JP4957471B2 - ペン型電子機器及びペン先移動情報算出方法 - Google Patents
ペン型電子機器及びペン先移動情報算出方法 Download PDFInfo
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Description
以 上
図1は、電子ペンの全体構成を示す図である。
電子ペン本体100は、人が片手で持てるペン型の形状をしており、ペン先部となる先端にヒータ部101を有し、本体内には、圧力センサ102、遠赤外線カメラ103、データ処理部104、無線通信部105、及びバッテリ106を備えている。
ヒータ部101は、基板200の上に薄膜抵抗体201を形成して発熱素子を構成しており、薄膜抵抗体201の上に温度センサ202が中間層203を介して配置される。そして温度センサ202、薄膜抵抗体201を保護する保護層204が各構成部品を覆っている。薄膜抵抗体201は、熱容量が小さいため、筆記面を急速に過熱するのに適しており、また使用者が誤って触った場合でも火傷し難くく、ペン先のヒータとして適している。
データ処理部104は、CPU107、ROM108、RAM109で構成され、図1で示したヒータ部101、圧力センサ102、遠赤外線カメラ103、無線通信部105は、バスを介してCPU107に接続されている。ROM108は、フラッシュメモリやマスクROM等の不揮発性メモリであり、電子ペンを機能させるためにCPU107で実行されるヒータ処理や筆記読み取り処理等のプログラム及びデータが保存されている。
当該電子ペンを用いて任意の筆記面に手書き入力すると、ペン先のヒータ部101から熱が筆記面に伝達され、筆記面には筆記された跡に熱が残ることになる。この熱の軌跡を電子ペンの遠赤外線カメラ103で撮影すると、温度に応じて色が異なる画像が得られる。
図4は、電子ペンの全体的動作を示すフローチャートであり、図5は、電子ペンのヒータ処理を示すフローチャートであり、図6は、電子ペンの筆記読み込み処理を示すフローチャートである。
評価値は以下の式で計算する。
(数3)
F(a、b)=|a−b| (式3)
よって評価値は一致度が高いほど小さな値になる。なお、評価関数としては式(3)のような数式だけでなく、実験的に求めた評価表を参照するようにしても良い。
そして、前述したように、ペン先の移動量が算出されると、そのたびに、図4のステップS3で軌跡データとして外部のPC等に出力される。
101 …発熱部
102 …圧力センサ
103 …遠赤外線カメラ
104 …データ処理部
105 …無線通信部
106 …バッテリ
107 …CPU
108 …ROM
109 …RAM
200 …基板
201 …薄膜抵抗体
202 …温度センサ
203 …中間層
204 …保護層
Claims (4)
- ペン先に設けられた発熱手段と、
前記発熱手段が設けられたペン先で筆記された面の温度情報を画像として撮像する画像読み取り手段と、
前記画像読み取り手段により時間差をもって撮像された前後の画像に基づいてペン先の移動情報を算出するデータ処理手段とから構成され、
前記データ処理手段は、前記前画像について後画像の撮像までの時間差により温度が低下する分の温度補正を行う温度補正手段と、当該温度補正手段により温度補正された前画像と後画像のパターンマッチングをするパターンマッチング手段とを具備し、パターンマッチングの結果に基づいてペン先の移動量を決定するようにしたことを特徴とするペン型電子機器。 - 前記ペン先に設けられる温度センサーと、
前記温度センサーにより検出される温度により前記発熱手段の加熱を制御する加熱制御手段と
を具備したことを特徴とする請求項1に記載のペン型電子機器。 - 前記データ処理手段で算出されたペン先の移動情報を外部装置に出力する出力手段を具備したことを特徴とする請求項1または2に記載されたペン型電子機器。
- 発熱手段が設けられたペン先と、温度情報を画像として撮像する画像読み取り手段を有するペン型電子機器を用い、前記ペン先で筆記された面の温度情報を画像として撮像してペン先の移動情報を算出するペン先移動情報算出方法であって、
一定の時間差をもって筆記面を撮像し、前後する2つの画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された2つの画像のうち前画像について、後画像の撮像までの時間差により温度が低下する分の温度補正をする温度補正ステップと、
前記撮像ステップで取得した後画像と前記温度補正ステップで温度補正された前画像とを所定の条件に従ってずらしながら画像の一致度を算出する一致度算出ステップと、
前記一致度算出ステップで算出された一致度のうち最も高い一致度が得られたずれ量に基づいてペン先の移動量を決定する移動量決定ステップと、
からなるペン先移動情報算出方法。
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