JP2011084050A - 電子筆記システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、黒板やホワイトボードなどと同様の、リアルタイムな筆記の表示を可能とするシステムにおいて、複数の電子ペンを使用可能とすると共に、応答性の劣化を防止することを目的としている。
また、大型画面表示において、パソコンにおけるマウス操作と同様の感覚での電子ペンによる操作を可能とし、電子筆記システムの利便性を向上させることを目的としている。
【解決手段】本発明は、請求項１に記載するように、表面に位置情報パターンが設けられたパターンシートと、このパターンシートの表面に筆記動作等を行う複数の電子ペンと、この複数の電子ペンからの筆記位置情報を受信するパーソナルコンピュータと、このパーソナルコンピュータの表示画像と、前記電子ペンの筆記画像を前記パターンシート上に投影するプロジェクタからなる電子筆記システムであって、前記複数の電子ペンのうち１つが筆記動作を行っている際、他の電子ペンの割り込み筆記を排除する排他制御部を有することを特徴とする電子筆記システムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば会議室の壁面や黒板の板面に配置して電子ペンで筆記し或いは、筆記動作によって、その筆記情報を表示可能なシステムであって、筆記動作を妨げることなく、複数の電子ペンを利用することが可能な電子筆記システムに関するものである。

従来、電子ペンを利用するインタラクティブボードが知られている。
これは、例えば、大型液晶表示装置の表面に電子ペンを走らせることにより、その電子ペンの移動軌跡を演算し、その演算結果を表示装置に表示するものである。
また、通常の電子黒板装置に位置検出装置を取り付け、電子黒板装置に筆記したときの電子ペンの走行軌跡を、三角測量の原理で位置演算して、筆記データとして記録するものが知られている。

特開２００９−５３９５６号には、電子ボードシステムにおいて、複数の電子ペンについて利用者情報を抽出し、それぞれ同時に表示する技術が示されている。
また、特開２００９−２０３７３号には、プロジェクタを用いた学習システムにおいて、複数の電子ペンそれぞれの紙に書いた筆記情報を、同時にスクリーン上に表示する技術が示されている。

特開２００９−５３９５６号 特開２００９−２０３７３号

上記特許文献１では、同時に複数の筆記動作を許容するものであり、利便性に優れているが、情報処理の負荷が大きく、多数の電子ペンで筆記動作を行った場合、処理が追いつかず応答時間に遅れが生じ、筆記データの表示遅延の問題が発生する。特に、会議などにおいて、議論が白熱し、筆記量が増える状態において、データの処理が出来なくなり、筆記の検出ミスが生じ、表示されないことがある。
上記特許文献２でも、各電子ペンのデータをパーソナルコンピュータで受信するものであり、このパーソナルコンピュータの処理能力が追いつかず、表示の遅延が生じる場合がある。

また、通常のパーソナルコンピュータにおいては、マウスカーソルは１つだけ表示され、マウスの各ボタンのダウン、ドラック、アップなどのイベントが発生した場合に、情報処理が行われる。
このような、状況の下で複数の電子ペンをマウスとして動作させる場合、複数の電子ペンが、複数の異なる位置でペンダウンなどの操作を行うと、それに合わせて、マウスカーソルの取り合いが生じ、交互にイベント処理が行われ、また交互にマウスカーソルの位置が移動し、意図しない表示がなされてしまう。

本発明は、大画面の筆記面上での複数の電子ペンを用いた筆記において、すばやい筆記においても、検出ミスや表示遅延のないシステムを構築することを目的としている。また、大画面におけるパーソナルコンピュータの操作において、通常のパソコンにおけるマウス操作と同等の感覚で、電子ペンによる操作を可能とすることを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載するように、表面に位置情報パターンが設けられたパターンシートと、このパターンシートの表面に筆記動作を行う複数の電子ペンと、この複数の電子ペンからの筆記位置情報を受信するパーソナルコンピュータと、このパーソナルコンピュータの表示画像と、前記電子ペンの筆記画像を前記パターンシート上に投影するプロジェクタからなる電子筆記システムであって、前記複数の電子ペンのうち１つが筆記動作を行っている際、他の電子ペンの割り込み筆記を排除する排他制御部を有することを特徴としている。

また、電子筆記システムであって、請求項２に記載するように、表面に位置情報パターンが設けられたコマンドシートを有し、このコマンドシートの所定の位置を、前記電子ペンによってクリックすることで、前記電子ペンをポインティングデバイスの右ボタンクリック或いは、左ボタンダブルクリックモードとすることを特徴としている。

また、電子筆記システムであって、請求項３に記載するように、表面に位置情報パターンが設けられたパターンシートと、このパターンシートの表面に筆記する複数の電子ペンと、この複数の電子ペンからの筆記位置情報を受信するパーソナルコンピュータと、このパーソナルコンピュータの表示画像と前記電子ペンの筆記情報を前記パターンシート上に投影するプロジェクタからなる電子筆記システムであって、前記電子ペンによってダブルクリックを行う際の、第１回目のクリックと第２回目のクリックとがダブルクリックであると判断するための判断基準を、前記プロジェクタの投影サイズ或いは投影解像度によって変更することを特徴としている。

本発明によれば、黒板やホワイトボードなどと同様の、リアルタイムな筆記の表示を可能とするシステムにおいて、複数の電子ペンを使用可能とすると共に、筆記の際の同時使用を制限することで応答性の劣化を防止する。また、大型画面において、電子ペンによるパーソナルコンピュータにおけるマウス操作と同様の操作を可能とするため、電子筆記システムの利便性が向上する。

図１は、本発明の実施例の形態に係る主要な構成を示す正面図である。 図２は、本発明の実施例の電子ペン及び筆記シート係る構成図である。 図３は、本発明の第１の実施例のコマンドシートに係る構成図である。 図４は、本発明の第２の実施例の形態に係る主要な構成を示す正面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

以下、本発明を学校の黒板に配置し利用した一実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例を示す正面図である。
１は本実施例の電子筆記システムが配置される黒板である。
２は裏面がマグネット層などの吸着構造を有し、また表面に絶対位置パターンが印刷形成された樹脂材からなる白色のパターンシート、３は特定の絶対位置パターンが印刷形成されると共に、電子ペンによるクリックためのアイコンが印刷形成されたコマンドシート、４は前記パターンシート２に筆記する第１の電子ペン、５は第２の電子ペン、６は電子ペン４、５から制御信号及び筆記データを受信するパーソナルコンピュータ（以下パソコンと称する。）、７はパソコン６に接続されパソコンの表示画像を投影するプロジェクタである。

パターンシート２及びコマンドシート３は、例えば白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の基体で構成されている。
パターンシート２の裏面には、吸着層２０が設けられている。
この吸着層２０は、磁性材料を含む樹脂によって構成されている。

パターンシート２の表面には、例えば特許第３８８１３６５号に示されるような位置パターンが、赤外線反射型インク或いは赤外線吸収インクで形成されている。
通常、このような印刷パターンは、紙の表面に設けられているが、黒板のような、書き込みと消去を繰り返すような媒体では、印刷パターンはすぐにパターンが磨り減ってしまい利用できない。

このため本発明では、パターンシート２の表面に、フッ素含有の半透明保護シートが設けられている。
例えば、旭硝子社の製品名ＡＦＬＡＸを用いるとよい。
特に、フッ素含有ゴムからなる半透明シートは、上述の印刷パターンを保護すると共に、パターンシート２面にプロジェクタで映像を投影する際、反射光を散乱させ、眩しさを低減することを可能とすると共に、マーカによる筆記の書き消し性能を向上させる効果を有している。

本実施例装置による電子筆記システムでは、電子ペン４及び５でのパターンシート２への筆記動作によって、連続的な筆記データが形成され、この筆記データから作成される筆記画像はパソコン６の表示面の画像と合成され、プロジェクタ７によってパターンシート２上に投影される。
第１の電子ペン４で筆記動作を行っている間は、第２の電子ペン５での割り込み筆記動作を禁止しており、電子ペン５で筆記動作を行っても、この筆記情報の処理は行われず投影表示はされない。
電子ペン４の筆記動作が終了すると、電子ペン５の筆記動作による筆記データは処理され、電子ペン５による筆記画像が投影表示される。

上述の排他制御は、電子ペンのパターンシート２へのクリック（ペンダウン）動作による所定以上の筆圧検出による読取開始によって、電子ペンの占有モードが開始され、電子ペンのペンアップ動作による所定以下の筆圧の検出による読取終了がされてから所定の時間経過によって、占有モードが解除されることによってなされる。

尚、各電子ペン４、５にはペン番号が付されている。
このペン番号を用いることにより、各電子ペンの筆記に異なる色、或いは線幅を割り当てることが可能となっている。
このため、例えば、最初に使用を開始した電子ペンには、初期値として黒色を設定し、２番目に使用した電子ペン５には初期値として青色を設定して、どの電子ペンの筆記なのかを表示画像から認識可能とすることができる。

尚、筆記の色や線幅は、コマンドシート３のクリックによって、選択が可能であるため、所定の色、或いは線幅が選択されたら、その設定値が記録保持される。
この記録保持された電子ペン毎の設定値は、筆記用ソフトウエアが終了されるまで記録保持される。
再度筆記用ソフトウエアが開始されたら、最初に使用を開始した電子ペンには黒色が設定され、２番目に使用された電子ペンには青色が設定される。

通常の黒板へのチョークによる筆記や、ホワイトボードへの筆記については、だれがどこに筆記したかは特に重要ではない。
そのため、本実施例のシステムによっても、各電子ペン毎のデータ管理は行われないように設定することも可能である。
しかしながら、電子ペンによる筆記の特性として、筆記データの加工が容易であるという点がある。
このため、電子ペンによる筆記データは、どのペンによるかに拘わらず、ペンダウンからペンアップまでの筆記データ毎に、筆記オブジェクトとして管理される。これにより、個々の筆記画像毎に、拡大縮小、回転、変形及び、色の変更などが可能となっている。

また、予め各電子ペンに、ペン番号毎に初期設定としての色を登録しておき、各電子ペンを、各色毎の専用ペンとして用いることも可能である。
これらの設定は、筆記用ソフトウエアによって任意に変更可能である。
尚、電子ペンの動作は、筆記のための筆記モードと、マウス操作を行うマウスモードがあり、これはコマンドシート３を電子ペンによってクリックすることによって切り替えられる。

図２に電子ペン４，５の構成を示す概念図を示す。
電子ペン４は、樹脂性のペン先を有する着脱式スタイラス４０と、赤外線撮像装置４１、赤外線発光ＬＥＤ４２及び、前記撮像装置４１で検出された位置情報パターンから筆記軌跡を算出する演算装置４３、メモリ４４、無線通信装置４５、バッテリ４６、及び位置情報の読取り動作のオン、オフを行う圧力センサによって構成されたスイッチ４７を内蔵している。
スタイラス４０は、電子ペン５の本体のスタイラス保持部４８に、着脱可能に挿入配置される。

この電子ペン４は、図１に示したパソコン６と無線接続されると共に、パソコン６はプロジェクタ７とケーブルで接続されている。
電子ペン４がパターンシート２上にペンダウンされ、スイッチ４７によって所定以上の圧力が検出されると読取動作が開始され、赤外線撮像装置４１によって、パターンシート２に形成された位置情報パターン３０が読み取られ、連続的な位置情報としてパソコンに無線送信される。
また、この連続的な位置情報によって形成された筆記軌跡情報は、パソコンの画面画像と合成され、プロジェクタによってパターンシート２上に投影される。
電子ペン４がペンアップされ、前記スイッチ４７によって所定以下の圧力が検出されると読取動作が終了される。

図３を用いて、本実施例のコマンドシート３について説明する。
３１はダブルクリックを機能させるためのアイコンであり、３２は右クリックを機能させるためのアイコン、３３は１ページ前の筆記面を表示させるためのアイコン、３４は次のページを表示、或いは新規に筆記面を作成するためのアイコン、３５はパソコンの表示画面の位置情報とパターンシート上の位置情報との対応付けを行うためのキャリブレーション用アイコンである。
３６は電子ペンをマウスとして機能させるためのアイコン、３７はペンモードで筆記するためのアイコン、３８は電子ペンを、筆記を消去するため消しゴムモードにするためのアイコン、３９は筆記の線幅を設定するためのアイコン、４０は筆記の色を設定するためのアイコンを表している。以上のアイコン以外のアイコンも設けられているが、説明は省略する。

このコマンドシート３上にも絶対位置ドットパターンが形成されており、電子ペンのクリックによって、これらの領域の位置情報が検出されると、そのそれぞれの機能がパソコン上で実行される。

また、電子ペンをマウスモードとして使用する際、所定時間以上パターンシート２を押し続けた場合は、マウスの右クリックに相当する動作が行われる。
例えば、筆記画像を選択している場合に、マウスの右クリックに相当する動作が行われたら、画像のカットコピー、オートコピー等の機能を選択するコンテキストメニューが表示され、画像を選択していない場合に、マウスの右クリックに相当する動作が行われたら、ペースト機能を選択できるメニューが表示される。

尚、先に示したように、複数の電子ペンによる筆記モードの際は、使用中の電子ペンのみが筆記できる排他制御が行われるが、電子ペンがマウスモードの場合は、例えばアイコンをクリックして選択するような動作は、使用中の電子ペンがあっても排他制御は行われず、他の電子ペンによってマウス動作を行うことができる。

また、所定の時間以内に、所定の範囲内を電子ペンによって２度クリックした場合はダブルクリックと判断され、ダブルクリック動作が行われる。
尚、筆記中にダブルクリック動作が行われると、電子ペンは、筆記モードからマウスモードに変更される。

ダブルクリックと判断されるための、第１のペンダウンと第２のペンダウンの間の時間は、例えばマウス操作と同様の７５０ミリ秒に設定される。
ダブルクリックと判断されるための所定の範囲は、プロジェクタによる投影の投影サイズ、投影画面解像度によって、自動的に変更される。
投影サイズや投影解像度の大きさを大きくするのに比例して、所定の範囲は大きくなる。
このダブルクリック判断基準の自動変更によって、利用者は、通常のパソコンにおけるマウスの操作と同じような感覚で、画面の大きさによらず、大型画面に対して電子ペンによるダブルクリック動作を行うことが可能となる。

図４に第２の実施例装置を示す。
この実施例装置では、パターンシート２に操作用アイコン（操作用マーク）９が設けられている。
これは、上述の実施例１で示したコマンドシートの機能を、パターンシート２に組み込んだものであり、操作用アイコン９を、電子ペン４によってクリックすると、そのアイコンの示す動作が行われる。
例えば、プリンタアイコンをクリックすると、筆記画像が付加合成されたパソコンの表示画像である投影画像が、プリンタ８によって印刷される。
更に、パソコンアイコンをクリックすると、筆記画像が付加合成されたパソコンの表示画像である投影画像がパソコン６に記録される。
尚、パターンシート２上の画像を印刷する場合、操作用アイコン９は、印刷されることはない。

尚、セキュリティー機能として、電子ペン及びパソコン内のメモリに記憶されている筆記画像（軌跡）データを、電源スイッチのオフ時に消去するようにしてもよい。
また、登録したパスワードを最初に筆記した場合のみ、通信機能が動作するようにしてもよい。

本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、例えば、電子ペン内に加速度センサを設け、例えば、電子ペンを振る動作によって、周辺機器の操作を行っても良い。
例えば、電子ペンを１度振ると、１ページ前の記録された筆記面データがプロジェクタから投影され、電子ペンを複数回振ると、その振った数前のページの記録された筆記面データがプロジェクタから投影されるようにしてもよい。

また、パターンシートの吸着面は吸盤や、樹脂の表面に微細な開口を設けることによって、のりなしで吸着することを可能とする吸着層などで構成してもよく、また色も限定されない。
更に、パターンシートの保護シートとして、電子ビーム硬化型樹脂によるコーティング、いわゆるＥＢコートとしてもよい。

本発明は、学校における黒板や、会社の会議室或いは、公園の壁面、机やテーブルなどを大画面の筆記面として、複数の利用者によって利用可能とすると共に、大画面表示において、応答速度を落とすことなく、パソコンにおけるマウスと同等の感覚で、複数の電子ペンの利用を可能とするものである。

２：パターンシート
３：コマンドシート
４：電子ペン１
５：電子ペン２
６：パソコン
７：プロジェクタ

Claims (3)

1. 表面に位置情報パターンが設けられたパターンシートと、このパターンシートの表面に筆記動作を行う複数の電子ペンと、この複数の電子ペンからの筆記位置情報を受信するパーソナルコンピュータと、このパーソナルコンピュータの表示画像と、前記電子ペンの筆記画像を前記パターンシート上に投影するプロジェクタからなる電子筆記システムであって、前記複数の電子ペンのうち１つが筆記動作を行っている際、他の電子ペンの割り込み筆記を排除する排他制御部を有することを特徴とする電子筆記システム。
2. 表面に位置情報パターンが設けられたコマンドシートを有し、このコマンドシートの所定の位置を、前記電子ペンによってクリックすることで、前記電子ペンをポインティングデバイスの右ボタンクリック或いは、左ボタンダブルクリックモードとすることを特徴とする請求項１項記載の電子筆記システム。
3. 表面に位置情報パターンが設けられたパターンシートと、このパターンシートの表面に筆記動作を行う複数の電子ペンと、この複数の電子ペンからの筆記位置情報を受信するパーソナルコンピュータと、このパーソナルコンピュータの表示画像と前記電子ペンの筆記情報を前記パターンシート上に投影するプロジェクタからなる電子筆記システムであって、前記電子ペンによってダブルクリックを行う際の、第１回目のクリックと第２回目のクリックとがダブルクリックであると判断するための判断基準を、前記プロジェクタの投影サイズ或いは投影解像度によって変更することを特徴とする電子筆記システム。

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