JP2014115752A - Pen type input device and electronic information board system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はペン形入力装置及び電子情報ボードシステムに関する。 The present invention relates to a pen-type input device and an electronic information board system.
近年、所謂電子黒板あるいはインタラクティブ・ホワイトボード(Interactive Whiteboard:IWB)と呼ばれている電子情報ボードの開発が進められている。この種の電子情報ボードは、例えば、液晶パネルやプラズマパネルなどのフラットパネルを用いた大画面(例えば、対角方向の寸法が40〜60インチの画面)を有する画像表示装置と、当該画像表示装置の表示面に接触した位置の座標を検知する座標検知装置(タッチパネル)と、座標検知装置から出力された座標データに基づいて当該画像表示装置の表示面に書き込まれた各種画像(文字や数字、図形を含む画像)を表示させる制御装置とを組み合わせた構成となっている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, an electronic information board called a so-called electronic blackboard or interactive whiteboard (IWB) has been developed. This type of electronic information board includes, for example, an image display device having a large screen (for example, a screen having a diagonal dimension of 40 to 60 inches) using a flat panel such as a liquid crystal panel or a plasma panel, and the image display. A coordinate detection device (touch panel) that detects the coordinates of the position touching the display surface of the device, and various images (characters and numbers) written on the display surface of the image display device based on the coordinate data output from the coordinate detection device , An image including a graphic) is combined with a control device for displaying (for example, see Patent Document 1).
また、電子情報ボードとパーソナルコンピュータとを接続することにより、パーソナルコンピュータ上のディスプレイに表示された画像を電子情報ボードに拡大して表示することが可能であり、会議におけるプレゼンテーションなどにも用いられる。 Further, by connecting the electronic information board and the personal computer, the image displayed on the display on the personal computer can be enlarged and displayed on the electronic information board, which is also used for presentations in meetings.
また、この電子情報ボードのシステムでは、ペン形入力装置(被検知対象)をタッチパネルに接触させることで、ペン形入力装置で書き込まれた手書き文字のグラフィックを表示面の画像に重畳させて表示させたり、パーソナルコンピュータの画面を取り込んでその上にペン形入力装置で書き込まれたグラフィックを重畳させて描く機能などを有している。 Also, in this electronic information board system, a pen-shaped input device (target to be detected) is brought into contact with the touch panel, so that the graphic of the handwritten character written by the pen-shaped input device is superimposed on the image on the display surface. Or a function of taking a screen of a personal computer and drawing a graphic written by a pen-type input device on the screen.
ペン形入力装置としては、例えば、一端にペン先の筆記操作を検知して筆記検知信号を無線信号に変換して送信する筆記ユニットが設けられ、ペン先と反対側の他端に筆記を消去する消去ユニットが設けられている(例えば、特許文献2参照)。 As a pen-type input device, for example, a writing unit that detects a writing operation of a pen tip at one end, converts a writing detection signal into a wireless signal, and transmits the signal is provided, and the writing is erased at the other end opposite to the pen tip. An erasing unit is provided (see, for example, Patent Document 2).
そして、ペン形入力装置を用いて書き込む場合は、筆記ユニットを電子情報ボードの表示面に接触させたまま、ペン形入力装置を表示面に沿うように移動させることで、その接触位置の座標が光学センサに検知されて、通常の黒板やホワイトボードと同じように文字や図形などを書き込むことができる。また、表示面の筆記を消去する場合は、ペン形入力装置を180°持ち替えて消去ユニットを電子情報ボードの表示面に接触させることで、その接触位置の座標が光学センサに検知されて、当該接触位置の筆記を消去することができる。
And when writing using a pen-shaped input device, the coordinate of the contact position is determined by moving the pen-shaped input device along the display surface while keeping the writing unit in contact with the display surface of the electronic information board. Detected by the optical sensor, characters and figures can be written in the same way as a normal blackboard or whiteboard. Further, when erasing the writing on the display surface, the coordinates of the contact position are detected by the optical sensor by changing the pen-
尚、ペン形入力装置は、筆記ユニットと消去ユニットを有するものに限らず、例えば、色の異なる複数の筆記ユニットが設けられたものもある。 Note that the pen-type input device is not limited to the one having the writing unit and the erasing unit, and for example, there is one provided with a plurality of writing units having different colors.
上記ペン形入力装置を180°反転させるように持ち方を変えることで筆記操作から消去操作、あるいは消去操作から筆記操作に切替えることが可能になる。しかしながら、例えば、黒板にチョークで書き込むときのように指先でペン形入力装置の外周を把持しながら、ペン形入力装置の端部が手の平に対向するように持つ場合、筆記操作の最中に手の平が消去ユニットを押圧してしまうことがある。このような誤操作を行うと、消去ユニットから送信された消去検知信号によって直前に書き込んだ文字や図形が消去されたり、あるいは二つの検知信号が同時に入力されて制御処理が混乱してしまうという問題が発生する。 It is possible to switch from writing operation to erasing operation, or switching from erasing operation to writing operation by changing the way of holding the pen-shaped input device so that it is inverted 180 °. However, for example, when holding the outer periphery of the pen-shaped input device with the fingertip so that the end of the pen-shaped input device faces the palm of the hand as when writing with chalk on a blackboard, the palm of the hand during the writing operation is held. May press the erasing unit. When such an erroneous operation is performed, the character or figure written immediately before is erased by the erasure detection signal transmitted from the erasure unit, or the two detection signals are input simultaneously and the control processing is confused. Occur.
このような誤操作を解消する方法としては、例えば、ペン形入力装置に筆記モードと消去モードとを切替えるモード切替えスイッチを設けることが考えられる。ところが、当該切替えスイッチを切替え操作することで、誤操作による消去を防止できるが、この切替えスイッチ操作が面倒であり、操作性も低下することになる。 As a method for eliminating such an erroneous operation, for example, it is conceivable to provide a pen-type input device with a mode switch for switching between a writing mode and an erasing mode. However, erasing due to an erroneous operation can be prevented by switching the changeover switch, but this changeover switch operation is troublesome and operability is also lowered.
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したペン形入力装置及び電子情報ボードシステムの提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a pen-type input device and an electronic information board system that have solved the above problems.
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
本発明は、ディスプレイ部の表示面に接触されて当該接触位置の座標を入力するペン形入力装置であって、
ペン形に形成された本体と、
前記本体に設けられ、前記表示面に接触されると共に変位する複数の接触部材と、
前記本体の内部に収納され、前記各接触部材の変位により入力操作を検知すると共に検知信号を出力する複数の入力検知部材と、
前記複数の入力検知部材から出力された各検知信号を無線信号に変換して送信する送信部と、
互いに対向する前記各接触部材と前記各入力検知部材との間に設けられ、前記各接触部材の変位量に応じて圧縮される複数の弾性部材と、
を備え、
前記複数の弾性部材は、前記各接触部材の変位に応じて夫々異なる大きさの押圧力で前記各接触部材を押圧することを特徴とする。
The present invention is a pen-type input device that touches the display surface of the display unit and inputs the coordinates of the contact position,
A pen-shaped body,
A plurality of contact members that are provided on the main body and are in contact with the display surface and displaced;
A plurality of input detection members housed inside the main body and detecting an input operation by displacement of each contact member and outputting a detection signal;
A transmission unit that converts each detection signal output from the plurality of input detection members into a radio signal and transmits the radio signal;
A plurality of elastic members provided between the contact members facing each other and the input detection members, and compressed according to a displacement amount of the contact members;
With
The plurality of elastic members press each of the contact members with a pressing force having a different magnitude according to the displacement of each of the contact members.
本発明によれば、各接触部材と各入力検知部材との間に設けられた各弾性部材が、各接触部材の変位により夫々異なる大きさの押圧力で各接触部材を押圧するため、各接触部材を押圧する際の感触が異なり、表示面に接触させていない接触部材を誤って押圧操作しようとしても、操作者自身が手の感触から誤操作であることを識別することができ、筆記操作中でも誤操作することを未然に防止できる。 According to the present invention, each elastic member provided between each contact member and each input detection member presses each contact member with a different pressing force due to displacement of each contact member. The feel when pressing the member is different, and even if you try to press the contact member that is not in contact with the display surface by mistake, you can identify that the operator himself is an erroneous operation from the touch of the hand, even during the writing operation Incorrect operation can be prevented in advance.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
〔電子情報ボードシステムの構成〕
図1は本発明によるペン形入力装置の実施形態1が適用される電子情報ボードシステムを示す斜視図である。図1に示されるように、電子情報ボードシステム10は、ディスプレイ部20と、スタンド40と、機器収納部50とを有する。ディスプレイ部20は、液晶パネル又はプラズマパネルなどのフラットパネルからなり、ディスプレイ部20の筐体前面には画像を表示する表示面22及びタッチパネル(座標検知手段)24が形成されている。
[Configuration of electronic information board system]
FIG. 1 is a perspective view showing an electronic information board system to which Embodiment 1 of a pen-type input device according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the electronic
さらに、電子情報ボードシステム10は、専用のペン形入力装置100の筆記ユニットのペン先を接触させることにより表示面22に文字や図形などを書き込むことができる。
Furthermore, the electronic
ペン形入力装置100は、一端のペン先が表示面22に接触されると、筆記の検知信号を無線信号として送信する。そして、ディスプレイ部20は、ペン形入力装置100から送信された筆記検知信号を受信すると、タッチパネル24により検知された座標位置に書き込まれた文字や図形等を表示する。
When the pen tip at one end is in contact with the
また、ペン形入力装置100は、他端のペン尻を表示面22に接触させると、消去の検知信号を無線信号として送信する。そして、ディスプレイ部20は、ペン形入力装置100から送信された消去検知信号を受信すると、タッチパネル24により検知された座標位置に書き込まれた文字や図形等を表示面22から消去する。尚、この消去操作による表示処理としては、コントローラ60において、検知された座標位置を背景と同じ色(例えば、白色)とする表示処理が行われる。
In addition, when the pen-
機器収納部50は、例えば、後述するコントローラ、プリンタ、ビデオディスク装置等の各種機器が収納されている。また、機器収納部50の上面には、入力操作を行うキーボード30が搭載されている。
The
〔ペン形入力装置の構成〕
図2は本発明によるペン形入力装置の実施形態1を示す縦断面図である。図2に示されるように、ペン形入力装置100は、円筒形状の本体110の一端に筆記ユニット100Aが設けられ、本体110の他端に消去ユニット100Bが設けられている。筆記ユニット100Aは、本体110の内部に、ペン先可動部(第1接触部材)120と、ペン先接触スイッチ(第1入力検知部材)140と、ペン先バネ(第1弾性部材)160とを有する。また、消去ユニット100Bは、本体110の内部に、ペン尻可動部(第2接触部材)130と、ペン尻接触スイッチ(第2入力検知部材)150と、ペン尻バネ(第2弾性部材)170とを有する。
[Configuration of pen-type input device]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a pen-type input device according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the pen-
ペン先接触スイッチ140、及びペン尻接触スイッチ150は、所謂プッシュスイッチからなり、それぞれ軸方向に突出する可動切片142、152を有する。可動切片142、152は、ペン先可動部120、ペン尻可動部130と微小な隙間を介して離間している。そのため、可動切片142、152は、ペン先可動部120、ペン尻可動部130が所定距離以上(上記微小隙間以上)移動したときに押圧されることで検知信号を出力するように構成されている。
The pen
また、ペン先バネ160及びペン尻バネ170は、夫々コイルバネからなり、バネ材の線径、巻径、全長、巻数などの設定条件により異なるバネ力を発生するようにバネ定数が選定されている。すなわち、一方のペン先バネ160は、筆記ユニット100Aを構成するため、比較的バネ力が弱く設定(例えば、0.1〜0.5N程度のバネ力が設定)されている。他方のペン尻バネ170は消去ユニット100Bを構成するため、比較的バネ力が強く設定(例えば、2〜3N程度のバネ力が設定)されている。例えば、ペン尻バネ170のバネ定数は、ペン先バネ160のバネ定数よりも数倍〜十数倍以上大きく設定されているため、ペン尻可動部130をより強く押圧している。
The
ペン先可動部120は、本体110の一端に設けられた凹部112に挿入され、軸方向(X方向)に摺動可能に設けられている。また、ペン先可動部120は、本体110の凹部112より突出する先端122が円錐形状に形成され、基端124の外周が凹部112の内壁を摺動するように形成されている。また、ペン先可動部120の基端124の端面には、ペン先バネ160の端部が嵌合する円形溝126と、円形溝126の内側の中心線上に設けられた押圧部128とを有する。尚、押圧部128は、ペン先接触スイッチ140の可動切片142に対向するため、ペン先可動部120がタッチパネル24に接触されると、軸方向(X方向)に所定距離以上摺動して可動切片142に当接する。これにより、ペン先接触スイッチ140は、筆記操作検知信号(第1検知信号)を出力する。
The pen tip
ペン尻可動部130は、本体110の他端に設けられた凹部114に挿入され、軸方向(X方向)に摺動可能に設けられている。また、ペン尻可動部130は、本体110の凹部114より突出する先端132が半球形状に形成され、基端134の外周が凹部114の内壁を摺動するように形成されている。また、ペン尻可動部130の基端134には、ペン尻バネ170の端部が嵌合する円形溝136と、円形溝136の内側の中心線上に設けられた押圧部138とを有する。
The pen butt
尚、押圧部138は、ペン尻接触スイッチ150の可動切片152に対向するため、ペン尻可動部130が表示面22に接触されると、軸方向(X方向)に所定距離以上摺動して可動切片152に当接する。これにより、ペン尻接触スイッチ150は、消去操作検知信号(第2検知信号)を出力する。ペン尻可動部130は、先端が半球形状に形成されているので、ペン先可動部120と外観形状が異なる。そのため、操作者は、外観形状の相違からペン先可動部120とペン尻可動部130とを容易に識別できる。
Since the
ここで、ペン先バネ160とペン尻バネ170とのバネ力が大きく異なることから、ペン先可動部120及びペン尻可動部130の外観形状を視認しなくても、ペン先可動部120又はペン尻可動部130の何れかを押圧したかを、手の感触により識別できる。例えば、ペン先可動部120は、小さな力でも軸方向に摺動させることができるが、ペン尻可動部130は、ペン先可動部120よりも数倍くらい強い力でないと軸方向に摺動させることができない。従って、操作者が筆記をしようとしてペン尻可動部130を表示面22に接触させた場合には、ペン尻バネ170のバネ力が強いため、その分ペン形入力装置100を強く押圧することになる。このときの押圧操作力の差違により、ペン形入力装置100の接触方向が180°逆であることが手の感触から分かる。
Here, since the spring force of the
さらに、ペン形入力装置100は、本体110の内部に収納された回路ユニット180を有する。また、回路ユニット180は、信号入力部182と、信号処理部184と、検知信号送信部186とを有する。
Further, the pen-
信号入力部182は、ペン先接触スイッチ140及びペン尻接触スイッチ150からの検知信号が入力される。信号処理部184は、信号入力部182を介して入力された検知信号を無線信号に変換する。検知信号送信部186は、信号処理部184で生成された無線信号(赤外線)を送信する。尚、本実施形態では、無線信号として赤外線を用いているが、これに限らず、電波、光、音波などの信号を用いても良い。
The
図3は電子情報ボードシステムの主要部を模式的に示す図である。図4は電子情報ボードの制御系を示すブロック図である。図3及び図4に示されるように、ディスプレイ部20は、コントローラ60により制御されており、入力操作される各種画面操作部26やユーザPC90から取り込まれた画像を表示面22に表示する。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the main part of the electronic information board system. FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the electronic information board. As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、コントローラ60は、USB(Universal Serial Bus)ケーブル70が接続されるUSBソケット72、VGA(Video Graphics Array)ケーブル80が接続されるVGA入力ソケット82を有する。
The
ユーザPC(Personal Computer)90は、USBソケット72及びVGA入力ソケット82を介してコントローラ60と接続される。また、ユーザPC90は、磁気ディスク装置などからなるストレージ94を有する。ストレージ94には、各種コンテンツ及びコンテンツ表示用アプリケーションソフトウエアなどのプログラムが格納されている。そして、操作者は、ストレージ94に格納されたコンテンツの中から所望のコンテンツを選択することで、モニタ92に当該コンテンツを表示させる。
A user PC (Personal Computer) 90 is connected to the
そのため、コントローラ60は、ユーザPC90のモニタ92に表示された画像データがUSBケーブル70及びVGAケーブル80を介して転送されると、ディスプレイ部20のユーザPC画面28にモニタ92に表示された画像データと同じ画像を表示する。
Therefore, when the image data displayed on the
また、コントローラ60は、光ファイバなどの通信回線200及びネットワークソケット202を介してインターネット又はLAN(Local Area Network)等のネットワーク204にも接続される。
The
さらに、図4に示されるように、電子情報ボードシステム10は、ペン形入力装置100から送信された検知信号を受信するペン信号受信部210を有する。このペン信号受信部210は、ペン形入力装置100から送信された検知信号を受信すると、当該検知信号をタッチパネル24に入力する。これにより、タッチパネル24の制御回路であるタッチパネルドライバ部250は、ペン形入力装置100からの検知信号によりペン形入力装置100による入力操作が行われていることを認識し、コントローラ60に検知信号を出力する。
Furthermore, as illustrated in FIG. 4, the electronic
〔電子情報ボードの制御系〕
図5は電子情報ボードのコントローラの構成を示すブロック図である。図5に示されるように、電子情報ボードシステム10のコントローラ60は、ペン信号受信部210と、コントローラオペレーションシステム部220と、アプリケーション部230と、映像入力デバイス部240と、タッチパネルドライバ部250を有する。また、アプリケーション部230は、イベント信号判断部231と、映像入力処理部232と、画像描画処理部234と、画面消去処理部236と、画面操作処理部238とを有する。
[Control system for electronic information board]
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the controller of the electronic information board. As shown in FIG. 5, the
コントローラオペレーションシステム部220は、コントローラ60で行う制御処理を管理、実行するメイン制御部である。
The controller
アプリケーション部230は、ディスプレイ部20の表示面22に表示される画像全体を生成する制御処理、ユーザPC画面28に表示する制御処理、ペン形入力装置100の筆記検知信号が検知された場合に筆記された図形や文字などを表示する制御処理を行う。
The
イベント信号判断部231は、コントローラオペレーションシステム部220から入力されるイベント信号を監視しており、入力されたイベント信号に応じた制御処理を行う。
The event
映像入力処理部232は、ユーザPC90から入力された画像を表示面22のユーザPC画面28に表示するための制御処理を行う。
The video
画像描画処理部234は、イベント信号判断部231を介してタッチパネル24から入力される座標位置のデータに基づいて手書きのグラフィックを生成し、既に表示された画像に手書きのグラフィックを重畳してディスプレイ部20の表示面22に表示する。
The image
画面消去処理部236は、イベント信号判断部231を介してタッチパネル24から入力される座標位置の情報に基づいて現在表示されている画像の背景色でグラフィックを生成し、既に表示された画像に背景色のグラフィックを重畳してディスプレイ部20の表示面22に表示する。これにより、ディスプレイ部20に表示された手書きグラフィックに背景色のグラフィックが重畳されて見かけ上は、表示面22から消去される。
The screen
画面操作処理部238は、タッチパネル24から入力される座標位置の情報(信号)をマウスイベントなどのポインティングディバイス信号に変換し、ディスプレイ部20の表示面22に表示される画面操作部26のオン・オフ操作による処理を行う。また、タッチパネル24の受発光センサ300、310により検知されたペン形入力装置100が接触した座標位置の情報をマウスダウンイベントとして座標値と共にコントローラオペレーションシステム部220に伝送する。また、ペン形入力装置100がタッチパネル24の表示面22に接触したまま移動させられた場合、マウスアップイベントとして座標値と共にコントローラオペレーションシステム部220に伝送する。
The screen
タッチパネルドライバ部250は、ペン形入力装置100及びタッチパネル24から入力された座標位置信号及び筆記検知信号又は消去検知信号を所定のイベント信号に変換してコントローラオペレーションシステム部220に伝送する。また、タッチパネルドライバ部250は、ペン信号受信部210でペン形入力装置100より筆記検知信号又は消去検知信号が受信されると、座標位置信号と共に筆記検知信号又は消去検知信号をコントローラオペレーションシステム部220に伝送する。
The touch
〔ペン形入力装置の座標検知方法〕
図6は座標位置を検知するタッチパネルの構成を示す図である。図6に示されるように、タッチパネル24は、表示面22の上側の左右角部に一対の受発光センサ300、310が配置されている。表示面22の左右側方及び下方には、反射板320、330、340が配置されている。また、反射板320、330、340は、夫々表示面22の左右側方、下方の各縁部に沿うように設けられており、表示面22に対する垂直方向に幅寸法が7〜10mmに形成されている。そのため、受発光センサ300、310と反射板320、330、340との間にペン形入力装置100などの障害物があると、その座標位置の反射光が受光できなくなる。
[Coordinate detection method of pen-type input device]
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a touch panel that detects a coordinate position. As shown in FIG. 6, in the
左上角部に配置された受発光センサ300は、表示面22を平行な垂直面に対して赤外線を照射しており、赤外線の照射方向は右側方の反射板330及び下方の反射板340の全域である。また、右上角部に配置された受発光センサ310は、表示面22を平行な垂直面に対して赤外線を照射しており、赤外線の照射方向は左側方の反射板320及び下方の反射板340の全域である。
The light emitting / receiving
表示面22に何も接触していない場合、受発光センサ300、310から照射された赤外線は、反射板320、330、340で反射され、その反射光が受発光センサ300、310で受光される。
When nothing is in contact with the
ここで、ペン形入力装置100のペン先可動部120又はペン尻可動部130が表示面22に接触された場合、受発光センサ300、310から照射された赤外線が接触箇所で赤外線が遮断される。そのため、受発光センサ回路350は、受発光センサ300、310からの検知信号に基づいて赤外線を遮断された箇所の水平方向に対する傾斜角度を検知し、三角測量の数式で座標位置を演算し、XY座標に変換する。そして、受発光センサ回路350で得られた座標位置の信号は、コントローラオペレーションシステム部220を介して画像描画処理部234、画面消去処理部236、画面操作処理部238に伝送される。
Here, when the pen tip
〔ペン形入力装置100の操作方法〕
図7は本発明によるペン形入力装置の筆記ユニットを表示面に接触させた場合を示す図である。図8は本発明によるペン形入力装置の筆記操作中に消去ユニット側を押圧操作した場合を示す図である。
[Operation Method of Pen-Type Input Device 100]
FIG. 7 is a diagram showing a case where the writing unit of the pen-type input device according to the present invention is brought into contact with the display surface. FIG. 8 is a diagram showing a case where the erasing unit side is pressed during the writing operation of the pen-type input device according to the present invention.
図7に示されるように、操作者の手Hがペン形入力装置100の本体110の軸方向の中間部分の外周を把持している場合、ペン形入力装置100のペン先可動部120の先端122をディスプレイ部20の表示面22に接触させ、本体110を表示面22側に押圧する。これにより、ペン先可動部120がペン先バネ160を圧縮しながら本体110の凹部112内を摺動し、押圧部128がペン先接触スイッチ140の可動切片142に当接する。そのため、ペン先接触スイッチ140は、筆記検知信号を出力する。
As shown in FIG. 7, when the operator's hand H grips the outer periphery of the intermediate portion in the axial direction of the
このようにペン先接触スイッチ140をオンにしたまま、ペン形入力装置100を移動させると、ペン先可動部120の接触位置が移動して手書きの文字又は図形などを表示面22に表示される。この場合、操作者は、ペン形入力装置100の本体110の中間部分の外周を把持しているので、本端110の上端に突出するペン尻可動部130に手Hが接触せず、スムーズに筆記操作を行える。
When the pen-
これに対し、図8に示されるように、操作者の手Hがペン形入力装置100の上端付近を把持している場合、手の平がペン尻可動部130に接触することになる。この場合、ペン先可動部120の先端122を表示面22に接触させようと本体110を表示面22側に強く押圧すると、ペン尻可動部130が本体110の凹部114内を摺動し、押圧部138がペン尻接触スイッチ150の可動切片152に当接することになる。よって、ペン先接触スイッチ140とペン尻接触スイッチ150の両方から同時に検知信号が出力される。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the operator's hand H holds the vicinity of the upper end of the pen-
しかしながら、ペン形入力装置100は、前述したようにペン尻バネ170のバネ定数がペン先バネ160のバネ定数よりも数倍〜十数倍以上大きい値に設定されているため、ペン尻可動部130を筆記操作の強さで押圧してもペン尻バネ170が殆ど圧縮されない。そのため、操作者が筆記操作を行っている際に、誤ってペン尻可動部130を押圧してもペン尻接触スイッチ150がオンになることが防止される。
However, since the pen-
〔コントローラ60の制御処理〕
図9は実施形態1のコントローラ60が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図9に示されるように、コントローラ60は、ステップS11で、イベント監視ループが設定され、次のステップS12でマウスイベントが検知されたか否かをチェックする。ステップS12において、ユーザPC90又は表示面22に表示された画面操作部26の操作によりイベント信号が入力されていない場合(NOの場合)は、S11、S12の処理を繰り返す待機状態となる。
[Control processing of controller 60]
FIG. 9 is a flowchart for explaining a control process executed by the
また、ステップS12において、ユーザPC90又は表示面22に表示された画面操作部26の操作によりイベント信号が入力されている場合(YESの場合)は、次のステップS13に進み、ペン尻接触スイッチ150から検知信号があるか否かをチェックする。ステップS13において、ペン尻接触スイッチ150からの検知信号が無い場合(NOの場合)、ペン尻可動部130が押圧操作されていないので、ステップS14に進む。
In step S12, if an event signal is input by operating the
次のステップS14では、ペン先接触スイッチ140からペン先可動部120の検知信号があるか否かをチェックする。ステップS14において、ペン先接触スイッチ140からの検知信号が無い場合(NOの場合)、ペン形入力装置100のペン先可動部120が押圧操作されていないので、上記S11の処理に戻る。
In the next step S <b> 14, it is checked whether there is a detection signal from the pen
また、ステップS13において、ペン尻接触スイッチ150からの検知信号がある場合(YESの場合)、ペン尻可動部130が押圧操作されているので、ステップS15に進み、タッチパネル24から座標位置の信号が入力されたか否かをチェックする。ステップS15において、タッチパネル24から座標位置の信号が入力されていない場合(NOの場合)、ペン尻可動部130が表示面22に接触されていないので、上記ステップS13の処理に戻る。
In step S13, if there is a detection signal from the pen butt contact switch 150 (in the case of YES), since the pen butt
また、ステップS15において、タッチパネル24から座標位置の信号が入力されている場合(YESの場合)、ペン尻可動部130が表示面22に接触されているので、ステップS16に進み、タッチパネル24で検知された座標位置の情報(信号)を読み込む。続いて、ステップS17で画面消去処理部236に上記座標位置の情報と共に、ペン尻可動部130を表示面22に接触させた状態でのイベント信号(文字や図形等を消去する信号)を伝送する。これにより、画面消去処理部236では、当該座標位置に背景色のグラフィックを重畳して当該座標位置に表示された文字や図形等を消去する。この後は、上記ステップS13に戻り、ステップS13において、ペン尻接触スイッチ150からの検知信号がある場合(YESの場合)、再度消去操作が行われているため、上記S15〜S17の処理を実行する。
In step S15, when a coordinate position signal is input from the touch panel 24 (in the case of YES), since the pen butt
また、上記ステップS14において、ペン先接触スイッチ140からの検知信号がある場合(YESの場合)、ペン形入力装置100のペン先可動部120が押圧操作されているので、ステップS18に進む。ステップS18では、タッチパネル24から座標位置の信号が入力されたか否かをチェックする。ステップS18において、タッチパネル24から座標位置の信号が入力されていない場合(NOの場合)、ペン先可動部120が表示面22に接触されていないので、上記ステップS14の処理に戻る。
In step S14, if there is a detection signal from the pen tip contact switch 140 (in the case of YES), the pen tip
また、ステップS18において、タッチパネル24から座標位置の信号が入力されている場合(YESの場合)、ペン先可動部120が表示面22に接触されているので、ステップS19に進み、タッチパネル24で検知された座標位置の情報(信号)を読み込む。続いて、ステップS20で画面描画処理部234に上記座標位置の情報と共に、ペン先可動部120を表示面22に接触させた状態でのイベント信号(文字や図形等を表す信号)を伝送する。この後は、上記ステップS13に戻り、操作者が消去操作又は筆記操作に対応する処理を順次行う。
If a coordinate position signal is input from the
尚、上記ステップS17、S20の処理の後は、上記S11の処理に戻り、ステップS12でマウスイベントの有無を確認してからS13〜S20の処理を実行するようにしても良い。 Note that after the processes in steps S17 and S20, the process may return to the process in S11, and the processes in S13 to S20 may be executed after confirming the presence or absence of a mouse event in step S12.
〔実施形態2〕
図10は本発明によるペン形入力装置の実施形態2を示す縦断面図である。図10に示されるように、実施形態2のペン形入力装置400は、円筒形状の本体110の一端に筆記ユニット400Aが設けられ、本体410の他端に消去ユニット400Bが設けられている。ペン形入力装置400の筆記ユニット400Aは、本体110の内部に、ペン先可動部(第1接触部材)120と、ペン先圧力センサ(第1入力検知部材)440と、ペン先バネ(第1弾性部材)160とを有する。また、消去ユニット400Bは、本体110の内部に、ペン尻可動部(第2接触部材)130と、ペン尻圧力センサ(第2入力検知部材)450と、ペン尻バネ(第2弾性部材)170とを有する。尚、ペン形入力装置400は、前述した接触スイッチの代わりに圧力センサを用いた構成であり、実施形態1と同様な構成の説明は省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing Embodiment 2 of the pen-type input device according to the present invention. As shown in FIG. 10, in the pen-
ペン先圧力センサ440は、ペン先可動部120が押圧されて圧縮されたペン先バネ160のバネ力に応じて弾性変形し、当該弾性変形量に応じて抵抗値を変化させる特性を有する感圧導電性エラストマーセンサからなる。そのため、ペン先圧力センサ440は、筆記操作によるペン先バネ160のバネ力に応じた圧力値を検知する。
The
また、ペン尻圧力センサ450は、ペン尻可動部130が押圧されて圧縮されたペン尻バネ170のバネ力に応じて弾性変形し、当該弾性変形量に応じて抵抗値を変化させる特性を有する感圧導電性エラストマーセンサからなる。そのため、ペン尻圧力センサ450は、消去操作によるペン尻バネ170のバネ力に応じた圧力値を検知する。
Further, the pen
ペン尻バネ170のバネ定数は、実施形態1と同様に、ペン先バネ160のバネ定数よりも数倍〜十数倍以上大きく設定されている。そのため、ペン尻圧力センサ450は、ペン先バネ160のバネ力より大きなバネ力を有するペン尻バネ170の押圧力を検知することになる。よって、ペン尻圧力センサ450の検知信号の閾値は、バネ力の差に応じてペン先圧力センサ440の閾値よりも高い値に設定される。
The spring constant of the
さらに、ペン形入力装置400は、本体410の内部に収納された回路ユニット480を有する。また、回路ユニット480は、抵抗−電圧変換回路482と、A/D変換回路484と、記憶回路486と、閾値処理回路488と、出力回路500と、信号処理部502と、検知信号送信部504とを有する。
Further, the pen-
抵抗−電圧変換回路482は、筆記操作及び消去操作によるペン先圧力センサ440及びペン尻圧力センサ450の抵抗値の変化を電圧に変換する。
The resistance-
A/D変換回路484は、各圧力センサ440、450により検知された電圧値のアナログ信号をディジタル信号に変換する。
The A /
記憶回路486は、各圧力センサ440、450により検知された電圧値に対する閾値を記憶する。
The
閾値処理回路488は、A/D変換回路484によりディジタル信号に変換された圧力検知信号と記憶回路486に記憶された閾値とを比較し、圧力検知信号が閾値を超えた場合に検知信号をオンにし、圧力検知信号が閾値を超えない場合に検知信号をオフにする。
The
出力回路500は、閾値処理回路488から出力される論理値を所定のレートで入力インターフェイス部を介して信号処理部502に出力する。信号処理部502は、出力回路500を介して入力された論理値の信号を無線信号に変換する。検知信号送信部504は、信号処理部502で生成された無線信号を送信する。
The
図11は実施形態2のコントローラが実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図11に示されるように、ステップS21、ステップS22の処理は、前述したステップS11、ステップS12と同じであるので、その説明を省略する。 FIG. 11 is a flowchart for explaining control processing executed by the controller of the second embodiment. As FIG. 11 shows, since the process of step S21 and step S22 is the same as step S11 and step S12 mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
ステップS23では、ペン尻圧力センサ450により検知された圧力検知信号が予め設定された閾値Bより大きい値か否かをチェックする。ステップS23において、ペン尻圧力センサ450により検知された圧力検知信号が予め設定された閾値Bより小さい場合(NOの場合)、ペン尻可動部130が押圧操作されていないので、ステップS24に進む。
In step S23, it is checked whether or not the pressure detection signal detected by the pen
次のステップS24では、ペン先圧力センサ440により検知された圧力検知信号が予め設定された閾値Aより大きい値か否かをチェックする。ステップS24において、ペン先圧力センサ440により検知された圧力検知信号が予め設定された閾値Aより小さい場合(NOの場合)、ペン先可動部120が押圧操作されていないので、上記S11の処理に戻る。尚、消去操作の閾値Bは、筆記操作の閾値Aよりも数倍大きい値に設定されている(閾値A<閾値B)。
In the next step S24, it is checked whether or not the pressure detection signal detected by the pen
また、上記ステップS23において、ペン尻圧力センサ450により検知された圧力検知信号が予め設定された閾値Bより大きい場合(YESの場合)、ペン尻可動部130が押圧操作されているので、ステップS25〜S27の処理を実行する。尚、ステップS25〜S27の処理は、前述したステップS15〜S17の処理と同じため、説明を省略する。
If the pressure detection signal detected by the pen
また、上記ステップS24において、ペン先圧力センサ440により検知された圧力検知信号が予め設定された閾値Aより大きい場合(YESの場合)、ステップS28〜S30の処理を実行する。尚、ステップS28〜S30の処理は、前述したステップS18〜S20の処理と同じため、説明を省略する。
In step S24, when the pressure detection signal detected by the pen
実施形態2のペン形入力装置400は、消去操作によるペン尻可動部130の摺動動作により圧縮されるペン尻バネ170のバネ定数は、筆記操作により圧縮されるペン先バネ160のバネ定数よりも数倍〜十数倍以上大きく設定されている。そのため、前述した図8のように本体110の上端側から把持してもペン尻可動部130を筆記操作の強さで押圧してもペン尻バネ170が殆ど圧縮されない。そのため、操作者が筆記操作を行っている際に、誤ってペン尻可動部130を押圧してもペン尻圧力センサ450が圧力検知信号を出力せず、オンになることが防止される。
In the pen-
尚、上記実施形態では、電子情報ボードシステム10で使用される場合のペン形入力装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、本発明は他のタッチパネルを有するディスプレイ装置や端末装置の入力装置にも適用できる。
In the above embodiment, the pen-type input device when used in the electronic
また、上記実施形態では、ペン形入力装置の一端に筆記ユニットが設けられ、他端に消去ユニットが設けられた構成を一例として挙げたが、これに限らず、消去ユニットの代わりに他端に複数色を選択できる筆記ユニットを設けるものでも適用できる。 In the above embodiment, a configuration in which a writing unit is provided at one end of the pen-type input device and an erasing unit is provided at the other end is given as an example. It can also be applied to those provided with a writing unit capable of selecting a plurality of colors.
10 電子情報ボードシステム
20 ディスプレイ部
22 表示面
24 タッチパネル
28 ユーザPC画面
60 コントローラ
70 USBケーブル
72 USBソケット
80 VGAケーブル
82 VGA入力ソケット
90 ユーザPC
100、400 ペン形入力装置
100A、400A 筆記ユニット
100B、400B 消去ユニット
110 本体
120 ペン先可動部(第1接触部材)
130 ペン尻可動部(第2接触部材)
140 ペン先接触スイッチ(第1入力検知部材)
142、152 可動切片
150 ペン尻接触スイッチ(第2入力検知部材)
160 ペン先バネ(第1弾性部材)
170 ペン尻バネ(第2弾性部材)
180、480 回路ユニット
182 信号入力部
184 信号処理部
186 検知信号送信部
200 通信回線
202 ネットワークソケット
204 ネットワーク
210 ペン信号受信部
220 コントローラオペレーションシステム部
230 アプリケーション部
231 イベント信号判断部
232 映像入力処理部
234 画像描画処理部
236 画面消去処理部
238 画面操作処理部
240 映像入力デバイス部
250 タッチパネルドライバ部
300、310 受発光センサ
320、330、340 反射板
350 受発光センサ回路
440 ペン先圧力センサ(第1入力検知部材)
450 ペン尻圧力センサ(第2入力検知部材)
482 抵抗−電圧変換回路
484 A/D変換回路
486 記憶回路
488 閾値処理回路
500 出力回路
502 信号処理部
504 検知信号送信部
DESCRIPTION OF
100, 400 Pen-
130 Pen bottom movable part (second contact member)
140 Pen tip contact switch (first input detection member)
142, 152
160 Nib spring (first elastic member)
170 Pen bottom spring (second elastic member)
180, 480
450 Pen bottom pressure sensor (second input detection member)
482 Resistance-voltage conversion circuit 484 A /
Claims (8)
ペン形に形成された本体と、
前記本体に設けられ、前記表示面に接触されると共に変位する複数の接触部材と、
前記本体の内部に収納され、前記各接触部材の変位により入力操作を検知すると共に検知信号を出力する複数の入力検知部材と、
前記複数の入力検知部材から出力された各検知信号を無線信号に変換して送信する送信部と、
互いに対向する前記各接触部材と前記各入力検知部材との間に設けられ、前記各接触部材の変位量に応じて圧縮される複数の弾性部材と、
を備え、
前記複数の弾性部材は、前記各接触部材の変位に応じて夫々異なる大きさの押圧力で前記各接触部材を押圧することを特徴とするペン形入力装置。 A pen-type input device that touches the display surface of the display unit and inputs coordinates of the contact position,
A pen-shaped body,
A plurality of contact members that are provided on the main body and are in contact with the display surface and displaced;
A plurality of input detection members housed inside the main body and detecting an input operation by displacement of each contact member and outputting a detection signal;
A transmission unit that converts each detection signal output from the plurality of input detection members into a radio signal and transmits the radio signal;
A plurality of elastic members provided between the contact members facing each other and the input detection members, and compressed according to a displacement amount of the contact members;
With
The pen-shaped input device, wherein the plurality of elastic members press the contact members with different pressing forces according to the displacement of the contact members.
前記本体の一端に設けられ、前記表示面に筆記を行う場合に前記表示面に接触される第1接触部材と、
前記本体の他端に設けられ、前記表示面に表示された画像を消去する場合に前記表示面に接触される第2接触部材と、
を有することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のペン形入力装置。 The plurality of contact members are:
A first contact member provided at one end of the main body and in contact with the display surface when writing on the display surface;
A second contact member provided at the other end of the main body and in contact with the display surface when erasing an image displayed on the display surface;
The pen-type input device according to claim 1, comprising:
前記第1接触部材を押圧する第1弾性部材と、
前記第1弾性部材よりもバネ定数が大きい値に設定され、前記第2接触部材を押圧する第2弾性部材と、
を有することを特徴とする請求項5に記載のペン形入力装置。 The plurality of elastic members are:
A first elastic member that presses the first contact member;
A second elastic member that has a spring constant larger than that of the first elastic member and presses the second contact member;
The pen-type input device according to claim 5, comprising:
前記第1接触部材が前記第1弾性部材の押圧力よりも強い力で前記表示面に押圧されて前記本体の内部に変位した場合、前記表示面に筆記を行うための筆記検知信号を出力する第1入力検知部材と、
前記第2接触部材が前記第2弾性部材の押圧力よりも強い力で前記表示面に押圧されて前記本体の内部に変位した場合、前記表示面に表示された画像を消去するための消去検知信号を出力する第2入力検知部材と、
を有することを特徴とする請求項5又は6に記載のペン形入力装置。 The plurality of input detection members are:
When the first contact member is pressed against the display surface with a force stronger than the pressing force of the first elastic member and is displaced into the main body, a writing detection signal for writing on the display surface is output. A first input detection member;
An erasure detection for erasing an image displayed on the display surface when the second contact member is pressed by the display surface with a force stronger than the pressing force of the second elastic member and displaced inside the main body. A second input detection member for outputting a signal;
The pen-type input device according to claim 5 or 6, characterized by comprising:
前記ペン形入力装置が接触される表示面を有するディスプレイ部と、
前記ペン形入力装置が前記表示面に接触したときの座標を検知する座標検知手段と、
前記座標検知手段により検知された座標位置に前記ペン形入力装置の接触によるグラフィックを前記ディスプレイ部に表示するコントローラと、
を備えた電子情報ボードシステム。 A pen-shaped input device according to any one of claims 1 to 7;
A display unit having a display surface with which the pen-shaped input device is contacted;
Coordinate detection means for detecting coordinates when the pen-shaped input device contacts the display surface;
A controller for displaying on the display unit a graphic by contact of the pen-type input device at the coordinate position detected by the coordinate detection means;
Electronic information board system equipped with.
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