JP4821716B2 - 電子筆記具、キャップ、コンピュータシステム - Google Patents
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Description
この種のペン型の入力装置においても、上述した記録機能や読み取り機能を備えたペン本体に対し、ペン先にキャップが取り付けることが提案されている(例えば特許文献1参照。)。そして、この特許文献1には、ペン本体のペン先からキャップが取り外されたことを検知した場合にペン本体の読み取り機能をオンに設定し、ペン本体のペン先にキャップが取り付けられたことを検知した場合にペン本体の読み取り機能をオフに設定することが記載されている。
請求項2記載の発明は、前記開口部に取り付けられ、前記照射光および前記反射光を透過させる透過部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電子筆記具である。
請求項3記載の発明は、前記透過部材は、前記照射光および前記反射光の特定の波長の光を選択的に透過させることを特徴とする請求項2記載の電子筆記具である。
請求項4記載の発明は、前記キャップは、当該キャップを装着していない場合に対して当該キャップを装着した際に前記反射光の焦点位置が変更される焦点変更部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電子筆記具である。
請求項5記載の発明は、前記キャップは、当該キャップを装着していない場合に対して当該キャップを装着した際に前記媒体における前記照射光の照射領域が変更される照射領域変更部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電子筆記具である。
請求項6記載の発明は、前記キャップは、当該キャップを装着していない場合に対して当該キャップを装着した際に前記媒体における前記反射光の受光領域が変更される受光領域変更部材をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の電子筆記具である。
請求項7記載の発明は、前記キャップは、前記電子筆記具本体が挿入される挿入口をさらに備え、当該挿入口とは逆側の端部が、前記キャップ本体部の軸方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電子筆記具である。
請求項8記載の発明は、前記電子筆記具本体は、前記筆記部による前記媒体への筆記動作に対応した当該媒体上の前記符号画像の読み取りに基づいて筆記情報を取得する第1モードと、当該媒体の特定の領域に形成された当該符号画像の読み取りに基づいて参照情報を取得する第2モードとで動作し、前記第1モードでは前記キャップが前記電子筆記具本体の前記一端部側から取り外され、前記第2モードでは当該キャップが当該一端部側に取り付けられることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の電子筆記具である。
請求項11記載の発明は、前記キャップにおける前記開口部に取り付けられ、前記照射光および前記反射光を透過させる透過部材をさらに備えることを特徴とする請求項10記載のコンピュータシステムである。
請求項2記載の発明によれば、電子筆記具にキャップを装着させた状態において、キャップ内部の気密性の低下を抑制しながら媒体上の符号画像を読み取ることを可能とすることができる。
請求項3記載の発明によれば、不要な光を遮ることにより、キャップ装着時の受光部における受光精度を高めることができる。
請求項4記載の発明によれば、電子筆記具本体からキャップを取り外した場合において適切な反射光の焦点と、電子筆記具本体にキャップを取り付けた場合において適切な反射光の焦点とを異ならせることができる。
請求項5記載の発明によれば、電子筆記具本体からキャップを取り外した場合における照射光の照射領域と、電子筆記具本体にキャップを取り付けた場合における照射光の照射領域とを異ならせることができる。
請求項6記載の発明によれば、電子筆記具本体からキャップを取り外した場合における反射光の受光領域と、電子筆記具本体にキャップを取り付けた場合における反射光の受光領域とを異ならせることができる。
請求項7記載の発明によれば、電子筆記具本体からキャップを取り外した場合における読み取り位置と、電子筆記具本体にキャップを取り付けた場合における読み取り位置との位置のズレを抑制することができる。
請求項8記載の発明によれば、電子筆記具本体にキャップを装着していない状態では筆記情報を取得することが可能になるとともに、電子筆記具本体にキャップを装着させた状態では特定の領域に予め対応付けられた参照情報を取得することが可能になる。
請求項9記載の発明によれば、電子筆記具本体にキャップが装着された状態においても、媒体上の符号画像の読み取りを可能とすることができる。
請求項10記載の発明によれば、電子筆記具本体に簡易な構成のキャップが装着された状態において読み取られた符号画像の情報に基づいて、情報処理を行うことができる。
請求項11記載の発明によれば、電子筆記具にキャップを装着させた状態において、キャップ内部の気密性の低下を抑制しながら媒体上の符号画像を読み取ることを可能とすることができる。
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態が適用される筆記情報処理システムの構成の一例を示した図である。本実施の形態の筆記情報処理システムは、電子文書の印刷を指示する端末装置10、電子文書を保存する文書サーバ20、電子文書の画像とコードパターン画像との重畳画像を印刷する画像形成装置30を含んで構成されている。
また、本実施の形態の筆記情報処理システムは、画像形成装置30にて出力される媒体としての印刷物40、印刷物40に文字または図形を記録し、記録された文字または図形の軌跡を読み取るデジタルペン50、デジタルペン50から受信した軌跡と文書サーバ20から取得した電子文書とを重ね合わせて表示する情報処理装置の一例としての端末装置60をさらに含んでいる。
そして、本実施の形態の筆記情報処理システムでは、端末装置10、文書サーバ20、画像形成装置30および端末装置60が、ネットワーク70を介して相互に接続されている。また、デジタルペン50は、図示しない無線ネットワークを介して端末装置60に接続されている。
まず、端末装置10は、文書サーバ20から印刷対象となる電子文書を取得する(A)。そして、端末装置10は、画像形成装置30に対し、この電子文書の印刷を指示する(B)。このとき、端末装置10は、印刷に関するパラメータである印刷属性を指定する。この印刷属性には、通常の印刷と同様、用紙サイズ、向き、両面印刷等が含まれる。また、コード画像すなわちコードパターン画像に関し、コードパターン画像を印刷すべき領域の指定等が含まれてもよい。
この電子文書の印刷指示を受けると、画像形成装置30は、電子文書の画像にコードパターン画像を重畳した画像を紙等に印刷した印刷物40を出力する(C)。この場合、コードパターン画像は、識別情報に対応する識別コードと、位置情報に対応する位置コードとを画像化したものである。あるいは、その他の情報である付加情報を含めて画像化したものであってもよい。なお、電子文書の画像とコードパターン画像とを重畳する処理は、端末装置10で行ってもよいし、画像形成装置30で行ってもよい。
また、位置情報とは、個々の媒体上の座標位置(X座標、Y座標)を特定するための情報である。例えば、媒体の左上点を原点とし、媒体の右方向にX軸をとり、下方向にY軸をとることにより設定した座標系で、座標を表すことが考えられる。
さらに、付加情報としては、印刷指示を行なったユーザの識別情報や、コピー禁止であるかどうかの情報等がある。
その後、端末装置60は、デジタルペン50から受信した識別情報に基づいて、印刷物40に印刷された文書画像の元となる電子文書を文書サーバ20から取得する(F)。そして、文書サーバ20から取得した電子文書と、デジタルペン50から取得した情報とを重ね合わせて表示する。
その後、端末装置60は、デジタルペン50から受信した識別情報および位置情報に基づいて、これら識別情報および位置情報に対応づけられた電子文書を文書サーバ20から取得する(F)。そして、文書画像サーバ20から取得した電子文書を表示する。
また、第2モードの一例としての参照情報取得モードは、デジタルペン50によって後段で述べる印刷物40の一例としてのカルテ用紙41の記入種別選択欄413(図9参照)等を指示することにより、参照情報をデジタルペン50が取得する動作モードである。ここで、参照情報は、上述したように例えば印刷物40の識別情報や印刷物40のうちチェックされた特定の領域における位置情報を含む。
なお、図1に示す例では、筆記モードあるいは参照情報取得モードにおいて、デジタルペン50が取得した筆記情報あるいは参照情報を端末装置60に送信している。ただし、筆記モードあるいは参照情報取得モードでは、所望とする筆記情報あるいは参照情報が取得されればよいのであり、取得した筆記情報あるいは参照情報を例えばデジタルペン50に設けられたメモリ(図示せず)に格納するようにしてもかまわない。
なお、本実施の形態では、「電子文書」の文言を用いるが、これは、テキストを含む「文書」を電子化したデータのみを意味するものではない。例えば、絵、写真、図形等の画像データ(ラスタデータかベクタデータかによらない)、その他の印刷に用いられる電子データも含めて「電子文書」としている。
図2(a)〜(c)は、上述したコードパターン画像を説明するための図である。図2(a)は、不可視画像として形成される2次元コード配列を模式的に示している。また、図2(b)は、図2(a)における2次元コード配列の1単位である2次元コードを拡大して示した図である。さらに、図2(c)は、バックスラッシュ「\」とスラッシュ「/」のパターン画像を説明するための図である。
このように、本実施の形態では、コードパターン画像を不可視トナーの一例である透明トナーで形成することで、媒体に印刷される画像の色調に影響を与えず、識別情報や位置情報を埋め込んでいる。
また、識別コードは、2ビット×8ビットおよび6ビット×2ビットの矩形領域に配置されており、合計28ビットの識別情報が格納される。識別情報として28ビットを使用した場合は、228通り(約2億7千万通り)の識別情報が表現される。識別コードも位置コードと同様に、28ビットの中に誤り検出や誤り訂正のための冗長ビットを含めてもよい。
また、図2(c)に示す例では、パターン画像を使用してビット値の符号化を説明しているが、パターン画像以外を採用してもよい。例えば、ドットのON/OFFや、ドットの位置を基準位置からずらす方向により符号化することも可能である。
図3および図4は、デジタルペン50の構成を示す斜視図である。このデジタルペン50は、電子筆記具本体100とこの電子筆記具本体100に対して着脱されるキャップ200とを備える。
電子筆記具本体100は細長い形状を有しており、一端部としてのペン先端部100aとペン後端部100bとを有する。また、電子筆記具本体100は、各種構成部品が取り付けられるペン筐体101と、ペン筐体101のペン先端部100a側に取り付けられ、印刷物40等に書き込みを行うペンチップ102と、ペン筐体101の中央部に突出形成され、上述した筆記モードあるいは参照情報取得モードの切り替えを受け付けるスイッチ103を備えている。
なお、本実施の形態では、筆記部の一例としてペンチップ102を用いる。
一方、キャップ200は、電子筆記具本体100に対する取り付けが行われた際に電子筆記具本体100から遠い側の端部となるキャップ先端部200aと、電子筆記具本体100の出し入れが行われるキャップ後端部200bとを有する。そして、キャップ200は、図3および図4に示すように電子筆記具本体100のペン先端部100a側あるいはペン後端部100b側にはめ込まれ得る形状を有している。なお、図3に示すようにキャップ200が電子筆記具本体100のペン先端部100a側に取り付けられた状態では、ペンチップ102がキャップ200によって隠され、筆記が行えない状態となる。一方、図4に示すようにキャップ200が電子筆記具本体100のペン後端部100b側に取り付けられた状態では、ペンチップ102が外部に露出し、筆記が行える状態となる。
電子筆記具本体100は、全体の動作を制御する制御部104を備える。また、制御部104には、電子筆記具本体100による筆記動作をペンチップ102に加わる圧力によって検出する圧力センサ105が接続されている。さらに、制御部104には、印刷物40上に赤外光を照射する光を発光する発光部106、印刷物40からの赤外反射光を検知することによって符号画像を読み取る受光部107も接続されている。更にまた、制御部104には、識別情報、位置情報、付加情報を記憶するための情報メモリ108、端末装置60等の外部装置と通信するための通信部109、各部を駆動するためのバッテリ110、そして電子筆記具本体100の動作モードの切り替えを受け付けるスイッチ103も接続されている。そして、本実施の形態では、発光部106および受光部107が読み取り部として機能している。
なお、この例では、スイッチ103を押下しない状態を「筆記モード」とし、スイッチ103を1回押下した状態を「参照情報取得モード」としている。そして、「参照情報取得モード」に設定された状態で、さらにスイッチ103を1回押下した場合は「筆記モード」に戻る。
一方、本実施の形態では受光部107として、上記近赤外領域の光を透過するとともに集光するレンズ107aと、レンズ107aにて集光された光を受光する赤外受光素子107bとを備えている。なお、この例では、赤外受光素子107bとして赤外CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)エリアセンサを用いている。
キャップ200は、U字状の断面を有するキャップ本体201を備える。また、キャップ200のキャップ先端部200a側には貫通口200cが形成されており、この貫通口200cには本実施の形態における透過部の一例としてのカバー202がはめ込まれている。ここで、キャップ本体201のキャップ先端部200a側は図7(b)にも示したように側面に対して傾斜した状態で設けられており、カバー202もその傾斜に沿って取り付けられている。なお、キャップ200のキャップ後端部200b側には、電子筆記具本体100を挿入するための挿入口200dが形成されている。
干渉型フィルタの場合は、700nm近傍の遮断波長における立ち上がりが吸収型フィルタよりも急峻になる。一方、吸収型フィルタの場合は、干渉型フィルタよりも構造が簡易であるためにかかるコストが低く済む。このため、要求される機能や特性に応じて、吸収型フィルタあるいは干渉型フィルタを適宜選択すればよいことになる。
さらに、このカルテ用紙41には記載されていない患者の検査状況、処置状況、処方状況、および予約状況を参照したい場合には、参照情報取得モードのままでカルテ用紙41のカルテフォームに形成されたシステム連係機能欄415の対応する「□」欄すなわち特定の領域に印字されたコードパターン画像をデジタルペン50で読み取る。すると、読み取られたコードパターン画像からカルテIDと位置情報とが取得され、これに対応づけられた電子文書が端末装置60に表示されることになる。
図10は、第1モードすなわち筆記モードにおけるコード画像の読み取りを説明するための図である。ここで、図10(a)は図6(b)に対応する電子筆記具本体100の断面図であり、図10(b)は図6(c)に対応する電子筆記具本体100の断面図である。
また、筆記モードにおいて筆記を行う場合、電子筆記具本体100に設けられたペンチップ102のペン先は印刷物40に接触する。なお、この説明において、書き込み対象となる印刷物40の表面を書き込み仮想表面40Aという。筆記を行う場合、電子筆記具本体100は、図10(a)および図5に示すように書き込み仮想表面40Aに対して傾斜した状態におかれる。これは、通常のペンによる書き込みと同じである。
このため、参照情報取得モードにおいて印刷物40上の特定の領域の読み取りを行う場合、電子筆記具本体100に設けられたペンチップ102のペン先は、キャップ200によって覆われ、印刷物40に接触しない。なお、この説明において、読み取り対象となる印刷物40の表面を読み取り仮想表面40Bという。なお、読み取りを行う場合においても、電子筆記具本体100は、図11(a)に示すように読み取り仮想表面40Bに対して傾斜した状態におかれる。ここで、キャップ200が取り付けられるために、参照情報取得モードにおける読み取り仮想表面40Bは、筆記モードにおける書き込み仮想表面40Aとは角度や位置が異なる。ただし、この例ではキャップ200のキャップ先端部200a側に光軸方向に対する傾斜を設け、そこにカバー202を取り付けているため、傾斜を設けなかった場合と比較して、書き込み仮想表面Aと読み取り仮想表面Bとの違いは少なくなっている。
カルテ用紙41等の印刷物40上に形成されたコード画像の読み取り性能を確保するためには、赤外受光素子107bが受光する受光データに基づいてコード画像において所定のドットとその所定のドットに隣接する隣接ドットとが異なるドットであると判別されることが要求される。このとき、当該所定のドットと当該隣接ドットとが異なる点と判別される印刷物40と赤外受光素子107bとの距離を被写界深度Dとする。被写界深度Dは所定の幅を持っており、レンズ107aに近い側の限界点である前側被写界深度Dnおよびレンズ107aから遠い側の限界点である後側被写界深度Dfとを用いて(1)式で表される。また、前側被写界深度Dnは(2)式で、後側被写界深度Dfは(3)式で、それぞれ表される。なお、(2)式および(3)式で用いられる過焦点距離Hは(4)式で表される。
したがって、このようにして計算される被写界深度Dの範囲の中に書き込み仮想表面40Aおよび読み取り仮想表面40Bが位置するように、デジタルペン50を構成する電子筆記具本体100やキャップ200における光学設計を行っておけばよいことになる。
一方、本実施の形態では、800nm〜1200nmの波長の光に対し透過特性を有するカバー202を用いていたが、発光部106による照射光に合わせて、例えば800nm〜1000nmなど透過範囲を狭めたカバー202を用いれば、さらに波長選択性が高まる。
また、電子筆記具本体100に設けられた発光部106や受光部107とは別に、キャップ200自体に赤外画像を読み取る機能を持たせてもよい。
また、本実施形態においては電子筆記具本体100にキャップ200を取り付けた場合に参照情報取得モード、取り外した場合に筆記モードとして説明をしたが、これに限らずキャップ200を取り外した状態ではスイッチ103によって、筆記モードと参照情報取得モードの両方の動作が行えるようにしてもよい。
さらに、本実施形態において、参照情報取得モードではカルテIDと位置情報が埋め込まれたコードパターン画像を読み取っていたが、これに限らずURL情報等、参照情報が取得され得るものであればどのような情報が埋め込まれたコードパターン画像を読み取っても構わない。
図12は、実施の形態2に係るデジタルペン50で用いられるキャップ200の詳細な構成を説明するための図である。ここで、図12(a)はキャップ200をキャップ先端部200a側からみた正面図、図12(b)は図12(a)のXIIb−XIIb断面図、図12(c)は図12(a)のXIIc−XIIc断面図である。
このキャップ200は、キャップ本体201やカバー202の他に、さらに第1光学素子203、第2光学素子204、および第3光学素子205を備えている。これらのうち、第1光学素子203は、キャップ本体201の内側且つカバー202の背面側でキャップ本体201に固定されている。また、第2光学素子204は、キャップ本体201の内側且つ第1光学素子203の背面側でキャップ本体201に固定されている。さらに、第3光学素子205は、キャップ本体201の内側且つ第2光学素子204の背面側でキャップ本体201に固定されている。
また、このキャップ200とともにデジタルペン50を構成する電子筆記具本体100は、実施の形態1で説明したものと同じものが用いられる。
図13は、参照情報取得モードにおけるコード画像の読み取りを説明するための図である。ここで、図13(a)は図12(b)に対応する電子筆記具本体100およびキャップ200の断面図であり、図13(b)は図12(c)に対応する電子筆記具本体100およびキャップ200の断面図である。
図14は、実施の形態3に係るデジタルペン50で用いられるキャップ200の詳細な構成を説明するための図である。ここで、図14(a)はキャップ200をキャップ先端部200a側からみた正面図、図14(b)は図14(a)のXIVb−XIVb断面図、図14(c)は図14(a)のXIVc−XIVc断面図である。
このキャップ200は、キャップ本体201やカバー202の他に、さらに導光ファイバ206および集光部207を備えている。これらのうち、導光ファイバ206は、キャップ本体201の内側に設けられ、その一端側には集光部207が設けられている。また、導光ファイバ206の他端側はカバー202の周縁とキャップ本体201との間から外側にわずかに突出して配置される。ここで、導光ファイバ206は複数設けられており、カバー202の周辺を取り巻くように配置される。集光部207は平坦面を有しており、この平坦面とは逆側の面が導光ファイバ206に接続されている。なお、これら導光ファイバ206および集光部207は、キャップ本体201に対して固定されている。
また、このキャップ200とともにデジタルペン50を構成する電子筆記具本体100は、実施の形態1で説明したものと同じものが用いられる。
図15は、参照情報取得モードにおけるコード画像の読み取りを説明するための図である。ここで、図15(a)は図14(b)に対応する電子筆記具本体100およびキャップ200の断面図であり、図15(b)は図14(c)に対応する電子筆記具本体100およびキャップ200の断面図である。
また、この例では、カバー202に対して複数の導光ファイバ206を突出した状態で配置しているため、読み取り仮想表面40Bすなわち印刷物40にカバー202が直接触れにくくなる。これにより、カバー202に傷が付きにくくなる。
さらに、この例において、導光ファイバ206の他端側すなわち光の出射側の向きをカバー202の中央部に向くように配置すれば、受光部107による読み取り領域に発光部106による照射領域を合わせ込むことが容易になる。
Claims (11)
- 符号画像が形成された媒体に筆記を行うための筆記部と当該媒体に向けて照射する光を発光する発光部と当該媒体からの反射光を受光光として受光する受光部とが一端部側に設けられ、当該受光光に基づいて符号画像を読み取る電子筆記具本体と、
前記電子筆記具本体の前記一端部側に着脱され、当該一端部側に装着された際に前記筆記部を覆うとともに前記発光部からの照射光および前記媒体からの反射光を通すよう構成されたキャップと
を含み、
前記キャップは、
前記電子筆記具本体にはめ込まれるキャップ本体部と、
前記キャップ本体部に貫通形成され、前記照射光の前記媒体への光路および前記媒体からの反射光の前記受光光への光路を構成する開口部と
を備えることを特徴とする電子筆記具。 - 前記開口部に取り付けられ、前記照射光および前記反射光を透過させる透過部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電子筆記具。
- 前記透過部材は、前記照射光および前記反射光の特定の波長の光を選択的に透過させることを特徴とする請求項2記載の電子筆記具。
- 前記キャップは、当該キャップを装着していない場合に対して当該キャップを装着した際に前記反射光の焦点位置が変更される焦点変更部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電子筆記具。
- 前記キャップは、当該キャップを装着していない場合に対して当該キャップを装着した際に前記媒体における前記照射光の照射領域が変更される照射領域変更部材をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の電子筆記具。
- 前記キャップは、当該キャップを装着していない場合に対して当該キャップを装着した際に前記媒体における前記反射光の受光領域が変更される受光領域変更部材をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の電子筆記具。
- 前記キャップは、前記電子筆記具本体が挿入される挿入口をさらに備え、当該挿入口とは逆側の端部が、前記キャップ本体部の軸方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電子筆記具。
- 前記電子筆記具本体は、前記筆記部による前記媒体への筆記動作に対応した当該媒体上の前記符号画像の読み取りに基づいて筆記情報を取得する第1モードと、当該媒体の特定の領域に形成された当該符号画像の読み取りに基づいて参照情報を取得する第2モードとで動作し、
前記第1モードでは前記キャップが前記電子筆記具本体の前記一端部側から取り外され、前記第2モードでは当該キャップが当該一端部側に取り付けられることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の電子筆記具。 - 符号画像が形成された媒体に筆記を行うための筆記部および当該媒体上の符号画像を読み取る読み取り部とを一端側に備えた電子筆記具本体が挿入される挿入口を有するキャップ本体部と、
前記キャップ本体部の前記挿入口とは逆側の端部に貫通形成される開口部と、
前記開口部に取り付けられ、前記読み取り部による読み取りに使用される特定の波長の光を透過させる透過部材と
を含むキャップ。 - 符号画像が形成された媒体に筆記を行うための筆記部と当該媒体に向けて照射する光を発光する発光部と当該媒体からの反射光を受光光として受光する受光部とが一端部側に設けられ、当該受光光に基づいて符号画像を読み取る電子筆記具本体と、当該電子筆記具本体の当該一端部側に着脱され、当該一端部側に装着された際に当該筆記部を覆うとともに当該発光部からの照射光及び当該媒体からの反射光を通過するよう構成されたキャップとを含む電子筆記具と、
前記電子筆記具から受け取った符号画像に関する情報に基づいて所定の処理を行う情報処理装置と
を含み、
前記キャップは、
前記電子筆記具本体にはめ込まれるキャップ本体部と、
前記キャップ本体部に貫通形成され、前記照射光の前記媒体への光路および前記媒体からの反射光の前記受光光への光路を構成する開口部と
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。 - 前記キャップにおける前記開口部に取り付けられ、前記照射光および前記反射光を透過させる透過部材をさらに備えることを特徴とする請求項10記載のコンピュータシステム。
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