JP2001067183A - 座標入力／検出装置および電子黒板システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色情報が容易に切替えられ、ユーザの作業効
率の向上が図られる座標入力／検出装置を得る。 【解決手段】 筐体２の内側に形成された座標入力領域
３に対して例えばペン等の指示物体Ａを挿入した場合、
その指示物体Ａを挿入した状態での座標入力領域３の撮
影画像を得て、この撮影画像と基準画像記憶手段に記憶
された基準画像とに基づいて指示物体Ａの被写体像のみ
の画像を抽出し、抽出された指示物体の被写体像の各カ
ラー撮像素子５上における結像位置に基づいて指示物体
Ａの指し示した座標情報を検出するとともに抽出された
指示物体Ａの被写体像の色情報を検出する。これによ
り、指示物体Ａの色彩を変更するだけで、色情報が容易
に切替えられるので、ユーザの作業効率の向上が図られ
る。

Description

【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（Cathode Ray Tube）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っている。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となってい
る。

【０００４】また、文字および画像を表示するための表
示装置と、表示装置の表示面に座標入力面（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
電子黒板システムが提供されている。

【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）の表示面に配
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】また、近年においては、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、入
力方式の違いに応じて種々の方式のものが考えられてい
る。しかしながら、前述した電子黒板システムに適用す
るのに適切な方式を検討すると、座標入力面（タッチパ
ネル面）のような物理的な面を有さなくとも入力が可能
になる例えば光学式のような座標入力／検出装置が有望
であると考えられる。このように座標入力面（タッチパ
ネル面）のような物理的な面を有さない座標入力／検出
装置は、表示装置の表面に装着して使用した場合であっ
ても視認性に優れると共に、その大型化も比較的容易で
あるためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
黒板システムにおける文字や絵等の色の切替手法として
は、例えば各色毎に専用の入力ペンとペン置き場とを設
け、ユーザが何色のペンを持ち上げたかをペン置き場の
センサによって検知して色を切替えるようにした第一の
手法がある。

【０００９】また、別の色の切替手法としては、電子黒
板システムの制御装置に組み込まれるアプリケーション
ソフトである電子黒板ソフトの機能によって表示装置上
に各種の操作を行なうための複数のボタンを並べたツー
ルバーを表示し、その表示されたツールバーに割り当て
られた各ボタンをユーザに操作させることにより色を切
替えるようにした第二の手法がある。なお、ツールバー
に割り当てられた各ボタンには、文字や絵等の色を指定
して手書きで書くことができる描画モードを選択させる
複数のペンボタンの他、手書きで書いた文字や絵等を消
すことができる消去モードを選択させる消しゴムボタン
も含まれている。

【００１０】しかしながら、第一の手法によれば、色の
種類が入力ペンの数やペン置き場の大きさといった物理
的条件により制限されてしまうという問題がある。ま
た、色を切替える際には、それまで使用していた色の入
力ペンをペン置き場に置いてから別の色の入力ペンを持
ち上げなければならないため、作業効率が悪いという問
題もある。

【００１１】一方、第二の手法によれば、各色毎のペン
ボタンや消しゴムボタンをツールバーに並べて割り当て
ることで色の種類を数多くすることができる点では優れ
ているが、ツールバーのボタン数が多くなるに従って色
の選択作業は煩雑になるという問題がある。また、ボタ
ン操作のため、消去モードから描画モードへの戻し忘れ
が発生し易く、文字や線等を誤って消してしまうといっ
た問題も頻発する。

【００１２】本発明の目的は、色情報が容易に切替えら
れ、ユーザの作業効率の向上が図られる座標入力／検出
装置を得ることである。

【００１３】本発明の目的は、簡単な構成で所望の色情
報の出力が可能な座標入力／検出装置を得ることであ
る。

【００１４】本発明の目的は、システムの操作性の向上
が図られる電子黒板システムを得ることである。

【００１５】本発明の目的は、消去モードから描画モー
ドへの戻し忘れの発生を防止する電子黒板システムを得
ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の座
標入力／検出装置は、所定の形状の筐体と、この筐体内
側に形成され、所定の色が付された指示物体の挿入を受
け付ける座標入力領域と、前記筐体に所定の間隔で配置
される複数のカラー撮像素子を有して前記座標入力領域
全体を撮像する画像入力手段と、前記座標入力領域に前
記指示物体が存在しない状態で前記画像入力手段により
撮像された基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、前
記座標入力領域に挿入された前記指示物体を前記画像入
力手段により撮像した撮影画像からその指示物体の被写
体像のみの画像を前記基準画像記憶手段に記憶された前
記基準画像に基づいて抽出する画像抽出手段と、この画
像抽出手段により抽出された前記被写体像の各カラー撮
像素子上の結像位置に基づいて挿入された前記指示物体
によって指示された座標情報を検出する座標情報検出手
段と、前記画像抽出手段により抽出された前記被写体像
に基づいて挿入された前記指示物体の色情報を検出する
色情報検出手段と、を備える。

【００１７】したがって、筐体内側に形成された座標入
力領域に対して例えばペン等の指示物体を挿入した場
合、画像入力手段ではその指示物体を挿入した状態での
座標入力領域の撮影画像が得られ、この撮影画像と基準
画像記憶手段に記憶された基準画像とに基づいて画像抽
出手段により指示物体の被写体像のみの画像が抽出され
る。そして、座標検出手段では抽出された指示物体の被
写体像の各カラー撮像素子上における結像位置に基づい
て指示物体の指し示した座標情報が検出され、色情報検
出手段では抽出された指示物体の被写体像の色情報が検
出される。これにより、指示物体の色彩を変更するだけ
で、色情報の切替えが可能になる。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の座
標入力／検出装置において、前記指示物体は、少なくと
も前記座標入力領域への挿入部分に所定の色が付され
る。

【００１９】したがって、少なくとも座標入力領域への
挿入部分に付された所定の色に基づいてユーザーの所望
する色情報を出力することが可能になることにより、指
示物体の作成が容易になる。

【００２０】請求項３記載の発明の電子黒板システム
は、描画を表示するための表示装置と、この表示装置の
表示面に前記座標入力領域を配設し、前記色情報と前記
座標情報とを検出する請求項１または２記載の前記座標
入力／検出装置と、この座標入力／検出装置によって検
出された前記座標情報に基づく前記表示装置の座標位置
に前記色情報に基づく描画情報を前記描画として表示さ
せる表示制御手段を有する制御装置と、を備える。

【００２１】したがって、請求項１または２記載の座標
入力／検出装置の座標入力領域を表示装置の表示面に配
設したことにより、表示装置の視認性の向上が図られる
と共に、特別な手段を設けることなく指示物体の色彩を
変更するだけで色情報が切替えられることにより、表示
制御手段における描画情報の色の切替えが容易になるの
で、システムの操作性が向上する。

【００２２】請求項４記載の発明は、請求項３記載の電
子黒板システムにおいて、前記表示制御手段は、前記座
標入力／検出装置により特定の前記色情報が検出された
場合、前記座標入力／検出装置によって検出された前記
座標情報に基づく前記表示装置の座標位置に既に表示さ
れている前記描画を消去する。

【００２３】したがって、例えば鉛筆で記述された文字
を消しゴムで消去するのと同様に、指示物体の色彩を特
定の色彩に変更して座標入力領域に対して挿入し、表示
装置の所定の座標位置に既に表示されている描画をなぞ
ることでその描画の消去が可能になるので、特別な手段
を設けることなく消去モードから描画モードへの戻し忘
れの発生の防止が可能になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図１６に基づいて説明する。本実施の形態の電子黒板
システムは、座標入力／検出装置をパーソナルコンピュ
ータ等のコンピュータに接続された大型のプラズマディ
スプレイパネル（Plasma Display Panel）の表示面に装
着するとともに、座標入力／検出装置もそのコンピュー
タに接続することにより構成されている。

【００２５】ここで、図１は電子黒板システムに用いら
れる座標入力／検出装置１の構成を概略的に示す正面図
である。表示装置であるプラズマディスプレイパネルＰ
ＤＰのディスプレイ面（表示面）ｄに装着される座標入
力／検出装置１は、そのディスプレイ面ｄのサイズに対
応させて、手書きにより文字や図形を入力する等の座標
入力を行なうための空間である座標入力領域３の範囲を
規定する筐体２を備えている。

【００２６】また、筐体２の座標入力領域３の上方両端
部には、撮影画像を電気信号として出力する画像入力手
段として機能する画像入力装置４（左側カメラ４ａ，右
側カメラ４ｂ）が、距離Ｌを隔てて設けられている。こ
れら左側カメラ４ａと右側カメラ４ｂとは電子カメラで
あって、それぞれカラー用の二次元イメージセンサ（二
次元撮像素子）５と結像光学レンズ６とが距離ｆの間隔
を有して備えられている。ここで、二次元イメージセン
サ５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る二次元のカラー撮像
素子であって、被写体像を光電変換してＲデータ，Ｇデ
ータ，Ｂデータの各アナログ画像信号として出力する。
なお、特に図示しないが、画像入力装置４には、二次元
イメージセンサ５から出力されたＲデータ，Ｇデータ，
Ｂデータの各アナログ画像信号をＲデータ，Ｇデータ，
Ｂデータの各デジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部
等も備えられている。さらに、左側カメラ４ａと右側カ
メラ４ｂとは、それぞれの光軸がプラズマディスプレイ
パネルＰＤＰのディスプレイ面ｄに対して平行であって
そのプラズマディスプレイパネルＰＤＰのディスプレイ
面ｄの表面に略一致するように設置されている。これに
より、左側カメラ４ａと右側カメラ４ｂとにプラズマデ
ィスプレイパネルＰＤＰのディスプレイ面ｄが映り込む
のを防止している。

【００２７】一方、座標入力領域３の上部を除く周縁部
であって画像入力装置４（左側カメラ４ａ，右側カメラ
４ｂ）の画角を妨げずに撮影視野全体を覆う位置には、
背景板７が配置されている。ここで、図２は背景板７を
部分的に示す正面図である。図２に示すように、この背
景板７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。本実施の形態における基
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。他に基準パターンＰとしては、例えば濃
淡の配色を縦ストライプ状にしたパターンやクロマキー
技術に用いられる色彩パターン等が考えられる。

【００２８】加えて、左側カメラ４ａと右側カメラ４ｂ
とには、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。ここで、図３は遮光板Ｂを概略的に示す正
面図、図４は座標入力／検出装置１の構成を部分的に示
す断面図である。図３に示すように、遮光板Ｂは縦長の
切欠Ｂ１を有している。そして、図４に示すように、遮
光板Ｂは、左側カメラ４ａと右側カメラ４ｂとが有する
結像光学レンズ６の前面に設けられ、撮像可能領域を座
標入力領域３と略同一に制限するように配置されてい
る。これにより、視野を狭くして外乱光等によるノイズ
の発生を減少させている。

【００２９】次に、座標入力／検出装置１に内蔵される
各部の電気的接続について図５を参照して説明する。図
５に示すように、画像入力装置４以外の各ブロックによ
って、コントローラ８が構成されている。このコントロ
ーラ８は、画像入力装置４を含む各部を接続するバス９
と、各部を集中的に制御するＣＰＵ１０と、制御プログ
ラム等の固定的データを予め格納するＲＯＭ１１と、可
変的なデータを書き換え自在に格納するＲＡＭ１２と、
タイマＴと、歪み補正、ガンマ補正、２値化処理等を実
行する画像処理部１３と、画像抽出手段として機能する
差分器１４と、座標情報検出手段として機能するＸＹＺ
演算器１５と、不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ１
６と、コントローラ８を制御装置であるコンピュータＰ
Ｃに接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）１７と、
を備えている。また、ＲＡＭ１２には、座標メモリ１２
ａが設けられている。さらに、ＥＥＰＲＯＭ１６には基
準画像記憶手段として機能する基準画像メモリ１６ａが
設けられている。この基準画像メモリ１６ａは、例えば
装置起動時における初期状態の撮影画像１８（図９参
照）のような所定の画像を基準画像１９（図９参照）と
して記憶する。

【００３０】続いて、ＲＯＭ１１に格納された制御プロ
グラムに従ってコントローラ８において実行される処理
について説明する。ここで、図６は指示物体Ａにより座
標入力領域３の一点を指し示した一例を示す正面図、図
７はその一部を拡大して示す正面図、図８は二次元イメ
ージセンサ５から出力される電気信号に基づく座標検出
処理手順について模式的に示す説明図である。図６に示
すように、座標入力／検出装置１の座標入力領域３にユ
ーザの指やペン等の指示物体Ａを挿入し、その指示物体
ＡでプラズマディスプレイパネルＰＤＰのディスプレイ
面ｄ上の適当な位置（ｘ，ｙ，ｚ）を指し示し、また
は、タッチした場合、画像入力装置４（左側カメラ４
ａ，右側カメラ４ｂ）の二次元イメージセンサ５の上に
は結像光学レンズ６を介して背景板７と指示物体Ａとの
像が結像される。

【００３１】図８に示すように、この二次元イメージセ
ンサ５の上に結像された背景板７と指示物体Ａとの像
は、電気信号であるデジタル画像信号として画像処理部
１３に出力され、画像処理部１３において所定の処理を
受けた後、撮影画像１８として出力される。このように
して左側カメラ４ａと右側カメラ４ｂとのそれぞれの二
次元イメージセンサ５を介して出力された撮影画像１８
と基準画像メモリ１６ａに記憶されている基準画像１９
とは、それぞれ差分器１４に入力・蓄積され、それぞれ
の差分画像２０が検出される。

【００３２】ここで、図９は基準画像１９の一例を示す
説明図、図１０は撮影画像１８の一例を示す説明図であ
る。図９に示すように、基準画像１９は装置起動時にお
ける初期状態の撮影画像等をデジタル画像信号にしたも
のであり背景板７の基準パターンＰのみが撮影されてお
り、図１０に示すように、撮影画像１８には基準画像１
９の画像に加えて指示物体Ａが撮影されている。したが
って、差分画像２０は座標入力領域３に指示物体Ａが挿
入された場合のその指示物体Ａの被写体像のみの画像
（シルエット画像）が抽出されたものである。そして、
これらの差分画像２０は、ＸＹＺ演算器１５に入力さ
れ、指示物体Ａの位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）が検出され
る。

【００３３】次に、ＸＹＺ演算器１５による位置座標
（ｘ，ｙ）の検出する処理について説明する。図７に示
したように、二次元イメージセンサ５の中心５ａから差
分画像（指示物体Ａのシルエット画像）２０の結像中心
点までの距離ｈは、二次元イメージセンサ５の中心線
と、指示物体Ａと結像中心点ｈとを結ぶ線とで形成され
る角度θに依存しており、この角度θは、 θ＝arctan（ｈ／ｆ） ・・ として算出される。

【００３４】また、画像入力装置４（左側カメラ４ａ）
と指示物体Ａとの角度βは、画像入力装置４の取付角度
αを用いることにより、 β＝α−θ ・・ として求められる。これにより、左側カメラ４ａと指示
物体Ａとの角度β１、及び右側カメラ４ｂと指示物体Ａ
との角度β２が、それぞれ算出される。

【００３５】以上により、指示物体Ａの位置座標（ｘ，
ｙ）は、三角測量の原理により、 ｘ＝Ｌtanβ２／（tanβ１＋tanβ２） ・・ ｙ＝ｘtanβ１ ・・ として算出されて検出される。

【００３６】次に、ＸＹＺ演算器１５による位置座標
（ｚ）の検出について説明する。ここで、図１１は指示
物体Ａにより座標入力領域３の一点を指し示した一例を
示す側面図である。図１１に示すように、位置座標
（ｚ）は、指示物体Ａの先端部とプラズマディスプレイ
パネルＰＤＰのディスプレイ面ｄ（画像入力装置４の光
軸）との間隔を示すものである。ところが、画像入力装
置４から指示物体Ａに至る距離Ｄ（図７参照）により、
画像入力装置４の二次元イメージセンサ５に結像するＺ
方向の差分画像（指示物体Ａのシルエット画像）２０の
結像中心点と二次元イメージセンサ５の中心５ａとの距
離が異なってしまう。ここで、図１２は二次元イメージ
センサ５に結像するＺ方向の差分画像２０の結像中心点
と距離Ｄとの関係について示す説明図である。図１２に
示すように、指示物体Ａをプラズマディスプレイパネル
ＰＤＰのディスプレイ面ｄから高さＺの位置に挿入した
場合、画像入力装置４から指示物体Ａ（ここでは、指示
物体Ａ１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５の中心５ａから距離ｋ１の位置に結像
し、画像入力装置４から指示物体Ａ（ここでは、指示物
体Ａ２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５の中心５ａから距離ｋ２の位置に結像す
る。すなわち、同じ指示物体Ａがプラズマディスプレイ
パネルＰＤＰのディスプレイ面ｄ（画像入力装置４の光
軸）から同じ高さＺにあっても、画像入力装置４から指
示物体Ａに至る距離Ｄによって結像位置ｋが異なること
が解る。したがって、指示物体Ａの位置座標（ｚ）は、
前述した指示物体Ａの位置座標（ｘ，ｙ）と角度θとに
基づき算出される距離Ｄに基づいて、 ｚ＝Ｄ（ｋ／ｆ） ・・ として算出されて検出される。このようにして、指示物
体Ａの位置座標（ｚ）を検出することにより、描画時の
ペンアップ・ペンダウンやダブルクリック等の検出が容
易になる。なお、前述した，，，，式は制御
プログラムの一部として予めＲＯＭ１１に格納されてい
る。

【００３７】以上のようにして検出された指示物体Ａの
位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を示す座標情報は、座標メモリ
１２ａに一時的に格納される。

【００３８】加えて、コントローラ８は、色情報検出手
段として機能する画像処理部１３において差分画像（指
示物体Ａのシルエット画像）２０の色彩の検出を実行す
る。ここで、差分画像２０の色彩は、画像処理部１３に
おいて歪み補正等の画像処理を受けたＲデータ，Ｇデー
タ，Ｂデータの各デジタル画像信号の大きさ、比率等か
ら判断される。コントローラ８は、差分画像２０の色彩
を検出すると、色彩に応じた色情報を座標情報とともに
座標メモリ１２ａに格納する。したがって、指示物体Ａ
としては、様々な色彩を付与できる点で指よりもペン等
を適用した方が望ましい。例えば、黒色・赤色・青色・
黄色・緑色といった複数色の描画ペン３３（図１４参
照）を予め準備し、ユーザはそれらの描画ペン３３の中
から所望の描画ペン３３を選択することにより、所望の
色情報を得ることが可能になる。

【００３９】こうして検出された指示物体Ａの座標情報
と色情報とは、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７を介して
コンピュータＰＣに順次入力される。

【００４０】続いて、制御装置であるコンピュータＰＣ
について説明する。ここで、図１３はコンピュータＰＣ
に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図であ
る。図１３に示すように、コンピュータＰＣは、システ
ム全体を制御するＣＰＵ２１と、起動プログラム等を記
憶したＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１のワークエリアとして
使用されるＲＡＭ２３と、文字・数値・各種指示等の入
力を行うためのキーボード２４と、カーソルの移動や範
囲選択等を行うためのマウス２５と、ハードディスク２
６と、プラズマディスプレイパネルＰＤＰに接続されて
おりそのプラズマディスプレイパネルＰＤＰに対する画
像の表示を制御するグラフィックス・ボード２７と、座
標入力／検出装置１を接続するインタフェース（Ｉ／
Ｆ）２８と、上記各部を接続するためのバス２９とを備
えている。

【００４１】また、ハードディスク２６には、オペレー
ティング・システム（ＯＳ：Operating System）３０、
コントローラ８を介してコンピュータＰＣ上で座標入力
／検出装置１を動作させるためのデバイスドライバ３
１、描画ソフト・ワードプロセッサソフト・表計算ソフ
ト・プレゼンテーションソフト等の各種アプリケーショ
ンプログラム３２等が格納されている。

【００４２】各種アプリケーションプログラム３２は、
コンピュータＰＣへの電源の投入に応じて起動するＯＳ
３０による制御の下、ＣＰＵ２１によって実行される。
例えば、キーボード２４やマウス２５の所定の操作によ
って描画ソフトを起動した場合には、グラフィックス・
ボード２７を介してプラズマディスプレイパネルＰＤＰ
には描画ソフトに基づく所定の画像が表示される。ま
た、デバイスドライバ３１もＯＳ３０とともに起動さ
れ、座標入力／検出装置１からのデータ入力の受け付け
が可能な状態になる。このように描画ソフトを起動した
状態で座標入力／検出装置１の座標入力領域３にユーザ
が指示物体Ａを挿入して文字や図形を描いた場合、座標
情報と色情報とが指示物体Ａの記述に基づく画像データ
としてコンピュータＰＣに入力され、例えばプラズマデ
ィスプレイパネルＰＤＰに表示されている画面上の画像
に対して上書き画像として重ねて表示される。ここに、
表示制御手段の機能が実行される。より詳細には、コン
ピュータＰＣのＣＰＵ２１は、入力された色情報をＲＡ
Ｍ２３に展開された描画ソフトの有する変換テーブル
（図示せず）においてその色情報に対応付けられている
色に変換して線や文字を描画するための描画情報を生成
し、入力された座標情報に基づく位置座標に合わせてグ
ラフィックス・ボード２７に設けられるビデオメモリ
(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィックス
・ボード２７が、ビデオメモリに書き込まれた描画情報
を画像信号としてプラズマディスプレイパネルＰＤＰに
送信することにより、ユーザが書いた文字と同一の文字
が、プラズマディスプレイパネルＰＤＰに表示されるこ
とになる。つまり、コンピュータＰＣは座標入力／検出
装置１をマウス２５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ＰＣでは、描画ソ
フト上でマウス２５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、色情報に基づく色で
線や文字を描画するための描画情報を生成する際に、特
定の色情報（模様（バーコード、ストライプ等の光学的
に判別可能な模様）も含む）については、消しゴムの機
能を示す消去モードを示すものと変換テーブルで規定す
ることも可能である。

【００４３】ここで、文字等の記述について具体的に説
明する。ここでは、指示物体Ａとして、図１４に示すよ
うなペン形状の描画ペン３３を適用するものとする。こ
の描画ペン３３は、その中央付近で二色に塗り分けられ
ており、ペン先を有する第一部分３３ａは黒色であっ
て、残りの第二部分３３ｂは白色とされている。また、
本実施の形態においては、描画ペン３３の色彩が白色で
ある場合には、白での描画とはみなさずに、消しゴムで
の消去として扱うようにアプリケーションプログラム３
２に規定されているものとする。まず、描画ペン３３の
第一部分３３ａを用いた場合について説明する。黒板や
ホワイトボードに手書きで文字や線を書くようにして、
描画ペン３３の第一部分３３ａを用いてプラズマディス
プレイパネルＰＤＰのディスプレイ面ｄに文字や線を書
くことにより、プラズマディスプレイパネルＰＤＰ上に
対応する文字や線を表示させることができる。ここで、
図１５は手書きで文字や線を書いた結果がプラズマディ
スプレイパネルＰＤＰに表示された状態を示す説明図で
ある。描画ペン３３の第一部分３３ａは黒色に塗られて
いることから、図１５に示すように、書かれた文字や線
は、黒色で表示される。

【００４４】次に、描画ペン３３の第二部分３３ｂを用
いた場合について説明する。描画ペン３３の第二部分３
３ｂを用いてプラズマディスプレイパネルＰＤＰ上に表
示されている文字や線の中で消去したい手書き文字や線
を消しゴムで消去するのと同様の手順でトレースする
と、そのトレースされた部分が本物の消しゴムのように
消去される。ここで、図１６は、図１５に示した手書き
の文字や線が消去された状態を示す説明図である。描画
ペン３３の第二部分３３ｂは白色に塗られていることか
ら、図１６に示すように、トレースされた部分が消去さ
れて表示される。これにより、例えば鉛筆で記述された
文字を消しゴムで消去するのと同様に、描画ペン３３の
色彩を特定の色彩に変更して座標入力領域３に対して挿
入し、プラズマディスプレイパネルＰＤＰ上に表示され
ている文字や線をなぞることでその文字や線の消去を行
なうことができるので、特別な手段を設けることなく消
去モードから描画モードへの戻し忘れの発生の防止が可
能になる。

【００４５】また、上述した描画ペン３３のように少な
くとも座標入力領域３への挿入部分に所定の色を付すだ
けの簡単な構成で、ユーザーの所望する色情報を出力す
ることができる指示物体Ａを作成することが可能になっ
ている。

【００４６】ここに、筐体２の内側に形成された座標入
力領域３に対して例えばペン等の指示物体Ａを挿入した
場合、その指示物体Ａを挿入した状態での座標入力領域
３の撮影画像を得て、この撮影画像と基準画像メモリ１
６ａに記憶された基準画像とに基づいて指示物体Ａの被
写体像のみの画像を抽出し、抽出された指示物体Ａの被
写体像の各カラー撮像素子５上における結像位置に基づ
いて指示物体Ａの指し示した座標情報を検出するととも
に抽出された指示物体Ａの被写体像の色情報を検出す
る。これにより、指示物体Ａの色彩を変更するだけで、
色情報が容易に切替えられるので、ユーザの作業効率の
向上が図られ、システムの操作性が向上することにな
る。

【００４７】なお、本実施の形態においては、画像入力
装置４として２台の電子カメラ（左側カメラ４ａ，右側
カメラ４ｂ）を用いたが、２台に限るものではなく、２
台以上であれば良い。

【００４８】また、本実施の形態においては、座標入力
／検出装置１をプラズマディスプレイパネルＰＤＰに装
着したが、これに限るものではなく、ＣＲＴ、ＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）、ＲＰ（背面投影型プロジ
ェクター）等の他のタイプの表示装置に装着するように
しても良い。

【００４９】

【発明の効果】請求項１記載の発明の座標入力／検出装
置によれば、所定の形状の筐体と、この筐体内側に形成
され、所定の色が付された指示物体の挿入を受け付ける
座標入力領域と、前記筐体に所定の間隔で配置される複
数のカラー撮像素子を有して前記座標入力領域全体を撮
像する画像入力手段と、前記座標入力領域に前記指示物
体が存在しない状態で前記画像入力手段により撮像され
た基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、前記座標入
力領域に挿入された前記指示物体を前記画像入力手段に
より撮像した撮影画像からその指示物体の被写体像のみ
の画像を前記基準画像記憶手段に記憶された前記基準画
像に基づいて抽出する画像抽出手段と、この画像抽出手
段により抽出された前記被写体像の各カラー撮像素子上
の結像位置に基づいて挿入された前記指示物体によって
指示された座標情報を検出する座標情報検出手段と、前
記画像抽出手段により抽出された前記被写体像に基づい
て挿入された前記指示物体の色情報を検出する色情報検
出手段と、を備え、筐体内側に形成された座標入力領域
に対して例えばペン等の指示物体を挿入した場合、その
指示物体を挿入した状態での座標入力領域の撮影画像を
得て、この撮影画像と基準画像記憶手段に記憶された基
準画像とに基づいて指示物体の被写体像のみの画像を抽
出し、抽出された指示物体の被写体像の各カラー撮像素
子上における結像位置に基づいて指示物体の指し示した
座標情報を検出するとともに抽出された指示物体の被写
体像の色情報を検出することにより、指示物体の色彩を
変更するだけで、色情報を容易に切替えることができる
ので、作業効率を向上させることができる。

【００５０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の座標入力／検出装置において、前記指示物体は、少
なくとも前記座標入力領域への挿入部分に所定の色が付
されることにより、少なくとも座標入力領域への挿入部
分に付された所定の色に基づいてユーザーの所望する色
情報を出力することができるので、指示物体を容易に作
成することができ、簡単な構成で所望の色情報を出力す
ることができる。

【００５１】請求項３記載の発明の電子黒板システムに
よれば、描画を表示するための表示装置と、この表示装
置の表示面に前記座標入力領域を配設し、前記色情報と
前記座標情報とを検出する請求項１または２記載の前記
座標入力／検出装置と、この座標入力／検出装置によっ
て検出された前記座標情報に基づく前記表示装置の座標
位置に前記色情報に基づく描画情報を前記描画として表
示させる表示制御手段を有する制御装置と、を備え、請
求項１または２記載の座標入力／検出装置の座標入力領
域を表示装置の表示面に配設したことにより、表示装置
の視認性の向上を図ることができると共に、特別な手段
を設けることなく指示物体の色彩を変更するだけで色情
報を切替えることができるので、表示制御手段における
描画情報の色の切替えを容易にすることができ、システ
ムの操作性を向上させることができる。

【００５２】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の電子黒板システムにおいて、前記表示制御手段は、
前記座標入力／検出装置により特定の前記色情報が検出
された場合、前記座標入力／検出装置によって検出され
た前記座標情報に基づく前記表示装置の座標位置に既に
表示されている前記描画を消去することにより、例えば
鉛筆で記述された文字を消しゴムで消去するのと同様
に、指示物体の色彩を特定の色彩に変更して座標入力領
域に対して挿入して既に表示装置に表示されている描画
をなぞることでその描画の消去を行なうことができるの
で、特別な手段を設けることなく消去モードから描画モ
ードへの戻し忘れの発生の防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の電子黒板システムに用
いられる座標入力／検出装置の構成を概略的に示す正面
図である。

【図２】背景板を部分的に示す正面図である。

【図３】遮光板を概略的に示す正面図である。

【図４】座標入力／検出装置の構成を部分的に示す断面
図である。

【図５】座標入力／検出装置に内蔵される各部の電気的
接続を示すブロック図である。

【図６】指示物体により座標入力領域の一点を指し示し
た一例を示す正面図である。

【図７】その一部を拡大して示す正面図である。

【図８】二次元イメージセンサから出力される電気信号
に基づく座標検出処理手順について模式的に示す説明図
である。

【図９】基準画像の一例を示す説明図である。

【図１０】撮影画像の一例を示す説明図である。

【図１１】指示物体により座標入力領域の一点を指し示
した一例を示す側面図である。

【図１２】二次元イメージセンサに結像するＺ方向の差
分画像の結像中心点と距離との関係について示す説明図
である。

【図１３】コンピュータに内蔵される各部の電気的接続
を示すブロック図である。

【図１４】描画ペンを概略的に示す側面図である。

【図１５】手書きで文字や線を書いた結果がプラズマデ
ィスプレイパネルに表示された状態を示す説明図であ
る。

【図１６】図１５に示した手書きの文字や線が消去され
た状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 座標入力／検出装置 ２ 筐体 ３ 座標入力領域 ４ 画像入力手段 ５ カラー撮像素子 １３ 色情報検出手段 １４ 画像抽出手段 １５ 座標情報検出手段 １６ａ 基準画像記憶手段 １８ 撮影画像 １９ 基準画像 ２０ 被写体像のみの画像 ３３，Ａ 指示物体 ＰＣ 制御装置 ＰＤＰ 表示装置 ｄ 表示面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の形状の筐体と、 この筐体内側に形成され、所定の色が付された指示物体
   の挿入を受け付ける座標入力領域と、 前記筐体に所定の間隔で配置される複数のカラー撮像素
   子を有して前記座標入力領域全体を撮像する画像入力手
   段と、 前記座標入力領域に前記指示物体が存在しない状態で前
   記画像入力手段により撮像された基準画像を記憶する基
   準画像記憶手段と、 前記座標入力領域に挿入された前記指示物体を前記画像
   入力手段により撮像した撮影画像からその指示物体の被
   写体像のみの画像を前記基準画像記憶手段に記憶された
   前記基準画像に基づいて抽出する画像抽出手段と、 この画像抽出手段により抽出された前記被写体像の各カ
   ラー撮像素子上の結像位置に基づいて挿入された前記指
   示物体によって指示された座標情報を検出する座標情報
   検出手段と、 前記画像抽出手段により抽出された前記被写体像に基づ
   いて挿入された前記指示物体の色情報を検出する色情報
   検出手段と、を備える座標入力／検出装置。
2. 【請求項２】 前記指示物体は、少なくとも前記座標入
   力領域への挿入部分に所定の色が付される請求項１記載
   の座標入力／検出装置。
3. 【請求項３】 描画を表示するための表示装置と、 この表示装置の表示面に前記座標入力領域を配設し、前
   記色情報と前記座標情報とを検出する請求項１または２
   記載の前記座標入力／検出装置と、 この座標入力／検出装置によって検出された前記座標情
   報に基づく前記表示装置の座標位置に前記色情報に基づ
   く描画情報を前記描画として表示させる表示制御手段を
   有する制御装置と、を備える電子黒板システム。
4. 【請求項４】 前記表示制御手段は、前記座標入力／検
   出装置により特定の前記色情報が検出された場合、前記
   座標入力／検出装置によって検出された前記座標情報に
   基づく前記表示装置の座標位置に既に表示されている前
   記描画を消去する請求項３記載の電子黒板システム。