JPH03100820A - エアブラシ型入力装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 吹き付は塗装による着色あるいは描画用のエアブラシ装
置と同様の機能を情報処理装置の画面彩色あるいは描画
用入力装置として擬似的に実現するエアブラシ型入力装
置に関し、 発光装置と平面受光装置を組合わせることによって、絵
の具を噴霧するエアブラシと同様の機能を有し、操作が
簡便で、作業能率の高い入力装置を実現できるようにす
ることを目的とし、操作ボタンを有し、そのボタン操作
によって一定の角度で拡散する光を発光する発光装置と
、多数の微小な受光素子を平面上へ均等に分布させた受
光平面と、該受光平面に設けた受光素子からのアナログ
信号をデジタル信号に変換し、最大照度位置を示す座標
および照射範囲に対する外接四辺形との接点座標を検出
し、得られたデータを接続した計算機本体側へ送信する
制御装置とを備えた構成にしたものである。

（産業上の利用分野　） 本発明は、吹き付は塗装による着色あるいは描画用のエ
アブラシ装置と同様の機能を情報処理装置の画面彩色あ
るいは描画用入力装置として擬似的に実現するエアブラ
シ型入力装置に関する。

〔従来の技術　〕

従来の情報処理装置を使用した描画において、第７図に
示すように、描画面ｌにエアポンプ（またはニアコンプ
レッサ）２からの高圧空気により絵の具を塗料吹付は器
３で噴霧し、絵の具を霧状に吹き付けて塗布することに
より描画するエアブラシと同様に描画する第８図に示す
ような入力装置がある。

この入力装置には、情報処理装置本体４に、平面上で使
用するポインティングデバイス５、たとえばタブレット
またはマウス等によるデータ入力装置、および可変量入
力装置６、たとえばキーボードまたはダイアル等による
数値入力装置を備えている。

タブレットおよびコントロールダイアルを備えたエアブ
ラシ入力装置の場合では、あらかじめブラシ形状、色を
コマンドとして入力しておき、コントロールダイアル６
ａからの数値入力により描画部の太さ、濃淡の情報を入
力して、混合比率の重みを示したブラシパターンを生成
し、平面５ａで使用するタブレット５ｂからのデータ入
力により、タブレット５ｂでボインティングされた点を
中心にして、生成したブラシパターンに従って原画に色
を混合していく。

〔発明が解決しようとする課題　〕

上記従来のエアブラシ入力装置では、ポインティングデ
バイス５からのデータと可変量入力装置６からの数値デ
ータを組合わせて、ブラシの太さ、濃淡、指定範囲等を
入力していたため、操作が煩雑であり、描画作業に時間
が掛かりすぎ作業能率が上らない。また、近年、筆圧タ
ブレットが出現し、塗料吹付は器３におけるノズルの開
閉のように指定範囲の広狭をボタン操作により簡便にで
きるようになってきたが、平面５ａとタブレット５ｂと
の距離や角度の入力は、依然として可変量入力装置６か
ら入力しなければならず、作業能率が上らない。

このように従来使用されていた入力装置では、絵の具を
噴霧する塗料吹付は器３のように片手操作で簡便に描画
することができず、しかも、絵の具を噴霧するような描
画、すなわち太さまたは範囲あるいは濃淡等の表現が容
易でないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、そ
の解決を目的として設定される技術的課題は、発光装置
と平面受光装置を組合わせることによって、絵の具を噴
霧するエアブラシと同様の機能を有し、操作が簡便で、
作業能率の高い入力装置を実現できるようにした、エア
ブラシ型入力装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段　） 本発明は、上記課題を解決するための具体的な手段とし
て、エアブラシ型入力装置１０を構成するにあたり、第
１図に示すように、操作ボタン１１ａを有し、そのボタ
ン操作によって一定の角度で拡散する光を発光する発光
装置１１と、多数の微小な受光素子を平面上、へ均等に
分布させた受光平面１２と、該受光平面１２に設けた受
光素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、最
大照度位置を示す座標および照射範囲に対する外接四辺
形との接点座標を検出し、得られたデータを接続した計
算機本体側へ送信する制御装置１３とを備えたものであ
る。

（作用） 本発明は上記構成により、操作ボタン１１ａを操作して
発光させ、受光平面１２に投光すると、受光平面１２の
照射位置にある素子が照度に応じて光電変換し、アナロ
グ信号を出力する。このアナログ信号を受けて制御装置
１３がデジタル信号に変換し、照射位置の最大照度位置
を示す座標および照射範囲に対する外接四辺形との接点
座標等を割出し、照射範囲を特定し、ブラシの太さ、色
調濃淡、照射角度、あるいはエアブラシとの距離等を算
出する基礎データを計算機側に送出することができるよ
うになる。

（実施例　） 以下、本発明の実施例として発光装置をライトベン型に
形成し、受光平面と制御装置本体を一体化した場合につ
いて図示説明する。

第２図に示すように、入力装置２０はライトベン型に形
成し、その外側面に突出させた操作ボタン２１ａを備え
た発光装置２１と、上面を受光平面２２ａとして広くし
た箱形国体を有する受光装置２２とからなる。

発光装置２１は、操作ボタン２１ａを押圧することによ
って通電し、発光させ、発光とともに発光開始信号を出
力する。

受光装置２２は、第２図および第３図に示すように、匣
体の上面に受光素子２２ｂを配列させた受光平面２２ａ
を有し、匣体の内部には受光素子からのアナログ信号を
デジタル信号に変換するＡＤ変換手段２３ａと、最大照
度位置を示す座標および照射範囲に対する外接四辺形と
の接点座標を検出する検出手段２３ｂと、得られたデー
タを接続した計算機本体側へ送信する送信制御手段２３
ｃを備えた制御装置２２ｃを組み込む。

受光平面２２ａは、受光素子２２ｂとしてフォトトラン
ジスタあるいはＣＯＤ　（電荷結合素子）等のように、
光量により電流、電圧等のアナログ量が変化するものを
用い、モニタの表示解像度以上の受光単位を縦横均等に
平面的に配置して、各受光素子２２ｂの受光量に応じた
起電力を出力させる。

検出手段２３ｂは、入力信号をサンプリングし始める際
に発光装置２１側から出力される信号を検出するサンプ
リング開始検出回路３１と、サンプリング開始検出回路
３１から出力されるサンプリング開始の信号により座標
を更新し、光電変換してアナログ信号を出力する受光素
子２２ｂの位置を順に変えていくスキャン制御回路３２
と、スキャン制御回路３２によって規定された座標とＡ
Ｄ変換手段２３ａの出力を格納するレジスタ３３と、受
光平面２２ａの実際に受光している位置から得られた最
大照度、最大照度の位置を示す座標、受光範囲に対する
外接長方形と接する位置のＸ座標の最大値と最小値、お
よびＹ座標の最大値と最小値等の、現在値と前の値とを
比較し、より適切な値の方を出力する比較回路３４と、
比較回路３４から出力された最大照度を格納する最大照
度レジスタ３５と、比較回路３４から出力された最大照
度座標を格納する最大照度座標レジスタ３６と、比較回
路３４から出力されたＸ座標の最小値を格納するＸ最小
座標レジスタ３７と、比較回路３４から出力されたＹ座
標の最小値を格納するＹ最小座標レジスタ３８と、比較
回路３４から出力されたＸ座標の最大値を格納するＸ最
大座標レジスタ３９と、比較回路３４から出力されたＹ
座標の最大値を格納するＹ最大座標レジスタ４０とから
なる。

送信制御装置２３ｃは計算機本体側へデータ送信する入
力用インタフェースである。

このように構成した実施例を用いて、発光装置２１から
受光平面２２ａを照射することにすると以下のような処
理を実行する。

１）ライトベン型の発光装置２１を片手に持ち、操作ボ
タンを指で押して発光させ、発光装置２１と受光平面２
２ａとの距離を調節し、傾きを変化させて描画すると、
受光平面２２ａに配置された受光素子２２ｂに光量に応
じた起電力が発生するとともに、サンプリング開始検出
回路３１が発光装置２１から出力されたサンプリング開
始信号を検出してデータを入力する。

２）サンプリング開始検出回路３１では、サンプリング
開始信号を検出すると、スキャン制御回路３２と比較回
路３４に対して、処理開始信号を出力する。

３）処理開始信号を受けたスキャン制御回路３２では、
受光素子２２ｂの位置を指定するＸＹ座標を、受光平面
２２ａとレジスタ３３に順次出力する。

４）受光している受光平面２２ａに配置された受光素子
２２ｂは、受光量に応じた起電力により生じた電圧のア
ナログ信号を出力し、スキャン制御回路３２で指定され
たＸＹ座標に該当する受光素子２２ｂからの出力を、Ａ
Ｄ変換手段２３ａが入力してデジタル信号に変換する。

５）ＡＤ変換手段２３ａから出力されたデジタル信号を
、その信号が得られた位置のＸＹ座標とともにレジスタ
３３へ格納する。

６）レジスタ３３に格納されたデータは、比較回路３４
によって読み取られ、最大照度レジスタ３５、最大照度
座標レジスタ３６、Ｘ最小座標レジスタ３７、Ｙ最小座
標レジスタ３８、Ｘ最大座標レジスタ３９、およびＹ最
大座標レジスタ４０に格納されているデータのそれぞれ
と比較される。その結果によりレジスタ３３のデータの
方が適切な場合には、格納内容を変えるべきレジスタ３
５，３６，３７，３８，３９．または４０にデータを出
力して、格納内容を入れ換える。

７）受光素子２２ｂから出力されるデータのサンプリン
グが終り、スキャン制御回路３２からフレーム終了信号
が出力されると、送信制御手段２３ｃによ、り最大照度
レジスタ３５、最大照度座標レジスタ３６、Ｘ最小座標
レジスタ３７、Ｙ最小座標レジスタ３８、Ｘ最大座標レ
ジスタ３９、およびＹ最大座標レジスタ４０に格納され
ていたデータが計算機本体側へ送信される。

８）送信終了後、データを送出した各レジスタ３５．３
６，３７，３８，３９．および４０は初期化され、次の
フレームに対する処理に備える。

送信制御手段２３ｃを介して受光平面２２ａに受けた光
により生成したデータを入力した計算機本体では、エア
ブラシを実現する為に必要な情報である強度、範囲、お
よび形状を得る処理を実行する。

強度はエアブラシの色と原画の混合比率で、最大照度に
比例して決定する。

範囲はエアブラシの影響する大きさで、Ｘ最小座標、Ｘ
最大座標、Ｙ最小座標、およびＹ最大座標のデータから
矩形の大きさを求め、形状を拡大縮小することによりて
決定する。

また、形状はエアブラシの影響する形で、最大照度座標
、Ｘ最小座標、Ｘ最大座標、Ｙ最小座標、およびＹ最大
座標のデータから、最大照度座標がＸ＠小座標、Ｘ最大
座標、Ｙ最小座標、およびＹ最大座標により決る矩形中
のどの位置にあるかによって決定する。

例えば、第４図に示すように、受光平面２２ａ上におけ
る実際の受光範囲を４１とし、その受光範囲４１に外接
する矩形を４２として、接点をそれぞれ（ｘｏ　、　ｙ
ｏ　）、　　（ｘｉ　、　３’１）。

（Ｘ２　ｅ　ｙ２　）　ｓ　　（Ｘ３　＊　ｙ３　）　
ｓその受光範囲４１の中でｒ度が最大になっている位置
を最大照度座標（Ｘ□８．ｙ□Ｘ）とすると、外接矩形
が正方形ならば、第５図に示すように、矩形４２の中を
細分した小区画の右上端に位置する小区画４２ａに最大
照度座標（Ｘｍａｘ　ｓ　’／ｍａｗ　）が位置してい
るものでは、この入力データによる描画形状が右上りの
変形楕円４３になり、第６図に示すように、矩形４２の
中を細分したうちの中央部の小区画４２ａに最大照度座
標（Ｘｍａｘ　、’／ｍａｘ　）が位置しているもので
は、この入力データによる描画形状が円になる。

このように実施例では、ライトペン型の発光装置２１を
片手に持ち、操作ボタンを指で押して発光させてデータ
を入力することができるようにしたことにより、描画の
操作がきわめて簡単になり、発光装置２１を受光平面２
２ａに対して近接離間させることによって描画範囲およ
び濃淡が調節でき、発光装置２１の受光平面２２ａに対
する傾斜角を変化させることによって描画形状をかえる
ことができる。これによりコンピュータグラフィクスに
おいて絵の具を噴霧する場合と同様の描画を容易に表現
することができ、描画作業の作業能率を大幅に向上させ
ることができる。

（発明の効果　） 以上のように本発明では、発光装置１１により光電変換
素子を配置した受光平面１２に光を照射し、その光の照
射範囲と照度により発生する異なる起電力から入力デー
タを生成する入力装置を形成したことによって、発光装
置１１の受光平面１２に対する相互間の距離や傾斜角に
よる違いが、太さまたは範囲あるいは濃淡の違いとして
入力することができ、霧状に吹き付ける絵の具と同等の
描画が、発光装置１１の片手操作により容易に実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるエアブラシ型入力装置の原理構
成図、 第２図は、実施例によるエアブラシ型入力装置を示す斜
視図、 第３図は、実施例によるエアブラシ型入力装置の制御装
置を示す構成図、 第４図は、光の照射範囲とその外接四辺形を示す説明図
、 第５図は、外接四辺形と最大照度位置による変形楕円形
の描画像を示す形状説明図、 第６図は、外接四辺形と最大照度位置による円に近い形
状の描画像を示す形状説明図、 第７図は、従来の絵の具を噴霧するエアブラシを示す斜
視図、 第８図は、従来のタブレット５ｂとコントロールダイヤ
ル６ａを備えた入力装置を示す斜視図。 １０・・・入力装置 １１・・・発光装置 １１ａ・・・操作ボタン １２・・・受光平面 １３・・・制御装置 実方ｈアＩによるエア７°ラシ型入力装置苔示す＃Ｊｒ
イ尼Σ第２ｍ １１１　　図 突施伊ｊによるエアアラシ型入カ装置の＃１＃装置苔示
す１岨が１ｇ尤の照射範囲とぞの外装ｗＪ汲形Ｉ示す説
明口筒　４　因 ！Ｌ巣の第灸の具を壇姦するエアフ゛ラシ五示Ｔ料凋、
口筒７図 オ白東のタブしツＦどコントロー／しダイヤルは備えた
入力装置を示す＃Ｊイ見図第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 操作ボタン（１１ａ）を有し、そのボタン操作によって
   一定の角度で拡散する光を発光する発光装置（１１）と
   、 多数の微小な受光素子を平面上へ均等に分布させた受光
   平面（１２）と、 該受光平面に設けた受光素子からのアナログ信号をデジ
   タル信号に変換し、最大照度位置を示す座標および照射
   範囲に対する外接四辺形との接点座標を検出し、得られ
   たデータを接続した計算機本体側へ送信する制御装置（
   １３）と を備えたことを特徴とするエアブラシ型入力装置。