JP2000231444A - Coordinate inputting device and coordinate value outputting method for the same and storage medium for storing computer readable program - Google Patents

Coordinate inputting device and coordinate value outputting method for the same and storage medium for storing computer readable program

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JP2000231444A
JP2000231444A JP3341299A JP3341299A JP2000231444A JP 2000231444 A JP2000231444 A JP 2000231444A JP 3341299 A JP3341299 A JP 3341299A JP 3341299 A JP3341299 A JP 3341299A JP 2000231444 A JP2000231444 A JP 2000231444A
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light
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spot
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Katsuyuki Kobayashi
克行 小林
Yuichiro Yoshimura
雄一郎 吉村
Kiwamu Kobayashi
究 小林
Atsushi Tanaka
淳 田中
Katsuhide Hasegawa
勝英 長谷川
Masaaki Kanashiki
正明 金鋪
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and inexpensive device for specifying a coordinate input position with high resolution and high performance from an instructed coordinate based on spot lights from an instructing tool on a coordinate input screen in an environment affected by diffused external light. SOLUTION: Spot light emitted from an instructing tool 4 on a screen are detected by plural sensors 20X and 20Y, and the peak value of the spot light is specified from among detected pixel data which are a prescribed value or more, and the coordinate arithmetic processing of the instructed position is executed by a coordinate arithmetic means 32. Thus, when the coordinate is instructed by the spot light from the instructing tool 4, the instructed coordinate value can be obtained with high precision and high resolution in a state that any influence of diffused external light is suppressed, and the compact, light, and inexpensive device can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力画面上に
発光素子から発する光を照射して座標位置を入力するた
めの座標入力用の指示具から発光される光を検出して座
標入力位置を確定処理する座標入力装置および座標入力
装置の座標値出力方法およびコンピュータが読み出し可
能なプログラムを格納した記憶媒体に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input position by illuminating a coordinate input screen with light emitted from a light emitting element and detecting light emitted from a coordinate input pointing device for inputting a coordinate position. And a method of outputting a coordinate value of the coordinate input device, and a storage medium storing a computer-readable program.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の座標入力装置としては、CCDエ
リアセンサやリニアセンサを用いて画面上の光スポット
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、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(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。
2. Description of the Related Art As a conventional coordinate input device, a light spot on a screen is imaged using a CCD area sensor or a linear sensor, and image processing such as using barycentric coordinates or pattern matching is performed to calculate coordinate values. And a device using a position detecting element called PSD (an analog device that can obtain an output voltage corresponding to the position of the spot) are known.

【0003】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。
[0003] For example, Japanese Patent Publication No. 7-76902 discloses an apparatus for detecting a coordinate by imaging a light spot with a parallel beam of visible light with a video camera and simultaneously transmitting and receiving a control signal with infrared diffused light. ing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-274266 discloses an apparatus for detecting coordinates using a linear CCD sensor and a special optical mask.

【0004】一方、特許第2503182号には、PS
D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。
On the other hand, Japanese Patent No. 2503182 discloses that PS
Regarding an apparatus using D, a configuration and a method of correcting output coordinates are disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、大画面ディスプ
レイの画面の明るさが改善され、明るく照明された環境
においても十分使用できるようになってきており、需要
が拡大されつつある。そして、座標入力装置は、そのよ
うな大画面ディスプレイと組み合わせた環境においても
使用できるように、外乱光に強いことがますます必要に
なってきている。
In recent years, the brightness of the screen of a large-screen display has been improved, and it has become possible to use it even in a brightly illuminated environment, and the demand is expanding. The coordinate input device is increasingly required to be resistant to disturbance light so that it can be used in an environment combined with such a large-screen display.

【0006】また、近年、無線通信手段として、赤外線
を利用する機器が増加しており、赤外、可視光ともに外
乱光は、増加傾向にあるため、外乱光に強いことは、装
置の重要な特性の一つである。
In recent years, devices using infrared rays have been increasing as wireless communication means. Since disturbance light has been increasing in both infrared and visible light, it is important for a device to be strong against disturbance light. One of the characteristics.

【0007】しかしながら、前記特公平7−76902
号公報、前記特開平6−274266号公報からもわか
るように、従来のCCDセンサを用いるものは、光学フ
ィルタでしか外乱光を抑制することができない。
However, the aforementioned Japanese Patent Publication No. 7-76902
As can be seen from JP-A-6-274266 and JP-A-6-274266, in a device using a conventional CCD sensor, disturbance light can be suppressed only by an optical filter.

【0008】これに対して、前記特許第2503182
号のように、PSDを用いる装置では、光強度を周波数
変調し、この変調波を同期検波することにより、外乱光
の影響を抑制できるため、光学フィルタと併用すること
によって、外乱光に対しては強い特性を持っている。
On the other hand, Japanese Patent No.
As shown in the figure, in the device using the PSD, the light intensity is frequency-modulated and the modulated wave is synchronously detected, so that the influence of the disturbance light can be suppressed. Has strong characteristics.

【0009】また、大画面ディスプレイは、明るさの改
善と同時に高解像度化も進められている。このため、座
標入力装置の分解能も向上させる必要があるが、外乱光
に強いPSDを用いた装置ではこの点において問題があ
る。
[0009] In addition, the resolution of the large-screen display has been increased as well as the brightness. For this reason, it is necessary to improve the resolution of the coordinate input device, but there is a problem in this respect in a device using a PSD that is strong against disturbance light.

【0010】すなわち、センサ出力電圧のダイナミック
レンジが入力範囲にそのまま対応しているため、例えば
全体を1000の座標に分解する場合には少なくとも6
0dB以上のS/N比が必要になり、さらに前記特許第
2503182号で述べられているように、直線性誤差
のデジタル補正が必須であるため、高精度なアナログ回
路と多ビットのAD変換器と演算回路とが必要になる。
That is, since the dynamic range of the sensor output voltage directly corresponds to the input range, for example, when the whole is decomposed into 1000 coordinates, at least 6
Since an S / N ratio of 0 dB or more is required, and digital correction of linearity error is indispensable, as described in the above-mentioned Patent No. 2503182, a high-precision analog circuit and a multi-bit AD converter are required. And an arithmetic circuit are required.

【0011】さらに、センサ出力信号のS/N比は光量
と光スポットのシャープさに依存するため、前述した外
乱光の抑圧だけでは不十分であり、明るく高精度な光学
系も必要になる。このようなことから、装置自体が非常
に高価で、大型なものになってしまう。
Further, since the S / N ratio of the sensor output signal depends on the amount of light and the sharpness of the light spot, suppression of disturbance light alone is not sufficient, and a bright and highly accurate optical system is also required. For this reason, the device itself is very expensive and large.

【0012】さらに、CCDセンサを用い、分解能を高
める手法として、前記特公平7−76902号公報で
は、ビデオカメラを複数台同時使用することが開示され
ているが、これは装置が大型化し、高価になる。また、
一台で画素数の多いビデオカメラの場合には、複数のカ
メラを用いるよりもさらに大型化し、高価となる。
Further, as a technique for increasing the resolution by using a CCD sensor, Japanese Patent Publication No. 7-76902 discloses that a plurality of video cameras are used at the same time. become. Also,
In the case of a single video camera having a large number of pixels, the size and cost are further increased as compared with the case of using a plurality of cameras.

【0013】また、画像処理によって、画素数よりも高
い分解能を達成するには、膨大な画像データの高速処理
が必要となり、リアルタイム動作をさせるには非常に大
型で、高価なものとなってしまう。
Further, in order to achieve a resolution higher than the number of pixels by image processing, high-speed processing of enormous image data is required, and it is very large and expensive for real-time operation. .

【0014】また、前記特開平6−274266号公報
では、特殊な光学マスクと信号処理とによって高分解能
が得られるようにしており、外乱光が小さく良好なS/
N比が確保できれば高分解能化が可能である。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-274266, a high resolution is obtained by a special optical mask and signal processing.
If the N ratio can be secured, high resolution can be achieved.

【0015】しかし、実際には、リニアセンサでは結像
が線状であり、点像となるエリアセンサに比べて面内で
外乱光との分離ができないため、外乱光の影響を受けや
すく、外乱光の少ない特殊な環境でしか実用にならない
という問題がある。
However, in actuality, the linear sensor forms an image in a linear manner and cannot separate the light from disturbance light in a plane as compared with an area sensor that forms a point image. There is a problem that it is practical only in a special environment with little light.

【0016】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、本発明の目的は、座標入力画面上で指
示具より発光されるスポット光を複数のセンサで検出
し、該検出した所定のしきい値以上の画素データ中より
スポット光のピーク値を特定して座標演算処理を実行す
ることにより、外乱光の影響を受ける環境において、座
標入力画面上で指示具からのスポット光に基づく指示座
標を高分解能で高性能な座標入力位置を特定できる小型
安価な装置を提供できる座標入力装置および座標入力装
置の座標値出力方法およびコンピュータが読み出し可能
なプログラムを格納した記憶媒体を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to detect a spot light emitted from a pointing tool on a coordinate input screen by a plurality of sensors, and detect the spot light. By specifying the peak value of the spot light from the pixel data having the predetermined threshold value or more and executing the coordinate calculation processing, the spot light from the pointing tool on the coordinate input screen in an environment affected by disturbance light can be obtained. Of a coordinate input device, a coordinate value output method of the coordinate input device, and a storage medium storing a computer-readable program capable of providing a small and inexpensive device capable of specifying a high-resolution and high-performance coordinate input position of designated coordinates based on a computer It is to be.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の発明
は、発光素子(図2に示す発光素子41)を備える指示
具(図4に示す指示具4)から発光される光を座標入力
画面(図1に示すスクリーン10)の所定位置に照射し
て光スポットを生成し、該光スポットを検出することに
より、前記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力
信号を生成する座標入力装置であって、座標入力画面の
所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット光
を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する複数
のセンサ(図4に示すリニアセンサ20X,20Y)
と、各センサにより検出される前記スポット光の光量に
応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前
記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の
点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素
の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯
時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段
(図8に示す積分部22,蓄積部23,リングCCD2
6,アンプ29)と、前記撮像手段から出力された差分
信号の最大値を示す最大画素を検知する検知手段(図4
に示す座標演算手段32)と、前記検知手段により検知
される最大画素前後各々m個の画素を選択する選択手段
(図4に示す座標演算手段32)と、前記選択手段で選
択された画素の出力データを用いて座標演算を行い前記
指示具により指示されている座標値を算出する座標演算
手段(図4に示す座標演算手段32)とを有するもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, a light emitted from a pointing device (a pointing device 4 shown in FIG. 4) including a light emitting device (a light emitting device 41 shown in FIG. 2) is coordinated. A coordinate input for irradiating a predetermined position on an input screen (screen 10 shown in FIG. 1) to generate a light spot and detecting the light spot to generate a coordinate output signal corresponding to the predetermined position on the coordinate input screen. A plurality of sensors (linear sensors 20X and 20Y shown in FIG. 4) for detecting corresponding spot lights blinking at predetermined positions on a coordinate input screen at a predetermined cycle by a sensor array arranged in a straight line.
And storing the electric charge corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor via a sensor array while synchronizing with a predetermined cycle of the light spot when the spot light is turned on and off. An image pickup means (integrating unit 22 shown in FIG. 8, an accumulation unit 22 shown in FIG. 8) for obtaining and outputting a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not lit while transferring the charge of each pixel by separately integrating the signals. Part 23, ring CCD2
6, an amplifier 29) and a detecting means (FIG. 4) for detecting a maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal output from the imaging means.
, A selecting means (coordinate calculating means 32 shown in FIG. 4) for selecting each of m pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting means, And a coordinate calculation means (coordinate calculation means 32 shown in FIG. 4) for performing a coordinate calculation using the output data and calculating a coordinate value designated by the pointing tool.

【0018】本発明に係る第2の発明は、発光素子(図
2に示す発光素子41)を備える指示具4から発光され
る光を座標入力画面(図1に示すスクリーン10)の所
定位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを
検出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対
応した座標出力信号を生成する座標入力装置であって、
座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサ(図4に示すリニアセンサ20
X,20Y)と、各センサにより検出される前記スポッ
ト光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を
蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記
スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積
分して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点
灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力す
る撮像手段(図8に示す積分部22,蓄積部23,リン
グCCD26,アンプ29)と、前記撮像手段から出力
された差分信号の最大値を示す最大画素を検知する検知
手段(図4に示す座標演算手段32)と、前記検知手段
により検知される最大画素前後各々m個の画素を選択す
る選択手段(図4に示す座標演算手段32)と、前記選
択手段で選択された2m+1個の画素データの有効性を
判定する判定手段(図4に示す座標演算手段32)と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
演算手段(図4に示す座標演算手段32)とを有するも
のである。
According to a second aspect of the present invention, light emitted from an indicator 4 having a light emitting element (a light emitting element 41 shown in FIG. 2) is placed at a predetermined position on a coordinate input screen (screen 10 shown in FIG. 1). A coordinate input device that generates a light spot by irradiating and detects the light spot to generate a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen,
A plurality of sensors (linear sensors 20 shown in FIG. 4) that detect a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position on the coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line.
X, 20Y), and the electric charge corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor is stored in the sensor array through the sensor array while synchronizing with the predetermined cycle of the light spot, and the time when the spot light is turned on and off. An imaging means (integration shown in FIG. 8) which integrates the signals for lighting and separately transfers the charge of each pixel, and obtains and outputs a difference signal from the signals for lighting and non-lighting of the spotlight. Unit 22, storage unit 23, ring CCD 26, amplifier 29), detection means (coordinate calculation means 32 shown in FIG. 4) for detecting the maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal output from the imaging means, and Selecting means (coordinate calculating means 32 shown in FIG. 4) for selecting each of m pixels before and after the maximum pixel detected by the means, and determining means for determining the validity of 2m + 1 pixel data selected by the selecting means And coordinate calculating means 32) shown in FIG. 4,
Coordinate calculation means (coordinates shown in FIG. 4) for performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected by the selection means based on the determination result by the determination means and calculating a coordinate value designated by the pointing device. Computing means 32).

【0019】本発明に係る第3の発明は、前記判定手段
は、所定のしきい値レベルと2m+1個の画素データを
比較して前記選択手段で選択された2m+1個の画素デ
ータの有効性を判定するものである。
In a third aspect according to the present invention, the determining means compares a predetermined threshold level with 2m + 1 pixel data to determine the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting means. It is to judge.

【0020】本発明に係る第4の発明は、前記判定手段
は、2m+1個の画素データの総和値と所定値を比較し
て前記選択手段で選択された2m+1個の画素データの
有効性を判定するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the determining means determines the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting means by comparing a total value of 2m + 1 pixel data with a predetermined value. Is what you do.

【0021】本発明に係る第5の発明は、発光素子(図
2に示す発光素子41)を備える指示具(図4に示す指
示部4)から発光される光を座標入力画面(図1に示す
スクリーン10)の所定位置に照射して光スポットを生
成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
標入力装置であって、座標入力画面の所定位置上で所定
の周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列さ
れたセンサアレイにより検出する複数のセンサ(図4に
示すリニアセンサ20X,20Y)と、各センサにより
検出される前記スポット光の光量に応じた電荷をセンサ
アレイを介して電荷を蓄えながら前記光スポットの所定
の周期に同期して前記スポット光の点灯時と非点灯時と
の信号を各々別々に積分して各画素の電荷を転送しなが
ら前記スポット光の点灯時と非点灯時との各信号から差
分信号を求めて出力する撮像手段(図8に示す積分部2
2,蓄積部23,リングCCD26,アンプ29)と、
前記撮像手段から出力された差分信号に基づく差分デー
タから特定の有効画素を選択する画素選択手段(図4に
示す座標演算手段32)と、前記画素選択手段により選
択された各特定の有効画素に対する差分データに基づい
て異なる座標演算処理を行う第1,第2の座標演算手段
(図4に示す座標演算手段32)と、前記第1,第2の
座標演算手段により演算された各座標値を比較して演算
された座標値の有効性を判定する判定手段(図4に示す
座標演算手段32)と、前記判定手段による判定結果に
基づいて、前記選択手段で選択された画素の出力データ
を用いて座標演算を行い前記指示具により指示されてい
る座標値を算出して出力する座標出力手段(図4に示す
座標演算手段32)とを有するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, light emitted from an indicator (instruction unit 4 shown in FIG. 4) having a light emitting element (light emitting element 41 shown in FIG. 2) is displayed on a coordinate input screen (FIG. 1). A coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen by generating a light spot by irradiating a predetermined position on the screen 10) shown in FIG. A plurality of sensors (linear sensors 20X and 20Y shown in FIG. 4) for detecting a corresponding spot light blinking at a predetermined cycle on a predetermined position of the input screen by a linearly arranged sensor array, A signal corresponding to the light amount of the spot light is stored separately through a sensor array while synchronizing with a predetermined cycle of the light spot, and signals for lighting and non-lighting of the spot light are respectively separated. Integrating the imaging means obtains and outputs a difference signal from the signal of the time of lighting of the spot light and the non-lit while transferring the charge of each pixel (integrator 2 shown in FIG. 8
2, storage unit 23, ring CCD 26, amplifier 29),
A pixel selection means (coordinate calculation means 32 shown in FIG. 4) for selecting a specific effective pixel from difference data based on the difference signal output from the imaging means; First and second coordinate calculation means (coordinate calculation means 32 shown in FIG. 4) for performing different coordinate calculation processing based on the difference data, and the respective coordinate values calculated by the first and second coordinate calculation means. Determining means (coordinate calculating means 32 shown in FIG. 4) for judging the validity of the coordinate values calculated by comparison, and outputting the output data of the pixel selected by the selecting means based on the judgment result by the judging means. And a coordinate output means (coordinate calculation means 32 shown in FIG. 4) for calculating a coordinate value designated by the pointing tool and outputting the calculated coordinate value.

【0022】本発明に係る第6の発明は、前記画素選択
手段は、前記撮像手段から出力される差分信号の最大値
を示す最大画素を検知するピーク検知手段と、前記ピー
ク検知手段により検知された前記最大画素前後各々m
個、つまり計2m+1個の有効データを抽出する第1の
抽出手段と、前記ピーク検知手段により検知された前記
最大画素前後各々m+1個、つまり計2m+3個の有効
データを抽出する第2の抽出手段とを備えるものであ
る。
In a sixth aspect according to the present invention, the pixel selection means detects a maximum pixel indicating a maximum value of a differential signal output from the imaging means, and the pixel selection means detects the maximum pixel. The maximum pixel before and after each
First extraction means for extracting a total of 2m + 1 pieces of valid data, and second extraction means for extracting m + 1 pieces of data before and after the maximum pixel detected by the peak detection means, ie, a total of 2m + 3 pieces of valid data. Is provided.

【0023】本発明に係る第7の発明は、前記第1の座
標演算手段と前記第2の座標演算手段は異なる演算プロ
セスに従って座標値演算処理を実行するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the first coordinate calculation means and the second coordinate calculation means execute coordinate value calculation processing according to different calculation processes.

【0024】本発明に係る第8の発明は、座標入力画面
の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット
光を検出する受光素子(図4に示す受光素子6)と、前
記受光素子により検出される所定の周期で点滅する対応
したスポット光から特定周波数の信号を検波する検波手
段(図4に示す周波数検波手段71)と、前記検波手段
により検波される前記特定周波数の信号に基づいて前記
撮像手段による積分動作のタイミング制御を行う制御手
段(図4に示すセンサ制御手段31)とを有するもので
ある。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a light receiving element (light receiving element 6 shown in FIG. 4) for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined position on a coordinate input screen at a predetermined period, and the light receiving element. Detecting means (frequency detecting means 71 shown in FIG. 4) for detecting a signal of a specific frequency from a corresponding spot light blinking at a predetermined cycle detected by the detecting means, and a signal of the specific frequency detected by the detecting means. Control means (sensor control means 31 shown in FIG. 4) for controlling the timing of the integration operation by the image pickup means.

【0025】本発明に係る第9の発明は、前記撮像手段
は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去する除
去手段(図8に示すスキム部28)を有するものであ
る。
In a ninth aspect according to the present invention, the imaging means has a removing means (skim section 28 shown in FIG. 8) for removing a fixed amount of charges from the transferred charges.

【0026】本発明に係る第10の発明は、前記座標演
算手段は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超
えたことを検出することにより、前記撮像手段の積分動
作を停止させる積分制御手段を有するものである。
In a tenth aspect according to the present invention, the coordinate calculation means detects that a peak level in the difference signal exceeds a predetermined value, thereby stopping the integration operation of the imaging means. Means.

【0027】本発明に係る第11の発明は、前記撮像手
段に結像される前記光スポットの像の幅を前記各センサ
の画素の幅よりも大きくなるように調整(図7に示す円
筒レンズ90X,90Yにより調整する)したものであ
る。
According to an eleventh aspect of the present invention, the width of the image of the light spot formed on the image pickup means is adjusted to be larger than the width of the pixel of each sensor (the cylindrical lens shown in FIG. 7). 90X, 90Y).

【0028】本発明に係る第12の発明は、発光素子
(図2に示す発光素子41)を備える指示具(図4に示
す指示具4)から発光される光を座標入力画面(図1に
示すスクリーン10)の所定位置に照射して光スポット
を生成し、該光スポットを検出することにより、前記座
標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成す
る座標入力装置の座標値出力方法であって、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する
複数のセンサ(図4に示すリニアセンサ20X,20
Y)から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光スポッ
トの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯時と非
点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電荷を転
送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時との各信
号から差分信号を求めて出力する撮像工程(図示しな
い)と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値
を示す最大画素を検知する検知工程(図16のステップ
(3))と、前記検知工程により検知される最大画素前
後各々m個の画素を選択する選択工程(図16のステッ
プ(3))と、前記選択工程で選択された画素の出力デ
ータを用いて座標演算を行い前記指示具により指示され
ている座標値を算出する座標演算工程(図16のステッ
プ(5),(7))とを有するものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, light emitted from a pointing device (a pointing device 4 shown in FIG. 4) having a light emitting device (a light emitting device 41 shown in FIG. 2) is displayed on a coordinate input screen (FIG. 1). A coordinate value output method of a coordinate input device that generates a light spot by irradiating a predetermined position on a screen 10) shown in FIG. 1 and detects the light spot to generate a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen. A plurality of sensors (linear sensors 20X, 20 shown in FIG. 4) for detecting a corresponding spot light blinking at a predetermined cycle on a predetermined position of the coordinate input screen by a sensor array arranged in a straight line.
Y) A signal corresponding to the light amount of the spot light detected from step (A) is stored in the sensor array via a sensor array, and a signal for lighting and non-lighting of the spot light is generated in synchronization with a predetermined cycle of the light spot. An imaging step (not shown) of integrating and separately transferring a charge of each pixel to obtain and output a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated; A detection step (step (3) in FIG. 16) for detecting the maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal obtained, and a selection step for selecting m pixels before and after the maximum pixel detected in the detection step (FIG. 16) Step (3)) and a coordinate calculation step of performing a coordinate calculation using the output data of the pixel selected in the selection step to calculate a coordinate value designated by the pointing tool (Step (5) in FIG. 16, (7)) And it has a.

【0029】本発明に係る第13の発明は、発光素子
(図2に示す発光素子41)を備える指示具(図4に示
す指示具4)から発光される光を座標入力画面(図1に
示すスクリーン10)の所定位置に照射して光スポット
を生成し、該光スポットを検出することにより、前記座
標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成す
る座標入力装置の座標値出力方法であって、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する
複数のセンサ(図7に示すリニアセンサ20X,20
Y)から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイ(図8に示すセンサアレイ21)を介し
て電荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期
して前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々
別々に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポッ
ト光の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求め
て出力する撮像工程(図示しない)と、前記撮像工程か
ら出力された差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
る検知工程(図17に示すステップ(3))と、前記検
知工程により検知される最大画素前後各々m個の画素を
選択する選択工程(図14に示すステップ(3))と、
前記選択工程で選択された2m+1個の画素データの有
効性を判定する判定工程(図17に示すステップ
(4))と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算工程(図17に示すステップ(5),
(7))とを有するものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, light emitted from an indicator (indicator 4 shown in FIG. 4) having a light emitting element (light emitting element 41 shown in FIG. 2) is displayed on a coordinate input screen (FIG. 1). A coordinate value output method of a coordinate input device that generates a light spot by irradiating a predetermined position on a screen 10) shown in FIG. 1 and detects the light spot to generate a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen. A plurality of sensors (linear sensors 20X and 20 shown in FIG. 7) for detecting corresponding spot lights that blink at a predetermined position on a coordinate input screen at a predetermined cycle by a sensor array arranged in a straight line.
Y) Lighting of the spot light in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while accumulating the charge corresponding to the light amount of the spot light detected from (Y) via a sensor array (sensor array 21 shown in FIG. 8). An imaging step (not shown) in which the signals of the spot light and the non-lighting are separately integrated, and a difference signal is obtained from each signal of the spotlight when the spotlight is lit and the signal when the spotlight is not lit, while transferring the electric charge of each pixel. ), A detecting step (step (3) shown in FIG. 17) for detecting the maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal output from the imaging step, and m detecting pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting step. A selection step of selecting a pixel (step (3) shown in FIG. 14);
Based on a determination step (step (4) shown in FIG. 17) for determining the validity of the 2m + 1 pixel data selected in the selection step, and a determination result in the determination step,
A coordinate calculation step of performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step and calculating a coordinate value designated by the pointing tool (step (5) shown in FIG. 17,
(7)).

【0030】本発明に係る第14の発明は、前記判定工
程(図17のステップ(4))は、所定のしきい値レベ
ルと2m+1個の画素データを比較して前記選択手段で
選択された2m+1個の画素データの有効性を判定する
ものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the judging step (step (4) in FIG. 17), a predetermined threshold level is compared with 2m + 1 pieces of pixel data and selected by the selecting means. This is to determine the validity of 2m + 1 pixel data.

【0031】本発明に係る第15の発明は、前記判定手
段(図17のステップ(4))は、2m+1個の画素デ
ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
れた2m+1個の画素データの有効性を判定するもので
ある。
According to a fifteenth aspect of the present invention, the determining means (step (4) in FIG. 17) compares the sum of 2m + 1 pieces of pixel data with a predetermined value and selects 2m + 1 selected by the selecting means. This is to determine the validity of the pixel data.

【0032】本発明に係る第16の発明は、発光素子
(図2に示す発光素子41)を備える指示具から発光さ
れる光を座標入力画面(図1に示すスクリーン10)の
所定位置に照射して光スポットを生成し、該光スポット
を検出することにより、前記座標入力画面の所定位置に
対応した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値
出力方法であって、座標入力画面の所定位置上で所定の
周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列され
たセンサアレイにより検出する複数のセンサ(図4に示
すリニアセンサ20X,20Y)から検出される前記ス
ポット光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電
荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期して
前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々
に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光
の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出
力する撮像工程(図示しない)と、前記撮像工程から出
力された差分信号に基づく差分データから特定の有効画
素を選択する画素選択工程(図18のステップ(4),
(5))と、前記画素選択工程により選択された各特定
の有効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演
算処理を行う第1,第2の座標演算工程(図18のステ
ップ(4),(5))と、前記第1,第2の座標演算工
程により演算された各座標値を比較して演算された座標
値の有効性を判定する判定工程(図18のステップ
(6))と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出して出力する座標出力工程(図18のステップ
(6),(9))とを有するものである。
According to a sixteenth aspect of the present invention, a predetermined position on a coordinate input screen (the screen 10 shown in FIG. 1) is irradiated with light emitted from an indicator having a light emitting element (the light emitting element 41 shown in FIG. 2). And generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen by detecting the light spot. A plurality of sensors (linear sensors 20X and 20Y shown in FIG. 4) that detect a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a position by a sensor array arranged in a straight line according to the light amount of the spot light While accumulating the electric charges through the sensor array, the signals for the lighting and non-lighting of the spot light are separately integrated in synchronization with a predetermined cycle of the light spot, and each pixel is integrated. An imaging step (not shown) for obtaining and outputting a difference signal from each signal of the spot light during lighting and non-lighting while transferring the load; and identifying from difference data based on the difference signal output from the imaging step. Pixel selection step (step (4) in FIG. 18,
(5)) and first and second coordinate calculation processes (steps (4) and (4) in FIG. 18) for performing different coordinate calculation processes based on difference data for each specific effective pixel selected in the pixel selection process. 5)) and a determining step (Step (6) in FIG. 18) of comparing the coordinate values calculated in the first and second coordinate calculating steps to determine the validity of the calculated coordinate values; Based on the result of the determination by the determination step,
Coordinate output step (Steps (6) and (9) in FIG. 18) in which a coordinate calculation is performed using output data of the pixel selected in the selection step, and a coordinate value specified by the pointing tool is calculated and output. And

【0033】本発明に係る第17の発明は、前記画素選
択工程は、前記撮像工程から出力される差分信号の最大
値を示す最大画素を検知するピーク検知工程(図18の
ステップ(4))と、前記ピーク検知工程により検知さ
れた前記最大画素前後各々m個、つまり計2m+1個の
有効データを抽出する第1の抽出工程(図18のステッ
プ(4))と、前記ピーク検知工程により検知された前
記最大画素前後各々m+1個、つまり計2m+3の有効
データを抽出する第2の抽出工程(図18のステップ
(5))とを備えるものである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the pixel selecting step, a peak detecting step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of a difference signal output from the imaging step (step (4) in FIG. 18). A first extraction step (step (4) in FIG. 18) for extracting m pieces of valid data before and after the maximum pixel detected in the peak detection step, that is, a total of 2m + 1 pieces of valid data; And a second extraction step (step (5) in FIG. 18) of extracting m + 1 pieces of valid data before and after the maximum pixel, that is, a total of 2m + 3 valid data.

【0034】本発明に係る第18の発明は、前記第1の
座標演算工程と前記第2の座標演算工程は、異なる演算
プロセスに従って座標値演算処理を実行するものであ
る。
According to an eighteenth aspect of the present invention, the first coordinate calculation step and the second coordinate calculation step execute coordinate value calculation processing according to different calculation processes.

【0035】本発明に係る第19の発明は、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を検出する受光素子により検出される所定の周期で
点滅する対応したスポット光から特定周波数の信号を検
波する検波工程(図示しない)と、前記検波工程により
検波される前記特定周波数の信号に基づいて前記撮像工
程による積分動作のタイミングを決定する決定工程(図
示しない)とを有するものである。
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a corresponding spot light blinking at a predetermined cycle detected by a light receiving element for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position on a coordinate input screen. A detecting step (not shown) of detecting a signal of a specific frequency from the first step; and a determining step (not shown) of determining the timing of the integration operation by the imaging step based on the signal of the specific frequency detected in the detecting step. Have

【0036】本発明に係る第20の発明は、前記撮像工
程は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去する
除去工程(図示しない)を有するものである。
According to a twentieth aspect of the present invention, the imaging step includes a removing step (not shown) for removing a fixed amount of charge from the transferred charge.

【0037】本発明に係る第21の発明は、前記座標演
算工程は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超
えたことを検出することにより、前記撮像工程の積分動
作を停止させる停止工程(図示しない)を有するもので
ある。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the coordinate calculation step, a stop step of stopping an integration operation of the imaging step by detecting that a peak level in the difference signal exceeds a predetermined value. (Not shown).

【0038】本発明に係る第22の発明は、前記撮像工
程に結像される前記光スポットの像の幅を前記各センサ
の画素の幅よりも大きくなるように調整するものであ
る。
According to a twenty-second aspect of the present invention, the width of the image of the light spot formed in the imaging step is adjusted to be larger than the width of the pixel of each sensor.

【0039】本発明に係る第23の発明は、発光素子
(図2に示す発光素子41)を備える指示具(図4に示
す指示具4)から発光される光を座標入力画面(図1に
示すスクリーン10)の所定位置に照射して光スポット
を生成し、該光スポットを検出することにより、前記座
標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成す
る座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能
なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する
複数のセンサ(図4に示すリニアセンサ20X,20
Y)から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光スポッ
トの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯時と非
点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電荷を転
送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時との各信
号から差分信号を求めて出力する撮像工程(図示しな
い)と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値
を示す最大画素を検知する検知工程(図16のステップ
(3))と、前記検知工程により検知される最大画素前
後各々m個の画素を選択する選択工程(図16のステッ
プ(3))と、前記選択工程で選択された画素の出力デ
ータを用いて座標演算を行い前記指示具により指示され
ている座標値を算出する座標演算工程(図16のステッ
プ(5),(7))とを有するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを記憶媒体に格納したものである。
The twenty-third invention according to the present invention relates to a coordinate input screen (FIG. 1) in which light emitted from a pointing device (a pointing device 4 shown in FIG. 4) including a light emitting device (a light emitting device 41 shown in FIG. 2) is provided. A computer that controls a coordinate input device that generates a light spot by irradiating a predetermined position on the screen 10) shown in FIG. 1 and detects the light spot to generate a coordinate output signal corresponding to the predetermined position on the coordinate input screen. A storage medium storing a readable program, wherein a plurality of sensors (FIG. 4) for detecting a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position on a coordinate input screen by a sensor array arranged in a straight line. Linear sensors 20X, 20 shown
Y) A signal corresponding to the light amount of the spot light detected from step (A) is stored in the sensor array via a sensor array, and a signal for lighting and non-lighting of the spot light is generated in synchronization with a predetermined cycle of the light spot. An imaging step (not shown) of integrating and separately transferring a charge of each pixel to obtain and output a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated; A detection step (step (3) in FIG. 16) for detecting the maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal obtained, and a selection step for selecting m pixels before and after the maximum pixel detected in the detection step (FIG. 16) Step (3)) and a coordinate calculation step of performing a coordinate calculation using the output data of the pixel selected in the selection step to calculate a coordinate value designated by the pointing tool (Step (5) in FIG. 16, (7)) Computer with are those that stores readable program storage medium.

【0040】本発明に係る第24の発明は、発光素子
(図2に示す発光素子41)を備える指示具(図4に示
す指示具4)から発光される光を座標入力画面の所定位
置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検出
することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応し
た座標出力信号を生成する座標入力装置を制御するコン
ピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒
体であって、座標入力画面(図1に示すスクリーン1
0)の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポ
ット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出す
る複数のセンサ(図7に示すリニアセンサ20X,20
Y)から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイ(図8に示すセンサアレイ21)を介し
て電荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期
して前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々
別々に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポッ
ト光の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求め
て出力する撮像工程(図示しない)と、前記撮像工程か
ら出力された差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
る検知工程(図17に示すステップ(3))と、前記検
知工程により検知される最大画素前後各々m個の画素を
選択する選択工程(図17に示すステップ(3))と、
前記選択工程で選択された2m+1個の画素データの有
効性を判定する判定工程(図17に示すステップ
(4))と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算工程(図17に示すステップ(5),
(7))とを有するコンピュータが読み出し可能なプロ
グラムを記憶媒体に格納したものである。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, the light emitted from the pointing device (the pointing device 4 shown in FIG. 4) including the light emitting device (the light emitting device 41 shown in FIG. 2) is set at a predetermined position on the coordinate input screen. A storage that stores a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a light spot by irradiating and detects the light spot to generate a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen. The medium is a coordinate input screen (screen 1 shown in FIG. 1).
0), a plurality of sensors (linear sensors 20X, 20 shown in FIG. 7) for detecting the corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position by a sensor array arranged on a straight line.
Y) Lighting of the spot light in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while accumulating the charge corresponding to the light amount of the spot light detected from (Y) via a sensor array (sensor array 21 shown in FIG. 8). An imaging step (not shown) in which the signals of the spot light and the non-lighting are separately integrated, and a difference signal is obtained from each signal of the spotlight when the spotlight is lit and the signal when the spotlight is not lit, while transferring the electric charge of each pixel. ), A detecting step (step (3) shown in FIG. 17) for detecting the maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal output from the imaging step, and m detecting pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting step. A selecting step of selecting a pixel (step (3) shown in FIG. 17);
Based on a determination step (step (4) shown in FIG. 17) for determining the validity of the 2m + 1 pixel data selected in the selection step, and a determination result in the determination step,
A coordinate calculation step of performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step and calculating a coordinate value designated by the pointing tool (step (5) shown in FIG. 17,
And (7)) a computer-readable program stored in a storage medium.

【0041】本発明に係る第25の発明は、前記判定工
程(図17のステップ(4))は、所定のしきい値レベ
ルと2m+1個の画素データを比較して前記選択手段で
選択された2m+1個の画素データの有効性を判定する
コンピュータが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に
格納したものである。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the judging step (step (4) in FIG. 17), a predetermined threshold level is compared with 2m + 1 pieces of pixel data and selected by the selecting means. A computer readable program for determining the validity of 2m + 1 pixel data is stored in a storage medium.

【0042】本発明に係る第26の発明は、前記判定手
段(図17のステップ(4))は、2m+1個の画素デ
ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
れた2m+1個の画素データの有効性を判定するコンピ
ュータが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納し
たものである。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the determination means (step (4) in FIG. 17), the sum value of 2m + 1 pixel data is compared with a predetermined value to select the 2m + 1 pixel data selected by the selection means. A computer-readable program for determining the validity of the pixel data is stored in a storage medium.

【0043】本発明に係る第27の発明は、発光素子
(図2に示す発光素子41)を備える指示具から発光さ
れる光を座標入力画面(図1に示すスクリーン10)の
所定位置に照射して光スポットを生成し、該光スポット
を検出することにより、前記座標入力画面の所定位置に
対応した座標出力信号を生成する座標入力装置を制御す
るコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した
記憶媒体であって、座標入力画面の所定位置上で所定の
周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列され
たセンサアレイにより検出する複数のセンサ(図4に示
すリニアセンサ20X,20Y)から検出される前記ス
ポット光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電
荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期して
前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々
に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光
の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出
力する撮像工程(図示しない)と、前記撮像工程から出
力された差分信号に基づく差分データから特定の有効画
素を選択する画素選択工程(図18のステップ(4),
(5))と、前記画素選択工程により選択された各特定
の有効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演
算処理を行う第1,第2の座標演算工程(図18のステ
ップ(4),(5))と、前記第1,第2の座標演算工
程により演算された各座標値を比較して演算された座標
値の有効性を判定する判定工程(図18のステップ
(6))と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出して出力する座標出力工程(図18のステップ
(6),(9))とを有するものである。
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, a predetermined position on a coordinate input screen (screen 10 shown in FIG. 1) is irradiated with light emitted from an indicator having a light emitting element (light emitting element 41 shown in FIG. 2). A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a light spot and generates a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen by detecting the light spot A plurality of sensors (linear sensors 20X and 20Y shown in FIG. 4) that detect a corresponding spot light blinking at a predetermined cycle on a predetermined position of the coordinate input screen by a sensor array arranged in a straight line. The electric charge corresponding to the light amount of the spot light is stored in the sensor array via the sensor array and the spot of the spot light is synchronized with a predetermined cycle of the light spot. An imaging step (not shown) in which the signals of the spot light and the non-lighting are separately integrated, and a difference signal is obtained from each signal of the spotlight when the spotlight is lit and the signal when the spotlight is not lit, while transferring the electric charge of each pixel. ) And a pixel selection step of selecting a specific effective pixel from difference data based on the difference signal output from the imaging step (step (4) in FIG. 18,
(5)) and first and second coordinate calculation processes (steps (4) and (4) in FIG. 18) for performing different coordinate calculation processes based on difference data for each specific effective pixel selected in the pixel selection process. 5)) and a determining step (Step (6) in FIG. 18) of comparing the coordinate values calculated in the first and second coordinate calculating steps to determine the validity of the calculated coordinate values; Based on the result of the determination by the determination step,
Coordinate output step (Steps (6) and (9) in FIG. 18) in which a coordinate calculation is performed using output data of the pixel selected in the selection step, and a coordinate value specified by the pointing tool is calculated and output. And

【0044】本発明に係る第28の発明は、前記画素選
択工程は、前記撮像工程から出力される差分信号の最大
値を示す最大画素を検知するピーク検知工程(図18の
ステップ(4))と、前記ピーク検知工程により検知さ
れた前記最大画素前後各々m個、つまり計2m+1個の
有効データを抽出する第1の抽出工程(図18のステッ
プ(4))と、前記ピーク検知工程により検知された前
記最大画素前後各々m+1個、つまり計2m+3の有効
データを抽出する第2の抽出工程(図18のステップ
(5))とを備えるコンピュータが読み出し可能なプロ
グラムを記憶媒体に格納したものである。
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the pixel selecting step, a peak detecting step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of a difference signal output from the imaging step (step (4) in FIG. 18). A first extraction step (step (4) in FIG. 18) for extracting m pieces of valid data before and after the maximum pixel detected in the peak detection step, that is, a total of 2m + 1 pieces of valid data; A computer-readable program having a second extraction step (step (5) in FIG. 18) for extracting m + 1 pieces of valid data before and after the maximum pixel, that is, 2m + 3 in total. is there.

【0045】本発明に係る第29の発明は、前記第1の
座標演算工程と前記第2の座標演算工程は、異なる演算
プロセスに従って座標値演算処理を実行するコンピュー
タが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納したも
のである。
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, the first coordinate calculation step and the second coordinate calculation step include a computer-readable program for executing a coordinate value calculation process according to different calculation processes. Is stored in.

【0046】本発明に係る第30の発明は、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を検出する受光素子により検出される所定の周期で
点滅する対応したスポット光から特定周波数の信号を検
波する検波工程(図示しない)と、前記検波工程により
検波される前記特定周波数の信号に基づいて前記撮像工
程による積分動作のタイミングを決定する決定工程(図
示しない)とを有するコンピュータが読み出し可能なプ
ログラムを記憶媒体に格納したものである。
According to a thirtieth aspect of the present invention, there is provided a corresponding spot light blinking at a predetermined cycle detected by a light receiving element for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position on a coordinate input screen. A detecting step (not shown) of detecting a signal of a specific frequency from the first step; and a determining step (not shown) of determining the timing of the integration operation by the imaging step based on the signal of the specific frequency detected in the detecting step. Computer-readable program stored in a storage medium.

【0047】本発明に係る第31の発明は、前記撮像工
程は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去する
除去工程(図示しない)を有するコンピュータが読み出
し可能なプログラムを記憶媒体に格納したものである。
According to a thirty-first aspect of the present invention, in the imaging step, a computer readable program having a removing step (not shown) for removing a fixed amount of charges from the transferred charges is stored in a storage medium. It was done.

【0048】本発明に係る第32の発明は、前記座標演
算工程は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超
えたことを検出することにより、前記撮像工程の積分動
作を停止させる停止工程(図示しない)を有するコンピ
ュータが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納し
たものである。
In a thirty-second invention according to the present invention, in the coordinate calculation step, a stop step of stopping an integration operation of the imaging step by detecting that a peak level in the difference signal exceeds a predetermined value. (Not shown). A computer-readable program stored in a storage medium.

【0049】本発明に係る第33の発明は、前記撮像工
程に結像される前記光スポットの像の幅を前記各センサ
の画素の幅よりも大きくなるように調整するコンピュー
タが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納したも
のである。
[0049] A thirty-third invention according to the present invention is a computer readable program for adjusting a width of an image of said light spot formed in said imaging step so as to be larger than a width of a pixel of each said sensor. Is stored in a storage medium.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕図1は、本発明
の第1実施形態を示す座標入力装置の構成を説明する概
略図であり、大別して、座標入力画面であるスクリーン
10に対して光スポットを形成する指示具4と、光スポ
ット5のスクリーン10上の位置座標等を検出する座標
検出器1とからなり、出力装置としてスクリーン10に
画像、或いは前述の位置情報等を表示する投射型表示装
置(搬像部)8が記載されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a coordinate input device according to a first embodiment of the present invention. On the other hand, an indicator 4 for forming a light spot and a coordinate detector 1 for detecting the position coordinates and the like of the light spot 5 on the screen 10 are used as an output device to display an image or the above-described position information on the screen 10. A projection type display device (image carrying unit) 8 is described.

【0051】図において、座標検出器1は、座標検出セ
ンサ部2と、このセンサ部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6,信号処理
部7とから構成されており、指示具4の光スポット5の
スクリーン10上の座標位置、及び指示具4の後述する
各スイッチの状態に対応する制御信号とを検出して、コ
ントローラ3によって外部接続装置(不図示)にその情
報を通信するようにしている。
In the figure, a coordinate detector 1 comprises a coordinate detection sensor unit 2, a controller 3 for controlling the sensor unit and calculating coordinates, a control signal detection sensor 6, and a signal processing unit 7. The coordinate position of the light spot 5 of the indicator 4 on the screen 10 and a control signal corresponding to the state of each switch of the indicator 4 to be described later are detected, and the controller 3 sends the information to an external connection device (not shown). To communicate.

【0052】投射型表示装置8は、コンピュータ(図示
せず)などの外部接続装置である表示信号源からの画像
信号が入力される画像信号処理部81と、これにより制
御される液晶パネル82,ランプ83,ミラー84,コ
ンデンサレンズ85からなる照明光学系と、液晶パネル
82の像をスクリーン10上に投影する投影レンズ86
とからなり、所望の画像情報をスクリーン10に表示す
ることができる。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も光スポット5の
位置で拡散され、画面上の位置や光ビームの方向によら
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。
The projection display device 8 includes an image signal processing unit 81 to which an image signal from a display signal source, which is an external connection device such as a computer (not shown), is input, a liquid crystal panel 82 controlled by the image signal processing unit 81, An illumination optical system including a lamp 83, a mirror 84, and a condenser lens 85, and a projection lens 86 for projecting an image of the liquid crystal panel 82 onto the screen 10.
The desired image information can be displayed on the screen 10. Since the screen 10 has an appropriate light diffusing property in order to widen the observation range of the projected image, the light beam emitted from the pointing tool 4 is also diffused at the position of the light spot 5, and the position on the screen and A part of the light diffused at the position of the light spot 5 is incident on the coordinate detector 1 irrespective of the direction of the light beam.

【0053】図2は、図1に示した指示具4の詳細を説
明する断面構成図であり、図1と同一のものには同一の
符号を付してあり、当該指示具4は、光ビームを発射す
る半導体レーザからなる発光素子41と、その発光を駆
動制御する発光制御手段42、電源部44並びに4個の
操作用スイッチ43A〜43Dとを内蔵している。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the details of the pointing tool 4 shown in FIG. 1. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. A light-emitting element 41 composed of a semiconductor laser that emits a beam, a light-emission control unit 42 for driving and controlling the light emission, a power supply unit 44, and four operation switches 43A to 43D are built in.

【0054】図において、発光制御手段42は、4個の
操作用スイッチ43A〜43Dの状態により、発光のO
N/OFFと、後述する変調方法とによって、制御信号
を重畳した発光制御を行う。
In the figure, the light emission control means 42 controls the emission of light by changing the state of four operation switches 43A to 43D.
Light emission control in which a control signal is superimposed is performed by N / OFF and a modulation method described later.

【0055】図3は、図2に示した指示具4の動作モー
ドを示す図であり、スイッチA〜Dは、図2のスイッチ
43A〜43Dに対応している。
FIG. 3 is a diagram showing an operation mode of the pointing device 4 shown in FIG. 2, and the switches A to D correspond to the switches 43A to 43D in FIG.

【0056】なお、図において、「発光」とは発光信号
(座標信号)に対応し、「ペンダウン」、「ペンボタ
ン」とは制御信号に対応する。
In the drawing, "light emission" corresponds to a light emission signal (coordinate signal), and "pen down" and "pen button" correspond to control signals.

【0057】操作者は、指示具4を握ってスクリーン1
0にその先端を向ける。この時、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
によって光ビーム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(図1参照)が生成され、
所定の処理によって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「OF
F」の状態である。このため、スクリーン10上では、
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。
The operator holds the pointing device 4 and holds the screen 1
Point its tip at zero. At this time, the switch 43A is arranged at a position where the thumb naturally touches, and when this switch is pressed, the light beam 45 is emitted. Thereby, a light spot 5 (see FIG. 1) is generated on the screen 10, and
The coordinate signal starts to be output by a predetermined process. In this state, the pen down and pen button control signals are “OF”.
F ". For this reason, on the screen 10,
Only the indication of the designated position to the operator by the movement of the cursor or the switching of the highlight of the button is performed.

【0058】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3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なる。
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。
By pressing the switches 43C and 43D arranged at positions where the index finger and the middle finger naturally touch, the control signals of "pen down" and "pen button" are superimposed on the light emission signal as shown in FIG. Signal.
That is, by pressing the switch 43C, the state becomes “pen down”, and input of characters and line drawings is started,
Screen control such as selecting and deciding a button can be executed.

【0059】同様に、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
どの別機能に対応させることができる。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。
Similarly, when the switch 43D is pressed, the state becomes a "pen button", and it is possible to correspond to another function such as calling a menu. Thus, the operator can operate lightly and quickly by drawing a character or a figure or selecting a button or a menu at an arbitrary position on the screen 10 with one hand.

【0060】また、指示具4の先端部には、スイッチ4
3Bが設けられていて、スクリーン10に指示具4を押
し付けることによって動作するスイッチである。操作者
が、指示具4を握り、指示具4の先端部をスクリーン1
0に押し付けるペンダウン状態となるので、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。また、スイッチ43Aはペンボタンの役割を
持つ。もちろん画面に押し付けないでスイッチ43Aを
押せば、カーソルのみを動かすこともできる。
A switch 4 is provided at the tip of the pointing device 4.
A switch 3B is provided and operates when the pointing tool 4 is pressed against the screen 10. The operator grips the pointing device 4 and touches the tip of the pointing device 4 on the screen 1.
Since the pen is pressed down to zero, a natural pen input operation can be performed without performing extra button operations. The switch 43A has a role of a pen button. Of course, if the switch 43A is pressed without pressing the screen, only the cursor can be moved.

【0061】実際上、文字や図形の入力は画面から離れ
て行うより、直接画面に触れた方が遙かに操作性,正確
性が良い。本実施形態では、このように4個のスイッチ
を用いて画面から離れていても、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
ることができるように構成されている。
In practice, the operability and accuracy are much better when the character or figure is directly touched than when the character or figure is input away from the screen. In the present embodiment, even if the user is away from the screen by using the four switches as described above or just before the screen,
It is configured so that natural and comfortable operation is possible and that it can be used properly depending on the case.

【0062】さらには、直接入力専用(ポインタとして
使用しない)ならば、光ビーム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。
Furthermore, if it is only for direct input (not used as a pointer), a diffused light source may be used instead of a light beam, so that it is possible to use an LED which is cheaper and longer in life than a semiconductor laser.

【0063】また、このように近接用、遠隔用の2種類
の指示具4を用いたり、同時に2人以上で操作する、あ
るいは色や太さなど属性の異なる複数の指示具4を用い
る場合のために、発光制御手段42は、固有のID番号
を制御信号と共に送信するように設定されている。
In addition, when two types of pointing tools 4 for proximity and remote use are used in this way, two or more operators operate simultaneously, or a plurality of pointing tools 4 having different attributes such as color and thickness are used. Therefore, the light emission control means 42 is set to transmit a unique ID number together with a control signal.

【0064】そして、送信されたID番号に対応して、
描かれる線の太さや色などの属性を外部接続機器側のソ
フトウエアなどで決定するようになっており、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が
できる。この操作は、指示具4に別途操作ボタン等を設
けて変更指示信号を送信するようにしてもよく、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。
Then, corresponding to the transmitted ID number,
Attributes such as the thickness and color of the line to be drawn are determined by software or the like on the externally connected device, and the settings can be changed using buttons or menus on the screen 10. For this operation, an operation button or the like may be separately provided on the indicating tool 4 to transmit a change instruction signal, and these settings may be maintained in the indicating tool 4 or the coordinate detector 1. It is also possible to configure so that attribute information, instead of the ID number, is transmitted to the externally connected device.

【0065】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も設定可能である。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。
Further, such additional operation buttons can be set so that other functions such as blinking of a display device, switching of a signal source, operation of a recording device, and the like can be performed. Further, by providing a pressure detecting means in one or both of the switches 43A and 43B, pen pressure detection is performed, and various useful signals such as transmitting this pen pressure data together with a control signal can be transmitted. is there.

【0066】指示具4のスイッチ43Aまたはスイッチ
43Bが「ON」になると、発光が開始され、その発光
信号は比較的長い連続するパルス列からなるリーダ部
と、これに続くコード(メーカIDなど)とからなるヘ
ッダ部をまず出力し、その後、ペンIDや制御信号など
からなる送信データ列が予め定義された順序と形式に従
ってその情報を順次出力する(後述する図5に示すLS
G信号参照)。
When the switch 43A or the switch 43B of the pointing device 4 is turned "ON", light emission is started, and the light emission signal is composed of a reader unit composed of a relatively long continuous pulse train and a code (such as a manufacturer ID) following the reader unit. Is output first, and then the information is sequentially output according to a predefined order and format of a transmission data string including a pen ID and a control signal (LS shown in FIG. 5 described later).
G signal).

【0067】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
をもつような変調形式で形成しているが、データの符号
化方式については種々のものが使用可能である。
In this embodiment, in each data bit, the "1" bit is formed in a modulation format having an interval twice as long as the "0" bit. Various ones can be used.

【0068】しかしながら、後述する様に座標検出のた
めには平均光量が一定していること、またPLLの同調
を行うにはクロック成分が十分大きいこと等が望まし
く、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。
However, as will be described later, it is desirable that the average amount of light is constant for coordinate detection, and that the clock component is sufficiently large for tuning the PLL. Considering that there is no problem even if the redundancy is relatively high, in this embodiment,
Six bits (64 pieces) of data are allocated to 108 codes of the same number of “1” and “0” and 10 or less consecutive “1” or “0” among 10-bit length codes. Encoding by the method.

【0069】このような符号化方式をとることによっ
て、平均電力が一定になり、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。
By adopting such an encoding system, the average power becomes constant and a sufficient clock component is included, so that a stable synchronization signal can be easily generated at the time of demodulation.

【0070】また、前述したように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などその
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ビットのパリティとを並べて、1ブロッ
クのデータとして構成する。
As described above, the pen down and pen button control signals are 2 bits, but other long data such as an ID must also be transmitted. Therefore, in the present embodiment, the first two bits are a control signal, the next two bits are a content identification code (for example, a pen pressure signal is “00”, an ID is “11”, etc.), with 24 bits as one block,
The next two bits are composed of these parities, and subsequently, 16-bit data and 2-bit parities are arranged to form one block of data.

【0071】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。
When such data is encoded by the method described above, a signal having a length of 40 bits is obtained. A 10-bit sync code is added to the head of the code. In this sync code, four “0” s and five “1s” continue or an inverted pattern thereof (the end of the immediately preceding block is
Using a special code of "1" or "0"), it is easy to identify the data word, and it is possible to reliably identify the position and restore the data even in the middle of the data string. Has become.

【0072】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。本実施形態では、
第1の周波数60kHzの1/8の7.5kHzを第2
の周波数としているが、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、この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。
Accordingly, one block becomes a transmission signal having a length of 50 bits, and a control signal and data such as a 16-bit ID or writing pressure are transmitted. In this embodiment,
7.5 kHz of 1/8 of the first frequency of 60 kHz is used as the second frequency.
The average transmission bit rate is 2/3, that is, 5 kHz because the above-described encoding method is adopted. Further, since one block is 50 bits, 24 bits of data are transmitted at 100 Hz.

【0073】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。このように冗長
性は高いが、誤検出を防止し、同期を容易にすることが
非常に簡単な構成で実現できる方式となっている。
Therefore, the effective bit rate excluding the parity is 2000 bits / sec. As described above, although the redundancy is high, it is a method that can prevent erroneous detection and facilitate synchronization with a very simple configuration.

【0074】また、後述のセンサ制御のための位相同期
信号と、シンクコードの繰り返し周期のチェックとを併
用することによって、信号に短いドロップアウトが発生
した場合でも追従ができ、逆に実際に、ペンアップやダ
ブルタップのような素早い操作を行った場合との識別
は、ヘッダ信号の有無によって確実に行えるようにもな
っている。
Further, by using a phase synchronization signal for sensor control described later and checking the repetition period of the sync code, even if a short dropout occurs in the signal, the signal can be followed. The discrimination from the case where a quick operation such as pen-up or double tap is performed can be surely performed by the presence or absence of the header signal.

【0075】図4は、図1に示した座標検出器1の内部
構成を示すブロック図であり、図1と同一のものには同
一の符号を付してある。
FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the coordinate detector 1 shown in FIG. 1. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0076】図において、座標検出器1には、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、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,2OYとが設けられており、指示具4に内
蔵された発光素子41からの光ビームにより、スクリー
ン10上に生成された光スポット5からの拡散光をそれ
ぞれ受光する。
In the figure, a coordinate detector 1 includes a light receiving element 6 for detecting the amount of light with high sensitivity by a condensing optical system, and two linear sensors 20X and 2OY for detecting an arrival direction of light by an imaging optical system. Is provided, and receives the diffused light from the light spot 5 generated on the screen 10 by the light beam from the light emitting element 41 built in the pointing tool 4.

【0077】受光素子6には、集光光学系としての集光
レンズ6a(図1参照)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、周波数検波手段71によって検波
された後、制御信号検出手段72において制御信号(指
示具4の発光制御手段42によって重畳された信号)な
どのデータを含むデジタル信号が復調される。
The light receiving element 6 is provided with a condenser lens 6a (see FIG. 1) as a condenser optical system, and detects a light amount of a predetermined wavelength with high sensitivity from the entire range on the screen 10. After the detection output is detected by the frequency detection unit 71, the control signal detection unit 72 demodulates a digital signal including data such as a control signal (a signal superimposed by the light emission control unit 42 of the indicator 4).

【0078】図5,図6は、図4に示した座標検出器1
の動作を説明するためのタイミングチャートであり、特
に、その制御信号の復元動作タイミングチャートに対応
する。
FIGS. 5 and 6 show the coordinate detector 1 shown in FIG.
5 is a timing chart for explaining the operation of the control signal, and particularly corresponds to a timing chart of the operation of restoring the control signal.

【0079】図5において、先に述べたようなビット列
からなるデータ信号は、受光素子6で光出力信号LSG
として検出され、周波数検波手段71で検波される。周
波数検波手段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。
In FIG. 5, a data signal composed of a bit string as described above is converted into a light output signal LSG by the light receiving element 6.
And detected by the frequency detecting means 71. The frequency detecting means 71 is configured to tune to the pulse cycle of the highest first frequency in the optical output signal LSG,
By using it together with an optical filter, the modulation signal CMD is demodulated without being affected by disturbance light.

【0080】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。本実施形態では、この第1の周波数と
しては、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したが、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。
This detection method is similar to a widely used infrared remote controller, and is a highly reliable wireless communication system. In the present embodiment, the first frequency is set to 60 kHz which is a higher band than that of a generally used infrared remote controller, and is configured so as not to malfunction even when used at the same time. The frequency can be set to the same band as that of a generally used infrared remote controller. In such a case, malfunction is prevented by identifying the frequency with an ID or the like.

【0081】さて、周波数検波手段71により検波され
た変調信号CMDは、制御信号検出手段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、通信制御手段33に送られる。
The modulated signal CMD detected by the frequency detecting means 71 is interpreted as digital data by the control signal detecting means 72, and the above-mentioned control signals such as pen-down and pen buttons are restored. The restored control signal is sent to the communication control means 33.

【0082】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、センサ制御手段31に
よって検出され、この信号によってリニアセンサ20
X,20Yを制御する。
The code modulation period, which is the second frequency included in the modulation signal CMD, is detected by the sensor control means 31, and the signal is used to detect the period of the linear sensor 20.
X and 20Y are controlled.

【0083】すなわち、センサ制御手段31では、図5
に示したヘッダ部(HEADER)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。
That is, in the sensor control means 31, FIG.
Is reset at the timing of the header section (HEADER) shown in FIG. 1, and then a signal LCK synchronized with the falling edge of the modulation signal CMD is generated. Therefore, the generated signal LCK is a signal of a constant frequency synchronized with the presence or absence of light emission of the pointing device 4.

【0084】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。
From the modulation signal CMD, a signal LON indicating the presence or absence of light input and a sensor reset signal RCL activated by the signal LON are generated. While the sensor reset signal RCL is at a high level, the two linear sensors 20X and 20Y are reset, and a synchronous integration operation described later is started at the falling timing of the sensor reset signal RCL synchronized with the rising of the signal LCK.

【0085】一方、制御信号検出手段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
が通信制御手段33からセンサ制御手段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、座標演算手段32の
動作が開始される。
On the other hand, when the control signal detecting means 72 detects the header portion and confirms that the input from the pointing device 4 has been started instead of other equipment or noise, a signal indicating this confirmation is transmitted to the communication control means 33. Is transmitted to the sensor control means 31 and the signal CON indicating the validity of the operation of the linear sensors 20X and 20Y is set to a high level, and the operation of the coordinate calculation means 32 is started.

【0086】図6は、光出力信号LSGが無くなり、一
連動作の終了時におけるタイミングチャートであり、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20X,20Yによる座標の出力動作を終了す
る。
FIG. 6 is a timing chart at the end of a series of operations when the light output signal LSG is lost. When the modulation signal CMD detected from the light output signal LSG keeps the low level for a certain period of time, the presence or absence of light input is determined. Becomes low level, and the signal CON showing validity of the sensor operation also becomes low level. As a result, the output operation of the coordinates by the linear sensors 20X and 20Y ends.

【0087】図7は、図4に示した座標検出器1内に設
けられる2つのリニアセンサ20X,20Yの配置関係
を示す斜視図であり、図1,図4と同一のものには同一
の符号を付してある。
FIG. 7 is a perspective view showing the positional relationship between two linear sensors 20X and 20Y provided in the coordinate detector 1 shown in FIG. 4, and the same components as those in FIGS. The code is attached.

【0088】図において、結像光学系としての円筒レン
ズ90X,90Yによって光スポット5の像が各センサ
の感光部21X,21Yに線状像91X,91Yとして
結像する。
In the drawing, the image of the light spot 5 is formed as linear images 91X and 91Y on the photosensitive portions 21X and 21Y of the sensors by the cylindrical lenses 90X and 90Y as the image forming optical system.

【0089】これら2つのリニアセンサ20X,20Y
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。そして、これら2つのセンサは、図4に示すセンサ
制御手段31によって制御され、出力信号はセンサ制御
手段31に接続されたAD変換手段31Aによってデジ
タル信号として座標演算手段32に送られ、出力座標値
を計算し、その結果を制御信号検出手段72からの制御
信号などのデータと共に通信制御手段33を介して、所
定の通信方法で外部制御装置(図示せず)に送出する。
The two linear sensors 20X and 20Y
Are arranged at right angles to obtain an output having a peak at a pixel reflecting the X coordinate and the Y coordinate, respectively. These two sensors are controlled by a sensor control means 31 shown in FIG. 4, and an output signal is sent to a coordinate calculation means 32 as a digital signal by an AD conversion means 31A connected to the sensor control means 31. Is calculated, and the result is transmitted to an external control device (not shown) by a predetermined communication method via the communication control means 33 together with data such as a control signal from the control signal detection means 72.

【0090】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
手段33の方からセンサ制御手段31、座標演算手段3
2ヘモード切換え信号が送られる。
In order to perform an unusual operation (for example, setting of a user calibration value) such as adjustment, the communication control unit 33 sends a command to the sensor control unit 31 and the coordinate calculation unit 3.
A mode switching signal is sent to 2.

【0091】なお、本実施形態では、光スポット5の像
が各センサの画素の数倍の像幅となるように焦点調節を
行って、故意にボケを生じさせている。直径1.5mm
のプラスチック製の円筒レンズと画素ピッチ約15μ
m、有効64画素のリニアCCD、赤外線LEDを用い
た実験によれば、最もシャープな結像をさせると、約4
0度の画角全面にわたって15μm以下の像幅となり、
このような状態では画素間分割演算結果が階段状に歪ん
でしまうことが判明した。
In the present embodiment, the focus is adjusted so that the image of the light spot 5 has an image width several times as large as the pixel of each sensor, and blur is intentionally caused. 1.5mm diameter
Plastic cylindrical lens and pixel pitch of about 15μ
According to experiments using a linear CCD with an effective pixel of 64 pixels and an infrared LED, the sharpest image was about 4
The image width becomes 15 μm or less over the entire angle of view of 0 °,
In such a state, it has been found that the pixel division calculation result is distorted in a stepwise manner.

【0092】そこで、像幅が「30」から「60」μm
程度となるように、レンズの位置を調節すると、非常に
滑らかな座標データが得られた。もちろん、大きくぼけ
させると、ピークレベルが小さくなってしまうので、数
画素程度の像幅が最適である。
Then, the image width is changed from “30” to “60” μm.
When the position of the lens was adjusted to the degree, very smooth coordinate data was obtained. Of course, if the image is largely blurred, the peak level will be reduced. Therefore, an image width of about several pixels is optimal.

【0093】さらに、画素数の少ないCCDと、適度に
ボケた光学系を用いることが、本実施形態のポイントの
一つであり、このような組み合わせを用いることによっ
て、演算データ量が少なく、小さなセンサと光学系で非
常に高分解能、高精度、高速で、かつ、低コストな座標
入力装置を実現できるものである。
Further, the use of a CCD having a small number of pixels and a moderately blurred optical system is one of the points of the present embodiment. By using such a combination, the amount of operation data is small and small. An extremely high-resolution, high-accuracy, high-speed, and low-cost coordinate input device can be realized with a sensor and an optical system.

【0094】アレイ状に配置されたX座標検出用のリニ
アセンサ20X,Y座標検出用のリニアセンサ20Yは
同一の構成であり、その内部構成を図8示す。
The linear sensor 20X for detecting the X coordinate and the linear sensor 20Y for detecting the Y coordinate, which are arranged in an array, have the same configuration, and the internal configuration is shown in FIG.

【0095】図8は、図7に示したX座標検出用のリニ
アセンサ20X,Y座標検出用のリニアセンサ20Yの
構成を説明するブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating the configuration of the linear sensor 20X for detecting the X coordinate and the linear sensor 20Y for detecting the Y coordinate shown in FIG.

【0096】図において、受光部であるセンサアレイ2
1はN個の画素(本実施形態では64画素)からなり、
受光量に応じた電荷が積分部22に蓄えられる。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に蓄えられた電荷は、電極S
T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。
In the figure, a sensor array 2 serving as a light receiving section is shown.
1 is composed of N pixels (64 pixels in this embodiment),
The charge corresponding to the amount of received light is stored in the integration unit 22. The N integrating units 22 can be reset by applying a voltage to the gate ICG, so that the electronic shutter operation can be performed. The electric charge stored in the integrating section 22 is applied to the electrode S
By applying a pulse voltage to T, the signal is transferred to the storage unit 23.

【0097】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。
The storage section 23 is composed of 2N pieces, and charges are separately stored corresponding to H (high level) and L (low level) of the signal LCK synchronized with the light emission timing of the indicator 4. .

【0098】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。
Thereafter, the electric charges separately accumulated in synchronism with the blinking of the light are transferred to the 2N linear CCD sections via the 2N shift sections 24 provided for simplifying the transfer clock. 25.

【0099】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。
Thus, the linear CCD section 25 has N
The electric charges corresponding to the blinking of the light output from the sensor output of the pixel are stored adjacent to each other. These linear CCDs
The charges arranged in the part 25 are 2N ring CCs.
The data is sequentially transferred to the D unit 26. This ring CCD section 26
Is emptied in the CLR unit 27 by the signal RCL,
The charges from the linear CCD unit 25 are sequentially accumulated.

【0100】このようにして蓄積された電荷は、アンプ
29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4
1の点灯時の電荷量から非点灯時の電荷量を差し引いた
差分の値を増幅して出力する。
The charges thus accumulated are read out by the amplifier 29. The amplifier 29 is non-destructive and outputs a voltage proportional to the accumulated charge amount. In practice, the difference between the adjacent charge amounts, that is, the light emitting element 4
A value of a difference obtained by subtracting the charge amount at the time of non-lighting from the charge amount at the time of lighting 1 is amplified and output.

【0101】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,図10に示す。
The linear sensors 20X, 20 obtained at this time
An example of the Y output waveform is shown in FIGS.

【0102】図9,図10は、図4,図7に示したリニ
アセンサ20X,20Yの出力波形の一例を示す特性図
であり、縦軸に出力レベルを示す。
FIGS. 9 and 10 are characteristic diagrams showing an example of output waveforms of the linear sensors 20X and 20Y shown in FIGS. 4 and 7, wherein the vertical axis indicates the output level.

【0103】なお、図9において、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の波形は発光素子41の非点灯時の波形、すなわ
ち、外乱光のみの波形である(図8に示したように、リ
ングCCD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)。
In FIG. 9, the waveform B is a waveform when only the signal when the light emitting element 41 is turned on is read, and the waveform A is a waveform when the light emitting element 41 is not turned on, that is, only the disturbance light. (As shown in FIG. 8, charges of pixels corresponding to the waveforms of A and B are arranged adjacent to each other on the ring CCD section 26).

【0104】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る。
The amplifier 29 non-destructively amplifies the difference value (the waveform of B-A) between adjacent charge amounts and outputs the amplified signal. Thus, an image signal of only the light from the indicator 4 is obtained. This allows stable coordinate input without being affected by disturbance light (noise).

【0105】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。
If the maximum value of the waveform B-A shown in FIG. 9 is defined as the PEAK value, if the accumulation time during which the sensor functions with respect to light is increased, the PEAK value is changed according to the time.
The value increases.

【0106】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(後述するし
きい値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。
In other words, if the time corresponding to one cycle of the signal LCK is defined as a unit accumulation time, and the number of accumulations n is defined in units of the unit accumulation time, the PEAK value increases by increasing the number of accumulations n. By detecting that a predetermined magnitude (threshold value TH1 to be described later) has been reached, it is possible to always obtain an output waveform of a constant quality.

【0107】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。
On the other hand, when the disturbance light is very strong, the ring CC may be used before the peak of the difference waveform BA becomes sufficiently large.
There is a possibility that the transfer charge of the D section 26 is saturated. In consideration of such a case, the sensor is provided with a skim portion 28 having a skim function.

【0108】スキム部28は、非点灯信号のレベルを監
視し、図10において、n回目のAn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。
The skim unit 28 monitors the level of the non-lighting signal. In FIG. 10, when the signal level exceeds a predetermined value at the n-th An (in FIG. 10, a dashed line in FIG. 10), a predetermined amount of electric charge is generated. A pixel is extracted from each of A and B pixels.

【0109】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。
As a result, at the next (n + 1) -th time, An +
The waveform shown in FIG. 1 is obtained. By repeating this waveform, signal charges can be continuously stored without saturation even when extremely strong disturbance light is present.

【0110】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。
Therefore, even if the amount of the blinking light is weak,
By continuing the integration operation many times, a sufficiently large signal waveform can be obtained.

【0111】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。
In particular, when a light source in the visible light range is used for the pointing device 4, a signal of a display image is superimposed. Therefore, by using the above-described skim function and difference output, a sharp waveform with very little noise is obtained. It becomes possible.

【0112】図11は、本実施形態に係る座標入力装置
における第1のデータ処理手順の一例を示すフローチャ
ートであり、センサ制御手段31によるリニアセンサ2
0X,20Yのセンサ制御の一連の動作手順に対応す
る。なお、(1)〜(11)は各ステップを示す。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of a first data processing procedure in the coordinate input device according to the present embodiment.
This corresponds to a series of operation procedures of sensor control of 0X and 20Y. Note that (1) to (11) indicate each step.

【0113】センサ制御手段31は、センサ制御動作を
開始すると、ステップ(1)で、図5に示した信号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(2)で、フラグponを「1」にセット
し、蓄積回数nを「0」にリセットし、ステップ(3)
でセンサ出力のPEAK値(ピークレベル)が所定の大
きさ(しきい値TH1)より大きいか否かを判定し、し
きい値TH1より小さいと判定した場合は、ステップ
(4)で蓄積回数nが第1の所定回数n0を超えている
かを判定し、超えていないと判定した場合は、ステップ
(5)に移り、蓄積回数nを「1」インクリメントし
て、ステップ(3)に戻る。
When the sensor control means 31 starts the sensor control operation, in step (1), the signal CO shown in FIG.
Monitor N. When the signal CON goes high, the flag pon is set to "1" in step (2), the number of accumulations n is reset to "0", and step (3)
It is determined whether or not the PEAK value (peak level) of the sensor output is larger than a predetermined value (threshold value TH1). If it is smaller than the threshold value TH1, it is determined in step (4) that the number of accumulations n Is determined to have exceeded the first predetermined number n0. If it is determined that the number has not exceeded the predetermined number n0, the process proceeds to step (5), the number of accumulations n is incremented by "1", and the process returns to step (3).

【0114】一方、ステップ(3)で、PEAK値がT
H1より大きいと判定され、あるいはステップ(4)
で、蓄積回数nが第1の所定回数n0を超えていると判
定された場合は、ステップ(6)に進み、積分停止信号
RONがハイレベル(H)になって、積分動作は停止さ
れる。そして、座標演算手段32による座標値演算の処
理が開始される。
On the other hand, in step (3), when the PEAK value is T
Judged to be greater than H1, or step (4)
When it is determined that the accumulation number n exceeds the first predetermined number n0, the process proceeds to step (6), where the integration stop signal RON becomes high level (H), and the integration operation is stopped. . Then, the coordinate value calculation processing by the coordinate calculation means 32 is started.

【0115】その後、ステップ(7)とステップ(8)
のループで第2の所定回数n1を超えていると判定され
た場合は、ステップ(9)で、積分停止信号RONがロ
ーレベルになり、同時に、信号LCKの周期の数倍(図
6の例では2倍)の間センサリセット信号RCLがハイ
レベルになって、ステップ(11)に進み、信号CON
がハイレベルであると判定されている間は、ステップ
(2)〜(11)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。
Thereafter, step (7) and step (8)
If it is determined that the second predetermined number of times n1 has been exceeded in the loop of (2), in step (9), the integration stop signal RON goes low, and at the same time, several times the period of the signal LCK (the example in FIG. 6). During this time, the sensor reset signal RCL goes high, and the process proceeds to step (11), where the signal CON is reset.
Are determined to be at the high level, the operations of steps (2) to (11) are repeated, and the coordinate value calculation is performed in each cycle determined by the predetermined number n1.

【0116】一方、ステップ(11)で、信号CONが
ローレベルであると判定された場合は、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(10)で、1サイクルタイム
を待機し、ステップ(1)へ戻り、もし、連続して2周
期期の間、信号CONがローレベルであると判定された
場合は、ステップ(1)からステップ(12)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(1)に戻る。
On the other hand, if it is determined in step (11) that the signal CON is at the low level, the state is maintained only once even if the signal CON drops due to the influence of dust or the like. In step (10), the process waits for one cycle time and returns to step (1). If it is determined that the signal CON is at the low level for two consecutive periods, the process returns from step (1). Proceed to step (12)
The flag pon is reset to “0”, the state is set to a wait state for a sync signal, and the process returns to step (1).

【0117】このドロップアウト対策部分は、ステップ
(1)に示すように、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。
As shown in step (1), this dropout countermeasure portion can be longer than one cycle, and needless to say, can be eliminated if the disturbance is small.

【0118】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。
Note that the same operation can be performed by setting one cycle here as a natural number multiple of the above-described data block cycle and matching the sync code timing, and using a sync code detection signal instead of the signal CON.

【0119】また、座標検出器1に到達する指示具4の
光は、指示具4に内蔵された電源部(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。
The light of the indicator 4 reaching the coordinate detector 1 fluctuates due to the consumption of the power supply unit (battery) 44 built in the indicator 4 and also varies depending on the attitude of the indicator 4. In particular, when the light diffusing property of the screen 10 is small, the front luminance of the displayed image is improved, but the fluctuation of the amount of light input to the sensor due to the posture of the pointing tool 4 is increased.

【0120】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。
However, in this embodiment, even in such a case, the number of integrations automatically follows, and a stable output signal can always be obtained, so that an excellent coordinate detection can be performed. The effect is obtained.

【0121】また、レーザポインタのビームがあまり散
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。
When the beam of the laser pointer is incident on the sensor without being scattered, considerably intense light enters, but it is clear that stable coordinates can be detected even in such a case. .

【0122】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とレーザポインタとを併用する場
合、LEDはより大きな光量のものが使用可能であるの
で、前記図11に示した積分回数n0,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。
Further, the LE used by directly touching the screen is used.
When a pen type using D and a laser pointer are used together, LEDs with a larger light amount can be used. Therefore, the number of integrations n0 and n1 shown in FIG. It is also possible to switch the sampling speed in the case of a pen and the sampling speed in the case of a pointer.

【0123】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
ような切換えを設けることも有効である。
Actually, it is impossible to draw a delicate drawing operation like a character input by a pointer, but it is more convenient to draw a smooth line by low-speed sampling, and it is effective to provide such a switching.

【0124】以上述べてきたように、点滅光に高周波数
のキャリアを加え、そのキャリアを周波数検波して得た
所定周期の復調信号によって積分動作のタイミング制御
を行うようにしたので、指示具4と搬像部8とをコード
レスで同期させることができ、使い勝手の良い座標入力
装置を実現することができる。
As described above, the high-frequency carrier is added to the blinking light, and the timing of the integration operation is controlled by the demodulated signal having a predetermined period obtained by frequency-detecting the carrier. And the image transfer unit 8 can be synchronized in a cordless manner, and an easy-to-use coordinate input device can be realized.

【0125】また、レーザビームを用いることによって
画面から離れた位置で容易に操作することが可能となる
優れた利点も得られる。また、積分手段からの差分信号
中のピークレベルが所定レベルを超えたことを検出し積
分動作を停止させる積分制御手段を設けたので、光量が
変化してもほぼ一定レベルの光スポット像の信号を作成
でき、これにより、常に安定した高分解能な座標演算結
果を得ることができる。
Further, by using a laser beam, there is obtained an excellent advantage that an operation can be easily performed at a position away from the screen. Further, since the integration control means for detecting that the peak level in the difference signal from the integration means has exceeded a predetermined level and stopping the integration operation is provided, the signal of the light spot image having a substantially constant level even if the light amount changes. Can be created, whereby a stable and high-resolution coordinate calculation result can always be obtained.

【0126】以下、図4に示した座標演算手段32にお
ける座標演算処理について説明する。
Hereinafter, a coordinate calculation process in the coordinate calculation means 32 shown in FIG. 4 will be described.

【0127】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、センサ制御手段31に設けられたAD変換
手段31Aでデジタル信号として座標演算手段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、Xのみについて説明する。
The output signals (difference signals from the amplifier 29) of the two linear sensors 20X and 20Y obtained as described above are converted into digital signals by the AD conversion means 31A provided in the sensor control means 31, and are used as coordinate calculation means. 32, and the coordinate values are calculated. First, the calculation of the coordinate value is performed by X
Coordinate values (X1, Y1) on the sensor are obtained for the output data in each direction of the coordinate and the Y coordinate. The arithmetic processing is the same as X and Y, so only X will be described.

【0128】図12は、本実施形態に係る座標入力装置
における第2のデータ処理手順の一例を示すフローチャ
ートであり、座標演算手段32における座標演算の処理
手順に対応する。なお、(1)〜(10)は各ステップ
を示す。
FIG. 12 is a flowchart showing an example of a second data processing procedure in the coordinate input device according to the present embodiment, and corresponds to a coordinate calculation processing procedure in the coordinate calculation means 32. Note that (1) to (10) indicate each step.

【0129】まず、ステップ(1)で、カウンタcon
tを「0」に初期化し、ステップ(2)で、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、例えば座標演算手段32内の図示しないバッファ
メモリに蓄えられる。
First, in step (1), the counter con
t is initialized to “0”, and in step (2), difference data Dx which is a difference signal of each pixel at an arbitrary coordinate input point (a predetermined point whose coordinates are known in a reference point setting mode described later).
(N) (in the present embodiment, the number of pixels n = 64) is read and stored in, for example, a buffer memory (not shown) in the coordinate calculation means 32.

【0130】次に、ステップ(3)では、あらかじめ設
定しておいたしきい値Vと比較し、しきい値V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(4)で、センサ上の座標X1を算出する。
Next, in step (3), a data value Ex (n) that is equal to or greater than the threshold value V is derived by comparing the threshold value V with a preset threshold value V. Using this data, the coordinates X1 on the sensor are calculated in step (4).

【0131】なお、本実施形態では、重心法により出力
データの重心を算出しているが、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。
In this embodiment, the centroid of the output data is calculated by the centroid method, but the output data Ex (n)
Needless to say, there are a plurality of calculation methods such as a method of obtaining the peak value of (for example, by a differentiation method).

【0132】次に、ステップ(5)で、座標演算処理の
モードが基準点モードであるあるかどうかを判定し、Y
ESならばステップ(8)で、カウンタcontを
「1」インクリメントし、ステップ(9)で、該カウン
タcontの内容が「2」より大かどうかを判定して、
YESならば処理を終了する。
Next, in step (5), it is determined whether or not the mode of the coordinate calculation processing is the reference point mode.
If ES, the counter cont is incremented by "1" in step (8), and it is determined in step (9) whether the content of the counter cont is larger than "2".
If YES, the process ends.

【0133】一方、ステップ(9)で、NOと判定され
た場合には、ステップ(10)で、得られたX方向セン
サの重心値を、X1contとして導出し、既知の座標値α
contとを合わせてバッファ上に記憶して、ステップ
(2)へ戻る(本実施形態の場合、cont=1,
2)。
On the other hand, if NO is determined in step (9), the obtained barycenter value of the X-direction sensor is derived as X1 cont in step (10), and the known coordinate value α
is stored in the buffer together with cont, and returns to step (2) (in the case of the present embodiment, cont = 1,
2).

【0134】一方、ステップ(5)で、基準点設定モー
ドでないと判定された場合には、ステップ(6)で、ス
テップ(10)で、バッファ上に記憶された値を用い
て、導出すべき座標入力点のX座標を後述する下記第
(1)式に基づいて算出する。そして、ステップ(7)
で、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)を行い、座標値を確定して座標値を出力して、
処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step (5) that the mode is not the reference point setting mode, in step (6), in step (10), the value should be derived using the value stored in the buffer. The X coordinate of the coordinate input point is calculated based on the following equation (1). And step (7)
In order to provide a high-performance coordinate input device, coordinate values are calibrated as needed (for example, the distortion is corrected by a software operation to correct the lens aberration of the optical system). , Determine the coordinate value, output the coordinate value,
The process ends.

【0135】上述した基準点設定モードで取得したデー
タを用いて、通常の座標出力を行うので、その動作につ
いてX方向を例として説明する。
Since normal coordinate output is performed using the data acquired in the above-described reference point setting mode, the operation will be described using the X direction as an example.

【0136】まず、スクリーン10上のX座標、Y座標
が既知の点(α1 ,β1 )、及び(α2 ,β2 )で、指
示具4を位置せしめ、前述のステップ(2)〜(4)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(10)で記憶する
(同様に、Y方向センサの重心値Y11 ,Y12 も導出
している)。この記憶された値を用いて、通常の座標算
出時には、下記第(1)式に基づき座標入力点のX座標
を算出する。
First, the pointing tool 4 is positioned at points (α 1 , β 1 ) and (α 2 , β 2 ) on the screen 10 where the X coordinate and the Y coordinate are known. (4) run respectively, the centroid value of the X-direction sensor obtained at each point, X1 1, X1 derived as 2, the value and the known coordinate values alpha 1, respectively alpha 2 step (10), (Similarly, the center-of-gravity values Y1 1 and Y1 2 of the Y-direction sensor are also derived.) At the time of ordinary coordinate calculation using the stored values, the X coordinate of the coordinate input point is calculated based on the following equation (1).

【0137】[0137]

【数1】 X=(X1−X11 )(α2 −α1 )/(X12 −X11 )+α1 ……(1) そして、ステップ(7)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。
X = (X1−X1 1 ) (α 2 −α 1 ) / (X1 2 −X1 1 ) + α 1 (1) In step (7), a higher-performance coordinate input device is provided. For this purpose, the coordinate values are corrected as necessary (for example, the distortion is corrected by a software operation to correct the lens aberration of the optical system), and the coordinate values are determined.

【0138】なお、確定した座標をそのままリアルタイ
ムで出力する事も可能であるし、目的に応じてデータを
間引く(例えば確定座標10個毎で1個のデータのみ出
力)等も可能である事は言うまでもないが、以下の仕様
等を想定する場合には、重要である。
It is possible to output the determined coordinates as they are in real time, or to thin out data according to the purpose (for example, to output only one data for every ten determined coordinates). Needless to say, this is important when the following specifications are assumed.

【0139】また、指示具4をペンの様に使う場合と、
ポインタとして画面から離れて使う場合では、使用者の
手の安定性が異なる。ポインタとして使う場合には、画
面上のカーソルが細かく震えてしまうので、このような
細かい動きを抑制したほうが使いやすい。一方、ペンの
ように使う場合には、できるだけ忠実に速く追従するこ
とが求められる。特に文字を書く場合などには小さな素
早い操作ができないと、正しく入力できなくなってしま
う。
When the pointing tool 4 is used like a pen,
When used away from the screen as a pointer, the stability of the user's hand is different. When used as a pointer, the cursor on the screen will tremble finely, so it is easier to use such a fine movement. On the other hand, when used like a pen, it is required to follow as quickly as possible. Especially when writing characters, if a small quick operation is not possible, it becomes impossible to input correctly.

【0140】本実施形態では、制御信号によりIDを送
信しているため、ポインタタイプか否か、先端のスイッ
チが押されているか否かを判定可能なので、これによ
り、ポインタとして、或いはペンとして使っているかど
うかを判定できる。
In the present embodiment, since the ID is transmitted by the control signal, it is possible to determine whether or not the pointer is of the pointer type and whether or not the tip switch is pressed. Can be determined.

【0141】もし、ポインタであれば、例えば前回及び
前々回の出力座標値(X−1,Y−1)、(X−2,Y
−2)を用いて移動平均を計算して今回の出力座標値
(X,Y)を求める様にすれば、ぶれの少ない操作性の
良い構成となる。
If the pointer is a pointer, for example, the output coordinate values (X-1, Y-1) and (X-2, Y
By calculating the moving average by using -2) and obtaining the current output coordinate values (X, Y), a configuration with less blur and good operability can be obtained.

【0142】本実施形態では、単純な移動平均を用いて
いるが、このような平滑化処理に用いる関数としては、
他にも差分絶対値を大きさにより非線型圧縮したり、移
動平均による予測値を用いてこれとの差分を非線型圧縮
するなどの各種方式が使用可能である。要は、ポインタ
として使用している場合は平滑化を強目にし、そうでな
い場合は弱めに切り替えることが、制御信号により可能
であるため、それぞれ使い勝手のよい状態を実現可能で
あり、この点でも本発明の効果は大きい。
In this embodiment, a simple moving average is used, but the function used for such smoothing processing is as follows.
In addition, various methods such as non-linear compression of the absolute value of the difference according to the magnitude, and non-linear compression of the difference from the predicted value by the moving average using the predicted value can be used. In short, when using as a pointer, it is possible to increase the smoothing, otherwise it is possible to switch to a weaker by the control signal, so that it is possible to realize a convenient state for each. The effect of the present invention is great.

【0143】なお、これらの演算処理は、前述したよう
に座標サンプリング周波数が100Hzの場合には10
msecの間に終了すればよく、原データは64画素×
2(xおよびy)×AD変換手段8ビットと非常に少な
い上、収束演算も必要ないので低速の8ビット1チップ
マイクロプロセッサで十分処理が可能である。このよう
なことは、コスト的に有利なだけでなく、仕様変更が容
易で、開発期間の短縮や様々な派生商品の開発が容易に
なる利点もある。
Note that, as described above, when the coordinate sampling frequency is 100 Hz,
msec, the original data is 64 pixels x
Since 2 (x and y) × AD conversion means are as small as 8 bits and no convergence operation is required, a low-speed 8-bit one-chip microprocessor can sufficiently perform processing. This is advantageous not only in terms of cost but also in that specifications can be easily changed, development time can be shortened, and development of various derivative products can be facilitated.

【0144】特に、エリアセンサを用いる場合のよう
に、高速の画像データ処理を行う専用のLSIの開発な
どは不要であり、開発費用、開発期間などの優位性は非
常に大きなものである。
In particular, unlike the case of using an area sensor, there is no need to develop a dedicated LSI for performing high-speed image data processing, and the advantages such as development cost and development period are very large.

【0145】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、座標演算手段32
から通信制御手段33に送られる。この通信制御手段3
3には、そのデータ信号と、制御信号検出手段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。前述したよう
に、64画素のセンサを使った場合でも、1000超の
分解能と十分な精度とが得られ、センサ、光学系ともに
小型、低コストな構成でよく、また、演算回路も非常に
小規模な構成とすることが可能な座標入力装置を得るこ
とができる。
The data signal indicating the coordinate value (X, Y) obtained by the above-described arithmetic processing is supplied to the coordinate arithmetic means 32.
Is sent to the communication control means 33. This communication control means 3
3, the data signal and the control signal from the control signal detecting means 72 are input. The data signal and the control signal are both converted into a communication signal of a predetermined format and sent to an external display control device. This allows
Various operations such as input of a cursor and menu on the screen 10 and input of characters and line drawings can be performed. As described above, even when a sensor with 64 pixels is used, a resolution of more than 1000 and sufficient accuracy can be obtained, and both the sensor and the optical system can be configured in a small and low-cost configuration, and the arithmetic circuit is very small. A coordinate input device that can have a large-scale configuration can be obtained.

【0146】また、センサを、エリアセンサとして構成
する場合は、分解能を2倍にするには、4倍の画素数と
演算データとが必要となるのに対して、リニアセンサと
して構成する場合には、X座標,Y座標各々2倍の画素
数にするだけで済む。従って、画素数を増やしてさらに
高分解能にすることも容易にできる。
In the case where the sensor is configured as an area sensor, doubling the resolution requires four times the number of pixels and calculation data. Only needs to double the number of pixels in each of the X and Y coordinates. Therefore, it is easy to increase the number of pixels to achieve higher resolution.

【0147】以上説明したように、実施形態によれば、
指示具4により所定の周期で点滅する光スポットの点灯
時と非点灯時との信号を別々に積分して差信号を求め、
ピーク画素の位置を精度よく求める様に構成したので、
高精度、高分解能の座標値を得ることができ、さらには
外乱光の影響を抑制し、小型、軽量、低コストな座標入
力装置を実現することができる。
As described above, according to the embodiment,
Signals of the light spot blinking at a predetermined cycle by the indicator 4 at the time of lighting and at the time of non-lighting are separately integrated to obtain a difference signal,
Since the position of the peak pixel was determined with high accuracy,
A highly accurate and high-resolution coordinate value can be obtained, and furthermore, the influence of disturbance light can be suppressed, and a compact, lightweight, and low-cost coordinate input device can be realized.

【0148】〔第2実施形態〕図13は、本発明の第2
実施形態を示す座標入力装置における座標演算に用いる
有効データを説明する特性図であり、縦軸は出力レベル
を示し、横軸はCCD画素を示す。また、(A)は従来
系の出力レベルのサンプリング状態に対応し、(B)は
本実施形態の出力レベルのサンプリング状態に対応す
る。
[Second Embodiment] FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating valid data used for coordinate calculation in the coordinate input device according to the embodiment, in which a vertical axis indicates an output level, and a horizontal axis indicates CCD pixels. (A) corresponds to the sampling state of the output level of the conventional system, and (B) corresponds to the sampling state of the output level of the present embodiment.

【0149】図13の(A)に示すしきい値レベルVを
もって有効なデータを判別すると、出力信号が十分に得
られる状態では、闘値レベルVをノイズレベルから十分
マージンをとって設定し、ノイズの影響を受けることな
く安定した座標算出が可能である。
When valid data is determined based on the threshold level V shown in FIG. 13A, the threshold level V is set with a sufficient margin from the noise level in a state where a sufficient output signal is obtained. Stable coordinate calculation is possible without being affected by noise.

【0150】しかしながら前述の光量不足による検出信
号レベルの低下が、実使用状態の条件により想定される
ので、このしきい値レベルは十分小さく設定するのがよ
り好ましい。例えば、しきい値レベルをVLOW に設定す
れば、より出力信号の小さなレベルで座標算出が可能と
なるが、ノイズの影響を受け、その算出精度は低下す
る。
However, the decrease in the detection signal level due to the shortage of the light quantity described above is assumed depending on the condition of the actual use state. Therefore, it is more preferable that the threshold level is set sufficiently small. For example, if the threshold level is set to VLOW , the coordinates can be calculated with a smaller level of the output signal, but the calculation accuracy is reduced due to the influence of noise.

【0151】図14は、本発明に係る座標入力装置にお
ける第3のデータ処理手順の一例を示すフローチャート
であり、座標演算手段32における座標演算の処理手順
に対応する。なお、(1)〜(10)は各ステップを示
す。
FIG. 14 is a flowchart showing an example of a third data processing procedure in the coordinate input device according to the present invention, and corresponds to a coordinate calculation processing procedure in the coordinate calculation means 32. Note that (1) to (10) indicate each step.

【0152】まず、ステップ(1)で、カウンタcon
tを「0」を初期化し、ステップ(2)で、任意の座標
入力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、例えば座標演算手段32内に設けられるバッファメ
モリに貯えられる。次に、ステップ(3)で、出力信号
が最大となる画素npeakを検出し、ステップ(4)で最
大画素npeakとその画素の両隣m画素毎のデータ(デー
タ数:2m+1)を選択し、ステップ(5)で、座標X
1を図中の演算式に基づいて行う。具体的には、最大画
素npeakとその画素の両隣m画素毎のデータ(データ
数:2m+1)を用いて、センサ上の重心X1を算出す
る。
First, in step (1), the counter con
t is initialized to “0”, and in step (2), difference data Dx which is a difference signal of each pixel at an arbitrary coordinate input point
(N) (the number of pixels n = 64 in the present embodiment) is read and stored in, for example, a buffer memory provided in the coordinate calculation means 32. Next, in step (3), the pixel n peak at which the output signal becomes the maximum is detected, and in step (4), the maximum pixel n peak and the data (data number: 2m + 1) for every m pixels on both sides of the pixel are selected. In step (5), the coordinate X
1 is performed based on the arithmetic expression in the figure. Specifically, the center of gravity X1 on the sensor is calculated using the maximum pixel n peak and the data (the number of data: 2m + 1) for every m pixels on both sides of the pixel.

【0153】なお、m=3の場合の計算に用いられる有
効データの一例を図17に示す。
FIG. 17 shows an example of valid data used for calculation when m = 3.

【0154】次いで、ステップ(6)で、座標演算処理
のモードが基準点モードであるかどうかを判定し、YE
Sならばステップ(9)で、カウンタcontを「1」
インクリメントし、ステップ(10)で、該カウンタc
ontの内容が「2」より大きいかどうかを判定して、
YESならば処理を終了する。
Next, in step (6), it is determined whether or not the mode of the coordinate calculation process is the reference point mode.
If S, the counter cont is set to "1" in step (9).
Increment the counter c in step (10).
It is determined whether the content of ont is greater than "2",
If YES, the process ends.

【0155】一方、ステップ(10)で、NOと判定さ
れた場合には、ステップ(11)で、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
したその値X1と、既知の座標値α1 ,α2 をバッファ
上に記憶して、ステップ(2)へ戻る。
[0155] On the other hand, in step (10), when it is determined that the NO, in step (11), the centroid value of the X-direction sensor obtained at each point, X1 1, X1 2 thus derived value as X1 and the known coordinate values α 1 and α 2 are stored in the buffer, and the process returns to step (2).

【0156】なお、図14に示したステップ(5)にお
ける重心式中において、m=3の場合に計算に用いられ
る有効なデータは図13の(B)に示す通りである。
In the barycenter equation in step (5) shown in FIG. 14, effective data used for calculation when m = 3 is as shown in FIG. 13 (B).

【0157】一方、ステップ(10)で、NOと判定さ
れた場合には、ステップ(11)で、得られたX方向セ
ンサの重心値を、X1contとして導出したその値Xcont
と、既知の座標値αcontをバッファ上に記憶して、ステ
ップ(2)へ戻る。
[0157] On the other hand, in step (10), when it is determined that the NO, in step (11), the centroid value of the X-direction sensor obtained, X1 cont value X cont derived as
Then, the known coordinate value α cont is stored in the buffer, and the process returns to step (2).

【0158】一方、ステップ(6)で、基準点設定モー
ドでないと判定された場合には、ステップ(7)で、ス
テップ(11)で、バッファ上に記憶された値を用い
て、導出すべき座標入力点のX座標を前述した上記第
(1)式に基づいて算出する。そして、ステップ(8)
で、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)を行い、座標値を確定して座標値を出力して、
処理を終了する。以下、この様に構成する事の作用効果
について図15を用いて説明する。
On the other hand, if it is determined in step (6) that the mode is not the reference point setting mode, in step (7), the value should be derived using the value stored in the buffer in step (11). The X coordinate of the coordinate input point is calculated based on the above-mentioned equation (1). And step (8)
In order to provide a high-performance coordinate input device, coordinate values are calibrated as needed (for example, the distortion is corrected by a software operation to correct the lens aberration of the optical system). , Determine the coordinate value, output the coordinate value,
The process ends. Hereinafter, the function and effect of such a configuration will be described with reference to FIG.

【0159】図15は、本発明の第2実施形態を示す座
標入力装置における座標算出精度を示す特性図であり、
縦軸は座標算出精度を示し、横軸は各計算方法を示す。
また、測定条件は、指示具4に内蔵された光量を十分に
少なくし(危険側設定)、座標入力有効エリア全領域を
マトリックス状に約1万点測定した。そして、測定点の
絶対座標位置と、その点で計算される測定座標とを比較
し、その差、つまり座標算出精度についてまとめたもの
である。横軸に各計算方法、条件を示し、縦軸に計算さ
れた座標の精度を示すが、図15において、Maxとは
各々計算された精度の最大値(誤差の絶対値が最大)で
あり、精度とは、測定サンプル1万点の平均値Avg、
及び標準偏差σから導出されるAvg+3σの値であ
る。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing the coordinate calculation accuracy in the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention.
The vertical axis indicates the coordinate calculation accuracy, and the horizontal axis indicates each calculation method.
The measurement conditions were such that the amount of light contained in the indicator 4 was sufficiently reduced (danger side setting), and about 10,000 points of the entire coordinate input effective area were measured in a matrix. Then, the absolute coordinate position of the measurement point is compared with the measurement coordinates calculated at the point, and the difference, that is, the coordinate calculation accuracy is summarized. The horizontal axis shows each calculation method and condition, and the vertical axis shows the accuracy of the calculated coordinates. In FIG. 15, Max is the maximum value of the calculated accuracy (the absolute value of the error is the maximum). Accuracy means the average value Avg of 10,000 measurement samples,
And Avg + 3σ derived from the standard deviation σ.

【0160】また、図15において、しきい値電圧0.
75Vに設定して、従来方法により計算を行えば、Y方
向の精度の最大値Maxが大きく劣化するばかりか、光
量が不足して座標算出すら行えない領域が存在すること
が判明した。もちろん、しきい値レベルをより高くする
ことで、座標算出精度は向上するが、座標算出不能領域
が拡大する。
Further, in FIG.
It was found that if the calculation was performed by the conventional method with the voltage set to 75 V, the maximum value Max of the accuracy in the Y direction was significantly deteriorated, and there was an area where the light quantity was insufficient and even the coordinate calculation could not be performed. Of course, by making the threshold level higher, the coordinate calculation accuracy is improved, but the area where the coordinates cannot be calculated is enlarged.

【0161】しかしながら、本実施形態の計算方法を用
いてmの値を「4」程度に設定すれば、全領域で座標算
出が可能であり、しかもその座標算出精度は実使用上十
分な値が得られ、優れた効果が得られるようになった。
However, if the value of m is set to about “4” using the calculation method of the present embodiment, the coordinates can be calculated in the entire area, and the coordinates calculation accuracy is a value sufficient for practical use. And an excellent effect can be obtained.

【0162】つまり、しきい値電圧を「0.75」Vに
設定する場合は、精度劣化、或いは座標算出不能と言う
状態になるのに対し、第2実施形態では、しきい値をさ
らに低下させ「0.50」Vとしても、精度良く座標算
出が全領域で可能となる優れた効果が得られている。
That is, when the threshold voltage is set to “0.75” V, the accuracy is degraded or the coordinates cannot be calculated. On the other hand, in the second embodiment, the threshold is further lowered. Even when the voltage is set to “0.50” V, an excellent effect that the coordinate calculation can be accurately performed in all regions is obtained.

【0163】しきい値による判定手段は、さらに光量が
弱くなった状態の場合、スパイクノイズ等によるレベル
がピーク値となって、図14のステップ(3)による出
力信号が最大となる画素npeakを検出し、演算を開始し
ようとするのを防止するために設けられており、2m+
1個すべての画素において、ノイズレベルが超えること
の無い様にしきい値が設定され、ノイズによる誤検出防
止が可能となっている。
When the amount of light is further reduced, the determination means based on the threshold value indicates that the level due to spike noise or the like has a peak value, and the pixel n peak at which the output signal in step (3) in FIG. Is provided to prevent an attempt to start the calculation, and 2m +
The threshold value is set so that the noise level does not exceed in all the pixels, so that erroneous detection due to noise can be prevented.

【0164】図17は、本発明の第2実施形態を示す座
標入力装置におけるセンサの出力レベルを説明する特性
図であり、縦軸は出力レベルを示し、横軸はCCD画素
を示す。また、(A)は従来系の出力レベルのサンプリ
ング状態に対応し、(B)は本実施形態の出力レベルの
サンプリング状態に対応する。なお、図13と同一のも
のには同一の符号を付してある。
FIG. 17 is a characteristic diagram illustrating the output level of the sensor in the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention. The vertical axis indicates the output level, and the horizontal axis indicates the CCD pixels. (A) corresponds to the sampling state of the output level of the conventional system, and (B) corresponds to the sampling state of the output level of the present embodiment. The same components as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals.

【0165】上記第2実施形態によれば、センサで出力
される信号レベルが小さくても、十分な性能を発揮する
ことができ、信頼性の高い座標入力装置を提供すること
ができる。
According to the second embodiment, even if the signal level output from the sensor is low, sufficient performance can be exhibited, and a highly reliable coordinate input device can be provided.

【0166】また、第1実施形態に比べ、積分時間の短
縮により座標サンプリングレートを増すことも可能であ
り、またはLEDの発光をより弱くすることで、指示具
4内に内蔵された電池44の寿命を延ばし、取り扱い易
い構成を実現するこも可能となる。
Further, as compared with the first embodiment, it is possible to increase the coordinate sampling rate by shortening the integration time, or to weaken the light emission of the LED to reduce the battery 44 built in the indicator 4. It is also possible to extend the life and realize a configuration that is easy to handle.

【0167】〔第3実施形態〕上記第1実施形態では、
指示具4に内蔵された発光素子41からの光を、センサ
20の積分動作により安定した信号として検出する事が
できる。しかしながら、発光素子からリニアセンサ20
X,20Yへ到達する光量が減少すれば、検出信号のピ
ークレベルが所定レベルに到達するためには相対的に積
分動作の回数が増大し、強いては座標算出サンプリング
レート(単位時間で座標算出可能な点数)が低下する。
座標入力装置としてユーザによる筆記を忠実に再現する
ためには、数十点/sec程度のサンプリングレートが
望まれ、好ましくは100点/sec程度の能力が求め
られる。
[Third Embodiment] In the first embodiment,
The light from the light emitting element 41 incorporated in the indicator 4 can be detected as a stable signal by the integration operation of the sensor 20. However, the linear sensor 20
If the amount of light reaching X, 20Y decreases, the number of integration operations relatively increases in order for the peak level of the detection signal to reach the predetermined level, and at the highest, the coordinate calculation sampling rate (coordinates can be calculated in unit time) Points) decrease.
In order to faithfully reproduce a user's handwriting as a coordinate input device, a sampling rate of about several tens of points / sec is desired, and an ability of preferably about 100 points / sec is required.

【0168】一方、本実施形態の構成で発光素子41に
LEDを用いた場合、実使用状態を想定、或いは量産を
考慮(個体間差を考慮)して実験を行った結果、最悪で
はLEDから発せられる光量の数%程度しかリニアセン
サ20X,20Yに到達することができない。
On the other hand, when an LED is used as the light emitting element 41 in the configuration of the present embodiment, an actual use state is assumed, or an experiment is conducted in consideration of mass production (considering the difference between individuals). Only about several percent of the emitted light amount can reach the linear sensors 20X and 20Y.

【0169】一方、光量を増大させる一方法としては、
LEDの順方向電流をより大きくしてLED発光量を増
す事であるが、これは指示具4に内蔵された電源部(電
池)44の消耗を増大させ、電池寿命を減少させる。電
源部を充電可能とする打開策も有るが、充電回数の増大
等、ユーザにとって実使用上好ましい状態とは言えず、
発光素子41の光量をアップさせると言う観点での対策
は自ずと限界が有る。
On the other hand, as one method of increasing the amount of light,
Increasing the LED emission amount by increasing the LED forward current increases the consumption of the power supply (battery) 44 built in the indicator 4 and reduces the battery life. There is also a breakthrough that allows the power supply unit to be charged, but it cannot be said that the user is in a practically preferable state, such as an increase in the number of times of charging,
There is naturally a limit to measures taken to increase the amount of light of the light emitting element 41.

【0170】そこで、所定の積分動作(例えば、座標サ
ンプリングレート100点/secを達成するために、
1サンプルあたりの最大積分時間を10m/secとな
るように積分回数n0,n1を設定する)を完了した
際、センサから出力される信号のPEAK値が上記しき
い値TH1に達しない場合でも、精度良く座標算出を行
える様に構成してもよい。以下、その実施形態について
説明する。
Therefore, in order to achieve a predetermined integration operation (for example, to achieve a coordinate sampling rate of 100 points / sec,
When the number of integrations n0 and n1 is set so that the maximum integration time per sample is 10 m / sec), even if the PEAK value of the signal output from the sensor does not reach the threshold value TH1, The configuration may be such that coordinate calculation can be performed with high accuracy. Hereinafter, the embodiment will be described.

【0171】そこで、本実施形態では、図16に示す手
順に従って座標情報処理を行う。
Therefore, in this embodiment, coordinate information processing is performed according to the procedure shown in FIG.

【0172】図16は、本発明に係る座標入力装置にお
ける第4のデータ処理手順の一例を示すフローチャート
であり、座標演算手段32における座標演算の処理手順
に対応する。なお、(1)〜(10)は各ステップを示
す。
FIG. 16 is a flowchart showing an example of a fourth data processing procedure in the coordinate input device according to the present invention, and corresponds to a coordinate calculation processing procedure in the coordinate calculation means 32. Note that (1) to (10) indicate each step.

【0173】まず、ステップ(1)で、カウンタcon
tを「0」に初期化し、ステップ(2)で、任意の座標
入力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、例えば座標演算手段32内に設けられるバッファメ
モリに貯えられる。次に、ステップ(3)で、出力信号
が最大となる画素npeakを検出する。次に、ステップ
(4)で、座標X1を図中の演算式に基づいて行う。具
体的には、最大画素npeakとその画素の両隣m画素毎の
データ(データ数:2m+1)を用いて、センサ上の重
心X1を算出する。
First, in step (1), the counter con
t is initialized to “0”, and in step (2), difference data Dx which is a difference signal of each pixel at an arbitrary coordinate input point
(N) (the number of pixels n = 64 in the present embodiment) is read and stored in, for example, a buffer memory provided in the coordinate calculation means 32. Next, in step (3), a pixel n peak at which the output signal is maximum is detected. Next, in step (4), the coordinates X1 are calculated based on the calculation formula in the figure. Specifically, the center of gravity X1 on the sensor is calculated using the maximum pixel n peak and the data (the number of data: 2m + 1) for every m pixels on both sides of the pixel.

【0174】次いで、ステップ(5)で、座標演算処理
のモードが基準点モードであるあるかどうかを判定し、
YESならばステップ(8)で、カウンタcontを
「1」インクリメントし、ステップ(9)で、該カウン
タcontの内容が「2」より大きいかどうかを判定し
て、YESならば処理を終了する。
Then, in a step (5), it is determined whether or not the mode of the coordinate calculation processing is the reference point mode.
If YES, the counter cont is incremented by "1" in step (8), and it is determined in step (9) whether or not the content of the counter cont is larger than "2". If YES, the process is terminated.

【0175】一方、ステップ(9)で、NOと判定され
た場合には、ステップ(11)で、得られたX方向セン
サの重心値を、X1contとして導出したその値X
contと、既知の座標値αcontをバッファ上に記憶して、
ステップ(2)へ戻る。
On the other hand, if NO is determined in step (9), in step (11), the obtained center of gravity value of the X-direction sensor is calculated as X1 cont.
cont and the known coordinate value α cont are stored in the buffer,
Return to step (2).

【0176】一方、ステップ(5)で、基準点設定モー
ドでないと判定された場合には、ステップ(6)で、ス
テップ(10)で、バッファ上に記憶された値を用い
て、導出すべき座標入力点のX座標を前述した上記第
(1)式に基づいて算出する。そして、ステップ(7)
で、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)を行い、座標値を確定して座標値を出力して、
処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step (5) that the mode is not the reference point setting mode, in step (6), in step (10), the value should be derived using the value stored in the buffer. The X coordinate of the coordinate input point is calculated based on the above-mentioned equation (1). And step (7)
In order to provide a high-performance coordinate input device, coordinate values are calibrated as needed (for example, the distortion is corrected by a software operation to correct the lens aberration of the optical system). , Determine the coordinate value, output the coordinate value,
The process ends.

【0177】なお、図17に示したステップ(5)にお
ける重心式中において、m=3の場合に計算に用いられ
る有効なデータは図13の(B)に示す通りであり、そ
の他のステップについては先に述べた動作と同一であ
り、ここでは説明を省略する。
In the center-of-gravity equation in step (5) shown in FIG. 17, valid data used for calculation when m = 3 is as shown in FIG. 13 (B). Is the same as the operation described above, and the description is omitted here.

【0178】また、本実施形態では、しきい値による判
定手段を採用しているが、他の実施形態としては、例え
ば、2m+1個の画素の出力データを全て加算し、その
値を比較することで、有効性判定を行う事もできる。
In the present embodiment, the judgment means based on the threshold value is employed. However, in another embodiment, for example, all the output data of 2m + 1 pixels are added and the values are compared. Thus, the validity can be determined.

【0179】さらには、2m+1個の画素の出力データ
を各々監視し、ピーク値より前のm個の出力データが単
調増加、ピーク値後のm個の出力データが単調減少と言
うことを判定して、有効性判定を行う事もできる。さら
には、それらの方法を組み合わせて実施する事で、より
信頼性の高い装置を提供することができるのは言うまで
もないことである。
Further, the output data of 2m + 1 pixels are monitored, and it is determined that the m output data before the peak value is monotonically increasing and the m output data after the peak value is monotonically decreasing. Thus, the validity can be determined. Furthermore, it goes without saying that a more reliable apparatus can be provided by implementing these methods in combination.

【0180】以上説明したように、第1実施形態に比ベ
センサで出力される信号レベルが小さくても、十分な性
能を発揮する事ができるので、信頼性の高い座標入力装
置を提供できるものである。また、従来例に比べより少
ない光量で座標演算が可能であるので、積分時間の縮小
により座標サンプリングレートを増す事も可能であり、
または、LEDの発光をより弱くする事で、指示具4内
に内蔵された電池44の寿命を延ばし、取り扱いのしや
すい構成を実現することも可能となる。
As described above, even if the signal level output from the sensor is smaller than that of the first embodiment, sufficient performance can be exhibited, so that a highly reliable coordinate input device can be provided. is there. In addition, since the coordinate calculation can be performed with a smaller amount of light than the conventional example, it is possible to increase the coordinate sampling rate by reducing the integration time,
Alternatively, by weakening the light emission of the LED, it is possible to extend the life of the battery 44 built in the indicator 4 and to realize a configuration that is easy to handle.

【0181】〔第4実施形態〕図18は、本発明に係る
座標入力装置における第5のデータ処理手順の一例を示
すフローチャートであり、座標演算手段32における座
標演算の処理手順に対応する。なお、(1)〜(12)
は各ステップを示す。
[Fourth Embodiment] FIG. 18 is a flowchart showing an example of a fifth data processing procedure in the coordinate input device according to the present invention, and corresponds to a coordinate calculation processing procedure in the coordinate calculation means 32. (1) to (12)
Indicates each step.

【0182】まず、ステップ(1)で、カウンタcon
tを「0」に初期化し、ステップ(2)で、任意の座標
入力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、座標演算手段32内のバッファメモリに蓄えられ
る。
First, in step (1), the counter con
t is initialized to “0”, and in step (2), difference data Dx which is a difference signal of each pixel at an arbitrary coordinate input point
(N) (in the present embodiment, the number of pixels n = 64) is read and stored in the buffer memory in the coordinate calculation means 32.

【0183】次に、ステップ(3)で、出力信号が最大
となる画素npeakを検出し、ステップ(4)で、最大画
素npeakとその画素の両隣m個の画素のデータ(データ
数:2m+1)を選択し、該選択された画素データか
ら、図中のステップ(4)に示す演算式に基づいて座標
値X1aの演算を開始する。
Next, in step (3), the pixel n peak at which the output signal becomes the maximum is detected, and in step (4), the data of the maximum pixel n peak and m pixels on both sides of the pixel (the number of data: 2m + 1) is selected, and the calculation of the coordinate value X1a is started from the selected pixel data based on the calculation formula shown in step (4) in the figure.

【0184】次に、ステップ(5)で、最大画素npeak
とその画素の両隣m+1個の画素のデータ(データ数:
2m+3)を選択し、該選択された画素データから、図
中のステップ(5)に示す演算式に基づいて座標値X1
bの演算を開始する。
Next, in step (5), the maximum pixel n peak
And data of m + 1 pixels on both sides of the pixel (the number of data:
2m + 3) is selected, and the coordinate value X1 is calculated from the selected pixel data based on the arithmetic expression shown in step (5) in the figure.
The calculation of b is started.

【0185】この時、すなわち、各々の算出行程(図1
8のステップ(4),(5))で演算に用いられる有効
なデータを図19の(A),(B)に示す。
At this time, that is, each calculation process (FIG. 1)
Effective data used in the calculation in steps (4) and (5) of FIG. 8 are shown in FIGS.

【0186】図19は、本発明の第4実施形態を示す座
標入力装置における座標演算に用いる有効データを説明
する特性図であり、図13と同一のものには同一の符号
を付してある。
FIG. 19 is a characteristic diagram for explaining effective data used for coordinate calculation in the coordinate input device according to the fourth embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals. .

【0187】次に、ステップ(6)で、ステップ
(4),(5)で演算された座標値X1aと座標値X1
bが一致するかどうかを判定、具体的には、座標値X1
aと座標値X1bが比較され、両者の差分値が所定値以
内に有れば、演算を有効として、次のステップ(7)へ
進み、無効と判定した場合には、処理を終了する。
Next, in step (6), the coordinate values X1a and X1a calculated in steps (4) and (5) are obtained.
b is determined to be coincident, specifically, the coordinate value X1
The value a is compared with the coordinate value X1b. If the difference between the two is within a predetermined value, the calculation is validated, and the process proceeds to the next step (7). If it is determined that the value is invalid, the process ends.

【0188】次いで、ステップ(7)で、座標演算処理
のモードが基準点モードであるかどうかを判定し、YE
Sならばステップ(10)で、カウンタcontを
「1」インクリメントし、ステップ(11)で、該カウ
ンタcontの内容が「2」以上かどうかを判定して、
YESならば処理を終了する。以下の動作は前述の実施
形態と同一であるので説明は省略する。
Then, in a step (7), it is determined whether or not the mode of the coordinate calculation processing is the reference point mode.
If S, in step (10), the counter cont is incremented by "1". In step (11), it is determined whether or not the content of the counter cont is "2" or more.
If YES, the process ends. The following operation is the same as that of the above-described embodiment, and the description is omitted.

【0189】これにより、図15に示すように、しきい
値電圧0.75Vに設定して、第1実施形態により計算
を行えば、Y方向の精度の最大値Maxが大きく劣化す
るばかりか、光量が不足して座標算出すら行えない領域
が存在することが判明した。
As a result, as shown in FIG. 15, when the threshold voltage is set to 0.75 V and the calculation is performed according to the first embodiment, not only the maximum value Max of the accuracy in the Y direction is greatly deteriorated, It was found that there was an area where the light quantity was insufficient and even the coordinates could not be calculated.

【0190】もちろん、しきい値レベルをより高くする
ことで、座標算出精度は向上するが、座標算出不能領域
が拡大する。
As a matter of course, by making the threshold level higher, the coordinate calculation accuracy is improved, but the area where the coordinate calculation is impossible is enlarged.

【0191】しかしながら、第4実施形態による計算方
法を用いてmの値を「4」程度に設定すれば、全領域で
座標算出が可能であり、しかもその座標算出精度は実使
用上十分な値が得られ、優れた効果が得られるようにな
った。
However, if the value of m is set to about “4” using the calculation method according to the fourth embodiment, the coordinates can be calculated in the entire area, and the coordinates calculation accuracy is a value sufficient for practical use. Was obtained, and an excellent effect was obtained.

【0192】つまりしきい値電圧「0.75」Vに設定
した第1実施形態では、精度劣化、或いは座標算出不能
と言う状態になる場合があるのに対し、第4実施形態で
はしきい値をさらに低下させ「0.50」Vとしても、
精度良く座標算出が全領域で可能となる優れた効果が得
られている。
That is, in the first embodiment in which the threshold voltage is set to “0.75” V, there may be a case where the accuracy is degraded or the coordinates cannot be calculated. Is further reduced to “0.50” V,
An excellent effect is obtained in which coordinate calculation can be performed with high accuracy in all regions.

【0193】この時、m=4とm=5の時を比較すれ
ば、精度と言う観点では、ほぼ同一の値を得ることが理
解される。
At this time, when comparing m = 4 and m = 5, it is understood that almost the same value is obtained in terms of accuracy.

【0194】従って、m=4と言う状態で計算を実行し
た場合(第1の算出処理)と、m=5と言う状態で計算
を実行した場合(第2の算出処理)では、略一致した値
が導出される。
Therefore, when the calculation is executed in a state where m = 4 (first calculation processing), and when the calculation is executed in a state where m = 5 (second calculation processing), they substantially coincide with each other. A value is derived.

【0195】従って、両者の差が所定値以下であれば、
演算が誤差を含まず正確に成されたものとして判定し
て、以後の演算を行い座標を算出するよう構成し、差が
所定値以上であれば、誤差を含む(誤検出)ものとし
て、以後の演算を停止して、座標出力を行わないように
構成したものである。
Therefore, if the difference between them is equal to or smaller than a predetermined value,
It is determined that the calculation is performed accurately without error, and the following calculation is performed to calculate the coordinates. If the difference is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the error is included (erroneous detection). Is stopped so that coordinate output is not performed.

【0196】本実施形態における実験によれば、座標入
力装置自身、或いは外部装置(例えば、表示装置8、或
いはパソコン等)から受けるノイズに対しては、十分な
対策を施しており、比較的ノイズの影響の無い測定環境
で実施されている。
According to the experiment in this embodiment, sufficient measures have been taken against noise received from the coordinate input device itself or an external device (for example, the display device 8 or a personal computer). It is performed in a measurement environment without the influence of

【0197】しかしながら、本発明の構成により、ノイ
ズの影響を受けた場合でも、データの有効性を判定でき
るので、ノイズ対策を簡素化(コストダウンが可能なば
かりか、装置の組み合わせを容易にする)でき、しかも
信頼性の高い座標を導出する事ができる優れた効果が得
られるようになった。
However, according to the configuration of the present invention, the validity of the data can be determined even when it is affected by noise, so that the noise countermeasure can be simplified (cost can be reduced, and the combination of devices can be facilitated). ), And an excellent effect of obtaining highly reliable coordinates can be obtained.

【0198】また、実験ではしきい値電圧VLow による
データの有効性を判定していて、そのしきい値に対して
十分な差分データが得られているが、本構成を採用(第
1、第2の選択手段、及び第1、第2の演算手段より、
データの有効性判定を行う)することで、しきい値電圧
Low を設定する必要はなく、さらには実験条件より光
量が少なくなっても、信頼性の高い座標算出が可能とな
る優れた効果も得られる。
In the experiment, the validity of the data based on the threshold voltage V Low was determined, and sufficient difference data was obtained for the threshold value. From the second selecting means and the first and second calculating means,
By performing data validity determination), there is no need to set the threshold voltage V Low , and furthermore, it is possible to calculate coordinates with high reliability even when the amount of light is smaller than the experimental conditions. Is also obtained.

【0199】また、別の観点では、第1実施形態に比べ
より少ない光量で座標演算が可能であるので、積分時間
の縮小により座標サンプリングレートを増す事も可能で
あり、またはLEDの発光をより弱くする事で、指示具
4内に内蔵された電池44の寿命を延ばし、取り扱いの
しやすい構成を実現することも可能となる。
From another viewpoint, since the coordinate calculation can be performed with a smaller amount of light than in the first embodiment, it is possible to increase the coordinate sampling rate by reducing the integration time, or to reduce the light emission of the LED. By making the indicator weak, the life of the battery 44 built in the pointing tool 4 can be extended, and a configuration that can be easily handled can be realized.

【0200】〔第5実施形態〕図20は、本発明の第5
実施形態を示す座標入力装置におけるにおける座標演算
に用いる有効データを説明する特性図であり、図19の
(A),(B)と同一のものには同一の符号を付してあ
る。
[Fifth Embodiment] FIG. 20 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a characteristic diagram illustrating effective data used for coordinate calculation in the coordinate input device according to the embodiment, and the same components as those in FIGS. 19A and 19B are denoted by the same reference numerals.

【0201】図において、第1の選択手段では、ピーク
画素を検知し、その前後各々m=3個のデータを選択し
て抽出して座標演算する場合の有効データ(図19の
(A))を示し、第2の選択手段では、同様にピーク画
素を検知し、その前後各々m−1個のデータと前後各々
m+1番目のデータを選択して座標演算する場合の有効
データ(図19の(B))を示す。
In the figure, the first selection means detects peak pixels, selects and extracts m = 3 data before and after the peak pixel, extracts the data, and performs coordinate calculation ((A) in FIG. 19). The second selection means similarly detects a peak pixel, selects m-1 data before and after the peak pixel, and selects (m + 1) th data before and after the peak pixel, and calculates valid data ((FIG. 19) B)).

【0202】本図からも明らかなように、ピーク画素か
ら離れることによって、各画素の信号レベルは低下する
ので、光量が減った場合には、ピークから離れた画素で
の出力が、信号なのか、ノイズなのかの区別ができなく
なる可能性が高くなる。もし、第1,第2の選択手段で
選択された画素のデータが全て、指示具4から到達する
光の到達信号であれば、第1、第2の算出処理での出力
結果は略一致するが、ピーク画素の前後m番目、或いは
ピーク画素前後m+1番目のデータがノイズレベル、或
いは光の到達信号がノイズに大きく影響されている様な
状態では、図20の(A),図20の(B)に示すよう
な画素を選択して演算することにより、図18に示した
ステップ(6)において、各座標値X1a,X1bとの
両者が一致しなくなり、無効と判定(図18のステップ
(6)がNOと判定)され、座標出力を行わない。
As is clear from this figure, the signal level of each pixel decreases by moving away from the peak pixel. Therefore, when the light amount decreases, whether the output at the pixel away from the peak is a signal or not. It is more likely that noise cannot be distinguished. If the data of the pixels selected by the first and second selecting means are all the arrival signals of the light arriving from the pointing device 4, the output results in the first and second calculation processes substantially match. However, in a state where the m-th data before and after the peak pixel or the (m + 1) th data before and after the peak pixel is greatly affected by the noise level or the light arrival signal is greatly affected by the noise, (A) in FIG. By selecting and calculating a pixel as shown in FIG. 18B, in step (6) shown in FIG. 18, both the coordinate values X1a and X1b do not match, and it is determined that the coordinates are invalid (step (FIG. 18)). 6) is determined as NO), and no coordinate output is performed.

【0203】本実施形態では、特にm番目の画素にノイ
ズが重畳し、m+1番目に正確な信号が出力されている
状態(通常は、m番目の画素よりm+1番目の画素の方
がノイズに関して敏感となる)で特に有効であり、第4
実施形態に比べ、両者の演算方法による算出値の差が大
きくなり、容易に判定できる。
In this embodiment, the noise is superimposed on the m-th pixel, and the (m + 1) -th correct signal is output (usually, the (m + 1) -th pixel is more sensitive to the noise than the (m) -th pixel. Is particularly effective, and the fourth
Compared with the embodiment, the difference between the values calculated by the two calculation methods is large, and the determination can be made easily.

【0204】また、第1の算出処理、第2の算出処理
は、出力信号の重心を求める重心法により演算を行って
いるが、これに限ることは無く、微分法等の手段を用い
ても良いことは言うまでもなく、或いは第1の演算手段
を重心法、第2の演算手段を微分法として組み合わせて
もよい。
In the first calculation processing and the second calculation processing, calculations are performed by the center of gravity method for obtaining the center of gravity of the output signal. However, the present invention is not limited to this, and means such as a differentiation method may be used. Needless to say, the first arithmetic means may be combined with the center of gravity method, and the second arithmetic means may be combined with the differential method.

【0205】上記実施形態によれば、指示具により所定
の周期で点滅する光スポットの点灯時と非点灯時との信
号を別々に積分して差信号を求め、その差信号をデジタ
ル化して座標演算処理を行い座標値を出力するようにし
たので、外乱光の影響を抑制し、高精度、高分解能の座
標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低コストな
装置を実現することができるようになった。
According to the above-described embodiment, the difference signal is obtained by separately integrating the light-on and light-off signals of the light spot which blinks at a predetermined cycle by the pointing tool, and the difference signal is digitized and coordinated. Since the arithmetic processing is performed and the coordinate values are output, the influence of disturbance light can be suppressed, high-precision, high-resolution coordinate values can be obtained, and a compact, lightweight, low-cost device can be realized. Now you can.

【0206】また、本実施形態によれば、点滅光に高周
波数のキャリアを加え、そのキャリアを周波数検波して
得た所定周期の復調信号によって積分動作のタイミング
制御を行うようにしたので、指示具と搬像部8とをコー
ドレスで同期させることができ、これにより、使い勝手
がよくなり、また、レーザービームを用いることによっ
て画面から離れた位置でも容易に操作することが可能と
なる。
According to the present embodiment, a high-frequency carrier is added to the blinking light, and the timing of the integration operation is controlled by a demodulated signal having a predetermined period obtained by frequency-detecting the carrier. The tool and the image transfer unit 8 can be cordlessly synchronized, thereby improving the usability and using a laser beam to easily operate even at a position away from the screen.

【0207】さらに、本実施形態によれば、積分手段に
一定量の電荷を除去するスキム手段を付設したので、積
分手段での電荷の飽和を防止することができ、これによ
り、非常に強い外乱光があっても安定して良好な光スポ
ット像の信号を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, since the integrating means is provided with the skim means for removing a certain amount of electric charge, the saturation of the electric charge in the integrating means can be prevented. Even if there is light, a good light spot image signal can be obtained stably.

【0208】さらにまた、本実施形態によれば、積分手
段からの差分信号中のピークレベルが所定レベルを超え
ことを検出し積分動作を停止させる積分制御手段を設け
たので、光量が変化してもほば一定レベルの光スポット
像の信号を作成でき、これにより、常に安定した高分解
能な座標演算結果を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, since the integral control means for detecting that the peak level in the difference signal from the integrating means exceeds a predetermined level and stopping the integrating operation is provided, the light amount is changed. A signal of a light spot image having a substantially constant level can be generated, and thereby a stable and high-resolution coordinate calculation result can be always obtained.

【0209】さらには、座標算出サンプリングレートを
一定値以上に保つため設定した積分時間に達した時、出
力レベルが所定のピークレベルに到達してなくても、安
定した高分解能な座標演算結果を得ることができるよう
になった。さらには、ノイズによる誤検出を防止する事
が可能であり、かつ光量に関するマージンを十分確保で
きるので、信頼性の高い座標入力装置を提供できるもの
である。また、第2〜第4実施形態は、第1実施形態に
比べ積分時間の縮小により座標サンプリングレートを増
す事も可能であり、または、LEDの発光をより弱くす
る事で、指示具4内に内蔵された電池44の寿命を延ば
し、取り扱いのしやすい構成を実現することも可能とな
る。
Further, when the integration time set for maintaining the coordinate calculation sampling rate at or above a certain value has been reached, even if the output level does not reach a predetermined peak level, a stable high-resolution coordinate calculation result is obtained. Now you can get it. Further, erroneous detection due to noise can be prevented, and a sufficient margin for the amount of light can be ensured, so that a highly reliable coordinate input device can be provided. Further, in the second to fourth embodiments, the coordinate sampling rate can be increased by reducing the integration time as compared with the first embodiment, or the light emission of the LED can be made weaker, so that the indicator 4 It is also possible to extend the life of the built-in battery 44 and realize a configuration that is easy to handle.

【0210】以下、図21に示すメモリマップを参照し
て本発明に係る座標入力装置で読み出し可能なデータ処
理プログラムの構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of a data processing program readable by the coordinate input device according to the present invention will be described with reference to a memory map shown in FIG.

【0211】図21は、本発明に係る座標入力装置で読
み出し可能な各種データ処理プログラムを格納する記憶
媒体のメモリマップを説明する図である。
FIG. 21 is a diagram for explaining a memory map of a storage medium for storing various data processing programs readable by the coordinate input device according to the present invention.

【0212】なお、特に図示しないが、記憶媒体に記憶
されるプログラム群を管理する情報、例えばバージョン
情報,作成者等も記憶され、かつ、プログラム読み出し
側のOS等に依存する情報、例えばプログラムを識別表
示するアイコン等も記憶される場合もある。
Although not shown, information for managing a group of programs stored in the storage medium, for example, version information, a creator, etc. are also stored, and information dependent on the OS or the like on the program reading side, for example, a program is stored in the storage medium. An icon or the like for identification display may also be stored.

【0213】さらに、各種プログラムに従属するデータ
も上記ディレクトリに管理されている。また、各種プロ
グラムをコンピュータにインストールするためのプログ
ラムや、インストールするプログラムが圧縮されている
場合に、解凍するプログラム等も記憶される場合もあ
る。
Further, data subordinate to various programs is also managed in the directory. Also, a program for installing various programs on a computer, and a program for decompressing a program to be installed when the program to be installed is compressed, may be stored in some cases.

【0214】本実施形態における図11,図12,図1
4,図16,図18に示す機能が外部からインストール
されるプログラムによって、ホストコンピュータにより
遂行されていてもよい。そして、その場合、CD−RO
MやフラッシュメモリやFD等の記憶媒体により、ある
いはネットワークを介して外部の記憶媒体から、プログ
ラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発
明は適用されるものである。
FIGS. 11, 12, and 1 in this embodiment.
4, the functions shown in FIGS. 16 and 18 may be performed by a host computer by a program installed from the outside. And in that case, CD-RO
The present invention is applicable even when a group of information including a program is supplied to an output device from a storage medium such as an M, a flash memory, an FD, or an external storage medium via a network.

【0215】以上のように、前述した実施形態の機能を
実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記
憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステ
ムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMP
U)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、本発明の目的が達成されるこ
とは言うまでもない。
As described above, the storage medium storing the program codes of the software for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or the apparatus, and the computer (or CPU or MP or MP) of the system or the apparatus is supplied.
It goes without saying that the object of the present invention is also achieved when U) reads and executes the program code stored in the storage medium.

【0216】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が本発明の新規な機能を実現すること
になり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本
発明を構成することになる。
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the novel function of the present invention, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

【0217】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、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,光磁気ディスク,C
D−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリ
カード,ROM,EEPROM等を用いることができ
る。
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, C
D-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, EEPROM, etc. can be used.

【0218】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペ
レーティングシステム)等が実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) And the like perform part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0219】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided on a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instructions of the program code, The CPU provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing,
It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by the processing is also included.

【0220】[0220]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第1
の発明によれば、発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置であって、座標入力画面の所定位置上で所
定の周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列
されたセンサアレイにより検出する複数のセンサと、各
センサにより検出される前記スポット光の光量に応じた
電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光ス
ポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯時
と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電荷
を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時との
各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、前記
撮像手段から出力された差分信号の最大値を示す最大画
素を検知する検知手段と、前記検知手段により検知され
る最大画素前後各々m個の画素を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算手段とを有するので、指示具からのス
ポット光により指示される場合に、外乱光の影響を抑制
した状態で高精度、高分解能の指示座標値を得ることが
でき、しかも小型、軽量、低コストな装置を実現するこ
とができる。
As described above, the first embodiment according to the present invention is described.
According to the invention of the above, a light spot is generated by irradiating a light emitted from a pointing tool provided with a light emitting element to a predetermined position of the coordinate input screen, and the light spot is detected, whereby the predetermined position of the coordinate input screen is detected. A coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a plurality of sensors for detecting a corresponding spot light blinking at a predetermined period on a predetermined position of the coordinate input screen by a sensor array arranged in a straight line; A signal for turning on and off the spot light in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while storing a charge corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor via a sensor array. And an imaging unit that obtains and outputs a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not lit while transferring the electric charge of each pixel by separately integrating the respective signals, and outputting from the imaging unit. Detection means for detecting a maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal, and selection means for selecting each m pixels before and after the maximum pixel detected by said detecting means,
Coordinate operation means for performing a coordinate operation using the output data of the pixel selected by the selection means and calculating a coordinate value specified by the pointing device. In addition, high-precision, high-resolution designated coordinate values can be obtained while suppressing the influence of disturbance light, and a compact, lightweight, and low-cost apparatus can be realized.

【0221】第2の発明によれば、発光素子を備える指
示具から発光される光を座標入力画面の所定位置に照射
して光スポットを生成し、該光スポットを検出すること
により、前記座標入力画面の所定位置に対応した座標出
力信号を生成する座標入力装置であって、座標入力画面
の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット
光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する複
数のセンサと、各センサにより検出される前記スポット
光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄
えながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記ス
ポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分
して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯
時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する
撮像手段と、前記撮像手段から出力された差分信号の最
大値を示す最大画素を検知する検知手段と、前記検知手
段により検知される最大画素前後各々m個の画素を選択
する選択手段と、前記選択手段で選択された2m+1個
の画素データの有効性を判定する判定手段と、前記判定
手段による判定結果に基づいて、前記選択手段で選択さ
れた画素の出力データを用いて座標演算を行い前記指示
具により指示されている座標値を算出する座標演算手段
とを有するので、指示具からのスポット光により指示さ
れる場合に、外乱光の影響を抑制した状態で高精度、高
分解能の指示座標値を得ることができ、しかも小型、軽
量、低コストな装置を実現することができる。
According to the second aspect of the present invention, the light emitted from the indicator having the light emitting element is irradiated to a predetermined position on the coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, whereby the coordinate is obtained. A coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on an input screen, wherein a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position on the coordinate input screen is detected by a sensor array arranged in a straight line. A plurality of sensors, and a charge corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor is stored in the sensor array via a sensor array, and is stored in a predetermined cycle of the light spot. An image pickup unit that obtains and outputs a difference signal from each of signals when the spotlight is lit and when the spotlight is not lit while transferring the charge of each pixel by separately integrating the signals at the time of lighting and separately transferring the charge of each pixel; Detecting means for detecting the maximum pixel indicating the maximum value of the difference signal output from the image means, selecting means for selecting each of m pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting means, Determining means for determining the validity of the 2m + 1 pieces of pixel data, and performing coordinate calculation using output data of the pixel selected by the selecting means based on the determination result by the determining means, and instructed by the pointing tool. And the coordinate calculation means for calculating the coordinate values that are present, so that when instructed by the spotlight from the pointing device, it is possible to obtain high-precision, high-resolution designated coordinate values while suppressing the influence of disturbance light. A compact, lightweight, and low-cost device can be realized.

【0222】第3の発明によれば、前記判定手段は、所
定のしきい値レベルと2m+1個の画素データを比較し
て前記選択手段で選択された2m+1個の画素データの
有効性を判定するので、外乱光の影響を受ける環境で指
示具により所望の座標が指示されても、有効画素データ
からそのピーク値を特定して、高精度、高分解能の指示
座標値を得ることができる。
[0222] According to the third invention, the judging means judges the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting means by comparing the predetermined threshold level with 2m + 1 pixel data. Therefore, even if desired coordinates are designated by the indicator in an environment affected by disturbance light, the peak value can be specified from the effective pixel data, and the designated coordinate values with high accuracy and high resolution can be obtained.

【0223】第4の発明によれば、前記判定手段は、2
m+1個の画素データの総和値と所定値を比較して前記
選択手段で選択された2m+1個の画素データの有効性
を判定するので、ノイズの影響を受けても、有効画素デ
ータからそのピーク値を特定して、高精度、高分解能の
指示座標値を得ることができる。
According to the fourth invention, the judging means comprises:
Since the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting means is determined by comparing the sum value of the m + 1 pixel data with a predetermined value, even if it is affected by noise, its peak value is calculated from the valid pixel data. Is specified, and high-precision, high-resolution designated coordinate values can be obtained.

【0224】第5の発明によれば、発光素子を備える指
示具から発光される光を座標入力画面の所定位置に照射
して光スポットを生成し、該光スポットを検出すること
により、前記座標入力画面の所定位置に対応した座標出
力信号を生成する座標入力装置であって、座標入力画面
の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット
光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する複
数のセンサと、各センサにより検出される前記スポット
光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄
えながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記ス
ポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分
して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯
時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する
撮像手段と、前記撮像手段から出力された差分信号に基
づく差分データから特定の有効画素を選択する画素選択
手段と、前記画素選択手段により選択された各特定の有
効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演算処
理を行う第1,第2の座標演算手段と、前記第1,第2
の座標演算手段により演算された各座標値を比較して演
算された座標値の有効性を判定する判定手段と、前記判
定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段で選択
された画素の出力データを用いて座標演算を行い前記指
示具により指示されている座標値を算出して出力する座
標出力手段とを有するので、指示具からのスポット光に
より指示される場合に、指示具からのスポット光の光量
が変動しても特定されるピーク画素が有効なものかどう
かを異なる各演算処理結果からその有効性を確実に判定
して、外乱光の影響を抑制した状態で高精度、高分解能
の指示座標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低
コストな装置を実現することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the light emitted from the indicator having the light emitting element is applied to a predetermined position of the coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, thereby obtaining the coordinate. A coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on an input screen, wherein a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position on the coordinate input screen is detected by a sensor array arranged in a straight line. A plurality of sensors, and a charge corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor is stored in the sensor array via a sensor array, and is stored in a predetermined cycle of the light spot. An image pickup unit that obtains and outputs a difference signal from each of signals when the spotlight is lit and when the spotlight is not lit while transferring the charge of each pixel by separately integrating the signals at the time of lighting and separately transferring the charge of each pixel; A pixel selection unit for selecting a specific effective pixel from difference data based on a difference signal output from the image unit; and performing a different coordinate calculation process based on the difference data for each specific effective pixel selected by the pixel selection unit. First and second coordinate calculation means;
Determining means for comparing the respective coordinate values calculated by the coordinate calculating means to determine the validity of the calculated coordinate values; and outputting the pixel selected by the selecting means based on the determination result by the determining means. And coordinate output means for calculating coordinate values using the data and calculating and outputting coordinate values specified by the pointing device. Even if the amount of light fluctuates, whether the specified peak pixel is valid or not is determined from the results of each calculation processing without fail. High accuracy and high resolution with the influence of disturbance light suppressed Can be obtained, and a compact, lightweight and low-cost device can be realized.

【0225】第6の発明によれば、前記画素選択手段
は、前記撮像手段から出力される差分信号の最大値を示
す最大画素を検知するピーク検知手段と、前記ピーク検
知手段により検知された前記最大画素前後m個,計2m
+1個の有効データを抽出する第1の抽出手段と、前記
ピーク検知手段により検知された前記最大画素前後m+
1個,計2m+3個のデータ候補から前記第1の抽出手
段と異なる計2m+1個の有効データを抽出する第2の
抽出手段とを備えるので、指示具からのスポット光によ
り指示される場合に、指示具からのスポット光の光量が
変動しても特定されるピーク画素が有効なものかどうか
を異なる各演算処理結果からその有効性を確実に判定す
ることができる。
According to the sixth aspect, the pixel selecting means includes a peak detecting means for detecting a maximum pixel indicating a maximum value of the difference signal output from the imaging means, and the pixel detecting means detecting the maximum pixel. Maximum of m pixels before and after pixel, 2m in total
First extraction means for extracting +1 valid data, and m + before and after the maximum pixel detected by the peak detection means
Since there is provided a second extraction means for extracting a total of 2m + 1 pieces of valid data different from the first extraction means from a total of 2m + 3 data candidates, when an instruction is given by a spotlight from an indicator, Even if the amount of spot light from the pointing device fluctuates, the validity of the specified peak pixel can be reliably determined from the results of different arithmetic processings that determine whether the peak pixel is valid.

【0226】第7の発明によれば、前記第1の座標演算
手段と前記第2の座標演算手段は、異なる演算プロセス
に従って座標値演算処理を実行するので、指示具からの
スポット光により指示される場合に、指示具からのスポ
ット光の光量が変動しても特定されるピーク画素が有効
なものかどうかを異なる各演算処理結果からその有効性
を確実に判定することができる。
According to the seventh aspect, since the first coordinate calculating means and the second coordinate calculating means execute the coordinate value calculating process according to different calculating processes, the first coordinate calculating means and the second coordinate calculating means are instructed by the spotlight from the pointing tool. In such a case, even if the amount of spot light from the pointing device fluctuates, it is possible to reliably determine whether the specified peak pixel is valid from the results of different arithmetic processings that are valid.

【0227】第8の発明によれば、座標入力画面の所定
位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット光を検
出する受光素子と、前記受光素子により検出される所定
の周期で点滅する対応したスポット光から特定周波数の
信号を検波する検波手段と、前記検波手段により検波さ
れる前記特定周波数の信号に基づいて前記撮像手段によ
る積分動作のタイミング制御を行う制御手段とを有する
ので、指示具と撮像部とをコードレスで同期させること
ができ、かつ、光量が変化してもほぼ一定レベルのスポ
ット光に対応する画素信号を作成でき、常に安定した高
分解能な座標演算結果を得ることができる。
According to the eighth aspect, a light receiving element for detecting a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position on the coordinate input screen, and a light receiving element that blinks at a predetermined cycle detected by the light receiving element. A detection means for detecting a signal of a specific frequency from the spot light thus obtained, and a control means for performing timing control of an integration operation by the imaging means based on the signal of the specific frequency detected by the detection means. And the imaging unit can be synchronized cordlessly, and a pixel signal corresponding to a spot light of a substantially constant level can be created even when the light amount changes, and a stable and high-resolution coordinate calculation result can always be obtained. .

【0228】第9の発明によれば、前記撮像手段は、転
送されている電荷から一定量の電荷を除去する除去手段
を有するので、撮像手段による積分処理時に電荷が飽和
してしまうことを確実に防止することができ、非常に強
い外乱光があっても安定して良好なスポット光によるス
ポット像の信号を得ることができる。
According to the ninth aspect, since the imaging means has the removal means for removing a fixed amount of charges from the transferred charges, it is ensured that the charges are saturated during the integration processing by the imaging means. Thus, even if there is extremely strong disturbance light, a signal of a spot image can be stably obtained by a good spot light.

【0229】第10の発明によれば、前記座標演算手段
は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超えたこ
とを検出することにより、前記撮像手段の積分動作を停
止させる積分制御手段を有するので、光量が変化しても
ほぼ一定レベルのスポット光に対応する画素信号を作成
でき、常に安定した高分解能な座標演算結果を得ること
ができる。
[0229] According to the tenth aspect, the coordinate calculation means detects the peak level in the difference signal exceeding a predetermined value, thereby stopping the integration operation of the imaging means. Accordingly, even if the light amount changes, a pixel signal corresponding to a spot light having a substantially constant level can be created, and a stable and high-resolution coordinate calculation result can be always obtained.

【0230】第11の発明によれば、前記撮像手段に結
像される前記光スポットの像の幅を前記各センサの画素
の幅よりも大きくなるように調整したので、座標演算時
に非常に滑らかな座標データを得ることができ、演算デ
ータ量が少なく、小さなセンサと光学系で非常に高分解
能、高精細、高速で且つ低コストな座標入力処理を実現
できる。
According to the eleventh aspect, the width of the image of the light spot formed on the image pickup means is adjusted to be larger than the width of the pixel of each sensor, so that the coordinate calculation is very smooth. Coordinate data can be obtained, the amount of calculation data is small, and very small-sized sensors and an optical system can realize very high-resolution, high-definition, high-speed and low-cost coordinate input processing.

【0231】第12,第23の発明によれば、発光素子
を備える指示具から発光される光を座標入力画面の所定
位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検
出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応
した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値出力
方法であって、あるいは発光素子を備える指示具から発
光される光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポ
ットを生成し、該光スポットを検出することにより、前
記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生
成する座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入
力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したス
ポット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出
する複数のセンサから検出される前記スポット光の光量
に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら
前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光
の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画
素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点
灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工程
と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示
す最大画素を検知する検知工程と、前記検知工程により
検知される最大画素前後各々m個の画素を選択する選択
工程と、前記選択工程で選択された画素の出力データを
用いて座標演算を行い前記指示具により指示されている
座標値を算出する座標演算工程とを有するので、指示具
からのスポット光により指示される場合に、外乱光の影
響を抑制した状態で高精度、高分解能の指示座標値を得
ることができ、しかも小型、軽量、低コストな装置を実
現することができる。
According to the twelfth and twenty-third aspects, light emitted from the indicator having the light-emitting element is irradiated to a predetermined position on the coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected. A coordinate output method of a coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen, or irradiating a predetermined position on the coordinate input screen with light emitted from an indicator having a light emitting element. A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a light spot and generates a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen by detecting the light spot A plurality of sensors for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position of a coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line A signal corresponding to the light amount of the spot light detected is stored in the sensor array through the sensor array, and signals for lighting and non-lighting of the spot light are separately synchronized in synchronization with a predetermined cycle of the light spot. An imaging step of obtaining and outputting a difference signal from each signal when the spotlight is turned on and not emitting while transferring the electric charge of each pixel, and a maximum value of the difference signal output from the imaging step A detection step of detecting a maximum pixel indicating the following, a selection step of selecting m pixels before and after the maximum pixel detected by the detection step, and a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step. And a coordinate calculation step of calculating a coordinate value indicated by the indicating tool, so that when instructed by a spotlight from the indicating tool, high accuracy and high resolution in a state where the influence of disturbance light is suppressed. Can be obtained in the indicated coordinate values, it is possible to realize small size, light weight, and low cost device.

【0232】第13,第24の発明によれば、発光素子
を備える指示具から発光される光を座標入力画面の所定
位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検
出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応
した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値出力
方法であって、あるいは発光素子を備える指示具から発
光される光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポ
ットを生成し、該光スポットを検出することにより、前
記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生
成する座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入
力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したス
ポット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出
する複数のセンサから検出される前記スポット光の光量
に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら
前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光
の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画
素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点
灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工程
と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示
す最大画素を検知する検知工程と、前記検知工程により
検知される最大画素前後各々m個の画素を選択する選択
工程と、前記選択工程で選択された2m+1個の画素デ
ータの有効性を判定する判定工程と、前記判定工程によ
る判定結果に基づいて、前記選択工程で選択された画素
の出力データを用いて座標演算を行い前記指示具により
指示されている座標値を算出する座標演算工程とを有す
るので、指示具からのスポット光により指示される場合
に、外乱光の影響を抑制した状態で高精度、高分解能の
指示座標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低コ
ストな装置を実現することができる。
According to the thirteenth and twenty-fourth aspects, the light emitted from the indicator having the light emitting element is irradiated to a predetermined position on the coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected. A coordinate output method of a coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen, or irradiating a predetermined position on the coordinate input screen with light emitted from an indicator having a light emitting element. A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a light spot and generates a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen by detecting the light spot A plurality of sensors for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position of a coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line A signal corresponding to the light amount of the spot light detected is stored in the sensor array through the sensor array, and signals for lighting and non-lighting of the spot light are separately synchronized in synchronization with a predetermined cycle of the light spot. An imaging step of obtaining and outputting a difference signal from each signal when the spotlight is turned on and not emitting while transferring the electric charge of each pixel, and a maximum value of the difference signal output from the imaging step A detection step of detecting the maximum pixel indicating the following, a selection step of selecting m pixels each before and after the maximum pixel detected by the detection step, and determining the validity of the 2m + 1 pixel data selected in the selection step And performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step based on the determination result in the determination step to calculate a coordinate value specified by the pointing tool. Since it has a calculation step, when indicated by the spotlight from the indicating tool, it is possible to obtain high-precision, high-resolution indicated coordinate values in a state where the influence of disturbance light is suppressed. A costly device can be realized.

【0233】第14,第25の発明によれば、前記判定
工程は、所定のしきい値レベルと2m+1個の画素デー
タを比較して前記選択手段で選択された2m+1個の画
素データの有効性を判定するので、外乱光の影響を受け
る環境で指示具により所望の座標が指示されても、有効
画素データからそのピーク値を特定して、高精度、高分
解能の指示座標値を得ることができる。
According to the fourteenth and twenty-fifth aspects, the judging step compares the predetermined threshold level with 2m + 1 pixel data to determine the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting means. Therefore, even if desired coordinates are indicated by the indicator in an environment affected by disturbance light, it is possible to specify the peak value from the effective pixel data and obtain the indicated coordinate values with high precision and high resolution. it can.

【0234】第15,第26の発明によれば、前記判定
手段は、2m+1個の画素データの総和値と所定値を比
較して前記選択手段で選択された2m+1個の画素デー
タの有効性を判定するので、ノイズの影響を受けても、
有効画素データからそのピーク値を特定して、高精度、
高分解能の指示座標値を得ることができる。
According to the fifteenth and twenty-sixth aspects, the determining means compares the sum of the 2m + 1 pixel data with a predetermined value to determine the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting means. Judgment, even if affected by noise,
By specifying the peak value from the effective pixel data, high accuracy,
High-resolution indicated coordinate values can be obtained.

【0235】第16,第27の発明によれば、発光素子
を備える指示具から発光される光を座標入力画面の所定
位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検
出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応
した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値出力
方法であって、あるいは発光素子を備える指示具から発
光される光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポ
ットを生成し、該光スポットを検出することにより、前
記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生
成する座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入
力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したス
ポット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出
する複数のセンサから検出される前記スポット光の光量
に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら
前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光
の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画
素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点
灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工程
と、前記撮像工程から出力された差分信号に基づく差分
データから特定の有効画素を選択する画素選択工程と、
前記画素選択工程により選択された各特定の有効画素に
対する差分データに基づいて異なる座標演算処理を行う
第1,第2の座標演算工程と、前記第1,第2の座標演
算工程により演算された各座標値を比較して演算された
座標値の有効性を判定する判定工程と、前記判定工程に
よる判定結果に基づいて、前記選択工程で選択された画
素の出力データを用いて座標演算を行い前記指示具によ
り指示されている座標値を算出して出力する座標出力工
程とを有するので、指示具からのスポット光により指示
される場合に、指示具からのスポット光の光量が変動し
ても特定されるピーク画素が有効なものかどうかを異な
る各演算処理結果からその有効性を確実に判定して、外
乱光の影響を抑制した状態で高精度、高分解能の指示座
標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低コストな
装置を実現することができる。
According to the sixteenth and twenty-seventh aspects, a light spot is generated by irradiating a predetermined position on a coordinate input screen with light emitted from an indicator having a light emitting element, and the light spot is detected. A coordinate output method of a coordinate input device for generating a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen, or irradiating a predetermined position on the coordinate input screen with light emitted from an indicator having a light emitting element. A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a light spot and generates a coordinate output signal corresponding to a predetermined position on the coordinate input screen by detecting the light spot A plurality of sensors for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position of a coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line A signal corresponding to the light amount of the spot light detected is stored in the sensor array through the sensor array, and signals for lighting and non-lighting of the spot light are separately synchronized in synchronization with a predetermined cycle of the light spot. An imaging step of obtaining and outputting a difference signal from each of signals when the spotlight is lit and when it is not illuminated while transferring the charge of each pixel, and a difference based on the difference signal output from the imaging step A pixel selection step of selecting a specific effective pixel from the data,
The first and second coordinate calculation steps for performing different coordinate calculation processing based on the difference data for each specific valid pixel selected in the pixel selection step, and the first and second coordinate calculation steps A determination step of comparing each coordinate value to determine the validity of the calculated coordinate value, and performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step based on a determination result of the determination step. A coordinate output step of calculating and outputting a coordinate value instructed by the pointing tool, so that when an instruction is given by the spotlight from the pointing tool, even if the light amount of the spotlight from the pointing tool fluctuates. It is possible to reliably determine the validity of the specified peak pixel from the results of different arithmetic processing to determine whether it is valid, and to obtain high-precision, high-resolution designated coordinate values while suppressing the influence of disturbance light. Can, it is possible to realize small size, light weight, and low cost device.

【0236】第17,第28の発明によれば、前記画素
選択工程は、前記撮像工程から出力される差分信号の最
大値を示す最大画素を検知するピーク検知工程と、前記
ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後m
個,計2m+1個の有効データを抽出する第1の抽出工
程と、前記ピーク検知工程により検知された前記最大画
素前後m+1個,計2m+3個のデータ候補から前記第
1の抽出工程と異なる計2m+1個の有効データを抽出
する第2の抽出工程とを備えるので、指示具からのスポ
ット光により指示される場合に、指示具からのスポット
光の光量が変動しても特定されるピーク画素が有効なも
のかどうかを異なる各演算処理結果からその有効性を確
実に判定することができる。
According to the seventeenth and twenty-eighth aspects, the pixel selecting step includes a peak detecting step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of the differential signal output from the imaging step, and a peak detecting step of detecting the maximum pixel. The maximum pixel before and after m
A first extraction step of extracting a total of 2m + 1 valid data, and a total of 2m + 1 different from the first extraction step from a total of 2m + 3 data candidates, m + 1 before and after the maximum pixel detected by the peak detection step. And a second extraction step of extracting the effective data, the peak pixel specified even when the amount of the spot light from the pointing device fluctuates when specified by the spot light from the pointing device is effective. The validity can be reliably determined from the results of different arithmetic processings.

【0237】第18,第29の発明によれば、前記第1
の座標演算工程と前記第2の座標演算工程は異なる演算
プロセスに従って座標値演算処理を実行するので、指示
具からのスポット光により指示される場合に、指示具か
らのスポット光の光量が変動しても特定されるピーク画
素が有効なものかどうかを異なる各演算処理結果からそ
の有効性を確実に判定することができる。
According to the eighteenth and twenty-ninth aspects, the first aspect
In the coordinate calculation step and the second coordinate calculation step, the coordinate value calculation processing is performed according to different calculation processes. Therefore, when an instruction is given by the spot light from the indicator, the light amount of the spot light from the indicator fluctuates. However, whether the specified peak pixel is valid or not can be reliably determined from the results of different arithmetic processing.

【0238】第19,第30の発明によれば、座標入力
画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポ
ット光を検出する受光素子により検出される所定の周期
で点滅する対応したスポット光から特定周波数の信号を
検波する検波工程と、前記検波工程により検波される前
記特定周波数の信号に基づいて前記撮像工程による積分
動作のタイミングを決定する決定工程とを有するので、
指示具と撮像部とをコードレスで同期させることがで
き、かつ、光量が変化してもほぼ一定レベルのスポット
光に対応する画素信号を作成でき、常に安定した高分解
能な座標演算結果を得ることができる。
According to the nineteenth and thirtieth aspects, the corresponding spot flickers at a predetermined cycle detected by the light receiving element that detects the corresponding spot light that flashes at a predetermined cycle on a predetermined position on the coordinate input screen. Since it has a detection step of detecting a signal of a specific frequency from light, and a determination step of determining the timing of the integration operation by the imaging step based on the signal of the specific frequency detected by the detection step,
The pointing tool and the imaging unit can be synchronized cordlessly, and even if the light amount changes, a pixel signal corresponding to an almost constant level of spot light can be created, and a stable, high-resolution coordinate calculation result is always obtained. Can be.

【0239】第20,第31の発明によれば、前記撮像
工程は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去す
る除去工程を有するので、撮像工程による積分処理時に
電荷が飽和してしまうことを確実に防止することがで
き、非常に強い外乱光があっても安定して良好なスポッ
ト光によるスポット像の信号を得ることができる。
According to the twentieth and thirty-first inventions, the imaging step includes the removal step of removing a fixed amount of charge from the transferred charges, so that the charge is saturated during the integration processing in the imaging step. This can be reliably prevented, and even if there is extremely strong disturbance light, it is possible to stably obtain a good spot light signal by the spot light.

【0240】第21,第32の発明によれば、前記座標
演算工程は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を
超えたことを検出することにより、前記撮像工程の積分
動作を停止させる停止工程を有するので、光量が変化し
てもほぼ一定レベルのスポット光に対応する画素信号を
作成でき、常に安定した高分解能な座標演算結果を得る
ことができる。
According to the twenty-first and thirty-second inventions, the coordinate calculation step is a step of stopping the integration operation of the imaging step by detecting that a peak level in the difference signal exceeds a predetermined value. Since the method includes the step, a pixel signal corresponding to a spot light of a substantially constant level can be generated even if the light amount changes, and a stable and high-resolution coordinate calculation result can be always obtained.

【0241】第22,第33の発明によれば、前記撮像
工程に結像される前記光スポットの像の幅を前記各セン
サの画素の幅よりも大きくなるように調整するので、座
標演算時に非常に滑らかな座標データを得ることがで
き、演算データ量が少なく、小さなセンサと光学系で非
常に高分解能、高精細、高速で且つ低コストな座標入力
処理を実現できる。
According to the twenty-second and thirty-third aspects, the width of the image of the light spot formed in the imaging step is adjusted so as to be larger than the width of the pixel of each sensor. Extremely smooth coordinate data can be obtained, the amount of operation data is small, and very small resolution and optical system can realize very high resolution, high definition, high speed and low cost coordinate input processing.

【0242】従って、外乱光の影響を受ける環境におい
て、座標入力画面上で指示具からのスポット光に基づく
指示座標を高分解能で高性能な座標入力位置を特定でき
る小型安価な装置を提供できる等の効果を奏する。
Therefore, in an environment affected by disturbance light, it is possible to provide a small and inexpensive device which can specify a high-resolution and high-performance coordinate input position on the coordinate input screen based on the spot light from the pointing tool on the coordinate input screen. Has the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態を示す座標入力装置の構
成を説明する概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a coordinate input device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した指示具の詳細を説明する断面構成
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram illustrating details of the pointing device shown in FIG. 1;

【図3】図2に示した指示具の動作モードを示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing an operation mode of the pointing device shown in FIG. 2;

【図4】図1に示した座標検出器の内部構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the coordinate detector shown in FIG.

【図5】図4に示した座標検出器の動作説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the coordinate detector shown in FIG. 4;

【図6】図4に示した座標検出器の動作説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the coordinate detector shown in FIG. 4;

【図7】図4に示した座標検出器内に設けられる2つの
リニアセンサの配置関係を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an arrangement relationship between two linear sensors provided in the coordinate detector shown in FIG. 4;

【図8】図7に示したX座標検出用のリニアセンサY座
標検出用のリニアセンサの構成を説明するブロック図で
ある。
8 is a block diagram illustrating a configuration of a linear sensor for detecting an X coordinate and a linear sensor for detecting a Y coordinate illustrated in FIG. 7;

【図9】図4,図7に示したリニアセンサの出力波形の
一例を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of an output waveform of the linear sensor shown in FIGS. 4 and 7;

【図10】図4,図7に示したリニアセンサの出力波形
の一例を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an example of an output waveform of the linear sensor shown in FIGS. 4 and 7;

【図11】本実施形態に係る座標入力装置における第1
のデータ処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 11 illustrates a first example of the coordinate input device according to the present embodiment.
9 is a flowchart illustrating an example of a data processing procedure.

【図12】本実施形態に係る座標入力装置における第2
のデータ処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 12 illustrates a second example of the coordinate input device according to the embodiment.
9 is a flowchart illustrating an example of a data processing procedure.

【図13】本発明の第2実施形態を示す座標入力装置に
おける座標演算に用いる有効データを説明する特性図で
ある。
FIG. 13 is a characteristic diagram illustrating valid data used for coordinate calculation in the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明に係る座標入力装置における第3のデ
ータ処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a third data processing procedure in the coordinate input device according to the present invention.

【図15】本発明の第2実施形態を示す座標入力装置に
おける座標算出精度を示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram illustrating a coordinate calculation accuracy in the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention.

【図16】本発明に係る座標入力装置における第4のデ
ータ処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a fourth data processing procedure in the coordinate input device according to the present invention.

【図17】本発明の第2実施形態を示す座標入力装置に
おけるセンサの出力レベルを説明する特性図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram illustrating an output level of a sensor in the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention.

【図18】本発明に係る座標入力装置における第5のデ
ータ処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a fifth data processing procedure in the coordinate input device according to the present invention.

【図19】本発明の第4実施形態を示す座標入力装置に
おける座標演算に用いる有効データを説明する特性図で
ある。
FIG. 19 is a characteristic diagram illustrating valid data used for coordinate calculation in the coordinate input device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第5実施形態を示す座標入力装置に
おける座標演算に用いる有効データを説明する特性図で
ある。
FIG. 20 is a characteristic diagram illustrating valid data used for coordinate calculation in the coordinate input device according to the fifth embodiment of the present invention.

【図21】本発明に係る座標入力装置で読み出し可能な
各種データ処理プログラムを格納する記憶媒体のメモリ
マップを説明する図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating a memory map of a storage medium that stores various data processing programs readable by the coordinate input device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 座標検出器 3 コントローラ 4 指示具 6 センサ 7 信号処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coordinate detector 3 Controller 4 Pointer 6 Sensor 7 Signal processing part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 長谷川 勝英 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 AA04 AA36 BB19 BC03 BD09 BD21 BD22 BE06 CC11 5B087 AA02 AC02 AC09 AC12 BC03 BC17 BC26 CC09 DD02 DD16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Isao Kobayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Jun Tanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside (72) Inventor Katsuhide Hasegawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masaaki Kinpu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. F term (reference) 5B068 AA04 AA36 BB19 BC03 BD09 BD21 BD22 BE06 CC11 5B087 AA02 AC02 AC09 AC12 BC03 BC17 BC26 CC09 DD02 DD16

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子を備える指示具から発光される
光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを生
成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
標入力装置であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサと、 各センサにより検出される前記スポット光の光量に応じ
た電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光
スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯
時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電
荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時と
の各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された差分信号の最大値を示す最
大画素を検知する検知手段と、 前記検知手段により検知される最大画素前後各々m個の
画素を選択する選択手段と、 前記選択手段で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算手段と、を有することを特徴とする座
標入力装置。
1. A light spot emitted from a pointing device having a light emitting element is radiated to a predetermined position on a coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, so that the light spot is detected at a predetermined position on the coordinate input screen. A coordinate input device that generates a corresponding coordinate output signal, a plurality of sensors that detect a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position of the coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line, A signal corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor is stored in the sensor array through a sensor array, and a signal for lighting and non-lighting of the spot light is synchronized with a predetermined cycle of the light spot. An imaging unit that obtains and outputs a difference signal from each of signals when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated while transferring the charge of each pixel by separately integrating each pixel; and Detecting means for detecting a maximum pixel indicating the maximum value of the obtained difference signal; selecting means for selecting m pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting means; and output of the pixel selected by the selecting means A coordinate calculation means for performing a coordinate calculation using the data and calculating a coordinate value specified by the pointing device.
【請求項2】 発光素子を備える指示具から発光される
光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを生
成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
標入力装置であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサと、 各センサにより検出される前記スポット光の光量に応じ
た電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光
スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯
時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電
荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時と
の各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された差分信号の最大値を示す最
大画素を検知する検知手段と、 前記検知手段により検知される最大画素前後各々m個の
画素を選択する選択手段と、 前記選択手段で選択された2m+1個の画素データの有
効性を判定する判定手段と、 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
演算手段と、を有することを特徴とする座標入力装置。
2. A light spot is generated by irradiating light emitted from an indicator provided with a light emitting element to a predetermined position on a coordinate input screen, and detecting the light spot, the light spot is detected at a predetermined position on the coordinate input screen. A coordinate input device that generates a corresponding coordinate output signal, a plurality of sensors that detect a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position of the coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line, A signal corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor is stored in the sensor array through a sensor array, and a signal for lighting and non-lighting of the spot light is synchronized with a predetermined cycle of the light spot. An imaging unit that obtains and outputs a difference signal from each of signals when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated while transferring the charge of each pixel by separately integrating each pixel; and Detecting means for detecting a maximum pixel indicating the maximum value of the obtained difference signal; selecting means for selecting m pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting means; and 2m + 1 selected by the selecting means Judgment means for judging the validity of the pixel data, and based on the judgment result by the judgment means, performs a coordinate calculation using output data of the pixel selected by the selection means, and specifies a coordinate value indicated by the indicating tool. And a coordinate calculating means for calculating the coordinate value.
【請求項3】 前記判定手段は、所定のしきい値レベル
と2m+1個の画素データを比較して前記選択手段で選
択された2m+1個の画素データの有効性を判定するこ
とを特徴とする請求項2記載の座標入力装置。
3. The method according to claim 2, wherein the determining unit compares a predetermined threshold level with 2m + 1 pixel data to determine validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting unit. Item 3. The coordinate input device according to Item 2.
【請求項4】 前記判定手段は、2m+1個の画素デー
タの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択され
た2m+1個の画素データの有効性を判定することを特
徴とする前記第2項記載の座標入力装置。
4. The method according to claim 1, wherein the determining unit determines the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting unit by comparing a total value of 2m + 1 pixel data with a predetermined value. Item 3. The coordinate input device according to Item 2.
【請求項5】 発光素子を備える指示具から発光される
光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを生
成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
標入力装置であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサと、 各センサにより検出される前記スポット光の光量に応じ
た電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光
スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯
時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電
荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時と
の各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された差分信号に基づく差分デー
タから特定の有効画素を選択する画素選択手段と、 前記画素選択手段により選択された各特定の有効画素に
対する差分データに基づいて異なる座標演算処理を行う
第1,第2の座標演算手段と、 前記第1,第2の座標演算手段により演算された各座標
値を比較して演算された座標値の有効性を判定する判定
手段と、 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出して出力
する座標出力手段と、を有することを特徴とする座標入
力装置。
5. A light spot generated by irradiating a predetermined position on a coordinate input screen with light emitted from a pointing device having a light emitting element, and detecting the light spot, the light spot is generated at a predetermined position on the coordinate input screen. A coordinate input device that generates a corresponding coordinate output signal, a plurality of sensors that detect a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position of the coordinate input screen by a sensor array arranged on a straight line, A signal corresponding to the light amount of the spot light detected by each sensor is stored in the sensor array through a sensor array, and a signal for lighting and non-lighting of the spot light is synchronized with a predetermined cycle of the light spot. An imaging unit that obtains and outputs a difference signal from each of signals when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated while transferring the charge of each pixel by separately integrating each pixel; and Pixel selection means for selecting a specific effective pixel from the difference data based on the obtained difference signal; and first and second pixels for performing different coordinate calculation processing based on the difference data for each specific effective pixel selected by the pixel selection means. 2 coordinate calculating means, determining means for comparing the coordinate values calculated by the first and second coordinate calculating means to determine the validity of the calculated coordinate values, Based on the output data of the pixel selected by the selecting means, and calculating and outputting a coordinate value specified by the pointing device. Input device.
【請求項6】 前記画素選択手段は、前記撮像手段から
出力される差分信号の最大値を示す最大画素を検知する
ピーク検知手段と、 前記ピーク検知手段により検知された前記最大画素前後
m個,計2m+1個の有効データを抽出する第1の抽出
手段と、 前記ピーク検知手段により検知された前記最大画素前後
m+1個,計2m+3個のデータ候補から前記第1の抽
出手段と異なる計2m+1個の有効データを抽出する第
2の抽出手段と、を備えることを特徴とする請求項5記
載の座標入力装置。
6. The pixel selecting means, comprising: peak detecting means for detecting a maximum pixel indicating a maximum value of a difference signal output from the imaging means; m pixels before and after the maximum pixel detected by the peak detecting means; First extraction means for extracting a total of 2m + 1 valid data; and 2m + 1 different from the first extraction means from a total of 2m + 3 data candidates before and after the maximum pixel detected by the peak detection means. 6. The coordinate input device according to claim 5, further comprising: second extraction means for extracting valid data.
【請求項7】 前記第1の座標演算手段と前記第2の座
標演算手段は、異なる演算プロセスに従って座標値演算
処理を実行することを特徴とする請求項5記載の座標入
力装置。
7. The coordinate input device according to claim 5, wherein said first coordinate calculation means and said second coordinate calculation means execute coordinate value calculation processing according to different calculation processes.
【請求項8】 座標入力画面の所定位置上で所定の周期
で点滅する対応したスポット光を検出する受光素子と、 前記受光素子により検出される所定の周期で点滅する対
応したスポット光から特定周波数の信号を検波する検波
手段と、 前記検波手段により検波される前記特定周波数の信号に
基づいて前記撮像手段による積分動作のタイミング制御
を行う制御手段と、を有することを特徴とする請求項
1,2,5のいずれかに記載の座標入力装置。
8. A light receiving element for detecting a corresponding spot light flickering at a predetermined cycle on a predetermined position on the coordinate input screen, and a specific frequency from the corresponding spot light flickering at a predetermined cycle detected by the light receiving element. And a control unit for performing timing control of an integration operation by the imaging unit based on the signal of the specific frequency detected by the detection unit. The coordinate input device according to any one of claims 2 and 5.
【請求項9】 前記撮像手段は、転送されている電荷か
ら一定量の電荷を除去する除去手段を有することを特徴
とする請求項1,2,5のいずれかに記載の座標入力装
置。
9. The coordinate input device according to claim 1, wherein said imaging means has a removing means for removing a fixed amount of charges from the transferred charges.
【請求項10】 前記座標演算手段は、前記差分信号中
のピークレベルが所定値を超えたことを検出することに
より、前記撮像手段の積分動作を停止させる積分制御手
段を有することを特徴とする請求項1,2,5のいずれ
かに記載の座標入力装置。
10. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said coordinate calculation means includes an integration control means for stopping an integration operation of said imaging means by detecting that a peak level in said difference signal exceeds a predetermined value. The coordinate input device according to claim 1.
【請求項11】 前記撮像手段に結像される前記光スポ
ットの像の幅を前記各センサの画素の幅よりも大きくな
るように調整したことを特徴とする請求項1,2,5の
いずれかに記載の座標入力装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein the width of the image of the light spot formed on the image pickup means is adjusted to be larger than the width of a pixel of each of the sensors. A coordinate input device as described in Crab.
【請求項12】 発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置の座標値出力方法であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々m個の
画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算工程と、を有することを特徴とする座
標入力装置の座標値出力方法。
12. A light spot emitted from a pointing device having a light emitting element is emitted to a predetermined position on a coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, so that the light spot is detected at a predetermined position on the coordinate input screen. A coordinate value output method of a coordinate input device for generating a corresponding coordinate output signal, wherein a corresponding spot light blinking at a predetermined period on a predetermined position of a coordinate input screen is detected by a sensor array arranged on a straight line. Signals for lighting and non-lighting of the spot light in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while accumulating charges corresponding to the light amounts of the spot light detected from a plurality of sensors via a sensor array. An imaging step of separately calculating and outputting a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated while transferring the charge of each pixel, and outputting from the imaging step. A detecting step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of the detected difference signal; a selecting step of selecting m pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting step; and an output of the pixel selected in the selecting step A coordinate calculation step of performing a coordinate calculation using data to calculate a coordinate value specified by the pointing device.
【請求項13】 発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置の座標値出力方法であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々m個の
画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された2m+1個の画素データの有
効性を判定する判定工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
演算工程と、を有することを特徴とする座標入力装置の
座標値出力方法。
13. A light spot emitted from a pointing device having a light emitting element is emitted to a predetermined position on a coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, so that the light spot is detected at a predetermined position on the coordinate input screen. A coordinate value output method of a coordinate input device for generating a corresponding coordinate output signal, wherein a corresponding spot light blinking at a predetermined period on a predetermined position of a coordinate input screen is detected by a sensor array arranged on a straight line. Signals for lighting and non-lighting of the spot light in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while accumulating charges corresponding to the light amounts of the spot light detected from a plurality of sensors via a sensor array. An imaging step of separately calculating and outputting a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated while transferring the charge of each pixel, and outputting from the imaging step. A detecting step of detecting a maximum pixel indicating the maximum value of the obtained difference signal; a selecting step of selecting m pixels before and after the maximum pixel detected by the detecting step; and 2m + 1 selected in the selecting step A judging step of judging the validity of the pixel data, based on the judgment result of the judging step, performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selecting step, and a coordinate value indicated by the indicating tool And a coordinate calculation step of calculating the coordinate value.
【請求項14】 前記判定工程は、所定のしきい値レベ
ルと2m+1個の画素データを比較して前記選択手段で
選択された2m+1個の画素データの有効性を判定する
ことを特徴とする請求項13記載の座標入力装置の座標
値出力方法。
14. The method according to claim 1, wherein the determining step compares the predetermined threshold level with 2m + 1 pixel data to determine the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting unit. Item 14. The coordinate value output method of the coordinate input device according to Item 13.
【請求項15】 前記判定手段は、2m+1個の画素デ
ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
れた2m+1個の画素データの有効性を判定することを
特徴とする前記第13項記載の座標入力装置の座標値出
力方法。
15. The method according to claim 15, wherein the determining unit determines the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting unit by comparing a total value of 2m + 1 pixel data with a predetermined value. Item 14. The coordinate value output method of the coordinate input device according to Item 13.
【請求項16】 発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置の座標値出力方法であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号に基づく差分デー
タから特定の有効画素を選択する画素選択工程と、 前記画素選択工程により選択された各特定の有効画素に
対する差分データに基づいて異なる座標演算処理を行う
第1,第2の座標演算工程と、 前記第1,第2の座標演算工程により演算された各座標
値を比較して演算された座標値の有効性を判定する判定
工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出して出力
する座標出力工程と、を有することを特徴とする座標入
力装置の座標値出力方法。
16. A light spot emitted from a pointing device having a light emitting element is irradiated to a predetermined position on a coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, so that the light spot is detected. A coordinate value output method of a coordinate input device for generating a corresponding coordinate output signal, wherein a corresponding spot light blinking at a predetermined period on a predetermined position of a coordinate input screen is detected by a sensor array arranged on a straight line. Signals for lighting and non-lighting of the spot light in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while accumulating charges corresponding to the light amounts of the spot light detected from a plurality of sensors via a sensor array. An imaging step of separately calculating and outputting a difference signal from each signal when the spotlight is lit and when the spotlight is not illuminated while transferring the charge of each pixel, and outputting from the imaging step. A pixel selection step of selecting a specific effective pixel from difference data based on the obtained difference signal; and a first and a second step of performing different coordinate calculation processing based on the difference data for each specific effective pixel selected in the pixel selection step. (2) a coordinate calculation step, a determination step of comparing the coordinate values calculated in the first and second coordinate calculation steps to determine the validity of the calculated coordinate value, and a determination result in the determination step. A coordinate output step of performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step, and calculating and outputting a coordinate value specified by the pointing tool. The coordinate value output method of the input device.
【請求項17】 前記画素選択工程は、前記撮像工程か
ら出力される差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
るピーク検知工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
m個,計2m+1個の有効データを抽出する第1の抽出
工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
m+1個,計2m+3個のデータ候補から前記第1の抽
出工程と異なる計2m+1個の有効データを抽出する第
2の抽出工程と、を備えることを特徴とする請求項16
記載の座標入力装置の座標値出力方法。
17. The pixel selecting step includes: a peak detecting step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of a difference signal output from the imaging step; and m pixels before and after the maximum pixel detected by the peak detecting step. A first extraction step of extracting a total of 2m + 1 valid data; and a total of 2m + 1 different from the first extraction step from a total of 2m + 3 data candidates before and after the maximum pixel detected by the peak detection step. 17. A second extraction step for extracting valid data.
The coordinate value output method of the coordinate input device described above.
【請求項18】 前記第1の座標演算工程と前記第2の
座標演算工程は、異なる演算プロセスに従って座標値演
算処理を実行することを特徴とする請求項16記載の座
標入力装置の座標値出力方法。
18. The coordinate value output apparatus according to claim 16, wherein said first coordinate operation step and said second coordinate operation step execute coordinate value operation processing according to different operation processes. Method.
【請求項19】 座標入力画面の所定位置上で所定の周
期で点滅する対応したスポット光を検出する受光素子に
より検出される所定の周期で点滅する対応したスポット
光から特定周波数の信号を検波する検波工程と、 前記検波工程により検波される前記特定周波数の信号に
基づいて前記撮像工程による積分動作のタイミングを決
定する決定工程と、を有することを特徴とする請求項1
2,13,16のいずれかに記載の座標入力装置。
19. A signal of a specific frequency is detected from a corresponding spot light that flashes at a predetermined cycle detected by a light receiving element that detects a corresponding spot light that flashes at a predetermined cycle on a predetermined position on a coordinate input screen. 2. The method according to claim 1, further comprising: a detecting step; and a determining step of determining a timing of an integration operation by the imaging step based on the signal of the specific frequency detected by the detecting step.
17. The coordinate input device according to any one of 2, 13, and 16.
【請求項20】 前記撮像工程は、転送されている電荷
から一定量の電荷を除去する除去工程を有することを特
徴とする請求項12,13,16のいずれか記載の座標
入力装置の座標値出力方法。
20. The coordinate value of the coordinate input device according to claim 12, wherein said imaging step includes a removal step of removing a fixed amount of charges from the transferred charges. output method.
【請求項21】 前記座標演算工程は、前記差分信号中
のピークレベルが所定値を超えたことを検出することに
より、前記撮像工程の積分動作を停止させる停止工程を
有することを特徴とする請求項12,13,16のいず
れか記載の座標入力装置の座標値出力方法。
21. The coordinate calculation step includes a stop step of stopping an integration operation of the imaging step by detecting that a peak level in the difference signal has exceeded a predetermined value. Item 13. The coordinate value output method of the coordinate input device according to any one of Items 12, 13, and 16.
【請求項22】 前記撮像工程に結像される前記光スポ
ットの像の幅を前記各センサの画素の幅よりも大きくな
るように調整することを特徴とする請求項12,13,
16のいずれかに記載の座標入力装置の座標値出力方
法。
22. The apparatus according to claim 12, wherein the width of the image of the light spot formed in the imaging step is adjusted to be larger than the width of the pixel of each sensor.
16. A method for outputting a coordinate value by the coordinate input device according to any one of 16).
【請求項23】 発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能な
プログラムを格納した記憶媒体であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々m個の
画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算工程と、を有することを特徴とするコ
ンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶
媒体。
23. A light spot emitted from a pointing device having a light emitting element is irradiated to a predetermined position on the coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, so that the light spot is detected at the predetermined position on the coordinate input screen. A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a corresponding coordinate output signal, wherein a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position of a coordinate input screen is drawn on a straight line. The electric charge according to the light amount of the spot light detected from the plurality of sensors detected by the sensor array arranged in the sensor array is stored in the sensor array through the sensor array and stored in synchronization with a predetermined cycle of the light spot. The signal of the spot light is integrated with the signal of the non-lighting separately, and the charge of each pixel is transferred. An imaging step of finding and outputting a signal; a detection step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of the difference signal output from the imaging step; and selecting m pixels each before and after the maximum pixel detected by the detection step. And a coordinate calculation step of performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selection step to calculate a coordinate value specified by the pointing tool. A storage medium storing a readable program.
【請求項24】 発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能な
プログラムを格納した記憶媒体であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々m個の
画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された2m+1個の画素データの有
効性を判定する判定工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
演算工程と、を有することを特徴とするコンピュータが
読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒体。
24. A light spot emitted from a pointing device having a light emitting element is irradiated to a predetermined position on a coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, thereby detecting a light spot on the coordinate input screen. A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a corresponding coordinate output signal, wherein a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position of a coordinate input screen is drawn on a straight line. The electric charge according to the light amount of the spot light detected from the plurality of sensors detected by the sensor array arranged in the sensor array is stored in the sensor array through the sensor array, and the electric charge of the spot light is synchronized with a predetermined cycle of the light spot. The signal of the spot light is integrated with the signal of the non-lighting separately, and the charge of each pixel is transferred. An imaging step of finding and outputting a signal; a detection step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of the difference signal output from the imaging step; and selecting m pixels each before and after the maximum pixel detected by the detection step. A determining step of determining validity of the 2m + 1 pixel data selected in the selecting step; and using output data of the pixel selected in the selecting step based on a determination result in the determining step. A coordinate calculation step of calculating a coordinate value designated by the pointing device by performing a coordinate calculation by using the pointing tool.
【請求項25】 前記判定工程は、所定のしきい値レベ
ルと2m+1個の画素データを比較して前記選択手段で
選択された2m+1個の画素データの有効性を判定する
ことを特徴とする請求項24記載のコンピュータが読み
出し可能なプログラムを格納した記憶媒体。
25. The method according to claim 25, wherein the determining step compares the predetermined threshold level with 2m + 1 pixel data to determine the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting unit. A storage medium storing the computer-readable program according to Item 24.
【請求項26】 前記判定手段は、2m+1個の画素デ
ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
れた2m+1個の画素データの有効性を判定することを
特徴とする請求項24記載のコンピュータが読み出し可
能なプログラムを格納した記憶媒体。
26. The method according to claim 26, wherein the determining unit determines the validity of the 2m + 1 pixel data selected by the selecting unit by comparing a total value of 2m + 1 pixel data with a predetermined value. 25. A storage medium storing the computer-readable program according to 24.
【請求項27】 発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能な
プログラムを格納した記憶媒体であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサ検出される前記スポット光の光
量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えなが
ら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット
光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各
画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非
点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工
程と、 前記撮像工程から出力された差分信号に基づく差分デー
タから特定の有効画素を選択する第1,第2の画素選択
工程と、 前記第1,第2の画素選択工程により選択された各特定
の有効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演
算処理を行う第1,第2の座標演算工程と、 前記第1,第2の座標演算工程により演算された各座標
値を比較して演算された座標値の有効性を判定する判定
工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出して出力
する座標出力工程と、を有することを特徴とするコンピ
ュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒
体。
27. A light spot emitted from an indicator provided with a light emitting element is emitted to a predetermined position on a coordinate input screen to generate a light spot, and the light spot is detected, so that the light spot is detected at a predetermined position on the coordinate input screen. A storage medium storing a computer-readable program that controls a coordinate input device that generates a corresponding coordinate output signal, wherein a corresponding spot light that blinks at a predetermined cycle on a predetermined position of a coordinate input screen is drawn on a straight line. A plurality of sensors detected by the sensor array arranged in the sensor array are turned on in synchronization with a predetermined cycle of the light spot while storing charges based on the light amount of the spot light detected through the sensor array. The signal of the spot light is integrated and the signal of the non-lighting is separately transferred to transfer the electric charge of each pixel. An imaging step of obtaining and outputting; a first and second pixel selection step of selecting a specific effective pixel from difference data based on a difference signal output from the imaging step; and a first and second pixel selection step A first and a second coordinate calculation step of performing different coordinate calculation processing based on difference data for each specific effective pixel selected by the first and second coordinate calculation steps. A determining step of determining the validity of the coordinate values calculated by comparison, based on the determination result of the determining step, performing a coordinate calculation using output data of the pixel selected in the selecting step, and A coordinate output step of calculating and outputting a designated coordinate value, wherein the storage medium stores a computer-readable program.
【請求項28】 前記画素選択工程は、前記撮像工程か
ら出力される差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
るピーク検知工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
m個,計2m+1個の有効データを抽出する第1の抽出
工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
m+1個,計2m+3個のデータ候補から前記第1の抽
出工程と異なる計2m+1個の有効データを抽出する第
2の抽出工程と、を備えることを特徴とする請求項27
記載のコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納
した記憶媒体。
28. The pixel selection step, comprising: a peak detection step of detecting a maximum pixel indicating a maximum value of a difference signal output from the imaging step; and m pixels before and after the maximum pixel detected by the peak detection step. A first extraction step of extracting a total of 2m + 1 valid data; and a total of 2m + 1 different from the first extraction step from a total of 2m + 3 data candidates before and after the maximum pixel detected by the peak detection step. 28. A second extraction step of extracting valid data.
A storage medium storing the computer-readable program according to the above.
【請求項29】 前記第1の座標演算工程と前記第2の
座標演算工程は、異なる演算プロセスに従って座標値演
算処理を実行することを特徴とする請求項27記載のコ
ンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶
媒体。
29. The computer readable program according to claim 27, wherein said first coordinate calculation step and said second coordinate calculation step execute coordinate value calculation processing according to different calculation processes. The storage medium in which it was stored.
【請求項30】 座標入力画面の所定位置上で所定の周
期で点滅する対応したスポット光を検出する受光素子に
より検出される所定の周期で点滅する対応したスポット
光から特定周波数の信号を検波する検波工程と、 前記検波工程により検波される前記特定周波数の信号に
基づいて前記撮像工程による積分動作のタイミングを決
定する決定工程と、を有することを特徴とする請求項2
3,24,27のいずれかに記載のコンピュータが読み
出し可能なプログラムを格納した記憶媒体。
30. A signal of a specific frequency is detected from a corresponding spot light that flashes at a predetermined cycle detected by a light receiving element that detects a corresponding spot light that flashes at a predetermined cycle on a predetermined position on a coordinate input screen. 3. A detecting step, comprising: a detecting step; and a determining step of determining a timing of an integrating operation by the imaging step based on the signal of the specific frequency detected in the detecting step.
A storage medium storing the computer-readable program according to any one of 3, 24, and 27.
【請求項31】 前記撮像工程は、転送されている電荷
から一定量の電荷を除去する除去工程を有することを特
徴とする請求項23,24,27のいずれかに記載のコ
ンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶
媒体。
31. The computer-readable computer according to claim 23, wherein the imaging step includes a removal step of removing a fixed amount of charges from the transferred charges. A storage medium that stores programs.
【請求項32】 前記座標演算工程は、前記差分信号中
のピークレベルが所定値を超えたことを検出することに
より、前記撮像工程の積分動作を停止させる停止工程を
有することを特徴とする請求項23,24,27のいず
れかに記載のコンピュータが読み出し可能なプログラム
を格納した記憶媒体。
32. The coordinate calculation step includes a stop step of stopping an integration operation of the imaging step by detecting that a peak level in the difference signal has exceeded a predetermined value. A storage medium storing a computer-readable program according to any one of Items 23, 24, and 27.
【請求項33】 前記撮像工程に結像される前記光スポ
ットの像の幅を前記各センサの画素の幅よりも大きくな
るように調整することを特徴とする請求項23,24,
27のいずれかに記載のコンピュータが読み出し可能な
プログラムを格納した記憶媒体。
33. The method according to claim 23, wherein the width of the image of the light spot formed in the imaging step is adjusted to be larger than the width of the pixel of each of the sensors.
A storage medium storing the computer-readable program according to any one of claims 27.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014137676A (en) * 2013-01-16 2014-07-28 Ricoh Co Ltd Position information acquisition device and image display system

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