JP2016122423A - 位置指定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光物から入光面を介して入射された光を検知して該入光面上の該発光物の位置を検出する検出装置に対し、光を照射して前記入光面上の位置を指定する位置指定装置において、安定した位置の指定を担保することができる位置指定装置を提供する。【解決手段】入光面に対する光の照射角が異なる複数の発光素子２１，２１，…，２１を備え、自装置の姿勢に基づいて、前記入光面への入射が適切に行われる何れかの発光素子２１を選択し、選択された発光素子からの光を用いて前記位置の指定が行われる。【選択図】図３

Description

本発明は、発光物から入光面を介して入射された光を検知して該入光面上の該発光物の位置を検出する検出装置に対し、光を照射して前記入光面上の位置を指定する位置指定装置に関する。

従来、パネル上の接触位置を検出することで使用者による操作を受け付けることができる検出装置が利用されている。このような検出装置は、例えば、タッチパネルを備えたコンピュータ、又はタブレット型のコンピュータである。

特許文献１には、パネル上に接触したときに発光するペン型の発光体を用い、該パネルに入光する光の位置を三角測量により測定することで発光体がパネル上に接触した位置を検出する位置検出装置が開示されている。

また、特許文献２には、超音波信号を発信する複数の超音波発振素子を具備する電子ペンと、前記電子ペンの筆記状態での座標位置を検出する受信装置とからなり、電子ペンの筆記面に対する傾斜角を計算し、超音波発信素子と電子ペン先端部との傾きを補正する筆跡入力システムが開示されている。

更に、特許文献３には、電子ペンを用いて、任意の角度で通常の平面に筆記動作をしたり、平面から離れて筆記動作をする場合であっても電子ペンの連続的な座標値を求めることができ、連続的な電子ペンの運動を精密に追従できるコンピュータ用電子ペンデータ入力装置及び座標測定方法が開示されている。

特開２０１３−１８２３４５号公報 特開２０１０−９５４２号公報 特開２００３−２９９１５号公報

しかしながら、上述したような特許文献１の位置検出装置においては、前記発光体からの光の前記パネルへの入射角が適切でない場合、斯かる発光体の前記パネル上の接触位置を検出できなくなるという問題があった。

しかし、特許文献２に係る筆跡入力システム、及び、特許文献３に係る電子ペンデータ入力装置及び座標測定方法においては、このような問題に対応できない。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発光物から入光面を介して入射された光を検知して該入光面上の該発光物の位置を検出する検出装置に対し、光を照射して前記入光面上の位置を指定する位置指定装置において、前記入光面に対する光の照射角が異なる複数の発光素子を備え、自装置の姿勢に基づいて、前記入光面への入射が適切に行われる何れかの発光素子を選択し、選択された発光素子からの光を用いて前記位置の指定が行われることにより、安定した位置の指定を担保することができる位置指定装置を提供することにある。

本発明に係る位置指定装置は、発光物から入光面を介して入射された光を検知して該入光面上の該発光物の位置を検出する検出装置に対し、光を照射して前記入光面上の位置を指定する位置指定装置において、前記入光面に対する光の照射角が異なる複数の発光素子と、自装置の姿勢に基づいて、何れかの発光素子を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る位置指定装置は、前記入光面に対する自装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、前記選択手段は該姿勢検出手段の検出結果に基づいて、発光素子を選択するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係る位置指定装置は、棒状をなし、前記複数の発光素子は、長手方向の軸に対して、放射状に配置されていることを特徴とする。

本発明に係る位置指定装置は、前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、発光素子からの光を前記検出装置が検知できない旨を通報する通報手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る位置指定装置は、前記発光素子は複数色を発光し、前記姿勢検出手段は自装置の動きを検出し、前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて前記発光素子の発光色を切り替える切替手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記入光面に対する光の照射角が異なる複数の発光素子から、自装置の姿勢に基づいて、前記入光面への入射が適切に行われる何れかの発光素子を選択し、選択された発光素子からの光を用いて前記位置の指定が行われるので、安定した位置の指定を担保することができる。

本発明の実施の形態１に係る位置検出装置の外観を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る表示ユニット及び処理ユニットの内部の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、ペン型の発光体の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体の発光素子の配置を説明する模式図である。 本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体の制御部の要部構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体の姿勢検出部の作用を説明する説明図である。 本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの模式的正面図である。 本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの内部の部分的斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの導光板の一隅へ向けて伝播する光の経路に沿った表示ユニットの模式的部分断面図である。 本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体の位置指定の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る位置検出装置における、発光体の位置指定の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る位置検出装置における、発光体の位置指定の処理を説明するフローチャートである。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。また、特許請求の範囲における、検出装置及び位置指定装置をそれぞれ後述の表示ユニット及び発光体に適用し、これらを有する位置検出装置の場合を例として説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る位置検出装置の外観を示す模式図である。位置検出装置は、画像を表示する表示ユニット１と、先端が発光するペン型の発光体２と、表示ユニット１を用いた処理を行う処理ユニット３とを備えている。表示ユニット１と処理ユニット３とは通信線で接続されている。位置検出装置は発光体２を備えており、発光体２は異なる複数の波長の光を発光するように構成されている。例えば、発光体２は青色光、及び、赤色光を発光する。

処理ユニット３は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、キーボード４１及びマウス４２が接続されている。使用者は、発光体２の先端を表示ユニット１の表面に接触させ、位置検出装置は、発光体２が発光した光を表示ユニット１内で受光し、受光した光の強度に基づいて、発光体２が接触した位置を検出する処理を行う。

図２は本発明の実施の形態１に係る表示ユニット１及び処理ユニット３の内部の電気的な構成を示すブロック図である。表示ユニット１は、画像を表示する表示部１２を備える。表示部１２は、液晶パネル又はＥＬ（Electro Luminescence）パネル等の表示パネルと、表示パネルに画像を表示させるための制御回路とを含んでいる。また、表示ユニット１は、発光体２が発光した光を受光する受光部１３を備えている。表示部１２及び受光部１３は、図示しないインタフェース部及び通信線を介して処理ユニット３に接続されている。

処理ユニット３は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit ）３１と、演算に伴って発生する一時的な情報を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）３２と、制御部３３と、ハードディスク等の記憶部３４とを備えている。また、記憶部３４には、表示ユニット１を本発明に係る検出装置として動作させるためのコンピュータプログラムが格納されている。斯かるコンピュータプログラムは必要に応じて記憶部３４からＲＡＭ３２へロードされ、ロードされたコンピュータプログラムに基づいてＣＰＵ３１は位置検出装置に必要な処理を実行する。また、記憶部３４は、ＣＰＵ３１が実行すべき処理に必要なデータを記憶している。また、記憶部３４は、位置検出装置を制御するための各種の設定データを記憶している。

ＣＰＵ３１には、通信線及び図示しないインタフェース部を介して表示部１２及び受光部１３が接続されており、更に、図示しないインタフェース部を介してキーボード４１及びマウス４２が接続されている。ＣＰＵ３１は、キーボード４１又はマウス４２からの入力を受け付ける。なお、表示ユニット１と処理ユニット３との間は無線で接続されていてもよい。

図３は本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、ペン型の発光体２の内部構成を示すブロック図である。発光体２の先端は、シリコンゴム等の透光性のある材料で形成されたドーム状の先端部２３になっている。先端部２３の内側には複数の発光素子２１，２１，…，２１が配置されている。発光素子２１は例えば発光ダイオードである。上述したように、発光体２は、波長（色）の異なる光を発光できる発光素子２１を備えている。

また、発光体２は先端部２３に感圧センサ２４が設けられている。先端部２３が他の物体に接触した場合は、先端部２３は押圧され、感圧センサ２４は先端部２３が押圧されたことを検出する。即ち、感圧センサ２４は、先端部２３が他の物体に接触したことを検出する。

更に、発光体２は、発光素子２１，２１，…，２１の点灯制御を行う制御部２５と、電池２２と、電池２２からの電力を他の部分へ供給する電源回路２６とを備えている。電池２２は、例えば乾電池である。発光素子２１，２１，…，２１及び感圧センサ２４は制御部２５に接続されている。制御部２５は、先端部２３が他の物体に接触したことを感圧センサ２４が検出した場合に、発光素子２１，２１，…，２１のうち何れかを点灯させる。先端部２３が他の物体に接触したことを感圧センサ２４が検出していない場合は、制御部２５は発光素子２１，２１，…，２１を消灯させる。電池２２からの電力を電源回路２６が供給することによって、各発光素子２１は発光が可能になっている。

図４は本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体２の発光素子２１，２１，…，２１の配置を説明する模式図である。図４は発光素子２１，２１，…，２１を先端部２３側から示している。発光素子２１，２１，…，２１はペン型の発光体２の長手方向の軸に対して放射状に配置されている。より詳しくは、ペン型の発光体２の長手方向の軸に沿って出光するように一つの発光素子２１が配置され、該軸に対して放射状に８つの発光素子２１が前記一つの発光素子２１を取り囲むように配置されている。

換言すれば、発光体２の長手方向の軸に垂直な方向に沿って、８つの発光素子２１，２１，…，２１が放射状に配置されており、一般に発光ダイオードの光が所定の広がり角を有することから、一つの発光素子２１に各々４５度の照射範囲が割り当てられている。本発明の実施の形態１に係る位置検出装置において、発光素子２１の数はこれに限るものでなく、必要に応じて増減させても良い。

また、発光体２はセンサ部２７を備えている。センサ部２７は、例えば、ＭＥＭＳ加速度センサ、ＭＥＭＳジャイロセンサ等からなる。より具体的に、センサ部２７は、複数方向における重力及び加速度を検出する加速度センサ（図示せず）、及び、複数方向における角速度を検出するジャイロセンサ（図示せず）を備えている。

図５は本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体２の制御部２５の要部構成を示す機能ブロック図である。制御部２５はＣＰＵ２５１と、選択部２５２と、姿勢検出部２５３と、通報部２５４と、切替部２５５とを備えている。

選択部２５２は発光体２の姿勢に基づいて、発光素子２１，２１，…，２１のうち何れか一つの発光素子を選択する。すなわち、選択部２５２は姿勢検出部２５３による発光体２の姿勢検出結果に基づいて一つの発光素子を選択する。

姿勢検出部２５３は、表示ユニット１の後述する導光板１１の入光面１１１に対する発光体２の姿勢と、発光体２の動きとを検出する。

図６は本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体２の姿勢検出部２５３の作用を説明する説明図である。センサ部２７の前記加速度センサは、図６に示すように、互いに直交関係にあるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の重力及び加速度をそれぞれ検出する。また、センサ部２７の前記ジャイロセンサは互いに直交関係にあるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれの回転軸として、それぞれの角速度を検出する。前記Ｘ軸方向及びＺ軸方向は導光板１１の入光面１１１に沿う方向であり、Ｙ軸方向は入光面１１１に垂直な方向である。

従って、姿勢検出部２５３は、前記加速度センサによる検出結果に基づいて発光体２の上下前後左右への直線運動の動きが検知でき、前記ジャイロセンサよる検出結果に基づいて発光体２の導光板１１の入光面１１１に対する傾き（姿勢）が検知できる。姿勢検出部２５３による検出結果はアナログ信号からディジタル信号に変換され、該ディジタル信号は選択部２５２に与えられる。

このような姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて、すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を回転軸とする回転方向における角度に基づいて、選択部２５２は一つの発光素子２１を選択する。より詳しくは、姿勢検出部２５３の検出結果、前記Ｘ軸及びＺ軸の回転方向での角度が所定の閾値未満である場合、換言すれば、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が所定の閾値未満である場合、Ｙ軸の回転方向での角度に基づいて、選択部２５２は導光板１１の入光面１１１となす角度が垂直に近似する一つの発光素子２１を選択する。

通報部２５４は姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて、いずれの発光素子２１からの光も入光面１１１に適切に入射できない旨通報する。例えば、姿勢検出部２５３の検出結果、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が所定の閾値以上である場合、通報部２５４は、表示ユニット１の受光部１３による受光ができる適切な入射が出来ない旨、すなわち、表示ユニット１による受光ができない旨を通報する。斯かる通報は、例えば、全ての発光素子２１，２１，…，２１を発光させ、又は点滅させることにより行われる。

切替部２５５は、姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて発光素子２１，２１，…，２１の発光色を切り替える。例えば、姿勢検出部２５３によって発光体２の上下方向への直線運動の動きが検出された場合、切替部２５５は青色から赤色へ、又は赤色から青色への発光色を切り替える。

図７は本発明の実施の形態１に係る表示ユニット１の模式的正面図であり、図８は本発明の実施の形態１に係る表示ユニット１の内部の部分的斜視図である。表示ユニット１は、矩形の導光板１１を備えている。導光板１１は透光性を有しており、光が入射する表側の入光面１１１を有している。表示部１２に含まれる表示パネル１２１は、導光板１１の背面側の位置に、導光板１１に重ねて配置されている。導光板１１は、表示パネル１２１よりも大きい。図４に示すように、正面視で、導光板１１は表示パネル１２１を覆っている。ＣＰＵ３１は、表示部１２に表示させるべき画像を表す画像データを生成し、表示部１２へ送信する。表示部１２は、画像データを受信し、受信した画像データに基づいた画像を表示パネル１２１に表示する。表示パネル１２１に表示された画像は、導光板１１を通して使用者に視認される。

導光板１１の入光面１１１は、表示ユニット１の表面になっており、発光体２の先端部２３が接触される。導光板１１の入光面１１１に対して斜めに入射した光は、導光板１１内を伝播する。発光体２の先端部２３が入光面１１１に接触した場合、何れかの発光素子２１が発光し、光が導光板１１へ入射する。導光板１１へ入射した光は、導光板１１内を放射状に伝播する。一部の光は、導光板１１の四隅の夫々へ向けて伝播する。図８中には、導光板１１の四隅の内の二隅へ向けて伝播する光の経路を一点鎖線で示している。

図９は本発明の実施の形態１に係る表示ユニット１の導光板１１の一隅へ向けて伝播する光の経路に沿った表示ユニット１の模式的部分断面図である。図９において図面示の上側が導光板１１の正面側であり、図面示の下側が導光板１１の背面側である。図９中には、光の経路を矢印で示している。発光体２から入射した光は、導光板１１の内部で反射を繰り返しながら伝播する。

導光板１１の四隅の背面には、夫々に光学部材１４が配置されている。光学部材１４は、導光板１１の背面に交差する向きの内部反射面を有している。図９に示すように、発光体２から入射された光の内の一部は、導光板１１の隅で光学部材１４へ入射し、光学部材１４へ入射した光は、前記内部反射面で反射して、導光板１１の背面側へ出射する。このようにして、導光板１１へ入射した光の内の一部は、四隅の夫々において導光板１１の背面側へ出射する。

受光部１３は、受光する光の波長（色）が異なる２種類の撮像素子１３１及び撮像素子１３２を２つずつ有する。撮像素子１３１及び１３２は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサである。撮像素子１３１の夫々は、導光板１１の四隅の内の隣接する二隅の背面側に配置されている。また、撮像素子１３２の夫々は、導光板１１の他の二隅の背面側に配置されている。図９に示すように、発光体２から導光板１１へ入射した光の一部は、導光板１１の背面側へ出射して、撮像素子１３１へ入射する。同様に、発光体２から導光板１１へ入射した光の一部は、撮像素子１３２へ入射する。

受光部１３は、撮像素子１３１及び撮像素子１３２が受光する光の波長を選別するための図示しない光学フィルタを含んでいる。例えば、発光体２が発する赤色の光を透過させ、青色の光を遮断する光学フィルタが、光学部材１４と撮像素子１３１との間に配置されている。また、発光体２が発する赤色の光を遮断し、青色の光を透過させる光学フィルタが、光学部材１４と撮像素子１３２との間に配置されている。

すなわち、撮像素子１３１は、発光体２が発する赤色の光を受光し、青色の光は受光しない。一方、撮像素子１３２は、発光体２が発する赤色の光は受光せず、青色の光を受光する。更に、光学部材１４と撮像素子１３１及び撮像素子１３２の夫々との間には、レンズ等のその他の図示しない光学部品が配置されている。

撮像素子１３１及び１３２は、受光の際撮像を行い、撮像画像を生成する。生成した撮像画像には、発光体２からの光に起因する光像が含まれる。受光部１３は、撮像素子１３１及び１３２の夫々が生成した撮像画像を表すデータを処理ユニット３へ送信する。ＣＰＵ３１は、受光部１３から送信されたデータを受信し、受信したデータに基づいて、導光板１１の入光面１１１上の発光体２からの光が入射した位置、すなわち発光体２の先端部２３が入光面１１１に接触した位置を検出する処理を行う。

発光体２からの赤色の光は二つの撮像素子１３１の夫々で受光され、夫々の撮像素子１３１が撮像画像を生成するので、発光体２からの赤色光の光像を含む撮像画像は二つ生成される。図８に示すように、導光板１１の入光面１１１に先端部２３が接触した発光体２から導光板１１の一隅までの赤色の光の経路がなす角度αは、発光体２の先端部２３が接触する位置に応じて変化する。角度αが変化した場合、撮像画像中で、発光体２からの赤色の光の光像の位置が変化する。従って、撮像画像に含まれる発光体２が発する赤色の光の光像の位置から、角度αを特定することができる。

同様に、発光体２から導光板１１の他の一隅までの光の経路がなす角度βは、もう一つの撮像素子１３１が生成した撮像画像に含まれる発光体２が発する赤色の光の光像の位置から特定することができる。このようにして特定された角度α及び角度βを用いて、三角測量法により、発光体２からの赤色の光が導光板１１の表面に入射した位置を計算することができる。

同様にして、撮像素子１３２が生成した撮像画像に基づいて、発光体２からの青色の光が導光板１１の入光面１１１に入射した位置を計算することができる。発光体２からの赤色又は青色の光に対する角度α及び角度βを特定する方法、及び赤色又は青色の光が導光板１１の入光面１１１に入射した位置を計算する方法は周知のものであり、詳しい説明を省略する。例えば、ＣＰＵ３１は、所定のコンピュータプログラムを用いて、発光体２からの赤色又は青色の光が導光板１１の入光面１１１に入射した位置を検出する処理を行う。

更に、ＣＰＵ３１は、検出した光の入射位置に応じた処理を実行する。例えば、ＣＰＵ３１は、検出した位置の履歴を線で示す画像を表す画像データを生成し、生成した画像データに基づいた画像を表示部１２に表示させる処理を行う。すなわち、使用者が発光体２を用いて表示ユニット１の入光面１１１に書き込んだ文字又は絵を表す画像が表示部１２に表示される。また、例えば、ＣＰＵ３１は、発光体２の接触位置に対応する命令を使用者から受け付けるグラフィカルユーザインタフェースを実現するための処理を実行する。

以上のような構成を有することから、本発明の実施の形態１に係る位置検出装置においては、発光体２が確実に表示ユニット１（入光面１１１）上の位置指定を行うことができる。

図１０は本発明の実施の形態１に係る位置検出装置における、発光体２の位置指定の処理を説明するフローチャートである。

ＣＰＵ２５１は感圧センサ２４の検出結果に基づいて、発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、感圧センサ２４がオフである場合、ＣＰＵ２５１は発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触していないと判定し（ステップＳ１０１：ＮＯ）、電源回路２６を制御して、電力消費を最小化する（ステップＳ１０５）。以降、処理は、ステップＳ１０１に戻る。

一方、感圧センサ２４がオンである場合、ＣＰＵ２５１は発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触していると判定し（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、姿勢検出部２５３に検出を指示する。

ＣＰＵ２５１の指示に応じて姿勢検出部２５３は上述したように、発光体２の動き及び姿勢の検出を行う（ステップＳ１０２）。姿勢検出部２５３による発光体２の動き及び姿勢の検出についてはすでに説明しており、詳しい説明を省略する。

次いで、姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて、選択部２５２は一つの発光素子２１を選択する（ステップＳ１０３）。すなわち、姿勢検出部２５３の検出結果に係るＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向での角度に基づいて、選択部２５２は導光板１１の入光面１１１となす角度が垂直に近似する一つの発光素子２１を選択する。

例えば、姿勢検出部２５３の検出結果、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が２度より大きく、４０度より小さい場合、選択部２５２はＹ軸の回転方向での角度に基づいて、図４の「１」〜「８」の発光素子２１のうち、一つを選択する。また、姿勢検出部２５３の検出結果、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が２度以下である場合、図４の「０」の発光素子２１を選択する。

この際、ＣＰＵ２５１は電源回路２６を制御して、選択部２５２によって選択された発光素子２１への通電を行い、斯かる発光素子２１を点灯させる（ステップＳ１０４）。以降、処理は再びステップＳ１０１に戻る。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る位置検出装置の発光体２においては、選択された発光素子２１、すなわち、入光面１１１に光を照射する発光素子２１と、該入光面１１１となす角度が常に垂直に近似する。従って、発光素子２１からの光の入光面１１１への入射が適切、かつ確実に行われ、安定した位置検出（指定）を担保することができる。

（実施の形態２）
例えば、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が大き過ぎるような場合は、発光体２からの光が表示ユニット１の入光面１１１に適宜入射しない虞があり、このような場合は表示ユニット１が発光体２の位置を検出できなくなる。

しかし、本発明の実施の形態２に係る位置検出装置においては、このような問題に対応できるように構成されている。

図１１は本発明の実施の形態２に係る位置検出装置における、発光体２の位置指定の処理を説明するフローチャートである。

ＣＰＵ２５１は感圧センサ２４の検出結果に基づいて、発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ＣＰＵ２５１は発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、電源回路２６を制御して、電力消費を最小化する（ステップＳ２０９）。以降、処理は、ステップＳ２０１に戻る。

一方、ＣＰＵ２５１は発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触していると判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、姿勢検出部２５３に検出を指示する。ＣＰＵ２５１の指示に応じて姿勢検出部２５３は上述したように検出を行う（ステップＳ２０２）。

次いで、ＣＰＵ２５１は、姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が４０度を超過するか否かについて判定する（ステップＳ２０３）。

ＣＰＵ２５１によってＹ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が４０度を超過すると判定された場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、通報部２５４は表示ユニット１が発光体２の位置を検出できなくなる虞がある旨をユーザに通報する（ステップＳ２０７）。すなわち、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が４０度を超過する場合は、発光体２からの光が表示ユニット１の入光面１１１に適宜入射できなくなる旨通報される。例えば、通報部２５４は電源回路２６を制御して、図４の「０」〜「８」のすべての発光素子２１を点滅させることにより、斯かる通報を行う。以降、処理はステップＳ２０９に進む。

また、斯かる閾値は上述した４０度に限るものでなく、ユーザが設定できるように構成しても良い。さらに、通報の方法としては、すべての発光素子２１の点滅に限るものでなく、所定のパターンにて点灯させるようにしても良い。

一方、ＣＰＵ２５１は、姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が４０度を超過しないと判定した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が２度以下であるか否かを再び判定する（ステップＳ２０４）。

ＣＰＵ２５１によって、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が２度以下であると判定された場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、選択部２５２は図４の「０」の発光素子２１を選択する（ステップＳ２０８）。以降、処理はステップＳ２０６に進む。

また、ＣＰＵ２５１によって、Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が２度以下でないと判定された場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、選択部２５２はＹ軸の回転方向での角度に基づいて、図４の「１」〜「８」の発光素子２１のうち、導光板１１の入光面１１１となす角度が垂直に近似する一つを選択する（ステップＳ２０５）。

この際、ＣＰＵ２５１は電源回路２６を制御して、ステップＳ２０５又はステップＳ２０８にて選択部２５２によって選択された発光素子２１への通電を行い、斯かる発光素子２１を点灯させる（ステップＳ２０６）。以降、処理は再びステップＳ２０１に戻る。

本発明の実施の形態１に係る位置検出装置の発光体２においては、上述したように、前記Ｙ軸と発光体２の長手方向の軸とがなす角度が大き過ぎることから、発光体２からの光が表示ユニット１の入光面１１１に適宜入射しない虞がある場合、その旨を通報する。従って、ユーザは斯かる通報に応じて発光体２からの光の入射角度を直すことができ、表示ユニット１が発光体２の位置を検出できなくなることを未然に防止できる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る位置検出装置においては、発光体２が発する光の色に応じて、撮像素子１３１又は撮像素子１３２が相互異なる色の光を受光し、斯かる発光体２の位置を検出する。

すなわち、本発明の実施の形態１に係る位置検出装置の発光体２においては、たとえ、同一位置を指定する場合であっても、光色を適宜変換させて異なる指示をすることが可能である。

図１２は本発明の実施の形態３に係る位置検出装置における、発光体２の位置指定の処理を説明するフローチャートである。以下においては、説明の便宜上、ユーザが発光体２を上下方向に振った場合、発光体２が発する光色が変更されるものとする。

ＣＰＵ２５１は感圧センサ２４の検出結果に基づいて、発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

例えば、感圧センサ２４がオフである場合、ＣＰＵ２５１は、発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触していないと判定し（ステップＳ３０１：ＮＯ）、発光体２の上下方向への動きがあったか否かを判定する（ステップＳ３０５）。斯かる判定は、センサ部２７の（加速度センサ）の検知結果を用いる、姿勢検出部２５３の検出結果に基づいて行われる。

ＣＰＵ２５１は、発光体２の上下方向への動きがなかったと判定した場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、電源回路２６を制御して、電力消費を最小化する（ステップＳ３０７）。以降、処理は、ステップＳ３０１に戻る。

また、ＣＰＵ２５１によって発光体２の上下方向への動きがあったと判定された場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、切替部２５５は現在の光色から他の光色に、発光体２が発する光の色を切り替える（ステップＳ３０６）。以降、処理は、ステップＳ３０１に戻る。

一方、ステップＳ３０１にて、ＣＰＵ２５１は発光体２の先端部２３が表示ユニット１の入光面１１１と接触していると判定し（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、姿勢検出部２５３に検出を指示する。

以降、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４での処理は、図１０のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４での処理と同様であり、詳しい説明を省略する。

本発明の実施態様１においては、発光物から入光面１１１を介して入射された光を検知して該入光面１１１上の該発光物の位置を検出する検出装置１に対し、光を照射して前記入光面１１１上の位置を指定する位置指定装置２において、前記入光面１１１に対する光の照射角が異なる複数の発光素子２１と、自装置の姿勢に基づいて、何れかの発光素子２１を選択する選択手段２５２とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記入光面に対する光の照射角が異なる複数の発光素子を備え、自装置の姿勢に基づいて、前記入光面への入射が適切に行われる何れかの発光素子を選択し、選択された発光素子からの光を用いて前記位置の指定が行われる。

本発明の実施態様２においては、前記入光面１１１に対する自装置の姿勢を検出する姿勢検出手段２５３を備え、前記選択手段２５２は該姿勢検出手段２５３の検出結果に基づいて、発光素子２１を選択するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記姿勢検出手段は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ等を含み、前記入光面に対する自装置の姿勢を検出する。該姿勢検出手段の検出結果に基づいて、前記選択手段は、前記複数の発光素子のうち何れかの発光素子を選択する。

本発明の実施態様３においては、棒状をなし、前記複数の発光素子２１は、長手方向の軸に対して、放射状に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記複数の発光素子は長手方向の軸に対して放射状に配置されることにより、前記入光面に対する光の照射角を夫々異にしている。

本発明の実施態様４においては、前記姿勢検出手段２５３の検出結果に基づいて、発光素子２１からの光を前記検出装置１が検知できない旨を通報する通報手段２５４を備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、発光素子からの光の前記入光面への入射が適切でないことから、発光素子が発する光を前記検出装置が検知できない場合、前記通報手段がその旨を通報する。

本発明の実施態様５においては、前記発光素子２１は複数色を発光し、前記姿勢検出手段２５３は自装置の動きを検出し、前記姿勢検出手段２５３の検出結果に基づいて前記発光素子２１の発光色を切り替える切替手段２５５を備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記姿勢検出手段が自装置の動きを検出し、斯かる前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、前記切替手段が前記発光素子の発光色を現在の色から他の色に切り替える。

１ 表示ユニット
２ 発光体
２１ 発光素子
１１１ 入光面
２５１ ＣＰＵ
２５２ 選択部
２５３ 姿勢検出部
２５４ 通報部
２５５ 切替部

Claims (5)

1. 発光物から入光面を介して入射された光を検知して該入光面上の該発光物の位置を検出する検出装置に対し、光を照射して前記入光面上の位置を指定する位置指定装置において、
   前記入光面に対する光の照射角が異なる複数の発光素子と、
   自装置の姿勢に基づいて、何れかの発光素子を選択する選択手段と
   を備えることを特徴とする位置指定装置。
2. 前記入光面に対する自装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、
   前記選択手段は該姿勢検出手段の検出結果に基づいて、発光素子を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置指定装置。
3. 棒状をなし、
   前記複数の発光素子は、
   長手方向の軸に対して、放射状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置指定装置。
4. 前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、発光素子からの光を前記検出装置が検知できない旨を通報する通報手段を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の位置指定装置。
5. 前記発光素子は複数色を発光し、
   前記姿勢検出手段は自装置の動きを検出し、
   前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて前記発光素子の発光色を切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の位置指定装置。

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