(57)【要約】【課題】  電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、正確に電子ペンの位置検出ができる方法を提供する。【解決手段】  電子ペン３のペン先以外に赤外光発生部３３を設け、この赤外光発生部３３から送信された赤外光パルスも、電子ペン３の位置検出に用いる。２つの赤外光発生部３２、３３の位置がずれていることが、電子ペン３の位置検出に与える影響は、ほとんど無視できるため、電子ペン３の先端の赤外光発生部３２からの赤外光パルスが、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、正確に電子ペン３の位置検出ができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光発生部と超音波発生部を有する電子ペンの位置を、電子黒板システムのスクリーン上に備えられた、赤外光受信部と複数の超音波受信部を有する信号処理装置によって検出する方法において、
前記赤外光発生部を、前記電子ペンの異なる位置に複数設けることを特徴とする方法。
【請求項２】
電子黒板システムで使用され、その位置を検出させるために、その先端に、赤外光パルスと超音波パルスをそれぞれ発生する赤外光発生部と超音波発生部を有する電子ペンにおいて、
前記赤外光発生部のほかに、同じように位置検出に用いられ、前記赤外光パルスと同期した第２の赤外光パルスを発生する第２の赤外光発生部を有することを特徴とする電子ペン。
【請求項３】
前記第２の赤外光発生部は、前記電子ペンの後端に備えられている、請求項２に記載の電子ペン。
【請求項４】
請求項２または３に記載の前記電子ペンと、
赤外光受信部と複数の超音波受信部を有し、前記電子ペンの位置を、前記赤外光受信部が前記赤外光発生部から赤外光パルスを受信してから、前記複数の超音波受信部が前記赤外光パルスと同時に送信された超音波パルスを前記超音波発生部から受信するまでの時間を用いて検出する信号処理装置が備えられたスクリーン装置とを有する電子黒板システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々なプレゼンテーションの場で、電子黒板が使用されるようになってきている。電子黒板を用いたプレゼンテーションでは、まず、プロジェクタが、あらかじめ作成されたフォーマット画像をスクリーン上に投射する。そして、発表者が、スクリーン上に投射されたフォーマット画像に電子ペンで加筆していく。
【０００３】
このような電子黒板において、スクリーン上に投射されたフォーマット画像と、電子ペンによる加筆画像を合成するためには、電子ペンに発光部および／または超音波発生部を、プロジェクタまたはスクリーンに光および／または超音波検出部を設けて、プロジェクタまたはスクリーンに電子ペンの位置を検出させることが必要になる。
【０００４】
例えば、特開２００２−３３３３１４号公報（特許文献１）などに開示されている電子ペンの位置検出方法は、２つの超音波受信部と１つの赤外光受信部を有する信号処理装置をスクリーンに設け、赤外光発生部と超音波発生部を有する電子ペンから送信された赤外光パルスと超音波パルスを、２つの超音波受信部と１つの赤外光受信部が受信することで、電子ペンの位置を検出するものである。具体的には、雷の光が見えてから音が聞こえるまでの時間で雷までの距離がわかる原理を利用し、赤外光受信部に赤外光パルスが入力されてから、２つの超音波受信部に超音波パルスが入力されるまでの時間をそれぞれ測定することで、電子ペンから２つの超音波受信部までの距離をそれぞれ求める。そして、電子ペンの位置は、三角測量の原理から求める。
【特許文献１】特開２００２−３３３３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子ペンでは、その先端に赤外光発生部がついていることが一般的である。なぜなら、ペン先の位置検出を行うのが目的だからである。しかしながら、電子ペンの握り方によっては赤外光発生部が隠れてしまい、信号処理装置の赤外光受信部に赤外光パルスが届かず、電子ペンの位置検出が困難になるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、確実に電子ペンの位置検出ができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、電子ペンのペン先以外に赤外光発生部を設け、この赤外光発生部から送信された赤外光パルスも、電子ペンの位置検出に用いる。２つの赤外光発生部の位置がずれているが、電子ペンの位置検出に与える影響は、ほとんど無視できるため、電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、確実に電子ペンの位置検出ができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、電子ペンの先端の赤外光発生部からの赤外光パルスが、例えば、発表者の手に遮られて、スクリーンに取り付けられた信号処理装置の赤外光受信部に届かない場合でも、確実に電子ペンの位置検出ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１（ａ）を参照すると、本発明の一実施形態の電子ペン３は、超音波発生部３１と、赤外光発生部（ペン先）３２と、赤外光発生部（ペン後端）３３と、発音制御部３４と、発光制御部３５を含む。
【００１１】
他方、図１（ｂ）を参照すると、従来技術の電子ペン３は、超音波発生部３１と、赤外光発生部（ペン先）３２と、発音制御部３４と、発光制御部３５を含む。
【００１２】
本発明の一実施形態の電子ペン３は、電子ペン３の後端に赤外光発生部３３が追加されている点が、従来技術の電子ペン３と異なる。赤外光発生部（ペン先）３２と赤外光発生部（ペン後端）３３は、ともに発光制御部３５で制御され、同時に点滅を行う。
【００１３】
電子ペン３がスクリーンに押し付けられると、発音制御部３４および発光制御部３５は、超音波発生部３１、および、赤外光発生部（ペン先）３２と赤外光発生部（ペン後端）３３をそれぞれ制御し、超音波パルスおよび赤外光パルス（ここでパルスとは、一瞬だけ出力される信号を意味する）をそれぞれ同時に発生させる。
【００１４】
このように、電子ペン３は、赤外光発生部（３２、３３）をペン先とペン後端の２ヵ所に有している。したがって、例えば、ペン先の赤外光発生部３２が送信した赤外光パルスが発表者の手で遮られたとしても、ペン後端の赤外光発生部３３が遮られていなければ、ペン後端の赤外光発生部３３から送信された赤外光パルスを電子ペン３の位置検出に用いることができる。
【００１５】
次に、電子黒板システムにおいて、赤外光パルスと超音波パルスを用いて、電子ペン３の位置検出を行う方法を、図２を参照して説明する。
【００１６】
スクリーン１に取り付けられた信号処理装置２には、赤外光受信部２０と、超音波受信部２１、２２が設けられている。電子ペン３からは、赤外光パルスと超音波パルスが同時に出力される（なお、赤外光パルスは、赤外光発生部３２、３３の双方から同時に出力される）。
【００１７】
信号処理装置２は、雷の光が見えてから音が聞こえるまでの時間で雷までの距離がわかる原理を利用し、赤外光受信部２０に赤外光パルスが入力されてから、超音波受信部２１、２２に超音波パルスが入力されるまでの時間をそれぞれ測定することで、電子ペン３から超音波受信部２１、２２までの距離をそれぞれ求めることができる。
【００１８】
超音波受光部２１、２２は信号処理装置２に固定されていることから、電子ペン３の位置は、三角測量の原理から求めることができる（異なる２点からある点への距離がわかればある点の位置は算出できる）。
【００１９】
次に、赤外光発生部３２からの赤外光パルスから求められた電子ペン３の位置と、赤外光発生部３３からの赤外光パルスから求められた電子ペン３の位置がどの程度ずれるのかを検討する。
【００２０】
例えば、赤外光発生部３２と赤外光発生部３３の距離が２０ｃｍ（０．２ｍ）であるとする。この場合、赤外光発生部３２と赤外光発生部３３からそれぞれ送信された赤外光パルスが赤外光受信部２１に到達する時刻のずれは、おおよそ、０．２[ｍ]／３００００００００[ｍ／ｓ]＝０．６[ｎｓ]となる。
【００２１】
一方、超音波受信部２１、２２が超音波パルスを検出する処理速度がμｓのオーダーであるので、ｎｓのオーダーで赤外光パルスの到着に時間差が生じたとしても、検出される位置にほとんど影響は生じないと言える。
【００２２】
以上のことから、電子ペンにおける赤外光発生部は、電子ペン上のどこにあっても問題ないといえる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態の電子ペンの構成を示した図であり、（ｂ）は、従来技術の電子ペンの構成を示した図である。
【図２】電子ペンの位置検出の様子を示した図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  スクリーン
２    信号処理装置
２０  赤外光受信部
２１  超音波受信部
２２  超音波受信部
３  電子ペン
３１  超音波発生部
３２  赤外光発生部（ペン先）
３３  赤外光発生部（ペン後端）
３４  発音制御部
３５  発光制御部
【図１】
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【図２】
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