JP2000172438A

JP2000172438A - 座標入力用指示具

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Publication number: JP2000172438A
Application number: JP34367898A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Yoshimura; 雄一郎吉村; Katsuhide Hasegawa; 勝英長谷川; Atsushi Tanaka; 淳田中; Katsuyuki Kobayashi; 克行小林; Kiwamu Kobayashi; 究小林; Masaaki Kanashiki; 正明金鋪
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2000-06-23
Anticipated expiration: 2018-12-03
Also published as: JP3530758B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光学式座標入力装置の座標入力面に光スポッ
トを照射して座標入力を行うための座標入力用指示具に
おいて、先端部に設けられた光スポット照射用の発光素
子の摩耗ないし損傷を防止する。【解決手段】指示具４の先端部に、発光素子４１を覆
う透光性材料からなるキャップ４６が設けられる。座標
入力面を構成するスクリーン１０に対して指示具４の先
端部を接触させて座標入力を行うときにキャップ４６が
スクリーン１０に接触する。このときキャップ４６に覆
われた発光素子４１はスクリーン１０に接触しない。ま
た、キャップ４６は発光素子４１から離間しているの
で、前記の接触による外力が発光素子４１に加わること
もない。したがって、前記接触ないし外力による発光素
子４１の摩耗ないし損傷を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力用指示具
に関し、特に、光学式座標入力装置の座標入力面に光ス
ポットを照射して座標入力を行うための座標入力用指示
具であって、前記光スポットを照射するための発光素子
が先端部に設けられた座標入力用指示具に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】上記の光学式の座標入力装置は、例えば
座標入力が可能な大型表示システムに用いられており、
その場合、大型ディスプレイの座標入力面として構成さ
れた表示画面上の任意の位置に対して、発光素子を備え
た座標入力用指示具（以下、指示具と略称する）によっ
て指示して発光素子の発光により光スポットを照射し、
その照射位置の座標を入力することにより、外部接続さ
れたコンピュータを制御したり、文字や図形などを筆記
入力したりするように構成されている。

【０００３】この光学式の座標入力装置としては、ＣＣ
Ｄエリアセンサやリニアセンサを用いて座標入力面上の
光スポットを撮像し、重心座標あるいはパターンマッチ
ングを用いるなどの画像処理を行って、光スポットの位
置の座標値を演算して出力するものや、ＰＳＤと呼ばれ
る位置検出素子（光スポットの位置に対応した出力電圧
が得られるアナログデバイス）を用いるものなどが知ら
れている。

【０００４】例えば、特公平７−７６９０２号公報に
は、可視光の平行ビームによる光スポットをビデオカメ
ラで撮像して光スポットの照射位置の座標を検出し、同
時に赤外拡散光で制御信号を送受する装置について開示
されている。また、特開平６−２７４２６６号公報に
は、リニアＣＣＤセンサと特殊な光学マスクを用いて座
標検出を行う装置が開示されている。また、特許第２５
０３１８２号には、ＰＳＤを用いた装置について、その
構成と出力座標の補正方法が開示されている。

【０００５】これらの従来の光学式の座標入力装置の指
示具においては、光スポットの光を発光する発光部の発
光素子、例えばＬＥＤ、半導体レーザ等の素子の周囲の
構造に関して格別に規定したものはなく、発光素子は指
示具の先端部に露出しており、発光素子からの光を他の
部材を介さずに直接に座標入力面に照射している。そし
て、いわゆるポインタとして座標入力面から離れた所か
ら光スポットを座標入力面に照射して座標入力を行う場
合もあるが、いわゆる入力ペンとして使用する場合、発
光素子を座標入力面に直に接触させて座標入力を行うよ
うになっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特に指示具を
座標入力面に接触させて座標入力を行なう場合には、発
光素子、例えば、ＬＥＤの透明封止樹脂が座標入力面と
の摩擦により摩耗したり傷付いたりして、封止樹脂のレ
ンズとしての形状の変化により、ＬＥＤからの発光の照
射量が低下したり、発光分布が変化したりして、座標検
出精度の低下を招く等の不都合が生じた。

【０００７】また、従来、発光部にフィルターを設けた
構成も一部で提案されたが、そのフィルター自体も摩耗
や傷付き等が許されない光学部品であって、発光部材と
しての発光素子の一部であり、その摩耗や傷付き等に対
する対策の構成は提示されていない。

【０００８】そして、発光素子ないしフィルターの摩耗
ないし損傷が進行した場合は、発光素子ないしフィルタ
ーの交換、更には、指示具全体の交換が必要であった。

【０００９】一方、ＬＥＤ等の発光素子は工業汎用部材
であるため、摩耗低減のため発光素子自体の透明封止樹
脂を改良するのは、発光チップ部に対する耐食性等も考
慮した材料改良等の必要があり、汎用品を用いる場合に
比べて高コストとなってしまう。

【００１０】また、発光素子ないしフィルターが摩耗な
いし傷付いた状態で座標入力面との接触を繰り返すこと
により、座標入力面についても傷つきの原因となるとい
う問題もあった。

【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その課題は、上記の光学式座標入力装置に用
いられる座標入力用指示具において、光スポット照射用
の発光素子の摩耗ないし損傷を防止できる構成を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、光学式座標入力装置の座標入力面
に光スポットを照射して座標入力を行うための座標入力
用指示具であって、前記光スポットを照射するための発
光素子が先端部に設けられた座標入力用指示具におい
て、該指示具の先端部に、前記発光素子を覆う透光性材
料からなるキャップを設け、該指示具の先端部を前記座
標入力面に接触させて座標入力を行うときに前記キャッ
プが前記座標入力面に接触するようにした構成を採用し
た。

【００１３】このような構成によれば、指示具の先端部
を座標入力面に接触させて座標入力を行うときにキャッ
プが座標入力面に接触し、発光素子は座標入力面に接触
しないので、その接触による発光素子の摩耗ないし損傷
を防止できる。

【００１４】さらに、本発明によれば、前記キャップは
前記発光素子から離間して設けられた構成を採用した。

【００１５】この構成によれば、指示具の先端部を座標
入力面に接触させて座標入力を行うときに、外力が発光
素子に加わることがなく、その外力による発光素子の破
損を防止できる。

【００１６】さらに、本発明によれば、前記キャップは
弾性体からなる緩衝部材を介して座標入力用指示具の本
体に装着された構成、及び前記キャップは透明な弾性体
からなる透明緩衝部材を介して前記発光素子に装着され
た構成を採用した。

【００１７】これらの構成によれば、座標入力面にキャ
ップを押し付けて座標入力を行う際にキャップに加わる
衝撃を緩衝することができる。

【００１８】さらに、本発明によれば、前記キャップを
形成する透光性材料が、該キャップの表面の摩擦係数を
低減させた構成、前記キャップの摩擦係数を低減させる
ための滑剤を主成分とする粒状の滑り部材を前記キャッ
プの少なくとも表面に点在するように設けた構成、及び
前記キャップの摩擦係数を低減させるための滑剤を主成
分とする線状の滑り部材を前記キャップの表面に設けた
構成を採用した。

【００１９】これらの構成によれば、キャップの表面の
摩擦係数が低減され、特に座標入力面にキャップを接触
させたまま移動して文字や線画などを入力するときに、
キャップの滑りが良く、キャップ及び座標入力面の摩耗
ないし損傷を防止できるとともに、指示具の操作感が良
くなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。ここでは、座標入力が可能な大型表
示システムに用いられる光学式座標入力装置の指示具の
実施形態を示す。

【００２１】〈座標入力装置を含む大型表示システムの
概略構成の説明〉まず、本発明の実施形態による座標入
力装置を含む大型表示システムの概略構成について図２
により説明する。

【００２２】図２に示す表示システムに含まれる座標入
力装置は、大別して、座標入力面と共に表示面を構成す
るスクリーン１０と、これに対して光ビーム４５を発射
して光スポット５を照射する指示具４と、光スポット５
のスクリーン１０上における照射位置の座標を検出する
座標検出器１とからなる。表示システムには、これらの
構成と合わせて、出力装置として、スクリーン１０に画
像或いは前述の座標情報等を表示する投射型表示装置８
が設けられる。

【００２３】指示具４の詳細は後述する。

【００２４】座標検出器１は、座標検出センサ部２、こ
のセンサ部２の制御および座標演算などを行うコントロ
ーラ３、制御信号検出センサとしての受光素子６、信号
処理部７から構成されており、光スポット５のスクリー
ン１０上での照射位置の座標、及び指示具４の後述する
各操作スイッチの状態に対応する制御信号を検出し、コ
ントローラ３によって不図示のコンピュータなどの外部
接続装置に対し検出した座標および制御信号の情報を送
信する。

【００２５】投射型表示装置８は、表示信号源としての
不図示のコンピュータなどの外部接続装置から画像信号
が入力される画像信号処理部８１と、これにより制御さ
れ前記画像信号に応じた画像を形成する液晶パネル８２
と、これを照明するランプ８３、その照明光を反射する
ミラー８４、及びランプ８３からの直接の照明光とミラ
ー８４からの反射光を集光するコンデンサーレンズ８５
からなる照明光学系と、照明された液晶パネル８２の画
像をスクリーン１０上に投影する投影レンズ８６とから
なり、所望の画像をスクリーン１０に表示することがで
きる。

【００２６】スクリーン１０は、投射画像の観察範囲を
広くするために適度な光拡散性を持たせてあるので、指
示具４から発射された光ビーム４５も光スポット５の位
置で拡散され、スクリーン１０上の位置や光ビーム４５
の方向によらず、光スポット５の位置で拡散された光の
一部が座標検出器１に入射する様に構成されている。

【００２７】この様に構成することで、指示具４により
スクリーン１０上の所望の位置を指示して光スポット５
を照射して座標を入力し、照射位置を移動させ、その移
動の軌跡の座標を連続的に入力することで文字情報や線
画情報を入力し、その情報を投射型表示装置８でスクリ
ーン１０上に表示することにより、あたかも『紙と鉛
筆』の様な関係で情報の入出力を行うことができる。ま
た、スクリーン１０上にボタンやアイコン等を表示し、
これらに対して光スポット５を照射し、その座標と共に
後述する制御信号を入力することにより、ボタン操作や
アイコンの選択決定などの入力操作を自由に行うことが
できる。

【００２８】〈指示具４の詳細説明〉次に、指示具４の
詳細を説明する。図３は指示具４の概略構成図である。
これに示すように、指示具４は、その先端部に設けられ
光スポットの照射のために光ビームを発射する半導体レ
ーザあるいはＬＥＤ等からなる発光素子４１、その発光
を制御する発光制御部４２、電源部４４、並びに４個の
操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄを有している。また、指
示具４の先端部には発光素子４１を覆うキャップ４６が
設けられる。キャップ４６の詳細については後述する。

【００２９】発光制御部４２は、４個の操作用スイッチ
４３Ａ〜４３Ｄの操作状態に応じて、発光のオン／オフ
と、その発光を後述する変調方法により変調して制御信
号を重畳する発光制御を行う。

【００３０】図１９は、操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄ
の操作に応じた発光制御部４２の制御による指示具４の
動作モード（発光素子４１の駆動モード）を示す表図で
あり、この図１９中でスイッチＡ〜Ｄは図３中の操作用
スイッチ４３Ａ〜４３Ｄに対応している。なお、図１９
中で「発光」とは後述する発光信号（座標信号）に対応
し、「ペンダウン」、「ペンボタン」とは、それぞれ文
字や線画入力及びボタン選択におけるペンダウン、なら
びにメニューの呼び出しなどを行うためのペンボタンの
制御信号のそれぞれに対応する。また○は各スイッチを
押した（操作した）状態、×は離した状態（押していな
い状態）を示す。

【００３１】操作者は、指示具４を握って発光素子４１
が設けられた先端部をスクリーン１０に向ける。このと
き、スイッチ４３Ａは親指が自然に触れる位置に配置さ
れており、これを押すことにより光ビーム４５が発射さ
れる。これによりスクリーン１０上に光スポット５が照
射され、後述する変調方式で発光信号（座標信号）が出
力され始めるが、この状態ではペンダウン及びペンボタ
ンの制御信号はオフの状態である。このため、スクリー
ン１０上では、光スポット５の動きに応じたカーソルの
動きやボタンのハイライト切換えなどによる操作者への
指示位置の明示のみが行われる。

【００３２】また、人差し指及び中指が自然に触れる位
置に配置されたスイッチ４３Ｃ，４３Ｄを押すことによ
って、図１９に示すようにペンダウン及びペンボタンの
制御信号が、発光信号に重畳された信号として出力され
る。すなわち、スイッチ４３Ｃを押すことによってペン
ダウンの状態となり、文字や線画の入力を開始したり、
ボタンを選択決定するなどの画面制御が実行できる。ま
た、スイッチ４３Ｄを押すことによってペンボタンの状
態となり、メニューの呼び出しなどの別機能の入力を行
うことができる。これにより、操作者は、片手でスクリ
ーン１０上の任意の位置で、すばやく正確に文字や図形
を描いて入力したり、ボタンやメニューを選択したりす
ることによって、軽快に操作することができる。

【００３３】また、スイッチ４３Ｂは、キャップ４６を
その操作部材として構成されて指示具４の先端部に設け
られており、スクリーン１０に指示具４の先端部を押し
付ける、つまりキャップ４６を押し付けることによって
動作する。操作者が、指示具４を握り、スイッチ４３Ａ
を押していない状態で、指示具４の先端部をスクリーン
１０に押し付けることで、スイッチ４３Ｂがオンし、発
光信号とペンダウン信号が重畳して出力され、ペンダウ
ン状態となる。したがって、余分なボタン操作を行うこ
となしに自然なペン入力操作を行うことができる。

【００３４】さらに、この状態でスイッチ４３Ａを押す
と、ペンボタン信号が出力される。すなわち、この状態
ではスイッチ４３Ａはペンボタンの役割を持つことにな
る。

【００３５】ところで、指示具４の先端部をスクリーン
１０に押し付けなくても、スイッチ４３Ａを押せば、発
光素子４１が発光し、光スポット５が照射され、それを
動かすことによりカーソルを動かすこともできる。ただ
し、実際上、文字や図形の入力は入力面から離れた空間
で行うより、指示具４の先端部を入力面に接触させた状
態で行う方が遥かに操作性がよく、正確に行える。

【００３６】このように、本実施形態では４個のスイッ
チ４３Ａ〜４３Ｄを用いて、入力面のスクリーン１０か
ら離れていても、また、直前にいても、自然で快適な操
作が可能であり、場合によって使い分けることができ
る。さらには、直接入力専用とする（ポインタとして使
用しない）ならば、発光素子４１は平行な光ビームを発
射するものでなく拡散光源でよいので、半導体レーザよ
りも安価で長寿命のＬＥＤを用いることも可能である。

【００３７】但し、指示具４の先端部を直接スクリーン
１０に接触させるように使用する場合、考慮すべきは、
指示具４の先端部とスクリーン１０との摩擦による摩耗
等に係る問題である。このために本実施形態ではキャッ
プ４６を設けているが、その詳細については後述する。

【００３８】また、それぞれ発光素子４１にＬＥＤを用
いた近接用と半導体レーザを用いた遠隔用の２種類の指
示具４を用いたり、複数の指示具４を複数の操作者が用
いて同時に操作したり、あるいは入力する線の色や太さ
など属性の異なる複数の指示具４を用いることもでき
る。これらの場合、発光制御部４２は、その指示具４に
固有のＩＤ番号を制御信号と共に送信するように構成す
る。また、送信されたＩＤ番号に対応して、スクリーン
１０に表示される線の太さや色などの属性を外部接続機
器側のソフトウェアなどで決定するようにする。これら
の属性は、スクリーン１０上のボタンやメニューなどで
設定変更することもできる。このための操作は、指示具
４に別途操作ボタン等を設け、その操作により変更指示
信号を送信するようにしてもよい。これらの設定につい
ては、指示具４内部あるいは座標検出器１内に状態を保
持するようにして、ＩＤ番号ではなく、属性情報を外部
接続機器へ送信するように構成することも可能である。

【００３９】また、このような追加の操作ボタンは、他
の機能、例えば表示装置の点滅や信号源の切換、録画装
置などの操作などを行えるように設定することも可能で
ある。さらに、スイッチ４３Ａ，４３Ｂのいずれか一
方、または両方に圧力検出手段を設けることによって筆
圧検出を行い、この筆圧データを制御信号と共に送信す
るなど各種の有用な信号を送信することが可能である。

【００４０】次に、スイッチ４３Ａ〜４３Ｄの操作に応
じて出力される発光信号と制御信号の詳細について説明
する。

【００４１】前述のように、指示具４のスイッチ４３Ａ
またはスイッチ４３Ｂがオンになると発光素子４１の発
光が開始され、その発光信号は、比較的長く連続する光
パルス列からなるリーダ部と、これに続く短い光パルス
列からなる複数ビットのコード（メーカーＩＤなど）と
からなるヘッダ部がまず出力され、その後、ペンＩＤや
ペンダウンやペンボタンの制御信号などのデータからな
る送信データの光パルス列が予め定義された順序と形式
に従って順次出力される（図７のＬＳＧ信号参照）。

【００４２】なお、本実施形態では、各データビットに
おいて、“１”ビットは“０”ビットに対して２倍の間
隔をもつようなデータの符号化方式を使用しているが、
その符号化方式については種々のものが使用可能であ
る。ただし、座標検出のためには発光素子４１の発光の
平均光量が一定している事、またＰＬＬの同調を行うに
はクロック成分が十分大きい事、等が望ましく、さら
に、送信すべきデータ量から見て冗長度を比較的高くし
ても支障はない等を勘案して、本実施形態においては、
６ビット（６４個）のデータを１０ビット長のコードの
うち、１と０が同数で、かつ、１あるいは０の連続数が
３以下の１０８個のコードに割り付ける方法で符号化し
ている。このような符号化方式をとることによって、平
均光量が一定になり、また十分なクロック成分が含まれ
るので、復調時に容易に安定した同期信号を生成するこ
とができる。

【００４３】また、前述したペンダウンおよびペンボタ
ンの制御信号は２ビットであるが、ＩＤ等その他の長い
データも送信しなければならない。そこで、本実施形態
では、２４ビットを１ブロックとして、先頭の２ビット
は制御信号、次の２ビットは内容識別コード（例えば、
筆圧信号は００，ＩＤは１１等）、次の２ビットはこれ
らのパリティ、その後に、１６ビットのデータと２ビッ
トのパリテイとを並べて、１ブロックのデータとして構
成する。

【００４４】このようなデータを前述したような方式に
より符号化すると、４０ビット長の信号になる。その先
頭に１０ビット長のシンクコードを付加する。このシン
クコードは０が４個、１が５個連続する、あるいはその
反転パターン（直前のブロックの終わりが、１か０かで
切り替える）という特殊なコードを使用して、データワ
ードとの識別が容易で、データ列の途中においても確実
にその位置を識別してデータの復元ができるようになっ
ている。従って、１ブロックで５０ビット長の伝送信号
となり、制御信号と１６ビットのＩＤまたは筆圧等のデ
ータを送信していることになる。

【００４５】また、本実施形態では、上記パルス列の周
期に対応する第１の周波数６０ｋＨｚの１／８の７．５
ｋＨｚを第２の周波数とし、その周期を上記“０”ビッ
トの周期とし、前述のような符号化方式を採用している
ため、平均伝送ビットレートは、第２の周波数の２／３
の５ｋＨｚとなる。さらに、１ブロックが５０ビットな
ので、１００Ｈｚでは１ブロック２４ビットのデータを
送信していることになる。したがって、パリティを除い
た実効ビットレートは、２０００ビット／秒である。

【００４６】〈キャップの詳細説明〉次に、キャップ４
６の詳細について説明する。

【００４７】本実施形態の指示具４に於いては、図１に
示すように、透光性材料よりなるキャップ４６が発光素
子４１を覆う様に指示具４の先端部に設けられている。
なお、図３では、キャップ４６が操作用スイッチ４３Ｂ
の操作部材である構成を示したが、キャップ４６は、発
光素子４１を覆う構成となっていれば、必ずしもスイッ
チを構成する操作部材となっている必要はない。図１で
は、キャップ４６がスイッチを構成する操作部材ではな
く、発光素子４６を覆うだけの単なるキャップとして指
示具４の本体の先端部に固定されて装着されている構成
を示している（この場合のペンダウン機能等は指示具４
の他の部分に設けたスイッチにもたせればよい）。

【００４８】キャップ４６は、指示具４の先端部を直接
にスクリーン１０に接触するモードで座標入力する場合
に、スクリーンに接触する部材であり、この構成により
ＬＥＤ等の発光素子４１が直にスクリーンに接触するこ
とはない。また、キャップ４６は、発光素子４１に対し
て空間的に離間して指示具４の本体に装着されているの
で、キャップ４６を直接スクリーン１０へ押し付けるこ
とによる外力が発光素子４１に加わることもない。

【００４９】従って、発光素子４１が、スクリーンとの
摩擦により摩耗したり傷がついて、発光状態に影響を与
えることはなく、上記外力によって破損することもな
い。

【００５０】キャップ４６は、発光素子４１からの光を
あまり減衰させずに透過しスクリーン１０ヘ投射させる
ため、光を透過する透光性があることが求められ、例え
ばＰＭＭＡ（メタクリル樹脂）、ＡＳ（スチレン、アク
リロニトリル共重合体）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＣ
（ポリカーボネート）、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料
を用いて形成する。もちろん、上記透光性がある材料で
あれば、他の材料でもよいし、着色していてもよい。

【００５１】また、キャップ４６は、指示具４の先端部
でスクリーン１０と接触する範囲において存在するよう
に装着され、指示具４を傾けて座標入力を行なう際にも
対応できるように、図１に示すように、一定の厚みを持
った略半球状のドーム形状をしている。

【００５２】但し、キャップ４６は、スクリーン１０と
接触する範囲において存在する限り必要最小限の範囲の
みに存在すればよく、図１３に示すようにキャップ４６
を図１の場合より小範囲に存在するように構成してもよ
い。また、同じく図１３に示すように、スクリーン１０
へ指示具４の先端のキャップ４６を押し付ける際の衝撃
をやわらげる為、ゴム等の弾性体からなる緩衝部材４７
を介してキャップ４６を指示具４の本体先端部に装着す
る構成としてもよい。

【００５３】なお、図１３の構成の場合、緩衝部材４７
もキャップ４６と同様に発光素子４１から離間して設け
られ、キャップ４６をスクリーン１０に押しつけて座標
入力を行う場合に外力が発光素子４１に加わらないよう
にする。

【００５４】また、図には示さないが、発光素子４１に
フィルター部材を装着する場合には、キャップ４６は更
にそのフィルター部材をも覆う様に構成する。

【００５５】また、図１４に示すように、発光素子４１
とキャップ４６との間にシリコンゴム等の透明な粘弾性
体、あるいはエラストマー等の透明な弾性体からなる透
明緩衝部材４８を設ける構造、すなわち、透明緩衝部材
４８を介してキャップ４６を発光素子４１に装着する構
造としてもよい。このような構造とすることにより、座
標入力時にスクリーン１０へ指示具４の先端のキャップ
４６を押し付ける際の衝撃をやわらげることができる。
更に、透明緩衝部材４８の厚みを一定に管理することに
より、発光素子４１とキャップ４６との間のギャップを
発光素子４１を基準として容易に一定にすることがで
き、個体間のばらつきを押さえることができる。

【００５６】この図１４に示す構造の場合は、発光素子
４１とそれを覆うキャップ４６との間は空間ではない
が、そこに透明緩衝部材４８が存在するので、座標入力
時に指示具４の先端のキャップ４６をスクリーンヘ押し
付けることによる外力が発光素子４１に直接そのまま加
わることがなく、その衝撃が緩衝される。

【００５７】以上のように、透光性材料よりなるキャッ
プ４６で発光素子４１を覆う構成とすることにより、発
光素子４１の摩耗ないし損傷を防止できる。

【００５８】更に、キャップ４１に於いてもスクリーン
１０との接触による摩耗、傷付きを低減する為、キャッ
プ４１の材料を透光性（全光線透過率）を一定以上に保
ちつつ、スクリーン１０との摩擦係数を低減できるよう
な材料としてもよい。

【００５９】例えば、一般的に熱可塑性樹脂を成形する
ときに、その流動性を改善して加工を容易にするため、
或いは成形品を金型から抜き取ることを容易にする為に
用いる滑剤等を添加する。この滑剤をキャップ４６を形
成する透光性材料に添加することにより、キャップ４６
とスクリーン１０との摩擦抵抗を低減させることができ
る。この滑剤として具体的には、例えば、ワセリン・シ
リコングリス、コロイダルシリカを用いる。また、他の
材料で、高級脂肪酸、高級アルコール系、脂肪酸エステ
ル系、グリセライド系、脂肪酸アミド系、複合系プラス
チック成形用滑剤（塩ビ、ポリオレフィン等の食品包装
容器、医療用プラスチック製品用の滑剤）を単独或いは
混合して用いてもよい。

【００６０】添加の方法としては、重合時に混合しても
よく、押出機などで熱溶融させて混合してもよい。添加
量は、全光透過率に大きく影響を与えない為には１００
０ppm程度が適当であるが、滑り効果を高める為には、
更に増量してもよい。しかし、過度に増量するとキャッ
プ４６の透光性材料が黄変し、発光波長によっては影響
を受けるので、影響を受けない色調（例えば青色系）に
変更する為の添加剤を同時に加えることが望ましい。

【００６１】また、更に図１５で示すように、滑剤添加
による全光線透過率の影響を低減するため、スクリーン
１０と接触するキャップ４６の外側の表面層のみ滑剤を
添加した添加層４６１とし、発光素子４１側の内層は滑
剤を添加していない非添加層４６２としてもよい。この
２層構成とすることにより、発光素子４１からの発光の
光量をほとんど低下させることなく、スクリーン１０と
接触する部分での滑り性を増加させて摩耗を低減するこ
とができる。

【００６２】また、上記スクリーン１０との接触による
摩耗、傷付きを低減する為に、例えば、アクリル系化合
物を中心とした塗料を紫外線照射し、又は、シリコン系
塗料により表面硬度を上げた硬化被膜層を上記表面層と
して形成し、内層は非硬化層としてもよい。

【００６３】更に、キャップ４６に摩擦係数を低減する
材料として添加する滑剤等は、キャップ４６を形成する
材料、例えば上記透明樹脂に対して一体的に添加し均一
に溶融させて略均一な光学特性を持たせてもよいが、図
１６（ａ）に示すように、滑剤を主成分とする添加物か
らなる小さな粒状（ビーズ状）の滑り部材４６３をキャ
ップ４６の外側の表面に点在するように設け、その滑り
部材４６３のみが直接の座標入力時にスクリーン１０と
点接触する構成としてもよい。この場合、キャップ４６
を正面から見たのが図１６（ｂ）である。また、同じく
キャップ４６を正面から見た場合、図１６（ｃ）の様に
滑り部材４６３を円形の線状に形成してキャップ４６の
外側の表面に同心円状の配置で複数設け、同様に直接の
座標入力時に滑り部材４６３がスクリーンに接触するよ
うにしてもよい。

【００６４】このような構成とすることにより、キャッ
プ４６とスクリーン１０との接触時に効果的な滑り性が
得られると共に、透明度が低い滑り部材４６３は点、或
いは線状であるから、面積的な割合としては発光素子４
１の発光の光量に大きく影響することなく、また、同時
に滑り部材４６３に発光素子４１からの光が反射するこ
とにより、適度な拡散特性が得られ、後述の結像光学系
に於いて適度のボケを生じさせるためにも、または、指
示具４の入力角度の範囲を大きくとるためにも効果的で
ある。

【００６５】図１７は、更に、他の実施形態として、上
記粒状の滑り部材４６３をキャップ４６の表面部分のみ
ならず、厚み方向に分散添加した構成を示す。このキャ
ップ４６の構成により、キャップ４６がスクリーン１０
との摩擦により摩耗しても、内部に滑り部材４６３が常
に存在するため滑り性が損なわれることなく、良好な操
作性、発光特性を得ることができる。

【００６６】また、図１８に示すように、主にキャップ
４６がスクリーン１０と接触するのは外側の表面部分で
あることを考慮して、上記粒状の滑り部材４６３をキャ
ップ４６の外側の表面寄りの部分ほど高密度に分散させ
てもよい。

【００６７】以上、滑剤を添加した透光性材料をキャッ
プ４６の材料に用いる、或いは滑剤を主成分とする粒状
ないし線状の滑り部材４６３をキャップ４６に設けるこ
とにより、スクリーン１０にキャップ４６を直接に押し
付けて座標入力を行う際、特に、文字入力や描画等のス
トローク操作でこすり動作を伴う座標入力を行なう際
に、キャップ４６の摩擦係数が小さいので、滑り性が良
くなる。従って、キャップ４６及びスクリーン１０の摩
耗、傷付きが低減され、光量を常に安定的に発光及び検
出することができ、座標検出精度の低下を防ぐことがで
きる。また、ユーザーにとっても、座標入力時のスクリ
ーン１０に対する指示具４の滑り性が良くなるので、引
っ掛かり感が無くなり、操作感が向上する。

【００６８】〈座標検出器１の構成説明〉次に、座標検
出器１の構成について図４により説明する。図４に示す
ように、座標検出器１には、前述した制御信号を検出す
るために後述する集光光学系によって高感度に光量検出
を行う受光素子６と、座標検出のために後述する結像光
学系によって光の到来方向を検出する２つのリニアセン
サ２０Ｘ，２０Ｙ（図２の座標検出センサ部２に相当す
る）とが設けられており、指示具４の発光素子４１から
の光ビームによりスクリーン１０上に照射された光スポ
ット５からの拡散光をそれぞれ受光する。また、座標検
出器１には、図２中の信号処理部７を構成するものとし
て、周波数検波部７１と制御信号検出部７２が設けら
れ、図２中のコントローラ３を構成するものとして、セ
ンサ制御部３１、ＡＤ変換部３１Ａ、座標演算部３２及
び通信制御部３３が設けられている。これらによって受
光素子６の光出力信号が処理されて前述した制御信号が
検出されるとともに、リニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙが制
御され、その出力信号が処理され、座標が演算される。
以下、受光素子６の出力信号を処理して制御信号の検出
等を行う信号処理系、リニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙの構
成及び信号処理系、及び座標値演算の詳細を順に説明す
る。

【００６９】〈受光素子６の信号処理系の説明〉まず、
受光素子６の信号処理系の詳細を説明する。受光素子６
には、集光光学系としての集光レンズ６ａ（図２参照）
が装着されており、スクリーン１０上の全範囲から高感
度で所定波長の光量を検知する。この検知出力は、図４
の構成における周波数検波部７１によって検波された
後、制御信号検出部７２において制御信号（前述した指
示具４の発光制御部４２によって発光信号に重畳された
制御信号）などのデータを含むデジタル信号が復調され
る。

【００７０】図７は、その制御信号の復元動作を説明す
るタイミングチャートである。先に述べたようなビット
列からなるデータを含む指示具４からの光出力信号は、
受光素子６で光出力信号ＬＳＧとして検出され、周波数
検波部７１で検波される。周波数検波部７１は、光出力
信号ＬＳＧの中で最も高い第１の周波数のパルス周期に
同調するように構成され、光学的なフィルタと併用する
ことによって、外乱光の影響を受けることなく、変調信
号ＣＭＤを復調する。この検波方法は広く実用されてい
る赤外線リモートコントローラと同様であり、信頼性の
高い無線通信方式である。

【００７１】本実施形態では、前記の第１の周波数とし
ては、例えば、一般に使用されている赤外線リモートコ
ントローラより高い帯域である６０ＫＨｚを用い、同時
に使用しても誤動作することの無いように構成するもの
とする。ただし、この第１の周波数を一般に使用されて
いる赤外線リモートコントローラと同じ帯域にすること
も可能であり、このような場合にはＩＤなどで識別する
ことによって誤動作を防止する。

【００７２】さて、周波数検波部７１により検波された
変調信号ＣＭＤは、制御信号検出部７２によってデジタ
ルデータとして解釈され、前述したペンダウンやペンボ
タンなどの制御信号が復元される。この復元された制御
信号は通信制御部３３に送られる。

【００７３】また、変調信号ＣＭＤに含まれる第２の周
波数であるコード変調の周期はセンサ制御部３１によっ
て検出され、この信号によってリニアセンサ２０Ｘ，２
０Ｙを制御する事になる。すなわち、センサ制御部３１
では、図７に示したヘッダ部のタイミングでリセット
し、その後、変調信号ＣＭＤの立ち下がりに位相同期し
た信号ＬＣＫを生成する。従って、この生成された信号
ＬＣＫは、指示具４の発光の有無に同期した一定周波数
の信号となる。

【００７４】また、変調信号ＣＭＤからは、光入力の有
無を示す信号ＬＯＮと、この信号ＬＯＮによって起動さ
れるセンサリセット信号ＲＣＬとが生成される。このセ
ンサリセット信号ＲＣＬがハイレベルの間に２つのリニ
アセンサ２０Ｘ，２０Ｙはリセットされ、信号ＬＣＫの
立ち上がりに同期したセンサリセット信号ＲＣＬの立ち
下がりのタイミングによって後述する同期積分動作が開
始される。

【００７５】一方、制御信号検出部７２はヘッダ部を検
出し、他の機器やノイズではなく、指示具４からの入力
が開始されたことを確認すると、この確認を示す信号が
通信制御部３３からセンサ制御部３１に伝達され、リニ
アセンサ２０Ｘ，２０Ｙの動作有効を示す信号ＣＯＮが
ハイレベルにセットされ、座標演算部３２の動作が開始
される。

【００７６】図８は、光出力信号ＬＳＧが無くなり、上
記の一連の復元動作の終了時における上記各信号のタイ
ミングチャートを示す。ここに示すように、光出力信号
ＬＳＧから検波された変調信号ＣＭＤがローレベルを一
定時間以上続けると、光入力の有無を示す信号ＬＯＮが
ローレベルになり、さらに、センサ動作有効を示す信号
ＣＯＮもローレベルとなり、その結果、リニアセンサ２
０Ｘ，２０Ｙによる座標の出力動作を終了する。

【００７７】〈リニアセンサの構成、信号処理系の説
明〉次に、リニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙの構成及び信号
処理系の詳細について説明する。まず、図５は、リニア
センサ２０Ｘ，２０Ｙと結像光学系の配置関係を示して
いる。ここに示すように、結像光学系としての円筒レン
ズ９０Ｘ，９０Ｙによってスクリーン１０上の光スポッ
ト５の像がリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙの感光部（セン
サアレイ）２１Ｘ，２１Ｙに線状の像９１Ｘ，９１Ｙと
して結像する。これら２つのセンサ２０Ｘ，２０Ｙとレ
ンズ９０Ｘ，９０Ｙを正確に直角に配置することによっ
て、それぞれがＸ座標、Ｙ座標を反映した画素にピーク
を持つ出力が得られる。

【００７８】そして、これら２つのセンサ２０Ｘ，２０
Ｙは、図４の構成におけるセンサ制御部３１によって制
御され、それぞれの出力信号はセンサ制御部３１に接続
されたＡＤ変換部３１Ａによってデジタル信号に変換さ
れて座標演算部３２に送られ、ここで出力座標値を計算
し、その結果を制御信号検出部７２からの制御信号など
のデータと共に通信制御部３３を介して、所定の通信方
法で不図示のコンピュータ等の外部装置に送出する。ま
た、調整時など通常と異なる動作（例えば、ユーザ校正
値の設定）を行わせるために、通信制御部３３の方から
センサ制御部３１、座標演算部３２ヘモード切換え信号
が送られる。

【００７９】アレイ状に配置されたＸ座標検出用リニア
センサ２０ＸとＹ座標検出用リニアセンサ２０Ｙは同一
の構成であり、その内部構成を図６に示す。

【００８０】受光部であるセンサアレイ２１はＮ個の画
素（例えば６４画素）からなり、受光量に応じた電荷が
積分部２２に貯えられる。積分部２２は、Ｎ個からな
り、ゲートＩＣＧに電圧を加えることによってリセット
できるため、電子シャッタ動作が可能である。この積分
部２２に貯えられた電荷は、電極ＳＴにパルス電圧を加
えることによって蓄積部２３に転送される。この蓄積部
２３は、２Ｎ個からなり、指示具４の発光タイミングに
同期した信号ＬＣＫのＨ（ハイレベル）とＬ（ローレベ
ル）とにそれぞれ対応して別々に電荷が蓄積される。そ
の後、光の点滅に同期して各々別々に蓄積された電荷
は、転送クロックを簡単にするために設けられた２Ｎ個
からなるシフト部２４を介して、２Ｎ個からなるリニア
ＣＣＤ部２５に転送される。

【００８１】これにより、リニアＣＣＤ部２５には、Ｎ
画素のセンサ出力の光の点滅に各々対応した電荷が隣接
して並んで記憶されることになる。これらリニアＣＣＤ
部２５に並べられた電荷は、２Ｎ個からなるリングＣＣ
Ｄ部２６に順次転送される。このリングＣＣＤ部２６
は、信号ＲＣＬによってＣＬＲ部２７で空にされた後、
リニアＣＣＤ部２５からの電荷を順次蓄積していく。

【００８２】このようにして蓄積された電荷はアンプ２
９によって読み出される。このアンプ２９は、非破壊で
蓄積電荷量に比例した電圧を出力するものであり、実際
には、隣接した電荷量の差分、すなわち、発光素子４１
の点灯時の電荷量から非点灯時の電荷量を差し引いた分
の値を増幅して出力する。

【００８３】この時得られるリニアセンサ２０Ｘ，２０
Ｙの出力波形の一例を図９に示す。図９中、Ｂの波形は
発光素子４１の点灯時の信号のみを読み出したときの波
形であり、Ａの波形は非点灯時の波形、すなわち、外乱
光のみの波形である（図６に示したように、リングＣＣ
Ｄ部２６には、これらＡ，Ｂの波形に対応する画素の電
荷が隣接して並んでいる）。アンプ２９は、その隣接す
る電荷量の差分値（Ｂ−Ａの波形）を非破壊増幅して出
力することになるが、これにより指示具４からの光のみ
の像の信号を得ることができ、外乱光（ノイズ）の影響
を受けることなく安定した座標入力が可能となった。

【００８４】また図９に示したＢ−Ａの波形の最大値を
ＰＥＡＫ値と定義すれば、光に対してセンサが機能する
蓄積時間を増大させれば、その時間に応じてＰＥＡＫ値
は増大する。言い換えれば、信号ＬＣＫの１周期分の時
間を単位蓄積時間とし、それを単位として蓄積回数ｎを
定義すれば、蓄積回数ｎを増大させることでＰＥＡＫ値
は増大し、このＰＥＡＫ値が所定の大ささＴＨ１に達し
たことを検出することで、常に一定した品位の出力波形
を得ることができる。

【００８５】一方、外乱光が非常に強い場合、差分波形
Ｂ−Ａのピークが十分な大きさになる前に、リングＣＣ
Ｄ部２６の転送電荷が飽和してしまう恐れがある。この
ような場合を考慮して、センサにはスキム機能を有する
スキム部２８が付設されている。スキム部２８は、非点
灯信号のレベルを監視し、図１０に於いて、ｎ回目のＡ
ｎで信号レベルが所定の値を超えている場合（図中、一
点鎖線）、一定量の電荷をＡ，Ｂの各画素から抜き取る
ようにする。これにより、次のｎ＋１回目には、Ａｎ＋
１に示すような波形となり、これを繰り返すことによっ
て、非常に強い外乱光があっても飽和することなく、信
号電荷の蓄積を続けることができる。従って、点滅光の
光量が微弱であっても、多数回積分動作を継続すること
によって、十分な大きさの信号波形を得ることが可能に
なる。特に指示具４に可視光域の発光源を用いる場合、
表示画像の信号が重畳するので、前述したスキム機能と
差分出力を用いることによって、非常にノイズの少ない
シャープな波形を得ることが可能となる。

【００８６】次に図１１は、センサ制御部３１によるリ
ニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙのセンサ制御の一連の動作を
示すフローチャートである。ここに示すように、センサ
制御部３１は、まず、ステップＳ１０１においてセンサ
制御動作を開始し、ステップＳ１０２において信号ＣＯ
Ｎを監視する。そして、信号ＣＯＮがハイレベルになる
と、ステップＳ１０３でフラグｐｏｎを１にセット、蓄
積回数ｎを０にリセットし、ステップＳ１０４でセンサ
出力のＰＥＡＫ値（ピークレベル）が所定の大きさＴＨ
１より大きいか否かを判定する。

【００８７】ＴＨ１より小さい場合は、ステップＳ１０
５で蓄積回数ｎが第１の所定回数ｎ０を超えているかを
判定する。超えていなければ、ステップＳ１０６に移
り、蓄積回数ｎを１インクリメントしてステップＳ１０
４に戻る。そして、ＰＥＡＫ値がＴＨ１より大きくなる
か、ｎがｎ０を超えると、ステップＳ１０７に進み、積
分停止信号ＲＯＮをハイレベル（Ｈ）にして積分動作を
停止させる。そして、座標演算部３２による座標値演算
の処理が開始される。

【００８８】その後、ステップＳ１０８とステップＳ１
０９のカウントのループでｎが第２の所定回数ｎ１を超
えると、積分停止信号ＲＯＮをローレベルにし、同時
に、信号ＬＣＫの周期の数倍（図８では２倍）の間セン
サリセット信号ＲＣＬをハイレベルにして、ステップＳ
１１２に進み、信号ＣＯＮがハイレベルか否か判定し、
ハイレベルである間は、ステップＳ１０３〜Ｓ１１２の
動作が繰り返され、前記の所定回数ｎ１で決まる周期ご
とに座標値演算が行われる。

【００８９】また、ごみなどの影響で、信号ＣＯＮがド
ロップしても、１回のみは状態を保持するように、ステ
ップＳ１１２で信号ＣＯＮがローレベルであった場合に
前記所定回数ｎ１で決まる１周期の時間待機するステッ
プＳ１１１が設けられており、この後、ステップＳ１０
２に進む。もし、連続して２周期の間、信号ＣＯＮがロ
ーレベルであれば、ステップＳ１０２からステップＳ１
１３に進み、フラグｐｏｎが０にリセットされ、シンク
信号待ちの状態になってステップＳ１０１に戻る。

【００９０】このドロップアウト対策部分は、１周期で
なく、もっと長くすることも可能であり、外乱が少なけ
れば、逆に無くしてしまってもよいことは言うまでもな
い。なお、ここの１周期を前述のデータブロックの周期
の自然数倍として、シンクコードのタイミングと一致さ
せ、信号ＣＯＮの代わりにシンクコード検出信号を用い
ても同様の動作を行える。

【００９１】また、座標検出器１に到達する指示具４の
光は、指示具４に内蔵された電源（電池）４４の消耗に
より変動する他、指示具４の姿勢によっても変動する。
特に、スクリーン１０の光拡散性が小さい場合、表示画
像の正面輝度は向上するが、この指示具４の姿勢による
センサヘの入力光量の変動が大きくなってしまう。しか
しながら本実施形態では、このような場合であっても、
積分回数が自動的に追従して常に安定した出力信号を得
ることができるので、安定した座標検出が可能となる優
れた効果が得られる。また指示具４が発光素子に半導体
レーザを用い、座標入力面から離れた所から光スポット
を照射するレーザポインタとして構成されている場合
で、その光ビームがあまり散乱されずにセンサに入射し
た場合は、かなり強い光が入る事になるが、このような
場合であっても安定した座標検出ができることは明らか
である。

【００９２】また、画面に直接接触させて使用するＬＥ
Ｄを用いたペンタイプの指示具とレーザポインタとして
の指示具とを併用する場合、ＬＥＤはより大きな光量の
ものが使用可能であるので、図１１に示した積分回数ｎ
０，ｎ１をＩＤ信号によってペンかポインタかを判別し
て切換え、ペンの場合はサンプリングを高速に、ポイン
タの場合は低速にすることも可能である。実際、文字入
力のように繊細な描画作業はポインタでは不可能であ
り、むしろ低速サンプリングによって滑らかな線を描け
るほうが使い勝手がよく、このような切換えを行うこと
も有効である。

【００９３】〈座標値演算の説明〉次に、座標演算部３
２における座標値演算処理の詳細について説明する。

【００９４】上述したようにして得られた２つのリニア
センサ２０Ｘ，２０Ｙの出力信号（アンプ２９からの差
分信号）は、センサ制御部３１に設けられたＡＤ変換部
３１Ａでデジタル信号として座標演算部３２に送られ、
座標値が計算される。座標値の演算は、まず、Ｘ座標、
Ｙ座標の各方向の出力データに対して、センサ上の座標
値（Ｘ１，Ｙ１）が求められる。なお、演算処理は、
Ｘ，Ｙ同様であるので、以下Ｘのみについて説明する。

【００９５】図１２は座標演算の処理の流れを示すもの
である。ここで示すように、ステップＳ２０１で処理を
開始し、ステップＳ２０２では、任意の座標入力点（後
述する基準点設定モードでは座標が既知の所定点）での
各画素の差分信号である差分データＤｘ（ｎ）（本実施
形態の場合、画素数ｎ＝６４）が読み込まれ、バッファ
メモリに貯えられる。

【００９６】次に、ステップＳ２０３では、差分データ
Ｄｘ（ｎ）を予め設定しておいた閾値Ｖと比較し、閾値
以上のデータ値Ｅｘ（ｎ）を導出する。このデータを用
いて、ステップＳ２０４でセンサ上の座標Ｘ１を算出す
る。本実施形態では、重心法により出力データの重心を
算出するが、出力データＥｘ（ｎ）のピーク値を求める
方法（例えば微分法による）等、計算の方法は複数ある
ことは言うまでもない。

【００９７】次に、ステップＳ２０５で座標演算処理の
モード判定を行う。出力データの重心Ｘ１から座標を算
出するためには、あらかじめ所定値を求めておく必要が
あり、その所定値を導出する方法（基準点設定モード）
に付いて述べる。

【００９８】同様にＸ方向のみについて説明すれば、ス
クリーン１０上のＸ座標、Ｙ座標が既知の点（α１、β
１）、及び（α２、β２）で、指示具４を位置せしめ、
前述のステップＳ２０２〜Ｓ２０４を各々実行し、各々
の点で得られるＸ方向センサの重心値をＸ１₁，Ｘ１₂と
して導出し、その値、及び既知の座標値α₁，α₂を各々
ステップＳ２１０で記憶する。この記憶された値を用い
て、通常の座標算出時にはステップＳ２０６で導出すべ
き座標入力点のＸ座標を算出することができる。ステッ
プＳ２０７では、より高性能な座標入力装置を提供する
ことを目的として、必要に応じて座標値の校正（例えば
光学系のレンズ収差を補正するためにソフト的な演算で
その歪みを補正する等）をし、座標値を確定する。

【００９９】上述したような演算処理によって求めた座
標値（Ｘ，Ｙ）を示すデータ信号は、座標演算部３２か
ら通信制御部３３に送られる。この通信制御部３３に
は、そのデータ信号と、制御信号検出部７２からの制御
信号とが入力される。そして、これらデータ信号および
制御信号は、ともに所定の形式の通信信号に変換され、
外部のコンピュータ等の表示制御装置に送出される。こ
れにより、スクリーン１０上のカーソルやメニュー、文
字や線画の入力などの各種操作を行うことができる。

【０１００】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光学式座標入力装置の座標入力用指示具にお
いて、指示具の光スポット照射用の発光素子を覆う透光
性材料からなるキャップを設けることにより、発光素子
の摩耗ないし損傷を防止でき、発光素子の照射光量とそ
の分布を常に安定して維持でき、座標入力装置の座標検
出精度の低下を防止できる。また、キャップを緩衝部材
を介して指示具の本体に装着する、或いは透明緩衝部材
を介して発光素子に装着することにより、座標入力面に
キャップを押し付けて座標入力を行う際にキャップに加
わる衝撃を緩衝することができる。さらに、キャップの
透光性材料がキャップの表面の摩擦係数を低減させる、
或いは滑剤を主成分とする粒状ないし線状の滑り部材を
キャップに設けることにより、キャップの表面の摩擦係
数を低減し、発光素子及び座標入力面の摩耗ないし損傷
をさらに防止できるとともに、指示具の操作感が向上す
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による座標入力用指示具の先
端部のキャップ周辺の構造を示す断面図である。

【図２】同実施形態の指示具を用いる座標入力装置を含
む大型表示システムの全体構成を示す概略構成図であ
る。

【図３】同指示具の構成を示す概略構成図である。

【図４】図２中の座標検出器の構成をより詳細に示すブ
ロック図である。

【図５】同座標検出器の２つのリニアセンサと円筒レン
ズの配置関係を示す斜視図である。

【図６】リニアセンサの内部構成を示すブロック図であ
る。

【図７】座標検出器の受光素子の出力信号から制御信号
を復元する動作を説明する各信号のタイミングチャート
図である。

【図８】同受光素子の出力信号から制御信号を復元する
一連の動作の終了時のタイミングチャート図である。

【図９】上記リニアセンサの出力波形の１例を示す波形
図である。

【図１０】同リニアセンサのスキム動作を示す波形図で
ある。

【図１１】同リニアセンサの動作の制御手順を示すフロ
ーチャート図である。

【図１２】座標検出器における座標演算処理の手順を示
すフローチャート図である。

【図１３】指示具のキャップの他の実施形態を示す指示
具先端部の断面図である。

【図１４】指示具のキャップの更に他の実施形態を示す
指示具先端部の断面図である。

【図１５】キャップの更に他の実施形態を示す指示具先
端部の断面図である。

【図１６】キャップの更に他の実施形態を説明するもの
で、（ａ）は指示具先端部の断面図、（ｂ）及び（ｃ）
はキャップの正面図である。

【図１７】キャップの更に他の実施形態を示す断面図で
ある。

【図１８】キャップの更に他の実施形態を示す断面図で
ある。

【図１９】指示具の４個の操作用スイッチの操作に応じ
た動作モードを示す表図である。

【符号の説明】

１座標検出器２座標検出センサ部３コントローラ４座標入力用指示具５光スポット６受光素子７信号処理部８投射型表示装置１０スクリーン２０Ｘ，２０Ｙリニアセンサ３１センサ制御部３２座標演算部４１発光素子４２発光制御部４３Ａ〜４３Ｄ操作用スイッチ４４電源部４６キャップ４７緩衝部材４８透明緩衝部材４６１滑剤を添加した添加層４６２非添加層４６３滑り部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中淳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林克行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林究東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者金鋪正明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5B068 AA01 AA36 AA37 BD02 BD09 BD20 5B087 AA04 AE07 CC09 CC21 CC33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学式座標入力装置の座標入力面に光ス
ポットを照射して座標入力を行うための座標入力用指示
具であって、前記光スポットを照射するための発光素子
が先端部に設けられた座標入力用指示具において、該指示具の先端部に、前記発光素子を覆う透光性材料か
らなるキャップを設け、該指示具の先端部を前記座標入力面に接触させて座標入
力を行うときに前記キャップが前記座標入力面に接触す
るようにしたことを特徴とする座標入力用指示具。
【請求項２】前記キャップは前記発光素子から離間し
て設けられたことを特徴とする請求項１に記載の座標入
力用指示具。
【請求項３】前記キャップは弾性体からなる緩衝部材
を介して座標入力用指示具の本体に装着されたことを特
徴とする請求項１または２に記載の座標入力用指示具。
【請求項４】前記キャップは透明な弾性体からなる透
明緩衝部材を介して前記発光素子に装着されたことを特
徴とする請求項１に記載の座標入力用指示具。
【請求項５】前記キャップを形成する透光性材料が、
該キャップの表面の摩擦係数を低減させたことを特徴と
する請求項１から４までのいずれか１項に記載の座標入
力用指示具。
【請求項６】前記キャップの外側の表面層は摩擦係数
を低減させるための滑剤を添加した添加層あるいは、表
面硬度を上げた硬化被膜層とし、前記発光素子側の内層
は前記滑剤を添加していない非添加層あるいは非硬化層
としたことを特徴とする請求項５に記載の座標入力用指
示具。
【請求項７】前記キャップの摩擦係数を低減させるた
めの滑剤を主成分とする粒状の滑り部材を前記キャップ
の少なくとも表面に点在するように設けたことを特徴と
する請求項１から４までのいずれか１項に記載の座標入
力用指示具。
【請求項８】前記キャップの摩擦係数を低減させるた
めの滑剤を主成分とする線状の滑り部材を前記キャップ
の表面に設けたことを特徴とする請求項１から４までの
いずれか１項に記載の座標入力用指示具。