JPH08320207A

JPH08320207A - 座標入力装置および座標入力装置用発光体

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Publication number: JPH08320207A
Application number: JP12535495A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hotta; 宏之堀田; Keiji Fujimagari; 啓志藤曲
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】入力のための広い面積を必要とせず、安価で
あり、容易にしかも確実に入力可能な座標入力装置を提
供する。【構成】３個の１次元ＰＳＤ１〜３は、同一平面内に
設置されている。このとき、ＰＳＤ１とＰＳＤ２は、例
えばオフィスにおけるデスク等に平行に設置し、ＰＳＤ
３はそれらと垂直に設置することができる。各ＰＳＤ１
〜３には、それぞれに対応してスリット４〜６が設けら
れている。赤外ＬＥＤ７からの光は、スリット４〜６を
通過する際にそのスリット幅に制限され、それぞれＰＳ
Ｄ１〜３へ入射する。このとき、各スリット４〜６は、
それぞれ対応する１次元ＰＳＤの延在する方向に直交す
るように配置されているので、ＰＳＤ１〜３の一部のみ
が赤外光で照射される。ＰＳＤ１〜３の照射された位置
をそれぞれ検出し、演算することによって、赤外ＬＥＤ
７が存在する座標位置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、座標入力装置に関する
ものであり、特に、発光体の２次元または３次元の座標
を非接触で入力する座標入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のコンピュータなどの普及ととも
に、例えば、オフィスのデスク上や会議室において、そ
れらの機器の操作を行なう機会が増加している。このよ
うな機器を操作するため、座標入力やコマンドの選択、
指示入力などが必要となる。これらの操作を行なうにあ
たり、現状では、マウス、キーボード、またはタブレッ
トや、ディスプレィの画面をペンでなぞるライトペン等
が用いられている。利用者は、これらの複数のデバイス
を操作する必要があり、これらのデバイスを操作するた
めの面積がデスク上あるいは会議室のテーブル上に必要
となっている。しかし、多量の情報量を扱ったり、遠隔
地とのスムーズなコミュニケーションを行なうために
は、操作を極力簡単に、自由度を高くして、かつ少ない
操作面積でこれらを行なうための技術が不可欠となって
くる。望ましくは、ペンのような簡単なデバイスだけを
用いて、平面に限らず、空間中での操作によっても入力
したいという要望がある。

【０００３】一方、従来より種々の座標入力装置が開発
されている。例えば、平面上の座標入力を行なう装置と
しては、特開昭５５−５６２８５号公報，特開昭５６−
２９７７８号公報等に記載されているような専用のタブ
レットを用いる方式や、特開平１−２６９１１８号公報
等に記載されているようなペンの内部にレーザを内蔵し
た方式、あるいは特開平２−１４８２１３号公報等に記
載されているような加速度測定素子を内蔵する方式等が
ある。専用のタブレットを用いる方式では、上述のよう
にタブレットを設置する面積が必要となる。また、ペン
内部にレーザを内蔵した方式では、レーザの紙面からの
反射光を受光するため、紙面を載置する面積が必要とな
る。さらに、ペン内部に加速度測定素子を内蔵する方式
では、位置を計算するための複雑な処理が必要となる等
の問題がある。

【０００４】これらの方式のほか、発光素子を用いる座
標入力方法としては、例えば、実開平５−２５５２５号
公報に記載されているような２次元の半導体位置センサ
（以下、ＰＳＤと略す）とレンズを用いる方式がある。
しかし、この方法では、２次元のＰＳＤを用いており、
装置が高価であるという問題がある。

【０００５】さらに、３次元空間での座標入力または形
状測定に関する従来の技術としては、例えば、特開平３
−２５５９１０号公報等に記載されているようなペンに
付けたＬＥＤの動きを複数台のカメラで認識する方式が
ある。しかし、複数台のカメラを設けることは、装置が
大型化してしまい、狭いデスク上や会議室のテーブル上
に配置するには不向きである。また、カメラ自体が高価
であり、装置のコストが高くなるという問題もある。別
の技術として、特開平３−１５０６２３号公報等に記載
されているように複数の２次元ＰＳＤとピンホールを用
いる方式もあるが、上述のように２次元ＰＳＤは高価で
ある。また、設置方法によっては外乱光の影響を避けき
れず、入力が不能となる場合もある。さらに別の技術と
して、例えば、特開昭５４−１１６２５８号公報等に記
載されているように、１次元ＣＣＤを互いに直交方向に
対向させる方式がある。この方式では、１次元ＣＣＤを
配置する位置が限られてしまうため、もともとの用途で
ある場所に制限を受けない計測装置においては有効であ
るが、狭いデスク上に配置する場合には不向きである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、入力のための広い面積を必
要とせず、安価であり、容易にしかも確実に入力可能な
座標入力装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光体の座標
を非接触で入力する座標入力装置において、略同一平面
内に設置された複数の１次元光電変換素子と、該１次元
光電変換素子のそれぞれに対応して設けられ前記１次元
光電変換素子の延在する方向に対してねじれの方向に前
記１次元光電変換素子への入射光を制限する複数の入射
光制限手段と、該１次元光電変換素子の出力に基づき座
標を演算する演算手段を備えることを特徴とするもので
ある。ここで、１次元光電変換素子は、請求項２に記載
の発明のように３つ設け、少なくともそのうちの１つは
他の１次元光電変換素子に対してほぼ垂直に配置した構
成とすることができる。また、複数の入射光制限手段
は、請求項３に記載の発明のように、スリット状の開口
を有するスリット部材で構成し、このスリット部材の開
口が延在する方向と、対応する１次元光電変換素子の延
在する方向とが、互いに直交するように構成することが
できる。さらに、請求項４に記載の発明のように、１次
元光電変換素子に対応して、発光体が発する光の波長を
選択的に透過するフィルタを設けることができる。

【０００８】上述の座標入力装置に用いられる発光体と
しては、請求項５に記載の発明のように、赤外光を発光
する発光部を有する構成とすることができる。また、請
求項６に記載の発明のように、略環状のユニットで構成
される発光部を有し、その発光部の中心軸の上下方向へ
の光の洩れを減少させるための反射手段または遮光手段
を備える構成とすることができる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、発光体から発した光を、入射
光制限手段を介して複数の１次元の光電変換素子に光点
の位置として照射し、各１次元光電変換素子に照射され
た交点の位置から座標を演算して得る。これによって、
座標を入力することができる。１次元光電変換素子を用
いているので、低コストで装置を実現することができ
る。このとき、複数の１次元光電変換素子を略同一平面
内に配置する。これによって、例えば、デスクの前方に
すべての１次元光電変換素子を配置することができ、デ
スク上での場所をとらず、また発光体と１次元光電変換
素子の間に手がはいって影になることも避けられ、良好
な座標入力を行なうことができる。また、デスク上や会
議室など、オフィスでの任意の平面および空間で、手書
き文字の読み取りや、コマンドの入力、指示入力を可能
にし、多量の情報を扱ったり、スムーズなコミュニケー
ションを実現することができる。また、請求項２に記載
の発明のように、１次元光電変換素子を３つ用い、少な
くともそのうちの１つは他の１次元光電変換素子に対し
てほぼ垂直に配置することによって、３次元の座標を入
力することができる。

【００１０】複数の入射光制限手段としては、種々の構
成を用いることができるが、その一つとして、請求項３
に記載の発明のように、スリット状の開口を有するスリ
ット部材で構成することができる。スリット部材は１次
元光電変換素子の前面に設ければよく、場所をとらず、
１次元光電変換素子と一体に構成することも可能であ
る。このスリット部材の開口が延在する方向は、対応す
る１次元光電変換素子の延在する方向に対してねじれの
方向であればよいが、特に、互いに直交させることによ
り、最も細かい分解能を得ることができる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明のように、１
次元光電変換素子に対応して、発光体が発する光の波長
を選択的に透過するフィルタを設けることができる。こ
のフィルタによって外乱光の影響を除去することがで
き、高精度の読み取りを可能にすることができる。

【００１２】さらに、請求項５に記載の発明のように、
上述の座標入力装置に用いられる発光体としては、赤外
光を発光する構成とすることができる。これによって、
座標入力装置側で、通常の可視光などの外乱光の影響を
除去することができる。このとき、座標入力装置におい
ては、請求項４に記載の発明のように、フィルタを用
い、そのフィルタとして赤外光を透過するものを用いれ
ば、一層有効である。あるいは、１次元光電変換素子と
して、赤外光に感度のピークを有するものを用いても、
一層の効果を得ることができる。さらに、請求項６に記
載の発明のように、略環状のユニットで構成される発光
部を有する構成とし、反射手段または遮光手段を設ける
ことによって、発光体の向きによらずに座標入力できる
とともに、不要な光の洩れを減少させ、効率よく発光光
を座標入力装置の１次元光電変換素子へ入射させること
ができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の座標入力装置の一実施例を
示す基本構成図である。図中、１〜３はＰＳＤ、４〜６
はスリット、７は赤外ＬＥＤである。３個のＰＳＤ１〜
３は、ともに１次元のＰＳＤであり、同一平面内に設置
されている。このとき、ＰＳＤ１とＰＳＤ２は、例え
ば、オフィスにおけるデスク等に平行に設置し、ＰＳＤ
３はそれらと垂直に設置することができる。各ＰＳＤ１
〜３には、それぞれに対応してスリット４〜６が設けら
れている。各スリット４〜６は、それぞれ対応する１次
元ＰＳＤの延在する方向に直交するように配置されてい
る。この３個のスリット４〜６も、スリット同士で同一
平面内に設置することができる。赤外ＬＥＤ７は、例え
ば後述するペン先等に設けられ、赤外光を発光する。

【００１４】以下、本発明の座標入力装置の一実施例に
おける座標検出の動作について説明する。赤外ＬＥＤ７
から放射される赤外光は、スリット４〜６を通過する際
にそのスリット幅に制限され、それぞれＰＳＤ１〜３へ
入射する。このときスリット光は、ＰＳＤ１〜３の延在
する方向と直交しているので、ＰＳＤ１〜３の一部のみ
を照射する。ＰＳＤ１〜３のスリット光で照射された位
置をそれぞれ検出し、演算することによって、赤外ＬＥ
Ｄ７が存在する座標位置を得ることができる。以下の説
明では、ＰＳＤ１，２の延在する方向をｘ軸、ＰＳＤ３
の延在する方向をｚ軸、ｘ軸およびｚ軸に直交する方向
をｙ軸として、３次元の座標位置を得るものとする。

【００１５】図２は、ＰＳＤ１，ＰＳＤ２によるｘ−ｙ
平面の位置検出の説明図である。図２（Ａ）は斜視図、
図２（Ｂ）は平面図である。図２（Ｂ）に示すように、
スリット１，２とＰＳＤ１，２との間隔をｄ、スリット
１とスリット２の間隔をＬとし、スリット１の座標を
（０，０）、スリット２の座標を（０，Ｌ）、赤外ＬＥ
Ｄ７の座標を（ｘ，ｙ）とする。さらに、この状態で赤
外ＬＥＤ７からの赤外光は、ＰＳＤ１のｄ１およびＰＳ
Ｄ２のｄ２の位置に照射しているものとする。このと
き、３角形の相似より、次式が成り立つ。ｄ１／ｄ＝ｘ／ｙ …（１）ｄ２／ｄ＝（ｘ−Ｌ）／ｙ …（２）（１）式より、ｙ＝ｘ・ｄ／ｄ１これを（２）式に代入してｄ２／ｄ＝（ｘ−Ｌ）・ｄ１／ｄ／ｘこれより、ｘ＝ｄ１・Ｌ／（ｄ１−ｄ２） …（３）ｙ＝ｄ・Ｌ／（ｄ１−ｄ２） …（４）が得られる。

【００１６】図３は、ＰＳＤ３によるｚ軸の位置検出に
関する説明図である。図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）
は平面図である。図３（Ｂ）に示すように、スリット３
とＰＳＤ３との間隔をｄ、スリット３の座標を（０，
０）、赤外ＬＥＤ７の座標を（ｘ，ｙ）とし、赤外ＬＥ
Ｄ７からの赤外光がＰＳＤ３のｄ３の位置に照射してい
るものとする。このとき、３角形の相似より、次式が成
り立つ。ｄ３／ｄ＝ｚ／ｙ …（５）（５）式より、ｚ＝ｙ・ｄ３／ｄこれに上述の（４）式を代入し、ｚ＝ｄ３・Ｌ／（ｄ１−ｄ２） …（６）が得られる。

【００１７】以上より、（３），（４），（６）式を用
いることによって、ＰＳＤ１〜３で検出される赤外光の
位置ｄ１，ｄ２，ｄ３の値に応じて、ｘ，ｙ，ｚの座標
を求めることができる。このように、略同一平面内に配
置した３つの１次元ＰＳＤによって、３次元座標を入力
することができる。従来の例えば、特開昭５４−１１６
２５８号公報に記載されているような１次元センサをそ
れぞれ直交させて配置する場合にくらべ、装置を非常に
小型化して一体化できる。また、座標を得る演算も、上
述のように非常に簡単な式を用いるだけであるため、高
速に座標値を得ることができる。さらに、１次元ＰＳＤ
は安価であり、低コストで座標入力装置を提供すること
ができる。ちなみに、現在、２次元ＰＳＤやカメラでは
２０万円程度は必要であるが、１次元ＰＳＤは約３００
０円であるため、これを３個使用し、システム全体を考
慮しても、およそ１万円程度である。

【００１８】上述の構成において、発光体として赤外Ｌ
ＥＤ７を用いているが、この赤外ＬＥＤ７からの赤外光
を良好に検出するため、各ＰＳＤ１〜３は、赤外領域で
感度が最も高くなるものを用いるとよい。その場合、例
えば、可視光など、他の外乱光を除去し、発光体からの
光のみを検出することができ、誤検出などを防止するこ
とができる。なお、発光体が放射する光は赤外光に限ら
ず、他の波長の光でもよく、ＰＳＤ１〜３は、発光体が
放射する光に応じた感度を有するものを選択することが
できる。

【００１９】また、各ＰＳＤ１〜３に対応してフィルタ
を設け、特定の波長の光のみをＰＳＤ１〜３で受光する
ように構成することができる。図１に示した例では、赤
外ＬＥＤ７を用いているので、赤外光を透過させ、他の
光、特に可視光を除去するようなフィルタを用いること
によって、ＰＳＤ１〜３は赤外光のみを受光することが
でき、外乱光に影響されずに座標の検出を行なうことが
できる。もちろん、他の波長の光を用いる場合には、用
いる光の波長に応じたフィルタを設ければよい。

【００２０】さらに、スリット４〜６は、赤外ＬＥＤ７
から周囲に放出される光を制限する役割を有しているだ
けであるので、このような機能を有する他の手段で代替
可能である。例えば、スリット幅と同様の幅のミラーを
設け、反射光がＰＳＤ１〜３に入射するように構成して
もよい。この場合、ＰＳＤ１〜３は、ミラーからの反射
光が受光できる位置に適宜配置される。

【００２１】上述の例では、ＰＳＤ１〜３は、略同一平
面内としているが、原理的にはこれに限らない。例え
ば、各ＰＳＤ１〜３が利用者の手元を囲むように、ある
程度の角度を有して配置されてもよい。しかし、この場
合には、座標系の変換など、ある程度複雑な演算が必要
になる。また、ＰＳＤ１〜３のうち、２つを用いて２次
元座標の入力装置として用いることも可能である。さら
に、ＰＳＤ１〜３は、例えば、１次元ＣＣＤセンサな
ど、種々の１次元光電変換素子を用いることができる。

【００２２】図１に示した構成の具体的な数値の一例を
以下に示す。ここでは、フィルタを付加した構成につい
て示している。赤外ＬＥＤ：ＳＩＲ−５６８３ＳＴ（ローム製）発光出力：１６ｍＷ遮断周波数：１２ＭＨｚ半値角： ±１５度赤外透過フィルタ：８００ｎｍ以下をカット（ジオ
マティク製）スリット：幅１ｍｍ１次元ＰＳＤ：Ｓ５７３０（浜松ホトニクス製）受光面：０．７×２４ｍｍ分解能：０．４μｍ／２４ｍｍ（＝１／６０００
０）感度：０．５８Ａ／Ｗスリット〜１次元ＰＳＤ間距離ｄ：１０ｍｍこの構成によって、赤外ＬＥＤ７の出力と半値角とスリ
ット４〜６の幅と１次元ＰＳＤ１〜３の感度より、赤外
ＬＥＤ〜スリット間の距離が９．４ｍまでの場合におけ
る位置検出が可能であることが求まる。また、その分解
能は、１次元ＰＳＤ間の距離とｘ，ｙの設定によって、
赤外ＬＥＤ〜スリット間の距離が９．４ｍの場合でも、
約１ｍｍという高分解能であることが確認されている。
そのため、例えばオフィスにおいて、細かな文字の入力
も可能である。また、オフィスや家庭に限らず、幅広
く、高解像度の座標入力に応用できる。

【００２３】図４は、本発明の座標入力装置用発光体の
一実施例を示す概略断面図である。図中、１１はペン筺
体、１２はペン軸、１３は赤外ＬＥＤユニット、１４は
遮光層、１５，１６はスイッチである。ここでは、通常
用いられるボールペンまたはシャープペンに発光部を設
けた構成を示している。ペン筺体１１の先端部、すなわ
ちペン先には、環状に配置した赤外ＬＥＤユニット１３
が取付けられている。この赤外ＬＥＤユニット１３は、
図示しないペン内部の電池で発光させることができる。
一般に、ＰＳＤで光点を検出する場合は、その光点の重
心の位置が検出されるので、赤外ＬＥＤを環状に配置す
ることにより、ペンの持ち方を変えても光点の重心が変
わらず、高精度の位置検出が可能となる。

【００２４】ペンの先端には、遮光層１４が設けられて
いる。この遮光層１４によって、ペンの先へ洩れた光が
紙などのシート類から反射することによる外乱光を防ぐ
ことができる。また、この遮光層１４の赤外ＬＥＤユニ
ット１３側には、反射層を設け、赤外ＬＥＤユニット１
３の発光光が効率よくＰＳＤへ向かうように構成するこ
とができる。

【００２５】スイッチ１５，１６は、赤外ＬＥＤユニッ
ト１３の発光−停止を切り替えるものである。ボールペ
ンまたはシャープペンは、通常、そのペン軸１２の先端
を出し入れできる構造となっているものが多い。この先
端の出し入れに連動するようにスイッチ１５を設けるこ
とができる。ペン軸１２の先端を突出させたとき、赤外
ＬＥＤユニット１３が発光するように構成すれば、筆記
を行なっている間、ペンを動かした軌跡が順次座標とし
て入力されることになる。不要なときにはペン軸１２を
戻し、赤外ＬＥＤユニット１３を消灯させることによっ
て、不要な電池の消耗を防ぐことができる。

【００２６】また、ペン先の圧力変化または移動量を検
出するスイッチ１６を設けることも可能である。このス
イッチ１６によれば、実際にペンを紙などのシート類に
押しつけている時の軌跡のみを検出することが可能とな
り、筆跡のみを入力することが可能になる。すなわち、
紙などのシート類に描いた線がそのまま入力されること
になる。さらに、この両者のスイッチを組み合わせれ
ば、筆跡のみ、軌跡の検出のみ、筆跡と軌跡の同時検
出、の３つのモードを選択できる。

【００２７】図４に示した例では、赤外ＬＥＤユニット
７で発光した光をそのまま周囲に放射しているが、例え
ば、光ファイバー等を用いて、光点をペン先へより近似
させ留ことができる。また、赤外光に代えて、他の波長
の光とすることも可能である。

【００２８】さらに、赤外ＬＥＤユニットを複数個設け
て特定の順で点灯させたり、または、振幅変調、周波数
変調、位相変調などを行ない、複数のペンの区別をした
り、さらには、ペンにキースイッチを付加し、これを操
作して信号を伝達することも可能である。赤外ＬＥＤの
変調と赤外透過フィルタをともに用いることによって、
外乱光による影響を除去することができ、外乱光の下で
も位置検出が可能となる。

【００２９】図４に示した例では、ボールペンやシャー
プペンと同様の構成の発光体を示したが、これに限ら
ず、例えば、紙などのシート類に実際に筆記する必要が
なければ、ペンライトと同様の構成であってもよい。ま
た、発光部を指などに取り付け、指の指示を入力するよ
うに構成することもできる。

【００３０】図５は、本発明の座標入力装置のデスク上
への応用例を示す斜視図である。図中、２１はＰＳＤユ
ニット、２２はペン、２３はディスプレイ、２４はキー
ボード、２５はデスク、２６，２７は仮想平面である。
デスク２５上には、ディスプレイ２３、キーボード２４
などが載置されている。ＰＳＤユニット２１は、本発明
の座標入力装置であって、例えば、図１に示すように、
ＰＳＤおよびスリットなどが組み込まれている。上述し
た具体例のように、ＰＳＤ等の構成要素は小型であるの
で、ＰＳＤユニット２１も小型に構成でき、ここではデ
ィスプレイ２３の上部に取り付けてある。もちろん、他
の場所に設けてもよい。ペン２２は、例えば、図４に示
したような発光体である。

【００３１】図５（Ａ）に示した構成では、デスク２５
上に仮想平面２６を設けている。この仮想平面２６上で
ペン２２を動かすことによって、手書きの文字・図形の
入力や、コマンドの入力、あるいは指示入力を行なうこ
とができる。この場合、ＰＳＤユニット２１は、例え
ば、４０×４０×４０ｃｍ程度の空間を検出領域とする
ように構成すればよい。

【００３２】仮想平面２６は、ＰＳＤユニット２１によ
って検出可能な広範囲の３次元の空間の一部であり、単
に仮想的な平面として仮定し、認識しているに過ぎな
い。そのため、どのような位置に仮想平面を設定しても
よい。例えば、キーボード２４の上の空間を仮想平面と
することもでき、その場合には、入力するためのスペー
スをデスク２５上に設ける必要はない。また、図５
（Ｂ）では、仮想平面２７をデスク２５に垂直な面とし
て設定している。このように、デスク２５に平行な面だ
けでなく、どのような面でも仮想平面として設定するこ
とができる。さらに、図５（Ｂ）では、仮想平面２６，
２７の相異なる２つの仮想平面を設定している。この場
合には、ＰＳＤユニット２１は、例えば、１００×４０
×４０ｃｍ程度の空間を検出領域とするように構成すれ
ばよい。このように、仮想平面は、ＰＳＤユニット２１
が検出可能な３次元空間内であれば、種々の態様で任意
の空間位置に任意個数だけ設定することが可能である。
もちろん、ＰＳＤユニット２１は３次元座標が入力でき
るのであるから、そのまま３次元の座標入力装置として
用いることもできる。

【００３３】図６は、本発明の座標入力装置の会議室へ
の応用例を示す斜視図である。図中、図５と同様の部分
には同じ符号を付してある。２８はテーブルである。こ
の会議室では、正面に大型のディスプレイ２３が設けら
れ、テーブル２８に複数人の出席者が着席する。ＰＳＤ
ユニット２１が会議室の天井に設けられており、会議の
出席者各自の目前に仮想平面２６を設定している。これ
らの仮想平面２６は、出席者ごとに別の仮想平面２６を
設定することができる。この例では、ＰＳＤユニット２
１は、例えば、７×７×３ｍ程度の空間を検出領域とす
るように構成すればよい。会議の出席者は、ペン２２で
目前の仮想平面２６に筆記することによって、例えば、
その筆記を大型のディスプレイ２３に反映させることが
できる。これによって、従来、プレゼンター以外の人
の、発表資料への書き込みや指示が困難であった状況か
ら、会議室の任意の場所から出席者が自由に発表資料に
コメント、質問などを書き加えることが可能となり、会
議時間の有効利用及びコミュニケーションの円滑化を実
現することができる。

【００３４】また、ある出席者の位置で発光体を明滅さ
せることによって、情報の伝送を行なうことも可能であ
る。このとき、明滅する発光体の位置によって、出席者
の誰から送信された情報かを知ることができる。

【００３５】図７は、本発明の座標入力装置のペン入力
型コンピュータへの応用例を示す斜視図である。図中、
図５と同様の部分には同じ符号を付してある。２９はペ
ン入力型コンピュータである。本発明の座標入力装置
は、上述のように小型に構成することが可能であるの
で、例えば、ペン入力タイプの小型のコンピュータにも
組み込むことができる。図７では、ペン入力型コンピュ
ータ２９の１側辺にＰＳＤユニット２１を配し、ＰＳＤ
ユニット２１を配した面を仮想平面２６として設定して
いる。ペン２２は、ペン入力型コンピュータ２９の入力
に用いていたペンと兼用することが可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、入力のための広い面積を必要とせず、安価で
あり、容易にしかも確実に入力可能な座標入力装置を提
供することができる。この座標入力装置を用いることに
よって、例えば、オフィスのデスク上や会議室等におい
て、コンピュータの画面上への手書き入力、ポインティ
ング及びコマンドの入力等の作業を、より高解像度で、
任意の平面上及び空間で、リアルタイムで行なうことが
できる。そのため、個人の業務に限らず、グループウェ
アを含めた、創造の支援に貢献することができる。

【００３７】さらに、会議室のような広い空間において
も、また、外乱光のもとでも使用することができるの
で、デスク上のマウスの代替品という範囲にとどまら
ず、幅広い用途に用い、３次元位置検出が可能となる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の座標入力装置の一実施例を示す基本
構成図である。

【図２】ＰＳＤ１，ＰＳＤ２によるｘ−ｙ平面の位置
検出の説明図である。

【図３】ＰＳＤ３によるｚ軸の位置検出に関する説明
図である。

【図４】本発明の座標入力装置用発光体の一実施例を
示す概略断面図である。

【図５】本発明の座標入力装置のデスク上への応用例
を示す斜視図である。

【図６】本発明の座標入力装置の会議室への応用例を
示す斜視図である。

【図７】本発明の座標入力装置のペン入力型コンピュ
ータへの応用例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１〜３…ＰＳＤ、４〜６…スリット、７…赤外ＬＥＤ、
１１…ペン筺体、１２…ペン軸、１３…赤外ＬＥＤユニ
ット、１４…遮光層、１５，１６…スイッチ、２１…Ｐ
ＳＤユニット、２２…ペン、２３…ディスプレイ、２４
…キーボード、２５…デスク、２６，２７…仮想平面、
２８…テーブル、２９…ペン入力型コンピュータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光体の座標を非接触で入力する座標入
力装置において、略同一平面内に設置された複数の１次
元光電変換素子と、該１次元光電変換素子のそれぞれに
対応して設けられ前記１次元光電変換素子の延在する方
向に対してねじれの方向に前記１次元光電変換素子への
入射光を制限する複数の入射光制限手段と、該１次元光
電変換素子の出力に基づき座標を演算する演算手段を備
えることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】前記１次元光電変換素子は、３つ存在
し、少なくともそのうちの１つは他の１次元光電変換素
子に対してほぼ垂直に配置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。
【請求項３】複数の前記入射光制限手段は、スリット
状の開口を有するスリット部材で構成されており、前記
１次元光電変換素子の延在する方向と該１次元光電変換
素子に対応する前記スリット部材の前記開口が延在する
方向は、互いに直交していることを特徴とする請求項１
または２に記載の座標入力装置。
【請求項４】前記１次元光電変換素子に対応して前記
発光体が発する光の波長を選択的に透過するフィルタを
設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
項に記載の座標入力装置。
【請求項５】赤外光を発光する発光部を有することを
特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の座
標入力装置に用いられる座標入力装置用発光体。
【請求項６】略環状のユニットで構成される発光部を
有し、該発光部の中心軸の上下方向への光の洩れを減少
させるための反射手段または遮光手段を備えていること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の座
標入力装置に用いられる座標入力装置用発光体。