JP2002287886A - 光学式座標入力装置 - Google Patents

光学式座標入力装置

Info

Publication number
JP2002287886A
JP2002287886A JP2001084061A JP2001084061A JP2002287886A JP 2002287886 A JP2002287886 A JP 2002287886A JP 2001084061 A JP2001084061 A JP 2001084061A JP 2001084061 A JP2001084061 A JP 2001084061A JP 2002287886 A JP2002287886 A JP 2002287886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coordinate
angle
information
input device
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001084061A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4357761B2 (ja
Inventor
Masayoshi Kato
正良 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001084061A priority Critical patent/JP4357761B2/ja
Publication of JP2002287886A publication Critical patent/JP2002287886A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4357761B2 publication Critical patent/JP4357761B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度かつ手つき等の問題に対応した柔軟な
操作環境のもとでの座標入力装置を提供する。 【解決手段】 走査ビームが照射される部位からの反射
光を受光し、前記反射光の入射角度情報を分離検出する
ための角度検出部を有し受光素子上の光強度情報から反
射光の入射角度を算出する演算部からなる角度検出手段
と、前記入射角度情報及び前記角度検出手段の位置情報
から前記走査ビームの照射位置を算出するための演算手
段とを有する位置検出手段、および該位置検出手段から
の計測範囲内の一連の位置情報を記憶する手段と、該記
憶手段の一連の位置情報から前記座標指示部材の位置を
判定する判定手段とを設け、該判定手段により特定され
た座標指示部材の位置情報を基に目標位置の座標を算出
し、座標データとして次段へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本発明はパーソナ
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2次元座標領域へ入力可能
な座標入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光ビームを走査することにより座
標を検出する方法としては、たとえば特開平10−31
546号公報に開示された方法がある。図11に示すご
とくこの従来方法によれば、入力したい座標に対応した
目標位置を指示するスタイラスペン50の球形51の反
射部からの走査ビームの反射戻り光を座標位置が既知の
2つの位置P1(x1,y1)、P2(x2,y2)検
出部により角度検出を行い、三角測量の原理によりペン
先の座標位置S(x,y)を検出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図11に示す従来方法
では座標指示部材としてのペンが限定されてしまい指定
されたペン以外での座標入力が困難になる。また、ペン
先形状も限定され入力時のカーソル等が見にくくなるな
ど、ユーザビリティーに問題が残る。さらに、入力装置
を寝かせたスタイルでの入力の際の手つき等があった場
合に誤動作するなどの問題も残る。
【0004】本発明は、このような従来の事情に鑑みて
なされたもので、高精度かつ手つき等の問題に対応した
柔軟な操作環境のもとでの座標入力装置を提供すること
をその課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項1に記載の光学式座標入力装置
は、概略平行光からなる光ビームを走査する光ビーム走
査手段と、座標指示部材からの反射光を受光し、受光素
子上の光強度情報から反射光の入射角度を検出する角度
検出部を少なくとも一つ有する位置検出部とからなる座
標入力装置において、前記走査ビームが照射される部位
からの反射光を受光し、前記反射光の入射角度情報を分
離検出するための角度検出部を有し受光素子上の光強度
情報から反射光の入射角度を算出する演算部からなる角
度検出手段と、前記入射角度情報及び前記角度検出手段
の位置情報から前記走査ビームの照射位置を算出するた
めの演算手段とを有する位置検出手段、および該位置検
出手段からの計測範囲内の一連の位置情報を記憶する手
段と、該記憶手段の一連の位置情報から前記座標指示部
材の位置を判定する判定手段とを設け、該判定手段によ
り特定された座標指示部材の位置情報を基に目標位置の
座標を算出し座標データとして次段へ出力する構成とし
ている。
【0006】請求項1に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0007】請求項2に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1に記載の光学式座標入力装置において、前記光
ビーム走査手段と、所定の間隔をおいて設置してなり、
かつ入射角度を受光素子上の光強度位置変化に変換する
光学系を有する二つの角度検出手段とを配置し、前記角
度検出手段のそれぞれの座標位置を記憶する手段を有
し、前記角度検出手段の座標データと前記角度検出手段
からの角度情報とにより前記計測位置の座標を算出する
構成としている。
【0008】請求項2に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0009】請求項3に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1に記載の光学式座標入力装置において、概略平
行光からなる光ビームを走査するとともに照射角度を検
出する角度検出部を有する光ビーム走査手段と、一定間
隔隔てて設置し、かつ入射角度を受光素子上の光強度位
置変化に変換する光学系を有する一つの角度検出手段と
を配置し、前記光ビーム走査手段と前記角度検出手段の
それぞれの座標位置を記憶する手段を有し、前記記憶手
段に保持された座標データと前記角度検出手段および光
ビーム走査手段で計測されたそれぞれの角度情報により
前記計測位置の座標を算出する構成としている。
【0010】請求項3に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0011】請求項4に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1,2又は3に記載の光学式座標入力装置におい
て、計測対象となる表示領域の表示面の座標系上の既知
の複数の座標位置に補正用のマーカを表示する手段を有
し、前記マーカをそれぞれ個別に指示し、その情報から
前記角度検出手段の表示座標系での座標位置を算出する
手段と、その結果により前記角度検出手段の座標位置情
報を補正する手段とを有する構成としている。
【0012】請求項4に記載の発明によれば、生産時の
組み付け誤差やユーザへの運搬の際などに発生する各ユ
ニットのずれなどによる、座標読み取りエラーを回避で
き、信頼性の高い座標入力装置を提供することが可能で
ある。
【0013】請求項5に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1,2,3又は4に記載の光学式座標入力装置に
おいて、前記計測範囲内の一連の位置情報を記憶する手
段に保持された位置情報のうち少なくとも一つの座標成
分の最大値もしくは最小値の情報を基に前記記憶手段の
一連の位置情報から前記座標指示部材の位置を判定する
構成としている。
【0014】請求項5に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0015】請求項6に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1,2,3又は4に記載の光学式座標入力装置に
いて、前記座標指示部材の前記走査ビームが照射される
部位を含む所定の範囲に所定の反射係数を有する拡散反
射面を設置し、かつ前記角度検出手段への受光光量情報
を記憶する手段を有し、前記受光光量情報を元に指示座
標を判定する構成としている。
【0016】請求項6に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境を提供する
とともに高速な座標入力を可能とする座標入力装置を提
供することが可能である。
【0017】請求項7に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1乃至6のいずれかに記載の光学式座標入力装置
において、前記角度検出手段が、所定の焦点距離を有す
る一つないしは複数のレンズからなる光学系と、その焦
点面上に設置された入射位置の判定が可能な受光素子と
からなる構成としている。
【0018】請求項7に記載の発明によれば、簡単な構
成により高精度の角度検出機能を実現することが可能で
ある。
【0019】請求項8に記載の光学式座標入力装置は、
請求項3に記載の光学式座標入力装置において、前記光
ビーム走査手段内の前記角度検出部が、等速回転する反
射素子と所定の位置での少なくとも一つの走査ビーム検
出部と時間を計測するタイマー部とからなり、前記走査
ビーム検出部からの出力信号と前記タイマー部からの時
間情報から前記走査ビームの出射角度を計測する構成と
している。
【0020】請求項8に記載の発明によれば、簡単な構
成により高精度の角度検出機能を実現することが可能で
ある。
【0021】請求項9に記載の光学式座標入力装置は、
請求項1乃至8のいずれかに記載の光学式座標入力装置
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、該操作部の動作に連
動して所定の無線信号を発生する送信部とを設け、該送
信部からの信号を受信して所定の信号を次段の入力装置
へ出力する手段を有する構成としている。
【0022】請求項9に記載の発明によれば、座標入力
と同時に他の操作指示を次段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(GU
I)の操作を本装置により行うことが可能になる。
【0023】請求項10に記載の光学式座標入力装置
は、請求項1乃至9のいずれかに記載の光学式座標入力
装置において、前記計測範囲内の一連の位置情報を記憶
する手段に記憶された位置情報から前記座標指示部材の
位置を判定する際に、前記座標指示部材の形状情報から
座標指示部材の種類を判定する判定手段を有する構成と
している。
【0024】請求項10に記載の発明によれば、座標指
示部材の種類を容易に判定可能で、その結果を用いて次
段の情報機器装置のユーザーインターフェイスを適切に
切り替えることにより操作性を向上することが可能にな
る。
【0025】請求項11に記載の光学式座標入力装置
は、請求項6に記載の光学式座標入力装置において、前
記座標判定部にて指示座標を判定する際に、前記角度検
出手段への受光光量情報を元に座標指示部材の種類を判
定する判定手段を有する構成としている。
【0026】請求項11に記載の発明によれば、座標指
示部材の種類を容易に判定可能で、その結果を用いて次
段の情報機器装置のユーザーインターフェイスを適切に
切り替えることにより操作性を向上することが可能にな
る。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳述する。 [実施例1]図1は本発明に係る光学式座標入力装置の
概略構成図、図2、図3、図4及び図9はそれぞれ本実
施形態の動作原理を示す図である。
【0028】本発明に係る座標入力装置1は、図1に示
すように液晶デバイス(LCD)やCRT等の情報表示部2に
操作者の座標指示部材3を保持した手を含む操作部位と
対向する位置に設置される。本座標入力装置1は、コリ
メートレンズ付きの発光素子(LD)もしくはLED光源8
とミラーをモーター等の回転素子に設置してなる走査素
子10及びコントローラ9からなる光ビーム走査手段1
1と、角度検出手段4、5(各々検出部4a、5aと演
算部4b、5bとからなる)、各種演算と各ユニットを
制御する中央演算処理部6、及び演算結果等を記憶する
記憶手段7を有し、座標指示部材3を保持した手を含む
操作部位の二次元形状を三角測量の原理を用いて計測す
るシステムからなる。
【0029】以下に本発明の座標入力装置の動作につい
て説明する。
【0030】本発明では、情報表示面2の表面近傍の平
行な平面内に概略平行な光ビームを前記走査素子10の
回転に伴って放射状に照射する。操作者が座標指示部材
3(例えばスタイラスペン)を保持して表示面2の所望
の座標を指示すると、前記走査ビームが前記座標指示部
材3を保持した手を含む操作部位をスキャンする。照射
された光ビームスポットでは拡散反射光が生じ、2次光
源を形成する。角度検出部4a、5aは図2に示すよう
に、シリンドリカルレンズ15aとその焦点距離位置に
ある位置検出素子15b(たとえばPSDやCCDなどの光強
度を入射スポット位置情報に変換する受光素子である)
から構成され、前記2次光源が十分に小さく、2次光源
からの拡散反射光が十分に前記角度検出部から平行光と
みなせる場合、前記角度検出部の入射スポット16のレ
ンズ光軸点(光軸と受光素子との交点)からの距離情報
δから入射角度αは次式から求めることができる。
【0031】δ=f・tan(π/2-α) ただし、ここでは表示画面の直交する2辺をX及びY軸
とし(以後表示座標系という)、入射角度はX軸とのな
す角度とする。また、説明を簡単化するために本実施例
では角度検出部のレンズ15aの光軸はY軸に平行とす
る。実際には、表示範囲内を効率よく検出することを考
えると前記光軸は表示面の重心に向けるのが望ましい
が、その際はあらかじめ光軸とX軸との角度を考慮し
て、入射角を算出すればよい。同様にして、もう一方の
角度検出部への入射角度βも求める。
【0032】次に各入射角度が求まる(演算部4b、5
bで行う)と、図3に示すように前記表示座標上での角
度検出部の位置をP1、P2とし、前記2次光源の位置を
S1、S1から線分P1P2に垂線を引いた際の交点をMとする
と、幾何学的関係から次式が成り立つ。
【0033】|S1M|=L1・tanα=(L-L1)tanβ ただし、|S1M|は線分S1M の大きさを表し、LはP1及びP2
間の距離(L= |P1P2|)、L1はP1及びM間の距離(L= |P1
M|)とする。よって、中央演算処理部6により、上記関
係からL1について解くことにより、次式が成り立つ。
【0034】L1=L・tanβ/(tanα+tanβ) |S1M|= L tanαtanβ/(tanα+tanβ) 上記の結果と、各角度検出部の座標から、2次光源の座
標位置S1を算出する。
【0035】本発明では、一回転の走査で計測される前
記2次光源の位置情報20を記憶する記憶手段7を有
し、ここに中央演算処理部6で演算された上記位置情報
20を記憶する。座標指示部材3は操作者から最も離れ
ている点にあることに注目し、次の走査に入るまでに上
記位置情報の比較を行い、図4に示すように本実施例の
場合、操作者と対向するように本座標入力装置1を設置
していることから、角度検出部に最も近い点21(上記
位置情報ではy座標の最小値採用、もしくは別の方法と
して前記点とその近傍点とから重心位置を算出してそれ
を採用)を判定することにより、座標指示部材位置を特
定し、その座標を入力指示座標として採用する。本発明
によれば、高精度かつ手つき等の問題に対応した柔軟な
操作環境のもとでの座標入力が可能となる。
【0036】さらに別の判定方法としては、図9に示す
ように前記座標指示部材3の前記走査ビームが照射され
る部位を含む所定の範囲に手の皮膚よりも大きな反射係
数を有する拡散反射面(例えば指示部材3の表示面側最
下部近傍の表面41に反射膜を塗布後、面を荒らす(粗
面化)処理を施したもの)を設置し、前記角度検出部で
受光光量(計測される電流値で代表することも可能)の
計測も行う。さらに上記2次光源位置の座標計算結果と
対応付けた形で、位置情報と同時に記憶手段7へ別パラ
メータとして前記受光光量も記憶する。そして、中央検
算処理部6にて、受光光量の最大値及びその近傍値40
(40a、40b)を検出して、対応する座標値を基に
それらの座標情報から例えば重心位置を算出して座標指
示部材3の座標値と判定してその座標を入力指示座標と
して採用してもよい。このとき、さらに上記座標指示部
材以外の部材、例えば指などで操作する際に、前記受光
光量情報からそれが前記座標指示部材なのか、それとも
指などの他の部材なのかを判定してもよい。その結果か
ら、例えばグラフィックの加工編集等の操作をするアプ
リケーションを操作中のときなどに、前記指示部材のと
きはストロークデータの入力モードに、指等の他の部材
のときはアプリケーションのメニューなどのファイル操
作モードに切り換えるよう次段の情報機器に指示を行う
ことも可能である。
【0037】さらに、操作者の手及び座標指示部材以外
を誤検知するのを回避するため、角度検出部での受光光
量情報から、所定の受光光量以上の計測点のみ座標指示
データとして採用するようにして装置の信頼性を高める
ことも可能である。要するに、それ以下の計測点は破棄
するか、或いは表示面の特定位置の値に書き換えるよう
にする。つまり、誤動作を防止することが可能で、信頼
性の高い座標入力装置を提供することが可能である。 [実施例2]本実施例について、図5はその概略構成
を、図6は回転計測の動作原理を示す。
【0038】本実施例では、前述の実施例の角度検出手
段の一方を走査ビーム手段で置き換えた構成としてい
る。すなわち、本実施例では、走査用ミラーを等速角速
度で回転させ、一回転するうち所定の回転角度で走査ビ
ームを受光する受光素子25を設けて、前記受光素子2
5からの信号をトリガーにタイマー26からの時間情報
(例えば、クロック信号のパルス数など)と角度検出手
段4での計測データとを同期させる。
【0039】走査ビームの照射角βは図6に示すように
回転角と反射角の関係から次式より求めることが可能で
ある。
【0040】β=2・ω・Δt+θ0 ただし、θ0はトリガー用受光素子25に走査ビームが
入射した際の走査ビームの照射角、ωは回転角速度、Δ
tは計測時の経過時間(受光素子25に入射してからの
経過時間)とする。
【0041】この照射角と走査ビーム手段の座標データ
を前記実施例の一方の角度検出手段の各データとするこ
とにより、前記手法と同様に入力指示座標を算出するこ
とができる。
【0042】図7は座標補正方法の原理を示している。
【0043】本発明では、例えば表示画面上に各軸に平
行な長方形の座標が既知の各頂点D1、D2、D3、D4の4つ
の座標点を十字や○、□などの記号で表示、それらの点
を座標指示部材で順番に指示する。角度検出部の座標位
置P1及びP2は設計上概略わかっているため、その情報
と得られる角度情報からどの点を指示したかは簡単に判
別できるため、指示する順番は操作者が任意に指定可能
である。例えば、D1とD2を指示した際の角度情報の差分
からα1、同じくD1とD3を指示した際のそれをα2とする
と正弦定理より、点D1とD2を通り三角形P1D1D2に外接す
る円30及び点D1とD3を通り三角形P1D1D3に外接する円
31のそれぞれの半径r1、r2は次式により求められる。
【0044】 r1=|D1D2|/2sinα12=|D1D3|/2sinα2 さらに、図形上の特徴から円30の中心点C1の座標のう
ち、y座標値はD1、及びD2の中点M1のy座標である。ま
た、x座標は次式の関係から算出される。
【0045】|C1M1|=√(r1 2―|M1D2|2) (点C1のx座標)=(M1のx座標)−|C1M1| 同様に、円31の中心点C2の座標も次式から算出され
る。
【0046】 (点C1のx座標)=(D1、及びD3の中点M1のx座標) (点C1のy座標)=(M2のy座標)−|C1M2| ただし、|C1M2|=√(r2 2―|M2D3|2) ここで、直線C1 C2と直線 P1 D1との交点をAとし、直線
P1 D1上の方向ベクトル(単位ベクトル)をv1とすると v1⊥(ベクトルC1 C2 ) 及び |v1|=1 の関係から、v1の成分が求められる。
【0047】これにより、直線D1A上の任意の点をQと
し、座標原点をOとすると、ベクトルOQは下記のように
記述できる。
【0048】 OQ=O D1+t・v1 ただし、tは任意の実数 ここで、点A=Qの時のtの値をt0とすると、t0は次式
より求めることができる。
【0049】O D1+t0・v1 = O C1+k・C1 C2
ただし、kは実数 よって、補正すべき座標点P1は図形上の特徴から次式か
ら算出される。
【0050】O P1=O D1+2・t0・v1同様に点D1とD3
指示した際の角度情報の差分及び、同じくD3とD4を指示
した際の角度差分から点P2の正確な座標が算出でき、こ
れらの結果で初期設定された座標値P1 、P2を書き換え
ることにより、以後の座標入力を正確に行うことが可能
である。また、さらに上記結果及び各点での角度測定値
から、角度検出部の光軸と表示座標系とのなす角の補正
を行うことも可能である。
【0051】これにより、たとえば生産時の組み付け誤
差やユーザへの運搬の際などに発生する各ユニットのず
れなどによる、座標読み取りエラーを回避でき、信頼性
の高い座標入力装置を提供できる。 [実施例3]本実施例について、図8にその概略構成を
示す。
【0052】本実施例では、座標指示部材3に走査ビー
ムとは波長の異なる光を搬送波とする送信部35と所定
の信号を生成するための手段(図示せず)と送信指示を
操作するボタン34とが配置されていて、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搬送波に重
畳して送信する送信部35から、所定の信号を送信し、
所定の位置に前記送信部35からの信号を受信して所定
の信号を生成する受信部36を配置し、信号の受信を受
けて前記中央演算処理部6にて、所定の信号に変換後、
次段の入力装置へ出力する。
【0053】例えば、本座標入力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。なお、上記走査
ビームとは波長の異なる光を搬送波とするほかに、電波
もしくは超音波を搬送波に用いてもよい。
【0054】図10は前述の座標指示部材の位置判定手
段の概念を示している。
【0055】本発明では、前記計測範囲内の一連の位置
情報を記憶する手段に保持された位置情報から前記座標
指示部材の位置を判定する際に、同図(a)に示すよう
な指に比べ細いスタイラスペン3の検出結果と、同図
(b)の指の検出結果とを比べ、例えばX方向の検出幅
45,46を比較して座標指示部材の種類を判定するこ
とにより、それがスタイラスペンなのか、それとも指な
どの他の部材なのかを判定する。その結果から、例えば
前述の例のようにグラフィックアプリケーションを操作
中の時などに、前記スタイラスペンのときはストローク
データの入力モードに、指のときはメニューなどのファ
イル操作モードに切り換えるよう次段の情報機器に指示
を行うことも可能である。
【0056】なお、本発明は上記実施例に限らず、その
他本発明の精神に逸脱することなく種々の変形が可能で
ある。例えば、角度検出部の光学系として単純にスリッ
トを所定の距離に設けて、スリット光の入射位置を検出
して、その入射位置情報と受光素子とスリットとの距離
情報から入射角度を算出してもよい。また、照射角度の
検出も直接回転素子にロータリーエンコーダを接続し
て、エンコーダからの検出値から照射角度を算出しても
よい。
【0057】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、請求項1に記
載の発明によれば、高精度かつ手つき等の問題に対応し
た柔軟な操作環境のもとでの座標入力装置を提供するこ
とが可能である。
【0058】請求項2に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0059】請求項3に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0060】請求項4に記載の発明によれば、生産時の
組み付け誤差やユーザへの運搬の際などに発生する各ユ
ニットのずれなどによる、座標読み取りエラーを回避で
き、信頼性の高い座標入力装置を提供することが可能で
ある。
【0061】請求項5に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境のもとでの
座標入力装置を提供することが可能である。
【0062】請求項6に記載の発明によれば、高精度か
つ手つき等の問題に対応した柔軟な操作環境を提供する
とともに高速な座標入力を可能とする座標入力装置を提
供することが可能である。
【0063】請求項7に記載の発明によれば、簡単な構
成により高精度の角度検出機能を実現することが可能で
ある。
【0064】請求項8に記載の発明によれば、簡単な構
成により高精度の角度検出機能を実現することが可能で
ある。
【0065】請求項9に記載の発明によれば、座標入力
と同時に他の操作指示を次段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(GU
I)の操作を本装置により行うことが可能になる。
【0066】請求項10に記載の発明によれば、座標指
示部材の種類を容易に判定可能で、その結果を用いて次
段の情報機器装置のユーザーインターフェイスを適切に
切り替えることにより操作性を向上することが可能にな
る。
【0067】請求項11に記載の発明によれば、座標指
示部材の種類を容易に判定可能で、その結果を用いて次
段の情報機器装置のユーザーインターフェイスを適切に
切り替えることにより操作性を向上することが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光学式座標入力装置の概略構成図
である。
【図2】本発明一実施例の座標入力装置の動作原理を示
す図である。
【図3】本発明一実施例の座標入力装置の動作原理を示
す図である。
【図4】本発明一実施例の座標入力装置の動作原理を示
す図である。
【図5】本発明に係る光学式座標入力装置の他の実施例
の概略構成図である。
【図6】他の実施例の回転計測の動作原理を示す図であ
る。
【図7】座標補正方法の原理を示す図である。
【図8】本発明のその他の実施例の概略構成図である。
【図9】本発明一実施例の座標入力装置の動作原理を示
す図である。
【図10】座標指示部材の位置判定手段の概念を示す図
である。
【図11】従来例の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
1 光学式座標入力装置 2 表示装置 3 座標指示部材 4,5 角度検出手段 6 中央演算処理手段 7 記憶手段 11 走査ビーム手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 概略平行光からなる光ビームを走査する
    光ビーム走査手段と、座標指示部材からの反射光を受光
    し、受光素子上の光強度情報から反射光の入射角度を検
    出する角度検出部を少なくとも一つ有する位置検出部と
    からなる座標入力装置において、前記走査ビームが照射
    される部位からの反射光を受光し、前記反射光の入射角
    度情報を分離検出するための角度検出部を有し受光素子
    上の光強度情報から反射光の入射角度を算出する演算部
    からなる角度検出手段と、前記入射角度情報及び前記角
    度検出手段の位置情報から前記走査ビームの照射位置を
    算出するための演算手段とを有する位置検出手段、およ
    び該位置検出手段からの計測範囲内の一連の位置情報を
    記憶する手段と、該記憶手段の一連の位置情報から前記
    座標指示部材の位置を判定する判定手段とを設け、該判
    定手段により特定された座標指示部材の位置情報を基に
    目標位置の座標を算出し座標データとして次段へ出力す
    ることを特徴とする光学式座標入力装置。
  2. 【請求項2】 前記光ビーム走査手段と、所定の間隔を
    おいて設置してなり、かつ入射角度を受光素子上の光強
    度位置変化に変換する光学系を有する二つの角度検出手
    段とを配置し、前記角度検出手段のそれぞれの座標位置
    を記憶する手段を有し、前記角度検出手段の座標データ
    と前記角度検出手段からの角度情報とにより前記計測位
    置の座標を算出することを特徴とする請求項1に記載の
    光学式座標入力装置。
  3. 【請求項3】 概略平行光からなる光ビームを走査する
    とともに照射角度を検出する角度検出部を有する光ビー
    ム走査手段と、一定間隔隔てて設置し、かつ入射角度を
    受光素子上の光強度位置変化に変換する光学系を有する
    一つの角度検出手段とを配置し、前記光ビーム走査手段
    と前記角度検出手段のそれぞれの座標位置を記憶する手
    段を有し、前記記憶手段に保持された座標データと前記
    角度検出手段および光ビーム走査手段で計測されたそれ
    ぞれの角度情報により前記計測位置の座標を算出するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光学式座標入力装置。
  4. 【請求項4】 計測対象となる表示領域の表示面の座標
    系上の既知の複数の座標位置に補正用のマーカを表示す
    る手段を有し、前記マーカをそれぞれ個別に指示し、そ
    の情報から前記角度検出手段の表示座標系での座標位置
    を算出する手段と、その結果により前記角度検出手段の
    座標位置情報を補正する手段とを有することを特徴とす
    る請求項1,2又は3に記載の光学式座標入力装置。
  5. 【請求項5】 前記計測範囲内の一連の位置情報を記憶
    する手段に保持された位置情報のうち少なくとも一つの
    座標成分の最大値もしくは最小値の情報を基に前記記憶
    手段の一連の位置情報から前記座標指示部材の位置を判
    定することを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載
    の光学式座標入力装置。
  6. 【請求項6】 前記座標指示部材の前記走査ビームが照
    射される部位を含む所定の範囲に所定の反射係数を有す
    る拡散反射面を設置し、かつ前記角度検出手段への受光
    光量情報を記憶する手段を有し、前記受光光量情報を元
    に指示座標を判定することを特徴とする請求項1,2,
    3又は4に記載の光学式座標入力装置。
  7. 【請求項7】 前記角度検出手段が、所定の焦点距離を
    有する一つないしは複数のレンズからなる光学系と、そ
    の焦点面上に設置された入射位置の判定が可能な受光素
    子とからなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
    かに記載の光学式座標入力装置。
  8. 【請求項8】 前記光ビーム走査手段内の前記角度検出
    部が、等速回転する反射素子と所定の位置での少なくと
    も一つの走査ビーム検出部と時間を計測するタイマー部
    とからなり、前記走査ビーム検出部からの出力信号と前
    記タイマー部からの時間情報から前記走査ビームの出射
    角度を計測することを特徴とする請求項3に記載の光学
    式座標入力装置。
  9. 【請求項9】 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、該操作部の動作
    に連動して所定の無線信号を発生する送信部とを設け、
    該送信部からの信号を受信して所定の信号を次段の入力
    装置へ出力する手段を有することを特徴とする請求項1
    乃至8のいずれかに記載の光学式座標入力装置。
  10. 【請求項10】 前記計測範囲内の一連の位置情報を記
    憶する手段に記憶された位置情報から前記座標指示部材
    の位置を判定する際に、前記座標指示部材の形状情報か
    ら座標指示部材の種類を判定する判定手段を有すること
    を特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の光学式
    座標入力装置。
  11. 【請求項11】 前記座標判定部にて指示座標を判定す
    る際に、前記角度検出手段への受光光量情報を元に座標
    指示部材の種類を判定する判定手段を有することを特徴
    とする請求項6に記載の光学式座標入力装置。
JP2001084061A 2001-03-23 2001-03-23 光学式座標入力装置 Expired - Fee Related JP4357761B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001084061A JP4357761B2 (ja) 2001-03-23 2001-03-23 光学式座標入力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001084061A JP4357761B2 (ja) 2001-03-23 2001-03-23 光学式座標入力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002287886A true JP2002287886A (ja) 2002-10-04
JP4357761B2 JP4357761B2 (ja) 2009-11-04

Family

ID=18939790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001084061A Expired - Fee Related JP4357761B2 (ja) 2001-03-23 2001-03-23 光学式座標入力装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4357761B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006518076A (ja) * 2003-02-14 2006-08-03 ネクスト ホールディングス リミティド タッチスクリーン信号処理
US8115753B2 (en) 2007-04-11 2012-02-14 Next Holdings Limited Touch screen system with hover and click input methods
JP2012037263A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Seiko Epson Corp 光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器
JP2012037264A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Seiko Epson Corp 光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器
US8149221B2 (en) 2004-05-07 2012-04-03 Next Holdings Limited Touch panel display system with illumination and detection provided from a single edge
US8289299B2 (en) 2003-02-14 2012-10-16 Next Holdings Limited Touch screen signal processing
US8384693B2 (en) 2007-08-30 2013-02-26 Next Holdings Limited Low profile touch panel systems
US8405637B2 (en) 2008-01-07 2013-03-26 Next Holdings Limited Optical position sensing system and optical position sensor assembly with convex imaging window
US8432377B2 (en) 2007-08-30 2013-04-30 Next Holdings Limited Optical touchscreen with improved illumination
US8456447B2 (en) 2003-02-14 2013-06-04 Next Holdings Limited Touch screen signal processing
US8508508B2 (en) 2003-02-14 2013-08-13 Next Holdings Limited Touch screen signal processing with single-point calibration

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4668897B2 (ja) * 2003-02-14 2011-04-13 ネクスト ホールディングス リミティド タッチスクリーン信号処理
US8508508B2 (en) 2003-02-14 2013-08-13 Next Holdings Limited Touch screen signal processing with single-point calibration
US8466885B2 (en) 2003-02-14 2013-06-18 Next Holdings Limited Touch screen signal processing
US8289299B2 (en) 2003-02-14 2012-10-16 Next Holdings Limited Touch screen signal processing
US8456447B2 (en) 2003-02-14 2013-06-04 Next Holdings Limited Touch screen signal processing
JP2006518076A (ja) * 2003-02-14 2006-08-03 ネクスト ホールディングス リミティド タッチスクリーン信号処理
US8149221B2 (en) 2004-05-07 2012-04-03 Next Holdings Limited Touch panel display system with illumination and detection provided from a single edge
US8115753B2 (en) 2007-04-11 2012-02-14 Next Holdings Limited Touch screen system with hover and click input methods
US8432377B2 (en) 2007-08-30 2013-04-30 Next Holdings Limited Optical touchscreen with improved illumination
US8384693B2 (en) 2007-08-30 2013-02-26 Next Holdings Limited Low profile touch panel systems
US8405636B2 (en) 2008-01-07 2013-03-26 Next Holdings Limited Optical position sensing system and optical position sensor assembly
US8405637B2 (en) 2008-01-07 2013-03-26 Next Holdings Limited Optical position sensing system and optical position sensor assembly with convex imaging window
JP2012037264A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Seiko Epson Corp 光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器
JP2012037263A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Seiko Epson Corp 光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器

Also Published As

Publication number Publication date
JP4357761B2 (ja) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8654354B2 (en) Method and apparatus for using gestures to control a laser tracker
US8537371B2 (en) Method and apparatus for using gestures to control a laser tracker
WO2013104219A1 (zh) 一种激光虚拟键盘
JP7357124B2 (ja) ターゲット、測量方法およびプログラム
JP4357761B2 (ja) 光学式座標入力装置
JP2015060296A (ja) 空間座標特定装置
JP2004199714A (ja) 光走査型タッチパネル
JP2003123088A (ja) 図形描画方法および図形測定方法
JP4052908B2 (ja) 光学式座標入力システム
JP4560224B2 (ja) 情報入力装置、情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体
JP2002268807A (ja) 座標入力装置、座標入力機能を実行するプログラムおよび該プログラムを記録した記録媒体
JP6315127B2 (ja) 入力装置、空中像インタラクションシステム、及び入力方法
JP2002244807A (ja) 光学式座標出力装置
JP2005128693A (ja) 座標入力装置及びその制御方法、プログラム
JP4256555B2 (ja) 座標入力/検出装置、電子黒板システム、座標位置検出方法及び記憶媒体
JP2013089114A (ja) 三次元入力装置
JP4067861B2 (ja) 光学式座標入力装置及び光学式座標入力方法
JP2002259040A (ja) 光学式座標情報出力装置
JP2002268808A (ja) 座標入力装置
JP2002259041A (ja) 情報入出力システム、表示制御方法、記憶媒体およびプログラム
JP2002244808A (ja) 座標入力装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ、プログラム
JP2001243015A (ja) 情報入力/表示システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081007

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090324

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090804

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090805

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees