JP3832591B2 - Pointing device and optical coordinate input device having the same - Google Patents

Pointing device and optical coordinate input device having the same Download PDF

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この発明は、光源の反射光を光センサで検出し、その情報に基づき座標を特定する光学式座標入力装置に用いられる指示装置及びこれを備えた光学式座標入力装置に関する。   The present invention relates to a pointing device used in an optical coordinate input device that detects reflected light of a light source with an optical sensor and specifies coordinates based on the information, and an optical coordinate input device including the pointing device.

従来、この種の装置として、バックライトを備えた液晶パネルの表示画素に対応させて光電変換素子を配置し、ペンの先端部を液晶パネル表面に当接させた際、その先端部の指示位置からの反射光を光電変換素子で検出することに基づいて指示位置を特定させる光学式座標入力装置に用いられるペンが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−119898号公報(図2、図3)
Conventionally, as a device of this type, when a photoelectric conversion element is arranged corresponding to a display pixel of a liquid crystal panel having a backlight and the tip of the pen is brought into contact with the surface of the liquid crystal panel, the indicated position of the tip The pen used for the optical coordinate input device which specifies an indication position based on detecting the reflected light from a photoelectric conversion element is mentioned (for example, refer patent document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-11998 (FIGS. 2 and 3)

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。   However, the conventional example having such a configuration has the following problems.

すなわち、従来の装置は、その先端部の構成が何ら開示されていない。したがって、通常考え得る構成ではペンの先端部で光が乱反射するので、その指示位置を正確に特定させるための情報を光学式座標入力装置に対して提供することができないという問題がある。   That is, the configuration of the tip of the conventional device is not disclosed at all. Therefore, in a configuration that can be normally considered, light is diffusely reflected at the tip of the pen, and thus there is a problem that information for accurately specifying the indicated position cannot be provided to the optical coordinate input device.

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電源を不要としつつも正確に指示位置に係る情報を与えることができる指示装置及びこれを備えた光学式座標入力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a pointing device that can accurately provide information on a pointing position while eliminating the need for a power supply, and an optical coordinate input device including the pointing device. The purpose is to do.

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。   In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.

すなわち、請求項1に記載の発明は、光源の反射光を光センサで検出し、検出した光センサの情報に基づき座標算出部が座標を求める光学式座標入力装置に用いられる指示装置において、前記光源の光を透過する球体レンズと、前記球体レンズを先端部に取り付けるための凹状受部材と、前記球体レンズと前記凹状受部材との間に介在し、前記光源の光を反射する反射部材と、を備えていることを特徴とするものである。   That is, the invention according to claim 1 is an indication device used in an optical coordinate input device in which reflected light of a light source is detected by an optical sensor, and a coordinate calculation unit obtains coordinates based on information of the detected optical sensor. A spherical lens that transmits light from the light source; a concave receiving member for attaching the spherical lens to a tip; a reflecting member that is interposed between the spherical lens and the concave receiving member and reflects the light from the light source; , Are provided.

[作用・効果]指示装置で光学式座標入力装置の特定箇所を指示すると、光源からの光が、指示装置の凹状受部材に取り付けられた球体レンズに入射する。入射した光は、反射部材で反射し、わずかに位置がずれて、入射した光と平行に同じ方向へ戻って光センサに入射する。つまり、わずかな位置ずれを伴う再帰反射という性質を備えるので、指示した位置での乱反射が防止できる。したがって、指示装置に電源を不要としつつも、正確に指示位置に係る情報を光学式座標入力装置に対して与えることができる。さらに、反射部材が光学式座標入力装置に当接しないので、摩耗することがなく、長期間にわたってその性能を維持することができる。   [Operation / Effect] When a specific location of the optical coordinate input device is indicated by the pointing device, the light from the light source enters the spherical lens attached to the concave receiving member of the pointing device. The incident light is reflected by the reflecting member, slightly shifted in position, returns to the same direction in parallel with the incident light, and enters the optical sensor. That is, since it has the property of retroreflection with a slight misalignment, irregular reflection at the indicated position can be prevented. Accordingly, it is possible to accurately give information on the indicated position to the optical coordinate input device while eliminating the need for a power source for the pointing device. Furthermore, since the reflecting member does not contact the optical coordinate input device, it does not wear and can maintain its performance over a long period of time.

なお、上記の反射部材は、高反射率材料のシート状部材、高反射率材料を蒸着やスパッタで形成した厚膜や薄膜、凹状受部材を高反射率材料で形成し、不要部分の表面を荒らして乱反射面とし、凹状受部材の所要部分だけを反射面とする等の種々の構成が挙げられる。   The reflective member is a sheet-like member made of a high-reflectance material, a thick film or thin film formed by vapor deposition or sputtering of the high-reflectance material, and a concave receiving member made of a high-reflectivity material, and the surface of unnecessary portions is formed. Various configurations are possible, such as roughening and irregular reflection surfaces, and only a required portion of the concave receiving member as a reflection surface.

また、前記凹状受部材は、前記光源の光を吸収する材質からなることが好ましい(請求項2)。凹状受部材での反射が抑制され、反射部材で反射した光だけが再帰的に光センサ側へ戻るので、より精度良く指示位置に係る情報を与えることができる。   The concave receiving member is preferably made of a material that absorbs light from the light source. Since reflection at the concave receiving member is suppressed and only the light reflected by the reflecting member recursively returns to the optical sensor side, information on the indicated position can be given with higher accuracy.

また、前記反射部材は、前記球体レンズ(請求項3)または前記凹状受部材(請求項4)に被着されていることが好ましい。球体レンズと凹状受部材との間に反射部材を挟み込んで組み立てるよりも、精度良く反射部材の位置決めが可能であり、再帰反射特性を良好にすることができる。   The reflecting member is preferably attached to the spherical lens (Claim 3) or the concave receiving member (Claim 4). The reflective member can be positioned with higher accuracy and the retroreflective characteristics can be improved than when the reflective member is sandwiched between the spherical lens and the concave receiving member and assembled.

上記の被着は、例えば、アルミニウムに代表される高反射率材料を真空蒸着したりスパッタリングしたり、または反射性シート材を貼り付けたりして行うことができる。   The above-described deposition can be performed, for example, by vacuum-depositing or sputtering a high reflectance material typified by aluminum, or attaching a reflective sheet material.

また、前記光センサの配置間隔をwとした場合、前記球体レンズの直径は1.5w〜2wの範囲であることが好ましい(請求項5)。球体レンズ径が1.5wより小さいと、光センサに必要な光量を反射させることができず、球体レンズが2wを超えると隣接する光センサにも光が反射するという不都合が生じるからである。   Moreover, when the arrangement interval of the photosensors is w, the diameter of the spherical lens is preferably in the range of 1.5w to 2w. This is because if the spherical lens diameter is smaller than 1.5 w, the amount of light necessary for the optical sensor cannot be reflected, and if the spherical lens exceeds 2 w, there is a disadvantage that light is reflected also to the adjacent optical sensor.

また、前記反射部材は、蒸着またはスパッタリングにより被着されていることが好ましい(請求項6)。蒸着法やスパッタリングによると反射部材を位置精度良く形成することができる。   Moreover, it is preferable that the reflection member is deposited by vapor deposition or sputtering. The reflection member can be formed with high positional accuracy by vapor deposition or sputtering.

また、前記反射部材は、前記球体レンズの中心となす立体角が鋭角となる範囲にわたって設けられていることが好ましい(請求項7)。立体角が鋭角を超えると、隣接する光センサにも光が戻る恐れがあるからである。   Moreover, it is preferable that the reflection member is provided over a range in which a solid angle formed with the center of the spherical lens is an acute angle. This is because if the solid angle exceeds an acute angle, the light may return to the adjacent optical sensor.

また、光学式座標入力装置は、上記いずれかに記載の指示装置を備えていることが好ましい(請求項8)。   Moreover, it is preferable that the optical coordinate input device includes any one of the pointing devices described above.

この発明に係る指示装置によれば、再帰反射という性質を備えるので、指示した位置での乱反射が防止できる。したがって、指示装置に電源を不要としつつも、正確に指示位置に係る情報を光学式座標入力装置に対して与えることができる。さらに、反射部材が光学式座標入力装置に当接せず摩耗することがないので、長期間にわたってその性能を維持することができる。   According to the pointing device according to the present invention, since it has the property of retroreflection, irregular reflection at the pointed position can be prevented. Accordingly, it is possible to accurately give information on the indicated position to the optical coordinate input device while eliminating the need for a power source for the pointing device. Furthermore, since the reflecting member does not abut against the optical coordinate input device and does not wear, the performance can be maintained over a long period of time.

以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、実施例に係る入力ペン及びこれを備えたタブレットの概略構成図である。図2は、(a)は入力ペンの全体図であり、(b)は先端部を拡大した縦断面図であり、図3は、入力ペン及びタブレットの縦断面図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an input pen according to an embodiment and a tablet including the input pen. 2A is an overall view of the input pen, FIG. 2B is an enlarged longitudinal sectional view of the tip, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the input pen and the tablet.

入力ペン1はタブレット7と別体で備えられ、図2(a)に示すように、その外観がペン状を呈するとともに、先端部3に球状を呈するガラスビーズ5を備えている。先端部3は、下向き円錐形状を呈し、その下部に取り付けられたガラスビーズ5側で操作者がタブレット7上の所望の位置を指示するようになっている。上記のガラスビーズ5は、例えば、その屈折率が空気の屈折率の約2倍の材質で形成されている。   The input pen 1 is provided separately from the tablet 7, and as shown in FIG. 2A, the input pen 1 has a pen-like appearance and a glass bead 5 having a spherical shape at the tip 3. The tip 3 has a downward conical shape, and the operator indicates a desired position on the tablet 7 on the side of the glass beads 5 attached to the lower end. The glass beads 5 are formed of a material whose refractive index is about twice that of air, for example.

なお、上記の入力ペン1が本発明の指示装置に相当し、タブレット3が本発明の光学式座標入力装置に相当し、先端部3が本発明の凹状受部材に相当し、ガラスビーズ5が本発明の球体レンズに相当する。   The input pen 1 corresponds to the pointing device of the present invention, the tablet 3 corresponds to the optical coordinate input device of the present invention, the tip 3 corresponds to the concave receiving member of the present invention, and the glass beads 5 This corresponds to the spherical lens of the present invention.

タブレット7は、例えば、図示しないコンピュータに位置情報を与えるために利用される。その外観は、平板状を呈し、上面には位置検出可能な指示範囲9を備えている。枠線9aは、指示範囲9を明示的に操作者に対して表すために付されている。   The tablet 7 is used, for example, to give position information to a computer (not shown). The external appearance is a flat plate shape, and an indication range 9 whose position can be detected is provided on the upper surface. A frame line 9a is attached to explicitly indicate the designated range 9 to the operator.

図3に示すように、タブレット7は、下層から上層に向かって順に、バックライト11と、裏面ガラス基盤13と、液晶層15と、ブラックマトリクス層17と、表面ガラス基盤19とを備えている。   As shown in FIG. 3, the tablet 7 includes a backlight 11, a back glass substrate 13, a liquid crystal layer 15, a black matrix layer 17, and a front glass substrate 19 in order from the lower layer to the upper layer. .

本発明における光源に相当するバックライト11は、例えば、表示装置等に利用される液晶パネルに備えられたものと同等のものであり、図3において上方に向けて光を放射する。裏面ガラス基盤13は、バックライト11の光を良好に透過し、かつ充分な機械的強度を有するとともに、液晶層15が形成されるベースとなる。液晶層15は、裏面ガラス基盤13の表面に形成され、タブレット7のx−y方向(図1参照)にマトリクス状にTFT21が透明電極とともに形成されている。また、TFT21に隣接し、かつ対となるように光センサ23が形成されている。なお、一対のTFT21と光センサ23とが一つの画素Pを構成している。ここでは、各画素Pの配置間隔、換言すると光センサ23の配置間隔を符号wで表している。   The backlight 11 corresponding to the light source in the present invention is, for example, equivalent to that provided in a liquid crystal panel used in a display device or the like, and emits light upward in FIG. The back glass substrate 13 transmits the light of the backlight 11 well and has sufficient mechanical strength, and serves as a base on which the liquid crystal layer 15 is formed. The liquid crystal layer 15 is formed on the surface of the back glass substrate 13, and the TFTs 21 are formed together with transparent electrodes in a matrix in the xy direction of the tablet 7 (see FIG. 1). An optical sensor 23 is formed so as to be adjacent to and paired with the TFT 21. Note that the pair of TFTs 21 and the optical sensor 23 constitute one pixel P. Here, the arrangement interval of each pixel P, in other words, the arrangement interval of the photosensors 23 is represented by the symbol w.

ブラックマトリクス層17は、指示範囲9におけるコントラストを調整するとともに、図示しない接合部分を、指示範囲9側から見えないように覆うブラックマトリクス25が形成されている。指示範囲9を有する表面ガラス基盤19は、バックライト11からの光を透過するとともに、入力ペン1による押圧に対して充分な摩耗強度を有する材質で形成されている。   The black matrix layer 17 is formed with a black matrix 25 that adjusts the contrast in the indication range 9 and covers a joint portion (not shown) so as not to be seen from the indication range 9 side. The surface glass substrate 19 having the indication range 9 is formed of a material that transmits light from the backlight 11 and has sufficient wear strength against pressing by the input pen 1.

図1に示すように、タブレット7の側方には、y方向に配置された各光センサ23の出力信号を順次に検出するための第1のマルチプレクサ27が備えられている。また、タブレット7の上方には、x方向に配置された各光センサ23の出力信号を順次に検出するための第2のマルチプレクサ29が備えられている。第1及び第2のマルチプレクサ27,29が検出した情報は、座標算出部31に与えられる。座標算出部31は、その情報に基づいて入力ペン1が先端部3で指示した指示範囲9内の座標を求める。求められた情報は、座標算出部31から位置情報として出力される。   As shown in FIG. 1, a side of the tablet 7 is provided with a first multiplexer 27 for sequentially detecting output signals of the respective optical sensors 23 arranged in the y direction. Further, a second multiplexer 29 for sequentially detecting output signals of the respective optical sensors 23 arranged in the x direction is provided above the tablet 7. Information detected by the first and second multiplexers 27 and 29 is given to the coordinate calculation unit 31. Based on the information, the coordinate calculation unit 31 obtains the coordinates within the designated range 9 indicated by the input pen 1 with the tip 3. The obtained information is output as position information from the coordinate calculation unit 31.

図2(b)に示すように、入力ペン1の先端部3の下部にはガラスビーズ5の外形寸法よりやや大径であって、かつガラスビーズ5の半径よりやや深いの凹部32が形成されている。この凹部32とガラスビーズ5の間には反射部材33が介在している。   As shown in FIG. 2B, a concave portion 32 having a diameter slightly larger than the outer dimensions of the glass beads 5 and slightly deeper than the radius of the glass beads 5 is formed at the lower portion of the tip portion 3 of the input pen 1. ing. A reflective member 33 is interposed between the recess 32 and the glass bead 5.

反射部材33は、ガラスビーズ5外面に存在し、その半球よりも小さな面積を覆うように形成されている。また、その中心P1が入力ペン1の中心P2と一致するように設けられている。さらに、図3に示すように、ガラスビーズ5の中心となす立体角θが鋭角となるように設定してある。立体角θが鋭角を超えると、後述するように隣接する画素の光センサにまで光が戻る恐れがあるからである。反射部材33の材質は、バックライト11からの光を反射する性質のもので形成されている。その材質としては、高反射率材料が好ましく、アルミニウムが例示される。一方、先端部3は、少なくとも凹部32の表面がバックライト11からの光を吸収する材質であることが好ましい。なお、これに代えて、少なくとも凹部32の表面に、光を乱反射するような処理を施しておいてもよい。   The reflection member 33 exists on the outer surface of the glass bead 5 and is formed so as to cover an area smaller than the hemisphere. The center P1 is provided so as to coincide with the center P2 of the input pen 1. Further, as shown in FIG. 3, the solid angle θ formed with the center of the glass bead 5 is set to be an acute angle. This is because if the solid angle θ exceeds an acute angle, the light may return to the photosensors of adjacent pixels as described later. The material of the reflection member 33 is formed of a property that reflects light from the backlight 11. The material is preferably a high reflectivity material, exemplified by aluminum. On the other hand, it is preferable that the tip 3 is made of a material that absorbs light from the backlight 11 at least on the surface of the recess 32. Instead of this, at least the surface of the recess 32 may be subjected to a treatment for irregularly reflecting light.

なお、中心P1と中心P2とがある一定角度を有するように構成してもよい。これにより、入力ペン1を傾斜姿勢で保持している場合であっても、位置検出を精度よく行うことができる。   In addition, you may comprise so that the center P1 and the center P2 may have a certain fixed angle. Thereby, even when the input pen 1 is held in an inclined posture, position detection can be performed with high accuracy.

このように構成されている入力ペン1によりタブレット11の指示範囲9内を指示した場合、以下のようにして位置情報が求められる。ここで図4を参照する。なお、図4は、位置検出の説明に供する図である。   When the input pen 1 configured as described above indicates the inside of the indication range 9 of the tablet 11, the position information is obtained as follows. Reference is now made to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining position detection.

すなわち、ガラスビーズ5の直下に位置する画素Pをバックライト11からの光R1が透過し、その光R1がガラスビーズ5に入射したとする。その光R1はガラスビーズ5の表面で屈折して屈折光R2となった後、その上部にある反射部材33で反射して反射光R3となり、その反射光R3がガラスビーズ5の表面で屈折して指示範囲9内における光R1とは離れた位置であって、かつそれとは平行な戻り光R4となって上記と同一の画素Pに入射する。これにより、指示範囲9内に形成されている複数個の画素Pのうち、ガラスビーズ5の直下に位置する画素Pの光センサ23だけがバックライト11の光を最も強く検出することになる。   That is, it is assumed that the light R1 from the backlight 11 is transmitted through the pixel P located immediately below the glass bead 5 and that the light R1 is incident on the glass bead 5. The light R1 is refracted on the surface of the glass bead 5 to become refracted light R2, and then reflected by the reflecting member 33 on the upper side to become reflected light R3. The reflected light R3 is refracted on the surface of the glass bead 5. Thus, the return light R4 is separated from the light R1 within the designated range 9 and is parallel to the light R1, and enters the same pixel P as described above. As a result, among the plurality of pixels P formed in the designated range 9, only the light sensor 23 of the pixel P located directly below the glass bead 5 detects the light of the backlight 11 most strongly.

このようにバックライト11からの光R1が、再帰反射により入射した光R4とは僅かに位置がずれ、かつ入射した光に平行に戻るように構成しているので、ある画素Pを通過した光が同じ画素P内の光センサ23によって検出される。なお、一般的な再帰反射性を備える反射シート等を入力ペン1の先端に貼り付けたような場合には、全く同一の方向へ光りが戻ることになって、同一の画素P内における光センサ23によっては検出することができない。   In this way, the light R1 from the backlight 11 is slightly shifted in position from the incident light R4 due to retroreflection, and returns to be parallel to the incident light. Is detected by the optical sensor 23 in the same pixel P. Note that when a reflection sheet or the like having a general retroreflectivity is attached to the tip of the input pen 1, light returns in exactly the same direction, and the optical sensor in the same pixel P. 23 cannot be detected.

上記のガラスビーズ5の直径は、画素Pの配置間隔wに対して1.5〜2w程度の大きさであることが好ましい。具体的には、配置間隔wがおよそ300μmである場合には、ガラスビーズ5の直径は450〜600μmとなる。このような直径とすることにより、バックライト11からの光を、透過してきた画素Pに対して確実に戻すことができ、確実に位置検出ができる。換言すると、ガラスビーズ5の直径が1.5wより小さいと、光センサ23がオンするのに必要な光量を反射させることができず、ガラスビーズ5が2wを超えると隣接する画素Pの光センサ23にも光が反射するという不都合が生じるからである。   The diameter of the glass beads 5 is preferably about 1.5 to 2 w with respect to the arrangement interval w of the pixels P. Specifically, when the arrangement interval w is approximately 300 μm, the diameter of the glass beads 5 is 450 to 600 μm. By setting it as such a diameter, the light from the backlight 11 can be reliably returned with respect to the pixel P which permeate | transmitted, and position detection can be performed reliably. In other words, if the diameter of the glass beads 5 is smaller than 1.5 w, the amount of light necessary for turning on the optical sensor 23 cannot be reflected. This is because the problem that light is reflected also to 23 occurs.

このように、入力ペン1でタブレット7上の指示範囲9内における特定箇所を指示すると、バックライト11からの光が、入力ペン1のガラスビーズ5に入射する。そして、入射した光は、反射部材33で反射し、わずかに位置がずれて、入射した光と平行に同じ方向へ戻って光センサ23に入射する。つまり、入力ペン1は、わずかな位置ずれを伴う再帰反射という性質を備えるので、入力ペン1で指示した位置での乱反射が防止できる。したがって、入力ペン1に電源を不要としつつも、正確にその指示位置に係る情報をタブレット7に対して与えることができる。さらに、反射部材33がタブレット7の指示範囲9表面に直接的に接触することがないので、反射部材33が摩耗せず長期間にわたってその性能を維持することができる。   As described above, when the input pen 1 indicates a specific location within the specified range 9 on the tablet 7, the light from the backlight 11 enters the glass beads 5 of the input pen 1. The incident light is reflected by the reflecting member 33, slightly shifted in position, returns to the same direction in parallel with the incident light, and enters the optical sensor 23. That is, since the input pen 1 has the property of retroreflection with a slight positional deviation, irregular reflection at the position indicated by the input pen 1 can be prevented. Therefore, it is possible to accurately give information related to the designated position to the tablet 7 while making the input pen 1 unnecessary for a power source. Further, since the reflecting member 33 does not directly contact the surface of the indication range 9 of the tablet 7, the reflecting member 33 is not worn and can maintain its performance for a long period of time.

次に、図5から図7を参照して、上述した入力ペン1の要部である先端部3の製造手法について説明する。   Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 7, a method for manufacturing the tip portion 3 that is a main part of the input pen 1 described above will be described.

<第1の製造手法>
図5を参照する。
<First manufacturing method>
Please refer to FIG.

本手法では、ガラスビーズ5の一部位に反射部材33を被着する工程と、反射部材33を被着したガラスビーズ5を先端部3の凹部32に嵌め込む工程とを備えている。なお、ガラスビーズ5が凹部32内で回転してしまうことを防止するために、ガラスビーズ5を凹部32に接着することが好ましい。   This method includes a step of attaching the reflecting member 33 to one part of the glass bead 5 and a step of fitting the glass bead 5 to which the reflecting member 33 is attached into the concave portion 32 of the distal end portion 3. In order to prevent the glass beads 5 from rotating in the recesses 32, it is preferable to adhere the glass beads 5 to the recesses 32.

被着する工程では、例えば、真空蒸着を用いる。真空蒸着によると、反射部材33をガラスビーズ5に対して位置精度良く形成することができ、位置検出精度を高くすることができる。   In the deposition process, for example, vacuum deposition is used. According to vacuum deposition, the reflecting member 33 can be formed with high positional accuracy with respect to the glass beads 5, and the position detection accuracy can be increased.

また、反射部材33の被着は、スパッタリングを用いたり、アルミニウム製などのシート状部材をガラスビーズ5に貼り付けたりしてもよい。   Further, the reflective member 33 may be applied by sputtering, or a sheet-like member made of aluminum or the like may be attached to the glass beads 5.

<第2の製造手法>
図6を参照する。
<Second manufacturing method>
Please refer to FIG.

本手法では、先端部3の凹部32における一部位に反射部材33を被着する工程と、ガラスビーズ5を凹部32に嵌め込む工程とを備えている。   This method includes a step of attaching the reflecting member 33 to a part of the concave portion 32 of the distal end portion 3 and a step of fitting the glass beads 5 into the concave portion 32.

本手法によると、入力ペン1による位置の指示時に、ガラスビーズ5が指示範囲9に当接して凹部32内で回転したとしても、反射部材33の位置が不変であるので、ガラスビーズ5を凹部32に固着しなくても検出位置精度を維持することができる。   According to this method, even when the glass bead 5 comes into contact with the indication range 9 and rotates in the recess 32 when the position is indicated by the input pen 1, the position of the reflecting member 33 is not changed. The detection position accuracy can be maintained without being fixed to 32.

上述した二手法によると、ガラスビーズ5と凹部32との間に反射部材33を挟み込んで組み立てるよりも、精度良く反射部材の位置決めが可能であり、再帰反射特性を良好にすることが可能である。   According to the two methods described above, it is possible to position the reflecting member with higher accuracy and to improve the retroreflective characteristics than when the reflecting member 33 is sandwiched between the glass bead 5 and the recess 32 and assembled. .

<第3の製造手法>
図7を参照する。
<Third manufacturing method>
Please refer to FIG.

本手法では、先端部3をバックライト11の光を効率よく反射する材質で形成してある点において上記二手法と相違する。   This method is different from the above two methods in that the tip 3 is formed of a material that efficiently reflects the light of the backlight 11.

すなわち、高反射率材料で先端部3を構成し、上述の反射部材33に相当する位置を除く範囲に乱反射面41(図中に点線で示す)を形成する工程と、ガラスビーズ5を凹部32に嵌め込む工程とを備えている。   That is, the step of forming the tip portion 3 with a high reflectivity material and forming the irregular reflection surface 41 (indicated by a dotted line in the drawing) in a range excluding the position corresponding to the reflection member 33 described above, and the glass beads 5 in the concave portion 32. And a step of fitting into the.

乱反射面41は、乱反射する性質を有するシート材を貼り付けたり、凹部32面を荒らす処理を施したりして形成する。このように乱反射面41を形成することにより、残った領域が上述した反射部材33に相当する反射面43となる。   The irregular reflection surface 41 is formed by sticking a sheet material having the property of irregular reflection or by performing a treatment for roughening the surface of the recess 32. By forming the irregular reflection surface 41 in this way, the remaining region becomes the reflection surface 43 corresponding to the reflection member 33 described above.

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.

(1)指示装置としてペン形状を呈する入力ペン1を例に採って説明したが、本発明はそのような形状に限定されるものではない。例えば、下面に球体レンズ等を備えたマウス形状のものであってもよく、先端に球体レンズ等を備えて指先に取り付けることができる形状のものであってもよい。   (1) Although the input pen 1 having a pen shape has been described as an example of the pointing device, the present invention is not limited to such a shape. For example, it may have a mouse shape with a spherical lens or the like on the lower surface, or may have a shape that can be attached to a fingertip with a spherical lens or the like at the tip.

(2)球体レンズとしてガラスビーズ5を例示したが、本発明は完全な球体に限らず、上述したような再帰反射性を有するレンズであればどのような形状のものであってもよい。   (2) Although the glass beads 5 are exemplified as the spherical lens, the present invention is not limited to a perfect sphere, and may be of any shape as long as it has a retroreflective lens as described above.

以上のように、この発明は、コンピュータ等において指示位置に関する情報を与えるための光学式座標入力装置に用いられる入力デバイスとしての指示装置及びこれを備えた光学式座標入力装置に適している。   As described above, the present invention is suitable for an indicating device as an input device used in an optical coordinate input device for giving information on a pointing position in a computer or the like, and an optical coordinate input device including the same.

実施例に係る入力ペン及びこれを備えたタブレットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the input pen which concerns on an Example, and a tablet provided with the same. (a)は入力ペンの全体図であり、(b)は先端部を拡大した縦断面図である。(A) is a general view of an input pen, (b) is a longitudinal sectional view in which a tip portion is enlarged. 入力ペン及びタブレットの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an input pen and a tablet. 位置検出の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of a position detection. 入力ペンの先端部を製造する第1の手法を示す図である。It is a figure which shows the 1st method of manufacturing the front-end | tip part of an input pen. 入力ペンの先端部を製造する第2の手法を示す図である。It is a figure which shows the 2nd method of manufacturing the front-end | tip part of an input pen. 入力ペンの先端部を製造する第3の手法を示す図である。It is a figure which shows the 3rd method of manufacturing the front-end | tip part of an input pen.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 入力ペン(指示装置)
3 … 先端部(凹状受部材)
5 … ガラスビーズ(球体レンズ)
7 … タブレット(光学式座標入力装置)
9 … 指示範囲
11 … バックライト(光源)
23 … 光センサ
32 … 凹部
33 … 反射部材
1 ... Input pen (indicator)
3 ... Tip (concave receiving member)
5 ... Glass beads (spherical lens)
7 ... Tablet (optical coordinate input device)
9 ... Instruction range 11 ... Backlight (light source)
23 ... Optical sensor 32 ... Recess 33 ... Reflecting member

Claims (8)

光源の反射光を光センサで検出し、検出した光センサの情報に基づき座標算出部が座標を求める光学式座標入力装置に用いられる指示装置において、
前記光源の光を透過する球体レンズと、
前記球体レンズを先端部に取り付けるための凹状受部材と、
前記球体レンズと前記凹状受部材との間に介在し、前記光源の光を反射する反射部材と、
を備えていることを特徴とする指示装置。
In a pointing device used in an optical coordinate input device that detects reflected light of a light source with an optical sensor, and a coordinate calculation unit obtains coordinates based on information of the detected optical sensor,
A spherical lens that transmits light from the light source;
A concave receiving member for attaching the spherical lens to the tip;
A reflective member that is interposed between the spherical lens and the concave receiving member and reflects the light of the light source;
A pointing device comprising:
請求項1に記載の指示装置において、
前記凹状受部材は、前記光源の光を吸収する材質からなることを特徴とする指示装置。
The pointing device according to claim 1,
The pointing device according to claim 1, wherein the concave receiving member is made of a material that absorbs light from the light source.
請求項1または2に記載の指示装置において、
前記反射部材は、前記球体レンズに被着されていることを特徴とする指示装置。
The pointing device according to claim 1 or 2,
The pointing device, wherein the reflecting member is attached to the spherical lens.
請求項1または2に記載の指示装置において、
前記反射部材は、前記凹状受部材に被着されていることを特徴とする指示装置。
The pointing device according to claim 1 or 2,
The pointing device, wherein the reflecting member is attached to the concave receiving member.
請求項1から4のいずれかに記載の指示装置において、
前記光センサの配置間隔をwとした場合、前記球体レンズの直径は1.5w〜2wの範囲であることを特徴とする指示装置。
The pointing device according to any one of claims 1 to 4,
The pointing device according to claim 1, wherein a diameter of the spherical lens is in a range of 1.5w to 2w, where w is an interval between the photosensors.
請求項1から5のいずれかに記載の指示装置において、
前記反射部材は、蒸着またはスパッタリングにより被着されていることを特徴とする指示装置。
The pointing device according to any one of claims 1 to 5,
The indicating device, wherein the reflecting member is deposited by vapor deposition or sputtering.
請求項1から6のいずれかに記載の指示装置において、
前記反射部材は、前記球体レンズの中心となす立体角が鋭角となる範囲にわたって設けられていることを特徴とする指示装置。
The pointing device according to any one of claims 1 to 6,
The pointing device, wherein the reflecting member is provided over a range in which a solid angle with the center of the spherical lens is an acute angle.
請求項1から7のいずれかに記載の指示装置を備えたことを特徴とする光学式座標入力装置。
An optical coordinate input device comprising the pointing device according to claim 1.
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