JP2003514310A

JP2003514310A - 消去および／またはポインティング機能をもつ筆記および描画をディジタル化するための装置

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Publication number: JP2003514310A
Application number: JP2001536990A
Authority: JP
Inventors: ショレフ、モーデハイ
Original assignee: イットペンユアロップリミテッド
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2003-04-15
Also published as: DE69919759T2; CA2390362A1; IL149373A0; AU778324B2; DE69919759D1; MXPA02004592A; AR028185A1; EP1228480B1; TW550512B; ATE274723T1; WO2001035329A1; EP1228480A1; AU1073000A

Abstract

(57)【要約】直線と既知の位置および配向にある面（２３）との間の１つまたは複数の交差ポイントの、グラフィカル表現を獲得するための方法およびシステム。所望の空間配向にある整列した２つ以上の送信ポイント（１２）からの送信が、受信機のセット（１８）中で受信される。送信ポイント（１２）は直線にほぼ沿って位置し、各送信ポイント（１２）は、隣接するポイント（１２）から第１の固定距離だけ離れている。少なくとも２つの送信ポイント（１２）から送信される信号を受信機のセット（１８）中で受信し、受信した信号を処理することにより、少なくとも２つの送信ポイント（１２）の空間座標が決定される。送信ポイント（１２）と同一直線上にあり、少なくとも１つの送信ポイント（１２）から第２の固定距離だけ離れている、少なくとも１つの固有ポイント（２４）が決定される。この固有ポイント（２４）の空間座標が、少なくとも２つの送信ポイント（１２）の空間座標と第２の固定距離を用いて計算され、面（２３）の空間表現が決定および／または計算される。直線と面（２３）が交差するときは、交差ポイントの空間座標が計算される。交差ポイントと固有ポイント（２４）との一致を示す第１のグラフィカル表現、および一致がないことを示す第２の異なるグラフィカル表現が、面（２３）のグラフィカル表現上に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、筆記および描画のディジタル化の分野に関する。より詳細には、本
発明は、選択されたポイントのトレースおよび／または動きを、細長いデバイス
、例えば筆記／描画器具の先端と土台との間の相対的な変位に従ってコンピュー
タ処理によって表したものを、デバイスに沿って整列した２つ以上のポイントか
ら送信される信号を受け取って先端の空間位置を計算することによって獲得する
ための方法および装置に関する。

【０００２】（発明の背景）手書きの筆記および／または描画など手作業のトレースをコンピュータ処理に
よってグラフィカル表現にすることは、アーティストおよびデザイナーによって
広く用いられている。フリーハンドで描かれた線および形を正確に再現すること
は、デザイナーに多くの機能をもたらす。デザイナーは、元のトレースを記憶す
ることができ、さらに、ソフトウェアを使用して、描いた線を処理することもで
きる。例えば、元のトレースを白黒で手書きスケッチし、後でデザイナーまたは
別の人がそれを色付けまたは修正して、最終的なデザインを得ることができる。
多くの適用例で、このようなコンピュータ処理による再現は、元のデザインを取
り込めるように十分に正確であるべきである。加えて、デザイナーは従来型の用
具でトレースを描くのに慣れていることが多く、したがって、その先端の動きに
よって作り出されるトレースを正確にシミュレートすることが、非常に望まれて
いる。他の適用例では、描いたトレースに修正を加えるフレキシビリティをより
多くデザイナーにもたらす消去機能も必要とされている。

【０００３】広く使用されている２次元入力デバイスのタイプは、ワークステーションに接
続された「マウス」である。マウスは、普通はケーブルを介して直接コンピュー
タに接続されるが、無線データ接続が使用される場合もある。通常のマウスは、
底部に丸いボールを備えており、このボールは、コンピュータの近くの卓上また
はパッドに沿って転がすように設計されている。マウスが動かされると、マウス
は、コンピュータのモニタ上のカーソルを同方向に動かす信号をコンピュータに
提供する。しかし、このタイプのマウスは、絶対位置ではなく相対的な動きに関
連するデータしか提供せず、したがって連続的に位置変化情報を提供する。さら
に、通常のマウスの底面の形状は平らで比較的大きく、そのためフリーハンドの
筆記には使用しにくい。

【０００４】別の広く使用されている入力デバイスのタイプは、スタイラス形状のペン（ま
たは同様のもの）およびタブレット・デバイスである。タブレットは、ディジタ
ル化手段（光学手段、磁気誘導手段、グリッドなど）がその上に備わったもので
あり、コンピュータに接続され、さらに、タブレットの筆記面に取り付けた紙を
備えることもできる。ユーザは、ペンを自由に動かし、ペンがタブレットに接し
ているときはコンピュータに入力を提供する。しかし、スタイラス形状のペン（
または同様のもの）とタブレットの組合せによってコンピュータに提供される絶
対的な２次元位置は、タブレットの空間に限定される。

【０００５】別の入力デバイスのタイプは、３次元入力デバイスである。Ｇｉｌｃｈｒｉｓ
ｔに発行された米国特許第５１４４５９４号には、２次元（Ｘ−Ｙ）面上で指示
を制御する音響マウス・システムが記載されている。これは、平面にある３つの
音響受信機のための土台と、音響送信機を内部に有するペン状デバイスとを備え
る。送信機からの信号に応答して、ペン状デバイスの３次元（Ｘ−Ｙ−Ｚ）位置
が受信機によって決定される。Ｘ−Ｙ位置を利用して、コンピュータのモニタ上
のカーソルの位置を突き止め、Ｚ方向の位置を利用して、モニタ上の様々なウィ
ンドウの表示を制御するなど、表示を変更する。

【０００６】Ｓｃｈｉｅｒに発行された米国特許第５０１２０４９号には、２次元および３
次元の位置情報を提供する実施形態を有する位置決定装置が記載されている。こ
の装置は、ペンのサイズの可動送信デバイスと複数の受信機とを備え、送信はレ
ーザ光線のパルスによるものである。２次元位置を決定する場合は、装置は一列
に配置された３つの受信機を有し、送信デバイスは１つまたは２つの送信機を有
する。３次元（３Ｄ）位置を決定する場合は、装置は２つの送信機と４つの受信
機を有し、受信機のうちの３つは同一平面上にあり、第４の受信機は他の３つと
同一平面上にはない関係にある。しかし、この装置は、受信機によって画定され
る空間内の位置を測定することしかできない。

【０００７】位置決定装置はまた、位置測定装置としても利用される。内山他に発行された
米国特許第３９２４４５０号には、モデルの座標を測定するための装置が記載さ
れている。これは、モデル上のどこかに位置する超音速送信機と、空間中に位置
する３つの受信機とを備える。送信された信号が分析されると、信号はモデル上
の送信機の位置を提供する。一実施形態では、２つの送信機がポインティング・
デバイス上に配置される。送信機の位置に対して、デバイスのポイントの初期位
置がわかる。したがって、ポイントの位置は各送信機の位置から決定される。し
かし、このデバイスは、筆記および／または描画の機能を提供しない。

【０００８】Ｂａｒｏｎに発行された米国特許第５５１７５７９号には、筆跡を感知するた
めの異なる２つの感知技術を採用した入力装置と、入力装置の出力を受け取って
、手書きで表された記号の出力認識を提供する記号識別装置とを備える手書き認
識装置が開示されている。しかし、開示の装置は、手書きで生成されたトレース
をディジタル化するのではなく、所定の記号に変換する。さらに、この装置はど
んな消去機能も有しない。

【０００９】ＤｅＢｕｉｓｓｅｒ他に発行された米国特許第５７１７１６８号には、装置に
取り付けられており装置の先端でほぼ整列している２つの超音波送信機を使用し
て、グラフィカル情報を取り込んで処理する装置が開示されている。３つ以上の
受信機を使用して、装置から送信される超音波パルスと、トレースが描かれる土
台上に位置する追加の送信機から送信される超音波パルスを受け取り、これらの
パルスから土台上の先端の位置を評価する。しかし、この装置の先端は、土台の
面上に筆記するのに使用することはできず、したがって描かれたトレースはシミ
ュレーション後にしか見えない。加えて、この装置では消去機能は提供されず、
ソフトウェアでしか行うことができない。

【００１０】ポインタの３Ｄ座標を計算する音波ディジタイザ（米国メリーランド州コロン
ビアのＧＴＣＯＣａｌｃｏｍｐＩｎｃ．により製造されている）が開示され
ている。このディジタイザは３Ｄデータを収集し、３Ｄデータは処理されて集め
られ、仮想プラントが構築される。しかし、このデバイスもやはり、筆記および
／または描画機能を提供せず、マウスとして使用することはできない。

【００１１】前記の方法はすべて、細長い筆記／描画器具の先端と土台との間の相対的な動
きに従って可視トレースをコンピュータ処理によって正確なグラフィカル表現に
したものを、消去機能と共に得る問題に対して、満足できる解決法を提供してい
ない。

【００１２】本発明の主要な目的は、細長いデバイス上にあるポイントの正確な空間位置を
、コンピューティング手段と協同して決定することを可能にする装置を提供する
ことである。

【００１３】本発明の目的は、従来技術の欠点を克服する、現実のトレースの正確なコンピ
ュータ処理グラフィカル表現を獲得するための装置を提供することである。

【００１４】本発明の別の目的は、フリーハンドで容易に使用できる、現実のトレースの正
確なコンピュータ処理グラフィカル表現を獲得するための装置を提供することで
ある。

【００１５】本発明の別の目的は、消去機能も提供する、現実のトレースの正確なコンピュ
ータ処理グラフィカル表現を獲得するための装置を提供することである。

【００１６】本発明の別の目的は、現実のトレースの固有属性を提供する、現実のトレース
の正確なコンピュータ処理グラフィカル表現を獲得するための装置を提供するこ
とである。

【００１７】本発明の別の目的は、トレースが上に描かれる土台を任意の空間位置にするこ
とができる、現実のトレースの正確なコンピュータ処理グラフィカル表現を獲得
するための装置を提供することである。

【００１８】本発明の別の目的は、トレースが上に描かれる土台を凸状または凹状にするこ
とができる、現実のトレースの正確なコンピュータ処理３次元グラフィカル表現
を獲得するための装置を提供することである。

【００１９】本発明の他の目的および利点は、記述を進めるにつれて明らかになるであろう
。

【００２０】（発明の概要）本発明は、ポイントの空間上および／または平面上の位置を決定する方法を対
象とする。位置を決定することが望まれるポイントを通る直線にほぼ沿って、２
つ以上の送信機を配置する。この位置は、２つ以上の送信機の位置、これらの間
の距離、およびポイントと送信機のうちの１つとの間の距離を用いて計算する。
ポイントの空間上および／または平面上の位置を決定する方法は、位置を決定す
ることが望まれるポイントを通る直線にほぼ沿って２つ以上の送信機を配置する
ことと、この位置を、２つ以上の送信機の位置、これらの間の距離、およびポイ
ントと送信機のうちの１つとの間の距離を用いて計算することを含む。直線と既
知の位置および配向にある面との間の１つまたは複数の交差ポイントの、グラフ
ィカル表現が獲得される。所望の空間配向にある整列した２つ以上の送信ポイン
トからの送信を受信するが、各送信ポイントは、隣接するポイントから第１の固
定距離だけ離れている。送信ポイントは、直線にほぼ沿って位置する。少なくと
も２つの送信ポイントから送信される信号を受信機のセット中で受信することに
より、少なくとも２つの送信ポイントの空間座標を決定し、次いで信号を処理す
る。送信ポイントと同一直線上にあり、少なくとも１つの送信ポイントから第２
の固定距離だけ離れている、少なくとも１つの固有ポイントを決定する。少なく
とも２つの送信ポイントの空間座標と第２の固定距離を用いて、固有ポイントの
空間座標を計算する。面の空間表現を決定および／または計算する。直線と面が
交差するときは、交差ポイントの空間座標を計算する。交差ポイントと固有ポイ
ントとの一致を示す第１のグラフィカル表現、および一致がないことを示す第２
の異なるグラフィカル表現を、面のグラフィカル表現上に表示する。

【００２１】固有ポイントは、細長い器具の先端の位置を表すことができ、この細長い器具
の縦軸は、計算される直線とほぼ一致する。交差ポイントと固有ポイントの間に
一致があるときは、先端を利用して、面上での先端と面との間の相対的な動きに
従ってグラフィカル表現によって表示装置上および／またはデータ記憶手段中に
再現されるトレースを筆記／描画することにより、この器具を用具として使用す
ることが好ましい。交差ポイントと固有ポイントとの間に一致があるときは、先
端を利用して、グラフィカル表現によって表示装置上および／またはデータ記憶
手段中に再現される描画トレースの一部を、先端と面との間の相対的な動きに従
ってグラフィカル表現から対応する部分を除去することで面上から消去すること
により、この器具を用具として使用する。用具の一方の端の筆記／描画用先端と
、用具の反対側の端の消去用先端の組合せを利用することにより、この器具を用
具として使用することが好ましい。交差ポイントと固有ポイントとの間に一致が
ないときは、近位の先端を利用して、面上で交差ポイントの方を指し、交差ポイ
ントを対応するグラフィカル表現によって面の表示上に再現することにより、こ
の器具をポインタとして使用する。ポイントしている間、近位の先端から交差ポ
イントの方に光線が向けられる。

【００２２】本発明の好ましい一実施形態によれば、各送信ポイントは、送信機またはアン
テナを含み、遠位の送信機からこの送信機またはアンテナに電力が切り換わる。
送信される信号はＲＦ信号、ＩＲ信号、または超音波信号とすることができる。
面は、以下のステップを実施することにより、得られる表現に影響を与えること
なく、動かすことおよび／またはその配向を変えることができるのが好ましい。ａ）面上にあり所望の空間配向にある２つ以上の送信ポイントから送信を受け
取る。ｂ）任意の位置および空間配向にある面上で各ポイントの空間座標を計算する
。ｃ）計算された交差ポイントの座標に、面の相対的な動きおよび／または相対
的な配向変化によって生じた望ましくない変化があれば、それに関する情報を得
る。ｄ）グラフィカル表現を表示する前に望ましくない変化を補償する。

【００２３】この用具の筆記／描画動作と消去動作との区別は、筆記／描画用先端に最も近
い近位の送信ポイントに固有のコードを割り当て、消去用先端に最も近い遠位の
送信ポイントに固有のコードを割り当てることによって得られる。近位および遠
位の送信ポイントからのコードを受信し、それらの空間座標を計算する。この用
具は、近位の送信ポイントに近い方の先端が面と一致するときはその筆記／描画
モードで操作され、遠位の送信ポイントに近い方の先端が面と一致するときはそ
の消去モードで操作される。

【００２４】表示される交差ポイントのグラフィカル表現が、表示される物体の別のグラフ
ィカル表現と一致するように、近位の先端または遠位の先端を使用して面の方を
ポイントすることが好ましい。近位の先端または遠位の先端を交差ポイントに向
け続ける間、１つまたは複数の送信ポイントから所定の固有信号が発信され、固
有信号は受信機セット中で受信され、これに応答して、表示された物体が選択さ
れる。選択された物体のグラフィカル表現は、交差ポイントを変更することによ
って操作することができる。操作には、マウス操作および／または選択された物
体にリンクされたプログラムの実行が含まれる。

【００２５】交差ポイントの空間座標は、面上の選択された送信ポイントから面上の別の送
信ポイントまで延びる第１ベクトルと、面上の選択された送信ポイントから交差
ポイントまで延びる第２ベクトルとの、クロス乗積を計算することによって得ら
れる。交差ポイントの空間座標は、以下のステップを実施することによって得ら
れる。ａ）第１の選択された２次元平面上の第１および第２の固定距離の射影を計算
し、第１の選択された平面の次元の一方に対応する座標を得る。ｂ）第２の選択された２次元平面上の第１および第２の固定距離の射影を計算
し、第２の選択された平面の次元に対応する残りの２つの座標を得る。

【００２６】受信機のセットによって受信されたデータはまた、ファクス機、コンピュータ
、セルラー・ホンなど、データ・リンクを介して受信機セットにリンクされたリ
モート・ステーションで処理および／または表示することもできる。データは、
データ・リンクを通し、電話回線および／またはセルラー・ホン・システム、あ
るいはＥメール・システムを介して転送することができる。

【００２７】以下のステップを実施することにより、筆記／描画用具を操作する特定ユーザ
の筆跡を特徴付けることができるのが好ましい。ａ）先端を、計算された直線と一致する軸に沿って動かせるようにし、それに
より、先端の変位が特定ユーザによって描画面に加えられる力に対応するように
する。ｂ）描画面上での筆記／描画の間、固有ポイントの座標をリアルタイムで計算
する。ｃ）特定ユーザが筆記／描画する間に、特定ユーザによって加えられる力、お
よび／または用具と描画面との間に形成される角度に関する情報を収集すること
により、特定ユーザを特徴付ける。

【００２８】その他の特徴付けは、特定ユーザが筆記／描画する間に用具の運動学的属性に
関する情報を収集することによって行う。面はさらに、グラフィカル表現の精度
を高めるために、既知の座標の較正ポイントを備えることもできる。

【００２９】整列した送信ポイントのうち少なくとも１つは、整列しない少なくとも２つの
送信ポイントで表される仮想ポイントとすることもできる。仮想ポイントの空間
座標は、少なくとも２つの送信ポイントから送信される信号を受信機のセットに
よって受信し、この信号を処理することによって計算される。

【００３０】本発明はまた、ポイントの空間上および／または平面上の位置を決定するため
の装置であって、位置を決定することが望まれるポイントを通る直線にほぼ沿っ
て配置された２つ以上の送信機を備える装置も対象とし、ポイントは先端を規定
する。このシステムはさらに、送信機から送信される信号を受信するための受信
機と、それらの信号から先端の位置を計算するための計算装置も備える。

【００３１】本発明はまた、直線と既知の位置および配向にある面との間の１つまたは複数
の交差ポイントのグラフィカル表現を獲得するためのシステムも対象とする。こ
のシステムは以下のものを備える。ａ）所望の空間配向にある整列した２つ以上の送信ポイントであって、それぞ
れが、隣接するポイントから、送信ポイントを通る直線にほぼ沿った第１の固定
距離だけ離れている送信ポイント。ｂ）少なくとも２つの送信ポイントから送信される信号を受信するための受信
機のセット。ｃ）信号を処理し、少なくとも２つの送信ポイントの空間座標を決定する手段
。ｄ）送信ポイントと同一直線上にあり、少なくとも１つの送信ポイントから第
２の固定距離だけ離れている少なくとも１つの固有ポイントを決定する手段。ｅ）少なくとも２つの送信ポイントの空間座標と第２の固定距離とを用いて固
有ポイントの空間座標を計算する手段。ｆ）面の空間表現を決定および／または計算する手段。ｇ）交差ポイントの空間座標を計算する手段。ｈ）面のグラフィカル表現、交差ポイントと固有ポイントとの一致を示す第１
のグラフィカル表現、および一致しないことを示す第２の異なるグラフィカル表
現を表示する手段。

【００３２】本発明の上記および他の特性および利点は、添付の図面を参照しながら、後続
の例示的かつ非限定的な本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、より
よく理解されるであろう。

【００３３】（好ましい実施形態の詳細な説明）図１Ａ〜１Ｄに、本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディ
ジタル化するためのシステムを概略的に示す。システム１０００は、少なくとも
２つの送信機１２が取り付けられた細長い筆記用具１０を含む。２つの送信機１
２は、細長い用具１０の中心線（軸）に沿って位置し、用具１０の筆記用先端と
ほぼ整列している。送信機１２から送信信号を受信して送信機１２の絶対位置を
決定する位置決定システム１４と、位置情報を処理するための、コンピュータ（
図示のようなもの、または処理能力を有するＰａｌｍセルラー・ホン）や集積回
路チップなどのデータ・プロセッサ１６も含む。

【００３４】位置決定システム１４は、通常、少なくとも３つの受信機１８と、送信機１２
から受信した信号の到着時を２つの送信機１２の３次元位置座標（Ｘ１，Ｙ１，
Ｚ１）および（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に変換する信号プロセッサを備える。プロセ
ッサ１６は、ケーブルでコンピュータ１６に接続され、ケーブルを通して位置座
標が転送される。別法として、収集されたデータは、無線周波数（ＲＦ）や赤外
線（ＩＲ）データ搬送信号など、無線伝送を用いて送信することもできる。プロ
セッサ１６は、コンピュータ中にあるまたはセルラー・ホンに統合されたプリン
ト回路板など、いくつかの形で実装することができる。

【００３５】ここで図１Ｂを見ると、３つの受信機１８が、筐体１５と、直角に交わる２本
の接続線１７および１９とで形成される構造の上にある。１８ａおよび１８ｂの
符号が付いた２つの受信機が、それぞれ接続線１７および１９の端にある。１８
ｃの符号が付いた第３の受信機は、筐体１５上の、接続線１７と１９が交差する
位置にある。後でより詳細に述べるが、接続線１７上には較正受信機１８ｓもあ
る。送信機１２、受信機１８、および信号プロセッサ２０を備える、適したタイ
プの位置決定システム１４の一つは、ＶＳ−１１０ＰＲＯまたはＶＳ１００シス
テムであり、共にイスラエルのＶＳＣＯＰＥによって製造されている。ＲＦ信号
を採用した別の例示的なシステムは、米国のＬｏｒｅｎｓＬｉｖｅｒｍｏＮ
ａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓによって製造されているマイクロパ
ワー・インパルス・レーダー・システム（飛行時間バージョン）である。

【００３６】本発明の好ましい一実施形態によれば、ユーザが、筆記面２３に取り付けられ
た１枚の紙２２などの筆記媒体上で筆記し、各送信機１２が継続的に信号を送信
する。コンピュータ（または適した別のデータ・プロセッサ）１６は、送信機の
座標を、筆記用具１０の筆記用先端２４に対する位置座標に変換する。位置座標
の集合は、図１Ａに示すユーザの「描画」２６を形成する。さらに、筆記用具１
０は筆記媒体２２上に書くので、ユーザは描画２６の「ハードコピー」を有する
。例えば、ユーザが自分の署名のディジタル・バージョンを記憶したい場合、ユ
ーザは単に、通常するのと同様に筆記用具１０で筆記媒体２２上に署名をする。
ユーザが書いている間、システム１４は、筆記用先端２４の位置、ならびに用具
１０の傾斜およびその運動学的パラメータを計算し、これらをユーザの署名とし
て記憶する。したがって、ユーザの署名または任意のグラフィカル・ワークをデ
ィジタル化するには、ユーザは単に紙２２の上に筆記するだけである。ユーザは
、自分のディジタル署名を作成するために、従来技術のシステムでするようにコ
ンピュータの表示装置を見る必要はない。したがって本発明は、書かれたグラフ
ィックスをディジタル方式で記憶する能力を有する筆記用具である。筆記面２３
はさらに、２つ（またはそれ以上）の送信機１８ｄおよび１８ｅも備えることが
でき、これらはそれぞれ、図１Ｂに示すように筆記面２３の末端ポイントＬおよ
びＲに位置する。これにより、描画中に筆記面２３の位置および／または配向を
変更することが可能になる。例えばユーザは、筆記面２３がテーブル上に置かれ
ているときに描画を開始し、次いで、部屋の中を歩くことと描画を継続すること
を同時に行うことができる。システム１４は、用具１０の送信機だけでなく送信
機１８ｄおよび１８ｅからも送信される信号を受信し、描画中の用具１０と筆記
面２３との間の相対的な動きを継続的に計算する。

【００３７】図１Ｃに、一連の受信機１８ａ〜１８ｓを含む筐体１５が筆記面２３に固定さ
れている構造を示す（この例では、受信機１８ａ〜１８ｓはＲＦ受信機であり、
受信機１８ｓは発信されるＲＦ信号のタイミングを計算するのに必要な同期をと
るために使用される。超音波送信が採用される場合は、ＩＲ信号を発信するＬＥ
Ｄを使用して同期をとることができる）。この構造を用いると、筆記面２３上の
ポイントＬおよびＲから送信する必要がなくなる。一連の受信機１８ａ〜１８ｓ
は、図１Ｄに示すようにコンピュータ１６の表示装置に固定することもできる。
この場合、筐体１５はコンピュータ内のプリント回路板（ＰＣＢ）として実装す
ることができる。

【００３８】本発明の好ましい一実施形態によれば、このシステムは、紙に描かれたトレー
ス２６の位置座標だけを記憶する。ユーザが筆記用具１０を筆記面２３から持ち
上げたときは、システムは位置座標の記憶を停止する。システムは、筆記用先端
２４の３次元位置と、筆記面２３の平面の位置および配向とを知ることにより、
筆記用具１０が持ち上げられたことを決定する（この場合、送信機１２ａと１２
ｂは両方ともアクティブである）。あるいは、筆記用先端２４と面２３の間に接
触がないときは、一方の送信機だけをアクティブにしておくこともできる。ユー
ザが描画を開始すると、加えられた圧力が第２の送信機も作動させ、これにより
接触があることが示され、システム１４がそれに応じて先端位置を計算するよう
に駆動される。送信機１２および受信機１８は、適した任意の波長の超音波、超
音速、光、またはＲＦのデータ搬送信号を使用するなど、適した任意の方式で通
信することができる。

【００３９】筆記面２３が静的（位置が固定されている）であり、平面が受信機のセット１
８ａ〜１８ｓの垂直面または水平面と平行である場合は、筆記面２３上に送信機
は必要ない。別法として、筆記面２３上で２つの基準ポイントを決定することも
できる。これらの基準ポイントは、描かれた任意のポイントを、または先端２４
と筆記面２３の間に接触がないとき（すなわちポインティング・モード中）は筆
記用具１０の先端が向けられる筆記面２３上の任意のポイントを、（この２つの
基準ポイントの既知の位置に基づいて計算することによって）表示画面にマッピ
ングするのに十分なものである。これらのポイントはまた、筆記面２３の実際の
限界、ならびに一連の受信機に対する相対的な配向を決定するのにも使用される
。

【００４０】図１Ｅ〜１Ｊに、本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関
係にある筆記用具によって提供されるデータの変換を概略的に示す。筆記面２３
は、２つの送信ポイントＬおよびＲを含み、これらは、同じ受信機セット１８ａ
〜１８ｓ（筆記用具からの送信を受信する）によって受信される。ポイントＬお
よびＲにある送信機は、筆記面２３の移動に関するデータを受信機のセットに提
供する。このデータはさらに処理され、筆記面２３の移動（受信機のセットに対
して相対的な移動）の指示を提供する。これによりユーザは、描画前または描画
中に筆記面２３を任意のポイントに移動させることができる。例えばユーザは、
テーブルの近くに座って描画を開始し、次いで、描きながらテーブル上で筆記面
を移動させることができる。筆記面２３が受信機のセット１８ａ〜１８ｓのＸ−
Ｙ平面と一致するかまたは平行である場合（図１Ａに示すような場合）は、以下
のように図１Ｅ中のベクトルＶ_LRとＶ_Pの間の角度αを計算することにより、筆
記面２３の配向をＸ，Ｙ，Ｚ空間座標系に対して相対的に計算しながら、Ｘ，Ｙ
，Ｚ空間座標系におけるポイントＰをディジタル化トレースにマッピング変換す
る。

【数１】上式で、

【数２】

【数３】

【００４１】表示画面上のディジタル化トレースへのマッピングは、この例ではポイントＬ _S からポイントＰ_Sへと行われる。ポイントＰ_Sの座標（Ｘ_S，Ｙ_S）は、以下の感
度係数Ｋ_Pを使用して計算される。

【数４】Ｘ_S＝Ｋ_P・｜Ｖ_P｜・ｃｏｓα ［式５］およびＹ_S＝Ｋ_P・｜Ｖ_P｜・ｓｉｎα ［式６］上式で、Ｖ_Sは、ベクトルＶ_LRの、表示画面へのマッピングである。Ｖ_Sは、表
示画面の長さを表し、表示の２つの極限に先端を配置することによって測定する
こともでき、ハードウェアによって決定することもできる。係数Ｋ_Pは、ディジ
タル化システムの感度を表す。Ｋ_P＝１は、筆記面２３上の筆記用具１０の変位
が、表示画面上に再構築される先端位置の変位に、同一の変位として変換される
ことを示す。Ｋ_P＜１の場合は、このディジタル化システムは感度がより低い（
すなわち、筆記面２３上の筆記用具１０の変位が、表示画面上に再構築される先
端位置の変位に、より小さい変位として変換される）。同様に、Ｋ_P＞１の場合
は、このディジタル化システムは感度がより強い（すなわち、筆記面２３上の筆
記用具１０の変位が、表示画面上に再構築される先端位置の変位に、より大きい
変位として変換される）。

【００４２】図１Ｆに、筆記面２３が受信機のセット１８ａ〜１８ｓで規定される平面と一
致しない状況を示す。筆記用具１０が描画モードで操作される間、ポイントＰは
、先端２４が筆記面２３と接触するポイントを表し、先端２４の座標を計算する
ことによって規定される。この場合、ベクトルＶ_Pは、ポイントＰおよび送信ポ
イントＬの（既知の）座標を用いて計算される。ベクトルＶ_LRは、送信ポイント
ＬおよびＲの（既知の）座標を用いて計算される。ベクトル間の角度αは、以下
のように計算される。

【数５】上式で、

【数６】

【数７】

【００４３】長さ｜Ｖ_P｜が得られた後、ポイントＰが、表示画面上の対応するポイントに
マッピングされる。したがってユーザは、任意の平面と一致し２つの送信ポイン
トＬおよびＲを含む筆記面２３上に、筆記面２３が３Ｄ空間で移動しているとき
でも、トレースを描くことができる。

【００４４】筆記用具１０の先端２４が筆記面２３と接触していないとき、ポイントＰは、
筆記用具の、筆記面２３に近い方の（既知の）送信ポイントを表し（すなわちポ
イントＰは筆記面２３上になく、筆記用具はポインタとして機能する）、ポイン
トＰの座標を用いて計算されるベクトルＶ_Pは、筆記面２３の平面と一致しない
。ベクトルＶ_Pの長さ、ならびにベクトルＶ_P1〜Ｖ_PnとＶ_RLとの間の角度αは、
筆記用具１０を筆記面２３の方に垂直に動かす間に変動（減少）する。したがっ
て、図１Ｆ〜１Ｈに示すように、表示画面上の変換されたポイントの位置は変動
する。本発明の好ましい一実施形態によれば、筆記面２３が受信機のセットに対
して固定されている場合、先端２４を筆記面２３に少なくとも１回付けることに
よって筆記面２３上に較正ポイントＰが得られる。筆記面２３の平面は、ベクト
ルＶ_RLとＶ_LCを掛けることによって規定することができる（Ｖ_LCは送信ポイント
Ｌと較正ポイントＣとの間に規定されるベクトル）。したがって、図１Ｉに示す
ように、筆記用具１０が（ポインタとして動作中に）ポイントする筆記面２３上
の任意のポイントの変換は、既知の送信ポイントを通る線であって、受信機のセ
ットによって規定される平面に水平な平面に対して垂直な線に沿って、あるいは
筆記面２３に対して垂直な線に沿って得ることができる。用具がポインタとして
操作されているときに、２つの送信機１２ａおよび１２ｂが筆記用具の中心軸に
沿ってそれぞれポイントＰ₁およびＰ₂で継続的に操作される場合、表示画面上の
「ポインタ」の位置は、図１Ｊに示すように、ポイントＰ₁とＰ₂の間を結ぶ線の
式を計算し、筆記面で規定される平面の式を計算し、最後にこれらの交差ポイン
トを計算することによって得ることができる。

【００４５】図１Ｋに、本発明の好ましい一実施形態による、３つの送信ポイントを有する
移動式筆記面を概略的に示す。筆記用具１０と筆記面２３の間の相対位置の計算
は、ベクトルＶ_PとＶ_RLの間の３Ｄ表現を別にすれば、２つの送信ポイントを有
する移動式筆記面の場合（図１Ｅ）の計算と同様である。したがって、筆記面２
３上のポイントＰ（Ｘ_P，Ｙ_P，Ｚ_P）は、以下のように表示画面の平面上のポイ
ントＰ_S（Ｘ_S，Ｙ_S）にマッピングされる。

【数８】上式で、

【数９】

【数１０】

【数１１】Ｘ_S＝Ｋ_P・｜Ｖ_P｜・ｃｏｓα ［式１３］およびＹ_S＝Ｋ_P・｜Ｖ_P｜・ｓｉｎα ［式１４］

【００４６】図１Ｌは、本発明の好ましい一実施形態による、スイッチを有しない筆記用具
の筆記モードとポインティング・モードの間の識別動作についてのフローチャー
トである。このような用具は、例えば、３つの送信機が配置された本物の鉛筆と
することができる。電力を節約するために、第１ステップ１００ｋで、システム
は送信機から受信される信号があるかどうかチェックする。ない場合は、次のス
テップ１００ｌで、送信機からの信号のない時間経過を蓄積する。次のステップ
１００ｍで、システムは、蓄積された時間が所定の限度を超えたかどうかチェッ
クする。まだ超えていない場合は、送信を待機し続ける。超えた場合は、最終ス
テップでシステムへの電力供給がオフになる。

【００４７】送信された信号が受信された場合は、次のステップ１００ａで、筆記用具１０
に沿った送信ポイントの３Ｄ座標を得る。次のステップ１００ｂで、これらの３
Ｄ座標を用いて筆記用先端２４の位置を計算する。次のステップ１００ｃで、デ
ィジタル化システムは、先端２４が筆記面２３の上にある（筆記面２３をＺ軸に
沿って上に仮想的に動かすことによって規定される「ボックス」の限界内にとど
まる）かどうかチェックする。当然ユーザは、筆記面２３の両側で、トレースを
描くこと、および／またはポイントすることができる（一連の受信機が筆記用具
１０の配向を検出する）。筆記面２３の上にない場合（すなわち筆記用具が筆記
面２３から相対的に離れている場合）は、次のステップ１００ｄで、表示画面上
にポインタは表示されない。筆記面２３の上にある場合は、次のステップ１００
ｅで、ディジタル化システムは、計算された先端２４の座標が筆記面２３と一致
する（すなわち先端２４が筆記面に「接触」している）かどうかチェックする。
一致しない場合は、次のステップ１００ｆで、ポインタが表示画面上に表示され
る。一致する場合は、次のステップ１００ｇで、ディジタル化システムは、筆記
用具１０が所定の「通常」筆記角度よりも小さい角度で筆記面２３に対して相対
的に傾斜しているかどうかチェックする。角度がより大きい場合は、次のステッ
プ１００ｈで、ディジタル化されたトレースが表示画面上に表示される。角度が
より小さい場合は、次のステップ１００ｉで、筆記用具１０はポインティング・
デバイスとして動作し、対応するポインタが表示画面上に表示される。次のステ
ップ１００ｊで、ディジタル化システムは、筆記用具の送信機からの、マウス「
クリック」動作をシミュレートする単一または二重の射出を探す。

【００４８】本発明の好ましい一実施形態によれば、ディジタル化システムを使用して、３
Ｄ描画されたトレースの位置座標を再構築および／または記憶する。適用例によ
っては、描画面は平らでない（すなわち凸面または凹面、あるいはその組合せ）
ことがあり、したがって、描画中に筆記用先端２４が３次元で動くことがある（
消去中にも同じことが起こる）。筆記用先端２４の３Ｄ座標は、収集された３Ｄ
データを総計して記憶することによって継続的に計算されるので、ディジタル化
システムは、筆記面の形状をシミュレートして、３Ｄ再構築トレースを表示画面
上に表示することができる。３Ｄ再構築トレースの精度は、描画中にさらに３Ｄ
データが収集されるのに伴って継続的に高まる。

【００４９】図２に、本発明の一実施形態による、図１Ａの筆記用具の構造を概略的に示す
。筆記用具１０は、通常の筆記用具の形状を一般に有する本体３０と、用具１０
の中心軸に沿って整列しており先端２４と一致する少なくとも２つの送信機１２
と、送信機１２に電力を供給して送信機１２を制御するための回路３２と、オプ
ションの少なくとも１つのインジケータ・ボタン（図には１つ示す）３４と、取
外し可能筆記ヘッド３６を備える。望むなら、筆記用具１０は、描画２６の一部
または全部を消去するためのイレーザ３８を備えることもできる。オプションの
インジケータ・ボタン３４は、単一の送信機１２からの送信を制御する。通常、
ボタン３４が押されたとき、選択された送信機からの送信が可能になる。ボタン
３４は、先端と筆記面との間に接触がないとき（例えばポインティング・モード
）でも両方の送信機をアクティブにできるように、感圧性スイッチに並列に接続
することもできる。ボタン３４が押されない場合は、その送信機からの送信はデ
ィセーブルになる。本発明の好ましい一実施形態によれば、筆記ヘッド３６は、
鉛筆として機能するグラファイト筆記用先端、またはペンとして機能するインク
筆記用先端を備える。筆記ヘッド３６は通常、ねじ接続やスナップ接続など、適
した任意の接続を用いて本体３０に接続される。筆記用具が筆記／描画位置にあ
るとき（すなわち筆記用先端２４が筆記面２３の方を指しているとき）、先端が
筆記面２３と接触した瞬間に感圧性スイッチが作動する。機械的圧力は、ユーザ
がトレースを描きたいと思っていることを示す指示を提供し、両方の送信機１２
に、筆記用先端２４の位置を決定するのに必要なデータの送信および提供を行わ
せる。ユーザが描画状態を終了したいときは、先端を筆記面２３から離すと、少
なくとも１つの送信機１２からの送信が停止する。通常、ポインティング・モー
ドでは、（筆記面から）遠い方の送信機が非アクティブになり、用具１０は、近
い方の送信機だけがアクティブである間、ポインティング器具として動作する。

【００５０】ユーザが用具１０をイレーザとして操作したいとき（すなわち、消去動作をデ
ィジタル化し、それをディジタル化済み描画トレース上で実施したいとき）は、
ユーザは、用具１０の配向を逆にして、今度はイレーザで筆記面２３の方を指す
ようにし（すなわち、通常は筆記面２３から遠い方にある送信機が、この場合は
近い方にくる）、ポインティング方向を切り換えるモード・セレクタ４３（実際
には、用具のグリップを使用することによって実施されるもう１つのスイッチ）
を操作する。モード・セレクタは、筆記用先端の近くにある送信機からの送信を
終了し、消去用先端の近くにある送信機からの送信を開始する。ユーザが消去用
先端に（筆記面に対して）圧力を加えると、筆記用／描画用先端に近い他方の送
信機もまたアクティブになり、両方の送信機からの送信に従って筆記面上の消去
用先端の位置が計算される。筆記用具と描画面との間の角度によって、消去され
る領域の半径が決定される（これも両方の送信機がアクティブのときに計算する
ことができる）。最大消去領域は、角度が直角のときに得られる。筆記用具１０
はさらに主電力スイッチ４１も備えるが、これは、用具が使用されないときに各
送信機１２への電源を接続または切断するのに使用する。

【００５１】図１４Ａに、本発明の好ましい一実施形態による、図２の筆記用具の筆記／ポ
インティング・モードを概略的に示す。筆記用先端が筆記面２３の方を指してい
る限り、通常低い方（近い方）にある送信機だけが送信し、用具１０は３Ｄカー
ソルとして機能して、筆記面２３の上の筆記用先端２４の位置をほぼシミュレー
トする。筆記用先端２４の位置が筆記面２３に近いほど、実際の先端位置がより
正確にシミュレートされる。ユーザがトレースの描画を開始するときは、ユーザ
は、筆記用チップ２４を筆記面２３に接触する状態にし、継続的な圧力を加える
。これにより、両方の送信機が同時に送信する。その結果、描かれるトレースが
正確にディジタル化され画面上に表示される。

【００５２】図１４Ｂに、本発明の好ましい一実施形態による、図２の筆記用具の消去／ポ
インティング・モードを概略的に示す。イレーザ３８が筆記面２３の方を指して
いる限り、通常上の方（遠い方）にある送信機だけが送信し、用具１０は３Ｄカ
ーソルとして機能して、筆記面２３上のイレーザ３８の位置をほぼシミュレート
する。消去用先端に近い方の送信機に送信を切り換えることは、モード・セレク
タ４３によって手動で行うこともでき、重力に応答する切換えユニットによって
自動的に行うこともできる。筆記イレーザ３８の位置が筆記面２３に近いほど、
実際のイレーザ位置がより正確にシミュレートされる。ユーザが描画済みトレー
スの消去を開始するときは、ユーザは、イレーザ３８を筆記面２３に接触する状
態にし、継続的な圧力を加える。これにより、両方の送信機が同時に送信する。
その結果、描かれるトレースが正確にディジタル化されて画面上に表示される。
モード・セレクタ４３は、筆記モードと消去モードの両方で、現在動作している
送信機の位置（上方または下方）を切り換える。通常、モード・セレクタ４３を
押しているときは、消去用先端に近い方の送信機がアクティブになり、放したと
きは、筆記用先端に近い方の送信機に送信が切り換わる。

【００５３】本発明の好ましい一実施形態によれば、筆記用具１０は、広く使用されている
「マウス」の動作をシミュレートする選択デバイスおよび／または実行デバイス
として操作される。ユーザは、筆記用先端２４を筆記面２３と接触する状態にし
、描かれた物体上を先端でポイントすることができる。次いでユーザは、筆記用
具１０を筆記面２３に１回押しつけてから放す（すなわちポイントしている物体
を「クリック」する）ことにより、物体を「選択」することができる。得られる
単一のパルスが、遠い方の送信機から受信機セットによって受信され、選択した
物体は筆記用具１０で操作することができる。例えば、「選択した」物体は、ユ
ーザが表示画面上で「ドラッグ」することができる。さらに、物体は実行プログ
ラムと関連付けることもでき、ユーザは、先の図１４Ａに示すように筆記用具１
０を筆記面２３に２回押しつけてから放す（すなわちポイントしている物体を「
ダブルクリック」する）ことによって、プログラムを作動させることができる。
両方の状況で、筆記用具は、筆記または描画をディセーブルするように制御され
る。先の図１４Ａに示すように、イレーザ３８が筆記面２３の近くにありモード
・セレクタ４３が押されたときにも、同様の「クリック」および／または「ダブ
ルクリック」動作を得ることができる。望むときは、筆記用具１０の消去用先端
の近くにある選択スイッチの状態を切り換えることにより、単一の送信機を選択
してアクティブにすることができる。これによりユーザは、図１４Ｃに示すよう
に、筆記用先端または消去用先端の各配向で、筆記用具１０をポインティング・
デバイスとして操作することができる。

【００５４】図３は、本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化
するためのシステムのブロック図である。各受信機１８ａ〜１８ｓは、１２ａお
よび１２ｂの符号が付いた送信機の出力を受信し、出力を信号プロセッサ２０に
提供する。信号プロセッサ２０は、この信号から、送信機１２ａおよび１２ｂの
３次元位置座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）および（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をそれぞれ決
定する。座標の値はデータ・プロセッサ１６に提供される。データ・プロセッサ
１６は、少なくとも先端２４の位置状況を決定するための描画パラメータ決定機
構４０と、先端の位置を計算する計算ユニット４１０と、筆記用先端２４の望ま
しくない動き（「ノイズ」と見なされる）をフィルタリングして除去するための
、ローパス・フィルタなどオプションのフィルタ４２とを備える。データ・プロ
セッサ１６の出力は、さらに処理するために、表示画面４４および／または記憶
デバイス４６および／またはモデムなど、適した任意のデバイスに提供すること
ができる。グループ１８ａ〜１８ｓからの各受信機は、各送信機からの距離の対
＜ｌａａ，ｌａｂ＞〜＜ｌｃａ，ｌｃｂ＞をそれぞれ特徴とする。

【００５５】図４Ａ〜４Ｃに、本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の先端の３Ｄ
位置座標の計算を概略的に示す。描画パラメータ決定機構４０は、どの送信機が
現在アクティブかを、またその現在位置をチェックし、受信機のセット１８ａ〜
１８ｓによって決定される座標の値（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）および（Ｘｂ，Ｙｂ，
Ｚｂ）から、先端２４の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を計算する。２つの送信機１
２ａと１２ｂの間の距離はＬａｂであり、送信機１２ｂと先端２４（ポイントｃ
）の間の距離はＬｂｃである。送信機１２ａと１２ｂと先端２４は同一線上にあ
り、通常は用具１０の中心軸と一致する。描画パラメータ決定機構４０はまず、
筆記用具１０の中心軸とＸ−Ｚ平面の間に形成される傾斜角αを決定する。これ
は以下の式１によって決定され、図４Ｂにこれを示す。 α＝Ｓｉｎ^-1［（Ｚａ−Ｚｂ）／Ｌａｂ］［式１５］

【００５６】この例では用具１０が常に筆記面２３の上にあると仮定すると、計算ユニット
４１０は、先端２４の高さ座標Ｚｃ、Ｘ−Ｙ平面上の距離Ｌａｂの射影の長さＬ
β、およびＸ−Ｙ平面上の距離Ｌｂｃの射影の長さＬ０を、以下のように（傾斜
角αを用いて）計算する。Ｚｃ＝Ｚｂ−Ｌ_bcｓｉｎ（α）［式１６］Ｌβ＝Ｌ_abｃｏｓ（α）［式１７］Ｌ₀＝Ｌ_bc・Ｃｏｓ（α）［式１８］

【００５７】計算ユニット４１０は、Ｘ−Ｙ平面における先端２４の座標Ｘ_cおよびＹ_cを、
以下のように、また図４Ｃに示すように（計算した角度βおよび射影Ｌβを用い
て）計算する。 β＝Ｃｏｓ^-1［（Ｘ_a−Ｘ_b）／Ｌβ］［式１９］

【００５８】 βの値はまた、座標が突き止められる座標象限に相関する。したがって、βの
値を決定するには、Ｙ_aおよびＹ_bの値が必要である。最後に、以下のように角度
βを用いて、先端２４のＸ_cおよびＹ_c座標が計算される。Ｘ_c＝Ｘ_b−Ｌ₀Ｃｏｓ（β）［式２０］Ｙ_c＝Ｙ_b−Ｌ₀Ｓｉｎ（β）［式２１］

【００５９】送信機１２ａと１２ｂの両方が直線を決定するので、この線に沿った任意のポ
イントを計算することができる。したがって、描画パラメータ４０はまた、以上
に詳述したのと同様の計算を用いて、送信機１２ａから距離Ｌ_aEだけ離れて位置
するイレーザ３８の位置（Ｘ_E，Ｙ_E，Ｚ_E）を決定することもできる。イレーザ
３８が筆記面２３に接触していることを描画パラメータ決定機構４０が示すとき
（すなわち送信機１２ａが送信機１２ｂよりも筆記面に近いとき、またはイレー
ザ３８がスイッチ（図示せず）をアクティブにしたとき）は、計算されたデータ
・ポイントは異なるアレイに記憶される。望むときは、これらを使用して、イレ
ーザ３８の近くの位置にある記憶済みデータ・ポイントを画面から除去する。イ
レーザ３８の座標はまた、ノイズの影響を除去するためにフィルタ４２によって
フィルタリングすることもできる。

【００６０】筆記用先端２４およびイレーザ３８の位置と、配向情報を提供する角度αおよ
びβは、他の適用例のための基礎としても利用することができる。例えば筆記用
具１０は、描画、手書き原稿、および署名のためのデータ入力デバイスとして使
用することができる。手書きが必要な場合にフォームに記入するのにも使用する
ことができる。ディジタル化トレースを処理して圧縮画像（通常はファクス・メ
ッセージの転送に使用される）として電話回線を介して受信ファクス機に送信す
ることのできる、ファクシミリ・システムの一部を構成することもできる。処理
および送信は、受信ポイントにいるユーザが自分の画面表示上に描画トレースを
得ることができるように、リアルタイムで行うことができる。当然、ディジタル
化したトレースは、その他のＥメール・チャネルおよび／またはセルラー・ホン
など無線通信デバイスを使用してリモート受信ポイントに配信することもできる
。

【００６１】本発明の好ましい一実施形態によれば、システム１０００はさらに、ユーザを
その筆跡で識別するためおよび文字認識のための、筆跡観相ツールとして使用す
ることもできる。この目的には、ユーザが自分の署名をするときに、署名自体に
関するデータ（筆記用先端の位置）と、ユーザの手の動きに関するデータ（筆記
中の筆記用具１０の傾斜）との両方が収集される。手の動きの運動学的特性など
、追加のパラメータを使用してユーザを特徴付けることもできる。例えば、筆記
用先端の線速度、トレースに対するその方向、角速度、線加速度および／または
角加速度、動的パラメータを分析して、ユーザを特徴付けるのに使用することが
できる。次いで、収集した（組み合わせた）情報を利用して、作成された署名を
筆跡分析および／または署名者識別のために分析する。字（またはその他の文字
や記号）を生み出すのに必要な手の動きはしばしば、文字自体と同じ精度レベル
で規定されるので、この組合せはまた、文字を認識するのに十分な情報も提供す
る。これらの認識方法を両方とも使用して、手書き認識エラーを大きく減少させ
ることができる。この技術は、例えばＭｏｒａｓｓｏおよびＩｖａｌｄｉによる
論文「ＴｒａｊｅｃｔｏｒｙＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＨａｎｄｗｒｉｔ
ｉｎｇ：ＡＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＭｏｄｅｌ」Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、１９８２、ｐｐ
．１３１〜１４２により詳細に記述されており、これを参照により本明細書に組
み込む。

【００６２】本発明の別の好ましい実施形態によれば、筆記用具１０の実際の（現在の）長
さｌ_bcをリアルタイムで計算することにより、ディジタル化精度をさらに高める
ことができる。このような計算は、筆記用具１０が使用される間に物理的な長さ
ｌ_bcがわずかに変化するとき（例えば筆記用先端が鉛筆であり、比較的長く使用
する間に鉛筆がわずかに短くなるか、あるいはその鉛筆が削られるとき）、特に
必要である。先の図４Ａおよび４Ｂを再び見ると、所与の時間ｔ₀で、筆記用具
１０に沿ったポイントの座標Ａ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）、Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）
がわかり（それぞれ送信機１２ａおよび１２ｂの位置）、実際の（現在の）長さ
ｌ_bcは、ポイントＣの座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を計算することによって決定す
ることができる。

【００６３】図４Ｃの各三角形の間の地理特性を用いて、以下の関係が決定される。

【数１２】ＸおよびＹの成分だけを切り離すことにより、この関係は以下のようになる。

【数１３】したがって以下のとおりである。（Ｘａ−Ｘｃ）・（Ｙｂ−Ｙｃ）＝（Ｘｂ−Ｘｃ）・（Ｙａ−Ｙｃ）［式２４］再配列後、以下の式が得られる。（Ｙａ−Ｙｂ）Ｘｃ＋（Ｘｂ−Ｘａ）Ｙｃ＝ＸｂＹａ−ＸａＹｂ［式２５］

【００６４】筆記用具の先端がポイントＣにとどまっている（すなわち先端を動かさない）
間は、同じ計算を異なる瞬間ｔ₁で、今度は異なる傾斜角で行うことができる。
この結果、値Ｘａ、Ｙａ、Ｘｂ、Ｙｂは、それぞれＸ’ａ、Ｙ’ａ、Ｘ’ｂ、Ｙ
’ｂに変更され、新しい傾斜角について同様の式が得られる。（Ｙ’ａ−Ｙ’ｂ）Ｘｃ＋（Ｘ’ｂ−Ｘ’ａ）Ｙｃ＝Ｘ’ｂＹ’ａ−Ｘ’ａＹ
’ｂ［式２６］

【００６５】したがって、式７ｄおよび７ｅのセットから、所望の値ＸｃおよびＹｃが得ら
れる。最後の値Ｚｃは、以下の関係から計算される。

【数１４】

【００６６】最後に、ポイントＢとＣの間の距離である所望の長さｌｂｃが、以下のように
得られる。

【数１５】

【００６７】この計算を数回繰り返すことにより、測定された長さｌｂｃを平均することが
でき、統計分析を用いてシステム精度を推定することができる。

【００６８】図５に、本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具からの、異なる傾斜角
からのデータ入力を示す。筆記用先端２４はずっと筆記面２３上の同じポイント
に向けられているので、どの傾斜角からも同じ先端２４の３Ｄ座標が得られる。
１０ａ〜１０ｄの符号が付いた４つの入力デバイス（筆記用具）は、それぞれ異
なる傾斜角α_iおよび方向β_iを有し、ｉ＝１，．．．，４である（角度β_iは図
示せず）。署名など手書きトレースの形状を偽造するのは簡単かもしれないが、
偽造者は、元の署名者によって描かれるのと同じトレースを描く間、本質的に同
じ通常の角度、速度、および加速度で筆記しながら自分の手を保持および／また
は移動する可能性は低い。

【００６９】図６Ａ〜６Ｃに、本発明の好ましい一実施形態による、最も近い送信ポイント
に対して相対的な筆記用先端の位置を較正するプロセスの使用を概略的に示す。
この例では、筆記用具は、３つの送信機１２が取り付けられた標準的な筆記器具
５４である。各送信機１２は、クリップ５６を介して筆記器具５４に取り付けら
れている。送信機１２は、任意の同一平面構成で、筆記器具５４上の所望の位置
に配置することができる。３つの送信機１２は、平面と、平面の配向とを規定す
る。筆記用先端２４の位置は、従来のベクトル計算を用いて決定することができ
る。

【００７０】送信機１２は筆記器具５４に沿ったどの位置にあってもよいので、筆記用先端
２４の位置も、距離Ｌｂｃ、Ｌａｂ、Ｌａｅ、Ｌ３も、すぐにはわからない。Ｌ
３は第２の送信機と第３の送信機との間の距離であり、残りの距離は前述のとお
りである。これらの関係を決定するために、較正ボタン（例えば無線送信機）５
８を利用する。較正プロセス中、筆記用先端２４（または器具５４）が較正ボタ
ン５８に触れたとき、（３つの送信機からの）各送信機の位置が測定される。較
正ボタン５８の位置もまた測定され、各送信機から較正ボタン５８までの距離が
計算される。筆記器具を使用する間、筆記用先端の位置は、この平面上の隣接す
る２つのベクトル間のベクトル積を計算することによって得られる（各ベクトル
は２つの送信ポイントによって規定され、送信ポイントの１つは隣接するベクト
ルと共通である）。次いで、筆記用先端の位置は、較正手順で測定された３つの
距離、すなわち先端と各送信機との間の３つの距離の交差ポイントを計算するこ
とによって得られる。先端２４を削った後など筆記器具５４の長さが変化したと
きや、１つまたは複数の送信機１２の位置が変化したときは、新たな較正が行わ
れて、送信機１２ａ、１２ｂ、１２ｄから筆記描画用先端２４までの距離が再決
定される。較正ボタン５８は、図６Ａに示すように可動式筆記面２３に取り付け
られた、選択された送信機とすることもでき（送信機Ｌが選択されている）、あ
るいは図６Ｂに示すように受信機のセットに対して既知の座標を有するポイント
とすることもでき、あるいは図６Ｃに示すように、既知の座標の、筆記面２３の
外の送信機上とすることもでき、この場合、較正は、受信機のセットに対して既
知の位置にある送信機を使用して得られる。

【００７１】図７に、本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化
するための携帯用システムを概略的に示す。携帯用システム７０は、筆記用具１
０と、位置決定システムおよびデータ・プロセッサ１６を格納した筐体５１とを
含む。この例では、スポーク１７および１９が、筐体５１の外に延びる伸縮式ス
ポーク５３および５５で置き換えられている。前の実施形態と同様、伸縮式スポ
ーク５３および５５は、それぞれ受信機１８ａおよび１８ｂを有する。第３の受
信機１８ｃが、筐体５１上でスポーク５３と５５が交差する位置にある。望むな
ら、固定されたスポーク５７上に較正ボタン５８を含めることもできる（従来の
用具を使用するときは、その物理的寸法が固定されているので較正は必要ない）
。別法として、較正ボタン５８と筐体５１との間の接続は無線でもよい。ディジ
タル化されたトレースを画面上で監視するために、液晶表示装置（ＬＣＤ）など
オプションの表示装置５９を含めることもできる。筐体５１の中には、通常、デ
ータ・プロセッサ１６および信号プロセッサ２０を実装した集積回路チップ（図
示せず）が入っている。筐体５１の中にはまた、記憶ユニット（図示せず）と、
オプションのモデムと、コンピュータへの接続が入っていてもよい。セルラー・
ホンを使用して、リモートの処理表示ユニットへの接続を提供することもできる
。描画トレースを再生できる元のディジタル化データは、オプションのモデムを
経由して電話回線および／またはセルラー・ホン通信チャネルを介しリモート・
ワークステーションに送信することができ、ディジタル化データはリモート・ワ
ークステーション上で表示される。別法としてまたは追加で、ディジタル化デー
タは、直接（または圧縮後）にリモートのファクス機に送信することもでき、フ
ァクス機はディジタル化されたトレースのプリントアウトを生成する。

【００７２】図８Ａに、本発明の好ましい一実施形態による、感圧性筆記用具の構造を概略
的に示す。筆記用具５９は通常、先の実施形態と同様の筆記用先端２４を有し用
具本体６４のボアホール６２内でスライドさせることのできる、可動式筆記ヘッ
ド６０を備える。ボアホール６２内にはスプリング６６があり、スプリング６６
は、逆の機械的な力を加えることにより、ボアホール６２中への筆記ヘッド６０
の動きに抵抗する。スプリング６６の収縮の程度が、後で詳細に述べるように決
定され、描画パラメータ決定機構４０はこれを利用して、ユーザが（描画中に）
筆記用具５９を押しつける間にユーザが加える圧力を決定する。筆記ヘッド６０
および本体６４はさらに、いつ筆記が開始されたかを示すための接点６８も備え
ることができる。筆記ヘッド６０がボアホール６２の中にわずかにスライドされ
たとき、接点６８は電気回路を閉じ、それにより筆記が開始されたことを示す。
筆記面２３に現在近い方の送信機が継続的にアクティブにされ、面上でポインタ
として機能する。接点６８が押し下げられたとき、遠い方の送信機もまたアクテ
ィブにされ、筆記用先端の座標の計算プロセスを開始する。接点６８は、筆記ヘ
ッド６０がさらにボアホール６２中に移動する間、閉じたまま（すなわち導電性
）に維持される。

【００７３】図８Ｂに、本発明の好ましい一実施形態による、感圧性筆記用具の２つの状態
を概略的に示す。通常の状態では、（ユーザによって）筆記ヘッド６０に圧力は
加えられておらず、２つの送信機１２ａと１２ｂの間の距離はＬ₀である。ユー
ザが描画または筆記を開始したとき、圧力が加えられ、スプリング６６が収縮す
る。これにより、低い方の送信機１２ｂの位置で距離ｄｚの変位が生じ、したが
って、最初の距離Ｌ₀はＬ_t＝Ｌ₀−ｄｚに短縮する。スプリング６６の弾性定数
Ｋがわかれば、（ユーザによって）加えられる力Ｆは、以下の式によって得られ
る。Ｆ＝Ｋ・ｄｚ

【００７４】筆記用具１０は通常、筆記平面２３と鋭角または鈍角を形成するので、加えら
れる力Ｆは、Ｘ−Ｙ平面と一致する接線成分Ｆ_tと、中心軸と一致する半径成分
Ｆ_rとを含む。これらの成分を使用して、特定ユーザによって描かれるトレース
を特徴付け、描かれるトレースの幅の変化をシミュレートすることができる。

【００７５】本発明の好ましい一実施形態によれば、加えられる力は、圧電素子を採用する
ことによって感知することができ、力は筆記用先端から圧電素子に転送される。
圧電素子によって生成された（かつ加えられた圧力に対応する）電子信号を使用
して、送信ポイントのうちの１つから送信される信号が変調される。変調信号は
復調され、搬送情報は、加えられた力を示す別の信号に変換される。

【００７６】図９に、本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化
するためのシステムを利用したファクシミリ／Ｅメール・システムを概略的に示
す。ファクシミリ・システム９００は、入力システム８０と、コンピュータ８６
と、受信システム８４を備え、図９には３つのタイプの受信システム８４ａ〜８
４ｃが示されている。入力システム８０は、前述の、筆記をディジタル化するた
めのシステムである。受信システム８４ａは、データ・ネットワーク９５にリン
クされたコンピュータ９０であり、受信システム８４ｂは、モデム９４を介して
コンピュータ８６と通信するコンピュータ９１であり、受信システム８４ｃはフ
ァクシミリ機９３である。ファクシミリ・システムを使用するために、ユーザは
、筆記媒体２２（例えば紙やその他の適した面）上にファクシミリ・メッセージ
を書き、これは、入力システム８０によって一連の様々な筆記用先端の位置とし
てディジタル化される。筆記用具１０の配向に関するデータも記録することがで
きる。ディジタル化されたデータは、適切な通信機器（モデム９４またはデータ
・ネットワーク９５）を介して、適切な受信システム８４に送信される。受信シ
ステム８４は、先端位置をラスタ化し、ファクシミリ・メッセージをユーザに提
供する。受信システム８４ａ中では、ファクシミリ・メッセージは、適したモニ
タ９９上に表示される。受信システム８４ａを備えるシステム９００は、電子メ
ール（Ｅメール）システムの一部を構成することができ、これによりユーザは、
前述のような署名情報を含めた手書きメッセージを相互に送信して、ユーザを識
別することができる。署名識別が望まれる場合、メッセージは通常、ユーザの識
別能力に対する配向情報および運動学的情報も含む。

【００７７】システム８４ｂを使用すると、描画トレースはプリンタ９２によって印刷され
、システム８４ｃを使用すると、描画トレースはファクシミリ・システム９３に
よって生成される。ディジタル化された描画トレースをシステム８４ｃに送信す
るために、メッセージはまずファクシミリ・コード変換機構に提供され、ファク
シミリ・コード変換機構は、メッセージをラスタ化した後で適したファクシミリ
・コードに変換する。これは必ずしも送信時間を短縮するとは限らないが、入力
システム８０は、ファクシミリを介して手書きメッセージを送信するためにメッ
セージを走査（すなわちラスタ化）する必要をなくす。

【００７８】図１０Ａ〜１０Ｃに、本発明の好ましい一実施形態による、ポインティング器
具として使用される入力デバイスの構造を異なる面から概略的に示す。入力デバ
イス１００は、先端が向けられる遠位のポイントを照明するためにビーム１０４
を生み出すレーザ・ダイオード１０２などの照明デバイスを備える。さらに、送
信機を通る線の式によって計算される、ポイントされる面に対して相対的なポイ
ンタの位置が、画面表示上にカーソルとして表される。入力デバイス１００はま
た、マウス・ボタンをシミュレートする制御ボタン１０６および１０８と、送信
制御ボタン１０９も備える。制御ボタン１０９は、押し下げられたときだけ電子
回路（図示せず）と共に動作して、ポインティング・ビーム１０４を生成する。
この（ポインティング）時間中、送信機１２ａおよび１２ｂは、継続的にアクテ
ィブにされて、ポイント１２ａおよび１２ｂを通る線とポイントされる面との交
差点を計算することを可能にし、その後、表示画面上でカーソルをシミュレート
する。主スイッチ１１１を使用して、入力デバイス１００の動作をイネーブル／
ディセーブルにする。ボタンが押されていることは、例えば送信機から発信され
るＲＦパルスを変調することによって識別することができる。

【００７９】図１１Ａ〜１１Ｄに、本発明の好ましい一実施形態による、面上でポイントす
るための入力システムの構造および動作を概略的に示す。このポインティング・
システムはまず、前述の方法を用いて面１１０の位置を決定する。システムは、
面１１０に比較的近い位置１１１に置かれ、入力デバイス１１９は、少なくとも
２つの異なる配向に配置される。図１１Ｃに示すように、測定される位置をポイ
ントＰ１、Ｐ２、Ｐ３として示す。送信機１２ａおよび１２ｂが線を規定し、２
本の線が平面を規定するので、入力デバイス１１９を使用して、面１１０の平面
の式を計算することができる。２つの平面が示されているが、右の平面では、２
つの位置に入力デバイス１１９があり、左の平面は、２つの位置における送信機
の位置のベクトルを示す。入力デバイス１１９を面１１０上で異なる２つの配向
に配置して、各送信機１２ａおよび１２ｂの位置を獲得することにより、較正が
実施される。各送信機１２ａおよび１２ｂの第１の位置は、それぞれＡおよびＢ
として符号が付いており、各送信機１２ａおよび１２ｂの第２の位置は、それぞ
れＣおよびＤとして符合が付いている。面の配向計算で十分な精度を得るために
、入力デバイス１１９の本体（図１０Ｂに示す）は、通常、平らな面（図示せず
）を有し、この面に対して入力デバイス１１９を面１１０に付けることができる
。各送信機１２は、ポインティング・デバイス１１９の平らな面７５の上の距離
ｈに位置することに留意されたい。このことを、図１１Ｄのベクトル中で留意さ
れたい。これらのベクトルは、送信機１２が面１１０上にあった場合の送信機の
位置であるポイントＡ’〜Ｄ’の座標を提供する。

【００８０】位置Ａ’、Ｂ’、Ｃ’が平面を規定するので、これから面１１０の平面の式を
導き出すことができる。最初に、ベクトルＶ１およびＶ２（図１１Ｄに示す）が
以下のように決定される。Ｖ１＝Ａ’Ｂ’＝［（ＸＡ−ＸＢ），（ＹＡ−ＹＢ），（ＺＡ−ＺＢ）］＝［
ｘ１，ｙ１，ｚ１］［式２９］Ｖ２＝Ａ’Ｃ’＝［（ＸＡ−ＸＣ），（ＹＡ−ＹＣ），（ＺＡ−ＺＣ）］＝［
ｘ２，ｙ２，ｚ２］［式３０］

【００８１】面１１０に垂直なベクトルＶ３は、ベクトルＶ１とＶ２のクロス乗積によって
決定される。Ｖ３＝Ｖ１×Ｖ２Ｖ３＝［（ｙ１＊ｚ２−ｚ１＊ｙ２），（ｘ１＊ｚ２−ｚ１＊ｘ２），（ｘ１
＊ｙ２−ｙ１＊ｘ２）］＝［ｘ３，ｙ３，ｚ３］［式３１］

【００８２】面１１０の式は、以下によって得られる。ｘ３＊Ｘ＋ｙ３＊Ｙ＋ｚ３＊Ｚ＋Ｒ＋ｈ＝０［式３２］ｈは、送信機の平面と面１１０の平面との間の距離であり、Ｒの値は、式３２
中の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をポイントＡの座標の値（Ｘ_A，Ｙ_A，Ｚ_A）で置き換えるこ
とによって決定される。任意のときに照明されるポイントの位置（Ｘ０，Ｙ０，
Ｚ０）は、送信機１２ａおよび１２ｂの現在位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）および（
Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）によって規定されるベクトルまたは線と、式３２に述べた平
面との交差点を見つけることによって決定される。

【００８３】入力デバイス１１９のベクトルＶ４は、以下の式によって得られる。Ｖ４＝［（Ｘ１−Ｘ２），（Ｙ１−Ｙ２），（Ｚ１−Ｚ２）］＝［Ｋ，Ｌ，Ｍ
］［式３３］

【００８４】ベクトルＶ４上のどんなポイントも、ベクトル上の既知のポイントからのスカ
ラ距離Ｑを表すので、照明されるポイントの座標は、送信機１２のうちの一方の
座標に相関する。Ｘ０＝Ｘ２＋Ｑ＊ＫＹ０＝Ｙ２＋Ｑ＊Ｌ［式３４］Ｚ０＝Ｚ２＋Ｑ＊Ｍ（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は面１１０上のポイントなので、式３４を式３２中に代
入することができ、それにより以下の式が得られる。ｘ３＊（Ｘ２＋Ｑ＊Ｋ）＋ｙ３＊（Ｙ２＋Ｑ＊Ｋ）＋ｚ３＊（Ｚ２＋Ｑ＊Ｋ）
＋Ｄ＝０［式３５］これは、単一の未知変数Ｑを有する式である。Ｑについて式３５を解いた後、
式１３を解くことができ、それにより、ベクトルＶ４と平面との交差点が得られ
、この交差点が普通、照明されるポイントの位置である。

【００８５】次いで、位置決定装置１４および入力デバイス１１９が、面１１０からいくら
かの距離にある既知の位置１１２に移動されるが、この位置は図１１Ａに実線で
示してある。位置１１１と１１２の関係（距離および配向）は、既知であるかま
たは測定され、データ・プロセッサ１６に提供される。この情報を用いて、デー
タ・プロセッサ１６は、２つの軸系の間の変換を決定し、第２の位置１１２の基
準系において面１１０の平面の式を決定する。ユーザは、入力デバイス１１９で
面１１０上のポイントの方を指す（制御ボタン１０９を押すか放すことができる
）。このポイントは、ビーム（光源１０２によって生成される）１０４で明るく
される。所望の位置または物体が照明されたとき、ユーザは送信制御ボタン１０
６または１０８を押し、この時点で、送信機１２ａおよび１２ｂからの信号が送
信され記録される。したがって、入力デバイス１１９はマウスとして機能するこ
とができる。

【００８６】照明されるポイントの位置は、２つの送信機１２ａおよび１２ｂで規定される
ベクトルＶ４と、面１１０の平面との交差点によって決定される。照明されるポ
イントの位置を決定するのに必要な式は、上の式２９〜３５に提供したものであ
る。ポインタを操作する領域が受信機セット１８ａ〜１８ｓの受信範囲内にある
限り、一連の受信機を動かす必要はない。そうでない場合は、一連の受信機は、
較正のためにこの領域により近づくように移動させた後で、ユーザにより近づく
ように移動させ、ユーザは、離れた位置から筆記面の方をポイントする。

【００８７】図１１Ｂを見ると、筆記面を表す式は、既知の座標を有するこの面上のポイン
トに基づく計算を行うことによって得られる。面上のポイントの各対は、筆記面
と一致する対応ベクトルを表す。この式は、図１１Ｄに関して上に説明したよう
に、面上の隣接するベクトル間でベクトル乗算を行うことによって得られる。ベ
クトル乗算を何回か行うことにより、表現の精度が高まる。図１１Ａに示すよう
に、変換ベクトル１１３の値、ならびに前の位置に対する新しい位置の受信機セ
ットの配向を知ることにより、正確な変換を得ることができる。

【００８８】計算前に表示画面の寸法および／またはその位置に関する利用可能な情報がな
い場合は、較正手順の間に、ポインティング・デバイスを表示画面（または表示
領域）の水平マージンおよび垂直マージンに向けるべきである。したがって、表
示画面および受信機セットの位置が固定されている場合は、単一の較正手順で十
分である。ポインティング能力は、表示領域の外の領域を物体として規定するこ
とにより、それらの領域にさらに拡大することができる。ポインティング・デバ
イスをこのような物体に向けたとき、ポインティング・デバイス中のボタンをク
リック操作することにより、所定の操作を実行することができる。これにより例
えば、表示領域（例えば壁やカーテン）上に投影された１つまたは複数の物体上
をポイントすることができ、物体を選択して、選択した物体に関連する操作を、
より遠くにある可能性のあるコンピュータ（その表示装置が映写されている）中
で実行することができる。

【００８９】図１２に、本発明の好ましい一実施形態による、従来のペンまたは鉛筆を採用
した、消去機能を有する筆記用具の実装形態を概略的に示す。筆記用具１２０は
、筐体１２１と、マイクロスイッチ１２２および１２４とを備える。マイクロス
イッチは、筆記中または消去中にそれぞれ筆記要素１２６またはイレーザ１２８
のどちらかが押されたときにアクティブになる。マイクロスイッチ１２２または
１２４のうちの一方がアクティブになったとき、そのマイクロスイッチは、送信
機１２ａと１２ｂの両方をアクティブにする。筆記操作も消去操作も行われない
ときは、図２０Ａ〜２０Ｃに関して先に述べたように送信機１２ａまたは１２ｂ
がアクティブになる。筆記用具１２０は装着要素１３０、１３２、１３４も備え
るが、これらの要素は、筆記要素１２６およびイレーザ１２８を筐体１２１内で
保持し、これらがわずかに動いてマイクロスイッチ１２２および１２４をアクテ
ィブにできるようにするためのものである。要素１３０は筆記要素１２６をその
筆記用先端の近くで保持し、要素１３２は筆記要素１２６を端部の近くで保持し
、要素１３４はイレーザ１２８を保持する。各要素１３０、１３２、１３４は、
小さい空間１３８内で保持されるクランピング要素１３６で形成される。空間１
３８は、クランピング要素１３６よりもやや大きく、したがって、クランピング
要素をわずかに動かして関係するマイクロスイッチ１２２または１２４をアクテ
ィブにすることができる。クランピング要素１３６ａは、リング１４０およびワ
ッシャ１４２で構成することができる。筆記要素１２６およびイレーザ１２８も
また、マイクロスイッチ１２２および１２４が取り付けられている要素１３２に
よって保持される。

【００９０】図１３Ａおよび１３Ｂに、本発明の好ましい別の実施形態による、従来のペン
または鉛筆を採用した、消去機能を有する筆記用具の実装形態を概略的に示す。
この例では、筆記用具は、図１３Ａに示すように、用具１３０の縦軸に整列する
１つの送信ポイント１２ａと、同じ平面（縦軸に垂直でもある）にある追加の２
つの送信ポイント１２ｌおよび１２ｒとを備える。用具１３０は筐体１３１中に
挿入されており、これにより、追加の送信ポイントを縦軸と整列させるオプショ
ンがなくなる。この場合、「仮想」送信ポイントｂが、２つの送信機１２ｌおよ
び１２ｒによってシミュレートされ、実際の送信ポイントに関して前に述べたよ
うに、計算された「仮想」送信ポイントｂの座標を使用して各先端の位置が計算
される。図１３Ｂに、各送信ポイントの計算を示す。送信ポイント１２ｒと１２
ｌが縦軸に対して対称に位置すると仮定すると、「仮想」送信ポイントｂの座標
（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、以下のように、それぞれ送信ポイントｒおよびｌの座
標、（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）および（Ｘｌ，Ｙｌ，Ｚｌ）から計算される。Ｘｂ＝０．５（Ｘｒ＋Ｘｌ）Ｙｂ＝０．５（Ｙｒ＋Ｙｌ）Ｚｂ＝０．５（Ｚｒ＋Ｚｌ）

【００９１】仮想ポイントｂから筆記用先端の端部ポイントｃまでの距離Ｌｂｃを得るため
の較正手順は、式２２〜２８に関して前に述べたものである。

【００９２】以上の例および記述は、当然ながら例示のために提供しただけであり、本発明
をどんな形でも限定するものではない。当業者には理解されるであろうが、本発
明は、前述の技術から複数を採用して、すべてその範囲を逸脱することなく様々
な方式で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
のシステムを概略的に示す図である。

【図１Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
のシステムを概略的に示す図である。

【図１Ｃ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
のシステムを概略的に示す図である。

【図１Ｄ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
のシステムを概略的に示す図である。

【図１Ｅ】本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関係にある筆記用具
によって提供されるデータの変換を概略的に示す図である。

【図１Ｆ】本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関係にある筆記用具
によって提供されるデータの変換を概略的に示す図である。

【図１Ｇ】本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関係にある筆記用具
によって提供されるデータの変換を概略的に示す図である。

【図１Ｈ】本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関係にある筆記用具
によって提供されるデータの変換を概略的に示す図である。

【図１Ｉ】本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関係にある筆記用具
によって提供されるデータの変換を概略的に示す図である。

【図１Ｊ】本発明の好ましい一実施形態による、移動式筆記面と対話関係にある筆記用具
によって提供されるデータの変換を概略的に示す図である。

【図１Ｋ】本発明の好ましい一実施形態による、３つの送信ポイントを有する移動式筆記
面を概略的に示す図である。

【図１Ｌ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の筆記モードとポインティング
・モードの間の識別動作についてのフローチャートである。

【図２】本発明の一実施形態による、図１Ａの筆記用具の構造を概略的に示す図である
。

【図３】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
のシステムのブロック図である。

【図４Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の先端の３Ｄ位置座標の計算を
概略的に示す図である。

【図４Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の先端の３Ｄ位置座標の計算を
概略的に示す図である。

【図４Ｃ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の先端の３Ｄ位置座標の計算を
概略的に示す図である。

【図５】本発明の好ましい一実施形態による、先端を同じポイントに維持しながら異な
る傾斜角から筆記用具によって提供するデータ入力を示す図である。

【図６Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の配向の決定を概略的に示す図
である。

【図６Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の配向の決定を概略的に示す図
である。

【図６Ｃ】本発明の好ましい一実施形態による、筆記用具の配向の決定を概略的に示す図
である。

【図７】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
の携帯用システムを概略的に示す図である。

【図８Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、感圧性筆記用具の構造を概略的に示す図
である。

【図８Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、感圧性筆記用具の２つの状態を概略的に
示す図である。

【図９】本発明の好ましい一実施形態による、筆記および描画をディジタル化するため
のシステムを利用したファクシミリ／Ｅメール・システムを概略的に示す図であ
る。

【図１０Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、ポインティング器具として使用される入
力デバイスの構造を異なる面から概略的に示す図である。

【図１０Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、ポインティング器具として使用される入
力デバイスの構造を異なる面から概略的に示す図である。

【図１０Ｃ】本発明の好ましい一実施形態による、ポインティング器具として使用される入
力デバイスの構造を異なる面から概略的に示す図である。

【図１１Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、面上でポイントするための入力システム
の構造および動作を概略的に示す図である。

【図１１Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、面上でポイントするための入力システム
の構造および動作を概略的に示す図である。

【図１１Ｃ】本発明の好ましい一実施形態による、面上でポイントするための入力システム
の構造および動作を概略的に示す図である。

【図１１Ｄ】本発明の好ましい一実施形態による、面上でポイントするための入力システム
の構造および動作を概略的に示す図である。

【図１２】本発明の好ましい一実施形態による、従来のペンまたは鉛筆を採用した、消去
機能を有する筆記用具の実装形態を概略的に示す図である。

【図１３Ａ】本発明の好ましい別の実施形態による、従来のペンまたは鉛筆を採用した、消
去機能を有する筆記用具の実装形態を概略的に示す図である。

【図１３Ｂ】本発明の好ましい別の実施形態による、従来のペンまたは鉛筆を採用した、消
去機能を有する筆記用具の実装形態を概略的に示す図である。

【図１４Ａ】本発明の好ましい一実施形態による、図２の筆記用具の筆記／ポインティング
・モードを概略的に示す図である。

【図１４Ｂ】本発明の好ましい一実施形態による、図２の筆記用具の消去／ポインティング
・モードを概略的に示す図である。

【図１４Ｃ】本発明の好ましい一実施形態による、図２の筆記用具のポインティング・モー
ドにおける両方の先端を使用した動作を概略的に示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ【要約の続き】計算される。交差ポイントと固有ポイント（２４）との一致を示す第１のグラフィカル表現、および一致がないことを示す第２の異なるグラフィカル表現が、面（２３）のグラフィカル表現上に表示される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポイントの空間上および／または平面上の位置を決定する方
法であって、位置を決定することが望まれるポイントを通る直線にほぼ沿って２
つ以上の送信機を配置することと、前記２つ以上の送信機の位置、これらの間の
距離、および前記ポイントと送信機のうちの１つとの間の距離を用いて前記位置
を計算することを含む方法。
【請求項２】直線と既知の位置および配向にある面との間の１つまたは複
数の交差ポイントのグラフィカル表現を獲得する方法であって、ａ）所望の空間配向にある整列した２つ以上の送信ポイントからの送信を受信
することであって、各送信ポイントが、隣接するポイントから第１の固定距離だ
け離れており、前記送信ポイントが前記直線にほぼ沿って位置すること、ｂ）少なくとも２つの送信ポイントから送信される信号を受信機のセット中で
受信することにより、前記少なくとも２つの送信ポイントの空間座標を決定し、
前記信号を処理すること、ｃ）前記送信ポイントと同一直線上にあり、少なくとも１つの送信ポイントか
ら第２の固定距離だけ離れている少なくとも１つの固有ポイントを決定すること
、ｄ）前記少なくとも２つの送信ポイントの空間座標と前記第２の固定距離とを
用いて、前記固有ポイントの空間座標を計算すること、ｅ）前記面の空間表現を決定および／または計算すること、ｆ）前記直線と前記面が交差するときは、前記交差ポイントの空間座標を計算
すること、ｇ）前記交差ポイントと前記固有ポイントとの一致を示す第１のグラフィカル
表現、および一致がないことを表す第２の異なるグラフィカル表現を、前記面の
グラフィカル表現上に表示することを含む方法。
【請求項３】各固有ポイントが、細長い器具の先端の位置を表し、前記器
具の縦軸が、計算される直線とほぼ一致する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】交差ポイントと固有ポイントの間に一致があるときは、先端
を利用して、前記先端と面の間の相対的な動きに従ってグラフィカル表現によっ
て表示装置上および／またはデータ記憶手段中に再現されるトレースを前記面上
に筆記／描画することにより、前記器具を用具として使用する、請求項３に記載
の方法。
【請求項５】交差ポイントと固有ポイントとの間に一致があるときは、先
端を利用して、グラフィカル表現によって表示装置上および／またはデータ記憶
手段中に再現される描画トレースの一部を、前記先端と面との間の相対的な動き
に従って前記グラフィカル表現から対応する部分を除去することで前記面上から
消去することにより、前記器具を用具として使用する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】交差ポイントと固有ポイントとの間に一致があるときは、前
記用具の一方の端の筆記／描画用先端と、前記用具の反対側の端の消去用先端と
の組合せを利用することにより、前記器具を用具として使用する、請求項３およ
び請求項４に記載の方法。
【請求項７】交差ポイントと固有ポイントとの間に一致がないときは、近
位の先端を利用して、面上で交差ポイントの方を指し、前記交差ポイントを対応
するグラフィカル表現によって前記面の表示上に再現することにより、前記器具
をポインタとして使用する、請求項３に記載の方法。
【請求項８】ポイントしている間に近位の先端から交差ポイントの方に光
線を向けることをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項９】各送信ポイントが送信機を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】各送信ポイントがアンテナを備え、遠位の送信機から前記
アンテナに電力が切り換わる、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】送信される信号が、 −ＲＦ信号 −ＩＲ信号 −超音波信号のグループから選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】ａ）面上にあり所望の空間配向にある２つ以上の送信ポイ
ントから送信を受け取るステップと、ｂ）任意の位置および空間配向にある前記面上で各ポイントの空間座標を計算
するステップと、ｃ）計算された交差ポイントの座標に、前記面の相対的な動きおよび／または
相対的な配向変化によって生じた望ましくない変化があれば、それに関する情報
を得るステップと、ｄ）グラフィカル表現を表示する前に前記望ましくない変化を補償するステッ
プとを実施することにより、得られる表現に影響を与えることなく面を動かすこ
とおよび／またはその配向を変えることができるようにすることをさらに含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項１３】ａ）筆記／描画用先端に最も近い近位の送信ポイントに固
有のコードを割り当てるステップと、ｂ）消去用先端に最も近い遠位の送信ポイントに固有のコードを割り当てるス
テップと、ｃ）前記近位および遠位の送信ポイントから前記コードを受信し、それらの空
間座標を計算するステップと、ｄ）前記近位の送信ポイントに近い方の先端が面と一致するときは、前記用具
をその筆記／描画モードで操作するステップと、ｅ）前記遠位の送信ポイントに近い方の先端が面と一致するときは、前記用具
をその消去モードで操作するステップとを実施することにより、前記用具の筆記
／描画動作と消去動作との区別が得られる、請求項６に記載の方法。
【請求項１４】ａ）表示される交差ポイントのグラフィカル表現が、表示
される別のグラフィカル表現と一致するように、近位の先端または遠位の先端で
面の方をポイントすることであって、前記表示される別のグラフィカル表現が物
体の表現であること、ｂ）前記近位の先端または前記遠位の先端を前記交差ポイントに向け続ける間
に、１つまたは複数の送信ポイントから所定の固有信号を発信すること、およびｃ）受信機のセット中で前記固有信号を受信し、それに応答して前記表示され
る物体を選択することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１５】交差ポイントを変更することにより、選択した物体のグラ
フィカル表現を操作することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】操作がマウス操作を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】操作が、選択した物体にリンクされたプログラムの実行を
含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】交差ポイントの空間座標が、面上の選択された送信ポイン
トから前記面上の別の送信ポイントまで延びる第１ベクトルと、前記面上の選択
された送信ポイントから前記交差ポイントまで延びる第２ベクトルとの、スカラ
積を計算することによって得られる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】ａ）第１の選択された２次元平面上の第１および第２の固
定距離の射影を計算し、前記第１の選択された平面の次元の一方に対応する座標
を得るステップと、ｂ）第２の選択された２次元平面上の第１および第２の固定距離の射影を計算
し、前記第２の選択された平面の次元に対応する残りの２つの座標を得るステッ
プとを実施することにより、交差ポイントの空間座標が得られる、請求項２に記
載の方法。
【請求項２０】受信機のセットによって受信されたデータが、データ・リ
ンクを介して前記受信機のセットにリンクされたリモート・ステーションで処理
および／または表示される、請求項２に記載の方法。
【請求項２１】リモート・ステーションが、 −ファクス機 −コンピュータ −セルラー・ホンのグループから選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】データが、データ・リンクを通し、電話回線および／また
はセルラー・ホン・システムを介して転送される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】データが、データ・リンクを通し、Ｅメール・システムを
介して転送される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】ａ）先端を、計算された直線と一致する軸に沿って動かせ
るようにし、それにより、前記先端の変位が特定ユーザによって描画面に加えら
れる力に対応するようにするステップと、ｂ）前記描画面上での筆記／描画の間、固有ポイントの座標をリアルタイムで
計算するステップと、ｃ）前記特定ユーザが筆記／描画する間に、前記特定ユーザによって加えられ
る力、および／または用具と前記描画面との間に形成される角度に関する情報を
収集することによって、前記特定ユーザを特徴付けるステップとを実施すること
により、筆記／描画用具を操作する特定ユーザの筆跡を特徴付けることをさらに
含む、請求項４に記載の方法。
【請求項２５】前記特定ユーザが筆記／描画する間に用具の運動学的属性
に関する情報を収集することにより、前記特定ユーザを特徴付けることをさらに
含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】少なくとも１つのグラフィカル表現が３Ｄ表現である、請
求項２に記載の方法。
【請求項２７】面がさらに、グラフィカル表現の精度を高めるために既知
の座標の較正ポイントを備える、請求項２または請求項１２に記載の方法。
【請求項２８】整列した送信ポイントのうち少なくとも１つが、整列しな
い少なくとも２つの送信ポイントで表される仮想ポイントであり、前記少なくと
も２つの送信ポイントから送信される信号を受信機のセットによって受信するこ
とにより、前記仮想ポイントの空間座標を計算し、前記信号を処理することを含
む、請求項２に記載の方法。
【請求項２９】ａ）少なくとも３つの送信機を、用具に沿って異なる３つ
の送信ポイントに配置するステップと、ｂ）前記用具の先端を、空間座標が既知である所定の較正ポイントに配置する
ステップと、ｃ）各送信機から受信した信号を用いて、前記較正ポイントから各送信ポイン
トまでの距離を計算するステップと、ｄ）計算した、前記較正ポイントから各送信ポイントまでの距離を用いて、先
端の空間座標を計算するステップとを実施することにより、前記先端の位置を較
正することをさらに含む、請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項３０】ポイントの空間上および／または平面上の位置を決定する
ための装置であって、位置を決定することが望まれるポイントを通る直線にほぼ
沿って配置された２つ以上の送信機を備え、前記ポイントが先端を規定する装置
。
【請求項３１】ポイントの空間上および／または平面上の位置を決定する
ためのシステムであって、請求項３０に記載の装置と、送信機から送信される信
号を受信するための受信機と、前記信号から先端の位置を計算するための計算装
置とを備えるシステム。
【請求項３２】直線と既知の位置および配向にある面との間の１つまたは
複数の交差ポイントのグラフィカル表現を獲得するためのシステムであって、ａ）所望の空間配向にある整列した２つ以上の送信ポイントであって、それぞ
れが、隣接するポイントから、送信ポイントを通る前記直線にほぼ沿った第１の
固定距離だけ離れている送信ポイントと、ｂ）前記少なくとも２つの送信ポイントから送信される信号を受信するための
受信機のセットと、ｃ）前記信号を処理し、少なくとも２つの送信ポイントの空間座標を決定する
手段と、ｄ）前記送信ポイントと同一直線上にあり、少なくとも１つの送信ポイントか
ら第２の固定距離だけ離れている少なくとも１つの固有ポイントを決定する手段
と、ｅ）前記少なくとも２つの送信ポイントの空間座標と前記第２の固定距離とを
用いて、前記固有ポイントの空間座標を計算する手段と、ｆ）前記面の空間表現を決定および／または計算する手段と、ｇ）前記交差ポイントの空間座標を計算する手段と、ｈ）前記面のグラフィカル表現、前記交差ポイントと前記固有ポイントとの一
致を示す第１のグラフィカル表現、および一致しないことを示す第２の異なるグ
ラフィカル表現を表示する手段とを備えるシステム。
【請求項３３】各固有ポイントの位置を表す先端を有する細長い器具を備
え、前記器具の縦軸が、計算される直線とほぼ一致する、請求項３２に記載のシ
ステム。
【請求項３４】前記器具が、先端と面の間の相対的な動きに従ってグラフ
ィカル表現によって表示装置上に再現されるトレースを前記面上に筆記／描画す
るための前記先端を備える用具として使用される、請求項３２に記載のシステム
。
【請求項３５】前記器具が、グラフィカル表現によって表示装置上に再現
される描画トレースの一部を、先端と面との間の相対的な動きに従って前記グラ
フィカル表現から対応する部分を除去することによって前記面から消去するため
の前記先端を備える用具として使用される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】前記器具が、一方の端の筆記／描画用先端と反対側の端の
消去用先端との組合せを備える用具として使用される、請求項３２および請求項
３３に記載のシステム。
【請求項３７】前記器具が、面上で交差ポイントの方を指すため、かつ前
記交差ポイントを対応するグラフィカル表現によって前記面の表示上に再現する
ために近位の先端を操作するポインタとして使用される、請求項３３に記載のシ
ステム。
【請求項３８】ポイントしている間に近位の先端から交差ポイントの方に
光線を向けるための光源をさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】各送信ポイント中に送信機を備える、請求項３２に記載の
システム。
【請求項４０】各送信ポイント中のアンテナと、遠位の送信機と、前記遠
位の送信機から前記アンテナに電力を切り換えるための切換え回路とを備える、
請求項３２に記載のシステム。
【請求項４１】送信される信号が、 −ＲＦ信号 −ＩＲ信号 −超音波信号のグループから選択される、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４２】ａ）面上にあり所望の空間配向にある２つ以上の送信ポイ
ントと、ｂ）任意の位置および空間配向にある前記面上で各ポイントの空間座標を計算
する手段と、ｃ）前記面の相対的な動きおよび／または相対的な配向変化を計算する手段と
、ｄ）グラフィカル表現を表示する前に前記変化を補償するための回路とをさら
に備える、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４３】面に対して近位および／または遠位の送信ポイントから受
信する信号に従って、筆記／描画動作と消去動作とを区別する手段をさらに備え
る、請求項３６に記載のシステム。
【請求項４４】近位のポインティング先端が向けられている面上の位置に
ある表示物体を選択する手段をさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４５】選択した物体のグラフィカル表現を操作する手段をさらに
備える、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】マウス操作をシミュレートする操作手段を備える、請求項
４５に記載のシステム。
【請求項４７】選択した物体にリンクされたプログラムを実行する手段を
備える、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４８】データ・リンクを介して前記受信機のセットにリンクされ
たリモート・ステーションを備え、前記リモート・ステーションで、受信機のセ
ットによって受信されたデータが処理および／または表示される、請求項３２に
記載のシステム。
【請求項４９】リモート・ステーションが、 −ファクス機 −コンピュータ −セルラー・ホンのグループから選択される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】データが、データ・リンクを通し、電話回線および／また
はセルラー・ホン・システムを介して転送される、請求項４８に記載のシステム
。
【請求項５１】データが、データ・リンクを通し、Ｅメール・システムを
介して転送される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５２】ａ）先端を、計算された直線と一致する軸に沿って動かせ
るようにし、それにより、前記先端の変位が特定ユーザによって描画面に加えら
れる力に対応するようにするための動的手段と、ｂ）前記描画面上での筆記／描画の間、固有ポイントの座標をリアルタイムで
計算する手段と、ｃ）前記特定ユーザが筆記／描画する間に、前記特定ユーザによって加えられ
る力、および／または用具と前記描画面との間に形成される角度に関する情報を
収集する手段とをさらに備える、請求項３４に記載のシステム。
【請求項５３】少なくとも１つの３Ｄグラフィカル表現を含む、請求項３
２に記載のシステム。
【請求項５４】グラフィカル表現の精度を高めるために、既知の座標の較
正ポイントを面上にさらに備える、請求項３２または請求項４１に記載のシステ
ム。
【請求項５５】整列した送信ポイントのうち少なくとも１つを仮想ポイン
トとして表すための整列しない少なくとも２つの送信ポイントと、前記仮想ポイ
ントの空間座標を計算する手段と、前記少なくとも２つの送信ポイントから送信
される信号を受信機のセットによって受信する手段と、前記信号を処理する手段
とを含む、請求項３２に記載のシステム。
【請求項５６】用具に沿って異なる３つの送信ポイントに位置する３つの
送信機を有する用具と、前記用具の先端が較正ポイントに接触している間に前記
送信ポイントから送信される信号を受信することによって前記先端の空間座標を
計算するための、空間座標が既知である所定の較正ポイントとを備える、請求項
３４または請求項３５に記載のシステム。
【請求項５７】ほぼ記述および図示したように、計算された直線と既知の
位置および配向にある面との間の１つまたは複数の交差ポイントのグラフィカル
表現を獲得する方法。
【請求項５８】ほぼ記述および図示したように、計算された直線と既知の
位置および配向にある面との間の１つまたは複数の交差ポイントのグラフィカル
表現を獲得するためのシステム。