(57)【要約】【課題】赤外線吸収性のインキにより印刷された符号化パターン及び赤外線反射性のインキにより印刷された符号化パターンの両方を適切に認識することが可能な電子ペン及び情報処理システムを提案する。【解決手段】電子ペンは、符号化パターンが形成されたシートに対して赤外線を照射して撮像された撮像画像に対して２値化処理を行って赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、赤外線反射領域の面積と赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する。そして、電子ペンは、当該比較結果に応じて２値化処理された画像に対してネガポジ反転処理を行い、ネガポジ反転処理を行った場合にはネガポジ反転処理された画像に基づいて符号化パターンを認識し、ネガポジ反転処理を行わなかった場合には２値化処理された画像に基づいて符号化パターンを認識する。【選択図】図１
0003161860.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
符号化パターンが形成されたシートに対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段によって赤外線が照射された領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像に対して所定の閾値を用いて２値化処理を行う２値化処理手段と、
前記２値化処理された画像より赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、前記赤外線反射領域の面積と前記赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する領域比較手段と、
前記領域比較手段による比較結果に応じて、前記２値化処理された画像に対してネガポジ反転処理を行うネガポジ反転処理手段と、
前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われた場合には、当該ネガポジ反転処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識し、前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われなかった場合には、前記２値化処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識する符号化パターン認識手段と、を備えることを特徴とする電子ペン。
【請求項２】
前記領域比較手段は、前記２値化処理された画像の一部分の所定領域より前記赤外線反射領域及び前記赤外線吸収領域を判別し、当該赤外線反射領域の面積と当該赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較することを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
【請求項３】
前記シートは、赤外線吸収性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートと、赤外線反射性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ペン。
【請求項４】
電子ペンと端末装置とを備える情報処理システムであって、
前記電子ペンは、
符号化パターンが形成されたシートに対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段によって赤外線が照射された領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像を前記端末装置に送信する送信手段と、を備え、
前記端末装置は、
前記電子ペンの前記送信手段から送信された前記撮像画像を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記撮像画像に対して所定の閾値を用いて２値化処理を行う２値化処理手段と、
前記２値化処理された画像より赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、前記赤外線反射領域の面積と前記赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する領域比較手段と、
前記領域比較手段による比較結果に応じて、前記２値化処理された画像に対してネガポジ反転処理を行うネガポジ反転処理手段と、
前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われた場合には、当該ネガポジ反転処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識し、前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われなかった場合には、前記２値化処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識する符号化パターン認識手段と、を備えることを特徴とする情報処理システム。
【請求項５】
前記領域比較手段は、前記２値化処理された画像の一部分の所定領域より前記赤外線反射領域及び前記赤外線吸収領域を判別し、当該赤外線反射領域の面積と当該赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較することを特徴とする請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記シートは、赤外線吸収性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートと、赤外線反射性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートとを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の情報処理システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、シートに形成された符号化パターンを認識する電子ペン及び情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記入した情報を電子化する電子ペンが開発されており、その代表的なものとしてスウェーデンのAnoto社が開発した「アノトペン（Anoto pen）」が知られている。アノトペンは、所定のドットパターンが印刷された専用紙とともに使用される。アノトペンは、ペン先部に、文字等を書くための通常のインクカートリッジに加えて、専用紙に印刷されたドットパターンを撮像するための小型カメラと、撮像したドットパターンから専用紙における位置座標を演算するプロセッサと、演算された位置座標等を外部機器へ送信するデータ通信ユニットとを搭載している。ユーザが専用紙上にアノトペンで文字等を書いたり、専用紙上に図案化されている画像にチェックマークを記入したりすると、ペンの移動に伴って小型カメラが専用紙に印刷されたドットパターンを撮像し、プロセッサによって演算された連続する位置座標から、ユーザが書き込んだ文字、画像などの記入情報が認識される。そして、この記入情報が、データ通信ユニットによりアノトペンから近くのパーソナルコンピュータや携帯電話などの端末装置に送信される（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
その他にも、特許文献３には、電子ペンによる種々のドットパターン認識手法が提案されている。また、特許文献４には、赤外線反射性の透明パターンが印刷された透明シートを用い、ディスプレイ装置の表面又は前方に当該透明シートを装着して利用する技術が提案されている。また、特許文献５には、ドットパターンが形成されたスクリーンに電子ペンで記入したストロークを、コンピュータを介してプロジェクターによってスクリーンに投影する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５１１７６１号公報
【特許文献２】特表２００９−５４３１８１号公報
【特許文献３】特許第４３８５１６９号公報
【特許文献４】特開２００７−３２３１６５号公報
【特許文献５】登実第３１５１８８６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来から、赤外線吸収性のインキにより符号化パターンが印刷されたシートや、赤外線反射性のインキにより符号化パターンが印刷されたシートが用いられているが、従来技術では、このような符号化パターンの両方を適切に認識することが困難であった。
【０００６】
そこで、本考案は、赤外線吸収性のインキにより印刷された符号化パターン及び赤外線反射性のインキにより印刷された符号化パターンの両方を適切に認識することが可能な電子ペン及び情報処理システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案に係る電子ペンは、符号化パターンが形成されたシートに対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、前記赤外線照射手段によって赤外線が照射された領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された撮像画像に対して所定の閾値を用いて２値化処理を行う２値化処理手段と、前記２値化処理された画像より赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、前記赤外線反射領域の面積と前記赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する領域比較手段と、前記領域比較手段による比較結果に応じて、前記２値化処理された画像に対してネガポジ反転処理を行うネガポジ反転処理手段と、前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われた場合には、当該ネガポジ反転処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識し、前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われなかった場合には、前記２値化処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識する符号化パターン認識手段と、を備える。
【０００８】
上記の電子ペンは、符号化パターンが形成されたシートに対して赤外線を照射して撮像された撮像画像に対して２値化処理を行って赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、赤外線反射領域の面積と赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する。そして、電子ペンは、当該比較結果に応じて２値化処理された画像に対してネガポジ反転処理を行い、ネガポジ反転処理を行った場合にはネガポジ反転処理された画像に基づいて符号化パターンを認識し、ネガポジ反転処理を行わなかった場合には２値化処理された画像に基づいて符号化パターンを認識する。これにより、赤外線吸収性のインキにより印刷された符号化パターン及び赤外線反射性のインキにより印刷された符号化パターンの両方を適切に認識することが可能となる。
【０００９】
上記の電子ペンにおいて、前記領域比較手段は、前記２値化処理された画像の一部分の所定領域より前記赤外線反射領域及び前記赤外線吸収領域を判別し、当該赤外線反射領域の面積と当該赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較するとよい。これにより、電子ペンでの処理を高速化することが可能となる。
【００１０】
好適な例では、前記シートは、赤外線吸収性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートと、赤外線反射性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートとを含む。
【００１１】
また、本考案に係る情報処理システムは、電子ペンと端末装置とを備える情報処理システムであって、前記電子ペンは、符号化パターンが形成されたシートに対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、前記赤外線照射手段によって赤外線が照射された領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された撮像画像を前記端末装置に送信する送信手段と、を備え、前記端末装置は、前記電子ペンの前記送信手段から送信された前記撮像画像を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記撮像画像に対して所定の閾値を用いて２値化処理を行う２値化処理手段と、前記２値化処理された画像より赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、前記赤外線反射領域の面積と前記赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する領域比較手段と、前記領域比較手段による比較結果に応じて、前記２値化処理された画像に対してネガポジ反転処理を行うネガポジ反転処理手段と、前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われた場合には、当該ネガポジ反転処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識し、前記ネガポジ反転処理手段によって前記ネガポジ反転処理が行われなかった場合には、前記２値化処理された画像に基づいて前記符号化パターンを認識する符号化パターン認識手段と、を備える。上記の情報処理システムによっても、赤外線吸収性のインキにより印刷された符号化パターン及び赤外線反射性のインキにより印刷された符号化パターンの両方を適切に認識することが可能となる。
【００１２】
上記の情報処理システムにおいて、前記領域比較手段は、前記２値化処理された画像の一部分の所定領域より前記赤外線反射領域及び前記赤外線吸収領域を判別し、当該赤外線反射領域の面積と当該赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較するとよい。これにより、端末装置での処理を高速化することが可能となる。
【００１３】
好適な例では、前記シートは、赤外線吸収性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートと、赤外線反射性のインキにより前記符号化パターンが印刷されたシートとを含む。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、赤外線吸収性のインキにより印刷された符号化パターン及び赤外線反射性のインキにより印刷された符号化パターンの両方を適切に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における情報処理システムのシステム構成図である。
【図２】ドットパターンにおけるドットの配置と変換される値との関係を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、ドットパターンを模式的に示し、（ｂ）は、それに対応する情報の例を示す図である。
【図４】電子ペンの構造を示す概略図である。
【図５】電子ペンから外部機器端末へ送信する記入情報のデータ構造を模式的に示す図である。
【図６】外部機器端末の機能ブロック図である。
【図７】（ａ）は用紙の２値化画像の例を示し、（ｂ）は透明フィルムの２値化画像の例を示す図である。
【図８】本実施形態における記入情報送信処理フローである。
【図９】本実施形態における符号化パターン解析送信処理フローである。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本考案の実施の形態について説明する。
【００１７】
［情報処理システムのシステム構成］
図１に示すように、本実施形態における情報処理システム１０は、ユーザが使用する電子ペン１と、電子ペン１から記入情報等を受信して処理する外部機器端末２と、用紙３と、透明フィルム（換言すると透明シート）４とを有する。外部機器端末２は、例えばコンピュータ装置や携帯電話やゲーム機である。透明フィルム４は、外部機器端末２のディスプレイ２０１に貼り付けられる。このような情報処理システム１０は、透明フィルム４に電子ペン１で手書きをすることにより、外部機器端末２に手書き入力するために好適に利用される。
【００１８】
［用紙及び透明フィルム］
まず、用紙３及び透明フィルム４について説明する。用紙３及び透明フィルム４には、その略全面に、位置座標を示すアノト社方式のドットパターン（以下、「符号化パターン」とも呼ぶ。）が印刷されている。具体的には、用紙３には、赤外線吸収性を有するインキ（以下、適宜「赤外線吸収インキ」と呼ぶ。）により符号化パターンが印刷されている。例えば、赤外線吸収インキとしては、カーボンを含んだインキを用いることができる。また、用紙３自体（符号化パターンが印刷されていない状態）は、赤外線吸収性を有しておらず、赤外線反射性を有している。
【００１９】
これに対して、透明フィルム４には、赤外線反射性を有するインキ（以下、適宜「赤外線反射インキ」と呼ぶ。）により符号化パターンが印刷されている。例えば、赤外線反射インキとしては、前述した特許文献４（特開２００７−３２３１６５号公報）に記載されたインキを用いることができる。また、透明フィルム４自体（符号化パターンが印刷されていない状態）は、赤外線吸収性を有している。なお、ディスプレイ２０１の表面板が赤外線吸収性を有するように構成されている場合には、透明フィルム４自体が赤外線吸収性を有していなくても良い。
【００２０】
［ドットパターン］
続いて、用紙３及び透明フィルム４に印刷されるアノト方式のドットパターン（符号化パターン）について説明する。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、ドットパターンのドットの部分を黒で表し、ドット以外の部分を白で表すものとする。
【００２１】
図２は、用紙３及び透明フィルム４に印刷されたドットパターンのドットとそのドットが変換される値との関係を説明する図である。図２に示すように、ドットパターンの各ドットは、その位置によって所定の値に対応付けられている。すなわち、ドットの位置を格子の基準位置（縦線及び横線の交差点）から上下左右のどの方向にシフトするかによって、各ドットは、０〜３の値に対応付けられている。また、各ドットの値は、さらに、Ｘ座標用の第１ビット値及びＹ座標用の第２ビット値に変換できる。このようにして対応付けられた情報の組合せにより、用紙３ないし透明フィルム４上の位置座標が決定されるよう構成されている。
【００２２】
図３（ａ）は、あるドットパターンの配列を示している。図３（ａ）に示すように、縦横約２ｍｍの範囲内に６×６個のドットが、用紙３ないし透明フィルム４上のどの部分から６×６ドットを取ってもユニークなパターンとなるように配置されている。これら３６個のドットにより形成されるドットパターンは、用紙３ないし透明フィルム４における相対的な位置座標を保持している。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す各ドットを、格子の基準位置からのシフト方向によって、図２に示す規則性に基づいて対応づけられた値に変換したものである。この変換は、ドットパターンの画像を撮影する電子ペン１によって行われる。
【００２３】
［電子ペン］
次に電子ペン１について説明する。図４に示すように、電子ペン１は、その筐体１０１の内部に、ペン部１０４、ＬＥＤ１０５、ＣＭＯＳカメラ１０６、圧力センサ１０７、ＣＰＵ等により構成されるプロセッサ１０８、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ１０９、リアルタイムクロック１１０、アンテナ等により構成される通信ユニット１１１及びバッテリー１１２を備える。ペン部１０４の先端は、ペン先部１０３となっており、ユーザは、電子ペン１のペン先部１０３を用紙３や透明フィルム４に当接させて、文字等のストローク（手書きストローク）を記入したり、タップ（ペン先部１０３による用紙３や透明フィルム４への軽叩）したりする。ここで、電子ペン１のペン先部１０３が用紙３及び透明フィルム４に最初に接触することをペンダウンと呼び、接触している（当接している）状態からペン先部１０３が離れることをペンアップと呼ぶ。電子ペン１のペンダウンからペンアップまでの間に記入される軌跡が１つのストロークとなり、文字や図形等は、１つ又は複数個のストロークからなる。なお、ペン部１０４を、ペン先部１０３からインキが出るようにインクカートリッジとして構成しても良い。
【００２４】
バッテリー１１２は電子ペン１内の各部品に電力を供給するためのものであり、例えば電子ペン１のキャップ（図示せず）の脱着により電子ペン１自体の電源のオン／オフを行うよう構成させてもよい。リアルタイムクロック１１０は、現在時刻（タイムスタンプ）を示す時刻情報を発信し、プロセッサ１０８に供給する。圧力センサ１０７は、ユーザが電子ペン１により用紙３や透明フィルム４に文字やマークを書いたりタップしたりする際にペン先部１０３からペン部１０４を通じて与えられる圧力、即ち筆圧を検出し、その値をプロセッサ１０８へ伝送する。
【００２５】
プロセッサ１０８は、圧力センサ１０７から与えられる筆圧データに基づいて、ＬＥＤ１０５及びＣＭＯＳカメラ１０６のスイッチのオン／オフを切替える。即ち、ユーザが電子ペン１で用紙３や透明フィルム４に文字などを書くと、ペン先部１０３に筆圧がかかり、圧力センサ１０７によって所定値以上の筆圧が検出されたときに、プロセッサ１０８は、ユーザが記入を開始したと判定して、ＬＥＤ１０５及びＣＭＯＳカメラ１０６を作動させる。そして、通信ユニット１１１が、圧力センサ１０７により検出されたペンダウン情報ＰＤと、後述するペンＩＤとを関連付けて、記入情報として外部機器端末２へ送信する。また、ユーザが１つのストロークを記入し終えて電子ペン１を用紙３ないし透明フィルム４から離すと、圧力センサ１０７は、所定値以上の筆圧が検出されなくなることでペンアップを検出する。すると、通信ユニット１１１が、圧力センサ１０７により検出されたペンアップ情報ＰＵとペンＩＤとを関連付けて、記入情報として外部機器端末２へ送信する。
【００２６】
ＬＥＤ１０５とＣＭＯＳカメラ１０６は、電子ペン１のペン先部１０３付近に取り付けられており、筐体１０１におけるＬＥＤ１０５及びＣＭＯＳカメラ１０６と対向する部分には、開口部１０２が形成されている。ＬＥＤ１０５は、用紙３や透明フィルム４上のペン先部１０３近傍に向けて赤外線を照明する。その領域は、ペン先部１０３が用紙３や透明フィルム４に接触する位置とはわずかにずれている。ＣＭＯＳカメラ１０６は、ＬＥＤ１０５によって照明された領域を撮像し、撮像により得られた画像データをプロセッサ１０８に供給する。なお、ＣＭＯＳカメラ１０６による撮影領域は、図３（ａ）に示すような約２ｍｍ×約２ｍｍの大きさを含む範囲であり、ＣＭＯＳカメラ１０６の撮影は毎秒５０〜１００回程度の定間隔で行われる。また、開口部１０２側のＣＭＯＳカメラ１０６の前方に、赤外線透過フィルタを設けても良い。
なお、ＬＥＤ１０５は本考案における「赤外線照射手段」の一例に相当し、ＣＭＯＳカメラ１０６は本考案における「撮像手段」の一例に相当する。
【００２７】
プロセッサ１０８は、ユーザの記入が行われる間、ＣＭＯＳカメラ１０６から供給される画像データを処理することでドットパターンを認識し、ユーザが記入するストローク（筆跡）の用紙３ないし透明フィルム４上におけるＸ，Ｙ座標（単に「位置座標」、「座標データ」とも呼ぶ）を連続的に演算していく。すなわち、プロセッサ１０８は、ＣＭＯＳカメラ１０６によって供給される、図３（ａ）に示されるようなドットパターンの画像データを図３（ｂ）に示すデータ配列に変換し、さらに、Ｘ座標ビット値・Ｙ座標ビット値に変換して、そのデータ配列から所定の演算方法によりＸ，Ｙ座標データを演算する。そしてプロセッサ１０８は、リアルタイムクロック１１０から発信される現在時刻（タイムスタンプ：記入された時刻情報）、筆圧データ及びＸ，Ｙ座標データとを関連付ける。なお、用紙３ないし透明フィルム４における６×６のドットパターンは、用紙３ないし透明フィルム４内でそれぞれ重複することはないため、ユーザが電子ペン１で文字等を記入すると、記入された位置が用紙３ないし透明フィルム４のどの位置に当たるかを、プロセッサ１０８による座標演算により特定することができる。
なお、プロセッサ１０８は、本考案における「２値化処理手段」、「領域比較手段」、「ネガポジ反転処理手段」、及び「符号化パターン認識手段」の一例に相当する。
【００２８】
メモリ１０９には、電子ペン１を識別するための「ｐｅｎ０１」といったペンＩＤ、ペン製造者番号、ペンソフトウェアのバージョン等のプロパティ情報が記憶されている。そして、通信ユニット１１１は、ペンＩＤ（電子ペン識別情報）と、時刻情報（タイムスタンプ）と、筆圧データと、Ｘ，Ｙ座標データとを関連付けて、記入情報として外部機器端末２へ送信する。通信ユニット１１１による外部機器端末２への送信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線送信によって、即時的かつ逐次的に行われる。
【００２９】
次に、図５を参照して、電子ペン１より送信される記入情報について説明する。ユーザが電子ペン１を用いて用紙３又は透明フィルム４にストロークなどを記入する際、まず、電子ペン１を用紙３又は透明フィルム４に接触させる。すると、電子ペン１の圧力センサ１０７によってペン先部１０３にかかる筆圧を検出する。電子ペン１のプロセッサ１０８は、圧力センサ１０７によって所定値以上の筆圧が検出されたと判断すると、電子ペン１の用紙３又は透明フィルム４への接触を示すペンダウン情報ＰＤと、電子ペン１の識別情報であるペンＩＤ等とを関連付けた記入情報を生成して、通信ユニット１１１に、その記入情報を外部機器端末２へ送信させる。ユーザは、電子ペン１のペン先部１０３の用紙３又は透明フィルム４への接触後、ペン先部１０３を移動させてストロークを描くが、プロセッサ１０８も引き続き、演算により求めた座標情報（Ｘ，Ｙ）と、圧力センサ１０７により検出される筆圧データ（Ｐ）、リアルタイムクロック１１０により発信された時刻情報（Ｔ）とを含む座標属性情報、及びペンＩＤを関連付けた記入情報を、ＣＭＯＳカメラ１０６によるドットパターンの撮影周期に応じて、逐次生成し、通信ユニット１１１に当該記入情報を順次、外部機器端末２へ送信させる。ユーザがストロークを描き終え、電子ペン１を用紙３又は透明フィルム４から離すと、圧力センサ１０７は筆圧を検出しなくなるため、プロセッサ１０８は、圧力センサ１０７によって所定値以上の筆圧が検出されなくなったと判断して、電子ペン１の用紙３又は透明フィルム４への離脱を示すペンアップ情報ＰＵと、電子ペン１の識別情報であるペンＩＤ等とを関連付けた記入情報を生成して、通信ユニット１１１に、その記入情報を外部機器端末２へ送信させる。なお、このように電子ペン１から外部機器端末２へ送信される記入情報に、座標情報から求めたドットパターンアドレスを含めても良い。
【００３０】
［外部機器端末］
次に、外部機器端末２について説明する。外部機器端末２は、ハードウェアとして、電子ペン１とのデータ通信が可能なアンテナ装置、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ、ディスプレイ、マウスやキーボード等で構成されるパーソナルコンピュータ等で構成される。図６は、外部機器端末２の機能ブロック図である。外部機器端末２は、機能的には、マウスやキーボードといった入力手段２１、受信手段２２、送信手段２３、表示手段２４、記憶手段２５、及び処理手段２６を備える。そして、外部機器端末２は、電子ペン１から受信した記入情報に基づいて所定の処理を行う。
【００３１】
受信手段２２は、アンテナ受信回路等により構成され、電子ペン１から記入情報を受信し、処理手段２６に伝送する。送信手段２３は、処理手段２６の指示による映像信号を図示しないプロジェクターなどに送信する。表示手段２４は、ディスプレイ等によって構成され、処理手段２６によって指示された内容を表示する。記憶手段２５は、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリによって構成される。例えば、記憶手段２５は、処理手段２６の処理命令により、電子ペン１から受信した記入情報をペンＩＤ毎に記憶する。
【００３２】
処理手段２６は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定の処理を実行する。具体的には、処理手段２６は、受信手段２２が受信した記入情報に基づいてストロークを表示手段２４に表示させる。また、処理手段２６は、送信手段２３にプロジェクターが接続されている場合には、表示手段２４に表示させる画像と同様の画像をプロジェクターに投影させるための映像信号を、送信手段２３に対してプロジェクターに送信させる。
【００３３】
［ドットパターンの認識手法］
次に、本実施形態における、電子ペン１によるドットパターン（「符号化パターン」の一例）の認識手法について具体的に説明する。
【００３４】
上記したように、電子ペン１のＬＥＤ１０５は、用紙３ないし透明フィルム４上のペン先部１０３近傍に向けて赤外線を照明し、電子ペン１のＣＭＯＳカメラ１０６は、ＬＥＤ１０５によって照明された領域を撮像する。ここで、用紙３に対して赤外線を照明した場合、用紙３内のドットは赤外線吸収インキで印刷されているので、ドットの部分は赤外線を吸収するため赤外線の反射量が少なく、これに対して、ドット以外の部分は赤外線の反射量が多い。一方で、透明フィルム４に対して赤外線を照明した場合、透明フィルム４内のドットは赤外線反射インキで印刷されているため、ドットの部分は赤外線を反射するため赤外線の反射量が多く、これに対して、ドット以外の部分は赤外線の反射量が少ない。このようなことから、用紙３の撮像画像と透明フィルム４の撮像画像とは異なるものとなる。基本的には、用紙３の撮像画像と透明フィルム４の撮像画像とでは、ドットの部分とドット以外の部分に関してコントラストが逆となる。
【００３５】
続いて、電子ペン１のプロセッサ１０８は、ＣＭＯＳカメラ１０６から上記のような撮像画像が供給されて、撮像画像に対して処理を行うことでドットパターンを認識する。具体的には、まず、プロセッサ１０８は、供給された撮像画像に対して所定の閾値を用いて２値化処理を行う（以下では、２値化処理された画像を適宜「２値化画像」と呼ぶ。）。２値化処理を行う場合に用いる閾値は、予め設定した定数（固定値）を用いても良いし、変数を用いても良い。閾値に変数を用いる場合には、例えば撮像画像に応じて変化させた値を用いることができる。
【００３６】
図７は、２値化画像の一例を示している。具体的には、図７（ａ）は用紙３の撮像画像を２値化処理した画像例を示しており、図７（ｂ）は透明フィルム４の撮像画像を２値化処理した画像例を示している。図７（ａ）に示すように、用紙３の２値化画像においては、ドットの部分は赤外線の反射量が少ないため黒の画像となり、ドット以外の部分は赤外線の反射量が多いため白の画像となる。これに対して、図７（ｂ）に示すように、透明フィルム４の２値化画像においては、ドットの部分は赤外線の反射量が多いため白の画像となり、ドット以外の部分は赤外線の反射量が少ないため黒の画像となる。このように、用紙３の２値化画像と透明フィルム４の２値化画像とでは、ドットの部分とドット以外の部分に関して白黒が逆となる。
【００３７】
以下では、２値化画像において黒の部分の領域、換言すると赤外線の反射量が少ない領域（さらに換言すると赤外線の吸収量が多い領域）を、「赤外線吸収領域」と呼ぶ。これに対して、２値化画像において白の部分の領域、換言すると赤外線の反射量が多い領域を、「赤外線反射領域」と呼ぶ。
【００３８】
続いて、プロセッサ１０８は、上記の２値化処理により得られた２値化画像から赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、赤外線反射領域の面積と赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する。具体的には、プロセッサ１０８は、赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積よりも大きいか否かを判定する。
【００３９】
撮像範囲において、ドットの総面積はドット以外の面積に比べ小さいため、プロセッサ１０８は、２値化画像において赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積よりも大きい場合、換言すると２値化画像における黒の部分の面積が白の部分の面積よりも大きい場合、当該２値化画像に対してネガポジ反転処理を行う（以下では、ネガポジ反転処理された画像を適宜「ネガポジ反転画像」と呼ぶ。）。つまり、プロセッサ１０８は、黒である赤外線吸収領域を白に変換し、白である赤外線反射領域を黒に変換する。これにより、図７（ｂ）に示すような、ドットの部分が白でありドット以外の部分が黒である２値化画像が、図７（ａ）に示すような、ドットの部分が黒でありドット以外の部分が白である画像に変換されることとなる。プロセッサ１０８は、このようにネガポジ反転処理を行った場合には、ネガポジ反転画像に基づいてドットパターンを認識する。
【００４０】
一方で、プロセッサ１０８は、２値化画像において赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積以下である場合、換言すると２値化画像における黒の部分の面積が白の部分の面積以下である場合、当該２値化画像に対してネガポジ反転処理を行わない。この場合には、プロセッサ１０８は、元の２値化画像に基づいてドットパターンを認識する。つまり、プロセッサ１０８は、図７（ａ）に示すような、ドットの部分が黒でありドット以外の部分が白である画像に基づいてドットパターンを認識する。
【００４１】
以上説明したドットパターンの認識手法によれば、ドットパターンを認識する際に用いる画像を、ドットの部分が黒でありドット以外の部分が白である画像に統一することができる。これにより、赤外線吸収インキにより印刷されたドットパターン及び赤外線反射インキにより印刷されたドットパターンの両方を適切に認識することが可能となる。
【００４２】
なお、撮像画像を２値化した２値化画像の全領域について赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、各領域の面積の大小関係を比較することに限定はされない。２値化画像の一部分の所定領域（例えば予め設定された場所に位置する所定サイズを有する領域）について赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、各領域の面積の大小関係を比較しても良い。こうした場合、処理を高速化することが可能となる。
【００４３】
［記入情報送信処理フロー］
本実施形態の電子ペン１による記入情報送信処理フローを、図８を参照して説明する。記入情報送信処理フローは、電子ペン１が外部機器端末２に記入情報を送信するために行われる。
【００４４】
まず、ステップＳ１０１では、電子ペン１のプロセッサ１０８は、圧力センサ１０７によってペンダウンが検知されたか否かを判定する。具体的には、プロセッサ１０８は、圧力センサ１０７によって所定値以上の筆圧が検出されたか否かを判定する。ペンダウンが検知された場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。この場合には、プロセッサ１０８は、ペンＩＤ及びペンダウン情報を通信ユニット１１１によって外部機器端末２へ送信させる（ステップＳ１０２）。そして、処理はステップＳ１０３に進む。これに対して、ペンダウンが検知されなかった場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理は終了する。
【００４５】
ステップＳ１０３では、プロセッサ１０８は、用紙３又は透明フィルム４に印刷されたドットパターンを解析し、解析した符号化パターンより求まる情報を通信ユニット１１１によって外部機器端末２へ送信させる処理（符号化パターン解析送信処理）を行う。符号化パターン解析送信処理については、詳細は後述する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、プロセッサ１０８は、圧力センサ１０７によってペンアップが検知されたか否かを判定する。具体的には、プロセッサ１０８は、圧力センサ１０７によって所定値以上の筆圧が検出されなくなったか否かを判定する。ペンアップが検知された場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０５に進む。この場合には、プロセッサ１０８は、ペンＩＤ及びペンアップ情報を通信ユニット１１１によって外部機器端末２へ送信させる（ステップＳ１０５）。そして、処理は終了する。これに対して、ペンアップが検知されなかった場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０３に戻る。
【００４６】
［符号化パターン解析送信処理フロー］
本実施形態の電子ペン１による符号化パターン解析送信処理フローを、図９を参照して説明する。符号化パターン解析送信処理フローは、図８に示した記入情報送信処理フローのステップＳ１０３で行われる。
【００４７】
まず、ステップＳ２０１では、電子ペン１のプロセッサ１０８は、ＬＥＤ１０５より、用紙３又は透明フィルム４上のペン先部１０３近傍に向けて赤外線を照明させる。そして、処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、プロセッサ１０８は、ＣＭＯＳカメラ１０６によって、ＬＥＤ１０５によって照明された領域を撮像させる。また、プロセッサ１０８は、ＬＥＤ１０５によって撮像された撮像画像を取得する。そして、処理はステップＳ２０３に進む。
【００４８】
ステップＳ２０３では、プロセッサ１０８は、ステップＳ２０２で取得された撮像画像に対して所定の閾値を用いて２値化処理を行う。例えば、プロセッサ１０８は、撮像画像における画素の値（濃度値／輝度値）が閾値よりも大きい場合には当該画素を白に設定し、撮像画像における画素の値（濃度値／輝度値）が閾値以下である場合には当該画素を黒に設定する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、プロセッサ１０８は、ステップＳ２０３で生成された２値化画像より赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積よりも大きいか否かを判定する。例えば、プロセッサ１０８は、２値化画像における黒の画素の総数を赤外線吸収領域の面積として用いると共に、２値化画像における白の画素の総数を赤外線反射領域の面積として用いて、当該判定を行う。
【００４９】
赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積よりも大きい場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、プロセッサ１０８は、ステップＳ２０３で生成された２値化画像に対してネガポジ反転処理を行う。つまり、２値化画像の白黒を反転させる処理を行う。そして、処理はステップＳ２０６に進む。これに対して、赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積以下である場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０６に進む。この場合には、プロセッサ１０８は、ネガポジ反転処理を行わない。
【００５０】
ステップＳ２０６では、プロセッサ１０８は、画像からドットパターンが認識可能か否かを判定する。具体的には、プロセッサ１０８は、ネガポジ反転処理が行われた場合にはネガポジ反転画像に基づいて当該判定を行い、これに対して、ネガポジ反転処理が行われなかった場合には元の２値化画像に基づいて当該判定を行う。例えば、プロセッサ１０８は、ある範囲の直径のドット（コードシンボル）が存在するか否かに応じて、ドットパターンとして認識可能か否かを判定する。ドットパターンが認識可能である場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０７に進み、ドットパターンが認識可能でない場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、処理は終了する。
【００５１】
ステップＳ２０７では、プロセッサ１０８は、ステップＳ２０６で認識されたドットパターンに基づいて、所定の演算方法により座標値を算出する。そして、処理はステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、プロセッサ１０８は、ステップＳ２０７で算出された座標値をペンＩＤに関連付けて、通信ユニット１１１によって近傍の外部機器端末２へ送信させる。そして、処理は終了する。
【００５２】
［本実施形態の電子ペンによる作用効果］
上記した電子ペン１によれば、赤外線反射領域と赤外線吸収領域とを比較し、比較結果に応じて２値化画像に対してネガポジ反転処理を行うことで、赤外線吸収インキにより印刷されたドットパターン及び赤外線反射インキにより印刷されたドットパターンの両方に関して、ドットの部分及びドット以外の部分が同様の態様で表された画像をドットパターンの認識に用いることができる。したがって、赤外線吸収インキにより印刷されたドットパターン及び赤外線反射インキにより印刷されたドットパターンの両方を適切に認識することが可能となる。具体的には、用紙３に印刷されたドットパターン及び透明フィルム４に印刷されたドットパターンの両方を適切に認識することが可能となる。
【００５３】
［変形例］
上記では、赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積よりも大きい２値化画像に対してネガポジ反転処理を行う実施形態を示したが、この代わりに、赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積以下である２値化画像に対してネガポジ反転処理を行っても良い。つまり、他の例では、２値化画像において赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積以下である場合には当該２値化画像に対してネガポジ反転処理を行い、これに対して、２値化画像において赤外線吸収領域の面積が赤外線反射領域の面積よりも大きい場合には当該２値化画像に対してネガポジ反転処理を行わないことができる。この例では、図７（ａ）に示すような、ドットの部分が黒でありドット以外の部分が白である２値化画像が、図７（ｂ）に示すような、ドットの部分が白でありドット以外の部分が黒である画像に変換されることとなる。これにより、ドットパターンを認識する際に用いる画像を、ドットの部分が白でありドット以外の部分が黒である画像に統一することができる。よって、当該例によっても、赤外線吸収インキにより印刷されたドットパターン及び赤外線反射インキにより印刷されたドットパターンの両方を適切に認識することが可能となる。
【００５４】
また、上記では、ドットパターンを認識するための処理を全て電子ペン１が行う実施形態を示したが、これに限定はされない。他の例では、電子ペン１は用紙３又は透明フィルム４に対して赤外線を照射して赤外線の照射領域を撮像する処理のみを行うこととして、外部機器端末２が、上記した手法と同様の手法により、撮像画像に基づいてドットパターンを認識する処理を行うことができる。具体的には、外部機器端末２は、電子ペン１から撮像画像を受信し、撮像画像に対して２値化処理を行って赤外線反射領域及び赤外線吸収領域を判別し、赤外線反射領域の面積と赤外線吸収領域の面積との大小関係を比較する。そして、外部機器端末２は、当該比較結果に応じて２値化画像に対してネガポジ反転処理を行い、ネガポジ反転画像若しくは２値化画像に基づいてドットパターンを認識する。このような処理は、外部機器端末２内の処理手段２６によって実行される。
なお、この例では、外部機器端末２は、本考案における「端末装置」の一例に相当する。また、外部機器端末２内の処理手段２６は、本考案における「２値化処理手段」、「領域比較手段」、「ネガポジ反転処理手段」、及び「符号化パターン認識手段」の一例に相当する。
【００５５】
また、上記ではドットパターンで表された符号化パターンを用いる実施形態を示したが、これ以外にも、円形や、正方形や、三角形などのコードシンボルによって座標データを導出可能なパターンを符号化パターンとして用いても良い。また、符号化パターンは、異なる大きさや、形や、色などを有するコードシンボルを備えていても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１…電子ペン
１０…情報処理システム
１０４…ペン部
１０５…ＬＥＤ
１０６…ＣＭＯＳカメラ
１０７…圧力センサ
１０８…プロセッサ
１１１…通信ユニット
２…外部機器端末
２６…処理手段
３…用紙
４…透明フィルム
【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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