(57)【要約】      （修正有）【課題】アドレスを特定できるマークを薄く印刷したマーク用紙上に先端に超小型カメラを装着した電子ペンで文字などを手書きすることによってデータ入力するペン型入力装置において、電子ペン内での処理を簡単にするため、マーク用紙上のマークを読み取りやすくする。【解決手段】マークを定義するタイルをアドレス、境界、コマンドの３種類とし、アドレスタイルは２進数の０と１に対応する２種類にする。境界タイルの白境界タイル以外は底辺部を黒く塗りつぶして上方向を明確にするとともに、マトリクスに配列したとき底辺部の黒い部分が連続するので水平線の検出が容易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２進数を表す２種類の２進マークと
位置を表す縦方向と横方向のアドレスを構成するよう、２進マークを組織的に配した２進マトリクス型ブロックと
２進マトリクス型ブロック間の境界を表す２進マークとは異なる境界マークと
で構成することを特徴とするマーク用紙
【請求項２】
請求項１に
コマンドを表す２進マークや境界マークとは異なるコマンドマークと
コマンドを表すためコマンドマークと２進マークを含むコマンドマトリクス型ブロックと
で構成し、
請求項１の境界マークにコマンドマトリクス型ブロック間、さらには２進マトリクス型ブロックとコマンドマトリクス型ブロックの間を画する機能も与えることを特徴とするマーク用紙
【請求項３】
請求項２の構成要素に
コマンドマトリクス型ブロックを用いたＩＤ機能つき送信コマンドマトリクスを追加して構成し、
請求項１の境界マークにコマンドマトリクス型ブロック間、さらには２進マトリクス型ブロックとコマンドマトリクス型ブロックの間を画する機能も与えることを特徴とするマーク用紙
【請求項４】
請求項１の２進マトリクス型ブロックを組織的に配するマーク群をプリントするマーク出力プログラム
【請求項５】
請求項２の２進マトリクス型ブロックとコマンドマトリクス型ブロックを組織的に配するマーク群をプリントするマーク出力プログラム
【請求項６】
請求項３の２進マトリクス型ブロックと送信コマンドマトリクスを含めたコマンドマトリクス型ブロックを組織的に配するマーク群をプリントするマーク出力プログラム
【請求項７】
底辺部全体と左辺部全体に黒い部分を配した第１の長方形マークと、
底辺部全体と右辺部全体に黒い部分を配した第２の長方形マークと、
第１のマークと第２のマークとで位置を表すために組織的に構成した第１のマトリクス型ブロックと、
第１のマトリクス型ブロック間の境界を表すための黒い部分のない第３の長方形マークと
底辺部のみ黒い部分を配した第４の長方形マークと
で構成することを特徴とするマーク用紙
【請求項８】
請求項７の第１から第４の長方形マークの黒い部分を９０度、１８０度、２７０度回転させてできる４種の長方形マークと、請求項５の第１のマトリクス型ブロックと
で構成することを特徴とするマーク用紙
【請求項９】
請求項７または請求項８に
全体を黒く塗りつぶした第５の長方形型マークと
コマンドを表すため第５の長方形マークを４隅に配した第２のマトリクス型ブロックと
で構成することを特徴とするマーク用紙
【請求項１０】
請求項７または請求項８の第１から第４の長方形マークと第１のマトリクス型ブロックを位置を特定できるよう組織的に配して長方形マークをプリントするためのマーク出力プログラム
【請求項１１】
請求項９の第１から第５までの長方形マークと第１、第２のマトリクス型ブロックを組織的に配してプリントするためのマーク出力プログラム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明はコンピュータなどに手書きデータを入力する手段を提供することを目的としており、ディジタイザやデータタブレットなどの名称で呼ばれている装置などと同様、手書きデータ入力の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】手書きデータをコンピュータに入力するために広く利用されているのはディジタイザまたはデータタブレットと呼ぶ装置である。これらは用紙を置くテーブルの中に位置アドレス発生の仕掛けがあり、それを用紙上に手書きするボールペン付の電子ペンでアドレス情報を拾って筆跡をアドレス列として取得するか、または逆にペンが発生する信号をテーブル内またはテーブル上の回路が拾ってアドレスとして換算するかのいずれかであり、用紙はまったく通常の紙である。このためにはディジタイザという装置が必ず必要である。【０００３】最近スエーデンのＡＮＯＴＯ社から、カーボンを含む特殊なインクで、薄く特殊なマークを印刷した用紙に、ペン先に小さな電子カメラを搭載した電子ペン（ＡＮＯＴＯペン）で手書きすると、カメラが用紙上のマークを撮像し、それから筆跡をあらわすアドレス情報を取得する商品が発売された。この用紙はＡＮＯＴＯペーパーなどとも呼ばれるが、約０．３ｍｍピッチで直径０．１２ｍｍの円形が、縦横とも０．３ｍｍピッチの仮想的な原点から上下左右に０．０６ｍｍ強ずらせて印刷されている。この円形のずれる方向を４進数に対応させている。このようなマークを４進マークと呼ぶが、縦横に連続する６個の４進マークのマトリクス型のブロックで用紙上の位置アドレスを表すようにマトリクスを構成する。一般にこのようなマトリクスで情報を表すときにはマトリクス間の境界が識別できなければならない。ＡＮＯＴＯの技術はそのために自己同期性があるシーケンスを利用する。たとえば０と１の８ビットシーケンス  １１１０００１０  を巡回的に使ってすべての連続する３ビット
１１１、１１０、１００、０００、００１、０１０、１０１、０１１
を取り出してもすべて異なっている。この３ビットのパターンをウィンドウパターンと呼ぶが、ＡＮＯＴＯではウィンドウパターンが６ビットになるようなシーケンスを使う。上の８ビットシーケンスでは３ビットのパターンによりシーケンス内の位置がわかることになる。このような性質を自己同期と呼ぶ。この３ビットに前から順に１，２，３、…と番号をふる。上の８ビットシーケンスの位相をずらせて  ０１０１１１００  とし、上の８ビットシーケンスと同じ位置同士の３ビットの番号の差分をとると、どこでとっても８を法として同じ値になる。たとえば最初の位置では    １１１−０１０＝１−６＝−５＝３    （ｍｏｄ．８）  となり、５番目の位置では    ００１−１１０＝５−２＝３    （ｍｏｄ．８）  となり、両者は８を法として（ｍｏｄ．８）一致する。ＡＮＯＴＯではこの性質を利用して列のシーケンスには隣接する６ビットの番号の差分にＸアドレス情報が入るように構成し、行のシーケンスは同じシーケンスの位相を変えることでＹアドレスを表現する。こうしてあらゆる６ｘ６マトリクスがその位置のアドレスデータを保有するようＡＮＯＴＯパターンを印刷したＡＮＯＴＯ用紙により、それをカメラで拾いながら手書きした筆跡がアドレスデータのシーケンスとして取得できる。このほか国際公開第ＷＯ９２／１７８５９号にはＸ方向とＹ方向に異なるシーケンスを使い、Ｘ方向の１または０とＹ方向の１または０で４進数を作り、それを４進マークで構成するような方法が述べられている。【０００４】このような自己同期を使った巡回パターン法とでも言うべき方法に対して、マトリクス間に同期マークを挿入する固定ブロック法とでもいうべき方法が特開２００５−９２４３５、２００５−９２４３６、２００５−９２４３７に述べられている。この発明では４進マーク以外に同期マークを使用する。アドレスを表す単位であるマトリクス型のブロックの左
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字の形の２ｘ２の枡目を使い、４つの枡の１つを黒くすることで４進数を表す。同期マークは逆に右下の枡以外を黒くしたものである。たとえばマトリクスを３ｘ３とすると８個の４進数をアドレス表現に当てることができ、Ｘ，Ｙとも１６ビットのアドレス空間をとることができる。アドレス構成も０から昇順にとることができるので、アドレス復元が簡単になる。【０００５】巡回パターン法はアドレス復元に処理を食うだけでなく、ＡＮＯＴＯパターンの場合仮想的な原点を中心に円形をずらせたマークで用紙全体を構成するので局部的には用紙の上下左右が判別できない。電子ペンで手書きしたり、定規を使って線を引いたりするとき、用紙とペンが相対的に回転したり、傾いたりすることはよく起こることである。このとき回転が大きくなると、縦横が入れ替わる。ＡＮＯＴＯパターンはそれを見分けるために結構複雑な処理が必要になる。これがＡＮＯＴＯ方式の大きな欠点である。そのほか仮想原点を見出すため回転補正や傾き補正の演算が必要であり、これらを電子ペン内の電子回路だけで実時間で実施するには、能力が高いプロセッサが必要になる。能力の高いプロセッサは消費電力が大きいので、電池駆動の電子ペンでは連続して使用できる時間に大きな制限を受けることになる。このように処理時間と連続使用時間がトレードオフの関係になる。【０００６】固定ブロック法では同期マークと４進マークの相対的位置関係により用紙の向きが検出できる。用紙とペンの小さな回転も同期マークの垂直辺と水平辺から検出できる。４進マー
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点とする処理が必要になる。ＡＮＯＴＯ同様、仮想的な原点を見つけるには回転補正や傾き補正が必要になり、処理量が増す。たとえば手書きの筆跡を実時間で取得する必要があるときは、ペンの動きに追随してアドレスデータを算出しなければならないのでできるだけアドレスデータ取得の処理を簡単にしたい。【０００７】
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ブロックがアドレスしか表現できないことである。手書き入力は手書きの筆跡だけでなく、いろいろな種類のコマンドも入力しなければならない。このためには，両者とも用紙内のある特定領域をコマンド入力に当て、そのコマンド指定は電子ペンに対しては単なるアドレス入力になるが、〔００３１〕に述べる電子ペンの背後にある入力処理装置に領域ごとの機能表を持ち、特定領域に相当するアドレス群はコマンドとして解釈するような処理をする。この方法では電子ペン内ではどれがコマンドかわからず、すべてアドレスとして処置することになる。電子ペンに対するコマンドが定義できない欠点以外に、コマンド解釈までの処理が複雑なことも欠点である。特に後述する実時間性の高いコマンドには不向きである。さらに電子ペンは必ずしもマトリクスを中心に撮像するとは限らず、境界を撮像することが多い。特定領域をコマンドに当てるとき、通常のアドレス領域とコマンド領域の境界、またはコマンドと別のコマンドの境界が入力されたときの処置が必要である。特にＡＮＯＴＯ用紙のように自己同期のシーケンスを利用するときは、自己同期性を損なわない配列にするため配列の自由度が小さく、コマンド用として識別可能なマトリクスを定義することは容易ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】本発明は〔０００４〕に述べた固定ブロック法に属するものである。まず〔０００３〕で述べたＡＮＯＴＯ技術で、用紙の向きが局部的に判定できない欠点を解決する。本発明では〔０００４〕に述べた固定ブロック法の同期パターンによる解決よりもっと直接的で、判定しやすいやり方で解決する。〔０００３〕や〔０００４〕で述べた先発明の共通の欠点である仮想的な原点を検出することの問題点は４進マークに代わって２進マークを用いてマークの検出をしやすくすることで解決する。
やはり両者に共通の欠点であるコマンドの定義の問題はコマンド識別を容易にするマークを使うことにより解決する。特に電子ペンに対するコマンドも定義できるようにして電子ペンの動作モードも利用者が容易に制御できるようにする。
【課題の解決法】
【０００９】本発明は固定ブロック法に属するが、同期マークは用いない。その代わりマークマトリクス（本発明ではタイルマトリクスと称する）の境界識別のため境界専用のタイル（マーク）を容易し、それによってマトリクス間の境界を定める。用紙の上方向を判定しやすくするため、マークそのものに上下が明確なパターンを使う。すべてのマークの下辺は黒になるようなパターンとし、マトリクスに配列したとき、マトリクスの各行の下辺には黒が連続するようなパターンを持つタイルをマークとする。境界用のタイルは真っ白なもの（白境界タイルまたは白境界マーク）と下辺のみ黒が配置されたもの（Ｂ境界タイルまたはＢ境界マーク）の２種類とし、マトリクスの最下行に相当する境界にのみＢ境界タイルを使い、マトリクスの最下行の下辺において黒が連続するよう構成してマトリクスの最下行の検出を容易にする。こうして電子ペンが撮像したイメージマップにおいて用紙の水平線の検出が簡単になる。さらに最下行以外の行は白境界タイルで隣接マトリクスと境界をとるので、マトリクスの左右端が明確になる。こうして用紙の上下とマトリクスの境界を検出しやすくすることで、電子ペン内の処理を簡単にし、高速化を容易にする。仮想的原点の問題はまず４進マークを使わず、２進マークで構成し、下辺の黒から垂直に伸びる黒いパターンが左端にあるか、右端にあるかで２進数を表すことで水平方向の走査のみで２進マークの判定ができるようにする。
コマンドについてはコマンドマトリクスをアドレスマトリクスから区別するコマンドタイルをマトリクスの４隅に配することで、コマンドマトリクスを定義する。しかもコマンドタイルはやはり底辺を黒くしたものにし、マトリクスの各行の底辺が黒くなる性質がコマンドマトリクスにも適用できるようにする。
こうして本発明は従来技術の欠点を克服する。
【発明の実施法の説明】
【００１０】まず２進数を表すアドレスタイルとマトリクス型のブロックの境界を示す境界タイル、コマンドマトリクスを示すコマンドタイルを図表１に示す。これらは用紙に薄く印刷したり、プリンターでプリントしたりするが、それに用いるインクは先行発明に使われているものと同じものでよい。電子ペンで撮像可能なもので、しかも通常の文字や図面の印刷の妨げにならない薄いものであればよい。各タイルに使うマークのパターンの実施例を図表１に示す。０．３ｍｍＸ０．３ｍｍの正方形を仮想的に１６等分した格子において、図表１（ａ）に示すようにその左辺と底辺のすべての格子を塗りつぶしたものを“０”、図表１（ｂ）に示すように右辺と底辺を塗りつぶしたものを“１”とし、この両者をアドレスタイルと呼び、“０”と“１”を表すことにする。このとき塗りつぶすインクは既存のＡＮＯＴＯ社の場合のマーク印刷に使われるインクと同様、カーボンを含むインクを使用する。さらに図表１（ｃ）に示す塗りつした部分が皆無のもの（白境界タイル）と、図表１（ｄ）に示す底辺だけを塗りつぶしたもの（Ｂ境界タイル）を境界タイルと呼び、後者を“Ｂ”で表す。全格子を塗りつぶしたものをコマンドタイルと呼び、“Ｃ”で表す。
この実施例は底辺部を黒く塗りつぶしたものにしたが、左右上下を入れ替えて、たとえば左辺部のみを黒く塗りつぶしたものにすることもでき、これらも本発明に含まれる。さらにタイルは正方形で説明したが、これは説明のためであって、長方形とし、たて横それぞれ４分割して仮想的な格子を形成したものでも同様のタイルが構成できる。これも本発明に含まれる。仮想的の格子への分割もたて横４等分して作る必要はなく、ほぼ４等分されていれば十分である。等分でないものも本発明に含まれる。
【００１１】これらのタイルを組み合わせて図表２に示すようなタイルマトリクスを構成する。図表２の左上に４Ｘ４のタイルマトリクスの例を示すが、２重線がタイルの境界を示している。この４Ｘ４のマトリクスは第１行が００１０、第２行が１０１１、第３行が００１１、第４行が０１１１になっている。その４Ｘ４マトリクスから４個の白境界タイルをはさんで下側にまた４Ｘ４マトリクスがある。４Ｘ４マトリクスの右側にも３個の白境界タイルと１つのＢ境界タイルをはさんで４Ｘ４マトリクスがある。このときＢ境界タイルは４Ｘ４マトリクスの第４行に相当する位置に置く。こうした構成をとることにより４ｘ４マトリクスの第４行に相当するタイルマトリクスの行の底辺部は水平方向に黒い縞で連続する。これを基底辺と呼ぶ。この連続する黒い縞である基底辺を電子ペンで撮像しでできるイメージマップでは左右に連続する黒画素のみからなる直線が複数本あるように見える。この黒画素のみからなる直線の最下部のものを基底直線と呼ぶことにする。その他の行の最下部には底直線が存在するが、これは境界タイルの部分で、黒い画素は途切れ、白画素が挟まることになる。基底直線や底直線は次に述べるコマンドマトリクスでも存在する。
このようにアドレスタイルのみからなる４Ｘ４マトリクスをアドレスマトリクスと呼ぶ。〔００１５〕に述べるが、これ以外にコマンドマトリクスがある。
【００１２】図表３にアドレスマトリクスが表すＸアドレスとＹアドレスの値を示す。すなわち４Ｘ４のアドレスマトリクスの上２行でＸアドレスを、下２行でＹアドレスを表す。これは単なる一実施例であり、ＸとＹの役割を反対にしたもの、４Ｘ４マトリクスを左右に２行ずつ分けてＸアドレス、Ｙアドレスを表すものなども本発明に含まれる。たとえば（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ、Ｊ）が（０，０，１，０，１，０，１，１）のときはＸアドレスは４３になる。
【００１３】図表４には用紙に印刷するアドレスマトリクスの配列の一部を示す。図表４の１つずつの正方形は図表１に示したタイルに相当し、中の文字はタイルの種類を表している。空白のタイルは白境界を表している。２重線で囲んだ４Ｘ４のマトリクスは図表２の左上のタイルマトリクスが表すアドレスマトリクスである。
図表４がＣタイルを含まないアドレスマトリクスのみで構成されているのに対して、図表５にはコマンドマトリクスが挿入されている場合を示す。コマンドマトリクスとは４隅がＣタイルで構成されている４ｘ４のマトリクスのことである。図表４において２重線で囲まれたアドレスマトリクス（Ａマトリクス）はそのＸアドレスが４３で、Ｙアドレスが５５になっている。その右のアドレスマトリクスはＹアドレスは同じで、Ｘアドレスは４４と、Ａマトリクスのそれより＋１されている。一方Ａマトリクスの左隣のアドレスマトリクスはそのＸアドレスは４２と、Ａマトリクスのそれより−１されている。Ａマトリクスの上のＡマトリクスはＸアドレスはＡマトリクスと同じであるが、Ｙアドレスが−１され、５４になっている。同様に下のＡマトリクスはＸアドレスは同じで、Ｙアドレスは＋１された５６である。このようにアドレスマトリクスの配列は、用紙の左上隅をＸ，Ｙアドレスとも０にし、右に動くとＸアドレスが順に＋１され、下に動くとＹアドレスが＋１されていくという風に組織的に構成されている。用紙上のアドレスマトリクスの位置はこうして特定される。このアドレスは４ｘ４マトリクスの左上隅のタイルを表しているものと定義する。このアドレスをＭアドレスと呼ぶことにする。それ以外のタイル、すなわち画素のアドレスに関しては〔００２６〕で述べる。
【００１４】図表５においてコマンドマトリクスの挿入は図表４のアドレスマトリクスの配列において、連続するいくつかのアドレスマトリクス（図表５の例では６個）を同じコマンドマトリクスで置換することによりなされる。この６個のコマンドマトリクスの周辺には〔００１５〕で述べる無効コマンドマトリクスが１４個配置されている。これらのコマンドマトリクスの挿入によってアドレスマトリクスのＭアドレスは乱されない。挿入された位置以外のアドレスマトリクスはコマンドマトリクスの挿入の有無に関わらず、その位置を示すＭアドレスを維持している。
【００１５】図表６にはコマンドマトリクスの構成例を示す。すでに述べたようにコマンドマトリクスは４ｘ４マトリクスの４隅、すなわち（１，１），（１，４），（４，１），（４，４）要素をすべてＣにしたマトリクスである。そのうち（１，２）要素と（１，３）要素が両方１のものを送信コマンドまたは送信コマンドマトリクス（Ｔマトリクス）と呼ぶ。Ｔマトリクスは他の要素Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍは０か１であり、これにより送信した用紙のＩＤを示すことにするが、その使い方は〔００３１〕で説明する。（１，２）要素が１で、（１，３）要素が０のものを電子ペンに対するコマンドマトリクスとする。このコマンドは電子ペンが解釈し、処置をする。たとえば電子ペンが手書きにしたがって用紙上のマークを取得する周期を指定するために利用したりする。（１，２）要素が０で、（１，３）要素が１のコマンドマトリクスは送信付きコマンドマトリクスを表す。これは上の送信コマンドを指定することなくデータを直ちに送ることを要求するコマンドである。残りの１０のアドレスタイルでコマンドの内容を指定する。（１，２）要素が０で、（１，３）要素も０のコマンドマトリクスは非送信コマンドマトリクスを表す。このコマンドは単にコマンドを指定し、そのデータはアドレスと同様、図表９を用いて
【００１９】で説明する電子ペンのなかに記憶され、先ほど説明した送信コマンドが指定されたとき他に記憶されたデータと一緒に送信される。図表６に示すように、これらの送信付きコマンドと非送信コマンド共通に（４，２）要素と（４，３）要素を用いてコマンドの内容を規定する。これらの要素が（１，０）とときは半角文字を表すコマンド（半角文字コマンド）で、第２行と第３行の８ビットをＪＩＳ８ビットのコードに対応させる。（１，１）のときは特殊記号を表すコマンド（特殊記号コマンド）とする。（４，２）要素が０のとき、それを通常コマンドに用いる。通常コマンドは８ビットで定義されることになる。さらに４隅以外のすべての要素がＢのコマンドマトリクスは無効コマンドマトリクスまたは無効マトリクスと称し、コマンドとコマンドの境界やコマンドマトリクスとアドレスマトリクスの境界に挿入する。このマトリクスは４隅以外はすべてＢタイルで構成される。
【００１６】このようなアドレスマトリクスとコマンドマトリクスの使い方を図表２０と図表２１を用いて説明する。図表２０において最も上にある会員記号欄の数字や文字は送信つきの半角文字コマンドを表すマトリクスを数字や文字の下に薄く印刷することにより構成する。〔００１９〕で説明する電子ペンで該当する数字や文字を指定すると、それらのデータが直ちに送信される。このとき会員記号は数字や文字は同じものが一度しか現われないような構成になっている。ついで住所欄、姓名欄，生年月日欄、メールアドレス欄にはアドレスマトリクスが薄く印刷されている。そこに電子ペンで住所や姓名などを手書きすると、その手書きが通過した点のアドレスマトリクスを電子ペンが拾い出すことにより手書きの軌跡が取得される。ついで下部にあるカタログ記号、商品記号などは非送信半角文字コマンドで構成されている。サイズ欄の「ＳＳ」、「Ｌ」などの下には非送信の特殊記号コマンドが埋め込まれている。最後に送信コマンドを指定するとそれまでに指定されたアドレスマトリクスと非送信コマンドのデータがすべて送信される。このとき送信コマンドのＩＤはこの用紙のフォームを示すＩＤであり、ペンの背後にある入力処理装置はこれにより、送られたデータの意味するところを知ることになる。会員記号欄注文カタログ記号欄、注文商品記号欄、注文サイズ欄などの各コマンド枠の境界には〔００１５〕に述べた無効マトリクスが挿入されている。誤って境界付近を電子ペンで指定しても無効マトリクスの一部が検出されるとそれは無効をして処置するので誤入力は避けられる。
【００１７】図表２１は送信付きコマンドの応用例を示す。用紙上にはピアノの鍵盤が印刷されており、それぞれの鍵盤には送信付き特殊記号コマンドが埋め込まれている。電子ペンで鍵盤を叩くと、そのコマンドデータが直ちに送信され、それを受けたコンピュータは相当する音を鳴らす。こうして電子ペンと用紙で仮想的な楽器をつくることができる。鍵盤の境界には無効マトリクスが挿入されている。
【００１８】これまでは４ｘ４マトリクスを用いて説明したが、マトリクスは４ｘ４とは限らない。図表７には４ｘ５マトリクスによる実施例を示す。４隅のタイルＸ，Ｅ，Ｕ，ＺがＣタイルのときはこのマトリクスはコマンドマトリクスであると定義する。それ以外はアドレスマトリクスであり、左上隅の（１，１）要素をＸとすると、Ｘ＝０のときこの４ｘ５マトリクスは非送信アドレスマトリクスを表し、Ｘ＝１のときそれは送信付きアドレスマトリクスを表す。図表７（ｃ）にはＸアドレスとＹアドレスの数値例を示す。図表８にはこのような４ｘ５の非送信アドレスマトリクスを配列した例を示すが、上半分をＸアドレスに、下半分をＹアドレスに使い、図表４と同様に配列したものである。ここに非送信アドレスマトリクスとは〔００１２〕で述べた４ｘ４アドレスマトリクスと同様のアドレスマトリクスである。送信付きアドレスマトリクスは電子ペンが拾い出したとき直ちにそのアドレスを背後の入力処理装置に送信することを指示している。この意味では〔００１５〕に述べた送信付きコマンドマトリクスと同様の送信処置をとることになる。これは手書きするデータを直ちにディスプレイに表示するような目的に利用される。
【００１９】つぎにこれまで述べた用紙に薄く印刷されたパターンを読み取ってアドレスやコマンドとして復元する方法を説明する。図表９にはボールペンつきの電子ペンの一実施例を示す。図表９の破線内が主として電子回路で構成する部分である。９０１の光源は赤外光を中心に発光する。９１４のレンズを通して用紙上の９１７の指示軸の前方の近傍の約２，１ｍｍｘ２．１ｍｍ程度の面積を照射する。用紙からの反射光は９１４のレンズを通して９０２のイメージセンサー上に結像するよう構成する。９０２のイメージセンサーは８０画素ｘ８０画素で構成し、それぞれの画素は反射光の大きさで、０または１の２値データとして取得できるように非線形に調整しておく。その０または１の８０ｘ８０の２値イメージを９０３のイメージマップは取得する。このイメージマップから８０４で基底直線を検出するが、その方法は〔００２０〕で述べる。検出した基底直線により電子ペンと用紙の相対的な回転の状況が把握できるので９０５で回転補正し、ペンと用紙が垂直になるようにアドレス変換する。そのやり方は〔００２１〕で述べる。回転とは図表９で示す電子ペンの前方と用紙の上方向が一致しないことを意味し、補正により両者のアドレス座標系を一致させるのである。回転以外に電子ペンと用紙が相対的に傾いていることがある。すると電子ペンが撮像するイメージは図表１０に示すように、平行線が平行に撮像されない。相対的にペンが手前に傾くと、図表１０（ａ）に示すように垂直方向の平行線が、Ｙアドレスが高くなるにつれて、中心に集まってくる。逆に左に傾くとＸアドレスが高くなるにつれて水平方向の平行線がペン近くに集まってくる。実際には図表１０（ｃ）に示すようにこの２つの組み合わせたような形で撮像される。本発明ではこのような傾きに対しては補正を行わなくてもタイルマトリクスを読み取ることができる。この点が〔背景技術〕より進歩した特長である。
図表９の９０６では回転補正されたイメージマップの上で基底直線の上方向、下方向にある底直線を検出する。この検出法は図表１４を使って〔００２３〕で述べる。検出された基底直線、底直線を根拠にして９０７ではタイルのパターンを読み取る。この方法は図表１５，１６を用いて〔００２４〕〔００２５〕で述べる。９０８で読み取ったタイルパターンの４隅がＣタイルかどうかでコマンドマトリクスを識別する。９０９でアドレスマトリクスのＸアドレスとＹアドレスから復元される画素アドレスのペアとして、コマンドマトリクスはコマンドを表す文字、記号、数字列として復元する。その復元方法は図表１７，１８を使って〔００２６〕〔００２７〕で述べ、その結果の表現は〔００２８〕で述べる。９１０ではアドレス、コマンドとも送信／非送信／ペン用／無効を判定する。無効のときは処理を元に戻し、ペン用のときは９１８に渡す。非送信のときは９１１でその情報を到着順に一時記憶する。送信のときは９１１に一時記憶された情報を到着順に読み出し、９１２の送信制御からその順に送信し、最後に９１０に最も新しくきたアドレスないし、コマンドを送信する。９１８ではペン用コマンドを解釈し、しかるべき処置を９１３の全体制御に依頼する。９１３はぺン用コマンドに対する処置とともに電子ペンの光源の発光から送信／非送信識別までの一連の処理の流れを制御する。９１４はこれらの電子回路のための電源である。９１６の筆圧センサーは筆圧の強さを３段階に識別し、取得したコマンドやアドレスデータとともに〔００３１〕に述べる入力処理装置に送信する。
９１７の指示軸の先にはボールペンが取り付けられ、通常の手書きができるようになっているが、図表２１のような応用例ではボールペンは不要である。このように先端にボールペンがない単なる指示棒のようなものも本発明に含まれる。さらにいくつかの色のボールペンがついており、自動または手動でその一つが選択できる場合、ペン用コマンドをボールペンの色選択に適用する。
【００２０】図表１１には基底直線の検出法を示す。これは図表９の９０４で行う操作の一実施例である。図表９の９０３のイメージマップは８０ｘ８０の画素からなり、それぞれの画素は０か１のいずれかの値をとる。いま０は白に、１は黒に対応するものとする。この８０ｘ８０の画素はＸ方向、Ｙ方向それぞれに０から７９までの座標値をもち、画素と画素の中間に相当する点の座標をたとえば１．５という風に表す。ここに１．５は座標１の画素と座標２の画素の中間点である。
基底直線の簡単な説明は〔００１１〕で行ったが、図表２に示すタイルマトリクスで、４ｘ４のタイルマトリクスの第４行に相当する位置ではイメージマップで左端から右端まで連続する黒い縞の連続である基底辺があり、そこを貫く直線が存在する。その直線の内最下部の直線を基底直線と呼ぶが、ここではそれを検出する。まず図表１１の１１０１でイメージマップの画素に座標を与える。そして左端と右端とで、それぞれＹ方向にＹ座標０から順にたどり、連続する黒画素を見つける。１画素の黒でも連続したものと見なす。これを黒連と呼ぶ。次に１１０２で、Ｙ座標の最も小さい画素（０、ａ）と（７９、ｂ））を直線で結び、この直線が黒画素の上または黒画素と黒画素の間を通るとき、１１０３でそれを黒直線と呼び、１１０６に進む。それが黒直線でないときは、１１０４で左端の黒連が２画素以上あるときは左端の座標値を（０、ａ＋０．５）として再びそれが黒直線かどうかを調べる。黒直線なら１１０６に進み、そうでないなら１１０４に戻る。つぎは右端の座標を動かすが、この黒連が１画素だけのときは動かせないので、左端の座標を（０、ａ＋１）して黒直線かどうかを調べる。右端の黒連が２画素以上あるときは右端の座標を（７９、ｂ＋０．５）とし、左端の（０、ａ）と結ぶ直線が黒直線かどうかを調べる。こうして両端の黒連の座標を０．５の単位で動かして黒直線かどうかを調べ、黒直線が見つからないときは１１０５でその黒連ペアをあきらめ、１１０１に戻る。１１０１では左端の黒連を１つ上のものにして同じ操作を繰り返す。これでも駄目なときは次に左端の黒連を再上端まで上にあげつつ同じ操作を繰り返す。それでも見つからないと、右端の黒連を１つ上にあげ、左端は最も下の黒連から同様の操作を繰り返す。こうして黒直線を見つけると１１０６に進む。
１１０６では黒直線の左端の座標と右端の座標を交互に−１していき、直線が白画素の上または白画素の間を通るようになるかどうかを調べる。この直線を白直線と呼ぶが、それぞれの側で−１する操作が４回以下で白直線にたどり着かないときは用紙の上下が反転していると見なし、１１０７で座標系を１８０度回転させて１１０１から新たに基底直線検出を開始する。白直線にたどり着いたときは、１１０８で図表１２の操作を適用して基底直線を検出する。
【００２１】図表１２にはいくつかの手順で共通に用いる手順を「所定直線探索手順」と名付けて述べる。図表１１の例では白直線を「該直線」とし、「所定直線」を黒直線とし、図表１２の手順を上向きに適用する。該直線の左端の座標を＋０．５しつつ、所定直線になったかどうかを調べる。これを４８回繰り返しても所定直線にならないときは、左端を元に戻し、右端を＋０．５する操作を４８回繰り返す。駄目なら左端、右端とも＋０．５し、左端から同じ操作を繰り返す。こうして所定直線を見つける。図表１１の場合はこうして基底直線を検出する。
【００２２】基底直線は用紙が正規の位置にあれば、図表９の９１７の指示軸が用紙に接する点から電子ペンの前方に向かう線（垂直線）に対して直交する水平線になっている。用紙が正規の位置になく、ペンに対して回転していることは普通にあることである。このとき基底直線を中心にして用紙の座標系を見かけ上正規の位置に来るよう回転させ、補正する。これは図表９の９０５で行う操作であり、その方法を図表１３に示す。図表１３で小文字は補正前の座標、大文字は補正後の座標を示す。基底直線１３０１上の２点（ａ，ｂ），（ｃ，ｄ）をとるとその勾配が求められる。すると補正前の座標（ｘ、ｙ）は新しい座標（Ｘ，Ｙ）に、図表１３に示すような式で変換する。こうして回転補正ができる。
【００２３】図表１４に底直線の検出法の実施例を述べる。これは図表９の９０６に使う操作である。１４０１で基底直線または最も新しく見つかった底直線を「該直線」、次に見つける底直線を「所定直線」にして図表１２の手順を上向きに適用する。Ｙ座標が７９に達するかまたは白直線に達したときは、１４０２で上向きの探索を終了して１４０４に進む。そうでないときは図表１２の手順で座標を動かすごとに底直線かどうかを調べる。底直線は〔００１１〕で述べたように、２進マトリクスの第１，２，３行の底辺部の最下部に相当する直線であり、１４０３に述べるような特徴で判別できる。このような底直線を見つけると見つけた順に、第１底直線、第２底直線という風に呼ぶ。間違いのないときは基底直線も底直線と呼び、第０底直線とする。なお第１底直線は４ｘ４の２進マトリクスの第３行に相当する。
上方向に底直線がすべて検出されると、１１０４に進み、基底直線から下方向に底直線を探索する操作に移る。再び図表１２の所定直線探索手順を適用するが、今度はそれを下方向に使う。すなわち左右端を＋０．５する代わりに−０．５する。こうして１４０５で底直線をつぎつぎ検出するが、今度は最初に見つかった底直線を第３底直線と呼び、ついで第２底直線、第１底直線を見つけることになる。１４０６でＹ座標が０に達すると手順を終了する。
こうして底直線を見つけたとき、左端ではその左の画素は白、右端ではその右の画素は白になるので、判別できる。その両端を記憶しておく。さらに基底直線を元にして、座標を動かしつつ底直線をたどったので、それを元にたどれば基底直線のマトリクス相当部分の両端も判別できる。それも記憶しておく。
【００２４】次に指示軸に近い底直線から順にタイル識別の手順に入る。これは図表９の９０７に相当する。まず底直線を上方向に１画素ずつ平行移動し、白画素の比率が４５％以上になる状態に達するまで続ける。この状態の直線を走査直線と呼ぶ。さらに上に２画素分平行移動しても状態が変わらないことを確認し、ちょうど１画素移動した状態を走査直線として用いる。
走査直線に沿ってイメージマップの左端から右端まで黒画素と白画素のシーケンスを作るとそこに現われる黒画素と白画素の連続（それぞれ黒ラン、白ランと呼ぶ）の幅は、無効マトリクスを除くと図表１５に示す８通りしかない。「細黒」は図表１のアドレスタイルの縦方向の黒縞の幅に相当し、黒ランの幅は１である。「太黒」は細黒が２つ隣接した場合であり、ビット値で“１０”というシーケンスの場合しか現われない。このときはこの黒ランの幅は２になる。「長黒」はＣタイルに相当し、黒ランの幅は４である。「超長黒」はＣタイルとアドレスタイルが隣接したときに現われ、“Ｃ０”と“１Ｃ”のシーケンスに相当する。しかも“Ｃ０”はマトリクスの左端のみで、“１Ｃ”は右端のみで現われる。ランの幅は５である。白ランについても４種類あり、「端白」は“００”、“１１”、“Ｃ１”または“０Ｃ”のシーケンスに現われ、幅３である。。「中白」は境界タイルの左隣にＣタイルまたは１タイルが来、さらに右隣にＣタイルまたは０タイルが来るときにのみ現われ、幅４である。「長白」は“０１”というシーケンスの中間に現われ、幅６である。「超長白」は境界タイルの左に０タイルが来るとき、または右に１タイルが来るときに現われ、幅７である。
電子ペンでの撮像の密度は３６画素／ｍｍにし、図表１のタイルを０．３ｍｍｘ０．３ｍｍの大きさで実施する。するとタイルの格子の一辺はは０．０７５ｍｍになる。幅１のランは２．７画素程度に相当するのでペンの傾きを考慮しても、幅１には少なくとも２画素はいることになる。ペンの傾きのためイメージマップでは水平線、垂直線が少し傾くことを考慮すると、画素幅が２ないし４のものをラン幅が１、５ないし７のもをラン幅が２、８ないし９のものをラン幅が３、１０ないし１２のもをラン幅が４、１３ないし１５のものをラン幅が５、１６ないし１８のものをラン幅が６、１９ないし２２のものをラン幅７と判定する。２３以上の白が見つかるとそれは無効マトリクスであると判定する。
【００２５】図表１６には４ｘ４のタイルマトリクスで登場するランの組み合わせと読み取り結果を示す。〔００２３〕で述べたように基底直線および底直線の４ｘ４マトリクス相当部分の両端は記憶されているので、そこを始点にマトリクス相当部のランだけをとりだすことができる。すると両端のランが黒か白か、黒のときは超長黒か長黒が両端にあるかで大きく５種類に分類できる。図表１６の行方向の２重線でその分類を示す。
両端が超長黒か長黒のときはコマンドマトリクスであり、中間のアドレスタイルで４種類の組み合わせができる。中間に白ランしかないときは“Ｃ０１Ｃ”に決まり、中間に黒ランがあるときは、両端を合わせて３つの黒ランの幅の相対比較で読み取ることができる。他に両端が黒のときはラン幅１の黒しかないので、Ｃタイルがある場合との識別は楽である。このときも中間の黒ランが１つのときは“０１０１”のみである。中間の黒ランが２つあるときは、すべての黒ランが幅１であり、中間の白ランの幅６の長白が１つで、他の白ランは幅３の短白なので、相体比較が容易である。こうして幅６の白ランの位置で読み取ることができる。両端が白のときは中間の白ランが１つのものは“１０１０”であり、他の３つは幅２の黒ランの位置で決まる。このときの黒ランは幅１のものと幅２のものの相対比較でラン幅の特定ができる。
両端の一方が白で、他方が黒のときは間の白ランが３つあるケースはそれぞれ１つだけであり、他のケースは白ランが幅３のものと幅６のものが１つずつある。幅６の白ランの位置で決まるのが“００１０”と“１０１１”であり、他の２つは幅１の黒ランと幅２の黒ランの位置関係で決まる。
このように図表１６によって場合を絞り込むことができ、ラン幅の相対比較で読み取りができるので、用紙とペンの傾きの影響を排除して正確な読み取りができることがわかる。
【００２６】こうして読み取られたタイルの値の例を図表１７に示す。読み取りは境界を含めて電子ペンの指示軸に近い５ｘ５のマトリクスについて行うが、その一実施例を図表１７（ａ）の二重線の枠内に示す。この境界を含む５ｘ５のマトリクスとして読み取られたデータからアドレスマトリクスまたはコマンドマトリクスを復元する手順を示す。まず図表１７を使ってアドレスマトリクスの復元手順を示す。
まずＢタイルの両側にＣタイルがないことでコマンドマトリクスでないことを判定する。アドレスマトリクスの場合Ｙアドレスは水平方向に不変であり、Ｘアドレスは垂直方向に不変であることを利用して復元する。図表１７（ａ）で、境界の位置からアドレスマトリクスの第３行と第４行がわかるので、その水平方向に次のマトリクスの第３行（１７０１）、第４行（１７０２）がＹアドレス水平不変性により復元される。図表１７（ｂ）の１７０３はＸアドレスを表すが、第２行に相当する下位の桁は読み取られた部分より＋１され、“０１１”は“１００”になる。１７０４は第１行に相当し、上位の桁なので桁上がりのないケースでは影響を受けないので読み取られた部分がそのまま踏襲される。Ｘアドレスの垂直不変性より１７０５は１７０３で復元した部分をそのままコピーする。図表１７（ｃ）では１７０６，１７０７に１つ上のＹアドレスを＋１したものを書き込む。こうしてアドレスマトリクスの復元ができる。
つぎにアドレスの復元を説明する。アドレスマトリクスのアドレスをＭアドレスと呼び、左上隅の（１，１）要素を指定することにする。図表１７では１７１０のＭアドレスが（４４、５７）になっている。このＭアドレスを（Ａ、Ｂ）とするとタイルすなわち画素のアドレスは
Ｘ＝５Ａ＋ａ；    Ｙ＝５Ｂ＋ｂ
と計算される。ここにａ，ｂは（１，１）要素からのＸ方向、Ｙ方向の変位であり、１７１０に対して１７１１の画素は  ａ＝１，ｂ＝０であり、１７１２，１７１３とａが１ずつ増していく。すると図表１７の左上隅の画素アドレスは（２１６，２８１）になる。境界のアドレスも同様に計算でき、画素１７１４の画素アドレスは（２１９、２８４）になる。
こうして画素アドレスが決められるが、４ｘ４のアドレスマトリクスの場合ＭアドレスはＸ，Ｙとも０から２５５までになる。画素アドレスはこれを５倍するので、
０から５ｘ２５５＋４、すなわち０から１２７９まで表すことができる。Ａ４判の用紙は長辺が約３０ｃｍあるので、０．３ｍｍの画素は１，０００画素あり、４ｘ４のアドレスマトリクスですべての画素がアドレス付けできることになる。
Ａ０判の用紙まで拡張するには４ｘ４では不足する。図表７に示した４ｘ５のアドレスマトリクスを使うと、（１，１）要素をアドレス以外に使ってもＭアドレスは、Ｘアドレスが０から５１１まで、Ｙアドレスが０から１０２３まで表すことができる。画素アドレスはＸ側は６倍するので、０から６ｘ５１１＋５、すなわち０から３０７１まで表現でき、Ｙ側は０から５ｘ１０２３＋４、すなわち０から５１１９まで表現できる。Ａ０判の長辺はＡ４の長辺の４倍になり、４０００画素あるので十分足りる。一方短辺はＡ４判が７００画素程度なので、４倍すると２，８００でやはり十分である。こうして用途に応じてタイルマトリクスの大きさを選ぶことができる。
【００２７】図表１８にはコマンドマトリクスの復元を説明する．図表５に示したようにコマンドマトリクスの場合は周囲が無効マトリクスで囲まれ、内部では同じマトリクスが繰り返される形になる。したがって復元は容易で、図表１８（ａ），（ｂ）に示すように水平方向に同じ行の繰り返しとして復元され、（ｃ）に示すように垂直方向も同じ行が繰り返される。
こうしてコマンドマトリクスが復元できる。
【００２８】図表１９には復元されたアドレスマトリクスとコマンドマトリクスをアドレス、コマンドとして表現する形式を示す。図表９の９０９で行う処理である。まずすべての表現に電子ペンがデータを取得した順にシーケンス番号を付ける。これをペンの標本化シーケンスというが、標本化の周期は図表６のペン用コマンドを使って指定し、そのようなペンの動作モードを２番目に表現する。３番目には筆圧データを３ビットで付ける。３ビットの第１ビットが１のときはペンダウンされ、ストロークが始まった最初に標本化された筆圧を表し、２番目の標本点からはこのビットを０にする。残りの２ビットは図表９の９１６の筆圧センサーが取得した３レベルの筆圧である。
アドレス表現の場合その次のビット（アドレス／コマンド識別ビット）を０にする。図表１９（ａ）には非送信アドレスの表現形式を示す。このときはアドレス／コマンド識別ビットのつぎを０にし、そのあとにアドレスマトリクスから図表１７で復元された画素アドレスのＸアドレスとＹアドレスを並べる。（ｂ）には送信付きのアドレス表現を示すが、アドレス／コマンド識別ビットのつぎを１にすることだけが（ａ）と異なる。４ｘ４マトリクスの場合送信付きアドレスマトリクスは定義できないが、図表７に説明した４ｘ５マトリクスの場合はこの送信付きアドレスが有効になる。
送信コマンドはアドレス・コマンド識別ビットとその次のビットを両方とも１にし、そのあとに用紙ＩＤを並べる。４ｘ４のマトリクスの場合この用紙ＩＤは１０ビットである。一般のコマンドはアドレス／コマンド識別ビットを１にし、そのつぎのビットを０にする。その後の４ビットは図表１９（ｄ）に示すように使用し、その後にコマンドマトリクスの第２行と第３行を並べる。
このような形式のアドレスやコマンドを、図表９では９０９から９１０に渡し、送信／非送信の区別をしたのち、９１１では一時記憶、９１８ではペン用コマンドの分析、９１２では入力処理装置に向けて送信する。
【００２９】図表２０，２１には本発明の応用例を説明する。図表２０はアドレスマトリクスの配列の中にコマンドマトリクスを埋め込んだ用紙の実施例を示す。会員記号欄には数字とＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの１６文字が印刷されているが、それぞれの下には図表６に示した送信付き半角文字コマンドがカーボン入りのインクで印刷されている。隣との境界部分には無効コマンドマトリクスが印刷されている。誤って境界部分をペンで触ると無効コマンドの一部が検出されるので、それは無効であると判定され、図表１９（ｄ）のａ，ｂが１，１のコマンド表現に変換される。会員記号は使用している１６文字が２回以上現われないように構成されているので、会員記号に登場する文字の欄にチェックマークを書き込むことで会員記号は入力される。これらはチェックマークをゆっくり書くと、複数回同じデータが取得されるが、そのまま図表１９の表現に変換され、連続するシーケンス番号のコマンドとして送信される。これらは直ちに入力処理装置に送信されるので、入力処理装置は他のデータが来るまでにデータベースなどにアクセスして会員の情報を取得しておくことができる。
住所、姓名の欄にはアドレスマトリクスが薄く印刷されており、しかも住所と姓名欄のアドレスマトリクスは異なるので、読み取られたアドレスからそれは住所か姓名かの判別ができる。これらは手書きの筆跡を表す画素アドレス列としてデータが取得されるが、必要なら入力処理装置で文字認識することもできよう。そのときアドレス表現に付加された筆圧データを有効利用することが考えられる。
生年月日欄は印刷されたＴ，Ｓ，Ｈは非送信の半角文字コマンドが印刷されている。空白の部分はアドレスマトリクスが印刷されており、その境界には無効コマンドマトリクスが印刷されている。年月日の記入のときペンが誤って境界に達しても無効になるだけである。破線より下はコマンド専用のエリアでここにはアドレスマトリクスは印刷されていない。注文のための情報入力はすべて非送信コマンドでなされる。最後に右下の「送信」欄にチェックマークを書き込むとそれまで非送信で入力され、図表９の９１１に一時記憶されていたデータがそこへ到着した順序で送信され、最後に送信コマンドが用紙ＩＤとともに送信される。入力処理装置はここで始めてこれまでのデータがどのようなマーク用紙を使って入力されたかを知り、入力されたデータの意味を解釈する処理に入る。
【００３０】図表２１には送信付きコマンドの利用例を示す。ピアノの白鍵や黒鍵の下には送信付き特殊記号コマンドが印刷されている。電子ペンで鍵盤に触れるごとに送信付き特殊記号が図表１９（ｄ）に示す形式で生成され、入力処理装置に送信される。音符にしたがって短い入力や長い入力があるが、一定周期で電子ペンはデータを取得するので、同じデータが継続する間、鍵盤に相当する特殊記号に対応する音を入力処理装置が発生することで音楽を演奏することが可能になる。音の長さの正確を期するためには、ペン用コマンドを使ってできるだけ短い周期の標本化モードを指示すればよい。このような目的にもペン用コマンドは活用できる。
図表２１のようなマーク用紙を利用するに当たっては、まず背後の入力処理装置に用紙ＩＤを知らせる必要がある。非送信アドレスや非送信コマンドの場合、最後にチェックする「送信」マークには用紙ＩＤがついているが、送信付きコマンドにはそれがない。このためまず「オルガン演奏」、「ピアノ演奏」などの非送信コマンドを配して、その後「送信」マークをチェックするように用紙をデザインする。こうしてこの用紙が楽器演奏用の用紙であることを入力処理装置に知らせることができる。「送信」マークによる送信コマンドで用紙ＩＤが入力した後、「演奏開始」送信付きコマンドで開始を宣言し、演奏を開始する。先に「ピアノ演奏」が指定されていると入力処理装置はピアノの音を合成出力する。「オルガン演奏」では当然オルガン音を合成出力する。一曲の演奏が終わると「演奏終了」をチェックし、サービス自体を終了するときは「サービス終了」をチェックする。これらはいずれも送信付きコマンドである。
図表７に述べた送信付きアドレスを利用すると手書きの筆跡が時々刻々入力処理装置に送られ、そこでディスプレイすれば実時間で手書きの筆跡がモニターできる。実時間の手書き入力にはこのような送信付きアドレスが有効になろう。
【００３１】−図表２２には本発明の一実施例のブロック構成を示す。マーク用紙作成者は２２０１の用紙定義／作成処理装置を使って、たとえば図表２０に示したようなマーク用紙をデザインし、コマンド欄とアドレスマトリクス欄を区別する。コマンド欄にコマンドを表す文字を定め、そのための領域を決める。決めた領域には対応するコマンドマトリクスが印刷されるよう設計する。そしてコマンドとその解釈を定める解釈テーブルを作る。アドレスマトリクス欄には書き込み枠とそこに書き込むべき情報の指示を印刷するよう設計するとともにその下に印刷されるアドレスマトリクスとの対応テーブルを作る。最後に「送信」コマンドに埋め込む用紙ＩＤを定め、上の解釈テーブル、対応テーブルと関連付ける。これらの一連の情報は用紙設計情報として２２０６の入力処理装置や２２０７んも情報処理装置に予め送られる。その後設計したマーク用紙を２２０２で印刷し、オフラインで利用者に配布する。マーク用紙は予め印刷する代わりに２２０３でオンデマンドまたはオフラインでプリントすることも可能である。このような用紙作成プリンタはすでにヒューレットパッカード社などから商品化されている。
こうして用意されたマーク用紙（２２０４）を用いて利用者は２２０５の電子ペンで必要情報を記入する。記入されたデータは２２０６の入力処理装置に送られる。送り方はＵＳＢなどのバスを使っても、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨの無線でも構わない。携帯電話で中継伝送するのも本発明に含まれる。２２０６の入力処理装置は専用の装置でもパソコンなどに必要なプログラムを搭載したものでもよい。入力処理装置は予めまたはオンデマンドで使用するマーク用紙の用紙ＩＤごとの設計情報をもっているので、入力されたコマンドや画素アドレスの解釈や対応が分かる。たとえば図表２１のような場合楽器演奏を実時間で行うので、入力されたコマンドに対してしかるべき音を生成する必要性を理解する。入力処理装置は入力されたデータを必要なときは２２０７の情報処理装置に転送する。たとえば図表２０の例では２２０７は注文を受け付ける情報処理装置になる。
このように本発明は用紙上のマークの形状や種類だけでなく、マークを印刷した位置とその種類などマーク用紙に関する情報が組み合わさって始めて情報入力ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例であるマークの例を示す。マークは仮想的な４ｘ４の格子の一部を黒く塗りつぶしてできるタイルで表現する。タイルはアドレスタイル、境界タイル、コマンドタイルに分類され、アドレスタイルは２進数の０を表す０タイルと１を表す１タイルの２種類、境界タイルはＢタイルと白タイルの２種類からなる。白タイルをのぞいてすべてのタイルは底辺部の格子はすべて黒く塗りつぶされている。
【図２】アドレスタイルと境界タイルを配列したタイルマトリクスの一部の構成例を示す。４ｘ４でアドレスマトリクスを構成した例である。これを用紙に印刷したものがマークになる。４ｘ４のアドレスタイルのマトリクスの第４行同士はＢタイルで左右のマトリクスの第４行と接続されているので、タイル底辺部の黒い縞が連続する。この最下部に相当するのが基底直線である。
【図３】用紙のアドレス付けのため用紙にはアドレスを表すタイルマトリクスを印刷する。アドレスマトリクスを４ｘ４で構成したときのアドレスの表現の実施例を示す。
【図４】タイルマトリクスにより構成した４ｘ４のアドレスマトリクスの配列を示す。２重線で囲んだマトリクスが図表２の左上の４ｘ４のタイルマトリクスに相当する。
【図５】図表４のアドレスマトリクスの配列のなかにコマンドマトリクスを埋め込んだ例を示す。２重線で囲んだのがコマンドマトリクスである。コマンドマトリクスは無効マトリクスによりアドレスマトリクスと隔離されている。
【図６】コマンドマトリクスの実施例を示す。４隅にＣタイルが配されている。
【図７】同じタイルを使い４ｘ５マトリクスでアドレスマトリクスを構成する例を示す。Ａ０判の大きさにもアドレス付けできる。
【図８】４ｘ５マトリクスでアドレスマトリクスを配列する実施例を示す。
【図９】図表４のようなタイルマトリクスの配列で構成したマークを印刷したマーク用紙上で手書きする電子ペンの実施例を示す。指示軸の先端にボールペンが取り付けられている。
【図１０】電子ペンとマーク用紙が相対的に傾いているとき、電子ペンが捉える画像の概念を説明する図である。
【図１１】電子ペンが撮像したマークのマトリクスからアドレスやコマンドを復元する処理の第一歩である基底直線の検出の実施例を示す。
【図１２】基底直線検出や図表１４に述べる底直線検出に使用する手順を示す。この手順を所定直線探索手順を呼ぶが、所定直線は適用する場合によって異なる。
【図１３】基底直線が検出されると電子ペンの前方向からマーク用紙の上方向がずれているのが検出される。それを回転と称するが、その回転を補正する方法を説明する図である。
【図１４】底直線を検出する方法を示す。これも電子ペン内部で実施される処理である。底直線とは図表２で４ｘ４マトリクスの第４行以外の行のタイルの底辺部を貫く直線である。
【図１５】タイル識別の方法を説明する図である。各タイルの縦方向の黒縞を横切る線では黒い画素と白い画素の連続が交互にある。そのそれぞれの幅を列挙したのがこの表である。
【図１６】マトリクスを横切って現われる黒と白の縞（これをランと呼ぶ）の組み合わせを示す図である。４ｘ４マトリクスで無効マトリクスを除くとこの表に示す２０通りのランの組み合わせしかない。
【図１７】読み取ったデータからアドレスマトリクスを復元し、画素アドレスを特定する方法を示す図である。
【図１８】読み取ったデータからコマンドマトリクスを復元する方法を示す図である。
【図１９】電子ペン内で復元したアドレスマトリクスおよびコマンドマトリクスの表す情報を表現する方法を示す図である。
【図２０】本発明の一応用例を示す図である。
【図２１】送信付きコマンドの応用例を示す図である。
【図２２】本発明の一実施例のブロック構成を示す図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【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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