JP2013246587A - 入力システム、指示具、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】被接触面を有するタッチパネル装置と、被接触面上の位置の指示に用いられるタッチペン等の複数の指示具とを備えるシステムにて、複数の指示具が夫々送信する被接触面に対する接触状態を示す状態信号が混信することを防止し、また、処理負荷の増大による応答性の低下を招くことがない入力システム、指示具、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供する。
【解決手段】各指示具及びタッチパネル装置は、夫々通信可能であり、各指示具は、被接触面に接触した順序に基づき状態信号の巡回的な送信順序を決定する。そして、一の指示具は、決定された送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出すると、その検出を契機として、状態信号の送信を開始する。タッチパネル装置は、状態信号を受信している場合であって、接触位置を検出しているときに、その位置を指示具による入力位置とする。
【選択図】図６

Description

被接触面を有するタッチパネル装置と、前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具とを備える入力システム、該入力システムにて用いられる指示具、該指示具を制御するためのコンピュータプログラム、及び該コンピュータプログラムを記録してある記録媒体に関する。

近年、被接触面の周囲に配置された複数の発光素子と、該複数の発光素子に夫々対応する複数の受光素子とを備え、被接触面上の遮光物の位置を検出する光学式タッチパネルが普及している。

光学式タッチパネル入力装置では、矩形状の表示面の縁に沿ってｘ軸方向及びｙ軸方向に複数の発光素子を並べてあり、矩形状の表示面の縁に沿った発光素子に対向する位置に複数の受光素子を並べてある。各発光素子が発した光は表示面の表面に沿って進行し、対向する位置にある受光素子で受光される。使用者が指、又はペン等の指示具を使って表示面上で位置を指示した場合、光が遮られて受光できない受光素子が発生する。光学式タッチパネルは、ｘ軸方向及びｙ軸方向に並んだ受光素子の内、受光できない受光素子の位置を特定することにより、表示面上で使用者が指示した位置の座標を検出する。使用者が表示面で指示する位置を連続的に動かした場合、光学式タッチパネルは、指示された位置の履歴を記憶することにより、使用者が表示面で指示した位置の軌跡を検出することも可能である。また、光学式タッチパネルは、検出した軌跡を表示面に表示することによって、描画を行うことも可能である。

さらに、光学式タッチパネル装置では、表示面に接触した場合に信号を発信する指示具が用いられることがある。このような指示具は、表示面から浮いた非接触な状態であるにも関わらず、指示具が表示面に接触している状態であるとの誤認識が発生することを防止することができる。

特開２００６−９９２７３号公報

しかしながら、光学式タッチパネル装置で複数の指示具を用いる場合は、指示具からの信号が混信する虞があるという問題がある。

なお、このような問題を解決すべく、特許文献１では、各指示具に識別子を付与し、赤外光をキャリアとして識別子を含む信号を発信することにより、複数の指示具を区別する技術を開示している。ただし、特許文献１に開示されている技術は、指示具毎に識別子を設定し、指示具がペンダウン（表示面に接触）する毎に識別子をエンコードして発信することになる。従って、識別子のデコード処理に要する処理時間のため、タッチパネル装置全体の応答性が低下する可能性があるという問題がある。

本発明は斯かる理由に鑑みてなされたものであり、各指示具が時分割で信号を送受信することにより、混信の発生を防止することが可能な入力システム、指示具、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを主たる目的とする。

また、本発明は、エンコードに係る処理を要しないため、応答性の良い入力システム等の提供を他の目的とする。

本発明に係る入力システムは、被接触面を有するタッチパネル装置と、前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具とを備え、前記タッチパネル装置は、前記被接触面上で前記指示具が接触した位置を入力位置として検出する入力システムにおいて、前記タッチパネル装置及び複数の指示具は、夫々通信可能であり、前記各指示具は、前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号を送信する送信手段と、他の指示具との関係に基づいて状態信号の巡回的な送信順序を決定する決定手段と、決定された送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する検出手段とを備え、前記送信手段は、前記検出手段の検出を契機として、状態信号の送信を開始するようにしてあり、前記タッチパネル装置は、接触していることを示す状態信号を受信している場合であって、前記被接触面上で接触した位置を検出しているときに、検出した位置を状態信号の送信元の指示具による入力位置として検出する手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記状態信号の送信時間長は、前記指示具毎に異なる時間長が設定されていることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記指示具は、前記被接触面に対する接触を検知する検知手段を更に備え、前記送信手段は、前記検知手段が接触を検知している場合に、状態信号を送信するようにしてあり、前記決定手段は、前記各指示具の状態信号の送信順序を、各指示具が状態信号を送信した順又は前記タッチパネル装置が状態信号を受信した順により決定するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記タッチパネル装置は、前記被接触面の周囲に配置された複数の発光素子と、該複数の発光素子に夫々対応する複数の受光素子とを更に備え、前記各発光素子が発する光を、対応する受光素子にて夫々受光した結果に基づいて接触された位置を検出するようにしてあり、前記指示具は、前記各発光素子が発する光を検知する検知手段を更に備え、前記送信手段は、前記検知手段が光を検知している場合に、状態信号を送信するようにしてあり、前記決定手段は、前記各指示具の状態信号の送信順序を、各指示具が状態信号を送信した順又は前記タッチパネル装置が状態信号を受信した順により決定するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記検知手段が検知してから状態信号の送信を開始するまでの時間は、指示具毎に異なる時間が設定されていることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記検出手段が送信終了を検出してから状態信号の送信を開始するまでの時間は、指示具毎に異なる時間が設定されていることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記指示具は、操作を受け付ける操作手段を更に備え、前記送信手段は、該操作手段が操作を受け付けている場合に、操作信号を送信するようにしてあり、前記状態信号及び操作信号は、パルス幅、パルス周期及び送信時間長の少なくともひとつが異なる断続的なパルス信号であることを特徴とする。

本発明に係る入力システムは、前記状態信号は、断続的に送信されるパルス信号であり、前記指示具は、操作を受け付ける操作手段と、被接触面に対する接触状態、前記操作手段が受け付けた操作、及び自らに関する設定の少なくともひとつにより、パルス信号を変調する変調手段とを更に備えることを特徴とする。

本発明に係る指示具は、被接触面を有するタッチパネル装置の前記被接触面への接触による位置の指示に用いられる指示具において、前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号を、前記タッチパネル装置及び他の指示具へ送信する送信手段と、他の指示具との関係に基づいて状態信号の巡回的な送信順序を決定する決定手段と、決定された送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する検出手段とを備え、前記送信手段は、前記検出手段の検出を契機として、状態信号の送信を開始するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、被接触面を有するタッチパネル装置及び前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具が夫々通信可能になしてあり、夫々の指示具の前記被接触面上での接触位置を入力位置として検出する入力システムにおける、前記指示具の動作を制御するためのコンピュータプログラムであって、前記指示具に、他の指示具との関係に基づいて、前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号の巡回的な送信順序を決定する手順と、決定した送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する手順と、他の指示具の状態信号の送信終了を検出を契機として、前記状態信号の送信を開始する手順とを実行させることを特徴とする。

本発明に係る記録媒体は、被接触面を有するタッチパネル装置及び前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具が夫々通信可能になしてあり、夫々の指示具の前記被接触面上での接触位置を入力位置として検出する入力システムにおける、前記指示具の動作を制御するためのコンピュータプログラムを記録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体であって、前記指示具に、他の指示具との関係に基づいて、前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号の巡回的な送信順序を決定する手順と、決定した送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する手順と、他の指示具の状態信号の送信終了を検出を契機として、前記状態信号の送信を開始する手順とを実行させるコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。

本発明では、各指示具が時分割で状態信号を送受信することにより、混信の発生を防止する。

本発明に係る入力システム、指示具、コンピュータプログラム及び記録媒体では、複数の指示具が連携して時分割で状態信号を送受信する。このように、時分割で状態信号の送信を行うため、例えば状態信号同士の混信の発生を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。

また、信号の送受信に際してのエンコード／デコード処理を省略することも可能であり、その場合、処理負荷が増大することを防止することが可能である等、優れた効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る入力システムの一例を模式的に示す外観図である。 本発明の実施の形態１に係る指示具の一例を模式的に示す外観図である。 本発明の実施の形態１に係る指示具の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置及び指示具の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置に配置された発光素子及び受光素子並びに光路の一例を模式的に示す概念図である。 本発明の実施の形態１に係る指示具が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１に係る指示具の状態信号送信処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置の入力位置検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る指示具が送信する状態信号及び操作信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に係る指示具が送信する状態信号及び操作信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態３に係る指示具が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態３に係る状態信号のフォーマットの一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る指示具の状態信号送信処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係る入力システムにおいて、タッチパネル装置及び指示具の接触状況の一例を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態４に係る指示具が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態５に係る指示具が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態６に係る指示具が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態７に係る入力システムにおいて、タッチパネル装置及び指示具の接触状況の一例を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態７に係る指示具の一例を模式的に示す外観図である。 本発明の実施の形態７に係る指示具の一例を示す模式図である。

以下、本発明をその実施をするための形態を示す図面に基づいて詳述する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る入力システムの一例を模式的に示す外観図である。実施の形態１に係る入力システムは、光学式のタッチパネル装置１、及びこのタッチパネル装置１を通じて各種の指示や情報の入力を行うための複数の指示具２、２、…を備える。本実施の形態において、指示具２は、例えば、タッチペン、スタイラスであり、ポインティングデバイスとして機能する。また、タッチパネル装置１には、後述するコンピュータ３が接続される。
なお、以降の説明において、各指示具２、２、…を区別して説明する場合、第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、…と記載することとする。

タッチパネル装置１は、画像、文字等を表示する矩形状の表示面を備えた表示パネル１０と、この表示パネル１０の表示面を覆うように配置され、使用者による各種の指示や情報の入力を受付ける入力パネル１１とを備える。
表示パネル１０は、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）ディスプレイなどにより構成され、例えば、コンピュータ３から出力される画像信号に基づき画像の表示を行う。
入力パネル１１は、矩形状の操作面（被接触表面）を備える。入力パネル１１は、使用者の指、指示具２などの遮光物が操作面に接触したことを光学的に検知し、操作面上の接触位置を位置情報の入力として処理する。使用者は、表示パネル１０の表示面に表示される画像に応じて、指、指示具２などにより入力パネル１１の操作面に触れることにより、接触位置の位置情報に応じた各種の指示や情報の入力を行う。

コンピュータ３は、例えば、パーソナルコンピュータを用いて構成される。タッチパネル装置１及びコンピュータ３は、ＵＳＢ等の規格に則した第１ケーブル４と、ＨＤＭＩ等の規格に則した第２ケーブル５とにより接続されている。第１ケーブル４は、主に、タッチパネル装置１が検知した遮光物の位置を示す位置情報をコンピュータ３へ伝送するために用いられる。第２ケーブル５は、主に、表示パネル１０に画像を表示させる画像信号をコンピュータ３からタッチパネル装置１へ伝送するために用いられる。

指示具２、２、…は、超音波等の電磁波を用いた無線通信により、タッチパネル装置１と通信を行うことが可能であり、また指示具２、２、…同士でも相互に通信を行うことが可能である。

図２は、本発明の実施の形態１に係る指示具２の一例を模式的に示す外観図である。指示具２は、細長い円筒状をなす本体部２０の一方の底面側に、円錐状をなすペン先部２１の底面部位が挿嵌された形態をなしている。ペン先部２１は、入力パネル１１の操作面に接触させて押圧することにより、本体部２０の方へ所定の深さまで摺動する。

本体部２０には、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が設けられており、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２には、モード変更等の機能を適宜設定することが可能である。第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に割り当てられるモードとしては、例えば、アイコンの選択、線種、線幅、筆記モード（ペンモード）、消去モード（消しゴムモード）等の各種モードがある。

図３は、本発明の実施の形態１に係る指示具２の一例を模式的に示す断面図である。図３は、指示具２の軸方向の断面の一例として、特にペン先部２１の断面を示している。本体部２０の内部には、ペン先部２１の底面部位に向けて押下式のスイッチ、圧力センサ等の状態検知部２２が配設されている。

ペン先部２１がタッチパネル装置１の操作面に接して底面部位が本体部２０内へ摺動すると、状態検知部２２に当接し、押圧する。状態検知部２２は、底面部位による押圧を検知した場合に、操作面にペン先部２１が接触している状態であることを検知する。なお、ペン先部２１の先端が操作面に接触しているか否かを検知することができるのであれば、図３に示すような機械式の状態検知部２２に限らず、感圧センサ、電気的な変化を検知する各種センサ等の様々な状態検知部２２を用いることが可能である。また、その場合、ペン先部２１の先端に状態検知部２２を設けるような構成とすることも可能である。

図４は、本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置１及び指示具２の内部構成例を示すブロック図である。タッチパネル装置１は、装置全体を制御する制御部１２を備え、また、発光部１３、受光部１４、第１アドレスデコーダ１５、第２アドレスデコーダ１６、Ａ／Ｄコンバータ１７等の機構を備えている。更に、タッチパネル装置１は、インターフェース部１８及び通信部１９を備えている。

制御部１２は、プロセッサ１２０及びメモリ１２１を備え、更に、駆動制御部１２２、座標算出部１２３、遮光物管理部１２４等の回路を備えている。メモリ１２１は、不揮発性又は揮発性の記録手段であり、タッチパネル装置１が備えるハードウェア各部の動作を制御するためのプログラムＰＲＧ等の各種プログラム及びデータ等の情報が記録されている。そして、プロセッサ１２０が、メモリ１２１に記録されたプログラムＰＲＧ等の各種プログラムを実行することにより、本発明の入力システムを構成するタッチパネル装置１としての処理を実行する。また、プログラムＰＲＧと同等の機能を、ソフトウェアプログラムとしてではなく、ハードウェアとして実装するようにしても良い。

また、メモリ１２１には、指示具２、２、…との通信により得られる送信順序等の各種情報、予め設定されている指示具２、２、…の送信時間長等の各種情報も記録される。

駆動制御部１２２は、後述する発光素子１３０、１３０、…及び受光素子１４０、１４０、…の駆動を制御する回路である。座標算出部１２３は、操作面に接触する遮光物の位置を示す座標を算出する処理を実行する回路である。遮光物管理部１２４は、遮光物が複数である場合に、各遮光物の接触位置及び接触軌跡を管理する処理を実行する回路である。なお、駆動制御部１２２、座標算出部１２３、遮光物管理部１２４等の構成は、ハードウェアであるＬＳＩチップ等の回路として構成しても良く、また、ソフトウェアプログラムとして構成しても良い。

発光部１３は、赤外光等の光を発するＬＥＤ等の複数の発光素子１３０、１３０、…を備える。受光部１４は、赤外光等の光を受光するフォトダイオード等の複数の受光素子１４０、１４０、…を備える。各受光素子１４０、１４０、…は、面内に遮光物が存在しない場合、夫々対応する発光素子１３０、１３０、…から発せられた赤外光を受光するように構成されている。

発光部１３は、第１アドレスデコーダ１５に接続されている。第１アドレスデコーダ１５は、制御部１２から、複数の発光素子１３０、１３０、…を順次走査する制御信号の入力を受け、制御信号に基づいて順次選択した発光素子１３０、１３０、…を順次発光させるための選択信号を発光部１３へ出力する。第２アドレスデコーダ１６は、制御部１２から、複数の受光素子１４０、１４０、…を順次走査する制御信号の入力を受け、制御信号に基づいて順次選択した受光素子１４０、１４０、…に、対応する発光素子１３０、１３０、…から発せられた赤外光を受光させるための選択信号を受光部１４へ出力する。

受光部１４は、Ａ／Ｄコンバータ１７に接続されており、赤外光を受光した受光素子１４０、１４０、…は、受光した赤外光の強度を電圧値で示す強度信号をＡ／Ｄコンバータへ出力する。Ａ／Ｄコンバータ１７は、受光素子から入力された強度信号を、例えば８ビットのデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した強度信号を制御部１２へ出力する。

このように構成されたタッチパネル装置１は、制御部１２により、操作面に接触する遮光物の有無を判定する処理、及び接触する遮光物がある場合に、その位置を算出する処理を実行する。

即ち、制御部１２は、駆動制御部１２２により、第１アドレスデコーダ１５及び第２アドレスデコーダ１６を介して発光部１３及び受光部１４へ制御信号を送信し、全ての受光素子１４０、１４０、…からの強度信号を順次取得する処理を繰り返す。制御部１２は、順次取得した強度信号から、各受光素子１４０、１４０、…に係る受光量を算出する。そして、制御部１２は、算出した受光量が予め設定されている閾値を超過している場合、当該受光量に係る受光素子１４０と、対応する発光素子１３０との間の光路は遮断されておらず、光路上に遮光物はないと判定する。また、制御部１２は、算出した受光量が予め設定されている閾値以下の場合、当該受光量に係る受光素子１４０と、対応する発光素子１３０との間の光路は遮断されており、光路上に遮光物があると判定する。そして、制御部１２は、座標算出部１２３により、遮断された赤外光の光路に係る受光素子１４０、１４０、…を特定し、特定した受光素子１４０、１４０、…の位置から操作面に接触する遮光物の位置を示す座標を算出する。

また、遮光物が指示具２、２、…である場合には、接触している指示具２がいずれの指示具２であるかを特定する処理、及び接触している指示具２、２、…と接触位置とを対応付ける処理を実行する。接触している指示具２を特定する処理は、指示具２から接触状態であることを示す状態信号が送信されているか否かを判定することにより行われる。

インターフェース部１８は、第１ケーブル４及び第２ケーブル５を接続する接続端子及びその接続に係る制御回路を備える。また、インターフェース部１８は、フラッシュメモリ等の記録媒体を装填するスロット及びその接続に係る制御回路を備えていてもよい。
通信部１９は、超音波等の電磁波を用いて指示具２、２、…と通信するアンテナ及びその通信に係る制御回路を用いて構成される。

指示具２は、全体を制御するＭＰＵ、一時的に発生するデータ等を記憶するＲＡＭなどを備えた制御部２３、及びフラッシュメモリ等の記録部２４を備える。また、指示具２は、前述の状態検知部２２、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の押下を検出するスイッチ検出部２５、及び通信部２６を備えている。通信部２６は、超音波等の電磁波を用いてタッチパネル装置１及び他の指示具２、２、…と通信する。

記録部２４は、指示具２の動作を制御するためのコンピュータプログラム等が記録される記録媒体である。制御部２３は、記録部２４に記録されているコンピュータプログラムを制御部２３内のＲＡＭに読み出し、ＭＰＵにより実行することにより、指示具２が備えるハードウェア各部の動作を制御し、全体を本発明に係る指示具として機能させる。また、記録部２４には、後述する状態信号の巡回的な送信順序、状態信号の送信時間長の設定等の各種データが記録されている。

なお、本発明に係るコンピュータプログラムは、実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム等のプログラムコードを記録した可搬型の記録媒体（不図示）として提供するようにしてもよい。この場合、例えば、使用者が記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを記録部２４に記録させる操作を行うことにより、制御部２３にて実行可能な状態となり、本発明に係る指示具を実現することが可能となる。可搬型の記録媒体としては、磁気テープ、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気記録メディア、ＣＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等の光学系記録メディア、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等の半導体記録メディア等の様々なメディアを用いることが可能である。指示具２は、これらの記録媒体からコンピュータプログラムを読み取るための読取手段を備えている必要はなく、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ等の通信手段を利用して、外部装置から入力される構成であってもよい。

状態検知部２２は、ペン先部２１が操作面に接触している状態であることを検知した場合、非接触状態であることを示す状態信号を通信部２６から送信する。タッチパネル装置１は、送信された状態信号を通信部１９にて受信する。また、指示具２は、他の指示具２、２、…から送信された状態信号を通信部２６にて受信する。

図５は、本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置１に配置された発光素子１３０及び受光素子１４０並びに光路の一例を模式的に示す概念図である。本発明のタッチパネル装置１は、矩形状をなす操作面を有し、操作面の周囲に複数の発光素子１３０、１３０、…及び受光素子１４０、１４０、…が配置されている。図５に示す例では、操作面の下辺及び右辺に沿って発光素子１３０、１３０、…が配置されており、操作面の上辺及び左辺に沿って受光素子１４０、１４０、…が配置されている。図５中において、破線で示した矢印は、各発光素子１３０、１３０、…から発せられる赤外光の光路を示している。図５に示すように、同一の辺に配置された発光素子１３０、１３０、…は、光路は互いに平行となるように配置されている。また、各発光素子１３０、１３０、…と各受光素子１４０、１４０、…とは、一つずつ対応しており、一の発光素子１３０から発せられた赤外光は対応する一の受光素子１４０によって受光される。

ここで、図５の上辺に平行な方向をＸ軸方向とし、左辺に平行な方向をＹ軸方向とする。前述のように、発光部１３は、第１アドレスデコーダ１５に接続されており、第１アドレスデコーダ１５は、各発光素子１３０、１３０、…が順次発光するように、Ｘ軸方向に左から右へ、またＹ軸方向を上から下へ順次走査する選択信号を発光部１３へ出力する。発光部１３は、図示しないマルチプレクサを有しており、第１アドレスデコーダ１５から入力された選択信号に基づいて、各発光素子１３０、１３０、…が順次発光するように切替を行う。

また、受光部１４は、第２アドレスデコーダ１６に接続されており、第２アドレスデコーダ１６は、各受光素子１４０、１４０、…が順次受光できるように、Ｘ軸方向に左から右へ、またＹ軸方向を上から下へ順次走査する選択信号を受光部１４へ出力する。受光部１４は、図示しないマルチプレクサを有しており、第２アドレスデコーダ１６から入力された選択信号に基づいて、各受光素子１４０、１４０、…が順次受光するように切替を行う。

発光素子１３０、１３０、…及び受光素子１４０、１４０、…がＸ軸及びＹ軸に沿って配置されていることから、座標算出部１２３は、光路を遮断する遮光物の位置をＸ座標及びＹ座標として算出することができる。

次に本発明の実施の形態１に係る入力システムの処理について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る指示具２、２、…が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図６に示すタイミングチャートは、上段から下段へ第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、そして第３指示具２ｃの送信出力を示している。第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃには、状態信号の送信順序が決定されている。状態信号の送信順序を決定する方法としては様々な方法を適用することが可能であるが、その方法については他の実施の形態にて説明するものとし、実施の形態１では、所定の方法にて送信順序が決定された後の処理について説明する。なお、図６に示す例は、第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、そして第３指示具２ｃの順に送信順序が決定されているものとする。

各指示具２、２、…は、操作面に対して接触していることを検知した場合に、接触状態を示す状態信号を送信する。状態信号は、オン／オフによるパルスとして送信される。状態信号の送信時間長を示すオン状態の期間は、指示具２、２、…毎に予め設定されており、設定された送信時間長は、記録部２４に記録されている。図６に示す例では、第１指示具２ａの送信時間長がＴ１、第２指示具２ｂの送信時間長がＴ２、そして第３指示具２ｃの送信時間長がＴ３に設定されている。このように、指示具２、２、…毎に夫々異なる送信時間長を予め設定しておき、他の指示具２、２、…の送信時間長も含めて夫々の指示具２、２、…の記録部２４に記録しておく。これにより、各指示具２、２、…は、送信されている状態信号が、他のいずれの指示具２、２、…から送信された状態信号であるかを送信時間長に基づいて判別することができる。

各指示具２、２、…は、直前の送信順序が設定されている他の指示具２の状態信号の送信終了を検出し、送信終了の検出を契機として状態信号の送信を開始する。送信終了は、状態信号がオン状態からオフ状態に遷移（以下、立ち下がりという）したことの検出により判定される。他の指示具２、２、…の状態信号の立ち下がりの検出は、通信部２６が他の指示具２、２、…から送信される状態信号を受信し、制御部２３が、受信した状態信号の強度を予め設定されている閾値と比較することにより行われる。即ち、通信部２６及び制御部２３が、他の指示具２、２、…の送信終了を検出する検出手段として機能する。

図６に示す例では、第１指示具２ａが状態信号を送信し、送信開始から送信時間長Ｔ１の期間が経過して送信終了した場合に、決定された送信順序が第１指示具２ａの次である第２指示具２ｂが、立ち下がりを検出して状態信号の送信を開始する。そして、第２指示具２ｂの送信開始から送信時間長Ｔ２の期間が経過して送信終了した場合に、決定された送信順序が第２指示具２ｂの次である第３指示具２ｃが立ち下がりを検出して状態信号の送信を開始する。なお、第３指示具２ｃの次は第１指示具２ａとし、巡回的に送信を行えるように順序設定を行う構成とすればよい。

本発明では、一の指示具２の立ち下がり時のエッジを検出して、決定された送信順序が次である他の指示具２の状態信号の送信が開始される。これにより、状態信号を送信する指示具２、２、…の切り替えに際し、無駄な待ち時間の発生を防止することができる等の優れた効果を奏する。また、一の指示具２が状態信号を送信終了後、他の指示具２が状態信号の送信を開始するため、状態信号がオーバーラップすることを防止するための待ち時間を設定する必要がない等の優れた効果を奏する。

図７は、本発明の実施の形態１に係る指示具２の状態信号送信処理の一例を示すフローチャートである。前述した状態信号を送信する指示具２の処理の流れについて説明する。指示具２は、制御部２３の制御により、状態信号送信処理を実行する。即ち、制御部２３は、状態検知部２２が、接触状態であることを検知しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。

接触状態であることを検知していないと判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部２３は、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

接触状態であることを検知していると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部２３は、他の指示具２、２、…との関係に基づき状態信号の送信順序を決定し（Ｓ１０２）、決定した送信順序を記録部２４に記録する（Ｓ１０３）。

制御部２３は、通信部２６と連携して、前の送信順序が設定されている他の指示具２の状態信号の送信終了を検出し（Ｓ１０４）、送信終了の検出を契機として、接触状態であることを示す状態信号を通信部２６から送信する（Ｓ１０５）。なお、ステップＳ１０２にて自機以外に送信順序が決定されていない場合、他の指示具２、２、…からの状態信号を受信していない場合等、接触状態にある指示具２、２、…が自機以外に存在しない場合、ステップＳ１０３の処理を行うまでもなく、ステップＳ１０４にて状態信号の送信が開始される。また、ステップＳ１０５にて状態信号を送信する際に、他の状態信号が送信されていないことを確認する処理を追加することにより、混信を避けるようにしても良い。

そして、制御部２３は、決定された送信順序に基づいて、状態信号の送信を繰り返す。なお、指示具２が操作面から離れた場合（ペンアップ）、状態信号送信処理を停止する。また、他の指示具２の新たなペンダウン又はペンアップを検出した場合、割り込み処理として送信順序の再決定及び記録に係る処理を実行する。このようにして、状態信号送信処理が実行される。

なお、図７に例示した処理はあくまでも一例であり、他の様々な処理に展開することも可能である。例えば、制御部２３は、接触状態の検知結果に基づいて、状態信号の送信ルーチンの実行開始及び実行停止のみを制御し、送信処理の実行自体は別のルーチン（又は回路）にて実行するようにしても良い。この場合、状態信号の送信ルーチンが実行されている間、送信ルーチンにより、前の送信順序が設定されている他の指示具の状態信号の送信終了を検出し、検出を契機として、状態信号を送信時間長の間送信する処理が繰り返し実行される。

図８は、本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置１の入力位置検出処理の一例を示すフローチャートである。前述のように状態信号を送信する複数の指示具２、２、…と通信するタッチパネル装置１は、制御部１２の制御により、指示具２、２、…による入力位置を検出する処理を実行する。即ち、制御部１２は、操作面に接触する遮光物の有無を判定し（Ｓ２０１）、接触する遮光物が存在する場合にその接触位置を示す座標を算出する（Ｓ２０２）。

さらに、制御部１２は、指示具２、２、…から夫々送信される状態信号を通信部１９にて受信し、受信した状態信号に基づいて、接触している指示具２、２、…を特定する（Ｓ２０３）。タッチパネル装置１は、通信部１９を介した指示具２、２、…との通信により得られた送信順序、送信時間長等の情報をメモリ１２１に記録している。従って、受信した状態信号に基づいて、新たに接触した指示具２がいずれであるか、接触を継続している指示具２がいずれであるか、離れた指示具２がいずれであるかを特定することができる。なお、状態信号を受信していない場合等、操作面に接触する遮光物に係る指示具２を特定することができない場合、当該遮光物は、指示具２ではないと判定する。

制御部１２は、接触している指示具２、２、…等の遮光物と接触位置とを対応付け（Ｓ２０４）、その結果をメモリ１２１に記録する。新たに接触した指示具２を接触位置と対応付けると、その接触位置の軌跡を逐次追跡記録することにより、指示具２と接触位置との関係を保持することができ、さらに新たな指示具２が接触した場合であっても区別することが可能となる。

そして、制御部１２は、接触位置を、対応する指示具２、２、…等の遮光物からの入力位置として、様々な処理を実行する（Ｓ２０５）。接触位置に対応する指示具２を特定した後の処理については、他の様々な技術を転用することが可能である。

このように本発明の実施の形態１に係る入力システムは、複数の指示具２、２、…が連携して時分割で状態信号を送受信する。これにより、例えば状態信号同士の混信の発生を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。また、状態信号は、単純なパルスであるため、状態信号の送受信に際してのエンコード／デコード処理が必要無く、処理負荷が増大することを防止する等、優れた効果を奏する。さらに、常に何らかの信号を送信している訳ではないため、送信に要する電力量を削減することが可能である等、優れた効果を奏する。しかも、前述のように、待ち時間の発生の防止、待ち時間の設定の省略等の様々な効果を奏する。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、指示具２の第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２等のスイッチが押下され、線種の変更等の操作信号が送信される場合に、操作信号と状態信号とを区分するための形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成及び処理については、実施の形態１と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施の形態２において、入力システムの外観及び内部構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

実施の形態２においては、タッチパネル装置１の操作面に対する接触状況を示す接触信号と、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２等のスイッチが押下されたことを示す操作信号とを区分可能な信号として設定する。具体的には、状態信号及び操作信号を、オン／オフを断続的に行うパルス信号とし、指示具２、２、…毎に状態信号及び操作信号のパルス幅、パルス周期及び送信時間長の少なくともひとつが異なるものとして定義する。

図９は、本発明の実施の形態２に係る指示具２、２、…が送信する状態信号及び操作信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図９に示すタイミングチャートは、中段が第１指示具２ａの送信出力を示し、下段が第２指示具２ｂの送信出力を示している。なお、上段は、第１指示具２ａからの送信開始時期を明記するために参考として示した他の指示具２（指示具Ｘ）による送信出力である。

図９に示す例は、送信時間長により状態信号及び操作信号を特定する例を示している。図９に示す例において、第１指示具２ａ及び第２指示具２ｂの特定は、パルス幅及びパルス周期によりなされている。図９に示す例において、接触状態を示す状態信号であるならば、送信時間長がＴ１１となり、操作信号である場合には、送信時間長がＴ１２となる。第１指示具２ａ又は第２指示具２ｂから何らかの信号を受信した他の指示具２、２、…及びタッチパネル装置１は、パルス幅及びパルス周期により、送信元が第１指示具２ａであるか第２指示具２ｂであるかを特定し、送信時間長により、状態信号であるか操作信号であるかを特定する。なお、接触し、かつ操作されている場合、送信時間長がＴ１１の信号とＴ１２の信号とを交互に送信したり、別途送信時間長を設定する等、適宜設計することが可能である。また、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２等の異なるスイッチ、更には同時押し、連続押し等の操作で夫々送信時間長を設定することにより、複数の操作に対応させることも可能である。

図１０は、本発明の実施の形態２に係る指示具２、２、…が送信する状態信号及び操作信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図１０は、図９と異なる例であり、パルス周期により状態信号及び操作信号を特定する例を示している。図１０に示す例において、第１指示具２ａ及び第２指示具２ｂの特定は、パルス幅及び送信時間長によりなされている。図１０に示す例において、接触状態を示す状態信号であるならば、オフ状態からオン状態に遷移（以下、立ち上がりという）してから次の立ち上がりまでの期間を示すパルス周期がＴ２１となる。また、操作信号である場合には、パルス周期がＴ２２となる。第１指示具２ａ又は第２指示具２ｂから何らかの信号を受信した他の指示具２、２、…及びタッチパネル装置１は、パルス幅及び送信時間長により、送信元が第１指示具２ａであるか第２指示具２ｂであるかを特定し、パルス周期により、状態信号であるか操作信号であるかを特定する。なお、立ち上がりから次の立ち上がりまでのパルス周期で特定するのではなく、立ち下がりから次の立ち上がりまでのオフ継続時間で特定するようにしても良い。オフ継続時間は、パルス周期及びパルス幅にて一意に特定される。

このように実施の形態２では、パルス幅、パルス周期及び送信時間長にて定まるパルス波に基づいて指示具２、２、…の特定及び信号種別の特定を行う。どのような状態の場合にどの様なパルス波を送信するかは、適宜設定することが可能であり、識別分解能等の仕様に応じて多くの操作信号を定義することができる。よって、実施の形態２を適用することにより、実施の形態１に係る本発明の入力システムを操作信号をも送信する形態に展開することが可能となる。

実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１において、接触状態、操作状態、識別子等の各種情報に基づいて、パルス信号として送信される状態信号を変調し、シリアル通信とする形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１及び２と同様の構成及び処理については、実施の形態１及び２と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施の形態３において、入力システムの外観及びその内部構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

実施の形態３においては、オン／オフを断続的に行うパルス信号として初期の状態信号を設定する。そして、状態信号を、タッチパネル装置１の操作面に対する接触状況、第１スイッチＳＷ１等のスイッチが受け付けた操作、自機の識別子等の自らに関する設定により変調するエンコード処理を行ってシリアル通信を行う。例えば、初期の状態信号として設定されたパルス信号のパルス幅を変調することにより、パルスの立ち上がりから立ち下がりまでのパルス幅により、「０」又は「１」を示すことが可能となる。なお、タッチパネル装置１の操作面に対する接触状態、第１スイッチＳＷ１等の操作状態、自機の識別子等の情報は、適宜、記録部２４に記録されるものとする。

図１１は、本発明の実施の形態３に係る指示具２、２、…が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図１１に示すタイミングチャートは、中段が第１指示具２ａの送信出力を示し、下段が第２指示具２ｂの送信出力を示している。なお、上段は、第１指示具２ａからの送信開始時期を明記するために参考として示した他の指示具２（指示具Ｘ）による送信出力である。図１１に示すように、状態信号の送信開始時期は、実施の形態１と同様である。ただし、ｄａｔａＡ及びｄａｔａＢとして示す状態信号の形式は変調されたパルス波である。

図１２は、本発明の実施の形態３に係る状態信号のフォーマットの一例を示す説明図である。図１２は、図１１にてｄａｔａＡとして示した状態信号のフォーマットをタイミングチャート形式で示したものである。図１２に示す状態信号は、４つのパルスを、接触状態、操作状態及び識別子を示す４ビットの信号で変調し、最後にストップビットに相当するパルスを付加したものである。各パルスは、各ビット信号に対応している。図１２に示す例では、１ビット目が接触状態を示している。例えば、１ビット目が「１」の場合、第１指示具２ａが操作面に接触していることを示し、「０」の場合、接触していないことを示す。２ビット目は、第１スイッチＳＷ１等のスイッチ（操作手段）の操作状態を示している。３ビット目及び４ビット目は、第１指示具２ａに関する設定、ここでは識別子を示している。５ビット目は、ストップビットである。図１２に示す例では、「０」を示すパルス幅はＴ３０であり、「１」を示すパルス幅はＴ３１である。また、ストップビットは、Ｔstp のパルス幅にて示される。なお、立ち上がりから次のビットの立ち上がりまでの幅により、「０」又は「１」を示すようにする等、適宜設定することが可能である。

図１３は、本発明の実施の形態３に係る指示具２の状態信号送信処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１３のフローチャートに示す送信処理の手順の一部は、図７に示す手順と一部重複するので、重複する手順については図７と同じステップ番号を付するものとする。
指示具２の制御部２３は、状態検知部２２が接触状態であることを検知しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。接触状態であることを検知していないと判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部２３は、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

接触状態であることを検知していると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部２３は、他の指示具２、２、…との関係に基づき状態信号の送信順序を決定し（Ｓ１０２）、決定した送信順序を記録部２４に記録する（Ｓ１０３）。
制御部２３は、通信部２６と連携して、前の送信順序が設定されている他の指示具２の状態信号の送信終了を検出した場合（Ｓ１０４）、記録部２４から接触状態、操作状態、識別子等の必要な情報を読み取る（Ｓ３０１）。

そして、制御部２３は、読み取った情報により、初期の状態信号として設定されたパルス信号を変調（エンコード）する（Ｓ３０２）。そして、制御部２３は、通信部２６を通じて、変調した状態信号を送信する処理を行う（Ｓ１０５）。なお、状態信号を受信したタッチパネル装置１及び他の指示具２、２、…は、受信した状態信号をデコードして処理することになる。また、ストップビットの認識を他の指示具２による状態信号の開始処理とすることも可能となる。このようにして、エンコード処理が実行される。

なお、接触状態等の情報による変調は、パルス幅に対する変調に限らず、パルス周期、その他識別可能な様々なエンコード処理に展開することが可能である。また、変調に用いる情報は適宜設定することが可能であり、必ずしも、上述した情報に限るものではない。

このように、実施の形態３では、送信すべき情報に応じて状態信号を変調することにより、接触状態、操作状態、識別子等の情報を一括で送信することが可能となる。また、実施の形態３を適用した場合には、識別子にて指示具２の特定が可能となるため、送信時間長を一定にすることが可能となる。

実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態１において、設定される送信順序の決定方法の一例を示した形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至３と同様の構成及び処理については、実施の形態１乃至３と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施の形態４において、入力システムの外観及びその内部構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

図１４は、本発明の実施の形態４に係る入力システムにおいて、タッチパネル装置１及び指示具２、２、…の接触状況の一例を模式的に示す説明図である。図１４は、タッチパネル装置１の操作面と、第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃとの接触関係を示している。図１４は、第１指示具２ａが、既にタッチパネル装置１の操作面に接触しており、その後、第３指示具２ｃ、第２指示具２ｂの順で操作面に接触する状況を示している。

実施の形態４では、図１４に示す状況の場合、設定される送信順序は、第１指示具２ａ、第３指示具２ｃ、そして第２指示具２ｂの順に決定される。但し、操作面に接触した状況を他の指示具２、２、…が認識する必要があるため、例えば、各指示具２、２、…が状態信号を送信した順に決定する処理にて実現される。この場合、各指示具２、２、…は、互いに自らによる状態信号の送信時期と、他の指示具２、２、…からの送信される状態信号の受信時期とに基づいて、送信順序を判定することになる。また、例えば、タッチパネル装置１が、各指示具２、２、…から状態信号を受信した順に送信順序を決定し、タッチパネル装置１から各指示具２、２、…へ決定した送信順序を伝えるようにしても良い。

図１５は、本発明の実施の形態４に係る指示具２、２、…が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図１５に示すタイミングチャートは、上段から下段へ第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、そして第３指示具２ｃの送信出力を示している。時刻ｔ０で第１指示具２ａが操作面に接触後、時刻ｔ１で第３指示具２ｃが最初の状態信号を送信するまでの期間は、第１指示具２ａのみが接触していることから、第１指示具２ａのみが、一定の周期で状態信号を送信する。また、第３指示具２ｃが操作面に接触して、最初の状態信号を送信する時刻ｔ１から、時刻ｔ２で第２指示具２ｂが最初の状態信号を送信するまでの期間は、第１指示具２ａ及び第３指示具２ｃが交互に状態信号を送信する。そして第２指示具２ｂが操作面に接触して、最初の状態信号を送信する時刻ｔ２以降は、第１指示具２ａ、第３指示具２ｃ、そして第２指示具２ｂがこの順で状態信号を送信する。このように実施の形態４では、状態信号を送信した順に送信順序が決定される。また、接触している状態（ペンダウン）から非接触（ペンアップ）となった場合、送信順序は前詰めに変更される。

また、図１５に示すように、状態信号を送信する送信周期は、全ての指示具２、２、…が接触した状態を基準として設定しておくことにより、新たに指示具２、２、…が接触した場合でも一定の周期で状態信号を送信し続けることが可能となる。指示具２が一定の送信周期で状態信号の送信を続けることにより、指示具２の接触軌跡に基づく描画の応答が均一になるため、所謂書き味の良さを提供することが可能となる。

実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態１において、接触を検知してから状態信号の送信を開始するまでの時間を指示具毎に異なる時間に設定する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至４と同様の構成及び処理については、実施の形態１乃至４と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施の形態５において、入力システムの外観及びその内部構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

実施の形態５は、例えば、実施の形態４に示したように接触を検知して状態信号を最初に送信する場合に、接触の検知（ペンダウン）から最初の状態信号の送信までの時間を指示具２、２、…毎に異なる値とする形態である。具体的には、状態検知部２２が接触を検知してから制御部２３に検知を通知するまでの時間、又は制御部２３が接触を認識してから通信部２６に状態信号を送信させるまでの時間に指示具２、２、…毎に異なる待機時間が設定された遅延処理を実施することにより実現される。

図１６は、本発明の実施の形態５に係る指示具２、２、…が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図１６に示すタイミングチャートは、上段から下段へ第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、そして第３指示具２ｃの送信出力を示している。図１６では、第１指示具２ａのみが操作面に接触している状況から、時刻ｔ１０で第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃが同時にペンダウンした状態の処理を示している。第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃでは、状態検知部２２が接触状態を検知するペンダウンから状態信号を送信するまでの時間が異なる設定となっている。図１６に示す例では、第２指示具２ｂには、待機時間がＴ４１に設定されており、第３指示具２ｃには、待機時間がＴ４１より長い時間Ｔ４２に設定されていることを示している。

図１６に例示するように、第２指示具２ｂは、ペンダウンから時間Ｔ４１が経過した時刻ｔ１１で状態信号の送信を開始し、これにより、第１指示具２ａの次の送信順序に決定される。第３指示具２ｃは、ペンダウンから時間Ｔ４２が経過した時刻ｔ１２で状態信号を送信可能なタイミングとなるが、時刻ｔ１２の段階では第２指示具２ｂから状態信号が送信中であるため、待機状態となる。そして、第３指示具２ｃは、第２指示具２ｂの状態信号の送信終了を検出後、状態信号を送信する。これにより、送信順序が第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、第３指示具２ｃの順序に決定される。

このように実施の形態５では、複数の指示具２、２、…のペンダウンが同時であっても、状態信号が同時に重複して送信されることを防止することが可能である。

実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態５において、接触の検知から状態信号の送信開始までの時間ではなく、他の指示具の状態信号の送信終了の検出から状態信号の送信開始までの時間を指示具毎に異なる時間に設定する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至５と同様の構成及び処理については、実施の形態１乃至５と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施の形態６において、入力システムの外観及びその内部構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

実施の形態６は、接触を検知して状態信号を最初に送信する場合に、既に接触している指示具２による状態信号の送信終了の検出から、自らの最初の状態信号の送信までの間に指示具２、２、…毎に異なる待機時間を設定する形態である。

図１７は、本発明の実施の形態６に係る指示具２、２、…が送信する状態信号の送信出力の一例を経時的に示すタイミングチャートである。図１７に示すタイミングチャートは、上段から下段へ第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、そして第３指示具２ｃの送信出力を示している。図１７では、第１指示具２ａのみが操作面に接触している状況から、時刻ｔ２０で第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃが同時にペンダウンした状態の処理を示している。第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃは、既に操作面に接触している第１指示具２ａが送信する状態信号の送信終了を検出してから、自らの最初の状態信号の送信までの間に夫々異なる待機時間が設定されている。図１７に示す例では、第２指示具２ｂには、待機時間がＴ５１に設定されており、第３指示具２ｃには、待機時間がＴ５１より長い時間Ｔ５２に設定されている。

図１７に例示するように、第２指示具２ｂは、ペンダウン時に既に接触している指示具２、２、…のうちで送信順序が最後の指示具２、ここでは第１指示具２ａの送信終了を検出した時刻ｔ２１から時間Ｔ５１の間待機する。また、第３指示具２ｃは、第１指示具２ａの送信終了を検出した時刻ｔ２１から時間Ｔ５２の間待機する。そして、第２指示具２ｂは、時間Ｔ５１が経過した時刻ｔ２２で状態信号の送信を開始し、これにより、第１指示具２ａの次の送信順序に決定される。第３指示具２ｃは、第１指示具２ａの送信終了を検出した時刻ｔ２１から時間Ｔ５２が経過した時刻ｔ２３状態信号を送信可能なタイミングとなるが、時刻ｔ２３の段階では第２指示具２ｂから状態信号が送信中であるため、待機状態となる。そして、第３指示具２ｃは、第２指示具２ｂの状態信号の送信終了を検出後、状態信号を送信する。これにより、送信順序が第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ、第３指示具２ｃの順序に決定される。

このように実施の形態６では、複数の指示具２、２、…のペンダウンが同時であっても、状態信号が同時に重複して送信されることを防止することが可能である。

実施の形態７．
実施の形態７は、実施の形態４において、設定される送信順序を操作面への接触順ではなく、タッチパネル装置の発光素子から発せられる赤外光を検知した順に決定する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１乃至６と同様の構成及び処理については、実施の形態１乃至６と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施の形態７において、入力システムの外観及びその内部構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

図１８は、本発明の実施の形態７に係る入力システムにおいて、タッチパネル装置１及び指示具２、２、…の接触状況の一例を模式的に示す説明図である。図１８は、タッチパネル装置１の操作面、並びに発光素子１３０及び受光素子１４０と、第１指示具２ａ、第２指示具２ｂ及び第３指示具２ｃとの接触関係を示している。図１８は、第１指示具２ａが、既にタッチパネル装置１の操作面に接触しており、その後、第３指示具２ｃ、第２指示具２ｂの順で操作面に接触する状況を示している。なお、実施の形態４では、指示具２、２、…が操作面への接触を検知した場合に接触したと判定したが、実施の形態７では、指示具２、２、…が発光素子１３０から発せられる赤外光を検知した場合に接触したと判定する。

図１９は、本発明の実施の形態７に係る指示具２の一例を模式的に示す外観図である。図１９Ａは、指示具２のペン先部２１側の視点から軸方向を示す正面図であり、図１９Ｂは、指示具２の本体部２０の一部及びペン先部２１を示す側面図である。図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、円錐状をなす指示具２のペン先部２１には、半球状の受光素子２１ａ、２１ａ、２１ａが三箇所に等間隔で配設されている。各受光素子２１ａ、２１ａ、２１ａは、赤外光を受光状況により、接触状態を検知する状態検知部として機能する。なお、各受光素子２１ａ、２１ａ、２１ａそのものを状態検知部として機能させるのではなく、各受光素子２１ａ、２１ａ、２１ａから出力される、受光したことを示す受光信号を受け付ける本体部２０内部の回路を状態検知部２２（図３参照）と機能させても良い。また、本体部２０内部の状態検知部２２を受光素子として構成し、図９Ａ及び図９Ｂに示す受光素子２１ａ、２１ａ、２１ａの位置に、赤外光を取り込む採光口を設ける様にしても良い。

図２０は、本発明の実施の形態７に係る指示具２の一例を示す模式図である。図２０は、指示具２の本体部２０内に配設された状態検知部２２を模式的に示した図である。図２０において、状態検知部２２は、受光素子を用いて構成されており、また、円錐状をなすペン先部２１の側面は、外部の赤外光の採光が可能なハーフミラーを用いて構成されている。そして、ペン先部２１の側面から採光した赤外光を状態検知部２２にて受光することにより、操作面に接触したと検知する。その他の処理については、例えば、実施の形態４を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。

前記実施の形態１乃至７は、本願の無数に存在する形態の一部を例示したに過ぎず、各種システム構成、ハードウェア構成、ソフトウェアによる情報処理、処理の条件等の設定は、目的、用途等に応じて適宜設計することが可能である。また、前記実施の形態１乃至７を夫々単独で実行するのではなく、適宜組み合わせることも可能である。

例えば、前記実施の形態１乃至７では、コンピュータのディスプレイに適用する形態を示したが、本発明はこれに限らず、テレビ放送受像機等の他の装置のディスプレイに適用しても良く、更には表示面を有しない装置の入力装置としても用いることが可能である等、様々な装置に適用することが可能である。

１ タッチパネル装置
１０ 表示パネル
１１ 入力パネル
１２ 制御部
１２０ プロセッサ
１２１ メモリ
１２２ 駆動制御部
１２３ 座標算出部
１２４ 遮光物管理部
１３ 発光部
１３０ 発光素子
１４ 受光部
１４０ 受光素子
１５ 第１アドレスデコーダ
１６ 第２アドレスデコーダ
１７ Ａ／Ｄコンバータ
１８ インターフェース部
１９ 通信部
２ 指示具
２０ 本体部
２１ ペン先部
２２ 状態検知部
２３ 制御部
２４ 記録部
２５ スイッチ検出部
２６ 通信部
３ コンピュータ
４ 第１ケーブル
５ 第２ケーブル
ＰＲＧ プログラム
ＳＷ１ 第１スイッチ
ＳＷ２ 第２スイッチ

Claims (11)

1. 被接触面を有するタッチパネル装置と、前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具とを備え、前記タッチパネル装置は、前記被接触面上で前記指示具が接触した位置を入力位置として検出する入力システムにおいて、
   前記タッチパネル装置及び複数の指示具は、夫々通信可能であり、
   前記各指示具は、
   前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号を送信する送信手段と、
   他の指示具との関係に基づいて状態信号の巡回的な送信順序を決定する決定手段と、
   決定された送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する検出手段と
   を備え、
   前記送信手段は、前記検出手段の検出を契機として、状態信号の送信を開始するようにしてあり、
   前記タッチパネル装置は、
   接触していることを示す状態信号を受信している場合であって、前記被接触面上で接触した位置を検出しているときに、検出した位置を状態信号の送信元の指示具による入力位置として検出する手段を備える
   ことを特徴とする入力システム。
2. 前記状態信号の送信時間長は、前記指示具毎に異なる時間長が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の入力システム。
3. 前記指示具は、
   前記被接触面に対する接触を検知する検知手段を更に備え、
   前記送信手段は、
   前記検知手段が接触を検知している場合に、状態信号を送信するようにしてあり、
   前記決定手段は、
   前記各指示具の状態信号の送信順序を、各指示具が状態信号を送信した順又は前記タッチパネル装置が状態信号を受信した順により決定するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力システム。
4. 前記タッチパネル装置は、
   前記被接触面の周囲に配置された複数の発光素子と、
   該複数の発光素子に夫々対応する複数の受光素子と
   を更に備え、
   前記各発光素子が発する光を、対応する受光素子にて夫々受光した結果に基づいて接触された位置を検出するようにしてあり、
   前記指示具は、
   前記各発光素子が発する光を検知する検知手段を更に備え、
   前記送信手段は、
   前記検知手段が光を検知している場合に、状態信号を送信するようにしてあり、
   前記決定手段は、
   前記各指示具の状態信号の送信順序を、各指示具が状態信号を送信した順又は前記タッチパネル装置が状態信号を受信した順により決定するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力システム。
5. 前記検知手段が検知してから状態信号の送信を開始するまでの時間は、指示具毎に異なる時間が設定されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかひとつに記載の入力システム。
6. 前記検出手段が送信終了を検出してから状態信号の送信を開始するまでの時間は、指示具毎に異なる時間が設定されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかひとつに記載の入力システム。
7. 前記指示具は、
   操作を受け付ける操作手段を更に備え、
   前記送信手段は、該操作手段が操作を受け付けている場合に、操作信号を送信するようにしてあり、
   前記状態信号及び操作信号は、パルス幅、パルス周期及び送信時間長の少なくともひとつが異なる断続的なパルス信号である
   ことを特徴とする請求項１から６までのいずれかひとつに記載の入力システム。
8. 前記状態信号は、断続的に送信されるパルス信号であり、
   前記指示具は、
   操作を受け付ける操作手段と、
   被接触面に対する接触状態、前記操作手段が受け付けた操作、及び自らに関する設定の少なくともひとつにより、パルス信号を変調する変調手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれかひとつに記載の入力システム。
9. 被接触面を有するタッチパネル装置の前記被接触面への接触による位置の指示に用いられる指示具において、
   前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号を、前記タッチパネル装置及び他の指示具へ送信する送信手段と、
   他の指示具との関係に基づいて状態信号の巡回的な送信順序を決定する決定手段と、
   決定された送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する検出手段と
   を備え、
   前記送信手段は、前記検出手段の検出を契機として、状態信号の送信を開始するようにしてある
   を備えることを特徴とする指示具。
10. 被接触面を有するタッチパネル装置及び前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具が夫々通信可能になしてあり、夫々の指示具の前記被接触面上での接触位置を入力位置として検出する入力システムにおける、前記指示具の動作を制御するためのコンピュータプログラムであって、
    前記指示具に、
    他の指示具との関係に基づいて、前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号の巡回的な送信順序を決定する手順と、
    決定した送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する手順と、
    他の指示具の状態信号の送信終了を検出を契機として、前記状態信号の送信を開始する手順と
    を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
11. 被接触面を有するタッチパネル装置及び前記被接触面上の位置の指示に用いられる複数の指示具が夫々通信可能になしてあり、夫々の指示具の前記被接触面上での接触位置を入力位置として検出する入力システムにおける、前記指示具の動作を制御するためのコンピュータプログラムを記録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体であって、
    前記指示具に、
    他の指示具との関係に基づいて、前記被接触面に対する接触状態を示す状態信号の巡回的な送信順序を決定する手順と、
    決定した送信順序が前である他の指示具の状態信号の送信終了を検出する手順と、
    他の指示具の状態信号の送信終了を検出を契機として、前記状態信号の送信を開始する手順と
    を実行させるコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする記録媒体。

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