JPH0214314A - 電子黒板装置のイレーサ - 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黒板装置のイレ
ーサ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
１−１３５１５号の「電子黒板用イレーサ」　（特開昭
６２−１７２４２２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。

イレーサは、スポンジ等にフェルトを巻付けたたイレー
ス部材と、該イレース部材の近傍に設けた定常的な磁気
バイアスを発生する磁気発生器、例えば磁石と、イレー
ス部材を黒板本体の筆記面等に押付けた時に動作するス
イッチと、該スイッチの動作に基づいて赤外線を発信さ
せる発光素子。

発振変調回路及び電池等とを備えている。

また、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
。

前記黒板本体において、前記第１のコイルにバルス電流
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、前記筆記面上にて前記イレーサを操作すると、
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、前記磁歪振動波がイレーサの真下の部位に到
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イレーサ
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
ることによりイレーサの座標値が検出される。

また、この際、前記スイッチが動作し、発振変調回路が
動作して発光素子より所定の周波数を有する赤外線が発
信され、これが黒板本体側で受信され、その周波数より
前記イレ〜すの使用が他の筆記具、例えば定常的な磁気
バイアスを発生する磁気発生器を備えたマーカの使用と
区別して認識される如くなっていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記構成のイレーサでは赤外線の発光素
子、発振変調回路やこれらを動作させるための電池等を
設けなければならず、その構成が複雑化し、大型且つ大
重量となり、また、電池の交換や充電を頻繁に行なわな
ければならず、操作性が悪いという問題点があった。

本発明は前記問題点を除去し、コードや電池等を必要と
せず、操作性に優れた電子黒板装置のイレーサを提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明では前記目的を達成するため、所定面積のイレー
ス部材と、該イレース部材近傍に設けられた定常的な磁
気バイアスを発生する磁気発生器とを備えた電子黒板装
置のイレーサにおいて、イレース部材を黒板本体の筆記
面等に当接させた時に動作するスイッチと、該スイッチ
を介して接続されるコイルと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とを設けた。

（作　用） 本発明によれば、黒板本体の筆記面上にてイレーサを操
作すると、そのスイッチが動作し同調回路が構成される
が、この際、黒板本体側のアンテナコイルより所定の周
波数を有する電波が発信されると、該電波が前記同調回
路に受信され、該同調回路には該所定の周波数の誘導電
圧が発生する。

この誘導電圧は該同調回路中に電流を流し、そのコイル
より前記所定の周波数とほぼ同一周波数の電波を発信さ
せるが、前記アンテナコイルよりの電波の発信が停止し
ても急に減衰することはなく電流を流し続けるため、該
電波の発信を停止したアンテナコイルには前記所定の周
波数とほぼ同一周波数の誘導電圧が発生する。従って、
所定の周波数の電波の発信を停止したアンテナコイルに
該所定の周波数の誘導電圧が発生すれば、イレーサの使
用が判別される。

（実施例） 第１図は本発明の電子黒板装置のイレーサの一実施例を
示すもので、合成樹脂等の非金属材料からなるケース１
１と、該ケース１１の内部１１ａに収納されたスイッチ
１２１　、１２２　、　　コア入りコイルＩ２３．コン
デンサ１２４及び可変コンデンサ１２５からなる同調回
路１２と、ケース１１の底面に対応する形状を有し互い
に着脱自在な一対の部材１３ａ及び１３ｂからなる可動
板１３と、該可動板１３とケース１１との間に挿入され
た一対のスプリング１４と、ケース１１の内部１１ａに
設けられ部材１３ｂの紙面に対して直交する方向に突出
した係止部１３ｂ゛を支承し可動板１３のケース１１に
対する位置を規制するストッパ１５と、可動板１３の前
記一対のスプリング１４に対応する位置にその部材１３
ａ及び１３ｂ間に挾持される如く取付けられた一対のリ
ング状の磁石１６と、可動板１３の部材１３ａの外面に
取付けられたフェルト等のイレース部材１７とからなっ
ており、前記可動板１３は前記スイッチ１２１又は１２
２のいずれか一方あるいは両方を同時に動作し得る如く
ケース１１に対してわずかに動くよう保持されている。

同調回路１２は、ｍ４図にも示すようにコイル１２３の
一端にスイッチ１２１及び１２２を介してコンデンサ１
２４及び可変コンデンサ１２５の一端を接続し、また、
該コンデンサ１２４及び可変コンデンサ１２５の他端に
コイル１２３の他端を接続してなっている。前記スイッ
チ１２１及び１２２は、操作しない状態（非動作状態）
においてはコイル１２３の一端とコンデンサ１２４及び
可変コンデンサ１２５の一端とを接続せず、また、ケー
ス１１を手等で保持し、可動板１３のイレース部材１７
を黒板本体の筆記面等に押付けることによってケース１
１内に押込むと、該可動板１３の部材１３ｂにより押圧
され、そのいずれか一方あるいは両方が動作状態となり
、コイル１２３の一端とコンデンサ１２４及び可変コン
デンサ１２５の一端とを接続する如くなっている。

なお、コイル１２３、コンデンサ１２４及び可変コンデ
ンサ１２５の数値は所定の周波数ｆｌ、例えば２８０ｋ
Ｈｚ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２図は前述したイレーサを使用する電子黒板装置の一
例を示すもので、図中、ｌはイレーサ、２は黒板本体、
３，４．５はマーカ、６は位置検出回路、７は筆記具判
別回路、８は画像処理装置、９は出力装置である。

黒板本体２は、非磁性金属の筐体２１にタブレット２２
及びアンテナコイル２３．２４を取付けてなるもので、
タブレット２２は位置検出回路６に接続され、また、ア
ンテナコイル２３．２４は筆記具判別回路７に接続され
ている。

タブレット２２は、位置検出回路６に駆動され、イレー
サ１又はマーカ３〜５により指定された位置を検出する
検出部を構成するもので、該タブレット２２は筐体２１
のほぼ中央に収納されている。

なお、筐体２１の前記タブレット２２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
２５を構成する如くなっている。

タブレット２２及び位置検出回路６としては前述した本
件出願人の出願にかかる「電子黒板用イレーサ」におい
て用いたもの、又は同じく本件出願人の出願にかかる特
願昭５９−３２２４４号の「位置検出装置」　（特開昭
６０−１７６１３３号公報参照）を用いることができる
。

アンテナコイル２３及び２４は、それぞれ絶縁被覆され
た導体を筆記面２５の周囲の筐体２１の表面に配設して
なるものである。なお、図面上、アンテナコイル２３及
び２４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３図はマーカ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り且つ互いにネジ込みによって結
合される２つの部分３１ａ及び３１ｂからなるペン軸３
１と、黒色の市販のフェルトベン等のペン体３２と、リ
ング状の磁石３３と、補強用のリング状の磁石３４ａ、
３４ｂと、スイッチ３５１．コア入りコイル３５２．コ
ンデンサ３５３及び可変コンデンサ３５４からなる同調
回路３５と、ペン体３２のキャップ３６とから構成され
ている。

前記ペン体３２はペン軸３１内の部分３１ａに設けられ
たストッパ３１ａ′と部分３１ｂに収納されるスイッチ
＄５１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３３は磁石３４ａ、３４ｂとともにペン
軸３１の先端寄りに取付けられ、位置指定のための定常
的な磁気バイアスを発生する。

同調回路３５は、第４図にも示すようにコイル３５２の
一端にスイッチ３５１を介してコンデンサ３５３及び可
変コンデンサ３５４の一端を接続し、また、該コンデン
サ３５３及び可変コンデンサ３５４の他端にコイル３５
２の他端を接続してなっている。

前記スイッチ３５１は、操作しない状態（非動作状態）
においてはコイル３５２の一端とコンデンサ３５３及び
可変コンデンサ３５４の一端とを接続せず、また、ペン
軸３１を手等で保持し、ペン体３２の先端を筆記面２５
等に押付けることによってペン軸３１内に押込むと、そ
の後端により押圧され動作状態となり、コイル３５２の
一端とコンデンサ３５３及び可変コンデンサ３５４の一
端とを接続する如くなっている。なお、コイル３５２、
コンデンサ３５３及び可変コンデンサ３５４の数値は所
定の周波数ｆ２、例えば２９０ｋＨｚ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。

マーカ４及び５はペン体３２のインクの色が、例えば赤
色及び緑色であり、同調回路３５の同調周波数が所定の
周波数ｆ３及びｆ４、例えば３００ｋＨｚ及び３１０ｋ
Ｈｚである点を除いて、前述したマーカ３と同一である
。

第４図はイレーサ１及びマーカ３の同調回路並びに筆記
具判別回路７の詳細な構成を示すもので、図中、７０１
は制御回路、７０２はタイミング回路、７０３はインバ
ータ、７０４　、７０５はアナログスイッチ、７０６は
駆動回路、７０７　、７０８はコンデンサ、７０９は増
幅器、７１０は位相検波器（Ｐ　Ｓ　Ｄ）、７１１は低
域フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）　、７１２はパルス検出器で
ある。

第５図は第４図の各部における信号波形図である。以下
、第４図の各部の構成とともにその動作を詳細に説明す
る。

制御回路７０１は周知のマイクロプロセッサ等より構成
され、第６図に示すフローチャートに従って、タイミン
グ回路７０２に動作開始のタイミング信号を与え、パル
ス検出器７１２からの出力信号を受信し、後述するタイ
ミング回路７０２からの発信周波数情報に従って使用中
の筆記具の種別、即ちイレーサ１及びマーカＢ、４．５
のいずれであるかを判別し、これを画像処理装置８に送
出する。

タイミング回路７０２は周波数ｆｌ、ｆ２．ｆ３゜ｆ４
．ｆｋの矩形波信号をそれぞれ発生する矩形波信号発生
器７０２ａ、　７０２ｂ、　７０２ｃ、　７０２ｄ、　
７０２ｅ、分周カウンタ７０２ｒ及びマルチプレクサ７
０２ｇからなっている。前記周波数ｆｌ−ｆ４の矩形波
信号はマルチプレクサ７０２ｇの入力端子にそれぞれ入
力され、また、前記周波数ｆｋの矩形波信号は分周カウ
ンタ７０２ｒにより１／２及び１／４に分周されてマル
チプレクサ７０２ｇの制御端子に入力されており、該マ
ルチプレクサ７０２ｇは所定の時間２Ｔ　（−１／ｆｋ
）毎に周波数ｆｌ、ｆ２．ｆ３．ｆ４の矩形波信号を順
次繰返す信号Ａを出力する。また、前記所定の周波数ｆ
ｋの矩形波信号は送受切替信号Ｂとして出力され、前記
周波数ｆｋの矩形波信号を１／２に分周した信号及び１
／４に分周した信号はその時点における信号Ａの周波数
がｆ１〜ｆ４のいずれであるかを示す２ビツトの発信周
波数情報Ｃ１及びＣ２として出力される。

前記信号Ａは位相検波器７１０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ア
ナログスイッチ７０４の−の入力端子に送出され、また
、送受切替信号Ｂはアナログスイッチ７０４の制御端子
に送出されるとともにインバータ７０３に送出され、さ
らにまた、発信周波数情報Ｃ１，Ｃ２は制御回路７０１
に送出される。

前記アナログスイッチ７０４の他の入力端子は接地され
ており、送受切替信号Ｂがハイ（Ｈ）レベルの期間は−
の入力端子を選択し、また、ロー（Ｌ）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
比したり、出さなかったりする信号りが出力される。

信号りは駆動回路７０６に送出され平衡信号に変換され
、さらにコンデンサ７０７を介してアンテナコイル２３
に送出されるが、該コンデンサ７０７とアンテナコイル
２３とは周波数ｆｌ−ｆ４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、該アンテナコイル２
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２の筆記面２５上において、イレーサ
１が使用状態、即ちイレース部材１７の一部又は全部が
該筆記面２５に押当てられ、その同調回路１２のスイッ
チ１２１　、１２２のいずれか一方又は両方が動作状態
となっていると、前記電波のうちの周波数ｆ１の成分が
該イレーサ１のコイル１２３を励振し、その同調回路１
２に前記信号Ｄの周波数ｆ１の成分に同期した誘導電圧
Ｅ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１２３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、信号りにおいて信号オフの期間、即ち受信期間
に入ると、該アンテナコイル２３は接地されるため、そ
の電波は直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｅは同調回路
１２内の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｅに基づいて同調回路１２を流れる
電流は、コイル１２３より周波数ｆｌの電波を発信させ
る。該電波はアンテナコイル２４を励振し、該アンテナ
コイル２４及びこれに接続されたコンデンサ７０８から
なる並列共振回路に周波数ｆｌの誘導電圧を発生させる
（なお、実際にはアンテナコイル２３より発信された電
波によってもアンテナコイル２４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７０９に
送出され増幅され、さらにアナログスイッチ７０５に送
出される。

アナログスイッチ７０５はインバータ７０３を介してそ
の制御端子に入力された送受切替信号Ｂの反転信号Ｂ′
に基づいて、前記増幅器７０９の出力を位相検波器７１
０又はグランドのいずれに接続するかを切替えるもので
、前記反転信号Ｂ′がハイレベルの期間は位相検波器７
１０に接続し、ローレベルの期間はグランドに接続する
ため、その出力には信号り中の周波数成分子１に基づく
周波数ｆ１の誘導電圧とともに、信号り中の周波数成分
子２〜ｆ４に基づく周波数ｆ１の誘導電圧を備えた信号
Ｆが得られる。

前記信号Ｆは位相検波器７１０に送出されるが、該位相
検波器７１０には前述した信号Ａが検波信号として入力
されており、信号Ｆに含まれる誘導電圧のうち、信号Ａ
中の周波数ｆｌの成分に対応する部分についてはその周
波数及び位相が一致するが、その他の周波数ｆ２〜ｆ４
の成分に対応する部分は周波数及び位相が一致しない。

従って、信号Ｆに含まれる誘導電圧のうち、信号Ａ中の
周波数ｆｌの成分に対応する部分についてはちょうど正
側に折返した電圧成分を有し、また、その他の周波数ｆ
２〜ｆ４の成分に対応する部分については正側及び負側
に電圧成分を有する信号Ｇが位相検波器７１０から出力
される。

前記信号Ｇは充分遮断周波数の低い低域フィルタ７１１
に送出され、前記信号Ａ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直流
成分を有し、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ｆ
ｌとの差の周波数に対応する交流波形を備えた成分を有
する信号Ｈに変換され、パルス検出器７１２に送出され
る。

パルス検出器７１２はシュミットトリガ及びパルス幅検
出回路等より構成され、その入力信号中に所定幅、例え
ばＴ／２以上のパルスを検出した時、パルス信号を制御
回路７０Ｉに送出する如くなっており、ここでは信号Ｈ
の前記信号Ａ中の周波数ｆｌの成分に対応する直流成分
を検出してパルス信号を発生し、その信号■を送出する
。

制御回路７０１は前記信号Ｉを受信すると、その時点に
おける発信周波数情報Ｃ１，Ｃ２、ここでは“Ｌ、Ｌ“
から使用中の筆記具、即ちイレーサ１を判別し、この情
報を画像処理装置８に送出する。

一方、位置検出回路６は前記判別情報の有無に拘らず、
筆記具の磁石、ここではイレーサ１の磁石１６による磁
気バイアスがタブレット２２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、その座標値を画像処
理装置８に送出し続けている。

画像処理装置８は通常、位置検出回路６から出力される
座標値を一時的な値としてバッファ等に記憶するが、前
記イレーサ１の判別情報を受信した時点の座標値はイレ
ーサ１による画像データ、即ち所定の消去領域の設定座
標値として認識し、図示しない画像メモリ中の該座標値
によって決定される所定の範囲の画像データを消去する
。

また、黒板本体２の筆記面２５上において、マ−力、例
えば３が使用状態、即ちペン軸３１と該筆記面２５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３２の先端が該筆記面２５に接しスイッチ
３５１が動作状態になっていると、筆記具判別回路７は
前記同様にこれを判別し、その判別情報、即ちマーカ３
の判別情報を画像処理装置８に送出するが、画像処理装
置８はその時点の座標値をマーカ３による画像データ、
即ち黒色の画像データとして認識し、画像メモリに記憶
する。

また、黒板本体２の筆記面２５上において、マーカ４又
は５を使用状態にすれば、筆記具判別回路７は前記同様
にこれを判別し、その判別情報、即ちマーカ４又は５の
判別情報を画像処理装置８に送出し、また、画像処理装
置８は前記同様にその時点の座標値をマーカ４又は５に
よる画像データ、即ち赤色又は緑色の画像データとして
認識し、画像メモリに記憶する。

このようにして、画像処理装置８の画像メモリ内に得ら
れた画像データは、必要に応じてカラーデイスプレィ（
図示せず）上に表示され、また、カラープリンタ等から
なる出力装置９よりカラハードコピー化されて出力され
る。さらにまた、該画像データは公衆電話回線やデータ
回線等を介して他のデータ処理装置に送出するようにな
しても良い。

なお、黒板本体２の筆記面２５にイレーサ１又はマーカ
３〜５を近付けるのみで、そのスイッチを動作状態とし
なければ、パルス検出器７１２からパルス信号は出力さ
れないため、制御回路７０１がその判別情報を出力しな
いことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、黒板本体側より所
定の周波数の電波を発信し、該電波を停止した時、反射
される電波が受信されれば、該所定の周波数を同調周波
数とする同調回路、即ち使用中のイレーサが黒板本体の
筆記面上にあることを認識できるため、該イレーサと他
の回路との間にコードが不要で且つその使用を正確に判
別できることはもとより、コイルとコンデンサを含む同
調回路を設けるのみで良く、従来のように赤外線の発光
素子や発振変調回路、電池等を設ける必要がなく、従っ
て、軽量で極めて操作性の良いイレーサを実現できる等
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イレーサの一実施例を
示す図、第２図は本発明のイレーサを使用する電子黒板
装置の一例を示す図、第３図はマーカの断面図、第４図
はイレーサ及びマーカの同調回路並びに筆記具判別回路
の詳細な構成図、第５図は第４図の各部の信号波形図、
第６図は筆記具判別回路の制御回路の処理の流れ図であ
る。 １・・・イレーサ、２・・・黒板本体、３，４．５・・
・マーカ、６・・・位置検出回路、７・・・筆記具判別
回路、８・・・画像処理装置、９・・・出力装置、１２
・・・同調回路、１６・・・磁石、１７・・・イレース
部材、１２１゜１２２・・・スイッチ、１２３・・・コ
イル、１２４　、１２５・・・コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定面積のイレース部材と、該イレース部材近傍に設け
   られた定常的な磁気バイアスを発生する磁気発生器とを
   有する電子黒板装置のイレーサにおいて、 イレース部材を黒板本体の筆記面等に当接させた時に動
   作するスイッチと、 該スイッチを介して接続されるコイルとコンデンサを含
   み所定の周波数を同調周波数とする同調回路とを設けた ことを特徴とする電子黒板装置のイレーサ。