JP4080136B2 - 座標入力／検出装置及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報の入力や選択をするためにペン等の指示部材や指等の指示手段によって指示された位置座標を光学的に検出する座標入力／検出装置、この座標入力／検出装置を主体に構成される電子黒板システム及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ホワイトボードや書き込みシート等の書き込み面に筆記用具を用いて書き込んだ手書きの情報を、専用のスキャナで読み取り、専用のプリンタで記録紙に出力することが可能な電子黒板装置が知られている。これに対し、近年にあっては、電子黒板装置の書き込み面に座標入力／検出装置を配置して、書き込み面に手書きで書き込んだ情報をリアルタイムでパーソナルコンピュータ等のコンピュータに入力することを可能にした電子黒板システムも提供されている。
【０００３】
例えば、マイクロフィールド・グラフィックス社製（Microfield Graphics,Inc.）のソフトボードは、ホワイトボード上に座標入力／検出装置を配設して構成され、ホワイトボード上に書かれた文字や絵等のビジュアルデータをコンピュータにリアルタイムで取り込むことを可能にした装置である。このソフトボードを用いて構成された電子黒板システムでは、ソフトボードで取り込んだビジュアルデータをコンピュータに入力してＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に表示したり、液晶プロジェクターを用いて大型のスクリーンに表示したり、プリンタで記録紙に出力したりすること等が可能となっている。また、ソフトボードが接続されたコンピュータの画面を液晶プロジェクターでソフトボード上に投影し、ソフトボード上でコンピュータを操作することも可能となっている。
【０００４】
また、文字および画像を表示するための表示装置と、表示装置の前面に座標入力面（タッチパネル面）を配設した座標入力／検出装置と、座標入力／検出装置からの入力に基づいて表示装置の表示制御を行う制御装置とを備え、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成した電子黒板システムが提供されている。
【０００５】
例えば、スマート・テクノロジィズ社製（SMART Technologies Inc.）のスマート２０００では、コンピュータに接続された液晶プロジェクターを用いて文字・絵・図形・グラフィックの画像をパネルに投影した状態で、パネルの投影面（表示面）の前面に配設された座標入力／検出装置（書き込み面）を用いて手書きの情報をコンピュータに取り込む処理を行う。そして、コンピュータ内で手書きの情報と画像情報とを合成し、再度、液晶プロジェクターを介してリアルタイムで表示できるようにしている。
【０００６】
このような電子黒板システムでは、表示装置によって表示されている画面上の画像に対して、座標入力／検出装置を用いて入力した画像を上書き画像として重ねて表示できるため、会議、プレゼンテーション、教育現場等において既に広く利用されており、その使用効果が高く評価されている。また、このような電子黒板システムに音声・画像等の通信機能を組み込み、遠隔地間を通信回線で接続することにより、電子会議システムとしても利用されている。
【０００７】
また、近年においては、電子黒板システムにおいて利用される座標入力／検出装置として検出方式の異なる種々の方式のものが考えられている。しかしながら、前述した電子黒板システムに適用するのに適切な方式を検討すると、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さなくとも入力が可能になる、例えば光学式のような座標入力／検出装置が有望であると考えられる。
【０００８】
このような光学式の座標入力／検出装置としては、各種の方式が提案されている。光学式の座標入力／検出装置の一例としては、特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標入力／検出装置がある。この特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標入力／検出装置は、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた光源から出射されるレーザビーム光をポリゴンミラーを用いて走査させ、そのレーザビーム光を再帰性反射部材で反射させることにより形成した座標入力／検出領域を有している。そして、この座標入力／検出領域に指先やペン等の指示部材である指示手段を挿入することで座標入力／検出領域の光を遮った場合には、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた受光素子における光の強度分布に基づいてポリゴンミラーを回転させたパルスモータのパルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指示手段により遮られた光の出射角度を光学ユニット毎に求め、それらの出射角度に基づく三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を検出するものである。
【０００９】
以上に代表されるような座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さない光学式の座標入力／検出装置は、表示装置の表示画面に装着して使用した場合であっても視認性に優れると共に、その大型化も比較的容易になっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標入力／検出装置によれば、レーザビーム光を出射する光学ユニットを上方に設置し、レーザビーム光を反射させるための再帰性反射部材の一部を下方に設けているため、この下方に設けられている再帰性反射部材上に塵や埃等の異物が堆積してしまう。このように再帰性反射部材上に塵や埃等の異物が堆積した場合には、座標位置の検知が不調になるという問題がある。
【００１１】
このような問題は、レーザビーム光を出射する光学ユニットを下方に設置し、再帰性反射部材を下方には設けないようにすればある程度解決できるが、光学ユニットを下方に設置した場合には、光学ユニットのレンズ等に塵や埃等の異物が付着してしまうことがある。このような場合には、座標入力／検出装置は塵や埃等の異物を指示手段が挿入されたものと判断してしまうので、誤った情報が電子データとして伝達されてしまい、位置座標検出の信頼性に問題を生じることになる。
【００１２】
本発明の目的は、位置座標検出の信頼性を向上させることができる座標入力／検出装置、電子黒板システム及び記憶媒体を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断手段と、この形状異常判断手段により光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動手段と、を備える。
【００１８】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断手段と、この形状変化判断手段により光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動手段と、を備える。
【００２０】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動手段を備える。
【００２２】
したがって、装置を使用しない間における塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入や塵や埃等の異物の透明保護部材上への付着を確実に防止することが可能になる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動手段を備える。
【００２４】
したがって、装置を使用しない間には開口部が閉鎖されていても、装置起動時には開口部が開放されるので、指示手段の二次元位置座標が確実に検出される。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言手段と、このカバー駆動宣言手段により前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動手段と、を備える。
【００２６】
したがって、操作者の意思により、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００３１】
請求項６記載の発明の記憶媒体は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断機能と、光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【００３２】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００３３】
請求項７記載の発明の記憶媒体は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断機能と、光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【００３４】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図１４に基づいて説明する。ここで、図１は電子黒板システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に示すように、電子黒板システム１は、表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２及び座標入力／検出装置３で構成される電子黒板部４と、機器収納部９とを主体に構成されている。機器収納部９には、制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュータ５、原稿の画像を読み取るためのスキャナ６、画像データを記録紙に出力するプリンタ７、ビデオプレイヤー８（いずれも図２参照）が収納されている。なお、ＰＤＰ２としては、電子黒板として利用可能な大画面タイプのものが用いられている。ＰＤＰ２及び座標入力／検出装置３は、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ側に位置するようにして一体化され、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに座標入力／検出装置３の座標入力／検出領域３ａが略一致するようにして電子黒板部４を形成している。このように、電子黒板部４はＰＤＰ２及び座標入力／検出装置３を収納して、電子黒板システム１の表示面（ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ）及び書き込み面（座標入力／検出領域３ａ）を構成している。
【００４２】
また、座標入力／検出装置３には、詳細は後述するが、扇形状に投光される光束膜によって形成される座標入力／検出面である座標入力／検出領域３ａを有し、この座標入力／検出領域３ａに指先やペン等の指示部材である指示手段Ｐ（図１０参照）を挿入することで座標入力／検出領域３ａ内の光束を遮ることにより、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である受光素子３９（図５参照）における受光位置に基づく三角測量の手法によってその指示位置を検出し、文字等の入力を可能にする光遮蔽式の座標入力／検出装置が適用されている。このような光遮蔽式の座標入力／検出装置３は、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、また、特殊な材料・機構を必要としないので、座標入力／検出装置３をＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに装着して使用した場合には、視認性に優れ、かつ、安価な電子黒板システムを提供することができる。
【００４３】
さらに、図示することは省略するが、ＰＤＰ２にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー８をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー、ＤＶＤプレイヤー、ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ２を大画面モニタとして利用することが可能な構成になっている。また、ＰＤＰ２には、ＰＤＰ２の表示位置、幅、高さ、歪等についての調整を行うための調整手段（図示せず）も設けられている。
【００４４】
次に、電子黒板システム１に内蔵される各部の電気的接続について図２を参照して説明する。図２に示すように、電子黒板システム１は、コンピュータ５にＰＤＰ２、スキャナ６、プリンタ７、ビデオプレイヤー８をそれぞれ接続し、コンピュータ５によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ５には、指示手段Ｐで指示された座標入力／検出領域３ａ内の座標位置の演算等を行う座標入力／検出装置３に設けられるコントローラ１０が接続されており、このコントローラ１０を介して座標入力／検出装置３もコンピュータ５に接続されている。また、コンピュータ５を介して電子黒板システム１をネットワーク１１に接続することができ、ネットワーク１１上に接続された他のコンピュータで作成したデータをＰＤＰ２に表示したり、電子黒板システム１で作成したデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【００４５】
次に、コンピュータ５について説明する。ここで、図３はコンピュータ５に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。図３に示すように、コンピュータ５は、システム全体を制御するＣＰＵ１２（Central Processing Unit）と、起動プログラム等を記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)１３と、ＣＰＵ１２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)１４と、文字・数値・各種指示等の入力を行うためのキーボード１５と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス１６と、ハードディスク１７と、ＰＤＰ２に接続されておりそのＰＤＰ２に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード１８と、ネットワーク１１に接続するためのネットワーク・カード（またはモデムでも良い。）１９と、コントローラ１０、スキャナ６、プリンタ７等を接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、上記各部を接続するためのバス２１とを備えている。
【００４６】
ハードディスク１７には、オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）２２と、コントローラ１０を介してコンピュータ５上で座標入力／検出装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３と、描画ソフト、ワードプロセッサソフト、表計算ソフト、プレゼンテーションソフト等の各種アプリケーションプログラム２４とが格納されている。
【００４７】
また、コンピュータ５には、ＯＳ２２、デバイスドライバ２３や各種アプリケーションプログラム２４等の各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体２６、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置２５が搭載されている。
【００４８】
各種アプリケーションプログラム２４は、コンピュータ５への電源の投入に応じて起動するＯＳ２２による制御の下、ＣＰＵ１２によって実行される。例えば、キーボード１５やマウス１６の所定の操作によって描画ソフトを起動した場合には、ＰＤＰ２にグラフィックス・ボード１８を介して描画ソフトに基づく所定の画像が表示される。また、デバイスドライバ２３もＯＳ２２とともに起動され、コントローラ１０を介した座標入力／検出装置３からのデータ入力が可能な状態になる。このように描画ソフトを起動した状態で座標入力／検出装置３の座標入力／検出領域３ａに操作者が指示手段Ｐを挿入して文字や図形を描いた場合、座標情報が指示手段Ｐの記述に基づく画像データとしてコンピュータ５に入力され、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上の画像に対して上書き画像として重ねて表示される。より詳細には、コンピュータ５のＣＰＵ１２は、入力された画像データに基づいて線や文字を描画するための描画情報を生成し、入力された座標情報に基づく座標位置に併せてグラフィックス・ボード１８に設けられるビデオメモリ(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィックス・ボード１８が、ビデオメモリに書き込まれた描画情報を画像信号としてＰＤＰ２に送信することにより、操作者が描いた文字と同一の文字が、ＰＤＰ２に表示されることになる。つまり、コンピュータ５は座標入力／検出装置３をマウス１６のようなポインティングデバイスとして認識しているため、コンピュータ５では、描画ソフト上でマウス１６を用いて文字を描いた場合と同様な処理が行われることになる。
【００４９】
次に、座標入力／検出装置３について詳細に説明する。ここで、図４は座標入力／検出装置３の構成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、座標入力／検出装置３は、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の座標入力／検出領域３ａを備えている。この座標入力／検出領域３ａは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。この座標入力／検出領域３ａの下方両端部に位置する角部の近傍には、発光と受光とを行う光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）が所定の取付角度で設けられている。これらの光学ユニット２７からは、平面若しくはほぼ平面をなし、例えばＬ1，Ｌ2，Ｌ3，・・・，Ｌn（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，・・・，Ｒn）といった光（プローブ光）の束で構成される扇形状の光束膜が、座標入力／検出領域３ａの全域に行き渡るようにＰＤＰ２のディスプレイ面２ａの表面に沿って平行に投光される。
【００５０】
また、座標入力／検出装置３には、座標入力／検出領域３ａの左右２辺及び上辺に沿って、再帰性反射部材Ｒが設けられている。これらの再帰性反射部材Ｒは、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌ4は、再帰性反射部材Ｒによって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ4´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。つまり、再帰性反射部材Ｒによっても座標入力／検出領域３ａが形成されている。なお、図４に示すように、座標入力／検出領域３ａの左右辺に沿って配置されている各再帰性反射部材Ｒと上辺に沿って配置されている各再帰性反射部材Ｒとは、直角をなして隣接しているが、それらの再帰性反射部材Ｒの間の端部は接続していない。さらに、それらの再帰性反射部材Ｒの間には、光反射率の低い黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２）がそれぞれ設けられている。加えて、光反射率の低い黒マークＭ（Ｍ３，Ｍ４）が、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の近傍にもそれぞれ設けられている。なお、詳細は後述するが、これらの黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）は、座標入力／検出領域３ａ内の光を受光する受光素子３９における受光領域の両端を規定する。このように光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）を下方に設置し、再帰性反射部材Ｒを下方には設けないようにしたことにより、再帰性反射部材Ｒ上に塵や埃等の異物が堆積してしまうのを防止することができる。
【００５１】
次に、光学ユニット２７について説明する。ここで、図５は光学ユニット２７の内部構造を示す縦断正面図、図６はその底面図である。図５および図６に示すように、光学ユニット２７には、筐体２８、筐体２８に形成されて外部に連通する開口部２８ａ、第１保持プレート２９、第２保持プレート３０、ＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）である光源３４を駆動制御する回路基板３１、受光素子３９を駆動制御する回路基板３２、裏板３３等が設けられている。光源３４、拡散レンズ３５、ハーフミラー３６、開口部２８ａに位置する透明保護部材である保護ガラス３７、読取レンズ３８、受光素子３９は、筐体２８に取り付けられている。
【００５２】
光源３４から出射されたレーザ光は拡散レンズ３５によりＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに対して平行に、かつ、扇形状（ここでは、９０ー）に拡散され、ハーフミラー３６に入射する。ハーフミラー３６に入射したレーザ光は、ハーフミラー３６を透過し、さらに、保護ガラス３７を透過した後に再帰性反射部材Ｒで再帰的に反射され、再び同一光路を辿ってハーフミラー３６に戻ることになる。
【００５３】
再帰性反射部材Ｒで反射されてハーフミラー３６に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３６で読取レンズ３８の方向に反射されて読取レンズ３８を介して受光素子３９に入射する。読取レンズ３８に入射した再帰反射光は、読取レンズ３８の作用により線状にされた後、この読取レンズ３８から距離ｆ（ｆは焦点距離）の間隔で設けられた受光素子３９において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。これにより、受光素子３９上に再帰反射光の有無に応じて光強度の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を指示手段Ｐで遮った場合、受光素子３９上の遮られた再帰反射光に相当する位置に光強度が弱い点（後述するピーク点）が生じることになる。再帰反射光を受光した受光素子３９は、再帰反射光（プローブ光）の光強度分布に基づいた電気信号を生成し、前述したコントローラ１０に対して出力する。
【００５４】
なお、保護ガラス３７は、塵や埃等の異物が筐体２８内に侵入することを防止するために設けられている。また、この保護ガラス３７は、再帰性反射部材Ｒへ向けて進行するレーザ光が保護ガラス３７を透過するときにこの保護ガラス３７の表面で反射しても、その反射光を受光素子３９が受光しない方向へ反射させるようにするため、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに対する垂直方向に対して６ー傾けて設けられている。
【００５５】
加えて、図７に示すように、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）には、ユニットカバー機構５１がそれぞれ設けられている。このユニットカバー機構５１には、カバー手段として機能する平板形状のカバー部５２が設けられている。このカバー部５２は、ユニット開放位置Ａとユニット閉鎖位置Ｂとの間を進退自在に往復動するように設けられている。そのメカニズムとして、カバー部５２は、互いに平行に設けられたガイドシャフト５３と、モータ５４に駆動されて回転するヘリカルギヤ軸５５とに支持されている。つまり、カバー部５２は、ガイドシャフト５３にスライド自在に取り付けられ、ヘリカルギヤ軸５５に螺合している。したがって、モータ５４によってヘリカルギヤ軸５５が回転駆動されると、カバー部５２は、ユニット開放位置Ａとユニット閉鎖位置Ｂとの間をガイドシャフト５３及びヘリカルギヤ軸５５の軸方向に沿って移動する。そして、図７（ｂ）に示すように、カバー部５２がユニット閉鎖位置Ｂまで移動した場合には、カバー部５２によって光学ユニット２７の保護ガラス３７は少なくとも覆われることになる。このようなカバー部５２の移動に際し、カバー部５２は、ユニット開放位置Ａに位置する場合には第１マイクロスイッチ５６をスイッチオンし、ユニット閉鎖位置Ｂに位置する場合には第２マイクロスイッチ５７をスイッチオンする。このような第１〜第２マイクロスイッチ５６〜５７のスイッチ投入状態を検出することにより、カバー部５２がどの位置に位置するかが認識される。
【００５６】
また、図８（ａ）はカバー部５２の正面図、図８（ｂ）はカバー部５２の側面図である。図８に示すように、カバー部５２の下部（光学ユニット２７の保護ガラス３７に対向する部分）には、例えばフェルト材やブラシ等で形成されており、カバー部５２の移動に際し、光学ユニット２７上を摺動して払拭する払拭部材５８が設けられている。この払拭部材５８は、保護ガラス３７上の塵や埃等の異物をカバー部５２の往復動に伴って払拭するためのものである。
【００５７】
次に、座標入力／検出装置３の各部の電気的接続について図９を参照して説明する。図９に示すように、コントローラ１０は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の光源３４の発光制御と、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の受光素子３９からの出力の演算を行うものであって、このコントローラ１０には各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設けられている。このＣＰＵ４０には、プログラム及びデータを記憶するＲＯＭ４１、各種データを書き換え自在に格納してワークエリアとして機能するＲＡＭ４２、時間を計時するタイマＴ、コンピュータ５に接続するためのインタフェース４３、モータ５４、カバー駆動宣言手段として機能し、光学ユニット２７の保護ガラス３７上に付着している塵や埃等の異物を払拭部材５８での除去を宣言するための払拭スイッチ５９、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４及びＬＤドライバ４５がバス接続されている。また、ＣＰＵ４０には、各種のプログラムコード（制御プログラム）を格納するハードディスク４６や波形記憶部として機能するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４７がバス接続されている。ここに、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２によりコンピュータとしてのマイクロコンピュータが構成されている。このようなマイクロコンピュータには、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体４９、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置４８が接続されている。
【００５８】
受光素子３９からの出力を演算する回路として、受光素子３９の出力端子に、アナログ処理回路５０が図のように接続される。受光素子３９に入射した反射光は、受光素子３９内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、アナログ信号として出力される。このアナログ信号は、アナログ処理回路５０で処理された後、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０に渡される。この後、ＣＰＵ４０によって指示手段Ｐの二次元座標の演算が行われる。
【００５９】
ハードディスク４６に格納された各種のプログラムコード（制御プログラム）または記憶媒体４９に記憶された各種のプログラムコード（制御プログラム）は、コントローラ１０への電源の投入に応じてＲＡＭ４２に書き込まれ、各種のプログラムコード（制御プログラム）が実行されることになる。
【００６０】
続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ４０によって実行される機能について説明する。まず、座標入力／検出装置３が発揮する機能の1つである座標検出手段の機能を実現する座標検出処理について以下において具体的に説明する。
【００６１】
ここで、図１０は座標入力／検出装置３の座標入力／検出領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示した一例を示す正面図である。図１０に示すように、例えば、左側光学ユニット２７Ｌから照射されたＬ1，Ｌ2，Ｌ3，・・・，Ｌnといったプローブ光で構成される扇形状の光の中でｎ番目のプローブ光Ｌnが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌnは再帰性反射部材Ｒに到達することはない。
【００６２】
このとき受光素子３９上の光強度分布を考える。ここで、図１１は受光素子３９の検出動作を模式的に示す説明図である。指示手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ内に挿入されていなければ、受光素子３９上の光強度分布はほぼ一定であるが、図１１に示すように指示手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ内に挿入されてプローブ光Ｌnが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌnは光学ユニット２７の受光素子３９によって受光されることはないため、プローブ光Ｌnに対応する光学ユニット２７の受光素子３９上の所定の位置Ｘnが光強度の弱い領域（暗点）となる。この光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘnは、受光素子３９から出力される光強度の波形にピーク点として出現することになるので、ＣＰＵ４０は、このような光強度の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、この光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Ｘnを検出する。
【００６３】
また、光強度の波形のピーク点となった暗点位置Ｘnが検出されると、暗点位置Ｘnから受光素子３９の中心画素までの距離が、例えば受光素子３９の画素番号（例えば、図１１においては、画素番号ｍ）に基づいて検出される。なお、受光素子３９の中心画素は、黒マークＭに対応する受光素子３９の画素に付された画素番号を基準にして検出される。
【００６４】
光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘn（左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９上ではＸnＬ，右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９上ではＸnＲ）は、遮られたプローブ光の出射／入射角θnと対応しており、Ｘnを検出することによりθnを知ることができる。即ち、暗点位置Ｘnから受光素子３９の中心画素までの距離をａとすると、θnはａの関数として、
θn＝tan-1(ａ／ｆ) ………………………………（１）
と表すことができる。ただし、ｆは読取レンズ３８の焦点距離である。ここで、左側光学ユニット２７ＬにおけるθnをθnＬ、ａをＸnＬと置き換える。
【００６５】
さらに、図１０において、左側光学ユニット２７Ｌと座標入力／検出領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｇにより、指示手段Ｐと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬは、(１)式で求められるＸnＬの関数として、
θＬ＝ｇ(θnＬ) ………………………………（２）
ただし、θnＬ＝tan-1(ＸnＬ／ｆ)
と表すことができる。
【００６６】
同様に、右側光学ユニット２７Ｒについても、上述の（１）（２）式中の記号Ｌを記号Ｒに置き換えて、右側光学ユニット２７Ｒと座標入力／検出領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｈにより、
θＲ＝ｈ(θnＲ) ………………………………（３）
ただし、θnＲ＝tan-1(ＸnＲ／ｆ)
と表すことができる。
【００６７】
ここで、左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９の中心位置と右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９の中心位置との距離を図１０に示すｗとすると、座標入力／検出領域３ａ内の指示手段Ｐで指示した点の２次元座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理により、
ｘ＝ｗ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ………………（４）
ｙ＝ｗ・tanθＬ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ……（５）
として算出することができる。
【００６８】
これらの（１）（２）（３）（４）（５）式は制御プログラムの一部として予めハードディスク４６や記憶媒体４９に格納されており、（１）（２）（３）（４）（５）式により、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、ＸnＬ，ＸnＲの関数として算出される。すなわち、左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９上の暗点の位置とを検出することで、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００６９】
次に、本実施の形態の座標入力／検出装置３が発揮する特長的な処理について以下において具体的に説明する。
【００７０】
ここで、図１２は座標検出処理を主体とした処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図１２に示すように、座標入力／検出装置３の電源がＯＮされると（ステップＳ１のＹ）、ユニット閉鎖位置Ｂに位置するユニットカバー機構５１のカバー部５２をユニット開放位置Ａに移動させるカバー部開放処理が実行される（ステップＳ２）。ここに、第四カバー駆動手段の機能が実行される。詳細には、このカバー部開放処理は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）にそれぞれ設けられているユニットカバー機構５１のモータ５４を駆動することにより、カバー部５２をユニット開放位置Ａの方向に第１マイクロスイッチ５６がスイッチオンされるまで、移動させるものである。このようにユニットカバー機構５１のカバー部５２がユニット開放位置Ａに移動されることにより、光学ユニット２７の保護ガラス３７が開放され、この保護ガラス３７からの投光が可能になる。
【００７１】
また、座標入力／検出装置３の電源がＯＮされると（ステップＳ１のＹ）、各光学ユニット２７の光源３４の駆動を開始するとともに、この光源３４の駆動によって座標入力／検出領域３ａ内を進行して再帰性反射部材Ｒより反射された扇形状の光束膜の反射光を各光学ユニット２７の受光素子３９において受光することによりアナログ処理回路５０とＡ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４とを介して生成されるデジタル波形信号に光強度の波形のピーク点を検出するまで（ステップＳ３のＹ）、待機する。
【００７２】
光強度の波形のピーク点を検出した場合には（ステップＳ３のＹ）、タイマＴによる計時をスタートさせるとともに（ステップＳ４）、その光強度の波形のピーク点を検出した波形をＲＡＭ４２に取り込む（ステップＳ５）。
【００７３】
続くステップＳ６においては、ＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常であるか否かが判断される。このＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常であるか否かの判断は、光強度の波形のピーク点（ディップ）が図１３（ａ）に示すように２箇所以上出現している場合や、図１３（ｂ）に示すように幅広である場合には、異常な波形であるものとする。ここに、形状異常判断手段の機能が実行される。なお、図１３に示す画素Ｋは、黒マークＭの検出位置に対応する受光素子３９の画素である。
【００７４】
ＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常でないと判断された場合には（ステップＳ６のＮ）、ステップＳ７に進み、座標検出処理を実行する。座標検出処理は、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）を算出する処理であって、前述したように、左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９上の暗点の位置とを検出することにより、その位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。
【００７５】
続くステップＳ８においては、算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されているか否かが判断される。ここに、形状変化判断手段の機能が実行される。算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されていなければ（ステップＳ８のＮ）、算出された位置座標（ｘ，ｙ）を指示手段Ｐの動作による入力座標としてコンピュータ５に対して出力し（ステップＳ９）、タイマＴによる計時をリセットする（ステップＳ１０）。
【００７６】
一方、算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されている場合には（ステップＳ８のＹ）、さらにステップＳ１１において、タイマＴによる計時が予め設定されている指定時間を経過したか否かが判断される。指定時間が経過していなければ（ステップＳ１１のＮ）、算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されていない場合（ステップＳ８のＮ）と同様にステップＳ９に進むが、指定時間が経過している場合には（ステップＳ１１のＹ）、タイマＴによる計時をリセットし（ステップＳ１２）、ユニット開放位置Ａに位置するユニットカバー機構５１のカバー部５２を一時的にユニット閉鎖位置Ｂに移動させた後にユニット開放位置Ａに移動させるカバー部往復駆動処理が実行される（ステップＳ１３）。ここに、第二カバー駆動手段の機能が実行される。詳細には、このカバー部往復駆動処理は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）にそれぞれ設けられているユニットカバー機構５１のモータ５４を駆動することにより、ユニット開放位置Ａに位置しているカバー部５２を第２マイクロスイッチ５７がスイッチオンされるまでユニット閉鎖位置Ｂの方向に移動した後、さらに、カバー部５２をユニット開放位置Ａの方向に第１マイクロスイッチ５６がスイッチオンされるまで、移動させるものである。このように、カバー部５２をユニット開放位置Ａとユニット閉鎖位置Ｂとの間を移動させるのは、指定時間以上にわたって同一の位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されているということは光学ユニット２７の保護ガラス３７上に塵や埃等の異物が付着しているものとみなし、図１４に示すように、カバー部５２を往復駆動させることによって払拭部材５８で異物Ｚを払拭してその異物Ｚを保護ガラス３７上から除去するためである。
【００７７】
同様に、ＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常であると判断された場合にも（ステップＳ６のＹ）、ステップＳ１３に進み、カバー部往復駆動処理を実行する。ここに、第一カバー駆動手段の機能が実行される。これは、光強度の波形のピーク点（ディップ）が図１３（ａ）に示すように２箇所以上出現している場合や、図１３（ｂ）に示すように幅広である場合にも、光学ユニット２７の保護ガラス３７上に塵や埃等の異物が付着しているものとみなし、カバー部５２を往復駆動させることによって払拭部材５８でその異物を払拭して除去するためである。
【００７８】
以上のステップＳ６〜Ｓ１３の処理は、座標入力／検出装置３の電源がＯＦＦされるまで（ステップＳ１４のＹ）、繰り返される。なお、座標入力／検出装置３の電源がＯＦＦされた場合には（ステップＳ１４のＹ）、ユニット開放位置Ａに位置するユニットカバー機構５１のカバー部５２をユニット閉鎖位置Ｂに移動させるカバー部閉鎖処理が実行される（ステップＳ１５）。ここに、第三カバー駆動手段の機能が実行される。詳細には、このカバー部閉鎖処理は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）にそれぞれ設けられているユニットカバー機構５１のモータ５４を駆動することにより、カバー部５２をユニット閉鎖位置Ｂの方向に第２マイクロスイッチ５７がスイッチオンされるまで、移動させるものである。このようにユニットカバー機構５１のカバー部５２がユニット閉鎖位置Ｂに移動されることにより、カバー部５２によって光学ユニット２７の保護ガラス３７は少なくとも覆われるので、座標入力／検出装置３を使用しない間に保護ガラス３７上に塵や埃等の異物が付着するのを防止することが可能になる。
【００７９】
加えて、光強度の波形のピーク点の検出待機状態であって（ステップＳ３のＮ）、座標入力／検出装置３の電源がＯＦＦされる前に（ステップＳ１４のＮ）、カバー駆動宣言手段として機能する払拭スイッチ５９がＯＮされた場合にも（ステップＳ１６のＹ）、ステップＳ１３に進み、カバー部往復駆動処理を実行する。ここに、第五カバー駆動手段の機能が実行される。これにより、操作者の意思によりカバー部５２を往復駆動させることによって、光学ユニット２７の保護ガラス３７上に付着している塵や埃等の異物を払拭部材５８で除去することが可能になっている。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、開口部２８ａに透明保護部材である保護ガラス３７を設けたが、開口部２８ａに保護ガラス３７を設けずに、開口部２８ａのみにするようにしても良い。この場合には、カバー部５２の下部に払拭部材５８を設ける必要はない。そのため、このように開口部２８ａに保護ガラス３７を設けない場合には、第三カバー駆動手段の機能及び第四カバー駆動手段の機能のみが実行される。
【００８１】
本発明の第二の実施の形態を図１５ないし図１７に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、座標入力／検出装置の方式が異なるものである。詳細には、本発明の第一の実施の形態で用いた座標入力／検出装置３は光遮蔽式であったが、本実施の形態の座標入力／検出装置６０においては、光反射式としたものである。
【００８２】
ここで、図１５は座標入力／検出装置６０に用いられる指示手段Ｑを示す斜視図である。また、図１６は座標入力／検出装置６０の座標入力／検出領域６０ａ内の一点を指示手段Ｑで指し示した一例を示す正面図である。図１５に示すように、座標入力／検出装置６０の座標入力／検出領域６０ａ内の一点を指し示すために用いられる指示手段Ｑの先端部分Ｑ1には、再帰性反射部材６１が設けられている。この再帰性反射部材６１は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌnは、図１６に示すように、再帰性反射部材６１によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌn´として光学ユニット２７により受光されることになる。そのため、図１６に示すように、本実施の形態の座標入力／検出装置６０においては、本発明の第一の実施の形態で用いた座標入力／検出装置３のように座標入力／検出領域３ａの下部を除く周辺部に再帰性反射部材Ｒを設ける必要はない。ただし、本実施の形態の座標入力／検出装置６０においては、座標入力／検出装置３の黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）に代えて再帰性反射部材Ｎ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）が設けられている。また、座標入力／検出領域６０ａ内には、左側光学ユニット２７Ｌからは再帰性反射部材Ｎ１を遮蔽し、右側光学ユニット２７Ｒからは再帰性反射部材Ｎ２を遮蔽する遮蔽板６２が設けられている。
【００８３】
したがって、このような指示手段Ｑの再帰性反射部材６１を備えた先端部分Ｑ1を座標入力／検出装置６０の座標入力／検出領域６０ａの適当な位置（ｘ，ｙ）に挿入し、例えば光学ユニット２７から投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Ｌnが指示手段Ｑの先端部分Ｑ1によって反射された場合、その再帰反射光Ｌn´は光学ユニット２７の受光素子３９によって受光される。このようにして受光素子３９が再帰反射光Ｌn´を受光した場合には、再帰反射光Ｌn´に対応する光学ユニット２７の受光素子３９上の所定の位置ＸnＬが光強度の強い領域（明点）となる。より詳細には、光束膜の中のプローブ光Ｌnが指示手段Ｑの先端部分Ｑ1によって反射された場合、図１７に示すような受光素子３９から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになる。
【００８４】
したがって、このような光反射式の座標入力／検出装置６０を電子黒板システム１に適用した場合であっても、光強度の波形にピーク点が出現することから、光遮蔽式の座標入力／検出装置３を用いた場合と同様に、光強度の波形に出現するピーク点に基づいて図１２のステップＳ７で示した座標検出処理を実行することができる。
【００８５】
そして、本実施の形態の座標入力／検出装置６０によれば、第一の実施の形態で用いた座標入力／検出装置３と同様の光学ユニット２７を用いることから、第一の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００８６】
本発明の第三の実施の形態を図１８に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態または本発明の第二の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、光学ユニットの変形例である。詳細には、本発明の第一の実施の形態または本発明の第二の実施の形態で用いた光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）においては扇形状の光束膜を投光して座標入力／検出領域を形成したが、本実施の形態の光学ユニットにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して座標入力／検出領域を形成するものである。
【００８７】
ここで、図１８は光学ユニット７０を概略的に示す平面図である。図１８に示すように、光学ユニット７０（ここでは、左側光学ユニット７０Ｌのみを示す。）は、外部に連通する開口部７７ａを有する筐体７７の内部に、駆動回路（図示せず）を有してレーザ光を出射する光源であるＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）７１とハーフミラー７２とポリゴンミラー７３と集光レンズ７４とで構成される投光手段７０ａと、受光素子７５とを備えている。また、開口部７７ａには、透明保護部材である保護ガラス７８が設けられている。
【００８８】
受光素子７５は、集光レンズ７４から距離ｆ（ｆは集光レンズ７４の焦点距離）の間隔で設けられたＣＣＤで構成されている。このような光学ユニット７０は、ＬＤ７１から出射したレーザ光をハーフミラー７２を透過させた後、パルスモータ（図示せず）により回転駆動されるポリゴンミラー７３によって放射状に順次反射する。したがって、光学ユニット７０は、ビーム光を放射状に繰り返し投光することになる。つまり、２つの光学ユニット７０から放射状に投光されるビーム光によって座標入力／検出領域７６が形成されることになる。
【００８９】
このような光学ユニット７０を光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）に代えて座標入力／検出装置３，６０に適用した場合であっても、指示手段による光の遮蔽または反射によって受光素子７５から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになる。したがって、技術的には公知であるため詳細な説明は省略するが、この受光素子７５から出力される光強度の波形のピーク点に基づいてポリゴンミラー７３を回転させたパルスモータのパルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指示手段により遮蔽または反射された光の出射角度を光学ユニット７０毎に求め、それらの出射角度に基づく三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を検出することができる。
【００９０】
そして、このような光学ユニット７０を光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）に代えて座標入力／検出装置３，６０に適用した場合であっても、その光学ユニット７０の受光素子７５を備える筐体７７の開口部７７ａには透明保護部材である保護ガラス７８が設けられていることから、第一の実施の形態で説明したカバー手段として機能するユニットカバー機構５１を光学ユニット７０に設けて所定のタイミングで駆動することにより、第一の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００９１】
なお、各実施の形態においては、電子黒板システム１として座標入力／検出装置３，６０，７０を表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２に備えたが、これに限るものではなく、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、液晶リアプロジェクションディスプレイ等を表示装置として適用しても良い。さらに、表示装置に限らず、座標入力／検出装置３，６０，７０をライティングボードとして機能するホワイトボードに備えても良い。
【００９２】
なお、各実施の形態においては、コントローラ１０をコンピュータ５とは別体で設けたが、これに限るものではなく、コントローラ１０をコンピュータ５に組み込んで、コンピュータ５をコントローラ１０として機能させるようにしても良い。
【００９３】
また、各実施の形態においては、座標入力／検出装置を電子黒板システムに一体化させて組み込んだが、これに限るものではなく、座標入力／検出装置を表示装置やライティングボードに対して着脱自在な構成としても良い。
【００９４】
さらに、各実施の形態においては、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体２６や記憶媒体４９としてフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカード等を適用したが、これに限るものではなく、記憶媒体には、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の座標入力／検出装置によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段を備えることにより、例えば装置を使用しない場合には開口部をカバー手段によって閉鎖することができるので、塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入を防止することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９６】
本発明の座標入力／検出装置によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を備えることにより、例えば所定のタイミングで開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９７】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断手段と、この形状異常判断手段により光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動手段と、を備えることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９８】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断手段と、この形状変化判断手段により光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動手段と、を備えることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９９】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動手段を備えることにより、装置を使用しない間における塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入や塵や埃等の異物の透明保護部材上への付着を確実に防止することができる。
【０１００】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動手段を備えることにより、装置を使用しない間には開口部が閉鎖されていても、装置起動時には開口部を開放することができるので、指示手段の二次元位置座標を確実に検出することができる。
【０１０１】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言手段と、このカバー駆動宣言手段により前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動手段と、を備えることにより、操作者の意思によって、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【０１０２】
本発明の電子黒板システムによれば、文字および画像を表示するための表示装置と、この表示装置の表示面に前記座標入力／検出領域を一致させて配設される請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記表示装置及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成することにより、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れ、請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置の効果と同様の効果を奏する電子黒板システムを安価で提供することができる。
【０１０３】
本発明の電子黒板システムによれば、文字および画像の筆記を受け付けるライティングボードと、このライティングボードの書き込み面に前記座標入力／検出領域を一致させて配設される請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備え、前記ライティングボード及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成することにより、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、ライティングボードの書き込み面に装着して使用した場合であっても視認性に優れ、請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置の効果と同様の効果を奏する電子黒板システムを安価で提供することができる。
【０１０４】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断機能と、光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【０１０５】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断機能と、光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【０１０６】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動機能を前記コンピュータに実行させることにより、装置を使用しない間における塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入や塵や埃等の異物の透明保護部材上への付着を確実に防止することができる。
【０１０７】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動機能を前記コンピュータに実行させることにより、装置を使用しない間には開口部が閉鎖されていても、装置起動時には開口部を開放することができるので、指示手段の二次元位置座標を確実に検出することができる。
【０１０８】
本発明の記憶媒体は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言機能と、前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させることにより、操作者の意思によって、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の電子黒板システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図２】電子黒板システムに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】コンピュータに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】座標入力／検出装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】光学ユニットの内部構造を示す縦断正面図である。
【図６】その底面図である。
【図７】ユニットカバー機構を示し、（ａ）はカバー部がユニット開放位置にある状態を示す平面図、（ｂ）はカバー部がユニット閉鎖位置まで移動した状態を示す平面図である。
【図８】カバー部を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】座標入力／検出装置の各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図１０】座標入力／検出装置の座標入力／検出領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１１】受光素子の検出動作を模式的に示す説明図である。
【図１２】座標検出処理を主体とした処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１３】光強度の波形の一例を示し、（ａ）は光強度の波形のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合を示す波形図、（ｂ）は光強度の波形のピーク点（ディップ）が幅広である場合を示す波形図である。
【図１４】払拭部材で異物を保護ガラス上から除去する状態を示す説明図である。
【図１５】本発明の第二の実施の形態の座標入力／検出装置に用いられる指示手段を示す斜視図である。
【図１６】座標入力／検出装置の座標入力／検出領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１７】ＣＣＤから出力される光強度の波形の一例を示すグラフである。
【図１８】本発明の第三の実施の形態の光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１ 電子黒板システム
２ 表示装置
２ａ 表示面
３，６０ 座標入力／検出装置
３ａ，６０ａ、７６ 座標入力／検出領域
４ 電子黒板部
５ 制御装置
２６，４９ 記憶媒体
２７，７０ 光学ユニット
２８ａ，７７ａ 開口部
３７，７８ 透明保護部材
３９，７５ 受光素子
５２ カバー手段
５８ 払拭部材
５９ カバー駆動宣言手段
Ｐ，Ｑ 指示手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報の入力や選択をするためにペン等の指示部材や指等の指示手段によって指示された位置座標を光学的に検出する座標入力／検出装置、この座標入力／検出装置を主体に構成される電子黒板システム及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ホワイトボードや書き込みシート等の書き込み面に筆記用具を用いて書き込んだ手書きの情報を、専用のスキャナで読み取り、専用のプリンタで記録紙に出力することが可能な電子黒板装置が知られている。これに対し、近年にあっては、電子黒板装置の書き込み面に座標入力／検出装置を配置して、書き込み面に手書きで書き込んだ情報をリアルタイムでパーソナルコンピュータ等のコンピュータに入力することを可能にした電子黒板システムも提供されている。
【０００３】
例えば、マイクロフィールド・グラフィックス社製（Microfield Graphics,Inc.）のソフトボードは、ホワイトボード上に座標入力／検出装置を配設して構成され、ホワイトボード上に書かれた文字や絵等のビジュアルデータをコンピュータにリアルタイムで取り込むことを可能にした装置である。このソフトボードを用いて構成された電子黒板システムでは、ソフトボードで取り込んだビジュアルデータをコンピュータに入力してＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に表示したり、液晶プロジェクターを用いて大型のスクリーンに表示したり、プリンタで記録紙に出力したりすること等が可能となっている。また、ソフトボードが接続されたコンピュータの画面を液晶プロジェクターでソフトボード上に投影し、ソフトボード上でコンピュータを操作することも可能となっている。
【０００４】
また、文字および画像を表示するための表示装置と、表示装置の前面に座標入力面（タッチパネル面）を配設した座標入力／検出装置と、座標入力／検出装置からの入力に基づいて表示装置の表示制御を行う制御装置とを備え、表示装置および座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成した電子黒板システムが提供されている。
【０００５】
例えば、スマート・テクノロジィズ社製（SMART Technologies Inc.）のスマート２０００では、コンピュータに接続された液晶プロジェクターを用いて文字・絵・図形・グラフィックの画像をパネルに投影した状態で、パネルの投影面（表示面）の前面に配設された座標入力／検出装置（書き込み面）を用いて手書きの情報をコンピュータに取り込む処理を行う。そして、コンピュータ内で手書きの情報と画像情報とを合成し、再度、液晶プロジェクターを介してリアルタイムで表示できるようにしている。
【０００６】
このような電子黒板システムでは、表示装置によって表示されている画面上の画像に対して、座標入力／検出装置を用いて入力した画像を上書き画像として重ねて表示できるため、会議、プレゼンテーション、教育現場等において既に広く利用されており、その使用効果が高く評価されている。また、このような電子黒板システムに音声・画像等の通信機能を組み込み、遠隔地間を通信回線で接続することにより、電子会議システムとしても利用されている。
【０００７】
また、近年においては、電子黒板システムにおいて利用される座標入力／検出装置として検出方式の異なる種々の方式のものが考えられている。しかしながら、前述した電子黒板システムに適用するのに適切な方式を検討すると、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さなくとも入力が可能になる、例えば光学式のような座標入力／検出装置が有望であると考えられる。
【０００８】
このような光学式の座標入力／検出装置としては、各種の方式が提案されている。光学式の座標入力／検出装置の一例としては、特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標入力／検出装置がある。この特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標入力／検出装置は、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた光源から出射されるレーザビーム光をポリゴンミラーを用いて走査させ、そのレーザビーム光を再帰性反射部材で反射させることにより形成した座標入力／検出領域を有している。そして、この座標入力／検出領域に指先やペン等の指示部材である指示手段を挿入することで座標入力／検出領域の光を遮った場合には、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた受光素子における光の強度分布に基づいてポリゴンミラーを回転させたパルスモータのパルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指示手段により遮られた光の出射角度を光学ユニット毎に求め、それらの出射角度に基づく三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を検出するものである。
【０００９】
以上に代表されるような座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さない光学式の座標入力／検出装置は、表示装置の表示画面に装着して使用した場合であっても視認性に優れると共に、その大型化も比較的容易になっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特開平１１−１１０１１６号公報に記載された座標入力／検出装置によれば、レーザビーム光を出射する光学ユニットを上方に設置し、レーザビーム光を反射させるための再帰性反射部材の一部を下方に設けているため、この下方に設けられている再帰性反射部材上に塵や埃等の異物が堆積してしまう。このように再帰性反射部材上に塵や埃等の異物が堆積した場合には、座標位置の検知が不調になるという問題がある。
【００１１】
このような問題は、レーザビーム光を出射する光学ユニットを下方に設置し、再帰性反射部材を下方には設けないようにすればある程度解決できるが、光学ユニットを下方に設置した場合には、光学ユニットのレンズ等に塵や埃等の異物が付着してしまうことがある。このような場合には、座標入力／検出装置は塵や埃等の異物を指示手段が挿入されたものと判断してしまうので、誤った情報が電子データとして伝達されてしまい、位置座標検出の信頼性に問題を生じることになる。
【００１２】
本発明の目的は、位置座標検出の信頼性を向上させることができる座標入力／検出装置、電子黒板システム及び記憶媒体を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断手段と、この形状異常判断手段により光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動手段と、を備える。
【００１８】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断手段と、この形状変化判断手段により光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動手段と、を備える。
【００２０】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動手段を備える。
【００２２】
したがって、装置を使用しない間における塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入や塵や埃等の異物の透明保護部材上への付着を確実に防止することが可能になる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動手段を備える。
【００２４】
したがって、装置を使用しない間には開口部が閉鎖されていても、装置起動時には開口部が開放されるので、指示手段の二次元位置座標が確実に検出される。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言手段と、このカバー駆動宣言手段により前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動手段と、を備える。
【００２６】
したがって、操作者の意思により、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００３１】
請求項６記載の発明の記憶媒体は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断機能と、光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【００３２】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００３３】
請求項７記載の発明の記憶媒体は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断機能と、光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させる。
【００３４】
したがって、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることにより、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することが可能になる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図１４に基づいて説明する。ここで、図１は電子黒板システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に示すように、電子黒板システム１は、表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２及び座標入力／検出装置３で構成される電子黒板部４と、機器収納部９とを主体に構成されている。機器収納部９には、制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュータ５、原稿の画像を読み取るためのスキャナ６、画像データを記録紙に出力するプリンタ７、ビデオプレイヤー８（いずれも図２参照）が収納されている。なお、ＰＤＰ２としては、電子黒板として利用可能な大画面タイプのものが用いられている。ＰＤＰ２及び座標入力／検出装置３は、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ側に位置するようにして一体化され、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに座標入力／検出装置３の座標入力／検出領域３ａが略一致するようにして電子黒板部４を形成している。このように、電子黒板部４はＰＤＰ２及び座標入力／検出装置３を収納して、電子黒板システム１の表示面（ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａ）及び書き込み面（座標入力／検出領域３ａ）を構成している。
【００４２】
また、座標入力／検出装置３には、詳細は後述するが、扇形状に投光される光束膜によって形成される座標入力／検出面である座標入力／検出領域３ａを有し、この座標入力／検出領域３ａに指先やペン等の指示部材である指示手段Ｐ（図１０参照）を挿入することで座標入力／検出領域３ａ内の光束を遮ることにより、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である受光素子３９（図５参照）における受光位置に基づく三角測量の手法によってその指示位置を検出し、文字等の入力を可能にする光遮蔽式の座標入力／検出装置が適用されている。このような光遮蔽式の座標入力／検出装置３は、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、また、特殊な材料・機構を必要としないので、座標入力／検出装置３をＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに装着して使用した場合には、視認性に優れ、かつ、安価な電子黒板システムを提供することができる。
【００４３】
さらに、図示することは省略するが、ＰＤＰ２にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー８をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー、ＤＶＤプレイヤー、ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ２を大画面モニタとして利用することが可能な構成になっている。また、ＰＤＰ２には、ＰＤＰ２の表示位置、幅、高さ、歪等についての調整を行うための調整手段（図示せず）も設けられている。
【００４４】
次に、電子黒板システム１に内蔵される各部の電気的接続について図２を参照して説明する。図２に示すように、電子黒板システム１は、コンピュータ５にＰＤＰ２、スキャナ６、プリンタ７、ビデオプレイヤー８をそれぞれ接続し、コンピュータ５によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ５には、指示手段Ｐで指示された座標入力／検出領域３ａ内の座標位置の演算等を行う座標入力／検出装置３に設けられるコントローラ１０が接続されており、このコントローラ１０を介して座標入力／検出装置３もコンピュータ５に接続されている。また、コンピュータ５を介して電子黒板システム１をネットワーク１１に接続することができ、ネットワーク１１上に接続された他のコンピュータで作成したデータをＰＤＰ２に表示したり、電子黒板システム１で作成したデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【００４５】
次に、コンピュータ５について説明する。ここで、図３はコンピュータ５に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。図３に示すように、コンピュータ５は、システム全体を制御するＣＰＵ１２（Central Processing Unit）と、起動プログラム等を記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)１３と、ＣＰＵ１２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)１４と、文字・数値・各種指示等の入力を行うためのキーボード１５と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス１６と、ハードディスク１７と、ＰＤＰ２に接続されておりそのＰＤＰ２に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード１８と、ネットワーク１１に接続するためのネットワーク・カード（またはモデムでも良い。）１９と、コントローラ１０、スキャナ６、プリンタ７等を接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、上記各部を接続するためのバス２１とを備えている。
【００４６】
ハードディスク１７には、オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）２２と、コントローラ１０を介してコンピュータ５上で座標入力／検出装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３と、描画ソフト、ワードプロセッサソフト、表計算ソフト、プレゼンテーションソフト等の各種アプリケーションプログラム２４とが格納されている。
【００４７】
また、コンピュータ５には、ＯＳ２２、デバイスドライバ２３や各種アプリケーションプログラム２４等の各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体２６、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置２５が搭載されている。
【００４８】
各種アプリケーションプログラム２４は、コンピュータ５への電源の投入に応じて起動するＯＳ２２による制御の下、ＣＰＵ１２によって実行される。例えば、キーボード１５やマウス１６の所定の操作によって描画ソフトを起動した場合には、ＰＤＰ２にグラフィックス・ボード１８を介して描画ソフトに基づく所定の画像が表示される。また、デバイスドライバ２３もＯＳ２２とともに起動され、コントローラ１０を介した座標入力／検出装置３からのデータ入力が可能な状態になる。このように描画ソフトを起動した状態で座標入力／検出装置３の座標入力／検出領域３ａに操作者が指示手段Ｐを挿入して文字や図形を描いた場合、座標情報が指示手段Ｐの記述に基づく画像データとしてコンピュータ５に入力され、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上の画像に対して上書き画像として重ねて表示される。より詳細には、コンピュータ５のＣＰＵ１２は、入力された画像データに基づいて線や文字を描画するための描画情報を生成し、入力された座標情報に基づく座標位置に併せてグラフィックス・ボード１８に設けられるビデオメモリ(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィックス・ボード１８が、ビデオメモリに書き込まれた描画情報を画像信号としてＰＤＰ２に送信することにより、操作者が描いた文字と同一の文字が、ＰＤＰ２に表示されることになる。つまり、コンピュータ５は座標入力／検出装置３をマウス１６のようなポインティングデバイスとして認識しているため、コンピュータ５では、描画ソフト上でマウス１６を用いて文字を描いた場合と同様な処理が行われることになる。
【００４９】
次に、座標入力／検出装置３について詳細に説明する。ここで、図４は座標入力／検出装置３の構成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、座標入力／検出装置３は、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の座標入力／検出領域３ａを備えている。この座標入力／検出領域３ａは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。この座標入力／検出領域３ａの下方両端部に位置する角部の近傍には、発光と受光とを行う光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）が所定の取付角度で設けられている。これらの光学ユニット２７からは、平面若しくはほぼ平面をなし、例えばＬ1，Ｌ2，Ｌ3，・・・，Ｌn（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，・・・，Ｒn）といった光（プローブ光）の束で構成される扇形状の光束膜が、座標入力／検出領域３ａの全域に行き渡るようにＰＤＰ２のディスプレイ面２ａの表面に沿って平行に投光される。
【００５０】
また、座標入力／検出装置３には、座標入力／検出領域３ａの左右２辺及び上辺に沿って、再帰性反射部材Ｒが設けられている。これらの再帰性反射部材Ｒは、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌ4は、再帰性反射部材Ｒによって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ4´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。つまり、再帰性反射部材Ｒによっても座標入力／検出領域３ａが形成されている。なお、図４に示すように、座標入力／検出領域３ａの左右辺に沿って配置されている各再帰性反射部材Ｒと上辺に沿って配置されている各再帰性反射部材Ｒとは、直角をなして隣接しているが、それらの再帰性反射部材Ｒの間の端部は接続していない。さらに、それらの再帰性反射部材Ｒの間には、光反射率の低い黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２）がそれぞれ設けられている。加えて、光反射率の低い黒マークＭ（Ｍ３，Ｍ４）が、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の近傍にもそれぞれ設けられている。なお、詳細は後述するが、これらの黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）は、座標入力／検出領域３ａ内の光を受光する受光素子３９における受光領域の両端を規定する。このように光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）を下方に設置し、再帰性反射部材Ｒを下方には設けないようにしたことにより、再帰性反射部材Ｒ上に塵や埃等の異物が堆積してしまうのを防止することができる。
【００５１】
次に、光学ユニット２７について説明する。ここで、図５は光学ユニット２７の内部構造を示す縦断正面図、図６はその底面図である。図５および図６に示すように、光学ユニット２７には、筐体２８、筐体２８に形成されて外部に連通する開口部２８ａ、第１保持プレート２９、第２保持プレート３０、ＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）である光源３４を駆動制御する回路基板３１、受光素子３９を駆動制御する回路基板３２、裏板３３等が設けられている。光源３４、拡散レンズ３５、ハーフミラー３６、開口部２８ａに位置する透明保護部材である保護ガラス３７、読取レンズ３８、受光素子３９は、筐体２８に取り付けられている。
【００５２】
光源３４から出射されたレーザ光は拡散レンズ３５によりＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに対して平行に、かつ、扇形状（ここでは、９０ー）に拡散され、ハーフミラー３６に入射する。ハーフミラー３６に入射したレーザ光は、ハーフミラー３６を透過し、さらに、保護ガラス３７を透過した後に再帰性反射部材Ｒで再帰的に反射され、再び同一光路を辿ってハーフミラー３６に戻ることになる。
【００５３】
再帰性反射部材Ｒで反射されてハーフミラー３６に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３６で読取レンズ３８の方向に反射されて読取レンズ３８を介して受光素子３９に入射する。読取レンズ３８に入射した再帰反射光は、読取レンズ３８の作用により線状にされた後、この読取レンズ３８から距離ｆ（ｆは焦点距離）の間隔で設けられた受光素子３９において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。これにより、受光素子３９上に再帰反射光の有無に応じて光強度の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を指示手段Ｐで遮った場合、受光素子３９上の遮られた再帰反射光に相当する位置に光強度が弱い点（後述するピーク点）が生じることになる。再帰反射光を受光した受光素子３９は、再帰反射光（プローブ光）の光強度分布に基づいた電気信号を生成し、前述したコントローラ１０に対して出力する。
【００５４】
なお、保護ガラス３７は、塵や埃等の異物が筐体２８内に侵入することを防止するために設けられている。また、この保護ガラス３７は、再帰性反射部材Ｒへ向けて進行するレーザ光が保護ガラス３７を透過するときにこの保護ガラス３７の表面で反射しても、その反射光を受光素子３９が受光しない方向へ反射させるようにするため、ＰＤＰ２のディスプレイ面２ａに対する垂直方向に対して６ー傾けて設けられている。
【００５５】
加えて、図７に示すように、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）には、ユニットカバー機構５１がそれぞれ設けられている。このユニットカバー機構５１には、カバー手段として機能する平板形状のカバー部５２が設けられている。このカバー部５２は、ユニット開放位置Ａとユニット閉鎖位置Ｂとの間を進退自在に往復動するように設けられている。そのメカニズムとして、カバー部５２は、互いに平行に設けられたガイドシャフト５３と、モータ５４に駆動されて回転するヘリカルギヤ軸５５とに支持されている。つまり、カバー部５２は、ガイドシャフト５３にスライド自在に取り付けられ、ヘリカルギヤ軸５５に螺合している。したがって、モータ５４によってヘリカルギヤ軸５５が回転駆動されると、カバー部５２は、ユニット開放位置Ａとユニット閉鎖位置Ｂとの間をガイドシャフト５３及びヘリカルギヤ軸５５の軸方向に沿って移動する。そして、図７（ｂ）に示すように、カバー部５２がユニット閉鎖位置Ｂまで移動した場合には、カバー部５２によって光学ユニット２７の保護ガラス３７は少なくとも覆われることになる。このようなカバー部５２の移動に際し、カバー部５２は、ユニット開放位置Ａに位置する場合には第１マイクロスイッチ５６をスイッチオンし、ユニット閉鎖位置Ｂに位置する場合には第２マイクロスイッチ５７をスイッチオンする。このような第１〜第２マイクロスイッチ５６〜５７のスイッチ投入状態を検出することにより、カバー部５２がどの位置に位置するかが認識される。
【００５６】
また、図８（ａ）はカバー部５２の正面図、図８（ｂ）はカバー部５２の側面図である。図８に示すように、カバー部５２の下部（光学ユニット２７の保護ガラス３７に対向する部分）には、例えばフェルト材やブラシ等で形成されており、カバー部５２の移動に際し、光学ユニット２７上を摺動して払拭する払拭部材５８が設けられている。この払拭部材５８は、保護ガラス３７上の塵や埃等の異物をカバー部５２の往復動に伴って払拭するためのものである。
【００５７】
次に、座標入力／検出装置３の各部の電気的接続について図９を参照して説明する。図９に示すように、コントローラ１０は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の光源３４の発光制御と、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の受光素子３９からの出力の演算を行うものであって、このコントローラ１０には各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設けられている。このＣＰＵ４０には、プログラム及びデータを記憶するＲＯＭ４１、各種データを書き換え自在に格納してワークエリアとして機能するＲＡＭ４２、時間を計時するタイマＴ、コンピュータ５に接続するためのインタフェース４３、モータ５４、カバー駆動宣言手段として機能し、光学ユニット２７の保護ガラス３７上に付着している塵や埃等の異物を払拭部材５８での除去を宣言するための払拭スイッチ５９、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４及びＬＤドライバ４５がバス接続されている。また、ＣＰＵ４０には、各種のプログラムコード（制御プログラム）を格納するハードディスク４６や波形記憶部として機能するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４７がバス接続されている。ここに、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２によりコンピュータとしてのマイクロコンピュータが構成されている。このようなマイクロコンピュータには、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体４９、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置４８が接続されている。
【００５８】
受光素子３９からの出力を演算する回路として、受光素子３９の出力端子に、アナログ処理回路５０が図のように接続される。受光素子３９に入射した反射光は、受光素子３９内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、アナログ信号として出力される。このアナログ信号は、アナログ処理回路５０で処理された後、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０に渡される。この後、ＣＰＵ４０によって指示手段Ｐの二次元座標の演算が行われる。
【００５９】
ハードディスク４６に格納された各種のプログラムコード（制御プログラム）または記憶媒体４９に記憶された各種のプログラムコード（制御プログラム）は、コントローラ１０への電源の投入に応じてＲＡＭ４２に書き込まれ、各種のプログラムコード（制御プログラム）が実行されることになる。
【００６０】
続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ４０によって実行される機能について説明する。まず、座標入力／検出装置３が発揮する機能の1つである座標検出手段の機能を実現する座標検出処理について以下において具体的に説明する。
【００６１】
ここで、図１０は座標入力／検出装置３の座標入力／検出領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示した一例を示す正面図である。図１０に示すように、例えば、左側光学ユニット２７Ｌから照射されたＬ1，Ｌ2，Ｌ3，・・・，Ｌnといったプローブ光で構成される扇形状の光の中でｎ番目のプローブ光Ｌnが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌnは再帰性反射部材Ｒに到達することはない。
【００６２】
このとき受光素子３９上の光強度分布を考える。ここで、図１１は受光素子３９の検出動作を模式的に示す説明図である。指示手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ内に挿入されていなければ、受光素子３９上の光強度分布はほぼ一定であるが、図１１に示すように指示手段Ｐが座標入力／検出領域３ａ内に挿入されてプローブ光Ｌnが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌnは光学ユニット２７の受光素子３９によって受光されることはないため、プローブ光Ｌnに対応する光学ユニット２７の受光素子３９上の所定の位置Ｘnが光強度の弱い領域（暗点）となる。この光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘnは、受光素子３９から出力される光強度の波形にピーク点として出現することになるので、ＣＰＵ４０は、このような光強度の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、この光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Ｘnを検出する。
【００６３】
また、光強度の波形のピーク点となった暗点位置Ｘnが検出されると、暗点位置Ｘnから受光素子３９の中心画素までの距離が、例えば受光素子３９の画素番号（例えば、図１１においては、画素番号ｍ）に基づいて検出される。なお、受光素子３９の中心画素は、黒マークＭに対応する受光素子３９の画素に付された画素番号を基準にして検出される。
【００６４】
光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘn（左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９上ではＸnＬ，右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９上ではＸnＲ）は、遮られたプローブ光の出射／入射角θnと対応しており、Ｘnを検出することによりθnを知ることができる。即ち、暗点位置Ｘnから受光素子３９の中心画素までの距離をａとすると、θnはａの関数として、
θn＝tan-1(ａ／ｆ) ………………………………（１）
と表すことができる。ただし、ｆは読取レンズ３８の焦点距離である。ここで、左側光学ユニット２７ＬにおけるθnをθnＬ、ａをＸnＬと置き換える。
【００６５】
さらに、図１０において、左側光学ユニット２７Ｌと座標入力／検出領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｇにより、指示手段Ｐと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬは、(１)式で求められるＸnＬの関数として、
θＬ＝ｇ(θnＬ) ………………………………（２）
ただし、θnＬ＝tan-1(ＸnＬ／ｆ)
と表すことができる。
【００６６】
同様に、右側光学ユニット２７Ｒについても、上述の（１）（２）式中の記号Ｌを記号Ｒに置き換えて、右側光学ユニット２７Ｒと座標入力／検出領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｈにより、
θＲ＝ｈ(θnＲ) ………………………………（３）
ただし、θnＲ＝tan-1(ＸnＲ／ｆ)
と表すことができる。
【００６７】
ここで、左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９の中心位置と右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９の中心位置との距離を図１０に示すｗとすると、座標入力／検出領域３ａ内の指示手段Ｐで指示した点の２次元座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理により、
ｘ＝ｗ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ………………（４）
ｙ＝ｗ・tanθＬ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ……（５）
として算出することができる。
【００６８】
これらの（１）（２）（３）（４）（５）式は制御プログラムの一部として予めハードディスク４６や記憶媒体４９に格納されており、（１）（２）（３）（４）（５）式により、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、ＸnＬ，ＸnＲの関数として算出される。すなわち、左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９上の暗点の位置とを検出することで、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００６９】
次に、本実施の形態の座標入力／検出装置３が発揮する特長的な処理について以下において具体的に説明する。
【００７０】
ここで、図１２は座標検出処理を主体とした処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図１２に示すように、座標入力／検出装置３の電源がＯＮされると（ステップＳ１のＹ）、ユニット閉鎖位置Ｂに位置するユニットカバー機構５１のカバー部５２をユニット開放位置Ａに移動させるカバー部開放処理が実行される（ステップＳ２）。ここに、第四カバー駆動手段の機能が実行される。詳細には、このカバー部開放処理は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）にそれぞれ設けられているユニットカバー機構５１のモータ５４を駆動することにより、カバー部５２をユニット開放位置Ａの方向に第１マイクロスイッチ５６がスイッチオンされるまで、移動させるものである。このようにユニットカバー機構５１のカバー部５２がユニット開放位置Ａに移動されることにより、光学ユニット２７の保護ガラス３７が開放され、この保護ガラス３７からの投光が可能になる。
【００７１】
また、座標入力／検出装置３の電源がＯＮされると（ステップＳ１のＹ）、各光学ユニット２７の光源３４の駆動を開始するとともに、この光源３４の駆動によって座標入力／検出領域３ａ内を進行して再帰性反射部材Ｒより反射された扇形状の光束膜の反射光を各光学ユニット２７の受光素子３９において受光することによりアナログ処理回路５０とＡ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４とを介して生成されるデジタル波形信号に光強度の波形のピーク点を検出するまで（ステップＳ３のＹ）、待機する。
【００７２】
光強度の波形のピーク点を検出した場合には（ステップＳ３のＹ）、タイマＴによる計時をスタートさせるとともに（ステップＳ４）、その光強度の波形のピーク点を検出した波形をＲＡＭ４２に取り込む（ステップＳ５）。
【００７３】
続くステップＳ６においては、ＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常であるか否かが判断される。このＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常であるか否かの判断は、光強度の波形のピーク点（ディップ）が図１３（ａ）に示すように２箇所以上出現している場合や、図１３（ｂ）に示すように幅広である場合には、異常な波形であるものとする。ここに、形状異常判断手段の機能が実行される。なお、図１３に示す画素Ｋは、黒マークＭの検出位置に対応する受光素子３９の画素である。
【００７４】
ＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常でないと判断された場合には（ステップＳ６のＮ）、ステップＳ７に進み、座標検出処理を実行する。座標検出処理は、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）を算出する処理であって、前述したように、左側光学ユニット２７Ｌの受光素子３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７Ｒの受光素子３９上の暗点の位置とを検出することにより、その位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。
【００７５】
続くステップＳ８においては、算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されているか否かが判断される。ここに、形状変化判断手段の機能が実行される。算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されていなければ（ステップＳ８のＮ）、算出された位置座標（ｘ，ｙ）を指示手段Ｐの動作による入力座標としてコンピュータ５に対して出力し（ステップＳ９）、タイマＴによる計時をリセットする（ステップＳ１０）。
【００７６】
一方、算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されている場合には（ステップＳ８のＹ）、さらにステップＳ１１において、タイマＴによる計時が予め設定されている指定時間を経過したか否かが判断される。指定時間が経過していなければ（ステップＳ１１のＮ）、算出された位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されていない場合（ステップＳ８のＮ）と同様にステップＳ９に進むが、指定時間が経過している場合には（ステップＳ１１のＹ）、タイマＴによる計時をリセットし（ステップＳ１２）、ユニット開放位置Ａに位置するユニットカバー機構５１のカバー部５２を一時的にユニット閉鎖位置Ｂに移動させた後にユニット開放位置Ａに移動させるカバー部往復駆動処理が実行される（ステップＳ１３）。ここに、第二カバー駆動手段の機能が実行される。詳細には、このカバー部往復駆動処理は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）にそれぞれ設けられているユニットカバー機構５１のモータ５４を駆動することにより、ユニット開放位置Ａに位置しているカバー部５２を第２マイクロスイッチ５７がスイッチオンされるまでユニット閉鎖位置Ｂの方向に移動した後、さらに、カバー部５２をユニット開放位置Ａの方向に第１マイクロスイッチ５６がスイッチオンされるまで、移動させるものである。このように、カバー部５２をユニット開放位置Ａとユニット閉鎖位置Ｂとの間を移動させるのは、指定時間以上にわたって同一の位置座標（ｘ，ｙ）が連続的に検出されているということは光学ユニット２７の保護ガラス３７上に塵や埃等の異物が付着しているものとみなし、図１４に示すように、カバー部５２を往復駆動させることによって払拭部材５８で異物Ｚを払拭してその異物Ｚを保護ガラス３７上から除去するためである。
【００７７】
同様に、ＲＡＭ４２に取り込まれた波形が異常であると判断された場合にも（ステップＳ６のＹ）、ステップＳ１３に進み、カバー部往復駆動処理を実行する。ここに、第一カバー駆動手段の機能が実行される。これは、光強度の波形のピーク点（ディップ）が図１３（ａ）に示すように２箇所以上出現している場合や、図１３（ｂ）に示すように幅広である場合にも、光学ユニット２７の保護ガラス３７上に塵や埃等の異物が付着しているものとみなし、カバー部５２を往復駆動させることによって払拭部材５８でその異物を払拭して除去するためである。
【００７８】
以上のステップＳ６〜Ｓ１３の処理は、座標入力／検出装置３の電源がＯＦＦされるまで（ステップＳ１４のＹ）、繰り返される。なお、座標入力／検出装置３の電源がＯＦＦされた場合には（ステップＳ１４のＹ）、ユニット開放位置Ａに位置するユニットカバー機構５１のカバー部５２をユニット閉鎖位置Ｂに移動させるカバー部閉鎖処理が実行される（ステップＳ１５）。ここに、第三カバー駆動手段の機能が実行される。詳細には、このカバー部閉鎖処理は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）にそれぞれ設けられているユニットカバー機構５１のモータ５４を駆動することにより、カバー部５２をユニット閉鎖位置Ｂの方向に第２マイクロスイッチ５７がスイッチオンされるまで、移動させるものである。このようにユニットカバー機構５１のカバー部５２がユニット閉鎖位置Ｂに移動されることにより、カバー部５２によって光学ユニット２７の保護ガラス３７は少なくとも覆われるので、座標入力／検出装置３を使用しない間に保護ガラス３７上に塵や埃等の異物が付着するのを防止することが可能になる。
【００７９】
加えて、光強度の波形のピーク点の検出待機状態であって（ステップＳ３のＮ）、座標入力／検出装置３の電源がＯＦＦされる前に（ステップＳ１４のＮ）、カバー駆動宣言手段として機能する払拭スイッチ５９がＯＮされた場合にも（ステップＳ１６のＹ）、ステップＳ１３に進み、カバー部往復駆動処理を実行する。ここに、第五カバー駆動手段の機能が実行される。これにより、操作者の意思によりカバー部５２を往復駆動させることによって、光学ユニット２７の保護ガラス３７上に付着している塵や埃等の異物を払拭部材５８で除去することが可能になっている。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、開口部２８ａに透明保護部材である保護ガラス３７を設けたが、開口部２８ａに保護ガラス３７を設けずに、開口部２８ａのみにするようにしても良い。この場合には、カバー部５２の下部に払拭部材５８を設ける必要はない。そのため、このように開口部２８ａに保護ガラス３７を設けない場合には、第三カバー駆動手段の機能及び第四カバー駆動手段の機能のみが実行される。
【００８１】
本発明の第二の実施の形態を図１５ないし図１７に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、座標入力／検出装置の方式が異なるものである。詳細には、本発明の第一の実施の形態で用いた座標入力／検出装置３は光遮蔽式であったが、本実施の形態の座標入力／検出装置６０においては、光反射式としたものである。
【００８２】
ここで、図１５は座標入力／検出装置６０に用いられる指示手段Ｑを示す斜視図である。また、図１６は座標入力／検出装置６０の座標入力／検出領域６０ａ内の一点を指示手段Ｑで指し示した一例を示す正面図である。図１５に示すように、座標入力／検出装置６０の座標入力／検出領域６０ａ内の一点を指し示すために用いられる指示手段Ｑの先端部分Ｑ1には、再帰性反射部材６１が設けられている。この再帰性反射部材６１は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌnは、図１６に示すように、再帰性反射部材６１によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌn´として光学ユニット２７により受光されることになる。そのため、図１６に示すように、本実施の形態の座標入力／検出装置６０においては、本発明の第一の実施の形態で用いた座標入力／検出装置３のように座標入力／検出領域３ａの下部を除く周辺部に再帰性反射部材Ｒを設ける必要はない。ただし、本実施の形態の座標入力／検出装置６０においては、座標入力／検出装置３の黒マークＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）に代えて再帰性反射部材Ｎ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）が設けられている。また、座標入力／検出領域６０ａ内には、左側光学ユニット２７Ｌからは再帰性反射部材Ｎ１を遮蔽し、右側光学ユニット２７Ｒからは再帰性反射部材Ｎ２を遮蔽する遮蔽板６２が設けられている。
【００８３】
したがって、このような指示手段Ｑの再帰性反射部材６１を備えた先端部分Ｑ1を座標入力／検出装置６０の座標入力／検出領域６０ａの適当な位置（ｘ，ｙ）に挿入し、例えば光学ユニット２７から投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Ｌnが指示手段Ｑの先端部分Ｑ1によって反射された場合、その再帰反射光Ｌn´は光学ユニット２７の受光素子３９によって受光される。このようにして受光素子３９が再帰反射光Ｌn´を受光した場合には、再帰反射光Ｌn´に対応する光学ユニット２７の受光素子３９上の所定の位置ＸnＬが光強度の強い領域（明点）となる。より詳細には、光束膜の中のプローブ光Ｌnが指示手段Ｑの先端部分Ｑ1によって反射された場合、図１７に示すような受光素子３９から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになる。
【００８４】
したがって、このような光反射式の座標入力／検出装置６０を電子黒板システム１に適用した場合であっても、光強度の波形にピーク点が出現することから、光遮蔽式の座標入力／検出装置３を用いた場合と同様に、光強度の波形に出現するピーク点に基づいて図１２のステップＳ７で示した座標検出処理を実行することができる。
【００８５】
そして、本実施の形態の座標入力／検出装置６０によれば、第一の実施の形態で用いた座標入力／検出装置３と同様の光学ユニット２７を用いることから、第一の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００８６】
本発明の第三の実施の形態を図１８に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態または本発明の第二の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、光学ユニットの変形例である。詳細には、本発明の第一の実施の形態または本発明の第二の実施の形態で用いた光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）においては扇形状の光束膜を投光して座標入力／検出領域を形成したが、本実施の形態の光学ユニットにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して座標入力／検出領域を形成するものである。
【００８７】
ここで、図１８は光学ユニット７０を概略的に示す平面図である。図１８に示すように、光学ユニット７０（ここでは、左側光学ユニット７０Ｌのみを示す。）は、外部に連通する開口部７７ａを有する筐体７７の内部に、駆動回路（図示せず）を有してレーザ光を出射する光源であるＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）７１とハーフミラー７２とポリゴンミラー７３と集光レンズ７４とで構成される投光手段７０ａと、受光素子７５とを備えている。また、開口部７７ａには、透明保護部材である保護ガラス７８が設けられている。
【００８８】
受光素子７５は、集光レンズ７４から距離ｆ（ｆは集光レンズ７４の焦点距離）の間隔で設けられたＣＣＤで構成されている。このような光学ユニット７０は、ＬＤ７１から出射したレーザ光をハーフミラー７２を透過させた後、パルスモータ（図示せず）により回転駆動されるポリゴンミラー７３によって放射状に順次反射する。したがって、光学ユニット７０は、ビーム光を放射状に繰り返し投光することになる。つまり、２つの光学ユニット７０から放射状に投光されるビーム光によって座標入力／検出領域７６が形成されることになる。
【００８９】
このような光学ユニット７０を光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）に代えて座標入力／検出装置３，６０に適用した場合であっても、指示手段による光の遮蔽または反射によって受光素子７５から出力される光強度の波形にピーク点が出現することになる。したがって、技術的には公知であるため詳細な説明は省略するが、この受光素子７５から出力される光強度の波形のピーク点に基づいてポリゴンミラー７３を回転させたパルスモータのパルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指示手段により遮蔽または反射された光の出射角度を光学ユニット７０毎に求め、それらの出射角度に基づく三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を検出することができる。
【００９０】
そして、このような光学ユニット７０を光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）に代えて座標入力／検出装置３，６０に適用した場合であっても、その光学ユニット７０の受光素子７５を備える筐体７７の開口部７７ａには透明保護部材である保護ガラス７８が設けられていることから、第一の実施の形態で説明したカバー手段として機能するユニットカバー機構５１を光学ユニット７０に設けて所定のタイミングで駆動することにより、第一の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００９１】
なお、各実施の形態においては、電子黒板システム１として座標入力／検出装置３，６０，７０を表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２に備えたが、これに限るものではなく、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、液晶リアプロジェクションディスプレイ等を表示装置として適用しても良い。さらに、表示装置に限らず、座標入力／検出装置３，６０，７０をライティングボードとして機能するホワイトボードに備えても良い。
【００９２】
なお、各実施の形態においては、コントローラ１０をコンピュータ５とは別体で設けたが、これに限るものではなく、コントローラ１０をコンピュータ５に組み込んで、コンピュータ５をコントローラ１０として機能させるようにしても良い。
【００９３】
また、各実施の形態においては、座標入力／検出装置を電子黒板システムに一体化させて組み込んだが、これに限るものではなく、座標入力／検出装置を表示装置やライティングボードに対して着脱自在な構成としても良い。
【００９４】
さらに、各実施の形態においては、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体２６や記憶媒体４９としてフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカード等を適用したが、これに限るものではなく、記憶媒体には、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の座標入力／検出装置によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段を備えることにより、例えば装置を使用しない場合には開口部をカバー手段によって閉鎖することができるので、塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入を防止することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９６】
本発明の座標入力／検出装置によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を備えることにより、例えば所定のタイミングで開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９７】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断手段と、この形状異常判断手段により光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動手段と、を備えることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９８】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断手段と、この形状変化判断手段により光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動手段と、を備えることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【００９９】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動手段を備えることにより、装置を使用しない間における塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入や塵や埃等の異物の透明保護部材上への付着を確実に防止することができる。
【０１００】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動手段を備えることにより、装置を使用しない間には開口部が閉鎖されていても、装置起動時には開口部を開放することができるので、指示手段の二次元位置座標を確実に検出することができる。
【０１０１】
本発明によれば、前記の座標入力／検出装置において、前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言手段と、このカバー駆動宣言手段により前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動手段と、を備えることにより、操作者の意思によって、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【０１０２】
本発明の電子黒板システムによれば、文字および画像を表示するための表示装置と、この表示装置の表示面に前記座標入力／検出領域を一致させて配設される請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備え、前記表示装置及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の表示面および書き込み面を構成することにより、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れ、請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置の効果と同様の効果を奏する電子黒板システムを安価で提供することができる。
【０１０３】
本発明の電子黒板システムによれば、文字および画像の筆記を受け付けるライティングボードと、このライティングボードの書き込み面に前記座標入力／検出領域を一致させて配設される請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置と、前記座標入力／検出装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備え、前記ライティングボード及び前記座標入力／検出装置を用いて電子黒板部の書き込み面を構成することにより、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、ライティングボードの書き込み面に装着して使用した場合であっても視認性に優れ、請求項１ないし７のいずれか一記載の座標入力／検出装置の効果と同様の効果を奏する電子黒板システムを安価で提供することができる。
【０１０４】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断機能と、光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合や幅広である場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【０１０５】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断機能と、光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させることにより、例えば光の強度分布の形状のピーク点（ディップ）が同一箇所に所定時間以上出現している場合には、透明保護部材上に塵や埃等の異物が存在するために光の強度分布の形状の時間的変化が異常になっているものとして、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【０１０６】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動機能を前記コンピュータに実行させることにより、装置を使用しない間における塵や埃等の異物の光学ユニット内部への侵入や塵や埃等の異物の透明保護部材上への付着を確実に防止することができる。
【０１０７】
本発明の記憶媒体によれば、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動機能を前記コンピュータに実行させることにより、装置を使用しない間には開口部が閉鎖されていても、装置起動時には開口部を開放することができるので、指示手段の二次元位置座標を確実に検出することができる。
【０１０８】
本発明の記憶媒体は、外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言機能と、前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させることにより、操作者の意思によって、開口部を閉鎖及び開放する位置にカバー手段を進退させることができるので、透明保護部材上の塵や埃等の異物をカバー手段の動きに伴って払拭部材により払拭することができ、位置座標検出の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の電子黒板システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図２】電子黒板システムに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】コンピュータに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】座標入力／検出装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】光学ユニットの内部構造を示す縦断正面図である。
【図６】その底面図である。
【図７】ユニットカバー機構を示し、（ａ）はカバー部がユニット開放位置にある状態を示す平面図、（ｂ）はカバー部がユニット閉鎖位置まで移動した状態を示す平面図である。
【図８】カバー部を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】座標入力／検出装置の各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図１０】座標入力／検出装置の座標入力／検出領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１１】受光素子の検出動作を模式的に示す説明図である。
【図１２】座標検出処理を主体とした処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１３】光強度の波形の一例を示し、（ａ）は光強度の波形のピーク点（ディップ）が２箇所以上出現している場合を示す波形図、（ｂ）は光強度の波形のピーク点（ディップ）が幅広である場合を示す波形図である。
【図１４】払拭部材で異物を保護ガラス上から除去する状態を示す説明図である。
【図１５】本発明の第二の実施の形態の座標入力／検出装置に用いられる指示手段を示す斜視図である。
【図１６】座標入力／検出装置の座標入力／検出領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１７】ＣＣＤから出力される光強度の波形の一例を示すグラフである。
【図１８】本発明の第三の実施の形態の光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１ 電子黒板システム
２ 表示装置
２ａ 表示面
３，６０ 座標入力／検出装置
３ａ，６０ａ、７６ 座標入力／検出領域
４ 電子黒板部
５ 制御装置
２６，４９ 記憶媒体
２７，７０ 光学ユニット
２８ａ，７７ａ 開口部
３７，７８ 透明保護部材
３９，７５ 受光素子
５２ カバー手段
５８ 払拭部材
５９ カバー駆動宣言手段
Ｐ，Ｑ 指示手段
Claims (7)
- 外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断手段と、この形状異常判断手段により光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動手段と、を備えることを特徴とする座標入力／検出装置。
- 外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットを有し、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標を検出する座標入力／検出装置において、前記光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断手段と、この形状変化判断手段により光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動手段と、を備えることを特徴とする座標入力／検出装置。
- 装置動作終了の際に、前記開口部を閉鎖するように前記カバー手段を駆動する第三カバー駆動手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の座標入力／検出装置。
- 装置起動の際に、前記開口部を開放するように前記カバー手段を駆動する第四カバー駆動手段を備えることを特徴とする請求項３記載の座標入力／検出装置。
- 前記カバー手段の駆動を宣言するためのカバー駆動宣言手段と、このカバー駆動宣言手段により前記カバー手段の駆動が宣言された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第五カバー駆動手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の座標入力／検出装置。
- 外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状が異常であるか否かを判断する形状異常判断機能と、光の強度分布の形状が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第一カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させる記憶媒体。
- 外部に連通する開口部近傍に受光素子を設けるとともにその開口部に透明保護部材を設けた光学ユニットと、この光学ユニットの前記開口部を閉鎖及び開放する位置に進退自在なカバー手段と、このカバー手段に設けられ、前記カバー手段が前記開口部を閉鎖及び開 放する際に前記透明保護部材を払拭する払拭部材と、を有する座標入力／検出装置に用いられ、前記開口部を介して前記受光素子が受光した光の強度分布に基づいて座標入力／検出領域内を指示した指示部材や指等の指示手段の二次元位置座標の検出をコンピュータに実行させるコンピュータに読み取り可能なプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記プログラムは、前記受光素子が受光した光の強度分布の形状の時間的変化が異常であるか否かを判断する形状変化判断機能と、光の強度分布の形状の時間的変化が異常であると判断された場合に前記カバー手段を進退させて前記開口部を閉鎖及び開放する第二カバー駆動機能と、を前記コンピュータに実行させる記憶媒体。
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