JP5814608B2 - 座標入力装置及びその制御方法、プログラム - Google Patents
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前記矩形状の座標入力領域の対向する第1の辺の周囲及び第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置されるセンサ手段であって、それぞれが、前記座標入力領域に向けて投光する投光部と、該座標入力領域への指示に伴い変化する光量分布を検出する受光部とを有するセンサ手段と、
前記第1の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第1の再帰反射手段と、
前記第2の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第2の再帰反射手段と、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を第1の投光期間に投光させ、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を、前記第1の投光期間とは異なる第2の投光期間に投光させる制御手段と、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第1の投光期間に投光させて、前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により得られる第1の少なくとも2つの光量分布と、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第2の投光期間に投光させて、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により得られる第2の少なくとも2つの光量分布と、の少なくとも4つの光量分布のうち、少なくとも2つの光量分布に基づいて、前記座標入力領域における指示位置を算出する算出手段と
を備える。
<装置構成の概略説明>
本発明の実施形態1の座標入力装置の概略構成について図1を用いて説明する。
次に、センサユニット1A〜1Hの構成について、図2及び図3を用いて説明する。尚、センサユニット1A〜1Hは、大きく分けて投光部と受光部から構成される。
図1の制御・演算ユニット2A〜2Dとセンサユニット1A〜1Hの間では、CCD制御信号、CCD用クロック信号とCCDの出力信号、及び、LED駆動信号がやり取りされている。尚、制御・演算ユニット2Aは、センサユニット1A及び1Dと接続されている。同様に、制御・演算ユニット2Bは、センサユニット1B及び1Cと接続されている。制御・演算ユニット2Cは、センサユニット1E及び1Hと接続されている。制御・演算ユニット2Dは、センサユニット1F及び1Gと接続されている。
図5は制御信号のタイミングチャートである。
センサユニット1A〜1Hに対する指示具の角度計算にあたっては、まず、指示具による遮光範囲を検出する必要がある。
ここで、Norm_Data[N]は、ラインCCD103の各画素における絶対変化量である。
この画素データに対して、閾値Vthrを適用して、遮光範囲に対応する画素データ分布の立ち上がり部と立下り部に対応する画素番号を取得する。そして、この両者の中央を指示具による入力に対応する画素とすることで、より正確な指示具の入力位置を決定することができる。
Np = Nr + (Nf - Nr) / 2 (3)
のように計算してもよいが、そうすると、ラインCCD103の画素間隔が最小の分解能になってしまう。より高分解能に検出するために、それぞれの画素のデータレベルとその一つ前の隣接画素のデータレベルを用いて、閾値Vthrを横切る仮想の画素番号を計算する。
Nrv = Nr-1 + ( Vthr - Lr-1 ) / ( Lr - Lr-1 ) (4)
Nfv = Nf-1 + ( Vthr - Lf-1 ) / ( Lf - Lf-1 ) (5)
と計算できる。そして、これの仮想画素番号Nrv、Nfvの仮想中心画素Npvは、
Npv = Nrv + ( Nfv - Nrv ) / 2 (6)
で決定される。
tanθ = (L5* Npr + L4) * Npr + L3) * Npr + L2) * Npr + L1) * Npr + L0 (7)
であらわすことができる。
次に、画素番号から変換された角度データ(tanθ)から、指示具の位置座標を算出する座標算出方法について説明する。
x = Dh * (tanθL + tanθR) / ( 1 + (tanθL * tanθR) (8)
y = - Dh * (tanθR - tanθL - ( 2 * tanθL * tanθR) )
/ ( 1+ ( tanθL * tanθR) ) + P0Y (9)
で計算される。
図11は本発明の実施形態1の座標入力装置が実行する座標算出処理を示すフローチャートである。尚、図11では、座標入力領域4Aに対する制御・演算ユニット2A及び2B及びセンサユニット1A〜1Dについての座標算出処理を説明するが、座標入力領域4Bに対する制御・演算ユニット2C及び2D及びセンサユニット1E〜1Hについても同様である。
実施形態1では、座標入力領域を2面で使用する使用形態に対して、センサユニット等の構成要素が座標入力領域に対して据え付けた状態で構成される座標入力装置に関して説明している。実施形態2では、1面の座標入力領域同士を複数個隣接させて2面以上の座標入力領域を有する座標入力装置で使用する場合の実施形態について説明する。
実施形態1では、座標入力領域が2面で使用する使用形態に対して、センサユニット等の構成要素が座標入力領域に対して据え付けた状態で構成される座標入力装置に関して説明している。また、実施形態2では、センサユニット等の構成要素を回転させることが可能な構成により、1面の座標入力領域を2つ隣接させて2面の座標入力領域を構成可能とし、使用形態によって変更できる装置構成に関して説明している。
Claims (10)
- 矩形状の座標入力領域に対する指示位置の座標を算出する座標入力装置であって、
前記矩形状の座標入力領域の対向する第1の辺の周囲及び第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置されるセンサ手段であって、それぞれが、前記座標入力領域に向けて投光する投光部と、該座標入力領域への指示に伴い変化する光量分布を検出する受光部とを有するセンサ手段と、
前記第1の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第1の再帰反射手段と、
前記第2の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第2の再帰反射手段と、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を第1の投光期間に投光させ、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を、前記第1の投光期間とは異なる第2の投光期間に投光させる制御手段と、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第1の投光期間に投光させて、前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により得られる第1の少なくとも2つの光量分布と、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第2の投光期間に投光させて、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により得られる第2の少なくとも2つの光量分布と、の少なくとも4つの光量分布のうち、少なくとも2つの光量分布に基づいて、前記座標入力領域における指示位置を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする座標入力装置。 - 前記矩形状の座標入力領域は、隣接する2面以上の座標入力領域で形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 - 前記矩形状の座標入力領域は、前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される第1のセンサ手段の配置位置と前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される第2のセンサ手段の配置位置とによって規定される矩形状の第1の座標入力領域と、前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される第3のセンサ手段の配置位置と前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される第4のセンサ手段の配置位置とによって規定される矩形状の第2の座標入力領域と、が隣接して形成され、
前記第1のセンサ手段のうちの1つと前記第3のセンサ手段のうちの1つが前記第1の辺の所定範囲内の位置に、前記第2のセンサ手段のうちの1つと前記第4のセンサ手段のうちの1つが前記第2の辺の所定範囲内の位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 - 前記センサ手段を前記第1の再帰反射手段及び前記第2の再帰反射手段それぞれに取り付ける取付手段であって、前記センサ手段の取付位置を移動する移動機構を有する取付手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 - 前記矩形状の座標入力領域は、短辺同士が隣接する2面以上の座標入力領域で形成され、かつ前記センサ手段の取付位置が、前記座標入力領域を隣接させる短辺の延長線方向から前記座標入力領域側となるように前記移動機構によって取り付けられる
ことを特徴とする請求項4に記載の座標入力装置。 - 前記移動機構は、前記延長線方向を中心に線対称の位置に前記センサ手段を取り付け可能とする
ことを特徴とする請求項5に記載の座標入力装置。 - 前記取付手段は、更に、前記センサ手段の取付固定位置への移動を検出する検出機構を更に備え、
前記検出機構による検出信号に基づいて、前記センサ手段が座標を検出する座標入力領域を切り替える
ことを特徴とする請求項6に記載の座標入力装置。 - 前記センサ手段の投光部からの投光と前記受光部での受光における光路上に配置されるミラーであって、前記座標入力領域を前記第1の辺及び前記第2の辺とは異なる方向の辺に複数個隣接させる場合に、前記座標入力領域が隣接する辺とそれに対向する辺の各々の延長線方向に配置されるミラーを更に備える
ことを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 - 矩形状の座標入力領域に対する指示位置の座標を算出する座標入力装置として、
前記矩形状の座標入力領域の対向する第1の辺の周囲及び第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置されるセンサ手段であって、それぞれが、前記座標入力領域に向けて投光する投光部と、該座標入力領域への指示に伴い変化する光量分布を検出する受光部とを有するセンサ手段と、
前記第1の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第1の再帰反射手段と、
前記第2の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第2の再帰反射手段と
を備える座標入力装置の制御方法であって、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を第1の投光期間に投光させる第1の投光工程と、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第1の投光期間に投光させて、前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により第1の少なくとも2つの光量分布を検出する第1検出工程と、
前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を、前記第1の投光期間とは異なる第2の投光期間に投光させる第2の投光工程と、
前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第2の投光期間に投光させて、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により第2の少なくとも2つの光量分布を検出する第2検出工程と、
前記第1検出工程で検出された前記第1の少なくとも2つの光量分布及び前記第2検出工程で検出された前記第2の少なくとも2つの光量分布の少なくとも4つの光量分布のうち、少なくとも2つの光量分布に基づいて、前記座標入力領域における指示位置を算出する算出工程と
を備えることを特徴とする座標入力装置の制御方法。 - 矩形状の座標入力領域に対する指示位置の座標を算出する座標入力装置として、
前記矩形状の座標入力領域の対向する第1の辺の周囲及び第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置されるセンサ手段であって、それぞれが、前記座標入力領域に向けて投光する投光部と、該座標入力領域への指示に伴い変化する光量分布を検出する受光部とを有するセンサ手段と、
前記第1の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第1の再帰反射手段と、
前記第2の辺に設けられ、入射光を再帰的に反射する第2の再帰反射手段と
を備える座標入力装置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、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を第1の投光期間に投光させる第1の投光手順と、
前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第1の投光期間に投光させて、前記第1の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により第1の少なくとも2つの光量分布を検出する第1検出手順と、
前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を、前記第1の投光期間とは異なる第2の投光期間に投光させる第2の投光手順と、
前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記投光部を前記第2の投光期間に投光させて、前記第2の辺の周囲に少なくとも2箇所ずつ配置される前記センサ手段のそれぞれの前記受光部により第2の少なくとも2つの光量分布を検出する第2検出手順と、
前記第1検出手順で検出された前記第1の少なくとも2つの光量分布及び前記第2検出手順で検出された前記第2の少なくとも2つの光量分布の少なくとも4つの光量分布のうち、少なくとも2つの光量分布に基づいて、前記座標入力領域における指示位置を算出する算出手順と
を実行させることを特徴とするプログラム。
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