JP6045962B2 - 入力装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、メモ帳などの媒体に記入した手書き入力を位置座標として検知することができる入力装置、及びそれを用いた電子機器に関する。

特許文献１には、手書き入力機能を有する手帳装置に関する発明が開示されている。特許文献１では、タッチパネルの表面に用紙束を配置し、筆記具により用紙に手書きすると、その筆跡を電子筆跡としてＰＤＡに入力できるとしている（特許文献１の［０００６］欄等参照）。

また特許文献２には、筆記データ入力装置に関する発明が開示されている。特許文献２では、透明なタブレットと、筆跡残存シートとを開閉可能に取り付けており、タブレットは、手書きされた際の筆圧に基づいてその位置情報を検出する感圧式の座標位置入力装置である（特許文献２の［０００５］欄等参照）。また特許文献２では、バーコード情報を読み取るためのバーコードセンサを有し、バーコードセンサにより定型用紙から読み取ったバーコード情報に基づいてその書式を決定することが可能とされている（特許文献２の［０００８］欄、［０００９］欄参照）。

特開２００６−１７２２３０号公報 特開平９−９１０８３号公報

特許文献２では、用紙の書式をバーコードで読み取って認識している。このため、入力装置側にバーコードセンサが必要となり、部品点数が増え生産コストの上昇が問題となった。また、入力装置の小型化・薄型化にも不利であった。さらに用紙が位置ずれを有して配置されると、バーコードを正確に読み取れず、用紙を再配置する必要があるなど使用者に負担を強いる構成となっていた。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、媒体の種別情報を、部品点数を増やすことなく取得でき、生産コストの低減及び小型化・薄型化を図ることが可能な入力装置及びそれを用いた電子機器を提供することを目的としている。

本発明は媒体表面への操作体による手書き箇所を位置座標として取得することが可能な入力装置であって、
前記媒体の裏面側に配置して前記位置座標を検知可能な入力検知部と、前記位置座標を処理するための制御部と、を有し、
前記入力検知部は、前記媒体の種別を認識するために前記媒体に対し前記操作体により所定の入力操作をした際に得られる第１の位置座標と、前記媒体への手書き入力により得られる第２の位置座標との双方を検知可能とされ、
前記制御部では、位置座標による種別認識エリアを記憶しており、前記第１の位置座標が、前記種別認識エリア外にあるときは、認識エラーとされ、前記種別認識エリア内であるときは、前記第１の位置座標が、前記種別認識エリアを複数に分割したいずれの小エリアに位置しているかを判別し、その判別結果により、前記媒体の種別情報が取得されることを特徴とするものである。このように本発明によれば、手書き入力を検知するための入力検知部により、媒体の種別を認識するための第１の位置座標も検知することができる。したがって部品点数を増やすことなく種別情報の取得が可能であり、生産コストを抑制できるとともに小型化・薄型化を図ることが可能になる。また、適切かつ簡単に媒体の種別情報を取得できる。

また本発明では、前記第１の位置座標の前記小エリア内での位置ずれに基づいて、前記入力検知部に対する前記媒体の位置補正情報が取得されることが好ましい。

また本発明では、前記媒体を備えた入力装置であり、
前記媒体の表面には、前記媒体の種別を識別するための種別表示が表示されており、前記媒体を前記入力検知部の表面に設置した状態で、前記種別表示上を前記操作体により入力操作することで前記入力検知部により得られる前記第１の位置座標に基づいて前記媒体の種別情報が前記制御部により取得されることが好ましい。このように媒体には種別表示が設けられており、使用者は、手書き入力を行うよりも最初に操作体を用いて、前記種別表示を入力操作する。これにより、入力検知部側では第１の位置座標を取得できる。このときの入力検知部は、手書き入力による第２の位置座標を検知するための入力検知部と同じであるので、種別認識のために、別の検知部が必要ではなく、したがって部品点数の増加を抑制でき、生産コストを抑えることができ、また小型化・薄型化に寄与できる。

また本発明では、前記種別表示は、複数のドットからなるパラメータで構成され、いずれかの前記ドットを前記操作体により押圧して得られる前記第１の位置座標に基づいて前記媒体の種別情報が取得されることが好ましい。これにより使用者にも過度の負担を強いることなく、簡単に媒体の種別情報の取得が可能である。

また本発明における電子機器は、上記に記載された入力装置と、カバーケースと、情報機器端末と、を有し、
前記カバーケースの内面を二分した第１の内面に前記情報機器端末を支持可能とされ、第２の内面にタブレット型の前記入力検知部を配置可能とされており、前記入力装置から前記情報機器端末に、前記入力検知部の表面に配置された前記媒体の種別情報と、前記媒体への手書き入力により得られた前記第２の位置座標とが送信されることを特徴とするものである。このように入力装置と情報機器端末とを一体化した電子機器を構成でき、持ち運びを自由にできる。そして入力装置側で入力した情報を情報機器端末側で適切に表示等させることができる。

また本発明では、前記情報機器端末には表示部が設けられており、前記媒体の種別情報に基づいて前記表示部には前記種別情報に基づいた前記媒体表面の形態が表示され、前記第２の位置座標に基づいて前記表示部には前記手書き情報が表示されることが好ましい。情報機器端末では、媒体の種別に合わせた表示を行うことができ、また媒体側で手書き入力した情報を、情報機器端末側でもリアルタイムで表示させることができる。

また本発明では、前記制御部にて取得された前記入力検知部に対する前記媒体の位置補正情報が前記情報機器端末に送信されて、前記位置補正情報に基づいて、前記表示部内での表示が補正されることが好ましい。

本発明によれば、手書き入力の位置座標（第２の位置座標）を検知するための入力検知部により、媒体の種別を認識するための第１の位置座標も検知することができ、制御部では、第１の位置座標に基づいて媒体の種別情報を取得することができる。したがって部品点数を増やすことなく種別情報の取得が可能であり、生産コストを抑制できるとともに小型化・薄型化を図ることが可能になる。

図１は、本実施形態における入力装置、及びそれを用いた電子機器の斜視図である。 図２は、本実施形態における入力装置に、メモ帳及び情報機器端末をセットした状態を示す電子機器の正面図である。 図３は、筆記具（操作体）を用いて、メモ用紙に表示された点パラメータを入力操作する書式認識ステップを示す電子機器の正面図である。 図４は、情報機器端末の表示部にメモ帳の書式（フォーマット）が表示された状態を示す電子機器の正面図である。 図５は、メモ用紙に筆記具を用いて文字等を記入する手書き入力ステップを示す電子機器の正面図である。 図６は、本実施形態における入力装置及びそれを用いた電子機器のブロック図である。 図７は、書式認識ステップ、位置補正ステップ及び手書き入力ステップを示すフローチャートである。 図８は、複数のドットからなるパラメータで構成された種別表示と識別認識エリアとの関係を示す概念図である。 図９は、位置補正情報の算出の一例を示す概念図である。 図１０は、メモ用紙に手書き入力された文字を、情報機器端末の表示部側で位置補正をした状態を示す電子機器の正面図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、種別表示の具体例を示す拡大正面図である。 図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、異なる書式の各メモ用紙に表示された種別表示を示す正面図である。 図１３は、種別表示及び種別表示とは別に位置決めマーカを備えたメモ用紙と、メモ用紙下に配置されるタッチパネルとの正面図（ただし図１３では、説明しやすいようにメモ用紙とタッチパネルとをずらして図示した）である。 図１４は、抵抗式タッチパネル（入力検知部）の部分拡大正面図である。 図１５は、静電容量式タッチパネル用のペンの部分側面図である。 図１６は、図１とは別の実施形態を示す入力装置及びそれを用いた電子機器の正面図（ただし図１６では、メモ用紙及びタッチパネルを入力装置及び電子機器とは別に図示した）である。 図１７（ａ）〜図１７（ｃ）は、図１や図１６とは違った入力装置の使用状態を示す正面図である。 図１８（ａ）（ｂ）は、図１や図１６と一部で異なる入力装置の縦断面図である。

図１には本実施形態における入力装置１と、情報機器端末２と、メモ帳３とが図示されている。

入力装置１は、タブレット型のタッチパネル４（入力検知部）を備える。タッチパネル４はカバーケース５（支持部）の内面５ａに一方の側端部４ａが固定されており、側端部４ａを回動軸として回動可能に支持されている。

カバーケース５の材質は特に限定するものでなく、皮、プラスチック、布、金属板等である。カバーケース５は可撓性であってもよいし剛性であってもよい。厚みについても特に限定しないが、あまり厚いと持ち運びに不便なので、数ｍｍ程度であることがよい。

図１に示すようにカバーケース５の内面５ａは、真ん中から二分されており、第１の内面５ｂに情報機器端末２を支持するための複数のポケット保持部６が設けられている。情報機器端末２の四隅をポケット支持部６に挿入することで情報機器端末２を第１の内面５ｂ上に保持することができる。このとき第１の内面５ｂに設けられたコネクタ７に情報機器端末２を接続する。これにより入力装置１側と電気的に接続された状態にできる。

図１に示すように第２の内面５ｃには、外面（カバーケース５の表面）５ｄ側にまで貫通する横長の挿入口８が設けられている。例えば、カバーケース５の外面５ｄ側にメモ帳３を配置し、メモ帳３の１ページ目のメモ用紙３ａをメモ帳３から破らずに、挿入口８に挿入してメモ用紙３ａを第２の内面５ｃに位置させる。よって、挿入口８の幅寸法（Ｘ方向への長さ）は、メモ帳３の幅寸法に合わせて設定される。このとき、タブレット型のタッチパネル４を第２の内面５ｃ側に側端部４ａを軸中心に回倒しておき、タッチパネル４の表面４ｂに１ページ目のメモ用紙３ａを被せた状態にする。よってタッチパネル４はメモ用紙３ａに対する下敷きとなっている。情報機器端末２及びメモ帳３をセットした状態（電子機器１０）を正面から見た図が図２である。

情報機器端末２は、この実施形態では、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等の携帯機器である。情報機器端末２の表面には表示部２ａが設けられている。

メモ帳３（媒体）は、本実施形態の入力装置１に使用される専用のメモ帳である。図１、図２に示すようにメモ帳３には、横線（罫線）１１のほかに種別表示１２などが印刷されている。

メモ帳３の材質は特に限定するものでないが、紙媒体であることが好適である。紙媒体であれば、筆記具（操作体）で手書きができ、また薄くて可撓性であり違うページに取り換えやすい。特にタッチパネル４が抵抗式タッチパネルである場合は、メモ用紙３ａに手書きした箇所を筆圧によりタッチパネル４側で撓ませることが必要であり、したがって使用する媒体は可撓性や軟質な材質であることが好適である。ただし、タッチパネル４に静電容量式タッチパネルを用いた場合、媒体にはホワイトボードのような剛性の材質を使用することもできる。

タッチパネル４の表面４ｂは、平坦な面である。これにより、メモ用紙３ａを平らな表面４ｂに載置でき、メモ用紙３ａに安定して手書きすることができる。

タッチパネル４は抵抗式タッチパネルであることが好適である。抵抗式タッチパネルは、２枚の基板が空気層を介して対向しており、各基板の内面にＩＴＯ等からなる電極が設けられている。図１４に示すように、一方の基板にはＸ方向電極１４がＹ方向に間隔を空けて複数本配置され、他方の基板にはＹ方向電極１５がＸ方向に間隔を空けて複数本配置されている。少なくともタッチパネル４の表面４ｂ側に配置される基板は可撓性の基板であり、表面４ｂが押圧されると、その押圧された箇所にてＸ方向電極１４とＹ方向電極１５とが接触し電流が流れる。このとき各基板のそれぞれの電極の抵抗による分圧比を測定することで押圧された位置を測定することができる。抵抗式タッチパネルを用いることで、押圧された箇所（筆跡）の位置座標を適切に得ることができ、また少ない部品点数で構成できるので生産コストを抑制することができる。

またタッチパネル４には静電容量式タッチパネルを用いることもできる。静電容量式タッチパネルもＩＴＯ等で形成されたＸ方向電極及びＹ方向電極を備える構成にできるが、電極配置を特に限定するものではない。例えば、静電容量式タッチパネルでは、操作体と各電極との間で静電容量が生じ、このときの静電容量変化に基づいて操作体の位置座標を得ることができる。なお本実施形態では、静電容量式タッチパネルにおける検出原理を限定するものではない。静電容量式タッチパネルでは、タッチパネル４の表面４ｂ側の基板は可撓性でなくてもよくガラス等の剛性の材質であってもよい。静電容量式タッチパネルでは、操作体と電極との間で静電容量を生じさせる必要性から、図１５に示すように、使用する筆記具１７のペン先１７ａと電極との間で静電容量が生じるように導電性を持った専用の筆記具１７を用いることが必要である。

タッチパネル４は透明であっても不透明であってもよい。なお透明なタッチパネル４は、真ん中が透明で、その周囲が金属配線を這わせるために加飾された額縁部となっている。

図６に示すように本実施形態における入力装置１は、タッチパネル４（入力検知部）と制御部２０とを有して構成される。図６に示すようにタッチパネル４は、種別検知部２２と手書き入力検知部２３とを備える。各検知部２２，２３は、タッチパネル４の領域で分けられている。

制御部２０は、コントロール部２４、保存部３４、位置補正部５３及び書式記憶部３７を有する。

コントロール部２４では、媒体の種別情報や手書き情報、位置補正情報を取得する。「種別」とは、書式（レイアウト）の種類や、文書の種類、書籍の種類、手書き入力の際の情報機器端末側における表現（手書き入力を表示するのか、あるいは手書き入力に基づいて音声を出力するのか等）の違い等をさす。
保存部３４は、タッチパネル４にて検知された位置座標等を保存する機能を備える。

位置補正部５３では、タッチパネル４（入力検知部）に対するメモ用紙３ａの位置補正情報を取得する。

また書式記憶部３７には、メモ用紙３ａに印刷された種別表示１２に対応した書式データを記憶している。
さらに入力装置１はＩＦドライバ３８（出力部）を備える。

入力装置１と情報機器端末２との間は、ＩＦドライバ３８，２９を介して有線あるいは無線にて電気的に接続されている。これにより入力装置１側から情報機器端末２に媒体の種別情報や手書き情報、位置補正情報を送信可能となっている。
また情報機器端末２は表示部３０やエラー通知部５８を備えている。

次に、本実施形態における電子機器１０を用いて、メモ用紙３ａに手書き入力した際の入力装置１における位置座標の処理及び、情報機器端末２の表示部２ａへの表示について図３ないし図７、図１１等を用いて説明する。

まず図３に示すように筆記具（操作体）２５を用いて、メモ用紙３ａの上方に表示された種別表示１２を入力操作する。なおこの実施形態では、タッチパネル４に抵抗式タッチパネルを用いており、筆記具２５は市販されている鉛筆、シャープペンシル、ボールペン、万年筆などであり特に限定するものではない。

図３に示すように種別表示１２は、複数のドットで表されている。図１１（ａ）は、図３に示す種別表示１２を拡大して示したものである。図１１（ａ）に示すように、種別表示１２は、全部で１６個のドット２６ａ〜２６ｐで表されている。これらドットのうち、第１のドット２６ａ、第２のドット２６ｂ、第３のドット２６ｃ、第４のドット２６ｄ、第５のドット２６ｅ、第６のドット２６ｆ、第７のドット２６ｇ、第８のドット２６ｈの８個のドットと、第９のドット２６ｉから第１６のドット２６ｐの８個のドット(図示の通り、第９のドット２６ｉ、第１０のドット２６ｊ、第１１のドット２６ｋ、第１２のドット２６ｌ、第１３のドット２６ｍ、第１４のドット２６ｎ、第１５のドット２６ｏ、第１６のドット２６ｐ)とで、それぞれリング表示２７，２８を構成している。

図１１（ａ）に示すように、左側のリング表示２７の第１のドット２６ａと、右側のリング表示２８の第１４のドット２６ｎとが黒く塗りつぶされている。このように黒く塗りつぶされたドット２６ａ，２６ｎは、メモ用紙３ａの書式（種別）を表したパラメータであり、これらドット２６ａ，２６ｎを図３に示すように筆記具２５で押圧する（図７のステップＳＴ１）。

図１１（ａ）に示す種別表示１２では、一方のリング表示２７を構成する８個のドット２６ａ〜２６ｈと、もう一方のリング表示２８を構成する８個のドット２６ｉ〜２６ｐとの組み合わせで６４種類のメモ帳の種類（書式等）を識別することが可能である。すなわち例えば図１２（ａ）に示すように罫線が設けられていない無地のメモ用紙３ｂ、図１２（ｂ）に示すように横線１１からなる罫線が表示されたメモ用紙３ａ（図１、図２と同じ）、図１２（ｃ）に示すように横線１１と縦線２９からなる罫線が表示されたメモ用紙３ｃではそれぞれ書式（フォーマット）が異なるので、各メモ用紙３ａ〜３ｃに表示された種別表示１２では黒く塗られたドットの組み合わせが異なっている。メモ用紙３ｂでは、第３のドット２６ｃと第１６のドット２６ｐが黒く塗りつぶされている。メモ用紙３ａでは、第１のドット２６ａと、第１４のドット２６ｎとが黒く塗りつぶされている。またメモ用紙３ｃでは、第２のドット２６ｂと第１０のドット２６ｊとが黒く塗りつぶされている。このように書式ごとに筆記具２５で入力操作するためのドットの組み合わせが異なっているのである。

種別表示１２は図１１（ａ）のように複数のドット２６ａ〜２６ｐによるパラメータに限定されるものでない。例えば、図１１（ｂ）に示すように、Ｘ方向に長さが異なる複数の線３１ａ〜３１ｄからなるパラメータ、図１１（ｃ）に示すように、Ｘ方向からＹ方向に向けて傾きが異なる複数の線３２ａ〜３２ｄからなるパラメータ、図１１（ｄ）に示すように、文字や数字等の図形３３ａ〜３３ｄからなるパラメータを例示できる。図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）に示す各パラメータを用いた場合は、筆記具２５にて、これら線や図形をなぞることが、種別表示への入力操作とされる。

図３に示すように筆記具２５で黒く塗りつぶされた各ドット２６ａ，２６ｎを押すと、抵抗式のタッチパネル４では押圧された位置の位置座標を検知する。種別表示１２への入力操作に伴って検知された位置座標を本明細書では「第１の位置座標」と称する。種別表示１２と対向する、その裏面側に配されたタッチパネル４の領域は、種別検知部２２（図６参照）であり、この種別検知部２２内にて第１の位置座標を取得できる。

第１の位置座標は図６に示す保存部３４にて保存される。コントロール部２４では、保存部３４に第１の位置座標が保存されたことを受けて、図６に示す書式記憶部３７から書式データを読み込み（図７のステップＳＴ６）、第１の位置座標を書式データに照らし合わせて、メモ用紙３ａの書式、すなわち５本の横線が等間隔に引かれた書式を備えるメモ用紙３ａであることをコントロール部２４にて認識する（図７のステップＳＴ９における書式情報の取得）。

書式情報を取得したら、入力装置１から情報機器端末２に書式情報を送信する（図７のステップＳＴ１０）。これにより図４に示すように、情報機器端末２の表示部２ａには、メモ用紙３ａの横線１１が表示される（図７のステップＳＴ１１）。表示部２ａに表される横線１１のＸ方向の長さやＹ方向への間隔は、表示部２ａとメモ用紙３ａとの大きさの比率に合わせて制御される。

続いて図５に示すように筆記具２５によりメモ用紙３ａに手書き入力する。図５に示すようにメモ用紙３ａ上に「Ｃ」の文字を手書きした。このときメモ用紙３ａの下に位置するタッチパネル４の手書き入力検知部２３（図６参照）では、「Ｃ」を書いたときの筆圧で押圧されて連続的に位置座標が検知される（図７のステップＳＴ１２）。手書き入力に伴って検知された位置座標を本明細書では「第２の位置座標」と称する。

このとき入力装置１から情報機器端末２に第２の位置座標（手書き情報、即ちメモ用紙３ａ表面の形態）が送信され（図７のステップＳＴ１３）、情報機器端末２の表示部２ａに「Ｃ」の文字が表示される（図７のステップＳＴ１４）。

本実施形態における入力装置１及びそれを用いた電子機器１０の特徴は、同じタッチパネル（入力検知部）４にて、メモ用紙（媒体）３ａに表示された種別表示１２を筆記具２５にて入力操作したことで得られる第１の位置座標と、メモ用紙（媒体）への手書き入力により得られた第２の位置座標とを検知し、制御部２０にて第１の位置座標に基づいてメモ用紙３ａの書式情報（種別情報）を取得する点にある。このように、媒体の種別情報と、手書き情報を得るのに必要な位置座標の検知を共通のタッチパネル（入力検知部）４で実行し、タッチパネル４にて得られた第１の位置座標に基づいて種別情報を取得できるので、部品点数を増やすことなく種別情報の取得が可能であり、生産コストを抑制できるとともに小型化・薄型化を図ることが可能になる。

本実施形態の入力装置１では、メモ用紙３ａに表示された種別表示１２への入力操作により、メモ用紙３ａの書式（種別）を認識するだけでなく、メモ用紙３ａがタッチパネル４に対して位置ずれを有する状態で設置されたときにその位置補正情報も取得することができる。図７のフローチャートに基づいて、種別情報、及び位置補正情報の取得タイミングや取得方法等について説明する。

図７のステップＳＴ１に示すように、筆記具２５にて種別表示１２への入力操作を行い、タッチパネル４にて第１の位置座標を検知する。図８には、メモ用紙３ａに表示された種別表示１２（１６個のドット２６ａ〜２６ｐ）と、タッチパネル４の種別検知部２２に設定された種別認識エリア３５，３６（点線で示されている）との位置関係が示されている。

図８に示すように種別認識エリア３５，３６は、種別表示１２よりも広く設定され、また各ドット間も種別認識エリア３５，３６として設定されている。よって各種別認識エリア３５，３６は連続した（間欠的でない）リング状のエリア（位置座標範囲）として設定されている。図８に示すように、種別認識エリア３５，３６を各ドット２６ａ〜２６ｐの幅（直径）よりも広く設定したのは、黒く塗りつぶされた各ドット２６ａ，２６ｎを筆記具２５で押圧するとき、多少、押圧位置がずれても種別情報を取得できるようにするためである。

制御部２０では、筆記具２５の押圧により得られる第１の位置座標が、種別認識エリア３５，３６内にあるか否かを検知し（図７のステップＳＴ２）、図８のように第１の位置座標（押圧位置）Ｐ１が、種別認識エリア３５，３６の外で検知された場合、エラー通知信号を作成する（図７のステップＳＴ３）。そして、エラー通知信号は、情報機器端末２に送信され（図７のステップＳＴ４）、情報機器端末２では、エラー通知部５８（図６参照）にて、例えばエラー音や点滅表示、あるいは「もう一度、黒色のドットを押してください」などのエラーメッセージを出力する。

図８に示すように第１の位置座標（押圧位置）Ｐ２が、種別認識エリア３５内で検知されたとき、図７のステップＳＴ５に移行する。なお、図８に示すように、筆記具２５で第１４のドット２６ｎを押圧したときに得られる第１の位置座標Ｐ３も種別エリア３６内に検知されることがステップＳＴ５に移行する条件である。

図８に示すように、種別認識エリア３５，３６は、各ドット２６ａ〜２６ｉに合わせてそれぞれ小エリア３５ａ〜３５ｈ、３６ｉ〜３６ｐに分割されている。

図７に示すステップＳＴ５では、第１の位置座標（押圧位置）Ｐ２，Ｐ３が、どの小エリア内に存在しているかを検知する。

続いて、図７のステップＳＴ６では、図６に示す書式記憶部３７から書式データを読み込む。そして、検知された各第１の位置座標（押圧位置）Ｐ２，Ｐ３と、書式データを照らし合わせ、各第１の位置座標Ｐ２，Ｐ３が小エリア３５ａ，３６内に存在するときの書式データから書式情報を引き出す。

次に図７のステップＳＴ７では位置補正を行うか否かを決定する。図９は、位置補正情報の取得方法の一例を示す。なお、図９における小エリア（ブロック）３５ａは図８と異なるが、小エリア３５ａの形状は特に限定されるものでなく図９のような正方形や、そのほか矩形状やひし形、台形、更にはドットよりも一回り大きい円形状等に設定することが可能である。

図９に示すように、第１の位置座標（押圧位置）Ｐ２は、小エリア３５ａ内にあるが第１のドット２６ａの中心座標Ｏ１からはずれた位置にある。なお、第１の位置座標は、一点でなく、ペン先の太さにより、所定の範囲として得られる。この実施形態では、中心座標Ｏ１が基準位置座標であり、第１の位置座標Ｐ２が中心座標Ｏ１から外れている場合（中心座標Ｏ１を含んでいない）には、位置補正を実行する。

図９では、第１の位置座標Ｐ２が、中心座標Ｏ１から外れた位置にあるため、第１の位置座標Ｐ２（の中心）と中心座標Ｏ１との間の距離Ｌ１が位置ずれの距離となる。また位置ずれの方向はＸ１方向であり、位置ずれ方向も位置補正情報となる。

あるいは、第１のドット２６ａ内を基準位置座標の範囲とし、例えば、第１の位置座標Ｐ２の全体が基準位置座標の範囲から外れている場合には位置補正を実行する。

図９に示すように、第１の位置座標Ｐ２は、第１のドット２６ａの中心座標Ｏ１からＸ１方向にＬ１だけ離れた位置にある。このとき第１のドット２６ａの半径はＬ２であるため、第１の位置座標Ｐ２は、第１のドット２６ａ（基準位置座標の範囲）からＬ３（＝（Ｌ１−Ｌ２））だけ離れた位置にある。よって第１の位置座標Ｐ２は、基準位置座標の範囲に対してＸ１方向にＬ３だけずれた位置にあり、方向がＸ１方向で、かつ位置ずれの距離がＬ３との位置補正情報が得られる。

次に、図９に示すように、第１の位置座標Ｐ４が、基準位置座標の範囲から外れた位置にある場合を説明する。

第１の位置座標Ｐ４が第１のドット２６ａから外側に外れており、しかも第１のドット２６ａの中心座標Ｏ１からＸ２方向とＹ１方向との間に傾いた位置にあるとき、Ｘ２方向からＹ１方向にθ１だけ傾いた方向でかつ、位置ずれの距離がＬ４との位置補正情報を得ることができる。

位置補正情報を算出するための基準位置座標をどの位置、範囲にするかは任意に決定できるが、基本的には図９で説明したように、第１のドット２６ａの中心座標Ｏ１、あるいは中心座標Ｏ１を含んだ一定の範囲とすることが好適である。

このように位置補正情報は、第１のドット２６ａ(基準位置座標の範囲)からの位置ずれ量（距離）の他に、中心座標Ｏ１からの位置ずれ量から導き出すものであっても良い。この場合、制御部２０にて予め位置ずれの距離Ｌ１が第１のドット２６ａに近似する大きさであれば、位置補正情報を得なくても良いとすることもできる。

媒体であるメモ用紙３ａがタッチパネル４に対して正確な位置に設置されず位置ずれを生じた状態では使用者が種別表示１２を正しく入力操作したと思っても、実際には図９に示すように入力操作により得られる第１の位置座標Ｐ２，Ｐ４は基準位置座標からずれた位置にて検知される。よって位置補正情報に基づいて、タッチパネル４に対するメモ用紙３ａの位置ずれを情報機器端末２の表示側で補正することが必要になる。

図９に示すように位置補正情報が得られた場合は、図７のステップＳＴ７からステップＳＴ８に移行する。

なお図８に示す第１の位置座標Ｐ３側でも、図９と同様の位置補正情報を取得し、例えば、得られた複数の位置補正情報の平均値をとる。

なおメモ用紙３ａが正しくタッチパネル４上に配置された状態であれば、第１の位置座標Ｐ２，Ｐ３は、基準位置座標からずれず、位置補正は必要ないので、図７のステップＳＴ７からステップＳＴ９に移行する。

図７に示すように、ステップＳＴ１０では、書式情報が情報機器端末２に送信される。
図７のステップＳＴ１１では、書式情報に基づいて情報機器端末２の表示部２ａに図４のようにメモ用紙３ａの横線１１を表示する。

続いて、図１０に示すように、筆記具２５にてメモ用紙３ａに「Ｃ」の文字を手書きしたとする。このとき、メモ用紙３ａがタッチパネル４に対して位置ずれを生じていない場合は図１０に表示したように、位置補正しなくても問題ない。

位置ずれを生じている場合、位置補正をしないと、メモ用紙３ａに「Ｃ」の文字を手書き入力（図示せず）したとき、情報機器端末２の表示部２ａでは、図１０の点線で示したＣの文字３９のように位置がずれて表示されてしまう。

このため、位置補正情報を加味して補正した第２の位置座標を、入力装置１から情報機器端末２に送信することで、メモ用紙３ａに手書きしたＣの文字４０と対応する表示部２ａ内での位置にＣの文字４１を補正して表示することが可能になる。

このように本実施形態では、種別表示１２を筆記具２５で入力操作した際に得られた第１の位置座標を用いて、メモ用紙３ａの種別情報（書式）のみならず、位置補正情報も取得することを可能にしている。これにより、種別情報と位置補正情報との取得を迅速に行うことができる。また第１の位置座標を用いるだけで種別情報と位置補正情報とを得ることができるので制御部２０では、信号処理が少なくて済み、制御部２０への負担を軽減できる。また使用者は、種別表示１２を入力操作するだけで足りるので、使用者への入力操作負担も軽減できる。

図１１（ａ）に示すドット２６ａ〜２６ｐを種別表示１２として用いることで、距離及び方向（角度）の位置補正情報（図９を参照）を得ることができる。また図１１（ｂ）に示すＸ方向に平行に引かれた線３１ａ〜３１ｄ等を使用しても距離及び方向（角度）の位置補正情報を得ることができるが、例えば、図１１（ｂ）と図１１（ｃ）とをそれぞれ用いて、距離の位置補正情報は図１１（ｂ）の線３１ａ〜３１ｄのパラメータから算出し、方向（角度）の位置補正情報は図１１（ｃ）の線３２ａ〜３２ｄのパラメータから得ることも可能である。例えばあるメモ用紙の種別表示として図１１（ｂ）の線３１ａと図１１（ｃ）の線３２ａとを組み合わせ、筆記具２５にてそれぞれの線３１ａ，３２ａ上をなぞらせる。このとき、線３１ａ側では、タッチパネル４により得られた第１の位置座標に基づいて得られた筆跡が、線３１ａに対してどの程度ずれているかを算出し、線３２ａ側では、タッチパネル４により得られた第１の位置座標に基づいて得られた筆跡が、線３２ａに対してどの程度傾いているかを算出する。これにより位置ずれの距離及び方向（角度）の位置補正情報を得ることができる。

なお、図１１（ｂ）、（ｃ）の線を使用する場合、図１１（ｄ）の文字を使用する場合、その基準座標は、予めタッチパネル４の種別検知部２２に正しくメモ用紙３ａなどの媒体を載置した際の位置情報をコントロール部２４に記憶、保存させておき、その都度、ずれ量の算出に用いている。

図１３に示す別の実施形態では、メモ用紙３ａに種別表示１２だけでなく、メモ用紙３ａの隅に位置合わせ用のマーク４８，４９が表示されている。使用者は筆記具２５を用いて、種別表示１２にて黒く塗りつぶされたドット２６ａを押圧するとともに、マーク４８，４９の部分も押圧する。これにより、タッチパネル４側では、３点の位置座標ｐ５〜ｐ７が得られる。なお図１３では、各位置座標Ｐ５〜Ｐ７を図示しやすいように、メモ用紙３ａとタッチパネル４とを平面方向にずらして図示した。

マーク４８，４９を押圧することで得られる位置座標Ｐ６，Ｐ７を本明細書では「第３の位置座標」と称する。なお、第１の位置座標、第３の位置座標ともに、種別検知部２２の領域内にある。

図１３に示すようにタッチパネル４にて得られた第１の位置座標Ｐ５と第３の位置座標Ｐ６，７との３点による三角法にてメモ用紙３ａのタッチパネル４に対する位置補正情報を取得することが可能である。

図１に示す実施形態では、タッチパネル４がカバーケース５の内面５ａにて露出した状態にあるが、タッチパネル４を、図１６に示す第２の内面５ｃ側のカバーケース５の厚み内に収納し（収納箇所が点線で示されている）、タッチパネル４を露出させないようにすることも可能である。タッチパネル４が抵抗式タッチパネルである場合、カバーケース５を可撓性や軟質の材質で形成することが必要である。あるいはタッチパネル４を静電容量式タッチパネルとし、メモ用紙３ａの下敷きとなるカバーケース５を硬めの材質で形成することもできる。

図１６に示すように、第２の内面５ｃの四隅にはポケット保持部４２が設けられている。そしてメモ用紙３ａの四隅を、各ポケット保持部４２に挿入することで、メモ用紙３ａを第２の内面５ｃ上に支持固定することができる。

メモ用紙３ａはカバーケース５を介してタッチパネル４と対向した位置関係になる。その後は図３で説明したように、メモ用紙３ａに表示された種別表示１２を入力操作し、情報機器端末２の表示部２ａにメモ用紙３ａの書式を表示させた後、メモ用紙３ａ上に筆記具２５で手書きする。手書き入力された内容が情報機器端末２の表示部２ａに表示される。

図１や図１６に示す実施形態では、カバーケース（支持部）５によりタッチパネル４、メモ帳３及び情報機器端末２が支持され、入力装置１と情報機器端末２とを一体化した電子機器１０として自由に持ち運ぶことができる携帯機器を構成する。

ただし本実施形態では、入力装置１を図１や図１６のような使い方だけでなく例えば図１７（ａ）に示すように入力装置１を、ノート型やデスクトップ型のパーソナルコンピュータ５０に接続して使用することもできる。入力装置１とパーソナルコンピュータ５０とを有線で繋いでもよいし無線でつないでもよい。入力装置１と接続する側の情報機器端末はパーソナルコンピュータ５０のみならずテレビやゲーム機等であってもよい。

また、情報機器端末に表示部がなくてもよく例えば図１７（ｂ）に示すように音声装置を有する情報機器端末５１であってもよい。

例えば図１７（ｂ）に示すように媒体（以下、教材という）５２の表面に表示された種別表示１２を入力操作することで情報機器端末５１側に種別情報を送信する。例えば図１７（ｂ）では、幼児用教材の種別情報を送信する。図１７（ｂ）に示すように教材５２には象の絵が表示されており、括弧内に「ぞう」と手書きする。入力装置１から情報機器端末５１には「ぞう」と手書きされた情報が伝わり、その結果、情報機器端末５１から例えば象の鳴き声が流れるようになっている。

また図１７（ｃ）に示すように媒体が例えば絵本５２であり、絵本５２に描かれた象の部分を筆記具で押圧等する所定の手書き入力を行うことで、例えば情報機器端末５２の表示部５２ａに象の拡大された絵が図示されたり、表示部５２ａに映し出された象の絵を三次元的に動かすことができたり、あるいは象の生態などの情報を表示部５２ａに表示することが可能である。

また、入力装置１にて取得された種別情報、手書き情報、位置補正情報をメモリーカードに記憶し、前記メモリーカードの記録情報を情報機器端末などで再生させる使い方もある。

また図１や図１６では、支持部であるカバーケース５にメモ用紙３ａを保持するための保持部を設けることができるが、図１８（ａ）に示すようにタッチパネル４にクリップ形状などの保持部５４が設けられており、保持部５４にて媒体５５を保持する構成としてもよい。

また図１に示すような情報機器端末２及び入力装置１の双方を支持するカバーケース５でなく、入力装置１専用の保護ケース（支持部）５６により入力装置１を支持する。このときタッチパネル４の表面が露出していてもよい。また保護ケース５６あるいはタッチパネル４側に媒体５７を保持するための保持部が設けられており、媒体５７をタッチパネル４に重ねて保持することが可能になっている。図１８（ｂ）に示す媒体５７はメモ帳であり、メモ帳５７の表紙５７ａをめくって手書き入力が可能なメモ用紙の表面を露出させた状態を示している。

なお、本実施形態では入力検知部としてタッチパネル５を用いたが、筆跡箇所の位置座標を検知可能な構成であれば、タッチパネル５に限定されるものでない。

上述した実施形態では、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等の携帯機器である情報機器端末２と、タブレット型のタッチパネル４（入力検知部）を備える入力装置１とは別体である。

その他の実施形態である電子機器は、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等の情報機器端末２に設けられた表示部２ａと、この表示部２ａ上面に一体に配置されたタッチパネル(入力検知部)とを備えている。

このタッチパネル(入力検知部)上に、媒体であるメモ用紙３ａを置いて手書きする場合にも、上述した実施形態での動作と同じく、メモ種別検知、メモ位置ズレ検知、文字位置ズレ検知を行うことができる。

スマートフォンやタブレット型コンピュータの薄型化に伴って、情報機器端末そのものが下敷きの役割も果たすものである。

なお、その他の実施形態の電子機器について、上述した実施形態と同じ構成部材については、重複するため、詳細な説明は割愛する。

Ｐ１〜Ｐ５ 第１の位置座標
Ｐ６，Ｐ７ 第３の位置座標
１ 入力装置
２、５１、５２ 情報機器端末
２ａ 表示部
３ メモ帳
３ａ〜３ｃ メモ用紙
４ タッチパネル（入力検知部）
５ カバーケース
１０ 電子機器
１２ 種別表示
２０ 制御部
２２ 種別検知部
２３ 手書き入力検知部
２４ コントロール部
２５ 筆記具（操作体）
２６ａ〜２６ｐ ドット
３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ 線
３３ａ〜３３ｄ 図形
３４ 保存部
３５、３６ 種別認識エリア
３５ａ〜３５ｈ、３６ｉ〜３６ｐ 小エリア
３７ 書式記憶部
４０、４１ マーク
５０ パーソナルコンピュータ
５３ 位置補正部
５４、５７ 媒体

Claims (7)

1. 媒体表面への操作体による手書き箇所を位置座標として取得することが可能な入力装置であって、
   前記媒体の裏面側に配置して前記位置座標を検知可能な入力検知部と、
   前記位置座標を処理するための制御部と、を有し、
   前記入力検知部は、前記媒体の種別を認識するために前記媒体に対し前記操作体により所定の入力操作をした際に得られる第１の位置座標と、前記媒体への手書き入力により得られる第２の位置座標との双方を検知可能とされ、
   前記制御部では、位置座標による種別認識エリアを記憶しており、前記第１の位置座標が、前記種別認識エリア外にあるときは、認識エラーとされ、前記種別認識エリア内であるときは、前記第１の位置座標が、前記種別認識エリアを複数に分割したいずれの小エリアに位置しているかを判別し、その判別結果により、前記媒体の種別情報が取得されることを特徴とする入力装置。
2. 前記第１の位置座標の前記小エリア内での位置ずれに基づいて、前記入力検知部に対する前記媒体の位置補正情報が取得される請求項１記載の入力装置。
3. 前記媒体を備えた入力装置であり、
   前記媒体の表面には、前記媒体の種別を認識するための種別表示が表示されており、前記媒体を前記入力検知部の表面に設置した状態で、前記種別表示上を前記操作体により入力操作することで前記入力検知部により得られる前記第１の位置座標に基づいて前記媒体の種別情報が前記制御部により取得される請求項１または２記載の入力装置。
4. 前記種別表示は、複数のドットからなるパラメータで構成され、いずれかの前記ドットを前記操作体により押圧して得られる前記第１の位置座標に基づいて前記媒体の種別情報が取得される請求項３記載の入力装置。
5. 請求項３または４に記載された入力装置と、カバーケースと、情報機器端末と、を有し、
   前記カバーケースの内面を二分した第１の内面に前記情報機器端末を支持可能とされ、第２の内面にタブレット型の前記入力検知部を配置可能とされており、前記入力装置から前記情報機器端末に、前記入力検知部の表面に配置された前記媒体の種別情報と、前記媒体への手書き入力により得られた前記第２の位置座標とが送信されることを特徴とする電子機器。
6. 前記情報機器端末には表示部が設けられており、前記媒体の種別情報に基づいて前記表示部には前記種別情報に基づいた前記媒体表面の形態が表示され、前記第２の位置座標に基づいて前記表示部には手書き情報が表示される請求項５載の電子機器。
7. 前記制御部にて取得された前記入力検知部に対する前記媒体の位置補正情報が前記情報機器端末に送信されて、前記位置補正情報に基づいて、前記表示部内での表示が補正される請求項６記載の電子機器。

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