JP2001290603A - 座標入力／検出装置及び電子黒板システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密な光軸合わせを不要とすることができる
座標入力／検出装置を提供する。 【解決手段】 例えば蛍光灯やネオン管のような発光手
段３１から光が照射される座標入力／検出領域３ａ内に
例えばペン等の指示手段Ｐを挿入した場合、各画像検出
手段２９の撮像素子２７上にはその指示手段Ｐの被写体
像が結像することから、この撮像素子２７上の結像位置
を光強度分布に基づいて検出し、その検出された各撮像
素子２７上の結像位置に基づいて座標入力／検出領域３
ａ内に挿入された指示手段Ｐの二次元座標位置を検出す
る。これにより、精密な光軸合わせを不要とすることが
でき、かつ、特殊な指示手段を用いなくとも座標位置の
検出を容易にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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の指示手段によっ
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、およびこの座標入力／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】このような電子黒板システムに備えられる
座標入力／検出装置の方式としては、表示装置の表示画
面等に積層させて設けられる膜状の座標入力／検出装置
であって、座標入力／検出面（タッチ面）に特殊な機能
を持たせてタッチによる特性変化を検出する方式である
いわゆるタッチパネルが多く用いられており、例えば、
感圧方式、静電容量方式、超音波表面弾性波方式等があ
る。このようなタッチパネルによれば、実際に指等がタ
ッチしたことを検知することから検知精度の点で優れて
いるが、特殊な材料・機構を使っているためにタッチパ
ネルの大きさが制限されてしまい、大画面の表示装置に
は適用できないという問題がある。また、このようなタ
ッチパネルの座標入力／検出面（タッチ面）においては
光透過性が低くなっていることから、表示装置の表示画
面の上に積層させた場合、表示画像の画質を劣化させて
しまうという問題がある。さらに、このようなタッチパ
ネルにおいては、座標入力／検出面（タッチ面）に傷が
つき易いという問題もある。

【０００８】そこで、近年においては、座標入力／検出
面（タッチ面）のような物理的な面を有さなくとも入力
が可能になる、例えば光学式の座標入力／検出装置が有
望であると考えられている。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。

【０００９】光学式の座標入力／検出装置の一例として
は、特開平１１−１１０１１６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１１−１１０１１６
号公報に記載された座標入力／検出装置１００は、図１
４に示すように、２つの光学ユニット１０１にそれぞれ
設けられた光源１０２から出射されるレーザビーム光Ｂ
をポリゴンミラー１０３を用いて走査させ、そのレーザ
ビーム光Ｂを再帰性反射部材１０４で反射させることに
より形成した座標入力／検出領域１０５を有している。
そして、この座標入力／検出領域１０５に指先やペン等
の指示部材である指示手段Ａを挿入することで座標入力
／検出領域１０５のレーザビーム光Ｂを遮った場合に
は、２つの光学ユニット１０１にそれぞれ設けられた受
光素子１０６における光の強度分布に基づいてポリゴン
ミラー１０３を回転させたパルスモータ（図示せず）の
パルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指
示手段Ａにより遮られたレーザビーム光Ｂの出射角度を
光学ユニット１０１毎に求め、それらの出射角度に基づ
く三角測量の手法によって指示手段Ａを挿入した座標位
置（ｘ、ｙ）を検出するものである。

【００１０】以上に代表されるような座標入力／検出面
（タッチ面）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、表示装置の表示画面に装着して使
用した場合であっても表示画像の画質を劣化させること
はなく、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。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような座標入力／検出装置は、パーソナルコンピュー
タ等の普及に伴い、情報の入力や選択をするための有力
なツールとして位置付けられているが、まだ、完全とは
いえず、本格的な実用化に向けていまだ解決されねばな
らない課題が多々存在する。

【００１２】第一には、前述したようなレーザビーム光
を走査させるような光学式の座標入力／検出装置におい
ては、自発光光源が必要であったために消費電力が多く
なり、かつ、光源部品の寿命が有限であるという問題が
ある。

【００１３】第二には、前述したようなレーザビーム光
を走査させるような光学式の座標入力／検出装置におい
ては、精密な光軸合わせのために光学系に高い組み付け
精度が要求されるという問題がある。

【００１４】第三には、前述したようなレーザビーム光
を走査させるような光学式の座標入力／検出装置におい
ては、高価で特殊部材である再帰性反射部材を用いてい
るため、装置が高価になってしまうという問題がある。

【００１５】本発明の目的は、省電力化を図ることがで
きるとともに、光源部品の寿命が長い座標入力／検出装
置及び電子黒板システムを提供することである。

【００１６】本発明の目的は、精密な光軸合わせを不要
とすることができる座標入力／検出装置及び電子黒板シ
ステムを提供することである。

【００１７】本発明の目的は、安価な構成の座標入力／
検出装置及び電子黒板システムを提供することである。

【００１８】

【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、指示手段の挿入を受け付ける二次
元の座標入力／検出領域と、この座標入力／検出領域の
周縁部に所定の間隔で配設され、前記座標入力／検出領
域内を撮像する撮像素子を有する複数の画像検出手段
と、これらの画像検出手段を結ぶ一辺を除く前記座標入
力／検出領域の周縁部に配設され、前記座標入力／検出
領域内に光を照射する発光手段と、前記座標入力／検出
領域内に前記指示手段が挿入された場合に、前記各画像
検出手段の前記撮像素子上におけるその指示手段の被写
体像の結像位置を光強度分布に基づいてそれぞれ検出す
る結像位置検出手段と、この結像位置検出手段により検
出された前記各撮像素子上の結像位置に基づいて前記座
標入力／検出領域内に挿入された前記指示手段の二次元
座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備える。

【００１９】したがって、発光手段から光が照射される
座標入力／検出領域内に例えばペン等の指示手段を挿入
した場合、各画像検出手段の撮像素子上にはその指示手
段の被写体像が結像し、この撮像素子上の結像位置が光
強度分布に基づいて検出される。また、その検出された
各撮像素子上の結像位置に基づいて座標入力／検出領域
内に挿入された指示手段の二次元座標位置が検出され
る。これにより、精密な光軸合わせを不要とし、かつ、
特殊な指示手段を用いなくとも座標位置の検出が容易に
なる。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の座
標入力／検出装置において、前記発光手段は、前記座標
入力／検出領域の各辺の長さに少なくとも略同一な長さ
を有している。

【００２１】したがって、座標入力／検出領域の全面を
確実に筆記有効な範囲とすることが可能になる。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の座標入力／検出装置において、前記発光手段は、
蛍光灯である。

【００２３】したがって、メンテナンスが容易であっ
て、かつ、安価な構成を実現することが可能である。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の座標入力／検出装置において、前記発光手段は、
ネオン管である。

【００２５】したがって、長さを自由に調整可能である
ことから座標入力／検出領域を所望の大きさにすること
が可能であるとともに、その径が小さいことから省スペ
ース化が図られる。

【００２６】請求項５記載の発明は、請求項１または２
記載の座標入力／検出装置において、前記発光手段は、
周囲光を前記座標入力／検出領域に導く導光部材であ
る。

【００２７】したがって、特別な光源が無くとも周囲光
を利用して座標入力／検出領域内に光を照射することが
可能になるので、省電力化が図られるとともに、寿命の
長い光源部品を得ることが可能になる。

【００２８】請求項６記載の発明は、請求項５記載の座
標入力／検出装置において、前記導光部材は光拡散機能
を有する。

【００２９】したがって、周囲光の光量ムラや変動にか
かわらず安定して光を照射することが可能になる。

【００３０】請求項７記載の発明は、請求項５または６
記載の座標入力／検出装置において、前記導光部材はシ
ート状に形成されており、そのシートの厚みは前記画像
検出手段の前記撮像素子上での光強度分布の検出に必要
な最小限の高さである。

【００３１】したがって、装置の小型化が図られる。

【００３２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の座
標入力／検出装置において、前記導光部材は塑性を有し
ている。

【００３３】したがって、例えば表示装置の表示面に導
光部材を密着させて設けることが可能になるので、表示
装置の表示面から一定間隔を隔てて光を照射することが
無調整で容易となる。また、表面がx方向またはy方向の
いずれか一方向にのみ凹形状になっている表示装置の表
示面に導光部材を設けた場合にも、無調整で容易に表示
装置の表示面から一定間隔を確保することが可能にな
る。

【００３４】請求項９記載の発明は、請求項５ないし８
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／検出領域の上部に設けられる前記導光部材の
長さは平均的な人体の幅よりも長く、前記座標入力／検
出領域の上部に設けられる前記導光部材の設置位置は平
均的な人体の高さよりも高い位置である。

【００３５】したがって、筆記の際においては、操作者
が座標入力／検出領域の前に立った場合や手をかざした
場合に生じる影により導光部材における集光量が減少す
るおそれがあるが、このようにすることで影が導光部材
に対して部分的にしかできなくなるため、影の生じてい
ない他の領域から光を補完することで十分な光量を得る
事が可能になる。

【００３６】請求項１０記載の発明は、請求項５ないし
９のいずれか一記載記載の座標入力／検出装置におい
て、前記導光部材は、蛍光集光部材である。

【００３７】したがって、蛍光集光部材から照射される
光のピーク光量は大きいことから、各画像検出手段の撮
像素子における光の強度分布の検出精度を高めることが
可能になっている。

【００３８】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の座標入力／検出装置において、前記蛍光集光部材に用
いられる蛍光物質は、商用電源電圧半周期以上の時間に
わたって蛍光を発する。

【００３９】したがって、周囲光の短期光量変動に対応
することが可能になる。

【００４０】請求項１２記載の発明は、請求項１０また
は１１記載の座標入力／検出装置において、前記蛍光集
光部材は、装置外装を形成する。

【００４１】したがって、蛍光集光部材の表面積を広く
することで、蛍光集光部材から照射される光の光量を増
加させることが可能になり、各画像検出手段の撮像素子
における光の強度分布の検出精度を向上させることが可
能になる。また、装置をスケルトンデザインにすること
も可能になる。

【００４２】請求項１３記載の発明は、請求項１０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、前記蛍光集光部材は、この蛍光集光部材に対面する
側に反射面を有する反射手段に積層させて設置される。

【００４３】したがって、蛍光集光部材から照射される
光の光量を増加させることが可能になり、各画像検出手
段の撮像素子における光の強度分布の検出精度を向上さ
せることが可能になる。

【００４４】請求項１４記載の発明は、請求項５ないし
１３のいずれか一記載の座標入力／検出装置において、
前記導光部材に対して光を入射する補助光源をさらに設
ける。

【００４５】したがって、周囲光が十分でない場合であ
っても照射される光の光量を増加させることが可能にな
り、各画像検出手段の撮像素子における光の強度分布の
検出精度を向上させることが可能になる。

【００４６】請求項１５記載の発明は、請求項１４記載
の座標入力／検出装置において、前記補助光源は、選択
的にＯＮ／ＯＦＦが可能である。

【００４７】したがって、省電力化が図られる。

【００４８】請求項１６記載の発明は、請求項１４記載
の座標入力／検出装置において、前記補助光源は変調が
可能であって、前記各画像検出手段の前記撮像素子にお
いて復調する。

【００４９】したがって、外乱ノイズ光によるノイズ信
号を除去することが可能になる。

【００５０】請求項１７記載の発明は、請求項１４記載
の座標入力／検出装置において、表示装置の表示面から
の光を前記補助光源として利用する。

【００５１】したがって、特別に補助光源を設ける必要
がなく、装置の小型化とコストダウンが図られる。

【００５２】請求項１８記載の発明は、請求項１０ない
し１７のいずれか一記載の座標入力／検出装置におい
て、前記各画像検出手段の光入射方向の上流側には、前
記蛍光集光部材が発する蛍光のみを透過させる光選択手
段を備える。

【００５３】したがって、外乱ノイズ光を除去すること
が可能になり、各画像検出手段の撮像素子における光の
強度分布の検出精度を向上させることが可能になる。

【００５４】請求項１９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１８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。

【００５５】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。

【００５６】請求項２０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１８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。

【００５７】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。

【００５８】

【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９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、平板表示装置（フ
ラットパネルディスプレイ）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、機器収
納部９とを主体に構成されている。機器収納部９には、
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）が収納されている。なお、ＰＤ
Ｐ２としては、電子黒板として利用可能な大画面タイプ
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、いわゆる撮像方式の座標入力
／検出装置が適用されている。

【００５９】ＰＤＰ２及び座標入力／検出装置３は、Ｐ
ＤＰ２のディスプレイ面２ａ側に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が略一致するよう
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３
ａ）を構成している。

【００６０】さらに、図示することは省略するが、ＰＤ
Ｐ２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。

【００６１】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、ペン等の指示部材や指である指示手段Ｐ（図７
参照）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１
０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。

【００６２】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、Ｐ
ＤＰ２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。

【００６３】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と、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と、
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とが格納されている。

【００６４】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（登録商
標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−Ｒ
ＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶ
Ｄ−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−Ｒ
ＯＭ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。

【００６５】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ＯＳ２
２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ＯＳ
２２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に操作者が指示手
段Ｐを挿入して文字や図形を描いた場合、座標情報が指
示手段Ｐ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、操作者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。

【００６６】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、図５は電子黒板システム１の
座標入力／検出装置３付近を部分的に示す縦断側面図で
ある。図４および図５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の下方両端部に位置する角部
の近傍には、画像情報（被写体像）を電気信号として出
力する多数のＣＣＤ（Charge Coupled Device ）をライ
ン状に配設した撮像素子であるラインセンサ２７と結像
光学レンズ２８とが距離ｆを有して配設された画像検出
手段である画像検出装置２９（左側画像検出装置２９
Ｌ，右側画像検出装置２９Ｒ）が、距離Ｌを隔てて所定
の角度α（図８参照）で設けられている。加えて、これ
らの画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側
画像検出装置２９Ｒ）には、外部光をカットするための
マスク３０が設けられている。

【００６７】また、座標入力／検出装置３の座標入力／
検出領域３ａの下部を除く周縁部には、発光手段として
機能する光源部３１が設けられている。この光源部３１
は、例えば蛍光灯であって、座標入力／検出領域３ａの
各辺の長さに少なくとも略同一な長さを有している。そ
して、光源部３１は、図５に示すように、座標入力／検
出領域３ａ内に拡散光Ｈを照射するものである。これに
より、座標入力／検出領域３ａ（ＰＤＰ２のディスプレ
イ面２ａ）の全面を筆記有効な範囲とすることができ
る。また、光源部３１として蛍光灯を用いることによ
り、メンテナンスが容易になっている。

【００６８】なお、本実施の形態においては、光源部３
１として蛍光灯を用いたが、これに限るものではなく、
各種適用することができる。蛍光灯以外には、例えば、
ネオン管、面発光素子であるエレクトロルミネッセンス
（ＥＬ：Electroluminescence）シート、ＬＥＤアレイ
＋拡散板等を適用することが考えられる。特に、長さを
自由に調整できるネオン管を用いた場合には、座標入力
／検出領域３ａを所望の大きさにすることが可能である
とともに、その径が小さいことから省スペース化が図ら
れる。

【００６９】次に、座標入力／検出装置３の各部の電気
的接続について図６を参照して説明する。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
ＣＰＵ３２が設けられており、このＣＰＵ３２には、プ
ログラム及びデータを記憶するＲＯＭ３３、各種データ
を書き換え自在に格納してワークエリアとして機能する
ＲＡＭ３４、コンピュータ５に接続するためのインタフ
ェース３５、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ３
６及び光源部３１がバス接続されている。また、ＣＰＵ
３２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３７や不揮発性のメモリであ
るＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable
Read Only Memory）３８がバス接続されている。ここ
に、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３及びＲＡＭ３４によりマイ
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Ｍ、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−ＲＯ
Ｍ，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−ＲＯ
Ｍドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取
装置３９が接続されている。

【００７０】また、ラインセンサ２７からの出力を演算
する回路として、ラインセンサ２７の出力端子に、アナ
ログ処理回路４０が図のように接続されている。ライン
センサ２７に入射した光は、ラインセンサ２７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４０で処理された後、Ａ／Ｄ
（Analog／Digital）コンバータ３６によってデジタル
信号に変換されてＣＰＵ３２に渡される。この後、ＣＰ
Ｕ３２によって指示手段Ｐの二次元座標の演算が行われ
る。

【００７１】ハードディスク３７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Ｍ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ＲＡＭ３
４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。

【００７２】続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ
３２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
的な機能である座標検出処理について以下において具体
的に説明する。

【００７３】ここで、図７は座標入力／検出装置３の座
標入力／検出領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示し
た一例を示す正面図、図８はその一部を拡大して示す正
面図である。また、図９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
手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ内に挿入されると、そ
の像が画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右
側画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７の上に結像
光学レンズ２８を介してそれぞれ結像される。

【００７４】このときラインセンサ２７上の光強度分布
を考える。指示手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ内に挿
入されていなければ、ラインセンサ２７上の光強度分布
はほぼ一定である。しかしながら、指示手段Ｐが座標入
力／検出領域３ａ内に挿入されてその像がラインセンサ
２７上に結像するとラインセンサ２７上の所定の位置が
光強度の弱い領域（暗点）となり、この光強度の弱い領
域（暗点）は、ラインセンサ２７から出力される光強度
の波形にピーク点として出現することになるので、ＣＰ
Ｕ３２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、この光強度の波形のピ
ーク点となった暗点の位置を検出する（図９に示すステ
ップＳ１のＹ）。ここに、結像位置検出手段の機能が実
行される。本実施の形態においては、図８に示すよう
に、このように光強度の波形におけるピーク点が出現し
た位置を右側画像検出装置２９Ｒのラインセンサ２７の
ａ番目の受光セルとする。

【００７５】次に、ＣＰＵ３２は、この右側画像検出装
置２９Ｒのラインセンサ２７のａ番目の受光セルからラ
インセンサ２７の中心までの距離ｓをラインセンサ２７
のセル番号に基づいて検出する（図９に示すステップＳ
２）。

【００７６】そして、右側画像検出装置２９Ｒのライン
センサ２７のａ番目の受光セルの位置からラインセンサ
２７の中心の受光セルまでの距離ｓは、ラインセンサ２
７の中心線と、指示手段Ｐとａ番目の受光セルとを結ぶ
線とで形成される角度θ１に依存しており、この角度θ
１は、 θ１＝tan^-1(ｓ／ｆ) ・・・（１） と表すことができる。ただし、ｆは結像光学レンズ２８
の焦点距離である。

【００７７】また、図８に示すように、右側画像検出装
置２９Ｒと指示手段Ｐとの角度β１は、右側画像検出装
置２９Ｒの取付角度αを用いることにより、 β１＝α−θ１ ・・・（２） として求められる。

【００７８】同様に、左側画像検出装置２９Ｌと指示手
段Ｐとの角度β２は、特に図示しないが、上述の（１）
（２）式に基づき、 β２＝α−θ２ ・・・（３） として求められる。

【００７９】そして、前述したように左側画像検出装置
２９Ｌと右側画像検出装置２９Ｒとは距離Ｌを隔てて設
けられていることから、座標入力／検出領域３ａ内の指
示手段Ｐで指示した点の２次元座標（ｘ，ｙ）は、三角
測量の原理により、 ｘ＝Ｌ・tanβ２／（tanβ１＋tanβ２） ・・・（４） ｙ＝ｘtanβ１ ・・・（５） としてＣＰＵ３２により算出される（図９に示すステッ
プＳ３）。つまり、ステップＳ２〜Ｓ３によって、座標
位置算出手段の機能が実行される。

【００８０】ＣＰＵ３２は、以上のようにして算出され
た指示部材Ｐの指示した座標位置（ｘ，ｙ）をインタフ
ェース３５を介してコンピュータ５に転送し、指示部材
Ｐ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
９に示すステップＳ４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に操作者が指示部材Ｐ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
Ｐ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ことにな
る。

【００８１】ここに、光源部３１から光が照射される座
標入力／検出領域３ａ内に例えばペン等の指示手段Ｐを
挿入した場合、画像検出装置２９（左側画像検出装置２
９Ｌ，右側画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７上
にはその指示手段Ｐの被写体像が結像することから、こ
のラインセンサ２７上の結像位置を光強度分布に基づい
て検出し、その検出された各ラインセンサ２７上の結像
位置に基づいて座標入力／検出領域３ａ内に挿入された
指示手段Ｐの二次元座標位置を検出することにより、精
密な光軸合わせを不要とすることができ、かつ、特殊な
指示手段を用いなくとも座標位置の検出を容易にするこ
とができる。

【００８２】本発明の第二の実施の形態を図１０および
図１１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。本実施の形態の座標入力
／検出装置５０は、前述した座標入力／検出装置３とは
発光手段が異なるものである。

【００８３】ここで、図１０は座標入力／検出装置５０
の構成を概略的に示す説明図、図１１は電子黒板システ
ム１の座標入力／検出装置５０付近を部分的に示す縦断
側面図である。図１０および図１１に示すように、座標
入力／検出装置５０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５０ａを備えている。この座標入力／検出装
置５０の座標入力／検出領域５０ａの下部を除く周縁部
には、例えば複数の光ファイバを並列させて設けた導光
部材５１が設けられている。この導光部材５１は、太陽
光や照明によって周囲が適度に明るい環境であれば特別
な光源が無くとも座標入力／検出領域５０ａ内にＰＤＰ
２のディスプレイ面２ａから一定の距離を隔てて拡散光
Ｈを照射することができるものであって、図１１に示す
ように、導光部材５１の一方の端面５１ａに入射した周
囲光を他方の端面５１ｂから拡散光Ｈとして照射するも
のである。つまり、導光部材５１が発光手段として機能
することになる。また、導光部材５１は、光拡散機能を
有することから、周囲光の光量ムラや変動にかかわらず
安定して光を照射することができる。

【００８４】また、この導光部材５１は、塑性を有した
シート状に形成されており、ＰＤＰ２のディスプレイ面
２ａに沿って貼り付けられている。したがって、導光部
材５１をＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに密着させるこ
とができるので、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａから一
定間隔を隔てて拡散光Ｈを照射することが無調整で容易
となっている。また、このような導光部材５１によれ
ば、ＰＤＰ２のような平板表示装置（フラットパネルデ
ィスプレイ）に限らず、表面がx方向またはy方向のいず
れか一方向にのみ凹形状になっているプロジェクタース
クリーンに導光部材５１を設けた場合にも、無調整で容
易にプロジェクタースクリーンから一定間隔を確保する
ことが可能になっている。

【００８５】さらに、この導光部材５１のシート厚は、
画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側画像
検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７において光強度分
布を検出するのに必要な最小限の高さとされている。こ
れにより、装置の小型化が図られている。

【００８６】加えて、座標入力／検出領域５０ａの上部
に設けられる導光部材５１の長さは平均的な人体の幅よ
りも長く、座標入力／検出領域５０ａの上部に設けられ
る導光部材５１の設置位置は平均的な人体の高さよりも
高い位置である。筆記の際においては、操作者が座標入
力／検出領域５０ａ（ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ）
の前に立った場合や手をかざした場合に生じる影により
導光部材５１における集光量が減少するおそれがある
が、このようにすることで影が導光部材５１に対して部
分的にしかできなくなるため、影の生じていない他の領
域から光を補完することで十分な光量を得る事ができ
る。したがって、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａも大画
面であることが必要とされる。

【００８７】したがって、このような座標入力／検出装
置５０を電子黒板システム１に適用した場合であって
も、指示部材Ｐを座標入力／検出領域５０ａ内に挿入し
た場合には、ラインセンサ２７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、前述した座
標入力／検出装置３を用いた場合と同様の作用効果を得
ることができる。

【００８８】ここに、発光手段として導光部材５１を用
いることにより、特別な光源が無くとも周囲光を利用し
て座標入力／検出領域５０ａ内に光を照射することがで
きるので、省電力化を図ることができるとともに、寿命
の長い光源部品を得ることができる。

【００８９】なお、特に図示しないが、このような座標
入力／検出装置５０に補助光源を設け、周囲光が十分で
ない場合にのみ選択的に電源をＯＮにして点灯すること
で補助光源からの光を導光部材５１の端面５１ａに入射
させるようにしても良い。このように補助光源を設けて
導光部材５１の端面５１ａに入射させることにより、周
囲光が十分でない場合であっても導光部材５１の端面５
１ｂから照射される拡散光Ｈの光量を増加させることが
でき、画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右
側画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７における光
の強度分布の検出精度を向上させることができる。ま
た、補助光源としては安価な点光源で良いが、変調が可
能な半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）を補助光源と
して用いてラインセンサ２７において復調することによ
り、外乱ノイズ光によるノイズ信号を除去することがで
きる。

【００９０】本発明の第三の実施の形態を図１２および
図１３に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施
の形態または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。
本実施の形態の座標入力／検出装置６０は、前述した座
標入力／検出装置３，５０とは発光手段が異なるもので
ある。

【００９１】ここで、図１２は座標入力／検出装置６０
の構成を概略的に示す説明図、図１３は電子黒板システ
ム１の座標入力／検出装置６０付近を部分的に示す縦断
側面図である。図１２および図１３に示すように、座標
入力／検出装置６０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６０ａを備えている。この座標入力／検出装
置６０の座標入力／検出領域６０ａの下部を除く周縁部
には、蛍光集光部材６１が設けられている。この蛍光集
光部材６１は、例えばアクリル板の中に蛍光物質が埋め
込まれておりこの蛍光物質が入射光を特定の波長の単色
光（蛍光）に変換するものであって、蛍光物質で発した
蛍光がアクリル板内で全反射を繰り返して端面に集めら
れることにより、その端面が明るく輝くものである。し
たがって、蛍光集光部材６１は、太陽光や照明によって
周囲が適度に明るい環境であれば特別な光源が無くとも
座標入力／検出領域６０ａ内にＰＤＰ２のディスプレイ
面２ａから一定の距離を隔てて拡散光Ｈを照射すること
ができるものであって、図１４に示すように、蛍光集光
部材６１に入射した周囲光を端面６１ａから拡散光Ｈと
して照射するものである。つまり、蛍光集光部材６１が
発光手段として機能することになる。なお、蛍光集光部
材６１から照射される拡散光Ｈのピーク光量は大きいの
で、画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側
画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７における光の
強度分布の検出精度を高めることが可能になっている。

【００９２】また、本実施の形態の蛍光集光部材６１に
用いられる蛍光物質は、商用電源電圧半周期（１０ｍ
ｓ）以上の時間にわたって蛍光を発するものとされてい
る。これにより、周囲光の短期光量変動に対応すること
が可能になっている。さらに、蛍光集光部材６１に用い
られる蛍光物質としては、例えば蛍光色として赤色を発
する蛍光物質が用いられている。

【００９３】このような蛍光集光部材６１は、塑性を有
したシート状に形成されており、ＰＤＰ２のディスプレ
イ面２ａに沿って貼り付けられている。したがって、蛍
光集光部材６１をＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに密着
させることができるので、ＰＤＰ２のディスプレイ面２
ａから一定間隔を隔てて拡散光Ｈを照射することが無調
整で容易となっている。また、このような蛍光集光部材
６１によれば、ＰＤＰ２のような平板表示装置（フラッ
トパネルディスプレイ）に限らず、表面がx方向またはy
方向のいずれか一方向にのみ凹形状になっているプロジ
ェクタースクリーンに蛍光集光部材６１を設けた場合に
も、無調整で容易にＰＤＰ２のディスプレイ面２ａから
一定間隔を確保することが可能になっている。なお、蛍
光集光部材６１をＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに沿っ
て完全密着させた場合には、蛍光集光部材６１における
集光量が減少してしまうことから、蛍光集光部材６１と
ＰＤＰ２との間に、蛍光集光部材６１に対面する側に反
射面を有する反射手段６２を挟み込む。この反射手段６
２としては、例えば白板、ミラーシート、スペーサ等が
考えられる。これにより、蛍光集光部材６１の端面６１
ａから照射される拡散光Ｈの光量を増加させることがで
き、画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側
画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７における光の
強度分布の検出精度を向上させることができる。

【００９４】さらに、この蛍光集光部材６１のシート厚
は、画像検出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側
画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７において光強
度分布を検出するのに必要な最小限の高さとされてい
る。これにより、装置の小型化を図ることができる。

【００９５】加えて、蛍光集光部材６１は、図１３に示
すように、ＰＤＰ２の上部でＵ字形状に折り曲げられて
ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａとは反対側に位置する背
面側２ｂにまで廻り込んで設けられている。このように
蛍光集光部材６１の表面積を広くすることにより、蛍光
集光部材６１の端面６１ａから照射される拡散光Ｈの光
量を増加させることができ、画像検出装置２９（左側画
像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装置２９Ｒ）のライン
センサ２７における光の強度分布の検出精度を向上させ
ることができる。なお、蛍光集光部材６１は、例えば型
成形により作成することができるので、表面積を広くと
った場合であっても、極めて安価である。また、蛍光集
光部材６１をＰＤＰ２の背面側２ｂにまで廻り込ませる
ことで、その蛍光集光部材６１を電子黒板システム１の
外装とすることができ、電子黒板システム１をスケルト
ンデザインにすることができる。

【００９６】また、蛍光集光部材６１をＰＤＰ２の背面
側２ｂに沿って廻り込ませた場合にも、蛍光集光部材６
１における集光量が減少してしまうことから、蛍光集光
部材６１とＰＤＰ２の背面側２ｂとの間に、蛍光集光部
材６１に対面する側に反射面を有する反射手段６３を挟
み込む。この反射手段６３としては、反射手段６２と同
様に白板、ミラー、スペーサ等が考えられる。これによ
り、蛍光集光部材６１の端面６１ａから照射される拡散
光Ｈの光量を増加させることができ、画像検出装置２９
（左側画像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装置２９Ｒ）
のラインセンサ２７における光の強度分布の検出精度を
向上させることができる。

【００９７】加えて、座標入力／検出領域６０ａの上部
に設けられる蛍光集光部材６１の長さは平均的な人体の
幅よりも長く、座標入力／検出領域６０ａの上部に設け
られる蛍光集光部材６１の設置位置は平均的な人体の高
さよりも高い位置である。筆記の際においては、操作者
が座標入力／検出領域６０ａ（ＰＤＰ２のディスプレイ
面２ａ）の前に立った場合や手をかざした場合に生じる
影により蛍光集光部材６１における集光量が減少するお
それがあるが、このようにすることで影が蛍光集光部材
６１に対して部分的にしかできなくなるため、影の生じ
ていない他の領域から光を補完することで十分な光量を
得る事ができる。したがって、ＰＤＰ２のディスプレイ
面２ａも大画面であることが必要とされる。

【００９８】また、座標入力／検出装置６０の画像検出
装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装置
２９Ｒ）の光入射方向上流側には、赤色透過フィルタ６
４が設けられている。この赤色透過フィルタ６４は、蛍
光集光部材６１の端面６１ａから照射される赤色の拡散
光Ｈのみを透過させるものである。したがって、赤色透
過フィルタ６４により外乱ノイズ光を除去することがで
きるので、画像検出装置２９（左側画像検出装置２９
Ｌ，右側画像検出装置２９Ｒ）のラインセンサ２７にお
ける光の強度分布の検出精度を向上させることができ
る。

【００９９】さらに、座標入力／検出装置６０の蛍光集
光部材６１の端面６１ａには、蛍光集光部材６１の表面
で反射された外乱ノイズ光が画像検出装置２９（左側画
像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装置２９Ｒ）に直接入
射することを防止するため、板状の規制部材６５が設け
られている。さらにまた、外乱ノイズ光が画像検出装置
２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装置２９
Ｒ）に直接入射することを防止するための板状の規制部
材６６も、座標入力／検出装置６０の蛍光集光部材６１
の上部６１ｂに設けられている。これにより、画像検出
装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装置
２９Ｒ）のラインセンサ２７における光の強度分布の検
出精度を向上させることができる。

【０１００】したがって、このような座標入力／検出装
置６０を電子黒板システム１に適用した場合であって
も、指示部材Ｐを座標入力／検出領域６０ａ内に挿入し
た場合には、ラインセンサ２７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、前述した座
標入力／検出装置３を用いた場合と同様の作用効果を得
ることができる。

【０１０１】なお、特に図示しないが、このような座標
入力／検出装置６０に補助光源を設け、周囲光が十分で
ない場合にのみ選択的に電源をＯＮにして点灯すること
で補助光源からの光を蛍光集光部材６１に入射させるよ
うにしても良い。このように補助光源を設けて蛍光集光
部材６１に入射させることにより、周囲光が十分でない
場合であっても蛍光集光部材６１の端面６１ａから照射
される拡散光Ｈの光量を増加させることができ、画像検
出装置２９（左側画像検出装置２９Ｌ，右側画像検出装
置２９Ｒ）のラインセンサ２７における光の強度分布の
検出精度を向上させることができる。また、補助光源と
しては安価な点光源で良いが、変調が可能な半導体レー
ザ（ＬＤ：Laser Diode）を補助光源として用いてライ
ンセンサ２７において復調することにより、外乱ノイズ
光によるノイズ信号を除去することができる。さらに、
ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａからの光を補助光源とし
て利用するようにすれば、特別に補助光源を設ける必要
がなく、装置の小型化とコストダウンが図れる。

【０１０２】なお、各実施の形態においては、電子黒板
システム１として座標入力／検出装置３，５０，６０を
平板表示装置（フラットパネルディスプレイ）であるプ
ラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display P
anel）２に備えたが、これに限るものではなく、ＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）、液晶リアプロジェクショ
ンディスプレイ等を平板表示装置として適用しても良
い。さらに、平板表示装置（フラットパネルディスプレ
イ）に限らず、座標入力／検出装置３，５０，６０をラ
イティングボードとして機能するホワイトボードに備え
ても良い。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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，Ｍ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。

【０１０６】

【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、指示手段の挿入を受け付ける二次元の座標
入力／検出領域と、この座標入力／検出領域の周縁部に
所定の間隔で配設され、前記座標入力／検出領域内を撮
像する撮像素子を有する複数の画像検出手段と、これら
の画像検出手段を結ぶ一辺を除く前記座標入力／検出領
域の周縁部に配設され、前記座標入力／検出領域内に光
を照射する発光手段と、前記座標入力／検出領域内に前
記指示手段が挿入された場合に、前記各画像検出手段の
前記撮像素子上におけるその指示手段の被写体像の結像
位置を光強度分布に基づいてそれぞれ検出する結像位置
検出手段と、この結像位置検出手段により検出された前
記各撮像素子上の結像位置に基づいて前記座標入力／検
出領域内に挿入された前記指示手段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、発光手段から光
が照射される座標入力／検出領域内に例えばペン等の指
示手段を挿入した場合、各画像検出手段の撮像素子上に
はその指示手段の被写体像が結像することから、この撮
像素子上の結像位置を光強度分布に基づいて検出し、そ
の検出された各撮像素子上の結像位置に基づいて座標入
力／検出領域内に挿入された指示手段の二次元座標位置
を検出することにより、精密な光軸合わせを不要とする
ことができ、かつ、特殊な指示手段を用いなくとも座標
位置の検出を容易にすることができる。

【０１０７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の座標入力／検出装置において、前記発光手段は、前
記座標入力／検出領域の各辺の長さに少なくとも略同一
な長さを有していることにより、座標入力／検出領域の
全面を確実に筆記有効な範囲とすることができる。

【０１０８】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の座標入力／検出装置において、前記発光手
段は、蛍光灯であることにより、メンテナンスが容易で
あって、かつ、安価な構成を実現することができる。

【０１０９】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の座標入力／検出装置において、前記発光手
段は、ネオン管であることにより、長さを自由に調整可
能であることから座標入力／検出領域を所望の大きさに
することができるとともに、その径が小さいことから省
スペース化を図ることができる。

【０１１０】請求項５記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の座標入力／検出装置において、前記発光手
段は、周囲光を前記座標入力／検出領域に導く導光部材
であることにより、特別な光源が無くとも周囲光を利用
して座標入力／検出領域内に光を照射することができる
ので、省電力化を図ることができるとともに、寿命の長
い光源部品を得ることができる。

【０１１１】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の座標入力／検出装置において、前記導光部材は光拡
散機能を有することにより、周囲光の光量ムラや変動に
かかわらず安定して光を照射することができる。

【０１１２】請求項７記載の発明によれば、請求項５ま
たは６記載の座標入力／検出装置において、前記導光部
材はシート状に形成されており、そのシートの厚みは前
記画像検出手段の前記撮像素子上での光強度分布の検出
に必要な最小限の高さであることにより、装置の小型化
を図ることができる。

【０１１３】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載の座標入力／検出装置において、前記導光部材は塑性
を有していることにより、例えば表示装置の表示面に導
光部材を密着させて設けることができるので、表示装置
の表示面から一定間隔を隔てて光を照射することが無調
整で容易となり、また、表面がx方向またはy方向のいず
れか一方向にのみ凹形状になっている表示装置の表示面
に導光部材を設けた場合にも、無調整で容易に表示装置
の表示面から一定間隔を確保することができる。

【０１１４】請求項９記載の発明によれば、請求項５な
いし８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／検出領域の上部に設けられる前記導
光部材の長さは平均的な人体の幅よりも長く、前記座標
入力／検出領域の上部に設けられる前記導光部材の設置
位置は平均的な人体の高さよりも高い位置であることに
より、筆記の際においては、操作者が座標入力／検出領
域の前に立った場合や手をかざした場合に生じる影によ
り導光部材における集光量が減少するおそれがあるが、
このようにすることで影が導光部材に対して部分的にし
かできなくなるため、影の生じていない他の領域から光
を補完することで十分な光量を得る事ができる。

【０１１５】請求項１０記載の発明によれば、請求項５
ないし９のいずれか一記載記載の座標入力／検出装置に
おいて、前記導光部材は、蛍光集光部材であることによ
り、蛍光集光部材から照射される光のピーク光量は大き
いことから、各画像検出手段の撮像素子における光の強
度分布の検出精度を高めることができる。

【０１１６】請求項１１記載の発明によれば、請求項１
０記載の座標入力／検出装置において、前記蛍光集光部
材に用いられる蛍光物質は、商用電源電圧半周期以上の
時間にわたって蛍光を発することにより、周囲光の短期
光量変動に対応することができる。

【０１１７】請求項１２記載の発明によれば、請求項１
０または１１記載の座標入力／検出装置において、前記
蛍光集光部材は、装置外装を形成することにより、蛍光
集光部材の表面積を広くすることで、蛍光集光部材から
照射される光の光量を増加させることができるので、各
画像検出手段の撮像素子における光の強度分布の検出精
度を向上させることができる。また、装置をスケルトン
デザインにすることもできる。

【０１１８】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
０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、前記蛍光集光部材は、この蛍光集光部材に対面
する側に反射面を有する反射手段に積層させて設置され
ることにより、蛍光集光部材から照射される光の光量を
増加させることができるので、各画像検出手段の撮像素
子における光の強度分布の検出精度を向上させることが
できる。

【０１１９】請求項１４記載の発明によれば、請求項５
ないし１３のいずれか一記載の座標入力／検出装置にお
いて、前記導光部材に対して光を入射する補助光源をさ
らに設けることにより、周囲光が十分でない場合であっ
ても照射される光の光量を増加させることができるの
で、各画像検出手段の撮像素子における光の強度分布の
検出精度を向上させることができる。

【０１２０】請求項１５記載の発明によれば、請求項１
４記載の座標入力／検出装置において、前記補助光源
は、選択的にＯＮ／ＯＦＦが可能であることにより、省
電力化を図ることができる。

【０１２１】請求項１６記載の発明によれば、請求項１
４記載の座標入力／検出装置において、前記補助光源は
変調が可能であって、前記各画像検出手段の前記撮像素
子において復調することにより、外乱ノイズ光によるノ
イズ信号を除去することができる。

【０１２２】請求項１７記載の発明によれば、請求項１
４記載の座標入力／検出装置において、表示装置の表示
面からの光を前記補助光源として利用することにより、
特別に補助光源を設ける必要がなく、装置の小型化とコ
ストダウンを図ることができる。

【０１２３】請求項１８記載の発明によれば、請求項１
０ないし１７のいずれか一記載の座標入力／検出装置に
おいて、前記各画像検出手段の光入射方向の上流側に
は、前記蛍光集光部材が発する蛍光のみを透過させる光
選択手段を備えることにより、外乱ノイズ光を除去する
ことができるので、各画像検出手段の撮像素子における
光の強度分布の検出精度を向上させることができる。

【０１２４】請求項１９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１８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。

【０１２５】請求項２０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１８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。

【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】電子黒板システムの座標入力／検出装置付近を
部分的に示す縦断側面図である。

【図６】座標入力／検出装置の各部の電気的接続を示す
ブロック図である。

【図７】座標入力／検出装置の座標入力／検出領域内の
一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。

【図８】その一部を拡大して示す正面図である。

【図９】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１０】本発明の第二の実施の形態の座標入力／検出
装置の構成を概略的に示す説明図である。

【図１１】電子黒板システムの座標入力／検出装置付近
を部分的に示す縦断側面図である。

【図１２】本発明の第三の実施の形態の座標入力／検出
装置の構成を概略的に示す説明図である。

【図１３】電子黒板システムの座標入力／検出装置付近
を部分的に示す縦断側面図である。

【図１４】従来の光学式の座標入力／検出装置を概略的
に示す正面図である。

【符号の説明】

１ 電子黒板システム ２ 表示装置 ２ａ 表示面 ３，５０，６０ 座標入力／検出装置 ３ａ，５０ａ，６０ａ 座標入力／検出領域 ４ 電子黒板部 ５ 制御装置 ２７ 撮像素子 ２９ 画像検出手段 ３１ 発光手段 ５１ 発光手段、導光部材 ６１ 発光手段、蛍光集光部材 ６２，６３ 反射手段 Ｐ 指示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C071 CA02 CD04 DA03 DB02 DB04 DC04 5B068 AA03 AA05 AA15 AA22 AA32 AA37 BC05 BE06 CC11 5B087 AA03 AA04 AA09 AE02 AE03 CC01 CC14 CC20 CC26 CC33 DD17 DJ03

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指示手段の挿入を受け付ける二次元の座
   標入力／検出領域と、 この座標入力／検出領域の周縁部に所定の間隔で配設さ
   れ、前記座標入力／検出領域内を撮像する撮像素子を有
   する複数の画像検出手段と、 これらの画像検出手段を結ぶ一辺を除く前記座標入力／
   検出領域の周縁部に配設され、前記座標入力／検出領域
   内に光を照射する発光手段と、 前記座標入力／検出領域内に前記指示手段が挿入された
   場合に、前記各画像検出手段の前記撮像素子上における
   その指示手段の被写体像の結像位置を光強度分布に基づ
   いてそれぞれ検出する結像位置検出手段と、 この結像位置検出手段により検出された前記各撮像素子
   上の結像位置に基づいて前記座標入力／検出領域内に挿
   入された前記指示手段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。
2. 【請求項２】 前記発光手段は、前記座標入力／検出領
   域の各辺の長さに少なくとも略同一な長さを有している
   請求項１記載の座標入力／検出装置。
3. 【請求項３】 前記発光手段は、蛍光灯である請求項１
   または２記載の座標入力／検出装置。
4. 【請求項４】 前記発光手段は、ネオン管である請求項
   １または２記載の座標入力／検出装置。
5. 【請求項５】 前記発光手段は、周囲光を前記座標入力
   ／検出領域に導く導光部材である請求項１または２記載
   の座標入力／検出装置。
6. 【請求項６】 前記導光部材は光拡散機能を有する請求
   項５記載の座標入力／検出装置。
7. 【請求項７】 前記導光部材はシート状に形成されてお
   り、そのシートの厚みは前記画像検出手段の前記撮像素
   子上での光強度分布の検出に必要な最小限の高さである
   請求項５または６記載の座標入力／検出装置。
8. 【請求項８】 前記導光部材は塑性を有している請求項
   ７記載の座標入力／検出装置。
9. 【請求項９】 前記座標入力／検出領域の上部に設けら
   れる前記導光部材の長さは平均的な人体の幅よりも長
   く、前記座標入力／検出領域の上部に設けられる前記導
   光部材の設置位置は平均的な人体の高さよりも高い位置
   である請求項５ないし８のいずれか一記載の座標入力／
   検出装置。
10. 【請求項１０】 前記導光部材は、蛍光集光部材である
    請求項５ないし９のいずれか一記載記載の座標入力／検
    出装置。
11. 【請求項１１】 前記蛍光集光部材に用いられる蛍光物
    質は、商用電源電圧半周期以上の時間にわたって蛍光を
    発する請求項１０記載の座標入力／検出装置。
12. 【請求項１２】 前記蛍光集光部材は、装置外装を形成
    する請求項１０または１１記載の座標入力／検出装置。
13. 【請求項１３】 前記蛍光集光部材は、この蛍光集光部
    材に対面する側に反射面を有する反射手段に積層させて
    設置される請求項１０ないし１２のいずれか一記載の座
    標入力／検出装置。
14. 【請求項１４】 前記導光部材に対して光を入射する補
    助光源をさらに設ける請求項５ないし１３のいずれか一
    記載の座標入力／検出装置。
15. 【請求項１５】 前記補助光源は、選択的にＯＮ／ＯＦ
    Ｆが可能である請求項１４記載の座標入力／検出装置。
16. 【請求項１６】 前記補助光源は変調が可能であって、
    前記各画像検出手段の前記撮像素子において復調する請
    求項１４記載の座標入力／検出装置。
17. 【請求項１７】 表示装置の表示面からの光を前記補助
    光源として利用する請求項１４記載の座標入力／検出装
    置。
18. 【請求項１８】 前記各画像検出手段の光入射方向の上
    流側には、前記蛍光集光部材が発する蛍光のみを透過さ
    せる光選択手段を備える請求項１０ないし１７のいずれ
    か一記載の座標入力／検出装置。
19. 【請求項１９】 文字および画像を表示する表示装置
    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１８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。
20. 【請求項２０】 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１８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。