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JP2003276399A - Position detecting method and device, and electronic blackboard device - Google Patents

Position detecting method and device, and electronic blackboard device

Info

Publication number
JP2003276399A
JP2003276399A JP2002082649A JP2002082649A JP2003276399A JP 2003276399 A JP2003276399 A JP 2003276399A JP 2002082649 A JP2002082649 A JP 2002082649A JP 2002082649 A JP2002082649 A JP 2002082649A JP 2003276399 A JP2003276399 A JP 2003276399A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
position detecting
detected
screen
screen portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002082649A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Ichihara
文夫 市原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002082649A priority Critical patent/JP2003276399A/en
Publication of JP2003276399A publication Critical patent/JP2003276399A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子黒板における電子ペンの位置を正確に検
出する。 【解決手段】 光透過性を有するスクリーン105と、
スクリーン105上を移動しながら所定波長の光を発光
する電子ペン107と、電子ペン107から発光されて
スクリーン105の背面側に透過された光を受光して当
該電子ペン107の位置を検出する赤外線カメラ106
とを有する構成とする。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To accurately detect the position of an electronic pen on an electronic blackboard. SOLUTION: A screen 105 having optical transparency,
An electronic pen 107 that emits light of a predetermined wavelength while moving on the screen 105, and an infrared ray that receives light emitted from the electronic pen 107 and transmitted to the rear side of the screen 105 to detect the position of the electronic pen 107 Camera 106
And a configuration having:

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は観測側の背面よりス
クリーン面に画像情報を投射して表示する表示装置と組
み合せ、そのスクリーン面に情報を描画する電子ペンの
位置検出方法および装置ならびに電子黒板装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is combined with a display device for projecting and displaying image information on the screen surface from the back side on the observation side, and a position detecting method and device for an electronic pen and an electronic blackboard for drawing information on the screen surface. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、パソコンとプロジェクタが普及
し、会議等に使用される電子黒板において、会議中パソ
コンデータに追記したり、パソコン内に記載データを取
り込むインタラクティブボードが開発されてきた。
2. Description of the Related Art In recent years, personal computers and projectors have become widespread, and in electronic blackboards used for meetings and the like, interactive boards have been developed that can be additionally written on personal computer data during a meeting or that can contain written data in the personal computer.

【0003】インタラクティブボードにおいては、表示
には液晶等を用いたデータプロジェクタが用いられ、記
載用のペンとしては超音波等を利用した電子ペンが用い
られており、その記載に際しては、その記載位置を検出
するようになっている。このようなボードを、以下にお
いてインタラクティブ電子黒板という。
In the interactive board, a data projector using liquid crystal or the like is used for display, and an electronic pen using ultrasonic waves or the like is used as a writing pen. It is designed to detect Hereinafter, such a board is referred to as an interactive electronic blackboard.

【0004】以下、従来のインタラクティブ電子黒板に
ついて説明する。
A conventional interactive electronic blackboard will be described below.

【0005】図7は従来のインタラクティブ電子黒板の
装置使用時の状態を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a state of using a conventional interactive electronic blackboard device.

【0006】この電子黒板は脚部に移動用のキャスタを
具備し、会議室等使用される場所に手で押して移動可能
となっており、壁等の支えや固定も不要で自立可能な自
立式可動型のインタラクティブ電子黒板である。
[0006] This electronic blackboard has casters for movement on its legs, and can be pushed to a place where it is used such as a conference room by hand, so that it can stand by itself without the need for supporting or fixing walls. It is a mobile interactive electronic blackboard.

【0007】図示するインタラクティブ電子黒板は、枠
体201に制御部202および記載面203が取り付け
られている。
In the illustrated interactive electronic blackboard, a control unit 202 and a writing surface 203 are attached to a frame body 201.

【0008】ここで、記載面203は、ベルト状の記載
面203が右または左方向に回転して予め設定された複
数のポジションに自動的に停止することで、複数の記載
面203が順次使用できるような構造になっている。記
載面203への書き込みは、たとえばフェルトペン等で
行われる。なお、このような複数の記載面203ではな
く、一つの記載面203であってもよい。
Here, the writing surface 203 is sequentially used by rotating the belt-shaped writing surface 203 in the right or left direction and automatically stopping at a plurality of preset positions. It has a structure that allows it. Writing on the writing surface 203 is performed with, for example, a felt pen. Note that one writing surface 203 may be used instead of the plurality of writing surfaces 203.

【0009】また、制御部202には、記載面203に
記載された画像を複写する感熱式等のプリンタが搭載さ
れ、電子黒板を駆動する電源スイッチ、プリンタを動作
させる複写スイッチ、および前述した記載面203の送
りスイッチ等が設けられている。
Further, the control unit 202 is equipped with a thermal printer or the like for copying the image described on the writing surface 203, a power switch for driving the electronic blackboard, a copying switch for operating the printer, and the above-mentioned description. A feed switch and the like for the surface 203 are provided.

【0010】電子黒板には、超音波発振子と赤外線の発
光部をもつ電子ペン207が用意されている。この電子
ペン207は、そのペン先を記載面203に押し付けた
ときにスイッチが入り、赤外線および超音波が発せられ
る構造になっている。
The electronic blackboard is provided with an electronic pen 207 having an ultrasonic oscillator and an infrared ray emitting section. The electronic pen 207 has a structure in which when the pen tip is pressed against the writing surface 203, the switch is turned on and infrared rays and ultrasonic waves are emitted.

【0011】そして、記載面203の上部の左右には、
電子ペン207から発せられた超音波および赤外線の受
信部205および受信部206が上下左右にそれぞれ配
置されている。
On the left and right of the upper part of the writing surface 203,
A reception unit 205 and a reception unit 206 for ultrasonic waves and infrared rays emitted from the electronic pen 207 are arranged vertically and horizontally.

【0012】枠体201の脚部には、自立式の電子黒板
を移動させ、会議の場等においては任意の位置に設置可
能とするためのキャスタ機構204が取り付けられてい
る。
A caster mechanism 204 is attached to the leg portion of the frame body 201 to move the self-standing electronic blackboard so that the electronic blackboard can be installed at an arbitrary position in a meeting place or the like.

【0013】このような電子黒板には、電子ペン207
の軌跡を文字データとして取り込むパソコン209、パ
ソコン209に取り込まれた文字データを記載面203
における電子ペン207の記載位置に文字として投影表
示する投射部208が接続されている。
An electronic pen 207 is provided on such an electronic blackboard.
A personal computer 209 that captures the locus of the character as character data, and the character data captured by the personal computer 209 on the surface 203.
A projection unit 208 for projecting and displaying as a character is connected to the position described by the electronic pen 207 in FIG.

【0014】このような電子黒板を所望の使用場所に設
置しておき、記入者はフェルトペンで記載面203に記
載しながら会議等を進行する。不要な部分が発生すれ
ば、専用のイレーサで消すことも可能である。
Such an electronic blackboard is set up at a desired place of use, and the person in charge advances a meeting while writing on the writing surface 203 with a felt pen. If an unnecessary part is generated, it can be erased with a dedicated eraser.

【0015】そして、制御部202に設けられた送りス
イッチを操作することにより記載面203であるフイル
ムを右または左に送って新たな記載面203を設定して
これに記載をし、会議を続行することが可能である。
Then, the feed switch provided in the control unit 202 is operated to send the film, which is the writing surface 203, to the right or left to set a new writing surface 203, write a new writing surface 203, and continue the conference. It is possible to

【0016】また、制御部202にある複写スイッチを
押せば、記載面202の内容がイメージセンサ等により
電気的に読み取られ、プリンタによりに記載面202の
記載内容が縮小複写される。
When the copy switch in the control unit 202 is pressed, the content on the writing surface 202 is electrically read by an image sensor or the like, and the content written on the writing surface 202 is reduced and copied by the printer.

【0017】このように電子黒板を使用すれば、効果的
に会議の進行が行われるとともに、議事録などの資料を
その場で複写作成することができる。
By using the electronic blackboard in this way, it is possible to effectively proceed with the conference and to make a copy of the materials such as the minutes.

【0018】そして、インタラクティブ電子黒板として
使用する場合には、電子黒板に加えて、投射部208お
よびパソコン209のパソコンを使用する。
When the interactive electronic blackboard is used, the projection unit 208 and the personal computer 209 are used in addition to the electronic blackboard.

【0019】すなわち、電子ペン207で発した赤外線
と超音波が2つの受信部205,206で受信される
と、赤外線と超音波の伝播時間差によりそれぞれの受信
部205,206と電子ペン207との間の距離を求め
られ、これにより電子ペン207の位置、すなわち軌跡
が検出される。この検出された電子ペン207の軌跡が
文字データとしてパソコン209に取り込まれて記載デ
ータとされる。そして、パソコン209に取り込まれた
データが、電子ペン207の記載位置に文字として投射
部208を通じて記載面203上に投影表示される。
That is, when the infrared ray and the ultrasonic wave emitted from the electronic pen 207 are received by the two receiving sections 205 and 206, the receiving sections 205 and 206 and the electronic pen 207 are separated by the propagation time difference between the infrared ray and the ultrasonic wave. The distance between them is obtained, and the position of the electronic pen 207, that is, the locus is detected. The detected locus of the electronic pen 207 is taken into the personal computer 209 as character data to be described data. Then, the data taken in by the personal computer 209 is projected and displayed as characters on the writing surface 203 at the writing position of the electronic pen 207 through the projection unit 208.

【0020】このようにインタラクティブ電子黒板を使
用すれば、電子データとして記載内容を取り込んだり、
あるいはネットワーク等を通じて離れた場所への電気的
な伝送が可能になり、会議の効率化および情報伝達の効
率化を図ることが可能になる。
When the interactive electronic blackboard is used in this way, the contents described can be taken in as electronic data,
Alternatively, it is possible to electrically transmit to a distant place through a network or the like, and it is possible to improve the efficiency of the conference and the efficiency of information transmission.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インタラクティブ電子黒板においては、電子ペン(被検
出体)の位置検出に超音波を利用した場合、音速が使用
する環境の温度や湿度により変化することにより精度の
低下を生じたり、設置する環境および筐体での反射によ
る精度の低下の恐れがあった。
However, in the conventional interactive electronic blackboard, when ultrasonic waves are used to detect the position of the electronic pen (object to be detected), the speed of sound changes depending on the temperature and humidity of the environment in which it is used. Therefore, there is a possibility that the accuracy may be deteriorated or that the accuracy may be deteriorated due to the reflection in the installation environment and the housing.

【0022】また、電子ペンの位置表示に前面投射の投
射部を使用したものにおいては影が生じるので、これに
より位置検出の精度の低下を生じていた。
Further, in the case where the front projection unit is used to display the position of the electronic pen, a shadow is generated, which causes a decrease in the accuracy of position detection.

【0023】そこで、本発明は、被検出体の位置を正確
に検出することのできる位置検出方法および装置ならび
に電子黒板装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a position detecting method and device and an electronic blackboard device which can accurately detect the position of the object to be detected.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の位置検出方法は、光散乱透過性を有するス
クリーン部上を移動する被検出体の位置を、当該被検出
体から発光されてスクリーン部の背面側に透過された所
定波長の光を受光して検出するようにしたものである。
In order to solve this problem, the position detecting method of the present invention is to detect the position of an object to be moved which moves on a screen portion having a light scattering transmission from the object to be detected. The light of a predetermined wavelength that is transmitted to the back side of the screen portion is received and detected.

【0025】この課題を解決するために、本発明の位置
検出装置は、光散乱透過性を有するスクリーン部と、ス
クリーン部上を移動しながら所定波長の光を発光する被
検出体と、被検出体から発光されてスクリーン部の背面
側に透過された光を受光して当該被検出体の位置を検出
する光学的位置検出手段とを有する構成としたものであ
る。
In order to solve this problem, the position detecting device of the present invention comprises a screen portion having a light-scattering / transmitting property, an object to be detected which emits light of a predetermined wavelength while moving on the screen portion, and an object to be detected. An optical position detecting means for detecting the position of the object to be detected by receiving the light emitted from the body and transmitted to the back surface side of the screen portion.

【0026】これによれば、スクリーン部上を移動する
被検出体から発光される赤外線をスクリーン部の背面側
に透過させて受光して位置を検出しているので、被検出
体の位置を正確に検出することが可能になる。
According to this, since the infrared rays emitted from the detection object moving on the screen portion are transmitted to the back side of the screen portion and received to detect the position, the position of the detection object can be accurately determined. Can be detected.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、光散乱透過性を有するスクリーン部上を移動する被
検出体の位置を、当該被検出体から発光されてスクリー
ン部の背面側に透過された所定波長の光を受光して検出
する位置検出方法であり、スクリーン部上を移動する被
検出体から発光される赤外線をスクリーン部の背面側に
透過させて受光して位置を検出しているので、被検出体
の位置を正確に検出することが可能になるという作用を
有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, the position of an object to be detected which moves on the screen portion having light-scattering / transmissive property is set at the rear surface of the screen portion when light is emitted from the object to be detected. It is a position detection method that receives and detects light of a predetermined wavelength that is transmitted to the side, and the infrared rays emitted from the detection target moving on the screen are transmitted to the back side of the screen to be received and the position is determined. Since the detection is performed, the position of the detection target can be accurately detected.

【0028】本発明の請求項2に記載の発明は、光散乱
透過性を有するスクリーン部と、スクリーン部上を移動
しながら所定波長の光を発光する被検出体と、被検出体
から発光されてスクリーン部の背面側に透過された光を
受光して当該被検出体の位置を検出する光学的位置検出
手段とを有する位置検出装置であり、スクリーン部上を
移動する被検出体から発光される赤外線をスクリーン部
の背面側に透過させて光学的位置検出手段で受光して位
置検出をしているので、被検出体の位置を正確に検出す
ることが可能になるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, a screen portion having a light-scattering / transmitting property, a detection object that emits light of a predetermined wavelength while moving on the screen portion, and the detection object emits light. Is a position detecting device having an optical position detecting means for detecting the position of the object to be detected by receiving the light transmitted to the back side of the screen part, and is emitted from the object to be detected moving on the screen part. Since infrared rays are transmitted to the back side of the screen portion and received by the optical position detecting means to detect the position, the position of the object to be detected can be accurately detected.

【0029】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2記載の発明において、光学的位置検出手段は、CCD
からなるエリアセンサを備えた位置検出装置であり、検
出感度が高く且つ高精度の位置検出を行うことができる
という作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the optical position detecting means is a CCD.
The position detection device is provided with an area sensor having the following structure, and has an effect that it is possible to perform highly accurate position detection with high detection sensitivity.

【0030】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
2または3記載の発明において、被検出体から発光され
る光は赤外線である位置検出装置であり、可視光の投射
映像と検出信号とを確実に分離できるという作用を有す
る。
The invention according to claim 4 of the present invention is the position detecting device according to claim 2 or 3, wherein the light emitted from the object to be detected is infrared rays, and the projected image of visible light and detection are performed. This has the effect of reliably separating the signal.

【0031】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
4記載の発明において、光学的位置検出手段とスクリー
ン部との間の光路上には、可視光を減衰するとともに赤
外線を透過するフィルタが配置されている位置検出装置
であり、可視光の投射映像と検出信号とを確実に分離で
きるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, visible light is attenuated and infrared rays are transmitted along an optical path between the optical position detecting means and the screen portion. This is a position detection device in which a filter is arranged, and has an effect of reliably separating a projected image of visible light and a detection signal.

【0032】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
2〜5の何れか一項に記載の発明において、被検出体
は、先端をスクリーン部に押し付けたとき、または当該
被検出体に備えられたスイッチを押したときに発光する
位置検出装置であり、スクリーン部に表示されるべき部
分のみが発光するようになって被検出体の単なる移動状
態と分離されるので、表示情報としての発光位置を軌跡
データとすることができるという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fifth aspects, the object to be detected is when the tip is pressed against the screen portion or the object to be detected. It is a position detection device that emits light when a switch provided in is pressed, and since only the part that should be displayed on the screen part emits light and it is separated from the mere moving state of the detected object, This has the effect that the light emission position of can be used as the trajectory data.

【0033】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
2〜6の何れか一項に記載の発明において、被検出体か
ら発光される光が特定の発光周期または特定の規則性を
有する点滅発光とされ、光学的位置検出手段はその点滅
周期または点滅規則で受光された光の位置を検出する位
置検出装置であり、被検出体からの光と他の発光部から
の光とを容易に分離することができて検出精度を高くす
ることができるという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to sixth aspects, the light emitted from the object to be detected has a specific emission period or a specific regularity. The optical position detecting means is a position detecting device for detecting the position of the light received in the blinking cycle or the blinking rule, and the light from the detected object and the light from other light emitting parts are included. It has an effect that it can be easily separated and the detection accuracy can be improved.

【0034】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
2〜7の何れか一項に記載の発明において、光学的位置
検出手段は、スクリーン部の背面、または当該スクリー
ン部に背面から視覚情報を投影表示する投射部の近傍に
配置されている位置検出装置であり、スクリーン部上を
移動する被検出体から発光される赤外線をスクリーン部
の背面側に透過させて光学的位置検出手段で受光して位
置検出をしているので、被検出体の位置を正確に検出す
ることが可能になるという作用を有する。
The invention according to claim 8 of the present invention is the invention according to any one of claims 2 to 7, wherein the optical position detecting means is provided on the back surface of the screen portion or from the back surface of the screen portion. A position detecting device arranged in the vicinity of a projection unit for projecting and displaying visual information, wherein an infrared ray emitted from an object to be detected moving on the screen unit is transmitted to the back side of the screen unit to detect an optical position. Since the position is detected by receiving the light, the position of the object to be detected can be accurately detected.

【0035】本発明の請求項9に記載の発明は、請求項
8記載の発明において、被検出体から光学的位置検出手
段に至る光路上には、投射部の投射画像を透過するとと
もに被検出体の発する赤外線を反射する反射板、または
被検出体から発光された波長の光を限定的に反射する反
射板が配置されている位置検出装置であり、可視光の投
射映像と検出信号とを確実に分離することができるとい
う作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the invention, the projection image of the projection unit is transmitted and the detected object is present on the optical path from the object to be detected to the optical position detecting means. A position detecting device in which a reflector that reflects infrared rays emitted by the body, or a reflector that restrictively reflects light of a wavelength emitted from the object to be detected is arranged, and a projected image of visible light and a detection signal are displayed. It has the effect of ensuring reliable separation.

【0036】本発明の請求項10に記載の発明は、請求
項8または9記載の発明において、投射部の少なくとも
一部は光学的位置検出手段と共用されている位置検出装
置であり、部品点数が削減されて構成が簡単になるとい
う作用を有する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth or ninth aspect, at least a part of the projection unit is a position detecting device which is shared with the optical position detecting means, and the number of parts is increased. Is reduced and the structure is simplified.

【0037】本発明の請求項11に記載の発明は、請求
項2〜10の何れか一項に記載の発明において、光学的
位置検出手段による位置検出の光学系歪を電気的に補正
する手段を設けた位置検出装置であり、光学的位置検出
手段の光学系に歪みがあっても検出位置精度を高めるこ
とができるという作用を有する。
The invention described in claim 11 of the present invention is, in the invention described in any one of claims 2 to 10, means for electrically correcting optical system distortion of position detection by the optical position detection means. The position detecting device is provided with an effect that the detection position accuracy can be improved even if the optical system of the optical position detecting means is distorted.

【0038】本発明の請求項12に記載の発明は、請求
項2〜11の何れか一項に記載の発明において、スクリ
ーン部の周囲の2個所以上に発光部が設けられ、スクリ
ーン部と光学的位置検出手段との位置のキャリブレーシ
ョンを行う位置検出装置であり、被検出体の位置を高精
度で検出することができるという作用を有する。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to eleventh aspects, a light emitting portion is provided at two or more places around the screen portion, and the screen portion and the optical portion are provided. It is a position detection device that calibrates the position with the target position detection means, and has the effect of being able to detect the position of the object to be detected with high accuracy.

【0039】本発明の請求項13に記載の発明は、電子
ペンである被検出体の位置を検出する請求項2〜12の
何れか一項に記載の位置検出装置が用いられている電子
黒板装置であり、簡単な構成で精度よく電子ペンの位置
検出が行える電子黒板装置を得ることができるという作
用を有する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, an electronic blackboard using the position detecting device according to any one of the second to twelfth aspects for detecting the position of a detection object which is an electronic pen. This is a device, and has an effect that it is possible to obtain an electronic blackboard device that can accurately detect the position of the electronic pen with a simple configuration.

【0040】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図6を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
From now on, description will be made with reference to FIG. In addition, in these drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.

【0041】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1におけるインタラクティブ電子黒板を示す概略図、
図2は図1のインタラクティブ電子黒板に設置された赤
外線カメラによる水平位置検出の出力波形の一例を示す
説明図、図3は図1のインタラクティブ電子黒板に設置
された赤外線カメラによる垂直位置検出の出力波形の一
例を示す説明図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic diagram showing an interactive electronic blackboard according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is an explanatory diagram showing an example of an output waveform of horizontal position detection by the infrared camera installed on the interactive electronic blackboard of FIG. 1, and FIG. 3 is an output waveform of vertical position detection by the infrared camera installed on the interactive electronic blackboard of FIG. It is explanatory drawing which shows an example of a waveform.

【0042】図1に示すインタラクティブ電子黒板(電
子黒板装置)101は、記載部である半透明など光透過
性を有するスクリーン(スクリーン部)105、および
このスクリーン105に背面から画像などの視覚情報を
投影表示する投射部102を有している。そして、投射
部102からスクリーン105に至る光路上には、投射
部102から出射された光学的な表示データを反射する
第1のミラー103および第2のミラー104が配置さ
れている。
An interactive electronic blackboard (electronic blackboard device) 101 shown in FIG. 1 has a screen (screen part) 105 having a light transmitting property such as translucent as a description part, and visual information such as an image from the back of the screen 105. It has a projection unit 102 for projection display. A first mirror 103 and a second mirror 104 that reflect the optical display data emitted from the projection unit 102 are arranged on the optical path from the projection unit 102 to the screen 105.

【0043】また、このインタラクティブ電子黒板10
1には、先端をスクリーン105に押し付けたときに、
あるいは備えられたスイッチを押したときに赤外線を発
光する電子ペン(被検出体)107が用意されている。
そして、スクリーン105の背面側には、赤外線エリア
センサであるCCDが用いられ、電子ペン107から発
光されてスクリーン105の背面側へと透過した赤外線
を検出する赤外線カメラ(光学的位置検出手段)106
が設置されている。そして、電子ペン107の軌跡デー
タを取り込むとともにスクリーン105の表示データを
投射部102に出力するパソコン(コンピュータ装置)
108が設けられている。
Also, this interactive electronic blackboard 10
1, when the tip is pressed against the screen 105,
Alternatively, an electronic pen (object to be detected) 107 that emits infrared light when a provided switch is pressed is prepared.
On the back side of the screen 105, a CCD which is an infrared area sensor is used, and an infrared camera (optical position detecting means) 106 for detecting the infrared rays emitted from the electronic pen 107 and transmitted to the back side of the screen 105.
Is installed. A personal computer (computer device) that takes in the trajectory data of the electronic pen 107 and outputs the display data of the screen 105 to the projection unit 102.
108 is provided.

【0044】そして、位置検出装置は、スクリーン10
5、電子ペン107および赤外線カメラ106を含んだ
構成要素からなる。
Then, the position detecting device includes the screen 10
5, the electronic pen 107 and the infrared camera 106 are included.

【0045】なお、以下に説明する実施の形態を含め、
検出に適用されるのは赤外光以外の波長を有する光であ
ってもよい。
Including the embodiments described below,
The light applied to the detection may be light having a wavelength other than infrared light.

【0046】このような構成の電子黒板101におい
て、電子ペン107でスクリーン105上に記載を行う
と、電子ペン107は軌跡に応じた赤外線を発する。こ
の赤外線はスクリーン105の背面に設置された赤外線
エリアセンサである赤外線カメラ106に写し取られ
る。エリアセンサである赤外線カメラ106の撮像位置
とスクリーン105上の発光位置とは相関があり、使用
に際して表示位置と電子ペン107の位置とのキャリブ
レーションによって補正することによりスクリーン10
5上の電子ペン107の位置が検出される。
In the electronic blackboard 101 having such a structure, when the electronic pen 107 is used to write on the screen 105, the electronic pen 107 emits infrared rays according to the locus. This infrared ray is captured by an infrared camera 106 which is an infrared area sensor installed on the back surface of the screen 105. The image pickup position of the infrared camera 106, which is an area sensor, and the light emission position on the screen 105 are correlated, and the screen 10 is corrected by correcting the display position and the position of the electronic pen 107 during use.
The position of the electronic pen 107 on 5 is detected.

【0047】なお、先端をスクリーン105に押し付け
たときに赤外線を発光する電子ペン107であれば、電
子ペン107はスクリーン105と接触して移動する。
また、スイッチを押したときに赤外線を発光する電子ペ
ン107であれば、電子ペン107はスクリーン105
と接触していても、接触していなくても赤外線を発光す
る。したがって、本明細書において電子ペン107がス
クリーン105上を移動するとは、電子ペン107がス
クリーン105と接触して移動する場合のみならず、非
接触で移動する場合をも含まれる。
If the electronic pen 107 emits infrared rays when its tip is pressed against the screen 105, the electronic pen 107 moves in contact with the screen 105.
If the electronic pen 107 emits infrared light when the switch is pressed, the electronic pen 107 will move to the screen 105.
It emits infrared light whether it is in contact with or not. Therefore, in the present specification, the movement of the electronic pen 107 on the screen 105 includes not only the movement of the electronic pen 107 in contact with the screen 105 but also the movement of the electronic pen 107 without contact.

【0048】赤外線カメラ106による水平位置検出の
出力波形の一例を図2に示す。
FIG. 2 shows an example of the output waveform of horizontal position detection by the infrared camera 106.

【0049】図2において、符号109は赤外線カメラ
106からの出力信号、符号110は水平同期信号、符
号111は映像信号、符号112は水平周期、符号11
3は映像信号111の赤外線を受光した部分の赤外線検
出信号、符号114は水平位置をキャリブレーションし
た映像信号のキャリブレーション位置である。
In FIG. 2, reference numeral 109 is an output signal from the infrared camera 106, reference numeral 110 is a horizontal synchronizing signal, reference numeral 111 is a video signal, reference numeral 112 is a horizontal period, and reference numeral 11 is shown.
Reference numeral 3 is an infrared detection signal of a portion of the video signal 111 that receives infrared light, and reference numeral 114 is a calibration position of the video signal whose horizontal position is calibrated.

【0050】赤外線カメラ106に入射した電子ペン1
07の赤外線はレンズを介してエリアセンサであるCC
D上に結像され、赤外線カメラ106からの出力信号1
09の映像信号111に赤外線検出信号113として捕
らえられる。
Electronic pen 1 incident on the infrared camera 106
The infrared ray of 07 is CC which is an area sensor through the lens.
Output signal 1 from the infrared camera 106 that is imaged on D
The video signal 111 of 09 is captured as an infrared detection signal 113.

【0051】ここで、赤外線カメラ106のエリアセン
サであるCCDは、基準信号として水晶発振子等が用い
られており、非常に正確な周期で制御されている。した
がって、出力信号も一定の水平周期112で繰り返され
て出力されている。このとき、既知の位置である符号1
14のキャリブレーション位置において位置および映像
信号をキャリブレーションしておけば、当該キャリブレ
ーション位置114と検出されたCCDの出力信号の赤
外線検出信号113の位置との水平時間差115を計測
することにより、赤外線を発する電子ペン107の水平
位置を検出することができる。
Here, the CCD, which is the area sensor of the infrared camera 106, uses a crystal oscillator or the like as a reference signal and is controlled in a very accurate cycle. Therefore, the output signal is also repeatedly output at the constant horizontal period 112. At this time, the code 1 which is the known position
If the position and the video signal are calibrated at the calibration positions of 14, the horizontal time difference 115 between the calibration position 114 and the position of the infrared detection signal 113 of the detected CCD output signal is measured, and It is possible to detect the horizontal position of the electronic pen 107 that emits.

【0052】赤外線カメラ106による垂直位置検出の
出力波形の一例を図3に示す。
An example of the output waveform of the vertical position detection by the infrared camera 106 is shown in FIG.

【0053】図3において、符号116は赤外線カメラ
106からの出力信号、符号117は垂直同期信号、符
号118は映像信号、符号119は垂直周期、符号12
0は映像信号118の赤外線を受光した部分の赤外線検
出信号、符号121は垂直位置をキャリブレーションし
た映像信号のキャリブレーション位置である。
In FIG. 3, reference numeral 116 is an output signal from the infrared camera 106, reference numeral 117 is a vertical synchronizing signal, reference numeral 118 is a video signal, reference numeral 119 is a vertical period, and reference numeral 12 is shown.
Reference numeral 0 is an infrared detection signal of a portion of the video signal 118 that receives infrared light, and reference numeral 121 is a calibration position of the video signal in which the vertical position is calibrated.

【0054】赤外線カメラ106に入射した電子ペン1
07の赤外線はレンズを介してエリアセンサであるCC
D上に結像され、赤外線カメラ106からの出力信号1
16の映像信号118に赤外線検出信号20として捕ら
えられる。
Electronic pen 1 incident on the infrared camera 106
The infrared ray of 07 is CC which is an area sensor through the lens.
Output signal 1 from the infrared camera 106 that is imaged on D
The 16 video signals 118 are captured as the infrared detection signal 20.

【0055】ここで、赤外線カメラ106のエリアセン
サであるCCDは、水平同期信号等と同様、基準信号と
して水晶発振子等が用いられ、非常に正確な周期で制御
されている。したがって、出力信号も一定の垂直周期1
19で繰り返されて出力されている。このとき、既知の
位置である符号121のキャリブレーション位置におい
て位置および映像信号をキャリブレーションしておけ
ば、当該キャリブレーション位置121と検出されたC
CDの出力信号の赤外線検出信号120との垂直時間差
122を計測することにより、赤外線を発する電子ペン
107の垂直位置を検出することができる。
Here, the CCD, which is the area sensor of the infrared camera 106, uses a crystal oscillator or the like as a reference signal as well as a horizontal synchronizing signal, and is controlled in a very accurate cycle. Therefore, the output signal also has a constant vertical period 1
It is repeated in 19 and is output. At this time, if the position and the video signal are calibrated at the calibration position of reference numeral 121 which is a known position, the C detected as the calibration position 121 is detected.
By measuring the vertical time difference 122 between the output signal of the CD and the infrared detection signal 120, the vertical position of the electronic pen 107 that emits infrared light can be detected.

【0056】なお、このように時間を測定するのではな
く、キャリブレーション位置と現在の赤外線検出出力の
CCD画素数を計数しても、電子ペン107の水平位置
あるいは垂直位置を検出することができる。
The horizontal position or the vertical position of the electronic pen 107 can be detected by counting the number of CCD pixels of the calibration position and the current infrared detection output instead of measuring the time as described above. .

【0057】このように検出した電子ペン107の水平
方向および垂直方向の軌跡を軌跡データとしてパソコン
108に取り込んで記載データとする。そして、パソコ
ン108に取り込まれたデータを投射部102を通じて
投射し、電子ペン107の記載位置に文字としてスクリ
ーン105上に投影表示する。
The loci in the horizontal and vertical directions of the electronic pen 107 detected in this way are taken as locus data into the personal computer 108 to be described data. Then, the data taken in by the personal computer 108 is projected through the projection unit 102, and is projected and displayed as characters on the position described by the electronic pen 107 on the screen 105.

【0058】このように、本実施の形態によれば、光透
過性を有するスクリーン105上を移動する電子ペン1
07から発光される赤外線をスクリーン105の背面側
に透過させてエリアセンサである赤外線カメラ106で
受光しているので、電子ペン107の位置を正確に検出
することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the electronic pen 1 that moves on the screen 105 having a light transmitting property.
Since the infrared rays emitted from 07 are transmitted to the back side of the screen 105 and received by the infrared camera 106 which is an area sensor, the position of the electronic pen 107 can be accurately detected.

【0059】また、赤外線カメラ106はエリアセンサ
としてCCDを用いているので、赤外領域まで高い感度
を持つことができるとともに高解像度のエリアセンサと
することができ、分解能が高く且つ各画素の並びの精度
が良いため、検出感度が高く且つ高精度の位置検出を行
うことができる。
Further, since the infrared camera 106 uses a CCD as an area sensor, it can have a high sensitivity even in the infrared region and can be a high resolution area sensor, which has a high resolution and the arrangement of each pixel. Because of the high accuracy, position detection can be performed with high detection sensitivity and high accuracy.

【0060】また、電子ペン107の発する光は赤外線
であり、エリアセンサが赤外線に感度をもつ赤外線カメ
ラ106であるので、投射部102により投射された可
視光の表示データと容易に分離でき、確実にスクリーン
部105上の電子ペン107の位置を特定することがで
きる。
Since the light emitted from the electronic pen 107 is infrared rays and the area sensor is the infrared camera 106 having sensitivity to infrared rays, it can be easily separated from the display data of the visible light projected by the projection unit 102, and it can be surely performed. Moreover, the position of the electronic pen 107 on the screen unit 105 can be specified.

【0061】さらに、電子ペン107は、先端をスクリ
ーン105に押し付けたときに、あるいは電子ペン10
7に備えられたスイッチを押したときに赤外線を発光す
るようになっているので、スクリーン105に表示され
るべき筆跡の部分のみ赤外線が発光するようになって筆
跡部分と単なる電子ペン107の移動状態とが分離する
ことができ、表示情報としての赤外線の発光位置を軌跡
データとすることができる。
Further, the electronic pen 107 has a tip which is pressed against the screen 105, or the electronic pen 10
Infrared light is emitted when the switch provided in 7 is pressed, so infrared light is emitted only in the handwriting portion to be displayed on the screen 105, and the handwriting portion and the simple electronic pen 107 are moved. The state can be separated, and the emission position of infrared rays as display information can be used as the trajectory data.

【0062】ここで、電子ペン107に備えられた赤外
線の発光周期を特定の周期とすることにより、赤外線カ
メラ106での受光信号を当該周期で弁別することがで
きるので、他の発光部からの光と容易に分離することが
できて検出精度を高くすることができる。
Here, by setting the light emission period of the infrared rays provided in the electronic pen 107 to a specific period, it is possible to discriminate the light reception signal from the infrared camera 106 at that period, so that the light emission signals from other light emitting units can be discriminated. It can be easily separated from light, and detection accuracy can be improved.

【0063】また、電子ペン107に備えられた赤外線
の発光を特定の規則性を持った点滅発光とすることによ
り、赤外線カメラ106での受光信号を特定の規則性を
もつ周期で弁別することができるので、他の発光部から
の光と容易に分離することができ検出精度を高くするこ
とができる。
Further, by making the infrared light emission provided in the electronic pen 107 a blinking light emission having a specific regularity, it is possible to discriminate a light reception signal from the infrared camera 106 at a cycle having a specific regularity. Therefore, it is possible to easily separate the light from the other light emitting portions and increase the detection accuracy.

【0064】なお、これらの周期性や規則性をもつ受光
信号の弁別は、ハードウエアのみならずソフトウエア処
理によって行うことができる。
The discrimination of the received light signal having the periodicity or regularity can be performed not only by hardware but also by software processing.

【0065】さらに、赤外線カメラ106のデータを、
予め光学系の歪みが既知またはスクリーン105上の多
数の点でキャリブレーションしたデータにより補正デー
タテーブルを作成し、その補正テーブルにより水平位
置、垂直位置の数値補正を行うことにより、赤外線カメ
ラ106による受光の際、例えばレンズ系のよるバレル
歪みや反射鏡歪みがあったり、投射系と赤外線カメラ1
06の画角の違いがある場合においても、検出位置を精
度良く検出することができる。
Furthermore, the data of the infrared camera 106 is
A correction data table is created from data in which the distortion of the optical system is known or is calibrated at many points on the screen 105, and the infrared camera 106 receives light by numerically correcting the horizontal position and the vertical position using the correction table. In this case, for example, there is barrel distortion or reflection mirror distortion due to the lens system, the projection system and the infrared camera 1
Even if there is a difference in the angle of view of 06, the detection position can be accurately detected.

【0066】そして、投射部102の少なくとも一部は
赤外線カメラ106と共用することができる。このよう
にすれば、部品点数が削減されて装置の構成を簡略化す
ることができる。
At least a part of the projection unit 102 can be shared with the infrared camera 106. In this way, the number of parts can be reduced and the structure of the device can be simplified.

【0067】(実施の形態2)図4は本発明の実施の形
態2におけるインタラクティブ電子黒板を示す概略図で
ある。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a schematic diagram showing an interactive electronic blackboard according to Embodiment 2 of the present invention.

【0068】本実施の形態のインタラクティブ電子黒板
101では、実施の形態1におけるスクリーン105の
背面側の赤外線カメラ106に代えて、投射部102の
近傍に配置された赤外線カメラ106が設けられてい
る。この赤外線カメラ106は、電子ペン107から発
光された赤外線が第2のミラー104および第1のミラ
ー103で順次反射されて入射される位置に配置されて
いる。そして、本実施の形態における赤外線カメラ10
6も、実施の形態1におけるそれと同様、赤外線エリア
センサであるCCDが用いられ、電子ペン107から発
光された赤外線を検出する。
The interactive electronic blackboard 101 of the present embodiment is provided with an infrared camera 106 arranged near the projection unit 102 instead of the infrared camera 106 on the back side of the screen 105 in the first embodiment. The infrared camera 106 is arranged at a position where infrared rays emitted from the electronic pen 107 are sequentially reflected by the second mirror 104 and the first mirror 103 and are incident thereon. Then, the infrared camera 10 according to the present embodiment
6 also uses a CCD which is an infrared area sensor, and detects infrared rays emitted from the electronic pen 107, as in the first embodiment.

【0069】このように、投射部102の近傍に赤外線
カメラ106を配置することにより、投射部102の画
角と赤外線カメラ106の画角とをほぼ等しくでき、光
学系を共用することが可能になって構成を簡単にするこ
とができる。
By arranging the infrared camera 106 in the vicinity of the projection unit 102 in this manner, the angle of view of the projection unit 102 and the angle of view of the infrared camera 106 can be made substantially equal, and the optical system can be shared. Therefore, the configuration can be simplified.

【0070】赤外線カメラ106の前面には、可視光を
減衰させるとともに赤外線を透過する帯域フィルタまた
はローパスフィルタなどのフィルタ124が設置されて
いる。
On the front surface of the infrared camera 106, a filter 124 such as a bandpass filter or a low pass filter that attenuates visible light and transmits infrared light is installed.

【0071】このような構成のインタラクティブ電子黒
板101において、電子ペン107でスクリーン105
上に記載を行うと、電子ペン107は軌跡に応じた赤外
線を発する。この赤外線は第2のミラー104および第
1のミラー103で順次反射され、投射部102の近傍
に設置された赤外線エリアセンサである赤外線カメラ1
06に写し取られる。エリアセンサである赤外線カメラ
106の撮像位置とスクリーン105上の発光位置とは
相関があり、使用に際して表示位置と電子ペン107の
位置をキャリブレーションによって補正することにより
スクリーン105上の電子ペン107の位置が検出され
る。
In the interactive electronic whiteboard 101 having such a configuration, the screen 105 is displayed by the electronic pen 107.
With the above description, the electronic pen 107 emits infrared rays according to the locus. The infrared rays are sequentially reflected by the second mirror 104 and the first mirror 103, and the infrared camera 1 which is an infrared area sensor installed near the projection unit 102.
It is copied in 06. There is a correlation between the image pickup position of the infrared camera 106, which is an area sensor, and the light emission position on the screen 105, and the position of the electronic pen 107 on the screen 105 is corrected by correcting the display position and the position of the electronic pen 107 during use. Is detected.

【0072】このようにして検出した電子ペン107の
軌跡を文字データとしてパソコン108に取り込んで記
載データとする。そして、パソコン108に取り込まれ
たデータを投影部102を通じて投影し、電子ペン10
7の記載位置に文字としてスクリーン105上に投影表
示する。
The locus of the electronic pen 107 detected in this way is taken into the personal computer 108 as character data to be described data. Then, the data captured by the personal computer 108 is projected through the projection unit 102, and the electronic pen 10
The characters are projected and displayed on the screen 105 at the position indicated by 7.

【0073】このように、赤外線カメラ106の前面に
はフィルタ124が設置されているので、可視光の投射
映像と検出信号とを確実に分離できる。
As described above, since the filter 124 is installed on the front surface of the infrared camera 106, the projected image of visible light and the detection signal can be reliably separated.

【0074】なお、赤外線カメラ106を用いず、赤外
領域に感度を持つエリアセンサを用い、図4に示すよう
にエリアセンサとスクリーン105との間に赤外線を透
過する帯域フィルタまたはローパスフィルタ124を設
置しても、同様の効果を得ることができる。
It should be noted that instead of using the infrared camera 106, an area sensor having a sensitivity in the infrared region is used, and as shown in FIG. 4, a bandpass filter or a low-pass filter 124 for transmitting infrared rays is provided between the area sensor and the screen 105. Even if installed, the same effect can be obtained.

【0075】また、このとき、赤外線を透過する帯域フ
ィルタまたはローパスフィルタ124を設置する位置は
エリアセンサとスクリーン105との間であれば、図4
の位置に限定されるものではない。
At this time, if the band filter or the low-pass filter 124 for transmitting infrared rays is located between the area sensor and the screen 105, the position shown in FIG.
The position is not limited to.

【0076】(実施の形態3)図5は本発明の実施の形
態3におけるインタラクティブ電子黒板を示す概略図で
ある。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a schematic diagram showing an interactive electronic blackboard according to Embodiment 3 of the present invention.

【0077】本実施の形態のインタラクティブ電子黒板
101では、実施の形態1におけるスクリーン105の
背面側の赤外線カメラ106に代えて、投射部102の
近傍に配置された赤外線カメラ106が設けられてい
る。
The interactive electronic blackboard 101 of the present embodiment is provided with an infrared camera 106 arranged near the projection unit 102 instead of the infrared camera 106 on the back side of the screen 105 in the first embodiment.

【0078】この赤外線カメラ106は、電子ペン10
7から発光された赤外線が第2のミラー104および反
射板125で順次反射されて入射される位置に配置され
ている。ここで、反射板125は、投射部102の投射
画像を透過するとともに電子ペン107の発する赤外線
を反射するハーフミラー、または電子ペン107の発す
る波長の赤外線を限定的に反射する鏡などからなる。
The infrared camera 106 is used for the electronic pen 10
The infrared rays emitted from the light source 7 are sequentially reflected by the second mirror 104 and the reflecting plate 125 and are arranged at a position where they are incident. Here, the reflection plate 125 is composed of a half mirror that transmits the projection image of the projection unit 102 and reflects the infrared rays emitted by the electronic pen 107, or a mirror that reflects the infrared rays of the wavelength emitted by the electronic pen 107 in a limited manner.

【0079】なお、本実施の形態における赤外線カメラ
106も、実施の形態1におけるそれと同様、赤外線エ
リアセンサであるCCDが用いられ、電子ペン107か
ら発光された赤外線を検出する。
The infrared camera 106 of the present embodiment also uses a CCD which is an infrared area sensor, and detects infrared rays emitted from the electronic pen 107, as in the first embodiment.

【0080】このような構成のインタラクティブ電子黒
板101において、電子ペン107でスクリーン105
上に記載を行うと、電子ペン107は軌跡に応じた赤外
線を発する。この赤外線は第2のミラー104および反
射板125で順次反射され、赤外線エリアセンサである
赤外線カメラ106に写し取られる。エリアセンサであ
る赤外線カメラ106の撮像位置とスクリーン105上
の発光位置とは相関があり、使用に際して表示位置と電
子ペン107の位置をキャリブレーションによって補正
することによりスクリーン105上の電子ペン107の
位置が検出される。
In the interactive electronic blackboard 101 having such a configuration, the screen 105 is displayed by the electronic pen 107.
With the above description, the electronic pen 107 emits infrared rays according to the locus. The infrared rays are sequentially reflected by the second mirror 104 and the reflection plate 125, and are taken by the infrared camera 106 which is an infrared area sensor. There is a correlation between the image pickup position of the infrared camera 106, which is an area sensor, and the light emission position on the screen 105, and the position of the electronic pen 107 on the screen 105 is corrected by correcting the display position and the position of the electronic pen 107 during use. Is detected.

【0081】このようにして検出した電子ペン107の
軌跡を文字データとしてパソコン108に取り込んで記
載データとする。そして、パソコン108に取り込まれ
たデータを投射部102を通じて投影し、電子ペン10
7の記載位置に文字としてスクリーン105上に投影表
示する。
The locus of the electronic pen 107 detected in this way is taken into the personal computer 108 as character data to be described data. Then, the data captured by the personal computer 108 is projected through the projection unit 102, and the electronic pen 10
The characters are projected and displayed on the screen 105 at the position indicated by 7.

【0082】ここで、光路上にある反射板125はハー
フミラーまたは特定波長である赤外線を反射する鏡であ
るので、投射部102から投影された画像は反射板12
5を通過して第2のミラー104で反射されて、可視光
の投射映像と検出信号とが確実に分離され、スクリーン
105上に電子ペン107の記載位置に文字として表示
される。
Here, since the reflecting plate 125 on the optical path is a half mirror or a mirror that reflects infrared rays having a specific wavelength, the image projected from the projection unit 102 is reflected by the reflecting plate 12.
After passing through 5, the light is reflected by the second mirror 104, and the projected image of visible light and the detection signal are reliably separated and displayed as characters on the screen 105 at the position described by the electronic pen 107.

【0083】なお、反射板には、半透明の鏡の他、特定
波長の赤外線を反射する鏡を用いてもよく、この場合に
は、透過する投射部102の投射光の損失を少なくする
ことができる。
The reflecting plate may be a semi-transparent mirror or a mirror that reflects infrared rays of a specific wavelength. In this case, the loss of the projection light of the projection unit 102 that transmits the light should be reduced. You can

【0084】(実施の形態4)図6は本発明の実施の形
態4におけるインタラクティブ電子黒板を背面から示す
概略図である。
(Embodiment 4) FIG. 6 is a schematic view showing an interactive electronic blackboard according to Embodiment 4 of the present invention from the back side.

【0085】図示するインタラクティブ電子黒板101
では、電子ペン107のデータを補正する第1の赤外線
発光素子(発光部)127、第2の赤外線発光素子(発
光部)128および第3の赤外線発光素子(発光部)1
29がスクリーン105の周囲に配置されている。
The illustrated interactive electronic blackboard 101
Then, the first infrared light emitting element (light emitting portion) 127, the second infrared light emitting element (light emitting portion) 128, and the third infrared light emitting element (light emitting portion) 1 that correct the data of the electronic pen 107.
29 are arranged around the screen 105.

【0086】これによれば、インタラクティブ電子黒板
101の起動時にそれぞれの赤外線発光装置127,1
28,129を順次発光させ、赤外線カメラでその位置
を検出することにより、赤外線カメラ上の画像位置とス
クリーン105上の位置を補正する。このように起動時
に常にスクリーン105に対する基準位置を校正するこ
とにより、精度よく電子ペン107の位置を検出するこ
とができる。
According to this, when the interactive electronic blackboard 101 is started up, the respective infrared light emitting devices 127, 1
28 and 129 are sequentially emitted, and their positions are detected by the infrared camera, whereby the image position on the infrared camera and the position on the screen 105 are corrected. In this way, by always calibrating the reference position with respect to the screen 105 at startup, the position of the electronic pen 107 can be accurately detected.

【0087】また、キャリブレーション用の第1、第2
・第3の赤外線発光素子127,128,129の発光
は起動時順次、発光させ行うように説明したが、常時発
光させておいてキャリブレーションを行っても、同様の
効果を得ることができる。
In addition, the first and second calibration
The third infrared light emitting elements 127, 128, 129 are described to emit light sequentially at startup, but the same effect can be obtained even if the third infrared light emitting elements 127, 128, 129 are made to emit light at all times for calibration.

【0088】なお、本実施の形態ではキャリブレーショ
ン用の赤外線発光素子を3個設けた場合で説明したが、
水平および垂直の2成分を補正すればよく、例えば対角
に2個設ける等、2個以上の赤外線発光素子を設ければ
同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the case where three infrared light emitting elements for calibration are provided has been described.
It is only necessary to correct two components, horizontal and vertical, and the same effect can be obtained by providing two or more infrared light emitting elements, for example, two diagonally provided components.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スクリ
ーン部上を移動する被検出体から発光される赤外線をス
クリーン部の背面側に透過させて受光して位置を検出し
ているので、被検出体の位置を正確に検出することが可
能になるという有効な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the infrared rays emitted from the object to be detected moving on the screen portion are transmitted to the back side of the screen portion and received to detect the position. As a result, it is possible to obtain an effective effect that the position of the object to be detected can be accurately detected.

【0090】光学的位置検出手段にCCDからなるエリ
アセンサを備えれば、検出感度が高く且つ高精度の位置
検出を行うことができるという有効な効果が得られる。
If the optical position detecting means is provided with an area sensor composed of a CCD, the effective effect that the detection sensitivity is high and the position can be detected with high accuracy can be obtained.

【0091】被検出体から発光される光を赤外線とすれ
ば、可視光の投射映像と検出信号とを確実に分離できる
という有効な効果が得られる。
If the light emitted from the object to be detected is infrared light, the effective effect that the projected image of visible light and the detection signal can be reliably separated is obtained.

【0092】光学的位置検出手段とスクリーン部との間
の光路上に、可視光を減衰するとともに赤外線を透過す
るフィルタを配置すれば、可視光の投射映像と検出信号
とを確実に分離できるという有効な効果が得られる。
If a filter that attenuates visible light and transmits infrared light is arranged on the optical path between the optical position detecting means and the screen portion, the projected image of visible light and the detection signal can be reliably separated. Effective effect is obtained.

【0093】被検出体は、先端をスクリーン部に押し付
けたとき、または当該被検出体に備えられたスイッチを
押したときに発光するようにすれば、スクリーン部に表
示されるべき部分のみが発光するようになって被検出体
の単なる移動状態と分離されるので、表示情報としての
発光位置を軌跡データとすることができるという有効な
効果が得られる。
If the object to be detected emits light when its tip is pressed against the screen part or when a switch provided on the object is pressed, only the part to be displayed on the screen part emits light. As a result, the detected object is separated from the mere moving state of the detected object, and the effective effect that the light emission position as the display information can be used as the trajectory data is obtained.

【0094】被検出体から発光される光が特定の発光周
期または特定の規則性を有する点滅発光とされ、光学的
位置検出手段はその点滅周期または点滅規則で受光され
た光の位置を検出するようにすれば、被検出体からの光
と他の発光部からの光とを容易に分離することができて
検出精度を高くすることができるという有効な効果が得
られる。
The light emitted from the object to be detected has a specific emission period or blinking emission having a specific regularity, and the optical position detecting means detects the position of the light received in the blinking period or the blinking rule. By doing so, it is possible to easily separate the light from the object to be detected and the light from other light emitting portions, and it is possible to obtain an effective effect that the detection accuracy can be improved.

【0095】光学的位置検出手段を、スクリーン部の背
面、または当該スクリーン部に背面から視覚情報を投影
表示する投射部の近傍に配置すれば、スクリーン部上を
移動する被検出体から発光される赤外線をスクリーン部
の背面側に透過させて光学的位置検出手段で受光して位
置検出をしているので、投射部の画角と赤外線カメラの
画角とをほぼ等しくでき、光学系を共用することが可能
になって構成を簡単にすることができるとともに、被検
出体の位置を正確に検出することが可能になるという有
効な効果が得られる。
If the optical position detecting means is arranged on the back surface of the screen portion or in the vicinity of the projection portion for projecting and displaying visual information on the screen portion from the back surface, light is emitted from the detected object moving on the screen portion. Since infrared rays are transmitted to the back side of the screen section and received by the optical position detecting means for position detection, the angle of view of the projection section and the angle of view of the infrared camera can be made substantially equal, and the optical system is shared. This makes it possible to simplify the configuration and to effectively detect the position of the object to be detected.

【0096】被検出体から光学的位置検出手段に至る光
路上に、投射部の投射画像を透過するとともに被検出体
の発する赤外線を反射する反射板、または被検出体から
発光された波長の光を限定的に反射する反射板を配置す
れば、可視光の投射映像と検出信号とを確実に分離する
ことができるという有効な効果が得られる。
On the optical path from the object to be detected to the optical position detecting means, a reflection plate that transmits the projection image of the projection unit and reflects infrared rays emitted by the object to be detected, or light of a wavelength emitted from the object to be detected. By arranging a reflection plate that reflects light in a limited manner, the effective effect that the projected image of visible light and the detection signal can be reliably separated can be obtained.

【0097】投射部の少なくとも一部を光学的位置検出
手段と共用すれば、部品点数が削減されて構成が簡単に
なるという有効な効果が得られる。
If at least a part of the projection unit is also used as the optical position detecting means, an effective effect that the number of parts is reduced and the structure is simplified can be obtained.

【0098】光学的位置検出手段による位置検出の光学
系歪を電気的に補正する手段を設ければ、光学的位置検
出手段の光学系に歪みがあっても検出位置精度を高める
ことができるという有効な効果が得られる。
If the means for electrically correcting the optical system distortion of the position detection by the optical position detecting means is provided, the detection position accuracy can be improved even if the optical system of the optical position detecting means is distorted. Effective effect is obtained.

【0099】スクリーン部の周囲の2個所以上に発光部
を設け、スクリーン部と光学的位置検出手段との位置の
キャリブレーションを行うようにすれば、被検出体の位
置を高精度で検出することができるという有効な効果が
得られる。
If the light emitting parts are provided at two or more places around the screen part and the positions of the screen part and the optical position detecting means are calibrated, the position of the object to be detected can be detected with high accuracy. The effective effect of being able to do is obtained.

【0100】このような位置検出装置を用いた電子黒板
装置によれば、簡単な構成で精度よく電子ペンの位置検
出が行える電子黒板装置を得ることができるという有効
な効果が得られる。
According to the electronic blackboard device using such a position detecting device, an effective effect that an electronic blackboard device capable of accurately detecting the position of the electronic pen with a simple structure can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1におけるインタラクティ
ブ電子黒板を示す概略図
FIG. 1 is a schematic diagram showing an interactive electronic blackboard according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のインタラクティブ電子黒板に設置された
赤外線カメラによる水平位置検出の出力波形の一例を示
す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an output waveform of horizontal position detection by an infrared camera installed on the interactive electronic blackboard of FIG.

【図3】図1のインタラクティブ電子黒板に設置された
赤外線カメラによる垂直位置検出の出力波形の一例を示
す説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an output waveform of vertical position detection by the infrared camera installed on the interactive electronic blackboard of FIG.

【図4】本発明の実施の形態2におけるインタラクティ
ブ電子黒板を示す概略図
FIG. 4 is a schematic diagram showing an interactive electronic blackboard according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態3におけるインタラクティ
ブ電子黒板を示す概略図
FIG. 5 is a schematic diagram showing an interactive electronic blackboard according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態4におけるインタラクティ
ブ電子黒板を背面から示す概略図
FIG. 6 is a schematic view showing an interactive electronic blackboard according to a fourth embodiment of the present invention from the back side.

【図7】従来のインタラクティブ電子黒板の装置使用時
の状態を示す概略図
FIG. 7 is a schematic view showing a state of using a conventional interactive electronic blackboard device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 インタラクティブ電子黒板(電子黒板装置) 102 投射部 103 第1のミラー 104 第2のミラー 105 スクリーン(スクリーン部) 106 赤外線カメラ(光学的位置検出手段) 107 電子ペン(被検出体) 108 パソコン(コンピュータ装置) 109 出力信号 110 水平同期信号 111 映像信号 112 水平周期 113 赤外線検出信号 114 キャリブレーション位置 115 水平時間差 116 出力信号 117 垂直同期信号 118 映像信号 119 垂直周期 120 赤外線検出信号 121 キャリブレーション位置 122 垂直時間差 124 ローパスフィルタ 125 反射板 127 第1の赤外線発光素子(発光部) 128 第2の赤外線発光素子(発光部) 129 第3の赤外線発光素子(発光部) 201 枠体 202 制御部 203 記載面 204 キャスタ機構 205 受信部 206 受信部 207 電子ペン(被検出体) 208 投射部 209 パソコン 101 Interactive electronic blackboard (electronic blackboard device) 102 Projector 103 First mirror 104 Second mirror 105 screen (screen part) 106 infrared camera (optical position detection means) 107 Electronic pen (object to be detected) 108 Personal computer (computer device) 109 output signal 110 Horizontal sync signal 111 video signal 112 horizontal cycles 113 infrared detection signal 114 calibration position 115 Horizontal time difference 116 output signal 117 Vertical sync signal 118 video signal 119 Vertical cycle 120 infrared detection signal 121 Calibration position 122 Vertical time difference 124 Low-pass filter 125 reflector 127 First infrared light emitting element (light emitting section) 128 Second infrared light emitting element (light emitting section) 129 Third infrared light emitting element (light emitting section) 201 frame 202 control unit 203 written surface 204 caster mechanism 205 Receiver 206 Receiver 207 Electronic pen (object to be detected) 208 Projector 209 PC

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光透過性を有し、投射された画像を表示す
るスクリーン部上を移動する被検出体の位置を、当該被
検出体から発光されて前記スクリーン部の背面側に透過
された所定波長の光を受光して検出することを特徴とす
る位置検出方法。
1. A light-transmissive object which moves on a screen portion displaying a projected image is emitted from the object and transmitted to the back side of the screen portion. A position detecting method characterized by receiving and detecting light of a predetermined wavelength.
【請求項2】光透過性を有し、投射された画像を表示す
るスクリーン部と、前記スクリーン部上を移動しながら
所定波長の光を発光する被検出体と、前記被検出体から
発光されて前記スクリーン部の背面側に透過された光を
受光して当該被検出体の位置を検出する光学的位置検出
手段とを有することを特徴とする位置検出装置。
2. A screen portion which is light-transmissive and displays a projected image, a detected body which emits light of a predetermined wavelength while moving on the screen portion, and a light emitted from the detected body. And a position detecting device for detecting the position of the object to be detected by receiving light transmitted to the back side of the screen portion.
【請求項3】前記光学的位置検出手段は、CCDからな
るエリアセンサを備えたことを特徴とする請求項2記載
の位置検出装置。
3. The position detecting device according to claim 2, wherein the optical position detecting means includes an area sensor including a CCD.
【請求項4】前記被検出体から発光される光は赤外線で
あることを特徴とする請求項2または3記載の位置検出
装置。
4. The position detecting device according to claim 2, wherein the light emitted from the object to be detected is infrared light.
【請求項5】前記光学的位置検出手段と前記スクリーン
部との間の光路上には、可視光を減衰するとともに赤外
線を透過するフィルタが配置されていることを特徴とす
る請求項4記載の位置検出装置。
5. A filter for attenuating visible light and transmitting infrared rays is arranged on an optical path between the optical position detecting means and the screen portion. Position detection device.
【請求項6】前記被検出体は、先端を前記スクリーン部
に押し付けたとき、または当該被検出体に備えられたス
イッチを押したときに発光することを特徴とする請求項
2〜5の何れか一項に記載の位置検出装置。
6. The object to be detected emits light when its tip is pressed against the screen portion or when a switch provided on the object is pressed. The position detecting device as described in 1 above.
【請求項7】前記被検出体から発光される光が特定の発
光周期または特定の規則性を有する点滅発光とされ、前
記光学的位置検出手段はその点滅周期または点滅規則で
受光された光の位置を検出することを特徴とする請求項
2〜6の何れか一項に記載の位置検出装置。
7. The light emitted from the object to be detected is a flashing light emission having a specific light emission cycle or a specific regularity, and the optical position detecting means detects the light received at the flashing cycle or the blinking rule. The position detecting device according to claim 2, wherein a position is detected.
【請求項8】前記光学的位置検出手段は、前記スクリー
ン部の背面、または当該スクリーン部に背面から視覚情
報を投影表示する投射部の近傍に配置されていることを
特徴とする請求項2〜7の何れか一項に記載の位置検出
装置。
8. The optical position detecting means is arranged on the back surface of the screen portion or in the vicinity of a projection portion for projecting and displaying visual information from the back surface on the screen portion. 7. The position detection device according to claim 7.
【請求項9】前記被検出体から前記光学的位置検出手段
に至る光路上には、前記投射部の投射画像を透過すると
ともに前記被検出体の発する赤外線を反射する反射板、
または前記被検出体から発光された波長の光を限定的に
反射する反射板が配置されていることを特徴とする請求
項8に記載の位置検出装置。
9. A reflecting plate, which transmits an image projected by the projection unit and reflects infrared rays emitted from the detected object, on an optical path from the detected object to the optical position detecting means.
9. The position detecting device according to claim 8, further comprising a reflector plate that reflects light of a wavelength emitted from the object to be detected in a limited manner.
【請求項10】前記投射部の少なくとも一部は前記光学
的位置検出手段と共用されていることを特徴とする請求
項8または9記載の位置検出装置。
10. The position detecting device according to claim 8, wherein at least a part of the projection unit is shared with the optical position detecting means.
【請求項11】前記光学的位置検出手段による位置検出
の光学系歪を電気的に補正する手段を設けたことを特徴
とする請求項2〜10の何れか一項に記載の位置検出装
置。
11. The position detecting device according to claim 2, further comprising means for electrically correcting optical system distortion of position detection by the optical position detecting means.
【請求項12】前記スクリーン部の周囲の2個所以上に
発光部が設けられ、前記スクリーン部と前記光学的位置
検出手段との位置のキャリブレーションを行うことを特
徴とする請求項2〜11の何れか一項に記載の位置検出
装置。
12. A light emitting portion is provided at two or more places around the screen portion to calibrate the positions of the screen portion and the optical position detecting means. The position detection device according to any one of claims.
【請求項13】電子ペンである前記被検出体の位置を検
出する請求項2〜12の何れか一項に記載の位置検出装
置が用いられていることを特徴とする電子黒板装置。
13. An electronic blackboard device using the position detecting device according to claim 2, which detects a position of the object to be detected, which is an electronic pen.
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