JP7312615B2 - Input device and input system - Google Patents
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Description
本発明は、入力面に対して入力具により入力する入力装置及び入力システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input device and an input system for inputting with an input tool on an input surface.
スタイラスペンなどの筆記具を用いてタッチパネルの入力面に対して筆記入力する入力装置が普及している。また、このような入力装置において、筆記具の種類を判別する技術が知られている。例えば、特許文献１には、スタイラスペンを用いたタッチ入力装置において、ペン先部をカメラで撮像してペン先部の色を特定し、特定した色に応じた色を表示部に表示する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Input devices for performing handwriting input on an input surface of a touch panel using a writing instrument such as a stylus pen have become widespread. Also, in such an input device, a technique for discriminating the type of writing instrument is known. For example, Patent Literature 1 discloses a technique in which a touch input device using a stylus pen captures a pen tip with a camera, specifies the color of the pen tip, and displays a color corresponding to the specified color on the display.
前記特許文献１のタッチ入力装置において、制御部には画像解析エンジンが搭載されており、制御部は、前記画像解析エンジンを用いて、取得した撮影画像を解析する。制御部は、撮影画像の解析結果に基づいて、撮影画像中にスタイラスペンの画像が含まれているか否かを判別する。撮像画像中にスタイラスペンの画像が含まれていれば、制御部は、スタイラスペンのペン先の色を特定する。 In the touch input device of Patent Document 1, the control unit is equipped with an image analysis engine, and the control unit uses the image analysis engine to analyze the captured image. The control unit determines whether or not the image of the stylus pen is included in the captured image based on the analysis result of the captured image. If the image of the stylus pen is included in the captured image, the control unit identifies the color of the pen tip of the stylus pen.
しかし、前記特許文献１の技術では、撮影画像の解析結果に基づいて撮影画像中にスタイラスペンの画像が含まれているか否かを判別し、さらに、撮像画像中にスタイラスペンの画像が含まれている場合に撮影画像中のスタイラスペンのペン先の位置を判定し、そして、ペン先の色を特定する、という工程のために、高度な画像解析を必要とする。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 requires advanced image analysis for the steps of determining whether or not the image of the stylus pen is included in the captured image based on the analysis result of the captured image, determining the position of the pen tip of the stylus pen in the captured image when the image of the stylus pen is included in the captured image, and specifying the color of the pen tip.
また、撮像画像におけるペン先の見え方は、ペンの位置、ペンの角度、ペンの背景画像、及び撮像の環境、などの状況により大きく変化してしまうため、ペン先部の位置及び色を正確に特定することが困難である。 In addition, the appearance of the pen tip in the captured image changes greatly depending on the position of the pen, the angle of the pen, the background image of the pen, and the environment of the image capturing, so it is difficult to accurately specify the position and color of the pen tip.
本発明の目的は、簡易な構成により入力具の種類を正確に判別することが可能な入力装置及び入力システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an input device and an input system capable of accurately determining the type of input tool with a simple configuration.
本発明の一の態様に係る入力装置は、入力面に対して入力具により入力する入力装置であって、前記入力具が入力した前記入力面上の位置座標を検出する座標検出部と、前記入力具に設けられる、前記入力具の属性の情報を示す標識を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像される前記標識の画像に基づいて前記属性を識別する入力具識別部と、前記座標検出部により検出される前記位置座標と、前記入力具識別部により識別される前記属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する入力データ生成部と、を備える。 An input device according to one aspect of the present invention is an input device in which an input is performed on an input surface by an input tool, the coordinate detecting unit detecting position coordinates on the input surface input by the input tool, an imaging unit provided on the input tool for capturing an image of a sign indicating information of the attribute of the input tool, an input tool identifying unit identifying the attribute based on the image of the mark captured by the imaging unit, and the position coordinates detected by the coordinate detecting unit and the attribute identified by the input tool identifying unit. and an input data generator that generates input data.
本発明の他の態様に係る入力システムは、入力具と、入力面に対して前記入力具により入力する入力装置と、を含む入力システムであって、前記入力具が入力した前記入力面上の位置座標を検出する座標検出部と、前記入力具に設けられる、前記入力具の属性の情報を示す標識を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像される前記標識の画像に基づいて前記属性を識別する入力具識別部と、前記座標検出部により検出される前記位置座標と、前記入力具識別部により識別される前記属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する入力データ生成部と、を備える。 An input system according to another aspect of the present invention is an input system including an input tool and an input device for performing input on an input surface with the input tool, wherein the coordinates are detected by a coordinate detection unit for detecting position coordinates on the input surface input by the input tool, an imaging unit provided in the input tool for capturing an image of a sign indicating information of the attribute of the input tool, an input tool identification unit for identifying the attribute based on the image of the sign captured by the imaging unit, and the position coordinates detected by the coordinate detection unit are identified by the input tool identification unit. an input data generation unit that generates input data by the input tool based on the attribute.
本発明によれば、簡易な構成により入力具の種類を正確に判別することが可能な入力装置及び入力システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the input device and input system which can discriminate|determine the kind of input tool correctly by simple structure can be provided.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiment is an example that embodies the present invention, and does not have the character of limiting the technical scope of the present invention.
本発明の入力装置は、タッチ入力用の入力面に入力具により入力する情報処理装置である。ここで、前記入力面は、電子黒板（電子ボード）などのディスプレイ付きタッチパネル、白板（ホワイトボード）又は黒板などのボードなど、入力具により情報を入力することが可能な様々な媒体を含む。また前記入力具は、スタイラスペン、電子ペン、マーカーペンなどのペン全般、イレーサー、ブラシなど様々な筆記具を含む。また前記タッチ入力は、前記入力面に対する前記入力具による入力であり、例えば前記ペン又は前記ブラシによる筆記、前記イレーサーによる筆跡（文字など）の消去を含む。本発明の実施形態では、前記入力面の一例として、主に、表示パネル付きタッチパネル（以下、「タッチパネル」と称す。）を例に挙げ、前記入力具の一例として、主にスタイラスペン（以下、「タッチペン」と称す。）を例に挙げて説明する。 The input device of the present invention is an information processing device for inputting with an input tool on an input surface for touch input. Here, the input surface includes a touch panel with a display such as an electronic blackboard (electronic board), a board such as a whiteboard (whiteboard) or a blackboard, and various other media capable of inputting information with an input tool. Further, the input tools include stylus pens, electronic pens, pens in general such as marker pens, and various writing tools such as erasers and brushes. Further, the touch input is an input with the input tool on the input surface, and includes, for example, writing with the pen or the brush, and erasing handwriting (characters, etc.) with the eraser. In the embodiment of the present invention, as an example of the input surface, mainly a touch panel with a display panel (hereinafter referred to as "touch panel") will be mainly taken as an example, and as an example of the input tool, a stylus pen (hereinafter referred to as "touch pen") will be mainly described as an example.
図１は、本発明の実施形態に係る入力システムの構成を示す図である。入力システム１００は、入力装置１とタッチペン２とを含む。入力装置１は、本発明の入力装置の一例であり、タッチペン２は、本発明の入力具の一例である。入力装置１は、タッチパネル１０の入力面に対するユーザのタッチペン２によるタッチ入力の位置（位置座標）を検出するとともに、タッチペン２の属性（例えば筆記色）を検出して、前記タッチ入力に応じた情報を、前記筆記色により、前記表示パネルにおける前記位置座標に対応する位置に描画することが可能である。 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an input system according to an embodiment of the invention. Input system 100 includes input device 1 and touch pen 2 . The input device 1 is an example of the input device of the present invention, and the touch pen 2 is an example of the input tool of the present invention. The input device 1 detects the position (position coordinates) of the touch input by the user's touch pen 2 on the input surface of the touch panel 10, detects the attribute (for example, the writing color) of the touch pen 2, and draws the information corresponding to the touch input at the position corresponding to the position coordinates on the display panel with the writing color.
図２は、入力装置１の構成を示す機能ブロック図である。入力装置１は、タッチパネル１０と、記憶部２０と、カメラ３０と、赤外線発光部４０と、赤外線受光部５０と、制御部６０とを備えている。 FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the input device 1. As shown in FIG. The input device 1 includes a touch panel 10 , a storage section 20 , a camera 30 , an infrared light emitting section 40 , an infrared light receiving section 50 and a control section 60 .
タッチパネル１０は、タッチパネル１０の入力面に対するユーザのタッチペン２によるタッチ入力を受け付ける。タッチパネル１０は、赤外線方式のタッチパネルであってもよいし、静電容量方式のタッチパネルであってもよいし、感圧式のタッチパネルであってもよい。なお、詳細は後述するが、本発明のタッチパネルは、赤外線方式のタッチパネルが好適である。タッチパネル１０は、前記表示パネルの前面に配置されてもよいし、表示パネルに内蔵されてもよい。また、タッチパネル１０及び表示パネルは、互いに離れた場所に配置され、互いに通信可能に構成されてもよい。 The touch panel 10 receives a touch input by the user's touch pen 2 on the input surface of the touch panel 10 . The touch panel 10 may be an infrared touch panel, a capacitive touch panel, or a pressure sensitive touch panel. Although the details will be described later, the touch panel of the present invention is preferably an infrared touch panel. The touch panel 10 may be arranged on the front surface of the display panel, or may be built in the display panel. Also, the touch panel 10 and the display panel may be arranged at a location separated from each other and configured to communicate with each other.
記憶部２０は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。具体的に、記憶部２０には、属性情報２１２などのデータが記憶されている。 The storage unit 20 is a non-volatile storage unit such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive) that stores various types of information. Specifically, data such as attribute information 212 is stored in the storage unit 20 .
具体的には、記憶部２０には、入力具の属性に関する属性情報２１２が記憶されている。属性情報２１２には、入力具に設けられる標識Ｍごとに、入力具の種類、色、太さ、形状などの属性が登録されている。前記属性は、入力具の種類（タッチペン、イレーサー、ブラシなど）、タッチペン２に対応する筆記色（入力色）、タッチペン２のペン先部（筆記文字）の太さ、及び、タッチペン２のペン先部の形状のうち少なくとも何れかの情報を含んでいる。 Specifically, the storage unit 20 stores attribute information 212 regarding the attributes of the input tools. In the attribute information 212, attributes such as the type, color, thickness, and shape of the input tool are registered for each mark M provided on the input tool. The attributes include at least one of the type of input tool (touch pen, eraser, brush, etc.), the writing color (input color) corresponding to the touch pen 2, the thickness of the pen tip portion (writing characters) of the touch pen 2, and the shape of the pen tip portion of the touch pen 2.
図３は、属性情報２１２の一例を示す図である。図３に示す「Ｐ１」～「Ｐ４」は、標識Ｍの標識パターンを示す。図３には、前記属性の一例として、入力具の「種類」、タッチペン２の「筆記色」を示している。標識パターンＰ１の標識Ｍには、黒色のタッチペン２が関連付けられており、標識パターンＰ２の標識Ｍには、赤色のタッチペン２が関連付けられており、標識パターンＰ３の標識Ｍには、青色のタッチペン２が関連付けられている。また標識パターンＰ４の標識Ｍには、イレーサー３が関連付けられている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the attribute information 212. As shown in FIG. 'P1' to 'P4' shown in FIG. FIG. 3 shows the "type" of the input tool and the "writing color" of the touch pen 2 as an example of the attributes. A black touch pen 2 is associated with the marker M of the marker pattern P1, a red touch pen 2 is associated with the marker M of the marker pattern P2, and a blue touch pen 2 is associated with the marker M of the marker pattern P3. The eraser 3 is associated with the marker M of the marker pattern P4.
ここで、入力具の具体例を説明する。図４Ａ～図４Ｃは、タッチペン２の構成を示す図である。図４Ａに示すタッチペン２Ａには、標識パターンＰ１の標識Ｍが設けられており、図４Ｂに示すタッチペン２Ｂには、標識パターンＰ２の標識Ｍが設けられており、図４Ｃに示すタッチペン２Ｃには、標識パターンＰ３の標識Ｍが設けられている。 A specific example of the input tool will now be described. 4A to 4C are diagrams showing the configuration of the touch pen 2. FIG. The touch pen 2A shown in FIG. 4A is provided with the marker M of the marker pattern P1, the touch pen 2B shown in FIG. 4B is provided with the marker M of the marker pattern P2, and the touch pen 2C shown in FIG. 4C is provided with the marker M of the marker pattern P3.
標識Ｍは、特定の情報が関連付けられた記号、画像などの標識パターンが描画された媒体である。標識Ｍは、ＡＲマーカ、一次元コード、二次元コードなどで構成されてもよい。標識Ｍは、入力具における、カメラ３０により撮像可能な位置に設けられ（貼付され）ている。標識Ｍは、１つの入力具に一箇所又は複数個所設けられている。 The mark M is a medium on which a mark pattern such as a symbol or image associated with specific information is drawn. The mark M may be composed of an AR marker, a one-dimensional code, a two-dimensional code, or the like. The mark M is provided (pasted) on the input tool at a position that can be imaged by the camera 30 . The mark M is provided at one or a plurality of positions on one input tool.
また、標識Ｍの標識パターンは、赤外線カメラにより認識可能に構成されてもよい。例えば標識Ｍは、赤外線を吸収する赤外線吸収材料により標識パターンが描画された媒体であり、赤外線の吸収または反射の特性のコントラストにより標識パターンが描画された媒体である。また標識Ｍは、赤外線の吸収または反射の特性の違いにより標識パターンが描画された媒体である。標識パターンは、例えば、下地に対して赤外線の吸収特性または反射特性が異なる材料により描画される。なお、吸収特性、反射特性とは、具体的には、吸収率、反射率のことである。なお、理想状態においては「反射率＋吸収率＝１００％」となるため、吸収率及び反射率は、どちらも吸収と反射の割合を示す指標であるという意味において、ほとんど同じ概念であるともいえる。反射に関しては、同じ反射率であっても、乱反射するか正反射するかなどの反射特性の違いにより見え方が違う可能性もありえる。また一般的に、コントラスト（対比）とは、基本的には並置されているものと著しく異なっていることである。視覚においては、同じ視野内での色、明るさ、輝度、形など（また質感、テクスチャなど）の差違のことである。上述の「赤外線の吸収または反射の特性のコントラストにより標識パターンが描画されたもの」とは、（１）標識パターンとそれ以外の周辺部分とで赤外線の吸収または反射の特性の差異があり、対比により標識のパターン（形状、模様など）を認識できること、または、（２）標識パターン自体の中に赤外線の吸収または反射の特性の異なる２以上の領域を含んでおり、対比により標識のパターン（形状、模様など）を認識できることである。 Also, the marking pattern of the marking M may be configured to be recognizable by an infrared camera. For example, the label M is a medium on which a label pattern is drawn by an infrared absorbing material that absorbs infrared rays, and is a medium on which a label pattern is drawn by the contrast of infrared absorption or reflection characteristics. The label M is a medium on which a label pattern is drawn due to differences in infrared absorption or reflection characteristics. The marking pattern is drawn, for example, with a material that has infrared absorption or reflection properties different from those of the substrate. Note that the absorption characteristics and reflection characteristics specifically refer to absorptance and reflectance. In the ideal state, "reflectance + absorptivity = 100%", so absorptance and reflectance are almost the same concept in the sense that both are indicators of the ratio of absorption and reflection. As for reflection, even if the reflectance is the same, the appearance may differ depending on the difference in reflection characteristics, such as diffuse reflection or specular reflection. Also in general, contrast is basically being significantly different than juxtaposed. In vision, it refers to the difference in color, brightness, luminance, shape, etc. (or texture, texture, etc.) within the same field of view. The above-mentioned "marking pattern drawn by contrast of infrared absorption or reflection characteristics" means that (1) there is a difference in infrared absorption or reflection characteristics between the marking pattern and other peripheral portions, and the marking pattern (shape, pattern, etc.) can be recognized by comparison, or (2) the marking pattern itself includes two or more regions with different infrared absorption or reflection characteristics, and the marking pattern (shape, pattern, etc.) can be recognized by comparison.
図５は、イレーサー３の構成を示す図である。図５に示すように、イレーサー３には、標識パターンＰ４の標識Ｍが設けられている。標識パターンＰ４は、イレーサー３の上面及び側面の少なくとも何れかに設けられている。このように、入力システム１００に含まれる各入力具には、個別の標識パターンを有する標識Ｍが設けられている。 FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the eraser 3. As shown in FIG. As shown in FIG. 5, the eraser 3 is provided with a mark M having a mark pattern P4. The label pattern P4 is provided on at least one of the top surface and the side surface of the eraser 3 . In this manner, each input tool included in the input system 100 is provided with a marker M having an individual marker pattern.
図２に戻り、入力装置１の記憶部２０には、さらに、制御部６０に後述の筆記入力処理（図６参照）を実行させるための筆記入力プログラムなどの制御プログラム２１１が記憶されている。例えば、前記筆記入力プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、入力装置１が備えるＣＤドライブ又はＤＶＤドライブなどの読取装置（不図示）で読み取られて記憶部２０に記憶される。もしくは、前記筆記入力プログラムは、入力装置１からアクセス可能なサーバ装置からダウンロードされて、記憶部２０に記憶されてもよい。 Returning to FIG. 2, the storage unit 20 of the input device 1 further stores a control program 211 such as a writing input program for causing the control unit 60 to execute writing input processing (see FIG. 6), which will be described later. For example, the writing input program is non-temporarily recorded on a computer-readable recording medium such as a CD or DVD, read by a reading device (not shown) such as a CD drive or DVD drive provided in the input device 1, and stored in the storage unit 20. Alternatively, the writing input program may be downloaded from a server device accessible from the input device 1 and stored in the storage unit 20 .
カメラ３０は、被写体の画像を撮像してデジタル画像データとして出力するデジタルカメラである。カメラ３０は、本発明の撮像部の一例である。例えば図１に示すように、カメラ３０は、タッチパネル１０の右上端部及び左上端部に設けられ、タッチパネル１０の入力面の前方の全領域を撮像する。なお、各カメラ３０は、タッチパネル１０の大きさに応じて、全領域を撮像可能なように被写界深度が設定される。カメラ３０の数は限定されず、少なくとも１つ設けられていればよい。 The camera 30 is a digital camera that captures an image of a subject and outputs it as digital image data. The camera 30 is an example of an imaging section of the present invention. For example, as shown in FIG. 1 , the cameras 30 are provided at the upper right and upper left ends of the touch panel 10 and capture an image of the entire area in front of the input surface of the touch panel 10 . The depth of field of each camera 30 is set according to the size of the touch panel 10 so that the entire area can be captured. The number of cameras 30 is not limited as long as at least one is provided.
またカメラ３０は、赤外線カメラであることが好ましい。ここで、赤外線カメラとは、赤外線のみを選択的に受光して撮像できるカメラに限定されず、少なくとも赤外線を受光して撮像できるカメラを意味する。例えば、可視光及び赤外線の両方を受光して（可視光画像及び赤外画像を両方重ね合わせて）撮像するカメラも、本発明の「赤外線カメラ」に含まれる。例えば、一般的な市販の可視光カメラは赤外光除去フィルタを備えており、可視光のみを受光可能となっているが、可視光カメラから可視光除去フィルタを取り外すと簡易的な「赤外線カメラ」が実現する。本実施形態に係るカメラ３０は、このような簡易的な赤外線カメラであってもよい。カメラ３０は、周知のカメラを用いることができる。 Camera 30 is preferably an infrared camera. Here, the infrared camera is not limited to a camera capable of selectively receiving only infrared rays for imaging, but means a camera capable of receiving at least infrared rays for imaging. For example, the "infrared camera" of the present invention also includes a camera that receives both visible light and infrared light (both the visible light image and the infrared image are superimposed). For example, a general commercial visible light camera is equipped with an infrared light removal filter and can only receive visible light. The camera 30 according to this embodiment may be such a simple infrared camera. A well-known camera can be used for the camera 30 .
本実施形態において、カメラ３０は、撮像領域に存在するタッチペン２に設けられた標識Ｍを撮像する。例えば、ユーザが標識パターンＰ１の標識Ｍが設けられたタッチペン２によりタッチパネル１０の入力面にタッチ入力の操作を行っている場合に、カメラ３０は、当該タッチペン２の標識Ｍを撮像する。また例えば、ユーザが標識パターンＰ４の標識Ｍが設けられたイレーサー３によりタッチパネル１０の入力面にタッチ入力（消去）の操作を行っている場合に、カメラ３０は、当該イレーサー３の標識Ｍを撮像する。 In this embodiment, the camera 30 captures an image of the mark M provided on the touch pen 2 existing in the imaging area. For example, when the user performs a touch input operation on the input surface of the touch panel 10 with the touch pen 2 provided with the marker M of the marker pattern P1, the camera 30 captures the marker M of the touch pen 2 . Further, for example, when the user performs a touch input (erase) operation on the input surface of the touch panel 10 with the eraser 3 provided with the marker M of the marker pattern P4, the camera 30 captures the marker M of the eraser 3.
赤外線発光部４０は、赤外線方式のタッチパネルを実現するための発光部であり、赤外線の発光素子（ＬＥＤ）を含んで構成される。赤外線受光部５０は、赤外線方式のタッチパネルを実現するための受光部であり、赤外線の受光素子（フォトトランジスタ）を含んで構成される。一対の赤外線発光部４０及び赤外線受光部５０が、Ｘ方向（図１の横方向）に配置されており、一対の赤外線発光部４０及び赤外線受光部５０が、Ｙ方向（図１の縦方向）に配置されている。入力装置１は、タッチペン２がタッチパネル１０の入力面にタッチされると、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの赤外線発光部４０から発光された赤外線がタッチペン２により遮断されることにより、タッチペン２のＸ座標及びＹ座標の位置を検出する。 The infrared light emitting unit 40 is a light emitting unit for realizing an infrared type touch panel, and includes an infrared light emitting element (LED). The infrared light receiving section 50 is a light receiving section for realizing an infrared touch panel, and includes an infrared light receiving element (phototransistor). A pair of infrared light emitting unit 40 and infrared light receiving unit 50 are arranged in the X direction (horizontal direction in FIG. 1), and a pair of infrared light emitting unit 40 and infrared light receiving unit 50 are arranged in the Y direction (vertical direction in FIG. 1). When the touch pen 2 touches the input surface of the touch panel 10, the input device 1 detects the X-coordinate and Y-coordinate positions of the touch pen 2 by blocking the infrared rays emitted from the infrared light emitting units 40 in the X direction and the Y direction by the touch pen 2.
制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の演算処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、制御部６０は、前記ＲＯＭ又は記憶部２０に予め記憶された各種の制御プログラム２１１を前記ＣＰＵで実行することにより入力装置１を制御する。 The control unit 60 has control devices such as a CPU, ROM, and RAM. The CPU is a processor that executes various kinds of arithmetic processing. The ROM is a non-volatile storage unit in which control programs such as BIOS and OS for causing the CPU to execute various arithmetic processes are stored in advance. The RAM is a volatile or nonvolatile storage unit that stores various information, and is used as a temporary storage memory (work area) for various processes executed by the CPU. The control unit 60 controls the input device 1 by causing the CPU to execute various control programs 211 pre-stored in the ROM or storage unit 20 .
具体的に、制御部６０は、図２に示すように、座標検出部６１１、撮像画像取得部６１２、入力具識別部６１３、入力データ生成部６１４などの各種の処理部を含む。なお、制御部６０は、前記ＣＰＵで前記筆記入力プログラムに従った各種の処理を実行することによって、座標検出部６１１、撮像画像取得部６１２、入力具識別部６１３、入力データ生成部６１４として機能する。また、制御部６０に含まれる一部又は全部の処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記筆記入力プログラムは、複数のプロセッサを前記各種の処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。 Specifically, the control unit 60 includes various processing units such as a coordinate detection unit 611, a captured image acquisition unit 612, an input implement identification unit 613, and an input data generation unit 614, as shown in FIG. The control unit 60 functions as a coordinate detection unit 611, a captured image acquisition unit 612, an input tool identification unit 613, and an input data generation unit 614 by executing various processes according to the handwriting input program by the CPU. Also, part or all of the processing units included in the control unit 60 may be configured by electronic circuits. The writing input program may be a program for causing a plurality of processors to function as the various processing units.
座標検出部６１１は、入力具（タッチペン２、イレーサー３など）が入力したタッチパネル１０の前記入力面上の位置座標を検出する。座標検出部６１１は、本発明の座標検出部の一例である。具体的には、座標検出部６１１は、前記入力具がタッチパネル１０に接触した位置を、前記入力具が入力した前記入力面上の前記位置座標として検出する。座標検出部６１１は、赤外線発光部４０から発光された赤外線が入力具に照射されることによる赤外線の遮断状態に基づいて、入力具の位置座標を検出する。具体的には、座標検出部６１１は、タッチペン２により赤外線が遮断された場合に赤外線受光部５０から出力される検知信号に基づいて、タッチペン２の位置座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を検出する。 The coordinate detection unit 611 detects position coordinates on the input surface of the touch panel 10 input by an input tool (touch pen 2, eraser 3, etc.). The coordinate detection section 611 is an example of the coordinate detection section of the present invention. Specifically, the coordinate detection unit 611 detects the position where the input tool touches the touch panel 10 as the position coordinates on the input surface input by the input tool. The coordinate detection unit 611 detects the position coordinates of the input tool based on the infrared cutoff state caused by the infrared light emitted from the infrared light emitting unit 40 being applied to the input tool. Specifically, the coordinate detection unit 611 detects the position coordinates (X coordinate, Y coordinate) of the touch pen 2 based on the detection signal output from the infrared light receiving unit 50 when the touch pen 2 blocks infrared rays.
撮像画像取得部６１２は、カメラ３０により撮像される標識Ｍの撮像画像を取得する。ここで、カメラ３０は、赤外線発光部４０から発光された赤外線が前記入力具に照射された状態で標識Ｍを撮像する。標識Ｍは、赤外線吸収材料により標識パターンが描画されたものであるため、標識Ｍは、赤外線発光部４０から発光される赤外線を吸収する。これにより、カメラ３０は、標識Ｍの標識パターンを確実に撮像することが可能となる。このように、赤外線発光部４０は、入力具による赤外線の遮断状態に基づいて入力具の位置座標を検出するための光源としての機能と、入力具の標識Ｍに赤外線を照射してカメラ３０に撮像させるための光源としての機能とを有する。このため、本発明において、タッチパネル１０は、赤外線方式のタッチパネルが好適となる。 The captured image acquisition unit 612 acquires the captured image of the marker M captured by the camera 30 . Here, the camera 30 takes an image of the mark M in a state in which the input tool is irradiated with the infrared rays emitted from the infrared light emitting section 40 . Since the label M has a label pattern drawn with an infrared absorbing material, the label M absorbs the infrared rays emitted from the infrared light emitting section 40 . This enables the camera 30 to reliably capture the sign pattern of the sign M. FIG. As described above, the infrared light emitting unit 40 has a function as a light source for detecting the position coordinates of the input tool based on the infrared ray blocking state of the input tool, and a function as a light source for irradiating the mark M of the input tool with infrared rays and causing the camera 30 to capture an image. Therefore, in the present invention, the touch panel 10 is preferably an infrared touch panel.
入力具識別部６１３は、カメラ３０により撮像される標識Ｍの画像に基づいて入力具の属性を識別する。入力具識別部６１３は、本発明の入力具識別部の一例である。具体的には、入力具識別部６１３は、撮像画像取得部６１２により取得される撮像画像に含まれる標識Ｍの標識パターンに関連付けられた入力具の属性を識別する。例えば、撮像画像取得部６１２により取得される撮像画像にタッチペン２Ａ（図４Ａ参照）の標識Ｍが含まれる場合、入力具識別部６１３は、属性情報２１２（図３参照）を参照して、当該標識Ｍの標識パターンＰ１に関連付けられた筆記色として「黒色」を識別する。また例えば、撮像画像取得部６１２により取得される撮像画像にイレーサー３（図５参照）の標識Ｍが含まれる場合、入力具識別部６１３は、属性情報２１２（図３参照）を参照して、当該標識Ｍの標識パターンＰ４に関連付けられた入力具の種類として「イレーサー」を識別する。 The input implement identification unit 613 identifies the attribute of the input implement based on the image of the marker M captured by the camera 30 . The input implement identification section 613 is an example of the input implement identification section of the present invention. Specifically, the input tool identification unit 613 identifies the attribute of the input tool associated with the marker pattern of the marker M included in the captured image acquired by the captured image acquisition unit 612 . For example, when the captured image acquired by the captured image acquisition unit 612 includes the marker M of the touch pen 2A (see FIG. 4A), the input tool identifying unit 613 refers to the attribute information 212 (see FIG. 3) to identify “black” as the writing color associated with the marker pattern P1 of the marker M. Further, for example, when the captured image acquired by the captured image acquisition unit 612 includes the marker M of the eraser 3 (see FIG. 5), the input tool identifying unit 613 refers to the attribute information 212 (see FIG. 3) to identify “eraser” as the type of input tool associated with the marker pattern P4 of the marker M.
入力データ生成部６１４は、座標検出部６１１により検出される前記位置座標と、入力具識別部６１３により識別される前記属性とに基づいて、入力具による入力データ（筆跡データ）を生成する。入力データ生成部６１４は、本発明の入力データ生成部の一例である。制御部６０は、前記入力データに基づいて前記表示パネルに情報を描画する。例えば、制御部６０は、タッチペン２によるタッチ入力に応じた手書き情報（例えば、文字）を、入力具識別部６１３により識別された筆記色により前記表示パネルの前記位置座標に応じた位置に描画（表示）する。これにより、前記入力データに応じた手書き情報を前記表示パネルにリアルタイムで表示させることが可能となる。 The input data generation unit 614 generates input data (handwriting data) from the input tool based on the position coordinates detected by the coordinate detection unit 611 and the attributes identified by the input tool identification unit 613 . The input data generator 614 is an example of the input data generator of the present invention. The control unit 60 draws information on the display panel based on the input data. For example, the control unit 60 draws (displays) handwritten information (e.g., characters) corresponding to touch input by the touch pen 2 at a position corresponding to the position coordinates on the display panel in the handwriting color identified by the input tool identification unit 613. As a result, handwritten information corresponding to the input data can be displayed on the display panel in real time.
また、例えば前記入力データ（筆跡データ）に基づいて、カラープリンタ（不図示）により印刷処理を実行した場合には、印刷用紙に、筆記色、ペン先部の太さ、形状などが反映された筆跡が印刷される。 Further, for example, when printing is executed by a color printer (not shown) based on the input data (handwriting data), the handwriting reflecting the color of writing, the thickness of the pen tip, the shape, etc. is printed on the printing paper.
［筆記入力処理］
以下、図６を参照しつつ、入力装置１の制御部６０によって実行される筆記入力処理について説明する。
[Writing input process]
Hereinafter, the handwriting input process executed by the control unit 60 of the input device 1 will be described with reference to FIG.
なお、本発明は、前記筆記入力処理に含まれる一又は複数のステップを実行する筆記入力方法の発明として捉えることができ、ここで説明する当該筆記入力処理に含まれる一又は複数のステップが適宜省略されてもよい。なお、前記筆記入力処理における各ステップは同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。さらに、ここでは制御部６０によって前記筆記入力処理における各ステップが実行される場合を例に挙げて説明するが、複数のプロセッサによって当該筆記入力処理における各ステップが分散して実行される筆記入力方法も他の実施形態として考えられる。 The present invention can be regarded as an invention of a writing input method that executes one or more steps included in the writing input process, and one or more steps included in the writing input process described here may be omitted as appropriate. Note that each step in the handwriting input process may have a different execution order as long as the same effects are produced. Furthermore, here, a case where each step in the handwriting input process is executed by the control unit 60 will be described as an example, but a handwriting input method in which each step in the handwriting input process is executed by a plurality of processors in a distributed manner is also conceivable as another embodiment.
先ずステップＳ１１において、制御部６０は、タッチパネル１０の入力面に対してタッチペン２によりタッチ入力された位置座標を検出したか否かを判定する。制御部６０により位置座標が検出された場合、処理はステップＳ１２に移行する。 First, in step S<b>11 , the control unit 60 determines whether or not the position coordinates of the input surface of the touch panel 10 touched by the touch pen 2 have been detected. If the control unit 60 detects the position coordinates, the process proceeds to step S12.
ステップＳ１２において、制御部６０は、入力具（例えばタッチペン２）に設けられた標識Ｍの撮像画像をカメラ３０から取得したか否かを判定する。制御部６０により標識Ｍの撮像画像が取得された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１３に移行する。制御部６０により標識Ｍの撮像画像が取得されない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、処理はステップＳ１４に移行する。 In step S<b>12 , the control unit 60 determines whether or not the captured image of the mark M provided on the input tool (for example, the touch pen 2 ) has been acquired from the camera 30 . If the controller 60 acquires the captured image of the marker M (S12: YES), the process proceeds to step S13. When the captured image of the marker M is not acquired by the control unit 60 (S12: NO), the process proceeds to step S14.
ここで、例えばユーザの入力具の使用状態、赤外線の発光状態などにより、標識Ｍがカメラ３０に撮像され難い場合が考えられる。そこで、制御部６０は、例えば、標識Ｍの撮像画像をカメラ３０から取得したか否かの判定処理を、所定時間継続して実行する構成としてもよい。この構成では、制御部６０が、所定時間以内に標識Ｍの撮像画像をカメラ３０から取得しなかった場合に、処理がステップＳ１４に移行する。 Here, it may be difficult for the camera 30 to capture the image of the marker M depending on the user's use of the input tool, the infrared light emitting state, and the like. Therefore, for example, the control unit 60 may be configured to continuously execute the process of determining whether or not the captured image of the marker M has been acquired from the camera 30 for a predetermined period of time. In this configuration, when the control unit 60 does not acquire the captured image of the marker M from the camera 30 within the predetermined time, the process proceeds to step S14.
ステップＳ１３において、制御部６０は、標識Ｍの撮像画像に基づいて入力具の属性を識別する。例えば、制御部６０は、撮像画像に含まれるタッチペン２に設けられた標識Ｍの標識パターンに関連付けられた筆記色（図３参照）を識別する。 In step S13, the control unit 60 identifies the attribute of the input implement based on the captured image of the marker M. FIG. For example, the control unit 60 identifies the writing color (see FIG. 3) associated with the marker pattern of the marker M provided on the touch pen 2 included in the captured image.
ステップＳ１４において、制御部６０は、入力具による入力データを生成する。具体的には、入力具の標識Ｍが認識された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部６０は、前記位置座標と前記入力具の属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する。また制御部６０は、前記入力データに基づいて前記表示パネルに情報を描画する。例えば、制御部６０は、タッチペン２によるタッチ入力に応じた手書き情報（例えば、文字）を、前記位置座標に対応する位置に、前記筆記色により前記表示パネルに描画（表示）する。 In step S14, the control section 60 generates input data by the input tool. Specifically, when the mark M of the input tool is recognized (S12: YES), the control section 60 generates input data by the input tool based on the position coordinates and the attribute of the input tool. The control unit 60 also draws information on the display panel based on the input data. For example, the control unit 60 draws (displays) handwritten information (for example, characters) corresponding to the touch input by the touch pen 2 on the display panel in the handwriting color at the position corresponding to the position coordinates.
一方、入力具の標識Ｍが認識されない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部６０は、前記位置座標に基づいて、前記入力具による入力データを生成して、前記入力データに基づいて前記表示パネルに情報を描画する。例えば、制御部６０は、前記表示パネルにおいて、タッチペン２によるタッチ入力に応じた手書き情報（例えば、文字）を、前記位置座標に対応する位置に描画（表示）する。この場合、制御部６０は、前記手書き情報を、予め設定されたデフォルトの属性（筆記色、ペン先部の太さ、ペン先部の形状）により描画する。以上のようにして、前記筆記入力処理が実行される。 On the other hand, if the mark M of the input tool is not recognized (S12: NO), the control unit 60 generates input data by the input tool based on the position coordinates, and draws information on the display panel based on the input data. For example, the control unit 60 draws (displays) handwritten information (for example, characters) corresponding to touch input with the touch pen 2 at a position corresponding to the position coordinates on the display panel. In this case, the control unit 60 draws the handwritten information using preset default attributes (writing color, pen tip thickness, and pen tip shape). As described above, the handwriting input process is executed.
以上説明したように、本実施形態に係る入力装置１は、入力具に設けられた標識Ｍをカメラ３０により撮像して標識Ｍに関連付けられた当該入力具の属性を取得し、タッチパネル１０に入力された入力具の位置と、前記属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する。このように、入力具に設けられた標識Ｍを撮像することにより入力具の属性を識別することができるため、簡易な構成により入力具の種類を正確に判別することが可能となる。 As described above, the input device 1 according to the present embodiment captures an image of the marker M provided on the input tool with the camera 30, acquires the attribute of the input tool associated with the marker M, and generates input data from the input tool based on the position of the input tool input to the touch panel 10 and the attribute. Since the attribute of the input tool can be identified by imaging the mark M provided on the input tool in this way, the type of the input tool can be accurately determined with a simple configuration.
また本実施形態に係る入力装置１では、タッチパネル１０を赤外線発光部４０及び赤外線受光部５０を備える赤外線方式のタッチパネルで構成し、カメラ３０を赤外線カメラで構成し、標識Ｍを赤外線吸収材料により標識パターンが描画された媒体で構成することができる。この構成によれば、カメラ３０は、標識Ｍに赤外線発光部４０から発光された赤外線が照射された状態で標識Ｍを撮像する。このため、カメラ３０により標識Ｍを確実に撮像することが可能になるとともに、標識Ｍの標識パターンの認識精度を向上させることができる。 Further, in the input device 1 according to the present embodiment, the touch panel 10 can be configured by an infrared type touch panel including an infrared light emitting unit 40 and an infrared light receiving unit 50, the camera 30 can be configured by an infrared camera, and the mark M can be configured by a medium on which a mark pattern is drawn using an infrared absorbing material. According to this configuration, the camera 30 captures an image of the sign M while the sign M is irradiated with the infrared light emitted from the infrared light emitting section 40 . As a result, the camera 30 can reliably capture an image of the marker M, and the recognition accuracy of the marker pattern of the marker M can be improved.
本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、入力装置１は、カメラ３０により撮像された入力具の撮像画像に基づいて、入力面上の位置座標を検出してもよい。この場合、前記入力面は、タッチパネル１０に限定されない。例えば、前記入力面は、机上面、壁面などの非電子機器の接触面であってもよいし、空間に表される仮想的な非接触面であってもよい。すなわち、入力装置１は、タッチパネル１０が省略されてもよい。 The invention is not limited to the embodiments described above. For example, the input device 1 may detect the position coordinates on the input surface based on the captured image of the input tool captured by the camera 30 . In this case, the input surface is not limited to the touch panel 10 . For example, the input surface may be a non-electronic device contact surface such as a desk surface or a wall surface, or may be a virtual non-contact surface represented in space. That is, the touch panel 10 may be omitted from the input device 1 .
また、上述したように前記入力面は、白板（ホワイトボード）又は黒板などのボードであってもよい。前記入力面がボードである場合、前記ボードにペンにより直接文字などを書き込んだり、前記ボードの文字などをイレーサーにより消去したりすることが可能となる。この構成では、例えば前記ペン及び前記イレーサーは、市販のマーカーペン及びイレーサーを利用することができる。この場合、前記ペン及び前記イレーサーに標識Ｍを貼付することにより、本実施形態に係る入力具を実現することができる。 Also, as described above, the input surface may be a board such as a whiteboard or a blackboard. When the input surface is a board, it is possible to directly write characters or the like on the board with a pen or erase characters or the like on the board with an eraser. In this configuration, for example, the pen and the eraser can utilize commercially available marker pens and erasers. In this case, by attaching a mark M to the pen and the eraser, the input tool according to the present embodiment can be realized.
また他の実施形態として、標識Ｍは、入力具において赤外線透過材料で覆われていてもよい。例えば、標識Ｍは、赤外線を透過する樹脂材料からなるカバーで覆われていてもよい。これにより、標識Ｍの標識パターンの認識精度を低下させることなく、入力具の使用による標識Ｍの損傷を防止することができる。また、前記赤外線透過材料は、可視光を遮断する性質を有することが好ましい。これにより、可視光を遮断して、赤外線発光部４０から発光される赤外線を効率よく標識Ｍに照射することができるため、標識パターンの認識精度を向上させることができる。 As another embodiment, the marker M may be covered with an infrared transmissive material on the input device. For example, the label M may be covered with a cover made of a resin material that transmits infrared rays. As a result, it is possible to prevent the mark M from being damaged due to the use of the input tool without lowering the recognition accuracy of the mark pattern of the mark M. Moreover, it is preferable that the infrared transmitting material has a property of blocking visible light. As a result, it is possible to block visible light and efficiently irradiate the mark M with the infrared light emitted from the infrared light emitting unit 40, so that the recognition accuracy of the mark pattern can be improved.
また他の実施形態として、標識Ｍは、入力具に着脱可能に取り付けられていてもよい。これにより、マーカーペンなど市販の入力具を使用した場合に、標識Ｍを容易に取り付けたり取り外したりすることができる。また標識パターンの異なる標識Ｍに交換することにより、入力具の属性を変更することができる。さらに、標識Ｍが損傷した場合に、新しい標識Ｍに容易に交換することができる。 As another embodiment, the marker M may be detachably attached to the input tool. This makes it possible to easily attach and detach the mark M when using a commercially available input tool such as a marker pen. Also, by replacing the marker M with a different marker pattern, the attribute of the input tool can be changed. Furthermore, if the label M is damaged, it can be easily replaced with a new label M.
ここで、標識Ｍを入力具に取り付けるための具体的な構成について説明する。ここでは、入力具の一例として、タッチペン２を挙げる。 Here, a specific configuration for attaching the marker M to the input tool will be described. Here, the touch pen 2 is taken as an example of the input tool.
図７は、標識Ｍが取り付けられたタッチペン２の構成例を示す斜視図である。図７に示すように、タッチペン２は、標識取付部２１を備える。タッチペン２は、一つの標識取付部２１を備えてもよいし、複数の標識取付部２１を備えてもよい。例えば図７に示すように、タッチペン２は、ペン先側の第１端部の近傍に一つの標識取付部２１を備え、前記第１端部とは反対側の第２端部の近傍に一つの標識取付部２１を備える。 FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of the touch pen 2 to which the mark M is attached. As shown in FIG. 7 , the touch pen 2 has a marker attachment portion 21 . The touch pen 2 may be provided with one label mounting portion 21 or may be provided with a plurality of label mounting portions 21 . For example, as shown in FIG. 7, the touch pen 2 includes one marker mounting portion 21 near the first end on the pen tip side, and one marker mounting portion 21 near the second end opposite to the first end.
標識取付部２１は、本体２００と、本体２００を覆うカバー２０１とを備える。本体２００は、内側に所定方向に貫通する挿通部２０２を有し、外側に平坦領域２０３を有している。挿通部２０２には、タッチペン２が挿通される。すなわち、挿通部２０２は、本体２００においてタッチペン２の延伸方向（軸方向）に形成されている。挿通部２０２にタッチペン２が挿入されることにより、標識取付部２１がタッチペン２に取り付けられる。このように、標識取付部２１は、タッチペン２に着脱可能に設けられる。 The label attachment portion 21 includes a main body 200 and a cover 201 covering the main body 200 . The main body 200 has an insertion portion 202 penetrating in a predetermined direction on the inside and a flat area 203 on the outside. The touch pen 2 is inserted through the insertion portion 202 . That is, the insertion portion 202 is formed in the extension direction (axial direction) of the touch pen 2 in the main body 200 . The marker attachment portion 21 is attached to the touch pen 2 by inserting the touch pen 2 into the insertion portion 202 . In this manner, the marker attaching portion 21 is detachably provided on the touch pen 2 .
平坦領域２０３は、本体２００の外周を覆うように形成されており、図７に示す例では、外周の４面に形成されている。すなわち、平坦領域２０３は、タッチペン２の外周を覆うように配置されている。平坦領域２０３の数は限定されず、図７に示すように４面（４個）であってもよいし、図８に示すように３面（３個）であってもよいし、５面（５個）以上（不図示）であってもよい。 The flat regions 203 are formed so as to cover the outer periphery of the main body 200, and in the example shown in FIG. That is, the flat area 203 is arranged so as to cover the outer periphery of the touch pen 2 . The number of flat regions 203 is not limited, and may be four (four) as shown in FIG. 7, three (three) as shown in FIG. 8, or five (five) or more (not shown).
各平坦領域２０３は例えば矩形状に形成されており、各平坦領域２０３に個別に標識Ｍが取り付けられている。図７に示す例では、一つの標識取付部２１に４個の標識Ｍが取り付けられており、タッチペン２全体としては８個の標識Ｍが取り付けられている。なお、各標識Ｍには同一の属性（例えば筆記色）が関連付けられている。標識Ｍは、平坦領域２０３に接着剤などにより貼付されてもよいし、平坦領域２０３に印刷されてもよい。これにより、標識Ｍを平坦に保持することができるため、標識パターンの認識精度を向上させることができる。 Each flat area 203 is formed, for example, in a rectangular shape, and a label M is individually attached to each flat area 203 . In the example shown in FIG. 7, four markers M are attached to one marker attachment portion 21, and eight markers M are attached to the touch pen 2 as a whole. Note that each mark M is associated with the same attribute (for example, writing color). The mark M may be attached to the flat area 203 with an adhesive or the like, or may be printed on the flat area 203 . As a result, since the marker M can be held flat, the recognition accuracy of the marker pattern can be improved.
カバー２０１は、標識Ｍを覆うように設けられている。カバー２０１は、可視光を遮断し赤外線を透過する樹脂材料（赤外線透過材料）で形成されている。これにより、赤外線発光部４０から発光される赤外線を効率よく標識Ｍに照射することができるため、標識Ｍの標識パターンの認識精度を向上させることができ、さらにタッチペン２の使用による標識Ｍの損傷を防止することができる。 A cover 201 is provided so as to cover the mark M. As shown in FIG. The cover 201 is made of a resin material (infrared transmitting material) that blocks visible light and transmits infrared light. As a result, the mark M can be efficiently irradiated with the infrared light emitted from the infrared light emitting section 40, so that the recognition accuracy of the mark pattern of the mark M can be improved, and damage to the mark M due to the use of the touch pen 2 can be prevented.
また、上記の構成によれば、複数の平坦領域２０３に標識Ｍが取り付けられるため、タッチペン２を使用中に、ユーザの手などにより全ての標識Ｍが隠れてしまうことを防ぐことができる。このため、タッチペン２の標識Ｍをカメラ３０に確実に認識させることが可能となる。 Moreover, according to the above configuration, since the markers M are attached to the plurality of flat areas 203, it is possible to prevent all the markers M from being hidden by the user's hand or the like while the touch pen 2 is in use. Therefore, it is possible to cause the camera 30 to reliably recognize the marker M on the touch pen 2 .
ここで、図７に示すように、タッチペン２に複数の標識取付部２１を取り付ける構成の場合、各標識取付部２１の取付角度（例えば、タッチペン２の軸周りの角度）を互いに異ならせてもよい。具体的には、各標識取付部２１は、前記第１端部側の標識取付部２１における平坦領域２０３の平坦面に対する垂直軸の方向と、前記第２端部側の標識取付部２１における平坦領域２０３の平坦面に対する垂直軸の方向とが互いに異なるように（例えば両垂直軸のなす角が４５度となるように）、取り付けられてもよい。これにより、一方の標識取付部２１の標識Ｍがカメラ３０に認識され難い位置にある場合であっても、他方の標識取付部２１の標識Ｍをカメラ３０に認識させることが可能となる。 Here, as shown in FIG. 7, in the case of a configuration in which a plurality of marker attachment portions 21 are attached to the touch pen 2, the attachment angle of each marker attachment portion 21 (for example, the angle around the axis of the touch pen 2) may be different from each other. Specifically, each marker mounting portion 21 may be mounted such that the direction of the vertical axis with respect to the flat surface of the flat region 203 in the marker mounting portion 21 on the first end side is different from the direction of the vertical axis with respect to the flat surface of the flat region 203 in the marker mounting portion 21 on the second end side (for example, the angle formed by both vertical axes is 45 degrees). As a result, even when the marker M on one of the marker attachment portions 21 is at a position where it is difficult for the camera 30 to recognize the marker M, the camera 30 can recognize the marker M on the other marker attachment portion 21 .
標識取付部２１の構成は上述の構成に限定されない。例えば、標識取付部２１は、図９～図１２に示す構成であってもよい。図９に示す標識取付部２１は、本体２００の一部に平坦領域２０３を有している。平坦領域２０３は、本体２００側を除く３面に形成されており、各平坦領域２０３に標識Ｍが取り付けられている。標識取付部２１は、挿通部２０２にタッチペン２を挿通することによりタッチペン２に取り付けられる。カバー２０１は、平坦領域２０３の標識Ｍを覆うように設けられている。本体２００における標識Ｍが存在しない領域は、カバー２０１で覆われていなくてもよい。 The configuration of the marker attachment portion 21 is not limited to the configuration described above. For example, the marker mounting portion 21 may have the configuration shown in FIGS. 9 to 12. FIG. The sign attachment portion 21 shown in FIG. 9 has a flat area 203 on a portion of the main body 200 . The flat areas 203 are formed on three sides except for the main body 200 side, and a mark M is attached to each flat area 203 . The marker attachment portion 21 is attached to the touch pen 2 by inserting the touch pen 2 through the insertion portion 202 . A cover 201 is provided to cover the mark M on the flat area 203 . A region of the main body 200 where the mark M does not exist may not be covered with the cover 201 .
また図１０に示すように、標識Ｍが本体２００の外周面を囲うように取り付けられてもよい。図１０に示す構成では、標識取付部２１は、平坦領域２０３を有しておらず、本体２００に標識Ｍが取り付けられる。なお本体２００の外周面が曲面の場合、標識Ｍの認識精度が低下しないように、標識Ｍを、曲面の外周面を覆う標識パターンで構成することが望ましい。 Further, as shown in FIG. 10, a mark M may be attached so as to surround the outer peripheral surface of the main body 200 . In the configuration shown in FIG. 10 , the marker attachment portion 21 does not have the flat area 203 and the marker M is attached to the main body 200 . When the outer peripheral surface of the main body 200 is curved, it is desirable that the marker M is configured with a marker pattern that covers the curved outer peripheral surface so that the recognition accuracy of the marker M does not deteriorate.
また図１１～図１３に示すように、標識Ｍは、形状により識別可能な標識パターンであってもよい。例えば、図１１に示す標識取付部２１には、矩形状の標識Ｍが取り付けられている。この矩形状の標識Ｍには、例えば黒色の筆記色が関連付けられている。また例えば、図１２に示す標識取付部２１には、三角形状の標識Ｍが取り付けられている。この三角形状の標識Ｍには、例えば赤色の筆記色が関連付けられている。また例えば、図１３に示す標識取付部２１には、円形状の標識Ｍが取り付けられている。この円形状の標識Ｍには、例えば青色の筆記色が関連付けられている。これにより、入力具識別部６１３は、カメラ３０により撮像される標識Ｍの形状（矩形状、三角形状、円形状など）に基づいてタッチペン２の属性（筆記色）を識別する。 Further, as shown in FIGS. 11 to 13, the mark M may be a mark pattern that can be identified by its shape. For example, a rectangular marker M is attached to the marker attachment portion 21 shown in FIG. A black writing color is associated with the rectangular mark M, for example. Further, for example, a triangular mark M is attached to the mark mounting portion 21 shown in FIG. The triangular mark M is associated with a red handwriting color, for example. Further, for example, a circular mark M is attached to the mark mounting portion 21 shown in FIG. A blue writing color, for example, is associated with this circular marker M. As shown in FIG. Thereby, the input tool identification unit 613 identifies the attribute (writing color) of the touch pen 2 based on the shape (rectangular, triangular, circular, etc.) of the marker M imaged by the camera 30 .
ここで、図７～図１３に示した標識取付部２１は、着脱可能な構成を有するため、例えばユーザの指に嵌めて使用されてもよい。例えば、ユーザが人差し指に図９に示す標識取付部２１を嵌めて指によりタッチパネル１０にタッチ入力することにより、標識Ｍを認識させて所定の属性に応じた描画を行うことが可能となる。なお、本体２００は、入力具に合わせた形状に形成される。これにより、例えば標識取付部２１は、イレーサー３に取り付けることができる。 7 to 13 has a detachable structure, it may be used by fitting it to a user's finger, for example. For example, by fitting the mark mounting portion 21 shown in FIG. 9 to the index finger of the user and performing touch input on the touch panel 10 with the finger, the mark M can be recognized and drawing according to a predetermined attribute can be performed. Note that the main body 200 is formed in a shape that matches the input tool. As a result, for example, the marker attachment portion 21 can be attached to the eraser 3 .
また標識取付部２１は、図１４～図１６に示す構成であってもよい。具体的には、標識取付部２１は、タッチペン２と一体に形成されてもよい。すなわち、標識取付部２１は、タッチペン２の一構成部材であってもよい。例えば、タッチペン２のペン先側の第１端部の近傍に標識取付部２１が形成されており、タッチペン２の前記第１端部とは反対側の第２端部の近傍に標識取付部２１が形成されている。標識取付部２１には、標識Ｍが印刷などにより取り付けられている。なお、タッチペン２が円筒状の場合、標識Ｍの認識精度が低下しないように、標識Ｍは、円筒状の外周面を覆う標識パターンで構成されることが望ましい。図１４の標識Ｍは、例えば黒色のペンが関連付けられた標識パターンであり、図１５の標識Ｍは、例えば赤色のペンが関連付けられた標識パターンであり、図１６の標識Ｍは、例えば青色のペンが関連付けられた標識パターンである。なお、標識取付部２１に、標識Ｍを覆うカバー２０１が設けられてもよい。図１４～図１６に示す構成によれば、タッチペン２を小型化することができる。 Further, the marker mounting portion 21 may have the configuration shown in FIGS. 14 to 16. FIG. Specifically, the marker attachment portion 21 may be formed integrally with the touch pen 2 . That is, the marker attachment portion 21 may be one component of the touch pen 2 . For example, the marker mounting portion 21 is formed near the first end on the pen tip side of the touch pen 2, and the marker mounting portion 21 is formed near the second end on the side opposite to the first end of the touch pen 2. A mark M is attached to the mark mounting portion 21 by printing or the like. If the stylus 2 has a cylindrical shape, it is desirable that the marker M is formed of a marker pattern that covers the outer peripheral surface of the cylinder so that the recognition accuracy of the marker M does not deteriorate. The marker M in FIG. 14 is a marker pattern associated with, for example, a black pen, the marker M in FIG. 15 is a marker pattern associated with, for example, a red pen, and the marker M in FIG. 16 is a marker pattern associated with, for example, a blue pen. A cover 201 for covering the mark M may be provided on the mark mounting portion 21 . According to the configurations shown in FIGS. 14 to 16, the stylus 2 can be miniaturized.
また他の実施形態として、入力システム１００では、タッチペン２による入力（筆記）の入力モード、イレーサー３による入力（筆跡の消去）の入力モード、他の入力具（ブラシなど）による入力モードなどを切り替えて入力処理を行ってもよい。例えば、各入力具（タッチペン２、イレーサー３、ブラシなど）には、複数種類の入力モード（ペン入力モード、イレーサー入力モード、ブラシ入力モードなど）のうち何れかの入力モードが割り当てられている。この場合、前記属性は、各入力具に割り当てられた前記入力モードの情報である。これにより、入力システム１００は、入力具識別部６１３により識別された前記入力モードにより入力処理を行う。これにより、複数種類の入力具が混在して使用される場合に、それらの入力具の種類を適切に識別することが可能となる。 As another embodiment, in the input system 100, an input mode of input (writing) with the touch pen 2, an input mode of input (erasing handwriting) with the eraser 3, an input mode with another input tool (such as a brush), etc., may be switched for input processing. For example, each input tool (touch pen 2, eraser 3, brush, etc.) is assigned one of a plurality of input modes (pen input mode, eraser input mode, brush input mode, etc.). In this case, the attribute is information on the input mode assigned to each input tool. As a result, the input system 100 performs input processing in accordance with the input mode identified by the input implement identification unit 613 . Accordingly, when a plurality of types of input tools are used together, the types of those input tools can be appropriately identified.
本発明は、上述のように筆記入力方法（入力方法）の発明として実現することができる。この場合、筆記入力方法は、入力具が入力した入力面上の位置座標を検出する座標検出ステップと、前記入力具に設けられる、前記入力具の属性の情報を示す標識を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップにより撮像される前記標識の画像に基づいて前記属性を識別する入力具識別ステップと、前記座標検出ステップにより検出される前記位置座標と、前記入力具識別ステップにより識別される前記属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する入力データ生成ステップと、を一又は複数のプロセッサにより実行する。 The present invention can be implemented as an invention of a handwriting input method (input method) as described above. In this case, the writing input method includes one or more processors comprising: a coordinate detecting step of detecting position coordinates on an input surface input by an input tool; an imaging step of imaging a mark provided on the input tool and indicating information of the attribute of the input tool; an input tool identifying step of identifying the attribute based on the image of the marker imaged by the imaging step; Execute by
前述した各実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味及び前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。 Various modifications of the present invention are possible in addition to the respective embodiments described above. Those modifications should not be construed as not belonging to the scope of the present invention. The present invention should include all modifications within the scope of the claims, the meaning of equivalents, and the scope.
１ ：入力装置
２ ：タッチペン
３ ：イレーサー
１０ ：タッチパネル
２０ ：記憶部
３０ ：カメラ
４０ ：赤外線発光部
５０ ：赤外線受光部
６０ ：制御部
１００ ：入力システム
２１１ ：制御プログラム
２１２ ：属性情報
６１１ ：座標検出部
６１２ ：撮像画像取得部
６１３ ：入力具識別部
６１４ ：入力データ生成部
1 : Input device 2 : Touch pen 3 : Eraser 10 : Touch panel 20 : Storage unit 30 : Camera 40 : Infrared light emitting unit 50 : Infrared light receiving unit 60 : Control unit 100 : Input system 211 : Control program 212 : Attribute information 611 : Coordinate detection unit 612 : Captured image acquisition unit 613 : Input tool identification unit 614 : Input data generation unit
Claims (18)
前記タッチパネルの第１辺に沿って配置される、赤外線を発光する発光部と、
前記タッチパネルの第２辺であって前記第１辺に対向する第２辺に沿って配置される、前記発光部から発光される赤外線を受光する受光部と、
前記入力具が入力した前記タッチパネル上の位置座標を検出する座標検出部と、
前記入力具に設けられる、前記入力具の属性の情報を示す標識であって、赤外線の吸収又は反射の特性のコントラストにより標識パターンが描画された標識を撮像する赤外線カメラと、
前記赤外線カメラにより撮像される前記標識の画像に基づいて前記属性を識別する入力具識別部と、
前記座標検出部により検出される前記位置座標と、前記入力具識別部により識別される前記属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する入力データ生成部と、
を備え、
前記発光部から発光された赤外線が前記入力具に照射されている状態で、
（１）前記座標検出部が、前記入力具が赤外線を遮断した位置に基づいて前記入力具の位置座標を検出し、かつ、
（２）前記赤外線カメラが、前記標識を撮像し、
前記発光部は、前記入力具の位置座標を検出するための光源としての機能と、前記標識に赤外線を照射して前記赤外線カメラに前記標識を撮像させるための光源としての機能とを有する、入力装置。 An input device for inputting with an input tool to a touch panel ,
a light emitting unit that emits infrared rays and is arranged along a first side of the touch panel;
a light receiving unit arranged along a second side of the touch panel opposite to the first side and configured to receive infrared rays emitted from the light emitting unit;
a coordinate detection unit that detects position coordinates on the touch panel input by the input tool;
an infrared camera that captures an image of a sign that is provided on the input device and that indicates information on the attribute of the input device, the sign having a sign pattern drawn by contrast of infrared absorption or reflection characteristics;
an input tool identification unit that identifies the attribute based on the image of the sign captured by the infrared camera ;
an input data generation unit that generates input data by the input implement based on the position coordinates detected by the coordinate detection unit and the attribute identified by the input implement identification unit;
with
In a state in which the input tool is irradiated with infrared light emitted from the light emitting unit,
(1) the coordinate detection unit detects the position coordinates of the input tool based on the position where the input tool blocks infrared rays;
(2) the infrared camera images the sign;
The light emitting unit has a function as a light source for detecting the position coordinates of the input tool, and a function as a light source for irradiating the mark with infrared rays and allowing the infrared camera to image the mark.
請求項１に記載の入力装置。 The label has the label pattern drawn with an infrared absorbing material that absorbs infrared rays .
The input device according to claim 1 .
請求項１又は２に記載の入力装置。 The sign is covered with an infrared transmissive material in the input device,
The input device according to claim 1 or 2 .
請求項３に記載の入力装置。 The infrared transmitting material has the property of blocking visible light,
The input device according to claim 3 .
請求項１～４の何れか１項に記載の入力装置。 The indicator is detachably attached to the input tool,
The input device according to any one of claims 1-4 .
前記属性は、前記入力具に割り当てられた前記入力モードの情報であり、
前記入力データ生成部は、前記入力具識別部により識別された前記入力モードにより前記入力データを生成する、
請求項１～５の何れか１項に記載の入力装置。 any one of a plurality of types of input modes is assigned to the input tool,
The attribute is information on the input mode assigned to the input tool,
The input data generation unit generates the input data according to the input mode identified by the input implement identification unit.
The input device according to any one of claims 1-5 .
前記属性は、前記ペンによる入力色、前記ペンのペン先部の太さ、及び前記ペンのペン先部の形状のうち少なくとも何れかの情報である、
請求項１～６の何れか１項に記載の入力装置。 the input tool is a pen,
The attribute is information on at least one of the color input by the pen, the thickness of the pen tip of the pen, and the shape of the pen tip of the pen.
The input device according to any one of claims 1-6 .
請求項１～７の何れか１項に記載の入力装置。 The coordinate detection unit detects a position where the input tool touches the touch panel as the position coordinates on the touch panel input by the input tool.
The input device according to any one of claims 1-7 .
前記標識は、前記標識取付部の前記平坦領域に取り付けられている、
請求項１～８の何れか１項に記載の入力装置。 The input tool has a marker attachment part including a flat area at least in part,
the sign is attached to the flat region of the sign mounting portion;
The input device according to any one of claims 1-8 .
前記標識は、複数の前記平坦領域のそれぞれに取り付けられている、
請求項９に記載の入力装置。 the sign mounting portion includes a plurality of the flat areas;
wherein the label is attached to each of the plurality of flat areas;
The input device according to claim 9 .
複数の前記平坦領域は、前記ペンの外周を覆うように配置されている、
請求項１０に記載の入力装置。 the input tool is a pen,
The plurality of flat areas are arranged to cover the periphery of the pen,
The input device according to claim 10 .
前記標識は、前記標識取付部の周囲を覆うように取り付けられている、
請求項１～８の何れか１項に記載の入力装置。 The input tool includes a cylindrical marker mounting portion,
The sign is attached so as to cover the periphery of the sign attachment portion,
The input device according to any one of claims 1-8 .
前記標識は、複数の前記標識取付部のそれぞれに取り付けられている、
請求項９～１２の何れか１項に記載の入力装置。 The input tool includes a plurality of the marker attachment parts,
The label is attached to each of the plurality of label attachment portions,
The input device according to any one of claims 9-12 .
請求項９～１３の何れか１項に記載の入力装置。 The label mounting portion is detachably provided on the input tool,
The input device according to any one of claims 9-13 .
請求項９～１３の何れか１項に記載の入力装置。 The marker mounting portion is formed integrally with the input tool,
The input device according to any one of claims 9-13 .
請求項９～１５の何れか１項に記載の入力装置。 wherein the sign attachment portion and the sign attached to the sign attachment portion are covered with an infrared transmissive material;
The input device according to any one of claims 9-15 .
前記標識取付部は、前記ペンにおけるペン先側の第１端部の近傍と、前記ペンにおける前記第１端部とは反対側の第２端部の近傍とに取り付けられている、
請求項９～１６の何れか１項に記載の入力装置。 the input tool is a pen,
The marker attachment portion is attached near a first end on the pen tip side of the pen and near a second end opposite to the first end of the pen,
The input device according to any one of claims 9-16 .
前記タッチパネルの第１辺に沿って配置される、赤外線を発光する発光部と、
前記タッチパネルの第２辺であって前記第１辺に対向する第２辺に沿って配置される、前記発光部から発光される赤外線を受光する受光部と、
前記入力具が入力した前記タッチパネル上の位置座標を検出する座標検出部と、
前記入力具に設けられる、前記入力具の属性の情報を示す標識であって、赤外線の吸収又は反射の特性のコントラストにより標識パターンが描画された標識を撮像する赤外線カメラと、
前記赤外線カメラにより撮像される前記標識の画像に基づいて前記属性を識別する入力具識別部と、
前記座標検出部により検出される前記位置座標と、前記入力具識別部により識別される前記属性とに基づいて、前記入力具による入力データを生成する入力データ生成部と、
を備え、
前記発光部から発光された赤外線が前記入力具に照射されている状態で、
（１）前記座標検出部が、前記入力具が赤外線を遮断した位置に基づいて前記入力具の位置座標を検出し、かつ、
（２）前記赤外線カメラが、前記標識を撮像し、
前記発光部は、前記入力具の位置座標を検出するための光源としての機能と、前記標識に赤外線を照射して前記赤外線カメラに前記標識を撮像させるための光源としての機能とを有する、入力システム。
An input system including an input tool and an input device for inputting to a touch panel with the input tool,
a light emitting unit that emits infrared rays and is arranged along a first side of the touch panel;
a light receiving unit arranged along a second side of the touch panel opposite to the first side and configured to receive infrared rays emitted from the light emitting unit;
a coordinate detection unit that detects position coordinates on the touch panel input by the input tool;
an infrared camera that captures an image of a sign that is provided on the input device and that indicates information on the attribute of the input device, the sign having a sign pattern drawn by contrast of infrared absorption or reflection characteristics;
an input tool identification unit that identifies the attribute based on the image of the sign captured by the infrared camera ;
an input data generation unit that generates input data by the input implement based on the position coordinates detected by the coordinate detection unit and the attribute identified by the input implement identification unit;
with
In a state in which the input tool is irradiated with infrared light emitted from the light emitting unit,
(1) the coordinate detection unit detects the position coordinates of the input tool based on the position where the input tool blocks infrared rays;
(2) the infrared camera images the sign;
The input system, wherein the light emitting unit has a function as a light source for detecting the position coordinates of the input tool, and a function as a light source for irradiating the sign with infrared rays and allowing the infrared camera to image the sign.
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