JPH07248875A - 筆跡入力装置 - Google Patents
筆跡入力装置Info
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- JPH07248875A JPH07248875A JP3691494A JP3691494A JPH07248875A JP H07248875 A JPH07248875 A JP H07248875A JP 3691494 A JP3691494 A JP 3691494A JP 3691494 A JP3691494 A JP 3691494A JP H07248875 A JPH07248875 A JP H07248875A
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- JP
- Japan
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- handwriting
- handwriting input
- input device
- unit
- switch
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 入力の自由度を高めてコンピュータを創造的
に使用することのできる手段を提供することである。 【構成】 ペンシル形ケース10のペン先部に回転可能
に保持された磁化ボール11、磁化ボール11の筆記時
の回転による磁界変化を検出するホール素子12、及び
ホール素子12により検出された磁界変化に基づいて検
出出力を増幅する増幅部を有する入力ペン1と、この入
力ペン1からの筆跡情報を演算する演算部、筆跡情報を
記憶する記憶部、及び演算部からの筆跡信号を表示手段
に応じた信号に制御する制御手段を有する制御ボックス
2と、制御ボックス2からの筆跡情報を表示するTV3
とを備える。 【効果】 入力ペン1により筆記すると、その筆跡がリ
アルタイムで検出されると共に、描画の通りにTV3に
表示される。
に使用することのできる手段を提供することである。 【構成】 ペンシル形ケース10のペン先部に回転可能
に保持された磁化ボール11、磁化ボール11の筆記時
の回転による磁界変化を検出するホール素子12、及び
ホール素子12により検出された磁界変化に基づいて検
出出力を増幅する増幅部を有する入力ペン1と、この入
力ペン1からの筆跡情報を演算する演算部、筆跡情報を
記憶する記憶部、及び演算部からの筆跡信号を表示手段
に応じた信号に制御する制御手段を有する制御ボックス
2と、制御ボックス2からの筆跡情報を表示するTV3
とを備える。 【効果】 入力ペン1により筆記すると、その筆跡がリ
アルタイムで検出されると共に、描画の通りにTV3に
表示される。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、筆記とリアルタイムで
筆跡を検出して画面等に表示する筆跡入力装置に関す
る。
筆跡を検出して画面等に表示する筆跡入力装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年コンピュータは、企業における業務
用途以外にも家庭用としての普及も目覚ましく、その他
にもテレビ用ゲーム機器として主に幼少年向けに広く市
販されている。
用途以外にも家庭用としての普及も目覚ましく、その他
にもテレビ用ゲーム機器として主に幼少年向けに広く市
販されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テレビ
用ゲーム機器としてのコンピュータでは、その大半は市
販のゲームソフトを利用して瞬間的な判断力と手先の俊
敏な反射的動作を向上するに留まっている感があり、コ
ンピュータが本来有している『創造性の支援ツール』と
しての有効利用がなされていないのが現状である。
用ゲーム機器としてのコンピュータでは、その大半は市
販のゲームソフトを利用して瞬間的な判断力と手先の俊
敏な反射的動作を向上するに留まっている感があり、コ
ンピュータが本来有している『創造性の支援ツール』と
しての有効利用がなされていないのが現状である。
【0004】一方、業務用のコンピュータでは、ワープ
ロやグラフィック・ソフトウェアに代表される各種ソフ
トウェアが数多く市販されているが、その大半は成人が
「処理時間を如何に短縮し、見易く且つ見栄えを美麗に
するか」に重点を置いた開発姿勢で作成されたものであ
り、個人の自由自在な創造に任せた表現を採るものは非
常に稀であり、処理も単調である。例えば、「座標A点
より座標B点に何mm幅の直線を引く」といった画一的
な筆跡(図形を含む)を出力結果として表現し、記録す
るに過ぎない。
ロやグラフィック・ソフトウェアに代表される各種ソフ
トウェアが数多く市販されているが、その大半は成人が
「処理時間を如何に短縮し、見易く且つ見栄えを美麗に
するか」に重点を置いた開発姿勢で作成されたものであ
り、個人の自由自在な創造に任せた表現を採るものは非
常に稀であり、処理も単調である。例えば、「座標A点
より座標B点に何mm幅の直線を引く」といった画一的
な筆跡(図形を含む)を出力結果として表現し、記録す
るに過ぎない。
【0005】これに対し、多少一筆書きの直線が蛇行し
たり、線幅が広がったり狭まったりするのに従って入力
をそのままCRT等の表示装置に再現することができれ
ば、幼少年にとっては画面に自由に絵等を描くことがで
き、コンピュータを創造性の育成を図るツールとして利
用できる。又、業務においては、例えば新製品の開発に
当たって、画面に文字、図形、線等を自由に表示しなが
ら創作を行うことができ、コンピュータの利便性が高ま
る。
たり、線幅が広がったり狭まったりするのに従って入力
をそのままCRT等の表示装置に再現することができれ
ば、幼少年にとっては画面に自由に絵等を描くことがで
き、コンピュータを創造性の育成を図るツールとして利
用できる。又、業務においては、例えば新製品の開発に
当たって、画面に文字、図形、線等を自由に表示しなが
ら創作を行うことができ、コンピュータの利便性が高ま
る。
【0006】従って、本発明は、上記問題点に着目して
なされたもので、入力の自由度を高めてコンピュータを
創造的に使用することのできる手段を提供することを目
的とする。
なされたもので、入力の自由度を高めてコンピュータを
創造的に使用することのできる手段を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的は、本発明の筆
跡入力装置により達成される。この筆跡入力装置は、先
端部に回転可能に保持された磁化ボール、磁化ボールの
筆記時の回転による磁界変化を検出する磁気検出素子、
及び磁気検出素子により検出された磁界変化に基づいて
検出出力を増幅する増幅部を有する筆跡入力手段と、こ
の筆跡入力手段からの筆跡情報を演算する演算部と、演
算部からの筆跡信号を表示手段に応じた信号に制御する
制御手段と、この制御手段によって制御された筆跡情報
を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
跡入力装置により達成される。この筆跡入力装置は、先
端部に回転可能に保持された磁化ボール、磁化ボールの
筆記時の回転による磁界変化を検出する磁気検出素子、
及び磁気検出素子により検出された磁界変化に基づいて
検出出力を増幅する増幅部を有する筆跡入力手段と、こ
の筆跡入力手段からの筆跡情報を演算する演算部と、演
算部からの筆跡信号を表示手段に応じた信号に制御する
制御手段と、この制御手段によって制御された筆跡情報
を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【0008】
【作用】この筆跡入力装置では、筆跡入力手段により筆
記すると、筆跡入力手段の動きに応じて筆跡面上を磁化
ボールが回転する。磁化ボールが回転すると、磁化ボー
ルのN極とS極が移動し、磁化ボールの磁界が変化し、
この磁界変化が磁気検出素子により検出され、検出出力
が増幅部により増幅される。更に、後述する検出理論に
基づいて筆跡情報が演算部により演算され、演算された
筆跡情報が制御手段を介して表示手段にて描画された通
りに表示される。
記すると、筆跡入力手段の動きに応じて筆跡面上を磁化
ボールが回転する。磁化ボールが回転すると、磁化ボー
ルのN極とS極が移動し、磁化ボールの磁界が変化し、
この磁界変化が磁気検出素子により検出され、検出出力
が増幅部により増幅される。更に、後述する検出理論に
基づいて筆跡情報が演算部により演算され、演算された
筆跡情報が制御手段を介して表示手段にて描画された通
りに表示される。
【0009】この筆跡入力装置を用いれば、文字、図形
及び記号等を描いた筆跡がそのままリアルタイムで表示
手段に表示されるので、例えば表示手段として家庭用テ
レビを使用することにより、画面を見ながらお絵描きや
創作を自由に行うことができる。又、制御手段に記憶部
を設けることにより、筆跡情報が記憶部に記憶されるの
で、後でその筆跡情報を表示手段で再現することがで
き、例えば思考の途中過程を表示手段に再現すれば、ど
のような思考で創作を行ったかを後で容易に知ることが
できる。
及び記号等を描いた筆跡がそのままリアルタイムで表示
手段に表示されるので、例えば表示手段として家庭用テ
レビを使用することにより、画面を見ながらお絵描きや
創作を自由に行うことができる。又、制御手段に記憶部
を設けることにより、筆跡情報が記憶部に記憶されるの
で、後でその筆跡情報を表示手段で再現することがで
き、例えば思考の途中過程を表示手段に再現すれば、ど
のような思考で創作を行ったかを後で容易に知ることが
できる。
【0010】この筆跡情報は、全て必要であるとは限ら
ないので、必要な筆跡情報のみを選択して記録できるよ
うに筆跡情報の記憶部への記録をON/OFFする入力
スイッチを設けることが好ましい。この場合には、入力
スイッチをONしたときに、筆跡情報が記録され、OF
Fのときは記録されない。又、一旦記録した筆跡情報を
消したい場合もあるため、筆跡情報の消去をON/OF
Fする消去スイッチを設けるのも好ましい。この場合、
消去スイッチをONにすると、以前に描かれた筆跡が筆
跡入力手段の軌跡通りに消去される。
ないので、必要な筆跡情報のみを選択して記録できるよ
うに筆跡情報の記憶部への記録をON/OFFする入力
スイッチを設けることが好ましい。この場合には、入力
スイッチをONしたときに、筆跡情報が記録され、OF
Fのときは記録されない。又、一旦記録した筆跡情報を
消したい場合もあるため、筆跡情報の消去をON/OF
Fする消去スイッチを設けるのも好ましい。この場合、
消去スイッチをONにすると、以前に描かれた筆跡が筆
跡入力手段の軌跡通りに消去される。
【0011】更に、筆跡入力手段に、筆圧検出スイッチ
を設けることにより、筆記時の筆圧が検出され、筆圧が
大きいときは線幅を大とし、筆圧が小さいときは線幅を
小とし、筆圧に応じて筆跡の線幅を自動的に可変し得
る。加えて、筆跡入力手段に、表示手段に表示される筆
跡情報の色彩及び色調を選定する色選択スイッチを設け
ることにより、任意の色及び濃淡で筆跡情報を表示する
ことができ、図形、文字、記号、線等を色・濃淡分けす
ることができ、表示手段上での筆跡情報の識別が行い易
くなる。又、筆跡入力手段に、表示手段に表示される筆
跡情報に連動した音階を選択する音階選択スイッチや、
音量を選択する音量選択スイッチを設けることにより、
筆跡情報の表示に併せて音を付加できる。
を設けることにより、筆記時の筆圧が検出され、筆圧が
大きいときは線幅を大とし、筆圧が小さいときは線幅を
小とし、筆圧に応じて筆跡の線幅を自動的に可変し得
る。加えて、筆跡入力手段に、表示手段に表示される筆
跡情報の色彩及び色調を選定する色選択スイッチを設け
ることにより、任意の色及び濃淡で筆跡情報を表示する
ことができ、図形、文字、記号、線等を色・濃淡分けす
ることができ、表示手段上での筆跡情報の識別が行い易
くなる。又、筆跡入力手段に、表示手段に表示される筆
跡情報に連動した音階を選択する音階選択スイッチや、
音量を選択する音量選択スイッチを設けることにより、
筆跡情報の表示に併せて音を付加できる。
【0012】なお、表示手段は、各家庭への普及率がほ
ぼ100%であって、手軽で便利なテレビとするのが最
適である。勿論、テレビ等のCRT以外にも、プリン
タ、プロッタ等の印刷出力可能なもの(但し、これらは
リアルタイムの表示は困難)でもよく、筆跡情報を表示
できるのなら特定されない。又、磁気検出素子として
は、ホール素子が例示される。
ぼ100%であって、手軽で便利なテレビとするのが最
適である。勿論、テレビ等のCRT以外にも、プリン
タ、プロッタ等の印刷出力可能なもの(但し、これらは
リアルタイムの表示は困難)でもよく、筆跡情報を表示
できるのなら特定されない。又、磁気検出素子として
は、ホール素子が例示される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の筆跡入力装置を実施例に基づ
いて説明する。その一実施例に係る筆跡入力装置の構成
図を図1に示す。この筆跡入力装置は、筆記と同時に検
出された磁界変化に基づいて検出出力を増幅する増幅部
等を有する入力ペン(筆記入力手段)1と、入力ペン1
からの筆跡情報を演算する演算部、筆跡情報を記憶する
記憶部、及び演算部からの筆跡信号を表示手段に応じた
信号に変換するなどの制御を行う制御手段等を組み込ん
だ制御ボックス2と、制御ボックス2からの筆跡情報を
表示する家庭用テレビ(表示手段)3とを備える。
いて説明する。その一実施例に係る筆跡入力装置の構成
図を図1に示す。この筆跡入力装置は、筆記と同時に検
出された磁界変化に基づいて検出出力を増幅する増幅部
等を有する入力ペン(筆記入力手段)1と、入力ペン1
からの筆跡情報を演算する演算部、筆跡情報を記憶する
記憶部、及び演算部からの筆跡信号を表示手段に応じた
信号に変換するなどの制御を行う制御手段等を組み込ん
だ制御ボックス2と、制御ボックス2からの筆跡情報を
表示する家庭用テレビ(表示手段)3とを備える。
【0014】入力ペン1は、図1のようなペンシル形の
ケース10を有し、このケース10の先端部(ペン先
部)に、磁化ボール11が回転可能に保持されると共
に、磁化ボール11の筆記時の回転による磁界変化を検
出する3個のホール素子(磁気検出素子)12が配置さ
れている。磁化ボール11及びホール素子12の位置関
係は、図2及び図3に示すようになっている。磁化ボー
ル11は、ケース10のペン先部に形成された半球面状
の凹部13内に嵌合され、あらゆる方向に回転自在に保
持されている。又、磁化ボール11は、小径(例えば直
径5mm)であり、この実施例では半球ずつN極とS極
の2極に磁化されており、磁化ボール11が回転するこ
とにより、N極とS極の位置が刻々と変化する。一方、
この実施例では、ケース10のペン先部にて、磁化ボー
ル11の中心から等角度間隔且つ等距離を置いて3個の
ホール素子12a,12b,12cが、磁化ボール11
に近接して配置されている。
ケース10を有し、このケース10の先端部(ペン先
部)に、磁化ボール11が回転可能に保持されると共
に、磁化ボール11の筆記時の回転による磁界変化を検
出する3個のホール素子(磁気検出素子)12が配置さ
れている。磁化ボール11及びホール素子12の位置関
係は、図2及び図3に示すようになっている。磁化ボー
ル11は、ケース10のペン先部に形成された半球面状
の凹部13内に嵌合され、あらゆる方向に回転自在に保
持されている。又、磁化ボール11は、小径(例えば直
径5mm)であり、この実施例では半球ずつN極とS極
の2極に磁化されており、磁化ボール11が回転するこ
とにより、N極とS極の位置が刻々と変化する。一方、
この実施例では、ケース10のペン先部にて、磁化ボー
ル11の中心から等角度間隔且つ等距離を置いて3個の
ホール素子12a,12b,12cが、磁化ボール11
に近接して配置されている。
【0015】3個のホール素子12a,12b,12c
により、磁化ボール11の磁界変化が検出され、各ホー
ル素子の出力変化により筆跡面上での磁化ボール11の
X−Y方向の移動量が演算部により算出され、その算出
値がペン先の移動量、即ち筆跡情報とされる。図1にお
いて、入力ペン1は、ペン先部寄りの部分に押しボタン
式の入力スイッチ14を有し、筆跡面にペン先(即ち磁
化ボール11)を押圧して筆記開始時に入力スイッチ1
4を押してONにし、筆記中は押し続ける。押し続けて
いる間は、ホール素子12a,12b,12cにより検
出される磁化ボール11の磁界変化に基づく筆跡情報が
記録され続ける。一筆書きの一画が終了し、次の筆記開
始点まで筆跡面上をペン先が移動する間は、入力スイッ
チ14を離した状態(OFFの状態)で、ペン先は筆跡
面に接触させたままでペン先をスライドさせる。このス
ライド中は、筆跡情報は記憶部に記録されないが、ペン
先の移動位置関係(筆記の終点と始点の関係)は演算部
に入力されている。又、入力ペン1は、ケース10の後
端部に押しボタン式の消去スイッチ15を有し、入力ス
イッチ14と消去スイッチ15を同時に押してONにす
れば、ペン先の移動した軌跡の通り、以前に描かれた筆
跡が消去される。
により、磁化ボール11の磁界変化が検出され、各ホー
ル素子の出力変化により筆跡面上での磁化ボール11の
X−Y方向の移動量が演算部により算出され、その算出
値がペン先の移動量、即ち筆跡情報とされる。図1にお
いて、入力ペン1は、ペン先部寄りの部分に押しボタン
式の入力スイッチ14を有し、筆跡面にペン先(即ち磁
化ボール11)を押圧して筆記開始時に入力スイッチ1
4を押してONにし、筆記中は押し続ける。押し続けて
いる間は、ホール素子12a,12b,12cにより検
出される磁化ボール11の磁界変化に基づく筆跡情報が
記録され続ける。一筆書きの一画が終了し、次の筆記開
始点まで筆跡面上をペン先が移動する間は、入力スイッ
チ14を離した状態(OFFの状態)で、ペン先は筆跡
面に接触させたままでペン先をスライドさせる。このス
ライド中は、筆跡情報は記憶部に記録されないが、ペン
先の移動位置関係(筆記の終点と始点の関係)は演算部
に入力されている。又、入力ペン1は、ケース10の後
端部に押しボタン式の消去スイッチ15を有し、入力ス
イッチ14と消去スイッチ15を同時に押してONにす
れば、ペン先の移動した軌跡の通り、以前に描かれた筆
跡が消去される。
【0016】ケース10の先端部寄りの部分には、筆圧
検出スイッチ16が設けられており、この筆圧検出スイ
ッチ16により筆記時の筆圧が検出され、筆圧の大小に
応じて筆跡の線幅の大小が自動的に設定され、その線幅
で筆跡が表示・記録される。即ち、筆圧が大きいときは
線幅が大となり、筆圧が小さいときは線幅が小となる。
この線幅は、予め設定した最大幅と最小幅の範囲内で筆
圧に応じて無段階で自動的に調整される。但し、筆圧検
出スイッチ16は消去スイッチ15にも連動しており、
消去時に筆圧大のときは大きい線幅で、筆圧小のときは
小さい線幅で筆跡が消去され、消去幅が筆圧により自動
的に設定される。勿論、消去幅も最大幅と最小幅の範囲
内で無段階に調整される。
検出スイッチ16が設けられており、この筆圧検出スイ
ッチ16により筆記時の筆圧が検出され、筆圧の大小に
応じて筆跡の線幅の大小が自動的に設定され、その線幅
で筆跡が表示・記録される。即ち、筆圧が大きいときは
線幅が大となり、筆圧が小さいときは線幅が小となる。
この線幅は、予め設定した最大幅と最小幅の範囲内で筆
圧に応じて無段階で自動的に調整される。但し、筆圧検
出スイッチ16は消去スイッチ15にも連動しており、
消去時に筆圧大のときは大きい線幅で、筆圧小のときは
小さい線幅で筆跡が消去され、消去幅が筆圧により自動
的に設定される。勿論、消去幅も最大幅と最小幅の範囲
内で無段階に調整される。
【0017】更に、ケース10の後端部には、色選択ス
イッチ17が設けられている。ここでは、予め8色(赤
・緑・青・・・等)及びその濃淡度合が設定され、色選
択スイッチ17を回して任意の色彩及び色調を選択す
る。なお、色の種類は8色に限定する必要はなく、使用
する表示手段の表示能力によってはもっと多数色を設定
しても構わず、或いは複数の色を設定することにより中
間色を合成することも可能である。例えば、赤と緑の2
色指定で黄色を発色することができる。色調も濃い・薄
いの2種類だけでなく、段階的又は連続的に濃淡を可変
できるようにすればよい。この色選択スイッチ17によ
り指定した色彩及び色調で、テレビ3の画面に筆跡が表
示される。
イッチ17が設けられている。ここでは、予め8色(赤
・緑・青・・・等)及びその濃淡度合が設定され、色選
択スイッチ17を回して任意の色彩及び色調を選択す
る。なお、色の種類は8色に限定する必要はなく、使用
する表示手段の表示能力によってはもっと多数色を設定
しても構わず、或いは複数の色を設定することにより中
間色を合成することも可能である。例えば、赤と緑の2
色指定で黄色を発色することができる。色調も濃い・薄
いの2種類だけでなく、段階的又は連続的に濃淡を可変
できるようにすればよい。この色選択スイッチ17によ
り指定した色彩及び色調で、テレビ3の画面に筆跡が表
示される。
【0018】又、図面には特に示していないが、表示手
段に表示される筆跡情報に連動した音階を選択する音階
選択スイッチや、音量を選択する音量選択スイッチを設
けるのも好ましい。この場合、例えば音階選択スイッチ
を色選択スイッチ17と共用し、音量選択スイッチを筆
圧検出スイッチ16と共用する。これにより、筆跡情報
の表示に音を付加できる。
段に表示される筆跡情報に連動した音階を選択する音階
選択スイッチや、音量を選択する音量選択スイッチを設
けるのも好ましい。この場合、例えば音階選択スイッチ
を色選択スイッチ17と共用し、音量選択スイッチを筆
圧検出スイッチ16と共用する。これにより、筆跡情報
の表示に音を付加できる。
【0019】この筆跡入力装置の全体の基本構成を図4
にブロック図で示す。入力ペン1は、内部に、ホール素
子12(a〜c)により検出された磁界変化に基づいて
検出出力を増幅する増幅部等を設けた回路基板18を有
する(図1参照)。又、制御ボックス2は、位置検出部
22やCPU20等からなる演算部、及び記憶素子等か
らなる記憶部21等を有する。3個のホール素子12
a,12b,12cで検出された磁化ボール11の磁界
信号は、位置検出部22に入力され、そこで筆跡面上で
のX−Y方向の移動距離が算出され、ペン先の移動量
(即ち筆跡)が求められる。求められた筆跡情報は、C
PU20を介して入力スイッチ14のON/OFFに応
じて記憶部21に記憶されると共に、出力装置27を経
て画像データ及び音声データがテレビ3等に送られる。
にブロック図で示す。入力ペン1は、内部に、ホール素
子12(a〜c)により検出された磁界変化に基づいて
検出出力を増幅する増幅部等を設けた回路基板18を有
する(図1参照)。又、制御ボックス2は、位置検出部
22やCPU20等からなる演算部、及び記憶素子等か
らなる記憶部21等を有する。3個のホール素子12
a,12b,12cで検出された磁化ボール11の磁界
信号は、位置検出部22に入力され、そこで筆跡面上で
のX−Y方向の移動距離が算出され、ペン先の移動量
(即ち筆跡)が求められる。求められた筆跡情報は、C
PU20を介して入力スイッチ14のON/OFFに応
じて記憶部21に記憶されると共に、出力装置27を経
て画像データ及び音声データがテレビ3等に送られる。
【0020】又、CPU20には、色選択スイッチ17
の色彩・色調信号、入力スイッチ14のON/OFF信
号、A/D変換器25で変換された筆圧検出スイッチ1
6の筆圧信号、消去スイッチ15のON/OFF信号が
入力される。勿論、図示はしていないが、音階選択スイ
ッチ(色選択スイッチ17と共用)の音階信号、音量選
択スイッチ(筆圧検出スイッチ16と共用)の音量信号
もCPU20に入力される。それらの信号及び磁化ボー
ル11の磁界変化に基づく筆跡の時系列データ(X方向
及びY方向の移動量)は、CPU20と記憶部21との
間で入出力される。
の色彩・色調信号、入力スイッチ14のON/OFF信
号、A/D変換器25で変換された筆圧検出スイッチ1
6の筆圧信号、消去スイッチ15のON/OFF信号が
入力される。勿論、図示はしていないが、音階選択スイ
ッチ(色選択スイッチ17と共用)の音階信号、音量選
択スイッチ(筆圧検出スイッチ16と共用)の音量信号
もCPU20に入力される。それらの信号及び磁化ボー
ル11の磁界変化に基づく筆跡の時系列データ(X方向
及びY方向の移動量)は、CPU20と記憶部21との
間で入出力される。
【0021】筆跡の時系列を算出する位置検出部22の
構成ブロック図(一部フロー図)は図5に示す通りであ
る。3個のホール素子12a,12b,12cによりそ
れぞれ検出された磁界変化による電圧Va ,Vb ,Vc
は、それぞれA/D変換器30a,30b,30cでデ
ジタル信号に変換される。そして、この各ホール素子の
電圧値より、各ホール素子と磁化ボールの極点(N極又
はS極)との間の距離を求める〔ステップ(以下、ST
と略す)31〕。これには、図9において、磁化ボール
11の半径1.5、その中心点の座標O(0,0,
0)、その任意の表面上の極点Nの座標(x,y,
z)、各ホール素子の位置P1(a,b,c)、P2
(d,e,f)、P3(g,h,i)とすると、 L12 =(x−a)2 +(y−b)2 +(z−c)2 L22 =(x−d)2 +(y−e)2 +(z−f)2 L32 =(x−g)2 +(y−h)2 +(z−i)2 r2 =x2 +y2 +z2 =1.52 となる。
構成ブロック図(一部フロー図)は図5に示す通りであ
る。3個のホール素子12a,12b,12cによりそ
れぞれ検出された磁界変化による電圧Va ,Vb ,Vc
は、それぞれA/D変換器30a,30b,30cでデ
ジタル信号に変換される。そして、この各ホール素子の
電圧値より、各ホール素子と磁化ボールの極点(N極又
はS極)との間の距離を求める〔ステップ(以下、ST
と略す)31〕。これには、図9において、磁化ボール
11の半径1.5、その中心点の座標O(0,0,
0)、その任意の表面上の極点Nの座標(x,y,
z)、各ホール素子の位置P1(a,b,c)、P2
(d,e,f)、P3(g,h,i)とすると、 L12 =(x−a)2 +(y−b)2 +(z−c)2 L22 =(x−d)2 +(y−e)2 +(z−f)2 L32 =(x−g)2 +(y−h)2 +(z−i)2 r2 =x2 +y2 +z2 =1.52 となる。
【0022】これらの式から極点Nの座標(x,y,
z)を算出する(ST32)。その後、直前の極点座標
と今の極点座標Nとから極点の移動ベクトルを算出し
(ST33)、この移動ベクトルを平面上に写像する
(ST34)。これは、図10に示すように行う。即
ち、磁化ボールをX軸に対してtの角度でrだけ回転さ
せると、 t=ATAN〔(y1−y0)/(x1−x0)〕 r=ATAN(z1/x1’)−ATAN(z0/x
0’) x0’=x0・cos(t)+y0・sin(t) x1’=x1・cos(t)+y1・sin(t) L=2×1.5×3.14×〔r/(2×3.14)〕 となる。これから平面上の移動距離、即ちX方向の移動
量ΔX及びY方向の移動量ΔYを求める(ST35)。
図10によると、平面上の移動量は、 ΔX=L・cos(t) ΔY=L・sin(t) となる。
z)を算出する(ST32)。その後、直前の極点座標
と今の極点座標Nとから極点の移動ベクトルを算出し
(ST33)、この移動ベクトルを平面上に写像する
(ST34)。これは、図10に示すように行う。即
ち、磁化ボールをX軸に対してtの角度でrだけ回転さ
せると、 t=ATAN〔(y1−y0)/(x1−x0)〕 r=ATAN(z1/x1’)−ATAN(z0/x
0’) x0’=x0・cos(t)+y0・sin(t) x1’=x1・cos(t)+y1・sin(t) L=2×1.5×3.14×〔r/(2×3.14)〕 となる。これから平面上の移動距離、即ちX方向の移動
量ΔX及びY方向の移動量ΔYを求める(ST35)。
図10によると、平面上の移動量は、 ΔX=L・cos(t) ΔY=L・sin(t) となる。
【0023】この移動量ΔX,ΔYにより、筆記した通
りの筆跡が画面上にリアルタイムで描かれる。TV3へ
の出力に当たっては、実際には図6に示すように筆跡信
号は、制御手段として、出力装置40、TV画面上での
表示位置に換算する描画41、信号変換42を経て、T
V3に入力される。筆跡情報は、TV3に時事刻々と表
示されると共に、記憶部21に時系列に従って記録さ
れ、所望により記憶部21に記録された筆跡情報を時系
列再生したり、瞬時再生したりすることが可能である。
りの筆跡が画面上にリアルタイムで描かれる。TV3へ
の出力に当たっては、実際には図6に示すように筆跡信
号は、制御手段として、出力装置40、TV画面上での
表示位置に換算する描画41、信号変換42を経て、T
V3に入力される。筆跡情報は、TV3に時事刻々と表
示されると共に、記憶部21に時系列に従って記録さ
れ、所望により記憶部21に記録された筆跡情報を時系
列再生したり、瞬時再生したりすることが可能である。
【0024】なお、表示手段としてTVに代えてパーソ
ナル・コンピュータを用いる場合は、図7に示すように
筆跡信号は、出力装置50、信号変換51、232Cコ
ネクタ52を経て、パソコン53に入力される。又、紙
面へのハードコピー出力を行う場合には、プリンタやプ
ロッタ等を制御ボックスに接続すればよいし、ワープロ
やパーソナル・コンピュータ等の編集画面に描画された
筆跡を取り込む等のファイル転送も可能である。更に
は、制御ボックスに通信機能(モデム回路機能)を付加
することにより、公衆通信回線を利用して、遠方に離れ
た相手に描画された筆跡を即時転送することが可能であ
るばかりか、これを活用して例えば遠方に離れた身体障
害者(特に聾唖者)同志が自由に筆談することも可能で
ある。
ナル・コンピュータを用いる場合は、図7に示すように
筆跡信号は、出力装置50、信号変換51、232Cコ
ネクタ52を経て、パソコン53に入力される。又、紙
面へのハードコピー出力を行う場合には、プリンタやプ
ロッタ等を制御ボックスに接続すればよいし、ワープロ
やパーソナル・コンピュータ等の編集画面に描画された
筆跡を取り込む等のファイル転送も可能である。更に
は、制御ボックスに通信機能(モデム回路機能)を付加
することにより、公衆通信回線を利用して、遠方に離れ
た相手に描画された筆跡を即時転送することが可能であ
るばかりか、これを活用して例えば遠方に離れた身体障
害者(特に聾唖者)同志が自由に筆談することも可能で
ある。
【0025】上記実施例は、筆跡入力手段がペンシル形
入力ペンの場合であるが、この入力ペンにパーソナル・
コンピュータのマウスの機能を持たせてもよい。この場
合、例えば入力ペンの入力スイッチ14をマウスの右側
のボタン、筆圧検出スイッチ16を左側のボタンとし、
図8に示すように、上記のように算出された移動量Δ
X,ΔYが、入力スイッチ14及び筆圧検出スイッチ1
6の信号と共に出力装置60に入力される。これらの信
号は、出力装置60で所定の形式に変換された後、マウ
スコネクタ61を介してパソコン62に入力される。こ
うすることで、通常の2個のボタン付きマウスと同一機
能が書き易いペンシル形入力ペンで利用可能となり、デ
ィジタイザーとスタイラス・ペンを組合せたときと同様
に微細な入力ペンの動きにより、パソコンに各種入力す
ることができる。
入力ペンの場合であるが、この入力ペンにパーソナル・
コンピュータのマウスの機能を持たせてもよい。この場
合、例えば入力ペンの入力スイッチ14をマウスの右側
のボタン、筆圧検出スイッチ16を左側のボタンとし、
図8に示すように、上記のように算出された移動量Δ
X,ΔYが、入力スイッチ14及び筆圧検出スイッチ1
6の信号と共に出力装置60に入力される。これらの信
号は、出力装置60で所定の形式に変換された後、マウ
スコネクタ61を介してパソコン62に入力される。こ
うすることで、通常の2個のボタン付きマウスと同一機
能が書き易いペンシル形入力ペンで利用可能となり、デ
ィジタイザーとスタイラス・ペンを組合せたときと同様
に微細な入力ペンの動きにより、パソコンに各種入力す
ることができる。
【0026】又、上記実施例では、磁化ボールがN極と
S極の2極に磁化されたものであるが、2極の磁化ボー
ルに限定されることはなく、磁化ボールの回転を検出す
ることができれば、3極以上に磁化されたものでも構わ
ない。
S極の2極に磁化されたものであるが、2極の磁化ボー
ルに限定されることはなく、磁化ボールの回転を検出す
ることができれば、3極以上に磁化されたものでも構わ
ない。
【0027】
【発明の効果】本発明の筆跡入力装置は、以上説明した
ように構成されるため、下記の効果を有する。 (1)磁化ボール及び磁気検出素子を有する筆跡入力手
段により筆跡面上に文字、図形、記号等を描画すれば、
その筆跡がその通りに検出されるため、専用で特殊なタ
ブレット等は必要とせず、構造が簡易である。 (2)筆跡は描画の通り表示手段にリアルタイムで表示
されるため、表示手段として家庭用テレビを用いれば、
例えば児童がテレビ画面をパレットとして自由にお絵描
き遊びができる。 (3)記憶部を設けることにより、検出した筆跡が時系
列データとして記録されるため、後で筆跡を再現でき、
例えば創作の思考過程を後刻再現できる。 (4)入力スイッチを設けることにより、筆跡の記憶を
任意に行うことができ、必要な筆跡のみを記録できる。 (5)消去スイッチを設けることにより、一旦記録した
筆跡のうち不要な筆跡を任意に消去できる。 (6)筆圧検出スイッチを設けることにより、筆記時の
筆圧に応じて筆跡の線幅が自動的に設定され、筆圧に応
じた線幅で筆跡を表示・記録したり、或いは消去したり
できる。 (7)色選択スイッチを設けることにより、任意の色彩
及び色調で筆跡を表示することができ、表示される筆跡
を色・濃淡で分けて見易くなる。 (8)音階選択スイッチを例えば色選択スイッチと共用
して設けることにより、選択された任意の色彩及び色調
で筆跡を表示する場合に、例えば色彩に応じて予め設定
された音階の発音により本入力装置の使用が楽しいもの
になる。 (9)音量選択スイッチを例えば筆圧検出スイッチと共
用して設けることにより、筆圧検出スイッチで検出され
る筆圧に応じて音量を自動的に設定することができる。 (10)筆跡入力手段をパーソナル・コンピュータのマ
ウス代わりにすれば、簡易的エンコーダ機能を有するペ
ンシル形マウスとして使用できる。 (11)プリンタやプロッタ等を接続すれば、筆跡情報
のプリントアウトやハードコピーが可能となるだけでな
く、ワープロやパーソナル・コンピュータへのファイル
転送も行うことができるなど、その用途に応じてグレー
ドアップを図れる。 (12)以上の効果(1)〜(11)により、これまで
筆記用具(クレヨンや色鉛筆等)と紙で行っていたお絵
描きを画面に自由に表現できるようになり、例えば幼少
年時期の創造性の育成に大いに寄与するばかりか、新製
品の開発等に際しては創作を画面を見ながら行うことも
でき、コンピュータをその本来有する「創造性の支援ツ
ール」として有効に活用できる。
ように構成されるため、下記の効果を有する。 (1)磁化ボール及び磁気検出素子を有する筆跡入力手
段により筆跡面上に文字、図形、記号等を描画すれば、
その筆跡がその通りに検出されるため、専用で特殊なタ
ブレット等は必要とせず、構造が簡易である。 (2)筆跡は描画の通り表示手段にリアルタイムで表示
されるため、表示手段として家庭用テレビを用いれば、
例えば児童がテレビ画面をパレットとして自由にお絵描
き遊びができる。 (3)記憶部を設けることにより、検出した筆跡が時系
列データとして記録されるため、後で筆跡を再現でき、
例えば創作の思考過程を後刻再現できる。 (4)入力スイッチを設けることにより、筆跡の記憶を
任意に行うことができ、必要な筆跡のみを記録できる。 (5)消去スイッチを設けることにより、一旦記録した
筆跡のうち不要な筆跡を任意に消去できる。 (6)筆圧検出スイッチを設けることにより、筆記時の
筆圧に応じて筆跡の線幅が自動的に設定され、筆圧に応
じた線幅で筆跡を表示・記録したり、或いは消去したり
できる。 (7)色選択スイッチを設けることにより、任意の色彩
及び色調で筆跡を表示することができ、表示される筆跡
を色・濃淡で分けて見易くなる。 (8)音階選択スイッチを例えば色選択スイッチと共用
して設けることにより、選択された任意の色彩及び色調
で筆跡を表示する場合に、例えば色彩に応じて予め設定
された音階の発音により本入力装置の使用が楽しいもの
になる。 (9)音量選択スイッチを例えば筆圧検出スイッチと共
用して設けることにより、筆圧検出スイッチで検出され
る筆圧に応じて音量を自動的に設定することができる。 (10)筆跡入力手段をパーソナル・コンピュータのマ
ウス代わりにすれば、簡易的エンコーダ機能を有するペ
ンシル形マウスとして使用できる。 (11)プリンタやプロッタ等を接続すれば、筆跡情報
のプリントアウトやハードコピーが可能となるだけでな
く、ワープロやパーソナル・コンピュータへのファイル
転送も行うことができるなど、その用途に応じてグレー
ドアップを図れる。 (12)以上の効果(1)〜(11)により、これまで
筆記用具(クレヨンや色鉛筆等)と紙で行っていたお絵
描きを画面に自由に表現できるようになり、例えば幼少
年時期の創造性の育成に大いに寄与するばかりか、新製
品の開発等に際しては創作を画面を見ながら行うことも
でき、コンピュータをその本来有する「創造性の支援ツ
ール」として有効に活用できる。
【図1】一実施例に係る筆跡入力装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図2】図1に示す装置における入力ペン(筆跡入力手
段)のペン先部の構造を示す要部縦断面図である。
段)のペン先部の構造を示す要部縦断面図である。
【図3】同入力ペンのペン先部の構造を示す要部横断面
図である。
図である。
【図4】同実施例の筆跡入力装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図5】図4に示すブロック図の位置検出部の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図6】同実施例の筆跡入力装置とTVとの接続例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図7】同実施例の筆跡入力装置とパソコンとの接続例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図8】同実施例の筆跡入力装置における入力ペンをマ
ウスとして使用する際のパソコンとの接続例を示すブロ
ック図である。
ウスとして使用する際のパソコンとの接続例を示すブロ
ック図である。
【図9】図5に示す位置検出部において極点の座標を算
出する理論を説明する図である。
出する理論を説明する図である。
【図10】図5に示す位置検出部において平面上での移
動距離を算出する理論を説明する図である。
動距離を算出する理論を説明する図である。
【符号の説明】 1 入力ペン(筆跡入力手段) 2 制御ボックス(制御手段) 3 テレビ(表示手段) 11 磁化ボール 12 ホール素子(磁気検出素子) 14 入力スイッチ 15 消去スイッチ 16 筆圧検出スイッチ(兼音量選択スイッチ) 17 色選択スイッチ(兼音階選択スイッチ)
Claims (10)
- 【請求項1】先端部に回転可能に保持された磁化ボー
ル、磁化ボールの筆記時の回転による磁界変化を検出す
る磁気検出素子、及び磁気検出素子により検出された磁
界変化に基づいて検出出力を増幅する増幅部を有する筆
跡入力手段と、この筆跡入力手段からの筆跡情報を演算
する演算部と、演算部からの筆跡信号を表示手段に応じ
た信号に制御する制御手段と、この制御手段によって制
御された筆跡情報を表示する表示手段とを備えることを
特徴とする筆跡入力装置。 - 【請求項2】前記制御手段は、前記演算部によって演算
された筆跡情報を記録する記憶部を有することを特徴と
する請求項1記載の筆跡入力装置。 - 【請求項3】前記筆跡入力手段は、前記演算部によって
演算された筆跡情報の記憶部への記録をON/OFFす
る入力スイッチを有することを特徴とする請求項2記載
の筆跡入力装置。 - 【請求項4】前記筆跡入力手段は、前記記憶部に記録さ
れた筆跡情報の消去をON/OFFする消去スイッチを
有することを特徴とする請求項2又は請求項3記載の筆
跡入力装置。 - 【請求項5】前記筆跡入力手段は、筆記時の筆圧を検出
する筆圧検出スイッチを有することを特徴とする請求項
2又は請求項3又は請求項4記載の筆跡入力装置。 - 【請求項6】前記筆跡入力手段は、前記表示手段に表示
される筆跡情報の色彩及び色調を選定する色選択スイッ
チを有することを特徴とする請求項1又は請求項2又は
請求項3又は請求項4又は請求項5記載の筆跡入力装
置。 - 【請求項7】前記筆跡入力手段は、前記表示手段に表示
される筆跡情報に連動した音階を選択する音階選択スイ
ッチを有することを特徴とする請求項1又は請求項2又
は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請求項6記載
の筆跡入力装置。 - 【請求項8】前記筆跡入力手段は、前記表示手段に表示
される筆跡情報に連動した音量を選択する音量選択スイ
ッチを有することを特徴とする請求項1又は請求項2又
は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請求項6又は
請求項7記載の筆跡入力装置。 - 【請求項9】前記磁化ボールはN極及びS極の2極から
なり、前記磁気検出素子は磁化ボールに近接して且つ互
いに間隔を置いて3個配置されていることを特徴とする
請求項1又は請求項2又は請求項3又は請求項4又は請
求項5又は請求項6又は請求項7又は請求項8記載の筆
跡入力装置。 - 【請求項10】前記磁気検出素子はホール素子であるこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7又は請
求項8又は請求項9記載の筆跡入力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3691494A JPH07248875A (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 筆跡入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3691494A JPH07248875A (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 筆跡入力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07248875A true JPH07248875A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12483044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3691494A Pending JPH07248875A (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 筆跡入力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07248875A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015880A1 (en) * | 1995-10-23 | 1997-05-01 | Philips Electronics N.V. | Input apparatus for a data processing system |
JPH1027060A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Toshiba Eng Co Ltd | 多項目入力装置 |
JP2008033447A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Nec System Technologies Ltd | ポインティングデバイス、文字入力システム、文字入力方法、および、文字入力プログラム |
CN102029843A (zh) * | 2009-09-28 | 2011-04-27 | 李剑 | 一种多功能电视收音笔 |
EP2409118A2 (fr) * | 2009-03-19 | 2012-01-25 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Dispositif de mesure magnétique de rotation d'une boule magnétisée et procédé de mesure de la rotation de la boule |
KR101368444B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2014-02-28 | 주식회사 아하정보통신 | 전자칠판 터치센서용 전자터치펜 |
KR101636644B1 (ko) * | 2015-01-22 | 2016-07-05 | 임주생 | 전자 펜 및 이를 이용하는 그래픽 편집용 입력 장치 |
WO2017200115A1 (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 임주생 | 전자 펜 및 이를 이용하는 그래픽 편집용 입력 장치 |
CN108027672A (zh) * | 2015-09-10 | 2018-05-11 | 微软技术许可有限责任公司 | 有源铅笔及发射器 |
CN109637214A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 安徽状元郎电子科技有限公司 | 一种基于图像识别原理的点读笔 |
US11175754B2 (en) | 2017-03-13 | 2021-11-16 | Keiji Tatani | Electronic device and information processing method |
-
1994
- 1994-03-08 JP JP3691494A patent/JPH07248875A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015880A1 (en) * | 1995-10-23 | 1997-05-01 | Philips Electronics N.V. | Input apparatus for a data processing system |
JPH1027060A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Toshiba Eng Co Ltd | 多項目入力装置 |
JP2008033447A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Nec System Technologies Ltd | ポインティングデバイス、文字入力システム、文字入力方法、および、文字入力プログラム |
EP2409118A2 (fr) * | 2009-03-19 | 2012-01-25 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Dispositif de mesure magnétique de rotation d'une boule magnétisée et procédé de mesure de la rotation de la boule |
JP2012520999A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 磁化ボールの回転を磁気測定するための装置およびそのボールの回転を測定する方法 |
CN102029843A (zh) * | 2009-09-28 | 2011-04-27 | 李剑 | 一种多功能电视收音笔 |
KR101368444B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2014-02-28 | 주식회사 아하정보통신 | 전자칠판 터치센서용 전자터치펜 |
KR101636644B1 (ko) * | 2015-01-22 | 2016-07-05 | 임주생 | 전자 펜 및 이를 이용하는 그래픽 편집용 입력 장치 |
CN108027672A (zh) * | 2015-09-10 | 2018-05-11 | 微软技术许可有限责任公司 | 有源铅笔及发射器 |
CN108027672B (zh) * | 2015-09-10 | 2021-03-09 | 微软技术许可有限责任公司 | 有源铅笔及发射器 |
WO2017200115A1 (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 임주생 | 전자 펜 및 이를 이용하는 그래픽 편집용 입력 장치 |
US11175754B2 (en) | 2017-03-13 | 2021-11-16 | Keiji Tatani | Electronic device and information processing method |
CN109637214A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 安徽状元郎电子科技有限公司 | 一种基于图像识别原理的点读笔 |
CN109637214B (zh) * | 2019-01-24 | 2020-09-15 | 安徽状元郎电子科技有限公司 | 一种基于图像识别原理的点读笔 |
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