(57)【要約】【課題】  入力された座標を精度良く検出することができる座標入力装置及びその制御方法、プログラムを提供する。【解決手段】  指示手段による指示によって、複数のセンサから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、座標入力領域における指示手段の指示状態を判定する。【選択図】  図１８
2006301740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置であって、
前記座標入力領域に対し光を投光する投光部と、到来光を受光する受光部とを備える、前記座標入力領域の周辺に設けられた複数のセンサ手段と、
前記座標入力領域の周辺部に設けられ、入射光を再帰的に反射する反射手段と、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記複数のセンサ手段の任意のセンサ手段の組において、一方のセンサ手段から得られる影の強度及びその影数に基づいて、指示入力点の数を判定し、かつ前記センサ手段の組の一方のセンサ手段及び他方のセンサ手段それぞれから得られる影の強度及びその影数に基づいて、前記他方のセンサ手段から得られる影の重複の有無を判定する
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】
前記判定手段は、
前記光強度分布から、相対的に強度の小さいレベルを判定するための第一閾値と、相対的に強度の大きいレベルを判定するための第二閾値を設定する設定手段と
前記設定手段で設定した第一及び第二閾値を用いて、前記光強度分布に存在する影の強度及びその影数を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段で検出した影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記判定手段で判定された前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態と、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に基づいて、座標入力領域上の指示位置座標を算出する算出手段を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記複数のセンサ手段の任意の組のセンサ手段において、前記第一閾値を越える影数が多い光強度分布を出力している方のセンサ手段を第１センサ手段とし、もう一方を第２センサ手段としたときに、
前記第１及び第２センサ手段それぞれに対する光強度分布で前記第一閾値を越える影数がそれぞれ２である場合、
前記判定手段は、４つの座標候補点が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項６】
前記複数のセンサ手段の任意の組のセンサ手段において、前記第一閾値を越える影数が多い光強度分布を出力している方のセンサ手段を第１センサ手段とし、もう一方を第２センサ手段としたときに、
前記第１センサ手段に対する光強度分布で第二閾値を越える影数が２で、かつ前記第２センサ手段に対する光強度分布で第一閾値を越える影数が１である場合、
前記判定手段は、２個の座標入力点が前記第２センサ手段から見て略直線状に並んでいると判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項７】
前記複数のセンサ手段の任意の組のセンサ手段において、前記第一閾値を越える影数が多い光強度分布を出力している方のセンサ手段を第１センサ手段とし、もう一方を第２センサ手段としたときに、
前記第１センサ手段に対する光強度分布で第二閾値を越える影数が１で、かつ前記第２センサ手段に対する光強度分布で第一閾値を越える影数が１である場合、
前記判定手段は、１個の座標入力点が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項８】
前記第一閾値と前記第二閾値の比率は、前記任意の組のセンサ手段に対する光強度分布で想定される影の最大値及び最小値の比率よりも大きい
ことを特徴とする請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項９】
前記センサ手段は、前記投光部と前記受光部からなる光学ユニットを１つ備える
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１０】
前記センサ手段は、前記投光部と前記受光部からなる光学ユニットを２つ備える
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１１】
前記座標入力領域に対し光を投光する投光部と、到来光を受光する受光部とを備える、前記座標入力領域の周辺に設けられた複数のセンサ手段を用いて、座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置の制御方法であって、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段から得られる光強度分布を取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得する、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定工程と
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１２】
前記座標入力領域に対し光を投光する投光部と、到来光を受光する受光部とを備える、前記座標入力領域の周辺に設けられた複数のセンサ手段を用いて、座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置の制御を実現するプログラムであって、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段から得られる光強度分布を取得する取得工程のプログラムコードと、
前記取得工程によって取得する、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置であって、
複数のセンサ手段と、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる強度分布に存在する影または像のいずれか一方の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする座標入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置及びその制御方法、プログラム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により、接続されたコンピュータを制御したり、文字や図形など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、さまざまなものがあるが、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、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し、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、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。
【０００８】
また、更に、このような遮光方式の座標入力装置においては、特に、その座標入力領域のサイズが大きい場合には、複数の操作者が同時に入力することを許容して、利便性を向上し、より効率的な会議等の用途での要求がある。そのため、複数の同時入力に対応する座標入力装置が考案されている。
【０００９】
複数の座標を同時に入力するために、特許文献４〜特許文献６では、一つの受光センサで複数の遮光部分の角度を検出し、各センサの角度の組み合わせから数点の入力座標候補を算出し、更に、その入力座標候補から実際に入力した座標を判別する技術が開示されている。
【００１０】
例えば、２点入力の場合には、入力座標候補として最大４点の座標を算出し、この４点の内、実際に入力した座標２点を判定し、出力する。つまり、この判定は、複数の入力座標候補の中から、実際の入力座標と虚偽の入力座標を選別して、最終的な入力座標を判定する。そして、この判定を、ここでは「虚実判定」と呼ぶことにする。
【００１１】
この虚実判定の具体的な方法としては、特許文献５や特許文献６では、従来の座標入力領域の一辺の両端に、座標入力領域内で指示された座標を精度良く算出するに十分な距離を隔てて設置される第１及び第２センサの他に、これも、第１及び第２センサから入力領域内で指示された座標を精度良く算出するに十分な距離を隔てて第１及び第２センサの間の位置に設置される第３センサを設ける。そして、この第３センサにおける第１及び第２センサの角度情報とは異なる角度情報に基づいて、第１及び第２センサで検出された複数の角度情報に対し、この虚実判定を行う技術が開示されている。
【００１２】
一方で、複数のセンサユニットを所定間隔空けて座標入力領域上の周囲に配置し、ほぼ同じ方向、ほぼ同じ領域を観測させることにより、複数の遮光影が重複した場合でも、一方の影が他方の影に完全に隠れて検出されることを回避する方法が提案されている。また、複数の影が重複したとき、其々の影の一方の端部を観測することにより、影が存在する方向を其々検出する方法が提案されている。
【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
【特許文献４】特開２００２−０５５７７０号公報
【特許文献５】特開２００３−３０３０４６号公報
【特許文献６】特許登録第２８９６１８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述の遮光方式の座標入力装置では、光を遮ることによって形成された影を、その数、位置、影の強度とも全てのセンサが互いに矛盾のない基準で正確に検出しなければならない。しかるに、センサが検出する影の大きさは、常に一定とは限らず、例えば、指示具が何れかのセンサから遠い位置にある場合は影は小さくなり、近くの位置にある場合は影は大きくなる。また、センサ毎の感度のばらつき、指示具の形状等も、影の検出状態に影響を及ぼす。
【００１４】
このように、影の大きさがに違いがあると、例えば、本来、所定の複数のセンサから同時に検知されるべき影が、特定のセンサからは所定の位置に検知され、かつ他の特定のセンサからは所定の位置に検知されるべき影を見逃すという問題が発生する可能性がある。つまり、本来、あるべき影を検出できなかった場合、座標を確実に検出することができなくなる。
【００１５】
また、特に、この問題は、複数の指示具で同時に、複数の入力を行った場合に影響が大きい。この場合は、本来ありえない位置に指示具が入力したかのような、誤った座標を検出してしまう可能性がある。
【００１６】
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、入力された座標を精度良く検出することができる座標入力装置及びその制御方法、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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、
座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置であって、
前記座標入力領域に対し光を投光する投光部と、到来光を受光する受光部とを備える、前記座標入力領域の周辺に設けられた複数のセンサ手段と、
前記座標入力領域の周辺部に設けられ、入射光を再帰的に反射する反射手段と、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定手段と
を備える。
【００１８】
また、好ましくは、前記判定手段は、前記複数のセンサ手段の任意のセンサ手段の組において、一方のセンサ手段から得られる影の強度及びその影数に基づいて、指示入力点の数を判定し、かつ前記センサ手段の組の一方のセンサ手段及び他方のセンサ手段それぞれから得られる影の強度及びその影数に基づいて、前記他方のセンサ手段から得られる影の重複の有無を判定する。
【００１９】
また、好ましくは、前記判定手段は、
前記光強度分布から、相対的に強度の小さいレベルを判定するための第一閾値と、相対的に強度の大きいレベルを判定するための第二閾値を設定する設定手段と
前記設定手段で設定した第一及び第二閾値を用いて、前記光強度分布に存在する影の強度及びその影数を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段で検出した影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する。
【００２０】
また、好ましくは、前記判定手段で判定された前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態と、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に基づいて、座標入力領域上の指示位置座標を算出する算出手段を更に備える。
【００２１】
また、好ましくは、前記複数のセンサ手段の任意の組のセンサ手段において、前記第一閾値を越える影数が多い光強度分布を出力している方のセンサ手段を第１センサ手段とし、もう一方を第２センサ手段としたときに、
前記第１及び第２センサ手段それぞれに対する光強度分布で前記第一閾値を越える影数がそれぞれ２である場合、
前記判定手段は、４つの座標候補点が存在すると判定する。
【００２２】
また、好ましくは、前記複数のセンサ手段の任意の組のセンサ手段において、前記第一閾値を越える影数が多い光強度分布を出力している方のセンサ手段を第１センサ手段とし、もう一方を第２センサ手段としたときに、
前記第１センサ手段に対する光強度分布で第二閾値を越える影数が２で、かつ前記第２センサ手段に対する光強度分布で第一閾値を越える影数が１である場合、
前記判定手段は、２個の座標入力点が前記第２センサ手段から見て略直線状に並んでいると判定する。
【００２３】
また、好ましくは、前記複数のセンサ手段の任意の組のセンサ手段において、前記第一閾値を越える影数が多い光強度分布を出力している方のセンサ手段を第１センサ手段とし、もう一方を第２センサ手段としたときに、
前記第１センサ手段に対する光強度分布で第二閾値を越える影数が１で、かつ前記第２センサ手段に対する光強度分布で第一閾値を越える影数が１である場合、
前記判定手段は、１個の座標入力点が存在すると判定する。
【００２４】
また、好ましくは、前記第一閾値と前記第二閾値の比率は、前記任意の組のセンサ手段に対する光強度分布で想定される影の最大値及び最小値の比率よりも大きい。
【００２５】
また、好ましくは、前記センサ手段は、前記投光部と前記受光部からなる光学ユニットを１つ備える。
【００２６】
また、好ましくは、前記センサ手段は、前記投光部と前記受光部からなる光学ユニットを２つ備える。
【００２７】
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の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
前記座標入力領域に対し光を投光する投光部と、到来光を受光する受光部とを備える、前記座標入力領域の周辺に設けられた複数のセンサ手段を用いて、座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置の制御方法であって、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段から得られる光強度分布を取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得する、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定工程と
を備える。
【００２８】
上記の目的を達成するための本発明によるプログラムは以下の構成を備える。即ち、
前記座標入力領域に対し光を投光する投光部と、到来光を受光する受光部とを備える、前記座標入力領域の周辺に設けられた複数のセンサ手段を用いて、座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置の制御を実現するプログラムであって、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段から得られる光強度分布を取得する取得工程のプログラムコードと、
前記取得工程によって取得する、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる光強度分布に存在する影の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定工程のプログラムコードと
を備える。
【００２９】
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、
座標入力領域上の指示位置を検出する座標入力装置であって、
複数のセンサ手段と、
指示手段による指示によって、前記複数のセンサ手段それぞれから得られる強度分布に存在する影または像のいずれか一方の強度及びその影数に基づいて、前記座標入力領域における前記指示手段の指示状態を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする座標入力装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、入力された座標を精度良く検出することができる座標入力装置及びその制御方法、プログラムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
＜実施形態１＞
図１Ａは本発明の実施形態１の遮光方式の座標入力装置の構成を示す図である。
【００３３】
図１Ａにおいて、１Ｌ、１Ｒは投光部および受光部を有するセンサユニットであり、実施形態１の場合、図示の如く座標入力面であるところの座標入力有効領域３のＸ軸に平行に、かつＹ軸に対称な位置に、所定距離離れて配置されている。センサユニット１Ｌ及び１Ｒは、制御・演算ユニット２に接続され、制御信号を制御・演算ユニット２から受信すると共に、検出した信号を制御・演算ユニット２に送信する。
【００３４】
４は入射光を到来方向に反射する再帰反射面を有する再帰反射部であり、座標入力有効領域３の外側３辺に図示が如く配置され、左右それぞれのセンサユニット１Ｌ及び１Ｒから略９０°範囲に投光された光を、センサユニット１Ｌ及び１Ｒに向けて再帰反射する。
【００３５】
尚、再帰反射部４は、ミクロ的に見て三次元的な構造を有し、現在では、主にビーズタイプの再帰反射テープ、或いはコーナキューブを機械加工等により規則正しく配列することで再帰現象を起こす再帰反射テープが知られている。
【００３６】
再帰反射部４で再帰反射された光は、センサユニット１Ｌ及び１Ｒによって１次元的に検出され、その光強度分布が制御・演算ユニット２に送信される。
【００３７】
座標入力有効領域３は、ＰＤＰやリアプロジェクタ、ＬＣＤパネルなどの表示装置の表示画面で構成することで、インタラクティブな入力装置として、利用可能となっている。
【００３８】
このような構成において、座標入力有効領域３に指や指示具等の指示手段による入力指示がなされると、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの投光部から投光された光が遮られ（遮光部分）、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの受光部ではその遮光部分の光（再帰反射による反射光）を検出できないので、その結果、どの方向からの光が検出できなかったかを判別することが可能となる。
【００３９】
そこで、制御・演算ユニット２は、左右のセンサユニット１Ｌ及び１Ｒが検出する光強度変化から、指示具によって入力指示された部分の複数の遮光範囲を検出し、その遮光範囲の端部情報から、センサユニット１Ｌ及び１Ｒそれぞれに対する遮光範囲の端部の方向（角度）をそれぞれ算出する。また、指示具が信号発信部を有する場合には、その指示具からのペン信号をペン信号受信部５が受信する。
【００４０】
そして、検出された遮光範囲の数に基づいて、座標算出に用いる遮光範囲から得られるデータを決定し、それぞれ算出された方向（角度（図１Ａでは、θＬ及びθＲ））、及びセンサユニット１Ｌ及び１Ｒ間の距離情報等から、座標入力有効領域３上の指示具の遮光位置を幾何学的に算出し、表示装置に接続されているホストコンピュータ等の外部端末に、インタフェース７（例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等）を経由してその座標値を出力する。
【００４１】
このようにして、指示具によって、画面上に線を描画したり、表示装置に表示されるアイコンを操作する等の外部端末の操作が可能になる。
【００４２】
特に、本発明では、センサユニットによって検出される遮光範囲（影）を含む光強度分布と、基準となる入力がない状態（遮光なし状態）の時の基準光強度分布とを比較する。この比較においては、処理対象の光強度分布と基準光強度分布を用いて得られる相対光強度分布に対して、その相対光強度分布中のどの部分がどれだけの比率で遮光されたかを判定するための第一閾値と、その第一閾値より遮光の度合いが大きい部分を判定するための第二閾値を設ける（図１Ｂ参照）。
【００４３】
そして、これらの第一及び第二閾値と、相対光強度分布から得られる遮光（入力）によって得られる影の強度（遮光による光強度の低下率、あるいは深さ）を比較することにより、複数の入力を並行して行った場合にも、それらの入力を誤検出することなく、精度良く座標を算出する。
【００４４】
＜課題の説明＞
ここで、本発明における、課題を再度、図を用いて詳しく説明する。
【００４５】
図２は本発明における課題を説明するための図である。
【００４６】
従来の構成では、上述の影の強度を判定するための閾値は単一の閾値を用いて構成されている。
【００４７】
例えば、図１ＡのＰ点において、座標入力動作を実行すると、その入力状態に応じて、図２（ａ）や図２（ｂ）に示すような相対光強度分布が得られる。この場合、図２（ａ）や図２（ｂ）では、θＬ、θＲの位置にＰ点での入力によって影が生成される。
【００４８】
ここで、図２（ａ）は、指示具による座標入力を行っている状態における、センサユニット１Ｌから得られる相対光強度分布である。また、図２（ｂ）は、座標入力有効領域に対し、指示具が入る際の瞬間、あるいは出る際の瞬間の状態における、センサユニット１Ｒから得られる相対光強度分布である。
【００４９】
図２（ａ）と図２（ｂ）を比較して明らかなように、１回の座標入力動作においても、その検出タイミングによっては、相対光強度分布中の遮光によって形成される影（遮光範囲）には大きな偏差がある。そして、この偏差は、入力位置、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの光学特性、指示具の太さ等の要因で決まってくるものである。
【００５０】
特に、Ｐ点の位置が、センサユニット１Ｌから近く、センサユニット１Ｒから遠い場合には、センサユニット１Ｌで検出する相対光強度分布における影は、幅、深さともに大きいものとなる。一方、センサユニット１Ｒで検出する相対光強度分布における影は、幅、深さともに小さいものとなる。
【００５１】
ここで、例えば、図２（ａ）に示すように、影の有無を判定する閾値を、ｔｈｓｈ０（例えば、最大相対光強度１００％とする場合の５０％に相当する相対光強度）とすると、センサユニット１Ｌでは、
ｄｐｔｈＬ  ＞  ｔｈｓｈ０
を満足するとき、センサユニット１Ｌでは、Ｐ点での指示入力に対する影は検出される。
【００５２】
これに対し、センサユニット１Ｒでは、
ｄｐｔｈＲ  ＜  ｔｈｓｈ０
を満足するとき、センサユニット１Ｒでは、Ｐ点での指示入力に対する影は検出されない。
【００５３】
その結果、Ｐ点の位置座標は算出できない。
【００５４】
また、このような状況を回避するために、ｔｈｓｈ０の値（例えば、最大相対光強度１００％とする場合の３０％に相当する相対光強度）を大きく設定したとしても、図２（ｂ）に示すように、指示具が座標入力有効領域３に入る際の瞬間、あるいは出る際の瞬間のような、各センサユニットで検出される影が小さいときにおいては、
ｄｐｔｈ’Ｒ＜  ｔｈｓｈ０
となる場合が必ず発生する。つまり、センサユニット１Ｌにおいてのみ影が検出されて、センサユニット１Ｒにおいては影が検出されないことがある。従って、このような場合でも、Ｐ点の位置座標は算出できない。
【００５５】
このように、単一の座標入力動作（以下、単一入力とも略称する）においては、各センサユニットで検出されるべき影が各センサユニットと指示具の入力位置間の距離の違い等に起因して、一方のセンサユニットで検出されない場合が、指示具が座標入力有効領域への入る際、あるいは出る際において存在する。この場合、座標算出を実行することができない。
【００５６】
この事実は、特に、同時に複数の入力を許容する座標入力装置において、大きな問題となる。以下、この問題について図３を用いて説明する。尚、図３以降で説明する図面の内は、図１Ａに準ずる図面は、図１Ａで示す各種構成要素の一部を省略している。
【００５７】
図３では、点Ｐａ（例えば、図３のＰ１２）と点Ｐｂ（例えば、図３のＰ２１）に複数の入力を行った場合を示している。
【００５８】
この場合、各センサユニットでは、図４に示すように、センサユニット１Ｌでは、θＬ１及びθＬ２の位置に影が検出され、センサユニット１Ｒでは、θＲ１及びθＲ２の位置に影が検出される。
【００５９】
そして、これらの２組の角度データ（θＬ１及びθＬ２、θＲ１及びθＲ２）に基づいて、４つの座標候補点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２が算出される。そして、これらの座標候補点の中から、虚実判定することにより、例えば、Ｐ１１、Ｐ２２は虚像であり、Ｐ１２、Ｐ２１が実像であることが判別され、座標入力点を決定することができる。
【００６０】
このとき、上述したように、例えば、座標入力位置等の影響により、座標入力位置に近い側のセンサユニットで検出される影が、幅、深さともに大きく、座標入力位置に遠い側のセンサユニットで検出される影が、幅、深さともに小さくなって、何れかの影を検出できなかった場合、誤った座標候補点を検出してしまう。
【００６１】
このような場合の一例について、以下に説明する。
【００６２】
図５及び図６はθＬ２、θＲ２を示す影が閾値ｔｈｓｈ０を越えないために、正確な座標検出ができない場合の複数の入力例を示している。
【００６３】
この場合、各センサユニットでは、図５及び図６に示すように、破線の方向の影（即ち、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２）を検出できない。そのため、実際には、Ｐａ（例えば、図５のＰ１２）、Ｐｂ（例えば、図５のＰ２１）の位置に複数の入力を行っているにも関わらず、Ｐ１１の位置にのみ１つの入力がなされていると誤検出する。
【００６４】
更に、別の一例について説明する。
【００６５】
図７及び図８はθＲ２のみ閾値ｔｈｓｈ０を越えないために、正確な座標検出ができない場合の複数の入力例を示している。
【００６６】
この場合、センサユニット１Ｒでは、図７及び図８に示すように、破線の方向の影（即ち、P１２、Ｐ１２）を検出できない。そのため、実際には、Ｐａ（例えば、図５のＰ１２）、Ｐｂ（例えば、図５のＰ２１）の位置に複数の入力を行っているにも関わらず、あたかも２つの入力点がＰ１１、Ｐ２１に存在し、それらが、センサユニット１Ｒから見て、重なっている状態であると誤検出する。
【００６７】
このように、同時の複数の座標入力動作（以下、複数入力とも略称する）においても、単一入力と同様に、各センサユニットで検出されるべき影が各センサユニットと指示具の入力位置間の距離の違い等に起因して、一方のセンサユニットで検出されない場合が、指示具が座標入力有効領域への入る際、あるいは出る際において存在する。この場合、座標算出を実行することができない。また、複数入力を許容する場合には、座標算出が不可能になるどころか、誤った座標ないし座標候補を算出してしまう。
【００６８】
そこで、本発明は、これらの問題を解決する構成を提案するものであり、特に、本発明においては、相対光強度分布から遮光による影の存在を検知するための閾値を２つ設定する。また、この２つの閾値は、センサユニットの光学特性から想定される影の強度（相対光強度分布における谷の深さ）の最大比率に基づいて設定する。
【００６９】
ここで、想定される影の強度の最大値をｄｐｔｈ＿ｍａｘ、最大値ｄｐｔｈ＿ｍｉｎとすると、影の強度の最大比率Ｍは
Ｍ＝ｄｐｔｈ＿ｍａｘ／ｄｐｔｈ＿ｍｉｎ          （式１＿１）
となる。そして、このときに、
ｔｈｓｈ１  ／  ｔｈｓｈ２  ＞  Ｍ              （式１＿２）
を満足する閾値を設定する。これら２つの閾値を、相対光強度分布に適用すれば、大きい方の影が第二閾値（ｔｈｓｈ２）を越えているとき、必ず小さい方の影も第一閾値（ｔｈｓｈ１）を越えることになる。つまり、大きい方の影の存在を第二閾値（ｔｈｓｈ２）で判定し、小さいほうの影を第一閾値（ｔｈｓｈ１）で判定する構成にする。これにより、上述のような、大きい方の影が検知されているにもかかわらず、小さい方の影が検知できず、誤った座標を算出してしまうことを回避できる。
【００７０】
このような構成によれば、単一入力の場合では、指示具の座標入力有効領域への入る際と出る際で座標計算ができなくなることを回避できる。また、複数入力の場合では、誤った座標候補を認識してしまうことにより、影の重複の有無を誤認識し、その結果として、誤った座標を算出してしまう問題を回避できる。
【００７１】
このように、本発明によって得られる効果は非常に大きく、この分野の座標入力装置においては必須のものということができる。
【００７２】
次に、本発明の実施形態１における構成について説明する。
【００７３】
図９〜図１１は、図３に示す複数入力を行った場合の、２つのセンサユニット１Ｌ及び１Ｒから得られる相対光強度分布中の影の数と、設定する閾値との関係を全てのパターン（順番のみ入れ替わったものについては省略している）を模式的に示している。
【００７４】
尚、図９〜図１１では、相対光強度分布中の影をｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４で示している。
【００７５】
この図９〜図１１の各図において、左側の図は、第一閾値ｔｈｓｈ１を越える影の数が多い方のセンサユニットで検出された影の構成を示している。また、右側の図は、第一閾値ｔｈｓｈ１を越える影の数が少ない方のセンサユニットで検出された影の構成を示している。
【００７６】
便宜的に、センサユニット１Ｌで検出される影の数の方が多いものとして説明する。また、図９〜図１１の各図において、影の位置には意味は無く、影の数と影の強度（深さ）と閾値（ｔｈｓｈ１、ｔｈｓｈ２）との関係のみ意味をなすものである。
【００７７】
図３に示す構成に対する複数入力においては、例えば、２つのセンサユニット１Ｌ及び１Ｒによって、有効な２組の座標候補点を確定し、その中から最終的な座標入力点を確定する。あるいは、第３のセンサユニットを構成して、その第３のセンサユニットから得られる情報と、１組の座標候補点で最終的な座標入力点を確定する構成としても良い。
【００７８】
実施形態１では、複数入力を想定しているので、単一入力、複数入力、複数入力に伴う影の重複の判定を、検出される影の状態、即ち、影が２つの閾値を越えているか否かによって、確証を持って実行する。これにより、誤りのない確証のある座標候補点のみを確定し、誤った座標算出を防止することができる。
【００７９】
以下、図９〜図１１について説明する。
【００８０】
［［Ａ分類（図９）］］
図９に示すＡ分類は、センサユニット１Ｌ及び１Ｒとも、少なくとも第一閾値ｔｈｓｈ１を越える影の数が１個ずつの場合を示している。
【００８１】
［図９（ａ）の場合］
センサユニット１Ｌ及び１Ｒで検出される影がともに第二閾値ｔｈｓｈ２を越えているので、同一の入力に伴うセンサユニット１Ｒで検出される影も、少なくとも第一閾値ｔｈｓｈ１を超えているはずである。ここでは、センサユニット１Ｒで、第一閾値ｔｈｓｈ１を越えているのはｓ３のみである。
【００８２】
センサユニット１Ｒ側の影の内、センサユニット１Ｌ側の影ｓ１に対応する影は、影ｓ３、もしくは影ｓ３とほぼ同じ位置で重複している影Ｓ４（破線）のどちらかである。
【００８３】
一方、影ｓ３においても、同様の議論ができる。即ち、センサユニット１Ｌ側の影の内、影ｓ３に対応する影は、影ｓ１、もしくは影ｓ１とほぼ同じ位置で重複している影ｓ２（破線）のどちからである。
【００８４】
ここで、センサユニット１Ｌ及び１Ｒとも、影が重複しているということは、同じ位置を指示している入力、即ち、単一入力、あるいは単一入力とみなして良い状態である。
【００８５】
これにより、影ｓ１と影ｓ３は、影として対応している、即ち、（ｓ１，ｓ３）の１入力と判定できる。
【００８６】
［図９（ｂ）の場合］
センサユニット１Ｌ側の影ｓ１に対応する、センサユニット１Ｒ側の影は、影ｓ３あるいは影ｓ３と重複する影ｓ４（破線）である。一方、センサユニット１Ｒ側の影ｓ３に対応する、センサユニット１Ｌ側の影は、影ｓ３が第二閾値ｔｈｓｈ１を越えていないため、影ｓ１あるいは影ｓ１と重複している影ｓ２（破線）、あるいは別の位置にあって未だ検出されていない影ｓ２’（第一閾値ｔｈｓｈ１すらを越えていない）のいずれであるかが不明である。
【００８７】
この場合、（ｓ１，ｓ３）で定義される１つの入力が少なくとも存在することは確定される。
【００８８】
但し、２つ目の入力が存在することは必ずしも否定できない。即ち、（ｓ２，ｓ３）、または（ｓ２，ｓ４）で定義されるもう１つの入力が存在する可能性がある。
【００８９】
［図９（ｃ）の場合］
これは、影ｓ１が影ｓ３に対応しない場合である。この場合、（ｓ１，ｓ３）が存在する可能性が大であるが、（ｓ１，ｓ４）及び（ｓ２，ｓ３）で定義される２つの入力が不完全に（即ち、第２二閾値ｔｈｓｈ２を越えることなく）検出されている場合もある。そのため、何れの入力も確定できない。
【００９０】
［［Ｂ分類（図１０）］］
図１０に示すＢ分類は、第一閾値ｔｈｓｈ１を超える影の数が、一方のセンサユニット（ここでは、センサユニット１Ｌ側として説明する）で２個、他方のセンサユニットで１個の場合を示している。
【００９１】
［図１０（ａ）及び（ｂ）の場合］
センサユニット１Ｌ側の影ｓ１及び影ｓ２は、ともに第二閾値ｔｈｓｈ２を越えている。このため、これらに対応するセンサユニット１Ｒ側の影も必ず第一閾値ｔｈｓｈ１を越えているはずである。ここで、センサユニット１Ｒ側で、第一閾値ｔｈｓｈ１を越えているのは影ｓ３のみである。尚、影ｓ４は影ｓ３と重複しているので、ここでは、影ｓ３と同一視する。
【００９２】
従って、影ｓ１及び影ｓ２に対応する、センサユニット１Ｒの影は、影ｓ３の位置に少なくとも重なって存在するといえる。即ち、（ｓ１，ｓ３）、（ｓ２，ｓ３）の２つの入力があると確定できる。
【００９３】
［図１０（ｃ）及び（ｄ）の場合］
センサユニット１Ｌ側の影ｓ１は、第二閾値ｔｈｓｈ２を越えている。このため、これに対応するセンサユニット１Ｒ側の影は、少なくとも第一閾値ｔｈｓｈ１を越えているはすである。ここで、センサユニット１Ｒ側で第一閾値ｔｈｓｈ１を越えているのは、影ｓ３のみである。従って、影ｓ１に対応する影は、影ｓ３あるいは影ｓ３と重複している影ｓ４である。
【００９４】
一方、影ｓ２は、第一閾値ｔｈｓｈ１を超えているが第二閾値ｔｈｓｈ２を越えてはいない。従って、これに対応するセンサユニット１Ｒ側の影は、必ずしも第一閾値ｔｈｓｈ１を超えているとはいえず、影ｓ３、あるいは影ｓ３と重複している影ｓ４とも言い切ることはできない。
【００９５】
従って、この場合、（ｓ１，ｓ３）の入力は存在すると確定できる。また、もう１つの入力が存在することも確かだが、それが（ｓ２，ｓ３）であるのか（ｓ２，ｓ４）であるのかは不明であり、確定できない（ここでは、影ｓ４’が存在する可能性がある）。
【００９６】
［図１０（ｅ）及び（ｆ）の場合］
センサユニット１Ｒ側の影ｓ３は、第二閾値ｔｈｓｈ２を超えている。このため、これに対応するセンサユニット１Ｌ側の影は、少なくとも第一閾値ｔｈｓｈ１を超えているはずである。
【００９７】
ところが、センサユニットＬ側で、第一閾値ｔｈｓｈ１を超えている影は、影ｓ１及び影ｓ２の２つが存在し、いずれも第２二閾値ｔｈｓｈ２を超えていない。そのため、これらに対応する影は、センサユニットＲ側の影ｓ３、あるいは影ｓ３に重複している影ｓ４に対応するのか、別の位置にあって未だ検出されていない影ｓ４’に対応するのかが判明しない。
【００９８】
従って、この場合、２入力が存在することは確かであるだが、結果として確定できる入力（即ち、影の組み合わせ）は存在しない。
【００９９】
［［Ｃ分類］（図１１）］
図１１に示すＣ分類は、センサユニット１Ｌ及び１Ｒとも、２つの影の位置が特定できている。ここで、３番目の入力は禁止されていて入力は少なくも２入力であることは確かである。従って、全ての影の位置は特定でき、別の位置にあって未だ検出されていない影はないといえる。
【０１００】
従って、この場合、各影が第二閾値ｔｈｓｈ２を超えているいないに関わらず、図１１（ａ）〜（ｆ）のいずれの場合も、２つの実入力の座標位置は特定できないが、少なくとも２つの実入力点を含む４つの座標候補点を確定することができる。
【０１０１】
以上のように、実施形態１では、図９〜図１１に示す分類に基づいて、入力座標の確定、または４座標候補点の確定、または２つの重複点の確定を実現することができる。
【０１０２】
以上、図９〜図１１において、センサユニット１Ｌ及び１Ｒで検出される影数の検出状態に基づく、座標候補点の確定状態の組をまとめると、以下のように定義できる。ここで、影数の組み合わせを、［Ｘ−Ｙ］（Ｘ＝１、２、Ｙ＝１、２）と表現する。
【０１０３】
確定状態（１）（［１−１］ａ）：単一入力点の確定
確定状態（２）（［１−１］ｂ）：２入力点のうちの１入力点の確定
確定状態（３）（［２−１］）  ：２入力点が一方のセンサユニット（片方のセンサユニット）から見て重複していることの確定
確定状態（４）（［２−２］）  ：２つの実入力点を含む４つの座標候補点の確定
確定状態（５）（［０−０］）  ：入力点及び座標候補点の確定なし
尚、ここで表現する確定状態（１）〜（５）は、あくまでもセンサユニット１Ｌ及び１Ｒで検出される単純な影の数ではなく、上記の２つの閾値との関係に基づいて、以下に示す座標候補点確定処理によって、入力点あるいは座標候補点の存在の確実性があると判定された確定状態を示すための影の数である。そのため、場合によっては、実際に検知される影の数とは異なり、それより少ない場合がある。
【０１０４】
以上が、実施形態１における入力点あるいは座標候補点の確定原理である。また、この確定原理に対し、虚実判定を組み合わせることで、複数入力に対応する遮光入力方式の座標入力装置を構成することができる。
【０１０５】
以下、実施形態１の座標候補点確定処理について、図１２を用いて説明する。
【０１０６】
図１２は本発明の実施形態１の座標候補点確定処理を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、ステップＳ１で、センサユニット１Ｌ及び１Ｒで検出される相対光強度分布から、第１閾値（ｔｈｓｈ１）を越える影の数を判定する。そして、この判定結果に基づいて、各処理に分岐する。
【０１０８】
ステップＳ１で、影数の組み合わせが［１−１］である場合、ステップＳ２に進み、処理対象の影の内、第二閾値（ｔｈｓｈ２）を越える影数に１が含まれるか否かを判定する。１が含まれる場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、確定状態（１）であると判定する。一方、１が含まれない場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４に進み、確定状態（５）であると判定する。
【０１０９】
また、ステップＳ１で、影数の組み合わせが［２−１］である場合、ステップＳ７に進み、処理対象の影の内、第二閾値（ｔｈｓｈ２）を越える影数の内、一方のセンサユニット甲（センサユニット１Ｌあるいは１Ｒ）（この場合、他方は、センサユニット乙（センサユニット１Ｒあるいは１Ｌ）となる）側の影数に２が含まれるか否かを判定する。２が含まれる場合、ステップＳ８に進み、確定状態（３）であると判定する。１が含まれる場合、ステップＳ９に進み、確定状態（２）であると判定する。０が含まれる場合、ステップＳ１０に進み、確定状態（５）であると判定する。
【０１１０】
また、ステップＳ１で、影数の組み合わせが［２−２］である場合、ステップＳ５に進み、確定状態（４）であると判定する。
【０１１１】
また、ステップＳ１で、影数の組み合わせが［２−０］あるいは［１−０］である場合、ステップＳ６に進み、確定状態（５）であると判定する。
【０１１２】
そして、これらの確定状態に基づいて、各確定状態に適した座標算出処理を実行することで、複数入力に係る座標算出を精度良く実行することができる。尚、この座標算出処理の具体例については、実施形態２で説明する。
【０１１３】
以上説明したように、実施形態１の構成による、遮光方式の座標入力装置では、座標入力有効領域に対する入力を観測する複数のセンサユニット中の任意のセンサユニットの組において、入力によって検出する影の数が多い一方のセンサユニットの影の強度と影の数から、入力の実在を確定できる入力点の数を判定するとともに、一方のセンサユニット（センサユニット甲）で検知される影の数と、他方のセンサユニット（センサユニット乙）で検出される影の数を比較して、影の重複の有無を判定する。
【０１１４】
ここで、センサユニットから得られる相対光強度分布に対し、センサユニット乙で影の存在を判定するための閾値を第１閾値、センサユニット甲で影の存在を判定するための閾値を第２閾値とすると、第一閾値に対して第二閾値は、より強度（相対光強度分布で遮光されている度合）の高いレベルに設定する。
【０１１５】
このように構成することで、例えば、センサユニット甲でＮ個の影を検出した場合、センサユニット乙からも、影が重複していない限り、影が検出されるはずである。そして、センサユニット乙で検出する影数が、センサユニット甲の影数と同数である場合は影の重複がなく、影数が少ない場合はその数分重複があると判定できる。
【０１１６】
ここで、両者が検出する影数がＮ個の場合は、Ｎ×Ｎ個の座標候補点を確定でき、また、センサユニット乙で検出する影数が１個の場合は、Ｎ個の座標候補点を確定できる、という判定が成立する。
【０１１７】
これを、Ｎ＝２に適用すると、本発明は、以下の判定を実現することができる。
【０１１８】
センサユニット甲において、第二閾値を越える影数が２個で、センサユニット乙において第一閾値を越える影数が２個である場合は、４個の座標候補点の存在を確定する。
【０１１９】
センサユニット甲において、第二閾値を越える影数が２個で、センサユニット乙において第一閾値を越える影数が１個である場合は、２個の座標入力点がセンサユニット乙から見て略直線状に並んでいる（重複している）と確定する。
【０１２０】
センサユニット甲において、第二閾値を越える影数が１個で、センサユニット乙において第一閾値を越える影数が１個である場合は、１個の座標入力点が存在すると確定する。
【０１２１】
以上のような構成により、実施形態１では、異なったセンサユニット間において、同一の入力に伴って検出される影（遮光範囲）がレベルの差をもって検知されるような場合においても、座標入力有効領域における指示状態（上記の確定状態及び検出状態）を判定することで、単一入力では入力座標を検出しそこなうことを防止でき、複数入力では入力座標と異なる誤った座標を検出することを防止できる。
【０１２２】
また、実施形態１の構成では、指示具が入力に伴って座標入力有効領域への入る際と出る際において発生する誤検出等の問題を回避でき、安定した座標入力を実現することができる。
【０１２３】
＜実施形態２＞
図１３は本発明の実施形態２の遮光方式の座標入力装置の構成を示す図である。
【０１２４】
図１３に示す座標入力装置は、基本構成としては、図１Ａの座標入力装置と変わらない。また、実施形態１では、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの詳細構成については、特に説明しなかったが、これについては、実施形態２でまとめて説明する。
【０１２５】
また、実施形態１のセンサユニット１Ｌ及び１Ｒが、内蔵する投光部および受光部それぞれ１組である場合を示しているのに対し、実施形態２の図１３では、センサユニット１Ｌ及び１Ｒが、それぞれ２組構成している場合を示している。つまり、実施形態１では、１つのセンサユニット内に１つの光学ユニットを内蔵する単眼構成になっているのに対し、実施形態２では、１つのセンサユニット内に２つの光学ユニットを内蔵する複眼（二眼）構成になっている。
【０１２６】
＜センサユニット１の詳細説明＞
次に、センサユニット１Ｌ及び１Ｒ内の構成について、図１４を用いて説明する。尚、センサユニット１Ｌ及び１Ｒは、上述したように、大きく分けて投光部と受光部から構成される。
【０１２７】
図１４は本発明の実施形態２のセンサユニットの詳細構成を示す図である。
【０１２８】
図１４において、１０１Ａ及び１０１Ｂは、赤外光を発する赤外ＬＥＤであり、各々投光レンズ１０２Ａ及び１０２Ｂによって、再帰反射部４に向けて略９０°範囲に光を投光する。ここで、センサユニット１Ｌ及び１Ｒ中の投光部は、この赤外ＬＥＤ１０１Ａ及び１０１Ｂと、投光レンズ１０２Ａ及び１０２Ｂによって実現される。これにより、センサユニット１Ｌ及び１Ｒには、それぞれ２つの投光部が構成されることになる。
【０１２９】
そして、投光部より投光された赤外光は、再帰反射部４により到来方向に再帰反射され、センサユニット１Ｌ及び１Ｒ中の受光部によって、その光を検出する。
【０１３０】
受光部は、光線の視野を制限すると共に電気的なシールドをになうシールド部材１０５を設けた１次元のラインＣＣＤ１０４、集光光学系としての受光用レンズ（例えば、ｆθレンズ）１０６Ａ及び１０６Ｂ、入射光の入射方向を概略制限する絞り１０８Ａ及び１０８Ｂ、及び可視光等の余分な光（外乱光）の入射を防止する赤外フィルター１０７Ａ及び１０７Ｂからなる。
【０１３１】
そして、再帰反射部４によって反射された光は、赤外フィルター１０７Ａ及び１０７Ｂ、絞り１０８Ａ及び１０８Ｂを抜けて受光用レンズ１０６Ａ及び１０６Ｂによって、ラインＣＣＤ１０４の検出素子１１０面上に集光される。これにより、センサユニット１Ｌ及び１Ｒには、それぞれ２つの受光部が構成されることになる。
【０１３２】
部材１０３及び部材１０９は、投光部及び受光部を構成する光学部品を配置するとともに、投光部で投光した光が直接受光部に入射することを防ぐ、あるいは外来光をカットするための上フード１０３、下フード１０９として機能する。
【０１３３】
尚、実施形態２においては、絞り１０８Ａ及び１０８Ｂは下フード１０９に一体で成型されているが、別部品であってもよいことはいうまでもなく、さらには、上フード１０３側に、絞り１０８Ａ及び１０８Ｂと受光用レンズ１０６Ａ及び１０６Ｂの位置決め部を設けることで、投光部の発光中心に対する受光部の位置決めを容易にする構成（つまり、上フード１０３のみで、すべての主要な光学部品が配置される構成）に実現することも可能である。
【０１３４】
図１５Ａは、図１４の状態のセンサユニット１Ｌ（１Ｒ）を組み上げた状態を、正面方向（座標入力面に対し垂直方向）から見た図である。図１５Ａに示すように、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の２つの投光部は、所定距離ｄ離れた状態で、それぞれの主光線方向が略平行となるように配置され、各々の投光レンズ１０２Ａ及び１０２Ｂによって、それぞれ略９０°範囲に光を投光するように構成している。
【０１３５】
図１５Ｂは、図１４Ａの太矢印で示される部分の断面図であり、赤外ＬＥＤ１０１Ａ（１０１Ｂ）からの光は、投光レンズ１０２Ａ（１０２Ｂ）により、座標入力面に略平行に制限された光束として、主に再帰反射部４に対して光が投光されるように構成している。
【０１３６】
一方、図１５Ｃは、図１５Ａにおける赤外ＬＥＤ１０１Ａ及び１０１Ｂ、投光レンズ１０２Ａ及び１０２Ｂ、上フード１０３を取り除いた状態を、正面方向（座標入力面に対し垂直方向）から見た図である。
【０１３７】
ここで、実施形態２の場合、投光部と受光部は、座標入力面である座標入力有効領域３の垂直方向に対し重ねた配置構成（図１５Ｂ参照）となっており、正面方向（座標入力面に対し垂直方向）から見て、投光部の発光中心と受光部の基準位置（つまり、角度を計測するための基準点位置に相当し、実施形態２にあっては絞り１０８Ａ（１０８Ｂ）の位置であって、図中の光線が交差する点となる）が一致する構造となっている。
【０１３８】
従って、前述した通り、２つの投光部は所定距離ｄ離れた状態で、それぞれの主光線方向略平行となるように配置されているので、２つの受光部も同様に所定距離ｄ離れた状態で、かつ各々の光軸（光学的な対称軸）が略平行となるように構成されている。
【０１３９】
また、投光部により投光された座標入力面に略平行な光束であって、面内方向に略９０°方向に投光されている光は、再帰反射部４により光の到来方向に再帰反射され、赤外フィルター１０７Ａ（１０７Ｂ）、絞り１０８Ａ（１０８Ｂ）、集光レンズ１０６Ａ（１０６Ｂ）を経て、ラインＣＣＤ１０４の検出素子１１０面上に集光、結像することになる。
【０１４０】
従って、ラインＣＣＤ１０４の出力信号は、反射光の入射角に応じた光強度分布を出力することになるので、ラインＣＣＤ１０４を構成する各画素の画素番号が角度情報を示すことになる。
【０１４１】
尚、図１５Ｂに示す投光部と受光部の距離Ｌは、投光部から再帰反射部４までの距離に比べて十分に小さな値であり、距離Ｌを有していても十分な再帰反射光を受光部で検出することが可能な構成となっている。
【０１４２】
以上説明したように、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）は、少なくとも２つの投光部と、各々の投光部で投光された光を各々検出する２つの受光部（実施形態２の場合、投光部が２組、受光部が２組）を有する構成である。
【０１４３】
また、実施形態２にあっては、受光部の一部であるラインＣＣＤ１０４におけるライン状に配置された検出素子１１０の左側部分を第１受光部の集光領域、右側部分を第２受光部の集光領域とすることで、部品の共通化を図っているが、これに限定されるものでなく、各受光部毎に個別にラインＣＣＤを設けてもよいことは言うまでもない。
【０１４４】
＜制御・演算ユニットの説明＞
制御・演算ユニット２とセンサユニット１Ｌ及び１Ｒの間では、主に、受光部内のラインＣＣＤ１０４用のＣＣＤ制御信号、ＣＣＤ用クロック信号と出力信号、及び投光部内の赤外ＬＥＤ１０１Ａ及び１０１Ｂの駆動信号がやり取りされている。
【０１４５】
ここで、制御・演算ユニット２の詳細構成について、図１６を用いて説明する。
【０１４６】
図１６は本発明の実施形態２の制御・演算ユニットの詳細構成を示すブロック図である。
【０１４７】
ＣＣＤ制御信号は、ワンチップマイコン等で構成される演算制御回路（ＣＰＵ）２１から出力され、ラインＣＣＤ１０４のシャッタタイミングやデータの出力制御等が行われる。
【０１４８】
尚、この演算制御回路２１は、クロック発生回路（ＣＬＫ）２２からのクロック信号に従って動作する。また、ＣＣＤ用のクロック信号は、クロック発生回路（ＣＬＫ）２２からセンサユニット１Ｌ及び１Ｒに送信されると共に、各センサユニット内部のラインＣＣＤ１０４との同期をとって各種制御を行うために、演算制御回路２１にも入力されている。
【０１４９】
投光部の赤外ＬＥＤ１０１Ａ及び１０１Ｂを駆動するためのＬＥＤ駆動信号は、演算制御回路２１からＬＥＤ駆動回路（不図示）を介して、対応するセンサユニット１Ｌ及び１Ｒの投光部内の赤外ＬＥＤ１０１Ａ及び１０１Ｂに供給されている。
【０１５０】
センサユニット１Ｌ及び１Ｒそれぞれの受光部内のラインＣＣＤ１０４からの検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ２３に入力され、演算制御回路２１からの制御によって、デジタル値に変換される。この変換されたデジタル値は、メモリ１３２に記憶され、指示具の角度計算に用いられる。そして、この計算された角度から座標値が算出され、外部端末にシリアルインタフェース７（例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ２３２Ｃインタフェース等）を介して出力される。
【０１５１】
また、指示具としてペンを用いる場合、ペンからのペン信号を受信するペン信号受信部５からは、ペン信号を復調したデジタル信号が出力され、ペン信号検出回路としてのサブＣＰＵ２４に入力され、ペン信号が解析された後、その解析結果が演算制御回路２１に出力される。
【０１５２】
＜センサユニット１の光学配置に関する詳細説明＞
図１７は本発明の実施形態２の座標入力装置の光学的な配置を説明するための説明図である。
【０１５３】
図１７では、特に、左側センサユニット１Ｌの配置について説明する。尚、右側センサユニット１Ｒについては、図中Ｙ軸について左側センサユニット１Ｌと対称な関係にある以外は、その特徴は同一なので、その説明は省略する。
【０１５４】
先に述べた通り、センサユニット１Ｌには、２組の投光部と受光部（光学ユニットＬ１及びＬ２）を有し、両者の光軸（光学的な対称軸であって、光線１５１、及び光線１６１に相当）は、略平行にかつ所定距離ｄ離れて配置されている。また、センサユニット１Ｌは、そのセンサ面が、座標入力有効領域３の一辺に対し、θｓだけ傾いた方向となるように配置されている。
【０１５５】
また、センサユニット１Ｌ中の一方の投光部の投光範囲（もしくは受光部の検出角度範囲）を光線１５２及び光線１５３、もう一方のそれを光線１６２及び光線１６３と定義する。
【０１５６】
尚、センサユニット１Ｒには、２組の投光部と受光部（光学ユニットＲ１及びＲ２）を有している。
【０１５７】
光線１５２及び光線１５３、もしくは光線１６２及び光線１６３で定義される２組の光学ユニット（投光部及び受光部）の有効視野範囲は略９０°であり、無論その範囲を、例えば、１００°とすることも可能であるが、その有効視野範囲をより大きく設定、設計することは、例えば、光学ユニットを構成する光学部品（例えば、レンズ）の光学歪が大きくなり、安価に光学系を構成するという点で不利となる。
【０１５８】
従って、各々の受光部で、投光された光を遮光する指示具の指示位置情報を得るためには、光線１５２及び光線１６３で定義される領域内に、座標入力有効領域を設定するのが好ましい形態である。そこで、座標入力有効領域を図示が如く領域１７１に設定すれば、センサユニット１Ｌ中の２組の受光部で、領域１７１中の指示具（遮光物体）の遮光位置を検出することが可能となる。
【０１５９】
しかしながら、このように設定することで、例えば、各部品を内蔵した座標入力装置の筐体１７２と座標入力可能な領域１７１の関係で決まる筐体枠が大きくなり、操作可能な領域に比べ、座標入力装置全体の大きさが大きくなってしまうという課題が生じる。この課題を解決するためには、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）の形状を小さくすることはいうまでも無く、さらには、光線１５１及び光線１６１で定義される２組の光学ユニット（投光部及び受光部）の所定距離ｄをより小さくするのが好ましい。
【０１６０】
実施形態２の座標入力装置に有っては、座標入力有効領域３と筐体１７２で決まる筐体枠を極力小さくするために、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の一方の受光部は、座標入力有効領域３の全ての領域を有効視野に収めているが、もう一方の受光部は、図中領域１７３で定義される領域が有効視野外となる設定となっている。
【０１６１】
さて、距離ｄは、指示具が座標入力有効領域３の左右端部ないし上端部にあるときに、指示具の方向から見た投影成分、即ち、ｄ＊ｃｏｓ（θＬ−θｓ）が、指示具の半径と略等しくなるよう構成されている。
【０１６２】
このようにすることにより、図１７において、背後の指示具が図中の光線１５１及び光線１６１の間の領域に完全に入り込んでしまうことがないように構成されている。
【０１６３】
実施形態２は、例えば、図１７中の光学ユニットＬ１、Ｌ１、Ｒ２、Ｒ１夫々から得られる光強度分布を取得する。そして、この光強度分布から夫々の光学ユニットで得られる、影の数、影の位置（角度）を算出し、センサユニット１Ｌを構成する光学ユニットＬ１あるいはＬ２と、センサユニット１Ｒを構成する光学ユニットＲ１あるいはＲ２から得られる４種類の組み合わせ、即ち、（Ｌ１，Ｒ１）、（Ｌ１，Ｒ２）、（Ｌ２，Ｒ１）及び（Ｌ２，Ｒ２）を順番に選択する。
【０１６４】
次に、それぞれの組み合わせにおいて、座標候補点の確定ないし座標候補点の重複状況の確定を行い、その中から、適切な光学ユニットの組み合わせを選定する。これにより、座標候補点の中から、実入力点を判定（所謂、虚実判定）し、最終的に、２つの入力座標を決定する。
【０１６５】
以降、（Ｌ１，Ｒ１）、（Ｌ１，Ｒ２）、（Ｌ２，Ｒ１）及び（Ｌ２，Ｒ２）の４通りの組み合わせを、「ＬＲ光学ユニット組み合わせ」ないし「ＬＲ組み合わせ」と表現する。  
次に、実施形態２における座標算出処理について、図１８を用いて説明する。
【０１６６】
図１８は本発明の実施形態２の座標入力装置が実行する座標算出処理を示すフローチャートである。
【０１６７】
まず、ステップＳ１０１で、光学ユニットＬ１、Ｌ２、Ｒ１及びＲ２の各光学ユニットにおける光強度分布データを取得する。次に、ステップＳ１０２で、取得した光強度分布データより、ＬＲ組み合わせに対する光強度分布データを順次選択して、選択した光強度分布データについて、実施形態１の図１２の座標候補点確定処理を実行する（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０９）。
【０１６８】
次に、座標候補点確定処理の処理結果に基づいて、座標算出処理（ステップＳ１１０〜ステップＳ１２３）を実行する。
【０１６９】
そして、各ＬＲ組み合わせに対する座標候補点確定処理によって、実施形態１で示したように、以下のいずれかの確定状態が得られる。
【０１７０】
確定状態（１）（［１−１］ａ）：単一入力点の確定
確定状態（２）（［１−１］ｂ）：２入力点のうちの１入力点の確定
確定状態（３）（［２−１］）  ：２入力点が一方のセンサユニットから見て重複していることの確定
確定状態（４）（［２−２］）  ：２つの実入力点を含む４つの座標候補点の確定
確定状態（５）（［０−０］）  ：入力点及び座標候補点の確定なし
尚、実施形態１でも説明したように、ここで表現する確定状態（１）〜（５）は、あくまでもセンサユニット１Ｌ及び１Ｒで検出される単純な影の数ではなく、上記の２つの閾値との関係に基づいて、入力点あるいは座標候補点の存在の確実性があると判定された確定状態を示すための影の数である。そのため、場合によっては、実際に検知される影の数とは異なり、それより少ない場合がある。
【０１７１】
そして、実施形態２では、各ＬＲ組み合わせそれぞれが、上記の確定状態（１）〜（５）のいずれであるかを判定して、その判定結果に基づいて、センサユニット１Ｌ及び１Ｒ内の各光学ユニットにおける影数の検出状態を決定する。
【０１７２】
検出状態［１］：全てのＬＲ組み合わせにおいて、［１−１］ａまたは［１−１］ｂである。
【０１７３】
検出状態［２］：［２−２］のＬＲ組み合わせが２つ以上存在する。
【０１７４】
検出状態［３］：［２−２］のＬＲ組み合わせと［２−１］のＬＲ組み合わせが存在する。
【０１７５】
検出状態［４］：［２−２］のＬＲ組み合わせと［１−１］のＬＲ組み合わせが存在する。
【０１７６】
検出状態［５］：［２−１］のＬＲ組み合わせが１つ以上存在する。
【０１７７】
そして、実施形態２では、各光学ユニットにおける影数の検出状態を判定し（ステップＳ１１０〜ステップＳ１１２、ステップＳ１１４〜ステップＳ１１６）、その判定した検出状態に応じて予め定義された座標算出方法［１］〜［５］で座標算出を行う（ステップＳ１１８〜ステップＳ１２２）。そして、座標算出結果を出力する（ステップＳ１２３）。一方、上記の検出状態のいずれも判定されない場合は、座標検出が不可能であると判定して、処理を終了する（ステップＳ１１３あるいはステップＳ１１７）。
【０１７８】
尚、図１８では、検出状態［１］〜［５］に関しては、上から順に優先的に検出状態を判定する。例えば、検出状態［３］と［４］を満足する場合は、優先的に検出状態［３］と判定する。
【０１７９】
以下、座標算出方法［１］〜［５］それぞれの詳細について説明する。
【０１８０】
座標算出方法［１］（ステップＳ１１８：検出状態［１］の場合）
検出状態［１］の場合において、全てのＬＲ組み合わせにおいて［１−１］ａの場合は、単一入力がなされている場合である。また、全てのＬＲ組み合わせにおいて［１−１］ｂの場合は、２入力がなされているが、一方の入力が正しく検出されていない場合である。
【０１８１】
ここで、後者の場合は、主に、座標入力有効領域へ指示具が入る際、あるいは出る際の状態である。このような場合は、正しく検知されていない入力を無視することにより、誤った座標の算出を防止する。そこで、検出状態［１］の場合は、［１−１］ａの場合でも［１−１］ｂの場合でも、単一入力として座標算出を実行する。
【０１８２】
そして、この場合、どのＬＲ組み合わせでも座標算出を実行することが可能であるが、例えば、（Ｌ１，Ｒ１）の光学ユニット組み合わせにおいて、後述する＜座標算出処理（１）＞によって座標算出を実行する。
【０１８３】
座標算出方法［２］（ステップＳ１１９：検出状態［２］の場合）
検出状態［２］とは、ＬＲ組み合わせ（Ｌ１，Ｒ１）、（Ｌ１，Ｒ２）、（Ｌ２，Ｒ１）及び（Ｌ２，Ｒ２）の中から２組以上［２−２］が存在する場合である。
【０１８４】
この中から２つの組を選択し、其々から得られる４座標候補点を比較する。
【０１８５】
ここで、具体例として、（Ｌ１，Ｒ１）と（Ｌ２，Ｒ１）が［２−２］である場合を、図１９及び図２０を用いて説明する。
【０１８６】
図１９は（Ｌ１，Ｒ１）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（１）＞に基づいて、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２を決定する。同様に、図２０は（Ｌ２，Ｒ１）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（２）＞に基づいて、Ｐ’１１，Ｐ’１２，Ｐ’２１，Ｐ’２２を決定する。
【０１８７】
ここで、それぞれのＬＲ組み合わせから得られた４座標候補点の値を比較する。
【０１８８】
この中で、現実に入力された座標に基づく座標候補点は、どちらのＬＲ組み合せにおいても原理的に同じ座標となる。一方、現実に入力された座標に基づかない座標（いわゆる、虚像としての座標候補点）は、光学ユニット位置のオフセットの影響で夫々の組み合わせにおいて異なった座標となる。
【０１８９】
従って、それぞれのＬＲ組みあわせから得られた４座標候補点の値を比較して、その比較結果が略一致した座標候補点が、２入力点の真実の座標値であるとして決定することができる。
【０１９０】
尚、図１９及び図２０の例では、Ｐ１１，Ｐ２２が現実の入力に基づく２入力点として決定されている。
【０１９１】
座標算出方法［３］（ステップＳ１２０：検出状態［３］の場合）
検出状態［３］とは、［２−２］のＬＲ組み合わせと［２−１］のＬＲ組み合わせが存在する場合である。
【０１９２】
ここで、具体例として、（Ｌ１，Ｒ２）が［２−２］、（Ｌ１，Ｒ１）が［２−１］の場合を、図２１及び図２２を用いて説明する。
【０１９３】
図２１は（Ｌ１，Ｒ２）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（２）＞に基づいて、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２を決定する。同様に、図２２は（Ｌ１，Ｒ１）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（１）＞に基づいて、ＰＰ１，ＰＰ２を決定する。
ここで、図２１におけるＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２のなかで、（Ｐ１１，Ｐ２２）または（Ｐ１２，Ｐ２１）のどちらかの内、図２２における（ＰＰ１，ＰＰ２）に相対的に近い座標候補点を選択し、それらを２入力点の座標値の組として決定する。
【０１９４】
尚、図２１及び図２２の例では、Ｐ１２，Ｐ２１が現実の入力に基づく２入力点として決定されている。
【０１９５】
座標算出方法［４］（ステップＳ１２１：検出状態［４］の場合）
検出状態［４］とは、［２−２］のＬＲ組み合わせと［１−１］のＬＲ組み合わせが存在する場合である。
【０１９６】
ここで、具体例として、（Ｌ１，Ｒ２）が［２−２］、（Ｌ１，Ｒ１）が［１−１］の場合を、図２３及び図２４を用いて説明する。
【０１９７】
ここで、［２−２］のＬＲ組み合わせと［１−１］のＬＲ組み合わせが同時に起こることは、一見して奇妙である。つまり、一方が、［２−２］のＬＲ組み合わせなら他方は［２−１］のＬＲ組み合わせ、あるいは一方が［１−１］のＬＲ組み合わせなら他方はやはり［２−１］のＬＲ組み合わせになるであろうというのが普通の感覚である。
【０１９８】
しかしながら、実際には、光学ユニット毎の影の検出タイミングが僅かにずれていて、特に、指示具が座標入力有効領域に入る際、あるいは出る際等の影の強度変化が激しいタイミングにおいては、この影響が無視できない。即ち、この検出タイミングのずれによって、本来、光学ユニットの両方において検知されるべき影が一方においてのみ検知されるということが発生する。
【０１９９】
本発明では、例えば、このような事象にともなって発生する不安定性（詳しくは、一瞬、誤った座標を検出してしまうこと）を回避するために、このような検出状態［４］で定義する組み合わせをも全て考慮する。
【０２００】
具体的には、図２３は（Ｌ１，Ｒ２）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（２）＞に基づいて、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２を決定する。同様に、図２４は（Ｌ１，Ｒ１）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（１）＞に基づいて、ＰＰ１を決定する。
ここで、図２３におけるＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のなかで、図２４におけるＰＰ１にほぼ一致するものがあるか否かを判定する。図２３及び図２４の例では、Ｐ２２がＰＰ１とほぼ一致している。
【０２０１】
従って、Ｐ２２は現実の入力に基づく座標である。また、Ｐ２２が現実の入力である場合、Ｐ１１も現実の入力であるので、図２３及び図２４の例では、Ｐ１１、Ｐ２２が現実の入力に基づく２入力点として決定されている。
【０２０２】
座標算出方法［５］（ステップＳ１２２：検出状態［５］の場合）
検出状態［５］とは、［２−１］のＬＲ組み合わせが１つ以上の存在する場合である。
【０２０３】
ここで、具体例として、（Ｌ１，Ｒ１）が［２−１］、（Ｌ２，Ｒ２）が［１−１］の場合を、図２５及び図２６を用いて説明する。
【０２０４】
図２５は（Ｌ１，Ｒ１）の組み合わせから、後述する＜座標算出処理（１）＞に基づいて、ＰＰ１、ＰＰ２を決定する。また、図２６の（Ｌ２，Ｒ２）の組み合わせについて、（Ｌ１，Ｒ１）で片側重複した座標が決定しているので、座標算出は必要ない。
【０２０５】
即ち、検出状態［５］に関しては、一組の［２−１］のＬＲ組み合わせのみで、他のＬＲ組み合わせに関係なく２入力点の座標を決定する。
【０２０６】
尚、図２６において、光学ユニットＲ２から検出される重複した１つの影の両端の略中心部分を近似的に１つの角度θＲとして扱い、＜座標算出処理（３）＞に基づいて、ＰＰ１を決定しても良い。
【０２０７】
以上のような、座標算出方法［１］〜［５］のいずれかで算出された１入力点ないし２入力点の座標算出結果は、外部端末にシリアルインタフェース７を介して出力され、画像表示装置等の出力装置にカーソルの動きないし軌跡として表示される。
【０２０８】
次に、座標算出処理（１）〜（３）の処理内容の詳細について説明する。
【０２０９】
＜座標算出処理（１）＞
ここでは、光学ユニットＬ１及びＲ１の組み合わせによって座標を算出する座標算出処理（１）について、図２７を用いて説明する。
【０２１０】
図２７のセンサユニット１Ｌ及び１Ｒにおいて、座標入力有効領域３に対し、左右外側の光学ユニットが光学ユニット（Ｌ１、Ｒ１）となる。また、左右内側の光学ユニットが光学ユニット（Ｌ２、Ｒ２）となる。
【０２１１】
そして、各光学ユニットから得られる角度データは、対応するセンサユニットから見てＹ軸下方向を０°とし、内側に向かって、かつ左右対象な方向に角度が大となるように定義する。また、各光学ユニットが存在する座標位置をＰ（Ｌ１），Ｐ（Ｌ２），Ｐ（Ｒ１），Ｐ（Ｒ２）とする。
【０２１２】
そして、例えば、光学ユニット（Ｌ１、Ｒ１）から得られる角度データに基づいて座標を算出する場合、点Ｏを原点として、図示のように、Ｘ及びＹ方向を決める、以下のような関数Ｘｔ、Ｙｔを定義する。
【０２１３】
Xt（θL-45,θR-45）
=(tan(θL-45)-tan(θR-45))/[2*(1-tan(θL-45)*tan(θR-45))]        （１２０）
Yt（θL-45 , B-45）
=(-1)*[(1-tan(θL-45))*(1-tan(θR-45)）
/(2*(1-tan(θL-45)*tan(θR-45)))-0.5]                            （１２１）
このように定義すると、図２７の点Ｏを原点としたときの点Ｐ（Ｘ，Ｙ）の座標は、
X  =  DLR*Xt(θL-45,θR-45)                                        （１２２）
Y  =  DLR*Yt(θL-45,θR-45)                                        （１２３）
となる。
【０２１４】
＜座標算出処理（２）＞
ここでは、光学ユニットＬ２及びＲ１の組み合わせによって座標を算出する座標算出処理（２）について、図２８を用いて説明する。
【０２１５】
図２８において、指示具の指示位置をＰ’とする。また、直線Ｐ（Ｌ１）−Ｐ（Ｒ１）と直線Ｐ（Ｌ２）−Ｐ’の交点をＳ’とする。
【０２１６】
図２８において、３点Ｓ’，Ｐ（Ｒ１），Ｏ’の位置関係からＰ’の座標を算出することは、図２７で、３点Ｐ（Ｌ１），Ｐ（Ｒ１），ＯからＰの座標を算出することと同等である。ここで、ベクトルＯ’Ｐ’をＯ’→Ｐ’、そのＸ成分を（Ｏ’→Ｐ’）ｘ、Ｙ成分を（Ｏ’→Ｐ’）ｙと表記し、式（１２０）及び（１２１）を用いると、
(O'→P')x  =  (DLR-ΔD)*Xt(θL-45,θR-45)                          （１３０）
(O'→P')y  =  (DLR-ΔD)*Yt(θL-45,θR-45)                          （１３１）
となる。ここで、図２８より
ΔD  =  Sx+Sy*tan(θL)                                            （１３２）
但し、Sx=d*cos(θs)，Sy=d*sin(θs)                                （１３３）
さらに、図２８から明らかなように
(O→O')x  =  ΔD/2                                                （１３４）
(O→O')y  =  (-1)*ΔD/2                                            （１３５）
となる。これにより、点Ｏを原点としたＰ’の座標は、(O→P')=(O→O')+(O→P')のＸ成分とＹ成分として算出することができる。
【０２１７】
ここで、同様に、光学ユニットＬ１、光学ユニットＲ２の組み合わせによって座標を算出する場合には、上述のＸ成分のみ符号を変えれば、同様に算出することができる。
【０２１８】
＜座標算出処理（３）＞
ここでは、光学ユニットＬ２及びＲ２の組み合わせによって座標を算出する座標算出処理（３）について、図２９を用いて説明する。
【０２１９】
図２９において、３点Ｐ（Ｌ２），Ｐ（Ｒ２），Ｏ’’の位置関係からＰ’’の座標を算出することは、図２７で、３点Ｐ（Ｌ１），Ｐ（Ｒ１），ＯからＰの座標を算出することと同等である。ここで、ベクトルＯ’’Ｐ’’をＯ’’→Ｐ’’、そのＸ成分を（Ｏ’’→Ｐ’’）ｘ、Ｙ成分を（Ｏ’’→Ｐ’’）ｙと表記し、式（１２０）及び（１２１）を用いると、
(O''→P'')x  =  (DLR-2*Sx)*Xt(θL-45,θR-45)                      （１４１）
(O''→P'')y  =  (DLR-2*Sx)*Yt(θL-45,θR-45)                      （１４２）
となる。また、図２９から明らかなように、
(O→O'')x  =  ０                                                  （１４３）
(O→O'')y  =  (-1)*(Sx+Sy)                                        （１４４）
となる。これにより、点Ｏを原点としたＰ’’の座標は、(O→P'')=(O→O'')+(O→P'')のＸ成分とＹ成分として算出することができる。
【０２２０】
以上のように、実施形態２では、ＬＲ組み合わせのすべてにおいて座標を算出することができる。
【０２２１】
以上説明したように、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、単一入力時には、入力座標を検出しそこなうことを防止し、複数入力時には、入力座標と異なる誤った座標を検出して入力座標の数を誤ることを防止することができる。
【０２２２】
＜実施形態３＞
実施形態３は、実施形態１の図１に示す構成に対し、図３０に示すように、センサユニット１Ｃを新たに追加した構成について説明する。
【０２２３】
図３０では、Ｐ１２及びＰ２１点に複数入力を行った場合を示している。
【０２２４】
この場合、図３１（ａ）のように、センサユニット１Ｌにおいて、θＬ１、θＬ２の位置に影が検出される。また、図３１（ｂ）のように、センサユニット１Ｒにおいて、θＲ１、θＲ２の位置に影が検出される。更に、図３１（ｃ）のように、センサユニット１Ｃにおいて、θＣ１、θＣ４の位置に影が検出される。この３組の角度データをもとに、４つの座標候補点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１及びＰ２２が算出される。そして、これらの座標候補点の中から、何らかの手段によって虚実判定することにより、例えば、Ｐ１１、Ｐ２２は実像であり、Ｐ１２、Ｐ２１が虚像であることが判別され、座標入力点を決定することになる。
【０２２５】
また、図３０に示すセンサユニット１Ｃは、センサユニット１Ｌや１Ｒとほぼ同等の構成であるが、内蔵する光学ユニット（受光部及び投光部）の構造が異なり、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの視野範囲がおよそ９０度であるのに対し、センサユニット１Ｃの視野範囲はおよそ１８０度である。
【０２２６】
実施形態２においては、センサユニット１Ｌ及び１Ｒで座標候補点を検出し、センサユニット１Ｃで検知される影との位置関係によって、座標候補点の中から、実入力点を判定（所謂、虚実判定）し、最終的に、２つの入力座標を決定する。
【０２２７】
例えば、図３０では、センサユニット１Ｌ及び１Ｒにより、４つの座標候補点Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２が観測される。そして、これらの座標候補点の中で、センサユニット１Ｃによって、所定方向に観測される座標候補点が、実入力点の座標候補点であり、これらが最終的に２つの入力座標として出力される。特に、図３０の場合では、センサユニット１Ｃにおいて、θＣ１、θＣ４の影のみが観測されるので、Ｐ１１とＰ２２が実入力点の座標となる。
【０２２８】
そして、実施形態３においても、センサユニット１Ｌ及び１Ｒから得られる検出結果に対し、実施形態１と同様の座標候補点確定処理を実行する。
【０２２９】
但し、実施形態３においては、センサユニット１Ｃで検出される影の強度も含めた上で、想定される影の強度の最大値をｄｐｔｈ＿ｍａｘ、最大値ｄｐｔｈ＿ｍｉｎとすると、影の強度の最大比率Ｍは
Ｍ＝ｄｐｔｈ＿ｍａｘ／ｄｐｔｈ＿ｍｉｎ          （式３＿１）
となる。そして、このときに、
ｔｈｓｈ１’  ／  ｔｈｓｈ２’  ＞  Ｍ          （式３＿２）
を満足する閾値を設定する。これらの２つの閾値を、相対光強度分布に適用すれば、大きい方の影が第二の閾値（ｔｈｓｈ＿２’）を越えているとき、必ず小さい方の影も第一閾値（ｔｈｓｈ＿１’）を越えていることになる。
【０２３０】
つまり、大きい方の影の存在を第二閾値（ｔｈｓｈ＿２’）で判定し、小さいほうの影を第一閾値（ｔｈｓｈ＿１’）で判定する構成にすることにより、上述のような、大きい方の影が検知されているにもかかわらず、小さい方の影が検知できず、誤った座標を算出してしまうことを回避できる。
【０２３１】
以下、実施形態３における座標算出処理について、図３２を用いて説明する。
【０２３２】
図３２は本発明の実施形態３の座標入力装置が実行する座標算出処理を示すフローチャートである。
【０２３３】
まず、ステップＳ２０１で、センサユニット１Ｌ、１Ｒ及び１Ｃにおける光強度分布データを取得する。次に、ステップＳ２０２で、取得した光強度分布データより、ＬＲ組み合わせに対する光強度分布データを順次選択して、選択した光強度分布データについて、実施形態１の図１２の座標候補点確定処理を実行する。
【０２３４】
次に、座標候補点確定処理の処理結果に基づいて、座標算出処理（ステップＳ２０３〜ステップＳ２０９）を実行する。
【０２３５】
特に、実施形態３では、各センサユニットにおける影数の検出状態として、実施形態２で説明した検出状態の内、検出状態［１］〜［３］の３種類について考慮する。
【０２３６】
実施形態３では、センサユニット１Ｌとセンサユニット１Ｒにおける影数の検出状態を判定し（ステップＳ２０３〜ステップＳ２０５）、その判定した検出状態に応じて予め定義された座標算出方法［６ａ］〜［６ｃ］で座標算出を行う（ステップＳ２０６〜ステップＳ２０８）。そして、座標算出結果を出力する（ステップＳ２０９）。一方、上記の検出状態のいずれも判定されない場合は、座標検出が不可能であると判定して、処理を終了する（ステップＳ２１０）。
【０２３７】
以下、座標算出方法［６ａ］〜［６ｃ］それぞれの詳細について説明する。
【０２３８】
座標算出方法［６ａ］（ステップＳ２０６：検出状態［１］の場合）
検出状態［１］または［２］の場合とは、単一入力がなされている場合である。この場合、実施形態２で説明した＜座標算出処理（１）＞によって座標算出を実行する。
【０２３９】
座標算出方法［６ｂ］（ステップＳ２０７：検出状態［２］の場合）
検出状態［２］の場合とは、ＬＲ組み合わせ（Ｌ１，Ｒ１）、（Ｌ１，Ｒ２）、（Ｌ２，Ｒ１）及び（Ｌ２，Ｒ２）の中から２組以上［２−２］が存在する場合である。
【０２４０】
この場合、実施形態２で説明した＜座標算出処理（１）＞によって、得られる４座標候補点の座標値を算出する。また、夫々の座標候補点をセンサユニット１Ｃから観測した場合の角度を予め計算する。
【０２４１】
この中で、実際にセンサユニット１Ｃで観測された影の角度と略位置しているものを２つの入力座標として採用する。このとき、センサユニット１Ｃで観測される影の有無は、第一閾値（ｔｈｓｈ１’）で行う。即ち、ここでは、実在する座標候補点には必ず、ｔｈｓｈ１’を超える影がセンサユニット１Ｃで検出されるという前提に基づいている。
【０２４２】
座標算出方法［６ｃ］（ステップＳ２０８：検出状態［３］の場合）
検出状態［３］の場合とは、センサユニット１Ｌ及び１Ｒで［２−１］となる場合である。
【０２４３】
この場合は、重複している方の影の両端の略中央の角度上に２つの入力座標が存在すると近似して、夫々他方の二つの影と組み合わせて、実施形態１で説明した＜座標算出処理（１）＞に基づいて、座標を決定する。尚、センサユニット１Ｃが検出する光強度分布データは、虚実判定には用いず、決定した座標値の精度を向上させるための検算用に用いる。
【０２４４】
以上説明したように、実施形態３によれば、実施形態１で説明した効果に加えて、センサユニット１Ｃを構成することにより、より効率良くかつ精度良く、座標算出に係る虚実判定を実現することができる。
【０２４５】
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０２４６】
尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【０２４７】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０２４８】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。
【０２４９】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【０２５０】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０２５１】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０２５２】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０２５３】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０２５４】
【図１Ａ】本発明の実施形態１の遮光方式の座標入力装置の構成を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態１の特徴を説明するための図である。
【図２】本発明における課題を説明するための図である。
【図３】複数入力操作を説明するための図である。
【図４】図４の入力操作におけるセンサユニットから得られる光強度分布を示す図である。
【図５】複数入力操作を説明するための図である。
【図６】図５の入力操作におけるセンサユニットから得られる光強度分布を示す図である。
【図７】複数入力操作を説明するための図である。
【図８】図７の入力操作におけるセンサユニットから得られる光強度分布を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態１の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態１の構成を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態１の座標候補点確定処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態２の遮光方式の座標入力装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態２のセンサユニットの詳細構成を示す図である。
【図１５Ａ】本発明の実施形態２のセンサユニットの光学的配置図である。
【図１５Ｂ】本発明の実施形態２のセンサユニットの光学的配置図である。
【図１５Ｃ】本発明の実施形態２のセンサユニットの光学的配置図である。
【図１６】本発明の実施形態２の制御・演算ユニットの詳細構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態２の座標入力装置の光学的な配置を説明するための説明図である。
【図１８】本発明の実施形態２の座標入力装置が実行する座標算出処理を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態２の座標算出方法を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施形態２の座標算出方法を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施形態２の座標算出方法を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施形態２の座標算出方法を説明するための図である。
【図２３】本発明の実施形態２の座標算出方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施形態２の座標算出方法を説明するための図である。
【図２５】本発明の実施形態２の座標算出処理を説明するための図である。
【図２６】本発明の実施形態２の座標算出処理を説明するための図である。
【図２７】本発明の実施形態２の座標算出処理を説明するための図である。
【図２８】本発明の実施形態２の座標算出処理を説明するための図である。
【図２９】本発明の実施形態２の座標算出処理を説明するための図である。
【図３０】本発明の実施形態３の座標入力装置の構成を示す図である。
【図３１】図３０の入力操作におけるセンサユニットから得られる光強度分布を示す図である。
【図３２】本発明の実施形態３の座標入力装置が実行する座標算出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２５５】
１Ｌ、１Ｒ  センサユニット
２  演算・制御ユニット
３  座標入力有効領域
４  再帰反射部
５  ペン信号受信部
【図１Ａ】
2006301740.tif 000003
【図１Ｂ】
2006301740.tif 000004
【図２】
2006301740.tif 000005
【図３】
2006301740.tif 000006
【図４】
2006301740.tif 000007
【図５】
2006301740.tif 000008
【図６】
2006301740.tif 000009
【図７】
2006301740.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006301740.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
2006301740.tif 000019
【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2006301740.tif 000037