(57)【要約】【課題】  バー状の筺体ユニットを有する着脱式の座標入力装置について、ユーザのセットアップを容易にし、かつ高精度な座標算出を可能にする。【解決手段】  第１のバー筺体ユニットと第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットを移動させる。移動量を計測し、記憶する。第１のバー筺体ユニットと第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットの受光部が受光する光量分布を検出して、その検出結果に基づいて、移動量が適切であるか否かを判定する。判定の結果、移動量が適切であると判定される場合に記憶されている移動量を用いて、光量分布の変動に基づいて座標入力有効領域の指示位置の座標を算出する場合の算出値を補正する。【選択図】  図７
2014032565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光部及び受光部とからなるセンサユニットを少なくとも２個、及び再帰反射部をそれぞれ備えるバー状の第１のバー筺体ユニットと第２のバー筺体ユニットを、互いの前記再帰反射部が対向するように座標入力有効領域の対向する２辺に設け、前記座標入力有効領域に対する指示位置を検出する座標入力装置であって、
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットを移動させる移動手段と、
前記移動手段による移動量を計測し、記憶する移動量計測手段と
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれの前記センサユニットの受光部が受光する光量分布を検出して、その検出結果に基づいて、前記移動手段による移動量が適切であるか否かを判定する移動量判定手段と、
前記移動量判定手段の判定の結果、前記移動手段による移動量が適切であると判定される場合に前記移動量計測手段で記憶されている移動量を用いて、前記光量分布の変動に基づいて前記座標入力有効領域の前記指示位置の座標を算出する場合の算出値を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記移動量判定手段は、前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットが、対向する再帰反射部からの再帰反射光を受光しているか否かで、前記移動手段による移動量が適切であるか否かを判定する
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】
前記移動量計測手段は、前記移動手段による移動量が適切でないと判定されることによって前記移動手段による移動がなされた場合の移動量を記憶更新する
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】
前記移動手段は、前記センサユニットの基準原点を中心に回転する回転機構である
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５】
前記移動手段は、前記センサユニットをスライドさせるスライド機構である
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６】
前記移動量判定手段の判定結果を報知する報知手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の座標入力装置。
【請求項７】
投光部及び受光部とからなるセンサユニットを少なくとも２個、及び再帰反射部をそれぞれ備えるバー状の第１のバー筺体ユニットと第２のバー筺体ユニットを、互いの前記再帰反射部が対向するように座標入力有効領域の対向する２辺に設け、前記座標入力有効領域に対する指示位置を検出する座標入力装置の制御方法であって、
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットを移動させる移動工程と、
前記移動工程による移動量を計測し、記憶媒体に記憶する移動量計測工程と
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれの前記センサユニットの受光部が受光する光量分布を検出して、その検出結果に基づいて、前記移動工程による移動量が適切であるか否かを判定する移動量判定工程と、
前記移動量判定工程の判定の結果、前記移動工程による移動量が適切であると判定される場合に前記移動量計測工程で前記記憶媒体に記憶されている移動量を用いて、前記光量分布の変動に基づいて前記座標入力有効領域の前記指示位置の座標を算出する場合の算出値を補正する補正工程と
を備えることを特徴とする座標入力装置の制御方法。
【請求項８】
投光部及び受光部とからなるセンサユニットを少なくとも２個、及び再帰反射部をそれぞれ備えるバー状の第１のバー筺体ユニットと第２のバー筺体ユニットを、互いの前記再帰反射部が対向するように座標入力有効領域の対向する２辺に設け、前記座標入力有効領域に対する指示位置を検出する座標入力装置の制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットを移動させる移動手段と、
前記移動手段による移動量を計測し、記憶する移動量計測手段と
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれの前記センサユニットの受光部が受光する光量分布を検出して、その検出結果に基づいて、前記移動手段による移動量が適切であるか否かを判定する移動量判定手段と、
前記移動量判定手段の判定の結果、前記移動手段による移動量が適切であると判定される場合に前記移動量計測手段で記憶されている移動量を用いて、前記光量分布の変動に基づいて前記座標入力有効領域の前記指示位置の座標を算出する場合の算出値を補正する補正手段と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の入力や選択をするために指等の指示具によって座標入力面に入力された座標位置を光学的に検出する座標入力装置に関するものである。特に、着脱可能で、可搬性を有する座標入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
座標入力面に、指示具（例えば、専用入力ペン、指等）によって指示して座標を入力することで、接続されたコンピュータの制御をしたり、文字や図形等を書き込むために用いられる座標入力装置が存在する。
【０００３】
従来より、この種の座標入力装置としては、タッチパネルとして、各種方式のものが提案、または製品化されており、特殊な器具などを用いずに、画面上でパーソナルコンピュータ等の端末の操作が簡単にできるため、広く用いられている。
【０００４】
座標入力方式としては、抵抗膜を用いたもの、また、超音波を用いたものなど、様々なものがあるが、光を用いたものとして、例えば、特許文献１がある。この特許文献１では、座標入力領域の外側に再帰性反射シートを設けて、座標入力領域の角端部に配置された光を照明する照明部と光を受光する受光部とにより、座標入力領域内において指等の光を遮蔽する遮蔽物と受光部間の角度を検出する。そして、特許文献１では、その検出結果に基づいて、その遮蔽物の指示位置を決定する構成が開示されている。
【０００５】
また、同様の構成を持つものとして、特許文献２や３等にあるように、再帰反射部材を座標入力領域周辺に構成し、再帰反射光が遮光される部分（遮光部分）の座標を検出する座標入力装置が開示されている。
【０００６】
これらの装置において、例えば、特許文献２では、微分等の波形処理演算によって受光部が受光する遮蔽物による遮光部分のピークを検出することにより、受光部に対する遮光部分の角度を検出し、その検出結果からその遮蔽物の座標を算出している。また、特許文献３では、特定のレベルパターンとの比較によって遮光部位の一方の端と他方の端を検出し、それらの座標の中心を検出する構成が示されている。
【０００７】
ここで、特許文献１乃至３のような、遮光位置を検出して座標を算出する方式を、以下、遮光方式と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４５０７５５７号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５６７１号公報
【特許文献３】特開２００１−１４２６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これまで説明した座標入力装置をホワイトボード等の板面に取り付け、取り外しが可能な着脱式の構成とすることが考えられる。このように着脱式の装置構成においては、ユーザがシステムを使用したいときに、システムを使用したい場所に持ち込んで、ホワイトボード等に装置を取り付けて使用できる。
【００１０】
しかしながら、このとき、取り付け方は、ユーザにより様々で、工場で組み立てたように、装置を構成するセンサ等の構成部品が精度良く取り付けられるとは限らない。
【００１１】
着脱式の装置構成とするため具体例として、バー状の筺体ユニットの両端部に各々センサユニットを設け、筺体ユニット側面に再帰反射部材を設ける。そして、筺体ユニットに設けられた再帰反射部材が正対するように、矩形状の座標入力有効領域の対向する辺にバー状の筺体ユニットを各々設ける。従って、略矩形状の座標入力領域の左右、もしくは上下に、可搬性を有するバー状の筺体ユニットをユーザが装着することで、ユーザが所望する壁面やホワイトボードを座標入力面として使用することが可能となる。そして、表示装置の表示面を座標入力有効領域と略一致させることで、タッチ操作等により表示制御を行うことができるインタラクティブディスプレイとして使用することが可能となる。
【００１２】
上述の構成によって、ユーザが座標入力有効領域を任意の大きさに設定することが可能となる。これは、システムとして、上述した着脱式の可搬性という利点以外にも、フロントプロジェクターの投影画像の大きさがユーザによって多様であることに対応できるという優れた点である。
【００１３】
このようなシステムにおいて、高精度でタッチ位置の座標を算出するためには、対となるバー状の筺体ユニットの両端にある４つのセンサユニットの位置を正確に把握する必要がある。従って、センサユニットの位置を正確に把握するためには、各センサユニットの受光部の視野角内に、対向するバー状の筺体ユニットにある２つのセンサユニットが位置していることが必要である。つまり、各々のセンサユニットの受光部によって、対向するバー状の筺体ユニットにある２つのセンサユニットの角度情報を検出できるように配置しなければならない。
【００１４】
しかしながら、ユーザによるバー筺体ユニットユニットの設置によって、バー状の筺体ユニットの位置がずれている、平行でない等の理由により、上記条件を満たさないような設置状態も想定される。それを避けるために、ユーザの設置に細かな作業指示を出すような仕様では、簡単にセットアップすることができずに、ユーザの利便性は大きく低下する。
【００１５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、バー状の筺体ユニットを有する着脱式の座標入力装置について、ユーザのセットアップを容易にし、かつ高精度な座標算出を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明による座標入力装置は以下の構成を備える。即ち、
投光部及び受光部とからなるセンサユニットを少なくとも２個、及び再帰反射部をそれぞれ備えるバー状の第１のバー筺体ユニットと第２のバー筺体ユニットを、互いの前記再帰反射部が対向するように座標入力有効領域の対向する２辺に設け、前記座標入力有効領域に対する指示位置を検出する座標入力装置であって、
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれのセンサユニットを移動させる移動手段と、
前記移動手段による移動量を計測し、記憶する移動量計測手段と
前記第１のバー筺体ユニットと前記第２のバー筺体ユニットそれぞれの前記センサユニットの受光部が受光する光量分布を検出して、その検出結果に基づいて、前記移動手段による移動量が適切であるか否かを判定する移動量判定手段と、
前記移動量判定手段の判定の結果、前記移動手段による移動量が適切であると判定される場合に前記移動量計測手段で記憶されている移動量を用いて、前記光量分布の変動に基づいて前記座標入力有効領域の前記指示位置の座標を算出する場合の算出値を補正する補正手段と
を備える。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、バー状の筺体ユニットを有する着脱式の座標入力装置について、ユーザのセットアップを容易にし、かつ高精度な座標算出を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１の座標入力装置全体の概略構成を示す図である。
【図２】実施形態１のセンサユニットにおける投光部及び受光部の構成を示す図である。
【図３】実施形態１の演算制御回路３の構成とタイミングチャートを示す図である。
【図４】実施形態１のセンサユニットの回転を説明するための図である。
【図５】実施形態１のセンサユニットの出力を説明するための図である。
【図６】実施形態１のタッチ位置の算出を説明するための図である。
【図７】実施形態１の回転機構を説明するための図である。
【図８】実施形態１のセンサユニットの動作を説明するフローチャートである。
【図９】実施形態２のバー筺体ユニットの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００２０】
＜実施形態１＞
実施形態１の座標入力装置の概略構成を、図１を用いて説明する。
【００２１】
図中、１Ｌ及び１Ｒはそれぞれ、少なくとも２個のセンサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２、及び２−Ｒ１及び２−Ｒ２を装備するバー状の筺体ユニット（以降、バー筺体ユニットと略称する）である。
【００２２】
各々のバー筺体ユニット１Ｌ及び１Ｒ（総称する場合は、バー筺体ユニット１と表記）は、図示のように矩形状の座標入力有効領域５の対向する２辺に設けられる。表示装置が仮にフロントプロジェクターとすれば、表示領域は座標入力有効領域５の範囲内であってかつ同一平面上に設定され、例えば、平面状のホワイトボード６に投影される。無論、ホワイトボード６に限定されるものではなく、壁面等であっても良い。
【００２３】
バー筺体ユニット１Ｌ（第１のバー筺体ユニット）及び１Ｒ（第２のバー筺体ユニット）の側面にはそれぞれ、図示のように再帰反射部４Ｌ及び４Ｒ（総称する場合は、再帰反射部４と表記）が装着されている。そして、再帰反射部４Ｌ及び４Ｒはそれぞれ、対向する辺に設けられたバー筺体ユニット１Ｌあるいは１Ｒのセンサユニットが投光した赤外光を再帰的に反射できるように構成してある。
【００２４】
バー筺体ユニット１Ｌにはセンサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２が内蔵され、バー筺体ユニット１Ｒにはセンサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２が内蔵されている。バー筺体ユニット１Ｌに内蔵される演算制御回路３Ｌはセンサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２を制御して、その出力結果を演算処理すると共に、バー筺体ユニット１Ｒの演算制御回路３Ｒを制御する。バー筺体ユニット１Ｒの演算制御回路３Ｒは、センサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２を制御して、その出力結果を演算処理して、バー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌにその結果を送信する。そして、バー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌは、４つのセンサユニット２−Ｌ１、２−Ｌ２、２−Ｒ１及び２−Ｒ２からの出力結果を処理して、タッチ位置を算出し、パーソナルコンピュータ等の外部機器へ結果を出力する。
【００２５】
図１では、バー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌとバー筺体ユニット１Ｒの演算制御回路３Ｒとはコードで接続される構成（つまり、有線接続）となっているが、これに限定されない。例えば、無線等の通信機能を互いに搭載して、それらの通信機能を使用してデータの送受信（無線接続）を行っても良い。
【００２６】
尚、以後の説明にあっては、水平方向をＸ軸（図面右側が＋）、天地方向をＹ軸（下側が＋）として説明する。
【００２７】
図２はセンサユニット２−Ｌ１、２−Ｌ２、２−Ｒ１及び２−Ｒ２（総称する場合は、センサユニット２と表記する）の詳細構成を示す図である。図２（Ａ）は図１における断面Ａ−Ａであり、図２（Ｂ）及び（Ｃ）は図中の矢印方向から見た正面図である。
【００２８】
図２（Ａ）において、センサユニット２は、バー筺体ユニット１に収納されており、投光部３０及び受光部４０で構成される。投光部３０と受光部４０の距離はＬ＿ｐｄであり、その間に再帰反射部４が図示のように設けられている。４５は光透過性の部材であって、バー筺体ユニット１内へのゴミ等の異物の侵入を防止するための保護部材である。
【００２９】
図２（Ｂ）において、投光部３０は、発光部である赤外ＬＥＤ３１、投光レンズ３２、両者を固定するための接着層３３で構成される。投光レンズ３２は、赤外ＬＥＤ３１の光を、座標入力面となるホワイトボード６と略平行な光束となるように構成する。そして、対向する辺に設けられたバー筺体ユニット１の再帰反射部４の全領域を照明するように、投光範囲がｇ〜ｈ範囲であって、頂点が点Ｏの位置（センサユニット２の重心位置）の扇状の光束を出射する。この時、投光部３０の光軸はｆ方向に設定される。
【００３０】
図２（Ｃ）において、受光部４０は、投光部３０が投光した光が、対向する辺に設けられたバー筺体ユニット１に装着されている再帰反射部４によって再帰反射された光を検出する。４１は光電変換素子であるところのラインＣＣＤ、４２は受光レンズ、４３は視野絞り、４４は赤外線通過フィルターである。また、保護部材４５に赤外通過フィルター機能を設けることで、赤外線通過フィルター４４を廃止してもかまわない。
【００３１】
受光部４０の光軸はｆ方向に設定される。視野範囲はｇ〜ｈ範囲であり、点Ｏの位置が光学的な中心位置となっている。また、受光部４０は、図示のように光軸に対して非対称な光学系となっている。点Ｏの位置、及び方向ｇ、方向ｈが略一致するように、投光部３０と受光部４０は、図２（Ａ）のように重ねて配置される。また、受光部４０は、入射する光の方向に応じて、ラインＣＣＤ４１の画素に集光されるので、ラインＣＣＤ４１の画素番号は入射する光の角度情報を表す。
【００３２】
また、点Ｏを中心軸として、センサユニット２は後述する理由によって回転することができるように構成される。従って、センサユニットには、回転機構５１と、及び回転量（移動量）を計測するための、例えば、エンコーダ等の移動量計測部５２が構成される。回転機構５１の動力は操作者による手動動作で回転しても良いし、モータ等の駆動機構による自動動作で回転してもかまわない。そして、回転量が適切であるかを判定する移動量判定部５３の判定結果に基づき、手動動作の場合には、その旨を報知して、操作者による手動動作を停止させる。更には、モータ等の駆動機構による自動動作の場合には、その位置で回転動作を停止する。そして、移動量計測部５２がその、基準状態からの回転量を記憶して、その情報が角度情報補正のために使用されることになる。
【００３３】
尚、回転機構５１、移動量計測部５２、移動量判定部５３を設ける効果等の説明は、後述するものとし、座標入力装置の概要について、引き続き説明する。
【００３４】
図３（Ａ）は演算制御回路３のブロック図である。実施形態１におけるバー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌとバー筺体ユニット１Ｒの演算制御回路３Ｒは、外部へのインタフェース仕様を除き、いずれも同様の回路構成であり、接続される対応するセンサユニット２の制御、演算を行う。図３（Ａ）は、特に、バー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌの構成を示している。
【００３５】
センサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２のラインＣＣＤ４１用のＣＣＤ制御信号は、ワンチップマイコン等で構成されるＣＰＵ６１から出力され、ラインＣＣＤ４１のシャッタータイミングやデータの出力制御等を行う。ＣＣＤ用のクロックはクロック発生回路ＣＬＫ６２から各センサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２に送信されるとともに、ラインＣＣＤ４１との同期をとって各種制御を行うためにＣＰＵ６１にも入力されている。尚、センサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２の赤外ＬＥＤ３１を駆動するＬＥＤ駆動信号は、ＣＰＵ６１から供給される。
【００３６】
センサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２それぞれのラインＣＣＤ４１からの検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ６３に入力され、ＣＰＵ６１からの制御によって、デジタル値に変換される。変換されたデジタル値はメモリ６４に記憶され、角度計算に用いられる。そして、計算された角度情報から幾何学的なタッチ位置を算出し、外部ＰＣ等の情報処理装置にインタフェース６８（例えば、ＵＳＢインタフェース）を介して出力される。
【００３７】
先に示した通り、各バー筺体ユニット１の演算制御回路３は、各々２つのセンサユニット２を制御している。仮に、バー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌがメイン機能を果たすものとすれば、ＣＰＵ６１はシリアル通信部６７を介して、バー筺体ユニット１Ｒの演算制御回路３Ｒに制御信号を送信して、回路間の同期を行う。そして、演算制御回路３Ｒから、必要なデータの取得を行うことになる。
【００３８】
演算制御回路３Ｌ及び３Ｒ間の動作は、マスター・スレーブ制御にて動作する。実施形態１の場合、演算制御回路３Ｌがマスターで、演算制御回路３Ｒがスレーブである。尚、各演算制御回路は、マスター・スレーブのどちらにもなりうるが、ディップスイッチ（不図示）等の切替部で、ＣＰＵのポートに切替信号を入力することで、マスター・スレーブの切替が可能となっている。
【００３９】
マスターであるバー筺体ユニット１Ｌの演算制御回路３Ｌからは、対向する辺に設けられたバー筺体ユニット１Ｒのセンサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２のデータを取得するために、制御信号がスレーブの演算制御回路３Ｒにシリアル通信部６７を介して送信される。そして、センサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２で得られた角度情報が算出され、シリアル通信部６７を介してマスター側の演算制御回路３Ｌに送信される。
【００４０】
尚、インタフェース６８は、実施形態１の場合、マスター側の演算制御回路３Ｌに実装されることになる。また、６６は、指示具として、赤外線を発光する専用ペン（不図示）を使用した時の赤外線受光部である。６５は専用ペンからの信号をデコードするためのサブＣＰＵである。専用ペンは、ペン先が入力面を押圧したことを検知するスイッチや、ペン筺体サイド部に種々のスイッチを有する。それらのスイッチの状態やペンの識別情報を専用ペンに設けられた赤外線発光部で送信することにより、専用ペンの操作状態を検知することが可能となる。
【００４１】
図３（Ｂ）はセンサユニット２を動作させるためにマスター側の演算制御回路３ＬのＣＰＵ６１が出力する制御信号、及びセンサユニット２の動作を示すタイミングチャートである。
【００４２】
７１、７２、７３がラインＣＣＤ４１制御用の制御信号であり、ＳＨ信号７１の間隔でラインＣＣＤ４１のシャッター開放時間が決定される。ＩＣＧＬ信号７２はバー筺体ユニット１Ｌのセンサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２へのゲート信号であり、ラインＣＣＤ４１内部の光電変換部の電荷を読出部へ転送する信号である。
【００４３】
ＣＣＤＬ信号７４は、センサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２のラインＣＣＤ４１のシャッター開放時間を示す信号である。ＩＣＧＲ信号７３は、対向するバー筺体ユニット１Ｒのセンサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２へのゲート信号であり、シリアル通信部６７を介してバー筺体ユニット１Ｒの演算制御回路３Ｒに送信される。そして、演算制御回路３ＲがラインＣＣＤ４１内部の光電変換部の電荷を読出部へ転送する信号を生成する。ＣＣＤＲ信号７５は、センサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２のラインＣＣＤ４１のシャッター開放時間を示す信号である。
【００４４】
ＬＥＤＬ信号７６及びＬＥＤＲ信号７７は、各センサユニット２の赤外ＬＥＤ３１の駆動信号である。ＳＨ信号７１の最初の周期でバー筺体ユニット１Ｌのセンサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２の赤外ＬＥＤ３１を点灯するために、ＬＥＤＬ信号７６が各々のＬＥＤ駆動回路（不図示）を経て赤外ＬＥＤ３１に供給される。
【００４５】
そして、ＳＨ信号７１の次の周期で、対向する辺に設けられたバー筺体ユニット１Ｒのセンサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２の赤外ＬＥＤ３１を点灯するために、ＬＥＤＲ信号７７がシリアル通信部６７を介して演算制御回路３Ｒに送信される。そして、演算制御回路３Ｒが各々のＬＥＤ駆動回路に供給するための信号を生成する。
【００４６】
赤外ＬＥＤ３１の駆動、及びラインＣＣＤ４１のシャッター開放が終了した後に、ラインＣＣＤ４１の信号がセンサユニット２から読み出され、後述する方法で角度情報を算出する。そして、スレーブ側の演算制御回路３Ｒの演算結果はマスター側の演算制御回路３Ｌに送信される。
【００４７】
以上のように動作させることで、バー筺体ユニット１Ｌのセンサユニット２−Ｌ１及び２−Ｌ２と対向するバー筺体ユニット１Ｒのセンサユニット２−Ｒ１及び２−Ｒ２とは、異なるタイミングで動作するようになる。このように構成することで、対向する辺に設けられたセンサユニットの赤外光を検出することなく、センサユニット自身が発光した再帰反射光のみを検出できる。
【００４８】
今、図４（Ａ）に示すように、センサユニット２−Ｌ１の受光部４０の光軸がｆ方向に有り、その視野範囲（測定可能範囲）がｈ方向からｇ方向と仮定する。そして、対向するバー筺体ユニット１Ｒに設けられた再帰反射部４Ｒは、その全長に渡ってセンサユニット２−Ｌ１の視野範囲に有る状態にあるといえる。そして、実際に再帰反射部４Ｒが装着されている範囲ｊからｋの方向の光が再帰反射され、受光部４０で検出されることになる。このような関係が全てのセンサユニット２で今は成立しているものとする。
【００４９】
図５を用いて、バー筺体ユニット１のセンサユニット２から出力される信号について説明する。図５は、横軸に光電変換素子であるところのセンサユニットの画素番号、縦軸はその画素で検出される光量の電圧値を示している。先ず、センサユニット２の投光部３０の発光が無い状態である場合の受光部４０の出力は図５（Ａ）となり、発光が有る場合の受光部４０の出力は図５（Ｂ）となる。図５（Ｂ）において、レベルＡが検出した光量の最大レベルであり、レベルＢが光を全く検出（受光）できてないレベルと言える。また、画素番号ＮｇからＮｈの範囲が、受光部４０で検出できる視野範囲を示し、符号ｇ、及びｈは、図４における方向を示す符号に相当する。実施形態１の受光部４０は、軸対称な光学系を採用しているので、画素番号ＮｇからＮｈの中間の画素番号Ｎｆが光軸方向となる。
【００５０】
また、センサユニット２が発光した赤外線は、対向する辺に設けられた再帰反射部４で再帰反射され、自身のセンサユニット２で検出される。従って、光出力が得られ始める画素番号Ｎｊの方向は図４（Ａ）における方向ｊであり、同様に、画素番号Ｎｋの方向は図４（Ａ）における方向ｋということになる。画素番号Ｎｊから画素番号Ｎｋまでの光量は、表示画面の大きさやそのアスペクト比、それに対応したバー筺体ユニット１の配置状態（特に、２つのバー筺体ユニット１間の距離）や伸縮状態等によって変化する。
【００５１】
実施形態１の座標入力装置は、最適な光量レベルが得られるように、ＳＨ信号を制御することによって、ラインＣＣＤ４１のシャッター開放時間、及び赤外ＬＥＤ３１の露光時間を調整する。センサユニット２から得られる光量が多ければ時間を短くし、逆に少なければ時間を長く設定することができる。さらには、検出光量レベルに応じて、赤外ＬＥＤ３１に流す電流を調整しても良い。このように出力信号を監視することで、最適な光量が得られるように構成されている。このような調整を、レベル変動が有った場合に適宜行う仕様としても良い。もしくは、バー筺体ユニット１が設置され、その状態が保持されている間は、安定した一定の信号が得られるはずであるので、このような光量の調整は、設置が完了した電源投入時に行えばよい。
【００５２】
再び、図５に戻り、座標入力有効領域５の入力面をタッチすることで光路を遮ると、図５（Ｃ）のように、例えば、画素番号Ｎｃで光量が検出できなくなる。実施形態１では、この図５（Ａ）〜図５（Ｃ）の信号を用いて、タッチした方向、言い換えると、角度を算出する。
【００５３】
まず、システムの起動時、システムのリセット時、あるいは自動的に、基準データを取得する。以降、一つのセンサユニット２のデータ処理について説明するが、他のセンサユニットでも同様の処理を行っている。
【００５４】
電源投入時、操作者によるタッチ操作が行われてない状態で、投光部３０の照明無しの状態でラインＣＣＤ４１の出力をＡ／Ｄコンバータ６３によりＡ／Ｄ変換して、この値をＢａｓｅ＿Ｄａｔａ［Ｎ］としてメモリ６４に記憶する。これは、ラインＣＣＤ４１のバイアスのばらつき等を含んだデータとなり、図５（Ａ）のレベルＢ付近のデータとなる。ここで、［Ｎ］はラインＣＣＤ４１のＣＣＤ画素番号であり、有効な入力範囲に対応する画素番号が用いられる。
【００５５】
同様に、操作者によるタッチ操作が行われてない状態で、投光部３０から投光した状態での光量分布を取得して記憶する。これは、図５（Ｂ）の実線で表されたデータであり、Ｒｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］としてメモリ６４に記憶する。これにより、初期データとして２種類のデータの記憶を管理する。
【００５６】
その後、サンプリングを開始することになるが、タッチ操作が行われてなければ、図５（Ｂ）に示すデータは、タッチ操作が行われると、そのタッチ位置に応じて影Ｃが検出された図５（Ｃ）に示すデータが検出される。この投光部３０の照明有りの状態で得られるサンプルデータをＮｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］と定義する。
【００５７】
これらのデータ（メモリ６４に記憶されているＢａｓｅ＿Ｄａｔａ［Ｎ］とＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］）を用いて、まずは、指示具の入力の有無、遮光部分（遮光範囲）の有無の判定を行う。まず、遮光部分を特定するために、データの変化の絶対量を各々の画素において算出し、予め設定してある閾値Ｖｔｈａと比較する。
【００５８】
Norm_Data0[N] = Norm_Data[N] - Ref_Data[N]                  （１）
ここで、Norm_Data0[N]は、各画素における絶対変化量であり、閾値比較により、ノイズ等による誤判定を防止し、所定量の確実な変化を検出する。そして、閾値を超えるデータが、例えば、所定数以上の連続した画素で発生した場合に、タッチ操作が有ると判定する。この処理は、差を取り比較するだけなので、短時間での演算が可能であり、入力の有無判定を高速に行うことができる。
【００５９】
次に、より高精度に検出するために、画素データの変化の比を計算して入力点の決定を（２）式を用いて行う。
【００６０】
Norm_DataR[N] = Norm_Data0[N] / (Base_Data[N] - Ref_Data[N])      （２）
この画素データ（光量分布）に対して、別途設定される閾値Ｖｔｈｒを適用する。そして、その閾値Ｖｔｈｒを横切る点に対応する、光量分布中の遮光部分に対応する光量変動領域の立ち上がり部と立ち下がり部の画素番号から、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、角度を算出する。
【００６１】
図５（Ｄ）は変化の比の計算を終了後の検出結果の例である。今、閾値Ｖｔｈｒで検出すると、遮光部分の立ち上がり部分は、Ｎｓ番目の画素でレベルＬｓとなり閾値Ｖｔｈｒを超えたとする。さらに、Ｎｔ番目の画素でレベルＬｔとなり閾値Ｖｔｈｒを下まわったとする。
【００６２】
この時、出力すべきラインＣＣＤ４１の画素番号Ｎｐを、立ち上がり部と立ち下がり部の画素番号の中央値として式（３）のように計算しても良いが、そうすると、ラインＣＣＤ４１の画素間隔が出力画素番号の分解能になる。
【００６３】
Np = Ns + (Nt - Ns) / 2                                            （３）
そこで、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、閾値Ｖｔｈｒを横切る仮想の画素番号を計算する。
【００６４】
画素ＮｓのレベルをＬｓ、画素Ｎｓ−１番のレベルをＬｓ−１、そして、画素ＮｔのレベルをＬｔ、画素Ｎｔ−１のレベルをＬｔ−１とすると、それぞれの仮想画素番号Ｎｓｖ、Ｎｔｖは、
Nsv = Ns-1 + ( Vthr - Ls-1 ) / ( Ls -LS-1 )                        （４）
Ntv = Nt-1 + ( Vthr - Lt-1 ) / ( Lt -Lt-1 )                        （５）
と計算できる。この計算式によれば、出力レベルに応じた仮想画素番号、つまり、ラインＣＣＤ４１の画素番号よりも細かい画素番号を取得できる。そして、これらの仮想画素番号Ｎｓｖ、Ｎｔｖの仮想中心画素Ｎｐｖは、式（６）で決定される。
【００６５】
Npv = Nsv + ( Ntv - Nsv ) / 2                                      （６）
このように、閾値Ｖｔｈｒを越えるデータレベルの画素の画素番号とその隣接する画素番号と、それらのデータレベルから、所定レベルの閾値Ｖｔｈｒを横切る仮想的な仮想画素番号を計算することで、より分解能の高い検出を実現できる。
【００６６】
このように得られた中心画素番号から、実際の指示具の座標値を計算するためには、この中心画素番号を角度情報に変換する必要がある。
【００６７】
後述する実際の座標計算では、角度そのものよりもその角度における正接（ｔａｎｇｅｎｔ）の値を計算するほうが都合がよい。尚、画素番号から、ｔａｎθへの変換には、テーブル参照や変換式を用いる。変換式は、例えば、高次の多項式を用いると精度を確保できるが、次数等は計算能力及び精度スペック等を鑑みて決定すればよい。
【００６８】
ここで、５次多項式を用いる場合の例を示すと、５次多項式を用いる場合には係数が６個必要になるので、出荷時等にこの係数データを不揮発性メモリ等のメモリに記憶しておけばよい。今、５次多項式の係数をＬ５、Ｌ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１、Ｌ０としたとき、tａｎθは
tanθ=(L5*Npr+L4)*Npr+L3)*Npr+L2)*Npr+L1)*Npr+L0                  （７）
であらわすことができる。同様なことを、各々のセンサユニットに対して行えば、それぞれの角度データを決定できる。もちろん、上記例では、ｔａｎθを計算しているが、角度データそのものを計算し、その後、ｔａｎθを計算しても構わない。
【００６９】
図６は、画面座標との位置関係を示す図である。バー筺体ユニット１Ｌのセンサユニット２−Ｌ１の視野範囲は方向ｊから方向ｋの範囲であり、角度の正負を図示のように設定する。そして、センサユニット２−Ｌ１の角度基準をＸ軸方向とし、その方向を角度０°と定義する。同様に、センサユニット２−Ｌ２の視野範囲は方向ｋから方向ｊの範囲であり、角度の正負を図示のように設定し、及び、センサユニット２−Ｌ２の角度基準をＸ軸方向として、その方向を角度０°と定義する。そして、センサユニット２−Ｌ１の光軸中心とセンサユニット２−Ｌ２の光軸中心を結ぶ線分をＹ軸と定義すれば、各センサユニットの角度基準はその線分の法線方向となる。また、センサユニット２−Ｌ１の光軸中心とセンサユニット２−Ｌ２の光軸中心との距離をｄｈと定義し、予め設定された値とする。
【００７０】
今、点Ｐの位置でタッチ操作が行われた場合を想定する。
【００７１】
センサユニット２−Ｌ１で算出される角度はθＬ１であり、センサユニット２−Ｌ２で算出される角度はθＬ２である。この２つの角度情報と距離ｄｈを用いて、幾何学的にタッチ位置Ｐの座標を算出することが可能となる。
【００７２】
ｘ＝dh・tan(π/2-θL2)・tan(π/2-θL1)/(tan(π/2-θL2)+tan(π/2-θL1))  （８）
ｙ＝dh・tan(π/2-θL2)/(tan(π/2-θL2)+tan(π/2-θL1))                （９）
また、一方のセンサユニットの出力がθL１＝０、もしくはθL２＝０の場合であっても、他方のセンサユニットが出力する角度情報に基づき、幾何学的に容易にタッチ位置を算出することが可能である。
【００７３】
尚、実施形態１にあっては、センサユニットが回転する機構を有する。従って、センサユニットが算出した角度情報は、センサユニットが回転した分だけ角度を補正しなければならない。式（７）で算出された角度情報は、移動量計測部５２が記憶している角度分だけ補正され、式（８）、式（９）を用いてそのタッチ位置が算出されることになる。
【００７４】
ここで、センサユニット２−Ｌ１及びセンサユニット２−Ｌ２の視野範囲から、タッチ位置Ｐが図６（Ｂ）のハッチング部の範囲に有る場合のみ、そのタッチ位置を算出することが可能である。タッチ位置がその範囲に無い場合には、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）、図６（Ｅ）に示す様に、演算に用いるセンサユニットの組み合わせを変更することで、座標入力有効領域５全域のタッチ位置を検出できるようになる。従って、各センサユニット２が検出した遮光方向の有無、及び遮光方向に基づき、座標算出に必要なセンサユニットを選択して、タッチ位置を算出する。そして、選択したセンサユニット２の組み合わせに応じて、式（８）、式（９）のパラメータを変更して、座標変換を行えばよい。
【００７５】
尚、図６（Ｆ）に示すように、センサユニット選択の境界領域近傍にタッチ位置Ｐが存在すると、この場合は、図６（Ｂ）もしくは図６（Ｃ）の状態のセンサユニットの組み合わせで、そのタッチ位置を算出できる。具体的な構成として、例えば、センサユニット２−Ｌ２の視野範囲と、センサユニット２−Ｒ１の視野範囲は、座標入力有効領域５の対角線方向で重複するように構成される。そして、重複した領域でタッチした場合には、複数通りのセンサユニットの組み合わせで座標算出が可能となる。その場合にあっては、両者の組み合わせで算出した座標値の平均値を確定座標として出力しても良い。
【００７６】
さて、実施形態１の座標入力装置は、センサユニットに対向する位置に設けられたバー筺体ユニットに具備される再帰反射部が、その全長に渡ってセンサユニットの視野範囲に有ると仮定して説明している。しかしながら、実施形態１では、種々の表示サイズの表示面に対して、ユーザが２本のバー筺体ユニット１を装着して使用することを想定している。従って、ユーザによるバー筺体ユニットの装着の仕方によっては、視野範囲外に装着してしまうことも想定される。実施形態１では、十分な視野角を持って構成、説明してきているが、光学的理由、コスト的理由等で十分に視野が確保できない場合には、大きな問題となる。
【００７７】
図５（Ｅ）は、センサユニットに対向する位置に設けられたバー筺体ユニットに具備される再帰反射部４の一部が、センサユニットの視野範囲外になってしまった場合の当該センサユニットの出力を示している。視野限界である画素番号Ｎｇで、出力信号レベルがいきなり大きく出力されている。言い換えれば、視野限界（画素番号Ｎｇ、もしくはＮｋ）でいきなり出力信号が得られる状態は、対向する位置に設けられた再帰反射部４からの再帰反射光を全て受光して無い可能性が有ると言える。つまり、図５（Ｅ）における検出できてない領域αが存在することを示している。逆に、視野限界（画素番号Ｎｇ、もしくはＮｋ）両者の出力がレベルＢ程度であって、視野範囲内に光出力が得られていれば、対向する位置に設けられた再帰反射部４からの再帰反射光を全て受光していると言える（図５（Ｂ）参照）。
【００７８】
実施形態１にあっては、先に述べた通り、回転機構５１、移動量計測部５２、移動量判定部５３が設けられている。まず、移動量判定部５３は、対向する位置に設けられた再帰反射部４からの再帰反射光をそれぞれのセンサユニットが全て受光しているかを判定する。つまり、全て受光していない場合は、回転機構５１の回転量が適切でないと判定する。仮に、図５（Ｅ）に示すように、視野限界画素番号Ｎｇ側で受光してない可能性が有る場合には、回転機構５１に右回りを指示することで問題が解消されるとする。その場合に、今度は、視野限界画素番号Ｎｋ側で受光していない可能性があると仮定すると、回転機構５１には左回りを指示することになる。従って、出力信号に応じて、右回り、左回りを決定して、自動的に回転できるように構成することが可能となる。そして、回転後の回転量が、新たな回転量（移動量）として移動量計測部５２に記憶更新されることになる。
【００７９】
尚、回転機構５１は、センサユニット２を角度計測の基準点Ｏ（基準原点）を中心軸として回転できるように構成したものであり、回転した結果、センサユニット間の距離ｄｈは変化することが無い。回転した結果、移動量判定部５３が全ての再帰反射部４からの再帰反射光を受光していると判定した時には、回転動作を停止すると共に、移動量計測部５２がその回転量を計測する。そして、先に説明した角度算出値にその分の回転量を補正して、座標位置算出の処理を行うことになる。
【００８０】
このような処理を実行することによって、各々のセンサユニット２の受光部４０は、対向する再帰反射部４からの再帰反射光を全て受光可能となり、座標入力有効領域５内のタッチ位置（指示位置）の検出が可能となる。
【００８１】
さらには、より高精度なタッチ位置を算出する構成について説明する。図４（Ａ）で説明したとおり、受光部４０の光軸は方向ｆであり、その視野範囲は方向ｇから方向ｈの範囲である。光軸ｆに対して、その視野範囲は対称に配置されている（∠ｇｏｆ＝∠ｈｏｆ）ものとすれば、角度検出性能は、一般的に光軸方向が高い。つまり、光軸方向から離れるに従って、その周辺方向はレンズの歪み特性の影響が大きくなり、角度算出性能は劣化する。
【００８２】
図４（Ａ）は、先に説明したとおり、センサユニット２に対向する位置に設けられたバー筺体ユニット１に具備された再帰反射部４からの再帰反射光を全て受光できる状態にある。その状態から、更に高精度な位置検出を可能とするために、図４（Ｂ）に示すように、∠ｊｏｆ’＝∠ｋｏｆ’となるように、センサユニット２を回転させる。このような配置とすることができれば、再帰反射部４からの再帰反射光は、受光部４０のより光軸付近で受光することが可能となる。
【００８３】
図５（Ｆ）は、このような配置になった時の出力信号を示す。光軸方向は画素番号Ｎｆであり、視野範囲は画素番号ＮｇからＮｈの範囲である。先に説明したとおり、受光部４０の光学系が軸対称な光学系であれば、画素番号ＮｇからＮｆまでの画素数と、画素番号Ｎｆから画素番号Ｎｈまでの画素数は略等しい。従って、方向ｊの画素番号Ｎｊと方向ｋの画素番号Ｎｋの中点位置の画素番号が光軸方向を示す画素番号Ｎｆに略等しい状態になっている。移動量判定部５３は、この状態を検知して、回転動作を停止させると共に、移動量計測部５２がその移動回転量を計測し、その測定値に基づき角度算出値を補正して、座標位置算出の処理を行うことになる。このように、センサユニット２の回転量を自動調整することで、より高精度な位置検出が可能となる。
【００８４】
実施形態１の座標入力装置は、バー筺体ユニットをユーザが設置して使用する。従って、同一のホワイトボードに設置するにしても、その設置状況はその都度異なり、例えば、図４（Ｃ）の状態で使用することも考えられる。図４（Ｃ）の設置状態は、図４（Ｂ）と比較して、バー筺体ユニット１Ｌ、１Ｒ間の距離がより縮まった状態と言える。従って、光軸方向ｆ‘の方向も、∠ｊｏｆ’＝∠ｋｏｆ’となる様に、相応に調整する必要が出てくる。従って、この種の調整は、バー筺体ユニット１の設置完了がなされ、座標入力装置の電源投入が行われた直後の初期設定として動作するのが好適である。無論、必要に応じて、別途設けたスイッチ等により、この調整を行う動作に遷移しても良いことは言うまでも無い。
【００８５】
また、以上の説明にあっては、回転量を自動的に調整する回転機構５１、移動量計測部５２、移動量判定部５３として説明しているが、これに限定されるものではない。先に説明したとおり、移動量判定部５３は、最適な状態に有るかを判定できる他、最適にするためにはどの方向に回転させるべきかを判定できる。従って、移動量判定部５３の判定結果を、インジケータ等の報知部を用いてユーザに報知し、ユーザによる手動操作によって、センサユニット２を回転させることも可能である。
【００８６】
図７はその時の具体的な実施形態を示し、図７（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は断面図である。図中９１ａ、９１ｂはセンサユニット２を回転させるための回転軸、９２はユーザによる回転操作を行うためのレバーである。操作者へのインジケータは、例えば、右回転を指示するＬＥＤ９３、左回転を指示するＬＥＤ９５、及び最適な回転量であることを報知するＬＥＤ９４とで構成される。ＬＥＤ９４が点灯すると、回転量は最適であり、ユーザによる操作が完了する。
【００８７】
さて、センサユニット２の回転動作により、バー筺体ユニット１中のセンサユニット２間の距離（例えば、センサユニット２−Ｌ１と２−Ｌ２間の距離）は変化が無く、距離ｄｈは一定である。しかしながら、図６（Ｃ）、図６（Ｅ）の領域のタッチ位置を算出するためには、バー筺体ユニット１Ｌとバー筺体ユニット１Ｒ間の距離を導出する必要が有る。なぜならば、バー筺体ユニット１Ｌとバー筺体ユニット１Ｒ間の距離は、ユーザの設置によって決まる値となるからである。
【００８８】
図４（Ｄ）は、その距離を算出するための方法を説明するための図である。バー筺体ユニット１の全長はＲｈであって、それに備わる再帰反射部４の全長もＲｈに等しく、両者のバー筺体ユニットは同一形状である。まず、バー筺体ユニット１Ｌ中のセンサユニット２−Ｌ１が観測する対向する再帰反射部の画角∠ｊＯ１ｋとセンサユニット２−Ｌ２が観測する対向する再帰反射部４の画角∠ｍＯ２ｎを測定する。そして、距離ｄｈは既知であるので、方向ｊと方向ｍの交点、及び方向ｋと方向ｎの交点を幾何学的に容易に算出することが可能である。それらの交点の距離は、バー筺体ユニット１の全長Ｒｈに等しいはずであり、導出した交点の位置が正確に行えたかの検証も可能である。つまり、バー筺体ユニットの配置状態、言い換えれば、４つのセンサユニットの幾何学的配置状況を導出可能であり、その結果、図６（Ｃ）及び図６（Ｅ）の領域であっても、タッチ位置の算出が可能となる。
【００８９】
図８は電源投入時からの初期設定処理を示すフローチャートである。
【００９０】
まず、投影画像である表示領域の全領域を含む矩形状の座標入力有効領域５を形成するために、操作者によってバー筺体ユニット１がホワイトボード６に装着されると、例えば、電源投入が行われて初期設定を行う（ステップＳ１０１）。
【００９１】
次に、ＣＰＵ６１のポート設定、タイマ設定等の座標入力装置に係る各種初期化を行うとともに、光電変換素子に残っている余分な電荷を除去する等のラインＣＣＤ４１の初期化も行う（ステップＳ１０２）。次に、ラインＣＣＤ４１が検出する光量の最適化を行う。上述のように、表示領域の大きさは、それが表示される、例えば、ホワイトボードの大きさにより一意では無い。そのような場合であっても、バー筺体ユニット１の長さを伸縮させたり、バー筺体ユニット１間の距離が適宜ユーザによって設定される。従って、装着の状態によって、検出される光の強度（ラインＣＣＤ４１の出力信号）は異なるので、先ず、投光部３０で照明した時の受光部の出力信号（出力波形）を検出する。
【００９２】
そして、検出信号（波形）レベルが最適であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。波形レベルが不適であると判定される場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、ラインＣＣＤのシャッター開放時間や赤外ＬＥＤの露光時間、もしくは赤外ＬＥＤの駆動電流を調整して（ステップＳ１０５）、ラインＣＣＤの出力信号を再度検出する（ステップＳ１０３）。この動作を繰り返し、波形レベルが最適であると判定される場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、センサユニットの回転量が所定範囲内に有るか否かを判定する（ステップＳ１０６）。所定範囲内に有るか否かの判定は、図４もしくは図５で説明したとおりである。そして、所定範囲外と判定される場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、センサユニットを回転させ所定範囲内になるように回転する（ステップＳ１０７）、回転後の状態での検出信号波形をチェックすることになる（ステップＳ１０３及びステップＳ１０４）。
【００９３】
そして。所定範囲内に有ると判定される場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、図４（Ｄ）で説明したとおり、各センサユニットの幾何学的位置情報を算出する（ステップＳ１０８）。また、移動量計測部５２において計測した回転量を、座標算出のための角度補正値として移動量計測部５に記憶する（ステップＳ１０９）。そして、照明無しの状態の信号Ｂａｓｅ＿Ｄａｔａ［Ｎ］（図５（Ａ）参照）を取得してメモリ６４に記憶する（ステップＳ１１０）。次に、照明有りの状態の信号Ｒｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］（図５（Ｂ）参照）を取得してメモリ６４に記憶する（ステップＳ１１１）。
【００９４】
尚、説明を簡略化するために、一つのセンサユニット２のみの動作について説明しているが、使用する全てのセンサユニット（実施形態１にあっては、４個のセンサユニット）でこの様な初期設定が行われる。
【００９５】
図８（Ｂ）は初期設定処理後の通常のサンプリング動作を示すフローチャートである。
【００９６】
図８（Ａ）の初期設定処理を実行する（ステップＳ１０１）。その後、センサユニット２が投光した赤外光が、対向するバー筺体ユニット１に設けられた再帰反射部４で再帰反射され、その光を自身の受光部４０で検出した時の信号を検出する（ステップＳ２０１）。その時のデータは、Ｎｏｒｍ＿ｄａｔａ［Ｎ］であり、仮にタッチ操作があって光路を遮ると、図５（Ｃ）のように、画素番号Ｎｃの辺りで光信号が検出できなくなる。
【００９７】
いずれかのセンサユニット２で、このような光の遮光部分が生成されたか否か、つまり、入力の有無を判定する（ステップＳ２０２）。入力が無いと判定される場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、再度、ステップＳ２０１に戻り、サンプリングを繰り返すことになる。一方、入力が有ると判定される場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、出力信号に遮光部分が生成されているセンサユニットを選択する（ステップＳ２０３）。その選択したセンサユニットを用いて、遮光部分が生成されている方向（角度）を各々算出する（ステップＳ２０４）。移動量計測部５２が記憶している回転角度分だけ角度補正をする（ステップＳ２０５）。そして、補正した角度に基づいて、デジタイザ座標系でのタッチ位置座標を算出する（ステップＳ２０６）。これにより、算出したタッチ位置座標を変換パラメータを用いてスクリーン座標系に変換して、パーソナルコンピュータの外部機器に、その座標値を出力（送信）することができる。
【００９８】
以上説明したように、実施形態１によれば、センサユニットに回転機構を設けることで、センサユニットの視野範囲を、適切に調整することができる。これにより、任意の平面を座標入力面として使用することが可能となる。また、ユーザのラフな設置であっても、高精度なタッチ位置検出が可能であり、設置時間を大幅に短縮し、直ぐ使える効果が得られる。
【００９９】
＜実施形態２＞
図９を用いて、実施形態２について説明する。実施形態１では、センサユニット２を回転させることによって、対向する再帰反射部４の全てを受光部４０の視野範囲となるように設定する構成について説明している。実施形態２では、バー筺体ユニット１の長さを伸縮させて、対向する再帰反射部４の全てを受光部４０の視野範囲となる構成について説明する。
【０１００】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）はバー筺体ユニット１Ｌの概略構成を示しており、尚、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では、バー筺体ユニット１Ｌに着目して説明するが、バー筺体ユニット１Ｒも同様の構成を有する。
【０１０１】
バー筺体ユニット１Ｌは、上側筺体ケース８１、及び下側筺体ケース８２で構成される。８３は外側パイプ、８４は内側パイプで有り、外側パイプ８３の内径と内側パイプ８４の外形が略勘合の関係にある。外側パイプ８３は上側筺体ケース８１に固定され、内側パイプ８４は下側筺体ケース８２に固定される。上側筺体ケース８１と下側筺体ケース８２とでバー筺体ユニット１Ｌの長さを伸縮させようとすると、外側パイプ８３と内側パイプ８４が勘合関係を維持した状態でスライドする（図９（Ｂ）参照）。このように、実施形態２のバー筺体ユニット１Ｌとバー筺体ユニット１Ｒは、自身が内蔵するセンサユニットの位置を長手方向に移動させるスライド機構を備える。
【０１０２】
実施形態２にあっては、これらのパイプを金属製とすることで、伸縮動作時のバー筺体ユニット１Ｌの伸縮方向や機械的強度を得ている。金属製パイプの一端は絞り加工が施され、押しつぶされた状態となり、その部分で筺体に機械的に結合されると共に、センサユニット２が装着される。
【０１０３】
尚、伸縮の動力はモーター等の駆動機構を用いても良く、また、ユーザによる手動操作であっても良い。また、実施形態２では、実施形態１における移動量計測部５２を、バー筺体ユニットの伸縮量を計測、及びその移動量を記憶する移動量計測部として利用する構成となっている。また、移動量判定部５３は、実施形態１の図４及び図５で説明した処理に基づき、各々のセンサユニット２の視野範囲に、対向する再帰反射部４の全てが含まれてるかを判定する。
【０１０４】
以上説明したように、実施形態２によれば、バー筺体ユニット１を伸縮させる機構を設けることによって、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
尚、本発明の座標入力装置における処理（フローチャート）は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2014032565.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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