(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の指示物体が挿入されて入力操作が行われる入力領域に対して光を出射する光出射手段と、
前記光出射手段から出射された光を反射して前記入力領域に拡散させるミラーと、
前記ミラーの角度を変化させ、光の反射方向を調整する調整手段と、
前記入力領域の周縁部に所定の間隔を空けて設けられ、前記光出射手段から出射された光で照明された前記指示物体の像を撮像する少なくとも二つの撮像素子と、
各撮像素子の出力に基づいて各撮像素子上における前記指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して前記指示物体の位置座標を特定する座標特定手段とを備え、
前記調整手段は、前記ミラーによって反射された光を受光する受光素子と、前記ミラーの角度を変化させる駆動手段と、前記受光素子で受光した光の強度が略最大になるように、前記駆動手段を制御して前記ミラーの角度を変化させる制御手段とを有する
ことを特徴とする座標入力／検出装置。
【請求項２】
前記光出射手段および各撮像素子は、前記光出射手段による光の出射方向および各撮像素子から前記指示物体を見る方向がほぼ一致するように前記入力領域の周縁部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の座標入力／検出装置。
【請求項３】
前記光出射手段は、出射した光が各撮像素子に直接入射することを防止する入射防止手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の座標入力／検出装置。
【請求項４】
さらに、前記入力領域の周縁部の所定の位置に、前記光出射手段から出射された光が反射されることを防止する反射防止手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置。
【請求項５】
さらに、前記座標特定手段で特定された前記指示物体の位置座標を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された位置座標と前記座標特定手段で新たに特定された位置座標とが一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段で一致しないと判定された場合、前記新たに特定された位置座標を用いて前記記憶手段に記憶されている位置座標を更新して外部に出力し、前記判定手段で一致すると判定されると共に、所定の時間に渡って同一の位置座標が特定され続けた場合、前記新たに特定された位置座標を破棄する更新処理手段と、
を備えたことを特徴とする特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置。
【請求項６】
さらに、異なるパターンがそれぞれ付与された複数の指示物体が前記入力領域に挿入された場合に、各撮像素子の出力に基づいて各パターンを判別するパターン判別手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置。
【請求項７】
さらに、前記撮像素子で撮像された前記指示物体の像に基づいて、前記指示物体の幅を特定する幅特定手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置。
【請求項８】
さらに、前記幅特定手段で特定された前記指示物体の幅と、記憶手段に予め記憶された前記指示物体の幅とを用いて、前記座標特定手段で特定した指示物体の位置座標を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の座標入力／検出装置。
【請求項９】
前記各撮像素子で予め撮像した前記入力領域の画像を基準画像としてそれぞれ記憶する第１の記憶手段と、
前記各撮像素子で撮像した前記入力領域の画像および対応する前記基準画像の差分をそれぞれ抽出することにより、前記入力領域に挿入された指示物体の画像をそれぞれ抽出する抽出手段とを備え、
前記座標特定手段は、前記抽出手段で抽出された指示物体の各画像に基づいて各撮像素子上における前記指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して前記指示物体の位置座標を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の座標入力／検出装置。
【請求項１０】
前記撮像素子は、二次元撮像素子であることを特徴とする請求項９に記載の座標入力／検出装置。
【請求項１１】
さらに、前記入力領域の周縁部であって前記撮像素子の視野全体を覆う位置に背景板を備えたことを特徴とする請求項９または１０に記載の座標入力／検出装置。
【請求項１２】
前記背景板は、任意のパターンが付与されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の座標入力／検出装置。
【請求項１３】
さらに、前記撮像素子で撮像可能な領域を前記入力領域に合わせて制限する領域制限手段を備えたことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置。
【請求項１４】
さらに、前記座標特定手段で特定された前記指示物体の位置座標を記憶するための第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された位置座標と前記座標特定手段で新たに特定された位置座標とが一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段で一致しないと判定された場合、前記新たに特定された位置座標を用いて前記第２の記憶手段に記憶されている位置座標を更新して外部に出力し、前記判定手段で一致すると判定されると共に、所定の時間に渡って同一の位置座標が特定され続けた場合、前記新たに特定された位置座標を破棄する更新処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置。
【請求項１５】
さらに、前記更新処理手段によって破棄された位置座標を得るために用いられた前記入力領域の各画像を新たな基準画像として前記第１の記憶手段にそれぞれ記憶する画像更新手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の座標入力／検出装置。
【請求項１６】
文字および画像を表示するための表示装置と、前記表示装置の前面に入力領域を配設した座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を少なくとも備え、前記表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成する電子黒板システムにおいて、
前記座標入力／検出装置は、前記請求項１〜１５のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置であることを特徴とする電子黒板システム。
【請求項１７】
文字および画像を表示するための表示装置と、前記表示装置の前面に入力領域を配設した座標入力／検出装置と、画像データを記録紙に出力する印刷装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御および前記印刷装置の印刷制御を行う制御装置と、を少なくとも備え、前記表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成する電子黒板システムにおいて、
前記座標入力／検出装置は、前記請求項１〜１６のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置であり、
前記制御装置は、パーソナルコンピュータであり、
さらに、前記電子黒板の表示面および書き込み面を所定の高さに保持する保持部、前記印刷装置を収納する印刷装置収納部および前記制御装置を収納する制御装置収納部を有し、かつ、これら各部が鉛直方向の下から前記制御装置収納部、前記印刷装置収納部、前記保持部の順に配置された筐体ユニットを備えたことを特徴とする電子黒板システム。
【請求項１８】
前記表示装置は、プラズマディスプレイからなることを特徴とする請求項１６または１７に記載の電子黒板システム。
【請求項１９】
前記筐体ユニットは、前記印刷装置収納部の上方で、かつ、前記保持部の下方の位置に、前記パーソナルコンピュータに接続されるキーボードを載置するためのキーボード載置部を有することを特徴とする請求項１７に記載の電子黒板システム。
【請求項２０】
前記保持部は、前記電子黒板の表示面および書き込み面の角度を調整する角度調整手段を備えたことを特徴とする請求項１７または１９に記載の電子黒板システム。
【請求項２１】
さらに、前記表示装置は、デジタルカメラ，ＤＶＤプレイヤー，ビデオ機器等の各種情報機器や、ＡＶ機器を接続するための複数の接続端子を有し、前記接続端子を用いて大画面モニタとして使用可能であることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一つに記載の電子黒板システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、座標入力／検出装置および電子黒板システムに関し、より詳細には、操作性の向上を図り、また、二次元のみならず三次元の位置座標の入力をも可能にした座標入力／検出装置およびその座標入力／検出装置を用いた電子黒板システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ホワイトボードや書き込みシート等の書き込み面に筆記用具を用いて書き込んだ手書きの情報を、専用のスキャナで読み取り、専用のプリンタで記録紙に出力することが可能な電子黒板装置が知られている。これに対し、近年にあっては、電子黒板の書き込み面に座標入力／検出装置を配置して、書き込み面に手書きで書き込んだ情報をリアルタイムでコンピュータに入力することを可能にした電子黒板システムも提供されている。
【０００３】
例えば、マイクロフィールド・グラフィックス社製（Microfield Graphics,Inc.）のソフトボードは、ホワイトボード上に座標入力／検出装置を配設して構成され、ホワイトボード上に書かれた文字や絵等のビジュアルデータをコンピュータにリアルタイムで取り込むことを可能にした装置である。このソフトボードを用いて構成された電子黒板システムでは、ソフトボードで取り込んだビジュアルデータをコンピュータに入力してＣＲＴに表示したり、液晶プロジェクターを用いて大型のスクリーンに表示したり、プリンタで記録紙に出力すること等が可能となる。また、ソフトボードが接続されたコンピュータの画面を液晶プロジェクターでソフトボード上に投影し、ソフトボード上でコンピュータを操作することも可能である。
【０００４】
また、文字および画像を表示するための表示装置と、表示装置の前面に座標入力面（タッチパネル面）を配設した座標入力／検出装置と、座標入力／検出装置からの入力に基づいて表示装置の表示制御を行う制御装置とを備え、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成した電子黒板システムも提供されている。
【０００５】
例えば、スマート・テクノロジィズ社製（SMART Technologies Inc. ）のスマート２０００では、コンピュータに接続された液晶プロジェクターを用いて文字・絵・図形・グラフィックの画像をパネルに投影した状態で、パネルの投影面（表示面）の前面に配設された座標入力／検出装置（書き込み面）を用いて手書きの情報をコンピュータに取り込む処理を行う。そして、コンピュータ内で手書きの情報と画像情報とを合成し、再度液晶プロジェクターを介してリアルタイムで表示できるようにしている。
【０００６】
このような電子黒板システムでは、表示装置によって表示されている画面上の画像に対して、座標入力／検出装置を用いて入力した画像を上書き画像として重ねて表示できるため、既に会議，プレゼンテーション，教育現場等において広く利用されており、その使用効果が高く評価されている。また、このような電子黒板システムに音声・画像等の通信機能を組み込み、遠隔地間を通信回線で接続することにより、電子会議システムとしても利用されている。
【０００７】
ところで、前述したような電子黒板システムにおいて利用されている座標入力／検出装置としては、入力方式の違いに応じて以下のようなものが知られている。第１の例として、特開平８−２４０４０７号公報に開示された光学式の座標入力／検出装置がある。この座標入力／検出装置は、二つの赤外線ＣＣＤカメラを備え、座標入力領域に挿入されたペン型の指示物体に設けられた赤外線ＬＥＤからの赤外線のピーク信号をその赤外線ＣＣＤカメラで検出し、指示物体で指し示された座標位置を求めるものである。
【０００８】
また、第２の例として、特開平９−３１９５０１号公報に開示された光学式の座標入力／検出装置がある。この座標入力／検出装置は、レーザビーム光で走査された座標入力領域に再帰性反射部材であるコーナーキューブリフレクタが設けられたペン型の指示物体が挿入されて任意の位置が指し示されると、その指示物体によって光が再帰的に反射されるため、反射された光を複数の受光素子で受光し、指示物体で指し示された位置を求めるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した例の座標入力／検出装置は、座標入力領域の任意の位置を指し示すために専用の指示物体が必要となるため、例えば指先で入力操作を行うことができず不便であるという問題点があった。また、専用の指示物体を紛失したり破損してしまった場合には座標入力／検出装置を用いた入力操作を行うことが不可能になるという問題点があった。加えて、第１の例の座標入力／検出装置においては、指示物体に赤外線ＬＥＤを設ける必要があることから、指示物体用の電源等が必要となるため、メンテナンス等の面でわずらわしいという問題点があった。
【００１０】
また、前述した座標入力／検出装置は、二次元（Ｘ−Ｙ方向）の位置座標のみの入力を可能としたものであるため、指示物体の上下方向（Ｚ方向）の動きやダブルクリック等を判別することは困難であるという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、特殊な指示物体を用いることなく、指先や一般的なペン等の任意の指示物体を使用して指示された入力領域の位置座標を特定することを可能にして、座標入力／検出装置の操作性の向上を図ることを目的とする。
【００１２】
また、本発明は上記に鑑みてなされたものであって、二次元のみならず三次元の位置座標の入力を可能にした座標入力／検出装置を実現することを目的とする。
【００１３】
さらに、本発明は、操作性が良い座標入力／検出装置を利用して、電子黒板システムの作業性・取扱性の向上を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の座標入力／検出装置は、任意の指示物体が挿入されて入力操作が行われる入力領域に対して光を出射する光出射手段と、前記光出射手段から出射された光を反射して前記入力領域に拡散させるミラーと、前記ミラーの角度を変化させ、光の反射方向を調整する調整手段と、前記入力領域の周縁部に所定の間隔を空けて設けられ、前記光出射手段から出射された光で照明された前記指示物体の像を撮像する少なくとも二つの撮像素子と、各撮像素子の出力に基づいて各撮像素子上における前記指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して前記指示物体の位置座標を特定する座標特定手段とを備え、前記調整手段は、前記ミラーによって反射された光を受光する受光素子と、前記ミラーの角度を変化させる駆動手段と、前記受光素子で受光した光の強度が略最大になるように、前記駆動手段を制御して前記ミラーの角度を変化させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
この座標入力／検出装置によれば、光出射手段から入力領域に対して光を出射し、光出射手段から出射された光で照明された指示物体を少なくとも二つの撮像素子で撮像し、各撮像素子の出力に基づいて各撮像素子上における前記指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して指示物体の位置座標を特定する。したがって、特殊な指示物体ではなく、任意の指示物体を利用して入力操作を行うことができる。また、光源からの光を反射して入力領域に拡散させることにより、光出射手段から入力領域全域にわたる光を出射できるようにする。また、ミラーの角度を変化させることにより、ミラーによる光の反射方向を調整する。更に、ミラーによって反射された光を受光素子で受光し、受光素子で受光した光の強度が略最大になるように、ミラーの角度を変化させる。この結果、受光素子に対してミラーからの反射光が垂直に入射するように筆記面に対して平行な光を光出射手段から出射することが可能となり、したがって、指示物体の位置座標の検出精度の向上を図ると共に、ペンアップ・ペンダウン状態を正確に判定することが可能になるという効果を奏する。
【００１８】
また、請求項２の座標入力／検出装置は、請求項１に記載の座標入力／検出装置において、前記光出射手段および各撮像素子が、前記光出射手段による光の出射方向および各撮像素子から前記指示物体を見る方向がほぼ一致するように前記入力領域の周縁部に設けられるものである。
【００１９】
この座標入力／検出装置によれば、光出射手段による光の出射方向および各撮像素子から指示物体を見る方向がほぼ一致するように光出射手段および各撮像素子を配列し、撮像素子に光出射手段から出射された光が直接入射しないようにすると共に、指示物体にできる限り影が発生しないようにする。
【００２０】
また、請求項３の座標入力／検出装置は、請求項１または２に記載の座標入力／検出装置において、前記光出射手段が、出射した光が各撮像素子に直接入射することを防止する入射防止手段を備えたものである。
【００２１】
この座標入力／検出装置によれば、光出射手段から出射された光が各撮像素子に直接入射しないようにする入射防止手段を設け、撮像素子に光出射手段から出射された光が直接入射しないようにする。
【００２８】
また、請求項４の座標入力／検出装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記入力領域の周縁部の所定の位置に、前記光出射手段から出射された光が反射されることを防止する反射防止手段を備えものである。
【００２９】
この座標入力／検出装置によれば、反射防止手段が光出射手段から出射された光が反射されることを防止することにより、撮像素子に不必要な光が入射しないようにする。
【００３０】
また、請求項５の座標入力／検出装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記座標特定手段で特定された前記指示物体の位置座標を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された位置座標と前記座標特定手段で新たに特定された位置座標とが一致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で一致しないと判定された場合、前記新たに特定された位置座標を用いて前記記憶手段に記憶されている位置座標を更新して外部に出力し、前記判定手段で一致すると判定されると共に、所定の時間に渡って同一の位置座標が特定され続けた場合、前記新たに特定された位置座標を破棄する更新処理手段と、を備えたものである。
【００３１】
この座標入力／検出装置によれば、同一の位置座標が得られつづけた場合、その位置座標は例えばゴミに基づいて得られたものであると判定し、記憶手段にその位置座標を記憶しないようにすると共に、その位置座標を外部に出力しないようにする。その結果、例えばゴミに基づいて得られた位置座標が外部に出力されることを防止することが可能となる。
【００３４】
また、請求項６の座標入力／検出装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置において、さらに、異なるパターンがそれぞれ付与された複数の指示物体が前記入力領域に挿入された場合に、各撮像素子の出力に基づいて各パターンを判別するパターン判別手段を備えたものである。
【００３５】
この座標入力／検出装置によれば、異なるパターンがそれぞれ付与された複数の指示物体が入力領域に挿入された場合に、各撮像素子の出力に基づいて各パターンを判別することにより、複数の指示物体を同時に用いた入力操作を行うことを可能にする。
【００３６】
また、請求項７の座標入力／検出装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記撮像素子で撮像された前記指示物体の像に基づいて、前記指示物体の幅を特定する幅特定手段を備えたものである。
【００３７】
この座標入力／検出装置によれば、撮像素子で撮像された指示物体の像に基づいて、指示物体の幅を特定する処理を実行する。
【００３８】
また、請求項８の座標入力／検出装置は、請求項７に記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記幅特定手段で特定された前記指示物体の幅と、記憶手段に予め記憶された前記指示物体の幅とを用いて、前記座標特定手段で特定した指示物体の位置座標を補正する補正手段を備えたものである。
【００３９】
この座標入力／検出装置によれば、幅特定手段で特定された指示物体の幅と、記憶手段に予め記憶された指示物体の幅とを用いて、座標特定手段で特定した指示物体の位置座標を補正することにより、正確な位置座標を得ることを可能にする。
【００４０】
また、請求項９の座標入力／検出装置は、請求項１に記載の座標入力／検出装置において、前記各撮像素子で予め撮像した前記入力領域の画像を基準画像としてそれぞれ記憶する第１の記憶手段と、前記各撮像素子で撮像した前記入力領域の画像および対応する前記基準画像の差分をそれぞれ抽出することにより、前記入力領域に挿入された指示物体の画像をそれぞれ抽出する抽出手段とを備え、前記座標特定手段は、前記抽出手段で抽出された指示物体の各画像に基づいて各撮像素子上における前記指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して前記指示物体の位置座標を特定することを特徴とする。
【００４１】
この座標入力／検出装置によれば、各撮像素子で予め撮像した入力領域の画像を基準画像としてそれぞれ記憶しておき、その後各撮像素子で撮像した入力領域の画像および対応する基準画像の差分をそれぞれ抽出することにより、入力領域に挿入された指示物体の画像をそれぞれ抽出し、抽出された指示物体の各画像に基づいて各撮像素子上における指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して指示物体の位置座標を特定する。したがって、特殊な指示物体ではなく、任意の指示物体を利用して入力操作を行うことができる。
【００４２】
また、請求項１０の座標入力／検出装置は、請求項９に記載の座標入力／検出装置において、前記撮像素子が、二次元撮像素子であるものである。
【００４３】
この座標入力／検出装置によれば、二次元撮像素子で入力領域を撮像することにより、指示物体の三次元位置座標を求めることを可能にする。
【００４４】
また、請求項１１の座標入力／検出装置は、請求項９または１０に記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記入力領域の周縁部であって前記撮像素子の視野全体を覆う位置に背景板を備えたものである。
【００４５】
この座標入力／検出装置によれば、基準画像が背景板のみの画像となるため、背景板および指示物体を含む画像から指示物体のみの画像を容易に抽出することを可能にする。
【００４６】
また、請求項１２の座標入力／検出装置は、請求項１１に記載の座標入力／検出装置において、前記背景板に任意のパターンが付与されたものを使用したものである。
【００４７】
この座標入力／検出装置は、基準画像に基づいて、背景板および指示物体を含む画像から基準パターンを除去するのみで、指示物体のみの画像を容易に抽出することを可能にする。
【００４８】
また、請求項１３の座標入力／検出装置は、請求項９〜１２のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記撮像素子で撮像可能な領域を前記入力領域に合わせて制限する領域制限手段を備えたものである。
【００４９】
この座標入力／検出装置によれば、領域制限手段によって撮像素子で撮像可能な領域を入力領域に合わせて制限し、外乱光等のノイズの影響を受けないようにする。
【００５０】
また、請求項１４の座標入力／検出装置は、請求項９〜１３のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記座標特定手段で特定された前記指示物体の位置座標を記憶するための第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶された位置座標と前記座標特定手段で新たに特定された位置座標とが一致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で一致しないと判定された場合、前記新たに特定された位置座標を用いて前記第２の記憶手段に記憶されている位置座標を更新して外部に出力し、前記判定手段で一致すると判定されると共に、所定の時間に渡って同一の位置座標が特定され続けた場合、前記新たに特定された位置座標を破棄する更新処理手段と、を備えたものである。
【００５１】
この座標入力／検出装置によれば、同一の位置座標が得られつづけた場合、その位置座標は例えばゴミに基づいて得られたものであると判定し、記憶手段にその位置座標を記憶しないようにすると共に、その位置座標を外部に出力しないようにする。その結果、例えばゴミに基づいて得られた位置座標が外部に出力されることを防止することが可能となる。
【００５２】
また、請求項１５の座標入力／検出装置は、請求項１４に記載の座標入力／検出装置において、さらに、前記更新処理手段によって破棄された位置座標を得るために用いられた前記入力領域の各画像を新たな基準画像として前記第１の記憶手段にそれぞれ記憶する画像更新手段を備えたものである。
【００５３】
この座標入力／検出装置によれば、更新処理手段によって破棄された位置座標を得るために用いられた入力領域の各画像を新たな基準画像とすることにより、入力領域に存在するゴミをも基準画像の一部とし、ゴミの位置座標を求めてしまうことを防止する。
【００５４】
また、請求項１６の電子黒板システムは、文字および画像を表示するための表示装置と、前記表示装置の前面に入力領域を配設した座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を少なくとも備え、前記表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成する電子黒板システムにおいて、前記座標入力／検出装置が、前記請求項１〜１５のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置であるものである。
【００５５】
この電子黒板システムによれば、文字および画像を表示するための表示装置の前面に上記座標入力／検出装置を配設し、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面が構成され、表示装置の視認性やシステムの操作性の向上が図れる。
【００５６】
また、請求項１７の電子黒板システムは、文字および画像を表示するための表示装置と、前記表示装置の前面に入力領域を配設した座標入力／検出装置と、画像データを記録紙に出力する印刷装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御および前記印刷装置の印刷制御を行う制御装置と、を少なくとも備え、前記表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成する電子黒板システムにおいて、前記座標入力／検出装置が、前記請求項１〜１６のいずれか一つに記載の座標入力／検出装置であり、前記制御装置が、パーソナルコンピュータであり、さらに、前記電子黒板の表示面および書き込み面を所定の高さに保持する保持部、前記印刷装置を収納する印刷装置収納部および前記制御装置を収納する制御装置収納部を有し、かつ、これら各部が鉛直方向の下から前記制御装置収納部、前記印刷装置収納部、前記保持部の順に配置された筐体ユニットを備えたものである。
【００５７】
この電子黒板システムによれば、文字および画像を表示するための表示装置の前面に上記座標入力／検出装置を配設し、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面が構成される結果、表示装置の視認性やシステムの操作性が向上する。さらに、電子黒板の表示面および書き込み面を所定の高さに保持する保持部、印刷装置を収納する印刷装置収納部および制御装置を収納する制御装置収納部を有し、かつ、これら各部が鉛直方向の下から制御装置収納部、印刷装置収納部、保持部の順に配置された筐体ユニットを設ける結果、システムの移動・設置を容易に行うことができる。
【００５８】
また、請求項１８の電子黒板システムは、請求項１６または１７に記載の電子黒板システムにおいて、前記表示装置が、プラズマディスプレイからなるものである。
【００５９】
この電子黒板システムによれば、プラズマディスプレイを表示装置として使用し、電子黒板システムの最適化を図ることができる。すなわち、プラズマディスプレイは、表示装置の厚みを薄くでき、輝度が高く、視野角が広く、動画もスムーズに再生できるため、電子黒板システムの表示装置として好ましい。
【００６０】
また、請求項１９の電子黒板システムは、請求項１７に記載の電子黒板システムにおいて、前記筐体ユニットが、前記印刷装置収納部の上方で、かつ、前記保持部の下方の位置に、前記パーソナルコンピュータに接続されるキーボードを載置するためのキーボード載置部を有するものである。
【００６１】
この電子黒板システムによれば、筐体ユニットにおける印刷装置収納部の上方で、かつ、保持部の下方の位置に、パーソナルコンピュータに接続されるキーボードを載置するためのキーボード載置部を設けた結果、システムの取扱性が向上する。
【００６２】
また、請求項２０の電子黒板システムは、請求項１７または１９に記載の電子黒板システムにおいて、前記保持部が、前記電子黒板の表示面および書き込み面の角度を調整する角度調整手段を備えたものである。
【００６３】
この電子黒板システムによれば、電子黒板の表示面および書き込み面の角度を調整する角度調整手段を保持部に設けた結果、表示装置（表示面）に対する外乱光の入射、特に、天井にある蛍光灯のような照明器具からの光を避けることができる。
【００６４】
さらに、請求項２１の電子黒板システムは、請求項１７〜２０のいずれか一つに記載の電子黒板システムにおいて、前記表示装置が、デジタルカメラ，ＤＶＤプレイヤー，ビデオ機器等の各種情報機器や、ＡＶ機器を接続するための複数の接続端子を有し、前記接続端子を用いて大画面モニタとして使用可能であるものである。
【００６５】
この電子黒板システムによれば、デジタルカメラ，ＤＶＤプレイヤー，ビデオ機器等の各種情報機器や、ＡＶ機器を接続するための複数の接続端子を表示装置に設け、大画面モニタとして使用可能にした結果、あらゆる場面で電子黒板システムを使用することが可能となる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る座標入力／検出装置およびそれを用いた電子黒板システムの実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００６７】
〔実施の形態１〕
図１は、実施の形態１に係る座標入力／検出装置の概略構成を示す正面図である。この図１は、一例として、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１を電子黒板の筆記面Ｅ（例えばホワイトボード）の前面に装着した様子を示すものである。この座標入力／検出装置１は、電子黒板の筆記面Ｅとほぼ同一のサイズを有する四角形状の空間、即ちユーザが指やペン等の指示物体を用いて入力操作を行うための入力領域２を有した筐体１ａを備えている。この筐体１ａには、以下に説明する照明装置４，撮像装置７Ｌおよび７Ｒ，シェード８，光吸収部材９ならびに受光素子１０が設けられている。なお、指示物体は、ユーザの指，手，ペン等、任意の位置を指し示すことが可能なものであればどのようなものであっても良い。
【００６８】
照明装置４は、入力領域２の上部ほぼ中央に設けられており、光源（図２参照）からの光を用いて筆記面Ｅに対して平行で、かつ、入力領域２の全体に行き渡る光を出射するものである。なお、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１における入力領域２は、実質的に、照明装置４から筆記面Ｅの全面を覆うように出射される光によって形成されることになる。
【００６９】
撮像装置７Ｌおよび７Ｒは、入力領域２の上部の両端部であって照明装置４と同一辺上に互いに距離Ｌを空けて設けられ、入力領域２に挿入された指示物体を撮像するものである。撮像装置７Ｌおよび７Ｒは、図１に示すように、画像情報（被写体像）を電気信号として出力する一次元イメージセンサ（一次元撮像素子）であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）５と、入力領域２に挿入された指示物体の像をＣＣＤ５上に結像させる結像光学レンズ６とを少なくとも有している。なお、ＣＣＤ５および結像光学レンズ６は、距離ｆ（図５参照）を空けて配設される。
【００７０】
シェード８は、照明装置４に設けられ、照明装置４から入力領域２全体に対して均一な光を出射できるようにすると共に、出射された光が撮像装置７Ｌおよび７Ｒに直接入射してしまうことを防止するためのものである。また、光吸収部材９は、入力領域２の上部以外の周縁部に設けられ、照明装置４から出射された光を吸収することによって光の反射を抑制するものである。すなわち、光吸収部材９は、照明装置４から出射された光に起因する反射光（散乱光）が撮像装置７Ｌおよび７Ｒに入射してしまうことを防止するためのものである。
【００７１】
さらに、受光素子１０（例えばＰＩＮフォトダイオード）は、入力領域２の下側両端部の光吸収部材９上に設けられ、照明装置４から出射された光を受光し、受光した光の強度に応じた信号を出力するものである。
【００７２】
なお、図１に示したように、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、照明装置４ならびに撮像装置７Ｌおよび７Ｒを入力領域２の上方に並べて設け、照明装置４から光を出射する方向と、撮像装置７Ｌおよび７Ｒから被写体（ペンＡ）を見る方向とが一致するように構成されている。その結果、照明装置４から出射された光が撮像装置７Ｌおよび７Ｒに直接入射してしまうことを防止できるだけでなく、撮像装置７Ｌおよび７Ｒ側から見た指示物体に影が発生することを極力防止している。ただし、照明装置４ならびに撮像装置７Ｌおよび７Ｒを、入力領域２の上方ではなく例えば下方に設けることも可能であり、図１は照明装置４ならびに撮像装置７Ｌおよび７Ｒの取付位置を限定するものではない。
【００７３】
詳細な説明については後述することにするが、指やペン等の指示物体が入力領域２に挿入されると、照明装置４から出射された光が指示物体によって乱反射され、乱反射された光の一部が撮像装置７Ｌおよび７ＲのＣＣＤ５でそれぞれ検出される。換言すれば、実施の形態１における撮像装置７Ｌおよび７Ｒは、入力領域２に指示物体が挿入された場合にのみ感度を持ち、乱反射された光を介して入力領域２に挿入された指示物体の像を捕らえる（撮像する）ものである。
【００７４】
ところで、以下の説明において、指やペン等の指示物体の一部が筆記面Ｅに接触し、接触したまま筆記面Ｅに沿って移動している状態をペンダウン状態と呼ぶことにする。このペンダウン状態を万年筆やボールペンを用いた筆記状態と対比すると、ペン先が紙に接触し、ペン先からインクが出ている状態に該当する。また、指示物体が筆記面Ｅに対して垂直方向に移動し、筆記面Ｅとの接触がなくなる状態をペンアップ状態と呼ぶことにする。このペンアップ状態を万年筆やボールペンを用いた筆記状態と対比すると、文字のストローク間や文字間の移動期間にペン先が紙から離れ、ペン先からインクが出ていない状態に該当する。したがって、座標入力／検出装置１において指示物体の状態がペンアップ状態であるか、ペンダウン状態であるかを判別することを可能にすることにより、万年筆やボールペンで紙に文字や図形を描く筆記動作を電子的に模倣することが可能となる。
【００７５】
実施の形態１に係る座標入力／検出装置１において、撮像装置７Ｌおよび７Ｒと同一の視点で筆記面Ｅを見た場合、筆記面Ｅ上には、照明装置４から出射された光によって筆記面Ｅの垂直方向に対してある厚みを持つ光の層が形成されていると理解される。ここで、照明装置４から筆記面Ｅすれすれに光が出射されている場合を想定し、上記ペンアップ・ペンダウン状態について考えてみることにする。指示物体を徐々に入力領域２に挿入していくにつれ、指示物体によって反射される光量が増加していくことになる。ペンダウン状態は、指示物体が光の層を全て貫いて筆記面Ｅに接触している状態であるため、指示物体によって反射される光量が最も多い状態である。一方、ペンアップ状態では、指示物体が筆記面Ｅから浮いている状態であるため、指示物体によって反射される光量はペンダウン状態より減少することになる。換言すれば、ペンアップ状態とペンダウン状態とでは、指示物体が照明装置４から出射された光によって照明される面積、即ち光を反射する面積が異なることになる。実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、撮像装置７Ｌおよび７Ｒで撮像した指示物体の像の光量に応じてペンアップ状態であるかペンダウン状態であるかを判定することが可能となる。
【００７６】
ただし、筆記面Ｅから離れた位置に光の層が形成されている場合、筆記面Ｅから光の層までの距離に応じて、ペンアップ状態およびペンダウン状態における指示物体の像の光量の変化が生じにくくなる。すなわち、ペンアップ・ペンダウン状態を判別するに当たり、筆記面Ｅから光の層までの間が不感領域となる。具体的には、指示物体が筆記面Ｅに接触していない状態（ペンアップ状態）であっても、筆記面Ｅから離れた位置に光の層が形成されている場合にはペンダウン状態と同一の光量が得られることがあり、ペンダウン状態と判定されてしまう虞があるということである。このような状態で筆記面Ｅに文字列を書き込んだ場合、指示物体の動きの全てが文字入力のための動きと判定され、文字同士や単語同士がつながってしまって入力装置として不都合が生じることになる。
【００７７】
また、筆記面Ｅのどの位置でも前述したペンアップ・ペンダウン状態を正確に判定することができなければならない。したがって、照明装置４から出射される光の筆記面Ｅに対する高さと平行度を正確に調整する必要がある。
【００７８】
そこで、照明装置４の構造について具体的に説明する。図２は、照明装置４の概略構成図である。図２に示すように、光源３から筆記面Ｅに向けて出射された光は、光学レンズ１１によって平行光に変換される。この平行光は、円弧型スリット１２を通過した後、円錐ミラー１３の傾斜面１３ａにおいて反射されることによって、筆記面Ｅに対して平行で、かつ、入力領域２の全体に行き渡る光となる。
【００７９】
ここで、円錐ミラー１３について説明する。図２には、円錐ミラー１３の断面が示されている。図２に示すように、円錐ミラー１３の中心には、軸１４が設けられている。この軸１４は、筐体１ａに設けられた穴（図示せず）に挿入されて円錐ミラー１３を筐体１ａに取り付けるために利用されるだけでなく、後述するように、光源３からの光を反射する角度を調整するためにも利用される。
【００８０】
軸１４の端部には、球形状の角度調整部１５が設けられている。この角度調整部１５を前後左右に動かすことにより、円弧型スリット１２を通過した光の反射角度をＸ−Ｙ方向において変更することができるため、筆記面Ｅに対する光の平行度を調整することができる。
【００８１】
角度調整部１５は、角度調整部１５を動かして円錐ミラー１３による光の反射角度を調整するためのアクチュエータ１６に接続される。アクチュエータ１６は、円錐ミラー１３で反射された光を受光した受光素子１０の受光パワーに基づいて、後述するマイコン（図３参照）によって駆動制御される。すなわち、アクチュエータ１６は、マイコンによる制御に基づいて角度調整部１５を動作させ、受光素子１０で受光される光の受光パワーが最大になるように（つまり、受光素子１０に対して円錐ミラー１３からの反射光が垂直に入射するように）、円錐ミラー１３による光の反射角度を調整する。
【００８２】
このように、円錐ミラー１３による光の反射角度を自動的に調整することにより、筆記面Ｅに対して平行な光を照明装置４から出射することが可能となる。したがって、指示物体の位置座標の検出精度の向上を図ると共に、ペンアップ・ペンダウン状態を正確に判定することが可能となる。
【００８３】
図３は、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１のブロック構成図である。図３に示すように、座標入力／検出装置１は、各部の制御を受け持つマイコン１７を備えている。マイコン１７は、各部を集中的に制御するＣＰＵ１９，制御プログラム等の固定的データを格納するＲＯＭ２０，可変的なデータを格納するＲＡＭ２１等によって構成されている。また、このマイコン１７には、前述した光源３，撮像装置７Ｌおよび７Ｒ，受光素子１０，アクチュエータ１６や、後述するように所定の時間を計時するタイマ２２，撮像装置７Ｌおよび７Ｒで撮像された指示物体の像を利用して指示物体の位置座標を算出するｘｙ演算器２３，座標入力／検出装置１をコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ）に接続するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）１８等がバス２８を介して接続されている。
【００８４】
なお、ｘｙ演算器２３には、入力領域２に挿入された指示物体に発生した影が指示物体の位置座標を特定する処理に影響を及ぼすことがないようにするための処理を実行する影部補正部２７が設けられている。また、ＲＡＭ２１には、後述するようにして特定された指示物体の位置座標を一時的に記憶するために用いられる座標メモリ２４が設けられている。
【００８５】
さらに、ＣＣＤ５には、ひずみ補正部２５とパターン認識部２６とが設けられている。ひずみ補正部２５は、ＣＣＤ５で得られた画像情報の光学的ひずみによる計測誤差を電気的に補正する。これにより、画像情報の高品質化が図られている。また、パターン認識部２６は、複数の指示物体を判別する処理を実行し、複数の指示物体を同時に使用して入力操作を行うことを可能にする。例えば、各指示物体にそれぞれ異なる特殊なパターンを付与しておき、ＣＣＤ５を介してパターン認識部２６が指示物体に付与されたパターンを認識・判別する。その結果、後述するように、複数個の指示物体によってそれぞれ指し示された位置の座標を得ることが可能となる。
【００８６】
続いて、ＲＯＭ２０に格納された制御プログラムに基づいて、マイコン１７によって実行される処理について説明する。なお、円錐ミラー１３による光の反射角度を調整するため処理については前述した通りであるため、ここでは、入力領域２に挿入されたユーザの指やペン等の指示物体の位置座標を求める処理を中心に、マイコン１７によって実行される処理について説明する。図４および図５は、入力領域２内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の説明図である。なお、図４は入力領域２内の任意の位置が指示物体としてのペンＡで指し示された様子を示し、図５は撮像装置７ＬおよびペンＡの関係を明らかにするために図４の一部を拡大して示したものである。
【００８７】
図４に示すように、筆記面Ｅ上の適当な位置（ｘ，ｙ）に文字や図形等を記述するため、入力領域２にペンＡ（指示物体）が挿入されると、挿入されたペンＡが照明装置４から出射された光によって照明される。照明されたペンＡの部分の像である被写体像は、撮像装置７Ｌおよび７Ｒにおいて、結像光学レンズ６を介してＣＣＤ５上に結像される。図３に示したｘｙ演算器２３は、このようにしてＣＣＤ５上に結像された被写体像に基づいて、ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を算出する処理を実行する。
【００８８】
そこで、ｘｙ演算器２３によるペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）の算出処理について具体的に説明する。ここでは、図５に示す撮像装置７Ｌで撮像した被写体像を例にとってペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）の算出処理を説明する。なお、以下に説明する処理は、撮像装置７Ｒで撮像した被写体像に対しても同様に実行される。
【００８９】
図６は、撮像装置７ＬのＣＣＤ５上に結像された被写体像の位置とＣＣＤ５によって撮像された被写体像の光量との関係の一例を示すグラフである。図６において、ＣＣＤ５上に結像された被写体像の位置は、図５に示すＣＣＤ５の中心５ａから結像点までの距離ｈを用いて表されている。ＣＣＤ５で撮像された被写体像は、ＣＣＤ５上の結像位置と光量とによって、図６に示すような波形となって現れる。ここで、被写体像の光量に関するスレシュホルドレベルを図６中の点線で示すレベルに設定した場合、被写体像の大きさΔｈは以下の式によって算出される。
Δｈ＝ｈ２−ｈ１                                ・・・・・（１）
ただし、ｈ１およびｈ２は、図６に示すように、ＣＣＤ５の中心５ａからスレシュホルドレベルと同一のレベルの光量が得られた位置までの距離を示したものである。
【００９０】
また、図６に示す被写体像の中心ｈ（ＣＣＤ５の中心５ａから結像点までの距離ｈ）は、以下の式によって算出される。
ｈ＝ｈ１＋（Δｈ／２）                          ・・・・・（２）
【００９１】
図５に示すように、ＣＣＤ５の中心５ａから結像点までの距離ｈは、ＣＣＤ５の中心線と、ペンＡおよび結像点を結ぶ線とで形成される角度θに依存する。この角度θは、以下の式によって算出される。
θ＝ａｒｃｔａｎ（ｈ／ｆ）                      ・・・・・（３）
ただし、ｆは、図５に示すように、結像光学レンズ６とＣＣＤ５との間の距離で、結像光学レンズ６の焦点距離に該当する。
【００９２】
また、図５に示すように、撮像装置７ＬとペンＡとの角度βは、以下の式によって算出される。
β＝α−θ                                      ・・・・・（４）
ただし、αは、撮像装置７Ｌおよび７Ｒを結ぶ基準線とＣＣＤ５の中心線との間の角度であり、撮像装置７Ｌの取付角度を示している。
【００９３】
以上の処理を撮像装置Ｒで撮像した被写体像についても実行することにより、撮像装置７ＲおよびペンＡとの角度βを算出することができる。ここでは、図４に示したように、撮像装置７ＬとペンＡとの角度をβ１および撮像装置７ＲおよびペンＡとの角度をβ２とする。
【００９４】
そして、ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理に基づく以下の式によって算出される。
ｘ＝Ｌｔａｎβ２／（ｔａｎβ１＋ｔａｎβ２）  ・・・・・（５）
ｙ＝ｘｔａｎβ１                              ・・・・・（６）
【００９５】
加えて、図６に示した被写体像の光量のレベルの変化をモニタすることによって、ペンＡの状態がペンアップ・ペンダウン状態やダブルクリック状態であるか否かを判定することも可能である。
【００９６】
以上のような処理によって求めたペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）をそのままＩ／Ｆ１８を介してコンピュータに入力することにしても良いが、以下に説明する補正処理を実行することにより、より正確なペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を求めることができる。このように補正処理を実行した方が良いのは、入力領域２中の位置に応じて、撮像装置７Ｌおよび７Ｒから見たペンＡに図７に示すような影ｓが発生するからである（図７では、ペンＡの断面を円としている）。具体的に、図８に示すように、影ｓのない状態でＣＣＤ５上に結像されたペンＡの被写体像の大きさΔｈ’は、影ｓがある（式（１）で算出された）ペンＡの被写体像の大きさΔｈより大きくなる。したがって、影ｓが発生した場合には、ＣＣＤ５の中心５ａから結像点までの距離ｈの算出（式（２））に誤りを生じさせ、算出されたペンＡの位置座標が不正確なものとなる。したがって、正確な位置座標を算出するためには、ペンＡに影ｓが存在することを考慮する必要がある。そこで、以下では、影の存在を考慮してＣＣＤ５の中心５ａから結像点までの距離ｈを求める方法について説明することにより、より正確なペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を求めるための方法を説明する。
【００９７】
まず、撮像装置７ＬのＣＣＤ５上に結像されたペンＡの被写体像に基づいて、照明装置４から出射された光によって照明されたペンＡの部分の幅、即ち図７に示す被写体幅ΔＨを求める処理について説明する。この場合、ＣＣＤ５上に結像される被写体像の像倍率は、撮像装置７Ｌおよび７ＲからペンＡまでの距離Ｄ（図５および図７参照）に応じて変化することを考慮する必要がある。図９は、撮像装置７ＬのＣＣＤ５上に結像された被写体像の位置，ＣＣＤ５が撮像した被写体像の光量，および距離Ｄの関係の一例を示すグラフである。ＣＣＤ５上に結像される被写体像の像倍率の違いは、図９に示すようにＣＣＤ５の出力幅の違いに現れる。すなわち、距離Ｄが長いと、Δｈで示すような大きさの被写体像となり、一方、距離Ｄが短いと、Δｈ’で示すような大きさの被写体像となる。この距離Ｄは、式（５）および（６）で算出したペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）および式（３）で算出した角度θに基づいて算出される。
【００９８】
そこで、照明装置４から出射された光によって照明されたペンＡの部分の幅、即ち図７に示すペンＡの被写体幅ΔＨは、以下の式によって算出される。なお、この処理は、ｘｙ演算器２３および影部補正部２７のいずれが実行しても良い。
ΔＨ＝（Ｄ／ｆ）Δｈ      ・・・・・（７）
【００９９】
そして、影部補正部２７は、例えば、制御プログラムと共にＲＯＭ２０に予め格納しておいた実際のペンＡの被写体幅ΔＨ’に基づいて、被写体像の中心ｈ（ＣＣＤ５の中心５ａから結像点までの距離ｈ）を補正する処理を実行する。図８に示したように、補正された被写体像の中心をｈ’とする場合、中心ｈ’は以下の式によって近似値として算出される。
ｈ’＝ｈ＋（ｆ／Ｄ）（ΔＨ’−ΔＨ）／２      ・・・・・（８）
【０１００】
なお、上記式（７）に代えて、以下の式（７’）を用いることによっても図７に示したペンＡの被写体幅ΔＨを算出することができる。この場合、光源３および被写体（ペンＡ）を結ぶ直線と式（２）を用いて求めた被写体像の中心ｈおよび被写体（ペンＡ）を結ぶ直線とがなす角γを求める。そして、この角γおよびＲＯＭ２０に予め格納しておいた実際のペンＡの被写体幅ΔＨ’を式（７’）に代入することにより、ＣＣＤ５上の被写体像の中心ｈから見たペンＡの被写体幅ΔＨが算出される。
【数１】
0004033582.tif 000002
その後、算出された値が式（８）に代入される結果、被写体像の中心ｈ’が算出されることになる。
【０１０１】
同様に、撮像装置７Ｒ側についても、被写体幅ΔＨを求めると共に、被写体像の中心ｈ’を求める処理が実行される。
【０１０２】
その後、ｘｙ演算器２３は、影部補正部２７で得た中心ｈ’の値を利用して、ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を算出する処理を再度実行する。すなわち、影部補正部２７で得た中心ｈ’の値を利用して、式（３）から式（６）に示した処理を実行し、ペンＡの位置座標を算出する。その結果、正確な位置座標を算出することが可能となる。
【０１０３】
なお、ここでは一例として、座標入力／検出装置１で使用されるペンＡの被写体幅ΔＨ’のデータをＲＯＭ２０に予め格納しておくことにしたが、使用するペンを変更することができるように、例えば不揮発性のＲＡＭに被写体幅ΔＨ’のデータを格納することにし、必要に応じてデータを書き換えることを可能にしても良い。
【０１０４】
また、前述した（１）〜（８）式は、制御プログラムの一部として予めＲＯＭ２０に格納しておくことが可能である。これら（１）〜（８）式により、ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）は、ＣＣＤ５上に結像された被写体像のＣＣＤ５の中心５ａからの距離ｈに基づいて算出される。すなわち、撮像装置７ＬのＣＣＤ５の中心５ａからの距離ｈ、撮像装置７ＲのＣＣＤ５の中心５ａからの距離ｈを求めることにより、ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）が特定されることになる。
【０１０５】
さらに、ペンＡの被写体像は、ＣＣＤ５上に完全に結像されなければならないわけではない。すなわち、完全に結像された状態でない場合、ＣＣＤ５上の被写体像の大きさΔｈが大きくなるだけで、被写体像の中心ｈ’には影響はない。
【０１０６】
以上のようにして算出されたペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）は、座標メモリ２４に一時的に格納された後、Ｉ／Ｆ１８を介してコンピュータに入力される。ここでいう位置座標は、前述した影を考慮した補正処理が行われたもの、および補正処理が行われていないもののいずれか一方を意味する。図１０は、算出した位置座標をコンピュータに転送する際の処理を示すフローチャートである。マイコン１７は、図１０に示すように、ｘｙ演算器２３でペンＡの位置座標（ｘ２，ｙ２）が算出された場合、即ちペンダウン状態が検出された場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）、タイマ２２に所定の時間の計時を開始させる（Ｓ２）。
【０１０７】
続いて、マイコン１７は、算出された位置座標（ｘ２，ｙ２）と座標メモリ２４に格納されている位置座標（ｘ１，ｙ１）とが一致するか否かを判定する（Ｓ３）。二つの位置座標が一致しないと判定した場合（Ｓ３；Ｎｏ）、マイコン１７は、座標メモリ２４中の位置座標を新たに算出された位置座標（ｘ２，ｙ２）に更新すると共に、タイマ２２による計時をクリアする（Ｓ４）。その後、マイコン１７は、座標メモリ２４中の位置座標をコンピュータに転送し（Ｓ５）、ステップＳ１に戻って新たにペンダウンが検出されるのを待つ。なお、コンピュータは、転送された位置座標に基づいて、ペンＡの動きに応じた処理を実行する。例えば、コンピュータは、文字や図形をディスプレイに描画するための処理を行う。
【０１０８】
一方、二つの位置座標が一致したと判定した場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、マイコン１７は、タイマ２２によって所定時間計時されるまでの間、ｘｙ演算器２３によって座標メモリ２４に格納されている位置座標と異なる新たな位置座標が算出されるのを待つ（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ３）。具体的に、マイコン１７は、ｘｙ演算器２３によって新たな位置座標が算出されるのを待ち（ペンダウン検出）、新たな位置座標が算出された場合（Ｓ７；Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進んで算出された位置座標と座標メモリ２４中の位置座標とが一致するか否かを判定する。そして、二つの位置座標が一致しないと判定した場合（Ｓ３；Ｎｏ）、マイコン１７は、前述した通り、ステップＳ４およびＳ５の処理を実行する。一方、二つの位置座標が一致すると判定した場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、マイコン１７は、再びステップＳ６に進む。
【０１０９】
そして、マイコン１７は、所定の時間が経過したと判定した場合（Ｓ６；Ｙｅｓ）、エラー処理を実行し（Ｓ８）、ステップＳ１に戻って新たにペンダウンが検出されるのを待つ。すなわち、所定の時間が経過するまでステップＳ３において座標が一致しないと判定されない場合、ペンＡに動きが無いと考えられる。そのため、ｘｙ演算器２３で算出された位置座標は、例えば筆記面Ｅ上に付着したゴミに基づくものであるとみなし、ステップＳ８においてエラー処理を実行することにする。このエラー処理として、マイコン１７は、座標メモリ２４に格納されている位置座標（ｘ１，ｙ１）を更新せずに、ステップＳ１で算出された位置座標（ｘ２，ｙ２）を破棄すると共に、コンピュータに座標メモリ２４中の位置座標を転送しないようにする。この際、マイコン１７は、コンピュータにエラー信号を送信して座標入力動作を停止し、その後、ユーザによってゴミが取り除かれると共に、復帰命令が入力された場合に、停止していた座標入力動作を再開するという制御を行うことにしても良い。これに代えて、マイコン１７は、ゴミと思われる位置座標をコンピュータに転送し、ゴミの付着位置をコンピュータに指示することにしても良い。これにより、ゴミの位置座標がコンピュータに入力されてしまうことが防止される。
【０１１０】
さらに、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、複数人が同時に手書き文字や図形をコンピュータに入力する操作を行うことも可能である。ただし、この場合においては、同時に使用される指示物体が、それぞれ他の指示物体と識別できるようなものである必要がある。実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、図３に示したパターン認識部２６が複数の指示物体を識別する処理を行い、ｘｙ演算器２３が識別された各指示物体毎の位置座標を算出する。例えば、指示物体をペンとし、各ペンの周囲にはそれぞれ異なるピッチの縞模様のパターンが付与されているものとする（パターンは縦縞，横縞，格子等、どんなものでも良い）。パターン認識部２６は、撮像装置７Ｌおよび７ＲのＣＣＤ５で撮像された複数のペンのパターンを認識する処理を実行する。
【０１１１】
図１１は、２本のペンを同時に用いて手書き文字や図形をコンピュータに入力する操作を行った場合の処理を説明するための説明図である。ここでは、一例として、２本のペンを用いて入力領域２中のａ点およびｂ点を同時に指し示したものとする。この場合、撮像装置７Ｌによって▲１▼および▲２▼の方向に存在するペンの被写体像が、撮像装置７Ｒによって▲３▼および▲４▼の方向に存在するペンの被写体像がそれぞれ撮像されることになる。ここで、撮像装置７Ｌおよび７Ｒによって撮像された各ペンの被写体像のうち、どの被写体像とどの被写体像とが同一のペンのものであるかを特定することができないと、ａ点およびｂ点以外にｃ点およびｄ点の位置座標が算出されてしまうことになる。そのため、ここでは各ペンの周囲にそれぞれ付与された異なるピッチのパターンを利用して、どの被写体像とどの被写体像とが同一のペンのものであるかを特定する必要がある。ただし、撮像装置７Ｌおよび７Ｒで撮像された各被写体像中のパターンのピッチは、同一のものであっても撮像装置７Ｌおよび７Ｒからペンまでの距離Ｄに応じて変化することになる（図９参照）。そのため、ここでは敢えてａ点〜ｄ点の全ての位置座標を算出することにする。
【０１１２】
前述したように、ａ点〜ｄ点の位置座標を算出することにより、撮像装置７Ｌからａ点〜ｄ点までの距離Ｄをそれぞれ求めることができると共に、撮像装置７Ｒからａ点〜ｄ点までの距離Ｄをそれぞれ求めることができる。そして、マイコン１７は、ペンに付与されたパターンの実際のピッチをＰと、撮像装置７Ｌおよび７Ｒからペンまでの距離に応じて変化する被写体像中のパターンのピッチをｐ（パターン認識部２６によって認識される）とし、以下の式を用いることにより、各点におけるペンのパターンのピッチを求める。
Ｐ＝（Ｄ／ｆ）ｐ
【０１１３】
上記式を用いて、撮像装置７Ｌから見たａ点〜ｄ点におけるペンのピッチＰがそれぞれ求められると共に、撮像装置７Ｒから見たａ点〜ｄ点におけるペンのピッチＰがそれぞれ求められる。そして、マイコン１７は、撮像装置７Ｌから見たａ点〜ｄ点におけるペンのピッチＰと撮像装置７Ｒから見たａ点〜ｄ点におけるペンのピッチＰとをそれぞれ比較し、ピッチＰが一致または近似する点を実際にペンによって指し示された点と判定する。
【０１１４】
なお、個々の指示物体を識別することを可能にするための方法としては、前述したパターンに限らず、指示物体毎に色を変えたり（ＣＣＤ５としてカラーＣＣＤを使用する必要がある）、指示物体毎に形状やサイズ等を変えるという方法も考えられる。
【０１１５】
このように、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１によれば、照明装置４が入力領域２に対して光を出射し、照明装置４から出射された光で照明された指示物体を少なくとも二つの撮像装置７Ｌおよび７Ｒで撮像し、各撮像装置７Ｌおよび７Ｒの出力に基づいて指示物体の像が結像された各ＣＣＤ５上の位置をそれぞれ求め、求めた各位置を利用して指示物体の位置座標を算出することにより、特殊な指示物体を用いることなく、指先や一般的なペン等の任意の指示物体を使用して指示された入力領域の位置の座標を特定することを可能にしたため、座標入力／検出装置の操作性の向上を図ることができる。
【０１１６】
なお、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、照明装置４にシェード８を設けて撮像装置７Ｌおよび７Ｒに光が直接入射しないような措置が施されているが、シェード８以外のものを用いて同様の措置を施すことにしても良い。また、照明装置４自体で光の出射エリアを制限できるようにしても良い。
【０１１７】
また、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、入力領域２の上部を除く周縁部に光の反射を抑制する光吸収部材９を配設することにしているが、このような完全な無反射条件を作り出すことは本発明において必須の条件ではない。例えば、光吸収部材９に代えて、光を入力領域２から逃がす方向に均一な反射条件を有する反射部材を入力領域２の上部を除く周縁部に配設することにしても良い。その結果、照明装置４から出射された光は反射部材によって反射されて入力領域２の外に向かうため、撮像装置７Ｌおよび７Ｒに反射光（散乱光）が入射してしまうことを防止できる。
【０１１８】
また、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１においては、照明装置４を用いることにしているが、この照明装置４を省略しても、入力装置２に挿入された指示物体を撮像装置７Ｌおよび７Ｒで撮像することによって指示物体の位置座標を求めることができる。これは、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１が、撮像装置７Ｌおよび７ＲのＣＣＤ５上に結像された指示物体の像の位置を利用して指示物体の位置座標を求めるものであるからである。なお、例として、照明装置４が省略された座標入力／検出装置１の概略構成を示す正面図を図１２に示す。図１２に示すように、座標入力／検出装置１から照明装置４を省略すると、これに合わせてシェード８，光吸収部材９および受光素子１０も省略されることになる。
【０１１９】
さらに、電子黒板の筐体を利用することにより、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１を電子黒板と一体的に構成することも可能である。また、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１をコンピュータのディスプレイの前面に取り付けて使用することも可能であり、また、ディスプレイの筐体を利用することにより、実施の形態１に係る座標入力／検出装置１をディスプレイと一体的に構成することも可能である。
【０１２０】
〔実施の形態２〕
図１３は、実施の形態２に係る座標入力／検出装置の概略構成を示す正面図である。この図１３は、一例として、実施の形態２に係る座標入力／検出装置３１をコンピュータのディスプレイ面ｄ上に装着した様子を示すものである。この座標入力／検出装置３１は、コンピュータのディスプレイ面ｄとほぼ同一のサイズを有する四角形状の空間、即ちユーザが指やペン等の指示物体を用いて入力操作を行うための入力領域３３を有した筐体３２を備えている。この筐体３２には、以下に説明するカメラ３４Ｌおよび３４Ｒならびに背景板３７が設けられている。
【０１２１】
カメラ３４Ｌおよび３４Ｒは、入力領域３３の上方両端部に互いに距離Ｌを空けて設けられ、入力領域３３を撮像し、撮像した画像（撮影画像）を電気信号として出力するものである。これらカメラ３４Ｌおよび３４Ｒは、電子カメラであって、それぞれ二次元イメージセンサ（二次元撮像素子）３５と、結像光学レンズ３６とを有するものである。この二次元イメージセンサ３５は、多数のＣＣＤ（Charge Coupled Device）をマトリックス状に配列して形成された二次元ＣＣＤ撮像素子である。なお、二次元イメージセンサ３５および結像光学レンズ３６は、距離ｆを空けて配設されている。
【０１２２】
また、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒは、それぞれの光軸がディスプレイ面ｄに対して平行であって、ディスプレイ面ｄの表面に略一致するように配置されている。これにより、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒにディスプレイ面ｄが映り込むことが防止される。
【０１２３】
背景板３７は、入力領域３３の上部を除く周縁部であって、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒによる撮影視野全体を覆う位置に配置される。なお、背景板３７はカメラ３４Ｌおよび３４Ｒの画角を妨げないように配置される。図１４は、背景板３７の説明図であり、背景板３７の一部を示したものである。図１４に示すように、背景板３７には、後述する差分画像の抽出を容易にする基準パターンＰが付与されている。図１４に示した基準パターンＰは濃淡の配色を横ストライプ状にしたパターンであるものとするが、クロマキー技術に用いられる色彩パターン等も基準パターンＰとして利用することができる。さらに、光を吸収する均等な黒色パターンを背景板３７上の基準パターンとして用いても良い。
【０１２４】
加えて、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒには、撮像領域を制限するための遮光板Ｂが取り付けられている。図１５は遮光板Ｂの説明図であり、図１６は座標入力／検出装置３１の断面図である。図１５に示すように、遮光板Ｂは横長の切欠Ｂ１を有したものである。そして、図１６に示すように、遮光板Ｂは、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの結像光学レンズ３６の前面にそれぞれ設けられ、入力領域３３と一致するようにカメラ３４Ｌおよび３４Ｒによって撮影可能な領域を制限するものである。この遮光板Ｂにより、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの視野を狭くして、外乱光等によるノイズの発生を減少させることが可能となる。
【０１２５】
図１７は、実施の形態２に係る座標入力／検出装置３１のブロック構成図である。図１７に示すように、座標入力／検出装置３１は、各部の制御を受け持つマイコン３８を備えている。マイコン３８は、各部を集中的に制御するＣＰＵ４０，制御プログラム等の固定的データを格納するＲＯＭ４１，可変的なデータを格納するＲＡＭ４２等によって構成されている。また、このマイコン３８には、前述したカメラ３４Ｌおよび３４Ｒに加え、所定の時間を計時するタイマ４３や、後述するようにして指示物体の画像を抽出する処理を実行する差分器４４、指示物体の三次元位置座標を算出するＸＹＺ演算器４５、座標入力／検出装置３１をコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ）に接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）３９等がバス５１を介して接続されている。
【０１２６】
マイコン３８には、さらに、不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ４６がバス５１を介して接続されている。このＥＥＰＲＯＭ４６には、例えば、装置起動時における入力領域３３の様子をカメラ３４Ｌおよび３４Ｒでそれぞれ撮影した画像を基準画像（図２１参照）として格納するための基準画像メモリ４７が設けられている。また、ＲＡＭ４２には、ＸＹＺ演算器４５で算出された座標を一時的に記憶するための座標メモリ４２ａが設けられている。
【０１２７】
続いて、ＲＯＭ４１に格納された制御プログラムに基づいて、マイコン３８によって実行される処理について説明する。図１８および図１９は、入力領域３３内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の説明図である。なお、図１８は、入力領域３３内の任意の位置が指示物体としての指Ｃで指し示された様子を示し、図１９はカメラ３４Ｌおよび指Ｃの関係を明らかにするために図１８の一部を拡大して示したものである。
【０１２８】
図１８に示すように、座標入力／検出装置３１の入力領域３３に指Ｃが挿入され、ディスプレイ面ｄ上の任意の位置（ｘ，ｙ，ｚ）が指し示されまたはタッチされたものとする。カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの二次元イメージセンサ３５の上には、結像光学レンズ３６を介して背景板３７および指Ｃの像が結像される。
【０１２９】
図２０に示すように、各二次元イメージセンサ３５の上に結像された背景板３７と指Ｃとの像は、各二次元イメージセンサ３５から撮影画像４８としてそれぞれ出力される。カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの二次元イメージセンサ３５からそれぞれ出力された撮影画像４８および基準画像メモリ４７に記憶されている基準画像４９は、それぞれ差分器４４に入力され、それぞれの差分画像５０が抽出される。
【０１３０】
図２１は基準画像４９の一例を示す説明図、図２２は撮影画像４８の一例を示す説明図である。基準画像４９は、例えば装置起動時のような初期状態において、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒによって撮影された入力領域３３を示すものである。すなわち、基準画像４９は、図２１に示すように、背景板３７の基準パターンＰのみが撮影されたものである。一方、撮影画像４８は、図２２に示すように、基準画像４９の画像に加えて、入力領域３３に挿入された指Ｃが撮影されたものである。
【０１３１】
また、図２３は、差分器４４によって抽出された差分画像の一例を示す説明図である。差分画像５０は、撮影画像４８（図２２）から基準画像４９（図２１）を差し引き、所定の閾値より明るい画素を白、暗い画素を黒とする、白と黒の画素からなるシルエット画像である。この場合、白い画素部分が指Ｃのシルエットに該当する。そして、図２０に示すように、各差分画像５０は、ＸＹＺ演算器４５に入力され、指Ｃの位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する処理が実行される。なお、基準パターンを前述した光を吸収する均等な黒のパターンとした場合には、撮影画像４８と基準画像４９の差分をとるまでもなく、撮影画像４８を所定の閾値により２値化して、上記シルエット画像を得ることも可能である。
【０１３２】
そこで、ＸＹＺ演算器４５による指Ｃの三次元位置座標を算出する処理について具体的に説明する。ここでは、最初に、位置座標（ｘ，ｙ）を算出する処理について説明する。まず、ＸＹＺ演算器４５は、各差分画像５０中における指Ｃの結像中心点を求めると共に、求めた結像中心点と二次元イメージセンサ３５の中心３５ａとの間の距離ｈを求める処理を実行する（図１９参照）。各差分画像５０中における指Ｃの結像中心点は、図２３に示すように、白い画素（指Ｃのシルエット画像の一部）でｙ座標の値が最小の画素の位置に該当する。すなわち、白い画素中でｙ座標が最小の点（ｘ，ｙｍｉｎ）が結像中心点となる。そして、二次元イメージセンサ３５の中心３５ａに該当する画素をｘ０とし、上記（ｘ，ｙｍｉｎ）のｘと二次元イメージセンサ３５の中心３５ａに該当する画素ｘ０との差ｘ−ｘ０が、二次元イメージセンサ３５の中心３５ａから結像中心点までの距離ｈとなる。
【０１３３】
また、図１９に示すように、二次元イメージセンサ３５の中心３５ａから差分画像（指Ｃのシルエット画像）５０の結像中心点までの距離ｈは、二次元イメージセンサ３５の中心線と、指Ｃと結像中心点とを結ぶ線とで形成される角度θに依存している。この角度θは、以下の式を用いて算出される。
θ＝ａｒｃｔａｎ（ｈ／ｆ）                      ・・・・・（１）
ただし、ｆは、図１９に示すように、結像光学レンズ３６と二次元イメージセンサ３５との間の距離で、結像光学レンズ３６の焦点距離に該当する。
【０１３４】
また、カメラ３４Ｌと指Ｃとの角度βは、以下の式を用いて算出される。
β＝α−θ                                      ・・・・・（２）
ただし、αは、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒを結ぶ基準線と二次元イメージセンサ３５の中心線との間の角度であり、カメラ３４Ｌの取り付け角度を示している。
【０１３５】
以上の処理をカメラ３４Ｒ側で得た差分画像５０を利用して実行することにより、前述したカメラ３４Ｌと指Ｃとの角度βと共に、カメラ３４Ｒおよび指Ｃとの角度βを算出することができる。ここでは、カメラ３４Ｌと指Ｃとの角度をβ１およびカメラ３４Ｒと指Ｃとの角度をβ２とする。
【０１３６】
そして、指Ｃの位置座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理に基づく以下の式によって算出される。
ｘ＝Ｌｔａｎβ２／（ｔａｎβ１＋ｔａｎβ２）  ・・・・・（３）
ｙ＝ｘｔａｎβ１                              ・・・・・（４）
【０１３７】
続いて、位置座標（ｚ）を算出する処理について説明する。図２４は、指Ｃによって入力領域３３の一点が指し示された様子を示す説明図である。図２４に示すように、位置座標（ｚ）は、指Ｃの先端とディスプレイ面ｄ（カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの光軸）との間隔を示すものである。ところが、図１９に示すカメラ３４Ｌ（および３４Ｒ）から指Ｃに至る距離Ｄに応じて、カメラ３４Ｌ（および３４Ｒ）の二次元イメージセンサ３５に結像するＺ方向の差分画像（指Ｃのシルエット画像）５０の結像中心点と二次元イメージセンサ３５の中心３５ａとの距離が異なってしまうことになる。
【０１３８】
図２５は、二次元イメージセンサ３５に結像されるＺ方向の差分画像５０の結像中心点と距離Ｄとの関係を示す説明図である。図２５に示すように、指Ｃをディスプレイ面ｄから高さＺの位置に挿入した際、カメラ３４Ｌ（３４Ｒ）から指Ｃ（ここでは、指Ｃ１とする。）に至る距離がＤ１の場合には二次元イメージセンサ３５の中心３５ａから距離ｋ１の位置に指Ｃの像が結像される。また、カメラ３４Ｌ（３４Ｒ）から指Ｃ（ここでは、指Ｃ２とする。）に至る距離がＤ２の場合には二次元イメージセンサ３５の中心３５ａから距離ｋ２の位置に指Ｃの像が結像される。すなわち、指Ｃがディスプレイ面ｄ（カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの光軸）から同じ高さＺにあっても、カメラ３４Ｌ（３４Ｒ）から指Ｃに至る距離Ｄによって結像位置ｋが異なることがわかる。したがって、指Ｃの位置座標（ｚ）は、前述した指Ｃの位置座標（ｘ，ｙ）と角度θとに基づき算出される距離Ｄに基づき、以下の式を用いて算出される。
ｚ＝Ｄ（ｋ／ｆ）                                ・・・・・（５）
【０１３９】
このようにして、指Ｃの位置座標（ｚ）を検出することにより、ペンアップ・ペンダウンの状態やダブルクリック等を容易に判別することが可能となる。
【０１４０】
なお、指Ｃのような指示物体の動作に基づくジェスチャコマンドをＲＯＭ４１やコンピュータの記憶装置等に予め記憶させておくと、マイコン１８またはコンピュータは位置座標（ｚ）に応じて指Ｃの動きが描画であるかジェスチャコマンドであるかを判別することが可能になる。図２６（ａ）および図２６（ｂ）は、描画とジェスチャコマンドとをそれぞれ例示して示す説明図である。図２６に示すように、ここで定義された描画とジェスチャコマンドとにおける指Ｃの動きは、Ｘ−Ｙ方向では同一であるが、Ｚ方向において異なっている。このように、Ｘ−Ｙ方向の動きとＺ方向の位置とを組み合わせることにより、指Ｃの動きに基づくジェスチャコマンドを構築することができる。図２６（ｂ）に示したジェスチャコマンドに割り当てるコマンドとしては、例えば「ページめくり」が考えられる。
【０１４１】
前述した（１）〜（５）式は制御プログラムの一部として予めＲＯＭ４１に格納しておくことができる。
【０１４２】
ＸＹＺ演算器４５で算出された指Ｃの位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、座標メモリ４２ａに一時的に格納された後、Ｉ／Ｆ３９を介してコンピュータに転送される。この際の処理について、図１０を用いて具体的に説明する。マイコン３８は、ＸＹＺ演算器４５によって指Ｃの位置座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）が算出された場合、即ちペンダウン状態が検出された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、タイマ４３による所定の時間の計時を開始させる（Ｓ２）。
【０１４３】
続いて、マイコン３８は、算出された位置座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）と座標メモリ４２ａに格納されている位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とが一致するか否かを判定する（Ｓ３）。二つの位置座標が一致しないと判定した場合（Ｓ３；Ｎｏ）、マイコン３８は、座標メモリ４２ａ中の位置座標を新たに算出された位置座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に更新すると共に、タイマ４３による計時をクリアする（Ｓ４）。その後、マイコン３８は、座標メモリ４２ａ中の位置座標をコンピュータに転送し（Ｓ５）、ステップＳ１に戻って新たにペンダウンが検出されるのを待つ。なお、コンピュータは、転送された位置座標に基づいて、ペンＡの動きに応じた処理を実行する。例えば、コンピュータは、文字や図形をディスプレイに描画する処理を実行する。
【０１４４】
一方、二つの位置座標が一致したと判定した場合には（Ｓ３；Ｙｅｓ）、マイコン３８は、タイマ４３によって所定の時間が計時されるまでの間、ＸＹＺ演算器４５によって座標メモリ４２ａに格納されている位置座標とは異なる新たな位置座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）が算出されるのを待つ（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ３）。具体的に、マイコン３８は、ＸＹＺ演算器４５によって新たな位置座標が算出されるのを待ち（ペンダウン検出）、新たな位置座標が算出された場合（Ｓ７；Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進んで算出された位置座標と座標メモリ４２ａ中の位置座標とが一致するか否かを判定する。そして、二つの位置座標が一致しないと判定した場合（Ｓ３；Ｎｏ）。マイコン３８は、前述した通りステップＳ４およびＳ５の処理を実行する。一方、二つの位置座標が一致すると判定した場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、マイコン３８は、再びステップＳ６に進む。
【０１４５】
そして、マイコン３８は、所定の時間が経過したと判定した場合（Ｓ６；Ｙｅｓ）、エラー処理を実行し（Ｓ８）、ステップＳ１に戻って新たにペンダウンが検出されるのを待つ。すなわち、所定の時間が経過するまでステップＳ３において座標が一致しないと判定されない場合、指Ｃに動きがないと考えられる。そのため、ＸＹＺ演算器４５で算出された位置座標は、例えばディスプレイ面ｄ上に付着したゴミに基づくものであるとみなし、ステップＳ８においてエラー処理を実行することにする。このエラー処理として、マイコン３８は、座標メモリ４２ａに格納された位置座標を更新せずに、ステップＳ１で算出された位置座標を破棄し、コンピュータに座標メモリ４２ａ中の位置座標を転送しないようにする。
【０１４６】
加えて、マイコン３８は、破棄する位置座標の検出源である撮影画像４８を新たな基準画像４９としてＥＥＰＲＯＭ４６の基準画像メモリ４７に記憶する。これにより、たとえ入力領域３３にゴミ等が存在している場合であっても、そのゴミの画像が基準画像４９の一部とされるので、ゴミを指示物体と認識してしまうことを防止することができる。
【０１４７】
このように、実施の形態２に係る座標入力／検出装置３１によれば、各カメラ３４Ｌおよび３４Ｒで予め撮像した入力領域３３の画像を基準画像としてそれぞれ記憶しておき、その後各カメラ３４Ｌおよび３４Ｒで撮像した入力領域３３の画像および対応する基準画像の差分をそれぞれ抽出することにより、入力領域３３に挿入された指示物体の画像をそれぞれ抽出し、抽出された指示物体の各画像に基づいて各ＣＣＤ５上における指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して指示物体の位置座標を特定することにより、特殊な指示物体を用いることなく、指先や一般的なペン等の任意の指示物体を使用して指示された入力領域の位置の座標を特定することを可能にしたため、座標入力／検出装置の操作性の向上を図ることができる。
【０１４８】
なお、実施の形態２に係る座標入力／検出装置３１においては、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの二次元イメージセンサ（二次元撮像素子）３５として二次元ＣＣＤ撮像画像を用いたが、これに限るものではなく、複数個の一次元ＣＣＤ撮像素子を用いることにしても良い。また、カラー用二次元イメージセンサ（二次元撮像素子）を用いると、位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）のみならず、指示物体（例えばカラーサインペン等）に付与されている色のデータをもパソコンに転送することが可能となる。
【０１４９】
さらに、実施の形態２の座標入力／検出装置３１においては、２台のカメラ３４Ｌおよび３４Ｒを用いたが、カメラの数を２台に限定するものではない。すなわち、カメラは少なくも２台あれば良い。また、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒの取り付け位置は入力領域３３の上部に限定されるものではなく、カメラ３４Ｌおよび３４Ｒを任意の位置に取り付けることができる。
【０１５０】
なお、実施の形態２においては、座標入力／検出装置３１をディスプレイの前面に装着することにしたが、これに限るものではなく、電子黒板等に装着するようにしても良い。また、ディスプレイの筐体を利用することにより、実施の形態２に係る座標入力／検出装置３１をディスプレイと一体的に構成することも可能である。さらに、電子黒板の筐体を利用することにより、実施の形態２に係る座標入力／検出装置３１を電子黒板と一体的に構成することも可能である。
【０１５１】
〔実施の形態３〕
本発明の実施の形態３として、実施の形態１および２で説明した座標入力／検出装置を用いた電子黒板システムについて説明する。以下では、
１．システム構成
２．動作
３．効果
の順で、実施の形態３に係る電子黒板システムについて詳細に説明する。
【０１５２】
１．システム構成
図２７は、実施の形態３に係る電子黒板システムのブロック構成図である。図２７に示す電子黒板システム１００は、主として、画像を表示するプラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」と記述する）１０１と、ＰＤＰ１０１の前面に配置され、入力領域をタッチ面（書き込み面）とし、指先やペンで書いた文字や図形等をタッチ面を介して入力する座標入力装置１０２（実施の形態１および２で説明した座標入力／検出装置に該当する）と、指先またはペンでタッチされたタッチ面上の座標位置の演算等を行うコントローラ１０３と、コントローラ１０３から座標位置情報を入力し、座標入力装置１０２を介して入力された文字・図形等をＰＤＰ１０１に描画する処理等、システム全体を制御するコンピュータ１０４（パーソナルコンピュータ）と、を備えている。
【０１５３】
また、電子黒板システム１００のコンピュータ１０４には各種の周辺機器を接続することができる。図２７においては、一例として、原稿の画像を読み取るためのスキャナ１０５や画像データを記録紙に出力するプリンタ１０６がコンピュータ１０４に接続された様子が示されている。また、コンピュータ１０４を介して電子黒板システム１００をネットワーク１０７に接続することができ、ネットワーク１０７上に接続された他のコンピュータで作成したデータをＰＤＰ１０１に表示したり、電子黒板システム１００で作成したデータを他のコンピュータに転送することも可能となる。
【０１５４】
さらに、図示することは省略するが、ＰＤＰ１０１にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー１０８をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー，ＤＶＤプレイヤー，ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ１０１を大画面モニタとして利用することができる。
【０１５５】
ここで、ＰＤＰ１０１としては、４０インチ，５０インチ等、電子黒板として利用可能な大画面タイプのものが用いられる。プラズマディスプレイには、大型化が可能であり、輝度が高くプロジェクターを用いた場合のように部屋を暗くする必要がなく、液晶ディスプレイと異なり視野角が広く、さらに、動画もスムーズに再生できるという特徴があることから、実施の形態３ではディスプレイとしてプラズマディスプレイを採用することにしている。このようにプラズマディスプレイを用いるため、実施の形態３における表示装置の薄型化（小型化）を図ることができる。ただし、ここではＰＤＰ１０１を用いることにするが、ＰＤＰ１０１に代えて、ＣＲＴ，液晶ディスプレイ等の他の表示装置を用いることが可能であることはいうまでもない。
【０１５６】
座標入力装置１０２としては、既に説明した通り、実施の形態１および２で説明した座標入力／検出装置が用いられる。したがって、実施の形態３においては、座標入力装置１０２についての説明は省略する。また、コントローラ１０３は、座標入力装置１０２のタッチ面で行なわれた操作を座標位置情報としてコンピュータに入力するものである。このコントローラ１０３は、実施の形態１におけるマイコン１７，ｘｙ演算器２３，影部補正部２７等に該当し、また、実施の形態２におけるマイコン３８，ＸＹＺ演算器４５等に該当する。なお、コンピュータ１０４は、コントローラ１０３から入力した座標位置情報に基づいて、ユーザがタッチ面をタッチした位置にマウスカーソルを一致させてＰＤＰ１０１に表示する等、後に説明する各種の処理を実行する。
【０１５７】
続いて、図２７に示すコンピュータ１０４の概略構成を説明する。図２８は、コンピュータ１０４のブロック構成図である。図２８に示すコンピュータ１０４は、パーソナルコンピュータであって、システム全体を制御するＣＰＵ５００と、ブートプログラム等を記憶したＲＯＭ５０１と、ＣＰＵ５００のワークエリアとして使用されるＲＡＭ５０２と、文字，数値，各種指示等の入力を行うためのキーボード５０３と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス５０４と、オペレーティング・システム（ＯＳ）５０５，電子黒板システム１００を電子黒板として機能させる電子黒板ソフト５０６，座標入力装置１０２およびコントローラ１０３をコンピュータ１０４上で動作させるデバイスドライバ５０７およびワードプロセッサ・表計算ソフト等の各種アプリケーションプログラム５０８等を記憶したハードディスク５０９と、ＰＤＰ１０１と接続され、ＰＤＰ１０１に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード５１０と、電子黒板システム１００をコンピュータ１０４を介してネットワーク１０７に接続するネットワーク・カード５１１（またはモデムでも良い）と、コントローラ１０３，スキャナ１０５，プリンタ１０６等を接続するためのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）５１２と、上記各部を接続するためのバス５１３と、を備えている。
【０１５８】
図２８においては、説明の便宜上、コンピュータ１０４に周辺機器を接続するためのインターフェイスをＩ／Ｆ５１２という一つのブロックで示すことにしたが、具体的にＩ／Ｆ５１２は、例えばコントローラ１０３を接続するためのＲＳ−２３２Ｃのようなシリアル・インターフェイス，プリンタ１０６を接続するためのセントロニクスのようなパラレル・インターフェイス，スキャナを接続するためのＳＣＳＩ等で構成される。
【０１５９】
なお、図２７に示したように、コントローラ１０３をコンピュータ１０４から独立させた構成としているが、コンピュータ１０４中にコントローラ１０３を内蔵することにしても良いし、コンピュータ１０４自体にコントローラ１０３の機能を持たせるようにしても良い。また、図２８に図示することは省略するが、コンピュータ１０４にはフロッピーディスクドライブ装置，ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置，ＭＯドライブ装置等を搭載することが可能である。
【０１６０】
以上説明した電子黒板システム１００を構成する各装置は、筐体ユニットに収納されて一体化され、システム全体の小型化・操作性・取扱性・利便性の向上が図られる。このように筐体ユニットに電子黒板システム１００を収納するのは、電子黒板システム１００が、図２７に示したような複数の装置で構成されるため、これらを別々に管理することにすると広い設置スペースが必要であり、かつ、移動に手間がかかるという問題が発生するからである。
【０１６１】
図２９は電子黒板システム１００を収納した筐体ユニットを前方側から見た斜視図であり、図３０は後方側から見た斜視図である。図２９および図３０に示す筐体ユニット６００は、ＰＤＰ１０１および座標入力装置１０２を収納したパネル部６０１と、コントローラ１０３を収納したコントローラ収納部６０２と、パネル部６０１およびコントローラ収納部６０２を所定の高さで支持するスタンド６０３を有すると共に、コンピュータ１０４，スキャナ１０５，プリンタ１０６，ビデオプレイヤー１０８等を収納する機器収納部６０４と、から構成される。
【０１６２】
ＰＤＰ１０１および座標入力装置１０２は、ＰＤＰ１０１の前面に座標入力装置１０２が位置するようにして一体化され、図２９に示すように、パネル部６０１前面に座標入力装置１０２のタッチ面２０１が位置するようにしてパネル部６０１に収納される。このように、パネル部６０１はＰＤＰ１０１および座標入力装置１０２を収納して、電子黒板の表示面および書き込み面（タッチ面２０１）を構成する。
【０１６３】
また、コントローラ１０３は、図３０に示すように、パネル部６０１の背面に設けられたコントローラ収納部６０２に収納される。そして、パネル部６０１は、ＰＤＰ１０１の画像表示面および座標入力装置１０２のタッチ面２０１が所定の高さに位置するように、ステー６０５を介して機器収納部６０４のスタンド６０３に取り付けられて支持される。また、コントローラ収納部６０２も同様に、スタンド６０３に取り付けられる。
【０１６４】
なお、図２９に示すパネル部６０１の前面側において、６０６はスピーカを、６０７はＰＤＰ１０１の電源ランプをそれぞれ示している。また、詳細な説明については省略するが、実施の形態３に係る電子黒板システム１００においては、コンピュータ１０４，ビデオプレイヤー１０８等のＰＤＰ１０１に対する画像出力元の切り換え、ボリューム調整等をリモコンで操作することも可能であり、６０８はリモコンからの光を受光するリモコン受光部に該当する。
【０１６５】
また、図３０に示すパネル部６０１の背面側において、６０９は電子黒板システム１００の移動用取っ手を、６１０はＰＤＰ１０１の輝度，コントラスト等を設定するための操作パネルを、６１１は後述するパネル部６０１の角度を調整するための角度調整レバーをそれぞれ示している。さらに、図示を省略するが、コントローラ収納部６０２の底面には、コンピュータ１０４，ビデオプレイヤー１０８等をＰＤＰ１０１，コントローラ１０３等に接続するためのコネクタパネルが設けられている。
【０１６６】
すなわち、コンピュータ１０４の画像出力ケーブルおよび音声出力用ケーブルは、このコネクタパネルを介してＰＤＰ１０１に接続され、また、コンピュータ１０４およびコントローラ１０３はこのコネクタパネルを介して接続される。さらに、ビデオプレイヤー１０８等の各種情報機器やＡＶ機器についても、このコネクタパネルを介してＰＤＰ１０１に接続される。
【０１６７】
筐体ユニット６００の機器収納部６０４は、鉛直方向に向かって下からコンピュータ１０４を収納するためのコンピュータ収納部６１２と、ビデオプレイヤー１０８やその他レーザディスクプレイヤー，ＤＶＤプレイヤーのような各種情報機器やＡＶ機器を収納するためのビデオ収納部６１３と、プリンタ１０６を収納するためのプリンタ収納部６１４と、を備えている。このように、鉛直方向に向かって下から重量のある機器を配置することにより、上方にＰＤＰ１０１および座標入力装置１０２を有するボード部６０１が存在する場合であっても、移動時および設置時における筐体ユニット６００の安定性を確保することができる。なお、機器収納部６０４には、図２７に示したスキャナ１０５を収納する収納部分が設けられていないが、鉛直方向に向かって下から重量のある機器を配置するという条件が守られる限り、スキャナ１０５用の収納部分を設けることにしても良い。
【０１６８】
コンピュータ収納部６１２の両側面は扉になっており、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭの抜き差しを行うことができるようになっている。また、ビデオ収納部６１３の前面は扉になっており、ビデオテープ，レーザディスク等の抜き差しを行うことができるようになっている。さらに、プリンタ収納部６１４の前面も扉になっており、プリンタ１０６の操作を行うことができ、また、この扉には座標入力装置１０２のタッチ面２０１にタッチするためのペン（図示せず）が収納できるようになっている。加えて、プリンタ収納部６１４の背面は筐体によって覆われておらず、給紙トレイが筐体ユニット６００外部に位置するようにプリンタ１０６を収納でき（図３１参照）、操作性の向上が図られている。
【０１６９】
なお、図２９に示す機器収納部６０４の前面側において、６１５はコンピュータ１０４のキーボード５０３を常に使用可能な状態で載置できるキーボード台を、６１６は電子黒板システム１００を筐体ユニット６００ごと移動させるためのキャスターをそれぞれ示している。また、図３０に示す機器収納部６０４の背面側において、６１７はＰＤＰ１０１，コントローラ１０３，コンピュータ１０４等に電源を供給する電源タップを、６１８は各種ケーブルを配線するためのケーブルガイドを、６１９は電子黒板システム１００の主電源スイッチをそれぞれ示している。
【０１７０】
このように、電子黒板システム１００を筐体ユニット６００に収納することにより、筐体ユニット６００を移動させるだけで電子黒板システム１００を容易に移動・設置することができる。また、筐体ユニット６００の機器収納部６０４には、重力方向（鉛直方向）の下から順に重量の大きな装置を配置するため、移動時および設定時における筐体ユニット６００の安定性を確保することができる。
【０１７１】
さらに、前述した筐体ユニット６００には、ＰＤＰ１０１の表示面に例えば蛍光灯の光が直接入り込み、ＰＤＰ１０１上に表示された画像が見にくくなる可能性があることを考慮して、ボード部６０１（電子黒板の表示面および書き込み面）の角度を調整する角度調整機構部が設けられている。そこで、この角度調整機構部の構成例を説明する。
【０１７２】
図３１は、右側面から見た筐体ユニット６００の側面図である。図３１において８００は回動支点を、８０１は回動ガイドをそれぞれ示し、ボード部６０１は、ステー６０５を介して筐体ユニット６００の左右に存在するスタント６０３に回動支点８００を支点として回動自在に取り付けられている。つまり、首を上下に振るように、回動支点８００を中心にして図３１中の矢印で示す方向にボード部６０１を回動させることができ、蛍光灯の光がＰＤＰ１０１に写り込まない角度に調整できるようになっている。ここで、回動ガイド８０１は、回動支点８００を中心にして回動するボード部６０１の角度を規制するものであり、また、角度調整レバー６１１は、後述する機構を介してボード部６０１を回動させて角度調整を行うものである。
【０１７３】
実施の形態３においては、一例として、角度調整レバー６１１の操作によりボード部６０１の角度を０度（ボード部６０１が垂直に立った状態）から５度（ボード部６０１を斜め下に向けた状態）の範囲で調整できるものとする。また、上記回動支点８００，回動ガイド８０１，角度調整レバー６１１および以下に説明する各構成部材により、角度調整機構部８０２が構成されるものとする。
【０１７４】
なお、図３１において、８０３はプリンタ収納部６１４に収納されたプリンタ１０６のトレイを示している。図３１に示すように、ボード部６０１の角度調整を行うための角度調整レバー６１１は、トレイ８０３に記録紙を給紙する際に邪魔にならないような位置に設けられる。
【０１７５】
図３２および図３３は、上方から見た角度調整機構部８０２の構成図であり、図３２はボード部６０１の角度を５度にした状態を、図３３は角度を０度にした状態を示している。また、図３４は、図３２および図３３に示す角度調整機構部８０２を側面から見た構成図であり、図３３に示したようにボード部６０１の角度を０度にした状態に対応している。
【０１７６】
図３２〜図３４において、９００はステー６０５の間にＰＤＰ支点９０１によって回動自在に取り付けられたＰＤＰアングルを、９０２はスタンド６０３の間にスタンド支点９０３によって回動自在に取り付けられ、角度調整レバー６１１と共にボード部６０１の角度調整時に利用されるレバー受台９０４が取り付けられたスタントステーをそれぞれ示している。
【０１７７】
角度調整レバー６１１は、ＰＤＰアングル９００およびスタンドステー９０２を挟み込むような形状を有し、ＰＤＰアングル９００側のレバー支点９０５に回動自在に取り付けられている。加えて、角度調整レバー６１１には、スタンドステー９０２に取り付けられたレバー受台９０４の平面部９０６および斜面部９０７に接触し、角度調整レバー６１１の回動に伴って回転するベアリング９０８が設けられている。
【０１７８】
ここで、角度調整機構部８０２の状態は図３２に示す状態にあり、ボード部６０１の角度は５度で傾いている状態にあるものとする。ユーザが角度調整レバー６１１を左方向（図中の矢印方向）に操作すると、角度調整レバー６１１がレバー支点９０５を中心にして回動し、これに伴って角度調整レバー６１１のベアリング９０８がレバー受台９０４の平面部９０６を移動すると共に斜面部９０７の斜面を登る結果、ＰＤＰアングル９００を前方に押し出す力が発生する。すなわち、レバー受台９０４はスタンドステー９０２を介してスタンド６０３に固定されており、ＰＤＰアングル９００は回動支点８００および回動ガイド８０１においてボード部６０１を回動自在に支持するステー６０５に取り付けられているため、角度調整レバー６１１の操作により、ＰＤＰアングル９００と共にボード部６０１を回動させることができる（ボード部６０１の下端部を前方に押し出すことができる）。
【０１７９】
このような角度調整レバー６１１の操作により、角度調整機構部８０２は図３２から図３３に示す状態に変化することになり、ボード部６０１の角度を５度から０度に変化させることができる。つまり、図３２および図３３に示すように、ＰＤＰアングル９００およびスタンドステー９０２の間隔をＬ１からＬ２のように広げることにより、ボード部６０１の角度を５度から０度に変化させることができる。
【０１８０】
また、同様に、図３３に示す状態からユーザが角度調整レバー６１１を右方向（図中の矢印方向）に操作することにより、ボード部６０１の角度を０度から５度に変化させることができる。
【０１８１】
なお、図示することは省略するが、ボード部６０１の角度を変化させることに伴って図３４に示す角度調整レバー６１１の角度も変化することになる。ところが、ＰＤＰステー９００およびスタンドステー９０２はそれぞれ回動自在に固定されているため、ボード部６０１の角度変化の影響を受けないようになっている。
【０１８２】
また、図３５に示すように、ＰＤＰアングル９００およびスタンドステー９０２の間に１または複数のスプリング１２００を設けることにより、角度調整レバー６１１の操作性の向上を図ることができる。これは、ボード部９０１の重量および角度調整レバー６１１の長さによっては、角度調整レバー６１１の操作が重くなってしまうことを考慮したものである。したがって、ボード部６０１の重量によって、スプリング１２００の本数やスプリング力を調整することにより、さらなる操作性の向上を図ることができる。
【０１８３】
また、レバー受台９０４はスタンドステー９０２に例えばネジ等で固定されることになるが、ネジを通すスタンドステー９０２の穴（図示せず）を長方形のような長穴としておくことが好ましい。その結果、レバー受台９０４の固定位置を好みに応じて変更することができるため、調整可能なボード部６０１の角度範囲を変化させることが可能となる。
【０１８４】
さらに、図３６に示すようにレバー受台９０４をＰＤＰステー９００に設けると共に、レバー支点９０５をスタンドステー９０２に設け、図３２〜図３５に示した角度調整機構部８０２とは逆の構成にしても、同様にボード部６０１の角度調整を行うことができる。
【０１８５】
前述した角度調整機構部８０２の構成はあくまで一例であって、種々の設計・変更を行うことが可能である。例えば、角度調整レバー６１１の構成部材をボード部６０１の上の方に設け、回動支点８００および回動ガイド８０１の位置を逆にしても良い。
【０１８６】
このように、筐体ユニット６００にボード部６０１の角度を調整する角度調整機構部８０２を設けることにより、ＰＤＰ１０１に対する外乱光の入射、特に天井にある蛍光灯等の照明器具からの光を避けることができる。したがって、画面が見やすくなり、電子黒板システム１００の利便性の向上を図ることができる。
【０１８７】
２．動作
つぎに、前述した構成を有する電子黒板システム１００の動作について、
（１）概要
（２）システムを電子黒板として使用する場合
（３）システムをコンピュータとして使用する場合
（４）座標入力装置の調整
（５）ＡＶ機器の利用
（６）ネットワーク接続
の順で説明する。
【０１８８】
（１）概要
実施の形態３に係る電子黒板システム１００は、大画面のＰＤＰ１０１と座標入力装置１０２とを融合し、プロジェクターのような大画面で、指先やペンでの画面上への自由な書き込み、コンピュータデータの鮮明な表示を可能にした、会議や打ち合わせ等に利用可能なコミュニケーションツールといえるものである。
【０１８９】
具体的には、ユーザが座標入力装置１０２のタッチ面２０１に指先やペンで文字や図形を書くことにより、書いた文字や図形をそのままＰＤＰ１０１上に表示することができる。また、ワードプロセッサや表計算ソフトの画面をキャプチャし、キャプチャした画面に文字や図形を書きこんだり、画面の一部をペンツールで強調したりすることができる。
【０１９０】
システム上では、ＰＤＰ１０１に表示された画面を１ページとし、書き込んだ情報をページ単位で管理するため、全ページの一覧表示・ページの並び替え・ページの追加および削除等の編集処理を行うことができる。作成した各ページをファイルとして保存しておくことができ、何回かに分けて同一の議題の会議を行うような場合には、何度でも呼び出して利用することができる。そして、呼び出したファイルを加工することができ、新たな資料の作成のために再利用することができる。
【０１９１】
また、プレゼンテーションソフトを用いて他のコンピュータで作成したファイルをネットワーク１０７等を介して読み込んで、そのファイルを用いてプレゼンテーションを行うことも可能である。ファイルのデータを用いてプレゼンテーションを行うことができるため、プロジェクタを利用したプレゼンテーションに必要なＯＨＰフィルムは不要である。前述したように、プレゼンテーションを行いつつ、プレゼンテーションソフトで作成したファイルを開いた画面上に座標入力装置１０２を介してマーキングすることができ、より効果的なプレゼンテーションを行うことが可能となる。
【０１９２】
さらに、通常のコンピュータとしても利用可能であり、大画面のＰＤＰ１０１を利用して、コンピュータの操作方法の教育等にも活用することができる。
【０１９３】
（２）システムを電子黒板として使用する場合
続いて、電子黒板システム１００を電子黒板として使用する場合について、
１）電子黒板ソフト
２）手書きによる文字・図形の書き込み
３）手書き文字・図形の消去
４）図形の描画
５）新たなページの作成
６）以前に作成したファイルを開く
７）ワードプロセッサ・表計算ソフト・プレゼンテーションソフトの画面を取り込む
８）作成中のページを一覧表示する
９）作成したページを保存する
１０）印刷処理
１１）その他
の順で説明する。
【０１９４】
１）電子黒板ソフト
図２８に示した電子黒板ソフト５０６がＣＰＵ５００によって実行されることにより、電子黒板システム１００を電子黒板として動作させることができる。この電子黒板ソフト５０６は、ワードプロセッサ・表計算ソフト等の各種アプリケーションプログラム５０８と同様に、ＯＳ５０５による制御の下で動作するアプリケーションプログラムの一種である。実施の形態３では、図３０に示したシステムの主電源スイッチ６１９をＯＮにすると、ＯＳ５０５の起動に続いて直ちに電子黒板ソフト５０６が起動されるという設定にしておくと作業性の面において好ましい。ただし、ＯＳ５０５によって提供されるデスクトップ画面がシステムの起動時に表示され、デスクトップ画面上に表示されたアイコンを選択して電子黒板ソフト５０６を起動することにしても良い。
【０１９５】
電子黒板ソフト５０６が起動されると、図３７に示すような電子黒板画面１４００がＰＤＰ１０１上に表示される。この電子黒板画面１４００は、例えばホワイトボードの書き込み面に相当するものである。この電子黒板画面１４００を表示しているＰＤＰ１０１の前面に位置する座標入力装置１０２のタッチ面２０１上にユーザが指先やペンで文字や図形を描くと、座標入力装置１０２・コントローラ１０３・コンピュータ１０４を介し、ホワイトボードにペンで文字や図形を書いたように、ユーザがタッチ面２０１に書いた文字や図形がそのままＰＤＰ１０１上の電子黒板画面１４００に描画される。
【０１９６】
また、電子黒板ソフト５０６は、ページ単位で情報を管理するように構成されており、上記電子黒板画面１４００は電子黒板ソフト５０６が管理する１ページ分の情報書き込み領域に相当する。ユーザは電子黒板ソフト５０６を操作して複数のページを作成することができ、その中の任意のページを電子黒板画面１４００として表示することができる。
【０１９７】
さらに、電子黒板ソフト５０６は、図３７に示すように、各種の操作を行うための複数のボタンを含むツールバー１４０１を電子黒板画面１４００上に表示する。ここで、ツールバー１４０１中の各ボタンに割り当てられている機能の概略を説明する。なお、後述するように、電子黒板画面１４００に表示されるツールバーには、ツールバー１４０１の他、拡張ツールバー（図３８参照）および図形描画ツールバー（図３９参照）が用意されている。
【０１９８】
・コンピュータ画面ボタン１４０２：
ＰＤＰ１０１上の表示をコンピュータの画面（デスクトップ画面または他のアプリケーションプログラムの画面）に切り換える。
・ペンボタン１４０３：
手書きでＰＤＰ１０１上に文字や線を書くことができる（ペンツールの利用を指定）。
・消しゴムボタン１４０４：
手書きで書いた文字や線を消すことができる。
・前ページボタン１４０５：
前のページを表示する。
・ページ番号ウインドウ１４０６：
現在電子黒板画面１４００として表示されているページのページ数を表示する。
・次ページボタン１４０７：
つぎのページを表示する。
・印刷ボタン１４０８：
現在作成しているファイルのページをプリンタ１０６で印刷する。
・サムネイルボタン１４０９：
現在作成しているファイルを構成するページを一覧表示する。
・終了ボタン１４１０：
電子黒板ソフト５０６を終了する。
・拡張ボタン１４１１：
図３８に示す拡張ツールバー１５００を表示する。拡張ツールバー１５００中の拡張ボタン１４１１にタッチすると、図３７に示すツールバー１４０１に復帰する。
【０１９９】
上記拡張ボタン１４１１にタッチした場合に表示される拡張ツールバー１５００中の各ボタンに割り当てられた機能について図３８を参照しつつ説明する。なお、図３７に示したツールバー１４０１中のボタンと同一のボタンについては同一の符号を付して説明を省略する。
【０２００】
・ファイルボタン１５０１：
新しいページを開いたり、以前に作成したファイルを開くことができる。
・保存ボタン１５０２：
現在作成しているファイルを保存する。
・表示ボタン１５０３：
サムネイル表示，全体表示およびウィンドウ表示の切り換え、ズーム（拡大）表示の設定を行うことができる。
・図形描画ボタン１５０４：
図３９に示す図形描画ツールバー１６００が表示され、線，四角形，楕円を描くことができる（図形描画ツールの利用を指定）。図形描画ツールバー１６００中の各ボタンについては後に説明する。
・背景設定ボタン１５０５：
ＰＤＰ１０１に表示する電子黒板画面１４００の背景色の設定を行うことができる。
・オプションボタン１５０６：
電源投入時および終了時の電子黒板ソフト５０６の表示、後述する他の画面をキャプチャしたときのページ挿入の設定を行うことができる。また、作業フォルダ変更の設定を行うことができる。
・ヘルプボタン１５０７：
操作や機能説明を記載したヘルプ画面を表示することができる。
【０２０１】
さらに、上記図形描画ボタン１５０４にタッチした場合に表示される図形描画ツールバー１６００中の各ボタンに割り当てられた機能について図３９を参照しつつ説明する。
【０２０２】
・選択ボタン１６０１：
作成した図形を編集する場合に、編集対象となる図形を選択することができる。
・直線ボタン１６０２：
直線を引くことができる。
・四角形ボタン１６０３：
四角形を描くことができる。
・楕円ボタン１６０４：
楕円を描くことができる。
・編集ボタン１６０５：
作成した図形を編集する。
【０２０３】
なお、電子黒板ソフト５０６は、コントローラ１０３から入力される座標位置情報に基づいて、ユーザがいずれのボタンをタッチしたのかを知ることができる。
【０２０４】
また、ユーザは、図３７〜図３９に示した各ツールバーの所定の位置に指先でタッチし、そのまま指先を移動させることにより、ツールバーを好みの場所に移動させることができる。
【０２０５】
また、図３７に示した電子黒板画面１４００は、いわゆる全画面表示と呼ばれる表示形態でＰＤＰ１０１の表示領域全面に表示されている。ユーザは上記拡張ツールバー１５００中の表示ボタン１５０３にタッチし、所定の操作を行うことにより、電子黒板画面１４００をウインドウ表示に切り換えることができる。さらに、電子黒板ソフト５０６は、ＯＳ５０５上で動作するアプリケーションプログラムの一種であるため、後述するように、ツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）中のコンピュータ画面ボタン１４０２にタッチすることにより、ＰＤＰ１０１の表示を電子黒板画面１４００からデスクトップ画面またはワードプロセッサ等の表示画面に簡単に切り換えることができる。
【０２０６】
さらに、座標入力装置１０２の操作（タッチ面２０１へのタッチ）は、指先やペンの他、光を遮蔽させることができるものであれば、どのようなものを用いて操作を行っても良い。したがって、以下の説明において、例えば「指先でタッチする」という記述があっても、ペンやその他の物でタッチして同様な操作を行うことができる。
【０２０７】
２）手書きによる文字・図形の書き込み
続いて、上述した電子黒板ソフト５０６を用いた各種の操作について順番に説明していくことにする。ここでは、手書きで文字や図形を書き込む方法について説明する。
【０２０８】
電子黒板ソフト５０６には、ユーザの指先を本物のペンのように用い、手書きで電子黒板画面１４００上に文字や図形を書き込むためのペンツールが用意されている。このペンツールは、ユーザがツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）中のペンボタン１４０３にタッチすることにより利用可能となる。ユーザは、黒板やホワイトボードに手書きで文字を書くようにして、タッチ面２０１上に指先で文字や線を書くことにより、電子黒板画面１４００上に対応する文字や線を表示させることができる。このペンツールでは、ユーザの指先が本物のペンのようになり、指先によって書くことができる文字や図形の色や線の太さを設定することもできる。図４０は、手書きで文字や線を書いた結果がＰＤＰ１０１上の電子黒板画面１４００に表示された様子を示す説明図である。
【０２０９】
ここで、図２７および図２８を用いて、電子黒板画面１４００に文字を表示する処理を簡単に説明する。ユーザがタッチ面２０１に指先で文字を書いた場合、コントローラ１０３は、座標入力装置１０２を介して指先の軌跡に対応する座標位置情報を求め、求めた座標位置情報を順次コンピュータ１０４に入力する。コンピュータ１０４において、電子黒板ソフト５０６およびＯＳ５０５は、コントローラ１０３から座標位置情報を入力すると、あらかじめ設定されている色および太さで線を描画するための描画情報を生成し、該当する座標位置に合わせてグラフィックス・ボード５１０のビデオメモリ（図示せず）に書き込んでいく。グラフィックス・ボード５１０は、ビデオメモリの内容に従って画像信号をＰＤＰ１０１に送信し、ユーザがタッチ面２０１に書いた文字と同一の文字をＰＤＰ１０１に表示する処理を制御する。
【０２１０】
簡単に言えば、コンピュータ１０４は、座標入力装置１０２およびコントローラ１０３をマウスのようなポインティングデバイスとして認識しているため、コンピュータ１０４では、描画ソフト上でマウスを用いて文字を書いた場合と同様な処理が行われることになる。なお、以下に説明する文字の消去や図形の描画等の処理においても、前述したような過程で処理されることになる。
【０２１１】
３）手書き文字・図形の消去
消しゴムボタン１４０４にタッチすることにより、ユーザは、電子黒板画面１４００上に手書きで書いた文字や図形を消しゴムで消すようにして消去することができる。消しゴムボタン１４０４にタッチすると、ユーザの指先やペンを本物の消しゴムのように用いることができ、その消しゴムの大きさ、つまり文字や図形を一度に消すことができる範囲を設定することもできる。図４１は、図４０に示した手書きの文字や線を消しゴム１８００で消去する際の様子を示す説明図である。
【０２１２】
また、この手書き文字の消去モードでは、図４２に示すように、消去したい手書き文字や線を枠１９００で囲い、枠１９００中の文字や線を一度に消去することもできる（囲い消し）。
【０２１３】
４）図形の描画
電子黒板ソフト５０６には、直線，四角形，楕円のような図形を描くための図形描画ツールが用意されている。この図形描画ツールは、図３９に示した描画ツールバー１６００を介して利用可能することができるものである。ユーザは、ツールバー１４００（図３７参照）の拡張ボタン１４１１にタッチして拡張ツールバー１５００を表示した後（図３８参照）、拡張ツールバー１５００の描画ボタン１５０４にタッチすることにより、図３９に示す描画ツールバー１６００を電子黒板画面１４００上に表示させることができる。
【０２１４】
▲１▼  直線の描画
直線を描く場合、ユーザは、描画ツールバー１６００中の直線ボタン１６０２を指先でタッチした後、直線の始点となるタッチ面２０１の任意の場所を指先でタッチしてそのまま終点となる場所まで指先を移動させ、指先をタッチ面２０１から離せば良い。その結果、図４３に示すように、電子黒板画面１４００上に直線が描画される。
【０２１５】
▲２▼  四角形の描画
四角形を描く場合、ユーザは、描画ツールバー１６００中の四角形ボタン１６０３を指先でタッチした後、タッチ面２０１の任意の場所を指先でタッチし、そのまま任意の方向に指先を移動させ、指先をタッチ面２０１から離せば良い。その結果、図４４に示すように、電子黒板画面１４００上に四角形が描画される。
【０２１６】
また、電子黒板ソフト５０６においては、上述したようにして描画される四角形を使って簡単に表を作成できる機能が用意されている。まず、拡張ツールバー１５００中の背景設定ボタン１５０５にタッチして設定画面（図示せず）を表示させ、電子黒板画面１４００の背景にグリッドを表示させるという設定を行う。この際、グリッドの縦および横の間隔，左開始位置および上開始位置を指定することができる。加えて、グリッドを使って表を作成する際の便宜を図るため、描画した四角形がグリッドに一致するように表示するという設定も用意されている。
【０２１７】
グリッドに関する設定を行うと、図４５に示すように電子黒板画面１４００にグリッドが表示される。そして、上述したようにして四角形を繰り返し描画することにより、図４６に示すような表を作成することができる。なお、グリッドの設定を行う際に、描画した四角形がグリッドに一致するように表示するという設定を行っておくと、電子黒板ソフト５０６はグリッドに沿って四角形を描画する処理を実行する。
【０２１８】
▲３▼  楕円の描画
楕円を描く場合、ユーザは、描画ツールバー１６００中の楕円ボタン１６０４を指先でタッチした後、タッチ面２０１の任意の場所を指先でタッチし、そのまま任意の方向に指先を移動させ、指先をタッチ面２０１から離せば良い。その結果、図４７に示すように、電子黒板画面１４００上に楕円が描画される。
【０２１９】
▲４▼  描画した図形の変形
描画した図形を変形する場合、ユーザは、描画ツールバー１６００中の選択ボタン１６０１を指先でタッチした後、変形したい図形の線の上をタッチして図形を選択する。その結果、図４８（ａ）に示すように、選択された図形の上下左右斜めに四角いマーク（ハンドル）２５００が表示される。
【０２２０】
そして、ユーザが指先でいずれか一つのハンドル２５００にタッチし、そのまま指先を移動すると、その動きに合わせて図形の大きさや形状を変化させることができる。図４８（ｂ）は、図４８（ａ）に示すハンドル２５００のうち、右下のハンドル２５００を移動して図形を拡大した様子を示している。
【０２２１】
▲５▼  描画した図形の移動
描画した図形を移動する場合、ユーザは、描画ツールバー１６００中の選択ボタン１６０１を指先でタッチした後、変形したい図形の線の上をタッチして図形を選択する。その結果、図４９（ａ）に示すように、選択された図形の上下左右斜めにハンドル２５００が表示される。
【０２２２】
そして、ユーザが指先で図形の線をタッチし、そのまま指先を移動すると、その動きに合わせて図形を移動させることができる。図４９（ｂ）は、図４９（ａ）に示す図形を右方向に移動した様子を示している。
【０２２３】
▲６▼  描画した図形の編集
描画した図形の編集とは、図形の切り取りやコピー等を意味する。まず、描画した図形を切り取って任意の位置に貼り付ける場合、ユーザは、描画ツールバー１６００中の選択ボタン１６０１を指先でタッチした後、切り取りたい図形の線の上をタッチして図形を選択する。そして、描画ツールバー１６００中の編集ボタン１６０５に指先でタッチすると、図５０に示す編集メニュー２７００が電子黒板画面１４００上に表示される。その後、ユーザが編集メニュー２７００中の「切り取り」にタッチすると、選択された図形が切り取られる。
【０２２４】
切り取った図形を貼り付けるには、再度編集メニュー２７００を表示させて「貼り付け」にタッチした後、電子黒板画面１４００上の任意の場所にタッチすると、切り取った図形がタッチした場所に貼り付けられる。
【０２２５】
なお、現在表示されているページではなく、他のページに切り取った図形を貼り付けたい場合には、拡張ツールバー１５００中の前ページボタン１４０５または次ページボタン１４０７にタッチして所望のページを表示させた後、上述した貼り付け操作を行えば良い。
【０２２６】
また、描画した図形をコピーして任意の場所に貼り付ける場合には、編集メニュー２７００の「コピー」にタッチする以外は上述した切り取りの場合と同様の操作を行えば良い。
【０２２７】
つぎに、描画した図形を削除する場合について説明する。図形の切り取り操作で説明したように、削除したい図形を選択して編集メニュー２７００を表示させる。そして、編集メニュー２７００の「削除」にタッチすると、選択された図形が削除される。
【０２２８】
なお、描画した図形を全て選択して切り取り・コピー・削除を行いたい場合は、編集メニュー２７００の「すべて選択」にタッチすると、描画した図形の全てが選択され、全ての図形を対象とした切り取り・コピー・削除の操作を行うことができる。なお、「すべて選択」にタッチすると、全ての図形にハンドルが表示されるため、全ての図形を指先で移動させることができる。
【０２２９】
５）新たなページの作成
電子黒板画面１４００として現在表示されているページ以外に新たなページを作成する場合、ユーザはツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）の次ページボタン１４０７にタッチすれば良い。電子黒板ソフト５０６は、次ページボタン１４０７がタッチされると、新たなページを生成して電子黒板画面１４００として表示する。
【０２３０】
なお、現在複数のページが作成されている場合には、次ページボタン１４０７をタッチして最終ページを表示した後、再度次ページボタン１４０７をタッチすれば、新たなページを作成することができる。
【０２３１】
また、前のページを開きたい場合、ユーザはツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）の前ページボタン１４０５にタッチすれば良い。電子黒板ソフト５０６は、前ページボタン１４０５がタッチされると、該当するページを電子黒板画面１４００として表示する。
【０２３２】
６）以前に作成したファイルを開く
以前に作成したファイルを開くには、拡張ツールバー１５００のファイルボタン１５０１をタッチしてファイルメニュー（図示せず）を表示させ、ファイルメニュー中の「開く」にタッチして図５１に示すダイアログボックス２８００を表示させる。そして、所望のファイル名をタッチして選択し、「開く」ボタン２８０１をタッチすることにより、該当するファイルのページが電子黒板画面１４００として表示される。なお、いわゆる「ダブルクリック」のように、ファイル名を続けて２回タッチ（以下、「ダブルタッチ」と記述する）することによってもファイルを開くことができる。
【０２３３】
また、以前に作成したファイルの内容がわからなくなってしまったような場合、ファイルサムネイル機能を使用してファイルの一覧を表示し、内容を確認し、目的のファイルを開くという操作を行うことができる。ファイルサムネイル機能を利用するには、ダイアログボックス２８００中の「サムネイル」ボタン２８０２をタッチすることにより、図５２に示すようにサムネイルダイアログボックス２９００が表示され、その中にファイルの一覧がサムネイル表示される。ここで表示されるサムネイル画像は、各ファイルの先頭ページである。そして、所望のサムネイルをタッチして選択し、「開く」ボタン２９０１をタッチすることにより、または所望のサムネイル画像をダブルタッチすることにより、該当するファイルのページが電子黒板画面１４００として表示される。
【０２３４】
なお、新規ファイルを作成するには、拡張ツールバー１５００のファイルボタン１５０１をタッチしてファイルメニュー（図示せず）を表示させ、ファイルメニュー中の「新規作成」にタッチすれば新規ページが電子黒板画面１４００に表示される。
【０２３５】
７）ワードプロセッサ・表計算ソフト・プレゼンテーションソフトの画面を取り込む（キャプチャ機能）
電子黒板ソフト５０６は、ワードプロセッサ・表計算ソフト・プレゼンテーションソフト等で作成したファイルの内容を電子黒板画面１４００の背景として取り込むための「キャプチャ」機能を有している。以下に、このキャプチャ機能を用いてワードプロセッサや表計算ソフト、プレゼンテーションソフトの画面を取り込む処理を説明する。
【０２３６】
まず、ユーザがツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）のコンピュータ画面ボタン１４０２をタッチすることにより、図５３に示すように、ＰＤＰ１０１の表示が電子黒板画面１４００からコンピュータ画面３０００に切り換えられる。図５３において、３００１は、コンピュータ画面３０００に切り換えられた際に表示されるキャプチャツールバーである。キャプチャツールバー３００１中の各ボタンの機能は以下の通りである。
【０２３７】
・電子黒板画面ボタン３００２：
コンピュータ画面３０００から電子黒板画面１４００に切り換わる。
・キャプチャボタン３００３：
コンピュータ画面３０００上に表示された画面をキャプチャする。
・マウスボタン３００４：
２ボタン式のマウスの右ボタンを利用できるような環境（例えば、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）をＯＳとして利用している場合など）において、マウスの右ボタンに割り当てられた機能を利用可能にする。
【０２３８】
そして、ユーザは、図５３に示すコンピュータ画面３０００において、所望のアプリケーション・プログラムのアイコンまたは所望のファイルのアイコンにタッチ（ダブルタッチ）して該当するアプリケーション・プログラムを起動させると共に、目的のファイルをＰＤＰ１０１に表示させた後、キャプチャボタン３００３にタッチする。その結果、電子黒板ソフト５０６は、現在表示されている画面をキャプチャし、図５４に示すように、ＰＤＰ１０１の表示を電子黒板画面１４００に切り換えると共に、キャプチャした画面を電子黒板画面１４００の背景として表示する。
【０２３９】
そして、図５５に示すように、ユーザは前述した方法で文字や図形を電子黒板画面１４００上に書き込むことができる。このように、ワードプロセッサ・表計算ソフト・プレゼンテーションソフト等の画面を電子黒板画面１４００の背景として簡単に取り込むことができるため、電子黒板システム１００を用いて効果的なプレゼンテーションを行うことが可能となる。
【０２４０】
つまり、電子黒板システム１００でプレゼンテーションソフトを用いてプレゼンテーションを行っている際、画面上に何か書き込んで説明したい場合にキャプチャボタン３００３をタッチすれば、直ちに現在の画面がキャプチャされ、図５４に示すような電子黒板画面１４００に切り換わり、画面上に所望の事項を書きこむことができるようになる。また、プレゼンテーションソフトに戻りたい場合、コンピュータ画面ボタン１４０２をタッチすることにより、直ちにプレゼンテーションソフトの画面（コンピュータ画面３０００）に切り換わる。キャプチャして文字等を書き込んだ画面は後述するように保存することが可能である。
【０２４１】
なお、ここでは、一旦コンピュータ画面３０００を表示させ、アプリケーションプログラムを起動させた後に所望の画面をキャプチャするという方法について説明したが、電子黒板ソフト５０６から直接ワードプロセッサや表計算ソフトのファイルを指定することにより、電子黒板画面１４００から直接該当するアプリケーション・プログラムを起動させて指定したファイルを開くこともできる。そして、そのアプリケーション・プログラムの画面をキャプチャしたい場合は、前述した操作と同様の操作を行えば良い。さらに、そのアプリケーション・プログラムの他の画面をキャプチャした場合は、次ページボタン１４０７にタッチすることにより、再びそのアプリケーション・プログラムの画面をＰＤＰ１０１上に表示させることができる。
【０２４２】
８）作成中のページを一覧表示する
電子黒板ソフト５０６においては、現在作成している全てのページをサムネイルで表示することができる。サムネイル表示によるページ一覧を表示する場合、ユーザはツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）のサムネイルボタン１４０９をタッチする。電子黒板ソフト５０６は、サムネイルボタン１４０９がタッチされると、図５６に示すように、作成中のページをサムネイル表示したサムネイル表示ダイアログボックス３３００を電子黒板画面１４００上に表示する。
【０２４３】
このサムネイル表示ダイアログボックス３３００において、３３０１は開くボタンを、３３０２は閉じるボタンを、３３０３は前に移動ボタンを、３３０４は次に移動ボタンを、３３０５は前に挿入ボタンを、３３０６は次に挿入ボタンを、３３０７は削除ボタンを、３３０８は印刷ボタンをそれぞれ示している。
【０２４４】
サムネイル表示ダイアログボックス３３００が表示されると、ユーザは以下のような操作を行うことができる。
【０２４５】
▲１▼  ページを指定して開く
サムネイル表示ダイアログボックス３３００中の所望のサムネイル（ページ）をタッチして選択し、開くボタン３３０１をタッチすることにより選択したページを電子黒板画面１４００として表示することができる。また、所望のページをダブルタッチすることにより、同様にそのページを電子黒板画面１４００として表示することができる。
【０２４６】
▲２▼  ページの移動
サムネイル表示ダイアログボックス３３００中の移動させたいページをタッチして選択し、現在のページより前に移動する場合には前に移動ボタン３３０３をタッチし、現在のページより後ろに移動する場合には次に移動ボタン３３０４をタッチする。このようにページを移動させることにより、ページの入れ替え操作を行うことができる。
【０２４７】
▲３▼  新たなページを挿入する
サムネイル表示ダイアログボックス３３００において新たに挿入するページの前ページまたは次ページとなるページをタッチして選択し、選択したページより前に挿入する場合には前に挿入ボタン３３０５をタッチし、選択したページより後ろに挿入する場合には次に挿入ボタン３３０６をタッチする。このような操作により、所望の位置に新たなページを挿入することができる。
【０２４８】
なお、最終ページを選択し、次に挿入ボタン３３０６をタッチすることにより、前述した次ページボタン１４０７をタッチして新たなページを作成する操作と同様の操作を行うことができる。
【０２４９】
▲４▼  ページを削除する
サムネイル表示ダイアログボックス３３００中の削除したいページをタッチして選択し、削除ボタン３３０７をタッチすることにより、選択したページを削除することができる。
【０２５０】
▲５▼  ページを印刷する
サムネイル表示ダイアログボックス３３００中の印刷したいページをタッチして選択し、印刷ボタン３３０８をタッチすることにより、選択したページを印刷することができる。なお、印刷を実行する際には種々の設定を行うことができる。印刷設定については後述する。
【０２５１】
９）作成したページを保存する
前述したようにして、電子黒板ソフト５０６上で作成したページをファイルとして保存することができる。保存する場合、拡張ツールバー１５００の保存ボタン１５０２をタッチし、上書き保存および名前を付けて保存のいずれかを選択する。名前を付けて保存が選択されるた場合、電子黒板ソフト５０６はデフォルトとして現在の年月日および当日の通し番号からなるファイル名を提示する。ユーザは必要に応じてファイル名の入力およびフォルダの指定を行い、保存を指示することにより、作成したページをファイルとして保存することができる。なお、ファイル名はキーボード５０３（図２８参照）を用いて入力することができる。
【０２５２】
一方、上書き保存が選択された場合、電子黒板ソフト５０６は該当するファイルに上書きして保存する。
【０２５３】
なお、電子黒板ソフト５０６は、電子黒板画面１４００を複数のレイヤに分けて管理している。例えば、電子黒板画面１４００の背景（キャプチャした画面を含む：ビットマップデータ）を管理する背景レイヤ，グリッド線（ベクトルデータ）を管理するグリッドレイヤ，図形描画ツールで描画した図形（ベクトルデータ）を管理する図形レイヤ，手書き文字や図形（ベクトルデータ）を管理する手書きレイヤ等である。そして、前述した保存が指定された場合、電子黒板ソフト５０６はこれらのレイヤを維持したまま一つのファイルを生成する。したがって、再度読み出した際に、各ページの内容を簡単に加工することができる。また、設定によっては、複数のレイヤのデータを一つのビットマップデータにし、ビットマップファイルとして保存することも可能である。
【０２５４】
１０）印刷処理
現在作成中のページを印刷する場合、ユーザはツールバー１４０１（または拡張ツールバー１５００）の印刷ボタン１４０８をタッチし、印刷メニュー（図示せず）の「印刷」にタッチする。電子黒板ソフト５０６は、ユーザの操作に応じて図５７に示す印刷ダイアログボックス３４００を表示する。ユーザは、この印刷ダイアログボックス３４００中のプリンタ設定欄３４０１，印刷範囲設定欄３４０２および印刷部数設定欄３４０３において印刷範囲や印刷部数を指定し、ＯＫボタン３４０４をタッチすると、設定されているプリンタ（プリンタ１０６）によって印刷が実行される。なお、印刷を中止する場合はキャンセルボタン３４０５にタッチする。
【０２５５】
ここで、電子黒板画面１４００の背景色を白地に設定して印刷することもできる。このような印刷処理を実行する場合、ユーザは「背景色を白で印刷」チェックボックス３４０６にタッチして選択した後、ＯＫボタン３４０４にタッチすれば良い。電子黒板ソフト５０６は、「背景色を白で印刷」チェックボックス３４０６が選択された場合、電子黒板画面１４００の背景色が白地であるとみなして印刷処理を実行する。このような設定を設けておくことにより、プリンタのインクまたはトナーの消費量を減少させることが可能となる。
【０２５６】
また、手書きで書いた線を黒にして印刷することもできる。このような印刷処理を実行する場合、ユーザは、「フリーハンド線を黒で印刷」チェックボックス３４０７にタッチして選択した後、ＯＫボタン３４０４にタッチすれば良い。電子黒板ソフト５０６は、「フリーハンド線を黒で印刷」チェックボックス３４０７が選択された場合、手書きで書かれた線が黒であるとみなして印刷処理を実行する。
【０２５７】
なお、詳細な説明については省略するが、印刷する記録紙のサイズ，余白等の設定を行ったり、印刷イメージを表示することもできる。
【０２５８】
１１）その他
拡張ツールバー１５００の表示ボタン１５０３にタッチしてメニューを開くことにより、電子黒板画面１４００に表示されている文字等の表示倍率やウインドウ表示した際の電子黒板画面１４００の表示方法の設定を行うことができる。
【０２５９】
また、拡張ツールバー１５００の背景設定ボタン１５０５にタッチしてメニューを開くことにより、カラーパレットを用いて電子黒板画面１４００の背景色を設定することができる。
【０２６０】
さらに、拡張ツールバー１５００のオプションボタン１５０６にタッチしてメニューを開くことにより、電子黒板ソフト５０６で使用するファイルをまとめて格納しておく作業フォルダの設定を行うことができる。
【０２６１】
（３）システムをコンピュータとして使用する場合
電子黒板システム１００をコンピュータとして使用するには、前述したキャプチャ機能を利用する場合のように、電子黒板画面１４００においてコンピュータ画面ボタン１４０１にタッチし、または電子黒板ソフト５０６を終了させる等によって図５３に示したようなコンピュータ画面３０００に切り換える。ＰＤＰ１０１の表示をコンピュータ画面３０００に切り換えることにより、電子黒板システム１００をコンピュータとして利用することができる。電子黒板システム１００は、大画面のＰＤＰ１０１を有しているため、コンピュータの操作の教育等にも有効に活用することが可能である。
【０２６２】
また、座標入力装置１０２をマウスのようなポインティングデバイスとして利用できるため、画面上で各種アプリケーションプログラムを操作することができる。さらに、図５３に示したマウスボタン３００４にタッチすることにより、２ボタン式のマウスの右ボタンを利用できるような環境において、マウスの右ボタンに割り当てられた機能を指先やペンで利用することが可能になる。
【０２６３】
（４）座標入力装置の調整
図２８に示したデバイスドライバ５０７には、ＰＤＰ１０１上のマウスカーソルの表示位置と、タッチ面２０１に指先やペンでタッチしたタッチ位置とを一致させるためツールが用意されている。以下では、マウスカーソルの表示位置とタッチ位置とを一致させる位置補正操作について説明する。
【０２６４】
図５８は、座標入力装置１０２の設定画面の一例を示す説明図である。図５８に示す設定画面３５００中のキャリブレイトボタン３５０１にタッチすると、ＰＤＰ１０１上にＰＤＰ１０１の表示画面と座標入力装置１０２におけるタッチ面２０１の座標を調整する補正画面が表示される。この表示画面は、例えば、ＰＤＰ１０１の左上・右上・右下等に３つの補正点を表示するものである。ユーザは、ＰＤＰ１０１上の３つの点に指先やペンでタッチすれば良い。
【０２６５】
デバイスドライバ５０７は、ユーザによって３つの補正点がタッチされると、タッチされた位置に基づいてマウスカーソルの表示位置とタッチ位置とを一致させる位置補正処理を実行し、位置補正した結果を所定のファイルに保存する。
【０２６６】
ただし、前述した位置補正操作は、実際に電子黒板システム１００を製品として出荷する際にあらかじめ行われることになるため、ＰＤＰ１０１の解像度等を変更しない限り、ユーザが位置補正操作を行う必要はない。
【０２６７】
なお、設定画面３５００中の他の設定項目の概略について説明しておく。３５０２は、マウスボタン・エミュレーション・モード設定欄であり、指先やペンでタッチ面２０１がタッチされた際にどのような処理を行うかを設定するものである。マウスボタン・エミュレーション・モード設定欄３５０２では、例えば、
▲１▼  指先やペンでタッチ面２０１をタッチしたときにクリックとみなす設定，
▲２▼  指先やペンでタッチ面２０１をタッチして離した時にクリックとみなす設定，
▲３▼  タッチ面２０１を指先やペンでタッチしたまま動かしたときをドラッグとみなす設定，
▲４▼  指先やペンでタッチ面２０１を２回連続的にタッチ（ダブルタッチ）した場合にダブルクリックとみなすと共に、タッチ面２０１を指先やペンでタッチしたまま動かしたときをドラッグとみなす設定（電子黒板ソフト５０６を使用する際にはこの設定にする）
等を行うことができる。
【０２６８】
また、３５０３は、タッチ音の出力設定チェックボックスを示し、このチェックボックス３５０３をチェックしておくと、タッチ面２０１をタッチする毎にビープ音が出力されるようになる。３５０４は、設定ボタンであり、設定ボタン３５０４にタッチするとコントローラ１０３の接続方法を設定する画面が表示される。さらに、３５０５はコントローラ１０３およびデバイスドライバ５０７に関する情報を表示する情報ボタンを、３５０６はヘルプ画面を表示するヘルプボタンを、３５０７は設定画面３５００で設定した事項を有効にするＯＫボタンを、３５０８は設定画面３５００で設定した事項を無効にするキャンセルボタンをそれぞれ示している。
【０２６９】
（５）ＡＶ機器の利用
図２７に示したように、電子黒板システム１００のＰＤＰ１０１にはビデオプレイヤー１０８をはじめ、レーザディスクプレイヤー，ＤＶＤプレイヤー，ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、映像・音声を再生することができる。また、ＰＤＰ１０１には、アンプを介して外部スピーカーも接続することができ、大画面のディスプレイで迫力ある音声も楽しむことが可能である。上記情報機器やＡＶ機器またはコンピュータ１０４からＰＤＰ１０１に対して入力する入力信号は、図示しないリモコン等を用いて簡単に切り換えることができる。
【０２７０】
このように、コンピュータ１０４を介さずに各種情報機器やＡＶ機器をＰＤＰ１０１に接続して操作でき、ＰＤＰ１０１を大画面モニタとして利用することができるため、他にテレビ等を用意する必要がなく、電子黒板システム１００の操作性・取扱性・利便性の向上を図ることができる。
【０２７１】
（６）ネットワーク接続
さらに、図５９に示すように、電子黒板システム１００をＬＡＮやインターネットのようなネットワークに接続することができる。したがって、電子黒板ソフト５０６で作成した会議の資料等を他のコンピュータに送信すること、他のコンピュータで作成したデータを読み込んで会議に利用すること、複数の電子黒板システム１００を接続して遠隔会議を行うこと、テレビ会議システムに応用すること等、電子黒板システム１００の応用範囲を拡大することができる。また、ＰＨＳを用いて無線により電子黒板システム１００をネットワークに接続することもできる。
【０２７２】
３．効果
このように、実施の形態３に係る電子黒板システムによれば、実施の形態１および２で説明した座標入力装置を利用することにしたため、電子黒板システムに対して入力を行う際の操作性や信頼性の向上を図ることができる。
【０２７３】
また、ＰＤＰ１０１および座標入力装置１０２を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成するボード部６０１と、鉛直方向の下からコンピュータ１０４，ビデオプレイヤー１０８，プリンタ１０６を順に収納する機器収納部６０４とを備えた筐体ユニット６００を用いて電子黒板システム１００を構成したため、筐体ユニット６００を移動させるだけで、システムの移動・設置を容易に行うことができる。また、重力方向（鉛直方向）の下から順に、重量の大きな装置を配置しているため、移動時および設置時の筐体ユニット６００の安定を確保することができる。すなわち、実施の形態３に係る電子黒板システム１００によれば、電子黒板システム１００全体の小型化・一体化を図ると共に、操作性・取扱性・利便性の向上を図ることができる。
【０２７４】
また、ＰＤＰ１０１および座標入力装置１０２を収納したボード部６０１の角度を調整する角度調整機構部８０２を備えたため、ＰＤＰ１０１の表示面に対する外乱光の入射、特に、天井にある蛍光灯等の照明器具からの光を避けることができ、画面が見やすくなり、利便性の向上を図ることができる。
【０２７５】
さらに、デジタルカメラ、ＤＶＤプレイヤー、ビデオ機器等の各種情報機器や、ＡＶ機器を接続するための複数の接続端子を用いて、ＰＤＰ１０１を大画面モニタとして使用可能であるため、コンピュータ１０４を介さずに、各種情報機器、ＡＶ機器の接続および操作が行える電子黒板システム１００を提供することができる。
【０２７６】
〔実施の形態４〕
続いて、実施の形態４として、前述した実施の形態３に係る電子黒板システム１００に適用可能な他の電子黒板システムについて説明する。
【０２７７】
実施の形態３に係るＰＤＰ１０１のような表示装置の画面の大きさが、例えば対角で１００インチ程度の大きさの場合、画面に向かって左端に立った発表者が右端上方の表示点を直接ポイント（タッチ面２０１にタッチ）するのは困難となる。そこで、実施の形態４おいては、発表者が聴衆側を向いた状態で、大画面に表示された画像を自然な姿勢で指し示すことが可能な電子黒板システムについて説明する。
【０２７８】
実施の形態４の電子黒板システムは、表示画面の隅に例えば押しボタン等のアイコンでポイント操作領域作成を選択するためのアイコンを表示する。このアイコンを用いて発表者がポイント操作領域の作成を選択し、ポイント操作領域を作成する位置を指定すると、ポインタ領域作成部は、画像表示装置の指示された位置に矩形のポイント操作領域を作成して表示する。発表者は、表示されたポイント操作領域を確認し、表示画面上の表示点を直接ポイントする代わりにポイント操作領域内の表示画面上の表示点に対応する位置をポイントする。発表者がポイント操作領域内の表示画面上の表示点に対応する位置をポイントすると、ポインタ移動部は表示画面上のポインタ（マウスカーソル）を表示点に移動して表示点を指示する。このようにして大画面上の発表者が手の届かない表示点を簡単かつ正確にポイントすることができる。
【０２７９】
図６０は、実施の形態４に係る電子黒板システムを構成する表示装置の構成図である。図６０に示す画像表示装置３７００は、画像表示部３７０１（実施の形態３のＰＤＰ１０１に対応する），および画像表示部３７０１の表面に設けられた座標入力装置３７０２（実施の形態３の座標入力装置１０２に対応する）を有する大画面ディスプレイ装置からなる。なお、図６０において、３７０６は、実施の形態３のコントローラ１０３に該当する（図２７参照）。
【０２８０】
図６１は、実施の形態４に係る電子黒板システムの主制御部のブロック構成図である。主制御部３８００は、ＣＰＵ３８０１，ＲＯＭ３８０２，ＲＡＭ３８０３，画像表示装置３７００および座標入力装置３７０２が接続されるＩ／Ｆ３８０４，ポインタ領域作成部３８０９，ポインタ移動部３８１０およびポイント指示部３８１１を有する。なお、この主制御部３８００は、実施の形態３のコンピュータ１０４に該当する。
【０２８１】
上記のように構成を有する電子黒板システムにおいて、例えば図６０に示すように、画像表示部３７０１の表示画面上の点Ａを指示する場合の動作を図６２の表示図と図６３のフローチャートを参照しつつ説明する。通常の動作状態では、画像表示装置３７００を使用している発表者が指先で表示画面３７０３上の点Ａを指し示したときに、発表者が点Ａを指示したとみなしてポインタ３７０４を点Ａに移動する処理が行われる。ところが、この画像表示部３７０１の表示画面の大きさが、例えば対角で１００インチ程度の大きさの場合、画面の向かって左端に立った発表者が右端上方の点Ａを直接指し示すことは困難である。そこで、ＣＰＵ３８０１は画像表示部３７０１の画面の隅に例えば押しボタン等のアイコンでポイント操作領域作成を選択するアイコンを表示しておく。このアイコンにより発表者がポイント操作領域の作成を選択し、ポイント操作領域を作成する位置を指示すると（Ｓ４２０１，Ｓ４２０２）、ポインタ領域作成部３８０９は、図６２に示すように画像表示部３７０１および座標入力装置３７０２を指示された大きさに縮小し、矩形のポイント操作領域４１００を作成して画像表示部３７０１に表示する（ステップＳ４２０３）。
【０２８２】
このポイント操作領域４１００を確認した発表者は、表示画面３７０３上の点Ａを直接ポイントする代わりにポイント操作領域４１００内の点Ａに対応する点Ｂをポイントする（ステップＳ４２０４）。これに応じて、ポインタ移動部３８１０はポインタ３７０４を表示画面３７０３上の点Ａに移動して点Ａを指示する（ステップＳ４２０５）。このようにして大画面上の手の届かない点Ａを間接的にポイントすることができる。
【０２８３】
続いて、画像表示部３７０１にポイント操作領域４１００を表示する場合および表示されたポイント操作領域４１００を消去する場合の動作を図６４の処理工程図と図６５のフローチャートを参照して詳細に説明する。図６４（ａ）に示すように、通常の動作状態の画像表示部３７０１の表示画面３７０３において、発表者があらかじめ定義されている幾何学的特徴を持つループ状の軌跡、例えば長方形に近い軌跡４３００を描くと、ＣＰＵ３８０１はコントローラ３７０６を介して発表者の指先３７０５が座標入力装置３７０２の入力領域を指し示したと判断し、その時点から指先３７０５が座標入力装置３７０２から離れるまでの座標と時刻をＲＡＭ３８０３に連続的に記録する（Ｓ４４０１〜Ｓ４４０３）。
【０２８４】
ポインタ領域作成部３８０９は、ＲＡＭ３８０３に記録された座標と時刻のデータ列から発表者が線画を描画したのか、座標入力装置３７０２においてある位置を指し示したのかを判断する（Ｓ４４０４）。
【０２８５】
ポインタ領域作成部３８０９は、図６４（ａ）に示すように線画を描画したものと判断すると、描かれた線画４３００による描画パターンの重心計算を行い（Ｓ４４０５）、パターンの種別を識別する（Ｓ４４０６）。そして、識別したパターンが例えば長方形であると判断した場合、描画パターンの重心位置を基準にして、図６４（ｂ）に示すようにポイント操作領域４１００を作成して表示画面３７０３に表示する（Ｓ４４０７）。
【０２８６】
この状態で発表者が座標入力装置３７０２に触って表示画面３７０３上の点Ａに対応する点Ｂをポイント指示すると、ポインタ領域作成部３８０９はポイント指示されたと判定する（Ｓ４４０１〜Ｓ４４０４）。ポインタ移動部３８１０はポインタ領域作成部３８０９でポイント指示がされたと判定すると、表示画面３７０３上のポインタ３７０４をポイント指示された点Ｂと対応する表示画面３７０３の点Ａに移動して表示する（Ｓ４４０８）。
【０２８７】
この状態で発表者により、図６４（ｃ）に示すように非ループ状の軌跡４３０１がポイント操作領域４１００に描画され、軌跡４３０１の座標と時刻がＲＡＭ３８０３に記憶されると、ポインタ領域作成部３８０９は描画された軌跡４３０１を抹消図形と判断して表示画面３７０３からポイント操作領域４１００を消去する（Ｓ４４０９，Ｓ４４１０）。このポイント操作領域４１００を消去するときに、ポイント操作領域４１００の重心に対して軌跡４３０１の重心があらかじめ設定された値より近い距離にあった場合、軌跡４３０１を抹消図形と判断することにより動作の冗長性を抑えることができる。
【０２８８】
つぎに、上記のようにポイント操作領域４１００内の点Ｂをポイント指示したときに、指示された点Ｂの座標を表示画面３７０３の点Ａの座標に座標変換する場合の処理を説明する。図６２に示すように、ポイント操作領域４１００として、画像表示部３７０１および座標入力装置３７０２が一定の縮小率で縮小されて表示されているものとする。そして、図６２に示すように、表示画面３７０３の例えば左下端部を原点Ｏ１として表示画面３７０３の各点をＸ−Ｙ座標で表わし、原点Ｏ１と対角の点Ｃ１の座標を（ｘ１ｅ，ｙ１ｅ）とし、原点Ｏ１に対応するポイント操作領域７の左下端部をポイント操作領域４１００の原点Ｏ２とし、点Ｃ１に対応するポイント操作領域４１００の点Ｃ２の座標を（ｘ２ｅ，ｙ２ｅ）とする。その結果、ポイント操作領域４１００の各点の座標（ｘ２，ｙ２）は、表示画面３７０３の各点の座標（ｘ１，ｙ１）に対し、座標（ｘ１ｅ，ｙ１ｅ）と座標（ｘ２ｅ，ｙ２ｅ）で定まる係数ｋを介して一対一で対応する。したがって、ポインタ移動部３８１０は、ポイント操作領域４１００でポイントされた点Ｂの座標（ｘ２ｂ，ｙ２ｂ）から表示画面３７０３の点Ａの座標（ｘ１ａ，ｙ１ａ）に変換することにより、ポインタ３７０４を確実に点Ａに移動することができる。
【０２８９】
このように、ポイント操作領域４１００内の各点が表示画面３７０３上の各点に一対一で対応するため、ポイント操作領域４１００は利用者に対して表示画面３７０３全体の縮小画面と等価に認識される。そこで、ポイント操作領域４１００を表示する際に、図６６に示すように、表示画面３７０３全体に表示されている文字や図形などのオブジェクト４５００を縮小した相似の縮小オブジェクト４５０１をポイント操作領域４１００上に表示することもできる。
【０２９０】
上記指示された点Ｂの座標を表示画面３７０３の点Ａの座標に座標変換する処理として、ポイント操作領域４１００でポイントされた点Ｂの座標（ｘ２ｂ，ｙ２ｂ）から表示画面３７０３の点Ａの座標（ｘ１ａ，ｙ１ａ）に変換する場合について示したが、表示画面３７０３上のポインタ３７０４を直接移動することもできる。この場合の処理について図６７を参照しつつ説明する。
【０２９１】
ポイント操作領域４１００内の座標移動の相対値は、表示画面３７０３上のポインタ３７０４の移動の相対値に対して上記係数ｋを介して対応する。したがって、発表者がポイント操作領域４１００内の座標入力装置３７０２上の任意の点Ｄ（ｘ２１，ｙ２１）を指し示しつつ点Ｅ（ｘ２２，ｙ２２）に移動して表示画面３７０３上のポインタ３７０４の表示位置Ｆ（ｘ１１，ｙ１１）の移動を指示すると、ポイント操作領域４１００内で指示された座標データ列がＸ２−Ｙ２座標で入力される。この入力された座標データ列を微分または差分演算することにより、入力された座標の変化（ｄｘ２，ｄｙ２）が適当な時間間隔で演算される。このポイント操作領域４１００内での座標の時間変化と上記係数ｋとを乗算した座標の変化（ｄｘ１，ｄｙ１）により、表示画面３７０３上のポインタ３７０４の座標Ｆ（ｘ１１，ｙ１１）を変化させて表示することができる。この場合、ポイント操作領域４１００内の点Ｄは、表示画面３７０３のポインタ３７０４の表示位置Ｆに一対一で対応しなくても良いが、座標の変化分（ｄｘ２，ｄｙ２）を係数ｋを介して表示画面３７０３上の点Ｆの座標変化に対応させることにより、マウスを操作するのと同じ感覚で表示画面３７０３上のポインタ３７０４を操作することができる。
【０２９２】
このマウスを操作するのと同じ感覚で表示画面３７０３上のポインタ３７０４を操作する処理とポイント操作領域４１００でポイントされた点Ｂの座標を使用した処理を利用者が必要に応じて切り換えて使用すると、マウスエミュレーションと絶対座標によるポイント指示動作とをそのときの状況に応じて使い分けることができる。
【０２９３】
上記画像表示装置３７００は、コンピュータによって生成された画像を表示することを前提としている。表示された画像中のオブジェクトを移動したり、オペレーティングシステムのアイコンやウィンドウを移動させる際に、通常のマウス操作ではアイコンをオブジェクトの上に移動させ、ボタンを押し下げ（ポイント動作）そのまま希望の位置まで移動させる動作が行われる。これは通常、ドラッグという動作として知られている。そこで、ポイント操作領域４１００の内部の座標をポイントすることにより、表示画面３７０３全体にわたってポインタを動かすためのドラッグ動作について説明する。
【０２９４】
実施の形態４に係る電子黒板システムは、座標入力装置３７０２を利用することから、通常のマウスに設けられているようなボタン機構は用意されていない。そこで、通常のマウスに代わる動作を実現する方法として、ポイント操作領域４１００内で目的の座標までカーソルを持って行き、その場所で指先やペン等により、オブジェクト表示面を瞬間的に指示する動作を行うことにする。
【０２９５】
図６８は、座標入力装置３７０２の入力領域に対する指先３７０５の指示状態の時間変化の一例を示している。時間Ｔ１で座標入力装置３７０２のポイント操作領域４１００を指先３７０５で指示した状態で指先３７０５を移動し、表示画面３７０３の所望のオブジェクトまでポインタ３７０４を移動する。時間Ｔ２で所望のオブジェクトまでポインタ３７０４を移動したら、指先３７０５を座標入力装置３７０２から一旦離し、時間Ｔ３でその場所のオブジェクトを指先で瞬間的に指示する。この動作が終了した時点Ｔ４から、ポイント指示部３８１１は所望のオブジェクトを選択し、マウスボタンを押し下げた状態（ポイント状態）に移行する。この判断は、例えば適当な時間間隔以内で座標入力装置３７０２のポイント操作領域４１００に対する指示と非指示状態が切り替わったことによって判断できる。また、ポイント指示部３８１１は、ポイント操作領域４１００の表示色を非ポイント状態での第一色から第二色に変える。この表示色の変化により、機械的なボタンがない場合でも、利用者はポイント状態に変わったことを確実に認識することができる。この状態で、ポイント操作領域４１００を指先３７０５で再度指示し、ポイントしたオブジェクトを移動して時間Ｔ５で離すことにより、オブジェクトの移動が完了すると共に、オブジェクトのポイント状態が解除される。
【０２９６】
ここでは、時間Ｔ３でポイント操作領域４１００を瞬間的に指示する動作が行われると、ポイント状態に移行する例について説明したが、瞬間的な指示の回数によって、ポイント指示部３８１１でいくつかの状態を選択的に指定できるようにしても良い。さらに、ポイント状態に移行するための状態遷移過程の際に、ポイント操作領域４１００の表示色を第三色に切り替えることにより、利用者は現在の状態が状態遷移過程にあることを認識でき、誤操作をなくすことができる。
【０２９７】
このように、実施の形態４に係る電子黒板システムによれば、表示された画像の表示点をポイントするためのポイント操作領域４１００を使用者の指示により所望の位置に表示し、ポイント操作領域４１００において表示画面３７０３上のポインタ３７０４を操作できるようにしたため、大画面の表示装置であっても、発表者の手が届かない場所を簡単かつ正確にポイントすることができる。
【０２９８】
また、座標入力装置３７０２でポイント操作領域４１００の位置や大きさを指示することにしたため、簡単な操作で任意の位置にポイント操作領域４１００を表示することができ、表示画面３７０３上の表示点に対するポイントを容易に行うことができる。
【０２９９】
また、ポイント操作領域４１００内の各座標を画像表示面全体の座標に一対一で対応させて表示することにより、ポイント操作領域４１００でポイントする位置を簡単に定めることができる。
【０３００】
また、ポイント操作領域４１００内でポイントされた座標の変化分を画像表示面上のポインタの座標移動に対応させることによってポインタ３７０４を移動することにしたため、マウスを操作するのと同じ感覚で表示画面３７０３上のポインタ３７０４を操作することができる。
【０３０１】
また、絶対座標によるポイント指示動作と座標の変化分によるポイント指示動作を利用者が必要に応じて切り換えて使用するため、マウスエミュレーションと絶対座標によるポイント指示動作をそのときの状況に応じて使い分けることができる。
【０３０２】
また、ポイント操作領域４１００に表示画面全体における表示内容のレイアウト情報を表示することにより、ポイント操作領域４１００で表示内容を確認することができ、大型画面のポイント操作を容易にすることができる。
【０３０３】
さらに、ポイント操作領域４１００内を１回または複数回瞬間的に指示する操作を行うことにより、指示の回数に応じた複数のポイント状態を得ることができるため、大型画面のポイント動作を簡単に行うことができる。このような複数のポイント状態に応じてポイント操作領域４１００の表示色を変えることにより、ポイント動作時の誤動作や誤操作をなくすことができる。
【０３０４】
〔実施の形態５〕
例えば、実施の形態３に係る電子黒板システムにセキュリティ機能を設け、座標入力装置から暗証番号を入力することにすると、入力する暗証番号を他人に見られてしまうことが考えられる。そこで、実施の形態５では、暗証番号を入力する際に、暗証番号を他人に見られないようにする機能を有した電子黒板システムについて説明する。具体的に、実施の形態５係る電子黒板システムは、周囲の人にとって、入力者が影になる位置にテンキーを表示し、暗証番号入力用のテンキーが入力者に隠れて、他人から見えないようするものである。
【０３０５】
図６９は、実施の形態５に係る電子黒板システムの第１の構成例を示す概略ブロック図である。この電子黒板システムは、入力面（実施の形態３のタッチ面２０１に該当する）を指し示した指示物体の該入力面における位置を検出する座標入力部（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、入力面と共通な面上に画像を表示する画像表示部（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）と、を有するものであって、入力者を撮像する撮像部４８００と、撮像部４８００によって撮像された画像に基づいて入力者の位置を検出する位置検出部４８０１と、位置検出部４８０１で得た位置に基づいて、画像表示部にテンキーを表示させるテンキー表示位置指定部４８０２とを有している。
【０３０６】
図７０は、電子黒板システムの第１の構成例の外観図である。第１の構成例は、電子黒板システム４９００に対し、この前に立った入力者を撮像するための撮像部（カメラ）４８００を設置したものである。撮像部４８００としてのカメラで撮像された画像は、電子黒板システム４９００に内蔵された位置検出部４８０１に送られる。位置検出部４８０１では、撮像部４８００によって撮像された入力者の像からその位置を検出する。
【０３０７】
なお、画像からの人物の位置検出方法としては、種々のものを用いることができる。例えば、まず、入力画像全面において、局所的な周波数を算出する。次いで、このように求めた周波数成分について閾値処理を行い、図７１のように高周波が含まれる部分（領域５０００）と高周波成分が少ない部分（領域５００１）とに画像を分離する。なお、この処理は、ピントの合った人物像は高い周波数成分が比較的多いが、ピントの合っていない背景は高い周波数成分が少ないことに着目したものである。ここでは、画像内において高周波が含まれる部分（領域５０００）を人物の部分として推測する。その後、人物が撮像されていると推測される領域５０００の重心（ＧＸ，ＧＹ）を求める。以上の処理により、画像上のどの位置に人物がいるのかが算出される。
【０３０８】
このようにして、人物の位置が例えば（ＧＸ，ＧＹ）として検出されると、この位置（ＧＸ，ＧＹ）から、入力面のどの位置にテンキーを表示させるのかをテンキー表示位置指定部４８０２で算出する。なお、位置（ＧＸ，ＧＹ）に対するテンキーの表示位置の決定方法としては、種々のものを用いることができる。例えば、人物がいる場所と同じ位置が確率的に最も他人から見にくいと考えられるので、その位置にテンキー４９０１を表示する。また、入力者のみならず観察者の位置を画像等から推測し、それも考慮した位置にテンキー４９０１を表示しても良い。
【０３０９】
一例として、図７２を使って表示位置の決定方法を説明する。図７２は電子黒板システム４９００を上から見た図である。図７２に示すように、人物６００１，６００２にとって、入力者６０００が影になる位置は太線で示した領域６００３であるので、この領域６００３内の位置にテンキー４９０１が表示される。このような処理を経て、図７０のようにテンキー４９０１が表示される。このとき、暗証番号入力用テンキー４９０１は、入力者６０００に隠れて他人から見えないようになる。
【０３１０】
図７３は、実施の形態５に係る電子黒板システムの第２の構成例を示す概略ブロック図である。この電子黒板システムは、入力面（実施の形態３のタッチ面２０１に該当する）を指し示した指示物体の該入力面における位置を検出する座標入力部（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、入力面と共通な面上に画像を表示する画像表示部（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）とを有するものであって、入力者の３次元位置を計測する計測部５１００と、計測部５１００で得た３次元位置に基づいて、画像表示部にテンキーを表示させるテンキー表示位置指定部５１０１とを有している。
【０３１１】
図７４は、電子黒板システムの第２の構成例の外観図である。第２の構成例は、電子黒板システム４９００に対し、この前に立った入力者の３次元位置を計測する計測部（３次元位置計測装置）５１００を設置したものである。なお、３次元位置計測装置としては、種々のものを用いることができる。例えば、２眼カメラによる立体視の原理を用いたものや、参照パターンを投影し、その像のずれを画像から読み取るような光切断法を用いたものなどを用いることができる。
【０３１２】
この電子黒板システム４９００においては、計測部５１００が人物の３次元位置（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）を検出し、テンキー表示位置指定部５１０１が入力面のどの位置にテンキーを表示させるのかを算出する。なお、位置（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）に対するテンキーの表示位置の決定方法としては種々のものを用いることができる。例えば、第１の構成例の説明において示した方法を用いることができる。位置（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）に対するテンキーの表示位置が決定されると、図７４に示したように、決定された表示位置にテンキー４９０１を表示させる。このとき、図７２を用いて説明した同様の原理により、暗証番号入力用のテンキー４９０１は、入力者６０００に隠れて他人から見えないようになる。
【０３１３】
図７５は、実施の形態５に係る電子黒板システムの第３の構成例を示す概略ブロック図である。この電子黒板システムは、入力面（実施の形態３のタッチ面２０１に該当する）を指し示した指示物体の該入力面における位置を検出する座標入力部（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、入力面と共通な面上に画像を表示する画像表示部（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）とを有するものであって、入力者が乗るとその位置を検出する位置検出部５３００と、位置検出部５３００で得た位置に基づいて、画像表示部にテンキーを表示させるテンキー表示位置指定部５３０１とを有している。
【０３１４】
図７６は、電子黒板システムの第３の構成例の外観図である。第３の構成例は、電子黒板システム４９００の前に立った入力者の位置がわかるようにするため、シート状の位置検出部（位置検出装置）５３００を配置したものである。この位置検出部５３００による位置検出方法としては、種々のものを用いることができる。例えば、感圧シートのようにシート面において圧力が加わった位置を検出するものを用いることができる。
【０３１５】
この電子黒板システム４９００においては、位置検出部５３００が人物の位置（ＳＸ，ＳＹ）の検出を行い、テンキー表示位置指定部５３０１が入力面のどの位置にテンキーを表示させるのかを算出する。なお、位置（ＳＸ，ＳＹ）に対するテンキーの表示位置の決定方法としては種々のものを用いることができる。例えば第１の構成の説明において示した方法を用いることができる。位置（ＳＸ，ＳＹ）に対するテンキーの表示位置が決定されると、図７６に示したように、決定された表示位置にテンキー４９０１を表示させる。このとき、図７２を用いて説明した原理により、暗証番号入力用のテンキー４９０１は、入力者６０００に隠れて他人から見えないようになる。
【０３１６】
図７７は、実施の形態５に係る電子黒板システムの第４の構成例を示す概略ブロック図である。この電子黒板システムは、入力面（実施の形態３のタッチ面２０１に該当する）を指し示した指示物体の該入力面における位置を検出する座標入力部（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、入力面と共通な面上に画像を表示する画像表示部（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）とを有するものであって、アレイ状に配置した複数の測距部５５００と、測距部５５００の値に基づいて入力者の位置を検出する位置検出部５５０１と、位置検出部５５０１で得た位置に基づいて、画像表示部にテンキーを表示させるテンキー表示位置指定部５５０２とを有している。
【０３１７】
図７８は、電子黒板システムの第４の構成例の外観図である。第４の構成例は、電子黒板システム４９００に対し、１次元方向（入力面に垂直な方向）にある物体の距離を超音波などを利用して計測する測距部（アレイ状に配置した複数の測距センサ）５５００をアレイ状に配列したものである。これにより、電子黒板４９００の前に立った人物の位置情報（距離情報）を求めることができる。このようにして複数の測距センサからなる測距部５５００で得られた距離情報は位置検出部５５０１に与えられ、位置検出部５５０１は、測距部５５００から得た距離情報に基づいて入力者の位置を特定する。測距部５５００から得られる距離情報から入力者の位置を特定する方法としては種々のものを用いることができる。例えば、最も近い距離を示した測距センサの位置を入力者の位置（ＤＸ）とすることができる。
【０３１８】
このようにして入力者の位置（ＤＸ）が求まると、この位置（ＤＸ）から入力面のどの位置にテンキーを表示させるのかをテンキー表示位置指定部５５０２で算出する。位置（ＤＸ）に対するテンキーの表示位置の決定方法としては種々のものを用いることができる。例えば第１の構成例の説明において示した方法を用いることができる。位置（ＤＸ）に対するテンキーの表示位置が決定されると、図７８に示したように、決定された表示位置にテンキー４９０１を表示させる。このとき、図７２を用いて説明した原理により、暗証番号入力用のテンキー４９０１は、入力者６０００に隠れて他人から見えないようになる。
【０３１９】
図７９は、実施の形態５に係る電子黒板の第５の構成例を示す概略ブロック図である。この電子黒板システムは、入力面（実施の形態３のタッチ面２０１に該当する）を指し示した指示物体の該入力面における位置を検出する座標入力部（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、入力面と共通な面上に画像を表示する画像表示部（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）とを有するものであって、テンキーの表示位置を指定するテンキー位置指定部５７００と、テンキー位置指定部５７００で指定された位置にテンキーを表示させるテンキー表示位置指定部５７０１とを有している。
【０３２０】
図８０は、電子黒板システムの第５の構成例の外観図である。第５の構成例は、電子黒板システム４９００に対し、テンキーを表示させる位置を入力するためのテンキー位置指定部５７００を配置したものである。入力者は、このテンキー位置指定部５７００を用いて、入力画面のどこにテンキーを表示させるかを指定することができる。テンキー位置指定部５７００による指定方法としては、種々のものを用いることができる。例えば、位置座標を手書きで入力したり、サムネイル画像を表示させ所望の位置をタッチ入力するなどの方法を用いることができる。
【０３２１】
また、この第５の構成例において、テンキー位置指定部５７００を用いずに、ジェスチャなどでテンキー表示位置を指定するための入力窓（テンキー表示指定窓）を入力面上に表示させることにしても良い。
【０３２２】
図８１は、テンキー表示位置を指定するための入力窓（テンキー表示指定窓）を入力面上に表示させることが可能な電子黒板システムの構成例を示す概略ブロック図である。図８１に示す電子黒板システムは、入力面（実施の形態３のタッチ面２０１に該当する）を指し示した指示物体の該入力面における位置を検出する座標入力部（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、入力面と共通な面上に画像を表示する画像表示部（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）とを有するものであって、テンキーの表示位置を指定するためのテンキー表示指定窓を画像表示部上に表示させるテンキー表示指定窓表示部５９００と、テンキー表示指定窓表示部５９００によって画像表示部に表示されたテンキー表示指定窓に対してテンキー表示位置を指定する操作が行われると、指定された位置にテンキーを表示させるテンキー表示位置指定部５７０１とを有している。
【０３２３】
図８２は、図６９，図７３，図７５，図７７，図７９または図８１に示した電子黒板システムのハードウエア構成例を示すブロック図である。図８２に示すように、電子黒板システムにおける各種処理は、例えばマイクロコンピュータまたはＤＳＰ（ディジタル信号処理プロセッサ）等とソフトウエアによって実現される。具体的に、電子黒板システムは、全体を制御するＣＰＵ６１００と、ＣＰＵ６１００の制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ６１０１と、ＣＰＵ６１００のワークエリア等として使用されるＲＡＭ６１０２と、座標入力部６１０３と、画像表示部６１０４とを少なくとも有している。
【０３２４】
ここで、ＣＰＵ６１００は、図６９の位置検出部４８０１およびテンキー表示位置指定部４８０２，図７３の計測部５１００およびテンキー表示位置指定部５１０１，図７５の位置検出部５３００およびテンキー表示位置指定部５３０１，図７７の位置検出部５５０１およびテンキー表示位置指定部５５０２，図７９のテンキー位置指定部５７００およびテンキー表示位置指定部５７０１，または，図８１のテンキー表示指定窓表示部５９００およびテンキー表示位置指定部５７０１の機能を有している。
【０３２５】
なお、ＣＰＵ６１００におけるこのような機能は、例えばソフトウエアパッケージ（具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録体）の形で提供することが可能なものである。このため、図８２の例では、情報記録媒体６１０５を駆動する媒体駆動装置６１０６が設けられている。
【０３２６】
換言すれば、実施の形態５の電子黒板システムの機能は、内蔵のプロセッサシステムにＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に記録されたプログラムを読み込ませて、マイクロプロセッサ等にテンキー表示処理などを実行させることによっても実現することが可能である。この場合、実施の形態５で説明した処理を実行するためのプログラム（すなわち、ハードウエアシステムで用いられるプログラム）を、媒体に記録された状態で提供することができる。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭに限られるものではなく、ＲＯＭ，ＲＡＭ，フレキシブルディスク，メモリカード等であっても良い。媒体に記憶されたプログラムは、ハードウエアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばＲＡＭ６１０２にインストールされることによって実行され、上述した処理機能が実現される。
【０３２７】
また、実施の形態５で説明した処理を実現するためのプログラムは、媒体の形で提供されるのみならず、通信によって（例えばサーバから）提供されるものであっても良い。
【０３２８】
なお、上述した各構成例の説明においては、表示位置の決定方法として図７２のような例を用いたが、観察者が一人の場合、観察者と入力者との延長線上に暗証番号用テンキーを表示するようにしても良い。また、観察者が複数の場合、観察者達と入力者との位置を考慮し、観察者達のブラインドエリアに暗証番号用テンキーを表示するなど、場合に応じて種々の決定方法を用いることができる。
【０３２９】
また、ここで説明した処理は、電子黒板システムだけでなく、例えば銀行のＡＴＭ，ビルの入り口に設けられた装置等、暗証番号の入力が必要な種々の入力装置にも適用することができる。
【０３３０】
このように、実施の形態５に係る電子黒板システムによれば、入力者を撮像し、撮像した画像に基づいて入力者の位置を検出し、検出した位置に基づいてテンキーを表示することにより、入力者が影になる位置にテンキーを表示できるため、入力する暗証番号を他人に見られる虞を低減できる。
【０３３１】
また、入力者の３次元位置を計測し、計測した３次元位置に基づいてテンキーを表示することにより、より的確にテンキーの表示位置を決定することができる。
【０３３２】
また、入力者が乗るとその位置を検出し、検出した位置に基づいてテンキーを表示することにより、例えば入力面の前方の床面に立った入力者の位置を検出できるため、より的確にテンキーの表示位置を決定することができる。
【０３３３】
また、物体の距離を計測し、計測した値に基づいて入力者の位置を検出し、検出した位置に基づいてテンキーを表示することにより、より的確にテンキーの表示位置を決定することができる。
【０３３４】
また、テンキーの表示位置を指定し、指定された位置にテンキーを表示することにより、例えば、テンキーの表示位置を手動で入力できるため、状況に応じてテンキーの表示位置を決定することができる。
【０３３５】
さらに、テンキーの表示位置を指定するためのテンキー表示指定窓を表示し、テンキー表示指定窓に入力された位置にテンキーを表示することにより、テンキーの表示位置を指定する手動入力装置をソフト的に表示させることができるため、装置の低コスト化を図ることができる。
【０３３６】
〔実施の形態６〕
実施の形態６に係る電子黒板システムは、実施の形態３に係る電子黒板システムに適用可能なものであって、ソフトキーボードを容易に生成することができるようにすると共に、簡単な操作でセキュリティを確保することができるようにするものである。
【０３３７】
実施の形態６に係る電子黒板システムは、画像表示装置（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）の表面に設けられた座標入力装置（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、信号制御部とを有する。信号制御部は、接触面積算出部，接触位置検出部，接触面積判定部，ソフトキーボード生成部および描画部を有する。ここで、実施の形態３で説明したように、画像表示装置および座標入力装置により、電子黒板の表示面およびタッチ面（書き込み面）が構成される。
【０３３８】
そして、タッチ面に指先等が接触すると、座標入力装置が接触面積と接触位置に応じた信号を接触面積算出部と接触位置検出部に出力する。接触位置検出部は、座標入力装置から入力した信号から指先等が接触した位置の座標値を検出する。同時に、接触面積算出部は、座標入力装置から入力した信号により指先等がタッチ面に接触した際の接触面積を算出する。接触面積判定部は、接触面積算出部で算出した接触面積とあらかじめ設定されている閾値とを比較し、算出した接触面積が閾値より小さいときはタッチ面に図形等が描画されたと判定する。描画部は、接触面積算出部で算出した接触面積と接触位置検出部で検出した座標値に基づいて、描画処理を行って画像表示装置に画像を表示すると共に、描画処理を行って表示した画像の座標（座標群）をコンピュータに入力する。また、接触面積判定部で接触面積が閾値を越えていると判定された場合、タッチ面に例えば手のひら等が接触されたと判断し、ソフトキーボード生成部はソフトキーボードを生成して画像表示装置の接触位置にあらかじめ定めた大きさで表示する。
【０３３９】
タッチ面に例えば手のひらを接触させることにより、簡単にソフトキーボードを画像表示装置に表示させることができる。ユーザは、表示されたソフトキーボードをキーボードを操作する場合と同様に操作することにより、電子黒板システムにおいて各種オペレーションを容易に実行することができる。例えば、電子黒板システムは、ソフトキーボードから入力された暗証番号に基づいて、システムの利用許可に関する認証処理を実行することができる。
【０３４０】
図８３は、実施の形態６に係る電子黒板システムの第１の構成例を示すブロック図である。図８３に示すように、電子黒板システムは、座標入力装置７５０１（実施の形態３の座標入力装置１０２に該当する）と、画像表示装置７５０２（実施の形態３のＰＤＰ１０１に該当する）と、信号制御部７５０３とを有する。信号制御部７５０３は、接触面積算出部７５０４，接触位置検出部７５０５，接触面積判定部７５０６，ソフトキーボード生成部７５０７および描画部７５０８を有する。
【０３４１】
指先やペン等がタッチ面に接触すると、座標入力装置７５０１は、図８４に示すように、接触面積と接触位置に応じた信号を出力する。１面分の時系列信号において変化が生じた時間を積分することにより、指先等がタッチ面に接触している面積を算出することができる。そこで、接触面積算出部７５０４は、座標入力装置７５０１から出力される１面分の時系列信号に基づいて、指先等がタッチ面に接触していた部分Ａ１，Ａ２，Ａ３の面積を算出する。また、接触位置検出部７５０５は、座標入力装置７５０１から出力される１面分の時系列信号からＡ１，Ａ２，Ａ３の各座標値を算出する。接触面積判定部７５０６は、接触面積算出部７５０４で算出された接触面積とあらかじめ定められた閾値とを比較する。ソフトキーボード生成部７５０７は、接触面積判定部７５０６で接触面積が閾値を越えていると判定された場合に、ソフトキーボードを生成し、接触位置に対応するように画像表示装置７５０２に表示する。描画部７５０８は、接触面積判定部７５０６で接触面積が閾値より小さいと判定された場合に、タッチ面に対する接触面積と接触位置に基づいて描画処理を行って画像表示装置７５０２に画像を表示すると共に、描画処理を行って表示した画像の座標（座標群）をコンピュータ７５０９に入力する。
【０３４２】
上記のように構成された電子黒板システムのタッチ面に指先等を接触させた場合の動作を図８５のフローチャートを参照して説明する。タッチ面に指先等が接触すると、座標入力装置７５０１は、接触面積と接触位置に応じた信号を接触面積算出部７５０４および接触位置検出部７５０５に出力する（Ｓ７７０１）。
【０３４３】
接触位置検出部７５０５は、座標入力装置７５０１から入力した信号から指先等が接触した位置の座標値を検出する（Ｓ７７０２）。同時に、接触面積算出部７５０４は、座標入力装置７５０１から入力した信号に基づいて、指先等の接触面積を算出する（Ｓ７７０３）。
【０３４４】
接触面積判定部７５０６は、接触面積算出部７５０４で算出した接触面積とあらかじめ設定されている閾値とを比較し（Ｓ７７０４）、算出した接触面積が閾値より小さいときはタッチ面に図形等が描画されたと判定する。これに応じて、描画部７５０８は、接触面積算出部７５０４で算出した接触面積と接触位置検出部７５０５で検出した座標値に基づいて、描画処理を行って画像表示装置７５０２に画像を表示すると共に、描画処理を行って表示した画像の座標（座標群）をコンピュータ７５０９に入力する（Ｓ７７０５）。
【０３４５】
一方、接触面積判定部７５０６において接触面積が閾値を越えていると判定された場合、タッチ面に例えば手のひら等が接触したと判定する。これに応じて、ソフトキーボード生成部７５０７は、ソフトキーボードを生成し、接触位置に対応する画像表示装置７５０２の位置にあらかじめ定めた大きさで表示する（Ｓ７７０６）。
【０３４６】
このように、タッチ面に例えば手のひらを接触させることにより、画像表示装置７５０２にソフトキーボードを簡単に表示させることができる。キーボードを操作する場合と同様に、表示されたソフトキーボードを操作することによって、各種オペレーションを容易に実行することができる。
【０３４７】
上記第１構成例では、ソフトキーボード生成部７５０７で一定の大きさのソフトキーボードを生成して画像表示装置７５０２に表示する場合について説明したが、ソフトキーボード生成部７５０７は、画像表示装置７５０２に表示するソフトキーボードをオペレータが指定した大きさに応じて表示することもできる。例えば、ユーザが手のひらをタッチ面に接触させた場合、その接触面積に応じた大きさのソフトキーボードをソフトキーボード生成部７５０７で生成し、画像表示装置７５０２に表示する。このように、手のひらの大きさのソフトキーボードを表示することにより、最も使いやすい大きさのソフトキーボードを表示することが可能となる。
【０３４８】
つぎに、前述したようにして画像表示装置７５０２に表示させたソフトキーボードを利用したセキュリテイ機能の例について説明する。
【０３４９】
図８６は、電子黒板システムの第２の構成例を示すブロック図である。図８６に示すように、電子黒板システムは、座標入力装置７５０１，画像表示装置７５０２，信号制御部７５０３および比較部７８１０を有する。信号制御部７５０３は、接触面積算出部７５０４，接触位置検出部７５０５，接触面積判定部７５０６およびソフトキーボード生成部７５０７の他に、コード生成部７８１１，接触面積信号記憶部７８１２，コード信号記憶部７８１３および参照信号記憶部７８１４を有している。
【０３５０】
コード生成部７８１１は、あらかじめ設定されたテーブルに基づいて、接触位置検出部７５０５で検出されたタッチ面への接触位置の座標信号をコード信号に変換する。接触面積信号記憶部７８１２は、接触面積算出部７５０４で算出された接触面積が閾値より小さい場合に、算出された接触面積を逐次記憶する。コード信号記憶部７８１３は、コード生成部７８１１で変換されたコード信号を逐次記憶する。参照信号記憶部７８１４は、あらかじめ電子黒板システムを利用することが許された利用者の一連のコード信号系列と接触面積系列が参照信号として登録されたものである。比較部７８１０は、接触面積信号記憶部７８１２に記憶された接触面積信号系列およびコード信号記憶部７８１３に記憶されたコード信号系列からなる入力信号と、参照信号記憶部７８１４に登録された参照信号とを比較することによって認証処理を行う。
【０３５１】
上記のように構成された電子黒板システムの動作について図８７のフローチャートを参照して説明する。第１の構成例で説明したようにして画像表示装置７５０２にソフトキーボードが表示されると（Ｓ７９０１）、ユーザは、ソフトキーボードに対応するタッチ面に指先等を接触させて暗証番号またはパスワードを入力する（Ｓ７９０２）。ここで、ソフトキーボードとしてテンキーを表示した場合には暗証番号を入力し、フルキーを表示した場合にはパスワードを入力する。
【０３５２】
接触位置検出部７５０５は、座標入力装置７５０１の各接触位置の座標値を検出してコード生成部７８１１に送る（Ｓ７９０３）。コード生成部７８１１は、送られた座標値をコード信号に変換してコード信号記憶部７８１３に逐次記憶する（Ｓ７９０４）。
【０３５３】
一方、接触面積算出部７５０４は、ユーザがタッチ面に指先等を接触させて暗証番号等を入力した際の接触面積を算出し、接触面積信号記憶部７８１２に記憶する（Ｓ７９０５）。
【０３５４】
暗証番号やパスワードの入力が終了すると（Ｓ７９０６）、比較部７８１０は、コード信号記憶部７８１３に記憶されたコード信号系列および接触面積信号記憶部７８１２に記憶された接触面積信号系列を読み出し、読み出したコード信号系列および接触面積信号系列からなる入力信号と、参照信号記憶部７８１４にあらかじめ登録したコンピュータシステムを利用することが許された利用者の一連のコード信号系列および接触面積系列からなる参照信号とをそれぞれ比較する（Ｓ７９０７）。この比較方法として、コード信号の比較には単純なテンプレートマッチングを用ることができ、接触面積系列の比較には、時間変動を伴う信号であることに鑑み、ＤＰマッチングや、ＨＭＭに基づくビタビデコーディング、ニューラルネット技術などを用いることができる。
【０３５５】
この比較の結果、入力信号と一致する参照信号が参照信号記憶部７８１４に登録されている場合は利用者が登録してあると判定して利用許可をコンピュータ７５０９に送る（Ｓ７９０８，Ｓ７９０９）。一方、入力信号と一致する参照信号が参照信号記憶部７８１４に登録されていない場合は、利用不許可をコンピュータ７５０９に送る。（Ｓ７９０８，Ｓ７９１０）。コンピュータ７５０９は、受信した結果を画像表示装置７５０２に表示する。
【０３５６】
このように、ソフトキーボードから暗証番号やパスワードを入力した際の接触位置を示すコード信号系列と接触面積信号系列とによって、利用が許された者であるか否を判断するため、自然な動作で信頼性の高い利用許可の認証処理を行うことができる。
【０３５７】
上記第２の構成例では、ソフトキーボードから入力した暗証番号やパスワードにより使用許可，不許可の認証処理を行う場合について説明したが、利用者のサインの筆跡により使用許可，不許可の認証処理を行うことにしても良い。
【０３５８】
図８８は、電子黒板システムの第３の構成例を示すブロック図である。この第３の構成例の電子黒板システムは、利用者の筆跡により使用許可，不許可の認証処理を行うものである。図８８に示すように、電子黒板システムの信号制御部７５０３は、接触面積算出部７５０４，接触位置検出部７５０５，接触面積判定部７５０６，ソフトキーボード生成部７５０７，接触面積信号記憶部７８１２，座標信号記憶部８０１５および参照信号記憶部７８１４ａを有している。
【０３５９】
座標信号記憶部８０１５は、接触位置検出部７５０５で検出したタッチ面への接触位置の座標値を記憶する。参照信号記憶部７８１４ａは、あらかじめシステムを利用することが許された利用者の筆跡を計測した一連の座標信号系列と接触面積系列が参照信号として登録されたものである。
【０３６０】
以上のように構成された電子黒板システムの動作を図８９のフローチャートを参照して説明する。ユーザがタッチ面に指先等を接触させると、座標入力装置７５０１は、接触面積と接触位置に応じた信号を接触面積算出部７５０４および接触位置検出部７５０５に出力する（Ｓ８１０１）。
【０３６１】
接触位置検出部７５０５は、座標入力装置７５０１から入力した信号から指先等が接触した位置の座標値を検出して座標信号記憶部８０１５に記憶する（Ｓ８１０２）。同時に、接触面積算出部７５０４は、座標入力装置７５０１から入力した信号により指先等が接触した接触面積を算出する（Ｓ８１０３）。
【０３６２】
接触面積判定部７５０６は、接触面積算出部７５０４で算出された接触面積とあらかじめ設定されている閾値とを比較し（Ｓ８１０４）、接触面積が閾値より大きい場合、ユーザがタッチ面に手のひら等を接触させたと判断する。これに応じて、ソフトキーボード生成部７５０７は、ソフトキーボードを生成し、接触位置に対応する画像表示装置７５０２の位置に表示する（Ｓ８１０４、Ｓ８１０５）。
【０３６３】
一方、算出された接触面積が閾値より小さい場合、接触面積判定部７５０６は、ユーザがタッチ面に何かを描画したと判定し、接触面積を接触面積信号記憶部７８１２に逐次記憶する（Ｓ８１０４，Ｓ８１０６）。
【０３６４】
タッチ面に対する入力が終了すると、比較部７８１０は、座標信号記憶部８０１５に記憶した座標信号系列および接触面積信号記憶部７８１２に記憶した接触面積信号系列を読み出し、読み出した座標信号系列および接触面積信号系列からなる入力信号と、参照信号記憶部７８１４ａにあらかじめ記憶したコンピュータシステムを利用することが許された利用者のサインの筆跡を示す一連の座標信号系列および接触面積系列からなる参照信号とをそれぞれ比較する（Ｓ８１０７，Ｓ８１０８）。
【０３６５】
この比較の結果、入力信号と一致する参照信号が参照信号記憶部７８１４ａに登録されている場合は、利用者が登録されていると判定して利用許可をコンピュータ７５０９に送る。（Ｓ８１０９，Ｓ８１１０）。一方、入力信号と一致する参照信号が参照信号記憶部７８１４ａに登録されていない場合は、利用不許可をコンピュータ７５０９に送る。（Ｓ８１０９，Ｓ８１１１）。コンピュータ７５０９は、受信した結果を画像表示装置７５０２に表示する。
【０３６６】
このように、利用者のサインによって利用が許された者であるか否を判断するため、簡単な操作で信頼性の高い利用許可の認証処理を行うことができる。
【０３６７】
この第３の構成例においては、接触位置検出部７５０５で検出した利用者のサインの筆跡の座標信号系列を座標信号記憶部８０１５に記憶し、座標信号記憶部８０１５に記憶した座標信号系列および接触面積信号記憶部７８１２に記憶した接触面積信号系列からなる入力信号と、参照信号記憶部７８１４ａに登録した参照信号とを比較することにした。しかし、図９０のブロック図（第４の構成例）に示すように、座標信号記憶部８０１５の代わりに、正規化部８２１６と正規化信号記憶部８２１７とを設け、接触位置検出部７５０５で検出した利用者のサインの筆跡の座標信号系列を正規化部８２１６で正規化して正規化信号記憶部８２１７に記憶するようにしても良い。
【０３６８】
この場合は、正規化信号記憶部８２１７に記憶した座標信号の正規化信号系列および接触面積信号記憶部７８１２に記憶した接触面積信号系列からなる入力信号と、参照信号記憶部７８１４ａにあらかじめ記憶したコンピュータシステムを利用することが許された利用者のサインの筆跡を示す一連の座標信号の正規化系列および接触面積系列からなる参照信号とをそれぞれ比較する。このように接触位置検出部７５０５で検出した利用者によるサインの筆跡の座標信号を正規化することにより、利用者は任意の大ききのサインをすることができ、使い勝手を向上することができる。
【０３６９】
また、前述したセキュリティ機能を実現する各構成例において、図９１のブロック図（第５の構成例）に示すように、信号制御部７５０３に入力開始指令を入力する入力開始指示部８３１８と、比較動作開始指令を入力する比較動作開始指示部８３１９とを設けることにしても良い。その結果、暗証番号やサインを入力する際に、入力開始指示部８３１８からの入力開始指令により暗証番号等を入力し、暗証番号等を確認するときに比較動作開始指示部８３１９から入力された比較確認指令により比較動作を開始することができるため、暗証番号等をより正確に確認することができる。入力開始指示部８３１８および比較動作開始指示部８３１９としては、物理的なスイッチやソフトキーボードのように画像表示装置７５０２に表示されたスイッチを使用することができる。
【０３７０】
また、暗証番号やパスワードを入力する場合においては、入力開始指示部８３１８および比較動作開始指示部８３１９として、接触回数カウンタを使用しても良い。このように接触回数カウンタを使用した場合は、表示されたソフトキーボードに最初に触れた場合に接触回数カウンタを「０」にリセットし、入力開始指令を信号制御部７５０３に送る。そして、ユーザがソフトキーボードに触れる度にその回数を接触回数カウンタで計数し、接触回数カウンタの計数値があらかじめ暗証番号やパスワードに応じて定められた一定回数に達した場合に、比較動作開始指令を信号制御部７５０３に送る。このようにして暗証番号やパスワードの入力回数も確認することができる。
【０３７１】
また、利用者によるサインの筆跡を入力する場合においては、入力開始指示部８３１８および比較動作開始指示部８３１９として、入力時間を計時するタイマを使用しても良い。この場合は、利用者が座標入力装置７５０１に触れてサインを開始した場合にタイマの計数時間を「０」にリセットして計時を開始すると共に、入力開始指令を信号制御部７５０３に送り、あらかじめ定めた一定時間経過したときに比較動作開始指令を信号制御部７５０３に送る。このようにしてサインによる認証のように文字数が不定の場合でも、サインの入力動作と比較動作を安定して行なうことができる。
【０３７２】
入力開始指示部８３１８からの入力開始指令を信号制御部７５０３に送る前の入力処理待機状態と、入力開始指令を信号制御部７５０３に送った後の入力処理開始状態と、比較処理開始指示部８３１９から比較動作開始指令を送り比較動作を行なっているときの比較処理状態および比較処理終了の各状態とを状態表示部８３２０で確認し、確認した状態を画像表示装置７５０２に表示することもできる。これにより、ユーザは各処理状態を正確に認識することができ、使い勝手を向上させることができる。
【０３７３】
このように、実施の形態６に係る電子黒板システムによれば、画像表示装置および座標入力装置で構成されたタッチ面に対し、ユーザが指先等を接触させた接触面積によってソフトキーボードを生成し、接触位置に対応する画像表示装置の位置に表示するようにしたため、ソフトキーボードを簡単に表示することができる。
【０３７４】
また、ユーザがタッチ面に対して指先等を接触させた接触面積の大きさに応じたサイズのソフトキーボードを表示することにより、任意の大きさのソフトキーボードを表示することができ、使い勝手を向上することができる。
【０３７５】
また、ユーザが指先等を入力面に接触させた際の接触位置の座標値のコード信号系列および接触面積信号系列をそれぞれ参照信号と比較することにより、ソフトキーボードで入力した暗証番号やパスワードにより利用が許された者であるか否を判断することができ、自然な動作で信頼性の高い利用許可の認証処理を行うことができる。
【０３７６】
また、ユーザが指先等をタッチ面に接触させたときの一連の座標信号系列および接触面積系列をそれぞれ参照信号と比較することにより、利用者のサインの筆跡により利用許可を認証することができ、信頼性の高い認証を行うことができる。
【０３７７】
また、ユーザが指先等をタッチ面に接触させたときの一連の座標信号系列を正規化することにより、任意の大きさのサインを用いることができ、使い勝手を向上することができる。
【０３７８】
また、タッチ面を介して入力を開始したことを指示したり、比較処理の開始を指示することを可能にすることにより、暗証番号等をより正確に確認することができる。この入力開始指示と比較開始指示を、タッチ面に対する接触回数を計測する接触回数計測手段や入力時間を計測する入力時間計測手段で行なうことにより、簡単かつ確実に指示を行うことができる。
【０３７９】
さらに、タッチ面に入力している状態や比較処理をしている状態を画像表示装置に表示することにより、ユーザは処理状態を確実に認識することができるため、使い勝手を向上させることができる。
【０３８０】
以上説明した実施の形態１〜６における各処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することが可能である。このプログラムは、ハードディスク，フロッピーディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯ，ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、このプログラムは、上記記録媒体を介して、またはネットワークや放送波等を介して提供することもできる。
【０３８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の座標入力／検出装置（請求項１）によれば、光出射手段から入力領域に対して光を出射し、光出射手段から出射された光で照明された指示物体を少なくとも二つの撮像素子で撮像し、各撮像素子の出力に基づいて各撮像素子上における前記指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して指示物体の位置座標を特定することにより、特殊な指示物体を用いることなく、指先や一般的なペン等の任意の指示物体を使用して指示された入力領域の位置の座標を特定することを可能にしたため、座標入力／検出装置の操作性の向上を図ることができる。また、光源からの光を反射して入力領域に拡散させることにより、光出射手段から入力領域全域にわたる光を出射できるようにする。また、ミラーの角度を変化させることにより、ミラーによる光の反射方向を調整する。更に、ミラーによって反射された光を受光素子で受光し、受光素子で受光した光の強度が略最大になるように、ミラーの角度を変化させる。この結果、受光素子に対してミラーからの反射光が垂直に入射するように筆記面に対して平行な光を光出射手段から出射することが可能となり、したがって、指示物体の位置座標の検出精度の向上を図ると共に、ペンアップ・ペンダウン状態を正確に判定することが可能になるという効果を奏する。
【０３８３】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項２）によれば、光出射手段による光の出射方向および各撮像素子から指示物体を見る方向がほぼ一致するように光出射手段および各撮像素子を配列することにしたことにより、撮像素子に光出射手段から出射された光が直接入射しないようにすることが可能になると共に、指示物体にできる限り影が発生しないようにすることが可能となるため、指示物体を正確に撮像することができる。
【０３８４】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項３）によれば、光出射手段から出射された光が各撮像素子に直接入射しないようにする入射防止手段を設け、撮像素子に光出射手段から出射された光が直接入射しないようにするため、撮像素子の誤動作を防止することができる。
【０３８８】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項４）によれば、反射防止手段が光出射手段から出射された光が反射されることを防止することにより、撮像素子に散乱光が入射することを防止することができるため、撮像素子の誤動作を防止することができる。
【０３８９】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項５）によれば、同一の位置座標が得られつづけた場合、その位置座標は例えばゴミに基づいて得られたものであると判定し、記憶手段にその位置座標を記憶しないようにすると共に、その位置座標を外部に出力しないようにすることにより、例えばゴミに基づいて得られた位置座標が外部に出力されることを防止することができる。
【０３９１】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項６）によれば、異なるパターンがそれぞれ付与された複数の指示物体が入力領域に挿入された場合に、各撮像素子の出力に基づいて各パターンを判別できるため、複数の指示物体を同時に用いた入力操作を行うことが可能となる。
【０３９２】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項７）によれば、撮像素子で撮像された指示物体の像に基づいて、指示物体の幅を特定する処理を実行するため、指示物体の幅を求めることができる。
【０３９３】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項８）によれば、幅特定手段で特定された指示物体の幅と、記憶手段に予め記憶された指示物体の幅とを用いて、座標特定手段で特定した指示物体の位置座標を補正するため、正確な位置座標を得ることが可能となる。
【０３９４】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項９）によれば、各撮像素子で予め撮像した入力領域の画像を基準画像としてそれぞれ記憶しておき、その後各撮像素子で撮像した入力領域の画像および対応する基準画像の差分をそれぞれ抽出することにより、入力領域に挿入された指示物体の画像をそれぞれ抽出し、抽出された指示物体の各画像に基づいて各撮像素子上における指示物体の像の結像位置をそれぞれ求め、求めた各結像位置を利用して指示物体の位置座標を特定することにより、特殊な指示物体を用いることなく、指先や一般的なペン等の任意の指示物体を使用して指示された入力領域の位置の座標を特定することを可能にしたため、座標入力／検出装置の操作性の向上を図ることができる。
【０３９５】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項１０）によれば、二次元撮像素子で入力領域を撮像するため、指示物体の三次元位置座標を求めることが可能となる。
【０３９６】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項１１）によれば、基準画像が背景板のみの画像となるため、背景板および指示物体を含む画像から指示物体のみの画像を容易に抽出することが可能となる。
【０３９７】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項１２）によれば、基準画像に基づいて、背景板および指示物体を含む画像から基準パターンを除去することができるため、指示物体のみの画像を容易に抽出することが可能となる。
【０３９８】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項１３）によれば、領域制限手段によって撮像素子で撮像可能な領域を入力領域に合わせて制限するため、外乱光等のノイズの影響を撮像素子が受けないようにすることができる。
【０３９９】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項１４）によれば、同一の位置座標が得られつづけた場合、その位置座標は例えばゴミに基づいて得られたものであると判定し、記憶手段にその位置座標を記憶しないようにすると共に、その位置座標を外部に出力しないようにするため、例えばゴミに基づいて得られた位置座標が外部に出力されることを防止することができる。
【０４００】
また、本発明の座標入力／検出装置（請求項１５）によれば、更新処理手段によって破棄された位置座標を得るために用いられた入力領域の各画像を新たな基準画像とすることにより、入力領域に存在するゴミをも基準画像の一部とすることができるため、ゴミの位置座標を求めてしまうことを防止することができる。
【０４０１】
また、本発明の電子黒板システム（請求項１６）によれば、文字および画像を表示するための表示装置の前面に上記座標入力／検出装置を配設し、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成することにしたため、表示装置の視認性やシステムの操作性、信頼性の向上を図ることができる。
【０４０２】
また、本発明の電子黒板システム（請求項１７）によれば、文字および画像を表示するための表示装置の前面に上記座標入力／検出装置を配設し、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成することにしたため、表示装置の視認性やシステムの操作性、信頼性の向上を図ることができる。加えて、電子黒板の表示面および書き込み面を所定の高さに保持する保持部、印刷装置を収納する印刷装置収納部および制御装置を収納する制御装置収納部を有し、かつ、これら各部が鉛直方向の下から制御装置収納部、印刷装置収納部、保持部の順に配置された筐体ユニットを設けることにしたことにより、システムの移動・設置を容易に行うことができるため、システムの取扱性の向上を図ることができる。すなわち、システム全体の小型化・一体化を図り、かつ、取扱性・操作性・信頼性の向上を図ることができる。
【０４０３】
また、本発明の電子黒板システム（請求項１８）によれば、プラズマディスプレイを表示装置として使用することにしたため、表示装置の視認性やシステムの操作性、信頼性の向上を図ることができるという前述した効果に加えて、表示装置の厚みを薄くでき、輝度が高く、視野角が広く、動画もスムーズに再生できるというプラズマディスプレイの特徴を活かしてシステムの最適化を図ることができるという効果を得ることができる。
【０４０４】
また、本発明の電子黒板システム（請求項１９）によれば、筐体ユニットにおける印刷装置収納部の上方で、かつ、保持部の下方の位置に、パーソナルコンピュータに接続されるキーボードを載置するためのキーボード載置部を設けることにしたため、システムの取扱性の向上を図ることができる。
【０４０５】
また、本発明の電子黒板システム（請求項２０）によれば、電子黒板の表示面および書き込み面の角度を調整する角度調整手段を保持部に設けたことにより、表示装置（表示面）に対する外乱光の入射、特に、天井にある蛍光灯のような照明器具からの光を避けることができるため、表示装置の視認性や、入力のための操作性、システムの取扱性の向上を図ることができる。
【０４０６】
さらに、本発明の電子黒板システム（請求項２１）によれば、デジタルカメラ，ＤＶＤプレイヤー，ビデオ機器等の各種情報機器や、ＡＶ機器を接続するための複数の接続端子を表示装置に設け、大画面モニタとして使用可能にしたため、コンピュータを介さずに、各種情報機器やＡＶ機器の接続および操作を行うことができる電子黒板システムを提供することができる。また、あらゆる場面でも電子黒板システムを活用することが可能となり、電子黒板システムの汎用性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１に示す座標入力／検出装置を構成する照明装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、入力領域内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、入力領域内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、ＣＣＤ上に結像された被写体像の位置およびＣＣＤによって撮像された被写体像の光量の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、指示物体に発生する影の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、ＣＣＤ上に結像された被写体像の位置およびＣＣＤによって撮像された被写体像の光量の関係を、指示物体に影がある場合とない場合とで比較した様子を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、ＣＣＤ上に結像された被写体像の位置，ＣＣＤによって撮像された被写体像の光量および距離Ｄの関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、算出された位置座標をコンピュータに転送する際の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置において、２本のペンを同時に用いて手書き文字や図形をコンピュータに入力する操作を行った場合の処理を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る座標入力／検出装置の変形例の概略構成を示す正面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置の概略構成を示す正面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置に設けられる背景板の説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置に設けられる遮光板の説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置の断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置のブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置において、入力領域内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置において、入力領域内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置において、入力領域内に挿入された指示物体の位置座標を求める処理の流れを示す説明図である。
【図２１】図２０に示す基準画像の一例を示す説明図である。
【図２２】図２０に示す撮影画像の一例を示す説明図である。
【図２３】図２０に示す差分画像の一例を示す説明図である。
【図２４】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置において、入力領域の一点が指で指し示された様子を示す説明図である。
【図２５】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置において、二次元イメージセンサに結像されるＺ方向の差分画像の結像中心点と距離Ｄとの関係を示す説明図である。
【図２６】本発明の実施の形態２に係る座標入力／検出装置において使用可能な描画およびジェスチャコマンドを示す説明図である。
【図２７】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムのブロック図である。
【図２８】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムを構成するコンピュータ（パーソナルコンピュータ）のブロック図である。
【図２９】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムを収納した筐体ユニットを前方側から見た斜視図である。
【図３０】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムを収納した筐体ユニットを後方側から見た斜視図である。
【図３１】本発明の実施の形態３に係る筐体ユニットを右側面から見た側面図である。
【図３２】本発明の実施の形態３に係る角度調整機構部を筐体ユニットの上方から見た場合の構成図である（ボード部の角度は５度）。
【図３３】本発明の実施の形態３に係る角度調整機構部を筐体ユニットの上方から見た場合の構成図である（ボード部の角度は０度）。
【図３４】本発明の実施の形態３に係る角度調整機構部を筐体ユニットの側面から見た場合の構成図である。
【図３５】本発明の実施の形態３に係る角度調整機構部の変形例を示す構成図である。
【図３６】本発明の実施の形態３に係る角度調整機構部の変形例を示す構成図である。
【図３７】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、ＰＤＰに表示される電子黒板画面およびツールバーの一例を示す説明図である。
【図３８】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、ＰＤＰに表示される拡張ツールバーの一例を示す説明図である。
【図３９】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、拡張ツールバーと共にＰＤＰに表示される描画ツールバーの一例を示す説明図である。
【図４０】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、タッチ面上に手書きで文字や線を書いた結果がＰＤＰ上の電子黒板画面に表示された様子の一例を示す説明図である。
【図４１】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面に表示された手書きの文字や線を消しゴムで消去する際の様子の一例を示す説明図である。
【図４２】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面に表示された手書きの文字や線を枠で囲い、枠の中の文字や線を一度に消去する際の様子の一例を示す説明図である。
【図４３】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面上に直線が描画された様子を示す説明図である。
【図４４】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面上に四角形が描画された様子を示す説明図である。
【図４５】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面の背景としてグリッドが表示された様子を示す説明図である。
【図４６】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面上に表が作成された様子を示す説明図である。
【図４７】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、電子黒板画面上に楕円が描画された様子を示す説明図である。
【図４８】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、（ａ）は変形対象の図形が選択された様子を示す説明図であり、（ｂ）は変形対象の図形が変形された様子を示す説明図である。
【図４９】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、（ａ）は移動対象の図形が選択された様子を示す説明図であり、（ｂ）は選択された図形が移動された様子を示す説明図である。
【図５０】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、描画された図形を編集する際に表示される編集メニューの一例を示す説明図である。
【図５１】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、作成済みのファイルを開く処理を説明するための説明図である。
【図５２】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、作成済みのファイルをサムネイル画像を用いて開く処理を説明するための説明図である。
【図５３】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、ＰＤＰに表示されるコンピュータ画面およびキャプチャツールバーの一例を示す説明図である。
【図５４】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、キャプチャしたアプリケーションプログラムの画面を電子黒板画面の背景として表示した様子の一例を示す説明図である。
【図５５】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、キャプチャしたアプリケーションプログラムの画面を電子黒板画面の背景として表示し、その上に文字等を書きこんだ様子の一例を示す説明図である。
【図５６】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、作成中のページを一覧表示するサムネイル表示ダイアログボックスを表示した様子を示す説明図である。
【図５７】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、作成中のページを印刷するための印刷ダイアログボックスを表示した様子を示す説明図である。
【図５８】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムにおいて、座標入力装置の設定画面の一例を示す説明図である。
【図５９】本発明の実施の形態３に係る電子黒板システムのネットワーク接続を説明する説明図である。
【図６０】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムを構成する表示装置の構成図である。
【図６１】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムの主制御部のブロック図である。
【図６２】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおいて、ポイント操作領域を表示した画面を示す説明図である。
【図６３】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおけるポイント操作を示すフローチャートである。
【図６４】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおいて、ポイント操作領域の表示と消去処理を示す処理工程図である。
【図６５】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおいて、ポイント操作領域の表示と消去処理を示すフローチャートである。
【図６６】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおいて、表示画面の表示内容をポイント操作領域に表示した状態の説明図である。
【図６７】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおいて、座標の変化分によるポインタの移動動作を示す説明図である。
【図６８】本発明の実施の形態４に係る電子黒板システムにおいて、ポイント操作領域の操作によるドラッグ動作を示すタイムチャートである。
【図６９】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第１の構成例を示すブロック図である。
【図７０】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第１の構成例を示す外観図である。
【図７１】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第１の構成例において、画像から人物の位置を検出するための方法の一例を示す説明図である。
【図７２】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムにおいて、テンキー表示位置の決定方法を説明するための説明図である。
【図７３】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第２の構成例を示すブロック図である。
【図７４】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第２の構成例を示す外観図である。
【図７５】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第３の構成例を示すブロック図である。
【図７６】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第３の構成例を示す外観図である。
【図７７】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第４の構成例を示すブロック図である。
【図７８】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第４の構成例を示す外観図である。
【図７９】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第５の構成例を示すブロック図である。
【図８０】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムの第５の構成例を示す外観図である。
【図８１】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムに適用可能な、テンキー表示位置を指定するための入力窓（テンキー表示指定窓）を入力面上に表示させるための構成を示すブロック図である。
【図８２】本発明の実施の形態５に係る電子黒板システムのハードウエア構成を示すブロック図である。
【図８３】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第１の構成例を示すブロック図である。
【図８４】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第１の構成例における座標入力装置の出力波形を示す波形図である。
【図８５】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第１の構成例の動作を示すフローチャートである。
【図８６】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第２の構成例を示すブロック図である。
【図８７】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第２の構成例の動作を示すフローチャートである。
【図８８】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第３の構成例を示すブロック図である。
【図８９】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第３の構成例の動作を示すフローチャートである。
【図９０】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第４の構成例を示すブロック図である。
【図９１】本発明の実施の形態６に係る電子黒板システムの第５の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，３１        座標入力／検出装置
１ａ，３２      筐体
２，３３        入力領域
３        光源
４        照明装置
５        ＣＣＤ
６，３６        結像光学レンズ
７Ｌ，７Ｒ      撮像装置
８        シェード
９        光吸収部材
１０      受光素子
１１      光学レンズ
１２      円弧型スリット
１３      円錐ミラー
１３ａ    傾斜面
１４      軸
１５      角度調整部
１６      アクチュエータ
１７，３８      マイコン
１８，３９      Ｉ／Ｆ
１９，４０      ＣＰＵ
２０，４１      ＲＯＭ
２１，４２      ＲＡＭ
２２，４３      タイマ
２３      ｘｙ演算器
２４，４２ａ      座標メモリ
２５      ひずみ補正部
２６      パターン認識部
２７      影部補正部
２８，５１      バス
３４Ｌ，３４Ｒ      カメラ
３７      背景板
３５      二次元イメージセンサ
４４      差分器
４５      ＸＹＺ演算器
４６      ＥＥＰＲＯＭ
４７      基準画像メモリ
４８      撮影画像
４９      基準画像
５０      差分画像
１００    電子黒板システム
１０１    プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
１０２    座標入力装置
１０３    コントローラ
１０４    コンピュータ
１０５    スキャナ
１０６    プリンタ
１０７    ネットワーク
１０８    ビデオプレイヤー
２０１    タッチ面（書き込み面）
５０６    電子黒板ソフト
５０７    デバイスドライバ
６００    筐体ユニット
６０１    パネル部
６０２    コントローラ収納部
６０３    スタンド
６０４    機器収納部
６１２    コンピュータ収納部
６１３    ビデオ収納部
６１４    プリンタ収納部
６１５    キーボード台
８０２    角度調整機構部
Ａ        ペン
Ｂ        遮光板
Ｂ１      切欠
Ｃ        指
ｄ        ディスプレイ面
Ｅ        筆記面
Ｐ        基準パターン
ｓ        影
【図１】
0004033582.tif 000003
【図２】
0004033582.tif 000004
【図３】
0004033582.tif 000005
【図４】
0004033582.tif 000006
【図５】
0004033582.tif 000007
【図６】
0004033582.tif 000008
【図７】
0004033582.tif 000009
【図８】
0004033582.tif 000010
【図９】
0004033582.tif 000011
【図１０】
0004033582.tif 000012
【図１１】
0004033582.tif 000013
【図１２】
0004033582.tif 000014
【図１３】
0004033582.tif 000015
【図１４】
0004033582.tif 000016
【図１５】
0004033582.tif 000017
【図１６】
0004033582.tif 000018
【図１７】
0004033582.tif 000019
【図１８】
0004033582.tif 000020
【図１９】
0004033582.tif 000021
【図２０】
0004033582.tif 000022
【図２１】
0004033582.tif 000023
【図２２】
0004033582.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
0004033582.tif 000026
【図２５】
0004033582.tif 000027
【図２６】
0004033582.tif 000028
【図２７】
0004033582.tif 000029
【図２８】
0004033582.tif 000030
【図２９】
0004033582.tif 000031
【図３０】
0004033582.tif 000032
【図３１】
0004033582.tif 000033
【図３２】
0004033582.tif 000034
【図３３】
0004033582.tif 000035
【図３４】
0004033582.tif 000036
【図３５】
0004033582.tif 000037
【図３６】
0004033582.tif 000038
【図３７】
0004033582.tif 000039
【図３８】
0004033582.tif 000040
【図３９】
0004033582.tif 000041
【図４０】
0004033582.tif 000042
【図４１】
0004033582.tif 000043
【図４２】
0004033582.tif 000044
【図４３】
0004033582.tif 000045
【図４４】
0004033582.tif 000046
【図４５】
0004033582.tif 000047
【図４６】
0004033582.tif 000048
【図４７】
0004033582.tif 000049
【図４８】
0004033582.tif 000050
【図４９】
0004033582.tif 000051
【図５０】
0004033582.tif 000052
【図５１】
0004033582.tif 000053
【図５２】
0004033582.tif 000054
【図５３】
0004033582.tif 000055
【図５４】
0004033582.tif 000056
【図５５】
0004033582.tif 000057
【図５６】
0004033582.tif 000058
【図５７】
0004033582.tif 000059
【図５８】
0004033582.tif 000060
【図５９】
0004033582.tif 000061
【図６０】
0004033582.tif 000062
【図６１】
0004033582.tif 000063
【図６２】
0004033582.tif 000064
【図６３】
0004033582.tif 000065
【図６４】
0004033582.tif 000066
【図６５】
0004033582.tif 000067
【図６６】
0004033582.tif 000068
【図６７】
0004033582.tif 000069
【図６８】
0004033582.tif 000070
【図６９】
0004033582.tif 000071
【図７０】
0004033582.tif 000072
【図７１】
0004033582.tif 000073
【図７２】
0004033582.tif 000074
【図７３】
0004033582.tif 000075
【図７４】
0004033582.tif 000076
【図７５】
0004033582.tif 000077
【図７６】
0004033582.tif 000078
【図７７】
0004033582.tif 000079
【図７８】
0004033582.tif 000080
【図７９】
0004033582.tif 000081
【図８０】
0004033582.tif 000082
【図８１】
0004033582.tif 000083
【図８２】
0004033582.tif 000084
【図８３】
0004033582.tif 000085
【図８４】
0004033582.tif 000086
【図８５】
0004033582.tif 000087
【図８６】
0004033582.tif 000088
【図８７】
0004033582.tif 000089
【図８８】
0004033582.tif 000090
【図８９】
0004033582.tif 000091
【図９０】
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【図９１】
0004033582.tif 000093