描画システム
【課題】 画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる描画システムを提供する。
【解決手段】 この描画システムは、端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置２と、描画端末装置２からの信号を受信する受信器３と、受信した信号から求めた描画端末装置２の位置と角度に基づいて描画端末装置２による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置４と、演算した描画位置および調整した描画属性にしたがって描画内容を画面１に表示する表示装置５とを備える。
【解決手段】 この描画システムは、端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置２と、描画端末装置２からの信号を受信する受信器３と、受信した信号から求めた描画端末装置２の位置と角度に基づいて描画端末装置２による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置４と、演算した描画位置および調整した描画属性にしたがって描画内容を画面１に表示する表示装置５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画端末装置を用いて画面上に文字や絵を描画することができる描画システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の描画システムは、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とそれを操作するマウス等により実現されている。現在のマウスでは、マウスの位置（２次元）のほか、表示画面のスクロール等を行うことができるホイールが装備されている。このようなマウスを用いて描画する場合、その描画属性、たとえば描画する色を変更するためには、画面上で一旦、描画領域から色選択用の操作領域またはメニュー領域にマウスカーソルを移動して描画する色を選択する必要がある。そのため、多色で描画するには、マウスカーソルを描画領域と操作領域で何回も往復移動しなければならない。また、メニュー領域が多重化されていると操作はさらに複雑になる。さらに、描画に関連してキーボードを操作する必要がある場合、マウスから手を離してキーボードを操作しなければならない。
【０００３】
一方、別の描画システムとして、ペンの３次元位置や角度を計算で求め、その計算値に基づいてペンの移動経路を画面に表示して描画することが考えられる。このペンの３次元位置や角度は、例えば特許文献１に記載の位置計測システムにより求めることができる。この技術は、互いの位置関係が判明している４個以上の光源と、各光源からの光を透過して球面収差により光リング像を形成する光学レンズ系と、光学レンズ系により形成された光リング像を検出する撮像素子と、撮像素子により検出された光リング像の検出情報および各光源の位置関係に基づいて各光源の位置を計測する演算装置とを備えて構成される。このような技術を用いて、上記のような光源を設置したペンで、通常のペンと同様な感覚で描画することができる。
【特許文献１】特開２００８−５８２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる描画システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の描画システムを提供する。
（１）端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置と、前記描画端末装置からの信号を受信する受信器と、前記受信した信号から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
（２）前記演算調整装置が、前記描画端末装置の３次元座標系における３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸回りの回転角度に基づいて前記描画属性を調整する上記（１）記載の描画システム。
（３）前記描画端末装置の位置と角度を求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットから発生される上記（１）または（２）記載の描画システム。
（４）前記演算調整装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向と負方向で異なる描画属性を調整する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の描画システム。
（５）前記指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向かを求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた指示方向識別用光源から発生される上記（４）記載の描画システム。
（６）前記表示装置が、前記調整可能な描画属性の内容を前記画面に表示する上記（１）〜（５）のいずれかに記載の描画システム。
（７）前記調整された描画属性が画面上で強調表示される上記（６）記載の描画システム。
（８）互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットを設置した描画端末装置と、前記光源を撮像するカメラと、前記撮像した画像から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
（９）前記光源セットの４つ以上の光源のうち、少なくとも３つ以上の光源が同一平面上にあり、少なくとも１つ以上の光源がその平面上から離隔した地点にある上記（８）記載の描画システム。
（１０）前記描画端末装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向を識別するための指示方向識別用光源を備える上記（８）または（９）記載の描画システム。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る描画システムによれば、画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる。
請求項２に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画属性の調整の操作性を向上することができる。
請求項３に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画端末装置の位置と角度を高精度に計測することができる。
請求項４に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、調整可能な描画属性の数を増やすことができる。
請求項５に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画端末装置の向きを簡単に判断することができる。
請求項６に係る描画システムによれば、ユーザによる描画操作の利便性を向上することができる。
請求項７に係る描画システムによれば、ユーザによる描画操作の現状確認を容易にすることができる。
請求項８に係る描画システムによれば、画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる。
請求項９に係る描画システムによれば、光源配置の自由度を増大することができる。
請求項１０に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画端末装置の向きを簡単に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明に係る描画システムの一実施例を示す図である。本実施例は、端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置２と、描画端末装置２からの信号を受信する受信器３（カメラ３０）と、受信した信号から求めた描画端末装置２の位置と角度に基づいて描画端末装置２による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置４と、演算した描画位置および調整した描画属性にしたがって描画内容を画面１に表示する表示装置５とを備える。本例では、描画端末装置２を用いて、図示のように、画面１上に黒色でＡＢＣの文字を描画しているが、この描画属性は描画端末装置２を操作することにより変更可能である。描画属性は、例えば描画する線の色、および描画した線を消す消しゴムを含み、さらに描画する線の太さ、明るさ、あるいはコントラスト等を含むことができるが、これらに限定されない。描画属性の調整は、演算調整装置４により、描画端末装置２の３次元座標系における３つの座標軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）のうちの少なくとも１つの座標軸回りの回転角度に基づいて行われる。調整可能な描画属性の内容は、表示装置５により、図示のように描画属性６、７として画面１に表示することができ、また調整された描画属性は画面中で強調表示することができる。選択可能目印８は、描画端末装置２で現在調整（選択）可能な描画属性を示すものである。なお、本実施例では、描画端末装置２は、画面上に接触して描画しているが、その指示方向と画面１との交点が描画点とされることから、描画端末装置２を画面１から離して例えば指示器（ポインタ）のように操作して画面上に描画することもできる。
【０００８】
図１の実施例では、描画端末装置２の位置と角度を求めるための信号は、描画端末装置２に設けられた互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットから発生される。この場合、受信器３としては、描画端末装置２に設けられた光源を撮像するための例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の２次元撮像素子を搭載したデジタルカメラ等のカメラ３０を用いることができる。以下、描画端末装置２の構成例について説明する。
【０００９】
図２は、本実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。本例の描画端末装置２は、操作用ボタン４１と、互いの位置関係が既知の４つの光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４をもつ光源セットａと、操作用ボタン４１が操作されたことを伝達するための位置関係が既知の光源ｂと、光源の発光を制御する発光制御装置４２（配線は図示省略）とを有する。これらの光源としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができるが、これに限定されない。描画端末装置２において光源セット（各光源）の位置関係は既知なので、描画端末装置２の位置と角度は、それに設置された光源セットの位置と角度を算出することで得られる。その算出方法は後述する。
【００１０】
描画端末装置２の角度は、その３次元座標系における３つの座標軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）回りの回転角度で表される。本例では、図示のように、描画端末装置２の指示方向４０をｚ軸、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする。光源セットａは、本例ではｘｚ平面に配置される。描画属性の調整は、描画端末装置２のｘ、ｙ、ｚ軸のうちの少なくとも１つの軸回りの回転角度に基づいて行うことができる。各軸の回転角度は、光源セットａの角度（向き）から求めることができる。描画端末装置２の操作用ボタン４１は、描画端末装置２のｘ軸、ｙ軸またはｚ軸回りの描画属性の選択のために操作される。操作方法は、例えば、描画端末装置２の図示しない電源投入後、操作用ボタン４１を一度押すとｚ軸回りの描画属性の選択が可能となり、二度押すとその選択が確定される。三度押すとｘ軸回りの描画属性の選択が可能となり、四度押すとその選択が確定される。五度押すとｙ軸回りの描画属性の選択が可能となり、六度押すとその選択が確定される。その後はボタンを押す毎に上記順番を繰り返す。ボタン４１の押し方を奇数度とそれに続く偶数度で短時間に行うことで、それに対応する描画属性の操作を飛ばすことができる。また、現在選択可能な描画属性はどれかを画面１上に選択可能目印８（図１）で示すこともできる。本例では、このようにして、各ｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転角度に応じて描画属性の選択を可能とするものであるが、操作方法はこれに限定されず、例えば操作用ボタン４１を各軸に対応させて複数個設けてもよいし、ボタン以外の操作手段を用いてもよい。
【００１１】
図３は、描画端末装置のｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。まず、ｚ軸回りの回転角度については、回転角度−５°〜＋５°は、描画属性が黒色で、この角度範囲はデフォルトとされる。そして、描画端末装置２をｚ軸回りに＋５°〜＋１０°回転すると描画属性は赤色になり、＋１０°〜＋１５°回転すると青色になり、＋１５°〜＋２０°回転すると白色になる。逆に、描画端末装置２をｚ軸回りに−１０°〜−５°回転すると描画属性は消しゴムになり、−１５°〜−１０°回転すると黒色太線になり、−２０°〜−１５°回転すると黒色細線になる。
【００１２】
次に、ｘ軸回りの回転角度については、図３に示すように、回転角度−５°〜＋５°では、描画属性として、明るさが５０％とされ、回転角度＋５°〜＋２０°では、明るさが５０〜１００％とされ、回転角度−２０°〜−５°では、明るさが０〜５０％とされる。この場合、回転角度が＋５°より大きいかまたは−５°より小さい範囲では、描画の明るさが連続的または段階的に明るくまたは暗くされる。さらに、ｙ軸回りの回転角度については、回転角度−５°〜＋５°では、描画属性として、コントラストが５０％とされ、回転角度＋５°〜＋２０°では、コントラストが５０〜１００％とされ、回転角度−２０°〜−５°では、コントラストが０〜５０％とされる。この場合も、回転角度が＋５°より大きいかまたは−５°より小さい範囲では、描画のコントラストが連続的または段階的に強くまたは弱くされる。
【００１３】
以上の角度範囲は、上記数値に限定されず、変更可能である。また、上記各軸回りの回転角度と描画属性の対応関係は、上記組み合わせに限定されず、別の組み合わせとしてもよい。なお、上記回転角度の＋側は、例えば該当する座標軸の正方向に右手親指を向けて他の指で軸を握ったときに他の指が巻かれる方向であり、−側はその逆方向である。
【００１４】
図４（ａ）、（ｂ）は、表示装置により画面に表示される描画属性の内容の一例を示す図である。図１に示すように、上記図３で選択可能な描画属性６，７の内容が、画面１上に表示される。図４（ａ）のように、描画属性６は、描画可能な色として、白色６１，青色６２，赤色６３，黒色６４があり、また描画した線を消す消しゴム６５，黒色太線６６，黒色細線６７を含む。ここで、選択（調整）された描画属性は、画面上で強調表示することができる。本例では、青色６２の描画属性が強調表示６８されている。また、図４（ｂ）のように、描画属性７は、描画の明るさおよびコントラストを含む。本例では、明るさおよびコントラストが、選択値７１，７２に示すように、ともに５０％に設定されている。以下、描画端末装置２の位置と角度の算出方法等について説明する。
【００１５】
図５は、３つの光源を有する光源セットの３次元位置の演算方法の一例を示す図である。本例では、４つの光源を例えば正方形の角に配置し、そのうち３つの光源の組み合わせを２つ考える。各々の３点を用いて、以下の計算から２つの解を導出する。その２つの解の内一つは光源位置が全く同じ値を示すので、それを正解とする。これにより、光源セットの位置と角度を決定することができる。
まず、図において、光源ａ１，ａ２，ａ３の画像面５１上の画像位置ｃ１，ｃ２，ｃ３とカメラの光学中心５２との関係から、カメラ座標系における光源位置の方向ベクトルｄｉ（ｉ＝１，２，３）を算出する。ｄｉは規格化した単位ベクトルとする。
【００１６】
光源ａ１，ａ２，ａ３の空間の位置ベクトルをｐ１，ｐ２，ｐ３とすると、これらはｄｉの延長線上に存在するので、その係数をｔ１，ｔ２，ｔ３として、
p1=t1・d1
p2=t2・d2 式１
p3=t3・d3
で表すことができる。
【００１７】
三角形の形状は最初からわかっており、その長さを各々
p1p2=L1
p2p3=L2 式２
p3p1=L3
とすると次式が得られる。式中「^」は累乗を表す。
(t1x1-t2x2)^2+(t1y1-t2y2)^2+(t1z1-t2z2)^2=L1^2
(t2x2-t3x3)^2+(t2y2-t3y3)^2+(t2z2-t3z3)^2=L2^2 式３
(t3x3-t1x1)^2+(t3y3-t1y1)^2+(t3z3-t1z1)^2=L3^2
【００１８】
整理すると
t1^2-2t1t2(x1x2+y1y2+z1z2)+t2^2-L1^2=0
t2^2-2t2t3(x2x3+y2y3+z2z3)+t3^2-L2^2=0 式４
t3^2-2t3t1(x3x1+y3y1+z3z1)+t1^2-L3^2=0
が得られ、次式となる。式中「sqrt」は平方根を表す。
t1=A1・t2±sqrt((A1^2-1)・t2^2+L1^2)
t2=A2・t3±sqrt((A2^2-1)・t3^2+L2^2) 式５
t3=A3・t1±sqrt((A3^2-1)・t1^2+L3^2)
ここで、A1,A2,A3は次式のとおりである。
A1=x1x2+y1y2+z1z2
A2=x2x3+y2y3+z2z3 式６
A3=x3x1+y3y1+z3z1
【００１９】
実数解を持つために、式５の平方根の中が正になる。
t1≦ sqrt(L3^2/(1-A3^2))
t2≦ sqrt(L1^2/(1-A1^2)) 式７
t3≦ sqrt(L2^2/(1-A2^2))
【００２０】
この条件を満たす実数ｔ１、ｔ２、ｔ３を順次、式５に代入し、式５が成立するすべてのｔ１，ｔ２，ｔ３を算出する。次に上記の式１からｐ１，ｐ２，ｐ３を、即ち、光源の３次元位置を算出する。光源が３つの場合には二つの解ができるが、本例の場合は光源が４つあるので、他の３つの光源について上記と同様の計算を行い別の２つの解を導出する。その２つの解の内一つは光源位置が全く同じ値を示すので、それを正解とする。このように、光源が４点以上ある場合には、答えを一つに同定することができるので、４つの光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４を有する光源セットの位置と角度を決定することができる。
【００２１】
図６は、本実施例で使用可能な描画端末装置の他の構成例を示す図である。上記説明は４つ以上の光源が同一平面上にある場合であるが、４つ以上の光源のうち、少なくとも３つ以上の光源が同一平面上にあり、少なくとも１つ以上の光源がその平面上から離隔した地点にある場合も同様に演算することができる。本例の描画端末装置２は、３つの光源ａ１，ａ２，ａ３が同一平面上にあり、１つの光源ａ４’がその平面上から離隔した地点にある。光源ａ４’は、例えば光源セットａの平面上から突出する突出部４３の先端に設けられる。この突出部４３の位置と高さは既知で、例えば３つの光源ａ１，ａ２，ａ３の重心に置くことができるが、これに限定されない。この場合も、同一平面上の３つの光源ａ１，ａ２，ａ３を用いて、前述と同様の計算を行い２つの解を導出する。そして、この２つの解の光源ａ１，ａ２，ａ３の位置から光源ａ４’のそれぞれの位置を計算する。この計算値とカメラで撮影した光源ａ４’の画像面上の位置の実際値とを比較し、この計算値と実際値とが対応する解を正解とする。このような方法を用いても、光源セットの位置と角度を決定することができる。光源セットの位置と角度の算出方法は上記方法に限定されるものではなく、例えば前述の特許文献１に記載の方法あるいはそれ以外の方法を用いてもよい。
【００２２】
演算調整装置４は、以上のようにして光源セット（描画端末装置）の位置と角度を求める。演算調整装置４における描画端末装置２の描画位置は次のようにして演算される。まず、光源セット（描画端末装置）の位置と角度を求めることにより、描画端末装置の指示方向と画面１の交点を算出し、この交点の位置を表示装置５によりモニタあるいはプロジェクタ等の画面１で描画として表示する。描画端末装置２の各軸回りの回転角度は、上記で求めた光源セットの角度から得られる。
【００２３】
図７は、本発明に係る描画システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、描画端末装置２の指示方向を図１の実施例の場合と逆方向にして、それとは異なる描画属性を選択可能とした点で図１の実施例とは異なるが、その他の点では図１の実施例と同様である。図７に示すように、描画端末装置２は、図１の場合とは逆方向に向けられ、図示のように、画面１上に黒色でＤＥＦの文字を描画している。この場合、画面１上に描画属性９が図１の描画特性６に代えて表示される。この描画属性９の内容を述べる前に、本実施例に用いる描画端末装置２の構成例を説明する。
【００２４】
図８は、図７の実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。本実施例が図２の描画端末装置と異なる点は、描画端末装置２のｚ軸の負方向を指示方向４４とするところにある。指示方向がｚ軸の正方向（４０）か負方向（４４）かを求めるための信号を発生するために、描画端末装置２は指示方向識別用光源ｃを備える。その他の点は、図２の描画端末装置と同様である。本例の指示方向識別用光源ｃの位置関係は予め決められている。光源ｃの点灯は、例えば操作用ボタン４１を描画属性選択等の操作に必要な時間よりも長い予め決められた時間の間押し続けることにより行われるが、これに限定されず、別の専用ボタンを設けてもよい。本描画システムでは、画面１の位置関係は既知なので、受信器３（カメラ３０）を介して、演算調整装置４にて光源ｃの点灯の有無を判断することができる。
【００２５】
図９は、描画端末装置の向きがｚ軸の正方向の場合と負方向の場合のｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。ここで、光源ｃが点灯されていない場合は、描画端末装置２の指示方向（向き）がｚ軸の正方向であり、描画属性は図３の場合と同様である。これに対して、光源ｃが点灯されている場合は、描画端末装置２の指示方向はｚ軸の負方向であり、図９のｚ軸・負方向の欄に示すように、次のように描画属性が調整される。すなわち、ｚ軸回りの回転角度−５°〜＋５°は、描画属性が黒色で、この角度範囲はデフォルトとされる。これは描画端末装置の向きに関係なく共通である。そして、描画端末装置２をｚ軸回りに＋５°〜＋１０°回転すると描画属性は黒色一点鎖線になり、＋１０°〜＋１５°回転すると黒色破線になり、＋１５°〜＋２０°回転すると黒色点線になる。逆に、描画端末装置２をｚ軸回りに−１０°〜−５°回転すると描画属性は黒・赤色組合せになり、−１５°〜−１０°回転すると赤・青色組合せになり、−２０°〜−１５°回転すると黒・赤・青色組合せになる。この複数色の組合せとしては、例えば各色が並列して描画される場合、あるいは各色が捻れて描画される場合があるが、これに限定されず、各種の描画方法を用いることができる。この色組合せの中身は、演算調整装置４に予め記憶しておき、必要に応じて描画属性として設定することができる。なお、ｘ軸およびｙ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係は図３の場合と同様とすることができる。
【００２６】
図１０は、表示装置により画面に表示される描画属性の内容の他の例を示す図である。上記図９で説明したとおり、描画端末装置２の向きがｚ軸の負方向の場合、選択可能な描画属性９は、図１０に示すように、黒色点線９１、黒色破線９２、黒色一点鎖線９３、黒色９４、黒・赤色組合せ９５、赤・青色組合せ９６、黒・赤・青色組合９７である。ここで、選択（調整）された描画属性は、画面上で強調表示することができる。本例では、赤・青色組合せ９６の描画属性が強調表示９８されている。この描画属性９の内容は、図７に示すように、画面１上に表示される。
【００２７】
以上の実施例では、描画端末装置２は図２、図６、図８に示すような形態としたが、これに限定されず、板形状、角柱形状、円柱形状あるいは卵形等のマウス形状としてもよい。また、描画端末装置２の複数の側面または領域に軸回り回転角度に対応して描画属性が分かるように例えば描画される色等をそれぞれ塗ることができる。さらに、属性が変化したことを画面に表示することができ、あるいは音、振動または装置の屈曲などでユーザに知らせることもできる。以上の実施例において、演算調整装置４としてはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータを用いることができる。また、描画端末装置２に用いる光源に代えて、無線マウスと同様の信号送信を行う無線送信器を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る描画システムの一実施例を示す図である。
【図２】本実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。
【図３】描画端末装置のｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、表示装置により画面に表示される描画属性の内容の一例を示す図である。
【図５】３つの光源を有する光源セットの３次元位置の演算方法の一例を示す図である。
【図６】本実施例で使用可能な描画端末装置の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明に係る描画システムの他の実施例を示す図である。
【図８】図７の実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。
【図９】描画端末装置の向きがｚ軸の正方向の場合と負方向の場合のｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。
【図１０】表示装置により画面に表示される描画属性の内容の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 画面
２ 描画端末装置
３ 受信器（カメラ３０）
４ 演算調整装置
５ 表示装置
６、７、９ 描画属性
８ 選択可能目印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画端末装置を用いて画面上に文字や絵を描画することができる描画システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の描画システムは、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とそれを操作するマウス等により実現されている。現在のマウスでは、マウスの位置（２次元）のほか、表示画面のスクロール等を行うことができるホイールが装備されている。このようなマウスを用いて描画する場合、その描画属性、たとえば描画する色を変更するためには、画面上で一旦、描画領域から色選択用の操作領域またはメニュー領域にマウスカーソルを移動して描画する色を選択する必要がある。そのため、多色で描画するには、マウスカーソルを描画領域と操作領域で何回も往復移動しなければならない。また、メニュー領域が多重化されていると操作はさらに複雑になる。さらに、描画に関連してキーボードを操作する必要がある場合、マウスから手を離してキーボードを操作しなければならない。
【０００３】
一方、別の描画システムとして、ペンの３次元位置や角度を計算で求め、その計算値に基づいてペンの移動経路を画面に表示して描画することが考えられる。このペンの３次元位置や角度は、例えば特許文献１に記載の位置計測システムにより求めることができる。この技術は、互いの位置関係が判明している４個以上の光源と、各光源からの光を透過して球面収差により光リング像を形成する光学レンズ系と、光学レンズ系により形成された光リング像を検出する撮像素子と、撮像素子により検出された光リング像の検出情報および各光源の位置関係に基づいて各光源の位置を計測する演算装置とを備えて構成される。このような技術を用いて、上記のような光源を設置したペンで、通常のペンと同様な感覚で描画することができる。
【特許文献１】特開２００８−５８２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる描画システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の描画システムを提供する。
（１）端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置と、前記描画端末装置からの信号を受信する受信器と、前記受信した信号から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
（２）前記演算調整装置が、前記描画端末装置の３次元座標系における３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸回りの回転角度に基づいて前記描画属性を調整する上記（１）記載の描画システム。
（３）前記描画端末装置の位置と角度を求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットから発生される上記（１）または（２）記載の描画システム。
（４）前記演算調整装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向と負方向で異なる描画属性を調整する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の描画システム。
（５）前記指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向かを求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた指示方向識別用光源から発生される上記（４）記載の描画システム。
（６）前記表示装置が、前記調整可能な描画属性の内容を前記画面に表示する上記（１）〜（５）のいずれかに記載の描画システム。
（７）前記調整された描画属性が画面上で強調表示される上記（６）記載の描画システム。
（８）互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットを設置した描画端末装置と、前記光源を撮像するカメラと、前記撮像した画像から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
（９）前記光源セットの４つ以上の光源のうち、少なくとも３つ以上の光源が同一平面上にあり、少なくとも１つ以上の光源がその平面上から離隔した地点にある上記（８）記載の描画システム。
（１０）前記描画端末装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向を識別するための指示方向識別用光源を備える上記（８）または（９）記載の描画システム。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る描画システムによれば、画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる。
請求項２に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画属性の調整の操作性を向上することができる。
請求項３に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画端末装置の位置と角度を高精度に計測することができる。
請求項４に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、調整可能な描画属性の数を増やすことができる。
請求項５に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画端末装置の向きを簡単に判断することができる。
請求項６に係る描画システムによれば、ユーザによる描画操作の利便性を向上することができる。
請求項７に係る描画システムによれば、ユーザによる描画操作の現状確認を容易にすることができる。
請求項８に係る描画システムによれば、画面上に文字や絵を描画する場合の描画属性の調整を描画端末装置の操作で行うことができる。
請求項９に係る描画システムによれば、光源配置の自由度を増大することができる。
請求項１０に係る描画システムによれば、本構成を有しないものに比べ、描画端末装置の向きを簡単に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明に係る描画システムの一実施例を示す図である。本実施例は、端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置２と、描画端末装置２からの信号を受信する受信器３（カメラ３０）と、受信した信号から求めた描画端末装置２の位置と角度に基づいて描画端末装置２による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置４と、演算した描画位置および調整した描画属性にしたがって描画内容を画面１に表示する表示装置５とを備える。本例では、描画端末装置２を用いて、図示のように、画面１上に黒色でＡＢＣの文字を描画しているが、この描画属性は描画端末装置２を操作することにより変更可能である。描画属性は、例えば描画する線の色、および描画した線を消す消しゴムを含み、さらに描画する線の太さ、明るさ、あるいはコントラスト等を含むことができるが、これらに限定されない。描画属性の調整は、演算調整装置４により、描画端末装置２の３次元座標系における３つの座標軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）のうちの少なくとも１つの座標軸回りの回転角度に基づいて行われる。調整可能な描画属性の内容は、表示装置５により、図示のように描画属性６、７として画面１に表示することができ、また調整された描画属性は画面中で強調表示することができる。選択可能目印８は、描画端末装置２で現在調整（選択）可能な描画属性を示すものである。なお、本実施例では、描画端末装置２は、画面上に接触して描画しているが、その指示方向と画面１との交点が描画点とされることから、描画端末装置２を画面１から離して例えば指示器（ポインタ）のように操作して画面上に描画することもできる。
【０００８】
図１の実施例では、描画端末装置２の位置と角度を求めるための信号は、描画端末装置２に設けられた互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットから発生される。この場合、受信器３としては、描画端末装置２に設けられた光源を撮像するための例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の２次元撮像素子を搭載したデジタルカメラ等のカメラ３０を用いることができる。以下、描画端末装置２の構成例について説明する。
【０００９】
図２は、本実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。本例の描画端末装置２は、操作用ボタン４１と、互いの位置関係が既知の４つの光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４をもつ光源セットａと、操作用ボタン４１が操作されたことを伝達するための位置関係が既知の光源ｂと、光源の発光を制御する発光制御装置４２（配線は図示省略）とを有する。これらの光源としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができるが、これに限定されない。描画端末装置２において光源セット（各光源）の位置関係は既知なので、描画端末装置２の位置と角度は、それに設置された光源セットの位置と角度を算出することで得られる。その算出方法は後述する。
【００１０】
描画端末装置２の角度は、その３次元座標系における３つの座標軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）回りの回転角度で表される。本例では、図示のように、描画端末装置２の指示方向４０をｚ軸、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする。光源セットａは、本例ではｘｚ平面に配置される。描画属性の調整は、描画端末装置２のｘ、ｙ、ｚ軸のうちの少なくとも１つの軸回りの回転角度に基づいて行うことができる。各軸の回転角度は、光源セットａの角度（向き）から求めることができる。描画端末装置２の操作用ボタン４１は、描画端末装置２のｘ軸、ｙ軸またはｚ軸回りの描画属性の選択のために操作される。操作方法は、例えば、描画端末装置２の図示しない電源投入後、操作用ボタン４１を一度押すとｚ軸回りの描画属性の選択が可能となり、二度押すとその選択が確定される。三度押すとｘ軸回りの描画属性の選択が可能となり、四度押すとその選択が確定される。五度押すとｙ軸回りの描画属性の選択が可能となり、六度押すとその選択が確定される。その後はボタンを押す毎に上記順番を繰り返す。ボタン４１の押し方を奇数度とそれに続く偶数度で短時間に行うことで、それに対応する描画属性の操作を飛ばすことができる。また、現在選択可能な描画属性はどれかを画面１上に選択可能目印８（図１）で示すこともできる。本例では、このようにして、各ｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転角度に応じて描画属性の選択を可能とするものであるが、操作方法はこれに限定されず、例えば操作用ボタン４１を各軸に対応させて複数個設けてもよいし、ボタン以外の操作手段を用いてもよい。
【００１１】
図３は、描画端末装置のｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。まず、ｚ軸回りの回転角度については、回転角度−５°〜＋５°は、描画属性が黒色で、この角度範囲はデフォルトとされる。そして、描画端末装置２をｚ軸回りに＋５°〜＋１０°回転すると描画属性は赤色になり、＋１０°〜＋１５°回転すると青色になり、＋１５°〜＋２０°回転すると白色になる。逆に、描画端末装置２をｚ軸回りに−１０°〜−５°回転すると描画属性は消しゴムになり、−１５°〜−１０°回転すると黒色太線になり、−２０°〜−１５°回転すると黒色細線になる。
【００１２】
次に、ｘ軸回りの回転角度については、図３に示すように、回転角度−５°〜＋５°では、描画属性として、明るさが５０％とされ、回転角度＋５°〜＋２０°では、明るさが５０〜１００％とされ、回転角度−２０°〜−５°では、明るさが０〜５０％とされる。この場合、回転角度が＋５°より大きいかまたは−５°より小さい範囲では、描画の明るさが連続的または段階的に明るくまたは暗くされる。さらに、ｙ軸回りの回転角度については、回転角度−５°〜＋５°では、描画属性として、コントラストが５０％とされ、回転角度＋５°〜＋２０°では、コントラストが５０〜１００％とされ、回転角度−２０°〜−５°では、コントラストが０〜５０％とされる。この場合も、回転角度が＋５°より大きいかまたは−５°より小さい範囲では、描画のコントラストが連続的または段階的に強くまたは弱くされる。
【００１３】
以上の角度範囲は、上記数値に限定されず、変更可能である。また、上記各軸回りの回転角度と描画属性の対応関係は、上記組み合わせに限定されず、別の組み合わせとしてもよい。なお、上記回転角度の＋側は、例えば該当する座標軸の正方向に右手親指を向けて他の指で軸を握ったときに他の指が巻かれる方向であり、−側はその逆方向である。
【００１４】
図４（ａ）、（ｂ）は、表示装置により画面に表示される描画属性の内容の一例を示す図である。図１に示すように、上記図３で選択可能な描画属性６，７の内容が、画面１上に表示される。図４（ａ）のように、描画属性６は、描画可能な色として、白色６１，青色６２，赤色６３，黒色６４があり、また描画した線を消す消しゴム６５，黒色太線６６，黒色細線６７を含む。ここで、選択（調整）された描画属性は、画面上で強調表示することができる。本例では、青色６２の描画属性が強調表示６８されている。また、図４（ｂ）のように、描画属性７は、描画の明るさおよびコントラストを含む。本例では、明るさおよびコントラストが、選択値７１，７２に示すように、ともに５０％に設定されている。以下、描画端末装置２の位置と角度の算出方法等について説明する。
【００１５】
図５は、３つの光源を有する光源セットの３次元位置の演算方法の一例を示す図である。本例では、４つの光源を例えば正方形の角に配置し、そのうち３つの光源の組み合わせを２つ考える。各々の３点を用いて、以下の計算から２つの解を導出する。その２つの解の内一つは光源位置が全く同じ値を示すので、それを正解とする。これにより、光源セットの位置と角度を決定することができる。
まず、図において、光源ａ１，ａ２，ａ３の画像面５１上の画像位置ｃ１，ｃ２，ｃ３とカメラの光学中心５２との関係から、カメラ座標系における光源位置の方向ベクトルｄｉ（ｉ＝１，２，３）を算出する。ｄｉは規格化した単位ベクトルとする。
【００１６】
光源ａ１，ａ２，ａ３の空間の位置ベクトルをｐ１，ｐ２，ｐ３とすると、これらはｄｉの延長線上に存在するので、その係数をｔ１，ｔ２，ｔ３として、
p1=t1・d1
p2=t2・d2 式１
p3=t3・d3
で表すことができる。
【００１７】
三角形の形状は最初からわかっており、その長さを各々
p1p2=L1
p2p3=L2 式２
p3p1=L3
とすると次式が得られる。式中「^」は累乗を表す。
(t1x1-t2x2)^2+(t1y1-t2y2)^2+(t1z1-t2z2)^2=L1^2
(t2x2-t3x3)^2+(t2y2-t3y3)^2+(t2z2-t3z3)^2=L2^2 式３
(t3x3-t1x1)^2+(t3y3-t1y1)^2+(t3z3-t1z1)^2=L3^2
【００１８】
整理すると
t1^2-2t1t2(x1x2+y1y2+z1z2)+t2^2-L1^2=0
t2^2-2t2t3(x2x3+y2y3+z2z3)+t3^2-L2^2=0 式４
t3^2-2t3t1(x3x1+y3y1+z3z1)+t1^2-L3^2=0
が得られ、次式となる。式中「sqrt」は平方根を表す。
t1=A1・t2±sqrt((A1^2-1)・t2^2+L1^2)
t2=A2・t3±sqrt((A2^2-1)・t3^2+L2^2) 式５
t3=A3・t1±sqrt((A3^2-1)・t1^2+L3^2)
ここで、A1,A2,A3は次式のとおりである。
A1=x1x2+y1y2+z1z2
A2=x2x3+y2y3+z2z3 式６
A3=x3x1+y3y1+z3z1
【００１９】
実数解を持つために、式５の平方根の中が正になる。
t1≦ sqrt(L3^2/(1-A3^2))
t2≦ sqrt(L1^2/(1-A1^2)) 式７
t3≦ sqrt(L2^2/(1-A2^2))
【００２０】
この条件を満たす実数ｔ１、ｔ２、ｔ３を順次、式５に代入し、式５が成立するすべてのｔ１，ｔ２，ｔ３を算出する。次に上記の式１からｐ１，ｐ２，ｐ３を、即ち、光源の３次元位置を算出する。光源が３つの場合には二つの解ができるが、本例の場合は光源が４つあるので、他の３つの光源について上記と同様の計算を行い別の２つの解を導出する。その２つの解の内一つは光源位置が全く同じ値を示すので、それを正解とする。このように、光源が４点以上ある場合には、答えを一つに同定することができるので、４つの光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４を有する光源セットの位置と角度を決定することができる。
【００２１】
図６は、本実施例で使用可能な描画端末装置の他の構成例を示す図である。上記説明は４つ以上の光源が同一平面上にある場合であるが、４つ以上の光源のうち、少なくとも３つ以上の光源が同一平面上にあり、少なくとも１つ以上の光源がその平面上から離隔した地点にある場合も同様に演算することができる。本例の描画端末装置２は、３つの光源ａ１，ａ２，ａ３が同一平面上にあり、１つの光源ａ４’がその平面上から離隔した地点にある。光源ａ４’は、例えば光源セットａの平面上から突出する突出部４３の先端に設けられる。この突出部４３の位置と高さは既知で、例えば３つの光源ａ１，ａ２，ａ３の重心に置くことができるが、これに限定されない。この場合も、同一平面上の３つの光源ａ１，ａ２，ａ３を用いて、前述と同様の計算を行い２つの解を導出する。そして、この２つの解の光源ａ１，ａ２，ａ３の位置から光源ａ４’のそれぞれの位置を計算する。この計算値とカメラで撮影した光源ａ４’の画像面上の位置の実際値とを比較し、この計算値と実際値とが対応する解を正解とする。このような方法を用いても、光源セットの位置と角度を決定することができる。光源セットの位置と角度の算出方法は上記方法に限定されるものではなく、例えば前述の特許文献１に記載の方法あるいはそれ以外の方法を用いてもよい。
【００２２】
演算調整装置４は、以上のようにして光源セット（描画端末装置）の位置と角度を求める。演算調整装置４における描画端末装置２の描画位置は次のようにして演算される。まず、光源セット（描画端末装置）の位置と角度を求めることにより、描画端末装置の指示方向と画面１の交点を算出し、この交点の位置を表示装置５によりモニタあるいはプロジェクタ等の画面１で描画として表示する。描画端末装置２の各軸回りの回転角度は、上記で求めた光源セットの角度から得られる。
【００２３】
図７は、本発明に係る描画システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、描画端末装置２の指示方向を図１の実施例の場合と逆方向にして、それとは異なる描画属性を選択可能とした点で図１の実施例とは異なるが、その他の点では図１の実施例と同様である。図７に示すように、描画端末装置２は、図１の場合とは逆方向に向けられ、図示のように、画面１上に黒色でＤＥＦの文字を描画している。この場合、画面１上に描画属性９が図１の描画特性６に代えて表示される。この描画属性９の内容を述べる前に、本実施例に用いる描画端末装置２の構成例を説明する。
【００２４】
図８は、図７の実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。本実施例が図２の描画端末装置と異なる点は、描画端末装置２のｚ軸の負方向を指示方向４４とするところにある。指示方向がｚ軸の正方向（４０）か負方向（４４）かを求めるための信号を発生するために、描画端末装置２は指示方向識別用光源ｃを備える。その他の点は、図２の描画端末装置と同様である。本例の指示方向識別用光源ｃの位置関係は予め決められている。光源ｃの点灯は、例えば操作用ボタン４１を描画属性選択等の操作に必要な時間よりも長い予め決められた時間の間押し続けることにより行われるが、これに限定されず、別の専用ボタンを設けてもよい。本描画システムでは、画面１の位置関係は既知なので、受信器３（カメラ３０）を介して、演算調整装置４にて光源ｃの点灯の有無を判断することができる。
【００２５】
図９は、描画端末装置の向きがｚ軸の正方向の場合と負方向の場合のｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。ここで、光源ｃが点灯されていない場合は、描画端末装置２の指示方向（向き）がｚ軸の正方向であり、描画属性は図３の場合と同様である。これに対して、光源ｃが点灯されている場合は、描画端末装置２の指示方向はｚ軸の負方向であり、図９のｚ軸・負方向の欄に示すように、次のように描画属性が調整される。すなわち、ｚ軸回りの回転角度−５°〜＋５°は、描画属性が黒色で、この角度範囲はデフォルトとされる。これは描画端末装置の向きに関係なく共通である。そして、描画端末装置２をｚ軸回りに＋５°〜＋１０°回転すると描画属性は黒色一点鎖線になり、＋１０°〜＋１５°回転すると黒色破線になり、＋１５°〜＋２０°回転すると黒色点線になる。逆に、描画端末装置２をｚ軸回りに−１０°〜−５°回転すると描画属性は黒・赤色組合せになり、−１５°〜−１０°回転すると赤・青色組合せになり、−２０°〜−１５°回転すると黒・赤・青色組合せになる。この複数色の組合せとしては、例えば各色が並列して描画される場合、あるいは各色が捻れて描画される場合があるが、これに限定されず、各種の描画方法を用いることができる。この色組合せの中身は、演算調整装置４に予め記憶しておき、必要に応じて描画属性として設定することができる。なお、ｘ軸およびｙ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係は図３の場合と同様とすることができる。
【００２６】
図１０は、表示装置により画面に表示される描画属性の内容の他の例を示す図である。上記図９で説明したとおり、描画端末装置２の向きがｚ軸の負方向の場合、選択可能な描画属性９は、図１０に示すように、黒色点線９１、黒色破線９２、黒色一点鎖線９３、黒色９４、黒・赤色組合せ９５、赤・青色組合せ９６、黒・赤・青色組合９７である。ここで、選択（調整）された描画属性は、画面上で強調表示することができる。本例では、赤・青色組合せ９６の描画属性が強調表示９８されている。この描画属性９の内容は、図７に示すように、画面１上に表示される。
【００２７】
以上の実施例では、描画端末装置２は図２、図６、図８に示すような形態としたが、これに限定されず、板形状、角柱形状、円柱形状あるいは卵形等のマウス形状としてもよい。また、描画端末装置２の複数の側面または領域に軸回り回転角度に対応して描画属性が分かるように例えば描画される色等をそれぞれ塗ることができる。さらに、属性が変化したことを画面に表示することができ、あるいは音、振動または装置の屈曲などでユーザに知らせることもできる。以上の実施例において、演算調整装置４としてはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータを用いることができる。また、描画端末装置２に用いる光源に代えて、無線マウスと同様の信号送信を行う無線送信器を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る描画システムの一実施例を示す図である。
【図２】本実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。
【図３】描画端末装置のｘ、ｙ、ｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、表示装置により画面に表示される描画属性の内容の一例を示す図である。
【図５】３つの光源を有する光源セットの３次元位置の演算方法の一例を示す図である。
【図６】本実施例で使用可能な描画端末装置の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明に係る描画システムの他の実施例を示す図である。
【図８】図７の実施例で使用可能な描画端末装置の一構成例を示す図である。
【図９】描画端末装置の向きがｚ軸の正方向の場合と負方向の場合のｚ軸回りの回転角度と描画属性の対応関係の一例を示す図である。
【図１０】表示装置により画面に表示される描画属性の内容の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 画面
２ 描画端末装置
３ 受信器（カメラ３０）
４ 演算調整装置
５ 表示装置
６、７、９ 描画属性
８ 選択可能目印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置と、前記描画端末装置からの信号を受信する受信器と、前記受信した信号から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
【請求項２】
前記演算調整装置が、前記描画端末装置の３次元座標系における３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸回りの回転角度に基づいて前記描画属性を調整する請求項１記載の描画システム。
【請求項３】
前記描画端末装置の位置と角度を求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットから発生される請求項１または２記載の描画システム。
【請求項４】
前記演算調整装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向と負方向で異なる描画属性を調整する請求項１ないし３のいずれかに記載の描画システム。
【請求項５】
前記指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向かを求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた指示方向識別用光源から発生される請求項４記載の描画システム。
【請求項６】
前記表示装置が、前記調整可能な描画属性の内容を前記画面に表示する請求項１〜５のいずれかに記載の描画システム。
【請求項７】
前記調整された描画属性が画面上で強調表示される請求項６記載の描画システム。
【請求項８】
互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットを設置した描画端末装置と、前記光源を撮像するカメラと、前記撮像した画像から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
【請求項９】
前記光源セットの４つ以上の光源のうち、少なくとも３つ以上の光源が同一平面上にあり、少なくとも１つ以上の光源がその平面上から離隔した地点にある請求項８記載の描画システム。
【請求項１０】
前記描画端末装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向を識別するための指示方向識別用光源を備える請求項８または９記載の描画システム。
【請求項１】
端末装置の位置と角度を求めるための信号を送信する描画端末装置と、前記描画端末装置からの信号を受信する受信器と、前記受信した信号から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
【請求項２】
前記演算調整装置が、前記描画端末装置の３次元座標系における３つの座標軸のうちの少なくとも１つの座標軸回りの回転角度に基づいて前記描画属性を調整する請求項１記載の描画システム。
【請求項３】
前記描画端末装置の位置と角度を求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットから発生される請求項１または２記載の描画システム。
【請求項４】
前記演算調整装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向と負方向で異なる描画属性を調整する請求項１ないし３のいずれかに記載の描画システム。
【請求項５】
前記指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向かを求めるための信号が、前記描画端末装置に設けられた指示方向識別用光源から発生される請求項４記載の描画システム。
【請求項６】
前記表示装置が、前記調整可能な描画属性の内容を前記画面に表示する請求項１〜５のいずれかに記載の描画システム。
【請求項７】
前記調整された描画属性が画面上で強調表示される請求項６記載の描画システム。
【請求項８】
互いの位置関係が既知の４つ以上の光源をもつ光源セットを設置した描画端末装置と、前記光源を撮像するカメラと、前記撮像した画像から求めた前記描画端末装置の位置と角度に基づいて前記描画端末装置による描画位置の演算および描画属性の調整を行う演算調整装置と、前記演算した描画位置および前記調整した描画属性にしたがって描画内容を画面に表示する表示装置とを備えた描画システム。
【請求項９】
前記光源セットの４つ以上の光源のうち、少なくとも３つ以上の光源が同一平面上にあり、少なくとも１つ以上の光源がその平面上から離隔した地点にある請求項８記載の描画システム。
【請求項１０】
前記描画端末装置が、前記描画端末装置の指示方向に対応する座標軸の正方向か負方向を識別するための指示方向識別用光源を備える請求項８または９記載の描画システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１５７１４６（Ｐ２０１０−１５７１４６Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５６４１（Ｐ２００８−３３５６４１）
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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