JP3842915B2

JP3842915B2 - 情報処理システムおよびペン型の情報入出力装置

Info

Publication number: JP3842915B2
Application number: JP1265099A
Authority: JP
Inventors: 仁服部; 隆夫井上; 俊之古田; 智彦別府; 恭治筒井; 昌史鳥居; 宏明松井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: JP2000215000A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報処理システム、ペン型の情報入出力装置および情報媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−１０１８６４号公報に開示の技術では、全体が紙状で各種情報を書き換え自在に表示して維持する複数の情報表示媒体と、複数の情報蓄積媒体と、ひとつの情報記録装置を備えた情報処理装置が開示されている。かかる情報処理装置では、情報記録装置に手書き入力された情報は情報表示媒体への表示や情報蓄積媒体の記憶に利用され、情報記録装置により情報蓄積媒体から読み出された情報も情報表示媒体に表示される。情報表示媒体は、表示した情報を維持し、その消去や修正も自在である。したがって、かかる情報処理装置では、紙を消費することなく書類の作成や蓄積を実現することができる。
【０００３】
特開平８−３６４５２号公報には、筆記用紙に光学的反射率の異なる文様をつけて、これをペン側に設けた発光素子と受光素子で読み取ることにより、ペン先の座標を特定して筆記情報を入力する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−１０１８６４号では、文字やイメージなどの各種情報を見られる状態で保存する手段として、従来より利用している紙と、ディスプレイとメモリを有するコンピュータとの一長一短を考慮して、それぞれのよい点をとった技術を提案している。
【０００５】
つまり、媒体にはコンピュータで作成された、あるいは、手書き入力された情報が何度も書き換えが可能で(つまり紙のように消費をしない)、その情報はメモリヘ蓄積されたり、外部へ出力されたり、外部から入力されたり、コンピュータが処理することが可能なデジタル情報として処理ができる。
【０００６】
ところが、ユーザビリティの観点からみると、すでに情報が書き込まれ、または印字されている複数枚の情報表示媒体をタブレットにのせて、その文書の上に加筆入力するようなものでは、情報表示媒体を持ち歩く場合でもタブレットを随時携帯する必要があり不便になる。また、個人のパーソナル的な使い方としては、従来の紙に従来の筆記ペンで書く場合と同等な利便性と機能性の実現が必要となる。しかし、タブレットを用いる筆記作業は、従来の紙に従来の筆記ペンで書く場合とは異なった感触となり、ユーザにとって違和感がある。
【０００７】
一方、特開平８−３６４５２号では、タブレットを使用しないで、携帯型の筆記ペンまたは筆記ペン装置と２次元座標上が埋め込められている筆記用紙によって筆記情報を記憶でき、しかも、その検出構成は筆記ペン内に収容されているので、個人のパーソナル的な使用に有用である。
【０００８】
しかし、複数枚の媒体を使って作業をするような状況では、複数枚の媒体の加筆前情報、つまりあらかじめパソコンのある文書データがプリントされた媒体に対して、結果的にどの文書のどこのぺ一ジに何を加筆したかという情報を関連付ける(リンクさせる)ことが必要となる。つまり、今加筆している内容と加筆対象の元データが1対1に対応している必要があり、この技術では、複数枚の筆記用紙の1枚1枚を識別するような手段が明示されていない。あえて言うならば、何も書かれていない用紙に新規に加筆記入する場合に、最初にＩＤを記入してから書き始めるといったことでもすれば、対応を図れることができるかもしれないが、既存の文書データに対して加筆する場合は不可能である。また、本従来技術では、筆記用紙は書き換え可能なものについて記述しておらず、筆記用紙側には筆記ペンが自分の加筆情報を得るための可視性の座標情報のみが形成されている。
【０００９】
本発明の目的は、タブレットを使用することなく、複数枚の媒体の1枚1枚を識別するような手段を用いて、複数枚の媒体の加筆前情報に対して、どこのぺ一ジに加筆したかという情報を関連付けることを可能として、オフィスワークの中で、会議や文書チェック、創造的活動等の、複数枚でかつデータがプリントされている媒体を使って作業または仕事をするような状況で有用である技術を提供することにある。
【００１０】
この発明の別の目的は、筆記内容を情報表示媒体上にリアルタイムで表示できるようにすることにある。
【００１１】
この発明の別の目的は、情報のセキュリティを確保できるようにすることにある。
【００１２】
この発明の別の目的は、情報表示媒体の書き換えを簡易に行え、低コスト、省資源で実現できるシステムを提供できるようにすることにある。
【００１３】
この発明の別の目的は、信頼性の高いシステムを提供できるようにすることにある。
【００１４】
この発明の別の目的は、加筆情報の信頼性を確保することができるようにすることにある。
【００１５】
この発明の別の目的は、加筆事項が正確にわかり、ユーザビリティの高いシステムを提供することにある。
【００１６】
この発明の別の目的は、低コストでかつユーザビリティの高いシステムを提供できるようにすることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる発明は、入力される情報の記録を行う記録層と、座標情報を示し、少なくとも２層からなり、各層が互いに異なる材料で形成された座標情報層とを備え、識別情報が記録された情報媒体に対して照射光を出射する複数の発光素子と前記情報媒体からの反射光を受光することにより前記識別情報と前記座標情報とを検出する複数の受光素子とを有する受発光部と、加筆によるインクの吐出を制御するインク制御部と、前記識別情報と前記座標情報とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記識別情報と前記座標情報とを前記外部装置に送信する送信部とを有するペン型の情報入出力装置と、を備え、前記受発光部は、前記座標情報層の材料に応じて定められた前記発光素子および前記受光素子の波長に基づいて、前記識別情報と前記座標情報とを検出し、前記インク制御部は、前記識別情報が検出された後に、加筆によりインクの吐出を行うことを特徴とするペン型の情報入出力装置である。
【００２１】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の情報入出力装置において、前記座標情報層の座標情報は、不可視の材料で形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載の情報入出力装置において、前記座標情報層は、前記記録層よりも下層に設けられたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の情報入出力装置において、前記記録層は、熱エネルギにより化学的に光学特性が変化することにより、書き換え可能として情報を記録することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の情報入出力装置において、前記記録層は、ロイコ染料と顕色剤を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の情報入出力装置において、前記記録層は、有機低分子化合物の粒子を含有することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項７にかかる発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の情報入出力装置において、前記記録層は、低分子または高分子液晶化合物を含有することを特徴とする。
また、請求項８にかかる発明は、情報を記憶する外部装置と、入力される情報の記録を行う記録層と、座標情報を示し、少なくとも２層からなり、各層が互いに異なる材料で形成された座標情報層とを備え、識別情報が記録された情報媒体と、照射光を前記情報媒体に対して出射する複数の発光素子と前記情報媒体からの反射光を受光することにより前記識別情報と前記座標情報とを検出する複数の受光素子とを有する受発光部と、加筆によるインクの吐出を制御するインク制御部と、前記識別情報と前記座標情報とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記識別情報と前記座標情報とを前記外部装置に送信する送信部とを有するペン型の情報入出力装置と、を備え、前記受発光部は、前記座標情報層の材料に応じて定められた前記発光素子および前記受光素子の波長に基づいて、前記識別情報と前記座標情報とを検出し、前記インク制御部は、前記識別情報が検出された後に、加筆によりインクの吐出を行い、前記外部装置は、前記識別情報と前記座標情報とを受信して、前記識別情報に対応するデータを前記座標情報に基づいて更新することを特徴とする情報処理システムである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態である情報処理システムについて説明する。ここで説明する情報処理システム１は、図１に示すように、複数枚の情報表示媒体２と、本情報表示媒体２に埋め込められた座標情報と識別情報とを検出し、これらの情報を処理して図示しないパソコンへ伝送するペン型の情報入出力装置３とで構成されている。
【００４２】
情報表示媒体２は、その画像表示面が書き換え自在な可逆性を有したリライタブルなもので、この構成材料については後述する。また、その周辺部に、識別情報エリア４が設けられていて、そこには印字表示される文書データの識別情報５(ここでは後述するようにバーコードを用いた)が黒インクで印字されている（図１、図６参照）。また、画像表示面６のｘ方向、ｙ方向の位置座標に概略相当する情報がｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８に埋め込められている（図６参照）。また、この情報表示媒体２は、図６に示すように、支持体２３を有しており、この支持体２３上にｙ座標情報層８、ｘ座標情報層７、文字情報を印字しておく記録層２４、中間層２５、保護層２６が順次積層されている。この支持体２３は、熱伝導性が良好の白色の樹脂からなり、中問層２５、保護層２６は、透光性の良好な無色の樹脂からなる。
【００４３】
図２（ａ）に示すように、情報入出力装置３内には、情報入出力装置３の全体を制御する制御回路１１（マイクロコンピュータ）、受発光部１２、その駆動回路１３、変調部１４、増幅回路１５、ゲート回路１６、復調部１７、そして受発光部１２からの検出信号を処理し、コードを読み取る識別情報処理部であり、座標情報に基づき演算処理をおこなう座標演算処理部である識別情報処理部および座標演算処理部１８、メモリ１９、図示しないパソコンと通信を行う通信Ｉ／Ｆ２０、電源２１が設けられている。
【００４４】
発光素子や受光素子を含む受発光部１２は、情報表示媒体２に印字された識別情報５を検出して情報表示媒体２の別を識別する。ここでは、識別情報５としてバーコードを用いている。このバーコードが情報表示媒体２に表示されている文書のID情報(ファイル名等)を持っている。また、同様に受発光部１２を介して、情報表示媒体２に埋め込められたｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８からｘ座標、Ｙ座標の座標情報を検出することで情報入出力装置３の筆記入力情報を検出する。つまり、情報入出力装置３で文字や線などを手書き入力すると、その入力データに相当する座標情報を受発光部１２で取り出して、増幅回路１５やゲート回路１６、復調部１７等の一連の検出回路により検出し、それらの座標情報がメモリ１９に格納され記憶される。
【００４５】
図２（ｂ）（ｃ）のブロック図に示すように、情報入出力装置３は手書き入力している時や識別情報５を検出しているときに受発光部１２から光を放出するアクティブなペンであり、発光部の光源Ａ，Ｂ，Ｅから出力される光の、情報表示媒体２からの反射成分を受光部の受光素子Ｃ，Ｄ，Ｆで受光することで識別情報５やｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８を検出する。ＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３は光路分割素子である。識別情報５やｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８に使用する材料としては後述するようなものがあり、それらの材料の組み合わせと受発光部１２に使用する発光素子と受光素子の波長とを適当に組み合わせることによって、識別情報５やｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８を検出することができる。
【００４６】
また、座標情報としては、ｘｙ座標系を想定しているため、各座標軸を分離してその情報を得るために、各座標軸で使用する波長を前記材料系から設定して、対応する発光素子と受光素子を選択している。また、各波長に対する透過率を図４のようにｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８で段階的に変えて座標に対応させた。透過率の設定は波長に対して階段状に区切ったフィルタが良く、ここでは、ｘ座標軸が８段階、ｙ座標軸が１２段階とした。このようにすれぱ、図４の情報表示媒体２の左上が座標面上で１番透過率が大きく、その波長で投光して反射光を受光した場合に、もっとも受光レベルが大きくなる。このレベルを受光素子側であらかじめ設定してあるデジタル値と相対比較するように設定しておけば、この受光強度が各受光素子で検出されたときに、左上の座標位置であることを検知することができる。このような座標情報は目に見えるものだとユーザの目障りとなるので、不可視性の材料で形成するのが良い（図７）。その時の材料としても後述してある。
【００４７】
メモリ１９は例えば、フラッシュメモリからなり、また、通信Ｉ／Ｆ２０としては、ＲＦ無線通信やＩｒＤＡ等の赤外線通信などの無線の通信Ｉ／Ｆが用いられている。このメモリ１９は、識別情報５のバーコードを検出する部分(受光素子Ｆ)から入力された識別情報５と筆記情報を検出する部分（受光素子Ｃ，Ｄ）からの筆記入力情報（ｘｙ座標情報）とを識別情報処理部および座標演算処理部１８で関連付け処理してから書き換え自在に記憶する。
【００４８】
図２に示す情報表示媒体２には、図示しないパソコン内のある文書データが、図示しないプリンタなどにより印刷されており、この印刷時にパソコン内の文書の一部であることを示す情報である識別情報５（バーコード）が右下端部に印字されている。識別情報５が表現するものとしては、例えば、文書名、ぺ一ジ番号、パソコン名、パソコンのＩＰアドレス等があり、“￥￥パソコン名(パソコンのＩＰアドレス)￥ドライブ名￥フォルダ名￥文書名￥ぺ一ジ”、のようなディレクトリ構造により、その文書データ(最小には1ぺ一ジ分)の格納してある場所を一義的に定めるものである。
【００４９】
次に情報処理システム１の動作について説明する。情報表示媒体２には従来のタブレット等を使わなくても、そのまま情報入出力装置３で書き込むことができる。情報入出力装置３の電源は入っているものとして（図３（ａ））、まず、最初に書き込む情報表示媒体２の識別情報５を読み取る必要があるので、情報入出力装置３のスイッチＳＷ１（図２（ａ）参照）を押すと、発光素子Ｅが駆動されて、情報表示媒体２上の識別情報５からの反射の強度変化を受光素子Ｆで受光することで情報表示媒体２上の識別情報エリア内の識別情報５を読み取る(図３（ｂ）)（識別情報検出装置）。この時、ｘ、ｙ座標情報を読み取るための受発光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは駆動されない。このスイッチＳＷ１が切られると、一連の検出回路により処理された識別情報５の情報は、メモリ１９に格納され記憶される。つまり、スイッチＳＷ１を押しながら識別情報５を読ませて、読み終わったらスイッチＳＷ１を切って、読み込んだ情報を処理させ、一方、情報入出力装置３の方は筆記入力モードヘ変わる。
【００５０】
この筆記入力モードは図３（ｃ）に示すように、図５に示すペン先ＳＷ２が情報表示媒体２に接触した時点でオンになるように(図３では発光素子ＡとＢ、受光素子ＣとＤがオン状態になるように)、また、実際に情報表示媒体２上に加筆するためのインクが射出するようにした。すなわち、図５に示すように、ペン先ＳＷ２が加圧されると図示しないインクタンク内のインクをインク制御部２２（筆記装置）がペン先ＳＷ２から射出する。ただし、この場合、スイッチＳＷ１が一度オンになってからオフになることを条件にしてある。こうすれば、必ず識別情報５を読み込んでからでないと情報表示媒体２上に加筆ができない。この状態で使用者が情報入出力装置３で手書き入力(加筆)すると、受発光素子１２が検出するｘ座標情報層７、ｙ座標情報層８のｘ、ｙ座標情報（加筆データ）をその検出回路によって検出して（座標情報検出装置）、この検出した座標情報を、前記のようにメモリ１９に記憶された識別情報５の情報と識別情報処理部および座標演算処理部１８（演算処理装置）により関連付けて、メモリ１９（記憶装置）に格納する。このメモリ１９に格納された情報は通信Ｉ／Ｆ２０（通信装置）により図示しないパソコン（外部装置）に送信される。
【００５１】
図７には、識別情報５に記録された情報が、「￥￥ＡＡ￥ＢＢ￥ＣＣ１／２」と「￥￥ＡＡ￥ＢＢ￥ＣＣ２／２」(ＣＣという文書の１ぺ一ジ目と２ぺ一ジ目)である場合に、その情報とｘ、ｙ座標情報とが関連づけられてメモリ１９に記憶されている場合のメモリマップの例を示している。ここではまだ全２ぺ一ジある文書のうち１ぺ一ジ分だけしか加筆していないので、２ぺ一ジ目の入力待ちになっている。そして同様に識別情報５を読み取ってから加筆データ（ｘ、ｙ座標情報）を検出し、識別情報５の情報とｘ、ｙ座標情報を関連付け処理してメモリ１９に記憶する処理を２ぺ一ジ目についても終了したら、元々の文書の登録されていた図示しないパソコンに無線接続して、識別情報５がパソコンに登録されているものと一致するかどうか確認してから、元の文書上に上書きして最新のデータファイルに更新する。
【００５２】
識別情報５で用いられているバーコードについては、文書のＩＤ用として多種多様にわたる文書を分類する必要があり、１次元コードでは分類数が不足してしまうので、２次元コードを使用してもよい。この場合は受光素子Fとして２次元ＣＣＤを使用する。２次元へ拡大することにより、２０桁程度のコードを生成することができるので、全世界で使用している普通紙の数に対して、絶対的な識別番号(例えば通し番号)を付けることも可能となる。つまり一度作成した文書のＩＤが固定されて、世界に1つしかないＩＤの付いた文書、つまり、世界で1つしかない文書とすることができる。
【００５３】
また、可視光以外の光を反射して使用者が見えにくくなる材料を使用し、識別情報５が即座に判別しないようにしてセキュリティを高める事もできる。また、この場合、バーコード付き普通紙にコピーしても、他のものは元々識別情報５のバーコードの情報が異なるので、たとえその上に加筆して訂正しようとしても、元のパソコン内のオリジナルなものとは違うことになり、結局偽物であるということがわかる。通常でも見た目を考えれば見えない方が望ましい。
【００５４】
以上述べたように識別情報５も、ｘ、ｙ座標情報層７，８も目に見えにくい方が良い。そこで、不可視の材料でｘ、ｙ座標情報層７，８を形成しておき、識別情報５も不可視のインクで印字するようにしてもよい。不可視の材料の中で光学的に検知できるものとしては、光を吸収し、その反射強度の差により検知できる材料、または光の吸収により励起し、蛍光を発し、それを検知できる材料が用いられる。光を吸収しその反射強度の差により検知できる材料は、可視域での吸収は低く、それ以外の波長領域での吸収を有する材料を用いることができる。識別情報５は、これらの材料で形成された吸収する部分と反射する部分から形成され、これらの吸収／反射による可視域外での光学濃度の差から情報を検知できる。また、これらは可視域の光学濃度の差が極めて小さいため、肉眼ではほとんど視認されない。
【００５５】
照射光については、紫外光による情報表示媒体２の含有物の劣化等の配光性を考慮し、赤外光の照射により、光学的に認識できることが好ましい。有機系の赤外吸収材料としては、シアニン系色素、ナフトキノン系色素、フタロシアニン系色素、アントラキノン系色素、ジオール系色素、トリフェニルメタン系色素等が挙げられる。これらは可視域にも吸収があるため、赤味がかったクリーム色を呈している。これに対し、可視域では吸収を持たず、赤外域に吸収を有する無機系の材料がより好ましい。例えば、少なくともＮｄ，Ｙｂ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎを含有した化合物を用いることができる。特に、これら金属およびこれらの酸化物、硫化物、ハロゲン化物などの化合物が好ましく、これら化合物は白色、または淡い青色であり、情報担体を不可視化するに適している。これら化合物の具体的な例として、酸化イッテルビウム、酸化錫、酸化亜鉛、硫化イッテルビウム、硫化亜鉛、塩化イッテルビウム、塩化インジウム、塩化錫、塩化亜鉛、臭化イッテルビウム、臭化インジウム、インジウム−錫混合酸化物、またはインジウム−錫混合酸化物とアルミナロ硫酸バリウム、二酸化珪素、炭酸カルシウムから選ばれる１種との混合物等が挙げられる。また、Ｙｂ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎを含みこれらと酸との塩も有効な赤外吸収材料である。これらの具体的な例として、硫酸イッテルビウム、硫酸亜鉛、硫酸インジウム、硝酸イッテルビウム、硝酸錫、過塩素酸イッテルビウム、炭酸イッテルビウム、炭酸亜鉛、炭酸インジウム、酢酸イッテルビウム、酢酸亜鉛、酢酸錫、ニコチン酸イッテルビウム、リン酸イッテルビウム、リン酸亜鉛、リン酸錫、シュウ酸イッテルビウム、シュウ酸亜鉛、シュウ酸錫等が挙げられる。
【００５６】
また、光の吸収により励起し、蛍光を発し、それを検知できる材料は、発せられる蛍光波長、強度差で検知できるものが用いられる。特に、紫外光による情報表示媒体２含有物の劣化等の附元性を考慮し、赤外光により励起し、蛍光を発する材料が好ましい。この赤外光を吸収し、蛍光を発する材料としては、光学活性元素として少なくともＮｄを含む有機金属化合物がある。これら有機金属化合物中の有機化合物としては、カルボン酸類、ケトン類、エ一テル類、アミン類から選択される。これらの具体的な例としては、桂皮酸ネオジム、ナフトエ酸ネオジム等が挙げられる。また、光学活性元素として、ＮｄおよびＹｂを含む有機金属化合物がより好ましく、これらの具体的な例としては、桂皮酸ネオジム・イッテルビウム複合塩、安息香酸ネオジム・イッテルビウム複合塩、ナフトエ酸ネオジム・イッテルビウム複合塩等が挙げられる。また、Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒの１種以上の元素を含む含酸素酸塩化合物も赤外蛍光材料として使用できる。この含酸素酸塩化合物の具体的な例としては、リン酸塩化合物、バナジン酸塩化合物、ホウ酸塩化合物、モリブデン酸塩化合物等が挙げられる。さらに、光学活性元素としてＦｅおよびＥｒを含有し、他にＳｃ，Ｇａ，Ａｌ，Ｙ，Ｂｉ，Ｃｅ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｌａから選択された少なくとも1種以上の元素を含有した化合物も赤外蛍光材料として使用できる。また、光学活性元素としてＹｂを含有し、この他Ｓｃ，Ｇａ，Ａｌ，Ｙ，Ｂｉ，Ｃｅ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｌａから選択された少なくとも1種以上の元素を含有した化合物も赤外蛍光材料として用いることができる。さらに、赤外領域に吸収を有する有機化合物を把持させた、Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒから選択された1種以上の希土類含有有機化合物も赤外蛍光材料として用いることができる。これら赤外領域に吸収を有する有機化合物としては、ポリメチン系色素、アントラキノン系色素、ジオール系色素、フタロシアニン系色素、インドフェノール系色素、アゾ系色素等から選択できる。
【００５７】
次に、情報表示媒体２として、書換可能な情報表示媒体２を用いる場合の例を、図８を参照して説明する。図８に示すように、この情報表示媒体２は、図６に示す情報表示媒体２と同様に、支持体２３を有しており、この支持体２３上にｙ座標情報層８、ｘ座標情報７、記録層２４、中間層２５、保護層２６が順次積層されている。しかし、図８の情報表示媒体２が図６のものと異なる点は、情報の可視的表示を可逆的に行い表示できる点にある。このような記録層２４としては、感熱方式、磁気記録方式、フォトクロミック記録方式、エレクトロクロミック方式等が利用できる。特に、感熱記録方式、すなわち、熱エネルギーにより可逆的に光学特性が変化し、可視情報の記録および消去が可能である記録層が好ましいものとして挙げられる。熱エネルギーによる書込みは、たとえば熱昇華型のプリンタで印字することが容易であり、また、加熱温度や時間等の条件を変更することにより、同じ書込み用サーマルヘッドで消去することも容易となる。よって、この場合は識別情報がプリンタで印字できるので、最初から情報表示媒体２に固定情報として埋め込むのではなく、プリント時に使用者が適宜設定することが可能となり便利である。
【００５８】
この熱エネルギーにより可逆記録が行えるものとしては、少なくともロイコ染料と顕色剤を含む記録層、有機・低分子化合物の粒子を含有する樹脂層、さらに低分子または高分子液晶化合物を含む記録層から構成される記録層２４が好ましいものとして挙げられる。記録層２４が少なくとロイコ染料と顕色剤を含むものとしては、粒脂バインダー中にロイコ染料および顕色剤を分散させることにより形成したものが挙げられるこの記録層２４に用いられるロイコ染料は、例えばフタリド系化合物、アサフタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、ロイコオーラミン系化合物など公知の染料前駆体が挙げられる。具体的には、特開平05-124360号公報記載の公知のロイコ染料が使用できる。この記録層２４に用いられる顕色剤は、分子内にロイコ染料を発色させる顕色能を有する構造、例えばフェノール性水酸基、カルボン酸基、リン酸基等と、分子間の凝集力を制御する構造、例えば長鎖炭化水素基が連結した構造をもつ化合物である。連結部分にはヘテロ原子を含む2価の基を介していても良く、また長鎖炭化水素基中にもヘテロ原子を含む2価の基または芳香族炭化水素基が含まれていても良い。具体的には、特開平05-124360号公報等に記載されている公知の顕色剤が使用できる。この記録層２４は、少なくともロイコ染料と顕色剤を含む樹脂層からなり、記録層２４を形成する樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンオキシド、フッソ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体、マレイン酸系共重合体、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、ゼラチン、カゼイン類等を挙げることができる。また記録層２４の皮膜の強度を上げることを目的に、各種硬化剤、架橋剤を添加することもできる。このような硬化剤、架橋剤の例としてイソシアネート基をもつ化合物、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、エポキシ基をもつ化合物、グリオキザール、ジルコニウム化合物等を挙げることができる。さらに電子線硬化性あるいは紫外線硬化性バインダーを用いて記録層を設けることもできる。かかるバインダーとしてはエチレン性不飽和結合を有する化合物が挙げられる。
【００５９】
これらの具体例としては、
脂肪族、脂環族、芳香族の多価アルコール及びポリアルキレングリコールのポリ(メタ)アクリレート
脂肪族、脂環族、芳香族、芳香脂肪族の多価アルコールにポリアルキレンオキサイドを付加させた多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート
ポリエステルポリ(メタ)アクリレート
ポリウレタンボリ(メタ)アクリレート
エポキシポリ(メタ)アクリレート
ポリアミドポリ(メタ)アクリレート
ポリ(メタ)アグリロイルオキシアルキルリン酸エステル
(メタ)アグリロイル基を側鎖、または末端に有するビニル系またはジエン系化合物
単官能(メタ)アクリレート、ビニルビロリドン、(メタ)アグリロイル化合物
エチレン性不飽和結合を有するシアノ化合物
エチレン性不飽和結合を有するモノあるいはポリカルボン酸、およびそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩害
エチレン性不飽和(メタ)アクリルアミドまたはアルキル置換(メタ)アクリルアミドおよびその多量体
ビニルラクタムおよびポリビニルラクタム化合物
エチレン性不飽和結合を有するモノあるいはポリエーテルおよびそのエステル
エチレン性不飽和結合を有するアルコールのエステル
エチレン性不飽和結合を有するポリアルコールおよびそのエステル
スチレン、ジビニルベンゼン等1個以上のエチレン性不飽和結合を有する芳香族化合物
(メタ)アグリロイルオキシ基を側鎖、または末端に有するポリオルガノシロキサン系化合物
エチレン性不飽和結合を有するシリコーン化合物
上記１〜１９記載の化合物の多量体あるいはオリゴエステル(メタ)アクリレート変成物
等が挙げられる。
【００６０】
紫外線硬化性バインダーを用いて記録層２４を形成する場合には、光重合開始剤を混合して用いる。光重合開始剤としてはジあるいはトリクロロアセトフェノンのようなアセトフェノン類、1一ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、ベンジルジメチルケタール、テトラメチルチウラムモノサルファイト、チオキサントン類、アゾ化合物、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルフォニウム塩、ビス（トリクロロメチル)トリアジン化合物等が挙げられる。
これらのロイコ染料および顕色剤を用いた記録層２４は図９に示すプロセスで発色・消色する。すなわち、図９に示すように、初期の消色状態（Ａ）を加熱すると温度Ｔ１以上でロイコ染料と顕色剤が溶融混合して発色し（Ｂ）、この状態を急冷すると発色状態のまま固定される（Ｃ）。発色状態（Ｃ）を加熱していくと、発色温度Ｔ１より低い温度Ｔ２で消色し（Ｄ）、冷却すれば初期と同様の消色状態となる。また、記録層２４が有機低分子化合物の粒子を含有する樹脂層は、温度に依存してその透明度が可逆的に変化する記録層であり、この記録層の光散乱性が温度に依存して可逆的に変化する性質を利用し構成される。この記録層２４に用いられる樹脂は、有機低分子物質を均一に分散保持した層を形成すると共に、最大透明時の透明度に影響を与える材料である。このため樹脂母材は透明性が高く、機械的に安定で、旦つ成膜性の良い樹脂が好ましい。このような樹脂としては、ポリ塩化ビニル；塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−アクリレート共重合体等の塩化ビニル系共重合体ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体等の塩化ビニリデン系共重合体；ポリエステル；ポリアミド；ポリアクリレート又はポリメタクリレートあるいはアクリレート−メタクリレート共重合体；シリコン樹脂等が挙げられる。これらは単独であるいは２種以上混合して使用される。
この記録層２４に用いられる有機低分子化合物としては、一般に融点３０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃程度のものが使用される。このような有機低分子化合物としてはアルカノール；アルカンジオール；ハロゲンアルカノールまたはハロゲンアルカンジオール；アルキルアミン；アルカン；アルケン；アルキン；ハロゲンアルカン；ハロゲンアルケン；ハロゲンアルキン；シクロアルカン；シクロアルケン；シクロアルキン；飽和または不飽和モノまたはジカルボン酸又はこれらのエステル、アミド又はアンモニウム塩；飽和または不飽和ハロゲン脂肪酸またはこれらのエステル、アミド又はアンモニウム塩；アリルカルボン酸またはそれらのエステル、アミド又はアンモニウム塩；ハロゲンアリルカルボン酸またはそれらのエステル、アミド又はアンモニウム塩；チオアルコール；チオカルボン酸又はそれらのエステル、アミンまたはアンモニウム塩；チオアノレコールのカルボン酸エステル等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合して使用される。これらの化合物の炭素数は１０〜６０、好ましくは１０〜３８、特に１０〜３０が好ましい。
【００６１】
エステル中のアルコール基部分は飽和していても飽和していなくてもよく、またハロゲン置換されていてもよい。いずれにしても有機低分子化合物は分子中に酸素、窒素、硫黄及びハロゲンの少くとも1種、例えば−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＯＲ、−ＮＨ−、−NH₂、−Ｓ−、−S−S−、−Ｏ−、ハロゲン等を含む化合物であることが好ましい。さらに、透明化できる温度の巾を広げるには、上記の有機低分子化合物を適宜組合せるか、または、そうした有機低分子化合物と融点の異なる他の材料とを組合せればよい。これらは例えば特開昭63-39378号、特開昭63-130380号などの公報や、特願昭63-14754号、特願平1-140109号などの明細書で明らかにされているが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
これらの有機低分子と樹脂とからなる記録層２４は、図１０に示すプロセスで透明・白濁する。図１０は、熱による透明度の変化を表わしているグラフであり、同図において、樹脂及びこの樹脂中に分散された有機低分子化合物を主成分とする記録層２４は、例えばＴ０以下の常温では白濁不透明状態にある。これを温度Ｔ２に加熱すると透明になり、この状態で再びＴ０以下の常温に戻しても透明のままである。更にＴ３以上の温度に加熱すると、最大透明度と最大不透明度との中間の半透明状態になる。次に、この温度を下げて行くと、再び透明状態をとることなく最初の白濁不透明状態に戻る。なお、この白濁不透明状態のものをＴ１〜ｔ２間の温度に加熱した後、常温即ちＴ０以下の温度に冷却した場合には透明と不透明との中問の状態をとることができる。また、前記常温で透明になったものも再びＴ３以上の温度に加熱した後常温に戻せば再び白濁不透明状態に戻る。
【００６３】
さらに、記録層２４が低分子または高分子液晶を含む記録層に用いられる、高分子液晶としては、主鎖または側鎖にメソゲン(液晶性を示す分子)が結合された主鎖型および側鎖型分子液晶等が用いられる。高分子液晶は、通常、重合可能なメソゲン化合物(メソゲンモノマーと呼ぶ)を重合するか、あるいは水素化ポリシリコーン等の反応性ポリマーに付加反応可能なメソゲン化合物を付加させて製造することができる。このような技術は、
Mokromol.Chem.,179,P273(1978),Eur,PolyJ.,18,P651(1982)および
Mol.Cryst.Liq.Cryst., 169,p167(1989)等に開示されている。この実施の形態に使用される高分子液晶も同様な方法で製造することができる。メソゲンモノマーおよび付加反応可能なメソゲン化合物としては、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾベンゼン系、アゾメチン系、フェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ビフエニルベンゾエート系、シクロヘキシルビフェニル系、ターフェニル系等の剛直な分子(メソゲン)に、好ましくは所定の長さのアルキルスペーサを介して、アクリル酸エステル基、メタクリル酸エステル基またはビニル基が結合した種々の化合物等が代表的なものとしてあげられる。
【００６４】
次に、図１１を参照して、識別情報５を２次元コードで表現して、記録層２４に記録する場合について説明する。２次元コードは従来のバーコードに比べて格段に大容量の情報を入れることができるので、長い識別情報５でもある程度は可能となる。オフィスで扱う文書ファイルは、通常ワープロソフト等で作成するのであり、一般的にはＡ４等の定型サイズに対して、複数ぺ一ジにまたがって文書が作成される。複数枚で構成される各ペ一ジにはペ一ジ番号がつけられるが、これを印刷時に情報表示媒体２上の識別情報５の中に、その文書のファイル名の次に挿入する。この場合全ぺ一ジが何枚あるのかわかるようにするため、１／２(全２ぺ一ジ中１ぺ一ジ目という意味)とか２／２(全２ぺ一ジの最終ぺ一ジという意味)の表現を用いて、処理し易くする。図１１中、ファイル名が「xxxx.txt」(tｘtは拡張子でテキストファイルであることを示す)で、これを熱昇華型プリンタで情報表示媒体２上に印字すると、その識別情報５が「xxxx1/2.txt」と「xxxx2/2.txt」になる。また、図１１において、()内は一般的な更新日時情報である。ここでは、1998年9月25目9時45分に更新したことになる。情報が印刷された情報表示媒体２を、本システムを使って会議で加筆した場合、最終ぺ一ジベの書込みが終了したところでパソコン（HOST-PC）へ転送させる。この時の時間を更新時間情報として変更する(98/09/2512:OOになる)。
【００６５】
転送された識別情報５とｘ、ｙ座標情報は、ここでは、システム使用前後で更新時間が異なる場合、つまり元文書に何かしらの加筆行為が発生した場合にそのまま上書させずに別ファイルとして登録する(▲２▼「xxxxA,txt」(98/09/2512:OO))。直前まで使用していたファイル▲１▼「xxxx.txt」(98/09/2509:45)はそのままである。会議終了後のHOST-PCでの編集作業では、元ファイルと更新したファイルがこのように、HOST-PCにあった元ファイルとは異なるファイル名(ファイル名十ぺ一ジ番号)で保存されているので、どこがどういう風に変更されたのかわかるようになる。編集の際には上書きして良い(→▲２▼'「xxxxA.txt」(98/09/2514:00))。再度印刷すると、1ぺ一ジ目の識別情報が「xxxxA1/2.txt」と2ぺ一ジ目が「xxxxA2/2.txt」になる。
【００６６】
図１２は、図２におけるペン型情報入力装置３の受発光部１２が、ペン型情報入力装置３を傾けても絶えず重力方向へ投光をおこなう機構を示したものである。重力方向に対する自由な回転機構Ａ，Ｂによって、絶えず受発光部１２の重さによって下の方向を向くものである。ユーザはどういう持ち方でペンを持って加筆を行なうかわからないので、このような機構を設けて、常に一定の場所へ投光をする必要がある。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１または８に記載の発明によれば、タブレットを使用することなく、どのページに何を筆記したか明らかとなる。
【００６８】
また、請求項２の発明によれば、情報のセキュリティを確保することができる。
【００６９】
また、請求項４に記載の発明によれば、情報媒体の書き換えを簡易に行え、低コスト、省資源で実現できるシステムを提供できる。
【００７０】
また、請求項５の発明によれば、情報表示媒体の一面にわたって情報の書き換えが簡単にかつ高品質でできるような材料を用いているので、低コストでかつユーザビリティの高いシステムを提供することができる。
【００７１】
また、請求項６の発明によれば、情報媒体の一面にわたって情報の書き換えが簡単にかつ高品質でできるような材料を用いているので、低コストでかつユーザビリティの高いシステムを提供することができる。
【００７２】
また、請求項７の発明によれば、情報表示媒体の一面にわたって情報の書き換えが簡単にかつ高品質でできるような材料を用いているので、低コストでかつユーザビリティの高いシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態である情報処理システムの斜視図である。
【図２】前記情報処理システムを構成する情報入出力装置のブロック図である。
【図３】前記情報入出力装置の受発光部のブロック図である。
【図４】前記情報処理システムを構成する情報表示媒体のｘ座標情報層、ｙ座標情報層を説明する図である。
【図５】前記情報入出力装置のインク制御部を説明する図である。
【図６】前記情報表示媒体の縦断面図である。
【図７】識別情報とｘ、ｙ座標情報とが関連づけられてメモリに記憶されている場合のメモリマップの例を示す表である。
【図８】前記情報表示媒体の縦断面図である。
【図９】ロイコ染料および顕色剤を用いた可逆性記録層が発色・消色するプロセスを説明するグラフである。
【図１０】有機低分子と樹脂とからなる可逆性記録層が透明・白濁するプロセスを説明するグラフである。
【図１１】前記情報処理システムを用いた一連の作業を説明する図である。
【図１２】前記情報入出力装置の受発光部の機構を説明する図である。
【符号の説明】
１情報処理システム
２情報表示媒体
３情報入出力装置
５識別情報
６画像表示面
７座標情報層
８座標情報層
１２識別情報検出装置、座標情報検出装置
１８演算処理装置
１９記憶装置
２０通信装置
２２筆記装置
２３支持体
２４記録層

Claims

入力される情報の記録を行う記録層と、座標情報を示し、少なくとも２層からなり、各層が互いに異なる材料で形成された座標情報層とを備え、識別情報が記録された情報媒体に対して照射光を出射する複数の発光素子と前記情報媒体からの反射光を受光することにより前記識別情報と前記座標情報とを検出する複数の受光素子とを有する受発光部と、加筆によるインクの吐出を制御するインク制御部と、前記識別情報と前記座標情報とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記識別情報と前記座標情報とを前記外部装置に送信する送信部とを有するペン型の情報入出力装置と、を備え、
前記受発光部は、前記座標情報層の材料に応じて定められた前記発光素子および前記受光素子の波長に基づいて、前記識別情報と前記座標情報とを検出し、
前記インク制御部は、前記識別情報が検出された後に、加筆によりインクの吐出を行うことを特徴とするペン型の情報入出力装置。
前記座標情報層の座標情報は、不可視の材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のペン型の情報入出力装置。
前記座標情報層は、前記記録層よりも下層に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のペン型の情報入出力装置。
前記記録層は、熱エネルギにより化学的に光学特性が変化することにより、書き換え可能として情報を記録することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のペン型の情報入出力装置。
前記記録層は、ロイコ染料と顕色剤を含むことを特徴とする請求項４に記載のペン型の情報入出力装置。
前記記録層は、有機低分子化合物の粒子を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のペン型の情報入出力装置。
前記記録層は、低分子または高分子液晶化合物を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のペン型の情報入出力装置。
情報を記憶する外部装置と、
入力される情報の記録を行う記録層と、座標情報を示し、少なくとも２層からなり、各層が互いに異なる材料で形成された座標情報層とを備え、識別情報が記録された情報媒体と、
照射光を前記情報媒体に対して出射する複数の発光素子と前記情報媒体からの反射光を受光することにより前記識別情報と前記座標情報とを検出する複数の受光素子とを有する受発光部と、加筆によるインクの吐出を制御するインク制御部と、前記識別情報と前記座標情報とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記識別情報と前記座標情報とを前記外部装置に送信する送信部とを有するペン型の情報入出力装置と、を備え、
前記受発光部は、前記座標情報層の材料に応じて定められた前記発光素子および前記受光素子の波長に基づいて、前記識別情報と前記座標情報とを検出し、
前記インク制御部は、前記識別情報が検出された後に、加筆によりインクの吐出を行い、
前記外部装置は、前記識別情報と前記座標情報とを受信して、前記識別情報に対応するデータを前記座標情報に基づいて更新することを特徴とする情報処理システム。