JPH05108253A - 手書き文字入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型で高分解能な手書き文字入力装置を提供す
ること。 【構成】撮像素子１０１は、撮像データを非破壊で読み
出すことのできる例えば電荷変調素子（ＣＭＤ）であ
り、この撮像素子１０１の撮像面１０２上には、透過率
の低い光学フィルタ１０３が配置される。この撮像素子
１０１に光学フィルタ１０３の上からライトペン１０４
で文字が書き込まれている期間中、制御部１０９は、撮
像素子１０１をリセットせずに複数回にわたってデータ
を読み出し、書かれた文字を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タ，ワードプロセッサ，電子手帳，等に用いられる手書
き文字入力装置に関する。

【０００２】

【産業上の利用分野】従来、手書き入力装置としては、
ディジタイズ用タブレットを用いたものが知られてい
る。これは、専用ペンの先端がタブレットに接触する
と、その時のペン位置が検出され、座標情報として入力
されるものである。この種のタブレットとして、例えば
電磁誘導方式等により、タブレット面へのペン先の接触
位置が座標として入力できるものが用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
手書き文字入力装置では、小型化すると分解能が低下し
てしまい、電子手帳のようなものには適さないという問
題があった。本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、小型で高分解能な手書き文字入力装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の手書き文字入力装置は、撮像データを非
破壊で読み出すことのできる撮像素子と、前記撮像素子
の撮像面上に配置される透過率の低い光学フィルタと、
先端から光を発するライトペンと、前記撮像素子に前記
光学フィルタの上から前記ライトペンで文字が書き込ま
れている期間中、前記撮像素子をリセットせずに複数回
にわたって前記撮像素子からデータを読み出す制御部と
を備えることを特徴としている。

【０００５】

【作用】即ち、本発明による手書き文字入力装置は、非
破壊読み出し可能な撮像素子の撮像面上に配置される透
過率の低い光学フィルタ上にライトペンにより文字を書
き、この書いている間は、制御部は前記撮像素子をリセ
ットせずに複数回にわたって前記撮像素子からデータを
読み出し、書かれた文字を認識するようにしている。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１の（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明の第１実施例
の構成を示す図である。

【０００７】図１の（Ａ）に示すように、非破壊読み出
し可能な撮像素子１０１（例えば、電荷変調素子（ＣＭ
Ｄ））の撮像面１０２上に、透過率の低い光学フィルタ
１０３を取り付け、手書き入力部とする。一方、入力用
のライトペン１０４としては、同図の（Ｂ）のように、
軸１０４ａ内に光源１０５，光源の電源１０６，光源を
点灯及び消灯させるためのスイッチ１０７を含み、細く
なっている先端部１０８から光を発するものを用いる構
成とする。

【０００８】そして、前記光学フィルタ１０３の上から
ライトペン１０４で文字や記号を書き、撮像素子１０１
から読み出されるデータから、同図の（Ｃ）に示す制御
部１０９は、書かれた文字が何という文字かを認識す
る。ここで、光学フィルタ１０３を設けることにより、
室内の照明等の影響は殆ど受けない。

【０００９】撮像素子１０１は、制御部１０９により、
１文字書く毎にリセットされる。即ち、ライトペン１０
４による文字書き込み入力中は、リセットせずに複数回
に亘って読み出す。このように、１文字につき、リセッ
トせず複数回に亘って読み出すことで、入力文字の特徴
として重要な書き順が検出できる。また、１文字書き終
わった時には、それまでの読み込みでリセットをかけて
いないので、文字の形状が検出できる。手書き入力され
た文字を認識するためのデータとして書き順と文字の形
状が使用できる。

【００１０】次に、第２実施例として、上記のような手
書き文字入力装置を電子手帳に適用した場合の例を説明
する。図２の（Ａ）はそのような電子手帳の外観図であ
る。同図に於いて、２０２が手書き入力部であり、２０
３が液晶等を用いた表示部、２０４がライトペン、２０
５がテンキーである。手書き入力部２０２は、英数字，
カナ，及び漢字を１文字づつ入力するためのものであ
る。

【００１１】ＣＭＤを用いた手書き入力部の構成を図３
の（Ａ）に示す。同図は、手書き入力部の断面を表した
ものである。図中、３０１はＣＭＤのパッケージ、３０
２は受光素子（画素）アレイ、３０３は受光素子を保護
するためのガラス、３０４は弾性部材からなる透過率の
低い光学フィルタである。

【００１２】この手書き入力部の特徴を図３の（Ｂ）及
び（Ｃ）を参照して説明する。即ち、同図の（Ｂ）はラ
イトペンの筆圧が高いときを示し、（Ｃ）は低いときを
示している。これらの図に於いて、４０１はライトペ
ン、４０２は内部の光源、４０３は集光レンズ、３０４
は弾性部材からなる光学フィルタ、３０２は受光素子ア
レイの面である。

【００１３】同図の（Ｂ）に示すように、ライトペン４
０１の光源４０２から出た光は、集光レンズ４０３によ
って一点に集められる。レンズ４０３から一点に集光す
る点までの距離は、前記光学フィルタ３０４の面から受
光素子アレイの面３０２までの距離と等しく設定してあ
る。これにより、同図の（Ｂ）に示すように、ライトペ
ン４０１の先が、光学フィルタ３０４に軽く触れている
ときは小さな点が検出され、同図の（Ｃ）に示すよう
に、強く当てられているときは大きな点が検出される。
従って、筆圧の低い場合は細い線が、高い場合は太い線
が検出される。筆圧は手書き文字の特徴パラメータとし
て有効なものであり、これを検出できるので、認識率が
良好となる。

【００１４】以上のような構成とすることにより、電磁
誘導方式のタブレットを用いて構成すると１００×１０
０ドット程度の分解能でしかないサイズのところに、Ｃ
ＭＤを用いて構成すると５００×５００ドット以上の分
解能を可能とすることができるようになる。次に、第３
実施例として、入力する文字の種類を判別する機能を持
たせる実施例を説明する。

【００１５】図２の（Ｂ）は、本第３実施例に用いられ
るライトペンを示す図である。図中、１０５は光源、１
０６は電源、１０７は点灯用スイッチ、５０１は光強度
切換スイッチである。

【００１６】手書き入力部としてＣＭＤを用いると、光
強度の差を検出することができる。従って、ライトペン
の光強度切換スイッチ５０１を文字種切換スイッチとし
て利用し、例えば光強度が強い時を漢字モード、弱い時
をその他の文字モードというように割り当てておけば、
制御部つまり認識する側では、１文字の書き始めのＣＭ
Ｄの出力の大きさを検出し、漢字モードか、その他の文
字モードかを判断してからそれぞれのモードで文字認識
を行うことができ、高速且つ認識率の高い認識が可能と
なる。次に、入力する文字種類を判別する手段を有する
第４実施例について説明する。

【００１７】図３の（Ｄ）は手書き入力部に用いるＣＭ
Ｄの受光素子上のオンチップ色フィルタの配置を表わし
たものである。同図中、Ｒは赤のフィルタを、またＧは
緑のフィルタをそれぞれ表している。このように、赤と
緑のフィルタを市松状に配置する。

【００１８】一方、本第４実施例に用いられるライトペ
ンは、図３の（Ｅ）に示すような外観及び図３の（Ｆ）
に示すような内部構成を有している。即ち、図３の
（Ｅ）中の６０１は文字モード選択スイッチで、漢字モ
ード，カナモード，英数字モードを選択するためのもの
である。これは、同図の（Ｆ）中に参照番号６０５で示
すスライドスイッチに相当する。同図の（Ｆ）中の６０
３は点灯用スイッチ、６０４は電源である。また、６０
６は緑色、６０７は赤色のＬＥＤであり、共にライトペ
ンの光源である。

【００１９】図３の（Ｆ）に於いて、点灯用スイッチ６
０３をＯＮにすることにより、緑色のＬＥＤ６０７が発
光する。また、スライドスイッチ６０５を一段にずらす
と緑と赤両方のＬＥＤ６０６，６０７が発光する。さら
にもう一段上にずらすと、赤のＬＥＤ６０６みが発光す
る。

【００２０】上記スライドスイッチ６０５による発光色
を、文字種類モードに割り当てる。例えば、漢字モード
は赤と緑両方点灯、かなモードは緑、英数字モードは赤
というように定める。

【００２１】一方、ＣＭＤでは赤フィルタ（Ｒ）を設け
た画素と緑フィルタ（Ｇ）を設けた画素の出力の大きさ
を比較して、ライトペンの発光が赤，緑，両方のいずれ
であるかを判定し、文字モードを認識してから、それぞ
れの文字モードで認識を行う。これにより、高速且つ認
識率の高い認識が可能となる。

【００２２】次に、ライトペンを改良した第５実施例を
説明する。図３の（Ｇ）は、そのようなライトペンの断
面図である。同図に於いて、７０１は光源、７０２はペ
ン先部であり、このペン先部７０２はペン軸７０６に対
して可動である。７０３はスプリングである。７０４，
７０５は共に電極で、対をなして点灯用スイッチとなっ
ている。電極７０４はペン先７０２に固定され、電極７
０５はペン軸７０６に固定される。また、ペン先７０２
に図中上方向に力が加わっていない時にわずかに隙間が
開くように設置されている。

【００２３】以上の構成により、ペン先が何かに触れて
力が加わった時のみ点灯用スイッチがＯＮの状態にな
り、ペン先が何にも触れていない時にはＯＦＦとなるの
で、余計な電流を流さなくてすみ、電源に小さな乾電池
等を用いている時に電池寿命延長に有効となる。以上説
明した実施例では電子手帳の入力用のものについて述べ
たが、次に、手書き入力面の大きなものの例について述
べる。

【００２４】図３の（Ｈ）は、手書き面を大きくした第
６実施例を示す図である。図中、８０１はＣＭＤ、８０
３は上面に透過率の低い光学フィルタを設けたガラスで
できた手書き面、８０２は手書き面８０３をＣＭＤ８０
１の撮像面に結像させるレンズである。このような構成
をとることにより、手書き面を大きくすることができ、
多文字入力にも対応できる。なお、以上の実施例に於い
ては、ライトペンに電源を内蔵した構成としたが、電源
はコードで供給する構成としても良いことは勿論であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
小型で高分解能な手書き文字入力装置を提供することが
できる。従って、電子手帳のようなものにも手書き入力
装置を搭載することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）乃至（Ｃ）は第１実施例の構成を示す図
で、特に（Ａ）は手書き入力部の構成を示す斜視図、
（Ｂ）はライトペンの内部構成を示す図、（Ｃ）は手書
き文字入力装置のブロック構成図である。

【図２】（Ａ）は第２実施例として本発明の適用された
電子手帳の外観図であり、（Ｂ）は第３実施例に用いら
れるライトペンを示す図である。

【図３】（Ａ）は第３実施例に於ける手書き入力部の構
成を示す断面図、（Ｂ）はライトペンの筆圧が高いとき
の集光の様子を示すための断面図、（Ｃ）はライトペン
の筆圧が低いときの集光の様子を示すための断面図、
（Ｄ）は第４実施例に於いて手書き入力部に用いられる
オンチップ色フィルタの配置を表わす図、（Ｅ）は第４
実施例に用いられるライトペンの外観図、（Ｆ）は
（Ｅ）のライトペンの内部回路図、（Ｇ）は第５実施例
に用いられるライトペンの断面図、（Ｈ）は第６実施例
に於ける手書き入力部の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０１…撮像素子、１０２…撮像面、１０３…光学フィ
ルタ、１０４…ライトペン、１０９…制御部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像データを非破壊で読み出すことので
   きる撮像素子と、 前記撮像素子の撮像面上に配置される透過率の低い光学
   フィルタと、 先端から光を発するライトペンと、 前記撮像素子に前記光学フィルタの上から前記ライトペ
   ンで文字が書き込まれている期間中、前記撮像素子をリ
   セットせずに複数回にわたって前記撮像素子からデータ
   を読み出す制御部と、 を具備することを特徴とする手書き文字入力装置。
2. 【請求項２】 前記撮像素子は電荷変調素子であること
   を特徴とする請求項１に記載の手書き文字入力装置。
3. 【請求項３】 前記光学フィルタは弾性部材からなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の手書き文字入力装置。
4. 【請求項４】 前記ライトペンは光源からの光を所定の
   距離で集める集光レンズを内蔵することを特徴とする請
   求項１に記載の手書き文字入力装置。
5. 【請求項５】 前記ライトペンは光源からの光強度を複
   数段階に切り換え可能であることを特徴とする請求項１
   に記載の手書き文字入力装置。
6. 【請求項６】 前記ライトペンは光源からの光の色を複
   数種類切り換え可能であり、 前記撮像素子の受光面にオンチップカラーフィルタが設
   けられていることを特徴とする請求項１に記載の手書き
   文字入力装置。
7. 【請求項７】 前記ライトペンはペン先に力が加わった
   時にのみ光源から光が発せられるように構成されること
   を特徴とする請求項１に記載の手書き文字入力装置。