JP2002267406A - 角度検出装置及び座標読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力器の傾斜角度を正確に検出することがで
きる角度検出装置と、この角度検出装置における角度検
出の原理を用いて正確に座標を読み取ることが可能な座
標読取装置と、を提供する。 【解決手段】 電子黒板１は、筆記パネルと、筆記面に
筆記を行うための入力ペンとを備え、ループ状の複数の
コイルが印刷された座標入力シートを筆記パネルに備え
ている。そして電子黒板は、筆記面に入力ペンが当接さ
れると、入力ペンから発生する交番磁界によって最大電
圧が発生したコイルＣp を検出し、更に、コイルＣp の
両隣のコイルが同一電圧Ｖc を発生した場合の、コイル
Ｃp から両側にＮ１離れた位置のコイルの電圧Ｖn1-，
Ｖn1+を検出し、角度パラメータＱ１＝（Ｖc −Ｖn1-）
／（Ｖc −Ｖn1+）を算出する。そして、パラメータＱ
１を用いて、入力ペンの傾斜による読取誤差を訂正し
て、入力ペンが当接されている座標を正確に読み取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力器の操作面に
対する傾斜角度を検出する角度検出装置と、この角度検
出装置における角度検出の原理を利用して、入力器が当
接された操作面上の位置を検出する座標読取装置と、に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電磁誘導の原理を利用したデ
ジタイザ又はタブレットと呼ばれる座標読取装置が知ら
れている。この座標読取装置は主に、操作面、及び、操
作面の下方でＸ軸方向とその方向に直交するＹ軸方向に
等間隔に配列して敷設されたコイル、を備えた入力シー
トと、入力シートの操作面上に接触した入力ペンが発生
する交番磁界によってコイルに生じた誘導電圧を検出
し、この誘導電圧に基づいて、入力ペンが接触している
操作面の位置（Ｘ座標及びＹ座標）を読み取る検出回路
と、によって構成されている。

【０００３】そして、このような座標読取装置は、一般
的に、コイルの敷設密度よりも細かい精度で入力ペンの
当接位置を読み取るために、入力ペンが接触することに
より最大電圧が発生したコイルの位置と、そのコイルの
電圧を含む周囲のコイルから発生する電圧の分布から、
様々な演算をして入力ペンが指示している座標を高精度
で検出している。

【０００４】ところで、このような構成の座標読取装置
では、電磁誘導の原理を使用していることから、入力ペ
ンのペン先からコイルまでの距離や、入力ペンの操作面
に対する傾きによって、コイルの敷設位置における磁界
分布が大きく変化し、コイルから発生する誘導電圧の分
布も、この磁界分布の影響を受けて変化する。

【０００５】即ち、上記のように最大電圧が発生したコ
イルの位置と、そのコイルの電圧を含む周囲のコイルか
ら発生する電圧の分布から、入力ペンが指示している座
標を高精度で読み取るには、上述の入力ペンの傾斜角度
等によって発生する磁界分布の変化を検出して、これら
から発生する座標の読取誤差を除去する必要がある。

【０００６】そして、このような入力ペンの傾斜角度を
検出する装置としては、例えば、特開平７−２９５７２
９の角度情報入力装置が知られている。これは、最大電
圧を発生したコイルＣp の電圧値（検出値）Ｖp と、そ
の時点におけるコイルＣp から両側に所定数ｎだけ離れ
た位置に配置されたコイルＣn-，Ｃn+の電圧値（検出
値）Ｖpb，Ｖpaと、を用いて、傾斜角度を検出するもの
である。

【０００７】つまり、入力ペンが傾くと、入力ペンから
発生する交番磁界の磁界強度がその入力ペンが傾いた側
で高くなり、上記コイルの電圧値Ｖpb，Ｖpaに差が生じ
る現象を利用して、傾斜角度を検出するのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術における入力ペンの傾斜角度の検出方法には、以
下のような問題があった。即ち、上述の角度情報入力装
置では、傾斜角度を検出するためのコイルＣn-，Ｃn+の
電圧値Ｖpb，Ｖpaの関係が、入力ペンの当接位置によっ
て、図１２のように変化するために、正確な傾斜角度を
検出できないことが問題であった。尚、図１２は、入力
ペンを操作面の法線に対して一定角度傾けて、操作面上
で摺動させた時のピークコイルＣp とこのピークコイル
Ｃp より両側に所定数ｎだけ離れたコイルＣn-，Ｃn+の
電圧値を示すグラフである。

【０００９】図１２からも理解できるように、入力ペン
の当接位置Ｒ１におけるコイルＣn-，Ｃn+での電圧値Ｖ
pb1，Ｖpa1の関係と、入力ペンの当接位置Ｒ２における
コイルＣn-，Ｃn+での電圧値Ｖpb2，Ｖpa2の関係と、が
異なっているため、角度情報入力装置のように、ピーク
コイルＣp の電圧値Ｖp で規格化したＶpb／Ｖp とＶpa
／Ｖp との関係で傾斜角度を求めようとしても、正確な
傾斜角度が検出できないのである。

【００１０】特に、傾斜角度は、本来座標読取装置にお
いて座標を正確に検出することを目的として算出するも
のであるから、傾斜角度が座標位置に依存することは大
きな問題となっていた。また更に、上述の角度情報入力
装置では、入力ペンの傾斜角度が操作面の法線に対して
３０度以上傾くと、上記コイルの電圧値Ｖpb，Ｖpaの
内、入力ペンの傾いた方向とは逆側に位置するコイルの
電圧値が小さくなりすぎるために、装置内で発生するノ
イズ等によって検出値に誤差が生じ、結果として読み取
った入力ペンの傾斜角度と、実際の傾斜角度との間に誤
差が生じていた。

【００１１】尚、この角度情報入力装置では、このよう
な誤差の対策のために、入力ペンが３０度以上傾いた場
合において、入力ペンの傾きが３０度以内であるときの
傾斜角度算出式に補正を加えた補正式を利用して傾斜角
度を算出していたが、このような方法をとっても十分な
精度で傾斜角度が算出できるとは言いがたかった。

【００１２】また特に、通常、座標読取装置を利用者が
使用する場合において、入力ペンを操作面の法線に対し
て３０度以上傾けて持つ利用者が多いことを鑑みれば、
上述のように３０度以上で誤差が大きくなるのは問題で
あった。本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので
あり、入力ペンの傾斜角度を正確に検出することが可能
な角度検出装置と、この角度検出装置における角度検出
の原理を用いることにより正確に座標を読み取ることが
可能な座標読取装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、交番磁界を発生する入
力器を当接するための操作面、及び、その操作面の下方
に敷設され、磁界の変化に対応した大きさの信号を発生
するループ状の複数のコイル、を有する入力部を備え、
前記入力器から発生した交番磁界によって発生するコイ
ルの信号に基づいて、操作面に対する入力器の傾斜角度
を検出する角度検出装置において、第一コイル検出手段
と、角度情報算出手段と、を備えている。

【００１４】そして、第一コイル検出手段は、操作面の
下方に敷設されたコイルの内、入力器から発生する交番
磁界によって最大レベルの信号を発生した第一コイルを
検出する。また、角度情報算出手段は、操作面の下方に
敷設されたコイルの内、第一コイルの両隣に敷設された
二つの第二コイルが、入力器の当接地点において同一レ
ベルの信号を発生した場合の、その信号レベルと、操作
面の下方に敷設されたコイルの内、その第二コイルより
遠方で第一コイルより両側に所定間隔離れた位置に敷設
された二つの第三コイルの信号レベルと、の関係から、
入力器の傾斜角度を算出する。

【００１５】即ち、請求項１に記載の角度検出装置は、
利用者が操作面上で入力器を摺動して操作した際に、第
一コイルを検出すると共に、第二コイルの信号レベルを
取得して第二コイルが同一レベルの信号を発生した入力
器の当接地点においての、第二コイルの信号レベルと、
上記第三コイルとの信号レベルとを取得して、これらの
信号レベルの関係から、入力器の傾斜角度を算出する。

【００１６】したがって、請求項１に記載の角度検出装
置は、利用者が入力器を操作面上で摺動して操作して
も、第二コイルが同一レベルの信号を発生する地点にお
ける第二コイル及び第三コイルの信号レベルと、傾斜角
度との対応関係から、入力器の正確な傾斜角度を検出す
ることができる。

【００１７】つまり、請求項１に記載の角度検出装置
は、傾斜角度を検出する際の入力器の当接位置が第二コ
イルの信号レベルが同一となる地点として定まっている
から、従来のように、入力器の当接位置によって傾斜角
度の検出に誤差が生じることがなく、従来技術と比較し
て高精度で傾斜角度を検出することができる。

【００１８】また更に、請求項１に記載の角度検出装置
は、第二コイルの信号レベルを参照することによって、
コイルからの信号を検出する検出回路を構成する各素子
から生じる信号レベルの誤差を打ち消すことができるの
で、素子等から生じる傾斜角度の誤差を最低限に抑える
ことができる。

【００１９】尚、具体的には、請求項２に記載の角度検
出装置の検出方法にて傾斜角度を検出するのがよい。請
求項２に記載の発明は、請求項１に記載の角度検出装置
において、角度情報算出手段が、二つの第二コイルが発
生する同一の信号レベルと二つの第三コイルの内の一方
の信号レベルとの差と、上記同一の信号レベルと他方の
前記第三コイルの信号レベルとの差と、の比に基づいて
前記傾斜角度を算出する。

【００２０】つまり、請求項２に記載の角度検出装置
は、第三コイルの信号レベルと、二つの第二コイルが発
生する同一の信号レベルと、の差をとることにより、コ
イルから発生する信号を検出回路にて検出する際に、検
出回路内の各素子にて発生する検出信号の誤差を取り除
くことができる。特に、検出回路内では、入力器の交番
磁界によってコイルから発生する高周波信号をアンプで
増幅し、その高周波信号を振幅検波するから、素子の基
準電圧値が揺動すると、素子からの出力信号に誤差とし
ての微小電圧が加算されてしまうが、上述のように差を
とることよって加算された微小電圧による誤差を取り除
くことができるのである。

【００２１】また、請求項２に記載の角度検出装置は、
各第三コイルの信号レベルと二つの第二コイルが発生す
る同一の信号レベルとの差、の比を演算することによ
り、入力器が傾斜することによるもの以外を原因とす
る、コイル側での磁界強度の変化等による検出信号のレ
ベルの変化を打ち消けしつつ、入力器の傾斜による第三
コイルの信号レベルの値の変化を検出することができ
て、入力器の傾斜角度を正確に算出することができる。

【００２２】例えば、請求項２に記載の角度検出装置
は、入力器に装着された交番磁界を発生するための電池
の電圧低下や、操作面と入力器との間に紙が敷かれた場
合における紙の厚さによる入力器の先端と操作面との間
の距離の変化によって生じる上記検出信号のレベルの変
化を上記演算で打ち消すことができる。また、入力器な
どを含むハードウェア部品の製造過程におけるバラツキ
等によっても、上記検出信号のレベルの変化は起こる
が、請求項２に記載の角度検出装置は、これらを原因と
する傾斜角度の検出誤差を抑制することができる。

【００２３】また、請求項１又は請求項２に記載の角度
検出装置のように入力器の傾斜角度を算出する際に、請
求項３に記載のように角度検出装置を構成すれば、一層
正確な傾斜角度を検出することが可能である。請求項３
に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の角度検
出装置において、第三コイルが、二つの第二コイルが同
一のレベルの信号を発生する前後で、略極大値となる信
号レベルを示す位置に敷設されているものである。

【００２４】即ち、請求項３に記載の角度検出装置で
は、入力器から発生する交番磁界の分布により、最大レ
ベルの信号を発生するコイルから所定間隔離れたコイル
に、極大値となる副ピーク値を示すレベルの信号が生じ
ることを利用して、予め、第一コイルから所定数だけ離
れた副ピーク値が発生するコイルを第三コイルとして定
めている。このようにすれば、第三コイルから高いレベ
ルの信号を検出することができて、入力器の傾斜角度を
算出する際に、ノイズ等による誤差を抑えることができ
る。特に、操作面の法線からの入力器の傾斜角度が大き
くなると、一方の第三コイルからの信号レベルが小さく
なってしまうため、このように副ピーク値を示すコイル
を第三コイルと定めておくのは有効である。

【００２５】尚、上記構成の角度検出装置において、ル
ープ状の複数のコイルは、操作面の下方で、隣り合うコ
イルが重ならないように配置されていてもよいし、高い
分解能でペンの当接位置が検出されるように、隣り合う
コイルが重畳した構成で配置されていても良い。

【００２６】また、隣り合うコイルが重畳して敷設され
た角度検出装置において、第三コイルは、具体的に、請
求項４に記載の位置で定めるのが良い。請求項４に記載
の発明は、請求項１又は請求項２に記載の角度検出装置
において、入力部の操作面下方の複数コイルは、隣り合
うコイルが重畳するようにして敷設されている。そし
て、第三コイルは、第一コイルとは重畳しない位置で最
も近い位置に敷設されている。

【００２７】即ち、請求項４に記載の角度検出装置で
は、第一コイルとは重畳しない位置で最も近い位置に敷
設されているコイルを第三コイルとすることにより、そ
のコイルから、ほぼ極大値の信号レベルを検出すること
が可能となる。したがって、第三コイルから検出した信
号から、ノイズ等の影響を受けず、入力器の傾斜角度を
算出することができる。

【００２８】次に、請求項５に記載の発明は、上述の角
度検出装置における入力器の傾斜角度の検出原理を利用
して、入力器の操作面に対する傾斜による当接位置の読
取誤差を補正して、入力器の当接位置の座標を読みとる
座標読取装置に関するものである。

【００２９】即ち、請求項５に記載の座標読取装置は、
交番磁界を発生する入力器を当接するための操作面、及
び、該操作面の下方に敷設され、磁界の変化に対応した
大きさの信号を発生するループ状の複数のコイル、を有
する入力部と、第一コイル検出手段と、距離算出手段
と、角度情報算出手段と、補正手段と、を備えている。

【００３０】そして、第一コイル検出手段は、操作面の
下方に敷設されたコイルの内、入力器から発生する交番
磁界によって最大レベルの信号を発生した第一コイルを
検出する。また、角度情報算出手段は、操作面の下方に
敷設されたコイルの内、第一コイルの両隣に敷設された
二つの第二コイルが、入力器の当接地点において同一レ
ベルの信号を発生した場合の、その信号レベルと、第二
コイルより遠方で第一コイルより両側に所定間隔離れた
位置に敷設された二つの第三コイルの信号レベルと、の
関係から、前記入力器の傾斜角度を表す角度パラメータ
を算出する。

【００３１】また、距離算出手段は、第一コイルの信号
レベルと、第一コイルの両隣に敷設された二つの第二コ
イルが発生する信号レベルとの第１の関係、に基づい
て、所定位置から操作面上に当接された入力器までの距
離を算出する。そして、補正手段は、角度情報算出手段
により求められた角度パラメータに基づいて、距離算出
手段にて算出される距離を補正する。

【００３２】したがって、請求項５に記載の座標読取装
置は、入力器の当接位置を正確に読み取ることができ
る。即ち、従来の座標読取装置では、入力器が傾いて操
作面に当接された場合において、入力器の傾きによる交
番磁界の分布の変化による検出信号の変化分を把握する
ことができなかったため、入力器の当接位置と、読み取
られた座標位置との間に、大きな誤差があったが、本発
明（請求項５）では補正手段が、角度情報算出手段によ
り求められた角度パラメータに基づいて、距離算出手段
にて算出される距離を補正するから、入力器が操作面の
法線に対して傾いて当接されることによる座標位置の読
取誤差を抑制することができる。

【００３３】尚、具体的に、角度パラメータは、請求項
６のように定めるのがよい。請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の座標読取装置において、前記角度情報
算出手段が、二つの第二コイルが発生する同一の信号レ
ベルと二つの第三コイルの内の一方の信号レベルとの差
と、上記同一の信号レベルと他方の前記第三コイルの信
号レベルとの差と、の比に基づいて前記角度パラメータ
を算出する。

【００３４】このようにして角度パラメータを定める
と、請求項２に記載の角度検出装置と同様な理由から正
確な傾斜角度の情報を得ることができて、この角度パラ
メータを基に、入力器が当接する正確な座標位置を読み
取ることができる。また、請求項５又は請求項６に記載
の座標読取装置は、具体的に、請求項７に記載のように
構成されているのがよい。

【００３５】請求項７に記載の座標読取装置は、距離算
出手段が、請求項５に記載の第１の関係を表す距離パラ
メータ、及び、この距離パラメータを変数とする次数が
３次以上の第１の多項式に基づいて、距離を算出し、補
正手段が、角度パラメータ、及び、角度パラメータを変
数とする次数が３次以上の第２の多項式に基づいて、第
１の多項式の係数を決定して、第１の多項式に基づいて
算出される前記距離を補正するように構成されている。

【００３６】つまり、請求項７に記載の座標読取装置で
は、第１の関係を表す距離パラメータ及び入力ペンの傾
斜角度を表す角度パラメータを、３次以上の第１及び第
２の多項式の変数とし、これらの多項式を用いて座標を
算出するため、正確に座標を読み取ることができる。

【００３７】また、請求項７に記載の座標読取装置にお
ける第１の多項式及び第２の多項式を、請求項８に記載
のように、５次の多項式で設定すると、比較的短い時間
で、正確な座標を読み取ることができて、便利である。
つまり、第１及び第２の多項式の次数を高くすると、座
標読み取り時間に支障が生じ、多項式の次数を低くする
と、座標の読み取り誤差が大きくなることから、請求項
８に記載の座標読取装置では、次数を５次に設定するこ
とにより、利用者が入力器を用いて文字や図形等を操作
面上で筆記した場合において、その筆跡を、好適な処理
速度で、正確に読み取ることができるようにしている。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の座標読取装置の実
施例として、座標入力シート上に描かれる手書き文字や
図形などを電気的に読み取る、所謂電子黒板について、
図面とともに説明する。尚、図１は電子黒板１の構成を
表す概略斜視図である。

【００３９】図１に示すように、電子黒板１には、筆記
パネル１１と、筆記面２１ａに筆記を行うための入力ペ
ン１３と、筆記された軌跡及びその軌跡を示すデータを
消去するためのイレーサ１５とが備えられている。そし
て、筆記パネル１１には、枠状のフレーム１７が備えら
れており、そのフレーム１７には、筆記パネル本体２０
が組み込まれている。

【００４０】また、フレーム１７の前面下端には、その
下端に沿って板状の台１９が、前面に張り出す形で取り
付けられいる。更に、台１９の上面には、入力ペン１３
を収容するための断面半円形上の凹部１９ａが形成され
ており、その凹部１９ａの右側には、イレーサ１５など
を置くための平面部１９ｂが形成されている。

【００４１】また更に、フレーム１７の前面右側には、
操作部３０が設けられている。そして、操作部３０に
は、操作音や警告音などの音を再生するスピーカー３１
と、筆記面２１ａに筆記された内容を示すデータ（以
下、「筆記データ」とする。）を記憶したページ数を７
セグメントのＬＥＤによって表示するページ数表示ＬＥ
Ｄ３２と、押される毎に記憶されている筆記データを１
ページずつ戻すページ戻りボタン３３と、押される毎に
記憶されている筆記データを１ページずつ送るページ送
りボタン３４と、押される毎に記憶されている筆記デー
タを１ページずつ消去する消去ボタン３５と、記憶され
ている筆記データをプリンタへ出力するためのプリンタ
出力ボタン３６と、記憶されている筆記データをパーソ
ナルコンピュタ（ＰＣ）へ出力するためのＰＣ出力ボタ
ン３７と、入力ペン１３の電池切れを報知する電池切れ
報知用ＬＥＤ３８と、この電子黒板１を起動あるいは停
止するための電源ボタン３９とが設けられている。

【００４２】この他、フレーム１７の前面下部には、こ
の電子黒板１の電源となる単２乾電池４１ａを４本収容
するバッテリーケース４１が設けられており、そのバッ
テリーケース４１の前面には、蓋４３が開閉可能に取り
付けられている。また、バッテリーケース４１の右側に
は、スピーカー３１のボリュームを調節するボリューム
調節つまみ４５が設けられており、その右側には、コネ
クタ４７，４８が設けられている。

【００４３】尚、図２に示すように、コネクタ４７に
は、プリンタ５１と接続された接続ケーブルのプラグが
接続され、コネクタ４８には、パーソナルコンピュータ
（ＰＣ）５３と接続された接続ケーブルのプラグが接続
されている。つまり、利用者は、電子黒板１のコネクタ
４８を用いることで、電子黒板１の筆記面２１ａに筆記
された内容を示す筆記データをパーソナルコンピュータ
（ＰＣ）５３へ出力し、パーソナルコンピュータ（Ｐ
Ｃ）５３に備えられたモニタにより電子黒板１に筆記さ
れた内容をみることができる。また同様にして、利用者
は、コネクタ４７を用いて、筆記データをプリンタ５１
へ出力し、電子黒板１に筆記された内容を印刷用紙に印
刷することもできる。

【００４４】また、フレーム１７の裏面上端の両端部に
は、この電子黒板１を壁にかけるための金具４９が取り
付けられている。尚、この実施例において、筆記面２１
ａの高さＨ１は９００ｍｍであり、幅Ｗ１は６００ｍｍ
である。また、フレーム１７及び台１９は、ポリプロピ
レンなどの合成樹脂により軽量に形成されており、電子
黒板１の総重量は１０ｋｇ以下となっている。

【００４５】次に、電子黒板１と他の電子黒板１との間
でデータの通信を行う場合のネットワークの構成につい
て、図３を示しつつ説明する。尚、ここでは、企業３内
において電子黒板１を備えた複数の部屋５間、あるい
は、企業間で通信を行う場合を例に挙げて説明する。ま
た、図３は、電子黒板１と他の電子黒板１との間でデー
タの通信を行う場合のネットワークの構成を表すブロッ
ク図である。

【００４６】企業３内の部屋５には、電子黒板１と、こ
の電子黒板１と接続されたパーソナルコンピュータ（Ｐ
Ｃ）５３と、このパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３
に接続されたＬＡＮ（Local Area Network）ボード５５
と、が備えられ、部屋５’には、電子黒板１と、この電
子黒板１と接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）
５３と、このパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３に接
続されたモデム５７とが備えられている。

【００４７】また、各部屋５に備えられたＬＡＮボード
５５は、ＬＡＮケーブルによりＨＵＢ５８に接続されて
いる。更に、ＨＵＢ５８は、サーバ５９に接続されてお
り、サーバ５９は、インターネット７を介して他の企業
に接続可能になっている。一方、部屋に備えられたモデ
ム５７は、電話回線から公衆通信交換網９を介して他の
企業に接続可能になっている。

【００４８】尚、図示しないが、他の企業内には、企業
３内と同様に、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３を
介して通信可能な電子黒板１が備えられている。ここ
で、上記ネットワークにおけるデータの流れについて説
明する。ある部屋に備えられた電子黒板１に記憶された
筆記データは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３か
らＬＡＮボード５５及びＨＵＢ５８を介して指定された
部屋のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３へ送信され
る。そして、そのデータを受信した者は、パーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）５３に備えられたモニタに受信デー
タを表示することにより受信データの内容を見ることが
できる。

【００４９】また、筆記データを、例えばＴＩＦＦ（Ta
g Image File Format ）形式で電子メールに画像ファイ
ルとして添付し、サーバ５９からインターネットを介し
て、他の企業へ送信することもできる。これにより、他
の企業は、その企業から送信された電子メールに添付さ
れている画像ファイルをデコードすることにより、筆記
データの内容を見ることができる。

【００５０】次に、筆記パネル本体２０の構造につい
て、図４を示しつつ詳述する。尚、図４は、筆記パネル
本体２０の構成を示す説明図である。図４に示すよう
に、筆記パネル本体２０は、筆記面２１ａを有する筆記
シート２１と、板状のフロントパネル２２と、ループ上
の複数のコイル２３がパターン印刷された座標入力シー
ト２４と、板状の支持パネル２５と、板状のバックパネ
ル２６とから構成されている。尚、筆記パネル本体２０
は、バックパネル２６、支持パネル２５、座標入力シー
ト２４、フロントパネル２２、筆記シート２１が順番に
積層された構造となっている。

【００５１】また詳述すると、座標入力シート２４は、
非導電性材料からなるシート本体２４ａの表面に、導電
性材料からなる複数のコイル２３がＸ方向及びＸ方向に
垂直なＹ方向のそれぞれで等間隔に配列されるようにパ
ターン印刷された構成になっている。尚、以下では、Ｘ
方向に配置されたコイル２３ｘを、「Ｘコイル」と表現
し、Ｙ方向に配置されたコイル２３ｙを、「Ｙコイル」
と表現する。

【００５２】そして、シート本体２４ａの左側縁には、
Ｘコイル２３ｘの端子が複数個づつ集合された端子集合
部２７ａと、Ｙコイルの端子が複数個ずづ集合された端
子集合部２７ｂと、が形成されており、この端子集合部
２７ａ，２７ｂは、図示しないコネクタに接続され、そ
のコネクタを介して後述のＸコイル切替回路６４ａ及び
Ｙコイル切替回路６４ｂと電気的に接続されている。

【００５３】また、本実施例において、筆記シート２１
は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムが
貼り合わされて、厚さ０．１ｍｍのフィルム状に形成さ
れている。そして、フロントパネル２２は、アクリル樹
脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルーブタジエンースチレン
共重合体）、ポリカーボネートなどにより厚さ３．０ｍ
ｍに形成されている。また、座標入力シート２４を構成
するシート本体２４ａは、加工が容易であり、且つ、耐
久性に優れているなどの理由から、ＰＥＴやポリイミド
などにより３０μｍから１ｍｍの厚さのフィルム状に形
成されている。この他、支持パネル２５は、発泡スチロ
ールなどの発泡樹脂製材料により厚さ４０ｍｍに形成さ
れ、バックパネル２６は、アルミニウムなどの導電性材
料により厚さ１．０ｍｍに形成されている。

【００５４】次に、シート本体２４ａ上のコイル２３の
構成について図５を示しつつ説明する。尚、図５（ａ）
は、コイル２３の構成を表す概略図であり、図５（ｂ）
は図５（ａ）に示すコイル２３をＸ方向及びＹ方向に等
間隔で配列したシート本体２４ａ上のコイル２３の配置
を表す概略図である。

【００５５】図５（ｂ）に示すように、シート本体２４
ａ上のＸ方向には、入力ペン１３及びイレーサ１５のＸ
方向の当接位置、即ち、Ｘ座標を検出するためのＸ1 〜
ＸmのＸコイルがｍ本配置されており、Ｙ方向には、入
力ペン１３及びイレーサ１５のＹ方向の当接位置、即
ち、Ｙ座標を検出するためのＹ1 〜Ｙn のＹコイルがＸ
コイルと直交してｎ本配置されている。また、図５
（ａ）に示すようにＸコイルＸ1 〜Ｘm 及びＹコイルＹ
1 〜Ｙn は、それぞれ略矩形のループ上に形成されてい
る。

【００５６】尚、本実施例において、Ｘコイル及びＹコ
イルは、長手方向に垂直な方向の幅が２０ｍｍに設定さ
れ、Ｘ軸方向とＹ軸方向に所定間隔（本実施例では７ｍ
ｍ間隔）で配列されている。即ち、端部のコイルを除く
各コイルＸiは、Ｘi-2，Ｘi-1，Ｘi+1，Ｘi+2 （３≦ｉ
≦ｍ-2：整数）と重畳するように配置されている。ま
た、ＹコイルもＸコイルと同様にして、中心のＹコイル
に両側の夫々２つのコイルが重畳して配列されている。

【００５７】また、Ｘコイル及びＹコイルは、共に、銅
ペースト、銀ペースト又はカーボンペーストにより厚さ
６〜１０μｍでシート本体２４ａ上に印刷（例えば、ス
クリーン印刷）されている。尚、図５（ｂ）では、コイ
ル２３の配置をわかりやすくするために各コイルの辺が
重ならないように一部描かれているが、実際には、例え
ば、最端部に位置するＸコイルＸm の長辺部分には、Ｙ
コイルの短辺部分が重なるようにして配置されている。
また更に、端子も、実際には、図４に示したように、集
合されて座標入力シート２４のシート本体２４ａに形成
されている。また当然ではあるが、各Ｘコイル及び各Ｙ
コイルの夫々は、隣接するコイルと重畳する地点におい
て、それらのコイルと電気的に絶縁されている。

【００５８】次に、電子黒板１の主な電気的構成につい
て、図６を示しつつ説明する。尚、図６は、電子黒板１
の電気的な構成を表すブロック図である。電子黒板１
は、主に、ＲＡＭ（Random Access Memory）６１ａ、Ｒ
ＯＭ（ReadOnly Memory）６１ｂ等を備えた装置全体を
統括制御するＭＰＵ（Micro Processing Unit ）６１
と、コイル２３からの信号を取得した後にその信号をＭ
ＰＵ６１にて演算処理可能なデジタル値に変換するため
の検出回路６３と、各コイル２３からの信号の夫々を検
出回路６３に出力するためのコイル切替回路６４と、イ
ンターフェース回路（Ｉ／Ｆ）６５を介してＭＰＵ６１
に接続された上述の操作部３０のＬＥＤを点灯させたり
各種ボタン押下に連動してスイッチをＯＮ／ＯＦＦする
ＬＥＤ／スイッチ回路６６と、音声回路６７と、音声回
路６７に接続されたスピーカー３１と、から構成されて
いる。

【００５９】そして、検出回路６３は、信号増幅回路
（アンプ）６８と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６９
と、振幅検波回路７０と、アナログ／デジタル変換回路
（Ａ／Ｄ変換回路）７１と、リミッタ回路７３と、ＦＳ
Ｋ復調回路７５と、から構成されている。

【００６０】尚、この検出回路６３は、コイル側でコイ
ル切替回路６４と接続されており、このコイル切替回路
６４には、信号増幅回路６８が接続され、信号増幅回路
６８にはＢＰＦ６９が接続されている。そして、ＢＰＦ
６９の出力側には、振幅検波回路７０及びリミッタ回路
７３が接続されており、更に振幅検波回路７０には、Ａ
／Ｄ変換回路７１が接続され、リミッタ回路７３には、
ＦＳＫ復調回路７５が接続されている。そして、このＡ
／Ｄ変換回路７１、ＦＳＫ復調回路７５は、入出力回路
（Ｉ／Ｏ）７７を介してＭＰＵ６１に接続されている。

【００６１】また、ＭＰＵ６１は、入出力回路（Ｉ／
Ｏ）７７を介してＸコイル切替回路６４ａを動作させ
て、ＸコイルＸ1 〜Ｘm の端子と検出回路６３とをスイ
ッチにて順次接続して、座標入力シート２４上を繰り返
し走査している。更に同様にして、ＭＰＵ６１は、入出
力回路（Ｉ／Ｏ）７７を介してＹコイル切替回路６４ｂ
を動作させて、ＹコイルＸ1 〜Ｘm の端子と検出回路６
３とをスイッチにて順次接続して、座標入力シート２４
上をＹ方向に繰り返し走査している。

【００６２】そして、この走査時に、筆記面２１ａ上に
当接された入力ペン１３から発生する交番磁界とＸコイ
ル及びＹコイルとの磁気結合により発生した高周波信号
は、信号増幅回路６８によって増幅され、その増幅され
た信号は、ＢＰＦ６９によって不要な帯域が濾過され、
振幅検波回路７０によって、振幅検波される。この時、
振幅検波回路７０からは、振幅値に対応した電圧値を示
す信号が出力され、この振幅検波回路７０から出力され
た信号は、Ａ／Ｄ変換回路７１によって、電圧値に対応
したデジタル値（以下、これをＲＳＳＩ（Receive Sign
al Strength Indicator）と表現する。）に変換され、
入出力回路（Ｉ／Ｏ）７７を介してＭＰＵ６１に入力さ
れる。

【００６３】尚ここで、このような走査により、Ｘコイ
ルから上記検出回路を介して取得した検出値（ＲＳＳ
Ｉ）を、コイルの位置との関係で表したグラフを図７及
び図８に示す。まず図７（ｂ）は、入力ペン１３が、筆
記面２１ａに対して垂直に当接されている場合（即ち、
図７（ａ）に示す入力ペン１３の傾斜角度αが０度の場
合）において、ＭＰＵ６１がＸコイルを走査することに
より、検出回路６３から取得した各Ｘコイルからの検出
値を表すグラフである。また、図８（ｂ）は、入力ペン
１３が、筆記面２１ａの法線に対して２０度傾いて当接
されている場合（即ち、入力ペン１３が傾斜角度α＝２
０度で、図８（ａ）に示すように当接されている場合）
において、ＭＰＵ６１がＸコイルを走査することによ
り、検出回路６３から取得した各Ｘコイルからの検出値
を表すグラフである。また、図７（ｂ）、図８（ｂ）に
示す横軸は各Ｘコイルの位置であり、縦軸に示す値は、
その位置に敷設されたＸコイルからの検出値（ＲＳＳ
Ｉ）である。

【００６４】そして、このような信号がＡ／Ｄ変換回路
７１からＭＰＵ６１側に入力されると、ＭＰＵ６１は、
Ｘコイルの走査時において取得した各ＸコイルＸ1〜Ｘm
からの検出値（ＲＳＳＩ）を、各ＸコイルＸ1〜Ｘmのコ
イル番号（１〜ｍ）に対応付けてＲＡＭ６１ａの一時記
憶エリアに順次格納すると共に、検出回路６３から所定
値を越える検出値（ＲＳＳＩ）を取得すると、入力ペン
１３が当接されたとして、後述の座標読取処理を実行し
て、筆記面２１ａ上の入力ペン１３の当接位置を読み取
る。

【００６５】一方、上記走査時において、検出回路６３
のリミッタ回路７３側に伝送された信号は、リミッタ回
路７３によって方形波パルスに成形され、ＦＳＫ復調回
路７５側に伝送される。そして、ＦＳＫ復調回路７５
は、リミッタ回路７３から方形波パルスを取得すると、
その方形波パルスに基づいてＦＳＫ復調を行い、そのＦ
ＳＫ復調結果を示す値を入出力回路（Ｉ／Ｏ）７７を介
してＭＰＵ６１側に出力する。

【００６６】そしてＦＳＫ復調回路７５からの信号がＭ
ＰＵ６１側に入力されると、ＭＰＵ６１は、ＦＳＫ復調
回路７５から取得した値に基づいて、利用者が筆記面２
１ａ上に当接させている入力ペン１３の属性を判定す
る。つまり、入力ペン１３には、ペンの属性として、電
子黒板１に文字や線等を入力した際にパーソナルコンピ
ュータ（ＰＣ）５３やプリンタ５１にて表示される文字
や線の色が、交番磁界の周波数によって設定されてお
り、例えば、色が黒色に割り当てられた入力ペン１３を
用いて、電子黒板１から文字を入力すると、ＭＰＵ６１
は、ＦＳＫ復調回路７５より取得した値から、入力ペン
１３が黒色のペンであると判断して、文字がパーソナル
コンピュータ（ＰＣ）５３やプリンタ５１に黒色で表示
されるように画像データを形成する。

【００６７】また、以上には記載しなかったが、ＭＰＵ
６１のＲＯＭ６１ｂには、ＭＰＵ６１にてこの電子黒板
１を電気的に制御するために必要な各種データが記憶さ
れている。また特に、本発明にかかる特徴として、ＲＯ
Ｍ６１ｂには、ＭＰＵ６１にて後述の座標読取処理を実
行させ、座標を読み取るために必要なコンピュータプロ
グラムや座標読取処理での演算に必要な各種データが記
憶されている。

【００６８】次に、この電子黒板１上の筆記面２１ａに
入力ペン１３が当接された際の入力ペン１３の当接位置
を読み取るための座標読取処理に関して図９を示しつつ
説明する。尚、図９は、この座標読取処理を表すフロー
チャートである。また、この座標読取処理は、コイル２
３から発生した信号の振幅値を表す検出値（ＲＳＳＩ）
が所定値を越えると入力ペン１３が当接されたとして、
ＭＰＵ６１にて実行される。また、以下には、Ｘコイル
Ｘ1〜Ｘmからの信号に基づいたＸ座標の読取手順につい
て説明する。

【００６９】処理が実行されるとまず、ＭＰＵ６１は、
Ｓ１１０にて、ＲＳＳＩが最大値Ｖp を示すコイルＣp
を、ＲＡＭ６１ａに格納されたＸコイルＸ1 〜Ｘm のＲ
ＳＳＩとコイル番号（１〜ｍ）とを対応づけた上述のデ
ータから割り出す。そして次にＭＰＵ６１は、Ｓ１２０
にて、割り出したコイルＣp の両隣に位置する二つのコ
イルＣ1-，Ｃ1+の検出値（ＲＳＳＩ）Ｖ1-，Ｖ1+をＲＡ
Ｍ６１ａから読み出し、その検出値が同一値を示してい
るかどうか判断する。尚、両隣のコイルとは、例えば、
コイルＣp がＸコイルＸi であった場合の、ＸコイルＸ
i-1及びＸi+1 のことを示し、コイルＣp がＸコイルＸ6
であると、ＸコイルＸ5 とＸコイルＸ7 のことを示
す。また図１０には、入力ペン１３の当接位置と、コイ
ルＣp，Ｃ1-，Ｃ1+及び後述のコイルＣn1-，Ｃn1+から
の検出値（ＲＳＳＩ）との関係をグラフに示す。図１０
に示されているように、コイルＣp の検出値が極大値を
示す入力ペン１３の当接位置で、コイルＣ1-，Ｃ1+の検
出値（ＲＳＳＩ）が略一致する。

【００７０】そして、このような位置に入力ペンが当接
され、コイルＣ1-，Ｃ1+のＲＳＳＩが同一値（Ｖc ）を
示すと（Ｓ１２０でＹｅｓ）、ＭＰＵ６１はＳ１３０に
て、上記データから、コイルＣp より両側に所定数Ｎ１
だけ離れた位置にある二つのコイルＣn1-，Ｃn1+の検出
値（ＲＳＳＩ）Ｖn1-，Ｖn1+を取得し、更に、コイルＣ
1-，Ｃ1+の検出値（ＲＳＳＩ）Ｖc と、コイルＣp より
両側に所定数Ｎ１だけ離れた位置にある各コイルＣn1
-，Ｃn1+の検出値（ＲＳＳＩ）Ｖn1-，Ｖn1+と、から、
式（１）を用いて傾斜角度を表す角度パラメータＱ１を
算出する。

【００７１】 Ｑ１＝（Ｖc −Ｖn1- ）／（Ｖc −Ｖn1+ ） …（１） 尚ここで、ノイズ等による誤差を極力抑えてＱ１を算出
するために、できれば、交番磁界の分布によって最大の
検出値Ｖp を示すコイルＣp の両側に発生する検出値が
極大値（副ピーク値）を示すコイルから検出値Ｖn1-，
Ｖn1+を取得するのがよい。

【００７２】特に、この副ピーク値Ｖpb，Ｖpaは、図
７、図８に示すように最大値Ｖp を示すコイルＣp から
両側に所定数離れた位置に発生するので、予め実験的に
副ピーク値を示すコイルの位置とコイルＣp との位置関
係を調べ、上記検出値Ｖn1-，Ｖn1+が好適に検出できる
ように、上記所定数Ｎ１を定めておくのがよい。

【００７３】また、この副ピーク値Ｖpb，Ｖpaは、最大
値Ｖp を示すコイルＣp に重畳しない位置で最も近い位
置に配置されたコイルから発生することが経験的にわか
っているので、このような位置に配置されたコイルから
の検出するように所定数Ｎ１を定めるのが簡単である。

【００７４】例えば、本実施例の電子黒板１において
は、上述のように、一つのコイルに対して両側のコイル
が２つずつ重畳される配置となっているから、Ｎ１＝３
となるコイルの検出値Ｖn1-，Ｖn1+を用いてパラメータ
Ｑ１を算出している。即ち、本実施例の電子黒板１は、
最大電圧を発生したコイルＣp が、ＸコイルＸ6 であっ
た時にはＸコイルＸ3，Ｘ9の検出値Ｖn1-，Ｖn1+を用い
てパラメータＱ１を算出している。

【００７５】このようにしてパラメータＱ１を算出する
と次に、ＭＰＵ６１は、Ｓ１４０にて、チルト補正係数
Ｆを式（２）を用いて算出すると共に、算出したチルト
補正係数ＦをＲＡＭ６１ａに一時格納する。

【００７６】

【数１】 尚、このチルト補正係数Ｆ[i] は、最大値Ｖp を発生し
たコイルＣp の中心線Ｌ（図５（ａ）参照）の位置から
入力ペン１３の当接位置までの距離を表す座標補正値Ｄ
（後述の式（５））を後述の距離パラメータＱ２のＮ３
次多項式から算出する際の、パラメータＱ２のべき乗Ｑ
２ⁱ（０≦ｉ≦Ｎ３：整数）にかかる係数として使用さ
れるものである。

【００７７】また、ａ[i,k] は、予め同一構成の電子黒
板１で計測した、入力ペン１３の傾斜角度と、入力ペン
１３の傾斜角度によって生じる座標の読取誤差との関係
から実験的に導き出された所定の定数であり、予めＭＰ
Ｕ６１のＲＯＭ６１ｂに記憶されているものである。

【００７８】即ち、本実施例においては、パラメータＱ
１からチルト補正係数Ｆを求め、入力ペン１３の傾斜角
度によって生じる座標の読取誤差を補正しつつ、座標補
正値Ｄ（後述）を求めるために、予め同一構成の電子黒
板１にて、入力ペン１３の傾斜角度を変化させて取得し
たコイルからの検出値をまとめた実験データから座標補
正値Ｄに対応する実験値（Ｄexp ）を、パラメータＱ１
及びＱ２の関数でフィッティングして、ａ[i,k] を算出
し、これをＲＯＭ６１ｂに記憶させている。

【００７９】尚、ａ[i,k] の算出の方法としては、例え
ば予め、ある一つのＸコイルが最大検出値Ｖp を示す範
囲で、入力ペン１３の当接位置及び入力ペン１３の傾斜
角度を変化させて、入力ペン１３の傾斜角度αにてコイ
ルＣp の中心線Ｌから距離Ｄexp 離れた位置に入力ペン
１３を当接した場合におけるコイルＣp の検出値（ＲＳ
ＳＩ）Ｖp と、コイルＣp の両隣のコイルＣ1-，Ｃ1+の
検出値（ＲＳＳＩ）Ｖ1-，Ｖ1+と、コイルＣp より両側
に所定数Ｎ１だけ離れた位置にある各コイルＣn1-，Ｃn
1+の検出値（ＲＳＳＩ）Ｖn1-，Ｖn1+と、を測定する。

【００８０】そして、この測定値からパラメータＱ１、
及び、以下の式（３）で表されるパラメータＱ２を求
め、これらと距離Ｄexp とを、式（４）で表される関数
でフィッティングして、ａ[i,k] を算出する。 Ｑ２＝（Ｖp −Ｖ1-）／（Ｖp −Ｖ1+） …（３）

【００８１】

【数２】 そして、以上の手順で予め導き出したａ[i,k] をＲＯＭ
６１ｂから読み出してＦ[i] を算出すると、ＭＰＵ６１
は、処理をＳ１４０からＳ１５０に移して、現時点にお
けるコイルＣp の検出値Ｖp と、両隣のコイルの検出値
Ｖ1-，Ｖ1+と、から式（３）を用いてＱ２を算出する。

【００８２】この後Ｓ１６０にて、ＭＰＵ６１は、Ｓ１
４０にて算出されたチルト補正係数Ｆと、Ｓ１５０にて
算出したＱ２とから、式（５）を用いて座標補正値Ｄを
算出する。

【００８３】

【数３】 また、続くＳ１７０において、ＭＰＵ６１は、Ｓ１６０
にて算出された座標補正値Ｄを用いて、入力ペン１３が
当接された座標Ｘを算出する。つまり、ＭＰＵ６１は、
予めＲＯＭ６１ｂに記憶されている各コイルの座標デー
タから最大電圧を発生したコイルＣp の中心線Ｌの座標
値を読み出し、これにコイルＣp の中心線Ｌから入力ペ
ン１３の当接位置までの距離を表す座標補正値Ｄを加算
して、入力ペン１３の当接位置の座標を算出する。ま
た、この後、ＭＰＵ６１は、算出した座標を、ＲＡＭ６
１ａ等に記憶したり、上記コネクタ４８に接続されたパ
ーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３等に出力して、座標
読取処理を終了する。

【００８４】尚、上記Ｓ１２０にて、コイルＣp の両隣
のコイルＣ1-，Ｃ1+の検出値Ｖ1-，Ｖ1+が一致しない場
合（Ｓ１２０でＮＯ）には、ＭＰＵ６１はＳ１２５に
て、前回座標読取処理で算出したチルト補正係数ＦをＲ
ＡＭ６１ａから読み出して、これを基に、Ｓ１５０〜Ｓ
１７０までの処理を上述の手順で行い、Ｘ座標を算出す
る。

【００８５】また、上記式（２）及び式（４）における
Ｎ２及び、式（４）及び式（５）におけるＮ３は、夫々
Ｎ２≧３及びＮ３≧３、即ち、多項式が３次以上であれ
ば、かなり正確な座標が読み取られることが実験的に確
かめられており、特に、本実施例では、演算時間や座標
の読み取り精度等を考慮に入れ、Ｎ２＝５，Ｎ３＝５に
設定されている。このように５次の多項式で、距離を補
正して演算すると、上記座標読取処理におけるＭＰＵ６
１での演算量を抑えられるため、ＭＰＵ６１は、演算の
長時間化によって座標の読み取り時間に支障が生じるこ
となく、正確な入力ペン１３の当接位置を読み取ること
ができる。

【００８６】また、以上にはＸコイルの検出値（ＲＳＳ
Ｉ）を用いてＸ座標を求める手順（Ｓ１１０〜Ｓ１７
０）について説明したが、本実施例では、筆記面２１ａ
上の入力ペン１３の当接位置を二次元の（Ｘ，Ｙ）座標
で読み取るため、上述の手順にてＸコイルの検出値から
Ｘ座標を求めると共に、Ｙコイルの検出値を用いて、Ｘ
座標の読取手順と同様の手順（Ｓ１１０〜Ｓ１７０）を
行って、Ｙ座標を求めている。

【００８７】以上、本発明の実施例について説明した
が、上述の構成の電子黒板１によれば、入力ペン１３が
筆記面２１ａの法線に対して５０度程度まで傾いても、
入力ペン１３の当接位置を正確に読み取ることができ
る。換言すると、利用者が入力ペン１３を５０度以上傾
けて筆記面２１ａ上で筆記することは少ないから、入力
ペン１３の傾斜に関する座標の読取誤差は、上述の座標
の読取方法を採用すれば、ほぼ解消することができる。

【００８８】尚、本発明の座標読取装置の構成と本実施
例の電子黒板との対応関係は以下のようになっている。
まず、本発明の入力器は、本実施例の入力ペン１３に相
当し、操作面は筆記面２１ａに、また、入力部は筆記パ
ネル本体２０に相当する。更に、第一コイル検出手段
は、座標読取処理のＳ１１０に相当し、角度情報算出手
段は、座標読取処理において角度パラメータＱ１を求め
る処理（Ｓ１３０）に相当する。

【００８９】そして、距離算出手段は、座標読取処理に
おいて、距離パラメータＱ２から座標補正値Ｄを求める
処理（Ｓ１５０，Ｓ１６０）に相当し、補正手段は、座
標読取処理のＳ１４０においてチルト補正係数Ｆを求め
る処理に相当する。また、本発明は、上記実施例に限定
されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記電子黒板１の座標読取処理において求めた
角度パラメータＱ１から、入力ペン１３の傾斜角度を算
出することも可能である。

【００９０】即ち、上記座標読取処理では、角度パラメ
ータＱ１からチルト補正係数Ｆを算出して、このチルト
補正係数Ｆを用いて座標補正値Ｄの計算式を変更（即
ち、Ｑ２にかかる係数を変更）することにより、入力ペ
ン１３の傾斜角度による座標誤差を取り除くように補正
して座標補正値Ｄを算出したが、予め傾斜角度αと角度
パラメータＱ１との関係を実験で求めておけば、その関
係とパラメータＱ１から傾斜角度を算出することができ
る。

【００９１】具体的には、予め、ある一つのＸコイルが
最大電圧を示す範囲で、入力ペン１３の当接位置及び入
力ペン１３の傾斜角度を変化させて、入力ペン１３の傾
斜角度αにて、コイルＣp の両隣のコイルＣ1-，Ｃ1+の
検出値Ｖ1-，Ｖ1+が同一値（Ｖ1-＝Ｖ1+＝Ｖc ）を示す
ときの、検出値Ｖc 、及び、コイルＣp より両側に所定
数Ｎ１だけ離れた位置にある各コイルＣn1-，Ｃn1+の検
出値（ＲＳＳＩ）Ｖn1-，Ｖn1+、を測定する。

【００９２】そして、これらの測定データから算出した
パラメータＱ１と、入力ペン１３の傾斜角度αとを、式
（６）で表される関数でフィッティングして、ｂ[k] を
求め、このｂ[k] をＲＯＭ６１ｂ等に記憶させておく。

【００９３】

【数４】 そして次に、電子黒板１のＭＰＵ６１にて、図１１で示
す角度検出処理を実行させて、傾斜角度を検出する。
尚、図１１は角度検出処理を示すフローチャートであ
る。

【００９４】詳述すると、角度検出処理は、コイルから
所定値を越える検出値（ＲＳＳＩ）を取得すると、ＭＰ
Ｕ６１にて実行される。そして処理が実行されるとま
ず、ＭＰＵ６１はＳ２１０にて、ＲＳＳＩが最大値Ｖp
を示すコイルＣp を、コイル切替回路６４による走査に
より取得したコイルの検出値のデータから割り出して、
Ｓ２２０にてコイルＣp の両隣のコイルＣ1-，Ｃ1+の検
出値が同一値（Ｖc ）を示しているかどうか判断する。

【００９５】この時、コイルＣp の両隣のコイルＣ1-，
Ｃ1+の検出値が同一でない場合（Ｓ２２０でＮｏ）に
は、同一値となるまで待機する。そして、コイルＣp の
両隣のコイルの検出値が同一値（Ｖc ）を示すと（Ｓ２
２０でＹｅｓ）、ＭＰＵ６１は、処理をＳ２３０に移
し、両隣のコイルの検出値（ＲＳＳＩ）Ｖc と、コイル
Ｃp より両側に所定数Ｎ１だけ離れた位置にある各コイ
ルＣn1-，Ｃn1+の検出値（ＲＳＳＩ）Ｖn1-，Ｖn1+と、
から、式（１）を用いて角度パラメータＱ１を算出す
る。

【００９６】続いて、ＭＰＵ６１は、Ｓ２４０にて、こ
のパラメータＱ１とＲＯＭ６１ｂに記憶されたｂ[k] と
を用いて、式（６）から入力ペン１３の傾斜角度αを算
出する。尚、算出した傾斜角度αは、ＲＡＭ６１ａ等に
記憶させればよい。また、式（６）においてＮ４＝５と
して上述の処理を行うと、傾斜角度αを演算する際のＭ
ＰＵ６１の処理負荷を抑えつつ、正確な傾斜角度が算出
することが可能である。以上、角度検出処理について説
明したが、これは本発明の角度検出装置における第一コ
イル検出手段及び角度情報算出手段に相当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電子黒板１の外面的な構成を表す説明図であ
り、概略斜視図である。

【図２】 電子黒板１にＰＣ及びプリンタを接続した状
態を表す説明図である。

【図３】 電子黒板１と他の電子黒板１との間でデータ
の通信を行う場合のネットワークの構成を表す説明図で
あり、ブロック図である。

【図４】 筆記パネル本体２０の各構成部材示す説明図
である。

【図５】 コイル２３の形状及び配置を表す説明図であ
る。

【図６】 電子黒板１の電気的構成を表すブロック図で
ある。

【図７】 入力ペン１３の傾斜角度０度の時にコイルか
ら発生する信号（検出値）の分布を表したグラフであ
る。

【図８】 入力ペン１３の傾斜角度２０度の時にコイル
から発生する信号（検出値）の分布を表したグラフであ
る。

【図９】 座標読取処理を表すフローチャートである。

【図１０】 入力ペン１３の当接位置とコイルから検出
される信号との関係を表すグラフである。

【図１１】 角度検出処理を表すフローチャートであ
る。

【図１２】 入力ペン１３の当接位置とコイルから検出
される信号との関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１…電子黒板 １１…筆記パネル １３…ペン
２０…筆記パネル本体 ２１ａ…筆記面 ２３…コイル ２４…座標入力シ
ート ２４ａ…シート本体 ６１…ＭＰＵ ６１ａ…ＲＡ
Ｍ ６１ｂ…ＲＯＭ ６３…検出回路 ６４，６４ａ，６４ｂ…コイル切替
回路 ６８…信号増幅回路 ６９…バンドパスフィルタ
７０…振幅検波回路 ７１…Ａ／Ｄ変換回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交番磁界を発生する入力器を当接するた
   めの操作面、及び、該操作面の下方に敷設され、磁界の
   変化に対応した大きさの信号を発生するループ状の複数
   のコイル、を有する入力部を備え、前記入力器から発生
   した交番磁界によって発生する前記コイルの信号に基づ
   いて、前記操作面に対する前記入力器の傾斜角度を検出
   する角度検出装置であって、 前記コイルの内、前記入力器から発生する交番磁界によ
   って最大レベルの信号を発生した第一コイルを検出する
   第一コイル検出手段と、 前記コイルの内、前記第一コイルより両側に所定間隔離
   れた位置に敷設された二つの第二コイルが、前記入力器
   の当接地点において同一レベルの信号を発生した場合
   の、該信号レベルと、前記コイルの内前記第二コイルよ
   り遠方で前記第一コイルより両側に所定間隔離れた位置
   に敷設された二つの第三コイルの信号レベルと、の関係
   から、前記入力器の傾斜角度を算出する角度情報算出手
   段と、 を備えたことを特徴とする角度検出装置。
2. 【請求項２】 前記角度情報算出手段は、 前記二つの第二コイルが発生する同一の信号レベルと前
   記二つの第三コイルの内の一方の信号レベルとの差と、
   前記同一の信号レベルと他方の前記第三コイルの信号レ
   ベルとの差と、の比に基づいて前記傾斜角度を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の角度検出装置。
3. 【請求項３】 前記第三コイルは、前記二つの第二コイ
   ルが同一のレベルの信号を発生する前後で、略極大値と
   なる信号レベルを示す位置に敷設されていることを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の角度検出装置。
4. 【請求項４】 前記複数のコイルは、隣り合うコイルが
   重畳して敷設され、 前記第三コイルは、前記第一コイルとは重畳しない位置
   で最も近い位置に敷設されていることを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の角度検出装置。
5. 【請求項５】 交番磁界を発生する入力器を当接するた
   めの操作面、及び、該操作面の下方に敷設され、磁界の
   変化に対応した大きさの信号を発生するループ状の複数
   のコイル、を有する入力部と、 前記コイルの内、前記入力器から発生する交番磁界によ
   って最大レベルの信号を発生した第一コイルを検出する
   第一コイル検出手段と、 前記第一コイルの信号レベルと、前記コイルの内、前記
   第一コイルより両側に所定間隔離れた位置に敷設された
   二つの第二コイルが発生する信号レベルとの第１の関
   係、に基づいて、所定位置から前記操作面上に当接され
   た前記入力器までの距離を算出する距離算出手段と、 を備え、前記距離算出手段から算出された前記距離か
   ら、前記入力器が当接された前記操作面の座標を読み取
   る座標読取装置であって、 前記コイルの内、前記第一コイルより両側に所定間隔離
   れた位置に敷設された二つの前記第二コイルが、前記入
   力器の当接地点において同一レベルの信号を発生した場
   合の、該信号レベルと、前記コイルの内前記第二コイル
   より遠方で前記第一コイルより両側に所定間隔離れた位
   置に敷設された二つの第三コイルの信号レベルと、の関
   係から、前記入力器の傾斜角度を表す角度パラメータを
   算出する角度情報算出手段と、 前記角度情報算出手段により求められた前記角度パラメ
   ータに基づいて、前記距離算出手段にて算出される前記
   距離を補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする座標読取装置。
6. 【請求項６】 前記角度情報算出手段は、 前記二つの第二コイルが発生する同一の信号レベルと前
   記二つの第三コイルの内の一方の信号レベルとの差と、
   前記同一の信号レベルと他方の前記第三コイルの信号レ
   ベルとの差と、の比に基づいて前記角度パラメータを算
   出することを特徴とする請求項５に記載の座標読取装
   置。
7. 【請求項７】 前記距離算出手段は、前記第１の関係を
   表す距離パラメータ、及び、該距離パラメータを変数と
   する次数が３次以上の第１の多項式に基づいて、前記距
   離を算出し、 前記補正手段は、前記角度パラメータ、及び、前記角度
   パラメータを変数とする次数が３次以上の第２の多項式
   に基づいて、前記第１の多項式の係数を決定して、前記
   第１の多項式に基づいて算出される前記距離を補正する
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の座標読
   取装置。
8. 【請求項８】 前記第１の多項式及び前記第２の多項式
   は５次の多項式であることを特徴とする請求項７に記載
   の座標読取装置。