JP2002108554A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高速変調による外来光の影響除去をリニアイ
メージセンサで実現する。 【解決手段】 光の発光、反射又は遮断をする位置指示
器と、一つ又は複数の光源ユニットと、前記位置指示器
からの光又は影の入射方向を検出する光学ユニットとを
有する位置検出装置であって、該光検出素子群のそれぞ
れの受光素子の検出信号を所定のタイミングで保持する
第一の信号保持素子群と、前記光検出素子群のそれぞれ
の受光素子の検出信号を別のタイミングで保持する第二
の信号保持素子群と、前記第一の信号保持素子群と前記
第二の信号保持素子群との信号の差の信号を、前記光検
出素子群のそれぞれの素子に対応する形で、選択的に得
るための信号選択素子とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、光学式デジタイ
ザに関する。特に、外来光の影響を少なくすることので
きる光デジタイザに関する。

【０００２】

【従来の技術】 光を用いて三角測量の原理で位置指示
器の位置を検出する位置検出装置が知られている。この
ような装置では、位置検出領域の周辺に置かれた少なく
とも二つの光学ユニットにおいて、位置指示器からの光
又は影の入射方向を検出するようになっている。その光
又は影の入射角度の検出のための受光素子の構成で分類
すれば、たとえばポリゴンミラーを回転させるなどし
て、ビーム状の光の路をスキャンさせながら、単素子の
受光素子で光を検出する方法と、複数の受光素子を１次
元に配置したいわゆるリニアイメージセンサで、扇状の
視野角を一度に得る方法の二つに大別される。

【０００３】 リニアイメージセンサを用いる方式で
は、原理的に可動部をなくすことができるので、コンパ
クトかつ安価に装置を構成できるというメリットがあ
る。また、順次読み出ししかできないリニアイメージセ
ンサ（１次元ＣＣＤ）のみならず、ランダムな順序で各
受光素子の出力を読み出せるリニアイメージセンサがＣ
ＭＯＳを用いて構成されるようになってきたので、この
種の位置検出装置の設計の自由度が高まってきている。

【０００４】 一方、単素子の受光素子を用いて、光ビ
ームを回転させる方式の例は、「平成１１年特許出願公
開公報第８５３７７号」などに示されている。このよう
な方式では、受光素子が一つであるから、高速に信号を
読み出すことが可能であり、光源の変調と同期してサン
プリングすることによって、周囲光の影響を大幅に少な
くすることができる。たとえば、位置指示器に設けた光
源をスキャンレートより十分早い所定の周波数で点滅さ
せ、受光素子からの信号を同期検波して、同じ周波数の
信号のみを取り出せば、周囲の定常的な光の影響を著し
く低減させることができる。単素子ではないが２素子の
ＰＳＤを用いて、光の変調による周囲光の影響を減らす
ようにした例として「平成１１年特許出願公開公報第８
５３７８号」がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 リニアイメージセン
サは、複数の素子を多数配置しており、その出力を順次
読み出すには時間がかかり、スキャンレートより高速な
周波数で変調する方式は実現ができなかった。また、複
数の受光素子を多数配列する関係で、それぞれの受光素
子の受光面積が小さいので、単素子の受光素子に匹敵す
る感度を得るためには、時間積分を行う必要があった。
そのために、たとえ、順次読み出しをランダム選択可能
なＣＭＯＳ型のリニアセンサであっても、やはり高速な
周波数で変調を行う方式はできなかった。

【０００６】 本発明は、斯かる課題を解決すべくなさ
れたものである。本発明の目的は高速変調による外来光
の影響除去をリニアイメージセンサで実現することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 斯かる課題を解決すべ
く、本発明に係る位置検出装置は、光の発光、反射又は
遮断をする位置指示器と、該位置指示器の可動領域を特
定する位置検出領域と、前記位置指示器の該位置検出領
域に接する付近又は該位置検出領域の周辺のいずれかに
設けられた一つ又は複数の光源ユニットと、前記位置検
出領域の周辺の２箇所に配置され前記位置指示器からの
光又は影の入射方向を検出する光学ユニットと、該光学
ユニットの出力に基づいて前記位置指示器の指示位置を
算出する演算処理部とを有する位置検出装置であって、
前記光学ユニットが、光学レンズと、複数の受光素子を
直線状に配置した光検出素子群と、該光検出素子群のそ
れぞれの受光素子の検出信号を所定のタイミングで保持
する第一の信号保持素子群と、前記光検出素子群のそれ
ぞれの受光素子の検出信号を別のタイミングで保持する
第二の信号保持素子群と、前記光検出素子群の出力を前
記第一の信号保持素子群と該第二の信号保持素子群との
どちらかに選択的に接続する接続切替素子群と、前記第
一の信号保持素子群と前記第二の信号保持素子群との出
力信号の差を取り出す差動出力素子と、前記第一の信号
保持素子群と前記第二の信号保持素子群との信号の差の
信号を、前記光検出素子群のそれぞれの素子に対応する
形で、選択的に得る信号選択素子とを有し、前記光源ユ
ニットが、光源素子と、該光源素子の発光タイミングを
前記接続切替素子群の切替タイミングと同期させる同期
素子とを有するものである。

【０００８】 前記演算処理部は、前記光学ユニットの
差動出力素子からのアナログ信号をデジタル情報に変換
するＡ／Ｄコンバータと、該Ａ／Ｄコンバータの出力値
に基づいて演算処理を実行するデジタル演算回路とを有
するものとすることができる。

【０００９】 あるいは、前記光学ユニットの第二の接
続切替素子群は対応する受光素子の並んでいる順序に対
応した順序で所定のタイミングで順次接続切替をし、前
記演算処理部は、前記差動出力素子の出力レベルを所定
の基準レベルで二値化するコンパレータ素子と、前記コ
ンパレータ素子の基準レベルを設定する基準レベル設定
素子と、前記コンパレータ素子の出力変化のタイミング
を検出する時間検出回路を有し、位置指示器からの光又
は影の角度情報を時間情報として出力するものとするこ
とができる。

【００１０】 本発明に係る位置検出方法は、光の発
光、反射又は遮断をする位置指示器と、該位置指示器の
可動領域を特定する位置検出領域と、前記位置指示器の
該位置検出領域に接する付近又は該位置検出領域の周辺
のいずれかに設けられ所定周期で点灯と消灯とを繰り返
す一つ又は複数の光源ユニットと、直線状に配置した光
検出素子群をもち前記位置検出領域の周辺の２箇所に配
置され前記位置指示器からの光又は影の入射方向を検出
する光学ユニットと、該光学ユニットの出力に基づいて
前記位置指示器の指示位置を算出する演算処理部とを有
する位置検出装置の位置検出方法であって、前記光源ユ
ニットの点灯時と消灯時とにおける、前記光学ユニット
の受光素子の検出信号をそれぞれ保持する受光信号保持
ステップと、該受光信号保持ステップにて保持した信号
の対応する点灯時及び消灯時の信号の差を取り出す差動
出力取得ステップと、該差動出力取得ステップにて取得
した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を算出す
る演算ステップとを有する。

【００１１】 前記演算ステップはアナログ信号をデジ
タル化してそのデジタル信号に基づいてデジタル演算を
実行するものであることができる。

【００１２】 又は前記受光信号保持ステップにおける
保持の順序が受光素子の並ぶ順序に従うものであり、前
記演算ステップにおける処理は、前記差動出力取得ステ
ップにて取得した出力レベルをコンパレータ素子により
所定の基準レベルで二値化し、そのコンパレータ素子の
出力変化のタイミングを時間検出回路により検出して、
位置指示器からの角度情報を時間情報として出力するも
のとできる。

【００１３】 また、アナログメモリと差動増幅器の代
わりに反転回路と積分回路とを用いることもできる。こ
こでは、信号を反転する回路を積分回路の前段に置い
て、入力信号の極性を反転しながら、同じ時間づつ積分
するようになす。これにより、強い定常的な外来光があ
っても、反転周波数を上げておいて、積分回数を増やせ
ば、微弱な信号光も検出することができるようになると
いうメリットが生じる。

【００１４】

【発明の実施の形態】 以下、図面を参照しつつ、本発
明の実施形態について説明する。図８は、本発明に係る
位置検出装置の全体を示す概念図である。位置指示器２
０は、ここでは筆記具に似た形状をしており操作者が手
に持って用いるものである。ペン先２１には、再帰反射
材が設けられ、受けた光をほぼ同じ方向に返す働きをす
る。位置検出領域３１は、ほぼ平面状の板により構成さ
れ、操作者が位置指示器２０を操作して位置指示（上位
コンピュータへの座標入力）を行う際にはペン先２１が
位置検出領域３１上をなぞるように沿って動くことにな
る。位置検出領域３１の周辺には少なくとも２箇所に光
学ユニット４０が設けられる。実施形態にあっては位置
検出領域３１を長方形と見立てたときの二つの角の付近
に、それぞれが位置検出領域３１全体を見渡すような角
度で配置されている。光学ユニット４０は、受光部４
１、光学レンズ４２を有しており、ペン先２１から帰っ
てくる光は光学レンズ４２を通して受光部４１に導かれ
る。図示を省略したがたとえば発光ダイオードにより構
成される投光部６０が光学ユニット４０の近傍にそれぞ
れ設けられ位置検出領域３１を見渡すように光を発光す
る。

【００１５】 図１は、アナログメモリとＡ／Ｄコンバ
ータを用いた実施形態を示すブロック図である。図１で
は、位置検出領域３１及び位置指示器２０を描くのを省
略してある。受光素子アレイ８は、複数の画素（画素１
から画素ｎまで）を有する受光素子群であり、図８の受
光部４１を構成する部分のうち、位置指示器２０からの
光を最初に受ける素子群である。受光素子アレイ８のそ
れぞれの画素の出力は、スイッチにより切換えられそれ
ぞれ二つのアナログメモリ３５に保持される。その切替
のタイミングはタイミングジェネレータ７０により与え
られ、同じタイミングで投光部６０への投光素子電源６
５の投入が切替えられる。すなわち、点灯時の出力と消
灯時の出力とをそれぞれ異なる素子に保持するように働
く。アナログメモリ３５の信号はさらにアナログスイッ
チを経て差動増幅器４５に入力されて、それぞれの受光
素子の画素が受けた光の強さを点灯時と消灯時とで受け
たものの差を得るように働く。差動増幅器４５の出力
は、Ａ／Ｄコンバータ５０によりデジタル化されて、演
算処理部８０に送られる。演算処理部８０では、位置指
示器２０の位置検出領域３１における座標を算出（算出
方法は後に図９を用いて詳述する。）し、インタフェー
ス９０を経て上位装置（たとえばパソコン）に送られ
る。

【００１６】 図１の構成で、受光素子アレイ８、アナ
ログメモリ３５、差動増幅器４５までの部分は、二つの
切替スイッチ群をも含めて一つのカスタマイズされた集
積回路として設計することが望ましい。また、最終的に
位置指示器の指示位置を求めるためには、同じく受光素
子アレイ８、アナログメモリ３５、差動増幅器４５まで
の部分が２組必要だが、ここでは説明の簡素化のために
もう１組は図示しなかった。また、差動増幅器の前に切
替え回路を置くのではなく、各アナログメモリのペア毎
に差動増幅器をそれぞれ設けておいて、その出力を選択
的に切替えるような構成も可能である。また、アナログ
メモリはいわゆるサンプルホールド回路であり、最も単
純にはコンデンサのみで構成できる。

【００１７】

【実施例】 次に、本発明の実施例について説明する。
図２は、アナログメモリとコンパレータ、タイミングカ
ウンタを用いた実施例を示すブロック図である。この実
施例では、図１に示す実施形態と異なりＡ／Ｄコンバー
タを用いずに、安価な回路を構成することを狙ってい
る。差動増幅回路４５の出力値はコンパレータ５５に入
力される。ここで、前提となるのは、受光素子アレイ８
の画素１から画素ｎまでの出力が順次出力され、コンパ
レータ５５に入力されることである。そして、適当な基
準電圧との大小比較をコンパレータ５５が実行し、電圧
値が等しくなった際に、その旨をタイミングカウンタ７
５に伝える。タイミングカウンタは、コンパレータ５５
からの信号を得るまでの時間をカウントすれば、その時
間は位置指示器２０の位置検出領域２１上の位置（厳密
には、図９における角度α、β）に応じたものであるか
ら、二つの光学ユニットからの情報から位置指示器２０
の座標情報を得られる。この意味でコンパレータ５５か
らタイミングカウンタ７５への信号はタイミング測定信
号であるといえる。なお、この図では、インタフェース
と上位装置を描くのを省略してあるが、インタフェース
を介して上位のコンピュータに座標情報を出力するのは
図１に示す実施形態と同様である。

【００１８】 図３は、積分保持素子とＡ／Ｄコンバー
タを用いた実施例を示すブロック図である。図１に示す
実施形態と異なるのは、アナログメモリの代わりに積分
保持素子を用いた点である。積分保持素子を使えば、受
光素子からの信号を数回分加算（積分）していくこと
で、その分、微弱な信号を検出することも可能となる。
なお、積分保持素子は、最も簡単には抵抗とコンデンサ
で構成することができる。

【００１９】 図４は、積分保持素子とコンパレータ及
びタイミングカウンタを用いた実施例を示すブロック図
である。図２のアナログメモリを積分保持素子に代えた
ものである。他の点は、図２に示す実施例と同様であ
る。

【００２０】 図１０は、アナログメモリと差動増幅器
の代わりに反転回路と積分回路とを用いた実施例を示す
回路図である。図２又は図４の差動増幅器を取り込んだ
形で反転回路及び積分回路でその働きをも果たしてい
る。したがって、図１０では、差動増幅器が描かれてい
ないのが大きな違いである。この実施例では、図２又は
図４に対応するコンパレータとタイミングカウンタを用
いた回路図を示したが、Ａ／Ｄコンバータと演算処理回
路を用いる実施例も同様に可能である。

【００２１】 図１０の反転回路３７は後述するよう
に、スイッチを含んでおり、その切替えタイミングは、
タイミングジェネレータ７０により与えられ、投光素子
６０に投光素子電源６５が供給され点滅させるタイミン
グと同期させられるものである。他の点は、図２、図４
に示した実施例と同様である。

【００２２】 図５は、図１０に示す反転回路３７及び
積分回路３８の詳細を示す回路図である。図５に示すよ
うに、スイッチＡ、スイッチＢ、コンデンサ、積分回路
を接続した回路により構成することができる。入力信号
をコンデンサに一時貯えて、そのコンデンサの出力への
接続を反転する回路とを有するものである。図６にスイ
ッチＡ、スイッチＢの働きを示すタイミングチャートを
示す。図６は、反転回路３７の二つのスイッチの働きを
示すタイミングチャートである。図６に示すように、ス
イッチＡはコンデンサへのチャージとディスチャージを
行う動作を繰り返す。スイッチＢは、正転と反転とをス
イッチＡの切替に同期して行う。スイッチＢの切替周期
はスイッチＡの切替周期のたとえば２倍とする。そし
て、スイッチＢの周期が投光素子の点滅周期と一致する
ものである。これにより画素素子からの出力値を外乱光
を排除して、この積分回路の出力値として取り出すこと
ができる。

【００２３】 図７は、反転回路の他の構成例を示す回
路図である。図７に示すように画素素子の出力を正転ア
ンプと反転アンプの双方に接続し、それらの出力値を切
換えて積分回路に渡すことによっても反転回路を構成で
きる。このスイッチの切替は投光素子の点滅の切替の周
期と同期される。

【００２４】 以上、実施形態及び実施例を通じて受光
部（光学ユニット）の近傍に投光部（光源ユニット）を
有し、位置指示器は、光を反射するタイプの光学デジタ
イザについて説明した。光学デジタイザの方式として
は、位置指示器が光を発光するタイプ（光源ユニットを
位置指示器に持つもの）や、位置指示器が光を遮断する
タイプ（光源ユニットを位置検出領域の対辺側に持つも
の）がある。それらの他のタイプについても、本発明は
適用が可能なものである。

【００２５】 位置指示器が光源ユニットを有するタイ
プに関して、位置指示器がケーブルで接続されていれば
光源と受光部の同期をとるのは簡単であるが、位置指示
器の接続ケーブルを省いてコードレスとするためには、
スイッチの同期をとるための構成がさらに必要となる。
たとえば、受光部の近傍（或いは通常の受光素子アレイ
のうちの一つを兼用させて用いて）に位置指示器からの
光の点滅タイミングを検出する目的の受光素子を設け
て、検出したタイミングで、受光部側の切替スイッチの
タイミングを同期させることができる。

【００２６】 位置指示器が光を遮断するタイプの装置
では、位置検出領域を長方形と見立てたときの対辺側に
発光ダイオードアレイなどの光源を設けることとなる
が、その光源の点滅タイミングを受光部に同期させるよ
うに構成することとなる。

【００２７】 このように、本発明は、光源ユニットが
受光部の近傍にあるのか、位置指示器側にあるのか、位
置検出領域の対辺側に設けるのかを問わず、いずれの場
合でも適用可能であるので、光を発光する部分を光源ユ
ニットと上位概念を用いて表現してある。

【００２８】 図９に三角測量の原理により位置指示器
の位置座標を計算する方法を示す。受光部により位置指
示器を検出した時の角度α及びβを計測する。二つの受
光部間の距離をＬとすると、以下の式（１）、式（２）
の関係が成り立つ。 Ｙ ＝ Ｘ・ｔａｎα ・・・（１） Ｙ ＝ （Ｌ−Ｘ）・ｔａｎβ ・・・（２） 但し、Ｘ、Ｙは位置指示器の指示位置座標を表す。これ
らの式を用いて、Ｘを求めると、以下の式（３）の関係
が成り立つ。 Ｘ ＝ （Ｌ・ｔａｎβ）／（ｔａｎα ＋ ｔａｎβ） ・・・（３） これら式（１）及び式（３）を用いることで、角度α及
びβが検出できれば位置検出面における位置指示器の位
置座標（Ｘ，Ｙ）を算出することができる。

【００２９】 ここに示したのは、それぞれの光ユニッ
トから位置指示器を見た時の角度情報をＸＹ座標系に変
換する方法である。通常は位置検出装置内に演算装置を
設けて、この座標変換を行うように構成されることが多
い。しかしながら、このような単純な座標変換は、位置
検出装置の接続されているホストコンピュータ内部の処
理で計算することも可能である。特に最近の大部分のパ
ーソナルコンピュータのように高速に浮動小数点演算の
できる演算装置を有するコンピュータの場合は、そのコ
ンピュータで処理した方が、処理が非常に簡単になる。
本発明で示した構成のうち、特に演算処理装置を位置検
出装置内部に設けずに、タイミング情報で取り出す場合
などは、ハードウェアのみで、角度情報が取り出せるの
で、上位装置にあたるパソコンにおいて、この座表計算
処理を行わせたほうが、全体でのコストパフォーマンス
が向上することも考えられる。そこで、本実施例、特に
図２及び図４に示す実施例の説明においては、座標変換
の処理を行う演算装置を位置検出装置の一部としては、
あえて記述することはしなかった。

【００３０】 図１から図４までに示した実施例では、
信号選択回路で選択された信号を一つの差動出力素子
（差動出力アンプ４５）に接続するようになしている
が、差動出力素子をそれぞれの受光素子毎に複数設け
て、その複数の出力の中の一つを選択して出力する構成
でも実現は可能である。

【００３１】

【発明の効果】 リニアイメージセンサを用いた光デジ
タイザにおいて、高速変調により外来光を排除すること
を実現した。

【００３２】これにより外乱ノイズに強いローコスト光
デジタイザを構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アナログメモリとＡ／Ｄコンバータを用いた実
施形態を示すブロック図である。

【図２】アナログメモリとコンパレータ及びタイミング
カウンタを用いた実施例を示すブロック図である。

【図３】積分保持素子とＡ／Ｄコンバータを用いた実施
例を示すブロック図である。

【図４】積分保持素子とコンパレータ及びタイミングカ
ウンタを用いた実施例を示すブロック図である。

【図５】反転回路の一つの構成例を示す回路図である。

【図６】反転回路の二つのスイッチの働きを示すタイミ
ングチャートである。

【図７】反転回路の他の構成例を示す回路図である。

【図８】本発明の位置検出装置の全体を示す概念図であ
る。

【図９】三角測量の原理により位置指示器の位置座標を
計算する方法を示す図である。

【図１０】アナログメモリと差動増幅器の代わりに反転
回路と積分回路とを用いた実施例を示す回路図である。

【符号の説明】 ８ 受光素子アレイ ３５ アナログメモリ ３６ 積分保持素子 ３７ 反転回路 ３８ 積分回路 ４０ 光学ユニット ４１ 受光部 ４２ 光学レンズ ４５ 差動増幅器 ５０ Ａ／Ｄコンバータ ５５ コンパレータ ６０ 投光部 ６５ 投光素子電源 ７０ タイミングジェネレータ ７５ タイミングカウンタ ８０ 演算処理部 ９０ インタフェース

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の発光、反射又は遮断をする位置指示
   器と、該位置指示器の可動領域を特定する位置検出領域
   と、前記位置指示器の該位置検出領域に接する付近又は
   該位置検出領域の周辺のいずれかに設けられた一つ又は
   複数の光源ユニットと、前記位置検出領域の周辺の２箇
   所に配置され前記位置指示器からの光又は影の入射方向
   を検出する光学ユニットと、該光学ユニットの出力に基
   づいて前記位置指示器の指示位置を算出する演算処理部
   とを有する位置検出装置であって、前記光学ユニット
   が、 光学レンズと、 複数の受光素子を直線状に配置した光検出素子群と、 該光検出素子群のそれぞれの受光素子の検出信号を所定
   のタイミングで保持する第一の信号保持素子群と、 前記光検出素子群のそれぞれの受光素子の検出信号を別
   のタイミングで保持する第二の信号保持素子群と、 前記光検出素子群の出力を前記第一の信号保持素子群と
   該第二の信号保持素子群とのどちらかに選択的に接続す
   る接続切替素子群と、 前記第一の信号保持素子群と前記第二の信号保持素子群
   との出力信号の差を取り出す差動出力素子と、 前記第一の信号保持素子群と前記第二の信号保持素子群
   との信号の差の信号を、前記光検出素子群のそれぞれの
   素子に対応する形で、選択的に得る信号選択素子とを有
   し、 前記光源ユニットが、 光源素子と、 該光源素子の発光タイミングを前記接続切替素子群の切
   替タイミングと同期させる同期素子とを有することを特
   徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の位置検出装置において、 前記演算処理部は、 前記光学ユニットの差動出力素子からのアナログ信号を
   デジタル情報に変換するＡ／Ｄコンバータと、 該Ａ／Ｄコンバータの出力値に基づいて演算処理を実行
   するデジタル演算回路と を有することを特徴とする位置検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の位置検出装置において、 前記光学ユニットの第二の接続切替素子群は対応する受
   光素子の並んでいる順序に対応した順序で所定のタイミ
   ングで順次接続切替をし、 前記演算処理部は、 前記差動出力素子の出力レベルを所定の基準レベルで二
   値化するコンパレータ素子と、 前記コンパレータ素子の基準レベルを設定する基準レベ
   ル設定素子と、 前記コンパレータ素子の出力変化のタイミングを検出す
   る時間検出回路を有し、 位置指示器からの光又は影の角度情報を時間情報として
   出力することを特徴とする位置検出装置。
4. 【請求項４】 光の発光、反射又は遮断をする位置指示
   器と、該位置指示器の可動領域を特定する位置検出領域
   と、前記位置指示器の該位置検出領域に接する付近又は
   該位置検出領域の周辺のいずれかに設けられ所定周期で
   点灯と消灯とを繰り返す一つ又は複数の光源ユニット
   と、直線状に配置した光検出素子群をもち前記位置検出
   領域の周辺の２箇所に配置され前記位置指示器からの光
   又は影の入射方向を検出する光学ユニットと、該光学ユ
   ニットの出力に基づいて前記位置指示器の指示位置を算
   出する演算処理部とを有する位置検出装置の位置検出方
   法であって、 前記光源ユニットの点灯時と消灯時とにおける、前記光
   学ユニットの受光素子の検出信号をそれぞれ保持する受
   光信号保持ステップと、 該受光信号保持ステップにて保持した信号の対応する点
   灯時及び消灯時の信号の差を取り出す差動出力取得ステ
   ップと、 該差動出力取得ステップにて取得した信号に基づいて前
   記位置指示器の指示位置を算出する演算ステップと、 を有する位置検出方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の位置検出方法であって、 前記演算ステップはアナログ信号をデジタル化してその
   デジタル信号に基づいてデジタル演算を実行するもので
   あることを特徴とする位置検出方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載の位置検出方法であって、 前記差動出力取得ステップにおける信号取得の順序が受
   光素子の並ぶ順序に従うものであり、 前記演算ステップにおける処理は、前記差動出力取得ス
   テップにて取得した出力レベルをコンパレータ素子によ
   り所定の基準レベルで二値化し、そのコンパレータ素子
   の出力変化のタイミングを時間検出回路により検出し
   て、位置指示器からの角度情報を時間情報として出力す
   るものであることを特徴とする位置検出方法。
7. 【請求項７】 光の発光、反射又は遮断をする位置指示
   器と、該位置指示器の可動領域を特定する位置検出領域
   と、前記位置指示器の該位置検出領域に接する付近又は
   該位置検出領域の周辺のいずれかに設けられた一つ又は
   複数の光源ユニットと、前記位置検出領域の周辺の２箇
   所に配置され前記位置指示器からの光又は影の入射方向
   を検出する光学ユニットと、該光学ユニットの出力に基
   づいて前記位置指示器の指示位置を算出する演算処理部
   とを有する位置検出装置であって、前記光学ユニット
   が、 光学レンズと、 複数の受光素子を直線状に配置した光検出素子群と、 該光検出素子群のそれぞれの受光素子の検出信号を所定
   のタイミングで反転する反転回路群と、 該反転回路群の出力を積分する積分回路群と、 該積分回路群の出力から所定の出力を選択する出力選択
   切替素子とを有し、 前記光源ユニットが、 光源素子と、 該光源素子の発光タイミングを前記反転回路群の反転タ
   イミングと同期させる同期素子とを有することを特徴と
   する位置検出装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の位置検出装置において、 前記演算処理部は、 前記光学ユニットの積分回路からのアナログ信号をデジ
   タル情報に変換するＡ／Ｄコンバータと、 該Ａ／Ｄコンバータの出力値に基づいて演算処理を実行
   するデジタル演算回路とを有することを特徴とする位置
   検出装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の位置検出装置において、 前記光学ユニットの接続切替素子群は対応する受光素子
   の並んでいる順序に対応した順序で所定のタイミングで
   順次接続切替をし、 前記演算処理部は、 前記積分回路の出力レベルを所定の基準レベルで二値化
   するコンパレータ素子と、 前記コンパレータ素子の基準レベルを設定する基準レベ
   ル設定素子と、 前記コンパレータ素子の出力変化のタイミングを検出す
   る時間検出回路を有し、 位置指示器からの光又は影の角度情報を時間情報として
   出力することを特徴とする位置検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の位置検出装置におい
    て、 前記反転回路は、 入力信号が正転アンプと反転アンプの両方に接続されて
    おり、その出力を切替えるように構成されていることを
    特徴とする位置検出装置。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の位置検出装置において
    前記反転回路は、 入力信号を一時貯えるコンデンサと、そのコンデンサの
    出力への接続を反転する回路とからなることを特徴とす
    る位置検出装置。