JPS60200386A - 文字イメ−ジ入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はオンライン文字認識装置に用いる座標入力装置
に関する。

（背景技術） 従来、オンライン文字認識装置はタブレット上に文字を
筆記し、筆記により入力されたストロークを認識した結
果は別途設けられたＣＲＴ上に表示するか、又は装置に
付加されたディスプレイに表示していた。

このため、筆記面と表示面が異なり筆記結果が正常に入
力されているかどうかを確認するため視線の移動を必要
とし、入力速度が遅くなるばかりでなく、人間工学的に
も疲労が大きくなる等の欠点があった。

また、人は文章を記述する場合、その時点迄書き進めて
きた文の内容を見ながら以下に続ける文案を練るのが普
通である。作家等の場合、口述筆記でも意味の通った文
章にできる能力のある人もいるが、一般の人が思いつく
まＮに話した言葉は文章として読んだ場合、理解し難い
ということはよく知られていることである。これを防ぎ
論理に矛盾のない文章を作成するためには、筆記前１〜
３行程度を見るともなく見ながら次の文章を記述してい
く。このように文章入力の場合、その時点で筆記具のあ
る場所近くでその時点迄に入力した文章を見られる必要
がある。

オンライン文字認識装置の場合、入力時、特定の用紙上
に筆記する形式のものもあるが、用紙上に筆記した通り
入力（認識）されているか否かの確認も表示器でする必
要があるため、認識の正常性と文の論理性を別々に確認
しなければならず、このような点からも筆記面と表示面
が異るのは著しく文章入力の作業性を悪化させることと
なる。

さらに、オンライン文字認識装置だけでは結果の出力は
別のプリンタで行わざるを得す装置構成上高価なシステ
ム構成になるという大きな欠点があった。

本発明の目的は、従来の技術の上記欠点を解決すること
にあり、オンライン文字認識装置に入力する時、普通に
紙に筆記する感覚でタブレット上に筆記することができ
、しかも、専用の用紙を用いない座標入力装置を提供す
るため座標入力部と表示部を一体化した液晶面で実現し
、筆記面で表示も見られるようにするとともに印刷機能
をも上記一体化した液晶で実現することにある。本発明
の特徴は、液晶素子のもつ表示機能を表示部に、シャッ
タ機能を入力部と印刷部に使用し、入力部に対しては先
端部に受光素子を設けた筆記具で筆記することにより入
力座標を得、しかも表示部。

入力部、印刷部を一体の液晶で構成した点にある。

（発明の構成および作用） 先づ、本発明の基本となる液晶表示素子の動作原理につ
いて説明する。

液晶表示素子は光に対する電気的なシャッタといえるこ
とはよく知られており電圧が印加された場合は光の通過
を遮断し、印加されない場合は光を通過させる。

構成は第１図（ａ）及び（ｂ）に示す様に液晶表示素子
１０６の本体を２枚の偏光板１０２，１１０の間にサン
ドウィッチ状にはさみ、上、下偏光板１０２．１１０の
偏光軸はたがいに直角になるように配置する。第１図（
ａ）に示す如く透明電極１０４．１０８の間に電圧を印
加しない場合は液晶分子は９０°ねじれて配向している
ため光は９Ｃｆ’旋光し、結果的に光を通過させる（第
１図（ａ））。ここで透明電極１０４，１０８の間に電
圧を印加すると第１図（ｂ）に示す如く液晶分子は一定
方向にならぷため光が旋光せず、偏光板の偏光軸が互に
直角になっているため光を遮断することとなる。液晶表
示器は、下側偏光板に密着させて反射板を設は上から入
った光を反射する様に構成し、文字等を表示する際は表
示したい部分に対してのみ電圧を印加するとその部分の
光が反射せず文字が黒く見えるという構成になっている
。

次に液晶表示素子は従来ドツトピッチが小さくできない
ことや液晶分子の反転速度の遅いことが表示素子以外へ
の応用を妨げてきたが、近年、ドツトピッチＯ１１關１
１反転時間を含めた立上り、飽和、降下の１周期で１ｍ
５ｅｃのものも実用化されている。その例は日経エレク
トロニクスＮｃｔ　２９０１９８２年５月１０日号の６
解像度１０本／朋で印字速度７枚／分の液晶プリンタヘ
ッドを開発１という記事で紹介されている。

本発明は液晶素子の微細化ならびに高速反転化の実現を
ふまえて座標入力装置に用いようとするものであり、一
実施例を示す構成図を第２図に示ぐＪ す。第２図は液晶分子を横方向へ８０ケ縦方向４０ケ配
置した液晶素子を示すものであり小さな丸印は液晶分子
を示す。液晶素子は第２図の場合縦横とも０．２５＋＋
＋ｍピッチに配置され、２文字枠分として機能する。

液晶素子の駆動方法を示すタイミング図を第３図に示す
。第３図（ａｌは液晶素子を駆動する駆動波形であり（
ｂ）はシャッタ機能を説明する図である。

即ち、第１図に示す動作原理図の上側偏光板から入る入
射光を下側偏光板の下に設けた図示しない輝度計で輝度
を測定したものが（ｂｌであると考えてよい。また（ｂ
）は（ａ）の駆動波形に同調している。第３図（ａ）ｌ
ｏから１．までとｔ２以降は液晶素子に電圧が印加され
ている状態のため入射光は液晶素子を通らない。ｔ、か
らｔ２の間は液晶素子に電圧が印加されないため入射は
液晶素子を通過する。ただし、液晶分子の移動につれて
通過光が変化するため第３図（ｂｌの波形となる。いま
、この液晶素子の通過光の最大値より小さな輝度で安定
して得られる輝度をＴａとし、Ｔａ以上の通過光があっ
た時検知するものとすると、Ｔａを越える輝度を示す時
間はｔであり、周期Ｔは前記説明の通り１ｍ５ｅｃであ
る。

ｔをＴの約＋に設定した時が第３図（ｂｌに示す図であ
る。

つぎに第３図（ａ）より十周期遅れて駆動する駆動波形
が第３図（Ｃ）であり、（Ｃ）に対応する輝度特性が（
ｄ）である。ここで（ｂ）と（ｄ）の通過光の検知時間
ｔは互に干渉しないため第２図液晶素子を例えば第１グ
で、第３列は（Ｃ）よりもさらに十周期遅れたタイミン
グでというように順次駆動するとすれば周期０．２５ｍ
５ｅｃで駆動できることとなる。いま第２図は４０行８
０列の液晶分子が設けられているが、この合計３２００
の液晶分子を４０点づつ８０ブロツクに分割して同時駆
動し、どのブロックからの信号かを検出することにより
計３２００の液晶分子のどの部分に光が入ったかを検知
することができる。

尚、ここで検出できるのは縦方向の４０ケを１ブロツク
とするとＹ方向の位置のみ検出することができる。

以上の方法で駆動すると、１ブロツクを４０Ｘ０．２５
＝１０ｍｓｅｃで駆動できる。従って１秒間に１００回
だけ、第２図の液晶面をスキャニングできることとなる
。１００回／秒のスキャニングはオンライン文字認識に
用いるためには十分なスキャニング速度であり分解能も
４本／朋と充分であるといえる。

次に一実施例の全体構成図を第４図に従い説明する。１
は先に説明した液晶を用いた入力部であり、２は受光部
を内蔵した筆記具、３は液晶表示部、４は入力部１を駆
動する駆動回路、５は駆動回路４を制御する制御回路で
あり、どの液晶を駆動しているかをサンプル回路６へ時
々刻々と出力している。７は液晶表示部３の駆動回路で
あり、８は駆動回路７を制御する制御回路である。サン
プル回路６は筆記具２からの信号によりその時点で駆動
している液晶位置をサンプリングして出力する。

さて、入力部１は先にも説明した如く、４０行８０列の
場合でも液晶分子数は計３２００となり、液晶の反転速
度の関係から４０点づつ８０ブロツクに分割しなければ
ならず、結果としてＹ方向の位置が判別できるだけのた
め、従ってどのブロックからの信号かを識別しなければ
ならない。その方法は、例えば筆記具先端部の周囲に赤
外発光ダイオードを設けこの赤外光を例えば液晶面下部
又は上部に設けた補助識別受光部９で受光し、どのブロ
ックからの信号かを識別する方法や透明にした感圧式の
タッチセンサを入力部１の上に設けて信号出力ブロック
を識別する方法等各種の方法が考えられるが、これらは
周知の技術で容易に実現できるため詳細な説明は省略す
る。ここでは赤外線を用いた補助識別部を簡単に説明す
る。

第５図は赤外線補助識別部であり、補助識別受光部９と
筆記具２の関係を明確に示している。筆記具２の筆記部
分には既に説明した受光部１０があり、受光部１０のす
ぐ上部に各方向へ発光できる構成とした赤外発光源１１
が設けられている。赤外発光源から出た赤外光は補助識
別受光部９で受光される。補助識別受光部９は直方体の
ブロックに孔１２があけられ孔の先に受光センサ１３が
埋め込まれている。受光センサ１３は液晶分子のピンチ
と同一ピンチで並列に配置されている。孔１２があるた
めその孔の延長線上に筆記具２がある時のみある一定以
上の出力が受光センサ１３より得られるため簡単にＸ方
向のどの位置に筆記具２があるかが識別できる。

なお、液晶分子の反転速度の高速なものを用いれば液晶
をブロックに分割する必要がなくなり、前記補助識別部
は必要ない・ことを付言する。

以上説明したように筆記具２と補助識別受光部９よりの
情報ならびに制御部５の情報により座標値はサンプル回
路６で読みとることができる。サンプル回路６で読み取
られた入力座標値は認識部１４へ送られ文字として認識
された後、その情報は、字形を示すフォント情報に印刷
制御部１５で変形され印刷部１６へ送られる。さらに前
記情報はＪＩＳコードとしてインタフェース部１７を介
して外部へ出力される。

印刷部１６は、第４図では液晶面の上部として表現され
ているがこれは液晶面だけでなく以下に説明するその他
の部分をも含んで印刷機能を果すものである。

第６図は一実施例を示す機構図であり第６図（ｂ）はそ
の断面を示している。入力部１２２表示３゜印刷部１６
は一体化された液晶素子で実現されて居り、入力部１９
９表示３の液晶部の下には反射板１７が設けられている
。これは入力部２表示部とも光の反射が必要な為である
。２０〜２６はローラでありこれらのローラ２０〜２６
とローラ加、２２間、ローラ２１　、２３間にはられた
ベルト及びローラ２３，２４゜２６間を接続するガイド
ならびにローラ２２から右上方へのガイドにより印刷用
紙を用紙経路２７に沿って移動せしめる構成となってい
る。羽は全体を覆うカバーであり、このカバー路内で印
刷部１６の上に光源Ｉが設けられている。

以上説明したローラ加〜Ｕやガイドはこれらに限定され
るものでなく図示しない駆動源により駆動されて印刷用
紙が用紙経路２７に沿って移動する構成であればどのよ
うな構成でもよい。用紙経路２７で重要なことは用紙が
印刷部１６の直下を通過するように構成されていること
である。印刷部１６の直下を用紙が通過する時、印刷部
１６の液晶素子はシャッタとして働き、印刷したい文字
のフォントの逆パターンを順次ドツト情報に従って横方
向のドツト−桁分の液晶分子を開放する。すなわち印刷
したくない部分のみを開放することとなる。液晶による
印刷部１６が開放されるとそこを通った光源間の光は用
紙上に投写され感光する。感光した用紙はロー２５，２
６間を通過する際ロー２５，２６に湿潤している定着液
により定着され所望の印刷が得られる。これらの印刷工
程はその道の専門家であれば容易に類推できる。

（発明の効果） 本発明は以上説明した様に文字を筆記する入力部として
、複数の文字又は拡張して１行〜３行分を設け、そのす
ぐ上部に表示部を、更に上部に印刷部を設は文章入力の
場合筆記時点でしかも筆記具直近でその時点迄に入力し
た文章を確認することができる。したがって、認識の正
常性と入力文章の論理性を同時に確認することができる
。さらに確認した結果を同一の装置で印刷することがで
きる。

また、入力部と表示部さらに印刷部が同一の液晶素子で
構成できるため装置の製造コストが下り安価な装置を提
供することができる。

本発明の座標入力装置はオンライン文字認識を用いた文
字イメージ入出力端末として、今後の用途が期待される
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は液晶動作原理図、第２図は本
発明の一実施例を示す構成図、第３図（ａ）〜（ｄ）は
液晶素子の駆動方法を示すタイミング図、第４図は一実
施例の全体構成図、第５図は赤外線を用いた補助識別図
、第６図（ａ）及び（ｂｌは本発明の一実施例を示す機
構図である。 １；入力部、　２；筆記具、 ３；液晶表示部、１６；印刷部。 特許出願人 沖電気工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　山　本　恵　− 第１図 、、　（ｂ） 第２図　（Ｃ） 第３図 ２ 第５図 第６図　（ｂ） Ｚ：ｊ　ｌ’／ 手続補正書（方式） ％式％ １　事件の表示 昭和５９年特許願第５５２４８号 ２、発明の名称 文字イメージ入出力装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（０２９）沖電気工業株式会社４代理人 住所　〒１０５　東京都港区西新橋１丁目５番１２号タ
ンパビル６　補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７補正の内容 明細書第１４頁第４行の［第３図（ａｌ〜（ｄｌは」を
「第３図は」と補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筆記具の先端の移動を検出して文字を認識するオ
   ンライン文字認識装置において、外部光を選択的に反射
   する入力用の液晶素子と、該液晶素子によって反射され
   た光を受光する受光部を有する筆記具と、入力用の液晶
   素子を駆動する電気信号のタイミングと筆記具により受
   光された信号のタイミングとから筆記具による入力座標
   位置を検出する検出手段と、検出手段によって検出され
   た座標位置から入力された文字を認識する認識手段と、
   外部光を選択的に反射することによって認識手段の認識
   結果を表示する表示用の液晶素子と、装置内に設けた光
   源からの光を選択的に透過させて感光紙を感光させる印
   刷用の液晶素子とを備えたことを特徴とするオンライン
   文字認識装置。
2. （２）前記入力用の液晶素子と、表示用の液晶素子と、
   印刷用の液晶素子とを一枚の液晶素子によって構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオンライ
   ン文字認識装置。
3. （３）前記筆記具が発光部を有し、発光部からの光を前
   記入力用の液晶素子に入射する外部光としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のオンライン文字認識
   装置。