(57)【要約】【課題】簡易な構成により筆記具の低コスト化を図ることが可能な識別子、筆記具、及び筆記入力システムを提供すること。【解決手段】ペン３０に装着される識別子３４は、前記ペン３０よりも細い外形で構成される共振コイル３４１と、前記ペン３０に関する属性を識別する識別信号を出力する共振回路３５と、前記共振コイル３４１を、前記ペン３０の先端付近において、前記共振コイル３４１の長手方向が前記ペン３０の長手方向に向くように保持する保持部材３４３と、を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記具に装着される識別子であって、
前記筆記具よりも細い外形で構成される共振部と、
前記筆記具に関する属性を識別する識別信号を出力する識別回路と、
前記共振部を、前記筆記具の先端付近において、前記共振部の長手方向が前記筆記具の長手方向に向くように保持する保持部材と、
を備える識別子。
【請求項２】
前記保持部材は、前記共振部を、前記筆記具の外周面に沿うように保持する、
請求項１に記載の識別子。
【請求項３】
前記共振部は、鉄芯と、鉄芯の周囲に巻き付けられるコイルとを含む共振コイルから成る、
請求項１又は請求項２に記載の識別子。
【請求項４】
前記共振部は、ユーザーが前記筆記具により筆記する際に把持する把持部に装着される、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の識別子。
【請求項５】
前記保持部材は、面ファスナー又は接着剤により構成される、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の識別子。
【請求項６】
前記保持部材は、前記識別子を前記筆記具に着脱可能に保持する、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の識別子。
【請求項７】
前記識別回路は、固有の共振周波数を有する共振回路である、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の識別子。
【請求項８】
前記識別信号は、前記筆記具による筆記色、前記筆記具のペン先部の太さ、前記筆記具のペン先部の形状のうち少なくとも何れかを識別するための識別情報である、
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の識別子。
【請求項９】
ペン本体と、
筆記用のボードに接触すると前記ボード上に視認できる筆跡を残すペン先部と、
前記ペン本体の中央部分と、前記ペン先部との間の領域に保持される、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の識別子と、
を備える筆記具。
【請求項１０】
筆記具と筆記用のボードとを備える筆記入力システムであって、
前記筆記具は、ペン本体と、筆記用のボードに接触すると前記ボード上に視認できる筆跡を残すペン先部と、前記ペン本体の中央部分と前記ペン先部との間の領域に保持される、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の識別子とを備え、
前記ボードは、前記識別子から出力される前記識別信号を非接触で検出するペン識別部と、前記筆記具のペン先部が接触した前記ボード上の位置座標を検出する座標検出部とを備える、
筆記入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボードに文字などの筆跡を残す筆記具、前記筆記具に装着される識別子、前記筆記具と筆記用のボードとを備える筆記入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードコピー機能を持たない旧来のボードに代わって、ボードを機械的に走査して筆記された内容のハードコピーを出力できる、電子ボード装置が普及している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電子ボードにおける電子ペンの位置を電磁誘導方式により検出する座標読取装置が開示されている。前記座標読取装置では、電子ペンに電力供給コイルが組み込まれ、電子ボードの背面に配置された縦横方向に伸びる複数のループコイルに高周波電圧を印加する。電磁誘導により前記電子ペンの電力供給コイルに起電力を発生させ、前記電子ペンから交番電界を発生させる。この交番電界を、電子ボードの複数のループコイルで検出することにより、筆記入力された位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６５５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の電子ペン（筆記具）では、コイルおよび電子回路などが電子ペンの内部に予め組み込まれており、電子ボード専用の電子ペンが各事業者から提供される事業形態なっている。このため、電子ペン及び電子ボードのコストが高くなり、電子ボード装置の普及を妨げる要因になり得る。特に、前記電子ペンは、その内部に、筆記色などペンの属性に応じたコイル及び電子回路を組み込む必要があるため、コストが高くなることに加えて、構造が複雑化する問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、簡易な構成により筆記具の低コスト化を図ることが可能な識別子、筆記具、及び筆記入力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様に係る識別子は、筆記具に装着される識別子であって、前記筆記具よりも細い外形で構成される共振部と、前記筆記具に関する属性を識別する識別信号を出力する識別回路と、前記共振部を、前記筆記具の先端付近において、前記共振部の長手方向が前記筆記具の長手方向に向くように保持する保持部材と、を備える。
【０００８】
本発明の他の態様に係る筆記具は、ペン本体と、筆記用のボードに接触すると前記ボード上に視認できる筆跡を残すペン先部と、前記ペン本体の中央部分と、前記ペン先部との間の領域に保持される前記識別子と、を備える。
【０００９】
本発明の他の態様に係る筆記入力システムは、筆記具と筆記用のボードとを備える筆記入力システムであって、前記筆記具は、ペン本体と、筆記用のボードに接触すると前記ボード上に視認できる筆跡を残すペン先部と、前記ペン本体の中央部分と前記ペン先部との間の領域に保持される、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の識別子とを備え、前記ボードは、前記識別子から出力される前記識別信号を非接触で検出するペン識別部と、前記筆記具のペン先部が接触した前記ボード上の位置座標を検出する座標検出部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成により筆記具の低コスト化を図ることが可能な識別子、筆記具、及び筆記入力システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明による筆記入力システムの構成例を示す説明図である。
【図２】図２は、図１に示す筆記入力システムが使用される態様の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、図１に示すボードの構成、特にＸ並列電極およびＹ並列電極の配置を示す説明図である。
【図４】図４は、図１に示すボードにおけるループ切替回路の機能を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に示すボードの鉛直方向の断面における構成を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態１において共振周波数とペンの属性とを対応付ける定義の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、実施形態１におけるペンおよび識別子の外観と、識別回路としての共振回路とを示す説明図である。
【図８】図８は、実施形態１におけるペンおよび識別子の外観を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態２におけるペンの外観を示す説明図である。
【図１０】図１０は、実施形態６によるイレーサーの構成を示す説明図である。
【図１１】図１１は、実施形態７において制御部が筆跡データを生成し、更新する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
【００１３】
［実施の形態１］
［筆記入力システムの構成］
図１は、この発明による筆記入力システムの構成例を示す説明図である。図２は、図１に示す筆記入力システムが使用される態様の一例を示す説明図である。図３は、図１に示すボード１０の構成、特にＸ並列電極およびＹ並列電極の配置を示す説明図である。図４は、図１に示すボードにおけるループ切替回路の機能を示す説明図である。図５は、図１に示すボードの鉛直方向の断面における構成を示す説明図である。
【００１４】
図１に示す筆記入力システム１００は、大別するとペン３０とボード１０からなる。ペン３０は、ペン本体３１、キャップ３２、ペン先部３３、識別子３４およびインク供給部３６を有する。形状が把握できる態様で図１にペン３０を示している。識別子３４は、図１に図示しない識別回路を有している。識別子３４の具体的な構成は後述する。
【００１５】
キャップ３２は、ペン本体３１に対し着脱可能であって、ペン本体３１に装着された状態でペン先部３３が露出しないように覆う。
【００１６】
本実施形態で、ペン先部３３はインクを含浸したフェルト材でできている。一般に、ホワイトボード（白板）用のマーカーペンとして知られる構成である。キャップ３２を取り外して露出するペン先部３３は、その先端がボード１０の書込領域１８に触れるとその位置にインクが付着してボード１０上に筆跡を残す（図２参照）。
【００１７】
ペン先部３３の他端はインクが溜まったインク供給部３６と接触しており、毛細管現象によってインク供給部３６からペン先部３３へインクが供給される。
【００１８】
キャップ３２が嵌る箇所に近いペン本体３１の外周には、識別子３４が装着されている。前述のように識別子３４は、図１に図示しない識別回路を有する。識別回路の具体的構成例は、インダクタンス成分Ｌとキャパシタ成分ＣからなるＬＣ共振回路である。
【００１９】
本実施形態で、ボード１０の書込領域１８はペン３０で筆記されて筆跡が残るものである。また、好ましくはその筆跡を消去可能なものである。ボード１０が安価に構成できれば使い捨てでもよいが、筆跡を消去できて何度も筆記できるものが好ましい。
【００２０】
図５に示すように、ボード１０は、その周囲を縁部材１９ａで囲まれて強度が確保されている。縁部材１９ａに周囲を囲まれたボード１０のオモテ面が書込領域１８である。下端には、ペン受け１９ｂが配置されている。ペン３０がマーカーペンである場合、それに対応する書込領域１８はマーカーボードのような表面を有している。
【００２１】
図１に示すように、ボード１０は、機能的に大別して座標検出部１１およびペン識別部１２を有する。
【００２２】
座標検出部１１は、ペン３０のペン先部３３がボード上に接触した位置の座標を検出する。ペン識別部１２は、ペン３０に装着された識別子３４からの識別信号を検出する。
【００２３】
それらの機能を実現する構成例として、本実施形態の座標検出部１１は静電容量方式のタッチパネルとして動作する。また、ペン識別部１２は電磁誘導回路として動作して識別子３４からの識別信号を検出する。
【００２４】
座標検出部１１を構成するのは、Ｙ並列電極１３ｙ、Ｙ検出回路１５ｙ、Ｘ並列電極１３ｘ、Ｘ検出用駆動回路１４ｘおよびループ切替回路１６である。それらのうち、Ｘ並列電極１３ｘおよびＸ検出用駆動回路１４ｘはペン識別部１２とハードウェアを共有している。また、ループ切替回路１６は、共有のハードウェアを座標検出部１１に用いる場合とペン識別部１２に用いる場合とで切替えを行うための回路である。
【００２５】
ペン識別部１２は、座標検出部１１と共有のＸ並列電極１３ｘおよびＸ検出用駆動回路１４ｘ、切替えのためのループ切替回路１６に加えてＸ検出回路１５ｘを含んで構成されている。
【００２６】
Ｘ並列電極１３ｘは、ペン３０により筆記されるボード１０の表面近くに埋設された複数の電極である。各電極は、Ｘ方向（横方向）に並んで配置されＹ方向（縦方向）に伸びている（図３参照）。
【００２７】
一方、Ｙ並列電極１３ｙは、ペン３０により筆記されるボード１０の表面近くに埋設された複数の電極である。各電極は、Ｙ方向（縦方向）に並んで配置されＸ方向（横方向）に伸びている（図３参照）。Ｙ並列電極１３ｙの各電極は、Ｘ並列電極１３ｘの各電極と異なる深さに埋設されている。従って、Ｙ並列電極１３ｙの各電極は、Ｘ並列電極１３ｘの各電極と所定の厚さの絶縁層を介して交差しており接触することはない（図５参照）。
【００２８】
なお、書込領域１８を構成するボード１０の表面の部材としては、表面近傍に埋設されるＸ並列電極１３ｘおよびＹ並列電極１３ｙを電気的にシールドするアルミ板、磁気的にシールドする鋼板等は適当でない。例えば、表面にメラミン樹脂のコーティングを施したエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂材料が適用可能である。
【００２９】
図３に示すように、Ｘ検出用駆動回路１４ｘは、Ｘ並列電極１３ｘの一端側に接続されており、各電極に所定の電圧を印加する。その電圧は、座標検出部１１として機能する場合と、ペン識別部１２として機能する場合とで異なってもよい。印加電圧は、例えば左端の電極から右端の電極へインパルス状の電圧を順次印加する。
【００３０】
Ｙ検出回路１５ｙは、Ｘ検出用駆動回路１４ｘの駆動に伴ってＹ並列電極１３ｙの各電極に誘起される電圧あるいは電流の大きさを検出する。その大きさは、Ｘ並列電極１３ｘの各電極とＹ並列電極１３ｙの各電極との結合容量の大きさに依存するところ、両者が交差する付近のボード上に誘電体、金属体が接している場合と、誘電体、金属体が接していない場合とで結合容量の大きさが異なる。例えば、インクを含侵したペン先部３３および人の手指は誘電体であるから、それらがボード上に接すると結合容量が大きくなる。結合容量の変化を検出することによって、ペン先部３３または人の手指がボード１０に触れた位置座標が検出できる。これは、静電容量方式のタッチパネルの動作として知られている。
【００３１】
なお、人の手指とペン先部３３とでは、一般に結合容量の大きさが異なることから、接触した位置座標を検出するだけでなく、結合容量の大きさの違いに基づいて人の手指かペン先部３３かを判別してもよい。
【００３２】
図４に示すように、ループ切替回路１６は、Ｘ並列電極１３ｘの各電極のうち所定の距離を隔てた２本の電極を他端側で接続するか否かを切替える第１切替スイッチ１６ａを含む。第１切替スイッチ１６ａによって一対の電極が他端側で接続されると、それによってＵ字型の電流路が形成される。これが、ペン識別部１２の誘導コイルとして機能する。Ｕ字型の電流路の一端の側には、第２切替スイッチ１６ｂが配置されている。
【００３３】
第２切替スイッチ１６ｂは、第１切替スイッチ１６ａと同期して動作する。第１切替スイッチ１６ａが対の電極を切り離した状態で、第２切替スイッチ１６ｂは電極をＸ検出用駆動回路１４ｘに接続する。第１切替スイッチ１６ａが対の電極を接続した状態で、第２切替スイッチ１６ｂは電極をＸ検出回路１５ｘに接続する。よって、対の電極が切り離された状態では、各電極がそれぞれに対応するＸ検出用駆動回路１４ｘによって駆動される。
【００３４】
一方、対の電極が接続されて誘導コイルとしてＵ字型電流路が形成された状態で、第２切替スイッチ１６ｂはＵ字型電流路の一端側の電極をＸ検出回路１５ｘに接続する。Ｕ字型電流路の他端側には切替スイッチがなく、他端側はＸ検出用駆動回路１４ｘによって駆動される。
【００３５】
本実施形態において、誘導コイルを形成するＵ字型電流路が複数組あって、Ｘ方向（横方向）に並んでいる。
【００３６】
ループ切替回路１６がＸ並列電極１３ｘをペン識別部１２として用いる場合、例えば、左端の誘導コイルから右端の誘導コイルへ一つずつ順番に駆動する。図４では、左端の誘導コイルのみを駆動していることを示すために、左端の誘導コイル１３ｃを他の誘導コイルよりも太い線で示している。駆動周波数を変えながらＸ検出用駆動回路１４ｘでＵ字型電流路である誘導コイル１３ｃの他端を駆動する。そして、誘導コイル１３ｃの一端側のＸ検出回路１５ｘで、周波数に対応して誘導コイルに流れる電流の大きさを検出する。続いて、右隣の誘導コイルについて同様の検出を行い、さらに右隣の誘導コイルへ順次移動して検出を行う。
【００３７】
ループ切替回路１６は、座標検出部１１とペン識別部１２とがＸ並列電極１３ｘを共有するために必要な構成要素である。
【００３８】
駆動される誘導コイルの近傍に識別子３４が存在し、かつ、その識別子が有する共振周波数に対応する駆動周波数で誘導コイルが駆動されたとき、誘導コイルとの電磁結合によって共振回路に大きな共振電流が流れる。それに対応して、誘導コイルの側にも大きな電流が流れる。Ｘ検出回路１５ｘで電流の大きさを検出することによって、Ｘ方向のどの領域にどの共振周波数の識別子３４が存在するかを検出できる。
【００３９】
本実施形態において、識別子３４の共振周波数はペン３０の属性に対応して予め定められている。
【００４０】
図６は、本実施形態において共振周波数ｆ０とペン３０の属性とを対応付ける定義の一例を示す説明図である。図６に示す（ａ）のリストは、識別子３４の共振周波数ｆ０にペンのインク色（筆記色）を対応させた例を示している。黒色、青色、緑色、黄色、橙色、赤色の各色のペンに対応して異なる共振周波数ｆ０が定義されている。ペンの筆記色に応じて、それに対応する共振周波数ｆ０の識別子３４をユーザーが装着する。
【００４１】
図６に示す（ｂ）のリストは、ペン３０の筆記色だけでなくペン先の太さおよびペン先の形状といった属性を、それらの組合せに応じた共振周波数ｆ０に対応させて定義する例を示している。リスト（ｂ）のように、複数項目の属性の組合せと一意に対応する共振周波数ｆ０を割り当てておくことで、検出された共振周波数ｆ０に対応する複数項目の属性を得ることが可能である。なお、前記共振周波数ｆ０は、図６に示す値に限定されるものではなく、識別子３４の共振コイル３４１（後述）の大きさ及び発振エネルギー（強度）のバランスに基づいて選定される。例えば、前記共振周波数ｆ０は、４００〜７００ｋＨｚの範囲で定義されてもよい。
【００４２】
ペン識別部１２が識別子３４の存在を検出した領域内で座標検出部１１がペン先部３３の位置座標を検出したら、位置座標と識別情報に対応するペンの属性に応じた筆跡データを生成することができる。
【００４３】
筆跡データは、例えばパーソナルコンピュータに専用の処理プログラムを実行させて、座標検出部およびペン識別部の検出内容に基づいて生成してもよい。あるいは、ボード１０にマイクロコンピュータを組み込んで、座標検出部１１またはペン識別部１２の処理だけでなく、筆跡データを生成する処理を前記マイクロコンピュータに実行させてもよい。
【００４４】
図１で、筆跡データの生成を処理する主体を制御部２０で示している。制御部２０は、ＣＰＵあるいはマイクロコンピュータを中心として、タイマー、入出力回路といった周辺回路およびメモリーなどで構成される。
【００４５】
制御部２０は、ボード１０と別体のものであってもよいし、ボード１０と一体、即ちボード１０に組み込まれてもよい。
【００４６】
言い換えると、本実施形態における筆記入力システムの外部で処理を行ってもよいし、前記筆記入力システムに含まれてもよい。
【００４７】
前者の場合、筆記入力システムは筆跡データを生成するための基礎となる情報を検出し提供するものである。後者の場合は、それに加えて筆跡データの生成までを含む。
【００４８】
本実施形態の筆記入力システムが筆跡データの生成まで含む場合、例えば図２に示すように制御部２０に表示装置２１を接続して、生成される筆跡データをリアルタイムで表示させることもできる。
【００４９】
勿論、表示装置２１の表示がなくてもボード１０の書込領域１８には、ペン３０で筆記された筆跡４０が残る。
【００５０】
表示装置２１は、制御部２０が生成する筆跡データが書込領域１８の筆跡４０と一致していることを確認するのに有効である。
【００５１】
筆跡データには、ペン３０の属性が反映される。例えば、図６の（ａ）の定義によれば、表示装置２１に表示される筆跡データの筆記色は、筆跡４０の筆記色と一致する。さらに、図６（ｂ）の定義によれば、表示される筆跡データは、さらに筆跡の太さ、形状がペン先部３３の太さおよび形状を反映したものになる。図示しないカラープリンタを用いて筆跡データのハードコピーを印刷すると、筆記色あるいはさらにペン先の太さ、形状を反映したものが得られる。
【００５２】
［ペンおよび識別回路の構成例］
続いて、本実施形態に係るペン３０および識別回路の構成についてさらに詳しく述べる。
【００５３】
図７は、本実施形態におけるペン３０の外観、識別回路を有する識別子３４の外観、および識別回路としての共振回路３５を示す説明図である。図７の（ａ）はペン３０の外観（側面図）を示し、（ｂ）は識別子３４の外観（上面図）を示し、（ｃ）は共振コイル３４１（共振部）の外観（側面図）を示し、（ｄ）は共振回路３５を示す。図７の（ａ）には、ペン３０のペン本体３１に識別子３４を装着した状態を示している。
【００５４】
図７の（ａ）に示すように、識別子３４は、ペン本体３１のペン先部３３の近くに装着される。識別子３４は、共振コイル３４１（共振部）を含む共振回路３５（識別回路）（図７の（ａ）では不図示）と、共振コイル３４１を収容する収容部３４２と、識別子３４をペン本体３１に保持するための保持部材３４３とを有する。
【００５５】
共振コイル３４１は、図７の（ｃ）に示すように、軸芯３４４と、軸芯３４４にコイル状に巻き付けられる導線３４５（例えば、リッツ線）とで構成される。軸芯３４４は、例えば、直径３ｍｍのフェライトバーなどの鉄芯である。また共振コイル３４１は、識別子３４がペン３０に装着された場合に、ペン３０の先端方向に向かって延伸する細長い筒状に形成される。また、共振コイル３４１は、ペン３０よりも細い外形で構成されている。
【００５６】
共振回路３５は、収容部３４２に収容され、収容部３４２内において固定される。また、収容部３４２は、共振コイル３４１を、その軸方向（長手方向：導線３４５の巻き方向に対して直交する方向）がペン３０の軸方向（長手方向）に向くように（例えば、両長手方向が互いに一致するように）収容する。
【００５７】
図７の（ｄ）は、共振回路３５の構成を示している。同図に示すように、共振回路３５は、インダクタンスＬとキャパシタＣで構成される。図７の（ｄ）に示されるようなＬＣ共振回路は、例えば共振コイル３４１（軸芯３４４および導線３４５）を樹脂でモールドし、導線３４５の両端にキャパシタを接続して構成される。なお、ＬＣ共振回路は、フレキシブル基板等のフィルム状の絶縁体に導体の回路パターンを形成し、その絶縁体の両端を合わせて輪を作って構成されてもよい。
【００５８】
インダクタンスＬおよびキャパシタＣの少なくとも何れかの大きさを変えることにより、異なる共振周波数ｆ０を有する共振回路３５が得られる。即ち、共振回路３５は、固有の共振周波数ｆ０を有し、ペン３０に関する属性を識別する識別信号を出力する。前記識別信号は、筆記色、前記筆記具のペン先部の太さ、前記筆記具のペン先部の形状のうち少なくとも何れかを識別するための識別情報である。これにより、図６に示すように複数の共振周波数ｆ０に対応する識別子３４を得ることができる。
【００５９】
保持部材３４３は、共振回路３５を収容する収容部３４２を、ペン本体３１に保持（固定）する。保持部材３４３は、例えば、マジックテープ（登録商標）などの面ファスナー（図７の（ｂ）参照）、両面テープ、固定ベルト（固定バンド）、接着剤などである。また保持部材３４３は、図８に示すように、ポリカーボネート又は強化プラスチックから成るホルダー（クリップ）で構成されてもよい。保持部材３４３がホルダー形状である場合、保持部材３４３は、その内径がペン本体３１の外径に固く嵌まり合う大きさを有している。また、内周面にゴム、ポリウレタン樹脂等の弾性を有する部材が配置されており、ペン本体３１の外径が多少異なっても識別子３４をペン本体３１に装着し保持できることが好ましい。
【００６０】
また、保持部材３４３は、識別子３４をペン３０の先端付近において、ペン３０に着脱可能に保持することが好ましい。なお、保持部材３４３は、識別子３４を、ペン本体３１の中央部分と、ペン先部３３との間の領域に保持する。
【００６１】
本実施形態において、ペン本体３１およびキャップ３２は市販のマーカーペンであってもよい。
【００６２】
図７の（ｂ）に示すように、ペン本体３１に、保持部材３４３（例えば、面ファスナー）を巻き付けることにより識別子３４を保持することができる。ユーザーは、図７の（ｂ）に示す状態でペン３０を使用する。即ち、市販のマーカーペンを用いても、そのマーカーペンに識別子３４を装着することにより、本実施形態に係るペン３０を実現することができる。
【００６３】
図７の（ａ）に示すように、識別子３４は、ペン本体３１におけるペン先部３３の近くに装着されることが好ましく、また、ペン本体３１に保持された状態でキャップ３２（図１参照）がきっちりと嵌る位置に装着されることが好ましい。さらに、識別子３４は、ユーザーがペン３０により筆記する際に把持する把持部３８（手で握る部分）に装着（配置）されることが好ましい。
【００６４】
上記の構成によれば、識別子３４の共振コイル３４１は、ペン本体３１におけるペン先部３３の近くにおいて、ペン３０の外周面（側面）に沿って、軸方向（長手方向）に向くように装着される。
【００６５】
上記の構成によれば、識別子３４をペン３０に容易に装着したり、取り外したりすることができる。例えば、ユーザーに日頃から購入され使用されている事務用品メーカーの汎用ペンに、識別子３４を簡単に装着させることができる。また、汎用ペンのインクが無くなった場合には識別子３４を簡単に取り外して、新しい汎用ペンに取り付けることができる。このように、例えば、識別子３４を市販のマーカーペンに装着して使用し、マーカーペンが消耗した場合には、識別子３４を取り外して、取り外した識別子３４を新しいマーカーペンに装着することができる。即ち、識別子３４を再利用することができる。また、共振コイル３４１の軸芯３４４を構成する前記フェライトバーを、例えば厚み１ｍｍ〜１．５ｍｍの板状に形成してもよい。これにより、共振コイル３４１の感度を維持しつつ、識別子３４の小型・薄型化を図ることができる。
【００６６】
なお、識別子３４（共振コイル３４１及び共振回路３５）は、ペン３０の内部に配置されてもよい。例えば、共振コイル３４１が、ペン３０の内部におけるペン先部３３の延長線上に配置されてもよいし、ペン本体３１の側面に切り欠かれた収容スペースに配置されてもよい。
【００６７】
［実施の形態２］
実施の形態１では、識別子３４は、１つの共振コイル３４１及び共振回路３５を含んで構成されている。しかし、共振コイル３４１及び共振回路３５は、１つに限定されるものでなく、複数であってもよい。図９には、２つの共振コイル３４１ａ、３４１ｂを含む識別子３４が、ペン３０のペン本体３１に装着された状態を示している。なお、共振回路３５は、共振コイル３４１ａ、３４１ｂそれぞれに対応して２つ設けられるが、図９では省略している。
【００６８】
上記の構成では、それぞれの共振コイル３４１ａ、３４１ｂに対応する共振周波数ｆ０を異ならせてもよい。これにより、それぞれの共振周波数ｆ０に対応するペン３０の属性を対応付けることができる。なお、識別子３４は、共振コイル３４１及び共振回路３５をそれぞれ３つ以上含んでもよい。
【００６９】
［実施の形態３］
図７に示す態様によれば、ペン本体３１がペン３０の属性に応じた識別回路を有することを前提としている。ここで、ペン３０はマーカーペンであるとして説明してきたが、それは必須の条件ではない。好ましくは、ペン３０はボード１０に消去可能な筆跡を残すものであるが、例えば、消せるインクのボールペンのような筆記具であってもよい。ボールペンのペン先は少なくとも一部が金属体で構成される。そのペン先の特性に適合するように静電容量方式のタッチパネルを設計することにより座標検出部１１でペン先部の位置座標を検出することが可能である。
【００７０】
筆記具であるペン３０により筆記されるボード１０の書込領域１８についても、マーカーボードであることは必須の条件ではない。例えば、ペン３０がボールペンの場合、書込領域１８はボールペンの筆記に好適な材質のものでもよい。
【００７１】
さらに、ボード１０は高い剛性を有する板状の構造物に限らず、例えばシート状のものであってもよい。
【００７２】
［実施の形態４］
実施の形態１において識別回路はＬＣ共振回路であるとして説明した。しかし、識別回路はＬＣ共振回路に限定されるものでなく、異なる態様でもよい。
【００７３】
例えば、共振回路に代えてＲＦＩＤ技術を用いたシステムを識別回路に適用してもよい。ＲＦＩＤは、ＲＦタグと呼ばれるＩＣチップに格納されたデータを、電波を用いて非接触で読み取る技術である。図７に示す共振回路３５に代えて識別子３４又はペン本体３１がＲＦタグを有しており、ボード１０側のペン識別部１２がＲＦタグを読み取る回路であってもよい。
【００７４】
その場合、共振回路３５の共振周波数ｆ０に代えて、ＲＦタグはペンの属性に対応して予め定義された値のデータを格納する。
【００７５】
［実施の形態５］
本実施形態において、好ましくは筆跡が消去可能であると述べた。本実施形態においては、筆跡を消去する操作と筆跡データの同期について述べる。
【００７６】
一例として、ペン３０がマーカーペンと同様の筆記具であり、それに対応して書込領域１８がマーカーボードと同様の表面を有しているものとする。
【００７７】
従来の白板のイレーサーは、ウレタンのような弾性部材の表面が起毛した繊維で覆われたものが用いられている。マーカーペンと同様の材質のイレーサーを用いて書込領域１８の筆跡を拭くことで書込領域１８上の筆跡を消去できる。
【００７８】
そのような従来のイレーサーを用いて書込領域１８上の筆跡を消去することはできるが、筆跡データを同期して更新することができない。筆跡データを同期させるには、座標検出部１１が位置座標を認識できるイレーサーが必要になる。
【００７９】
図１０は、本実施形態によるイレーサーの構成を示す説明図である。図１０の（ａ）に示すように、イレーサー５０は消去部５０ａと、把持部５０ｂを有している。消去部５０ａは、直方体状の弾性部材を芯材としてその表面が起毛した繊維で覆われたものである。その外観および表面の部材は、従来の白板用のイレーサーと同様である。
【００８０】
従来のイレーサーと異なる点は、消去部５０ａの下面（図１０の（ｂ）参照）において、芯材の少なくとも四隅に座標検出部１１が検出可能な誘電体５０ｃが配置されている点である。誘電体５０ｃはイレーサー５０の下面がボード１０に接するときに、座標検出部１１が消去部５０ａの四隅の位置をそれぞれ認識するように配置されている。座標検出部１１が検出できれば、誘電体に代えて金属体を用いてもよい。
【００８１】
静電容量方式のタッチパネルは、所謂マルチタッチの検出が可能であるから、イレーサー５０の四隅に配置されたそれぞれの誘電体５０ｃの位置を検出できる。例えば、座標検出部１１が予め定められた広さの領域内に４カ所の位置座標を同時に検出した場合、それがペン３０または手指でなくイレーサー５０であると判断すればよい。このようにして、イレーサー５０をペン３０または手指と識別できる。
【００８２】
イレーサー５０を認識し、４つの誘電体の位置がボード上を移動することを検出した場合、４つの誘電体の位置座標を直線で結んだ矩形領域が移動する範囲内の筆跡データを消去する。この処理によって、書込領域１８における筆跡の消去に同期して筆跡データの対応する箇所を消去できる。
【００８３】
なお、図１０の（ｃ）に示すように、誘電体５０ｃに加えてイレーサー５０の弾性部材に識別回路としての共振回路３５を配置してもよい。イレーサー５０に固有の共振周波数ｆ０を持たせることによって、ペン３０または手指とイレーサー５０とを識別信号により確実に識別できる。
【００８４】
また、従来の白板でユーザーは、しばしばイレーサーを使わずに手指で白板をこすって筆跡を消去することがある。小さな領域を消去する場合は手指で消去する方が簡便だからである。
【００８５】
本実施形態において、座標検出部１１は静電容量方式のタッチパネルであるから、誘電体である手指の接触を検出できる。さらに、静電容量の大きさの違いに基づいて手指とペン３０とを識別できる。同様に、手指とイレーサー５０とを識別できる。
【００８６】
よって、手指で筆跡を消去する操作に同期して筆跡データの対応する箇所を消去することが可能である。
【００８７】
［実施の形態６］
実施の形態１で述べたボード１０の構成の変形例として、Ｘ並列電極１３ｘと別に誘導コイルを設ける態様が考えられる。その場合、実施の形態１で述べたループ切替回路１６は不要になり、Ｘ並列電極１３ｘおよびＸ検出用駆動回路１４ｘは座標検出部１１のみの構成要素になる。
【００８８】
それらと別で、誘導コイルの電極および駆動回路がペン識別部１２の構成要素となる。誘導コイルの検出は、実施の形態１に示すＸ検出回路１５ｘで行う。
【００８９】
本実施形態における誘導コイルは、Ｘ並列電極１３ｘおよびＹ並列電極１３ｙの何れとも異なる深さに埋設される。よって、Ｘ並列電極１３ｘおよびＹ並列電極１３ｙの何れとも接触しない。
【００９０】
［実施の形態７］
本実施の形態では、筆記入力システムが制御部２０を含む場合に、その制御部２０が筆跡データを生成し更新する処理について述べる。なお、制御部２０がシステムの外部にある場合でも、筆跡データの生成および更新に係る処理は同様である。
【００９１】
図１１は、本実施形態において制御部２０が筆跡データを生成および更新する処理を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、マルチタスク環境下で他のタスクと並行して処理される。また、タスクの一連の処理が終了した後、反復して起動される。
【００９２】
タスクが処理を開始すると、制御部２０はペン識別部１２による識別信号の検出および座標検出部１１による位置座標の検出を監視し、それらの検出に応じた処理を実行する。
【００９３】
処理の流れをわかりやすくするために、図１１では筆記に係る処理のみを示し、筆跡の消去に係る処理を省略している。消去の処理は図１１に示す筆記の処理と実施の形態５の説明から当業者であれば容易に理解できるであろう。
【００９４】
まず制御部２０は、ペン識別部１２が識別信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【００９５】
識別信号が検出された場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、その識別信号に対応付けられた識別情報を取得する（ステップＳ１３）。即ち、実施の形態１で述べたように識別回路が共振回路３５の場合、ペン識別部１２は誘導コイルを異なる駆動周波数で駆動してみて、共振が生じる周波数が存在するか否かを判定する。その判定を各誘導コイルについて順次実行する。何れかの誘導コイルにおいて共振が生じたと判断したら、即ち識別信号が検出されたら、その誘導コイルが存在する領域の近傍にペン３０が存在すると判定する。共振が生じたときの駆動周波数、即ち、共振周波数ｆ０を識別情報として取得する。
【００９６】
ここで、静電容量方式のタッチパネルである座標検出部１１はマルチタッチの検出が可能であることから、複数の人が異なる位置の書込領域１８に同時に筆記を行っても座標検出部１１はそれぞれの筆記を検出できる。ペン識別部１２は、座標検出部１１のマルチタッチ検出機能に対応すべく、Ｘ方向（横方向）の異なる位置に複数の誘導コイルが並んで配置されている。何れの誘導コイルが識別信号を検出したかによって、ペン３０のＸ方向におけるおおよその位置が判別できる。
【００９７】
図１、図３および図４に示す実施の形態１の構成によれば、ペン識別部１２は、Ｘ方向における位置の判別はできてもＹ方向における判別はできない。しかし、図２に示すように、ボード１０が壁に掛けられるようなものであれば、複数の人が同時に筆記を行う場合Ｘ方向の異なる位置に筆記される。よって、Ｘ方向の位置が識別できれば足りる。なお、ペン識別部１２がＹ方向の位置も識別できるように構成することも可能である。図３に示すループ切替回路１６、Ｘ検出用駆動回路１４ｘおよびＸ検出回路１５ｘに対応する回路をＹ方向についても設ければよい。
【００９８】
フローチャートの説明に戻る。
【００９９】
制御部２０は、図６に示されるようにその周波数に対応して定義されたペン３０の属性を取得する。そして、識別信号が検出されている間、その属性をメモリーに保持する（ステップＳ１５）。
【０１００】
続いて制御部２０は、座標検出部１１がペン先部３３の位置座標を検出したか否かを判断する（ステップＳ１７）。ペン先部３３の位置座標が検出されたら（ステップＳ１７のＹｅｓ）、検出されたペンの位置座標とメモリーに保持されている属性とに基づいて筆跡データを生成する。あるいは、生成された筆跡データを更新する（ステップＳ１９）。
【０１０１】
その後、制御部２０は、ペン先部３３の位置座標が移動したか否かを判断する（ステップＳ２１）。
【０１０２】
ペン先部が移動した場合は（ステップＳ２１のＹｅｓ）、移動後のペンの位置座標とメモリーに保持されている属性とに基づいて筆跡データを更新する（ステップＳ２３）。そして、ルーチンは前述のステップＳ２１へ戻り、ペン先部３３の移動を監視する。
【０１０３】
一方、前記ステップＳ２１でペン先部が移動していない場合（ステップＳ２１のＮｏ）、制御部２０はさらにペン先部３３がボード１０上から離れたか否かを判断する（ステップＳ２５）。
【０１０４】
ペン先部３３がボード１０から離れていなければ（ステップＳ２５のＮｏ）、ルーチンは前述のステップＳ２１へ戻り、続けてペン先部３３の移動を監視する。
【０１０５】
一方、ペン先部３３がボード１０から離れた場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、制御部２０は、筆跡データを更新し（ステップＳ２７）、ルーチンは前述のステップＳ１７へ戻る。そして、ペン先部３３の新たな位置が検出されるか否かを監視する。
【０１０６】
また、前述のステップＳ１７で、ペン先部３３の位置座標が検出されない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、制御部２０は、さらに前記Ｓ１１で検出された識別信号が途絶えたか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【０１０７】
識別信号が継続して検出されていれば（ステップＳ３１のＮｏ）、ルーチンはステップＳ１７に戻り、ペン先部３３の位置座標の検出を待つ。
【０１０８】
一方、検出されていた識別信号が途絶えた場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、ルーチンはステップＳ４３へ進み、それまで識別信号が検出されている間メモリーに保持されていたペン３０の属性（例えば、筆記色など）をクリアする。そして、処理を終了する。処理を終了した後、タスクは繰り返して起動されるので、識別信号の検出が逐次チェックされる。
【０１０９】
前述のステップＳ１１で識別信号が検出されない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ルーチンはステップＳ４１へ進み、識別信号が検出されないまま所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が未だ経過していなければ（ステップＳ４１のＮｏ）、ルーチンはステップＳ１１に戻り、続けて識別信号の検出を待つ。
【０１１０】
所定時間が経過した場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、ルーチンはステップＳ４３へ進み、それまでに識別信号が検出されメモリーに保持していたペン３０の属性（例えば、筆記色など）があればそれをクリアする。そして、処理を終了する。タスクは繰り返して起動されるので、識別信号の検出が逐次チェックされる。
【０１１１】
以上が、制御部２０が筆跡データを生成および更新する処理である。
【０１１２】
本発明による筆記入力システムは、以下の構成を有してもよい。
【０１１３】
（i）筆記入力システムは、筆記用のボードと、筆記具であるペンとを備えたシステムであって、前記ペンは、前記ボードに接触するとボード上に視認できる筆跡を残すペン先部と、識別信号を提供する識別回路とを有し、前記ボードは、前記ペン先部が接触した前記ボード上の位置座標を検出する座標検出部と、前記識別信号を非接触で検出するペン識別部とを有する。
【０１１４】
この発明の筆記入力システムに係る筆記用のボードは、ペンを用いて筆記できるものである。表面は従来の白板と同様の材質および仕上げが極めて好ましいが、ペンで筆記できれば従来の白板と異なってもよい。
【０１１５】
さらに、ボードは使い捨てではなく筆記によってボード上に残る筆跡を消去できることが好ましく、従来の白板と同様のやり方で筆跡を消去できることが極めて好ましい。即ち、イレーサーでボード上を軽く拭くことで筆跡を消去でき、小さな領域であればユーザーが手で擦って消去できることが使い勝手の面から極めて好ましい。
【０１１６】
なお、ここで筆跡はペン先部がボードに接触した位置の軌跡であって、ペンで筆記が行われたことによりボード上に残る筆記の跡である。
【０１１７】
また、前記筆記入力システムに係るペンは、前記ボード上に書込みができる筆記具である。書込みについては、従来の白板用のマーカーペンと同様のインクを用いるものが極めて好ましいが、ボード上に書込めるなら従来の白板用のマーカーペンと異なるインクを用いてもよく、あるいは異なる原理で書込むものでもよい。ただし、ディスプレイを用いたもののようにボード側がペン先部の位置に対応して筆跡を表示するのではなく、ペン先部が接触したボード上の位置に視認できる筆跡を残すものである。
【０１１８】
また、ペン先部は、ボードに接触すると視認できる筆跡を残す部分であって、ペンが従来のマーカーペンと同様のフェルトペンであれば、接触するとボードにインクが付着する部分、つまり、インクを含侵したフェルトが露出する部分である。
【０１１９】
さらにまた、識別信号は、ペンを他の属性のペンと区別するための信号である。ペン以外の例えばイレーサーと区別するために用いてもよい。
【０１２０】
前記座標検出部は、ペン先部がボードに接触した位置の座標、即ち位置座標を検出するものである。ペン先部がボードに接触していなければ位置座標を検出しないので、筆跡に対応する位置座標が検出できる。
【０１２１】
（ii）前記識別回路は、前記ペンの本体に着脱可能な識別子に配置されていてもよい。
【０１２２】
このようにすれば、ペンの属性に応じた識別子が装着されることで、ペンの属性と識別信号を対応付けることができ、ペンの属性に対応した筆跡のデータを生成できる。
【０１２３】
さらに、識別子を市販のマーカーペンに装着可能なものとすれば、ユーザーは消耗品であるペンを容易に入手できる。
【０１２４】
（iii）前記識別信号は、前記ペンによる筆記色、前記ペン先部の太さ、前記ペン先部の形状のうち少なくとも何れかを識別するための識別情報であってもよい。
【０１２５】
このようにすれば、筆記色、前記ペン先部の太さ、前記ペン先部の形状のうち少なくとも何れかに応じた識別子が装着されることで、筆跡の色、筆跡の太さ、筆跡の線の形状の少なくとも何れかと識別信号とを対応付けることがでる。そして、ペン先部が接触した位置座標だけでなく、色、線の太さ、線の形状の少なくとも何れかに対応した筆跡のデータを生成できる。
【０１２６】
（iv）前記ペン先部は、全部または一部が誘電体または金属体で構成され、前記座標検出部は、前記ボードに埋められ前記ペン先部の接触を検出する静電容量方式のタッチパネルとして動作し、前記識別回路は、固有の共振周波数を有する共振回路であり、前記ペン識別部は、前記ボードに埋められた誘導コイルを駆動する検出用駆動回路と、前記誘導コイルの駆動によって前記共振回路に誘導される共振を検出する検出回路とを含んでいてもよい。
【０１２７】
このようにすれば、静電容量方式のタッチパネルでペン先部が接触した位置座標を検出し、誘導コイルを駆動して共振回路に固有の共振周波数に係る信号を識別信号として得ることができる。
【０１２８】
（v）前記検出用駆動回路を用いて前記誘導コイルを複数の周波数で駆動して共振の有無を判定することにより前記共振回路の共振周波数を検出し、前記共振周波数に対応して予め定められた識別情報を取得し、前記静電容量方式のタッチパネルの検出に基づいて前記位置座標のデータを得、前記識別情報と前記位置座標のデータとに基づいて前記ボード上の筆跡に対応する筆跡データを生成する制御部をさらに備えていてもよい。
【０１２９】
このようにすれば制御部は、共振回路の共振周波数を検出して、その共振周波数に対応して予め定められた識別情報を取得できる。そして、静電容量方式のタッチパネルでペン先部が接触した位置座標のデータを得、得られた位置座標および識別情報に対応する筆跡データを生成することができる。
【０１３０】
（vi）前記識別回路は、ペンの中央よりもペン先部寄りであるがペン先部よりは中央寄りに配置され、前記ペン先部に係る少なくとも筆記色、太さ、形状の何れかの属性に対応する識別信号を提供してもよい。
【０１３１】
このようにすれば、識別回路から、筆跡の色、筆跡の太さ、筆跡の線の形状の少なくとも何れかと対応付けられた識別信号が得られ、筆跡の位置座標だけでなく色、線の太さ、線の形状の少なくとも何れかに対応した筆跡のデータが生成できる。
【０１３２】
ここでペンの中央は、ペン先部があるペンの先端とその反対側の後端との中間にあってそれら両端から等しい距離にある。
【０１３３】
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
【０１３４】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【符号の説明】
【０１３５】
１０        ボード
１１        座標検出部
１２        ペン識別部
１３ｃ      誘導コイル
１３ｘ      Ｘ並列電極
１３ｙ      Ｙ並列電極
１４ｘ      Ｘ検出用駆動回路
１５ｘ      Ｘ検出回路
１５ｙ      Ｙ検出回路
１６        ループ切替回路
１６ａ      第１切替スイッチ
１６ｂ      第２切替スイッチ
１８        書込領域
１９ａ      縁部材
１９ｂ      ペン受け
２０        制御部
２１        表示装置
３０        ペン
３１        ペン本体
３１ｂ      外筒部
３１ｃ      封止栓
３２        キャップ
３３        ペン先部
３４        識別子
３４１      共振コイル
３４２      収容部
３４３      保持部材
３４４      軸芯
３４５      導線
３５        共振回路
３６        インク供給部
３７        替芯
３８        把持部
４０        筆跡
５０        イレーサー
５０ａ      消去部
５０ｂ      把持部
５０ｃ      誘電体
１００      筆記入力システム
【図１】
2019148923.tif 000003
【図２】
2019148923.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019148923.tif 000011
【図１０】
2019148923.tif 000012
【図１１】
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