(57)【要約】【課題】定規などを使用して線を引く場合であっても、利用者の負担を抑えつつ、座標データを確実に取得する電子ペンを提供する。【解決手段】電子ペン１００は、第１カメラ２０１と第２カメラ２０２を備え、画像処理部２０３が起動していた一方のカメラから取得したドットパターンの画像処理を行い、座標検出部２０４が画像処理されたドットパターンから座標データを検出する。カメラ制御部２０７は、起動していた一方のカメラから座標データを取得できなくなった場合、起動していた一方のカメラを停止し、他方のカメラを起動する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に形成された画像パターンであり、かつ、当該媒体上の位置を特定する座標に対応する画像パターンを撮像する第１撮像手段と、
前記第１撮像手段の受光部とは異なる位置に受光部が設けられた第２撮像手段と、
前記第１撮像手段又は前記第２撮像手段のいずれか一方の撮像手段を起動するカメラ制御手段と、
を具備する電子ペン。
【請求項２】
前記カメラ制御手段は、前記第１撮像手段又は前記第２撮像手段のいずれか一方の撮像手段によって前記画像パターンを取得できなくなった場合、他方の撮像手段を起動する請求項１に記載の電子ペン。
【請求項３】
前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段は、それぞれ、
ペン先部に隣接して設けられた受光部と、
前記ペン先部から離れた位置に設けられた撮像素子と、
前記受光部と前記撮像素子とを接続する導光体と、
を有する請求項１に記載の電子ペン。
【請求項４】
前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段は、それぞれ、
ペン先部に隣接して設けられた受光部と、
前記受光部と接続する導光体と、
前記ペン先部から離れた位置に設けられ、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段が共用する撮像素子と、
を有する請求項１に記載の電子ペン。
【請求項５】
前記第１撮像手段は、
ペン先部に隣接して設けられた第１受光部と、
前記受光部から直接入射光を得る第１撮像素子と、
を有し、
前記第２撮像手段は、
前記ペン先部に隣接して設けられた第２受光部と、
前記ペン先部から離れた位置に設けられた第２撮像素子と、
前記第２受光部と前記第２撮像素子とを接続する導光体と、
を有する請求項１に記載の電子ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラを内蔵する電子ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙などの媒体に書いた情報をデジタル情報として管理する電子ペン（「デジタルペン」ともいう）が普及しつつある。電子ペンは、通常のペン先部に加えて、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどの小型カメラを内蔵している。利用者が電子ペンを用いて、所定のドットパターンが印刷された専用紙に文字や図を記述すると、電子ペンは筆圧を検出して、小型カメラによる撮像を開始し、電子ペンの移動に伴って小型カメラが専用紙のドットパターンを読み取る。
【０００３】
電子ペンにはプロセッサが内蔵されており、このプロセッサが小型カメラによって読み取られたドットパターンからドットパターンに対応付けられた専用紙上の座標データを算出する。また、プロセッサは、算出された座標データとタイムスタンプとを関連付けてメモリに記憶する。メモリに記憶されたデータは、利用者の指示に従って、データ通信ユニットから端末装置へ転送される。
【０００４】
このような電子ペンとして、例えば、特許文献１に開示の技術が知られている。特許文献１に開示の電子ペンは、ペン先に複数配置され、赤外線を照射するＬＥＤをペンの傾きに応じて切り替えることにより、ペンの傾きにかかわらず、専用紙上の座標データを赤外線カメラで安定して読み取ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３０４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示の電子ペンでは、定規などを使用して線を引く場合、カメラの視野が定規で遮られると、座標データを取得できないという問題がある。また、このような定規などを使用して線を引く場合に、座標データを取得するためには、利用者がカメラの位置に注意を払い、カメラの視野が定規などで遮られていたら、ペンを持ち替える必要があり、利用者の負担が大きい。
【０００７】
本発明の目的は、定規などを使用して線を引く場合であっても、利用者の負担を抑えつつ、座標データを確実に取得する電子ペンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子ペンは、媒体に形成された画像パターンであり、かつ、当該媒体上の位置を特定する座標に対応する画像パターンを撮像する第１撮像手段と、前記第１撮像手段の受光部とは異なる位置に受光部が設けられた第２撮像手段と、前記第１撮像手段又は前記第２撮像手段のいずれか一方の撮像手段を起動するカメラ制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定規などを使用して線を引く場合であっても、利用者の負担を抑えつつ、座標データを確実に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子ペンの構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る電子ペンの機能構成を示すブロック図
【図３】図２に示した電子ペンのカメラ切り替え手順を示す図
【図４】図１に示した電子ペンで定規を用いて線を引く様子を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る電子ペンの構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る電子ペンの他の構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態３に係る電子ペンの構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子ペン１００の構成を示す図である。図１（ａ）は電子ペン１００の外観を示す図、図１（ｂ）は電子ペン１００をペン先方向から見た図、図１（ｃ）は電子ペン１００の内部構成を示す透視図、図１（ｄ）は電子ペン１００の内部構成を示す図、図１（ｅ）は図１（ｄ）に示した内部構成を別の角度から見た図である。以下、主に、図１（ｄ）及び図１（ｅ）を用いて、電子ペン１００の内部構成について説明する。
【００１３】
基板１０１には、基板１０１の一面の中央に、長手方向に沿ってインク芯１０２が配設されており、また、インク芯１０２のペン先側にインク芯１０２を挟んで２つのカメラ１０３、１０４が配設されている。また、基板１０１には、基板１０１の他面、ペン先側に赤外線を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光部材１０５が配設されている。また、基板１０１には、図示せぬプロセッサ、メモリ、バッテリー、圧力センサなどが搭載されている。
【００１４】
２つのカメラ１０３、１０４の先端（ペン先側）にはそれぞれレンズ（受光部）が備えられており、カメラ１０３、１０４は、発光部材１０５が照射した専用紙のドットパターンを、レンズを通して読み取る。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１に係る電子ペン１００の機能構成を示すブロック図である。この図において、第１カメラ２０１及び第２カメラ２０２（図１のカメラ１０３、１０４に相当）は、後述するカメラ制御部２０７の制御を受けて、専用紙のドットパターンを読み取り、読み取ったドットパターンを画像処理部２０３に出力する。
【００１６】
画像処理部２０３は、第１カメラ２０１及び第２カメラ２０２から出力されたドットパターンの画像処理を行って、補正を加え、画像処理を行ったドットパターンを座標検出部２０４に出力する。ここで、第１カメラ２０１及び第２カメラ２０２から出力されたドットパターンは、電子ペン１００の傾きによって、斜めに読み取られた画像情報であるため、この画像情報に画像処理を加えることにより、正確なドットパターンを復元することができる。
【００１７】
座標検出部２０４は、画像処理部２０３から出力されたドットパターンから専用紙上での座標データ（ＸＹ座標）を検出し、検出した座標データをメモリ２０５及びカメラ制御部２０７に出力する。
【００１８】
メモリ２０５は、座標検出部２０４から出力された座標データをタイムスタンプと共に記憶し、利用者の指示に従って、適宜、記憶された座標データを電子ペン外部へ送出する。
【００１９】
筆圧センサ２０６は、利用者が電子ペン１００を用いて記述する際、ペン先部に加わる筆圧を検出し、検出した筆圧をカメラ制御部２０７に通知する。
【００２０】
カメラ制御部２０７は、筆圧センサから所定値以上の筆圧が通知された場合、利用者による記述が行われているものと判定し、第１カメラ２０１及び第２カメラ２０２のうち、第１カメラ２０１のみを起動する。カメラ制御部２０７は、第１カメラ２０１起動時に、第１カメラ２０１によって読み取られたドットパターンの座標データを座標検出部２０４から取得する。カメラ制御部２０７は、第１カメラ２０１由来の座標データを取得できなくなった場合、第１カメラ２０１を停止し、第２カメラ２０２を起動する。このように、カメラ制御部２０７は、筆圧センサ２０６から所定値以上の筆圧が通知された場合、２つのカメラの一方のみを起動し、起動しているカメラから座標データを取得できなくなると、一方のカメラを停止すると共に、他方のカメラを起動する。
【００２１】
次に、図２に示した電子ペン１００のカメラ切り替え手順について図３を用いて説明する。図３において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）３０１では、カメラ制御部２０７が第１カメラ２０１を起動し、ＳＴ３０２では、第１カメラ２０１が専用紙のドットパターンを読み取る。
【００２２】
ＳＴ３０３では、画像処理部２０３が第１カメラ２０１によって読み取られたドットパターンの画像処理を行い、ＳＴ３０４では、座標検出部２０４が画像処理されたドットパターンから座標データを検出する。
【００２３】
ＳＴ３０５では、カメラ制御部２０７が座標データの有無を判定し、座標データがある（ＹＥＳ）場合には、ＳＴ３０２に戻り、座標データがない（ＮＯ）場合には、ＳＴ３０６に移行する。ここで、カメラから座標データを取得できない場合として、例えば、図４に示すように、定規を用いて線を引く場合などが考えられる。
【００２４】
ＳＴ３０６では、カメラ制御部２０７は起動している第１カメラ２０１を停止し、ＳＴ３０７では、カメラ制御部２０７は第２カメラ２０２を起動し、カメラ切り替え手順を終了する。
【００２５】
このように、実施の形態１によれば、電子ペンに２つのカメラを搭載し、起動していた一方のカメラから座標データを取得できなくなった場合、起動していた一方のカメラを停止し、他方のカメラを起動することにより、利用者が電子ペンを持ち替えることなく、継続して座標データを取得することができる。また、２つのカメラを切り替えて起動することにより、同時に２つのカメラが起動することを回避し、電力消費を抑えることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る電子ペン４００の構成を示す図である。図５（ａ）は電子ペン４００の外観を示す図、図５（ｂ）は電子ペン４００をペン先方向から見た図、図５（ｃ）は電子ペン４００の内部構成を示す透視図、図５（ｄ）は電子ペン４００の内部構成を示す図、図５（ｅ）は図５（ｄ）に示した内部構成を別の角度から見た図である。以下、主に、図５（ｄ）及び図５（ｅ）を用いて、電子ペン４００の内部構成について説明する。
【００２７】
基板４０１には、基板４０１の一面の中央に、長手方向に沿ってインク芯４０２が配設されており、また、インク芯４０２のペン先とは反対側にインク芯４０２を挟んで２つのカメラ４０３、４０４が配設されている。すなわち、カメラ本体（撮像素子）がペン先から離れた位置に配設されている。これにより、利用者が手で把持する部分（把持部）にカメラが位置しなくなるので、把持部を細くすることができ、手持ち感が悪くなるのを低減することができる。
【００２８】
２つのカメラ４０３、４０４の先端（ペン先側）にはそれぞれ光ファイバなどの導光体４０５、４０６の一端が接続され、導光体４０５、４０６の他端がペン先近傍に設けられたレンズ４０７、４０８と接続されている。カメラ４０３、４０４は、発光部材４０９が照射した専用紙のドットパターンを、レンズ４０７、４０８及び導光体４０５、４０６を通して読み取る。
【００２９】
このように、実施の形態２によれば、カメラ本体をペン先から離れた位置に配設することにより、把持部を細くすることができ、手持ち感が悪くなるのを低減することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、２つのカメラ４０３、４０４を設ける場合について説明したが、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、１つのカメラ４０３に２本の導光体４０５、４０６とそれらに接続されたレンズ４０７、４０８を設け、レンズ４０７、４０８からの入射を切り替えるようにしてもよい。これにより、細い把持部の領域を拡大することができ、手持ち感が悪くなるのを低減することができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る電子ペン５００の構成を示す図である。図７（ａ）は電子ペン５００の外観を示す図、図７（ｂ）は電子ペン５００をペン先方向から見た図、図７（ｃ）は電子ペン５００の内部構成を示す透視図、図７（ｄ）は電子ペン５００の内部構成を示す図、図７（ｅ）は図７（ｄ）に示した内部構成を別の角度から見た図である。以下、主に、図７（ｄ）及び図７（ｅ）を用いて、電子ペン５００の内部構成について説明する。
【００３２】
基板５０１には、基板５０１の一面に、長手方向に沿ってインク芯５０２が配設されており、また、基板５０１の長手方向に沿って、かつ、インク芯５０２に対して同一側に２つのカメラ５０３、５０４が並んで配設されている。すなわち、電子ペン５００の長手方向に２つのカメラ５０３、５０４が並んで配設されている。これにより、把持部が太くなるのを抑えることができ、手持ち感が悪くなるのを低減することができる。
【００３３】
ペン先側のカメラ５０３の先端にはレンズが備えられており、カメラ５０３はレンズを通して直接入射光を得る。また、ペン後端側のカメラ５０４の先端には光ファイバなどの導光体５０５の一端が接続され、導光体５０５の他端がペン先近傍に設けられた他のレンズ５０６と接続されている。カメラ５０３、５０４は、発光部材５０７が照射した専用紙のドットパターンを読み取る。
【００３４】
このように、実施の形態３によれば、２つのカメラ本体を電子ペンの長手方向に沿って並べて配設することにより、把持部が太くなるのを抑えることができ、手持ち感が悪くなるのを低減することができる。
【００３５】
なお、上記各実施の形態では、カメラ制御部２０７が座標データを取得できなくなった場合にカメラを切り替えるものとし説明したが、本発明はこれに限らず、起動しているカメラからドットパターンを取得できなくなった場合にカメラを切り替えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる電子ペンは、定規などを使用して線を引く場合であっても、利用者の負担を抑えつつ、座標データを確実に取得するのに有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１０１、４０１、５０１  基板
１０２、４０２、５０２  インク芯
１０３、１０４、４０３、４０４、５０３、５０４  カメラ
１０５、４０９、５０７  発光部材
２０１  第１カメラ
２０２  第２カメラ
２０３  画像処理部
２０４  座標検出部
２０５  メモリ
２０６  筆圧センサ
２０７  カメラ制御部
４０５、４０６、５０５  導光体
４０７、４０８、５０６  レンズ
【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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