addition, there is a problem in that the location of the tablet is required for drawing, and management when the tablet is not used becomes troublesome.
本考案は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、非接触及びコードレスで文字や記号などのキャラクタまたは絵やイラストなどの描画情報を任意に入力し表現できるとともに装置の低コスト化及び小型化を可能にし、併せて幼児などのお絵かき用描画玩具にも好適な描画装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and can input and express characters such as letters and symbols or drawing information such as pictures and illustrations in a non-contact and cordless manner and an apparatus. An object of the present invention is to provide a drawing apparatus suitable for a drawing toy for an infant or the like.
上記の目的を達成するために本考案にかかる描画装置の請求項１の考案は、表示部と、描画用光ビームを発するリモート式の描画ペンと、前記表示部側に配置され、前記描画ペンからの前記描画用光ビームを検知するとともに該描画ペンが空間上でＸ−Ｙ方向に操作されることに伴う前記描画用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を検出する二次元センサと、前記二次元センサで検出された前記描画用光ビームの位置をＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換する信号処理回路と、前記二次元センサが前記描画用光ビームを検知した時の信号により描画モードに設定されるとともに前記信号処理回路で変換された描画用の座標位置データを画像データに変換する画像処理回路と、前記画像処理回路から出力される画像データをビデオ信号に変換して前記表示部に出力し前記描画ペンにより描かれる入力画像を表示部に表示する表示制御回路とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a device according to claim 1 of a drawing apparatus according to the present invention comprises a display unit, a remote drawing pen that emits a drawing light beam, and the drawing unit disposed on the display unit side. A two-dimensional sensor that detects the position of the drawing light beam from the X-Y direction when the drawing pen is operated in the X-Y direction in space, A signal processing circuit that converts the position of the drawing light beam detected by the two-dimensional sensor into coordinate position data in the X direction and the Y direction, and drawing by a signal when the two-dimensional sensor detects the drawing light beam An image processing circuit for converting the drawing coordinate position data set in the mode and converted by the signal processing circuit into image data, and converting the image data output from the image processing circuit into a video signal Output to the serial display unit characterized by comprising a display control circuit for displaying on the display unit an input image to be drawn by the drawing pen.
請求項２の考案は、請求項１記載の描画装置において、前記表示部に描かれる画像の色彩を指定するパレットパターンデータを格納する記憶部を備え、前記記憶部のパレットパターンデータは前記表示制御回路によりビデオ信号に変換されて前記表示部のパレット指定領域に表示されるように構成したことを特徴とする。
請求項３の考案は、請求項１記載の描画装置において、前記描画ペンは、ペンシル本体と、前記ペンシル本体内に配設され赤外線光ビームを出射する発光素子と、前記ペンシル本体内に設けられ前記発光素子から出射される赤外線光ビームを所定の周波数で変調して描画用の光ビームを発生させる第１変調回路と、前記発光素子から変調された描画用光ビームが出射されるように前記第１変調回路を動作する描画用スイッチと、前記発光素子及び前記第１変調回路に電力を供給する電池とを備えることを特徴とする。
The invention of claim 2 is the drawing apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit for storing palette pattern data for designating colors of an image drawn on the display unit, wherein the palette pattern data in the storage unit is the display control. The video signal is converted into a video signal by a circuit and displayed in a palette designation area of the display unit.
The invention according to claim 3 is the drawing apparatus according to claim 1, wherein the drawing pen is provided in the pencil body, a light emitting element disposed in the pencil body and emitting an infrared light beam, and the pencil body. A first modulation circuit that modulates an infrared light beam emitted from the light emitting element with a predetermined frequency to generate a drawing light beam; and the drawing light beam modulated from the light emitting element is emitted. A drawing switch for operating the first modulation circuit, and a battery for supplying power to the light emitting element and the first modulation circuit are provided.
請求項４の考案は、請求項１記載の描画装置において、前記描画ペンは、ペンシル本体と、前記ペンシル本体内に配設され赤外線光ビームを出射する発光素子と、前記ペンシル本体内に設けられ前記発光素子から出射される赤外線光ビームを所定の第１周波数で変調して描画用光ビームを発生させる第１変調回路と、前記ペンシル本体内に設けられ前記発光素子から出射される赤外線光ビームを前記第１周波数と異なる第２周波数で変調してカーソル表示用の光ビームを発生させる第２変調回路と、電池と、前記電池から前記発光素子及び前記第２変調回路に電力を供給するとともに前記発光素子から変調されたカーソル表示用光ビームが出射されるように前記第２変調回路を動作する電源スイッチと、前記電池を前記第２変調回路から前記第１変調回路へ切り換え接続するとともに前記発光素子から変調された描画用光ビームが出射されるように前記第１変調回路を動作する描画用スイッチを有し、前記表示部に描かれる画像の色彩を指定するパレットパターンデータを格納する記憶部を備え、前記二次元センサは前記発光素子から発するカーソル表示用光ビーム検知するとともに前記描画ペンが空間上でＸ−Ｙ方向に操作されることに伴う前記カーソル表示用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を検出し、前記信号処理回路は前記二次元センサで検出されたカーソル表示用光ビームの位置をＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換し、前記画像処理回路は前記二次元センサがカーソル表示用光ビームを検知した時の信号によりカーソル表示モードに設定されるとともに前記信号処理回路から出力されるカーソル用座標位置データを表示データに変換し、前記表示制御回路は前記カーソル表示データをビデオ信号に変換してカーソルを前記表示部に表示するように構成され、かつ前記表示制御回路は前記記憶部からのパレットパターンデータをビデオ信号に変換して前記表示部のパレット指定領域に表示するように構成したことを特徴とする。 The invention of claim 4 is the drawing apparatus according to claim 1, wherein the drawing pen is provided in the pencil body, a light emitting element disposed in the pencil body and emitting an infrared light beam, and the pencil body. A first modulation circuit that modulates an infrared light beam emitted from the light emitting element at a predetermined first frequency to generate a drawing light beam; and an infrared light beam provided in the pencil body and emitted from the light emitting element. A second modulation circuit for generating a cursor display light beam by modulating a second frequency different from the first frequency, a battery, and supplying power from the battery to the light emitting element and the second modulation circuit A power switch for operating the second modulation circuit so that a modulated cursor display light beam is emitted from the light emitting element; and the battery from the second modulation circuit. A switching switch for switching to one modulation circuit and operating the first modulation circuit so that a modulated drawing light beam is emitted from the light emitting element, and the color of an image drawn on the display unit is changed. The storage unit stores pallet pattern data to be specified, and the two-dimensional sensor detects a light beam for cursor display emitted from the light emitting element, and the drawing pen is operated in space in the XY direction. The position of the cursor display light beam in the X-Y direction is detected, and the signal processing circuit converts the position of the cursor display light beam detected by the two-dimensional sensor into coordinate position data in the X direction and the Y direction, The image processing circuit is set to a cursor display mode by a signal when the two-dimensional sensor detects a cursor display light beam, and the signal processing circuit is set. The coordinate position data for the cursor output from is converted into display data, and the display control circuit is configured to convert the cursor display data into a video signal and display the cursor on the display unit, and the display control circuit Is configured to convert the pallet pattern data from the storage unit into a video signal and display it in the pallet designation area of the display unit.
請求項５の考案は、請求項４記載の描画装置において、前記表示部に表示されたカーソルを前記描画ペンの空間上でのＸ−Ｙ方向への操作により前記表示部のパレット指定領域に移動し、該パレット指定領域に表示されたパレットにカーソルを当てた状態で前記描画用スイッチのクリック操作に伴う前記発光素子からの光ビームによりクリックして前記表示部に描かれる画像の色彩を指定するように構成したことを特徴とする。 The invention of claim 5 is the drawing apparatus according to claim 4, wherein the cursor displayed on the display unit is moved to the pallet designation region of the display unit by an operation in the XY direction on the space of the drawing pen. Then, with the cursor placed on the palette displayed in the palette designation area, the color of the image drawn on the display unit is designated by clicking with the light beam from the light emitting element accompanying the click operation of the drawing switch. It is configured as described above.
本考案の描画装置によれば、描画ペンから出射される描画用光ビームを二次元センサに向け、この状態で描画ペンを空間上でＸ−Ｙ方向に操作することにより、この描画用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を二次元センサで検出し、この描画用光ビームの位置を信号処理回路によりＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換し、さらに、この描画用の座標位置データを画像処理回路により画像データに変換した後、この画像データを表示制御回路によりビデオ信号に変換し、描画ペンに空間上に描かれる入力画像を表示部に表示するようにしたので、非接触及びコードレス方式で文字や記号などのキャラクタまたは絵やイラストなどの描画情報を任意に入力し表現できるとともに装置の低コスト化及び小型化が可能になり、併せて幼児などのお絵かき用描画玩具にも好適になるという効果を有する。 According to the drawing apparatus of the present invention, the drawing light beam emitted from the drawing pen is directed to the two-dimensional sensor, and in this state, the drawing light beam is operated in the X and Y directions in space. Is detected by a two-dimensional sensor, the position of the drawing light beam is converted into coordinate position data in the X and Y directions by a signal processing circuit, and the drawing coordinate position data is further converted into the coordinate position data for drawing. After conversion to image data by the image processing circuit, this image data is converted to a video signal by the display control circuit, and the input image drawn in space on the drawing pen is displayed on the display unit. Characters such as letters and symbols or drawing information such as pictures and illustrations can be arbitrarily input and expressed by this method, and the cost and size of the device can be reduced. It has the effect that it becomes suitable for use drawing toy.
また、本考案によれば、描画ペンの描画用スイッチをオン操作して第１変調回路を起動することにより発光素子から所定の周波数で変調された描画用の光ビームを発生させるようにしたので、外光に左右されることなく、キャラクタまたは絵やイラストなどの描画情報を自由に入力し描画することができる。
また、本考案によれば、表示部にパレットパターンを表示し、描画ペンの発光素子から出射されるカーソル表示用光ビームにより表示部に表示されたカーソルを表示部のパレット指定領域に移動し、このパレット指定領域に表示されたパレットにカーソルを当てた状態で描画用スイッチをクリック操作することにより表示部に描かれる画像の色彩を指定することができる。
Further, according to the present invention, the drawing light beam modulated at a predetermined frequency is generated from the light emitting element by turning on the drawing switch of the drawing pen and starting the first modulation circuit. The drawing information such as a character or a picture or an illustration can be freely input and drawn without being influenced by outside light.
In addition, according to the present invention, a palette pattern is displayed on the display unit, and the cursor displayed on the display unit is moved to the palette designation area of the display unit by the cursor display light beam emitted from the light emitting element of the drawing pen, The color of the image drawn on the display unit can be specified by clicking the drawing switch while the cursor is placed on the palette displayed in the palette specifying area.
以下、本考案にかかる描画装置の実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。なお、本考案にかかる描画装置は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Embodiments of a drawing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The drawing device according to the present invention is not limited to the embodiments described below.
図１は、本実施例１における描画装置の全体の構成図、図２は本実施例１における描画装置のブロック図、図３は本実施例１における描画装置の描画ペンの構成を示すブロック図である。 1 is an overall configuration diagram of a drawing apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a block diagram of the drawing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a drawing pen of the drawing apparatus according to the first embodiment. It is.
図１において、描画装置１０は、液晶ディスプレィ等からなる表示部１１と、描画用光ビーム及びカーソル表示用光ビームを発するリモート式の描画ペン１２と、表示部１１の枠体上部などに配置され、描画ペン１２からの描画用光ビーム及びカーソル表示用光ビームを検知するとともに描画ペン１２が空間上でＸ−Ｙ方向に操作されることに伴う描画用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置及びカーソル表示用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を検出するための二次元センサ１３を備える。 In FIG. 1, a drawing apparatus 10 is disposed on a display unit 11 made of a liquid crystal display, a remote drawing pen 12 that emits a drawing light beam and a cursor display light beam, an upper part of a frame of the display unit 11, and the like. The drawing light beam from the drawing pen 12 and the cursor display light beam are detected, and the position of the drawing light beam in the XY direction when the drawing pen 12 is operated in space in the XY direction, and A two-dimensional sensor 13 for detecting the position of the cursor display light beam in the XY direction is provided.
描画ペン１２は、図３に示すように、先端部分が円錐筒状をなす筒状のペンシル本体１２１と、このペンシル本体１２１内に先端部寄り配設され赤外線光ビームを出射する発光素子１２２と、ペンシル本体１２１内に設けられ発光素子１２２を駆動する駆動回路１２８と、ペンシル本体１２１内に設けられ発光素子１２２から出射される赤外線光ビームを、例えば所定の第１周波数でパルス幅変調して描画用光ビームが発生されるように駆動回路１２８を動作させる第１変調回路１２３と、ペンシル本体１２１内に設けられ発光素子１２２から出射される赤外線光ビームを、例えば前記第１周波数と異なる第２周波数でパルス幅変調してカーソル表示用光ビームが発生されるように駆動回路１２８を動作させる第２変調回路１２４と、電池１２５と、電池１２５から発光素子１２２及び第２変調回路１２４に電力を切り換え供給するとともに発光素子１２２から変調されたカーソル表示用光ビームが出射されるように第２変調回路１２４を動作する電源スイッチ１２６と、電池１２５を第２変調回路１２４から第１変調回路１２３へ切り換え接続するとともに発光素子１２２から変調された描画用光ビームが出射されるように第１変調回路１２３を動作する描画用スイッチ１２７とを備えている。 As shown in FIG. 3, the drawing pen 12 includes a cylindrical pencil body 121 having a conical cylindrical tip portion, and a light emitting element 122 that is disposed near the tip portion in the pencil body 121 and emits an infrared light beam. , A drive circuit 128 provided in the pencil main body 121 for driving the light emitting element 122 and an infrared light beam provided in the pencil main body 121 and emitted from the light emitting element 122 are subjected to pulse width modulation at a predetermined first frequency, for example. A first modulation circuit 123 that operates the driving circuit 128 so that a drawing light beam is generated, and an infrared light beam that is provided in the pencil body 121 and emitted from the light emitting element 122 are, for example, different from the first frequency. A second modulation circuit 124 for operating the drive circuit 128 so that a cursor-display light beam is generated by pulse width modulation at two frequencies; 5 and a power switch that operates the second modulation circuit 124 so that a cursor-displaying light beam modulated from the light-emitting element 122 is emitted and supplied from the battery 125 to the light-emitting element 122 and the second modulation circuit 124. 126 and a switch for switching the battery 125 from the second modulation circuit 124 to the first modulation circuit 123 and operating the first modulation circuit 123 so that the light beam for modulation modulated from the light emitting element 122 is emitted. 127.
二次元センサ１３は、図２に示すように、ＣＭＯＳイメージセンサ等からなる固体撮像素子１３１と、この固体撮像素子１３１の光入射側に配置され、描画ペン１２からの描画用光ビーム及びカーソル表示用光ビームを固体撮像素子１３１上に結像するレンズ１３２と、固体撮像素子１３１と結像するレンズ１３２との間に配置され、赤外線のみを通過させるフィルタ１３３と、固体撮像素子１３１で検出された描画用光ビームまたはカーソル表示用光ビームは電気信号に変換され、さらに、これら描画用光ビームまたはカーソル表示用光ビームをＸ方向、Ｙ方向の座標位置データ（ディジタル信号）に変換する信号処理回路１３４とを備え、この信号処理回路１３４からの座標位置データは通信用のインタフェース１３５を介して表示部１１側の画像処理部１４へ伝送されるようになっている。 As shown in FIG. 2, the two-dimensional sensor 13 is disposed on the solid-state image sensor 131 made up of a CMOS image sensor or the like, and on the light incident side of the solid-state image sensor 131. The light beam is imaged on the solid-state image sensor 131, the filter 133 that is disposed between the solid-state image sensor 131 and the lens 132 that forms an image, and transmits only infrared rays, and is detected by the solid-state image sensor 131. The drawing light beam or the cursor display light beam is converted into an electrical signal, and the drawing light beam or the cursor display light beam is converted into coordinate position data (digital signal) in the X and Y directions. The coordinate position data from the signal processing circuit 134 is displayed via the communication interface 135 on the display unit 1. It is adapted to be transmitted to the image processing unit 14 side.
画像処理部１４は、図２に示すように、固体撮像素子１３１で描画用光ビームを検知した時の信号により描画モードに設定されるとともに信号処理回路１３４からインタフェース１３５を介して伝送されてくる描画用の座標位置データを画像データに変換し、また、固体撮像素子１３１でカーソル表示用光ビームを検知した時の信号によりカーソル表示モードに設定されるとともに信号処理回路１３４からインタフェース１３５を介して伝送されてくるカーソル表示用の座標位置データを画像データに変換する画像処理回路１４１と、画像処理回路１４１から出力される描画用の画像データをビデオ信号（アナログ信号）に変換して表示部１１に出力し、描画ペン１２により描かれる入力画像を表示部１１に表示し、さらに、画像処理回路１４１から出力されるカーソル表示用の画像データをビデオ信号（アナログ信号）に変換して表示部１１に出力し、描画ペン１２の移動に伴うカーソルを表示部１１に表示する表示制御回路１４２と、表示部１１に描かれる画像の色彩を指定するパレットパターンデータを格納する記憶部１４３とを備える。記憶部１４３のパレットパターンデータは表示制御回路１４２によりビデオ信号（アナログ信号）に変換されて表示部１１のパレット指定領域１１ａに表示されるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the image processing unit 14 is set to a drawing mode by a signal when the drawing light beam is detected by the solid-state imaging device 131 and is transmitted from the signal processing circuit 134 via the interface 135. The coordinate position data for drawing is converted into image data, and the cursor display mode is set by a signal when the solid-state image sensor 131 detects a cursor display light beam, and the signal processing circuit 134 via the interface 135 is set. An image processing circuit 141 that converts the transmitted coordinate position data for cursor display into image data, and image data for drawing output from the image processing circuit 141 is converted into a video signal (analog signal) and displayed on the display unit 11. And the input image drawn by the drawing pen 12 is displayed on the display unit 11, and the image processing circuit 1 A display control circuit 142 that converts the image data for cursor display output from 1 into a video signal (analog signal) and outputs the video signal to the display unit 11, and displays the cursor associated with the movement of the drawing pen 12 on the display unit 11; And a storage unit 143 for storing palette pattern data for designating the color of the image drawn on the display unit 11. The pallet pattern data in the storage unit 143 is configured to be converted into a video signal (analog signal) by the display control circuit 142 and displayed in the pallet designation area 11a of the display unit 11.
次に、上記のように構成された本実施例１に示す描画装置の動作について説明する。
描画に際しては、まず、描画ペン１２を手で把持し、その先端側を二次元センサ１３に向けた状態で電源スイッチ１２６をオンする。すると、電池１２５から電源スイッチ１２６を通して発光素子１２２及び第２変調回路１２４に電力が供給されるため、第２変調回路１２４が動作され、この第２変調回路１２４からの駆動信号が駆動回路１２８を介して発光素子１２２に加えられると、発光素子１２２からパルス幅変調された赤外線のカーソル表示用光ビーム１２２ａが出射される。このカーソル表示用光ビーム１２２ａが二次元センサ１３のレンズ１３２及びフィルタ１３３を通して固体撮像素子１３１に集光されると、その光ビーム１２２ａは固体撮像素子１３１により電気信号に変換され、さらに、このカーソル表示用の電気信号は信号処理回路１３４により固体撮像素子１３１上におけるＸ方向、Ｙ方向の座標位置データ（ディジタル信号）に変換された後、インタフェース１３５を介して表示部１１側の画像処理部１４へ伝送される。
Next, the operation of the drawing apparatus shown in the first embodiment configured as described above will be described.
At the time of drawing, first, the drawing pen 12 is grasped by hand, and the power switch 126 is turned on with the tip side thereof facing the two-dimensional sensor 13. Then, since power is supplied from the battery 125 to the light emitting element 122 and the second modulation circuit 124 through the power switch 126, the second modulation circuit 124 is operated, and a drive signal from the second modulation circuit 124 passes through the drive circuit 128. Then, an infrared cursor display light beam 122 a that is pulse-width modulated is emitted from the light emitting element 122. When the cursor display light beam 122a is condensed on the solid-state image sensor 131 through the lens 132 and the filter 133 of the two-dimensional sensor 13, the light beam 122a is converted into an electric signal by the solid-state image sensor 131. The electrical signal for display is converted into coordinate position data (digital signal) in the X direction and Y direction on the solid-state imaging device 131 by the signal processing circuit 134 and then the image processing unit 14 on the display unit 11 side via the interface 135. Is transmitted to.
画像処理部１４の画像処理回路１４１では、カーソル表示用の座標位置データを画像データに変換し、さらに、表示制御回路１４２により、画像処理回路１４１から出力されるカーソル表示用の画像データをビデオ信号（アナログ信号）に変換して表示部１１に出力し、表示部１１の画面上にカーソル２０を表示する。ここで、描画ペン１２を二次元センサ１３に向けたまま、空間上でのＸ−Ｙ方向に移動すれば、これにつれて、表示画面上のカーソル２０に移動する。 The image processing circuit 141 of the image processing unit 14 converts the coordinate position data for cursor display into image data, and the display control circuit 142 converts the cursor display image data output from the image processing circuit 141 into a video signal. It converts into (analog signal), outputs to the display part 11, and displays the cursor 20 on the screen of the display part 11. FIG. Here, if the drawing pen 12 is directed toward the two-dimensional sensor 13 and moved in the XY direction in space, the cursor 20 on the display screen is moved accordingly.
したがって、表示部１１に表示する画像の色彩を設定する場合は、表示制御回路１４２により表示部１１に表示されているパレット指定領域１１ａにカーソルを移動し、パレット指定領域１１ａに表示されているパレットの１つにカーソル２０を合わせ、この状態で描画用スイッチ１２７をクリック操作する。すると、発光素子１２２から描画用光ビーム１２２Ｂが出射され、この光ビーム１２２Ｂが二次元センサ１３で検知され、その検知信号が信号処理回路１３４からインタフェース１３５を介して画像処理回路１４１に伝送される。これにより、画像処理回路１４１は表示部１１に描かれる画像の色彩を指定する。例えば、表示部１１のパレット指定領域１１ａに表示されている赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のうち、赤（Ｒ）のパレットをクリックすれば、表示部１１に描かれる画像は赤となる。また、表示部１１のパレット指定領域１１ａに表示されている白（Ｗ）のパレットをクリックすれば、表示部１１に描かれる画像は消去される。 Therefore, when setting the color of the image to be displayed on the display unit 11, the display control circuit 142 moves the cursor to the palette designation area 11a displayed on the display unit 11, and the palette displayed in the palette designation area 11a. The cursor 20 is placed on one of the above, and in this state, the drawing switch 127 is clicked. Then, the drawing light beam 122B is emitted from the light emitting element 122, the light beam 122B is detected by the two-dimensional sensor 13, and the detection signal is transmitted from the signal processing circuit 134 to the image processing circuit 141 via the interface 135. . As a result, the image processing circuit 141 designates the color of the image drawn on the display unit 11. For example, if a red (R) palette is clicked among red (R), green (G), and blue (B) displayed in the palette designation area 11a of the display unit 11, an image drawn on the display unit 11 is displayed. Becomes red. If a white (W) palette displayed in the palette designation area 11a of the display unit 11 is clicked, the image drawn on the display unit 11 is deleted.
次に、キャラクタまたは絵やイラストなどの絵を表示部１１上に描く場合について説明する。
この場合は、描画ペン１２を手で把持し、その先端側を二次元センサ１３に向けた状態で描画用スイッチ１２７をオン状態に保持する。すると、第２変調回路１２４が電池１２５から切り離されてオフ状態になり、これに代えて、第１変調回路１２３が描画用スイッチ１２７を介して電池１２５に接続される。このため、第１変調回路１２３が動作され、この第１変調回路１２３からの駆動信号が駆動回路１２８を介して発光素子１２２に加えられると、発光素子１２２からパルス幅変調された赤外線の描画用光ビーム１２２ｂが出射される。この描画用光ビーム１２２ｂが二次元センサ１３のレンズ１３２及びフィルタ１３３を通して固体撮像素子１３１に集光されると、その光ビーム１２２ａは固体撮像素子１３１により電気信号に変換され、さらに、この描画用の電気信号は信号処理回路１３４により固体撮像素子１３１上におけるＸ方向、Ｙ方向の座標位置データ（ディジタル信号）に変換された後、インタフェース１３５を介して表示部１１側の画像処理部１４へ伝送される。
Next, a case where a character or a picture such as a picture or an illustration is drawn on the display unit 11 will be described.
In this case, the drawing pen 12 is gripped by hand, and the drawing switch 127 is held in the on state with the tip side thereof facing the two-dimensional sensor 13. Then, the second modulation circuit 124 is disconnected from the battery 125 and turned off. Instead, the first modulation circuit 123 is connected to the battery 125 via the drawing switch 127. For this reason, when the first modulation circuit 123 is operated and a drive signal from the first modulation circuit 123 is applied to the light emitting element 122 via the drive circuit 128, the pulse width modulated infrared drawing for the light emitting element 122 is performed. A light beam 122b is emitted. When the drawing light beam 122b is condensed on the solid-state image pickup device 131 through the lens 132 and the filter 133 of the two-dimensional sensor 13, the light beam 122a is converted into an electric signal by the solid-state image pickup device 131. Is converted into coordinate position data (digital signals) in the X direction and Y direction on the solid-state imaging device 131 by the signal processing circuit 134 and then transmitted to the image processing unit 14 on the display unit 11 side via the interface 135. Is done.
画像処理部１４の画像処理回路１４１では、描画用の座標位置データを画像データに変換し、さらに、表示制御回路１４２により、画像処理回路１４１から出力される描画用の画像データをビデオ信号（アナログ信号）に変換して表示部１１に出力し、表示部１１の画面上に描画ペン１２の移動軌跡を表示する。例えば、図１に示すように、描画ペン１２を二次元センサ１３に向けたまま、空間上でのＸ−Ｙ方向に移動して「Ａ」を描けば、表示部１１の画面上に文字「Ａ」が表示される。この場合、描画用スイッチ１２７は字画毎にオン・オフ操作される。 The image processing circuit 141 of the image processing unit 14 converts the drawing coordinate position data into image data, and the display control circuit 142 converts the drawing image data output from the image processing circuit 141 into a video signal (analogue). Signal) and output to the display unit 11, and the movement locus of the drawing pen 12 is displayed on the screen of the display unit 11. For example, as illustrated in FIG. 1, if the drawing pen 12 is directed toward the two-dimensional sensor 13 and is moved in the XY direction in space to draw “A”, the character “ A "is displayed. In this case, the drawing switch 127 is turned on / off for each stroke.
ここで、表示部１１に表示された文字「Ａ」の表示色彩を変更したい場合は、描画用スイッチ１２７をオフにして第２変調回路１２４に電池１２５から電力を供給することで再起動する。これにより、上述の場合と同様に、発光素子１２２からパルス幅変調されたカーソル表示用光ビーム１２２ａを出射し、この光ビーム１２２ａを二次元センサ１３により検出し、インタフェース１３５を介して画像処理部１４へ伝送して、表示制御回路１４２により表示部１１にカーソル２０を表示し、このカーソル２０をパレット指定領域１１ａに表示されているパレットの１つ、例えば緑（Ｇ）のパレットに合わせた後、描画用スイッチ１２７をクリック操作すれば、表示部１１の画面上に書かれた文字「Ａ」を緑色に変更できる。 Here, when the display color of the letter “A” displayed on the display unit 11 is to be changed, the drawing switch 127 is turned off and power is supplied from the battery 125 to the second modulation circuit 124 to restart. As a result, similarly to the above-described case, the cursor display light beam 122a that has been pulse-width modulated is emitted from the light emitting element 122, the light beam 122a is detected by the two-dimensional sensor 13, and the image processing unit is connected via the interface 135. 14, the display control circuit 142 displays the cursor 20 on the display unit 11, and the cursor 20 is set to one of the palettes displayed in the palette designation area 11 a, for example, a green (G) palette. If the drawing switch 127 is clicked, the character “A” written on the screen of the display unit 11 can be changed to green.
このように本実施例１に示す描画装置によれば、描画ペン１２から出射される描画用光ビームを二次元センサ１３に向け、この状態で描画ペン１２を空間上でＸ−Ｙ方向に操作することにより、この描画用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を二次元センサ１３で検出し、この描画用光ビームの位置を信号処理回路１３４によりＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換し、さらに、この描画用の座標位置データを画像処理回路１４１により画像データに変換した後、この画像データを表示制御回路１４２によりビデオ信号に変換し、描画ペン１２に空間上に描かれる入力画像を表示部１１に表示するようにしたので、描画ペン１２を表示部１１等から離間した遠方から非接触及びコードレスで文字や記号などのキャラクタまたは絵やイラストなどの描画情報を任意に入力し表現でき、これにより、従来のようなタブレットが不要になり、描画装置の低コスト化及び小型化が可能になり、併せて幼児などのお絵かき用描画玩具にも好適になるという効果を有する。 As described above, according to the drawing apparatus shown in the first embodiment, the drawing light beam emitted from the drawing pen 12 is directed to the two-dimensional sensor 13, and the drawing pen 12 is operated in the X and Y directions in space in this state. Thus, the position of the drawing light beam in the XY direction is detected by the two-dimensional sensor 13, and the position of the drawing light beam is converted into coordinate position data in the X and Y directions by the signal processing circuit 134. Further, after the coordinate position data for drawing is converted into image data by the image processing circuit 141, this image data is converted into a video signal by the display control circuit 142, and an input image drawn in space on the drawing pen 12 is converted. Since the image is displayed on the display unit 11, the drawing pen 12 is not contacted and cordless from a distance away from the display unit 11 or the like, such as a character or a character such as a character or symbol, or a picture or illustration. Image information can be input and expressed as desired, which eliminates the need for conventional tablets, enables drawing devices to be reduced in cost and size, and is suitable for drawing toys for children and other children. It has the effect of becoming.
また、本実施例１によれば、描画ペン１２の描画用スイッチ１２７をオン操作して第１変調回路１２３を起動することにより発光素子１２２から所定の周波数でパルス幅変調された描画用の光ビームを発生させるようにしたので、外光に左右されることなく、キャラクタまたは絵やイラストなどの描画情報を自由に入力し描画することができる。
また、本実施例１によれば、表示部１１にパレットパターンを表示し、描画ペン１２の発光素子１２２から出射されるカーソル表示用光ビームにより表示部１１に表示されたカーソルを表示部１１のパレット指定領域１１ａに移動し、このパレット指定領域１１ａに表示されたパレットにカーソル２０を当てた状態で描画用スイッチ１２７をクリック操作することにより表示部１１に描かれる画像の色彩を指定することができる。
Further, according to the first embodiment, the drawing switch 127 of the drawing pen 12 is turned on to activate the first modulation circuit 123, whereby the drawing light that is pulse-width modulated at a predetermined frequency from the light emitting element 122. Since the beam is generated, drawing information such as a character or a picture or an illustration can be freely input and drawn without being influenced by outside light.
Further, according to the first embodiment, a palette pattern is displayed on the display unit 11, and the cursor displayed on the display unit 11 by the cursor display light beam emitted from the light emitting element 122 of the drawing pen 12 is displayed on the display unit 11. It is possible to designate the color of the image drawn on the display unit 11 by moving to the palette designation area 11a and clicking the drawing switch 127 while the cursor 20 is placed on the palette displayed in the palette designation area 11a. it can.
なお、本考案は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, and an effect.
１０ 描画装置
１１ 表示部
１２ 描画ペン
１２１ ペンシル本体
１２２ 発光素子
１２３ 第１変調回路
１２４ 第２変調回路
１２５ 電池
１２６ 電源スイッチ
１２７ 描画用スイッチ
１３ 二次元センサ
１３１ 固体撮像素子
１３２ レンズ
１３３ フィルタ
１３４ 信号処理回路
１３５ インタフェース
１４ 画像処理部
１４１ 画像処理回路
１４２ 表示制御回路
１４３ 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drawing apparatus 11 Display part 12 Drawing pen 121 Pencil main body 122 Light emitting element 123 1st modulation circuit 124 2nd modulation circuit 125 Battery 126 Power switch 127 Drawing switch 13 Two-dimensional sensor 131 Solid-state image sensor 132 Lens 133 Filter 134 Signal processing circuit 135 Interface 14 Image Processing Unit 141 Image Processing Circuit 142 Display Control Circuit 143 Storage Unit
Claims (5)
描画用光ビームを発するリモート式の描画ペンと、
前記表示部側に配置され、前記描画ペンからの前記描画用光ビームを検知するとともに該描画ペンが空間上でＸ−Ｙ方向に操作されることに伴う前記描画用光ビームのＸ−Ｙ方向の位置を検出する二次元センサと、
前記二次元センサで検出された前記描画用光ビームの位置をＸ方向、Ｙ方向の座標位置データに変換する信号処理回路と、
前記二次元センサが前記描画用光ビームを検知した時の信号により描画モードに設定されるとともに前記信号処理回路で変換された描画用の座標位置データを画像データに変換する画像処理回路と、
前記画像処理回路から出力される画像データをビデオ信号に変換して前記表示部に出力し前記描画ペンにより描かれる入力画像を表示部に表示する表示制御回路とを備えることを特徴とする描画装置。 A display unit;
A remote drawing pen that emits a light beam for drawing;
XY direction of the drawing light beam which is disposed on the display unit side, detects the drawing light beam from the drawing pen and is operated in the XY direction in space. A two-dimensional sensor for detecting the position of
A signal processing circuit for converting the position of the drawing light beam detected by the two-dimensional sensor into coordinate position data in the X direction and the Y direction;
An image processing circuit that is set in a drawing mode by a signal when the two-dimensional sensor detects the drawing light beam and converts the drawing coordinate position data converted by the signal processing circuit into image data;
A drawing apparatus comprising: a display control circuit that converts image data output from the image processing circuit into a video signal, outputs the video signal to the display unit, and displays an input image drawn by the drawing pen on the display unit .
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