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JP4256555B2 - Coordinate input / detection device, electronic blackboard system, coordinate position detection method, and storage medium - Google Patents

Coordinate input / detection device, electronic blackboard system, coordinate position detection method, and storage medium Download PDF

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JP4256555B2
JP4256555B2 JP2000039021A JP2000039021A JP4256555B2 JP 4256555 B2 JP4256555 B2 JP 4256555B2 JP 2000039021 A JP2000039021 A JP 2000039021A JP 2000039021 A JP2000039021 A JP 2000039021A JP 4256555 B2 JP4256555 B2 JP 4256555B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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光学的に検出する座標入力/検出装置、この座標入力/検出装置を主体に構成される電子黒板システム、座標入力/検出装置における座標位置検出方法及び座標位置検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体に関する。
【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、電子黒板装置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パーソナルコンピュータ等の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したり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、表示装置の前面に座標入力面(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部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)の前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、会議、プレゼンテーション、教育現場等において既に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る座標入力/検出装置として検出方式の異なる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。
【0008】
このような光学式の座標入力/検出装置としては、各種の方式が提案されている。光学式の座標入力/検出装置の一例としては、特開平8−240407号公報に記載された座標入力/検出装置がある。この特開平8−240407号公報に記載された座標入力/検出装置は、赤外線CCDカメラを備えた2つのユニットを有し、座標入力/検出領域に挿入されたペン型の指示部材に配された赤外線LEDからの赤外線のピーク信号をそれらの赤外線CCDカメラによって検出し、指示部材で指示された座標位置を検出するものである。
【0009】
また、光学式の座標入力/検出装置の他の一例としては、特開平9−319501号公報に記載された座標入力/検出装置がある。この特開平9−319501号公報に記載された座標入力/検出装置は、2つのユニットにそれぞれ設けられた光源から出射されるレーザビーム光を走査させた座標入力/検出領域に再帰性反射部材であるコーナキューブリフレクタを有するペン型の指示部材を挿入させて指示させることにより、その指示部材から再帰反射する光を2つのユニットにそれぞれ設けられた受光素子で受光し、指示部材で指示された座標位置を検出するものである。
【0010】
さらに、光学式の座標入力/検出装置の他の一例としては、特開平11−85376号公報や特開平11−85377号公報に記載された座標入力/検出装置がある。これらの特開平11−85376号公報や特開平11−85377号公報に記載された座標入力/検出装置は、2つのユニットにそれぞれ設けられた光源から出射されるレーザビーム光を走査させ、そのレーザビーム光を再帰性反射部材で反射させることにより形成した座標入力/検出領域を有している。そして、この座標入力/検出領域に指先やペン等の指示部材を挿入することで座標入力/検出領域の光を遮ることにより生じる2つのユニットにそれぞれ設けられた受光素子における光の強度分布に基づいて、指示部材を挿入した座標位置を検出するものである。
【0011】
以上に代表されるような座標入力面(タッチパネル面)のような物理的な面を有さない光学式の座標入力/検出装置は、表示装置の表示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になっている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平8−240407号公報、特開平9−319501号公報、特開平11−85376号公報、特開平11−85377号公報等に記載されたような光学式の座標入力/検出装置は、指示部材を挿入した座標位置を三角測量の原理等により算出するものであるために、受光素子等をそれぞれ備えた2つのユニットが必要となっている。
【0013】
しかしながら、このような受光素子等をそれぞれ備えたユニットを2つ設けることは、光学式の座標入力/検出装置の構成部品の点数が増加するとともに装置構成が複雑化して装置自体が高価なものになってしまうという問題がある。
【0014】
本発明の目的は、従来に比べて構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる座標入力/検出装置、電子黒板システム、座標位置検出方法及び記憶媒体を提供することである。
【0015】
本発明の目的は、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出精度を高めることができる座標入力/検出装置を提供することである。
【0016】
本発明の目的は、指示部材の実サイズの測定を容易にすることができる座標入力/検出装置を提供することである。
【0017】
本発明の目的は、平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を確実に形成することができる座標入力/検出装置を提供することである。
【0018】
本発明の目的は、座標入力/検出領域に挿入される指示部材の角度にかかわらずに、指示部材の指示部の直径を一定の大きさにすることができる座標入力/検出装置を提供することである。
【0019】
本発明の目的は、指示部材の実サイズを測定する際にのみ、座標入力/検出領域内の所定の位置を出現させることができる操作性に優れた電子黒板システムを提供することである。
【0020】
本発明の目的は、座標入力/検出領域内の所定の位置をユーザが解らない態様であって、かつ、必要的に指示せざるを得ない位置とし、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材の指示部の直径を測定することができる電子黒板システムを提供することである。
【0021】
【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、二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、前記座標入力/検出領域で指示部材が前記光を遮ったことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する検出手段と、前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材に遮られた前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備える。
【0022】
したがって、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって遮られた場合に、光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に遮られた光の出射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0023】
請求項2記載の発明の座標入力/検出装置は、二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、この投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材を有して前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を反射したことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する検出手段と、前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材により反射された前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備える。
【0024】
したがって、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって反射された場合に、光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に反射された光の入射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0025】
請求項3記載の発明の座標入力/検出装置は、光を出射する光源を有し、その光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を形成する投光手段と、この投光手段により形成される前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記座標入力/検出領域を形成する前記光を同一光路に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、この受光素子が受光した前記光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、この光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出するピーク点検出手段と、このピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記光を遮った前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する結像サイズ検出手段と、前記ピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出するピーク距離検出手段と、このピーク距離検出手段により検出された前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材に遮られた前記光の出射角度を算出する角度算出手段と、前記結像サイズ検出手段により検出された前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する距離算出手段と、この距離算出手段により算出された前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記角度算出手段により算出された前記指示部材に遮られた前記光の前記出射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備える。
【0026】
したがって、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズとが検出され、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材に遮られた光の出射角度が算出されるとともに、検出された光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離が算出される。そして、これらの指示部材に遮られた光の出射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0027】
請求項4記載の発明の座標入力/検出装置は、光を出射する光源を有し、その光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を形成する投光手段と、この投光手段により形成される前記座標入力/検出領域を形成する前記光を同一光路に反射する再帰性反射部材を有し、前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、この受光素子が受光した前記光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、この光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出するピーク点検出手段と、このピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記光を反射した前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する結像サイズ検出手段と、前記ピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出するピーク距離検出手段と、このピーク距離検出手段により検出された前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材により反射された前記光の入射角度を算出する角度算出手段と、前記結像サイズ検出手段により検出された前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する距離算出手段と、この距離算出手段により算出された前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記角度算出手段により算出された前記指示部材により反射された前記光の前記入射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備える。
【0028】
したがって、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって反射されて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズとが検出され、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材により反射された光の入射角度が算出されるとともに、検出された光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離が算出される。そして、これらの指示部材により反射された光の入射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0029】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記指示部材の実サイズは既知であって、この既知である前記指示部材の実サイズを予め記憶する実サイズ記憶手段を備える。
【0030】
したがって、実サイズが既知であってその実サイズが予め記憶されている指示部材、つまり、専用の指示部材を用いることにより、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出精度を高めることが可能になる。
【0031】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記指示部材の実サイズを測定する実サイズ測定手段と、この実サイズ測定手段によって測定された前記指示部材の実サイズを記憶する測定実サイズ記憶手段と、を備える。
【0032】
したがって、実サイズ測定手段により測定された指示部材の実サイズが測定実サイズ記憶手段により記憶されることにより、例えば指等を指示部材として適用する場合には人によってそのサイズが異なることから、その都度指示部材の実サイズを測定することで、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出精度を高めることが可能になる。
【0033】
請求項7記載の発明は、請求項6記載の座標入力/検出装置において、前記実サイズ測定手段は、前記投光手段からの距離が既定された前記座標入力/検出領域内の所定の位置に挿入された前記指示部材の実サイズをその前記投光手段からの距離に基づいて測定する。
【0034】
したがって、座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離は結像サイズ検出手段により検出された指示部材の受光素子上における結像サイズと指示部材の実サイズとに基づいて算出されることから、投光手段からの距離が既定された座標入力/検出領域内の所定の位置に指示部材が挿入された場合には、その既定された距離と結像サイズ検出手段により検出された指示部材の受光素子上における結像サイズとに基づいて指示部材の実サイズが算出される。これにより、座標入力/検出領域内の所定の位置に指示部材を挿入するだけで指示部材の実サイズが測定されるので、指示部材の実サイズの測定が容易になる。
【0037】
請求項記載の発明は、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記投光手段は、前記光源から出射される光を扇形状に成形して投光する。
【0038】
したがって、平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域が確実に形成される。
【0039】
請求項記載の発明は、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記投光手段は、前記光源から出射される光ビームを放射状に順次走査して投光する。
【0040】
したがって、平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域が確実に形成される。
【0041】
請求項10記載の発明は、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記座標入力/検出領域は多角形形状であって、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの角部に位置する。
【0042】
したがって、多角形形状の座標入力/検出領域のいずれかの角部に投光手段と受光素子とが位置することにより、投光手段からの光の投光角度は小さくて済むので、装置の小型化が可能になる。
【0043】
請求項11記載の発明は、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記座標入力/検出領域は多角形形状であって、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの辺に位置する。
【0044】
したがって、このように投光手段と受光素子とが多角形形状の座標入力/検出領域のいずれかの辺に位置した場合には多角形形状の座標入力/検出領域のいずれかの角部に投光手段と受光素子とが位置した場合に比べて、投光手段から最も遠い位置に到達する光の光路長が短くなることにより、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出処理における誤差を低減化することが可能になるとともに、投光位置に応じた再帰反射光の光強度のばらつきが減少するので、スレッシュホルドレベルを複数段階設ける必要がなくなる。
【0045】
請求項12記載の発明は、請求項11記載の座標入力/検出装置において、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの辺の中央に位置する。
【0046】
したがって、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出処理における誤差をさらに低減化することが可能になるとともに、投光位置に応じた再帰反射光の光強度のばらつきをさらに減少させることが可能になる。
【0049】
請求項13記載の発明は、請求項1ないし12のいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記ピーク距離検出手段における前記受光素子上の所定の位置は、前記受光素子の中心である。
【0050】
したがって、距離の検出が容易になる。
【0051】
請求項14記載の発明の電子黒板システムは、文字および画像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/検出領域を一致させて配設される請求項1ないし13のいずれか一記載の座標入力/検出装置と、前記座標入力/検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記表示装置及び前記座標入力/検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成する。
【0052】
したがって、座標入力面(タッチパネル面)のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる電子黒板システムを安価で提供することが可能になる。
【0053】
請求項15記載の発明は、請求項14記載の電子黒板システムにおいて、前記制御装置は、前記指示部材の実サイズを測定するための前記座標入力/検出領域内の所定の位置を前記表示装置に出現/消去自在に表示する測定位置表示手段を備える。
【0054】
したがって、指示部材の実サイズを測定する際には、表示装置に表示された座標入力/検出領域内の所定の位置を指示部材で指示すれば良いことになるので、指示部材の指示部の直径を測定が容易になるとともに、指示部材の実サイズを測定する際にのみ、座標入力/検出領域内の所定の位置を表示装置に表示することが可能になるので、操作性に優れた電子黒板システムを得ることが可能になる。
【0055】
請求項16記載の発明は、請求項15記載の電子黒板システムにおいて、前記測定位置表示手段は、前記表示装置に出現/消去自在に表示される前記所定の位置を必要的に指示せざるを得ない位置とする。
【0056】
したがって、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材の指示部の直径を測定することが可能になる。
【0057】
請求項17記載の発明の電子黒板システムは、文字および画像の筆記を受け付けるライティングボードと、このライティングボードの書き込み面に前記座標入力/検出領域を一致させて配設される請求項1ないし13のいずれか一記載の座標入力/検出装置と、前記座標入力/検出装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備え、前記ライティングボード及び前記座標入力/検出装置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成する。
【0058】
したがって、座標入力面(タッチパネル面)のような物理的な面を有さず、ライティングボードの書き込み面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる電子黒板システムを安価で提供することが可能になる。
【0059】
請求項18記載の発明は、請求項14または17記載の電子黒板システムにおいて、前記電子黒板部の表示面/書き込み面に前記指示部材の実サイズを測定するための前記座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を備える。
【0060】
したがって、指示部材の実サイズを測定する際には、電子黒板部の表示面/書き込み面の座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を指示部材で指示すれば良いことになるので、指示部材の指示部の直径の測定が容易になる。
【0061】
請求項19記載の発明は、請求項18記載の電子黒板システムにおいて、前記基準部材は、前記座標入力/検出装置の前記座標入力/検出領域に対して出没自在に設けられる。
【0062】
したがって、指示部材の実サイズを測定する際にのみ、座標入力/検出領域内に座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を出没させることが可能になるので、操作性に優れた電子黒板システムを得ることが可能になる。
【0063】
請求項20記載の発明は、請求項19記載の電子黒板システムにおいて、前記基準部材は、前記座標入力/検出装置の電源のON/OFFを切り替える電源スイッチを兼ねる。
【0064】
したがって、座標入力/検出領域内の所定の位置をユーザが解らない態様であって、かつ、必要的に指示せざるを得ない位置とすることにより、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材の指示部の直径を測定することが可能になる。
【0065】
請求項21記載の発明の座標位置検出方法は、二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を用い、前記座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を遮ったことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する工程と、前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材に遮られた前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、を含んでなる。
【0066】
したがって、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって遮られた場合に、光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に遮られた光の出射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0067】
請求項22記載の発明の座標位置検出方法は、二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、この投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材を有して前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を用い、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を反射したことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する工程と、前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材により反射された前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、を含んでなる。
【0068】
したがって、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって反射された場合に、光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に反射された光の入射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0069】
請求項23記載の発明の座標位置検出方法は、光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられた再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を用い、検出された光強度分布に基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する工程と、検出されたピーク点に基づいて前記光を遮った前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する工程と、検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する工程と、前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材に遮られた前記光の出射角度を算出する工程と、前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する工程と、前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材に遮られた前記光の前記出射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、を含んでなる。
【0070】
したがって、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズとが検出され、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材に遮られた光の出射角度が算出されるとともに、検出された光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離が算出される。そして、これらの指示部材に遮られた光の出射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0071】
請求項24記載の発明の座標位置検出方法は、光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして再帰性反射部材を有する指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を用い、検出された光強度分布に基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する工程と、検出されたピーク点に基づいて前記光を反射した前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する工程と、検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する工程と、前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材により反射された前記光の入射角度を算出する工程と、前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する工程と、前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材により反射された前記光の前記入射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、を含んでなる。
【0072】
したがって、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって反射されて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズとが検出され、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材により反射された光の入射角度が算出されるとともに、検出された光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離が算出される。そして、これらの指示部材により反射された光の入射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0073】
請求項25記載の発明の記憶媒体は、二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、前記座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を遮ったことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する機能と、前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材に遮られた前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【0074】
したがって、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって遮られた場合に、光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に遮られた光の出射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0075】
請求項26記載の発明の記憶媒体は、二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、この投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材を有して前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を反射したことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する機能と、前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材により反射された前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【0076】
したがって、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって反射された場合に、光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に反射された光の入射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0077】
請求項27記載の発明の記憶媒体は、光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられた再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、検出された光強度分布に基づく前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する機能と、検出されたピーク点に基づいて前記光を遮った前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する機能と、検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する機能と、前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材に遮られた前記光の出射角度を算出する機能と、前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する機能と、前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材に遮られた前記光の前記出射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【0078】
したがって、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズとが検出され、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材に遮られた光の出射角度が算出されるとともに、検出された光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離が算出される。そして、これらの指示部材に遮られた光の出射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0079】
請求項28記載の発明の記憶媒体は、光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして再帰性反射部材を有する指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、検出された光強度分布に基づく前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する機能と、検出されたピーク点に基づいて前記光を反射した前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する機能と、検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する機能と、前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材により反射された前記光の入射角度を算出する機能と、前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する機能と、前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材により反射された前記光の前記入射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【0080】
したがって、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって反射されて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズとが検出され、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材により反射された光の入射角度が算出されるとともに、検出された光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離が算出される。そして、これらの指示部材により反射された光の入射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置が算出される。これにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0081】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図1ないし図11に基づいて説明する。ここで、図1は電子黒板システム1を概略的に示す外観斜視図である。図1に示すように、電子黒板システム1は、表示装置であるプラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)2及び座標入力/検出装置3で構成される電子黒板部4と、制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュータ5・原稿の画像を読み取るためのスキャナ6・画像データを記録紙に出力するプリンタ7・ビデオプレイヤー8(いずれも図2参照)を収納する機器収納部9とを主体に構成されている。なお、PDP2としては、電子黒板として利用可能な40インチや50インチ等の大画面タイプのものが用いられている。また、座標入力/検出装置3には、詳細は後述するが、扇形状に投光される光束膜によって形成される座標入力/検出面である座標入力/検出領域3aを有し、この座標入力/検出領域3aに専用の指示部材A(図7参照)を挿入することで座標入力/検出領域3a内の光束を遮ることにより、CCD(Charge Coupled Device)等の受光素子39(図5参照)における受光位置に基づいてその指示位置を検出し、文字等の入力を可能にする光学式の座標入力/検出装置が適用されている。
【0082】
PDP2及び座標入力/検出装置3は、PDP2のディスプレイ面2a側に座標入力/検出装置3が位置するようにして一体化され、PDP2のディスプレイ面2aに座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3aが位置するようにして電子黒板部4を形成している。このように、電子黒板部4はPDP2及び座標入力/検出装置3を収納して、電子黒板システム1の表示面(PDP2のディスプレイ面2a)及び書き込み面(座標入力/検出領域3a)を構成している。
【0083】
さらに、図示することは省略するが、PDP2にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー8をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー、DVDプレイヤー、ビデオカメラ等の各種情報機器やAV機器を接続し、PDP2を大画面モニタとして利用することが可能な構成になっている。また、PDP2には、PDP2の表示位置、幅、高さ、歪等についての調整を行うための調整手段(図示せず)も設けられている。
【0084】
次に、電子黒板システム1に内蔵される各部の電気的接続について図2を参照して説明する。図2に示すように、電子黒板システム1は、コンピュータ5にPDP2、スキャナ6、プリンタ7、ビデオプレイヤー8をそれぞれ接続し、コンピュータ5によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ5には、指示部材Aで指示された座標入力/検出領域3a内の座標位置の演算等を行う座標入力/検出装置3に設けられるコントローラ10が接続されており、このコントローラ10を介して座標入力/検出装置3もコンピュータ5に接続されている。また、コンピュータ5を介して電子黒板システム1をネットワーク11に接続することができ、ネットワーク11上に接続された他のコンピュータで作成したデータをPDP2に表示したり、電子黒板システム1で作成したデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【0085】
次に、コンピュータ5について説明する。ここで、図3はコンピュータ5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3に示すように、コンピュータ5は、システム全体を制御するCPU12(Central Processing Unit)と、起動プログラム等を記憶したROM(Read Only Memory)13と、CPU12のワークエリアとして使用されるRAM(Random Access Memory)14と、文字・数値・各種指示等の入力を行うためのキーボード15と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス16と、ハードディスク17と、PDP2に接続されておりそのPDP2に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード18と、ネットワーク11に接続するためのネットワーク・カード(またはモデムでも良い。)19と、コントローラ10・スキャナ6・プリンタ7等を接続するためのインタフェース(I/F)20と、上記各部を接続するためのバス21とを備えている。
【0086】
ハードディスク17には、オペレーティング・システム(OS:Operating System)22、コントローラ10を介してコンピュータ5上で座標入力/検出装置3を動作させるためのデバイスドライバ23、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24等が格納されている。
【0087】
また、コンピュータ5には、OS22、デバイスドライバ23や各種アプリケーションプログラム24等の各種のプログラムコード(制御プログラム)を記憶した記憶媒体26、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク(CD−ROM,CD−R,CD−R/W,DVD−ROM,DVD−RAMなど)、光磁気ディスク(MO)、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、CD−ROMドライブ装置、MOドライブ装置等のプログラム読取装置25が搭載されている。
【0088】
各種アプリケーションプログラム24は、コンピュータ5への電源の投入に応じて起動するOS22による制御の下、CPU12によって実行される。例えば、キーボード15やマウス16の所定の操作によって描画ソフトを起動した場合には、PDP2にグラフィックス・ボード18を介して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23もOS22とともに起動され、コントローラ10を介した座標入力/検出装置3からのデータ入力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3の座標入力/検出領域3aにユーザが指示部材Aを挿入して文字や図形を描いた場合、座標情報が指示部材Aの記述に基づく画像データとしてコンピュータ5に入力され、例えばPDP2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。より詳細には、コンピュータ5のCPU12は、入力された画像データに基づい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座標位置に併せてグラフィックス・ボード18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18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PDP2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、PDP2に表示されることになる。つまり、コンピュータ5は座標入力/検出装置3をマウス16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5では、描画ソフト上でマウス16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。
【0089】
次に、座標入力/検出装置3について詳細に説明する。ここで、図4は座標入力/検出装置3の構成を概略的に示す説明図である。図4に示すように、座標入力/検出装置3は、PDP2のディスプレイ面2aのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の座標入力/検出領域3aを備えている。この座標入力/検出領域3aは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。この座標入力/検出領域3aの左下方に位置する角部には、光の発光と受光とを行う光学ユニット27が取付角度β(図9参照)で設けられている。この光学ユニット27からは、平面若しくはほぼ平面をなし、例えばB1,B2,B3,・・・,Bnといった光(プローブ光)の束で構成される扇形状の光束膜が、座標入力/検出領域3aの全域に行き渡るようにPDP2のディスプレイ面2aの表面に沿って平行に投光される。
【0090】
また、座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3aの下部を除く周辺部には、再帰性反射部材28が設けられている。この再帰性反射部材28は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、光学ユニット27から投光されたプローブ光B3は、再帰性反射部材28によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光B3´として光学ユニット27により受光されることになる。
【0091】
次に、光学ユニット27について説明する。ここで、図5は光学ユニット27の構造を概略的に示す構成図である。なお、図5はx−z方向を主体に示しているが、二点鎖線で示す部分については同一の構成要素を別方向(x−y方向、又はy−z方向)から見た図である。
【0092】
図5に示すように、光学ユニット27は、投光手段29と受光手段30とを備えている。投光手段29は、スポットをある程度絞ることの可能なLD(Laser Diode:半導体レーザ),ピンポイントLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)等の光源31を備えている。この光源31からPDP2のディスプレイ面2aに対して垂直に照射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ32によってx方向にコリメートされる。シリンドリカルレンズ32によってx方向にコリメートされた光は、シリンドリカルレンズ32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33,34によりy方向に対して集光される。つまり、これらのシリンドリカルレンズ群(シリンドリカルレンズ32,33,34)の作用により、光源31からの光を線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ34の後方に形成されることになる。ここに、y方向に狭くx方向に細長いスリットを有するスリット板35を配置する。したがって、シリンドリカルレンズ群(シリンドリカルレンズ32,33,34)を通過した光は、スリット板35のスリット位置において、線状の二次光源36を形成する。二次光源36から発した光は、ハーフミラー37で折り返され、PDP2のディスプレイ面2aの垂直方向には広がらずにディスプレイ面2aの表面に沿った平行光で、ディスプレイ面2aと平行方向には二次光源36を中心にした扇形状の光束膜となって座標入力/検出領域3aを進行する。換言すれば、扇形状の光が座標入力/検出領域3aを形成する。これらのシリンドリカルレンズ群(シリンドリカルレンズ32,33,34)とスリット板35とによって、集光光学系が形成されている。
【0093】
前述したように、扇形状となって座標入力/検出領域3aを進行した光束膜は、再帰性反射部材28で再帰的に反射され、再び同一光路を辿ってハーフミラー37に戻ることになる。したがって、再帰性反射部材28で再帰的に反射された光束膜も座標入力/検出領域3aを形成する。
【0094】
再帰性反射部材28で反射されてハーフミラー37に戻った再帰反射光は、ハーフミラー37を透過して受光手段30に入射する。受光手段30に入射した再帰反射光は、集光レンズであるシリンドリカルレンズ38を通って線状にされた後、このシリンドリカルレンズ38から距離f(fはシリンドリカルレンズ38の焦点距離)の間隔で設けられたCCD(Charge Coupled Device:受光素子)39において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。
【0095】
詳細には、再帰性反射部材28で反射された再帰反射光は、z軸方向ではシリンドリカルレンズ38の作用を受けず、コリメートされたまま受光素子39に到達する。また、再帰反射光は、PDP2のディスプレイ面2aと平行方向では、シリンドリカルレンズ38の中心に集光するように伝搬し、その結果、シリンドリカルレンズ38の作用を受けてシリンドリカルレンズ38の焦点面に設置された受光素子39上に結像する。これにより、受光素子39上に再帰反射光の有無に応じて光強度の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を指示部材Aで遮った場合、受光素子39上の遮られた再帰反射光に相当する位置に光強度が弱い点(後述するピーク点)が生じることになる。再帰反射光を受光した受光素子39は、再帰反射光(プローブ光)の光強度分布に基づいた電気信号を生成し、前述したコントローラ10に対して出力する。
【0096】
なお、図5に示すように、二次光源36とシリンドリカルレンズ38とは、ハーフミラー37に対して共に距離dの位置に配設されて共役な位置関係にある。
【0097】
図6は、受光素子39から再帰反射光の光強度分布に基づいた電気信号が入力され、座標入力/検出領域3aを進行する光が遮られた位置の座標を特定する処理を実行するコントローラ10のブロック構成図である。このコントローラ10は、光源(LD)31の発光制御と、CCD(受光素子)39からの出力の演算を行うものである。図6に示すように、コントローラ10には、各部を集中的に制御するCPU40が設けられており、このCPU40には、プログラム及びデータを記憶するROM41、RAM42、コンピュータ5に接続するためのインタフェース43、A/D(Analog/Digital)コンバータ44及びLDドライバ45がバス接続されている。また、CPU40には、各種のプログラムコード(制御プログラム)を格納するハードディスク46や後述する指示部材Aの直径のサイズや光学ユニット27の取付角度βを予め記憶するための不揮発性のメモリであるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)47がバス接続されている。ここに、CPU40、ROM41及びRAM42によりコンピュータとしてのマイクロコンピュータが構成されている。このようなマイクロコンピュータには、各種のプログラムコード(制御プログラム)を記憶した記憶媒体49、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク(CD−ROM,CD−R,CD−R/W,DVD−ROM,DVD−RAMなど)、光磁気ディスク(MO)、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、CD−ROMドライブ装置、MOドライブ装置等のプログラム読取装置50が接続されている。
【0098】
CCD(受光素子)39からの出力を演算する回路として、CCD(受光素子)39の出力端子に、アナログ処理回路51が図のように接続される。CCD(受光素子)39に入射した反射光は、CCD(受光素子)39内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、アナログ信号として出力される。このアナログ信号は、アナログ処理回路51で処理された後、A/D(Analog/Digital)コンバータ44によってデジタル信号に変換されてCPU40に渡される。ここに、光強度分布検出手段が実現されている。この後、CPU40によって指示部材Aの二次元座標の演算が行われる。
【0099】
ハードディスク46に格納された各種のプログラムコード(制御プログラム)または記憶媒体49に記憶された各種のプログラムコード(制御プログラム)は、コントローラ10への電源の投入に応じてRAM42に書き込まれ、各種のプログラムコード(制御プログラム)が実行されることになる。
【0100】
続いて、制御プログラムに基づいてCPU40によって実行される機能について説明する。ここでは、本実施の形態の座標入力/検出装置3の備える特長である座標検出手段の機能を実現する座標検出処理について以下に説明する。ここで、図7は指示部材Aを示す斜視図、図8は座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3a内の一点を指示部材Aで指し示した一例を示す正面図、図9はその一部を拡大して示す正面図である。また、図10は座標検出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図7に示すように、指示部材Aは、座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3a内の一点を指し示すための球形状の指示部A1と、ユーザが把持するための略円柱形状の把持部A2とで構成されている。この指示部材Aの指示部A1の直径Dの実サイズは、既定値としてEEPROM47に記憶されている。ここに、実サイズ記憶手段が実現されている。なお、指示部材Aの指示部A1は、その中心部を座標入力/検出領域3aを形成する光束膜が通過する大きさの球形に形成されている。このように、指示部材Aの指示部A1を球形に形成し、かつ、その中心部を座標入力/検出領域3aを形成する光束膜が通過する大きさに形成することにより、座標入力/検出領域3aに挿入される指示部材Aの角度にかかわらずに、指示部材Aの指示部A1の直径Dを一定の大きさにすることができる。また、このように専用の指示部材Aを用いることにより、座標入力/検出領域3aに挿入された指示部材Aの二次元座標位置の算出精度を高めることが可能になる。
【0101】
図8に示すように、このような指示部材Aの指示部A1を座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3aを介してPDP2のディスプレイ面2a上の適当な位置(x,y)に対して記述のために挿入し、例えば光学ユニット27から投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Bnが指示部材Aによって遮られた場合、そのプローブ光Bnは再帰性反射部材28に到達することはない。したがって、そのプローブ光Bnは光学ユニット27のCCD(受光素子)39によって受光されることはないため、図9に示すように、プローブ光Bnに対応する光学ユニット27のCCD(受光素子)39上の所定の位置Xnが光強度の弱い領域(暗点)となる。より詳細には、光束膜の中のプローブ光Bnが指示部材Aによって遮られた場合、図11に示すようなCCD(受光素子)39から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになる。したがって、CPU40は、このような光強度の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、例えばCCD(受光素子)39の画素番号に基づいてこの光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Xnを検出する(図10に示すステップS1のY)。ここに、ピーク点検出手段の機能が実行される。そして、この暗点位置XnからCCD(受光素子)39の中心画素までの距離(CCD(受光素子)39の中心からそのピーク点に至る距離)aをCCD(受光素子)39の画素番号に基づいて検出する。ここに、図10に示すステップS2の処理であるピーク距離検出手段の機能が実行される。加えて、CPU40は、スレシュホルドレベルに応じてCCD(受光素子)39が受光した指示部材Aの指示部A1の結像サイズ(指示部材AのCCD(受光素子)39上における結像サイズ)bも検出する。以上により、図10に示すステップS3の処理である結像サイズ検出手段の機能が実行される。
【0102】
次に、CPU40による指示部材Aの座標位置(x,y)の算出について説明する。まず、暗点位置XnからCCD(受光素子)39の中心画素までの距離aは、CCD(受光素子)39の中心からの垂線と、指示部材Aの中心と暗点位置Xnとを結ぶ線とで形成される角度αに依存しており、この角度αは、
α=tan-1(a/f) (1)
により算出される。ただし、fはシリンドリカルレンズ38の焦点距離である。
【0103】
また、光学ユニット27の取付角度βおよび(1)式を用いることにより、指示部材Aの指示部A1によって遮られた光束膜の中のプローブ光Bnの出射/入射角度θ(図8,9参照)は、

Figure 0004256555
により算出される。ここに、角度算出手段の機能が実行される。ただし光学ユニット27の取付角度βは、前述したように、既定値としてEEPROM47に予め記憶されている。
【0104】
一方、CCD(受光素子)39が受光する指示部材Aの被写体像の像倍率は、シリンドリカルレンズ38から指示部材Aの中心に至る距離L(図8,9参照)に依存しており、
L:l=D:b (l:シリンドリカルレンズ38から暗点位置Xnまでの距離(図9参照))
の関係が成立することにより、距離Lは、
Figure 0004256555
により算出される。ここに、距離算出手段の機能が実行される。ただし、指示部材Aの指示部A1の直径Dは、前述したように、既定値としてEEPROM47に予め記憶されている。
【0105】
したがって、指示部材Aの指示した座標位置(x,y)は、図8に示すように、
Figure 0004256555
および、
Figure 0004256555
により算出される。
【0106】
これらの(1)(2)(3)(4)(5)式は制御プログラムの一部として予めハードディスク46に格納されており、(1)(2)(3)(4)(5)式により、指示部材Aの指示した座標位置(x,y)がCPU40により算出される。以上により、図10に示すステップS4の処理である座標位置算出手段の機能が実行される。
【0107】
CPU40は、以上のようにして算出された指示部材Aの指示した座標位置(x,y)をインタフェース43を介してコンピュータ5に転送し、指示部材A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することになる。以上により、図10に示すステップS5の処理が実行される。つまり、描画ソフトを起動した状態で座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3aにユーザが指示部材Aを挿入して文字や図形を描いた場合、座標位置(x,y)が指示部材Aの記述に基づく画像データとしてコンピュータ5に入力され、例えばPDP2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。
【0108】
ここに、座標入力/検出領域3aを形成する光の一部が指示部材Aの挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子39の中心からそのピーク点に至る距離aと光を遮った指示部材の受光素子39上における結像サイズbとが検出され、検出された受光素子39の中心からそのピーク点に至る距離aに基づいて指示部材Aに遮られた光の出射角度θが算出されるとともに、検出された光を遮った指示部材Aの受光素子39上における結像サイズbに基づいて座標入力/検出領域3aに挿入された指示部材Aと投光手段29との間の距離Lが算出される。そして、これらの指示部材Aに遮られた光の出射角度θと指示部材Aと投光手段29との間の距離Lとに基づいて座標入力/検出領域3aに挿入された指示部材Aの二次元座標位置(x,y)が算出される。これにより、従来は指示部材Aを挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段29と受光素子39とが、それぞれ一つずつで足りることになり、構成部品の点数が削減されるとともに装置構成が簡単になるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【0109】
なお、本実施の形態においては、座標入力/検出装置3を表示装置であるプラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)2に備えたが、これに限るものではなく、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)、前面投影型プロジェクター、背面投影型プロジェクター等を表示装置として適用しても良い。さらに、これらの表示装置に限るものではなく、ライティングボードとして機能する黒板やホワイトボード等に備えるようにしても良い。
【0110】
本発明の第二の実施の形態を図12ないし図15に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態の電子黒板システム60は、本発明の第一の実施の形態の電子黒板システム1で説明したような専用の指示部材Aを使用して座標入力/検出領域3aを介してPDP2のディスプレイ面2a上の適当な位置(x,y)を指示するのではなく、例えばユーザの指やペン等を任意の指示部材A´(図13参照)として利用する点で電子黒板システム1とは異なるものである。つまり、コントローラ10のEEPROM47には、指示部材A´の指示部A1´の直径D´が既定値としては記憶されておらず、所定のタイミングで指示部材A´の指示部A1´の直径D´を測定し、その測定された指示部材A´の指示部A1´の直径D´がコントローラ10のEEPROM47に記憶されることになる。
【0111】
ここで、本実施の形態の座標入力/検出装置3の備える特長的な機能であって、制御プログラムに基づいてCPU40により実行される指示物体測定処理について以下に説明する。なお、本実施の形態の指示物体測定処理は、コンピュータ5およびPDP2に対して電源が投入され、コンピュータ5への電源の投入に応じて起動するOS22による制御の下、CPU12によって実行される各種アプリケーションプログラム24の中から指示物体測定に係る制御プログラム(キャリブレーションソフトウェア)が選択されて起動されることにより、PDP2にグラフィックス・ボード18を介してキャリブレーションソフトウェアに基づく所定の画像が表示されることが処理の前提条件とされている。ここで、図12は電子黒板システム60のPDP2に表示される画像の一例を示す正面図である。図12に示すように、電子黒板システム60のPDP2のディスプレイ面2a上の所定の位置には、指示マークMが表示される。ここに、測定位置表示手段が実現されている。なお、この指示マークMの中心からシリンドリカルレンズ38に至る距離L´は、規定値としてEEPROM47に予め記憶されている。以上のように、電子黒板システム60のPDP2のディスプレイ面2a上の所定の位置に指示マークMが表示された状態で座標入力/検出装置3に対して電源が投入され、指示物体測定処理の実行が可能な状態になる。
【0112】
指示物体測定処理の流れについて以下に説明する。ここで、図13は指示マークMを指で指示した場合の一例を示す説明図、図14は指示物体測定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。指示物体測定処理は、図13に示すように、例えば1本の指を指示部材A´としてディスプレイ面2a上の指示マークMを指示した場合には、指先が指示部A1´として機能して座標入力/検出領域3aを形成する光束膜の中のプローブ光Bnを遮断する。これにより、そのプローブ光Bnは光学ユニット27のCCD(受光素子)39によって受光されることはないため、前述したようにプローブ光Bnに対応する光学ユニット27のCCD(受光素子)39上の所定の位置Xnが光強度の弱い領域(暗点)となる。したがって、CPU40は、このような光強度の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、例えばCCD(受光素子)39の画素番号に基づいてこの光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Xnを検出する(図14に示すステップS11のY)。そして、この暗点位置XnからCCD(受光素子)39の中心画素までの距離a´をCCD(受光素子)39の画素番号に基づいて検出する。以上により、図14に示すステップS12の処理が実行される。加えて、CPU40は、スレシュホルドレベルに応じてCCD(受光素子)39が受光した指示部材A´の指示部A1´の結像サイズb´も検出する。以上により、図14に示すステップS13の処理が実行される。
【0113】
次に、CPU40による指示部材A´の指示部A1´の直径D´の算出について説明する。前述したように、
α=tan-1(a´/f) (1)
の関係が成立し、EEPROM47には指示マークMの中心からシリンドリカルレンズ38に至る距離L´が規定値として予め記憶されていることから、指示部材A´の指示部A1´の直径D´は、
Figure 0004256555
により算出される。
【0114】
これらの(1)(6)式は制御プログラムの一部として予めハードディスク46に格納されており、(1)(6)式により、指示部材A´の指示部A1´の直径D´がCPU40により算出される。以上により、図14に示すステップS14の直径算出処理が実行される。すなわち、ステップS12〜S14により、実サイズ測定手段の機能が実行される。
【0115】
CPU40は、以上のようにして算出された指示部材A´の指示部A1´の直径D´をEEPROM47に記憶し(測定実サイズ記憶手段)、指示部材A´により指示された座標位置(x,y)の算出処理に利用することになる。以上により、図14に示すステップS15の処理が実行される。
【0116】
ここに、座標入力/検出領域3aに挿入された指示部材A´と投光手段29との間の距離L´は指示部材A´の受光素子39上における結像サイズb´と指示部材A´の指示部A1´の直径D´の実サイズとに基づいて算出されることから、投光手段29からの距離L´が既定された座標入力/検出領域3a内の所定の位置(指示マークM)に指示部材A´が挿入された場合には、その既定された距離L´と指示部材A´の受光素子39上における結像サイズb´とに基づいて指示部材A´の指示部A1´の直径D´の実サイズが算出される。これにより、座標入力/検出領域3a内の所定の位置(指示マークM)に指示部材A´を挿入するだけで指示部材A´の指示部A1´の直径D´の実サイズが測定されるので、指示部材A´の指示部A1´の直径D´の実サイズの測定が容易になる。
【0117】
また、例えば指等を指示部材A´として適用する場合には人によってそのサイズが異なることから、その都度指示部材A´の指示部A1´の直径D´の実サイズを測定することで、座標入力/検出領域3aに挿入された指示部材A´の二次元座標位置の算出精度を高めることが可能になる。
【0118】
なお、本実施の形態においては、コンピュータ5への電源の投入に応じて起動するOS22により制御されるキャリブレーションソフトウェアによって電子黒板システム60のPDP2のディスプレイ面2a上の所定の位置に指示マークMを表示するようにしたが、この指示マークMについては種々の態様が考えられる。例えば、キャリブレーションソフトウェアの起動と同時に図15に示すようなパスワード入力用のダイアログボックス61をPDP2のディスプレイ面2aの所定の位置に表示し、パスワード入力後に指示部材A´である指で“OK”ボタン62をクリック(指示)する際に指示部材A´の指示部A1´の直径D´を測定するようにすれば、“OK”ボタン62が指示マークMとして機能することになり、ユーザが指示部材A´の指示部A1´の直径D´を測定するものとは解らない態様であって、かつ、必要的に指示せざるを得ない位置に指示マークMを設けることが可能になり、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材A´の指示部A1´の直径D´を得ることが可能になる。
【0119】
また、本実施の形態の制御プログラムは指示物体測定処理のみをCPU40に実行させたが、これに限るものではなく、前述したように、
α=tan-1(a´/f) (1)
および、
Figure 0004256555
の関係が成立することから、
指示マークMを指示した指示部材A´の指示部A1´により遮断されたプローブ光Bnの出射/入射角θを規定値としてEEPROM47に予め記憶しておくことにより、(1)(2)式により算出された出射/入射角θをEEPROM47に予め記憶されていた出射/入射角θに基づいて補正する角度補正処理を指示物体測定処理に併せてCPU40に実行させるようにしても良い。ここに、角度補正手段の機能が実行される。これによれば、指示部材A´により指示された座標位置(x,y)の算出処理をより正確に行うことが可能になる。
【0120】
本発明の第三の実施の形態を図16ないし図18に基づいて説明する。なお、本発明の第一または第二の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態の電子黒板システム70は、ユーザの指等を任意の指示部材A´として利用する点で前述した第二の実施の形態の電子黒板システム60と同じであるが、電子黒板システム60のように座標入力/検出装置3をPDP2のような表示装置に備えるのではなく、ライティングボードとして機能するホワイトボードに座標入力/検出装置3とは一部構成の異なる座標入力/検出装置73を装着した点で異なるものである。
【0121】
ここで、図16は電子黒板システム70を概略的に示す外観斜視図、図17は電子黒板システム70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16に示すように、電子黒板システム70は、ライティングボードとして機能するホワイトボード71及び座標入力/検出装置73で構成される電子黒板部72と、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ5・画像データを記録紙に出力するプリンタ7(いずれも図17参照)を収納する機器収納部9とを主体に構成されている。
【0122】
また、図17に示すように、電子黒板システム70は、コンピュータ5にプリンタ7を接続し、コンピュータ5によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ5には、指示部材A´で指示された座標入力/検出領域73a内の座標位置の演算等を行う座標入力/検出装置73に設けられるコントローラ10が接続されており、このコントローラ10を介して座標入力/検出装置73もコンピュータ5に接続されている。また、コンピュータ5を介して電子黒板システム70をネットワーク11に接続することができ、電子黒板システム70で作成したデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【0123】
次に、本実施の形態の座標入力/検出装置73について説明する。図16に示すように、本実施の形態の座標入力/検出装置73には、第一の実施の形態で説明した座標入力/検出装置3の構成に加え、座標入力/検出装置73の電源のON/OFFを切り替えるための電源切替部74が電子黒板部72から一部を露出させた状態で設けられている。電源切替部74は、薄板形状の磁石板で形成され、図18に示すように、座標入力/検出装置73の本体に対して回動自在な硬質のコード76により有線接続されており、座標入力/検出領域73aに対して出没自在とされている。この電源切替部74には、感圧センサ75が設けられており、この感圧センサ75を指等で触れることにより、座標入力/検出装置73の電源のON/OFFの切り替えが可能になっている。つまり、感圧センサ75が、電源スイッチとして機能することになる。なお、電源切替部74を電子黒板部72から引出す際の回動軌跡上には、このコード76の回動を規制するストッパ(図示せず)が設けられており、電源切替部74は所定の位置で停止する構成とされている。本実施の形態においては、電源切替部74の感圧センサ75の中心から光学ユニット27のシリンドリカルレンズ38に至る距離がL´となる位置においてコード76の回動が規制されるものとする。なお、この感圧センサ75の中心から光学ユニット27のシリンドリカルレンズ38に至る距離L´は、規定値としてEEPROM47に予め記憶されている。
【0124】
したがって、本実施の形態の座標入力/検出装置73の指示物体測定処理は、第二の実施の形態の座標入力/検出装置3における指示物体測定処理と何ら変わるものではないが、その処理の前提条件が異なるものとなっている。すなわち、本実施の形態においては、電源切替部74を電子黒板部72から引出し、電源切替部74の感圧センサ75の中心から光学ユニット27のシリンドリカルレンズ38に至る距離がL´となる位置において電源切替部74をホワイトボード71のライティング面71aに磁力により取り付ける。その後、指示部材A´である指で電源切替部74の感圧センサ75を押すことにより、座標入力/検出装置73の電源をONに切り替えられるので、座標入力/検出装置73は光学ユニット27から扇形状の光束膜を座標入力/検出領域73aの全域に行き渡るようにホワイトボード71のライティング面71aの表面に沿って平行に投光することになる。このように、指示部材A´である指で電源切替部74の感圧センサ75を押した状態で光学ユニット27から扇形状の光束膜が投光された場合には、指先が指示部A1´として機能して座標入力/検出領域73aを形成する光束膜の中のプローブ光Bnを遮断する。つまり、電源切替部74の感圧センサ75が、第二の実施の形態の電子黒板システム60で説明した指示マークM(基準部材)として機能することになり、指示物体測定処理の実行が可能な状態になる。すなわち、電源切替部74を所定の位置にセットし、指示部材A´である指で電源切替部74の感圧センサ75を押した直後に指示部材A´の指示部A1´の直径D´を測定するようにすれば、ユーザが指示部材A´の指示部A1´の直径D´を測定するものとは解らない態様であって、かつ、必要的に指示せざるを得ない位置に指示マークMを設けることが可能になり、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材A´の指示部A1´の直径D´を得ることが可能になる。
【0125】
なお、本実施の形態においては、座標入力/検出装置73をライティングボードとして機能するホワイトボード71に備えたが、これに限るものではなく、表示装置であるプラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)、前面投影型プロジェクター、背面投影型プロジェクター等の表示装置に備えるようにしても良い。
【0126】
本発明の第四の実施の形態を図19ないし図22に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態ないし本発明の第三の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、座標入力/検出装置の方式の変形例である。詳細には、本発明の第一の実施の形態ないし本発明の第三の実施の形態で用いた座標入力/検出装置3(座標入力/検出装置73)は光遮蔽式であったが、本実施の形態の座標入力/検出装置80においては、光反射式としたものである。
【0127】
ここで、図19は座標入力/検出装置80に用いられる指示部材Aを示す斜視図、図20は座標入力/検出装置80の座標入力/検出領域80a内の一点を指示部材Aで指し示した一例を示す正面図、図21はその一部を拡大して示す正面図である。図19に示すように、座標入力/検出装置80の座標入力/検出領域80a内の一点を指し示すために用いられる指示部材Aの球形状の指示部A1には、再帰性反射部材82が設けられている。この再帰性反射部材82は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、光学ユニット27から投光されたプローブ光Bnは、図20に示すように、再帰性反射部材82によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Bn´として光学ユニット27により受光されることになる。そのため、図20に示すように、本実施の形態の座標入力/検出装置80においては、本発明の第一の実施の形態ないし本発明の第三の実施の形態で用いた座標入力/検出装置3(座標入力/検出装置73)のように座標入力/検出領域3a(座標入力/検出領域73a)の下部を除く周辺部に再帰性反射部材28を設ける必要はない。
【0128】
図21に示すように、このような指示部材Aの再帰性反射部材82を備えた指示部A1を座標入力/検出装置80の座標入力/検出領域80aの適当な位置(x,y)に挿入し、例えば光学ユニット27から投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Bnが指示部材Aの指示部A1によって反射された場合、その再帰反射光Bn´は光学ユニット27のCCD(受光素子)39によって受光される。このようにしてCCD(受光素子)39が再帰反射光Bn´を受光した場合には、図21に示すように、再帰反射光Bn´に対応する光学ユニット27のCCD(受光素子)39上の所定の位置Xnが光強度の強い領域(明点)となる。より詳細には、光束膜の中のプローブ光Bnが指示部材Aによって反射された場合、図22に示すようなCCD(受光素子)39から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになる。
【0129】
したがって、このような光反射式の座標入力/検出装置80を電子黒板システム1,60,70に適用した場合であっても、光遮蔽式の座標入力/検出装置3(座標入力/検出装置73)を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【0130】
本発明の第五の実施の形態を図23に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態ないし本発明の第四の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、光学ユニットの変形例である。詳細には、本発明の第一の実施の形態ないし本発明の第四の実施の形態で用いた光学ユニット27においては扇形状の光束膜を投光して座標入力/検出領域を形成したが、本実施の形態の光学ユニット90においては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して座標入力/検出領域を形成するものである。
【0131】
ここで、図23は光学ユニット90を概略的に示す平面図である。図23に示すように、光学ユニット90は、駆動回路(図示せず)を有してレーザ光を出射する光源であるLD(Laser Diode:半導体レーザ)91とハーフミラー92とポリゴンミラー93と集光レンズ94とで構成される投光手段90aと、受光素子95とが備えられている。受光素子95は、集光レンズ94から距離f(fは集光レンズ94の焦点距離)の間隔で設けられたCCD(Charge Coupled Device)で構成されている。このような光学ユニット90は、LD91から出射したレーザ光をハーフミラー92を透過させた後、モータ(図示せず)により回転駆動されるポリゴンミラー93によって放射状に順次反射する。したがって、光学ユニット90は、ビーム光を放射状に繰り返し投光することになる。つまり、光学ユニット90から放射状に投光されるビーム光によって座標入力/検出領域96が形成されることになる。
【0132】
したがって、このような光学ユニット90を座標入力/検出装置3,73,80に適用した場合であっても、指示部材による光の遮蔽または反射によってCCD(受光素子)95から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになるので、前述した光学ユニット27を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【0133】
本発明の第六の実施の形態を図24および図25に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態ないし本発明の第五の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、光学ユニット27(光学ユニット90)の設置位置の変形例である。以下において、座標入力/検出装置3の光学ユニット27の設置位置の変形例を例示的に説明する。
【0134】
ここで、図24は座標入力/検出装置3の座標入力/検出領域3a内の一点を指示部材Aで指し示した一例を示す正面図、図25はその一部を拡大して示す正面図である。図24に示すように、本実施の形態においては、光学ユニット27が、座標入力/検出領域3aの下辺の中央部に設けられている。このように光学ユニット27を座標入力/検出領域3aの下辺の中央部に設けた場合には、座標入力/検出領域3aにおいて光学ユニット27から最も遠い位置である座標入力/検出領域3aの左上方に位置する角部に達する光学ユニット27から投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Bmの光路長が、光学ユニット27を座標入力/検出領域3aの左下方に位置する角部に設けた場合における光学ユニット27から最も遠い位置までの光路長に比べて短くなることにより、座標位置(x,y)の算出処理における誤差を低減化することが可能になっている。また、座標入力/検出領域3aにおいて光学ユニット27から最も遠い位置である座標入力/検出領域3aの左上方に位置する角部に達する光学ユニット27から投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Bmの光路長が短くなることにより、投光位置に応じた再帰性反射部材28からの再帰反射光の光強度のばらつきが減少するので、スレッシュホルドレベルを複数段階設ける必要がなくなる。
【0135】
なお、図25に示すように、光学ユニット27を座標入力/検出領域3aの下辺の中央部に設けた座標入力/検出装置3を使用した場合であっても、本発明の第一の実施の形態の電子黒板システム1で説明したような指示部材Aの指示した座標位置(x,y)の座標算出処理は何ら変わるものではなく、かつ、本発明の第二の実施の形態の電子黒板システム1で説明したような任意の指示部材A´の指示部A1´の直径D´を算出する指示物体測定処理も何ら変わるものではない。
【0136】
また、本実施の形態においては、座標入力/検出装置3のみについて説明したが、本発明の第三の実施の形態の座標入力/検出装置73や本発明の第四の実施の形態の座標入力/検出装置80においても同様の作用効果が得られ、また、光学ユニット27に代えて光学ユニット90を適用した場合にも同様の作用効果が得られる。
【0137】
なお、各実施の形態においては、コントローラ10をコンピュータ5とは別体で設けたが、これに限るものではなく、コントローラ10をコンピュータ5に組み込んで、コンピュータ5をコントローラ10として機能させるようにしても良い。
【0138】
また、各実施の形態においては、座標入力/検出装置を電子黒板システムに一体化させて組み込んだが、これに限るものではなく、座標入力/検出装置を表示装置やライティングボードに対して着脱自在な構成としても良い。
【0139】
さらに、各実施の形態においては、各種のプログラムコード(制御プログラム)を記憶した記憶媒体26や記憶媒体49としてフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク(CD−ROM,CD−R,CD−R/W,DVD−ROM,DVD−RAMなど)、光磁気ディスク(MO)、メモリカード等を適用したが、これに限るものではなく、記憶媒体には、コンピュータと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【0140】
【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、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって遮られた場合に、光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に遮られた光の出射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0141】
請求項2記載の発明の座標入力/検出装置によれば、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって反射された場合に、光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に反射された光の入射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0142】
請求項3記載の発明の座標入力/検出装置によれば、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズとを検出し、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材に遮られた光の出射角度を算出するとともに、検出された光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離を算出し、これらの指示部材に遮られた光の出射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0143】
請求項4記載の発明の座標入力/検出装置によれば、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって反射されて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズとを検出し、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材により反射された光の入射角度を算出するとともに、検出された光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離を算出し、これらの指示部材により反射された光の入射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0144】
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし4のいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記指示部材の実サイズは既知であって、この既知である前記指示部材の実サイズを予め記憶する実サイズ記憶手段を備えることにより、実サイズが既知であってその実サイズが予め記憶されている指示部材、つまり、専用の指示部材を用いることになるので、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出精度を高めることができる。
【0145】
請求項6記載の発明によれば、請求項1ないし4のいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記指示部材の実サイズを測定する実サイズ測定手段と、この実サイズ測定手段によって測定された前記指示部材の実サイズを記憶する測定実サイズ記憶手段と、を備え、実サイズ測定手段により測定された指示部材の実サイズを測定実サイズ記憶手段により記憶することにより、例えば指等を指示部材として適用する場合には人によってそのサイズが異なることから、その都度指示部材の実サイズを測定することで、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出精度を高めることができる。
【0146】
請求項7記載の発明によれば、請求項6記載の座標入力/検出装置において、前記実サイズ測定手段は、前記投光手段からの距離が既定された前記座標入力/検出領域内の所定の位置に挿入された前記指示部材の実サイズをその前記投光手段からの距離に基づいて測定することにより、座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離は結像サイズ検出手段により検出された指示部材の受光素子上における結像サイズと指示部材の実サイズとに基づいて算出されることから、投光手段からの距離が既定された座標入力/検出領域内の所定の位置に指示部材が挿入された場合には、その既定された距離と結像サイズ検出手段により検出された指示部材の受光素子上における結像サイズとに基づいて指示部材の実サイズを算出することができるので、座標入力/検出領域内の所定の位置に指示部材を挿入するだけで指示部材の実サイズを測定することができ、指示部材の実サイズの測定を容易にすることができる。
【0148】
請求項記載の発明によれば、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記投光手段は、前記光源から出射される光を扇形状に成形して投光することにより、平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を確実に形成することができる。
【0149】
請求項記載の発明によれば、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記投光手段は、前記光源から出射される光ビームを放射状に順次走査して投光することにより、平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を確実に形成することができる。
【0150】
請求項10記載の発明によれば、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、多角形形状の座標入力/検出領域のいずれかの角部に投光手段と受光素子とを位置させることにより、投光手段からの光の投光角度は小さくて済むので、装置を小型化することができる。
【0151】
請求項11記載の発明によれば、請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置において、前記座標入力/検出領域は多角形形状であって、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの辺に位置することにより、このように投光手段と受光素子とを多角形形状の座標入力/検出領域のいずれかの辺に位置させた場合には多角形形状の座標入力/検出領域のいずれかの角部に投光手段と受光素子とを位置させた場合に比べて、投光手段から最も遠い位置に到達する光の光路長を短くすることができるので、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出処理における誤差を低減化することができるとともに、投光位置に応じた再帰反射光の光強度のばらつきを減少させることができるので、スレッシュホルドレベルを複数段階設ける必要がなくなる。
【0152】
請求項12記載の発明によれば、請求項11記載の座標入力/検出装置において、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの辺の中央に位置することにより、座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の算出処理における誤差をさらに低減化することができるとともに、投光位置に応じた再帰反射光の光強度のばらつきをさらに減少させることができる。
【0154】
請求項13記載の発明によれば、請求項1ないし12のいずれか一記載の座標入力/検出装置において、ピーク距離検出手段における受光素子上の所定の位置を受光素子の中心とすることにより、距離の検出を容易にすることができる。
【0155】
請求項14記載の発明の電子黒板システムによれば、文字および画像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/検出領域を一致させて配設される請求項1ないし13のいずれか一記載の座標入力/検出装置と、前記座標入力/検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記表示装置及び前記座標入力/検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成することにより、座標入力面(タッチパネル面)のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる電子黒板システムを安価で提供することができる。
【0156】
請求項15記載の発明によれば、請求項14記載の電子黒板システムにおいて、前記制御装置は、前記指示部材の実サイズを測定するための前記座標入力/検出領域内の所定の位置を前記表示装置に出現/消去自在に表示する測定位置表示手段を備えることにより、指示部材の実サイズを測定する際には、表示装置に表示された座標入力/検出領域内の所定の位置を指示部材で指示すれば良いことになるので、指示部材の指示部の直径を測定を容易にすることができるとともに、指示部材の実サイズを測定する際にのみ、座標入力/検出領域内の所定の位置を表示装置に表示することができるので、操作性に優れた電子黒板システムを得ることができる。
【0157】
請求項16記載の発明によれば、請求項15記載の電子黒板システムにおいて、前記測定位置表示手段は、前記表示装置に出現/消去自在に表示される前記所定の位置を必要的に指示せざるを得ない位置とすることにより、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材の指示部の直径を測定することができる。
【0158】
請求項17記載の発明の電子黒板システムによれば、文字および画像の筆記を受け付けるライティングボードと、このライティングボードの書き込み面に前記座標入力/検出領域を一致させて配設される請求項1ないし13のいずれか一記載の座標入力/検出装置と、前記座標入力/検出装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備え、前記ライティングボード及び前記座標入力/検出装置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成することにより、座標入力面(タッチパネル面)のような物理的な面を有さず、ライティングボードの書き込み面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる電子黒板システムを安価で提供することができる。
【0159】
請求項18記載の発明によれば、請求項14または17記載の電子黒板システムにおいて、前記電子黒板部の表示面/書き込み面に前記指示部材の実サイズを測定するための前記座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を備えることにより、指示部材の実サイズを測定する際には、電子黒板部の表示面/書き込み面の座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を指示部材で指示すれば良いことになるので、指示部材の指示部の直径を測定を容易にすることができる。
【0160】
請求項19記載の発明によれば、請求項18記載の電子黒板システムにおいて、前記基準部材は、前記座標入力/検出装置の前記座標入力/検出領域に対して出没自在に設けられることにより、指示部材の実サイズを測定する際にのみ、座標入力/検出領域内に座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を出没させることができるので、操作性に優れた電子黒板システムを得ることができる。
【0161】
請求項20記載の発明によれば、請求項19記載の電子黒板システムにおいて、前記基準部材は、前記座標入力/検出装置の電源のON/OFFを切り替える電源スイッチを兼ねることにより、座標入力/検出領域内の所定の位置をユーザが解らない態様であって、かつ、必要的に指示せざるを得ない位置とすることができるので、ユーザが煩雑な作業を行うことなく指示部材の指示部の直径を測定することができる。
【0162】
請求項21記載の発明の座標位置検出方法によれば、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって遮られた場合に、光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に遮られた光の出射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0163】
請求項22記載の発明の座標位置検出方法によれば、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって反射された場合に、光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に反射された光の入射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0164】
請求項23記載の発明の座標位置検出方法によれば、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズとを検出し、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材に遮られた光の出射角度を算出するとともに、検出された光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離を算出し、これらの指示部材に遮られた光の出射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0165】
請求項24記載の発明の座標位置検出方法によれば、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって反射されて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズとを検出し、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材により反射された光の入射角度を算出するとともに、検出された光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離を算出し、これらの指示部材により反射された光の入射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0166】
請求項25記載の発明の記憶媒体によれば、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって遮られた場合に、光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に遮られた光の出射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0167】
請求項26記載の発明の記憶媒体によれば、座標入力/検出領域の光の一部が指示部材の挿入によって反射された場合に、光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて算出された指示部材と投光手段との間の距離と、受光素子上の結像位置に基づいて算出される指示部材に反射された光の入射角度とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0168】
請求項27記載の発明の記憶媒体によれば、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって遮られて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズとを検出し、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材に遮られた光の出射角度を算出するとともに、検出された光を遮った指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離を算出し、これらの指示部材に遮られた光の出射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とがそれぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0169】
請求項28記載の発明の記憶媒体によれば、座標入力/検出領域を形成する光の一部が指示部材の挿入によって反射されて光強度分布のピーク点が検出された場合に、受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離と光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズとを検出し、検出された受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離に基づいて指示部材により反射された光の入射角度を算出するとともに、検出された光を反射した指示部材の受光素子上における結像サイズと実サイズとに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材と投光手段との間の距離を算出し、これらの指示部材により反射された光の入射角度と、指示部材と投光手段との間の距離とに基づいて座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を算出することにより、従来は指示部材を挿入した二次元座標位置を三角測量の原理等により算出するために各々複数個必要であった投光手段と受光素子とが、それぞれ一つずつで足りることになるので、構成部品の点数を削減することができるとともに装置構成を簡単にすることができ、製造コストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態の電子黒板システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図2】電子黒板システム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3】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4】座標入力/検出装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図5】光学ユニットの構造を概略的に示す構成図である。
【図6】コントローラのブロック構成図である。
【図7】指示部材を示す斜視図である。
【図8】座標入力/検出装置の座標入力/検出領域内の一点を指示部材で指し示した一例を示す正面図である。
【図9】その一部を拡大して示す正面図である。
【図10】座標検出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図11】受光素子から出力される光強度の波形の一例を示すグラフである。
【図12】本発明の第二の実施の形態の電子黒板システムのPDPに表示される画像の一例を示す正面図である。
【図13】指示マークを指で指示した場合の一例を示す説明図である。
【図14】指示物体測定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図15】パスワード入力用のダイアログボックスが表示されたPDPを示す正面図である。
【図16】本発明の第三の実施の形態の電子黒板システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図17】電子黒板システム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18】(a)は電源切替部が収納されている状態を示し、(b)は電源切替部が引き出された状態を示す正面図である。
【図19】本発明の第四の実施の形態の座標入力/検出装置に用いられる指示部材を示す斜視図である。
【図20】座標入力/検出装置の座標入力/検出領域内の一点を指示部材で指し示した一例を示す正面図である。
【図21】その一部を拡大して示す正面図である。
【図22】受光素子から出力される光強度の波形の一例を示すグラフである。
【図23】本発明の第五の実施の形態の光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【図24】本発明の第六の実施の形態の座標入力/検出装置の座標入力/検出領域内の一点を指示部材で指し示した一例を示す正面図である。
【図25】その一部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
1,60,70 電子黒板システム
2 表示装置
3,73,80 座標入力/検出装置
3a,73a,80a,96 座標入力/検出領域
4,72 電子黒板部
5 制御装置
26,49 記憶媒体
28 再帰性反射部材
29,90a 投光手段
31,91 光源
39,95 受光素子
62,M 所定の位置
71 ライティングボード
75 基準部材、電源スイッチ
82 再帰性反射部材
A,A´ 指示部材
1,A1´ 指示部
D,D´ 実サイズ
L,L´ 指示部材と投光手段との間の距離
a,a´ 受光素子上の所定の位置からピーク点に至る距離
b,b´ 結像サイズ
θ 出射/入射角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is mainly composed of a coordinate input / detection device for optically detecting a coordinate position designated by a pointing member such as a pen or a finger for inputting and selecting information, and the coordinate input / detection device. The present invention relates to an electronic blackboard system, a coordinate position detection method in a coordinate input / detection device, and a storage medium storing a computer-readable program that causes a computer to execute coordinate position detection.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electronic blackboard device capable of reading handwritten information written on a writing surface such as a whiteboard or a writing sheet using a writing tool with a dedicated scanner and outputting it to a recording paper with a dedicated printer. ing. On the other hand, in recent years, a coordinate input / detection device is arranged on the writing surface of the electronic blackboard device so that information written by hand on the writing surface can be input to a computer such as a personal computer in real time. An electronic blackboard system is also provided.
[0003]
For example, a software board made by Microfield Graphics, Inc. (Microfield Graphics, Inc.) is configured by arranging a coordinate input / detection device on a whiteboard, such as characters and pictures written on the whiteboard. It is a device that enables visual data to be imported into a computer in real time. In an electronic blackboard system configured using this software board, visual data captured by the software board is input to a computer and displayed on a CRT (Cathode Ray Tube), or displayed on a large screen using a liquid crystal projector. It is possible to output to recording paper with a printer. It is also possible to project a computer screen to which a soft board is connected onto the soft board with a liquid crystal projector and operate the computer on the soft board.
[0004]
Also, a display device for displaying characters and images, a coordinate input / detection device having a coordinate input surface (touch panel surface) disposed on the front surface of the display device, and a display device based on input from the coordinate input / detection device There is provided an electronic blackboard system that includes a display device and a control device that controls the display of the electronic blackboard portion, and includes a display device and a coordinate input / detection device.
[0005]
For example, in Smart 2000 manufactured by SMART Technologies Inc., a projection surface of a panel in a state where characters, pictures, graphics, and graphics images are projected onto the panel using a liquid crystal projector connected to a computer. Using a coordinate input / detection device (writing surface) disposed on the front surface of the (display surface), a process of taking handwritten information into the computer is performed. Then, the handwritten information and the image information are synthesized in the computer and can be displayed again in real time via the liquid crystal projector.
[0006]
In such an electronic blackboard system, an image input using a coordinate input / detection device can be displayed as an overwritten image on an image displayed on a screen displayed by a display device. Have already been widely used in the field, and its use effect is highly evaluated. In addition, the electronic blackboard system is also used as an electronic conference system by incorporating a communication function such as voice and image into a remote communication line.
[0007]
In recent years, various types of coordinate input / detection devices used in an electronic blackboard system with different detection methods have been considered. However, if a method suitable for application to the above-described electronic blackboard system is studied, input is possible without having a physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface), such as an optical type. Coordinate input / detection devices are considered promising.
[0008]
As such an optical coordinate input / detection device, various methods have been proposed. As an example of an optical coordinate input / detection device, there is a coordinate input / detection device described in JP-A-8-240407. The coordinate input / detection device described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-240407 has two units equipped with an infrared CCD camera, and is arranged on a pen-type indicating member inserted in the coordinate input / detection area. The infrared peak signal from the infrared LED is detected by the infrared CCD camera, and the coordinate position indicated by the indication member is detected.
[0009]
As another example of the optical coordinate input / detection device, there is a coordinate input / detection device described in JP-A-9-319501. The coordinate input / detection device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-319501 is a retroreflective member in a coordinate input / detection region obtained by scanning the laser beam emitted from the light source provided in each of the two units. By inserting a pen-shaped indicating member having a certain corner cube reflector and instructing it, the light retroreflected from the indicating member is received by the light receiving elements provided in the two units, respectively, and the coordinates indicated by the indicating member The position is detected.
[0010]
Further, as another example of the optical coordinate input / detection device, there are coordinate input / detection devices described in JP-A-11-85376 and JP-A-11-85377. These coordinate input / detection devices described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-85376 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-85377 scan laser beams emitted from light sources provided in two units, respectively. It has a coordinate input / detection area formed by reflecting the beam light with a retroreflecting member. Then, based on the light intensity distribution in the light receiving elements respectively provided in the two units generated by inserting the pointing member such as a fingertip or a pen into the coordinate input / detection area to block the light in the coordinate input / detection area. Thus, the coordinate position where the pointing member is inserted is detected.
[0011]
An optical coordinate input / detection device having no physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface) as typified above is a case where it is used by being mounted on a display surface of a display device. In addition to being excellent in visibility, its enlargement is relatively easy.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, an optical coordinate input / detection device as described in JP-A-8-240407, JP-A-9-319501, JP-A-11-85376, JP-A-11-85377, etc. Since the coordinate position where the pointing member is inserted is calculated based on the principle of triangulation or the like, two units each including a light receiving element and the like are necessary.
[0013]
However, providing two units each having such a light receiving element or the like increases the number of components of the optical coordinate input / detection device and complicates the device configuration, making the device itself expensive. There is a problem of becoming.
[0014]
An object of the present invention is to provide a coordinate input / detection device, an electronic blackboard system, which can reduce the number of components compared to the prior art, can simplify the device configuration, and can reduce the manufacturing cost. A coordinate position detection method and a storage medium are provided.
[0015]
An object of the present invention is to provide a coordinate input / detection device capable of increasing the calculation accuracy of a two-dimensional coordinate position of an indicating member inserted into a coordinate input / detection region.
[0016]
An object of the present invention is to provide a coordinate input / detection device capable of facilitating measurement of the actual size of an indicating member.
[0017]
An object of the present invention is to provide a coordinate input / detection device capable of reliably forming a two-dimensional coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member in a plane or substantially plane.
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coordinate input / detection device that can make the diameter of the pointing portion of the pointing member constant regardless of the angle of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area. It is.
[0019]
An object of the present invention is to provide an electronic blackboard system excellent in operability that can make a predetermined position in a coordinate input / detection region appear only when measuring the actual size of an indicating member.
[0020]
An object of the present invention is a mode in which a user does not understand a predetermined position in a coordinate input / detection area, and a position where the user must be instructed is designated, and the user does not perform complicated work. To provide an electronic blackboard system capable of measuring the diameter of an indication part of a member.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The coordinate input / detection device according to claim 1 is provided with light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area, and provided at the periphery of the coordinate input / detection area. A retroreflective member that reflects the light projected by the light in the same direction as the incident direction, a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member, and an indication member in the coordinate input / detection area Based on detection means for detecting the imaging position and imaging size on the light receiving element caused by blocking the light, and the imaging position and imaging size on the light receiving element and the actual size of the indicating member Based on the calculated distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means and the light emission angle blocked by the pointing member, the coordinate input / detection is performed. Of the indicating member inserted into the region Comprising a coordinate position calculating means for calculating a dimension coordinate position.
[0022]
Accordingly, when a part of the light in the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the pointing member is calculated based on the imaging size and the actual size of the blocking member on the light receiving element. Of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the distance between the projection member and the light projecting means and the emission angle of the light blocked by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element A two-dimensional coordinate position is calculated. As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0023]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a coordinate input / detection device that projects light onto a two-dimensional coordinate input / detection area and the light projected by the light projection means in the same direction as the incident direction. A pointing member inserted into the coordinate input / detection region having a retroreflective member that reflects the light, a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the pointing member, and the coordinate input / Detection means for detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element, which are generated when the indicator member reflects the light in the detection region, an imaging position and an imaging size on the light receiving element, and the indication The distance between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area calculated based on the actual size of the member and the light projecting means, and the emission angle of the light reflected by the indicator member Based on the coordinate input / Comprising a coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the inserted said indicating member to the area out, the.
[0024]
Therefore, when a part of the light in the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member, the pointing member is calculated based on the imaging size and the actual size of the pointing member that reflects the light on the light receiving element. Of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the distance between the projection member and the light projecting means and the incident angle of the light reflected on the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element A two-dimensional coordinate position is calculated. As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0025]
A coordinate input / detection device according to a third aspect of the present invention has a light source that emits light, and projects the light to form a plane or a substantially plane to receive insertion of a pointing member. A light projecting means for forming a region, and a retroreflective reflection provided on the periphery of the coordinate input / detection region formed by the light projecting means, and for reflecting the light forming the coordinate input / detection region on the same optical path A member, a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member, a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element, and a light intensity distribution detecting unit A peak point detecting means for detecting a peak point of the detected light intensity distribution, and an imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light based on the peak point detected by the peak point detecting means. An imaging size detecting means for detecting the peak, a peak distance detecting means for detecting a distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the peak point detected by the peak point detecting means, and the peak An angle calculating means for calculating an emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element detected by the distance detecting means to the peak point; and the imaging size The pointing member inserted into the coordinate input / detection area and the light projecting unit based on the imaging size of the pointing member detected by the detecting unit on the light receiving element and the actual size of the pointing member A distance calculation means for calculating a distance between the distance calculation means, and the distance between the pointing member calculated by the distance calculation means and the light projection means and the angle calculation means. And and a coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the inserted said indicating member to said coordinate input / detection area based on said emission angle of the said blocked by the indicating member light.
[0026]
Therefore, when a part of the light forming the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point And the imaging size of the indicating member on the light receiving element that blocks the light, and the emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the detected light receiving element to its peak point Is calculated, and the distance between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the image formation size and the actual size of the indicator member that blocks the detected light on the light receiving element Is calculated. Then, the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is calculated based on the emission angle of light blocked by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. The As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0027]
A coordinate input / detection device according to a fourth aspect of the present invention has a light source that emits light, and projects the light to form a plane or a substantially plane to receive insertion of a pointing member. A projection unit that forms a region, and a retroreflecting member that reflects the light that forms the coordinate input / detection region formed by the projection unit in the same optical path, and is inserted into the coordinate input / detection region An indicator member, a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the indicator member, a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element, The peak point detecting means for detecting the peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting means, and the receiving of the indicator member reflecting the light based on the peak point detected by the peak point detecting means. An imaging size detecting means for detecting an imaging size on the element, and a peak distance for detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the peak point detected by the peak point detecting means And an angle calculating means for calculating an incident angle of the light reflected by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element detected by the peak distance detecting means to the peak point. And the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the imaging size of the indicator member detected by the imaging size detection means on the light receiving element and the actual size of the indicator member; Distance calculating means for calculating the distance between the light projecting means, and the distance between the indicating member and the light projecting means calculated by the distance calculating means. Coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the indicating member inserted into the coordinate input / detection area based on the incident angle of the light reflected by the indicating member calculated by the angle calculating means. And comprising.
[0028]
Therefore, when a peak point of the light intensity distribution is detected when a part of the light forming the coordinate input / detection region is reflected by the insertion of the pointing member, the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point And the imaging size of the indicator member reflecting the light on the light receiving element is detected, and the incident angle of the light reflected by the indicator member based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point Between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the imaging size and the actual size of the indicator member reflecting the detected light on the light receiving element Is calculated. Then, the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is calculated based on the incident angle of the light reflected by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. The As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0029]
According to a fifth aspect of the present invention, in the coordinate input / detection device according to any one of the first to fourth aspects, the actual size of the pointing member is known, and the known actual size of the pointing member is determined in advance. Actual size storage means for storing is provided.
[0030]
Therefore, the calculation accuracy of the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region is obtained by using a pointing member whose actual size is known and stored in advance, that is, a dedicated pointing member. Can be increased.
[0031]
According to a sixth aspect of the present invention, in the coordinate input / detection device according to any one of the first to fourth aspects, the actual size measuring means for measuring the actual size of the pointing member and the actual size measuring means are used for the measurement. Measurement actual size storage means for storing the actual size of the indicating member.
[0032]
Therefore, since the actual size of the indicating member measured by the actual size measuring unit is stored in the measured actual size storing unit, for example, when applying a finger or the like as the indicating member, the size differs depending on the person. By measuring the actual size of the pointing member each time, it is possible to increase the calculation accuracy of the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area.
[0033]
According to a seventh aspect of the present invention, in the coordinate input / detection device according to the sixth aspect, the actual size measuring means is located at a predetermined position in the coordinate input / detection area where the distance from the light projecting means is predetermined. The actual size of the inserted indicator member is measured based on the distance from the light projecting means.
[0034]
Therefore, the distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means is the image forming size on the light receiving element of the pointing member detected by the image forming size detecting means and the actual size of the pointing member. Therefore, when the pointing member is inserted at a predetermined position in the coordinate input / detection area where the distance from the light projecting means is predetermined, the predetermined distance and the imaging size detecting means are calculated. The actual size of the indicating member is calculated based on the imaging size of the indicating member detected on the light receiving element. Thus, since the actual size of the indicating member is measured simply by inserting the indicating member at a predetermined position in the coordinate input / detection region, the actual size of the indicating member can be easily measured.
[0037]
Claim 8 The invention described in claim 1 to claim 1 7 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the light projecting unit projects light emitted from the light source into a fan shape.
[0038]
Therefore, a two-dimensional coordinate input / detection region that accepts the insertion of the pointing member in a plane or substantially plane is reliably formed.
[0039]
Claim 9 The invention described in claim 1 to claim 1 7 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the light projecting unit sequentially projects the light beam emitted from the light source in a radial manner and projects the light.
[0040]
Therefore, a two-dimensional coordinate input / detection region that accepts the insertion of the pointing member in a plane or substantially plane is reliably formed.
[0041]
Claim 10 The invention described in claim 1 to claim 1 9 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the coordinate input / detection area has a polygonal shape, and the light projecting unit and the light receiving element are any of those forming the polygonal shape of the coordinate input / detection area. Located at the corner.
[0042]
Therefore, since the light projecting means and the light receiving element are positioned at any corner of the polygonal coordinate input / detection area, the light projecting angle of the light from the light projecting means can be small, so that the size of the apparatus can be reduced. Can be realized.
[0043]
Claim 11 The invention described in claim 1 to claim 1 9 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the coordinate input / detection area has a polygonal shape, and the light projecting unit and the light receiving element are any of those forming the polygonal shape of the coordinate input / detection area. Located on that side.
[0044]
Therefore, when the light projecting means and the light receiving element are positioned on either side of the polygonal coordinate input / detection area in this way, the light is projected to any corner of the polygonal coordinate input / detection area. Compared to the case where the light means and the light receiving element are positioned, the optical path length of the light reaching the position farthest from the light projecting means is shortened, so that the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area It is possible to reduce the error in the calculation process of the above, and the variation in the light intensity of the retroreflected light according to the light projection position is reduced, so that it is not necessary to provide a plurality of threshold levels.
[0045]
Claim 12 The described invention is claimed. 11 In the coordinate input / detection device described above, the light projecting means and the light receiving element are located at the center of any side forming the polygonal shape of the coordinate input / detection region.
[0046]
Accordingly, it is possible to further reduce the error in the calculation process of the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area, and to reduce the variation in the light intensity of the retroreflected light according to the light projection position. Further reduction is possible.
[0049]
Claim 13 The invention described in claim 1 to claim 1 12 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the predetermined position on the light receiving element in the peak distance detecting means is the center of the light receiving element.
[0050]
Therefore, the distance can be easily detected.
[0051]
Claim 14 The electronic blackboard system according to the invention described in claim 1 is arranged with a display device for displaying characters and images, and the coordinate input / detection area is arranged on the display surface of the display device. 13 A coordinate input / detection device according to any one of the above and a control device that performs display control of the display device based on an input from the coordinate input / detection device, the display device and the coordinate input / detection device Are used to configure the display surface and the writing surface of the electronic blackboard portion.
[0052]
Accordingly, an electronic blackboard system that does not have a physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface) and is excellent in visibility even when mounted on a display surface of a display device is provided at low cost. Is possible.
[0053]
Claim 15 The described invention is claimed. 14 In the electronic blackboard system, the control device displays a predetermined position in the coordinate input / detection area for measuring the actual size of the pointing member so as to appear / erase on the display device. Is provided.
[0054]
Therefore, when measuring the actual size of the pointing member, it is only necessary to indicate a predetermined position in the coordinate input / detection area displayed on the display device with the pointing member. The electronic blackboard is excellent in operability because it is possible to display a predetermined position in the coordinate input / detection area on the display device only when measuring the actual size of the pointing member. It becomes possible to obtain a system.
[0055]
Claim 16 The described invention is claimed. 15 In the electronic blackboard system described above, the measurement position display means is a position where the predetermined position to be displayed / erasable on the display device is inevitably indicated.
[0056]
Therefore, it is possible to measure the diameter of the pointing portion of the pointing member without the user performing complicated work.
[0057]
Claim 17 The electronic blackboard system according to the present invention is provided with a writing board that accepts writing of characters and images, and a coordinate input / detection area that is arranged on the writing surface of the writing board. 13 A coordinate input / detection device according to any one of the above and a control device that controls information written on the writing board based on an input from the coordinate input / detection device, the writing board and the coordinates The writing surface of the electronic blackboard is configured using the input / detection device.
[0058]
Therefore, an electronic blackboard system that does not have a physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface) and is excellent in visibility even when mounted on a writing surface of a writing board is provided at low cost. Is possible.
[0059]
Claim 18 The described invention is claimed. 14 Or 17 In the electronic blackboard system described above, a reference member for specifying a predetermined position in the coordinate input / detection region for measuring an actual size of the pointing member is provided on a display surface / writing surface of the electronic blackboard portion.
[0060]
Therefore, when measuring the actual size of the pointing member, it is only necessary to indicate a reference member for specifying a predetermined position in the coordinate input / detection area of the display surface / writing surface of the electronic blackboard portion with the pointing member. Therefore, it becomes easy to measure the diameter of the indicating portion of the indicating member.
[0061]
Claim 19 The described invention is claimed. 18 In the electronic blackboard system described above, the reference member is provided so as to be able to appear and disappear with respect to the coordinate input / detection area of the coordinate input / detection device.
[0062]
Therefore, only when measuring the actual size of the pointing member, it is possible to make the reference member for specifying a predetermined position in the coordinate input / detection area appear and disappear in the coordinate input / detection area, so that the operability is excellent. It becomes possible to obtain an electronic blackboard system.
[0063]
Claim 20 The described invention is claimed. 19 In the electronic blackboard system described above, the reference member also serves as a power switch for switching on / off the power of the coordinate input / detection device.
[0064]
Therefore, the pointing member is a mode in which the user does not understand the predetermined position in the coordinate input / detection area and the position where the user has to give a necessary instruction is given, so that the user does not perform complicated work. It becomes possible to measure the diameter of the indicator.
[0065]
Claim 21 The coordinate position detection method according to the invention described above is provided with light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area, and provided at the periphery of the coordinate input / detection area and projected by the light projecting means. An instruction inserted into the coordinate input / detection area using a retroreflective member that reflects the light in the same direction as the incident direction and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position of a member, wherein an imaging position and an imaging size on the light receiving element generated by the pointing member blocking the light in the coordinate input / detection area are detected. And the projection member inserted in the coordinate input / detection area calculated based on the imaging position and imaging size on the light receiving element and the actual size of the indicator member, The distance between and the instructions Based on the emission angle of said light blocked by the wood, comprising the steps of calculating a two-dimensional coordinate position of the inserted said indicating member to said coordinate input / detection area.
[0066]
Accordingly, when a part of the light in the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the pointing member is calculated based on the imaging size and the actual size of the blocking member on the light receiving element. Of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the distance between the projection member and the light projecting means and the emission angle of the light blocked by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element A two-dimensional coordinate position is calculated. As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0067]
Claim 22 The coordinate position detection method according to the invention includes a light projecting unit that projects light onto a two-dimensional coordinate input / detection region, and a recursion that reflects the light projected by the light projecting unit in the same direction as the incident direction. A pointing member inserted into the coordinate input / detection area with a reflective member and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the pointing member, A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into a detection area, wherein the pointing member is connected to the light receiving element as a result of reflection of the light by the pointing member in the coordinate input / detection area. The instruction inserted in the coordinate input / detection area calculated based on the step of detecting the image position and the image formation size, and the image formation position and image formation size on the light receiving element and the actual size of the instruction member Member and said light projection Calculating a two-dimensional coordinate position of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on a distance between the step and an emission angle of the light reflected by the indicator member; Comprising.
[0068]
Therefore, when a part of the light in the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member, the pointing member is calculated based on the imaging size and the actual size of the pointing member that reflects the light on the light receiving element. Of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the distance between the projection member and the light projecting means and the incident angle of the light reflected on the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element A two-dimensional coordinate position is calculated. As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0069]
Claim 23 The coordinate position detection method according to the invention includes a light projecting means for projecting light to form a coordinate input / detection area that accepts insertion of a pointing member in a plane or substantially plane, and a periphery of the coordinate input / detection area Detected light using a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member provided in the section and a light intensity distribution detecting means that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area based on an intensity distribution, wherein the peak point of the light intensity distribution is detected by the light intensity distribution detection means. Detecting the imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light based on the detected peak point, and the light receiving element based on the detected peak point Detecting a distance from the predetermined position to the peak point, and calculating an emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point. Between the indicator member inserted into the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the imaging size of the indicator member on the light receiving element and the actual size of the indicator member The step of calculating a distance, and the coordinate input / detection area inserted into the coordinate input / detection area based on the distance between the indicating member and the light projecting means and the emission angle of the light blocked by the indicating member Calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member.
[0070]
Therefore, when a part of the light forming the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point And the imaging size of the indicating member on the light receiving element that blocks the light, and the emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the detected light receiving element to its peak point Is calculated, and the distance between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the image formation size and the actual size of the indicator member that blocks the detected light on the light receiving element Is calculated. Then, the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is calculated based on the emission angle of light blocked by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. The As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0071]
Claim 24 The coordinate position detection method according to the invention includes a light projecting unit that projects light to form a coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member having a retroreflective member that is flat or substantially flat, and the instruction A light intensity distribution detected using a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the member and a light intensity distribution detecting means that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element. A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area based on the detection of a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detection means A step of detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member reflecting the light based on the detected peak point, and the light receiving element based on the detected peak point. Detecting the distance from the predetermined position to the peak point, and calculating the incident angle of the light reflected by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point. Between the indicator member inserted into the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the imaging size of the indicator member on the light receiving element and the actual size of the indicator member The step of calculating the distance, and the coordinate input / detection area inserted into the coordinate input / detection area based on the distance between the indicating member and the light projecting means and the incident angle of the light reflected by the indicating member Calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member.
[0072]
Therefore, when a peak point of the light intensity distribution is detected when a part of the light forming the coordinate input / detection region is reflected by the insertion of the pointing member, the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point And the imaging size of the indicator member reflecting the light on the light receiving element is detected, and the incident angle of the light reflected by the indicator member based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point Between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the imaging size and the actual size of the indicator member reflecting the detected light on the light receiving element Is calculated. Then, the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is calculated based on the incident angle of the light reflected by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. The As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0073]
Claim 25 The storage medium according to the invention described above is provided with light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area, and the light projected by the light projecting means is provided in the periphery of the coordinate input / detection area. The coordinate input / detection device includes a retroreflective member that reflects light in the same direction as the incident direction and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member. A storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to detect a two-dimensional coordinate position of an indication member inserted into an area, wherein the program is the indication member in the coordinate input / detection area A function of detecting an image formation position and an image formation size on the light receiving element caused by blocking the light, an image formation position and an image formation size on the light receiving element, and an actual size of the indicating member The coordinates based on the distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area calculated based on and the light projecting means, and the light emission angle blocked by the pointing member And causing the computer to execute a function of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the input / detection area.
[0074]
Accordingly, when a part of the light in the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the pointing member is calculated based on the imaging size and the actual size of the blocking member on the light receiving element. Of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the distance between the projection member and the light projecting means and the emission angle of the light blocked by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element A two-dimensional coordinate position is calculated. As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0075]
Claim 26 The storage medium according to the invention includes a light projecting unit that projects light onto a two-dimensional coordinate input / detection region, and a retroreflection that reflects the light projected by the light projecting unit in the same direction as the incident direction. Used in a coordinate input / detection device comprising: a pointing member that has a member and is inserted into the coordinate input / detection region; and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the pointing member A storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to detect the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area, wherein the program stores the coordinates A function of detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element, which are generated when the indicator member reflects the light in an input / detection area, and an imaging position and an imaging support on the light receiving element; And the distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means calculated based on the actual size of the pointing member and the light reflected by the pointing member Based on the emission angle, the computer is caused to execute a function of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region.
[0076]
Therefore, when a part of the light in the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member, the pointing member is calculated based on the imaging size and the actual size of the pointing member that reflects the light on the light receiving element. Of the indicator member inserted in the coordinate input / detection area based on the distance between the projection member and the light projecting means and the incident angle of the light reflected on the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element A two-dimensional coordinate position is calculated. As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0077]
Claim 27 The storage medium according to the invention includes light projecting means for projecting light to form a coordinate input / detection region that receives a plane member or a substantially flat surface and accepts insertion of a pointing member, and a peripheral portion of the coordinate input / detection region. A coordinate input / detection device comprising: a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflecting member provided; and a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element. A storage medium that stores a computer-readable program that is used in a computer and that causes a computer to detect the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection region based on the detected light intensity distribution The program includes a function of detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting unit, and the light based on the detected peak point. A function of detecting the image formation size of the blocked indicator member on the light receiving element; a function of detecting a distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the detected peak point; A function of calculating an emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point, and the imaging size of the indicating member on the light receiving element; A function of calculating a distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting unit based on an actual size of the pointing member, and between the pointing member and the light projecting unit A function of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region based on the distance of the pointing member and the emission angle of the light blocked by the pointing member. To row.
[0078]
Therefore, when a part of the light forming the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point And the imaging size of the indicating member on the light receiving element that blocks the light, and the emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the detected light receiving element to its peak point Is calculated, and the distance between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the image formation size and the actual size of the indicator member that blocks the detected light on the light receiving element Is calculated. Then, the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is calculated based on the emission angle of light blocked by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. The As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0079]
Claim 28 The storage medium according to the invention includes a light projecting unit that projects light to form a coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member having a retroreflective member that is flat or substantially flat, and includes Used in a coordinate input / detection device comprising: a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member; and a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element. A storage medium storing a computer-readable program that causes a computer to detect the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection region based on the detected light intensity distribution. Then, the program detects the peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting means and the light based on the detected peak point. A function of detecting an imaging size of the projected indicator member on the light receiving element, a function of detecting a distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the detected peak point, A function of calculating the incident angle of the light reflected by the indicating member based on the distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point, and the imaging size of the indicating member on the light receiving element; A function of calculating a distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting unit based on an actual size of the pointing member, and between the pointing member and the light projecting unit A function of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region based on the distance of the light and the incident angle of the light reflected by the pointing member. To be executed by a computer.
[0080]
Therefore, when a peak point of the light intensity distribution is detected when a part of the light forming the coordinate input / detection region is reflected by the insertion of the pointing member, the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point And the imaging size of the indicator member reflecting the light on the light receiving element is detected, and the incident angle of the light reflected by the indicator member based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point Between the indicator member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means based on the imaging size and the actual size of the indicator member reflecting the detected light on the light receiving element Is calculated. Then, the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is calculated based on the incident angle of the light reflected by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. The As a result, conventionally, one each of the light projecting means and the light receiving element required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Since the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced.
[0081]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an external perspective view schematically showing the electronic blackboard system 1. As shown in FIG. 1, an electronic blackboard system 1 includes an electronic blackboard unit 4 including a plasma display panel (PDP) 2 that is a display device and a coordinate input / detection device 3, and a personal computer that is a control device. A computer 5 such as a computer, a scanner 6 for reading an image of a document, a printer 7 for outputting image data to recording paper, and a device storage unit 9 for storing a video player 8 (see FIG. 2) are mainly configured. ing. As the PDP 2, a large screen type such as 40 inches or 50 inches that can be used as an electronic blackboard is used. The coordinate input / detection device 3 has a coordinate input / detection area 3a which is a coordinate input / detection surface formed by a light flux film projected in a fan shape, as will be described in detail later. A light receiving element 39 (see FIG. 5) such as a CCD (Charge Coupled Device) by blocking the light flux in the coordinate input / detection region 3a by inserting a dedicated indicating member A (see FIG. 7) into the detection area 3a. An optical coordinate input / detection device that detects the indicated position based on the light receiving position and enables input of characters and the like is applied.
[0082]
The PDP 2 and the coordinate input / detection device 3 are integrated so that the coordinate input / detection device 3 is positioned on the display surface 2a side of the PDP 2, and the coordinate input / detection device 3 of the coordinate input / detection device 3 is located on the display surface 2a of the PDP 2. The electronic blackboard portion 4 is formed so that the region 3a is located. In this way, the electronic blackboard unit 4 accommodates the PDP 2 and the coordinate input / detection device 3, and constitutes the display surface (display surface 2a of the PDP 2) and the writing surface (coordinate input / detection region 3a) of the electronic blackboard system 1. ing.
[0083]
Further, although not shown in the figure, the PDP 2 is provided with a video input terminal and a speaker to connect various information devices such as a video player 8, a laser disc player, a DVD player, a video camera, and an AV device. However, the PDP 2 can be used as a large screen monitor. The PDP 2 is also provided with adjusting means (not shown) for adjusting the display position, width, height, distortion, etc. of the PDP 2.
[0084]
Next, the electrical connection of each part built in the electronic blackboard system 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in the electronic blackboard system 1, a PDP 2, a scanner 6, a printer 7, and a video player 8 are connected to a computer 5, and the entire system is controlled by the computer 5. The computer 5 is connected to a controller 10 provided in the coordinate input / detection device 3 that performs the calculation of the coordinate position in the coordinate input / detection area 3a designated by the designation member A. The coordinate input / detection device 3 is also connected to the computer 5 through the computer 5. Further, the electronic blackboard system 1 can be connected to the network 11 via the computer 5, and data created by another computer connected on the network 11 is displayed on the PDP 2 or data created by the electronic blackboard system 1. Can be transferred to other computers.
[0085]
Next, the computer 5 will be described. Here, FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection of each part built in the computer 5. As shown in FIG. 3, the computer 5 includes a CPU 12 (Central Processing Unit) that controls the entire system, a ROM (Read Only Memory) 13 that stores a startup program and the like, and a RAM (Random) that is used as a work area of the CPU 12. Access Memory) 14, a keyboard 15 for inputting characters, numerical values, various instructions, a mouse 16 for moving a cursor, selecting a range, and the like, a hard disk 17, and a PDP 2 connected to the PDP 2. A graphics board 18 for controlling the display of images on the network, a network card (or a modem) 19 for connection to the network 11, an interface for connecting the controller 10, the scanner 6, the printer 7, etc. I / F) 20 and a bus 21 for connecting the above-described units.
[0086]
The hard disk 17 includes an operating system (OS) 22, a device driver 23 for operating the coordinate input / detection device 3 on the computer 5 via the controller 10, drawing software, word processor software, spreadsheet software, Various application programs 24 such as presentation software are stored.
[0087]
The computer 5 also has a storage medium 26 that stores various program codes (control programs) such as the OS 22, device driver 23, and various application programs 24, that is, a floppy disk, a hard disk, and an optical disk (CD-ROM, CD-R). , CD-R / W, DVD-ROM, DVD-RAM, etc.), magneto-optical disk (MO), floppy disk drive device that is a device for reading program codes stored in a memory card, CD-ROM drive device, A program reading device 25 such as an MO drive device is mounted.
[0088]
The various application programs 24 are executed by the CPU 12 under the control of the OS 22 that is activated when the computer 5 is powered on. For example, when the drawing software is activated by a predetermined operation of the keyboard 15 or the mouse 16, a predetermined image based on the drawing software is displayed on the PDP 2 via the graphics board 18. The device driver 23 is also activated together with the OS 22 so that data can be input from the coordinate input / detection device 3 via the controller 10. When the user inserts the pointing member A into the coordinate input / detection area 3a of the coordinate input / detection device 3 and draws a character or a figure with the drawing software activated in this way, the coordinate information becomes the description of the pointing member A. The input image data is input to the computer 5 and displayed as an overwritten image on the image on the screen displayed on the PDP 2, for example. More specifically, the CPU 12 of the computer 5 generates drawing information for drawing lines and characters based on the input image data, and the graphics board 18 in accordance with the coordinate position based on the input coordinate information. Are written in a video memory (not shown). After that, the graphics board 18 transmits the drawing information written in the video memory to the PDP 2 as an image signal, so that the same character as the character written by the user is displayed on the PDP 2. That is, since the computer 5 recognizes the coordinate input / detection device 3 as a pointing device such as the mouse 16, the computer 5 performs the same processing as when writing characters using the mouse 16 on the drawing software. It will be.
[0089]
Next, the coordinate input / detection device 3 will be described in detail. Here, FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the coordinate input / detection device 3. As shown in FIG. 4, the coordinate input / detection device 3 includes a horizontally-long rectangular coordinate input / detection region 3a having a size corresponding to the size of the display surface 2a of the PDP 2. The coordinate input / detection area 3a is an area that enables input of characters, figures, and the like by handwriting. An optical unit 27 that emits and receives light is provided at an angle of attachment β (see FIG. 9) at the corner located at the lower left of the coordinate input / detection area 3a. The optical unit 27 is flat or substantially flat, for example B 1 , B 2 , B Three , ..., B n A fan-shaped light flux film composed of a bundle of light (probe light) is projected in parallel along the surface of the display surface 2a of the PDP 2 so as to reach the entire coordinate input / detection region 3a.
[0090]
In addition, a retroreflecting member 28 is provided in a peripheral portion of the coordinate input / detection device 3 excluding the lower portion of the coordinate input / detection region 3a. The retroreflective member 28 is formed by arranging a large number of conical corner cubes, for example, and has a characteristic of reflecting incident light toward a predetermined position regardless of the incident angle. For example, the probe light B projected from the optical unit 27 Three Is reflected by the retroreflective member 28 and travels the same optical path again. Three The light is received by the optical unit 27 as'.
[0091]
Next, the optical unit 27 will be described. Here, FIG. 5 is a block diagram schematically showing the structure of the optical unit 27. Note that FIG. 5 mainly shows the xz direction, but with respect to the portion indicated by the two-dot chain line, the same components are viewed from another direction (the xy direction or the yz direction). .
[0092]
As shown in FIG. 5, the optical unit 27 includes a light projecting unit 29 and a light receiving unit 30. The light projecting means 29 includes a light source 31 such as an LD (Laser Diode: semiconductor laser) and a pinpoint LED (Light Emitting Diode) capable of narrowing the spot to some extent. The light emitted from the light source 31 perpendicularly to the display surface 2a of the PDP 2 is collimated in the x direction by a cylindrical lens 32 that can change only the magnification in one direction. The light collimated in the x direction by the cylindrical lens 32 is condensed in the y direction by the two cylindrical lenses 33 and 34 having a curvature distribution orthogonal to that of the cylindrical lens 32. That is, an area where light from the light source 31 is linearly formed is formed behind the cylindrical lens 34 by the action of these cylindrical lens groups (cylindrical lenses 32, 33, 34). Here, a slit plate 35 having slits narrow in the y direction and elongated in the x direction is disposed. Therefore, the light passing through the cylindrical lens group (cylindrical lenses 32, 33, 34) forms a linear secondary light source 36 at the slit position of the slit plate 35. The light emitted from the secondary light source 36 is folded back by the half mirror 37, and does not spread in the vertical direction of the display surface 2a of the PDP 2, but is parallel light along the surface of the display surface 2a, and in the direction parallel to the display surface 2a. It becomes a fan-shaped light flux film centered on the secondary light source 36 and travels through the coordinate input / detection region 3a. In other words, the fan-shaped light forms the coordinate input / detection area 3a. A condensing optical system is formed by these cylindrical lens groups (cylindrical lenses 32, 33, and 34) and the slit plate 35.
[0093]
As described above, the luminous flux film that has formed a fan shape and traveled through the coordinate input / detection region 3a is recursively reflected by the retroreflecting member 28, and then returns to the half mirror 37 along the same optical path. Therefore, the light flux film recursively reflected by the retroreflective member 28 also forms the coordinate input / detection region 3a.
[0094]
The retroreflected light reflected by the retroreflective member 28 and returned to the half mirror 37 passes through the half mirror 37 and enters the light receiving means 30. The retroreflected light incident on the light receiving means 30 is linearized through a cylindrical lens 38 that is a condenser lens, and then provided at a distance f (f is the focal length of the cylindrical lens 38) from the cylindrical lens 38. The received CCD (Charge Coupled Device) 39 receives light at different positions for each probe light.
[0095]
Specifically, the retroreflected light reflected by the retroreflective member 28 does not receive the action of the cylindrical lens 38 in the z-axis direction and reaches the light receiving element 39 while being collimated. Further, the retroreflected light propagates so as to be condensed at the center of the cylindrical lens 38 in the direction parallel to the display surface 2a of the PDP 2, and as a result, is installed on the focal plane of the cylindrical lens 38 due to the action of the cylindrical lens 38. An image is formed on the received light receiving element 39. As a result, a light intensity distribution is formed on the light receiving element 39 in accordance with the presence or absence of retroreflected light. That is, when the retroreflected light is blocked by the indicator member A, a point (peak point described later) where the light intensity is weak is generated at a position corresponding to the blocked retroreflected light on the light receiving element 39. The light receiving element 39 that has received the retroreflected light generates an electrical signal based on the light intensity distribution of the retroreflected light (probe light), and outputs the electrical signal to the controller 10 described above.
[0096]
As shown in FIG. 5, the secondary light source 36 and the cylindrical lens 38 are both disposed at a distance d with respect to the half mirror 37 and have a conjugate positional relationship.
[0097]
FIG. 6 shows a controller 10 that executes a process of specifying the coordinates of a position where light that travels through the coordinate input / detection region 3a is blocked by receiving an electrical signal based on the light intensity distribution of retroreflected light from the light receiving element 39. FIG. The controller 10 performs light emission control of the light source (LD) 31 and calculation of output from a CCD (light receiving element) 39. As shown in FIG. 6, the controller 10 is provided with a CPU 40 that centrally controls each unit. The CPU 40 includes a ROM 41 that stores programs and data, a RAM 42, and an interface 43 that is connected to the computer 5. The A / D (Analog / Digital) converter 44 and the LD driver 45 are bus-connected. Further, the CPU 40 is an EEPROM which is a non-volatile memory for storing in advance the hard disk 46 for storing various program codes (control programs), the diameter size of the indicating member A described later, and the mounting angle β of the optical unit 27. (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 47 is bus-connected. Here, the CPU 40, the ROM 41, and the RAM 42 constitute a microcomputer as a computer. In such a microcomputer, a storage medium 49 storing various program codes (control programs), that is, a floppy disk, a hard disk, an optical disk (CD-ROM, CD-R, CD-R / W, DVD-ROM, Connected to a program reading device 50 such as a floppy disk drive device, a CD-ROM drive device, or an MO drive device, which is a device for reading a program code stored in a DVD-RAM, a magneto-optical disk (MO), a memory card, etc. Has been.
[0098]
As a circuit for calculating the output from the CCD (light receiving element) 39, an analog processing circuit 51 is connected to the output terminal of the CCD (light receiving element) 39 as shown in the figure. The reflected light incident on the CCD (light receiving element) 39 is converted into analog image data having a voltage value corresponding to the intensity of light in the CCD (light receiving element) 39, and is output as an analog signal. The analog signal is processed by the analog processing circuit 51, converted to a digital signal by an A / D (Analog / Digital) converter 44, and passed to the CPU 40. Here, light intensity distribution detection means is realized. Thereafter, the CPU 40 calculates the two-dimensional coordinates of the pointing member A.
[0099]
Various program codes (control programs) stored in the hard disk 46 or various program codes (control programs) stored in the storage medium 49 are written in the RAM 42 in response to the power supply to the controller 10 and various programs are stored. The code (control program) will be executed.
[0100]
Next, functions executed by the CPU 40 based on the control program will be described. Here, a coordinate detection process for realizing the function of the coordinate detection means, which is a feature of the coordinate input / detection device 3 of the present embodiment, will be described below. 7 is a perspective view showing the pointing member A, FIG. 8 is a front view showing an example in which one point in the coordinate input / detection area 3a of the coordinate input / detecting device 3 is indicated by the pointing member A, and FIG. It is a front view which expands and shows a part. FIG. 10 is a flowchart schematically showing the flow of the coordinate detection process. As shown in FIG. 7, the pointing member A is a spherical pointing portion A for pointing to one point in the coordinate input / detection area 3 a of the coordinate input / detection device 3. 1 And a generally cylindrical gripping part A for the user to grip 2 It consists of and. The indicating part A of the indicating member A 1 The actual size of the diameter D is stored in the EEPROM 47 as a default value. Here, actual size storage means is realized. In addition, the indication part A of the indication member A 1 Is formed in a spherical shape having a size through which the light flux film forming the coordinate input / detection region 3a passes. In this way, the indication portion A of the indication member A 1 Is formed in a spherical shape, and the central portion thereof is formed to have a size through which the light flux film forming the coordinate input / detection region 3a passes, so that the angle of the pointing member A inserted into the coordinate input / detection region 3a is set. Regardless, the indication part A of the indication member A 1 The diameter D can be made constant. Further, by using the dedicated pointing member A in this way, it is possible to increase the calculation accuracy of the two-dimensional coordinate position of the pointing member A inserted into the coordinate input / detection region 3a.
[0101]
As shown in FIG. 8, the indicating portion A of such an indicating member A 1 Is inserted for description to an appropriate position (x, y) on the display surface 2a of the PDP 2 via the coordinate input / detection area 3a of the coordinate input / detection device 3, and is projected from, for example, the optical unit 27. Probe light B in a fan-shaped luminous flux film n Is blocked by the indicator member A, the probe light B n Does not reach the retroreflective member 28. Therefore, the probe light B n Is not received by the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27, so that the probe light B is shown in FIG. n The predetermined position X on the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27 corresponding to n Becomes a low light intensity region (dark spot). More specifically, the probe light B in the light flux film n Is blocked by the indicating member A, a peak point appears in the waveform of the light intensity output from the CCD (light receiving element) 39 as shown in FIG. Therefore, the CPU 40 recognizes the appearance of a peak point in such a light intensity waveform by a change in voltage, and for example, based on the pixel number of a CCD (light receiving element) 39, the dark point that has become the peak point of this light intensity waveform. Point position X n Is detected (Y in step S1 shown in FIG. 10). Here, the function of the peak point detecting means is executed. And this dark spot position X n A distance (a distance from the center of the CCD (light receiving element) 39 to its peak point) a from the pixel number of the CCD (light receiving element) 39 is detected. Here, the function of the peak distance detection means, which is the process of step S2 shown in FIG. 10, is executed. In addition, the CPU 40 indicates the indication portion A of the indication member A received by the CCD (light receiving element) 39 according to the threshold level. 1 The image forming size (image forming size of the indicating member A on the CCD (light receiving element) 39) b is also detected. As described above, the function of the imaging size detection means, which is the process of step S3 shown in FIG. 10, is executed.
[0102]
Next, calculation of the coordinate position (x, y) of the pointing member A by the CPU 40 will be described. First, the dark spot position X n The distance a from the center of the CCD (light receiving element) 39 to the center pixel of the CCD (light receiving element) 39, the center of the pointing member A, and the dark spot position X n Depending on the angle α formed by the line connecting the
α = tan -1 (A / f) (1)
Is calculated by Here, f is the focal length of the cylindrical lens 38.
[0103]
Further, by using the mounting angle β of the optical unit 27 and the expression (1), the indicating portion A of the indicating member A is used. 1 Probe light B in the light flux film blocked by n The exit / incident angle θ (see FIGS. 8 and 9) of
Figure 0004256555
Is calculated by Here, the function of the angle calculation means is executed. However, the mounting angle β of the optical unit 27 is stored in advance in the EEPROM 47 as a predetermined value as described above.
[0104]
On the other hand, the image magnification of the subject image of the pointing member A received by the CCD (light receiving element) 39 depends on the distance L (see FIGS. 8 and 9) from the cylindrical lens 38 to the center of the pointing member A.
L: l = D: b (l: dark spot position X from the cylindrical lens 38) n Distance (see Figure 9))
Is established, the distance L is
Figure 0004256555
Is calculated by Here, the function of the distance calculation means is executed. However, the indication part A of the indication member A 1 As described above, the diameter D is stored in advance in the EEPROM 47 as a default value.
[0105]
Therefore, the coordinate position (x, y) indicated by the indication member A is as shown in FIG.
Figure 0004256555
and,
Figure 0004256555
Is calculated by
[0106]
These equations (1), (2), (3), (4), and (5) are stored in advance in the hard disk 46 as part of the control program, and the equations (1), (2), (3), (4), and (5) Thus, the CPU 40 calculates the coordinate position (x, y) indicated by the indication member A. As described above, the function of the coordinate position calculation means, which is the process of step S4 shown in FIG. 10, is executed.
[0107]
The CPU 40 transfers the coordinate position (x, y) indicated by the indication member A calculated as described above to the computer 5 via the interface 43, and corresponds to the indication position of the indication member A and the indication position. This is used for processing such as command input. Thus, the process of step S5 shown in FIG. 10 is executed. That is, when the user inserts the pointing member A into the coordinate input / detection area 3a of the coordinate input / detection device 3 and draws a character or a figure with the drawing software activated, the coordinate position (x, y) is the pointing member. The image data is input to the computer 5 as image data based on the description of A, and is displayed as an overwrite image on the image on the screen displayed on the PDP 2, for example.
[0108]
Here, when a part of the light forming the coordinate input / detection region 3a is blocked by the insertion of the pointing member A and the peak point of the light intensity distribution is detected, the peak point is reached from the center of the light receiving element 39. The distance a and the imaging size b on the light receiving element 39 of the indicating member that blocked the light are detected, and are blocked by the indicating member A based on the distance a from the center of the detected light receiving element 39 to the peak point. The light emission angle θ is calculated, and the indicator member A inserted into the coordinate input / detection region 3a and the light projection are based on the imaging size b of the indicator member A on the light receiving element 39 that blocks the detected light. A distance L from the means 29 is calculated. Then, based on the emission angle θ of the light blocked by these indicating members A and the distance L between the indicating member A and the light projecting means 29, two of the indicating members A inserted into the coordinate input / detection area 3a. A dimension coordinate position (x, y) is calculated. As a result, a plurality of light projecting means 29 and one light receiving element 39, each of which is conventionally required to calculate the two-dimensional coordinate position into which the pointing member A is inserted, based on the principle of triangulation, etc., are sufficient. As a result, the number of component parts is reduced and the apparatus configuration is simplified, so that the manufacturing cost can be reduced.
[0109]
In the present embodiment, the coordinate input / detection device 3 is provided in a plasma display panel (PDP) 2 that is a display device, but the present invention is not limited to this, and a CRT (Cathode Ray Tube), An LCD (Liquid Crystal Display), a front projection projector, a rear projection projector, or the like may be applied as the display device. Furthermore, the present invention is not limited to these display devices, and a blackboard or whiteboard that functions as a writing board may be provided.
[0110]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those described in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted. The electronic blackboard system 60 according to the present embodiment uses the dedicated pointing member A as described in the electronic blackboard system 1 according to the first embodiment of the present invention, and the PDP 2 via the coordinate input / detection area 3a. What is the electronic blackboard system 1 in that it does not indicate an appropriate position (x, y) on the display surface 2a but uses, for example, a user's finger or pen as an arbitrary indicating member A ′ (see FIG. 13)? Is different. That is, the EEPROM 47 of the controller 10 has an instruction section A of the instruction member A ′. 1 The diameter D ′ of ′ is not stored as a default value, and the indication portion A of the indication member A ′ at a predetermined timing 1 The diameter D ′ of ′ is measured, and the indicated portion A of the measured indicating member A ′ is measured. 1 The diameter D ′ of “′ is stored in the EEPROM 47 of the controller 10.
[0111]
Here, the pointing object measurement process executed by the CPU 40 based on the control program, which is a characteristic function of the coordinate input / detection device 3 of the present embodiment, will be described below. The pointing object measurement process of the present embodiment is performed by various applications executed by the CPU 12 under the control of the OS 22 that is activated when the computer 5 and the PDP 2 are turned on and activated when the computer 5 is turned on. By selecting and starting a control program (calibration software) related to the pointing object measurement from the program 24, a predetermined image based on the calibration software is displayed on the PDP 2 via the graphics board 18. Is a prerequisite for processing. Here, FIG. 12 is a front view showing an example of an image displayed on the PDP 2 of the electronic blackboard system 60. As shown in FIG. 12, an instruction mark M is displayed at a predetermined position on the display surface 2 a of the PDP 2 of the electronic blackboard system 60. Here, a measurement position display means is realized. The distance L ′ from the center of the instruction mark M to the cylindrical lens 38 is stored in advance in the EEPROM 47 as a specified value. As described above, the coordinate input / detection device 3 is turned on with the instruction mark M displayed at a predetermined position on the display surface 2a of the PDP 2 of the electronic blackboard system 60, and the pointing object measurement process is executed. Will be possible.
[0112]
The flow of the pointing object measurement process will be described below. Here, FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example when the pointing mark M is indicated with a finger, and FIG. 14 is a flowchart schematically showing the flow of the pointing object measurement process. As shown in FIG. 13, in the pointing object measurement processing, for example, when the pointing mark M on the display surface 2a is pointed with one finger as the pointing member A ′, the fingertip moves to the pointing portion A. 1 Probe light B in the light flux film that functions as' and forms the coordinate input / detection region 3a n Shut off. Thereby, the probe light B n Is not received by the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27, the probe light B as described above. n The predetermined position X on the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27 corresponding to n Becomes a low light intensity region (dark spot). Therefore, the CPU 40 recognizes the appearance of a peak point in such a light intensity waveform by a change in voltage, and for example, based on the pixel number of a CCD (light receiving element) 39, the dark point that has become the peak point of this light intensity waveform. Point position X n Is detected (Y in step S11 shown in FIG. 14). And this dark spot position X n The distance a ′ from the center pixel of the CCD (light receiving element) 39 is detected based on the pixel number of the CCD (light receiving element) 39. Thus, the process of step S12 shown in FIG. 14 is executed. In addition, the CPU 40 indicates the indication part A of the indication member A ′ received by the CCD (light receiving element) 39 according to the threshold level. 1 The imaging size b ′ of ′ is also detected. Thus, the process of step S13 shown in FIG. 14 is executed.
[0113]
Next, the indication part A of the indication member A ′ by the CPU 40 1 The calculation of the 'D diameter D' will be described. As previously mentioned,
α = tan -1 (A '/ f) (1)
Since the distance L ′ from the center of the indication mark M to the cylindrical lens 38 is stored in advance as a prescribed value in the EEPROM 47, the indication portion A of the indication member A ′ 1 The diameter D ′ of ′ is
Figure 0004256555
Is calculated by
[0114]
These equations (1) and (6) are stored in advance in the hard disk 46 as a part of the control program, and the indication part A of the indication member A ′ is obtained by the equations (1) and (6). 1 The diameter D ′ of ′ is calculated by the CPU 40. As described above, the diameter calculation process in step S14 shown in FIG. 14 is executed. That is, the function of the actual size measuring means is executed by steps S12 to S14.
[0115]
The CPU 40 indicates the indication part A of the indication member A ′ calculated as described above. 1 The diameter D ′ of ′ is stored in the EEPROM 47 (measured actual size storage means) and used for the calculation process of the coordinate position (x, y) indicated by the indication member A ′. Thus, the process of step S15 shown in FIG. 14 is executed.
[0116]
Here, the distance L ′ between the indicator member A ′ inserted in the coordinate input / detection area 3a and the light projecting means 29 is the image formation size b ′ of the indicator member A ′ on the light receiving element 39 and the indicator member A ′. Instruction part A 1 Since the distance L ′ from the light projecting means 29 is calculated based on the actual size of the diameter D ′, the pointing member is located at a predetermined position (instruction mark M) in the coordinate input / detection area 3a. When A ′ is inserted, the indicating portion A of the indicating member A ′ is based on the predetermined distance L ′ and the imaging size b ′ on the light receiving element 39 of the indicating member A ′. 1 The actual size of 'diameter D' is calculated. As a result, the indication portion A of the indication member A ′ is simply inserted into the predetermined position (indication mark M) in the coordinate input / detection area 3a. 1 Since the actual size of the diameter D ′ is measured, the indicating part A of the indicating member A ′ 1 It becomes easy to measure the actual size of the diameter D ′.
[0117]
For example, when a finger or the like is applied as the pointing member A ′, the size varies depending on the person. 1 By measuring the actual size of the diameter D ′, it is possible to increase the calculation accuracy of the two-dimensional coordinate position of the pointing member A ′ inserted into the coordinate input / detection region 3a.
[0118]
In the present embodiment, the instruction mark M is placed at a predetermined position on the display surface 2a of the PDP 2 of the electronic blackboard system 60 by calibration software controlled by the OS 22 that is activated when the computer 5 is turned on. Although displayed, various modes are conceivable for the indication mark M. For example, simultaneously with the activation of the calibration software, a password input dialog box 61 as shown in FIG. 15 is displayed at a predetermined position on the display surface 2a of the PDP 2, and “OK” is displayed with the finger as the pointing member A ′ after the password is input. When the button 62 is clicked (instructed), the indicating part A of the indicating member A ′ 1 If the diameter D ′ of ′ is measured, the “OK” button 62 will function as the indication mark M, and the user will indicate the indication portion A of the indication member A ′. 1 It is an aspect that does not understand that the diameter D ′ of ′ is measured, and it becomes possible to provide the instruction mark M at a position where it is necessary to instruct, and the user performs complicated work. Indication part A of indication member A ' 1 It becomes possible to obtain the diameter D ′ of ′.
[0119]
Further, the control program of the present embodiment causes the CPU 40 to execute only the pointing object measurement process, but the present invention is not limited to this, and as described above,
α = tan -1 (A '/ f) (1)
and,
Figure 0004256555
Since the relationship of
The indicating part A of the indicating member A ′ indicating the indicating mark M 1 Probe light B blocked by ' n Is stored in advance in the EEPROM 47 as a specified value, so that the emission / incident angle θ calculated by the equations (1) and (2) is changed to the emission / incident angle θ stored in the EEPROM 47 in advance. The CPU 40 may be caused to execute an angle correction process to be corrected based on the pointing object measurement process. Here, the function of the angle correction means is executed. According to this, the calculation process of the coordinate position (x, y) indicated by the indication member A ′ can be performed more accurately.
[0120]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is used about the part same as the part demonstrated in 1st or 2nd embodiment of this invention, and description is also abbreviate | omitted. The electronic blackboard system 70 of the present embodiment is the same as the electronic blackboard system 60 of the second embodiment described above in that a user's finger or the like is used as an arbitrary pointing member A ′. The coordinate input / detection device 3 is not provided in a display device such as the PDP 2 as described above, but a coordinate input / detection device 73 having a partially different configuration from the coordinate input / detection device 3 is provided on a whiteboard that functions as a writing board. It is different in point of wearing.
[0121]
Here, FIG. 16 is an external perspective view schematically showing the electronic blackboard system 70, and FIG. 17 is a block diagram showing electrical connection of each part built in the electronic blackboard system 70. As shown in FIG. 16, the electronic blackboard system 70 includes a whiteboard 71 functioning as a writing board and an electronic blackboard unit 72 composed of a coordinate input / detection device 73, a computer 5 such as a personal computer, and image data. And a device storage unit 9 for storing the printer 7 (see FIG. 17 for both).
[0122]
As shown in FIG. 17, the electronic blackboard system 70 connects the printer 7 to the computer 5 and controls the entire system by the computer 5. The computer 5 is connected to a controller 10 provided in a coordinate input / detection device 73 that performs a calculation of a coordinate position in the coordinate input / detection area 73a instructed by the instruction member A ′. The coordinate input / detection device 73 is also connected to the computer 5 via the. In addition, the electronic blackboard system 70 can be connected to the network 11 via the computer 5, and data created by the electronic blackboard system 70 can be transferred to another computer.
[0123]
Next, the coordinate input / detection device 73 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 16, the coordinate input / detection device 73 of the present embodiment includes a power supply for the coordinate input / detection device 73 in addition to the configuration of the coordinate input / detection device 3 described in the first embodiment. A power supply switching unit 74 for switching ON / OFF is provided in a state where a part is exposed from the electronic blackboard unit 72. The power supply switching unit 74 is formed of a thin plate-shaped magnet plate, and as shown in FIG. 18, is wiredly connected by a hard cord 76 that is rotatable with respect to the main body of the coordinate input / detection device 73. / It is possible to appear and disappear with respect to the detection region 73a. The power supply switching unit 74 is provided with a pressure-sensitive sensor 75. By touching the pressure-sensitive sensor 75 with a finger or the like, the power supply of the coordinate input / detection device 73 can be switched on / off. Yes. That is, the pressure sensor 75 functions as a power switch. A stopper (not shown) for restricting the rotation of the cord 76 is provided on the rotation locus when the power supply switching unit 74 is pulled out from the electronic blackboard unit 72. It is configured to stop at a position. In the present embodiment, it is assumed that the rotation of the cord 76 is restricted at a position where the distance from the center of the pressure sensor 75 of the power supply switching unit 74 to the cylindrical lens 38 of the optical unit 27 is L ′. A distance L ′ from the center of the pressure sensor 75 to the cylindrical lens 38 of the optical unit 27 is stored in advance in the EEPROM 47 as a specified value.
[0124]
Therefore, the pointing object measurement process of the coordinate input / detection device 73 of the present embodiment is not different from the pointing object measurement process of the coordinate input / detection apparatus 3 of the second embodiment, but the premise of the process The conditions are different. That is, in the present embodiment, the power supply switching unit 74 is pulled out from the electronic blackboard unit 72, and the distance from the center of the pressure sensitive sensor 75 of the power supply switching unit 74 to the cylindrical lens 38 of the optical unit 27 is L ′. The power switch 74 is attached to the writing surface 71a of the whiteboard 71 by magnetic force. Thereafter, the coordinate input / detection device 73 can be switched on by pressing the pressure sensor 75 of the power supply switching unit 74 with a finger as the instruction member A ′. The fan-shaped luminous flux film is projected in parallel along the surface of the lighting surface 71a of the whiteboard 71 so as to spread over the entire coordinate input / detection region 73a. As described above, when the fan-shaped light flux film is projected from the optical unit 27 while the pressure sensor 75 of the power supply switching unit 74 is pressed with the finger that is the pointing member A ′, the fingertip is pointed to the pointing unit A. 1 Probe light B in the light flux film that functions as' and forms the coordinate input / detection region 73a n Shut off. That is, the pressure-sensitive sensor 75 of the power supply switching unit 74 functions as the instruction mark M (reference member) described in the electronic blackboard system 60 of the second embodiment, and the object measurement process can be executed. It becomes a state. That is, the power supply switching unit 74 is set at a predetermined position, and immediately after the pressure sensor 75 of the power supply switching unit 74 is pushed with a finger that is the commanding member A ′, the commanding unit A of the commanding member A ′. 1 If the diameter D ′ of ′ is measured, the user can indicate the pointing portion A of the pointing member A ′. 1 It is an aspect that does not understand that the diameter D ′ of ′ is measured, and it becomes possible to provide the instruction mark M at a position where it is necessary to instruct, and the user performs complicated work. Indication part A of indication member A ' 1 It becomes possible to obtain the diameter D ′ of ′.
[0125]
In this embodiment, the coordinate input / detection device 73 is provided in the whiteboard 71 that functions as a writing board. However, the present invention is not limited to this, and a plasma display panel (PDP: Plasma Display Panel) that is a display device is provided. A display device such as a CRT (Cathode Ray Tube), an LCD (Liquid Crystal Display), a front projection projector, or a rear projection projector may be provided.
[0126]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is used about the part same as the part demonstrated in 1st Embodiment of this invention thru | or 3rd Embodiment of this invention, and description is also abbreviate | omitted. This embodiment is a modification of the method of the coordinate input / detection device. Specifically, the coordinate input / detection device 3 (coordinate input / detection device 73) used in the first embodiment to the third embodiment of the present invention is a light shielding type. The coordinate input / detection device 80 of the embodiment is of a light reflection type.
[0127]
Here, FIG. 19 is a perspective view showing the pointing member A used in the coordinate input / detection device 80, and FIG. 20 shows an example in which one point in the coordinate input / detection area 80a of the coordinate input / detection device 80 is indicated by the pointing member A. FIG. 21 is an enlarged front view showing a part thereof. As shown in FIG. 19, a spherical pointing portion A of the pointing member A used for pointing to one point in the coordinate input / detection area 80a of the coordinate input / detection device 80. 1 Is provided with a retroreflective member 82. The retroreflective member 82 is formed by arranging a large number of conical corner cubes, for example, and has a characteristic of reflecting incident light toward a predetermined position regardless of the incident angle. For example, the probe light B projected from the optical unit 27 n As shown in FIG. 20, the retroreflected light B reflected by the retroreflective member 82 and follows the same optical path again. n The light is received by the optical unit 27 as'. Therefore, as shown in FIG. 20, in the coordinate input / detection device 80 of this embodiment, the coordinate input / detection device used in the first embodiment of the present invention to the third embodiment of the present invention. 3 (coordinate input / detection device 73), it is not necessary to provide the retroreflective member 28 in the peripheral portion except for the lower part of the coordinate input / detection region 3a (coordinate input / detection region 73a).
[0128]
As shown in FIG. 21, the indicating unit A including the retroreflective member 82 of the indicating member A is used. 1 Is inserted into an appropriate position (x, y) of the coordinate input / detection area 80a of the coordinate input / detection device 80, and the probe light B in the fan-shaped light beam film projected from the optical unit 27, for example. n Is the indicating part A of the indicating member A. 1 Is reflected by the retroreflected light B n ′ Is received by a CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27. In this way, the CCD (light receiving element) 39 is supplied with the retroreflected light B. n When ′ is received, as shown in FIG. n A predetermined position X on the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27 corresponding to ' n Becomes a region (bright spot) where the light intensity is high. More specifically, the probe light B in the light flux film n Is reflected by the indicating member A, a peak point appears in the waveform of the light intensity output from the CCD (light receiving element) 39 as shown in FIG.
[0129]
Therefore, even when such a light reflection type coordinate input / detection device 80 is applied to the electronic blackboard system 1, 60, 70, the light shielding type coordinate input / detection device 3 (coordinate input / detection device 73). ) Can be obtained.
[0130]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is used about the same part as the part demonstrated in 1st Embodiment of this invention thru | or 4th Embodiment of this invention, and description is also abbreviate | omitted. This embodiment is a modification of the optical unit. In detail, in the optical unit 27 used in the first embodiment to the fourth embodiment of the present invention, the fan-shaped luminous flux film is projected to form the coordinate input / detection area. The optical unit 90 of the present embodiment has a rotational scanning system such as a polygon mirror, and the coordinate input / detection area is set by projecting a light beam emitted from the light source radially by the rotational scanning system. To form.
[0131]
Here, FIG. 23 is a plan view schematically showing the optical unit 90. As shown in FIG. 23, the optical unit 90 has a drive circuit (not shown) and an LD (Laser Diode) 91, a half mirror 92, a polygon mirror 93, and a light source that emits laser light. A light projecting means 90 a composed of an optical lens 94 and a light receiving element 95 are provided. The light receiving element 95 is composed of a CCD (Charge Coupled Device) provided at a distance f from the condenser lens 94 (f is the focal length of the condenser lens 94). Such an optical unit 90 transmits the laser light emitted from the LD 91 through the half mirror 92 and then sequentially reflects it radially by a polygon mirror 93 that is rotationally driven by a motor (not shown). Therefore, the optical unit 90 repeatedly projects the beam light radially. That is, the coordinate input / detection area 96 is formed by the beam light projected radially from the optical unit 90.
[0132]
Therefore, even when such an optical unit 90 is applied to the coordinate input / detection devices 3, 73, 80, the intensity of light output from the CCD (light receiving element) 95 due to the shielding or reflection of light by the pointing member. Since a peak point appears in the waveform, it is possible to obtain the same operational effects as when the optical unit 27 described above is used.
[0133]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is used about the part same as the part demonstrated in 1st Embodiment of this invention thru | or 5th Embodiment of this invention, and description is also abbreviate | omitted. The present embodiment is a modification of the installation position of the optical unit 27 (optical unit 90). Below, the modification of the installation position of the optical unit 27 of the coordinate input / detection apparatus 3 is illustrated exemplarily.
[0134]
Here, FIG. 24 is a front view showing an example in which one point in the coordinate input / detection area 3a of the coordinate input / detection device 3 is indicated by the pointing member A, and FIG. 25 is an enlarged front view showing a part thereof. . As shown in FIG. 24, in the present embodiment, the optical unit 27 is provided at the center of the lower side of the coordinate input / detection region 3a. When the optical unit 27 is provided at the center of the lower side of the coordinate input / detection area 3a as described above, the upper left of the coordinate input / detection area 3a that is the farthest position from the optical unit 27 in the coordinate input / detection area 3a. Probe light B in the fan-shaped luminous flux film projected from the optical unit 27 reaching the corner located at m Of the optical unit 27 is shorter than the optical path length from the optical unit 27 to the position farthest from the optical unit 27 when the optical unit 27 is provided at the corner located at the lower left of the coordinate input / detection region 3a. It is possible to reduce errors in the calculation processing of x, y). Further, in the fan-shaped light flux film projected from the optical unit 27 reaching the corner located at the upper left corner of the coordinate input / detection area 3a which is the farthest position from the optical unit 27 in the coordinate input / detection area 3a. Probe light B m Since the variation in the light intensity of the retroreflected light from the retroreflective member 28 corresponding to the light projection position is reduced, it is not necessary to provide a plurality of threshold levels.
[0135]
As shown in FIG. 25, even when the coordinate input / detection device 3 in which the optical unit 27 is provided at the center of the lower side of the coordinate input / detection region 3a is used, the first embodiment of the present invention is implemented. The coordinate calculation processing of the coordinate position (x, y) indicated by the indicating member A as described in the electronic blackboard system 1 of the embodiment is not changed at all, and the electronic blackboard system of the second embodiment of the present invention The indicating part A of an arbitrary indicating member A ′ as described in 1 1 The pointing object measurement process for calculating the 'D' diameter D 'does not change at all.
[0136]
In the present embodiment, only the coordinate input / detection device 3 has been described. However, the coordinate input / detection device 73 according to the third embodiment of the present invention and the coordinate input according to the fourth embodiment of the present invention. / Similar effects can be obtained in the detection device 80, and similar effects can be obtained when the optical unit 90 is applied instead of the optical unit 27.
[0137]
In each embodiment, the controller 10 is provided separately from the computer 5. However, the present invention is not limited to this. The controller 10 is incorporated in the computer 5 so that the computer 5 functions as the controller 10. Also good.
[0138]
In each embodiment, the coordinate input / detection device is integrated into the electronic blackboard system. However, the present invention is not limited to this, and the coordinate input / detection device is detachable from the display device or the writing board. It is good also as a structure.
[0139]
Further, in each embodiment, a floppy disk, hard disk, optical disk (CD-ROM, CD-R, CD-R / W, DVD) is used as the storage medium 26 or storage medium 49 storing various program codes (control programs). -ROM, DVD-RAM, etc.), magneto-optical disk (MO), memory card, etc. are applied. However, the present invention is not limited to this, and the storage medium is not limited to a medium independent of a computer, but may be a LAN or the Internet. A storage medium that downloads and stores or temporarily stores the transmitted program is also included.
[0140]
【The invention's effect】
According to the coordinate input / detection device of the first aspect of the present invention, when a part of the light in the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the connection of the pointing member blocking the light on the light receiving element. The distance between the indicator member calculated based on the image size and the actual size and the light projecting means, and the emission angle of the light blocked by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element By calculating the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area based on the above, conventionally, a plurality of two-dimensional coordinate positions where the pointing member has been inserted are required to calculate according to the principle of triangulation, etc. Therefore, one light projecting means and one light receiving element are sufficient, so that it is possible to reduce the number of components and simplify the device configuration and to reduce the manufacturing cost. Can do.
[0141]
According to the coordinate input / detection device of the second aspect of the present invention, when a part of the light in the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member, the connection of the pointing member reflecting the light on the light receiving element is performed. The distance between the indicator member calculated based on the image size and the actual size and the light projecting means, and the incident angle of the light reflected by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element By calculating the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area based on the above, conventionally, a plurality of two-dimensional coordinate positions where the pointing member has been inserted are required to calculate according to the principle of triangulation, etc. Therefore, one light projecting means and one light receiving element are sufficient, so that it is possible to reduce the number of components and simplify the device configuration and to reduce the manufacturing cost. Can do.
[0142]
According to the coordinate input / detection device of the third aspect of the invention, when a peak point of the light intensity distribution is detected because a part of the light forming the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, The distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point and the imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light are detected, and the peak position is reached from the detected predetermined position on the light receiving element. Calculates the emission angle of the light blocked by the pointing member based on the distance, and inserts it into the coordinate input / detection area based on the imaging size and the actual size of the pointing member blocking the detected light. The distance between the indicated pointing member and the light projecting means is calculated, and the coordinate input / detection is performed based on the emission angle of light blocked by these pointing members and the distance between the pointing member and the light projecting means. Two-dimensional seat of the pointing member inserted in the area By calculating the position, it is only necessary to have one light projecting means and one light receiving element, each of which is conventionally required to calculate the two-dimensional coordinate position into which the pointing member is inserted based on the principle of triangulation or the like. As a result, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0143]
According to the coordinate input / detection device of the fourth aspect of the invention, when a part of the light forming the coordinate input / detection region is reflected by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, The distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point and the image formation size on the light receiving element of the indicating member reflecting the light are detected, and the detected peak position from the predetermined position on the light receiving element is reached. Calculates the incident angle of the light reflected by the pointing member based on the distance, and inserts it into the coordinate input / detection area based on the imaging size and the actual size of the pointing member reflecting the detected light on the light receiving element. The distance between the indicated pointing member and the light projecting unit is calculated, and coordinate input / detection is performed based on the incident angle of the light reflected by these pointing members and the distance between the pointing member and the projecting unit. Inserted into the region By calculating the two-dimensional coordinate position of the indicating member, a plurality of light projecting means and light receiving elements each conventionally required to calculate the two-dimensional coordinate position into which the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like are provided. Since each one is sufficient, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0144]
According to a fifth aspect of the present invention, in the coordinate input / detection device according to any one of the first to fourth aspects, the actual size of the pointing member is known, and the known actual size of the pointing member is known. By providing an actual size storage means for storing in advance, an instruction member whose actual size is known and the actual size is stored in advance, that is, a dedicated instruction member is used. The calculation accuracy of the two-dimensional coordinate position of the inserted pointing member can be increased.
[0145]
According to a sixth aspect of the present invention, in the coordinate input / detection device according to any one of the first to fourth aspects, the actual size measuring means for measuring the actual size of the pointing member, and the measurement by the actual size measuring means. Measurement actual size storage means for storing the actual size of the indicated member, and by storing the actual size of the indication member measured by the actual size measurement means by the measurement actual size storage means, for example, a finger or the like When applied as a pointing member, the size differs depending on the person. Therefore, by measuring the actual size of the pointing member each time, the calculation accuracy of the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area is increased. Can be increased.
[0146]
According to a seventh aspect of the present invention, in the coordinate input / detection device according to the sixth aspect, the actual size measuring means is a predetermined distance within the coordinate input / detection area where the distance from the light projecting means is predetermined. By measuring the actual size of the pointing member inserted at the position based on the distance from the light projecting unit, the distance between the pointing member inserted into the coordinate input / detection area and the light projecting unit is determined. Since the calculation is based on the image formation size of the indicating member on the light receiving element detected by the image size detecting means and the actual size of the indicating member, the distance from the light projecting means is within a predetermined coordinate input / detection area. When the indicating member is inserted at a predetermined position, the actual size of the indicating member is determined based on the predetermined distance and the imaging size of the indicating member on the light receiving element detected by the imaging size detecting means. Calculate It is possible, it is possible to measure the actual size of the pointer member only by inserting the pointing member in a predetermined position of the coordinate inputting / detecting area, it is possible to facilitate the measurement of the actual size of the pointer member.
[0148]
Claim 8 According to the described invention, claims 1 to 7 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the light projecting unit inserts the pointing member into a flat surface or a substantially flat surface by projecting the light emitted from the light source into a fan shape. Can be reliably formed.
[0149]
Claim 9 According to the described invention, claims 1 to 7 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the light projecting unit scans the light beam emitted from the light source in a radial manner and projects the light, thereby forming a flat surface or a substantially flat surface. It is possible to reliably form a two-dimensional coordinate input / detection region that accepts insertion.
[0150]
Claim 10 According to the described invention, claims 1 to 9 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the light projecting means and the light receiving element are positioned at any corner of the polygonal coordinate input / detection area, thereby projecting light from the light projecting means. Since the light angle is small, the apparatus can be miniaturized.
[0151]
Claim 11 According to the described invention, claims 1 to 9 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the coordinate input / detection area has a polygonal shape, and the light projecting unit and the light receiving element are any of those forming the polygonal shape of the coordinate input / detection area. If the light projecting means and the light receiving element are positioned on any side of the polygonal coordinate input / detection area in this way, the polygonal coordinate input / detection area is Compared with the case where the light projecting means and the light receiving element are positioned at any one of the corners, the optical path length of the light reaching the farthest position from the light projecting means can be shortened. The error in the calculation process of the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the can be reduced, and the variation in the light intensity of the retroreflected light according to the projection position can be reduced. Multiple There is no need to provide floor.
[0152]
Claim 12 According to the described invention, the claims 11 In the coordinate input / detection device described above, the light projecting means and the light receiving element are inserted into the coordinate input / detection region by being positioned at the center of any side forming the polygonal shape of the coordinate input / detection region. The error in the calculation process of the two-dimensional coordinate position of the designated member can be further reduced, and the variation in the light intensity of the retroreflected light according to the light projection position can be further reduced.
[0154]
Claim 13 According to the described invention, claims 1 to 12 In the coordinate input / detection device according to any one of the above, the distance can be easily detected by setting a predetermined position on the light receiving element in the peak distance detecting means as the center of the light receiving element.
[0155]
Claim 14 According to the electronic blackboard system of the present invention, a display device for displaying characters and images, and the coordinate input / detection area are arranged on the display surface of the display device so as to coincide with each other. 13 A coordinate input / detection device according to any one of the above and a control device that performs display control of the display device based on an input from the coordinate input / detection device, the display device and the coordinate input / detection device By configuring the display surface and writing surface of the electronic blackboard with the use of the display surface of the display device without using a physical surface such as the coordinate input surface (touch panel surface) Even if it exists, the electronic blackboard system excellent in visibility can be provided at low cost.
[0156]
Claim 15 According to the described invention, the claims 14 In the electronic blackboard system, the control device displays a predetermined position in the coordinate input / detection area for measuring the actual size of the pointing member so as to appear / erase on the display device. When the actual size of the pointing member is measured, it is only necessary to indicate a predetermined position in the coordinate input / detection area displayed on the display device with the pointing member. The diameter of the part can be easily measured, and the predetermined position in the coordinate input / detection area can be displayed on the display device only when measuring the actual size of the pointing member. An excellent electronic blackboard system can be obtained.
[0157]
Claim 16 According to the described invention, the claims 15 In the electronic blackboard system described above, the measurement position display means makes the user cumbersome by setting the predetermined position displayed on the display device so as to appear / erase freely. The diameter of the indicating portion of the indicating member can be measured without performing work.
[0158]
Claim 17 According to the electronic blackboard system of the invention described above, the writing board that accepts writing of characters and images, and the coordinate input / detection area are arranged to coincide with the writing surface of the writing board. 13 A coordinate input / detection device according to any one of the above and a control device that controls information written on the writing board based on an input from the coordinate input / detection device, the writing board and the coordinates When the writing surface of the electronic blackboard is configured using an input / detection device, it does not have a physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface) and is used by being attached to the writing surface of the writing board Even so, an electronic blackboard system having excellent visibility can be provided at a low cost.
[0159]
Claim 18 According to the described invention, the claims 14 Or 17 In the electronic blackboard system described above, by providing a reference member for specifying a predetermined position in the coordinate input / detection area for measuring the actual size of the pointing member on the display surface / writing surface of the electronic blackboard portion, When measuring the actual size of the pointing member, it is only necessary to indicate a reference member that specifies a predetermined position in the coordinate input / detection area of the display surface / writing surface of the electronic blackboard portion with the pointing member. Measurement of the diameter of the indicating portion of the indicating member can be facilitated.
[0160]
Claim 19 According to the described invention, the claims 18 In the electronic blackboard system described above, the reference member is provided so as to be movable in and out of the coordinate input / detection area of the coordinate input / detection device, so that the coordinate input is performed only when the actual size of the pointing member is measured. Since the reference member for specifying the predetermined position in the coordinate input / detection area can be made to appear and disappear in the detection area, an electronic blackboard system with excellent operability can be obtained.
[0161]
Claim 20 According to the described invention, the claims 19 In the electronic blackboard system described above, the reference member serves as a power switch for switching on / off the power of the coordinate input / detection device, so that the user does not understand a predetermined position in the coordinate input / detection area. And since it can be set as a position where it is necessary to give instructions, the diameter of the indication part of the indication member can be measured without complicated operations by the user.
[0162]
Claim 21 According to the coordinate position detection method of the described invention, when a part of the light in the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the imaging size and the actual size on the light receiving element of the pointing member blocking the light are measured. Coordinate input based on the distance between the indicator member calculated based on the size and the light projecting means and the light emission angle intercepted by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element / By calculating the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the detection area, a plurality of two-dimensional coordinate positions conventionally required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the principle of triangulation, etc. Since only one light means and one light receiving element are required, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0163]
Claim 22 According to the coordinate position detection method of the described invention, when a part of the light in the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member, the imaging size and the actual size on the light receiving element of the pointing member that reflects the light are reflected. Coordinate input based on the distance between the indicator member calculated based on the size and the light projecting means and the incident angle of the light reflected by the indicator member calculated based on the imaging position on the light receiving element / By calculating the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the detection area, a plurality of two-dimensional coordinate positions conventionally required for calculating the two-dimensional coordinate position where the pointing member is inserted by the principle of triangulation, etc. Since only one light means and one light receiving element are required, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0164]
Claim 23 According to the coordinate position detection method of the described invention, when a peak point of the light intensity distribution is detected when a part of the light forming the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the light on the light receiving element is detected. The distance from the predetermined position to the peak point and the imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light are detected, and based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point The indication member inserted into the coordinate input / detection area based on the imaging size and the actual size of the indication member on the light receiving element of the indication member that intercepted the detected light while calculating the emission angle of the light blocked by the indication member The distance between the indicator member and the light projecting means is calculated and inserted into the coordinate input / detection area based on the emission angle of the light blocked by these indicator members and the distance between the indicator member and the projector means. Calculate the 2D coordinate position of the indicated member By doing so, one each of the light projecting means and the light receiving element that are conventionally required to calculate the two-dimensional coordinate position into which the pointing member is inserted by the triangulation principle or the like is sufficient. Therefore, the number of component parts can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0165]
Claim 24 According to the coordinate position detection method of the described invention, when a part of the light forming the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, the light on the light receiving element is detected. The distance from the predetermined position to the peak point and the imaging size of the indicator member reflecting the light on the light receiving element are detected, and based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point The indicator member inserted into the coordinate input / detection area based on the image formation size and the actual size of the indicator member that reflects the detected light and calculates the incident angle of the light reflected by the indicator member The distance between the indicator member and the light projecting means is calculated and inserted into the coordinate input / detection area based on the incident angle of the light reflected by these indicator members and the distance between the indicator member and the projector means. Of the indicated member By calculating the three-dimensional coordinate position, there is one light projecting means and one light receiving element, each of which is conventionally required to calculate the two-dimensional coordinate position into which the pointing member is inserted according to the principle of triangulation. Therefore, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0166]
Claim 25 According to the storage medium of the described invention, when a part of the light in the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member, the imaging size and the actual size on the light receiving element of the pointing member that blocks the light Coordinate input / detection based on the distance between the indicator member and the light projecting means calculated on the basis of the angle and the light emission angle intercepted by the indicator member calculated on the basis of the imaging position on the light receiving element By calculating the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the area, conventionally, a plurality of light projecting means each required to calculate the two-dimensional coordinate position at which the pointing member is inserted according to the principle of triangulation, etc. Since only one light receiving element and one light receiving element are required, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0167]
Claim 26 According to the storage medium of the described invention, when a part of the light in the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member, the imaging size and the actual size on the light receiving element of the pointing member that reflects the light Coordinate input / detection based on the distance between the pointing member calculated based on the light emitting means and the incident angle of the light reflected by the pointing member calculated based on the imaging position on the light receiving element By calculating the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the area, conventionally, a plurality of light projecting means each required to calculate the two-dimensional coordinate position at which the pointing member is inserted according to the principle of triangulation, etc. Since only one light receiving element and one light receiving element are required, the number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0168]
Claim 27 According to the storage medium of the described invention, when a part of the light forming the coordinate input / detection area is blocked by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, the predetermined light on the light receiving element is detected. The indicator member detects the distance from the position to the peak point and the imaging size of the indicator member blocking the light on the light receiving element, and based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point The emission angle of the light blocked by the light is calculated, and the pointing member inserted in the coordinate input / detection area is projected based on the imaging size and the actual size of the pointing member blocking the detected light. An instruction inserted into the coordinate input / detection area is calculated based on the light emission angle blocked by these indicating members and the distance between the indicating member and the light projecting means. Calculate the 2D coordinate position of the member Therefore, conventionally, each of the light projecting means and the light receiving element, which are necessary for calculating the two-dimensional coordinate position into which the pointing member is inserted, based on the principle of triangulation, etc., is sufficient. The number of components can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0169]
Claim 28 According to the storage medium of the described invention, when a part of the light forming the coordinate input / detection area is reflected by the insertion of the pointing member and the peak point of the light intensity distribution is detected, the predetermined light on the light receiving element is detected. The indicator member detects the distance from the position to the peak point and the imaging size of the indicator member reflecting the light on the light receiving element, and based on the detected distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point The incident angle of the reflected light is calculated, and the indicator member inserted in the coordinate input / detection area is projected based on the image formation size and the actual size of the indicator member reflecting the detected light. An instruction inserted into the coordinate input / detection area based on the incident angle of the light reflected by these indicating members and the distance between the indicating member and the light projecting means, calculating the distance between the light means Two-dimensional seat of member By calculating the position, conventionally, a plurality of light projecting means and light receiving elements, each of which is necessary for calculating the two-dimensional coordinate position into which the pointing member is inserted, based on the principle of triangulation, etc. Therefore, the number of component parts can be reduced, the apparatus configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view schematically showing an electronic blackboard system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical connection of each part built in the electronic blackboard system.
FIG. 3 is a block diagram showing electrical connection of each unit built in the computer.
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a coordinate input / detection device.
FIG. 5 is a block diagram schematically showing the structure of an optical unit.
FIG. 6 is a block configuration diagram of a controller.
FIG. 7 is a perspective view showing an indicating member.
FIG. 8 is a front view showing an example in which one point in a coordinate input / detection area of the coordinate input / detection device is pointed by an indicating member;
FIG. 9 is an enlarged front view showing a part thereof.
FIG. 10 is a flowchart schematically showing a flow of coordinate detection processing.
FIG. 11 is a graph illustrating an example of a waveform of light intensity output from a light receiving element.
FIG. 12 is a front view showing an example of an image displayed on the PDP of the electronic blackboard system according to the second embodiment of this invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example when an instruction mark is designated with a finger.
FIG. 14 is a flowchart schematically showing a flow of a pointing object measurement process.
FIG. 15 is a front view showing a PDP on which a password input dialog box is displayed.
FIG. 16 is an external perspective view schematically showing an electronic blackboard system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram showing an electrical connection of each part built in the electronic blackboard system.
18A is a front view showing a state in which the power supply switching unit is housed, and FIG. 18B is a front view showing a state in which the power supply switching unit is pulled out.
FIG. 19 is a perspective view showing an indicating member used in a coordinate input / detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a front view showing an example in which one point in the coordinate input / detection area of the coordinate input / detection device is pointed by the pointing member.
FIG. 21 is an enlarged front view showing a part thereof.
FIG. 22 is a graph showing an example of a light intensity waveform output from a light receiving element;
FIG. 23 is a plan view schematically showing an optical unit according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 24 is a front view showing an example in which a point in a coordinate input / detection area of a coordinate input / detection device according to a sixth embodiment of the present invention is indicated by an indicating member;
FIG. 25 is a front view showing a part thereof in an enlarged manner.
[Explanation of symbols]
1,60,70 Electronic blackboard system
2 display devices
3,73,80 Coordinate input / detection device
3a, 73a, 80a, 96 Coordinate input / detection area
4,72 Electronic blackboard
5 Control device
26, 49 storage media
28 Retroreflective members
29,90a Light projection means
31, 91 light source
39,95 light receiving element
62, M Predetermined position
71 writing board
75 Reference material, power switch
82 Retroreflective member
A, A 'indicating member
A 1 , A 1 ´ Indicator
D, D 'actual size
Distance between L, L 'indicating member and light projecting means
a, a ′ Distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point
b, b 'imaging size
θ Output / incident angle

Claims (28)

二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、
前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、
この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、
前記座標入力/検出領域で指示部材が前記光を遮ったことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する検出手段と、
前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材に遮られた前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、
を備える座標入力/検出装置。
A light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area;
A retroreflecting member that is provided in the periphery of the coordinate input / detection region and reflects the light projected by the light projecting means in the same direction as the incident direction;
A light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member;
Detecting means for detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element, which are generated when the pointing member blocks the light in the coordinate input / detection area;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means, which is calculated based on an imaging position and an imaging size on the light receiving element and an actual size of the pointing member; A coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area based on an emission angle of the light blocked by the pointing member;
A coordinate input / detection device comprising:
二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、
この投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材を有して前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、
この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、
前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を反射したことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する検出手段と、
前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材により反射された前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、
を備える座標入力/検出装置。
A light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area;
A pointing member inserted into the coordinate input / detection area having a retroreflecting member that reflects the light projected by the light projecting means in the same direction as the incident direction;
A light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the indicating member;
Detecting means for detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element, which are generated when the indicator member reflects the light in the coordinate input / detection area;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means, which is calculated based on an imaging position and an imaging size on the light receiving element and an actual size of the pointing member; A coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region based on an emission angle of the light reflected by the pointing member;
A coordinate input / detection device comprising:
光を出射する光源を有し、その光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を形成する投光手段と、
この投光手段により形成される前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記座標入力/検出領域を形成する前記光を同一光路に反射する再帰性反射部材と、
この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、
この受光素子が受光した前記光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、
この光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出するピーク点検出手段と、
このピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記光を遮った前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する結像サイズ検出手段と、
前記ピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出するピーク距離検出手段と、
このピーク距離検出手段により検出された前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材に遮られた前記光の出射角度を算出する角度算出手段と、
前記結像サイズ検出手段により検出された前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する距離算出手段と、
この距離算出手段により算出された前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記角度算出手段により算出された前記指示部材に遮られた前記光の前記出射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、
を備える座標入力/検出装置。
A light projecting unit having a light source that emits light, and projecting the light to form a two-dimensional coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member in a plane or substantially plane;
A retroreflective member that is provided in the periphery of the coordinate input / detection area formed by the light projecting means and reflects the light forming the coordinate input / detection area in the same optical path;
A light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member;
A light intensity distribution detecting means for detecting a light intensity distribution of the light received by the light receiving element;
Peak point detection means for detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detection means;
Imaging size detection means for detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light based on the peak point detected by the peak point detection means;
Peak distance detection means for detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the peak point detected by the peak point detection means;
An angle calculating means for calculating an emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element detected by the peak distance detecting means to the peak point;
The pointing member inserted into the coordinate input / detection area and the projection based on the imaging size of the pointing member on the light receiving element detected by the imaging size detecting means and the actual size of the pointing member. Distance calculating means for calculating the distance between the light means;
The coordinates based on the distance between the pointing member calculated by the distance calculating unit and the light projecting unit and the emission angle of the light blocked by the pointing member calculated by the angle calculating unit. Coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the input / detection area;
A coordinate input / detection device comprising:
光を出射する光源を有し、その光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける二次元の座標入力/検出領域を形成する投光手段と、
この投光手段により形成される前記座標入力/検出領域を形成する前記光を同一光路に反射する再帰性反射部材を有し、前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、
この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、
この受光素子が受光した前記光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、
この光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出するピーク点検出手段と、
このピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記光を反射した前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する結像サイズ検出手段と、
前記ピーク点検出手段により検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出するピーク距離検出手段と、
このピーク距離検出手段により検出された前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材により反射された前記光の入射角度を算出する角度算出手段と、
前記結像サイズ検出手段により検出された前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する距離算出手段と、
この距離算出手段により算出された前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記角度算出手段により算出された前記指示部材により反射された前記光の前記入射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する座標位置算出手段と、
を備える座標入力/検出装置。
A light projecting unit having a light source that emits light, and projecting the light to form a two-dimensional coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member in a plane or substantially plane;
A retroreflecting member that reflects the light forming the coordinate input / detection area formed by the light projecting means to the same optical path, and an indicator member inserted into the coordinate input / detection area;
A light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the indicating member;
A light intensity distribution detecting means for detecting a light intensity distribution of the light received by the light receiving element;
Peak point detection means for detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detection means;
Imaging size detection means for detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member that reflects the light based on the peak point detected by the peak point detection means;
Peak distance detection means for detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the peak point detected by the peak point detection means;
An angle calculating means for calculating an incident angle of the light reflected by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element detected by the peak distance detecting means to the peak point;
The pointing member inserted into the coordinate input / detection area and the projection based on the imaging size of the pointing member on the light receiving element detected by the imaging size detecting means and the actual size of the pointing member. Distance calculating means for calculating the distance between the light means;
The coordinates based on the distance between the pointing member calculated by the distance calculating unit and the light projecting unit and the incident angle of the light reflected by the pointing member calculated by the angle calculating unit. Coordinate position calculating means for calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the input / detection area;
A coordinate input / detection device comprising:
前記指示部材の実サイズは既知であって、この既知である前記指示部材の実サイズを予め記憶する実サイズ記憶手段を備える請求項1ないし4のいずれか一記載の座標入力/検出装置。  The coordinate input / detection device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: an actual size storage unit that stores an actual size of the indicating member that is known in advance and stores the actual actual size of the indicating member. 前記指示部材の実サイズを測定する実サイズ測定手段と、
この実サイズ測定手段によって測定された前記指示部材の実サイズを記憶する測定実サイズ記憶手段と、
を備える請求項1ないし4のいずれか一記載の座標入力/検出装置。
Actual size measuring means for measuring the actual size of the indicating member;
Measurement actual size storage means for storing the actual size of the indicating member measured by the actual size measurement means;
The coordinate input / detection device according to claim 1, further comprising:
前記実サイズ測定手段は、前記投光手段からの距離が既定された前記座標入力/検出領域内の所定の位置に挿入された前記指示部材の実サイズをその前記投光手段からの距離に基づいて測定する請求項6記載の座標入力/検出装置。  The actual size measuring means is based on the actual size of the pointing member inserted at a predetermined position in the coordinate input / detection area where the distance from the light projecting means is predetermined based on the distance from the light projecting means. 7. The coordinate input / detection device according to claim 6, wherein the coordinate input / detection device is measured. 前記投光手段は、前記光源から出射される光を扇形状に成形して投光する請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置。It said light projecting means, the coordinate input / detection device according to any one of claims 1 to 7 for projecting light by molding the light emitted from the light source into a fan shape. 前記投光手段は、前記光源から出射される光ビームを放射状に順次走査して投光する請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置。The coordinate input / detection device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the light projecting unit sequentially projects a light beam emitted from the light source in a radial pattern. 前記座標入力/検出領域は多角形形状であって、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの角部に位置する請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置。The coordinate input / detection region is a polygonal shape, and the light projecting means and the light receiving element, of claims 1 to 9 located on either corner portion forming the polygonal shape of the coordinate input / detection area The coordinate input / detection device according to any one of the above. 前記座標入力/検出領域は多角形形状であって、投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの辺に位置する請求項1ないしのいずれか一記載の座標入力/検出装置。The coordinate input / detection region is a polygonal shape, and the light projecting means and the light receiving element, one of the claims 1 to 9 located on either sides forming a polygonal shape of the coordinate input / detection area A coordinate input / detection device according to claim 1. 投光手段と受光素子とは、前記座標入力/検出領域の多角形形状を形成するいずれかの辺の中央に位置する請求項11記載の座標入力/検出装置。12. The coordinate input / detection device according to claim 11 , wherein the light projecting means and the light receiving element are located at the center of any side forming a polygonal shape of the coordinate input / detection region. 前記ピーク距離検出手段における前記受光素子上の所定の位置は、前記受光素子の中心である請求項1ないし12のいずれか一記載の座標入力/検出装置。Wherein the predetermined position on the light receiving element at the peak distance detecting means, the coordinate inputting / detecting apparatus as claimed in claims 1 which is the center of the light receiving element 12. 文字および画像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/検出領域を一致させて配設される請求項1ないし13のいずれか一記載の座標入力/検出装置と、
前記座標入力/検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、
を備え、前記表示装置及び前記座標入力/検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成する電子黒板システム。
A display device for displaying characters and images;
The coordinate input / detection device according to any one of claims 1 to 13 , wherein the coordinate input / detection region is arranged to coincide with a display surface of the display device.
A control device that performs display control of the display device based on an input from the coordinate input / detection device;
An electronic blackboard system comprising a display surface and a writing surface of the electronic blackboard portion using the display device and the coordinate input / detection device.
前記制御装置は、前記指示部材の実サイズを測定するための前記座標入力/検出領域内の所定の位置を前記表示装置に出現/消去自在に表示する測定位置表示手段を備える請求項14記載の電子黒板システム。Said control device, the predetermined position of the display device in claim 14, further comprising a measurement position display unit appearing / deleted freely display of the coordinate inputting / detecting area for measuring the actual size of the indicating member Electronic blackboard system. 前記測定位置表示手段は、前記表示装置に出現/消去自在に表示される前記所定の位置を必要的に指示せざるを得ない位置とする請求項15記載の電子黒板システム。 16. The electronic blackboard system according to claim 15, wherein the measurement position display means is a position where the predetermined position to be displayed / erasable on the display device is inevitably indicated. 文字および画像の筆記を受け付けるライティングボードと、
このライティングボードの書き込み面に前記座標入力/検出領域を一致させて配設される請求項1ないし13のいずれか一記載の座標入力/検出装置と、
前記座標入力/検出装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、
を備え、前記ライティングボード及び前記座標入力/検出装置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成する電子黒板システム。
A writing board that accepts writing of characters and images,
The coordinate input / detection device according to any one of claims 1 to 13 , wherein the coordinate input / detection region is arranged to coincide with a writing surface of the writing board.
A control device for controlling information written on the writing board based on an input from the coordinate input / detection device;
An electronic blackboard system comprising a writing surface of the electronic blackboard portion using the writing board and the coordinate input / detection device.
前記電子黒板部の表示面/書き込み面に前記指示部材の実サイズを測定するための前記座標入力/検出領域内の所定の位置を特定する基準部材を備える請求項14または17記載の電子黒板システム。18. The electronic blackboard system according to claim 14 or 17, further comprising a reference member for specifying a predetermined position in the coordinate input / detection area for measuring an actual size of the pointing member on a display surface / writing surface of the electronic blackboard portion. . 前記基準部材は、前記座標入力/検出装置の前記座標入力/検出領域に対して出没自在に設けられる請求項18記載の電子黒板システム。19. The electronic blackboard system according to claim 18 , wherein the reference member is provided so as to be able to appear and retract with respect to the coordinate input / detection area of the coordinate input / detection device. 前記基準部材は、前記座標入力/検出装置の電源のON/OFFを切り替える電源スイッチを兼ねる請求項19記載の電子黒板システム。The electronic blackboard system according to claim 19 , wherein the reference member also serves as a power switch for switching on / off the power of the coordinate input / detection device. 二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を用い、前記座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、
前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を遮ったことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する工程と、
前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材に遮られた前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、
を含んでなる座標位置検出方法。
A light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area; Coordinates for detecting a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region using a retroreflective member that reflects and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member A position detection method,
Detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element generated by the indication member blocking the light in the coordinate input / detection region;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means, which is calculated based on an imaging position and an imaging size on the light receiving element and an actual size of the pointing member; A step of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region based on an emission angle of the light blocked by the pointing member;
A coordinate position detection method comprising:
二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、この投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材を有して前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を用い、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、
前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を反射したことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する工程と、
前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材により反射された前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、
を含んでなる座標位置検出方法。
The coordinate input includes a light projecting means for projecting light onto a two-dimensional coordinate input / detection area, and a retroreflecting member for reflecting the light projected by the light projecting means in the same direction as the incident direction. The pointing member inserted into the coordinate input / detection region using a pointing member inserted into the detection region and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflecting member of the pointing member A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position,
Detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element that are generated when the indicator member reflects the light in the coordinate input / detection region;
A distance between the light projecting unit and the pointing member inserted in the coordinate input / detection area, which is calculated based on the imaging position and the imaging size on the light receiving element and the actual size of the pointing member; Calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region based on an emission angle of the light reflected by the pointing member;
A coordinate position detection method comprising:
光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられた再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を用い、検出された光強度分布に基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、
前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する工程と、
検出されたピーク点に基づいて前記光を遮った前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する工程と、
検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する工程と、
前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材に遮られた前記光の出射角度を算出する工程と、
前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する工程と、
前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材に遮られた前記光の前記出射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、
を含んでなる座標位置検出方法。
Projecting means for projecting light to form a coordinate input / detection region that accepts insertion of the pointing member in a plane or substantially plane, and a retroreflective member provided at the periphery of the coordinate input / detection region Using the light receiving element that receives the reflected light and the light intensity distribution detecting unit that detects the light intensity distribution of the light received by the light receiving element, the coordinate input / detection is performed based on the detected light intensity distribution. A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into a region,
Detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting means;
Detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light based on the detected peak point;
Detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the detected peak point;
Calculating an emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting unit is calculated based on the imaging size of the pointing member on the light receiving element and the actual size of the pointing member. Process,
Two-dimensional coordinate position of the indicator member inserted into the coordinate input / detection area based on the distance between the indicator member and the light projecting unit and the emission angle of the light blocked by the indicator member Calculating
A coordinate position detection method comprising:
光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして再帰性反射部材を有する指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を用い、検出された光強度分布に基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を検出する座標位置検出方法であって、
前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する工程と、
検出されたピーク点に基づいて前記光を反射した前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する工程と、
検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する工程と、
前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材により反射された前記光の入射角度を算出する工程と、
前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する工程と、
前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材により反射された前記光の前記入射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する工程と、
を含んでなる座標位置検出方法。
Projecting means for projecting light to form a coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member having a retroreflective member that is flat or substantially flat, and is reflected by the retroreflective member of the pointing member A light receiving element that receives the light and a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element, and based on the detected light intensity distribution, A coordinate position detection method for detecting a two-dimensional coordinate position of the inserted pointing member,
Detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting means;
Detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member reflecting the light based on the detected peak point;
Detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the detected peak point;
Calculating an incident angle of the light reflected by the indicating member based on the distance from a predetermined position on the light receiving element to the peak point;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting unit is calculated based on the imaging size of the pointing member on the light receiving element and the actual size of the pointing member. Process,
Two-dimensional coordinate position of the indicator member inserted into the coordinate input / detection area based on the distance between the indicator member and the light projecting unit and the incident angle of the light reflected by the indicator member Calculating
A coordinate position detection method comprising:
二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられ、前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、前記座標入力/検出領域に挿入された指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、
前記プログラムは、
前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を遮ったことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する機能と、
前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材に遮られた前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、
を前記コンピュータに実行させる記憶媒体。
A light projecting means for projecting light on a two-dimensional coordinate input / detection area; and a light projecting means provided in a peripheral portion of the coordinate input / detection area, and projecting the light projected by the light projecting means in the same direction as the incident direction A pointing input member used in a coordinate input / detection device including a retroreflective member that reflects and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member. A storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to detect a two-dimensional coordinate position,
The program is
A function of detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element, which are generated when the indicator member blocks the light in the coordinate input / detection area;
A distance between the light projecting unit and the pointing member inserted in the coordinate input / detection area, which is calculated based on the imaging position and the imaging size on the light receiving element and the actual size of the pointing member; A function of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted in the coordinate input / detection region based on an emission angle of the light blocked by the pointing member;
A storage medium that causes the computer to execute the above.
二次元の座標入力/検出領域に光を投光する投光手段と、この投光手段により投光された前記光を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材を有して前記座標入力/検出領域に挿入される指示部材と、この指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、
前記プログラムは、
前記座標入力/検出領域で前記指示部材が前記光を反射したことにより生じる前記受光素子上の結像位置及び結像サイズを検出する機能と、
前記受光素子上の結像位置及び結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて算出される前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離と、前記指示部材により反射された前記光の出射角度とに基づいて、前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、
を前記コンピュータに実行させる記憶媒体。
The coordinate input includes a light projecting unit that projects light onto a two-dimensional coordinate input / detection area, and a retroreflective member that reflects the light projected by the light projecting unit in the same direction as the incident direction. Used in a coordinate input / detection device comprising: a pointing member inserted into the detection region; and a light receiving element that receives the light reflected by the retroreflective member of the pointing member; A storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to detect the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the computer,
The program is
A function of detecting an imaging position and an imaging size on the light receiving element, which are generated when the indicator member reflects the light in the coordinate input / detection area;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection area and the light projecting means, which is calculated based on an imaging position and an imaging size on the light receiving element and an actual size of the pointing member; A function of calculating a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection region based on an emission angle of the light reflected by the pointing member;
A storage medium that causes the computer to execute the above.
光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記座標入力/検出領域の周辺部に設けられた再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、検出された光強度分布に基づく前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、
前記プログラムは、
前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する機能と、
検出されたピーク点に基づいて前記光を遮った前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する機能と、
検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する機能と、
前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材に遮られた前記光の出射角度を算出する機能と、
前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する機能と、
前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材に遮られた前記光の前記出射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、
を前記コンピュータに実行させる記憶媒体。
Projecting means for projecting light to form a coordinate input / detection area that accepts the insertion of the pointing member in a plane or substantially plane, and a retroreflective member provided at the periphery of the coordinate input / detection area Detected light used in a coordinate input / detection device comprising: a light receiving element that receives the reflected light; and a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element. A storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to detect a two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection region based on an intensity distribution,
The program is
A function of detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting means;
A function of detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member that blocks the light based on the detected peak point;
A function of detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the detected peak point;
A function of calculating an emission angle of the light blocked by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection region and the light projecting unit is calculated based on the imaging size of the pointing member on the light receiving element and the actual size of the pointing member. Function and
Two-dimensional coordinate position of the indicator member inserted into the coordinate input / detection area based on the distance between the indicator member and the light projecting unit and the emission angle of the light blocked by the indicator member A function for calculating
A storage medium that causes the computer to execute the above.
光を投光して平面若しくはほぼ平面をなして再帰性反射部材を有する指示部材の挿入を受け付ける座標入力/検出領域を形成する投光手段と、前記指示部材の前記再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する受光する受光素子と、この受光素子が受光した光の光強度分布を検出する光強度分布検出手段と、を備える座標入力/検出装置に用いられ、検出された光強度分布に基づく前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、
前記プログラムは、
前記光強度分布検出手段により検出された光強度分布のピーク点を検出する機能と、
検出されたピーク点に基づいて前記光を反射した前記指示部材の前記受光素子上における結像サイズを検出する機能と、
検出されたピーク点に基づいて前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る距離を検出する機能と、
前記受光素子上の所定の位置からそのピーク点に至る前記距離に基づいて前記指示部材により反射された前記光の入射角度を算出する機能と、
前記指示部材の前記受光素子上における前記結像サイズと前記指示部材の実サイズとに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材と前記投光手段との間の距離を算出する機能と、
前記指示部材と前記投光手段との間の前記距離と前記指示部材により反射された前記光の前記入射角度とに基づいて前記座標入力/検出領域に挿入された前記指示部材の二次元座標位置を算出する機能と、
を前記コンピュータに実行させる記憶媒体。
Projecting means for projecting light to form a coordinate input / detection region that accepts insertion of a pointing member having a retroreflective member that is flat or substantially flat, and is reflected by the retroreflective member of the pointing member The detected light intensity distribution used in a coordinate input / detection device comprising: a light receiving element that receives the light; and a light intensity distribution detecting unit that detects a light intensity distribution of the light received by the light receiving element. A storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to detect the two-dimensional coordinate position of the pointing member inserted into the coordinate input / detection area based on
The program is
A function of detecting a peak point of the light intensity distribution detected by the light intensity distribution detecting means;
A function of detecting an imaging size on the light receiving element of the indicator member that reflects the light based on the detected peak point;
A function of detecting a distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point based on the detected peak point;
A function of calculating an incident angle of the light reflected by the indicating member based on the distance from the predetermined position on the light receiving element to the peak point;
A distance between the pointing member inserted in the coordinate input / detection region and the light projecting unit is calculated based on the imaging size of the pointing member on the light receiving element and the actual size of the pointing member. Function and
Two-dimensional coordinate position of the indicator member inserted into the coordinate input / detection area based on the distance between the indicator member and the light projecting unit and the incident angle of the light reflected by the indicator member A function for calculating
A storage medium that causes the computer to execute the above.
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