JP2012146228A - 電子筆記具及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電子筆記具よりも、画像を高速且つ正確に読み取ることができる電子筆記具及びプログラムを提供する。
【解決手段】電子筆記具１は、ＬＥＤ１３と、ＣＭＯＳイメージセンサ１４と、ＣＭＯＳイメージセンサ１４で受信した画像の光量を検出する制御部１１と、複数の閾値で区切られた複数の画像の光量範囲とＬＥＤ１３又はＣＭＯＳイメージセンサ１４の制御内容とを関連付けしたテーブル情報とを備え、制御部１１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４が新たな画像を受信する度に、検出した画像の光量及びテーブル情報に基づいて、ＬＥＤ１３又はＣＭＯＳイメージセンサ１４の動作を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子筆記具及びプログラムに関する。

従来より、照明用の光源とこの光源からの光の露光下で画像のシーケンスを捕獲する画像センサーとを有する光学センサーデバイスで露光時間を制御する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、露光時間制御ループが形成される。この制御ループを繰り返す毎に、先行する繰り返しで計算された露光時間中に光源からの光の露光下で現行の画像を捕獲するステップと、前記現行画像中の実際の輝度状態値を決定するステップと、設定値と前記実際の輝度状態値との間の誤差を計算するステップと、前記先行する露光時間と前記誤差の関数として、現行の露光時間を計算するステップとが実行される。

特許４０４６１８８号公報

本発明の目的は、従来の電子筆記具よりも、画像を高速且つ正確に読み取ることができる電子筆記具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の電子筆記具は、光を記録媒体に照射する光源と、当該記録媒体からの反射光を画像として受信する画像センサと、前記画像センサで受信した画像の光量を検出する検出手段と、複数の閾値で区切られた複数の画像の光量範囲と、前記画像センサ又は前記光源の制御内容とを関連付けしたテーブル情報と、前記画像センサが新たな画像を受信する度に、前記検出手段で検出された画像の光量及び前記テーブル情報に基づいて、前記画像センサ又は前記光源の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項２の電子筆記具は、請求項１に記載の電子筆記具において、前記画像センサ又は前記光源の制御内容は、前記画像センサの露光時間、前記画像センサのゲイン、前記光源に供給される電流量及び前記光源の発光時間の少なくとも１つであることを特徴とする。

請求項３の電子筆記具は、請求項２に記載の電子筆記具において、前記画像センサ又は前記光源の制御内容は、前記画像センサの露光時間、前記画像センサのゲイン、前記光源に供給される電流量及び前記光源の発光時間のうち、少なくとも２つの組み合わせであることを特徴とする。

請求項４の電子筆記具は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子筆記具において、前記制御手段は、前記画像センサが新たな画像を受信する度に、前記検出手段で検出された画像の光量、前記検出手段で検出された前回の画像の光量及び前記テーブル情報に基づいて、前記画像センサ又は前記光源の動作を制御することを特徴とする。

請求項５の電子筆記具は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子筆記具において、前記テーブル情報を複数備え、且つ当該複数のテーブル情報のうち使用するテーブル情報を設定する設定手段を備えることを特徴とする。

請求項６のプログラムは、光を記録媒体に照射する光源と、当該記録媒体からの反射光を画像として受信する画像センサと接続されるコンピュータを、前記画像センサで受信した画像の光量を検出する検出手段、複数の閾値で区切られた複数の画像の光量範囲と、前記画像センサ又は前記光源の制御内容とを関連付けしたテーブル情報を記憶する記憶手段、及び前記画像センサが新たな画像を受信する度に、前記検出手段で検出された画像の光量及び前記テーブル情報に基づいて、前記画像センサ又は前記光源の動作を制御する制御手段として機能させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、従来の電子筆記具よりも、画像を高速且つ正確に読み取ることができる。

請求項２の発明によれば、画像センサの出力変動を抑制し、画像を高速且つ正確に読み取ることができる。

請求項３の発明によれば、複数の方法で画像センサの出力変動を抑制し、画像を高速且つ正確に読み取ることができる。

請求項４の発明によれば、前回の画像の光量を画像センサ又は光源の制御に反映することにより、画像センサの出力変動をより抑制し、画像を高速且つ正確に読み取ることができる。

請求項５の発明によれば、ユーザが所望の方法で、画像センサの出力変動を抑制することができる。

請求項６の発明によれば、従来の電子筆記具よりも、画像を高速且つ正確に読み取ることができる。

本実施の形態にかかる電子筆記具の概略構成図である。 （Ａ）は、図１に示す制御部１１の構成を示すブロック図である。（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す画像処理部３４の構成を示すブロック図である。 ＣＭＯＳイメージセンサ１４に含まれる各セルの構造を示す図である。 ＣＭＯＳイメージセンサ１４の構成図である。 ＣＭＯＳイメージセンサ１４の動作状態を示すタイミングチャートである。 （Ａ）〜（Ｆ）は、メモリ３５に格納されるテーブル情報の例を示す図である。 図６（Ａ）〜（Ｆ）の各テーブル情報に含まれる光量と設定値との関係を示す図である。 統括制御部３１に実行される処理を示すフローチャートである。 テーブル情報に含まれる光量と設定値との関係の他の例を示す図である。 統括制御部３１に実行される処理の他の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態にかかる電子筆記具の概略構成図である。

図１において、本実施の形態にかかる電子筆記具は、デジタルペン１である。デジタルペン１は、制御部１１、圧力センサ１２、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３（光源）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ１４（画像センサ）、情報メモリ１５、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１６、バッテリ１７、スイッチ１８及びペンチップ１９を備えている。制御部１１は、ペン全体の動作を制御し、マイコンやメモリなどで構成されている。制御部１１には、デジタルペン１による筆記動作をペンチップ１９に加わる圧力によって検出する圧力センサ１２が接続されている。また、制御部１１には、用紙３上に赤外光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３、及び用紙３からの赤外反射光を検知することによってコードパターン画像を読み取るＣＭＯＳイメージセンサ１４が接続されている。また、制御部１１には、後述する識別情報及び位置情報を記憶するための情報メモリ１５、ＰＣ（Personal Computer）２等の外部装置と通信するための通信Ｉ／Ｆ１６、ペンを駆動するためのバッテリ１７、及びデジタルペン１の動作モードの切り替えを受け付けるスイッチ１８も接続されている。

デジタルペン１の動作モードは、例えば、筆記モードとオプションモードがある。筆記モードは、デジタルペン１で記載された文字や図形などが、ＰＣ２に送信されるモードである。オプションモードは、例えば、制御部１１がＣＭＯＳイメージセンサ１４に用紙３上の特定の領域のコードパターン画像を読み取らせ、通信Ｉ／Ｆ１６を介してＰＣ２に送信するモードである。スイッチ１８が押下されると、筆記モード又はオプションモードが制御部１１に交互に設定される。

用紙３には、コードパターン画像が不可視の状態で印刷されている。コードパターン画像は、識別情報に対応する識別コード及び位置情報に対応する位置コードを含む。識別情報は、用紙を識別する情報であり、例えばシリアル番号である。位置情報は、用紙上の位置を特定する情報である。例えば、位置情報はＸＹ座標で用紙上の位置を特定する。

筆記モードで、ユーザがデジタルペン１を用いて用紙３上に文字又は図形を記載すると、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３が用紙３上に赤外光を照射し、ＣＭＯＳイメージセンサ１４が用紙３からの赤外反射光を検知することによってコードパターン画像を読み取る。制御部１１は、この読み取られたコードパターン画像から文字又は図形の情報（即ち、位置情報）及び識別情報を取得し、文字又は図形の情報及び識別情報を通信Ｉ／Ｆ１６を介してＰＣ２に送信する。

ところで、用紙３に対するデジタルペン１の傾斜角は、デジタルペン１を使用するユーザ毎に異なる。また、デジタルペン１は、室内で使用される場合もあるが、屋外で使用される場合もある。このようなデジタルペン１の使用状態や使用環境によって、制御部１１が受信するＣＭＯＳイメージセンサ１４からのコードパターン画像の出力は変動する。このため、制御部１１がコードパターン画像から文字又は図形の情報を正確に読み取るためには、コードパターン画像の出力変動を抑制する必要がある。本実施の形態では、制御部１１が、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の出力ゲイン、又はＬＥＤ１３の発光量を調整することにより、コードパターン画像の出力変動を抑制する。

図２（Ａ）は、図１に示す制御部１１の構成を示すブロック図である。

制御部１１は、統括制御部３１（検出手段、制御手段）、発光制御部３２、受光制御部３３、画像処理部３４及びメモリ３５を備える。統括制御部３１は、圧力センサ１２やスイッチ１８から入力される信号に基づき、発光制御部３２、受光制御部３３、および画像処理部３４を制御する。また、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４から入力されるデータの光量を検出する。統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４から入力されるデータの光量及びメモリ３５に格納された後述するテーブル情報に基づき、ＬＥＤ１３の制御内容を発光制御部３２に設定し、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の制御内容を受光制御部３３に設定する。

発光制御部３２は、設定されたＬＥＤ１３の制御内容に基づき、ＬＥＤ１３の発光動作を制御する。受光制御部３３は、設定されたＣＭＯＳイメージセンサ１４の制御内容に基づき、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の受光動作を制御する。画像処理部３４は、統括制御部３１から受けた指示に基づき、ＣＭＯＳイメージセンサ１４から入力されるデータに画像処理を施して通信Ｉ／Ｆ１６に出力する。

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す画像処理部３４の構成を示すブロック図である。

画像処理部３４は、２値化処理部３４ａ、ドット検出部３４ｂ及びコード解析部３４ｃを備える。２値化処理部３４ａは、ＣＭＯＳイメージセンサ１４から入力されるデータを画素毎に２値化して出力する。ドット検出部３４ｂは、２値化処理されたデータからドットを検出する。コード解析部３４ｃは、検出されたドットの配列からコードパターン画像の解析を行うとともに、解析したコードパターン画像から識別情報や位置情報等の情報を取得し、取得した情報を通信Ｉ／Ｆ１６に出力する。なお、コード解析部３４ｃから出力される情報は、必要に応じて、一次的に情報メモリ１５に記憶される。２値化処理部３４ａで行われる２値化処理、ドット検出部３４ｂで行われるドット検出処理、及びコード解析部３４ｃで行われるコード解析処理は、まとめてデコード処理と呼ばれる。

図３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４に含まれる各セルの構造を示す図である。

ＣＭＯＳイメージセンサ１４に含まれるセル４０は、フォトダイオード４１、トランジスタ４２，４３、電荷転送スイッチ４４、電荷転送ゲート４５、リセット端子４６，４７、電源端子４８、及び電荷蓄積コンデンサ４９を備えている。さらに、セル４０は、行選択トランジスタ５０、電荷読み出しトランジスタ５１、行選択端子５２、アンプ５３、出力端子５４及び定電流源５５を備えている。電源端子４８は、不図示のバッテリ１７に接続されている。電荷転送ゲート４５、リセット端子４６，４７及び出力端子５４は、不図示の制御部１１に接続されている。

フォトダイオード４１は、入力した光を光電変換し、電荷を蓄積する。制御部１１は、リセット端子４６を介してトランジスタ４２をオン・オフすることによって、フォトダイオード４１に電荷を蓄積する時間、即ち露光時間を決定する。また、制御部１１は、電荷転送ゲート４５を介して電荷転送スイッチ４４をオンにすることで、フォトダイオード４１から電荷蓄積コンデンサ４９に電荷を蓄積する。また、制御部１１は、リセット端子４７を介してトランジスタ４２をオン・オフすることによって、電荷が読み出された後の電荷蓄積コンデンサ４９を初期化する。電荷蓄積コンデンサ４９に蓄積された電荷は、行選択端子５２を介して行選択信号が行選択トランジスタ５０に入力されたときに、電圧としてアンプに５３に入力される。アンプ５３は、制御部１１からの出力ゲインの値に応じてデータを増幅し、出力端子５４を介して制御部１１に出力する。尚、アンプ５３は、各セルに含まれるのではなく、後述するように、ＣＭＯＳイメージセンサ１４が１個のアンプ５３を備える。

図４は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の構成図である。

図４では、ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、１２個のセル４０、水平シフトレジスタ６１、垂直シフトレジスタ６２、列選択トランジスタ６３ａ〜６３ｄ、及び４個の定電流源５５を備えている。水平シフトレジスタ６１は、１列目の３個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、列選択トランジスタ６３ａに列選択信号を出力する。同様に、水平シフトレジスタ６１は、２列目の３個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、列選択トランジスタ６３ｂに列選択信号を出力する。水平シフトレジスタ６１は、３列目の３個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、列選択トランジスタ６３ｃに列選択信号を出力する。水平シフトレジスタ６１は、４列目の３個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、列選択トランジスタ６３ｄに列選択信号を出力する。

垂直シフトレジスタ６２は、１行目の４個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、１行目のセル４０内の行選択トランジスタ５０に行選択信号を出力する。垂直シフトレジスタ６２は、２行目の４個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、２行目のセル４０内の行選択トランジスタ５０に行選択信号を出力する。垂直シフトレジスタ６２は、３行目の４個のセル４０に蓄積されたデータを読み出す場合に、３行目のセル４０内の行選択トランジスタ５０に行選択信号を出力する。

図５は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の動作状態を示すタイミングチャートである。

図５では、画像フレームが垂直同期信号の１周期毎に入力される。制御部１１がリセット端子４６にリセット信号を出力し、リセット期間を調整することにより、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間は調整される。例えば、制御部１１は、用紙３の紙面が明るい場合には（受光光量が多い場合）、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の出力が飽和しないように、露光時間を短くする。制御部１１は、用紙３の紙面が暗い場合には（受光光量が少ない場合）、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の出力が増加するように、露光時間を長くする。また、制御部１１は、リセット端子４６にリセット信号を出力する直前に、電荷転送スイッチ４４をオンにする信号を電荷転送ゲート４５に出力することで、電荷蓄積コンデンサ４９に電荷を蓄積する。また、制御部１１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間のタイミングでリセット端子４７にリセット信号を出力し、電荷蓄積コンデンサ４９を初期化する。

垂直シフトレジスタ６２は、１フレーム期間中に３行分の行選択信号を出力する。行選択信号が出力されてから次の行選択信号が出力されるまでの期間は、水平同期信号の１周期に相当する。水平シフトレジスタ６１は、この水平同期信号の１周期の間に、１つの行に含まれる４つのセルに対応する４つの列選択信号を列選択トランジスタ６３ａ〜６３ｄにそれぞれ出力する。この結果、リセット期間中に１２個のセル４０からデータがそれぞれ読み出される。

図６（Ａ）〜（Ｆ）は、メモリ３５に格納されるテーブル情報の例を示す図である。

図６（Ａ）〜（Ｆ）において、設定値は、制御部１１内の統括制御部３１が、発光制御部３２又は受光制御部３３に設定する値である。図６（Ａ）〜（Ｆ）において、光量は、統括制御部３１が検出するＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量の閾値を示す。ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間は、統括制御部３１によって制御される内容を示す。

例えば、図６（Ａ）では、統括制御部３１が、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が「３」未満である場合に、設定値１として、１／１００秒の露光時間を示す情報を受光制御部３３に設定する。この場合、受光制御部３３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間が１／１００秒になるように、トランジスタ４２に送るリセット信号を制御する。

例えば、図６（Ｂ）では、統括制御部３１が、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が「３」未満である場合に、設定値１として、ゲイン「２０」を示す情報を受光制御部３３に設定する。この場合、受光制御部３３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲインが「２０」になるように、アンプ５３を制御する。ここでは、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の最大出力を１０としている。

例えば、図６（Ｃ）では、統括制御部３１が、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が「３」未満である場合に、設定値１として、５０ｍＡの電流量を示す情報を発光制御部３２に設定する。この場合、発光制御部３２は、ＬＥＤ１３に供給される電流量が５０ｍＡになるように、ＬＥＤ１３に供給される電流量を制御する。

例えば、図６（Ｄ）では、統括制御部３１が、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が「３」未満である場合に、設定値１として、１／１００秒の発光時間を示す情報を発光制御部３２に設定する。この場合、発光制御部３２は、ＬＥＤ１３の発光時間が１／１００秒になるように、ＬＥＤ１３に供給される電流のデューティ比を制御する。当然、ＬＥＤ１３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光期間中に発光する。

図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも１つを制御する。これにより、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の出力変動が抑制される。

また、図６（Ｅ）に示すように、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間及びゲインの組み合わせを制御してもよい。この場合、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲインの値を変動することによって、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の感度を調整し、さらに、露光時間の値を変動することによって、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の感度を調整する。また、図６（Ｆ）に示すように、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン及びＬＥＤ１３に供給される電流量の組み合わせを制御してもよい。この場合、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲインの値を変動することによって、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の感度を調整し、さらに、ＬＥＤ１３に供給される電流量を変動することによって、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の感度を調整する。統括制御部３１が制御する組み合わせには、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも２つが含まれていればよい。

尚、図６（Ａ）〜（Ｆ）のテーブル情報は一例であって、これらに限定されるものではない。例えば、テーブル情報内の光量の閾値や設定値をより細かく設定してもよい。

また、例えば、デジタルペン１は、メモリ３５に格納される複数のテーブル情報のうち、使用するテーブル情報を設定するスイッチ（設定手段）を備えていてもよい。このスイッチは、統括制御部３１に接続される。あるいは、統括制御部３１は、使用するテーブル情報を設定する設定コマンドをＰＣ２から通信Ｉ／Ｆ１６を介して受信し、この設定コマンドに応じて使用するテーブル情報を統括制御部３１自身に設定してもよい。

図７は、図６（Ａ）〜（Ｆ）の各テーブル情報に含まれる光量と設定値との関係を示す図である。図７において、縦軸は設定値（図６（Ａ）〜（Ｆ）の設定１〜設定４）を示し、横軸は光量の値を示す。閾値１〜３は、例えば、図６（Ａ）〜（Ｆ）の光量「３」、「５」、「７」が対応する。

図８は、統括制御部３１に実行される処理を示すフローチャートである。ここでは、図７に示す、テーブル情報に含まれる光量と設定値との関係を前提とする。

まず、統括制御部３１は、受光制御部３３にＣＭＯＳイメージセンサ１４の初期設定を行う（ステップＳ１）。ここでは、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のリセットが実行され、受光制御部３３に設定値１が設定される。

次に、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量を検出する（ステップＳ２）。そして、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値１よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ３）。ステップＳ３の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値１を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ４）。手順はステップＳ２に戻る。

ステップＳ３の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値２よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ５）。ステップＳ５の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値２を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ６）。手順はステップＳ２に戻る。

ステップＳ５の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値３よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ７）。ステップＳ７の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値３を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ８）。手順はステップＳ２に戻る。ステップＳ７の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、設定値４を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ９）。手順はステップＳ２に戻る。

統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からの新たなデータ（即ち、新たな画像フレーム）が入力される度に、ステップＳ２〜Ｓ９の手順を実行する。また、ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ９で設定値が設定された発光制御部３２及び／又は受光制御部３３は、テーブル情報に従って、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも１つを制御する。

このように、図７及び図８では、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からの新たなデータ（即ち、新たな画像フレーム）が入力される度に、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量とテーブル情報に含まれる光量の閾値との大小関係に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも１つを制御する。よって、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の出力変動が抑制される。

図９は、テーブル情報に含まれる光量と設定値との関係の他の例を示す図である。図９において、縦軸は設定値を示し、横軸は光量の値を示す。この場合、テーブル情報には、３つの設定値と、光量の４つの閾値が含まれている。統括制御部３１によって制御される内容は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも１つである。

図１０は、統括制御部３１に実行される処理の他の例を示すフローチャートである。ここでは、図９に示す、テーブル情報に含まれる光量と設定値との関係を前提とする。

まず、統括制御部３１は、受光制御部３３にＣＭＯＳイメージセンサ１４の初期設定を行う（ステップＳ１１）。ここでは、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のリセットが実行され、受光制御部３３に設定値１が設定される。

次に、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量を検出する（ステップＳ１２）。このとき、初回だけ、検出値を前回データとして登録する。そして、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値１よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値１を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ１４）。手順はステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１３の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値２よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からの前回のデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値２よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値１を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ１７）。手順はステップＳ１２に戻る。ステップＳ１６の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、設定値２を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ１８）。手順はステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１５の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値３よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値２を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ２０）。手順はステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１９の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値４よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からの前回のデータの光量が、テーブル情報に含まれる光量の閾値３よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判別でＮＯの場合には、統括制御部３１は、設定値２を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ２３）。手順はステップＳ１２に戻る。ステップＳ２２の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、設定値３を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ２４）。手順はステップＳ１２に戻る。

ステップＳ２１の判別でＹＥＳの場合には、統括制御部３１は、設定値３を発光制御部３２及び／又は受光制御部３３に設定する（ステップＳ２５）。手順はステップＳ１２に戻る。

統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からの新たなデータ（即ち、新たな画像フレーム）が入力される度に、ステップＳ１２〜Ｓ２５の手順を実行する。また、ステップＳ１４、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２３〜Ｓ２５で設定値が設定された発光制御部３２及び／又は受光制御部３３は、テーブル情報に従って、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも１つを制御する。

このように、図９及び図１０では、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からの新たなデータ（即ち、新たな画像フレーム）が入力される度に、ＣＭＯＳイメージセンサ１４からのデータの光量とテーブル情報に含まれる光量の閾値との大小関係及びＣＭＯＳイメージセンサ１４からの前回のデータの光量とテーブル情報に含まれる光量の閾値との大小関係に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間、ＣＭＯＳイメージセンサ１４のゲイン、ＬＥＤ１３に供給される電流量及びＬＥＤ１３の発光時間の少なくとも１つを制御する。よって、図７及び図８の場合に比べて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の出力変動がより抑制される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、統括制御部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４が新たなデータ（画像フレーム）を受信する度に、統括制御部３１で検出されたＣＭＯＳイメージセンサ１４から入力されるデータの光量及びテーブル情報に基づいて、ＬＥＤ１３又はＣＭＯＳイメージセンサ１４の動作を制御する。よって、デジタルペン１は、デジタルペン１の使用状態や使用環境によって生じるＣＭＯＳイメージセンサ１４からの出力変動を抑制するので、従来の電子筆記具よりも、画像を正確に読み取ることができる。また、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の感度が調整されるので、画像のデコード処理が安定的に動作する。

さらに、デジタルペン１は、テーブル情報を用いて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間を調整するので、従来のように、複雑な計算を必要とするフィードバック制御を用いて、ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露光時間を制御しない。よって、デジタルペン１は、画像を高速に読み取ることができる（高速応答性が高い）。また、従来のように、複雑な計算を必要とするフィードバック制御を用いると、リミットサイクル発振が生じるが、デジタルペン１ではリミットサイクル発振が生じないというメリットがある。

デジタルペン１の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムが記録されている記録媒体を、ＰＣ２に供給し、制御部１１が記憶媒体に格納されたプログラムをＰＣ２から読み出し実行することによっても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又はＳＤカードなどがある。

また、制御部１１が、デジタルペン１の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムを実行することによっても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。

１ デジタルペン
２ ＰＣ
１１ 制御部
１２ 圧力センサ
１３ ＬＥＤ
１４ ＣＭＯＳイメージセンサ
３１ 統括制御部
３２ 発光制御部
３３ 受光制御部
３４ 画像処理部
３５ メモリ

Claims (6)

1. 光を記録媒体に照射する光源と、
   当該記録媒体からの反射光を画像として受信する画像センサと、
   前記画像センサで受信した画像の光量を検出する検出手段と、
   複数の閾値で区切られた複数の画像の光量範囲と、前記画像センサ又は前記光源の制御内容とを関連付けしたテーブル情報と、
   前記画像センサが新たな画像を受信する度に、前記検出手段で検出された画像の光量及び前記テーブル情報に基づいて、前記画像センサ又は前記光源の動作を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする電子筆記具。
2. 前記画像センサ又は前記光源の制御内容は、前記画像センサの露光時間、前記画像センサのゲイン、前記光源に供給される電流量及び前記光源の発光時間の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の電子筆記具。
3. 前記画像センサ又は前記光源の制御内容は、前記画像センサの露光時間、前記画像センサのゲイン、前記光源に供給される電流量及び前記光源の発光時間のうち、少なくとも２つの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の電子筆記具。
4. 前記制御手段は、前記画像センサが新たな画像を受信する度に、前記検出手段で検出された画像の光量、前記検出手段で検出された前回の画像の光量及び前記テーブル情報に基づいて、前記画像センサ又は前記光源の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子筆記具。
5. 前記テーブル情報を複数備え、且つ当該複数のテーブル情報のうち使用するテーブル情報を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子筆記具。
6. 光を記録媒体に照射する光源と、当該記録媒体からの反射光を画像として受信する画像センサと接続されるコンピュータを、
   前記画像センサで受信した画像の光量を検出する検出手段、
   複数の閾値で区切られた複数の画像の光量範囲と、前記画像センサ又は前記光源の制御内容とを関連付けしたテーブル情報を記憶する記憶手段、及び
   前記画像センサが新たな画像を受信する度に、前記検出手段で検出された画像の光量及び前記テーブル情報に基づいて、前記画像センサ又は前記光源の動作を制御する制御手段
   として機能させることを特徴とするプログラム。

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