JP5347733B2 - 電子黒板 - Google Patents

Description

この発明は、電子黒板に関する。

電子黒板には、パーソナルコンピューターなどの外部機器と連動させ、外部機器の表示画面を板面（ボード部）に投写表示させたり、ボード部に投写表示させたインターフェース画像を介して、外部機器の操作が可能なものがある（下記特許文献１等）。こうした電子黒板等のＩＣＴ（Information and Communication Technology）技術は、教育現場などに導入される場合がある。しかし、これまで、電子黒板の利便性をより向上させることについて十分な工夫がなされてこなかったのが実情であった。

特開２００７−２３３９９９号公報

本発明は、電子黒板における利便性を向上する技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
電子黒板であって、
ユーザーがボード部において移動させたペンの軌跡を画像として形成し、前記ボード部に投写表示することができる画像投写部と、
前記ボード部に配置されて使用されるツールと、
前記ボード部における前記ツールの位置情報を含むツール情報を取得するツール検出部と、
を備え、
前記画像投写部は、前記ツールが前記ボード部に配置されたときに、前記ツール検出部が取得した前記ツール情報に基づいて、前記ツールの配置された位置に、前記ツールが拡大された仮想画像を投写表示する、電子黒板。
適用例１の電子黒板によれば、電子黒板に用いられるツールを表す仮想画像が、電子黒板のボード部において拡大されて表示されるため、電子黒板に用いられるツールをユーザーの取扱性が向上するように小型化した場合であっても、電子黒板から離れた位置にいる人に、そのツールを容易に視認させることができる。従って、電子黒板の利便性が向上する。

［適用例２］
適用例１記載の電子黒板であって、
前記ツールは、前記ツール情報を表す信号を発信する発信器を備え、
前記ツール検出部は、前記発信器からの信号を受信して前記ツール情報を取得するとともに、前記ツール情報に基づいて、前記ツールが拡大された仮想画像を投写表示することを特徴とする、電子黒板。
適用例２の電子黒板によれば、ツール検出部は、ツールが発信する信号から容易に当該ツールを識別・検出することができる。

［適用例３］
適用例１または適用例２記載の電子黒板であって、
前記ツールは、少なくとも１本の直線を一辺として有する定規ツールを含み、
前記画像投写部は、前記定規ツールが拡大された仮想画像における前記一辺に沿って前記ペンが移動したときに、前記ペンの軌跡による画像を、前記仮想画像における前記一辺に平行な直線に補正して投写表示する、電子黒板。
適用例３の電子黒板によれば、ユーザーが電子黒板に描画する仮想直線が、定規ツールの拡大画像の一辺に平行な直線に補正されて表示されるため、電子黒板から離れた位置にいる人にも視認できるような大きな図形を描画することが容易にできる。従って、電子黒板の利便性が向上する。

［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の電子黒板であって、
前記ツールは、分度器ツールを含み、
前記画像投写部は、前記分度器ツールが拡大された仮想画像とともに、前記分度器ツールの中心点と前記ペンとを結ぶ角度計測のための補助線を投写表示する、電子黒板。
適用例４の電子黒板によれば、電子黒板の板面に表示された図形の有する角の角度を、分度器ツールとペンとを用いて容易に測定することができるため、電子黒板の利便性が向上する。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の電子黒板であって、
前記ツールは、前記画像投写部に円の仮想画像を形成して投写表示させるためのコンパスツールを含み、
前記コンパスツールは、描画する円の中心点に配置される中心点指定部と、前記中点指定部を中心とする円周上を周回移動する円描画部とを有し、
前記画像投写部は、前記コンパスツールが拡大された仮想画像における前記円描画部の軌跡に従って、前記中心点指定部の配置位置を中心とする円の仮想画像を形成する、電子黒板。
適用例５の電子黒板によれば、コンパスツールを用いて、電子黒板から離れた位置にいる人にも視認できるような大きな仮想円をボード部に表示させることができる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電子黒板、電子黒板の制御方法および制御装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

電子黒板の構成を示す概略図。 電子黒板の機能的構成を示す機能ブロック図。 電子黒板で使用できる各種の黒板ツールを説明するための説明図。 電子黒板において使用される三角定規ツールを説明するための模式図。 三角定規ツールを用いた直線の描画を説明するための模式図。 電子黒板において使用される分度器ツールによる角度の測定方法を説明するための模式図。 分度器ツールを用いた直線の描画を説明するための模式図。 電子黒板において使用されるコンパスツールを説明するための模式図。 電子黒板において使用されるカギ括弧ツールを説明するための模式図。 ＵＳＢメモリーから転送された画像のボード部への表示を説明するための模式図。 ＵＳＢメモリーから転送された画像を板書として利用する方法を説明するための模式図。 投写表示されたオブジェクトの移動およびコピーの方法を説明するための模式図。 ディジタルペンから転送された画像の表示を説明するための模式図。

A．実施例：
図１は本発明の一実施例としての電子黒板の構成を示す概略図である。この電子黒板１０００は、３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃと、ボード部２００と、ペンツール１０を含む黒板ツール（後述）とを備える。電子黒板１０００は、会議室や学校の教室などに設置され、３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃから画像を生成するための画像光を投写することにより、ボード部２００に様々な画像を形成することができる。また、電子黒板１０００では、例えば、ユーザーがボード部２００の板面にペンツール１０のペン先を向けて移動させると、ペンツール１０のペン先の軌跡の画像が形成され、ボード部２００に投写表示される。これによって、会議の参加者や教室の生徒に、あたかもボード部２００の板面にペンツール１０による描画がなされたものと感じさせることができる。

第１ないし第３の画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、ボード部２００の上方において、互いに並列に設置されている。３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃはそれぞれ、ボード部２００の板面上の互いに隣接する異なる領域２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃに画像光を投写することができる。図では、ボード部２００の板面において３つの領域２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃを破線で区切ることにより示してある。３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃはそれぞれ、１枚の画像を３つに分割した各分割画像をボード部２００に投写表示する。これによって、ボード部２００の板面全体に渡って、１枚の投写画像が形成される。なお、３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、互いに画像光をオーバーラップさせて投写するものとしても良い。

ここで、ボード部２００は、投写画像を良好に表示できる無地のホワイトボードであることが好ましく、その板面には、図示せざる筆記具により、直接的に文字や図形を描画できることが好ましい。また、ボード部２００の上に置かれた黒板ツール（後述）などが磁力で保持されるように、ボード部２００の表面下に強磁性体製の板が設けられていることが好ましい。

ボード部２００には、スピーカー部２１０が内蔵されている。このスピーカー部２１０は、図示せざるマイクで取得した音声を拡声するためのものである。これによって、会議の進行役や教師の声を電子黒板１０００が設置された室内に十分に行き届かせることが可能である。また、ボード部２００には、ＵＳＢメモリー５１０を差し込むためのソケット２２０が設けられているが、詳細は後述する。

図２は、電子黒板１０００の機能的構成を示す機能ブロック図である。なお、図２では、便宜上、３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃを区別することなく、１つの「画像生成部１００」として図示してある。

画像生成部１００は、投写部１１０と、撮像部１２０と、センサー部１３０とを有する。投写部１１０は、例えばプロジェクターによって構成できる。具体的には、投写部１１０は、投写光を射出する光源と、液晶パネルやマイクロ・ミラーデバイスなどの投写光を変調して画像光を生成するための画像光生成部と、画像光を投写するための投写レンズとを有する。撮像部１２０は、例えばＣＣＤカメラによって構成でき、投写部１１０が画像光を投写する領域を撮影して静止画や動画のディジタルデータを生成することができる。センサー部１３０は、赤外線などの電磁波や超音波など、ペンツール１０を含む黒板ツールから発せられる信号を受信することができる。ここで、「黒板ツール」とは、電子黒板１０００のボード部２００の板面に表示された投写画像中に新たに文字や図形などのオブジェクトを描画したり、投写画像に含まれるオブジェクトの編集を行うためのツールを意味する。黒板ツールの種類や機能についての詳細は後述する。

電子黒板１０００は、さらに、画像制御部３００と、撮像解析部３１０と、ツール制御部３２０と、無線ＬＡＮインターフェース（無線ＬＡＮ／ＩＦ）３３０とを備える。画像制御部３００は、中央演算装置（ＣＰＵ）や、主記憶装置、ＶＲＡＭなどによって構成され、画像データを生成するとともに、投写部１１０に、その画像データが表す画像を投写させることができる。

なお、画像制御部３００は、投写画像として、複数のレイヤーが重ねられた多層画像を生成することができる。画像制御部３００は、投写画像中の文字や図形などの各オブジェクトをレイヤーごとに管理することにより、投写画像中において、オブジェクトごとに移動させたり、オブジェクトごとに編集を加えることができる。

撮像解析部３１０は、例えばマイクロコンピューターによって構成され、撮像部１２０が取得した画像データから、ボード部２００における投写画像の表示状態や表示内容を解析する。なお、撮像部１２０が動画を取得できる場合には、撮像解析部３１０は、ボード部２００の前における人の動きなどを検出できるものとしても良い。撮像解析部３１０は、その解析結果を画像制御部３００へと送信する。画像制御部３００は、この解析結果に基づいて投写画像の変更や調整を行い、その結果を投写部１１０の投写画像に反映させる。具体的には、投写画像のコントラストなどの画質や、投写画像の歪みなどの形状を調整するものとしても良い。また、ボード部２００の前における人の動きに合わせて、投写画像に含まれるオブジェクトを移動させるなどの編集を加えるものとしても良い。

ツール制御部３２０は、例えばマイクロコンピューターによって構成することができる。ツール制御部３２０は、センサー部１３０が受信した信号をもとに、信号を発信している黒板ツールの種類を識別したり、ボード部２００の板面における黒板ツールの位置を検出することができる。ツール制御部３２０は、検出した黒板ツールに関する情報（ツール情報）を画像制御部３００へと送信する。画像制御部３００は、受信した信号に基づいて、投写画像内のオブジェクトを編集するなど、黒板ツールを介したユーザーの操作を投写部１１０の投写画像に反映させる。

無線ＬＡＮ／ＩＦ３３０は、パーソナルコンピューターやディジタルペン（後述）などの外部機器と無線によって接続するためのインターフェースである。無線ＬＡＮ／ＩＦを介して外部機器から送信された画像データは、画像制御部３００に送信される。これによって、電子黒板１０００は、外部機器からの画像をボード部２００の板面に表示させることができる。

図３は、各種の黒板ツールの例をまとめた一覧表を示す説明図である。なお、表中の黒板ツール１１〜１５はそれぞれ、実際のペンや毛筆、カッターをはじめとする文房具などのツールを象った模型として形成されている。これによって、黒板ツールの種類やその機能を、容易にユーザーに認識させることができる。これらの各ツールには、ボード部２００の板面に接したことを検出するためのセンサーと、接触状態にあることや、ツールの種別、ツールの位置などのツール情報を示す信号を画像生成部１００のセンサー部１３０に発信する発信器とが設けられている。なお、黒板ツールとしては、図３に示したもの以外にも、消しゴムツールや定規ツールなどの種々のツールを利用可能である。

細ペンツール１１は、ペンツール１０と同様な描画用ツールであり、投写画像内に比較的細い仮想線を描画するためのツールである。太ペンツール１２も、投写画像内に比較的太い仮想線を描画するための描画用ツールである。毛筆ツール１３は、投写画像内に毛筆で描画したような仮想線を描画するための描画用ツールである。これらの描画用ツールは、例えば、そのペン先や筆先がボード部２００の板面に接触したときに、ツール情報とともに描画命令を表す信号を発信する。センサー部１３０がその信号を検出すると、ツール制御部３２０は、画像制御部３００に、ツールの種類に応じた線種によって、ペン先や筆先の位置への線の描画を開始させる。

塗り潰しツール１４は、投写画像に含まれるオブジェクトを、指定された色で塗りつぶすためのツールである。塗り潰しツール１４は、例えば、刷毛を象った模型により構成されるものとしても良い。塗り潰しツール１４は、その刷毛の先端がボード部２００の板面に接触したときに塗り潰し命令を表す信号を発信する。センサー部１３０がその信号を受信すると、画像制御部３００が、その信号が発信された位置に表示されているオブジェクトの色を変更する。

カッターツール１５は、投写画像に含まれるオブジェクトを切断することができるツールである。カッターツール１５は、その刃先をボード部２００の板面に接触させ、走査させたときに、切断命令を表す信号を発信する。センサー部１３０がこの信号を受信すると、画像制御部３００は、カッターツール１５によって走査された線上に存在するオブジェクトがあたかも切断されたかのようにオブジェクトを編集する。なお、このカッターツール１５によって、オブジェクトが複数に切断・分離されたときには、その切断・分離された各オブジェクトは、別個のレイヤー上で管理されるものとしても良い。

図４〜図８はそれぞれ、黒板ツールのうちボード部２００に表示された投写画像への描画を補助するための描画補助ツールを説明するための模式図である。図４は、黒板ツールのうちの三角定規ツールを説明するための模式図である。三角定規ツール２０は、三角定規を象って形成された略三角形の板状の本体部２１と、ユーザーが把持するための把持部２２とを有する。三角定規ツール２０は磁力によってボード部２００の板面に保持させることができるものとしても良い。ここで、三角定規ツール２０は、図３で説明した各ツールと同様に、ボード部２００との接触状態を検出するセンサーと、ツール情報を示す信号を発信する発信器とを有する。なお、三角定規ツール２０は、ボード部２００上における位置と角度とをセンサー部１３０に通知するために、互いに距離を有するように配置された２個以上の発信器を有していることが好ましい。

ユーザーがこの三角定規ツール２０をボード部２００の板面に配置すると（図４（Ａ））、三角定規ツール２０はツール情報を示す信号を発信する。センサー部１３０が三角定規ツール２０からの信号を検出すると、ツール制御部３２０は、ツールの種類を識別するとともに、その配置位置と配置角度とを算出し、画像制御部３００に送信する。画像制御部３００は、三角定規ツール２０の配置位置に、三角定規を拡大した仮想画像を表示する（図４（Ｂ））。なお、画像制御部３００は、三角定規ツール２０を板面上において移動させたときには、それに伴って、この三角定規の仮想画像を移動させ、三角定規ツール２０が板面から取り外されたときには、この三角定規の仮想画像を消去する。

図５は、三角定規ツールを用いた直線の描画を説明するための模式図である。三角定規ツール２０をボード部２００の板面に配置して、三角定規の仮想画像を表示させた状態において、ペンツール１０を三角定規の仮想画像の一辺に沿って移動させる（図５（Ａ））。このとき、通常のペンツール１０のペン先の軌跡は、破線矢印で示すように、ぶれてしまう場合がある。しかし、このような場合であっても、画像制御部３００は、ペンツール１０による描画線を、当該三角定規の仮想画像の一辺に沿った直線に補正して描画する（図５（Ｂ））。ペンツール１０による描画線は、三角定規ツール２０を板面から取り外して三角定規の仮想画像が消去された後にも投写画像上に新たなオブジェクトとして残存する（図５（Ｃ））。

図６は、黒板ツールのうちの分度器ツールを説明するための模式図である。分度器ツール３０は、ボード部２００の投写画像上の図形や、ボード部２００の板面に描画された図形の角度を測定することができる。また、分度器ツール３０は、ボード部２００の投写画像上に、所望の角度の直線を描画する際の補助ツールとして使用することができる。分度器ツール３０は、分度器を象って形成された略半円形状の板状の本体部３１と、ユーザーが把持するための把持部３２とを有する。なお、分度器ツール３０は磁力によってボード部２００の板面に保持させることができるものとしても良い。また、分度器ツール３０は、ボード部２００との接触状態を検出するセンサーと、ツール情報を示す信号を発信する発信器とを有する。なお、分度器ツール３０は、ボード部２００上における分度器ツール３０の底辺の角度と、その中心点の位置とをセンサー部１３０に通知するための、少なくとも２個以上の発信器を有していることが好ましい。

ここで、分度器ツール３０を用いた図形の有する角の角度を計測する方法を説明する。ボード部２００の板面には、互いに交わる２本の直線Ｌ１，Ｌ２が描画されているものとする（図６（Ａ））。分度器ツール３０を、その底辺が測定対象である一方の直線Ｌ２と重なるとともに、その中心点が２本の直線Ｌ１，Ｌ２の交点に一致するようにボード部２００に配置する。

分度器ツール３０がボード部２００の板面に配置されると、センサー部１３０が分度器ツール３０からの信号を受信し、ツール制御部３２０が、その信号に基づいて、ツールの種類を識別するとともに、その配置位置と配置角度とを検出する。そして、画像制御部３００が、分度器ツール３０の配置位置に分度器を拡大した仮想画像を、分度器ツール３０の配置角度に合わせた角度で表示する（図６（Ｂ））。この状態で、ペンツール１０のペン先をボード部２００の板面に接触させると、画像制御部３００は、仮想画像における分度器の中心点と、ペンツール１０のペン先とを結ぶ補助線Ｌａを表示する。また、画像制御部３００は、分度器の仮想画像に重ねて、分度器の仮想画像の底辺に沿った直線Ｌ２と、補助線Ｌａとの間の角度を表す数値を表示する。ペンツール１０のペン先を移動させて補助線Ｌａを、直線Ｌ１と重なるように移動させることにより、２本の直線Ｌ１，Ｌ２のなす角度を測定することが可能である。なお、この補助線Ｌａが表示された状態でペンツール１０を移動させても、画像制御部３００は、ペンツール１０による描画線を投写画像中に形成しない。

図７は、分度器ツールを用いた投写画像上への直線の描画を説明するための模式図である。図７（Ａ）は２本の直線Ｌ１，Ｌ２が省略されている点以外は、図６（Ｂ）とほぼ同じである。このように、分度器ツール３０をボード部２００に配置して分度器の仮想画像を表示させるとともに、ペンツール１０によって補助線Ｌａを表示させた状態で、仮想画像中の角度を表す数値が所望の角度となるようにペンツール１０を移動させる。所望の角度の位置において、ペンツール１０の図示せざるボタンを押すと、画像制御部３００によって、ペンツール１０のペン先と分度器ツール３０の中心点とを結ぶ仮想直線が描画される（図７（Ｂ））。

図８は、黒板ツールのうちの円を描画するためのコンパスツールを説明するための模式図である。コンパスツール４０は、ユーザーが把持するための把持部４１と、把持部４１から延びる２本の脚部４２，４３とを有する（図８（Ａ））。このコンパスツール４０によって仮想円を描画する際には、第１の脚部４２の先端部を描画する描画したい円の中心点に配置し、第２の脚部４３の先端部を描画したい円の円周上において周回移動させる。なお、２本の脚部４２，４３は、把持部４１を中心として任意の角度で開くことが可能である。また、第１と第２の脚部４２，４３の先端部にはそれぞれ、ボード部２００との接触状態を検出するためのセンサーと、センサー部１３０にツール情報を表す信号を発信するための発信器が設けられていることが好ましい。

ボード部２００の板面にコンパスツール４０の２本の脚部４２，４３の各先端部を接触させると、センサー部１３０は、コンパスツール４０からの信号を受信する。そして、ツール制御部３２０が、その信号に基づいて、ツールの種類を識別するとともに、２本の脚部４２，４３の各先端部の位置を検出する。画像制御部３００は、検出された位置情報に基づいて、コンパスが拡大された仮想画像（破線で図示）を表示する（図８（Ｂ））。ユーザーがコンパスツール４０の第１の脚部４２の先端部を中心として、第２の脚部４３の先端部を周回移動させると、画像制御部３００は、センサー部１３０およびツール制御部３２０によって検出された位置情報から算出して仮想円を描画する（図８（Ｃ））。

このように、本実施例の電子黒板１０００によれば、上記の描画補助ツールを用いて、ボード部２００の板面に、教室の生徒や会議の参加者全員に視認できるような大きな図形を、より正確に描画することができる。また、これらの描画補助ツールは、描画される図形に対してコンパクトなサイズの模型によって形成することができるため、ユーザーにとってのツールの取扱性が向上している。即ち、これらの図形描画を補助するツールにより、電子黒板１０００の利便性が向上する。なお、これらのツールによって表示される仮想画像の大きさは、別途、図示せざる操作部によって任意に設定できるものとしても良い。

図９は、黒板ツールのうちのカギ括弧ツールを説明するための模式図である。このカギ括弧ツール５０は、開括弧５１と閉括弧５２とで囲まれた領域に存在する投写画像上の文字や図形の表示状態を変更することができるツールである。開括弧５１と閉括弧５２とにはそれぞれ、ボード部２００との接触状態を検出するためのセンサーと、括弧の種類やボード部２００上における互いの位置をセンサー部１３０に通知するための発信器が少なくとも１つずつ設けられていることが好ましい。

図９（Ａ）は、文章が含まれる投写画像がボード部２００の板面に表示されている状態を示す模式図である。ここで、このボード部２００に表示された文章のうち、一部の文章を非表示にしたい場合には、その非表示にしたい一文が表示された領域を挟んで対角するように、開括弧５１と閉括弧５２とを配置する。すると、センサー部１３０の受信した信号に基づいて、ツール制御部３２０が開括弧５１と閉括弧５２の配置位置を検出し、画像制御部３００が、開括弧５１と閉括弧５２とで囲まれる領域内の画像を消去した投写画像を生成する（図９（Ｂ））。この電子黒板１０００が、学校の教室に設置されている場合には、このカギ括弧ツール５０を用いることにより、教師が生徒に対する板書内容の確認のための穴埋め問題を容易に作成することが可能である。

なお、このカギ括弧ツール５０では、開括弧５１と閉括弧５２とで囲まれた領域内の画像を非表示にする以外に、例えば、その領域内の画像の色調を変化させたり、その領域内の画像を点滅表示させたりするものとしても良い。ユーザーは予め、図示せざる操作部によって、開括弧５１と閉括弧５２とで囲まれた領域内の画像の表示状態を設定できるものとしても良い。このように、電子黒板１０００において、このカギ括弧ツール５０を用いることによって、所望の領域内における投写画像の表示状態を容易に変更することができる。従って、電子黒板１０００を用いて効果的な授業や会議を進行することができ、その利便性が向上する。

ところで、電子黒板１０００では、上述の黒板ツールを用いた図形の描画以外に、以下の方法による投写画像の変更・編集が可能である。

図１０は、電子黒板１０００におけるＵＳＢメモリーからの転送画像の表示を説明するための模式図である。この電子黒板１０００では、例えば、ＵＳＢメモリー５１０等の外部記憶装置に格納された画像データを読み出して、ボード部２００上に表示させることができる。具体的には、以下のように行う。例えば、パーソナルコンピューター５００においてアプリケーションプログラム等を用いて予め画像データを生成し、ＵＳＢメモリー５１０に格納しておく（図１０（Ａ））。そして、そのＵＳＢメモリー５１０を、ボード部２００に載置された無線ＬＡＮ端末を搭載するソケット２２０に差し込む。すると、画像制御部３００は、無線ＬＡＮ／ＩＦ３３０を介してＵＳＢメモリー５１０内の画像データを読み込む。

ここで、画像制御部３００には、このソケット２２０を介して読み出した画像は、ボード部２００の板面の所定の画面領域ＢＡ内に表示するように予め設定がなされているため、当該画面領域ＢＡにその画像データが表す投写画像が表示される（図１０（Ｂ））。なお、画面領域ＢＡは、会議の参加者や教室の生徒にとって視認が比較的困難な局所的な領域であることが好ましい。具体的には、例えば、ボード部２００の板面において、外周に比較的近い領域であって、ボード部２００の板面に対して十分に小さい領域（例えば、板面の面積の１／１０程度の面積を有する領域）であるものとしても良い。このように、予め準備した資料画像を画面領域ＢＡに比較的小さく表示させておくことにより、教師や会議の進行役は、その資料画像の内容を参照しつつ、授業や会議を効果的に進行することができる。

図１１は、電子黒板１０００において、画面領域ＢＡに表示させた画像を板書として利用する方法を説明するための模式図である。ユーザーは、画面領域ＢＡ内の投写画像に含まれるオブジェクトを、指さしツール６０の先端部をボード部２００の板面に接触させることにより指し示す（図１１（Ａ））。指さしツール６０は、その先端部がボード部２００の板面に接触したときに信号を発信し、センサー部１３０が受信した信号に基づいて、ツール制御部３２０が指さしツール６０の先端部の位置情報を検出する。そして、画像制御部３００が、指さしツール６０の先端部によって指し示された投写画像上のオブジェクトを検出する。

ユーザーが、指さしツール６０の先端部をボード部２００の板面に接触させたまま、画面領域ＢＡから外へ移動させると、画像制御部３００は、その移動に伴って、指し示されたオブジェクトを画面領域ＢＡの外へ移動させるとともに拡大表示する。なお、当該オブジェクトは、指さしツール６０とボード部２００の板面との接触状態が解消された位置に配置される。即ち、ユーザーは、この指さしツール６０を用いて画面領域ＢＡ内の画像を取り出してボード部２００の任意の領域に拡大表示させることが可能である。なお、このときオブジェクトの拡大倍率は、図示せざる操作部によって、別途、設定できるものとしても良い。

図１２は、電子黒板１０００における投写画像に含まれるオブジェクトの移動およびコピーの方法を説明するための模式図である。ユーザーが図１１で説明した指さしツール６０を用いて投写画像中のオブジェクトを指し示し、指さしツール６０の先端をボード部２００の板面に接触させたまま移動させていくと、画像制御部３００は、その移動に伴ってオブジェクトを移動させる。当該オブジェクトは、指さしツール６０とボード部２００の板面との接触状態が解消された位置に配置される。なお、ユーザーが指さしツール６０の図示せざるボタンを押しながら指さしツール６０によるオブジェクトの移動を実行した場合には、当該オブジェクトは投写画像上でコピーされることとなる。

このように、この電子黒板１０００では、投写画像上のオブジェクトをボード部２００の任意の場所にレイアウトすることが可能である。従って、例えば、教室や会議室において全ての生徒や会議の参加者にオブジェクトが視認できるように、比較的高い位置に当該オブジェクトを配置することが可能である。また、学校の授業において、電子黒板１０００において生徒に問題を解かせたい場合などには、生徒の背の高さに合わせた位置に、その問題をコピーして配置することが可能である。

図１３は、電子黒板１０００において、ディジタルペンから転送された画像を投写表示する方法を説明するための模式図である。ディジタルペン５２０は、入力デバイスであるペン５２１と、ペン５２１からの信号を受信する本体ユニット５２２とを備える。ディジタルペン５２０は、そのユーザーがペン５２１を用いてノートなどの紙面に文字や図形を書くと、本体ユニット５２２がペン５２１から発信される信号に基づいてペン５２１の軌跡を検出する。そして、本体ユニット５２２は、紙面に描かれた文字や図形と同様な画像のディジタルデータを生成する。

本体ユニット５２２には、無線ＬＡＮ端末が搭載されており、電子黒板１０００は、無線ＬＡＮ／ＩＦ３３０を介して、本体ユニット５２２が生成したディジタルデータを取得することができる。これによって、この電子黒板１０００では、ディジタルペン５２０において描かれた文字や図形を、ボード部２００の板面に表示させることができる。従って、ディジタルペン５２０を教室の生徒や会議の参加者に使用させ、ディジタルペン５２０と電子黒板１０００とを連動させることにより、生徒や会議の参加者が、電子黒板１０００を介して自身のノートの内容を容易に発表することが可能となる。

このように、本実施例の電子黒板１０００によれば、多種多様な黒板ツールやインターフェースによって、その利便性が向上し、学校の教育現場における授業の活性化や、会議の活性化の促進に貢献することができる。

B．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

B1．変形例１：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、ツール制御部３２０の機能の一部を画像制御部３００が実行するようにすることもできる。画像制御部３００や撮像解析部３１０，ツール制御部３２０の機能の一部または全部をコンピュータープログラムによって実現することも可能である。

B2．変形例２：
上記実施例において、電子黒板１０００は、３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃを備えていた。しかし、電子黒板１０００は、少なくとも１つの画像生成部１００を備えていれば良い。また、画像生成部１００の撮像部１２０は省略されるものとしても良い。

B3．変形例３：
上記実施例において、各画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、ボード部２００の前面において上方から画像光を投写していた。しかし、各画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃは他の位置からボード部２００に画像光を投写するものとしても良い。例えば、各画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、ボード部２００の背面から画像光を投写するいわゆるリアプロジェクターとして構成されるものとしても良い。

B4．変形例４：
上記実施例においてボード部２００は、ホワイトボードによって構成されていた。しかし、ボード部２００は例えば、学校施設に設置されている黒板の板面を白色に塗ることにより構成されるものとしても良い。これによって、既存の学校施設への電子黒板１０００の導入が容易となる。なお、この場合には、スピーカー部２１０は、ボード部２００の外部に設けられるものとしても良い。スピーカー部２１０は、３つの画像生成部１００ａ，１００ｂ，１００ｃに設けられるものとしても良い。

B5．変形例５：
上記実施例において、三角定規ツール２０とペンツール１０とを用いることにより、三角定規の仮想画像の一辺に沿った直線に補正された直線を投写画像上に描画することができた。しかし、このような、直線描画の補助機能は、三角定規ツール２０に限らず、直定規を象った直定規ツールや、４つ以上の辺を有する多角形定規ツールなど、少なくとも１本の直線を一辺として有する定規型のツールにおいて、同様に実現することが可能である。

B6．変形例６：
上記実施例において電子黒板１０００は、無線ＬＡＮ／ＩＦ３３０を備えていたが、無線ＬＡＮ／ＩＦ３３０は省略されても良い。この場合には、電子黒板１０００は、有線によって外部機器と接続されるものとしても良い。

B7．変形例７：
上記実施例では、ＵＳＢメモリー５１０をソケット２２０に差し込んだときに、ＵＳＢメモリー５１０に格納された画像データに基づく投写画像が、画面領域ＢＡに表示されていた。しかし、ソケット２２０は省略されるものとしても良い。この場合には、無線ＬＡＮ端末が搭載されたＵＳＢメモリー５１０がボード部２００の所定の位置に配置されたときに、ＵＳＢメモリー５１０内に格納された画像データが自動的に電子黒板１０００に読み込まれるものとしても良い。

B8．変形例８：
上記実施例において、ユーザーはボード部２００の投写画像上のオブジェクトの位置を、指さしツール６０を用いて移動させたり、コピーすることができた。しかし、電子黒板１０００では、指さしツール６０を用いることなく、ボード部２００の投写画像上のオブジェクトの移動やコピーができるものとしても良い。この場合には、例えば、撮像解析部３１０によって、ボード部２００の前におけるユーザーの手の形や手の動作を識別して、その形や動作に応じて、画像制御部３００がオブジェクトの移動・コピーを行うものとしても良い。

B9．変形例９：
上記実施例では、ディジタルペン５２０と電子黒板１０００とが無線ＬＡＮを介して接続されていたが、他の外部機器と電子黒板１０００とを無線ＬＡＮを介して接続して連動させるものとしても良い。例えば、無線ＬＡＮ端末機能を搭載するＵＳＢメモリーに、無線ＬＡＮを介して、ボード部２００に投写された画像データを転送して格納できるものとしても良い。これによって、例えば、板書内容や板書内容に含まれる宿題などを教室の生徒に容易に配布することが可能となる。また、ノートパソコンなどのモバイル機器と接続されるものとしても良い。

B10．変形例１０：
上記実施例では、各黒板ツールには、ボード部２００との接触状態を検出するためのセンサーと、ツール情報を表す信号を発信するための発信器とが設けられていた。しかし、当該センサーまたは当該発信器は省略されるものとしても良い。この場合には、例えば、撮像部１２０が取得した画像から、ボード部２００に配置された黒板ツールを検出するものとしても良い。また、ボード部２００の外周に、ボード部２００の板面に配置された黒板ツールを光学的または電磁的に検出可能なセンサーが設けられるものとしても良い。

１０…ペンツール
１１…細ペンツール
１２…太ペンツール
１３…毛筆ツール
１４…塗り潰しツール
１５…カッターツール
２０…三角定規ツール
２１…本体部
２２…把持部
３０…分度器ツール
３１…本体部
３２…把持部
４０…コンパスツール
４１…把持部
４２…第１の脚部
４３…第２の脚部
５０…カギ括弧ツール
５１…開括弧
５２…閉括弧
６０…指さしツール
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ（１００）…画像生成部
１１０…投写部
１２０…撮像部
１３０…センサー部
２００…ボード部
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ…領域
２１０…スピーカー部
２２０…ソケット
３００…画像制御部
３１０…撮像解析部
３２０…ツール制御部
３３０…無線ＬＡＮ／ＩＦ
５００…パーソナルコンピューター
５１０…ＵＳＢメモリー
５２０…ディジタルペン
５２１…ペン
５２２…本体ユニット
１０００…電子黒板
ＢＡ…画面領域
Ｌ１…直線
Ｌ２…直線
Ｌａ…補助線

Claims (5)

1. 電子黒板であって、
   ユーザーがボード部において移動させたペンの軌跡を画像として形成し、前記ボード部に投写表示することができる画像投写部と、
   前記ボード部に配置されて使用されるツールと、
   前記ボード部における前記ツールの位置情報を含むツール情報を取得するツール検出部と、
   を備え、
   前記画像投写部は、前記ツールが前記ボード部に配置されたときに、前記ツール検出部が取得した前記ツール情報に基づいて、前記ツールの配置された位置に、前記ツールが拡大された仮想画像を投写表示する、電子黒板。
2. 請求項１記載の電子黒板であって、
   前記ツールは、前記ツール情報を表す信号を発信する発信器を備え、
   前記ツール検出部は、前記発信器からの信号を受信して前記ツール情報を取得するとともに、前記ツール情報に基づいて、前記ツールが拡大された仮想画像を投写表示することを特徴とする、電子黒板。
3. 請求項１または請求項２記載の電子黒板であって、
   前記ツールは、少なくとも１本の直線を一辺として有する定規ツールを含み、
   前記画像投写部は、前記定規ツールが拡大された仮想画像における前記一辺に沿って前記ペンが移動したときに、前記ペンの軌跡による画像を、前記仮想画像における前記一辺に平行な直線に補正して投写表示する、電子黒板。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子黒板であって、
   前記ツールは、分度器ツールを含み、
   前記画像投写部は、前記分度器ツールが拡大された仮想画像とともに、前記分度器ツールの中心点と前記ペンとを結ぶ角度計測のための補助線を投写表示する、電子黒板。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子黒板であって、
   前記ツールは、前記画像投写部に円の仮想画像を形成して投写表示させるためのコンパスツールを含み、
   前記コンパスツールは、描画する円の中心点に配置される中心点指定部と、前記中点指定部を中心とする円周上を周回移動する円描画部とを有し、
   前記画像投写部は、前記コンパスツールが拡大された仮想画像における前記円描画部の軌跡に従って、前記中心点指定部の配置位置を中心とする円の仮想画像を形成する、電子黒板。

Images