JPS6134164B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6134164B2
JPS6134164B2 JP58240711A JP24071183A JPS6134164B2 JP S6134164 B2 JPS6134164 B2 JP S6134164B2 JP 58240711 A JP58240711 A JP 58240711A JP 24071183 A JP24071183 A JP 24071183A JP S6134164 B2 JPS6134164 B2 JP S6134164B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
graphic
scanning
output board
input
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP58240711A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60132285A (en
Inventor
Yoshiki Kishi
Toyoji Hiroya
Toshihiro Oohira
Yukio Fukui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP58240711A priority Critical patent/JPS60132285A/en
Publication of JPS60132285A publication Critical patent/JPS60132285A/en
Publication of JPS6134164B2 publication Critical patent/JPS6134164B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光ビーム並列投射型の図形入出力装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a parallel light beam projection type graphic input/output device.

従来、図形入出力装置として、スタイラスでタ
ブレツト上に描いた図形をCRTに表示するもの
や、ライトペンでCRT上に描いた図形をその
CRTに表示するようにしたもの等があるが、
CRTに表示された図形を観察する場合には、チ
ユーブの前面ガラスにより視差が生じるのが避け
られず、さらに大画面CRTでは管面の湾曲によ
り図形が歪をもち、しかも前者の方法では入力面
としてのタブレツトと出力面としてのCRTがそ
れぞれ別個に存在するため、タブレツト上の操作
でCRT上の図形を加筆修正するのが著しく困難
であり、また、後者ではライトペンの位置精度が
悪いため図形を描きにくいという難点がある。
Traditionally, graphic input/output devices have been used to display figures drawn on a tablet with a stylus on a CRT, or to display figures drawn on a CRT with a light pen.
There are some that are designed to be displayed on a CRT, but
When observing figures displayed on a CRT, it is unavoidable that parallax will occur due to the front glass of the tube.Furthermore, in large screen CRTs, the figure will be distorted due to the curvature of the tube surface. Since there is a tablet as an output screen and a CRT as an output surface, it is extremely difficult to add and modify figures on the CRT using operations on the tablet. The problem is that it is difficult to draw.

本発明の目的は、図形を容易に描くことがで
き、しかも描いた図形が描かれた位置に精度良く
且つ歪むことなく実時間的に表示され、さらにそ
の図形を視差なく観察できるようにした図形入出
力装置を提供することにある。
An object of the present invention is to create a figure that allows a figure to be easily drawn, displays the drawn figure in real time with high precision and without distortion at the drawn position, and further allows the figure to be observed without parallax. Its purpose is to provide input/output devices.

上記目的を達成するため、本発明の図形入出力
装置は、スタイラスによつて図形が描かれると共
にスクリーンとして機能する平板状の半透明デジ
タイザで構成された図形入出力板と、それによつ
て電気信号として検出された上記図形における各
点の座標値を、ラスタ毎の複数のラスタデータに
変換処理する原子計算機と、複数のラスタデータ
を記憶すると共に、それらを同期信号に同期して
読み出し可能にした画像メモリと、画像メモリか
らのラスタデータに基づいて強度変調された平行
な複数の光ビームを同時に発生させる走査光発生
部と、上記複数の光ビームを電子計算機からの信
号と上記同期信号とに基づいて水平及び垂直に走
査させ、上記図形入出力板の裏面に上記図形を投
影する水平走査用回転多面体ミラー及び垂直走査
用ガルバノミラーとにより構成したことを特徴と
するものである。
In order to achieve the above object, the graphic input/output device of the present invention includes a graphic input/output board composed of a flat semi-transparent digitizer on which a graphic is drawn with a stylus and which functions as a screen, and an electrical signal generated by the graphic input/output board. An atomic computer that converts the coordinate values of each point in the above-mentioned figure, detected as an image memory, a scanning light generator that simultaneously generates a plurality of parallel light beams whose intensity is modulated based on raster data from the image memory, and converts the plurality of light beams into signals from an electronic computer and the synchronization signal. The present invention is characterized by comprising a rotating polyhedral mirror for horizontal scanning and a galvanometer mirror for vertical scanning, which scan horizontally and vertically based on the image data and project the graphic onto the back surface of the graphic input/output board.

このような本発明の光ビーム並列投射型図形入
出力装置においては、スタイラスで図形入出力板
の表面に図形を描けば、その図形が図形入出力板
をスクリーンとしてその裏面から実時間的に正確
に投影表示され、従つてその図形を光の散乱光と
して表面から視差なく正確に見ながら加筆修正す
ることも容易となり、また図形入出力板を平板状
の半透明デジタイザで構成したので、スタイラス
により容易に図形を描くことができるだけでな
く、投影表示される図形が歪むこともなく、さら
に、図形の投影表示を平行な複数の光ビームによ
り行うようにしたので、簡単な走査で良質の画
像、即ち、図形表示に適う高速度、高精度でラス
タスキヤン表示、例えば1/30秒で1024×1024ポイ
ント程度で表示される良質画像を得ることができ
る。
In such a light beam parallel projection type graphic input/output device of the present invention, when a figure is drawn on the surface of the figure input/output board with a stylus, the figure is accurately displayed in real time from the back surface of the figure input/output board using the figure input/output board as a screen. Therefore, it is easy to make additions and corrections while accurately viewing the figure as scattered light from the surface without parallax.Also, since the figure input/output board is composed of a flat translucent digitizer, it can be easily accessed using a stylus. Not only can figures be drawn easily, but the projected and displayed figures are not distorted.Furthermore, since the projected figures are displayed using multiple parallel light beams, high-quality images can be obtained with simple scanning. That is, it is possible to obtain a high-quality raster scan display at high speed and high precision suitable for graphic display, for example, a high-quality image displayed at about 1024×1024 points at 1/30 second.

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図において、1は半透明デジタイザで構成
した図形入出力板、2はその表面に図形を描記す
るためのスタイラスで、スタイラス2により図形
入出力板1の表面に図形を描くと、その図形の表
示位置が電気信号として検出される。即ち、上記
図形入出力板1とスタイラス2は、座標読取器3
を介して電子計算機及び画像メモリに接続され、
これにより、上記スタイラス2で図形入出力板1
上に図形を描けば、その過程におけるスタイラス
2の図形入出力板1上の座標値が、座標読取器3
により順次連続してデジタル量として検出され、
それらの座標値が電子計算機に送られる。上記計
算機は、入力された座標値に基づいて図形の認識
や図形間の演算等の処理を行い、その図形を再現
表示するための図形データベースを管理すると共
に、その図形データベースをデジタル画像データ
として画素に変換した後、ラスタ単位に編成した
ラスタデータとし、そのラスタデータを画像メモ
リに送信して記憶させる。上記画像メモリは、後
述する走査光発生部4からの要求に基づき、複数
本分のラスタデータを同時に出力可能に構成され
る。
In Fig. 1, 1 is a figure input/output board composed of a translucent digitizer, and 2 is a stylus for drawing figures on the surface of the figure input/output board. The display position of is detected as an electrical signal. That is, the graphic input/output board 1 and the stylus 2 are connected to the coordinate reader 3.
connected to an electronic computer and image memory via
As a result, the stylus 2 can be used to
If you draw a figure on the top, the coordinate values of the stylus 2 on the figure input/output board 1 in the process will be detected by the coordinate reader 3.
are sequentially detected as digital quantities by
Those coordinate values are sent to a computer. The computer performs processing such as recognition of figures and calculations between figures based on the input coordinate values, manages a figure database for reproducing and displaying the figures, and converts the figure database into digital image data into pixels. After converting to , raster data is organized into raster units, and the raster data is sent to an image memory to be stored. The image memory is configured to be able to simultaneously output raster data for a plurality of lines based on a request from the scanning light generating section 4, which will be described later.

上記画像メモリに接続された走査光発生部4
は、画像メモリに記憶されたラスタデータに基づ
いて、図形入出力板1に画像を走査表示するため
の多数の平行な光ビームを発生させると共に、そ
れらに対して強度変調等を施すためのもので、映
像信号解読器5、光ビーム発生器6,6…、ビー
ム径調節器7,7…及びビーム間隔調整器8を備
えている。
Scanning light generator 4 connected to the image memory
is for generating a large number of parallel light beams for scanning and displaying images on the graphic input/output board 1 based on the raster data stored in the image memory, and for performing intensity modulation, etc. on them. It is equipped with a video signal decoder 5, optical beam generators 6, 6..., beam diameter adjusters 7, 7..., and a beam interval adjuster 8.

上記映像信号解読器5は、画像メモリに記憶さ
れたラスタデータの複数本分を同時に読み出し、
それを光ビーム発生器群6,6,…への光変調信
号として送出するもので、後述する走査部11の
光走査制御器18及び回転同期信号発生器20に
接続され、上記制御器18からの制御信号に基づ
いて、予め決められた複数本のラスタデータが、
それらのラスタデータに含まれている画素の順序
に従い且つ上記発生器20からの同期信号に同期
して読み出され、それらのラスタデータがアナロ
グ映像信号に変換されて、光ビーム発生器6,
6,…に光変調信号として送出される。また、上
記同期信号に同期して走査線帰線期間におけるブ
ランキングも行われる。
The video signal decoder 5 simultaneously reads out multiple lines of raster data stored in the image memory,
It sends it out as an optical modulation signal to the optical beam generator group 6, 6, . Based on the control signal, multiple predetermined pieces of raster data are
These raster data are read out in accordance with the order of the pixels included in them and in synchronization with the synchronization signal from the generator 20, and these raster data are converted into analog video signals, and the light beam generators 6,
6, . . . as optical modulation signals. Blanking during the scanning line retrace period is also performed in synchronization with the synchronization signal.

光ビーム発生器6,6,…は、平行な複数の光
ビーム群を発生させるためのもので、各光ビーム
は、上記同期信号に同期して断続し、且つ上記ア
ナログ映像信号に対応して強度変調されたものと
して発生し、それらの光ビームはビーム径調節器
7,7,…に送られて所定のビーム径に収束され
た後、ビーム間隔調整器8に送られ、ラスタ間隔
が所定の値になるように各光ビームの間隔が平行
のまま狭められ、これにより図形入出力板1上で
所定のビームスポツト径及びラスタ精度が実現さ
れる。なお、上記光ビーム発生器及びビーム間隔
調整器は、レンズ系によつて構成される。
The light beam generators 6, 6, ... are for generating a plurality of parallel light beam groups, and each light beam is intermittent in synchronization with the synchronization signal and in correspondence with the analog video signal. These light beams are sent to beam diameter adjusters 7, 7, ... and converged to a predetermined beam diameter, and then sent to a beam spacing adjuster 8 to adjust the raster spacing to a predetermined value. The interval between the respective light beams is narrowed while remaining parallel so that the beam spot diameter and raster accuracy are achieved on the graphic input/output board 1. Note that the light beam generator and beam interval adjuster are configured by a lens system.

このようにして制御された複数の平行な光ビー
ムによつて図形入出力板1を走査する走査部11
は、それらの光ビームを水平に振つて図形入出力
板1を水平に走査するための水平走査用回転多面
体ミラー12と、各光ビームを垂直に振つて上記
入出力板1を垂直に走査するための垂直走査用ガ
ルバノミラー13とを備えている。上記回転多面
体ミラー12及びガルバノミラー13は、回転同
期信号発生器20において発生させた前記同期信
号と電子計算機からの表示フレーム情報とに基づ
いて光走査制御器18により水平走査と垂直走査
のタイミングを実現するための駆動制御信号を発
生させ、この信号によつて駆動制御されるもので
ある。
A scanning unit 11 that scans the graphic input/output board 1 with a plurality of parallel light beams controlled in this manner.
is a horizontal scanning rotating polygon mirror 12 for horizontally scanning the graphic input/output board 1 by horizontally scanning the light beams, and a horizontal scanning rotating polygon mirror 12 for vertically scanning the input/output board 1 by vertically swinging each light beam. A vertical scanning galvanometer mirror 13 is also provided. The rotating polyhedral mirror 12 and the galvanometer mirror 13 control the timing of horizontal scanning and vertical scanning by an optical scanning controller 18 based on the synchronizing signal generated by the rotating synchronizing signal generator 20 and display frame information from the computer. A drive control signal is generated to achieve this, and the drive is controlled by this signal.

即ち、上記回転多面体ミラー12は、それに駆
動軸14を介して取り付けられた高精度モータか
らなる回転多面体ミラー駆動器15によつて回転
可能に構成され、またガルバノミラー13は、そ
れに駆動軸16を介して取り付けられた高精度サ
ーボ型回転振動器からなるガルバノミラー駆動器
17によつて振動可能に構成され、さらに上記各
駆動器15,17は光走査制御器18からの駆動
制御信号によつて駆動制御されるように接続さ
れ、その駆動制御信号は、制御器18に加えられ
た前記同期信号と計算機からの表示フレーム情報
とに基づいて発生せしめられる。上記同期信号
は、レーザー光源からなる回転検出用光源19か
らのレーザー光を回転多面体ミラー12に投射
し、その反射光を回転同期信号発生器20で受け
ることにより、回転多面体ミラー12における各
ミラーのエツジを検出し、ミラー12の回転に同
期した矩形波状のものとして得られるものであ
る。また、毎秒当りのフレーム数の制御は、回転
多面体ミラー12の回転数を検知して、予め計算
されている回転数毎に光走査制御器18において
鋸歯状波形の信号を発生させ、その信号をガルバ
ノミラー駆動器17に加え、それによりガルバノ
ミラー13を振動させることにより行われる。上
記毎秒当りのフレーム数は、計算機からの信号で
任意の値に調節される。
That is, the rotating polygon mirror 12 is configured to be rotatable by a rotating polygon mirror driver 15 consisting of a high-precision motor attached to it via a drive shaft 14, and the galvano mirror 13 is configured to have a drive shaft 16 connected thereto. The galvanometer mirror driver 17, which is a high-precision servo-type rotary vibrator, is installed through a galvano mirror driver 17, and each of the drivers 15 and 17 is controlled by a drive control signal from an optical scanning controller 18. The drive control signal is generated based on the synchronization signal applied to the controller 18 and display frame information from the computer. The synchronization signal is generated by projecting a laser beam from a rotation detection light source 19 consisting of a laser light source onto the rotation polygon mirror 12 and receiving the reflected light by the rotation synchronization signal generator 20. The edge is detected and obtained as a rectangular waveform synchronized with the rotation of the mirror 12. The number of frames per second can be controlled by detecting the number of rotations of the rotating polygon mirror 12, generating a signal with a sawtooth waveform in the optical scanning controller 18 at each pre-calculated number of rotations, and transmitting the signal. This is done by adding to the galvanometer mirror driver 17 and vibrating the galvanometer mirror 13 thereby. The number of frames per second is adjusted to an arbitrary value by a signal from the computer.

このような構成を有する図形入出力装置におい
ては、回転同期信号発生器20からの同期信号に
基づいて画像メモリから読出されたデジタル画像
データが、映像信号解読器5においてアナログ映
像信号に変換され、それによつて光ビーム発生器
群6,6,…が制御され、必要な光強度を有する
光ビームが発生せしめられる。この光ビームは、
所要のラスタ精度、ビームスポツト径をもつよう
にした後、水平走査用回転多面体ミラー12によ
る水平偏向を受けると共に、垂直走査用ガルバノ
ミラー13による垂直偏向を受け、図形入出力板
1の全面をラスタ走査して、画像メモリ内にあつ
た図形を半透明デジタイザからなる図形入出力板
1の裏面に投影表示する。
In the graphic input/output device having such a configuration, digital image data read from the image memory based on the synchronization signal from the rotation synchronization signal generator 20 is converted into an analog video signal in the video signal decoder 5, Thereby, the light beam generator groups 6, 6, . . . are controlled to generate a light beam having the required light intensity. This light beam is
After achieving the required raster accuracy and beam spot diameter, it is subjected to horizontal deflection by the rotating polygon mirror 12 for horizontal scanning and vertical deflection by the galvanometer mirror 13 for vertical scanning, and the entire surface of the graphic input/output board 1 is rasterized. By scanning, the graphics stored in the image memory are projected and displayed on the back surface of a graphics input/output board 1 consisting of a semi-transparent digitizer.

図形入出力板1上においては、スタイラス2に
よつて任意の図形を描くことができ、この場合の
スタイラス2の動きは、そのスタイラス2から出
る信号を座標読取器3で検知して、図形入出力板
1に固有の座標値を変換し、電子計算機へ送られ
る。
Any figure can be drawn on the figure input/output board 1 using the stylus 2. In this case, the movement of the stylus 2 is determined by detecting the signal output from the stylus 2 with the coordinate reader 3 and inputting the figure. The coordinate values specific to the output plate 1 are converted and sent to an electronic computer.

電子計算機においては、表面図形データベース
を画素に変換し、ラスタ単位に編成して、それを
画像データとして画像メモリへ送信し、走査光発
生部4からの要求に応じて、予め決められている
本数分のラスタを画素の順序に従つて走査光発生
部4へ送信し、その結果、図形入出力板1にその
図形が表示される。
In the electronic computer, the surface figure database is converted into pixels, organized into raster units, and transmitted as image data to the image memory, and a predetermined number of pixels are transmitted in response to a request from the scanning light generator 4. The corresponding raster is transmitted to the scanning light generator 4 in accordance with the pixel order, and as a result, the figure is displayed on the figure input/output board 1.

このようにして、図形入出力板1には、スタイ
ラス2を動かした軌跡を直ちに解析表示させるこ
とができ、従つて表示する図形はスタイラス2の
動きを確認しつつその軌跡に重ねて精度よく入力
することができる。
In this way, the trajectory of the movement of the stylus 2 can be immediately analyzed and displayed on the graphic input/output board 1, and the graphics to be displayed can be accurately input by superimposing the trajectory on the trajectory while checking the movement of the stylus 2. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の全体構成図である。 1……図形入出力板、2……スタイラス、4…
…走査光発生部、12,13……ミラー。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention. 1...Graphic input/output board, 2...Stylus, 4...
...Scanning light generating section, 12, 13...Mirror.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 スタイラスによつて図形が描かれると共にス
クリーンとして機能する平板状の半透明デジタイ
ザで構成された図形入出力板と、 それによつて電気信号として検出された上記図
形における各点の座標値を、ラスタ毎の複数のラ
スタデータに変換処理する電子計算機と、 複数のラスタデータを記憶すると共に、それら
を同期信号に同期して読み出し可能にした画像メ
モリと、 画像メモリからのラスタデータに基づいて強度
変調された平行な複数の光ビームを同時に発生さ
せる走査光発生部と、 上記複数の光ビームを電子計算機からの信号と
上記同期信号とに基づいて水平及び垂直に走査さ
せ、上記図形入出力板の裏面に上記図形を投影す
る水平走査用回転多面体ミラー及び垂直走査用ガ
ルバノミラーと、 により構成したことを特徴とする光ビーム並列投
射型図形入出力装置。
[Claims] 1. A graphic input/output board composed of a flat semi-transparent digitizer on which a graphic is drawn with a stylus and which functions as a screen, and each point in the graphic detected as an electrical signal by the graphic input/output board. an electronic computer that converts the coordinate values of the image into multiple pieces of raster data for each raster, an image memory that stores multiple pieces of raster data and makes it possible to read them in synchronization with a synchronization signal, and raster data from the image memory. a scanning light generator that simultaneously generates a plurality of parallel light beams whose intensity is modulated based on data; and a scanning light generator that scans the plurality of light beams horizontally and vertically based on a signal from an electronic computer and the synchronization signal; A light beam parallel projection type graphic input/output device comprising: a rotating polygonal mirror for horizontal scanning and a galvanometer mirror for vertical scanning, which project the graphic on the back surface of the graphic input/output board.
JP58240711A 1983-12-20 1983-12-20 Graphic input/output device of optical beam parallel projection type Granted JPS60132285A (en)

Priority Applications (1)

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Publication Number Publication Date
JPS60132285A JPS60132285A (en) 1985-07-15
JPS6134164B2 true JPS6134164B2 (en) 1986-08-06

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