JP2005165956A - Method for detecting position of electronic pen, electronic pen and electronic blackboard system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ペンに関する。 The present invention relates to an electronic pen.
近年、様々なプレゼンテーションの場で、電子黒板が使用されるようになってきている。電子黒板を用いたプレゼンテーションでは、まず、プロジェクタが、あらかじめ作成されたフォーマット画像をスクリーン上に投射する。そして、発表者が、スクリーン上に投射されたフォーマット画像に電子ペンで加筆していく。 In recent years, electronic blackboards have been used in various presentations. In a presentation using an electronic blackboard, a projector first projects a format image created in advance on a screen. Then, the presenter adds an electronic pen to the format image projected on the screen.
このような電子黒板において、スクリーン上に投射されたフォーマット画像と、電子ペンによる加筆画像を合成するためには、電子ペンに発光部および/または超音波発生部を、プロジェクタまたはスクリーンに光および/または超音波検出部を設けて、プロジェクタまたはスクリーンに電子ペンの位置を検出させることが必要になる。 In such an electronic blackboard, in order to synthesize a format image projected on a screen and a retouched image by an electronic pen, a light emitting unit and / or an ultrasonic wave generating unit are provided on the electronic pen, and light and / or on the projector or screen Alternatively, it is necessary to provide an ultrasonic detection unit so that the projector or the screen can detect the position of the electronic pen.
例えば、特開2002−333314号公報(特許文献1)などに開示されている電子ペンの位置検出方法は、2つの超音波受信部と1つの赤外光受信部を有する信号処理装置をスクリーンに設け、赤外光発生部と超音波発生部を有する電子ペンから送信された赤外光パルスと超音波パルスを、2つの超音波受信部と1つの赤外光受信部が受信することで、電子ペンの位置を検出するものである。具体的には、雷の光が見えてから音が聞こえるまでの時間で雷までの距離がわかる原理を利用し、赤外光受信部に赤外光パルスが入力されてから、2つの超音波受信部に超音波パルスが入力されるまでの時間をそれぞれ測定することで、電子ペンから2つの超音波受信部までの距離をそれぞれ求める。そして、電子ペンの位置は、三角測量の原理から求める。
電子ペンでは、その先端に赤外光発生部がついていることが一般的である。なぜなら、ペン先の位置検出を行うのが目的だからである。しかしながら、電子ペンの握り方によっては赤外光発生部が隠れてしまい、信号処理装置の赤外光受信部に赤外光パルスが届かず、電子ペンの位置検出が困難になるおそれがある。 In general, an electronic pen has an infrared light generator at the tip. This is because the purpose is to detect the position of the pen tip. However, depending on how to hold the electronic pen, the infrared light generation unit may be hidden, and the infrared light pulse may not reach the infrared light reception unit of the signal processing device, which may make it difficult to detect the position of the electronic pen.
本発明の目的は、電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、確実に電子ペンの位置検出ができる方法を提供することにある。 The object of the present invention is to reliably position the electronic pen even when the infrared light pulse from the infrared light generator at the tip of the electronic pen does not reach the infrared light receiver of the signal processing device attached to the screen. It is to provide a method capable of detection.
上記目的を達成するために、本発明は、電子ペンのペン先以外に赤外光発生部を設け、この赤外光発生部から送信された赤外光パルスも、電子ペンの位置検出に用いる。2つの赤外光発生部の位置がずれているが、電子ペンの位置検出に与える影響は、ほとんど無視できるため、電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、確実に電子ペンの位置検出ができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides an infrared light generation unit in addition to the pen tip of the electronic pen, and an infrared light pulse transmitted from the infrared light generation unit is also used for detecting the position of the electronic pen. . Although the positions of the two infrared light generators are misaligned, the influence on the position detection of the electronic pen is almost negligible, so the infrared light pulse from the infrared light generator at the tip of the electronic pen is applied to the screen. Even when it does not reach the infrared light receiver of the attached signal processing device, the position of the electronic pen can be detected reliably.
以上説明したように、本発明によれば、電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、例えば、発表者の手に遮られて、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、確実に電子ペンの位置検出ができる。 As described above, according to the present invention, the infrared light pulse from the infrared light generation unit at the tip of the electronic pen is blocked by the presenter's hand, for example, of the signal processing device attached to the screen. Even when it does not reach the infrared light receiver, the position of the electronic pen can be detected reliably.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a)を参照すると、本発明の一実施形態の電子ペン3は、超音波発生部31と、赤外光発生部(ペン先)32と、赤外光発生部(ペン後端)33と、発音制御部34と、発光制御部35を含む。
Referring to FIG. 1A, an
他方、図1(b)を参照すると、従来技術の電子ペン3は、超音波発生部31と、赤外光発生部(ペン先)32と、発音制御部34と、発光制御部35を含む。
On the other hand, referring to FIG. 1B, the conventional
本発明の一実施形態の電子ペン3は、電子ペン3の後端に赤外光発生部33が追加されている点が、従来技術の電子ペン3と異なる。赤外光発生部(ペン先)32と赤外光発生部(ペン後端)33は、ともに発光制御部35で制御され、同時に点滅を行う。
The
電子ペン3がスクリーンに押し付けられると、発音制御部34および発光制御部35は、超音波発生部31、および、赤外光発生部(ペン先)32と赤外光発生部(ペン後端)33をそれぞれ制御し、超音波パルスおよび赤外光パルス(ここでパルスとは、一瞬だけ出力される信号を意味する)をそれぞれ同時に発生させる。
When the
このように、電子ペン3は、赤外光発生部(32、33)をペン先とペン後端の2ヵ所に有している。したがって、例えば、ペン先の赤外光発生部32が送信した赤外光パルスが発表者の手で遮られたとしても、ペン後端の赤外光発生部33が遮られていなければ、ペン後端の赤外光発生部33から送信された赤外光パルスを電子ペン3の位置検出に用いることができる。
As described above, the
次に、電子黒板システムにおいて、赤外光パルスと超音波パルスを用いて、電子ペン3の位置検出を行う方法を、図2を参照して説明する。
Next, a method for detecting the position of the
スクリーン1に取り付けられた信号処理装置2には、赤外光受信部20と、超音波受信部21、22が設けられている。電子ペン3からは、赤外光パルスと超音波パルスが同時に出力される(なお、赤外光パルスは、赤外光発生部32、33の双方から同時に出力される)。
The signal processing device 2 attached to the screen 1 is provided with an infrared light receiving unit 20 and
信号処理装置2は、雷の光が見えてから音が聞こえるまでの時間で雷までの距離がわかる原理を利用し、赤外光受信部20に赤外光パルスが入力されてから、超音波受信部21、22に超音波パルスが入力されるまでの時間をそれぞれ測定することで、電子ペン3から超音波受信部21、22までの距離をそれぞれ求めることができる。
The signal processing device 2 uses the principle that the distance to the lightning can be determined by the time from when the lightning light is seen until the sound is heard, and after the infrared light pulse is input to the infrared light receiving unit 20, the ultrasonic wave is received. The distance from the
超音波受光部21、22は信号処理装置2に固定されていることから、電子ペン3の位置は、三角測量の原理から求めることができる(異なる2点からある点への距離がわかればある点の位置は算出できる)。
Since the
次に、赤外光発生部32からの赤外光パルスから求められた電子ペン3の位置と、赤外光発生部33からの赤外光パルスから求められた電子ペン3の位置がどの程度ずれるのかを検討する。
Next, to what extent is the position of the
例えば、赤外光発生部32と赤外光発生部33の距離が20cm(0.2m)であるとする。この場合、赤外光発生部32と赤外光発生部33からそれぞれ送信された赤外光パルスが赤外光受信部21に到達する時刻のずれは、おおよそ、0.2[m]/300000000[m/s]=0.6[ns]となる。
For example, it is assumed that the distance between the
一方、超音波受信部21、22が超音波パルスを検出する処理速度がμsのオーダーであるので、nsのオーダーで赤外光パルスの到着に時間差が生じたとしても、検出される位置にほとんど影響は生じないと言える。
On the other hand, since the processing speed at which the
以上のことから、電子ペンにおける赤外光発生部は、電子ペン上のどこにあっても問題ないといえる。 From the above, it can be said that the infrared light generation part in the electronic pen is no problem anywhere on the electronic pen.
1 スクリーン
2 信号処理装置
20 赤外光受信部
21 超音波受信部
22 超音波受信部
3 電子ペン
31 超音波発生部
32 赤外光発生部(ペン先)
33 赤外光発生部(ペン後端)
34 発音制御部
35 発光制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screen 2 Signal processing apparatus 20 Infrared light receiving part 21 Ultrasonic receiving
33 Infrared light generator (rear end of pen)
34
Claims (4)
前記赤外光発生部を、前記電子ペンの異なる位置に複数設けることを特徴とする方法。 Method for detecting position of electronic pen having infrared light generation unit and ultrasonic wave generation unit by signal processing device provided on screen of electronic blackboard system and having infrared light reception unit and plural ultrasonic reception units In
A method of providing a plurality of the infrared light generation units at different positions of the electronic pen.
前記赤外光発生部のほかに、同じように位置検出に用いられ、前記赤外光パルスと同期した第2の赤外光パルスを発生する第2の赤外光発生部を有することを特徴とする電子ペン。 In an electronic pen that is used in an electronic blackboard system and has an infrared light generation unit and an ultrasonic generation unit that generate an infrared light pulse and an ultrasonic pulse, respectively, at the tip in order to detect its position,
In addition to the infrared light generation unit, a second infrared light generation unit that similarly uses the position detection and generates a second infrared light pulse synchronized with the infrared light pulse. An electronic pen.
赤外光受信部と複数の超音波受信部を有し、前記電子ペンの位置を、前記赤外光受信部が前記赤外光発生部から赤外光パルスを受信してから、前記複数の超音波受信部が前記赤外光パルスと同時に送信された超音波パルスを前記超音波発生部から受信するまでの時間を用いて検出する信号処理装置が備えられたスクリーン装置とを有する電子黒板システム。 The electronic pen according to claim 2 or 3,
An infrared light receiver and a plurality of ultrasonic receivers, the position of the electronic pen, the infrared light receiver receives infrared light pulses from the infrared light generator, An electronic blackboard system comprising: a screen device provided with a signal processing device that detects by using time until an ultrasonic wave reception unit receives an ultrasonic pulse transmitted simultaneously with the infrared light pulse from the ultrasonic wave generation unit. .
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JP2003407575A JP2005165956A (en) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | Method for detecting position of electronic pen, electronic pen and electronic blackboard system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100412775C (en) * | 2005-08-23 | 2008-08-20 | Nec显示器解决方案株式会社 | Electronic pen having an ultrasonic wave controller |
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2003
- 2003-12-05 JP JP2003407575A patent/JP2005165956A/en active Pending
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