JP2787900B2 - ペン入力装置 - Google Patents
ペン入力装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペン入力装置に関し、
特にライトペンを用いて画像情報を入力するのに用いら
れるペン入力装置に関するものである。
特にライトペンを用いて画像情報を入力するのに用いら
れるペン入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のペン入力装置は、例え
ば、特開昭６３−１８４８２３号公報に開示されてい
る。このペン入力装置は、入力を補間演算を行わずして
高分解能の描画が得られ、表示装置よりのノイズを受け
ないことを特徴としていた。
ば、特開昭６３−１８４８２３号公報に開示されてい
る。このペン入力装置は、入力を補間演算を行わずして
高分解能の描画が得られ、表示装置よりのノイズを受け
ないことを特徴としていた。
【０００３】図７は従来のペン入力装置の一例における
構成を示す図、図８は図７のペン入力装置の一部を拡大
して示す斜視図である。
構成を示す図、図８は図７のペン入力装置の一部を拡大
して示す斜視図である。
【０００４】特開昭６３−１８４８２３号公報に開示さ
れたペン入力装置は、図７および図８に示すように、Ｘ
軸方向に光ファイバ１２が並設されたＸ軸光ファイバ層
５１とＹ軸方向に光ファイバ１３が並設されたＹ軸光フ
ァイバ層５２を重層して構成される透明基板５３と、そ
れぞれの端部５１ａ，５２ａは鏡面に仕上げられた光フ
ァイバ１２，１３の端部５１ｂ，５２ｂに接続される一
次元イメージセンサ３，４と、透明基板５３表面に先端
部１１を接触させ投光し描画するライトペン１０と、光
ファイバ１２，１３からの光を一次元イメージセンサ
３，４に入光し変換された出力信号に基づいてライトペ
ン１０の先端部１１の位置を決定する演算回路５０とを
備えている。
れたペン入力装置は、図７および図８に示すように、Ｘ
軸方向に光ファイバ１２が並設されたＸ軸光ファイバ層
５１とＹ軸方向に光ファイバ１３が並設されたＹ軸光フ
ァイバ層５２を重層して構成される透明基板５３と、そ
れぞれの端部５１ａ，５２ａは鏡面に仕上げられた光フ
ァイバ１２，１３の端部５１ｂ，５２ｂに接続される一
次元イメージセンサ３，４と、透明基板５３表面に先端
部１１を接触させ投光し描画するライトペン１０と、光
ファイバ１２，１３からの光を一次元イメージセンサ
３，４に入光し変換された出力信号に基づいてライトペ
ン１０の先端部１１の位置を決定する演算回路５０とを
備えている。
【０００５】図９は図７のペン入力装置の一部分を断面
にし示す部分断面図である。
にし示す部分断面図である。
【０００６】光ファイバ１２、１３は、径が数十μｍ程
度の合成樹脂製光ファイバであり、それぞれコア１２
ｂ、１３ｂ及びクラッド１２ａ、１３ａを有している。
光ファイバ層５１、５２は、それぞれ光ファイバ１２，
１３を密着させて平行に並べシート状に一体化したもの
である。各光ファイバ層５１、５２の光ファイバ１２、
１３は、それぞれ１ｍｍ当たり数十本必要とされてい
る。
度の合成樹脂製光ファイバであり、それぞれコア１２
ｂ、１３ｂ及びクラッド１２ａ、１３ａを有している。
光ファイバ層５１、５２は、それぞれ光ファイバ１２，
１３を密着させて平行に並べシート状に一体化したもの
である。各光ファイバ層５１、５２の光ファイバ１２、
１３は、それぞれ１ｍｍ当たり数十本必要とされてい
る。
【０００７】一次元イメージセンサ３、４は、各々１ｍ
ｍ当たり８素子又は１６素子の受光部が列設してある。
各受光部には、ファイバ層５１、５２の端面５１ｂ、５
２ｂが接し光ファイバ１２、１３から光が入射する。
ｍ当たり８素子又は１６素子の受光部が列設してある。
各受光部には、ファイバ層５１、５２の端面５１ｂ、５
２ｂが接し光ファイバ１２、１３から光が入射する。
【０００８】次に、データ入力動作について説明する。
ライトペン１０は、その先端部１１より光ファイバ（発
光部）を突出したものである。ライトペン１０の上端に
は、図示しない発光ダイオード素子が設けられ、光ファ
イバ１０の先端部１１は、透明基板表面に接触する。こ
の描画ペン１０を手に持ち、ライトペン１０の先端部１
１を透明基板５３表面に接触させ、所望の軌跡を描かせ
る。
ライトペン１０は、その先端部１１より光ファイバ（発
光部）を突出したものである。ライトペン１０の上端に
は、図示しない発光ダイオード素子が設けられ、光ファ
イバ１０の先端部１１は、透明基板表面に接触する。こ
の描画ペン１０を手に持ち、ライトペン１０の先端部１
１を透明基板５３表面に接触させ、所望の軌跡を描かせ
る。
【０００９】ライトペン１０の発光ダイオード素子の光
は、透明基板５３に入射し、光ファイバ層５２、５１を
透過する。そして、図９に示すように、入射光は、光フ
ァイバ１３及び１２を透過する。光ファイバ１３内を入
射光が透過する時、コア１３ｂ内で生じる散乱光が、光
ファイバ１３内を伝わる。Ｘ軸負方向に伝わる光は、そ
のまま一次元イメージセンサ４の受光部の一つに入射す
る。一方、Ｘ軸正方向に伝わる光は、光ファイバ１３の
鏡面部で全反射し、一次元イメージセンサ４の同じ受光
部に入射する。
は、透明基板５３に入射し、光ファイバ層５２、５１を
透過する。そして、図９に示すように、入射光は、光フ
ァイバ１３及び１２を透過する。光ファイバ１３内を入
射光が透過する時、コア１３ｂ内で生じる散乱光が、光
ファイバ１３内を伝わる。Ｘ軸負方向に伝わる光は、そ
のまま一次元イメージセンサ４の受光部の一つに入射す
る。一方、Ｘ軸正方向に伝わる光は、光ファイバ１３の
鏡面部で全反射し、一次元イメージセンサ４の同じ受光
部に入射する。
【００１０】同様に、光ファイバ１２内を入射光が透過
する時、Ｙ軸負方向に伝わる散乱光は、一次元イメージ
センサ３に受光部の一つに入射し、Ｙ軸方向に伝わる散
乱光は、光ファイバ１２の鏡面部で全反射し一次元イメ
ージセンサ３の同じ受光部に入射する。
する時、Ｙ軸負方向に伝わる散乱光は、一次元イメージ
センサ３に受光部の一つに入射し、Ｙ軸方向に伝わる散
乱光は、光ファイバ１２の鏡面部で全反射し一次元イメ
ージセンサ３の同じ受光部に入射する。
【００１１】一次元イメージセンサ３、４には、クロッ
クパルスＰｃが入力されており、一次元イメージセンサ
３、４で検出した出力信号Ｐｘ、Ｐｙに含まれるクロッ
クパルスに基づき演算回路５０がＸＹ座標を定める。
クパルスＰｃが入力されており、一次元イメージセンサ
３、４で検出した出力信号Ｐｘ、Ｐｙに含まれるクロッ
クパルスに基づき演算回路５０がＸＹ座標を定める。
【００１２】このペン入力装置は、光ファイバを利用
し、光により描画データを入力するものであり、表示装
置よりの電気的ノイズを受けない利点を有すると共に、
補間演算を行わずして高分解能が得られるものであっ
た。
し、光により描画データを入力するものであり、表示装
置よりの電気的ノイズを受けない利点を有すると共に、
補間演算を行わずして高分解能が得られるものであっ
た。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のペ
ン入力装置では、Ｘ軸光ファイバ層とＹ軸光ファイバ層
が単に重層した構成になっているため、入射した光の殆
どは光ファイバのコア内で散乱せず透過する。その結
果、Ｘ軸およびＹ軸方向に出射される光の強度は弱く検
出するのに、高感度の一次元イメージセンサや複雑な検
出回路が必要であり、製造コストが高くなるという問題
があった。
ン入力装置では、Ｘ軸光ファイバ層とＹ軸光ファイバ層
が単に重層した構成になっているため、入射した光の殆
どは光ファイバのコア内で散乱せず透過する。その結
果、Ｘ軸およびＹ軸方向に出射される光の強度は弱く検
出するのに、高感度の一次元イメージセンサや複雑な検
出回路が必要であり、製造コストが高くなるという問題
があった。
【００１４】従って、本発明の目的は、高Ｓ／Ｎ比が得
られる安価なペン入力装置を提供することにある。
られる安価なペン入力装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、複数の
光ファイバを横方向に並べ配列されて構成される横方向
光ファイバプレートと複数の光ファイバが縦方向に並べ
配列される縦方向光ファイバプレートとを重ね一体化し
構成される導光板と、前記横方向光ファイバプレートと
前記縦方向光ファイバプレートのそれぞれの前記光ファ
イバの一端に反射面を有し他端に配設される一次元イメ
ージセンサと、先端部から光を投射し前記横方向光ファ
イバプレートの前記光ファイバに入光させるライトペン
と、前記横方向光ファイバプレートと前記縦方向光ファ
イバプレートとの間に配設され前記ライトペンから該光
を拡散する光拡散部と、前記縦方向光ファイバプレート
の前記光ファイバを透過する前記光を反射する反射部
と、前記一次元イメージセンサの出力を入力し前記ライ
トペンの先端部の位置を決定し位置信号を出力するコン
トロールユニットとを備えるペン入力装置である。
光ファイバを横方向に並べ配列されて構成される横方向
光ファイバプレートと複数の光ファイバが縦方向に並べ
配列される縦方向光ファイバプレートとを重ね一体化し
構成される導光板と、前記横方向光ファイバプレートと
前記縦方向光ファイバプレートのそれぞれの前記光ファ
イバの一端に反射面を有し他端に配設される一次元イメ
ージセンサと、先端部から光を投射し前記横方向光ファ
イバプレートの前記光ファイバに入光させるライトペン
と、前記横方向光ファイバプレートと前記縦方向光ファ
イバプレートとの間に配設され前記ライトペンから該光
を拡散する光拡散部と、前記縦方向光ファイバプレート
の前記光ファイバを透過する前記光を反射する反射部
と、前記一次元イメージセンサの出力を入力し前記ライ
トペンの先端部の位置を決定し位置信号を出力するコン
トロールユニットとを備えるペン入力装置である。
【００１６】また、前記光拡散部は、前記横方向と前記
縦方向のそれぞれの前記光ファイバが交叉する外表面に
形成される凹凸面であることかあるいは少なくとも片面
に凹凸面が形成される板状の光透過部材であることが望
ましい。
縦方向のそれぞれの前記光ファイバが交叉する外表面に
形成される凹凸面であることかあるいは少なくとも片面
に凹凸面が形成される板状の光透過部材であることが望
ましい。
【００１７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照し説明す
る。
る。
【００１８】図１（ａ）および（ｂ）は本発明によるペ
ン入力装置の第１の実施例を示す部分破断平面図および
要部を拡大して示す斜視図、図２は図１における導光板
と一次元イメージセンサの構成を拡大して示す部分破断
斜視図である。このペン入力装置は、図１に示すよう
に、Ｘ軸方向に複数の光ファイバ１３が並べ配設され一
体化されたＸ軸光ファイバプレート９とＹ軸方向に複数
の光ファイバ１２が並べ配設され一体化たＹ軸光ファイ
バプレート８とで構成される導光板２において、Ｘ軸光
ファイバプレート９とＹ軸光ファイバプレート８の間に
ライトペン１０から投光される光を拡散する光拡散部１
と導光板２の下面に光ファイバ１２を透過する光を反射
する反射膜１８とを設けている。
ン入力装置の第１の実施例を示す部分破断平面図および
要部を拡大して示す斜視図、図２は図１における導光板
と一次元イメージセンサの構成を拡大して示す部分破断
斜視図である。このペン入力装置は、図１に示すよう
に、Ｘ軸方向に複数の光ファイバ１３が並べ配設され一
体化されたＸ軸光ファイバプレート９とＹ軸方向に複数
の光ファイバ１２が並べ配設され一体化たＹ軸光ファイ
バプレート８とで構成される導光板２において、Ｘ軸光
ファイバプレート９とＹ軸光ファイバプレート８の間に
ライトペン１０から投光される光を拡散する光拡散部１
と導光板２の下面に光ファイバ１２を透過する光を反射
する反射膜１８とを設けている。
【００１９】また、この光拡散部１は、光ファイバ１２
と光ファイバ１３とが交叉するクラッド１２ａと１３ａ
の部分の外表面に形成された梨地状の凹凸面で構成され
ている。なお、この光拡散部１の凹凸は、例えば、数十
μｍ程度であり、後述するが製作上一体化されたＸ軸お
よびＹ軸光ファイバプレート８，９の樹脂面より露呈す
るクラッド１２ａ，１３ａの面に凹凸面が形成されてい
る。
と光ファイバ１３とが交叉するクラッド１２ａと１３ａ
の部分の外表面に形成された梨地状の凹凸面で構成され
ている。なお、この光拡散部１の凹凸は、例えば、数十
μｍ程度であり、後述するが製作上一体化されたＸ軸お
よびＹ軸光ファイバプレート８，９の樹脂面より露呈す
るクラッド１２ａ，１３ａの面に凹凸面が形成されてい
る。
【００２０】図２は図１のペン入力装置の導光板を拡大
して示す部分破断斜視図である。この導光板２のＹ軸お
よびＸ軸光ファイバプレート８、９の端面８ａ、９ａ
は、図１および図２に示すように、反射面５、６が全面
に設けてあり、もう一方の端面８ｂ、９ｂには、受光素
子である一次元イメージセンサ３、４が設けられてい
る。また、下部のＹ軸光ファイバプレート８の光拡散部
１６と反対の底面に反射面をもつ反射膜１８が設けられ
ている。
して示す部分破断斜視図である。この導光板２のＹ軸お
よびＸ軸光ファイバプレート８、９の端面８ａ、９ａ
は、図１および図２に示すように、反射面５、６が全面
に設けてあり、もう一方の端面８ｂ、９ｂには、受光素
子である一次元イメージセンサ３、４が設けられてい
る。また、下部のＹ軸光ファイバプレート８の光拡散部
１６と反対の底面に反射面をもつ反射膜１８が設けられ
ている。
【００２１】この一次元イメージセンサ３、４は、例え
ば、各々１インチ当たり２００乃至４００個の受光部が
列設してある。Ｙ軸およびＸ軸光ファイバプレート８、
９の端面８ｂ，９ｂにエチレンビニールアセテートなど
の透過率の高い透明樹脂で密着させている。また、Ｙ軸
およびＸ軸光ファイバプレート８、９の端面８ａ、９ａ
には反射面５、６が設けられ、光拡散部１６と対応する
Ｙ軸光ファイバプレート８の下面に反射膜が設けられ、
これら反射面５，６および反射膜１８は、アルミニウム
やクロムなどの金属を蒸着した膜で形成されることが望
ましい。
ば、各々１インチ当たり２００乃至４００個の受光部が
列設してある。Ｙ軸およびＸ軸光ファイバプレート８、
９の端面８ｂ，９ｂにエチレンビニールアセテートなど
の透過率の高い透明樹脂で密着させている。また、Ｙ軸
およびＸ軸光ファイバプレート８、９の端面８ａ、９ａ
には反射面５、６が設けられ、光拡散部１６と対応する
Ｙ軸光ファイバプレート８の下面に反射膜が設けられ、
これら反射面５，６および反射膜１８は、アルミニウム
やクロムなどの金属を蒸着した膜で形成されることが望
ましい。
【００２２】さらに、Ｙ軸，Ｘ軸光ファイバプレート
８、９の端面８ｂ、９ｂを、導光板２の面と垂直ではな
く傾斜をもたせることが望ましい。そして、この傾斜し
た断面を任意の幅にし一次元イメージセンサ３、４の受
光面に合せる。
８、９の端面８ｂ、９ｂを、導光板２の面と垂直ではな
く傾斜をもたせることが望ましい。そして、この傾斜し
た断面を任意の幅にし一次元イメージセンサ３、４の受
光面に合せる。
【００２３】図３（ａ）〜（ｄ）は導光板の製造工程順
に示す斜視図である。次に、構造を理解し易いように導
光板２の製造工程について説明する。まず、直径が例え
ば数十μｍ程度のコア１２ｂ、１３をもつ光ファイバ１
２、１３の所要数を準備する。次に、図３（ａ）に示す
ように、それぞれの金型内に光ファイバ１２および１３
を並べて入れ、溶融樹脂を流し硬化させ一体化しＸ軸お
よびＹ軸光ファイバプレート９，８を製作する。
に示す斜視図である。次に、構造を理解し易いように導
光板２の製造工程について説明する。まず、直径が例え
ば数十μｍ程度のコア１２ｂ、１３をもつ光ファイバ１
２、１３の所要数を準備する。次に、図３（ａ）に示す
ように、それぞれの金型内に光ファイバ１２および１３
を並べて入れ、溶融樹脂を流し硬化させ一体化しＸ軸お
よびＹ軸光ファイバプレート９，８を製作する。
【００２４】次に、図３（ｂ）に示すように、湿式研磨
やサンドブラストなどで数μｍの粒径を持つアルミナ
（Ａ１２０３）などの砥粒でＸ軸およびＹ軸光ファイバ
プレート９，８の表面を荒らし数十μｍの凹凸のある梨
状の凹凸面１６ａ，１６ｂをクラッドの表面に形成す
る。このとき、隣接する光ファイバ１２，１３の間の樹
脂はやや彫れて凹凸面１６ａ，１６ｂは樹脂面より露呈
する。次に、エチレンビニールアセテートのような樹脂
シートをＸ軸およびＹ軸光ファイバプレート９，８の間
に入れラミネータで接着する。
やサンドブラストなどで数μｍの粒径を持つアルミナ
（Ａ１２０３）などの砥粒でＸ軸およびＹ軸光ファイバ
プレート９，８の表面を荒らし数十μｍの凹凸のある梨
状の凹凸面１６ａ，１６ｂをクラッドの表面に形成す
る。このとき、隣接する光ファイバ１２，１３の間の樹
脂はやや彫れて凹凸面１６ａ，１６ｂは樹脂面より露呈
する。次に、エチレンビニールアセテートのような樹脂
シートをＸ軸およびＹ軸光ファイバプレート９，８の間
に入れラミネータで接着する。
【００２５】そして、図３（ｃ）に示すように、向い合
う凹凸面で形成される光拡散部１６をもつ導光板２が完
成する。なお、このＹ軸，Ｘ軸光ファイバプレート８、
９には、例えば、１インチ当たり２００本又は４００本
の光ファイバ１２、１３が組込れている。なお、この光
ファイバ１２、１３を並設し一体化してなるファイバプ
レート８、９のＸ軸ファイバ１３とＹ軸ファイバ１２と
は直交しているが、必ずしも９０度に限定していない。
う凹凸面で形成される光拡散部１６をもつ導光板２が完
成する。なお、このＹ軸，Ｘ軸光ファイバプレート８、
９には、例えば、１インチ当たり２００本又は４００本
の光ファイバ１２、１３が組込れている。なお、この光
ファイバ１２、１３を並設し一体化してなるファイバプ
レート８、９のＸ軸ファイバ１３とＹ軸ファイバ１２と
は直交しているが、必ずしも９０度に限定していない。
【００２６】一方、ライトペン１０は、図２に示すよう
に、その先端部に１１は光ファイバの発光部を突出した
ものである。光ファイバの後端には、図示しない光源が
設けられている。そして、この光源には、発光ダイオー
ド素子やレーザダイオードやその他の光源を使用するこ
とが可能である。また、導光板２の表面をライトペン１
０が円滑に摺動するように、Ｘ軸光ファイバプレート９
の面に、９５パーセント以上の透過率をもつ鉄分の含有
量の少ない白板ガラスを覆うと良い。
に、その先端部に１１は光ファイバの発光部を突出した
ものである。光ファイバの後端には、図示しない光源が
設けられている。そして、この光源には、発光ダイオー
ド素子やレーザダイオードやその他の光源を使用するこ
とが可能である。また、導光板２の表面をライトペン１
０が円滑に摺動するように、Ｘ軸光ファイバプレート９
の面に、９５パーセント以上の透過率をもつ鉄分の含有
量の少ない白板ガラスを覆うと良い。
【００２７】図４は図１の導光板の縦断面図、図５は図
１の導光板の模式平面図である。この本発明によるペン
入力装置１を用いて、描画データを入力する場合につい
て説明する。まず、図４のライトペン１０の先端部１１
にある光ファイバの下端を、導光板２の表面に近づけて
所望の軌跡を描かせる。
１の導光板の模式平面図である。この本発明によるペン
入力装置１を用いて、描画データを入力する場合につい
て説明する。まず、図４のライトペン１０の先端部１１
にある光ファイバの下端を、導光板２の表面に近づけて
所望の軌跡を描かせる。
【００２８】光ファイバ１１内に伝わってきた光源から
の光は、図４及び図５の如く導光板２に入射し、Ｘ軸光
ファイバプレート９を透過する。この時、図４に示すよ
うに、光ファイバからの入射光は、下方の光ファイバ１
３及び１２を透過する。光ファイバ１３及び１２を透過
した光はＹ軸光ファイバプレート８の光拡散部１の凹凸
面１６ｂと反対の底面に設けられてある反射膜１８で反
射し、光ファイバ１２及び１３に反射光が入射する。光
ファイバ１３内の入射光と反射膜１８で反射した反射光
が透過する時、コア１３ｂ内で生じる散乱光と光ファイ
バ１３に設けられる光拡散部１の凹凸面１６ａで生じる
散乱光が光ファイバ１３内を伝搬する。
の光は、図４及び図５の如く導光板２に入射し、Ｘ軸光
ファイバプレート９を透過する。この時、図４に示すよ
うに、光ファイバからの入射光は、下方の光ファイバ１
３及び１２を透過する。光ファイバ１３及び１２を透過
した光はＹ軸光ファイバプレート８の光拡散部１の凹凸
面１６ｂと反対の底面に設けられてある反射膜１８で反
射し、光ファイバ１２及び１３に反射光が入射する。光
ファイバ１３内の入射光と反射膜１８で反射した反射光
が透過する時、コア１３ｂ内で生じる散乱光と光ファイ
バ１３に設けられる光拡散部１の凹凸面１６ａで生じる
散乱光が光ファイバ１３内を伝搬する。
【００２９】このＸ軸負方向に伝わる光Ｌｘ１は、図５
に示すように、そのまま一次元イメージセンサ３の受光
部の一つに入射する。一方、Ｘ軸正方向に伝わる光Ｌｘ
２は、光ファイバ１３の他端面９ａに設けて有る反射面
５で全反射し、一次元イメージセンサ３の同じ受光部に
入射する。
に示すように、そのまま一次元イメージセンサ３の受光
部の一つに入射する。一方、Ｘ軸正方向に伝わる光Ｌｘ
２は、光ファイバ１３の他端面９ａに設けて有る反射面
５で全反射し、一次元イメージセンサ３の同じ受光部に
入射する。
【００３０】同様に、図４に示すように、光ファイバ１
２内を入射光と、反射膜１８で反射した反射光が透過す
る時、コア１２ｂ内で生じる散乱光と光ファイバ１２に
設けられる光拡散部１の凹凸面１６ｂで生じる散乱光
が、光ファイバ１２内を伝搬する。すなわち、図５に示
すように、Ｙ軸負方向に伝わる光Ｌｙ１は、そのまま一
次元イメージセンサ４の受光部の一つに入射する。一
方、Ｙ軸正方向に伝わる光Ｌｙ２は、光ファイバ１２の
他端面８ａに設けて有る反射面６で全反射し、一次元イ
メージセンサ３の同じ受光部に入射する。
２内を入射光と、反射膜１８で反射した反射光が透過す
る時、コア１２ｂ内で生じる散乱光と光ファイバ１２に
設けられる光拡散部１の凹凸面１６ｂで生じる散乱光
が、光ファイバ１２内を伝搬する。すなわち、図５に示
すように、Ｙ軸負方向に伝わる光Ｌｙ１は、そのまま一
次元イメージセンサ４の受光部の一つに入射する。一
方、Ｙ軸正方向に伝わる光Ｌｙ２は、光ファイバ１２の
他端面８ａに設けて有る反射面６で全反射し、一次元イ
メージセンサ３の同じ受光部に入射する。
【００３１】そして、一次元イメージセンサ３、４で、
逐次光ファイバ１２、１３の入射光を検出することによ
り、ライトペン１０の先端部１１の光ファイバのＸＹ座
標をコントロールユニット７で計算する。決定された座
標位置信号を表示装置に転送し描画する。
逐次光ファイバ１２、１３の入射光を検出することによ
り、ライトペン１０の先端部１１の光ファイバのＸＹ座
標をコントロールユニット７で計算する。決定された座
標位置信号を表示装置に転送し描画する。
【００３２】このペン入力装置の分解能は、一次元イメ
ージセンサ３、４の分解能で決定され、ここでは、１イ
ンチ当たり４００個の受光部に設定しているので、０．
０６３５ｍｍの分解能が得られる。また、補間演算は不
要であり、高Ｓ／Ｎ比の光信号が得られるため、コント
ロールユニット７は従来より簡略なものにすることがで
きる。
ージセンサ３、４の分解能で決定され、ここでは、１イ
ンチ当たり４００個の受光部に設定しているので、０．
０６３５ｍｍの分解能が得られる。また、補間演算は不
要であり、高Ｓ／Ｎ比の光信号が得られるため、コント
ロールユニット７は従来より簡略なものにすることがで
きる。
【００３３】本実施例のように、重ねた光ファイバプレ
ートの間に光を拡散する光拡散部１を形成することによ
り、従来例の特開昭６３−１８４８２３号公報に示され
るような場合に比べ、光ファイバ１２、１３に散乱され
る光は、１５〜２５％光強度が上がり、光信号のＳ／Ｎ
比が約２０％向上する。そのため、一次元イメージセン
サ３、４は、高感度の一次元イメージセンサを必要とし
なくても可能であり、また、ライトペンの光源は光量の
小さいものを使うことができるので、低コストで容易に
ペン入力装置が製造できる。
ートの間に光を拡散する光拡散部１を形成することによ
り、従来例の特開昭６３−１８４８２３号公報に示され
るような場合に比べ、光ファイバ１２、１３に散乱され
る光は、１５〜２５％光強度が上がり、光信号のＳ／Ｎ
比が約２０％向上する。そのため、一次元イメージセン
サ３、４は、高感度の一次元イメージセンサを必要とし
なくても可能であり、また、ライトペンの光源は光量の
小さいものを使うことができるので、低コストで容易に
ペン入力装置が製造できる。
【００３４】図６は本発明の第２の実施例のペン入力装
置の要部を示す模式断面図である。このペン入力装置の
導光板２ａにおける光拡散部１ａは、図６に示すよう
に、シート状の透明基板１７の表裏に凹凸面１７ａ，１
７ｂを形成したものである。それ以外は、前述の実施例
と同じである。
置の要部を示す模式断面図である。このペン入力装置の
導光板２ａにおける光拡散部１ａは、図６に示すよう
に、シート状の透明基板１７の表裏に凹凸面１７ａ，１
７ｂを形成したものである。それ以外は、前述の実施例
と同じである。
【００３５】透明基板１７は、例えば、前述したよう
に、可視光の波長を含む光に対し９０パーセント以上の
透過率をもつ白板ガラスを使用することが望ましい。そ
して、この白板ガラスの両面に凹凸を形成しす曇りガラ
スのようにする。そして、光ファイバ１２および１３を
等間隔に並べ構成される二枚のＸ軸とＹ軸光ファイバプ
レートに透明基板１７を挟み接着して導光板２ａを完成
させる。
に、可視光の波長を含む光に対し９０パーセント以上の
透過率をもつ白板ガラスを使用することが望ましい。そ
して、この白板ガラスの両面に凹凸を形成しす曇りガラ
スのようにする。そして、光ファイバ１２および１３を
等間隔に並べ構成される二枚のＸ軸とＹ軸光ファイバプ
レートに透明基板１７を挟み接着して導光板２ａを完成
させる。
【００３６】ここで、前述の実施例と同じように、Ｘ軸
の光ファイバ１３とＹ軸の光ファイバ１２とは直交して
いるが、必ずしも９０度に限定していない。また、図面
ではシート状の光拡散部１ａの両面に凹凸面１７ａおよ
び１７ｂを設けているが、凹凸面１７ａあるいは凹凸面
１７ｂのいずれかの片面でも十分拡散効果は得られるこ
とは後の実験で判明した。
の光ファイバ１３とＹ軸の光ファイバ１２とは直交して
いるが、必ずしも９０度に限定していない。また、図面
ではシート状の光拡散部１ａの両面に凹凸面１７ａおよ
び１７ｂを設けているが、凹凸面１７ａあるいは凹凸面
１７ｂのいずれかの片面でも十分拡散効果は得られるこ
とは後の実験で判明した。
【００３７】本実施例の描画データ入力方法について説
明する。実施例１と同様に、ライトペン１０の先端部１
０ａにある光ファイバ１１の下端を、導光板２の表面に
近づけて所望の軌跡を描かせる。
明する。実施例１と同様に、ライトペン１０の先端部１
０ａにある光ファイバ１１の下端を、導光板２の表面に
近づけて所望の軌跡を描かせる。
【００３８】ライトペン１０からの光は、図６に示すよ
うに、導光板２ａに入射し、Ｘ軸光ファイバプレートの
光ファイバ１３及び１２を透過する。光ファイバ１３及
び１２を透過した光はＹ軸光ファイバプレートの底面に
設けられてある反射膜１８で反射し、光ファイバ１２及
び１３に反射光が入射する。光ファイバ１３内を入射光
と、反射膜１８で反射した反射光が透過する時、光ファ
イバ１３で生じる散乱光とＸ軸光ファイバプレートに接
している光拡散部１ａの凹凸面１７ａで生じる散乱光
が、光ファイバ１３内を伝搬する。Ｘ軸負方向に伝わる
光Ｌｘ１は、図５に示すように、そのまま一次元イメー
ジセンサ４の受光部の一つに入射する。一方、Ｘ軸正方
向に伝わる光Ｌｘ２は、光ファイバ１３の他端面９ａに
設けて有る反射面５で全反射し、一次元イメージセンサ
４の同じ受光部に入射する。
うに、導光板２ａに入射し、Ｘ軸光ファイバプレートの
光ファイバ１３及び１２を透過する。光ファイバ１３及
び１２を透過した光はＹ軸光ファイバプレートの底面に
設けられてある反射膜１８で反射し、光ファイバ１２及
び１３に反射光が入射する。光ファイバ１３内を入射光
と、反射膜１８で反射した反射光が透過する時、光ファ
イバ１３で生じる散乱光とＸ軸光ファイバプレートに接
している光拡散部１ａの凹凸面１７ａで生じる散乱光
が、光ファイバ１３内を伝搬する。Ｘ軸負方向に伝わる
光Ｌｘ１は、図５に示すように、そのまま一次元イメー
ジセンサ４の受光部の一つに入射する。一方、Ｘ軸正方
向に伝わる光Ｌｘ２は、光ファイバ１３の他端面９ａに
設けて有る反射面５で全反射し、一次元イメージセンサ
４の同じ受光部に入射する。
【００３９】同様に、光ファイバ１２内を入射光と、反
射膜１８で反射した反射光が透過する時、光ファイバ１
２内で生じる散乱光とＹ軸光ファイバプレートに接して
いる光拡散部１ａの凹凸面１７ｂで生じる散乱光が、光
ファイバ１２内を伝搬する。Ｙ軸負方向に伝わる光Ｌｙ
１は、図５に示すように、そのまま一次元イメージセン
サの受光部の一つに入射する。一方、Ｙ軸正方向に伝わ
る光Ｌｙ２は、光ファイバ１２の他端面８ａに設けて有
る反射面６で全反射し、一次元イメージセンサ３の同じ
受光部に入射する。
射膜１８で反射した反射光が透過する時、光ファイバ１
２内で生じる散乱光とＹ軸光ファイバプレートに接して
いる光拡散部１ａの凹凸面１７ｂで生じる散乱光が、光
ファイバ１２内を伝搬する。Ｙ軸負方向に伝わる光Ｌｙ
１は、図５に示すように、そのまま一次元イメージセン
サの受光部の一つに入射する。一方、Ｙ軸正方向に伝わ
る光Ｌｙ２は、光ファイバ１２の他端面８ａに設けて有
る反射面６で全反射し、一次元イメージセンサ３の同じ
受光部に入射する。
【００４０】そして、一次元イメージセンサ３、４で、
逐次光ファイバ１２、１３の入射光を検出することによ
り、ライトペン１０の先端部のＸＹ座標を図１のコント
ロールユニット７で計算する。そして、座標値信号を表
示装置に転送する。
逐次光ファイバ１２、１３の入射光を検出することによ
り、ライトペン１０の先端部のＸＹ座標を図１のコント
ロールユニット７で計算する。そして、座標値信号を表
示装置に転送する。
【００４１】この実施例は、導光板２を製作する際にシ
ート状光拡散部を別途製作し、一つの金型に光ファイ
バ、シート状光拡散部、光ファイバと積層して同時にラ
ミネートができるので、前述の実施例より工程か少なく
て済むという利点がある。
ート状光拡散部を別途製作し、一つの金型に光ファイ
バ、シート状光拡散部、光ファイバと積層して同時にラ
ミネートができるので、前述の実施例より工程か少なく
て済むという利点がある。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、縦横光フ
ァイバを並べて一体化し重ねた二つのた光ファイバプレ
ートの間に光ファイバを透過する光を拡散する光拡散手
段と終段の光ファイバを透過する光を反射する反射手段
とを設けることによって、光ファイバ内を伝播する光強
度をより高く得られるので、高Ｓ／Ｎ比が得られるとと
もにそれにより高感度の一次元イメージセンサや複雑な
検出回路を必要とせず安価に得られるという効果があ
る。
ァイバを並べて一体化し重ねた二つのた光ファイバプレ
ートの間に光ファイバを透過する光を拡散する光拡散手
段と終段の光ファイバを透過する光を反射する反射手段
とを設けることによって、光ファイバ内を伝播する光強
度をより高く得られるので、高Ｓ／Ｎ比が得られるとと
もにそれにより高感度の一次元イメージセンサや複雑な
検出回路を必要とせず安価に得られるという効果があ
る。
【図１】本発明によるペン入力装置の第１の実施例を示
す部分破断平面図および要部を拡大して示す斜視図であ
る。
す部分破断平面図および要部を拡大して示す斜視図であ
る。
【図２】図１における導光板と一次元イメージセンサの
構成を拡大して示す部分破断斜視図である。
構成を拡大して示す部分破断斜視図である。
【図３】導光板の製造工程順に示す斜視図である。
【図４】図１の導光板の縦断面図である。
【図５】図１の導光板の模式平面図である。
【図６】本発明の第２の実施例のペン入力装置の要部を
示す模式断面図である。
示す模式断面図である。
【図７】従来のペン入力装置の一例における構成を示す
図である。
図である。
【図８】図７のペン入力装置の一部を拡大して示す斜視
図である。
図である。
【図９】図７のペン入力装置の一部分を断面にし示す部
分断面図である。
分断面図である。
１，１ａ 光拡散部 ２，２ａ 導光板 ３、４ 一次元イメージセンサ ５、６ 反射面 ７ コントロールユニット ８ Ｙ軸光ファイバプレート ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ 端面 ９ Ｘ軸光ファイバプレート １０ ライトペン １１ 先端部 １２，１３ 光ファイバ １２ａ，１３ａ クラッド １２ｂ，１３ａ コア １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ 凹凸面 ５０ 演算回路 ５１ Ｘ軸光ファイバ層 ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ 端部 ５２ Ｙ軸光ファイバ層 ５３ 透明基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 3/03 G06F 3/033
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の光ファイバを横方向に並べ配列さ
れて構成される横方向光ファイバプレートと複数の光フ
ァイバが縦方向に並べ配列される縦方向光ファイバプレ
ートとを重ね一体化し構成される導光板と、前記横方向
光ファイバプレートと前記縦方向光ファイバプレートの
それぞれの前記光ファイバの一端に反射面を有し他端に
配設される一次元イメージセンサと、先端部から光を投
射し前記横方向光ファイバプレートの前記光ファイバに
入光させるライトペンと、前記横方向光ファイバプレー
トと前記縦方向光ファイバプレートとの間に配設され前
記ライトペンから該光を拡散する光拡散部と、前記縦方
向光ファイバプレートの前記光ファイバを透過する前記
光を反射する反射部と、前記一次元イメージセンサの出
力を入力し前記ライトペンの先端部の位置を決定し位置
信号を出力するコントロールユニットとを備えることを
特徴とするペン入力装置。 - 【請求項２】 前記光拡散部は、前記横方向と前記縦方
向のそれぞれの前記光ファイバが交叉する外表面に形成
される凹凸面であることを特徴とする請求項１記載のペ
ン入力装置。 - 【請求項３】 前記光拡散部は、少なくとも片面に凹凸
面が形成される板状の光透過部材であることを特徴とす
る請求項１記載のペン入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14922795A JP2787900B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | ペン入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14922795A JP2787900B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | ペン入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH096521A JPH096521A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2787900B2 true JP2787900B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15470652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14922795A Expired - Lifetime JP2787900B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | ペン入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787900B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE514991T1 (de) * | 2003-09-12 | 2011-07-15 | Flatfrog Lab Ab | System und verfahren zur bestimmung einer position eines strahlungsstreu-/- reflexionselements |
| US8272857B2 (en) | 2008-02-22 | 2012-09-25 | Medtronic Xomed, Inc. | Method and system for loading of tubing into a pumping device |
| JP2012063969A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Nitto Denko Corp | 光導波路デバイスおよび光学式タッチパネル |
| JP2013175142A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-09-05 | Sharp Corp | 座標入力装置、及び座標入力システム |
| JP5813533B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-11-17 | シャープ株式会社 | 入力装置および入力システム |
| JP6358982B2 (ja) * | 2015-05-18 | 2018-07-18 | 三菱電機株式会社 | 遠隔操作装置及び遠隔操作方法 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP14922795A patent/JP2787900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH096521A (ja) | 1997-01-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980506 |