電子黒板
【課題】 撮像手段の円滑な移動、およびバッテリー駆動が可能な電子黒板を提供する。
【解決手段】 本発明の電子黒板は、アームを収納位置または撮像位置に移動可能なモータＭと、アームに取り付けられた撮像カメラと、撮像カメラによって撮像された画像データを処理する画像処理部２３０Ａと、画像処理部２３０Ａにより処理された画像データを記録するＵＳＢメモリと、アームが収納位置にあることを検出するスイッチＳＷ１と、アームが撮像位置にあることを検出するスイッチＳＷ２と、コントローラ２３０とを有する。コントローラ２３０は、アームを撮像位置に移動させ、アームが撮像位置にあることが検出されてから一定の遅延時間後に撮像カメラに撮像させ、撮像カメラによる撮像終了後にアームを収納位置に移動させ、アームが収納位置にあることが検出されたことに応答して画像処理部２３０Ａに画像処理をさせ、処理された画像データを記録させる、シーケンスを有する。
【解決手段】 本発明の電子黒板は、アームを収納位置または撮像位置に移動可能なモータＭと、アームに取り付けられた撮像カメラと、撮像カメラによって撮像された画像データを処理する画像処理部２３０Ａと、画像処理部２３０Ａにより処理された画像データを記録するＵＳＢメモリと、アームが収納位置にあることを検出するスイッチＳＷ１と、アームが撮像位置にあることを検出するスイッチＳＷ２と、コントローラ２３０とを有する。コントローラ２３０は、アームを撮像位置に移動させ、アームが撮像位置にあることが検出されてから一定の遅延時間後に撮像カメラに撮像させ、撮像カメラによる撮像終了後にアームを収納位置に移動させ、アームが収納位置にあることが検出されたことに応答して画像処理部２３０Ａに画像処理をさせ、処理された画像データを記録させる、シーケンスを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子黒板に関し、特に、ホワイトボード上に描かれた画像の読取りに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の典型的な電子黒板は、文字、図形等の画像を描画するためのホワイトボードと、ホワイトボードを光学的に走査することで描画された画像を読取る手段と、読取られた画像を印刷するプリンタとを備えて構成される。また、光学的な読取り手段を電子カメラに置き換えたものも提案されている。例えば、特許文献１の電子黒板は、図１に示すように、ホワイトボード上に、電子カメラを支持するカメラ支持手段を取り付け、カメラ支持手段を読取り位置と非読取り位置で自由に移動させるものである。特許文献２の電子黒板は、フレームの下方にデジタルカメラ収納庫を設け、そこから延長フレームを介して引き出されたデジタルカメラを読取り位置に支持している。また、特許文献３は、電子カメラで撮像した画像の歪みを補正する電子黒板を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０８６８９号公報
【特許文献２】特開２００２−５２８９４号公報
【特許文献３】特開２００４−３１２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１ないし３に開示される電子黒板では、モータを用いて電子カメラを収納位置から撮像位置まで一定速度で移動させるため、電子カメラを撮像位置に停止させるのが容易でなく、また、電子カメラを撮像位置に急激に停止させるために頑強な支持部材等を必要としなければならない。さらに上記特許文献１ないし３の電子黒板は、モータの駆動や電子カメラの撮像に必要とされる電力の省電力化を図るものではないし、さらに、バッテリー駆動に対応し、且つ商用電源のない場所でも使用できるシステムでもない。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決し、バッテリー駆動システムにおいて低消費電力を図りつつ、商用電源のない場所でも自由に使用できる電子黒板を提供することを目的とする。
さらに本発明は、搭載された撮像手段の円滑な移動を図る電子黒板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子黒板は、文字、図形等を描画したり、投射された画像を表示可能な描画面を有するボード部材と、アーム部材を収納位置または撮像位置に移動可能な移動手段と、前記アーム部材に取り付けられ、前記アーム部材が撮像位置にあるとき前記描画面を撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像データを処理する画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された画像データを出力する出力手段と、前記アーム部材が収納位置にあることを検出する第１の検出手段と、前記アーム部材が撮像位置にあることを検出する第２の検出手段と、前記描画面の撮像を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記移動手段により前記アーム部材を撮像位置に移動させ、前記第２の検出手段により前記アーム部材が撮像位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、次いで前記撮像手段に前記描画面を撮像させ、前記撮像手段による撮像終了後に前記移動手段により前記アーム部材を収納位置に移動させ、前記第１の検出手段により前記アーム部材が収納位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記出力手段に画像データを出力させる、シーケンスを有する。
【０００７】
好ましくは電子黒板はさらに、バッテリーと、バッテリーからの電力を供給する電力供給手段とを含み、前記移動手段、前記撮像手段および前記画像処理手段は、前記電力供給手段から供給された電力に基づき動作する。好ましくは前記撮像手段は、前記描画面の露光調整を行った後に前記描画面を撮像する。好ましくは前記制御手段は、前記アーム部材が撮像位置から収納位置に移動する間に前記画像処理手段をスタンバイ状態にさせ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記画像処理手段に撮像された画像データを処理させる。好ましくは前記電力供給手段は、前記移動手段に電力を供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、前記画像処理手段および前記撮像手段に電力を供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを含む。好ましくは前記ボード部材は、前記描画面の位置を識別するための識別手段を含み、前記画像処理手段は、前記画像データに含まれる識別手段を利用して画像データの歪みを補正する。好ましくは前記移動手段は、前記アーム部材を回転させるモータと、モータの回転力を伝達する伝達機構と、伝達機構によって移動されるアーム部材とを有し、前記伝達機構は、モータの第１の方向の回転により、前記アーム部材を収納位置から撮像位置、および撮像位置から収納位置へ移動させる。好ましくは前記伝達機構は、モータが１回転されるとき、前記アーム部材を収納位置と撮像位置の間で１往復させる。好ましくは前記伝達機構は、前記アーム部材との間にクラッチを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動手段、撮像手段および出力手段を時間的に異ならせて動作させるようにしたので、消費電力の効率化を図ることができる。特に、バッテリー駆動の電子黒板であれば、バッテリー消費の軽減および延命を図ることができる。さらに、電子黒板の撮像手段の円滑な移動を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のデジタルカメラにより読み取りを行う電子黒板の例である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施例に係る電子黒板の正面図、図２（ｂ）は、撮像位置にアームが回転されたときの側面図、図２（ｃ）は、収納位置にアームが回転されたときの側面図である。
【図２Ａ】本発明の実施例に係る電子黒板の他のホワイトボードの例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例に係る電子黒板の他のホワイトボードの例を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る電子黒板の電気的な構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施例に係る電子黒板の他の電気的な構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る電子黒板により撮像を行うときの各部の動作シーケンスである。
【図５】本発明の第２の実施例に係る電子黒板の移動機構を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る移動機構に適用されるクラッチの例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る移動機構の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態の好適な電子黒板は、バッテリーを電源に用い、ホワイトボードに描画された文字、図形やプロジェクタから投射された画像を簡易に撮像し、撮像データをメモリやプリンタに出力したり、あるいは撮像データを無線または有線通信により他の電子機器へ送信することを可能にする。実施例の電子黒板は例示であり、本発明は、実施例に電子黒板に限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
図２は、本発明の実施例に係る電子黒板の全体を示す正面図である。本実施例の電子黒板１０は、矩形状のホワイトボード２０と、ホワイトボード２０の上部に取り付けられた撮像装置３０と、ホワイトボード２０の側部に設けられたコントロールユニット４０とを備えて構成される。ホワイトボード２０は、公知のように、ボードマーカ等を用いて文字、図形などを描画したり、またはプロジェクタから投射された画像を映すスクリーンとしても機能する描画面を備える。
【００１２】
ホワイトボード２０は、プラスチック等の材料を加工して形成される。好ましくは、ホワイトボード２０は、その表面または描画面２０Ａに、白色から区別されるような黒または他の表示色で識別される識別枠２２を有する。識別枠２２は、撮像カメラによってホワイトボード２０の描画面２０Ａを撮像したとき、その撮像データの歪みを補正するために利用される。識別枠２２は、例えば、ホワイトボード２０の相似形であることが好ましく、ホワイトボード２０の外縁に沿って一定の幅で表示される。また、識別枠２２は、ホワイトボード２０の描画面２０Ａに投射されるプロジェクタからの映像を鮮明に映し出すための境界または目安にもなり得る。
【００１３】
識別枠２２の作成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ホワイトボード２０の描画面２０Ａに、枠状の黒色のフィルムを貼り付けることにより識別枠２２を形成してもよいし、あるいは、図２Ａに示すように、描画面２０Ａに表示する識別枠２２の代わりに、ホワイトボード２０の枠２０Ｂを描画面２０Ａの色から識別できるような色、例えば黒にすることで識別枠２０Ｂとすることも可能である。さらには、下地に黒色の識別枠２２を用意しその上を透明な矩形状のパネルで覆うようにしてもよい。また、撮像データの歪み補正をする目的であれば、識別枠２２は、必ずしも枠体である必要はなく、図２Ｂに示すように、ホワイトボード２０の４隅にそのコーナー位置が識別できるような黒色等の識別マーク２４を用いてもよい。図２Ｂでは、四角形のマーク２４を示しているが、丸等のその他の形状であってもよい。さらに、４つのマーク２４を示しているが、これよりも多くてもよい。
【００１４】
撮像装置３０は、ホワイトボード２０に描画された文字、図形、プロジェクタから投射された画像、あるいはホワイトボード２０に描画された画像とプロジェクタにより投射された画像との合成を撮像するものであり、ホワイトボード２０の上部に収納可能に取り付けられる。撮像装置３０は、撮像ユニット３２と、撮像ユニット３２の一端を搭載し他端がホワイトボード２０に回転可能に取り付けられたアーム３４と、アーム３４を回転させるモータＭ（ここには図示しない）などを備えている。
【００１５】
好ましい態様では、ホワイトボード２０の描画面２０Ａの撮像が行われないとき、撮像装置３０は、ホワイトボード２０上に収納され、すなわち本実施例では、撮像ユニット３２およびアーム３４は、ホワイトボード２０上にある。撮像が行われるとき、撮像装置３０が収納位置から撮像位置に移動され、すなわち本実施例では、アーム３４が約９０度回転され、撮像ユニット３２がホワイトボード２０の前面に飛び出す。撮像ユニット３２は、後述するように、ホワイトボード２０の描画面２０Ａの全体を写すことができる超広角レンズ３６（図３を参照）と、超広角レンズ３６からの光を光電変換するＣＭＯＳイメージセンサ２４０等を有する撮像カメラを備えている。
【００１６】
コントロールユニット４０は、ホワイトボード２０の側部に設けられる。このコントロールユニット４０は、ユーザ操作可能なスイッチ、表示部、ＵＳＢコネクタを有する操作基板、電池ボックス等を含んで構成される。
【００１７】
図３は、本発明の電子黒板の電気的な構成を示す図である。操作基板１００には、ＵＳＢメモリを接続するためのＵＳＢコネクタ１１０と、バッテリー（電池）ＢＴを接続するバッテリーホルダー１２０と、バッテリーＢＴからの電圧を一定電圧（例えば、５Ｖ）に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０から供給される電圧によりモータＭを駆動する駆動回路１３４と、複数のＬＥＤ１４０と、電源スイッチ１５０とが搭載される。
【００１８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０は、電源ラインＰＷＲ１を介して駆動回路１３４に接続され、駆動回路１３４は、モータＭへ駆動信号を出力する。モータＭは、好ましくは公知の手段を用いてアーム３４に接続され、駆動回路１３４からの駆動信号に基づき撮像装置３０のアーム３４を、撮像位置から収納位置へ、あるいは収納位置から撮像位置へ回転させる。後述する第２の実施例では、アーム３４とモータＭとの間の移動機構にクラッチが提供される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３２は、電源ラインＰＷＲ２を介してＵＳＢコネクタ１１０に接続される。さらにＤＣ−ＤＣコンバータ１３２からの電源ラインＰＷＲ２は、カメラ用基板２００へ供給される。但し、操作基板１００からカメラ基板２００までの電源ラインの本数を減らすため、電源ラインＰＷＲ２は、図３Ａに示すように、ＵＳＢコネクタ１１０の電源ラインと共用させることができる。複数のＬＥＤ１４０（１４０−１〜１４０−４）は、バッテリーの残量のチェック結果を表すＬＥＤ１４０−１、電源オンを示すＬＥＤ１４０−２、撮像された画像データの保存完了を示すＬＥＤ１４０−３、エラー発生を示すＬＥＤ１４０−４を含む。
【００１９】
カメラ基板２００は、撮像ユニット３２内に取り付けられ、カメラ基板２００と操作基板１００とは、電源ラインＰＷＲ２、信号ラインＳ１、Ｓ２によって電気的に接続される。電源ラインＰＷＲ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３２からＣＰＵ電源部２１０に接続され、される。信号ラインＳ１は、ＵＳＢコネクタ１１０とコントローラ２３０間に接続され、信号ラインＳ２は、バッテリーＢＴ、複数のＬＥＤ１４０、電源スイッチ１５０、駆動回路１３４、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２とコントローラ２３０間に接続される。
【００２０】
カメラ基板２００には、ＣＰＵ電源部２１０、カメラ用電源部２２０、画像処理部２３０Ａが搭載され、かつ電子黒板のシーケンスを制御するコントローラ２３０、超広角レンズ３６で撮像された光信号を電気信号に変換するＣＭＯＳイメージセンサ２４０、シャッター時間を遅延するシャッター遅延回路２５０、シャッターの開閉を行うシャッター部２６０が実装される。このカメラ基板２００は、好ましくは、撮像ユニット３２内に収容され、撮像ユニット３２からの電源ラインおよび信号線は、アーム３４を介してコントロールユニット４０内の操作基板１００へ配線される。
【００２１】
ＣＰＵ電源部２１０は、電源ラインＰＷＲ２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１３２から供給された５Ｖ電圧を３．３Ｖの電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを含み、変換された３Ｖの電圧を電源ラインＰＷＲ２を介してコントローラ２３０およびカメラ用電源部２２０に供給する。
【００２２】
カメラ用電源部２２０は、ＣＰＵ電源部２１０から供給された３．３Ｖの電圧を２．８Ｖの電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを含み、変換された２．８Ｖの電圧をカメラ部（ＣＭＯＳイメージセンサ２４０、シャッター遅延回路２５０およびシャッター部２６０）に供給する。
【００２３】
ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、公知の光電変換センサであり、ホワイトボード２０の描画面の画像を一定の解像度で撮像するのに必要な画素数を有する。シャッター遅延回路２５０は、撮像が行われるとき、一定の遅延時間経過後に、シャッター部２６０にシャッター動作を行わせる。超広角レンズ３６、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０、シャッター遅延回路２５０およびシャッター部２６０は、カメラ部を構成し、カメラ部は、ホワイトバランス、露光調整などの、通常の撮像カメラが備える機能を有することができる。遅延回路２５０は、ホワイトバランスや露光調整のための時間を保証することができる。イメージセンサ２４０により撮像された画像データは、信号ラインＳ３を介して画像処理部２３０Ａに供給され、そこで歪み補正等の画像処理が施される。
【００２４】
コントローラ２３０は、例えば、マイクロコントローラ、中央処理装置、画像処理プロセッサ、あるいはマイクロプロセッサなどから構成される。本実施例では、コントローラ２３０は、電子黒板の動作を制御するプログラムをメモリに格納し、ホワイトボード２０の撮像を行うとき、当該プログラムを実行して各部を制御する。さらにコントローラ２３０は、撮像された画像データを処理する画像処理部２３０Ａを含み、好ましくは、画像処理部２３０Ａは、電力消費を抑えたスタンバイ状態（スリープ状態）と動作状態とを有する。画像処理部２３０Ａは、予め決められたシーケンスに従い、スタンバイ状態または動作状態に切り替えられる。好ましくは、コントローラ２３０は、電源ラインＰＷＲ２を介して電力を供給されると動作可能な状態になる。
【００２５】
収納位置スイッチＳＷ１は、アーム３４が図２（ｃ）に示す収納位置にあるか否かを検出し、アーム３４が収納位置にあるときスイッチが閉じる。撮像位置スイッチＳＷ２は、アーム３４が図２（ｂ）に示す撮像位置にあるか否かを検出し、アーム３４が撮像位置にあるときスイッチが閉じる。スイッチＳＷ１、ＳＷ２の検出結果は、コントローラ２３０へ提供され、この検出結果に応じて各部の制御を行う。
【００２６】
コントローラ２３０は、画像処理部２３０Ａで処理された画像データを信号ラインＳ１を介してＵＳＢコネクタ１１０に接続されたＵＳＢメモリに保存する。さらにコントローラ２３０は、信号ラインＳ２を介して、電源ＯＮを検出したり、複数のＬＥＤ１４０を発光を制御したり、バッテリー残量を検出したりする。
【００２７】
次に、本発明の実施例に係る電子黒板の動作を図４のタイミングチャートを参照して説明する。本実施例では、コントロールユニット４０の電源スイッチＰＷＲ／ＳＷをユーザが押下したとき、これをトリガーに、ホワイトボード２０の撮像を行うものとする。
【００２８】
電源スイッチ１５０が押下されると、コントローラ２３０は、信号ラインＳ２を介してその入力を受け取り、バッテリーホルダー１２０に接続されたバッテリーＢＴの残容量をチェックする。バッテリーＢＴの残容量が一定以上であれば、コントローラ２３０は、バッテリーチェック信号を生成し、信号ラインＳ２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２へ供給する。
【００２９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２は、バッテリーチェック信号の立下りのタイミングでオンし、バッテリーＢＴから供給される電圧を５Ｖに変換し、この電圧を電源ラインＰＷＲ１を介して駆動回路１３４へ供給するとともに、電源ラインＰＷＲ２を介してＣＰＵ電源部２１０へ供給する。また、コントローラ２３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０をオンさせると同時に、駆動回路１３４を作動させ、モータＭを駆動する。これにより、アーム３４は、収納位置からホワイトボード２０の前面の撮像位置に向けて回転される。アーム３４が撮像位置に到達すると、その位置が撮像位置スイッチＳＷ２によって検出される。コントローラ２３０は、その検出に応答して駆動回路１３４によるモータＭの駆動を停止させる。
【００３０】
さらにコントローラ２３０は、撮像位置スイッチＳＷ２がオンすることで、カメラ用電源部２２０、およびシャッター遅延回路２５０を作動させ、遅延回路２５０による遅延後に、シャッター部２６０によりシャッターの開閉が行わせる。遅延回路２５０による遅延時間は予め設定され、この遅延時間の間に、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、露光調整（例えば、ホワイトバランスなど）を行うことができる。また、遅延時間は、アーム３４が撮像位置に停止したときに発生する振動による影響をなくすこともできる。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０によって撮像された撮像データは、信号ラインＳ３を介して画像処理部２３０Ａへ送信される。
【００３１】
カメラのシャッターが終了すると、コントローラ２３０は、この信号を受けて、カメラ用電源部２２０をオフし、駆動回路１３４を介してモータＭを回転させる。これにより、アーム３４は、撮像位置から収納位置に向けて回転される。アーム３４が収納位置に到達すると、その位置が収納位置スイッチＳＷ１により検出され、コントローラ２３０は、その検出に応答してモータＭの回転を停止させる。アーム３４が撮像位置から収納位置に戻るまでの期間、コントローラ２３０は、画像処理部２３０Ａをスタンバイ状態にさせ、電力の消費を抑制するようにしてもよい。
【００３２】
収納位置スイッチＳＷ１がオンするタイミングで、すなわちモータＭが停止したタイミングで、コントローラ２３０は、画像処理部２３０Ａによる画像処理を実行させる。画像処理部２３０Ａは、撮像データに映し出されたホワイトボード上の識別枠２４の歪みが是正されるような歪み処理を行ったり、所定の解像度や所定のフォーマットに撮像データを加工する。処理された画像データを信号ラインＳ１を介してＵＳＢメモリに保存させる。コントローラ２３０は、画像データの保存が完了すると、保存完了の信号により、ＬＥＤ１４０−３を任意の時間だけ点灯させ、保存完了をユーザに知らせる。その後、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２をオフにする。
【００３３】
なお、動作中に異常が発生し、動作停止等になった場合でも、バッテリーの消耗を防止するために、電源スイッチ１５０を押してから、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２のオンする時間は任意の時間で停止する（図４の破線で示す部分）。
【００３４】
このように本実施例によれば、モータＭの駆動回路１３４は、画像処理用等のＣＰＵ電源部２１０と分離されるため、モータＭの作動時の突入電流による電池電圧の低下によるＤＣ／ＤＣ電源の誤動作を防止し、かつ、モータ動作時のノイズ等による画像処理回路等の誤動作を防止することができる。
【００３５】
さらに、本実施例のシーケンスによれば、画像処理部２３０Ａ、カメラ用電源部２２０、駆動回路１３４等が同時に電流を消費することを抑えることで、ＤＣ／ＤＣコンバータの電流負担を軽くすることができ、ＤＣ／ＤＣ電源の小型化、および電池寿命の延命を図ることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例に係る電子黒板は、モータＭを動力源としてアーム３４を回転させる移動機構において、アーム３４の回転機構への衝撃等を緩和するためのクラッチ機構を設ける。図５は、本発明の第２の実施例に係るアームの移動機構の概略を示す側面図、図６は、クラッチ機構の幾つかの例を示す図、図７は、第２の実施例におけるアームの移動動作を説明する図である。
【００３７】
図５に示すように、移動機構３００は、モータＭの回転軸に取り付けられたウォームギヤ３１０と、ウォームギヤ３１０と歯合する第１の歯車３２０と、第１の歯車３２０に歯合する第２の歯車３３０と、第２の歯車３２０と歯合する第３の歯車３４０と、リンク３５０と、リンク３５０を介して回転される回転部材３６０とを有する。リンク３５０の一旦は、第３の歯車３４０の回転軸から半径方向に一定距離だけ離れた位置に回転自在に取り付けられ、他端は、回転部材３６０の回転軸から半径方向に延在する延在部３６２に回転自在に取り付けられる。回転部材３６０には、後述するようにアーム３４の一旦が結合される。本実施例では、第３の歯車３４０、リンク３５０および回転部材３６０は、リンク機構を形成する。好ましくは、第１ないし第３の歯車３２０、３３０、３３０を接続することで、モータＭと回転部材３６０とに所望の回転比を形成する。
【００３８】
図６は、本実施例の移動機構に設けられたクラッチ機構を説明する図である。図６Ａに示すように、支持部材４００または４１０に回転可能に第１ないし第３の歯車３２０、３３０、３４０、回転部材３６０が支持される。回転部材３６０と支持部材４００との間には、回転部材３６０を軸方向に支持部材４１０側に付勢するバネ部材３７０が設けられている。回転部材３６０の中央の円筒部３６２の外周には摩擦リング３８０が設けられ、摩擦リング３８２の外周をアーム３４の中空円筒状の摩擦係合部３４Ａが摺動可能に固定されている。例えば、撮像位置にあるアーム３４に外部から強制的な力が与えられたとき、摩擦リング３８２および摩擦係合部３４Ａによって、アーム３４は一定の滑りを生じながら回転することができるため、アーム３４およびその回転機構が保護される。また、アームの位置決めがずれるような場合には、アームに大きな負荷が加わるおそれがあるが、そのような負荷はクラッチにより緩和される。
【００３９】
図６Ｂに示すクラッチは、回転部材３６０の一面に歯車または凹凸３９０が形成され、アーム３４の端部に、その凹凸３９０と一定の滑りを生じながら噛み合うことができる凹凸面３４Ｂが形成される。また、図６Ｃに示すクラッチは、回転部材３６０の一面にアーム３４の端部との間に摩擦材３９２が設けられる。
【００４０】
次に、本実施例の移動機構による動作について説明する。図７は、第３の歯車３４０、リンク３５０および回転部材３６０の位置関係を表した図であり、アーム３４が、収納位置（１）から位置（２）を経由して撮像位置（３）まで回転し、撮像位置（３）から位置（４）を経由して収納位置（５）に戻るときの例である。
【００４１】
アーム３４が収納位置（１）または（５）にあるとき、第３の歯車３４０とリンク３５０とを連結する連結点が０点にあり、アーム３４が撮像位置（３）にあるとき、連結点が０点より１８０度回転したｂ点になるように、第３の歯車３４０、リンク３５０および回転部材３６０が設定される。第３の歯車３４０が回転するとき、連結点の動きは、正弦波となる。つまり、第３の歯車３４０が０度から１８０度回転するとき、アーム３４が収納位置（１）から緩やかな速度で回転を開始し、その後、回転速度を速め、再び、撮像位置（３）に向けて緩やかな回転となり、撮像位置（３）に停止される。そして、１８０度から３６０度回転されるとき、アーム３４が撮像位置（３）から緩やかに回転を開始し、途中、回転速度を速めた後、収納位置（５）に向けて緩やか回転となり、収納位置（５）に停止される。
【００４２】
このように、モータＭを一定速度で回転させることで、アーム３４を収納位置から撮像位置、撮像位置から収納位置へ正弦波のような速度で移動させることができるため、アーム３４の起動、停止が非常にスムーズであるとともに、モータＭの定速回転によりモータの負荷が軽減されるためバッテリーＢＴの電力消費が節約される。さらに、第３の歯車３４０を同方向に１回転させるだけで、アーム３４を収納位置（１）と撮像位置（３）の間を１往復させることができるため、モータＭの駆動制御が非常に容易である。
【００４３】
上記実施例では、アーム３４をリンク等の移動機構３００を用いて回転させる例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ステッピングモータにより、直接アーム３４を回転させてもよいし、ステッピングモータとアーム３４との間に歯車等のギヤを介在させて適当なギヤ比でアーム３４を回転させるようにしてもよい。
【００４４】
上記実施例では、ＵＳＢメモリに画像データを保存する例を示したが、格納する媒体は、ＵＳＢメモリ以外であってもよい。さらに撮像した画像データの出力形態としては、保存以外にも、プリンタなどに印字させるようにしてもよい。さらに、画像データは、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮなどを介して他の電子機器、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどに送信するようにしてもよい。さらに上記実施例では、電源スイッチ１５０をトリガーに撮像を開始するようにしたが、これ以外にも、撮像開始を指示する入力スイッチを設けるようにしてもよい。
【００４５】
上記実施例では、バッテリー駆動による電子黒板を例示したが、電子黒板は、商用電源を用いて動作されるものであってもよい。商用電源のみを用いて電子黒板を動作させてもよいし、商用電源とバッテリーとの併用であってもよい。さらにバッテリーは、充電可能な二次電池を用いることができる。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０：電子黒板
２０：ホワイトボード
３０：撮像装置
３２：撮像ユニット
３４：アーム
３６：超広角レンズ
４０：コントロールユニット
１００：操作基板
１１０：ＵＳＢコネクタ
１２０：バッテリーホルダー
１３０、１３２：ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３４：駆動回路
１４０：ＬＥＤ
１５０：電源スイッチ
２００：カメラ基板
２１０：ＣＰＵ電源部
２２０：カメラ用電源部
２３０：コントローラ
２３０Ａ：画像処理部
２４０：ＣＭＯＳイメージセンサ
２５０：シャッター遅延回路
２６０：シャッター部
ＰＷＲ１、ＰＷＲ２：電源ライン
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３：信号ライン
ＳＷ１：収納位置スイッチ
ＳＷ２：撮像位置スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子黒板に関し、特に、ホワイトボード上に描かれた画像の読取りに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の典型的な電子黒板は、文字、図形等の画像を描画するためのホワイトボードと、ホワイトボードを光学的に走査することで描画された画像を読取る手段と、読取られた画像を印刷するプリンタとを備えて構成される。また、光学的な読取り手段を電子カメラに置き換えたものも提案されている。例えば、特許文献１の電子黒板は、図１に示すように、ホワイトボード上に、電子カメラを支持するカメラ支持手段を取り付け、カメラ支持手段を読取り位置と非読取り位置で自由に移動させるものである。特許文献２の電子黒板は、フレームの下方にデジタルカメラ収納庫を設け、そこから延長フレームを介して引き出されたデジタルカメラを読取り位置に支持している。また、特許文献３は、電子カメラで撮像した画像の歪みを補正する電子黒板を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０８６８９号公報
【特許文献２】特開２００２−５２８９４号公報
【特許文献３】特開２００４−３１２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１ないし３に開示される電子黒板では、モータを用いて電子カメラを収納位置から撮像位置まで一定速度で移動させるため、電子カメラを撮像位置に停止させるのが容易でなく、また、電子カメラを撮像位置に急激に停止させるために頑強な支持部材等を必要としなければならない。さらに上記特許文献１ないし３の電子黒板は、モータの駆動や電子カメラの撮像に必要とされる電力の省電力化を図るものではないし、さらに、バッテリー駆動に対応し、且つ商用電源のない場所でも使用できるシステムでもない。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決し、バッテリー駆動システムにおいて低消費電力を図りつつ、商用電源のない場所でも自由に使用できる電子黒板を提供することを目的とする。
さらに本発明は、搭載された撮像手段の円滑な移動を図る電子黒板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子黒板は、文字、図形等を描画したり、投射された画像を表示可能な描画面を有するボード部材と、アーム部材を収納位置または撮像位置に移動可能な移動手段と、前記アーム部材に取り付けられ、前記アーム部材が撮像位置にあるとき前記描画面を撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像データを処理する画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された画像データを出力する出力手段と、前記アーム部材が収納位置にあることを検出する第１の検出手段と、前記アーム部材が撮像位置にあることを検出する第２の検出手段と、前記描画面の撮像を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記移動手段により前記アーム部材を撮像位置に移動させ、前記第２の検出手段により前記アーム部材が撮像位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、次いで前記撮像手段に前記描画面を撮像させ、前記撮像手段による撮像終了後に前記移動手段により前記アーム部材を収納位置に移動させ、前記第１の検出手段により前記アーム部材が収納位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記出力手段に画像データを出力させる、シーケンスを有する。
【０００７】
好ましくは電子黒板はさらに、バッテリーと、バッテリーからの電力を供給する電力供給手段とを含み、前記移動手段、前記撮像手段および前記画像処理手段は、前記電力供給手段から供給された電力に基づき動作する。好ましくは前記撮像手段は、前記描画面の露光調整を行った後に前記描画面を撮像する。好ましくは前記制御手段は、前記アーム部材が撮像位置から収納位置に移動する間に前記画像処理手段をスタンバイ状態にさせ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記画像処理手段に撮像された画像データを処理させる。好ましくは前記電力供給手段は、前記移動手段に電力を供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、前記画像処理手段および前記撮像手段に電力を供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを含む。好ましくは前記ボード部材は、前記描画面の位置を識別するための識別手段を含み、前記画像処理手段は、前記画像データに含まれる識別手段を利用して画像データの歪みを補正する。好ましくは前記移動手段は、前記アーム部材を回転させるモータと、モータの回転力を伝達する伝達機構と、伝達機構によって移動されるアーム部材とを有し、前記伝達機構は、モータの第１の方向の回転により、前記アーム部材を収納位置から撮像位置、および撮像位置から収納位置へ移動させる。好ましくは前記伝達機構は、モータが１回転されるとき、前記アーム部材を収納位置と撮像位置の間で１往復させる。好ましくは前記伝達機構は、前記アーム部材との間にクラッチを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動手段、撮像手段および出力手段を時間的に異ならせて動作させるようにしたので、消費電力の効率化を図ることができる。特に、バッテリー駆動の電子黒板であれば、バッテリー消費の軽減および延命を図ることができる。さらに、電子黒板の撮像手段の円滑な移動を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のデジタルカメラにより読み取りを行う電子黒板の例である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施例に係る電子黒板の正面図、図２（ｂ）は、撮像位置にアームが回転されたときの側面図、図２（ｃ）は、収納位置にアームが回転されたときの側面図である。
【図２Ａ】本発明の実施例に係る電子黒板の他のホワイトボードの例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例に係る電子黒板の他のホワイトボードの例を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る電子黒板の電気的な構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施例に係る電子黒板の他の電気的な構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る電子黒板により撮像を行うときの各部の動作シーケンスである。
【図５】本発明の第２の実施例に係る電子黒板の移動機構を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る移動機構に適用されるクラッチの例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る移動機構の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態の好適な電子黒板は、バッテリーを電源に用い、ホワイトボードに描画された文字、図形やプロジェクタから投射された画像を簡易に撮像し、撮像データをメモリやプリンタに出力したり、あるいは撮像データを無線または有線通信により他の電子機器へ送信することを可能にする。実施例の電子黒板は例示であり、本発明は、実施例に電子黒板に限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
図２は、本発明の実施例に係る電子黒板の全体を示す正面図である。本実施例の電子黒板１０は、矩形状のホワイトボード２０と、ホワイトボード２０の上部に取り付けられた撮像装置３０と、ホワイトボード２０の側部に設けられたコントロールユニット４０とを備えて構成される。ホワイトボード２０は、公知のように、ボードマーカ等を用いて文字、図形などを描画したり、またはプロジェクタから投射された画像を映すスクリーンとしても機能する描画面を備える。
【００１２】
ホワイトボード２０は、プラスチック等の材料を加工して形成される。好ましくは、ホワイトボード２０は、その表面または描画面２０Ａに、白色から区別されるような黒または他の表示色で識別される識別枠２２を有する。識別枠２２は、撮像カメラによってホワイトボード２０の描画面２０Ａを撮像したとき、その撮像データの歪みを補正するために利用される。識別枠２２は、例えば、ホワイトボード２０の相似形であることが好ましく、ホワイトボード２０の外縁に沿って一定の幅で表示される。また、識別枠２２は、ホワイトボード２０の描画面２０Ａに投射されるプロジェクタからの映像を鮮明に映し出すための境界または目安にもなり得る。
【００１３】
識別枠２２の作成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ホワイトボード２０の描画面２０Ａに、枠状の黒色のフィルムを貼り付けることにより識別枠２２を形成してもよいし、あるいは、図２Ａに示すように、描画面２０Ａに表示する識別枠２２の代わりに、ホワイトボード２０の枠２０Ｂを描画面２０Ａの色から識別できるような色、例えば黒にすることで識別枠２０Ｂとすることも可能である。さらには、下地に黒色の識別枠２２を用意しその上を透明な矩形状のパネルで覆うようにしてもよい。また、撮像データの歪み補正をする目的であれば、識別枠２２は、必ずしも枠体である必要はなく、図２Ｂに示すように、ホワイトボード２０の４隅にそのコーナー位置が識別できるような黒色等の識別マーク２４を用いてもよい。図２Ｂでは、四角形のマーク２４を示しているが、丸等のその他の形状であってもよい。さらに、４つのマーク２４を示しているが、これよりも多くてもよい。
【００１４】
撮像装置３０は、ホワイトボード２０に描画された文字、図形、プロジェクタから投射された画像、あるいはホワイトボード２０に描画された画像とプロジェクタにより投射された画像との合成を撮像するものであり、ホワイトボード２０の上部に収納可能に取り付けられる。撮像装置３０は、撮像ユニット３２と、撮像ユニット３２の一端を搭載し他端がホワイトボード２０に回転可能に取り付けられたアーム３４と、アーム３４を回転させるモータＭ（ここには図示しない）などを備えている。
【００１５】
好ましい態様では、ホワイトボード２０の描画面２０Ａの撮像が行われないとき、撮像装置３０は、ホワイトボード２０上に収納され、すなわち本実施例では、撮像ユニット３２およびアーム３４は、ホワイトボード２０上にある。撮像が行われるとき、撮像装置３０が収納位置から撮像位置に移動され、すなわち本実施例では、アーム３４が約９０度回転され、撮像ユニット３２がホワイトボード２０の前面に飛び出す。撮像ユニット３２は、後述するように、ホワイトボード２０の描画面２０Ａの全体を写すことができる超広角レンズ３６（図３を参照）と、超広角レンズ３６からの光を光電変換するＣＭＯＳイメージセンサ２４０等を有する撮像カメラを備えている。
【００１６】
コントロールユニット４０は、ホワイトボード２０の側部に設けられる。このコントロールユニット４０は、ユーザ操作可能なスイッチ、表示部、ＵＳＢコネクタを有する操作基板、電池ボックス等を含んで構成される。
【００１７】
図３は、本発明の電子黒板の電気的な構成を示す図である。操作基板１００には、ＵＳＢメモリを接続するためのＵＳＢコネクタ１１０と、バッテリー（電池）ＢＴを接続するバッテリーホルダー１２０と、バッテリーＢＴからの電圧を一定電圧（例えば、５Ｖ）に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０から供給される電圧によりモータＭを駆動する駆動回路１３４と、複数のＬＥＤ１４０と、電源スイッチ１５０とが搭載される。
【００１８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０は、電源ラインＰＷＲ１を介して駆動回路１３４に接続され、駆動回路１３４は、モータＭへ駆動信号を出力する。モータＭは、好ましくは公知の手段を用いてアーム３４に接続され、駆動回路１３４からの駆動信号に基づき撮像装置３０のアーム３４を、撮像位置から収納位置へ、あるいは収納位置から撮像位置へ回転させる。後述する第２の実施例では、アーム３４とモータＭとの間の移動機構にクラッチが提供される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３２は、電源ラインＰＷＲ２を介してＵＳＢコネクタ１１０に接続される。さらにＤＣ−ＤＣコンバータ１３２からの電源ラインＰＷＲ２は、カメラ用基板２００へ供給される。但し、操作基板１００からカメラ基板２００までの電源ラインの本数を減らすため、電源ラインＰＷＲ２は、図３Ａに示すように、ＵＳＢコネクタ１１０の電源ラインと共用させることができる。複数のＬＥＤ１４０（１４０−１〜１４０−４）は、バッテリーの残量のチェック結果を表すＬＥＤ１４０−１、電源オンを示すＬＥＤ１４０−２、撮像された画像データの保存完了を示すＬＥＤ１４０−３、エラー発生を示すＬＥＤ１４０−４を含む。
【００１９】
カメラ基板２００は、撮像ユニット３２内に取り付けられ、カメラ基板２００と操作基板１００とは、電源ラインＰＷＲ２、信号ラインＳ１、Ｓ２によって電気的に接続される。電源ラインＰＷＲ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３２からＣＰＵ電源部２１０に接続され、される。信号ラインＳ１は、ＵＳＢコネクタ１１０とコントローラ２３０間に接続され、信号ラインＳ２は、バッテリーＢＴ、複数のＬＥＤ１４０、電源スイッチ１５０、駆動回路１３４、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２とコントローラ２３０間に接続される。
【００２０】
カメラ基板２００には、ＣＰＵ電源部２１０、カメラ用電源部２２０、画像処理部２３０Ａが搭載され、かつ電子黒板のシーケンスを制御するコントローラ２３０、超広角レンズ３６で撮像された光信号を電気信号に変換するＣＭＯＳイメージセンサ２４０、シャッター時間を遅延するシャッター遅延回路２５０、シャッターの開閉を行うシャッター部２６０が実装される。このカメラ基板２００は、好ましくは、撮像ユニット３２内に収容され、撮像ユニット３２からの電源ラインおよび信号線は、アーム３４を介してコントロールユニット４０内の操作基板１００へ配線される。
【００２１】
ＣＰＵ電源部２１０は、電源ラインＰＷＲ２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１３２から供給された５Ｖ電圧を３．３Ｖの電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを含み、変換された３Ｖの電圧を電源ラインＰＷＲ２を介してコントローラ２３０およびカメラ用電源部２２０に供給する。
【００２２】
カメラ用電源部２２０は、ＣＰＵ電源部２１０から供給された３．３Ｖの電圧を２．８Ｖの電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを含み、変換された２．８Ｖの電圧をカメラ部（ＣＭＯＳイメージセンサ２４０、シャッター遅延回路２５０およびシャッター部２６０）に供給する。
【００２３】
ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、公知の光電変換センサであり、ホワイトボード２０の描画面の画像を一定の解像度で撮像するのに必要な画素数を有する。シャッター遅延回路２５０は、撮像が行われるとき、一定の遅延時間経過後に、シャッター部２６０にシャッター動作を行わせる。超広角レンズ３６、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０、シャッター遅延回路２５０およびシャッター部２６０は、カメラ部を構成し、カメラ部は、ホワイトバランス、露光調整などの、通常の撮像カメラが備える機能を有することができる。遅延回路２５０は、ホワイトバランスや露光調整のための時間を保証することができる。イメージセンサ２４０により撮像された画像データは、信号ラインＳ３を介して画像処理部２３０Ａに供給され、そこで歪み補正等の画像処理が施される。
【００２４】
コントローラ２３０は、例えば、マイクロコントローラ、中央処理装置、画像処理プロセッサ、あるいはマイクロプロセッサなどから構成される。本実施例では、コントローラ２３０は、電子黒板の動作を制御するプログラムをメモリに格納し、ホワイトボード２０の撮像を行うとき、当該プログラムを実行して各部を制御する。さらにコントローラ２３０は、撮像された画像データを処理する画像処理部２３０Ａを含み、好ましくは、画像処理部２３０Ａは、電力消費を抑えたスタンバイ状態（スリープ状態）と動作状態とを有する。画像処理部２３０Ａは、予め決められたシーケンスに従い、スタンバイ状態または動作状態に切り替えられる。好ましくは、コントローラ２３０は、電源ラインＰＷＲ２を介して電力を供給されると動作可能な状態になる。
【００２５】
収納位置スイッチＳＷ１は、アーム３４が図２（ｃ）に示す収納位置にあるか否かを検出し、アーム３４が収納位置にあるときスイッチが閉じる。撮像位置スイッチＳＷ２は、アーム３４が図２（ｂ）に示す撮像位置にあるか否かを検出し、アーム３４が撮像位置にあるときスイッチが閉じる。スイッチＳＷ１、ＳＷ２の検出結果は、コントローラ２３０へ提供され、この検出結果に応じて各部の制御を行う。
【００２６】
コントローラ２３０は、画像処理部２３０Ａで処理された画像データを信号ラインＳ１を介してＵＳＢコネクタ１１０に接続されたＵＳＢメモリに保存する。さらにコントローラ２３０は、信号ラインＳ２を介して、電源ＯＮを検出したり、複数のＬＥＤ１４０を発光を制御したり、バッテリー残量を検出したりする。
【００２７】
次に、本発明の実施例に係る電子黒板の動作を図４のタイミングチャートを参照して説明する。本実施例では、コントロールユニット４０の電源スイッチＰＷＲ／ＳＷをユーザが押下したとき、これをトリガーに、ホワイトボード２０の撮像を行うものとする。
【００２８】
電源スイッチ１５０が押下されると、コントローラ２３０は、信号ラインＳ２を介してその入力を受け取り、バッテリーホルダー１２０に接続されたバッテリーＢＴの残容量をチェックする。バッテリーＢＴの残容量が一定以上であれば、コントローラ２３０は、バッテリーチェック信号を生成し、信号ラインＳ２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２へ供給する。
【００２９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２は、バッテリーチェック信号の立下りのタイミングでオンし、バッテリーＢＴから供給される電圧を５Ｖに変換し、この電圧を電源ラインＰＷＲ１を介して駆動回路１３４へ供給するとともに、電源ラインＰＷＲ２を介してＣＰＵ電源部２１０へ供給する。また、コントローラ２３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０をオンさせると同時に、駆動回路１３４を作動させ、モータＭを駆動する。これにより、アーム３４は、収納位置からホワイトボード２０の前面の撮像位置に向けて回転される。アーム３４が撮像位置に到達すると、その位置が撮像位置スイッチＳＷ２によって検出される。コントローラ２３０は、その検出に応答して駆動回路１３４によるモータＭの駆動を停止させる。
【００３０】
さらにコントローラ２３０は、撮像位置スイッチＳＷ２がオンすることで、カメラ用電源部２２０、およびシャッター遅延回路２５０を作動させ、遅延回路２５０による遅延後に、シャッター部２６０によりシャッターの開閉が行わせる。遅延回路２５０による遅延時間は予め設定され、この遅延時間の間に、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、露光調整（例えば、ホワイトバランスなど）を行うことができる。また、遅延時間は、アーム３４が撮像位置に停止したときに発生する振動による影響をなくすこともできる。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０によって撮像された撮像データは、信号ラインＳ３を介して画像処理部２３０Ａへ送信される。
【００３１】
カメラのシャッターが終了すると、コントローラ２３０は、この信号を受けて、カメラ用電源部２２０をオフし、駆動回路１３４を介してモータＭを回転させる。これにより、アーム３４は、撮像位置から収納位置に向けて回転される。アーム３４が収納位置に到達すると、その位置が収納位置スイッチＳＷ１により検出され、コントローラ２３０は、その検出に応答してモータＭの回転を停止させる。アーム３４が撮像位置から収納位置に戻るまでの期間、コントローラ２３０は、画像処理部２３０Ａをスタンバイ状態にさせ、電力の消費を抑制するようにしてもよい。
【００３２】
収納位置スイッチＳＷ１がオンするタイミングで、すなわちモータＭが停止したタイミングで、コントローラ２３０は、画像処理部２３０Ａによる画像処理を実行させる。画像処理部２３０Ａは、撮像データに映し出されたホワイトボード上の識別枠２４の歪みが是正されるような歪み処理を行ったり、所定の解像度や所定のフォーマットに撮像データを加工する。処理された画像データを信号ラインＳ１を介してＵＳＢメモリに保存させる。コントローラ２３０は、画像データの保存が完了すると、保存完了の信号により、ＬＥＤ１４０−３を任意の時間だけ点灯させ、保存完了をユーザに知らせる。その後、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２をオフにする。
【００３３】
なお、動作中に異常が発生し、動作停止等になった場合でも、バッテリーの消耗を防止するために、電源スイッチ１５０を押してから、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０、１３２のオンする時間は任意の時間で停止する（図４の破線で示す部分）。
【００３４】
このように本実施例によれば、モータＭの駆動回路１３４は、画像処理用等のＣＰＵ電源部２１０と分離されるため、モータＭの作動時の突入電流による電池電圧の低下によるＤＣ／ＤＣ電源の誤動作を防止し、かつ、モータ動作時のノイズ等による画像処理回路等の誤動作を防止することができる。
【００３５】
さらに、本実施例のシーケンスによれば、画像処理部２３０Ａ、カメラ用電源部２２０、駆動回路１３４等が同時に電流を消費することを抑えることで、ＤＣ／ＤＣコンバータの電流負担を軽くすることができ、ＤＣ／ＤＣ電源の小型化、および電池寿命の延命を図ることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例に係る電子黒板は、モータＭを動力源としてアーム３４を回転させる移動機構において、アーム３４の回転機構への衝撃等を緩和するためのクラッチ機構を設ける。図５は、本発明の第２の実施例に係るアームの移動機構の概略を示す側面図、図６は、クラッチ機構の幾つかの例を示す図、図７は、第２の実施例におけるアームの移動動作を説明する図である。
【００３７】
図５に示すように、移動機構３００は、モータＭの回転軸に取り付けられたウォームギヤ３１０と、ウォームギヤ３１０と歯合する第１の歯車３２０と、第１の歯車３２０に歯合する第２の歯車３３０と、第２の歯車３２０と歯合する第３の歯車３４０と、リンク３５０と、リンク３５０を介して回転される回転部材３６０とを有する。リンク３５０の一旦は、第３の歯車３４０の回転軸から半径方向に一定距離だけ離れた位置に回転自在に取り付けられ、他端は、回転部材３６０の回転軸から半径方向に延在する延在部３６２に回転自在に取り付けられる。回転部材３６０には、後述するようにアーム３４の一旦が結合される。本実施例では、第３の歯車３４０、リンク３５０および回転部材３６０は、リンク機構を形成する。好ましくは、第１ないし第３の歯車３２０、３３０、３３０を接続することで、モータＭと回転部材３６０とに所望の回転比を形成する。
【００３８】
図６は、本実施例の移動機構に設けられたクラッチ機構を説明する図である。図６Ａに示すように、支持部材４００または４１０に回転可能に第１ないし第３の歯車３２０、３３０、３４０、回転部材３６０が支持される。回転部材３６０と支持部材４００との間には、回転部材３６０を軸方向に支持部材４１０側に付勢するバネ部材３７０が設けられている。回転部材３６０の中央の円筒部３６２の外周には摩擦リング３８０が設けられ、摩擦リング３８２の外周をアーム３４の中空円筒状の摩擦係合部３４Ａが摺動可能に固定されている。例えば、撮像位置にあるアーム３４に外部から強制的な力が与えられたとき、摩擦リング３８２および摩擦係合部３４Ａによって、アーム３４は一定の滑りを生じながら回転することができるため、アーム３４およびその回転機構が保護される。また、アームの位置決めがずれるような場合には、アームに大きな負荷が加わるおそれがあるが、そのような負荷はクラッチにより緩和される。
【００３９】
図６Ｂに示すクラッチは、回転部材３６０の一面に歯車または凹凸３９０が形成され、アーム３４の端部に、その凹凸３９０と一定の滑りを生じながら噛み合うことができる凹凸面３４Ｂが形成される。また、図６Ｃに示すクラッチは、回転部材３６０の一面にアーム３４の端部との間に摩擦材３９２が設けられる。
【００４０】
次に、本実施例の移動機構による動作について説明する。図７は、第３の歯車３４０、リンク３５０および回転部材３６０の位置関係を表した図であり、アーム３４が、収納位置（１）から位置（２）を経由して撮像位置（３）まで回転し、撮像位置（３）から位置（４）を経由して収納位置（５）に戻るときの例である。
【００４１】
アーム３４が収納位置（１）または（５）にあるとき、第３の歯車３４０とリンク３５０とを連結する連結点が０点にあり、アーム３４が撮像位置（３）にあるとき、連結点が０点より１８０度回転したｂ点になるように、第３の歯車３４０、リンク３５０および回転部材３６０が設定される。第３の歯車３４０が回転するとき、連結点の動きは、正弦波となる。つまり、第３の歯車３４０が０度から１８０度回転するとき、アーム３４が収納位置（１）から緩やかな速度で回転を開始し、その後、回転速度を速め、再び、撮像位置（３）に向けて緩やかな回転となり、撮像位置（３）に停止される。そして、１８０度から３６０度回転されるとき、アーム３４が撮像位置（３）から緩やかに回転を開始し、途中、回転速度を速めた後、収納位置（５）に向けて緩やか回転となり、収納位置（５）に停止される。
【００４２】
このように、モータＭを一定速度で回転させることで、アーム３４を収納位置から撮像位置、撮像位置から収納位置へ正弦波のような速度で移動させることができるため、アーム３４の起動、停止が非常にスムーズであるとともに、モータＭの定速回転によりモータの負荷が軽減されるためバッテリーＢＴの電力消費が節約される。さらに、第３の歯車３４０を同方向に１回転させるだけで、アーム３４を収納位置（１）と撮像位置（３）の間を１往復させることができるため、モータＭの駆動制御が非常に容易である。
【００４３】
上記実施例では、アーム３４をリンク等の移動機構３００を用いて回転させる例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ステッピングモータにより、直接アーム３４を回転させてもよいし、ステッピングモータとアーム３４との間に歯車等のギヤを介在させて適当なギヤ比でアーム３４を回転させるようにしてもよい。
【００４４】
上記実施例では、ＵＳＢメモリに画像データを保存する例を示したが、格納する媒体は、ＵＳＢメモリ以外であってもよい。さらに撮像した画像データの出力形態としては、保存以外にも、プリンタなどに印字させるようにしてもよい。さらに、画像データは、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮなどを介して他の電子機器、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどに送信するようにしてもよい。さらに上記実施例では、電源スイッチ１５０をトリガーに撮像を開始するようにしたが、これ以外にも、撮像開始を指示する入力スイッチを設けるようにしてもよい。
【００４５】
上記実施例では、バッテリー駆動による電子黒板を例示したが、電子黒板は、商用電源を用いて動作されるものであってもよい。商用電源のみを用いて電子黒板を動作させてもよいし、商用電源とバッテリーとの併用であってもよい。さらにバッテリーは、充電可能な二次電池を用いることができる。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０：電子黒板
２０：ホワイトボード
３０：撮像装置
３２：撮像ユニット
３４：アーム
３６：超広角レンズ
４０：コントロールユニット
１００：操作基板
１１０：ＵＳＢコネクタ
１２０：バッテリーホルダー
１３０、１３２：ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３４：駆動回路
１４０：ＬＥＤ
１５０：電源スイッチ
２００：カメラ基板
２１０：ＣＰＵ電源部
２２０：カメラ用電源部
２３０：コントローラ
２３０Ａ：画像処理部
２４０：ＣＭＯＳイメージセンサ
２５０：シャッター遅延回路
２６０：シャッター部
ＰＷＲ１、ＰＷＲ２：電源ライン
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３：信号ライン
ＳＷ１：収納位置スイッチ
ＳＷ２：撮像位置スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字、図形等を描画したり、投射された画像を表示可能な描画面を有するボード部材と、
アーム部材を収納位置または撮像位置に移動可能な移動手段と、
前記アーム部材に取り付けられ、前記アーム部材が撮像位置にあるとき前記描画面を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像データを処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された画像データを出力する出力手段と、
前記アーム部材が収納位置にあることを検出する第１の検出手段と、
前記アーム部材が撮像位置にあることを検出する第２の検出手段と、
前記描画面の撮像を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記移動手段により前記アーム部材を撮像位置に移動させ、前記第２の検出手段により前記アーム部材が撮像位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、次いで前記撮像手段に前記描画面を撮像させ、前記撮像手段による撮像終了後に前記移動手段により前記アーム部材を収納位置に移動させ、前記第１の検出手段により前記アーム部材が収納位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記出力手段に画像データを出力させる、シーケンスを有する電子黒板。
【請求項２】
電子黒板はさらに、バッテリーと、バッテリーからの電力を供給する電力供給手段とを含み、前記移動手段、前記撮像手段および前記画像処理手段は、前記電力供給手段から供給された電力に基づき動作する、請求項１に記載の電子黒板。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記描画面の露光調整を行った後に前記描画面を撮像する、請求項１または２に記載の電子黒板。
【請求項４】
前記制御手段は、前記アーム部材が撮像位置から収納位置に移動する間に前記画像処理手段をスタンバイ状態にさせ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記画像処理手段に撮像された画像データを処理させる、請求項１ないし３いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項５】
前記電力供給手段は、前記移動手段に電力を供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、前記画像処理手段および前記撮像手段に電力を供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを含む、請求項１ないし４いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項６】
前記ボード部材は、前記描画面の位置を識別するための識別手段を含み、前記画像処理手段は、前記画像データに含まれる識別手段を利用して画像データの歪みを補正する、請求項１ないし５いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項７】
前記移動手段は、前記アーム部材を回転させるモータと、モータの回転力を伝達する伝達機構と、伝達機構によって移動されるアーム部材とを有し、前記伝達機構は、モータの第１の方向の回転により、前記アーム部材を収納位置から撮像位置、および撮像位置から収納位置へ移動させる、請求項１ないし６いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項８】
前記伝達機構は、モータが１回転されるとき、前記アーム部材を収納位置と撮像位置の間で１往復させる、請求項１ないし７いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項９】
前記伝達機構は、前記アーム部材との間にクラッチを含む、請求項１ないし８いずれか１つに記載の電子装置。
【請求項１】
文字、図形等を描画したり、投射された画像を表示可能な描画面を有するボード部材と、
アーム部材を収納位置または撮像位置に移動可能な移動手段と、
前記アーム部材に取り付けられ、前記アーム部材が撮像位置にあるとき前記描画面を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像データを処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された画像データを出力する出力手段と、
前記アーム部材が収納位置にあることを検出する第１の検出手段と、
前記アーム部材が撮像位置にあることを検出する第２の検出手段と、
前記描画面の撮像を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記移動手段により前記アーム部材を撮像位置に移動させ、前記第２の検出手段により前記アーム部材が撮像位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、次いで前記撮像手段に前記描画面を撮像させ、前記撮像手段による撮像終了後に前記移動手段により前記アーム部材を収納位置に移動させ、前記第１の検出手段により前記アーム部材が収納位置にあることが検出されたことに応答して前記移動手段による移動を停止させ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記出力手段に画像データを出力させる、シーケンスを有する電子黒板。
【請求項２】
電子黒板はさらに、バッテリーと、バッテリーからの電力を供給する電力供給手段とを含み、前記移動手段、前記撮像手段および前記画像処理手段は、前記電力供給手段から供給された電力に基づき動作する、請求項１に記載の電子黒板。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記描画面の露光調整を行った後に前記描画面を撮像する、請求項１または２に記載の電子黒板。
【請求項４】
前記制御手段は、前記アーム部材が撮像位置から収納位置に移動する間に前記画像処理手段をスタンバイ状態にさせ、前記移動手段による移動が停止したことに応答して前記画像処理手段に撮像された画像データを処理させる、請求項１ないし３いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項５】
前記電力供給手段は、前記移動手段に電力を供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、前記画像処理手段および前記撮像手段に電力を供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを含む、請求項１ないし４いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項６】
前記ボード部材は、前記描画面の位置を識別するための識別手段を含み、前記画像処理手段は、前記画像データに含まれる識別手段を利用して画像データの歪みを補正する、請求項１ないし５いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項７】
前記移動手段は、前記アーム部材を回転させるモータと、モータの回転力を伝達する伝達機構と、伝達機構によって移動されるアーム部材とを有し、前記伝達機構は、モータの第１の方向の回転により、前記アーム部材を収納位置から撮像位置、および撮像位置から収納位置へ移動させる、請求項１ないし６いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項８】
前記伝達機構は、モータが１回転されるとき、前記アーム部材を収納位置と撮像位置の間で１往復させる、請求項１ないし７いずれか１つに記載の電子黒板。
【請求項９】
前記伝達機構は、前記アーム部材との間にクラッチを含む、請求項１ないし８いずれか１つに記載の電子装置。
【図１】
【図２】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８７７３３（Ｐ２０１２−１８７７３３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１０７５（Ｐ２０１１−５１０７５）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３０１０３２７３５）プラス株式会社 (33)
【出願人】（５０４４６２７１１）ゼロラボ株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３０１０３２７３５）プラス株式会社 (33)
【出願人】（５０４４６２７１１）ゼロラボ株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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