入力システム
【課題】表示部の並び替えや順番の入れ替えに対応であってマルチ画像を表示可能な入力システムを提供する。
【解決手段】複数の表示装置４，５と、表示装置４，５の各々の表示面４ａ，５ａ上の座標位置を表す位置情報パターン１０を含む位置情報パターン層６，７と、位置情報パターン層６，７の位置情報パターン１０を光学的に読み取ることで表示装置４，５の種類を識別する識別可能情報及び座標位置を取得し、表示装置４，５の表示面４ａ，５ａに手書きによる筆跡に関する情報を入力する位置情報入力部３と、を備え、位置情報パターン層６，７は、位置情報パターン１０の配列パターンが表示装置４，５のそれぞれで異なる入力システム１に関する。
【解決手段】複数の表示装置４，５と、表示装置４，５の各々の表示面４ａ，５ａ上の座標位置を表す位置情報パターン１０を含む位置情報パターン層６，７と、位置情報パターン層６，７の位置情報パターン１０を光学的に読み取ることで表示装置４，５の種類を識別する識別可能情報及び座標位置を取得し、表示装置４，５の表示面４ａ，５ａに手書きによる筆跡に関する情報を入力する位置情報入力部３と、を備え、位置情報パターン層６，７は、位置情報パターン１０の配列パターンが表示装置４，５のそれぞれで異なる入力システム１に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォーンやタブレットのようなタッチパネル入力付きの電子機器が増えている。この入力方式は指やペンで表示に触れることで、表示と動作に応じ様々な入力処理ができ、マンマシンインターフェイスとして電子機器の重要な機能となっている。特に電子ペーパーのような薄型の機器に向いており、パーソナルからオフィスの省力化用途まで幅広い応用、効果が期待されている。
【０００３】
ペンで手書き表示等を行うペン入力付き電子機器には、抵抗検出方式、圧力検出方式、静電容量検出方式、超音波による位置測定方式、光の遮る位置を検出する光学方式、電磁アンテナによる電磁方式等がある。また、下記特許文献１、２には、位置情報パターンと撮像素子を用いた光学式の入力装置が提案されている。
【０００４】
ところで、表示サイズが小さい携帯機器では、地図のように大きく全体を見たい場合でも、部分的なウインドウ表示になってしまい、必要な場所を探すまでに何回もページ送りやズームアップを繰り返さなければならない。そこで、複数台の機器を並べてマルチ表示すれば、面倒な入力操作せずに細部から全体まで表示でき便利である。このような背景の下、入力機能付きの電子機器を複数台同時に使用することで表示機能及び入出力機能を更に拡張させることが望まれている。下記特許文献３には、所定の順序で入力を行なうことで画像表示装置とマルチ画面表示エリアの対応付けを行なうマルチ画面設定方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９６８７５号公報
【特許文献２】特公平５−８００１０号公報
【特許文献３】特開２００３−２７１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３に開示の技術では、マルチ画面を表示する際、予め選択した順番に従って対応しなければならず、装置を並び替えたり、順番の入れ替えといった操作をすると、マルチ画面の表示を行うことができない。また、並び替えや順番の入れ替えを行うには、複数の機器間と入力装置との間でＩＤ等の対応付けを取るための初期設定が必要となり、煩わしいといった問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、表示部の並び替えや順番の入れ替えに対応であってマルチ画像を表示可能な入力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の入力システムは、複数の表示装置と、前記表示装置の各々の表示面上の座標位置を表す位置情報パターンを含む位置情報パターン層と、前記位置情報パターン層の前記位置情報パターンを光学的に読み取ることで前記表示装置の種類を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得し、前記表示装置の前記表示面に手書きによる筆跡に関する情報を入力する位置情報入力部と、を備え、前記位置情報パターン層は、前記位置情報パターンの配列パターンが前記表示装置のそれぞれで異なることを特徴とする。
【０００９】
本発明の入力システムによれば、位置情報パターンの配列パターンが表示装置のそれぞれで異なっているので、位置情報入力部が位置情報パターンを光学的に読み取ることで表示装置を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得することができる。よって、位置情報入力部は、複数の表示装置のうちのいずれの装置のどの場所であるかといった情報を確実に取得できる。よって、表示装置から別の表示装置へと位置情報入力部を移動させるときに一々位置情報入力部を変えたり、ID情報を入れ直したりする必要がない。従って、複数の表示装置によるマルチ画像表示を行う場合において、例えば表示装置の並べ替えや順番の入れ替えといった動作を行ったとしてもマルチ画像表示を行う各表示装置に筆跡情報を確実に入力可能な入力システムを提供することができる。
【００１０】
また、上記入力システムにおいては、前記位置情報入力部は、前記筆跡に関する情報を無線方式で前記表示装置へと送信するのが好ましい。
この構成によれば、無線方式により筆跡に関する情報が表示装置側に送信できるので、位置情報入力部及び表示装置間にて情報送信を行うための配線で接続する必要を無くすことができる。よって、位置情報入力部と表示装置との位置的な制約が無くなり、操作性に優れた入力システムを提供することができる。
【００１１】
また、上記入力システムにおいては、前記表示装置が電気泳動表示装置であるのが好ましい。
この構成によれば、外部からの給電を停止しても表示内容を維持することができるので、消費電力を抑えた入力システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電子ペーパーシステムの概略構成を示す図である。
【図２】入力用ペンの構成を示す図である。
【図３】第一表示装置の概略構成を示す図。
【図４】表示体の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。図１は本発明の入力システムに係る構成を示す図である。図１は、入力システムの一例としての電子ペーパーシステムの概略構成を示すものである。
【００１４】
本実施形態に係る電子ペーパーシステム１は、図１に示すように複数（本実施形態では例えば２つ）の表示装置２と、各表示装置２に所定情報を入力する入力用ペン（入力装置）３と、を有する。表示装置２は、第一表示装置４及び第二表示装置５を含む。電子ペーパーシステム１は、後述のように入力用ペン（位置情報入力部）３を用いてユーザーが表示装置２に対して手書きによる筆跡を入力すると、該筆跡に対応した画像が表示装置２に表示されるものである。
【００１５】
第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａの各々には、後述のように入力用ペン３に光学的に読み取られる位置情報パターン層６、７が設けられている。位置情報パターン層６，７は、表示領域４ａ，５ａの表示光を透過するように可視光を略透過する性質を有するべく、シートもしくは板状の透明樹脂を基材として構成されており、かつ、所定の情報図形を描画するとともに少なくとも赤外線波長帯域の光を吸収可能な位置情報パターン１０（図２参照）が略全面に形成された層である。
【００１６】
位置情報パターン層６，７は、規則的に配置された複数の位置情報パターン１０により構成されるものである。位置情報パターン１０は、表示領域４ａ，５ａの長辺方向に設定されるＸ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１１Ａと、表示領域４ａ，５ａの短辺方向に設定されるＹ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１１Ｂとの交点に任意に設けられた上記ドット１２によって座標値を示すことで、表示領域４ａ，５ａ内での位置情報を得るためのパターンである。
【００１７】
ドット１２は符号「１」を示す位置情報パターン１０で、ラスター線の交点にドットがあることを示す。また、ドット１２が設けられていないラスター線の交点１３は符号「０」を示す位置情報パターン１０である。位置情報パターン１０は、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａを全体座標として、１５×１７ドットからなる８次のＭ平面（全体平面）を構成している。また、各ラスター線の交点が各座標位置であり、例えば第一表示装置４は（０，０）から（７，１６）まで、第二表示装置５は（８，０）から（１４，１６）の座標を有している。また、各仮想ラスター線１１Ａ，１１Ｂの交点の位置は表示装置２の座標（各画素）と一致している。
【００１８】
すなわち、本実施形態においては、位置情報パターン層６，７における位置情報パターン１０の配置パターン（ドット１２の配置位置）がそれぞれ異なるものとなっている。なお、本実施形態では、位置情報パターン層６，７が連続座標を有することで位置情報パターン１０の配置パターンが異なる場合を例に説明したが、両パターン層６，７は必ずしも連続性を有している必要は無く、位置情報パターン１０が異なる配列パターンとなっていればよい。
【００１９】
また、図１に示すように、Ｍ平面では微小単位領域Ａ毎に４×２ビットの部分パターン１４が付与されており、該部分パターン１４は入力用ペン３における撮像領域（ペン先の位置）に対応している。本実施形態では第一表示装置４及び第二表示装置５の各表示領域４ａ，５ａの座標情報が割り当てられている。座標情報は、表示領域４ａ，５ａでの微小単位領域Ａ内に散在させた複数のドット１２に符号化して割り当てられており、これら複数のドット１２からなる部分パターン１４を入力用ペン３（図２参照）で光学的に読み取ることで、任意の座標位置情報を得ることができる。Ｍ平面の全体において、各部分パターン１４はそれぞれが異なるドットパターン（ドット１２のそれぞれの数、配置位置等）を有している。そのため、部分パターン１４内のドットパターンを検出することで表示領域４ａ，５ａ上での座標位置を算出できるようになっている。
【００２０】
このような構成に基づき、本実施形態では微小単位領域Ａ内に散在する複数のドット１２からなる部分パターン１４を入力用ペン３で光学的に読み取ることで、微小単位領域Ａにおけるドット１２の数や配置状態によって得られる２次元コードを取得し、その２次元位置を一意的に定義することができる。すなわち、Ｍ平面の微小単位領域Ａにおける部分パターン１４から取得されるコード、つまりドット１２の数や配置位置等によって決定される電気信号によって、入力用ペン３による指定位置（入力位置）が位置情報パターン１０上のいずれの位置であるかを一意的に決定することができる。
【００２１】
これにより、入力用ペン３が光学的に読み取った部分パターン１４内のドットパターン（座標位置情報）に基づいて、現在のペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５のいずれの表示領域４ａ，５ａにおける、どの位置に配置されているか否かを検出できるようになっている。したがって、入力用ペン３は位置情報パターン層６，７の位置情報パターン１０を光学的に読み取ることで表示装置（第一表示装置４又は第二表示装置５）を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得可能となっている。すなわち、入力用ペン３は、ペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａのどちらの上にあり、どの座標位置に位置しているか否かに関する情報を取得することができるようになっている。
【００２２】
図２は電子ペーパーシステム１の入力用ペン３の構成を示す図である。図３は第一表示装置４及び第二表示装置５の概略構成を示す図である。なお、第一表示装置４及び第二表示装置５は同一の構成を有していることから、図３では第一表示装置４の構成を例に挙げて図示している。
【００２３】
図２に示すように入力用ペン３は、細棒状のペン型ケース４１の内部にコリメータレンズ４２、発光素子４３、撮像素子４４、電池４５、電子回路部品４６等を具備して構成されている。発光素子４３としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）あるいはレーザーダイオード（半導体レーザー）が適する。
【００２４】
撮像素子４４としては、位置情報パターン１０の微小単位領域Ａの部分パターン１４を撮像して記録することのできるＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳセンサーが用いられる。これら半導体センサーの光感度は６００ｎｍ付近にピークがあり、外光や表示画像の光の影響を抑えるために赤外領域の発光素子４３を使用してもよい。この場合は、赤外光線を透過して可視光線を遮光する赤外光透過フィルタをコリメータレンズ４２とともに配置することにより、位置情報パターン１０以外の背景光（表示画像）を除去することができる。その結果、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａ上での入力用ペン３による正確な位置情報を得ることができる。また、焦電効果によって赤外線を含む光を検出する焦電素子を使用しても良い。
【００２５】
電子回路部品４６は、発光、撮像および検出演算処理を実行するＣＰＵなどの画像処理手段、検出データを本体に送信する無線回路等を備える。電子回路部品４６は無線回路により座標位置データを第一表示装置４及び第二表示装置５側へと送信する。無線通信の方式としては、電磁、超音波、光等の任意のものを適用可能であり、本実施形態では例えば赤外線光通信を用いている。また、入力用ペン３の電源は、ペン型ケース４１内に取り付けられる電池４５から供給されるようになっている。
【００２６】
なお、発光素子４３は常に点灯させておく必要はなく、入力用ペン３の走査スピードや撮像素子４４による撮像タイミングなどから、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａに向けてパルス的に照明し、第一表示装置４及び第二表示装置５の照明（背景輝度）に応じて発光時間や消費電力を制御する。ここで、前回の照明時における撮像素子４４によって得た情報を次回の照明時にフィードバックすれば、さらにＳＮ比を改善することができる。
【００２７】
また、図３に示すように、第一表示装置４は、表示体３４と、無線通信部３６と、表示体３４を駆動するための制御部３７と、を含む。表示体３４は、上記位置情報パターン１０と、後述する電気泳動装置から構成される表示部３５と、を含む。無線通信部３６は、入力用ペン３から送信される所定情報を受信し、該所定情報を制御部３７へと送信するためのものである。制御部３７は、表示部３５の全般の駆動を制御するためのものである。なお、第二表示装置５についても第一表示装置４と同一の構成（表示体３４、無線通信部３６、制御部３７）を有している。
【００２８】
このように入力用ペン３は、ユーザーによる表示装置２に対する手書き入力等の入力操作を検出するためのものである。入力用ペン３は、タッチペンやスタイラスと同様、ユーザーが手で把持することで使用される態様とされている。すなわち、入力用ペン３は表示装置２と物理的に分離した形態とされている。
【００２９】
また、位置情報パターン１０を光学的に読み取る位置検出方式は、入力用ペン３と第一表示装置４及び第二表示装置５とを分離することで、第一表示装置４及び第二表示装置５の構成要素部品を減らし、軽量、薄型化することができるため、電子ペーパーシステム１に適した表示装置２の形態を実現することができる。
【００３０】
入力用ペン３は、ユーザーに把持された状態で先端部が第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａを指示した状態で、撮像素子４４が位置情報パターン１０による反射光を撮像するようになっている。入力用ペン３は撮像素子４４で撮像した画像情報を処理することで該入力用ペン３の先端部における第一表示装置４及び第二表示装置５の上面での位置を検出可能となっている。
【００３１】
このような構成に基づき、入力用ペン３は、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａに関する情報（表示装置の識別情報或いは位置座標等）を位置情報パターン１０に基づいて検出し、検出した識別情報及び位置座標情報を電子回路部品４６の無線回路を介して対応する第一表示装置４及び第二表示装置５側に出力することができる。
【００３２】
一方、第一表示装置４及び第二表示装置５は、入力用ペン３で検出された識別情報及び位置座標情報を無線通信部３６で取得し、該情報に基づいて制御部３７を介し表示部３５の表示状態を制御することができる。
【００３３】
したがって、本実施形態に係る電子ペーパーシステム１においては、入力用ペン３が表示装置２に接触しながら移動した際の軌跡を該表示装置２に表示し、手書き入力の様子等を表示装置２に随時表示できるようになっている。
【００３４】
図４は表示体３４の構成を示す断面図である。図４に示すように、表示部３５は、画素電極２３、及び透明電極２４からなる１対の電極間に設けられたマイクロカプセル６５と、このマイクロカプセル６５を前記電極２３，２４間に固定するバインダ層６１と、を備えている。マイクロカプセル６５は、液相分散媒２６と電気泳動粒子２５とを含む電気泳動分散液６０を収容している。
【００３５】
本実施形態においては、電気泳動装置が電気泳動分散液６０をマイクロカプセル６５化することにより、その取り扱いが容易になり、製造工程を簡略化することが出来るほか、電気泳動粒子２５の偏在による表示の不均一性を防止するようになっている。
【００３６】
液相分散媒２６としては、比較的高い絶縁性を有する有機溶媒を用いることができる。この有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アルキルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、シリコン系オイル、フッ素系オイル、オリーブ油等の種々の鉱物油および植物油類、高級脂肪酸エステル等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して用いることができる。
【００３７】
前記電気泳動粒子２５としては、有機または無機の顔料粒子、または、これらを含む複合体を用いることができる。本実施形態では、電気泳動粒子２５として白色及び黒色の表示を可能とする二種類の粒子を用いた。
【００３８】
上記画素電極２３は第１基板３１上に形成され、透明電極２４は第２基板３２上に形成されている。すなわち、第１基板３１と第２基板３２とは、互いに対向していて、マイクロカプセル６５、バインダ層６１、画素電極２３、及び透明電極２４を挟持している。
【００３９】
第１基板３１としては、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する第１基板３１を用いることにより、可撓性を備えた表示部３５となる。これにより、可撓性を有する電子ペーパーシステム１を構築する上で有用な電気泳動装置を得ることができる。また、第１基板３１は、絶縁材料で構成されたものあり、このような絶縁材料としては、例えばポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４０】
第１基板３１の一方の内面（図４中、上側の面）には、複数の画素電極２３が設けられている。各画素電極２３は、マイクロカプセル６５中の電気泳動分散液６０に電圧を印加する一方の電極として機能するものである。画素電極２３の構成材料としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、銅、モリブデン、チタン、タンタル等の金属、または、これらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４１】
一方、第１基板３１に対向して設けられる第２基板３２の下面（図４中、下側の面）には、上記透明電極２４が配置されている。第２基板３２は、前記第１基板３１と同様にして、可撓性を有するのが好ましく、その構成材料としては、例えば、各種セルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４２】
第２基板３２、及び透明電極２４は、いずれも光透過性を有するもの、好ましくは実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）なものとされる。これにより、後述のように電気泳動分散液６０中における電気泳動粒子２５の状態を、すなわち、表示部３５が表示する情報を、目視により容易に認識することが可能となる。
【００４３】
透明電極２４の構成材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープした酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウム（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）のような導電性金属酸化物の他、ポリアセチレンのような導電性樹脂、導電性金属微粒子を含有する導電性樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、前述した画素電極２３も、このような材料を用いて構成することができる。
【００４４】
前記バインダ層６１を構成するバインダ材料としては、例えばポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフィニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の珪素樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
このような構成に基づき、表示部３５はマイクロカプセル６５中の電気泳動分散液６０に、前記電極２３，２４により電圧を印加することで、電気泳動粒子２５の分布状態を変化させることにより表示手段として機能するようになっている。具体的に本実施形態では、黒色及び白色の電気泳動粒子２５を第１基板３１及び第２基板３２側にそれぞれ移動させることでマイクロカプセル６５内における電気泳動粒子２５の分布状態を変化させることで画素毎に黒色又は白色表示ができるようになっている。また、表示部３５として電気泳動表示装置を採用することで可撓性を有し、取り扱い性に優れた表示装置２を提供できる。
【００４６】
続いて、本実施形態の電子ペーパーシステム１の動作について説明する。なお、本説明では、本発明の特徴であるマルチ画面表示を行う第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａに入力用ペン３を用いて手書き入力を行う動作を中心に説明する。
【００４７】
本実施形態では、第一表示装置４及び第二表示装置５が縦方向或いは横方向に沿って並べられた状態で使用され、第一表示装置４及び第二表示装置５は各表示領域４ａ，５ａにそれぞれ表示される画像を合わせることで１つの全体画像を表示するマルチ表示を行うものとする。
【００４８】
ユーザーが把持した入力用ペン３を表示領域４ａ，５ａ上で移動すると、入力用ペン３の先端部に設けられた発光素子４３から光が表示領域４ａ，５ａに対して照射される。このとき、発光素子４３から照射された光は表示領域４ａ，５ａ上に設けられた位置情報パターン層６，７の位置情報パターン１０で反射されて入力用ペン３の撮像素子４４により撮像される。
【００４９】
撮像素子４４は光学的に読み取った部分パターン１４内のドットパターン（座標位置情報）に基づいて、現在のペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５のいずれの表示領域４ａ，５ａにおける、どの位置に配置されているかを検出できる。すなわち、入力用ペン３は、表示領域４ａ，４ｂにおいて該入力用ペン３の先端部が接触した位置に関する情報（座標位置）及び先端部が接触している装置４，５の識別情報を検出することができる。そして、撮像素子４４は、電子回路部品４６の無線回路を介して検出結果を対応する第一表示装置４又は第二表示装置５に対して送信する。このとき、第一表示装置４及び第二表示装置５側では、無線通信部３６が入力用ペン３で検出された位置座標情報を取得し、該位置情報に基づいて制御部３７を介して表示部３５の表示状態を制御する。すなわち、撮像素子４４は、入力用ペン３の先端部が接触している側の表示装置に対し、座標位置に関する情報を送信している。
【００５０】
具体的に、制御部３７は、取得した位置座標情報に対応する画素電極２３及び透明電極２４間に印加する電圧を制御し、マイクロカプセル６５内の電気泳動粒子２５を移動させることで、ユーザーが入力用ペン３を用いて入力した手書きによる筆跡を表示部３５上に表示することができる。
【００５１】
このように本実施形態では、無線方式により表示装置２側に入力用ペン３による入力情報を出力できるので、入力用ペン３と表示装置２とを配線で接続する必要が無い。よって、表示装置２に手書き入力を行う際に配線が絡まるといった不具合の発生が防止され、高い操作性を得ることができる。
【００５２】
以上述べたように、本実施形態に係る電子ペーパーシステム１によれば、入力用ペン３が位置情報パターン１０を光学的に読み取ることで表示装置２を識別する識別可能情報及び座標位置を取得することができる。よって、入力用ペン３は、ペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５のいずれにおける表示領域４ａ，５ａのどの位置に位置するといった情報を確実に取得できる。よって、第一表示装置４から別の第二表示装置５へと入力用ペン３を移動させるときに一々ペンを変えたり、ID情報を入れ直したりする必要がない。したがって、マルチ画像表示を行う場合において、例えば第一表示装置４及び第二表示装置５の並べ替えといった動作を行ったとしても、入力用ペン３側と表示装置２側とでＩＤ認識を行うといった初期設定を行う事無く、各表示装置４，５に筆跡情報を確実に入力することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、表示装置２が第一表示装置４及び第二表示装置５のみを含む場合について説明したが、本発明は３個以上の表示装置を含む場合についても適用可能であり、多数の表示装置を用いてマルチ画像表示を行う場合において特に顕著な効果を得ることができる。
【００５４】
また、本発明は入力用ペン３により識別情報及び位置情報を取得可能な位置情報パターンを表示装置だけでなく、紙等にも印刷しておけば、電子ペーパーシステム１と紙との混在したシステムを構築することができる。例えば、紙の伝票に位置情報パターン１０を印刷しておき、伝票のチェックされた箇所をペンで読み取ってデジタル情報として転送するといった処理を容易に行うことができる。
【００５５】
また、本発明の電子ペーパーシステム１は、マルチ画像を表示する場合だけでなく、以下の用途として使用することも可能である。例えば、無線送信が届く範囲なら、一人の操作だけでなく、複数のユーザーによる手書きシステムの構築も可能である。例えば生徒が描いた手書き表示を先生の表示手段に反映させることで、先生は各生徒が入力した情報をそれぞれ確認できる（あるいはこの逆）等の応用分野が考えられる。さらには、複数ユーザー間で、全てのペン入力操作を表示させることもできる。例えば、対戦ゲームでは、ペン入力結果を全表示上に反映させたり、機器ごとの違いを表示色で識別させることも容易である。また、例えば、複数の表示装置がネットワークに接続されている場合、夫々の表示装置の入力座標データをネットワーク上にアップロードすることで、現在どの表示装置がペン入力しているか検出することができる。これにより、ネットワークシステムのクライアント管理に応用することができる。さらに、全ての表示装置に異なる位置情報パターン１０の配置とすることで、位置情報パターン１０を読み取るだけで製品のトレースが可能であり、製造管理やアフターサービス上有効な手段として利用することもできる。
【００５６】
また、上記実施例では、位置情報パターン１０として仮想ラスター線の交点のドットを「１」を、ドットが無い交点を「０」としたが、このドットの数、形状、色、材質（反射、透過、吸収、拡散）等は固執しない。また、入力用ペン３による検出性を向上させるために表面に偏光や反射、拡散等の光学的加工を加えたり、赤外フィルタを設けても構わない。
【００５７】
また、本実施形態では、１５×１７ドットからなるM平面を例示したが、１ドットの大きさが径５０μm前後、ラスター間隔（ドットピッチ）が０．１〜０．５ｍｍ程度、６×６ドット以上のウインドウ、Ｍ平面２５６×２５６ドット以上とするのが実用上はより好ましい。また、本実施形態では、便宜上、電子ペーパーシステム１の最小限構成として２つの表示装置（第一表示装置４及び第二表示装置５）を用いる場合を例示したが、より多くの台数を用いることで、より大きなマルチ表示画面、入力エリアを実現することができる。この場合、表示装置の数や表示面積が更に大きくなっても、より高次のＭ平面を選択すれば良く、設計は容易である。
【００５８】
また、上記実施形態では、表示装置２の表示部３５として電気泳動表示装置を備える場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示部３５としては有機エレクトロルミネッセンス装置又は液晶表示装置を用いても構わない。
【符号の説明】
【００５９】
１…電子ペーパーシステム（入力システム）、２…表示装置２…入力用ペン（位置情報入力部）、４…第一表示装置、５…第二表示装置、４ａ，５ａ…表示領域（表示面）、６、７…位置情報パターン層、１０…位置情報パターン、３５…表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォーンやタブレットのようなタッチパネル入力付きの電子機器が増えている。この入力方式は指やペンで表示に触れることで、表示と動作に応じ様々な入力処理ができ、マンマシンインターフェイスとして電子機器の重要な機能となっている。特に電子ペーパーのような薄型の機器に向いており、パーソナルからオフィスの省力化用途まで幅広い応用、効果が期待されている。
【０００３】
ペンで手書き表示等を行うペン入力付き電子機器には、抵抗検出方式、圧力検出方式、静電容量検出方式、超音波による位置測定方式、光の遮る位置を検出する光学方式、電磁アンテナによる電磁方式等がある。また、下記特許文献１、２には、位置情報パターンと撮像素子を用いた光学式の入力装置が提案されている。
【０００４】
ところで、表示サイズが小さい携帯機器では、地図のように大きく全体を見たい場合でも、部分的なウインドウ表示になってしまい、必要な場所を探すまでに何回もページ送りやズームアップを繰り返さなければならない。そこで、複数台の機器を並べてマルチ表示すれば、面倒な入力操作せずに細部から全体まで表示でき便利である。このような背景の下、入力機能付きの電子機器を複数台同時に使用することで表示機能及び入出力機能を更に拡張させることが望まれている。下記特許文献３には、所定の順序で入力を行なうことで画像表示装置とマルチ画面表示エリアの対応付けを行なうマルチ画面設定方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９６８７５号公報
【特許文献２】特公平５−８００１０号公報
【特許文献３】特開２００３−２７１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３に開示の技術では、マルチ画面を表示する際、予め選択した順番に従って対応しなければならず、装置を並び替えたり、順番の入れ替えといった操作をすると、マルチ画面の表示を行うことができない。また、並び替えや順番の入れ替えを行うには、複数の機器間と入力装置との間でＩＤ等の対応付けを取るための初期設定が必要となり、煩わしいといった問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、表示部の並び替えや順番の入れ替えに対応であってマルチ画像を表示可能な入力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の入力システムは、複数の表示装置と、前記表示装置の各々の表示面上の座標位置を表す位置情報パターンを含む位置情報パターン層と、前記位置情報パターン層の前記位置情報パターンを光学的に読み取ることで前記表示装置の種類を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得し、前記表示装置の前記表示面に手書きによる筆跡に関する情報を入力する位置情報入力部と、を備え、前記位置情報パターン層は、前記位置情報パターンの配列パターンが前記表示装置のそれぞれで異なることを特徴とする。
【０００９】
本発明の入力システムによれば、位置情報パターンの配列パターンが表示装置のそれぞれで異なっているので、位置情報入力部が位置情報パターンを光学的に読み取ることで表示装置を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得することができる。よって、位置情報入力部は、複数の表示装置のうちのいずれの装置のどの場所であるかといった情報を確実に取得できる。よって、表示装置から別の表示装置へと位置情報入力部を移動させるときに一々位置情報入力部を変えたり、ID情報を入れ直したりする必要がない。従って、複数の表示装置によるマルチ画像表示を行う場合において、例えば表示装置の並べ替えや順番の入れ替えといった動作を行ったとしてもマルチ画像表示を行う各表示装置に筆跡情報を確実に入力可能な入力システムを提供することができる。
【００１０】
また、上記入力システムにおいては、前記位置情報入力部は、前記筆跡に関する情報を無線方式で前記表示装置へと送信するのが好ましい。
この構成によれば、無線方式により筆跡に関する情報が表示装置側に送信できるので、位置情報入力部及び表示装置間にて情報送信を行うための配線で接続する必要を無くすことができる。よって、位置情報入力部と表示装置との位置的な制約が無くなり、操作性に優れた入力システムを提供することができる。
【００１１】
また、上記入力システムにおいては、前記表示装置が電気泳動表示装置であるのが好ましい。
この構成によれば、外部からの給電を停止しても表示内容を維持することができるので、消費電力を抑えた入力システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電子ペーパーシステムの概略構成を示す図である。
【図２】入力用ペンの構成を示す図である。
【図３】第一表示装置の概略構成を示す図。
【図４】表示体の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。図１は本発明の入力システムに係る構成を示す図である。図１は、入力システムの一例としての電子ペーパーシステムの概略構成を示すものである。
【００１４】
本実施形態に係る電子ペーパーシステム１は、図１に示すように複数（本実施形態では例えば２つ）の表示装置２と、各表示装置２に所定情報を入力する入力用ペン（入力装置）３と、を有する。表示装置２は、第一表示装置４及び第二表示装置５を含む。電子ペーパーシステム１は、後述のように入力用ペン（位置情報入力部）３を用いてユーザーが表示装置２に対して手書きによる筆跡を入力すると、該筆跡に対応した画像が表示装置２に表示されるものである。
【００１５】
第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａの各々には、後述のように入力用ペン３に光学的に読み取られる位置情報パターン層６、７が設けられている。位置情報パターン層６，７は、表示領域４ａ，５ａの表示光を透過するように可視光を略透過する性質を有するべく、シートもしくは板状の透明樹脂を基材として構成されており、かつ、所定の情報図形を描画するとともに少なくとも赤外線波長帯域の光を吸収可能な位置情報パターン１０（図２参照）が略全面に形成された層である。
【００１６】
位置情報パターン層６，７は、規則的に配置された複数の位置情報パターン１０により構成されるものである。位置情報パターン１０は、表示領域４ａ，５ａの長辺方向に設定されるＸ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１１Ａと、表示領域４ａ，５ａの短辺方向に設定されるＹ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１１Ｂとの交点に任意に設けられた上記ドット１２によって座標値を示すことで、表示領域４ａ，５ａ内での位置情報を得るためのパターンである。
【００１７】
ドット１２は符号「１」を示す位置情報パターン１０で、ラスター線の交点にドットがあることを示す。また、ドット１２が設けられていないラスター線の交点１３は符号「０」を示す位置情報パターン１０である。位置情報パターン１０は、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａを全体座標として、１５×１７ドットからなる８次のＭ平面（全体平面）を構成している。また、各ラスター線の交点が各座標位置であり、例えば第一表示装置４は（０，０）から（７，１６）まで、第二表示装置５は（８，０）から（１４，１６）の座標を有している。また、各仮想ラスター線１１Ａ，１１Ｂの交点の位置は表示装置２の座標（各画素）と一致している。
【００１８】
すなわち、本実施形態においては、位置情報パターン層６，７における位置情報パターン１０の配置パターン（ドット１２の配置位置）がそれぞれ異なるものとなっている。なお、本実施形態では、位置情報パターン層６，７が連続座標を有することで位置情報パターン１０の配置パターンが異なる場合を例に説明したが、両パターン層６，７は必ずしも連続性を有している必要は無く、位置情報パターン１０が異なる配列パターンとなっていればよい。
【００１９】
また、図１に示すように、Ｍ平面では微小単位領域Ａ毎に４×２ビットの部分パターン１４が付与されており、該部分パターン１４は入力用ペン３における撮像領域（ペン先の位置）に対応している。本実施形態では第一表示装置４及び第二表示装置５の各表示領域４ａ，５ａの座標情報が割り当てられている。座標情報は、表示領域４ａ，５ａでの微小単位領域Ａ内に散在させた複数のドット１２に符号化して割り当てられており、これら複数のドット１２からなる部分パターン１４を入力用ペン３（図２参照）で光学的に読み取ることで、任意の座標位置情報を得ることができる。Ｍ平面の全体において、各部分パターン１４はそれぞれが異なるドットパターン（ドット１２のそれぞれの数、配置位置等）を有している。そのため、部分パターン１４内のドットパターンを検出することで表示領域４ａ，５ａ上での座標位置を算出できるようになっている。
【００２０】
このような構成に基づき、本実施形態では微小単位領域Ａ内に散在する複数のドット１２からなる部分パターン１４を入力用ペン３で光学的に読み取ることで、微小単位領域Ａにおけるドット１２の数や配置状態によって得られる２次元コードを取得し、その２次元位置を一意的に定義することができる。すなわち、Ｍ平面の微小単位領域Ａにおける部分パターン１４から取得されるコード、つまりドット１２の数や配置位置等によって決定される電気信号によって、入力用ペン３による指定位置（入力位置）が位置情報パターン１０上のいずれの位置であるかを一意的に決定することができる。
【００２１】
これにより、入力用ペン３が光学的に読み取った部分パターン１４内のドットパターン（座標位置情報）に基づいて、現在のペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５のいずれの表示領域４ａ，５ａにおける、どの位置に配置されているか否かを検出できるようになっている。したがって、入力用ペン３は位置情報パターン層６，７の位置情報パターン１０を光学的に読み取ることで表示装置（第一表示装置４又は第二表示装置５）を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得可能となっている。すなわち、入力用ペン３は、ペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａのどちらの上にあり、どの座標位置に位置しているか否かに関する情報を取得することができるようになっている。
【００２２】
図２は電子ペーパーシステム１の入力用ペン３の構成を示す図である。図３は第一表示装置４及び第二表示装置５の概略構成を示す図である。なお、第一表示装置４及び第二表示装置５は同一の構成を有していることから、図３では第一表示装置４の構成を例に挙げて図示している。
【００２３】
図２に示すように入力用ペン３は、細棒状のペン型ケース４１の内部にコリメータレンズ４２、発光素子４３、撮像素子４４、電池４５、電子回路部品４６等を具備して構成されている。発光素子４３としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）あるいはレーザーダイオード（半導体レーザー）が適する。
【００２４】
撮像素子４４としては、位置情報パターン１０の微小単位領域Ａの部分パターン１４を撮像して記録することのできるＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳセンサーが用いられる。これら半導体センサーの光感度は６００ｎｍ付近にピークがあり、外光や表示画像の光の影響を抑えるために赤外領域の発光素子４３を使用してもよい。この場合は、赤外光線を透過して可視光線を遮光する赤外光透過フィルタをコリメータレンズ４２とともに配置することにより、位置情報パターン１０以外の背景光（表示画像）を除去することができる。その結果、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａ上での入力用ペン３による正確な位置情報を得ることができる。また、焦電効果によって赤外線を含む光を検出する焦電素子を使用しても良い。
【００２５】
電子回路部品４６は、発光、撮像および検出演算処理を実行するＣＰＵなどの画像処理手段、検出データを本体に送信する無線回路等を備える。電子回路部品４６は無線回路により座標位置データを第一表示装置４及び第二表示装置５側へと送信する。無線通信の方式としては、電磁、超音波、光等の任意のものを適用可能であり、本実施形態では例えば赤外線光通信を用いている。また、入力用ペン３の電源は、ペン型ケース４１内に取り付けられる電池４５から供給されるようになっている。
【００２６】
なお、発光素子４３は常に点灯させておく必要はなく、入力用ペン３の走査スピードや撮像素子４４による撮像タイミングなどから、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａに向けてパルス的に照明し、第一表示装置４及び第二表示装置５の照明（背景輝度）に応じて発光時間や消費電力を制御する。ここで、前回の照明時における撮像素子４４によって得た情報を次回の照明時にフィードバックすれば、さらにＳＮ比を改善することができる。
【００２７】
また、図３に示すように、第一表示装置４は、表示体３４と、無線通信部３６と、表示体３４を駆動するための制御部３７と、を含む。表示体３４は、上記位置情報パターン１０と、後述する電気泳動装置から構成される表示部３５と、を含む。無線通信部３６は、入力用ペン３から送信される所定情報を受信し、該所定情報を制御部３７へと送信するためのものである。制御部３７は、表示部３５の全般の駆動を制御するためのものである。なお、第二表示装置５についても第一表示装置４と同一の構成（表示体３４、無線通信部３６、制御部３７）を有している。
【００２８】
このように入力用ペン３は、ユーザーによる表示装置２に対する手書き入力等の入力操作を検出するためのものである。入力用ペン３は、タッチペンやスタイラスと同様、ユーザーが手で把持することで使用される態様とされている。すなわち、入力用ペン３は表示装置２と物理的に分離した形態とされている。
【００２９】
また、位置情報パターン１０を光学的に読み取る位置検出方式は、入力用ペン３と第一表示装置４及び第二表示装置５とを分離することで、第一表示装置４及び第二表示装置５の構成要素部品を減らし、軽量、薄型化することができるため、電子ペーパーシステム１に適した表示装置２の形態を実現することができる。
【００３０】
入力用ペン３は、ユーザーに把持された状態で先端部が第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａを指示した状態で、撮像素子４４が位置情報パターン１０による反射光を撮像するようになっている。入力用ペン３は撮像素子４４で撮像した画像情報を処理することで該入力用ペン３の先端部における第一表示装置４及び第二表示装置５の上面での位置を検出可能となっている。
【００３１】
このような構成に基づき、入力用ペン３は、第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａに関する情報（表示装置の識別情報或いは位置座標等）を位置情報パターン１０に基づいて検出し、検出した識別情報及び位置座標情報を電子回路部品４６の無線回路を介して対応する第一表示装置４及び第二表示装置５側に出力することができる。
【００３２】
一方、第一表示装置４及び第二表示装置５は、入力用ペン３で検出された識別情報及び位置座標情報を無線通信部３６で取得し、該情報に基づいて制御部３７を介し表示部３５の表示状態を制御することができる。
【００３３】
したがって、本実施形態に係る電子ペーパーシステム１においては、入力用ペン３が表示装置２に接触しながら移動した際の軌跡を該表示装置２に表示し、手書き入力の様子等を表示装置２に随時表示できるようになっている。
【００３４】
図４は表示体３４の構成を示す断面図である。図４に示すように、表示部３５は、画素電極２３、及び透明電極２４からなる１対の電極間に設けられたマイクロカプセル６５と、このマイクロカプセル６５を前記電極２３，２４間に固定するバインダ層６１と、を備えている。マイクロカプセル６５は、液相分散媒２６と電気泳動粒子２５とを含む電気泳動分散液６０を収容している。
【００３５】
本実施形態においては、電気泳動装置が電気泳動分散液６０をマイクロカプセル６５化することにより、その取り扱いが容易になり、製造工程を簡略化することが出来るほか、電気泳動粒子２５の偏在による表示の不均一性を防止するようになっている。
【００３６】
液相分散媒２６としては、比較的高い絶縁性を有する有機溶媒を用いることができる。この有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アルキルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、シリコン系オイル、フッ素系オイル、オリーブ油等の種々の鉱物油および植物油類、高級脂肪酸エステル等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して用いることができる。
【００３７】
前記電気泳動粒子２５としては、有機または無機の顔料粒子、または、これらを含む複合体を用いることができる。本実施形態では、電気泳動粒子２５として白色及び黒色の表示を可能とする二種類の粒子を用いた。
【００３８】
上記画素電極２３は第１基板３１上に形成され、透明電極２４は第２基板３２上に形成されている。すなわち、第１基板３１と第２基板３２とは、互いに対向していて、マイクロカプセル６５、バインダ層６１、画素電極２３、及び透明電極２４を挟持している。
【００３９】
第１基板３１としては、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する第１基板３１を用いることにより、可撓性を備えた表示部３５となる。これにより、可撓性を有する電子ペーパーシステム１を構築する上で有用な電気泳動装置を得ることができる。また、第１基板３１は、絶縁材料で構成されたものあり、このような絶縁材料としては、例えばポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４０】
第１基板３１の一方の内面（図４中、上側の面）には、複数の画素電極２３が設けられている。各画素電極２３は、マイクロカプセル６５中の電気泳動分散液６０に電圧を印加する一方の電極として機能するものである。画素電極２３の構成材料としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、銅、モリブデン、チタン、タンタル等の金属、または、これらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４１】
一方、第１基板３１に対向して設けられる第２基板３２の下面（図４中、下側の面）には、上記透明電極２４が配置されている。第２基板３２は、前記第１基板３１と同様にして、可撓性を有するのが好ましく、その構成材料としては、例えば、各種セルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４２】
第２基板３２、及び透明電極２４は、いずれも光透過性を有するもの、好ましくは実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）なものとされる。これにより、後述のように電気泳動分散液６０中における電気泳動粒子２５の状態を、すなわち、表示部３５が表示する情報を、目視により容易に認識することが可能となる。
【００４３】
透明電極２４の構成材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープした酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウム（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）のような導電性金属酸化物の他、ポリアセチレンのような導電性樹脂、導電性金属微粒子を含有する導電性樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、前述した画素電極２３も、このような材料を用いて構成することができる。
【００４４】
前記バインダ層６１を構成するバインダ材料としては、例えばポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフィニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の珪素樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
このような構成に基づき、表示部３５はマイクロカプセル６５中の電気泳動分散液６０に、前記電極２３，２４により電圧を印加することで、電気泳動粒子２５の分布状態を変化させることにより表示手段として機能するようになっている。具体的に本実施形態では、黒色及び白色の電気泳動粒子２５を第１基板３１及び第２基板３２側にそれぞれ移動させることでマイクロカプセル６５内における電気泳動粒子２５の分布状態を変化させることで画素毎に黒色又は白色表示ができるようになっている。また、表示部３５として電気泳動表示装置を採用することで可撓性を有し、取り扱い性に優れた表示装置２を提供できる。
【００４６】
続いて、本実施形態の電子ペーパーシステム１の動作について説明する。なお、本説明では、本発明の特徴であるマルチ画面表示を行う第一表示装置４及び第二表示装置５の表示領域４ａ，５ａに入力用ペン３を用いて手書き入力を行う動作を中心に説明する。
【００４７】
本実施形態では、第一表示装置４及び第二表示装置５が縦方向或いは横方向に沿って並べられた状態で使用され、第一表示装置４及び第二表示装置５は各表示領域４ａ，５ａにそれぞれ表示される画像を合わせることで１つの全体画像を表示するマルチ表示を行うものとする。
【００４８】
ユーザーが把持した入力用ペン３を表示領域４ａ，５ａ上で移動すると、入力用ペン３の先端部に設けられた発光素子４３から光が表示領域４ａ，５ａに対して照射される。このとき、発光素子４３から照射された光は表示領域４ａ，５ａ上に設けられた位置情報パターン層６，７の位置情報パターン１０で反射されて入力用ペン３の撮像素子４４により撮像される。
【００４９】
撮像素子４４は光学的に読み取った部分パターン１４内のドットパターン（座標位置情報）に基づいて、現在のペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５のいずれの表示領域４ａ，５ａにおける、どの位置に配置されているかを検出できる。すなわち、入力用ペン３は、表示領域４ａ，４ｂにおいて該入力用ペン３の先端部が接触した位置に関する情報（座標位置）及び先端部が接触している装置４，５の識別情報を検出することができる。そして、撮像素子４４は、電子回路部品４６の無線回路を介して検出結果を対応する第一表示装置４又は第二表示装置５に対して送信する。このとき、第一表示装置４及び第二表示装置５側では、無線通信部３６が入力用ペン３で検出された位置座標情報を取得し、該位置情報に基づいて制御部３７を介して表示部３５の表示状態を制御する。すなわち、撮像素子４４は、入力用ペン３の先端部が接触している側の表示装置に対し、座標位置に関する情報を送信している。
【００５０】
具体的に、制御部３７は、取得した位置座標情報に対応する画素電極２３及び透明電極２４間に印加する電圧を制御し、マイクロカプセル６５内の電気泳動粒子２５を移動させることで、ユーザーが入力用ペン３を用いて入力した手書きによる筆跡を表示部３５上に表示することができる。
【００５１】
このように本実施形態では、無線方式により表示装置２側に入力用ペン３による入力情報を出力できるので、入力用ペン３と表示装置２とを配線で接続する必要が無い。よって、表示装置２に手書き入力を行う際に配線が絡まるといった不具合の発生が防止され、高い操作性を得ることができる。
【００５２】
以上述べたように、本実施形態に係る電子ペーパーシステム１によれば、入力用ペン３が位置情報パターン１０を光学的に読み取ることで表示装置２を識別する識別可能情報及び座標位置を取得することができる。よって、入力用ペン３は、ペン先が第一表示装置４及び第二表示装置５のいずれにおける表示領域４ａ，５ａのどの位置に位置するといった情報を確実に取得できる。よって、第一表示装置４から別の第二表示装置５へと入力用ペン３を移動させるときに一々ペンを変えたり、ID情報を入れ直したりする必要がない。したがって、マルチ画像表示を行う場合において、例えば第一表示装置４及び第二表示装置５の並べ替えといった動作を行ったとしても、入力用ペン３側と表示装置２側とでＩＤ認識を行うといった初期設定を行う事無く、各表示装置４，５に筆跡情報を確実に入力することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、表示装置２が第一表示装置４及び第二表示装置５のみを含む場合について説明したが、本発明は３個以上の表示装置を含む場合についても適用可能であり、多数の表示装置を用いてマルチ画像表示を行う場合において特に顕著な効果を得ることができる。
【００５４】
また、本発明は入力用ペン３により識別情報及び位置情報を取得可能な位置情報パターンを表示装置だけでなく、紙等にも印刷しておけば、電子ペーパーシステム１と紙との混在したシステムを構築することができる。例えば、紙の伝票に位置情報パターン１０を印刷しておき、伝票のチェックされた箇所をペンで読み取ってデジタル情報として転送するといった処理を容易に行うことができる。
【００５５】
また、本発明の電子ペーパーシステム１は、マルチ画像を表示する場合だけでなく、以下の用途として使用することも可能である。例えば、無線送信が届く範囲なら、一人の操作だけでなく、複数のユーザーによる手書きシステムの構築も可能である。例えば生徒が描いた手書き表示を先生の表示手段に反映させることで、先生は各生徒が入力した情報をそれぞれ確認できる（あるいはこの逆）等の応用分野が考えられる。さらには、複数ユーザー間で、全てのペン入力操作を表示させることもできる。例えば、対戦ゲームでは、ペン入力結果を全表示上に反映させたり、機器ごとの違いを表示色で識別させることも容易である。また、例えば、複数の表示装置がネットワークに接続されている場合、夫々の表示装置の入力座標データをネットワーク上にアップロードすることで、現在どの表示装置がペン入力しているか検出することができる。これにより、ネットワークシステムのクライアント管理に応用することができる。さらに、全ての表示装置に異なる位置情報パターン１０の配置とすることで、位置情報パターン１０を読み取るだけで製品のトレースが可能であり、製造管理やアフターサービス上有効な手段として利用することもできる。
【００５６】
また、上記実施例では、位置情報パターン１０として仮想ラスター線の交点のドットを「１」を、ドットが無い交点を「０」としたが、このドットの数、形状、色、材質（反射、透過、吸収、拡散）等は固執しない。また、入力用ペン３による検出性を向上させるために表面に偏光や反射、拡散等の光学的加工を加えたり、赤外フィルタを設けても構わない。
【００５７】
また、本実施形態では、１５×１７ドットからなるM平面を例示したが、１ドットの大きさが径５０μm前後、ラスター間隔（ドットピッチ）が０．１〜０．５ｍｍ程度、６×６ドット以上のウインドウ、Ｍ平面２５６×２５６ドット以上とするのが実用上はより好ましい。また、本実施形態では、便宜上、電子ペーパーシステム１の最小限構成として２つの表示装置（第一表示装置４及び第二表示装置５）を用いる場合を例示したが、より多くの台数を用いることで、より大きなマルチ表示画面、入力エリアを実現することができる。この場合、表示装置の数や表示面積が更に大きくなっても、より高次のＭ平面を選択すれば良く、設計は容易である。
【００５８】
また、上記実施形態では、表示装置２の表示部３５として電気泳動表示装置を備える場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示部３５としては有機エレクトロルミネッセンス装置又は液晶表示装置を用いても構わない。
【符号の説明】
【００５９】
１…電子ペーパーシステム（入力システム）、２…表示装置２…入力用ペン（位置情報入力部）、４…第一表示装置、５…第二表示装置、４ａ，５ａ…表示領域（表示面）、６、７…位置情報パターン層、１０…位置情報パターン、３５…表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示装置と、
前記表示装置の各々の表示面上の座標位置を表す位置情報パターンを含む位置情報パターン層と、
前記位置情報パターン層の前記位置情報パターンを光学的に読み取ることで前記表示装置の種類を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得し、前記表示装置の前記表示面に手書きによる筆跡に関する情報を入力する位置情報入力部と、を備え、
前記位置情報パターン層は、前記位置情報パターンの配列パターンが前記表示装置のそれぞれで異なることを特徴とする入力システム。
【請求項２】
前記位置情報入力部は、前記筆跡に関する情報を無線方式で前記表示装置へと送信することを特徴とする請求項１に記載の入力システム。
【請求項３】
前記表示装置が電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の入力システム。
【請求項１】
複数の表示装置と、
前記表示装置の各々の表示面上の座標位置を表す位置情報パターンを含む位置情報パターン層と、
前記位置情報パターン層の前記位置情報パターンを光学的に読み取ることで前記表示装置の種類を識別する識別可能情報及び前記座標位置を取得し、前記表示装置の前記表示面に手書きによる筆跡に関する情報を入力する位置情報入力部と、を備え、
前記位置情報パターン層は、前記位置情報パターンの配列パターンが前記表示装置のそれぞれで異なることを特徴とする入力システム。
【請求項２】
前記位置情報入力部は、前記筆跡に関する情報を無線方式で前記表示装置へと送信することを特徴とする請求項１に記載の入力システム。
【請求項３】
前記表示装置が電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の入力システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３７５３５（Ｐ２０１３−３７５３５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３１５２（Ｐ２０１１−１７３１５２）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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