(57)【要約】      （修正有）【課題】座標入力装置に用いる光学部を座標入力領域のサイズに応じた長さに調整できるようにする。【解決手段】光学ユニットは、座標入力領域内の指示された位置を検出する座標入力装置に用いられる再帰反射ユニット３３であって、前記座標入力領域の辺に沿って配置される長尺状の再帰反射部３６と、巻取られた前記再帰反射部３６を引出し可能に収容するケース体４１とを有する。【選択図】図１
2015018507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標入力領域内の指示された位置を検出する座標入力装置に用いられる光学ユニットであって、
前記座標入力領域の辺に沿って配置される長尺状の光学部と、
前記光学部を引出し可能に巻取って収容する筐体と、を有することを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記座標入力装置は、前記座標入力領域内の指示された位置を検出するための光を発光する発光部と、前記発光部により発光された光を受光する受光部とを有し、
前記光学部は、前記発光部により発光された光を再帰反射させて前記受光部により受光させる再帰反射部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記筐体のうち前記座標入力領域側の一面には、再帰反射板が取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記座標入力装置は、前記座標入力領域内の指示された位置を検出するための光を発光する発光部と、前記発光部により発光された光を受光する受光部とを有し、
前記光学部は、前記発光部により発光された光を長手方向に導光させて前記受光部に向かって出射する導光部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記発光部は、前記筐体内であって、前記導光部材の末端の入射面に対面する位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記導光部材は、コアおよびクラッド層からなる光ファイバーであって、前記発光部により発光された光を入射させ長手方向に伝播させながら前記受光部側に向かって出射することを特徴とする請求項４または５に記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記光学部には、前記筐体から引出されたときに直線状を維持する剛性部材が含まれることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記剛性部材は、長手方向に連続する凹部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光学ユニット。
【請求項９】
前記光学部には、前記座標入力領域を形成する設置面に対して定着して配置するためのマグネット部材が含まれることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記光学部には、前記受光部との間で信号を送受信するための配線部材が含まれることを特徴とする請求項２ないし９の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記光学部は、
前記筐体から引出されたときに直線状を維持する剛性部材と、
前記座標入力領域を形成する設置面に対して定着して配置するためのマグネット部材と、
前記受光部との間で信号を送受信するための配線部材と、が積層されていることを特徴とする請求項２ないし６の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１２】
前記筐体内で前記光学部を複数重ね合わせた状態で巻取るリール部材を有し、
前記リール部材は、前記光学部を巻取る巻取方向に付勢されていることを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１３】
前記筐体は、前記座標入力領域を形成する設置面に対して定着して配置するための定着部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし１２の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１４】
請求項２または３に記載の光学ユニットと、
前記座標入力領域の外側であって前記光学部の先端に隣接して配置され、前記受光部および前記発光部を有する第１受光ユニットと、
前記座標入力領域の外側であって前記筐体に隣接して配置され、前記受光部および前記発光部を有する第２受光ユニットと、を有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項１５】
請求項４ないし６の何れか１項に記載の光学ユニットと、
前記座標入力領域の外側であって前記光学部の先端に隣接して配置され、前記受光部を有する第１受光ユニットと、
前記座標入力領域の外側であって前記筐体に隣接して配置され、前記受光部を有する第２受光ユニットと、を有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項１６】
前記第１受光ユニットと前記光学ユニットとの間および前記第２受光ユニットと前記光学ユニットとの間の少なくとも何れかは、分離可能に結合されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の座標入力装置。
【請求項１７】
前記受光部により受光された受光光量分布に基づいて座標入力領域内の指示された角度を算出し、前記算出された角度に基づいて座標位置を算出する制御部を有することを特徴とする請求項１４ないし１６の何れか１項に記載の座標入力装置。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７の何れか１項に記載の座標入力装置と、
前記座標入力装置からの情報に基づいて画像情報を生成する情報処理装置と、
前記情報処理装置により生成された画像情報を前記座標入力領域に表示する画像表示装置と、を有することを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標入力領域内の指示された座標位置を検出する座標入力装置に用いることができる光学ユニット、座標入力装置および画像表示システムなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から座標入力領域内の指示された座標位置を検出する座標入力装置が知られている。特許文献１には、光学式位置検出装置と反射板ユニットとにより構成される座標入力装置が開示されている。特許文献１に開示された反射板ユニットは、断面Ｕ形状の外側本体と、外側本体の内側に収納され外側本体からスライド可能な内側本体とを有している。外側本体と内側本体の表面には、長手方向に沿って反射テープが張り付けられている。したがって、内側本体を外側本体から引き出すことにより、座標入力領域のサイズに応じた反射テープの長さに調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６８８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の反射板ユニットでは、座標入力領域のサイズが外側本体の長手方向の長さよりも短い場合には対応することができず、設置場所の制約を受けてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、座標入力装置に用いる光学部を座標入力領域のサイズに応じた長さに調整できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学ユニットは、座標入力領域内の指示された位置を検出する座標入力装置に用いられる光学ユニットであって、前記座標入力領域の辺に沿って配置される長尺状の光学部と、巻取られた前記光学部を引出し可能に収容する筐体と、を有することを特徴とする。
本発明の座標入力装置は、上述した光学ユニットと、前記座標入力領域の外側であって前記光学部の先端に隣接して配置され、前記受光部および前記発光部を有する第１受光ユニットと、前記座標入力領域の外側であって前記筐体に隣接して配置され、前記受光部および前記発光部を有する第２受光ユニットと、を有することを特徴とする。
本発明の座標入力装置は、上述した光学ユニットと、前記座標入力領域の外側であって前記光学部の先端に隣接して配置され、前記受光部を有する第１受光ユニットと、前記座標入力領域の外側であって前記筐体に隣接して配置され、前記受光部を有する第２受光ユニットと、を有することを特徴とする。
本発明の画像表示システムは、上述した座標入力装置と、前記座標入力装置からの情報に基づいて画像情報を生成する情報処理装置と、前記情報処理装置により生成された画像情報を前記座標入力領域に表示する画像表示装置と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、座標入力装置に用いる光学部を座標入力領域のサイズに応じた長さに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１センサユニット１５を座標入力領域１２側から見た斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の画像表示システム１の概略構成を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、上部受光ユニット２０Ｕの断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、上部受光ユニット２０Ｕの断面図である。
【図４】図４は、再帰反射ユニット３３内の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、再帰反射部３６の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、第２の実施形態の画像表示システム２の概略構成を示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態の画像表示システム３の概略構成を示す図である。
【図８】図８は、第４の実施形態の画像表示システム４の概略構成を示す図である。
【図９】図９は、第１センサユニット８５を座標入力領域１２側から見た斜視図である。
【図１０】図１０は、照明ユニット９３内の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、照明部９６の構成を示す斜視図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、光ファイバー１０６の平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、光ファイバー１０６の断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、光ファイバー１０６の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態に係る光学ユニット、座標入力装置および画像表示システムについて図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図２は、本実施形態に係る座標入力装置１０が適用された画像表示システム１の概略構成を示す図である。画像表示システム１は、座標入力装置１０、情報処理装置１２５および画像表示装置１３０を含んで構成されている。
座標入力装置１０は、ユーザが指示具１１や指などを用いて座標入力領域１２内の指示された位置を検出して座標位置を算出する。
【００１０】
情報処理装置１２５は、座標入力装置１０により算出された座標位置に基づいて画像情報を生成したり、キャリブレーションをしたりする。情報処理装置１２５には例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いることができる。
画像表示装置１３０は、情報処理装置１２５が生成した画像情報を表示する。画像表示装置１３０には例えばプロジェクタなどの投影装置を用いることができる。画像表示装置１３０に投影装置を用いた場合、投影装置による投影範囲を座標入力領域１２に一致させることで、ユーザに対して座標入力領域１２内を直接、操作するような操作感を与えることができる。
【００１１】
次に、本実施形態に係る座標入力装置１０の構成について説明する。
座標入力装置１０は、センサユニット部１４および制御部５５を含んで構成されている。本実施形態のセンサユニット部１４は、第１センサユニット１５および第２センサユニット１６を有している。第１センサユニット１５および第２センサユニット１６は、設置面１３上であって座標入力領域１２の対面する２辺の外側に配置される。座標入力領域１２は、設置面１３の一部の領域に形成され、第１辺１２ａおよび第２辺１２ｂを短辺とし、第３辺１２ｃおよび第４辺１２ｄを長辺とする矩形状に形成されている。第１センサユニット１５および第２センサユニット１６は、座標入力領域１２を挟んで対面した位置に設置面１３に対して着脱可能に配置される。本実施形態の設置面１３は、磁石が定着される、例えば鉄などの材質により形成されている。
【００１２】
第１センサユニット１５は座標入力領域１２の第１辺１２ａに対して平行に配置され、第２センサユニット１６は座標入力領域１２の第２辺１２ｂに対して平行に配置される。第１センサユニット１５および第２センサユニット１６は、第１辺１２ａおよび第２辺１２ｂの長さよりも長く形成されている。
【００１３】
次に、第１センサユニット１５および第２センサユニット１６の構成について説明する。
第１センサユニット１５は、第１受光ユニットとしての上部受光ユニット２０Ｕ、第２受光ユニットとしての下部受光ユニット２０Ｂ、光学ユニットとしての再帰反射ユニット３３を有している。
第２センサユニット１６は、第３受光ユニットとしての上部受光ユニット２１Ｕ、第４受光ユニットとしての下部受光ユニット２１Ｂ、光学ユニットとしての再帰反射ユニット３４を有している。
第１センサユニット１５および第２センサユニット１６は、座標入力領域１２の中心点Ｃを通る鉛直線に対して対称な構成である。すなわち、上部受光ユニット２０Ｕと上部受光ユニット２１Ｕ、下部受光ユニット２０Ｂと下部受光ユニット２１Ｂ、再帰反射ユニット３３と再帰反射ユニット３４は、中心点Ｃを通る鉛直線に対して対称な構成である。したがって、以下では第１センサユニット１５を中心に説明する。なお、再帰反射とは、出射角のほぼ全体にわたって入射光の光路に沿った方向に反射光が戻る反射をいう。
【００１４】
図１は、第１センサユニット１５を座標入力領域１２側から見た斜視図である。
上部受光ユニット２０Ｕおよび下部受光ユニット２０Ｂはそれぞれ再帰反射ユニット３３に隣接して配置されている。ここでは、上部受光ユニット２０Ｕは座標入力領域１２の左上側に配置され、下部受光ユニット２０Ｂは座標入力領域１２の左下側に配置される。また、再帰反射ユニット３３は、上部受光ユニット２０Ｕと下部受光ユニット２０Ｂとの間に配置される。本実施形態では、第１センサユニット１５は、上側から上部受光ユニット２０Ｕ、再帰反射ユニット３３、下部受光ユニット２０Ｂの順に、それぞれ分離可能に結合して構成されている。
【００１５】
上部受光ユニット２０Ｕについて図１、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａは、上部受光ユニット２０Ｕを図１に示すＩ−Ｉ線を矢印方向に切断した断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示すＩＩ−ＩＩ線を矢印方向に切断した断面図である。
上部受光ユニット２０Ｕは、発光部２２、受光部２５、ケース体３０などを有している。
上部受光ユニット２０Ｕでは図２に示す角度θの領域１２Ａ（実線およびハッチングに囲まれる領域）内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２および受光部２５が第１辺１２ａおよび第３辺１２ｃに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。
【００１６】
発光部２２は、第２センサユニット１６の再帰反射ユニット３４に向けて設置面１３と平行な光、ここでは赤外線を出射する。発光部２２は、赤外線（以下、光という）を発光する発光ダイオード２３、発光ダイオード２３から発光された光を拡散させる拡散レンズ２４を有している。発光ダイオード２３は、ケース体３０内に固定された基板などに実装される。
本実施形態では、上部受光ユニット２０Ｕは２つの発光部２２を有し、２つの発光部２２がそれぞれ受光部２５の前後（設置面１３に対して垂直方向）に配置される。なお、発光部２２を配置する数や位置は、上述した場合に限られない。また、発光部２２は赤外線を出射する場合に限られず、ユーザには見えないその他の光を出射してもよい。
【００１７】
受光部２５は、発光部２２から出射され、第２センサユニット１６の再帰反射ユニット３４により再帰反射された光を受光する。受光部２５は、１次元のラインＣＣＤ２６、集光光学部材としてのレンズ２７、光が入射される方向を制限する絞り２８、可視光などの余分な光の入射を防止する赤外線フィルタ２９を有している。ラインＣＣＤ２６は、ケース体３０内に固定された基板などに実装される。絞り２８は、主に設置面１３に対して垂直方向の視野を制限し、設置面１３と平行な方向の視野を図２の角度θになるようにある程度制限する。赤外線フィルタ２９は、発光ダイオード２３が発光する光を通過させる。
【００１８】
ケース体３０は、発光部２２および受光部２５を所定の位置で支持する。図１に示すように、ケース体３０のうち第２センサユニット１６、すなわち座標入力領域１２側に対面する一面３０ａには、ケース体３０からの光の出射およびケース体３０への光の入射を可能にする窓部３１が形成されている。ケース体３０のうち設置面１３と対面する一面３０ｂには、設置面１３に対して着脱可能な定着部材としてのマグネット３２が取り付けられている。マグネット３２には、異方性フェライト磁石やネオジウム磁石など公知の各種磁石を用いることができる。したがって、ユーザは上部受光ユニット２０Ｕを、マグネット３２を介して設置面１３の任意の位置に配置することができる。なお、定着部材は設置面１３の任意の位置に定まって装着できるものであればよく、例えば吸盤などであってもよい。
【００１９】
上部受光ユニット２０Ｕは、発光部２２が第２センサユニット１６の再帰反射ユニット３４に向かって光を出射することで、再帰反射ユニット３４によって再帰反射され、受光部２５に入射される。受光部２５に入射された光は、赤外線フィルタ２９、絞り２８を通過し、レンズ２７によりラインＣＣＤ２６の検出面としての各画素に集光される。
例えば、ユーザが指示具１１を介して座標入力領域１２の領域１２Ａの何れかの位置を指示すると、発光部２２から出射した光の一部が指示具１１により遮られる。この際、受光部２５が受光する受光光量分布は、指示具１１により遮られた方向だけ光量が低下する。光量が低下している方向が、指示具１１により指示された位置に対応する角度となる。したがって、上部受光ユニット２０Ｕは、座標入力領域１２のうち領域１２Ａの受光光量分布の情報を取得することができる。
【００２０】
次に、下部受光ユニット２０Ｂについて説明する。
下部受光ユニット２０Ｂは、上部受光ユニット２０Ｕに対して座標入力領域１２の中心点Ｃを通る水平線に対して対称な同一の構成であり、詳細な説明を省略する。
下部受光ユニット２０Ｂでは図１に示す角度θの領域１２Ａに対して中心点Ｃを通る水平線と対称な領域１２Ｂ（二点鎖線およびハッチングに囲まれる領域）内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２および受光部２５が第１辺１２ａおよび第４辺１２ｄに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。
【００２１】
下部受光ユニット２０Ｂは、発光部２２が第２センサユニット１６の再帰反射ユニット３４に向かって光を出射することで、再帰反射ユニット３４によって再帰反射され、受光部２５に入射される。したがって、下部受光ユニット２０Ｂでは、座標入力領域１２のうち領域１２Ｂの受光光量分布の情報を取得することができる。
【００２２】
次に、再帰反射ユニット３３について図４および図５を参照して説明する。図４は、再帰反射ユニット３３内の構成を示す斜視図である。
再帰反射ユニット３３は、対面して配置された第２センサユニット１６の上部受光ユニット２１Ｕから出射された光を上部受光ユニット２１Ｕに再帰反射させ、第２センサユニット１６の下部受光ユニット２１Ｂから出射された光を下部受光ユニット２１Ｂに再帰反射させる。
本実施形態の再帰反射ユニット３３は、座標入力領域１２あるいは設置面１３（以下、座標入力領域１２などという）のサイズに応じて長手方向の長さを任意の長さに伸縮させることができる。
【００２３】
具体的には、再帰反射ユニット３３は、光学部としての長尺状の再帰反射部３６、再帰反射部３６を巻取るリール部材３７、リール部材３７を所定の回転方向に付勢する弾性部材３８、軸部３９、コネクタ部４０、再帰反射部３６を引出し可能に収容する筐体としてケース部材４１を有している。
【００２４】
ここで、再帰反射部３６について図５を参照して説明する。図５は、再帰反射部３６の構成を示す斜視図である。
再帰反射部３６は、一定の幅（図４および図５に示すＷ）および一定の厚み（図４および図５に示すＴ）により形成され、厚み方向に湾曲あるいは屈曲できるように可撓性を有している。本実施形態では、再帰反射部３６は、座標入力領域１２側から厚み方向の順番に、再帰反射部材４５、配線部材４７、剛性部材としてのスチール板材４８、マグネット部材５０が一体的に積層されて構成されている。
【００２５】
再帰反射部材４５は、長手方向に亘って例えばガラスビーズを配列したり、プリズムを配置したりすることにより、入射された光を入射された方向と同一方向に反射させる。したがって、再帰反射部材４５を座標入力領域１２の第１辺１２ａに沿って配置することにより、再帰反射部材４５は、例えば上部受光ユニット２１Ｕから出射された光を同じ上部受光ユニット２１の受光部２５に向かって再帰反射させることができる。再帰反射部材４５の表面には、再帰反射部材４５をケース部材４１から引出した長さを確認するための目盛４６が表記されている。なお、目盛４６は、例えばインチ（２５．４ｍｍ）単位であることが好ましい。
【００２６】
配線部材４７は、長手方向に亘って配線パターンが形成されたフレキシブルプリント基板を用いることができる。フレキシブルプリント基板は、例えばポリイミドのフィルム上に銅箔によって配線パターンを形成することにより製造することができる。配線パターンには、信号線４７ａと給電線４７ｂが含まれる。信号線４７ａは、上部受光ユニット２０Ｕの発光部２２を発光させる信号、受光部２５を駆動させる信号および受光部２５により受光された信号を送受信するための信号線である。給電線４７ａは、上部受光ユニット２０Ｕに対して給電するための給電線である。
スチール板材４８は、再帰反射部３６をケース部材４１から引出したときに直線状に維持させる。スチール板材４８には、例えば炭素工具鋼の焼き入れ帯鋼を用いることができる。また、スチール板材４８は、ケース部材４１から引出したときに、より直線状を維持させるために、幅方向の中央部にマグネット部材５０側に突出するＶ字状の凹部４９が長手方向に連続して形成されている。
【００２７】
マグネット部材５０は、ケース部材４１から引出した再帰反射部３６を設置面１３に定着させる。マグネット部材５０は、例えば、フェライト磁石の素材であるフェライトパウダーをゴムに混ぜることにより形成することができる。また、マグネット部材５０は、幅方向の中央部にスチール板材４８の凹部４９を嵌合させるための溝部５１が長手方向に連続して形成されている。
再帰反射部３６の先端は、上部受光ユニット２０Ｕのケース体３０に分離可能に結合されている。再帰反射部３６のうち配線部材４７は、結合されたケース体３０内を経由して、上述したラインＣＣＤ２６および発光ダイオード２３が実装された基板まで配線される。
【００２８】
図４に戻り、リール部材３７は、上述した再帰反射部３６の末端と接続され、再帰反射部３６を厚み方向に複数重ね合わせた状態で巻取る。リール部材３７は、ケース部材４１内に突設された軸部３９を中心に回転自在に配置されている。
弾性部材３８は、再帰反射部３６が巻取られる回転方向（巻取方向）にリール部材３７を付勢する。弾性部材３８には、例えばコイルバネを用いることができる。弾性部材３８は、一端が軸部３９に結合され、他端がリール部材３７の内周面に結合されている。したがって、ユーザが再帰反射部３６をケース部材４１から引出すことで、リール部材３７が弾性部材３８の付勢に抗して巻取方向と異なる回転方向（引出方向）に回転する。この際、弾性部材３８は、リール部材３７の引出方向への回転に応じて弾性エネルギーを蓄える。したがって、ユーザが再帰反射部３６を引出す力を解除することにより、弾性部材３８はリール部材３７を介して再帰反射部３６を巻取ることができる。
【００２９】
軸部３９は、ケース部材４１内で前後方向に沿って突設し、内部が中空状に形成されている。再帰反射部３６のうち配線部材４７の信号線４７ａおよび給電線４７ｂは、リール部材３７からケース部材４１内を経由して軸部３９内に設けられたコネクタ部４０まで引出される。
コネクタ部４０は、ケース部材４１から突出した軸部３９の先端に形成されている。図１に示すように、コネクタ部４０には、ケーブル４４の一端が接続される。一方、通信ケーブル４４の他端は下部受光ユニット２０Ｂに接続される。ケーブル４４の他端からは、下部受光ユニット２０Ｂのケース体３０内を経由して、ラインＣＣＤ２６および発光ダイオード２３が実装された基板まで配線される。
【００３０】
ケース部材４１は、直方体状に形成され、第２センサユニット１６と対面する一面４１ａには、上述した再帰反射部材４５と同じ特性を有する再帰反射板４２が接着されている。ここで、再帰反射ユニット３３を、図１の矢印Ａのように一面４１ａと直交する方向から見たときに、ケース部材４１から引出された再帰反射部３６と、再帰反射板４２との間は隙間がなく連続して形成されている。したがって、再帰反射ユニット３３は、第２センサユニット１６の上部受光ユニット２１Ｕおよび下部受光ユニット２１Ｂから出射された光を隙間なく連続して再帰反射させることができる。なお、矢印Ａから見たときに、再帰反射部３６と再帰反射板４２とが重なり合うように配置してもよい。
ケース部材４１のうち設置面１３と対面する一面４１ｂには、設置面１３に対して着脱可能な定着部材としてのマグネット４３が取り付けられている。したがって、ユーザはケース部材４１を、マグネット４３を介して設置面１３の任意の位置に配置することができる。
【００３１】
次に、第２センサユニット１６について説明する。上述したように、第２センサユニット１６は、第１センサユニット１５と座標入力領域１２の中心点Ｃを通る鉛直線に対して対称な構成であり、ここではその詳細な説明を省略する。
上部受光ユニット２１Ｕでは、領域１２Ａに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２および受光部２５が第２辺１２ｂおよび第３辺１２ｃに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。したがって、上部受光ユニット２１Ｕは、領域１２Ａに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域の受光光量分布の情報を取得することができる。
また、下部受光ユニット２１Ｂでは、領域１２Ｂに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２および受光部２５が第２辺１２ｂおよび第４辺１２ｄに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。したがって、下部受光ユニット２１Ｂは、領域１２Ｂに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域の受光光量分布の情報を取得することができる。
【００３２】
また、再帰反射ユニット３４は、対面して配置された第１センサユニット１５の上部受光ユニット２０Ｕから出射された光を上部受光ユニット２０Ｕに再帰反射させ、第１センサユニット１５の下部受光ユニット２０Ｂから出射された光を下部受光ユニット２０Ｂに再帰反射させる。
本実施形態の再帰反射ユニット３４は、再帰反射ユニット３３と同様の構成であり、座標入力領域１２などのサイズに応じて長手方向の長さを任意の長さに伸縮させることができる。
【００３３】
次に、センサユニット部１４を設置面１３に配置する作業について説明する。ここでは、既に、上部受光ユニット２０Ｕ、再帰反射ユニット３３および下部受光ユニット２０Ｂが結合され、上部受光ユニット２１Ｕ、再帰反射ユニット３４および下部受光ユニット２１Ｂが結合されているものとする。
ユーザは、第１センサユニット１５の再帰反射ユニット３３の長さが座標入力領域１２の第１辺１２ａの長さと一致するように、ケース部材４１から再帰反射部３６を引出す。この際、再帰反射部３６に表記された目盛４６を確認することで、再帰反射部３６を引出した長さを容易に確認することができる。
【００３４】
ユーザは、再帰反射部３６を引出した第１センサユニット１５を座標入力領域１２の第１辺１２ａに沿って設置面１３に配置する。この際、第１センサユニット１５は、上部受光ユニット２０Ｕのマグネット３２、下部受光ユニット２０Ｂのマグネット３２、再帰反射ユニット３３のマグネット４３および再帰反射部３６のマグネット部材５０を介して、設置面１３に定着される。したがって、ユーザは第１センサユニット１５の配置や位置の修正を簡単に行うことができる。
【００３５】
同様に、ユーザは、第２センサユニット１６の再帰反射ユニット３４の長さが座標入力領域１２の第２辺１２ｂの長さと一致するように、ケース部材４１から再帰反射部３６を引出す。ユーザは、再帰反射部３６を引出した第２センサユニット１６を座標入力領域１２の第２辺１２ｂに沿って設置面１３に配置する。
【００３６】
なお、ケース部材４１から引出された再帰反射部３６は弾性部材３８により巻取方向に付勢されているものの、マグネット３２、４３およびマグネット部材５０による第１センサユニット１５および第２センサユニット１６の設置面１３への定着力が上回っているために、弾性部材３８による巻取りが防止される。
【００３７】
次に、制御部５５について説明する。
制御部５５は、第１センサユニット１５および第２センサユニット１６との間で信号の送受信が可能に接続されている。具体的には、制御部５５は、第１センサユニット１５の下部受光ユニット２０Ｂおよび第２センサユニット１６の下部受光ユニット２１Ｂにケーブル５６を介して接続される。
制御部５５は、第１センサユニット１５の各発光部２２および第２センサユニットの各発光部２２を発光させる信号を送信する。また、制御部５５は、第１センサユニット１５の各受光部２５および第２センサユニット１６の各受光部２５を駆動させるための信号を送信したり、受光した信号を受信したりする。なお、制御部５５と、第１センサユニット１５の上部受光ユニット２０Ｕおよび第２センサユニット１６の上部受光ユニット２１Ｕとの間の信号の送受信は、再帰反射部３６の配線部材４７を介して行うことができる。
【００３８】
制御部５５は、第１センサユニット１５において、上部受光ユニット２０Ｕの発光部２２の発光と受光部２５の駆動とを同期させ、下部受光ユニット２０Ｂの発光部２２の発光と受光部２５の駆動とを同期させる。また、制御部５５は、第２センサユニット１６において、上部受光ユニット２１Ｕの発光部２２の発光と受光部２５の駆動とを同期させ、下部受光ユニット２１Ｂの発光部２２の発光と受光部２５の駆動とを同期させる。
【００３９】
制御部５５は、上部受光ユニット２０Ｕの発光部２２、下部受光ユニット２０Ｂの発光部２２、上部受光ユニット２１Ｕの発光部２２、下部受光ユニット２１Ｂの発光部２２の発光時間が重なり合わないように順次、発光させるサイクルを繰り返す。したがって、上部受光ユニット２０Ｕの受光部２５、下部受光ユニット２０Ｂの受光部２５、上部受光ユニット２１Ｕの受光部２５、下部受光ユニット２１Ｂの受光部２５は、受光光量分布の情報をそれぞれ取得することができ、制御部５５は各受光部２５から受光光量分布の情報を受信する。
【００４０】
制御部５５は、受信した各受光光量分布に基づいて座標入力領域１２内で指示され、光が遮られ光量が低下している角度を算出する。例えば、図２に示すように、座標入力領域１２のうち、領域１２Ａと領域１２Ｂとが重なる重複領域内が指示されている場合には、制御部５５は、上部受光ユニット２０Ｕの受光部２５が受光した受光光量分布の情報から算出した角度と、下部受光ユニット２０Ｂの受光部２５が受光した受光光量分布の情報から算出した角度と、上部受光ユニット２０Ｕの受光部２５と下部受光ユニット２０Ｂの受光部２５との距離に基づいて座標位置を算出することができる。なお、ユーザはセンサユニット部１４を配置したときに、予め各受光部２５間の距離を測定し、測定した距離を例えば情報処理装置１２５を介して制御部５５に記憶させることができる。
したがって、制御部５５は、座標入力領域１２の何れの位置が指示された場合でも、各受光部２５のうち２つの受光部２５が受光した受光光量分布から算出した角度と、受光部２５間の距離とに基づいて座標入力領域１２内の指示された座標位置を算出することができる。
【００４１】
情報処理装置１２５は、ユーザによる指示に応じて画像情報を生成したり、キャリブレーションしたりして、画像表示装置１３０に出力する。例えば、ユーザが線を描画するために指示具１１を介して指示した場合には、情報処理装置１２５は算出した座標位置に描画する線の画像情報を生成し、画像表示装置１３０に出力する。また、例えばユーザが予め表示されているアイコンを指示具１１を介して指示した場合には、算出した座標位置に配置されたアイコンに応じて画像情報を生成し、画像表示装置１３０に出力する。画像表示システム１では、このような処理により、指示具１１などにより指示されたスクリーン上に線を描画したり、アイコンを操作したりすることができる。
【００４２】
このように本実施形態の再帰反射ユニット３３、３４によれば、ユーザが再帰反射部３６をケース部材４１から任意の長さを引出すことができる。したがって、座標入力領域１２などのサイズに応じて、再帰反射部３６の長さを調整することができるので、座標入力領域１２などのサイズに規制されず、座標入力装置１０を配置することができる。特に、再帰反射部３６は厚み方向に複数重ね合わせた状態で巻取られることにより再帰反射ユニット３３、３４を小型化することができるため、小さな座標入力領域１２などであっても座標入力装置１０を配置することができる。また、再帰反射部３６をケース部材４１にコンパクトに収納できることから、再帰反射ユニット３３、３４の搬送や保管するときに省スペース化を図ることができる。
【００４３】
なお、本実施形態のセンサユニット部１４は、上部受光ユニット２０Ｕ、２１Ｕ、下部受光ユニット２０Ｂ、２１Ｂおよび再帰反射ユニット３３、３４が分離可能に結合されている場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、上部受光ユニット２０Ｕ、２１Ｕ、下部受光ユニット２０Ｂ、２１Ｂおよび再帰反射ユニット３３、３４のうち少なくとも何れかが分離可能であればよい。また、上部受光ユニット２０Ｕ、２１Ｕ、下部受光ユニット２０Ｂ、２１Ｂおよび再帰反射ユニット３３、３４は、分離できず一体で構成してもよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
図６は、本実施形態に係る座標入力装置６０が適用された画像表示システム２の概略構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成は同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の座標入力装置６０は、センサユニット部が一つのセンサユニット６２のみで構成されている。
【００４５】
具体的には、センサユニット６２は、第１受光ユニットとしての左側受光ユニット６６、第２受光ユニットとしての右側受光ユニット６７、光学ユニットとしての再帰反射ユニット６８を有している。左側受光ユニット６６は座標入力領域１２の左上側に配置され、右側受光ユニット６７は座標入力領域１２の右上側に配置される。また、再帰反射ユニット６８は、左側受光ユニット６６と右側受光ユニット６７との間であって、座標入力領域１２の第１辺１２ａ、第４辺１２ｄおよび第２辺１２ｂを囲むように連続して配置される。本実施形態では、センサユニット６２は、左側受光ユニット６６、再帰反射ユニット６８、右側受光ユニット６７が、それぞれ分離可能に結合して構成されている。
【００４６】
左側受光ユニット６６は、第１の実施形態の上部受光ユニット２０Ｕと同様に、発光部２２および受光部２５を有している。ただし、左側受光ユニット６６は座標入力領域１２の全領域内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２の光を出射する範囲および受光部２５の受光する範囲が設定されている。
右側受光ユニット６７は、第１の実施形態の下部受光ユニット２０Ｂと同様に、発光部２２および受光部２５を有している。ただし、右側受光ユニット６７は座標入力領域１２の全領域内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２の光を出射する範囲および受光部２５の受光する範囲が設定されている。
【００４７】
再帰反射ユニット６８は、第１の実施形態の再帰反射ユニット３３と同様に構成されている。したがって、センサユニット６２を設置面１３に配置する場合、再帰反射ユニット６８の長さが座標入力領域１２の第１辺１２ａ、第４辺１２ｄ、第２辺１２ｂを加算した長さと一致するように、ケース部材４１から再帰反射部３６を引出す。ユーザは、再帰反射部３６を引出した再帰反射ユニット６８を座標入力領域１２の第１辺１２ａ、第４辺１２ｄおよび第２辺１２ｂに沿って設置面１３に配置する。この際、第１辺１２ａと第４辺１２ｄとの間および第４辺１２ｄと第２辺１２ｂとの間では、再帰反射部３６を屈曲させた状態で配置する。なお、再帰反射部３６は、スチール板材４８により直線状を維持する方向に付勢されるものの、再帰反射部３６のマグネット部材５０により設置面１３への定着力が上回っているために、屈曲した状態を維持することができる。
【００４８】
制御部５５は、左側受光ユニット６６の発光部２２、右側受光ユニット６７の発光部２２を順番に発光時間が重なり合わないように繰り返し発光させ、各受光部２５から受光光量分布の情報を受信する。制御部５５は、左側受光ユニット６６の受光部２５が受光した受光光量分布の情報から算出した角度と、右側受光ユニット６７の受光部２５が受光した受光光量分布の情報から算出した角度と、左側受光ユニット６６の受光部２５と右側受光ユニット６７の受光部２５との距離などに基づいて座標入力領域１２内の指示された座標位置を算出することができる。
【００４９】
このように本実施形態によれば、座標入力領域１２などのサイズに応じて、再帰反射部３６の長さを調整することができるので、座標入力領域１２などのサイズに規制されずに座標入力装置６０を配置することができる。また、センサユニット６２を、左側受光ユニット６６、右側受光ユニット６７および再帰反射ユニット６８の３つのユニットにより構成できるのでユニット数を削減でき、座標入力装置６０のコストを低減することができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
図７は、本実施形態に係る座標入力装置７０が適用された画像表示システム３の概略構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成は同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の座標入力装置７０は、センサユニット部が一つのセンサユニット７２のみで構成されている。
【００５１】
具体的には、センサユニット７２は、第１受光ユニットとしての左側受光ユニット７６、第２受光ユニットとしての右側受光ユニット７７、３つの再帰反射ユニット７８を有し、それぞれが別体で構成されている。左側受光ユニット７６は座標入力領域１２の左上側に配置され、右側受光ユニット７７は座標入力領域１２の右上側に配置される。また、３つの再帰反射ユニット７８のうち一つが座標入力領域１２の第１辺１２ａ、一つが座標入力領域１２の第４辺１２ｄ、一つが座標入力領域１２の第２辺１２ｂに沿って配置される。すなわち、３つの再帰反射ユニット７８によって座標入力領域１２の第１辺１２ａ、第４辺１２ｄおよび第２辺１２ｂを囲むように配置される。なお、本実施形態は、制御部５５から直接、左側受光ユニット７６および右側受光ユニット７７にケーブル５６が接続されている。
【００５２】
左側受光ユニット７６は、第１の実施形態の上部受光ユニット２０Ｕと同様に、発光部２２および受光部２５を有している。ただし、左側受光ユニット７６は座標入力領域１２の全領域内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２の光を出射する範囲および受光部２５の受光する範囲が設定されている。
右側受光ユニット７７は、第１の実施形態の下部受光ユニット２０Ｂと同様に、発光部２２および受光部２５を有している。ただし、右側受光ユニット７７は座標入力領域１２の全領域内の指示された位置を検出することができるように、発光部２２の光を出射する範囲および受光部２５の受光する範囲が設定されている。
再帰反射ユニット７８は、第１の実施形態の再帰反射ユニット３３のうち再帰反射部３６の配線部材４７を省略して構成されている。
【００５３】
センサユニット７２を設置面１３に配置する場合、左側受光ユニット７６および右側受光ユニット７７を配置した後、各再帰反射ユニット７８の長さがそれぞれ座標入力領域１２の第１辺１２ａ、第４辺１２ｄ、第２辺１２ｂの長さと一致するように、ケース部材４１から再帰反射部３６を引出す。ユーザは、各再帰反射ユニット７８をそれぞれ座標入力領域１２の第１辺１２ａ、第４辺１２ｄおよび第２辺１２ｂに沿って設置面１３に配置する。この際、隣接する再帰反射ユニット７８の再帰反射部３６とケース部材４１の再帰反射板４２との間に隙間が生じない状態で配置する。なお、座標入力領域１２内の指示された座標位置を算出する方法は、第２の実施形態と同様であり、その説明を省略する。
【００５４】
このように本実施形態によれば、座標入力領域１２などのサイズに応じて、再帰反射部３６の長さを調整することができるので、座標入力領域１２などのサイズに規制されずに座標入力装置７０を配置することができる。また、座標入力領域１２の３辺に沿ってそれぞれ再帰反射ユニット７８を配置することにより、配置する位置の精度を高めることができる。
【００５５】
（第４の実施形態）
図８は、本実施形態に係る座標入力装置８０が適用された画像表示システム４の概略構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成は同一符号を付して、その説明を省略する。
座標入力装置８０は、センサユニット部８４および制御部５５を含んで構成されている。本実施形態のセンサユニット部８４は、第１センサユニット８５および第２センサユニット８６を有している。
【００５６】
次に、第１センサユニット８５および第２センサユニット８６の構成について説明する。
第１センサユニット８５は、第１受光ユニットとしての上部受光ユニット９０Ｕ、第２受光ユニットとしての下部受光ユニット９０Ｂ、光学ユニットとしての照明ユニット９３を有している。
第２センサユニット８６は、第３受光ユニットとしての上部受光ユニット９１Ｕ、第４受光ユニットとしての下部受光ユニット９１Ｂ、光学ユニットとしての照明ユニット９４を有している。
第１センサユニット８５および第２センサユニット８６は、座標入力領域１２の中心点Ｃを通る鉛直線に対して対称な構成である。すなわち、上部受光ユニット９０Ｕと上部受光ユニット９１Ｕ、下部受光ユニット９０Ｂと下部受光ユニット９１Ｂ、照明ユニット９３と照明ユニット９４は、中心点Ｃを通る鉛直線に対して対称な構成である。したがって、以下では第１センサユニット８５を中心に説明する。
【００５７】
図９は、第１センサユニット８５を座標入力領域１２側から見た斜視図である。
上部受光ユニット９０Ｕはおよび下部受光ユニット９０Ｂはそれぞれ照明ユニット９３に隣接して配置されている。ここでは、上部受光ユニット９０Ｕは座標入力領域１２の左上側に配置され、下部受光ユニット９０Ｂは座標入力領域１２の左下側に配置される。また、照明ユニット９３は、上部受光ユニット９０Ｕと下部受光ユニット９０Ｂとの間に配置される。本実施形態では、第１センサユニット８５は、上側から上部受光ユニット９０Ｕ、照明ユニット９３、下部受光ユニット９０Ｂの順に、それぞれ分離可能に結合して構成されている。
【００５８】
まず、上部受光ユニット９０Ｕについて説明する。
上部受光ユニット９０Ｕは、第１の実施形態の上部受光ユニット２０Ｕのうち２つの発光部２２を削除した構成であり、同一符号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、上部受光ユニット９０Ｕは、受光部２５、ケース体３０などを有し、発光する機能を有していない。
上部受光ユニット９０Ｕでは図８に示す角度θの領域１２Ａ（実線およびハッチングに囲まれる領域）内の指示された位置を検出することができるように、受光部２５が第１辺１２ａおよび第３辺１２ｃに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。
【００５９】
上部受光ユニット９０Ｕでは、第２センサユニット８６の照明ユニット９４から出射された赤外線（以下、光という）が受光部２５に入射される。受光部２５に入射された光は、赤外線フィルタ２９、絞り２８を通過し、レンズ２７によりラインＣＣＤ２６の検出面としての各画素に集光される。
例えば、ユーザが指示具１１を介して座標入力領域１２の領域１２Ａの何れかの位置を指示すると、照明ユニット９４から出射した光の一部が指示具１１により遮られる。この際、受光部２５が受光する受光光量分布は、指示具１１により遮られた方向だけ光量が低下する。光量が低下している方向が、指示具１１により指示された位置に対応する角度となる。したがって、上部受光ユニット９０Ｕでは、座標入力領域１２のうち領域１２Ａの受光光量分布の情報を取得することができる。
【００６０】
次に、下部受光ユニット９０Ｂについて説明する。
下部受光ユニット９０Ｂは、上部受光ユニット９０Ｕに対して座標入力領域１２の中心点Ｃを通る水平線に対して対称な同一の構成であり、詳細な説明を省略する。
下部受光ユニット９０Ｂでは図８に示す角度θの領域１２Ａに対して中心点Ｃを通る水平線と対称な領域１２Ｂ（二点鎖線およびハッチングに囲まれる領域）内の指示された位置を検出することができるように、受光部２５が第１辺１２ａおよび第４辺１２ｄに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。
【００６１】
下部受光ユニット９０Ｂは、第２センサユニット８６の照明ユニット９４から出射された光が受光部２５に入射される。したがって、下部受光ユニット２０ｂでは、座標入力領域１２のうち領域１２Ｂの受光光量分布の情報を取得することができる。
【００６２】
次に、照明ユニット９３について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、照明ユニット９３内の構成を示す断面図である。
照明ユニット９３は、座標入力領域１２側に向かって、すなわち対面して配置された第２センサユニット８６の上部受光ユニット９１Ｕの受光部２５および第２センサユニット８６の下部受光ユニット９１Ｂの受光部２５に光を出射する。
本実施形態の照明ユニット９３は、座標入力領域１２などのサイズに応じて長手方向の長さを任意の長さに伸縮させることができる。
【００６３】
具体的には、照明ユニット９３は、光学部としての長尺状の照明部９６、照明部９６を巻取るリール部材９７、リール部材９７を所定の回転方向に付勢する弾性部材９８、軸部９９、コネクタ部１００、照明部９６を引出し可能に収容する筐体としてケース部材１０１、発光部１０２を有している。
【００６４】
ここで、照明部９６について図１１を参照して説明する。図１１は、照明部９６の構成を示す斜視図である。
照明部９６は、一定の幅（図１１に示すＷ）および一定の厚み（図１０および図１１に示すＴ）により形成され、厚み方向に湾曲あるいは屈曲できるように可撓性を有している。本実施形態では、照明部９６は、座標入力領域１２側から厚み方向の順番に、導光部材１０５および配線部材１１６、剛性部材としてのスチール板材１１８、マグネット部材１２０が一体的に積層されて構成されている。なお、導光部材１０５は、両側の配線部材１１６に挟まれて配置されている。
【００６５】
導光部材１０５は、発光部１０２から発光され入射させた光を長手方向に内部を伝播させながら厚みＴ方向、すなわち座標入力領域１２側に向けて光を出射する。導光部材１０５には、光ファイバー１０６を用いることができる。ここで、導光部材１０５に用いられる光ファイバー１０６の構成について図１２Ａ〜図１２Ｃを参照して説明する。図１２Ａは、光ファイバー１０６の平面図である。図１２Ｂは、光ファイバー１０６の断面図である。図１２Ｃは、光ファイバー１０６の一部拡大図である。
【００６６】
図１２Ａに示すように、光ファイバー１０６は、長手方向の末端の端面に入射面１０７が形成され、先端の端面に反射面１０８が形成されている。発光部１０２から発光された光は、入射面１０７から入射され光ファイバー１０６の長手方向に伝播する。光ファイバー１０６の長手方向に伝播した光は、反射面１０８により反射され再び光ファイバー１０６の長手方向に伝播する。反射面１０８は、表面にアルミなどの金属を蒸着したり、光拡散反射性の塗料を塗布したりすることで形成される。
【００６７】
図１２Ｂに示すように、光ファイバー１０６は、中心部のコア１０９と、コア１０９の周囲を覆うクラッド層１１０との二層構造により、光を長手方向に導光させることができる。本実施形態の光ファイバー１０６は、図１２Ｂに示すようにクラッド層１１０を取り除くことで開口１１１を形成し、コア１０９が露出させるように形成される。したがって、光ファイバー１０６内を伝播する光の一部を開口１１１から出射させることができる。本実施形態では、図１２Ｃに示すように、開口１１１が所定の開口幅１１２で所定のピッチ１１３で連続的に形成される。開口１１１から出射された光が設置面１３と平行になるように、開口１１１は光ファイバー１０６の長手方向に直交し、照明部９６の厚み方向に形成することが好ましい。なお、所定のピッチ１１３を維持した上で開口１１１の開口幅１１２を変更することで、開口１１１から出射される光量を調整することができる。すなわち、開口１１１の開口幅１１２を変更させることで、照明部９６から出射させる光量を光ファイバー１０６の長手方向の位置に応じて変化させてもよい。
【００６８】
配線部材１１６は、長手方向に亘って配線パターンが形成されたフレキシブルプリント基板を用いることができる。フレキシブルプリント基板は、例えばポリイミドのフィルム上に銅箔によって配線パターンを形成することにより製造することができる。配線パターンには、信号線１１６ａと給電線１１６ｂが含まれる。信号線１１６ａは、上部受光ユニット９０Ｕの受光部２５を駆動させる信号および受光部２５により受光された信号を送受信するための信号線である。給電線１１６ｂは、上部受光ユニット９０Ｕに対して給電するための給電線である。なお、配線部材１１６の表面には、導光部材１０５をケース部材１０１から引出した長さを確認するための目盛１１７が表記されている。
スチール板材１１８は、照明部９６をケース部材１０１から引出したときに直線状に維持させる。スチール板材１１８は、第１の実施形態のスチール板材４８と同様の構成であり、幅方向の中央部にＶ字状の凹部１１９が長手方向に連続して形成されている。
【００６９】
マグネット部材１２０は、ケース部材１０１から引出した照明部９６を設置面１３に定着させる。マグネット部材１２０は、第１の実施形態のマグネット部材５０と同様の構成であり、幅方向の中央部に溝部１２１が長手方向に連続して形成されている。
照明部９６の先端は、上部受光ユニット９０Ｕのケース体３０に分離可能に結合されている。照明部９６のうち配線部材１１６は、結合されたケース体３０の内部を経由して、ラインＣＣＤ２６が実装された基板まで配線される。
【００７０】
図１０に戻り、リール部材９７は、上述した照明部９６の末端と接続され、照明部９６を厚み方向に複数重ね合わせた状態で巻取る。リール部材９７は、ケース部材１０１内に突設された軸部９９を中心に回転自在に配置されている。リール部材９７の底面部９７ａには、導光部材１０５の入射面１０７に対面させた状態で発光部１０２が固定されている。
弾性部材９８は、照明部９６が巻取られる回転方向（巻取方向）にリール部材９７を付勢する。弾性部材９８は、第１の実施形態の弾性部材３８と同様の構成である。したがって、ユーザが照明部９６を引出す力を解除することにより、弾性部材９８はリール部材９７を介して照明部９６を巻取ることができる。
【００７１】
軸部９９は、ケース部材１０１内で前後方向に沿って突設し、内部が中空状に形成されている。照明部９６のうち配線部材１１６の信号線１１６ａ、給電線１１６ｂおよび発光部１０２からの配線は、リール部材９７からケース部材１０１内を経由して軸部９９内に設けられたコネクタ部１００まで引出される。
コネクタ部１００は、ケース部材１０１から突出した軸部９９の先端に形成されている。図９に示すように、コネクタ部１００には、ケーブル１０４の一端が接続される。一方、ケーブル１０４の他端は下部受光ユニット９０Ｂに接続される。ケーブル１０４の他端からは、下部受光ユニット９０Ｂのケース体３０内を経由して、ラインＣＣＤ２６が実装された基板まで配線される。
【００７２】
ケース部材１０１は、直方体状に形成され、第２センサユニット８６と対面する一面１０１ａは一部が切り欠かれ、ケース部材１０１から引出された直後に上部受光ユニット９０Ｕ側に屈曲した照明部９６が配置される。したがって、ケース部材１０１の一面１０１ａ側からも照明部９６から光を第２センサユニット８６側に向かって出射させることができる。ケース部材１０１のうち設置面１３と対面する一面１０１ｂには、設置面１３に対して着脱可能な定着部材としてのマグネット１０３が取り付けられている。したがって、ユーザはケース部材１０１を、マグネット１０３を介して設置面１３の任意の位置に配置することができる。
発光部１０２は、導光部材１０５の入射面１０７に向かって光を出射する。発光部１０２は、赤外線を発光する発光ダイオードにより構成することができる。また、発光部１０２は赤外線を出射する場合に限られず、ユーザには見えないその他の光を出射してもよい。
【００７３】
次に、第２センサユニット８６について説明する。上述したように、第２センサユニット８６は、第１センサユニット８５と座標入力領域１２の中心点Ｃを通る鉛直線に対して対称な構成であり、ここではその詳細な説明を省略する。
上部受光ユニット９１Ｕでは、領域１２Ａに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域内の指示された位置を検出することができるように、受光部２５が第２辺１２ｂおよび第３辺１２ｃに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。したがって、上部受光ユニット９１Ｕは、領域１２Ａに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域の受光光量分布の情報を取得することができる。
また、下部受光ユニット９１Ｂでは、領域１２Ｂに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域内の指示された位置を検出することができるように、受光部２５が第２辺１２ｂおよび第４辺１２ｄに対して傾いた状態でケース体３０内に固定されている。したがって、下部受光ユニット９１Ｂは、領域１２Ｂに対して中心点Ｃを通る鉛直線と対称な領域の受光光量分布の情報を取得することができる。
【００７４】
また、照明ユニット９４は、座標入力領域１２側に向かって、すなわち対面して配置された第１センサユニット８５の上部受光ユニット９０Ｕの受光部２５および第１センサユニット８５の下部受光ユニット９１Ｂの受光部２５に光を出射する。
本実施形態の照明ユニット９４は、照明ユニット９３と同様の構成であり、座標入力領域１２などのサイズに応じて長手方向の長さを任意の長さに伸縮させることができる。
【００７５】
次に、センサユニット部８４を設置面１３に配置する作業について説明する。この作業は、第１の実施形態のセンサユニット部１４を設置面１３に配置する作業と同様であるために簡単に説明する。
ユーザは、第１センサユニット８５の照明ユニット９３の長さが座標入力領域１２の第１辺１２ａの長さと一致するように、ケース部材１０１から照明部９６を引出す。ユーザは、照明部９６を引出した第１センサユニット８５を座標入力領域１２の第１辺１２ａに沿って設置面１３に配置する。
【００７６】
同様に、ユーザは、第２センサユニット８６の照明ユニット９４の長さが座標入力領域１２の第２辺１２ｂの長さと一致するように、ケース部材１０１から照明部９６を引出す。ユーザは、照明部９６を引出した第２センサユニット８６を座標入力領域１２の第２辺１２ｂに沿って設置面１３に配置する。
【００７７】
次に、制御部５５について説明する。
制御部５５は、第１センサユニット８５および第２センサユニット８６との間で信号の送受信が可能に接続されている。具体的には、制御部５５は、第１センサユニット８５の下部受光ユニット９０Ｂおよび第２センサユニット８６の下部受光ユニット９１Ｂにケーブル５６を介して接続される。
制御部５５は、照明ユニット９３の発光部１０２および照明ユニット９４の発光部１０２を発光させる信号を送信する。また、制御部５５は、第１センサユニット８５の各受光部２５および第２センサユニット８６の各受光部２５を駆動させるための信号を送信したり、受光した信号を受信したりする。なお、制御部５５と、第１センサユニット８５の上部受光ユニット９０Ｕおよび第２センサユニット８６の上部受光ユニット９１Ｕとの間の信号の送受信は、照明部９６の配線部材１１６を介して行うことができる。
【００７８】
制御部５５は、照明ユニット９３の発光部１０２の発光と第２センサユニット８６の各受光部２５の駆動とを同期させ、照明ユニット９４の発光部１０２の発光と第１センサユニット８５の受光部２５の駆動とを同期させる。
制御部５５は、照明ユニット９３の発光部１０２、照明ユニット９４の発光部１０２の発光時間が重なり合わないように順次、発光させるサイクルを繰り返す。したがって、上部受光ユニット９０Ｕの受光部２５、下部受光ユニット９０Ｂの受光部２５、上部受光ユニット９１Ｕの受光部２５、下部受光ユニット９１Ｂの受光部２５は、受光光量分布の情報をそれぞれ取得することができ、制御部５５は各受光部２５から受光光量分布の情報を受信する。
【００７９】
制御部５５は、受信した各受光光量分布に基づいて座標入力領域１２内で指示され、光が遮られ光量が低下している角度を算出する。制御部５５は、各受光部２５のうち２つの受光部２５が受光した受光光量分布から算出した角度と、受光部２５間の距離とに基づいて座標入力領域１２内の指示された座標位置を算出することができる。
【００８０】
このように本実施形態の照明ユニット９３、９４によれば、ユーザが照明部９６をケース部材１０１から任意の長さに引出すことができる。すなわち、座標入力領域１２などのサイズに応じて、照明部９６の長さを調整することができるので、座標入力領域１２などのサイズに規制されず、座標入力装置８０を配置することができる。特に、照明部９６は厚み方向に複数重ね合わせた状態で巻取られることにより照明ユニット９３、９４を小型化することができるため、小さな座標入力領域１２などであっても座標入力装置８０を配置することができる。また、照明部９６をケース部材１０１にコンパクトに収納できることから、照明ユニット９３、９４の搬送や保管するときに省スペース化を図ることができる。
【００８１】
なお、本実施形態のセンサユニット部８４は、上部受光ユニット９０Ｕ、９１Ｕ、下部受光ユニット９０Ｂ、９１Ｂおよび照明ユニット９３、９４が分離可能に結合されている場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、上部受光ユニット９０Ｕ、９１Ｕ、下部受光ユニット９０Ｂ、９１Ｂおよび照明ユニット９３、９４のうち少なくとも何れかが分離可能であればよい。また、上部受光ユニット９０Ｕ、９１Ｕ、下部受光ユニット９０Ｂ、９１Ｂおよび照明ユニット９３、９４は、分離できず一体で構成してもよい。
また、発光部１０２は、ケース部材１０１内であって、導光部材１０５の入射面１０７に対面する位置に配置する場合について説明したが、導光部材１０５の先端の反射面１０８に代えて入射面にしてもよい。この場合には、上部受光ユニット９０Ｕ、９１Ｕのケース体３０内に発光部１０２を配置し、導光部材１０５の先端の入射面と対面させることができる。
【００８２】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能であり、上述した実施形態を適時組み合わせてもよい。
上述した第１〜第４の実施形態の光学ユニットの構成に限られず、再帰反射部３６あるいは照明部９６に、配線部材、スチール板材およびマグネット部材の少なくとも何れかの部材を積層してもよい。また、配線部材、スチール板材およびマグネット部材の少なくとも何れかの部材を積層させる場合に限られず、再帰反射部３６あるいは照明部９６に対して前後方向の何れかに並列させるように設けてもよい。
【００８３】
また、上述した第１〜第４の実施形態の光学ユニットの構成に限られず、ユーザがリール部材をケース部材の外側から回転させるための操作部材を有するように構成してもよい。すなわち、ユーザは座標入力領域１２などのサイズに応じ、光学部が短い場合にはケース部材から引出し、光学部が長い場合には操作部材を介して巻取るようにしてもよい。
【００８４】
また、上述した第１〜第４の実施形態では設置面１３を磁石に定着される材質により形成する場合について説明したが、単なる平板であってもよい。この場合には、各センサユニット部をネジなどの固定部材によって設置面１３に配置することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１〜４：画像表示システム座標入力装置  １０：座標入力装置  １１：指示具  １２：座標入力領域  １３：設置面  ２０Ｕ：上部受光ユニット  ２０Ｂ：下部受光ユニット  ２１Ｕ：上部受光ユニット  ２１Ｂ：下部受光ユニット  ２２：発光部  ２５：受光部  ３３、３４：再帰反射ユニット  ３６：再帰反射部  ３７：リール部材  ４１：ケース部材  ４２：再帰反射板  ４３：マグネット  ４５：再帰反射部材  ４６：目盛  ４７：配線部材  ４８：スチール部材  ５０：マグネット部材  ５５：制御部  ６０：座標入力装置  ６６：左側受光ユニット  ６７：右側受光ユニット  ６８：再帰反射ユニット  ７０：座標入力装置  ７２：センサユニット  ７６：左側受光ユニット  ７７：右側受光ユニット  ７８：再帰反射ユニット  ８０：座標入力装置  ９０Ｕ：上部受光ユニット  ９０Ｂ：下部受光ユニット  ９１Ｕ：上部受光ユニット  ９１Ｂ：下部受光ユニット  ９３、９４：照明ユニット  ９６：照明部  ９７：リール部材  １０１：ケース部材  １０２：発光部  １０３：マグネット  １０５：導光部材  １０６：光ファイバー  １０９：コア  １１０：クラッド層  １１６：配線部材  １１７：目盛  １１８：スチール板材  １２０：マグネット部材  １２５：情報処理装置  １３０：画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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