JP6540223B2 - 手書き入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力ペンとセンサシートを利用する手書き入力装置に関する。

感圧式タッチパネルを備える手書き入力装置の一例が特許文献１に記載されている。この手書き入力装置は、タッチパネル上に配置した用紙にユーザがペンなどで手書き入力を行うと、その筆跡を電子筆跡として取得し、ＰＤＡに入力する。

特開２００６−１７２２３０号公報

通常、タッチパネル上に用紙を配置して手書き入力を行う際には、用紙がタッチパネルに対してずれたり傾いたりすると、手書き入力情報を正しく取得することができない。この点、特許文献１では、用紙束が手帳本体に取り付けられているため、記入中に用紙が動いてしまうことを想定していない。

本発明は、用紙がずれたり傾いたりした場合でも、手書き入力された情報を正しく出力することが可能な手書き入力装置を提供することを主な目的とする。

本発明の１つの観点では、静電容量の変化を検知するセンサシートを備える手書き入力装置は、前記センサシートの接触位置における静電容量の変化を検出することにより、前記センサシート上に配置された用紙に対して記入された文字列を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された文字列を、前記用紙上における記入位置と対応付けて記入情報として記憶する記憶手段と、新たな記入文字が前記検出手段により検出されたときに、当該新たな記入文字の記入位置を、当該新たな記入文字よりも前に記入された文字列の配列方向と一致するように補正する補正手段と、を備え、前記検出手段は、前記新たな記入文字を検出したときに、前記用紙上に既に記入されている文字列の用紙上の記入方向を検出し、前記補正手段は、前記新たな記入文字の記入位置が、前記用紙上の記入方向と一致する場合には、当該新たな記入文字の記入位置の補正を行わない。

上記の手書き入力装置は、センサシートの接触位置における静電容量の変化を検出することにより、センサシート上に配置された用紙に対して記入された文字列を検出する。そして、検出手段により検出された文字列を、用紙上における記入位置と対応付けて記入情報として記憶する。こうして、ユーザにより用紙に記入された情報は、その用紙上における記入位置とともに記憶されていく。また、新たな記入文字が検出手段により検出されたときには、当該新たな記入文字の記入位置が、当該新たな記入文字よりも前に記入された文字列の配列方向と一致するように補正される。これにより、ユーザの記入中にセンサシート上で用紙の位置がずれてしまったような場合でも、記入された文字を、それまでに記入された文字列と同じ方向に配列して記憶することができる。一方、手書き入力装置は、新たな記入文字を検出したときに、用紙上に既に記入されている文字列の用紙上の記入方向を検出し、新たな記入文字の記入位置が、用紙上の記入方向と一致する場合には、新たな記入文字の記入位置の補正を行わない。これにより、ユーザが意図的に新たな記入文字をそれまでに記入した文字列とずらして記入したような場合には、ユーザが実際に記入した位置に対応付けて新たな記入文字を記憶することができる。

上記の手書き入力装置の一態様では、前記補正手段は、前記新たな記入文字よりも前に記入された文字列における文字間隔に基づいて、当該新たな記入文字の記入位置を補正する。この態様では、新たな記入文字は、それ以前に記入された文字列と同一方向に等間隔で記入されたものとして記憶される。

好適な例では、前記補正手段は、前記新たな記入文字よりも前に記入された文字列の配列方向及び文字間隔に基づいて新たな記入文字が記入されるべき基準範囲を決定し、前記検出手段により検出された新たな記入文字の記入位置が前記基準範囲外であるときに、当該新たな記入文字の記入位置を前記基準範囲内となるように補正する。

上記の手書き入力装置の好適な例では、補正後の前記入力情報を外部の端末装置へ送信する送信手段を備える。

本発明の実施例に係る手書き入力システムの概略構成を示す。 手書き入力装置の機能構成を示すブロック図である。 端末装置の機能構成を示すブロック図である。 手書き入力情報の位置補正の方法を説明する図である。 データ記憶部に記憶される記入データの例を示す。 第１の位置補正方法のフローチャートである。 第２の位置補正方法を説明する図である。 基準範囲の一例を示す。 第２の位置補正方法のフローチャートである。 第３の位置補正方法を説明する図である。 第３の位置補正方法のフローチャートである。 マークの形成方法を示す。 マークの配置例を示す。 手書き入力装置の変形例の断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

［構成］
図１は、本発明の実施例に係る手書き入力システムの概略構成を示す。手書き入力システムは、手書き入力装置（以下、単に「入力装置」と呼ぶ。）１０と、端末装置２０とを備える。入力装置１０は、ユーザがペン３２により用紙３１に記入した情報（以下、「手書き入力情報」と呼ぶ。）を取得し、無線通信により端末装置２０に送信する。端末装置２０は、入力装置１０から受信した手書き入力情報を表示する。

入力装置１０は、センサシート１１と、回路部１８とを備える。センサシート１１は、静電容量式であり、矩形の形状を有する。回路部１８は、入力装置１０の所定の端部に設けられ、後述する通信部、記憶部などを構成する回路が形成される。

入力を行う際、ユーザはセンサシート１１上に用紙３１を配置し、ペン３２により用紙に手書き入力（記入）を行う。用紙は無地であってもよいし、予め何かが印刷されていてもよい。ペン３２は、例えば鉛筆、シャープペンなどであり、芯の部分、すなわちセンサシート１１と接触する部位に導電性材料が含まれていればよい。センサシート１１は、ペン３２の導電性材料の接触、あるいは近接により内部電極の静電容量の変化を検出し、ペン３２が用紙３１を介してセンサシート１１に接触している位置の位置座標を特定する。ペン３２のセンサシート１１に対する接触位置の座標を連続的に検出することにより、ユーザが手書きした文字、記号、絵などを取得することができる。

端末装置２０は、入力装置１０が取得した手書き入力情報を表示するための装置であり、用紙３１に対応する一定の表示面積を有することが好ましい。図１では、端末装置２０としてタブレット型端末装置を図示しているが、端末装置２０は通常のデスクトップＰＣやラップトップＰＣなどであってもよい。

図２は、入力装置１０の機能構成を示す。入力装置１０は、センサシート１１に加えて、通信部１２、タイマー１３、メモリ１４、データ記憶部１５、制御部１６を備える。なお、通信部１２、タイマー１３、メモリ１４、データ記憶部１５及び制御部１６は、図１に示す回路部１８に設けられる。

通信部１２は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信により、入力装置１０が取得した手書き入力情報を端末装置２０へ送信する。タイマー１３は、現在時刻を計測する。

メモリ１４は、後述する手書き入力情報の位置補正などを行うためのプログラムを記憶している。また、メモリ１４は、位置補正を行う際の作業メモリとしても機能する。

データ記憶部１５は、ユーザが手書き入力を行った際にセンサシート１１が検出した記入位置などを含む記入データを記憶する。記入データの詳細については後述する。

制御部１６は、メモリ１４に予め記憶されたプログラムを実行することにより、入力装置１０全体を制御するとともに、手書き入力情報の位置補正を行う。

上記の構成において、センサシート１１は本発明の手書き入力情報検出手段及びマーク検出手段の一例であり、制御部１６は配置状態検出手段及び補正手段の一例であり、通信部１２は送信手段の一例である。

図３は、端末装置２０の機能構成を示す。端末装置２０は、表示部２１と、通信部２２と、制御部２３とを備える。表示部２１は例えば液晶ディスプレイなどである。通信部２２は、無線通信により入力装置１０の通信部１２と通信し、入力装置１０から手書き入力情報を受信する。制御部２３は、端末装置２０の全体を制御する。また、制御部２３は、通信部２２が入力装置１０から受信した手書き入力情報を表示部２１に表示する処理を行う。

［位置補正］
（第１の位置補正方法）
まず、第１の位置補正方法について説明する。図１に示すように、ユーザが用紙３１を入力装置１０のセンサシート１１上に配置してペン３２により手書き入力を行う場合、通常ユーザは用紙３１をセンサシート１１の中央付近に配置する。その際、ユーザは必ずしも用紙３１の４辺がセンサシート１１の４辺とそれぞれ平行になるように配置するとは限らない。また、用紙３１をテープなどでセンサシート１１に固定しない限り、ユーザが手書き入力を続けるのに伴って用紙３１がずれたり回転したりしてしまうことが多い。具体的には、右利きのユーザが右手で手書き入力を続けると、用紙３１が徐々に右方向へずれていったり、用紙が上下方向へ（時計まわり又は反時計まわりに）回転していったりする傾向がある。そこで、本実施例では、ユーザが手書き入力を開始する際、及び、手書き入力を続ける間に生じる用紙３１のずれを検出し、これに基づいて手書き入力情報を補正する。これを以下、「位置補正」と呼ぶ。

具体的に、本実施例では、用紙３１に予め複数のマークを形成しておき、このマークを検出することにより、用紙３１の配置状態、具体的にはセンサシート１１に対する用紙３１の位置及び用紙３１の傾きを検出する。そして、検出した用紙の位置及び傾きに基づいて、センサシート１１が検出した記入位置を補正する。

まず、センサシート１１に対する用紙３１の位置に関する補正について説明する。図４（Ａ）は、用紙３１をセンサシート１１上に配置した状態を示す。図示のように、用紙３１は四隅にマークＭ１〜Ｍ４が設けられている。なお、以下の説明において、マークＭ１〜Ｍ４を区別しない場合には単に「マークＭ」と記載し、特定の１つを指す場合には「マークＭ１」などと記載する。また、説明の便宜上、各マークＭはセンサシート１１上の１つの座標点に対応する大きさであるものとする。

マークＭは、導電物質からなり、例えば導電性インクにより用紙３１に形成されるので、用紙３１をセンサシート１１上に配置すると、入力装置１０はマークＭのセンサシート１１上における位置座標を検出することができる。

図４（Ａ）において、センサシート１１の左下隅を原点（以下、「センサ原点」と呼ぶ。）Ｏｓとし、センサシート１１の下辺と左辺をそれぞれＸ軸、Ｙ軸とする座標系（以下、「センサ座標系」とも呼ぶ。）を定義する。また、用紙３１の左下隅を原点（以下、「紙原点」と呼ぶ。）Ｏｐとし、用紙３１の下辺と左辺をそれぞれｘ軸、ｙ軸とする座標系（以下、「紙座標系」とも呼ぶ。）を定義する。

いま、図４（Ａ）のように用紙３１をセンサシート１１上のある位置に置いたとする。なお、この例では、用紙３１の４辺がセンサシート１１の対応する４辺とほぼ平行であるものとする。センサシート１１は用紙３１の４つのマークＭ１〜Ｍ４を検出し、制御部１６はマークＭ１〜Ｍ４のセンサ座標系における位置座標を取得する。ここで、図４（Ａ）に示すように、紙原点Ｏｐの位置座標がＯｐ（ａ，ｂ）であると仮定すると、制御部１６はマークＭ１の位置座標を紙原点Ｏｐの位置座標として取得する。この場合、ペン３２による記入位置のセンサ座標系における位置座標をＰ（Ｘ，Ｙ）とすると、その記入位置の紙座標系における位置座標ｐ（ｘ，ｙ）は以下の式で与えられる。

ｐ（ｘ，ｙ）＝Ｐ（Ｘ−ａ，Ｙ−ｂ） （１）
このように、用紙３１に設けられたマークＭ１の位置を検出して紙原点Ｏｐのセンサ座標系における位置座標を取得することにより、センサ座標系における記入位置を紙座標系における記入位置に変換することができる。また、ユーザが記入を続ける間に用紙３１が徐々に上下左右の方向にずれていったとしても、マークＭ１の位置を継続的に検出して式（１）による変換を行うことにより、入力装置１０は常に紙座標系における記入位置を正しく取得することが可能となる。

なお、用紙３１がセンサシート１１上に配置されると、センサシート１１は４つのマークＭ１〜Ｍ４に対応する４つの位置座標を検出するが、制御部１６は、検出された４つの位置座標のうち最もセンサ原点Ｏｓに近い位置座標をマークＭ１の位置座標であると判定すればよい。

次に、用紙３１の傾きに関する補正について説明する。図４（Ｂ）は、用紙３１がセンサシート１１の下辺に対して反時計まわりに傾きθだけ傾いて配置された状態を示す。なお、センサ座標系、紙座標系などの定義は図４（Ａ）と同様であるとする。

センサシート１１は用紙３１の４つのマークＭ１〜Ｍ４を検出し、制御部１６はマークＭ１〜Ｍ４のセンサ座標系における位置座標を取得する。ここで、図４（Ｂ）に示すように、マークＭ１のセンサ座標系における位置座標、即ち紙原点Ｏｐの座標がＯｐ（ａ，ｂ）であり、マークＭ２のセンサ座標系における座標が（ｃ，ｄ）であったとすると、傾きθは、下式で与えられる。

θ＝ｔａｎ^−１｛（ｄ−ｂ）／（ｃ−ａ）｝ （２）
よって、制御部１６は、式（１）により得られた紙座標系における記入位置を時計回りに角度θ回転させることにより、傾きθを考慮した正しい記入位置を得ることができる。

このように、用紙３１に設けられたマークＭ１、Ｍ２の位置を検出して用紙３１の傾きθを算出することにより、用紙３１が傾いていても、正しい記入位置を取得することができる。また、ユーザが記入を続ける間に用紙３１が徐々に回転していったとしても、マークＭ１、Ｍ２の位置を継続的に検出して傾きθを算出して補正を行うことにより、常に紙座標系における記入位置を正しく取得することが可能となる。なお、上記の例ではマークＭ１、Ｍ２を利用して傾きθを求めているが、マークＭ３、Ｍ４を用いて傾きθを求めても良い。

次に、入力装置１０において記憶されるデータについて説明する。図５は、入力装置１０のデータ記憶部１５に記憶される記入データの例を示す。入力装置１０の制御部１６は、タイマー１３から現在時刻を取得し、所定時間毎（図５の例では１秒毎）に記入データを記憶する。記入データは、「紙原点座標」、「傾き」、「センサ座標系における記入座標」、「紙座標系における記入座標」を含む。「紙原点座標」は、前述のように紙原点Ｏｐのセンサ座標系における座標である。「傾き」はセンサシート１１の下辺、即ちセンサ座標系のＸ軸に対する用紙３１の下辺の傾きθである。なお、制御部１６は、前述のように、センサシート１１によりマークＭ１〜Ｍ４のセンサ座標系における位置座標を検出し、これらに基づいて紙原点座標Ｏｐ及び傾きθを算出して記憶する。

「センサ座標系における記入座標」はセンサシート１１上におけるペン３２の位置座標である。また、「紙座標系における記入座標」は用紙３１におけるペン３２による記入位置の座標であり、前述のように、センサ座標系における記入座標に対して、紙原点座標と傾きを用いた位置補正を行うことにより求められる。そして、入力装置１０は、手書き入力情報として、「紙座標系における記入座標」を端末装置２０へ送信する。端末装置２０は、受信した手書き入力情報を表示部２１に表示する。

なお、図５には示していないが、入力装置１０の制御部１６は、各時刻において検出したマークＭ１〜Ｍ４の座標も記入データに加えてデータ記憶部１５に記憶することとしてもよい。

次に、位置補正の処理について説明する。図６は、第１の位置補正方法のフローチャートである。この処理は、主として入力装置１０の制御部１６により実行される。

まず、制御部１６は、センサシート１１の出力に基づいて、ペン３２による手書き入力が行われているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ペン３２による入力が無い場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、処理は終了する。

一方、ペン３２による入力が行われている場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、制御部１６はペン３２の位置座標を検出する（ステップＳ１１）。この位置座標は、センサ座標系における記入座標に相当し、図５に示すようにデータ記憶部１５に記憶される。

次に、制御部１６は、センサシート１１からの出力に基づいて、マークＭの位置座標を検出する（ステップＳ１２）。次に、制御部１６は、前述の方法により、マークＭの基準となる位置座標に基づいて紙原点座標Ｏｐ及び傾きθを算出する（ステップＳ１３）。算出された紙原点座標Ｏｐ及び傾きθは、図５に示すようにデータ記憶部１５に記憶される。

次に、制御部１６は、前述のように紙原点座標Ｏｐ及び傾きθに基づいてセンサ座標系における記入座標を補正し、紙座標系における記入座標を算出する（ステップＳ１４）。算出された紙座標系における記入座標は、図５に示すようにデータ記憶部１５に記憶される。そして、制御部１６は、通信部１２を介して、紙座標系における記入座標を手書き入力情報として端末装置２０へ送信し（ステップＳ１５）、ステップＳ１０へ戻る。

こうして、ペン３２による手書き入力が続いている間は、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理が繰り返し実行され、紙座標系における記入座標が手書き入力情報として端末装置２０へ送信されて表示部２１に表示される。この間にセンサシート１１上における用紙３１の位置が徐々にずれていったとしても、制御部１６は常に紙原点座標Ｏｐ及び傾きθを更新しつつ紙座標系における記入座標を算出するので、端末装置２０の表示部２１には常に正しい位置及び向きで手書き入力情報が表示される。

（第２の位置補正方法）
次に、第２の位置補正方法について説明する。上記の第１の位置補正方法は、用紙３１に設けられたマークＭを利用して用紙３１の位置及び傾きを検出して手書き入力情報の記入位置を補正している。これに対し、第２の方法は、ユーザにより記入された文字列の配列に基づいて手書き入力情報の記入位置を補正するものである。具体的には、第２の位置補正方法では、第１の位置補正方法のようなマークＭに基づく傾きの補正を行わない。よって、第２の位置補正方法では、データ記憶部１５に記憶される「紙座標系における記入座標」は、傾きの補正前の記入座標となっている。

図７（Ａ）は、ユーザによる記入中の入力装置１０の一例を示す。この例では、ユーザは、センサシート１１上に配置された用紙３１に対してペン３２を利用して、文字列「あいう」を図中の横方向に一列に記入している。この場合、図７（Ｂ）に示すように、端末装置２０には文字列「あいう」が横方向に一列に表示される。

図７（Ｃ）は、ユーザによる記入中の入力装置１０の他の例を示す。この例では、ユーザが文字列「あいう」を記入した後、続けて文字列「えお」を記入し、さらにその下に改行して文字列「かき」と記入している。但し、ユーザが図７（Ａ）のように文字列「あいう」を記入した後、用紙３１が反時計回りに回転してしまい、破線で示す当初の位置から実線で示す位置へとずれてしまったものとする。この場合、ユーザは、用紙３１が回転しても、用紙３１上で既に記入された文字列「あいう」に続けて横方向に文字列「えお」を記入し、さらに改行して文字列「かき」を記入している。よって、用紙３１上では、文字列「あいうえお」と「かき」はいずれも用紙３１の横方向に整列している。

しかしながら、用紙３１がずれてしまうと、これに伴ってセンサシート１１が検出する文字列の記入位置がずれてしまう。このため、入力装置１０は、用紙３１がずれた後に記入された文字列「えお」と「かき」を右上がりに記入されたものとして取得するので、図７（Ｄ）に示すように、端末装置２０上では文字列「えお」と「かき」が右上がりに表示されてしまうことになる。

そこで、第２の方法では、ユーザの記入中に用紙３１がずれてしまった場合、その後に記入された文字（列）の記入位置を、それ以前に記入された文字列と同じ配列方向となるように補正する。これにより、図７（Ｅ）に示すように、表示装置２０には、用紙３１に記入された文字列と同様に文字列「あいうえお」、「かき」が横方向に整列して表示されることになる。

次に、このように補正を行う具体的な方法について説明する。１つの方法では、入力装置１０の制御部１６は、ユーザにより記入された文字を認識し、連続して記入された文字列の配列方向を決定する。図８に示すように、文字列「あいう」が記入された状態では、制御部１６は、文字列「あいう」を構成する３つの文字の配列方向（並んだ方向）５１を決定し、次の文字は、その配列方向５１上の領域５０あたりに記入されるであろうと推測する。即ち、制御部１６は、領域５０を、次の文字が記入されるべき範囲（以下、「基準範囲」と呼ぶ。）と決定する。そして、制御部１６は、実際に次の文字が基準範囲５０外に記入された場合（具体的には、記入された文字の一部が基準範囲５０からはみ出す場合）には、その文字の位置を基準範囲内５０内に補正する。なお、制御部１６は、次の文字が基準範囲５０内に記入された場合には上記のような補正を行わない。これにより、ユーザの記入中に用紙３１がずれてしまった場合でも、新たに記入された文字はそれまでに記入された文字列「あいう」と同一の配列方向に並んで記入されたものとして記憶され、端末装置２０に表示される。

別の方向では、制御部１６は、まず配列方向５１に加えて、文字間隔を考慮する。具体的には、制御部１６は、既に記入された文字列「あいう」を構成する３つの文字の文字間隔５２を検出する。次に、制御部１６は、配列方向５１上にあり、かつ、文字列「あいう」と同一の文字間隔となる領域５０を、次に記入される文字の基準範囲と決定する。そして、制御部１６は、実際に次の文字が基準範囲５０外に記入された場合には、その文字の位置を基準範囲内５０内に補正する。なお、制御部１６は、次の文字が基準範囲５０内に記入された場合には補正を行わない。これにより、ユーザの記入中に用紙３１がずれてしまった場合でも、新たに記入された文字はそれまでに記入された文字列「あいう」と同一の配列方向に同程度の文字間隔で記入されたものとして記憶され、端末装置２０に表示される。

図９は、第２の位置補正方法のフローチャートである。この処理は、主として入力装置１０の制御部１６により実行される。

まず、制御部１６は、センサシート１１の出力に基づいて、ペン３２による手書き入力が行われているか否かを判定する（ステップＳ２０）。ペン３２による入力が無い場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、処理は終了する。

一方、ペン３２による入力が行われている場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、制御部１６はペン３２の位置座標を検出する（ステップＳ２１）。次に、制御部１６は、ペン３２の位置座標に基づいて、ユーザによる新たな記入文字を認識する（ステップＳ２２）。

次に、制御部１６は、それ以前に記入されている文字列を構成する文字の記入位置に基づいて前述のように基準範囲を決定し、ステップＳ２２で認識された新たな記入文字が基準範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。なお、新たな記入文字より前に記入されている文字列の記入位置はデータ記憶部１５に記憶されているので、制御部１６はデータ記憶部１５からそれらの文字列の記入位置を取得して基準範囲を決定する。

新たな記入文字が基準範囲内にある場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、補正を行う必要は無いので処理はステップＳ２０へ戻り、次の文字の入力を待つ。一方、新たな記入文字が基準範囲内に無い場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御部１６は、新たな記入文字の位置を、基準範囲内になるように補正する（ステップＳ２４）。これにより、新たな記入文字の位置は、それまでに記入された文字列と同じ配列方向に補正される。そして、処理はステップＳ２０へ戻り、次の文字の入力を待つ。

このように、第２の位置補正方法は、新たな記入文字の記入位置を、当該新たな記入文字よりも前に記入された文字列の配列方向と一致するように補正するので、ユーザの記入中の用紙３１がずれるなどしてセンサシート１１上における文字の記入位置がそれまでの文字列の配列方向からずれたとしても、その後に記入された文字をそれまでに記入された文字列と同じ方向に正しく配置することができる。

（第３の位置補正方法）
第３の位置補正方法は、第２の位置補正方法の応用例に相当する。第２の位置補正方法では、新たな記入文字の位置を、それ以前に記入された文字列と並ぶように補正している。しかし、第２の位置補正方法によれば、ユーザの記入中に用紙３１がずれたために新たな記入文字の位置がそれ以前に記入された文字列からずれたのではなく、ユーザが意図的に新たな記入文字をずらして記入した場合でも、その記入位置が自動的に補正されてしまうことになる。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、用紙３１はセンサシート１１上でずれておらず、ユーザが文字列「あいう」をほぼ水平に記入した後、文字列「えお」と「かき」を意図的に右上がりに記入したとする。第２の補正方法では、このような場合でも、図７（Ｅ）に示すように全ての文字列がほぼ水平となるように補正されてしまう。その結果、ユーザが意図的に斜めに文字を記入した場合でも、入力装置１０が記憶し、端末装置２０に表示される文字列はユーザの意図に反して一方向に整列されてしまう。

そこで、第３の位置補正方法は、第２の位置補正方法をベースとしつつ、実際に用紙３１上に記入されている文字列の記入方向（以下、「用紙上の記入方向」と呼ぶ。）を検出し、新たな記入文字が上記の基準範囲からずれていたとしても、用紙上の記入方向と一致している場合には、その記入位置を補正しないこととする。これにより、ユーザが意図的に文字をずらして記入したような場合には、記入された文字列をそのままの記入位置で保存することが可能となる。なお、用紙上の記入方向に基づいて補正の要否を判断する理由は、用紙３１がセンサシート１１上でずれたとしても、ユーザは用紙３１上の意図した位置に文字の記入を続けるからである。即ち、用紙上の記入方向は、ユーザが意図した文字列の記入方向を示すと考えられるからである。

次に、用紙上の記入方向の検出方法について説明する。既に述べたように、ペン３２の芯には導電性材料が含まれているので、センサシート１１は、静電容量の違いにより、用紙３１の領域のうち、ペン３２で文字などが記入されている領域と記入されていないとを区別することができる。例えば、図１０（Ｃ）のような文字列が記入されている用紙３１をセンサシート１１上に配置すると、センサシート１１は文字列の配列方向として、３つの配列方向６１〜６３を検出することができる。いま、図１０（Ａ）に示すように、ユーザが文字列「かき」を記入した状態であると仮定すると、制御部１６は、そのときのペン３２の位置に最も近い配列方向６３をその時点においてユーザが意図する記入方向であると判定し、次に新たに記入される文字の位置がこの配列方向６３と一致している場合には、補正を行わないことする。このように、用紙上の記入方向と比較することにより、ユーザが意図的にそれまでの文字列とずらして文字を記入した場合には、ユーザが実際に記入した位置に対応付けて文字列を記憶し、表示することが可能となる。

図１１は、第３の位置補正方法のフローチャートである。この処理は、主として入力装置１０の制御部１６により実行される。

ステップＳ３０〜Ｓ３３は、図９に示す第２の位置補正方法のステップＳ２０〜Ｓ２３と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ３３において、新たな記入文字が基準範囲内に無い場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、制御部１６は、上述のように、用紙上の記入方向を検出し、新たな記入文字の位置が、用紙上の記入方向と一致するか否かを判定する（ステップＳ３４）。新たな記入文字の位置が、用紙上の記入方向と一致する場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、制御部１６は、ユーザが意図的に新たな記入文字をそれまでの文字列とずらして記入したと推定し、新たな記入文字の位置を補正せず、ステップＳ３０へ戻る。

一方、新たな記入文字の位置が、用紙上の記入方向と一致しない場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、制御部１６は、用紙３１がずれたことにより新たな記入文字の位置がそれまでの文字列とずれてしまったと推定し、新たな記入文字の位置を、基準範囲内になるように補正する（ステップＳ３５）。これにより、新たな記入文字の位置は、それまでに記入された文字列と同じ配列方向に補正される。そして、処理はステップＳ２０へ戻り、次の文字の入力を待つ。

このように、第３の位置補正方法によれば、用紙３１がずれてしまったために新たな記入文字がそれまでの文字列からずれた場合には、新たな記入文字の位置がそれまでに記入された文字列と同じ配列方向となるように自動的に補正される。一方、ユーザが意図的にそれまでの文字列からずれた位置に新たな文字を記入した場合には、記入された文字がその記入位置で記憶され、表示される。

なお、第２の位置補正方法は、例えば用紙３１が作文用紙である場合など、ユーザが用紙３１に対して同一の配列方向に通常の文章などを記入する場合に好適である。一方、第３の位置補正方法は、ユーザが用紙３１に対して自由な位置に文字を記入できるような場合に好適である。

［マークの形成方法］
図１２は、用紙３１にマークＭを形成する方法の例を示す。図１２（Ａ）の例では、用紙３１の表面に導電性インクを塗布することによりマークＭを形成している。図１２（Ｂ）の例では、用紙３１に導電性インクを染み込ませることによりマークＭを形成している。また、図１２（Ｃ）の例では、２枚の用紙を重ね合せて用紙３１を構成し、２枚の用紙の間に導電性インクを挟み込むことによりマークＭを形成している。

本実施例では、上記の方法のいずれを適用してもよい。また、センサシート１１で検知できる程度の導電性を持たせることができれば、上記以外の方法でマークＭを形成してもよく、紙に金属片を配置する方法などを用いることが可能である。また、用紙への記入開始時にユーザが予め４隅などに印刷されたチェックボックス内に導電性のペンなどを用いて記入することでそれをマークＭとして使用することも可能である。その際にはチェックボックス内に記入される記号を特定の形状として記憶しておき、ユーザにその上をなぞることを促すように薄い色で当該形状を印刷しておくことが好ましい。このようにすることで当該形状をＯＣＲなどを用いて認識し、マークＭを使用時に都度形成し、且つ特定することが可能となる。また、マークＭの形状としては裏表が判別可能なように配置位置を異ならせたり、形状自体が表裏で非対称となるものが好ましい。

［マークの配置例］
上記の実施例では、図４に示すように４つのマークＭを用紙３１の四隅に形成しているが、マークの位置はこれには限られない。他のマークの配置例を図１３に示す。

図１３（Ａ）は、４つのマークＭを、用紙３１の四隅よりも内側に形成した例である。この場合、入力装置１０の制御部１６は、用紙３１の隅からの各マークＭのずれ分を考慮して紙座標原点Ｏｐ及び傾きθを算出する。

図１３（Ｂ）、（Ｃ）は、さらに図中の右側の２つのマークＭの上下方向の位置を、左側の２つのマークＭと異ならせた例であり、用紙３１の左右の中心線に対してマークＭを非対称に形成している。また、図１３（Ｄ）は、右側のマークＭを１つにした例であり、同様に用紙３１の左右の中心線に対してマークＭを非対称に形成している。このように、用紙３１の中心線に対してマークＭを非対称に形成することにより、用紙３１の表面と裏面とを識別することが可能となる。即ち、記入装置１０の制御部１６は、検出した複数のマークＭの相対的な位置関係に基づいて、用紙３１の表面と裏面のいずれに対して手書き入力がなされているかを判別することができる。

また、用紙３１にマークＭを設ける形態によって、用紙の種類を判別できるようにしてもよい。即ち、用紙３１の種類に応じて用紙３１に形成するマークＭの形態を変える。具体的に、１つの方法では、用紙３１の種類に応じて個々のマークＭの形状を変える。例えば、用紙Ａ（種類Ａ）の用紙３１には三角形のマークＭを設け、用紙Ｂ（種類Ｂ）の用紙３１には四角形のマークＭを設ける。別の方法では、用紙３１の種類に応じて複数のマークＭの位置関係に変える。例えば、用紙Ａには４つのマークＭをそれらが長方形を構成するように形成し、用紙Ｂには３つのマークＭをそれらが三角形を構成するように形成する。また、上記の２つの方法を組み合わせ、個々のマークＭの形状と複数のマークが構成する形状の組み合わせにより用紙３１の種類を区別してもよい。例えば、用紙Ａには４つの三角形のマークＭをそれらが四角形を構成するように形成し、用紙Ｂには４つの四角形のマークをそれらが四角形を構成するように配置する。これにより、マークＭの形態に基づいて、用紙の種類を判別することが可能となる。なお、複数のマークＭの形態に基づいて用紙３１の種類を判別する処理は、記入装置１０と端末装置２０のいずれが行っても良い。即ち、記入装置１０の制御部１６が複数のマークＭの情報に基づいて用紙の種類を判別し、その結果を端末装置２０に送信してよい。その代わりに、端末装置２０の制御部２３が記入装置１０から複数のマークＭに関する情報を受信して用紙の種類を判別しても良い。

さらには、上記のように用紙の種類が判別できた場合に、端末装置２０の制御部２３が用紙の種類ごとに予め設定されたアプリケーションを自動的に起動するようにしてもよい。例えば、使用中の用紙３１が用紙Ａと判定された場合には、端末装置２０の制御部２３はアプリケーションＡを起動し、使用中の用紙３１が用紙Ｂと判定された場合には、端末装置２０の制御部２３はアプリケーションＢを起動する。なお、用紙の種類とアプリケーションとの対応関係は端末装置２０の図示しない記憶部などに記憶しておけばよい。

［記入装置の変形例］
図１４は、変形例に係る記入装置１０ｘの断面図である。この記入装置１０ｘでは、センサシート１１の上下をアクリルなどの透明樹脂１７により覆っている。これにより、入力装置１０のセンサシート１１の部分がある程度の可撓性を有するようになり、例えば下敷きのように本に挟んで利用することが可能となる。

［変形例］
上記の実施例では、ユーザがペン３２により用紙３１に記入できるようにしているが、記入した事項を修正したい場合には、消しゴムを利用できるようにしてもよい。具体的には、通常の消しゴムの素材に導電性を有する材料を含ませておく。この消しゴムで用紙上の削除したい箇所をこすれば、鉛筆などにより用紙に記入した事項は通常の消しゴムの機能により消去される。一方、センサシート１１は、消しゴムに含まれている導電性材料を検知して消しゴムが移動した範囲を消去範囲として検出し、制御部１６はデータ記憶部１５に記憶されている記入データのうち消去範囲に属するものを消去すればよい。消去範囲に属する部分が消去された後の記入データを端末装置２０に再送すれば、端末装置２０に表示された画像において消去を反映することができる。

もしくは、制御部１６は、消去範囲を示すデータを消去データとして、記入データとは別にデータ記憶部１５に記憶しておいてもよい。この場合には、消去データを端末装置２０に送信し、消去データが示す消去範囲を端末装置２０が無記入状態に変更することにより、端末装置２０に表示された画像において消去を反映することができる。

１０、１０ｘ 手書き入力装置
１１ センサシート
１５ データ記憶部
１６ 制御部
２０ 端末装置
３１ 用紙
３２ ペン
Ｍ マーク

Claims (4)

1. 静電容量の変化を検知するセンサシートを備える手書き入力装置であって、
   前記センサシートの接触位置における静電容量の変化を検出することにより、前記センサシート上に配置された用紙に対して記入された文字列を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された文字列を、前記用紙上における記入位置と対応付けて記入情報として記憶する記憶手段と、
   新たな記入文字が前記検出手段により検出されたときに、当該新たな記入文字の記入位置を、当該新たな記入文字よりも前に記入された文字列の配列方向と一致するように補正する補正手段と、
   を備え、
   前記検出手段は、前記新たな記入文字を検出したときに、前記用紙上に既に記入されている文字列の用紙上の記入方向を検出し、
   前記補正手段は、前記新たな記入文字の記入位置が、前記用紙上の記入方向と一致する場合には、当該新たな記入文字の記入位置の補正を行わないことを特徴とする手書き入力装置。
2. 前記補正手段は、前記新たな記入文字よりも前に記入された文字列における文字間隔に基づいて、当該新たな記入文字の記入位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の手書き入力装置。
3. 前記補正手段は、前記新たな記入文字よりも前に記入された文字列の配列方向及び文字間隔に基づいて新たな記入文字が記入されるべき基準範囲を決定し、前記検出手段により検出された新たな記入文字の記入位置が前記基準範囲外であるときに、当該新たな記入文字の記入位置を前記基準範囲内となるように補正することを特徴とする請求項１に記載の手書き入力装置。
4. 補正後の前記入力情報を外部の端末装置へ送信する送信手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の手書き入力装置。