(57)【要約】【課題】従来の電子ペンにおいて、電子ペン内での処理が相当進んでから用紙の方向が決まる構成であったので、処理が複雑で、多くの処理量が必要であった。【解決手段】特殊な用紙に文字や図形などを記載する筆記部と、用紙に印刷されている２以上のパターンを取得する画像取得部と、画像取得部が取得したパターンを画像処理して位置情報を取得する画像処理部と、画像処理部で取得した位置情報を記録する記録部を具備し、画像処理部は、２以上のパターンから充填された辺の連なりを検出し、辺の連なりを検出することにより用紙の向きを確定した後、２以上のパターンの画像から２以上の値を決定し、当該２以上の値から位置情報を取得する電子ペンにより、電子ペンで記載する用紙の方向が検出しやすく、電子ペン等での位置情報の取得処理が容易、かつ迅速になる。【選択図】  図２
2004310493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報を示すパターンがマトリクス状に配列されている位置マトリクスが印刷された用紙であって、
前記パターンは、矩形のうちの一辺が充填されており、かつ他の辺は充填されておらず、
前記パターンの種類は２ｎ（ｎは２以上の整数）種存在し、
前記マトリクス状のパターンの配列の中の、任意のｍ×ｍ（ｍはあらかじめ定められている整数）の配列の中のパターンはすべて異なる用紙。
【請求項２】
コマンドを記載する領域であるコマンド領域を識別するために、パターンがマトリクス状に配列されているコマンドマトリクスがさらに印刷された請求項１記載の用紙であって、
前記コマンド領域は、位置マトリクスにおいて使用されないパターン群が印刷されている請求項１記載の用紙。
【請求項３】
前記コマンド領域のパターン群の種類が２種類以上存在する請求項２記載の用紙。
【請求項４】
前記パターンは、紫外光で光る蛍光インクにより印刷されている請求項１から請求項３いずれか記載の用紙。
【請求項５】
請求項１から請求項４いずれか記載の用紙に記載された文字や図形などを認識するために用いられる電子ペンであって、
前記用紙に文字や図形などを記載する筆記部と、
前記用紙に印刷されている２以上のパターンを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得したパターンを画像処理して位置情報を取得する画像処理部と、
前記画像処理部で取得した位置情報を記録する記録部を具備し、
前記画像処理部は、
前記２以上のパターンから充填された辺の連なりを検出し、
前記辺の連なりを検出することにより用紙の向きを確定した後、前記２以上のパターンの画像から２以上の値を決定し、
当該２以上の値から位置情報を取得する電子ペン。
【請求項６】
前記画像取得部は、
前記辺の連なりが電子ペンに対して略直角に位置するよう座標変換して、用紙と電子ペンの相対的な向きの補正をさらに行う請求項５記載の電子ペン。
【請求項７】
前記画像処理部が取得した位置情報を送信する送信部をさらに具備する請求項４から請求項６いずれか記載の電子ペン。
【請求項８】
前記画像処理部は、位置マトリクスにおいて使用されないパターン群が印刷されているコマンドマトリクスを認識する処理も行う請求項４から請求項７いずれか記載の電子ペン。
【請求項９】
コンピュータに、
２以上のパターンから充填された辺の連なりを検出するステップと、
前記辺の連なりを検出することにより用紙の向きを確定し、前記２以上のパターンの画像から２以上の値を決定するステップと、
前記２以上の値から位置情報を取得するステップを実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
コマンドマトリクスを認識するコマンド領域認識ステップと、
前記コマンドマトリクスの領域であるコマンド領域の位置情報を取得するステップをさらに具備する請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
前記位置情報に基づいてコマンド処理するコマンド処理ステップをさらに具備する請求項１０記載のプログラム。
【請求項１２】
前記コマンド領域認識ステップは、２種類以上のコマンドマトリクスを認識し、
前記コマンド処理ステップは、前記２種類以上のコマンドマトリクスの位置情報を、それぞれ異なるコマンドに関する位置情報として認識し、処理する請求項１１記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手書きの文字等を電子的に取得する電子ペン、および電子ペン等に読み取られる文字や図形などを記載する用紙等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、一般にＡＮＯＴＯ社のＡＮＯＴＯペン、ＡＮＯＴＯパターン、ＡＮＯＴＯペーパーなどと呼ばれ商品化されている技術がある。本従来技術は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５などにおいて説明されている。
【０００３】
以下、従来技術の概要を述べる。図１６には従来技術のパターンの原理を示す。４進数を表わすため原点から上下左右に０．０５ｍｍずれた点にその中心が位置し、かつ半径が０．０５ｍｍより少し小さい円盤状のドットを基本パターンとし、図１６に示す様に右にずれたものをシンボル１、上にずれたものをシンボル２、と言う具合に定める。この４進数を２進数であるＸとＹに分解する方法も図１６に示す。図１７は、従来技術による４×４のマトリクスの構成例を示す。実際に印刷されたパターンには図１７に示す座標軸は印刷されてないが、ここでは、理解を容易にするため座標軸（本明細書では、適宜「ラスタ」と言う。）を記す。このマトリクスを４進数のシンボルで書けば、図１７に示す様な４×４のマトリクスになる。図１７のマトリクスを、図１６のルールを用いてＸとＹに分解すると、図１８に示すようなマトリクスとなる。
【０００４】
図１９は、従来技術の４×４パターンの配列に用いる７ビットのシーケンスと４ビットの値を示す図である。このシーケンスは、７ビットの次には１ビット目、２ビット目、と言う具合にサイクリックに連続しているものとする。このシーケンスの１ビット目からの４ビットは０００１であり、これを値０、２ビット目からの４ビットは００１０であり、これを値１、７ビット目からの４ビットは００００であり、これを値６とする。すると、例えば、８ビット目からの４ビットは０００１であり、値０に戻ることになる。値３と値５を足すと値８になるが、これは００１０であり、値１に一致する。すなわち「３＋５」は１である。このような演算を「７を法とする（ｍｏｄｕｌｏ７の）加算」という。
【０００５】
次に、従来技術で位置情報を表わすパターンの配列の方法を述べる。説明は上に示した７ビットのシーケンスと４×４のマトリクスを用いて述べるが、実際のＡＮＯＴＯ社の商品は６×６のマトリクスで、５１ビットのシーケンスを用いている。
【０００６】
図１７で述べた様に４進数のパターンを図１６に示す様にＸとＹに分解するので、まず、図２０、図２１を用いてＸ方向の配列の方法を説明する。図２０において、配列の先頭の４ビットをａ０，ａ１，ａ２，ａ３，・・・と表わす。ａ０は図１９に示す７種の値のいずれであってもかまわない。次に、ａ１−ａ０，ａ２−ａ１，ａ３−ａ２をそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ０と表わすと、これらは図２１に示す値とする。すなわち、Ｓ１とＳ２は３，４，５，６のいずれかの値、Ｓ０は１か２のいずれかの値しか取れないものとする。こうして最初のＳ１，Ｓ２，Ｓ０は３，３，１、次の３つの値は３，３，２と言う具合に小から大へ図２１に示す値を与える。こうするとａ０の値さえ決まればａ１，ａ２，・・・がすべて決定する。ａ０を０００１（値０）としたときの例を図２２に示す。このとき、図１９で述べた７を法とする加算を行なう。各列のはじめの４ビットに続いては、図１９に示した７ビットシーケンスをそれぞれの４ビットに続いて繰り返し配列する。このようにしてＸマトリクスの配列が決定できる。
【０００７】
一方、Ｙ方向の配列は図２３の通りである。マトリクスの４つの行をＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ０・・・と呼ぶことにすると、図２３（ａ）に示す様に、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は２，３，４，５，６のいずれかを採り、Ｐ０は０，１のいずれかの値を採る。この４つの値の組も図２３（ａ）に示す様に小から大へ並べる。これを図２３（ｂ）に示す様に各行ともＰの値で決まる４ビットに続いて７ビットのシーケンスのビット順に０または１を配列する。図２４には、こうして配列したＸマトリクスとＹマトリクスから４進数の配列を作り上げた例を示す。これは左上すみの４行５列を示している。これによってＸ方向はＳ１，Ｓ２，Ｓ０の組が４×４×２通りあり、これで、各組で３列分の配列ができるから、「４×４×２×３＝９６通り」の配列がある。ａ０として７通りの値が採れるので、「９６×７＝６７２通り」のＸ方向配列が存在する。同様にＹ方向はＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ０の組が「５×５×５×２通り」あり、これで４行分できるので、１０００通りのＹ方向配列が採れる。これらは独立なので、「６７２×１０００＝６７２、０００通り」の配列がある。
【０００８】
図２５は、従来技術の電子ペン（以下、電子ペンのことを適宜「ペン」と言う。）を示す。電子ペンは、ポールペン１０１、レンズ１０２、光源１０３、イメージセンサ１０４、センサ制御部１０５、画像処理部２５０６、バッファメモリ１０７、送信制御部１０８、トランシーバ１０９、アンテナ１１０を具備する。
【０００９】
ペンの断面は、ほぼ円形で一方の端にボールペン１０１があり、それから中央に寄った所に、ボールペンが書いている場所のパターンを読みとるためのレンズ１０２と、それによりパターンが結像する位置にイメージセンサ１０４がある。センサ制御部１０５でイメージセンサを制御し、画像処理部２５０６で獲得したイメージに種々の処理を行ない、４×４のマトリクス値として読みとり、それをペン先の位置を示す位置マトリクスの場合は位置データに、コマンドマトリクスのときはコマンドデータに変換する。それをバッファメモリ１０７で一時記憶する。ワイヤレスでそれを送信するときには送信制御部１０８がトランシーバ１０９を制御して一時記憶されたデータを送信する。なお、従来の電子ペンは、本発明の電子ペンと比較して、画像処理部２５０６が異なる。
【００１０】
画像処理部２５０６が、獲得した位置マトリクスを位置データ（位置情報）に変換するためには、４進数のマトリクスを、図１６にしたがってＸとＹに分解する。Ｘマトリクスは各列の差分を取り、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ０の組を作る。この順になっているとは限らないが、Ｓ０は１か２で、他の２つは３以上なのでどれがＳ０かがわかる。Ｓ０が最後にないときはそれに続くＳ１またはＳ２から図２１を用いてＳ０の前に来るべきＳ１とＳ２がわかる。
【００１１】
そして、「（Ｓ１−３）×８＋（Ｓ２−３）×２＋（Ｓ０−１）×１」により、このマトリクスの列が計算できる。すなわち、この値（Ｓ）が図２１のＳ１、Ｓ２、Ｓ０の組を０から数え始めたときの順番になっている。この（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ０）が決めるＸマトリクスの最初の列は第（３Ｓ＋１）列になる。Ｙ方向も同様で、Ｐ０が０か１であることで、まずＰ０を定めれば、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がわかることになる。ただ、７ビットのシーケンスの途中なので、Ｘ方向で判明した列の位置を参考にして各行の最初の４ビットを求めてからＰ０とＰ１，Ｐ２，Ｐ３を決める。Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が決まれば、行の位置は、「（Ｐ１−２）×５０＋（Ｐ２−２）×１０＋（Ｐ３−２）×２＋Ｐ０×１」で決定することができる。
【００１２】
【特許文献１】
国際公開第０１／７１６５４号パンフレット
【特許文献２】
国際公開第０１／１６６９１号パンフレット
【特許文献３】
国際公開第０１／２６０３４号パンフレット
【特許文献４】
国際公開第０１／７１６５４号パンフレット
【特許文献５】
国際公開第９９／６０４６８号パンフレット
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
以下に、上記従来技術の欠点について、図２６を用いて説明する。図２６において、４進数を表わすドットのパターンは原点から上下左右への０．０５ｍｍのズレで成り立っているので、パターンを印刷した用紙上にペンで手書きするとき、どちらが上かの決定が容易ではない。図２６に示す様に９０°、１８０°、２７０°ずれれば各パターンの値が異なってくる。従来技術において、どちらが上かを決定しないまま処理をし、位置マトリクスやコマンドマトリクスに戻したあと、特許文献３の１４、１５ページに述べているように、マトリクスの水平方向、垂直方向の１の数が３以上になっている場合は正当な方向でないとすることで方向を決定する。このようにペン内での処理が相当進んでから用紙の方向が決まるので処理が複雑で、多くの処理量が必要である。また、処理が遅延する。
【００１４】
また、用紙とペンの相対的な角度と回転を補正するためにもいくつかの連立方程式を解くことが必要になる。この詳細は特許文献４の２２ページから３０ページにかけて述べている。これも用紙の方向が容易に決めにくいことから来る欠点である。
【００１５】
図２０から図２３を用いて、Ｘ方向およびＹ方向の配列について説明したが、ここで使用する４×４のマトリクスは４進数の４×４マトリクスの一部であり、このような位置マトリクス以外はコマンドなどの特殊目的に用いる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、用紙上のパターンの座標軸のうち水平方向が容易に見いだせるパターンとすることである。また、用紙の上方向が判定しやすいパターンとすることである。
【００１７】
具体的には、位置情報を示すパターンがマトリクス状に配列されている位置マトリクスが印刷された用紙であって、パターンは、矩形のうちの一辺が充填され、かつ他の辺は充填されない２ｎ（ｎは２以上の整数）種のパターンが存在し、マトリクス状のパターンの配列の中の、任意のｍ×ｍ（ｍはあらかじめ定められている整数）の配列の中のパターンはすべて異なる用紙である。
【００１８】
かかるパターンが印刷された用紙により、電子ペンのイメージセンサによって取り込まれたイメージの画像処理が簡単になり、例えば、ペンが連続的に動くときには、用紙の上方向と水平座標軸がペンの動きに追随して常に検出できるので、例えば、手書きデータを実時間にモニタすることが可能になる。
【００１９】
また、本発明は、コマンドマトリクスを特定することも容易にする。具体的には、本発明は、コマンドを記載する領域であるコマンド領域を識別するために、パターンがマトリクス状に配列されているコマンドマトリクスがさらに印刷されており、コマンド領域は、位置マトリクスにおいて使用されないパターン群が印刷されている用紙である。
【００２０】
図２２から図２４において説明したＸ方向の配列では、隣接する列に同じものが現れなれない。これを利用して位置マトリクスとコマンドマトリクスを識別する。すなわち、Ｘマトリクス内で同じものが隣り合う列があるものはコマンドマトリクスと定義し、その構造を系統的に定めることによってコマンドマトリクスの種類を豊富にする。さらに、例えば、Ｘマトリクスで同じものが２つ続くコマンドマトリクスと、３つ続くコマンドマトリクスという具合に同じ列の続く数でコマンドマトリクスの種類を大分類することができる。つまり、２種類以上のコマンドマトリクスを認識し、２種類以上のコマンドマトリクスの位置情報を、それぞれ異なるコマンドに関する位置情報として認識し、処理することができる。かかる処理により、コマンドの迅速な処理が可能になる。
【００２１】
さらに、Ｘマトリクスでオール１の列、Ｙマトリクスでオール１の行が表われないことを利用し、オール１の列、およびオール１の行を位置マトリクスとコマンドマトリクスの境界線にすることが好適である。位置マトリクスとコマンドマトリクスの境界線が容易に認識できることにより、コマンド処理が迅速にできる。
【００２２】
さらに、水平方向が容易に見いだせるパターンとするためには、従来技術より黒い部分の比率が大きいパターンを利用する。このため、あらかじめパターンを印刷した用紙、さらには印刷物で重要な単語や図面の下に印刷するパターンなどの白色度が低下し、色が付いたように見える。従来技術は、パターンの印刷に赤外線を吸収しやすいカーボンブラックが入ったインクを用いるが、このカーボンブラックの部分の比率が増す分、その部分が黒ずんで見えることは避けられない。本発明では、通常の光では光らず、紫外光で光る蛍光インクを用いることで、かかる問題を解決することができる。蛍光インクは通称ブラックライトと呼ぶ光源からの光で浮き出して見える。なお、蛍光インクやブラックライト等は、既存技術であり、市販されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施の形態において、同一の符号を用いた構成要素やフローチャートのステップなどは、同じ機能を果たすので、一度説明したものについて説明を省略する場合がある。
【００２４】
（実施の形態１）
【００２５】
図１は、本発明にかかる電子ペンのブロック図を示す。本電子ペンは、ポールペン１０１、レンズ１０２、光源１０３、イメージセンサ１０４、センサ制御部１０５、画像処理部１０６、バッファメモリ１０７、送信制御部１０８、トランシーバ１０９、アンテナ１１０を具備する。
【００２６】
ペンの断面は、ほぼ円形で一方の端にボールペン１０１があり、それから中央に寄った所に、ボールペン１０１が書いている場所のパターンを読みとるためのレンズ１０２と、それによりパターンが結像する位置にイメージセンサ１０４がある。センサ制御部１０５はイメージセンサ１０４を制御する。また、画像処理部１０６は獲得したイメージに種々の処理を行ない、４×４のマトリクス値として読みとり、それをペン先の位置を示す位置マトリクスの場合は位置データ（位置情報）に、コマンドマトリクスのときはコマンドデータに変換する。また、変換した位置データやコマンドデータはバッファメモリ１０７で一時記憶される。さらに、送信制御部１０８はトランシーバ１０９を制御して、バッファメモリ１０７に一時記憶されたデータを無線で送信する。本電子ペンと、従来の電子ペンの違いは、画像処理部１０６にある。画像処理部１０６の動作の詳細は、後述する。
【００２７】
なお、ポールペン１０１の代わりに万年筆などの他の筆記手段（筆記部）でも良い。また、レンズ１０２、光源１０３、イメージセンサ１０４、センサ制御部１０５により画像を取得するが、他の手段により画像を取得しても良い。かかる、用紙に印刷されている２以上のパターン（画像）を取得する手段を画像取得部という。また、画像処理部１０６は、通常、ＣＰＵと、ＲＯＭ等に格納されているソフトウェアで実現され得るが、ハードウェア（電子回路）で実現されても良い。また、画像処理部１０６の処理結果をバッファメモリ１０７に記録する手段を記録部という。さらに、送信制御部１０８、トランシーバ１０９、アンテナ１１０は、情報を送信できれば、他の手段でも良い。画像処理部１０６が取得した位置情報を送信する手段を送信部と言う。なお、送信部は必須ではない。電子ペンに蓄積された位置情報を、例えば、電子ペンから着脱可能な記録媒体に蓄積し、他の情報処理装置で当該位置情報を解析等しても良い。従って、電子ペンは、少なくとも、用紙に文字や図形などを記載する筆記部と、用紙に印刷されている２以上のパターンを取得する画像取得部と、画像取得部が取得したパターンを画像処理して位置情報を取得する画像処理部と、画像処理部で取得した位置情報を記録する記録部を具備する。
【００２８】
図２に、本発明に利用する４進数のパターンを２例示す。この４進数のパターンは、電子ペン等で文字や図形などが記載される用紙に印刷されているパターンである。本発明の電子ペンは、この４進数のパターンを読み取り、画像処理を行い、位置情報やコマンドデータを取得する。
【００２９】
図２（ａ）（ｂ）とも、例えば、一辺が０．３ｍｍの正方形枠に収まるパターンである。図２（ａ）のパターンにおいて、正方形枠の下側の辺（底辺）は黒で埋め尽くされており、上向きの境界線に特徴を持たせたパターンであり、右上がりと右下がりの傾斜パターンの組み合わせで４進数を表わす。図２（ａ）のパターンにおいて、パターンの境界で傾きの方向が変わるか、黒い部分に段差があるので、画像処理部１０６は境界を識別する。
【００３０】
図２（ｂ）に示すパターンにおいて、図２（ａ）と同様に、正方形枠の底辺は黒で埋め尽くされている。正方形枠の左辺の境界線には値に応じて高さの異なる垂直部がある。画像処理部１０６は、この上向きの境界線でパターンの水平方向の境界を見出し、垂直部の高さで値を読みとる。なお、ペンの傾斜によって１つのパターン内に入る画素の数が異なるので高さの絶対値には幅が生じる。
【００３１】
図２（ｂ）のパターンは上側の平坦部がパターン枠の一辺の４／５（画素数で８−１２）になっており、値１の垂直部（Ｌ字の内側の垂直部）の高さは底辺の長さの７／１０（画素数で７−１１）である。値２の垂直部（Ｌ字の内側の垂直部）の高さは底辺の長さの１／２（画素数で５−８）、値３の垂直部（Ｌ字の内側の垂直部）の高さは底辺の長さの３／１０（画素数で３−５）、値４の垂直部Ｌ字の内側の垂直部）の高さは底辺の長さの１／１０（画素数で１−２）になっている。従って、平坦部（Ｌ字の内側の水平線）の長さを基準に、その７／８，５／８，３／８，１／８が、各パターンの垂直部（Ｌ字の内側の垂直部）の高さになる。従って、画像処理部１０６は、Ｌ字の平坦部の長さと垂直部の高さの比を求める、という相対的な判定により、パターンが、値１であるか、値２であるが、値３であるか、値４であるかを決定する。さらに、パターン枠の切り出しが容易であるので、パターン枠の垂直辺の長さにより、上記決定した値が正しいかどうかのチェックもできる。
【００３２】
このような判定がしやすいように、図１に示すペンによる走査は０．３ｍｍのパターン枠に１２画素が入る密度で走査することにする。かかる場合、ペンと用紙が垂直になっているときは０．０２５ｍｍ間隔でパターンが走査される。さらに、各パターンの下部（底辺）は０．０６ｍｍの幅があるので２画素以上の幅になる。用紙とペンが傾いてパターンが遠くなると、下部（底辺）の黒い領域が狭くなるが、それも８５％程度であるので２画素の幅は確保されている。こうして傾きがあっても、下部（底辺）の黒い領域部分は間違いなく黒と判定される。
【００３３】
図２の（ａ）、（ｂ）とも、パターンの下側（底辺）は黒で埋め尽くされるので、用紙上ではパターンの黒い部分は水平方向に連続する。特に、パターンの下側（底辺）は水平境界線が直線上の白と黒の変化点として検出できることになる。しかも、黒いパターンは、垂直方向には連続しないで、多くの孤立した水平方向に連続する黒点の集団が存在することになる。
【００３４】
図２４に示した４進数のマトリクスの左の４×４の部分を取り出して、図２（ａ）のパターンに置き換えたものを図３に、図２（ｂ）のパターンで置き換えたものを図４に示す。実際に図１のペンで走査すると、このように４×４が切り出されず、水平方向にはこれらに隣り合うパターンも連続して走査される。しかし、図１のペンにおいて、ボールペンの先端またはそれに相当する部分がペンの軸になり、先端または軸を中心に、上側に最も近い４×４のパターンを切り出す走査を行なうことになる。かかるパターンの切り出し処理を行う場合に、水平境界線が明確に判定できることは、全体の処理を容易かつ迅速にする。
【００３５】
図３、図４において明らかなように、各パターンの下側（底辺）をつなぐ水平境界線は直線になっており、その上側はでこぼこの多い境界線である。しかも、これらが挟む黒点集団は水平境界線ごとにそれぞれが独立している。従って、画像処理部１０６は、独立したそれぞれの黒点集団の境界線を時計回り、または反時計回りにたどり、その中で最長の直線部分を抽出して、水平境界線を得る。しかも、もう一方の境界線が上側の境界線になる。以上の画像処理部１０６における処理により、水平境界線が容易に得られる。なお、黒点集団の境界線を時計回り、または反時計回りにたどる処理や、直線を抽出する処理等は既存の画像処理技術で可能である。
【００３６】
次に、ペンが、用紙に対して相対的に回転したり、傾いていたりする場合の補正について説明する。用紙に対してペンが傾いたり、回転したりしたときの様子を図５に示す。図５では図１に示したパターンの枠の線（ラスタ）だけを示している。ペンの軸が用紙に接する点を原点とし、ペン軸をＺ軸に考えることにする。ペン軸とイメージセンサ上に像を結ぶためのレンズの中心を結ぶ線の方向をＹ軸とし、用紙上でそれに直角な方向をＸ軸とする。Ｙ軸はペンから遠ざかる方向がプラス、Ｘ軸はＹ軸より右に行く方向をプラスとする。ペンがＹ軸上Ｙのマイナス方向に傾くと、ペンから見ればＹのプラス方向が下がったように見える。それを図５（ａ）に示す。上部がペンから遠ざかるので水平線は向こうへ行くほど詰まり、垂直線は中心線に向かって集まってくるように見える。しかし水平線はあくまでＹ軸に垂直で、互いに平行である。一方、Ｘ軸方向に沿ってマイナス方向にペンが傾くと、Ｘのマイナス方向がペンに近く、プラス方向が遠くなる。このときはＹ軸方向のラスタは垂直を保つがＸのプラス方向に進むにしたがってラスタ間隔は小さくなる。このとき原点からのびるＸ軸とＹ軸はあくまで水平方向と垂直方向を維持する。本実施形態では、ペンの傾きはＺ軸からの角度が４０°以内とする。傾きのない場合、１つのパターンに水平垂直とも１２画素が入るとすれば、傾きを考えるとパターン内の画素は１０〜１５画素ということになる。これはレンズに対する入射距離と結像地点までの距離を考えると、近づいたとき１２５％程度、遠ざかったとき８５％程度に大きさが変わることを考慮した画素数である。用紙がＺ軸の周りに回転すると正方格子を保ったまま、水平垂直ではなくなる。図５（ｂ）にはＸ軸、Ｙ軸に傾いたペンに対して用紙が回転した場合を示す。ペン軸に近い水平線と、それに直角な垂直線の関係はそのまま維持される。
【００３７】
次に、図６のフローチャートを用いて、電子ペンの画像処理部１０６が、黒点集団の境界線を見つける動作について説明する。ここでは、左利きの人のペンの持ち方まで考え回転角はプラス方向、マイナス方向に最大１７０°とする。パターンの白い領域は、その上部では水平方向には無限に、垂直方向は最大１２画素になる。なお、少し回転した場合を考慮しても水平、垂直にプラスマイナス７画素動けばどこかで黒い点に遭遇する。以下、動作を詳細に説明する。
【００３８】
（ステップＳ６０１）画像処理部１０６は、現在のポイントの画素（ａ，ｂ）は、黒点か否かを判断する。黒点であればステップＳ６０２に行き、黒点でなければステップＳ６０３に飛ぶ。
【００３９】
（ステップＳ６０２）画像処理部１０６は、境界の黒点を見つける処理を行う。具体的には、ペン軸に近い画素を選択し、Ｙのプラス方向に白点に達するまで進む。また、４×４のパターン内の最大画素数分、すなわち１５×４＝６０画素だけ進んで白画素に達しないときは、次にＸのプラス方向に同じ操作を施し、境界の黒点を見つける。かかる場合、境界の黒点は、最後の黒点である。
【００４０】
（ステップＳ６０３）画像処理部１０６は、センサ上のＹのプラス方向に７画素内に黒があるか否かを判断する。７画素内に黒があればステップＳ６０７に行き、７画素内に黒がなければステップＳ６０４に行く。かかる場合、境界の黒点は、最初に黒になった点である。
【００４１】
（ステップＳ６０４）画像処理部１０６は、センサ上のＸのプラス方向に７画素内に黒があるか否かを判断する。７画素内に黒があればステップＳ６０７に行き、７画素内に黒がなければステップＳ６０５に行く。かかる場合、境界の黒点は、最初に黒になった点である。
【００４２】
（ステップＳ６０５）画像処理部１０６は、センサ上のＸのマイナス方向に７画素内に黒があるか否かを判断する。７画素内に黒があればステップＳ６０７に行き、７画素内に黒がなければステップＳ６０６に行く。かかる場合、境界の黒点は、最初に黒になった点である。
【００４３】
（ステップＳ６０６）画像処理部１０６は、センサ上のＹのマイナス方向に７画素内に黒があるか否かを判断する。７画素内に黒があればステップＳ６０７に行き、７画素内に黒がなければ処理を終了する。かかる場合、境界の黒点は、最初に黒になった点である
【００４４】
（ステップＳ６０７）画像処理部１０６は、境界の黒点を（Ｘ０，Ｙ０）とする。
【００４５】
（ステップＳ６０８）画像処理部１０６は、直前に見つかっている境界点を（Ｘ，Ｙ）とし、その真上の点（Ｘ，Ｙ＋１）を開始点に点（Ｘ−１，Ｙ＋１）、（Ｘ−１，Ｙ）、（Ｘ−１，Ｙ−１）、（Ｘ，Ｙ−１）、（Ｘ＋１，Ｙ−１）（Ｘ＋１，Ｙ）、（Ｘ＋１，Ｙ＋１）と言う反時計回りの順に点（Ｘ，Ｙ）を囲む点が白か黒か判定し、黒から白に変化したときの黒点を次の境界点「（Ｘ１，Ｙ１）等」とする。なお、ここでは時計回りの場合について説明しているが、境界は時計方向に追跡しても反時計回りに追跡してもよい。
【００４６】
（ステップＳ６０９）画像処理部１０６は、（Ｘ，Ｙ）が（Ｘ０，Ｙ０）に一致するか否かを判断する。（Ｘ，Ｙ）が（Ｘ０，Ｙ０）に一致する場合は、境界追跡は終了しステップＳ５１０に行く。一致しない場合は、ステップＳ６０８に戻る。
【００４７】
（ステップＳ６１０）画像処理部１０６は、上記の処理で得られた、境界点の列（Ｘ０，Ｙ０）、（Ｘ１，Ｙ１）・・・、（Ｘｎ，Ｙｎ）、（Ｘ０，Ｙ０）から直線部分が最長のものを選び出す。
【００４８】
（ステップＳ６１１）ステップＳ５１０で選択した直線部分が最長のものをパターンの水平部分であり、その両端の座標を点列の登場順に（ｃ，ｄ），（ｅ，ｆ）とすると、画像処理部１０６は、マトリクスで座標変換して、回転のない座標を得る。処理を終了する。
【００４９】
なお、上記の直線部分が最長のものを選び出す方法は、公知の方法であるが、基本は（Ｘ０，Ｙ０）から始め、（Ｘｉ，Ｙｉ）を基本点に（Ｘｉ＋ｊ，Ｙｉ＋ｊ）（ｉ＝１，２，‐‐‐；ｊ＝１，２、‐‐‐）までの勾配がある一定以内に収まっているかを調べ、その範囲を逸脱したとき、その直前の点までを直線とみなす。次にその直線部分に入らない次の点の基本点として同じ操作を繰り返し、直線部の終わりがすでに２度目の操作対象であるときこの操作を終了する。こうして最も長い直線部を選び出す。選ばれたこの最も長い直線部が水平境界線であり、この両端の点を右端点（ｃ，ｄ）、左端点（ｅ，ｆ）とするとすべての座標を数式１により座標変換すれば、ペンの回転のないイメージが得られる。以上の処理により、回転の補正を行なうことができる。
【００５０】
【数１】
2004310493.tif 000003
【００５１】
次に、図７のフローチャートを用いて、画像処理部１０６が、黒点集団（水平境界）をペン軸に近い方から４つ選ぶ動作について説明する。この時点において、ペンの回転は補正されているので、Ｙのプラス方向にたどって白が黒に変化した点が次の黒点集団の境界点になる。なお、水平境界を選択するということは、黒点集団を検出することと同義である。
【００５２】
（ステップＳ７０１）画像処理部１０６は、カウンタｉに１を代入する。
【００５３】
（ステップＳ７０２）画像処理部１０６は、カウンタｉが４以下であるか否かを判断する。４以下であればステップＳ７０３に行き、４より大きければ処理を終了する。
【００５４】
（ステップＳ７０３）画像処理部１０６は、現在の水平境界線｛（ｃ，ｄ），（ｅ，ｆ）｝上であり、かつペン軸に近い点からＹのプラス方向にたどり、次の黒点を検出する。具体的には、現在の黒点から白点を経由して、最初の黒点を検出する。
【００５５】
（ステップＳ７０４）画像処理部１０６は、時計方向に境界を検出する。この境界の検出方法は、図５における境界の検出方法と同様である。
【００５６】
（ステップＳ７０５）画像処理部１０６は、最長の水平境界を検出する。この検出方法も、図５における最長境界の検出方法と同様である。
【００５７】
（ステップＳ７０６）画像処理部１０６は、ｉ番目の水平境界として、検出した最長の境界の情報（始点および終点の座標値）を一時格納する。
【００５８】
（ステップＳ７０７）画像処理部１０６は、ｉを１、インクリメントする。ステップＳ７０２に戻る。
【００５９】
以上の処理により、ペン軸からＹのプラス方向に最も近い４つの黒点集団の境界線が選定される。
【００６０】
次に、画像処理部１０６における、４×４のマトリクスのパターン判定の動作について説明する。まず、図２（ａ）に示したパターンの場合の判定法を示す。
【００６１】
ペン軸周りの回転は補正されたがペンの傾きは残っているので、次に、画像処理部１０６は、着目している直線部が、対応する水平境界線に比べて右上がりであるか、右下がりであるかを判定する。
【００６２】
勾配の比較は水平境界線（右端点（ｃ，ｄ）、左端点（ｅ，ｆ））の勾配は（ｃ−ｅ）／（ｄ−ｆ）になるので、これを基準に大小の比較をすればよい。着目している直線部の勾配が、水平境界線の勾配より大きければ右上がり、水平境界線の勾配より小さければ右下がりと判断できる。以上のようにして、画像処理部１０６は、パターンの値を決定する。勾配の比較により、右下がり、左下がりを決め、図８のフローチャートに基づいて、パターンの値を決定する。電子ペンにより検出されている多くのパターンのうち、ペン軸に近い４パターンのみを採用し、他のパターンは破棄する。
【００６３】
画像処理部１０６は、以上の処理をペン軸に近い黒点集団から始め、Ｙのプラス方向に合計４つの黒点集団について繰り返し、４×４のパターンを取得する。もちろん、特許文献４の２２ページから３０ページにあるように、ペンの傾きを補正したあとにパターンの値を取得することもありえるが、図８のフローチャートを用いて説明する判定法の方が必要な補正処理が少なくてすみ、より経済的である。
【００６４】
画像処理部１０６が行う上記の詳細な動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
（ステップＳ８０１）カウンタｉに１を代入する。
【００６６】
（ステップＳ８０２）ｉが４以下であるか否かを判断する。ｉが４以下であればステップＳ８０３に行き、ｉが４以下でなければ処理を終了する。
【００６７】
（ステップＳ８０３）水平境界線部分（点集合の値）を取得する。
【００６８】
（ステップＳ８０４）水平境界線部分以外の境界の点集合の値を取得する。
【００６９】
（ステップＳ８０５）ステップＳ８０３で取得した水平境界線部分の勾配に対して、ステップＳ８０４で取得した水平境界線部分以外の境界の勾配が、画素数４〜６の右上がり傾斜に続いて、画素数２〜３の水平部、さらに、当該水平部に続いて画素数４〜６の右下がり傾斜になっているか否かを判断する。かかる要件を満たせばステップＳ８０６に行き、かかる要件を満たさなければステップＳ８０８に飛ぶ。
【００７０】
（ステップＳ８０６）値を１に設定する。
【００７１】
（ステップＳ８０７）ｉを１インクリメントする。ステップＳ８０２に行く。
【００７２】
（ステップＳ８０８）ステップＳ８０３で取得した水平境界線部分の勾配に対して、ステップＳ８０４で取得した水平境界線部分以外の境界の勾配が、画素数１０〜１５の右下がり傾斜であるか否かを判断する。かかる要件を満たせばステップＳ８０９に行き、かかる要件を満たさなければステップＳ８１０に飛ぶ。
【００７３】
（ステップＳ８０９）値を２に設定する。ステップＳ８０７に行く。
【００７４】
（ステップＳ８１０）ステップＳ８０３で取得した水平境界線部分の勾配に対して、ステップＳ８０４で取得した水平境界線部分以外の境界の勾配が、画素数１０〜１５の右上がり傾斜であるか否かを判断する。かかる要件を満たせばステップＳ８１１に行き、かかる要件を満たさなければステップＳ８１２に飛ぶ。
【００７５】
（ステップＳ８１１）値を３に設定する。ステップＳ８０７に行く。
【００７６】
（ステップＳ８１２）ステップＳ８０３で取得した水平境界線部分の勾配に対して、ステップＳ８０４で取得した水平境界線部分以外の境界の勾配が、画素数４〜６の右下がり傾斜に続いて、画素数２〜３の水平部、さらに、当該水平部に続いて画素数４〜６の右上がり傾斜になっているか否かを判断する。かかる要件を満たせばステップＳ８１３に行き、かかる要件を満たさなければステップＳ８１４に飛ぶ。
【００７７】
（ステップＳ８１３）値を４に設定する。ステップＳ８０７に行く。
【００７８】
（ステップＳ８１４）エラー処理を行う。処理を終了する。なお、エラー処理とは、適用外の用紙を利用していることを警告するなどの処理である。
【００７９】
次に、画像処理部１０６における、４×４のマトリクスのパターン判定の動作のうち、図２（ｂ）に示したパターンの場合の判定法を示す。
【００８０】
画像処理部１０６は、パターン左端にある垂直方向の黒点群の高さ（Ｌ字の垂直線の内側の高さ）に基づいて、パターンの値を判定する。その垂直部に先立ってパターンの水平方向の枠の４／５の長さの水平部があるのでこれを参考にして高さを判定する。詳細には、以下の図９に示すフローチャートに基づいて、画像処理部１０６は値を決定する。
【００８１】
（ステップＳ９０１）カウンタｉに１を代入する。
【００８２】
（ステップＳ９０２）ｉが４以下であるか否かを判断する。ｉが４以下であればステップＳ９０３に行き、ｉが４以下でなければ処理を終了する。
【００８３】
（ステップＳ９０３）黒点集団の時計回りの境界線をたどり、Ｙのプラス方向の進む垂直部の長さ（Ｌ字の垂直線の内側の高さ）を取得する。
【００８４】
（ステップＳ９０４）平坦部（Ｌ字の水平線の内側）の長さを取得する。
【００８５】
（ステップＳ９０５）ステップＳ９０３で取得した垂直部の長さが、ステップＳ９０４で取得した平坦部の長さの、略７／８であるか否かを判断する。略７／８であればステップＳ９０６に行き、略７／８でなければステップＳ９０８に飛ぶ。
【００８６】
（ステップＳ９０６）値を１に設定する。
【００８７】
（ステップＳ９０７）ｉを１インクリメントする。ステップＳ９０２に行く。
【００８８】
（ステップＳ９０８）ステップＳ９０３で取得した垂直部の長さが、ステップＳ９０４で取得した平坦部の長さの、略５／８であるか否かを判断する。略５／８であればステップＳ９０９に行き、略５／８でなければステップＳ９１０に飛ぶ。
【００８９】
（ステップＳ９０９）値を２に設定する。ステップＳ９０７に行く。
【００９０】
（ステップＳ９１０）ステップＳ９０３で取得した垂直部の長さが、ステップＳ９０４で取得した平坦部の長さの、略３／８であるか否かを判断する。略３／８であればステップＳ９１１に行き、略３／８でなければステップＳ９１２に飛ぶ。
【００９１】
（ステップＳ９１１）値を３に設定する。ステップＳ９０７に行く。
【００９２】
（ステップＳ９１２）ステップＳ９０３で取得した垂直部の長さが、ステップＳ９０４で取得した平坦部の長さの、略１／８であるか否かを判断する。略１／８であればステップＳ９１３に行き、略１／８でなければステップＳ９１４に飛ぶ。
【００９３】
（ステップＳ９１３）値を４に設定する。ステップＳ９０７に行く。
【００９４】
（ステップＳ９１４）エラー処理を行う。処理を終了する。なお、エラー処理とは、適用外の用紙を利用していることを警告するなどの処理である。
【００９５】
以上、本実施の形態によれば、図２（ａ）（ｂ）で示したような、矩形の共通の一辺が充填され、しかも他の辺および辺以外の部分は充填されていない２ｎ種の矩形パターンをマトリクス状に配列した用紙、および当該用紙に文字や図形等を記載する上述の電子ペンにより、用紙上に記載された文字や、電子ペンが走査した位置情報を迅速に取得することができる。従って、例えば、用紙に記載された文字等をリアルタイムで、ディスプレイに表示でき得る。
【００９６】
なお、本実施の形態において、用紙上に配列するパターンは、図２（ａ）（ｂ）で示したものに限らず、矩形の共通の一辺が充填され、しかも他の辺および辺以外の部分は充填されていない２ｎ種の矩形パターンであれば良い。また、「充填」する色は問わない。色は、黒でも白でも良い。つまり、矩形の共通の一辺が、他の辺と異なる色で染められていれば良い。かかることを、本明細書では「充填」という。
【００９７】
また、本実施の形態において、電子ペンにおける画像処理部の処理は、他の情報処理装置で行っても良い。つまり、電子ペンは、当該情報処理装置に画像データを送信し、情報処理装置は画像データを受信し、上述の処理を行っても良い。
【００９８】
また、本実施の形態において、図２（ａ）（ｂ）で示したように、パターンは正方形枠に収まるパターンであったが、長方形等の矩形領域に収まるパターンであれば良い。
【００９９】
さらに、本実施の形態における画像処理部の処理は、ソフトウェアで実現しても良い。そして、このソフトウェアをソフトウェアダウンロード等により配布しても良い。また、このソフトウェアをＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録して流布しても良い。なお、このことは、本明細書における他の実施の形態においても該当する。なお、本実施の形態における画像処理部を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータに、２以上のパターンから充填された辺の連なりを検出するステップと、辺の連なりを検出することにより用紙の向きを確定し、２以上のパターンの画像から２以上の値を決定するステップと、２以上の値から位置情報を取得するステップを実行させるためのプログラム、である。
【０１００】
なお、上記プログラムは、電子ペンに存在していても良いし、他の情報処理装置に存在していても良い。他の情報処理装置に上記プログラムが存在する場合、例えば、電子ペンが取得した画像がそのまま当該他の情報処理装置に送信される。
【０１０１】
（実施の形態２）
【０１０２】
図１０は、本発明にかかる電子ペンのブロック図を示す。本電子ペンは、ポールペン１０１、レンズ１０２、光源１０３、イメージセンサ１０４、センサ制御部１０５、画像処理部１００６、バッファメモリ１０７、送信制御部１０８、トランシーバ１０９、アンテナ１１０を具備する。画像処理部１００６は、画像処理部１０６が行った処理に加えて、コマンド領域を識別する機能を有する。
【０１０３】
ここで、６×６の位置マトリクスには図１９に示した７ビットのシーケンスの代わりに図１１に示す５１ビットのシーケンスを用いるが、このシーケンスでは６ビット連続する１が存在しない。すなわち、図２２のＸ方向配列における列方向にも、図２３に示すＹ方向の配列の行方向にも連続する６ビットの１は存在しないことになる。従って、６×６のままで位置マトリクスがコマンドマトリクスに変わる境界にオール１の列または行を利用する。つまり、６×６のマトリクスにおいて、境界がオール１の列または行が存在すれば、それ以降の領域は、コマンドマトリクス（コマンド領域）である、と極めて容易に判定できる。コマンド領域とは、コマンドを入力するための領域である。
【０１０４】
図１２を用いて、通常の位置マトリクスを示すＸ方向の配列（４×４の場合で示す）の中間にコマンドマトリクスを挿入する方法を説明する。
【０１０５】
１２０１の通常の位置マトリクスの部分のＸ方向配列は、通常のパターンとする。また、コマンドマトリクスに入れ替わる１２０２で示す境界線は、列方向にオール１とする。したがって、境界線１２０２と１２０４で挟まれている領域１２０３は、コマンドマトリクスとして、容易に認識される。
【０１０６】
しかも、位置マトリクスの場合はＳ０は１か２を採るのに対して、１２０３に示すコマンドマトリクスのパターンは、それに相当する個所の差分を０とする。しかも、境界線であるオール１の列は差分Ｓ１の右側に置くことにする。すると、オール１の次の２つの列が完全に一致することになる。その値ａは任意とし、それに一致した２つの列に続く列の値ｂ（ｂとａは異なるものとする）はｂ−ａをコマンドの値になるように決める。すなわち、１２０３に示すコマンドパターンはオール１の境界の次からの値をａ，ａ，ｂ，ａ，ａ，ｂ，ａ，ａとし、最後は一致した２つの列で終わるようにし、その次をオール１の境界とする。続いてコマンドパターンが入ってもよいが、そのときもオール１の境界を介することが好適である。コマンド領域の境界を容易に識別できるからである。１２０５の通常のパターンに復帰するときはオール１の境界についで、差分Ｓ２で決まる列（図１２ではａ１７）から再開する。しかもその値は中間にコマンドパターンが入らないと仮定したときに決まる値とする。すなわち１２０５の位置パターンはその直前にコマンドパターンがあるかどうかに関わらず、その位置で決まるパターンにする。こうして４×４のＸマトリクスにオール１の列があるときは境界上のマトリクスであり、それは無効であると判定して、無視する。
【０１０７】
図１３に、Ｙ方向配列における通常の位置パターンにコマンドパターンを挿入しているパターンを示す。
【０１０８】
それらの境界にはオール１の行を挿入するが、それは通常のパターンのＰ０の位置に限ることにする。その境界の間に相当するＸ方向配列は図１２に述べた通りで、Ｘ方向配列はオール１の列についでａ，ａ，ｂ，ａ，ａ，ｂ，ａ，ａという具合に繰り返し、最後尾のａ，ａの次にオール１の列を挿入することでコマンドが終了する。このときｂ−ａはゼロでない。オール１の列についで別のコマンドパターンｃ，ｃ，ｄ，ｃ，ｃ，ｄ，ｃ，ｃを挿入してもかまわない。このときもｄ−ｃはゼロでない。この最後尾のｃ，ｃの次にはオール１の列が挿入され、通常のパターンに戻る。
【０１０９】
このコマンドパターンの垂直方向の境界が図１３に示したオール１の行である。この境界内の行方向については基本的にはＹ方向配列に従う。すなわちオール１の行はＰ０に相当する位置にあるので、コマンドパターンに無関係の部分はＰ０そのままにし、それに続く行はＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ０というふうにＹ方向配列に従う。ただし、コマンドパターンの区間、すなわちオール１の列に挟まれた区間だけは境界はオール１とし、それ以外は値ｓ，ｔ，ｕを繰り返す。このときｔ−ｓ，ｕ−ｔの２数字をコマンド値に用いる。コマンドとしてはｂ−ａの１数字で大分類し、ｔ−ｓ，ｕ−ｔの２数字でその値を決める。４×４のマトリクスはｂ−ａ の１数字と順序は変わるがｔ−ｓ，ｕ−ｔの２数字を必ず含む。
【０１１０】
【実施例】
以上の説明は、４×４のマトリクス、および７ビットのシーケンスを例にとって述べたが、これでは異なる位置マトリクスの数としては現実的でない。上記の従来技術において、６×６のマトリクスと図１１に示す５１ビットのシーケンスを使用すると述べている。この場合、Ｘ方向の配列における列の数は、「４０×４０×４０×４０×１０×５＝１．２８×１０８」とおりであり、Ｙ方向における行の数は、「４２×４２×４２×４２×４２×９×６＝７．０５８×１０９」とおりである。
【０１１１】
４進数である基本パターンのピッチは０．３ｍｍであるので、一辺約２１００ｋｍの正方形を埋め尽くすことができる。以上より、充分実用的であることがわかる。しかし、これらが世界中で使われることを想定すると、もっと大きな数にしておきたい。
【０１１２】
図１４（ａ）に、マトリクスを７×７にした場合のシーケンスの例として、９５ビットのシーケンスを示す。７ビットのシーケンスにおいて連続する４ビットが７種類あり、すべてが異なったと同様、このシーケンスは、連続する７ビットが９５種類あり、すべてが異なったものになっている。
【０１１３】
図１４（ｂ）に、９５ビットのシーケンスの中の７ビットの値の例を示す。図１４（ｂ）において、連続する１の数も、０の数も最大が６に押えられている。したがって、７×７のＸマトリクスにオール１の列はなく、７×７のＹマトリクスにもオール１の行はない。従って、オール１を位置パターンとコマンドパターンの境界に使うことができる。
【０１１４】
この位置マトリクスのトータルの数は、Ｘ方向の配列「７８×７８×７８×７８×７８×１６＝４．６１９×１０１０」、Ｙ方向の配列「１×８１×８１×８１×８１×８１×１４＝４．１７６５×１０１２」、最初の値（図２０のａ０に相当）「９５」、トータルの数「１．９２９×１０２３×９５＝１．８３３×１０２５」、となる。
【０１１５】
よって、基本パターンが０．３ｍｍピッチの場合は、位置マトリクス正方形の一辺が「４．２８×１０１２×０．３ｍｍ＝１．２８×１０１２ｍｍ＝１．２８×１０６ｋｍ」になり６×６のマトリクスに比べて大幅にその数が増し、１００万ｋｍ四方を埋め尽くすことができる。
【０１１６】
７×７のコマンドマトリクスの種類も、数字の数が「ｂ−ａ，ｃ−ｂ，ｄ−ｃ，ｅ−ｄ，ｒ−ｑ，ｓ−ｒ，ｔ−ｓ，ｕ−ｔ，ｖ−ｕ」の９個あり、前４数字は０を除く１から９４までの数で、しかも位置が特定できるので「９４４」通り、後５数字は０から９４までの数字になるので、合計は、数式２に示す数になる。
【０１１７】
【数２】
2004310493.tif 000004
【０１１８】
数式２には、Σは４個ある。コマンドとして充分大きな数になり実用に供しても不足することはない。なお、７×７のコマンドマトリクスにおいて、ｅとａは一致する場合があるが、連続する３列が一致するときは後の２列が実際のａであり、最初の列は実はｅである。さらに７列のうち最初の２列ｅ，ａとともに最後の２列が一致することがあるが、これは最初の２列がａ，ａである。このため混乱は生じない。
【０１１９】
一方、位置マトリクスと共用される実際のコマンドはそれほど種類が多くないので、通常のコマンドはａ＝ｂとし、コマンドの値は「ｃ−ｂ，ｄ−ｃ，ｅ−ｄ」の３数字だけで定め、もっと大切なコマンドは「ａ＝ｂ＝ｃ」とし、「ｄ−ｃ，ｅ−ｄ」だけでコマンド値を定めることにしてもかまわない。仮に「ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ」としても「ｅ−ｄ」だけでも９４種類の値が設定でき、しかもＸマトリクス中連続する５列が一致するので識別もしやすくなる。
【０１２０】
以上、本実施の形態によれば、実施の形態１における電子ペンと比較して、当該電子ペンの画像処理部は、位置マトリクスにおいて使用されないパターン群が印刷されているコマンドマトリクスを認識する処理も行う。ここで、コマンドマトリクスを認識し、コマンドマトリクスの上に文字列が記載された場合に、電子ペンまたは、他の情報処理装置で、文字列をコマンドであると想定し、コマンド処理できる。例えば、ある特定のコマンドマトリクスの上に文字列「ａｂｃ＠ｘｘｘ．ｃｏ．ｊｐ」と記載した場合に、このコマンドマトリクスは、電子メールを送信するためのアドレスを記載するコマンドマトリクスであると、電子ペンまたは、他の情報処理装置は判断し、「ａｂｃ＠ｘｘｘ．ｃｏ．ｊｐ」に電子メールを送信する。電子メールの内容は、例えば、位置マトリクスに記載された文字列等である。
【０１２１】
また、例えば、コマンドマトリクスの上に文字列「ｓｅｎｄｍａｉｌ  ａｂｃ＠ｘｘｘ．ｃｏ．ｊｐ」と記載された場合に、電子ペンまたは、他の情報処理装置は、「ｓｅｎｄｍａｉｌ  ａｂｃ＠ｘｘｘ．ｃｏ．ｊｐ」を解釈し、「ａｂｃ＠ｘｘｘ．ｃｏ．ｊｐ」に、位置マトリクスに記載された文字列等を内容とする電子メールを送信する。
【０１２２】
また、本実施の形態において、Ｘマトリクスで同じものが２つ続くコマンドマトリクスを主として説明したが、Ｘマトリクスで同じものが３つ続くコマンドマトリクスと、２つ続くコマンドマトリクスを異なる種類のコマンドである、と電子ペンまたは、他の情報処理装置が認識しても良い。つまり、コマンドマトリクスのパターンの違いによって、当該コマンドを処理する電子ペンまたは他の情報処理装置が、異なる種類のコマンドとして認識しても良い。
【０１２３】
さらに、本実施の形態における処理を実行するプログラムは、以下のようなプログラムである。つまり、コンピュータに、コマンドマトリクスを認識するコマンド領域認識ステップと、コマンドマトリクスの領域であるコマンド領域の位置情報を取得するステップを実行させるためのプログラム、である。
【０１２４】
また、上記のプログラムは、位置情報に基づいてコマンド処理するコマンド処理ステップをさらに具備しても良い。
【０１２５】
また、上記のプログラムは、コマンド領域認識ステップは、２種類以上のコマンドマトリクスを認識し、コマンド処理ステップは、２種類以上のコマンドマトリクスの位置情報を、それぞれ異なるコマンドに関する位置情報として認識し、処理するプログラムでも良い。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明によれば、電子ペンで記載する用紙の方向が検出しやすく、電子ペン等での位置情報の取得処理が容易、かつ迅速になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる電子ペンのブロック図
【図２】実施の形態１にかかる４進数のパターンを２例示す図
【図３】実施の形態１にかかる４進数のマトリクスの左の４×４の部分を取り出して、図２（ａ）のパターンに置き換えた図
【図４】実施の形態１にかかる４進数のマトリクスの左の４×４の部分を取り出して、図２（ｂ）のパターンに置き換えた図
【図５】実施の形態１にかかる用紙に対してペンが傾いたり、回転したりしたときの様子を示す図
【図６】実施の形態１にかかる電子ペンの画像処理部の動作について説明するフローチャート
【図７】実施の形態１にかかる電子ペンの画像処理部の動作について説明するフローチャート
【図８】実施の形態１にかかる電子ペンの画像処理部の動作について説明するフローチャート
【図９】実施の形態１にかかる電子ペンの画像処理部の動作について説明するフローチャート
【図１０】実施の形態２にかかる電子ペンのブロック図
【図１１】実施の形態２にかかる５１ビットのシーケンスを示す図
【図１２】実施の形態２にかかるＸ方向配列におけるコマンドパターンの挿入を説明する図
【図１３】実施の形態２にかかるＹ方向配列におけるコマンドパターンの挿入を説明する図
【図１４】実施の形態２にかかる９５ビットのシーケンスを示す図
【図１５】実施の形態２にかかる７×７のコマンドマトリクスを示す図
【図１６】従来技術におけるパターンの原理を示す図
【図１７】従来技術における４×４のマトリクス構成例を示す図
【図１８】従来技術におけるマトリクスをＸとＹに分解した図
【図１９】従来技術における７ビットのシーケンスと４ビットの値を示す図
【図２０】従来技術におけるＸ方向の配列を示す図
【図２１】従来技術におけるＸ方向の配列を示す図
【図２２】従来技術におけるＸ方向の配列を示す図
【図２３】従来技術におけるＹ方向の配列を示す図
【図２４】従来技術におけるＸマトリクスとＹマトリクスから４進数の配列を作り上げた例を示す図
【図２５】従来技術における電子ペンのブロック図
【図２６】従来技術におけるパターン例の欠点を説明する図
【符号の説明】
１０１  ボールペン
１０２  レンズ
１０３  光源
１０４  イメージセンサ
１０５  センサ制御部
１０６、１００６、２５０６  画像処理部
１０７  バッファメモリ
１０８  送信制御部
１０９  トランシーバ
１１０  アンテナ
【図１】
2004310493.tif 000005
【図２】
2004310493.tif 000006
【図３】
2004310493.tif 000007
【図４】
2004310493.tif 000008
【図５】
2004310493.tif 000009
【図６】
2004310493.tif 000010
【図７】
2004310493.tif 000011
【図８】
2004310493.tif 000012
【図９】
2004310493.tif 000013
【図１０】
2004310493.tif 000014
【図１１】
2004310493.tif 000015
【図１２】
2004310493.tif 000016
【図１３】
2004310493.tif 000017
【図１４】
2004310493.tif 000018
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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