JP2010170375A - Control device, control method, and position detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ディスプレイ装置（特に電子ペーパー）の上で利用できるペン状の器具の絶対座標の検出、あるいは装置の軌跡を取得できるようにする機構に関するものである。 The present invention relates to a mechanism that enables detection of absolute coordinates of a pen-like instrument that can be used on an electronic display device (especially electronic paper) or obtains a trajectory of the device.
従来、ディスプレイ装置と統合可能な、ペン入力として利用できるポインティングデバイスが存在する。例えば、以下に挙げるようなものがある。
［１］表示・筆記面と統合させた２次元座標デジタイザ（電磁誘導、感圧式、静電誘導等）
［１−１］ワコム 液晶ペンタブレットやＭｉｃｒｏｓｏｆｔ ＴａｂｌｅｔＰＣなど、液晶ディスプレイ装置と統合したもの
［１−２］ＩＢＭ ＣｒｏｓｓＰａｄやぺんてるＡｉｒＰｅｎなど、紙のレポートパッドと統合させたもの
［２］パターンを表示・印刷して位置情報を符号化する技術
［２−１］位置符号化パターンを用いた情報処理方法（特許文献１参照）（以下、アノト（登録商標）技術と呼称する）
［２−２］Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ ５８５２４３４ ” Ａｂｓｏｌｕｔｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ”
［２−３］座標入力装置、および座標入力方法（特許文献２参照）
Conventionally, there is a pointing device that can be integrated with a display device and can be used as pen input. For example, there are the following.
[1] Two-dimensional coordinate digitizer integrated with display / writing surface (electromagnetic induction, pressure sensitive, electrostatic induction, etc.)
[1-1] Wacom Integrated with a liquid crystal display device such as a liquid crystal pen tablet or Microsoft TabletPC [1-2] Integrated with a paper report pad such as IBM CrossPad or Pentel AirPen [2] Display and print patterns [2-1] Information Processing Method Using Position Coding Pattern (refer to Patent Document 1) (hereinafter referred to as Anoto (registered trademark) technique)
[2-2] United States Patent 5852434 “Absolute optical position determination”
[2-3] Coordinate input device and coordinate input method (see Patent Document 2)
［１］ペン状の装置（電子ペンあるいはスタイラスと呼ばれる）とスレート状の器具を備え、ペンの先端をスレートの上で動かした（ペンとスレートとを接触させる必要がある場合とない場合とがある）場合に、ペン先端の、スレート上での絶対座標（更には軌跡）を取得するシステムは、デジタイザやタブレットとして広く知られており、一般的にも市販されている。なお、電磁誘導方式などでは、位置を検出する機構がスレート状の器具に内蔵されている。しかし、スレート部に相当する部分に特別な機構が存在しないものもある。 [1] A pen-like device (called an electronic pen or stylus) and a slate-like instrument are provided, and the tip of the pen is moved over the slate (the case where the pen and the slate need to be brought into contact with each other may or may not be In some cases, a system for obtaining the absolute coordinates (and also the locus) of the pen tip on the slate is widely known as a digitizer or tablet, and is also commercially available. In the electromagnetic induction method or the like, a mechanism for detecting a position is built in a slate-like instrument. However, there is a case where no special mechanism exists in a portion corresponding to the slate portion.
［１−１］デジタイザやタブレットにおけるスレート部に、液晶ディスプレイ装置を重ね合わせることで、ディスプレイ装置の表示位置と絶対座標の検出平面とを一致させるようにしたものは広く知られており、一般にも市販されている。そのような装置では、伽リブレーションがきちんとできていれば、例えば、ペン先の軌跡に「筆跡」を表示することも可能である。例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｔａｂｌｅｔ ＰＣ上のいくつかの応用ソフトウェアにおいて、そのような機能が実現されている。 [1-1] It is widely known that a display position of a display device and an absolute coordinate detection plane are made to coincide with each other by superimposing a liquid crystal display device on a slate part in a digitizer or tablet. It is commercially available. In such an apparatus, for example, “handwriting” can be displayed on the trajectory of the pen nib if the eyelids are properly calibrated. For example, such a function is realized in some application software on a Microsoft Table PC.
［１−２］デジタイザやタブレットにおけるスレート部に、一般の紙を使ったレポートパッドを重ね合わせ、ペン状の器具に通常のボールペン等の筆記能力を持たせることで、レポート用紙上のボールペンの筆跡とほぼ同じものが、当の装置に接続されたパーソナル・コンピュータにインク・データとして転送され、保存されるようにしたものがいくつか知られており、市販されている。 [1-2] By overlaying a report pad using ordinary paper on the slate part of a digitizer or tablet, the pen-like instrument has the writing ability of a normal ballpoint pen, etc. There are several known and commercially available ones that are transferred and stored as ink data in a personal computer connected to the apparatus.
［２］スレート部（多くの場合、通常の紙）上の各微小領域（各技術によって解像度は異なるが、数ｍｍ平方〜０．３ｍｍ平方程度）に各領域の絶対座標をエンコードしたパターンを印刷し、スレート部をそのようなパターンで覆いつくし、ペン状の器具の先端に付装したカメラないし光学センサーによりパターンを検出し、パターンにエンコードされた絶対座標情報をデコードすることで、ペン状の器具の先端の座標を検出できるようにしたシステムは広く知られている。 [2] A pattern in which the absolute coordinates of each area are encoded is printed on each minute area (resolution varies depending on each technology, but about several mm square to 0.3 mm square) on the slate part (usually normal paper) Then, the slate part is covered with such a pattern, the pattern is detected by a camera or an optical sensor attached to the tip of the pen-like instrument, and the absolute coordinate information encoded in the pattern is decoded. Systems that can detect the coordinates of the tip of an instrument are widely known.
［２−１］は、上記［２］の実現の一つであり、典型的な実装では、０．３ｍｍ平方を一単位とする格子状のラスター線の交点からカーボンブラックで印刷された黒点を上下左右の４方向に印刷することで、２ビットの情報を格子点ごとにエンコードするようにしたものである。解像度は格子単位の０．３ｍｍになるが、絶対座標情報は（典型的な実装においては）格子点６×６＝３６個にエンコードされる。ペンによる通常の書画の筆跡を取得するに十分な解像度を確保でき、絶対座標が付された仮想的な平面は十分広大であり、かつ位置情報を印刷するパターンが単純である（格子点ごとに２ビット）ことが特徴である。 [2-1] is one of the realizations of the above [2], and in a typical implementation, a black dot printed with carbon black from an intersection point of a grid-like raster line having 0.3 mm square as one unit. By printing in four directions, top, bottom, left and right, 2-bit information is encoded for each grid point. The resolution is 0.3 mm per grid, but the absolute coordinate information is encoded (in a typical implementation) at 6 × 6 = 36 grid points. Enough resolution can be secured to acquire the handwriting of a normal document with a pen, the virtual plane with absolute coordinates is large enough, and the pattern for printing position information is simple (for each grid point) 2 bits).
［２−２］も、上記［２］の実現の一つであるが、各座標に印刷されるパターンのそれぞれに絶対座標を特定できるだけの情報をエンコードする方式で、そのため各座標位置の領域に印刷しなければならないパターンが複雑なものになる。その点で［２−１］ほどには洗練されていないということができる。 [2-2] is one of the implementations of the above [2], but encodes information that can specify the absolute coordinates for each pattern printed on each coordinate. The pattern that must be printed becomes complicated. In that respect, it can be said that it is not as sophisticated as [2-1].
［２−３］も、上記［２］の実現の一つであり、考え方は［２−２］と大差ないが、パターンを表示する表面としてパターンを印刷した紙のようなものではなく、液晶ディスプレイなどの表示装置を想定している。本来表示装置で表示しなければならない表示内容とパターンとを交互に表示し、その表示の切り替えを十分に高速にすることで、表示機能と座標検出の機能とを両立させるようにしたものである。 [2-3] is also one of the realizations of the above [2], and the concept is not much different from [2-2], but it is not like a paper on which a pattern is printed as a surface for displaying a pattern, but a liquid crystal A display device such as a display is assumed. Display contents and patterns that should originally be displayed on the display device are alternately displayed, and the display switching and the coordinate detection function are made compatible by making the display switching sufficiently fast. .
しかしながら、上記の各方式の構成では、「製本された電子ペーパー」での利用、およびそれ以外の利用において、いくつかの問題がある。以下ではまず「製本された電子ペーパー」およびそこでの座標・筆跡検出の利用形態について説明し、その後で問題について述べる。 However, in the configuration of each method described above, there are some problems in the use in “bound electronic paper” and other uses. In the following, “bookbinding electronic paper” and its use form of coordinate / handwriting detection will be described first, and then problems will be described.
［製本された電子ペーパーの概念］
電子ペーパーは、ディスプレイ装置の一種であり、紙同様の薄さ、場合によっては紙同様の可撓性を備えながら、表示内容を電気的に書き換えることができるものであり、近年注目されているものである。
[Concept of bound electronic paper]
Electronic paper is a type of display device that has been attracting attention in recent years because it is capable of electrically rewriting display contents while being as thin as paper and in some cases as flexible as paper. It is.
「図１ 製本された電子ペーパー」は、多数の電子ペーパーを綴じた電子ペーパーの利用形態を示す。このような電子ペーパーの利用形態は、市販品での実装はまだないが、概念としては既知のものである。 “FIG. 1 Bookbinding Electronic Paper” shows a usage form of electronic paper in which a large number of electronic papers are bound. Such electronic paper is not yet commercially available but is known in concept.
電子ペーパー１０１，１０２，１０３は、それぞれが図や文字といった情報を表示する能力を備えている。これらが製本されて１００に示す「製本された電子ペーパー」を構成している。製本されていることで、伝統的な本と同等の使い勝手を提供することができる。これらの電子ペーパーは、全体として単一のシステム（図には示されていない）に電子的にリンクされており、それぞれが表示能力を備えている。 Each of the electronic papers 101, 102, and 103 has an ability to display information such as a figure or a character. These are bound to constitute “bound electronic paper” indicated by 100. By being bound, it is possible to provide the same usability as a traditional book. These electronic papers are electronically linked to a single system as a whole (not shown in the figure), each with display capabilities.
「図２ 製本された電子ペーパーのノートブックとしての利用」は、図１のような製本形態の電子ペーパーにおいて、電子ペーパー２０２のページを開いた状態で、ペン状器具（スタイラス）２０３を利用している様子を示している。ここに、電子ペーパー２０２は、製本形態の電子ペーパー２０１における任意のページである。製本形態の電子ペーパー２０１（電子ペーパー２０２を含む）、ペン状器具２０３は単一のシステム（図には示されていない）に電子的にリンクされている。 “FIG. 2 Use of bound electronic paper as a notebook” uses a pen-like instrument (stylus) 203 with the electronic paper 202 page open in the electronic paper of the bookbinding form as shown in FIG. It shows how it is. Here, the electronic paper 202 is an arbitrary page in the electronic paper 201 in the bookbinding form. The bound form of electronic paper 201 (including electronic paper 202) and pen-like instrument 203 are electronically linked to a single system (not shown).
ペン状器具２０３は、本当のペンではなく、電子ペーパー２０２の面に本当に染料や顔料、黒鉛を付着するわけではないが、あたかもペンであるかのようにして利用する。ペン状器具２０３は、電子ペーパー２０２の上でポインティングデバイスとして機能し、座標、軌跡情報をシステムに逐次送信する。特に、ペン状器具２０３の先端の軌跡をシステムがリアルタイムに電子ペーパー２０２に表示するようにした場合は、筆跡が（あたかもペン状器具２０３がペンであったかのように）表示される。 The pen-like instrument 203 is not a real pen, and does not actually attach dyes, pigments, or graphite to the surface of the electronic paper 202, but is used as if it were a pen. The pen-like instrument 203 functions as a pointing device on the electronic paper 202 and sequentially transmits coordinates and trajectory information to the system. In particular, when the system displays the locus of the tip of the pen-shaped instrument 203 on the electronic paper 202 in real time, the handwriting is displayed (as if the pen-shaped instrument 203 was a pen).
［問題点の説明］
このようなシステムを作成する場合には、当然、ペン状器具２０３が、電子ペーパー２０２の上でどのような絶対座標に位置するかをシステムが検出できるようにする必要があり、そのためには、上記［１］あるいは［２］の技術を使用することができる。しかし、これらの技術を利用した場合には、以下の問題を生じることとなる。
[Description of problem]
When creating such a system, of course, it is necessary to enable the system to detect in what absolute coordinates the pen-like instrument 203 is located on the electronic paper 202. The above technique [1] or [2] can be used. However, when these techniques are used, the following problems occur.
［１］の技術を利用する場合、位置検出手段が大掛かりであるため、冊子全体（例えば、背表紙）に位置センサーを一つ設けることになると思われる。その場合、今どのページに書いているのか（ポイントしているのか）がわからない。これは、実は電子ペーパーの場合だけではなく、［１−２］の諸技術を使った既存の製品（かつて販売されていたＩＢＭ ＣｒｏｓｓＰａｄやぺんてるＡｉｒＰｅｎ）にも存在する問題で、これらの製品では、ページを切り替えた（紙のページをめくって、新しいページの上でペンによる筆記を始める）ときに、ユーザによる明示的な指定（例えば、タブレット装置に装備された改ページを指示するボタンの押下）を行う必要がある。しかしこれは、利用者にとって煩わしく、また切り替え操作を忘れていた場合は、システムに取り込まれる軌跡データが「重ね書き」されたものになってしまうという問題がある。 When the technique [1] is used, since the position detecting means is large, it is considered that one position sensor is provided for the entire booklet (for example, the back cover). In that case, I don't know which page I'm currently writing (pointing to). This is a problem that exists not only in the case of electronic paper but also in existing products using the technologies of [1-2] (IBM CrossPad and Pentel AirPen that were once sold). Explicit designation by the user when switching pages (turning a paper page and starting writing with a pen on a new page) (for example, pressing a button indicating a page break on the tablet device) Need to do. However, this is troublesome for the user, and if the switching operation is forgotten, there is a problem that the trajectory data taken into the system is “overwritten”.
また、紙（あるいは電子ペーパー）にしわが入っていた場合には、実際の紙の上の座標系において筆記が行われた場所と、システムにデジタイザを通して取り込まれる座標との間にずれを生じることになる。電子ペーペーでは、実際のスタイラスの直下ではなく、離れた場所にペンの軌跡が表示されるという現象を起こすことになる（デジタイズされた軌跡を電子ペーパー上にリアルタイムに表示することで、手書きの書き込みを実現していた場合）。 Also, if the paper (or electronic paper) is wrinkled, there will be a gap between the place where the writing was made in the actual coordinate system on the paper and the coordinates taken into the system through the digitizer. Become. Electronic paper causes the phenomenon that the pen trace is displayed at a distant place, not directly under the actual stylus (by handwriting writing by displaying the digitized trace on the electronic paper in real time) ).
また、製本された電子ペーパーでの利用においては、［１−２］のような紙の上での筆跡を電子的に取り込む装置の場合にはなかった問題も出てくる。紙の上での筆跡を電子的に取り込む装置の場合は、取り込まれた軌跡は紙の上に改めて表示されるわけではないので、一定量（例えば、数ｍｍ）ずれて取り込まれても構わないが、電子ペーパーの場合は取り込まれた軌跡データをリアルタイムに表示することになるので、ポイントした場所と表示される場所とを一致させるキャリブレーションが必要になる。これは製造コストの増加またはユーザにとっての負荷の増大につながる。［１−１］の形態の装置では一台につき一回キャリブレーションを行えばよかったが、多数の電子ペーパーを冊子状に綴じた形態では（すべてのページを開いてキャリブレーションを実行しなければならないので）問題は顕著になる。 Further, in the use of bound electronic paper, there is a problem that was not found in the case of an apparatus that electronically captures handwriting on paper such as [1-2]. In the case of an apparatus that electronically captures handwriting on paper, the captured trajectory is not displayed again on the paper, so it may be captured with a certain amount (for example, several mm). However, in the case of electronic paper, the captured trajectory data is displayed in real time, so calibration that matches the pointed location with the displayed location is required. This leads to an increase in manufacturing cost or an increase in load on the user. In the apparatus of the form [1-1], it is only necessary to perform calibration once for each apparatus. However, in a form in which a large number of electronic papers are bound in a booklet form (all the pages must be opened to perform calibration). So the problem becomes noticeable.
また、これらの方式のいくつか（電磁誘導方式など）は、スレート部にセンサーを実装する必要があり、［２］の方式に比して重量が重くなる欠陥があった。 In addition, some of these systems (such as the electromagnetic induction system) require a sensor to be mounted on the slate part, and have a defect that increases the weight compared to the system [2].
一方、［２］の方式を利用した場合、キャリブレーションやしわになっていたときのデジタイズずれの問題はない。ペン状装置の検出している絶対座標が、パターンの絶対座標と一致していることが保証されているためである。 On the other hand, when the method [2] is used, there is no problem of digitization deviation when calibration or wrinkles are formed. This is because it is guaranteed that the absolute coordinates detected by the pen-like device match the absolute coordinates of the pattern.
また、特に［２−１］アノト（登録商標）技術の場合は、冊子様に綴じられた形態で利用されている場合でも、どのページを指している（開いている）のか、システムに明示的に知らせる必要がない。これはドットパターンがすべてのページでユニークであるようにできるためである。 In particular, in the case of [2-1] Anoto (registered trademark) technology, even when it is used in a booklet-like form, it is clearly shown to the system which page is being pointed (open). There is no need to inform. This is because the dot pattern can be unique on every page.
しかし、特に電子ペーパーでの利用に関して、以下のような問題がある。 However, there are the following problems especially with respect to use in electronic paper.
ドットパターンとフォーム（罫線）とを別の色のインクで印刷する必要があり（ドットパターンをカーボンブラックで印刷する）、特に単色のディスプレイ装置では、（グレースケール表示が可能であったとしても）印刷物と同様の機能を持ったものは実現しがたい。なお、［２−３］の技術ではこの問題はない。 The dot pattern and the form (ruled lines) need to be printed with different color inks (print the dot pattern with carbon black), especially on a monochrome display device (even if grayscale display is possible) It is difficult to achieve something with the same functions as printed materials. The technique [2-3] does not have this problem.
また、ドットパターンの印刷には、高精度・高解像度が必要となる。電子ペーパーの解像度は通常の印刷物よりは低いので、［２−１］アノト（登録商標）技術のドットパターンを表示できない可能性がある。 In addition, high precision and high resolution are required for printing the dot pattern. Since the resolution of electronic paper is lower than that of a normal printed matter, there is a possibility that a dot pattern of [2-1] Anoto (registered trademark) technology cannot be displayed.
また、［２−２］［２−３］の技術を利用する場合はパターンが複雑であるため、自然な手書きの筆跡情報を取り込むのに十分な分解能を実現できない。 Further, when the techniques [2-2] and [2-3] are used, since the pattern is complicated, it is impossible to realize a resolution sufficient to capture natural handwritten handwriting information.
また、［２−３］の場合、全ページが一つの座標系の上でユニークに符号化されているようにすれば、［１］の方式に存在したページ切り替えの問題はなくなるが、その場合、開いていないページの電子ペーパーも含めて全ページで画面の切り替えを実行する必要があり、問題となる。（閉じられたページはペンによってポイントされることがない）。 In the case of [2-3], if all the pages are uniquely encoded on one coordinate system, the problem of page switching existing in the method of [1] is eliminated. It is necessary to perform screen switching on all pages including the electronic paper of pages that are not open, which is a problem. (Closed pages are never pointed by the pen).
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、表示装置が有する表示面上において読取装置によって読み取られた位置を高解像度に検出することが可能な技術を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to detect a position read by the reading device on the display surface of the display device with high resolution. Is to provide new technology.
上記問題を解決するために、本発明のある観点によれば、表示面を有するとともに表示面上に情報を表示することが可能である表示装置と、表示装置が表示面上に表示した情報を読み取ることが可能である読取装置と、制御装置と、を備える位置検出システムにおける制御装置であって、表示面上における位置を識別するための位置情報を１以上記憶するとともに第１輝度または第２輝度を示す輝度情報を先頭から末尾まで所定数並べてなるパターン情報を位置情報のそれぞれに対応付けて記憶する記憶部と、記憶部が記憶する位置情報のそれぞれが示す各位置に、位置情報のそれぞれに対応付けられたパターン情報に従って所定時間を周期として先頭から末尾までの輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を表示装置に対して実行させる表示制御部と、表示面上に表示されたドットのうちで読取領域内に存在するドットを所定時間ごとに読み取る処理を読取装置に対して実行させるドット読取制御部と、読取装置によって所定時間ごとに読み取られたドットの読取データをもとにドットの輝度を示す輝度情報を取得し、取得した輝度情報をドットの読み取られた順に先頭から末尾まで所定数並べてなるパターン情報に対応付けられた位置情報を記憶部から取得する位置情報取得部と、を有することを特徴とする、制御装置が提供される。 In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention, a display device having a display surface and capable of displaying information on the display surface, and information displayed on the display surface by the display device are provided. A control device in a position detection system comprising a reading device capable of reading and a control device, which stores one or more pieces of position information for identifying a position on a display surface and has a first luminance or a second A storage unit that stores a predetermined number of pieces of luminance information indicating luminance from the beginning to the end in association with each of the position information, and each position information indicated by each of the position information stored in the storage unit. A process for sequentially displaying dots according to the brightness indicated by the brightness information from the beginning to the end with a predetermined time as a period according to the pattern information associated with A display control unit to be executed, a dot reading control unit for causing the reading device to execute processing for reading dots existing in the reading area among the dots displayed on the display surface at predetermined time intervals, and a reading device. The brightness information indicating the brightness of the dots is acquired based on the read data of the dots read at predetermined time intervals, and the acquired brightness information is associated with the pattern information in which a predetermined number is arranged from the head to the end in the order in which the dots are read. And a position information acquisition unit that acquires the obtained position information from the storage unit.
上記した表示装置が表示面として複数ページを有する場合に、ページ識別情報読取制御部と、状態識別情報更新部と、をさらに備え、記憶部は、複数ページのそれぞれを識別するためのページ識別情報をさらに記憶するとともに、開かれているページである旨を示す活性状態情報または閉じられているページである旨を示す不活性状態情報を状態識別情報としてページ識別情報のそれぞれに対応付けてさらに記憶し、表示制御部は、記憶部が活性状態情報に対応付けて記憶するページ識別情報によって識別されるページ上において、記憶部が記憶する位置情報のそれぞれが示す各位置に、位置情報のそれぞれに対応付けられたパターン情報に従って所定時間を周期として先頭から末尾までの輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を表示装置に対して実行させるとともに、記憶部が不活性状態情報に対応付けて記憶するページ識別情報によって識別されるページ上において、ページ識別情報を表示する処理を表示装置に対して実行させ、ページ識別情報読取制御部は、ページ上に表示されたページ識別情報を読み取る処理を読取装置に対して実行させ、状態識別情報更新部は、読取装置がページ識別情報を取得した場合には、記憶部が記憶する不活性状態情報を活性状態情報に変更するとともに、取得したページ識別情報に対応付けて記憶部が記憶する状態識別情報を活性状態情報に変更することとしてもよい。 When the display device has a plurality of pages as a display surface, the display device further includes a page identification information reading control unit and a state identification information updating unit, and the storage unit is a page identification information for identifying each of the plurality of pages. Is stored in association with each of the page identification information as status identification information, which is active state information indicating that the page is open or inactive status information indicating that the page is closed. Then, the display control unit, on the page identified by the page identification information stored in association with the active state information in the storage unit, in each position indicated by each of the position information stored in the storage unit, In accordance with the associated pattern information, dots are sequentially displayed according to the brightness indicated by the brightness information from the beginning to the end with a predetermined time period. The processing is executed on the display device, and the display device is caused to display the page identification information on the page identified by the page identification information stored in the storage unit in association with the inactive state information. The page identification information reading control unit causes the reading device to execute a process of reading the page identification information displayed on the page, and the state identification information update unit, when the reading device acquires the page identification information, The inactive state information stored in the storage unit may be changed to active state information, and the state identification information stored in the storage unit in association with the acquired page identification information may be changed to active state information.
以上説明したように本発明によれば、表示装置が有する表示面上において読取装置によって読み取られた位置を高解像度に検出することが可能な技術を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a technique capable of detecting the position read by the reading device on the display surface of the display device with high resolution.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。
［位置検出システムの概要］
図３は、第１実施形態に係る位置検出システムの構成を示す図である。システムには、電子ペーパー（ページ）３０１が複数存在し、図１、図２のような形態で束ねられている。ペン状装置３０２は、図２で説明したように、電子ペーパーの上での位置・軌跡検出を行うための装置である。電子ペーパー３０１、ペン状装置３０２は、制御装置３０３に接続されている。これは、電子ペーパー３０１に対してどのような内容を表示するかを指示し、ペン状装置３０２からの情報をもとに位置情報を取得し、利用する装置である。なお、制御装置３０３は、必ずしも物理的に独立した装置である必要はなく、図２のような製本形態における表紙部分・バインダ部分や、ペン状装置３０２に内蔵されるような形態で実現されていてもよい。また、電子ペーパー３０１、ペン状装置３０２、制御装置３０３の間の接続は有線であっても無線であってもよい。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described.
[Outline of position detection system]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the position detection system according to the first embodiment. In the system, a plurality of electronic papers (pages) 301 exist, and are bundled in a form as shown in FIGS. As described with reference to FIG. 2, the pen-like device 302 is a device for detecting the position / trajectory on the electronic paper. The
図４は、ペン状装置（図３のペン状装置３０２）の構成の一例を示す。装置全体は、軸胴部４０１の中におさめられており、これはペンのように手で持つことができる形態となっている。先端には、ペン先４０２があり、ペンのように図３の電子ペーパー３０１に接触させて利用することになる。ただし、ここから本当のペンのように染料・顔料等を含む物理的なインクが出てくるわけではなく、単なる尖筆として機能するものである。電子ペーパーを損傷せず、かつ通常の紙と筆記具の間にあるものと同程度の摩擦がある素材でできていることが望ましい。軸胴部４０１の内部には、カメラ４０３がある。これは、ペン先４０２の周辺に位置する（図３の）電子ペーパー３０１の表面に表示されているパターン等を検知するためのものであり、ケーブル４０４を介して、図３の制御装置３０３に撮像した内容を送り出す。なお、ここではケーブル４０４が有線であるものとして図示したが、無線であってもよい。
撮影領域４０６は（物理的な実体ではなくて）カメラ４０３によって撮影される平面領域であり、ペン先４０２の周辺に位置する。軸胴部４０１の先端には開口部４０５があり、カメラ４０３により撮影領域４０６の画像を撮影することが可能となっている。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the pen-like device (pen-like device 302 in FIG. 3). The entire apparatus is contained in a shaft barrel 401, which can be held by hand like a pen. There is a pen tip 402 at the tip, which is used by contacting the
The shooting area 406 is a planar area shot by the camera 403 (not a physical entity), and is located around the pen tip 402. An opening 405 is provided at the tip of the shaft body 401, and an image of the imaging region 406 can be taken by the camera 403.
図５ 各表面における仮想格子とドット」は、図３の電子ペーパー３０１表面の表示面におけるドットの概念を説明するものである。仮想格子５０１は、実際には表示されない。各格子の間隔としては０．３ｍｍ程度を想定している。この間隔が、位置情報取り込みの際の空間解像度を規定する。各格子点にはドット（５０２、５０３等）が存在する。このドット領域に表示されるべき内容については後述する。
これらのドットは画素にして数ピクセルであり、ドットが占める領域は電子ペーパーの表面積の１割を超えないようにすることが望ましい。また、ドットが占有しない領域は、フォームを静止画像として表示したり、あるいは筆跡のデータを表示したりすることができる（リアルタイムに表示される筆跡データは厳密には動画であるが、変化するのはペンが新しく通過した箇所だけであり、他の部分は静止画であるとみなすことができる）。
なお、撮影領域５０４は、図４に示した撮影領域４０６の一例を示したものである。ペン先４０２、電子ペーパー上のこの領域のうちの一点の上に位置しているときに、撮影される領域を示している。これは電子ペーパー３０１表面に表示されるものではない。
“Virtual grid and dots on each surface” explains the concept of dots on the display surface of the
These dots are a few pixels, and it is desirable that the area occupied by the dots does not exceed 10% of the surface area of the electronic paper. In addition, the area that is not occupied by dots can display the form as a still image or display handwriting data (the handwriting data displayed in real time is strictly a video, but it changes. Is only where the pen has just passed, and the rest can be considered as still images).
The shooting area 504 is an example of the shooting area 406 shown in FIG. When the pen tip 402 is positioned on one point of this area on the electronic paper, the area to be photographed is shown. This is not displayed on the surface of the
［位置情報のエンコードについて］
図３に示した電子ペーパー３０１のそれぞれに、図５の内容を表示する。その際、各ドットは、以下に説明するように、白黒２値を時間の推移に伴って切り替えて（点滅させて）表示するものとする。
[About encoding of location information]
The contents of FIG. 5 are displayed on each of the
図６に示した各ドットの点滅パターンは、図５における各ドットをどのように点滅させるかを説明したものである。実線部分が点灯（黒を表示する）時間であり、破線部分が消灯（白を表示する）時間である。パターンの周期が一巡すると、またはじめから同じパターンを繰り返し表示し続ける。ここでは、パターンの周期は４点滅単位時間となっている。各ページのすべてのドットは点滅単位時間の始まりが来ればその都度、一斉に点灯または消灯しなければならない。 The blinking pattern of each dot shown in FIG. 6 explains how each dot in FIG. 5 blinks. The solid line portion is the time for lighting (displaying black), and the broken line portion is the time for extinguishing light (displaying white). When the cycle of the pattern is completed, the same pattern is repeatedly displayed from the beginning. Here, the cycle of the pattern is 4 blinking unit times. All dots on each page must be turned on or off all at once as the blinking unit time begins.
各ドットは、パターン１〜パターン４のいずれかの方法で点滅する。点滅パターンはドットごとに固定である。あるパターンで点滅していたドットが、ある時刻を境に他のパターンで点滅するようになるといった変化は起こらない。この例では、パターンは４通りであり、各ドットに、２ビットの情報をエンコードする。上掲［２−１］のアノト（登録商標）技術と同様の手法を併用すれば、エンコードには例えば、６×６のドットを使うことになり、格子点ごとに２（２×６×６）の座標情報を持たせることができ、効率化等のための制限を加味しても十分広大な面積における（解像度０．３ｍｍ角の）絶対座標を表現できることが知られている。したがって、通常のノートブック上の冊子のすべてのページのすべての格子点にユニークに位置情報をエンコードすることができる。
Each dot blinks by any one of
なお、［２−１］のアノト（登録商標）技術を使わないで、［２−２］［２−３］のようにすべての格子点に、絶対座標を特定できるだけの情報をエンコードする方法も考えられる。それには、図６における周期を十分長くし、パターンの数を増やせばよい。例えば、Ａ４（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）５０ページ（各電子ペーパーの片面だけを利用）の冊子において、０．３ｍｍの格子点をすべて識別できるだけのパターン数は、概算すると、（２１０ｍｍ÷０．３ｍｍ）×（２９７ｍｍ÷０．３ｍｍ）×５０＝３４６５００００である。 In addition, without using the [2-1] Anoto (registered trademark) technology, a method of encoding information that can specify absolute coordinates at all grid points as in [2-2] [2-3] is also possible. Conceivable. For that purpose, the period in FIG. 6 may be made sufficiently long to increase the number of patterns. For example, in a booklet of 50 pages of A4 (210 mm × 297 mm) (using only one side of each electronic paper), the approximate number of patterns that can identify all 0.3 mm grid points is (210 mm ÷ 0.3 mm) × It is (297 mm ÷ 0.3 mm) × 50 = 34650,000.
これだけのパターンを図６のような方法で表現できる周期（点滅単位時間で数えたもの）は、ｌｏｇ２３４６５００００≒２５．０４６となり、少なくとも２６点滅単位時間である。実際には、読み取り、デコードの際に周期を取る必要があるため、もう少し長い形式で符号化することになるであろう。ただし、あまり周期が長くなると、時間軸方向の分解能が低くなるという問題が出てくる。 The period (thickness counted by the blinking unit time) that can represent such a pattern by the method shown in FIG. 6 is log 2 346500000≈25.046, which is at least 26 blinking unit times. In practice, it will be necessary to take a period when reading and decoding, so it will be encoded in a slightly longer format. However, if the period becomes too long, there arises a problem that the resolution in the time axis direction is lowered.
［制御装置の構成］
図７を参照して、本実施形態に係る制御装置の構成について説明する。なお、上記した電子ペーパー３０１は表示装置の一例として機能し、表示面を有するとともに表示面上に情報を表示することが可能である。また、上記したペン状装置３０２は読取装置の一例として機能し、表示装置が表示面上に表示した情報を読み取ることが可能である。
[Configuration of control device]
With reference to FIG. 7, the structure of the control apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. Note that the above-described
記憶部３０４は、表示面上における位置を識別するための位置情報を１以上記憶するとともに第１輝度または第２輝度を示す輝度情報を先頭から末尾まで所定数並べてなるパターン情報を位置情報のそれぞれに対応付けて記憶するものである。記憶部３０４は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ等によって構成される。
The
表示制御部３０５は、記憶部３０４が記憶する位置情報のそれぞれが示す各位置に、位置情報のそれぞれに対応付けられたパターン情報に従って所定時間を周期として先頭から末尾までの輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を表示装置に対して実行させるものである。表示制御部３０５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、そのＣＰＵが、例えば、記憶部３０４に格納されたプログラムを実行することによって、表示制御部３０５の機能が実現される。
The
ドット読取制御部３０７は、表示面上に表示されたドットのうちで読取領域内に存在するドットを所定時間ごとに読み取る処理を読取装置に対して実行させるものである。ドット読取制御部３０７は、例えば、ＣＰＵ等によって構成され、そのＣＰＵが、例えば、記憶部３０４に格納されたプログラムを実行することによって、ドット読取制御部３０７の機能が実現される。
The dot
位置情報取得部３０６は、読取装置によって所定時間ごとに読み取られたドットの読取データをもとにドットの輝度を示す輝度情報を取得し、取得した輝度情報をドットの読み取られた順に先頭から末尾まで所定数並べてなるパターン情報に対応付けられた位置情報を記憶部３０４から取得するものである。位置情報取得部３０６は、例えば、ＣＰＵ等によって構成され、そのＣＰＵが、例えば、記憶部３０４に格納されたプログラムを実行することによって、位置情報取得部３０６の機能が実現される。なお、ここでは、位置情報取得部３０６は、パターン情報に対応付けられた位置情報を記憶部３０４から取得することとしたが、パターン情報から所定のアルゴリズムにより計算で位置情報を求めることも可能である。この場合には、制御装置３０３は、パターン情報と位置情報とが対応付けられてなる情報を記憶するための記憶部３０４を有さない構成としてもよい。
The position
［座標検出・位置情報のデコードについて］
上記のようにして冊子の全ページの電子ペーパーに絶対位置情報がエンコードされているものとする。そのとき、図２、図３のような様態で利用されているペン状装置のペン先４０２（図４参照）が、電子ペーパーのいずれかの適当なページの上に位置しているものとする。そのとき、ペン状装置（のペン先４０２）の位置検出、位置情報のデコードは、以下のような手順で行われることになる。
[Coordinate detection and position information decoding]
Assume that absolute position information is encoded on the electronic paper of all pages of the booklet as described above. At that time, it is assumed that the pen tip 402 (see FIG. 4) of the pen-like device used in the manner shown in FIGS. 2 and 3 is positioned on any appropriate page of the electronic paper. . At that time, the position detection of the pen-like device (the pen tip 402) and the decoding of the position information are performed in the following procedure.
図８は、処理の手順を示すものである。ペン状装置のカメラは、図５に示した撮影領域５０４のデータを撮影する（ステップＳ７０１）。ペン状装置は、撮影したデータを、図３に示した制御装置３０３に送出する。ステップＳ７０１は、図６に示したパターン周期の時間だけ繰り返す。ループを一回回るのに要する時間（サンプリング周期）は、図６に示した点滅周期と同じか、望ましくはその半分程度とするのが望ましい。繰り返しは、パターン周期÷サンプリング周期で算出できる回数となる。なお、パターン周期は、ペンの動きに比して十分短いものとする必要がある。 FIG. 8 shows a processing procedure. The camera of the pen-like device captures the data in the imaging region 504 shown in FIG. 5 (step S701). The pen-like device sends the photographed data to the control device 303 shown in FIG. Step S701 is repeated for the time of the pattern period shown in FIG. The time (sampling period) required to go around the loop once is preferably the same as the blinking period shown in FIG. The number of repetitions is the number of times that can be calculated by pattern cycle / sampling cycle. The pattern period needs to be sufficiently shorter than the movement of the pen.
制御装置３０３は、ステップＳ７０１で取り込んだ画像のそれぞれを比較することで格子点を検出する（ステップＳ７０２）。各ドットが点滅しているため、ドット以外の部分が何らかの静止画像を表示しているとしても、画像を比較することで検出可能である。 The control device 303 detects lattice points by comparing the images captured in step S701 (step S702). Since each dot blinks, even if a portion other than the dot displays some still image, it can be detected by comparing the images.
さらに、制御装置３０３は、ステップＳ７０２で検出した各格子点の上にある各ドットがどのようなパターン（図６の例で言うと、パターン１〜４）で点滅しているかを判断する（ステップＳ７０３）。
Furthermore, the control device 303 determines in what pattern (in the example of FIG. 6,
制御装置３０３は、特定したパターン（絶対座標をエンコードしている）から絶対座標を割り出す（ステップＳ７０４）。演算方法は、上掲のデコードの逆演算を行うことによることになる。 The control device 303 calculates absolute coordinates from the specified pattern (which encodes absolute coordinates) (step S704). The calculation method is based on the reverse calculation of the above decoding.
これに引き続いて再びペン状装置のペン先の座標を求める場合は、上記の処理を繰り返す。このようにすれば、ペン状装置を動かしている場合（字を書いている場合など）に筆跡を取得することができる。 Subsequently, when the coordinates of the pen tip of the pen-like device are obtained again, the above processing is repeated. In this way, handwriting can be acquired when the pen-like device is moving (such as when writing a character).
なお、アノト（登録商標）方式を併用しているならば、取り込みにおいて例えば６×６の格子点を撮影する必要があり（図５の撮影領域５０４参照）、取り込んだすべての格子点において点滅パターンの識別を行い、パターンから絶対座標の算出において６×６の各ドットのパターンすべてを使って座標情報をデコードする必要がある。 If the Anoto (registered trademark) system is used in combination, it is necessary to photograph, for example, 6 × 6 grid points during capture (see the imaging region 504 in FIG. 5), and blink patterns at all captured grid points. In the calculation of absolute coordinates from the pattern, it is necessary to decode the coordinate information using all 6 × 6 dot patterns.
なお、取得した筆跡データを、リアルタイムにあたかもインクのように電子ペーパー上に表示していく場合、筆跡表示のうちのペン近傍の箇所は一種の動画であり、したがって、上記したステップＳ７０２で工夫が必要になる。具体的には他の格子点の情報から補完することで、格子点でありえない箇所の変化を無視することができる。また、筆跡が通過した領域の表示は、ある時点を境として、それ以前はずっと白であったが、それ以降はずっと黒である、という変化の仕方をするので、格子点上のドットの点滅パターンと表示変化の仕方が異なることから判別できる。 When the acquired handwriting data is displayed on the electronic paper in real time as if it were ink, the portion in the vicinity of the pen in the handwriting display is a kind of moving image, and therefore the device is devised in the above-described step S702. I need it. Specifically, by complementing information from other lattice points, changes in locations that cannot be lattice points can be ignored. In addition, the display of the area where the handwriting has passed has changed from a certain point in time until it was white, but after that it is always black. This can be determined from the difference in pattern and display change.
以上のようにして、通常の印刷ほどの高解像度を実現できないような電子ペーパーにおいても（表示の切り替え速度が十分であれば）アノト（登録商標）技術と同様の手法で座標検出・軌跡の取得を行うことができる。 As described above, even in electronic paper that cannot achieve a resolution as high as that of normal printing (if the display switching speed is sufficient), coordinate detection and trajectory acquisition are performed in the same manner as the Anoto (registered trademark) technology. It can be performed.
また、ドット以外のフォームは通常静止した画像として表示されるので、通常の印刷のように２色以上の表示ができなくても、位置情報をエンコードした格子点をシステムが判別することが可能になる。 In addition, since forms other than dots are normally displayed as still images, the system can determine the grid points that encode the position information even if two or more colors cannot be displayed as in normal printing. Become.
また、［１］の技術に対する［２］の技術のメリットと同様のメリットを享受することができる。具体的には、ページの切り替えに伴う特別な操作を必要としない。これは全ページの全格子点ごとにユニークな絶対座標が付与されているためである。 Moreover, the same merit as the merit of the technique [2] with respect to the technique [1] can be enjoyed. Specifically, no special operation associated with page switching is required. This is because unique absolute coordinates are assigned to all grid points on all pages.
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。
［位置検出システムの概要］
第２実施形態は、第１実施形態と大部分は同じであるが、各電子ペーパーに表示されるパターンに、第１実施形態とは別の手法を併用する。具体的には、各ページに、電子透かしあるいはその他の方法で、ページ番号を識別できるだけの情報を付与する。この電子透かしは静的な画像として、各ページの本来の表示兄用に重ね合わせるような形で埋め込まれる。
<Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described.
[Outline of position detection system]
The second embodiment is mostly the same as the first embodiment, but uses a method different from the first embodiment in combination with the pattern displayed on each electronic paper. Specifically, information that can identify the page number is assigned to each page by digital watermarking or other methods. This digital watermark is embedded as a static image so as to be superimposed on the original display brother of each page.
そのような電子透かしの構成方法は既知である。例えば、「電子透かし」［ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｐｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｈｉｒｙｏｕ／ｓ＿ｓｏｎｏｔａ／ｈｙｏｕｊｕｎ＿ｇｉｊｕｔｓｕ／ｄｅｎｓｈｉ＿ｓｕｋａｓｈｉ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ］の１−Ａ−２における記述などを参照できる。また、電子透かしでは視覚的な影響をなくすことが重要であったが、模様として肉眼で見えるような情報付与方法であっても（用途によっては）問題ない（例えば、薄い半透明のバーコードを本来の表示内容に重ねて表示するなど）。以下では説明の都合上、電子透かしであるとする。 A method for constructing such a digital watermark is known. For example, “digital watermark” [http: // www. jpo. go. jp / shiryou / s_sonota / hyoujun_gijutsu / denshi_sukawa / index. htm] in 1-A-2 can be referred to. In addition, it was important to eliminate visual effects in digital watermarks, but there is no problem even with information-applying methods that are visible to the naked eye as patterns (for example, thin translucent barcodes can be used). For example, overlaying the original display content). In the following, it is assumed that it is a digital watermark for convenience of explanation.
各ページには、図４のようなペン状装置を操作することで、当の電子ペーパーの上の任意の箇所が撮影領域４０６に入ったときに、撮影領域４０６に含まれる情報だけでその電子ペーパーのページ番号が検出できるような方法でページ番号情報が（電子透かしのような方法で）埋め込まれているものとする。 By operating a pen-like device as shown in FIG. 4 on each page, when an arbitrary place on the electronic paper enters the imaging area 406, only the information contained in the imaging area 406 It is assumed that page number information is embedded (by a method such as a digital watermark) in such a way that the page number of the paper can be detected.
また、後述の通り、図５、図６と同様の点滅するドットを併用するが、全ページにわたって全格子点に対してユニークな絶対座標を割り当てる必要はなく、各ページの中でユニークであれば十分である。 As will be described later, blinking dots similar to those in FIGS. 5 and 6 are also used. However, it is not necessary to assign unique absolute coordinates to all grid points over all pages. It is enough.
第２実施形態では、第１実施形態にて説明した内容を以下のように変更する。冊子の中のすべてのページは、図９の状態遷移図に示すような状態をそれぞれが持っている。初期状態である「不活性状態」にあるとき、そのページ（電子ペーパー）上の各格子点は点滅させない。その代わりに、そのページ（電子ペーパー）には上述したように、静的な画像としてページ番号の情報を含む電子透かしが表示されている。 In the second embodiment, the contents described in the first embodiment are changed as follows. All pages in the booklet have a state as shown in the state transition diagram of FIG. When in the “inactive state” which is the initial state, each grid point on the page (electronic paper) is not blinked. Instead, as described above, a digital watermark including page number information is displayed on the page (electronic paper) as a static image.
図４に示したペン状装置が「不活性状態」にあるページ（電子ペーパー）の上を撮像したときには、その電子ペーパーのページは「活性化」され、状態は「活性状態」に移行する。すなわち、図５、図６と同様の点滅するドットを表示する。その際、他に「活性状態」にあるページが存在していた場合には、今まで活性化状態にあったページは「不活性化」され、「不活性状態」に戻る。 When the pen-like device shown in FIG. 4 captures an image on a page (electronic paper) in the “inactive state”, the page of the electronic paper is “activated” and the state shifts to the “active state”. That is, blinking dots similar to those in FIGS. 5 and 6 are displayed. At this time, if there is another page in the “active state”, the page that has been in the active state so far is “inactivated” and returns to the “inactive state”.
「不活性状態」にある各ページにはページ番号の情報を含む電子透かしが表示されており、ペン状装置（に接続された制御装置３０３）は、どのページが活性化したかを判別することができるので、このような制御が可能になる。なお、一つの冊子の中に、活性状態にあるページは、常に高々１つである。 Each page in the “inactive state” is displayed with a digital watermark including page number information, and the pen-like device (the control device 303 connected to the pen-like device) determines which page is activated. Therefore, such control becomes possible. Note that there is always at most one active page in a booklet.
第１実施形態では、閉じられたページにおいてもドットパターンの点滅を行わなければならず、点滅に伴う電力が無駄に消費され、また、電子ペーパーの寿命にも悪影響を与えることになる。それに対して、第２実施形態では、電力消費の削減、駆動回路の小規模化、電子ペーパーの劣化防止を図ることができる。 In the first embodiment, the dot pattern must be blinked even on a closed page, and the power associated with the blinking is wasted, and the life of the electronic paper is adversely affected. On the other hand, in the second embodiment, it is possible to reduce power consumption, reduce the size of the drive circuit, and prevent deterioration of the electronic paper.
また、一度に活性化されるのは一ページだけであり、そのため、全ページに渡ってすべてのドットにユニークな絶対座標を付与する必要がなくなる。そのため、アノト（登録商標）方式を併用しない場合において、図６のパターンの周期を短くすることができる。 Further, only one page is activated at a time, so that it is not necessary to give unique absolute coordinates to all dots over all pages. Therefore, when the Anoto (registered trademark) system is not used in combination, the cycle of the pattern in FIG. 6 can be shortened.
［制御装置の構成］
図１０を参照して、本実施形態に係る制御装置の構成について説明する。本実施形態では、表示装置が表示面として複数ページを有している。また、本実施形態では、制御装置３０３が、状態識別情報更新部３０８と、ページ識別情報読取制御部３０９とをさらに備えている。
[Configuration of control device]
With reference to FIG. 10, the structure of the control apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. In the present embodiment, the display device has a plurality of pages as a display surface. In the present embodiment, the control device 303 further includes a state identification
記憶部３０４は、複数ページのそれぞれを識別するためのページ識別情報をさらに記憶するとともに、開かれているページである旨を示す活性状態情報または閉じられているページである旨を示す不活性状態情報を状態識別情報としてページ識別情報のそれぞれに対応付けてさらに記憶する。
The
表示制御部３０５は、記憶部３０４が活性状態情報に対応付けて記憶するページ識別情報によって識別されるページ上において、記憶部３０４が記憶する位置情報のそれぞれが示す各位置に、位置情報のそれぞれに対応付けられたパターン情報に従って所定時間を周期として先頭から末尾までの輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を表示装置に対して実行させる。それとともに、表示制御部３０５は、記憶部３０４が不活性状態情報に対応付けて記憶するページ識別情報によって識別されるページ上において、ページ識別情報を表示する処理を表示装置に対して実行させる。
The
ページ識別情報読取制御部３０９は、ページ上に表示されたページ識別情報を読み取る処理を読取装置に対して実行させる。ページ識別情報読取制御部３０９は、例えば、ＣＰＵ等によって構成され、そのＣＰＵが、例えば、記憶部３０４に格納されたプログラムを実行することによって、ページ識別情報読取制御部３０９の機能が実現される。
The page identification information reading
状態識別情報更新部３０８は、読取装置がページ識別情報を取得した場合には、記憶部３０４が記憶する不活性状態情報を活性状態情報に変更するとともに、取得したページ識別情報に対応付けて記憶部３０４が記憶する状態識別情報を活性状態情報に変更するものである。状態識別情報更新部３０８は、例えば、ＣＰＵ等によって構成され、そのＣＰＵが、例えば、記憶部３０４に格納されたプログラムを実行することによって、状態識別情報更新部３０８の機能が実現される。
When the reading device acquires the page identification information, the state identification
［変形例］
上記では、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
[Modification]
In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
上記の［製本された電子ペーパーの概念］で説明したような利用形態において利用できる。これは、様々な業務や教育用途に利用可能である。なお、電子ペーパーに限定されるものではなく、多数の表示面を備えた電子ディスプレイ装置一般に適用可能である。第２実施形態については、製本形態の電子ペーパーに限定されるものではなく、一度にペンが接触する表示面が一単位に限定されるようなもの全般において適用可能である。 The present invention can be used in the usage form described in [Concept of bound electronic paper]. This can be used for various business and educational purposes. Note that the present invention is not limited to electronic paper, and can be applied to general electronic display devices having a large number of display surfaces. The second embodiment is not limited to the electronic paper of the bookbinding form, and can be applied to all types in which the display surface that the pen contacts at a time is limited to one unit.
また、カメラ内蔵のポインティングデバイスは必ずしもペン状の形態になっている必要はなく、マウス状の形態であったり、あるいは遠隔からパターンを撮影するようなデバイスであったりしてもよい。遠隔から撮像する場合は、カーソルを表示デバイスに表示したり、撮像デバイスにレーザーポインタを装備して、位置が取得される領域を遠隔から指し示したりするような使い方が考えられる。 The pointing device with a built-in camera does not necessarily have a pen-like shape, and may be a mouse-like shape or a device that captures a pattern from a remote location. In the case of imaging from a remote location, it is conceivable to use a method in which a cursor is displayed on a display device, or a laser pointer is provided on the imaging device to indicate a region from which a position is acquired from a remote location.
１０１ 電子ペーパー
２０１ 電子ペーパー
２０２ 電子ペーパー
２０３ ペン状器具
３０１ 電子ペーパー
３０２ ペン状装置
３０３ 制御装置
３０４ 記憶部
３０５ 表示制御部
３０７ ドット読取制御部
３０６ 位置情報取得部
３０８ 状態識別情報更新部
３０９ ページ識別情報読取制御部
４０１ 軸胴部
４０２ ペン先
４０３ カメラ
４０４ ケーブル
４０５ 開口部
４０６ 撮影領域
５０１ 仮想格子
５０４ 撮影領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Electronic paper 201 Electronic paper 202 Electronic paper 203 Pen-shaped
Claims (4)
前記表示面上における位置を識別するための位置情報を１以上記憶するとともに第１輝度または第２輝度を示す輝度情報を先頭から末尾まで所定数並べてなるパターン情報を前記位置情報のそれぞれに対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記位置情報のそれぞれが示す各位置に、前記位置情報のそれぞれに対応付けられた前記パターン情報に従って前記所定時間を周期として先頭から末尾までの前記輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を前記表示装置に対して実行させる表示制御部と、
前記表示面上に表示された前記ドットのうちで読取領域内に存在するドットを所定時間ごとに読み取る処理を前記読取装置に対して実行させるドット読取制御部と、
前記読取装置によって前記所定時間ごとに読み取られた前記ドットの読取データをもとに前記ドットの輝度を示す輝度情報を取得し、取得した前記輝度情報を前記ドットの読み取られた順に先頭から末尾まで前記所定数並べてなるパターン情報に対応付けられた前記位置情報を前記記憶部から取得する位置情報取得部と、
を有することを特徴とする、制御装置。 A display device having a display surface and capable of displaying information on the display surface; a reading device capable of reading information displayed on the display surface by the display device; and a control device; A control device in a position detection system comprising:
One or more pieces of position information for identifying a position on the display surface are stored, and pattern information obtained by arranging a predetermined number of pieces of luminance information indicating the first luminance or the second luminance from the beginning to the end is associated with each of the position information. A storage unit for storing
In each position indicated by each of the position information stored in the storage unit, dots are represented by the brightness indicated by the brightness information from the beginning to the end with the predetermined time as a period according to the pattern information associated with each of the position information. A display control unit that causes the display device to execute a process of sequentially displaying
A dot reading control unit that causes the reading device to execute a process of reading the dots present in the reading area among the dots displayed on the display surface every predetermined time; and
Luminance information indicating the luminance of the dots is acquired based on the read data of the dots read every predetermined time by the reading device, and the acquired luminance information is read from the beginning to the end in the order in which the dots are read. A position information acquisition unit that acquires the position information associated with the pattern information arranged in a predetermined number from the storage unit;
A control device comprising:
ページ識別情報読取制御部と、状態識別情報更新部と、をさらに備え、
前記記憶部は、
前記複数ページのそれぞれを識別するためのページ識別情報をさらに記憶するとともに、開かれているページである旨を示す活性状態情報または閉じられているページである旨を示す不活性状態情報を状態識別情報として前記ページ識別情報のそれぞれに対応付けてさらに記憶し、
前記表示制御部は、
前記記憶部が前記活性状態情報に対応付けて記憶する前記ページ識別情報によって識別されるページ上において、前記記憶部が記憶する前記位置情報のそれぞれが示す各位置に、前記位置情報のそれぞれに対応付けられた前記パターン情報に従って前記所定時間を周期として先頭から末尾までの前記輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を前記表示装置に対して実行させるとともに、前記記憶部が前記不活性状態情報に対応付けて記憶する前記ページ識別情報によって識別されるページ上において、前記ページ識別情報を表示する処理を前記表示装置に対して実行させ、
前記ページ識別情報読取制御部は、
前記ページ上に表示された前記ページ識別情報を読み取る処理を前記読取装置に対して実行させ、
前記状態識別情報更新部は、
前記読取装置が前記ページ識別情報を取得した場合には、前記記憶部が記憶する前記不活性状態情報を前記活性状態情報に変更するとともに、取得した前記ページ識別情報に対応付けて前記記憶部が記憶する前記状態識別情報を前記活性状態情報に変更する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。 When the display device has a plurality of pages as the display surface,
A page identification information reading control unit; and a state identification information updating unit.
The storage unit
Further, page identification information for identifying each of the plurality of pages is further stored, and active state information indicating that the page is opened or inactive state information indicating that the page is closed is state-identified. And further storing information associated with each of the page identification information,
The display control unit
On the page identified by the page identification information stored in association with the active state information in the storage unit, each position indicated by each of the position information stored in the storage unit corresponds to each of the position information The display device is caused to execute a process of sequentially displaying dots according to the luminance indicated by the luminance information from the beginning to the end with the predetermined time as a cycle according to the attached pattern information, and the storage unit is inactive On the page identified by the page identification information stored in association with the state information, the display device is caused to execute processing for displaying the page identification information,
The page identification information reading control unit
Causing the reader to execute a process of reading the page identification information displayed on the page;
The state identification information update unit
When the reading device acquires the page identification information, the inactive state information stored in the storage unit is changed to the active state information, and the storage unit is associated with the acquired page identification information. Changing the stored state identification information to the active state information;
The control device according to claim 1, wherein:
前記表示制御部によって、前記記憶部が記憶する前記位置情報のそれぞれが示す各位置に、前記位置情報のそれぞれに対応付けられた前記パターン情報に従って前記所定時間を周期として先頭から末尾までの前記輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を前記表示装置に対して実行させるステップと、
前記ドット読取制御部によって、前記表示面上に表示された前記ドットのうちで読取領域内に存在するドットを所定時間ごとに読み取る処理を前記読取装置に対して実行させるステップと、
前記位置情報取得部によって、前記読取装置によって前記所定時間ごとに読み取られた前記ドットの読取データをもとに前記ドットの輝度を示す輝度情報を取得し、取得した前記輝度情報を前記ドットの読み取られた順に先頭から末尾まで前記所定数並べてなるパターン情報に対応付けられた前記位置情報を前記記憶部から取得するステップと、
を含むことを特徴とする、制御方法。 A display device having a display surface and capable of displaying information on the display surface, a reading device capable of reading information displayed on the display surface by the display device, and the display surface One or more pieces of position information for identifying the position in the memory are stored, and pattern information obtained by arranging a predetermined number of pieces of luminance information indicating the first luminance or the second luminance from the head to the tail is stored in association with each of the position information. A control device in a position detection system comprising: a control unit having a display unit, a display control unit, a dot reading control unit, and a position information acquisition unit,
The brightness from the beginning to the end with the predetermined time as a cycle according to the pattern information associated with each of the position information at each position indicated by each of the position information stored in the storage unit by the display control unit Causing the display device to perform a process of sequentially displaying dots according to the luminance indicated by the information;
Causing the reading device to execute a process of reading the dots present in the reading area among the dots displayed on the display surface at predetermined time intervals by the dot reading control unit;
The position information acquisition unit acquires luminance information indicating the luminance of the dots based on the read data of the dots read by the reading device every predetermined time, and the acquired luminance information is read of the dots. Obtaining from the storage unit the position information associated with the pattern information arranged in a predetermined number from the beginning to the end in the order given;
The control method characterized by including.
前記制御装置は、
前記表示面上における位置を識別するための位置情報を１以上記憶するとともに第１輝度または第２輝度を示す輝度情報を先頭から末尾まで所定数並べてなるパターン情報を前記位置情報のそれぞれに対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記位置情報のそれぞれが示す各位置に、前記位置情報のそれぞれに対応付けられた前記パターン情報に従って前記所定時間を周期として先頭から末尾までの前記輝度情報が示す輝度によってドットを順次に表示する処理を前記表示装置に対して実行させる表示制御部と、
前記表示面上に表示された前記ドットのうちで読取領域内に存在するドットを所定時間ごとに読み取る処理を前記読取装置に対して実行させるドット読取制御部と、
前記読取装置によって前記所定時間ごとに読み取られた前記ドットの読取データをもとに前記ドットの輝度を示す輝度情報を取得し、取得した前記輝度情報を前記ドットの読み取られた順に先頭から末尾まで前記所定数並べてなるパターン情報に対応付けられた前記位置情報を前記記憶部から取得する位置情報取得部と、
を有することを特徴とする、位置検出システム。 A display device having a display surface and capable of displaying information on the display surface; a reading device capable of reading information displayed on the display surface by the display device; and a control device; A position detection system comprising:
The control device includes:
One or more pieces of position information for identifying a position on the display surface are stored, and pattern information obtained by arranging a predetermined number of pieces of luminance information indicating the first luminance or the second luminance from the beginning to the end is associated with each of the position information. A storage unit for storing
In each position indicated by each of the position information stored in the storage unit, dots are represented by the brightness indicated by the brightness information from the beginning to the end with the predetermined time as a period according to the pattern information associated with each of the position information. A display control unit that causes the display device to execute a process of sequentially displaying
A dot reading control unit that causes the reading device to execute a process of reading the dots present in the reading area among the dots displayed on the display surface every predetermined time; and
Luminance information indicating the luminance of the dots is acquired based on the read data of the dots read every predetermined time by the reading device, and the acquired luminance information is read from the beginning to the end in the order in which the dots are read. A position information acquisition unit that acquires the position information associated with the pattern information arranged in a predetermined number from the storage unit;
A position detection system comprising:
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09281929A (en) * | 1996-04-15 | 1997-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Display device |
| JPH11249802A (en) * | 1998-03-04 | 1999-09-17 | Sony Corp | Device and method for reporting position |
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2009
- 2009-01-23 JP JP2009012805A patent/JP5239893B2/en not_active Expired - Fee Related
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