JP2001075735A

JP2001075735A - 座標入力装置及びその方法、コンピュータ可読メモリ

Info

Publication number: JP2001075735A
Application number: JP25193399A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tanaka; 淳田中; Yuichiro Yoshimura; 雄一郎吉村; Katsuyuki Kobayashi; 克行小林; Kiwamu Kobayashi; 究小林; Katsuhide Hasegawa; 勝英長谷川; Masaaki Kanashiki; 正明金鋪
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】大画面及び高分解能で、かつ精度良く座標を
入力することができる座標入力装置及びその方法、コン
ピュータ可読メモリを提供する。【解決手段】光スポットを検知する複数のリニアセン
サ２０Ｘａ、２０Ｘｂ、２０Ｙａ、２０Ｙｂを備える。
次に、各々のリニアセンサ２０Ｘａ、２０Ｘｂ、２０Ｙ
ａ、２０Ｙｂで検知されたデータを連結する。連結され
たデータに基づいて、光スポットに対応する座標値を座
標演算部３２で出力する。また、リニアセンサ２０Ｘ
ａ、２０Ｘｂ、２０Ｙａ、２０Ｙｂの受光エリアは重複
部分を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指示具からの光を
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、前記光スポットに対応した座標を生成する座標入力
装置及びその方法、コンピュータ可読メモリに関するも
のである。

【０００２】

〔発明の詳細な説明〕

【０００３】

【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。

【０００４】例えば、特公平７−７６９０２号公報に
は、可視光の平行ビームによる光スポットをビデオカメ
ラで撮像して座標を検出し、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。

【０００５】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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、大画面ディスプ
レイは、明るさの改善と同時により大画面化、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。

【０００７】従来、この種の座標入力装置として、リン
グＣＣＤを用い、外乱光に強く、小型、安価な装置が提
案されている。この座標入力装置では、ＣＣＤの画素を
計算により分割し、実際の画素数に対し、２のＮ乗倍の
分解能を有するようになっている。例えば、より大画面
に対応するため、６４画素のＣＣＤを用い、画面を１０
２４分割する場合、単純に一つの画素を１６分割すれ
ば、原理的に大画面の座標入力装置を構成できる。しか
しながら、この場合、分解能が高くできる反面、指示具
からの入力光以外の外乱光等の影響を受けやすくなると
いう問題点があった。

【０００８】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、大画面及び高分解能で、かつ精度良く座標を
入力することができる座標入力装置及びその方法、コン
ピュータ可読メモリを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による座標入力装置は以下の構成を備える。
即ち、指示具からの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、前記光スポットに対応した座
標を生成する座標入力装置であって、少なくとも一座標
軸あたりに、前記光スポットを検知する複数の検知手段
と、前記複数の検知手段の各々の検知手段で検知された
データを連結する連結手段と、前記連結手段で連結され
たデータに基づいて、前記光スポットに対応する座標値
を出力する出力手段とを備え、前記複数の検知手段の受
光エリアは重複部分を有する。

【００１０】また、好ましくは、前記連結手段は、前記
重複部分で検知される光スポットに対応する座標値を測
定する測定手段と、前記測定手段で測定された座標値を
基準座標値として記憶する記憶手段とを備える。

【００１１】また、好ましくは、前記記憶手段で記憶さ
れた基準座標値に基づいて、前記連結手段は、前記複数
の検知手段の各々の検知手段で検知されたデータを連結
する。

【００１２】また、好ましくは、前記連結手段は、更
に、前記複数の検知手段の内、第１検知手段に対する第
２検知手段の傾きと前記測定手段で測定された座標値に
基づいて、前記基準座標値を補正する補正手段とを備え
る。

【００１３】また、好ましくは、前記検知手段は、直線
上に配列された複数の光電変換素子を有する。

【００１４】また、好ましくは、前記出力手段は、前記
複数の光電変換素子に対応する画素数以上の分解能で前
記光スポットに対応する座標値を演算する演算手段とを
備える。

【００１５】上記の目的を達成するための本発明による
座標入力方法は以下の構成を備える。即ち、指示具から
の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、前記光スポットに対応した座標を生成する座標
入力方法であって、少なくとも一座標軸あたりに、前記
光スポットを検知する複数の検知部の各々で検知された
データを連結する連結工程と、前記連結工程で連結され
たデータに基づいて、前記光スポットに対応する座標値
を出力する出力工程とを備え、前記複数の検知部の受光
エリアは重複部分を有する。

【００１６】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
指示具からの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、前記光スポットに対応した座標を生
成する座標入力のプログラムコードが格納されたコンピ
ュータ可読メモリであって、少なくとも一座標軸あたり
に、前記光スポットを検知する複数の検知部の各々で検
知されたデータを連結する連結工程のプログラムコード
と、前記連結工程で連結されたデータに基づいて、前記
光スポットに対応する座標値を出力する出力工程のプロ
グラムコードとを備え、前記複数の検知部の受光エリア
は重複部分を有する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。

【００１８】まず、本発明に係る光学式座標入力装置の
概略構成について、図１を用いて説明する。

【００１９】図１は本実施形態の座標入力装置の概略構
成を示す図である。

【００２０】本座標入力装置は大別して、座標入力面で
あるスクリーン１０に対して光スポット５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とからなる。図１には、それ
らの構成と合わせて、出力装置としてスクリーン１０
に、画像あるいは位置座標等を表示する投射型表示装置
８を示している。

【００２１】座標検出器１は、座標検出センサ部２と、
この座標検出センサ部２の制御および座標演算などを行
うコントローラ３、受光素子６、信号処理部７とから構
成されている。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。

【００２２】投射型表示装置８は、ホストコンピュータ
（不図示）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８
４、コンデンサーレンズ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に入射するように構成されている。

【００２３】このように構成することで、指示具４によ
りスクリーン１０上で文字情報や線画情報を入力し、そ
の情報を投射型表示装置８で表示することにより、あた
かも『紙と鉛筆』のような関係で情報の入出力を可能と
する他、ボタン操作やアイコンの選択決定などの入力操
作を自由に行えるように構成したものである。＜指示具４の詳細説明＞図２は本実施形態の指示具の詳
細構成を示す図である。

【００２４】指示具４は、光ビームを発射する半導体レ
ーザ、あるいは赤外光を発射するＬＥＤ等の発光素子４
１と、その発光を駆動制御する発光制御部４２、電源部
４４、操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄと、電池等の電源
部４４、さらに発光素子４１を覆う脱着可能な透光性部
材よりなるキャップ４６とを内蔵している。発光制御部
４２は、操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄの状態により、
発光のＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）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。

【００２５】図３は本実施形態の指示具の動作モードを
示す図である。

【００２６】スイッチＡ〜Ｄは、図２のスイッチ４３Ａ
〜４３Ｄに対応している。尚、図３中、「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。

【００２７】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。このとき、スイッチ４３Ａは親
指が自然に触れる位置に配置されており、これを押すこ
とによって光ビーム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。但し、この状態で
は、ペンダウン及びペンボタンの制御信号はＯＦＦ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替などによる操作者への
指示位置の明示のみが行われる。

【００２８】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。スイッチ４３
Ｄ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。

【００２９】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、指示具の先端部をスクリーン１０
に押し付けることで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。

【００３０】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。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
画面に触れた方が遥かに操作性、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。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。

【００３１】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、発光制御部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。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ェ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。

【００３２】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。

【００３３】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（メーカー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（図５、ＬＳＧ信号参照）。

【００３４】尚、本願実施形態では、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。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。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。

【００３５】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。このようなデータを前述したような
方式により符号化すると、４０ビット長の信号になる。
その先頭に１０ビット長のシンクコードを付加する。こ
のシンクコードは０が４個、１が５個連続する、あるい
はその反転パターン（直前のブロックの終わりが、１か
０かで切り替える）という特殊なコードを使用して、デ
ータワードとの識別が容易で、データ列の途中において
も確実にその位置を識別してデータの復元ができるよう
になっている。従って、１ブロックで５０ビット長の伝
送信号となり、制御信号と１６ビットのＩＤまたは筆圧
等のデータを送信していることになる。

【００３６】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。従って、パリティを除いた実効ビットレートは、２
０００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。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。＜座標検出器１の詳細説明＞図４は本実施形態の座標検
出器の詳細構成を示す図である。

【００３７】この座標検出器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４つのリニアセンサ２０
Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂとが設けられてい
る。そして、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。＜集光光学系の動作説明＞受光素子６には、集光光学系
としての集光レンズ６ａ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、周波数検波部７１によって検波さ
れた後、制御信号検出部７２において制御信号（指示具
４の発光制御部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に復調される。

【００３８】この制御信号の復元動作におけるタイミン
グチャートについて、図５を用いて説明する。

【００３９】図５は本実施形態の制御信号の復元動作に
おけるタイミングチャートである。

【００４０】上述し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、
周波数検波部７１で検波される。周波数検波部７１は、
光出力信号ＬＳＧの中で最も高い第１の周波数のパルス
周期に同調するように構成され、光学的なフィルタと併
用することによって、外乱光の影響を受けることなく、
変調信号ＣＭＤを復調する。この検波方法は広く実用さ
れている赤外線リモートコントローラと同様であり、信
頼性の高い無線通信方式である。

【００４１】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。

【００４２】さて、周波数検波部７１により検波された
変調信号ＣＭＤは、制御信号検出部７２によってデジタ
ルデータとして解釈され、前述したペンダウンやペンボ
タンなどの制御信号が復元される。この復元された制御
信号は、通信制御部３３に送られる。また、変調信号Ｃ
ＭＤに含まれる第２の周波数であるコード変調の周期
は、センサ制御部３１によって検出され、この信号によ
ってリニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙを制御することにな
る。すなわち、センサ制御部３１では、図５に示したヘ
ッダ部のタイミングでリセットし、その後、変調信号Ｃ
ＭＤの立ち下がりに位相同期した信号ＬＣＫを生成す
る。

【００４３】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。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。

【００４４】一方、制御信号検出部７２はヘッダ部を検
出し、他の機器やノイズではなく、指示具４からの入力
が開始されたことを確認すると、この確認を示す信号が
通信制御部３３からセンサ制御部３１に伝達され、リニ
アセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの動
作有効を示す信号ＣＯＮがハイレベルにセットされ、座
標演算部３２の動作が開始される。

【００４５】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を示す。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２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂによる
座標の出力動作を終了する。＜結像光学系の動作説明＞図７はリニアセンサ２０Ｘ
ａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの配置関係を示す図
である。

【００４６】図７において、結像光学系としての円筒レ
ンズ９０Ｘａ，９０Ｘｂ、９０Ｙａ，９０Ｙｂによって
光スポット５の像が、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘ
ｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの各センサの感光部２１Ｘａ、
２１Ｘｂ、２１Ｙａ、２１Ｙｂに線状に結像する。これ
らリニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙ
ｂ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。

【００４７】そして、これらリニアセンサ２０Ｘａ，２
０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂは、センサ制御部３１によ
って制御され、出力信号はセンサ制御部３１に接続され
たＡＤ変換部３１Ａによってデジタル信号として座標演
算部３２に送られる。座標演算部３２は、入力されたデ
ジタル信号より出力座標値を計算し、その計算結果を制
御信号検出部７２からの制御信号などのデータと共に通
信制御部３３を介して、所定の通信方法で外部制御装置
（不図示）に送出する。また、調整時など通常と異なる
動作（例えば、ユーザ校正値の設定）を行わせる場合
は、通信制御部３３からセンサ制御部３１、座標演算部
３２へモード切換信号が送られる。

【００４８】本発明では、光スポット５の像がリニアセ
ンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの各セン
サの画素の数倍の像幅となるように焦点調節あるいは拡
散フィルム等を用いて、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１５μｍ、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４０度の画角全面にわたって１５μｍ以下の
像幅となる。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わかった。そこで、像幅
が３０から６０μｍ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。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、本発明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。

【００４９】アレイ状に配置されたＸ座標検出用リニア
センサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，Ｙ座標検出用リニアセンサ
２０Ｙａ，２０Ｙｂは同一の構成であり、その詳細構成
について、図８を用いて説明する。

【００５０】図８は本実施形態のリニアセンサの詳細構
成を示す図である。

【００５１】受光部であるセンサアレイ２１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に貯えられる。積分部２２は、Ｎ
個からなり、ゲートＩＣＧに電圧を加えることによって
リセットできるため、電子シャッタ動作が可能である。
この積分部２２に貯えられた電荷は、電極ＳＴにパルス
電圧を加えることによって蓄積部２３に転送される。こ
の蓄積部２３は、２Ｎ個からなり、指示具４の発光タイ
ミングに同期したＩＲＣＬＫ信号のＨ（ハイレベル）と
Ｌ（ローレベル）とにそれぞれ対応して別々に電荷が蓄
積される。その後、光の点滅に同期して各々別々に蓄積
された電荷は、転送クロックを簡単にするために設けら
れた２Ｎ個からなるシフト部２４を介して、２Ｎ個から
なるリニアＣＣＤ部２５に転送される。

【００５２】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ＣＣＤ２６は、
ＣＬＲ信号によって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。

【００５３】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
分の値を増幅して出力する。

【００５４】この時、得られるリニアセンサ２０Ｘａ，
２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの出力波形の一例につい
て、図９を用いて説明する。

【００５５】図９は本実施形態のリニアセンサの出力波
形の一例を示す図である。

【００５６】図９中、Ｂの波形は発光素子４１の点灯時
の信号のみを読み出したときの波形であり、Ａの波形は
非点灯時の波形、すなわち、外乱光のみの波形である
（図８に示したように、リングＣＣＤ２６には、これら
Ａ，Ｂの波形に対応する画素の電荷が隣接して並んでい
る）。アンプ２９は、その隣接する電荷量の差分値（Ｂ
−Ａの波形）を非破壊増幅して出力することになるが、
これにより、指示具４からの光のみの像の信号を得るこ
とができ、外乱光（ノイズ）の影響を受けることなく安
定した座標入力が可能となる。

【００５７】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、光に対してリニアセンサ２
０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの各リニアセン
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。換言すれば、ＩＲＣＬＫ信号
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値は増大する。そして、このＰＥＡＫ値が
所定の大ささＴＨ１に達したことを検出することで、常
に一定した品位の出力波形を得ることができる。

【００５８】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
Ｄ２６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、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘ
ｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの各リニアセンサにはスキム機
能を有するＳＫＩＭ部２８が付設されている。ＳＫＩＭ
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。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。

【００５９】従って、指示具４からの点滅光の光量が微
弱であっても、多数回積分動作を継続することによっ
て、十分な大きさの信号波形を得ることが可能になる。
特に、指示具４に可視光域の発光源を用いる場合、表示
画像の信号が重畳するので、前述したスキム機能と差分
出力を用いることによって、非常にノイズの少ないシャ
ープな波形を得ることが可能となる。

【００６０】次に、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，
２０Ｙａ，２０Ｙｂの動作制御について、図１１を用い
て説明する。

【００６１】図１１は本実施形態のリニアセンサの動作
制御を示すフローチャートである。センサ制御部３１が
センサ制御動作を開始すると、ステップＳ１０２におい
て、信号ＣＯＮを監視する。そして、信号ＣＯＮがハイ
レベルである場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステ
ップＳ１０３に進み、蓄積回数ｎを０にリセットする。
そして、ステップＳ１０４において、センサ出力のＰＥ
ＡＫ値（ピークレベル）が所定値ＴＨ１より大きいか否
かを判定する。

【００６２】ＰＥＡＫ値が所定値ＴＨ１未満である場合
（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０５におい
て、蓄積回数ｎが第１所定回数ｎ０より大きいか否かを
判定する。蓄積回数ｎが第１所定回数ｎ０未満である場
合（ステップＳ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０６に進
み、蓄積回数ｎを１インクリメントして、ステップＳ１
０４に戻る。一方、ＰＥＡＫ値が所定値ＴＨ１より大き
い場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、あるいは蓄積回
数ｎが第１所定回数ｎ０より大きい場合（ステップＳ１
０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０７に進み、積分停止信
号ＲＯＮがハイレベル（Ｈ）になって積分動作が停止さ
れる。そして、座標演算部３２による座標値演算の処理
が開始される。

【００６３】その後、ステップＳ１０８において、蓄積
回数ｎが第２所定回数ｎ１より大きいか否かを判定す
る。蓄積回数ｎが第１所定回数ｎ１未満である場合（ス
テップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１０９に進み、蓄
積回数ｎを１インクリメントして、ステップＳ１０８に
戻る。一方、蓄積回数ｎが第１所定回数ｎ１より大きい
場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１１０
に進み、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１０では２倍）の間セ
ンサリセット信号ＲＣＬがハイレベルになる。次に、ス
テップＳ１１２において、信号ＣＯＮを監視する。信号
ＣＯＮがハイレベルである場合（ステップＳ１１２でＹ
ＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。一方、信号ＣＯＮが
ローレベルである場合（ステップＳ１１２でＮＯ）、ス
テップＳ１１１に進み、処理１周期分待機する。

【００６４】つまり、信号ＣＯＮがハイレベルである間
はこの動作が繰り返され、所定回数ｎ１で決まる周期ご
とに座標値演算が行われる。また、ごみなどの影響で、
信号ＣＯＮがドロップしても、１回のみは状態を保持す
るように、ステップＳ１１１が設けられている。もし、
連続して２周期の間、信号ＣＯＮがローレベルである場
合（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１１３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、初期状態に戻る。

【００６５】このドロップアウト対策部分は、１周期で
なくもっと長くすることも可能であり、外乱が少なけれ
ば、逆に短くしてしまってもよいことは言うまでもな
い。尚、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。

【００６６】また、座標検出器に到達する指示具４の光
は、指示具４に内蔵された電源（電池）４４の消耗によ
り変動する他、指示具４の姿勢によっても変動する。特
に、スクリーン１０の光拡散性が小さい場合、表示画像
の正面輝度は向上するが、この指示具４の姿勢によるセ
ンサへの入力光量の変動が大きくなってしまう。しかし
ながら、本発明では、このような場合であっても、積分
回数が自動的に追従して常に安定した出力信号を得るこ
とができるので、安定した座標検出が可能となる優れた
効果が得られる。また、ポインタとして光があまり散乱
されずにセンサに入射した場合は、かなり強い光が入る
ことになるが、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。

【００６７】また、画面に直接接触させて使用するＬＥ
Ｄを用いたペンと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１
１に示した積分回数である第１所定回数ｎ０，第２所定
回数ｎ１をＩＤ信号によってペンかポインタかを判別し
て切替を行い、ペンの場合はサンプリングを高速に、ポ
インタの場合は低速にすることも可能である。実際、文
字入力のように繊細な描画作業はポインタでは不可能で
あり、むしろ低速サンプリングによって滑らかな線を描
けるほうが使い勝手がよく、このような切替を設けるこ
とも有効である。

【００６８】以上説明したように、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、指示具と搬像部とをコードレスで
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。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容易に繰作すること
が可能となる優れた利点も得られる。また、積分部から
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。＜座標値演算＞座標演算部３２における座標演算処理に
ついて説明する。

【００６９】上述したようにして得られた４つのリニア
センサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの出力
信号（アンプ２９からの差分信号）は、センサ制御部３
１に設けられたＡＤ変換部３１Ａでデジタル信号として
座標演算部３２に送られ、座標値が演算される。座標値
の演算は、まず、Ｘ座標、Ｙ座標の各方向の出力に対し
て求める。尚、演算処理は、Ｘ座標、Ｙ座標同様である
ので、Ｘ座標値の演算についてのみ説明する。

【００７０】リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂはそれぞ
れ、図１２に示すように、スクリーン１０の縦半分の検
出領域として構成されており、その中央付近では、検出
領域が重複している。

【００７１】リニアセンサ２０Ｘａは、スクリーン１０
のＳＸａ領域に光スポットがある場合に光を検出し、リ
ニアセンサ２０Ｘｂはスクリーン１０のＳＸｂ領域に光
スポットがある場合に光を検出する。重複領域では、両
センサで検出が行われる。

【００７２】そして、本発明では、得られたリニアセン
サ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，２０Ｙｂの出力のピ
ーク値に基づいて、座標値の判定を行う。

【００７３】次に、本実施形態の座標演算処理の処理フ
ローについて、図１３を用いて説明する。

【００７４】図１３は本実施形態の座標演算処理の処理
フローを示すフローチャートである。

【００７５】尚、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂの各
リングＣＣＤ２６の出力をＤＸａ、ＤＸｂとする。この
値は、先に説明したように、ＡＤ変換された値であるか
ら、リングＣＣＤ２６の各画素ごとの光検出量に応じた
電圧値である。そこで、各データの最大値をもって、ピ
ークレベルを決定することができる。

【００７６】また、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂで
検出される座標を、それぞれＣＣＤＸａ、ＣＣＤＸｂと
する。

【００７７】まず、ステップＳ２０１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ＤＸａ
（ｎ）（本実施形態の場合、画素数ｎ＝６４）が読み込
まれ、バッファメモリ（不図示）に貯えられる。ステッ
プＳ２０２で、あらかじめ設定しておいた閾値Ｖと比較
し、閾値以上のデータ値Ｅｘａ（ｎ）を算出する。この
データ値Ｅｘａ（ｎ）を用いて、ステップＳ２０４で、
リニアセンサ２０Ｘａ上の座標ＣＣＤＸａを算出する。
本実施形態では、重心法により出力データの重心を算出
しているが、出力データＥｘａ（ｎ）のピーク値を求め
る方法（例えば、微分法による）等、計算の方法はこれ
に限定されないことは言うまでもない。

【００７８】同様にして、リニアセンサ２０Ｘｂ上の座
標ＣＣＤＸｂも算出する。

【００７９】これら算出された座標値は、リニアセンサ
２０Ｘａ，２０ＸｂのそれぞれのリニアＣＣＤ２６上で
の画素に対応した座標である。そのため、これらの座標
値を連結することで一つのリニアセンサ２０Ｘａ，２０
Ｘｂ上での座標値として扱えるようになる。

【００８０】そこで、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ
のそれぞれのリニアＣＣＤ２６上での画素に対応した座
標値を連結するための基準座標を定義する。

【００８１】この基準座標の定義について、図１４を用
いて説明する。

【００８２】図１４は本実施形態の基準座標の定義を説
明するための図である。

【００８３】図１４は、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘ
ｂのそれぞれのリニアＣＣＤ２６の座標を概念的に配置
した構成を示している。リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘ
ｂの検出領域は、先に説明したように重複部分を有して
いるため、その座標位置を重ねると、同図のようにな
る。

【００８４】この時、リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ
のそれぞれのリニアＣＣＤ２６が共に測定可能な領域
で、基準点をあらかじめ定義する。つまり、スクリーン
１０上の重複部分に入力を行い、座標ＣＣＤＸａ，ＣＣ
ＤＸｂ（ＣＣＤＸａ＿ｏｒｇ，ＣＣＤＸｂ＿ｏｒｇ）と
して読み込む。これらの値を、基準点データ（基準座
標）として、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ（不図
示）に記憶しておき、通常の使用時にはこの値を読み出
して、座標値演算を行う。

【００８５】以下、これらの基準点データを用いて、リ
ニアセンサ２０Ｘａ，２０ＸｂのそれぞれのリニアＣＣ
Ｄ２６上での画素に対応した座標値を連結した連結座標
ＣＣＤＸの算出処理について、図１５を用いて説明す
る。

【００８６】図１５は本実施形態の連結座標ＣＣＤＸの
算出処理の処理フローを示すフローチャートである。

【００８７】まず、ステップＳ２０７で、リニアセンサ
２０Ｘａ，２０ＸｂのそれぞれのリニアＣＣＤ２６の基
準点データ（ＣＣＤＸａ＿ｏｒｇ，ＣＣＤＸｂ＿ｏｒ
ｇ）をメモリから読み込む。ステップＳ２０８で、指示
具４からの入力がなされた時に計算されるＣＣＤＸａ、
ＣＣＤＸｂの値と、基準点データの差分を算出する。こ
れにより、図１４の中央付近にある直線Ｌ１の点を原点
としたリニアＣＣＤ上の座標に変換される。

【００８８】次に、ステップＳ２０９で、ＣＣＤＸａが
０より大きいか否かを判定する。本実施形態では、Ｘａ
を基準として、ＣＣＤＸａの値が０より大きい場合、つ
まり、Ｌ１より左側の値がある場合には、連結ＣＣＤ座
標ＣＣＤＸとして、ＣＣＤＸａの値を採用する。一方、
０未満の場合には、連結ＣＣＤ座標ＣＣＤＸとして、Ｃ
ＣＤＸｂの値を採用することで、Ｌ１を境にリニアセン
サ２０Ｘａ，２０ＸｂのそれぞれのリニアＣＣＤ２６の
座標値を連結できる。

【００８９】尚、この連結のための判定は、ＣＣＤＸａ
の値で行っているが、これに限定されるものでなく、Ｃ
ＣＤＸｂの値、また両者を用いても良い。

【００９０】具体的には、ＣＣＤＸａが０より大きい場
合（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、ステップＳ２１０に
進み、ＣＣＤＸ＝ＣＣＤＸａとして、ステップＳ２１２
に進む。一方、ＣＣＤＸａが０未満である場合（ステッ
プＳ２０９でＮＯ）、ステップＳ２１１に進み、ＣＣＤ
Ｘ＝ＣＣＤＸｂとして、ステップＳ２１２に進む。

【００９１】そして、ステップＳ２１２で、上記の処理
で得られたＣＣＤＸから、スクリーン１０上の座標値Ｘ
への変換を行う。座標値Ｘの変換は、あらかじめ測定さ
れ、不揮発メモリ等に記憶された倍率αとオフセットβ
を用いて、以下の式を用いて行う。

【００９２】Ｘ＝ＣＣＤＸ・α＋β 尚、倍率α及びオフセットβは、基準点データと同様
に、あらかじめ、既知の複数点での入力作業を行いその
時のＣＣＤＸ座標値とスクリーン１０上の座標値から換
算すれば良い。

【００９３】以上の処理は、Ｘ座標について説明を行っ
たが、同様にして、Ｙ座標についても行う。

【００９４】上述したように、リニアセンサ２０Ｘａ，
２０ＸｂがそれぞれリニアＣＣＤを有するような複数の
リニアＣＣＤ２６を用いて座標算出を行う場合には、リ
ニアＣＣＤに重複部分を設け、その部分で基準となる基
準座標（基準点データ）点を設定することで、あたかも
一つのリニアＣＣＤのように扱うことができる。また、
取り付けのばらつきをも吸収できるため、分解能等の低
下を招くことなく、より大きな領域の座標入力を可能に
する。

【００９５】そして、上述のような演算処理によって算
出した座標値（Ｘ，Ｙ）を示すデータ信号は、座標演算
部３２から通信制御部３３に送られる。この通信制御部
３３には、そのデータ信号と、制御信号検出部７２から
の制御信号とが入力される。そして、これらデータ信号
および制御信号は、ともに所定の形式の通信信号に変換
され、外部の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。

【００９６】また、リニアセンサをエリアセンサとして
構成し、分解能を２倍にする場合には、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
数と演算データにするだけで済む。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。

【００９７】以上説明したように、本実施形態によれ
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、それらの差
分信号を算出する。これにより、ピークレベルの画素の
位置を精度よく算出することができる。また、複数のリ
ニアＣＣＤをそれらの検出領域が重複するように配置
し、その検出領域内で座標の基準点を設定することによ
って、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
装置を実現することができる。

【００９８】尚、上記実施形態では、Ｘ座標、Ｙ座標の
各座標とも２つのリニアセンサを構成して座標を算出す
るように構成していたが、これに限定されない。より巨
大なエリアに対応するために、さらにリニアセンサの数
を増やす場合でも、隣り合うリニアセンサに重複部分を
設け、その重複部分に基準点を設定することで、本発明
が適用可能であり、実施形態中の数に限定されるもので
はない。

【００９９】工業製品においては、取り付け位置、部品
公差等のいわゆるばらつきと呼ばれる誤差を含んでい
る。

【０１００】上述のように、複数のリニアＣＣＤの出力
を連結させる際に、各々のばらつきにより、誤差を生じ
ることがある。

【０１０１】例えば、上記実施形態において、リニアセ
ンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂが同じ軸上にあれば良いが、図
１６に示すように、片方のリニアセンサ２０Ｘａに対し
て、もう片方のリニアセンサ２０Ｘｂがθ傾いている場
合、接続点で、誤差が生じることになる。この場合、図
１７に示すように、接続点で、段差が生じ、座標の進み
や戻り、つまり、左から右に直線を引くような場合にＸ
座標値が前後するような不連続が生じることになる。

【０１０２】このような誤差を軽減するために、図１７
のＣＣＤＸａ座標切替点の端点の入力に対する各々の座
標を測定する。

【０１０３】上端のＸ座標をＸａｕ、Ｘｂｕ、下端のＸ
座標をＸａｄ、Ｘｂｄ、上端基準点から下端基準点まで
の距離をＹｄｉｓｔとすれば、補正すべきセンサ座標量
ΔＸはｙ座標を用いて ΔＸ＝ｙ・Ｙｄｉｓｔ／（（Ｘａｕ−Ｘｂｕ）−（Ｘａ
ｄ−Ｘｂｄ））で算出される。

【０１０４】また、上端のＹ座標をＸａｒ、Ｘｂｒ、下
端のＸ座標をＸａ１、Ｘｂ１、上端基準点から下端基準
点までの距離をＸＹｄｉｓｔとすれば、補正すべきセン
サ座標量ΔＹはｘ座標を用いて ΔＹ＝ｘ・Ｘｄｉｓｔ／（（Ｙａｒ−Ｙｂｒ）−（Ｙａ
１−Ｘｂ１））で算出される。

【０１０５】このΔＸ、ΔＹを用いて、例えば、ＣＣＤ
Ｘｂ座標を補正し、切替を行えば、座標の不連続を生じ
ることは無い。

【０１０６】この場合、画面全体の傾きなどには対処し
ていない。あくまで、リニアセンサ２０Ｘａセンサ等、
一方のセンサ出力を基準として、もう一方のセンサ出力
を補正する方法であり、座標系の変形等は別途補正する
必要がある。

【０１０７】これについては、上記補正後にいわゆる、
２次元座標変換を行えば、解決可能である。

【０１０８】他のばらつき要因として、レンズとＣＣＤ
間の距離のバラツキによるスケールのバラツキがある。

【０１０９】ある点から等距離の点の座標をＣＣＤＸ
ａ，ＣＣＤＸｂ双方の座標で比べた場合に、その大きさ
が異なる時がある。このような時には、例えば、リニア
センサ２０Ｘａの大きさに合わせるように、リニアセン
サ２０Ｘｂのセンサ出力を補正すれば良い。例えば、基
準点から、等距離の点でのリニアセンサ２０Ｘａのセン
サ出力をＭＸａ，リニアセンサ２０Ｘｂのセンサ出力が
ＭＸｂである時には、補正係数κ＝ＭＸａ／ＭＸｂなる
数値を持ち、ＣＣＤＸｂ座標に乗ずることで補正可能に
なる。このような補正を行うことにより、複数のＣＣＤ
を用い、分解能を向上させるとともに、精度も保証可能
になる。

【０１１０】尚、本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ
など）から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど）に適用してもよい。

【０１１１】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェ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ＭＰＵ）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、達成されることは言う
までもない。

【０１１２】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
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。

【０１１３】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、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１１４】また、コンピュータが読出したプログラム
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）など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。

【０１１５】更に、記憶媒体から読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など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。

【０１１６】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した図１１、図１３、図１５
に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格
納されることになる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大画面及び高分解能で、かつ精度良く座標を入力するこ
とができる座標入力装置及びその方法、コンピュータ可
読メモリを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の座標入力装置の概略構成を示す図
である。

【図２】本実施形態の指示具の詳細構成を示す図であ
る。

【図３】本実施形態の指示具の動作モードを示す図であ
る。

【図４】本実施形態の座標検出器の詳細構成を示す図で
ある。

【図５】本実施形態の制御信号の復元動作におけるタイ
ミングチャートである。

【図６】本実施形態で扱われる信号のタイミングチャー
トである。

【図７】リニアセンサ２０Ｘａ，２０Ｘｂ，２０Ｙａ，
２０Ｙｂの配置関係を示す図である。

【図８】本実施形態のリニアセンサの詳細構成を示す図
である。

【図９】本実施形態のリニアセンサの出力波形の一例を
示す図である。

【図１０】本実施形態のリニアセンサのスキム動作を説
明するための出力波形の一例を示す図である。

【図１１】本実施形態のリニアセンサの動作制御を示す
フローチャートである。

【図１２】本実施形態のリニアセンサの構成を示す図で
ある。

【図１３】本実施形態の座標演算処理の処理フローを示
すフローチャートである。

【図１４】本実施形態の基準座標の定義を説明するため
の図である。

【図１５】本実施形態の連結座標ＣＣＤＸの算出処理の
処理フローを示すフローチャートである。

【図１６】リニアセンサの傾きを説明するための図であ
る。

【図１７】リニアセンサに傾きがある場合の座標切替点
を説明するための図である。

【符号の説明】

１座標検出器２座標検出センサ部３コントローラ４指示具５光スポット６受光素子６ａ集光レンズ７信号処理部８投射型表示装置８１画像信号処理部８２液晶パネル８３ランプ８４ミラー８５コンデンサーレンズ８６投影レンズ２０Ｘａ、２０Ｘｂ、２０Ｙａ、２０Ｙｂリニアセン
サ２１センサアレイ２２積分部２３シフト部２４蓄積部２５リニアＣＣＤ２６リングＣＣＤ２７クリア部２８スキム部２９アンプ３１センサ制御部３１ＡＡＤ変換部３２座標演算部３３通信制御部７１周波数検波部７２制御信号検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林克行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林究東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者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 AA01 AA04 AA21 AA36 BC03 BD09 BE08 BE12 DD11 5B087 AA00 AA02 AD01 AD02 AE03 BC32 CC26 CC33 DJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指示具からの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、前記光スポットに対
応した座標を生成する座標入力装置であって、少なくとも一座標軸あたりに、前記光スポットを検知す
る複数の検知手段と、前記複数の検知手段の各々の検知手段で検知されたデー
タを連結する連結手段と、前記連結手段で連結されたデータに基づいて、前記光ス
ポットに対応する座標値を出力する出力手段とを備え、前記複数の検知手段の受光エリアは重複部分を有するこ
とを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】前記連結手段は、前記重複部分で検知さ
れる光スポットに対応する座標値を測定する測定手段
と、前記測定手段で測定された座標値を基準座標値として記
憶する記憶手段とを備えることを特徴とする請求項１に
記載の座標入力装置
【請求項３】前記記憶手段で記憶された基準座標値に
基づいて、前記連結手段は、前記複数の検知手段の各々
の検知手段で検知されたデータを連結することを特徴と
する請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項４】前記連結手段は、更に、前記複数の検知
手段の内、第１検知手段に対する第２検知手段の傾きと
前記測定手段で測定された座標値に基づいて、前記基準
座標値を補正する補正手段とを備えることを特徴とする
請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項５】前記検知手段は、直線上に配列された複
数の光電変換素子を有することを特徴とする請求項１に
記載の座標入力装置。
【請求項６】前記出力手段は、前記複数の光電変換素
子に対応する画素数以上の分解能で前記光スポットに対
応する座標値を演算する演算手段とを備えることを特徴
とする請求項５に記載の座標入力装置。
【請求項７】指示具からの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、前記光スポットに対
応した座標を生成する座標入力方法であって、少なくとも一座標軸あたりに、前記光スポットを検知す
る複数の検知部の各々で検知されたデータを連結する連
結工程と、前記連結工程で連結されたデータに基づいて、前記光ス
ポットに対応する座標値を出力する出力工程とを備え、前記複数の検知部の受光エリアは重複部分を有すること
を特徴とする座標入力方法。
【請求項８】前記連結工程は、前記重複部分で検知さ
れる光スポットに対応する座標値を測定する測定工程
と、前記測定工程で測定された座標値を基準座標値として記
憶媒体に記憶する記憶工程とを備えることを特徴とする
請求項７に記載の座標入力装置
【請求項９】前記記憶工程で前記記憶媒体に記憶され
た基準座標値に基づいて、前記連結工程は、前記複数の
検知部の各々で検知されたデータを連結することを特徴
とする請求項８に記載の座標入力方法。
【請求項１０】前記連結工程は、更に、前記複数の検
知部の内、第１検知部に対する第２検知部の傾きと前記
測定工程で測定された座標値に基づいて、前記基準座標
値を補正する補正手段とを備えることを特徴とする請求
項８に記載の座標入力方法。
【請求項１１】前記検知部は、直線上に配列された複
数の光電変換素子を有することを特徴とする請求項７に
記載の座標入力方法。
【請求項１２】前記出力工程は、前記複数の光電変換
素子に対応する画素数以上の分解能で前記光スポットに
対応する座標値を演算する演算工程とを備えることを特
徴とする請求項１１に記載の座標入力方法。
【請求項１３】指示具からの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、前記光スポットに
対応した座標を生成する座標入力のプログラムコードが
格納されたコンピュータ可読メモリであって、少なくとも一座標軸あたりに、前記光スポットを検知す
る複数の検知部の各々で検知されたデータを連結する連
結工程のプログラムコードと、前記連結工程で連結されたデータに基づいて、前記光ス
ポットに対応する座標値を出力する出力工程のプログラ
ムコードとを備え、前記複数の検知部の受光エリアは重複部分を有すること
を特徴とするコンピュータ可読メモリ。