(57)【要約】【課題】  描画要素の状態を容易に設定できるようにすること。【解決手段】  タブレットペン１のペン先がモード指定ボックスに対応する特定領域に接触され、付属ボタン７がオン操作されている場合に、タブレットペン１の長手方向の軸回りの回転角度に基づいて描画要素の状態（例えば、描画要素である線の太さ）を設定するようにした。そのため、例えば、マウス等の他の入力手段を用いて描画要素の状態を設定する方法に比べ、描画要素の状態を容易に設定することができる。【選択図】  図２
2007052696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の描画要素をペン形の入力手段を用いて描画する描画装置であって、
前記入力手段の長手方向の軸回りの回転状態を検出する回転状態検出手段と、その検出された回転状態に基づいて前記描画要素の状態を設定する要素状態設定手段とを備えたことを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記回転状態検出手段は、前記入力手段の長手方向の軸回りの回転角速度を検出するジャイロと、そのジャイロで検出された回転角速度に基づいて前記軸回りの回転角度を算出する回転角度算出手段とを備え、前記要素状態設定手段は、その回転角度算出手段で算出された回転角度に基づいて前記描画要素の状態を設定することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の描画要素をペン形の入力手段で描画する描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、パーソナルコンピュータに備えられ、線や円等の描画要素をタブレットペンを用いて描画するものがある（例えば、特許文献１参照）。
このような技術にあっては、一般に、描画要素の状態（例えば、描画要素である線や円の色や明暗、大きさ等）の設定操作は、マウスを用いて行うようになっていた。
【特許文献１】特開平１１−８５３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、描画要素の状態の変更操作をマウス、つまり、描画要素の描画に用いられるタブレットペンとは別の入力手段を用いて設定するようになっているため、描画要素の状態の設定が煩雑になってしまうという問題点があった。
本発明は、上記従来技術の未解決の問題点を解決することを目的とするものであって、描画要素の状態を容易に設定することができる描画装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の描画装置にあっては、所定の描画要素をペン形の入力手段を用いて描画する描画装置であって、前記入力手段の長手方向の軸回りの回転状態を検出する回転状態検出手段と、その検出された回転状態に基づいて前記描画要素の状態を設定する要素状態設定手段とを備えたことを特徴とする。
また、前記回転状態検出手段は、前記入力手段の長手方向の軸回りの回転角速度を検出するジャイロと、そのジャイロで検出された回転角速度に基づいて前記軸回りの回転角度を算出する回転角度算出手段とを備え、前記要素状態設定手段は、その回転角度算出手段で算出された回転角度に基づいて前記描画要素の状態を設定することを特徴とする。
【０００５】
このような構成によれば、描画要素の描画用のペン形の入力手段で当該描画要素の状態を設定することができるため、例えば、マウス等の他の入力手段を用いて描画要素の状態を設定する方法に比べ、描画要素の状態を容易に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の描画装置を、タブレットペンとタブレットボードとパーソナルコンピュータとディスプレイとで実現する実施例を図面に基づいて説明する。
この描画装置は、タブレットペンとタブレットボードとで描画要素Ａ（例えば、線）が描画されると、図１に示すように、その描画要素Ａをパーソナルコンピュータによってディスプレイに表示するように構成されている。また、タブレットペンを長手方向の軸回りに回転することで、描画要素の状態（例えば、太さ）を設定するように構成されている。
【０００７】
＜描画装置の構成＞
図２は、本実施形態の描画装置の構成を示す概略構成図である。この図２に示すように、描画装置は、タブレットペン１、タブレットボード２、パーソナルコンピュータ３、及びディスプレイ４を含んで構成される。
【０００８】
タブレットペン１は、ジャイロ５、角度演算処理部６、付属ボタン７、付属ボタン検出部８、タブレットペン駆動制御回路９、及び第１通信処理部１０を含んで構成される。
ジャイロ５は、図３に示すように、タブレットペン１の長手方向上側に伸びている軸（Yaw軸）回りの回転速度を検出し、その回転速度を示す回転速度信号を角度演算処理部６に出力する。なお、回転速度信号は、前記Yaw軸に対して右回転する場合に正値となり、左回転する場合に負値となる。
【０００９】
角度演算処理部６は、ジャイロ５から出力される回転速度信号が示す回転速度を累積加算して、タブレットペン１の回転角度を算出する。そして、角度演算処理部６は、その算出された回転角度を示す回転角度信号をタブレットペン駆動制御回路９に出力する。
具体的には、角度演算処理部６は、図４に示すように、回転速度信号をＬＰＦ（Lowpass Filter）１１に通した後、ＡＤＣ（Analog-Digital Convertor）１２でデジタル化し、積分器１３で積分することで、前記回転角度信号を生成する。
【００１０】
付属ボタン７は、タブレットペン１の外周面の下部に設けられ、描画要素の状態の変更の開始及び終了をオン・オフ操作で切り替えるための切り替えボタンである。
付属ボタン検出部８は、付属ボタン７の操作状態を検出し、オン・オフいずれの操作がされたのかを示すオン・オフ信号をタブレットペン駆動制御回路９に出力する。
タブレットペン駆動制御回路９は、角度演算処理部６から出力される回転角度信号と付属ボタン検出部８から出力されるオン・オフ信号とに基づいて所定の演算処理を行い、それら回転角度信号とオン・オフ信号とを第１通信処理部１０に出力する。
【００１１】
第１通信処理部１０は、タブレットペン駆動制御回路９から出力される回転角度信号とオン・オフ信号とをタブレットボード２の第２通信処理部１４（後述）に無線で送信する。
タブレットボード２は、第２通信処理部１４、圧力検出部１５、位置検出部１６、タブレットボード駆動制御回路１７、及び第３通信処理部１８を含んで構成される。
【００１２】
第２通信処理部１４は、第１通信処理部１０から送信される回転角度信号とオン・オフ信号とを受信してタブレットボード駆動制御回路１７に出力する。
圧力検出部１５は、タブレットボード２のタブレットペン操作面（タブレットペン１で描画要素を描いたり配置したりする操作を行う面、ディスプレイ４に表示されている画像と対応した面であって当該画像の絶対位置を指示するための面）における圧力の分布を検出し、その圧力分布を示す圧力信号を位置検出部１６に出力する。
【００１３】
位置検出部１６は、圧力検出部１５から出力される圧力信号に基づいて、タブレット操作面で圧力が最も高い位置を検出し（タブレットペン１のペン先が接触している位置を検出し）、その位置を示す位置信号をタブレットボード駆動制御回路１７に出力する。
タブレットボード駆動制御回路１７は、第２通信処理部１４から出力される回転角度信号及びオン・オフ信号と位置検出部１６から出力される位置信号とに基づいて演算処理を行い、回転角度信号とオン・オフ信号と位置信号とを第３通信処理部１８に出力する。
【００１４】
第３通信処理部１８は、タブレットボード駆動制御回路１７から出力される変化量信号と位置信号とをパーソナルコンピュータ３の第４通信処理部１９（後述）に送信する。
パーソナルコンピュータ３は、第４通信処理部１９、操作検出処理部２０、位置検出処理部２１、プログラム制御回路２２、メモリ格納部２３及び画像表示部２４を含んで構成される。
【００１５】
第４通信処理部１９は、第３通信処理部１８から送信される回転角度信号とオン・オフ信号と位置信号とを受信してプログラム制御回路２２と操作検出処理部２０と位置検出処理部２１とのそれぞれに出力する。
操作検出処理部２０は、第４通信処理部１９から出力されるオン・オフ信号が示す付属ボタン７の操作状態を検出し、その検出結果をプログラム制御回路２２に出力する。
【００１６】
また、操作検出処理部２０は、位置検出処理部２１で検出された位置がモード指定ボックスｂの位置であり、且つ、当該操作検出処理部２０で検出された操作状態が付属ボタン７のオン操作であった場合には、プログラム制御回路２２から出力される角度変化量信号（後述）に基づき、描画要素の状態（色、明暗、大きさ、線の太さ、線の種類）を設定し、その設定結果を示す状態変更信号をプログラム制御回路２２に出力する。具体的には、状態変更の対象となる描画要素が線であり、当該線の太さを設定する場合には、図５に示すように、角度変化量信号が大きいほど（タブレットペン１のYaw軸の右回りの回転角度が大きいほど）当該線の太さをより太く設定し、角度変化量信号が小さいほど（Yaw軸の左回りの回転角度が大きいほど）当該線の太さをより細く設定する。
【００１７】
また、状態変更の対象となる描画要素が線であり、当該線の種類を設定する場合には、角度変化量信号が所定量変動するたびに（タブレットペン１の右又は左回りの回転角度が所定角度大きくなるたびに）当該線の種類を新しいもの（例えば、点線）に設定する。
さらに、状態変更の対象となる描画要素が線であり、当該線の明暗を設定する場合には、角度変化量信号が大きいほど（タブレットペン１のYaw軸の右回りの回転角度が大きいほど）当該線の明暗をより明るく設定し、角度変化量信号が小さいほど（Yaw軸の左回りの回転角度が大きいほど）当該線の明暗をより暗く設定する。
【００１８】
また、状態変更の対象となる描画要素が線であり、当該線の色を設定する場合には、角度変化量信号が所定量変動するたびに（タブレットペン１の右又は左回りの回転角度が所定角度大きくなるたびに）当該線の色を新しいもの（例えば、赤）に設定する。
位置検出処理部２１は、第４通信処理部１９から出力される位置信号が示す位置に対応するディスプレイ４上の位置を検出し、その検出された位置を示すディスプレイ位置信号をプログラム制御回路２２に出力する。
【００１９】
プログラム制御回路２２は、第４通信処理部１９から出力される回転角度信号と操作検出処理部２０から出力される付属ボタン７のオン・オフ操作の検出結果と位置検出処理部２１から出力される位置の検出結果とに基づいて、付属ボタン７がオン操作されてからの回転角度の変化量を示す角度変化量信号（付属ボタン７がオン操作されたときの回転角度信号をメモリ格納部２３に格納させ、その回転角度信号を毎回の回転角度信号から減算してなる信号）を操作検出処理部２０に出力する要素状態設定処理（後述）を実行する。
【００２０】
また、プログラム制御回路２２は、位置検出処理部２１で検出された位置がモード指定ボックスｂ（描画要素の状態の指示用のアイコン格納部）の表示位置である場合には、図１及び図６（ａ）に示すように、ペン型カーソルａでモード指定ボックスｂの太さ設定部ｂ１、種類設定部ｂ２、明暗設定部ｂ３、及び色設定部ｂ４のいずれかが指定された様子を示す画像をディスプレイ４に表示させる画像信号を画像表示部２４に出力する。
【００２１】
ここで、太さ設定部ｂ１は、描画要素Ａの太さ（輪郭線の太さ等）を設定するときに選択するアイコンであり、種類設定部ｂ２は、描画要素Ａの種類を選択するときに選択するアイコンであり、明暗設定部ｂ３は、描画要素Ａの明暗を選択するときに選択するアイコンであり、色設定部ｂ４は、描画要素Ａの色を設定するときに選択するアイコンである。
さらに、プログラム制御回路２２は、モード指定ボックスｂの表示位置が検出され、且つ、操作検出処理部２０で付属ボタン７のオン操作が検出された場合には、図６（ｂ）に示すように、モード指定ボックスｂの各設定部ｂ1〜ｂ４のサブメニューが開く様子を示す画像をディスプレイ４に表示させる画像信号を画像表示部２４に出力する。
【００２２】
また、プログラム制御回路２２は、操作検出処理部２０から状態変更信号が出力された場合には、その状態変更信号に基づいて描画要素の状態（これから描画する描画要素の状態、或いは既に描画されている描画要素の状態）を設定する。なお、既に描画されている描画要素の状態を設定する場合には、当該設定が行われると、その状態に変更された描画要素を示す画像をディスプレイ４に表示させる画像信号を画像表示部２４に出力する。
【００２３】
メモリ格納部２３は、プログラム制御回路２２による格納指示に従い、付属ボタン７がオン操作されたときの回転角度信号を格納する。
画像表示部２４は、プログラム制御回路２２から出力される画像信号に応じた画像が表示されるようにディスプレイ４を駆動する。
ディスプレイ４は、画像表示部２４で駆動されて表示画面に画像を表示する。
【００２４】
＜プログラム制御回路の動作＞
次に、プログラム制御回路２２で実行される要素状態設定処理をフローチャートに基づいて説明する。この要素状態設定処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、図７に示すように、まずそのステップＳ１で、位置検出処理部２１で検出された位置がモード指定ボックスｂの表示位置であるか否かを判定する。モード指定ボックスｂの表示位置である場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ２に移行し、モード指定ボックスｂの表示位置ではない場合には（Ｎｏ）この判定を繰り返し実行する。
【００２５】
前記ステップＳ２では、操作検出処理部２０で付属ボタン７のオン操作が検出されたか否かを判定する。オン操作が検出された場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ３に移行し、オン操作が検出されなかった場合には（Ｎｏ）ステップＳ６に移行する。
前記ステップＳ３では、第４通信処理部１９から出力される回転角度信号に基づいて角度変化量信号を算出し、その角度変化量信号を操作検出処理部２０に出力する。
【００２６】
次にステップＳ４に移行して、操作検出処理部２０で付属ボタン７のオフ操作が検出されたか否かを判定する。オフ操作が検出された場合には（Ｙｅｓ）前記ステップＳ６に移行し、オフ操作が検出されない場合には（Ｎｏ）ステップＳ５に移行する。
前記ステップＳ５では、位置検出処理部２１で検出された位置がモード指定ボックスｂの表示位置ではないか否かを判定する。モード指定ボックスｂの表示位置ではない場合には（Ｙｅｓ）この演算処理を終了し、モード指定ボックスｂの表示位置である場合には（Ｎｏ）前記ステップＳ３に移動する。
【００２７】
一方、前記ステップＳ６は、位置検出処理部２１で検出された位置がモード指定ボックスｂの表示位置ではないか否かを判定する。モード指定ボックスｂの表示位置ではない場合には（Ｙｅｓ）この演算処理を終了し、モード指定ボックスｂの表示位置である場合には（Ｎｏ）前記ステップＳ１に移動する。
【００２８】
＜描画装置の具体的動作＞
次に、本実施形態の描画装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、図１に示すように、描画要素（線）Ａを状態変更の対象として選択した後、タブレットペン１のYaw軸をタブレットペン操作面の法線方向と一致させ、タブレットボード２の操作入力面の特定領域（ディスプレイ４に表示されているモード指定ボックスｂの太さ設定部ｂ１の位置に対応する領域）に、利用者がタブレットペン１のペン先を接触させたとする。すると、タブレットボード２によって、前記特定領域の圧力が圧力検出部１５で高く検出され、前記特定領域の位置が位置検出処理部１６で検出され、それら検出結果がタブレットボード駆動制御回路１７、第３通信処理部１８及び第４通信処理部１９を介してパーソナルコンピュータ１９に送信される。
【００２９】
また、パーソナルコンピュータ３によって、タブレットペン１のペン先で指定された位置に対応するディスプレイ４上の位置を示すディスプレイ位置信号が位置検出処理部２１で検出され、その検出結果がプログラム制御回路２２に出力される。そして、プログラム制御回路２２で、その出力された検出結果に基づいて、画像信号が画像表示部２４に出力され、画像表示部２４で、図６（ａ）に示すように、ペン型カーソルａがモード指定ボックスｂの太さ設定部ｂ1を指定する様子を示す画像がディスプレイ４に表示される。
【００３０】
さらに、プログラム制御回路２２で実行される要素状態設定処理にあっては、図７に示すように、ステップＳ１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２及びＳ６の判定が「Ｎｏ」となり、前記ステップＳ１から上記フローが繰り返し実行される。
また、タブレットペン１のペン先を接触させたまま、利用者がタブレットペン１の付属ボタン７をオン操作したとする。すると、タブレットペン１によって、付属ボタン７がオン操作されたことが付属ボタン検出部４で検出され、タブレットペン駆動制御回路９、第１通信処理部１０、タブレットボード駆動制御回路１７、第３通信処理部１８、及び第４通信処理部１９を介してパーソナルコンピュータ３に送信される。
【００３１】
さらに、パーソナルコンピュータ３によって、付属ボタン７のオン操作が操作検出処理部２０で検出され、その検出結果がプログラム制御回路２２に出力される。そして、プログラム制御回路２２で、その出力された検出結果に基づいて、画像信号が画像表示部２４に出力され、画像表示部２４で、図６（ｂ）に示すように、モード指定ボックスｂの太さ設定部ｂ1のサブメニューが開く様子を示す画像がディスプレイ４に表示される。
【００３２】
また、プログラム制御回路２２で実行される要素状態設定処理にあっては、前記ステップＳ２の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３で、図８の時刻ｔ１に示すように、回転速度「０」を示す回転速度信号が画像表示部２４に出力され、ステップＳ４及びＳ５の判定が「Ｎｏ」となり、前記ステップＳ３から上記フローを繰り返し実行する。
さらに、タブレットペン１のペン先を接触させたまま、利用者がタブレットペン１をYaw軸周りに右回転させたとする。すると、タブレットペン１によって、図８の時刻ｔ２に示すように、タブレットペン１の回転速度がジャイロ５で検出され、その検出結果に基づいて角度演算処理部６で回転角度が算出され、タブレットペン駆動制御回路９、第１通信処理部１０、第２通信処理部１４、タブレットボード駆動制御回路１７、第３通信処理部１８、第４通信処理部１９を介してパーソナルコンピュータ３に送信される。
【００３３】
また、パーソナルコンピュータ３によって、線Ａをより太くする状態変更信号が操作検出処理部２０で検出され、その状態変更信号がプログラム制御回路２２に出力される。そして、プログラム制御回路２２で、その状態変更信号に基づいて、画像信号が画像表示部２４に出力され、画像表示部２４で、図６（ｂ）に示すように、太さ設定部ｂ1のプレビュー画面ｂ１１（描画要素である線の太さを実際の線で示す画像）や太さバーｂ１２（線の太さを数値で示す画像）が変化する様子を示す画像がディスプレイ４に表示され、また、線幅がより太く変更された線Ａを示す画像がディスプレイ４に表示される。
【００３４】
このように、本実施形態の描画装置にあっては、タブレットペン１の回転角度に基づいて描画要素の状態を設定するようにした。そのため、例えば、他の入力手段を用いて描画要素の状態を設定する方法に比べ、描画要素の状態を容易に設定することができる。
また、タブレットペン１を回転させる動作は、タブレットペン１で描画要素を描いているときには行われない動きであるため、描画要素の描画時に、利用者が意図しない描画要素の状態の変更が行われるとこと（誤動作が生じること）を防止することができる。
【００３５】
さらに、タブレットペン１の回転角度をジャイロ５を用いて検出するようにしたため、例えば、加速度方位センサを用いる方法と異なり、場所や空間を選ぶことがなく、容易に構成することができ、且つ、誤認識が生じることを防止することもできる。
以上、図２のジャイロ５が特許請求の範囲に記載の回転状態検出手段を構成し、図２のプログラム制御回路２２が要素状態設定手段を構成する。
【００３６】
なお、本発明の描画装置は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記実施形態では、タブレットペン１がYaw軸回りに右回転した場合に線の太さをより太くし、左回転した場合に線の太さをより細くする例を示したが、これに限られるものではない。例えば、逆にタブレットペン１がYaw軸回りに右回転した場合に線の太さをより細くし、左回転した場合に線の太さをより太くするようにしてもよい。
【００３７】
また、線の太さだけでなく、線の種類や色等についても同様としてもよい。つまり、タブレットペン１の回転方向に対する描画要素の変化順序を逆に設定してもよい。
さらに、タブレットペン１の回転方向に対する描画要素の変化順序を利用者が任意に切り替えることができるようにしてもよい。具体的には、変化順序の切り替え時に操作させるスイッチを設け、そのスイッチが操作されたことが検出された場合に、前記変化順序を切り替える制御をパーソナルコンピュータ３に行わせるようにしてもよい。
【００３８】
また、圧力検出部１５と位置検出部１６とをタブレットボード２に設ける例を示したが、これに限られるものではない。例えば、タブレットペン１に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の描画装置の概要を説明するための説明図である。
【図２】描画装置の構成を示す概略構成図である。
【図３】図２のタブレットペンの外観を示す外観図である。
【図４】図２の角度演算処理部を拡大して示す要部拡大図である。
【図５】図２の操作検出処理で参照される制御マップである。
【図６】モード指定ボックスの動作を説明するための説明図である。
【図７】要素状態設定処理を示すフローチャートである。
【図８】回転速度信号の出力状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１はタブレットペン、２はタブレットボード、３はパーソナルコンピュータ、４はディスプレイ、５はジャイロ、６は角度演算処理部、７は付属ボタン７は付属ボタン検出部、９はタブレットペン駆動制御回路、１０は第１通信処理部、１１はＬＰＦ、１２はＡＤＣ、１３は積分器、１４は第２通信処理部、１５は圧力検出部、１６は位置検出部、１７はタブレットボード駆動制御回路、１８は第３通信処理部、１９は第４通信処理部、２０は操作検出処理部、２１は位置検出処理部、２２はプログラム制御回路、２３はメモリ格納部、２４は画像表示部
【図１】
2007052696.tif 000003
【図２】
2007052696.tif 000004
【図３】
2007052696.tif 000005
【図４】
2007052696.tif 000006
【図５】
2007052696.tif 000007
【図６】
2007052696.tif 000008
【図７】
2007052696.tif 000009
【図８】
2007052696.tif 000010