KR960001649B1 - 전자 흑판장치와 그 마아커 및 이레이서 - Google Patents

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KR960001649B1 KR1019880011843A KR880011843A KR960001649B1 KR 960001649 B1 KR960001649 B1 KR 960001649B1 KR 1019880011843 A KR1019880011843 A KR 1019880011843A KR 880011843 A KR880011843 A KR 880011843A KR 960001649 B1 KR960001649 B1 KR 960001649B1
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쯔구야 야마나미
도시아끼 센다
요시아끼 도모우지
사또시 이나시마
히로시 미즈노
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가부시기가이샤 와꼬무
후루다 모또오
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Abstract

내용 없음.

Description

전자 흑판장치와 그 마아커 및 이레이서
제1도는 본 발명의 전자 흑판장치의 제1의 실시예를 나타낸 도.
제2도는 테블릿의 구조를 나타낸 평면도.
제3도는 제2도 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.
제4도는 자기 바이어스대 전기 기계 결합 계수의 특성도.
제5도는 마아커의 단면도.
제6도는 이레이서의 단면도.
제7도는 지시봉의 단면도.
제8도는 위치검출회로의 상세를 나타낸 구성도.
제9도는 제8도의 각부의 신호파형도.
제10도는 마아커 및 이레이서의 동조회로와 함께 필기구 판별회로의 상세를 나타낸 구성도.
제11도는 제10도의 각부의 신호파형도.
제12도는 데이터 처리장치의 상세를 나타낸 구성도.
제13도는 데이터 처리장치의 마이크로프로세서에 있어서의 개략 플로우챠트.
제14도는 본 발명의 제2의 실시예를 나타낸 도.
제15도는 마아커 및 이레이서의 동조회로 및 필기구 판별회로의 상세한 구성도.
제16도는 제15도의 신호 파형도.
제17도는 필기구 판별회로의 제어회로의 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 흑판본체 2 : 마아커
3 : 이레이서 4 : 지시봉
5 : 위치검출회로 6 : 필기구 판별회로
7 : 데이터처리장치 8 : 출력장치
9 : 통신회선 11 : 틀체(하우징)
12 : 테블릿 13 : 송신용코일
14 : 수신용코일 15 : 필기면
121 : 자왜전달매체 122 : 보강체
123 : 방향 제1코일 124 : 방향 제1코일
125 : 바이어스용 자기발생기 126 : 방향 제2코일
127 : 방향 제2코일 21 : 펜축
22 : 펜체 23 : 자석
24, 24 : 자석 251 : 스위치
252 : 코어입 코일 253 : 콘덴서
254 : 가변콘덴서 25 : 동조회로
26 : 캡 31 : 케이스
320 : 동조회로 321, 322 : 스위치
324 : 콘덴서 325 : 가변콘덴서
33 : 가동판 34 : 스프링
35 : 스톱퍼 37 : 이레이스 부재
본 발명은 필기구, 이레이서, 지시봉에 의한 필기면상에서의 필기정보, 소거정보, 지시정보 등의 각종정보를 전기신호로서 처리하고, 출력부에 필요로 하는 정보를 출력할 수 있게 한 흑판 시스템에 관한 것이다.
종래의 이 종류의 장치로서, 본 출원인은 이미 일본국 특원소 61-2736호의 「전자 흑판장치」(일본국 특개소 62-160299호 공보 참조)에 개시된 것을 제안했다. 이하 그 내용을 간단히 설명한다.
흑판본체는 아몰퍼스 합금등으로 이루어진 길이가 긴 자왜전달매체 및 그 일단에 감겨진 제1의 코일 및 그 거의 전체에 걸쳐 감겨진 제2의 코일을 주요구성으로 하는 위치 검출체를 X방향 및 Y방향으로 다수병렬로 배설한 테블릿과, 비자성 소재로 이루어지고 표면을 반복사용 가능한 필기면으로 한 틀체(하우징)를 구비하고 있다.
상기 제1의 코일에 펄스전류를 인가하면 전자 변환작용에 의하여 그 제1의 코일의 주변에 자장 변동이 발생하고, 이것에 의하여 자왜전달매체에 자왜진동파가 발생한다. 그 자왜진동파는 자왜전달매체를 고유의 속도로 전파되나, 그 사이에 각 부위의 전기 기계 결합계수에 따른 자장 변동을 발생시킨다.
그리고 화상을 나타내기 위하여 상기 필기면상에서 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자가 발생기, 예를 들면 자석을 구비한 마아커(marker) 및 이레이서(지우개 : eraser)를 조작하면 그 자기 바이어스가 상기 자왜전달매체에 가해지고 그 부위의 전기 기계 결합계수를 크게 한다. 이 때문에 상기 자왜진동파가 마아커 또는 이레이서의 바로 밑의 부위에 도달하면 큰 자장 변동이 발생하여 상기 제2의 코일에 큰 유도전압이 발생한다.
제1의 코일에 펄스전류를 인가한 후 제2의 코일에 큰 유도전압이 발생할 때까지의 시간은 자왜진동파가 자왜전달매체의 제1의 코일의 권회부위로부터 마아커 또는 이레이서의 바로 밑의 부위까지 전파되는데 요하는 시간이고, 그 사이의 거리에 비례한 것이 되기 때문에 이 시간을 측정함으로서 마아커 또는 이레이서의 좌표치가 검출된다.
그런데 마아커와 이레이서의 기능을 비교하면 마아커는 화상을 필기면에 형성하고, 또 이레이서는 필기면상의 화상을 소거하는 전혀 상반되기 때문에 마아커 및 이레이서에 의한 화상에 대응하는 화상데이터를 얻기 위해서는 마아커에 의한 좌표치와 이레이서에 의한 좌표치를 정확하게 판별할 필요가 있다.
상기 장치에 있어서는 마아커 및 이레이서로부터 각각 주파수가 다른 적외선 신호를 그 사용시에 발생시키고 이것을 흑판 본체측에서 수신하고, 그 주파수로부터 마아커를 사용하고 있는지 또는 이레이서를 사용하고 있는지를 판별하도록 되어 있었다.
그러나 상기 구성의 장치에서는 마아커 및 이레이서에 적외선의 발광소자, 발진변조회로, 스위치 및 이들을 동작시키기 위한 전지등을 설치하지 않으면 안되어 그 구성이 복잡화되고 대형 또한 중량이 커지고, 또 전지의 교환이나 충전을 빈번하게 행하지 않으면 안되고 이러한 것이 마아커 및 이레이서의 조작성을 나쁘게 한다는 문제점이 있었다.
또, 상기한 바와같이 하여 얻어진 좌표치는 통상, 필기구에 의한 필기면상의 화상에 대응하는 화상데이터로서 소정의 이메지 메모리에 기억되나 그 화상데이터는 필요에 따라 프린터로부터 하드코피화되어 출력되고 또 그 장치에 접속된 표시장치에 표시되거나 원격지에 설치된 다른 동일한 전자 흑판장치에 통신회선을 거쳐 송출되어 그 표시장치에 표시되고 있었다.
그러나 흑판을 사용하여 강의를 하는 경우 그 필기면상의 화상의 임의의 부위를 손가락 또는 봉형상의 물건으로 지시하면서 진행하고 싶을 때가 있다.
그러나 상기한 전자 흑판장치의 경우 흑판본체의 필기면을 보고 있는 사람은 그 지시위치를 인식할 수 있으나, 표시장치를 보고 있는 사람은 그 지시위치가 전혀 알 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명의 제1의 목적은 코오드나 전지 등을 필요로 하지 않고, 조작성에 뛰어난 마아커 및 이레이서를 구비한 전자 흑판시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 이 목적을 달성하기 위하여 정상적인 자기 바이어스가 가해진 위치의 좌표치를 검출하기 위한 테블릿을 구비한 흑판본체의 필기면상에 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기발생기를 구비한 마아커 및 이레이서를 사용하여 화상을 나타냈을 때 상기 테블릿에 의하여 얻어지는 좌표치에 의거하여 상기 화상에 대응하는 화상데이터를 작성하고, 다시 필요에 따라 출력하는 전자 흑판장치에 있어서, 흑판본체의 필기면의 주위에 이것을 에워싸게 안테나 코일을 설치하고 마아커 및 이레이서에 적어도 코일과 콘덴서를 포함하는 소정의 하나의 주파수 및 다른 주파수를 동조주파수로 하는 동조회로를 각각 설치하고, 상기 안테나 코일에 상기 하나의 주파수 및 다른 주파수의 교류신호를 순차 간헐적으로 가하여 전파를 발생시키고, 그 전파의 발신을 정지했을 때에 상기 마아커 또는 이레이서의 동조회로로부터 반사되는 전파를 안테나 코일에 수신시키고, 그 반사신호의 주파수로부터 마아커 또는 이레이서 중 사용중인 것을 판별하는 필기구 판별회로를 설치하였다.
본 발명에 의하면 흑판본체의 필기면상에서 마아커를 조작하면 안테나 코일로부터 발신되는 전파중의 하나의 주파수를 가지는 전파가 그 마아커의 동조회로에 수신되고, 이때 그 동조회로에는 그 하나의 주파수의 유도전압이 발생한다. 이 유도전압은 그 동조회로 중에 전류를 흐르게 하고, 그 코일로부터 상기 하나의 주파수와 대략 동일 주파수의 전파를 발신시키거나 상기 안테나 코일로부터의 전파의 발신이 정지되어도 급히 감쇠하는 일이 없이 전류를 계속 흐르게 하기 때문에 그 전파의 발신을 정지한 안테나 코일에는 상기 하나의 주파수와 거의 동일 주파수의 유도전압이 발생한다. 마찬가지로 필기면상에서 이레이서를 조작하면 전파의 발신을 정지한 안테나 코일에는 다른 주파수와 거의 동일 주파수의 유도전압이 발생한다. 따라서 전파의 발신을 정지한 안테나 코일에 발생하는 유도전압의 주파수로부터 필기면상에서 사용되고 있는 것이 마아커인지 또는 이레이서인지가 판별된다.
따라서 종래와 같이 마아커 및 이레이서와 기타의 회로와의 사이에 코오드가 불필요하고, 또 이것을 정확하게 판별되는 것은 마아커 및 이레이서에 코일과 콘덴서를 포함하는 동조회로를 설치하는 것만으로 좋고 종래와 같이 적외선의 발광소자나 발진변조회로, 전지 등을 설치할 필요가 없고, 따라서 극히 조작성이 좋은 마아커 및 이레이서를 구비한 전자 흑판장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 제2의 목적은 필기면상의 화상에 대응하는 데이터와, 일시적인 지시위치 등에 대응하는 데이터를 구별하여 인식할 수 있는 전자 흑판장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 이 목적을 달성하기 위하여 정상적인 자기 바이어스가 가해진 위치의 좌표치를 검출하기 위한 테블릿 및 반복사용 가능한 필기면을 구비한 흑판본체와, 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기 발생기 및 필기면에 접하고 있을때에 동작하는 스위치를 가지고, 그 스위치가 동작했을때만 소정의 와이어레스 신호를 발생하는 신호발생수단을 구비한 필기구와 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기발생기를 구비한 지시봉과 상기 테블릿을 구동하고 정상적인 자기 바이어스가 가해진 그 테블릿 상의 위치를 검출하고, 이것에 대응하는 좌표데이터를 출력하는 위치검출회로와, 상기 소정의 와이어레스 신호를 검출하여 필기구의 식별신호를 출력하는 신호검출수단과, 상기 좌표데이터중 필기구의 식별신호가 있는 경우의 데이터는 필기구에 의한 화상에 대응한 데이터로서 또, 필기구의 식별신호가 없는 경우의 데이터는 일시적인 위치표시 데이터 등으로 처리하는 화상처리수단을 구비한 전자 흑판장치을 제안한다.
본 발명에 의하면 흑판본체의 필기면상에서 필기구를 사용하면, 필기면상의 화상에 대응한 좌표데이터가 위치검출회로로부터 출력됨과 동시에 필기구의 스위치가 동작하여 신호발생수단으로부터 소정의 와이어레스 신호가 발생한다. 이 와이어레스 신호는 신호검출수단에서 검출되고, 이에 의하여 필기구의 식별신호가 출력된다. 따라서 상기 좌표데이터는 화상처리수단에 의하여 필기구에 의한 화상에 대응한 데이터로서 처리되어 예를들면 표시장치에 있어서 도트로 표시된다.
한편, 필기면상에서 지시봉을 사용하거나 또는 필기구를 필기면에 접촉시키지 않고 사용하면 상기와 동일하게 그 필기면상의 위치에 대응한 좌표데이터가 출력되나 지시봉은 신호발생수단을 가지고 있지 않고 또 필기구도 필기면에 접촉하지 않는 상태에서는 스위치가 동작하지 않기 때문에 소정의 와이어레스 신호가 발생하지 않고 신호검출수단은 필기구의 식별신호를 출력하지 않는다. 따라서 상기 좌표 데이터는 화상처리수단에 의하여 일시적인 위치표시데이터 등으로 처리되어 예를들면 표시장치에 있어서 카솔표시된다.
따라서 흑판본체의 필기면상에서 필기구를 사용하면 그 화상에 대응한 데이터가 출력되고, 또 지시봉을 사용하거나 또는 필기구를 필기면에 접촉시키지 않은 상태에서 사용하면 일시적인 위치표시 데이터등이 출력되기 때문에 그 장치에 접속된 표시장치나 원격지에 설치된 다른 동일한 전자흑판의 표시장치에 필기구에 의한 화상을 표시시킬 수 있음과 동시에 일시적인 지시위치를 카솔등에 의하여 표시시킬 수가 있고, 따라서 흑판본체의 필기면을 보고 있는 경우와 동일한 감각으로 표시내용을 인식할 수 있는 등의 이점이 있다. 기타의 목적 및 본 발명의 특징에 대해서는 이하의 설명중에서 명백해질 것이다.
제1도는 본 발명의 전자 흑판장치의 제1의 실시예를 나타낸 것이고, 도면중 1은 흑판본체, 2는 마아커, 3은 이레이서, 4는 지시봉, 5는 위치검출회로, 6은 필기구판별회로, 7은 데이터 처리장치, 8은 출력장치, 9는 통신회선이다. 흑판본체(1)는 비자성금속인 틀체(11)에 테블릿(12), 송신용의 안테나코일(이하 송신용코일이라 함)(13) 및 수신용의 안테나코일(이하 수신용 코일이라 함)(14)을 설치한 것이고 테블릿(12)은 위치검출회로(5)에 접속되고, 또 송신용코일(13) 및 수신용 코일은 필기구 판별회로(6)에 접속되어 있다.
제2도는 테블릿(12)의 구조를 나타낸 평면도, 제3도는 제2도 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 화살표방향으로 본 단면도이다.
도면중, 121은 자왜전달매체이고, X방향 및 Y방향으로 각각 복수본, 서로 대략 평행으로 배치된다. 자왜전달매체(121)는 강자성체이면 사용될 수 있으나, 강한 자왜진동파를 발생시키기 위하여 자왜효과가 큰 재료, 예를들면 철을 다량으로 포함하는 아몰퍼스 합금이 특히 바람직하다. 또 자석을 접근시켜도 자화되지 않는 보자력이 작은 재료가 바람직하다. 아몰퍼스 합금으로서는 예를들면 Fe67, Co18, B14, Si1(원자%), Fe81, B13.5, Si3.5, C2(원자%) 등이 사용될 수 있다. 자왜전달매체(121)는 가늘고긴 형상을 이루고 있고, 그 단면은 장방형의 얇은 띠(薄帶) 형상이거나 원형의 선상이 바람직하고, 얇은 띠 형상의 경우 폭은 수 ㎜ 정도, 두께는 수㎛∼수10㎛ 정도가 제조도 용이하고 또 특성도 양호하다. 아몰퍼스 합금은 제조상, 두께가 20∼50㎛의 얇은 것이 제작될 수 있으므로 이것을 박판형상 또는 선형상으로 절단하면 된다. 본 실시예에서는 Fe81B13.5Si3.5(원자%)로 이루어진 폭 2㎜, 두께 0.02㎜의 자왜전달매체를 사용하고 있다. 123은 합성수지등으로 된 가늘고 긴 통형상의 보강재이고, 상기 자왜전달매체(121)를 각각 그 내부에 수용하고 있다. 123은 X방향으로 배치된 자왜전달매체(121)의 일단의 보강재(122)위에 배설된 X방향 제1코일이다. 이 X방향 제1코일(123)은 인접하는 보강재 사이에서 비틀어져 서로 인접하는 자왜전달매체(121) 마다에 역방향으로 감겨져 있고 코일(123)에 전류를 흐르게 했을때에 각 자왜전달매체(121)에 대응한 부분으로부터 생기는 자속, 또는 코일(123)에 한방향의 자속이 가해졌을때에 상기 각 부분에 발생하는 전압이 역방향이 되도록 되어 있다. 이 때문에 코일(123)에 펄스전류를 흐르게 했을때에 발생하는 펄스잡음 및 외부로부터의 유도가 코일(123)의 인접하는 각 부분의 사이에서 서로 상쇠되어 약해진다. 또한 권회수는 도시한 예에서는 1회이나 2회 이상으로 해도 좋다. 이 X방향 제1코일(123)은 순시적 자장변동을 발생하여 자왜전달매체(121)의 각각의 권회부위에 자왜진동파를 발생시키기 위한 것이고 코일(123)의 일단은 위치검출회로(5)에 접속되고 그 타단은 접지된다. 또, 124는 Y방향으로 배치된 자왜전달매체(121)의 일단의 보강재(122) 위에 배설된 Y방향 제1코일이고, 인접하는 보강재(122) 사이에서 꼬여져 서로 인접하는 자왜전달매체(121) 마다에 역방향으로 감겨져 있다. 이 Y방향 제1코일(124)의 일단은 코일(123)과 마찬가지로 위치검출회로(5)에 접속되고, 타단은 접지된다. 또한 작용에 대해서는 코일(123)과 동일하다.
125는 바이어스용 자기발생기, 예를들면 각(角)자석이고 X방향 제1코일(123)의 권회부분 및 Y방향 제1의 코일(124)의 권회부분에 길이방향으로 평행인 바이어스자계를 각각 가하기 위한 것이다. 이와 같이 바이어스자계를 인가하는 것은 적은 전류로 큰 자왜진동파의 발생을 가능하게 함과 동시에, 이 자왜진동파의 발생위치를 지정하기 위해서이다. 즉 자왜전달매체(121)의 전기 기계 결합계수(기계적 에너지로부터 전기적 에너지 또는 전기적 에너지로부터 기계적 에너지에의 변환효율을 나타내는 계수)는 예를들면 제4도에 나타낸 바와 같이 어떤 바이어스자계일 때 최대가 되므로 이와 같은 자기 바이어스를 X방향 제1코일(123), Y방향 제1코일(124)의 권회부분에 인가해 둠으로서 효율좋게 자왜진동파를 발생할 수가 있다.
126은 X방향으로 배치된 자왜전달매체(121)의 넓은 범위에 걸쳐 보강재(122)위에 배설된 X방향 제2코일이다. 그 코일(126)은 각 자왜전달매체(121)위에 모두 동일 방향(이 실시예에서는 왼쪽 감기)으로 감겨지고, 또 인접하는 코일과는 접속의 극성이 반대가 되도록 직렬로 접속되어 있다. 따라서 모든 코일(126)에 1방향의 자속이 가해졌을때에 각 코일(126)에 발생하는 전압, 전류의 방향 또는 코일(126) 전체에 전류를 흐르게 했을때에 각 코일(126)에 발생하는 자속의 방향이 인접하는 코일간에서 역방향이 되어 외부로부터의 유도가 잡음이 인접하는 코일간에서 서로 상쇠되어 악화된다.
상기 코일(126)의 감김피치는 X방향 제1코일(123)에 근접되고 있는 축의 일단으로부터 반대측의 타단에 향하여 서서히 치밀하게 감겨져 있어 자왜진동파의 감쇠에 의하여 유도전압이 작아지는 것을 보상하고 있다. 일반적으로 유도 기전력을 높이기 위해서는 감김피치는 큰쪽이 바람직하다. 이 X방향 제2코일(126)은 자왜전달매체(121)를 전파하는 자왜진동파에 의한 유도전압을 검출하기 위한 것으로 일단은 위치검출회로(5)에 접속되고, 또 타단은 접지되고 감겨진 영역이 위치검출영역이 된다.
또 127은 X방향으로 배치된 자왜전달매체(121)의 넓은 범위에 걸쳐 보강재(122)위에 배설된 Y방향 제2코일이고, 그 코일(127)은 각 자왜전달매체(121)위에 모두 동일방향(이 실시예에서는 왼쪽감기)으로 감겨지고, 또 인접하는 코일끼리는 접속의 극성이 반대가 되도록 직렬로 접소되어 있다. 또 이 코일(127)의 감김피치는 Y방향 제1코일(124)에 근접되어 있는 측의 일단으로부터 반대측의 타단으로 향하여 서서히 치밀하게 감겨져 있고, 그 일단은 코일(126)과 동일하게 위치검출회로(5)에 접속되고 타단은 접지되어 있다. 또한 작용에 대해서는 코일(126)과 동일하다.
상기한 X방향의 자왜전달매체(121)와 보강재(122)와 X방향 제1코일(123)과 X방향 제2코일(126)로 구성되는 X방향의 위치검출부와 Y방향의 자왜전달매체(121)와 보강재(122)와 Y방향 제1코일(124)과 Y방향 제2코일(127)로 구성되는 Y방향의 위치검출부와는 서로 직교하도록 중첩되어 틀체(11)의 대략 중앙에 수납되어 있다.
또 바이어스용 각(角)자석(125)은 자왜전달매체(121)의 단부에 대향하도록 틀체(11)에 수납, 고정되나 자왜전달매체(121)의 위쪽 또는 아래쪽 또는 옆쪽에 병렬로 배치해도 좋다. 또한 틀체(11)의 상기 테블릿(12)에 대응하는 부분은 표면을 비트리어스(Vitreous) 마무리한 알루미늄이나 오스테나이트계의 스테인레스 등으로 이루어지고, 반복사용 가능한 필기면(15)을 구성하도록 되어 있다. 송신용 코일(13) 및 수신용 코일(14)은 각각 절연피복된 도체를 필기면 즉 좌표 입력범위의 주위의 틀체(11)의 표면에 배설하여 이루어진 것이다. 또한 도면상의 송신용 코일(13) 및 수신용 코일(14) 모두 그 터언의 코일로 표시되어 있으나 실제로는 수 터언의 코일로 이루어져 있다.
제5도는 마아커(2)의 상세한 구조를 나타낸 것으로, 합성수짇능의 비금속재료로 이루어지고, 또 서로 비틀어 넣어 결합되는 두 개의 부분(21a, 21b)으로 이루어지는 펜축(21)과 흑색의 시판의 팰트(Felt)펜 등의 펜체(22)와 위치 지정용의 링형상의 자석(23)과 링형상의 자석(24a, 24b)과 스위치(251), 코어가 들어 있는 코일(252), 콘덴서(253) 및 가변콘덴서(254)로 구성되는 동조회로(25)와, 펜체(22)의 캡(26)으로 구성되어 있다.
상기 펜체(22)는 펜축(21)내의 부분(21a)에 설치된 스톱퍼(21a')와 부분(21b)에 수용되는 스위치(251)와 사이에서 약간 섭동하도록 수납된다. 또, 자석(24a, 24b)은 자석(23)의 자속을 펜체(22)의 축방향을 따라 연장시키는 것으로 마아커(2)를 다소 경사시킨 상태에서도 펜체(22)의 선단과 동일위치를 지정가능하게 하기 위한 것이다.
동조회로(25)는 제10도에 나타낸 바와 같이 코일(252)의 일단에 스위치(251)을 거쳐 콘덴서(253) 및 가변콘덴서(254)의 일단을 접속하고, 또 그 콘덴서(253) 및 가변콘덴서(254)의 타단에 코일(252)의 타단을 접속시켜 이루어져 있다. 상기 펜체(22)의 선단이 아무것에도 접촉하고 있지 않은때, 상기 스위치(251)는 비동작상태가 되고 코일(252)의 일단과 콘덴서(253) 및 가변콘덴서(254)의 일단과는 접속되지 않고 또 펜축(21)을 손등으로 유지하고 펜체(22)의 선단을 필기면(15)등에 압착시키므로서 펜축(21)내에 압입시키면 스위치(251)는 그 후단에 의하여 압압되어 동작상태가 되어 코일(252)의 일단과 콘덴서(253) 및 가변콘덴서(254)의 일단이 서로 접속되도록 되어 있다. 또한 코일(252), 콘덴서(253) 및 가변콘덴서(254)의 수지는 소정의 주파수(f1), 예를 들면 280㎑에서 공진하는 공지의 공진회로를 구성하는 값으로 설정되어 있다.
또한, 도시하지 아니했으나, 펜체(22)의 잉크의 색이 적색이고 동조회로(25)의 동조주파수가 소정의 주파수(f2) 예를들면 290㎑인 점을 제외하고 상기한 마아커(2)와 동일한 마아커, 및 펜체(22)의 잉크가 녹색이고, 동조회로(25)의 동조주파수가 소정의 주파수(f3), 예를들면 300㎑인 점을 제외하고 상기한 마아커(2)와 동일한 마아커인 것으로 한다.
제6도는 이레이서(3)의 상세한 구조를 나타낸 것으로 합성수지 등의 비금속재료로 이루어진 케이스(31)와 그 케이스(31)의 내부(31a)에 수납된 스위치(321, 322), 코어가 들어있는 코일(323), 콘덴서(324) 및 가변콘덴서(325)로 이루어진 동조회로(32)와, 케이스(31)의 저면에 대응하는 형상을 가지는 가동판(33)과, 그 가동판(33)과 케이스(31)와의 사이에 삽입된 스프링(34)과 케이스(31)의 내부(31a)의 계합부(31b)에 계합되어 가동판(33)의 케이스(31)에 대한 위치를 규제하는 스톱퍼(35)와, 가동판(33)의 양단에 설치된 위치지정용의 링형상의 자석(36)과, 가동판(33)의 외면에 설치된 펠트등의 이레이서부재(37)로 이루어져 있고, 상기 가동판(33)은 상기 스위치(321) 및 (322)의 어느 한쪽을 동작시키거나 또는 양쪽을 동시에 동작시킬 수 있게 케이스(31)에 대하여 약간 움직일 수 있도록 유지되어 있다.
동조회로(32)는 제10도에 나타낸 바와 같이 코일(323)의 일단에 스위치(321, 322)를 거쳐 콘덴서(324) 및 가변콘덴서(325)의 일단을 접속하고, 또 그 콘덴서(324) 및 가변콘덴서(325)의 타단에 코일(323)의 타단을 접속하고 있다.
상기 이레이저 부재(37)가 아무것에도 접촉되어 있지 않을 때 상기 스위치(321, 322)는 비동작상태가 되어 코일(323)의 일단과 콘덴서(324) 및 가변콘덴서(325)의 일단과는 접속되지 않고, 또 케이스(31)를 손등으로 잡고 이레이스부재(37)를 필기면(15)등에 압압하므로서 가동판(33)을 케이스(31)내로 밀어넣으면 그 가동판(33)에 의하여 스위치(321, 322)의 어느 한쪽 또는 양쪽이 압압되어 동작상태가 되어 코일(323)의 일단과 콘덴서(324) 및 가변콘덴서(325)의 일단이 접속되도록 되어있다. 또한 코일(323), 콘덴서(324) 및 가변콘덴서(325)의 수치는 소정의 주파수(f4), 예를들면 310㎑에서 공진하는 공진회로를 구성하는 값으로 설정되어 있다.
제7도는 지시봉(4)의 상세한 구조를 나타낸 것으로, 합성수지, 목재, 금속 등으로 이루어지고, 선단부에 자석을 수납하는 요부(41a)을 가지는 본체(41)와 그 요부(41a)를 폐쇄하는 캡(43)으로 이루어져 있다. 또한 본체(41)는 신축 자유롭게 구성해도 좋다.
제8도는 위치검출회로(5)의 상세를 나타낸 것으로 도면중 501은 펄스 신호발생기, 502는 1/2분주기, 503은 X방향 펄스 전류발생기, 504는 Y방향 펄스 전류발생기, 505는 플립플롭, 506은 카운터, 507은 에널로그 멀티플렉서, 508은 제어회로, 509는 증폭기, 510은 비교기, 511는 AND 회로, 512는 클럭발진기이다.
제9도는 제8도의 각부에 있어서의 신호파형을 나타낸 것으로 이하 제8도의 각부의 구성과 함께 동작을 설명한다. 전원이 투입되면 펄스 신호발생기(501)는 자왜진동파가 자왜전달매체(121)의 일단으로부터 타단까지 전파되고, 그 타단에서 반사되어 다시 상기 일단으로 되돌아올 때까지의 시간과 같은 주기의 펄스신호(a)를 발생한다. 그 펄스신호(a)는 1/2분주기(502)에서 1/2분주되어 XY 절환신호(b)가 되어 애널로그 멀티플렉서(507) 및 제어회로(508)에 송출됨과 동시에 그대로 X방향 펄스 전류발생기(503), Y방향 펄스 전류발생기(504), 플립, 플롭(505) 및 카운터(506)에 송출된다. XY 절환신호(b)는 애널로그 멀티플렉서(507)에서 접속절환을 제어함과 동시에 제어회로(508)에 위치검출방향의 정보를 가하기 위한 것으로 하이레벨일 때 X 단자와 Z 단자가 접속되고, 얻어진 데이터는 X방향의 좌표데이터가 되고, 또 로우레벨일 때, Y 단자와 Z 단자가 접속되고, 얻어진 데이터는 Y방향의 좌표데이터가 된다.
X방향 펄스 전류발생기(503) 및 Y방향 펄스 전류발생기(504)는 펄스신호(a)를 수신하면 X방향 제1코일(123) 및 Y방향 제1코일(124)에 펄스전류(c)를 각각 가하여 자왜진동파를 X방향 및 Y방향의 자왜전달매체(121)의 일단에 발생시킨다. 또, 플립, 플롭(505), 카운터(506)는 상기 펄스신호(a)에 의하여 리세트되고, 그 카운터(506)는 AND 회로(511)를 거쳐 공급되는 클럭발진기(512)의 클럭펄스의 계수를 개시한다.
상기 X방향 및 Y방향의 자왜전달매체(121)의 일단에 발생한 자왜진동파는 소정의 속도(약 5000m/sec)로 각각의 타단을 향하여 전파되나 이 전파중에서 각각의 자왜전달매체(121)의 각부위의 전기 기계 결합계수의 크기에 따라 기계적 에너지로부터 전기적 에너지로 변환되어, X방향 제2코일(126) 및 Y방향 제2코일(127)에 유도전압(d, e)을 발생시킨다. 그 유도전압(d, e)은 애널로그 멀티플렉서(507)에서 XY 절환회로(b)의 레벨에 따라 교대로 출력되어 신호(f)가 되고, 다시 증폭기(509)에서 증폭되어 신호(g)가 되어 비교기(510)에 송출되어 소정의 역치전압(ETH)과 비교된다.
여기서, 마아커(2)나 이레이서(3) 등의 필기구 또는 지시봉(4)이 흑판본체의 필기면(15)상에서 사용되어 그 자석(23, 36, 42)가 X방향 및 Y방향의 자왜전달매체(121)에 전기 기계 결합계수가 커질 정도의 자기를 가하고 있다고 하면 상기 자왜진동파가 X방향 또는 Y방향의 자왜전달매체(121)의 그 자기를 가하고 있는 부위에 도달한 시점에 대응하여 신호(g)에 역치전압(ETH) 이상의 전압이 발생한다.
비교기(510)는 그 역치전압(ETH) 이상인 전압을 검출하면 하이레벨의 신호를 출력하여 플립, 플롭(505)을 세트하나, 이때의 플립, 플롭(505)의
Figure kpo00001
출력에 의하여 AND 회로(511)가 폐쇄되어 카운터(506)의 계수가 정지한다. 그 카운터(506)의 계수치는 상기 펄스신호(a)가 출력된 후의 경과시간을 나타내고, 다시 이 시간을 자왜진동파가 상기 소정의 속도로 진행하는 곳의 X방향 또는 Y방향의 자왜전달매체(121)의 제1코일의 권회위치로부터 상기 자기가 가해진 부위까지의 거리에 대응한 것 즉 좌표데이터가 된다.
제어회로(508)는 상기
Figure kpo00002
출력을 수신하면, 상기 카운터(506)의 계수치와 함께 XY 절환신호(b)의 레벨을 읽어 넣고 일시 기억한다. 상기한 바와 같이 XY 절환신호(b)는 펄스신호(a)가 발생할 때마다 절환되기 때문에 X방향 및 Y방향의 좌표데이터가 교대로 얻어지게 되고, 이것들은 소정의 타이밍으로 데이터처리장치(7)에 순차 연속적으로 송출된다.
또한, 이때 마아커(2)나 이레이서(3) 등의 필기구 또는 지시봉(4)이 흑판본체의 필기면(15)에 충분히 접근하고 있지 않고 그 자석(23), (36) 또는 (42)가 테블릿(12)의 자왜전달매체(121)에 충분한 자기 바이어스를 가하고 있지 않은 경우 신호(g)중에는 역치전압(ETH) 이상의 유도전압은 발생되지 않고 따라서 비교기(510)은 플립, 플롭(505)를 세트하지 않아 제어회로(508)에는 좌표데이터가 얻어지지 않는다.
상기 실시예에서는 X방향 제1코일(123), Y방향 제1코일(124)을 자왜진동파의 발생용으로 사용하고 X방향 제2코일(126), Y방향 제2코일(127)을 자왜진동파의 검지용으로 사용했으나 반대로 해도 좋으며, 그 경우에는 마아커(2)나 이레이서(3) 등의 필기구 또는 지시봉(4)의 자석(23, 36, 42)의 바로밑에서 자왜진동파가 발생하고 제1코일(123, 124)에서 유도전압이 발생하게 된다.
제10도는 필기구, 즉 마아커(2) 및 이레이서(3)중에서 사용중인 것을 식별하는 회로를 구성하는 필기구 판별회로(6)의 상세와 함께 마아커(2) 및 이레이서(3)의 동조회로를 나타낸 것으로, 도면중 601은 기준신호발생회로, 602는 교류신호발생회로, 603, 604는 송수절환회로, 605는 구동회로, 606, 607은 콘덴서, 608은 증폭기, 609, 610는 위상검파기(PSD), 611, 612는 저역필터(LPF), 613, 614, 615, 616은 비교기, 617, 618, 619, 620은 펄스폭검출기, 621은 OR회로, 622는 플립, 플롭 623은 래치회로, 래치회로 624는 모노멀티이다. 또한 제10도중 *, *의 부분은 서로 접속되어 있는 부분이다.
제11도는 제10도의 각부에 있어서의 신호파형을 나타낸 것이고, 이하 제10도의 각부의 구성과 함께 동작을 설명한다.
기준신호발생회로(601)는 소정의 주파수(fk), 예를들면 9.375㎑의 송수절환신호(TR), 그 송수절환신호(TR)를 1/2 분주한 절환신호(A), 상기 송수절환신호(TR)를 1/4 분주한 절환신호(B), 상기 송수절환신호(TR)의 위상을 90°(1/4 파장) 지연시킨 제어신호(TRQ), 상기 송수절환신호(TR)의 위상을 22.5°(1/16 파장) 지연시킨 제어신호(TRD) 및 상기 송수절환신호(TR)의 하이(H)레벨의 기간을 1/8 파장분 신장시킨 제어신호(MUTE)를 발생한다. 상기 송수절환신호(TR)는 송수절환회로(603) 및 플립, 플롭(622)에 송출되고, 절환신호(A), (B)는 교류신호발생회로(602) 및 래치회로(623)에 송출되고, 제어신호(TRQ)는 펄스폭검출기(617)∼(620)에 송출되고, 제어신호(TRD)는 플립, 플롭(622)의 클럭단자에 송출되고, 또 제어신호(MUTE)는 송수절환회로(604)에 송출된다. 교류신호발생회로(602)는 주파수 f1, f2, f3, f4의 구형파 신호를 각각 발생하는 구형파 신호발생기를 구비하고, 상기 절환신호(A, B)의 레벨이 소정의 시간2T(=1/fk)마다 "L, L", "H, L", "L, H", "H, H"로 순차 반복하여 변화하는데 대응하여 상기 주파수(f1, f2, f3, f4)의 구형파 신호를 순차 반복하는 신호(FI) 및 상기 주파수(f1, f2, f3, f4)의 구형파 신호의 위상을 90°(1/4파장) 지연시킨 신호를 상기와 마찬가지로 소정의 시간(2T)마다 순차 반복하는 신호(FIQ)를 발생한다. 상기 신호(FI)는 위상검파기(609)에 송출됨과 동시에 도시하지 않은 저역필터에 의하여 정현파 신호로 변환되어 송수절환회로(603)의 하나의 입력단자에 송출되고, 또 신호(FIQ)는 위상검파기(610)에 송출된다.
상기 송수절환회로(603)의 다른 입력단자는 접지되어 있고 송수절환신호(TR)가 하이레벨의 기간은 하나의 입력단자를 선택하고, 또 로우레벨의 기간은 다른 입력단자를 선택하기 때문에 그 출력에는 시간(2T)마다 주파수 f1∼f4의 정현파 신호를 시간(T)동안만 순차 출력하거나 출력하지 않거나 하는 송신신호(C)가 출력된다.
신호(C)는 구동회로(605)에 송출되고, 다시 콘덴서(606)를 거쳐 송신용 코일(13)에 송출되나 그 콘덴서(606)와 송신용 코일(13)은 주파수(f1∼f4)를 중심으로 한 공진주파수를 가지는 직렬 공진회로를 구성하기 때문에 그 직렬 공진회로는 공진하고, 그 송신용 코일(13)로부터 시간(2T)마다 주파수(f1∼f4)의 전파가 시간(T)동안만 순차 발신된다.
이때 흑판본체(1)의 필기면(15)상에서 필기구, 예를들면 마아커(2)가 사용되는, 즉 펜축(21)과 그 필기면(15)이 이루는 각도가 90°∼45°정도 이내가 되도록 유지되고 또 펜체(22)의 선단이 그 필기면(15)에 접촉하여 스위치(251)가 동작상태가 되어 있으면, 상기 전파중의 주파수(f1)의 성분이 그 마아커(2)의 코일(252)을 여진(勵振)시켜 그 동조회로(25)에 상기 신호(C)의 주파수(f1)의 성분에 동기된 유도전압을 발생시킨다(또한 실제에는 상기 전파중의 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 의해서도 코일(252)은 여진되나 주파수가 약간 다르기 때문에 그 진폭은 작아진다).
그후 신호(C)에 있어서 신호오프의 기간, 즉 수신기간에 들어가면 송신용 코일(13)은 접지되기 때문에 상기한 직렬 공진회로중의 교류신호는 신속하게 0이 되고, 그 전파는 즉시 소멸되나 상기 유도전압은 동조회로(25)내의 손실에 따라 서서히 감쇠한다.
한편, 상기 유도전압에 의거하여 동조회로(25)를 흐르는 전류는 코일(252)로부터 주파수 f1의 전파를 발신시킨다. 이 전파는 수신용 코일(14)을 여진시키고, 그 수신용 코일(14) 및 이것에 병렬로 접속된 콘덴서(607)로 이루어진 주파수 f1∼f4를 중심으로 한 공진주파수를 가지는 병렬 공진회로를 공진시키고, 그 공진회로에 주파수 f1의 유도전압을 발생시킨다(또한 실제로는 송신용 코일(13)로부터 발신된 전파에 의해서도 수신용 코일(14)은 여진되나, 이 기간에 있어서는 후술하는 바와 같이 접지되기 때문에 유도전압은 전혀 발생하지 않는다). 그 유도전압은 증폭기(608)에 송출되어 증폭되고, 다시 송수절환회로(604)에 송출된다
송수절환회로(604)는 상기 제어신호(MUTE)에 의거하여 상기 증폭기(608)의 출력을 위상검파기(609), (610) 또는 접지의 어느 한쪽에 접속할 것인가를 절환하는 것으로 상기 제어신호(MUTE)가 로우레벨의 기간은 위상검파기(609, 610)에 접속하고, 하이레벨의 기간은 접지에 접속하기 때문에 그 출력에는 신호(C)중의 주파수성분(f1)에 의거한 주파수(f1)의 유도전압과 함께 신호(C)중의 주파수성분(f2∼f4)에 의거한 주파수(f1)의 유도전압을 구비한 신호(D)가 얻어진다.
상기 신호(D)는 위상검파기(609, 610)에 송출되나, 그 위상검파기(609)에는 상기한 신호(FI)가 검파 신호로서 입력되고 있어 신호(D)에 포함되는 유도전압중, 신호 FI중의 주파수 f1의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 주파수, 위상이 모두 일치하나 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 주파수가 일치하지 않는다. 또 위상검파기(610)에는 상기한 신호 FIQ가 검파 신호로서 입력되고 있어 신호(D)에 포함되는 유도전압중, 신호 FIQ중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 주파수는 일치하나 위상은 일치하지 않고 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 주파수가 일치하지 않는다.
따라서 신호(D)에 포함되는 유도전압중, 신호(FI)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 정(正)측의 신호성분만을 가지고, 또 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 정측 및 부측에 신호성분을 가지는 신호가 위상검파기(609)로부터 출력되고, 또 신호(D)에 포함되는 유도전압중, 신호(FI)중의 주파수(f1∼f4)의 성분에 대응하는 각 부분에 대하여 정측 및 부측에 신호성분을 가지는 신호가위상검파기(610)으로부터 출력된다.
상기 위상검파기(609)의 출력신호는 충분히 차단주파수가 낮은 저역필터(611)에 송출되고, 상기 신호(FI)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 소정의 시간폭 및 전압치를 구비한 정의 직류전압을 가지고, 또 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 그 주파수(f2∼f4)와 주파수(f1)와의 주파수의 차에 대응하는 교류전압을 가지는 신호(E)로 변환되어 비교기(613, 614)에 송출된다. 또 상기 위상검파기(610)의 출력신호는 동일하게 충분히 주파수가 낮은 저역필터(612)에 송출되고, 상기 신호(FI)중의 주파수(f1∼f4)의 성분에 대응하는 각 부분에 대하여 그 주파수(f1∼f4)와 주파수(f1)와의 주파수 또는 위상의 차에 대응하는 교류전압을 가지는 신호(F)로 변환되어 비교기(615, 616)에 송출된다.
비교기(613, 615)는 약 0.5[V]를 역치전압으로 하여 입력신호의 전압이 역치전압 이상일때에 로우레벨의 전압을 또, 역치전압보다 작을때에 하이레벨의 전압을 출력한다. 또, 비교기(614, 615)는 약 -0.5[V]를 역치전압으로 하여 입력신호의 전압이 역치전압보다 작을때에 로우레벨의 전압을 또 역치전압 이상일때에 하이레벨의 전압을 출력한다.
따라서 비교기(613∼616)의 출력에는 신호(G), (H), (I), (J)가 각각 얻어지고 이것들은 각각 펄스검출기(617∼620)에 송출된다.
펄스폭 검출기(617∼620)는 그 입력신호중에 소정의 시간폭, 예를 들면 T/2 이상의 펄스를 검출했을때에 검출레벨을 출력하나, 상기한 신호(g∼J)의 경우 펄스폭검출기(617)가 신호(G)의 상기 신호(FI)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 정의 직류전압을 검출하여 검출펄스를 발생하고, 그 신호(K)를 OR회로(621)을 거쳐 플립, 플롭(622)에 송출한다.
여기서, 위상검파기 및 저역필터를 각각 2개 사용하고 또 비교기 및 펄스폭검출기를 각각 4개 사용하고, 다시 각 펄스검출기의 출력의 합을 OR회로서 얻도록 한 것은 경시(經時)변화 등에 의한 동조회로의 주파수가 약간 어긋나더라도 그 동조회로로부터 반사된 전파를 검출가능하게 하기 위한 것이다. 플립, 플롭(622)는 신호(K), 제어신호(TRD) 및 (TR)로부터 신호(L)을 발생하고 이것을 래치회로(623)의 데이터입력단자, 클럭단자 및 모노멀티(624)에 송출한다.
래치회로(623)는 신호(L)의 상승에서 각 데이터 단자에 입력된 신호, 즉 절환신호(A, B) 및 신호(L) 자체를 래치한다. 그 래치된 신호(L)는 필기구, 여기서는 마아커(2)가 입력되어야 할 좌표를 지정한 상태임을 하이레벨로 나타낸 신호(이하 펜다운 신호라 함) m1로서 데이터처리장치(7)에 송출된다.
또 절환신호(A, B)의 레벨은 상기한 바와 같이 그 시점에 있어서의 송신신호(FI)의 주파수가 f1, f2, f3, f4중 어느 것인가를 나타내고 그 래치된 신호(A, B)는 사용중인 필기구의 동조회로의 동조주파수가 f1∼f4의 어느 것인가 즉 사용중인 필기구가 마아커(2) 및 이레이서(3)중 어느 것인가를 나타내는 2비트의 판별정보(m2, m3)(여기서는 "L, L")를 데이터처리장치(7)에 송출된다. 또한, 상기 펜다운 신호(m1) 및 필기구의 판별정보(m2, m3)를 합쳐 필기구의 식별신호(M)라고 칭하기로 한다. 모노멀티(624)는 신호(L)의 상승을 수신했을 때, 시간(8T)보다 약간 긴 시간폭의 펄스신호를 발생하고, 다음의 사이클에서 신호(L)가 출력되지 않는 즉 사용중의 필기구, 여기서는 마아커(2)의 스위치(251)가 오프(펜업)가 되었을 경우에 신속하게 래치회로(623)를 클리어하고, 상기 필기구의 식별신호(M)의 송출을 정지하기 위한 것이다.
또, 흑판본체(1)의 필기면(15)상에 있어서 이레이서(3)가 사용되는, 즉 이레이서부재(37)의 일부 또는 전부가 그 필기면(15)에 닿아눌려지고 그 동조회로(32)의 스위치(321, 322)의 어느 한쪽 또는 양쪽이 동작상태가 되면, 그 동조회로(32)로부터 주파수(f4)에 대응한 전파가 반사되기 때문에 필기구 판별회로(6)는 상기와 동일하게 이것을판별하고 펜다운신호(m1) 및 필기구의 판별정보(m2, m3)(여기서는 "H, H")를 데이터처리장치(7)에 송출한다. 다시 흑판본체(1)의 필기면(15)상에 있어서 지시봉(4)이 사용되거나 또는 마아커(2) 및 이레이서(3)가 필기면(15)에 접촉하지 않는 상태, 즉 스위치(251, 321, 322)가 오프인 상태에서 사용되면 반사되는 전파가 전혀 없기 때문에 필기구 판별회로(6)는 필기구가 없다는 의미를 나타내는 로우레벨의 펜다운신호(m1)을 출력한다.
한편, 위치검출회로(5)는 상기한 바와 같이 마아커(2)의 자석(23) 또는 이레이서(3)의 자석(36) 혹은 지시봉(4)의 자석(42)에 의한 자기바이어스가 테블릿(12)의 좌표검출가능한 범위내에 들어간 시점으로부터 위치검출을 행하고, 그 좌표치를 데이터처리장치에 계속 송출하고 있다.
제12도는 데이터처리장치(7)의 구성을 나타낸 것으로, 도면중 71은 마이크로프로세서, 72는 이메지메모리, 73은 오우버레이메모리, 74는 디스플레이 콘트롤러, 75는 비디오 프로세서, 76은 프린터 인터페이스, 77는 통신인터페이스이다.
또, 제13도는 마이크로프로세서(71)의 개략 플로우를 나타낸 것이고, 이하 데이터처리장치(7)의 동작을 설명한다. 먼저, 마이크로프로세서(71)는 위치검출회로(5)로부터 좌표데이터를 수신하면 그때 식별신호(M)가 있는지의 여부(실제로는 펜다운신호(m1)가 하이레벨인지 로우레벨인지)를 판정한다. 식별신호(M)가 있으면 다시 그중의 판별정보(m2, m3)로부터 마아커(2)에 의한 데이터인가 이레이서(3)에 의한 데이터인가를 판정한다. 여기서 마아커(2)에 의한 데이터이면, 이메지메모리(72)의 대응하는 좌표에 비트 "1"을 기입한다. 또한 엄밀하게 말하면 이메지메모리(72)는 마아커(2)의 각 잉크의 색(흑, 적, 록)에 각각 대응한 프레임 메모리로 되어 있어 상기 판별정보(m2, m3)에 의하여 판별되는 색(예를들면 상기한 예에서는 m2, m3="L, L"이기 때문에 흑색)에 대응하는 프레임 메모리에 비트 "1"을 기입한다. 또 이레이서(3)에 의한 데이터이면, 그 데이터를 이레이서(3)에 의한 소정의 소거영역의 설정좌표로서 인식하고 이메지메모리(72)중의 그 좌표치에 의하여 결정되는 소정의 범위에 비트 "0"를 기입하여 화상데이터를 소거한다.
한편, 인식신호(M)가 없으면 도시하지 않은 문자발생기로부터 카솔의 패턴, 예를들면 화살표「↑」를 발생시키고, 이것을 오우버레이메모리(73)의 대응하는 좌표에 기입한다. 또한, 이메지메모리(72)의 내용은 일단 기입되면, 다른 데이터가 기입되지 않는한 유지되도록 되어 있으나, 오우버레이메모리(73)의 내용은 소정시간(통상 수밀리초)이내에 데이터의 재기입이 행해지지 않으면 없어지도록 되어 있고 위치검출회로(5)로부터 송출되는 좌표데이터가 변화하면 상기 카솔의 위치도 이것에 따라 변화한다.
상기한 이메지메모리(72) 및 오우버레이메모리(73)의 내용은 동시에 독출되어 비디오 프로세서(75)에 송출되어 비디오 신호로 변환되고, 다시 컬러 CRT 등의 표시장치(81)에 송출되어 표시된다.
또한, 상기한 메모리(72) 및 (73)에 대한 데이터의 기입이나 독출은 디스플레이 제어기(74)에 의하여 제어된다. 이와같이 필기면(15)상에서 마아커(2) 또는 이레이서(3)를사용했을 경우는 그때의 화상에 대응하여 이메지메모리(72)의 내용이 바꿔쓰여지고, 또 지시봉을 사용했을 경우 또는 마아커(2) 및 이레이서(3)를 필기면(15)에 접촉시키지 않고 사용했을 경우는 그때의 화상상의 위치에 대응하여 오버레이 메모리(73)에 카솔이 기입되기 때문에 표시장치(81)의 화면상에 필기구에 의한 화상을 도트표시할 수 있음과 동시에 그 화상상의 임의의 부위를 카솔에 의하여 표시할 수가 있다.
또, 표시장치(81)의 표시화면에 필기면(15)상의 특정영역의 화상을 확대하여 표시하고 그 특정영역의 화상을 표시화면상에서 지시봉(4)의 이동에 따라 이동시킬 수도 있다. 또, 이때 통신인터페이스(77) 및 통신회선(9)을 거쳐 다른 동일한 전자 흑판장치와 접속되어 데이터 송수신이 행해지고 있으면 상기한 좌표데이터 및 식별신호(M)가 그대로 송출되어 그 다른 전자흑판장치의 표시장치에도 상기와 동일한 화상 및 카솔이 표시되게 된다.
또한 화상의 하드코피를 할 때 프린터인터페이스(76)를 거쳐 프린터(82)에 송출되는 것은 이메지메모리(72)의 내용뿐이고, 상기 카솔이 하드코피중에 기록되는 일은 없다.
또, 상기 실시예에 있어서, 송신용 코일(13)과 수신용 코일(14)은 서로 그다지 영향을 주지 않을 정도로 서로 떨어지게 배설하나, 그 위치는 반대이더라도 좋고 또 흑판본체(1)의 판면에 대하여 상하방향에 설치해도 좋다. 또 상기 실시예에 있어서 전파의 송수신을 더욱 안정하게 행하기 위하여 소수절환회로(603, 604)의 접지와 금속제인 필기면(15)을 접지시켜도 좋다.
또, 상기 실시예에서는 와이어레스신호인 전파를 사용했으나, 공지의 초음파 및 적외선 등을 사용해도 좋으며, 그 경우에는 필기구에 발신기를 설치하고 흑판본체에 수신기를 설치하면 된다.
제14도 내지 제17도는 본 발명의 제2의 실시예를 나타낸 것이다. 이 실시예는 제14도에 나타낸 바와같이 지시봉(4)을 사용하지 않는 대신에 3본의 마아커(2a∼2c)를 사용하는 경우의 예이다. 또한 도면중 이하에 설명하는 것 이외는 상기 실시예와 동일한 구성으로 이루어진다.
마아커(2a∼2c)는 기본적으로 제5도에 나타낸 것과 동일한 구조이나 마아커(2a)는 펜체(22)의 잉크의 색이 흑색이고, 동조회로(25)의 동조주파수(f1)가 예를 들면 280㎑로 설정되어 있다. 또 마아커(2b, 2c)는 펜체(22)의 잉크색이 예를들면 적색 및 녹색이고, 동조회로(25)의 동조주파수가 소정의 주파수(f2, f3) 예를 들면 290㎑ 및 300㎑로 되어 있다.
제15도는 마아커(2a∼2c) 및 이레이서(3)의 동조회로 및 필기구 판별회로(6)의 상세한 구성을 나타낸 것이고, 도면중, 701은 제어회로, 702는 타이밍회로, 703은 인버터, 704, 705는 애널로그스위치, 706은 구동회로, 707, 708은 콘덴서, 709는 증폭기, 710은 위상검파기(PSD), 711은 저역필터(LPF), 712는 펄스검출기이다.
제16도는 제15도의 각부에 있어서의 신호파형도이다. 이하, 제15도의 각부의 구성과 함께 그 동작을 상세히 설명한다.
제어회로(701)는 공지의 마이크로프로세서 등으로 구성되고, 제17도에 나타낸 플로우챠트에 따라 타이밍회로(702)에 동작개시의 타이밍신호를 가하여 펄스검출기(712)로부터의 출력신호를 수신하고 후술하는 타이밍회로(702)로부터의 발신주파수 정보에 따라 사용중의 필기구의 종별, 즉 마아커(2a∼2c) 및 이레이서(3) 중 어느것인가를 판별하고 이것을 데이터처리장치(7')에 송출한다.
타이밍회로(702)는 주파수 f1, f2, f3, f4, fk의 구형파 신호를 각각 발생하는 구형파 신호발생기(702a, 702b, 702c, 702d, 702e), 분주카운터(702f) 및 멀티플렉서(702g)로 이루어져 있다. 상기 주파수(f1∼f4)의 구형파 신호는 멀티플렉서(702g)의 입력단자에 각각 입력되고 또, 상기 주파수(fk)의 구형파 신호는 분주카운터(702f)에 의하여 1/2 및 1/4로 분주되어 멀티플렉서(702g)의 제어단자에 입력되고 있고 그 멀티플렉서(702g)는 소정의 시간 2T(=1/fk)마다 주파수(f1, f2, f3, f4)의 구형파 신호를 순차 반복하는 신호(A)를 출력한다. 또, 상기 소정의 주파수(fk)의 구형파 신호는 송수절환신호(B)로서 출력되고, 상기 주파수(fk)의 구형파 신호를 1/2로 분주한 신호 및 1/4로 분주한 신호는 그 시점에 있어서의 신호(A)의 주파수가 f1∼f4중 어느것인가를 나타내는 2비트의 발신주파수정보(C1, C2)를 출력한다.
상기 신호(A)는 위상검파기(710)에 송출됨과 동시에 도시하지 않는 저역필터에 의하여 정현파 신호로 변환되어 애널로그스위치(704)의 하나의 입력단자에 송출되고, 또 송수절환신호(B)는 애널로그스위치(704)의 제어단자에 송출됨과 동시에 인버터(703)에 송출되고, 또 발신주파수정보(C1, C2)는 제어회로(701)에 송출된다.
상기 애널로그스위치(704)의 다른 입력단자는 접지되어 있고 송수절환신호(B)가 하이(H)레벨의 기간은 하나의 입력단자를 선택하고, 또 로우(L)레벨의 기간은 다른 입력단자를 선택하기 때문에 그 출력에는 시간 2T마다 주파수 f1∼f4의 정현파 신호를 시간 T 기간만 순차 출력하거나 출력하지 않거나 하는 신호(D)가 출력된다. 신호(D)는 구동회로(706)에 송출되어 평형신호로 변환되고, 다시 콘덴서(707)를 거쳐 안테나코일(13)에 송출되나 그 콘덴서(707)와 안테나코일(13)과는 주파수(f1∼f4)를 중심으로 한 공진주파수를 가지는 직렬 공진회로를 구성하기 때문에 그 안테나코일(13)로부터는 시간 2T마다 주파수 f1∼f4의 전파가 시간 T동안만 순차 발신된다. 이때 흑판본체(1)의 필기면(15)상에서 마아커, 예를들면 2a가 사용상태, 즉 펜축(21)과 그 필기면(15)이 이루는 각도가 90°∼45°정도 이내가 되도록 유지되고 또 펜체(22)의 선단이 그 필기면(15)에 접촉되어 스위치(251)가 동작상태가 되어 있으면, 상기 주파수(f1)의 성분이 그 마아커(2a)의 코일(252)를 여진하고 그 동조회로(25)에 상기 신호(D)의 주파수(E)의 성분에 동기한 유도전압(E)을 발생시킨다(또한 실제에는 상기 전파중의 다른 주파수 f2∼f4의 성분에 의해서도 코일(252)는 여진되나 주파수가 약간 다르기 때문에 그 진폭은 작아진다). 그후 신호(D)에 있어서 신호오프의 기간, 즉 수신기간에 들어가면 그 안테나코일(13)은 접지되기 때문에 그 전파는 즉시 소멸되나 상기 유도전압(E)은 동조회로(25)내의 손실에 따라 서서히 감쇠한다.
한편, 상기 유도전압(E)에 의거하여 동조회로(25)를 흐르는 전류는 코일(252)로부터 주파수 f1의 전파를 발신시킨다. 그 전파는 안테나코일(14)을 여진하고, 그 안테나코일(14) 및 이것에 접속된 콘덴서(708)로 이루어진 병렬 공진회로에 주파수 f1의 유도전압을 발생시킨다(또한 실제로는 안테나코일(13)로부터 발신된 전파에 의해서도 안테나코일(14)은 여진되나 이 기간에 있어서는 후술하는 바와 같이 접지되기 때문에 유도전압은 전혀 발생하지 않는다). 그 유도전압은 증폭기(709)에 송출되어 증폭되고, 다시 애널로그스위치(705)에 송출된다.
애널로그스위치(705)는 인버터(703)를 거쳐 그 제어단자에 입력된 송수절환신호(B)의 반전신호(B')에 의거하여 상기 증폭기(709)의 출력을 위상검파기(710) 또는 접지중 어느 하나에 접속을 절환하는 것으로, 상기 반전신호(B')가 하이레벨의 기간은 위상검파기(710)에 접속하고, 로우레벨의 기간은 접지에 접속하기 때문에 그 출력에는 신호(D)중의 주파수성분(f1)에 의거한 주파수(f1)의 유도전압과 함께 신호(D)중의 주파수성분(f2∼f4)에 의거한 주파수(f1)의 유도전압을 구비한 신호(F)가 얻어진다.
상기 신호(F)는 위상검파기(710)에 송출되나, 그 위상검파기(710)에는 상기한 신호(A)가 검파 신호로서 입력되어 있어 신호(F)에 포함되어 유도전압중 신호(A)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 그 주파수 및 위상이 일치하나 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분은 주파수 및 위상이 일치하지 않는다.
따라서 신호(F)에 포함되는 유도전압중, 신호(A)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 마치 정(正)측으로 반전된 전압성분을 가지며, 또 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 정측 및 부측에 전압성분을 가지는 신호(G)가 위상검파기(710)으로부터 출력된다.
상기 신호(G)는 충분히 차단주파수가 낮은 저역필터(711)에 송출되고, 상기 신호(A)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 부분에 대응하는 소정의 시간폭 및 전압치를 구비한 직류성분을 가지고 또 기타의 주파수(f2∼f4)의 성분에 대응하는 부분에 대해서는 주파수(f2∼f4)와 주파수(f1)과의 차의 주파수에 대해서는 교류파형을 구비한 성분을 가지는 신호(H)로 변환되어 펄스검출기(712)에 송출된다. 펄스검출기(712)는 슈미트트리거 및 펄스폭 검출회로 등으로 구성되고 그 입력신호중에 소정폭, 예를들면 T/2 이상의 펄스를 검출했을때, 펄스신호를 제어회로(701)에 송출하도록 되어 있고, 여기서는 신호(H)의 상기 신호(A)중의 주파수(f1)의 성분에 대응하는 직류성분을 검출하여 펄스신호를 발생하고 이 신호(I)를 송출한다.
제어회로(701)은 상기 신호(I)를 수신하면 그 시점에 있어서의 발신주파수정보(C1, C2), 여기서는 "L, L"로부터 사용중의 필기구, 즉 마아커(2)를 판별하고 이 정보를 데이터처리장치(7')에 송출한다.
한편, 위치검출회로(5)는 상기 판별정보의 유무에 관계없이 필기구의 자석, 여기서는 마아커(2a)의 자석(23, 24a, 24b)에 의한 자기 바이어스가 테블릿(12)의 좌표검출가능한 범위내에 들어간 시점으로부터 위치검출을 행하고, 그 좌표치를 데이터처리장치(7')에 계속 송출하고 있다.
데이터처리장치(7')는 통상 위치검출회로(5)로부터 출력되는 좌표치를 일시적인 값으로서 버퍼등에 기억하나, 상기 마아커(2a)의 판별정보를 수신한 시점의 좌표치는 마아커(2a)에 의한 화상데이터, 즉 흑색의 화상데이터로 인식하여 도시하지 않은 화상메모리등에 기억한다.
또, 흑판본체(1)의 필기면(15)상에 있어서 마아커(2b) 또는 (2c)를 사용상태로 하면 필기구판별회로(6')는 상기와 동일하게 이것들을 판별하고 그 판별정도, 즉 마아커(2b) 또는 (2c)의 판별정보를 데이터처리장치(7')에 송출하고, 또 데이터처리장치(7')는 상기와 동일하게 그 시점의 좌표치를 마아커(2b) 또는 (2c)에 의한 화상데이터, 즉 적색 또는 녹색의 화상데이터로서 인식하여 화상메모리에 기억한다. 또, 흑판본체(1)의 필기면(15)상에 있어서 이레이서(3)를 사용상태, 즉 이레이서부재(37)의 일부 또는 전부를 그 필기면(15)에 눌러대어 그 동조회로(32)의 스위치(321, 322)중 어느 한쪽 또는 양쪽을 동작상태로 하면 필기구 판별회로(7)는 상기와 동일하게 이것을 판별하고, 그 판별정보, 즉 이레이서(3)의 판별정보를 데이터처리장치(7')에 송출하나, 데이터처리장치(7')는 그 시점의 좌표치를 이레이서(3)에 의한 소정의 소거영역의 설정좌표치로서 인식하고, 화상메모리중의 그 좌표치에 의하여 결정되는 소정범위의 화상데이터를 소거한다.
이와같이 하여 데이터처리장치(7')의 화상메모리내에 얻어진 화상데이터는 필요에 따라 컬러 디스플레이(도시생략)상에 표시되고, 또 컬러프린터 등으로 이루어진 출력장치(8)로부터 컬러하드 코피화되어 출력된다. 다시 상기 실시예와 마찬가지로 그 화상데이터는 공중전화회선이나 데이터회선을 거쳐 다른 데이터처리 장치에 송출하도록 구성해도 좋다.
또한, 흑판본체(1)의 필기면(15)에 마아커(2a∼2c) 또는 이레이서(3)를 근접시키는 것만으로 서로 그 스위치를 동작상태로 하지 않으면, 펄스검출기(712)로부터 펄스신호는 출력되지 않기 때문에 제어회로(701)가 그 판별정보를 출력하지 않는다는 것은 말할 것도 없다.

Claims (8)

  1. 정상적인 자기 바이어스가 가해진 위치의 좌표치를 구하기 위한 테블릿을 흑판본체의 필기면상에 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기 발생기를 구비한 마아커 및 이레이서를 사용하여 화상을 나타내었을 때, 상기 테블릿으로부터 얻어지는 좌표치에 의거하여 상기 화상에 대응하는 화상데이터를 작성하고, 다시 필요에 따라 출력하는 전자흑판장치에 있어서, 흑판본체의 필기면의 주위에 이것을 포위하도록 안테나코일을 설치하고, 마아커 및 이레이서에 적어도 코일과 콘덴서를 포함하고 일정한 주파수 및 다른 주파수를 동조주파수로 하는 동조회로를 각각 설치하고, 상기 안테나코일에 상기 하나의 주파수 및 다른 주파수의 교류신호를 순차 간헐적으로 가하여 전파를 발신시키고 그 전파의 발신을 정지했을때에 상기 마아커 또는 이레이서의 동조회로로부터 반사되는 전파를 안테나코일에 수신시키고 그 반사신호의 주파수로부터 마아커 또는 이레이서중의 사용중인 것을 판별하는 필기구 판별회로를 설치한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치.
  2. 제1항에 있어서, 잉크의 색이 다른 마아커 마다에 동조회로의 동조주파수를 변경하고 이들을 판별하도록 한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치.
  3. 정상적인 자기 바이어스가 가해진 위치의 좌표치를 검출하기 위한 테블릿 및 반복사용가능한 필기면을 구비한 흑판본체와, 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기 발생기 및 필기면에 접촉하고 있을때에 동작하는 스위치를 가지고 그 스위치가 동작했을때만 소정의 와이어레스신호를 발생하는 신호발생수단을 구비한 필기구와, 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기 발생기를 구비한 지시봉과, 상기 테블릿을 구동하고 정상적인 자기 바이어스가 가해진 그 테블릿상의 위치를 검출하고 이에 대응하는 좌표데이터를 출력하는 위치검출회로와, 상기 소정의 와이어레스신호를 검출하고, 필기구의 식별신호를 출력하는 신호검출수단과, 상기 좌표데이터중 필기구의 식별신호가 있는 경우의 데이터는 필기구에 의한 화상에 대응한 데이터로서 필기구의 식별신호가 없는 경우의 데이터가 일시적인 위치표시 데이터 등으로서 처리하는 화상처리수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 신호발생수단으로서 적어도 코일, 콘덴서를 포함하고 소정의 주파수를 동조주파수로 하는 동조회로를 사용하고, 신호검출수단으로서 테블릿의 좌표입력범위의 주위에 설치된 안테나코일과 그 안테나코일에 상기 소정의 주파수의 교류신호를 가하여 전파를 발생시키고 그후 상기 교류신호를 단절했을때의 안테나코일에 상기 소정의 주파수의 유도전압이 발생하는지의 여부를 검출하고, 그 유도전압을 검출했을때에 필기구의 식별신호를 출력하는 필기구 판별회로를 사용한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치.
  5. 펠트펜등의 펜체와, 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기 발생기를 구비한 전자흑판장치의 마아커에 있어서, 펜체를 흑판본체의 필기면등에 당접시켰을 때에 동작하는 스위치와 그 스위치를 거쳐 접속되는 코일과 콘덴서를 포함하고 소정의 주파수를 동조주파수로 하는 동조회로를 설치한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치의 마아커.
  6. 제5항에 있어서, 동조회로의 동조주파수를 펜체의 잉크의 색별로 변경한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치의 마아커.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 자기 발생기를 펜체와 동축상에 배치한 복수의 링형상의 자석으로 구성한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치의 마아커.
  8. 소정면적의 이레이서부재와 그 이레이서부재 근방에 설치된 정상적인 자기 바이어스를 발생하는 자기 발생기를 가지는 전자흑판장치의 이레이서에 있어서, 이레이서부재를 흑판본체의 필기면등에 당접시켰을 때에 동작하는 스위치와, 그 스위치를 거쳐 접속되는 코일과 콘덴서를 포함하고 소정의 주파수를 동조주파수로 하는 동조회로를 설치한 것을 특징으로 하는 전자흑판장치의 이레이서.
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