JP2001117722A

JP2001117722A - 情報入力／検出／表示装置

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Publication number: JP2001117722A
Application number: JP29446699A
Authority: JP
Inventors: Susumu Okada; 岡田　　進
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】座標入力動作状態を明確にすることが可能な
情報入力／検出／表示装置を提供する。【解決手段】発光手段１０１は、座標入力／検出／表
示領域１０５面に対して略平行方向に光１０３を発す
る。使用者が操作した光遮断手段１０４は、座標入力／
検出／表示領域１０５の所定の位置において、光１０３
を遮断する。受光手段１０２は、発光手段１０１から発
せられた光１０３の全部又は一部を検知する。信号処理
手段は、受光手段１０２の光の検知状況に応じて、注意
信号を発信するか否かを判断する。使用者は、信号発信
手段からの音や光、振動などの注意信号の発信状況に応
じて座標入力動作状態を把握する。

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
置に関し、特に、パーソナルコンピュータ等において、
情報の入力や選択をするためにペン等の指示部材や指等
によって指示された座標位置を検出するいわゆるタッチ
パネル方式の座標入力／検出装置に関する。この座標入
力／検出装置は、電子黒板や大型のディスプレイと共に
一体化して、座標入力／検出装置として利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、座標入力／検出装置としては、ペ
ンで座標入力面を押さえた時、あるいはペンが座標入力
面に接近した時に、静電又は電磁誘導によって電気的な
変化を検出するものがある。また、他の方式として、特
開昭６１−２３９３２２号公報で知られているような超
音波方式のタッチパネル座標入力／検出装置がある。こ
れは簡単にいうと、パネル上に送出された表面弾性波を
パネルに触れることによりその表面弾性波を減衰させ、
その位置を検出するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、静電又は電磁
誘導によって座標位置を検出するものでは、座標入力面
に電気的なスイッチ機能を有するため、製造コストが高
く、また、ペンと本体とをつなぐケーブルが必要である
ため操作性に難点があった。また、超音波方式のもので
は、指入力を前提としているため、パネル上で吸収を伴
うような材質（柔らかく弾力性を伴う）でペン入力を行
わせ直線を描いた場合、押した時点では安定な減衰が得
られるが、ペンを移動するとき十分な接触が得られず、
直線が切れてしまう。そこで、十分な接触を得るには、
ペンを必要以上の力で押し付けてしまう。するとペンの
移動に伴い、ペンの持つ弾力性のため応力を受け歪を生
じ、移動中に復帰させる力が働く。そのため、一旦ペン
入力時に曲線を描こうとすると、ペンを抑える力が弱く
なり歪を元へ戻す力が優るため復帰して安定な減衰が得
られないため、入力が途絶えたと判断してしまう。この
ためにペン入力としては信頼性が確保できないという問
題を有する。

【０００４】しかしながら、このような従来技術が保有
する問題についても、先に本出願人が特願平１０−１２
７０３５号公報として提案したものや、特開平５−１７
３６９９号公報に開示されているもの、あるいは、特開
平９−３１９５０１号公報に開示されているもの、さら
には、先に本出願人が特願平１０−２３０９６０号公報
として提案したもの等、に代表される光学式の座標入力
／検出装置、あるいは、画像入力手段を利用した座標入
力／検出装置によって解消され、比較的簡単な構成によ
り、タッチパネル型の座標入力／検出装置が実現でき
る。

【０００５】近年、このような座標入力／検出装置は、
パーソナルコンピュータ等の普及にともない、情報の入
力や選択をするための有力なツールとして位置付けら
れ、上記各公報に開示されたもの以外にも鋭意検討され
つつあるが、本格的な実用化に向けていまだ解決されね
ばならない課題が多々存在する。

【０００６】本発明は、このような光学式の座標入力／
検出装置、あるいはカメラの如き画像入力手段を利用し
た座標入力／検出装置に関するものであり、第１に、座
標入力動作状態を明確にすること、第２に、座標入力動
作開始時を明確にすること、第３に、座標入力動作継続
時を明確にすること、第４に、座標入力動作終了時を明
確にすること、第５に、ペンや指などの位置指示部材の
座標入力／検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分
離させること、第６に、ペンや指などの位置指示部材の
座標入力／検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分
離させること、第７に、座標入力が行われる前に信号発
信手段を動作させること、第８に、光遮断手段から座標
入力動作状態が得られるようにすること、第９に、所定
の入力座標においてのみ信号発信手段を作動させるこ
と、を目的としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、第１に、複数の発光手段と複数の受光手
段とよりなり、これらの発光／受光の光路内の光遮断手
段の有無により、該光遮断手段の平面若しくは略平面の
２次元座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、
平面若しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画
像入力手段とよりなり、該画像入力手段により取り込ま
れた情報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換す
る手段とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／
検出装置によって入力／検出された座標に基づいて所定
の位置に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報
入力／検出／表示装置において、信号発信手段を有し、
該信号発信手段は座標入力動作時に作動するようにした
こと、第２に、上記第１の情報入力／検出／表示装置に
おいて、前記信号発信手段は、前記光遮断手段が前記発
光／受光の光路内に入る時に作動するようにしたこと、
第３に、上記第１または２の情報入力／検出／表示装置
において、前記信号発信手段は、前記光遮断手段が前記
発光／受光の光路内に留まっている時に作動するように
したこと、第４に、上記第１から３のいずれか１の情報
入力／検出／表示装置において、前記信号発信手段は、
前記光遮断手段が前記発光／受光の光路内を出る時に作
動するようにしたこと、第５に、上記第１から４のいず
れか１の情報入力／検出／表示装置において、前記受光
手段は、前記座標入力／検出領域面に対して垂直方向に
複数配設されていること、第６に、上記第１から５のい
ずれか１の情報入力／検出／表示装置において、前記発
光手段と前記受光手段は、前記座標入力／検出領域面に
対して垂直方向に複数配設されていること、第７に、上
記第１から６のいずれか１の情報入力／検出／表示装置
において、前記信号発信手段は、前記光遮断手段が前記
座標入力／検出領域面に達する前に作動するようにした
こと、第８に、上記第１から７のいずれか１の情報入力
／検出／表示装置において、前記信号発信手段は、前記
光遮断手段に対して作動するようにしたこと、第９に、
上記第１から８のいずれか１の情報入力／検出／表示装
置において、前記信号発信手段は、入力座標に応じて動
作するようにしたこと、を特徴としたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】最初に、本発明が適用される光学
式の座標入力／検出装置の第１の例について、その原理
を説明する。図１は、本発明が適用される光学式の座標
入力／検出装置の１例を示す図である。座標入力領域３
は四角形の形状をなし、電子的に画像を表示するディス
プレイ表面やマーカー等のペンで書き込むホワイトボー
ドなどが考えられる。この座標入力領域３上を光学的に
不透明な材質からなるユーザの手指やペン，指示棒など
指示手段で触った場合を考える。このときの指示手段の
座標２を検出することがこのような光学式の座標入力装
置の目的である。

【０００９】座標入力領域３の上方両端に受発光手段１
が装着されている。受発光手段１からは座標入力領域に
向けて、Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎの光ビームの束（プローブ
光）が照射されている。実際には、点光源８１から広が
る座標入力面に平行な面に沿って進行する扇形板状の光
波である。座標入力領域３の周辺部分には、再帰性反射
部材４が再帰反射面を座標入力領域３の中央に向けて装
着されている。

【００１０】再帰性反射部材４は入射した光を、入射角
度によらずに同じ方向に反射する特性をもった部材であ
る。例えば、受発光手段１から発した扇形板状の光波の
うちある一つのビームＬ１２に注目すると、ビームＬ１
２は再帰性反射部材４によって反射されて再び同じ光路
を再帰反射光Ｌ１１として受発光手段１に向かって戻る
ように進行する。受発光手段１には、後に述べる受光手
段が設置されており、プローブ光Ｌ１〜Ｌｎのそれぞれ
に対して、その再帰光が受発光手段１に再帰したかどう
かを判断することができる。

【００１１】いま、ユーザーが手で位置２を触った場合
を考える。このときプローブ光Ｌ１０は位置２で手に遮
られて再帰性反射部材４には到達しない。従って、プロ
ーブ光Ｌ１０の再帰光は受発光手段１には到達せず、プ
ローブ光Ｌ１０に対応する再帰光が受光されないことを
検出することによって、プローブ光Ｌ１０の延長線（直
線Ｌ）上に指示物体が挿入されたことを検出することが
できる。同様に図１の右上方に設置された受発光手段１
からもプローブ光を照射し、プローブ光Ｌ１３に対応す
る再帰光が受光されないことを検出することによって、
プローブ光Ｌ１３の延長線（直線Ｒ）上に指示物体が挿
入されたことを検出することができる。直線Ｌおよび直
線Ｒを求めることができれば、この交点座標を演算によ
り算出することにより、指示手段が挿入された座標２を
得ることができる。

【００１２】次に、受発光手段１の構成とプローブ光Ｌ
１からＬｎのうち、どのプローブ光が遮断されたかを検
出する機構について説明する。図２に受発光手段１の内
部の構造の概略を示す。図２は図１の座標入力面に取り
付けられた受発光手段１を、座標入力面３に垂直な方向
から見た図である。ここでは、簡単のため、座標入力面
３に平行な２次元平面で説明を行う。受発光手段１の概
略の構成では、点光源８１，集光レンズ５１および受光
素子５０から構成される。点光源８１は光源から見て受
光素子５０と反対の方向に扇形に光を射出するものとす
る。点光源８１から射出された扇形の光は矢印５３，５
８，その他の方向に進行するビームの集合であると考え
る。５３方向に進行したビームは再帰性反射部材４で反
射されて反射光５４となり、集光レンズ５１を通り、受
光素子５０上の位置５７に到達する。また、進行方向５
８に沿って進行したビームは再帰性反射部材４によって
反射されて反射光５９となり、受光素子５０上の位置５
６に到達する。このように、点光源８１から発し、再帰
性反射部材４で反射され、同じ経路を戻ってきた光は、
集光レンズ５１の作用によって、それぞれ受光素子５０
上のそれぞれ異なる位置に到達する。従って、ある位置
に指示手段が挿入され、あるビームが遮断されると、そ
のビームに対応する受光素子５０上の点に光が到達しな
くなる。よって、受光素子５０上の光強度の分布を調べ
ることによって、どのビームが遮られたかを知ることが
できる。

【００１３】図３で上記動作を詳しく説明する。図３で
受光素子５０は集光レンズ５１の焦点面に設置されてい
るものとする。点光源８１から図３の右側に向けて発し
た光は再帰性反射部材４によって反射され同じ経路を戻
ってくる。従って、点光源８１の位置に再び集光する。
集光レンズ５１の中心は、点光源位置と一致するように
設置する。再帰性反射部材か４から戻った再帰光は集光
レンズ５１の中心を通るので、レンズ後方（受光素子
側）に対称の経路で進行する。

【００１４】このとき、受光素子５０上の光強度分布を
考える。２に示す位置に指示手段が挿入されていなけれ
ば、受光素子５０上の光強度分布はほぼ一定であるが、
図３に示すように２の位置に光を遮る指示手段が挿入さ
れた場合、ここを通過するビームは遮られ、受光素子５
０上では位置Ｄｎの位置に、光強度が弱い領域が生じる
（暗点）。この位置Ｄｎは遮られたビームの出射／入射
角θｎと対応しており、Ｄｎを検出することによりθｎ
を知ることができる。すなわち、θｎはＤｎの関数とし
て、 θｎ＝ａｒｃｔａｎ（Ｄｎ／ｆ） …式（１）と表すことができる。ここで、特に図１左上方の受発光
手段１におけるθｎをθｎＬ、ＤｎをＤｎＬと置き換え
る。

【００１５】さらに、図４において、受発光手段１と座
標入力領域３との幾何学的な相対位置関係の変換ｇによ
り、指示手段の位置２と座標入力手段３とのなす角θＬ
は、式（１）で求められるＤｎＬの関数として、 θＬ＝ｇ（θｎＬ） …式（２）ただし、 θｎＬ＝ａｒｃｔａｎ（ＤｎＬ／ｆ）と表すことができる。

【００１６】同様に、図１右上方の受発光手段１につい
ても同様の説明により、上記式のL記号をＲ記号に置き
換えて、右側の受発光手段１と座標入力領域３との幾何
学的な相対位置関係の変換ｈにより、 θＲ＝ｈ（θｎＲ） …式（３）ただし、 θｎＲ＝ａｒｃｔａｎ（ＤｎＲ／ｆ）と表すことができる。

【００１７】ここで、座標入力領域３上の受発光手段１
の取り付け間隔を図４に示すＷとし、原点と座標を図４
に示すようにとれば、座標入力領域３上の指示手段で指
示した点２の座標（ｘ，ｙ）は、ｘ＝ｗｔａｎθＲ／（ｔａｎθＬ＋ｔａｎθＲ） …式（４）ｙ＝ｗｔａｎθＬ・ｔａｎθＲ／（ｔａｎθＬ＋ｔａｎθＲ）…式（５）となる。このようにｘ，ｙは、ＤｎＬ，ＤｎＲの関数と
して表すことができる。すなわち、左右の受発光手段１
上の受光素子５０上の暗点の位置ＤｎＬ，ＤｎＲを検出
し、受発光手段の幾何学的配置を考慮することにより、
指示手段で指示した点２の座標を検出することができ
る。

【００１８】次に、座標入力領域、例えば、ディスプレ
イの表面などに前で説明した光学系を設置する実施例を
示す。図５は、図１，図２で述べた左右の受発光手段１
のうちの一方を、ディスプレイ３の表面へ設置した場合
の実施例である。図５の３はディスプレイ面の断面を示
しており、図２で示したy軸の負から正に向かう方向に
見たものである。また、図５のＡおよびＢは、説明のた
め視点を図に示したように変えて表示したものである。
受発光手段のうち発光手段について説明する。光源８３
としてレーザーダイオード，ピンポイントＬＥＤなどス
ポットをある程度絞ることが可能な光源を用いる。光源
８３からディスプレイ面３に垂直に発した光はシリンド
リカルレンズ８４によってｘ方向にのみコリメートされ
る。このコリメートは後にハーフミラー８７で折り返さ
れた後、ディスプレイ面と垂直な方向には平行光として
配光するためである。シリンドリカルレンズ８４を出た
後、該シリンドリカルレンズ８４とは曲率の分布が直交
する２枚のシリンドリカルレンズ８５，８６で図５のｙ
方向に対して集光される。図５のＡ部分はこの様子を説
明するためにシリンドリカルレンズ群の配置と光束の集
光状態を視点をｚ軸に対して回転しｘ方向から見たもの
である。

【００１９】このシリンドリカルレンズ群の作用によ
り、線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ８６の
後方に形成される。ここにｙ方向に狭くｘ方向に細長い
スリット８２を挿入する。すなわち、スリット位置に線
状の二次光源８１を形成する。二次光源８１から発した
光はハーフミラー８７で折り返され、ディスプレイ面３
の垂直方向には広がらず平行光で、ディスプレイ面３と
平行方向には二次光源８１を中心に扇形状に広がりなが
ら、ディスプレイ面３に沿って進行する。進行した光は
ディスプレイ周辺端に設置してある再帰性反射部材４で
反射されて、同様の経路でハーフミラー８７方向（矢印
Ｃ）に戻る。ハーフミラー８７を透過した光は、ディス
プレイ面３に平行に進みシリンドリカルレンズ５１を通
り受光素子５０に入射する。

【００２０】このとき、二次光源８１とシリンドリカル
レンズ５１はハーフミラー８７に対して共役な位置関係
にある（図５のＤ）。従って、二次光源８１は図３の光
源８１に対応し、シリンドリカルレンズ５１は図３のレ
ンズ５１に対応する。また、図５のＢ部分は受光側のシ
リンドリカルレンズと受光素子を視点を変えてｚ軸方向
から見たものであり、図３のレンズ５１，受光素子５０
に対応する。

【００２１】次に、本発明が適用される光学式の座標入
力／検出装置の第２の例について、その原理を説明す
る。図６は、代表的な光学式の座標入力装置であり、図
６に示す如く、水平方向にＸｍ個配置された例えば発光
ダイオード（ＬＥＤ）１１と、これに１対１に対応して
対向配置されたＸｍ個の例えばフォトトランジスタ１２
と、垂直方向にＹｎ個配置されたＬＥＤ１３と、これに
１対１に対応して対向配置されたＹｎ個のフォトトラン
ジスタ１４とにより、座標検出領域３を形成する。そし
て、この座標検出領域３内の例えばタッチ部分１５にタ
ッチ入力が行なわれると、タッチ部分１５を通る光路が
遮ぎられるため、その遮断光路にあるフォトトランジス
タ１２，１４の受光光量が低下する。そこで、受光光量
が低下したフォトトランジスタ１２，１４の位置を平均
し、タッチ座標の位置１６を算出する。

【００２２】次に、本発明が適用される光学式の座標入
力／検出装置の第３の例についてその原理を説明する。
図７は、光学式の座標検出装置の第３の例の構成図であ
る。ここでは、四角形状の平面板である座標入力面３の
隣接する２つの角（ｋ１，ｋ２）に、発光検出装置２
１，２２を固定して設置する。この２つの発光検出装置
２１，２２から座標入力面３上に光が発射される。一
方、利用者は、位置指示棒、すなわち、ペン２４で座標
入力面３上の任意の位置を指し示す。

【００２３】このとき、発光検出装置２１，２２は、発
光検出装置２１，２２から発せられた光のうちペン２４
で反射して発光検出装置２１，２２に戻ってきた光を検
出して、ペン２４の位置座標を算出する。発光検出装置
２１，２２は、どちらも同じ構成を持つものを用い、発
光部２１Ａ，２２Ａと、受光角度検出部２１Ｂ，２２Ｂ
とから構成される。ここで、発光検出装置２１，２２
は、発光部から発光される光の発光光軸と、受光角度検
出部の受光光軸とがどちらも座標入力面の基準点２３の
方向を向くように、座標入力面３に対して設置される。
なお、発光検出装置２１，２２は、前記した発光・検出
手段に相当し、発光部は発光手段に、受光角度検出部は
角度検出手段に相当する。

【００２４】図７において、座標入力面３の角ｋ１と基
準点２３とを結ぶ線分ａ１、座標入力面の角ｋ２と基準
点２３とを結ぶ線分ａ２の方向を発光検出装置２１，２
２それぞれの発光光軸及び受光光軸とする。ここで，線
分ａ１，ａ２は、座標入力面３の角を４５°に２等分す
る方向とする。また、座標入力面３の角ｋ２を原点
（０，０）とし、座標入力面３上の位置を横方向をＹ
軸、縦方向をＸ軸とするＸ−Ｙ座標系で表わすものとす
る。

【００２５】図８に、発光検出装置２１，２２の一実施
例の構成の概念図を示す。ここで、発光検出装置のうち
発光部２１Ａ，２２Ａは、光源（ＬＥＤ）５（５Ａ，５
Ｂ）と光学レンズ６（６Ａ，６Ｂ）とから構成される。
光学レンズ６は、像の一方向の倍率のみを変えることを
特徴とするシリンドリカルレンズ、又は、像の一方向の
倍率のみを変え、しかも、入射角度による倍率の変化が
無いことを特徴とするトロイダルレンズを利用する。ま
た、発光検出装置のうち受光角度検出部２１Ｂ，２２Ｂ
は，ＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）とシリンドリカルレンズ８
（８Ａ，８Ｂ）とから構成される。

【００２６】ＬＥＤ５（５Ａ，５Ｂ）から発せられた光
は、その直前に配置される光学レンズ６（６Ａ，６Ｂ）
によって、座標入力面３と平行なビームとなるように集
光される。すなわち、図１２に示すように、座標入力面
３と垂直な方向の光を光学レンズ６（６Ａ，６Ｂ）によ
って座標入力面３と平行になるように集光し、さらに、
座標入力面３と平行な扇形状のビームとなるようにす
る。このように、扇形状のビームに集光すれば、集光し
ない時に比べてより有効に光を利用できるため、位置検
出の信頼性の向上が図れる。ここで、ＬＥＤ５（５Ａ，
５Ｂ）としては、可視光線を発光するものでもよいが、
赤外線（波長８９０ｎｍ）を発光するＬ２６５６（浜松
ホトニクス社製）を使用するものとする。また、光学レ
ンズ６（６Ａ，６Ｂ）としては、座標入力面３と垂直な
方向の長さが１０ｍｍ、座標入力面３と平行で赤外光の
発光光軸と垂直な方向の長さが１０ｍｍ程度の大きさ
で、焦点距離６ｍｍ程度のものを用いる。さらに、光学
レンズの焦点位置にＬＥＤ５（５Ａ，５Ｂ）の発光点が
くるように固定配置する。

【００２７】受光角度検出部２１Ｂ，２２Ｂを構成する
シリンドリカルレンズ８（８Ａ，８Ｂ）は、図８に示す
ように、ペン２４からの反射光を、座標入力面３と平行
な方向に集光するように配置される。そして、集光した
スポット光はＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）に受光される。Ｐ
ＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）は、図８に示すように、座標入力
面３と平行な方向に細長い構造とし、受光面は入射光を
電気信号に変換するためのＰＮ接合面となっている。

【００２８】また、ＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）は、受光面
の両端には、電流を取り出すための出力端子（Ｓ₁，
Ｓ₂）が設けられ、受光点Ｓ₀と出力端子までの距離に反
比例した電流（Ｉ₁，Ｉ₂）が、この出力端子から出力さ
れる。この電流（Ｉ₁，Ｉ₂）をＡ／Ｄ変換し、マイクロ
コンピュータによって演算することによって、受光点Ｓ
₀の位置が特定でき、さらにはペン２４からの反射光の
受光角度を計算することができる。この演算処理を行う
制御回路については後述する。ＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）
としては、座標入力面３と平行な方向の受光面の長さが
１３ｍｍ、座標入力面３と垂直な方向の長さが１ｍｍ程
度のものを用いればよい。たとえば、浜松ホトニクス社
製のＳ３２７０を用いることができる。

【００２９】図１０に、シリンドリカルレンズ８（８
Ａ，８Ｂ）とＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）の具体的な配置例
を示す。ここで、シリンドリカルレンズ８は、座標入力
面３及びＰＳＤ７の受光面と平行な方向の長さを１０ｍ
ｍ、座標入力面３と垂直な方向の長さを１０ｍｍ程度と
したものを用い、シリンドリカルレンズ８の光学的中心
位置とＰＳＤ７の受光面との距離が６.５ｍｍとなるよ
うに配置する。また、ペン２４からの反射光が直接ＰＳ
Ｄ７の受光面へ入力しないように、シリンドリカルレン
ズ８の周囲に黒色ＡＢＳ等の材料で作ったマスク９を配
置する。

【００３０】さらに、シリンドリカルレンズ８の焦点距
離は、ペン２４からの反射光の入射角度の違いによりレ
ンズとＰＳＤ７との距離が変化するため、このレンズ８
の中心とＰＳＤ７の受光面との距離の最大値ｍａｘと最
小値ｍｉｎとの間であればよい。たとえば、図１０の場
合は、ｍａｘ＝９.２ｍｍ，ｍｉｎ６.５ｍｍとなるの
で、焦点距離が９ｍｍ程度のシリンドリカルレンズ８を
用いればよい。なお、前記したマスク９の座標入力面３
に平行な方向の長さは、ＰＳＤ７の受光面の長さ（＝１
３ｍｍ）よりも大きければよいが、たとえば、図１０の
場合には、１５ｍｍ程度あればよい。

【００３１】図８に示した実施例では、ペン２４からの
反射光をスポット光にしぼるために、シリンドリカルレ
ンズ８を用いる構成を示したが、これに限定されるもの
ではなく、図９に示すように、シリンドリカルレンズ８
の代わりに、微小な透過孔１０Ａを一つ有するアパーチ
ャー１０を用いてもよい。図９に、アパーチャー１０を
用いた発光検出手段２１，２２の構成の概念図を示す。
この実施例の場合には、ペン２４からの反射光のうち、
透過孔１０Ａを通過した光のみがスポット光としてＰＳ
Ｄ７の受光点Ｓ₀に受光される。アパーチャー１０とし
ては、黒色ＡＢＳ等の材料で作られた薄い板を用いれば
よい。

【００３２】図１１に、アパーチャー１０とＰＳＤ７の
具体的な配置例を示す。ここで、図１０と同様に、ＰＳ
Ｄ７の受光面の長さを１３ｍｍとした場合、ＰＳＤ７の
受光面からその半分の距離６.５ｍｍだけ離れた位置
に、ＰＳＤ７の受光面とアパーチャーの表面とが平行に
なるようにアパーチャー１０を配置する。また、アパー
チャー１０の大きさは、ペン２４からの反射光がＰＳＤ
７の受光面に直接入射しないように、ＰＳＤ７の受光面
よりも大きいことが好ましい。たとえば、ＰＳＤの受光
面の大きさ１３ｍｍ×１ｍｍに対して、アパーチャー１
０の大きさは１５ｍｍ×３ｍｍ程度とすることができ
る。透過孔１０Ａは、座標入力面３と平行な方向ではＰ
ＳＤ７の受光面の長さ（１３ｍｍ）よりも短く、座標入
力面３と垂直な方向ではＰＳＤ７の受光面の長さ（１ｍ
ｍ）よりも長くする。たとえば、図１１に示すように、
２ｍｍ×２ｍｍの大きさとすることができる。

【００３３】なお、図８，図９には、発光検出装置の概
念図を示したが、その構成要素（光源ＬＥＤ５，光学レ
ンズ６，ＰＳＤ７，シリンドリカルレンズ８又はアパー
チャー１０）は、前記した配置関係を保って一つの筺体
に一体成型してもよい。ただし、発光部（ＬＥＤ５，光
学レンズ６）と受光角度検出部（ＰＳＤ７，シリンドリ
カルレンズ８又はアパーチャー１０）とは、互いに発
光、受光のじゃまにならないようにできるだけ近接させ
て配置させ、さらにＬＥＤ５から出た赤外光の発光光軸
と、シリンドリカルレンズ８又はアパーチャー１０によ
って受光される赤外光の受光光軸とが同一方向となるよ
うに配置させることが必要である。

【００３４】発光検出装置は、一体成型することによっ
て２０ｍｍ×１５ｍｍ×１０ｍｍ程度の大きさとするこ
とができるので、回転モータを用いてビーム光をスキャ
ンして位置検出を行う場合よりも小型化が可能である。

【００３５】図１３に、ＬＥＤ５（５Ａ，５Ｂ）及びＰ
ＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）の制御回路の構成ブロック図を示
す。この制御回路はＬＥＤ５（５Ａ，５Ｂ）の発光タイ
ミングの制御と、ＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）から出力され
た電流（Ｉ₁，Ｉ₂）の演算を行うものである。同図に示
すように、制御回路は、ＭＰＵ３７を中心として、プロ
グラム及びデータを記憶するＲＯＭ３５，ＲＡＭ３６、
発光時間間隔を制御するためのタイマ３８，インタフェ
ースドライバ３９，Ａ／Ｄコンバータ３３Ａ，３３Ｂ及
びＬＥＤドライバ３４Ａ，３４Ｂがバス接続された構成
からなる。ＰＳＤ７Ａ，７Ｂから出力された電流
（Ｉ₁，Ｉ₂）を演算する回路として、ＰＳＤの出力端子
（Ｓ₁，Ｓ₂）に、アンプ３１Ａ，３１Ｂ、アナログ演算
回路３２Ａ，３２Ｂが図のように接続される。ＰＳＤ７
Ａ，７Ｂから出力された電流（Ｉ ₁，Ｉ₂）は、アンプ３
１Ａ，３１Ｂに入力され、増幅される。そして増幅され
た電流信号は、アログ演算回路３２Ａ，３２ＢでＩ₂／（Ｉ₁＋Ｉ₂）のような処理がされ、さらに、Ａ／Ｄコンバータ３３
Ａ，３３Ｂによってデジタル信号に変換されてＭＰＵ３
７に渡される。この後、ＭＰＵ３７によって受光角度及
びペンの位置座標の演算が行われる。

【００３６】なお、この制御回路は、一方の発光検出装
置と同一筺体に組み込んでもよく、また、別筺体として
座標入力面３の一部分に組み込んでもよい。また、イン
タフェースドライバ３９を介してパソコン等に演算され
た座標データを出力するために出力端子を設けることが
好ましい。

【００３７】次に、図１４に、この発明に用いる位置指
示棒であるペン２４の先端部の形状の一実施例を示す。
ペン２４は、いわゆる筆記具と同様の形状を有し、その
先端部２４Ａ、すなわち、発光検出装置２１，２２から
発せられた光が通過する領域２４Ａに、光を反射する構
造（再帰性反射部）２５を備える。そして、特に、この
「光を反射する構造」２５は、発光検出装置２１，２２
から発せられた光の入射方向と同一の方向に反射する再
帰性構造である。

【００３８】図１４には、その構造例としてペン２４の
先端部が、多数のコーナーキューブから構成される形状
を示している。コーナーキューブは、図１５に示したよ
うに、３つの平面鏡を互いに直角になるように組み合わ
せたものである。一般に、ガラスの立方体から一隅を切
りとった図の太い線で囲まれた部分が、コーナーキュー
ブ２５として用いられる。このように構成されたコーナ
ーキューブ２５では、入射光が３つの面で１回ずつ反射
された後に、反射光は正確に入射光の方向に戻ってい
く。

【００３９】たとえば、一辺の長さｃを２ｍｍとしたコ
ーナーキューブ２５を、直径１０ｍｍのペンの先端部に
放射状に配置する。また、図１４に示すように、隣り合
うコーナーキューブの向きを逆にして配置すると、一段
につき６２個のコーナーキューブから構成でき、図１４
のように３段構成とすると合計１８６個のコーナーキュ
ーブから構成できる。なお、反射光が入射光の方向に戻
るような構造としてコーナーキューブを用いるものを示
したが、反射光が入射光の方向に戻る再帰性を有するも
のであれば、他の構造を用いてもよい。

【００４０】次に、この発明の座標検出装置におけるペ
ンの指示位置の検出原理について説明する。ここでは、
図７に示したように、２つの発光検出装置を用いた場合
について説明するが、３つ以上の発光検出装置を用いて
も同様のペン指示位置の検出が可能である。まず、図７
の座標入力面３上において、図１４に示したペン２４を
用いて適当な位置（Ｘ，Ｙ）を指示したとする。このと
き、発光検出装置２１の発光部２１ＡのＬＥＤ５Ａから
出射された赤外光のうち線分ｐ１方向に出た光はペン２
４に当たり、その反射光は同じ線分ｐ１を逆に進み、受
光角度検出部２１ＢのＰＳＤ７Ａに受光される。同様
に、発光検出装置２２の発光部２２ＡのＬＥＤ５Ａから
出射された赤外光のうち線分ｐ２の方向に出た光はペン
２４に当たり、その反射光は同じ線分ｐ２を逆に進み、
受光角度検出部２２ＢのＰＳＤ７Ｂに受光される。ＰＳ
Ｄ７Ｂに受光された光は、図８等で示したように、ＰＳ
Ｄ７Ｂに対する入射角度によってＰＳＤの受光面上の異
なる位置にスポット光を形成する。ここで、線分ｐ２
は、座標入力面３の角ｋ２を２等分する線分ａ２からθ
２の角度をなし、線分ｐ１は、座標入力面３の角ｋ１を
２等分する線分ａ１からθ１の角度をなすものとする。

【００４１】図１６（Ａ），図１６（Ｂ）に、座標入力
面３と受光角度検出手段２１Ｂを形成するシリンドリカ
ルレンズ８Ａ及びＰＳＤ７Ａとの位置関係の具体例を示
す。ここで、ＰＳＤ７Ａの受光面は、座標入力面３の２
辺と４５°の角度をなす線分ａ１と垂直とする。すなわ
ち、シリンドリカルレンズ８Ａの中心とＰＳＤ７Ａの受
光面の中央とを結んだ線分ａ１が受光光軸及び発光光軸
と一致する。また、シリンドリカルレンズ８Ａの中心と
ＰＳＤ７Ａの受光面の中央との距離をＬとし、ＰＳＤ７
Ａの受光面の長さを２Ｌとする。

【００４２】今、ペン２４からの反射光が線分ｐ１を通
って、ＰＳＤ７Ａの中央位置からＤ１の距離だけ離れた
位置に受光したとする。また、ＰＳＤ７Ａの受光面の２
つの出力端子から得られる電流値をＩ₁，Ｉ₂とする。こ
のとき、電流と、ＰＳＤの受光位置とは次の関係が成立
する。Ｉ₁＝Ｉ₀×（Ｌ−Ｄ１）／２ＬＩ₂＝Ｉ₀×（Ｌ＋Ｄ１）／２ＬＩ₀＝Ｉ₁＋Ｉ₂（Ｉ₀：全電流）従って、Ｌ＋Ｄ１＝２Ｌ×Ｉ₂／（Ｉ₁＋Ｉ₂）となる。

【００４３】すなわち、反射光の受光位置Ｄ１は、ＰＳ
Ｄ７Ａで得られる電流値Ｉ₁，Ｉ₂から求められるが、図
１３の制御回路のアンプ３１Ａ及びアナログ演算回路３
２Ａによって計算される。ところで、図１６（Ｂ）によ
り、Ｄ１／Ｌ＝ｔａｎθ１という関係が成立するから、
反射光の入射角度θ１は、次式から求められる。 θ１＝ｔａｎ^-1（Ｄ１／Ｌ）

【００４４】同様にして、もう一方の発光検出装置２２
の受光角度検出部２２Ｂについても、ＰＳＤの中央から
の受光位置までの距離をＤ２とすると、次式によって、
反射光の入射角度θ２が求められる。 θ２＝ｔａｎ^-1（Ｄ２／Ｌ）さらに、ペン２４の指示位置（Ｘ，Ｙ）は、２つの反射
光の入射角度θ１，θ２のなす線分ａ１，ａ２の交点と
なるので、次式より、θ１，θ２から指示位置（Ｘ，
Ｙ）が求められる。Ｙ＝Ｘｔａｎ（４５°−θ２）Ｙ＝（Ａ−Ｘ）ｔａｎ（４５°−θ１）ここで、Ａは、図７に示すように、座標入力面３の横方
向の長さである。

【００４５】上記の連立方程式を解けば、ペン２４によ
って指示された座標入力面３上の位置座標Ｘ，Ｙが求め
られる。なお、（θ１，θ２）及び（Ｘ，Ｙ）は、定式
化されているので、ＲＯＭにこれらの数式をプログラム
化して組み込めば、ＭＰＵ３７の演算によって容易に求
めることができる。また、演算結果である（Ｘ，Ｙ）の
座標値は、インタフェースドライバ３９を介してパソコ
ン等へ転送され、ペンによる指示位置の表示や、指示位
置に対応するコマンド入力などの処理に利用できる。

【００４６】上記実施例では、２つの発光検出装置を用
いた例を示したが、両装置のＬＥＤを同時に発光させる
と互いの赤外光が相手の装置内のＰＳＤで検出されるお
それがあるので、ＬＥＤドライバ３４によるＬＥＤ５
（５Ａ，５Ｂ）の発光制御は時分割して交互に行ない、
これと同期させて、ＰＳＤ７（７Ａ，７Ｂ）の電流検出
を行なうことが好ましい。たとえば、一方のＬＥＤを発
光させ他方のＬＥＤを消灯させた状態で、一方のＬＥＤ
に対応するＰＳＤの電流検出を行い、１０ｍｓｅｃ後
に、逆に一方のＬＥＤを消灯させ他方のＬＥＤを発光さ
せた状態で、他方のＬＥＤに対応するＰＳＤの電流検出
を行うようにすることができる。すなわち、１０ｍｓｅ
ｃごとに、交互に２つのＬＥＤのうちどちらか一方を発
光させるようにすればよい。この制御は、ＭＰＵ３７が
タイマ３８を用いて行う。このようにＬＥＤ発光の時分
割制御をすれば、赤外光の誤検出もなくなり、ペン２４
が移動する場合にも十分追従して位置検出が可能であ
る。

【００４７】なお、座標入力面３は、ペンで位置を指示
できる平面形状であればよく、特に、図７の実施例で示
したような四角形状に限定するものではなく、他の形状
でもかまわない。また、上記した実施例では、座標入力
面３として平面板を用いることを前提としていたが、こ
れに限定するものではなく、表示装置、たとえば、ＣＲ
ＴやＬＣＤの表示画面を用いてもよい。ＣＲＴやＬＣＤ
を用いる場合は、表示光がＰＳＤ７に入射して誤検出さ
れる影響をなくすため、前記した赤外線発光ＬＥＤを用
いることが好ましく、ＰＳＤ７としては赤外線発光ＬＥ
Ｄのピーク発光波長を検出することのできるものを用い
ることが好ましい。さらに、ＣＲＴやＬＣＤから発生す
る赤外線が座標検出に悪影響を及ぼさないようにするた
め、ＰＶＣ樹脂等で作られた赤外線カットフィルタを表
示画面上に配置することが好ましい。

【００４８】次に、本発明が適用される光学式の座標入
力／検出装置の第４の例として、画像入力手段を利用し
た座標検出装置について、その原理を説明する。図１７
はこのような座標入力／検出装置の構成を示すブロック
図である。６０は赤外線位置検出部、６１，６２は赤外
線位置検出部６０内に配列された２つの赤外線ＣＣＤカ
メラであり、水平方向に距離Ｌの間隔をあけて配列され
ている。６７は赤外線ＬＥＤ、６８は赤外線ＬＥＤ６７
からの赤外線を上方に向けて放射するようにその先端に
赤外線ＬＥＤ６７を配置したペン型の座標入力部であ
る。

【００４９】７０はコントロール部、６３はコントロー
ル部７０において生成され赤外線位置検出部６０の赤外
線ＣＣＤカメラ６１，６２に入力されるリセット信号、
６４はコントロール部７０において生成され赤外線ＣＣ
Ｄカメラ６１，６２に入力される垂直走査のための垂直
クロック信号、６５はコントロール部７０において生成
され赤外線ＣＣＤ６１，６２に入力される水平走査のた
めの水平クロック信号で、赤外線ＣＣＤカメラ６１，６
２はリセット信号６３，垂直クロック信号６４，水平ク
ロック信号６５の入力に応じてＸ−Ｙ方向の走査を開始
する。

【００５０】６６Ａ，６６Ｂは赤外線ＣＣＤカメラ６
１，６２より出力される映像信号である。７１はリセッ
ト信号６３を発生するリセット信号回路、７２は垂直ク
ロック信号６４を発生する垂直クロック回路、７３は水
平クロック信号６５を発生する水平クロック回路であ
る。７４Ａ，７４Ｂは映像信号６６Ａ，６６Ｂをもとに
波形のピークを検出し水平クロック信号６５の周期にあ
わせてピーク信号を発生するピーク検出回路である。
又、７５Ａ，７５Ｂは、ピーク検出回路７４Ａ，７４Ｂ
から得られたピーク検出信号である。

【００５１】７６は座標位置を算出する演算回路で、７
７は演算回路７６により算出された座標位置をコンピュ
ータ（図示せず）に送信するインターフェース回路であ
る。また、７８は演算回路７６により算出された座標位
置を表示する表示回路である。また、図示していない
が、赤外線位置検出部６０の撮影範囲以外にペン型の座
標入力部６８が位置すると、警告音等を発生する音声回
路部を備えることにより、操作性を向上させることがで
きる。また、赤外線ＣＣＤカメラ６１，６２にレンズ倍
率調整回路部又は焦点距離調整回路部を設けることによ
り、原稿サイズの大きさ、入力精度の要求又は作業スペ
ースに応じて解像度，検出範囲を設定でき、操作性を向
上させることができる。

【００５２】なお、本実施例ではコントロール部７０を
赤外線位置検出部６０と別体に構成したが、前述の各回
路を小型化することにより、コントロール部７０を赤外
線位置検出部６０に一体化することも可能である。

【００５３】以上のように構成された座標入力装置につ
いて、図１８を用いてその動作を説明する。図１８は、
座標入力装置の信号波形の一例を示すタイミングチャー
トである。まず、リセット信号６３，垂直クロック信号
６４，水平クロック信号６５が同時に２つの赤外線ＣＣ
Ｄカメラ６１，６２に入力される。これらの入力信号に
より、赤外線位置検出部６０は、２つの赤外線ＣＣＤカ
メラ６１，６２からの映像信号６６Ａ，６６Ｂをコント
ロール部７０に入力する。通常の赤外線ＣＣＤカメラ６
１，６２でこのペン型の座標入力部６８を撮影するとペ
ン自体が撮影されるが、露出を絞った赤外線ＣＣＤカメ
ラ６１，６２で撮影すると、赤外線ＬＥＤ６７の発光部
のみが撮影され、他の物は撮影されず黒色となる。

【００５４】従って、それぞれの赤外線ＣＣＤカメラ６
１，６２の映像信号６６Ａ，６６Ｂには赤外線ＬＥＤ６
７の位置に相当するところに、強いピーク信号６９Ａ，
６９Ｂが現れる。そこで、それぞれのピーク信号６９
Ａ，６９Ｂはピーク検出回路７４Ａ，７４Ｂで検出さ
れ、ピーク検出信号７５Ａ，７５Ｂとして演算回路７６
に送信される。また、演算回路７６では、コントロール
部７０のＲＯＭ（図示せず）にあらかじめ計算された変
換テーブル（図示せず）により、赤外線ＣＣＤカメラ６
１，６２にピーク信号６９Ａ，６９Ｂが現れたところが
赤外線ＣＣＤカメラ６１，６２の基準となる原点から何
度の角度の位置にあるかが判るので、その２つの角度情
報と２つの赤外線ＣＣＤカメラ６１，６２の距離Ｌによ
りペン型の座標入力部６８の座標位置を計算することが
できる。この得られた座標位置をインターフェース回路
７７を介してコンピュータ等にデータを送信し、表示画
面（図示せず）等に表示される。

【００５５】以上のように動作する座標入力装置につい
て、図１９を用いて座標位置の算出方法を説明する。２
つの赤外線ＣＣＤカメラ６１，６２により、赤外線ＬＥ
Ｄ６７を備えたペン型の座標入力部６８の位置を示すピ
ーク検出信号７５Ａ，７５Ｂが検出され、リセット信号
６３からの垂直クロック信号６４の位置と，水平クロッ
ク信号６５の位置により赤外線ＣＣＤカメラ６１，６２
における２次元座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）が
求められる。

【００５６】ここで、各座標の原点は適宜決定される
が、ここでは各赤外線ＣＣＤカメラ６１，６２の撮影範
囲の左下隅を原点にとる。これから、赤外線ＣＣＤカメ
ラ６１，６２における赤外線ＬＥＤ６７の原点からの角
度α，βは以下の数式より求められる。 α＝ｔａｎ^−１（ｙ１／ｘ１） β＝ｔａｎ^−１（ｙ２／ｘ２）

【００５７】これらの数式から２つの赤外線ＣＣＤカメ
ラ６１，６２からの赤外線ＬＥＤ６７のペンの角度α，
βが算出できる。ここで、１つの赤外線ＣＣＤカメラ６
１の位置を原点にとり、２つの赤外線ＣＣＤカメラ６
１，６２の距離をＬとすると、図１９に示すように、直
線（ａ），（ｂ）の式は以下の数式で表される。（ａ）：ｙ＝（ｔａｎα）×ｘ（ｂ）：ｙ＝（ｔａｎ（π−β））×（ｘ−Ｌ）

【００５８】これらの２つの連立一次方程式を解くこと
により赤外線ＬＥＤ６７のペン型の座標入力部６８の座
標位置を算出できる。ここで、演算回路７６の演算速度
を上げるために、角度α，βによる座標位置の算出のた
めの変換テーブルを設けることにより、即座に座標位置
を求めることができ、スムーズな図形等の入力ができ
る。

【００５９】以上のように、このような電子カメラの如
き画像入力手段を利用した座標検出装置によれば、タブ
レット盤等を作業台等におく必要がなく、作業台のある
空間を利用して図形等の入力において正確に座標位置を
検出することができるので、作業台等の有効活用ができ
る。また、原稿等が束ねてあっても、その上で図形等の
位置入力作業を行うことができる。又、原稿に図面等が
記載されていた場合、レンズ倍率調整回路部等により原
稿のサイズに合わせて撮影範囲を可変設定でき、解像度
の設定ができるので、操作性，利便性を向上させること
ができる。

【００６０】以上、光学式の座標入力／検出装置、ある
いはカメラの如き画像入力手段を利用した座標入力／検
出装置について、その原理を説明したが、これらは座標
入力／検出装置に関する例であって、本発明はこれらの
方式に限定されるものではなく、本発明は光学式の座標
入力／検出装置、あるいはカメラの如き画像入力手段を
利用した座標入力／検出装置について適用されることは
いうまでもない。

【００６１】以下、本発明の好適な実施の形態を添付図
面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施
の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範
囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００６２】図２０は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第１の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図である。請求項１の発明に対応するこの
情報入力／検出／表示装置は、座標入力動作状態を明確
にするようになっており、オフィスや学校など、情報を
扱う場所に配設される。

【００６３】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置において、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動する。

【００６４】ここで、発光手段１０１は発光ダイオード
を用いてもよい。また、受光手段１０２はフォトトラン
ジスターを用いてもよい。さらに、光遮断手段１０４は
ペンや指などの位置指示部材を用いてもよい。また、発
光手段１０１から発せられる光は可視光波長を有するも
のを用いてもよい。さらに、情報入力／検出／表示装置
に付属する信号処理手段は、あらかじめプログラミング
が施されたＲＯＭを備えた演算回路を用いてもよい。ま
た、信号発信手段はスピーカーやライト、バイブレータ
ーなどを用いてもよい。

【００６５】発光手段１０１は、座標入力／検出／表示
領域１０５面に対して略平行方向に光１０３を発する。
情報入力／検出／表示装置の使用者は、光遮断手段１０
４を操作する。光遮断手段１０４は、座標入力／検出／
表示領域１０５に対する所定の位置において、発光手段
１０１から発せられる座標入力／検出／表示領域１０５
に対して略平行な光１０３を遮断する。受光手段１０２
は、発光手段１０１から発せられた光１０３の全部又は
一部を検知する。信号処理手段は、受光手段１０２の光
の検知状況に応じて、注意信号を発信するか否かを判断
する。音や光、振動などの信号を発信する信号発信手段
は、信号処理手段が注意信号を発信すると決定した場合
は、音や光、振動などの注意信号を発信し、信号処理手
段が注意信号を発信しないと決定した場合は、音や光、
振動などの注意信号を発信しない。情報入力／検出／表
示装置の使用者は、信号発信手段からの音や光、振動な
どの注意信号の発信状況に応じて座標入力動作状態を把
握する。このように、第１の実施の形態の情報入力／検
出／表示装置は、座標入力動作状態を明確にすることが
できる。

【００６６】上述の説明のように、請求項１に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置は、信号発信手段を有し、該信号発信手段は
座標入力動作時に作動するので、座標入力動作状態を明
確にすることができる。

【００６７】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００６８】しかし、請求項１の発明では、情報入力／
検出／表示装置は、信号発信手段を有し、該信号発信手
段は座標入力動作時に作動するので、音や光、振動など
の信号によって聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動作
状態を明確にすることができる。これにより、文字入力
やコマンド入力を適切に行うことができ、例えば、オフ
ィスで座標入力装置を用いる場合、会議などの業務効率
を向上させることができる。

【００６９】図２１は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第２の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項２
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１の実施の形態の情報入力／検出／表示装置におい
て、前記信号発信手段は前記光遮断手段１０４が発光／
受光の光路１０３内に入る時に作動するようにしたもの
であり、座標入力動作開始時を明確にするようになって
おり、オフィスや学校など、情報を扱う場所に配設され
る。

【００７０】次に、第２の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記信号発信手段
は前記光遮断手段１０４が発光／受光の光路１０３内に
入る時に作動する。

【００７１】上述の説明のように、請求項２に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、信号発信手段は光遮断手段が発光／受
光の光路内に入る時に作動するので、座標入力動作開始
時を明確にすることができる。

【００７２】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００７３】しかし、請求項２の発明では、信号発信手
段は光遮断手段１０４が発光／受光の光路１０３内に入
る時に作動するので、音や光、振動などの信号によって
聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動作開始時を明確に
することができる。これにより、文字入力やコマンド入
力を適切に行うことができ、例えば、オフィスで座標入
力装置を用いる場合、会議などの業務効率を向上させる
ことができる。

【００７４】図２２は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第３の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項３
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１実施の形態の情報入力／検出／表示装置におい
て、前記信号発信手段は前記光遮断手段１０４が発光／
受光の光路１０３内に留まっている時に作動するように
したものであり、座標入力動作継続時を明確にするよう
になっており、オフィスや学校など情報を扱う場所に配
設される。

【００７５】次に、第３の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記信号発信手段
は前記光遮断手段１０４が発光／受光の光路１０３内に
留まっている時に作動する。

【００７６】上述の説明のように、請求項３に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、信号発信手段は光遮断手段１０４が発
光／受光の光路１０３内に留まっている時に作動するの
で、座標入力動作継続時を明確にすることができる。

【００７７】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００７８】しかし、請求項３の発明では、信号発信手
段は光遮断手段が発光／受光の光路内に留まっている時
に作動するので、音や光、振動などの信号によって聴覚
的，視覚的，触覚的に座標入力動作継続時を明確にする
ことができる。これにより、文字入力やコマンド入力を
適切に行うことができ、例えば、オフィスで座標入力装
置を用いる場合、会議などの業務効率を向上させること
ができる。

【００７９】図２３は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第４の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項４
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１の情報入力／検出／表示装置において、前記信号
発信手段は前記光遮断手段１０４が発光／受光の光路１
０３内を出る時に作動するようにしたものであり、座標
入力動作終了時を明確にするようになっており、オフィ
スや学校など情報を扱う場所に配設される。

【００８０】次に、第４の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記信号発信手段
は前記光遮断手段１０４が発光／受光の光路１０３内を
出る時に作動する。

【００８１】上述の説明のように、請求項４に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、信号発信手段は光遮断手段１０４が発
光／受光の光路１０３内を出る時に作動するので、座標
入力動作終了時を明確にすることができる。

【００８２】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００８３】しかし、請求項４の発明では、信号発信手
段は光遮断手段１０４が発光／受光の光路１０３内に出
る時に作動するので、音や光、振動などの信号によって
聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動作終了時を明確に
することができる。これにより、文字入力やコマンド入
力を適切に行うことができ、例えば、オフィスで座標入
力装置を用いる場合、会議などの業務効率を向上させる
ことができる。

【００８４】図２４は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第５の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項５
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１の情報入力／検出／表示装置において、前記受光
手段１０２は前記座標入力／検出／表示領域１０５面に
対して垂直方向に複数配設されるようにしたものであ
り、ペンや指などの位置指示部材１０４の座標入力／検
出用受光部と入力動作検出用受光部とを分離させるよう
になっており、オフィスや学校など、情報を扱う場所に
配設される。

【００８５】次に、第５の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記受光手段１０
２は前記座標入力／検出／表示領域１０５面に対して垂
直方向に複数配設されている。

【００８６】上述の説明のように、請求項５に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、受光手段１０２は座標入力／検出／表
示領域１０５面に対して垂直方向に複数配設されている
ので、ペンや指などの位置指示部材１０４の座標入力／
検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分離させるこ
とができる。

【００８７】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００８８】しかし、請求項５の発明では、受光手段は
座標入力／検出／表示領域１０５面に対して垂直方向に
複数配設されているので、ペンや指などの位置指示部材
１０４の座標入力／検出用受光部と入力動作検出用受光
部とを分離させることができ、発光手段１０１が単一で
も、ペンや指などの位置指示部材を操作する際に、より
早い段階で、音や光、振動などの信号によって聴覚的，
視覚的，触覚的に座標入力動作状態を明確にすることが
できる。これにより、文字入力やコマンド入力を適切に
行うことができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用
いる場合、会議などの業務効率を向上させることができ
る。

【００８９】図２５は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第６の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項６
に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上記第１
の情報入力／検出／表示装置において、前記発光手段１
０１と前記受光手段１０２は前記座標入力／検出／表示
領域１０５面に対して垂直方向に複数配設されるように
したものであり、ペンや指などの位置指示部材１０４の
座標入力／検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分
離させるようになっており、オフィスや学校など、情報
を扱う場所に配設される。

【００９０】次に、第６の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記発光手段１０
１と前記受光手段１０２は前記座標入力／検出／表示領
域１０５面に対して垂直方向に複数配設されている。

【００９１】上述の説明のように、請求項６に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、発光手段１０１と受光手段１０２は座
標入力／検出／表示領域１０５面に対して垂直方向に複
数配設されているので、ペンや指などの位置指示部材の
座標入力／検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分
離させることができる。

【００９２】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけていった時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００９３】しかし、請求項６の発明では、発光手段１
０１と受光手段１０２は座標入力／検出／表示領域１０
５面に対して垂直方向に複数配設されているので、ペン
や指などの位置指示部材１０４の座標入力／検出用受光
部と入力動作検出用受光部とを分離させることができ、
発光／受光の光路１０３が座標入力／検出／表示領域１
０５面に対して垂直方向に狭くても、ペンや指などの位
置指示部材１０４を操作する際に、より早い段階で、音
や光、振動などの信号によって聴覚的，視覚的，触覚的
に座標入力動作状態を明確にすることができる。これに
より、文字入力やコマンド入力を適切に行うことがで
き、例えば、オフィスで座標入力装置を用いる場合、会
議などの業務効率を向上させることができる。

【００９４】図２６は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第７の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項７
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１の情報入力／検出／表示装置において、前記信号
発信手段は前記光遮断手段１０４が座標入力／検出／表
示領域１０５面に達する前に作動するようにしたもので
あり、座標入力が行われる前に信号発信手段を作動させ
るようになっており、オフィスや学校など、情報を扱う
場所に配設される。

【００９５】次に、第７の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記信号発信手段
は前記光遮断手段１０４が座標入力／検出／表示領域１
０５面に達する前に作動する。

【００９６】上述の説明のように、請求項７に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、信号発信手段は光遮断手段１０４が座
標入力／検出／表示領域１０５面に達する前に作動する
ので、座標入力が行われる前に信号発信手段を作動させ
ることができる。

【００９７】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【００９８】しかし、請求項７の発明では、信号発信手
段は光遮断手段１０４が座標入力／検出／表示領域１０
５面に達する前に作動するので、座標入力が行われる前
に信号発信手段を作動させることができ、予め発せられ
る信号により、早い段階で、音や光、振動などの信号に
よって聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動作状態を明
確にすることができるため、誤入力を防止することがで
きる。これにより、文字入力やコマンド入力を適切に行
うことができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用い
る場合、会議などの業務効率を向上させることができ
る。

【００９９】図２７は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第８の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項８
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１の情報入力／検出／表示装置において、前記信号
発信手段は前記光遮断手段１０４に対して作動するよう
にしたものであり、光遮断手段から座標入力動作状態が
得られるようになっており、オフィスや学校など、情報
を扱う場所に配設される。

【０１００】次に、第８の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記信号発信手段
は前記光遮断手段１０４に対して作動する。

【０１０１】上述の説明のように、請求項８に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置では、信号発信手段は光遮断手段１０４に対
して作動するので、光遮断手段１０４から座標入力動作
状態が得られるようにすることができる。

【０１０２】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【０１０３】しかし、請求項８の発明では、信号発信手
段は光遮断手段１０４に対して作動するので、光遮断手
段１０４から座標入力動作状態が得られるようにするこ
とができ、光遮断手段１０４を通して、音や光、振動な
どの信号によって聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動
作状態を明確にすることができるため、座標入力動作状
態をより分かりやすくすることができる。これにより、
文字入力やコマンド入力を適切に行うことができ、例え
ば、オフィスで座標入力装置を用いる場合、会議などの
業務効率を向上させることができる。

【０１０４】図２８は、本発明による情報入力／検出／
表示装置の第９の実施の形態を説明するための座標検出
部の要部構成図で、図中、上記第１の実施の形態の情報
入力／検出／表示装置と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略してある。請求項９
の発明に対応するこの情報入力／検出／表示装置は、上
記第１の情報入力／検出／表示装置において、前記信号
発信手段は入力座標に応じて作動するようにしたもので
あり、所定の入力座標においてのみ信号発信手段を作動
させるようになっており、オフィスや学校など、情報を
扱う場所に配設される。

【０１０５】次に、第９の実施の形態の作用を説明す
る。この情報入力／検出／表示装置は、複数の発光手段
１０１と複数の受光手段１０２とよりなり、これらの発
光／受光の光路１０３内の光遮断手段１０４の有無によ
り、該光遮断手段１０４の平面若しくは略平面の２次元
座標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若
しくは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力
手段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情
報のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段
とよりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装
置によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置
に情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／
検出／表示装置であって、信号発信手段を有し、該信号
発信手段は座標入力動作時に作動し、前記信号発信手段
は入力座標に応じて作動する。

【０１０６】上述の説明のように、請求項９に記載の情
報入力／検出／表示装置によれば、この情報入力／検出
／表示装置は、信号発信手段は入力座標に応じて動作す
るので、所定の入力座標においてのみ信号発信手段を動
作させることができる。

【０１０７】従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけていった時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。

【０１０８】しかし、請求項９の発明では、信号発信手
段は入力座標に応じて作動するので、所定の入力座標に
おいてのみ信号発信手段を作動させることができ、例え
ば、余分な領域を排した実際に座標入力／検出が行われ
る座標入力／検出領域上や特定のアイコン上などでの
み、音や光、振動などの信号によって聴覚的，視覚的，
触覚的に座標入力動作状態を明確にすることができる。
これにより、文字入力やコマンド入力を適切に行うこと
ができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用いる場
合、会議などの業務効率を向上させることができる。

【０１０９】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明
は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【０１１０】

【発明の効果】（１）請求項１に記載の発明に対応した
効果この情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段を有
し、該信号発信手段は座標入力動作時に作動するので、
座標入力動作状態を明確にすることができる。従来、座
標入力／検出領域に入力する場合、座標入力／検出装置
上のある座標にペンや指などの位置指示部材を近づけて
行った時に、どの時点で入力動作状態が変化するのかが
分からなかった。このため、実際に入力される座標が想
定していた座標とは異なってしまったり、誤って入力し
てしまうことがしばしばあった。しかし、請求項１に記
載の情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段を有
し、該信号発信手段は座標入力動作時に作動するので、
音や光、振動などの信号によって聴覚的，視覚的，触覚
的に座標入力動作状態を明確にすることができる。これ
により、文字入力やコマンド入力を適切に行うことがで
き、例えば、オフィスで座標入力装置を用いる場合、会
議などの業務効率を向上させることができる。

【０１１１】（２）請求項２に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置では、信号発信手段は光
遮断手段が発光／受光の光路内に入る時に作動するの
で、座標入力動作開始時を明確にすることができる。従
来、座標入力／検出領域に入力する場合、座標入力／検
出装置上のある座標にペンや指などの位置指示部材を近
づけて行った時に、どの時点で入力動作状態が変化する
のかが分からなかった。このため、実際に入力される座
標が想定していた座標とは異なってしまったり、誤って
入力してしまうことがしばしばあった。しかし、請求項
２に記載の情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段
は光遮断手段が発光／受光の光路内に入る時に作動する
ので、音や光、振動などの信号によって聴覚的，視覚
的，触覚的に座標入力動作開始時を明確にすることがで
きる。これにより、文字入力やコマンド入力を適切に行
うことができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用い
る場合、会議などの業務効率を向上させることができ
る。

【０１１２】（３）請求項３に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置では、信号発信手段は光
遮断手段が発光／受光の光路内に留まっている時に作動
するので、座標入力動作継続時を明確にすることができ
る。従来、座標入力／検出領域に入力する場合、座標入
力／検出装置上のある座標にペンや指などの位置指示部
材を近づけて行った時に、どの時点で入力動作状態が変
化するのかが分からなかった。このため、実際に入力さ
れる座標が想定していた座標とは異なってしまったり、
誤って入力してしまうことがしばしばあった。しかし、
請求項３に記載の情報入力／検出／表示装置は、信号発
信手段は光遮断手段が発光／受光の光路内に留まってい
る時に作動するので、音や光、振動などの信号によって
聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動作継続時を明確に
することができる。これにより、文字入力やコマンド入
力を適切に行うことができ、例えば、オフィスで座標入
力装置を用いる場合、会議などの業務効率を向上させる
ことができる。

【０１１３】（４）請求項４に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置では、信号発信手段は光
遮断手段が発光／受光の光路内を出る時に作動するの
で、座標入力動作終了時を明確にすることができる。従
来、座標入力／検出領域に入力する場合、座標入力／検
出装置上のある座標にペンや指などの位置指示部材を近
づけて行った時に、どの時点で入力動作状態が変化する
のかが分からなかった。このため、実際に入力される座
標が想定していた座標とは異なってしまったり、誤って
入力してしまうことがしばしばあった。しかし、請求項
４に記載の情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段
は光遮断手段が発光／受光の光路内に出る時に作動する
ので、音や光、振動などの信号によって聴覚的，視覚
的，触覚的に座標入力動作終了時を明確にすることがで
きる。これにより、文字入力やコマンド入力を適切に行
うことができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用い
る場合、会議などの業務効率を向上させることができ
る。

【０１１４】（５）請求項５に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置は、受光手段が座標入力
／検出領域面に対して垂直方向に複数配設されているの
で、ペンや指などの位置指示部材の座標入力／検出用受
光部と入力動作検出用受光部とを分離させることができ
る。従来、座標入力／検出領域に入力する場合、座標入
力／検出装置上のある座標にペンや指などの位置指示部
材を近づけて行った時に、どの時点で入力動作状態が変
化するのかが分からなかった。このため、実際に入力さ
れる座標が想定していた座標とは異なってしまったり、
誤って入力してしまうことがしばしばあった。しかし、
請求項５に記載の情報入力／検出／表示装置は、受光手
段は座標入力／検出領域面に対して垂直方向に複数配設
されているので、ペンや指などの位置指示部材の座標入
力／検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分離させ
ることができ、発光手段が単一でもペンや指などの位置
指示部材を操作する際に、より早い段階で音や光、振動
などの信号によって聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力
動作状態を明確にすることができる。これにより、文字
入力やコマンド入力を適切に行うことができ、例えば、
オフィスで座標入力装置を用いる場合、会議などの業務
効率を向上させることができる。

【０１１５】（６）請求項６に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置は、発光手段と受光手段
が座標入力／検出領域面に対して垂直方向に複数配設さ
れているので、ペンや指などの位置指示部材の座標入力
／検出用受光部と入力動作検出用受光部とを分離させる
ことができる。従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。しかし、請求項６に記載の情報入力／検出／表示装
置は、発光手段と受光手段は座標入力／検出領域面に対
して垂直方向に複数配設されているので、ペンや指など
の位置指示部材の座標入力／検出用受光部と入力動作検
出用受光部とを分離させることができ、発光／受光の光
路が座標入力／検出領域面に対して垂直方向に狭くて
も、ペンや指などの位置指示部材を操作する際に、より
早い段階で、音や光、振動などの信号によって聴覚的，
視覚的，触覚的に座標入力動作状態を明確にすることが
できる。これにより、文字入力やコマンド入力を適切に
行うことができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用
いる場合、会議などの業務効率を向上させることができ
る。

【０１１６】（７）請求項７に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置では、信号発信手段は光
遮断手段が座標入力／検出領域に達する前に作動するの
で、座標入力が行われる前に信号発信手段を作動させる
ことができる。従来、座標入力／検出領域に入力する場
合、座標入力／検出装置上のある座標にペンや指などの
位置指示部材を近づけて行った時に、どの時点で入力動
作状態が変化するのかが分からなかった。このため、実
際に入力される座標が想定していた座標とは異なってし
まったり、誤って入力してしまうことがしばしばあっ
た。しかし、請求項７に記載の情報入力／検出／表示装
置は、信号発信手段は光遮断手段が座標入力／検出領域
に達する前に作動するので、座標入力が行われる前に信
号発信手段を動作させることができ、予め発せられる信
号により、早い段階で、音や光、振動などの信号によっ
て聴覚的，視覚的，触覚的に座標入力動作状態を明確に
することができるため、誤入力を防止することができ
る。これにより、文字入力やコマンド入力を適切に行う
ことができ、例えば、オフィスで座標入力装置を用いる
場合、会議などの業務効率を向上させることができる。

【０１１７】（８）請求項８に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段が光遮
断手段に対して動作するので、光遮断手段から座標入力
動作状態が得られるようにすることができる。従来、座
標入力／検出領域に入力する場合、座標入力／検出装置
上のある座標にペンや指などの位置指示部材を近づけて
行った時に、どの時点で入力動作状態が変化するのかが
分からなかった。このため、実際に入力される座標が想
定していた座標とは異なってしまったり、誤って入力し
てしまうことがしばしばあった。しかし、請求項８に記
載の情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段は光遮
断手段に対して作動するので、光遮断手段から座標入力
動作状態が得られるようにすることができ、光遮断手段
を通して、音や光、振動などの信号によって聴覚的，視
覚的，触覚的に座標入力動作状態を明確にすることがで
きるため、座標入力動作状態をより分かりやすくするこ
とができる。これにより、文字入力やコマンド入力を適
切に行うことができ、例えば、オフィスで座標入力装置
を用いる場合、会議などの業務効率を向上させることが
できる。

【０１１８】（９）請求項９に記載の発明に対応する効
果この情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段が入力
座標に応じて作動するので、所定の入力座標においての
み信号発信手段を作動させることができる。従来、座標
入力／検出領域に入力する場合、座標入力／検出装置上
のある座標にペンや指などの位置指示部材を近づけて行
った時に、どの時点で入力動作状態が変化するのかが分
からなかった。このため、実際に入力される座標が想定
していた座標とは異なってしまったり、誤って入力して
しまうことがしばしばあった。しかし、請求項９に記載
の情報入力／検出／表示装置は、信号発信手段は入力座
標に応じて作動するので、所定の入力座標においてのみ
信号発信手段を作動させることができ、例えば、余分な
領域を排した実際に座標入力／検出が行われる座標入力
／検出領域上や特定のアイコン上などでのみ、音や光、
振動などの信号によって聴覚的，視覚的，触覚的に座標
入力動作状態を明確にすることができる。これにより、
文字入力やコマンド入力を適切に行うことができ、例え
ば、オフィスで座標入力装置を用いる場合、会議などの
業務効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される光学式の座標入力／検出
装置の１例を示す図である。

【図２】図１の座標入力面に取り付けられた受発光手
段を、座標入力面に垂直な方向から見た図である。

【図３】受発光手段の動作を詳しく説明するための図
である。

【図４】受発光手段と座標入力領域との幾何学的な相
対位置関係を示す図である。

【図５】受発光手段を、ディスプレイの表面へ設置し
た場合の実施例を示す図である。

【図６】代表的な光学式の座標入力装置を示す図であ
る。

【図７】光学式の座標検出装置の第３の例の構成図で
ある。

【図８】発光検出装置の一実施例の構成の概念図であ
る。

【図９】アパーチャーを用いた発光検出手段の構成の
概念図である。

【図１０】シリンドリカルレンズとＰＳＤの具体的な
配置例を示す図である。

【図１１】アパーチャーとＰＳＤの具体的な配置例を
示す図である。

【図１２】座標入力面と平行になるように集光し、さ
らに、座標入力面と平行な扇形状のビームを作成する場
合の例を説明するための図である。

【図１３】ＬＥＤ及びＰＳＤの制御回路の構成ブロッ
ク図である。

【図１４】位置指示棒であるペンの先端部の形状の一
実施例を示す図である。

【図１５】３つの平面鏡を互いに直角になるように組
み合わせたコーナキュービックの例を示す図である。

【図１６】座標入力面と受光角度検出手段を形成する
シリンドリカルレンズ及びＰＳＤとの位置関係の具体例
を示す図である。

【図１７】座標入力／検出装置の構成を示すブロック
図である。

【図１８】座標入力装置の信号波形の一例を示すタイ
ミングチャートである。

【図１９】座標位置の算出方法を説明するための図で
ある。

【図２０】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第１の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２１】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第２の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２２】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第３の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２３】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第４の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２４】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第５の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２５】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第６の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２６】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第７の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２７】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第８の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【図２８】本発明による情報入力／検出／表示装置の
第９の実施の形態を説明するための座標検出部の要部構
成図である。

【符号の説明】

１０１…発光手段、１０２…受光手段、１０３…光路、
１０４…光遮断手段（位置指示部材）、１０５…座標入
力／検出／表示領域。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光手段と複数の受光手段とより
なり、これらの発光／受光の光路内の光遮断手段の有無
により、該光遮断手段の平面若しくは略平面の２次元座
標を検出する座標入力／検出装置、若しくは、平面若し
くは略平面の座標入力／検出領域を取り込む画像入力手
段とよりなり、該画像入力手段により取り込まれた情報
のうちの一部の領域を２次元座標情報に変換する手段と
よりなる座標入力／検出装置と、該座標入力／検出装置
によって入力／検出された座標に基づいて所定の位置に
情報を表示する表示装置とを組み合わせた情報入力／検
出／表示装置において、信号発信手段を有し、該信号発
信手段は座標入力動作時に作動することを特徴とする情
報入力／検出／表示装置。
【請求項２】前記信号発信手段は、前記光遮断手段が
前記発光／受光の光路内に入る時に作動することを特徴
とする請求項１記載の情報入力／検出／表示装置。
【請求項３】前記信号発信手段は、前記光遮断手段が
前記発光／受光の光路内に留まっている時に作動するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の情報入力
／検出／表示装置。
【請求項４】前記信号発信手段は、前記光遮断手段が
前記発光／受光の光路内を出る時に作動することを特徴
とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の情報入
力／検出／表示装置。
【請求項５】前記受光手段は、前記座標入力／検出領
域面に対して垂直方向に複数配設されていることを特徴
とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の情報入
力／検出／表示装置。
【請求項６】前記発光手段と前記受光手段は、前記座
標入力／検出領域面に対して垂直方向に複数配設されて
いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか
に記載の情報入力／検出／表示装置。
【請求項７】前記信号発信手段は、前記光遮断手段が
前記座標入力／検出領域面に達する前に作動することを
特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の情
報入力／検出／表示装置。
【請求項８】前記信号発信手段は、前記光遮断手段に
対して作動することを特徴とする請求項１から請求項７
のいずれかに記載の情報入力／検出／表示装置。
【請求項９】前記信号発信手段は、入力座標に応じて
作動することを特徴とする請求項１から請求項８のいず
れかに記載の情報入力／検出／表示装置。