JP2002259040A - Output device for optical coordinate information - Google Patents

Output device for optical coordinate information

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JP2002259040A
JP2002259040A JP2001057869A JP2001057869A JP2002259040A JP 2002259040 A JP2002259040 A JP 2002259040A JP 2001057869 A JP2001057869 A JP 2001057869A JP 2001057869 A JP2001057869 A JP 2001057869A JP 2002259040 A JP2002259040 A JP 2002259040A
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JP
Japan
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light
coordinate
output device
information output
coordinate information
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001057869A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Kato
正良 加藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical coordinate information output device of high precision, which accurately detects a position pointed by a coordinate pointing member, namely, the position of a pointing part of this member to output its coordinate information. SOLUTION: The coordinate information output device has a position detecting part, having an angle detection means which receives light from a coordinate pointing member 3, on which a light-emitting element is mounted for detecting the incidence angle of incident light in accordance with light intensity information on the light receiving element, and this device is comprised of a means which throws prescribed light from two or more different parts above the coordinate pointing member 3, a light detection means which is arranged in a prescribed position and receives thrown light to detect the direction of incidence of thrown light, and an operation means which calculates the direction of incidence from the light intensity information of the light detection means.

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、紙面上への入力情
報の取得、またはパーソナルコンピュータ、アミューズ
メント用入力装置、携帯端末等における画面上のカーソ
ル等の移動指示やストロークデータの入力を行うための
二次元座標領域へ入力可能な座標入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for acquiring input information on a paper surface, or for instructing movement of a cursor or the like on a screen or inputting stroke data on a personal computer, an amusement input device, a portable terminal or the like. The present invention relates to a coordinate input device capable of inputting to a two-dimensional coordinate area.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種二次元座標領域へ入力可能
な座標入力装置に関しては、座標指示部材に光源を搭載
してその位置を読取る光学式座標情報出力装置として、
特開平05−019954に示された方法がある。この
装置では、移動体に設けた赤外線発光素子から赤外線信
号を発光させ、操作テーブルに設けたレンズとCCDイ
メージラインセンサからなる2つの角度検出部にて受光
し、CCD上の結像位置より入射角を算出し、三角測量
の原理を用いてその座標位置を検出する構成を採用して
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a coordinate input device capable of inputting data into such a two-dimensional coordinate area, an optical coordinate information output device which mounts a light source on a coordinate indicating member and reads the position thereof is known.
There is a method disclosed in JP-A-05-01954. In this device, an infrared signal is emitted from an infrared light emitting element provided on a moving body, and is received by two angle detectors including a lens provided on an operation table and a CCD image line sensor, and is incident from an image forming position on the CCD. The angle is calculated and the coordinate position is detected using the principle of triangulation.

【0003】また、本出願人が先に開発した座標情報出
力装置は、紙面やLCD等の座標入力面に操作者の座標
指示部材と対向する位置に設置され、前記座標指示部材
には光源を設置してなり、少なくとも3つの角度検出手
段、各種演算と各ユニットを制御する中央演算処理部、
及び演算結果等を記憶する記憶手段からなり、座標指示
部材の光源位置を三角測量の原理を用いて計測し、求め
た各計測データをもとに指示部位の座標値を推定するも
のであった。しかしながら、先の従来技術でもこの方法
でも直接的には実際の指示部位ではなく取り付けられた
光源の位置を求めていることから、実際の指示部位との
間にはその分の誤差が生じてしまうのは原理上避けられ
ない。因みに、第9図に示す従来技術の方法では光源位
置の判定はできても、例えばペン状の指示部材等での指
示部位すなわち、ペン先を正確に特定できない。そのた
め、入力位置ずれや表示画面での指示アイコンと指示部
位のずれなどが生じて、操作性を損なうなどの問題があ
る。
A coordinate information output device previously developed by the present applicant is installed on a coordinate input surface such as a paper surface or an LCD at a position facing a coordinate pointing member of an operator, and a light source is provided on the coordinate pointing member. Installed, a central processing unit for controlling at least three angle detecting means, various calculations and each unit,
And a storage means for storing the calculation results and the like, the light source position of the coordinate indicating member is measured using the principle of triangulation, and the coordinate value of the indicated portion is estimated based on the obtained measurement data. . However, since the position of the attached light source is determined not directly in the actual pointing part but in the conventional technique or in this method directly, an error corresponding to the actual pointing part occurs. Is inevitable in principle. Incidentally, in the method of the prior art shown in FIG. 9, the position of the light source can be determined, but the pointing portion, for example, a pen-shaped pointing member, that is, the pen tip cannot be specified accurately. For this reason, there are problems such as a shift in the input position and a shift between the designated icon and the designated portion on the display screen, which impairs operability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題を解決することであり、座標指示部材による指示
位置、すなわち、該部材の指示部の位置を正確に検出し
てその座標情報を出力する高精度な光学式座標情報出力
装置を提供すること、更には小型で安価という条件をも
満たす前記装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and to accurately detect a position indicated by a coordinate indicating member, that is, a position of an indicating portion of the member, and obtain coordinate information of the position. It is another object of the present invention to provide a high-precision optical coordinate information output device for outputting an image, and to provide the device that satisfies the condition of being small and inexpensive.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、発光
素子を搭載した座標指示部材からの光を受光し、受光素
子上の光強度情報から入射光の入射角度を検出する角度
検出手段を有する位置検出部からなる座標情報出力装置
において、前記座標指示部材上の2つ以上の異なる部位
から所定の光を照射する手段と、前記照射光を受光し、
前記照射光の入射方向を検出するための所定の位置に配
置してなる光検出手段と前記光検出手段の光強度情報か
ら前記入射方向を算出する演算手段とからなる少なくと
も2つの方向検出手段とを有し、さらに前記座標指示部
材上の2つ以上の光照射手段の位置と前記座標指示部材
の座標指示部位との相対的な位置情報を記憶する手段
と、前記入射方向情報と前記方向検出手段の位置情報か
ら前記出射位置を算出する演算手段、及び前記出射位置
情報と前記出射位置と前記座標指示部位との相対的な位
置情報をもとに前記指示座標位置を算出する演算手段と
を有することを特徴とする光学式座標情報出力装置であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an angle detecting means for receiving light from a coordinate indicating member on which a light emitting element is mounted and detecting an incident angle of incident light from light intensity information on the light receiving element. In the coordinate information output device comprising a position detection unit having a means for irradiating predetermined light from two or more different parts on the coordinate indicating member, receiving the irradiation light,
At least two direction detection units each including: a light detection unit disposed at a predetermined position for detecting the incident direction of the irradiation light; and a calculation unit that calculates the incident direction from light intensity information of the light detection unit. Means for storing relative position information between the positions of two or more light irradiating means on the coordinate indicating member and the coordinate indicating part of the coordinate indicating member; and the incident direction information and the direction detection Calculating means for calculating the emission position from the position information of the means, and calculating means for calculating the designated coordinate position based on the relative position information between the emission position information, the emission position and the coordinate designated part. An optical coordinate information output device comprising:

【0006】請求項2の発明は、特許請求第1項記載の
光学式座標情報出力装置において、2つ以上の前記座標
指示部材の所定の位置に配置してなる光源を排他的に点
灯する手段を有する。請求項3の発明は、請求項第1又
は2項に記載の光学式座標情報出力装置において、前記
座標指示部材の前記照射光が前記座標指示部材の所定の
部位からほぼ全周囲的に照射されるように光源部を構成
した。請求項4の発明は、請求項1〜3に記載の光学式
座標情報出力装置において、所定位置を指示させた前記
座標指示部材の光出射位置の計測演算結果から前記記憶
手段に記憶された対応する相対位置関係を特定する手段
を設けた。請求項5の発明は、請求項1〜4に記載の光
学式座標情報出力装置において、前記記憶手段に記憶さ
れた前記出射位置の相対位置もしくは前記出射位置の少
なくとも一方と前記座標指示部位との相対な位置関係の
いずれか少なくとも一方のデータを書き換え可能にする
手段を設けた。請求項6は、請求項1〜5に記載の光学
式座標情報出力装置において、前記座標指示部材が座標
入力平面に接触したことを感知して、前記光照射手段と
しての発光素子に電力を供給して発光させる手段を設け
た。
According to a second aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to the first aspect, means for exclusively turning on a light source disposed at a predetermined position of the two or more coordinate indicating members. Having. According to a third aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to the first or second aspect, the irradiation light of the coordinate pointing member is irradiated substantially all around from a predetermined portion of the coordinate pointing member. The light source unit was configured as follows. According to a fourth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to the first to third aspects, the correspondence stored in the storage means from a measurement calculation result of a light emitting position of the coordinate pointing member that has designated a predetermined position. Means for specifying the relative positional relationship to be performed is provided. According to a fifth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to any one of the first to fourth aspects, at least one of a relative position of the emission position or the emission position stored in the storage means and the coordinate designation portion. Means are provided for enabling at least one of the relative positional data to be rewritten. According to a sixth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to any one of the first to fifth aspects, power is supplied to a light emitting element as the light irradiating means by detecting that the coordinate pointing member has contacted a coordinate input plane. And means for emitting light.

【0007】請求項7の発明は、請求項1〜6に記載の
光学式座標情報出力装置において、前記入射方向検出手
段は開口部から所定の距離に所定パターンで配置された
受光素子群を有し、該受光素子群の光強度パターン情報
から入射方向を判定する判定手段を備えている。請求項
8の発明は、請求項1〜7に記載の光学式座標情報出力
装置において、少なくとも一つの前記座標指示部材上に
所定の動作を指示するための操作部と、前記操作部の動
作に応じて所定の無線信号を発生する送信部とを設け、
前記送信部からの信号を受信して所定の信号を次段の装
置へ出力する手段とを有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to the first to sixth aspects, the incident direction detecting means has a light receiving element group arranged in a predetermined pattern at a predetermined distance from the opening. And determining means for determining the incident direction from the light intensity pattern information of the light receiving element group. According to an eighth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device according to any one of the first to seventh aspects, an operation unit for instructing a predetermined operation on at least one of the coordinate instruction members and an operation of the operation unit are provided. And a transmission unit that generates a predetermined wireless signal in accordance with the
Means for receiving a signal from the transmitting unit and outputting a predetermined signal to a subsequent device.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の光学式座標情報出力装置
は、座標情報を指定する座標指示部材の位置を発光素子
を搭載した座標指示部材からの光を受光し、受光素子上
の光強度情報から入射光の入射角度を検出する角度検出
手段を有する位置検出部からなる座標情報出力装置にお
いて、従来は座標指示部材による指示位置を把握するの
に該部材の指示部の位置を直接検出するのではなく、該
部材に取り付けられた発光素子の位置を検出していたた
め、正確な指示位置を検出できなかったことに出発す
る。そこで、本発明では基本的に座標指示部材に取り付
けられた発光素子の位置を検出してその位置情報を基に
該部材の指示部の位置を割り出してその座標情報を出力
しようとするものである。具体的には、座標指示部材上
の2つ以上の異なる部位に所定の光を照射する手段(光
源)を配置し、座標面周辺の所定の位置には前記照射光
を受光し、前記照射光の入射方向を検出するための方向
検出手段を少なくとも2つ配置する。この方向検出手段
は光検出手段を二次元的に多数配置しており、該光検出
手段からの光強度分布情報から前記照射光の入射方向を
算出する演算手段を備えている。さらに本発明の装置は
記憶手段と演算手段とを備えており、該記憶手段には前
記座標指示部材上の2つ以上の光源の位置と前記座標指
示部材の座標指示部位との相対的な位置情報を予め把握
して記憶しておき、該演算手段は前記複数の方向検出手
段が検出した入射方向情報から前記複数の光源の座標位
置をそれぞれ演算して割り出す。更に、該演算手段はこ
の複数の光源の絶対的な座標位置情報と前記光源位置と
前記座標指示部位との相対的な位置記憶情報とから前記
座標指示部位の絶対的な座標位置情報、すなわち求める
べき正確な指示座標位置を割り出す演算を実行するもの
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical coordinate information output device according to the present invention receives a light from a coordinate pointing member equipped with a light emitting element and determines a position of the coordinate pointing member for designating coordinate information, and a light intensity on the light receiving element. Conventionally, in a coordinate information output device including a position detection unit having an angle detection unit that detects an incident angle of incident light from information, conventionally, in order to grasp a position pointed by a coordinate pointing member, the position of the pointing unit of the member is directly detected. Instead, since the position of the light emitting element attached to the member is detected, an accurate pointing position cannot be detected. Therefore, in the present invention, basically, the position of the light emitting element attached to the coordinate pointing member is detected, the position of the pointing portion of the member is determined based on the position information, and the coordinate information is output. . Specifically, means (light source) for irradiating predetermined light to two or more different portions on the coordinate indicating member is arranged, and the predetermined position around the coordinate plane receives the irradiation light, and the irradiation light is received. At least two direction detecting means for detecting the direction of incidence of light are arranged. The direction detecting means includes a large number of light detecting means arranged two-dimensionally, and includes a calculating means for calculating the incident direction of the irradiation light from the light intensity distribution information from the light detecting means. Further, the apparatus of the present invention includes storage means and calculation means, and the storage means has a relative position between two or more light sources on the coordinate pointing member and a coordinate pointing part of the coordinate pointing member. The information is grasped and stored in advance, and the calculating means calculates and determines the coordinate positions of the plurality of light sources from the incident direction information detected by the plurality of direction detecting means. Further, the calculating means obtains absolute coordinate position information, that is, the absolute coordinate position information of the coordinate pointing part from the absolute coordinate position information of the plurality of light sources and the relative position storage information between the light source positions and the coordinate pointing part. This is to execute an operation for determining an accurate designated coordinate position.

【0009】また、請求項2に記載の発明は上記した光
学式座標情報出力装置において、2つ以上の前記座標指
示部材の所定の位置に配置してなる光源を、一つが点灯
している時は他の光源は消灯しているというように排他
的に点灯するようにして何れの光源からの光であるかを
識別しできるようにしている。この排他的な点灯手段は
識別可能であることに技術的意義があるので、順次点滅
に限らず光源により点滅周波数を異にする等の構成であ
ってもよい。また請求項3に記載の発明は、上記座標情
報出力装置において、前記座標指示部材の前記照射光が
前記座標指示部材の所定の部位からほぼ全周囲的に照射
されるように光源部を構成するようにした。これは座標
指示部材がどの位置にあっても、またどのような方向・
傾斜の状態にあっても安定してその位置情報の検出演算
が実行できるための構成である。また請求項4に記載の
発明は、上記光学式座標情報出力装置において、前記記
憶手段に記憶されるべき前記座標指示部材上の2つ以上
の光照射手段の位置と前記座標指示部材の座標指示部位
との相対位置関係を、該座標指示部材によって所定位置
を指示させた状態で上記本発明の光学式座標情報出力装
置を用いて前記座標指示部材の光出射位置(光源位置)
の計測演算を実行し、その結果としての位置情報と先の
所定位置の情報とから相対的な位置情報を特定するもの
である。設計情報からでなく、この方法で相対的な位置
情報を直接得られることで光源の取り付け器差(誤差)
などがあってもそれに影響されることがない。
According to a second aspect of the present invention, in the above-mentioned optical coordinate information output device, when one or more light sources arranged at predetermined positions of the two or more coordinate indicating members are turned on. Are exclusively turned on such that other light sources are turned off so that it is possible to identify which light source the light is coming from. Since the exclusive lighting means has a technical significance in being identifiable, the exclusive lighting means is not limited to blinking sequentially, but may have a different blinking frequency depending on the light source. According to a third aspect of the present invention, in the coordinate information output device, the light source unit is configured such that the irradiation light of the coordinate indicating member is emitted from a predetermined portion of the coordinate indicating member substantially all around. I did it. This means that no matter where the coordinate pointing member is,
This is a configuration in which the position information detection calculation can be executed stably even in the inclined state. According to a fourth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, the positions of two or more light irradiation units on the coordinate indicating member to be stored in the storage unit and the coordinate indicating of the coordinate indicating member. The light emitting position (light source position) of the coordinate pointing member is determined by using the optical coordinate information output device of the present invention in a state where the relative positional relationship with the part is designated by the coordinate pointing member.
Is executed, and relative position information is specified from the resulting position information and the information on the predetermined position. The relative position information can be obtained directly from this method, not from the design information.
Even if there is, it is not affected by it.

【0010】また請求項5に記載の発明は、上記光学式
座標情報出力装置において、前記記憶手段に記憶された
前記出射位置の相対位置もしくは前記出射位置の少なく
とも一方と前記座標指示部位との相対な位置関係のいず
れか少なくとも一方のデータを書き換え可能にする手段
を設けたものである。この相対的な位置情報は光源の数
プラス1だけあり、そのいずれかが相対的に位置ズレを
起こした場合に補正が可能な構成を備えたものである。
また請求項6に記載の発明は、上記光学式座標情報出力
装置において、前記座標指示部材が座標入力平面に接触
したことを感知して、前記光照射手段としての発光素子
に電力を供給して発光させる手段を設けている。この構
成は前記光照射手段は常時光を照射する必要はなく、位
置検知を要するときすなわち前記座標指示部材が座標入
力平面に接触した時に照射するようにすればよいので、
前記座標指示部材が座標入力平面に接触したことを感知
して前記光照射手段としての発光素子に電力を供給する
ようにしたものである。このことにより無駄な電力消費
をしない省力化が計れるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, a relative position of the emission position or at least one of the emission positions stored in the storage means and a relative position of the coordinate designation portion. Means are provided for making at least one of the data in any of the various positional relationships rewritable. The relative position information is equal to the number of light sources plus one, and has a configuration capable of correcting when any one of the light sources is relatively displaced.
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, power is supplied to a light emitting element as the light irradiating means by detecting that the coordinate indicating member has contacted a coordinate input plane. A means for emitting light is provided. In this configuration, the light irradiating means does not need to constantly irradiate light, and may irradiate when position detection is required, that is, when the coordinate pointing member contacts a coordinate input plane,
When the coordinate indicating member contacts the coordinate input plane, power is supplied to the light emitting element as the light irradiating means. As a result, power can be saved without wasting power.

【0011】また請求項7に記載の発明は、上記光学式
座標情報出力装置において、前記入射方向検出手段は開
口部から所定の距離に所定パターンで配置された受光素
子群を有し、該受光素子群の光強度パターン情報から入
射方向を判定する判定手段を備えている。すなわち、光
源からの照射光は受光部である入射方向検出手段の開口
部を経て開口部から所定の距離間隔で所定パターンで二
次元的に配置された受光素子群で受光される。この光ス
ポットの位置は該受光素子群の光強度パターン情報から
検知でき、光源の方向に当たる光の入射方向を割り出す
ことができる。また請求項8に記載の発明は、上記光学
式座標情報出力装置において、少なくとも一つの前記座
標指示部材上に所定の動作を指示するための操作部と、
前記操作部の動作に応じて所定の無線信号を発生する送
信部とを設け、前記送信部からの信号を受信して所定の
信号を接続された次段の装置へ出力する手段とを有する
ものである。この構成により、座標情報出力と同時に他
の操作指示を次段の装置へ通知することが可能で情報機
器のグラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)
の操作を本装置により行うことが可能になる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, the incident direction detecting means has a light receiving element group arranged in a predetermined pattern at a predetermined distance from the opening. A determination unit is provided for determining the incident direction from the light intensity pattern information of the element group. That is, the irradiation light from the light source passes through the opening of the incident direction detecting means, which is a light receiving unit, and is received by a light receiving element group two-dimensionally arranged in a predetermined pattern at a predetermined distance from the opening. The position of the light spot can be detected from the light intensity pattern information of the light receiving element group, and the incident direction of the light hitting the light source can be determined. The invention according to claim 8, in the optical coordinate information output device, an operation unit for instructing a predetermined operation on at least one of the coordinate instruction members,
A transmission unit that generates a predetermined wireless signal in accordance with the operation of the operation unit, and a unit that receives a signal from the transmission unit and outputs a predetermined signal to a connected next-stage device. It is. With this configuration, it is possible to notify another operation instruction to the next device at the same time as outputting the coordinate information, and the graphical user interface (GUI) of the information device can be provided.
Can be performed by the present apparatus.

【0012】[0012]

【実施例1】本実施例による座標出力装置1は、第1図
に示すように紙面やLCDやCRT等の表示面である座
標入力面2に操作者の座標指示部材3と対向する位置に
設置される。前記座標指示部材3には、図2に詳しく示
されるように所定の異なる位置に2つの光照射部(6a、
6b)を設置してなり、2つの入射方向検出手段4、5
(それぞれ4a、5aの光検出部と4b、5bの演算部とから構
成されている。)、各種演算と各ユニットを制御する中
央演算処理部8、及び演算結果や各種データ等を記憶す
る記憶手段7からなり、座標指示部材3の2つの光照射
部位置を三角測量の原理を用いて計測するシステムから
なる。
Embodiment 1 A coordinate output device 1 according to this embodiment is provided on a coordinate input surface 2 which is a display surface such as a paper surface or an LCD or CRT as shown in FIG. Will be installed. As shown in detail in FIG. 2, the coordinate pointing member 3 includes two light irradiators (6a, 6a,
6b), and two incident direction detecting means 4, 5
(They are composed of photodetectors 4a and 5a and arithmetic units 4b and 5b, respectively), a central processing unit 8 for controlling various operations and each unit, and a storage for storing operation results and various data. And a system for measuring the positions of the two light irradiation portions of the coordinate indicating member 3 using the principle of triangulation.

【0013】その動作について以下に説明する。本実施
例では、操作者がペン形状の座標指示部材3を保持して
座標入力面2の所望の座標をペン先11で指示すると、2
つの光源12、13からの参照光ビームが交互に点灯されて
前記座標指示部材3より照射される。本実施例による座
標指示部材3は、第2図に示すように、基本的にLDも
しくはLEDからなる二つの光源12、13と、前記座標指
示部材3を座標入力面に接触させた際に前記光源12、13
からの光が光照射部6a、6bからほぼ全周に渡り拡散放射
されるように設けた光学系61、62と、光源12、13を制御
するための制御回路10および電池等から構成される電源
(図示せず)とから構成されている。図2の右側に破線
で示したものは二つの光源12、13と座標指示部位(ペン
先)11との相対位置関係を示すものである。光源の点灯
は、前記座標指示部材に設けたメインスイッチ(図示せ
ず)により点灯させてもよいが、第3図に示すように省
エネ効果と誤検知等を考慮し前記座標入力面にペン先端
部11が接触したことを圧力センサーもしくは可動部材の
機械的変位によりスイッチをONにする機構15を設ける
ことにより前記座標指示部材3が前記座標入力面に接触
したことを感知して点灯する構成としてもよい。この実
施例では2つの光照射部からの位置を識別するために二
つの光源12、13を交互に排他的に点灯されるようにして
おり、前記光学系61、62により拡散光が座標指示部材
3の光照射部6a、6bからほぼ全周囲的に照射される照射
光を、前記入射方向検出手段4、5により受光して照射
光の方向ベクトルを算出し、前記入射方向検出手段の位
置情報をもとに前記2つの光照射部6a、6bの位置を算出
する。
The operation will be described below. In this embodiment, when the operator designates desired coordinates on the coordinate input surface 2 with the pen tip 11 while holding the pen-shaped coordinate indicating member 3, 2
The reference light beams from the two light sources 12 and 13 are alternately turned on and emitted from the coordinate indicating member 3. As shown in FIG. 2, the coordinate pointing member 3 according to the present embodiment includes two light sources 12 and 13 which are basically made up of LDs or LEDs, and when the coordinate pointing member 3 is brought into contact with a coordinate input surface, Light source 12, 13
From the light irradiators 6a and 6b, and includes a control circuit 10 for controlling the light sources 12 and 13, a battery, and the like. And a power supply (not shown). The one shown by a broken line on the right side of FIG. 2 shows the relative positional relationship between the two light sources 12 and 13 and the coordinate pointing part (pen tip) 11. The light source may be turned on by a main switch (not shown) provided on the coordinate indicating member. However, as shown in FIG. 3, a pen tip is provided on the coordinate input surface in consideration of an energy saving effect and erroneous detection. By providing a mechanism 15 for turning on the switch by the pressure sensor or the mechanical displacement of the movable member when the portion 11 comes into contact, the configuration is such that the coordinate indicating member 3 detects the contact with the coordinate input surface and turns on. Is also good. In this embodiment, the two light sources 12 and 13 are alternately and exclusively turned on in order to identify the positions from the two light irradiation units. Irradiation light emitted from the light irradiators 6a and 6b in almost all directions is received by the incident direction detecting means 4 and 5 to calculate a direction vector of the irradiating light, and position information of the incident direction detecting means is calculated. The positions of the two light irradiation units 6a and 6b are calculated based on the above.

【0014】次に、第4図を用いて本発明による測定シ
ステムの原理を説明する。本発明では座標入力面2をX
Z平面としたとき、レンズ中心が該座標入力面2周辺の
既知の位置にくるように低収差のレンズL、Lを配
置し、かつそのレンズの焦点距離fだけ離してXY平面
に平行にそれぞれ2つの位置検出素子(PSDやCCD
などのイメージセンサ等)を受光面の中心がレンズ光軸
上になるように設置し、前記座標指示部材3の二つの前
記光照射部6a、6bからの光Bij(i=1,2 j=1,2、iは前記
光照射部に、jは受光する光検出手段にそれぞれ対応す
る)を前記位置検出素子にそれぞれ入射させるような配
置構成をとっている。レンズL、Lを理想的とする
と、本光学系によりそれぞれの光源の照射光学系61、62
上のビーム出射位置により照射光Bij のレンズへの入
射角が決定される。前記位置検出素子に、たとえば二次
元のPSDを用いた場合には素子の各出力電流値の和に
対する所定の出力電流値の加減算値の比から、またCC
Dのような二次元撮像素子のような場合には二次元受光
強度パターンの一部もしくは全部の空間的な強度情報か
ら強度ピーク位置を検出することにより入射光のスポッ
ト位置を判定することが可能である。
Next, the principle of the measuring system according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present invention, the coordinate input surface 2 is set to X
When the plane is a Z plane, low-aberration lenses L 1 and L 2 are arranged so that the lens center is located at a known position around the coordinate input plane 2, and are separated by the focal length f of the lens and are parallel to the XY plane. Each has two position detection elements (PSD and CCD)
An image sensor or the like is installed such that the center of the light receiving surface is on the optical axis of the lens, and light B ij (i = 1,2 j) from the two light irradiation units 6a and 6b of the coordinate indicating member 3 = 1, 2, and i respectively correspond to the light irradiating section, and j corresponds to the light detecting means for receiving light). Assuming that the lenses L 1 and L 2 are ideal, the present optical system allows the irradiation optical systems 61 and 62 of the respective light sources to be used.
The incident angle of the irradiation light Bij on the lens is determined by the upper beam emission position. For example, when a two-dimensional PSD is used as the position detecting element, the ratio of the addition / subtraction value of a predetermined output current value to the sum of the output current values of the element,
In the case of a two-dimensional image sensor such as D, the spot position of the incident light can be determined by detecting the intensity peak position from the spatial intensity information of part or all of the two-dimensional received light intensity pattern It is.

【0015】今、前記位置検出素子上の上記スポット点
をPij (i=1,2 j= 1,2、iは前記光照射
位置に、jは入射する光検出手段にそれぞれ対応する)
とすると、たとえば点P11においては位置検出素子上
に第5図に示すように位置検出素子上のローカル座標の
中心をレンズ光軸上に、ローカル座標軸のx’軸及び
y’軸を空間座標のX,Y座標に平行にとった座標系に
おけるスポットの中心点P11のローカル座標を(xp
,yp)とおくと、光線B11の入射ベクトルV
11(点P11とレンズLの中心点を結ぶベクトルで
表す。)はZ軸とのなす角をθ、空間座標系のXY平
面内のX軸とのなす角をφとして次式のように算出さ
れる。 V11=(sinθcosφ ,sinθsinφ ,cos
θ) 但し f・tanθ=√(xp 2+yp 2) tanφ=y
p/xp 同様な方法により、光線B12における入射ベクトルV
12も算出される。次に、レンズ中心の空間座標上の位
置をL、Lとすると、光線B11とB の交点M
(光照射部6aの位置)は直線OL+tV11と直線
OL+kV 12(但し、t及びkは任意の実数)との
交点として与えられる。実際には測定誤差等により両直
線の最近接点から交点Mを求めることから、光線上の
任意の点をそれぞれQ11、Q12とおくと、Q11
12⊥(OL+tV11)かつQ1112⊥(OL
+kV12)が成り立つtもしくはkの値を求めるこ
とに帰着する。すなわち、次式の連立方程式を解くこと
により、交点Mの三次元座標が求まる。 V11・Q1112=(OL−OL)・V11
kV12・V11−tV11・V11=0 V12・Q1112=(OL−OL)・V+k
12・V12−tV 1112=0 上記連立方程式の解(tおよびkの値)をもちいて、上
記直線の式に代入して両直線の最近接点のQ11、Q
12を求め、どちらか一方もしくは両点の中点等を前記
交点Mとして採用する。同様にして、交点Mの三次
元座標位置も算出する。光源はたとえば排他的に交互に
点灯されることから、時分割的に識別して二つの交点座
標は上記方法により個別に求めることが可能であるが、
どちらの点がどちらの光源に対応するかは、たとえばY
座標値により判定可能である。すなわち、操作者がペン
状の座標指示部材3を保持した状態では照射部の位置に
高低差があることからY座標値が大きいほうが(すなわ
ち高い方)座標指示部材の入力面に対して離れている光
源ということになるから容易に対応する照射部6a、6bの
位置の判定が可能である。また指示座標部材3と中央制
御部8を有線で結び、前記制御部8により点灯光源と計
測データとの対応(同期をとる)をとる方法も可能であ
る。
Now, the spot point on the position detecting element
To Pij (i = 1,2, j = 1,2, i is the light irradiation
And j corresponds to the incident light detecting means, respectively)
Then, for example, the point P11On the position detection element
As shown in FIG. 5, the local coordinates on the position detecting element
The center is on the lens optical axis, the x 'axis of the local coordinate axis, and
In a coordinate system that takes the y 'axis parallel to the X and Y coordinates of the spatial coordinates
Center point P of spot11The local coordinates of (xp
1, Yp1), Ray B11Incident vector V
11(Point P11And lens L1Vector connecting the center points of
Represent. ) Is the angle between the Z axis and θ1, XY plane in the spatial coordinate system
Angle between the in-plane X axis and φ1Is calculated as
It is. V11= (Sinθ1cosφ, sinθ1sinφ1 , Cos
θ1) However, f ・ tanθ1= √ (xp1 Two+ yp1 Two) tanφ1= Y
p1/ xp1 In a similar manner, the ray B12Incident vector V at
12Is also calculated. Next, the position on the spatial coordinates of the lens center
L1, L2Then, ray B11And B1 2Intersection M of
1(Position of light irradiation part 6a) is a straight line OL1+ TV11And a straight line
OL2+ KV 12(Where t and k are arbitrary real numbers)
Given as an intersection. Actually due to measurement error etc.
Intersection M from the closest point of the line1From the
Each point is Q11, Q12In other words, Q11Q
12⊥ (OL1+ TV11) And Q11Q12⊥ (OL
2+ KV12) To determine the value of t or k
And return to In other words, solving the following simultaneous equations
The intersection M1The three-dimensional coordinates of are obtained. V11・ Q11Q12= (OL2-OL1) ・ V11+
kV12・ V11-TV11・ V11= 0 V12・ Q11Q12= (OL2-OL1) ・ V1+ K
V12・ V12-TV 11V12= 0 Using the solution of the above simultaneous equations (the values of t and k),
Substituting into the equation of the straight line, the Q of the closest point of both straight lines11, Q
12And calculate the midpoint of one or both
Intersection M1To be adopted. Similarly, the intersection M2Tertiary
The original coordinate position is also calculated. The light sources are for example exclusively alternating
Since they are lit, they are identified in a time-division
The target can be obtained individually by the above method,
Which point corresponds to which light source is determined by, for example, Y
The determination can be made based on the coordinate values. That is, the operator
In the state where the coordinate pointing member 3 in a shape of is held,
Because there is a height difference, the larger Y coordinate value is
Light that is farther from the input surface of the coordinate indicating member
The irradiation units 6a and 6b
The position can be determined. In addition, the pointing coordinate member 3 and the central system
The control unit 8 is connected by wire, and the control unit 8 controls the lighting light source and the meter.
It is also possible to use a method to synchronize (synchronize) with the measurement data.
You.

【0016】今座標指示部材3において各照射部6a,6b
の位置と指示部位S(ペン先11)とが図2に示すように
所定の間隔に直線上に配置されるよう構成されていると
すると、指示部位Sと各交点M,Mとは次式の直線
のベクトル式の関係が成り立つ。よって各交点の座標値
から指示部位Sを求めることができる。 OS=OM+a M ただし、定数「a」は前記各光源位置と指示部位の相対
関係(設置間隔の比)からあらかじめ算出され、装置に
記憶されている。以上により、指示部位の位置Sを算出
し、このときのX及びZ座標値を入力平面の座標値とす
ることにより出力座標とする。さらに前記記憶手段7に
記憶された前記出射位置の相対位置もしくは前記出射位
置の少なくとも一方と前記座標指示部位との相対な位置
関係の少なくともいずれか一方のデータを可変にする手
段を設ける。具体的には直接記憶手段のデータを読み書
きするユーティリティーソフトを次段の情報処理装置に
導入しておき、それを実行することにより直接書き換え
たり、ボリュームによる可変抵抗値を検知してそれと連
動して上記データのいずれかを更新するなどして上記係
数aの値を変更し、光出射位置と指示部位との位置デー
タを書き換えることができる。このことにより、実際の
組み付け時の誤差(器差)や計測誤差等の影響を補正し
て指示座標位置Sの計測精度を向上させることが可能と
なる。
Now, in the coordinate indicating member 3, each of the irradiation sections 6a, 6b
As shown in FIG. 2, the position of the point S and the pointing part S (the pen tip 11) are arranged on a straight line at a predetermined interval, and the pointing part S and the intersections M 1 and M 2 The relationship of the following linear vector equation holds. Therefore, the designated portion S can be obtained from the coordinate value of each intersection. OS = OM 1 + a M 1 M 2 Here, the constant “a” is calculated in advance from the relative relationship between each light source position and the indicated part (ratio of installation intervals) and stored in the apparatus. As described above, the position S of the designated part is calculated, and the X and Z coordinate values at this time are used as the coordinate values of the input plane to obtain the output coordinates. Further, there is provided means for changing the data of at least one of the relative position of the emission position or the relative positional relationship between the coordinate designation site and at least one of the emission positions stored in the storage means 7. Specifically, utility software that reads and writes data in the direct storage means is installed in the next-stage information processing device, and by executing it, it is directly rewritten, or the variable resistance value by the volume is detected and linked with it. By changing the value of the coefficient a by updating any of the data, the position data between the light emission position and the designated portion can be rewritten. As a result, it is possible to improve the measurement accuracy of the designated coordinate position S by correcting the effects of errors (instrument errors) and measurement errors during actual assembly.

【0017】[0017]

【実施例2】請求項7の発明に対応する実施例につい
て、第6図にその構成の概略を示す。本実施例では、前
記角度検出手段として前記レンズの代わりにピンホール
25を用い、受光素子22と所定の距離、たとえば焦点距離
fだけ離して設置した構成とし、受光素子22上の強度パ
ターンの中心(もしくは光量分布を考慮に入れた重心)
とピンホール中心軸位置からの受光素子上の入射光の座
標値と前記距離fから前記レンズを用いた算出方法と同
様に入射ベクトルの成分を算出することができる。この
実施例は、受光強度を確保できれば高価なレンズを用い
ずに精度よく入射方向を検出することが可能となる。
Embodiment 2 FIG. 6 schematically shows the structure of an embodiment corresponding to the seventh aspect of the present invention. In this embodiment, a pinhole is used instead of the lens as the angle detecting means.
25, and is set apart from the light receiving element 22 by a predetermined distance, for example, a focal length f, and the center of the intensity pattern on the light receiving element 22 (or the center of gravity in consideration of the light amount distribution)
The component of the incident vector can be calculated from the coordinate value of the incident light on the light receiving element from the center axis position of the pinhole and the distance f in the same manner as the calculation method using the lens. In this embodiment, if the light receiving intensity can be ensured, the incident direction can be detected accurately without using an expensive lens.

【0018】[0018]

【実施例3】請求項8の発明に対応する実施例につい
て、第7図及び第8図に構成の概略をに示す。本実施例
では、第7図に示すように座標指示部材上に所定の信号
を生成するための手段31と送信指示を操作するボタン30
が配置されていて、前記ボタン操作により所定の信号に
変調された信号を前記光源のうちの一方を搬送波とし
て、前記信号生成手段30からの所定の信号を重畳して送
信し、前記角度検出手段のうちの一つの光検出部にて前
記信号光を受信し、所定の信号を復調する受信部35にて
復調した信号を前記中央演算処理部8にて、所定の信号
に変換後、次段の情報処理装置(例えば、パーソナルコ
ンピュータPCや情報端末)へ出力する。例えば、本装
置をマウスとして用いることを考えると、マウスボタン
のクリック動作を本機能で実現することにより、PC等
のGUI操作の為の入力装置として用いることが可能に
なる。また、前記信号生成手段31にて単一ボタンの操作
の種類もしくは複数のボタンの操作に応じて重畳する信
号を用意しておくことにより、次段の装置へ複数の異な
る動作を指示することも可能である。さらに専用の送受
信部35をそれぞれに設けて、前記光源とは波長の異なる
光を搬送波としてもよい。また同様に専用の送受信部を
設けて、電波もしくは超音波を搬送波に用いても同様な
ことが可能である。
Embodiment 3 An embodiment corresponding to the eighth aspect of the present invention is schematically shown in FIGS. 7 and 8. FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 7, a means 31 for generating a predetermined signal on a coordinate indicating member and a button 30 for operating a transmission instruction are provided.
Is arranged, and a signal modulated to a predetermined signal by the button operation is transmitted by superimposing a predetermined signal from the signal generation unit 30 with one of the light sources as a carrier wave, and the angle detection unit The signal light received by one of the light detection units is converted into a predetermined signal by the central processing unit 8 after the signal demodulated by the reception unit 35 that demodulates a predetermined signal is received by the next stage. (For example, a personal computer PC or an information terminal). For example, considering that this apparatus is used as a mouse, by realizing a click operation of a mouse button with this function, the apparatus can be used as an input apparatus for GUI operation of a PC or the like. Also, by preparing a signal to be superimposed in accordance with the type of operation of a single button or the operation of a plurality of buttons in the signal generation means 31, it is also possible to instruct a plurality of different operations to the next device. It is possible. Furthermore, a dedicated transmission / reception unit 35 may be provided for each, and light having a different wavelength from the light source may be used as a carrier. Similarly, the same can be achieved by providing a dedicated transmission / reception unit and using radio waves or ultrasonic waves as carrier waves.

【0019】本発明は種々の変形が可能で、たとえば指
示座標部材の光源部を複数の光源を円周上に半径方向に
光軸を向けた方向に設置することにより実現することも
可能である。また前記光検出部には前記光源の波長以外
を遮光するフィルタを設けることにより外光等の影響を
低減することが可能である。さらに、一定時間前記入射
方向検出手段に入力信号がない場合には前記中央演算処
理部等への電力を抑えることによる省エネに対応するこ
とや圧力センサーや加速度もしくは傾斜センサーにより
前記座標指示部材を操作者が保持したことを検出するこ
とにより前記光源部に電力を供給することも可能であ
る。
The present invention can be variously modified. For example, the light source section of the pointing coordinate member can be realized by installing a plurality of light sources on the circumference in the direction of the optical axis in the radial direction. . Further, by providing a filter for blocking light other than the wavelength of the light source in the light detection unit, it is possible to reduce the influence of external light or the like. Further, when there is no input signal to the incident direction detecting means for a certain period of time, it is possible to cope with energy saving by suppressing electric power to the central processing unit, etc., and to operate the coordinate indicating member by a pressure sensor, acceleration or inclination sensor. It is also possible to supply power to the light source unit by detecting that the user has held it.

【0020】[0020]

【発明の効果】請求項1に記載の本発明は、前記座標指
示部材上の2つ以上の異なる部位から所定の光を照射す
る手段と、前記照射光を受光し、前記照射光の入射方向
を検出するための所定の位置に配置してなる光検出手段
と前記光検出手段の光強度情報から前記入射方向を算出
する演算手段とからなる少なくとも2つの方向検出手段
とを有し、さらに前記座標指示部材上の2つ以上の光照
射手段の位置と前記座標指示部材の座標指示部位との相
対的な位置情報を記憶する手段と、前記入射方向情報と
前記方向検出手段の位置情報から前記出射位置を算出す
る演算手段、及び前記出射位置情報と前記出射位置と前
記座標指示部位との相対的な位置情報をもとに前記指示
座標位置を算出する演算手段とを有することを特徴とす
る光学式座標情報出力装置であり、基本的に座標指示部
材に取り付けられた発光素子の位置を検出してその位置
情報を基に該部材の指示部の位置を割り出してその座標
情報を出力しようとするものであるるから、高性能に座
標情報を割り出すことができる。しかも、上記の構成で
あるから小型で安価な座標出力装置を提供することが可
能である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided means for irradiating predetermined light from two or more different portions on the coordinate indicating member, receiving the irradiating light, and incident direction of the irradiating light. And at least two direction detection means including a light detection means arranged at a predetermined position for detecting the light intensity information and a calculation means for calculating the incident direction from light intensity information of the light detection means, further comprising: Means for storing relative position information between the position of two or more light irradiation means on the coordinate indicating member and the coordinate indicating part of the coordinate indicating member; and obtaining the position information from the incident direction information and the position information of the direction detecting means. Calculating means for calculating an emission position; and calculating means for calculating the designated coordinate position based on the emission position information and relative position information between the emission position and the coordinate designation part. Optical coordinate information A force device, which basically detects the position of a light emitting element attached to a coordinate pointing member, determines the position of the pointing portion of the member based on the position information, and outputs the coordinate information. Therefore, coordinate information can be determined with high performance. Moreover, with the above configuration, it is possible to provide a small and inexpensive coordinate output device.

【0021】請求項2に記載の発明は、上記光学式座標
情報出力装置において、2つ以上の前記座標指示部材の
所定の位置に配置してなる光源を排他的に点灯する手段
を有することにより、何れの光源からの光であるかを識
別しでき、各光源の位置計測に効果的である。また請求
項3に記載の発明は、上記座標情報出力装置において、
座標指示部材の照射光が前記座標指示部材の所定の部位
からほぼ全周囲的に照射されるように光源部を構成する
ようにしているので、座標指示部材がどの位置にあって
も、またどのような方向・傾斜の状態にあっても安定し
てその位置情報の検出演算が実行できる。また請求項4
に記載の発明は、上記光学式座標情報出力装置におい
て、記憶手段に記憶されるべき座標指示部材上の2つ以
上の光照射手段の位置と前記座標指示部材の座標指示部
位との相対位置関係を、該座標指示部材によって所定位
置を指示させた状態で上記本発明の光学式座標情報出力
装置を用いて前記座標指示部材の光出射位置(光源位
置)の計測演算を実行し、その結果としての位置情報と
先の所定位置の情報とから相対的な位置情報を特定する
構成を採用したので、設計情報からでなく相対的な位置
情報を直接得られることになり、光源の取り付け器差が
あってもそれに影響されることがない正確な情報が得ら
れる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical coordinate information output device, wherein the optical coordinate information output device includes means for exclusively turning on a light source disposed at a predetermined position of the two or more coordinate indicating members. It is possible to identify from which light source the light is emitted, which is effective for measuring the position of each light source. According to a third aspect of the present invention, in the coordinate information output device,
Since the light source unit is configured so that the irradiation light of the coordinate indicating member is emitted from the predetermined portion of the coordinate indicating member almost all around, no matter where the coordinate indicating member is, Even in such a direction / inclination state, the detection calculation of the position information can be executed stably. Claim 4
In the above optical coordinate information output device, the relative position relationship between the position of two or more light irradiation units on the coordinate indicating member to be stored in the storage unit and the coordinate indicating part of the coordinate indicating member in the optical coordinate information output device. In a state where a predetermined position is designated by the coordinate pointing member, a measurement calculation of a light emitting position (light source position) of the coordinate pointing member is performed using the optical coordinate information output device of the present invention, and as a result, Since the relative position information is specified from the position information of the first position and the information of the predetermined position, the relative position information can be directly obtained not from the design information. Accurate information is obtained without being affected by it.

【0022】また請求項5に記載の発明は、上記光学式
座標情報出力装置において、記憶手段に記憶された前記
出射位置の相対位置もしくは前記出射位置の少なくとも
一方と座標指示部位との相対な位置関係のいずれか少な
くとも一方のデータを書き換え可能にする手段を設けた
ものであるから、光源の数プラス1だけある位置情報の
いずれかが相対的に位置ズレを起こした場合に補正が可
能である。また請求項6に記載の発明は、上記光学式座
標情報出力装置において、座標指示部材が座標入力平面
に接触したことを感知して、光照射手段としての発光素
子に電力を供給して発光させる手段を設けたものである
から、前記光照射手段は常時光を照射する必要はなく、
位置検知を要するときすなわち前記座標指示部材が座標
入力平面に接触した時に照射するようにすればよいの
で、無駄な電力消費をしない省力化が計れるものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, a relative position of the emission position or a relative position of at least one of the emission positions and a coordinate designation portion stored in a storage means. Since means for making at least one of the relational data rewritable is provided, correction can be made when any of the positional information corresponding to the number of light sources plus one is relatively displaced. . According to a sixth aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, power is supplied to a light emitting element as light irradiation means to emit light by detecting that the coordinate pointing member has contacted the coordinate input plane. Since the light irradiating means does not need to constantly irradiate light,
Irradiation may be performed when position detection is required, that is, when the coordinate pointing member comes into contact with the coordinate input plane, thereby saving power without wasting power.

【0023】また請求項7に記載の発明は、上記光学式
座標情報出力装置において、入射方向検出手段は開口部
から所定の距離に所定パターンで配置された受光素子群
を有し、該受光素子群の光強度パターン情報から入射方
向を判定する判定手段を備えたものであるから、光源か
らの照射光は受光部である入射方向検出手段の開口部を
経て開口部から所定の距離間隔で所定パターンで二次元
的に配置された受光素子群で受光され、この光スポット
の位置は該受光素子群の光強度パターン情報から検知で
き、光源の方向に当たる光の入射方向を割り出すことが
できる。また請求項8に記載の発明は、上記光学式座標
情報出力装置において、少なくとも一つの座標指示部材
上に所定の動作を指示するための操作部と、前記操作部
の動作に応じて所定の無線信号を発生する送信部とを設
け、前記送信部からの信号を受信して所定の信号を接続
された次段の装置へ出力する手段とを有するものである
から、座標情報出力と同時にマウス機能的に他の操作指
示を次段の装置へ通知することが可能で情報機器のグラ
フィカルユーザーインターフェイス(GUI)の操作を
本装置により行うことが可能になる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical coordinate information output device, the incident direction detecting means has a light receiving element group arranged in a predetermined pattern at a predetermined distance from the opening. Since there is provided a determining means for determining the incident direction from the light intensity pattern information of the group, the irradiation light from the light source passes through the opening of the incident direction detecting means, which is a light receiving section, at a predetermined distance from the opening. The light is received by the light receiving element group two-dimensionally arranged in a pattern, and the position of this light spot can be detected from the light intensity pattern information of the light receiving element group, and the incident direction of the light falling on the direction of the light source can be determined. The optical coordinate information output device may further include an operation unit for instructing a predetermined operation on at least one coordinate indicating member, and a predetermined wireless communication in response to the operation of the operation unit. A transmitting unit for generating a signal, and a unit for receiving a signal from the transmitting unit and outputting a predetermined signal to a connected next-stage device. It is possible to notify other operation instructions to the next-stage device, and the operation of the graphical user interface (GUI) of the information equipment can be performed by this device.

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

【図1】 本発明による光学式座標入力装置の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view of an optical coordinate input device according to the present invention.

【図2】 本発明による座標指示部材の概略図を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic view of a coordinate pointing member according to the present invention.

【図3】 本発明による座標指示部材の他の形態概略図
を示す図である。
FIG. 3 is a schematic view showing another form of the coordinate indicating member according to the present invention.

【図4】 本発明による測定システムの原理を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of a measurement system according to the present invention.

【図5】 本発明における位置検出素子上のスポット点
の位置と照射光との関係を示す動作原理図である。
FIG. 5 is an operation principle diagram showing a relationship between a position of a spot point on a position detecting element and irradiation light in the present invention.

【図6】 レンズに換えてピンホール開口部を用いた実
施例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which a pinhole opening is used instead of a lens.

【図7】 本発明の座標指示部材に所定の情報を発信で
きる機能を持たせた実施例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment in which a function of transmitting predetermined information is provided to the coordinate indicating member of the present invention.

【図8】 座標指示部材から発信した所定の情報を次段
の情報処理装置へ出力する機能を備えた実施例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment having a function of outputting predetermined information transmitted from a coordinate indicating member to an information processing device at the next stage.

【図9】 従来技術の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学式座標入力装置 7 記憶手段 2 座標入力面 8 中央演算処理手
段 3…座標指示部材 10 制御回路 4,5 角度検出手段 11 座標指示部位 6a,6b 光照射部 12,13 光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical coordinate input device 7 Storage means 2 Coordinate input surface 8 Central processing means 3 ... Coordinate indicating member 10 Control circuit 4,5 Angle detecting means 11 Coordinate indicating part 6a, 6b Light irradiation part 12,13 Light source

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光素子を搭載した座標指示部材からの光
を受光し、受光素子上の光強度情報から入射光の入射角
度を検出する角度検出手段を有する位置検出部からなる
座標情報出力装置において、前記座標指示部材上の2つ
以上の異なる部位から所定の光を照射する手段と、前記
照射光を受光し、前記照射光の入射方向を検出するため
の所定の位置に配置してなる光検出手段と前記光検出手
段の光強度情報から前記入射方向を算出する演算手段と
からなる少なくとも2つの方向検出手段とを有し、さら
に前記座標指示部材上の2つ以上の光照射手段の位置と
前記座標指示部材の座標指示部位との相対的な位置情報
を記憶する手段と、前記入射方向情報と前記方向検出手
段の位置情報から前記出射位置を算出する演算手段、及
び前記出射位置情報と前記出射位置と前記座標指示部位
との相対的な位置情報をもとに前記指示座標位置を算出
する演算手段とを有することを特徴とする光学式座標情
報出力装置。
1. A coordinate information output device comprising: a position detector having an angle detector for receiving light from a coordinate indicating member on which a light emitting element is mounted and detecting an incident angle of incident light from light intensity information on the light receiving element. A means for irradiating predetermined light from two or more different parts on the coordinate indicating member, and a light receiving means for receiving the light and arranging the light at a predetermined position for detecting an incident direction of the light. And at least two direction detection units each including a light detection unit and a calculation unit that calculates the incident direction from light intensity information of the light detection unit, and two or more light irradiation units on the coordinate pointing member. Means for storing relative position information between a position and a coordinate indicating part of the coordinate indicating member; calculating means for calculating the output position from the incident direction information and position information of the direction detecting means; and the output position information The optical coordinate information output apparatus characterized by having a calculating means for calculating the indicated coordinate position based on the relative position information of the coordinate indicator portion and said exit position.
【請求項2】前記光学式座標情報出力装置において、2
つ以上の前記座標指示部材の所定の位置に配置してなる
光源を排他的に点灯する手段を有したことを特徴とする
請求項1に記載の光学式座標情報出力装置。
2. The optical coordinate information output device according to claim 2, wherein
2. The optical coordinate information output device according to claim 1, further comprising means for exclusively turning on a light source disposed at a predetermined position of one or more of said coordinate indicating members.
【請求項3】前記座標情報出力装置において、前記座標
指示部材の前記照射光が前記座標指示部材の所定の部位
からほぼ全周囲的に照射されるように光源部を構成した
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学式座標情
報出力装置。
3. The coordinate information output device according to claim 1, wherein the light source unit is configured so that the irradiation light of the coordinate indicating member is emitted from a predetermined portion of the coordinate indicating member substantially all around. The optical coordinate information output device according to claim 1.
【請求項4】前記光学式座標情報出力装置において、所
定位置を指示させた前記座標指示部材の光出射位置の計
測演算結果から前記記憶手段に記憶された対応する相対
位置関係を特定する手段を設けたことを特徴とする請求
項1〜3に記載の光学式座標情報出力装置。
4. An optical coordinate information output device, comprising: means for specifying a corresponding relative positional relationship stored in the storage means from a measurement calculation result of a light emitting position of the coordinate pointing member which has designated a predetermined position. The optical coordinate information output device according to claim 1, wherein the optical coordinate information output device is provided.
【請求項5】前記光学式座標情報出力装置において、前
記記憶手段に記憶された前記出射位置の相対位置もしく
は前記出射位置の少なくとも一方と前記座標指示部位と
の相対な位置関係のいずれか少なくとも一方のデータを
書き換え可能にする手段を設けたことを特徴とする請求
項1〜4に記載の光学式座標情報出力装置。
5. In the optical coordinate information output device, at least one of a relative position of the emission position stored in the storage means or a relative positional relationship between at least one of the emission positions and the coordinate pointing portion. 5. An optical coordinate information output device according to claim 1, further comprising means for making the data of the above-mentioned data rewritable.
【請求項6】前記座標情報出力装置において、前記座標
指示部材が座標入力平面に接触したことを感知して、前
記光照射手段としての発光素子に電力を供給して発光さ
せる手段を設けたことを特徴とする請求項1〜5に記載
の光学式座標情報出力装置。
6. The coordinate information output device further comprises means for detecting the contact of the coordinate indicating member with a coordinate input plane and supplying power to a light emitting element as the light irradiation means to emit light. The optical coordinate information output device according to claim 1, wherein:
【請求項7】前記光学式座標情報出力装置において、前
記入射方向検出手段は開口部から所定の距離に所定パタ
ーンで配置された受光素子群を有し、該受光素子群の光
強度パターン情報から入射方向を判定する判定手段を備
えていることを特徴とする請求項1〜6に記載の光学式
座標情報出力装置。
7. The optical coordinate information output device, wherein the incident direction detecting means has a light receiving element group arranged in a predetermined pattern at a predetermined distance from the opening, and based on the light intensity pattern information of the light receiving element group. The optical coordinate information output device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a determination unit that determines an incident direction.
【請求項8】前記光学式座標情報出力装置において、少
なくとも一つの前記座標指示部材上に所定の動作を指示
するための操作部と、前記操作部の動作に応じて所定の
無線信号を発生する送信部とを設け、前記送信部からの
信号を受信して所定の信号?を次段の装置へ出力する手
段とを有することを特徴とする請求項1〜7に記載の光
学式座標情報出力装置。
8. The optical coordinate information output device, wherein an operation unit for instructing a predetermined operation on at least one of the coordinate indicating members and a predetermined radio signal are generated according to the operation of the operation unit. A transmitting unit, and receiving a signal from the transmitting unit and receiving a predetermined signal? Output means for outputting the optical coordinate information to a next-stage device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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