JPH0934642A - 座標指示デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直に立つ表示画面に対しても、所望の座標
位置を容易に指し示すことができ、かつ、予め、座標指
示機能が組み込まれていない表示装置に対しても、座標
指示機能を付与することのできる座標指示デバイスを提
供する。 【解決手段】 この座標指示デバイスは、座標指示機能
が組み込まれていないＣＲＴディスプレイ装置１に外設
されて、表示画面１１上に表示されたアイコン１２等を
指し示して、コンピュータに指示を与える入力装置であ
り、表示画面１１の走査開始点を通過する光スポット
（電子ビーム）を検出して、基準位置検出信号Ｓａを出
力する基準位置検出部２と、指先で指示された表示画面
１１上の座標位置を通過する光スポットを検出して、座
標位置検出信号Ｓｂを出力する指キャップ３２型の座標
位置検出部３と、両位置検出信号の到来時間差から指示
された位置の座標値を算出する信号処理部４とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】この発明は、光スポットで平
面を水平走査及び垂直走査することにより表示画面を形
成するＣＲＴディスプレイ装置等の表示装置において、
人によって指示された表示画面上の座標位置を算出し、
コンピュータに伝える座標指示デバイスに関する。

【０００１】

【従来の技術】ＣＲＴディスプレイ装置では、走査回路
に走査信号を発生させて、陰極線管の蛍光面を電子ビー
ムで水平走査及び垂直走査すると、この走査に伴って、
光スポットが動いて表示画面を形成する。従来から、こ
のようなＣＲＴディスプレイ装置の表示画面上の座標位
置を指定し、パソコンやワークステーション等のデータ
処理装置（以下、単に、コンピュータという）に指示を
与える指示装置として、ライトペンが知られている。こ
のライトペンは、特開平１−１７５６２２号公報や特開
平２−２９７２１１号公報等に記載されているように、
そのペン先に光センサを備えて構成されたもので、ペン
先で表示画面上の所望の座標位置を押圧して直接指示す
ることにより、その座標位置を通過する電子ビーム（光
スポット）の走査タイミングを捕らえ、座標位置検出信
号を出力する。信号処理回路では、この座標位置検出信
号と走査回路から供給される走査開始信号との到来時間
差に基づいて、ライトペンのペン先によって指示された
表示画面上の座標位置を算出する。ところで、ライトペ
ンは、筆記具等のペンと略同形状で、親指と人差し指と
中指との３つの指で握る点でも同じであるので、表示画
面が、例えば書物やノート等のように、机の平面上から
上方を向く場合には、容易にかつ正確に表示画面上の任
意の座標位置を指し示すことができる。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デスク
トップ型コンピュータに接続される表示装置に多く見受
けられるように、机の上に垂直に立つ表示画面上の所望
の座標位置をライトペンのペン先で指し示す操作は、手
首を大きく反らして不安定な姿勢となるため、手の動き
に熟練を必要とし、肩が凝る作業である。また、従来の
ライトペンは、当初から表示装置に組み込まれることを
前提として、ペン先（光センサ）から出力される座標位
置検出信号と走査回路から供給される走査開始信号との
到来時間差に基づいて、ペン先で指示した表示画面上の
座標位置を算出する構成となっているため、座標指示機
能が組み込まれていない表示装置に後からライトペンを
組み込むのは困難であった。また、大型スクリーンの前
方（操作者側）から投射する方式の光走査型プロジェク
タに対しては、ライトペンのペン先で表示画面上の任意
の座標位置を指し示しても、光の走査光を捕らえること
はできないという難点があった。加えて、従来のライト
ペンでは、ペン先から信号処理回路までの伝送距離が異
なれば、ペン先（光センサ）から出力される座標位置検
出信号と走査回路から供給される走査開始信号との到来
時間差の上に伝送距離の長短に起因する誤差成分がのる
ので、高い座標位置検出精度が得られないという問題が
ある。このため、ライトペン（座標位置検出部）から信
号処理部へ特に、無線で伝える場合、表示画面上の例え
ば、右上の位置と、左下の位置と、中央の位置との間で
伝送距離が異なるので、この種の座標検出デバイスに無
線手段は使えないという問題もあった。

【０００３】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、光スポットで平面を水平走査及び垂直走査する
ことにより表示画面を形成する表示装置において、特
に、垂直に立つ表示画面に対しても、所望の座標位置を
容易に指し示すことができ、かつ、予め、座標指示機能
が組み込まれていない表示装置に対しても、表示画面上
に表示された絵や文字を指し示す座標指示機能を付与す
ることのできる座標指示デバイスを提供することを目的
としている。

【０００４】また、この発明は、大型スクリーンの前方
（操作者側）から投射する方式の光走査型プロジェクタ
の表示画面上の所望の座標位置を指示することのできる
座標指示デバイスを提供することも目的としている。さ
らにまた、この発明は、座標位置検出信号の上に"伝送
距離の長短に起因する誤差成分"がのるのを防止でき
る、したがって、ワイヤレスで座標位置検出信号を送信
できる座標指示デバイスを提供することも目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、光スポットで平面を水平に
及び垂直に走査して表示画面が形成される表示装置に外
設されて使用される座標指示デバイスであって、上記表
示画面上の所定の基準点に受光面を向けて取り付けられ
る第１の光センサを有し、該第１の光センサが上記基準
点を通過する光スポットを感知すると、基準位置検出信
号を出力する基準位置検出部と、人の手の指先にはめら
れる指キャップと、該指キャップに取り付けられた第２
の光センサを有し、該第２の光センサが、当該指キャッ
プで指示された上記表示画面上の任意の座標位置を通過
する光スポットを感知すると、座標位置検出信号を出力
する座標位置検出部と、上記基準位置検出部から出力さ
れる基準位置検出信号と上記座標位置検出部から出力さ
れる座標位置検出信号とを受けて、両位置検出信号の到
来時間差から表示画面上の上記座標位置を算出する信号
処理部とを備えてなることを特徴としている。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、光スポット
で平面を水平に及び垂直に走査して形成される表示画面
を大型スクリーンに前方から投射する方式の前面投射型
表示装置に外設されて使用される座標指示デバイスであ
って、表示画面上の所定の基準点が投射される上記スク
リーン上の基準点投射点に、受光面を上記基準点に向け
て、取り付けられる第１の光センサを有し、該第１の光
センサが上記基準点を通過する光スポットを感知する
と、基準位置検出信号を出力する基準位置検出部と、人
の手の指先又は説明指示棒の先端にはめられる指示キャ
ップと、該指示キャップの背面側に取り付けられた第２
の光センサを有し、該第２の光センサが、当該指示キャ
ップの前面で指示された上記表示画面上の任意の座標位
置を通過する光スポットを感知すると、座標位置検出信
号を出力する座標位置検出部と、基準位置検出部から出
力される基準位置検出信号と上記座標位置検出部から出
力される座標位置検出信号とを受けて、両位置検出信号
の到来時間差から表示画面上の上記座標位置を算出する
信号処理部とを備えてなることを特徴としている。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、光スポット
で平面を水平に及び垂直に走査して表示画面が形成され
る表示装置に外設されて使用される座標指示デバイスで
あって、上記表示画面上の所定の基準点に受光面を向け
て取り付けられる第１の光センサ及び第１の計時手段を
有し、該第１の光センサが上記基準点を通過する光スポ
ットを感知すると、上記第１の計時手段は、上記光スポ
ットの上記基準点通過時刻を出力する基準位置検出部
と、人の手の指先にはめられる指キャップと、該指キャ
ップに取り付けられた第２の光センサ及び第２の計時手
段を有し、該第２の光センサが、当該指キャップで指示
された上記表示画面上の任意の座標位置を通過する光ス
ポットを感知すると、上記第２の計時手段は、上記光ス
ポットの上記座標位置通過時刻を出力する座標位置検出
部と、使用開始に当たって、上記第１及び第２の計時手
段の時刻を合わせるための同時リセット手段と、上記基
準位置検出部から供給される基準点通過時刻と上記座標
位置通過時刻から供給される座標位置検出信号とに基づ
いて、表示画面上の上記座標位置を算出する信号処理部
とを備えてなることを特徴としている。

【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の座標指示デバイスであって、上記信号処
理部は、デバイスの初期化の第１操作として上記基準位
置検出部の第１の光センサを上記表示画面内の走査開始
点に置き、かつ上記座標位置検出部の第２の光センサを
上記表示画面内の走査終了点に置いて、略垂直帰線期間
を計測した際に当該計測結果を保持する垂直帰線期間保
持手段と、有効な表示画面を形成する有効水平走査本数
を読み込むための水平走査本数設定手段を備えてなるこ
とを特徴としている。

【０００９】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の座標指示デバイスであって、上記基準点
は、上記表示画面上の走査開始点又はその近傍に設定さ
れることを特徴としている。

【００１０】また、請求項６記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の座標指示デバイスであって、上記基準位
置検出信号及び座標位置検出信号のうち少なくとも一方
の位置検出信号を上記信号処理部へワイヤレスで伝える
構成とされていることを特徴としている。

【００１１】また、請求項７記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の座標指示デバイスであって、上記基準位
置検出信号及び座標位置検出信号のうち少なくとも一方
の位置検出信号を光信号とし、該光信号を上記信号処理
部へ光ファイバで伝える構成とされていることを特徴と
している。

【００１２】また、請求項８記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の座標指示デバイスであって、上記基準位
置検出信号及び座標位置検出信号のうち少なくとも一方
の位置検出信号を光信号とし、該光信号を上記信号処理
部へワイヤレスで伝える構成とされていることを特徴と
している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である座標指示デバイス
の使用状態を示す外観図、図２は、同座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図、また、図３は同座標指
示デバイスの動作を説明するための信号図である。この
例の座標指示デバイスは、図１及び図２に示すように、
座標指示機能が組み込まれていないＣＲＴディスプレイ
装置１に外設されて、ＣＲＴディスプレイ装置１の表示
画面１１上に表示された絵（アイコン）１２，１２，…
や文字を指し示して、コンピュータに指示を与える入力
装置であり、表示画面１１の基準位置となる走査開始点
を通過する光スポット（電子ビーム）を検出して、基準
位置検出信号Ｓａを出力する基準位置検出部２と、操作
者によって指示された表示画面１１上の座標位置を通過
する光スポットを検出して、座標位置検出信号Ｓｂを出
力する座標位置検出部３と、両検出信号に基づいて、指
示された位置の座標値を算出する信号処理部４とから概
略構成されている。

【００１４】この例のＣＲＴディスプレイ装置１では、
図３（ａ）に示すように、水平走査信号による水平走査
線Ｎ本と、水平走査線を垂直に振る垂直走査信号とで、
光スポット（電子ビーム）を動かして、点順次走査する
ことで、表示画面１１が形成される。ここで、垂直有効
走査期間Ｔ１と垂直帰線期間Ｔ２との和が、１画面（こ
ま）の生成時間、すなわち、フレーム期間Ｔであり、ま
た、水平有効走査期間ｔ１と水平帰線期間ｔ２との和
が、水平走査期間（ｔ１＋ｔ２）である。

【００１５】上記基準位置検出部２は、表示画面１１の
走査開始点を通過する光スポットを検出する光センサ２
１と、この光センサ２１の出力信号を増幅するアンプ２
２と、このアンプ２２からの出力信号を受けて、基準位
置検出信号（パルス信号）Ｓａを発生するパルス発生器
２３と、これら各部２１，２２，２３を搭載するケース
２４とからなり、このケース２４は、ＣＲＴディスプレ
イ装置１の表示画面１１上の走査開始点の位置（図１中
左上隅部）に、光センサ２１の受光部を蛍光面と対向さ
せた状態で、取り付けられる構成となっている。また、
上記座標位置検出部３は、表示画面１１上の所望の位置
を指先で指示できるように、人差し指３１にはめて使用
されるもので、指挿入部３２ａを有する軟質樹脂製の指
キャップ３２と、指キャップ３２の先端部表側で表示画
面１１上の所望の座標位置を押圧（指示）すると、押圧
（指示）された座標位置を通過する光スポットを捕らえ
る光センサ３３と、この光センサ３３の出力信号を増幅
するためのアンプ３４と、このアンプ３４からの出力信
号を受けて、座標位置検出信号（パルス信号）Ｓｂを発
生するパルス発生器３５とからなり、アンプ３４及びパ
ルス発生器３５は、指キャップ３２の所定の部位に内設
又は外設されていて、光センサ３３は、人差し指３１の
指先に相当する指キャップ３２の先端部表側に、受光部
を外方に向けた状態で、取着されている。

【００１６】また、上記信号処理部４は、基準位置検出
部２から基準位置検出信号線を経由して供給される基準
位置検出信号（パルス信号）Ｓａと、座標位置検出部３
から座標位置検出信号線を経由して供給される座標位置
検出信号（パルス信号）Ｓｂとに基づいて、指示された
座標位置のＸ座標値とＹ座標値とを算出し、Ｘ座標信号
線経由及びＹ座標信号線経由で、コンピュータに供給す
るためのハードウェア構成又はソフトウェア構成のプロ
セッサであり、フリップフロップ回路４１と、Ｔカウン
タ４２と、Ｔレジスタ４３と、ｔカウンタ４４と、ｔレ
ジスタ４５と、選択スイッチ４６と、Ｎレジスタ４７
と、水平周期演算器４８と、水平周期レジスタ４９と、
Ｘ除算器５０と、商Ｙレジスタ５１と、余Ｘレジスタ５
２とから構成されている。

【００１７】上記フリップフロップ回路４１は、基準位
置検出部２から基準位置検出信号線を経由して供給され
る基準位置検出信号（パルス信号）Ｓａを、交互に、Ｔ
カウンタ４２のＳＴＡＲＴポートとＳＴＯＰポートとに
供給する。Ｔカウンタ４２は、ＳＴＡＲＴポートで基準
位置検出信号（パルス信号）Ｓａの供給を受けると、画
像のドットクロックに同期したカウントを開始し、ＳＴ
ＯＰポートで基準位置検出信号（パルス信号）Ｓａの供
給を受けると、カウントを停止することにより、フレー
ム期間（１画面（こま）の生成時間）Ｔを計測する（図
３（ｂ））。Ｔレジスタ４３は、Ｔカウンタ４２で計測
されたフレーム期間Ｔを保存する。ｔカウンタ４４は、
基準位置検出部２から基準位置検出信号線を経由して供
給される基準位置検出信号（パルス）ＳａをＳＴＡＲＴ
ポートで受けると、画像のドットクロックに同期したカ
ウントを開始し、座標位置検出部３から座標位置検出信
号線を経由して供給される座標位置検出信号（パルス信
号）ＳｂをＳＴＯＰポートで受けると、カウントを停止
することにより、表示画面１１の走査開始点から指示さ
れた座標位置までの走査時間ｔを計測する（同図
（ｂ））。ｔレジスタ４５は、ｔカウンタ４４で計測さ
れた走査時間ｔを保存する。

【００１８】選択スイッチ４６は、表示画面１１を形成
する水平走査本数Ｎを複数の設定値から選ぶスイッチで
あり、選択された水平走査本数Ｎは、Ｎレジスタ４７に
設定される。この水平走査本数Ｎは、例えば、ＣＲＴデ
ィスプレイ装置１の機種の違いにより異なるオーバスキ
ャンの本数等を考慮したもので、例えば、代表的な水平
走査本数Ｎを予め図示せぬＲＯＭ等に格納しておき、任
意に選択できるようにしても良い。水平周期演算器４８
は、水平有効走査期間ｔ１と水平帰線期間ｔ２との和で
ある水平走査期間（ｔ１＋ｔ２）を求める（同図
（ａ））。水平走査期間（ｔ１＋ｔ２）は、フレーム期
間Ｔを水平走査本数Ｎで割った値になるので、水平周期
演算器４８は、整数除算Ｔ￥Ｎを実行する（￥は整数の
除算を表す）。この整数除算の結果、測定誤差で生じた
小数点以下は、四捨五入して整数の商とし、水平周期レ
ジスタ４９に値を渡す。次に、Ｘ除算器５０は、ｔレジ
スタ４５の値（走査開始点から指示された座標位置まで
の走査時間ｔ）を水平周期レジスタ４９の値で除算し
て、整数の商ｙと余りｘとを求め、商ｙを商Ｙレジスタ
５１に、余りｘを余Ｘレジスタ５２に保存する。そし
て、この余Ｘレジスタ５２の値ｘが、Ｘ座標信号線を経
由して、また、商Ｙレジスタ５１の値ｙが、Ｙ座標信号
線を経由して、コンピュータに渡される構成となってい
る。

【００１９】次に、この例の動作について説明する。ま
ず、準備として、座標指示機能が組み込まれていないＣ
ＲＴディスプレイ装置の表示画面１１上の走査開始点の
位置（図１中左上隅部）に、例えば粘着テープ等を用い
て、基準位置検出部２を光センサ２１の受光部を蛍光面
に対向させた状態で取着する。そして、Ｘ座標信号線及
びＹ座標信号線を介して、信号処理部４とコンピュータ
とを電気的に接続する。この後、コンピュータシステム
全体に電源を投入し、この例の座標指示デバイスを必要
とする所望のアプリケーションソフトを起動させる。ア
プリケーションソフトの稼働中、基準位置検出部２で
は、光センサ２１が、表示画面１１の走査開始点を通過
する光スポットを検出すると、パルス発生器２３が基準
位置検出信号（パルス信号）Ｓａを発生して、信号処理
部４に供給する。操作者は、人差し指３１を指キャップ
３２の指挿入部３２ａに挿入することで、座標位置検出
部３を人差し指３１にはめ、この人差し指３１の指先で
表示画面１１上の所望のアイコン（座標位置）１２を押
圧（指示）する。指先には、座標位置検出部３の光セン
サ３３が配置されているので、この光センサ３３によっ
て、指先で押圧（指示）されたアイコン（座標位置）１
２を通過する光スポットが検出される。光スポットが検
出されると、パルス発生器３５が座標位置検出信号（パ
ルス信号）Ｓｂを発生して、信号処理部４に供給する。
信号処理部４は、基準位置検出部２から基準位置検出信
号線を経由して供給される基準位置検出信号（パルス信
号）Ｓａと、座標位置検出部３から座標位置検出信号線
を経由して供給される座標位置検出信号（パルス信号）
Ｓｂとに基づいて、指示された座標位置のＸ座標値とＹ
座標値とを算出し、Ｘ座標信号線経由及びＹ座標信号線
経由で、コンピュータに供給する。

【００２０】上記構成によれば、机の上に垂直に立つ表
示画面に対しても、指先で座標位置を指し示すことがで
きるので、ペン先で指し示す操作に較べて、著しく楽で
あり、かつ正確である。また、座標指示機能が組み込ま
れていない表示装置に対しても、後から外設できるの
で、表示画面上に表示されたアイコンや文字を指し示す
座標指示機能を、必要となったときに、付与することが
できる。

【００２１】◇第２実施例 図４は、この発明の第２実施例である座標指示デバイス
の使用状態を示す外観図、図５は、同座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図である。この第２実施例
の構成が、上述の第１実施例のそれ（図２）と大きく異
なるところは、座標位置検出部３Ａと信号処理部４Ａと
を有線（座標位置検出信号線）で結ぶ代わりに、ワイヤ
レスで結ぶようにした点である。すなわち、この例の座
標位置検出部３Ａは、図４及び図５に示すように、指挿
入部３２ａを有する軟質樹脂製の指キャップ３２に、光
センサ３３と、アンプ３４と、パルス発生器３５とを内
設又は外設して構成され、さらに、パルス発生器３５か
ら出力される座標位置検出信号（パルス信号）Ｓｃを変
調し電波にして送信するための送信回路３６及びアンテ
ナ３６ａが付加されてなっている。

【００２２】また、この例の信号処理部４Ａは、基準位
置検出部２Ａから基準位置検出信号線を経由して供給さ
れる基準位置検出信号（パルス信号）Ｓａと、座標位置
検出部３Ａからワイヤレスで供給される座標位置検出信
号Ｓｃとに基づいて、指示された座標位置のＸ座標値と
Ｙ座標値とを算出し、Ｘ座標信号線経由及びＹ座標信号
線経由で、コンピュータに供給するためのプロセッサで
あり、フリップフロップ回路４１と、Ｔカウンタ４２
と、Ｔレジスタ４３と、ｔカウンタ４４と、ｔレジスタ
４５と、選択スイッチ４６と、Ｎレジスタ４７と、水平
周期演算器４８と、水平周期レジスタ４９と、Ｘ除算器
５０と、商Ｙレジスタ５１と、余Ｘレジスタ５２とを有
し、さらに、アンテナ５３ａと、このアンテナ５３ａを
介して電波とされた座標位置検出信号Ｓｃを受信して検
波・復調するための受信回路５３が付加されてなってい
る。

【００２３】この発明の構成によれば、上述の第１実施
例と略同様の効果を得ることができる。加えて、ワイヤ
レスで、表示画面１１上の座標位置を指示することがで
きるので、ケーブル（座標位置検出信号線）を引きずっ
て操作する煩雑さを回避できる。 ◇第３実施例 図６は、この発明の第３実施例である座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図である。この第３実施例
の座標指示デバイスが、上述の第２実施例のそれ（図
５）と大きく異なるところは、図６に示すように、基準
位置検出部２Ｂ及び座標位置検出部３Ｂのそれぞれのパ
ルス発生器２３，３５の後段にタイマ２５，３７を付加
するようにした点、及びフリップフロップ回路４１に代
えて、信号振分器４１Ｂを信号処理部４Ｂに設けるよう
にした点、これに伴い、Ｔカウンタ４２、ｔカウンタ４
４に代えて、Ｔ差カウンタ４２Ｂ、ｔ差カウンタ４４Ｂ
を設けるようにした点である。上記タイマ２５，３７
は、使用開始時、図示せぬスイッチ等を用いて、同時に
初期化がなされた後、画像のドットクロックに同期して
動作する。ここで、２つのタイマ２５，３７を同時に初
期化する手段としては、例えば、光を受けるとリセット
状態にする光スイッチが考えられる。また、タイマ２
５，３７は、共に表示画面１１のドットを一意に決める
だけの桁数を有し、かつタイマ２５，３７に、パルス発
生器２３，３５から基準位置検出信号（パルス信号）Ｓ
ａ、座標位置検出信号（パルス信号）Ｓｂを与えると、
検出信号Ｓａ，Ｓｂを与えた時刻データ（光スポットの
基準位置通過時刻データ、光スポットの座標位置通過時
刻データ）を出力するように構成されている。

【００２４】次に、信号処理部４Ｂにおいて、信号振分
器４１Ｂは、基準位置検出部２Ｂのタイマ２５から基準
位置検出信号線を経由して供給される光スポットの基準
位置通過時刻データを、交互に、Ｔ差カウンタ４２Ｂの
Ｂ１ポートとＢ２ポートとに供給する。Ｔ差カウンタ４
２Ｂは、信号振分器４１Ｂから、まず、Ｂ１ポートで光
スポットの基準位置通過時刻データの供給を受けると、
第一値Ｂ１として保持し、次に、信号振分器４１Ｂから
Ｂ２ポートで光スポットの基準位置通過時刻データの供
給を受けると、これを第二値Ｂ２とし、第二値Ｂ２から
第一値Ｂ１を減算してフレーム期間Ｔを求めて、Ｔレジ
スタ４３に保存する。ｔ差カウンタ４４Ｂは、基準位置
検出部２Ｂから基準位置検出信号線を経由して供給され
る光スポットの基準位置通過時刻データをＢポートで受
けると、第一値Ｂとして保存し、この後、座標位置検出
部３Ｂの送信回路３６によって電波として放射され、信
号処理部４Ｂの受信回路５３で受信され復調された光ス
ポットの座標位置通過時刻データをＡポートで受ける
と、これを第二値Ａとして、第二値Ａから第一値Ｂを減
算して走査時間ｔを求めて、ｔレジスタ４５に保存す
る。これより以降の動作は、第１実施例で述べたと略同
様であるので、図６において、図２に示す構成各部と、
同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００２５】この発明の構成によれば、上述の第１及び
第２実施例と略同様の効果を得ることができる。加え
て、基準位置検出部２Ｂ及び座標位置検出部３Ｂにタイ
マ２５，３７を設け、信号処理部４Ｂに信号振分器４１
Ｂ、Ｔ差カウンタ４２Ｂ、ｔ差カウンタ４４Ｂを設ける
ようにしたので、ワイヤレスで座標位置検出信号を送信
しても、伝送距離の長短に起因する信号遅延等の影響が
なく、それゆえ、高い座標位置検出精度を得ることがで
きる。

【００２６】◇第４実施例 図７は、この発明の第４実施例である座標指示デバイス
の使用状態を示す外観図、図８は、同座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図である。この第４実施例
の座標指示デバイスは、大型スクリーン６の前方から投
射する方式の前面投射型ディスプレイ装置に適用される
もので、基準位置検出部２Ｃは、光センサ２１の受光面
を前面（投射機側）に向けた状態で大型スクリーン６に
取り付けられるようになっている。そして、使用に際し
ては、座標位置検出部３Ｃの指示キャップ３２Ｃを人差
し指３１にはめる代わりに、説明指示棒７の先端にはめ
て取り付け、表示画面６１を映す大型スクリーン６の前
から、光センサ３３を投射機側に向けて、光の走査を捕
らえるようにする。なお、この例の座標指示デバイスの
構成では、基準位置検出部２Ｃ及び座標位置検出部３Ｃ
のそれぞれのパルス発生器２３，３５の後段にタイマ２
５，３７を付加し、信号処理部４Ｃに信号振分器４１
Ｂ、Ｔ差カウンタ４２Ｂ、ｔ差カウンタ４４Ｂを設ける
ようにした点で、第３実施例（図６）と同様であるが、
座標位置検出部３Ｃと信号処理部４Ｃとをワイヤレスで
接続する代わりに、ケーブル（基準位置検出信号線、座
標位置検出信号線）で接続するようにした点で、第３実
施例と相違する。

【００２７】この第４実施例の構成によれば、先端に座
標位置検出部３Ｃがはめられた説明指示棒７で、大型ス
クリーン６に映される表示画面６１上の所定の座標位置
を、座標位置検出部３Ｃの光センサ３３を投射機側に向
けた状態にして、指し示すようにすれば、光の走査を捕
らえることができるので、大型スクリーン６の前方（操
作者側）から投射する方式の光走査型プロジェクタに対
しても、光センサを利用する座標指示デバイスを適用で
きる。加えて、基準位置検出部２Ｃ及び座標位置検出部
３Ｃにタイマ２５，３７を設け、信号処理部４Ｃに信号
振分器４１Ｂ、Ｔ差カウンタ４２Ｂ、ｔ差カウンタ４４
Ｂを設けるようにしたので、大型スクリーン６に映し出
される表示画面６１上の如何なる箇所を説明指示棒７で
指し示しても、伝送距離の長短に起因する信号遅延等の
影響が生じず、高い座標位置検出精度を得ることができ
る。

【００２８】◇第５実施例 図９は、この発明の第５実施例である座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図である。この第５実施例
の構成が、上述の第３実施例のそれ（図６）と大きく異
なるところは、座標位置検出部３Ｄと信号処理部４Ｄと
をワイヤレスで結ぶ代わりに、光ファイバ８で結ぶよう
にした点である。すなわち、この例の座標位置検出部３
Ｄは、図９に示すように、指挿入部３２ａを有する軟質
樹脂製の指キャップ３２に、光センサ３３と、アンプ３
４と、パルス発生器３５と、タイマ３７とを内設又は外
設して構成され、さらに、タイマ３７から出力される光
スポットの座標位置通過時刻データを光信号（パルス
光）Ｓｄとして出力するための発光回路３６Ｄを有して
なっている。発光回路３６Ｄは、発光ダイオード等から
構成され、出力される光信号Ｓｄは、光ファイバ８を経
由して、信号処理部４Ｄに伝送される。

【００２９】信号処理部４Ｄでは、受信回路５３（図
６）に代えて、受光回路５３Ｄを有している。この受光
回路５３Ｄは、フォトトランジスタ等から構成され、光
ファイバ８を経由して、座標位置検出部３Ｄから供給さ
れる光信号（光スポットの座標位置通過時刻データ）Ｓ
ｄを電気信号（光スポットの座標位置通過時刻データ）
に変換する。Ｔ差カウンタ４２Ｂは、信号振分器４１Ｂ
から、まず、Ｂ１ポートで光スポットの基準位置通過時
刻データの供給を受けると、第一値Ｂ１として保持し、
次に、信号振分器４１ＢからＢ２ポートで光スポットの
基準位置通過時刻データの供給を受けると、これを第二
値Ｂ２とし、第二値Ｂ２から第一値Ｂ１を減算してフレ
ーム期間Ｔを求めて、Ｔレジスタ４３に保存する。ｔ差
カウンタ４４Ｂは、基準位置検出部２Ｄから基準位置検
出信号線を経由して供給される光スポットの基準位置通
過時刻データをＢポートで受けると、第一値Ｂとして保
存し、この後、受光回路５３Ｄから出力される電気信号
（光スポットの座標位置通過時刻データ）をＡポートで
受けると、これを第二値Ａとして、第二値Ａから第一値
Ｂを減算して走査時間ｔを求めて、ｔレジスタ４５に保
存する。これより以降の動作は、第１実施例で述べたと
略同様であるので、図９において、図２に示す構成各部
と、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

【００３０】この第５実施例の構成によっても、上述の
第３実施例と略同様の効果を得ることができる。大型ス
クリーン６の前方から投射する方式の前面投射型ディス
プレイ装置（図７）に適用することも勿論できる。

【００３１】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の第
４実施例では、前面投射型ディスプレイ装置について述
べたが、この発明は、前面投射型ディスプレイ装置に限
らず、大型スクリーンの後方から投射する方式の背面投
射型ディスプレイ装置にも勿論適用できる。また、上述
の第４実施例では、前面投射型ディスプレイ装置の構成
各部をケーブルで接続する場合について延べが、座標位
置検出部と信号処理部との間をワイヤレスで接続しても
良い。また、上述の実施例では、順次走査方式の場合に
ついて述べたが、この発明は、飛び越し走査にも適用で
きる。また、光スポットで平面を水平走査及び垂直走査
する表示装置である限り、ＣＲＴディスプレイ装置に限
らない。

【００３２】また、実際には、有効水平走査本数を考慮
すれば、垂直帰線期間と水平帰線期間とは同一ではな
い。このことを、考慮して、信号処理部は、デバイスの
初期化の第１操作として基準位置検出部の光センサを表
示画面内の走査開始点に置くと共に、座標位置検出部の
光センサを上記表示画面内の走査終了点に置いて、略垂
直帰線期間Ｑを計測し、当該計測結果を保持して、フレ
ーム期間Ｔから減算し、減算結果（Ｔ−Ｑ）を有効水平
走査本数Ｎで割ると、一段と正確な水平走査期間（ｔ１
＋ｔ２）を得ることができる。また、基準位置検出部
は、必ずしも、走査開始点に配置されなくとも良く、任
意に基準値を設定し得る。また、上述の実施例では、基
準位置検出部は、常に、ケーブル（基準位置検出信号
線）を介して、信号処理部に接続される場合について述
べたが、座標位置検出部に代えて、あるいは、座標位置
検出部と共に、ワイヤレスで、あるいは光ファイバで接
続するようにしても良い。また、光ファイバに代えて、
ワイヤレスで光信号を伝えるようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、机の上に垂直に立つ表示画面に対しても、指先
で座標位置を指し示すことができるので、ペン先で指し
示す操作に較べて、著しく楽であり、かつ正確である。
また、座標指示機能が組み込まれていない表示装置に対
しても、後から外設できるので、表示画面上に表示され
たアイコンや文字を指し示す座標指示機能を、必要とな
ったときに、付与することができる。また、請求項３記
載の構成によれば、基準位置検出部及び座標位置検出部
に、互いに時刻が合わせられた計時手段をそれぞれ設
け、光スポットの基準点通過時刻、座標位置通過時刻を
出力するようにしたので、ワイヤレスで座標位置検出信
号を送信しても、伝送距離の長短に起因する信号遅延等
の影響がなく、それゆえ、高い座標位置検出精度を得る
ことができる。また、請求項２記載の構成によれば、先
端に座標位置検出部がはめられた説明指示棒で、大型ス
クリーンに映される表示画面上の所定の座標位置を、座
標位置検出部の第２の光センサを投射機側に向けた状態
にして、指し示すことができるので、大型スクリーンの
前方（操作者側）から投射する方式の光走査型プロジェ
クタに対しても、光センサを利用する座標指示デバイス
を適用できる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である座標指示デバイス
の使用状態を示す図である。

【図２】同座標指示デバイスの電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】同座標指示デバイスの動作を説明するための信
号図である。

【図４】この発明の第２実施例である座標指示デバイス
の使用状態を示す図である。

【図５】同座標指示デバイスの電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】この発明の第３実施例である座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図である。

【図７】この発明の第４実施例である座標指示デバイス
の使用状態を示す図である。

【図８】同座標指示デバイスの電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】この発明の第５実施例である座標指示デバイス
の電気的構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ＣＲＴディスプレイ装置（表示装置） １１，６１ 表示画面 ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 基準位置検出部 ２１ 光センサ（第１の光センサ） ２５ タイマ（第１の計時手段） ３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 座標位置検出部 ３２ 指キャップ ３２ａ 指挿入部 ３２Ｃ 指示キャップ ３３ 光センサ（第２の光センサ） ３６ 送信回路 ３６Ｄ 発光回路 ３７ タイマ（第２の計時手段） ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 信号処理部 ４２ Ｔカウンタ ４３ Ｔレジスタ ４４ ｔカウンタ ４５ ｔレジスタ ４６ 選択スイッチ ４７ Ｎレジスタ ５３ 受信回路 ５３Ｄ 受光回路 ４１Ｂ 信号振分器 ４２Ｂ Ｔ差カウンタ ４４Ｂ ｔ差カウンタ Ｓａ 基準位置検出信号 Ｓｂ 座標位置検出信号 ６ 大型スクリーン ７ 説明指示棒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光スポットで平面を水平に及び垂直に走
   査して表示画面が形成される表示装置に外設されて使用
   される座標指示デバイスであって、 前記表示画面上の所定の基準点に受光面を向けて取り付
   けられる第１の光センサを有し、該第１の光センサが前
   記基準点を通過する光スポットを感知すると、基準位置
   検出信号を出力する基準位置検出部と、 人の手の指先にはめられる指キャップと、該指キャップ
   に取り付けられた第２の光センサを有し、該第２の光セ
   ンサが、当該指キャップで指示された前記表示画面上の
   任意の座標位置を通過する光スポットを感知すると、座
   標位置検出信号を出力する座標位置検出部と、 前記基準位置検出部から出力される基準位置検出信号と
   前記座標位置検出部から出力される座標位置検出信号と
   を受けて、両位置検出信号の到来時間差から表示画面上
   の前記座標位置を算出する信号処理部とを備えてなるこ
   とを特徴とする座標指示デバイス。
2. 【請求項２】 光スポットで平面を水平に及び垂直に走
   査して形成される表示画面を大型スクリーンに前方から
   投射する方式の前面投射型表示装置に外設されて使用さ
   れる座標指示デバイスであって、 前記表示画面上の所定の基準点が投射される前記スクリ
   ーン上の基準点投射点に、受光面を前記基準点に向け
   て、取り付けられる第１の光センサを有し、該第１の光
   センサが前記基準点を通過する光スポットを感知する
   と、基準位置検出信号を出力する基準位置検出部と、 人の手の指先又は説明指示棒の先端にはめられる指示キ
   ャップと、該指示キャップの背面側に取り付けられた第
   ２の光センサを有し、該第２の光センサが、当該指示キ
   ャップの前面で指示された前記表示画面上の任意の座標
   位置を通過する光スポットを感知すると、座標位置検出
   信号を出力する座標位置検出部と、 前記基準位置検出部から出力される基準位置検出信号と
   前記座標位置検出部から出力される座標位置検出信号と
   を受けて、両位置検出信号の到来時間差から表示画面上
   の前記座標位置を算出する信号処理部とを備えてなるこ
   とを特徴とする座標指示デバイス。
3. 【請求項３】 光スポットで平面を水平に及び垂直に走
   査して表示画面が形成される表示装置に外設されて使用
   される座標指示デバイスであって、 前記表示画面上の所定の基準点に受光面を向けて取り付
   けられる第１の光センサ及び第１の計時手段を有し、該
   第１の光センサが前記基準点を通過する光スポットを感
   知すると、前記第１の計時手段は、前記光スポットの前
   記基準点通過時刻を出力する基準位置検出部と、 人の手の指先にはめられる指キャップと、該指キャップ
   に取り付けられた第２の光センサ及び第２の計時手段を
   有し、該第２の光センサが、当該指キャップで指示され
   た前記表示画面上の任意の座標位置を通過する光スポッ
   トを感知すると、前記第２の計時手段は、前記光スポッ
   トの前記座標位置通過時刻を出力する座標位置検出部
   と、 使用開始に当たって、前記第１及び第２の計時手段の時
   刻を合わせるための同時リセット手段と、 前記基準位置検出部から供給される基準点通過時刻と前
   記座標位置通過時刻から供給される座標位置検出信号と
   に基づいて、表示画面上の前記座標位置を算出する信号
   処理部とを備えてなることを特徴とする座標指示デバイ
   ス。
4. 【請求項４】 前記信号処理部は、デバイスの初期化の
   第１操作として前記基準位置検出部の第１の光センサを
   前記表示画面内の走査開始点に置き、かつ前記座標位置
   検出部の第２の光センサを前記表示画面内の走査終了点
   に置いて、略垂直帰線期間を計測した際に当該計測結果
   を保持する垂直帰線期間保持手段と、有効な表示画面を
   形成する有効水平走査本数を読み込むための水平走査本
   数設定手段とを備えてなることを特徴とする請求項１，
   ２又は３記載の座標指示デバイス。
5. 【請求項５】 前記基準点は、前記表示画面上の走査開
   始点又はその近傍に設定されることを特徴とする請求項
   １，２又は３記載の座標指示デバイス。
6. 【請求項６】 前記基準位置検出信号及び座標位置検出
   信号のうち少なくとも一方の位置検出信号を前記信号処
   理部へワイヤレスで伝える構成とされていることを特徴
   とする請求項１，２又は３記載の座標指示デバイス。
7. 【請求項７】 前記基準位置検出信号及び座標位置検出
   信号のうち少なくとも一方の位置検出信号を光信号と
   し、該光信号を前記信号処理部へ光ファイバで伝える構
   成とされていることを特徴とする請求項１，２又は３記
   載の座標指示デバイス。
8. 【請求項８】 前記基準位置検出信号及び座標位置検出
   信号のうち少なくとも一方の位置検出信号を光信号と
   し、該光信号を前記信号処理部へワイヤレスで伝える構
   成とされていることを特徴とする請求項１，２又は３記
   載の座標指示デバイス。