JPH0637467Y2

JPH0637467Y2 - 光学的座標入力装置及びその位置指示器

Info

Publication number: JPH0637467Y2
Application number: JP1989109402U
Authority: JP
Inventors: 東村上; 典生齊藤; 俊幸廣瀬
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2004-09-18
Also published as: JPH0350238U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は光学的二次元座標入力装置及びその入力座標指
定に用いる位置指示器（カーソル）に関し、特に光学的
再帰反射型入力座標指定用カーソルに関する。

〔従来の技術〕

従来から、二次元座標を指定入力する座標入力装置とし
ては、磁歪方式、電磁誘導方式、感圧方式、静電誘導方
式等種々のものが知られている。従来の座標入力装置は
何れも基本的に二次元座標面を規定するタブレット及び
タブレット上を移動可能なカーソルの組み合わせからな
る座標指定部を有している。カーソルとタブレットは電
気的、磁気的あるいは機械的信号で結ばれこれら信号の
授受を介してカーソルの二次元座標面上の位置が検出さ
れ、入力座標指定が行なわれる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来の方式においては、カーソル
は常に信号授受可能な専用タブレットとの組み合わせで
用いられ、タブレットから離れて任意の二次元座標面に
適用する事はできなかった。又専用タブレットの平面寸
法は物理的に限定されており、カーソルは広範囲に及ぶ
二次元情報を自由に入力する事ができなかった。

本考案は上述した従来の問題点に鑑み、タブレットとカ
ーソルの間に物理的な拘束のない光学的座標入力装置を
提供する事を目的とする。又、原理的にタブレットから
の拘束を離れ自由に任意の二次元座標面に適用でき、且
つ座標入力指定範囲に実質上制限のないカーソルを提供
する事を目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に本考案によれば、光学的座標入
力装置は光学的再帰反射型構造を有する位置指示器を利
用する。かかる光学的再帰反射型位置指示器の二次元座
標面上での位置はレーザビームを用いた三角測量の原理
に基いて検出される。即ち光学的再帰反射型位置指示器
は、任意の二次元座標面上に配置され、且つ互いに所定
の距離をおいて離間した一対の光源から発する二本の角
的に走査されるレーザビームを受け、これら走査レーザ
ビームを再帰的に反射し逆進させて一対の光源に戻す。
一対の光源間を結ぶ基準線の長さ、及び二本の逆進レー
ザビームの各々が基準線となす角度に基いて三角測量法
の原理により位置指示器の位置が求められる。この様な
レーザビームを用いた三角測量を可能とする為に、光反
射型位置指示器は入射光線を再帰的に反射し、反射光線
を入射光線の光源に逆進指向させる機能が要求される。

上記機能を確保する為に、本考案にかかる位置指示器は
基本的な構成として照準部材と、再帰反射体と、支持部
材とを有している。照準部材は円筒体からなり、その中
心を通る円筒軸は座標面に対して略垂直である。指標と
してのヘアクロスを円筒体の中心に設けてある。又、円
筒軸に対して同心的な略真円の円筒面を有している。再
帰反射体は円筒面の外表面に設けられており、ヘアクロ
スと整合する円筒軸に対して垂直に入射光線が指向した
時該入射光線と同一の経路に沿って反射光線を再帰逆進
させる。又、キャッツアイ効果を有しており、円筒軸が
座標面に対してやや傾いた場合でも入射光線と同一方向
に反射光線を再帰逆進させる。位置支持部材は該照準部
材を支持し座標面上を移動させる為に用いられる。

好ましくは再帰反射体は、個々に光学的再帰反射効果を
有する再帰要素の集合体から構成されている。再帰要素
の集合体としては、照準部材の円筒面に沿って密に分散
配置された無数の光屈折性微小球状体あるいは該円筒面
の周方向に沿って密に配列された光学的線状体が用いら
れる。

〔作用〕

本考案によれば、照準部材の円筒面周方向に沿って掃引
される入射光線は該円筒面に沿って設けられた再帰反射
体により逆進的に反射され入射光線と同一の光路を逆に
辿って遠方にある光源部に指向しそこで受光される。受
光時点における掃引入射光線の基準線に対する偏向角又
は走査角に基いて、位置指示器により指定された点の座
標値が求められる。

又座標入力操作中位置指示器の円筒軸がわずかに傾いた
場合においても、入射光線は円筒面に沿った再帰反射体
により常に再帰的に反射され、所謂キャッツアイ効果に
より入射光線と平行を保ったまま出射され遠方の光源に
逆進指向する。入射光線と反射光線はたとえ円筒軸が平
面に対して傾いたとしても常に平行関係を保っている
為、互いに離れる事はなく、反射光線は遠方の光源に隣
接された受光部によって常に有効に受光される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案にかかる光学的再帰反射型位
置指示器（カーソル）の好適な実施例及び本カーソルを
用いた光学的二次元座標入力装置の実施例を詳細に説明
する。

第１図は本考案にかかる光学的再帰反射型カーソルの平
面図である。照準部材１は円筒軸２及び円筒面３を有す
る環形状又は円筒形状に形成されている。円筒面３に沿
って再帰反射層４が形成されている。この照準部材１は
その非有効外周部において支持部材５により支持されて
おり、与えられたXY座標面に対して照準部材の円筒軸を
垂直に保ちながら座標面上を移動できる様になってい
る。照準部材１の中央部には円筒軸が通る中心点P₀をXY
座標面上の指定入力すべき特定点に合わせる為のヘアク
ロスラインが設けられている。

ところで再帰反射層４は入射光線を再帰的に反射し逆進
させて入射光線の光源に指向させる機能を有する。第１
図に示す様に互いに距離Ｌだけ離間した一対の点光源P₁
及びP₂から二本のレーザビームが出射されているとす
る。点光源P₁から出射するレーザビームはカーソルの置
かれているＸ−Ｙ座標面に沿って反時計方向に一定角速
度で走査されている。走査中レーザビームはカーソルの
円筒面を周方向に横切り、円筒面上の再帰反射層４によ
り再帰逆進的に反射され入射光路と同一の光路を辿って
点光源に戻り受光検出される。同様にして、他の点光源
P₂から出射されたレーザビームもＸ−Ｙ座標面に沿って
時計方向に角的に走査され再帰反射層４により再帰的に
反射される。

さて三角測量法に基きヘアクロスラインの中心点P₀の二
次元座標を求める為には、中心点P₀と光源P₁を結ぶ光路
が基準線Ｌとなす角φ_１、及び中心点P₀と他の光源P₂を
結ぶ光路が基準線Ｌとなす角φ_２を決定する必要があ
る。第２図は、点光源P₁の位置において受光検出された
再帰反射レーザビーム光強度の分布を示すグラフであ
る。横軸に入射レーザビームの走査角をとってあり、レ
ーザビームがカーソル円筒面上の再帰反射層４を横切り
始めてから反射レーザビーム強度が増加し始め走査角が
φ_１となった時点で入反射光路はカーソルの中心点P₀と
光源P₁を結ぶ直線に一致する。この時入射レーザビーム
は再帰反射層４に垂直入射する為、再帰反射効率が最大
となる。従って、反射レーザビーム光強度がピークに至
った時点に基いて、走査角φ_１を決定する事ができる。
レーザビームがカーソル円筒面上の再帰反射層４を横切
り終った時点で反射レーザビーム光は受光されなくな
る。

第３図は第１図に示すカーソルを照準部材１の中心点P₀
と一方の光源P₁を結ぶ線を含む平面で切断した場合の断
面図である。図示する様に、支持部材５は座標板６に対
して摺動的に接する底面部及び該底面部に対して照準部
材１の円筒軸２が垂直になる様に照準部材１の非有効外
周面部を固定保持する為の固定部を有している。カーソ
ルの中心点P₀と点光源P₁を結ぶ光路に沿って進行してき
た入射レーザビーム７は、再帰反射層４により再帰的に
反射され同一光路を辿って光源に逆行していく。この場
合、再帰反射層４は、入射角の変動にかかわりなく、少
なくとも一部の入射光線を指向的に反射し同一光路を辿
って逆進させる機能を有する為、たとえ支持部材５を把
持する手元の振れあるいは座標板６の凹凸により、円筒
軸２が傾き再帰反射層４に対するレーザビームの入射角
が変動しても、再帰反射レーザビーム８は必ず光源を指
向する。なお、再帰反射層４の有する再帰反射効率には
一般に入射角度依存性があり（第２図参照）少なくとも
一部分の光量が再帰的に反射されれば十分である。

第４図は、第３図に示す再帰反射層４の部分拡大断面図
である。再帰反射層４は個々に光学的再帰反射効果を有
する再帰要素の集合体から構成されている。本実施例に
おいては再帰要素の集合体はカーソル円筒面に沿って高
密度に分散配置された無数の光屈折性微小球状体９より
構成されている。微小球状体９は例えば粒径数十ミクロ
ンの屈折率2.20ないし2.22を有するガラスビーズからな
る。本実施例においては、再帰反射層４は多層構造を有
し、微小球状体９を分散支持する為の透明樹脂表面層10
と、該表面層10の裏面に形成された光反射層11と、該光
反射層11をカーソル円筒面に接着する為の接着層12とか
ら構成されている。光反射層11はアルミニウムの真空蒸
着等により形成される。又再帰反射効率を高める為に、
微小球状体９は透明樹脂層10内において、高密度且つ規
則的に整列配置しても良い。

図示する様に、個々の光屈折性微小球状体９に入射した
入射光線７は、球状体９内において強い屈折を受け、光
反射層11上に収束される。収束光線はここで反射され再
び球状体９内において強い屈折を受け平行光線８となっ
て出射されていく。即ち、個々の球状体９が再帰反射機
能を有する為、反射層４全体としても円筒面全面に渡っ
て再帰効果を奏する事が可能となる。

第５図は再帰反射層の他の実施例を示す部分断面図であ
る。本例においては、再帰反射層４は光屈折性微小球状
体９が分散された塗布膜13から構成されている。球状体
９は例えば粒径数百ミクロンで屈折率が1.90ないし1.93
のガラスビーズからなる。このガラスビーズが分散され
た塗布液を直接照準部材１の円筒面に塗布し乾燥する事
により再帰反射膜４を形成する。

図示する様に個々の球状体９に入射した光線７は強い屈
折を受け球状体後部球面に収束される。ここで反射され
再び強い屈折を受けた後平行光線８となって出射され
る。出射光線８はそれ故強い指向性を有し、入射光線７
の光源へと逆進していく。

第６図は、光学的再帰反射型カーソルの他の実施例を示
す斜視図である。本実施例においては、照準部材１の円
筒面３に設けられた再帰反射層４は、円筒面３の周方向
に沿って巻かれた光学的線状体14により構成される。光
学的線状体14は例えば断面円形を有し、高屈折率ガラス
材料のガラスファイバーからなる。

第７図は、第６図に示す再帰反射層４の部分拡大断面図
である。図示する様に、断面円形を有する個々の線状体
14に入射した入射光線７は、強く屈折され、線状体14の
後部側面に収束され、ここで反射され、再び屈折を受け
た後平行光線８となって出射される。

次に本考案にかかるカーソルの使用方法を第１図に従っ
て説明する。先ず所定のXY平面上においてカーソルの支
持部材５を把持して、ヘアクロスラインを用いてカーソ
ルの中心点P₀を所望の入力指定すべき特定点に合わせ
る。

次にカーソルの中心点P₀を入力すべき座標点に合わせた
状態で、予め定められた距離Ｌだけ離間した一対の光源
P₁及びP₂から各々座標面に沿って角的に走査される入射
光線が発せられる。今一方の光源P₁から発した入射光線
がカーソルの再帰反射層４を周方向に横切った時、入射
光線は、再帰反射層４によって再帰的に反射され、反射
光線は平面的に見て入射光線と同一の光路を逆進し、光
源P₁に戻りここで受光検出される。そしてカーソルの中
心点P₀と光源P₁を結ぶ入反射光線光路と、一対の光源P₁
及びP₂を結ぶ基準線Ｌとのなす角φ_１が、受光検出され
た反射光線強度のピーク位置に基いて決定される。同様
にして、他の光線P₂に関しても、入反射光線が平面的に
見てカーソルの中心点P₀と光源P₂を結ぶ線に一致した時
における光路と、上記基準線とのなす角φ_２が決定され
る。これらの得られた角度数値φ_１及びφ_２と一対の光
源間の距離Ｌに基いて、カーソルの中心点P₀の座標が三
角測量法の原理により求められ、所望の座標点の入力が
実行される。

最後に第８図、第９図、第10図及び第11図を参照して本
考案にかかる光学的再帰反射型カーソルを用いた光学的
二次元座標入力装置の構成及び動作を説明する。

第８図は二次元座標入力装置の外観斜視図及び第９図は
その光学系配置図である。図において、17は光学系回路
収納部、20は入力板、30は二次元XY座標入力領域、110
は本考案の光学的再帰反射型カーソル又は位置指示器、
121,122はレーザ光源、123,124はハーフミラー、125,12
6は第１及び第２の回転ミラー、127,128は第１及び第２
の光センサである。なお、第８図に示す実施例において
は入力板の面積が比較的小さい為、入力板支持形式とな
っている。しかしながら座標入力装置はこの形式に限ら
れるものではなく、例えば自動車等のデザインを実寸法
で入力する場合には比較的大面積の入力板を床又は台上
に水平に配置しても良い。

前記レーザ光源121,122は、夫々半導体レーザにより構
成され、レーザ光源121から出射したレーザ光は、Ｘ軸
上に配設されたハーフミラー123を介して、XY平面の原
点P₁上に配設された第１の回転ミラー125の回転軸にXY
平面と平行に入射される様になっている。レーザ光源12
2から出射したレーザ光は、Ｘ軸上に配設されたハーフ
ミラー124を介して、第１の回転ミラー125と所定距離
Ｌ、例えば5mを隔ててＸ軸上P₂に配設された第２の回転
ミラー126の回転軸にXY平面と平行に入射される様にな
っている。又、第１及び第２の光センサ127,128は夫々
例えばシリコンのフォトダイオードからなる。第１の光
センサ127は、レーザ光源121から出射したレーザ光が第
１の回転ミラー125により、第１の回転ミラー125への入
射光と同一方向に反射されたレーザ光をハーフミラー12
3を介して検出できる位置に配設されている。第２の光
センサ128は、レーザ光源122から出射したレーザ光が第
２の回転ミラー126により、第２の回転ミラー126への入
射光と同一方向に反射されたレーザ光をハーフミラー12
4を介して検出できる位置に配設されている。

第10図は、二次元座標入力装置の電気系回路ブロック図
である。図において、131は第１の回転ミラー駆動部
で、第９図に示す第１の回転ミラー125を反時計回転方
向に等角速度ωで回転させる。さらに、第１の回転ミラ
ー125の鏡面の法線が、レーザ光源121からの入射光経路
と一致した時に、所定のパルス幅T_pwの論理“1"のパル
ス信号Ａを出力する。パルス信号Ａのパルス幅T_pwは、
第１の回転ミラー125が１回転するのに要する時間T_fよ
りも小さいものである。132は第２の回転ミラー駆動部
で、第９図に示す第２の回転ミラー126を時計回転方向
に等角速度ωで回転させる。さらに、第２の回転ミラー
126の鏡面の法線が、レーザ光源122からの入射光経路と
一致した時に、所定のパルス幅T_pwの論理“1"のパルス
信号Ｂを出力する。パルス信号Ｂのパルス幅T_pwは、第
２の回転ミラー126が１回転するのに要する時間T_fより
も小さいものである。

141,142はピーク検出回路で、夫々抵抗器及びオペアン
プにより同一に構成される。ピーク検出回路141は、第
１の光センサ127のエミッタから出力される光電流を電
圧に変換し、この電圧がピークレベルになった時に出力
信号を論理“1"にする。ピーク検出回路142は、第２の
光センサ128のエミッタから出力される光電流を電圧に
変換し、この電圧がピークレベルになった時に出力信号
を論理“1"にする。

143はクロック信号発生回路で、所定の周期T_ckのクロッ
ク信号CKを出力する。

144〜147はパルス整形回路で、夫々フリップフロップ及
び論理回路からなり、入力信号が論理“0"から論理“1"
に変化した事を検出して１クロックパルス幅のパルス信
号を出力する。パルス整形回路144は、第１の回転ミラ
ー駆動部131の出力信号Ａとクロック信号CKを入力して
信号Ｃを出力する。パルス整形回路145は、ピーク検出
回路141の出力信号とクロック信号CKを入力して信号Ｅ
を出力する。パルス整形回路146は、第２の回転ミラー
駆動部132の出力信号Ｂとクロック信号CKを入力して信
号Ｄを出力する。パルス整形回路147は、ピーク検出回
路142の出力信号とクロック信号CKを入力して、信号Ｆ
を出力する。

148,149はカウンタで、夫々クロック信号CKによりフリ
ーカウントしている。又、カウンタ148はパルス整形回
路144から出力されるパルス信号Ｃによりリセットさ
れ、カウンタ149はパルス整形回路146から出力されるパ
ルス信号Ｄによりリセットされる。

150は割込み信号発生回路で、フリップフロップ及び論
理回路から構成されパルス整形回路145,146の出力信号
E,F及びクロック信号CKを入力し、信号Ｅと信号Ｆの一
方のパルス信号が入力された後他方のパルス信号が入力
された時、又は２つのパルス信号が同時に入力された時
に割込み信号INTを論理“1"にして後述するCPU155に出
力する。又、CPU155から論理“1"のパルス状のリセット
信号Ｒを入力した時に割込み信号INTを論理“0"にす
る。

151,152はレジスタで、レジスタ151の入力はカウンタ14
8の出力に接続され、パルス整形回路145から出力される
パルス信号Ｅの前端でカウンタ148の出力データをラッ
チする。レジスタ152の入力はカウンタ149の出力に接続
され、パルス整形回路147から出力されるパルス信号Ｆ
の前端でカウンタ149の出力データをラッチする。153,1
54はトライステート出力型のレジスタで、レジスタ153
の入力はレジスタ151の出力に接続され、割込み信号INT
が論理“0"から論理“1"に変化した時に、レジスタ151
の出力データをラッチする。レジスタ154の入力はレジ
スタ152の出力に接続され、割込み信号INTが論理“0"か
ら論理“1"に変化した時に、レジスタ152の出力データ
をラッチする。

155はCPUで、データバスDBを介してレジスタ153,154の
出力に接続され、割込み信号INTが論理“1"になった時
に、レジスタ153,154に保持されているデータを入力す
る。又、データを入力した後、出力ポートP₁に論理“1"
のパルス状のリセット信号Ｒを出力する。

レーザビーム角度検出手段が、第１及び第２の回転ミラ
ー駆動部131,132、クロック信号発生回路143、パルス整
形回路144,146、カウンタ148,149により構成される。
又、座標値算出手段が、ピーク検出回路141,142、クロ
ック信号発生回路143、パルス整形回路145,147、割込み
信号発生回路150、レジスタ151〜154、CPU155及びCPUを
動作させる後述のプログラムにより構成される。

次に、前述の構成からなる二次元座標入力装置の動作を
第11図に示すプログラムフローチャートに基いて説明す
る。

前記位置指示器110により第９図に示すXY平面上の座標
入力対象の点Ｐの位置を入力する場合について説明す
る。位置指示器110をXY平面上で移動し、ヘアクロスラ
インの交点P₀を点Ｐに合わせる。

前記レーザ光源121から出射したレーザ光が、ハーフミ
ラー123を介して第１の回転ミラー125に入射角θ_１で入
射した時に、その反射光が位置指示器又はカーソル110
の円筒軸に向ったとすると、カーソルの再帰反射層で反
射されたレーザ光は第１の回転ミラー125とハーフミラ
ー123を介して第１の光センサ127に入射する。この時、
第１の光センサ127から出力される光電流がピークに達
し、ピーク検出回路141の出力信号が論理“1"になり、
パルス整形回路145からパルス信号Ｅが出力される。
又、レーザ光源122から出射したレーザ光は、ハーフミ
ラー124を介して第２の回転ミラー126に入射角θ_２で入
射し、その反射光がカーソル110の円筒軸に向ったとす
ると、カーソルの再帰反射層で反射されたレーザ光は第
２の回転ミラー126とハーフミラー124を介して第２の光
センサ128に入射する。この時、第２の光センサ128から
出力される光電流がピークに達し、ピーク検出回路142
の出力信号が論理“1"になり、パルス整形回路147から
パルス信号Ｆが出力される。

前記パルス信号Ｅにより、カウンタ148の出力データが
レジスタ151にラッチされ、第１の回転ミラー125へのレ
ーザ光の入射角θ_１を表わす角度データD₁として保持さ
れる。又、パルス信号Ｆにより、カウンタ149の出力デ
ータがレジスタ152にラッチされ、第２の回転ミラー126
へのレーザ光の入射角θ_２を表わす角度データD₂として
保持される。さらに、角度データD₁，D₂は、割込み信号
INTによりレジスタ153,154にラッチされる。

前記CPU155は、割込み信号INTが論理“1"であるか否か
を常に監視し（S₁）、割込み信号INTが論理“1"になっ
た時に、データバスDBを介してレジスタ153から角度デ
ータD₁を入力し（S₂）、レジスタ154から角度データD₂
を入力する（S₃）。次に、出力ポートP₁に論理“1"の信
号を所定時間出力し（S₄）、角度データD₁が０であるか
否かを判定する（S₅）。この判定の結果、角度データD₁
が０の時はS₁の処理に移行し、０でない時は角度データ
D₂が０であるか否かを判定する（S₆）。この判定の結
果、角度データD₂が０の時はS₁の処理に移行し、０でな
い時は、角度データD₁，D₂を用いて、第１の回転ミラー
125へのレーザ光の入射角θ_１と、第２の回転ミラー126
へのレーザ光の入射角θ_２を、次式により算出する
（S₇）。

θ_１＝２π・T_ck・D₁／T_f（ラジアン）…（１） θ_１＝２π・T_ck・D₂／T_f（ラジアン）…（２）ここで、T_ckはクロック信号CKの周期、T_fは第１及び第
２の回転ミラー125,126が１回転するのに要する時間
で、定数として予めプログラムに設定されている。

さらに、入射角θ_１，θ_２を夫々２倍する事により、第
１及び第２の回転ミラー125,126の夫々における入射光
と反射光との間の角度φ_１，φ_２を求める（S₈）。

φ_１＝２・θ_１………（３） φ_２＝２・θ_２………（４）次に、次式に基いて三角測量の原理により点ＰのＸ座標
値とＹ座標値を算出する（S₉）。

ｘ＝Ｌ・tanφ_２／（tanφ_１＋tanφ_２）…（５）ｙ＝Ｌ・tanφ_１・tanφ_２／（tanφ_１＋tanφ_２）…
（６）ここで、Ｌは第１の回転ミラー125と第２の回転ミラー1
26との間の距離で、定数として予めプログラムに設定さ
れている。

Ｘ座標値とＹ座標値を算出した後、S₁の処理に移行す
る。

なお本実施例においては第８図に示す様にカーソルは有
限の面積を有する入力板上に配置されている。しかしな
がら、原理的にカーソルは、レーザビームの届く範囲で
あれば、何ら制限なく使用でき、任意の水平面又は垂直
面に適用できる。又本実施例においては第９図に示す様
に光学系は回転ミラーやハーフミラー等で構成されてい
る。しかしながら、これは一例に過ぎず他にも種々の変
形が考えられ、特願昭63−270519号に開示されている。

〔考案の効果〕

以上説明した様に、本考案にかかる光学的再帰反射型カ
ーソルは照準部材の円筒面に光学的再帰反射層を形成し
た構造となっている為、照準部材の円筒面に入射する光
線は再帰反射層により反射された後、平面的に見て入射
光線と同一の光路に沿って逆進し光源に戻るので、レー
ザ光を用いる三角測量法に基いて二次元座標入力装置の
入力指示器に利用できる。

本考案にかかるカーソルは任意の入力座標板に適用で
き、又レーザ光線の及ぶ範囲において広範囲に入力座標
を指定できる。

又例えばカーソルの移動中カーソルの円筒軸が傾いたと
しても反射光線は入射光線と平行に逆進されるので連続
的三角測量が中断される惧れがない。

さらに、再帰反射層を安価なガラスビーズを用いて簡単
に形成する事ができ、カーソルの低コスト化及び小型軽
量化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的再帰反射型カーソルの平面図、第２図は
カーソルに反射されたレーザビームの光強度分布図、第
３図は第１図に示すカーソルの断面図、第４図は再帰反
射層の一実施例を示す拡大断面図、第５図は再帰反射層
の他の実施例を示す拡大断面図、第６図は光学的再帰反
射型カーソルの他の実施例を示す斜視図、第７図は第６
図に示すカーソルの再帰反射層の拡大断面図、第８図は
光学的再帰反射型カーソルを用いた光学的座標入力装置
の外観斜視図、第９図は同じく光学系配置図、第10図は
同じく電気系回路のブロック図、及び第11図は第10図に
示す電気系回路の動作を制御する為のプログラムチャー
トである。１…照準部材、２…円筒軸３…円筒面、４…再帰反射層５…支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−194019（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−153361（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】座標面に配置される位置指示器と、座標面
に沿って略平行に二本の入射光線を角走査する一対の離
間配置された光源部と、位置指示器から逆進した二本の
反射光線を受光して該位置指示器の位置を検出する受光
部とを有する光学的座標入力装置であって、前記位置指示器は、照準部材と再帰反射体と支持部材と
からなり、前記照準部材は円筒体からなり、その中心を通る円筒軸
は座標面に対して略垂直であり、指標としてのヘアクロ
スを円筒体の中心に設けてあり、円筒軸に対して同心的
な略真円の円筒面を有しており、前記再帰反射体は円筒面の外表面に設けられており、ヘ
アクロスと整合する円筒軸に対して垂直に入射光線が指
向した時該入射光線と同一の経路に沿って反射光線を再
帰逆進させ、且キャッツアイ効果を有しており円筒軸が
座標面に対してやや傾いた場合でも入射光線と同一方向
に反射光線を再帰逆進させ、前記支持部材は該照準部材を支持し座標面上を移動させ
る為に用いるものである光学的座標入力装置。
【請求項２】前記再帰反射体は、円筒面に沿って分散配
置された無数の光屈折性微小球状体を含む請求項１に記
載の光学的座標入力装置。
【請求項３】座標面に配置された照準部材と再帰反射体
と支持部材とからなり、座標面に沿って略平行に角走査
される二本の入射光線を再帰逆進して位置検出用の反射
光線に変換する位置指示器であって、前記照準部材は円筒体からなり、その中心を通る円筒軸
は座標面に対して略垂直であり、指標としてのヘアクロ
スを円筒体の中心に設けてあり、円筒軸に対して同心的
な略真円の円筒面を有しており、前記再帰反射体は円筒面の外表面に設けられており、ヘ
アクロスと整合する円筒軸に対して垂直に入射光線が指
向した時該入射光線と同一の経路に沿って反射光線を再
帰逆進させ、且つキャッツアイ効果を有しており円筒軸
が座標面に対してやや傾いた場合でも入射光線と同一方
向に反射光線を再帰逆進させ、前記支持部材は該照準部材を支持し座標面上を移動させ
るものである位置指示器。
【請求項４】該再帰反射体は、個々に光学的再帰反射効
果を有する再帰要素の集合体から構成されている請求項
３に記載の位置指示器。
【請求項５】該再帰要素の集合体は円筒面に沿って分散
配置された無数の光屈折性微小球状体よりなる請求項４
に記載の位置指示器。
【請求項６】該再帰要素の集合体は円筒面の周方向に沿
って配列された光学的線状体よりなる請求項４に記載の
位置指示器。
【請求項７】該再帰反射体は、光屈折性微小球状体を分
散支持する透明樹脂層と、該透明樹脂層の裏面に形成さ
れた光反射層と、該光反射層を円筒面に接着する為の接
着層からなる請求項５に記載の位置指示器。
【請求項８】該再帰反射体は、光屈折性微小球状体が分
散された塗布膜からなる請求項５に記載の位置指示器。