JPH01126719A - 電子黒板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、定常的な磁気バイアスが加えられた位置の座
標値を検出するタブレットを用いた電子馬板装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来のこの種の装置として、本件出願人は既に特願昭６
１−２７３６号の「電子黒板装置」（特開昭６２−１６
０２９９号公報参照）に開示されたものを提案した。以
下、その内容を簡単に説明する。

黒板本体は、アモルファス合金等からなる長尺の磁歪伝
達媒体並びにその一端に巻回された第１のコイル及びそ
のほぼ全体に亘って巻回された第２のコイルを主要構成
とする位置検出体をＸ方向及びＹ方向に多数並列に配設
してなるタブレットと、非磁性素材よりなり表面を繰返
し使用可能な筆記面となした筐体とを備えている。

前記第１のコイルにパルス電流を印加すると、電磁変換
作用により該第１のコイルの周囲に磁場変動が発生し、
これにより磁歪伝達媒体に磁歪振動波が発生する。該磁
歪振動波は磁歪伝達媒体を固有の速度で伝幡するが、そ
の間、各部位の電気機械結合係数に応じた磁場変動を発
生させる。

而して、画像を表わすため、前記筆記面上にて定常的な
磁気バイアスを発生する磁気発生器、例えば磁石を備え
たマーカやイレーザ等の筆記具を操作すると、該磁気バ
イアスが前記磁歪伝達媒体に加えられ、その部位の電気
機械結合係数を大きくする。このため、前記磁歪振動波
が筆記具の真下の部位に到達すると、大きな磁場変動が
発生し、前記第２のコイルに大きな誘導電圧が生じる。

第１のコイルにパルス電流を印加してから第２のコイル
に大きな誘導電圧が発生するまでの時間は、磁歪振動波
が磁歪伝達媒体の第１のコイルの巻回部位から筆記具の
真下の部位まで伝幡するのに要する時間であり、その間
の距離に比例したものとなるため、この時間を測定する
ことにより筆記具の座標値が検出される。

前述したようにして得られた座標値は通常、筆記具によ
る筆記面上の画像に対応する画像データとして所定のイ
メージメモリに記憶されるが、該画像データは必要に応
じてプリンタからハードコピー化されて出力される外、
該装置に接続された表示装置に表示されたり、遠隔地に
設置された他の同様な電子黒板装置に通信回線を介して
送出され、その表示装置に表示されたりしていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、黒板を用いて講義を行なう場合、その筆記面
上の画像の任意の部位を指又は棒状のもので指示しなが
ら進めたいことがある。

しかしながら、前述した電子黒板装置の場合、黒板本体
の筆記面を見ている人はその指示位置を認識できるが、
表示装置を見ている人はその指示位置が全くわからない
という問題点があった。

本発明は前記問題点を除去し、筆記面上の画像に対応す
るデータと、−時的な指示位置等に対応するデータとを
区別して認識し得る電子黒板装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明では前記問題点を解決するため、定常的な磁気バ
イアスが加えられた位置の座標値を検出するためのタブ
レット及び繰返し使用可能な筆記面を備えた黒板本体と
、定常的な磁気バイアスを発生する磁気発生器及び筆記
面に接している時に動作するスイッチを有し該スイッチ
が動作した時のみ所定のワイヤレス信号を発生する信号
発生手段を備えた筆記具と、定常的な磁気バイアスを発
生する磁気発生器を備えた指示棒と、前記タブレットを
駆動し、定常的な磁気バイアスが加えられた該タブレッ
ト上の位置を検出し、これに対応する座標データを出力
する位置検出回路と、前記所定のワイヤレス信号を検出
し、筆記具の識別信号を出力する信号検出手段と、前記
座標データのうち、筆記具の識別信号がある場合のデー
タは筆記具による画像に対応したデータとして、また、
筆記具の識別信号がない場合のデータは一時的な位置表
示データ等として処理する画像処理手段具備した電子黒
板装置を提案する。

（作　用） 本発明によれば、黒板本体の筆記面上にて筆記具を使用
すると、筆記面上の画像に対応した座標データが位置検
出回路より出力されるとともに、筆記具のスイッチが動
作し信号発生手段より所定のワイヤレス信号が発生する
。このワイヤレス信号は信号検出手段で検出され、これ
によって、筆記具の識別信号が出力される。従って、前
記座標データは画像処理手段により筆記具による画像に
対応したデータとして処理され、例えば表示装置におい
てドツト表示される。

一方、筆記面上にて指示棒を使用するか又は筆記具を筆
記面に接触させないで使用すると、前記同様にその筆記
面上の位置に対応した座標データが出力されるが、指示
棒は信号発生手段を持たず、また、筆記具も筆記面に接
しない状態ではスイッチが動作しないため、所定のワイ
ヤレス信号が発生せず、信号検出手段は筆記具の識別信
号を出力しない。従って、前記座標データは画像処理手
段により一時的な位置表示データ等として処理され、例
えば表示装置においてカーソル表示される。

（実施例） 第１図は本発明の電子黒板装置の一実施例を示すもので
、図中、１は黒板本体、２はマーカ、３はイレーザ、４
は指示棒、５は位置検出回路、６は筆記具判別回路、７
はデータ処理装置、８は出力装置、９は通信回線である
。

黒板本体１は、非磁性金属の筐体１１にタブレット１２
、送信用のアンテナコイル（以下、送信用コイルと称す
。）１３及び受信用のアンテナコイル（以下、受信用コ
イルと称す。）１４を取付けてなるもので、タブレット
１２は位置検出回路５に接続され、また、送信用コイル
１３及び受信用コイル１４は筆記具判別回路６に接続さ
れている。

第２図はタブレット１２の構造を示す平面図、第３図は
第２図■−■線矢視方向の断面図である。

図中、１２１は磁歪伝達媒体であり、Ｘ方向及びＹ方向
にそれぞれ複数本、互いにほぼ平行に配置される。磁歪
伝達媒体１２１は強磁性体であれば使用できるが、強い
磁歪振動波を発生させるために磁歪効果の大きな材料、
例えば鉄を多量に含むアモルファス合金が特に望ましい
。また、磁石を接近させても磁化され難い保持力の小さ
な材料が好ましい。アモルファス合金としては、例えば
Ｆ　ｅ　ａｙＣｏ　　Ｂ　　Ｓｉ　　（原子％）、Ｆｅ
８１Ｂ１３．５Ｓｉ　　　Ｃ（原子％）等が使用できる
。磁歪伝８．５２ 達媒体１２１は細長い形状をしており、その断面は長方
形の薄帯状か円形の線状が望ましく、薄帯状の場合、幅
は数ｍｍ程度、厚さは数μｍ〜数１０μｍ程度が製造も
容易で且つ特性も良好である。アモルファス合金は製造
上、厚さが２０〜５０μｍの薄いものが作れるので、こ
れを薄板状又は線状に切断すれば良い。本実施例ではＦ
ｅ８１”　１３，５Ｓｉ３．５Ｃ２（原子％）から成る
幅２ｍｍ、厚さ０．０２ｍ＋ａの磁歪伝達媒体を使用し
ている。

１２２は、合成樹脂等から成る細長円筒状の補強材で、
前記磁歪伝達媒体１２１をそれぞれ、その内部に収容し
ている。

１２８はＸ方向に配置された磁歪伝達媒体１２１の一端
の補強材１２２上に配設されたＸ方向第１コイルである
。このＸ方向第１コイル１２３は、隣接する補強材１２
２間でひねられ、互いに隣接する磁歪伝達媒体１２１毎
に逆方向に巻回されており、コイル１２３に電流を流し
た時に各磁歪伝達媒体１２１に対応した部分より生起さ
れる磁束、又はコイル１２３に一方向の磁束が加わった
時に前記各部分に生起する電圧が逆方向となる如くしで
ある。このため、コイル１２３にパルス電流を流した時
に発生するパルス雑音や外部からの誘導がコイル１２Ｂ
の隣接する各部分の間で互いに打ち消し合って弱められ
る。なお、巻回数は図示例では１回であるが、２回以上
にしても良い。このＸ方向第１コイル１２３は瞬時的磁
場変動を発生して磁歪伝達媒体１２１の各々の巻回部位
に磁歪振動波を生起させるためのものであり、コイル１
２３の一端は位置検出回路５に接続され、その他端は接
地される。

また、１２４はＹ方向に配置された磁歪伝達媒体１２１
の一端の補強材１２２上に配設されたＹ方向第１コイル
であり、隣接する補強材１２２間でひねられ、互いに隣
接する磁歪伝達媒体１２１毎に逆方向に巻回されている
。このＹ方向第１コイル１２４の一端は、コイル１２３
と同様に位置検出回路５に接続され、他端は接地される
。なお、作用につぃてはコイル１２３と同様である。

１２５はバイアス用磁気発生器、例えば角磁石であり、
Ｘ方向第１コイル１２３の巻回部分及びＸ方向第１コイ
ル１２４の巻回部分に長平方向に平行なバイアス磁界を
それぞれ加えるためのものである。このようにバイアス
磁界を印加するのは、少ない電流で大きな磁歪振動波の
発生を可能にすると共に、この磁歪振動波の発生位置を
指定するためである。即ち、磁歪伝達媒体１２１の電気
機械結合係数（機械的エネルギーから電気的エネルギー
、又は電気的エネルギーから機械的エネルギーへの変換
効率を示す係数）は、例えば第４図に示すようにあるバ
イアス磁界の時、最大となるから、このような磁気バイ
アスをＸ方向第１コイル１２３゜Ｘ方向第１コイル１２
４の巻回部分に印加しておくことにより効率良く磁歪振
動波を発生することができる。

１２ＢはＸ方向に配置された磁歪伝達媒体１２１の広い
範囲に亘って補強材１２２上に配設されたＸ方向第２コ
イルである。該コイル１２６は各磁歪伝達媒体１２１上
に全て同一方向（この実施例では左巻き）に巻回され、
且つ隣接するコイル同士で接続の極性が逆になる如く直
列に接続されている。

従って、全てのコイル１２Ｂに一方向の磁束が加わった
時に各コイル１２６に生起する電圧、電流の方向、又は
コイル１２６全体に電流を流した時に各コイル１２６に
生起される磁束の方向が隣接するフィル同士で逆方向と
なり、外部からの誘導や雑音が隣接するコイル間で互い
に打ち消し合って弱められる。

前記コイル１２６の巻きピッチはＸ方向第１コイル１２
３に近接している側の一端より反対側の他端に向って徐
々に密に巻回されており、磁歪振動波の減衰により誘導
電圧が小さくなるのを補なっている。−膜内に誘導起電
力を高めるためには巻きピッチは大きい方が好ましい。

このＸ方向第２コイル１２６は磁歪伝達媒体１２１を伝
搬する磁歪振動波による誘導電圧を検出するためのもの
であり、一端は位置検出回路５に接続され、また、他端
は接地され、巻回された領域が位置検出領域となる。

−１１＝ また、１２７はＸ方向に配置された磁歪伝達媒体１２１
の広い範囲にわたって補強材１２２上に配設されたＸ方
向第２コイルであり、該コイル１２７は各磁歪伝達媒体
１２１上に全て同一方向（この実施例では左巻き）に巻
回され、且つ隣接するコイル同士で接続の極性が逆にな
る如く直列に接続されている。また、このコイル１２７
の巻きピッチはＸ方向第１コイル１２４に近接している
側の一端より反対側の他端に向って徐々に密に巻回され
ており、その一端は、コイル１２Ｂと同様に位置検出回
路５に接続され、他端は接地されている。なお、作用に
ついてはコイル１２Ｂと同様である。

前述したＸ方向の磁歪伝達媒体１２１と補強材１２２と
Ｘ方向第１コイル１２３とＸ方向第２コイル１２６とか
ら成るＸ方向の位置検出部と、Ｘ方向の磁歪伝達媒体１
２１と補強材１２２とＸ方向第１コイル１２４とＸ方向
第２コイル１２７とから成るＸ方向の位置検出部とは互
いに直交するよう重ね合わされて筐体１１のほぼ中央に
収納されている。また、バイアス用角磁石１２５は磁歪
伝達媒体１２１の端部に対向するように筐体１１に収納
・固定されるが、磁歪伝達媒体１２１の上方又は下方あ
るいは側方に並列に配置しても良い。

なお、筐体１１の前記タブレット１２に対応する部分は
表面をほうろう仕上げしたアルミニウムやオーステナイ
ト系のステンレス等からなり、繰返し使用可能な筆記面
１５を構成する如くなっている。

送信用コイル１３及び受信用コイル１４は、それぞれ絶
縁被覆された導体を筆記面１５、即ち座標入力範囲の周
囲の筐体１１の表面に配設してなるものである。なお、
図面上、送信用コイル１３及び受信用コイル１４とも１
ターンのコイルで示されているが、実際には数ターンの
コイルからなっている。

第５図はマーカ２の詳細な構造を示すもので、合成樹脂
等の非金属材料からなり且つ互いにネジ込みによって結
合される２つの部分２１ａ及び２１ｂからなるペン軸２
１と、黒色の市販のフェルトペン等のペン体２２と、位
置指定用のリング状の磁石２３と、リング状の磁石２４
ａ、２４ｂと、スイッチ２５１．コア入りコイル２５２
．コンデンサ２５８及び可変コンデンサ２５４からなる
同調回路２５と、ペン体２２のキャップ２６とから構成
されている。

前記ペン体２２はペン軸２１内の部分２１ａに設けられ
たストッパ２１ａ′と部分２１ｂに収納されるスイッチ
２５１との間において、わずかに摺動する如く収納され
る。また、磁石２４ａ。

２４ｂは磁石２３の磁束をペン体２２の軸方向に沿って
伸ばすもので、マーカ２を多少傾けた状態でもペン体２
２の先端と同一位置を指定可能とするためのものである
。

同調回路２５は、第１０図にも示すようにコイル２５２
の一端にスイッチ２５１を介してコンデンサ２５３及び
可変コンデンサ２５４の一端を接続し、また、該コンデ
ンサ２５Ｂ及び可変コンデンサ２５４の他端にコイル２
５２の他端を接続してなっている。

前記ペン体２２の先端が何にも接触していない時、前記
スイッチ２５１は非動作状態となり、コイル２５２の一
端とコンデンサ２５３及び可変コンデンサ２５４の一端
とは接続されず、また、ペン軸２１を手等で保持し、ペ
ン体２２の先端を筆記面１５等に押付けることによって
ペン軸２１内に押込むと、スイッチ２５１はその後端に
より押圧され動作状態となり、コイル２５２の一端とコ
ンデンサ２５３及び可変コンデンサ２５４の一端とが接
続される如くなっている。なお、コイル２５２、コンデ
ンサ２５３及び可変コンデンサ２５４の数値は所定の周
波数ｆ１、例えば２８０ｋＨｚで共振する周知の共振回
路を構成する値に設定されている。

なお、図示しないが、ペン体２２のインクの色が赤色で
あり、同調回路２５の同調周波数が所定の周波数ｆ２、
例えば２９０ｋＨｚである点を除いて前述したマーカ２
と同様なマーカ、並びにペン体２２のインクの色が緑色
であり、同調回路２５の同調周波数が所定の周波数ｆ３
、例えば３００ｋＨｚである点を除いて前述したマーカ
２と同様なマーカもあるものとする。

第６図はイレーザ３の詳細な構造を示すもので、合成樹
脂等の非金属材料からなるケース３１と、該ケース３１
の内部３１ａに収納されたスイッチ８２１　、３２２　
、　　コア入りコイル３２３．コンデンサ３２４及び可
変コンデンサ３２５からなる同調回路３２と、ケース３
１の底面に対応する形状を有する可動板３３と、該可動
板３３とケース３１との間に挿入されたスプリング３４
と、ケース３１の内部３１ａの係合部３１ｂに係合し可
動板３３のケース３１に対する位置を規制するストッパ
３５と、可動板３３の両端に設けられた位置指定用のリ
ング状の磁石３６と、可動板３３の外面に取付けられた
フェルト等のイレース部材３７とがらなっており、前記
可動板３３は前記スイッチ３２１及び３２２のいずれか
一方を動作し又は両方同時に動作し得る如くケース３１
に対してわずかに動くよう保持されている。

同調回路３２は、第１０図にも示すようにコイル３２３
の一端にスイッチ３２１及び３２２を介してコンデンサ
８２４及び可変コンデンサ３２５の一端を接続し、また
、該コンデンサ３２４及び可変コンテンサ３２５の他端
にコイル３２３の他端を接続してなっている。前記イレ
ース部材３７が何にも接触しない時、前記スイッチ３２
１及び８２２は非動作状態となり、コイル３２３の一端
とコンデンサ３２４及び可変コンデンサ３２５の一端と
は接続されず、また、ケース３１を手等で保持し、イレ
ース部材３７を筆記面１５等に押付けることによって可
動板３３をケース３１内に押込むと、該可動板３３によ
りスイッチ３２１及び３２２のいずれか一方もしくは両
方が押圧されて動作状態となり、コイル３２３の一端と
コンデンサ３２４及び可変コンデンサ３２５の一端とが
接続される如（なっている。なお、コイル３２３、コン
デンサ３２４及び可変コンデンサ３２５の数値は所定の
周波数ｆ４、例えば３１０ｋＨｚで共振する周知の共振
回路を構成する値に設定されている。

第７図は指示棒４の詳細な構造を示すもので、合成樹脂
、木材、金属等からなり先端部に磁石を収納する凹所４
１ａを有する本体４１と、該凹所４１ａに埋め込まれた
位置指定用の磁石４２と、前記凹所４１ｇを塞ぐキャッ
プ４３とからなっている。なお、本体４１は伸縮自在と
なしても良い。

第８図は位置検出回路５の詳細を示すもので、図中、５
０１はパルス信号発生器、５０２は１／２分周器、５０
８はＸ方向パルス電流発生器、５０４はＹ方向パルス電
流発生器、５０５はフリップフロップ、５０６はカウン
タ、５０７はアナログマルチプレクサ、５０８は制御回
路、５０９は増幅器、５１０は比較器、５１１はアンド
回路、５１２はクロック発振器である。

第９図は第８図の各部における信号波形を示すもので、
以下、第８図の各部の構成とともに動作を説明する。

電源が投入されると、パルス信号発生器５０１は磁歪振
動波が磁歪伝達媒体１２１の一端より他端まで伝搬し、
該他端で反射され、再び前記一端に戻るまでの時間に等
しい周期のパルス信号イを発生する。該パルス信号イは
１７２分周器５０２にて１７２分周されＸＹ切替信号口
となり、アナログマルチプレクサ５０７及び制御回路５
０８に送出されるとともに、そのままＸ方向パルス電流
発生器５０８、Ｙ方向パルス電流発生器５０４、フリッ
プフロップ５０５及びカウンタ５０６に送出される。

ＸＹ切替信号口はアナログマルチプレクサ５０７におけ
る接続切替を制御するとともに、制御回路５０８に位置
検出方向の情報を与えるためのもので、ハイレベルの時
、Ｘ端子と２端子とが接続され、得られたデータはＸ方
向の座標データとされ、また、ローレベルの時、Ｙ端子
と２端子とが接続され、得られたデータはＹ方向の座標
データとされる。

Ｘ方向パルス電流発生器５０３及びＹ方向パルス電流発
生器５０４はパルス信号イを受信すると、Ｘ方向第１コ
イル１２３及びＹ方向第１コイル１２４にパルス電流ハ
をそれぞれ加え、磁歪振動波をＸ方向及びＹ方向の磁歪
伝達媒体１２１の一端に発生させる。また、フリップフ
ロップ５０５．カウンタ５０６は前記パルス信号イによ
りリセットされ、該カウンタ５０６はアンド回路５１１
を介して供給されるクロック発振器５１２のクロックパ
ルスの計数を開始する。

前記Ｘ方向及びＹ方向の磁歪伝達媒体１２１の一端に発
生した磁歪振動波は所定の速度（約５０００ｍ／秒）で
それぞれの他端に向かって伝搬するが、この伝搬中にお
いて、それぞれの磁歪伝達媒体１２１の各部位の電気機
械結合係数の大きさに応じて機械的エネルギーから電気
的エネルギーへ変換され、Ｘ方向第２コイル１２Ｂ及び
及びＹ方向第２コイル１２７に誘導電圧二及びホを発生
させる。該誘導電圧二及びホはアナログマルチプレクサ
５０７において、ＸＹ切替信号口のレベルに応じて交互
に出力され、信号へとなり、さらに増幅器５０９にて増
幅され、信号トとなって比較器５１０に送出され、所定
の閾値電圧ＥＴＨと比較される。

ここで、マーカ２やイレーザ３等の筆記具又は指示棒４
が黒板本体の筆記面１５上において使用され、その磁石
２３又は３６あるいは４２がＸ方向及びＹ方向の磁歪伝
達媒体１２１に電気機械結合係数が大きくなる程度の磁
気を加えているものとすると、前記磁歪振動波がＸ方向
又はＹ方向の磁歪伝達媒体１２１の該磁気を加えている
部位に到達した時点に対応して、信号トに閾値電圧ＥＴ
Ｈ以上の電圧が発生する。

比較器５１０は該閾値電圧ＥＴＨ以上の電圧を検出する
と、ハイレベルの信号を出力し、フリップフロップ５０
５をセットするが、この時のフリップフロップ５０５の
Ｑ出力によりアンド回路５１１が閉じ、カウンタ５０６
の計数が停止する。該カウンタ５０８の計数値は前記パ
ルス信号イが出力されてからの経過時間を示し、さらに
この時間は磁歪振動波が前記所定の速さで進むところの
、Ｘ方向又はＹ方向の磁歪伝達媒体１２１の第１コイル
の巻回位置から前記磁気が加えられた部位までの距離に
対応したもの、即ち座標データとなる。

制御回路５０８は前記Ｑ出力を受信すると、前記カウン
タ５０Ｂの計数値とともにＸＹ切替信号口のレベルを読
込み、−時記憶する。前述したようにＸＹ切替信号口は
パルス信号イが発生する毎に切替わるため、Ｘ方向及び
Ｙ方向の座標データが交互に得られることになり、これ
らは所定のタイミングでデータ処理装置７に順次、連続
的に送出される。

なお、この際、マーカ２やイレーザ３等の筆記具又は指
示棒４が黒板本体の筆記面１５に充分接近しておらず、
その磁石２３又は３６あるいは４２がタブレット１２の
磁歪伝達媒体１２１に充分な磁気バイアスを与えていな
い場合、信号ト中には閾値電圧ＥＴＨ以上の誘導電圧は
発生せず、従って、比較器５１０はフリップフロップ５
０５をセットすることなく、制御回路５０８には座標デ
ータが得られない。

前記実施例ではＸ方向第１コイル１２１．Ｙ方向第１コ
イル１２４を磁歪振動波の発生用に使用し、Ｘ方向第２
コイル１２Ｂ、Ｙ方向第２コイル１２７を磁歪振動波の
検知用として使用したが逆としても良く、その場合には
マーカ２やイレーザ３等の筆記具又は指示棒４の磁石２
３又は３６あるいは４２の直下で磁歪振動波が発生し、
第１コイル１２３　、１２４で誘導電圧が発生すること
になる。

第１０図は筆記具、即ちマーカ２及びイレーザ３のうち
で使用中のものを識別する回路を構成する筆記具判別回
路６の詳細とともにマーカ２及びイレーザ３の同調回路
を示すもので、図中、６０１は基準信号発生回路、６０
２は交流信号発生回路、ＯＨ，８０４は送受切替回路、
６０５は駆動回路、ｅｏｅ　、　８０７はコンデンサ、
６０８は増幅器、６０９゜６１０は位相検波器（Ｐ　Ｓ
　Ｄ）　、８１１　、８１２は低域フィルタ（Ｌ　Ｐ　
Ｆ）　、Ｂｉｇ　、　８１４　、６１５　、８１８は比
較器、８１７　、８１８　、８１９　、６２０はパルス
幅検出器、６２１はオア回路、６２２はフリップフロッ
プ、６２３はラッチ回路、Ｂ２４はモノマルチである。

なお、第１０図中、＊、＊の部分は接続されているもの
とする。

第１１図は第１０図の各部における信号波形を示すもの
で、以下、第１０図の各部の構成とともに動作を説明す
る。

基準信号発生回路６０１は所定の周波数ｆｋ。

例えば９．８７５ｋ　Ｈｚの送受切替信号ＴＲ，該送受
切替信号ＴＲを１７２分周した切替信号Ａ、前記送受切
替信号ＴＲを１／４分周した切替信号Ｂ１前記送受切替
信号ＴＲの位相を９０’　　（１／４波長）遅らせた制
御信号ＴＲＱ、前記送受切替信号ＴＨの位相を２２．５
’　　（１／　１６波長）遅らせた制御信号ＴＲＤ及び
前記送受切替信号ＴＲのハイ（Ｈ）レベルの期間を１／
８波長分伸ばした制御信号ＭＵＴＥを発生する。

前記送受切替信号ＴＲは送受切替回路６０３及びフリッ
プフロップ８２２に送出され、切替信号Ａ。

Ｂは交流信号発生回路６０２及びラッチ回路６２３に送
出され、制御信号ＴＲＱはパルス幅検出器６１７〜６２
０に送出され、制御信号ＴＲＤはフリップフロップ６２
２のクロック端子に送出され、また、制御信号ＭＵＴＥ
は送受切替回路６０４に送出される。

交流信号発生回路６０２は周波数ｆｌ、ｆ２゜ｆ８．ｆ
４の矩形波信号をそれぞれ発生する矩形波信号発生器を
備え、前記切替信号Ａ、Ｂのレベルが所定の時間２Ｔ　
（−１／ｆｋ）毎に“Ｌ（ローレベル）、Ｌｌ、”Ｈ，
Ｌ”、“Ｌ、Ｈ″、“Ｈ，Ｈ’と順次繰返して変化する
のに対応して前記周波数ｆｌ、ｆ２．ｆ３．ｆ４の矩形
波信号を順次繰返す信号Ｆｌ、並びに前記周波数ｆｌ。

ｆ２．ｆ３．ｆ４の矩形波信号の位相を９０゜（１／４
波長）遅らせた信号を前記同様に所定の時間２Ｔ毎に順
次繰返す信号ＦＩＱを発生する。

前記信号ＦＩは位相検波器６０９に送出されるとともに
図示しない低域フィルタにより正弦波信号に変換されて
送受切替回路８０８の−の入力端子に送出され、また、
信号ＦＩＱは位相検波器６１０に送出される。

前記送受切替回路６０３の他の入力端子は接地されてお
り、送受切替信号ＴＲがハイレベルの期間は−の入力端
子を選択し、また、ローレベルの期間は他の入力端子を
選択するため、その出力には時間２Ｔ毎に周波数ｆ１〜
ｆ４の正弦波信号を時間Ｔの間のみ順次出したり、出さ
なかったりする送信信号Ｃが出力される。

信号Ｃは駆動回路６０５に送出され、さらにコンデンサ
８０Ｂを介して送信用コイル１３に送出されるが、該コ
ンデンサ８０６と送信用コイル１３とは周波数ｆ１〜ｆ
４を中心とした共振周波数を有する直列共振回路を構成
するため、該直列共振回路は共振し、該送信用コイル１
３からは時間２Ｔ毎に周波数ｆ１〜ｆ４の電波が時間Ｔ
の間のみ順次発信される。

この際、黒板本体１の筆記面１５上において、筆記具、
例えばマーカ２が使用される、即ちペン軸２１と該筆記
面１５とのなす角度が９０°〜４５″程度以内になるよ
うに保持され且つペン体２２の先端が該筆記面１５に接
しスイッチ２５１が動作状態になっていると、前記電波
のうちの周波数ｆ１の成分が該マーカ２のコイル２５２
を励振し、その同調回路２５に前記信号Ｃの周波数ｆ１
の成分に同期した誘導電圧を発生させる（なお、実際に
は前記電波のうちの他の周波数ｆ２〜ｆ４の成分によっ
てもコイル２５２は励振されるが、周波数が若干具なる
ため、その振幅は小さくなる。）。

その後、信号Ｃにおいて信号オフの期間、即ち受信期間
に入ると、送信用コイル１３は接地されるため、前述し
た直列共振回路中の交流信号は速やかに０となり、その
電波は直ちに消滅するが、前記誘導電圧は同調回路２５
内の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧に基づいて同調回路２５を流れる電
流は、コイル２５２より周波数ｆ１の電波を発信させる
。該電波は受信用コイル１４を励振し、該受信用コイル
１４及びこれに並列に接続されたコンデンサ６０７から
なる周波数ｆ１〜ｆ４を中心とした共振周波数を有する
並列共振回路を共振させ、該並列共振回路に周波数ｆ１
の誘導電圧を発生させる（なお、実際には送信用コイル
１３より発信された電波によっても受信用コイル１４は
励振されるが、この期間においては後述するように接地
されるため、誘導電圧は全く発生しない。）。該誘導電
圧は増幅器６０８に送出され増幅され、さらに送受切替
回路６０４に送出される。

送受切替回路６０４は前記制御信号ＭＵＴＥに基づいて
、前記増幅器６０８の出力を位相検波器６０９゜８１０
又はグランドのいずれに接続するかを切替えるもので、
前記制御信号ＭＵＴＥがローレベルの期間は位相検波器
６０９　、６１０に接続し、ハイレベルの期間はグラン
ドに接続するため、その出力には信号Ｃ中の周波数成分
子１に基づく周波数ｆ１の誘導電圧とともに、信号Ｃ中
の周波数成分子２〜ｆ４に基づく周波数ｆ１の誘導電圧
を備えた信号りが得られる。

前記信号りは位相検波器８０９　、８１０に送出される
が、該位相検波器６０９には前述した信号ＦＩが検波信
号として入力されており、信号りに含まれる誘導電圧の
うち、信号ＦＩ中の周波数ｆ１の成分に対応する部分に
ついては周波数、位相とも一致するが、その他の周波数
ｆ２〜ｆ４の成分に対応する部分については周波数が一
致しない。また、位相検波器８１０には前述した信号Ｆ
ＩＱが検波信号として入力されており、信号りに含まれ
る誘導電圧のうち、信号ＦＩＱ中の周波数ｆ１の成分に
対応する部分については周波数は一致するが位相は一致
せず、その他の周波数ｆ２〜ｆ４の成分に対応する部分
については周波数が一致しない。

従って、信号りに含まれる誘導電圧のうち、信号ＦＩ中
の周波数ｆ１の成分に対応する部分については正側の信
号成分のみを有し、また、その他の周波数ｆ２〜ｆ４の
成分に対応する部分については正側及び負側に信号成分
を有する信号が位相検波器６０９から出力され、また、
信号りに含まれる誘導電圧のうち、信号ＦＩ中の周波数
ｆ１〜ｆ４の成分に対応する各部分について正側及び負
側に信号成分を有する信号が位相検波器６１０から出力
される。

前記位相検波器６０９の出力信号は充分遮断周波数の低
い低域フィルタ８１１に送出され、前記信号ＦＩ中の周
波数ｆ１の成分に対応する部分については所定の時間幅
及び電圧値を備えた正の直流電圧を有し、また、その他
の周波数ｆ２〜ｆ４の成分に対応する部分については該
周波数ｆ２〜ｆ４と周波数ｆ１との周波数の差に対応す
る交流電圧を有する信号Ｅに変換され、比較器６１３゜
６１４に送出される。また、前記位相検波器６１０の出
力信号は同じく充分遮断周波数の低い低域フィルタ６１
２に送出され、前記信号ＦＩ中の周波数ｆ１〜ｆ４の成
分に対応する各部分について該周波数ｆ１〜ｆ４と周波
数ｆ１との周波数又は位相の差に対応する交流電圧を有
する信号Ｆに変換され、比較器６１５　、８１６に送出
される。

比較器６１３及び６１５は約０．５［Ｖ］を閾値電圧と
して、入力信号の電圧が閾値電圧以上の時にローレベル
の電圧を、また、閾値電圧より小さい時にハイレベルの
電圧を出力する。また、比較器８１４及び６１Ｂハ約−
０，５［Ｖ］を閾値電圧として、入力信号の電圧が閾値
電圧より小さい時にローレベルの電圧を、また、閾値電
圧以上の時にハイレベルの電圧を出力する。

従って、比較器６１３〜８１Ｂの出力には信号Ｇ。

Ｈ，Ｉ、Ｊがそれぞれ得られ、これらはそれぞれパルス
幅検出器６１７〜６２０へ送出される。

パルス幅検出器６１７〜６２０はその入力信号中に所定
の時間幅、例えばＴ／２以上のパルスを検出した時に検
出パルスを出力するが、前述した信号Ｇ−Ｊの場合、パ
ルス幅検出器６１７が信号Ｇの前記信号Ｆｌ中の周波数
ｆ１の成分に対応する正の直流電圧を検出して検出パル
スを発生し、その信号Ｋをオア回路６２１を介してフリ
ップフロップ６２２に送出する。

ここで、位相検波器及び低域フィルタをそれぞれ２個用
い、また、比較器及びパルス幅検出器をそれぞれ４個用
い、さらに各パルス幅検出器の出力の和をオア回路にて
取るようになしたのは、経時変化等により同調回路の周
波数が若干ずれても、該同調回路より反射された電波を
検出可能とするためである。

フリップフロップ６２２は信号に、制御信号ＴＲＤ及び
ＴＲから信号りを発生し、これをラッチ回路６２３のデ
ータ入力端子及びクロック端子並びにモノマルチ６２４
に送出する。

ラッチ回路６２３は信号りの立上がりで各データ端子に
入力された信号、即ち切替信号Ａ、Ｂ及び信号り自体を
ラッチする。該ラッチされた信号りは筆記具、ここでは
マーカ２が入力すべき座標を指定した状態であることを
ハイレベルで示す信号（以下、ペンダウン信号と称す。

）ｍｌとして、データ処理装置７に送出される。

また、切替信号Ａ、Ｈのレベルは前述したようにその時
点における送信信号ＦＩの周波数がｆｌ、ｆ２．ｆ８．
ｆ４のいずれであるかを示し、該ラッチされた信号Ａ、
Ｂは使用中の筆記具の同調回路の同調周波数がｆ１〜ｆ
４のいずれであるか、即ち使用中の筆記具がマーカ２及
びイレーザ３のいずれであるかを示す２ビツトの判別情
報ｍ２．ｒｒｌ（ここでは“Ｌ、Ｌ″）として、データ
処理装置７に送出される。なお、前記ペンダウン信号ｍ
１及び筆記具の判別情報ｍ２．ｒｒｌを合せて筆記具の
識別信号Ｍと称するものとする。

モノマルチ６２４は信号りの立上がりを受信した時、時
間８Ｔよりやや長い時間幅のパルス信号を発生し、次の
サイクルで信号りが出力されない、即ち使用中の筆記具
、ここではマーカ２のスイッチ２５１がオフ（ペンアッ
プ）となった場合に速やかにラッチ回路６２８をクリア
し、前記筆記具の識別信号Ｍの送出を停止するためのも
のである。

また、黒板本体１の筆記面１５上において、イレーザ３
が使用される、即ちイレース部材３７の一部又は全部が
該筆記面１５に押当てられ、その同調回路３２のスイッ
チ８２１　、　Ｈ２のいずれか一方又は両方が動作状態
となれば、その同調回路３２から周波数ｆ４に対応した
電波が反射されるため、筆記具判別回路６は前記同様に
これを判別し、ペンダウン信号ｍ１及び筆記具の判別情
報ｍ２．ｍ８（ここでは’Ｈ，Ｈ”）をデータ処理装置
７に送出する。

さらにまた、黒板本体１の筆記面１５上において、指示
棒４が使用されるか、又はマーカ２あるいはイレーザ３
が筆記面１５に接触しない状態、即ちスイッチ２５１あ
るいは８２１　、８２２がオフの状態で使用されると、
反射される電波が全くないため、筆記具判別回路６は筆
記具なしという意味を示すローレベルのペンダウン信号
ｍ１を出力する。

一方、位置検出回路５は前述したようにマーカ２の磁石
２３又はイレーザ３の磁石３６あるいは指示棒４の磁石
４２による磁気バイアスが、タブレット１２の座標検出
可能な範囲内に入った時点より位置検出を行ない、その
座標値をデータ処理装置７に送出し続けている。

第１２図はデータ処理装置７の構成を示すもので、図中
、７１はマイクロプロセッサ、７２はイメージメモリ、
７３はオーバレイメモリ、７４はデイスプレィコントロ
ーラ、７５はビデオプロセッサ、７６はプリンタインタ
フェース、７７は通信インタフェースである。

また、第１３図はマイクロプロセッサ７１の概略フロー
を示すもので、以下、データ処理装置７の動作を説明す
る。

まず、マイクロプロセッサ７１は位置検出回路５より座
標データを受信すると、その時、識別信号Ｍがあるか否
か（実際には、ペンダウン信号ｍ１がハイレベルか又は
ローレベルか）を判定する。

識別信号Ｍがあれば、さらにそのうちの判別情報ｍ２．
ｒｎｌｌからマーカ２によるデータかイレーザ３による
データかを判定する。ここで、マーカ２によるデータで
あれば、イメージメモリ７２の対応する座標にビット“
１″を書込む。なお、厳密にいえば、イメージメモリ７
２はマーカ２の各インクの色（黒、赤、緑）にそれぞれ
対応したフレームメモリからなっており、前記判別情報
ｍ２．ｍ３によって判別される色（例えば、前述した例
ではｍ２．ｍ３−“Ｌ、Ｌ”であるから黒）に対応する
フレームメモリにビット“１”を書込む。また、イレー
ザ３によるデータであれば、該データをイレーザ３によ
る所定の消去領域の設定座標値として認識し、イメージ
メモリ７２中の該座標値によって決定される所定の範囲
にビット“０′を書込み、画像データを消去する。

一方、識別信号Ｍがなければ、図示しないキャラクタジ
ェネレータよりカーソルのパターン、例えば矢印「↑」
を発生させ、これをオーバレイメモリ７３の対応する座
標に書込む。なお、イメージメモリ７２の内容は一旦、
書込まれると、他のデータが書込まれない限り保持され
る如くなっているが、オーバレイメモリ７３の内容は所
定時間（通常、数ミリ秒）以内にデータの再書込みが行
なわれないと失われる如くなっており、位置検出回路５
から送出される座標データが変化すると、前記カーソル
の位置もこれに従って変化する。

前述したイメージメモリ７２及びオーバレイメモリ７３
の内容は同時に読出されてビデオプロセッサ７５に送出
され、ビデオ信号に変換され、さらにカラーＣＲＴ等の
表示装置８１に送出されて表示される。

なお、前述したメモリ７２及び７３に対するデータの書
込みや読出しはデイスプレィコントローラ７４によって
制御される。

このように、筆記面１５上にてマーカ２又はイレーザ３
を使用した場合はその時の画像に対応してイメージメモ
リ７２の内容が書換えられ、また、指示棒４を使用した
場合もしくはマーカ２又はイレーザ３を筆記面１５に触
れることなく使用した場合はその時の画像上の位置に対
応してオーバレイメモリ７３にカーソルが書込まれるた
め、表示装置８１の画面上に筆記具による画像をドツト
表示できるとともに、該画像上の任意の部位をカーソル
により指示することができる。

また、表示装置８１の表示画面に筆記面１５上の特定エ
リアの画像を拡大して表示し、該特定エリアの画像を表
示画面上にて指示棒４の動きに従って移動させるような
こともできる。

また、この際、通信インタフェース７７及び通信回線９
を介して他の同様な電子黒板装置と接続されデータ送受
が行なわれていれば、前述した座標データ及び識別信号
Ｍがそのまま送出され、該他の電子黒板装置の表示装置
にも前記同様な画像及びカーソルが表示されることにな
る。

なお、画像のハードコピーをとる場合、プリンタインタ
フェース７６を介してプリンタ８２に送出されるのはイ
メージメモリ７２の内容だけであり、前記カーソルがハ
ードコピー中に記録されるようなことはない。

また、前記実施例において、送信用コイル１．３と受信
用コイル１４とはあまり影響し合わない程度、互いに離
して配設するが、その位置は逆でも良く、また、黒板本
体１の板面に対して上下方向に設けても良い。また、前
記実施例において、電波の送受信をより安定に行なうた
め、送受切替回路６ｏｌ　、　６０４のグランドと金属
製の筆記面１５とを接続しても良い。

また、前記実施例ではワイヤレス信号として電波を用い
たが、周知の超音波や赤外線等を用いても良く、その場
合は筆記具に発信機を設けて、黒板本体側に受信機を設
ければ良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、黒板本体の筆記面
上にて筆記具を使用すると、その画像に対応したデータ
が出力され、また、指示棒を使用するか又は筆記具を筆
記面に接触しない状態で使用すると一時的な位置表示デ
ータ等が出力されるため、該装置に接続された表示装置
や遠隔地に設置された他の同様な電子黒板装置の表示装
置に筆記具による画像を表示させることができるととも
に一時的な指示位置をカーソル等により表示させること
ができ、従って、黒板本体の筆記面を見ている場合と同
様な感覚で表示内容を認識できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子黒板装置の一実施例を示す図、第
２図はタブレットの構造を示す平面図、第３図は第２図
■−■線矢視方向の断面図、第４図は磁気バイアス対電
気機械結合係数の特性図、第５図はマーカの断面図、第
６図はイレーザの断面図、第７図は指示棒の断面図、第
８図は位置検出回路の詳細を示す構成図、第９図は第８
図の各部の信号波形図、第１０図はマーカ及びイレーザ
の同調回路とともに筆記具判別回路の詳細を示す構成図
、第１１図は第１０図の各部の信号波形図、第１２図は
データ処理装置の詳細を示す構成図、第１３図はデータ
処理装置のマイクロプロセッサにおける概略フローチャ
ートである。 １・・・黒板本体、２・・・マーカ、３・・・イレーザ
、４・・・指示棒、５・・・位置検出回路、６・・・筆
記具判別回路、７・・・データ処理装置、８・・・出力
装置、９・・・通信回線、１２・・・タブレット、１３
゜１４・・・アンテナコイル、１５・・・筆記面、２５
゜３２　・・・同調回路、２３．２４ａ、２４ｂ。 ３６．４２・・・磁石、８１・・・表示装置、８２・・
・プリンタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定常的な磁気バイアスが加えられた位置の座標値
   を検出するためのタブレット及び繰返し使用可能な筆記
   面を備えた黒板本体と、 定常的な磁気バイアスを発生する磁気発生器及び筆記面
   に接している時に動作するスイッチを有し該スイッチが
   動作した時のみ所定のワイヤレス信号を発生する信号発
   生手段を備えた筆記具と、定常的な磁気バイアスを発生
   する磁気発生器を備えた指示棒と、 前記タブレットを駆動し、定常的な磁気バイアスが加え
   られた該タブレット上の位置を検出し、これに対応する
   座標データを出力する位置検出回路と、 前記所定のワイヤレス信号を検出し、筆記具の識別信号
   を出力する信号検出手段と、 前記座標データのうち、筆記具の識別信号がある場合の
   データは筆記具による画像に対応したデータとして、ま
   た、筆記具の識別信号がない場合のデータは一時的な位
   置表示データ等として処理する画像処理手段とを具備し
   た ことを特徴とする電子黒板装置。
2. （２）信号発生手段として少なくともコイル、コンデン
   サを含み所定の周波数を同調周波数とする同調回路を用
   い、信号検出手段としてタブレットの座標入力範囲の周
   囲に設けられたアンテナコイルと該アンテナコイルに前
   記所定の周波数の交流信号を加えて電波を発信させ、そ
   の後、前記交流信号を切断した時のアンテナコイルに前
   記所定の周波数の誘導電圧が発生するか否かを検出し、
   該誘導電圧を検出した時に筆記具の識別信号を出力する
   筆記具判別回路とを用いたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電子黒板装置。