JP3989441B2 - 隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板 - Google Patents

Description

本発明は一種の電子白板、特にコストが安く、製造が簡単で、識別度の高い隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板に関するものであり、電子技術領域に属するものである。

普段仕事と生活の中で、人々はしばしば白板を使って記録し、討議する。例えば、授業と会議中で白板は割合と楽に文字、符号等を書けて、消せる便利なものである。しかし、従来の白板では記載した内容は一回限りのもので、記憶も再生も出来ないのである。それで、現在のデジタル的な生活と仕事のニーズを満たせなくなっている。

電子技術の発展に伴って、学校の授業環境、又は部署での検討や討議の過程に於いても、電子白板を使うようになっている。この製品は随時に白板に書かれた符号を電子信号に変換して、接続しているコンピュータにその電子信号を転送される。そのコンピュータによって即座に編集、印刷、伝送、遠隔情報交換を行う。現状の電子白板は誘導面積が大きいため、例えば印刷回路板の腐食によっては、製造できなかった。或いはコストが高いため、タッチスクリーンを用いる等電気抵抗誘導式の電子白板も製造が困難であった。それで、電子白板は、入力ペンと電子白板の間の超音波発射と受収により制御及び動作するが、依然としてそのコストは高くて、精度が低いためこの製品は広く採用されていない。其の為、この情報の生成と交流の段階が未だに広範迅速にデジタル化ができないでいる。

結論として、現在の製品は確かにその識別率が低く、精度が低く、コストも高くて、製造し難いところがあって、広汎に応用されることができない欠点を持っている。

本発明の目的は先行技術の欠陥を克服した上で、そのコストが安く、製造し易くて、データ取得識別の精度も高い隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板を提供するのを通じて、使用寿命を長くさせて、メンテナンスを簡単にできるということである。

本発明の目的は次のような技術解決手段によって実現できたのである。

本発明は一種の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板に関するものであり、それには書写入力部分、電子白板の周りを囲む部分と制御回路装置が含まれている。書写入力部分は多層構造として枠の中に収納されているが、それには表面書写層、入力感応層と底層を含み、入力感応層は表面書写層と底層の間に設置され、入力感応層の出力は制御回路に接続されて、入力感応層は絶縁隔膜上に設置されてＸ，Ｙ軸方向に沿ったアンテナ配列であり、配列格子に囲まれた空間毎に一つの誘導単元を構成する。

入力感応層の面積は表面書写層と底層と同じか、表面書写層と底層より小さい。つまり、入力感応層は完全に或いは部分的に表面書写層と底層の間にサンドイッチされている。入力感応層は書写入力部分の書写範囲の片側或いは中央に設置されている。

装置の対干渉力を強めるために、入力感応層の後にシールド層を設置してある。同時に入力感応層と底層の間には緩和層が設置されてあったり、或いは入力感応層とシールド層の間に緩和層が設置されている。

入力感応層は絶縁隔膜上に作られた、Ｘ，Ｙ軸の方向に沿ったアンテナ配列であり、その格子に囲まれた空間それぞれが一つの感応単元を構成する。コストを安くするために、絶縁隔膜はフイルム材料を使っている。感応区は絶縁隔膜上の銅箔蝕刻後形成したアンテナ配列にもなれるし、ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）で形成したアンテナ配列にもなれる。又、絶縁隔膜上に作られた銀ペースト或いは銀ペーストと炭素ペーストの混合材質のアンテナ配列にもなれる。

入力感応層は絶縁隔膜の両面側に作れたり、或いは絶縁隔膜の片面側に作れる。二つの絶縁層を重畳して構成する。

電子白板の精度を高めるために、複数の入力感応層を一緒に重ね設置する。且つ、各入力感応層の感応単元を相互に織り交ぜるようにし設置する。且つ、各感応単元は交差分布である。それぞれの入力感応層の感応単元の大きさは等しいか、異なっていることができる。

電子白板の書写面積を増大するため、入力感応層の面積も相応して増大しなければならない。蝕刻或いは印刷で作成されたアンテナ配列の一枚以上の隔膜を相互に組み合わせて大型の電磁誘導層を構成することもできる。各隔膜層にはＸ，Ｙ方向のアンテナ配列が引出し、電気連結手段が設けられているが、各隔膜層の間には導線による電気連結手段で繋がっている。

連結手段は針式連結手段或いはフレキシブル印刷回路手段或いはピン−ピン（ＰＩＮ−ＰＩＮ）連結手段或いは溶接点（ＶＧＡ）熱溶接連結手段或いは超音波溶接装置或いはソイダプレート溶接装置或いは穴明け式連結装置である。

その制御回路には信号増幅濾波、採集、データ処理と信号出力制御回路及び／又は記憶装置が含まれている。信号出力ユニットにはコンピュータ標準データ接続口のケーブル或いは無線データ交換手段ＲＦトランシーバが含まれている。

信号出力装置はコンピュータ及び／又はプリンタ或いは外部データ記憶装置或いは補助モデムを通じて電話線に接続されている。

制御回路と入力感応層は一体として連結されている。制御回路の要素は直接アンテナ配列出力端末上に設置されているが、制御回路は電子白板の本体の内部に設置されている。

制御回路はフレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）アンテナ配列の出力端子に接続され、その上部には回路を制御する要素が直接設置されている。

制御回路の素子は入力感応層と分離設置された印刷回路板上に設置されているが、入力感応層のアンテナ配列出力端子は圧接或いは挿し込み或いは溶接の方式で印刷回路板と対応する入力端子に接続されている。

入力感応層のアンテナ配列出力端子は硬質圧し板と印刷回路板の間に設置されているが、硬質圧し板とアンテナ配列出力端子の間には緩和押し板が設置されてある。硬質圧し板、緩和層とアンテナ配列出力端子は印刷回路板の上にネジ結合によって載置されて、アンテナ配列出力端子と印刷回路板が対応する出力端子と接続される。

制御回路と電子白板の本体は一体に設置されるが、本体周りのカバー枠に設置できる。

制御回路が電子白板の本体外に設置され、本体とは電気連結手段を通じて接続されている。入力感応層のアンテナ配列出力端子は圧接或いは挿し込み或いは溶接の方式で入力感応層出力接続口と接続されている。制御回路には入力感応層の電気連結手段と適合する接続口が設置されている。

入力感応層のアンテナ配列出力端子は硬質圧し板と印刷回路板の間に設置されている。硬質圧し板とアンテナ配列出力端子の間には緩和層が設置されてある。硬質圧し板、緩和層とアンテナ配列出力端子は印刷回路板の上にネジ結合によって載置されて、アンテナ配列出力端子が電気接続手段上の対応する入力端子と接続される。

入力感応層出力接続口と制御回路接続口は針式連結手段或いはフレキシブル印刷回路手段或いはピン−ピン（ＰＩＮ−ＰＩＮ）連結手段或いは溶接点（ＶＧＡ）熱溶接連結手段或いは超音波溶接装置或いは溶磐溶接装置或いは穴明け式連結手段である。

電子白板の本体枠の外に支え台が設置されて、本体は支え台に載置される。制御回路は支え台の中に設置され、接続口は支え台に設置されている。入力感応層の出力接続口は制御回路の接続口に対応する本体の位置にある。

持ち歩き易く、保管し易く、据え付けやすくするために、電子白板の書写入力部分と周りに設置されたカバー枠は柔性の巻きやすい材質である。

電子白板本体の片方は巻き軸内に固定され、巻き軸の両端には本体を巻き込める巻きスプリングが設置され、本体のもう一つの片方には留め具が設置されている。制御回路は巻き軸内に設置することもできる。

上述した技術解決手段を検討すると、本発明は、構造が簡単で合理的なものであり、製作工程が簡単で、電子白板のコストを大幅に安くでき、メンテナンスに便利である。また、相当な範囲で感応精度を高められ、広汎に使用されることができる。デジタル化の問題を解決できて、現代のデジタル化製品の形態を更に豊かにさせ、電子白板を主な交流のチャンネルとして用いるという応用様式を創り出す。

具体的な実施方式
次は図と具体的な実施例に基づいて本発明について詳細に説明する。

実施例１
図１のように本発明は一つの内蔵隔膜アンテナ配列格子を持った電磁感応層電子白板であり、それには書写入力部分、その周りを囲うカバー枠１と制御回路装置が含まれている。書写入力部分は多層構造として枠の中に挟まれているが、それには表面書写層２、入力感応層５と底層４を含み、入力感応層５は表面書写層２と底層４の間に設置され、入力感応層５の出力は制御回路に接続されている。

図１のように、設備の影響への抵抗能力を増強するために入力感応層５の後にはシールド層６が設置され、該シールド層６は有効的に入力感応層５の電磁制御回路の作動への電磁干渉を克服できる。

入力感応層５と底層４の間には緩和層７が設置される。或いは入力感応層５とシールド層６の間には又緩和層７が設置されている。緩和層７は入力感応層と書写平面及びシールド層６の間に適切な隙間を維持するのに用いられる。又、制御の便利性のために、筆の電磁信号は押す時と押さない時との両者の場合に電磁信号を伝達する。勿論、筆を押さない時に無信号伝達状態になるものも作れるし、そのほかに筆は異なる周波数を用いて圧力を感知するための圧力感応手段を用いることができる。

図２，３，４のように、入力感応層５は絶縁隔膜５５の上に其々Ｘ、Ｙ軸方向に沿ったアンテナ配列５２，５１とすることができるし、その網格子に囲まれた空間は一つの感応単元５３を構成する。コストを下げるために、絶縁隔膜５５はフイルム材質を使う。入力感応層５は絶縁隔膜５５を覆う銅箔蝕刻後に形成したアンテナ配列であることもできるし、又、フレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）により形成されたアンテナ配列であることもできる。絶縁隔膜上に印された銀ペースト或いは銀ペーストと炭素ペーストの混合材質のアンテナ配列とすることもできる。

入力感応層は絶縁隔膜の両側に作れるし、或いは絶縁隔膜の片方に作られる、２つの層の絶縁隔膜は重ねられた構造である。

図７のように、電子白板の精度を高めるために、複数の入力感応層５と５’を一緒に重ねて、各入力感応層の感応単元５３は織り交ぜ配置をされている。各層感応単元５３の大きさ（間隔）は等しくても（対等であっても）等しくなくても（非対等であっても）いい。各層感応単元５３の大きさ（間隔）が異なると、重ねてから、その座標の間隔は縮小され、感応の精度を高めることができる。感応単元５３の対等の入力感応層が重ねられた場合、お互いの位置が織り交ぜ配置をされ、その座標の間隔は同様に縮小されて、電子白板の敏感性を高めることができる。

図６のように、若し、電子白板の書写面積が割りと大きい場合、入力感応層の面積もそれに対応して拡大しなければならない。その拡大電磁感応層は、一層以上の、隔膜を持った導線電磁感応層５と５’をお互いに接続して構成することもできる。各層にはＸ、Ｙ軸軸方向にそれぞれの導線引き出し電気連結手段５６と５７が設置され、各層の間は導線引き出し電気連結装置５６と５７で接続されている。

上述の連結手段５６と５７は針式連結手段或いはフレキシブル印刷回路手段或いはピン−ピン（ＰＩＮ−ＰＩＮ）連結手段或いは溶接点（ＶＧＡ）熱溶連結手段或いは超音波溶接装置或いは溶盤溶接装置或いは穴明けタイプ連結装置である。

電子白板の信号出力ユニットは有線ケーブル接続手段或いは無線データ交換手段である。有線ケーブル接続手段はＵＳＢコネクタを持った電気ケーブルであり、無線データ交換装置はＲＦトランシーバである。上記構成によって現地保存を行い、遠隔伝送が行われる。或いは直接インターネットアクセス手段を設置することができ、入力した内容をパケットとして纏めて発送できる。勿論、信号出力装置はコンピュータ或いはプリンタに接続されて、直接に白板で感応取得した情報を編集し、印字する。又、信号出力装置は直接にデータ記憶装置に直接接続されて、データを記憶してからポータブル記憶装置を利用してコンピュータかその他の機器に導入する。信号出力ユニットと周辺機器の具体的な回路構造はその他領域の消費電子製品応用の中での接続方式と一致するので、ここではその記述を省略する。

制御回路と入力感応層は一体として直接連結し、制御回路の構成要素は直接アンテナ配列出力端子上に設置され、制御回路は本体内部に設置される。

制御回路はフレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）から形成されたアンテナ配列の出力端子に設置され、その上に制御回路の構成要素を直接設置する。制御回路の構成要素は入力感応層と分離設置された印刷回路板の上に設置され、入力感応層のアンテナ配列出力端子は印刷回路板ＰＣＢ５に其々対応する入力端子に押付、差込、溶接などの方法で接続される。

図９のように、入力感応層のアンテナ配列端子は硬質圧し板６００と印刷回路板５００の中間に設置され、硬質圧し板６００とアンテナ配列端子の間には緩和層７が設置されて、硬質圧し板６００、緩和層とアンテナ配列出力端子の間はナット７００のネジ接合により、印刷回路板５００上に重ねられる。アンテナ配列出力端子は印刷回路板５００上の対応する入力端子５１１’に接続される。

制御回路と電子白板の本体を一体として設置する場合、本体の周りのカバー枠内に設置できる。

図８のように、制御回路８は本体外に設置され、本体とは電気連結手段を通じて接続されている。入力感応層５のアンテナ配列出力端子は押付、差込、溶接などの方法で入力感応層出力接続口８２と接続される。制御回路には入力感応層の電気連結手段と適合する接続口８１が設置されている。

入力感応層出力接続口８２と制御回路接続口８１は其々針式連結手段或いはフレキシブル印刷回路手段或いはピン−ピン（ＰＩＮ−ＰＩＮ）連結手段或いは溶接点（ＶＧＡ）熱溶連結手段或いは超音波溶接装置或いは溶盤溶接装置或いは穴明け式連結手段である。

制御回路と本体の分離設置は電子白板の随時のランクアップのために便利であり、又、保守と修正に便利となる。

図１のように、本体枠１のほかに支え台３が設置されてある。本体枠１は支え台３上に設置されている。制御回路８は支え台３の内部に設置され、接続口は支え台３に設置されている。入力感応層出力接続口８２は、対応する制御回路接続口８１に連結されている。

本発明の作動原理は図５のようである。図の中でＰは筆の信号出力端子で、ペンの先には割りと大きい導体Ｐ’があり、ペンの平面座標位置を得られ、ペンの位置を確定できる。

電磁ペンは絶え間なく電磁信号を発射し、ペンの先が感応発生装置に触れる時、その電磁信号は感応アンテナの対応位置を貫いて、該位置のアンテナが信号を感応する。感応発生装置は感応した位置信号をＸ、Ｙ方向のリード線を通じて制御識別回路の入力端子に伝送する。配列の選定、制御プロセス、バンドパスフイルター、デモジュレーション、レクテイファイ、Ａ／Ｄ変換などを経て、その結果位置信号が処理回路に送られ、ＣＰＵにより計算される。そうして電磁信号が感応アンテナの位置座標と各種作動状態を判定する。上記のデータあるいは情報は、通信接続口を通じてコンピュータに発送して、コンピュータの識別、表示と記録のためコンピュータを制御する。

更に、書写時のペン先の圧力を得て、信号位置感応の正確性を高めるために、入力ペンのペン先部の後にＺ軸方向圧力センサーが設置されて、該センサーの出力は電磁波発生装置の制御端子に接続されている。それで、圧し触れによって電磁波の発射信号を変えられて、もっと正確にペン先の圧力（入力信号）を識別することができる。

更に、信号出力ユニットは有線ケーブル接続手段或いは無線データ交換手段であってもよい。有線ケーブル接続手段はＵＳＢコネクタを持ったケーブルであることができ、無線データ交換装置はＲＦトランシーバであることができる。勿論、信号出力装置はコンピュータ或いはプリンターに接続されて、直接に白板で感応取得した情報を編集し、プリントする。又、信号出力装置は直接にデータ記憶装置に接続されて、データを蓄えてからポータブル記憶装置によりコンピュータ、その他の機器に導入される。信号出力装置と周辺機器の具体的な回路構造はその他領域のコンシューマ電子製品の中での接続方式と一致するので、ここではその内容を省く。

本発明の白板が感応、取得、出力したデータは識別後のデータであれば、ペンの移動軌跡のデータに転換できるし、或いは、未識別データであれば、ペンの各時刻での位置座標のデータである。

実施例２
図１０のように、本発明による導線網格子電磁感応層内蔵の携帯便利な電子白板は、次のものを含む。それには書写入力部分、電子白板の周辺に備えたカバー枠と制御回路が含まれている。書写入力部分は多層構造として枠の中に収容されているが、書写入力部は表面書写層２と底層４を含み、表面書写層２と底層４の間には入力感応層５が設置され、入力感応層５の出力は制御回路に接続されて、書写入力部分の周辺のカバー枠１はフレキシブルで巻きやすい材質である。

図１０のように、電子白板の本体の片方は巻き軸１００内に固定されていて、巻き軸１００の両端には本体を納める巻きスプリングが設置され、本体のもう一つの片方には留め具１０１が設置されている。

図１０のように、携帯と使用の便利を図って、電子白板の表面書写層２、入力感応層５、緩和層７、シールド層６及び底層４は全部巻き易い柔性材質を使える。電子白板の本体の片方は巻き軸１００内に固定されていて、巻き軸１００の両端には本体を納める巻きスプリングが設置され、本体のもう一つの片方には留め具１０１が設置されているが、此れは電子白板を完全に巻き収めた時に固定のために用いられる。その巻き軸、スプリング及び相応構造は現在のプロジェクタ幕、巻き収めカーテン等の巻き収め構造と似ているため、ここではその説明を省略する。巻き収める電子白板は携帯と使用が便利で、スペースを最小限に使える。外観が綺麗できちんとしているし、制御回路は巻き軸１００内部に設置できる。

本実施例のその他の技術特徴は実施例１と同じであり、詳細は実施例１の相当内容を参照できるので、ここではその説明を省略する。

以上の実施例は本発明の説明のためだけ用いられたものであって、本発明を決して制限するものではない。上記の好ましい例を参照して本発明への詳しい説明を行っているが、本技術領域の普通の技術者としては本発明の主旨と範囲を離れることか、本発明に対して種々の修正や変更或いは均等の置換ができることを理解すべきである。すべての修正、変更、均等物の置換は、本出願の権利範囲にカバーされる。

本発明の実施例の立体構造図である。 本発明の入力感応層がＹ軸方向に沿って蝕刻或いは印刷されたアンテナ配列の構造図である。 発明の入力感応層がＸ軸方向に沿って蝕刻或いは印刷されたアンテナ配列の構造図である。 本発明の入力感応層Ｘ、Ｙ軸方向のアンテナ配列によって形成された感応単元の構造図である。 本発明の入力感応層の信号生成、入力筆位置識別原理を示す図である。 本発明の入力感応層を一部品層以上で構成した構造図と電気連結接続口を示す図である。 本発明の二層以上入力感応層を重ねた構造図である。 本発明の入力感応層と制御回路の分離設置連結関係を示す構造図である。 本発明のアンテナ配列出力端子と印刷回路の対応する入力端子の連結関係を示す構成図である。 本発明の実施例２を示す立体構造図である。

Claims (8)

1. 一種の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって該電子白板の本体である書写入力部分、その周りを囲む枠部分と、制御回路を含み、前記書写入力部分は多層構造として前記枠部分の中に挟まれて、表面書写層、入力感応層と底層を含み、前記入力感応層は前記表面書写層と前記底層の間に設置され、その出力は前記制御回路に接続されており、前記入力感応層が絶縁隔膜上に設置されてＸ、Ｙ軸方向に沿って配列されたアンテナ配列であり、各配列格子で囲まれた空間が一つの感応単元を構成し、複数層の前記入力感応層を一緒に重ねて、各入力感応層の感応単元が織り交ぜ配置されて、各入力感応層の感応単元の大きさはそれぞれ等しい又は等しくないものであり、前記書写入力部分、その周囲の枠部分が軟性の巻き易い材質であり、前記電子白板の本体が巻きやすくて携帯しやすく、前記電子白板の本体が片方は巻き軸内に固定され、前記巻き軸の両端には前記電子白板の本体を巻き込める巻きスプリングが設置され、前記電子白板の本体のもう一つの片方には留め具が設置されて、前記制御回路を巻き軸内に設置できることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
2. 請求項１に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって、前記入力感応層の後に対干渉を増強するシールド層が設置されていることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
3. 請求項１または２に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって、前記入力感応層と前記底層の間に緩和層が設置されること、または前記入力感応層と前記シールド層の間に緩和層が設置されていることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
4. 請求項１に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって前記絶縁隔膜はフイルム材質であることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
5. 請求項１に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって、前記入力感応層が前記絶縁隔膜上に作られた銀ペースト或いは銀ペーストと炭ペーストの混合材質のアンテナ配列であり、前記入力感応層が前記絶縁隔膜の両面に作られるか、又は前記絶縁隔膜の片面に作られ、重畳された絶縁隔膜の２層があることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
6. 請求項１に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって、前記制御回路と前記入力感応層が一体として直接接続され、前記制御回路の素子が直接にアンテナ配列出力端子に設置されて、前記制御回路は前記電子白板の本体の内部に設置されていることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
7. 請求項１に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって、前記制御回路の素子が前記入力感応層と分離設置された印刷回路板に設置されていて、前記入力感応層のアンテナ出力端子が圧し付け或いは挿しつけ或いは溶接の方式で前記印刷回路板と対応する入力端子と接続されていることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。
8. 請求項７に記載の隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板であって、前記入力感応層のアンテナ配列出力端子が硬質圧し板と前記印刷回路板の間に設置され、硬質圧し板とアンテナ配列出力端子の間には緩和層が設置され、硬質圧し板、緩和層とアンテナ配列出力端子はネジ接合により印刷回路板に押し付けられ、アンテナ配列出力端子は前記印刷回路板の対応する入力端子に接続していることを特徴とする隔膜アンテナ配列格子電磁感応層内蔵の電子白板。

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