JP2001290583A

JP2001290583A - 座標入力／検出装置及び電子黒板システム

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Publication number: JP2001290583A
Application number: JP2000103744A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tanaka; 田中　　誠
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】座標入力／検出領域における指示手段による
実際の描画動作とその描画座標位置の検出動作との間に
生じる空間的なずれを減少させることができる座標入力
／検出装置を提供する。【解決手段】投光手段２９から再帰性反射部材２８に
向けて投光される光Ｈの投光方向下流側における検知面
２ａからの距離を投光方向上流側における検知面２ａか
らの距離よりも短くすることにより、座標入力／検出領
域３ａに対応させて配設される検知面２ａと投光手段２
９から投光される光Ｈとが投光方向下流側に行くほど近
接することになる。これにより、座標入力／検出領域３
ａにおける指示手段による実際の描画動作（文字の筆記
等）とその描画座標位置の検出動作との間に生じる空間
的なずれを減少させることができ、描画する人の意図し
た描画画像に対して例えば表示装置２を通じて再現され
る描画画像上に生じる尾引き等の不具合を減少させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報の入力や選択
をするためにペン等の指示部材や指等の指示手段によっ
て指示された座標位置を光学的に検出する座標入力／検
出装置、およびこの座標入力／検出装置を主体に構成さ
れる電子黒板システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ホワイトボードや書き込みシ
ート等の書き込み面に筆記用具を用いて書き込んだ手書
きの情報を、専用のスキャナで読み取り、専用のプリン
タで記録紙に出力することが可能な電子黒板装置が知ら
れている。これに対し、近年にあっては、電子黒板装置
の書き込み面に座標入力／検出装置を配置して、書き込
み面に手書きで書き込んだ情報をリアルタイムでパーソ
ナルコンピュータ等のコンピュータに入力することを可
能にした電子黒板システムも提供されている。

【０００３】例えば、マイクロフィールド・グラフィッ
クス社製（Microfield Graphics,Inc.）のソフトボード
は、ホワイトボード上に座標入力／検出装置を配設して
構成され、ホワイトボード上に書かれた文字や絵等のビ
ジュアルデータをコンピュータにリアルタイムで取り込
むことを可能にした装置である。このソフトボードを用
いて構成された電子黒板システムでは、ソフトボードで
取り込んだビジュアルデータをコンピュータに入力して
ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に表示したり、液晶プロジ
ェクターを用いて大型のスクリーンに表示したり、プリ
ンタで記録紙に出力したりすること等が可能となってい
る。また、ソフトボードが接続されたコンピュータの画
面を液晶プロジェクターでソフトボード上に投影し、ソ
フトボード上でコンピュータを操作することも可能とな
っている。

【０００４】また、画像を表示するための表示装置と、
表示装置の前面に座標入力面（タッチパネル面）を配設
した座標入力／検出装置と、座標入力／検出装置からの
入力に基づいて表示装置の表示制御を行う制御装置とを
備え、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子
黒板部の表示面および書き込み面を構成した電子黒板シ
ステムが提供されている。

【０００５】例えば、スマート・テクノロジィズ社製
（SMART Technologies Inc.）のスマート２０００で
は、コンピュータに接続された液晶プロジェクターを用
いて文字・絵・図形・グラフィックの画像をパネルに投
影した状態で、パネルの投影面（表示面）の前面に配設
された座標入力／検出装置を用いて手書きの情報をコン
ピュータに取り込む処理を行う。そして、コンピュータ
内で手書きの情報と画像情報とを合成し、再度、液晶プ
ロジェクターを介してリアルタイムで表示できるように
している。

【０００６】このような電子黒板システムでは、表示装
置によって表示されている画面上の画像に対して、座標
入力／検出装置を用いて入力した画像を上書き画像とし
て重ねて表示できるため、会議、プレゼンテーション、
教育現場等において既に広く利用されており、その使用
効果が高く評価されている。また、このような電子黒板
システムに音声・画像等の通信機能を組み込み、遠隔地
間を通信回線で接続することにより、電子会議システム
としても利用されている。

【０００７】このような電子黒板システムに備えられる
座標入力／検出装置の方式としては、表示装置の表示画
面等に積層させて設けられる膜状の座標入力／検出装置
であって、座標入力／検出面（タッチ面）に特殊な機能
を持たせてタッチによる特性変化を検出する方式である
いわゆるタッチパネルが多く用いられており、例えば、
感圧方式、静電容量方式、超音波表面弾性波方式等があ
る。このようなタッチパネルによれば、実際に指等がタ
ッチしたことを検知することから検知精度の点で優れて
いるが、特殊な材料・機構を使っているためにタッチパ
ネルの大きさが制限されてしまい、大画面の表示装置に
は適用できないという問題がある。また、このようなタ
ッチパネルの座標入力／検出面（タッチ面）においては
光透過性が低くなっていることから、表示装置の表示画
面の上に積層させた場合、表示画像の画質を劣化させて
しまうという問題がある。さらに、このようなタッチパ
ネルにおいては、座標入力／検出面（タッチ面）に傷が
つき易いという問題もある。

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

【０００９】光学式の座標入力／検出装置の一例として
は、特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標
入力／検出装置がある。この特開平１１−１１０１１６
号公報に記載された座標入力／検出装置１００は、図１
３に示すように、２つの光学ユニット１０１にそれぞれ
設けられた光源１０２から出射されるレーザビーム光ｂ
をポリゴンミラー１０３を用いて走査させ、そのレーザ
ビーム光ｂを再帰性反射部材１０４で反射させることに
より形成した座標入力／検出領域１０５を有している。
このようにポリゴンミラー１０３によって走査されるレ
ーザビーム光ｂは、図１４に示すように、例えば座標入
力／検出装置１００が表示装置２００に設けられている
場合には、その表示装置２００の表示面２０１から一定
間隔を隔てて走査される。このように、表示装置２００
の表示面２０１から一定間隔を隔ててレーザビーム光ｂ
を走査するのは、Ｚ軸方向の検知位置を一定にするため
である。

【００１０】そして、この座標入力／検出領域１０５に
指先やペン等の指示部材である指示手段Ａを挿入するこ
とで座標入力／検出領域１０５のレーザビーム光ｂを遮
った場合には、２つの光学ユニット１０１にそれぞれ設
けられた受光素子１０６における光の強度分布に基づい
てポリゴンミラー１０３を回転させたパルスモータ（図
示せず）のパルス数を検出し、この検出されたパルス数
に応じて指示手段Ａにより遮られたレーザビーム光ｂの
出射角度を光学ユニット１０１毎に求め、それらの出射
角度に基づく三角測量の手法によって指示手段Ａを挿入
した座標位置（ｘ、ｙ）を検出するものである。

【００１１】以上に代表されるような座標入力／検出面
（タッチ面）のような物理的な面を有さない光学式の座
標入力／検出装置は、表示装置の表示画面に装着して使
用した場合であっても表示画像の画質を劣化させること
はなく、視認性に優れると共に、その大型化も比較的容
易になっている。

【００１２】

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

【００１３】第一に、前述したような光学式の座標入力
／検出装置の場合、座標入力／検出面（タッチ面）のよ
うな物理的な面を有さず、光学的な座標入力／検出領域
が表示装置の表示画面から少し離れた位置に設定されて
いるため、座標入力／検出領域面上における指などによ
る実際の描画動作（文字の筆記等）とその描画座標位置
の検出動作との間に空間的なずれを生じてしまい、描画
する人の意図した描画画像に対して表示装置等を通じて
再現される描画画像上に尾引き等の不具合が生じてしま
う。即ち、「尾引き」とは、光学式の座標入力／検出装
置の特徴として、表示装置の表示画面から指などが離れ
た瞬間にデタッチ（非挿入）が検出されるのではなく、
表示装置の表示画面から或る距離以上に離れる時点で検
出されるため、この時点までの間は、指などを表示装置
の表示画面から離し所望の文字等の描画を終えているに
もかかわらず、依然として、表示装置の表示画面に触れ
ていると見倣され、再現画像において意図しない部分に
線分が描画される現象をいう。

【００１４】第二に、前述したような光学式の座標入力
／検出装置の場合、検知感度（Ｘ方向の分解能）の向上
と光量の増加とを目的として、レーザビーム光を細く
し、かつ、光路誤差を許容するように再帰性反射部材を
幅広にしているため、精密な光軸合わせのために光学系
に高い組み付け精度が要求されるという問題がある。

【００１５】本発明の目的は、座標入力／検出領域にお
ける指示手段による実際の描画動作とその描画座標位置
の検出動作との間に生じる空間的なずれを減少させるこ
とができる座標入力／検出装置及び電子黒板システムを
提供することである。

【００１６】本発明の目的は、光軸調整を不要とするこ
とができる座標入力／検出装置及び電子黒板システムを
提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の座
標入力／検出装置は、指示手段の挿入を受け付ける二次
元の座標入力／検出領域と、この座標入力／検出領域に
光を投光する投光手段と、前記座標入力／検出領域の周
辺部に設けられて前記投光手段により投光された前記光
を入射方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、こ
の再帰性反射部材によって反射された前記光を受光する
受光素子と、を備え、前記座標入力／検出領域に対応さ
せて配設される検知面を指示した前記指示手段の二次元
座標位置を前記受光素子における光強度分布に基づいて
検出する座標入力／検出装置において、前記投光手段か
ら前記再帰性反射部材に向けて投光される前記光の投光
方向下流側における前記検知面からの距離を投光方向上
流側における前記検知面からの距離よりも短くする。

【００１８】したがって、投光手段から投光される光の
進行方向が再帰性反射部材に対して鋭角的に入射する方
向となり、座標入力／検出領域に対応させて配設される
検知面と投光手段から投光される光とが投光方向下流側
に行くほど近接することになる。これにより、座標入力
／検出領域における指示手段による実際の描画動作（文
字の筆記等）とその描画座標位置の検出動作との間に生
じる空間的なずれを減少させることが可能になり、描画
する人の意図した描画画像に対して例えば表示装置を通
じて再現される描画画像上に生じる尾引き等の不具合を
減少させることが可能になる。

【００１９】請求項２記載の発明の座標入力／検出装置
は、指示手段の挿入を受け付ける二次元の座標入力／検
出領域と、この座標入力／検出領域に光を投光する投光
手段と、前記座標入力／検出領域の周辺部に設けられて
前記投光手段により投光された前記光を入射方向と同一
方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反射部材
によって反射された前記光を受光する受光素子と、を備
え、前記座標入力／検出領域に対応させて配設される検
知面を指示した前記指示手段の二次元座標位置を前記受
光素子における光強度分布に基づいて検出する座標入力
／検出装置において、前記投光手段から投光される前記
光が前記検知面全面で反射された後に前記再帰性反射部
材に達するようにした。

【００２０】したがって、投光手段から投光される光と
座標入力／検出領域に対応させて配設される検知面との
間には空間は生じない。これにより、座標入力／検出領
域における指示手段による実際の描画動作（文字の筆記
等）とその描画座標位置の検出動作との間に生じる空間
的なずれを減少させることが可能になり、描画する人の
意図した描画画像に対して例えば表示装置を通じて再現
される描画画像上に生じる尾引き等の不具合を減少させ
ることが可能になる。また、検知面が多少湾曲していて
も、検知面に近づくまで誤検知しないようにできるの
で、検知面の製造が容易になる。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の座標入力／検出装置において、前記再帰性反射部
材の反射領域短手幅は、前記投光手段から投光される前
記光の幅より小さい。

【００２２】したがって、再帰性反射部材への投光手段
から投光される光の入射が容易になることから、必要以
上に光幅を絞る必要がなく、かつ、光軸調整を不要とす
ることが可能となるので、技術面・性能面・投光手段の
製作コスト面等に関して有利になる。また、検知面が多
少湾曲している場合であっても、その湾曲に沿って取り
付けることが容易になる。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載の座標入力／検出装置において、前記
投光手段は、光幅が一定の平行光を投光する。

【００２４】したがって、再帰性反射部材からの反射光
の光量を増加させるので、受光素子における光の強度分
布の検出精度が向上する。

【００２５】請求項５記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載の座標入力／検出装置において、前記
投光手段は、拡散光を投光する。

【００２６】したがって、検知面全面を覆うことが容易
になるので、検知面における二次元座標位置の検出精度
を容易に均一にすることが可能になる。

【００２７】請求項６記載の発明の電子黒板システム
は、画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面
に前記座標入力／検出領域を対応させて配設される請求
項１ないし５のいずれか一記載の座標入力／検出装置
と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記
表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記表
示装置及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板部
の表示面および書き込み面を構成する。

【００２８】したがって、座標入力面（タッチパネル
面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に
装着して使用した場合であっても視認性に優れる電子黒
板システムであって、尾引き等の不具合を排除した電子
黒板システムを提供することが可能になる。

【００２９】請求項７記載の発明の電子黒板システム
は、画像の筆記を受け付けるライティングボードと、こ
のライティングボードの書き込み面に前記座標入力／検
出領域を対応させて配設される請求項１ないし５のいず
れか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入力／検
出装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに
筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備え、前記
ライティングボード及び前記座標入力／検出装置を用い
て電子黒板部の書き込み面を構成する。

【００３０】したがって、座標入力面（タッチパネル
面）のような物理的な面を有さず、ライティングボード
の書き込み面に装着して使用した場合であっても視認性
に優れる電子黒板システムであって、尾引き等の不具合
を排除した電子黒板システムを提供することが可能にな
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図９に基づいて説明する。ここで、図１は電子黒
板システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に
示すように、電子黒板システム１は、平板表示装置（フ
ラットパネルディスプレイ）であるプラズマディスプレ
イパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２及び座標
入力／検出装置３で構成される電子黒板部４と、機器収
納部９とを主体に構成されている。機器収納部９には、
制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュー
タ５、原稿の画像を読み取るためのスキャナ６、画像デ
ータを記録紙に出力するプリンタ７、ビデオプレイヤー
８（いずれも図２参照）が収納されている。なお、ＰＤ
Ｐ２としては、電子黒板として利用可能な大画面タイプ
のものが用いられている。また、座標入力／検出装置３
には、詳細は後述するが、いわゆる光学式の座標入力／
検出装置が適用されている。

【００３２】ＰＤＰ２及び座標入力／検出装置３は、Ｐ
ＤＰ２のディスプレイ面２ａ側に位置するようにして一
体化され、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに座標入力／
検出装置３の座標入力／検出領域３ａが略一致するよう
にして電子黒板部４を形成している。つまり、ＰＤＰ２
のディスプレイ面２ａは、検知面として機能することに
なる。このように、電子黒板部４はＰＤＰ２及び座標入
力／検出装置３を収納して、電子黒板システム１の表示
面（ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ）及び書き込み面
（座標入力／検出領域３ａ）を構成している。

【００３３】さらに、図示することは省略するが、ＰＤ
Ｐ２にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられてお
り、ビデオプレイヤー８をはじめ、その他レーザディス
クプレイヤー、ＤＶＤプレイヤー、ビデオカメラ等の各
種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ２を大画面モニ
タとして利用することが可能な構成になっている。ま
た、ＰＤＰ２には、ＰＤＰ２の表示位置、幅、高さ、歪
等についての調整を行うための調整手段（図示せず）も
設けられている。

【００３４】次に、電子黒板システム１に内蔵される各
部の電気的接続について図２を参照して説明する。図２
に示すように、電子黒板システム１は、コンピュータ５
にＰＤＰ２、スキャナ６、プリンタ７、ビデオプレイヤ
ー８をそれぞれ接続し、コンピュータ５によってシステ
ム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ
５には、ペン等の指示部材や指である指示手段Ｐ（図８
参照）で指示された座標入力／検出領域３ａ内の座標位
置の演算等を行う座標入力／検出装置３に設けられるコ
ントローラ１０が接続されており、このコントローラ１
０を介して座標入力／検出装置３もコンピュータ５に接
続されている。また、コンピュータ５を介して電子黒板
システム１をネットワーク１１に接続することができ、
ネットワーク１１上に接続された他のコンピュータで作
成したデータをＰＤＰ２に表示したり、電子黒板システ
ム１で作成したデータを他のコンピュータに転送するこ
とも可能になっている。

【００３５】次に、コンピュータ５について説明する。
ここで、図３はコンピュータ５に内蔵される各部の電気
的接続を示すブロック図である。図３に示すように、コ
ンピュータ５は、システム全体を制御するＣＰＵ１２
（Central Processing Unit）と、起動プログラム等を
記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)１３と、ＣＰＵ１２
のワークエリアとして使用されるＲＡＭ(Random Access
Memory)１４と、文字・数値・各種指示等の入力を行う
ためのキーボード１５と、カーソルの移動や範囲選択等
を行うためのマウス１６と、ハードディスク１７と、Ｐ
ＤＰ２に接続されておりそのＰＤＰ２に対する画像の表
示を制御するグラフィックス・ボード１８と、ネットワ
ーク１１に接続するためのネットワーク・カード（また
はモデムでも良い。）１９と、コントローラ１０、スキ
ャナ６、プリンタ７等を接続するためのインタフェース
（Ｉ／Ｆ）２０と、上記各部を接続するためのバス２１
とを備えている。

【００３６】ハードディスク１７には、オペレーティン
グ・システム（ＯＳ：Operating System）２２と、コン
トローラ１０を介してコンピュータ５上で座標入力／検
出装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３と、
描画ソフト、ワードプロセッサソフト、表計算ソフト、
プレゼンテーションソフト等の各種アプリケーションプ
ログラム２４とが格納されている。

【００３７】また、コンピュータ５には、ＯＳ２２、デ
バイスドライバ２３や各種アプリケーションプログラム
２４等の各種のプログラムコード（制御プログラム）を
記憶した記憶媒体２６、すなわち、フロッピー（登録商
標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−Ｒ
ＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶ
Ｄ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカ
ードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る
装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−Ｒ
ＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読
取装置２５が搭載されている。

【００３８】各種アプリケーションプログラム２４は、
コンピュータ５への電源の投入に応じて起動するＯＳ２
２による制御の下、ＣＰＵ１２によって実行される。例
えば、キーボード１５やマウス１６の所定の操作によっ
て描画ソフトを起動した場合には、ＰＤＰ２にグラフィ
ックス・ボード１８を介して描画ソフトに基づく所定の
画像が表示される。また、デバイスドライバ２３もＯＳ
２２とともに起動され、コントローラ１０を介した座標
入力／検出装置３からのデータ入力が可能な状態にな
る。このように描画ソフトを起動した状態で座標入力／
検出装置３の座標入力／検出領域３ａに操作者が指示手
段Ｐを挿入して文字や図形を描いた場合、座標情報が指
示手段Ｐの記述に基づく画像データとしてコンピュータ
５に入力され、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上
の画像に対して上書き画像として重ねて表示される。よ
り詳細には、コンピュータ５のＣＰＵ１２は、入力され
た画像データに基づいて線や文字を描画するための描画
情報を生成し、入力された座標情報に基づく座標位置に
併せてグラフィックス・ボード１８に設けられるビデオ
メモリ(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィ
ックス・ボード１８が、ビデオメモリに書き込まれた描
画情報を画像信号としてＰＤＰ２に送信することによ
り、操作者が書いた文字と同一の文字が、ＰＤＰ２に表
示されることになる。つまり、コンピュータ５は座標入
力／検出装置３をマウス１６のようなポインティングデ
バイスとして認識しているため、コンピュータ５では、
描画ソフト上でマウス１６を用いて文字を書いた場合と
同様な処理が行われることになる。

【００３９】次に、座標入力／検出装置３について詳細
に説明する。ここで、図４は座標入力／検出装置３の構
成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、座
標入力／検出装置３は、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ
のサイズに対応したサイズで横長の四角形状の座標入力
／検出領域３ａを備えている。この座標入力／検出領域
３ａは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする
領域である。この座標入力／検出領域３ａの下方両端部
に位置する角部の近傍には、発光と受光とを行う光学ユ
ニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニッ
ト２７Ｒ）が所定の取付角度で設けられている。これら
の光学ユニット２７からは、平面若しくはほぼ平面をな
し、例えばＬ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，・・・，Ｌ_n（Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ
₃，・・・，Ｒ_n）といった光（プローブ光）の束で構成
される扇形状の光束膜が、座標入力／検出領域３ａの全
域に行き渡るように投光される。

【００４０】また、座標入力／検出装置３には、座標入
力／検出領域３ａの左右２辺及び上辺に沿って、再帰性
反射部材２８が設けられている。これらの再帰性反射部
材２８は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配
列して形成されており、入射した光をその入射角度によ
らずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。
例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプロー
ブ光Ｌ₄は、再帰性反射部材２８によって反射され、再
び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ₄´として左側光学ユニ
ット２７Ｌにより受光されることになる。つまり、再帰
性反射部材２８によっても座標入力／検出領域３ａが形
成されている。なお、図４に示すように、座標入力／検
出領域３ａの左右辺に沿って配置されている各再帰性反
射部材２８と上辺に沿って配置されている各再帰性反射
部材２８とは、直角をなして隣接しているが、それらの
再帰性反射部材２８の間の端部は接続していない。さら
に、それらの再帰性反射部材２８の間には、光反射率の
低い黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２）がそれぞれ設けられてい
る。加えて、光反射率の低い黒マークＭ（Ｍ３，Ｍ４）
が、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側
光学ユニット２７Ｒ）の近傍にもそれぞれ設けられてい
る。これらの黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）
は、座標入力／検出領域３ａ内の光を受光するＣＣＤ３
９（図５参照）における受光領域の両端を規定するもの
である。

【００４１】次に、光学ユニット２７について説明す
る。ここで、図５は光学ユニット２７の構造を概略的に
示す構成図である。なお、図５はｘ−ｚ方向を主体に示
しているが、二点鎖線で示す部分については同一の構成
要素を別方向（ｘ−ｙ方向、又はｙ−ｚ方向）から見た
図である。

【００４２】図５に示すように、光学ユニット２７は、
投光手段２９と受光手段３０とを備えている。投光手段
２９は、スポットをある程度絞ることの可能なＬＤ（La
serDiode：半導体レーザ），ピンポイントＬＥＤ（Ligh
t Emitting Diode：発光ダイオード）等の光源３１を備
えている。この光源３１からＰＤＰ２のディスプレイ面
２ａに対して垂直に照射された光は、一方向の倍率のみ
を変更可能なシリンドリカルレンズ３２によってｘ方向
にコリメートされる。シリンドリカルレンズ３２によっ
てｘ方向にコリメートされた光は、シリンドリカルレン
ズ３２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３３，３４によりｙ方向に対して集光される。つ
まり、これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカ
ルレンズ３２，３３，３４）の作用により、光源３１か
らの光を線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ３
４の後方に形成されることになる。ここに、ｙ方向に狭
くｘ方向に細長いスリットを有するスリット板３５を配
置する。したがって、シリンドリカルレンズ群（シリン
ドリカルレンズ３２，３３，３４）を通過した光は、ス
リット板３５のスリット位置において、線状の二次光源
３６を形成する。二次光源３６から発した光は、ハーフ
ミラー３７で折り返され、二次光源３６を中心にした扇
形状であって一定の光幅を有する光束膜となってＰＤＰ
２のディスプレイ面２ａ上を進行する。換言すれば、扇
形状の光が座標入力／検出領域３ａを形成する。なお、
光束膜の光幅は、再帰性反射部材２８の反射領域短手幅
よりも小さくなっている。このように、光束膜の光幅を
再帰性反射部材２８の反射領域短手幅よりも小さな一定
の光幅にすることにより、光量を増加させることがで
き、後述する受光素子における光の強度分布の検出精度
を向上させることができる。

【００４３】ここで、光学ユニット２７から照射された
扇形状の光束膜の進行方向について図６を参照して説明
する。図６に示すように、光学ユニット２７は、この光
学ユニット２７から照射された扇形状の光束膜Ｈが再帰
性反射部材２８に対して鋭角的に入射する位置に設けら
れている。つまり、扇形状の光束膜Ｈの進行方向は、従
来の光束膜のようにＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに対
して平行ではなく、その扇形状の光束膜ＨとＰＤＰ２の
ディスプレイ面２ａとが再帰性反射部材２８に近いほど
近接するような方向である。

【００４４】前述したように、扇形状となってＰＤＰ２
のディスプレイ面２ａ上を進行した光束膜は、再帰性反
射部材２８で再帰的に反射され、再び同一光路を辿って
ハーフミラー３７に戻ることになる。したがって、再帰
性反射部材２８で再帰的に反射された光束膜も座標入力
／検出領域３ａを形成する。

【００４５】再帰性反射部材２８で反射されてハーフミ
ラー３７に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３７を透
過して受光手段３０に入射する。受光手段３０に入射し
た再帰反射光は、集光レンズであるシリンドリカルレン
ズ３８を通って線状にされた後、このシリンドリカルレ
ンズ３８から距離ｆ（ｆはシリンドリカルレンズ３８の
焦点距離）の間隔で設けられた受光素子であるＣＣＤ
（Charge Coupled Device）３９において、プローブ光
毎に異なる位置で受光される。なお、本実施の形態のＣ
ＣＤ３９は、１次元ＣＣＤであって、その画素数は2,04
8画素とされている。

【００４６】詳細には、再帰性反射部材２８で反射され
た再帰反射光は、ｚ軸方向ではシリンドリカルレンズ３
８の作用を受けず、コリメートされたままＣＣＤ３９に
到達する。また、再帰反射光は、ＰＤＰ２のディスプレ
イ面２ａと平行方向では、シリンドリカルレンズ３８の
中心に集光するように伝搬し、その結果、シリンドリカ
ルレンズ３８の作用を受けてシリンドリカルレンズ３８
の焦点面に設置されたＣＣＤ３９上に結像する。これに
より、ＣＣＤ３９上に再帰反射光の有無に応じて光強度
の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を指示手段
Ｐで遮った場合、ＣＣＤ３９上の遮られた再帰反射光に
相当する位置に光強度が弱い点（後述するピーク点）が
生じることになる。再帰反射光を受光したＣＣＤ３９
は、再帰反射光（プローブ光）の光強度分布に基づいた
電気信号を生成し、前述したコントローラ１０に対して
出力する。なお、図５に示すように、二次光源３６とシ
リンドリカルレンズ３８とは、ハーフミラー３７に対し
て共に距離ｄの位置に配設されて共役な位置関係にあ
る。

【００４７】ここで、図７は受光素子３９から再帰反射
光の光強度分布に基づいた電気信号が入力され、座標入
力／検出領域３ａを進行する光が遮られた位置の座標を
特定する処理を実行するコントローラ１０を含む座標入
力／検出装置３のブロック構成図である。このコントロ
ーラ１０は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７
Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の光源（ＬＤ）３１の発
光制御と、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７
Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）のＣＣＤ３９からの出力
の演算を行うものである。図７に示すように、コントロ
ーラ１０には、各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設
けられており、このＣＰＵ４０には、プログラム及びデ
ータを記憶するＲＯＭ４１、各種データを書き換え自在
に格納してワークエリアとして機能するＲＡＭ４２、時
間を計時するタイマＴ、コンピュータ５に接続するため
のインタフェース４３、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コ
ンバータ４４及びＬＤドライバ４５がバス接続されてい
る。また、ＣＰＵ４０には、各種のプログラムコード
（制御プログラム）を格納するハードディスク４６や波
形記憶部として機能するＥＥＰＲＯＭ（Electrically E
rasable Programmable Read Only Memory）４７がバス
接続されている。ここに、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１及び
ＲＡＭ４２によりマイクロコンピュータが構成されてい
る。このようなマイクロコンピュータには、各種のプロ
グラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体４
９、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、
光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，
ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディス
ク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログ
ラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクド
ライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ
装置等のプログラム読取装置４８が接続されている。

【００４８】ＣＣＤ３９からの出力を演算する回路とし
て、ＣＣＤ３９の出力端子に、アナログ処理回路５１が
図のように接続される。ＣＣＤ３９に入射した反射光
は、ＣＣＤ３９内で光の強度に応じた電圧値を持つアナ
ログの画像データに変換され、アナログ信号として出力
される。このアナログ信号は、アナログ処理回路５１で
処理された後、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ
４４によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０に渡
される。この後、ＣＰＵ４０によって指示手段Ｐの二次
元座標の演算が行われる。

【００４９】ハードディスク４６に格納された各種のプ
ログラムコード（制御プログラム）または記憶媒体４９
に記憶された各種のプログラムコード（制御プログラ
ム）は、コントローラ１０への電源の投入に応じてＲＡ
Ｍ４２に書き込まれ、各種のプログラムコード（制御プ
ログラム）が実行されることになる。

【００５０】続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ
４０によって実行される機能について説明する。まず、
座標入力／検出装置３が発揮する機能の1つである座標
検出手段の機能を実現する座標検出処理について以下に
おいて具体的に説明する。

【００５１】ここで、図８は座標入力／検出装置３の座
標入力／検出領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示し
た一例を示す正面図である。図８に示すように、例え
ば、左側光学ユニット２７Ｌから照射されたＬ₁，Ｌ₂，
Ｌ₃，・・・，Ｌ_nといったプローブ光で構成される扇形
状の光の中でｎ番目のプローブ光Ｌ_nが指示手段Ｐによ
って遮られた場合、そのプローブ光Ｌ_nは再帰性反射部
材２８に到達することはない。

【００５２】このときＣＣＤ３９上の光強度分布を考え
る。ここで、図９はＣＣＤ３９の検出動作を模式的に示
す説明図である。指示手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ
内に挿入されていなければ、ＣＣＤ３９上の光強度分布
はほぼ一定であるが、図９に示すように指示手段Ｐが座
標入力／検出領域３ａ内に挿入されてプローブ光Ｌ_nが
指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌ_n
は光学ユニット２７のＣＣＤ３９によって受光されるこ
とはないため、プローブ光Ｌ_nに対応する光学ユニット
２７のＣＣＤ３９上の所定の位置Ｘ_nが光強度の弱い領
域（暗点）となる。この光強度の弱い領域（暗点）であ
る位置Ｘ_nは、ＣＣＤ３９から出力される光強度の波形
にピーク点として出現することになるので、ＣＰＵ４０
は、このような光強度の波形におけるピーク点の出現を
電圧の変化により認識し、この光強度の波形のピーク点
となった暗点の位置Ｘ_nを検出する。

【００５３】また、光強度の波形のピーク点となった暗
点位置Ｘ_nが検出されると、暗点位置Ｘ_nからＣＣＤ３９
の中心画素までの距離が、例えばＣＣＤ３９の画素番号
（例えば、図９においては、画素番号ｍ）に基づいて検
出される。なお、ＣＣＤ３９の中心画素は、黒マークＭ
に対応するＣＣＤ３９の画素に付された画素番号を基準
にして検出される。

【００５４】光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘ_n
（左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ３９上ではＸ_nＬ，
右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ３９上ではＸ_nＲ）
は、遮られたプローブ光の出射／入射角θ_nと対応して
おり、Ｘ_nを検出することによりθ _nを知ることができ
る。即ち、暗点位置Ｘ_nからＣＣＤ３９の中心画素まで
の距離をａとすると、θ_nはａの関数として、 θ_n＝tan^-1(ａ／ｆ) ………………………………（１）と表すことができる。ただし、ｆはシリンドリカルレン
ズ３８の焦点距離である。ここで、左側光学ユニット２
７Ｌにおけるθ_nをθ_nＬ、ａをＸ_nＬと置き換える。

【００５５】さらに、図８において、左側光学ユニット
２７Ｌと座標入力／検出領域３ａとの幾何学的な相対位
置関係の変換係数ｇにより、指示手段Ｐと左側光学ユニ
ット２７Ｌとのなす角度θＬは、(１)式で求められるＸ
_nＬの関数として、 θＬ＝ｇ(θ_nＬ) ………………………………（２）ただし、θ_nＬ＝tan^-1(Ｘ_nＬ／ｆ) と表すことができる。

【００５６】同様に、右側光学ユニット２７Ｒについて
も、上述の（１）（２）式中の記号Ｌを記号Ｒに置き換
えて、右側光学ユニット２７Ｒと座標入力／検出領域３
ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｈにより、 θＲ＝ｈ(θ_nＲ) ………………………………（３）ただし、θ_nＲ＝tan^-1(Ｘ_nＲ／ｆ) と表すことができる。

【００５７】ここで、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ
３９の中心位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ３９
の中心位置との距離を図８に示すｗとすると、座標入力
／検出領域３ａ内の指示手段Ｐで指示した点の２次元座
標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理により、ｘ＝ｗ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ………………（４）ｙ＝ｗ・tanθＬ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ……（５）として算出することができる。

【００５８】これらの（１）（２）（３）（４）（５）
式は制御プログラムの一部として予めハードディスク４
６や記憶媒体４９に格納されており、（１）（２）
（３）（４）（５）式により、指示手段Ｐの座標位置
（ｘ，ｙ）は、Ｘ_nＬ，Ｘ_nＲの関数として算出される。
すなわち、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ３９上の暗
点の位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ３９上の暗
点の位置とを検出することで、指示手段Ｐの座標位置
（ｘ，ｙ）が算出されることになる。

【００５９】ＣＰＵ４０は、以上のようにして算出され
た指示部材Ｐの指示した座標位置（ｘ，ｙ）をインタフ
ェース３５を介してコンピュータ５に転送し、指示部材
Ｐによる指示位置の表示や指示位置に対応するコマンド
入力などの処理に利用することになる。つまり、描画ソ
フトを起動した状態で座標入力／検出装置３の座標入力
／検出領域３ａに操作者が指示部材Ｐを挿入して文字や
図形を描いた場合、座標位置（ｘ，ｙ）が指示部材Ｐの
記述に基づく画像データとしてコンピュータ５に入力さ
れ、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上の画像に対
して上書き画像として重ねて表示されることになる。

【００６０】ここに、座標入力／検出装置３によれば、
前述したように光学ユニット２７から照射された扇形状
の光束膜Ｈの進行方向を再帰性反射部材２８に対して鋭
角的に入射する方向とし、扇形状の光束膜Ｈと検知面で
あるＰＤＰ２のディスプレイ面２ａとを近接させたこと
により、座標入力／検出領域３ａにおける指示手段Ｐに
よる実際の描画動作（文字の筆記等）とその描画座標位
置の検出動作との間に生じる空間的なずれを減少させる
ことができ、描画する人の意図した描画画像に対してＰ
ＤＰ２を通じて再現される描画画像上に生じる尾引き等
の不具合を減少させることができる。

【００６１】なお、従来は、Ｚ軸方向の検知位置の一定
化のために光束膜を検知面に対して平行に投光していた
のだが、本実施の形態のように光束膜Ｈと検知面（ＰＤ
Ｐ２のディスプレイ面２ａ）とが極めて近接した状態で
指示部材Ｐによる指示位置を検出する場合には、光束膜
Ｈの出射角は極めて小さいことから、そのＺ軸方向の検
知位置のブレは許容範囲内である。したがって、本実施
の形態においては、光束膜Ｈが検知面（ＰＤＰ２のディ
スプレイ面２ａ）に対して平行でなくとも問題はない。

【００６２】また、本実施の形態においては、電子黒板
システム１として座標入力／検出装置３をプラズマディ
スプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２に
備えたが、これに限るものではなく、ＬＣＤ（Liquid C
rystal Display）、液晶リアプロジェクションディスプ
レイ等の平板表示装置やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に
備えるようにしても良い。さらに、表示装置に限らず、
座標入力／検出装置３をライティングボードとして機能
するホワイトボードに備えても良い。

【００６３】本発明の第二の実施の形態を図１０に基づ
いて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態におい
て説明した部分と同一部分については同一符号を用い、
説明も省略する。本実施の形態の座標入力／検出装置６
０は、前述した座標入力／検出装置３とは光学ユニット
２７の設置位置が異なるものである。

【００６４】ここで、光学ユニット２７から照射された
扇形状の光束膜の進行方向について図１０を参照して説
明する。図１０に示すように、座標入力／検出装置６０
の光学ユニット２７は、この光学ユニット２７から照射
された扇形状の光束膜Ｈが検知面であるＰＤＰ２のディ
スプレイ面２ａの全面において反射された後に再帰性反
射部材２８に入射する位置に設けられている。つまり、
扇形状の光束膜Ｈの進行方向は、従来の光束膜のように
ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに対して平行ではなく、
その扇形状の光束膜ＨとＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ
との間に空間が生じないような方向である。

【００６５】したがって、座標入力／検出装置６０によ
れば、扇形状の光束膜ＨとＰＤＰ２のディスプレイ面２
ａとの間に空間が生じないようにしたことにより、座標
入力／検出領域６０ａにおける指示手段Ｐによる実際の
描画動作（文字の筆記等）とその描画座標位置の検出動
作との間に生じる空間的なずれの発生を防止することが
でき、描画する人の意図した描画画像に対してＰＤＰ２
を通じて再現される描画画像上に生じる尾引き等の不具
合の発生を防止することができる。

【００６６】また、ＣＲＴのようにディスプレイ面が多
少湾曲していても、ディスプレイ面に近づくまで誤検知
しないようにできるので、ディスプレイ面の製造が容易
になる。

【００６７】本発明の第三の実施の形態を図１１に基づ
いて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態または
第二の実施の形態において説明した部分と同一部分につ
いては同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態
の座標入力／検出装置７０は、前述した座標入力／検出
装置６０の変形例であって、光学ユニット２７に代えて
光学ユニット７１を用いたものである。

【００６８】図１１に示すように、座標入力／検出装置
７０の光学ユニット７１は、拡散光を発する拡散発光体
７２を備えており、この拡散発光体７２から発した光
は、ハーフミラー７３で折り返され、不均一な光幅を有
する光束膜となってＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ全面
を覆う。つまり、拡散発光体７２とハーフミラー７３と
により投光手段が実現されている。また、光学ユニット
７１は、この光学ユニット７１から照射された光束膜Ｈ
が検知面であるＰＤＰ２のディスプレイ面２ａの全面に
おいて反射された後に再帰性反射部材２８に入射する位
置に設けられている。つまり、光束膜Ｈの進行方向は、
従来の光束膜のようにＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに
対して平行ではなく、その光束膜ＨとＰＤＰ２のディス
プレイ面２ａとの間に空間が生じないような方向であ
る。このように、投光手段によって拡散光を座標入力／
検出領域７０ａに投光するようにしたことにより、検知
面であるＰＤＰ２のディスプレイ面２ａの全面を覆うこ
とが容易になるので、二次元座標位置の検出精度を容易
に均一にすることができる。

【００６９】したがって、座標入力／検出装置７０によ
れば、光束膜ＨとＰＤＰ２のディスプレイ面２ａとの間
に空間が生じないようにしたことにより、座標入力／検
出領域７０ａにおける指示手段Ｐによる実際の描画動作
（文字の筆記等）とその描画座標位置の検出動作との間
に生じる空間的なずれの発生を防止することができ、描
画する人の意図した描画画像に対してＰＤＰ２を通じて
再現される描画画像上に生じる尾引き等の不具合の発生
を防止することができる。

【００７０】また、ＣＲＴのようにディスプレイ面が多
少湾曲していても、ディスプレイ面に近づくまで誤検知
しないようにできるので、ディスプレイ面の製造が容易
になる。

【００７１】なお、再帰性反射部材２８で反射されてハ
ーフミラー７３に戻った再帰反射光は、ハーフミラー７
３を透過した後、スリット板７４を通って受光素子であ
るＣＣＤ７５において受光される。

【００７２】本発明の第四の実施の形態を図１２に基づ
いて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態ないし
第三の実施の形態において説明した部分と同一部分につ
いては同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態
の座標入力／検出装置８０は、前述した座標入力／検出
装置３，６０，７０で用いた再帰性反射部材２８よりも
反射領域短手幅の小さな再帰性反射部材８１を用いたも
のである。また、本実施の形態の座標入力／検出装置８
０においては、座標入力／検出装置７０で用いた光学ユ
ニット７１とは設置位置の異なる光学ユニット８２が用
いられている。

【００７３】図１２に示すように、光学ユニット８２
は、この光学ユニット８２から座標入力／検出領域８０
ａに照射された光束膜Ｈが再帰性反射部材８１に対して
鋭角的に入射する位置に設けられている。つまり、光束
膜Ｈの進行方向は、従来の光束膜のようにＰＤＰ２のデ
ィスプレイ面２ａに対して平行ではなく、その光束膜Ｈ
とＰＤＰ２のディスプレイ面２ａとが再帰性反射部材２
８に近いほど近接するような方向である。

【００７４】また、図１２に示すように、本実施の形態
の再帰性反射部材８１の反射領域短手幅は、光学ユニッ
ト８２から照射された光束膜Ｈの光幅よりも小さく設定
されている。

【００７５】したがって、再帰性反射部材８１の反射領
域短手幅は、光学ユニット８２から照射された光束膜Ｈ
の光幅より小さいことにより、再帰性反射部材８１への
光の入射が容易になることから、必要以上に光幅を絞る
必要がなく、かつ、光軸調整を不要とすることができる
ので、技術面・性能面・投光手段の製作コスト面等に関
して有利になる。また、ＣＲＴのようにディスプレイ面
が多少湾曲していても、再帰性反射部材８１をその湾曲
に沿って容易に取り付けることができる。

【００７６】なお、このように再帰性反射部材８１の反
射領域短手幅を光学ユニット８２から照射された光束膜
Ｈの光幅より小さくした場合の光量の減衰は、ＣＣＤ７
５における光強度分布の検出に影響を与えるほどではな
いため、座標検出精度が低下することはない。

【００７７】また、本実施の形態において用いた再帰性
反射部材８１を再帰性反射部材２８に代えて座標入力／
検出装置３，６０，７０に適用した場合にも、同様の作
用効果が得られる。

【００７８】なお、各実施の形態においては、コントロ
ーラ１０をコンピュータ５とは別体で設けたが、これに
限るものではなく、コントローラ１０をコンピュータ５
に組み込んで、コンピュータ５をコントローラ１０とし
て機能させるようにしても良い。

【００７９】また、各実施の形態においては、座標入力
／検出装置を電子黒板システムに一体化させて組み込ん
だが、これに限るものではなく、座標入力／検出装置を
表示装置やライティングボードに対して着脱自在な構成
としても良い。

【００８０】さらに、各実施の形態においては、各種の
プログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒
体２６，４９としてフロッピーディスク、ハードディス
ク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／
Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気デ
ィスク（ＭＯ）、メモリカード等を適用したが、これに
限るものではなく、記憶媒体には、コンピュータと独立
した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝
送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時
記憶した記憶媒体も含まれる。

【００８１】

【発明の効果】請求項１記載の発明の座標入力／検出装
置によれば、指示手段の挿入を受け付ける二次元の座標
入力／検出領域と、この座標入力／検出領域に光を投光
する投光手段と、前記座標入力／検出領域の周辺部に設
けられて前記投光手段により投光された前記光を入射方
向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性
反射部材によって反射された前記光を受光する受光素子
と、を備え、前記座標入力／検出領域に対応させて配設
される検知面を指示した前記指示手段の二次元座標位置
を前記受光素子における光強度分布に基づいて検出する
座標入力／検出装置において、前記投光手段から前記再
帰性反射部材に向けて投光される前記光の投光方向下流
側における前記検知面からの距離を投光方向上流側にお
ける前記検知面からの距離よりも短くすることにより、
投光手段から投光される光の進行方向が再帰性反射部材
に対して鋭角的に入射する方向となることから、座標入
力／検出領域に対応させて配設される検知面と投光手段
から投光される光とが投光方向下流側に行くほど近接す
ることになるので、座標入力／検出領域における指示手
段による実際の描画動作（文字の筆記等）とその描画座
標位置の検出動作との間に生じる空間的なずれを減少さ
せることができ、描画する人の意図した描画画像に対し
て例えば表示装置を通じて再現される描画画像上に生じ
る尾引き等の不具合を減少させることができる。

【００８２】請求項２記載の発明の座標入力／検出装置
によれば、指示手段の挿入を受け付ける二次元の座標入
力／検出領域と、この座標入力／検出領域に光を投光す
る投光手段と、前記座標入力／検出領域の周辺部に設け
られて前記投光手段により投光された前記光を入射方向
と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰性反
射部材によって反射された前記光を受光する受光素子
と、を備え、前記座標入力／検出領域に対応させて配設
される検知面を指示した前記指示手段の二次元座標位置
を前記受光素子における光強度分布に基づいて検出する
座標入力／検出装置において、前記投光手段から投光さ
れる前記光が前記検知面全面で反射された後に前記再帰
性反射部材に達するようにしたことにより、投光手段か
ら投光される光と座標入力／検出領域に対応させて配設
される検知面との間には空間は生じないので、座標入力
／検出領域における指示手段による実際の描画動作（文
字の筆記等）とその描画座標位置の検出動作との間に生
じる空間的なずれを減少させることができ、描画する人
の意図した描画画像に対して例えば表示装置を通じて再
現される描画画像上に生じる尾引き等の不具合を減少さ
せることができる。また、検知面が多少湾曲していて
も、検知面に近づくまで誤検知しないようにできるの
で、検知面の製造を容易にすることができる。

【００８３】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の座標入力／検出装置において、前記再帰性
反射部材の反射領域短手幅は、前記投光手段から投光さ
れる前記光の幅より小さいことにより、再帰性反射部材
への投光手段から投光される光の入射が容易になること
から、必要以上に光幅を絞る必要がなく、かつ、光軸調
整を不要とすることができるので、技術面・性能面・投
光手段の製作コスト面等に関して有利になる。また、検
知面が多少湾曲している場合であっても、再帰性反射部
材をその湾曲に沿って容易に取り付けることができる。

【００８４】請求項４記載の発明によれば、請求項１な
いし３のいずれか一記載の座標入力／検出装置におい
て、前記投光手段は、光幅が一定の平行光を投光するこ
とにより、再帰性反射部材からの反射光の光量を増加さ
せることができるので、受光素子における光の強度分布
の検出精度を向上させることができる。

【００８５】請求項５記載の発明によれば、請求項１な
いし３のいずれか一記載の座標入力／検出装置におい
て、前記投光手段は、拡散光を投光することにより、検
知面全面を容易に覆うことができるので、検知面におけ
る二次元座標位置の検出精度を容易に均一にすることが
できる。

【００８６】請求項６記載の発明の電子黒板システムに
よれば、画像を表示する表示装置と、この表示装置の表
示面に前記座標入力／検出領域を対応させて配設される
請求項１ないし５のいずれか一記載の座標入力／検出装
置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前
記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記
表示装置及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板
部の表示面および書き込み面を構成することにより、座
標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さ
ず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であって
も視認性に優れる電子黒板システムであって、尾引き等
の不具合を排除した電子黒板システムを提供することが
できる。

【００８７】請求項７記載の発明の電子黒板システムに
よれば、画像の筆記を受け付けるライティングボード
と、このライティングボードの書き込み面に前記座標入
力／検出領域を対応させて配設される請求項１ないし５
のいずれか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入
力／検出装置からの入力に基づいて前記ライティングボ
ードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備
え、前記ライティングボード及び前記座標入力／検出装
置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成することによ
り、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面
を有さず、ライティングボードの書き込み面に装着して
使用した場合であっても視認性に優れる電子黒板システ
ムであって、尾引き等の不具合を排除した電子黒板シス
テムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の電子黒板システム
を概略的に示す外観斜視図である。

【図２】電子黒板システムに内蔵される各部の電気的接
続を示すブロック図である。

【図３】コンピュータに内蔵される各部の電気的接続を
示すブロック図である。

【図４】座標入力／検出装置の構成を概略的に示す説明
図である。

【図５】光学ユニットの構造を概略的に示す構成図であ
る。

【図６】光学ユニットの取付構造を概略的に示す説明図
である。

【図７】コントローラを含む座標入力／検出装置のブロ
ック構成図である。

【図８】座標入力／検出装置の座標入力／検出領域内の
一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。

【図９】ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図であ
る。

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

【図１１】本発明の第三の実施の形態の座標入力／検出
装置を概略的に示す説明図である。

【図１２】本発明の第四の実施の形態の座標入力／検出
装置を概略的に示す説明図である。

【図１３】従来の光学式の座標入力／検出装置を概略的
に示す正面図である。

【図１４】その縦断側面図である。

【符号の説明】

１電子黒板システム２表示装置２ａ表示面、検知面３，６０，７０，８０座標入力／検出装置３ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ座標入力／検出領域４電子黒板部５制御装置２８，８１再帰性反射部材２９投光手段３９，７５受光素子Ｐ指示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指示手段の挿入を受け付ける二次元の座
標入力／検出領域と、この座標入力／検出領域に光を投
光する投光手段と、前記座標入力／検出領域の周辺部に
設けられて前記投光手段により投光された前記光を入射
方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰
性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素
子と、を備え、前記座標入力／検出領域に対応させて配
設される検知面を指示した前記指示手段の二次元座標位
置を前記受光素子における光強度分布に基づいて検出す
る座標入力／検出装置において、前記投光手段から前記再帰性反射部材に向けて投光され
る前記光の投光方向下流側における前記検知面からの距
離を投光方向上流側における前記検知面からの距離より
も短くすることを特徴とする座標入力／検出装置。
【請求項２】指示手段の挿入を受け付ける二次元の座
標入力／検出領域と、この座標入力／検出領域に光を投
光する投光手段と、前記座標入力／検出領域の周辺部に
設けられて前記投光手段により投光された前記光を入射
方向と同一方向に反射する再帰性反射部材と、この再帰
性反射部材によって反射された前記光を受光する受光素
子と、を備え、前記座標入力／検出領域に対応させて配
設される検知面を指示した前記指示手段の二次元座標位
置を前記受光素子における光強度分布に基づいて検出す
る座標入力／検出装置において、前記投光手段から投光される前記光が前記検知面全面で
反射された後に前記再帰性反射部材に達するようにした
ことを特徴とする座標入力／検出装置。
【請求項３】前記再帰性反射部材の反射領域短手幅
は、前記投光手段から投光される前記光の幅より小さい
ことを特徴とする請求項１または２記載の座標入力／検
出装置。
【請求項４】前記投光手段は、光幅が一定の平行光を
投光することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
一記載の座標入力／検出装置。
【請求項５】前記投光手段は、拡散光を投光すること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の座標
入力／検出装置。
【請求項６】画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に前記座標入力／検出領域を対応
させて配設される請求項１ないし５のいずれか一記載の
座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示
装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記表示装
置及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の表
示面および書き込み面を構成する電子黒板システム。
【請求項７】画像の筆記を受け付けるライティングボ
ードと、このライティングボードの書き込み面に前記座標入力／
検出領域を対応させて配設される請求項１ないし５のい
ずれか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記ライ
ティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置
と、を備え、前記ライティングボード及び前記座標入力
／検出装置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成する
電子黒板システム。