JPH0519954A - 光学式座標情報出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光信号の授受により絶対座標位置情報を得られ
るようにして、操作テーブル上を移動して位置を指示す
る移動体から接続コードをなくす。 【構成】移動体１１に設けた赤外線発光素子から赤外線
信号を発光させ、操作テーブル１２側に設けたＸ受光部
１３，Ｙ受光部１４で受光する。Ｘ受光部１３及びＹ受
光部１４は、光学レンズとＣＣＤイメージラインセンサ
を備え、上記赤外線信号の結像点に一致するＣＣＤイメ
ージラインセンサの任意の画素で受光した赤外線を光電
変換し、結像位置情報として信号処理回路１５に出力す
る。信号処理回路１５及び演算回路１６は、入力される
結像位置情報に基づき、上記移動体１１の座標位置を演
算により求め、その座標位置を示す情報を外部に出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パソコン，オフィスコ
ンピュータ，ワークステーション等の各種コンピュータ
に座標情報を入力する装置として使用される座標情報出
力装置に係り、特に座標位置等の検出を光学的に行う光
学式座標情報出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カーソルの表示位置や移動方向、
さらには図形描画処理における図形の形状，表示位置，
移動方向等を指示するための位置，座標データを、パソ
コン，オフィスコンピュータ，ワークステーション等の
各種コンピュータに入力する装置として、マウス，ディ
ジタイザ，タブレット等のポインティングデバイスが知
られている。これらは、ユーザの操作に応じて、二次元
上のＸ軸方向，Ｙ軸方向の相対移動座標或いは絶対座標
を示す情報を生成するものであって、それらの座標情報
に基づいて、カーソルの表示位置，メニュー，アイコン
等の選択が行われる。

【０００３】上記マウスは、手に握られる程度の大きさ
で、通常２乃至３個の押しボタンスイッチを有し、パソ
コン，オフィスコンピュータ，ワークステーション等の
コンピュータの入出力インターフェース部分にコード接
続されて使用される。このマウスは、机上で前後左右に
摺動させることにより、ＬＣＤ（液晶表示装置）やＣＲ
Ｔディスプレイ等の表示装置の表示画面上のカーソルを
移動させることができ、所望のメニュ，アイコンにカー
ソルを重ね合わせて、マウスの上面に設けられた押しボ
タンスイッチをクリックもしくはダブルクリック操作す
ることにより、上記所望のメニュー，アイコンが選択さ
れるデバイスである。

【０００４】このマウスには、移動量の検出方式により
機械式と光学式がある。機械式マウスは、その底面に、
机の上面に接触しながらの前後左右の摺動に応じて回転
するボール（球体）、さらに、このボールの移動に伴っ
て、回転しボールの直交する２方向の回転成分を取り出
すローラ（車輪）が設けられている。そして、このロー
ラの回転量を、その回転軸に接続されたシャフトエンコ
ーダにより電気パルスに変換して、パソコン，ワークス
テーション等のコンピュータに出力するようになってい
る。そして、コンピュータ側では、上記電気パルスを計
数することによって、マウスの移動量を求め、その移動
量に応じて、画面上のカーソルを移動させる。一方、光
学式マウスは、規則的な模様の描かれた板面（マウスパ
ッド）上に光を当てながら操作するもので、マウス内部
に設けられた受光センサで反射光の断続的な変化を検出
し、その受光センサから出力される反射光の変化に対応
する電気パルスを計数して移動量を検出するものであ
る。両者のマウスとも、カーソルが画面上の所定位置に
移動したとき所定の押しボタンスイッチをクリック操作
することにより、カーソルに指示されている画面上の任
意のメニュの選択、または図形の表示位置（円の中心や
矩形の端点等）の指定等を行うことができるようになっ
ている。

【０００５】また、ＣＡＤ（Computer Aided Design)等
の対話型設計システムにおいては、座標入力装置とし
て、上記マウスの代わりにディジタイザまたはそれを小
型化したタブレット等が用いられる。これらの装置は、
主として、ユーザが自分で準備した手書きの図面の座標
情報等をコンピュータに入力するために使用されるもの
であり、図面を固定する平板上の入力パネルと、上記入
力パネル上に固定されたスタイラス（stylus) と呼ばれ
るペン形状のポインタまたはカーソルと呼ばれる十字線
を彫り込んだ透明板のポインタで図面上の入力したい位
置を指示することにより、その指示された位置の座標情
報を、接続コードを介しパソコン，ワークステーション
等のコンピュータに出力する。

【０００６】このディジタイザやタブレットは、電磁誘
導方式により位置検出を行うものが多く、この電磁誘導
方式は、例えば、上記スタイラスのペン状の先端にフェ
ライトコアを組み込み、さらに操作テーブル内部に電極
線をＸ軸，Ｙ軸方向に多数埋め込み、上記フェライトコ
アにパルスまたは交流電流を流したとき上記電極線に流
れる誘導電流を検出して、操作テーブル上で指示された
図面の入力位置座標を求める方式である。この方式以外
にも、高入力インピーダンスの検出ペンを用いて、操作
テーブル内部に埋設された電線に印加されるパルス列を
静電容量結合によって検出する静電型の検出方式のもの
もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記マウ
ス，ディジタイザ，タブレット等のポインティングデバ
イスは、いずれも、接続コードを介して、検出した位置
座標を出力するような構成となっていたため、接続コー
ドは必要不可欠であった。このため座標位置情報を入力
する際、上記接続コードが、ユーザの操作の妨げになる
場合が多かった。

【０００８】また、マウスはその底面に、回転するボー
ルや回転ローラ等の機構部が必要とされ、さらにディジ
タイザやタブレットは操作テーブル内部に電極線を多数
埋め込む必要があるため、構成が複雑となり、生産効率
が悪く、耐久性も低いという欠点があった。

【０００９】また、マウスには通常２乃至３個の押しボ
タンスイッチが設けられるが、スイッチ数を増やすと電
気的な結線が増加するため、コンピュータに接続するた
めのコネクタの接点数も増加してしまうという欠点もあ
った。

【００１０】そして、さらに、電気パルス等により位置
検出を行っているために、外部の電磁ノイズや接続コー
ドを介して入力される電源によるノイズ等によって誤動
作する場合があり、信頼性も十分とはいえなかった。

【００１１】これは、有線信号により位置情報の出力を
行っていること、さらに各スイッチ毎に個別の信号線を
介して、操作信号を出力しているようにしていることが
原因である。

【００１２】してみれば、接続コードが不要となる光信
号の授受により位置情報を得ることができるようにし、
それに加えて操作される各スイッチ毎に、上記光信号に
対し異なる変調を施した後、外部出力するようにすれ
ば、接続コードが不要となり、操作性が向上すると共
に、情報処理装置に接続されるコネクタの接点数をより
少なくでき、さらに、外部の電磁ノイズにも強い高信頼
性の座標情報出力装置を得ることができ、さらには操作
されたスイッチの検出も可能になるものと考えられる。

【００１３】本発明の第１の課題は、光信号の授受によ
り位置情報を得ることができるようにすることであり、
第２の課題は、上記に加えて、操作される各スイッチ毎
に上記光信号に対し、異なる変調を施して外部出力でき
るようにすることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明の手段は次の
通りである。発光手段１ａ（図１のブロック図参照、以
下同じ）は、例えば操作テーブルの平面上での位置を指
示する移動体１に内設され、座標位置検出のための光信
号を発光する。受光手段２は、操作テーブル側に設けら
れ、発光手段１ａから発光される光信号を受光し、その
光信号に対応する電気信号を出力する。この受光手段２
は、例えば光学レンズとラインセンサを備え、前記発光
手段から発光される光信号を、前記光学レンズにより集
光して前記ラインセンサの任意の光電変換画素に照射さ
せ、その光電変換画素により受光する光信号を光電変換
し電気信号として出力する。上記ラインセンサとして
は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)型、ＭＯＳ（Meta
l Oxide Semiconductor)型等の光電変換を行うイメージ
センサから成る。演算手段３は、受光手段２から出力さ
れる前記電気信号に基づき、例えば、上記操作テーブル
の平面上における移動体１の現在の座標位置を示す情報
を演算し出力する。第２の発明の手段は次の通りであ
る。発光手段５ａ（図２のブロック図を参照、以下同
じ）は、例えば、操作テーブルの平面上での位置を指示
する移動体５に内設され、座標位置検出のための光信号
を発光する。光信号変調手段６は、移動体５に設けられ
た各スイッチ５ｂが操作される毎に、発光手段５ａから
発光される上記光信号が、操作されたスイッチ５ｂ毎に
異なって変調出力されるように制御する。受光手段７
は、例えば、上記操作テーブル側に設けられ、発光手段
５ａより発光され光信号変調手段６によって変調された
光信号を受光し、その光信号に対応する電気信号を出力
する。該受光手段７は、例えば、光学レンズとラインセ
ンサを備え、前記発光手段から発光される光信号を、前
記光学レンズにより集光して前記ラインセンサの任意の
光電変換画素に照射させ、その光電変換画素により、受
光した光信号を電気信号に変換して出力する。演算手段
８は、受光手段７から出力される電気信号に基づき、操
作テーブルの平面上での移動体の座標位置を演算し出力
する。

【００１５】

【作用】第１の発明の手段の作用は次の通りである。移
動体１に内設される発光手段１ａから発光される座標位
置検出のための光信号は、操作テーブル側に設けられる
受光手段２で受光されて光電変換され、上記光信号に対
応する電気信号が演算手段３に出力される。演算手段３
は、入力された受光信号に基づき、操作テーブルの平面
上での移動体の座標位置を演算し、その座標位置を示す
情報を外部に出力する。したがって、第１の発明におい
ては、光信号の授受により座標位置情報を得ることがで
きる。第２の発明の手段の作用は次の通りである。移動
体５に内設される発光手段５ａから発光される座標位置
検出のための光信号は、移動体５に設けられた何れかの
スイッチが操作されると、その操作されたスイッチに予
め割り当てられた変調方式で光信号変調手段６により変
調された後、外部に発光される。そして、その変調され
た光信号は、操作テーブル側に設けられる受光手段７で
受光され、対応する変調がなされた電気信号が演算手段
８に出力される。演算手段８は、入力される電気信号に
基づき、例えば、上記操作テーブルの平面上での移動体
５の現在の座標位置を演算し、その座標位置を示す情報
を外部に出力する。この作用において、上記変調方式
は、例えば周波数変調であり、各スイッチ毎に異なる変
調周波数が割り当てられる。また、上記第１の発明とほ
ぼ同様な作用により、操作テーブルの平面上での移動体
の座標位置が求められ、その座標位置を示す情報が、演
算手段８から外部に出力される。したがって、第２の発
明においては、上記第１の発明の作用効果に加えて、操
作される各スイッチ毎に、上記光信号に対し、異なる変
調を施した後外部出力ができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を図３乃至図７を参照しながら
説明する。図３は、座標情報出力装置のシステム構成を
示す図である。

【００１７】同図において、移動体１１は、操作テーブ
ル１２上の移動可能領域１２ａ内の二次元平面を移動
し、該平面上での位置を指示するもので、停止位置が、
パソコン，ワークステーション等の画面上におけるカー
ソル表示位置となる。この移動体１１内には、特に図示
していないが、遠赤外線発光ダイオード等から成る無指
向性の赤外線を発光する赤外線発光素子が設けられてお
り、この赤外線発光素子は、移動体１１内に内蔵された
電源（通常、電池等）により駆動される。

【００１８】また、操作テーブル１２上の、上記移動体
１１の移動可能領域１２ａ外には、Ｘ座標検出用のＸ受
光部１３及びＹ座標検出用のＹ受光部１４が設けられて
いる。

【００１９】Ｘ受光部１３は、図４に示すように、レン
ズ（光学レンズ）１３ａ及びＣＣＤイメージラインセン
サ１３ｂを備えており、ＣＣＤイメージラインセンサ１
３ｂの受光面１３ｃは、上記レンズ１３ａの中心からそ
のレンズ１３ａの焦点距離ｆだけ離れた位置に配設され
ている。そして、移動体１１の赤外線信号発光位置を位
置指定点Ｓとした場合、その位置指定点Ｓから発光され
る赤外線信号Ｌは、レンズ１３ａを経て受光面１３ｃ上
の結像点１３ｅ、即ちレンズ１３の光軸１３ｄから距離
ｘだけ離れた位置に結像する。

【００２０】一方、特に図示しないがＹ受光部１４も、
上記Ｘ受光部１３と同様な配置構成のレンズ及びＣＣＤ
イメージラインセンサから成っている。そして、上記位
置指定点Ｓから発光される赤外線信号Ｌは、上記レンズ
を経て上記ＣＣＤイメージラインセンサの受光面上の結
像点１４ｅ、即ち上記レンズの光軸１４ｄから距離ｙだ
け離れた位置に結像する（図５参照）。

【００２１】また、Ｘ受光部１３及びＹ受光部１４は、
各々のレンズの中心軸が、それぞれ操作テーブル１２上
の平面に設定される直交Ｘ−Ｙ座標系のＸ−基準軸，Ｙ
−基準軸に一致するように配置されている（図４及び図
５参照）。

【００２２】図５は、本実施例における座標位置情報検
出の原理を説明する図である。同図に示すように、上記
位置指定点Ｓより発光される赤外線信号はＸ受光部１３
のＣＣＤイメージラインセンサ１３ｂの結像点１３ｅ及
びＹ受光部１４のＣＣＤイメージラインセンサの結像点
１４ｅに結像する。ここで、レンズ及びＣＣＤイメージ
ラインセンサは図示を省略しているが、レンズの光軸１
３ｄ，１４ｄは、上記Ｘ−基準軸，上記Ｙ−基準軸と平
行、かつそれぞれ上記Ｘ−基準軸，上記Ｙ−基準軸より
水平方向，垂直方向にＤの距離だけ離れて配設されてい
る。

【００２３】そして、Ｘ受光部１３，Ｙ受光部１４に入
射し結像した赤外線信号Ｌは、各々のＣＣＤイメージラ
インセンサの結像点に一致する画素に電荷を生じさせ、
生じた電荷はＣＣＤイメージラインセンサ中を順次転送
される。即ち、移動体１１の赤外線発光素子から発光さ
れる赤外線信号Ｌは、Ｘ受光部１３，Ｙ受光部１４のＣ
ＣＤイメージラインセンサ上の結像点１３ｅ，１４ｅに
一致する画素で電荷に変換され、順次読み出しによる電
気的走査により、上記結像点１３ｅ，１４ｅの各レンズ
の中心からの距離ｘ，ｙと相関関係にある結像位置情報
（上記光電変換が行われた画素の位置情報）として信号
処理回路１５（図３参照）に出力される。

【００２４】再び、図３に戻り説明すると、信号処理回
路１５は、上記Ｘ受光部１３，Ｙ受光部１４から、各々
入力される距離ｘ，ｙと相関関係にある結像位置情報を
基に、上記結像点１３ｅ，１４ｅの各レンズの中心から
の距離ｘ，ｙの値を求め演算回路１６に出力する。

【００２５】演算回路１６は、例えば、マイクロプロセ
ッサから成り、信号処理回路１５で求められた距離ｘ，
ｙの数値から、操作テーブル１２上の平面上に設定され
たＸ−基準軸，Ｙ−基準軸で形成される直交Ｘ−Ｙ座標
系における移動体１１の絶対座標位置を算出する。そし
て、演算回路１６は入出力インターフェースを介してパ
ソコン，オフィスコンピュータ，ワークステーション等
のホストコンピュータのＣＰＵの入力ポートに、上記算
出した移動体１１の絶対座標位置情報を出力する。

【００２６】次に、上記座標情報出力装置の一実施例の
動作を図５を参照しながら説明する。移動体１１（図示
していない）内に設けられている赤外線発光素子（位置
指定点Ｓ）から発光される赤外線信号ＬはＸ受光部１３
のＣＣＤイメージラインセンサ１３ｂの結像点１３ｅ及
びＹ受光部１４のＣＣＤイメージラインセンサの結像点
１４ｅに結像する。上述のように、光軸１３ｄ，１４ｄ
はＸ−基準軸，Ｙ−基準軸から各々水平方向，垂直方向
に距離Ｄだけ離れた位置にあり、また結像点１３ｅはＸ
−基準軸から距離ｆ（レンズの焦点距離）及び光軸１３
ｄから距離ｘだけ離れた位置にあり、さらに結像点１４
ｅはＹ−基準軸から距離ｆ（レンズの焦点距離）及び光
軸１４ｄからｙだけ離れた位置にある。

【００２７】今、位置指定点Ｓが、光軸１３ｄから水平
方向に距離ａ且つ光軸１４ｄから垂直方向に距離ｂ離れ
た位置にあるとすると、相似の関係から、各々の距離
ａ，ｂ，ｘ，ｙ，ｆ，Ｄの間に、

【００２８】

【数１】

【００２９】という関係式が成立する。式（１）を変形
すれば

【００３０】

【数２】

【００３１】となる。さらに、式（２）のａ，ｂにおい
て、他方の変数ａ，ｂが消去されるように展開すると、

【００３２】

【数３】

【００３３】となる。式（３）において、ｆはレンズの
焦点距離、Ｄは光軸１３ｄ，光軸１４ｄとＸ−基準軸，
Ｙ基準軸との間の距離であり、各々定数であるから、距
離ａ，ｂは距離ｘ，ｙの値により決定される。距離ｘ，
ｙの値は、前述したように、信号処理回路１５で求めら
れる。そして、演算回路１６により、上記距離ｘ，ｙの
値と定数Ｄ，ｆの値を用いて、式（３）で示される演算
を行い、ａ，ｂを求めた後、移動体１１の操作テーブル
１２の平面上における座標位置情報（Ｄ＋ａ，Ｄ＋ｂ）
を求める。求められた座標位置情報（Ｄ＋ａ，Ｄ＋ｂ）
は、図示しないパソコン，ワークステーション等に出力
される。

【００３４】本実施例は、このように、操作テーブル１
２上の平面を移動しその平面上での位置を指示する移動
体１１の位置を、光信号の授受により光学的に検出す
る。このため、従来のマウスやディジタイザ等で必要で
あった接続コードが不要となっている。

【００３５】ところで、位置指定点Ｓは移動体１１の移
動に従って変化する。そのため、各受光部１３，１４の
レンズの焦点距離ｆが固定であると、焦点ズレ（いわゆ
るピントズレ）を起こす。この場合、図６に示すように
（Ｘ受光部１３を例にとる）、受光面１３ｃ上には、光
信号Ｌのスポット像の直径ｄが拡大された焦点のボケた
像が結像される。この場合には、ＣＣＤイメージライン
センサ１３ｂの上記スポット像の直径ｄの範囲内にある
複数の画素で電荷が生ずる。この場合、各画素で発生す
る電荷量は受光する光の強弱に対応するので、信号処理
回路１５はＸ受光部１３，Ｙ受光部１４から入力される
結像位置情報において、最も大きな電気信号に対応する
画素の位置ｘ′を検出する方法や、上記直径ｄを求め、
その直径ｄからボケた像の中心値ｘ′を算出する等の方
法により上記中心値ｘ′（及び中心値ｙ′）を、高い精
度で検出できる。

【００３６】次に、第２の座標位置情報出力装置の一構
成例について説明する。特に図示してはいないが、この
実施例においては、図３に示す構成にさらに後述する押
ボタンスイッチ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの押下に対応し
て作動する信号変調回路及び検出回路が設けられる。
尚、上記第１の実施例と同一部材には同一符号を付して
重複説明を省略する。

【００３７】移動体１１内には、特に図示していない
が、上記赤外線発光素子が設けられると共に、その赤外
線発光素子から出力される赤外線信号を、複数種類の周
波数のパルス状の光信号に変調する光信号変調回路が設
けられている。そして、この光信号変調回路も、移動体
１１内に内蔵される電源（通常、電池等）により駆動さ
れる。

【００３８】また、移動体１１には、押下されたとき、
上記光信号変調回路の制御によりそれぞれ異なる周波数
のパルス状赤外線信号が出力される３個の押ボタンスイ
ッチ１１ａ，１１ｂ，１１ｃが備えられている（図３参
照）。

【００３９】上記光信号変調回路は、押ボタンスイッチ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃの何れかが押下げられると、赤
外線発光素子から出力される出力一定の赤外線信号に対
しそれぞれ異なる周波数変調を行う。即ち、電源を入れ
た場合に赤外線発光素子から出力される赤外線信号は、
図７（ａ）に示す出力一定の信号であるが、光信号変調
回路は、押ボタンスイッチ１１ａが押下げられると図７
（ｂ）に示すように周波数ｆａのパルス光信号に周波数
変調し、押ボタン周波数１１ｂが押下げられると図７
（ｃ）に示すように、さらに２倍の周波数ｆｂ（＝２ｆ
ａ）のパルス光信号に周波数変調する。また、図示して
はいないが、押ボタンスイッチ１１ｃが押下げられた場
合も、上記周波数ｆａ，ｆｂとは異なる周波数のパルス
光信号に変換する。

【００４０】これらの周波数変調された光パルス信号
は、Ｘ受光部１３，Ｙ受光部１４のＣＣＤイメージライ
ンセンサで受光され、ＣＣＤイメージラインセンサ上の
結像点１３ｅ，１４ｅに一致する画素で変調周波数（ｆ
ａ，ｆｂ）に対応する周波数の電気パルス信号に光電変
換される。この電気パルス信号は、所定周期毎の電気的
走査により、結像位置情報として光信号処理回路１５に
出力され、光信号処理回路１５及び演算回路１６によ
り、上記第１実施例と同様にして、移動体１１の座標位
置（Ｄ＋ａ，Ｄ＋ｂ）の算出が行われる。

【００４１】本実施例においては、Ｘ受光部１３或いは
Ｙ受光部１４には上記信号処理回路１５が接続されると
ともに、上記Ｘ受光部１３及び上記Ｙ受光部１４から直
接に、パソコンやワークステーション等のＣＰＵへ、上
記電気パルス信号が出力される。上記ＣＰＵは、Ｘ受光
部１３或いはＹ受光部１４で光電変換された電気パルス
信号を、所定周期でサンプリング入力し、例えば該入力
された電気パルス信号の単位時間あたりのパルス数を計
数することで、上記電気パルス信号の周波数を抽出し
て、押下げ操作された押ボタンスイッチが、押ボタンス
イッチ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ中のどれであったかを検
出する。

【００４２】このように、第２の実施例においては、ホ
ストコンピュータ側で、移動体１１の座標位置のみなら
ず、移動体１１に設けられた押ボタンスイッチ１１ａ，
１１ｂ，１１ｃの押下げ操作も検出できる。したがっ
て、移動体１１に設けられた押ボタンスイッチ１１ａ，
１１ｂ，１１ｃの操作により、画面上に表示されている
カーソルによって指示されているメニューの選択や画面
上の描画図形の基点の位置の指定等が可能となる。

【００４３】尚、押ボタンスイッチ１１ａ，１１ｂ，１
１ｃの押下操作の検出を、ホストコンピュータ側で行わ
ず、例えば信号処理回路１５で行い、ホストコンピュー
タ側には、押下操作された押しボタンスイッチ（１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ）を示す情報のみを出力するような
構成としても良い。

【００４４】このように、上記２つの実施例において
は、操作テーブル１２上の平面を移動しその平面上での
位置を指示する移動体１１の位置の検出、さらに、第２
実施例においては、スイッチ情報の検出を、光学的に行
うようにしたので、従来のマウスやディジタイザ等では
必要であった接続コードが、上記移動体１１では不要に
なった。このことにより、従来のポインティングデバイ
スで問題となっていた接続コードが操作の妨げとなるこ
とが解消され、操作性が一段と向上する。また、従来の
マウスのように回転ローラ等の機械的な部品及び従来の
ディジタイザにおける操作テーブル内の多数の電極線等
を使用しないので、装置の構成が簡単となり製造工程数
が少なくなるので生産性が向上する。また、簡単な構成
なので、故障が少なく装置の寿命を伸ばすことができ、
さらに赤外線信号を用いるので、外部の電磁ノイズにも
強く、信頼性の点でも優れている。

【００４５】尚、上記２つの実施例では、移動体１１に
赤外線発光素子を内設する構成としているが、これに限
定されることなく、例えば、受光部に、受光素子のみな
らず発光素子を設け、移動体の表面を鏡面体に形成し、
上記発光素子から発光される光信号の上記鏡面体での反
射光を、受光部で受光するような構成としてもよい。こ
のような構成とすれば、移動体を極めて簡単な構成とす
ることができ、頻繁に使用される移動体の故障を、ほと
んどゼロにすることができる。さらに、Ｚ軸方向にも受
光素子を備えるようにすれば、二次元の座標情報だけで
なく三次元の座標情報の発生も可能であり、三次元グラ
フィックス等に利用できる。また、使用する光信号も赤
外線信号に限定されることなく、様々な波長の光信号を
用いるようにしても良い。

【００４６】ところで、上記第２の実施例では、移動体
１１の押ボタンスイッチ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）を
押下操作した場合のみ、赤外線信号を周波数変調させる
ようにしているが、押ボタンスイッチ（１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ）を操作していない場合にも周波数変調を行
って、電源がオンとなっているときに所定周波数の光信
号を出力するようにすれば、消費電力を低減でき、移動
体１１に内設される電源（通常，電池等）の小型化も可
能となる。尚、変調周波数は可能な限り高くすることに
より、電気的走査におけるサンプリング周波数を高める
ことができるので、移動体の移動情報が欠落する頻度も
減少でき、高い精度で位置情報を検出できると共に応答
性を向上させることができる。また、赤外光の変調は周
波数に限らず光強度，位相等であっても良い。

【００４７】さらに、移動体に、例えば接触感知センサ
を設け、上記接触感知センサが移動体に対する接触を所
定時間以上感知しなかった場合には、自動的に上記発光
素子の発光を停止させるオートパワーオフ機構を設ける
ようにしても良い。

【００４８】

【発明の効果】第１の発明は、光信号の授受により座標
位置情報を得るようにしたので、接続コードが不要とな
り優れた操作性が得られると共に、コンピュータと接続
されるコネクタの接点数をより少なくでき、さらに外部
の電磁ノイズにも強い高信頼性の座標情報出力装置を得
ることができる。さらに、第２の発明においては、操作
される各スイッチ毎に、上記光信号に対し異なる変調を
施した後、外部出力するようにしたので、上記第１の発
明の効果に加え、操作されたスイッチを検出することも
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のブロック図である。

【図２】第２の発明のブロック図である。

【図３】一実施例の座標情報出力装置のシステム構成を
示す図である。

【図４】Ｘ受光部の構成例を示す図である。

【図５】上記実施例における位置座標の算出の原理を説
明する図である。

【図６】焦点ズレが起きた場合の位置座標の算出の方法
を説明する図である。

【図７】押しボタンスイッチの押下操作に応じて出力さ
れる周波数変調された赤外線信号の波長を示す図であ
り、（ａ）は押下操作されていない場合、（ｂ）は押し
ボタンスイッチ１１ａが押下操作された場合、（ｃ）は
押しボタンスイッチ１１ｂが押下操作された場合の波形
である。

【符号の説明】

１，５ 移動体 １ａ，５ａ 発光手段 ２ 受光手段 ３，８ 演算手段 ５ 検出手段 ５ｂ スイッチ ６ 光信号変調手段 ７ 受光手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】座標位置検出のための光信号を発光する発
   光手段が内設された移動体と、 該発光手段から発光される光信号を受光し、その光信号
   に対応する電気信号を出力する受光手段と、 該受光手段から出力される前記電気信号に基づき、前記
   移動体の現在の座標位置を示す情報を演算・出力する演
   算手段と、 を有することを特徴とする光学式座標情報出力装置。
2. 【請求項２】座標位置検出のための光信号を発光する発
   光手段を有する移動体と、 該移動体に設けられた各スイッチが操作される毎に、上
   記発光手段から発光される光信号が、前記操作されたス
   イッチ毎に異なって変調出力されるように制御する光信
   号変調手段と、 該光信号変調手段によって変調された光信号を受光し、
   その光信号に対応する電気信号を出力する受光手段と、 該受光手段から出力される電気信号に基づき、前記移動
   体の現在の座標位置を示す情報を演算・出力する演算手
   段と、 を有することを特徴とする光学式座標情報出力装置。