JP3885220B2

JP3885220B2 - Coordinate reader

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Publication number: JP3885220B2
Application number: JP21539299A
Authority: JP
Inventors: 勉大橋
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP2001043006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交番磁界発生手段から発生した交番磁界により、座標入力シートに敷設された複数の矩形状の導線に発生した信号に基づいて上記交番磁界発生手段の位置座標を読み取る座標読取装置に関し、詳しくは、交番磁界発生手段が導線の端部に存在する場合に導線の端部に発生する信号の影響による座標読取誤差を補正することができる座標読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記座標読取装置として、たとえば、図１５に示すものが知られている（特公昭５８−１６５０７号公報）。
図１５は、上記従来の座標読取装置のタブレット（座標入力シート）に設けられたセンスループ（導線）およびペン（交番磁界発生手段）に備えられた励磁コイルを示す説明図である。
図１５に示すように、一定の周期で方形状に設けられたセンスループ９１の周囲に補正用センスループ９２が設けられている。そして、励磁コイル９０との磁気結合によりセンスループ９１に発生する誘導信号のうち、センスループ９１の周辺部の影響を受ける部分が、補正用ループ９２に発生する誘導信号によって打ち消され、周辺部における位置座標の誤差が補正される。
また、導線の出力から得られるパルス数に基づいて指示装置の位置座標を演算し、指示装置の位置が端部にある場合は、上記パルス数に対して所定のパルス数を加減算することにより位置座標を補正するものが知られている（特開平２−１９０９１９号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記前者の従来の座標読取装置は、座標入力シートにセンスループ９１を設ける作業の他にセンスループ９１の周囲に補正用ループ９２を設ける作業が必要であるため、座標入力シートの製造効率が低くなるという問題がある。
しかも、センスループ９１の周囲に補正用ループ９２を設けるため、補正用ループ９２を設ける分、座標入力シートの面積が無駄になってしまうという問題がある。
また、後者の従来の座標読取装置は、パルス数を計数したり、加減算するための回路が必要であるという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、上記諸問題を解決するためになされたものであり、補正用ループを設けたり、あるいは、導線の出力から得られるパルス数を計数したりしなくても、交番磁界発生手段が座標入力シートの端部に存在する場合の交番磁界発生手段の位置座標を補正することができる座標読取装置を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用および発明の効果】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１ないし請求項５に記載の発明では、交番磁界を発生する交番磁界発生手段と、第１の軸方向に所定のピッチで配された複数の第１の環状導線および前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向に所定のピッチで配された複数の第２の環状導線を有する座標入力シートと、前記交番磁界発生手段から発生する交番磁界との磁気結合により、前記第１の環状導線および前記第２の環状導線に発生する信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、この信号レベル検出手段により検出された信号レベルに基づいて、前記座標入力シート上の前記交番磁界発生手段の位置座標を読取る座標読取装置において、
前記交番磁界発生手段が、最縁端の前記第１の環状導線内であって、その環状導線に隣接する環状導線以外の最縁端領域に存在するか否かを判定する判定手段と、この判定手段により、前記交番磁界発生手段が前記最縁端領域に存在すると判定された場合には、前記第２の軸方向の位置座標を、前記第１の軸方向の位置座標に対応する補正値に基づいて補正する補正手段と、を備えたという技術的手段を用いる。
【０００６】
判定手段は、交番磁界発生手段が、最縁端の第１の環状導線内であって、その導線に隣接する矩形状の導線以外の最縁端領域に存在するか否かを判定する。
つまり、たとえば、後述する発明の実施の形態において図５に示すように、Ｘ軸方向にＸ１〜Ｘｍの第１の環状導線たるコイル幅Ｐ１のＸコイルがＰ１／２ピッチで配置されている場合に、判定手段は、ペン６０の位置Ｇ１が最縁端の第１の環状導線たるＸコイルＸ１内であって、そのＸコイルＸ１に隣接する環状導線たるＸコイルＸ２以外の最縁端領域Ｊ１（図５（Ａ）においてハッチングを施した部分）に存在するか否かを判定する。
【０００７】
そして、補正手段は、判定手段により、交番磁界発生手段が最縁端領域に存在すると判定された場合には、第２の軸方向の位置座標を、第１の軸方向の位置座標に対応する補正値に基づいて補正する。
つまり、たとえば、図１０（Ａ）に示すように、ペン６０がＸコイルＸ１内の最縁端領域Ｊ１内の位置Ｇ１に存在する場合、位置Ｇ１のＹ座標を検出するための基準となる長辺部分Ｙ３ｂから発生する信号は、短辺部分Ｙ３ａから発生する信号の影響を受けるため、その影響による誤差を補正する必要がある。また、その影響の度合いは、図８に示すように短辺部分に近づくにつれて大きくなる。
【０００８】
ところで、図１０（Ａ）に示すように、ＹコイルＹ３の短辺部分Ｙ３ａから位置Ｇ１までの距離Ｌ１は、位置Ｇ１のＸ座標に対応する。
そこで、図９に示すように、補正係数と端部からの距離とを対応付けた補正テーブル５８ｂを作成してＲＯＭ５８（図１１（Ｂ））に記憶しておき、第２の軸方向の位置座標たるＹ軸座標を、第１の軸方向の位置座標たるＸ軸座標（端部からの距離）に対応する補正値（補正係数）に基づいて補正する。
また、上述した例では、Ｘ座標がＸ軸方向の端部である場合を説明したが、図１０（Ｂ）に示すように、Ｙ座標がＹ軸方向の端部である場合は、求めたＸ軸座標をＹ座標、つまりＸコイルの端部（短辺部分）からの距離に対応する補正係数に基づいて補正する。
【０００９】
以上のように、請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、第１および第２の軸方向の位置座標の一方の座標を用いて他方の座標の誤差を補正することができるため、従来のような補正用の導線（補正用ループ）を設ける必要がない。したがって、座標入力シートの製造効率を高めることができるとともに、座標入力シートの面積の無駄をなくすことができる。また、座標入力シートの面積の無駄をなくすことができる分、装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の座標読取装置において、前記第１の軸方向の位置座標は、前記第１の環状導線に発生する信号レベルに対応する値であるという技術的手段を用いる。
つまり、第１の軸方向の位置座標は、第１の環状導線に発生する信号レベルに基づいて求めることができるため、従来のように、導線の出力から得られるパルス数を計数することにより、位置座標を演算したり、計数されたパルス数に対して所定のパルス数を加減算することにより、位置座標を補正するための回路構成が不要である。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の座標読取装置において、前記判定手段は、前記交番磁界発生手段が前記第１の環状導線の前記最端縁領域であって、かつ前記第２の環状導線の前記最縁端領域に存在するか否かを判定し、前記補正手段は、前記判定手段により、前記交番磁界発生手段が前記第１の環状導線の前記最縁端領域であって、かつ前記第２の環状導線の前記最縁端領域に存在すると判定された場合には、前記位置座標を、前記第１の環状導線に発生する信号レベルおよび前記第２の環状導線に発生する信号レベルに対応する補正値に基づいて繰り返し補正するという技術的手段を用いる。
【００１２】
つまり、交番磁界発生手段が第１および第２の最縁端領域の双方に属する範囲に存在する場合は、第１および第２の環状導線の双方の端部の影響を受けるため、位置座標を、第１の環状導線に発生する信号レベルおよび第２の環状導線に発生する信号レベルに対応する補正値に基づいて繰り返し補正する。
たとえば、後述する発明の実施の形態において図１０（Ｃ）に示すように、ペン６０が位置Ｇ３に存在する場合は、ＸコイルＸ１の長辺部分Ｘ１ｂに発生する信号およびＹコイルＹｎの長辺部分Ｙｎｂに発生する信号と、ＸコイルＸ１の短辺部分Ｘ１ａに発生する信号およびＹコイルＹｎの短辺部分Ｙｎａに発生する信号とが加算されて検出されるため、位置Ｇ３のＹ軸座標をＸ軸座標（短辺部分Ｙｎａからの距離）に対応する補正値に基づいて補正し、Ｘ軸座標をＹ軸座標（短辺部分Ｘ１ａからの距離）に対応する補正値に基づいて補正する。
これにより、第１および第２の環状導線の双方の端部の影響による誤差を補正することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の座標読取装置において、前記補正手段は、前記補正を繰り返し、前回補正された位置座標と今回補正された位置座標との差が所定値以下になった場合には、前記補正を終了するという技術的手段を用いる。
【００１４】
つまり、第１および第２の軸方向の座標のうち、一方の座標に対応する補正値に基づいて他方の座標を補正し、その補正された他方の座標によって一方の座標を補正することを繰り返すことにより、誤差を小さくして行くことができる。
また、前回補正された位置座標と今回補正された位置座標との差が所定値以下になった場合には、補正を終了することができるため、処理の高速化に役立つ。また、補正された座標がある所定値に収束しないで振動してしまい、補正のルーチンが終了しないという事態を回避できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の座標読取装置において、前記交番磁界の出力レベルに対応して前記位置座標の誤差を補正する出力レベル対応補正手段を備えたという技術的手段を用いる。
【００１６】
つまり、交番磁界の出力レベルが変化すると、第１および第２の環状導線に発生する信号のレベルも変化するため、その信号レベルに基づいて読取る交番磁界発生手段の位置座標も変化するので、その位置座標に対応する補正値も変化する。
そこで、出力レベル対応補正手段によって交番磁界の出力レベルに対応して位置座標の誤差を補正することにより、補正値の変化をなくすことができるため、補正の精度を高めることができる。
なお、上記座標入力シートには、可撓性を有していないシート状または板状のもの、あるいは可撓性を有するシート状または板状のものを含む。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、この発明に係る座標読取装置の第１実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下に述べる各実施形態では、この発明に係る座標読取装置として、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、いわゆる電子黒板を例に挙げて説明する。
［主要構成］
最初に、第１実施形態に係る電子黒板の主要構成について図１および図２を参照して説明する。
図１は、電子黒板の主要構成を示す外観斜視説明図であり、図２は、図１に示す電子黒板にパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略称する）およびプリンタを接続した状態を示す説明図である。
【００１８】
電子黒板１には、筆記パネル１０と、筆記面２１ａに筆記を行うためのペン６０と、筆記された軌跡およびその軌跡を示すデータを消去するためのイレーサ４０とが備えられている。筆記パネル１０には、枠状のフレーム１１が備えられており、そのフレーム１１には、筆記パネル本体２０が組み込まれている。フレーム１１の前面下端には、その下端に沿って板状の台１２が前面に張り出す形で取り付けられている。台１２の上面には、ペン６０を収容するための断面半円形状の凹部１２ａが形成されており、その凹部１２ａの右側には、イレーサ４０などを置くための平面部１２ｂが形成されている。
【００１９】
フレーム１１の前面右側には、操作部３０が設けられている。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、筆記データと略称する）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ＬＥＤ３２と、押すごとに１ページずつ戻るページ戻りボタン３３と、押すごとに１ページずつ送るページ送りボタン３４と、記憶されている筆記データを押すごとに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２００（図２）へ出力するために押すプリンタ出力ボタン３６と、記憶されている筆記データをＰＣ１００（図２）へ出力するために押すＰＣ出力ボタン３７と、この電子黒板１を起動するために押す電源ボタン３８とが設けられている。
【００２０】
フレーム１１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１４ａを４本収容するバッテリケース１４が設けられており、そのバッテリケース１４の前面には、蓋１４ｂが開閉可能に取付けられている。バッテリケース１４の右側には、スピーカ３１のボリュームを調節するボリューム調節つまみ１３ｃが設けられており、その右側には、コネクタ１３ｂ、１３ａが設けられている。図２に示すように、コネクタ１３ｂには、プリンタ２００と接続された接続ケーブル２０１のプラグ２０２が接続され、コネクタ１３ａには、ＰＣ１００と接続された接続ケーブル１０１のプラグ１０２が接続される。
つまり、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ＰＣ１００へ出力し、ＰＣ１００に備えられたモニタ１０３により、電子黒板１に筆記された内容を見ることができる。また、筆記データをプリンタ２００へ出力し、電子黒板１に筆記された内容を印刷用紙２０３に印刷することもできる。
【００２１】
また、フレーム１１の裏面上端の両端部には、この電子黒板１を壁に掛けるための金具１５、１５が取付けられている。
この第１実施形態では、筆記面２１ａの高さＨ１は９００ｍｍであり、幅Ｗ１は６００ｍｍである。また、フレーム１１および台１２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以下である。
【００２２】
［ネットワークの構成］
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、それをブロックで示す図３を参照して説明する。
なお、ここでは、企業内において電子黒板１を備えた複数の部屋間、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。
企業２内の部屋３には、電子黒板１と、この電子黒板１と接続されたＰＣ１００と、このＰＣ１００と接続されたＬＡＮボード１０３とが備えられており、部屋４には、電子黒板１と、この電子黒板１と接続されたＰＣ１００と、このＰＣ１００と接続されたモデム１０８とが備えられている。各部屋３に備えられたＬＡＮボード１０３は、ＬＡＮケーブル１０４によりＨＵＢ１０５に接続されている。また、ＨＵＢ１０５は、サーバ１０６に接続されており、サーバ１０６は、インターネット３００を介して他の企業５に接続可能になっている。また、部屋４に備えられたモデム１０８は、電話回線１０９から公衆通信交換網３０１を介して他の企業５に接続可能になっている。
なお、図示しないが、他の企業５内には、企業２内と同様に、ＰＣを介して通信可能な電子黒板１が備えられている。
【００２３】
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３に備えられた電子黒板１に記憶された筆記データは、ＰＣ１００からＬＡＮボード１０３およびＨＵＢ１０５を介して指定された部屋３のＰＣ１００へ送信される。そして、そのデータを受信した者は、ＰＣ１００に備えられたモニタ１０３に受信データを表示することにより（図２）、あるいは、受信データをＰＣ１００に接続されたプリンタ２００により用紙２０３に印刷することにより（図２）、受信データの内容を見ることができる。
また、筆記データを、たとえばＴＩＦＦ（ＴａｇＩｍａｇｅＦｉｌｅＦｏｒｍａｔ）形式で電子メールに画像ファイルとして添付し、サーバ１０６からインターネット３００を介して他の企業５へ送信することもできる。これにより、他の企業５は、企業２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。
【００２４】
［筆記パネル本体２０の構造］
次に、筆記パネル本体２０の構造について図４を参照して説明する。
図４は、筆記パネル本体２０の各構成部材を示す説明図である。
筆記パネル本体２０は、筆記面２１ａを有する筆記シート２１と、板状のパネル２２と、センスコイル２３が敷設された枠形状の取付パネル２４と、板状のバックパネル２５とを順に積層した構造である。
この実施形態では、筆記シート２１は、貼り合わされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムにより厚さ０．１ｍｍに形成されており、パネル２２は、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）などにより厚さ３．０ｍｍに形成されている。また、取付パネル２４は、発泡スチロールなどの発泡樹脂製材料により厚さ４０ｍｍに形成されており、バックパネル２５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。さらに、筆記パネル本体２０の各端部を挾持するフレーム１１の全体の厚さは５０ｍｍである。
【００２５】
［センスコイル２３の構成］
次に、センスコイル２３の構成について図５を参照して説明する。
図５（Ａ）は、図４に示すセンスコイル２３の構成を一部を省略して示す説明図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンスコイル２３の幅および重ねピッチを示す説明図である。
なお、以下の説明では、センスコイル２３のうちＸ軸方向に配列されたセンスコイルをＸコイルと称し、Ｙ軸方向に配列されたセンスコイルをＹコイルと称する。
図５（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向には、ペン６０およびイレーサ４０の（Ｘ，Ｙ）座標の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軸方向には、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。ＸコイルおよびＹコイルは、それぞれ略矩形状に形成されており、矩形部分の長辺の長さはＰ２である。
【００２６】
図５（Ｂ）に示すように、Ｘコイルは、それぞれ幅（矩形部分の短辺の長さ）Ｐ１に形成されており、隣接するＸコイルは、Ｐ１／２のピッチでそれぞれ重ねられている。各Ｙコイルもそれぞれ幅Ｐ１に形成されており、隣接するＹコイルは、Ｐ１／２のピッチでそれぞれ重ねられている。また、Ｘコイルの各端子２３ａは、Ｘコイル切替え回路５０ａに接続されており、Ｙコイルの各端子２３ｂは、Ｙコイル切替え回路５０ｂに接続されている（図１１（Ｂ））。
この第１実施形態では、Ｐ１＝５０ｍｍであり、Ｐ２＝９００ｍｍである。また、ｍ＝２３であり、ｎ＝３４である。さらに、ＸコイルおよびＹコイルは、共に表面に絶縁被膜層（たとえば、ニクロム層やエナメル層）を有する直径０．３５ｍｍの銅線により形成されている。
なお、図５（Ａ）では、コイルの配置を分かり易くするために各コイルの辺が重ならないように描かれているが、実際には、たとえばＸコイルＸ１の長辺部には各ＹコイルＹ１，Ｙ２，Ｙ３・・・の短辺部が重なって配置されている。また、端子２３ａ，２３ｂは、その間隔を最小として構成されている。
【００２７】
［位置座標テーブル］
次に、筆記面２１ａ上のペン６０の位置座標を検出するための位置座標テーブルについて図６および図７を参照して説明する。
図６（Ａ）はＸコイルＸ１〜Ｘ３の一部を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３に発生する電圧と幅方向の距離との関係を示すグラフであり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差を示すグラフである。図７は位置座標テーブルを示す説明図である。
図６においてＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３の中心線をそれぞれＣ１，Ｃ２，Ｃ３とし、ＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３に発生する電圧をそれぞれｅｘ１，ｅｘ２，ｅｘ３とする。図６（Ｂ）に示すように、電圧ｅｘ１〜ｅｘ３は、それぞれセンスコイルの中心Ｃ１〜Ｃ３において最大となり、長手方向の端部に近づくにつれて小さくなる単峰性を示す。なお、各コイルは、自己のヌル点が隣接するコイルの中心の外側となるようにＰ１／２で重ねられる。
【００２８】
また、図６（Ｃ）に示すようにＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差は、センスコイルの中心Ｃ１〜Ｃ３上にそれぞれ最大値を有し、センスコイルの中心とセンスコイルの長辺部分との中間点、つまり隣接するセンスコイルが重なった部分の中間点に最小値を有するグラフとなる。
たとえば、図６（Ｃ）において（ｅｘ１−ｅｘ２）を示すグラフの右半分（実線で示す部分）は、ＸコイルＸ１の中心Ｃ１から、ＸコイルＸ２が重ねられた部分の中間点Ｑ１までの距離（重ねピッチの１／２、つまりＰ１／４）と（ｅｘ１−ｅｘ２）との関係を示す。今、仮にペン６０が点Ｑ２に存在する場合、（ｅｘ１−ｅｘ２）を検出すれば中心Ｃ１からＱ２点までの距離ΔＸ１を検出できるため、Ｑ２点のＸ座標を求めることができる。
この実施形態では、コイル幅Ｐ１が５０ｍｍであるから、Ｐ１／４＝１２．５ｍｍである。センスコイル２３から検出した電圧ｅｘを８ｂｉｔのデジタルデータに変換すると、上記実線部分は図７に示す位置座標テーブル５８ａになる。この位置座標テーブル５８ａはＲＯＭ５８（図１１（Ｂ））などに記憶され、ペン６０の位置座標の演算に用いられる。
【００２９】
［センスコイルの端部の影響］
本発明者は、ＸコイルおよびＹコイルの短辺部分が検出電圧に与える影響について実験を行った。図８（Ａ）はＹコイルの短辺部分からの距離についてＹコイルＹ３，Ｙ４を例に挙げて示す説明図であり、図８（Ｂ）は図７に示した位置座標テーブル５８ａを端部からの距離を変化させて作成した結果を示すグラフである。
本発明者は、図８（Ａ）に示すように、ペン６０の位置Ｇ１をＹコイルＹ３の短辺部分Ｙ３ａから長辺部分Ｙ３ｂに沿って１ｃｍ刻みに移動し、その移動した位置において位置Ｇ１を矢印で示す方向へΔＸ移動させたときのＹコイルＹ３，Ｙ４間の電圧差を測定する作業を１サイクルとし、図７に示した位置座標テーブル５８ａを作成した。この作業を１ｃｍから１３ｃｍまで計１３サイクル行った。その結果、図８（Ｂ）に示すグラフを得た。図８（Ｂ）に示すように、短辺部分Ｙ３ａに近づくにつれてグラフの傾きが小さくなり、ＹコイルＹ３，Ｙ４間の電圧差が低下することが分かった。
【００３０】
つまり、ペン６０の位置Ｇ１がＹコイルＹ３の短辺部分Ｙ３ａに近づくにつれて短辺部分Ｙ３ａから発生する電圧の影響が大きくなるため、位置座標を求めるための電圧差が低下するので正確な位置座標を検出できないことが分かった。
そこで、本発明者は、ペン６０がセンスコイルの短辺部分の近傍に存在する場合の位置座標の誤差を補正するため、図８（Ｂ）に示す実験結果に基づいて、短辺部分からの距離に対応してどのような補正を行えば、図７に示す特性に近づけることができるかを検討した。その結果、図９に示すように、センスコイルの短辺部分からの距離と補正係数とを対応付けた補正テーブル５８ｂを作成した。そして、ペン６０の位置がコイルの端部であると判定された場合に、検出電圧に対してコイルの短辺部分からの距離に対応する補正係数を乗算することにより、位置座標の誤差を補正できることが分かった。
【００３１】
［端部の態様および補正の態様］
次に、端部の態様について図１０を参照して説明する。
図１０（Ａ）はペン６０がＸコイルの最縁端のＸコイルＸ１に存在する場合を示す説明図であり、図１０（Ｂ）はペン６０がＹコイルの最縁端のＹコイルＹｎに存在する場合を示す説明図であり、図１０（Ｃ）はペン６０がＸコイルＸ１およびＹコイルＹｎが重なった部分に存在する場合を示す説明図である。
ペン６０がセンスコイル２３の端部に存在する態様としては３つあり、第１の態様は、ペン６０がＸコイルの最縁端のＸコイルＸ１内またはＸコイルＸｍ内に存在する場合である。その中でペン６０がＸコイルＸ１内に存在する態様を例に挙げると、図１０（Ａ）に示すように、ＸコイルＸ１内であって、そのＸコイルＸ１に隣接するＸコイルＸ２以外の最縁端領域Ｊ１、つまりＸコイルＸ１内であってＸコイルＸ２の重なり部分を除く最縁端領域Ｊ１にペン６０の位置Ｇ１が存在する態様である。
この第１の態様の場合は、位置Ｇ１に存在するペン６０は、前述の実験において説明したように、ＹコイルＹ３の短辺部分Ｙ３ａによる影響を受けるため、位置Ｇ１のＹ座標を正確に検出できないので、Ｙ座標の誤差を補正する必要がある。この場合、短辺部分Ｙ３ａから位置Ｇ１までの距離Ｌ１は、位置Ｇ１のＸ座標に対応するため、図９に示した補正テーブル５８ｂを用いて検出電圧に補正係数を乗算することにより、Ｙ座標の誤差を補正できる。
【００３２】
第２の態様は、ペン６０が最縁端のＹコイルＹ１内またはＹコイルＹｎ内に存在する場合である。その中でペン６０がＹコイルＹｎ内に存在する態様を例に挙げると、図１０（Ｂ）に示すように、ＹコイルＹｎ内であって、そのＹコイルＹｎに隣接するＹコイルＹ（ｎ−１）以外の最縁端領域Ｊ２、つまりＹコイルＹｎ内であってＹコイルＹ（ｎ−１）の重なり部分を除く最縁端領域Ｊ２にペン６０の位置Ｇ２が存在する態様である。
この第２の態様の場合は、位置Ｇ２に存在するペン６０は、ＸコイルＸ３の短辺部分Ｘ３ａによる影響を受けるため、位置Ｇ２のＸ座標を正確に検出できないので、Ｘ座標の誤差を補正する必要がある。この場合、短辺部分Ｘ３ａから位置Ｇ２までの距離Ｌ２は、位置Ｇ２のＹ座標に基づいて求めることができるため、図９に示した補正テーブル５８ｂを用いて検出電圧に補正係数を乗算することにより、Ｘ座標の誤差を補正できる。
【００３３】
第３の態様は、ペン６０がセンスコイル２３の４つの角部のいずれかに存在する場合である。つまり、ペン６０が最縁端のＸコイルＸ１内であり、かつＹコイルＹｎ内に存在する場合と、ＸコイルＸ１内であり、かつＹコイルＹ１内に存在する場合と、ＸコイルＸｍ内であり、かつＹコイルＹｎ内に存在する場合と、ＸコイルＸｍ内であり、かつＹコイルＹ１内に存在する場合の４つの場合である。その中でペン６０がＸコイルＸ１内であり、かつＹコイルＹｎ内に存在する場合を例に挙げると、図１０（Ｃ）に示すように、ＸコイルＸ１内であって、そのＸコイルＸ１に重なったＸコイルＸ２の重なり部分を除く領域Ｊ１と、ＹコイルＹｎ内であって、そのＹコイルＹｎに重なったＹコイルＹ（ｎ−１）の重なり部分を除く領域Ｊ２とが重なった部分（角部）にペン６０の位置Ｇ３が存在する態様である。
【００３４】
この第３の態様の場合は、位置Ｇ３に存在するペン６０は、ＹコイルＹｎの短辺部分ＹｎａおよびＸコイルＸ１の短辺部分Ｘ１ａの双方の影響を受けるため、位置Ｇ３のＸ座標およびＹ座標を正確に検出できないので、Ｘ座標およびＹ座標双方の誤差を補正する必要がある。この場合、短辺部分Ｙｎａから位置Ｇ３までの距離Ｌ１は、位置Ｇ３のＸ座標に基づいて求めることができるため、図９に示した補正テーブル５８ｂを用いて検出電圧に補正係数を乗算することにより、Ｙ座標の誤差を補正できる。また、短辺部分Ｘ１ａから位置Ｇ３までの距離Ｌ２は、位置Ｇ３の上記補正したＹ座標に基づいて求めることができるため、図９に示した補正テーブル５８ｂを用いて検出電圧に補正係数を乗算することにより、Ｘ座標の誤差を補正できる。
【００３５】
［ペン６０の主要構成］
次に、ペン６０の主要構成について、それを示す図１１（Ａ）を参照して説明する。
ペン６０には円筒形状の胴体部６１ａと、この胴体部６１ａの後端に着脱可能に取付けられた蓋６１ｃとが備えられている。胴体部６１ａの内部には、コイルＬ１と、矢印Ｆ２で示す方向へ取り出し可能なインクカートリッジ６３と、このインクカートリッジ６３に挿入されたペン先６２と、コイルＬ１から交番磁界を発生させるための発振回路などが実装された回路基板６９と、この回路基板６９に電源を供給する電池７０とが設けられている。
また、インクカートリッジ６３と回路基板６９との間には、上記発振回路などへの電源の供給および遮断を行うための押しボタン式のスイッチ６７が設けられている。スイッチ６７は、ペン先６２を筆記面２１ａ（図１）に押し付け、インクカートリッジ６３が矢印Ｆ１で示す方向へ移動するとＯＮし、矢印Ｆ２で示す方向へ戻るとＯＦＦする。つまり、ペン先６２の押圧によりコイルＬ１から交番磁界が発生する。
なお、イレーサ４０には交番磁界を発生するコイル、発振回路および電池などが内蔵されている。
【００３６】
［電子黒板１の電気的構成および主な制御内容］
次に、電子黒板１の電気的構成および主な制御内容について図１１（Ｂ）および図１２を参照して説明する。
図１１（Ｂ）は電子黒板１の電気的構成をブロックで示す説明図であり、図１２は図１１（Ｂ）に示すＣＰＵ５６による主な制御内容を示すフローチャートである。
図１１（Ｂ）に示すように、電子黒板１に内蔵された制御装置５０には、トランジスタなどのスイッチング素子（たとえば、ＭＯＳＦＥＴ）により、ＸコイルをＸ１〜Ｘｍまで順に切替えるＸコイル切替え回路５０ａと、ＹコイルをＹ１〜Ｙｎまで順に切替えるＹコイル切替え回路５０ｂとが備えられている。また、ＲＯＭ５８には、ＣＰＵ５６が実行する各種制御プログラム、電圧値と位置座標とを対応付けた位置座標テーブル５８ａ、位置座標補正テーブル５８ｂなどが記憶されている。
【００３７】
図１２に示すように、ＣＰＵ５６は、電源ボタン３８（図１）が押されて電源がＯＮしたことを検出すると（ステップ（以下、Ｓと略す）１００）、初期設定を行い（Ｓ２００）、座標読取処理を行う（Ｓ３００）。
［座標読取処理］
ここで座標読取処理について、その流れを示す図１３のフローチャートを参照して説明する。
ＣＰＵ５６は、Ｘコイル切替え回路５０ａおよびＹコイル切替え回路５０ｂを動作させてＸコイルおよびＹコイルのスキャンを行う（Ｓ３０２）。このとき、筆記面２１ａ上に置かれたペン６０から発生する交番磁界と、ＸコイルおよびＹコイルとの磁気結合により各コイルに発生した信号は、増幅器５０ｃによって増幅され、その増幅された信号は、振幅検波回路５１によって振幅検波される。続いてその振幅検波された信号は、Ａ／Ｄ変換回路５２によって振幅、つまり電圧値に対応したデジタル信号に変換され、Ｉ／Ｏ回路５３を介してＣＰＵ５６に入力され、ＣＰＵ５６はペン６０を検出したと判定する（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）。
【００３８】
ＣＰＵ５６は、ＸコイルＸ１〜Ｘｍをスキャンして入力されたデジタル信号によって示される電圧値ｅ（１）〜ｅ（ｍ）をＲＡＭ５９に順次格納して行く。そして全Ｘコイルの走査が一巡すると、ＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に格納されている電圧値ｅ（１）〜ｅ（ｍ）の中で最大の電圧値ｅ（ｍａｘ）を選択し、その電圧値ｅ（ｍａｘ）を発生したＸコイルのコイル番号（以下、ｍａｘと称する）をＲＡＭ５９に記憶する。
たとえば、図６に示すように、ペン６０は位置Ｑ３に存在し、図６（Ｂ）に示すように、ＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３からそれぞれ電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３が検出されたとすると、最大の電圧値ｅ２を選択し、その電圧値ｅ２を発生したＸコイルのコイル番号２をｍａｘとしてＲＡＭ５９に記憶する。
【００３９】
そして、ＣＰＵ５６はｅ（ｍａｘ）の両隣の電圧値ｅ（ｍａｘ±１）のうち大きい方を決定し、その決定した電圧値を発生したＸコイルのコイル番号（以下、ｍａｘ２と称する）をＲＡＭ５９に記憶する。図６に示す例では、ｅ２の両隣の電圧値ｅ３，ｅ１のうち大きい方のｅ３を決定し、そのｅ３を発生したＸコイルのコイル番号３をｍａｘ２としてＲＡＭ５９に記憶する。
続いてＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に記憶されたコイル番号ｍａｘおよびｍａｘ２を比較して、コイル番号ｍａｘ２はコイル番号ｍａｘからＸ軸の＋方向または−方向のどちらに存在しているかを判定する。そして、ｍａｘ２≧ｍａｘである場合は、変数ＳＩＤＥを１に設定し、ｍａｘ２＜ｍａｘである場合は、変数ＳＩＤＥを−１に設定する。図６に示す例では、ｍａｘ＝２でｍａｘ２＝３であるから、ｍａｘ２＞ｍａｘとなり、変数ＳＩＤＥを１に設定する。
続いてＣＰＵ５６は、
【００４０】
ＤＩＦＦ＝ｅ（ｍａｘ）−ｅ（ｍａｘ２）・・・（１）
【００４１】
を演算し、その演算されたＤＩＦＦに最も近い位置座標をＲＯＭ５８に記憶されている位置座標テーブル５８ａから読出し、それをＯＦＦＳＥＴとする。続いてＣＰＵ５６は、
【００４２】
Ｘ１＝（Ｐ１／２）×ｍａｘ＋ＯＦＦＳＥＴ×ＳＩＤＥ・・・（２）
【００４３】
を演算し、Ｘ座標Ｘ１を求める（Ｓ３０６）。ここで、（Ｐ１／２）×ｍａｘは、コイル番号ｍａｘの中心のＸ座標を示す。図６に示す例では、（２）式は、Ｘ＝（Ｐ１／２）×２＋（ｅ２−ｅ１）×１となり、位置Ｑ３のＸ座標は、ＸコイルＸ２の中心線Ｃ２からＸ軸の＋方向に（ｅ２−ｅ１）に対応する距離、たとえばΔＸ２離れた座標となる。
そして、ＣＰＵ５６は、求めたＸ座標が、Ｘ軸の端部を示すＸ座標であるか否かを判定し（Ｓ３０８）、Ｘ軸の端部を示す座標である場合は（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、Ｘ軸の端部であることを示すＸ軸端部フラグを立てる（Ｓ３１０）。続いてＣＰＵ５６は、補正テーブル５８ｂ（図９）を参照し、上記求めたＸ座標（短辺部分からの距離）に対応付けられている補正係数Ｋを抽出する（Ｓ３１２）。
【００４４】
次にＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを実行し（Ｓ３１４）、Ｘ軸端部フラグが立っている場合は（Ｓ３１６：Ｙｅｓ）、各Ｙコイルの検出値に補正係数Ｋを乗算し（Ｓ３１８）、Ｙ座標を演算する（Ｓ３２０）。続いてＣＰＵ５６は、演算したＹ座標がＹ軸の端部を示すＹ座標であるか否かを判定する（Ｓ３２２）。ここで、図１０（Ａ）に示すようにＸ軸の端部であるがＹ軸の端部でない場合は（Ｓ３２２：Ｎｏ）、Ｓ３３８へスキップし、前回のスキャンでペン６０を検出している場合は（Ｓ３３８：Ｙｅｓ）、前回求めた座標との差分を演算し、その差分をＲＡＭ５９に記憶する（Ｓ３４０）。また、前回のスキャンでペン６０を検出していない場合は（Ｓ３３８：Ｎｏ）、Ｓ３０６で演算したＸ座標およびＳ３２０で演算したＹ座標をＲＡＭ５９に記憶する（Ｓ３４２）。
【００４５】
またＣＰＵ５６は、図１０（Ｂ）に示すように演算したＹ座標がＹ軸端部を示す場合は（Ｓ３２２：Ｙｅｓ）、Ｙ軸の端部であることを示すＹ軸端部フラグを立て（Ｓ３２４）、補正テーブル５８ｂ（図９）を参照し、上記求めたＹ座標（端部からの距離）に対応付けられている補正係数Ｋを抽出する（Ｓ３２６）。続いてＣＰＵ５６は、Ｓ３０６で検出した検出値に補正係数Ｋを乗算し、Ｘ座標を再演算する（Ｓ３２８）。続いてＣＰＵ５６は、Ｘ軸端部フラグおよびＹ軸端部フラグが共に立っているか否か、つまりペン６０の位置が、たとえば図１０（Ｃ）においてＧ３で示す位置であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。
【００４６】
そしてＣＰＵ５６は、Ｘ軸端部フラグおよびＹ軸端部フラグが共に立っている場合は（Ｓ３３０：Ｙｅｓ）、Ｓ３２８で再演算したＸ座標に対応付けられている補正係数Ｋを再抽出し、Ｓ３１４におけるスキャンによる検出値に補正係数Ｋを乗算することにより、Ｙ座標を再演算する（Ｓ３３２）。続いてＣＰＵ５６は、その再演算されたＹ座標に対応付けられている補正係数Ｋを補正テーブル５８ｂから再抽出し、Ｓ３０２におけるスキャンによる検出値に補正係数Ｋを乗算することにより、Ｘ座標を再演算する（Ｓ３３４）。
つまり、前述したように、ペン６０が図１０（Ｃ）においてＧ３で示すようなセンスコイル２３の角部に存在する場合には、スキャンによる検出値はＸコイルの短辺部分およびＹコイルの短辺部分の双方の影響を受けるため、Ｓ３０６において演算されたＸ座標およびＳ３２０において演算されたＹ座標は、誤差を含んだ値なので、再演算して誤差の小さいＸ座標およびＹ座標を求める。
【００４７】
続いてＣＰＵ５６は、今回再演算したＸ座標Ｘｉと前回演算したＸ座標Ｘｊとの差（Ｘｉ−Ｘｊ）を２乗した値（Ｘｉ−Ｘｊ）²と、今回再演算したＹ座標Ｙｉと前回演算したＹ座標Ｙｊとの差（Ｙｉ−Ｙｊ）を２乗した値（Ｙｉ−Ｙｊ）²とを加算した値が予め設定されている設定値Ｃより小さいか否かを判定し（Ｓ３３６）、設定値Ｃより小さいと判定されるまでＹ座標およびＸ座標の再演算を繰り返す。
つまり、座標の再演算を繰り返すことにより、より誤差の小さい正確な座標値を求める。また、再演算の結果によっては、ある所定値に収束しないで振動してしまうことが考えられるため、今回再演算した座標と前回演算した座標との差が、設定値Ｃより小さくなった時点で再演算を終了する（Ｓ３３６：Ｙｅｓ）。続いてＣＰＵ５６は、前回のスキャンでペン６０を検出している場合は（Ｓ３３８：Ｙｅｓ）、今回演算された座標と前回演算された座標との差分を演算し、それをＲＡＭ５９に記憶する（Ｓ３４２）。また、前回のスキャンでペン６０を検出していない場合は（Ｓ３３８：Ｎｏ）、Ｓ３３２で再演算したＹ座標およびＳ３３４で再演算したＸ座標をＲＡＭ５９に記憶する（Ｓ３４２）。
【００４８】
ここで図１２の説明に戻り、また、ＣＰＵ５６は、ページ戻りボタン３３、ページ送りボタン３４および消去ボタン３５が押されたときに、記憶されている筆記データのページ単位での戻し、送り、あるいは消去などのページ処理を行う（Ｓ４００）。さらに、ＣＰＵ５６は、操作部３０に設けられた各種ボタン（図１）の操作により発生するスイッチング信号をＩ／Ｆ回路５７（図１１（Ｂ））を介して取り込み、ＲＡＭ５９に格納されている位置座標データを記憶するページをページ単位で送ったり、戻したり、あるいは位置座標データをページ単位で消去するなどのページ処理を実行する（Ｓ４００）。また、ＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に格納されている位置座標データのうち、目的のページの位置座標データを適当なフォーマットに変換してＰＣ１００やプリンタ２００（図２）へ出力するデータ出力処理を実行する（Ｓ５００）。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ５６は、各種ボタンが押された際に発生するスイッチング信号に基づいて音声回路３１ａを動作させてスピーカ３１から「ピー」、「ピッ」などの操作音を発生する音声出力処理を実行する（Ｓ６００）。またＣＰＵ５６は、イレーサ４０に内蔵されたコイルから発生する交番磁界によってＸコイルおよびＹコイルに発生する電圧に基づいてイレーサ４０の払拭軌跡を演算し、その演算した払拭軌跡内の位置座標データをＲＡＭ５９（図１１（Ｂ））から消去するイレーサ処理を実行する（Ｓ７００）。
【００５０】
以上のように、第１実施形態の電子黒板１を使用すれば、Ｘ座標およびＹ座標の少なくとも一方を利用して他方または双方の座標を補正することができるため、従来のような補正用ループを設ける必要がない。
したがって、筆記パネル本体に補正用ループを設ける作業が不要である分、筆記パネル本体の製造効率を高めることができる。
しかも、補正用ループを設けない分、筆記パネル本体の有効面積を広げることができる。また、補正用ループを設けない分、装置を小型化することができる。さらに、センスコイル２３に発生する信号のレベルに基づいて座標を演算し、あるいは座標を補正できるため、従来のようなパルスを計数したり、その計数されたパルス数を加減算するための回路構成が不要である。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、この発明の第２実施形態について図１４を参照して説明する。
この第２実施形態の電子黒板は、ペン６０から発生する交番磁界の出力レベルが低下した場合であっても、その低下した出力レベルに対応して位置座標テーブル５８ａおよび補正テーブル５８ｂを更新することにより、位置座標の演算および補正を正確に行うことができることを特徴とする。
なお、ＣＰＵ５６が実行する処理の一部を除く他の構成および機能は、前述の第１実施形態の電子黒板１と同じであるため、その同じ部分の説明を省略し、ＣＰＵ５６が実行する座標読取処理についてのみ、その一部を省略して示す図１４のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
ＣＰＵ５６は、Ｘコイルをスキャンし（Ｓ３５０）、ペン６０を検出すると（Ｓ３５２：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ５９に記憶されている電圧値ｅ（１）〜ｅ（ｍ）について最大値ｄを示すコイルｅ（ｍａｘ）を検出し、そのコイルｅ（ｍａｘ）の両隣のコイルのうち、コイルｅ（ｍａｘ）と同じ電圧値を示すコイルｅ（ｍａｘ２）が存在するか否かを判定する（Ｓ３５４）。続いてＣＰＵ５６は、コイルｅ（ｍａｘ）と同じ電圧値を示すコイルｅ（ｍａｘ２）が存在する場合は（Ｓ３５４：Ｙｅｓ）、ＲＯＭ５８に記憶されている位置座標テーブル５８ａおよび補正テーブル５８ｂをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし（Ｓ３５６）、Ｓ３５４において検出された最大値ｄと、予めＲＯＭ５８に記憶されている記憶値ｇとの比ｒを演算する（Ｓ３５６）。記憶値ｇは、ペン６０の電池が未使用であり、電圧が低下していないときにペン６０から発生する交番磁界によってセンスコイル２３に発生する信号の電圧値に基づいて設定する。この条件が成立するときのペン６０の位置座標は、ペン６０から発生する交番磁界の出力レベルの大きさにかかわらず一定（隣り合うコイルの中間点）であるので、最大値ｄと記憶値ｇとの比ｒは、ペン６０から発生する交番磁界の出力レベルの低下の度合いを示す。
【００５３】
続いてＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードされている位置座標テーブル５８ａおよび補正テーブル５８ｂの各値に比ｒを乗算する（Ｓ３６０）。これにより、位置座標テーブル５８ａおよび補正テーブル５８ｂは、ペン６０の出力レベルに対応した値に更新される。そしてＣＰＵ５６は、その更新された位置座標テーブル５８ａおよび補正テーブル５８ｂに基づいてＸ座標を演算し（Ｓ３６２）、図１３に示したＳ３０８〜Ｓ３４２の処理を行う。
以上のように、第２実施形態の電子黒板を使用すれば、ペン６０から発生する交番磁界の出力レベルが低下した場合であっても、その低下した出力レベルに対応して位置座標テーブル５８ａおよび補正テーブル５８ｂを更新することができるため、位置座標の演算および補正を正確に行うことができる。
【００５４】
ところで、ペン６０がこの発明の交番磁界発生手段に対応し、筆記パネル本体２０が座標入力シートに対応する。また、ＣＰＵ５６が実行するＳ３０２およびＳ３１４がこの発明の信号レベル検出手段として機能し、Ｓ３０８およびＳ３２２が判定手段として機能し、Ｓ３１８、Ｓ３２８、Ｓ３３２およびＳ３３４が補正手段として機能する。さらに、ＣＰＵ５６が実行する図１４に示すＳ３５４〜Ｓ３６０が、出力レベル対応補正手段として機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る電子黒板の主要構成を示す外観斜視説明図である。
【図２】図１に示す電子黒板にＰＣおよびプリンタを接続した状態を示す説明図である。
【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ブロックで示す説明図である。
【図４】筆記パネル本体２０の各構成部材を示す説明図である。
【図５】図５（Ａ）は図５に示すセンスコイル２３の構成を一部を省略して示す説明図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示すセンスコイル２３の幅および重ねピッチを示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）はＸコイルＸ１〜Ｘ３の一部を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３に発生する電圧と幅方向の距離との関係を示すグラフであり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差を示すグラフである。
【図７】位置座標テーブルを示す説明図である。
【図８】図８（Ａ）はＹコイルの短辺部分からの距離についてＹコイルＹ３，Ｙ４を例に挙げて示す説明図であり、図８（Ｂ）は図７に示した位置座標テーブル５８ａを端部からの距離を変化させて作成した結果を示すグラフである。
【図９】補正テーブルを示す説明図である。
【図１０】図１０（Ａ）はペン６０がＸコイルの最縁端のＸコイルＸ１に存在する場合を示す説明図であり、図１０（Ｂ）はペン６０がＹコイルの最縁端のＹコイルＹｎに存在する場合を示す説明図であり、図１０（Ｃ）はペン６０がＸコイルＸ１およびＹコイルＹｎが重なった部分に存在する場合を示す説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）はペン６０の主要構成を示す説明図であり、図１１（Ｂ）は電子黒板１の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図１２】ＣＰＵ５６による主な制御内容を示すフローチャートである。
【図１３】ＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態においてＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを一部を省略して示すフローチャートである。
【図１５】従来の座標読取装置のタブレット（座標入力シート）に設けられたセンスループ（導線）およびペン（交番磁界発生手段）に備えられた励磁コイルを示す説明図である。
【符号の説明】
１電子黒板（座標読取装置）
２０筆記パネル本体（座標入力シート）
２１ａ筆記面
２３センスコイル（導線）
２４取付パネル
３０操作部
５６ＣＰＵ
５８ａ位置座標テーブル
５８ｂ補正テーブル
６０ペン（交番磁界発生手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coordinate reader that reads the position coordinates of the alternating magnetic field generating means based on signals generated in a plurality of rectangular conductors laid on the coordinate input sheet by the alternating magnetic field generated from the alternating magnetic field generating means. More specifically, the present invention relates to a coordinate reading apparatus capable of correcting a coordinate reading error due to the influence of a signal generated at the end of a conducting wire when an alternating magnetic field generating means is present at the end of the conducting wire.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, the coordinate reading apparatus shown in FIG. 15 is known (Japanese Patent Publication No. 58-16507).
FIG. 15 is an explanatory view showing an excitation coil provided in a sense loop (conductive wire) and a pen (alternating magnetic field generating means) provided in the tablet (coordinate input sheet) of the conventional coordinate reading apparatus.
As shown in FIG. 15, a correction sense loop 92 is provided around a sense loop 91 provided in a square shape with a constant period. Of the induction signal generated in the sense loop 91 due to the magnetic coupling with the exciting coil 90, the portion affected by the peripheral portion of the sense loop 91 is canceled by the induction signal generated in the correction loop 92, and in the peripheral portion. The position coordinate error is corrected.
In addition, the position coordinates of the pointing device are calculated based on the number of pulses obtained from the output of the conducting wire. One that corrects coordinates is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-190919).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the former conventional coordinate reading apparatus requires the operation of providing the correction loop 92 around the sense loop 91 in addition to the operation of providing the sense loop 91 on the coordinate input sheet. There is a problem that becomes low.
In addition, since the correction loop 92 is provided around the sense loop 91, the area of the coordinate input sheet is wasted as the correction loop 92 is provided.
Further, the latter conventional coordinate reading apparatus has a problem that a circuit for counting the number of pulses or adding / subtracting is necessary.
[0004]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an alternating magnetic field generating means is provided without providing a correction loop or counting the number of pulses obtained from the output of the conducting wire. An object of the present invention is to realize a coordinate reading apparatus capable of correcting the position coordinates of the alternating magnetic field generating means when is present at the end of the coordinate input sheet.
[0005]
[Means for solving the problems, functions and effects of the invention]
In order to achieve the above object, according to the first to fifth aspects of the present invention, there is provided an alternating magnetic field generating means for generating an alternating magnetic field, and a plurality of alternating magnetic field generating means arranged at a predetermined pitch in the first axial direction. A coordinate input sheet having a first annular conductor and a plurality of second annular conductors arranged at a predetermined pitch in a second axial direction orthogonal to the first axial direction, and generated from the alternating magnetic field generating means. Based on the signal level detected by the signal level detecting means, the signal level detecting means for detecting the level of the signal generated in the first annular conducting wire and the second annular conducting wire by magnetic coupling with the alternating magnetic field. In the coordinate reading device that reads the position coordinates of the alternating magnetic field generating means on the coordinate input sheet,
A determination means for determining whether the alternating magnetic field generating means is present in the outermost edge region other than the annular conductor adjacent to the annular conductor in the first annular conductor at the outermost edge; and When it is determined by the determination means that the alternating magnetic field generation means is present in the outermost edge region, the position coordinate in the second axial direction is changed to a correction value corresponding to the position coordinate in the first axial direction. And a technical means for correcting based on the above.
[0006]
The determining means determines whether the alternating magnetic field generating means is present in the outermost edge region other than the rectangular conductive wire adjacent to the first annular conductive wire at the outermost edge.
That is, for example, as shown in FIG. 5 in the embodiment of the invention to be described later, when the X coils of the coil width P1, which are the first annular conductors X1 to Xm, are arranged at the P1 / 2 pitch in the X axis direction. In addition, the determination means is such that the position G1 of the pen 60 is in the X coil X1 that is the first annular conductor at the outermost edge, and the outermost edge region J1 other than the X coil X2 that is the annular conductor adjacent to the X coil X1. It is determined whether or not it exists in (the hatched portion in FIG. 5A).
[0007]
Then, when the determination unit determines that the alternating magnetic field generation unit exists in the outermost edge region, the correction unit corresponds the position coordinate in the second axial direction to the position coordinate in the first axial direction. Correction is performed based on the correction value.
That is, for example, as shown in FIG. 10A, when the pen 60 exists at the position G1 in the outermost edge region J1 in the X coil X1, the reference length for detecting the Y coordinate of the position G1 Since the signal generated from the side portion Y3b is affected by the signal generated from the short side portion Y3a, it is necessary to correct an error due to the influence. Further, the degree of influence increases as the short side portion is approached as shown in FIG.
[0008]
Incidentally, as shown in FIG. 10A, the distance L1 from the short side portion Y3a of the Y coil Y3 to the position G1 corresponds to the X coordinate of the position G1.
Therefore, as shown in FIG. 9, a correction table 58b in which the correction coefficient is associated with the distance from the end is created and stored in the ROM 58 (FIG. 11B), and the position in the second axial direction is stored. The Y-axis coordinate as the coordinate is corrected based on a correction value (correction coefficient) corresponding to the X-axis coordinate (distance from the end) as the position coordinate in the first axial direction.
In the above-described example, the case where the X coordinate is the end in the X-axis direction has been described. However, as shown in FIG. 10B, the case where the Y coordinate is the end in the Y-axis direction is obtained. The X-axis coordinate is corrected based on the Y-coordinate, that is, the correction coefficient corresponding to the distance from the end portion (short side portion) of the X coil.
[0009]
As described above, according to the first to fifth aspects of the invention, the error of the other coordinate can be corrected using one of the first and second axial position coordinates. Thus, there is no need to provide a correction lead wire (correction loop) as in the prior art. Therefore, the manufacturing efficiency of the coordinate input sheet can be increased, and the waste of the area of the coordinate input sheet can be eliminated. In addition, since the waste of the area of the coordinate input sheet can be eliminated, the apparatus can be reduced in size.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the coordinate reading apparatus according to the first aspect, the position coordinate in the first axial direction is a value corresponding to a signal level generated in the first annular conducting wire. Use appropriate means.
That is, since the position coordinates in the first axial direction can be obtained based on the signal level generated in the first annular conductor, by counting the number of pulses obtained from the output of the conductor as in the prior art, There is no need for a circuit configuration for correcting the position coordinates by calculating the position coordinates or adding / subtracting a predetermined number of pulses to / from the counted number of pulses.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the coordinate reading apparatus according to the first or second aspect, the determination unit is configured such that the alternating magnetic field generation unit is the outermost edge region of the first annular conducting wire. And the correction means determines whether the alternating magnetic field generating means causes the outermost edge of the first annular conductor to be present in the outermost edge region of the second annular conductor. And determining that the position coordinates are present in the outermost edge region of the second annular conductor, the position coordinates are the signal level generated in the first annular conductor and the second The technical means of repeatedly correcting based on the correction value corresponding to the signal level generated in the annular conductor is used.
[0012]
That is, when the alternating magnetic field generating means is present in a range belonging to both the first and second outermost edge regions, the position coordinates are affected by the influence of both ends of the first and second annular conductors. The correction is repeatedly performed based on the correction value corresponding to the signal level generated in the first annular conductor and the signal level generated in the second annular conductor.
For example, in the embodiment of the invention described later, as shown in FIG. 10C, when the pen 60 exists at the position G3, the signal generated in the long side portion X1b of the X coil X1 and the long side of the Y coil Yn. Since the signal generated in the portion Ynb, the signal generated in the short side portion X1a of the X coil X1 and the signal generated in the short side portion Yna of the Y coil Yn are added and detected, the Y-axis coordinate of the position G3 is determined. Correction is performed based on the correction value corresponding to the X-axis coordinate (distance from the short side portion Yna), and the X-axis coordinate is corrected based on the correction value corresponding to the Y-axis coordinate (distance from the short side portion X1a).
Thereby, the error by the influence of the both ends of the 1st and 2nd annular conducting wire can be amended.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the coordinate reader according to the third aspect, the correction unit repeats the correction, and a difference between the previously corrected position coordinate and the currently corrected position coordinate is equal to or less than a predetermined value. In such a case, a technical means for ending the correction is used.
[0014]
In other words, among the coordinates in the first and second axial directions, the other coordinate is corrected based on the correction value corresponding to one coordinate, and one coordinate is corrected using the corrected other coordinate. Thus, the error can be reduced.
Further, when the difference between the previously corrected position coordinates and the currently corrected position coordinates is equal to or smaller than a predetermined value, the correction can be completed, which is useful for speeding up the processing. In addition, it is possible to avoid a situation where the corrected coordinates do not converge to a predetermined value and vibrate, and the correction routine does not end.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the coordinate reader according to any one of the first to fourth aspects, the output level corresponding to correcting an error of the position coordinate corresponding to the output level of the alternating magnetic field. The technical means that the correction means is provided is used.
[0016]
That is, when the output level of the alternating magnetic field changes, the level of the signal generated in the first and second annular conductors also changes, so the position coordinate of the alternating magnetic field generating means to read based on the signal level also changes. The correction value corresponding to the position coordinates also changes.
Therefore, by correcting the position coordinate error in accordance with the output level of the alternating magnetic field by the output level correspondence correcting means, it is possible to eliminate the change in the correction value, so that the correction accuracy can be improved.
The coordinate input sheet includes a sheet-like or plate-like sheet having no flexibility, or a sheet-like or plate-like sheet having flexibility.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a coordinate reading apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In each embodiment described below, as a coordinate reading apparatus according to the present invention, a so-called electronic blackboard that electrically reads handwritten characters or figures drawn on a coordinate input sheet will be described as an example.
[Main configuration]
First, the main configuration of the electronic blackboard according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is an external perspective view showing the main configuration of the electronic blackboard, and FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a personal computer (hereinafter abbreviated as a PC) and a printer are connected to the electronic blackboard shown in FIG. is there.
[0018]
The electronic blackboard 1 is provided with a writing panel 10, a pen 60 for writing on the writing surface 21a, and an eraser 40 for erasing the written locus and data indicating the locus. The writing panel 10 is provided with a frame-like frame 11, and the writing panel body 20 is incorporated in the frame 11. A plate-like table 12 is attached to the front lower end of the frame 11 so as to protrude from the front surface along the lower end. A concave portion 12a having a semicircular cross section for accommodating the pen 60 is formed on the upper surface of the table 12, and a flat surface portion 12b for placing the eraser 40 and the like is formed on the right side of the concave portion 12a. .
[0019]
An operation unit 30 is provided on the front right side of the frame 11. The operation unit 30 has a speaker 31 that reproduces sounds such as operation sounds and warning sounds, and the number of pages in which data indicating the contents written on the writing surface 21a (hereinafter abbreviated as writing data) is stored in 7 segments. LED page number display LED 32, page return button 33 that returns one page each time it is pressed, page feed button 34 that feeds one page each time it is pressed, and one page that is erased each time the stored writing data is pressed An erasing button 35 to be pressed, a printer output button 36 to be pressed to output the stored writing data to the printer 200 (FIG. 2), and a PC to be pressed to output the stored writing data to the PC 100 (FIG. 2). An output button 37 and a power button 38 that is pressed to activate the electronic blackboard 1 are provided.
[0020]
A battery case 14 is provided at the lower front portion of the frame 11 to accommodate four AA dry batteries 14a serving as a power source for the electronic blackboard 1. A lid 14b is attached to the front surface of the battery case 14 so as to be openable and closable. It has been. A volume adjustment knob 13c for adjusting the volume of the speaker 31 is provided on the right side of the battery case 14, and connectors 13b and 13a are provided on the right side thereof. As shown in FIG. 2, a plug 202 of a connection cable 201 connected to the printer 200 is connected to the connector 13b, and a plug 102 of a connection cable 101 connected to the PC 100 is connected to the connector 13a.
That is, writing data indicating the contents written on the writing surface 21 a of the electronic blackboard 1 can be output to the PC 100, and the contents written on the electronic blackboard 1 can be viewed on the monitor 103 provided in the PC 100. It is also possible to output writing data to the printer 200 and print the contents written on the electronic blackboard 1 on the printing paper 203.
[0021]
Further, metal fittings 15 for attaching the electronic blackboard 1 to the wall are attached to both ends of the upper end of the back surface of the frame 11.
In the first embodiment, the writing surface 21a has a height H1 of 900 mm and a width W1 of 600 mm. Moreover, the frame 11 and the base 12 are formed lightly by a synthetic resin such as polypropylene, and the total weight of the electronic blackboard 1 is 10 kg or less.
[0022]
[Network configuration]
Next, the configuration of a network when data communication is performed between the electronic blackboard 1 and another electronic blackboard 1 will be described with reference to FIG.
Here, a case where communication is performed between a plurality of rooms provided with the electronic blackboard 1 or between companies in the company will be described as an example.
The room 3 in the company 2 includes an electronic blackboard 1, a PC 100 connected to the electronic blackboard 1, and a LAN board 103 connected to the PC 100. The room 4 includes the electronic blackboard 1 and A PC 100 connected to the electronic blackboard 1 and a modem 108 connected to the PC 100 are provided. The LAN board 103 provided in each room 3 is connected to the HUB 105 by a LAN cable 104. The HUB 105 is connected to a server 106, and the server 106 can be connected to another company 5 via the Internet 300. The modem 108 provided in the room 4 can be connected to another company 5 from the telephone line 109 via the public communication switching network 301.
Although not shown, in the other company 5, as in the company 2, an electronic blackboard 1 that can communicate via a PC is provided.
[0023]
Here, a data flow in the network will be described.
The writing data stored in the electronic blackboard 1 provided in a room 3 is transmitted from the PC 100 to the PC 100 in the designated room 3 via the LAN board 103 and the HUB 105. The person who receives the data displays the received data on the monitor 103 provided in the PC 100 (FIG. 2) or prints the received data on the sheet 203 by the printer 200 connected to the PC 100. (FIG. 2), the contents of the received data can be viewed.
Moreover, handwritten data can be attached as an image file to an electronic mail in a TIFF (Tag Image File Format) format, for example, and transmitted from the server 106 to another company 5 via the Internet 300. As a result, the other company 5 can view the contents of the written data by decoding the image file attached to the electronic mail transmitted from the company 2.
[0024]
[Structure of writing panel body 20]
Next, the structure of the writing panel body 20 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing each component of the writing panel body 20.
The writing panel body 20 has a structure in which a writing sheet 21 having a writing surface 21a, a plate-like panel 22, a frame-shaped mounting panel 24 on which a sense coil 23 is laid, and a plate-like back panel 25 are laminated in order. It is.
In this embodiment, the writing sheet 21 is formed with a thickness of 0.1 mm by a bonded PET (polyethylene terephthalate) film, and the panel 22 is made of acrylic resin, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer). , PC (polycarbonate) or the like to a thickness of 3.0 mm. The mounting panel 24 is formed to a thickness of 40 mm from a foamed resin material such as polystyrene foam, and the back panel 25 is formed to a thickness of 1.0 mm from a conductive material such as aluminum. Furthermore, the entire thickness of the frame 11 that holds each end of the writing panel body 20 is 50 mm.
[0025]
[Configuration of Sense Coil 23]
Next, the configuration of the sense coil 23 will be described with reference to FIG.
FIG. 5A is an explanatory diagram illustrating a part of the configuration of the sense coil 23 illustrated in FIG. 4, and FIG. 5B illustrates the width and overlap of the sense coil 23 illustrated in FIG. It is explanatory drawing which shows a pitch.
In the following description, a sense coil arranged in the X-axis direction among the sense coils 23 is referred to as an X coil, and a sense coil arranged in the Y-axis direction is referred to as a Y coil.
As shown in FIG. 5A, m X coils X1 to Xm for detecting the X coordinates of the (X, Y) coordinates of the pen 60 and the eraser 40 are arranged in the X-axis direction. In the Y-axis direction, n Y coils Y1 to Yn for detecting the Y coordinate are arranged orthogonal to the X coil. The X coil and the Y coil are each formed in a substantially rectangular shape, and the length of the long side of the rectangular portion is P2.
[0026]
As shown in FIG. 5B, the X coils are each formed to have a width (the length of the short side of the rectangular portion) P1, and the adjacent X coils are overlapped at a pitch of P1 / 2. . Each Y coil is also formed with a width P1, and adjacent Y coils are overlapped with each other at a pitch of P1 / 2. Each terminal 23a of the X coil is connected to the X coil switching circuit 50a, and each terminal 23b of the Y coil is connected to the Y coil switching circuit 50b (FIG. 11B).
In the first embodiment, P1 = 50 mm and P2 = 900 mm. Further, m = 23 and n = 34. Furthermore, both the X coil and the Y coil are formed of a copper wire having a diameter of 0.35 mm having an insulating coating layer (for example, a nichrome layer or an enamel layer) on the surface.
In FIG. 5A, the sides of the coils are drawn so as not to overlap in order to make the arrangement of the coils easy to understand. However, in practice, for example, each Y coil is placed on the long side of the X coil X1. The short sides of Y1, Y2, Y3. Further, the terminals 23a and 23b are configured with a minimum interval.
[0027]
[Position coordinate table]
Next, a position coordinate table for detecting the position coordinates of the pen 60 on the writing surface 21a will be described with reference to FIGS.
FIG. 6A is an explanatory diagram showing a part of the X coils X1 to X3, and FIG. 6B shows the voltage generated in the X coils X1 to X3 shown in FIG. 6A and the distance in the width direction. FIG. 6C is a graph showing a voltage difference between adjacent sense coils of the X coils X1 to X3 shown in FIG. 6A. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a position coordinate table.
In FIG. 6, the center lines of the X coils X1, X2, and X3 are C1, C2, and C3, respectively, and the voltages generated in the X coils X1, X2, and X3 are ex1, ex2, and ex3, respectively. As shown in FIG. 6B, the voltages ex1 to ex3 are maximal at the centers C1 to C3 of the sense coils, respectively, and exhibit a single peak property that becomes smaller as approaching the end in the longitudinal direction. Each coil is overlapped at P1 / 2 so that its own null point is outside the center of the adjacent coil.
[0028]
In addition, as shown in FIG. 6C, the voltage difference between the adjacent sense coils of the X coils X1 to X3 has a maximum value on the center C1 to C3 of the sense coil, The graph has a minimum value at the midpoint of the long side portion of the sense coil, that is, the midpoint of the portion where adjacent sense coils overlap.
For example, in FIG. 6C, the right half of the graph indicating (ex1-ex2) (the portion indicated by the solid line) is the distance from the center C1 of the X coil X1 to the intermediate point Q1 of the portion where the X coil X2 is superimposed. The relationship between (1/2 of the overlapping pitch, that is, P1 / 4) and (ex1-ex2) is shown. Now, if the pen 60 is present at the point Q2, the distance ΔX1 from the center C1 to the point Q2 can be detected by detecting (ex1-ex2), so that the X coordinate of the point Q2 can be obtained.
In this embodiment, since the coil width P1 is 50 mm, P1 / 4 = 12.5 mm. When the voltage ex detected from the sense coil 23 is converted into 8-bit digital data, the solid line portion becomes the position coordinate table 58a shown in FIG. The position coordinate table 58a is stored in the ROM 58 (FIG. 11B) or the like and used for calculating the position coordinates of the pen 60.
[0029]
[Influence of end of sense coil]
The inventor conducted an experiment on the influence of the short sides of the X coil and the Y coil on the detection voltage. FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating the distance from the short side portion of the Y coil by taking Y coils Y3 and Y4 as an example, and FIG. 8B shows the position coordinate table 58a shown in FIG. It is a graph which shows the result produced by changing the distance from.
As shown in FIG. 8A, the inventor moves the position G1 of the pen 60 from the short side portion Y3a of the Y coil Y3 along the long side portion Y3b in increments of 1 cm, and in the moved position, the position G1 The measurement of the voltage difference between the Y coils Y3 and Y4 when ΔX is moved in the direction indicated by the arrow is one cycle, and the position coordinate table 58a shown in FIG. 7 is created. This operation was performed for a total of 13 cycles from 1 cm to 13 cm. As a result, the graph shown in FIG. 8B was obtained. As shown in FIG. 8B, it was found that the slope of the graph became smaller as the short side portion Y3a was approached, and the voltage difference between the Y coils Y3 and Y4 decreased.
[0030]
That is, since the influence of the voltage generated from the short side portion Y3a increases as the position G1 of the pen 60 approaches the short side portion Y3a of the Y coil Y3, the voltage difference for obtaining the position coordinates decreases, so that the accurate position coordinates It was found that could not be detected.
Therefore, the present inventor corrected the position coordinate error when the pen 60 is present in the vicinity of the short side portion of the sense coil, based on the experimental result shown in FIG. A study was made as to what correction can be made corresponding to the distance to achieve the characteristics shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 9, a correction table 58b in which the distance from the short side portion of the sense coil and the correction coefficient are associated is created. When it is determined that the position of the pen 60 is the end of the coil, the position coordinate error is corrected by multiplying the detection voltage by a correction coefficient corresponding to the distance from the short side of the coil. I understood that I could do it.
[0031]
[End Mode and Correction Mode]
Next, the aspect of the end will be described with reference to FIG.
FIG. 10A is an explanatory diagram showing a case where the pen 60 exists in the X coil X1 at the outermost end of the X coil, and FIG. FIG. 10C is an explanatory diagram illustrating a case where the pen 60 is present in a portion where the X coil X1 and the Y coil Yn overlap each other.
There are three modes in which the pen 60 exists at the end of the sense coil 23, and the first mode is a case where the pen 60 exists in the X coil X1 or the X coil Xm at the outermost end of the X coil. . In the case where the pen 60 is present in the X coil X1 as an example, as shown in FIG. 10 (A), as shown in FIG. 10A, in the X coil X1, other than the X coil X2 adjacent to the X coil X1. In this mode, the position G1 of the pen 60 exists in the outermost edge region J1, that is, the outermost edge region J1 in the X coil X1 excluding the overlapping portion of the X coil X2.
In the case of the first mode, the pen 60 existing at the position G1 is affected by the short side portion Y3a of the Y coil Y3 as described in the above-described experiment, and therefore the Y coordinate of the position G1 is accurately detected. Since this is not possible, it is necessary to correct the Y coordinate error. In this case, since the distance L1 from the short side portion Y3a to the position G1 corresponds to the X coordinate of the position G1, the Y coordinate is obtained by multiplying the detection voltage by the correction coefficient using the correction table 58b shown in FIG. Can be corrected.
[0032]
The second mode is a case where the pen 60 is present in the outermost Y coil Y1 or Y coil Yn. In the case where the pen 60 exists in the Y coil Yn as an example, as shown in FIG. 10B, the Y coil Y (n in the Y coil Yn and adjacent to the Y coil Yn, as shown in FIG. The position G2 of the pen 60 exists in the outermost edge region J2 other than -1), that is, the outermost edge region J2 in the Y coil Yn and excluding the overlapping portion of the Y coil Y (n-1).
In the case of this second mode, since the pen 60 existing at the position G2 is affected by the short side portion X3a of the X coil X3, the X coordinate of the position G2 cannot be detected accurately, so that the X coordinate error is corrected. There is a need to. In this case, since the distance L2 from the short side portion X3a to the position G2 can be obtained based on the Y coordinate of the position G2, the detection voltage is multiplied by the correction coefficient using the correction table 58b shown in FIG. Thus, the X coordinate error can be corrected.
[0033]
The third mode is a case where the pen 60 is present at any one of the four corners of the sense coil 23. That is, when the pen 60 is in the outermost X coil X1 and in the Y coil Yn, in the X coil X1 and in the Y coil Y1, and in the X coil Xm. There are four cases, that is, in the Y coil Yn and in the X coil Xm and in the Y coil Y1. For example, in the case where the pen 60 is in the X coil X1 and in the Y coil Yn, as shown in FIG. 10C, the pen 60 is in the X coil X1, and the X coil X1. The region J1 excluding the overlapping portion of the X coil X2 that overlaps with the region J2 in the Y coil Yn and the region J2 excluding the overlapping portion of the Y coil Y (n-1) overlapping the Y coil Yn overlaps This is an aspect in which the position G3 of the pen 60 exists at (corner).
[0034]
In the case of the third mode, the pen 60 existing at the position G3 is affected by both the short side portion Yna of the Y coil Yn and the short side portion X1a of the X coil X1, and therefore the X coordinate and Y of the position G3 Since the coordinates cannot be detected accurately, it is necessary to correct errors in both the X coordinate and the Y coordinate. In this case, since the distance L1 from the short side portion Yna to the position G3 can be obtained based on the X coordinate of the position G3, the detection voltage is multiplied by the correction coefficient using the correction table 58b shown in FIG. Thus, the error of the Y coordinate can be corrected. Further, since the distance L2 from the short side portion X1a to the position G3 can be obtained based on the corrected Y coordinate of the position G3, the detection voltage is multiplied by the correction coefficient using the correction table 58b shown in FIG. By doing so, the error of the X coordinate can be corrected.
[0035]
[Main configuration of pen 60]
Next, the main configuration of the pen 60 will be described with reference to FIG.
The pen 60 is provided with a cylindrical body portion 61a and a lid 61c that is detachably attached to the rear end of the body portion 61a. Inside the body portion 61a, the coil L1, the ink cartridge 63 that can be taken out in the direction indicated by the arrow F2, the pen tip 62 inserted into the ink cartridge 63, and an oscillation for generating an alternating magnetic field from the coil L1. A circuit board 69 on which a circuit or the like is mounted and a battery 70 for supplying power to the circuit board 69 are provided.
Further, a push button type switch 67 is provided between the ink cartridge 63 and the circuit board 69 for supplying and shutting off power to the oscillation circuit and the like. The switch 67 presses the pen tip 62 against the writing surface 21a (FIG. 1) and turns ON when the ink cartridge 63 moves in the direction indicated by the arrow F1, and turns OFF when the ink cartridge 63 returns in the direction indicated by the arrow F2. That is, an alternating magnetic field is generated from the coil L1 by the pressing of the pen tip 62.
The eraser 40 includes a coil that generates an alternating magnetic field, an oscillation circuit, a battery, and the like.
[0036]
[Electrical configuration of electronic blackboard 1 and main control contents]
Next, the electrical configuration and main control contents of the electronic blackboard 1 will be described with reference to FIG. 11B and FIG.
FIG. 11B is an explanatory diagram showing the electrical configuration of the electronic blackboard 1 as a block, and FIG. 12 is a flowchart showing the main control contents by the CPU 56 shown in FIG.
As shown in FIG. 11B, the control device 50 built in the electronic blackboard 1 includes an X coil switching circuit 50a for switching the X coils in order from X1 to Xm by a switching element such as a transistor (for example, a MOS FET). And a Y coil switching circuit 50b for sequentially switching the Y coils from Y1 to Yn. The ROM 58 stores various control programs executed by the CPU 56, a position coordinate table 58a in which voltage values and position coordinates are associated, a position coordinate correction table 58b, and the like.
[0037]
As shown in FIG. 12, when the CPU 56 detects that the power button 38 (FIG. 1) is pressed and the power is turned on (step (hereinafter abbreviated as S) 100), the CPU 56 performs initial setting (S200), and coordinates A reading process is performed (S300).
[Coordinate reading process]
Here, the coordinate reading process will be described with reference to the flowchart of FIG.
The CPU 56 operates the X coil switching circuit 50a and the Y coil switching circuit 50b to scan the X coil and the Y coil (S302). At this time, the signal generated in each coil due to the magnetic coupling between the alternating magnetic field generated from the pen 60 placed on the writing surface 21a and the X coil and the Y coil is amplified by the amplifier 50c. Amplitude detection is performed by the amplitude detection circuit 51. Subsequently, the amplitude-detected signal is converted into a digital signal corresponding to the amplitude, that is, the voltage value by the A / D conversion circuit 52 and is input to the CPU 56 via the I / O circuit 53, and the CPU 56 detects the pen 60. (S304: Yes).
[0038]
The CPU 56 sequentially stores in the RAM 59 voltage values e (1) to e (m) indicated by digital signals input by scanning the X coils X1 to Xm. When all the X coils have been scanned, the CPU 56 selects the maximum voltage value e (max) from the voltage values e (1) to e (m) stored in the RAM 59, and the voltage value e ( The coil number (hereinafter referred to as “max”) of the X coil that generated “max” is stored in the RAM 59.
For example, as shown in FIG. 6, if the pen 60 exists at the position Q3 and the voltages e1, e2, e3 are detected from the X coils X1, X2, X3, respectively, as shown in FIG. Voltage value e2 is selected, and coil number 2 of the X coil that generated voltage value e2 is stored in RAM 59 as max.
[0039]
Then, the CPU 56 determines the larger one of the voltage values e (max ± 1) on both sides of e (max), and stores the coil number of the X coil that generated the determined voltage value (hereinafter referred to as max2) in the RAM 59. Remember. In the example shown in FIG. 6, the larger e3 of the voltage values e3 and e1 adjacent to e2 is determined, and the coil number 3 of the X coil that generated e3 is stored in the RAM 59 as max2.
Subsequently, the CPU 56 compares the coil numbers max and max2 stored in the RAM 59 to determine whether the coil number max2 is present in the + direction or the − direction of the X axis from the coil number max. If max2 ≧ max, the variable SIDE is set to 1, and if max2 <max, the variable SIDE is set to -1. In the example shown in FIG. 6, since max = 2 and max2 = 3, max2> max and the variable SIDE is set to 1.
Subsequently, the CPU 56
[0040]
DIFF = e (max) −e (max2) (1)
[0041]
And the position coordinate closest to the calculated DIFF is read from the position coordinate table 58a stored in the ROM 58, and set as OFFSET. Subsequently, the CPU 56
[0042]
X1 = (P1 / 2) × max + OFFSET × SIDE (2)
[0043]
To obtain the X coordinate X1 (S306). Here, (P1 / 2) × max indicates the X coordinate of the center of the coil number max. In the example shown in FIG. 6, the equation (2) is X = (P1 / 2) × 2 + (e2−e1) × 1, and the X coordinate of the position Q3 is + the X axis from the center line C2 of the X coil X2. The distance is a distance corresponding to (e2-e1) in the direction, for example, coordinates separated by ΔX2.
Then, the CPU 56 determines whether or not the obtained X coordinate is an X coordinate indicating the end of the X axis (S308), and if it is a coordinate indicating the end of the X axis (S308: Yes), An X-axis end flag indicating the end of the X-axis is set (S310). Subsequently, the CPU 56 refers to the correction table 58b (FIG. 9) and extracts the correction coefficient K associated with the obtained X coordinate (distance from the short side portion) (S312).
[0044]
Next, the CPU 56 scans the Y coil (S314). If the X-axis end flag is set (S316: Yes), the detected value of each Y coil is multiplied by the correction coefficient K (S318). The Y coordinate is calculated (S320). Subsequently, the CPU 56 determines whether or not the calculated Y coordinate is a Y coordinate indicating the end of the Y axis (S322). Here, as shown in FIG. 10A, when it is the end of the X axis but not the end of the Y axis (S322: No), the process skips to S338 and the pen 60 is detected in the previous scan. In the case (S338: Yes), the difference from the previously obtained coordinates is calculated, and the difference is stored in the RAM 59 (S340). If the pen 60 has not been detected in the previous scan (S338: No), the X coordinate calculated in S306 and the Y coordinate calculated in S320 are stored in the RAM 59 (S342).
[0045]
Further, when the calculated Y coordinate indicates the Y-axis end (S322: Yes), the CPU 56 sets a Y-axis end flag indicating that it is the end of the Y-axis (see FIG. 10B). S324), referring to the correction table 58b (FIG. 9), the correction coefficient K associated with the obtained Y coordinate (distance from the end) is extracted (S326). Subsequently, the CPU 56 multiplies the detection value detected in S306 by the correction coefficient K, and recalculates the X coordinate (S328). Subsequently, the CPU 56 determines whether or not the X-axis end flag and the Y-axis end flag are standing together, that is, whether or not the position of the pen 60 is a position indicated by G3 in FIG. 10C, for example. (S330).
[0046]
When the X-axis end flag and the Y-axis end flag are both standing (S330: Yes), the CPU 56 re-extracts the correction coefficient K associated with the X coordinate recalculated in S328, and then S314. The Y-coordinate is recalculated by multiplying the detection value obtained by scanning with the correction coefficient K (S332). Subsequently, the CPU 56 re-extracts the correction coefficient K associated with the recalculated Y coordinate from the correction table 58b, and multiplies the detection value obtained by scanning in S302 by the correction coefficient K, thereby regenerating the X coordinate. Calculation is performed (S334).
That is, as described above, when the pen 60 is present at the corner of the sense coil 23 as indicated by G3 in FIG. 10C, the detected value by scanning is the short side portion of the X coil and the short side of the Y coil. Since both the side portions are affected, the X coordinate calculated in S306 and the Y coordinate calculated in S320 include an error. Therefore, the X coordinate and the Y coordinate having a small error are obtained by recalculation.
[0047]
Subsequently, the CPU 56 squares the difference (Xi−Xj) between the X coordinate Xi recalculated this time and the previously calculated X coordinate Xj (Xi−Xj). ² And a value (Yi−Yj) obtained by squaring the difference (Yi−Yj) between the Y coordinate Yi recalculated this time and the Y coordinate Yj calculated last time ² It is determined whether or not the value obtained by adding is smaller than the preset setting value C (S336), and the Y-coordinate and the X-coordinate are recalculated until it is determined that the value is smaller than the preset value C.
That is, by repeating the coordinate recalculation, an accurate coordinate value with a smaller error is obtained. In addition, depending on the result of recalculation, it may be possible to vibrate without converging to a predetermined value. Therefore, when the difference between the coordinates recalculated this time and the coordinates calculated last time becomes smaller than the set value C. The recalculation is terminated (S336: Yes). Subsequently, if the pen 60 has been detected in the previous scan (S338: Yes), the CPU 56 calculates the difference between the currently calculated coordinate and the previously calculated coordinate and stores it in the RAM 59 (S342). ). If the pen 60 has not been detected in the previous scan (S338: No), the Y coordinate recalculated in S332 and the X coordinate recalculated in S334 are stored in the RAM 59 (S342).
[0048]
Returning to the description of FIG. 12, the CPU 56 returns or sends the written data in units of pages when the page return button 33, the page feed button 34 and the delete button 35 are pressed. Page processing such as erasure is performed (S400). Further, the CPU 56 takes in switching signals generated by operating various buttons (FIG. 1) provided on the operation unit 30 via the I / F circuit 57 (FIG. 11B), and stores them in the RAM 59. Page processing such as sending or returning a page storing coordinate data in units of pages, or deleting position coordinate data in units of pages is executed (S400). Further, the CPU 56 executes a data output process for converting the position coordinate data of the target page out of the position coordinate data stored in the RAM 59 into an appropriate format and outputting it to the PC 100 or the printer 200 (FIG. 2) ( S500).
[0049]
Furthermore, the CPU 56 operates the audio circuit 31a based on switching signals generated when various buttons are pressed, and executes an audio output process for generating operation sounds such as “Peep” and “Pip” from the speaker 31. (S600). Further, the CPU 56 calculates the wiping locus of the eraser 40 based on the voltage generated in the X coil and the Y coil by the alternating magnetic field generated from the coil built in the eraser 40, and the position coordinate data in the calculated wiping locus is stored in the RAM 59. The eraser process for erasing from (FIG. 11B) is executed (S700).
[0050]
As described above, if the electronic blackboard 1 of the first embodiment is used, the other or both coordinates can be corrected using at least one of the X coordinate and the Y coordinate. There is no need to provide.
Therefore, the manufacturing efficiency of the writing panel main body can be increased by the amount that the operation of providing the correction loop on the writing panel main body is unnecessary.
In addition, since the correction loop is not provided, the effective area of the writing panel body can be increased. Further, the apparatus can be miniaturized because the correction loop is not provided. Further, since the coordinates can be calculated or the coordinates can be corrected based on the level of the signal generated in the sense coil 23, a circuit configuration for counting the conventional pulses and adding / subtracting the counted number of pulses is provided. It is unnecessary.
[0051]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the electronic blackboard of the second embodiment, even when the output level of the alternating magnetic field generated from the pen 60 is reduced, the position coordinate table 58a and the correction table 58b are updated corresponding to the reduced output level. Thus, the calculation and correction of the position coordinates can be performed accurately.
Since the other configurations and functions excluding a part of the processing executed by the CPU 56 are the same as those of the electronic blackboard 1 of the first embodiment described above, the explanation of the same portions is omitted and the coordinate reading executed by the CPU 56 is performed. Only the processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0052]
When the CPU 56 scans the X coil (S350) and detects the pen 60 (S352: Yes), the coil e (max) indicating the maximum value d for the voltage values e (1) to e (m) stored in the RAM 59. ) Is detected, and it is determined whether or not there is a coil e (max2) having the same voltage value as the coil e (max) among the coils adjacent to the coil e (max) (S354). Subsequently, when the coil e (max2) having the same voltage value as the coil e (max) exists (S354: Yes), the CPU 56 uses the position coordinate table 58a and the correction table 58b stored in the ROM 58 as the work of the RAM 59. The area is reloaded (S356), and a ratio r between the maximum value d detected in S354 and the stored value g stored in the ROM 58 in advance is calculated (S356). The stored value g is set based on the voltage value of the signal generated in the sense coil 23 by the alternating magnetic field generated from the pen 60 when the battery of the pen 60 is not used and the voltage is not lowered. Since the position coordinate of the pen 60 when this condition is satisfied is constant (the midpoint between adjacent coils) regardless of the output level of the alternating magnetic field generated from the pen 60, the maximum value d and the stored value g The ratio r to indicates the degree of decrease in the output level of the alternating magnetic field generated from the pen 60.
[0053]
Subsequently, the CPU 56 multiplies each value of the position coordinate table 58a and the correction table 58b reloaded in the work area of the RAM 59 by the ratio r (S360). As a result, the position coordinate table 58 a and the correction table 58 b are updated to values corresponding to the output level of the pen 60. Then, the CPU 56 calculates the X coordinate based on the updated position coordinate table 58a and the correction table 58b (S362), and performs the processes of S308 to S342 shown in FIG.
As described above, if the electronic blackboard of the second embodiment is used, even if the output level of the alternating magnetic field generated from the pen 60 is reduced, the position coordinate table 58a and the coordinate table 58a corresponding to the reduced output level are provided. Since the correction table 58b can be updated, the position coordinates can be accurately calculated and corrected.
[0054]
Incidentally, the pen 60 corresponds to the alternating magnetic field generating means of the present invention, and the writing panel body 20 corresponds to the coordinate input sheet. S302 and S314 executed by the CPU 56 function as signal level detection means of the present invention, S308 and S322 function as determination means, and S318, S328, S332, and S334 function as correction means. Further, S354 to S360 shown in FIG. 14 executed by the CPU 56 function as output level correspondence correcting means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing the main configuration of an electronic blackboard according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which a PC and a printer are connected to the electronic blackboard shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing in block form the configuration of a network when data communication is performed between the electronic blackboard 1 and another electronic blackboard 1;
4 is an explanatory view showing each component of the writing panel body 20. FIG.
5A is an explanatory diagram showing a part of the configuration of the sense coil 23 shown in FIG. 5 with a part omitted, and FIG. 5B is a width of the sense coil 23 shown in FIG. 5A. It is explanatory drawing which shows an overlap pitch.
6A is an explanatory diagram showing a part of the X coils X1 to X3, and FIG. 6B is a voltage generated in the X coils X1 to X3 shown in FIG. 6A and the width direction; 6C is a graph showing the voltage difference between the adjacent sense coils of the X coils X1 to X3 shown in FIG. 6A.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a position coordinate table.
8A is an explanatory diagram illustrating the distance from the short side portion of the Y coil by taking Y coils Y3 and Y4 as an example, and FIG. 8B is a position coordinate table illustrated in FIG. 7; It is a graph which shows the result of having produced 58a by changing the distance from an edge part.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a correction table.
FIG. 10A is an explanatory diagram showing a case where the pen 60 is present in the X coil X1 at the outermost edge of the X coil, and FIG. 10B is a diagram where the pen 60 is located at the outermost edge of the Y coil. FIG. 10C is an explanatory diagram showing a case where the pen 60 exists in a portion where the X coil X1 and the Y coil Yn overlap each other.
11A is an explanatory diagram showing the main configuration of the pen 60, and FIG. 11B is an explanatory diagram showing the electrical configuration of the electronic blackboard 1 in blocks.
FIG. 12 is a flowchart showing main control contents by the CPU 56;
13 is a flowchart showing the flow of coordinate reading processing executed by a CPU 56. FIG.
FIG. 14 is a flowchart showing a coordinate reading process executed by a CPU in the second embodiment with a part thereof omitted.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an excitation coil provided in a sense loop (conductive wire) and a pen (alternating magnetic field generating means) provided in a tablet (coordinate input sheet) of a conventional coordinate reader;
[Explanation of symbols]
1 Electronic blackboard (coordinate reader)
20 Writing panel body (coordinate input sheet)
21a Writing surface
23 Sense coil (conductor)
24 Mounting panel
30 Operation unit
56 CPU
58a Position coordinate table
58b Correction table
60 pen (alternating magnetic field generating means)

Claims

An alternating magnetic field generating means for generating an alternating magnetic field;
A plurality of first annular conductors arranged at a predetermined pitch in the first axial direction and a plurality of second annular conductors arranged at a predetermined pitch in a second axis direction orthogonal to the first axial direction A coordinate input sheet having
A signal level detecting means for detecting a level of a signal generated in the first annular conductor and the second annular conductor by magnetic coupling with an alternating magnetic field generated from the alternating magnetic field generator;
In the coordinate reading device that reads the position coordinates of the alternating magnetic field generating means on the coordinate input sheet based on the signal level detected by the signal level detecting means,
Determining means for determining whether or not the alternating magnetic field generating means is present in the outermost edge region other than the annular conductor adjacent to the annular conductor in the first annular conductor at the outermost edge;
When the determination means determines that the alternating magnetic field generation means is present in the outermost edge region, the correction value corresponding to the position coordinate in the second axial direction is the position value in the second axial direction. Correction means for correcting based on
A coordinate reading apparatus comprising:

The coordinate reading apparatus according to claim 1, wherein the position coordinate in the first axial direction is a value corresponding to a signal level generated in the first annular conducting wire.

The determining means determines whether the alternating magnetic field generating means is in the outermost edge region of the first annular conductor and in the outermost edge region of the second annular conductor;
The correcting means is determined by the determining means that the alternating magnetic field generating means is in the outermost edge region of the first annular conductor and in the outermost edge region of the second annular conductor. In such a case, the position coordinate is repeatedly corrected based on a correction value corresponding to a signal level generated in the first annular conductor and a signal level generated in the second annular conductor. The coordinate reader according to claim 1 or 2.

The correction means repeats the correction, and ends the correction when a difference between a previously corrected position coordinate and a currently corrected position coordinate becomes a predetermined value or less. The coordinate reader described in 1.

5. The coordinate reading apparatus according to claim 1, further comprising output level correspondence correcting means for correcting an error in the position coordinates corresponding to the output level of the alternating magnetic field.