JP2006195988A - パターンとして記憶される情報を取り出す方法及び装置 - Google Patents

パターンとして記憶される情報を取り出す方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】情報を記憶し、取り出し、用いる方法及びデバイスを説明する。
【解決手段】表面上のマーキングのパターンを復号化して、パターンによって符号化された情報を復元する。情報に関連したソフトウェア・アプリケーションを識別する。情報を更に、ソフトウェア・アプリケーションに用いることができる。
【選択図】図１

Description

本書面による実施例は、一般的に、情報記憶媒体に関し、記憶情報の取り出し及び利用に関する。本書面は、表面上にパターンとして記憶される情報を取り出し、利用する方法及び装置を開示する。
光学式読み取り装置や光学式ペンなどのデバイスは、通常、検出器やイメージャに向けて表面を反射する光を発出する。デバイスを表面に向けて（か、その逆に）移動させると、連続した画像がすばやく捕捉される。画像を解析することによって、表面に対する、光デバイスの移動を追跡することができる。
1つのタイプの光学式ペンは、非常に小さな点が上に印刷される紙に用いる。点は、ページ上に、間隔がわずかに約0.3ミリメートルであるパターンで印刷される。ページ上の何れかの領域内の点のパターンは、その領域に一意である。光学式ペンは事実上、場合によっては一秒間に100回以上表面のスナップショットを得るものである。各スナップショットにおいて捕捉される点位置を解釈することによって、光学式ペンは、その、ページに対する位置を高精度で判定することができる。
表面に対する光学式ペンの位置についての情報を利用するアプリケーションが考え出されてきたか、考え出されている。ブルートゥースや他の無線機能を備える光学式ペンを、他のデバイスにリンクし、電子メールやファクシミリを送るのに用いることができる。
光学式ペンを、予めロードされたソフトウェア・アプリケーション群とともに出荷又は販売し得る。ユーザは通常、新たなアプリケーションや改良されたアプリケーションが入手可能になるにつれ、自らの光学式ペン上のソフトウェアを更新する気にさせられることになる。しかし、光学式ペンは、情報を都合よくダウンロードするよう装備されていないことがあり得るが、それは、それが比較的小型であることと、その比較的独特なフォームファクタとが理由である。よって、新たなソフトウェアを光学式ペンに追加することは、いくぶん、問題があり得る。
よって、新たなソフトウェア若しくは改良されたソフトウェアによって都合よく更新することができる光学式ペン及び/又は光学式ペン上でソフトウェアを都合よく更新する方法が、有用なものになる。本発明による実施例は、こうした効果や他の効果を備える。
本発明の実施例は、情報を記憶し、取り出し、利用する方法と、そのデバイスとに関する。一実施例では、表面上のマーキングのパターンが、パターンによって符号化された情報を復元するよう復号化される。この情報に関連したソフトウェア・アプリケーションが識別される。この情報は、更に、ソフトウェア・アプリケーションに用いることができる。
一実施例では、ハンドヘルド型のペン形状のコンピュータ（例えば、光学式ペン）などのデバイスを用いて、表面（例えば、紙）からのデータを走査する。デバイスは、メモリと、プロセッサと、筆記具と、表面上に画像を読み出ることができる光センサとを備える。表面から走査されるデータは、メモリに記憶し、デバイス上に常駐する1つ又は複数のアプリケーションによって用いることができる。
例えば、アプリケーション用のパラメータ化データや、アプリケーション自体を、紙上などの表面上のマーキングのパターンとして符号化することができる。マーキングは、デバイス（例えば、ハンドヘルド型のペン形状のコンピュータ・システム又は光学式ペン）によって読み取る（例えば、走査する）ことができる。より厳密には、パターンの画像がデバイスによって捕捉される。マーキングの捕捉画像は更に、処理（復号化）して、符号化情報を復元することができ、それは更に、デバイス上のメモリに記憶することができる。復号化情報は、例えば、アプリケーションをデバイスに追加するか、既存のアプリケーションを補完するのに用いることができる。
一実施例では、特定の画像テーマが上に印刷される表面（例えば、紙）を供給することができる。上記符号化情報も、紙上に印刷することができる。デバイス（例えば、ハンドヘルド型のペン形状のコンピュータ・システムや光学式ペン）を用いて、符号化情報を走査し、復号化し、記憶すれば、デバイス上に常駐しているアプリケーション・プログラムは、紙のテーマに、より合ったものになり得る。あるいは、アプリケーションとインタフェースすることによって提供されるユーザ体験が、何らかのかたちで紙のテーマに適切なものになり得る。
このようにして符号化され、復号化される情報の用途には他の多くのものが考えられる。例えば、マーキングのパターンに符号化されたメッセージは、マーキングを走査し、復号化することによって可聴的にレンダリングすることができる。あるいは、マーキングのパターンにおける情報は、可聴メッセージを合成するのに用いる、先行して記憶されている他の情報（例えば、音素）を索引付けることができる。後者の場合には、新たな語を、語自体のダウンロードを要することなくデバイスの語彙に追加し、ダウンロードする対象の情報量を削減することができる。
一般的には、本発明による実施例は、ハンドヘルド型のペン形状のコンピュータ・システムや光学式ペンなどのデバイスに情報を追加する好都合でかつユーザ・フレンドリな機構を備え、よって、デバイス機能の拡張は、デバイスが出荷又は販売された時点で供給されたものを超える。本発明の、これらや他の目的及び効果は、当業者によって、種々の添付図面に例証する、以下の詳細の記載を検討した後に認識されるものである。
本書面は、情報を記憶し、取り出し、利用する、少なくとも方法及びデバイスを開示する。表面上のマーキングのパターンを復号化して、パターンによって符号化される情報を復元する。情報に関連したソフトウェア・アプリケーションが識別される。情報を更に、ソフトウェア・アプリケーションに用いることができる。
本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施例を示し、本明細書とともに本発明の原理を説明する役目を担う。
本発明の以下の詳細な説明では、数多くの特定の詳細を表して、本発明が徹底的に分かるようにしている。しかし、本発明を、こうした特定の詳細なしで実施してもよく、その均等物によって実施してもよいということが当業者によって認識されるものである。一方、周知の方法、手順、構成部分及び回路は、本発明の局面を不必要にわかりにくくすることがないように、詳細には説明していない。
以下の、詳細な説明の一部分は、コンピュータ・メモリ上で行うことができる、データ・ビットに対する演算の手順、工程、論理ブロック、処理や他の記号表現によって表す。こうした記述や表現は、成果の本質を最も効果的にデータ処理技術分野の当業者が他の当業者に伝えるのに用いる手段である。手順、コンピュータ実行工程、論理ブロック、処理等は、本明細書及び特許請求の範囲でも一般的にも、所望の結果につながる、自己整合性を有する一連の工程や命令であるものと考えられている。工程は、物理的数量の物理的操作を必要とするものである。必然的にではないが通常は、こうした数量は、コンピュータ・システムでの記憶、転送、合成、比較や他の方法による操作が可能な電気信号又は磁気信号の形式を呈する。こうした信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数等として表すことが場合によっては主に、慣用の理由で好都合であることが明らかになった。
しかし、こうした語や同様な語は、適切な物理的数量と関連付けられることとし、こうした数量に付される好都合なラベルに過ぎないということを念頭におくこととする。以下の記載から明らかであるように、別途明記しない限り、本発明を通して、「符号化」、「利用」、「識別」、「アクセス」、「レンダリング」、「読み取り」、「復号化」、「合成」、「検出」、「実行」、「供給」等などの語を利用した記載は、コンピュータ・システムのレジスタ内及びメモリ内の物理的（電子的）数量として表すデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリ内若しくはレジスタ内や、他のそうした情報記憶装置内、伝送装置内又は表示装置内に物理的数量として同様に表す他のデータに変換する、コンピュータ・システムの動作及び処理（例えば、図7の流れ図700）や同様な電子計算機装置を表すということが分かる。
図1は、本発明の実施例を実施することができるデバイス100の構成図である。一般的に、デバイス100は、ペン形状のコンピュータ・システム若しくは、光デバイス、又は、特に、光学式読み取り装置、光学式ペン若しくはディジタル・ペンとして表し得る。
図1の実施例では、デバイス100は、ハウジング62内にプロセッサ32を含む。一実施例では、ハウジング62は、ペンや他の筆記具の形態を有する。プロセッサ32は、以下に記載する、デバイス100の機能を実施するのに用いる情報及び命令を処理するよう動作可能である。
一実施例では、デバイス100は、プロセッサ32に結合される、オーディオ出力デバイス36、表示デバイス40又は、オーディオ・デバイス及び表示デバイスを含む。他の実施例では、オーディオ出力デバイス及び/又は表示デバイスは、デバイス100とは物理的に分離されている一方、有線接続又は無線接続によってデバイス100と通信する。無線通信の場合、デバイス100は、送受信器又は送信器（図1に示していない）を含み得る。オーディオ出力デバイス36は、スピーカ又はオーディオ・ジャック（例えば、イヤフォン用若しくはヘッドフォン用）を含み得る。表示デバイス40は、液晶表示や特定の他の適切なタイプの表示であり得る。
図1の実施例では、デバイス100は、プロセッサ32に結合され、デバイス100を駆動させ、制御する入力ボタン38を含む。例えば、入力ボタン38によって、ユーザが、情報及びコマンドをデバイス100に入力するか、デバイス100をオン/オフにすることが可能になる。デバイス100は、バッテリなどの電源34も含む。
デバイス100は、プロセッサ32に結合される、光源又は光エミッタ44及び、光センサ又は光検出器42も含む。光エミッタ44は、例えば発光ダイオード(LED)であってよく、光検出器42は、例えば、電荷結合素子(CCD)や相補型金属酸化物半導体(CMOS)イメ―ジャ・アレイであってよい。光エミッタ44は表面70又はその一部分を照射する。表面70を反射する光は、光検出器42によって受光され、記録される。
一実施例では、マーキングのパターンが表面70上に印刷される。表面70は、紙や他のタイプの表面などの、マーキングのパターンを印刷することができる何れかの適切な表面であり得る。光エミッタ44及び光検出器42を収容するデバイス100の端部は、表面70に押し当てられるか表面70の近くに配置される。デバイス100が表面70に対して移動するにつれ、マーキングのパターンが光エミッタ44及び光検出器42によって読み取られ、記録される。以下に更に詳細に記載するように、一実施例では、表面70上のマーキングを用いて、表面70に対するデバイス100の位置を判定する（図3及び4）。別の実施例では、表面70上のマーキングを用いて情報を符号化する（図5及び6）。表面70の捕捉画像は、デバイス100によって解析（処理）して、マーキングを復号化し、符号化情報を復元することができる。
図1のデバイス100は、プロセッサ32に結合されるメモリ装置48も含む。一実施例では、メモリ装置48は、メモリ・カートリッジ又はメモリ・カードとして実施される取り外し可能なメモリ装置である。別の実施例では、メモリ装置48は、プロセッサ32用情報及び命令を記憶するランダム・アクセス（揮発性）メモリ（ＲＡＭ）並びに読み取り専用（非揮発性）メモリ（ＲＯＭ）を含む。
図1の実施例では、デバイス100は、光検出器42及び光エミッタ44と同じ、デバイス100の端部に配置される筆記具エレメント52を含む。筆記具エレメント52は、例えば、ペン、鉛筆、マーカ等であり得るものであり、格納式であってもなくてもよい。特定のアプリケーションでは、筆記具エレメント52は必要でない。他のアプリケーションでは、ユーザは、筆記具エレメント52を用いて、レター、数字、記号等などの文字を含む、表面70上のマークを作成することができる。こうしたユーザ作成マークを、走査（イメージング）し、表面70上の位置によって、デバイス100によって解釈することができる。ユーザ作成マークの位置は、表面70上に印刷されるマーク・パターンを用いて判定することができる。以下の図3及び4の記載参照。一実施例では、ユーザ作成マーキングは、手書き文字を認識する光学式文字認識(OCR)手法を用いてデバイス100によって解釈することができる。
表面70は、紙であり得るが、紙以外の材料から成る表面も用い得る。表面70は、フラット・パネル・ディスプレイ（例えば、LCD）や電子ペーパー（例えば、電子インクを利用した再構成可能なペーパー）であり得る。更に、表面70は平坦であってもなくてもよい。例えば、表面70は、球体の表面として実施し得る。更に、表面70は通常の（例えば、216mm×279.5mm（レターサイズ）の）ページに対して大きくても小さくてもよい。一般的に、表面70は、マーキング（例えば、レター、数字、記号等）を印刷するか他の方法で付けることができる何れかのタイプの表面であり得る。あるいは、表面70は、表面の特性がデバイス100による表面上の作動に応じて変わるタイプの表面であり得る。
図2は、本発明の実施例を実施することができる別のデバイス200の構成図である。デバイス200は、本明細書に前述した、プロセッサ32、電源34、オーディオ出力デバイス36、入力ボタン38、メモリ装置48、光検出器42、光エミッタ44及び筆記具エレメント52を含む。しかし、図2の実施例では、光検出器42、光エミッタ44及び筆記具エレメント52は、ハウジング62内に光デバイス201として実施され、プロセッサ３２、電源34、オーディオ出力デバイス36、入力ボタン38及びメモリ装置48は、ハウジング74内にプラットフォーム202として実施される。本実施例では、光デバイス201は、ケーブル102によってプラットフォーム202に結合される。しかし、無線接続をかわりに用いることができる。図2によって示すエレメントは、上記のもの以外の組み合わせで光デバイス201とプラットフォーム202との間に分布させ得る。
図3は、本発明の一実施例による、マークのパターンを備えた紙15を示す。図3の実施例では、紙15は、マーク18のパターンから成る光学的に読み取り可能な位置符号17の形式の符号化パターンを備える。図3のマーク18は、分かりやすくするために大いに拡大されている。実際には、マーク18は、人間の視覚系によって容易に区別可能でないことがあり得るものであり、紙15上ではグレイスケールとして見えることがあり得る。一実施例では、マーク18は点として実施される。しかし、本発明はそのように限定されるものでない。
図4は、図3の位置符号17の拡大部分19を示す。デバイス100やデバイス200（図1及び2）などの光デバイスは、位置符号17の領域の画像を記録するよう配置される。一実施例では、光デバイスは、ラスタ点22で交差するラスタ・ライン21を備えるラスタの形式の基準系にマーク18を合わせる。マーク18の各々は、ラスタ点22と関連付けられる。例えば、マーク23は、ラスタ点24と関連付けられる。画像/ラスタ内のマークについて、マークに関連付けられるラスタ点からのマークの変位が判定される。こうした変位を用いて、画像/ラスタ内のパターンが、基準系におけるパターンと比較される。基準系におけるパターン各々は、表面70上の特定の位置と関連付けられる。よって、画像/ラスタ内のパターンを基準系におけるパターンと照合することによって、表面70上のパターンの位置と、よって、表面70に対する光デバイスの位置を判定することができる。更なる情報は、全ての目的で内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する、米国特許第6,502,756号明細書、西暦2002年6月26日付出願の米国特許出願公開10/179,966号明細書、国際公開第01/95559号パンフレット、国際公開第01/71473号パンフレット、国際公開第01/75723号パンフレット、国際公開第01/26032号パンフレット、国際公開第01/75780号パンフレット、国際公開第01/01670号パンフレット、国際公開第01/75773号パンフレット、国際公開第01/71475号パンフレット、国際公開第01/73983号パンフレット及び国際公開第01/16691号パンフレットに記載されている。全ての目的で内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する、西暦2003年3月18日付出願の米国特許出願公開第60/456,053号明細書及び西暦2004年3月17日付出願の米国特許出願公開第10/803,803号明細書も参照。
図1をもう一度参照すれば、表面70上の4つの位置又は領域をレターA、B、C及びDによって示す（こうした文字は、表面70上に印刷されないが、表面70上の位置を示すのに本明細書では用いている。）表面70上にはそうした領域が多く存在し得る。表面70上の各領域と関連付けられるのは、一意のマーク・パターンである。表面70上の領域は重なり得るが、それは、重なる領域間で一部のマークが共有されても、領域内の、マークのパターンは、その領域になお一意であるからである。
図1の例では、デバイス100を用いて（特に、筆記具エレメント52を用いて）、ユーザは、例えば、表面70上の位置Aにある、丸を付けたレター「M」から成る文字を作成し得る（一般的に、ユーザは、表面70上の何れかの位置に文字を作成し得る。）。ユーザは、そうした文字をデバイス100からのプロンプト（例えば、可聴プロンプト）に応じて作成し得る。ユーザが文字を作成すると、デバイス100は、文字が作成される位置に一意に存在するマーキング・パターンを記録する。デバイス100は、このマーキング・パターンを、直近に作成された文字と関連付ける。丸を付した「M」の上にデバイス100が後に配置されると、デバイス100は、それと関連付けられるマーク・パターンを認識し、丸を付した「M」と関連付けられるものとして位置を認識する。事実上、デバイス100は、文字自体を認識することによるのではなく、文字が配置される位置にあるマーキング・パターンを用いて文字を認識する。
一実施例では、文字は特定のコマンドと関連付けられる。直近で説明した例では、ユーザは、特定のコマンドを識別する文字を作成（記述）することができ、記述された文字の上にデバイス100を単に配置させることによって繰り返しそのコマンドを引き起こすことができる。すなわち、ユーザは、コマンドを引き起こすこととする都度、コマンドに対する文字を記述しなくてよい。その代わりに、ユーザは、コマンドに対する文字を一度、記述し、同じ記述文字を用いて繰り返しコマンドを引き起こすことができる。
図5は、本発明の一実施例による、符号化情報を記憶するのに用いることができる表面70上の（例えば、紙15上の）領域50を示す。図5の例は紙を示すが、本発明による実施例は、上記各種の材料でできた、他のタイプ及び形状の表面上で実施することができる。
領域50は、点などのマークのパターンを含む。図5の実施例では、マーク・パターンを用いて符号化情報を記憶する。特に、情報は（例えば、ゼロ又は１のビット値として）２進符号化され、２進値は、表面70上に印刷される特定のマーク・パターンに変換される。一実施例では、2.5cm毎に最大50バイトを領域50に記憶することができる。一実施例では、領域50内に符号化される情報も暗号化される。
表面70は、領域50に加えて他の情報を含み得る。例えば、表面70は、図3及び4に関して前述したものなどのマーキング・パターンを含み得る。すなわち、表面70の特定部分を用いて表面70に対する光学式ペンの位置を判定することができる一方、表面70の他の部分を用いて符号化情報を記憶することができる。表面70は、なお他の情報を含み得る。例えば、表面70は、テキスト・ベースの情報や画像ベースの情報を含み得る。特定の例として、表面70は、上記に表すマーキングのパターンに加えて記事及び写真を含む雑誌のページであり得る。表面70上に含まれる情報のテーマは、領域50内に符号化されたタイプの情報に関し得る。
図5の領域50は、表面70上でユーザが都合よく見つけることができるように特定の方法で識別又はラベリングされる。例えば、目に見える境界又はマージンを、領域50の周りに印刷して表面70上の領域を画定することができる。領域50内のマークのパターンは、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）の光エミッタ44及び光検出器42を領域50の上で通過させることによって読み取る。境界があることは、走査中に領域50内に光学式ペンがある状態をユーザが維持することを助力するので、領域50内のマークのパターンを、外部領域50から間違って標遊マークが捕捉されることなく正確に読み取ることができる。
図5の例では、領域50の向きは水平方向である。しかし、他の向きも可能である。更に、図5の例では、領域50の形状は、実質的に矩形である。しかし、形状が曲線や非線形のものを含む他の形状も考えられる。
一実施例では、領域50内のマークのパターンは、領域50の上を一方向に光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）を通過させることによって走査する。しかし、情報が領域50において符号化される方法によって、本発明は、そのように限定されるものでない。例えば、ユーザは、領域50内の別々の方法に光学式ペンを移動させ得る。更に、光学式ペンは、領域50上でペンを通過させる際に一定速度又は可変速度で移動させ得る。
図5の例では、矢印56などの視覚キューを用いて、領域50内のマークのパターンを走査することとする方向をユーザに示す。走査を開始する場所と走査を終了する場所とを示す視覚キューも用い得る。ユーザを支援するうえで記述された指示も備え得る。
一実施例では、領域50は、第１のタグ又は領域53と、第２のタグ又は領域54とによって区切られる。左から右に領域50が読み取られる例では、領域53は、領域50の始点すなわち符号化情報の始点を示し、領域54は、領域50の終点すなわち符号化情報の終点を示す。そうした例では、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）を領域53に押し当てるか近くに配置させて、走査領域50の処理を開始することができる。領域50を長手方向に横断させた後、領域54に達すると、領域50を走査する処理は終了する。
一実施例では、一意のマーク・パターンは、図3及び4に関して前述したように、図5の領域53及び54の各々と関連付けられる。そうした実施例では、デバイス100又は200（図1及び2）は、符号化情報タグの始点及び符号化情報タグの終点と関連付けられるものとして一意のパターンを認識するようプログラムされ、そうしたタグは汎用的に用いることが可能になる。
領域50内のマークのパターンに関連した次元は事実上、２つある。図5の例では、領域はx方向に（例えば、左から右に）走査される。この例においては、一実施例では、領域50内の線形位置がｘ次元で符号化される一方、情報がy次元で符号化される。すなわち、領域50をx方向に光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）によって横断させるにつれ、データ対(x,y)が光学式ペンによって読み取られ、記憶される。各(x,y)対におけるx値は、領域50内のx軸に沿った位置を備え、各(x,y)対におけるy値は、符号化情報に相当するデータ値（例えば、2進値）を備える。
x値は、図3及び4に関して前述したようにマ―クのパターンの画像を捕捉し、マークの位置を解釈することによって判定することができる。情報は、種々の手法を用いて、y次元で記憶することができる。y値は、マークのパターンの画像を捕捉し、マークを解釈することによって判定することができる。例えば、1つのサイズのマークがゼロの2進値を示し、別のサイズのマークが１の2進値を示すようにして、マークのサイズを変えることができる。あるいは、マーク間の距離を用いて2進値を示すことができる。例えば、マークが、y方向で一様な距離で間隔が空けられることが期待される場合、マークがないことは、0の2進値を示し得る一方、マークがあることは1の2進値を示し得る。あるいは、ラスタ点（上記図4参照。）に対するマークの変位を用いて、１つの2進値を別のものに対して示すことができる。光学式ペン（例えば、図1及び2のデバイス100又は200）は、用いる符号化手法を解釈するようプログラムされる。更に、光学式ペンは、領域50内のマーキングの走査又は解釈において生じ得るエラーを検査することができる。
用いる符号化手法によって、領域50内の位置が分かっていることは必要でないことがあり得る。
図5の例では、単一の領域50を示す。しかし、表面70上のそうした領域は2つ以上あり得る。そうした領域は、2つ以上ある場合、別々のサイズのものであり得るものであり、お互いに違ったふうに向いていることがあり得る。更に、領域を、お互いに別々の方向に走査し得る。例えば、図5に示すように長手方向の辺が水平方向に延び、領域が表面70でお互いに重なり合っている、形状が矩形の２つのそうした領域を考えてみる。そうした領域のうちの第１のものを左から右に読み取り得る一方、領域のうちの第２のものは、右から左に読み取られ、それによって、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス１００又は２００）の領域間の移動の量を削減することによってそうした領域の走査が容易になる。
複数の領域50によって符号化される情報は、そうした領域のうちで分割することができる。例えば、符号化情報の一部を第１の領域50に含み得る一方、符号化情報の残りは、第２の領域50に含まれる。第１の領域及び第２の領域は、同じ表面70上（例えば、同じ紙上）にあってもなくてもよい。走査され、符号化される情報の復号化中及び処理中に、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）は更に、そうした部分を統合することができる。
図5の領域50内のマークのパターンによって符号化される情報は、各種の方法で用いることができる。例えば、その情報は、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）上に常駐しているアプリケーションを更新するのに用いることができ、新たなアプリケーションを光学式ペンに追加するのに用いることもできる。更に、新たなアプリケーションを光学式ペンに、領域50内に符号化された情報によって、先行して光学式ペン上にインストールされたアプリケーション・テンプレートをポピュレートする（パラメータ化する）ことによって追加することができる。こうした例では、領域50内に符号化された情報は、それが関連付けられるアプリケーションを識別する情報を含む。アプリケーションを識別する情報はあるいは、領域53又は54に含み得る。更なる情報は、以下の図8及び9に関して備える。
図5の領域50内に符号化された情報は、本明細書及び特許請求の範囲では「音声読み取り」として表すアプリケーションにも用いることができる。例えば、領域50で光学式ペン（例えば、図1及び2のデバイス100又は200）を通過させることによって、領域50内のマークのパターンによって符号化される可聴メッセージがレンダリングされる。音声読み取りなどのアプリケーションは、例えば、広告や、コンテストのPRに用いることができる。更に、領域50内のマークのパターンによって符号化される可聴メッセージを用いて、領域50上で光学式ペンを通過させるにつれてユーザに情報又はフィードバックを備えることができる。例えば、マークのパターンが走査されるにつれ、ビープや同様なタイプの音声（一般的に、何れかのタイプの音声）を可聴的にレンダリングすることができる、すなわち、心地よい音声として一般的に認識される音声を用いて、走査が正常に行われているということを示すことができる一方、心地よくない音声として一般的に認識される音声を用いて、走査が正常に進んでいないということを示すことができる。音声が再生される速度も用いてフィードバックをユーザに向けて備えることもできる。一般的に、領域50が走査されるにつれ、ユーザの動作に適切な情報は、領域50内に符号化することができ、ユーザがマーキングのパターンを走査するにつれユーザに向けて可聴的にレンダリングすることができる。
領域50内の情報からレンダリングされる可聴情報は、ユーザが実行するソフトウェア・アプリケーションの一部としての走査の動作中に指示又はフィードバックをユーザに備えるのにも用いることができる。すなわち、領域50内に符号化される情報を用いて、マーキングのパターンの走査がどの程度うまくいっているかを示すか、例えば、ゲーム・アプリケーションにおけるユーザの成果度を示すことができる。例えば、ユーザは、迷路ゲームのソフトウェア・アプリケーションを利用している場合があり、その場合、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）をユーザは、表面70上に示される迷路で移動させる。迷路の「壁」は、符号化された情報によって、光学式ペンが壁と接触すると音声がレンダリングされる、（領域50などの）領域であり得る。一般的に、領域50内に符号化される情報を用いて、マーキングのパターンが（走査の動作において）走査されるにつれてユーザの動作に影響を及ぼすことができる。
可聴メッセージは、走査中にユーザの関心を保つのにも用いることができる。前述のように、領域50は複数あり得る。領域50内に符号化されたタイプの情報とは内容が無関係であり得る可聴情報をレンダリングして、領域全部を走査するようユーザに奨励し得る。例えば、ユーザが領域50を走査するにつれて、難題を言葉で表し得るものであり、難題への解答は、領域50の全てが走査されるまで備えられるものでない。
上記例の各々では、可聴的にレンダリングされるメッセージは、領域50内に符号化された情報に基づいたものであってもよく、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）上に記憶される情報に基づいたものであってもよく、それら２つの組み合わせに基づいたものであってもよい。
図6は、本発明の別の実施例による、（例えば、紙15上の）表面70上の領域58を示す。この実施例では、ユーザが領域50を走査することを支援するよう、音声読み取りなどのアプリケーションを用いて可聴的な指示をユーザに備える。例えば、ユーザは、光学式ペンを、領域50のものと同様にマークのパターンとして符号化された情報を含む領域58に押し当てるか、領域58に近くに配置させることができる。領域58内に符号化された情報の走査及び解釈に応じて、領域50を走査する方法をユーザに指示する、可聴メッセージのレンダリングが行われる。あるいは、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100又は200）に、領域50を走査する方法に関してユーザに命令する記録メッセージを再生させる旨のコマンドを呼び出すことができる。
図7は、本発明の一実施例による、符号化情報を取り出す、コンピュータによって実施される方法の流れ図700である。特定の工程を流れ図700に記載しているが、そうした工程は例示的なものである。すなわち、本発明の実施例は、種々の、流れ図700記載の工程以外の他の工程又は流れ図700記載の工程の変形を行うのによく適している。なお、流れ図700の工程は、提示されている順序とは異なる順序で行い得るものであり、流れ図700における工程の全てを行わなくてよい。一実施例では、図１及び２も参照すれば、流れ図700は、メモリ装置（例えば、メモリ装置48）に記憶され、プロセッサ（例えば、プロセッサ32）によって実行されるコンピュータ判読可能プログラム命令としてデバイス100や200などのデバイスによって実施される。
一実施例においては、工程72では、表面上のマーキングのパターンを復号化して、パターンによって符号化される情報を復元する。一実施例では、マーキングは、光センサ（例えば、図１及び2の光検出器42）を用いて検出される。パターン内の線形位置が、パターンの第１次元において符号化され、情報は、パターンの第２次元において符号化される。情報は、光学式ペンのプロセッサによって実行し得るデータ及び/又は命令を含み得る。
工程74では、情報に関連付けられるソフトウェア・アプリケーションが識別される。例えば、情報は、情報が関連付けられるソフトウェア・アプリケーションの識別情報を含み得る。
工程76では、情報又はその特定部分を更にソフトウェア・アプリケーションに用いることができる。例えば、ソフトウェア・アプリケーションは、復号化情報を用いて実行することができる。このことは、図8及び9に関して更に説明する。
図8は、本発明の一実施例による、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100及び200）上にインストールされるソフトウェア・アプリケーションに用いる例示的なユーザ・インタフェース800を示す。図9は、本発明の一実施例による、光学式ペン（例えば、図１及び２のデバイス100及び200）上にインストールされる別のソフトウェア・アプリケーションに用いる例示的なユーザ・インタフェース900を示す。ユーザ・インタフェース800及び900は、紙上に印刷し得るが、本発明はそのように限定されるものでない。
実際には、ユーザ・インタフェース800及び900は、図8及び9に示すテキスト・ベースの情報（例えば、「オーボエ」、「オーボエ音」等）を含まないことがあり得る。このことを例で示すと、図１及び２のデバイス100や200などの光学式ペンを用いて実施することができるアプリケーションは、本明細書及び特許請求の範囲では「メモリマッチ」として表す。メモリマッチ・アプリケーションでは、ユーザには、インタフェース800や900などのインタフェースが呈示される。しかし、インタフェース800及び900は、上記テキスト・ベース情報を含むものでない。ユーザは、発話語（例えば、オーボエ）を、その発話語に関連した音声（例えば、オーボエ音）とマッチングしようとする。ユーザは、光学式ペンで、インタフェース800及び900における位置のうちの１つをタッチし、可聴メッセージがそれに応じて生成される。例えば、図8を参照すれば、ユーザが、光学式ペンで、「オーボエ」という語に関連したインタフェース800における位置をタッチすると、「オーボエ」という語がそれに応じて可聴的にレンダリングされ、ユーザが、光学式ペンで、オーボエの音に関連したインタフェース800における位置（例えば、「オーボエ音」）をタッチすると、オーボエの音がそれに応じて可聴的にレンダリングされる。ユーザは更に、インタフェース800内の別の位置をタッチし、別のメッセージが可聴的にレンダリングされる。語の発音が行われるか、語に関連した音声が再生される。ユーザはこのように、「オ―ボエ」という語に関連した位置を、オーボエの音に関連した位置とマッチングするよう進む。メモリマッチ・アプリケーションは、ユーザが州名と州都をマッチングしようとするインタフェース900でも同様に機能する。
一実施例では、領域50（図5）内に符号化される情報を用いて、図1及び2のデバイス100又は200上に既にインストールされているアプリケーションを更新することができる。例えば、（図8のように、）楽器名及び楽器音を位置特定し、マッチングすることとするメモリマッチ・アプリケーションをデバイス100又は200上にインストールし得る。領域50内に符号化された情報を用いて、新たな楽器名及び楽器音をそうしたアプリケーションに追加することができる。
「オーボエ」という語（特に、「オーボエ」という発話語）をメモリマッチ・アプリケーションなどのアプリケーションに追加することとする例を考えてみる。「オーボエ」という発話語を、本明細書に前述したように、領域50内に符号化し、デバイス100又は200に追加することができる。あるいは、「オーボエ」という語は、音声・言語（PTS）合成を用いてデバイス100及び200によって可聴的にレンダリングすることができる。後者の場合、音素のライブラリ又はデータベースがデバイス100上及びデバイス200上にインストールされている。各音素は、かかるインデックスを用いてデータベースにおいて一意に識別することができる（例えば、一意の2進値が、各音素に関連付けられる。）。よって、領域50内の情報は、デバイス100又は200に追加する対象の新たな語を合成するのに用いる対象の、音素のインデックスだけを含んでいればよい。すなわち、例えば、領域50内に符号化された情報は、「オーボエ」という語に関連した音素のインデックスを識別するだけでよい。このことによって、発話語自体が符号化される場合に符号化することが必要になる情報量に対して、領域50内で符号化することを必要とする情報量を大いに削減することができる。
「ハングマン」というゲームは、領域50（図5）内の情報を用いて図１及び２のデバイス100上又はデバイス200上に既にインストールされている情報を補完することができる方法の別の例を備える。領域50内の情報は、ユーザがインタフェースする表面（例えば、ユーザが記述する表面）にアプリケーションを合わせることによってアプリケーションを補完することができる。例えば、ハングマンに用いることができる語の特定のリストを、デバイスの出荷時又は販売時にデバイス100上又はデバイス200上にインストールし得る。ハングマン・アプリケーションに追加する対象の新たな語は、領域50内に符号化することができ、その情報を用いて、デバイス100又は200によって領域50を走査することによってハングマンによって用いられる語のリストに、新たな語を追加することができる。例えば、領域50を含む表面70（図5）上に、予め印刷されたテーマを示すことができ、領域50内に符号化された語は、そのテーマに関連した領域50内で符号化される。
別の例として、アプリケーション用テンプレートを図１及び２のデバイス100上又はデバイス200上にインストールすることができ、領域50(図5)内に符号化される情報を用いて、新たなアプリケーションを生成する情報によってそのテンプレートをポピュレートすることができる。例えば、もう一度図8及び9を参照すれば、メモリマッチ・アプリケーション用テンプレートを、図1及び2のデバイス100上又はデバイス200上にインストールすることができる。テンプレートは、ユーザ・インタフェースのタイプ、ユーザとユーザ・インタフェースとの間で行われる相互作用のタイプ等を規定するものである。事実上、テンプレートは、メモリマッチ・アプリケーション用情報によってポピュレートする対象の、空きのユーザ・インタフェースの構造を規定するものである。領域50内で符号化される情報を用いて、例えば、第１のソフトウェア・アプリケーションを生成するよう、楽器名及び楽器音によってテンプレートをポピュレートすることができる。別の領域50内に符号化された情報を用いて、例えば、第２のソフトウェア・アプリケーションを生成するよう、州名及び州都によってテンプレートをポピュレートすることができる。他のタイプのアプリケーション用テンプレートを同様に規定し、ポピュレートすることができる。
別の例では、アプリケーション（又はアプリケーション・テンプレート）は、手書きのユーザ入力が受信される領域として表面70（図1及び2）の特定領域を規定し得る。領域50内に符号化された情報を用いて、ユーザに可聴的にレンダリングすることができる質問をデバイス100上又はデバイス200上にインストールすることができる。領域50内に符号化された情報は、そうした質問に対する正しい回答も含み得る。質問を聴いたことに応じて、ユーザは、デバイス100又は200の筆記具エレメント52を用いて回答を記述して、表面70の所定領域内に回答を記述する。手書きの回答を走査すると、デバイス100又は200は、文字認識手法を用いて、手書きの回答を解釈し、それを正しい回答と比較することができる。
別の例として、本を、図3及び4に関して前述したマーキングのパターンを上に印刷させた紙上に印刷することができる。本における各位置は、一意のマーキング・パターン（例えば、一意のドット・パターン）と関連付けられる。よって、本における各語は、一意のマーキング・パターンとも関連付けられる。語の、その各々のパターンに対するマッピングは、デバイス100上又はデバイス200上（図1及び2）のデータベースに記憶される。デバイス100又は200を用いて、本における特定の位置でマーキングのパターンを走査し、読み取ることができ、マッピングを用いて、語をその位置で識別することができる。1つの位置での語がそうして識別されると種々の動作を行うことができる。例えば、語を、デバイス100又は200を用いて言葉で表して、語が発音される方法を識別することができ、語の定義を言葉で表すこともでき、語を別の言語に翻訳することもできる。
上記のかわりに、標準化されたマーキング・パターンが、データべース（例えば、辞典）内の語毎に設定される。すなわち、辞典内の各語が、図5に関して前述したような一意のマーキング・パターンと関連付けられる。よって、特定のマーキング・パターンが特定の語を一意に識別する。語に対して一意のマーキング・パターンは、語の暗号化バージョン（例えば、語のASCIIバージョン）であってよく、辞典内の語を指し示すインデックスであってもよい。本が印刷される場合、本のテキストも、テキストの各語に関連したパターンも印刷される。すなわち、語と、その語に関連した一意のパターンがページ上の同じ位置のページ上に印刷されるので、語と、その関連したマーキング・パターンが物理的にリンクされる。デバイス100又は200を用いて、本における特定の位置でのマーキング・パターンを走査し、読み取ることができ、その位置での語を、マーキング・パターンから識別することができ、上記のものなどのアプリケーションを更に利用することができる（例えば、語を定義することができる、等）。一般的には、例えば、表面70上の印刷される、一意のマーキング・パターンを用いて、表面70上の、マーキング・パターンと同じ位置にあるコンテンツ・アイテムを識別することができる。
上記記載は、図1及び２のデバイス100やデバイス200などの光学式ペンに、領域50(図5）内に符号化された情報を用いることができる方法のいくつかの例を呈示するに過ぎない。一般的に、本発明による実施例は、光学式ペンなどの光デバイスに情報を追加する好都合でかつユーザ・フレンドリな機構を備えて、デバイスが出荷又は販売された時点で備えられたものを超えるようにデバイス機能を拡張し、デバイス利用の体験を拡充する。
本発明の実施例をよって説明した。本発明は特定の実施例で説明したが、本発明がそうした実施例によって限定されるものとして解されないこととする一方、むしろ、本特許請求の範囲によって解されることとすることが分かるものである。
本発明の実施例を実施することができるデバイスを示す構成図である。 本発明の実施例を実施することができる別のデバイスを示す構成図である。 本発明の一実施例による、マークのパターンが備えられた例示的な紙を示す構成図である。 本発明の一実施例による、例示的な紙上のマークのパターンを示す拡大図である。 本発明の一実施例による、例えば、符号化情報を記憶するのに用いることができる紙の、表面上の領域を示す図である。 本発明の別の実施例による、例えば、符号化情報を記憶するのに用いることができる紙の、表面上の領域を示す図である。 本発明の一実施例による、符号化情報を取り出す、コンピュータによって実施される方法を示す流れ図である。 本発明の一実施例による、ソフトウェア・アプリケーションの例示的なユーザ・インタフェースを示す図である。 本発明の一実施例による、別のソフトウェア・アプリケーションの例示的なユーザ・インタフェースを示す図である。
符号の説明
15 紙
17 位置符号
18 マーク
19 17の拡大部分
21 ラスタ・ライン
22 ラスタ点
23 マーク
24 ラスタ点
34 電源
36 オーディオ出力装置
38 入力ボタン
40 表示装置
42 光検出器
44 光エミッタ
48 メモリ装置
50 領域
52 筆記具エレメント
53 領域
54 領域
56 矢印
58 領域
62 ハウジング
70 表面
74 ハウジング
100 デバイス
200 デバイス
201 光デバイス
202 プラットフォーム
800 ユーザ・インタフェース
900 ユーザ・インタフェース

Claims (35)

  1. 記録情報を取り出し、利用する方法であって、
    表面上の第１のマーキング・パターンを復号化して、前記第１のパターンによって符号化された情報を復元する工程と、
    前記情報と関連したソフトウェア・アプリケーションを識別する工程と、
    前記情報を前記ソフトウェア・アプリケーションに用いることを特徴とする方法。
  2. 請求項1記載の方法であって、
    前記情報を、前記ソフトウェア・アプリケーションについてメモリに記憶されている他の情報と組み合わせて、前記ソフトウェア・アプリケーションに利用可能なコンテンツを増やす工程を更に備えることを特徴とする方法。
  3. 請求項1記載の方法であって、
    前記第１のパターンによって符号化された前記情報によって索引付けられる他の情報をアクセスする工程を更に備え、
    前記他の情報を前記ソフトウェア・アプリケーションに用いることを特徴とする方法。
  4. 請求項3記載の方法であって、
    前記他の情報が、音声・言語合成に用いる音素を備えることを特徴とする方法。
  5. 請求項3記載の方法であって、
    前記他の情報が、前記表面上の、前記第１のマーキング・パターンの近くにあるコンテンツ・アイテムを識別するのに用いるデータベースを備えることを特徴とする方法。
  6. 請求項1記載の方法であって、
    前記ソフトウェア・アプリケーションは、前記第１のマーキング・パターン内で符号化された情報を可聴的にレンダリングするためのものであることを特徴とする方法。
  7. 請求項1記載の方法であって、
    前記表面は、前記第１のマーキング・パターンを走査することに関連した視覚キューを更に備えることを特徴とする方法。
  8. 請求項1記載の方法であって、
    前記表面上の第２のマーキング・パターン内に符号化された情報の読み取りに応じてメッセージを可聴的にレンダリングする工程を更に備え、
    前記メッセージは、前記第１のマーキング・パターンを走査する旨の指示を備えることを特徴とする方法。
  9. 記録情報を取り出し、利用する方法であって、
    表面上の第１のマーキング・パターンを復号化して、前記第１のパターンによって符号化された第１の情報を復元する工程と、
    前記表面上に符号化された前記第１の情報を、メモリに常駐している第２の情報と組み合わせてソフトウェア・アプリケーションを生成する工程とを備えることを特徴とする方法。
  10. 請求項9記載の方法であって、
    前記第１の情報が、前記ソフトウェア・アプリケーションを識別する情報を備えることを特徴とする方法。
  11. 請求項9記載の方法であって、
    前記第２の情報は、前記ソフトウェア・アプリケーション用のテンプレートを記述し、
    前記組み合わせる工程は、前記テンプレートを前記第１の情報によってポピュレートして、前記ソフトウェア・アプリケーションをパラメータ化する工程を備えることを特徴とする方法。
  12. 請求項9記載の方法であって、
    前記第１の情報は、前記ソフトウェア・アプリケーションに利用可能な第３の情報への参照を備えることを特徴とする方法。
  13. 請求項12記載の方法であって、
    前記第３の情報は、音声・言語合成に用いる音素を備えることを特徴とする方法。
  14. 請求項9記載の方法であって、
    前記第１のパターンは、該第１のパターンの始点及び終点を示すよう区切られていることを特徴とする方法。
  15. 請求項9記載の方法であって、
    前記表面は、前記第１のマーキング・パターンを走査する方向を示す視覚キューを更に備えることを特徴とする方法。
  16. 請求項9記載の方法であって、
    前記表面上の第２のマーキング・パターン内に符号化された情報の読み取りに応じてメッセージを可聴的にレンダリングする工程を更に備え、
    前記メッセージは、前記第１のマーキング・パターンを走査する指示を備えることを特徴とする方法。
  17. デバイスであって、
    表面を反射する光を受ける光応答型センサと、
    該センサに結合されるプロセッサと、
    該プロセッサに結合されるメモリとを備え、
    メモリ装置は、記録情報を取り出し、利用する方法を、実行されると実施する命令を含み、前記方法は、
    前記表面上の第１のマーキング・パターンを検出する工程と、
    前記第１のマーキング・パターンを復号化して、前記第１のパターンによって符号化された情報を復元する工程と、
    前記情報を第１のソフトウェア・アプリケーションと関連付ける工程と、
    前記第１のソフトウェア・アプリケーションを前記情報を用いて実行する工程とを備えることを特徴とするデバイス。
  18. 請求項17記載のデバイスであって、
    前記第１のマーキング・パターンによって符号化されたメッセージを可聴的にレンダリングするスピーカを更に備えることを特徴とするデバイス。
  19. 請求項17記載のデバイスであって、前記方法は更に、
    前記情報を、前記ソフトウェア・アプリケーションについて前記メモリに記憶されている他の情報と組み合わせて、前記第１のソフトウェア・アプリケーションに関連したコンテンツを増やす工程を更に備えることを特徴とするデバイス。
  20. 請求項17記載のデバイスであって、前記実行する工程は更に、
    テンプレートを前記情報によってポピュレートして、第２のソフトウェア・アプリケーションをパラメータ化する工程を備えることを特徴とするデバイス。
  21. 請求項17記載のデバイスであって、前記方法は更に、
    前記第１のパターンによって符号化された前記情報によって索引付けられる他の情報をアクセスする工程を備え、
    前記他の情報を、前記第１のソフトウェア・アプリケーションに用いることを特徴とするデバイス。
  22. 請求項21記載のデバイスであって、
    前記他の情報が、音声・言語合成に用いる音素を備えることを特徴とするデバイス。
  23. 請求項21記載のデバイスであって、
    前記他の情報が、前記表面上の、前記第１のマーキング・パターンの近くにあるコンテンツ・アイテムを識別するのに用いるデータベースを備えることを特徴とするデバイス。
  24. 請求項17記載のデバイスであって、
    前記第１のパターン内に符号化された前記情報が、該情報の始点を示すよう始点タグを備え、前記情報の終点を示すよう終点タグを備えることを特徴とするデバイス。
  25. 請求項17記載のデバイスであって、
    前記表面は、前記第１のパターンにわたって前記センサを移動させることとする方向を示す視覚キューを更に備えることを特徴とするデバイス。
  26. 請求項17記載のデバイスであって、
    前記表面上の第２のマーキング・パターンを前記センサが検出することに応じてメッセージを可聴的にレンダリングするスピーカを更に備え、
    前記メッセージが、前記第１のマーキング・パターンを読み取る指示を備えることを特徴とするデバイス。
  27. ペン形状のデバイスであって、
    表面上の画像を検出する光センサと、
    該光センサに結合されるプロセッサと、
    該プロセッサに結合されるメモリとを備え、
    メモリ装置は、前記表面から記録情報を取り出し、利用する方法を、実行されると実施する命令を含み、前記方法は、
    前記光センサを用いて、前記表面からの前記記録情報を表す符号化データを検出する工程と、
    前記符号化データを復号化して、前記記録情報を復元する工程とを備え、
    前記記録情報は、前記メモリに常駐しているソフトウェア・アプリケーションを識別し、
    更に、前記記録情報の一部分を前記ソフトウェア・アプリケーションに供給する工程を備えることを特徴とするデバイス。
  28. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記方法は更に、前記記録情報の前記部分を用いて前記ソフトウェア・アプリケーションを実行する工程を備えることを特徴とするデバイス。
  29. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記表面は、該表面上に印刷画像を備え、前記記録情報の前記部分は、前記画像に関するように前記ソフトウェア・アプリケーションを実行させることを特徴とするデバイス。
  30. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記表面は、該表面上に印刷画像を備え、前記記録情報の前記部分は、前記画像に関するデータを備えることを特徴とするデバイス。
  31. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記記録情報は更に、前記プロセッサによって実行可能なプログラム・コードを備えることを特徴とするデバイス。
  32. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記記録情報は、前記ソフトウェア・アプリケーションの実行を改変するパラメータ化データを更に備えることを特徴とするデバイス。
  33. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記メモリは、複数のソフトウェア・アプリケーションを備えることを特徴とするデバイス。
  34. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記メモリは、情報のデータベースを備え、
    前記表面は、該表面上に印刷された標準的なテンプレートを備え、
    前記記録情報の前記部分は、前記テンプレートの要素と、前記データベースの要素との間の関連付けを備えることを特徴とするデバイス。
  35. 請求項27記載のデバイスであって、
    前記メモリは情報のデータベースを備え、
    前記符号化データは、前記データベース内のアイテムを指し示すインデックスを備えることを特徴とするデバイス。
JP2006001885A 2005-01-12 2006-01-06 パターンとして記憶される情報を取り出す方法及び装置 Pending JP2006195988A (ja)

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