JP2010160744A - Reading apparatus - Google Patents

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伸 竹内
Eigo Nakagawa
英悟 中川
Kazunari Oi
一成 大井
Yoshio Nishihara
義雄 西原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for improving the accuracy of reading an image to be read in a reading apparatus for reading the image to be read. <P>SOLUTION: An image forming part 80 of an optical unit 70 is freely rotatably supported by a rotation axis 72. The image forming part 80 is automatically rocked in an arrow M direction by a rock actuator. By this rock, an angle formed by an irradiation axis (a) and a light receiving axis (b) is changed and a focus distance in the image forming part 80 is changed. Thus, in an arrangement of the irradiation axis (a), the light receiving axis (b), and a medium 50, even when reflecting light received by the image forming part 80 becomes a specular reflection component, the light receiving axis (b) is shifted with respect to the irradiation axis (a) by rock operation of the image forming part 80. Then, the reflecting light to be a diffuse reflection component is received by the image forming part 80, an image readable by an image pickup part 64 is acquired, and reading errors are reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は読取装置に関する。   The present invention relates to a reader.

近年、用紙上への筆記内容を同時に電子化した筆記情報データに変換し、このデータをパソコンや携帯電話等に転送して、筆記内容をモニタ上に表示したり、データとして転送・保存したりする技術が注目されている。かかる技術では、表面にそれぞれ異なるパターンで形成された微細なドットが印刷された特殊な用紙と、これらのドットを読み込むことで筆記内容を電子情報化する電子ペン(アノトペン(登録商標))とが用いられる。この電子ペンは、特殊用紙上に筆記が行われると、ペン先近傍のドットパターンを撮像素子で読み込み、読み込んだドットパターンからペン先の特殊用紙上における位置を特定する。これにより、筆記された文字や図形等からなる電子文書の生成や、所定の電子文書への文字や図形等の付加等が可能となる(例えば、特許文献1参照)。一方、特殊なパターンを読み取る技術としては、複数の撮像素子を備えたバーコードリーダ(特許文献2)等がある。   In recent years, the writing content on paper has been converted into electronic writing information data at the same time, and this data is transferred to a personal computer, mobile phone, etc., and the written content is displayed on a monitor or transferred / saved as data. The technology to do is attracting attention. In this technology, there are special paper on which fine dots formed in different patterns on the surface are printed, and an electronic pen (Anotopen (registered trademark)) that converts the written contents into electronic information by reading these dots. Used. When writing is performed on special paper, this electronic pen reads a dot pattern in the vicinity of the pen tip with an imaging device, and specifies the position of the pen tip on the special paper from the read dot pattern. As a result, it is possible to generate an electronic document composed of written characters, graphics, etc., and to add characters, graphics, etc. to a predetermined electronic document (for example, see Patent Document 1). On the other hand, as a technique for reading a special pattern, there is a bar code reader (Patent Document 2) including a plurality of image sensors.

特開2004−94907号公報(第12−14頁)Japanese Patent Laying-Open No. 2004-94907 (pages 12-14) 実開平2−183879号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-183879

本発明は、被読取画像を読み取る読取装置において、被読取画像の読取精度を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to improve the reading accuracy of an image to be read in a reading device that reads the image to be read.

上述の目的を達成するため、本発明の請求項1が採用する読取装置の構成は、読取対象となる被読取画像が形成された媒体上の位置を指示する指示部と、前記指示部によって指示される前記媒体上の位置に対し予め定められた照射範囲に光を照射する照射手段と、前記照射手段によって前記媒体に照射された光の反射光を受光する結像手段と、前記結像手段によって受光された反射光に基づいて被読取画像を撮像し、当該被読取画像を表す信号を生成する生成手段と、前記結像手段の姿勢を変えて、前記照射手段によって光が照射された照射範囲内において前記生成手段が撮像する前記被読取画像の位置を変更する変更手段と、を具備することを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the configuration of the reading apparatus employed by claim 1 of the present invention is configured to indicate an instruction unit that indicates a position on a medium on which a read image to be read is formed, and an instruction by the instruction unit. Irradiating means for irradiating light on a predetermined irradiation range with respect to a position on the medium, imaging means for receiving reflected light of the light irradiated on the medium by the irradiating means, and the imaging means An imaging device that captures an image to be read on the basis of the reflected light received by the generator and generates a signal representing the image to be read; and an irradiation that is irradiated with light by the irradiation unit while changing the posture of the imaging unit Changing means for changing the position of the read image captured by the generating means within a range.

本発明の請求項2に係る読取装置は、請求項1記載の構成において、前記変更手段は、前記結像手段を回転自在に支持する回転軸と、この回転軸を中心として前記結像手段を予め決められた範囲で揺動させる駆動手段と、を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the reader according to the first aspect, wherein the changing means includes a rotating shaft that rotatably supports the imaging means, and the imaging means around the rotating axis. Drive means for swinging within a predetermined range.

請求項1に係る発明によれば、媒体からの反射光において正反射成分が多いことと、被読取画像を撮像する際に焦点が合っていないことによる読取精度の悪化を抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress deterioration in reading accuracy due to a large amount of regular reflection components in reflected light from a medium and a lack of focus when an image to be read is captured.

請求項2に係る発明によれば、結像手段を揺動させることでその姿勢を可変にできる。   According to the second aspect of the present invention, the posture can be varied by swinging the imaging means.

筆記情報処理システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of a writing information processing system. コードパターン画像の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the code pattern image. 電子ペンの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of an electronic pen. 電子ペンの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of an electronic pen. 電子ペンの制御部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control part of an electronic pen. 照明制御信号、画像取込信号および出力画像信号に関する出力タイミングチャートを示した図である。It is the figure which showed the output timing chart regarding an illumination control signal, an image capture signal, and an output image signal. 電子ペンのコード検出部およびデータ処理部での動作を示した流れ図である。It is the flowchart which showed the operation | movement in the code | cord | chord detection part and data processing part of an electronic pen. 照射部の照射軸aおよび照射範囲A、結像部の受光軸bおよび撮像範囲Bを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the irradiation axis a and irradiation range A of an irradiation part, and the light-receiving axis b and imaging range B of an image formation part. 電子ペンによる筆記内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of writing with an electronic pen. 電子ペンの結像部による撮像範囲の遷移の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transition of the imaging range by the imaging part of an electronic pen. 従来における読取可能領域を模式的に示した特性線図である。It is the characteristic line figure which showed the conventional readable area | region typically. 本実施形態における読取可能領域を模式的に示した特性線図である。FIG. 6 is a characteristic diagram schematically illustrating a readable area in the embodiment.

<A:構成>
図1は、本実施形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。図において、電子ペン60は、紙等の媒体50に対して文字や図形を筆記する機能を備えるとともに、媒体50に形成されたコードパターン画像(被読取画像)を読み取る機能を備えた読取装置の一例である。情報処理装置10は、例えばパーソナルコンピュータであり、電子ペン60から出力される信号に応じて筆記内容を表す筆記情報を生成する筆記情報生成装置の一例である。
<A: Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a system according to the present embodiment. In the figure, an electronic pen 60 has a function of writing characters and figures on a medium 50 such as paper, and a reading device having a function of reading a code pattern image (read image) formed on the medium 50. It is an example. The information processing apparatus 10 is a personal computer, for example, and is an example of a writing information generation apparatus that generates writing information representing writing contents in accordance with a signal output from the electronic pen 60.

媒体50に形成されるコードパターン画像は、媒体50を識別する識別情報や、媒体50上の座標位置を表す位置情報を符号化して画像化したものである。ここで、媒体50に形成されるコードパターン画像の一例について、図2を参照しつつ説明する。図2は、媒体50に形成されるコードパターン画像の一例を示す図である。コードパターン画像は、複数の点状のドット画像の相互の位置関係によって上述した識別情報及び位置情報を表したものであるが、これらのドット画像が配置され得る領域として、領域A1〜A9が予め定められている。図2に示す例では、黒色の領域A1,A2は点状のドット画像が配置された領域を示し、斜線の領域A3乃至A9はドット画像が配置されていない領域を示している。どの領域にドット画像が配置されるかによって識別情報及び位置情報が表現される。媒体50には、例えばプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置(図示せず)によって、このコードパターン画像が媒体50の全体に形成されている。電子ペン60は、コードパターン画像を読み取り、その上で、コードパターン画像を解析して電子ペン60のペン先69aの位置を検出する。   The code pattern image formed on the medium 50 is an image obtained by encoding identification information for identifying the medium 50 and position information indicating coordinate positions on the medium 50. Here, an example of the code pattern image formed on the medium 50 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a code pattern image formed on the medium 50. The code pattern image represents the above-described identification information and position information by the mutual positional relationship between a plurality of dot-like dot images. As the areas where these dot images can be arranged, areas A1 to A9 are preliminarily provided. It has been established. In the example shown in FIG. 2, black areas A1 and A2 indicate areas where dot-like dot images are arranged, and hatched areas A3 to A9 indicate areas where dot images are not arranged. The identification information and the position information are expressed depending on which region the dot image is arranged. The code pattern image is formed on the entire medium 50 by an electrophotographic image forming apparatus (not shown) such as a printer. The electronic pen 60 reads the code pattern image, and then analyzes the code pattern image to detect the position of the pen tip 69a of the electronic pen 60.

媒体50には、上記のコードパターン画像のほか、人間に対して情報を伝えることを目的とした文書や図形など画像が形成されていてもよい。
以下では、この画像のことを「文書画像」というが、これには、テキストを含む文書を表す画像に限らず、例えば、絵、写真、図形等の画像や、その他の画像が含まれる。画像形成装置は、コードパターン画像を形成するときはK(黒)のトナーを用いて画像形成を行う一方、文書画像を形成するときはC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)のトナーを用いて画像形成を行う。媒体50には、文書画像とコードパターン画像とが重畳されて形成される。このようにコードパターン画像と文書画像とで分光反射特性の異なる材料を用いて形成することで、電子ペン60は選択的にコードパターン画像のみを読み取るように設定することができる。
なお、本実施形態における「媒体」は、いわゆる紙に限定されるものではなく、例えばOHPシートなどのプラスチックシートや、その他の材質のシート等であってもよい。また、表示内容を電気的に書き換え可能ないわゆる電子ペーパーであってもよい。要は、媒体50は、画像形成装置等によって少なくともコードパターン画像が形成されたものであればよい。
In addition to the above-described code pattern image, the medium 50 may be formed with an image such as a document or a figure intended to convey information to a person.
Hereinafter, this image is referred to as a “document image”, but this is not limited to an image representing a document including text, and includes, for example, an image such as a picture, a photograph, or a graphic, and other images. When forming a code pattern image, the image forming apparatus uses K (black) toner to form an image, while when forming a document image, C (cyan), M (magenta), and Y (yellow). Image formation is performed using toner. On the medium 50, a document image and a code pattern image are superimposed and formed. Thus, by forming the code pattern image and the document image using materials having different spectral reflection characteristics, the electronic pen 60 can be set to selectively read only the code pattern image.
The “medium” in the present embodiment is not limited to so-called paper, and may be a plastic sheet such as an OHP sheet, a sheet made of other materials, or the like. Moreover, what is called electronic paper which can electrically rewrite display content may be used. In short, the medium 50 may be any medium on which at least a code pattern image is formed by an image forming apparatus or the like.

電子ペン60は、媒体50に文字や図形等を筆記する機能を有する筆記具であると共に、媒体50に形成されたコードパターン画像を読み取る読取装置である。電子ペン60は、媒体50から読み取ったコードパターン画像を示す情報を情報処理装置10に送信する。   The electronic pen 60 is a writing instrument having a function of writing characters, figures, and the like on the medium 50 and is a reading device that reads a code pattern image formed on the medium 50. The electronic pen 60 transmits information indicating the code pattern image read from the medium 50 to the information processing apparatus 10.

次に、電子ペン60の機能的構成の一例について、図面を参照しつつ説明する。図3は、電子ペン60の機能を模式的に示した機能ブロック図である。図において、制御部61は、電子ペン60の全体の動作を制御する制御手段である。圧力センサ62は、電子ペン60による筆記動作をペンチップ69に加わる圧力によって検出する検出手段である。光学系ユニット70は、照射部63、結像部80および撮像部64を具備する。照射部63は、例えば近赤外LEDであり、媒体50上に近赤外光を照射する照射手段の一例である。結像部80は、媒体50で反射した反射光に応じて媒体50上の画像を撮像部64上に結像する結像手段の一例である。撮像部64は、照射部63から照射された近赤外光の反射光に応じて、媒体50上の画像を撮像する生成手段の一例である。   Next, an example of a functional configuration of the electronic pen 60 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing functions of the electronic pen 60. In the figure, a control unit 61 is a control unit that controls the overall operation of the electronic pen 60. The pressure sensor 62 is a detection unit that detects a writing operation by the electronic pen 60 by a pressure applied to the pen tip 69. The optical system unit 70 includes an irradiation unit 63, an imaging unit 80, and an imaging unit 64. The irradiation unit 63 is, for example, a near infrared LED, and is an example of an irradiation unit that irradiates the medium 50 with near infrared light. The imaging unit 80 is an example of an imaging unit that forms an image on the medium 50 on the imaging unit 64 in accordance with the reflected light reflected by the medium 50. The imaging unit 64 is an example of a generating unit that captures an image on the medium 50 according to the reflected light of the near infrared light emitted from the irradiation unit 63.

情報メモリ65は、識別情報および位置情報を記憶する記憶手段である。通信部66は、外部装置との通信を制御する通信手段である。バッテリ67は、電子ペン60を駆動するための電力を各部に供給する充電可能な電力供給手段である。ペンIDメモリ68は、電子ペン60の識別情報(ペンID)を記憶する記憶手段である。ペンチップ69は、いわゆるペン軸であり、その先端部がペン先69aとなる。ペン先69aは、ユーザによって筆記動作がなされる際に、読取対象となるコードパターン画像(被読取画像)が形成された媒体50上の位置を指示する指示部となる。照射部63は、ユーザによって筆記動作がなされる際に、ペン先69aによって指示される媒体50上の位置に対して予め定められた照射範囲に光を照射する。図中では、便宜上、照射部63から照射される光の中心線のみを図示するが、実際には拡散状態で照射される。スイッチ75は、各種設定を切り替える切替手段である。
これら各部は、制御部61に接続されている。さらに、後述する結像部80を揺動させるための揺動アクチュエータ81が制御部61に接続される。
The information memory 65 is a storage unit that stores identification information and position information. The communication unit 66 is a communication unit that controls communication with an external device. The battery 67 is a rechargeable power supply unit that supplies power for driving the electronic pen 60 to each unit. The pen ID memory 68 is a storage unit that stores identification information (pen ID) of the electronic pen 60. The pen tip 69 is a so-called pen shaft, and the tip portion thereof becomes a pen tip 69a. The pen tip 69a serves as an instruction unit that indicates a position on the medium 50 on which a code pattern image (read image) to be read is formed when a writing operation is performed by the user. When the writing operation is performed by the user, the irradiation unit 63 irradiates light to a predetermined irradiation range with respect to a position on the medium 50 indicated by the pen tip 69a. In the drawing, for the sake of convenience, only the center line of the light emitted from the irradiation unit 63 is illustrated, but in actuality, irradiation is performed in a diffuse state. The switch 75 is a switching unit that switches various settings.
Each of these units is connected to the control unit 61. Further, a swing actuator 81 for swinging an imaging unit 80 described later is connected to the control unit 61.

次に、ペンチップ69と光学系ユニット70の構成の一例について、図面を参照しつつ説明する。図4は、電子ペン60の概略構成を示す断面図である。
ペンチップ69は、電子ペン60の筐体となるペン本体60A内に設けられ、その起端側には圧力センサ62が配置される。このペンチップ69は、ペン先69aに加えられる力によって起端側に向けて移動可能であり、圧力センサ62は、ペンチップ69が筆圧によって移動したことを検知することで、ペン先69aに力が加えられたことを検知する。
Next, an example of the configuration of the pen tip 69 and the optical system unit 70 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the electronic pen 60.
The pen tip 69 is provided in a pen main body 60A serving as a housing of the electronic pen 60, and a pressure sensor 62 is disposed on the starting end side. The pen tip 69 is movable toward the leading end side by a force applied to the pen tip 69a, and the pressure sensor 62 detects that the pen tip 69 has been moved by the writing pressure, whereby the pen tip 69a has a force. Detect that it has been added.

光学系ユニット70は、ペン本体60A内の、ペンチップ69の起端側に収容される。この光学系ユニット70は、照射部63と、ユニットケース71の回転軸72に回転可能に支持された結像部80と、結像部63で結像された、反射光による媒体50上の画像を電気信号に変換する撮像部64と、を具備し、照射部63および撮像部64がユニットケース71に固定される。また、回転軸72は、照射部63から媒体に向けて照射される光軸の対して直交する方向に延びている。ここで、便宜上、照射部63から照射される光の光軸を照射軸a、結像部80の結像光学系の中心軸を受光軸bと呼ぶ。ここでいう受光軸bの方向とは、要するに受光面の向きであり、典型的には、受光面と中心と、結像部80によって結像されて撮像部64によって撮像される媒体50上の領域(以下、撮像範囲撮像範囲と呼ぶ)の中心とを結ぶ方向である。   The optical system unit 70 is accommodated on the start side of the pen tip 69 in the pen body 60A. The optical system unit 70 includes an irradiation unit 63, an imaging unit 80 that is rotatably supported by the rotation shaft 72 of the unit case 71, and an image formed on the imaging unit 63 on the medium 50 by reflected light. An imaging unit 64 that converts the signal into an electrical signal, and the irradiation unit 63 and the imaging unit 64 are fixed to the unit case 71. The rotating shaft 72 extends in a direction orthogonal to the optical axis irradiated from the irradiation unit 63 toward the medium. Here, for convenience, the optical axis of the light emitted from the irradiation unit 63 is referred to as an irradiation axis a, and the central axis of the imaging optical system of the imaging unit 80 is referred to as a light receiving axis b. The direction of the light receiving axis b here is basically the direction of the light receiving surface, and is typically on the medium 50 imaged by the imaging unit 80 and imaged by the imaging unit 64. This is a direction connecting the center of the region (hereinafter referred to as the imaging range imaging range).

撮像部64は、電子部品が実装された基板64Aと、この基板64A上に実装された撮像素子64Bと、結像部80で結像された光を反射させて撮像素子64Bに導くプリズム64Cと、を備える。撮像素子64Bは、結像部63により結像された被読取面の反射光に基づいてコードパターン画像を撮像し、撮像したコードパターン画像を表す信号を出力する。ここでは、撮像素子64Bは、近赤外領域に感度があるCMOSイメージセンサであって、全画素において同一のタイミングで撮像した画像信号を生成できるグローバルシャッタ方式のCMOSイメージセンサが用いられる。撮像素子64Bは、70fps〜100fps(frame per second)程度の画像取込周期(フレームレート)に従って画像を撮像する。ここで、照射部80は、消費電力を抑制するために、撮像素子64Bへの画像取込周期に同期してパルス点灯するように構成されている。なお、ここでは、撮像素子としてCMOSイメージセンサを用いるが、撮像素子はCMOSイメージセンサに限定されるものではなく、C複写機イメージセンサ等の他の撮像素子を使用してもよい。   The imaging unit 64 includes a substrate 64A on which electronic components are mounted, an imaging device 64B mounted on the substrate 64A, and a prism 64C that reflects the light imaged by the imaging unit 80 and guides it to the imaging device 64B. . The imaging element 64B captures a code pattern image based on the reflected light of the surface to be read formed by the imaging unit 63, and outputs a signal representing the captured code pattern image. Here, the imaging element 64B is a CMOS image sensor having sensitivity in the near-infrared region, and a global shutter CMOS image sensor that can generate image signals captured at the same timing in all pixels is used. The image sensor 64B captures an image according to an image capture period (frame rate) of about 70 fps to 100 fps (frame per second). Here, the irradiation unit 80 is configured to perform pulse lighting in synchronization with an image capturing period to the image sensor 64B in order to suppress power consumption. Although a CMOS image sensor is used here as the image sensor, the image sensor is not limited to a CMOS image sensor, and other image sensors such as a C copier image sensor may be used.

結像部80は、受光面である凸レンズ80Aと、この凸レンズ80Aを支持するレンズ支持部材80Bとを有し、この結像部80が反射光に応じて媒体50上の画像を撮像部64上に結像する結像手段の一例となる。レンズ支持部材80は、光学系ユニット70の回転軸72に回転可能に支持され、揺動アクチュエータ81がレンズ支持部材80を矢印M方向に揺動させる。揺動アクチュエータ81としては、回転モータと揺動スライダ機構との組み合わせ、或いはリニアアクチュエータ等から構成される。この揺動アクチュエータ81および回転軸72により変更手段の一例が構成される。   The imaging unit 80 includes a convex lens 80A that is a light receiving surface, and a lens support member 80B that supports the convex lens 80A. The imaging unit 80 captures an image on the medium 50 on the imaging unit 64 according to reflected light. This is an example of an image forming means for forming an image. The lens support member 80 is rotatably supported by the rotation shaft 72 of the optical system unit 70, and the swing actuator 81 swings the lens support member 80 in the arrow M direction. The swing actuator 81 includes a combination of a rotary motor and a swing slider mechanism, or a linear actuator. The swing actuator 81 and the rotating shaft 72 constitute an example of a changing unit.

結像部80を揺動させることにより、図8に示すように、媒体50上における撮像範囲を変更すると共に、焦点距離を変更する。図8は、照射部63が媒体50に向けて照射される照射範囲Aと、結像部80における撮像範囲Bを模式的に示した図である。照射範囲Aは照射部63からの光が照射される範囲を示し、撮像範囲Bは、結像部80の焦点距離(所謂、被写界深度)を有する範囲、つまり画像がピント合わせされた状態で受光される範囲となる。したがって、受光軸bの方向は、電子ペン60の筐体の長手方向となる。   By swinging the imaging unit 80, the imaging range on the medium 50 is changed and the focal length is changed as shown in FIG. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an irradiation range A in which the irradiation unit 63 is irradiated toward the medium 50 and an imaging range B in the imaging unit 80. An irradiation range A indicates a range in which light from the irradiation unit 63 is irradiated, and an imaging range B is a range having a focal length (so-called depth of field) of the imaging unit 80, that is, a state where an image is focused. This is the range where light is received. Therefore, the direction of the light receiving axis b is the longitudinal direction of the housing of the electronic pen 60.

まず、図8(b)は、媒体50に対する法線cと、照射軸aと受光軸bとが交わる点において、各軸のなす角度を二分にした中心軸とが一致した場合に発生する正反射の状態を示しており、この場合には、結像部80で受光される反射光には正反射成分となるため、読取エラーが生じることが多い。これに対し、図8(a)では撮像範囲Bは、図8(b)の撮像範囲Bに比べて右側に移動し、図8(c)では撮像範囲Bは、図8(b)の撮像範囲Bに比べて左側に移動する。また、図8(a)および図8(c)では、撮像範囲Bが照射軸aからずれているため、結像部80で受光される反射光は、拡散反射成分が多くなるため、読取エラーが低減して読取精度が向上する。
ここで、図8(a)または図8(c)では、焦点距離と媒体50上の被読取画像とが一致した位置(ジャストフォーカス位置)からずれた位置で結像部80が反射光を受けることになるが、図8(a)または図8(c)のうちジャストフォーカスに近いどちらか一方を選択して読取に利用する。
First, FIG. 8 (b) shows the positive line generated when the normal line c with respect to the medium 50 and the central axis obtained by dividing the angle formed by each axis at the point where the irradiation axis a and the light receiving axis b intersect. In this case, the reflected light received by the image forming unit 80 becomes a regular reflection component, so that a reading error often occurs. On the other hand, in FIG. 8A, the imaging range B moves to the right compared to the imaging range B in FIG. 8B, and in FIG. 8C, the imaging range B is the imaging range in FIG. 8B. Move to the left compared to range B. In FIGS. 8A and 8C, since the imaging range B is deviated from the irradiation axis a, the reflected light received by the imaging unit 80 has a large amount of diffuse reflection components, so that a reading error occurs. Decreases and reading accuracy improves.
Here, in FIG. 8A or FIG. 8C, the imaging unit 80 receives reflected light at a position deviated from the position where the focal length and the read image on the medium 50 coincide with each other (just focus position). However, either one of FIGS. 8A and 8C close to the just focus is selected and used for reading.

次に、ユーザが、電子ペン60を用いて、図9に例示する点を媒体50上に筆記した場合の動作例について説明する。ユーザは、媒体50上の位置(x1,y1)を電子ペン60で指示し、ペン先69aを媒体50に押し付ける。これにより、ペンチップ69に接続された圧力センサ62が筆記動作を検出し、識別情報及び位置情報の読取処理を開始する。このとき、ユーザによるペン先69aの押し込み動作に起因して結像部80の矢印M方向への揺動を開始する。   Next, an operation example when the user writes the points illustrated in FIG. 9 on the medium 50 using the electronic pen 60 will be described. The user indicates the position (x1, y1) on the medium 50 with the electronic pen 60 and presses the pen tip 69a against the medium 50. Thereby, the pressure sensor 62 connected to the pen tip 69 detects the writing operation, and starts the reading process of the identification information and the position information. At this time, the image forming unit 80 starts to swing in the direction of arrow M due to the pushing operation of the pen tip 69a by the user.

図10は、結像部80による撮像範囲Bの遷移の一例を示す図である。図10は、図9に示す筆記動作に対応した撮像範囲Bの推移を模式的に示した図である。なお、図10においては、図面が煩雑になるのを防ぐために、光学系ユニット70による撮像範囲Bの数を、実際に撮像される数よりも少ない数で図示している。ユーザによって図9に示す位置(x1,y1)でペン先69aが押し込まれる動作に連動して、結像部80が揺動して結像部80による撮像範囲が領域B1から領域B7まで徐々に変化する。
特に、従来の電子ペンにおいては、媒体50上のある一点が指示される場合において結像部1641が正反射成分を多く受光してしまうと、コードパターン画像が正確に読み取れず読取エラーとなってしまい、その結果、その筆記動作に対する情報が欠落してしまう。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the transition of the imaging range B by the imaging unit 80. FIG. 10 is a diagram schematically showing the transition of the imaging range B corresponding to the writing operation shown in FIG. In FIG. 10, in order to prevent the drawing from becoming complicated, the number of imaging ranges B by the optical system unit 70 is shown by a number smaller than the number of actually captured images. In conjunction with the operation of the pen tip 69a being pushed in by the user at the position (x1, y1) shown in FIG. Change.
In particular, in a conventional electronic pen, if a certain point on the medium 50 is indicated and the imaging unit 1641 receives a large amount of specular reflection components, the code pattern image cannot be read accurately and a reading error occurs. As a result, information on the writing operation is lost.

これに対し、本実施形態の電子ペン60の結像部80は、ユーザが媒体50上のある一点を指示した場合であっても、複数の異なる受光角度で複数の撮像範囲にて撮像が行われる(図10の領域B1乃至B7参照)。このとき、上述したように、媒体50に対する照射部63の照射軸aと結像部80の受光軸bとがなす交差角度は、領域B1,B2,…,B7のそれぞれで異なるから、これらの撮像された被読取画像からジャストフォーカスに近い画像を選ぶことで、正反射成分を多く受光してしまう場合であっても、読取エラーを低減し、読取精度を向上させることができる。   On the other hand, the imaging unit 80 of the electronic pen 60 of the present embodiment performs imaging in a plurality of imaging ranges at a plurality of different light receiving angles even when the user designates a certain point on the medium 50. (Refer to regions B1 to B7 in FIG. 10). At this time, as described above, the intersection angle between the irradiation axis a of the irradiation unit 63 and the light receiving axis b of the imaging unit 80 with respect to the medium 50 is different in each of the regions B1, B2,. By selecting an image close to the just focus from the captured image to be read, even when a large amount of regular reflection components are received, reading errors can be reduced and reading accuracy can be improved.

次に、連続した線を媒体50上に描画する場合には、ペンチップ69が移動する方向に対して三角波の波形のように重なり合いながら撮像範囲が形成されることになる。これらの撮像範囲で撮像された画像のうち、ジャストフォーカスに近い画像を選ぶことで、正反射成分を多く受光してしまう場合であっても、読取エラーを低減し、読取精度を向上させることができる。   Next, when a continuous line is drawn on the medium 50, an imaging range is formed while overlapping like a triangular wave waveform in the direction in which the pen tip 69 moves. By selecting an image close to the just focus among images captured in these imaging ranges, even if a large amount of regular reflection components are received, reading errors can be reduced and reading accuracy can be improved. it can.

次に、制御部61の機能的構成について、図5を参照しつつ説明する。図5は、制御部61の機能を示す機能ブロック図である。図において、コード検出部612は、撮像部64から出力される信号(撮像された画像を表す信号)からコードパターン画像を検出する。データ処理部613は、コード検出部612にて検出されたコードパターン画像から識別情報および位置情報を抽出する。照明制御部614は、照射部63をパルス点灯させるための照明制御信号を照射部63に対して送信し、照射部63をパルス点灯させる。撮像制御部615は、照射部63に送信するパルス点灯に同期した画像取込信号を撮像部64に供給する。   Next, the functional configuration of the control unit 61 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a functional block diagram illustrating functions of the control unit 61. In the figure, a code detection unit 612 detects a code pattern image from a signal output from the imaging unit 64 (a signal representing a captured image). The data processing unit 613 extracts identification information and position information from the code pattern image detected by the code detection unit 612. The illumination control unit 614 transmits an illumination control signal for illuminating the irradiation unit 63 to the irradiation unit 63 to cause the irradiation unit 63 to perform pulse lighting. The imaging control unit 615 supplies the imaging unit 64 with an image capture signal synchronized with the pulse lighting transmitted to the irradiation unit 63.

さらに、電子ペン60における制御部61の動作の概略を説明する。図6は、照射部63のパルス点灯を制御する照明制御信号、撮像部64における画像取込信号、および出力画像信号に関する出力を示したタイミングチャートである。電子ペン60による筆記が開始されると、ペンチップ69に接続された圧力センサ62が筆記動作を検出する。これにより、制御部61は、識別情報及び位置情報の読取処理が開始される。
まず、制御部61の照明制御部614は、照射部63をパルス点灯させるための照明制御信号(図6(A))を照射部63に対して送信し、照射部63をパルス点灯させる。
Furthermore, an outline of the operation of the control unit 61 in the electronic pen 60 will be described. FIG. 6 is a timing chart showing an output related to an illumination control signal for controlling the pulse lighting of the irradiation unit 63, an image capture signal in the imaging unit 64, and an output image signal. When writing with the electronic pen 60 is started, the pressure sensor 62 connected to the pen tip 69 detects the writing operation. Thereby, the control part 61 starts the reading process of identification information and position information.
First, the illumination control unit 614 of the control unit 61 transmits an illumination control signal (FIG. 6A) for turning on the irradiation unit 63 in a pulsed manner to the irradiation unit 63, and turns on the irradiation unit 63 in a pulsed manner.

撮像部64は、画像取込信号(図6(B))に同期して媒体50上の画像を撮像する。その際に、照射部63は、撮像部64への画像取込信号に同期してパルス点灯する。撮像部64は、パルス点灯する照射部63にて照明される媒体50上の画像を撮像する。そのため、撮像部64では、照射部63にて照明された媒体50上の画像に関する画像信号(出力画像信号:図6(C))が順に生成される。   The imaging unit 64 captures an image on the medium 50 in synchronization with the image capture signal (FIG. 6B). At that time, the irradiation unit 63 is pulse-lit in synchronization with the image capture signal to the imaging unit 64. The imaging unit 64 captures an image on the medium 50 illuminated by the irradiation unit 63 that performs pulse lighting. Therefore, in the imaging unit 64, image signals (output image signal: FIG. 6C) relating to the image on the medium 50 illuminated by the irradiation unit 63 are generated in order.

撮像部64にて順次生成された出力画像信号は、コード検出部612に送られる。出力画像信号を受け取ったコード検出部612は、出力画像信号を処理して、撮像部64にて撮像された画像からコードパターン画像を検出する。コード検出部612により取得されたコードパターン画像はデータ処理部613に送られる。コードパターン画像を受け取ったデータ処理部613は、コードパターン画像を復号し、コードパターン画像に埋め込まれている識別情報および位置情報を取得する。   Output image signals sequentially generated by the imaging unit 64 are sent to the code detection unit 612. The code detection unit 612 that has received the output image signal processes the output image signal and detects a code pattern image from the image captured by the imaging unit 64. The code pattern image acquired by the code detection unit 612 is sent to the data processing unit 613. Upon receiving the code pattern image, the data processing unit 613 decodes the code pattern image and acquires identification information and position information embedded in the code pattern image.

<B:動作>
次に、この実施形態による電子ペン60の動作について説明する。ユーザが、電子ペン60による筆記を開始すると、ペンチップ69に接続された圧力センサ62が筆記動作を検出する。
この動作例では、ユーザが、電子ペン60を用いて、図9に例示する点を媒体50上に筆記した場合の動作例について説明する。ユーザは、媒体50上の位置(x1,y1)を電子ペン60で指示し、ペン先69aを媒体50に押し付ける。これにより、ペンチップ69に接続された圧力センサ62が筆記動作を検出し、制御部61は、識別情報及び位置情報の読取処理を開始する。
<B: Operation>
Next, the operation of the electronic pen 60 according to this embodiment will be described. When the user starts writing with the electronic pen 60, the pressure sensor 62 connected to the pen tip 69 detects the writing operation.
In this operation example, an operation example in which the user writes the points illustrated in FIG. 9 on the medium 50 using the electronic pen 60 will be described. The user indicates the position (x1, y1) on the medium 50 with the electronic pen 60 and presses the pen tip 69a against the medium 50. Thereby, the pressure sensor 62 connected to the pen tip 69 detects the writing operation, and the control unit 61 starts the reading process of the identification information and the position information.

まず、照明制御部614は、照射部63をパルス点灯されるための照明制御信号を照射部63に対して送信し、照射部63をパルス点灯させる。また、電子ペン60の撮像制御部615は、照射部63に送信するパルス点灯に同期した画像取込信号を、撮像部64に供給する。撮像部64は、撮像制御部615から供給される画像取込信号に応じて、結像部64で結像される反射光に基づいてコードパターン画像を撮像し、撮像したコードパターン画像を表す出力画像信号をコード検出部612へ出力する。   First, the illumination control unit 614 transmits an illumination control signal for pulse-lighting the irradiation unit 63 to the irradiation unit 63, and causes the irradiation unit 63 to pulse-light. Further, the imaging control unit 615 of the electronic pen 60 supplies the imaging unit 64 with an image capture signal synchronized with the pulse lighting transmitted to the irradiation unit 63. The imaging unit 64 captures the code pattern image based on the reflected light imaged by the imaging unit 64 in accordance with the image capture signal supplied from the imaging control unit 615, and outputs the captured code pattern image The image signal is output to the code detection unit 612.

次に、コード検出部612及びデータ処理部613の動作について、図7に示すフローチャートを参照しつつ説明する。コード検出部612には、撮像部64から媒体50上の画像を表す出力画像信号が入力される(ステップ601)。コード検出部612は、出力画像信号に含まれるノイズを除去するための処理を行う(ステップ602)。ここで、ノイズとしては、CMOS感度のばらつきや電子回路により発生するノイズ等がある。ノイズを除去するために如何なる処理を行うかは、電子ペン60の撮像系の特性に応じて決定する。例えば、ぼかし処理やアンシャープマスキング等の先鋭化処理を適用することができる。次に、コード検出部612は、画像からドットパターン(ドット画像の位置)を検出する(ステップ603)。また、コード検出部612は、検出したドットパターンを2次元配列上のデジタルデータに変換する(ステップ604)。例えば、2次元配列上で、ドットがある位置を「1」、ドットがない位置を「0」というように変換する。そして、この2次元配列上のデジタルデータ(コードパターン画像)は、コード検出部612からデータ処理部613へと受け渡される。   Next, operations of the code detection unit 612 and the data processing unit 613 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. An output image signal representing an image on the medium 50 is input from the imaging unit 64 to the code detection unit 612 (step 601). The code detection unit 612 performs processing for removing noise included in the output image signal (step 602). Here, the noise includes variations in CMOS sensitivity, noise generated by an electronic circuit, and the like. What processing is performed to remove noise is determined according to the characteristics of the imaging system of the electronic pen 60. For example, sharpening processing such as blurring processing or unsharp masking can be applied. Next, the code detection unit 612 detects a dot pattern (position of the dot image) from the image (step 603). In addition, the code detection unit 612 converts the detected dot pattern into digital data on a two-dimensional array (step 604). For example, on a two-dimensional array, a position where there is a dot is converted to “1”, and a position where there is no dot is converted to “0”. The digital data (code pattern image) on the two-dimensional array is transferred from the code detection unit 612 to the data processing unit 613.

データ処理部613は、受け渡されたコードパターン画像から、図2に示した2つのドットの組み合わせからなるドットパターンを検出する(ステップ605)。例えば、ドットパターンに対応するブロックの境界位置を2次元配列上で動かし、ブロック内に含まれるドットの数が2つになる境界位置を検出することにより、ドットパターンを検出することができる。このようにしてドットパターンが検出されると、データ処理部613は、ドットパターンの種類に基づいて、識別符号および位置符号を検出する(ステップ606)。その後、データ処理部613は、識別符号を復号して識別情報を取得し、位置符号を復号して位置情報を取得する(ステップ607)。図7に示す処理において、結像部80が受光した光量が少なすぎる場合や、逆に受光した光量が多すぎる場合等には、撮像された画像からドットパターンが検出されず、電子ペン60が識別情報及び位置情報を取得できない場合(つまり、読取エラー)が発生する。このように識別情報及び位置情報が取得できなかった場合は、データ処理部613は、識別情報および位置情報に代えて、読取失敗を示す読取エラーの情報を取得する。   The data processing unit 613 detects a dot pattern composed of a combination of two dots shown in FIG. 2 from the delivered code pattern image (step 605). For example, the dot pattern can be detected by moving the boundary position of the block corresponding to the dot pattern on the two-dimensional array and detecting the boundary position where the number of dots included in the block is two. When the dot pattern is detected in this way, the data processing unit 613 detects the identification code and the position code based on the type of the dot pattern (step 606). Thereafter, the data processing unit 613 acquires the identification information by decoding the identification code, and acquires the position information by decoding the position code (step 607). In the processing shown in FIG. 7, when the light amount received by the imaging unit 80 is too small or when the light amount received is too large, the dot pattern is not detected from the captured image, and the electronic pen 60 is A case where identification information and position information cannot be acquired (that is, a reading error) occurs. When the identification information and the position information cannot be acquired as described above, the data processing unit 613 acquires reading error information indicating a reading failure instead of the identification information and the position information.

電子ペン60は、図7の処理により取得した識別情報および位置情報を情報処理装置10に送信する。このとき、電子ペン60は、識別情報および位置情報の読取に失敗した場合は、読取の失敗を示す情報を情報処理装置10に送信する。情報処理装置10は電子ペン60から識別情報および位置情報を受信し、受信した位置情報に基づいて筆記情報を生成する。情報処理装置10は、電子ペン60から読取エラーを示す情報を受信した場合には、その前後の識別情報および位置情報によって補間したりする等して筆記情報を生成する。   The electronic pen 60 transmits the identification information and position information acquired by the processing of FIG. At this time, if the reading of the identification information and the position information fails, the electronic pen 60 transmits information indicating the reading failure to the information processing apparatus 10. The information processing apparatus 10 receives identification information and position information from the electronic pen 60, and generates writing information based on the received position information. When the information processing apparatus 10 receives information indicating a reading error from the electronic pen 60, the information processing apparatus 10 generates writing information by interpolating the identification information and the position information before and after the information.

<C:動作例>
次に、この実施形態の具体的な動作の一例について図面を参照しつつ説明する。本実施形態による電子ペン60では、揺動アクチュエータ81によって結像部80を揺動動作を開始する。これにより、図8の模式図に示すように、照射部63の照射範囲A内を結像部80の撮像範囲Bが揺動するることになる。そして、焦点距離と媒体50上の被読取画像とが一致した位置(ジャストフォーカス)からずれた位置における反射光を撮像部64で読み取ることで、読取エラーを低減し、被読取画像の読取精度が向上する。
<C: Example of operation>
Next, an example of a specific operation of this embodiment will be described with reference to the drawings. In the electronic pen 60 according to the present embodiment, the swinging operation of the image forming unit 80 is started by the swing actuator 81. As a result, as shown in the schematic diagram of FIG. 8, the imaging range B of the imaging unit 80 swings within the irradiation range A of the irradiation unit 63. Then, the reflected light at the position deviated from the position where the focal length and the read image on the medium 50 coincide (just focus) is read by the imaging unit 64, thereby reducing reading errors and improving the reading accuracy of the read image. improves.

ところで、通常、電子ペンにおいて撮像効率を高めるために、結像部にオートフォーカス機構が採用されている。このオートフォーカス機構は、結像部を構成する複数のレンズ間の距離を受光軸に沿って変更することで、媒体50に対する焦点距離の調整(ピント合わせ)を行うものがある。   By the way, normally, in order to improve the imaging efficiency in the electronic pen, an autofocus mechanism is employed in the image forming unit. Some of the autofocus mechanisms adjust (focus) the focal length with respect to the medium 50 by changing the distance between a plurality of lenses constituting the imaging unit along the light receiving axis.

電子ペンは、ユーザが筆記する動作により光学系ユニットにおける検出動作を開始するから、ある程度傾いた状態で使用されるのが通常である。しかし、左利きのユーザが使用する場合のように、自分の書いた字を確認しながら筆記する場合等、ユーザの筆記癖に応じては、電子ペンを媒体に対して直交させた状態で使用することがある。
このような場合、電子ペンは、ペンチップ69と光学系ユニット70が同軸方向に並んで配置されているため、図8(b)のように、媒体50に対する法線と、照射軸aと受光軸bとが交わる点において、各軸のなす角度を二分にした中心軸とが一致した場合には、結像部80で受光する反射光が正反射成分となってしまい、コードパターン画像が正確に読み取れられない読取エラーが多発する場合がある。
しかも、前述したオートフォーカス機構では、受光軸に沿ってレンズを移動させることによりピント合わせを行っているため、正反射成分を受光する位置でオートフォーカス(ピント合わせ)したのでは、読取エラーを回避することはできなかった。
Since the electronic pen starts a detection operation in the optical system unit by an operation written by the user, it is usually used in a state tilted to some extent. However, depending on the user's writing habit, such as when using a left-handed user while writing while checking his / her character, use the electronic pen in a state orthogonal to the medium. Sometimes.
In such a case, in the electronic pen, since the pen tip 69 and the optical system unit 70 are arranged side by side in the coaxial direction, the normal line to the medium 50, the irradiation axis a, and the light receiving axis as shown in FIG. When b intersects with the central axis obtained by dividing the angle formed by each axis into two, the reflected light received by the imaging unit 80 becomes a regular reflection component, and the code pattern image is accurately There may be many reading errors that cannot be read.
In addition, since the autofocus mechanism described above focuses by moving the lens along the light receiving axis, autofocusing (focusing) at the position where the specular reflection component is received avoids reading errors. I couldn't.

これに対し、本実施形態による電子ペン60は、結像部80を揺動させることで、照射軸aと受光軸bとのなす角度を変更させているため、結像部80で正反射成分の反射光よりも拡散反射成分の反射光を多く受光することで、読取エラーの低減を図っている。   On the other hand, since the electronic pen 60 according to the present embodiment changes the angle formed by the irradiation axis a and the light receiving axis b by swinging the imaging unit 80, the regular reflection component in the imaging unit 80 is changed. Reading errors are reduced by receiving more reflected light of the diffuse reflection component than the reflected light.

具体的な例を図11および図12に示す。図11および図12は、結像部80の焦点距離と媒体50に対する受光軸bの角度について、読取可能領域および読取不可能領域を模式的に示した図である。
横軸の焦点は、撮像ユニット内の部位を移動させることによって変化する焦点距離を示し、縦軸の角度は、媒体50に対する電子ペン60の角度を示している。
正反射角度は、媒体50に対する法線と、照射軸aと受光軸bとが交わる点において、各軸のなす角度を二分にした中心軸とが一致した角度のことである。
Specific examples are shown in FIGS. 11 and 12 are diagrams schematically showing a readable region and a non-readable region with respect to the focal length of the imaging unit 80 and the angle of the light receiving axis b with respect to the medium 50.
The focal point on the horizontal axis indicates the focal length that is changed by moving a part in the imaging unit, and the angle on the vertical axis indicates the angle of the electronic pen 60 with respect to the medium 50.
The regular reflection angle is an angle at which the normal line to the medium 50 and the central axis that bisects the angle formed by each axis at the point where the irradiation axis a and the light receiving axis b intersect.

図11は、前述した結像部におけるレンズを受光軸bに沿って移動させて行うオートフォーカス機構によるピント合わせ(焦点距離の移動)の特性を示した特性線図である。横に延びる両側矢印線は、角度毎に行われるピント合わせされる範囲を示している。このように、このオートフォーカス機構によって変更できるのは、焦点距離のみであるため、各両側矢印線は横方向に延びる。そして、正反射角度においては、このオートフォーカス機構では、読取不可能領域内を焦点距離が移動するだけであるため、反射光によって撮像された読取不可能な画像となる。   FIG. 11 is a characteristic diagram showing the characteristics of focusing (moving the focal length) by the autofocus mechanism that is performed by moving the lens in the above-described imaging section along the light receiving axis b. A double-sided arrow line extending horizontally indicates a range to be focused for each angle. Thus, since only the focal length can be changed by this autofocus mechanism, each double-sided arrow line extends in the horizontal direction. At the regular reflection angle, the autofocus mechanism only moves the focal length within the unreadable area, and thus an unreadable image captured by the reflected light.

図12は、本実施形態の電子ペン60による結像部80を揺動させた際のピント合わせ(焦点距離の移動)の特性を示した特性線図である。結像部80の揺動動作によって、照射軸aと受光軸bとがなす角度が変更されるため、結像部の揺動動作に伴って、媒体50に対する受光軸bの角度と焦点距離とが変化することになる。このため、両側矢印線は、斜めに傾斜して描写される。そして、正反射角度となった場合には、焦点距離と媒体50上の被読取画像とが一致した位置(ジャストフォーカス位置)からずれた読取可能領域において受光した反射光を撮像部64で撮像する。これにより、結像部80および撮像部64では、読取可能な画像が取得でき、この結果撮像部64における読取エラーを低減することができる。   FIG. 12 is a characteristic diagram showing the characteristics of focusing (moving the focal length) when the imaging unit 80 is swung by the electronic pen 60 of the present embodiment. Since the angle formed by the irradiation axis a and the light receiving axis b is changed by the swinging operation of the imaging unit 80, the angle of the light receiving axis b with respect to the medium 50 and the focal length are changed along with the swinging operation of the imaging unit. Will change. For this reason, the double-sided arrow line is drawn inclining obliquely. When the regular reflection angle is reached, the imaging unit 64 captures the reflected light received in the readable region that is deviated from the position where the focal length and the image to be read on the medium 50 match (just focus position). . Thereby, the imaging unit 80 and the imaging unit 64 can acquire a readable image, and as a result, reading errors in the imaging unit 64 can be reduced.

<D:変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。
(1)前述した実施形態では、媒体50に文字や図形等を筆記する電子ペンについて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ポインティングデバイス(マウス)機能や、媒体上の領域に対応して記録された情報(例えば、コマンド情報)を読み取るスタイラス機能を備えたものであってもよい。
なお、実施形態の動作例では媒体50上に文字などを筆記する場合の動作例について説明したが、これに限らず、例えば、媒体50上に設けられたソフトボタンを選択するなどの、表示面上の位置を単に指定する場合にも、本実施形態の電子ペン60は有効である。
<D: Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form. An example is shown below. In addition, you may combine each following aspect.
(1) In the above-described embodiment, the electronic pen that writes characters, figures, and the like on the medium 50 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, corresponds to a pointing device (mouse) function or an area on the medium. It may be provided with a stylus function for reading the recorded information (for example, command information).
In addition, although the operation example in the case of writing a character etc. on the medium 50 was demonstrated in the operation example of embodiment, it is not restricted to this, For example, display screens, such as selecting the soft button provided on the medium 50, etc. The electronic pen 60 of this embodiment is also effective when simply specifying the upper position.

(2)前述した実施形態では、照射部63として、近赤外光を照射する近赤外LEDを用いたが、照射部63はこれに限らず、違う特性を有するLEDを用いるようにしてもよい。要は、照射部63は、媒体50に形成されたコードパターン画像をその反射光で読取可能な光を照射するものであればよい。 (2) In the above-described embodiment, a near infrared LED that irradiates near infrared light is used as the irradiation unit 63. However, the irradiation unit 63 is not limited to this, and an LED having different characteristics may be used. Good. In short, the irradiating unit 63 only needs to irradiate the code pattern image formed on the medium 50 with light that can be read by the reflected light.

(3)前述した実施形態では、識別情報として、媒体を一意に識別する情報を用いたが、識別情報はこれに限らず、例えば、電子文書を一意に識別する情報を識別情報として用いるようにしてもよい。上述の第1実施形態に例示したように媒体を一意に識別する情報を用いる場合は、同じ電子文書を複数部数形成すると、異なる媒体には異なる識別情報が付与される。これに対し、電子文書を一意に識別する情報を識別情報として用いる場合は、同じ電子文書を形成すると、異なる媒体であっても同じ識別情報が付与される。 (3) In the above-described embodiment, information that uniquely identifies a medium is used as identification information. However, the identification information is not limited to this, and for example, information that uniquely identifies an electronic document is used as identification information. May be. When information that uniquely identifies a medium is used as exemplified in the first embodiment, different identification information is assigned to different media when a plurality of copies of the same electronic document are formed. On the other hand, when information that uniquely identifies an electronic document is used as identification information, the same identification information is given to different media when the same electronic document is formed.

また、前述した実施形態では、位置情報及び識別情報を表すコードパターン画像を読み取ったが、コードパターン画像が表す情報は位置情報や識別情報に限らず、例えば、テキストデータやコマンドを表す情報であってもよい。また、位置情報のみを表す画像であってもよい。要は、何らかの情報を表す画像が媒体50に形成されていればよい。   In the above-described embodiment, the code pattern image representing the position information and the identification information is read. However, the information represented by the code pattern image is not limited to the position information and the identification information, but is, for example, information representing text data or a command. May be. Alternatively, the image may represent only position information. In short, an image representing some information may be formed on the medium 50.

(4)前述した画像形成装置では、コードパターン画像をKのトナーを用いて形成するようにした。これは、Kのトナーが、C、M、Yのトナーよりも赤外光の吸収量が多く、電子ペン60でコードパターン画像を高いコントラストで読み取ることができるからである。しかしながら、コードパターン画像は、特殊トナーを用いて形成することも可能である。ここで、特殊トナーとしては、可視光領域(400nm〜700nm)における最大吸収率が7%以下であり、近赤外領域(800nm〜1000nm)における吸収率が30%以上の不可視トナーが例示される。ここで、「可視」および「不可視」は、目視により認識できるかどうかとは関係しない。形成された媒体に形成された画像が可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性の有無により認識できるかどうかで「可視」と「不可視」とを区別している。また、可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性が若干あるが、人間の目で認識し難いものも「不可視」に含める。また、この不可視トナーは、画像の機械読取りのために必要な近赤外光吸収能力を高めるために、平均分散径が100nm〜600nmの範囲のものが望ましい。
また、画像形成装置は、電子写真方式に限らず、インクジェット方式等のその他の如何なる方式を用いてもよい。
(4) In the image forming apparatus described above, the code pattern image is formed using K toner. This is because the K toner has a larger amount of infrared light absorption than the C, M, and Y toners, and the code pattern image can be read with high contrast by the electronic pen 60. However, the code pattern image can also be formed using special toner. Here, as the special toner, an invisible toner having a maximum absorption rate of 7% or less in the visible light region (400 nm to 700 nm) and an absorption rate of 30% or more in the near infrared region (800 nm to 1000 nm) is exemplified. . Here, “visible” and “invisible” are not related to whether they can be recognized visually. “Visible” and “invisible” are distinguished based on whether or not an image formed on the formed medium can be recognized by the presence or absence of color development due to absorption of a specific wavelength in the visible light region. Further, “invisible” includes those that have some color developability due to absorption of a specific wavelength in the visible light region but are difficult to recognize with human eyes. The invisible toner preferably has an average dispersion diameter in the range of 100 nm to 600 nm in order to increase the near infrared light absorption capability necessary for machine reading of an image.
Further, the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic system, and any other system such as an ink jet system may be used.

(5)前述した実施形態に係る電子ペン60の制御部61によって実行されるコンピュータプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスクなど)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータが読取可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、インターネット等のネットワーク経由で電子ペン60にダウンロードさせることも可能である。なお、上述の制御を行う制御手段としてはCPU以外にも種々の装置を適用することができ、例えば、専用のプロセッサなどを用いてもよい。 (5) A computer program executed by the control unit 61 of the electronic pen 60 according to the above-described embodiment includes a magnetic recording medium (magnetic tape, magnetic disk, etc.), an optical recording medium (optical disk, etc.), a magneto-optical recording medium, and a semiconductor. It may be provided in a state stored in a computer-readable recording medium such as a memory. It is also possible to download to the electronic pen 60 via a network such as the Internet. Various devices other than the CPU can be applied as the control means for performing the above-described control. For example, a dedicated processor or the like may be used.

10…情報処理装置、50…媒体、60…電子ペン、61…制御部、62…圧力センサ、63…照射部、64…撮像部、64A…基板、64B…撮像素子、64C…プリズム、65…情報メモリ、66…通信部、67…バッテリ、68…ペンIDメモリ、69…ペンチップ、69a…ペン先、70…光学系ユニット、71…ユニットケース、72…回転軸、75…スイッチ、80…結像部、80A…凸レンズ、80B…レンズ支持部材、81…揺動アクチュエータ、612…コード検出部、613…データ処理部、614…照明制御部、615…撮像制御部、a…照射軸、A…照射範囲、b…受光軸、B…撮像範囲。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Information processing apparatus, 50 ... Medium, 60 ... Electronic pen, 61 ... Control part, 62 ... Pressure sensor, 63 ... Irradiation part, 64 ... Imaging part, 64A ... Substrate, 64B ... Imaging element, 64C ... Prism, 65 ... Information memory, 66 ... communication unit, 67 ... battery, 68 ... pen ID memory, 69 ... pen tip, 69a ... pen tip, 70 ... optical system unit, 71 ... unit case, 72 ... rotating shaft, 75 ... switch, 80 ... connection Image section, 80A ... convex lens, 80B ... lens support member, 81 ... swing actuator, 612 ... code detection section, 613 ... data processing section, 614 ... illumination control section, 615 ... imaging control section, a ... irradiation axis, A ... Irradiation range, b: light receiving axis, B: imaging range.

Claims (2)

読取対象となる被読取画像が形成された媒体上の位置を指示する指示部と、
前記指示部によって指示される前記媒体上の位置に対し予め定められた照射範囲に光を照射する照射手段と、
前記照射手段によって光が照射された前記媒体からの反射光を結像する結像手段と、
前記結像手段によって結像された反射光に応じた、前記被読取画像を表す信号を生成する生成手段と、
前記結像手段の姿勢を変えて、前記照射手段によって光が照射された照射範囲内において前記生成手段が撮像する前記被読取画像の位置を変更する変更手段と、を具備する
ことを特徴とする読取装置。
An instruction unit for instructing a position on a medium on which a read image to be read is formed;
Irradiating means for irradiating light to a predetermined irradiation range with respect to a position on the medium instructed by the instruction unit;
Imaging means for imaging reflected light from the medium irradiated with light by the irradiation means;
Generating means for generating a signal representing the read image according to the reflected light imaged by the imaging means;
And changing means for changing the position of the read image captured by the generating means within the irradiation range irradiated with light by the irradiating means by changing the posture of the imaging means. Reader.
請求項1に記載の読取装置において、
前記変更手段は、前記結像手段を回転自在に支持する回転軸と、この回転軸を中心として前記結像手段を予め決められた範囲で揺動させる駆動手段と、を備える
ことを特徴とする読取装置。
The reading device according to claim 1.
The changing unit includes a rotation shaft that rotatably supports the imaging unit, and a driving unit that swings the imaging unit within a predetermined range around the rotation axis. Reader.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014505300A (en) * 2011-04-06 2014-02-27 南京方瑞科技有限公司 Synchronous optical pen type electronic whiteboard system
WO2014103274A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 パナソニック株式会社 Display control system and reading apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014505300A (en) * 2011-04-06 2014-02-27 南京方瑞科技有限公司 Synchronous optical pen type electronic whiteboard system
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