(57)【要約】書き込み可能媒体（３０）上にインク（２２）を施与する電子ブラシ（１０）が、電子ブラシ筐体（１２）、電子ブラシ筐体に結合された少なくとも一つのインク施与器（２０）、電子ブラシ筐体に結合された電子ブラシスキャナ（１４）およびコントローラ（１６）を用いる。コントローラはインク施与器および電子ブラシスキャナと電気的連絡がある。電子ブラシの位置が、電子ブラシスキャナによってスキャンされてコントローラに伝えられる施与される画像の第一の部分における少なくとも一つの位置標識に基づいて決定される。決定された電子ブラシ位置に基づいてインク施与信号がコントローラからインク施与器に送られる。
2007520374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き込み可能媒体上にインクを施与する電子ブラシであって：
電子ブラシ筐体と、
該電子ブラシ筐体に結合された少なくとも一つのインク施与器と、
該電子ブラシ筐体に結合された電子ブラシスキャナと、
前記インク施与器および前記電子ブラシスキャナと電気的連絡があるコントローラとを有しており、
当該電子ブラシの位置が、前記電子ブラシスキャナによってスキャンされて前記コントローラに伝えられる、施与される画像の第一の部分における少なくとも一つの位置標識に基づいて決定され、
決定された電子ブラシ位置に基づいてインク施与信号が前記コントローラから前記インク施与器に送られる、
ことを特徴とする電子ブラシ。
【請求項２】
前記書き込み可能媒体がホワイトボード、壁面、ポスター、ビルボード、布、帳面、紙、厚紙、非紙材料および書き込み可能な面よりなる群から選択されることを特徴とする、請求項１記載の電子ブラシ。
【請求項３】
前記インク施与器が、インクジェットカートリッジ、固形インク印刷ヘッド、乾式インク印刷ヘッド、ドットマトリクス印刷ヘッド、作動可能フェルトペン、非接触インク施与器、インク噴射ノズル、接着剤施与器および液施与器よりなる群から選択されることを特徴とする、請求項１記載の電子ブラシ。
【請求項４】
前記電子ブラシスキャナが光学式スキャナおよび少なくとも一つの撮像アレイのうちの一つを含むことを特徴とする、請求項１記載の電子ブラシ。
【請求項５】
前記コントローラが、前記インク施与器および前記電子ブラシスキャナに、配線でつながれているか、無線で接続されていることを特徴とする、請求項１記載の電子ブラシ。
【請求項６】
当該電子ブラシの初期位置を決定するための、当該電子ブラシに結合された少なくとも一つの位置検出器、
をさらに有することを特徴とする、請求項１記載の電子ブラシ。
【請求項７】
前記位置検出器が、ホイール位置検出器、トラックボール、光学式マウス、当該電子ブラシに取り付けられた超音波トランスデューサ、前記書き込み可能媒体に取り付けられた超音波トランスデューサ、傾斜センサーおよびグローバル位置決定システムユニットよりなる群から選択されることを特徴とする、請求項６記載の電子ブラシ。
【請求項８】
書き込み可能媒体上にインクを施与する方法であって：
書き込み可能媒体上の、施与される画像の第一の部分における第一の位置標識をスキャンし、
スキャンされた位置標識に基づいて電子ブラシの位置を決定し、
前記電子ブラシの決定された位置に基づいて、画像の第二の部分に第二の位置標識を埋め込むよう画像データを修正し、
前記第二の位置標識を含む前記画像の第二の部分を前記書き込み可能媒体上に施与する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、前記電子ブラシの位置を決定することが：
スキャンされた位置標識を未修正の画像データと比較し、
その比較に基づいて前記電子ブラシの位置を決定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８記載の方法であって、前記電子ブラシの位置を決定することが：
前記スキャンされた位置標識に基づいて書き込み可能媒体座標を決定し、前記書き込み可能媒体座標に基づいて前記電気ブラシの位置を決定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項８記載の方法であって、前記電子ブラシの位置を決定することが：
施与された画像の第一の部分における複数の第一の位置標識をスキャンし、スキャンされた位置標識に基づいて前記電子ブラシの位置および回転を決定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項８記載の方法であって、画像の第二の部分に第二の位置標識を埋め込むよう画像データを修正することが：
前記画像の第二の部分における少なくとも一つの画像ピクセルを操作する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、少なくとも一つの画像ピクセルを操作することが：
前記少なくとも一つの画像ピクセルをセットまたはクリアする、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法であって、少なくとも一つの画像ピクセルを操作することが：
前記少なくとも一つの画像ピクセルを調整する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項８記載の方法であって、前記画像の第二の部分が、前記電子ブラシに結合された少なくとも一つのインク施与器を使って施与されることを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、前記インク施与器が、インクジェットカートリッジ、固形インク印刷ヘッド、乾式インク印刷ヘッド、ドットマトリクス印刷ヘッド、作動可能フェルトペン、非接触インク施与器、インク噴射ノズル、接着剤施与器および液施与器よりなる群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項８記載の方法であって：
電子ブラシ位置信号を受け取り、
受け取った位置信号に基づいて電子ブラシの初期位置を決定する、
ことをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、前記位置信号を受け取ることが：電子ブラシに結合された一つまたは複数のホイールからホイール位置信号を受け取ること；電子ブラシに取り付けられた一つまたは複数のトラックボールからトラックボール位置信号を受け取ること；電子ブラシに取り付けられた一つまたは複数の光学式マウスから光学式マウス位置信号を受け取ること；電子ブラシに取り付けられた一つまたは複数の超音波トランスデューサから超音波信号を受け取ること；書き込み可能媒体に取り付けられた一つまたは複数の超音波トランスデューサから超音波信号を受け取ること；電子ブラシに取り付けられた傾斜センサーから傾斜信号を受け取ること；および電子ブラシに取り付けられたグローバル位置決定システムユニットからグローバル位置決定システム信号を受け取ること；よりなる群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項８記載の方法であって：
前記画像の第一の部分を前記書き込み可能媒体の第一の部分に施与することをさらに含み、
前記画像の第一の部分が前記第一の位置指標を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２０】
書き込み可能媒体上にインクを施与するシステムであって：
前記書き込み媒体上の施与された画像の第一の部分における第一の位置標識をスキャンする手段と、
スキャンされた位置標識に基づいて電子ブラシの位置を決定する手段と、
前記電子ブラシの決定された位置に基づいて画像の第二の部分に第二の位置標識を埋め込むよう画像データを修正する手段と、
第二の位置標識を含む画像の第二の部分を前記書き込み可能媒体上に施与する手段、
とを含むことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項２０記載のシステムであって：
電子ブラシ位置信号を受け取る手段と、
受け取った位置信号に基づいて電子ブラシの初期位置を決定する手段、
とをさらに有することを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項２０記載のシステムであって：
前記画像の第一の部分を前記書き込み可能媒体の第一の部分に施与する手段をさらに有しており、前記画像の第一の部分が前記第一の位置標識を含んでいることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にはハンドヘルド・プリンタに、より特定的にはハンドヘルド型電子ブラシを用いて書き込み可能媒体に画像を施与する（dispensing）ための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンドヘルド・プリンタは画像を紙のような画像受容媒体上に印刷するために設計されてきた。市販のプリンタの多くがプリンタシステムに給送される紙に印刷するのに対し、プリンタを媒体上で動かすことによってプリント可能面に直接印刷するための若干のハンドヘルド・プリンタが開発されているところである。
【０００３】
キャラクタからなる行を紙の上に印刷するために設計されたインクジェット式ハンドヘルド・プリンタの初期の例が、1991年5月2日に公開された国際特許出願第WO9105665号、Ross  et  al.,“Improvements  Relating  to  Hand-Held  Printers”に記載されている。このハンドヘルド・プリンタは、領収証の印刷や「販売有効」期限の印刷といった用途のために少量の情報を文書上にすばやく印刷するために提案された。
【０００４】
研究者たちは、書き込み媒体に対してプリンタの一定の圧力を必要とすることなく精確にインクを射出するハンドヘルド・プリンタに焦点を当ててきた。そのような方法および関連する装置の一つが、2002年1月15日に発行された米国特許第6,338,555号、Hirose,“Hand-Held  Printer”において記載されている。このハンドヘルド・プリンタは一つの印刷行に対応する印刷データを受け取り、インクジェットヘッドをノズルの整列方向とは直交する方向に動かしながらインクノズルからインクを射出する。
【０００５】
ハンドヘルド・プリンタがコンピュータからデジタルデータを受け取るのは、有線でも無線でもよい。無線の場合、しばしばブルートゥースまたはその他の無線周波技術が使われる。バーコードや日付印を印刷するのに使える、例としてのハンドヘルド・プリンタが、2001年11月15日に公開された国際特許出願第WO0186938、Woodman  et  al.,“A  Printer”において記載されている。
【０００６】
ハンドヘルド・プリンタに対して提案されているほとんどの用途はプリンタと同じ幅をもつかより小さな紙の面に印刷することを含んでいるが、研究者たちはポスター、壁紙または壁スクリーン（wall  screen）のようなより大きな面上への印刷に印刷技術を適用することに取り組んでいる。ホワイトボード上に印刷できる一つの例としてのプリンタが、2003年2月11日に発行された米国特許第6,517,266号、Saund,“Systems  and  Methods  for  Hand-Held  Printing  on  a  Surface  or  Medium”において記載されている。そのプリンタは、少なくとも一つの印刷ヘッド、印刷ヘッドの位置を検知するグローバル位置システム（GPS:  global  position  system）および検知された位置に基づいて印刷ヘッドを作動させる制御機構を含む。
【０００７】
より大きな面上に印刷するために使用されるもう一つのハンドヘルド・プリンタが、2003年1月23日に公開された国際特許出願第WO03006244号、Walling,“A  Sensor  and  Ink-Jet  Print-Head”において教示されている。このインクジェット・プリンタは、プリンタを位置付けるのを助けるために、印刷媒体上での座標系および角度に沿った一つまたは複数のセンサーを用いる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ハンドヘルド・プリンタを用いて大きな絵または画像を正しく印刷可能面に転写することの難題は、印刷するには面上でプリンタを何回か、すなわち何ストロークか通過させることが必要であり、各ストロークが直前のストロークと揃っている必要があるということである。大きな画像を印刷することは、ハンドヘルド・プリンタの位置が精確に決定でき、面上の複数回ストロークがデバイスの波打ちや空隙、整列乱れを引き起こさないようなプロセスを必要とする。
【０００９】
上記の議論に照らせば、複数回通過を用いつつ、各新規の通過を整列させることに関連した問題を避けながら、さまざまな大きさの大きな面上に印刷できるような、効果的なハンドヘルド・プリンタ・システムおよび方法が依然として必要とされている。さらに、プリンタはインクの付着を制御し、ディスプレイに伝達される画像を受信および保存し、印刷される面に対するプリンタの位置を決定することができる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一つの形態は、書き込み可能媒体上にインクを施与する電子ブラシである。電子ブラシは、電子ブラシ筐体を含む。該電子ブラシ筐体には少なくとも一つのインク施与器（ink  dispenser）と一つの電子ブラシスキャナが結合されている。コントローラはインク施与器および電子ブラシスキャナと電気的連絡がある。電子ブラシの位置が、電子ブラシスキャナによってスキャンされてコントローラに伝えられる施与された画像の第一の部分における少なくとも一つの位置標識に基づいて決定される。決定された電子ブラシ位置に基づいてインク施与信号がコントローラからインク施与器に送られる。
【００１１】
本発明のもう一つの形態は、書き込み可能媒体上にインクを施与する方法である。書き込み可能媒体上の、施与された画像の第一の部分における第一の位置標識がスキャンされる。電子ブラシの位置が、スキャンされた位置標識に基づいて決定される。画像データは、電子ブラシの決定された位置に基づく、画像の第二の部分に第二の位置標識を埋め込むよう修正される。第二の位置標識を含む画像の第二の部分が書き込み可能媒体上に施与される。
【００１２】
本発明のもう一つの形態は、書き込み可能媒体上にインクを施与するシステムである。該システムは、書き込み媒体上の施与された画像の第一の部分における第一の位置標識をスキャンする手段と、スキャンされた位置標識に基づいて電子ブラシの位置を決定する手段と、電子ブラシの決定された位置に基づいて画像の第二の部分に第二の位置標識を埋め込むよう画像データを修正する手段と、第二の位置標識を含む画像の第二の部分を書き込み可能媒体上に施与する手段、とを含む。
【００１３】
本発明の以上に述べた形態のほかその他の形態および特徴および効果は、付属の図面とともに読まれる、現在のところ好ましい諸実施形態の以下の詳細な記述からさらに明らかとなるであろう。詳細な記述および図面は単に本発明を解説するものであって限定するものではない。本発明の範囲は付属の請求項およびその等価物によって定義される。
【００１４】
本発明のさまざまな実施形態は付属の図面によって図解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、図２に示すような電子ブラシ１０を含む、書き込み可能媒体上にインクを施与するシステムを示している。図１および図２を参照すると、システムは電子ブラシ筐体１２をもつ電子ブラシ１０を含んでいる。電子ブラシ筐体１２には一つまたは複数のインク施与器２０および一つの電子ブラシスキャナ１４が結合されている。コントローラ１６は、インク２２を施与して書き込み可能媒体３０上に画像３２を書くため、インク施与器２０および電子ブラシスキャナ１４と電気的連絡がある。書き込み可能媒体の高さまたは幅が電子ブラシ１０の１ストロークの幅よりも大きい場合には、電子ブラシ１０は、電子ブラシ１０の複数回ストロークを用いてインクを施与することによって、書き込み可能媒体３０上に画像３２を書き込みうる。後続の各ストロークは直前のストロークと整列されており、画像３２は空隙、波打ちやずれなしに書くことができる。
【００１６】
例示的な電子ブラシ１０は、比較的平坦で、短冊または棒の形の細長い表面領域をもっており、書き込み可能媒体３０の諸部分を通過してインク２２を施与する。電子ブラシ１０が書き込み可能媒体３０を横切って動かされる、すなわち掃引される際に、画像が転写される、すなわち書き込み可能媒体３０上に書き込まれる。画像３２はたとえば絵、写真、テキスト、線画、イラスト、グラフィック、Ｔシャツデザインまたは書き込み可能媒体３０に書かれることのできるその他の種類の画像を含む。電子ブラシ１０が書き込み可能媒体３０を横切って掃引される際、画像３２が、書き込み可能媒体３０上にインク２２を選択的に施与することによって書き込まれる。
【００１７】
書き込み可能媒体３０に画像情報を精確に書き込むためには、電子ブラシ１０の位置および回転を含む電子ブラシ位置の情報が必要とされる。特に電子ブラシ１０の相続くストロークの画像情報を継ぎ合わせるために必要である。電子ブラシ１０が書き込み可能媒体３０の面に対して置かれると、電子ブラシの位置１０は、第一の通過、すなわち書き込み可能媒体３０上に書き込まれた画像３２の第一の部分３４において少なくとも一つの位置標識４０をスキャンすることによって決定される。位置標識４０はたとえば施与される画像３２内の複数の適応されたピクセルからなるが、この位置標識４０が電子ブラシ１０に、追加的な画像データを書き込み可能媒体３０上に書き込めるよう該電子ブラシ１０の位置および回転を決定する機能を提供する。電子ブラシ１０の位置を決定するためには、第一の位置標識４０が電子ブラシスキャナ１４を用いてスキャンされる。画像３２についての画像データは、画像３２の第二の部分３６において追加的な位置標識４０を挿入するために修正され、それが電子ブラシ１０が書き込み可能媒体３０の面を横切って掃引される際に書き込まれる。
【００１８】
施与される画像３２の第一の部分３４は電子ブラシスキャナ１４によってスキャンされ、コントローラ１６に伝えられる。電子ブラシ１０の位置は、施与される画像３２の第一の部分３４における、一つまたは複数の位置標識４０に基づいて決定される。決定された電子ブラシ位置に基づいてインク施与信号がコントローラ１６からインク施与器２０に送られる、インク２２がしかるべく施与される。
【００１９】
各位置標識４０は、該位置標識４０が書き込まれる、あるいは現在位置している書き込み可能媒体３０上の位置に対応する座標のx、yの組のような所定のコードを含みうる。ある例では、位置標識４０は特徴がない一つもしくは複数の領域または暗い特徴のある一つもしくは複数の領域である。あるいはまた、位置標識４０は画像３２内の、元の画像データよりも明るい領域または元の画像データよりも暗い領域といった修正された特徴を含む。画像データは、たとえば白黒画像書き込みについては灰色階調で、書き込み可能媒体３０上にカラーインクを施与する場合には１、２、３もしくは全色で調整されることができる。もう一つの例では、書き込み可能媒体３０は、該書き込み可能媒体３０の面上に事前書き込みされた位置標識を有している。たとえば、細かいまたは薄いマークで、位置情報は読み取れるが書き込まれる画像の品質へは最小限の影響しかないものである。
【００２０】
位置標識４０は多数の好適なコード付け方式のうちの一つを使ってコード付けされてもよい。ピクセルベースの座標系を使用する一例では、位置標識４０は、書き込み可能媒体３０の左上隅からの距離に対応するx座標およびy座標を用いてコード付けされる。別の例では、位置標識４０は書き込み可能媒体３０の左下隅からの書き込み可能要素の数に対応するx座標およびy座標を用いてコード付けされる。別の例では、位置標識４０は誤り検出機能をもった、あるいは自己訂正式のコードが割り当てられ、それぞれのコード付けされた位置標識の位置は生成され、探索表に保存されるか、あるいは好適な復号アルゴリズムを使って復号される。さらにもう一つの例では、相対基準または絶対基準のための位置コードをもつ十字線が書き込み可能媒体３０上にコード付けされる。位置標識４０にはその他、冗長符号、ランダム化符号、グレイ符号、誤り訂正符号、チェックサム付き符号または十進数もしくは二進数としてx位置とy位置を直接表す符号といったコードも適用できる。位置標識４０を検出するためのアルゴリズムの一部は解読されている元の未修正の画像データの情報を必要とするが、その他のアルゴリズムは電子ブラシの位置および回転を決定するために元画像データへのアクセスは必要としないということを述べておくべきだろう。
【００２１】
施与された画像３２の一部分がスキャンされる際、画像３２の第一の部分３４内の一つまたは複数の位置標識４０が電子ブラシ１０の位置を確かめるために検出されうる。それにより、電子ブラシ１０を用いた追加的なストロークを実施することができ、画像３２の追加的な部分が正しく位置合わせされて書き込み可能媒体３０上に書き込まれることができる。たとえば、電子ブラシ１０の位置は施与された画像をスキャンして、スキャンされた画像を未修正の画像データと比較することによって決定されうる。施与される画像中の特徴が認識され、該画像の追加的な部分がその決定に基づいて書き込まれる。この場合、当該画像内の諸特徴が位置標識の役割をする。別の場合には、位置標識は施与されたインク２２を用いて、あるいは位置標識特徴のところでインク２２がないことによって描かれる。別の例では、施与された画像３２における位置標識４０をスキャンすることによってx座標またはy座標のような書き込み可能媒体座標が決定され、その座標値を使って電子ブラシ１０の位置が決定される。もう一つの例では、施与される画像３２内の複数の位置標識４０がスキャンされ、電子ブラシ１０の位置および回転がスキャンされた位置標識４０に基づいて決定される。
【００２２】
インク施与器２０から施与されるインク２２は、インクジェットカートリッジ、固形インク印刷ヘッド、乾式インク印刷ヘッド、ドットマトリクス印刷ヘッド、作動可能フェルトペン（actuatable  felt-tip  pen）、非接触インク施与器、インク噴射ノズル、接着剤施与器（glue  dispenser）または液施与器（liquid  dispenser）などからの乾式インクまたは湿式インクを含みうる。
【００２３】
書き込み可能媒体３０は、たとえば、ホワイトボード、壁面、ポスター、ビルボード、布、Tシャツ、帳面、紙、厚紙、非紙材料またはその他いかなる好適な書き込み面であってもよい。しばしば、書き込み可能媒体３０は電子ブラシ１０より大きく、時にはかなり大きいこともあり、画像を書くための追加的な、重なりのあるストロークを必要とする。電子ブラシスキャナ１４は、未書き込み画像データが認識され、先に書き込まれた画像データと位置合わせさせることを許容する。電子ブラシスキャナ１４は、一つまたは複数の光学式スキャナまたは撮像アレイなどであり、施与された画像３２の一部分をスキャンして位置標識および認識可能な特徴を検出し、画像３２の追加的な部分が電子ブラシ１０を用いて精確に書き込まれうるようにする。
【００２４】
コントローラ１６は電子ブラシ１０の内部にあっても外部にあってもよい。有線接続またはWiFiもしくはブルートゥース（商標）プロトコルといった無線接続が、コントローラ１６と、インク施与器２０および電子ブラシスキャナ１４をもつ電子ブラシ１０との間で確立されうる。
【００２５】
書き込み可能媒体３０を横切ってのブラシ掃引の間に電子ブラシ１０の小さな回転が生じると、回転に対して何の補償もされなければ、転写されている意図された画像の過剰な波打ちおよび歪みが生じる結果となる。電子ブラシ回転の補償は、たとえば書き込み可能媒体３０上の離間した二つ以上の位置標識４０を読むことによって確立されうる。電子ブラシ回転の決定は、電子ブラシ１０が書き込み可能媒体３０上を通過する際に行われることができ、意図された画像が書き込まれている間の電子ブラシ回転を補償するために利用できる。あるいはまた、傾斜センサー５２または電子ブラシ１０に取り付けられたその他の位置検出器５０からの信号を電子ブラシ回転の決定に使うこともできる。こうした信号は、書き込み可能媒体３０を横切る電子ブラシ１０の最初のストロークの間に格別有用である。
【００２６】
電子ブラシ１０の初期位置およびその後の位置を決定するために、一つまたは複数の位置検出器５０が電子ブラシ１０に結合されていることができる。位置検出器５０はコントローラ１６と電気的連絡があり、電子ブラシ１０の動きに基づいてコントローラ１６に電子ブラシ位置信号を提供する。位置検出器５０はコントローラ１６に、電子ブラシ１０の位置、回転そして場合によっては移動速度についての情報を与える。これらの情報が電子ブラシ１０および画像３２の書き込みの複数のストロークを同期させるのに使われる。位置検出器５０は電子ブラシ１０の位置に対するフィードバックも提供し、電子ブラシ１０がどんなに速く書き込み可能媒体３０上を掃引されるかにかかわりなく、画像３２が正しく書き込まれることができるようにする。
【００２７】
電子ブラシ１０が最初に書き込み可能媒体３０上に置かれるとき、位置検出器５０は電子ブラシ１０の位置および回転に関する情報を与える。たとえば、位置検出器５０は電子ブラシ１０の一端に取り付けられており、第二の位置検出器５０が電子ブラシ１０の反対側の端に取り付けられており、電子ブラシ１０の位置および回転の決定ができるようになっている。位置検出器５０はたとえば、電子ブラシ１０のホイールに結合されたホイール位置検出器、トラックボール、光学式マウス、超音波トランスデューサ、書き込み可能媒体に取り付けられた一つまたは複数の超音波トランスデューサ３８、傾斜センサーまたはグローバル位置決定システム（global  positioning  system）ユニットであってもよい。電子ブラシ１０または書き込み可能媒体３０に取り付けられた超音波トランスデューサは超音波信号を送受信し、次いで飛行時間測定がたとえば遠隔測定計算と組み合わされて、電子ブラシ１０の位置および回転が決定される。
【００２８】
画像３２についての画像データが存在するのは電子ブラシ１０内のメモリ２４内であってもよいし、あるいはパソコン、ラップトップパソコン、携帯情報端末（PDA）といったデジタルコンピューティングデバイス６０、デジタルコンピューティングデバイス６０に結合されたデータベース６２、またはデジタルコンピューティングデバイス６０にインターネットもしくはその他の通信ネットワーク６８を通じて接続されたサーバーにあってもよい。画像データを書き込み可能媒体３０上に転写するための画像書き込みアプリケーションが実行されるのは、電子ブラシ１０内であってもよいし、デジタルコンピューティングデバイス６０内であってもよい。たとえば、画像書き込みアプリケーションは、書き込み可能媒体３０上に画像情報を書き込むのに先立って、デジタルコンピューティングデバイス６０に接続されたコンピュータディスプレイ６４上に画像３２を表示するために使用される。画像３２を書き込み可能媒体３０上に書き込むための機能および特徴は、キーボード、キーパッドまたはマウスといった入力装置６６を使うことによって選択されうる。書き込み可能媒体３０上に書き込むのに先立つ意図された画像の選択および操作は、たとえばコンピュータソフトウェアおよびディスプレイ６４および入力装置６６といったハードウェアの助けを用いて実施されうる。コントローラ１６またはデジタルコンピューティングデバイス６０は、画像情報を生成、選択または受信するためにインターネットまたはウェブ接続を有しうる。
【００２９】
書き込みに先立ち、画像データは、位置標識４０を該画像データ内に、あるいは書き込み可能媒体のまだ書き込まれていない部分に埋め込むために修正されることができる。画像が施与されるとき、追加的な位置標識４２が施与された画像中に、すなわち電子ブラシ１０のストロークによって重ねられた書き込み可能媒体３０上に書き込まれうる。その後のストロークに際して画像が施与されるにつれ、以前の位置標識４０が上書きされたり、あるいは埋められたりする。
【００３０】
再び図２を参照すると、電子ブラシ１０は電子ブラシ筐体１２、電子ブラシ筐体１２に結合された少なくとも一つのインク施与器２０、電子ブラシ筐体１２に結合された電子ブラシスキャナ１４およびコントローラ１６を含む。電子ブラシ筐体１２はペンキローラーと同様の概形をもつものとして示されているが、マウス、パッド、杖、ブラシまたはその他の好適な形でもよい。電子ブラシスキャナ１４は線形または二次元光学式スキャナ、一次元半導体スキャン棒、CMOS光検出器アレイもしくはデジタルカメラのような一つまたは複数の撮像アレイ、またはその他の型のスキャン機構でありうる。電子ブラシスキャナ１４の視野は、少なくとも一つの位置標識を検出するのに十分大きく、２、３またはそれ以上の位置標識をスキャンするのに十分な大きさであってもよい。複数の位置標識からは精確な位置および回転情報が導き出せる。電子ブラシ１０の位置および回転を決定する精度を上げるため、二つ以上の離間した電子ブラシスキャナ１４が電子ブラシ筐体１２に結合されていることができる。電子ブラシスキャナ１４の前に色フィルタ（図示せず）を置いて、画像ピクセルをなす個々の色からの位置標識情報を抽出するようにしてもよい。
【００３１】
コントローラ１６は、インク施与器２０および光学式スキャナもしくは少なくとも一つの撮像アレイのような電子ブラシスキャナ１４と電気的につながっており、電気的連絡がある。コントローラ１６は、中央処理ユニット（CPU:  central  processing  unit）、専用コントローラまたは組み込みプロセッサをもつ現場プログラム可能なゲートアレイ（FPGA:  field-programmable  gate  array）のようなその他の好適な電子回路であってよい。コントローラ１６は、インク施与器２０および電子ブラシスキャナ１４と有線または無線で接続される。電子ブラシ１０の位置は、電子ブラシスキャナ１４によってスキャンされる施与された画像の第一の部分における少なくとも一つの位置標識に基づいて決定され、コントローラ１６に伝えられる。その決定された電子ブラシ位置に基づいて、インク施与信号がコントローラ１６からインク施与器２０に送られる。コントローラ１６に結合されたメモリ２４が電子ブラシ１０の内部または外部に含まれていてもよい。
【００３２】
電子ブラシ１０は、電子ブラシ１０の初期位置を決定するために電子ブラシ１０に結合された少なくとも一つの位置検出器５０を含んでいてもよい。位置検出器５０はたとえば、電子ブラシ１０のホイールに接続された一つまたは複数のホイール位置検出器；電子ブラシ１０に結合された一つまたは複数のトラックボール；電子ブラシ１０上に位置する光学式マウスのような一つまたは複数の光学式位置検出器；電子ブラシ１０に取り付けられたもしくは書き込み可能媒体３０に該書き込み可能媒体３０の一つまたは複数の辺に近い位置に取り付けられた一つまたは複数の超音波トランスデューサ；電子ブラシ１０の軸の向きを決定するための傾斜計のような傾斜センサー５２；あるいはグローバル位置決定システムユニット５４を含む。使用されるときには、グローバル位置システムユニット５４および他の種類の位置検出器が電子ブラシ１０の位置を決定するのは、書き込み可能媒体に対する電子ブラシ１０の初期位置決定の間、電子ブラシ１０のストロークの間、または書き込み可能媒体の面から電子ブラシ１０の除去または復帰に際してである。
【００３３】
インク施与器２０は、たとえば、インクジェットカートリッジ、固形インク印刷ヘッド、乾式インク印刷ヘッド、ドットマトリクス印刷ヘッド、作動可能フェルトペン（actuatable  felt-tip  pen）、非接触インク施与器、インク噴射ノズル、接着剤施与器（glue  dispenser）または液施与器（liquid  dispenser）を含む。インク施与器２０のアレイは、電子ブラシ１０の各ストロークのために幅広い印刷可能領域を与えるために電子ブラシ筐体１２の内部に構成されうる。電子ブラシ１０は取り扱いおよび操作の便のため取っ手５６を含みうる。電子ブラシ１０は、当該デバイスの品質、価格、適応性に影響するさまざまなインターフェース、機能、装具を有しうる。フル機能でフル装備の電子ブラシ１０はたとえばより大きなメモリを有していてもよく、パソコンもしくはインターネットに無線接続可能であってもよい。
【００３４】
図３は、本発明のもう一つの実施形態に基づく電子ブラシを示している。電子ブラシ１０は電子ブラシ筐体１２、電子ブラシ筐体１２に結合された少なくとも一つのインク施与器２０、電子ブラシ筐体１２に結合された電子ブラシスキャナ１４およびコントローラ１６を含んでいる。第二のインク施与器２６はインク施与器２０から離間されているか連続的に形成されており、位置標識４０を書き込み可能媒体３０上に印刷する。コントローラ１６はインク施与器２０および２６と電気的につながっており、電気的連絡がある。コントローラ１６は、電子ブラシ１０の位置を決定するために電子ブラシスキャナ１４と電気的につながっている。電子ブラシ１０の位置は施与される画像３２の書き込まれた第一の部分３４における一つまたは複数の位置標識４０が電子ブラシスキャナ１４によってスキャンされ、コントローラ１６に伝えられてきたものに基づいて決定されうる。その決定された電子ブラシ位置に基づいて、インク施与信号がコントローラ１６からインク施与器２０に送られ、画像３２がインク２２を用いて書き込み可能媒体３０上に印刷される。光学式傾斜センサー５２が電子ブラシ１０に結合されている。電子ブラシ１０は取り扱いおよび操作の便のため取っ手５６を含んでいてもよい。電子ブラシ筐体１２に結合されたホイール５８は電子ブラシ１２をガイドするために使用される。ホイール５８が最近施与されたインク２２を避けるのを助けるために、画像センサー２８が電子ブラシ筐体１２に結合されていてもよい。
【００３５】
図４は、本発明のある実施形態に基づく、書き込み可能媒体上にインクを施与するシステムのブロック図である。システムは、施与される画像の第一の部分における位置標識を求めてスキャンするための電子ブラシスキャナ１４を含んでいる電子ブラシ１０を有している。電子ブラシ１０の位置は、電子ブラシスキャナ１４およびインク施与器２０に有線または無線で接続されたコントローラ１６と協働して決定されうる。その決定された電子ブラシ位置に基づいてインク施与信号１８がコントローラ１６からインク施与器２０に送られる。コントローラ１６は、システムに供給された画像データを修正することによって、画像の第二の部分に位置標識を埋め込みうる。
【００３６】
例示的な電子ブラシスキャナ１４は、施与される画像の第一の書き込まれた部分における一つまたは複数の位置標識を求めてスキャンを行い、電子ブラシ１０の位置、すなわち位置および回転の情報を決定する。メモリ２４に保存されている命令を実行するコントローラ１６は、スキャンされた位置標識および受け取った位置信号に基づいて電子ブラシ１０の位置を決定しうる。内部記憶、外部記憶、光学式記憶、磁気記憶、フラッシュメモリ、メモリカード、メモリースティックまたはメモリーキー（memory  key）といったメモリ２４も、書き込み可能媒体上に書き込まれるべき画像データを保存するのに使用されることができる。コントローラ１６はメモリ２４と一緒になって、決定された電子ブラシ１０の位置に基づいて画像の第二の未書き込み部分に位置標識を挿入することによって画像データを修正することができる。インク施与器２０は、書き込み可能媒体上に位置標識をもつ画像データを書き込むのに使われる。
【００３７】
例示的な電子ブラシシステムにおいては、電子ブラシ位置信号４４が、電子ブラシ１０の初期位置を決定するための一つまたは複数の位置検出器５０から受信される。電子ブラシ位置信号４４を受け取るのは、たとえば電子ブラシホイールに結合された一つまたは複数のホイール位置検出器、電子ブラシ１０に結合された少なくとも一つのトラックボールもしくは光学式マウス；電子ブラシ１０に取り付けられた一つまたは複数の超音波トランスデューサ、書き込み可能媒体（図１参照）に取り付けられた超音波トランスデューサ３８、電子ブラシ１０に結合された傾斜センサー５２、電子ブラシ１０に取り付けられたグローバル位置決定システムユニット５４、あるいはそれらの組み合わせを含む。
【００３８】
画像の初期部分および画像の後続部分はインク施与器２０を用いて書き込み可能媒体上に施与される。画像の初期部分および後続部分は、画像中または画像の脇に書き込まれた位置標識を含みうる。インク施与器２０はインク２２を施与し、位置標識をもつ画像の諸部分を書き込み可能媒体上に書き込むために使用される。インク２２を施与するために使用されるさまざまな種類のインク施与器２０のうちには、インクジェットカートリッジ、固形インク印刷ヘッド、乾式インク印刷ヘッド、ドットマトリクス印刷ヘッド、作動可能フェルトペン（actuatable  felt-tip  pen）、非接触インク施与器、インク噴射ノズル、接着剤施与器（glue  dispenser）および液施与器（liquid  dispenser）がある。
【００３９】
図５は、本発明のある実施形態に基づく書き込み可能媒体上にインクを施与する方法のフローチャートである。本方法は、電子ブラシの位置を決定し、しかるべく書き込み可能媒体上にインクを施与するステップを含む。本方法は書き込み可能媒体上に位置標識を書き込み、書き込まれた位置標識を読み取るためのさまざまなステップを含む。書き込まれた位置標識の読み取りは、電子ブラシの位置および回転を決定し、それにより電子ブラシの追加的なストロークが画像のみ書き込み部分を完成させることができるようにするのを助ける。
【００４０】
電子ブラシは書き込み可能媒体の面に対して位置され、電子ブラシ位置信号がブロック８０で見られるように受け取られる。本発明のいくつかの実施形態では、電子ブラシが書き込み可能媒体の面を横切って最初に走査されるときには施与されるインク中に位置合わせコードはない。書き込み可能媒体上に位置標識が書き込まれることができるまで、電子ブラシ上の一つまたは複数の位置検出器からの入力信号が、電子ブラシの位置および回転を決定するもとになる電子ブラシ位置信号を提供する。他の実施形態では、位置標識は書き込み可能媒体上に事前書き込みされており、電子ブラシの位置を決定するために一つまたは複数の位置検出器からの入力の必要はない。
【００４１】
第一の位置標識を用いて画像の第一の部分を精確に描き込むことは、たとえば書き込み可能媒体上に基準点を含めることによって支援されうる。基準とは、角、書き込み可能媒体のまわりの枠、書き込み可能媒体の少なくともある部分に恒久的に配置されている位置標識の組、機械的なガイドまたはその他好適な位置合わせ機構といったものがある。この初期書き込み部分から、画像が書き込まれるにつれて位置標識が追加されうる。
【００４２】
電子ブラシの位置および回転を確立するためにその他の諸機構およびデバイスを使用してもよい。一例では、ホイール位置信号が電子ブラシのホイールに結合された一つまたは複数のホイール位置検出器から受け取られる。別の例では、電子ブラシに取り付けられた一つまたは複数のトラックボールからトラックボール位置信号が受け取られる。もう一つの例では、電子ブラシに取り付けられた一つまたは複数の光学式マウスから光学式マウス位置信号が受け取られる。もう一つの例では、電子ブラシか書き込み可能媒体のいずれかに取り付けられた一つまたは複数の超音波トランスデューサから超音波信号が受け取られる。もう一つの例では、電子ブラシに取り付けられた傾斜センサーから傾斜信号が受信される。さらにもう一つの例では、電子ブラシに取り付けられたグローバル位置決定システムユニットからグローバル位置決定システム信号が受け取られる。
【００４３】
電子ブラシ位置信号が受け取られると、その受け取られた位置信号に基づいて電子ブラシの初期位置が決定される。
【００４４】
画像のある第一の部分が、少なくとも一つのインク施与器を用いて、ブロック８２で見られるように、書き込み可能媒体上に施与される。電子ブラシが書き込み可能媒体の面を横切って複数回掃引される間に幅広い印刷可能領域上に印刷することを許容するために、一つまたは複数のインク施与器が電子ブラシに結合されている。インク施与器はインクジェットカートリッジ、固形インク印刷ヘッド、乾式インク印刷ヘッド、ドットマトリクス印刷ヘッド、作動可能フェルトペン（actuatable  felt-tip  pen）、非接触インク施与器、インク噴射ノズル、接着剤施与器（glue  dispenser）または液施与器（liquid  dispenser）あるいは他のいかなる好適なインク施与機構をも含む。施与される画像の第一の部分は、一つまたは複数の位置標識を含んでいてもよい。番号付けされた座標、文字、面座標、バーコード、UPCコード、符号化された座標、マーカー、グリッド、十字線、位置合わせ標またはその他の好適な面位置識別子を表す光学式記号などである。位置標識は、施与される画像の第一の部分の内部に書かれてもよいし、あるいは該画像部分の端の近くに書かれてもよい。それにより電子ブラシのその後のストロークは位置標識を読み取って、そして埋めたり、上書きしたり、あるいは保持したりすることができる。
【００４５】
電子ブラシがあるストロークを完了し、第二のストロークを開始しようと位置を整えられる際、書き込み可能媒体上の施与された画像の第一の部分にある位置標識が、ブロック８４に見られるようにスキャンされる。スキャンされた位置標識に基づいて、電子ブラシの位置が決定されうる。
【００４６】
電子ブラシの位置を決定するのは、たとえば、スキャンされた位置標識に基づいて書き込み可能媒体座標を決定し、該書き込み可能媒体座標に基づいて電子ブラシの位置を決定することによって行われる。別の例では、電子ブラシの位置を決定するのは、施与された画像の第一の部分における複数の第一の位置標識をスキャンし、スキャンされた位置標識に基づいて電子ブラシの位置および回転を決定することによって行ってもよい。もう一つの例では、電子ブラシの位置を決定するのは、スキャンされた位置標識をパターン認識技術を使って未修正画像データと比較し、次いでその比較に基づいて電子ブラシの位置を決定することによって行われうる。符号化された位置標識はたとえばメモリに保存されている探索表と一緒に使用してもよい。探索表は、符号化された位置標識情報を位置座標に翻訳し、位置座標を位置標識情報に翻訳するためのものである。探索表は、たとえば二進形式の座標データが位置標識に書き込まれているときには必要でない。
【００４７】
電子ブラシ回転は、たとえば、隣接する位置標識から、あるいはもっと離れてはいるがそれでも電子ブラシスキャナのレンジ内にある位置標識から決定されることができる。回転決定における精度向上は、二つの離間した電子ブラシスキャナを用いて達成されうる。あるいはまた、電子ブラシ回転は、位置標識とともに埋め込まれた配向情報から決定されうる。電子ブラシ回転は、電子ブラシに取り付けられた傾斜センサーから受け取られる傾斜信号から決定されてもよい。あるいはまた、電子ブラシ回転は位置合わせグリッドをスキャンして読み取ることによって決定されてもよい。
【００４８】
画像データは、ブロック８６に見られるように、電子ブラシの決定された位置に基づいて、画像のある第二の部分に第二の位置標識を埋め込むよう修正される。画像の第二の部分に第二の位置標識を埋め込むことによる画像データの修正は、たとえば画像の前記第二の部分における少なくとも一つの画像ピクセルの操作を通じて行われる。少なくとも一つの画像ピクセルの操作とは、たとえば、位置標識に対応する画像ピクセルをセットしたりクリアしたりすることを含む。あるいはまた、少なくとも一つの画像ピクセルを操作することは、諸画像ピクセルを調整して検出可能な位置標識が書き込み可能媒体上に書き込まれうるようにすることを含む。そのような検出可能な位置標識は好ましくは、最小限の、あるいは肉眼では検出できない色相、色度、彩度または大きさをもつ。画像データの修正は、画像データに対する初期動作の間に、あるいは画像が書き込まれていくにつれて逐次的に、符号化された位置情報を位置標識内に埋め込むように行われることもできる。どちらの場合にも、リアルタイムの画像情報が前もって、あるいは電子ブラシを用いて画像が書き込まれている間に提供されることができる。
【００４９】
当該画像のうち第二の位置標識を有する第二にして追加的な諸部分は、ブロック８８で見られるように書き込み可能媒体上に施与される。当該画像の第二にして追加的な諸部分は、電子ブラシに結合されたインク施与器を使って施与される。スキャンおよび位置決定ステップは、電子ブラシが書き込み可能媒体の面を横切って動いている間、当該画像の追加的な諸部分を書き込むために反復される。
【００５０】
インク施与方法のこの点において、ブロック９０に見られるように、さらなるストロークが必要とされるかもしれない。より大きな画像については、電子ブラシは、完全な絵を構築するために、重なり合うストロークで書き込み可能媒体を横切って複数回通過する必要がある。電子ブラシが面領域から一時的に除去されるか、新たなストロークを開始するために新しい位置に移動されるかしたのち、画像の書き込みは、ひとたび電子ブラシが書き込み可能媒体の面に近接し、電子ブラシの位置が決定されれば継続できる。電子ブラシの位置および回転の精確な決定は、ブラシの複数ストロークによって引き起こされる整列乱れを軽減する。画像を継続する、あるいは完成させるために追加的なストロークが必要な場合には、ブロック８４で見られるように、電子ブラシは、当該画像の以前に書き込まれた部分に重なるよう位置が調整され、位置標識がスキャンされる。
【００５１】
追加的なストロークが必要ない場合には、当該画像は書き込み終わっており、ブロック９２に見られるように、画像生成は完了である。
【００５２】
ここに開示された本発明の実施形態は現在のところ好ましいと考えられているものの、本発明の精神および範囲から外れることなくさまざまな変更および修正を行うことができる。本発明の範囲は付属の請求項において示されており、その意味および等価物の範囲内にはいるあらゆる変更は包含されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のある実施形態に基づく、電子ブラシを含む、インクを施与するシステムの図解である。
【図２】本発明のある実施形態に基づく、電子ブラシの図解である。
【図３】本発明のもう一つの実施形態における電子ブラシの図解である。
【図４】本発明のある実施形態に基づく、書き込み可能媒体上にインクを施与するシステムのブロック図である。
【図５】本発明のある実施形態に基づく書き込み可能媒体上にインクを施与する方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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