JP4335468B2 - Information input / output system, information control method, program, and recording medium - Google Patents

Information input / output system, information control method, program, and recording medium Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【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、電子黒板の書き込み面に情報入力装置を配置して、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情報入力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情報入力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情報入力システムでは、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、近年においては、文字および画像を表示するための表示装置と、表示装置の前面に情報入力面（タッチパネル面）を配設した情報入力装置と、情報入力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、表示装置および情報入力装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成した情報入出力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情報入力装置（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】
このような情報入出力システムでは、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、情報入力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、このような情報入出力システムに音声・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、情報入出力システムにおいて利用される情報入力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、前述した情報入出力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情報入力装置が有望であると考えられる。
【０００８】
このような光学式の情報入力装置としては、各種の方式が提案されている。光学式の情報入力装置の一例としては、特開平１１−１１０１１６号公報に記載された情報入力装置がある。この特開平１１−１１０１１６号公報に記載された情報入力装置は、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情報入力領域を有している。そして、この情報入力領域に指先やペン等の指示手段を挿入することで情報入力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情報入力装置は、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、前述したような光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムは、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、情報の入力および表示をするための有力なツールとして位置付けられているが、まだ、完全とはいえず、本格的な実用化に向けていまだ解決されねばならない課題が多々存在する。
【００１１】
従来の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算出する光学式の情報入力装置によれば、算出される位置座標の数は、指示手段の数“Ｎ”により決まるものであって、一部の例外を除き、“Ｎ２”により求めることができる。つまり、指示手段の数が“１”である場合には１つの位置座標のみが算出されるが、指示手段の数が“２”である場合には４つの位置座標が算出され、指示手段の数が“３”である場合には９つの位置座標が算出されてしまうという問題がある。このように、複数の指示手段で指示した場合に、算出される位置座標の数が指示手段の数よりも多くなってしまうのは、実際に指示手段が指示した実像の他に、虚像も算出されてしまうからである。
【００１２】
そこで、このような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算出する光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムにおいては、既存のＯＳ（Operating System）やアプリケーションは一点のみが指示されるものとして作成されているものが多いことから、複数の位置座標が算出された場合にはそれらの位置座標については無効にするような処理を行っているものが多いが、光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムの中には、算出された複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点（反射点）の位置座標を判定する処理を行うようにしているものも考えられている。
【００１３】
本発明の目的は、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個以上の二次元位置座標を有効利用することができる情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の情報入出力システムは、所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、を備える。
【００１５】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００１６】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報入出力システムにおいて、前記動作実行手段は、３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しない。
【００１８】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の情報入出力システムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００２０】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されている。
【００２２】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行する。
【００２４】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の情報入出力システムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出する。
【００２６】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００２８】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００２９】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００３０】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００３２】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３３】
請求項１０記載の発明の情報制御方法は、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行する。
【００３４】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００３５】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００３６】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の情報制御方法において、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行しない。
【００３７】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００３８】
請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１記載の情報制御方法において、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００３９】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００４０】
請求項１３記載の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法において、前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定する。
【００４１】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００４２】
請求項１４記載の発明は、請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法において、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、マウス
動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行する。
【００４３】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００４４】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の情報制御方法において、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出する。
【００４５】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００４６】
請求項１６記載の発明のプログラムは、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、を実現させる。
【００４７】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００４８】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００４９】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載のプログラムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させない。
【００５０】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００５１】
請求項１８記載の発明は、請求項１６または１７記載のプログラムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００５２】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００５３】
請求項１９記載の発明は、請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されている。
【００５４】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００５５】
請求項２０記載の発明は、請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させる。
【００５６】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００５７】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載のプログラムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させる。
【００５８】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００５９】
請求項２２記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記録媒体は、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録した。
【００６０】
したがって、この記録媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムと同様の作用を得ることが可能になる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図３３に基づいて説明する。ここで、図１は情報入出力システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に示すように、情報入出力システム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及び情報入力装置３で構成されるパネル部４と、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）を収納する機器収納部９とを主体に構成されている。
【００６２】
ＰＤＰ２及び情報入力装置３は、ＰＤＰ２の表示面２ａ側に情報入力装置３が位置するようにして一体化され、ＰＤＰ２の表示面２ａに情報入力装置３の情報入力領域３ａが位置するようにしてパネル部４に収納されている。このように、パネル部４はＰＤＰ２及び情報入力装置３を収納して、情報入出力システム１の表示面（ＰＤＰ２の表示面２ａ）及び書き込み面（情報入力領域３ａ）を構成している。なお、ＰＤＰ２としては、電子黒板として利用可能な４０インチや５０インチ等の大画面タイプのものが用いられている。また、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。
【００６３】
次に、情報入出力システム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、情報入出力システム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、ペン等の指示手段や指先等の所定物体で指示された情報入力領域３ａ内の位置座標の演算等を行う情報入力装置３用のコントローラ１０が接続されており、このコントローラ１０を介して情報入力装置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を介して情報入出力システム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、情報入出力システム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。
【００６４】
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ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、起動プログラム等を記録した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。
【００６５】
また、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、コントローラ１０を介してコンピュータ５上で情報入力装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３、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・キャリブレーションソフトウエア等の各種アプリケーションプログラム２４等が格納されている。
【００６６】
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）を記録した記録媒体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録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。
【００６７】
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を介した情報入力装置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情報入力装置３の情報入力領域３ａにユーザが指示手段で文字や図形を描いた場合、座標情報が指示手段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位置座標に合わ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、ユーザが書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は情報入力装置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を用いて文字を書いた場合と同様な処理が行われることになる。
【００６８】
次に、情報入力装置３について詳細に説明する。なお、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３としては、検出方式の異なる種々の方式のものが考えられる。そこで、以下においては、情報入力装置３として、検出方式の異なる情報入力装置を数例挙げ、その構成及び原理について説明する。
【００６９】
Ａ．第１の情報入力装置
まず、第１の情報入力装置３Ａについて図４ないし図８に基づいて説明する。この第１の情報入力装置３Ａは、いわゆる再帰光遮蔽方式の情報入力装置である。
【００７０】
ここで、図４は第１の情報入力装置３Ａの構成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、情報入力装置３Ａは、ＰＤＰ２の表示面２ａのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の情報入力領域３ａを備えている。この情報入力領域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。この情報入力領域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で薄膜状の光束膜が、情報入力領域３ａの全域に行き渡るようにＰＤＰ２の表示面２ａの表面に沿って平行に投光される。
【００７１】
また、情報入力装置３の情報入力領域３ａの下部を除く周辺部には、再帰性反射部材２８が設けられている。この再帰性反射部材２８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Ｌ３は、再帰性反射部材２８によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ３´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２８によっても情報入力領域３ａが形成されている。
【００７２】
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の構造を概略的に示す構成図である。なお、図５はｘ−ｚ方向を主体に示しているが、二点鎖線で示す部分については同一の構成要素を別方向（ｘ−ｙ方向、又はｙ−ｚ方向）から見た図である。
【００７３】
図５に示すように、光学ユニット２７は、投光手段２９と受光手段３０とを備えている。投光手段２９は、スポットをある程度絞ることの可能なＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ），ピンポイントＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の光源３１を備えている。この光源３１からＰＤＰ２の表示面２ａに対して垂直に照射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ３２によってｘ方向にコリメートされる。シリンドリカルレンズ３２によってｘ方向にコリメートされた光は、シリンドリカルレンズ３２とは曲率の分布が直交する２枚のシリンドリカルレンズ３３，３４によりｙ方向に対して集光される。つまり、これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）の作用により、光源３１からの光を線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ３４の後方に形成されることになる。ここに、ｙ方向に狭くｘ方向に細長いスリットを有するスリット板３５を配置する。したがって、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）を通過した光は、スリット板３５のスリット位置において、線状の二次光源３６を形成する。二次光源３６から発した光は、ハーフミラー３７で折り返され、ＰＤＰ２の表示面２ａの垂直方向には広がらずに表示面２ａの表面に沿った平行光で、表示面２ａと平行方向には二次光源３６を中心にした扇形状の光束膜となって情報入力領域３ａを進行する。換言すれば、扇形状の光が情報入力領域３ａを形成する。これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）とスリット板３５とによって、集光光学系が形成されている。
【００７４】
前述したように、扇形状となって情報入力領域３ａを進行した光束膜は、再帰性反射部材２８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３７に戻ることになる。したがって、再帰性反射部材２８で再帰的に反射された光束膜も情報入力領域３ａを形成する。
【００７５】
再帰性反射部材２８で反射されてハーフミラー３７に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３７を透過して受光手段３０に入射する。受光手段３０に入射した再帰反射光は、集光レンズであるシリンドリカルレンズ３８を通って線状にされた後、このシリンドリカルレンズ３８から距離ｆ（ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離）の間隔で設けられたＣＣＤ（Charge Coupled Device：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。なお、本実施の形態のＣＣＤ（受光素子）３９は、１次元ＣＣＤであって、その画素数は2,048画素とされている。
【００７６】
詳細には、再帰性反射部材２８で反射された再帰反射光は、ｚ軸方向ではシリンドリカルレンズ３８の作用を受けず、コリメートされたままＣＣＤ（受光素子）３９に到達する。また、再帰反射光は、ＰＤＰ２の表示面２ａと平行方向では、シリンドリカルレンズ３８の中心に集光するように伝搬し、その結果、シリンドリカルレンズ３８の作用を受けてシリンドリカルレンズ３８の焦点面に設置されたＣＣＤ（受光素子）３９上に結像する。これにより、ＣＣＤ（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、ＣＣＤ（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ＣＣＤ（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。なお、図５に示すように、二次光源３６とシリンドリカルレンズ３８とは、ハーフミラー３７に対して共に距離ｄの位置に配設されて共役な位置関係にある。
【００７７】
ここで、図６は受光素子３９から再帰反射光の光強度分布に基づいた電気信号が入力され、情報入力領域３ａを進行する光が遮られた位置の座標を特定する処理を実行するコントローラ１０のブロック構成図である。このコントローラ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（ＬＤ）３１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ＣＣＤ（受光素子）３９からの出力の演算を行うものである。図６に示すように、コントローラ１０には、各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設けられており、このＣＰＵ４０には、プログラム及びデータを記録する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、コンピュータ５に接続するためのインタフェース４３、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や不揮発性のメモリである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）を記録した記録媒体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録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。
【００７８】
ＣＣＤ（受光素子）３９からの出力を演算する回路として、ＣＣＤ（受光素子）３９の出力端子に、アナログ処理回路５１が図のように接続される。ＣＣＤ（受光素子）３９に入射した反射光は、ＣＣＤ（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５１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。
【００７９】
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）または記録媒体４９に記録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。
【００８０】
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。ここでは、本実施の形態の情報入力装置３の備える特長的な機能であ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。
【００８１】
ここで、図７は情報入力装置３の情報入力領域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７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２８に到達することはない。
【００８２】
このときＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布を考える。ここで、図８はＣＣＤ（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が情報入力領域３ａ内に挿入されていなければ、ＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布はほぼ一定であるが、図８に示すように指示手段Ｐが情報入力領域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ＣＣＤ（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ＣＣＤ（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、ＣＣＤ（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。
【００８３】
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ＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離が、例えばＣＣＤ（受光素子）３９の画素番号（例えば、図８においては、画素番号ｍ）に基づいて検出される。
【００８４】
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ＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＬ，右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（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ＣＣＤ（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はシリンドリカルレンズ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。
【００８５】
さらに、図７において、左側光学ユニット２７Ｌと情報入力領域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。
【００８６】
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と情報入力領域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。
【００８７】
ここで、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置との距離を図７に示すｗとすると、情報入力領域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。
【００８８】
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や記録媒体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ＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（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。
【００８９】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９０】
そして、このような情報入力装置３Ａによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９１】
Ｂ．第２の情報入力装置
次に、第２の情報入力装置３Ｂについて図９ないし図１１に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで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。
【００９２】
この第２の情報入力装置３Ｂは、いわゆる再帰光反射方式の情報入力装置である。
【００９３】
ここで、図９は情報入力装置３Ｂに用いられる指示手段６１を示す斜視図である。また、図１０は情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指示手段６１で指し示した一例を示す正面図である。図９に示すように、情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指し示すために用いられる指示手段６１の先端近傍には、再帰性反射部材６２が設けられている。この再帰性反射部材６２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１０に示すように、再帰性反射部材６２によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌｎ´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。そのため、図１０に示すように、情報入力装置３Ｂにおいては、前述した情報入力装置３Ａのように情報入力領域３ａに再帰性反射部材２８を設ける必要はない。なお、指示手段６１はペン状の形状をしており、光沢のある金属製よりゴムやプラスチックなどの材質が望ましい。
【００９４】
したがって、このような指示手段６１の再帰性反射部材６２を備えた先端近傍を情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａの適当な位置（ｘ，ｙ）に挿入し、例えば左側光学ユニット２７Ｌ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６１の再帰性反射部材６２によって反射された場合、その再帰反射光Ｌｎ´は左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９によって受光される。このようにしてＣＣＤ（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ＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｄｎが光強度の強い領域（明点）となる。つまり、図１１に示すように、ＣＣＤ（受光素子）３９上では位置Ｄｎの位置に光強度が強い領域が生じ、ＣＣＤ（受光素子）３９からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは反射されたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｄｎを検出することによりθｎを知ることができる。つまり、このような再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂの場合も、前述した再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａと同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００９５】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９６】
そして、このような情報入力装置３Ｂによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９７】
Ｃ．第３の情報入力装置
次に、第３の情報入力装置３Ｃについて図１２ないし図１４に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで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。
【００９８】
この第３の情報入力装置３Ｃは、第１の情報入力装置３Ａにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、情報入力装置３Ｃ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情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。
【００９９】
ここで、図１２は光学ユニット７０を概略的に示す平面図である。図１２に示すように、光学ユニット７０は、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とが備えられている。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ＰＤ（Photo Diode）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で折り返した後、パルスモータ（図示せず）により所定の角速度ωｔで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情報入力領域３ａが形成されることになる。一方、反射されて光学ユニット７０に入射したビーム光は、ポリゴンミラー７３によって反射され、ハーフミラー７２に到達する。ハーフミラー７２に到達した反射ビーム光は、ハーフミラー７２を透過して受光素子７５に到達し、電気信号に変換される。
【０１００】
次に、このような光学ユニット７０を第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｃについて説明する。図１３に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽されると、そのビーム光は再帰性反射部材２８で反射されることはないことから、受光素子７５に到達することはない。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはディップが出現する。
【０１０１】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１４に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されて受光素子７５に再帰光が戻らない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ０”である部分が、ディップである。なお、図１４中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【０１０２】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ０”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段Ｐを挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１０３】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１０４】
そして、このような情報入力装置３Ｃによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１０５】
Ｄ．第４の情報入力装置
次に、第４の情報入力装置３Ｄについて図１５ないし図１６に基づいて説明する。なお、第２の情報入力装置３Ｂ及び第３の情報入力装置３Ｃで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。
【０１０６】
この第４の情報入力装置３Ｄは、第２の情報入力装置３Ｂにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、第４の情報入力装置３Ｄ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情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。なお、光学ユニット７０についての説明は、第３の情報入力装置３Ｃで説明したのでここでは省略する。
【０１０７】
このような光学ユニット７０を第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｄについて説明する。図１５に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入された場合、所定のビーム光が指示手段６１の再帰性反射部材６２において再帰反射され、そのビーム光は受光素子７５に到達する。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入されてあるビーム光が再帰反射された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。
【０１０８】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１６に示すように、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されて受光素子７５に再帰光が到達した場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ１”である部分が、ピークである。なお、図１６中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【０１０９】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ１”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域６３に挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段６１を挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１１０】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１１】
そして、このような情報入力装置３Ｄによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１１２】
Ｅ．第５の情報入力装置
次に、第５の情報入力装置３Ｅについて図１７ないし図１８に基づいて説明する。この第５の情報入力装置３Ｅは、情報入力領域内の画像情報を撮像カメラにより取り込んで、その取り込まれた画像情報の内の一部に基づいて位置座標を検出するいわゆるカメラ撮像方式の情報入力装置である。
【０１１３】
ここで、図１７は情報入力装置３Ｅの構成を概略的に示す正面図である。情報入力装置３Ｅの情報入力領域３ａの上方両端部には、撮像手段である撮像カメラ８２が距離ｗを隔てて設けられている。撮像カメラ８２には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である受光素子８３と結像光学レンズ８４とが、距離ｆを隔てて設けられている。これらの撮像カメラ８２の撮像画角は約９０度であり、情報入力領域３ａを撮影範囲とするようにそれぞれ設置されている。また、撮像カメラ８２は座標入力面を形成するＰＤＰ２の表示面２ａから所定の距離となるように設置されており、その光軸はＰＤＰ２の表示面２ａに平行である。
【０１１４】
加えて、情報入力領域３ａの上部を除く周縁部であって撮像カメラ８２の撮像画角を妨げずに撮影視野全体を覆う位置には、背景板８５が設けられている。この背景板８５は、情報入力領域３ａの中央にその面を向け、ＰＤＰ２の表示面２ａに対して略垂直に設けられる。この背景板８５は、例えば一様な黒色とされている。
【０１１５】
撮像カメラ８２の信号と指示手段Ｐとの関係を図１８に示す。図１８に示すように、指示手段Ｐが情報入力領域３ａに挿入された場合、その指示手段Ｐは撮像カメラ８２に撮影され、指示手段Ｐの像が撮像カメラ８２の受光素子８３上に形成される。情報入力装置３Ｅのように背景板８５が黒色であって、指を指示手段Ｐとして用いるような場合には、指示手段Ｐは背景板８５に比べて高い反射率を有することになるので、受光素子８３の指示手段Ｐに相当する部分は、光強度の強い領域（明点）となる。
【０１１６】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１８に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入された場合には、受光素子８３からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは、結像光学レンズ８４の主点からの指示手段Ｐの見かけの角度θｎに対応しており、θｎはＤｎの関数として、
θｎ＝arctan (Ｄｎ／ｆ)
と表すことができる。つまり、このようなカメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅの場合も、前述した情報入力装置３Ａ等と同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１１７】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１８】
なお、指示手段Ｐとしては、自身が発光する発光素子付きの専用ペン等も適用することができる。
【０１１９】
そして、このような情報入力装置３Ｅによれば、情報入力領域３ａにおいて、
無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１２０】
以上、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３として、再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａ、再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂ、回転走査系を有する再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ｃ、回転走査系を有する再帰光反射方式の情報入力装置３Ｄ、カメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅについて、その構成及び原理を説明したが、これらは本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３の一例であって、本発明はこれらの方式に限定されるものではなく、本発明は、三角測量の手法によって指示位置を算出する光学式の情報入力装置全般について適用されることは言うまでもない。
【０１２１】
続いて、本実施の形態の情報入出力システム１において実行される各種アプリケーションプログラム２４の1つである描画ソフトにおける処理の内、従来の情報入出力システムによって行なわれている処理と同様の処理についてはその説明を省略し、情報入出力システム１が備える特長的な機能に関連する機能について以下に概略的に説明する。
【０１２２】
前述したような情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ）によれば、算出される位置座標の数は、指示手段の数“Ｎ”により決まるものであって、一部の例外を除き、“Ｎ２”により求めることができる。つまり、指示手段の数が“１”である場合には１つの位置座標のみが算出されるが、指示手段の数が“２”である場合には４つの位置座標が算出され、指示手段の数が“３”である場合には９つの位置座標が算出されることになる。
【０１２３】
再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａを例に、より詳細に説明すると、図１９に示すように、情報入力領域３ａ内に指示手段Ａ，Ｂを同時に挿入した場合には、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ＣＣＤ（受光素子）３９上に２箇所の光強度の弱い領域（暗点）が、それぞれ生じてしまうことによる。つまり、位置座標は前述したようにＸｎＬ，ＸｎＲの関数として算出されることから、２つの指示手段Ａ，Ｂを情報入力領域３ａ内に同時に挿入した場合には、指示手段Ａと右側光学ユニット２７Ｒとのなす角度θＲ１と指示手段Ｂと右側光学ユニット２７Ｒとのなす角度θＲ２とが算出されるとともに、指示手段Ａと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬ１と指示手段Ｂと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬ２とが算出され、合計４つの位置座標が算出されることになる。
【０１２４】
しかしながら、このように２つの指示手段によって情報入力領域３ａ内が同時に指示されて合計４つの位置座標が算出された場合であっても、２つの指示手段によって指示された位置座標を検出することは可能である。以下において、算出された複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点（反射点）の位置座標を判定する実像判定処理について説明する。
【０１２５】
ここで、図２０は実像判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャート、図２１は情報入力装置３Ａにおける複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。なお、図２１において、“Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４”は一方の指示手段で指示した実像の座標軌跡、“Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４”は他方の指示手段で指示した実像の座標軌跡を示すものである。また、“Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４”および“Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４”は、虚像である。
【０１２６】
本実施の形態においては、座標が算出されると、まず、算出座標が５つ以上であるか否かが判断される（図２０に示すステップＳ１４）。算出座標が５つ以上である場合には（図２０に示すステップＳ１４のＹ）、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入されたものであるため、以後の判断は行わず、エラー処理を実行する。
【０１２７】
一方、算出座標が５つ以上でない場合には（図２０に示すステップＳ１４のＮ）、情報入力領域３ａ内に挿入された指示手段は１つまたは２つであることから、続くステップＳ１５において、算出座標が１つであるか否かが判断される。
【０１２８】
例えば指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入され、４つの位置座標（図２１に示すＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された場合、算出座標が１つではないので（ステップＳ１５のＮ）、複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点の位置座標を抽出する座標抽出処理が実行される。なお、特に図示しないが、指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入された場合において、その挿入位置が一の光学ユニット２７対して一直線上に並ぶ場合には、算出される位置座標は２つである。
【０１２９】
座標抽出処理としては、まず、算出された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）をＲＡＭ１４等のメモリに記憶する（ステップＳ１６）。
【０１３０】
続くステップＳ１７においては、メモリに記録された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の内、実像として確定した位置座標が有るか否かが判定される。
【０１３１】
実像として確定した位置座標が無い場合には（ステップＳ１７のＮ）、ステップＳ１８に進み、実像判定に必要な時系列的に順次得られる複数回分の算出座標がメモリに記憶されているか否かを判定する。
【０１３２】
複数回分の算出座標がメモリに記憶されている場合には（ステップＳ１８のＹ）、ベクトル長・変位長・変位方向の初期判定条件（実験値）を設定した後（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。
【０１３３】
ここで、図２２は実像判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。実像判定処理は、図２２に示すように、まず、ステップＳ５１において、所定の算出座標を起点座標とし、座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出して、サンプリングされた位置座標毎にＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１３４】
ここで、座標ベクトル値の算出方法について図２３を参照して説明する。図２３において、前回検出された位置座標を（Ｘ１，Ｙ１）、今回得られた位置ｚａｈｙｏｕｗｏ（Ｘ２，Ｙ２）とする。Ｘ座標方向の変化量ΔＸ＝Ｘ２−Ｘ１、Ｙ座標方向の変化量ΔＹ＝Ｙ２−Ｙ１から、座標ベクトル値をΔＹ／ΔＸにより算出する。この場合の座標ベクトル値は、図２４に示すＲＡＭ４２に格納されるベクトルテーブルＴＢに、Ｘ軸方向から１０度間隔で数値化されて予め格納されている。なお、この間隔（１０度）は任意に設定すればよい。また、座標ベクトル値は、算出結果の近似値を用いるものとする。例えば、−ΔＹ，−ΔＸでΔＹ／ΔＸ＝０．９００の場合であれば、座標ベクトル値＝２４となる。
【０１３５】
また、図２３において示すように、各サンプリングにおける座標間の座標ベクトル値は上述のように算出され、各座標間の座標ベクトル長Ｌは、例えば、座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）間の座標ベクトル長Ｌ１であれば、
Ｌ１＝√｛（Ｙ２−Ｙ１）２＋（Ｘ２−Ｘ１）２｝
により算出される。このようにして、サンプリングされた位置座標毎にその座標ベクトル値とその座標ベクトル長とがそれぞれ算出される。
【０１３６】
つまり、ステップＳ５１においては、時系列的に順次得られる位置座標間の変化する方向とその変化分を示す長さについて、ベクトルテーブルＴＢに予め設定格納されているベクトルデータを用いてベクトル座標化する処理を実行するものである。
【０１３７】
続いて、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５１で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期（サンプリング信号に伴う所定の時間間隔）内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かが判定される。なお、本実施の形態における座標検出周期は、２０ｍｓとする。つまり、ステップＳ５２は、ステップＳ５１で算出した座標ベクトル長が座標検出周期（２０ｍｓ）内に検出される長さより長い場合には、実際には移動不可能であることから、その座標軌跡は、異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であって実像軌跡ではないものと判定するものである。
【０１３８】
座標ベクトル長が異常ベクトル長である場合には（ステップＳ５２のＹ）、ステップＳ５３に進み、異常ベクトル長を判定した座標ベクトル長の数が検知された位置座標数に達したか否かが判定され、検知された位置座標数に達していなければ（ステップＳ５３のＮ）、終点の位置座標を変更して（ステップＳ５４）、再びステップＳ５１においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１３９】
つまり、ステップＳ５１〜Ｓ５２の処理は、座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定されるまで（ステップＳ５２のＮ）、または、全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定されるまで（ステップＳ５３のＹ）、繰り返される。
【０１４０】
したがって、例えば位置座標Ａ１を起点座標とした場合について説明すると、図２１に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２であることから、これらの位置座標（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ１→Ａ２，Ａ１→Ｂ２，Ａ１→Ｃ２，Ａ１→Ｄ２
の何れか一つに係る座標ベクトル値（起点ベクトル値）とその座標ベクトル長（起点ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。
【０１４１】
なお、全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合には（ステップＳ５３のＹ）、実像の確定ができないことになるので、後述するステップＳ２１に進む。
【０１４２】
一方、座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ５２のＮ）、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ５５）、所定の初期設定（ｎ＝３（ｎ：座標検出周期回数））を実行する（ステップＳ５６）。
【０１４３】
続くステップＳ５７においては、ステップＳ５５においてメモリに記憶した起点ベクトルの終点の位置座標を起点座標とし、ｎ番目の座標検出周期において検出された位置座標との座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出し、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１４４】
続いて、ステップＳ５８に進み、ステップＳ５７で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かを判定する。
【０１４５】
座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ５８のＮ）、ステップＳ５９に進み、実像軌跡であるものとされたＡ１→Ａ２の座標軌跡とＡ２→Ａ３の座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定する。
【０１４６】
このように座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定するのは、図２５に示すように、一般的に直線を描く場合には、座標ベクトル値、同一時間内における座標ベクトル長はほぼ同じであり、また、特に図示しないが、曲線を描く場合においても、座標ベクトル値は変化するが変化量は略同一であって座標ベクトル長も略同一となることに起因している。つまり、直線または曲線上に検出物が移動する場合には、座標ベクトル長および座標ベクトル値に大きな差は生じないことから、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内であっても、座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）については、排除するものである。
【０１４７】
異常変位長でないと判定された場合には（ステップＳ５９のＮ）、ステップＳ６０に進み、実像軌跡であるものとされたＡ１→Ａ２の座標軌跡とＡ２→Ａ３の座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定する。
【０１４８】
このように座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定するのは、図２６に示すように、一般的に直線方向を大きく変化させて描く場合には、方向転換する描画速度は順次低減して方向転換点で停止状態となり、再び転換方向に通常の速度で描きはじめることになるので、座標ベクトル値が大きく変化する場合には、座標ベクトル長は逐次減少した後、変換方向に向かって増加することに起因している。つまり、検出物が大きく方向を変える場合には、直前に動作の停止状態が発生することから、座標ベクトル長が減少していても、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外である軌跡（異常変位方向）については、排除するものである。
【０１４９】
異常変位方向でないと判定された場合（ステップＳ６０のＮ）、言い換えれば異常ベクトル長でも異常変位長でも異常変位方向でもない場合には、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ６１）、座標検出周期回数ｎを“１”インクリメントする（ステップＳ６２）。
【０１５０】
その後、ステップＳ６３において、座標検出周期回数ｎがメモリに記憶されている実像判定に必要な時系列的に順次得られる複数回分の算出座標の数（判定座標数）を超えたか否かが判定され、座標検出周期回数ｎが判定座標数を超えていない場合には（ステップＳ６３のＹ）、前述した継続ベクトルを起点ベクトルとし（ステップＳ６４）、再びステップＳ５７においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１５１】
つまり、ステップＳ５７〜Ｓ６４の処理は、全ての終点の位置座標について異常ベクトル長または異常変位長若しくは異常変位方向であると判定されるまで（ステップＳ６５のＹ）、終点の位置座標を変更し（ステップＳ６６）、繰り返される。
【０１５２】
そして、全ての終点の位置座標について異常ベクトル長または異常変位長若しくは異常変位方向であると判定された場合には（ステップＳ６５のＹ）、再びステップＳ５４に進み、終点の位置座標を変更し、ステップＳ５１においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１５３】
したがって、例えば、ステップＳ５５においてメモリに記憶した起点ベクトルの終点の位置座標がＡ２であって、Ａ１→Ａ２が実像軌跡であるものとされた場合、図２１に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３であることから、これらの位置座標（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ２→Ａ３，Ａ２→Ｂ３，Ａ２→Ｃ３，Ａ２→Ｄ３
の何れか一つに係る座標ベクトル値（継続ベクトル値）とその座標ベクトル長（継続ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。
【０１５４】
一方、座標検出周期回数ｎが判定座標数を超えたと判定された場合には（ステップＳ６３のＹ）、実像が確定したことになるので、その位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送し（ステップＳ６７）、指示手段による指示位置の表示や指示位置に対応するコマンド入力などの処理に利用することになる。
【０１５５】
ここで、一の位置座標に基づく他の位置座標についての実像か否かの判定について図１９を参照して説明する。一の位置座標に基づく他の位置座標についての実像か否かの判定は、図１９において、ＡとＡ´とがいずれも実像であるものとすると、▲１▼の方向には座標は検出されないことになる。このため、ＡとＡ´とのいずれか一方が実像であることが解かる。また、同様に、ＢとＢ´とのいずれか一方が実像であることが解かる。つまり、同一方向に存在する位置座標は、何れか一方のみが実像であって、他方は虚像であることになる。また、一方のＡが実像であると解かった場合には、他方のＡ´は虚像として認識されるとともに、▲３▼方向のＢ´も虚像として認識されることになるので、Ｂが実像であることが解かる。つまり、メモリに記憶された四つの位置座標の内、一の位置座標について実像か虚像かが認識されれば、全ての位置座標についての実像か虚像かの判定が可能であることが解かる。したがって、算出された全ての位置座標について実像判定を行う必要はないので、複数箇所を同時に指示した場合の位置座標を低コストで検出することが可能になる。
【０１５６】
なお、図２７に示すように、メモリに記憶された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の内、一の位置座標（図２７においてはＢ１）が情報入力領域３ａの外に存在してしまう場合には、Ａ１とＣ１とを実像として確定することができることになる。
【０１５７】
すなわち、メモリに記憶された四つの位置座標の内、一の位置座標について実像か虚像かが認識されれば、全ての位置座標についての実像か虚像かの判定が可能であることにより、他方の位置座標も実像として確定し（ステップＳ６８）、インタフェース４３を介してコンピュータ５に転送する（ステップＳ６９）。以上、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理によって実像判定手段の機能が実行される。また、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理は、判定座標数全てについて確定するまで（ステップＳ７０のＹ）、繰り返される。そして、判定座標数全てについての実像の位置座標の送信が終了した場合に（ステップＳ７０のＹ）、実像判定処理は終了し、ステップＳ１４に戻る。
【０１５８】
次に、ステップＳ５３において全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合の処理について説明する。全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合には（ステップＳ５３のＹ）、前述したように実像の確定ができないものとしてステップＳ２１に進むが、このステップＳ２１においては、まだ同一方向の位置座標（例えば、図２１においてＡ１に対するＣ１）についての実像判定処理を実行しているかいないかを判定する。まだ同一方向の位置座標についての実像判定処理を実行していない場合には（ステップＳ２１のＮ）、起点座標を変更して（ステップＳ２２）、再度ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。一方、同一方向の位置座標についての実像判定処理を実行している場合には（ステップＳ２１のＹ）、ステップＳ１９で設定したベクトル長・変位長・変位方向の判定条件を変更し（ステップＳ２３）、再度ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。つまり、同一方向の２点の位置座標について、交互に同条件にて実像判定を繰り返すことになる。
【０１５９】
また、算出された位置座標が1つである場合には（ステップＳ１５のＹ）、その算出された位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送するとともに（ステップＳ２４）、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ２５）、ステップＳ１４に戻る。
【０１６０】
次に、ステップＳ１７において、実像として確定した位置座標が有ると判定された場合について説明する。実像として確定した位置座標が有る場合には（ステップＳ１７のＹ）、ステップＳ２６に進む。
【０１６１】
ここで、実像として確定した位置座標が有る場合とは、前述したように算出された位置座標が複数ではない場合の位置座標がＲＡＭ１４等のメモリに複数記憶されている場合であって、例えば図２８に示すような場合である。図２８は、一の指示手段で記述している途中において、他の指示手段が情報入力領域３ａ内に挿入された状態を示している。なお、実像として確定した位置座標が有る場合とは、前述したような処理により２点の座標が確定している場合を含むことは言うまでもない。
【０１６２】
ステップＳ２６においては、実像として確定した位置座標の前回および前々回の値に基づき、座標間の座標ベクトル値（実像ベクトル値）及び座標ベクトル長（実像ベクトル長）を算出して、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１６３】
その後、ベクトル長・変位長・変位方向の初期判定条件（実験値）を設定した後（ステップＳ２７）、ステップＳ２６においてメモリに記憶した実像ベクトルの終点の位置座標を起点座標とし、複数個同時に検出された位置座標との座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出し、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１６４】
続いて、ステップＳ２９に進み、ステップＳ２８で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かを判定する。
【０１６５】
座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ２９のＮ）、ステップＳ３０に進み、実像軌跡であるものとされたＡ３→Ａ４の座標軌跡と例えばＡ４→Ａの座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定する。
【０１６６】
異常変位長でないと判定された場合には（ステップＳ３０のＮ）、ステップＳ３１に進み、実像軌跡であるものとされたＡ３→Ａ４の座標軌跡と例えばＡ４→Ａの座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定する。
【０１６７】
異常変位方向でないと判定された場合（ステップＳ３１のＮ）、言い換えれば異常ベクトル長でも異常変位長でも異常変位方向でもない場合には、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ３２）、その位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送するとともに（ステップＳ３３）、他方の位置座標も実像として確定し（ステップＳ３４）、インタフェース４３を介してコンピュータ５に転送する（ステップＳ３５）。
【０１６８】
一方、座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合（ステップＳ２９のＹ）、異常変位長であると判定された場合（ステップＳ３０のＹ）、異常変位方向であると判定された場合には（ステップＳ３１のＹ）、検出座標数に達するまで（ステップＳ３６のＹ）、検出座標を変更し（ステップＳ３７）、ステップＳ２８〜Ｓ３１の処理を繰り返す。
【０１６９】
したがって、例えば、ステップＳ２６においてメモリに記憶した実像ベクトルの終点の位置座標がＡ４である場合、図２８に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄであることから、これらの位置座標（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ４→Ａ，Ａ４→Ｂ，Ａ４→Ｃ，Ａ４→Ｄ
の何れか一つに係る座標ベクトル値（軌跡ベクトル値）とその座標ベクトル長（軌跡ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。つまり、実像であると判定された一の位置座標の軌跡を追跡することで、受光素子に対して同一方向に位置する他の位置座標を虚像であると認識し、他の実像である位置座標を確定するものである。
【０１７０】
また、検出座標数に達した場合には（ステップＳ３６のＹ）、ステップＳ２７で設定したベクトル長・変位長・変位方向の判定条件を変更し（ステップＳ３８）、再度ステップＳ２８に進み、座標ベクトル値（軌跡ベクトル値）とその座標ベクトル長（軌跡ベクトル長）とを算出する。
【０１７１】
以上のような処理により、２つの指示手段によって情報入力領域３ａ内が同時に指示されて合計４つの位置座標が算出された場合であっても、２つの指示手段によって指示された位置座標を検出することができ、これら２つの位置座標を有効とすることができる。この処理は、座標入力モード下において実行される。
【０１７２】
ところで、本実施の形態の情報入出力システム１においては、上述した座標入力モードの他、操作モードが選択可能になっている。操作モードとは、いわゆるマウスエミュレーション（右クリック、左クリック、ダブルクリック）を実行するためのモードである。ここで、図２９は初期画面Ｇ１を示す平面図である。図２９に示すように、ＰＤＰ２に表示される初期画面Ｇ１には、座標入力モードを選択するための座標入力モードボタンＢ１と、操作モードを選択するための操作モードボタンＢ２とが選択可能な処理モード選択手段を実現するツールバーＴ１が表示される。つまり、座標入力モードボタンＢ１を操作した場合には座標入力モードが選択され、操作モードボタンＢ２を操作した場合には操作モードが選択されることになる。つまり、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になっている。
【０１７３】
この操作モードにおける情報入出力システム１の備える特長的な機能としては、ダブルクリック判定機能がある。以下において、ダブルクリック判定機能を実現するダブルクリック判定処理について説明する。
【０１７４】
ここで、図３０はダブルクリック判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図３０に示すように、座標が算出されると、まず、算出座標が５つ以上であるか否かが判断される（図３０に示すステップＳ８１）。算出座標が５つ以上である場合には（図３０に示すステップＳ８１のＹ）、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入されたものであるため、以後の判断は行わず、エラー処理を実行する。したがって、３個以上の指示手段が情報入力領域３ａに同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になっている。
【０１７５】
一方、算出座標が５つ以上でない場合には（図３０に示すステップＳ８１のＮ）、情報入力領域３ａ内に挿入された指示手段は１つまたは２つであることから、続くステップＳ８２において、算出座標が１つであるか否かが判断される。
【０１７６】
例えば指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入され、４つの位置座標（図２１に示すＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された場合、つまり算出座標が１つではない場合には（ステップＳ８２のＮ）、ステップＳ８３に進み、情報入力装置３の備える特長的な機能であるダブルクリック判定機能を実現するダブルクリック判定処理を実行する。なお、特に図示しないが、指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入された場合において、その挿入位置が一の光学ユニット２７対して一直線上に並ぶ場合には、算出される位置座標は２つであるが、この場合も算出座標が１つではないので（ステップＳ８２のＮ）、ステップＳ８３に進み、ダブルクリック判定処理を実行する。
【０１７７】
一方、算出された位置座標が1つである場合には（ステップＳ８２のＹ）、その算出された位置座標に基づいて例えば左クリックがなされたものとするマウスエミュレーション等のその他の処理を実行する。
【０１７８】
ここで、図３１はダブルクリック判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。ダブルクリック判定処理は、まず、ステップＳ９１において、算出された４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の中から、Ｘ座標の最大値ＸｍａｘとＸ座標の最小値Ｘｍｉｎとを抽出する。図３２は４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された一例であって、図３２においては、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘは座標Ｂ１のＸ２、Ｘ座標の最小値Ｘｍｉｎは座標Ａ１のＸ１である。
【０１７９】
また、ステップＳ９２においては、算出された４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の中から、Ｙ座標の最大値ＹｍａｘとＹ座標の最小値Ｙｍｉｎとを抽出する。図３２においては、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘは座標Ｃ１のＹ３、Ｙ座標の最小値Ｙｍｉｎは座標Ｄ１のＹ４である。
【０１８０】
続くステップＳ９３においては、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘｍｉｎとの間隔、または、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの間隔が異常であるか否かが判断される。本実施の形態においては、情報入力領域３ａ内に同時に挿入される２つの指示手段を二本の指（例えば、片手の親指と人差し指）として想定しており、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘｍｉｎとの間隔、または、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの間隔のいずれかが規定長（例えば、成人の平均的な親指と人差し指との間隔）以上であるような場合には、間隔異常とみなすものである。したがって、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。また、規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さにすることで、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【０１８１】
間隔が異常でないと判断した場合には（ステップＳ９３のＮ）、ステップＳ９４に進み、ダブルクリックが実行された位置座標が算出される。ダブルクリックが実行された位置座標（Ｘ，Ｙ）は、
Ｘ＝（Ｘｍａｘ＋Ｘｍｉｎ）／２
Ｙ＝（Ｙｍａｘ＋Ｙｍｉｎ）／２
により算出される。ここに、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段の機能が実行される。
【０１８２】
その後、算出された位置座標（Ｘ，Ｙ）においてダブルクリック操作がなされたものとするマウスエミュレーションが実行される（ステップＳ９５）。ここに、特定点算出手段により算出された特定座標で、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行する動作実行手段の機能が実行される。つまり、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ＝２）個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【０１８３】
なお、本実施の形態においては、動作実行手段により実行されるマウス動作は、ダブルクリック操作であるものとしたが、これに限るものではなく、例えば右クリックがなされたものとするマウスエミュレーション等のその他の動作を適用するようにしても良い。
【０１８４】
一方、間隔が異常であると判断した場合には（ステップＳ９３のＹ）、ステップＳ９５に進み、エラー処理を実行し、処理を終了する。
【０１８５】
ここに、情報入力領域３ａにＮ（Ｎ≧２）個の指示手段（所定物体）が同時に挿入されて少なくともＮ個以上の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域３ａにＮ（Ｎ≧２）個の指示手段が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個以上の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０１８６】
なお、本実施の形態においては、少なくともＮ個以上の二次元位置座標間の中心に位置する中心位置座標を算出し、その算出された中心位置座標でダブルクリック操作がなされたものとするマウスエミュレーション（位置座標の算出数に応じて予め規定された動作）を実行するようにしたが、これに限るものではない。例えば、二次元位置座標間の中心に位置する中心位置座標ではなく、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内の所定の位置座標において位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行するようにしても良いし、若しくは、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域近傍の所定の位置座標において位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行するようにしても良い。
【０１８７】
また、本実施の形態においては、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作として、４つの位置座標が検出された場合のダブルクリック操作を例示的に示したが、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入された際にエラー処理を実行しないことを条件として、位置座標の算出数に応じて各種動作を実行するようにしても良い。例えば、図３３に示すような検出点の数と動作とを対応付けた動作テーブルＴを予め用意しておき、位置座標の算出数（検出点の数）に応じて所定の動作をするようにしても良い。一例としては、図３３の動作テーブルＴに示すように、３個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入することで座標が９点検出された場合には、「プルダウンメニューを表示する」等の動作が挙げられる。
【０１８８】
なお、本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。
【０１８９】
また、本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）を記録した記録媒体２６や記録媒体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、記録媒体には、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録または一時記録した記録媒体も含まれる。
【０１９０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の情報入出力システムによれば、所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、を備え、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０１９１】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０１９２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の情報入出力システムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行手段は実行しないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０１９３】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の情報入出力システムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０１９４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０１９５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行することにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０１９６】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の情報入出力システムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０１９７】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１９８】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１９９】
請求項９記載の発明よれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０２００】
請求項１０記載の発明の情報制御方法によれば、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行することで、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０２０１】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０２０２】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の情報制御方法において、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行しないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０２０３】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１０または１１記載の情報制御方法において、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０２０４】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法において、前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定することにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０２０５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法において、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行することにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０２０６】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の情報制御方法において、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０２０７】
請求項１６記載の発明のプログラムによれば、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、を実行させることで、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０２０８】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０２０９】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１６記載のプログラムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０２１０】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１６または１７記載のプログラムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０２１１】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０２１２】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させることにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０２１３】
請求項２１記載の発明によれば、請求項２０記載のプログラムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させることにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０２１４】
請求項２２記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記録媒体によれば、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録し、この記録媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムと同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態の情報入出力システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図２】 情報入出力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】 第１の情報入力装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】 光学ユニットの構造を概略的に示す構成図である。
【図６】 コントローラのブロック構成図である。
【図７】 第１の情報入力装置の情報入力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８】 ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図９】 第２の情報入力装置に用いられる指示手段を示す斜視図である。
【図１０】 第２の情報入力装置の情報入力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】 ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図１２】 第３の情報入力装置に用いられる光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１３】 第３の情報入力装置の情報入力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１４】 光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１５】 第４の情報入力装置の情報入力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１６】 光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１７】 第５の情報入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図１８】 その検出動作を説明するための概略正面図である。
【図１９】 複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。
【図２０】 実像判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２１】 複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。
【図２２】 実像判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２３】 座標ベクトル値算出方法を説明するためのベクトル図である。
【図２４】 ベクトルテーブルを模式的に示す説明図である。
【図２５】 直線を描く場合の動きを示す説明図である。
【図２６】 直線方向を大きく変化させて描く場合の動きを示す説明図である。
【図２７】 実像を自動的に確定することができる状態を示す説明図である。
【図２８】 一の指示部材で記述している途中において、他の指示部材が情報入力領域内に挿入された状態を示す説明図である。
【図２９】 初期画面を示す平面図である。
【図３０】 ダブルクリック判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図３１】 ダブルクリック判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図３２】 ４つの位置座標が算出された一例を示す説明図である。
【図３３】 動作テーブルを模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ 情報入出力システム
２ 表示装置
２ａ 表示面
３ 情報入力装置
３ａ 情報入力領域
３１ 光源
６１，Ｐ 所定物体
７１ 光源
８２ 撮像手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an information input / output system, an information control method, a program, and a recording medium.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electronic blackboard device capable of reading handwritten information written on a writing surface such as a whiteboard or a writing sheet using a writing tool with a dedicated scanner and outputting it to a recording paper with a dedicated printer. ing. On the other hand, in recent years, an information input device has been arranged on the writing surface of the electronic blackboard so that information written by hand on the writing surface can be input to a computer such as a personal computer in real time. A system is also provided.
[0003]
  For example, a software board manufactured by Microfield Graphics, Inc. is configured by arranging information input devices on a whiteboard, and visual data such as characters and pictures written on the whiteboard. It is a device that makes it possible to import a computer into a computer in real time. In an information input system configured using this software board, visual data captured by the software board is input to a computer and displayed on a CRT (Cathode Ray Tube), or displayed on a large screen using a liquid crystal projector. It is possible to output to recording paper with a printer. It is also possible to project a computer screen to which a soft board is connected onto the soft board with a liquid crystal projector and operate the computer on the soft board.
[0004]
  In recent years, a display device for displaying characters and images, an information input device having an information input surface (touch panel surface) disposed on the front surface of the display device, and a display device based on an input from the information input device There is provided an information input / output system that includes a display device and a control device that controls the display of the electronic blackboard using the display device and the information input device.
[0005]
  For example, in Smart 2000 manufactured by SMART Technologies Inc., a projection surface of a panel in a state where characters, pictures, graphics, and graphics images are projected onto the panel using a liquid crystal projector connected to a computer. Using an information input device (writing surface) disposed on the front surface of the (display surface), a process of taking handwritten information into the computer is performed. Then, the handwritten information and the image information are synthesized in the computer and can be displayed again in real time via the liquid crystal projector.
[0006]
  In such an information input / output system, an image input using an information input device can be displayed as an overwritten image on an image displayed on a screen displayed by a display device, so that a conference, a presentation, an education site, etc. Has already been widely used, and its use effect is highly evaluated. In addition, the information input / output system incorporates a communication function such as voice / image, and is connected to a remote place through a communication line, thereby being used as an electronic conference system.
[0007]
  In recent years, various types of information input devices used in information input / output systems with different detection methods have been considered. However, if an appropriate method to be applied to the information input / output system described above is studied, input can be performed without having a physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface). Information input devices are considered promising.
[0008]
  Various types of optical information input devices have been proposed. As an example of the optical information input device, there is an information input device described in JP-A-11-110116. The information input device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-110116 scans laser beam light emitted from light sources provided in two optical units using a polygon mirror, and makes the laser beam light recursive. It has an information input area formed by reflecting with a reflecting member. Then, when light of the information input area is blocked by inserting an instruction means such as a fingertip or a pen into the information input area, the light input is based on the light intensity distribution in the light receiving elements respectively provided in the two optical units. The number of pulses of the pulse motor that has rotated the polygon mirror is detected, and the emission angle of light blocked by the indicating means is determined for each optical unit according to the detected number of pulses, and triangulation based on the emission angle is obtained. The position coordinates where the instruction means is inserted are detected by a technique.
[0009]
  An optical information input device that does not have a physical surface such as a coordinate input surface (touch panel surface) as typified above is visible even when mounted on a display screen of a display device. In addition to excellent properties, it is relatively easy to increase the size.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the information input / output system using the optical information input device as described above is positioned as an influential tool for inputting and displaying information with the spread of personal computers and the like. There are many issues that are not perfect and still have to be solved for full-scale practical application.
[0011]
  According to the optical information input device that calculates the position coordinates in which the instruction means is inserted by the conventional triangulation method, the number of position coordinates to be calculated is determined by the number “N” of the instruction means, With some exceptions, it can be determined by “N2”. That is, when the number of instruction means is “1”, only one position coordinate is calculated. When the number of instruction means is “2”, four position coordinates are calculated. When the number is “3”, there is a problem that nine position coordinates are calculated. As described above, the number of position coordinates calculated when instructed by a plurality of instruction means is larger than the number of instruction means. In addition to the real image actually instructed by the instruction means, a virtual image is also calculated. Because it will be done.
[0012]
  Therefore, in an information input / output system using an optical information input device that calculates the position coordinates with the pointing means inserted by such a triangulation technique, only one point is specified for an existing OS (Operating System) or application. In many cases, processing is performed to invalidate the position coordinates when multiple position coordinates are calculated. In an information input / output system using an input device, a process for determining a position coordinate of an actual shielding point (reflection point) by a plurality of instruction means from a plurality of calculated position coordinates is performed. Some are also considered.
[0013]
  An object of the present invention is to provide an information input / output system capable of effectively using at least N or more two-dimensional position coordinates calculated when N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into an information input area. An information control method, a program, and a recording medium are provided.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  An information input / output system according to a first aspect of the present invention includes a display device that displays a predetermined image, and a two-dimensional display on the display surface of the display device.By lightThe two-dimensional position coordinates of a predetermined object inserted in the information input area by arranging the information input areas in correspondence with each other by a triangulation method.OpticallyAn information input / output system comprising: an information input device for calculating, wherein the display content of the display device is controlled based on the position coordinates calculated by the information input device; N (N ≧ 2) in the information input area At least N of the predetermined objects inserted simultaneouslyMoreWhen the position coordinates of are calculated, at least N calculatedMoreSpecific point calculation means for calculating specific coordinates in or near the area connecting the position coordinates of the position, and at least N calculatedMoreAmong the position coordinates, the interval between the maximum and minimum values of the X coordinate or the interval between the maximum and minimum values of the Y coordinateBothAnd an action executing means for executing an action prescribed in advance according to the calculated number of position coordinates at the specific coordinates calculated by the specific point calculating means.
[0015]
  Accordingly, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, and at least NPiecesIf two-dimensional position coordinates are calculated, at least N of those calculatedPiecesIt is assumed that specific coordinates within or near the region connecting the position coordinates are calculated, and a predetermined operation is executed according to the calculated number of position coordinates at the calculated specific coordinates. As a result, it is possible to realize a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates simply by simultaneously inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area. It becomes possible to realize troublesome mouse operations such as these with simple operations.
[0016]
  In addition, even if simultaneous input occurs at multiple points in addition to the intended operation, it is possible to avoid the execution of mouse operations such as double-click operations, etc., preventing problems such as unintended mouse operations. It becomes possible to do.
[0017]
  The invention according to claim 2 is the information input / output system according to claim 1,The operation executing means does not execute the predetermined operation when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area.
[0018]
  Accordingly, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the processing such as coordinate calculation becomes complicated, which can be avoided and the processing speed can be improved.
[0019]
  Claim3The invention described in claim 1Or 2In the described information input / output system, one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation.
[0020]
  Accordingly, the double click operation can be realized with a sense of one click by inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area at the same time, so that the operability can be improved. become.
[0021]
  The invention according to claim 4 is the claim of claim1 to3Any one ofIn the information input / output system described above, the specified length is set to an average distance between an average thumb and an index finger of an adult.
[0022]
  Therefore, for example, a double-click operation can be realized with a one-click sensation in which the thumb and index finger of one hand are simultaneously inserted into the information input area, and usability can be improved.
[0023]
  A fifth aspect of the present invention is the information input / output system according to any one of the first to fourth aspects, further comprising processing mode selection means capable of selecting a desired processing mode from a plurality of processing modes, and executing a mouse operation. The operation executing means is executed only when the operation mode which is the intended processing mode is selected.
[0024]
  Therefore, since the mouse operation can be executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation, it is possible to prevent the mouse operation from being executed when it is not intended. Become.
[0025]
  According to a sixth aspect of the present invention, in the information input / output system according to the fifth aspect, when a coordinate input mode that is a processing mode for coordinate input is selected, the information input area is simultaneously inserted into the information input area. The position coordinates of the N predetermined objects are calculated.
[0026]
  Accordingly, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, and at least NPiecesIf the coordinate input mode is selected when the two-dimensional position coordinates are calculated, only the two-dimensional position coordinates actually instructed by the predetermined object are calculated. Thereby, usability can be improved.
[0027]
  Claim7The invention described in claim 1 to claim 16The information input / output system according to any one of the above, wherein the information input device shields or reflects light in the information input region formed by projecting light emitted from a light source into a thin film shape. Based on the light intensity distribution generated by this, the position coordinates of the designated position of the predetermined object designated within the information input area are detected.
[0028]
  Therefore, it is possible to provide an information input device that reliably forms an information input area for accepting insertion of a predetermined object, and that realizes a negligible difference, complete transparency, and a high drawing feeling.
[0029]
  Claim8The invention described in claim 1 to claim 16The information input / output system according to any one of the above, wherein the information input device shields or reflects light in the information input area formed by radially scanning and projecting light emitted from a light source. Based on the light intensity distribution generated by this, the position coordinates of the designated position of the predetermined object designated within the information input area are detected.
[0030]
  Therefore, it is possible to provide an information input device that reliably forms an information input area for accepting insertion of a predetermined object, and that realizes a negligible difference, complete transparency, and a high drawing feeling.
[0031]
  Claim9The invention described in claim 1 to claim 16In the information input / output system according to any one of the above, the information input device instructs the inside of the information input area based on a light intensity distribution generated by imaging the inside of the information input area that is an imaging range by an imaging unit. The position coordinates of the designated position of the predetermined object are detected.
[0032]
  Therefore, it is possible to provide an information input device that reliably forms an information input area for accepting insertion of a predetermined object, and that realizes a negligible difference, complete transparency, and a high drawing feeling.
[0033]
  An information control method according to a tenth aspect of the present invention is an information input device.By lightThe two-dimensional position coordinates of a given object inserted in the information input areaOptically by triangulationIn the information control method for calculating and controlling the display content of the display device based on the calculated position coordinates of the predetermined object, N (N ≧ 2) number of the predetermined objects are simultaneously inserted in the information input area. At least NMoreWhen the position coordinates of are calculated, at least N calculatedMoreCalculate specific coordinates within or near the area connecting the position coordinates of the at least N calculatedMoreAmong the position coordinates, the interval between the maximum and minimum values of the X coordinate or the interval between the maximum and minimum values of the Y coordinateBothIs determined to be shorter than the specified length, an operation defined in advance according to the calculated number of position coordinates is executed on the calculated specific coordinates.
[0034]
  Accordingly, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, and at least NPiecesIf two-dimensional position coordinates are calculated, at least N of those calculatedPiecesIt is assumed that specific coordinates within or near the area connecting the position coordinates are calculated, and a predetermined operation is executed according to the calculated number of position coordinates at the calculated specific coordinates. As a result, it is possible to realize a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates simply by simultaneously inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area. It becomes possible to realize troublesome mouse operations such as these with simple operations.
[0035]
  In addition, even if simultaneous input occurs at multiple points in addition to the intended operation, it is possible to avoid the execution of mouse operations such as double-click operations, etc., preventing problems such as unintended mouse operations. It becomes possible to do.
[0036]
  Claim 11The invention described in claim 10In the information control method described above, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, an operation defined in advance according to the calculated number of position coordinates is not executed.
[0037]
  Accordingly, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the processing such as coordinate calculation becomes complicated, which can be avoided and the processing speed can be improved.
[0038]
  The invention according to claim 12 is the claim10 or11. In the information control method according to 11, one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation.
[0039]
  Accordingly, the double click operation can be realized with a sense of one click by inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area at the same time, so that the operability can be improved. become.
[0040]
  Claim 13The invention described in claim 1Any one of 0-12In the information control method described above, the prescribed length is set to an average length of an adult thumb and index finger.
[0041]
  Therefore, for example, a double-click operation can be realized with a one-click sensation in which the thumb and index finger of one hand are simultaneously inserted into the information input area, and usability can be improved.
[0042]
  Claim 14The invention described in claim 1013In the information control method according to any one of the above, a desired processing mode can be selected from a plurality of processing modes, and a mouse
Only when an operation mode, which is a processing mode for the purpose of executing an operation, is selected, an operation defined in advance according to the calculated number of position coordinates is executed.
[0043]
  Therefore, since the mouse operation can be executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation, it is possible to prevent the mouse operation from being executed when it is not intended. Become.
[0044]
  Claim 15The invention described in claim 14In the described information control method, when a coordinate input mode which is a processing mode for coordinate input is selected, the position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area are calculated. .
[0045]
  Accordingly, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, and at least NPiecesIf the coordinate input mode is selected when the two-dimensional position coordinates are calculated, only the two-dimensional position coordinates actually instructed by the predetermined object are calculated. Thereby, usability can be improved.
[0046]
  According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a program for an information input device.By lightThe two-dimensional position coordinates of a given object inserted in the information input areaOptically by triangulationA program for causing a computer to execute control of display content of a display device based on the calculated position coordinates of the predetermined object, wherein the computer has N (N ≧ 2) pieces of information input area. The predetermined object is inserted at the same time and at least NMoreWhen the position coordinates of are calculated, at least N calculatedMoreA specific point calculation function for calculating specific coordinates in or near the area connecting the position coordinates of the position, and at least N calculatedMoreAmong the position coordinates, the interval between the maximum and minimum values of the X coordinate or the interval between the maximum and minimum values of the Y coordinateBothAn operation execution function for executing an operation defined in advance according to the number of position coordinates calculated at the specific coordinates calculated by the specific point calculation function when it is determined that is shorter than the specified length. .
[0047]
  Accordingly, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, and at least NPiecesIf two-dimensional position coordinates are calculated, at least N of those calculatedPiecesIt is assumed that specific coordinates within or near the region connecting the position coordinates are calculated, and a predetermined operation is executed according to the calculated number of position coordinates at the calculated specific coordinates. As a result, it is possible to realize a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates simply by simultaneously inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area. It becomes possible to realize troublesome mouse operations such as these with simple operations.
[0048]
  In addition, even if simultaneous input occurs at multiple points in addition to the intended operation, it is possible to avoid the execution of mouse operations such as double-click operations, etc., preventing problems such as unintended mouse operations. It becomes possible to do.
[0049]
  Claim17The invention described in claim 16In the program described above, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the operation execution function is not executed by the computer.
[0050]
  Accordingly, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the processing such as coordinate calculation becomes complicated, which can be avoided and the processing speed can be improved.
[0051]
  Claim 18The invention described in claim 16 or 17In the described program, one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation.
[0052]
  Accordingly, the double click operation can be realized with a sense of one click by inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area at the same time, so that the operability can be improved. become.
[0053]
  Claim19The described invention is claimed.Any one of 16-18In the described program, the prescribed length is set to a length of an average adult thumb and index finger.
[0054]
  Therefore, for example, a double-click operation can be realized with a one-click sensation in which the thumb and index finger of one hand are simultaneously inserted into the information input area, and usability can be improved.
[0055]
  Claim 20The invention described in claim 16Or19In the program according to any one of the above, the computer is caused to execute a processing mode selection function capable of selecting a desired processing mode from a plurality of processing modes, and an operation mode which is a processing mode for executing a mouse operation is selected. The operation execution function is caused to be executed by the computer only when it is executed.
[0056]
  Therefore, since the mouse operation can be executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation, it is possible to prevent the mouse operation from being executed when it is not intended. Become.
[0057]
  Claim 21The invention described in claim 20In the program described above, when a coordinate input mode that is a processing mode for coordinate input is selected, the position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area are calculated by the computer. Let
[0058]
  Accordingly, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, and at least NPiecesIf the coordinate input mode is selected when the two-dimensional position coordinates are calculated, only the two-dimensional position coordinates actually instructed by the predetermined object are calculated. Thereby, usability can be improved.
[0059]
  Claim 22The computer-readable recording medium according to the invention described in claim 1 is provided.621A program according to any one of the above was recorded.
[0060]
  Therefore, by installing the recording medium in a computer,621It becomes possible to obtain the same operation as the program described in any one of the above.
[0061]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an external perspective view schematically showing the information input / output system 1. As shown in FIG. 1, an information input / output system 1 includes a panel unit 4 including a plasma display panel (PDP) 2 and an information input device 3 that are display devices, a personal computer that is a control device, and the like. Computer 5, a scanner 6 for reading an image of a document, a printer 7 for outputting image data to recording paper, and a device storage unit 9 for storing a video player 8 (both of which are shown in FIG. 2). .
[0062]
  The PDP 2 and the information input device 3 are integrated so that the information input device 3 is positioned on the display surface 2a side of the PDP 2, and the information input area 3a of the information input device 3 is positioned on the display surface 2a of the PDP 2. Housed in the panel section 4. As described above, the panel unit 4 accommodates the PDP 2 and the information input device 3 and constitutes the display surface (the display surface 2a of the PDP 2) and the writing surface (the information input area 3a) of the information input / output system 1. As the PDP 2, a large screen type such as 40 inches or 50 inches that can be used as an electronic blackboard is used. Although not shown in the figure, the PDP 2 is provided with a video input terminal and a speaker to connect various information devices such as a video player 8, a laser disc player, a DVD player, a video camera, and an AV device. However, the PDP 2 can be used as a large screen monitor.
[0063]
  Next, the electrical connection of each part built in the information input / output system 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in the information input / output system 1, a PDP 2, a scanner 6, a printer 7, and a video player 8 are connected to a computer 5, and the entire system is controlled by the computer 5. Further, the computer 5 is connected with a controller 10 for the information input device 3 for performing calculation of position coordinates in the information input area 3a designated by an instruction means such as a pen or a predetermined object such as a fingertip. The information input device 3 is also connected to the computer 5 via the controller 10. Further, the information input / output system 1 can be connected to the network 11 via the computer 5, and data created by other computers connected on the network 11 can be displayed on the PDP 2 or created by the information input / output system 1. Shi
It is also possible to transfer data to other computers.
[0064]
  Next, the computer 5 will be described. Here, FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection of each part built in the computer 5. As shown in FIG. 3, the computer 5 includes a CPU (Central Processing Unit) 12 that controls the entire system, a ROM (Read Only Memory) 13 that records a startup program, and a RAM (RAM) that is used as a work area for the CPU 12. Random Access Memory) 14, a keyboard 15 for inputting characters, numerical values, various instructions, a mouse 16 for moving a cursor, selecting a range, etc., a hard disk 17, and a PDP 2. An interface for connecting a graphics board 18 for controlling display of images to the PDP 2, a network card (or a modem) 19 for connection to the network 11, a controller 10, a scanner 6, a printer 7, and the like. (I / F) 20 and a bus 21 for connecting the above parts.
[0065]
  The hard disk 17 includes an operating system (OS) 22, a device driver 23 for operating the information input device 3 on the computer 5 via the controller 10, drawing software, word processor software, spreadsheet software, Various application programs 24 such as presentation software and calibration software are stored.
[0066]
  The computer 5 has a recording medium 26 in which various program codes (control programs) such as the OS 22, device driver 23, and various application programs 24 are recorded, that is, a floppy disk, a hard disk, and an optical disk (CD-ROM, CD-R). , CD-R / W, DVD-ROM, DVD-RAM, etc.), magneto-optical disk (MO), floppy disk drive device that is a device for reading program codes recorded on a memory card, CD-ROM drive device, A program reading device 25 such as an MO drive device is mounted.
[0067]
  The various application programs 24 are executed by the CPU 12 under the control of the OS 22 that is activated when the computer 5 is powered on. For example, when the drawing software is activated by a predetermined operation of the keyboard 15 or the mouse 16, a predetermined image based on the drawing software is displayed on the PDP 2 via the graphics board 18. The device driver 23 is also activated together with the OS 22 so that data can be input from the information input device 3 via the controller 10. When the user draws a character or a figure with the instruction means in the information input area 3a of the information input device 3 with the drawing software activated as described above, the coordinate information is input to the computer 5 as image data based on the description of the instruction means. For example, the image on the screen displayed on the PDP 2 is displayed as an overwritten image. More specifically, the CPU 12 of the computer 5 generates drawing information for drawing lines and characters based on the input image data, and the graphics board 18 in accordance with the position coordinates based on the input coordinate information. Are written in a video memory (not shown). After that, the graphics board 18 transmits the drawing information written in the video memory to the PDP 2 as an image signal, so that the same character as the character written by the user is displayed on the PDP 2. That is, since the computer 5 recognizes the information input device 3 as a pointing device such as the mouse 16, the computer 5 performs the same processing as when writing characters using the mouse 16 on the drawing software. become.
[0068]
  Next, the information input device 3 will be described in detail. In addition, as the information input device 3 that can be applied to the information input / output system 1 of the present embodiment, various types of detection methods with different detection methods can be considered. Therefore, in the following, several examples of information input devices with different detection methods will be given as the information input device 3, and the configuration and principle will be described.
[0069]
  A. First information input device
  First, the first information input device 3A will be described with reference to FIGS. The first information input device 3A is a so-called recursive light shielding type information input device.
[0070]
  Here, FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the first information input device 3A. As shown in FIG. 4, the information input device 3 </ b> A includes a horizontally-long rectangular information input area 3 a having a size corresponding to the size of the display surface 2 a of the PDP 2. The information input area 3a is an area that enables input of characters, figures, and the like by handwriting. Optical units 27 (left optical unit 27L and right optical unit 27R) that perform light emission and light reception are provided at predetermined attachment angles in the vicinity of corners located at both lower ends of the information input area 3a. These optical units 27 are flat or substantially flat, and are composed of bundles of light (probe light) such as L1, L2, L3,..., Ln (R1, R2, R3,..., Rn). The fan-shaped and thin-film light flux film is projected in parallel along the surface of the display surface 2a of the PDP 2 so as to spread over the entire information input area 3a.
[0071]
  In addition, a retroreflecting member 28 is provided in the peripheral portion except for the lower portion of the information input area 3 a of the information input device 3. The retroreflective member 28 is formed by arranging a large number of conical corner cubes, for example, and has a characteristic of reflecting incident light toward a predetermined position regardless of the incident angle. For example, the probe light L3 projected from the left optical unit 27L is reflected by the retroreflective member 28 and is received by the left optical unit 27L as retroreflected light L3 ′ that follows the same optical path again. That is, the information input area 3 a is also formed by the retroreflective member 28.
[0072]
  Next, the optical unit 27 will be described. Here, FIG. 5 is a block diagram schematically showing the structure of the optical unit 27. Note that FIG. 5 mainly shows the xz direction, but with respect to the portion indicated by the two-dot chain line, the same components are viewed from another direction (the xy direction or the yz direction). .
[0073]
  As shown in FIG. 5, the optical unit 27 includes a light projecting unit 29 and a light receiving unit 30. The light projecting means 29 includes a light source 31 such as an LD (Laser Diode: semiconductor laser) and a pinpoint LED (Light Emitting Diode) capable of narrowing the spot to some extent. The light emitted from the light source 31 perpendicularly to the display surface 2a of the PDP 2 is collimated in the x direction by a cylindrical lens 32 that can change only the magnification in one direction. The light collimated in the x direction by the cylindrical lens 32 is condensed in the y direction by the two cylindrical lenses 33 and 34 having a curvature distribution orthogonal to that of the cylindrical lens 32. That is, an area where light from the light source 31 is linearly formed is formed behind the cylindrical lens 34 by the action of these cylindrical lens groups (cylindrical lenses 32, 33, 34). Here, a slit plate 35 having slits narrow in the y direction and elongated in the x direction is disposed. Therefore, the light passing through the cylindrical lens group (cylindrical lenses 32, 33, 34) forms a linear secondary light source 36 at the slit position of the slit plate 35. The light emitted from the secondary light source 36 is folded back by the half mirror 37, and does not spread in the vertical direction of the display surface 2a of the PDP 2, but is parallel light along the surface of the display surface 2a, and in the direction parallel to the display surface 2a. It becomes a fan-shaped light flux film centered on the secondary light source 36 and travels through the information input area 3a. In other words, the fan-shaped light forms the information input area 3a. A condensing optical system is formed by these cylindrical lens groups (cylindrical lenses 32, 33, and 34) and the slit plate 35.
[0074]
  As described above, the luminous flux film that has been fan-shaped and has traveled through the information input region 3a is recursively reflected by the retroreflecting member 28, and then returns to the half mirror 37 along the same optical path again. Therefore, the light flux film recursively reflected by the retroreflective member 28 also forms the information input area 3a.
[0075]
  The retroreflected light reflected by the retroreflective member 28 and returned to the half mirror 37 passes through the half mirror 37 and enters the light receiving means 30. The retroreflected light incident on the light receiving means 30 is linearized through a cylindrical lens 38 that is a condenser lens, and then provided at a distance f (f is the focal length of the cylindrical lens 38) from the cylindrical lens 38. The received CCD (Charge Coupled Device) 39 receives light at different positions for each probe light. The CCD (light receiving element) 39 of the present embodiment is a one-dimensional CCD, and the number of pixels is 2,048 pixels.
[0076]
  Specifically, retroreflected light reflected by the retroreflective member 28 does not receive the action of the cylindrical lens 38 in the z-axis direction, and reaches a CCD (light receiving element) 39 while being collimated. Further, the retroreflected light propagates so as to be condensed at the center of the cylindrical lens 38 in the direction parallel to the display surface 2a of the PDP 2, and as a result, is installed on the focal plane of the cylindrical lens 38 due to the action of the cylindrical lens 38. An image is formed on a CCD (light receiving element) 39. Thereby, a light intensity distribution is formed on the CCD (light receiving element) 39 according to the presence or absence of retroreflected light. That is, when the retroreflected light is blocked by the instruction means P, a point (peak point to be described later) having a low light intensity occurs at a position corresponding to the blocked retroreflected light on the CCD (light receiving element) 39. The CCD (light receiving element) 39 that has received the retroreflected light generates an electrical signal based on the light intensity distribution of the retroreflected light (probe light) and outputs it to the controller 10 described above. As shown in FIG. 5, the secondary light source 36 and the cylindrical lens 38 are both disposed at a distance d with respect to the half mirror 37 and have a conjugate positional relationship.
[0077]
  Here, FIG. 6 shows a controller 10 that executes processing for specifying the coordinates of a position where light that travels through the information input area 3a is blocked by receiving an electrical signal based on the light intensity distribution of retroreflected light from the light receiving element 39. FIG. The controller 10 controls light emission of the light source (LD) 31 of the optical unit 27 (left optical unit 27L, right optical unit 27R) and CCD (light receiving element) of the optical unit 27 (left optical unit 27L, right optical unit 27R). The output from 39 is calculated. As shown in FIG. 6, the controller 10 is provided with a CPU 40 for centrally controlling each unit. In the CPU 40, a ROM 41 for recording programs and data, various data are stored in a rewritable work area. A RAM 42 functioning as an interface, an interface 43 for connecting to the computer 5, an A / D (Analog / Digital) converter 44, and an LD driver 45 are bus-connected. The CPU 40 is connected to a hard disk 46 for storing various program codes (control programs) and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 47 which is a nonvolatile memory. Here, the CPU 40, the ROM 41, and the RAM 42 constitute a microcomputer. Such a microcomputer includes a recording medium 49 in which various program codes (control programs) are recorded, that is, a floppy disk, a hard disk, an optical disk (CD-ROM, CD-R, CD-R / W, DVD-ROM, Connected to a program reading device 48 such as a floppy disk drive device, a CD-ROM drive device, or an MO drive device, which is a device for reading a program code recorded on a DVD-RAM, a magneto-optical disk (MO), a memory card, etc. Has been.
[0078]
  As a circuit for calculating the output from the CCD (light receiving element) 39, an analog processing circuit 51 is connected to the output terminal of the CCD (light receiving element) 39 as shown in the figure. The reflected light incident on the CCD (light receiving element) 39 is converted into analog image data having a voltage value corresponding to the intensity of light in the CCD (light receiving element) 39, and is output as an analog signal. The analog signal is processed by the analog processing circuit 51, converted to a digital signal by an A / D (Analog / Digital) converter 44, and passed to the CPU 40. Thereafter, the CPU 40 calculates the two-dimensional coordinates of the instruction means P.
[0079]
  Various program codes (control program) stored in the hard disk 46 or various program codes (control program) recorded in the recording medium 49 are written in the RAM 42 in response to the power supply to the controller 10 and various programs are recorded. The code (control program) will be executed.
[0080]
  Next, functions executed by the CPU 40 based on the control program will be described. Here, the coordinate detection process, which is a characteristic function of the information input device 3 of the present embodiment, will be specifically described below.
[0081]
  Here, FIG. 7 is a front view showing an example in which one point in the information input area 3a of the information input device 3 is indicated by the instruction means P. FIG. As shown in FIG. 7, for example, the nth probe light Ln indicates the fan-shaped light composed of probe lights such as L1, L2, L3,..., Ln emitted from the left optical unit 27L. When blocked by the means P, the probe light Ln does not reach the retroreflective member 28.
[0082]
  At this time, the light intensity distribution on the CCD (light receiving element) 39 is considered. Here, FIG. 8 is an explanatory view schematically showing the detection operation of the CCD (light receiving element) 39. If the instruction means P is not inserted in the information input area 3a, the light intensity distribution on the CCD (light receiving element) 39 is substantially constant. However, as shown in FIG. 8, the instruction means P is in the information input area 3a. When the probe light Ln is inserted and blocked by the instruction means P, the probe light Ln is not received by the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27, so that the optical unit 27 corresponding to the probe light Ln A predetermined position Xn on the CCD (light receiving element) 39 is a region (dark spot) having a low light intensity. The position Xn, which is a low light intensity region (dark spot), appears as a peak point in the light intensity waveform output from the CCD (light receiving element) 39.
Appearance of the peak point in the waveform is recognized by the change in voltage, and the position Xn of the dark point that becomes the peak point of the waveform of the light intensity is detected.
[0083]
  When the dark spot position Xn that is the peak point of the light intensity waveform is detected, the distance from the dark spot position Xn to the central pixel of the CCD (light receiving element) 39 is, for example, a pixel of the CCD (light receiving element) 39. It is detected based on the number (for example, pixel number m in FIG. 8).
[0084]
  The position Xn (XnL on the CCD (light receiving element) 39 of the left optical unit 27L and XnR on the CCD (light receiving element) 39 of the right optical unit 27R), which is a low light intensity region (dark spot), is blocked. This corresponds to the light emission / incident angle θn, and θn can be known by detecting Xn. That is, when the distance from the dark spot position Xn to the center pixel of the CCD (light receiving element) 39 is a, θn is a function of a.
  θn = tan-1 (a / f) ………………………… (1)
It can be expressed as. Here, f is the focal length of the cylindrical lens 38. Here, θn in the left optical unit 27L is replaced with θnL, and a is replaced with XnL.
[0085]
  Further, in FIG. 7, the angle θL formed by the indicating means P and the left optical unit 27L is expressed by the following equation (1) based on the conversion coefficient g of the geometric relative positional relationship between the left optical unit 27L and the information input area 3a. As a function of XnL required,
  θL = g (θnL) ………………………… (2)
        However, θnL = tan−1 (XnL / f)
It can be expressed as.
[0086]
  Similarly, for the right optical unit 27R, the symbol L in the above equations (1) and (2) is replaced with the symbol R to convert the geometric relative positional relationship between the right optical unit 27R and the information input area 3a. By the factor h,
  θR = h (θnR) ………………………… (3)
        However, θnR = tan−1 (XnR / f)
It can be expressed as.
[0087]
  Here, if the distance between the center position of the CCD (light receiving element) 39 of the left optical unit 27L and the center position of the CCD (light receiving element) 39 of the right optical unit 27R is w shown in FIG. 7, the distance in the information input area 3a is set. The two-dimensional coordinates (x, y) of the point indicated by the indication means P are based on the principle of triangulation.
  x = w · tanθR / (tanθL + tanθR) (4)
  y = w · tanθL · tanθR / (tanθL + tanθR) (5)
Can be calculated as
[0088]
  These equations (1), (2), (3), (4), and (5) are stored in advance in the hard disk 46 and the recording medium 49 as part of the control program, and (1), (2), (3), and (4). From the equation (5), the position coordinates (x, y) of the pointing means P are calculated as a function of XnL and XnR. That is, by detecting the position of the dark spot on the CCD (light receiving element) 39 of the left optical unit 27L and the position of the dark spot on the CCD (light receiving element) 39 of the right optical unit 27R, the position coordinates of the instruction means P are detected. (X, y) is calculated.
[0089]
  The position coordinates (x, y) of the instruction means P calculated in this way are output to the computer 5 via the controller 10 and used for predetermined processing.
[0090]
  And according to such an information input device 3A, in the information input area 3a, it is possible to realize negligible difference, complete transparency, and high drawing feeling.
[0091]
  B. Second information input device
  Next, the 2nd information input device 3B is demonstrated based on FIG. 9 thru | or FIG. The same parts as those described in the first information input device 3A are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0092]
  The second information input device 3B is a so-called retroreflective information input device.
[0093]
  Here, FIG. 9 is a perspective view showing the instruction means 61 used in the information input device 3B. FIG. 10 is a front view showing an example in which one point in the information input area 3a of the information input device 3B is indicated by the instruction means 61. As shown in FIG. 9, a retroreflective member 62 is provided in the vicinity of the tip of the instruction means 61 used to point to a point in the information input area 3a of the information input device 3B. The retroreflective member 62 is formed by arranging a large number of conical corner cubes, for example, and has a characteristic of reflecting incident light toward a predetermined position regardless of the incident angle. For example, as shown in FIG. 10, the probe light Ln projected from the left optical unit 27L is reflected by the retroreflective member 62 and is received by the left optical unit 27L as retroreflected light Ln ′ that follows the same optical path again. Will be. Therefore, as shown in FIG. 10, in the information input device 3B, it is not necessary to provide the retroreflective member 28 in the information input region 3a unlike the information input device 3A described above. The instruction means 61 has a pen shape and is preferably made of a material such as rubber or plastic rather than a glossy metal.
[0094]
  Accordingly, the vicinity of the tip of the indicating means 61 provided with the retroreflective member 62 is inserted into an appropriate position (x, y) of the information input area 3a of the information input device 3B, and is projected from the left optical unit 27L, for example. When the probe light Ln in the fan-shaped luminous flux film is reflected by the retroreflecting member 62 of the indicating means 61, the retroreflected light Ln ′ is received by the CCD (light receiving element) 39 of the left optical unit 27L. The When the CCD (light receiving element) 39 receives the retroreflected light Ln ′ in this way, a predetermined position Dn on the CCD (light receiving element) 39 corresponding to the retroreflected light Ln ′ is a region having a high light intensity ( A bright spot). That is, as shown in FIG. 11, a region having a high light intensity is generated at the position Dn on the CCD (light receiving element) 39, and a peak appears in the shape of the intensity distribution of light from the CCD (light receiving element) 39. . The position Dn at which this peak appears corresponds to the emission / incident angle θn of the reflected probe light, and θn can be known by detecting Dn. That is, in the case of such a retroreflective information input device 3B as well, as in the case of the retroreflective shielding information input device 3A described above, the indication means is based on the triangulation method based on the peak appearing in the light intensity waveform. 61 position coordinates (x, y) are calculated.
[0095]
  The position coordinates (x, y) of the instruction means 61 calculated in this way are output to the computer 5 via the controller 10 and used for predetermined processing.
[0096]
  And according to such an information input device 3B, in the information input area 3a, it is possible to realize negligible difference, complete transparency, and high drawing feeling.
[0097]
  C. Third information input device
  Next, the third information input device 3C will be described with reference to FIGS. The same parts as those described in the first information input device 3A are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0098]
  The third information input device 3C is a modification of the optical unit in the first information input device 3A. Specifically, in the optical unit 27 used in the first information input device 3A, a fan-shaped light flux film is projected to form an information input region, but in the information input device 3C, rotational scanning such as a polygon mirror is performed. The optical unit 70 is used to form an information input area by projecting a light beam emitted from a light source by the rotational scanning system radially.
[0099]
  Here, FIG. 12 is a plan view schematically showing the optical unit 70. As shown in FIG. 12, the optical unit 70 has a drive circuit (not shown) and a laser diode (LD) 71, a half mirror 72, a polygon mirror 73, and a light source that emits laser light. A light projecting means 70 a composed of an optical lens 74 and a light receiving element 75 are provided. The light receiving element 75 is configured by a PD (Photo Diode) provided at a distance f from the condenser lens 74 (f is a focal length of the condenser lens 74). In such an optical unit 70, the laser light emitted from the LD 71 is turned back by the half mirror 72, and then sequentially reflected radially by the polygon mirror 73 that is driven to rotate at a predetermined angular velocity ωt by a pulse motor (not shown). Therefore, the optical unit 70 repeatedly projects the beam light radially. That is, the information input area 3a is formed by the light beams projected radially from the two optical units 70. On the other hand, the beam light reflected and incident on the optical unit 70 is reflected by the polygon mirror 73 and reaches the half mirror 72. The reflected beam light that has reached the half mirror 72 passes through the half mirror 72, reaches the light receiving element 75, and is converted into an electrical signal.
[0100]
  Next, an information input device 3C in which such an optical unit 70 is applied in place of the optical unit 27 used in the first information input device 3A will be described. As shown in FIG. 13, when the beam light in which the instruction means P is inserted at a certain position in the information input area 3a is shielded, the beam light is not reflected by the retroreflecting member 28. Therefore, the light receiving element 75 is not reached. In this way, when the beam light in which the instruction means P is inserted at a certain position in the information input area 3a is shielded, a dip appears in the shape of the intensity distribution of the light from the light receiving element 75.
[0101]
  The electrical connection and the like of each part are technically known and will not be described in detail. However, as shown in FIG. 14, when the instruction means P is not inserted in the information input area 3a, the light intensity is “ Although I = I1 ”, the light intensity indicates“ I = I0 ”when the pointing means P is inserted into the information input area 3a and the return light does not return to the light receiving element 75. Thus, the portion where the light intensity is “I = I0” is a dip. In FIG. 14, time t = t0 is the reference position for rotation of the polygon mirror 73, and is the time when the rotationally scanned beam light reaches a predetermined angle.
[0102]
  Accordingly, if the time t when the light intensity becomes “I = I0” is t1, the emission angle θ of the beam light shielded by the instruction means P inserted into the information input area 3a is
      θ = ω (t1-t0) = ωΔt
Is calculated as That is, the emission angle θ (θnL, θnR) of the beam light shielded by the instruction means P inserted in the information input area 3a in the optical units 70 (70L, 70R) provided on the left and right sides is calculated, and their emission The position coordinates (x, y) into which the instruction means P is inserted are calculated by a triangulation method based on the angle θ (θnL, θnR).
[0103]
  The position coordinates (x, y) of the instruction means P calculated in this way are output to the computer 5 via the controller 10 and used for predetermined processing.
[0104]
  According to such an information input device 3C, in the information input area 3a, it is possible to realize negligible difference, complete transparency, and high drawing feeling.
[0105]
  D. Fourth information input device
  Next, the fourth information input device 3D will be described with reference to FIGS. The same parts as those described in the second information input device 3B and the third information input device 3C are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is also omitted.
[0106]
  The fourth information input device 3D is a modification of the optical unit in the second information input device 3B. Specifically, in the optical unit 27 used in the second information input device 3B, an information input area is formed by projecting a fan-shaped light flux film. In the fourth information input device 3D, a polygon mirror or the like is used. And an optical unit 70 that forms an information input area by projecting a light beam emitted from a light source radially by the rotational scanning system. The description of the optical unit 70 is omitted here because it has been described in the third information input device 3C.
[0107]
  An information input device 3D in which such an optical unit 70 is applied in place of the optical unit 27 used in the second information input device 3B will be described. As shown in FIG. 15, when the pointing means 61 is inserted at a certain position in the information input area 3a, a predetermined light beam is retroreflected by the retroreflecting member 62 of the pointing means 61, and the light beam is received. The element 75 is reached. As described above, when the beam light in which the instruction means 61 is inserted at a certain position in the information input area 3a is retroreflected, a peak appears in the shape of the intensity distribution of the light from the light receiving element 75.
[0108]
  The electrical connection and the like of each part are technically known and will not be described in detail. However, as shown in FIG. 16, when the instruction means 61 is not inserted in the information input area 3a, the light intensity is “ Although I = I0 ”, the light intensity indicates“ I = I1 ”when the pointing means 61 is inserted into the information input area 3a and the recursive light reaches the light receiving element 75. Thus, the portion where the light intensity is “I = I1” is a peak. In FIG. 16, time t = t0 is the reference position for rotation of the polygon mirror 73, and is the time when the rotationally scanned beam light reaches a predetermined angle.
[0109]
  Therefore, if the time t when the light intensity becomes “I = I1” is t1, the emission angle θ of the beam light retroreflected by the instruction means 61 inserted in the information input area 63 is
      θ = ω (t1-t0) = ωΔt
Is calculated as That is, the emission angles θ (θnL, θnR) of the beam light retroreflected by the instruction means 61 inserted in the information input area 3a in the optical units 70 (70L, 70R) provided on the left and right respectively are calculated. The position coordinates (x, y) into which the instruction means 61 is inserted are calculated by a triangulation method based on the emission angle θ (θnL, θnR).
[0110]
  The position coordinates (x, y) of the instruction means 61 calculated in this way are output to the computer 5 via the controller 10 and used for predetermined processing.
[0111]
  And according to such information input device 3D, in the information input area 3a, it is possible to realize negligible difference, complete transparency, and high drawing feeling.
[0112]
  E. Fifth information input device
  Next, a fifth information input device 3E will be described with reference to FIGS. The fifth information input device 3E captures image information in an information input area by an imaging camera, and detects information of a so-called camera imaging system that detects position coordinates based on a part of the captured image information. Device.
[0113]
  Here, FIG. 17 is a front view schematically showing the configuration of the information input device 3E. At both upper ends of the information input area 3a of the information input device 3E, imaging cameras 82 as imaging means are provided at a distance w. The imaging camera 82 is provided with a light receiving element 83 which is a CCD (Charge Coupled Device) and an imaging optical lens 84 with a distance f. These imaging cameras 82 have an imaging angle of view of about 90 degrees, and are set so that the information input area 3a is an imaging range. Further, the imaging camera 82 is installed at a predetermined distance from the display surface 2a of the PDP 2 that forms the coordinate input surface, and its optical axis is parallel to the display surface 2a of the PDP 2.
[0114]
  In addition, a background plate 85 is provided at a position that covers the entire field of view without obstructing the imaging field angle of the imaging camera 82 in the peripheral portion excluding the upper portion of the information input area 3a. The background plate 85 is provided substantially perpendicular to the display surface 2a of the PDP 2 with its surface facing the center of the information input area 3a. The background plate 85 is, for example, uniform black.
[0115]
  The relationship between the signal from the imaging camera 82 and the instruction means P is shown in FIG. As shown in FIG. 18, when the instruction unit P is inserted into the information input area 3a, the instruction unit P is photographed by the imaging camera 82, and an image of the instruction unit P is formed on the light receiving element 83 of the imaging camera 82. The When the background plate 85 is black as in the information input device 3E and the finger is used as the instruction means P, the instruction means P has a higher reflectance than the background plate 85, and thus the light receiving A portion corresponding to the instruction means P of the element 83 is a region (bright point) having a high light intensity.
[0116]
  The electrical connection and the like of each part are known in the art and will not be described in detail. However, when the instruction means P is inserted into the information input area 3a as shown in FIG. A peak appears in the shape of the light intensity distribution. The position Dn at which this peak appears corresponds to the apparent angle θn of the pointing means P from the principal point of the imaging optical lens 84, and θn is a function of Dn,
  θn = arctan (Dn / f)
It can be expressed as. That is, in the case of such an information input device 3E of the camera imaging method, as in the information input device 3A and the like described above, the position coordinates of the pointing means P (by the triangulation method based on the peak appearing in the light intensity waveform ( x, y) will be calculated.
[0117]
  The position coordinates (x, y) of the instruction means P calculated in this way are output to the computer 5 via the controller 10 and used for predetermined processing.
[0118]
  In addition, as the instruction means P, a dedicated pen with a light emitting element that emits light can be applied.
[0119]
  And according to such information input device 3E, in information input field 3a,
It is possible to realize negligible difference, complete transparency, and high drawing feeling.
[0120]
  As described above, as the information input device 3 that can be applied to the information input / output system 1 of the present embodiment, the recursive light shielding type information input device 3A, the recursive light reflection type information input device 3B, and the recursive light shielding having the rotational scanning system. The configuration and principle of the information input device 3C of the system, the information input device 3D of the retroreflective system having a rotational scanning system, and the information input device 3E of the camera imaging method have been described. These are the information input device of the present embodiment. It is an example of the information input device 3 applicable to the output system 1, Comprising: This invention is not limited to these systems, This invention is an optical information input which calculates an instruction | indication position with the method of triangulation Needless to say, this applies to all devices.
[0121]
  Subsequently, processing similar to the processing performed by the conventional information input / output system among the processing in the drawing software which is one of the various application programs 24 executed in the information input / output system 1 of the present embodiment. Will be omitted, and the functions related to the characteristic functions of the information input / output system 1 will be schematically described below.
[0122]
  According to the information input device 3 (3A, 3B, 3C, 3D, 3E) applicable to the information input / output system 1 as described above, the number of calculated position coordinates is determined by the number “N” of indicating means. It can be obtained by “N2” with some exceptions. That is, when the number of instruction means is “1”, only one position coordinate is calculated. When the number of instruction means is “2”, four position coordinates are calculated. When the number is “3”, nine position coordinates are calculated.
[0123]
  The recursive light shielding type information input device 3A will be described in more detail as an example. As shown in FIG. 19, when the instruction means A and B are simultaneously inserted into the information input area 3a, the optical unit 27 (left side) This is because two low-light-intensity regions (dark spots) are generated on the CCD (light receiving element) 39 of the optical unit 27L and the right optical unit 27R). That is, since the position coordinates are calculated as a function of XnL and XnR as described above, when two instruction means A and B are simultaneously inserted into the information input area 3a, the instruction means A and the right optical unit 27R. And the angle θR2 formed between the indicating unit B and the right optical unit 27R are calculated, and the angle θL1 formed between the indicating unit A and the left optical unit 27L, and the angle between the indicating unit B and the left optical unit 27L are calculated. The angle θL2 formed is calculated, and a total of four position coordinates are calculated.
[0124]
  However, even when the information input area 3a is instructed simultaneously by the two instruction means and a total of four position coordinates are calculated, the position coordinates instructed by the two instruction means can be detected. Is possible. Hereinafter, a real image determination process for determining the position coordinates of an actual shielding point (reflection point) by a plurality of instruction means from among a plurality of calculated position coordinates will be described.
[0125]
  Here, FIG. 20 is a flowchart schematically showing a flow of processing including the real image determination processing, and FIG. 21 is an explanatory diagram showing a state in which a plurality of position coordinates are calculated in the information input device 3A. In FIG. 21, “A1, A2, A3, A4” is the coordinate locus of the real image designated by one instruction means, and “B1, B2, B3, B4” is the coordinate locus of the real image designated by the other instruction means. It is shown. “C1, C2, C3, C4” and “D1, D2, D3, D4” are virtual images.
[0126]
  In the present embodiment, when the coordinates are calculated, it is first determined whether or not there are five or more calculated coordinates (step S14 shown in FIG. 20). If there are five or more calculated coordinates (Y in step S14 shown in FIG. 20), three or more pointing means such as a finger and a pen are simultaneously inserted in the information input area 3a. Error determination is performed without making a determination.
[0127]
  On the other hand, if there are not five or more calculated coordinates (N in step S14 shown in FIG. 20), since there are one or two instruction means inserted in the information input area 3a, in the subsequent step S15, It is determined whether or not there is one calculated coordinate.
[0128]
  For example, when two instruction means are simultaneously inserted into the information input area 3a and four position coordinates (A1, B1, C1, D1 shown in FIG. 21) are calculated, the calculated coordinates are not one (step S15). N), a coordinate extraction process for extracting the position coordinates of the actual shielding point by the plurality of instruction means from the plurality of position coordinates is executed. Although not particularly illustrated, when two instruction means are inserted into the information input area 3a at the same time and the insertion position is aligned with one optical unit 27, the calculated position coordinates are There are two.
[0129]
  As the coordinate extraction process, first, a plurality of calculated position coordinates (A1, B1, C1, D1) are stored in a memory such as the RAM 14 (step S16).
[0130]
  In a succeeding step S17, it is determined whether or not there is a position coordinate determined as a real image among the plurality of position coordinates (A1, B1, C1, D1) recorded in the memory.
[0131]
  When there is no position coordinate determined as a real image (N in Step S17), the process proceeds to Step S18, and whether or not a plurality of calculated coordinates obtained sequentially in time series necessary for real image determination is stored in the memory. judge.
[0132]
  When the calculated coordinates for a plurality of times are stored in the memory (Y in step S18), after setting initial determination conditions (experimental values) for vector length / displacement length / displacement direction (step S19), the process proceeds to step S20. The process proceeds to execute a real image determination process.
[0133]
  Here, FIG. 22 is a flowchart schematically showing the flow of the real image determination process. As shown in FIG. 22, in the real image determination process, first, in step S51, a predetermined calculated coordinate is used as a starting point coordinate, a coordinate vector value and a coordinate vector length between the coordinates are calculated, and the RAM 14 is calculated for each sampled position coordinate. And so on.
[0134]
  Here, a calculation method of the coordinate vector value will be described with reference to FIG. In FIG. 23, the position coordinates detected last time are (X1, Y1), and the position zahyouwo (X2, Y2) obtained this time is assumed. From the change amount ΔX = X2−X1 in the X coordinate direction and the change amount ΔY = Y2−Y1 in the Y coordinate direction, a coordinate vector value is calculated by ΔY / ΔX. The coordinate vector values in this case are digitized and stored in advance in the vector table TB stored in the RAM 42 shown in FIG. 24 at intervals of 10 degrees from the X-axis direction. In addition, what is necessary is just to set this space | interval (10 degree | times) arbitrarily. In addition, an approximate value of a calculation result is used as the coordinate vector value. For example, if ΔY / ΔX = 0.900 for −ΔY and −ΔX, the coordinate vector value = 24.
[0135]
  Further, as shown in FIG. 23, the coordinate vector value between coordinates in each sampling is calculated as described above, and the coordinate vector length L between the coordinates is, for example, coordinates (X1, Y1), (X2, Y2). If the coordinate vector length L1 is
  L1 = √ {(Y2-Y1) 2+ (X2-X1) 2}
Is calculated by In this way, the coordinate vector value and the coordinate vector length are calculated for each sampled position coordinate.
[0136]
  That is, in step S51, the vector coordinates are converted into vector coordinates using the vector data set and stored in advance in the vector table TB with respect to the direction of change between the position coordinates obtained sequentially in time series and the length indicating the change. The process is executed.
[0137]
  Subsequently, the process proceeds to step S52, and whether the coordinate vector length calculated in step S51 is an abnormal coordinate vector length (abnormal vector length) that cannot be moved within the coordinate detection cycle (predetermined time interval associated with the sampling signal). It is determined whether or not. The coordinate detection period in this embodiment is 20 ms. That is, in step S52, when the coordinate vector length calculated in step S51 is longer than the length detected within the coordinate detection period (20 ms), the coordinate locus is abnormal because it is not actually movable. It is determined that the coordinate vector length (abnormal vector length) is not a real image locus.
[0138]
  If the coordinate vector length is an abnormal vector length (Y in step S52), the process proceeds to step S53, and it is determined whether or not the number of coordinate vector lengths for which the abnormal vector length has been determined has reached the detected number of position coordinates. If the number of detected position coordinates has not been reached (N in Step S53), the position coordinates of the end point are changed (Step S54), and the coordinate vector value and the coordinate vector length based on the end point are again obtained in Step S51. calculate.
[0139]
  That is, in the processes of steps S51 to S52, until it is determined that the coordinate vector length is not the abnormal vector length (N in step S52), or the coordinate vector length for all the end point position coordinates is the abnormal vector length. The process is repeated until it is determined (Y in step S53).
[0140]
  Therefore, for example, when the position coordinate A1 is set as the starting point coordinate, since the position coordinates calculated immediately after that are A2, B2, C2, and D2, as shown in FIG. 21, these position coordinates (A2, B2, C2, D2) are selected as the end points one by one,
    A1 → A2, A1 → B2, A1 → C2, A1 → D2
The coordinate vector value (starting point vector value) and the coordinate vector length (starting point vector length) according to any one of these are sequentially calculated, and it is sequentially determined whether or not it is a real image locus.
[0141]
  If it is determined that the coordinate vector length for all the end point position coordinates is an abnormal vector length (Y in step S53), the real image cannot be determined, and the process proceeds to step S21 described later.
[0142]
  On the other hand, if it is determined that the coordinate vector length is not the abnormal vector length (N in step S52), the position coordinates of the end point are stored in a memory such as the RAM 14 (step S55), and predetermined initial settings (n = 3). (N: Coordinate detection cycle count)) is executed (step S56).
[0143]
  In the subsequent step S57, the position coordinates of the start point vector stored in the memory in step S55 are set as the start point coordinates, and the coordinate vector value and the coordinate vector length between the position coordinates detected in the nth coordinate detection cycle are determined. Calculate and store in a memory such as the RAM 14.
[0144]
  Subsequently, the process proceeds to step S58, and it is determined whether or not the coordinate vector length calculated in step S57 is an abnormal coordinate vector length (abnormal vector length) that cannot be moved within the coordinate detection cycle.
[0145]
  If it is determined that the coordinate vector length is not the abnormal vector length (N in step S58), the process proceeds to step S59, where the coordinate trajectory of A1 → A2 and the coordinate trajectory of A2 → A3 that are assumed to be real image trajectories are obtained. By comparison, it is determined whether or not the coordinate vector value is within a specific displacement amount (V) and the coordinate vector length is a locus (abnormal displacement length) outside the specific displacement amount (L).
[0146]
  In this way, it is determined whether or not the coordinate vector value is within a specific displacement amount (V) and the coordinate vector length is a locus (abnormal displacement length) outside the specific displacement amount (L). As shown in FIG. 25, generally, when drawing a straight line, the coordinate vector value and the length of the coordinate vector within the same time are substantially the same. This is because the vector value changes, but the amount of change is substantially the same and the coordinate vector length is also the same. That is, when the detected object moves on a straight line or curve, there is no significant difference between the coordinate vector length and the coordinate vector value, so even if the coordinate vector value is within a specific displacement (V), the coordinate A trajectory (abnormal displacement length) whose vector length is outside a specific displacement amount (L) is excluded.
[0147]
  If it is determined that the length is not an abnormal displacement length (N in Step S59), the process proceeds to Step S60, where the coordinate trajectory A1 → A2 that is assumed to be a real image trajectory is compared with the coordinate trajectory A2 → A3. It is determined whether or not the vector value is outside a specific displacement amount (V) and the locus of the coordinate vector length is decreasing (abnormal displacement direction).
[0148]
  As shown in FIG. 26, it is determined whether or not the coordinate vector value is outside the specific displacement amount (V) and the locus of the coordinate vector length is decreasing (abnormal displacement direction). In general, when drawing with a large change in the linear direction, the drawing speed for changing the direction decreases sequentially and stops at the turning point, and starts drawing again at the normal speed in the changing direction. When the coordinate vector value changes greatly, the coordinate vector length decreases sequentially and then increases in the conversion direction. That is, when the detected object changes its direction greatly, the operation stop state occurs immediately before, so even if the coordinate vector length is reduced, the locus in which the coordinate vector value is outside the specific displacement (V). (Abnormal displacement direction) is excluded.
[0149]
  If it is determined that the direction is not the abnormal displacement direction (N in step S60), in other words, if the abnormal vector length is not the abnormal displacement length or the abnormal displacement direction, the position coordinates of the end point are stored in a memory such as the RAM 14 (step S60). In step S61, the coordinate detection cycle number n is incremented by "1" (step S62).
[0150]
  Thereafter, in step S63, it is determined whether or not the number of coordinate detection cycles n has exceeded the number of calculated coordinates (number of determination coordinates) for a plurality of times sequentially obtained in time series necessary for real image determination stored in the memory. If the coordinate detection cycle number n does not exceed the number of determination coordinates (Y in step S63), the continuation vector described above is set as the starting vector (step S64), and the coordinate vector value and coordinates based on the end point are again set in step S57. Calculate the vector length.
[0151]
  In other words, the processing in steps S57 to S64 changes the position coordinates of the end points until it is determined that the position coordinates of all end points are abnormal vector lengths, abnormal displacement lengths or abnormal displacement directions (Y in step S65) ( Step S66) is repeated.
[0152]
  When it is determined that the position coordinates of all end points are abnormal vector lengths, abnormal displacement lengths or abnormal displacement directions (Y in step S65), the process proceeds again to step S54, where the end point position coordinates are changed, In step S51, a coordinate vector value and a coordinate vector length based on the end point are calculated.
[0153]
  Therefore, for example, when the position coordinate of the end point of the starting point vector stored in the memory in step S55 is A2, and A1 → A2 is a real image locus, it is calculated immediately after that as shown in FIG. Since the position coordinates are A3, B3, C3, and D3, the position coordinates are selected as end points one by one from these position coordinates (A2, B2, C2, and D2),
    A2 → A3, A2 → B3, A2 → C3, A2 → D3
The coordinate vector value (continuation vector value) and the coordinate vector length (continuation vector length) according to any one of the above are sequentially calculated, and it is sequentially determined whether the image is a real image locus.
[0154]
  On the other hand, if it is determined that the number n of coordinate detection cycles has exceeded the number of determination coordinates (Y in step S63), the real image is confirmed, and the position coordinates are transferred to the computer 5 via the interface 43. (Step S67), it is used for processing such as display of the indicated position by the instruction means and command input corresponding to the indicated position.
[0155]
  Here, determination of whether or not a real image is obtained for another position coordinate based on one position coordinate will be described with reference to FIG. The determination of whether or not the other position coordinates are real images based on one position coordinate is as follows. In FIG. 19, if both A and A 'are real images, no coordinates are detected in the direction (1). It will be. For this reason, it is understood that one of A and A ′ is a real image. Similarly, it can be seen that one of B and B ′ is a real image. That is, only one of the position coordinates existing in the same direction is a real image, and the other is a virtual image. If it is determined that one A is a real image, the other A ′ is recognized as a virtual image, and B ′ in the direction (3) is also recognized as a virtual image. It turns out that it is. That is, it can be understood that if one of the four position coordinates stored in the memory is recognized as a real image or a virtual image, it can be determined whether all the position coordinates are real images or virtual images. Therefore, since it is not necessary to perform real image determination for all the calculated position coordinates, it is possible to detect the position coordinates when a plurality of locations are instructed at low cost.
[0156]
  As shown in FIG. 27, one of the plurality of position coordinates (A1, B1, C1, D1) stored in the memory (B1 in FIG. 27) is outside the information input area 3a. If it exists, A1 and C1 can be determined as real images.
[0157]
  That is, if one of the four position coordinates stored in the memory recognizes a real image or a virtual image for one position coordinate, it can be determined whether the real image or the virtual image for all the position coordinates. The position coordinates are also confirmed as a real image (step S68) and transferred to the computer 5 via the interface 43 (step S69). As described above, the function of the real image determination unit is executed by the processing of steps S67 to S69. Moreover, the process of step S67-S69 is repeated until it fixes about all the determination coordinate numbers (Y of step S70). When the transmission of the real image position coordinates for all the determination coordinate numbers is completed (Y in step S70), the real image determination process ends, and the process returns to step S14.
[0158]
  Next, a process when it is determined in step S53 that the coordinate vector length for the position coordinates of all end points is an abnormal vector length will be described. If it is determined that the coordinate vector length for all the end point position coordinates is an abnormal vector length (Y in step S53), the process proceeds to step S21 on the assumption that the real image cannot be determined as described above. In S21, it is determined whether or not a real image determination process is still being executed for position coordinates in the same direction (for example, C1 with respect to A1 in FIG. 21). If the real image determination process for the position coordinates in the same direction has not yet been executed (N in step S21), the starting point coordinates are changed (step S22), and the process proceeds to step S20 again to execute the real image determination process. On the other hand, when the real image determination process for the position coordinates in the same direction is being executed (Y in step S21), the determination conditions for the vector length / displacement length / displacement direction set in step S19 are changed (step S23). Then, the process proceeds again to step S20, and a real image determination process is executed. That is, the real image determination is repeated alternately under the same conditions for the position coordinates of two points in the same direction.
[0159]
  If there is only one calculated position coordinate (Y in step S15), the calculated position coordinate is transferred to the computer 5 via the interface 43 (step S24) and stored in a memory such as the RAM 14 or the like. Store (step S25) and return to step S14.
[0160]
  Next, a case where it is determined in step S17 that there is a position coordinate determined as a real image will be described. If there is a position coordinate determined as a real image (Y in step S17), the process proceeds to step S26.
[0161]
  Here, the case where there are position coordinates determined as a real image is a case where a plurality of position coordinates calculated as described above are stored in a memory such as the RAM 14 when there are not a plurality of position coordinates calculated as described above. This is the case as shown in FIG. FIG. 28 shows a state in which another instruction means is inserted into the information input area 3a in the middle of description by one instruction means. Needless to say, the case where the position coordinates are determined as a real image includes the case where the coordinates of two points are determined by the processing as described above.
[0162]
  In step S26, a coordinate vector value (real image vector value) and a coordinate vector length (real image vector length) between coordinates are calculated based on the previous and previous values of the position coordinates determined as a real image, and stored in a memory such as the RAM 14 or the like. Remember.
[0163]
  Thereafter, after initial conditions (experimental values) for vector length / displacement length / displacement direction are set (step S27), the position coordinates of the end point of the real image vector stored in the memory in step S26 are used as the start point coordinates, and a plurality of them are detected simultaneously A coordinate vector value and a coordinate vector length between the coordinates of the position coordinates thus calculated are calculated and stored in a memory such as the RAM 14.
[0164]
  Then, it progresses to step S29 and it is determined whether the coordinate vector length calculated by step S28 is an abnormal coordinate vector length (abnormal vector length) which cannot move within a coordinate detection period.
[0165]
  If it is determined that the coordinate vector length is not the abnormal vector length (N in step S29), the process proceeds to step S30, where the A3 → A4 coordinate trajectory, which is assumed to be a real image trajectory, for example, the A4 → A coordinate trajectory Are compared, and it is determined whether or not the coordinate vector value is within a specific displacement amount (V) and the coordinate vector length is a locus (abnormal displacement length) outside the specific displacement amount (L).
[0166]
  If it is determined that the length is not an abnormal displacement length (N in step S30), the process proceeds to step S31, and the A3 → A4 coordinate locus assumed to be a real image locus is compared with, for example, the A4 → A coordinate locus, It is determined whether or not the coordinate vector value is outside a specific displacement amount (V) and the locus of the coordinate vector length is decreasing (abnormal displacement direction).
[0167]
  If it is determined that the direction is not the abnormal displacement direction (N in Step S31), in other words, if the abnormal vector length is not the abnormal displacement length or the abnormal displacement direction, the position coordinates of the end point are stored in a memory such as the RAM 14 (Step S31). The position coordinates are transferred to the computer 5 via the interface 43 (step S33), and the other position coordinates are also confirmed as a real image (step S34), and transferred to the computer 5 via the interface 43 (step S35). ).
[0168]
  On the other hand, when it is determined that the coordinate vector length is an abnormal vector length (Y in step S29), when it is determined that it is an abnormal displacement length (Y in step S30), and when it is determined that the direction is an abnormal displacement direction (Y in step S31), until the number of detected coordinates is reached (Y in step S36), the detected coordinates are changed (step S37), and the processes in steps S28 to S31 are repeated.
[0169]
  Therefore, for example, when the position coordinate of the end point of the real image vector stored in the memory in step S26 is A4, the position coordinates calculated immediately after that are A, B, C, and D as shown in FIG. , Position coordinates are selected as end points one by one from these position coordinates (A, B, C, D),
    A4 → A, A4 → B, A4 → C, A4 → D
The coordinate vector value (trajectory vector value) and the coordinate vector length (trajectory vector length) according to any one of the above are sequentially calculated, and it is sequentially determined whether the image is a real image trajectory. That is, by tracking the locus of one position coordinate determined to be a real image, other position coordinates located in the same direction with respect to the light receiving element are recognized as virtual images, and the position coordinates that are other real images Is determined.
[0170]
  If the number of detected coordinates has been reached (Y in step S36), the vector length / displacement length / displacement direction determination conditions set in step S27 are changed (step S38), and the process proceeds to step S28 again. A value (trajectory vector value) and its coordinate vector length (trajectory vector length) are calculated.
[0171]
  Even if the information input area 3a is simultaneously instructed by the two instruction units and the total of four position coordinates are calculated by the processing as described above, the position coordinates instructed by the two instruction units are detected. These two position coordinates can be valid. This process is executed under the coordinate input mode.
[0172]
  By the way, in the information input / output system 1 of the present embodiment, in addition to the coordinate input mode described above, an operation mode can be selected. The operation mode is a mode for executing so-called mouse emulation (right click, left click, double click). Here, FIG. 29 is a plan view showing the initial screen G1. As shown in FIG. 29, the initial screen G1 displayed on the PDP 2 can select a coordinate input mode button B1 for selecting a coordinate input mode and an operation mode button B2 for selecting an operation mode. A toolbar T1 for realizing mode selection means is displayed. That is, when the coordinate input mode button B1 is operated, the coordinate input mode is selected, and when the operation mode button B2 is operated, the operation mode is selected. In other words, since the mouse operation can be executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation, it is possible to prevent the mouse operation from being executed when it is not intended. It has become.
[0173]
  A characteristic function of the information input / output system 1 in this operation mode is a double click determination function. Hereinafter, a double click determination process for realizing the double click determination function will be described.
[0174]
  Here, FIG. 30 is a flowchart schematically showing a flow of processing including double-click determination processing. As shown in FIG. 30, when the coordinates are calculated, it is first determined whether there are five or more calculated coordinates (step S81 shown in FIG. 30). When there are five or more calculated coordinates (Y in step S81 shown in FIG. 30), three or more pointing means such as a finger and a pen are simultaneously inserted in the information input area 3a. Error determination is performed without making a determination. Accordingly, when three or more instruction means are simultaneously inserted into the information input area 3a, the processing such as coordinate calculation becomes complicated, which can be avoided and the processing speed can be improved. .
[0175]
  On the other hand, if there are not five or more calculated coordinates (N in step S81 shown in FIG. 30), there are one or two instruction means inserted in the information input area 3a. It is determined whether or not there is one calculated coordinate.
[0176]
  For example, when two instruction means are simultaneously inserted into the information input area 3a and four position coordinates (A1, B1, C1, D1 shown in FIG. 21) are calculated, that is, when the calculated coordinates are not one. (N of step S82), it progresses to step S83 and the double click determination process which implement | achieves the double click determination function which is the characteristic function with which the information input device 3 is provided is performed. Although not particularly illustrated, when two instruction means are inserted into the information input area 3a at the same time and the insertion position is aligned with one optical unit 27, the calculated position coordinates are Although there are two, in this case as well, there is not one calculated coordinate (N in Step S82), the process proceeds to Step S83, and a double click determination process is executed.
[0177]
  On the other hand, if the calculated position coordinate is one (Y in step S82), other processing such as mouse emulation is performed based on the calculated position coordinate, for example, when a left click is performed. .
[0178]
  Here, FIG. 31 is a flowchart schematically showing the flow of the double-click determination process. In the double click determination process, first, in step S91, the maximum value Xmax of the X coordinate and the minimum value Xmin of the X coordinate are extracted from the calculated four position coordinates (A1, B1, C1, D1). FIG. 32 shows an example in which four position coordinates (A1, B1, C1, D1) are calculated. In FIG. 32, the maximum value Xmax of the X coordinate is X2 of the coordinate B1, and the minimum value Xmin of the X coordinate is the coordinate. X1 of A1.
[0179]
  In step S92, the maximum Y coordinate value Ymax and the minimum Y coordinate value Ymin are extracted from the four calculated position coordinates (A1, B1, C1, D1). In FIG. 32, the maximum value Ymax of the Y coordinate is Y3 of the coordinate C1, and the minimum value Ymin of the Y coordinate is Y4 of the coordinate D1.
[0180]
  In the subsequent step S93, it is determined whether or not the interval between the maximum value Xmax and the minimum value Xmin of the X coordinate or the interval between the maximum value Ymax and the minimum value Ymin of the Y coordinate is abnormal. In the present embodiment, it is assumed that two instruction means inserted simultaneously in the information input area 3a are two fingers (for example, the thumb and index finger of one hand), and the maximum value Xmax and the minimum value of the X coordinate. In the case where either the interval with Xmin or the interval between the maximum value Ymax and the minimum value Ymin of the Y coordinate is equal to or longer than a specified length (for example, an average thumb and index finger of an adult), This is regarded as an abnormal interval. Therefore, even if simultaneous input occurs at multiple points in addition to the intended operation, it is possible to avoid performing mouse operations such as double-click operations, etc., thus preventing problems such as unintended mouse operations. It becomes possible to do. In addition, by making the prescribed length the average adult's thumb and forefinger's distance, for example, a double-click operation is a one-click sensation in which the thumb and forefinger of one hand are simultaneously inserted into the information input area. This makes it possible to improve the usability.
[0181]
  When it is determined that the interval is not abnormal (N in step S93), the process proceeds to step S94, and the position coordinates where the double click is executed are calculated. The position coordinates (X, Y) where the double-click was executed are
      X = (Xmax + Xmin) / 2
      Y = (Ymax + Ymin) / 2
Is calculated by Here, the function of specific point calculation means for calculating specific coordinates in or near the area connecting at least N position coordinates is executed.
[0182]
  Thereafter, mouse emulation is performed assuming that a double-click operation has been performed at the calculated position coordinates (X, Y) (step S95). Here, the function of the action executing means for executing the action defined in advance according to the calculated number of position coordinates is executed with the specific coordinates calculated by the specific point calculating means. That is, a double-click operation can be realized with a one-click sensation by simultaneously inserting N (N = 2) instruction means into the information input area 3a, thereby improving operability. It becomes possible.
[0183]
  In the present embodiment, the mouse operation executed by the operation execution unit is a double-click operation. However, the present invention is not limited to this. For example, mouse emulation or the like in which a right-click is performed is used. Other operations may be applied.
[0184]
  On the other hand, if it is determined that the interval is abnormal (Y in step S93), the process proceeds to step S95, an error process is executed, and the process ends.
[0185]
  Here, when N (N ≧ 2) instruction means (predetermined objects) are simultaneously inserted into the information input area 3a and at least N or more two-dimensional position coordinates are calculated, at least N of those calculated It is assumed that specific coordinates within or near the region connecting the above position coordinates are calculated, and a predetermined operation is executed according to the calculated number of position coordinates at the calculated specific coordinates. As a result, a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates can be realized by simultaneously inserting N (N ≧ 2) instruction means into the information input area 3a. Can be realized by a simple operation, and at least N or more two-dimensional position coordinates calculated when N (N ≧ 2) instruction means are simultaneously inserted into the information input area 3a. Can be used effectively.
[0186]
  In the present embodiment, it is assumed that a center position coordinate located at the center between at least N or more two-dimensional position coordinates is calculated, and a mouse emulation in which a double-click operation is performed on the calculated center position coordinates is performed. Although (predetermined operation according to the calculated number of position coordinates) is executed, the present invention is not limited to this. For example, instead of center position coordinates located at the center between two-dimensional position coordinates, a predetermined operation is executed according to the calculated number of position coordinates at predetermined position coordinates in an area connecting at least N position coordinates. Alternatively, a predetermined operation may be performed in accordance with the calculated number of position coordinates at predetermined position coordinates in the vicinity of an area connecting at least N position coordinates.
[0187]
  In the present embodiment, the double click operation in the case where four position coordinates are detected is exemplarily shown as an action defined in advance according to the calculated number of position coordinates. Various operations may be executed according to the calculated number of position coordinates on condition that error processing is not executed when an instruction means such as a pen is simultaneously inserted into the information input area 3a. For example, an operation table T associating the number of detection points with the operation as shown in FIG. 33 is prepared in advance, and a predetermined operation is performed according to the number of position coordinates calculated (number of detection points). May be. As an example, as shown in the operation table T of FIG. 33, when nine coordinates are detected by simultaneously inserting three instruction means into the information input area 3a, “display pull-down menu” or the like. Can be mentioned.
[0188]
  In the present embodiment, the controller 10 is provided separately from the computer 5. However, the present invention is not limited to this. The controller 10 is incorporated in the computer 5 so that the computer 5 functions as the controller 10. Also good.
[0189]
  In the present embodiment, a floppy disk, a hard disk, an optical disk (CD-ROM, CD-R, CD-R / W, DVD) are used as the recording medium 26 and the recording medium 49 in which various program codes (control programs) are recorded. -ROM, DVD-RAM, etc.), magneto-optical disk (MO), memory card, etc. are applied. However, the present invention is not limited to this, and the recording medium is not limited to a medium independent of a computer, but by a LAN or the Internet. A recording medium in which the transmitted program is downloaded and recorded or temporarily recorded is also included.
[0190]
【The invention's effect】
  According to the information input / output system of the first aspect of the present invention, a display device that displays a predetermined image and a two-dimensional display on the display surface of the display device.By lightThe two-dimensional position coordinates of a predetermined object inserted in the information input area by arranging the information input areas in correspondence with each other by a triangulation method.OpticallyAn information input / output system comprising: an information input device for calculating, wherein the display content of the display device is controlled based on the position coordinates calculated by the information input device; N (N ≧ 2) in the information input area At least N of the predetermined objects inserted simultaneouslyMoreWhen the position coordinates of are calculated, at least N calculatedMoreSpecific point calculation means for calculating specific coordinates in or near the area connecting the position coordinates of the position, and at least N calculatedMoreAmong the position coordinates, the interval between the maximum and minimum values of the X coordinate or the interval between the maximum and minimum values of the Y coordinateBothWhen it is determined that is shorter than the specified length, an operation executing unit that executes a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates at the specific coordinates calculated by the specific point calculating unit, When N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area and at least N two-dimensional position coordinates are calculated, the area or area connecting the calculated at least N position coordinates Predetermined operation according to the calculated number of position coordinates by calculating the specific coordinate of the neighborhood and assuming that the predetermined operation according to the calculated number of position coordinates is performed with the calculated specific coordinate Can be realized by simply inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area at the same time, for example, a troublesome mouse operation such as a double click operation can be realized with a simple operation. , It is possible to effectively utilize the least N of the two-dimensional position coordinates are calculated in the case where N (N ≧ 2) pieces of predetermined object is simultaneously inserted into the information input area.
[0191]
  Also, even if simultaneous input occurs at multiple points other than the intended operation, for example, it is possible to avoid the execution of a mouse operation such as a double-click operation, so that problems such as the execution of an unintended mouse operation are prevented. Can do.
[0192]
  According to a second aspect of the present invention, in the information input / output system according to the first aspect, when the three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the operation executing means is not executed. Thus, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the processing such as coordinate calculation becomes complicated, which can be avoided and the processing speed can be improved.
[0193]
  Claim3According to the described invention, claim 1Or 2In the information input / output system described above, one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation, so that the double click operation selects N (N ≧ 2) predetermined objects. Since it can be realized with a sense of one-click that is inserted into the information input area at the same time, the operability can be improved.
[0194]
  According to the invention of claim 4, the claim of claim1 to3Any one ofIn the information input / output system described above, the prescribed length is set to the length of an average adult thumb and index finger, so that, for example, a double-click operation can be input to the thumb and index finger of one hand. Since it can be realized with a sense of one click by simply inserting it into the area, it is possible to improve the usability.
[0195]
  According to a fifth aspect of the present invention, the information input / output system according to any one of the first to fourth aspects further comprises a processing mode selection means capable of selecting a desired processing mode from a plurality of processing modes, By executing the operation execution means only when an operation mode that is a processing mode for execution is selected, the mouse operation is executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation. Therefore, it is possible to prevent the mouse operation from being executed when not intended.
[0196]
  According to a sixth aspect of the present invention, in the information input / output system according to the fifth aspect, when a coordinate input mode which is a processing mode for coordinate input is selected, the information input area is simultaneously inserted. By calculating the position coordinates of the N predetermined objects, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area and at least NPiecesWhen the coordinate input mode is selected when the two-dimensional position coordinates are calculated, only the two-dimensional position coordinates actually instructed by the predetermined object are calculated, so that the usability can be improved. .
[0197]
  Claim7According to the described invention, claims 1 to6The information input / output system according to any one of the above, wherein the information input device shields or reflects light in the information input region formed by projecting light emitted from a light source into a thin film shape. By detecting the position coordinates of the indicated position of the predetermined object indicated within the information input area on the basis of the light intensity distribution generated by this, an information input area that accepts the insertion of the predetermined object is reliably formed, neglected, and completely It is possible to provide an information input device that realizes a transparent and high drawing feeling.
[0198]
  Claim8According to the described invention, claims 1 to6The information input / output system according to any one of the above, wherein the information input device shields or reflects light in the information input area formed by radially scanning and projecting light emitted from a light source. By detecting the position coordinates of the indicated position of the predetermined object indicated within the information input area on the basis of the light intensity distribution generated by this, an information input area that accepts the insertion of the predetermined object is reliably formed, neglected, and completely It is possible to provide an information input device that realizes a transparent and high drawing feeling.
[0199]
  Claim9According to the described invention, claims 1 to6In the information input / output system according to any one of the above, the information input device instructs the inside of the information input area based on a light intensity distribution generated by imaging the inside of the information input area that is an imaging range by an imaging unit. By detecting the position coordinates of the designated position of the predetermined object, it is possible to provide an information input device that reliably forms an information input area that accepts insertion of the predetermined object, and realizes negligence, complete transparency, and high drawing feeling. .
[0200]
  According to the information control method of the invention described in claim 10, the information input deviceBy lightThe two-dimensional position coordinates of a given object inserted in the information input areaOptically by triangulation techniqueIn the information control method for calculating and controlling the display content of the display device based on the calculated position coordinates of the predetermined object, N (N ≧ 2) number of the predetermined objects are simultaneously inserted in the information input area. At least NMoreWhen the position coordinates of are calculated, at least N calculatedMoreCalculate specific coordinates within or near the area connecting the position coordinates of the at least N calculatedMoreAmong the position coordinates, the interval between the maximum and minimum values of the X coordinate or the interval between the maximum and minimum values of the Y coordinateBothIs determined to be shorter than the specified length, a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates is performed on the calculated specific coordinates, so that N (N ≧ 2) pieces of information are input in the information input area. When at least N two-dimensional position coordinates are calculated by inserting the predetermined object at the same time, specific coordinates in or near the area connecting the calculated at least N position coordinates are calculated, and the calculation is performed. It is assumed that a predetermined operation according to the calculated number of position coordinates is performed at a specific coordinate, so that the predetermined operation according to the calculated number of position coordinates is N (N ≧ 2) predetermined objects. Can be realized simply by inserting them into the information input area at the same time, for example, a troublesome mouse operation such as a double click operation can be realized with a simple operation, and N (N ≧ 2) pieces of information input area can be realized. Prescribed There it is possible to effectively utilize the least N of the two-dimensional position coordinates are calculated when it is inserted at the same time.
[0201]
  Also, even if simultaneous input occurs at multiple points other than the intended operation, for example, it is possible to avoid the execution of a mouse operation such as a double-click operation, so that problems such as the execution of an unintended mouse operation are prevented. Can do.
[0202]
  According to an eleventh aspect of the present invention, in the information control method according to the tenth aspect, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the number of position coordinates is calculated in advance. By not performing the prescribed action, the processing such as coordinate calculation becomes complicated when three or more predetermined objects are inserted into the information input area at the same time. This is avoided and the processing speed is improved. be able to.
[0203]
  According to the invention of claim 12, the claim10 or11. The information control method according to 11, wherein one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation, so that the double click operation selects N (N ≧ 2) predetermined objects. Since it can be realized with a sense of one-click that is inserted into the information input area at the same time, the operability can be improved.
[0204]
  Claim 13According to the described invention, claim 1Any one of 0-12In the information control method described above, the predetermined length is set to the length of the average adult thumb and forefinger, for example, a double-click operation simultaneously inserts the thumb and forefinger of one hand into the information input area. Since it can be realized with a sense of just one click, the usability can be improved.
[0205]
  Claim 14According to the described invention, claim 1013In the information control method according to any one of the above, position coordinates can be selected only when an operation mode, which is a processing mode for performing a mouse operation, is selected from a plurality of processing modes. By executing a pre-defined operation according to the calculated number of mouse, the mouse operation can be executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation. It is possible to prevent the operation from being executed.
[0206]
  Claim 15According to the described invention, claim 14In the described information control method, when a coordinate input mode which is a processing mode for coordinate input is selected, the position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area are calculated. As a result, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area and at least NPiecesWhen the coordinate input mode is selected when the two-dimensional position coordinates are calculated, only the two-dimensional position coordinates actually instructed by the predetermined object are calculated, so that the usability can be improved. .
[0207]
  According to the program of the invention described in claim 16, the information input deviceBy lightThe two-dimensional position coordinates of a given object inserted in the information input areaOptically by triangulation techniqueA program for causing a computer to execute control of display content of a display device based on the calculated position coordinates of the predetermined object, wherein the computer has N (N ≧ 2) pieces of information input area. The predetermined object is inserted at the same time and at least NMoreWhen the position coordinates of are calculated, at least N calculatedMoreA specific point calculation function for calculating specific coordinates in or near the area connecting the position coordinates of the position, and at least N calculatedMoreOf the position coordinates, the interval between the maximum and minimum values of the X coordinate or the interval between the maximum and minimum values of the Y coordinateBothWhen it is determined that is shorter than the specified length, an operation execution function is executed to execute an operation specified in advance according to the number of position coordinates calculated at the specific coordinates calculated by the specific point calculation function. Thus, when N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area and at least N two-dimensional position coordinates are calculated, an area connecting these calculated at least N position coordinates Predetermined according to the calculated number of position coordinates by calculating the specific coordinates inside or near the area and assuming that the pre-defined operation is executed according to the calculated number of position coordinates with the calculated specific coordinates Can be realized simply by inserting N (N ≧ 2) predetermined objects into the information input area at the same time, for example, a troublesome mouse operation such as a double click operation can be realized with a simple operation. Rukoto can, N (N ≧ 2) in the information input area number of a predetermined object can be effectively used at least N of the two-dimensional position coordinates are calculated when it is inserted at the same time.
[0208]
  Also, even if simultaneous input occurs at multiple points other than the intended operation, for example, it is possible to avoid the execution of a mouse operation such as a double-click operation, so that problems such as the execution of an unintended mouse operation are prevented. Can do.
[0209]
  According to a seventeenth aspect of the present invention, in the program according to the sixteenth aspect, when the three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the computer does not execute the operation execution function. Thus, when three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the processing such as coordinate calculation becomes complicated, which can be avoided and the processing speed can be improved.
[0210]
  Claim 18According to the described invention, claim 16 or 17In the described program, one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation, so that the double click operation selects N (N ≧ 2) predetermined objects as information input areas. Since it can be realized with a sense of one click by inserting them simultaneously, the operability can be improved.
[0211]
  Claim19According to the described invention, the claimsAny one of 16-18In the program described above, the prescribed length is set to the length of an average adult thumb and index finger, so that, for example, a double-click operation can be performed simultaneously with the thumb and index finger of one hand in the information input area. Since it can be realized with a one-click feeling just by inserting, it is possible to improve the usability.
[0212]
  Claim 20According to the described invention, claim 16Or19In the program according to any one of the above, the computer is caused to execute a processing mode selection function capable of selecting a desired processing mode from a plurality of processing modes, and an operation mode which is a processing mode for executing a mouse operation is selected. When the operation is executed only when the operation mode is selected for the purpose of executing the mouse operation by causing the computer to execute the operation execution function only when the operation is performed, the mouse operation is not intended. It is possible to prevent the mouse operation from being executed.
[0213]
  Claim 21According to the described invention, claim 20In the program described above, when a coordinate input mode that is a processing mode for coordinate input is selected, the position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area are calculated by the computer. By doing so, N (N ≧ 2) predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area and at least NPiecesWhen the coordinate input mode is selected when the two-dimensional position coordinates are calculated, only the two-dimensional position coordinates actually instructed by the predetermined object are calculated, so that the usability can be improved. .
[0214]
  Claim 22According to the computer-readable recording medium of the described invention,621The program according to claim 1 is recorded, and the recording medium is installed in a computer.621The same effect as the program described in any one of the above can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view schematically showing an information input / output system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing electrical connection of each part built in the information input / output system.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection of each part built in the computer.
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a first information input device.
FIG. 5 is a configuration diagram schematically showing the structure of an optical unit.
FIG. 6 is a block configuration diagram of a controller.
FIG. 7 is a front view showing an example in which one point in the information input area of the first information input device is pointed by an instruction unit.
FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing a CCD detection operation.
FIG. 9 is a perspective view showing an instruction unit used in the second information input device.
FIG. 10 is a front view showing an example in which one point in an information input area of the second information input device is pointed by an instruction unit.
FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing a CCD detection operation.
FIG. 12 is a plan view schematically showing an optical unit used in the third information input apparatus.
FIG. 13 is a front view showing an example in which one point in the information input area of the third information input device is pointed by an instruction unit.
FIG. 14 is a graph showing the relationship between light intensity and time.
FIG. 15 is a front view showing an example in which one point in the information input area of the fourth information input device is pointed by an instruction unit.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between light intensity and time.
FIG. 17 is a front view schematically showing a configuration of a fifth information input device.
FIG. 18 is a schematic front view for explaining the detection operation.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a state in which a plurality of position coordinates are calculated.
FIG. 20 is a flowchart schematically showing a flow of processing including real image determination processing.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a state in which a plurality of position coordinates are calculated.
FIG. 22 is a flowchart schematically showing a flow of real image determination processing.
FIG. 23 is a vector diagram for explaining a coordinate vector value calculation method.
FIG. 24 is an explanatory diagram schematically showing a vector table.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing movement when a straight line is drawn.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing a movement in the case where the linear direction is greatly changed.
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a state in which a real image can be automatically determined.
FIG. 28 is an explanatory diagram showing a state in which another indicating member is inserted into the information input area in the middle of description with one indicating member.
FIG. 29 is a plan view showing an initial screen.
FIG. 30 is a flowchart schematically showing a process flow including a double-click determination process.
FIG. 31 is a flowchart schematically showing a flow of double-click determination processing.
FIG. 32 is an explanatory diagram showing an example in which four position coordinates are calculated.
FIG. 33 is an explanatory diagram schematically showing an operation table.
[Explanation of symbols]
  1 Information input / output system
  2 display devices
  2a Display surface
  3 Information input device
  3a Information input area
  31 Light source
  61, P Predetermined object
  71 Light source
  82 Imaging means

Claims (22)

所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、
前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、
前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、
を備えることを特徴とする情報入出力システム。A display device for displaying a predetermined image, and a two-dimensional position coordinate of a predetermined object inserted in the information input region by arranging a two-dimensional light information input region corresponding to the display surface of the display device An information input / output system that optically calculates by a triangulation technique, and controls the display content of the display device based on the position coordinates calculated by the information input device;
If the information input area to the N (N ≧ 2) pieces of position coordinates of the predetermined object is larger than at least N are simultaneously inserted number is calculated, connecting the position coordinates of at least N more than the number calculated Specific point calculating means for calculating specific coordinates in or near the area;
Among coordinates of at least N greater than the number the calculated, if both between the maximum and the minimum values of the distance or Y-coordinate of the maximum value and the minimum value of the X coordinate is determined shorter than the prescribed length In addition, an action executing means for executing an action defined in advance according to the calculated number of position coordinates at the specific coordinates calculated by the specific point calculating means,
An information input / output system comprising: 前記動作実行手段は、３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しないことを特徴とする請求項１記載の情報入出力システム。  2. The information input / output system according to claim 1, wherein when the three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the operation executing unit does not execute the predetermined operation. 位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることを特徴とする請求項１または２記載の情報入出力システム。  3. The information input / output system according to claim 1, wherein one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation. 前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システム。  The information input / output system according to any one of claims 1 to 3, wherein the specified length is set to a length of an interval between an average thumb and an index finger of an adult. 複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、
マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行す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情報入出力システム。Provided with a processing mode selection means capable of selecting a desired processing mode from a plurality of processing modes,
5. The information input / output system according to claim 1, wherein the operation execution unit is executed only when an operation mode that is a processing mode for executing a mouse operation is selected. 座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することを特徴とする請求項５記載の情報入出力システム。  The position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area are calculated when a coordinate input mode which is a processing mode for the purpose of coordinate input is selected. 5. The information input / output system according to 5. 前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システム。  The information input device is configured to input the information based on a light intensity distribution generated by shielding or reflecting light in the information input area formed by projecting light emitted from a light source into a thin film. The information input / output system according to any one of claims 1 to 6, wherein the position coordinates of a designated position of a predetermined object that designates the area are detected. 前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システム。  The information input device is configured to input the information based on a light intensity distribution generated by shielding or reflecting light in the information input area formed by radially scanning and projecting light beams emitted from a light source. The information input / output system according to any one of claims 1 to 6, wherein the position coordinates of a designated position of a predetermined object that designates the area are detected. 前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システム。  The information input device detects a position coordinate of an indicated position of a predetermined object instructing the information input area based on a light intensity distribution generated by imaging the information input area which is an imaging range by an imaging unit. The information input / output system according to any one of claims 1 to 6. 情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、
前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、
算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行することを特徴とする情報制御方法。The two-dimensional position coordinates of the predetermined object inserted in the information input area by the light of the information input device are optically calculated by the triangulation technique, and the display contents of the display device are based on the calculated position coordinates of the predetermined object In an information control method for controlling
If the information input area to the N (N ≧ 2) pieces of position coordinates of the predetermined object is larger than at least N are simultaneously inserted number is calculated, connecting the position coordinates of at least N more than the number calculated Calculate specific coordinates within or near the area,
Among coordinates of at least N more than the number calculated in the case where both between the maximum and the minimum values of the distance or Y-coordinate of the maximum value and the minimum value of the X coordinate is determined shorter than the prescribed length An information control method characterized in that an operation defined in advance according to the calculated number of position coordinates is executed at the calculated specific coordinates. ３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しないことを特徴とする請求項１０記載の情報制御方法。  11. The information control method according to claim 10, wherein when the three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the predetermined operation is not executed. 位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることを特徴とする請求項１０または１２記載の情報制御方法。  13. The information control method according to claim 10, wherein one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation. 前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法。  The information control method according to any one of claims 10 to 12, wherein the specified length is set to an average distance between an adult thumb and an index finger. 複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、
マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法。A desired processing mode can be selected from a plurality of processing modes,
14. The operation defined in advance according to the calculated number of position coordinates is executed only when an operation mode that is a processing mode for the purpose of executing a mouse operation is selected. Any one of the information control methods. 座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することを特徴とする請求項１４記載の情報制御方法。  The position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area are calculated when a coordinate input mode which is a processing mode for the purpose of coordinate input is selected. 14. The information control method according to 14. 情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、
前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、
を実現させるためのプログラム。The two-dimensional position coordinates of the predetermined object inserted in the information input area by the light of the information input device are optically calculated by the triangulation method, and the display contents of the display device based on the calculated position coordinates of the predetermined object are calculated. A program for causing a computer to execute control,
In the computer,
If the information input area to the N (N ≧ 2) pieces of position coordinates of the predetermined object is larger than at least N are simultaneously inserted number is calculated, connecting the position coordinates of at least N more than the number calculated A specific point calculation function for calculating specific coordinates in or near the area;
Among the calculated number of position coordinates greater than N, it is determined that both the maximum value and minimum value interval of the X coordinate or the maximum value and minimum value value of the Y coordinate are shorter than the specified length. In this case, an action execution function for executing an action defined in advance according to the calculated number of position coordinates at the specific coordinates calculated by the specific point calculation function;
A program to realize ３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させないことを特徴とする請求項１６記載のプログラム。  17. The program according to claim 16, wherein when the three or more predetermined objects are simultaneously inserted into the information input area, the operation execution function is not executed by the computer. 位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることを特徴とする請求項１６または１７記載のプログラム。  18. The program according to claim 16, wherein one of the operations defined in advance according to the calculated number of position coordinates is a double click operation. 前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラム。  The program according to any one of claims 16 to 18, wherein the prescribed length is set to a length of an average adult thumb and index finger. 複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、
マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラム。While causing the computer to execute a processing mode selection function capable of selecting a desired processing mode from a plurality of processing modes,
20. The program according to claim 16, which causes the computer to execute the operation execution function only when an operation mode that is a processing mode for executing a mouse operation is selected. 座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させることを特徴とする請求項２０記載のプログラム。  When the coordinate input mode, which is a processing mode for the purpose of coordinate input, is selected, the computer calculates the position coordinates of the N predetermined objects inserted simultaneously in the information input area. The program according to claim 20. 請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。  A computer-readable recording medium on which the program according to any one of claims 16 to 21 is recorded.
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