JP6707910B2 - 筆記ボード及び表示システム - Google Patents

Description

本発明は、筆記される媒体である紙などの被筆記シートを支持する筆記ボード、及び、この筆記ボードを有する表示システムに関する。

従来、コンピュータ等への手書き入力を可能にする手書き入力支援装置が知られている。例えば特許文献１〜４には、入力された位置を検出する手段と、位置当該入力を行うためのペン先を有する位置を指示する手段と、を備えた手書き入力を支援する装置が示されている。

特開２０１０−１１７９４３号公報 特表平７−５０１６３８号公報 特許第４６２９３０６号公報 特許第３８７７４８４号公報

このような手書き入力を支援する装置を小学校、中学校、及び高校等の教育現場で利用したいとの要望がある。しかしながら、教育現場では汎用の鉛筆及び消しゴムによる通常通りの紙への筆記及び消字の作業を前提として、手書き入力支援装置を利用することが望まれている。ところが、上記したような従来の手書き入力支援装置では、汎用の鉛筆及び消しゴムによる入力及び消字を適切に認識することができない。

また、従来の装置では、位置検出装置の入力面への入力を行うための専用のペン（ペン型の位置指示器）を必要としていた。そのため、手書き入力支援装置全体の構成の複雑化と、それによる装置のコスト上昇という問題もあった。また、専用のペンを紛失すると手書き入力支援装置が使用できなくなるという問題もあった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、入力軌跡を視認可能にしつつ、汎用の鉛筆及び消しゴムを用いてもコンピュータ等への手書き入力を行うことができる筆記ボードを提供することを目的とする。また、この筆記ボードを備える表示システムを提供する。

本発明の１つの態様は、被筆記シートを支持する支持面を形成する表層板と、表層板に積層され支持面上への外部導体の接触位置または接近位置を検出するタッチセンサと、感圧センサと、被筆記シートが支持面に載せられたことを検知する筆記シート検知センサと、を備える筆記ボードである。

この筆記ボードでは、タッチセンサのうち表層板とは反対側に遮蔽フィルムが配置されてもよい。

また、この筆記ボードは、タッチセンサ、感圧センサ、及び筆記シート検知センサからの検知信号を受信し、演算処理をする演算手段をさらに備え、演算手段では、タッチセンサによる検知が行われたときに筆記がなされたと判断し、タッチセンサによる検知が行われることなく感圧センサによる検知が行われたときに字消しがなされたと判断する演算をおこなうものとすることができる。

上記の演算手段では、筆記シート検知センサにより被筆記シートが検知された後、タッチセンサによる検知が行われたときに筆記がなされたと判断することもできる。

上記筆記ボートにおいて、タッチセンサが被筆記シート検知センサを兼ねてもよい。

上記筆記ボードでは、支持面に載せられた前記被筆記シートをさらに備えてもよい。

上記筆記ボードと、この筆記ボードに接続され、筆記内容を表示する表示装置と、を備える、表示システムを提供できる。

本発明によれば、紙などの被筆記シートを自動で検出した上で、入力軌跡は、紙などの被筆記シートに通常の鉛筆による筆記を視認でき、筆記ボードでは汎用の鉛筆による入力及び汎用の消しゴムによる消字を区別して認識することができるので、コンピュータ等への適切な手書き入力を行うことが可能である。

図１（ａ）は筆記ボード１０の外観斜視図、図１（ｂ）は筆記ボード１０の断面図である。 図２は筆記ボード１０の検出手段３０の層構成を説明する断面図である。 図３は筆記ボード１０のタッチセンサ３２を示す平面図である。 図４は図３のタッチセンサ３２の一部拡大図であって、タッチセンサの導電性メッシュを示す図である。 図５（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図５（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図５（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 図６（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図６（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図６（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 図７（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図７（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図７（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 図８（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図８（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図８（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 図９（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図９（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図９（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 図１０（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図１０（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図１０（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 図１１（ａ）は第１検知電極３４ａの例、図１１（ｂ）は第２検知電極３５ａの例、図１１（ｃ）は第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａの両者を表した図である。 筆記の場面を説明する図である。 消しゴムによる字消しの場面を説明する図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の形態について説明する。なお、明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物の態様から変更し誇張することもある。

本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「表示シート」は、「表示板」や「表示フィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
また、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１（ａ）は一つの形態である筆記ボード１０を概略的に示す斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）にＩｂ−Ｉｂで示した線に沿って切断した筆記ボード１０を概略的に示す断面図である。図２は、図１（ｂ）にＩＩで示した部位を拡大し、検出手段３０の層構成を説明するための図である。図２では分かり易さのため各層を離して表しているが、実際はこれらの層はＯＣＡ（Optical Clear Adhesive、光学糊）により接着されている。この粘着剤（光学糊）は透明、不透明を問わない。

図１（ａ）、図１（ｂ）、図２からわかるように、筆記ボート１０は筐体１１、及び、該筐体１１の内側に収められた演算手段２０、及び検出手段３０を有して構成されている。

筐体１１は、筆記ボード１０の外郭を形成する中空箱状の部材で、必要とされる強度と耐傷性を有して構成されている。筆記ボード１０を構成する材料は特に限定されることはないが、例えば、ＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂等の樹脂材料から構成され得る。
筐体１１の内側には、演算手段２０及び検出手段３０が納められる。そのため、筐体１１においても演算手段２０が納められる部位である制御部１２及び検出手段３０が納められる検出部１３を有して構成されている。
特に検出部１３のうち、この上に紙等の被筆記シートが置かれる支持面１３ａを有する側の板は検出手段３０の表層板３１も兼ねるように構成されている。当該表層板３１については後で詳しく説明する。

演算手段２０は、検出手段３０に接続された制御回路基板を有している。この回路には、例えば制御部及び通信部が含まれる。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、筆記ボード１０全体の制御を行う。制御部には、必要に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）が設けられ、ＲＯＭに保存されたプログラムをＲＡＭに展開して、このプログラムをＣＰＵで演算、実行するようにしてもよい。
このＲＯＭに保存されたプログラムには、検出手段３０に含まれるタッチセンサ３２からの信号、感圧センサ４１からの信号に基づき、鉛筆の使用、消しゴムの使用を判断するとともに、使用された位置、範囲、軌跡を演算して、筆記データ、消字データを得るためのプログラムが含まれてもよい。
さらにこのＲＯＭには、紙などの被筆記シートの有無を検知する被筆記シート検出手段４５からの信号を受信して被筆記シートの存在を判断し、電源の入り切りやその他の制御をするプログラムが含まれてもよい。

通信部は、コンピュータや表示装置等の外部装置との通信を行うためのものであり、外部装置との通信に用いられるインターフェイス装置を有している。このインターフェイス装置としては、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続等による接続を行うための有線接続装置、及び、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線等による接続を行うための無線接続装置が例示できる。

筆記ボード１０は、筆記ボード１０の各部に電力を供給するための図示しない電源を有している。この電源としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等のバッテリーを挙げることができる。また、これに限らず、交流（ＡＣ）電源や太陽電池、或いはＵＳＢ端子から供給される電力を電源として用いてもよい。電源は、演算手段２０及び検出手段３０のいずれに収容されていてもよい。また、電源は、別体として構成されて演算手段２０、検出手段３０に接続されてもよい。

次に、検出手段３０について説明する。本形態では、図２からわかるように、検出手段３０は、筐体１１の支持面１３ａ側から順に、表層板３１、タッチセンサ３２、遮蔽フィルム４０、感圧センサ４１、及び、補強板４２を有している。さらに、検出手段３０は被筆記シート検出手段４５を具備している。

表層板３１は、本形態では筐体１１が検出部１３の一部を兼ねて構成した板状の部材である。表層板３１は透明、不透明を問わない。
この表層板３１は、検出手段３０に対する入力面（タッチ面、接触面）として機能する。すなわち、表層板３１に外部導体（例えば、筆記具、人間の指等）を接触（接近）させることにより、タッチセンサ３２に検知させて外部から情報を入力するとともに、表層板３１に消しゴムを押圧するように押し当てることで感圧センサ４１にこれを検知させて外部からの情報を入力する。そのため、表層板３１の厚さは特に限定されることはないが、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。さらに望ましくは０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下が現実的である。この理由として、タッチセンサが反応しなくなるため０．１ｍｍ厚が下限値であり、０．６ｍｍ厚以下でないとタッチセンサが動作しなくなるためである。タッチセンサの感度が高ければ１．５ｍｍ厚も可能である。
また、上記したように、表層板３１は、筐体１１の一部を兼ねており、被筆記シートを支持する支持面１３ａをなしている。

この表層板３１の支持面１３ａは、ハードコート性を有することが好ましい。このような表層板３１は、例えば、アクリル樹脂等で形成される透明支持体３１ａ上にハードコート層３１ｂを設けることにより作製することができる。このハードコート層は、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験（４．９Ｎ荷重）で「Ｈ」以上の硬度を有することが好ましい。鉛筆硬度を「Ｈ」以上とすることにより、表層板３１における耐擦傷性を向上させることができる。したがって、表層板３１が筆記具の先端等で引っ掻かれたりした際に、支持面１３ａに傷が生じることを抑制することができる。なお、透明支持体との密着性、靱性およびカールの防止の観点から、ハードコート層３１ｂの鉛筆硬度の上限は「４Ｈ」とすることが好ましい。すなわち、ハードコート層３１ｂは、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験（４．９Ｎ荷重）で「Ｈ」以上「４Ｈ」以下の硬度を有することが好ましい。筆記ボード１０の検出手段３０は、繰り返し押圧され高度な密着性および靱性が要求されることから、ハードコート層３１ｂの鉛筆硬度の上限を「４Ｈ」とすることにより、ハードコート層３１ｂを検出手段の支持面１３ａをなす層として使用する場合に顕著な効果を発揮できる。

このようなハードコート層３１ｂとしては、ガラスや樹脂の層を用いることができる。例えば、フッ素樹脂、ケイ素樹脂等の熱硬化性樹脂、紫外線、電子線等の電離放射線の照射により架橋反応し硬化する、アクリル系、エポキシ系等の電離放射線硬化性樹脂、及び、電離放射線硬化性樹脂に、フッ素樹脂、ケイ素樹脂等の熱硬化性樹脂を添加したもの等を好ましく用いることができる。

また、ハードコート層３１ｂは、筆記済みの被筆記シートを表層板３１上で裏返した際に、被筆記シートの筆記済みの面からの黒鉛粉やインク等の付着、いわゆる裏うつりを抑制し得る材料を用いることが好ましい。さらに、裏うつりが生じたとしても、付着した黒鉛粉やインク等の拭き取り除去が容易である材料を用いることが好ましい。

ハードコート層３１ｂは、透明支持体３１ａ上へ樹脂材料を塗布して加熱や電離放射線の照射等により硬化させることによって形成されてもよいし、ガラスや樹脂のシートを接着剤や粘着剤により透明支持体３１ａに貼着してもよい。表層板３１を、樹脂のシートを透明支持体３１ａに貼着することにより形成する場合、例えば、支持フィルム上に樹脂材料を塗布して加熱や電離放射線の照射等により硬化させたものを、透明支持体３１ａに貼着するようにしてもよい。

このような表層板３１は、表面板の機械的強度と各種センサの感度の観点から、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の厚さを有していることが好ましい。また、ハードコート層３１ｂは、硬度の確保及び検出手段の薄型化の観点から、０．１μｍ以上２０μｍ以下の厚さを有していることが好ましい。

次に、タッチセンサ３２について説明する。図３は、タッチセンサ３２の一例を示す平面図であり、図４は、図３のタッチセンサ３２の一部拡大図であって、タッチセンサ３２の導電性メッシュ３６を示す図である。

タッチセンサ３２は投影型の静電容量結合方式として構成され、外部導体（例えば、筆記具、人間の指等）の接触位置を検出可能に構成されている。なお、静電容量結合方式において、検出感度が優れている場合には、外部導体が検出手段３０に接近しただけで当該外部導体が検出手段３０のどの領域に接近しているかを検出することができる。このような現象にともなって、「接触位置」とは、実際には接触していないが位置を検出され得る接近位置を含む概念とする。

なお、「容量結合」方式及び「投影型」の容量結合方式との用語は、タッチセンサの技術分野で用いられる際の意味と同様の意味を有するものとして、本件においても用いている。なお、「容量結合」方式は、タッチセンサの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本件では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。典型的な静電容量結合方式のタッチセンサは電極（導電体層）を含んでおり、外部の導体がタッチセンサに接触することにより、外部の導体とタッチセンサの電極（導電体層）との間でコンデンサ（静電容量）が形成されるようになる。そして、このコンデンサの形成にともなった電気的な状態の変化量に基づき、検知、非検知の判断を行い、タッチセンサ上において外部導体が接触（接近）している位置の位置座標が特定（位置検出）されるようになる。

タッチセンサ３２は、支持フィルム３３、第１電極（検出電極）３４、第２電極（検出電極）３５、第１取出配線３４ｂ及び第２取出配線３５ｂを有している。図２〜図４に示された例では、タッチセンサ３２は、支持フィルム３３の一方の面上に、第１電極３４、第２電極３５、第１取出配線３４ｂ及び第２取出配線３５ｂを有している。

また、これに限られず、タッチセンサは、支持フィルムの一方の面上に、第１電極及び第１取出配線を有し、他方の面上に、第２電極及び第２取出配線を有してもよい。または、支持フィルム上に、第１電極及び第１取出配線を有したタッチセンサと、他の支持フィルム上に、第２電極及び第２取出配線を有したタッチセンサと、を積層してもよい。

図２〜図４に示された例では、支持フィルム３３は、第１電極３４、第２電極３５、第１取出配線３４ｂ、及び第２取出配線３５ｂを支持し、且つ、タッチセンサ３２において誘電体としても機能し得る。図３及び図４に示すように、支持フィルム３３は、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１に隣接する非アクティブエリアＡａ２と、を含んでいる。

支持フィルム３３は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース（三酢酸セルロース）等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂などからなる樹脂シート、ガラス、セラミックス等からなる無機材等、誘電体として機能し得る材料を用いることができる。また、第１電極３４、第２電極３５、第１取出配線３４ｂ、及び第２取出配線３５ｂの保持性、並びに検出手段３０の薄型化の観点から、このような支持フィルム３３の厚さは、２０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。

図３に示されているように、第１電極３４は、位置検出に用いられ、アクティブエリアＡａ１内に配置される、複数の第１検知電極３４ａを含んでいる。図示された例では、第１電極３４は、支持フィルム３３の第１方向（Ｘ）に沿って延び、第２方向（Ｙ）に沿って配列された複数の第１検知電極３４ａを含んでいる。また、第２電極３５は、位置検出に用いられ、アクティブエリアＡａ１内に配置される、複数の第２検知電極３５ａを含んでいる。図示された例では、第２電極３５は、基材フィルム３３の第２方向（Ｙ）に沿って延び、第１方向（Ｘ）に沿って配列された複数の第２検知電極３５ａを含んでいる。第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａは、一例として、以下に説明するような導電性細線３７からなる導電性メッシュ３６によって形成されるが、図３では、図示の簡略化のために、第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａが配置される領域を単純な矩形で示している。また、図３及び図４では、第１電極３４及び第１取出配線３４ｂと、第２電極３５及び第２取出配線３５ｂとを、区別して理解しやすくするため、第１電極３４及び第１取出配線３４ｂを実線で示し、第２電極３５及び第２取出配線３５ｂを破線で示している。

第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａは、外部導体が検知手段３０に接近した際に生じる、電磁的な変化又は静電容量の変化を検知するために設けられるものである。第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａは、例えば、金属材料が、所定の線幅及び厚さで形成された導電性細線３７からなる導電性メッシュ３６で構成することができる。なお、これに限られず、第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａは、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電膜を用いて形成されてもよい。

第１取出配線３４ｂ、第２取出配線３５ｂは、第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａの各々に対し、接触位置の検出方法に応じて１つ又は２つ設けられている。第１取出配線３４ｂ、第２取出配線３５ｂは、対応する第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａに接続されて配線を形成している。図３に示された例では、第１取出配線３４ｂ、第２取出配線３５ｂは、支持フィルム３３の非アクティブエリアＡａ２内を、対応する第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａから支持フィルム３３の端縁付近まで延びている。また、図示された例では、第１取出配線３４ｂ、第２取出配線３５ｂは、図示しない接続配線（例えば、フレキシブルプリント基板）を介して、上述の制御部に接続される端子部３４ｃ、３５ｃを含んでいる。

図４に示された例において、第１電極３４、第２電極３５は、それぞれ導電性メッシュ３６を含んでいる。図示された例では、第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａが、それぞれ導電性メッシュ３６を含んでいる。本形態では導電性メッシュ３６は、多数の導電性細線３７により多数の開口領域３８が画成される格子状（メッシュ状）の材料である。図示された例では、導電性メッシュ３６は、多数の導電性細線３７で格子状のメッシュが形成され、これにより、多数の矩形の開口領域３８が画成されている。ただし、第１検知電極及び第２検知電極が有するパターンはこれに限らず、必要性能を満たすように各種のパターンを適用することができる。図５〜図１１には第１検知電極３４ａ及び第２検知電極３５ａのパターン例を示した。図５〜図１１の各図では、繰り返しとなるパターンの１単位を示す。図５〜図１１において、第１検知電極３４ａはこの１単位が紙面左右方向に繰り返されて延びて帯状となり、この帯状が紙面上下方向に配列される（図３参照）。第２検知電極３５ｂはこの１単位が紙面上下方向に繰り返されて延びて帯状となり、この帯状が紙面左右方向に配列される（図３参照）。また、図５〜図１１の各図には（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの図を表している。図５〜図１１の各図における（ａ）は第１検知電極３４ａのみを表し、（ｂ）は第２検知電極３５ａのみを表し、（ｃ）は平面視で両者が重なっている場面を現している。以下パターンについて説明する。

図５に示した例は、第１検知電極３４ａは菱形の薄膜が左右方向に連結部３４ｆで連結し(図５（ａ））、第２検知電極３５ａは菱形の薄膜が上下方向に連結部３５ｆで連結した形態(図５（ｂ））である。そして、図５（ｃ）からわかるように、両者が重なることによって、平面視で見かけ上、隙間無く検知電極が配置されている。また、連結部３４ｆ、３５ｆにおいて、第１検知電極３４ａと第２検知電極３５ａとが重なっている。連結部３４ｆ、３５ｆの大きさは適宜調整することが可能である。
これに対して図６に示した例は、図５（ｃ）からわかるように、第１検知電極３４ａと第２検知電極３５ａとが重なると平面視で隙間Ｇ１ができるようにされた形態である。

図７に示した例は、第１検知電極３４ａは、細線３７が斜めの格子状に形成され(図７（ａ））、第２検知電極３５ａも同様に細線３７が斜めの格子状に形成されている(図７（ｂ））。ただし、第２検知電極３５ａではその一部に細線が形成されていない空間Ｇ２を具備する。そして、図７（ｃ）からわかるように、両者が重なることによって、平面視で空間Ｇ２の部分のみは、第１検知電極３４ａのみとなる。

図８に示した例は、第１検知電極３４ａは菱形の内側に細線３７が斜めの格子状に形成されこの菱形同士が左右方向に連結部３４ｆで連結し(図８（ａ））、第２検知電極３５ａは菱形の内側に細線３７が斜めの格子状に形成されこの菱形同士が上下方向に連結部３５ｆで連結(図８（ｂ））した形態である。そして、図８（ｃ）からわかるように、両者が重なることによって、平面視で見かけ上、隙間無く検知電極が配置されている。また、連結部３４ｆ、３５ｆにおいて、第１検知電極３４ａと第２検知電極３５ａとが重なっている。連結部３４ｆ、３５ｆの大きさは適宜調整することが可能である。

図９に示した例は、第１検知電極３４ａは、細線３７が水平方向に延び、縞状に形成され(図９（ａ））、第２検知電極３５ａは細線３７がこれに対して垂直方向に延び縞状に形成されている(図９（ｂ））。そして、図９（ｃ）からわかるように、両者が重なることによって、平面視で格子状となる。

図１０に示した例は、第１検知電極３４ａは、細線３７が垂直方向に延び、縞状に形成され(図１０（ａ））、第２検知電極３５ａも細線３７がこれに対して平行で垂直方向に延び縞状に形成されている(図１０（ｂ））。そして、図１０（ｃ）からわかるように、両者が重なることによって、平面視でも縞状である。

図１１に示した例は、第１検知電極３４ａは、細線３７が斜めの格子状に形成され(図１１（ａ））、第２検知電極３５ａも同様に細線３７が斜めの格子状に形成されている(図１１（ｂ））。ただし、第２検知電極３５ａの方が細線３７のピッチが細かくされている。そして、図７（ｃ）からわかるように、両者が重なることによって、平面視でも斜めの格子状が形成されている。

以上のような、第１検知電極３４ａ、第２検知電極３５ａ、第１取出配線３４ｂ、及び第２取出配線３５ｂは、例えば、蒸着法、スパッタリング法、箔の転写、塗工法等により、金、銀、銅、白金、錫、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、及び、これらの金属の１種以上を含む合金の一以上を含有する金属膜を支持フィルム３３上に形成し、この金属膜を所望のパターンでエッチングすることによって形成することができる。前記のように後工程でパターンを形成する方式以外に、予めパターンを形成した版を用いてグラビア、スクリーン印刷による手法も可能である。

次に、遮蔽フィルム４０について説明する。遮蔽フィルム４０は、感圧センサ４１からのノイズがタッチセンサ３２に影響を及ぼすことを防止するものある。従って、このようなノイズを遮蔽することができればよい。これには例えば導電性プラスチック、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電膜、銀ナノワイヤー透明導電フィルム等を挙げることができる。透明、不透明は特に限定されない。
遮蔽フィルム４０の厚さは、上記のようにノイズを遮蔽することができればよいのでそのための厚さがあればよい。そのためには、遮蔽フィルムの好ましい厚さは、２０μｍ以上２００μｍ以下である。特に、遮蔽フィルムは遮蔽層と基材フィルムからなるが、遮蔽層の好ましい厚さは０．１μｍ以上、１０μｍ以下である。

次に感圧センサ４１について説明する。感圧センサ４１は押圧されることにより押圧されたこと、及び押圧された位置を検出するセンサである。これにより後で示すように、汎用の消しゴムが使用されたことを検知するとともに、どの位置で消しゴムによる字消しを行ったかを認識し、データとすることができる。
感圧センサ４１としては特に限定されることなく汎用の感圧センサを適用することができる。

補強板４２は、検知手段３０の強度を補強する板状の部材ある。従って、検知手段３０に対して必要な強度を付与するものであればその材質及び厚さは特に限定されることはない。

以上のような検知手段３０では、遮蔽フィルム４０を挟んでタッチセンサ３２が、感圧センサ４１よりも支持面１３ａ側に配置されなければならない。これが反対になると、遮蔽フィルム４０によりタッチセンサ３２が検知を行うことができなくなってしまう。

被筆記シート検出手段４５は、検出部１３の支持面１３ａ上に紙などの被筆記シート１（図１２参照）が置かれたことを検知する手段である。被筆記シート検出手段４５は被筆記シートが置かれたことを検知することができればその具体的な形態は特に限定されることなく、各種のセンサを用いることができる。従って、上記したタッチセンサ３２で被筆記シート１も検知するように構成することにより、タッチセンサ３２を被筆記シート検出手段４５としても用いてもよい。この場合には、例えば大きい面積で静電容量の変化を検知したときに被筆記シート１が置かれたと判断することができる。ただし、被筆記シート検出手段４５は備えていなくてもよい。

筆記ボード１０に、上述の通信部を介してディスプレイ等の表示装置を接続することにより、筆記ボード１０の支持面１３ａ上に載置された被筆記シートへの筆記内容を、表示装置に表示する表示システムを構築することが可能である。この表示システムは、例えば、表示装置と接続されたコンピュータに、筆記ボード１０を有線接続又は無線接続し、筆記ボード１０と表示装置とをコンピュータを介して接続するようにすることもできる。

次に、筆記ボード１０の動作について説明する。

図１２には、筆記ボード１０により筆記検出が行われる一つの場面を表した。
筆記ボード１０の支持面１３ａに被筆記シート１が載せられると、被筆記シート検出手段４５が検知し、その信号を受信した演算手段２０により、筆記ボード１０を休止状態から入力待ち状態へと移り、筆記ボードへの入力を行うことができる。ただし、これに限らず、電気的にスイッチを備えることもできる。
被筆記シート１としては、紙等の任意の不導体のシートを用いることができる。市販の用紙を用いることができる。なお、被筆記シート１の全体が不導体である必要はなく、被筆記シート１の一部が導電性を有していてもよい。
なお、図１２では見易さのため他の層と同様に支持面１３ａから被筆記シート１が離れて表れているが、実際には被筆記シート１は支持面１３ａに接触し載置されている。
また、被筆記シート検出手段４５にバーコードリーダーを備えておくことにより、被筆記シートに予め付与されたがバーコードに従い、被筆記シートがどのようなシートであるか筆記ボードにて識別することが可能である。

その後、演算手段２０は、タッチセンサ３２により、支持面１３ａへ接触又は接近した鉛筆等の導電性の筆記具である外部導体５を検出すると、タッチセンサ３２で当該外部導体５の支持面１３ａ上の位置を連続的に検知し、外部導体５の移動の軌跡のデータを取得する。例えば、検出手段３０の支持面１３ａ上に被筆記シート１を載置し、筆記具（外部導体）５で被筆記シート１に文字や図形等を筆記すると、タッチセンサ３２で筆記具５の移動の軌跡のデータを取得する。筆記ボード１０が表示装置と接続されている場合、筆記具５の移動の軌跡のデータを当該表示装置へリアルタイム（実時間処理）で送信することにより、筆記具５で被筆記シート１に筆記した内容が表示装置に表示される。また、筆記具５の移動の軌跡のデータを、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶するようにしてもよい。

筆記具５としては、被筆記シート１に接触する先端部又は先端部近傍にタッチセンサ３２で検出可能な導体を有する筆記具を用いることができる。タッチセンサ３２は、このような筆記具５の先端部又は先端部近傍に設けられた導体を検知して、当該筆記具５の移動の軌跡を取得することができる。
ここで、「先端部近傍」とは、筆記具の先端部から５ｍｍ以内の範囲を指す。先端部に導体を有する筆記具５としては、鉛筆、ボールペン、万年筆等を例示することができる、鉛筆は、先端部に黒鉛で形成された芯を有しており、この芯が導体をなす。すなわち、鉛筆の芯、シャープペンシルの芯は導体なので、教育現場で通常に児童、生徒、学生が使用する筆記具を通常通りに使用することができる。先端部に金属部材を有するボールペンや万年筆においては、この金属部材が導体をなす。先端部近傍に導体を有する筆記具５としては、先端部近傍に金属部材を有する種々の筆記具を好適に用いることができる。この場合、消しゴムで消去できるインキを備える筆記具であれば、消しゴムによる字消し検出も可能である。

なお、このようにタッチセンサ３２が検知しているときには、感圧センサ４１では圧力を検知してもこれを無視するように演算手段２０で予め決めてプログラムしておいても良い。これにより誤作動を防止することができる。

図１３には、筆記ボード１０により消しゴムによる字消し検出が行われる一つの場面を表した。このときには、演算手段２０では、タッチセンサ３２が何も検知することなく、感圧センサ４１により、支持面１３ａへの押圧が行われたことを検出すると、感圧センサ４１で消しゴム６の支持面１３ａ上の位置を連続的に検知し、消しゴム６の移動の軌跡のデータを取得する。そして、当該移動の軌跡上に予め記録されていた文字や図形のデータを消去する。例えば、検出手段３０の支持面１３ａ上に被筆記シート１が載置され、消しゴム６で被筆記シート１に描かれた文字や図形等を消すと、感圧センサ４１で消しゴム６の移動の軌跡のデータを取得する。そしてこの位置に予め描かれていた文字や図形のデータを消去する。
筆記ボード１０が表示装置と接続されている場合、消しゴム６の移動の軌跡のデータを当該表示装置へリアルタイム（実時間処理）で送信することにより、消しゴム６で被筆記シート１に筆記されていた内容が消去された状態で表示装置に表示される。また、消しゴム６の移動の軌跡のデータを、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶するようにしてもよい。

このような消しゴム６ではタッチセンサ３２は検知することなく、感圧センサ４１を押圧する。これにより感圧センサ４１が当該消しゴム６の移動の軌跡を取得することができる。

以上のような演算及びその結果による各部材の制御は演算手段２０により行われる。すなわち、筆記ボード１０によれば、紙などの被筆記シートが置かれたことを検知するとともに、汎用の鉛筆及び汎用の消しゴムを用いて、筆記の最終結果をデータ化することが可能である。
筆記の過程で消しゴムによる字消しが行われても、当該消しゴムによる字消しを検知し、適切にデータに反映させることが可能である。そして再度鉛筆で文字や図形を描けばそれも反映される。
そしてこのような鉛筆の使用及び消しゴムの使用の判別を使用者に頼ることなく筆記ボード１０が自動でおこなう。従って、使用者は通常筆記すると同じように書き進めればよく、筆記ボート１０を使用することによる追加の操作は必要ないので利便性が高い。
また、使用が終了して紙などの被筆記シートを除去することで休止状態になるように構成してもよい。これにより利便性をさらに高めることができる。

このような筆記ボード１０はさまざまな場面で用いることができるが、例えば教育用途において特に有効である。教育現場では、現在も鉛筆による文字及び図形の描画、及び消しゴムによる誤りの消去が通常であり、専用の器具を利用することが必ずしもできない場合も多い。本発明によれば、例えば問題集等の紙面による答案作成において、児童、生徒、学生（「児童ら」と記載することがある。）は通常に鉛筆及び消しゴムで答案を作成すればよく、負担を軽減することができる。従って児童らは通常通り紙に表れた文字、図形で情報を視認すればよいので、違和感もない。
そして、筆記ボード１０の支持面１３ａ上で生徒が紙に書いた内容をスクリーンやディスプレイ等の表示装置に表示することができる。紙に印刷された課題（試験問題）への各生徒の回答を教師側のディスプレイに表示するようにすると、各生徒の課題の進行状況をモニターしたり、課題の進行に応じてリアルタイムに採点したりすることが可能となる。

１ 被筆記シート
５ 外部導体（筆記具）
６ 消しゴム
１０ 筆記ボード
１１ 筐体
１２ 制御部
１３ 検出部
１３ａ 支持面
２０ 演算手段
３０ 検出手段
３１ 表層板
３２ タッチセンサ
３３ 支持フィルム
３４ 第１電極（検出電極）
３５ 第２電極（検出電極）
４０ 遮蔽フィルム
４１ 感圧センサ
４２ 補強板
４５ 被筆記シート検出手段

Claims (6)

1. 被筆記シートを支持する支持面を形成する表層板と、
   前記表層板に積層され前記支持面上への外部導体の接触位置または接近位置を検出するタッチセンサと、
   感圧センサと、
   前記被筆記シートが前記支持面に載せられたことを検知する筆記シート検知センサと、
   前記タッチセンサ、前記感圧センサ、及び前記筆記シート検知センサからの検知信号を受信し、演算処理をする演算手段と、を備え、
   前記演算手段では、
   前記タッチセンサによる検知が行われたときに筆記がなされたと判断し、
   前記タッチセンサによる検知が行われることなく前記感圧センサによる検知が行われたときに字消しがなされたと判断する演算をおこなう、筆記ボード。
2. 前記タッチセンサのうち前記表層板とは反対側に遮蔽フィルムが配置される請求項１に記載の筆記ボード。
3. 前記演算手段では、前記筆記シート検知センサにより前記被筆記シートが検知された後、前記タッチセンサによる検知が行われたときに筆記がなされたと判断する請求項１又は２に記載の筆記ボード。
4. 前記タッチセンサが前記被筆記シート検知センサを兼ねている、請求項１乃至３のいずれかに記載の筆記ボード。
5. 前記支持面に載せられた前記被筆記シートをさらに備える請求項１乃至４のいずれかに記載の筆記ボード。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の筆記ボードと、
   前記筆記ボードに接続され、前記被筆記シートへの筆記内容を表示する表示装置と、を備える、表示システム。

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