JP2000347798A

JP2000347798A - 座標検出装置

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Publication number: JP2000347798A
Application number: JP15801199A
Authority: JP
Inventors: Takao Inoue; 隆夫井上; Takuro Sekiya; 卓朗関谷; Hiromasa Shimizu; 弘雅清水; Sadao Takahashi; 禎郎高橋; Katsuyuki Omura; 克之大村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ごみにより検出座標値に誤差が含まれること
を防止し、さらには、座標入力装置自身の誤動作を防止
し、さらに、ごみの座標値が出力されることにより、不
必要な入力をホストコンピュータ等に行い、コンピュー
タ上のソフトをハングアップさせたり誤動作させること
を回避する。【解決手段】複数の発光手段と複数の発光／受光手段
１の光路内の光遮断手段２の有無により、該光遮断手段
２の平面もしくはほぼ平面の２次元座標を検出する。発
光手段１から出射した光を該発光手段の方向とほぼ同一
方向に向けて反射する反射手段４を有するとともに、該
反射手段４によって反射した光を受光できる位置に受光
手段を有する。座標検出が可能な領域３において、座標
指示部材２以外のごみを検知する手段を備え、この検知
手段がごみを検出すると、入力エラー信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座標検出装置、よ
り詳細には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等におい
て、情報の入力や選択をするためにペン等の指示部材や
指等によって指示された座標位置を検出するいわゆるタ
ッチパネル方式の座標検出装置に関し、例えば、電子黒
板や大型のディスプレイとともに一体化して利用して好
適なものである。

【０００２】

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

【０００３】

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

【０００４】しかしながら、上述のような従来技術が保
有する問題についても、先に本出願人が特願平１０−１
２７０３５号として提案したものに代表される光学式の
座標検出装置によって解消され、比較的簡単な構成によ
り、タッチパネル型の座標検出装置が実現できる。近
年、このような座標検出装置は、パーソナルコンピュー
タ等の普及に伴い、情報の入力や選択をするための有力
なツールとして位置付けられ、本出願人が特願平１０−
１２７０３５号として提案したもの以外にも鋭意検討さ
れつつあるが、本格的な実用化に向けていまだ解決され
ねばならない課題が多々存在する。

【０００５】本発明は、上述のごとき光学式の座標検出
装置に関するものであり、その目的は、第１に、ごみに
より検出座標値に誤差が含まれることを防止し、さらに
は、本座標入力装置自身の誤動作を防止し、さらに、ご
みの座標値が出力されることにより、不必要な入力をホ
ストコンピュータ等に行い、コンピュータ上のソフトを
ハングアップさせたり誤動作させることを回避すること
にある。

【０００６】第２に、ごみが付着したときに座標検出不
能となり、本入力装置が使用不可能となることを回避と
することにある。第３に、ごみ検出部に、ごみを検出す
るために特別な付加装置を付けないことにある。第４
に、ごみ検出において、特に、反射面近傍のごみ検出安
定性をさらに上げることにある。第５に、ごみ検出部
は、座標指示部材以外には応答しなくすることで入力者
の意図以外の誤動作を防止することにある。第６に、座
標入力中にごみ検出のために余分な処理をすることな
く、高速で座標を算出することにある。第７に、ごみ検
出のため不要なデータ出力を簡単な構成で防ぐことにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のごとき
実情に鑑みてなされたもので、複数の発光手段と複数の
受光手段とよりなり、これらの発光／受光の光路内の光
遮断手段の有無により、該光遮断手段の平面もしくはほ
ぼ平面の２次元座標を検出する座標検出装置であって、
前記発光手段から出射した光を前記発光手段の方向とほ
ぼ同一方向に向けて反射する反射手段を有するととも
に、該反射手段によって反射した光を受光できる位置に
前記受光手段を配置した座標検出装置において、第１
に、座標検出が可能な領域において、座標指示部材以外
のごみを検知する手段を備え、この検知手段がごみを検
出すると、入力エラー信号を出力するようにしたこと、
第２に、座標検出が可能な領域で、座標指示部材以外の
ごみ座標を検知する手段とごみの座標を記録する手段と
を具備し、ごみ検出手段から出力されるごみ座標を記憶
手段に記録し、検出結果演算にこの座標値を利用するこ
とで、以後のごみ座標値の出力を禁止するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】最初に、本発明が適用される光学
式の座標入力装置について、その原理について説明す
る。なお、ここで説明する原理は光学式の座標入力装置
に関する一例であって、本発明は、この方式に限定され
るものではなく、光学式の座標入力装置全般について適
用されることはいうまでもない。

【０００９】図１は、本発明が適用される光学式の座標
入力装置の一例を示す平面概略構成図で、図中、１は受
発光手段、２は指示手段（または指示位置）、３は座標
入力領域で、該座標入力領域３は四角形の形状をなし、
電子的に画像を表示するディスプレイ表面やマーカー等
のペンで書き込むホワイトボードなどが考えられる。こ
の座標入力領域３上を光学的に不透明な材質からなるユ
ーザの指やペン，支持棒などの指示手段２で触った場合
を考える。このときの指示手段２の座標を検出すること
がこのような光学式の座標入力装置の目的である。

【００１０】座標入力領域３の上方両端に受発光手段１
が装着されている。受発光手段１からは座標入力領域３
に向けて、Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎの光ビームの束（プロー
ブ光）が照射されている。実際には、点光源８１から広
がる座標入力面に平行な面に沿って進行する扇形板状の
光波である。座標入力領域３の周辺部分には、再帰性反
射部材４が再帰反射面を座標入力装置３の中央に向けて
装着されている。再帰性反射部材４は、入射した光を、
入射角度によらずに同じ方向に反射する特性をもった部
材である。例えば、受発光手段１から発した扇形板状の
光波のうちある一つのビームＬ１０に注目すると、ビー
ムＬ１０は再帰性反射部材４によって反射されて再び同
じ光路を再帰反射光Ｌ１１として受発光手段１に向かっ
て戻るように進行する。受発光手段１には、後に述べる
受光手段が設置されており、プローブ光Ｌ１〜Ｌｎのそ
れぞれに対して、その再帰光が受発光手段に再帰したか
どうかを判断することができる。

【００１１】いま、ユーザーが手で位置２を触った場合
を考える。このときプローブ光Ｌ１２は位置２で手に遮
られて再帰性反射部材４には到達しない。従って、プロ
ーブ光Ｌ１２の再帰光は受発光手段１には到達せず、プ
ローブ光Ｌ１２に対応する再帰光が受光されないことを
検出することによって、プローブ光Ｌ１２の延長線（直
線Ｌ）上に支持物体２が挿入されたことを検出すること
ができる。同様に、図１の右上方に設置された受発光手
段１からもプローブ光を照射し、プローブ光Ｌ１３に対
応する再帰光が受光されないことを検出することによっ
て、プローブ光Ｌ１３の延長線（直線Ｒ）上に支持物体
が挿入されたことを検出することができる。直線Ｌおよ
び直線Ｒを求めることができれば、この交点座標を演算
により算出することにより、指示手段２が挿入された座
標を得ることができる。

【００１２】次に、受発光手段１の構成とプローブ光Ｌ
１からＬｎのうち、どのプローブ光が遮断されたかを検
出する機構について説明する。図２は、受発光手段１の
内部の構造の概略を示す図で、図２は、図１の座標入力
面に取り付けられた受発光手段１を、座標入力面３に垂
直な方向から見た図である。ここでは、簡単のため、座
標入力面３に平行な２次元平面で説明を行う。

【００１３】受発光手段１は、図２に示す概略の構成で
は、点光源８１，集光レンズ５１および受光素子５０か
ら構成される。点光源８１は光源から見て受光素子５０
と反対の方向に扇形に光を射出するものとする。点光源
８１から射出された扇形の光は矢印５３，５８、その他
の方向に進行するビームの集合であると考える。５３方
向に進行したビームは再帰性反射部材５５で反射され
て、集光レンズ５１を通り、受光素子５０上の位置５７
に到達する。また、進行方向５８に沿って進行したビー
ムは再帰性反射部材５５によって受光素子５０上の位置
５６に到達する。このように、点光源８１から発し、再
帰性反射部材５５で反射され同じ経路を戻ってきた光
は、集光レンズ５１の作用によって、それぞれ受光素子
５０上のそれぞれ異なる位置に到達する。従って、ある
位置に指示手段２が挿入されあるビームが遮断される
と、そのビームに対応する受光素子５０上の点に光が到
達しなくなる。よって、受光素子５０上の光強度の分布
を調べることによって、どのビームが遮られたかを知る
ことができる。

【００１４】図３を用いて上記、受発光手段１の動作を
詳しく説明する。図３において、受光素子５０は集光レ
ンズ５１の焦点面に設置されているものとする。点光源
８１から図３の右側に向けて発した光は再帰性反射部材
５５によって反射され同じ経路を戻ってくる。従って、
点光源８１の位置に再び集光する。集光レンズ５１の中
心は点光源８１の位置と一致するように設置する。再帰
性反射部材５５から戻った再帰光は集光レンズ５１の中
心を通るので、レンズ後方（受光素子側）に対称の経路
で進行する。このとき受光素子５０上の光強度分布を考
える。指示手段８０に示す指示手段が挿入されていなけ
れば、受光素子５０上の光強度分布はほぼ一定である
が、図３に示すように、指示手段８０の位置に光を遮る
指示手段８０が挿入された場合、ここを通過するビーム
は遮られ、受光素子５０上では位置Ｄｎの位置に、光強
度が弱い領域が生じる（暗点）。この位置Ｄｎは遮られ
たビームの出射／入射角θｎと対応しており、Ｄｎを検
出することによりθｎを知ることができる。すなわち、
θｎはＤｎの関数として θｎ＝arctan（Ｄｎ／ｆ）式（１）と表すことができる。ここで、特に、図１左上方の受発
光手段１におけるθｎをθｎＬ，ＤｎをＤｎＬと置き換
える。

【００１５】さらに、図４に示す平面図において、受発
光手段１と座標入力領域３との幾何学的な相対位置関係
の変換ｇにより、指示手段８０と座標入力手段３とのな
す角θＬは、式（１）で求められるＤｎＬの関数とし
て、 θＬ＝ｇ（θｎＬ）ただし、θｎＬ＝arctan（ＤｎＬ／ｆ）式（２）と表すことができる。

【００１６】図１の右上方の受発光手段１についても同
様の説明により、上記式（２）のＬ記号をＲ記号に置き
換えて、右側の受発光手段１と座標入力領域３との幾何
学的な相対位置関係の変換ｈにより、 θＲ＝ｈ（θｎＲ）ただし、θｎＲ＝arctan（ＤｎＲ／ｆ）式（３）と表すことができる。

【００１７】ここで、座標入力領域上の、受発光手段の
取り付け間隔を図４に示すｗとし、原点と座標を図４に
示すようにとれば、座標入力領域３上の指示手段８０で
指示した点の座標（ｘ，ｙ）は、ｘ＝ｗｔａｎθＲ／（ｔａｎθＬ＋ｔａｎθＲ）式（４）ｙ＝ｗｔａｎθＬ・ｔａｎθＲ／（ｔａｎθＬ＋ｔａｎθＲ）式（５）となる。

【００１８】上述のように、ｘ，ｙは、ＤｎＬ，ＤｎＲ
の関数として表すことができる。すなわち、左右の受発
光手段１上の受光素子５０上の暗点の位置ＤｎＬ，Ｄｎ
Ｒを検出し、受発光手段の幾何学的配置を考慮すること
により、指示手段８０で指示した点の座標を検出するこ
とができる。

【００１９】次に、図５を参照して、座標入力領域、例
えば、ディスプレイの表面などに、光学系を設置する実
施例について説明する。図５は、図１，図２で述べた左
右の受発光手段１のうち一方を、ディスプレイ３の表面
に設置した場合の実施例である。図５において、３はデ
ィスプレイ面の断面を示しており、図２で示したy軸の
負から正に向かう方向に見たものである。また、図５に
おいて、ＡおよびＢは、説明のため視点を図に示したよ
うに変えて表示したものである。

【００２０】次に、上記受発光手段のうち発光手段につ
いて説明する。光源８３としてレーザーダイオード，ピ
ンポイントＬＥＤなどスポットをある程度絞ることが可
能な光源を用いる。光源８３からディスプレイ３の面に
垂直に発した光はシリンドリカルレンズ８４によってｘ
方向にのみコリメートされる。このコリメートは後にハ
ーフミラー８７で折り返された後、ディスプレイ面と垂
直な方向に平行光として配光するためである。シリンド
リカルレンズ８４を出た後、該シリンドリカルレンズ８
４とは曲率の分布が直交する２枚のシリンドリカルレン
ズ８５，８６で図５のｙ方向に対して集光される。図５
のＡ部分はこの様子を説明するためにシリンドリカルレ
ンズ群の配置と高速の集光状態を、視点をｚ軸に対して
回転し、ｘ方向から見たものである。

【００２１】このシリンドリカルレンズ群の作用によ
り、線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ８６の
後方に形成される。ここにｙ方向に狭くｘ方向に細長い
スリット８２を挿入する。すなわち、スリット位置に線
状の二次光源８１を形成する。二次光源８１から発した
光はハーフミラー８７で折り返され、ディスプレイ面３
の垂直方向には広がらず平行光で、ディスプレイ面３と
平行方向には二次光源８１を中心に扇形状に広がりなが
ら、ディスプレイ面３に沿って進行する。進行した光は
ディスプレイ周辺端に設置してある再帰性反射部材５５
で反射されて、同様の経路でハーフミラー８７方向（矢
印Ｃ）に戻る。ハーフミラー８７を透過した光は、ディ
スプレイ面３に平行に進みシリンドリカルレンズ５１を
通り受光素子５０に入射する。

【００２２】このとき、二次光源８１とシリンドリカル
レンズ５１はハーフミラー８７に対して共役な位置関係
にある（図５のＤ）。従って、二次光源８１は図３の光
源８１に対応し、シリンドリカルレンズ５１は図３のレ
ンズ５１に対応する。また、図５のＢ部分は、受光側の
シリンドリカルレンズと受光素子を、視点を変えてｚ軸
方向から見たものであり、図３のレンズ５１，受光素子
５０に対応する。

【００２３】請求項１の発明は、上述のごとき、光学式
の座標入力装置において、該座標検出装置の座標検出が
可能な領域において、座標指示部材以外の物体を検知す
る物体検出手段を具備し、該物体検出手段が前記物体を
検出すると、入力エラー信号を出力するものである。図
６は、請求項１の発明を説明するためのブロックで、以
下に、図６に示すブロック図をもとにその構成・動作に
ついて説明する。前述のごとき座標検出装置の座標検出
が可能な領域において、座標以外の物体を検知する物体
検出手段（ごみ検出手段）からの信号は、図６に示す判
断ルーチンに入力され、ごみが検出されたと本判断ルー
チンにより判定された場合はエラー信号を出力し、これ
以上の入力動作を停止する。エラー信号をＰＣ本体が受
信すると、該ＰＣ本体の表示装置上には、図７に示すよ
うなエラー発生のワーニングメッセージが表示され、使
用者にごみの除去を催促する。使用者はごみの除去を行
った後、表示装置上に表示された確認ボタンをクリック
することで、ＰＣ側より座標入力装置に再起動信号が送
られ通常の座標入力動作に戻る。このようにすること
で、ごみ混入による誤動作や検出誤差、および予期せぬ
２重データ入力によるホストコンピュータのハングアッ
プを防止することができる。また、検出されたごみの大
まかな座標を検出できる場合は、表示装置上にごみの位
置を表示させても良い。この場合、使用者はより迅速に
ごみ除去ができる。

【００２４】図８は、請求項２の発明の構成・動作を説
明するための図で、図６との構成上の大きな相違は検出
されたごみ座標を記憶しておく手段と備えることと、座
標演算アルゴリズムにおいてごみ座標値を無視するよう
な差分手段を設けた所にある。以下、図８に示して構成
に沿って動作を説明する。

【００２５】もし、ペンや指のような座標指示用具の他
にごみが存在すると、受光部から予想される出力は、図
９に示すような、２つ以上のディップ点が存在する(図
９は図３における検出出力部分のみを書き出したも
の)。後述の如く、あらかじめ、ごみ検出手段によりご
み座標が判明されていれば、ごみによるディップは記憶
されている座標値から式（５）→式（２）の逆算をする
ことで求まる。従って、ごみによるディップは常に認識
でき、このディップ値を演算には使わないことで真の入
力座標データだけを得ることができる。また、該当する
ようなごみ検出履歴の無い場合は、別途ごみ検出手段で
ごみ座標を分離することで同様の手法が利用できる。ま
た、分離不可能な場合、前述のように、ホストＰＣへエ
ラー信号を送ることになる。

【００２６】一つのディップ点で計算してもこれが座標
指示部材の座標とは限らない。このため、もう一度検出
座標点のごみ判定を行い、ごみである場合は同様にごみ
座標記憶手段へ記憶する。このようにすればごみ検出判
定を通り抜けた座標データだけを座標値として出力で
き、ごみによるＰＣアプリケーションの誤動作などを防
止できる。

【００２７】以上には、ごみ位置を座標値で記憶する方
法を示したが、式（１）に示す如く、直接θ値で記憶し
ておくと絶対演算量が減少し、スピード的に有利であ
る。さらに、ラインＣＣＤ画素番号を記憶し、その画素
の読み出しにマスクをかける手法でもよい。このように
すれば、たとえ、ごみが検出されたとしても入力できな
いという最悪の事態を回避でき、実使用上有用な座標入
力装置が得られる。

【００２８】また、ごみの付着している近傍とごみのか
げに隠れる領域では検出感度が著しく悪化するが、これ
もごみの座標位置が分かるため、ごみにより座標入力感
度が低下する位置を表示装置に示すこともでき、使用者
に注意を促すこともできる。さらに、すべての点でごみ
を無視する補正処理を加えるのではなく、２点以上検出
したときのみ補正処理を加えることでデータの連続性が
補償される。

【００２９】請求項３以降の発明は、請求項１および２
におけるごみ検出手段の実際の構成に関するもので、請
求項３の発明における構成は、前記座標指示部材以外の
物体を検知する物体検出手段は、少なくとも２サンプル
期間にわたり被検出物の移動が生じないときに座標指示
部材以外の物体と判定することを特徴とするもので、こ
の請求項３の発明によれば、ごみは盤面や側面に付着し
静止しているので、時系列の座標移動をモニターすれ
ば、筆記軌跡とごみの区別をできる。最も単純な構成
は、ある時間の座標値を記憶しておき、これと一定時間
後の座標位置とを比較し、移動量が有為でないときこの
検知物をごみと判定する。より高度な判定は、例えば、
受光検出装置にごみと座標指示部材が存在し、２つのデ
ィップが現れたときが想定され、双方のＣＣＤ画素番号
もしくはθ値を記憶しておき、これも一定時間後の値と
比較して動きの無い方をごみとして判定する構成も考え
られる。

【００３０】上述の如く、一定時間後に比較するのは座
標値でもよく、また、計算途中のパラメータもしくはＣ
ＣＤ画素番号でもかまわない。本座標入力装置において
は、ごみの付着する危険の一番高いのは再帰反射板であ
る。再帰反射板上は座標入力に使用しないとしたのが請
求項４の発明である。請求項４の発明は、前記座標指示
部材以外の物体を検知する物体検出手段は、予め設定し
た座標入力領域外もしくはその境界にある検出物を座標
指示部材以外の物体と判定することを特徴とするもの
で、このように、座標入力可能領域を再帰反射板取り付
け位置より内側とし、入力データもこの中でないと発生
させない条件を与えておくと、もし、この入力可能領域
より外側もしくは境界上で検出された物体はすべて異物
と判定することとなり、再帰反射板近傍のごみは容易に
検出できる。また、カバーなどの筐体構造により、座標
指示部材が入力可能領域以外には進入できなくすること
も有用である。

【００３１】図１０は、請求項５の発明の構成・動作を
説明するための図で、まず、再帰光のディップ部の重心
よりＤｎを求め、前記のアルゴリズムと式（２）〜
（５）を用いて遮蔽物重心の座標値ｘ、ｙを求める。次
に、ディップ部の立ち上がり、立ち下がり部Ｄｎ１，Ｄ
ｎ２を用い、遮蔽物の幅を求める。この幅の求め方を以
下に示す。Ｄｎ１，Ｄｎ２より式（１）よりθｎ１，θ
ｎ２を算出する。θの開き角ｄθをｄθ＝θｎ２−θｎ１式（６）より求め、さらに、式（４），（５）より、上記ｘ，ｙ
を求め、これより遮蔽物重心までの距離ＬがＬ²＝ｘ^２＋ｙ^２式（７）より求まるので、θをラジアンで現せば、遮蔽物の幅ｓ
はｓ＝Ｌｄθ 式（８）で求めることができる。本例では、ｘ，ｙの計算結果を
使用したが、計算途中結果を利用してもよい。また、本
例では、遮蔽物距離Ｌを求めて計算しているが、ｘだけ
を用い、ｓ′＝ｘ（ｔａｎθｎ２−ｔａｎθｎ１）式（９）としても求めることができ遮蔽物断面が円形の場合、幅
を与える数値を求められる。

【００３２】上述のようにして求めた遮蔽物の幅によ
り、ごみと座標指示部材を区別する。本装置において座
標指示部材は操作者が認識できるばかりでなく、聴取者
もその指示点を認識する必要がある。この場合、４０イ
ンチ以上の入力範囲を見渡すためには、４ｍ以上の点
（走査線構造による障害や画像のぼけが気にならない距
離）より観察して座標指示部材が明確に認知できる程度
に座標指示部材は大きくなければならない。また、座標
入力部と表示部材が一体になっている場合、下地の表示
パターンと座標指示部材の識別が必要で、一般的なLand
olt氏環パターンの如くの視力解像が必要とされる。こ
の際、被観測者の校正視力が１.０（通常の健常者の視
力）であるとすれば、Landolt氏環による視力の定義Ｖ＝１／ｓＶ：視力ｓ：Landolt氏環の割れ目を認
識できる角度（分）より、視認限界解像力は視角で１分程度となり、４ｍ地
点から認知できる被写体は１.２ｍｍ程度である。従っ
て、座標指示部材の太さは少なくとも１.２ｍｍ以上は
必要である。すなわち、１.２ｍｍ以上は座標指示部材
の入力があったと判断し、逆に、それ未満の場合はごみ
として検出することが可能となる。

【００３３】また、大きなごみが混入した場合は使用者
もごみの混入が明確に判断でき、除去できるが、小さな
ごみの場合はなかなか判定できず、このような自動検知
システムの必要性が高くなる。本実施例では幅によるご
み検知を示したが、検出波形のディップ深さにより同様
の検知が可能である。

【００３４】図１１は、請求項６の発明を説明するため
のフロー図で、使用者がスイッチを入れると、表示装置
および制御装置，ＰＣに通電され、あらかじめ定められ
たプロセスにおいて初期化される。一連の立ち上げ動作
の後、本装置の両検知部が使用可能になる。この後、少
なくとも一回以上の座標検出動作が制御装置により行わ
れた後、検出領域内に検知される物体が無いことを確認
した後、制御装置はＰＣに動作レディーの信号を送る。
ＰＣは本信号受け取ってから座標値入力待ち状態とな
る。

【００３５】この検出期間内に何らかの物体の検出した
場合は、前記の如く、ごみ検知信号をＰＣへ送り、ＰＣ
でごみ検知のワーニングを表示させるか、もしくは、こ
の座標をごみ座標として記憶手段に保持し、前述の補正
に利用する。システム立ち上がりの際、筆記具など座標
指示部材が挿入されていると、ごみ検知の誤情報がＰＣ
側へと流れるが、ワーニング解除手段を画面上位置の予
め指定したポインティング位置で行うようにすれば、解
除時の検出座標を再検出することで、座標値が正しい値
を示しているかが判明する。

【００３６】請求項７の発明は、前記座標指示部材以外
の物体を検知する物体検出手段は、検出期間中に２点以
上の検出結果が得られたとき、座標指示部材以外の物体
が検出領域に進入したと判定することを特徴とするもの
で、この請求項７の発明の動作上の特徴は、前記入力装
置において、図８の初期状態において、検出ピークが２
つ以上になった場合、ただちにＰＣへごみ検出信号を送
る所にある。本信号を受け取ったＰＣは不要な入力があ
ったとしてごみワーニングを表示する。ワーニングから
のリカバリーは前記同様の手法が取れる。なお、ここで
の説明は座標入力部，制御部，ＰＣ本体それぞれが独立
している場合を示しているが、すべてが同一筐体に含ま
れていてもよいし、また、２つ以上の機能が融合した形
態でもかまわない。また、表示部と入力部が同一平面を
共有している事例で説明したが、本発明は別々に存在し
ている場合でも可能である。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明は、光学式の座標検出装
置に関するものであり、ごみにより検出座標値に誤差が
含まれることや本座標入力装置自身の誤動作を防止する
ことができる。さらに、ごみの座標値が出力されること
により、不必要な入力をホストコンピュータ等に行い、
コンピュータ上のソフトをハングアップさせたり誤動作
させることを回避することができる。

【００３８】請求項２の発明は、請求項１の発明の効果
に加え、ごみが付着したときに座標検出不能となり、本
入力装置が使用不可能となることを回避とすることがで
きる。

【００３９】請求項３の発明は、請求項１，２の発明の
効果に加え、特別な装置を付加することなくごみを検知
できる。

【００４０】請求項４の発明は、請求項１，２の発明の
効果に加え、座標検出領域を設定したため、それ以外の
領域、特に、反射面上のごみを安定して検知できる。

【００４１】請求項５の発明は、請求項１，２の発明の
効果に加え、座標指示部材以外には応答しなくすること
で、ごみ検知能力を向上させることができる。

【００４２】請求項６の発明は、請求項１，２の発明の
効果に加え、入力前にごみ検知を行うため、座標入力中
にごみ検出のために余分な処理をすることなく、高速で
座標を算出することができる。

【００４３】請求項７の発明は、請求項１の発明の効果
に加え、不要な座標データを出力する前にごみによる影
響を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される光学式の座標入力装置の
一例を示す平面概略構成図である。

【図２】受発光手段１の内部の構造の概略を示す図で
ある。

【図３】受発光手段１の動作を詳しく説明する図であ
る。

【図４】座標検出方法の一例を説明するための座標入
力領域の平面図である。

【図５】座標入力領域に光学系を設置する実施例を説
明するための図である。

【図６】請求項１の発明の構成・動作を説明するため
のフロー図である。

【図７】エラー発生のワーニングメッセージを表示装
置上に表示した例を示す図である。

【図８】請求項２の発明の構成・動作を説明するため
の図である。

【図９】２つ以上のディップ点が存在することを示す
図である。

【図１０】請求項５の構成・動作を説明するための図
である。

【図１１】請求項６の発明を説明するためのフロー図
である。

【符号の説明】

１…受発光手段、２，８０…指示手段（指示位置）、３
…座標入力領域、４…再帰性反射部材、５０…受光素
子、５１…集光レンズ、５５…再帰性反射部材、８１…
点光源、８２…スリット、８３…光源、８４，８５，８
６…シリンドリカルレンズ、８７…ハーフミラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋禎郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者大村克之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 5B068 AA01 AA05 AA15 BB18 BC02 BC05 BD02 BE06 CD02 DE00 5B087 AA02 AA09 AC12 AE02 CC33 DE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光手段と複数の受光手段とより
なり、これらの発光／受光の光路内の光遮断手段の有無
により、該光遮断手段の平面もしくはほぼ平面の２次元
座標を検出する座標検出装置であって、前記発光手段か
ら出射した光を前記発光手段の方向とほぼ同一方向に向
けて反射する反射手段を有するとともに、該反射手段に
よって反射した光を受光できる位置に前記受光手段を配
置した座標検出装置において、該座標検出装置の座標検
出が可能な領域において、座標指示部材以外の物体を検
知する物体検出手段を具備し、該物体検出手段が前記物
体を検出すると、入力エラー信号を出力することを特徴
とする座標検出装置。
【請求項２】複数の発光手段と複数の受光手段とより
なり、これらの発光／受光の光路内の光遮断手段の有無
により、該光遮断手段の平面もしくはほぼ平面の２次元
座標を検出する座標検出装置であって、前記発光手段か
ら出射した光を前記発光手段の方向とほぼ同一方向に向
けて反射する反射手段を有するとともに、該反射手段に
よって反射した光を受光できる位置に前記受光手段を配
置した座標検出装置において、該座標検出装置の座標検
出が可能な領域において、座標指示部材以外の物体の座
標を検知する物体検出手段と該物体の座標もしくは座標
に相当する受光像位置に相当するデータを記憶する記憶
手段とを具備し、前記物体検出手段から出力される前記
物体の座標もしくは座標に相当するデータを前記記憶手
段に記録し、以後、前記物体の座標値の出力を行わない
ことを特徴とする座標検出装置。
【請求項３】前記座標指示部材以外の物体を検知する
物体検出手段は、少なくとも２サンプル期間にわたり被
検出物の移動が生じないときに座標指示部材以外の物体
と判定することを特徴とする請求項１または２に記載の
座標検出装置。
【請求項４】前記座標指示部材以外の物体を検知する
物体検出手段は、予め設定した座標入力領域外もしくは
その境界にある検出物を座標指示部材以外の物体と判定
することを特徴とする請求項１または２に記載の座標検
出装置。
【請求項５】前記座標指示部材以外の物体を検知する
物体検出手段は、被検出物体の幅の大きさを算出する幅
算出手段を具備し、座標指示部材と座標指示部材以外の
大きさを設定できることを特徴とする請求項１または２
に記載の座標検出装置。
【請求項６】前記座標指示部材以外の物体を検知する
物体検出手段は、システム起動時より検知座標出力可能
時までに少なくとも１サンプル期間の座標指示部材以外
の物体の検知期間を有し、この検知期間に検出された入
力を座標指示部材以外の物体と判定することを特徴とす
る請求項１または２に記載の座標検出装置。
【請求項７】前記座標指示部材以外の物体を検知する
物体検出手段は、検出期間中に２点以上の検出結果が得
られたとき、座標指示部材以外の物体が検出領域に進入
したと判定することを特徴とする請求項１に記載の座標
検出装置。