(57)【要約】【課題】表示面が保護層で覆われていてもユーザーが表示面において座標を指し示すことができ、該座標を情報処理装置で特定する。【解決手段】ペン型の座標指定装置１は、先端部１ａからレーザー光を情報処理装置２へ照射する。レーザー光は、座標指定装置１の中心軸の方向へ照射される。レーザー光は可視光であるのでユーザーが認識することができ、中心軸の方向に照射されるので、仮想的なペン先としてユーザーに認識される。情報処理装置２は、電磁誘導方式のタブレットの技術により、座標指定装置１の座標、傾斜角度および回転角度を検知する。情報処理装置２は、検知した座標、傾斜角度、回転角度および表示面を保護している保護層の厚みに基づいて、表示面においてレーザー光が照射されている位置を特定する。情報処理装置２は、レーザー光が照射されている位置を表す画像を特定した位置に表示する。【選択図】図１
2011221795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示面を有する情報処理装置と、前記情報処理装置に対して前記表示面の座標系の座標を指定する座標指定装置とを有する情報処理システムであって、
前記座標指定装置は、
可視光を出力する光源を有し、
前記光源から出力された光を該座標指定装置の先端部から照射し、
前記情報処理装置は、
前記表示面を有する表示装置と、
前記表示面を覆い、前記表示面の画像と前記先端部から照射される光を透過する保護層と、
前記座標系における座標であって前記表示面に対する前記座標指定装置の二次元座標、前記表示面と前記座標指定装置のなす傾斜角度、および前記二次元座標において前記座標指定装置が傾斜している方向と該二次元座標の基準となる軸とがなす回転角度を検知する検知部と、
前記検知部で検知された前記座標、前記傾斜角度および前記回転角度に基づいて、前記表示面において前記先端部からの光が照射されている部分の二次元座標を特定する特定部と、
を備える情報処理システム。
【請求項２】
前記情報処理装置は、前記特定部で特定された二次元座標の位置に前記光の照射位置を示す第１画像が表示されるように前記表示装置を制御する制御部を有すること
を特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記情報処理装置は、
前記制御部が、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記先端部から照射される光の態様を決定し、
該決定した態様を前記座標指定装置へ通知する通知部を有し、
前記座標指定装置は、
前記先端部から照射される光の態様を前記通知部により通知された態様に変更する変更部を有すること
を特徴とする請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記先端部から照射される光の断面形状を決定し、
前記通知部は、該決定した断面形状を前記座標指定装置へ通知し、
前記変更部は、前記先端部から照射される光の断面形状を前記通知部により通知された断面形状に変更すること
を特徴とする請求項３に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記先端部から照射される光の明るさを決定し、
前記通知部は、該決定した明るさを前記座標指定装置へ通知し、
前記変更部は、前記先端部から照射される光の明るさを前記通知部により通知された明るさに変更すること
を特徴とする請求項３または請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記検知部は、前記座標指定装置と前記情報処理装置との間の距離を検知し、
前記制御部は、前記検知部で検知された距離に応じて前記光の照射または非照射を決定し、
前記通知部は、該決定内容を前記座標指定装置へ通知し、
前記特定部は、前記制御部が光の非照射を決定した場合には、前記二次元座標の特定を行わず、
前記座標指定装置は、前記通知部により光の照射を通知された場合には、前記先端部から光を照射し、前記通知部により光の非照射を通知された場合には、前記先端部から光を照射しないこと
を特徴とする請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記検知部は、前記座標指定装置と前記情報処理装置との間の距離を検知し、
前記特定部は、前記検知部で検知された距離が予め定められた距離を超える場合には、前記二次元座標の特定を行わず、
前記制御部は、前記検知部で検知された距離が予め定められた距離を超える場合には、前記表示装置を、前記第１画像を表示しないように制御すること
を特徴とする請求項２または請求項６に記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示する前記第１画像の表示内容を変更すること
を特徴とする請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項９】
前記先端部は、光が透過する球状の部材を有し、
前記光源から出力された光が前記部材の中心部から前記表示面に対して垂直な方向を含む方向へ照射され、
前記特定部は、前記部材から前記表示面に対して垂直な方向に照射された光が照射されている部分の二次元座標を特定すること
を特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項１０】
画像を表示する表示面を有する情報処理装置に対して前記表示面の座標系の座標を指定する座標指定装置であって、
可視光を出力する光源を有し、
前記光源から出力された光を該座標指定装置の先端部から照射し、
前記先端部から照射される光の態様が前記情報処理装置から通知され、
前記先端部から照射される光の態様を該通知された態様に変更する変更部を有すること
を特徴とする座標指定装置。
【請求項１１】
画像を表示する表示面を有し、前記表示面の座標系の座標を指定する座標指定装置から座標が指定される情報処理装置であって、
前記表示面を有する表示装置と、
前記表示面を覆い、前記表示面の画像と前記先端部から照射される光を透過する保護層と、
前記座標系における座標であって前記表示面に対する前記座標指定装置の二次元座標、前記表示面と前記座標指定装置のなす傾斜角度、および前記二次元座標において前記座標指定装置が傾斜している方向と該二次元座標の基準となる軸とがなす回転角度を検知する検知部と、
前記検知部で検知された前記座標、前記傾斜角度および前記回転角度に基づいて、前記表示面において前記先端部からの光が照射されている部分の二次元座標を特定する特定部と、
を有する情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像の表示面においてユーザーが指定した位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液晶ディスプレイ、タブレットおよび液晶ディスプレイ表面を保護する保護板とを有し、情報処理装置であるパーソナルコンピューターとして機能するシステム本体と、データ表示の座標を指定するペン型入力装置で構成され、ペン型入力装置でデータ入力が行われるシステムが開示されている。ユーザーは、このシステムにおいてデータ表示を行わせる場合、保護板にペン型入力装置を接触させることにより、表示面においてデータ表示がされる位置の座標を指定する。システム本体は、このユーザーが指定した座標を特定し、特定した座標にデータ表示を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６３２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ペンなどで紙に文字を書く場合には、インクによりペン先の位置にペンの移動軌跡が現れる。ユーザーは、上述したシステムにおいては、ペン型入力装置がペンと同じ形状であるため、普通のペンを使用する時の感覚でペン型入力装置の先端の位置に画像が表示されることを期待する。
しかし、保護板には厚みがあり、ペン型入力装置の先端が接触する保護板表面と、データ表示がなされる液晶ディスプレイの表示面との間に距離がある。このため、ペン型入力装置が接触した保護板表面の位置には画像が現れず、ペン型入力装置の先端から離れたところに画像が表示される。つまり、ユーザーが指し示した保護板上の位置には画像が表示されないため、鉛筆やペンなどを用いて紙に文字や絵を記す場合と比較して違和感を覚えることとなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、表示面が保護層で覆われていてもユーザーが表示面において座標を指し示すことができ、該座標を情報処理装置で特定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る情報処理システムは、画像を表示する表示面を有する情報処理装置と、前記情報処理装置に対して前記表示面の座標系の座標を指定する座標指定装置とを有する情報処理システムであって、前記座標指定装置は、可視光を出力する光源を有し、前記光源から出力された光を該座標指定装置の先端部から照射し、前記情報処理装置は、前記表示面を有する表示装置と、前記表示面を覆い、前記表示面の画像と前記先端部から照射される光を透過する保護層と、前記座標系における座標であって前記表示面に対する前記座標指定装置の二次元座標、前記表示面と前記座標指定装置のなす傾斜角度、および前記二次元座標において前記座標指定装置が傾斜している方向と該二次元座標の基準となる軸とがなす回転角度を検知する検知部と、前記検知部で検知された前記座標、前記傾斜角度および前記回転角度に基づいて、前記表示面において前記先端部からの光が照射されている部分の二次元座標を特定する特定部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、表示面が保護層で覆われていても、座標指定装置から照射される光により、ユーザーが表示面において座標を指し示すことができ、該座標を情報処理装置で特定することができる。
【０００６】
本発明において、前記情報処理装置は、前記特定部で特定された二次元座標の位置に前記光の照射位置を示す第１画像が表示されるように前記表示装置を制御する制御部を有する構成であってもよい。
この構成によれば、ユーザーが表示面において光で指し示した座標に画像が表示されるので、ユーザーが指し示した位置をユーザーが認識し易く、また、ユーザーが指し示した位置に画像が表示され、指し示した位置と画像の表示位置にずれが少ないのでユーザーが違和感を覚えることがない。
【０００７】
本発明において、前記情報処理装置は、前記制御部が、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記先端部から照射される光の態様を決定し、該決定した態様を前記座標指定装置へ通知する通知部を有し、前記座標指定装置は、前記先端部から照射される光の態様を前記通知部により通知された態様に変更する変更部を有する構成であってもよい。
この構成によれば、光が照射されている部分に応じて、照射される光の態様が変更されるので、照射されている光をユーザーが認識しやすくなる。
【０００８】
本発明において、前記制御部は、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記先端部から照射される光の断面形状を決定し、前記通知部は、該決定した断面形状を前記座標指定装置へ通知し、前記変更部は、前記先端部から照射される光の断面形状を前記通知部により通知された断面形状に変更する構成であってもよい。
この構成によれば、光が照射されている部分に応じて、照射される光の断面形状が変更されるので、照射されている光をユーザーが認識しやすくなる。
【０００９】
本発明において、前記制御部は、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記先端部から照射される光の明るさを決定し、前記通知部は、該決定した明るさを前記座標指定装置へ通知し、前記変更部は、前記先端部から照射される光の明るさを前記通知部により通知された明るさに変更する構成であってもよい。
この構成によれば、光が照射されている部分に応じて、照射される光の明るさが変更されるので、照射されている光をユーザーが認識しやすくなる。
【００１０】
本発明において、前記検知部は、前記座標指定装置と前記情報処理装置との間の距離を検知し、前記制御部は、前記検知部で検知された距離に応じて前記光の照射または非照射を決定し、前記通知部は、該決定内容を前記座標指定装置へ通知し、前記特定部は、前記制御部が光の非照射を決定した場合には、前記二次元座標の特定を行わず、前記座標指定装置は、前記通知部により光の照射を通知された場合には、前記先端部から光を照射し、前記通知部により光の非照射を通知された場合には、前記先端部から光を照射しない構成であってもよい。
この構成によれば、座標指定装置と情報処理装置との間の距離に応じて座標指定装置から光が照射されなくなり、光が照射されている部分の座標が特定されなくなる。これにより、情報処理装置が、光が照射されている部分の座標を特定しているか否か知ることができる。また、距離が離れている場合には、光の照射と座標の特定を行わないようにし、消費電力を抑えるようにすることも可能となる。
【００１１】
本発明において、前記検知部は、前記座標指定装置と前記情報処理装置との間の距離を検知し、前記特定部は、前記検知部で検知された距離が予め定められた距離を超える場合には、前記二次元座標の特定を行わず、前記制御部は、前記検知部で検知された距離が予め定められた距離を超える場合には、前記表示装置を、前記第１画像を表示しないように制御する構成であってもよい。
この構成によれば、座標指定装置と情報処理装置との間の距離に応じて第１画像が表示されなくなり、光が照射されている部分の座標が特定されなくなる。これにより、情報処理装置が、光が照射されている部分の座標を特定しているか否か知ることができる。
【００１２】
本発明において、前記制御部は、前記第１画像を表示させる前に前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示されている第２画像に応じて、前記特定部で特定された二次元座標の位置に表示する前記第１画像の表示内容を変更する構成であってもよい。
この構成によれば、光が照射されている部分に応じて、光が照射されている位置に表示される画像が変更されるので、光が照射されている部分をユーザーが認識しやすくなる。
【００１３】
本発明において、前記先端部は、光が透過する球状の部材を有し、前記光源から出力された光が前記部材の中心部から前記表示面に対して垂直な方向を含む方向へ照射され、前記特定部は、前記部材から前記表示面に対して垂直な方向に照射された光が照射されている部分の二次元座標を特定する構成であってもよい。
この構成によれば、座標指定装置が表示面に対して傾斜していても、先端部から表示面に垂直な方向に光が進んだ部分が明るくなり、この明るくなった部分の座標が特定される。表示面において先端部に近い位置の座標が特定され、ユーザーが指し示した位置との間にずれが少ないのでユーザーが違和感を覚えることがない。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る座標指定装置は、画像を表示する表示面を有する情報処理装置に対して前記表示面の座標系の座標を指定する座標指定装置であって、可視光を出力する光源を有し、前記光源から出力された光を該座標指定装置の先端部から照射し、前記先端部から照射される光の態様が前記情報処理装置から通知され、前記先端部から照射される光の態様を該通知された態様に変更する変更部を有することを特徴とする。
本発明によれば、表示面が保護層で覆われていても、座標指定装置から照射される光により、ユーザーが表示面において座標を指し示すことができる。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る情報処理装置は、画像を表示する表示面を有し、前記表示面の座標系の座標を指定する座標指定装置から座標が指定される情報処理装置であって、前記表示面を有する表示装置と、前記表示面を覆い、前記表示面の画像と前記先端部から照射される光を透過する保護層と、前記座標系における座標であって前記表示面に対する前記座標指定装置の二次元座標、前記表示面と前記座標指定装置のなす傾斜角度、および前記二次元座標において前記座標指定装置が傾斜している方向と該二次元座標の基準となる軸とがなす回転角度を検知する検知部と、前記検知部で検知された前記座標、前記傾斜角度および前記回転角度に基づいて、前記表示面において前記先端部からの光が照射されている部分の二次元座標を特定する特定部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、表示面が保護層で覆われていても、座標指定装置から照射される光により、ユーザーが表示面において座標を指し示すことができ、該座標を情報処理装置で特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報処理システムの構成を示した図。
【図２】座標指定装置１のハードウェア構成を示したブロック図。
【図３】情報処理装置２の断面を模式的に示した図。
【図４】情報処理装置２のハードウェア構成を示したブロック図。
【図５】本実施形態に係る傾斜角度を説明するための図。
【図６】本実施形態に係る回転角度を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態］
（実施形態の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの模式図である。このシステムは、ペンの形状をした座標指定装置１と、座標指定装置１で操作を行うことが可能な情報処理装置２で構成されている。このシステムは、ポインティングデバイスとしてタブレットを有しており、座標指定装置１は、電磁誘導方式のタブレットにおけるペンの機能を備えている。一方、情報処理装置２は、所謂パーソナルコンピューターであり、画像を表示する表示装置を備えている。情報処理装置２は、電磁誘導方式のタブレットにおける位置検知機能を備えており、座標指定装置１の先端部１ａの座標、情報処理装置２に対する座標指定装置１の傾斜角度、および情報処理装置２に対する座標指定装置１の回転角度を検出する。
なお、本実施形態においては、図１に示したように、表示装置において画像が表示される表示面の左下端を原点とし、横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸とした直交座標系を想定し、この座標系により、表示面の座標と座標指定装置１の先端部１ａの座標を表す。
情報処理装置２は、座標指定装置１の先端部１ａの座標、座標指定装置１の傾斜角度および回転角度を検出し、この検出した座標、傾斜角度および回転角度により、ユーザーが表示装置の表示面において指し示した位置を特定する。情報処理装置２は、この特定した位置に画像を表示させる処理や、特定した位置にある画像を変更する処理などの種々の処理を行う。
なお、電磁誘導方式のタブレットにおいて位置を指定する装置の座標、傾斜角度および回転角度を検知する周知技術の一例としては、特開平７−２９５７２９号公報、特開平８−３０３７４号公報、特開平８−２０２４８９号公報などに開示されている技術がある。
【００１８】
図２は、座標指定装置１の構成を示したブロック図である。座標指定装置１は、複数のコイルを備えるコイル部１１、コイル部１１のコイルを駆動する電源となるコンデンサーを備えた駆動部１２、座標指定装置１の先端部１ａが情報処理装置２に接触したことを検知するスイッチ部１３を有している。
コイル部１１のコイルが情報処理装置２から出力された電磁波を受信すると、コイルに流れる誘導電圧により駆動部１２のコンデンサーが充電される。駆動部１２は、充電されたコンデンサーによりコイル部１１のコイルを駆動し、コイル部１１のコイルから電磁波を出力させる。
スイッチ部１３は、先端部１ａに力が加わるとオンとなり、力が加わっていない状態ではオフとなるスイッチを備えている。このスイッチがオフの状態では、駆動部１２においてコンデンサーによるコイルの駆動が停止され、オンの状態であると駆動部１２においてコンデンサーによりコイルが駆動される。なお、本発明においては、スイッチ部１３を設けずに、コイル部１１がコンデンサーにより駆動される構成であってもよい。
【００１９】
また、座標指定装置１は、光を出力する光源１４、光源１４を駆動する電源１５、電源１５と光源１４を接続するスイッチ１６を有している。スイッチ１６が座標指定装置１のユーザーによりオンにされ、電源１５と光源１４が接続されると、光源１４から光が出力される。一方、スイッチ１６が座標指定装置１のユーザーにオフにされ、電源１５が光源１４に接続されなくなると、光源１４からの光の出力が停止される。なお、本実施形態においては、光源１４から出力される光は、光束の断面が円形で波長が可視光領域のレーザー光である。このレーザー光は、座標指定装置１の先端部１ａから座標指定装置１の中心軸の方向へ出力される。
【００２０】
図３は、情報処理装置２の断面を模式的に示した図、図４は、情報処理装置２の構成を示したブロック図である。情報処理装置２は、コイル部２１、表示装置２２、保護層２３を有している。なお、図３においては、図面が繁雑になるのを防ぐために、コイル部２１、表示装置２２、保護層２３のみを示している。情報処理装置２においては、コイル部２１の上に表示装置２２が位置し、表示装置２２の上に保護層２３が位置している。なお、コイル部２１と表示装置２２は、図３においては接しているが、コイル部２１と表示装置２２とが距離をおいて配置されていてもよい。また、表示装置２２と保護層２３は、図３においては接しているが、表示装置２２と保護層２３とが距離をおいて配置されていてもよい。
【００２１】
表示装置２２は、本実施形態においては液晶ディスプレイである。表示装置２２は、後述する制御部２６の制御のもと、種々の画像を表示する。なお、本実施形態においては、表示装置２２は液晶ディスプレイであるが、画像を表示する装置は液晶ディスプレイに限定されるものではなく、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイなど、他の表示装置であってもよい。
保護層２３は、光を透過するガラスまたは合成樹脂で形成されている。保護層２３の厚みは、一定の厚みとなっている。保護層２３は、表示装置２２の表面を保護する。
コイル部２１は、表示装置２２の表示面に沿って配置されたコイルを複数備えている。具体的には、コイル部２１は、ｘ軸方向に並べられた複数のコイルと、ｙ軸方向に並べられた複数のコイルを備えている。
【００２２】
また、情報処理装置２は、送信部２４、受信部２５、制御部２６、操作部２７、記憶部２８を有している。
送信部２４は、コイル部２１のコイルに電流を流す回路を備えている。送信部２４は、制御部２６により制御され、コイル部２１にある複数のコイルに順次電流を流す。コイルに電流が流れると、電流が流れたコイルから電磁波が出力される。
受信部２５は、座標指定装置１のコイルから出力された電磁波による電磁誘導によりコイル部２１のコイルに生じた電圧を検知する回路を備えている。受信部２５は、送信部２４によって電流が流されたコイルにおいて、座標指定装置１からの電磁誘導により生じた電圧を検知する。受信部２５は、検知した電圧を示す信号を制御部２６へ出力する。
記憶部２８は、ハードディスク装置を備えており、情報処理装置２においてオペレーティングシステムを実現するＯＳプログラムやアプリケーションプログラムなどの各種プログラム、ユーザーが使用する画像データやテキストデータなどの各種データを記憶する。また、記憶部２８、保護層２３の厚みを示す情報を記憶している。
【００２３】
制御部２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。制御部２６は、情報処理装置２の電源が入れられるとＲＯＭに記憶されているＩＰＬ（Initial Program Loader）を読み出して実行し、次に、記憶部２８に記憶されているＯＳプログラムを実行する。制御部２６がＯＳプログラムを実行すると、コンピュータ装置としての基本的な機能が実現し、記憶部２８に記憶されるアプリケーションプログラムを実行することや、記憶部２８に記憶される各種データの管理などを行うことが可能となる。
【００２４】
また、制御部２６がＯＳプログラムを実行すると、座標指定装置１の先端部１ａの座標、座標指定装置１の傾斜角度および回転角度を特定する機能、この特定した座標、傾斜角度および回転角度により、ユーザーが情報処理装置２に対して指し示した位置を特定する機能が実現する。
なお、本実施形態においては、傾斜角度については、図５に示したように、保護層２３の表面と座標指定装置１の中心軸のなす角度を傾斜角度αとする。保護層２３の表面と表示装置２２の表示面は平行または略平行であるため、傾斜角度αは、表示装置２２の表示面と座標指定装置１の中心軸のなす角度ということができる。また、保護層２３の表面と、コイル部２１のコイルは平行または略平行であるため、傾斜角度αは、コイル部２１と座標指定装置１の中心軸のなす角度ということができる。
また、本実施形態においては、回転角度については、図６に示したように、座標指定装置１が傾斜している場合、特定した位置を原点として表示装置２２の表示面に平行なｘ軸とｙ軸を有する直交座標系を設定し、ｚ軸方向から座標指定装置１を見た時に、ｘｙ平面に投影された座標指定装置１の中心軸とｘ軸とのなす角度を回転角度βとする。
ＯＳプログラムが実行されている情報処理装置２においては、この特定した位置に画像を表示させる機能や、特定した位置にある画像を変更する機能、表示面において座標指定装置１が移動した軌跡を表示装置２２に表示させる機能、即ち、手書きの画像を表示装置２２に表示させる機能などが実現する。
【００２５】
操作部２７は、情報処理装置２を操作するため使用される複数のボタンを有している。制御部２６は、操作部２７においていずれのボタンが操作されたのかを検知し、操作されたボタンに応じて、情報処理装置２に対するユーザーからの指示内容を特定し、各部を制御する。
【００２６】
（実施形態の動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。なお、以下の説明においては、座標指定装置１で表示装置２２に手書きの画像を表示させる場合の動作例について説明する。
【００２７】
まず、情報処理装置２の電源が入れられると、制御部２６のＲＯＭに記憶されているプログラムが実行される。次に、手書きの画像を表示するように指示する操作がユーザーにより操作部２７において行われると、制御部２６は、送信部２４を制御してコイル部２１のコイルに電流を流す処理を開始する。また、制御部２６は、受信部２５から送られる信号に基づいて、座標指定装置１の先端部１ａの座標、座標指定装置１の傾斜角度αおよび回転角度βを検知する。そして制御部２６は、特定した座標、傾斜角度αおよび回転角度βに基づいて、手書きの画像を表示する処理を開始する。
【００２８】
次に、ユーザーが座標指定装置１のスイッチ１６をオンにすると、電源１５と光源１４が接続される。すると、光源１４が駆動されて先端部１ａから座標指定装置１の中心軸の方向へレーザー光が出力される。レーザー光は、座標指定装置１の中心軸の方向へ出力されるため、出力されたレーザー光が照射される部分は、座標指定装置１が指し示す方向を表すこととなる。また、レーザー光は、座標指定装置１の先端から中心軸の方向へ出力されるため、可視可能なレーザー光の光束は、仮想的なペン先として機能する。なお、先端部１ａが保護層２３に接触していない状態においては、スイッチ部１３のスイッチがオンとならないため、駆動部１２はコイル部１１のコイルを駆動しない。
【００２９】
次に、ユーザーが、先端部１ａを保護層２３に接触させると、先端部１ａから出力されているレーザー光が保護層２３を透過し、表示装置２２の表示面においてレーザー光が点状に照射される。また、先端部１ａが保護層２３に接触すると、スイッチ部１３が有するスイッチがオンとなり、駆動部１２が有するコンデンサーがコイル部１１のコイルを駆動する。なお、座標指定装置１がスイッチ１３を備えない構成においては、コイル部１１が情報処理装置２に近づいてコンデンサーに充電がされるとコイル部１１のコイルが駆動される。コイル部１１のコイルが駆動されてコイルから電磁波が出力されると、この電磁波がコイル部２１の複数のコイルで受信される。電磁波を受信したコイルにおいては、電磁誘導により電流が流れる。受信部２５は、コイル部２１にある複数のコイルの電圧を検知し、検知した電圧を示す信号を制御部２６へ出力する。制御部２６は、受信部２５からの信号を取得し、各コイルに生じた電圧を基に、座標指定装置１の先端部１ａの座標、座標指定装置１の傾斜角度αおよび回転角度βを検知する。
なお、このように、制御部２６、送信部２４、コイル部２１、受信部２５により、座標指定装置１の先端部１ａの座標、座標指定装置１の傾斜角度αおよび回転角度βを検知するので、制御部２６、送信部２４、コイル部２１および受信部２５は、先端部１ａの座標、座標指定装置１の傾斜角度αおよび回転角度βを検知する検知部の一例ということができる。
【００３０】
例えば、情報処理装置２に対して図６に示したように座標指定装置１が位置した場合、直交座標系における先端部１ａの座標（ｘ１，ｙ１）が先端部１ａの座標として特定される。また、図５に示したように、表示装置２２の表示面と座標指定装置１の中心軸とがなす角度がαである場合、この角度が傾斜角度αとして特定される。また、傾斜している座標指定装置１の中心軸の傾斜方向が表示装置２２の上面から見て図６に示した方向であり、位置（ｘ１，ｙ１）を原点とした直交座標系において、ｘｙ平面に投影された座標指定装置１の中心軸とｘ軸とのなす角度がβである場合、この角度が回転角度βとして特定される。
【００３１】
ところで、特定された先端部１ａの座標は、先端部１ａから表示面に垂線を下ろした位置（ｘ１，ｙ１）であるが、座標指定装置１が表示装置２２に対して傾いていると、図５、図６に示したように、仮想的なペン先として機能するレーザー光Ｌが照射される位置は、特定した先端部１ａの座標からずれた座標となる。
ユーザーは、表示装置２２の表示面においてレーザー光Ｌが照射されている位置を仮想的なペン先として認識するため、レーザー光Ｌが照射されている位置を座標指定装置１で指し示した位置として認識する。このため、制御部２６は、表示面においてレーザー光Ｌが照射されている位置（座標）を特定し、この特定した位置に画像を表示する。
【００３２】
まず、制御部２６は、特定した先端部１ａの座標（ｘ１，ｙ１）、傾斜角度α、回転角度βに基づいて、表示装置２２の表示面においてレーザー光Ｌが照射されている位置を特定する。なお、制御部２６は、予め保護層２３の厚みｔを示す情報を記憶している。制御部２６は、先端部１ａの座標（ｘ１，ｙ１）と傾斜角度αを得たため、座標（ｘ１，ｙ１）からレーザー光Ｌが照射されている位置の座標（ｘ２，ｙ２）までの距離Ｄを算出する。なお、距離Ｄは三角関数を用いた演算により得ることができ、距離Ｄ＝厚みｔ／ｔａｎαで得ることができる。
【００３３】
次に、制御部２６は、先に特定した回転角度βにより、表示面においてレーザー光Ｌが照射されている位置の座標（ｘ２，ｙ２）を特定する。座標（ｘ２，ｙ２）は、三角関数を用いた演算により得ることができ、ｘ２は、座標（ｘ１，ｙ１）を原点とした直交座標系においてｘ軸から回転角度β＋πの角度の方向であって、ｘ１からＤ・ｃｏｓβだけ離れた位置となる（π＝１８０°）。また、ｙ２は、座標（ｘ１，ｙ１）を原点とした直交座標系においてｘ軸から回転角度β＋πの角度の方向であって、ｙ１からＤ・ｓｉｎβだけ離れた位置となる。
このように、ここで制御部２６は、座標（ｘ１，ｙ１）、傾斜角度α、回転角度βに基づいて、表示面においてレーザー光Ｌが照射されている位置の座標（ｘ２，ｙ２）を特定する特定部として機能している。
【００３４】
制御部２６は、座標（ｘ２，ｙ２）を特定すると、表示装置２２を制御し、この特定した座標（ｘ２，ｙ２）の位置に例えば黒の点を描画する。そして、座標指定装置１が保護層２３上で移動させられると、制御部２６は上述したように、表示面においてレーザー光が照射されている位置を特定し、黒の点を描画していく。これにより、表示装置２２においては、座標指定装置１の移動軌跡を示す画像が表示されることとなる。
【００３５】
次に、ユーザーが先端部１ａを保護層２３から離すと、スイッチ部１３が有するスイッチがオフとなり、コイル部１１のコイルが駆動されなくなる。コイル部１１のコイルが駆動されなくなると、コイル部２１のコイルが電磁波を受信しなくなるため、座標指定装置１の位置が情報処理装置２において検知できなくなり、レーザー光が表示面に表示されていても、レーザー光が照射されている位置には手書きの画像が表示されないこととなる。なお、座標指定装置１がスイッチ１３を備えない構成においては、コイルに接続されているコンデンサーがコイルを駆動できなくなると、コイル部１１のコイルから電磁波が出力されなくなって座標指定装置１の位置が情報処理装置２において検知できなくなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、仮想的なペン先となるレーザー光の照射位置を座標指定装置１で指し示した位置として認識し、この位置に画像が表示される。即ち、鉛筆やペンなどを用いて紙に文字や絵を記す場合と同様に、ユーザーが認識しているペン先の位置に画像が表示されるので、ユーザーが違和感を覚えることがない。
【００３７】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。
【００３８】
上述した実施形態においては、座標指定装置１は、スイッチ１６をオンにされるとレーザー光を出力しているが、レーザー光の出力／非出力を切り替える構成は、この構成に限定されるものではない。たとえば、座標指定装置１のコイル部１１のコイルとコイル部２１のコイルとの間の距離を検知し、検知した距離が予め定められた閾値以下となったら光源１４からレーザー光を出力するようにしてもよい。
なお、この構成を実現するには、座標指定装置１にマイクロコンピュータを設ける。また、座標指定装置１と情報処理装置２について、近距離無線通信の規格に準拠した通信回路を、互いに情報を通知する通知部として設ける。平面状に配置されたコイルと、移動可能なコイルとの間の距離を検知する技術としては、たとえば特開２００３−１９６０１５号公報に開示された技術があり、この技術を適用すれば、表示装置２２から座標指定装置１までの距離を知ることができる。
なお、座標指定装置１のコイル部１１のコイルとコイル部２１のコイルとの間の距離を検知可能な構成においては、スイッチ部１３を設けずにコイル部１１に接続されたコンデンサーでコイル部１１のコイルが常時駆動される構成であってもよい。この構成の場合、情報処理装置２は、手書きの画像の描画を行う際には、距離が予め定められた距離（例えば数ｍｍ）以下となったら特定した座標に手書きの画像の描画を行い、距離が予め定められた距離を超えると、特定した座標に手書きの画像の描画を行わないようにする。
【００３９】
情報処理装置２において、表示装置２２から座標指定装置１までの距離を求め、この距離が予め定められた閾値以下となったらレーザー光を出力するように指示する命令を情報処理装置２から座標指定装置１へ送信する。座標指定装置１は、この指示を受信したらマイクロコンピュータが光源１４を制御してレーザー光を出力する。
また、情報処理装置２において、表示装置２２から座標指定装置１までの距離を求め、この距離が予め定められた閾値を超えたらレーザー光の出力を停止するように指示する命令を情報処理装置２から座標指定装置１へ送信する。座標指定装置１は、この指示を受信するとマイクロコンピュータが光源１４を制御してレーザー光の出力を停止する。
なお、情報処理装置２は、検知した距離を示す情報を座標指定装置１へ送信してもよい。この場合、座標指定装置１において、この情報を受信し、受信した情報が示す距離に基づいて、レーザー光の出力をマイクロコンピュータが制御するようにしてもよい。
なお、レーザー光の出力は、光源をオン／オフすることにより出力／非出力を切り替えてもよく、また、光源からのレーザー光を遮光する部材により、出力／非出力を切り替えてもよい。
【００４０】
上述したように、座標指定装置１から情報処理装置２までの距離を検知できる構成の場合、情報処理装置２においては、検知した距離が予め定められた距離以下となった場合、レーザー光が指し示す位置を求め、検知した距離が予め定められた距離を超えている場合には、レーザー光が指し示す位置を求めないようにしてもよい。
なお、この変形例においては、検知した距離が、保護層２３の表面から表示装置２２の表面までの距離±ａ（ａは予め定められた値）の範囲内にある場合には、レーザー光が指し示す位置を求め、検知した距離が、この範囲外にある場合には、レーザー光が指し示す位置を求めないようにしてもよい。
さらに、座標指定装置１から情報処理装置２までの距離を検知できる構成の場合、情報処理装置２においては、レーザー光が指し示す位置を求め、検知した距離が予め定められた距離以下の場合には、光の照射位置を表す画像を表示装置２２においてレーザー光の照射位置に表示し、検知した距離が予め定められた距離を超えている場合には、表示装置２２において光の照射位置を表す画像を表示しないようにしてもよい。
【００４１】
上述した実施形態においては、コイルを用いて座標指定装置１の傾斜角度や回転角度を求めていたが、座標指定装置１の傾斜角度や回転角度を求める構成は、この構成に限定されるものではない。たとえば、方位センサーと傾斜センサーを用いて座標指定装置１や情報処理装置２の傾斜角度や回転角度を求め、座標指定装置１の先端部１ａの座標は、抵抗膜を用いる方式で特定してもよい。なお、この構成の場合、座標指定装置１に方位センサーと傾斜センサーを設け、検知した傾斜角度や回転角度を通信により情報処理装置２へ通知する。
【００４２】
上述した実施形態においては、座標指定装置１の中心軸の方向へレーザー光が出力されるが、レーザー光が出力される方向は、この方向に限定されるものではない。たとえば、傾斜センサーで重力方向を検知し、光源１４の姿勢を制御してレーザー光の出力方向が重力方向となるように光源１４の向きを変更してもよい。この場合、情報処理装置２が水平、または傾斜角度が水平から予め定められた範囲内であると仮定し、座標指定装置１が図５、図６の姿勢であった場合、座標（ｘ１，ｙ１）に画像を表示するようにしてもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、座標指定装置１において、光源１４がレーザー光を出力しているが、光源１４はレーザー光を出力するものに限定されない。たとえば、座標指定装置１の先端部１ａに透明な球体または半球体、球体の一部を切り取った部材などの球状のいずれかの部材を配置し、この部材の中心に光源１４として発光ダイオードを配置してもよい。
この構成においては、球体である先端部１ａが保護層２３に接触すると、表示装置２２の表面において光源１４に最も近くて明るくなるのは、光源１４から表示装置２２表面に垂線を下ろした部分となる。最も明るい部分は仮想的なペン先として機能し得る。
このため、たとえば、座標指定装置１が図５、図６の姿勢であった場合、座標（ｘ１，ｙ１）に画像を表示するようにしてもよい。なお、上述した球状の部材の中心部に光ファイバーなどでレーザー光を案内し、中心部からレーザー光が出力されるようにしてもよい。
【００４４】
本発明においては、レーザー光の太さを可変できるようにしてもよい。また、本発明においては、レーザー光の断面形状を、円形ではなく、他の形状としてもよい。なお、レーザー光の形状を変更するには、レーザーポインターにおいて照射する光の形状を変更する技術が利用できる。また、本発明においては、レーザー光を出力し続けるのではなく、周期的に出力するようにしてもよい。また、本発明においては、レーザー光の明るさを変更可能としてもよい。
なお、レーザー光の太さや断面形状、明るさ、出力の周期などレーザー光の態様を変更可能な構成においては、表示装置２２においてレーザー光が指し示している位置に応じて、レーザー光の太さや断面形状や明るさなどを変更してもよい。
例えば、手書きの画像を入力する領域と、情報処理装置２を操作するためのメニューの画像とが表示装置２２で表示されている場合、レーザー光の照射位置が手書きの画像を入力する領域にある場合には情報処理装置２が座標指定装置１を制御してレーザー光の形状を円形とし、レーザー光の照射位置がメニュー画像の領域にある場合には、レーザー光の形状をカーソルを表す矢印の形状としてもよい。
また、ワードプロセッサーなどにより作成された文書に手書きの画像を書き込む場合、情報処理装置２は、手書きの画像を描画する状態と、手書きの画像を描画しない状態とを切り替え可能としてもよい。この場合、レーザー光が同じ文字の位置に照射されていても、情報処理装置２は、手書きの画像を描画する状態では座標指定装置１を制御してレーザー光の断面形状を円形とし、手書きの画像を描画しない状態ではレーザー光の形状をカーソルの形状としてもよい。
この構成においては、情報処理装置２が、レーザー光の態様を表す情報を、座標指定装置１へ送信し、この情報を受信した座標指定装置１は、受信した情報の内容に応じて、レーザー光の態様を変更する。
なお、情報処理装置２は、手書きの画像の表示領域がない場合には、制御部２６が表示装置２２を制御し、レーザー光が指し示している位置にレーザー光の照射位置を表すカーソルの画像を表示してもよい。また、たとえば、情報処理装置２は、光の照射位置に文字の画像がある場合には、表示装置２２を制御して線状のカーソルの画像を光の照射位置に表示し、光の照射位置に図形や写真などの画像がある場合には、表示装置２２を制御して矢印の形状をしたカーソルの画像を光の照射位置に表示してもよい。
【００４５】
上述した実施形態においては、保護層２３は透明なガラスまたは合成樹脂としているが、合成樹脂の場合には、表示装置２２の画像を透過しつつ、レーザー光が通過した際にレーザー光の経路が見える透明度としてもよい。この構成によれば、レーザー光の光路が仮想的なペン先としてユーザーに認識されやすくなる。
【００４６】
上述した実施形態では、座標指定装置１は、ペンの形状をしているがペンの形状に限定されるものではなく、手で持つことが可能であってレーザー光を出力可能であれば、他の形状であってもよい。
上述した実施形態においては、レーザー光は、座標指定装置１の中心軸の方向に出力されているが、座標指定装置１においては、中心軸の方向に対して角度をつけてレーザー光を出力してもよい。なお、このように、座標指定装置１において、中心軸の方向に対して角度をつけてレーザー光を出力する場合、検知した座標指定装置１の座標（ｘ１，ｙ１）から、この角度を考慮してレーザー光が照射されている座標（ｘ２，ｙ２）を求める。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・座標指定装置、１ａ・・・先端部、２・・・情報処理装置、１１・・・コイル部、１２・・・駆動部、１３・・・スイッチ部、１４・・・光源、１５・・・電源、１６・・・スイッチ、２１・・・コイル部、２２・・・表示装置、２３・・・保護層、２４・・・送信部、２５・・・受信部、２６・・・制御部、２７・・・操作部、２８・・・記憶部
【図１】
2011221795.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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