JP2007519030A - 電子ブラシ位置検出 - Google Patents

Abstract

本発明は、電子ペイント（１０）を作動させる方法を提供する。電子ペイント（１０）の第１の部分に書き込まれた画像（１２）の第１の部分（１４）における第１の埋め込み位置マーカ（２０）が走査される。電子ブラシ（３０）の位置は、走査された位置マーカ（２０）に基づいて決められる。画像データは、決められた電子ブラシ（３０）の位置に基づいて、画像（１２）の第２の部分（１６）に第２の位置マーカ（２６）を埋め込むよう変更される。第２の位置マーカ（２６）を含む画像（１２）の第２の部分は、電子ペイント（１０）の第２の部分に書き込まれる。

Description

本発明は、概して、電子ペイントの作動に関し、更に具体的には、電子ブラシを用いて電子ペイント上に画像を書き込むための方法及びシステムに関する。

反射型又は紙のようなディスプレイの研究は、電気泳動画像表示装置（ＥＰＩＤ）及び浮遊粒子表示装置（ＳＰＤ）に関する幾つかの技術を含む。非発光性で、周囲光のみで見えることを特徴とするこれらの表示装置は、更新の間に数日、又は数週間及び数ヶ月を有する、ごく希にしか更新される必要がない大きな信号、ビルボード及びポスターのようなアプリケーションに対して期待される。

電気泳動表示装置は、例えば、所望の画像を、デジタルインクとも呼ばれる電子インクを有するその表面上に書き込むよう作動する。薄型電子インク表示装置用のカプセルに入った電気泳動物質は、反射型液晶表示装置（ＬＣＤ）に比べて６倍を超える明るさを有し、ＬＣＤとは異なり、コントラストの変動を伴わずに如何なる角度でも見ることができる。これは、１つには、電子インクの利用が、例えば、電力消費の少ないラップトップ型コンピュータスクリーン、携帯電話、及びパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）のような持ち運び可能なアプリケーションにとって魅力的である理由である。

電気泳動表示装置は、それらの表示素子が、色の明るさ及び暗さのような少なくとも１つの光学特性が異なった第１及び第２の表示状態を有する点で、双安定であり得る。最近の電気泳動表示装置では、表示の変化は、電子インク内のマイクロカプセルに入れられた粒子が有限な存続期間の電子パルスを用いて１の状態又は他の状態へ駆動された後に生じ、最後の表示状態は、電圧が取り除かれた後でも持続する。

典型的な表示装置の表面は、数百万個の極めて小さいマイクロカプセルを有する薄い電気泳動フィルムを有する。マイクロカプセル内には、正に帯電された白色粒子及び負に帯電された黒色粒子が透明な流動体に浮かべられている。負の電界が表示装置に印加されると、白色粒子は、それら粒子がユーザに可視的となるマイクロカプセルの上部へと移動する。これは、外観を、マイクロカプセルの上部又は表面において白くする。同時に、電界は、黒色粒子を、それらが隠されるマイクロカプセルの底面へと引っ張る。工程が逆にされると、黒色粒子はマイクロカプセルの上部に現れる。これは、外観を、マイクロカプセルの表面において暗くする。作動電圧が取り除かれると、固定画像が表示装置表面に残る。他の画像が書き込まれる前に、表示物質の所謂電子インクは、例えば、インクを再アドレス指定する前に白色粒子がマイクロカプセルの上部へ動かされた状態にある全ての白色表面のように、明瞭な状態へとリセットされる必要がある。これは、例えば、表示装置の前後の電極間に比較的高い電圧を印加することによって達成可能であり、印加された電界によりインクを強制的に１の状態に至らせる。他の形式の電気泳動表示装置では、カプセルに入れられた電気泳動物質と共に前後の電極間に挟まれた光伝導層は、作動電圧が印加される間に、画像を書き込むよう光を照射される。

大型の電子壁面表示装置用のデジタル又は電子インク技術は、大きな平面に置かれた薄いフィルムから成る所謂電子壁紙、ポスター又は壁面スクリーンに適用されても良い。電子ペイント、電子インクのアプリケーション、又は大型表示装置に類似する技術は、例えば大型の電子広告媒体のように、半永久的な画像が必要とされる場合に適切である。この低コストの電子ペイントアプリケーションは、例えば、壁又は類似する表面に、絵、写真、テキスト若しくは他の情報を表現するために使用されうる。

現在利用可能な電気泳動表示装置は、しばしば、夫々の画素が駆動電子機器の専用出力へ直接的に接続され、あるいは、行又は列のアドレス指定法を用いることによってアドレス指定されるところの、直接駆動を用いてアドレス指定される。しかし、このようなアクティブマトリクス技術は、極めて低いリフレッシュ率に対して最低値しか必要としない安価なビルボードのような表示には、魅力的な選択肢ではない。大型の電気泳動表示装置のために開発されたほとんどの電子ペイントシステムは、テキスト及びグラフィックを正確に書き込むための、例えばピクセル単位のグリッド上の固定座標のような、固有のアドレス指定法を有さない。望ましくは、表示装置表面は、如何なる種類の駆動電子機器も有さず、従って、低コストで、大きな面積の解決法を可能にする。

電子インク表示装置へアドレス指定及び書き込みを行うための方法、システム及び関連する装置は、より小さな電気泳動表示装置に導入され始めている。典型的な手持ち式のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、又はインターネット接続可能な携帯電話は、装置のタッチセンサ式スクリーン、又はスタイラス（ｓｔｙｌｕｓ）若しくは他の指示装置を伴う書き込み式タブレットへのユーザの書き込み及び描画によってデータを発生させる。他の手持ち式装置は、コンピュータで作ったデータを紙に転送するよう設計されている。例えば、スキャナを有する手持ち式のインクジェット印刷機が表面上に直接的に印刷することが、２００２年５月２日公開されたジョンストン（Ｊｏｈｏｎｓｔｏｎｅ）等によるＡＵ７４６７０３「プリンタ装置（Ｐｒｉｎｔｅｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」に記述されている。このようなプリンタは、１９８７年７月３日に公開されたシモニン（Ｓｉｍｏｎｉｎ）によるＦＲ２５９２３３７「手動置換可能なケースを有するプリンタ装置（Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｌ ｗｉｔｈ ａ Ｍａｕａｌｌｙ Ｄｉｓｐｌａｃａｂｌｅ Ｃａｓｉｎｇ）」に開示されているように、印刷動作の配置に同期するよう書き込み表面に沿ってマークを使用しうる。２００３年４月２９日に公開されたラネイカー（Ｒａｔｎａｋｅｒ）による米国特許６，５５６，６８８「プリンタトラッキングのためのランダム零平均パッチによる透かし挿入（Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒａｎｄｏｍ Ｚｅｒｏ−Ｍｅａｎ Ｐａｔｃｈｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」で見られるように、紙に印刷された画像にデジタル透かし及びデジタルフィンガープリンタのような目に見えない情報を埋め込むための方法が発展してきた。更に、プリンタは、１９８０年９月２３日に公開されたクロス（Ｃｒｏｓｓ）による「手持ち式印刷機（Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」に記述されているように、表面上のプリンタ移動速度を表す信号を発生させて、リモートコントローラへ供給することができる。

単票用紙を印刷するためのアドレス指定システムは、例えば画像又はテキストのようなデータを、例えば壁のような大きくて、大きさの一定しない表示材に転送することに伴う更なる配列及びアドレス指定の問題を解決しない。上述したアドレス指定システムが小型又は大型の高価なアプリケーションに適する一方で、電子駆動されるペイント表面を伴わないアドレス指定システムは、大きくて安価な壁又は信号表示装置にとって好ましい。壁上の電子ペイントのためのアドレス指定装置は、電子ペイントへ書き込むこと、又は電子ペイントを局部的に作動させることができる必要がある。アドレス指定装置は、表示装置へ伝送された画像又はテキストを記憶することが可能であり、且つ、表示装置表面に関して装置の配置を決めることが可能であるべきである。

大きな絵又は画像のようなデータを壁面の電子ペイントへ転送することは、壁上での複数のストロークが必要とされる場合に、手持ち式の装置のストロークを位置合わせする方法を必要とする。例えば、１メートル×１メートルの表示装置は、１０センチメートル長のアドレス指定メカニズムを有する手持ち式装置の少なくとも１０の異なるストロークを必要としうる。ほぼ同様に、ペイントされる如何なる壁も、ペイントローラによる複数のストロークを要する。電子ペイントにより表示を発生させることは、入力装置の位置が正確に決められ、且つ、電子ペイントの表面に亘る複数のストロークが装置の位置合わせアーティファクトを引き起こさないところの処理を必要とする。

上記を踏まえ、比較的安価なシステム及び関連する電子出力装置が、一般に出力装置の複数のストロークに関連する位置合わせ及び問題を伴わずに大型の電子ペイント壁面表示装置の表面へデータを制御して転送することに関する上記課題及び障害を解決するために必要とされる、更に、望ましいシステムは、表示装置表面へ取り付けられた特別なハードウェア又は装置を必要としない。従って、望ましいシステム、方法及び関連する電子入力装置は、装置の複数のストロークからの位置合わせアーティファクトを伴わずに、電子ペイント表示装置へデジタル画像データを制御して転送することができる。

本発明の１つの態様は、電子ペイントを作動させる方法である。電子ペイントの第１の部分に書き込まれた画像の第１の部分に埋め込まれた第１の位置マーカが走査される。電子ブラシの位置は、前記走査された位置マーカに基づいて電子ブラシの位置を決められる。画像データは、前記決められた電子ブラシの位置に基づいて、前記画像の第２の部分に第２の位置マーカを埋め込むよう画像データを変更され、前記第２の位置マーカを含む前記画像の第２の部分は、前記電子ペイントの第２の部分に書き込まれる。

本発明の他の態様は、電子ペイントの第１の部分に書き込まれた画像の第１の部分において第１の埋め込み位置マーカを走査する手段と、前記走査された位置マーカに基づいて電子ブラシの位置を決める手段と、前記決められた電子ブラシの位置に基づいて、前記画像の第２の部分に第２の位置マーカを埋め込むよう画像データを変更する手段と、前記第２の位置マーカを有する前記画像の第２の部分を前記電子ペイントの第２の部分に書き込む手段とを有する、電子ペイントを作動させるシステムである。

本発明の他の態様は、電子ペイントを作動させる電子ブラシである。当該電子ブラシは、電子ブラシ筐体と、該電子ブラシ筐体へ結合された電子ペイント作動装置と、前記電子ブラシ筐体へ結合された電子ブラシスキャナと、前記電子ペイント作動装置及び前記電子ブラシスキャナと電気通信を行う制御部とを有する。当該電子ブラシの位置は、前記電子ブラシスキャナによって走査されて、前記制御部へ伝えられる電子ペイントの第１の部分に書き込まれた画像の第１の部分における少なくとも１つの埋め込み位置マーカに基づいて決められる。電子ペイント書込信号は、前記決められた電子ブラシの位置に基づいて、前記制御部から前記電子ペイント作動装置へ送られる。

本発明の上記及び他の特徴及び利点は、添付の図面と併せて読まれる、現在のところ好ましい実施例の以下の詳細な説明から更に明らかとなる。詳細な説明及び図面は、本発明を説明しているに過ぎず、限定するものではない。本発明の適用範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれと等価なものによって定められる。

本発明の様々な実施例について、添付の図面を用いて説明する。

図１は、本発明の１つの実施例に従って電子ブラシを有する電子ペイントを作動させるシステムを表す。画像１２は、例えば電気泳動表示装置又は感光性電気泳動物質のような電子ペイント１０に、電子ブラシ３０を用いて書き込まれる。画像１２は、例えば、絵、写真、テキスト、イラスト、グラフィック、又は電子ペイント１０に書き込み可能な他の画像題材を含む。電子ブラシ３０が電子ペイント１０を横切って撫でると、画像は、電子ブラシ３０に内蔵された電子ペイント作動装置３４を用いて電子ペイント１０を作動させることによって書き込まれる。電子ペイント１０に画像情報を正確に書き込むよう、具体的には、電子ブラシ３０の連続的なストロークにより同時に画像情報を編み込むよう、電子ブラシ３０の配置及び回転を含む位置の認識が必要とされる。電子ブラシ３０が電子ペイント１０の表面に対して置かれると、電子ブラシ３０の位置が、電子ペイント１０に書き込まれた画像１２の第１の部分１４において少なくとも１つの埋め込み位置マーカ２０を走査することによって決められる。例えば作動した電子ペイント１０内に複数の適応画素を有する位置マーカ２０は、更なる画像データが電子ペイント１０に書き込み可能となるように、電子ブラシ３０の配置及び回転を決める能力を電子ブラシ３０に提供する。電子ブラシ３０の位置を決めるよう、第１の埋め込み位置マーカ２０は、電子ブラシスキャナ３６により走査される。画像１２の画像データは、画像１２の第２の部分１６に更なる位置マーカ２６を埋め込むよう変更される。画像１２の第２の部分１６は、電子ブラシ３０が電子ペイント１０の表面を横切って撫でると、書き込まれる。

電子ブラシ３０は、電子ブラシ筐体３２と、電子ブラシ筐体３２へ結合された電子ブラシ作動装置３４と、電子ブラシ筐体３２へ結合された電子ブラシスキャナ３６とを有する。電子ブラシ３０、又は電子ブラシ３０の外部、例えばコンピュータ４０に内蔵された制御部３８は、電子ブラシ作動装置３４及び電子ブラシスキャナ３６と電気的に通信する。制御部３８は、例えばブルートゥース又はＷｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）のような標準的な無線通信プロトコルを用いて、電子ペイント作動装置３４及び電子ブラシスキャナ３６へ有線又は無線で接続されても良い。電子ブラシスキャナ３６からの出力信号は、制御部３８へと伝送され、電子ペイント書き込み信号は、電子ブラシの位置に基づいて、制御部３８から電子ペイント作動装置３４へ送信される。

電子式又は光学式のマウスに類似する外形で示された電子ブラシ筐体３２は、パッド、棒（ｗａｎｄ）、ブラシ、又は他の適切な形状として成形されても良い。電子ペイント作動装置３４は、走査レーザ駆動部、電子ペイント１０内で局部的に電界を発生させるための電極行列、又は電子ペイント１０上に画像データを転送するための他の適切な技術を用いることによって、可変な強度で電子ペイント１０に書き込む。１つのアプローチでは、電圧は、電気泳動表示装置の前後の電極間に印加され、電子ブラシ筐体３２へ結合されたレーザスキャナは、電極間に挟まれた光伝導体の伝導性を局部的に変化させ、それによって、カプセルに入れられた電気泳動物質の状態を望むように変化させる。

電子ブラシスキャナ３６は、一又は二次元の光学機械式スキャナ、一次元個体走査バーの配列、ＣＭＯＳ光検出器配列若しくはデジタルカメラのような１又はそれ以上の画像配列、あるいは他の形式の走査メカニズムを有しても良い。電子ブラシスキャナ３６の視野は、少なくとも１つの埋め込み位置マーカ２０を検出できるほどに大きく、正確な配置及び回転の情報が導出可能である２、３又はそれ以上の埋め込み位置マーカ２０を走査するに足りるほど大きくても良い。２又はそれ以上の相隔たった電子ブラシスキャナ３６は、電子ブラシ３０の配置及び回転を検出する際の精度を増すよう、電子ブラシ筐体３２へ結合されている。色フィルタ（図示せず。）が、画像画素を有する個々の色からの位置マーカ情報を取り出すよう、電子ブラシスキャナ３６の前に置かれても良い。制御部３８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、専用制御装置、又は内蔵処理装置を有するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）のような他の適切な電子回路であっても良い。

電子ペイント１０上に画像データを転送するために使用される電子ペイント書き込みアプリケーションは、電子ブラシ３０の内部、又は例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップ型コンピュータ、若しくは電子ブラシ３０へ結合されたインターネット接続可能なデジタル装置のようなコンピュータ４０の内部で実行されても良い。例えば、電子ペイント書き込みアプリケーションは、電子ペイント１０上に画像情報を書き込む前に、コンピュータ４０へ接続されたコンピュータディスプレイ４２に画像１２を表示するために使用される。電子ペイント１０上に画像１２を書き込むための機能及び特性は、例えばキーボード又はキーパッドのような入力装置４４を用いることによって選ばれる。

図２は、本発明の１つの実施例に従う埋め込み位置マーカの説明図を示す。位置マーカ２０は、１つの例において、位置マーカ境界線２４内に、位置マーカ素子２２から成る配列又はブロックを有する。示した例では、位置マーカ２０は、位置マーカ２０と隣接する位置マーカとの間の分離又は保護帯と共に、位置マーカ素子２２の５×５のブロックを有する。代替的には、例えば、４×４配列、より大きなブロック、一次元ストリップ、又は位置マーカ素子２２の長方形配列のような他の構成が、用いられても良い。夫々の位置マーカ素子２２は、２つの状態のうちの１つで符号化されても良く、５×５配列に対しては区別可能な位置符号を３，３００万まで提供し、あるいは、４×４配列に対しては６５，０００よりも多い区別可能な位置符号を提供する。例えば、１０００×１２００の画像画素による画像は、夫々の位置マーカ２０が、夫々の素子で１つの画像画素を有し、且つ、保護帯域を伴わない２５個の位置マーカ素子２２から成るブロックを有する場合には、わずか４８，０００個の位置マーカ２０しか必要としない。２又はそれ以上の画像画素が夫々の位置マーカ素子に含まれる場合には、必要とされる位置マーカ２０の数は減少しうる。

埋め込み位置マーカ２０は、しばしば小さい。例えば、４０センチメータ×４８センチメータのディスプレイを用いると、１つの画像画素を有する夫々の位置マーカ素子２２は、４０マイクロメータの長さである。更に、埋め込み位置マーカ２０は、肉眼ではほとんど見ることができない。十分に高感度な検出器を有する既知のスキャナは、補助装置を伴わない人間の目により見ることができるものよりも細かい書き込み画像強度の変動を取り出すことができるので、書き込み画像データに対する小さくて目に見えない変更及び修正を可能にする。これらの変更及び修正は、検出時に、画像の更なる部分を書き込むための電子ブラシの配置及び回転を決めるために用いられても良い。

図３は、本発明の１つの実施例に従う、位置マーカ素子の５×５ブロックを夫々有する一対の位置マーカを表す。位置マーカ素子２２における０及び１は、画像データの最下のビットプレーンでの状態に対応する。ビットプレーンは、例えば、最下位ビット（ＬＳＢ）、又は夫々の位置マーカ素子２２での画像画素の色及び強度を表す２又はそれ以上の最下位ビットから成る最下位ビットブロックを有する。夫々の位置マーカ２０は、位置マーカ２０が書き込まれうる、あるいは現在置かれている電子ペイント上の配置に対応する所定の符号を有する。１つの例では、位置マーカ素子２２は、位置マーカ２０が消去される場合には、変更されていない領域を有し、その配置での画像データが１つの最下位ビット又はそれ以上の所定量ずつ増やされる場合に得られるように位置マーカ２０が設定される場合には、元の画像よりも暗い領域を有する。代替的には、位置マーカ素子２２は、位置マーカ２０が消去される場合に、変更されていない領域を有し、典型的な８ビットのカラー表示に対する２５５の高値が暗い又は明るい画素を作るか否かと、ディスプレイが放射型、光透過型、又は反射型であるか否かとに基づいて、位置マーカ２０が設定される場合には、元の画像より明るい領域を有する。他の例では、位置マーカ素子２２は、位置マーカ２０が消去される場合に、変更されていない領域を有し、その配置での画像データが１又は奇数から０又は偶数へ、あるいはその逆に最下位ビット位置で反転される場合に得られるように位置マーカ素子２２が設定される場合には、元の画像よりも暗い領域又は明るい領域を有する。他の例では、位置マーカ素子２２は、位置マーカ素子２２が消去される場合に、変更されていない領域、又は元の画像よりも明るい領域を有し、画像強度を表す画像データが最初に消去され、あるいは、１又はそれ以上の最下位ビット位置で０に設定される場合に得られるように位置マーカ素子２２が設定される場合には、より暗い領域又は変更されていない領域を有する。更なるコントラストは、画像データにおいて２又はそれ以上の最下位ビットを増加させ、減少させ、あるいは消去することによって、位置マーカ素子状態の間で得られる。画像データは、例えば、白黒画像書き込みのグレースケールで、且つ、電子ペイント上にカラー画像を書き込む際の１、２、３、又は全ての色で、調節され得る。

埋め込み位置マーカ２０の他の変形例では、変更された領域は、埋め込み位置マーカ２０の境界線が容易に決められることを確実にするよう選ばれても良い。例えば、埋め込み位置マーカ２０の境界線は、位置マーカ境界線の直ぐ内側の夫々の行又は列に沿って１つの位置マーカ素子２２のみを設定状態へと設定することによって決められても良い。代替的には、埋め込み位置マーカ２０は、角の素子を設定状態へ、及び埋め込み位置マーカ境界線に隣接する全ての他の位置マーカ素子２２を消去状態へ設定することによって決められても良い。代替的には、隣接する位置マーカ２０の間の保護帯での状態は、位置マーカ２０を配置する際に補助し、且つ、画像内に位置マーカ２０の配置を決めるよう、所定の方法で設定又は消去をなされても良い。

変更された領域は、埋め込み位置マーカ２０の方向が決定可能であるように選ばれても良い。例えば、位置マーカ２０内の４のうちの３つの角は設定されて、残りの角は消去されても良い。消去された角は、電子ペイント表面の左上角への方向を表す。

例えば、冗長符号、ランダム符号、グレー符号、エラー補正符号、チェックサムを伴う符号、又は少数若しくは二進符号化数のようなｘ及びｙ位置を直接的に表す符号のように、他の符号が位置マーカ素子２２へ適用されても良い。埋め込み位置マーカ２０を検出するための幾つかのアルゴリズムは、元の変更されていない画像データの認識が解読されていることを必要とし、一方、他のアルゴリズムは、位置マーカの配置及び回転を決めるよう元の画像データへのアクセスを必要としないことが分かる。

図４は、本発明の１つの実施例に従う、埋め込み位置マーカ内の画像画素に対応する変更されていない画像データ及び変更された画像データの説明図である。画像データへの変更は、画素情報の計算及び扱いに基づく。この描写で発生した変更された画像データは、位置マーカの配置を決めるよう、元の画像データへのアクセスを必要としない。マゼンタ、イエロー及びシアンを含むカラー画像画素に存在するが、この説明図で使用されるアルゴリズムは、白黒画像又は個々の色成分で同様の結果を伴って同様に生ずる。

変更されていない画像データ５０は、電子ペイント上に書き込まれるべき画像の位置マーク領域内の１つの位置マーカ素子における典型的な画像画素の色成分を表す。カラー画像画素情報は、本例において、マゼンタ、イエロー及びシアンに関して、夫々の８ビット表示の右に示された最下位ビットにより表されている。位置マーカマスク５２は、変更されていない画像データ５０から最下位ビットを消去するために用いられる。示した例では、最下位ビットは、位置マーカの最下位ビットを反転するよう消去される。他の例では、ビットブロック内の２つの最下位ビットが消去される。他の例では、例えば１６ビットカラーのように、より多くの有効ビットが、位置マーカマスク５２により消去されても良い。実際には、位置マーカマスク５２は、中間結果としての偶数を生成するよう、変更されていない画像データ５０で動作して、位置マーカに対して、画像が走査される場合に、検出可能な消去ビット状態をもたらす。２又はそれ以上の最下位ビットを伴う消去ビットブロック状態は、スキャナの検出能を更に増大させる。最下位ビット又はビットブロックは、例えば、夫々の位置マーカ境界線の範囲内で局部的に、位置マーカの範囲内で、且つ、夫々の位置マーカの周りの所定の保護帯において、あるいは、画像全体に亘って、消去されても良い。

中間結果５４は、例えば、ビット単位の乗算動作により、又はビット単位に基づく論理ＡＮＤ動作により、変更されていない画像データ５０を位置マーカマスク５２と組み合わせることによって得られる。符号化ビット状態５６は、変更された画像データ５８を作るよう、中間結果５４へ加えられる。符号化ビット状態５６は、最下位ビット位置での論理０又は論理１に対応して、消去又は設定をなされても良い。符号化ビット状態５６は、本例では、夫々の色において論理１へ設定されている。位置マーカマスク５２が最下位ビットブロックにおいて２又はそれ以上の最下位ビットを消去する場合には、符号化ビットブロック状態は、書き込み位置マーカ画像で設定ビットブロック状態と消去ビットブロック状態との間の最大変動を作るよう、ビットブロックの最上位ビットにおいて論理１又は論理０であっても良い。例えば、８ビットシステムでは、ビット７及びビット８は最初に消去され、その場合に、符号化ビットブロックが、ビットプレーン７において論理０又は１であっても良い。表された動作は、画像において、夫々の位置マーカ素子及び夫々の位置マーカに対して繰り返されても良い。

位置マーカは、多数の適切な符号化法のうちの１つを用いて符号化される。１０００×１２００画素の画像サイズを有する、画素に基づく座標システムを使用する１つの例では、位置マーカは、電子ペイント表面の左上角からの距離に対応するｘ及びｙ座標で符号化される。他の例では、位置マーカは、電子ペイント表面の左下角からの書き込み可能な素子の数に対応するｘ及びｙ座標で符合化される。更なる他の実施例では、位置マーカは、冗長性を有し、エラー検出能力を有し、あるいは、自己補正する符号を割り当てられると同時に、夫々の符号化位置マーカの配置情報は、発生して参照テーブルに格納され、あるいは、適切な復号化アルゴリズムを用いて復号される。

図５は、本発明の１つの実施例に従う電子ペイントを作動させるシステムのブロック図を示す。ペイント作動システムは、電子ペイント作動装置３４及び電子ブラシスキャナ３６を有する電子ブラシ３０を有する。電子ペイント作動装置３４及び電子ブラシスキャナ３６は、制御部３８に電気的に接続されており、電気通信を行う。制御部３８は、電子ペイント作動装置３４及び電子ブラシスキャナ３６へ有線又は無線で接続されても良い。電子ブラシスキャナ３６は、電子ブラシ３０の位置、配置及び回転の情報を決めるよう、電子ペイントの第１の書き込み部分において１又はそれ以上の埋め込み位置マーカを走査しても良い。メモリ４６に記憶された命令を実行する制御部３８は、走査された位置マーカに基づいて、電子ブラシ３０の位置を決めても良い。メモリ４６は、また、電子ペイント上に書き込まれるべき画像データを記憶するために使用されても良い。制御部３８は、メモリ４６と協働して、電子ブラシ３０の決められた位置に基づいて、画像の第２の書き込まれていない部分に位置マーカを埋め込むよう、画像データを変更しても良い。電子ペイント作動装置３４は、埋め込み位置マーカを有する画像データを電子ペイント上に書き込むために使用される。

ペイント作動システムは、埋め込み位置マーカの境界線が、位置マーカ内に含まれるよう選ばれた符号に基づいて決定されることを可能にする。選ばれた符号が方向情報を有する場合には、ペイント作動システムは、これらの符号を読み込んで、埋め込み位置マーカの方向を決めることができる。

図６は、本発明の１つの実施例に従う電子ペイントを作動させる方法のフローチャートである。当該方法は、埋め込み位置マーカを電子ペイント上に書き込み、書き込まれた位置マーカを読み込むよう、様々なステップを有する。書き込み位置マーカは、ブラシの更なるストロークが画像の書き込まれていない領域を埋めるように、電子ブラシの配置及び回転を決めるのに役立つ。

ブロック８０に示すように、少なくとも１つの埋め込み位置マーカを有する画像の第１の部分が、電子ペイントの第１の部分に書き込まれる。電子ペイント作動装置を有する電子ブラシは、画像の第１の部分を書き込むために使用される。第１の位置マーカによる画像の第１の部分の正確な書き込みは、例えば、電子ペイント上若しくは電子ペイント周囲のフレーム上の基準点、電子ペイントの少なくとも一部に恒久的に配置された一組の位置マーカ、機械的ガイド、又は他の適切な登録メカニズムの包含によって補助されても良い。この初期部から、位置マーカは、画像が書き込まれると加えられる。

ブロック８２に示すように、電子ブラシが電子ペイント表面を横切って撫でると、電子ペイント上に以前に書き込まれた埋め込み位置マーカが走査される。画像の第１の書き込み部分において第１の埋め込み位置マーカを走査した後に、埋め込み位置マーカの境界線が決められ、位置マーカに対して選ばれた符号に依存して、位置マーカの方向も決められても良い。電子ペイントの書き込み部分上の走査された位置マーカから抽出された情報から、電子ブラシの位置が決められる。

例えば、電子ブラシの位置は、パターン認識技術を用いて、走査された位置マーカを変更されてない画像データと比較し、次に、比較に基づいて電子ブラシの位置を決めることによって決められても良い。他の例では、電子ブラシの位置は、第１の埋め込み位置マーカ内の複数の位置マーカ素子を決め、第１の埋め込み位置マーカ内夫々の位置マーカ素子に対して位置マーカ素子状態を決め、次に、決められた位置マーカ素子状態に基づいて第１の埋め込み位置マーカに関連付けられたマーカ位置を決めることによって決められても良い。メモリに記憶された参照テーブルは、例えば、符号化された位置マーカ情報を配置座標に、及び配置座業を位置マーカ情報に変換するために使用される。参照テーブルは、例えば、二進形式の座標データが位置マーカに書き込まれる場合には必要ではない。例えば、位置マーカ素子の５×５配列において左上から右下へ読み込む場合に、最初の１０ビットは絶対ｘ座標を符号化し、次の１０ビットはｙ座標を符号化し、残りの５ビットは冗長符号又はエラー補正符号を形成する。

ブロック８４に示すように、画像の第１の書き込み部分において複数の埋め込み位置マーカが走査され、電子ブラシの回転は、走査された位置マーカに基づいて決められても良い。電子ブラシの回転は、例えば、隣接する位置マーカから、又は電子ペイントスキャナの範囲内にあるが更に離れた位置マーカから、決められても良い。回転決定の際の精度の増大は、２つの相隔たったスキャナにより達成されうる。代替的には、電子ブラシの回転は、位置マーカにより埋め込まれた方向情報から決められても良い。

画像データは、ブロック８６に示すように、電子ブラシの決められた位置に基づいて、画像の第２の書き込まれていない部分に第２の更なる位置マーカを埋め込むよう変更される。画像データは、画像データでの１つの初期動作において位置マーカ内に符号化位置情報を埋め込むよう、あるいは、画像が書き込まれる場合にインタラクティブに、変更されても良い。いずれの場合にも、画像情報は、画像が電子ブラシにより書き込まれ、あるいは、書き込まれるまで電子ブラシ内に記憶されるのと同時に提供されても良い。

１つの例では、画像データは、画像の第２の部分の位置マーク領域において少なくとも１つの画像画素を扱うことによって変更され、それによって、第２の位置マーカを画像の書き込まれていない部分に埋め込む。少なくとも１つの画像画素は、位置マーク領域内の最下位ビットを消去して、符号化ビット状態を、位置マーカ配置に基づいて、消去された位置マーク領域内に設定することによって取り扱われる。代替的には、少なくとも１つの画像画素は、位置マーク領域内の２又はそれ以上の最下位ビットの最下位ビットブロックを消去して、符号化ビットブロック状態を、位置マーカ配置に基づいて、消去された位置マーク領域内に設定することによって取り扱われる。

他の例では、画像データは、第２の位置マーカ内の複数の位置マーカ素子に対して位置マーカ素子状態を決めて、位置マーカ素子状態に基づいて画像データを調節することによって、画像の書き込まれていない部分に第２の位置マーカを埋め込むよう変更される。

他の例では、画像データは、第２の位置マーカ内の複数の位置マーカ素子に対して位置マーカ素子状態を決めて、位置マーカ素子状態及び位置マーカマスクに基づいて画像データを調節することによって、画像の第２の部分に第２の位置マーカを埋め込むよう変更される。

第２の更なる位置マーカを有する画像データは、ブロック８８に示すように、電子ペイントの第２の書き込まれてない部分に書き込まれる。走査及び位置決定のステップは、ブロック９０に示されるように、電子ブラシが、電子ペイントの表面を横切って移動し、あるいは、表面から持ち上げられ、新しい半重複ストロークが開始されるので、画像の更なる部分が電子ペイント上に書き込まれる場合に繰り返される。

本願に開示される発明の実施例は、現在のところ好ましいと考えられる一方で、様々な変更及び変形が本発明の主旨を損なわない範囲でなされることができる。本発明の適用範囲は、添付の特許請求の範囲に示されており、等価な効果及び範囲内で生ずる全ての変更が本発明に包含されている。

本発明の１つの実施例に従う電子ブラシを有する電子ペイントを作動させるシステムの説明図である。 本発明の１つの実施例に従う埋め込み位置マーカの説明図である。 本発明の１つの実施例に従う位置マーカ素子の５×５ブロックを夫々有する一対の位置マーカの説明図である。 本発明の１つの実施例に従う、図１の例となるシステムの埋め込み位置マーカ内の画像画素に対応する、変更されていない画像データ及び変更された画像データを示しながら、電子ペイントを作動させる方法を表す。 本発明の１つの実施例に従う電子ペイントを作動させるシステムのブロック図である。 本発明の１つの実施例に従う電子ペイントを作動させる方法のフローチャートである。

Claims (20)

1. 電子ペイントの第１の部分に書き込まれた画像の第１の部分において第１の埋め込み位置マーカを走査するステップ；
   前記走査された位置マーカに基づいて電子ブラシの位置を決めるステップ；
   前記決められた電子ブラシの位置に基づいて、前記画像の第２の部分に第２の位置マーカを埋め込むよう画像データを変更するステップ；及び
   前記第２の位置マーカを含む前記画像の第２の部分を前記電子ペイントの第２の部分に書き込むステップ；
   を有する電子ペイントを作動させる方法。
2. 前記電子ブラシの位置を決めるステップは、前記走査された位置マーカを、変更されていない画像データと比較するステップと、該比較に基づいて前記電子ブラシの位置を決めるステップとを有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記電子ブラシの位置を決めるステップは、前記第１の埋め込み位置マーカ内に複数の位置マーカ素子を決めるステップと、前記第１の埋め込み位置マーカ内の夫々の位置マーカ素子の位置マーカ素子状態を決めるステップと、該位置マーカ素子状態に基づいて、前記第１の埋め込み位置マーカに関連付けられたマーカ位置を決めるステップとを有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
4. 前記画像の第２の部分に前記第２の位置マーカを埋め込むよう前記画像データを変更するステップは、前記画像の第２の部分における位置マーク領域において少なくとも１つの画像画素を扱うステップを有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの画像画素を扱うステップは、前記位置マーク領域内の最下位ビットを消去するステップと、位置マーカ配置に基づいて、前記消去された位置マーク領域内で符号化ビット状態を設定するステップとを有することを特徴とする、請求項４記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの画像画素を扱うステップは、前記位置マーク領域内の最下位ビットブロックを消去するステップと、位置マーカ配置に基づいて、前記消去された位置マーク領域内で符号化ビットブロック状態を設定するステップとを有することを特徴とする、請求項４記載の方法。
7. 前記画像の第２の部分に前記第２の位置マーカを埋め込むよう前記画像データを変更するステップは、前記第２の位置マーカ内の複数の位置マーカ素子の位置マーカ素子状態を決めるステップと、前記位置マーカ素子状態に基づいて前記画像データを適応させるステップとを有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
8. 前記画像の第２の部分に前記第２の位置マーカを埋め込むよう前記画像データを変更するステップは、前記第２の位置マーカ内の複数の位置マーカ素子の位置マーカ素子状態を決めるステップと、前記位置マーカ素子状態及び位置マーカマスクに基づいて前記画像データを適応させるステップとを有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
9. 前記第１の埋め込み位置マーカの境界線を決めるステップを更に有する、請求項１記載の方法。
10. 前記第１の埋め込み位置マーカの位置を決めるステップを更に有する、請求項１記載の方法。
11. 前記画像の第１の部分において複数の埋め込み位置マーカを走査するステップ；及び
    前記走査された複数の埋め込み位置マーカに基づいて前記電子ブラシの回転を決めるステップ；
    を更に有する、請求項１記載の方法。
12. 前記第１の埋め込み位置マーカを有する前記画像の第１の部分を前記電子ペイントの第１の部分に書き込むステップを更に有する、請求項１記載の方法。
13. 電子ペイントの第１の部分に書き込まれた画像の第１の部分において第１の埋め込み位置マーカを走査する手段；
    前記走査された位置マーカに基づいて電子ブラシの位置を決める手段；
    前記決められた電子ブラシの位置に基づいて、前記画像の第２の部分に第２の位置マーカを埋め込むよう画像データを変更する手段；及び
    前記第２の位置マーカを有する前記画像の第２の部分を前記電子ペイントの第２の部分に書き込む手段；
    を有する電子ペイントを作動させるシステム。
14. 前記第１の埋め込み位置マーカの境界線を決める手段を更に有する、請求項１３記載のシステム。
15. 前記第１の埋め込み位置マーカの位置を決める手段を更に有する、請求項１３記載のシステム。
16. 前記画像の第１の部分において複数の埋め込み位置マーカを走査する手段；及び
    前記走査された複数の埋め込み位置マーカに基づいて前記電子ブラシの回転を決める手段；
    を更に有する、請求項１３記載のシステム。
17. 前記第１の埋め込み位置マーカを有する前記画像の第１の部分を前記電子ペイントの第１の部分に書き込む手段を更に有する、請求項１３記載のシステム。
18. 電子ブラシ筐体；
    該電子ブラシ筐体へ結合された電子ペイント作動装置；
    前記電子ブラシ筐体へ結合された電子ブラシスキャナ；及び
    前記電子ペイント作動装置及び前記電子ブラシスキャナと電気通信を行う制御部；
    を有し、
    当該電子ブラシの位置は、前記電子ブラシスキャナによって走査されて、前記制御部へ伝えられる電子ペイントの第１の部分に書き込まれた画像の第１の部分における少なくとも１つの埋め込み位置マーカに基づいて決められ、
    電子ペイント書込信号は、前記決められた電子ブラシの位置に基づいて、前記制御部から前記電子ペイント作動装置へ送られることを特徴とする、
    電子ペイントを作動させるための電子ブラシ。
19. 前記制御部は、前記電子ペイント作動装置及び前記電子ブラシスキャナへ有線又は無線で接続されることを特徴とする、請求項１８記載の電子ブラシ。
20. 前記電子ブラシスキャナは、光学機械式スキャナ又は少なくとも１つの画像配列を有することを特徴とする、請求項１８記載の電子ブラシ。

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