(57)【要約】      （修正有）【課題】紙に描画すると同時に、描画したデータを高精細に電子保存し、特別な装置を付加することなく傾きを再現し、紙の汚れに強く、携帯性に優れた手書き入力保存装置を提供する。【解決手段】アンテナ、電波送受信器を内蔵するRF部を備えたペンと、アンテナと電波送受信機を備え座標を指示するIDが付与されたICを敷き詰めた下敷きからなる構成で、ペン先の位置をICから受信したIDの情報によって特定することを特徴とする電子タブレットにおいて、ICが送信したIDを電波送受信機で受け取り、その情報を元にペンの位置を特定する。受信した複数のID情報からペン先の位置を特定し、受信できたIDの情報から傾きを再現し、紙面に描画されたデータと同様な描画結果を記憶する構成により、描画データと電子データの整合性が高い電子タブレットを実現することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ、電波送受信器を備えたペンと、アンテナと電波送受信機を備え座標を指示するIDが付与されたICを敷き詰めた下敷きからなる構成で、ペン先の位置をICから受信したIDの情報によって特定することを特徴とする電子タブレット。
【請求項２】
前記座標を指示するIDが付与されたICはRFIDであることを特徴とする請求項１記載の電子タブレット。
【請求項３】
前記アンテナ、電波送受信器を備えたペンの材料に、アンテナから送受信する電波の妨害とならないように金属以外を使用することを特徴とする請求項１または２の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項４】
前記ペンにより紙面へ筆記可能なように、ペン先に鉛筆芯、あるいはインクが出る構造を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項５】
前記ペン内に保存する電子データをページで区切り、そのページを制御するためのボタンを備え、現在の描画データが書き込まれているページ情報を表示することを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項６】
前記ペンに圧力センサを備え、ペン先にかかる圧力を前記圧力センサで感知し、圧力に応じてアンテナからの送信出力を調整することを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項７】
複数回前記RFIDの情報を読み取り、前記複数回のRFID読み取り結果から確実に読み取ることが出来たRFIDの情報のみを抽出して、この抽出情報をペン先の位置を決定するRFIDの情報とすることを特徴とする請求項２から６の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項８】
前記受信した複数個のIDから、受信できた範囲の重心を特定し、この重心をペン先の座標として記憶することを特徴とする請求項１から７の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項９】
前記受信した複数個のIDを記憶し、表示の際に予め決めた倍率で縮小表示することを特徴とする請求項１から８の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項１０】
前記圧力センサの情報と受信したIDの情報を組にして保存することを特徴とする請求項６から９の何れか１つに記載の電子タブレット。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか１つに記載の電子タブレットで、描画データの照合を行う場合、受信したIDの情報とそれに付与する情報をそれぞれ照合することを特徴とする電子タブレットに付随する照合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子記録が出来る筆記用具に関し、特に移動時利用に有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パソコンの画面へ描画する装置として、様々な種類の電子タブレットが提案されている。
その方法として、特許文献１に記載されている方法は、カメラによって文字を認識しパソコン画面等に反映する方法であり、特許文献２の方法は、超音波を利用する方法、特許文献３は座標が認知できるように、描画面にユニークな凹凸を設け、これを光学センサで読み取りペン先座標を認識する方法である。特許文献４に示される方法は、電磁誘導方式を利用する方法である。いずれの場合も、ペン先の座標を高精度に認識しながら、携帯利用に適した大きさにするには困難である。
【０００３】
一方で、社会システムの情報化が進み、それに伴った電子政府などの動きがあり、書類の電子化が進んでいる。一方で、公文書の申請は書類で行うのが主流である。申請書類は申請の証拠とするため電子データと原紙で管理する方法が一般的である。このような申請書類を電子化するには、スキャナ等の大きな装置で読み取り、電子化する必要があり、利便性に欠ける。
【０００４】
【特許文献１】特開2002-196873
【特許文献２】特開平10-111117
【特許文献３】特開平6-309084
【特許文献４】特開平7-44301
【非特許文献１】EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860MHz-960MHz Version 1.0.9
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１による方法ではカメラを使用するため装置が大型になり、持ち運びに不向きである。また、特許文献２の方法は、超音波を利用する方法であるが、傾きや筆圧を再現することが出来ない。特許文献３に示される光学式タブレットでは、紙面のドットの凹凸を読み取るために、紙面の汚れに対して弱く、傾きや筆圧を再現することが困難である。また、専用の紙を用いるため運用コストが高い問題がある。特許文献４に示される方法は、電磁誘導を利用してペン先の座標を得るものであるが、傾きを検出するためのコイルが必要となり、また、ループコイルを描画面下に埋設し、前記ループコイルに誘起する電圧あるいは電流を感知し座標を特定する方法である。描画面下のループコイルの折り曲げによる特性変化を避けるため強度確保する必要があるが、装置が大きくなる恐れがある。
本発明では、特別な装置を付加することなく傾きを再現し、紙の汚れに強く、紙に描画すると同時に、描画したデータを高精細に電子保存することが出来る、携帯性に優れたペンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
アンテナ、電波送受信器を内蔵するRF部を備えたペンと、アンテナと電波送受信機を備え座標を指示するIDが付与されたICを敷き詰めた下敷きからなる構成で、ペン先の位置をICから受信したIDの情報によって特定することを特徴とする電子タブレットにおいて、ICが送信したIDを電波送受信機で受け取り、その情報を元にペンの位置を特定する。受信した複数のID情報からペン先の位置を特定し、受信できたIDの情報から傾きを再現し、紙面に描画されたデータと同様な描画結果を記憶する構成により、描画データと電子データの整合性が高い電子タブレットを実現することが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、持ち運ぶことが容易な電子記録機能つき筆記器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の実施例１について、図１を用いて説明する。
図１において、1はペン筐体、2はペン部、3は圧力センサ、4はアンテナ、5はRF部、6は処理部、7は記憶部、8はバッテリ、9は外部とのインターフェース、10はボタン、11は表示部、20は下敷き、21はRFID、22はRFIDのID、23はペン先の現在位置である。
【００１０】
文字あるいは図形を描くことが可能で、アンテナ4から送受信する電波に影響しない素材で組成されたペン部2と、ペン部2にかかる圧力を測定できる圧力センサ3と、電波を送受信するアンテナ4と、アンテナ4から送受信すべき電波を処理するRF部5と、どのような電波を送受信するかを決定処理し、RF部5を制御し、圧力センサ3からの情報を受け取り、処理を行う処理部6と、描かれた文字を電子化したデータを格納する記録部7と、ページの切り替えを制御するボタン１０と、現在の設定情報を表示する表示部11と、電流を供給するバッテリ8で構成されたペン筐体1と、用紙の絶対座標が特定できるID22を持つRFID21複数個で構成され、電波の送受信の妨げにならない素材で組成された下敷き20とで構成される装置において、ペン部2を現在位置23に接触させると、その圧力で圧力センサ3が反応し、圧力センサ3は処理部6に描きこみ開始を知らせ、処理部6はRF部を駆動し、アンテナ4から電波を送信する。
前記送信波でRFID21起動し、起動したRFID21はID22を電波に乗せて送信し、アンテナ4で受信する。
【００１１】
アンテナ4で受信した電波をRF部を介し処理部で復調して、ID22を判別し記録部7に格納する。判別したID22は、座標位置を含んでいるため、受信したID22によってペン先の位置23を特定することが可能である。インターフェース9を使用して携帯端末等に接続し、記録部7に格納されているID22からなる描画データを転送することで、携帯端末内に紙に描画された文字あるいは図形と、同様なデータを保存することが可能となる。また、書き込んでいるページを切り替える際はボタン10を押し、下敷き上の紙面のページ番号と格納しているページ番号とを一致させるように制御することが可能である。このとき、現在保存しているページ番号が表示部11に表示される構成とすれば、描画中のページ番号と一致しているか目視で確認できる機能を提供することが可能となる。
【００１２】
一方で、描画しない場合は圧力センサに反応がないため、処理部は書き込みが無いと判断し、アンテナからの電波送信を止める構成とする。電波が送信されないため、このときの消費電力を抑えられる。また、認識できるRFIDも無いので記憶部に転送されるRFID自動的に0となり、書き込みがない動作状態を容易に実現することが可能である。
下敷きを構成するRFIDは非特許文献１に準拠する形でも良いが、RFIDへ向けた書き込み機能は必要としないため、RFID書き込み機能を削除して利用可能である。また、非特許文献1では複数RFDの同時読み取りを可能とする方法として、Slotted AlohaやBinary Treeを使用した時分割方式の輻輳制御を利用しているが、これに限るものではなく、例えばRFIDに割り当てられているIDでデータを拡散し、CDMA方式で通信する方法とすれば、同一周波数、同一時間での複数同時読み取りが可能となる。
【００１３】
また、同一ページ上への書き込み途中で紙面と下敷きがずれた際は、記憶したデータと紙面の描画結果との整合性が失われる。このため、紙面と下敷きがずれないように、下敷きにクリップを実装するのが好ましい。この場合、クリップは縦方向と横方向のずれを押さえるために、縦方向と横方向それぞれにつけることが望ましい。また、アンテナから送受信される電波の妨げとならない素材とすることが望ましい。
【００１４】
次に、描画時における具体的な動作について、図２を用いて説明する。図２は、図１中の下敷き20を拡大した図である。ここで、ペン筐体1が下敷き20と垂直に位置し、ペン先23が紙と接触しているものとする。すると、圧力センサ3により描画開始を検知し、アンテナから電波を送受信しているものとする。前記電波でRFIDが起動できる範囲が、ペン先23を中心とした同心円32となるように、アンテナからの送信出力を調整しているものとする。また、時間T1のタイミングで、灰色で表示されているRFIDを受信できたRFID30とし、白で表示されているRFIDは受信できなかったRFID31とする。時間T1と同じペン先23において、時間T2、T3での読み取り結果も同様に示す。
【００１５】
アンテナが無指向性であるとすれば、RFIDの起動範囲は理想環境において同心円32となるが、実際は干渉の影響を受ける。このため起動できるRFIDは、同じペン先23でも時間によって異なる可能性がある。また、RFIDを起動できたとしても、起動したRFIDからの情報を受信できる確立も、干渉の影響により時間毎に異なる。図２のT1秒においては1111のIDが干渉により誤って読み取られたRFIDである。T2、T3秒においても、同様に誤って読み取られたRFIDが存在する。
【００１６】
このような干渉に対する読み取り誤差をなくすために、本実施例ではT1,T2,T3の時間において受信したRFIDのうち、T1,T2,T3において連続受信できたIDを記録部に取り込む。従って、取り込むIDは図３の通りになる。このようにすれば、干渉の影響が少ないRFIDのみを受信したIDとして抽出できる。前記受信したIDの重心を求めればペン先の位置を特定することが可能であり、この位置情報を記録部に保存することで、描かれた内容の電子化が可能となる。
【実施例２】
【００１７】
図４は本発明の実施例２を説明する図である。本実施例は、実施例１の構成において、認識できたIDを全て記憶するものとする。以下、本実施例を図１、３を用いて説明する。
図４において、RFIDが敷き詰められている下敷き40には、x方向に101個、y方向に251個のRFIDが均等に敷き詰められているものとする。左上隅を原点として、本例ではRFIDのIDを左3桁をx軸座標、右3桁をy軸座標とする。ここで、ペン先を42に接触させたとき、半径r41で示す円内のRFIDが読み取れたとする。
【００１８】
このときの重心42は横軸50、縦軸125であったとする。一方、読み取ったIDの携帯端末上への表示について、X軸200、Y軸500の空間44内において下敷き40へ描かれた文字を再現する場合、下敷き40と携帯端末上の空間44の座標が異なるためスケーリングをする必要がある。下敷き内で表現できる座標は、携帯端末内では2倍であることから、下敷きにおける重心42の座標(x,y)=(50,125)は、携帯端末内では(X,Y)=(100,250)の重心45に変換することができる。
【００１９】
また、ペンから送信される情報が重心のみでなくなることで、r41の円内のIDが携帯端末へ転送されることとなる。この読み取り範囲円もユーザの好きな倍率でスケーリングできる構成とする。即ち、下敷き40のおけるr41の円内のRFIDの読み取り結果は携帯端末上では半径Rの面として表示することが可能となる。r41が大きいほど、読み取り可能なIDの個数に対し、干渉によって読み取りが出来ないIDの個数より多くなるため、重心の検出精度が上がる。また、格納した半径r内のRFIDで構成される面は、干渉により円形とならないように受信したとしても、携帯端末内で十分小さくスケーリングすればほとんど円形として表示することが可能となる。
【００２０】
また、図５に示すように、ペン4に組み込んだアンテナ2は送受信範囲50の特性を持つ指向性を持ったアンテナで構成された場合を考える。この構成でペンを傾けて描くと、RFID受信範囲はアンテナ指向性の影響を受けるため、ペンが傾くと受信範囲もその方向へ伸びる。アンテナにより、送受信範囲50内部の灰色で示すRFIDを受信することができ、受信したIDからなる面情報はペン2の傾きに対応するものが得られる。この受信したIDも携帯端末上の空間に表示するときにスケーリングを行えば、干渉の影響が見えにくくなり、ペンの傾き情報を反映した画像として表示することが可能となる。
【００２１】
また、描画速度が速く、次の読み取りタイミングの間にペンが移動してしまう場合、点あるいは面の情報だけでは、紙面に描かれた情報を、画面上で十分に再現できない恐れがある。この場合は、連続する描きこみデータを線形補間することで、連続する点と点あるいは面と面を結ぶベクトルデータとして表示することが可能となる。この方法について、図６を用いて以下に説明する。
【００２２】
図６において、始めに受信したRFIDが60に示す範囲だとする。このとき、受信したID群と一緒に、圧力センサから得た描画の有無の情報を1セットとして記憶部に格納する。次に受信したIDは61であり、描画ありのデータを含む受信したID群が連続しているので、携帯端末上でその受信したID群の情報を下に割り出した重心間を線形補間する。補完する線の太さについては、受信したID群の面の大きさと同じにすれば、同一の線の太さで、違和感無い線で補完することが可能となる。受信したID群61の次は描画なしとなっているので、連続したデータは存在しないと判断できる。再び描画ありのデータを含む受信したID群62があり、その後に受信したID群63が連続して続くので、受信したID群62と63の間を線形補完する。このようにして、より紙面と近く、高精細の描画データを保存し、携帯端末上に表示することが可能となる。
【００２３】
先の例では、圧力センサから受け取る情報は、描画の有無を示す2値情報のみ扱ってきたが、これに限ったものではない。図７に示すように、圧力センサの値を受信したRFIDと組にして記録部に保存し、前記圧力センサの値に応じて、携帯端末上に描画されるデータの濃淡が変化する構成とすれば、筆圧に応じて濃淡が変わるデータを保存、表示することが可能となる。
【００２４】
この他にも、圧力センサの値に応じて、アンテナの送信出力が変化する構成ならば、筆圧に応じて、受信できるIDの範囲が大きくなる。図８に示すように、範囲が大きい場合は、濃度が濃くなるように表示設定することで、圧力センサの値を保存することなく、筆圧に応じて濃淡が変わるデータを保存、表示することが可能となる。実施例2において前記濃淡の表現方法を実現する場合、受信できるRFIDの範囲が圧力によってかわるので、画面表示時においてユーザによって予め決定した範囲にスケーリングすれば、ペンにかかる圧力によって文字の太さが変わることを防ぐことが出来る。
【００２５】
さらに、圧力センサの値を受信したRFIDと組にして記録部に保存し、前記圧力センサの値に応じて、携帯端末上に描画されるデータの濃淡が変化する前記構成と、圧力センサの値に応じて、アンテナの送信出力が変化する前記構成を組み合わせれば、表示する文字の太さをペンにかかる圧力で変化させ、その濃淡情報をペンの圧力で変えることが可能である。
【実施例３】
【００２６】
図９は本発明の実施例３を示す図である。実施例１、２の構成において、ペン筐体1にタイマ12を追加した構成である。以下、本実施例を図９を用いて説明する。
ペンで描画し、受信したRFIDの情報を保存する際に、タイマ12から現在日時を取得し、前記現在日時とともにRFIDの情報を記憶する構成とする。記憶されたIDは日時情報を持つので、指定日時に入力した描画データを検索することが可能となり、検索がしやすい描画データベースを提供することが可能となる。
また、ページの情報に日時情報を付与する形でも良い。この場合は、ページを制御するボタンを押したタイミングで、ページ情報と共にタイマから日時情報を受け取り保存すればよい。描画毎に日時情報を保存しないので記憶領域の削減効果がある。
【実施例４】
【００２７】
次に、本発明の実施例４を説明する。
本ペン筐体から提供する情報において、単一ページ内の描画データをそのまま転送し、携帯端末内で扱う座標情報にスケーリングし保存する場合において、描画データと予め登録されたデータとを照合することが可能となる。ここで、実施例２のように、連続して受信したIDをベクトルデータとして扱う場合、照合の際に前記ベクトルデータと予め登録されたデータのベクトルデータを照合し、相関値を導出することでどの程度文字が一致しているか判断できる。また、時系列でIDは保存されるため、書き順での照合も可能となる。
【００２８】
重心のみを記憶せずに、複数のIDを記憶する方式においては、前記複数のIDから傾き情報、太さ情報がわかるので、前記傾き、太さ情報と予め登録された傾き、太さ情報を照合し、より高精度の照合結果を提供することが出来る。受信したIDと同時に圧力センサの値も記憶する構成ならば、圧力センサの値も予め登録されたデータとの照合に利用することが可能となる。このように、本実施例を用いれば、ベクトルデータ、書き順、書いたときの傾き、太さ、筆圧によって予め登録されたデータと照合することができる。
【００２９】
サインを照合するようなシステムの場合、予め本人のサインをシステムに登録しておき、サイン時のベクトルデータ、書き順、書いたときの傾き、太さ、筆圧と前記予め登録されたサインを照合すれば、極めて偽造困難なサイン照合システムを提供することができる。
また、予め登録されるデータとして、一般的な文字データを登録し、描画時のベクトルデータ、書き順、書いたときの傾き、太さ、筆圧と前記予め登録された文字データを照合し、一致した文字データの文字コードと描画データを置換するようにすれば、高認識率の文字認識エンジンを提供することが可能となる。
【００３０】
また、ベクトルデータ、書き順、書いたときの傾き、太さ、筆圧がデータとして保存されている場合において、過去に書き込んだ紙面の筆跡をなぞり、そのベクトルデータ、書き順、書いたときの傾き、太さ、筆圧と保存されているベクトルデータ、書き順、書いたときの傾き、太さ、筆圧とを比較することで、過去に描いたデータを容易に検索することができる。
【実施例５】
【００３１】
図１０は本発明の実施例５を示す図である。
図１０は実施例１、２の構成において、下敷きと携帯端末上に表示する座標を奥行きを持たせた3次元に拡張したものである。本実施例において、下敷きに埋め込まれた複数のRFIDは、その3次元座標で特徴付けられたID70が割り振られており、複数のIDを受信した結果から求められる重心の座標は、携帯端末上の表示空間等の3次元座標71に対応する。複雑な形状の物体に図や文字を描き、その結果を電子記憶し、携帯端末等の画面に表示させたい場合は、前記構成のように前記複雑な形状の物体にRFIDを埋め込み、RFIDを読み取ることで対応することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
RFIDは下敷きに埋め込む構成に限られるものではなく、例えば机に埋め込む構成とすれば、見かけ上ペンのみで電子タブレットが構成できる。その他、建物内にRFIDを埋め込み、ペンとなる送受信機を持ち歩く構成とすれば、読み取った複数のIDの情報を本発明のように処理することで、干渉の影響が少なく、高精度の走行軌跡を保存できる。また、表示装置として携帯端末を例に取ったが、本電子タブレットはパソコンやTV等の表示装置を持った電子タブレットとしても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１におけるペンと下敷きの構成を示す図である。
【図２】実施例１における下書きの拡大図面と時間毎に読み取り出来たRFIDを示す図である。
【図３】実施例１における受信できたIDを示す図である。
【図４】実施例１、２における下敷きと携帯端末上に表示されるデータの関係を示す図である。
【図５】実施例１、２におけるペンを斜めにした場合RFID認識範囲を示す図である。
【図６】実施例１、２における連続受信したIDの座標情報を直線補完して表示する図である。
【図７】実施例１、２における圧力センサ出力と筆圧と描画濃度の関係を示す図である。
【図８】実施例１、２における筆圧と圧力センサ出力と送信出力と読み取り範囲と濃度との関係を示す図である。
【図９】実施例３におけるペンの構成を示す図である。
【図１０】実施例５における下敷きと携帯端末上に表示されるデータの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
1…ペン筐体、2…ペン部、3…圧力センサ、4…アンテナ、5…RF部、6…処理部、7…記憶部、8…バッテリ、9…インターフェース、10…ボタン、11…表示部、12…タイマ、20…下敷き、21…RFID、22…RFIDのID、23…下敷きと接触しているペン先、30…受信したRFID、31…受信していないRFID、32…理想状態におけるRFID受信範囲、40…下敷き、41…円形に受信したRFID範囲の半径、42…ペン先、43…座標と関連付けられたRFIDのID、44…記憶した描画データを表示するためのPC上の空間、45…画面上におけるペン先の座標、46…円形に受信したRFID範囲の半径を、画面上に表示するためユーザ指定倍率でスケーリングした半径、47…画面上における座標、50…アンテナの送受信範囲、60…受信したID群1、61…受信したID群2、62…受信したID群3、63…受信したID群4、70・・・3次元の座標で特徴付けられたIDを持つ、下敷き内に埋め込まれたRFID、71・・・携帯端末上の表示空間の3次元座標。
【図１】
2008027020.tif 000003
【図２】
2008027020.tif 000004
【図３】
2008027020.tif 000005
【図４】
2008027020.tif 000006
【図５】
2008027020.tif 000007
【図６】
2008027020.tif 000008
【図７】
2008027020.tif 000009
【図８】
2008027020.tif 000010
【図９】
2008027020.tif 000011
【図１０】
2008027020.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月9日(2006.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ、電波送受信器を備えたペンと、アンテナと電波送受信機を備え座標を指示するIDが付与されたICを敷き詰めた下敷きからなる構成で、ペン先の位置をICから受信したIDの情報によって特定することを特徴とする筆記用具。
【請求項２】
前記座標を指示するIDが付与されたICはRFIDであることを特徴とする請求項１記載の筆記用具。
【請求項３】
前記アンテナ、電波送受信器を備えたペンの材料に、アンテナから送受信する電波の妨害とならないように金属以外を使用することを特徴とする請求項１または２の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項４】
前記ペンにより紙面へ筆記可能なように、ペン先に鉛筆芯、あるいはインクが出る構造を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項５】
前記ペン内に保存する電子データをページで区切り、そのページを制御するためのボタンを備え、現在の描画データが書き込まれているページ情報を表示することを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項６】
前記ペンに圧力センサを備え、ペン先にかかる圧力を前記圧力センサで感知し、圧力に応じてアンテナからの送信出力を調整することを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項７】
複数回前記RFIDの情報を読み取り、前記複数回のRFID読み取り結果から確実に読み取ることが出来たRFIDの情報のみを抽出して、この抽出情報をペン先の位置を決定するRFIDの情報とすることを特徴とする請求項２から６の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項８】
前記受信した複数個のIDから、受信できた範囲の重心を特定し、この重心をペン先の座標として記憶することを特徴とする請求項１から７の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項９】
前記受信した複数個のIDを記憶し、表示の際に予め決めた倍率で縮小表示することを特徴とする請求項１から８の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項１０】
前記圧力センサの情報と受信したIDの情報を組にして保存することを特徴とする請求項６から９の何れか１つに記載の筆記用具。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか１つに記載の筆記用具で、描画データの照合を行う場合、受信したIDの情報とそれに付与する情報をそれぞれ照合することを特徴とする筆記用具に付随する照合システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
パソコンの画面へ描画する装置として、様々な種類の筆記用具システムとしての電子タブレットが提案されている。
その方法として、特許文献１に記載されている方法は、カメラによって文字を認識しパソコン画面等に反映する方法であり、特許文献２の方法は、超音波を利用する方法、特許文献３は座標が認知できるように、描画面にユニークな凹凸を設け、これを光学センサで読み取りペン先座標を認識する方法である。特許文献４に示される方法は、電磁誘導方式を利用する方法である。いずれの場合も、ペン先の座標を高精度に認識しながら、携帯利用に適した大きさにするには困難である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
特許文献１による方法ではカメラを使用するため装置が大型になり、持ち運びに不向きである。また、特許文献２の方法は、超音波を利用する方法であるが、傾きや筆圧を再現することが出来ない。特許文献３に示される光学式タブレットでは、紙面のドットの凹凸を読み取るために、紙面の汚れに対して弱く、傾きや筆圧を再現することが困難である。また、専用の紙を用いるため運用コストが高い問題がある。特許文献４に示される方法は、電磁誘導を利用してペン先の座標を得るものであるが、傾きを検出するためのコイルが必要となり、また、ループコイルを描画面下に埋設し、前記ループコイルに誘起する電圧あるいは電流を感知し座標を特定する方法である。描画面下のループコイルの折り曲げによる特性変化を避けるため強度確保する必要があるが、装置が大きくなる恐れがある。
本発明では、特別な装置を付加することなく傾きを再現し、紙の汚れに強く、紙に描画すると同時に、描画したデータを高精細に電子保存することが出来る、携帯性に優れた電子タブレットまたはそれに類似した筆記用具及びそれを用いた照合システムを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
アンテナ、電波送受信器を内蔵するRF部を備えたペンと、アンテナと電波送受信機を備え座標を指示するIDが付与されたICを敷き詰めた下敷きからなる構成で、ペン先の位置をICから受信したIDの情報によって特定することを特徴とする筆記用具において、ICが送信したIDを電波送受信機で受け取り、その情報を元にペン先の位置を特定する。受信した複数のID情報からペン先の位置を特定し、受信できたIDの情報から傾きを再現し、紙面に描画されたデータと同様な描画結果を記憶する構成により、描画データと電子データの整合性が高い筆記用具を実現することが出来る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、持ち運ぶことが容易な電子記録機能つき筆記用具を提供することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
一方で、描画しない場合は圧力センサに反応がないため、処理部は書き込みが無いと判断し、アンテナからの電波送信を止める構成とする。電波が送信されないため、このときの消費電力を抑えられる。また、認識できるRFIDも無いので記憶部に転送されるIDは自動的に0となり、書き込みがない動作状態を容易に実現することが可能である。
下敷きを構成するRFIDは非特許文献１に準拠する形でも良いが、RFIDへ向けた書き込み機能は必要としないため、RFID書き込み機能を削除して利用可能である。また、非特許文献1では複数RFDの同時読み取りを可能とする方法として、Slotted AlohaやBinary Treeを使用した時分割方式の輻輳制御を利用しているが、これに限るものではなく、例えばRFIDに割り当てられているIDでデータを拡散し、CDMA方式で通信する方法とすれば、同一周波数、同一時間での複数同時読み取りが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
アンテナが無指向性であるとすれば、RFIDの起動範囲は理想環境において同心円32となるが、実際は干渉の影響を受ける。このため起動できるRFIDは、同じペン先23でも時間によって異なる可能性がある。また、RFIDを起動できたとしても、起動したRFIDからの情報を受信できる確率も、干渉の影響により時間毎に異なる。図２のT1秒においては1111のIDが干渉により誤って読み取られたRFIDである。T2、T3秒においても、同様に誤って読み取られたRFIDが存在する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図４は本発明の実施例２を説明する図である。本実施例は、実施例１の構成において、認識できたIDを全て記憶するものとする。以下、本実施例を図４を用いて説明する。
図４において、RFIDが敷き詰められている下敷き40には、x方向に101個、y方向に251個のRFIDが均等に敷き詰められているものとする。左上隅を原点として、本例ではRFIDのIDを左3桁をx軸座標、右3桁をy軸座標とする。ここで、ペン先を42に接触させたとき、半径r41で示す円内のRFIDが読み取れたとする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
このときの重心42はX軸50、Y軸125であったとする。一方、読み取ったIDの携帯端末上への表示について、X軸200、Y軸500の空間44内において下敷き40へ描かれた文字を再現する場合、下敷き40と携帯端末上の空間44の座標が異なるためスケーリングをする必要がある。下敷き内で表現できる座標は、携帯端末内では2倍であることから、下敷きにおける重心42の座標(x,y)=(50,125)は、携帯端末内では(X,Y)=(100,250)の重心45に変換することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
RFIDは下敷きに埋め込む構成に限られるものではなく、例えば机に埋め込む構成とすれば、見かけ上ペンのみで電子タブレットのような筆記用具のシステムが構成できる。その他、建物内にRFIDを埋め込み、ペンとなる送受信機を持ち歩く構成とすれば、読み取った複数のIDの情報を本発明のように処理することで、干渉の影響が少なく、高精度の走行軌跡を保存できる。また、表示装置として携帯端末を例に取ったが、本筆記用具あるいはそれを用いたシステムはパソコンやTV等の表示装置を持った筆記用具あるいはそれを用いたシステムとしても利用できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【図１】実施例１における筆記用具としてのペンと下敷きの構成を示す図である。
【図２】実施例１における下書きの拡大図面と時間毎に読み取り出来たRFIDを示す図である。
【図３】実施例１における受信できたIDを示す図である。
【図４】実施例１、２における下敷きと携帯端末上に表示されるデータの関係を示す図である。
【図５】実施例１、２におけるペンを斜めにした場合RFID認識範囲を示す図である。
【図６】実施例１、２における連続受信したIDの座標情報を直線補完して表示する図である。
【図７】実施例１、２における圧力センサ出力と筆圧と描画濃度の関係を示す図である。
【図８】実施例１、２における筆圧と圧力センサ出力と送信出力と読み取り範囲と濃度との関係を示す図である。
【図９】実施例３におけるペンの構成を示す図である。
【図１０】実施例５における下敷きと携帯端末上に表示されるデータの関係を示す図である。