(57)【要約】【課題】紙面に対する筆記と同様に手指を筆記面に接触させた状態で手書き入力でき、しかも入力された座標を正確に検出できる座標入力装置を提供する。【解決手段】座標入力領域に照射された光の反射光が受光される以前に遮蔽されたことを検出する信号Ｓ１、信号Ｓ２に基づいて、遮蔽がなされた位置にかかる座標を算出する座標算出部２０３、複数の箇所で反射光が遮蔽された場合、座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出部２０５、検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定部２０７を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、該発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部を有する光学ユニットを前記座標入力領域の少なくとも２箇所の端部に備え、前記発光部によって照射された光が前記受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に遮蔽がなされた位置にかかる座標を前記受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、入力する座標入力装置であって、
複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、前記座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出手段と、
前記遮蔽範囲検出手段によって検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定手段と、
を備えることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記遮蔽範囲検出手段は、前記受光部における反射光の受光状態に基づいて遮蔽範囲を検出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】
前記座標入力領域において光が遮蔽された点の座標を算出する座標算出手段を備え、前記遮蔽範囲検出手段は、前記座標算出手段によって算出された座標に基づいて遮蔽範囲を検出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４】
座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、該発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部を有する光学ユニットを前記座標入力領域の少なくとも２箇所の端部に備え、前記発光部によって照射された光が前記受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に遮蔽がなされた位置にかかる座標を前記受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、入力する座標入力装置に適用される座標入力方法であって、
複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、前記座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出ステップと、
前記遮蔽範囲検出ステップにおいて検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定ステップと、
を含むことを特徴とする座標入力方法。
【請求項５】
座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、該発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部を有する光学ユニットを前記座標入力領域の少なくとも２箇所の端部に備え、前記発光部によって照射された光が前記受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に遮蔽がなされた位置にかかる座標を前記受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、入力する座標入力装置に適用される座標入力方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、前記座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出ステップと、
前記遮蔽範囲検出ステップにおいて検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定ステップと、
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光の遮蔽を検知することによって入力された座標を検出する座標入力装置、座標入力方法およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光学式の座標入力装置が実用化されている。光学式の座標入力装置の１つとして、パネル上などの所定の領域の略全域に光を照射し、照射した光を、反射光の光軸が照射の際の光軸を再び通るように反射（再帰的に反射）させ、反射光の受光状態によって領域上で光を遮蔽した部材を検出するものがある。さらに、座標入力装置は、光を遮蔽した部材の置かれた領域上の位置を算出し、この位置を示す座標を入力された座標（入力座標）として検出する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記した座標入力装置は、オペレータがパネルなどを指やペンで指し示した点を座標としてコンピュータなどの外部機器に入力することができる。また、オペレータがパネル上で文字や図形を描いた場合には、座標が連続して外部機器に入力され、外部機器にオペレータが描いた文字や図形を入力することができる。このような座標入力装置とパネルとを一体化した装置は、一般的にタッチパネルとも呼ばれ、手書きと同じようにして外部機器に文字や図形を入力することが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１８７５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的にペンを使って（手書きで）文字や図形を描画する場合、筆記者は、ペン先を筆記面に接触させながら、ペン操作の安定のために手指の一部を筆記面に接触させることが多い。タッチパネルにあっては、一般的な手書きと同様の操作で文字などの入力が可能であることが望ましいが、このようにペン先のほか、手指の一部を筆記面であるパネルに接触させた場合、手指が光を遮蔽することになる。このため、ペン先が接触したパネル上の点が正確に検出されない、あるいはペン先が接触している点と手指が接触している点との両方がタッチパネルにおいて検出され、いずれが入力すべき座標であるか判別できないといった不具合が生じる。
【０００６】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、紙面に対する筆記と同様に、手指を筆記面に接触させた状態で手書き入力でき、しかも入力された座標を正確に検出し、コンピュータなどに文字や図形を正確に入力できる座標入力装置、座標入力方法およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明にかかる座標入力装置は、座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、該発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部を有する光学ユニットを前記座標入力領域の少なくとも２箇所の端部に備え、前記発光部によって照射された光が前記受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に遮蔽がなされた位置にかかる座標を前記受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、入力する座標入力装置であって、複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、前記座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出手段と、前記遮蔽範囲検出手段によって検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射し、照射された光が再帰的に反射された反射光を受光することができる。そして、照射された光が受光部に達する以前に遮蔽されことを検出する際に複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出すると共に、検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定することができる。このため、オペレータが文字や図を手書きする場合に座標入力面に手指の一部を置いたとしても、手指が光を遮蔽したことによって生じた遮蔽範囲と手書きの過程で光の遮蔽がなされた箇所とを区別し、手書きによって入力された座標を正確に検出し、外部装置などに入力することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明にかかる座標入力装置は、前記遮蔽範囲検出手段が、前記受光部における反射光の受光状態に基づいて遮蔽範囲を検出することを特徴とする。
【００１０】
この請求項２に記載の発明によれば、受光部における反射光の受光状態に基づいて遮蔽範囲を検出することができる。このため、受光部における反射光の受光状態からさらに座標を算出する以前に遮蔽範囲を検出し、さらに入力すべき座標を判定することができる。したがって、入力すべきと判定された座標以外の座標を算出する処理を省き、座標の入力にかかる時間を短縮することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明にかかる座標入力装置は、前記座標入力領域において光が遮蔽された点の座標を算出する座標算出手段を備え、前記遮蔽範囲検出手段は、前記座標算出手段によって算出された座標に基づいて遮蔽範囲を検出することを特徴とする。
【００１２】
この請求項３に記載の発明によれば、座標入力装置が一般的に備える座標算出手段が算出した座標に基づいて遮蔽範囲を検出することができる。このため、遮蔽範囲検出のため新たに機械的な構成を追加する必要がなく、ソフトウェアを追加することによって複数の遮蔽範囲にかかる座標のうちの入力すべき座標を判定して手書きされた文字や図形を適切に入力することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明にかかる座標入力方法は、座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、該発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部を有する光学ユニットを前記座標入力領域の少なくとも２箇所の端部に備え、前記発光部によって照射された光が前記受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に遮蔽がなされた位置にかかる座標を前記受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、入力する座標入力装置に適用される座標入力方法であって、複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、前記座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出ステップと、前記遮蔽範囲検出ステップにおいて検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
この請求項４に記載の発明によれば、座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射し、照射された光が再帰的に反射された反射光を受光することができる。そして、照射された光が受光部に達する以前に遮蔽されことを検出する際に複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出すると共に、検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定することができる。このため、オペレータが文字や図を手書きする場合に座標入力面に手指の一部を置いたとしても、手指が光を遮蔽したことによって生じた遮蔽範囲と手書きの過程で光の遮蔽がなされた箇所とを区別し、手書きによって入力された座標を正確に検出し、外部装置などに入力することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明にかかるプログラムは、座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、該発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部を有する光学ユニットを前記座標入力領域の少なくとも２箇所の端部に備え、前記発光部によって照射された光が前記受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に遮蔽がなされた位置にかかる座標を前記受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、入力する座標入力装置に適用される座標入力方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、前記座標入力領域において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出ステップと、前記遮蔽範囲検出ステップにおいて検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定する入力座標判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
この請求項５に記載の発明によれば、座標入力領域に所定の範囲を持って拡散する光を照射し、照射された光が再帰的に反射された反射光を受光することができる。そして、照射された光が受光部に達する以前に遮蔽されことを検出する際に複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出すると共に、検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標と判定することができる。このため、オペレータが文字や図を手書きする場合に座標入力面に手指の一部を置いたとしても、手指が光を遮蔽したことによって生じた遮蔽範囲と手書きの過程で光の遮蔽がなされた箇所とを区別し、手書きによって入力された座標を正確に検出し、外部装置などに入力することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる座標入力装置、座標入力方法およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１の座標入力装置を適用したタッチパネル示す図である。図示したタッチパネルは、座標入力領域となるパネル１０１、パネル１０１に所定の範囲を持って拡散する光を照射する発光部、発光部で照射された光が再帰的に反射された反射光を受光する受光部をパネル１０１の少なくとも２箇所の端部に備えている。パネル１０１の三方に示す１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは、発光部が照射した光を再帰的に反射する再帰性反射部材であり、再帰性反射部材１０３ａ〜ｃは、パネル１０１周囲の枠部１０５に固定されている。タッチパネルは、発光部によって照射された光が受光部に達する以前に遮蔽されことを検出すると共に、遮蔽がなされた位置にかかる座標を受光部における反射光の受光状態に基づいて算出し、外部機器などに入力する。
【００１９】
発光部、受光部は、光学ユニット１０２ａ、１０２ｂの各々に一体的に組み込まれている。光学ユニットの構成は、後で図示し、説明する。なお、本発明の実施の形態では、発光部が照射する拡散光は、発光部を要とする扇状の範囲を持ってパネル１０１上にの略全域に拡散するものとする。光学ユニット１０２ａ、１０２ｂの構成については、後に述べる。
【００２０】
また、図１に示したタッチパネルは、パネル１０１上の複数の箇所で光が遮蔽されたことが検出された場合、パネル１０１において光が遮蔽された各箇所の遮蔽範囲を検出する。そして、検出された各箇所の遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力座標と判定する座標入力制御部１１１を備えている。座標入力制御部１１１は、インターフェース部１１３を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１５と接続していて、入力座標を入力された順序でＰＣ１１５に入力する。
【００２１】
ＰＣ１１５は、入力座標によってタッチパネルに対するタッチ、デタッチ、ムーブといった入力の状態と共に入力された点の位置を検出する。なお、タッチとはパネル１０１に光の遮蔽物がない状態からペンや指でパネル１０１に接触する状態に移行することをいい、デタッチとはパネル１０１と接触させていたペンや指を離し、パネル１０１を光の遮蔽物が置かれた状態から遮蔽物のない状態へ移行することをいう。また、ムーブとは、タッチの状態からデタッチすることなく他の点にペンや指を移動し、連続して座標を入力することをいうものとする。
【００２２】
図２は、座標入力制御部１１１の構成を説明するための機能ブロック図である。座標入力制御部１１１は、例えばマイクロコンピュータなどの小型コンピュータとして構成され、図示した各構成は、コンピュータ上で動作するアプリケーションまたは動作に必要なプログラムや数値などのデータである。
【００２３】
座標入力制御部１１１には、光学ユニット１０２ａ、１０２ｂから各々に内蔵された受光部の受光状態によって決まる信号Ｓ１、信号Ｓ２が受光データとして入力される。座標入力制御部１１１は、受光部における反射光の受光状態に基づいて遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出部２０５、遮蔽検出部が検出した遮蔽範囲の大小関係によって複数の箇所のうちの１つにかかる座標を入力すべき座標（入力座標）と判定する入力座標判定部２０７を備えている。
【００２４】
また、座標入力制御部１１１は、座標の算出に用いられる光の照射角度を判定するための角度判定部２０１、照射角度を使って座標を算出する座標算出部２０３を備えている。データ２０９は、座標入力制御部１１１の各構成の動作に必要な他のプログラムや数値などを指す。
【００２５】
座標算出部２０３は、以下の式を使って光の照射角度から座標（ｘ，ｙ）を算出する。角度判定部２０１は、以下の式のθＬ、θＲを求めるものである。
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なお、式（１）、（２）中のＷ、θＲ、θＬは、図３に示す箇所を指す。
【００２６】
図３は、パネル１０１上の点ｐ（ｘ，ｙ）において光が遮蔽されたタッチパネルの状態を示している。Ｗは、光学ユニット１０２ａ、１０２ｂの発光部（光源）の中心間の距離である。ｔａｎθＲは光学ユニット１０２ａから照射された光のうち、点ｐを通る光の光軸ｌ１と光学ユニット１０２ａ、１０２ｂの発光部中心を通る直線とがなす角度、ｔａｎθＬは光学ユニット１０２ｂから照射された点ｐを通る光の光軸ｌ２と光学ユニット１０２ａ、１０２ｂの発光部中心を通る直線とがなす角度である。なお、点ｐ（ｘ，ｙ）の座標は、光学ユニット１０２ａの発光部中心を原点として定められている。
【００２７】
次に、図４を用い、光学ユニット１０２ａ、１０２ｂが照射する光の照射角度の判定について説明する。図４は、光学ユニット１０２ａ、１０２ｂの構成を説明するための図である。光学ユニット１０２ａ、１０２ｂは、同様に構成されているため、図４では光学ユニット１０２ａについてのみ図示するものとする。
【００２８】
光学ユニット１０２ａは、発光部である光源４２１、光源４２１が照射した光を扇形に拡散する拡散レンズ群４２３、拡散レンズ群４２３を通って照射された光の反射光を受光する受光部４２９を備えている。ハーフミラー４２５は、光源４２１が照射した光を９０度反射してパネル１０１に向けると共に、反射光を透過して受光部４２９に向ける。また、レンズ４２７は、受光部４２９の直前で反射光を集光し、遮蔽物の像を受光部４２９上に結像させている。
【００２９】
上記したように、照射光を再帰的に反射させて受光する光学ユニットでは、光源４２１から照射される光の照射角度と受光部４２９における受光位置とが対応する。このため、受光部４２９における反射光が受光されなかった位置から遮蔽物を通る光の照射角度θＲ、θＬを特定することができる。
【００３０】
次に、実施の形態１の座標入力装置の遮蔽範囲の検出について説明する。図５は、手指のうちの掌部分の一部をパネルと接触させながらペンなどを使ってタッチパネルから座標を入力した場合、パネル上において遮蔽される範囲を例示したものである。図示した領域５０２は、掌部分がパネル上で光を遮蔽したことによって生じる遮蔽範囲である。領域５０２のような形状は、掌の側方がパネルに接触した場合に見られるものである。また、領域５０１は、ペンがパネルに接触することによって光を遮蔽し、発生した遮蔽範囲である。一般的に掌部分がパネルと接触する面積はペンがパネルと接触する面積よりも広いため、領域５０２は、領域５０１よりも大きくなる。
【００３１】
図６は、領域５０２と領域５０１との大きさの相違を判定する実施の形態１の処理を説明するための図である。実施の形態１では、受光部４２９をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの受光素子を縦横に配置して受光面６００を構成し、受光部４２９における受光位置および受光がなされなかった位置とを識別しやすくしている。このような構成の受光部４２９では、パネル上に遮蔽物がない場合、受光面６００の全面で反射光が受光される。また、パネル上に光の遮蔽物が置かれた場合、受光面６００に光を受光した受光部分６０１、光を受光しなかった不受光部分６０２とが生じる。不受光部分６０２の大きさは、遮蔽範囲の大きさに対応する。
【００３２】
この点を利用し、実施の形態１では、不受光部分６０２が不受光部分６０２ａ、６０２ｂの複数あった場合、小さい方の不受光部分６０２ａが示す遮蔽範囲の座標を入力座標とする。また、実施の形態１では、不受光部分の大小を、各不受光部分６０２ａ、６０２ｂのプロファイルの凹部の開口長さ（ディップ）を使って判定するものとした。図示した例では、不受光部分６０２ａのディップｄ１は不受光部分６０２ｂのディップｄ２よりも短いことから、不受光部分６０２ａが示す座標のみをオペレータが意図して入力した座標であると判定し、入力座標としてＰＣ１１５に出力する。
【００３３】
図７は、以上述べた実施の形態１の座標入力装置でなされる座標入力方法を説明するためのフローチャートである。図示するように、座標入力装置の座標入力制御部１１１は、タッチパネルから受光データが入力されたか否か判断する（ステップＳ７０１）。受光データの入力がない場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、受光データが入力されるまで待機する。なお、実施の形態１の受光データは、具体的には図２に示した信号Ｓ１、Ｓ２を指す。
【００３４】
ステップＳ７０１において、座標入力制御部１１１が受光データを取得したと判断した場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、遮蔽範囲検出部２０５は、受光データである信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて不受光部分を示すディップが２つ以上あるか否か判断する（ステップＳ７０２）。なお、受光部４２９の受光状態を示す信号Ｓ１、Ｓ２は、例えば、受光面６００に配置された受光素子の各々が、しきい値以上の光量の光を受光したか否かを示す信号であってもよい。信号Ｓ１、Ｓ２をこのように定めた場合、遮蔽範囲検出部２０５は、各受光素子の位置と受光したか否かの別とによって図６に示したディップを求め、得られたディップの数が２以上あるか否か判断する（ステップＳ７０２）。
【００３５】
ステップＳ７０２においてディップ数が２以下であると判断された場合（ステップＳ７０２：Ｎｏ）、座標入力制御部１１１では、信号Ｓ１、Ｓ２を使って座標を算出する（ステップＳ７０５）。すなわち、信号Ｓ１、Ｓ２は、遮蔽範囲検出部と共に、角度判定部２０１にも入力している。角度判定部２０１は、信号Ｓ１、Ｓ２を使い、受光部４２９に反射光が受光されなかった光の照射角度θＲ、θＬを信号Ｓ１、Ｓ２から算出する。座標算出部２０３は、算出された角度θＲ、θＬを前記した式（１）、式（２）に代入し、光が遮蔽された位置の座標を算出する。
【００３６】
ディップ数が２以上あると判断された場合（（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、ディップ数は２であるものとする）、遮蔽範囲検出部２０５は、ディップｄ１、ｄ２の大きさを検出する。入力座標判定部２０７は、遮蔽範囲検出部２０５が検出したディップｄ１、ｄ２のうち、先ず、ディップｄ２がディップｄ１よりも長いか否か判断する（ステップＳ７０３）。ディップｄ２がディップｄ１よりも長い場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、ディップｄ１を持つ遮蔽範囲が示す座標がＰＣ１１５に入力すべき入力座標であると判定する（ステップＳ７０４）。そして、座標算出部２０３が、ディップｄ１を持つ遮蔽範囲に含まれる点を通って照射された光の照射角度を算出し、算出された照射角度を使って座標を算出する（ステップＳ７０５）。
【００３７】
また、入力座標判定部２０７は、ステップＳ７０３において、ディップｄ２がディップｄ１よりも長くないと判断した場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、ディップｄ２とディップｄ１とが等しいか否か判断する（ステップＳ７０６）。この結果、ディップｄ２とディップｄ１とは等しくないと判断した場合（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、ディップｄ１はディップｄ２よりも長いものとし、ディップｄ２を持つ遮蔽範囲が示す座標がＰＣ１１５に入力すべき入力座標であると判定する（ステップＳ７０７）。座標算出部２０３は、ディップｄ２を持つ遮蔽範囲に含まれる点を通って照射された光の照射角度を算出し、算出された照射角度を使って座標を算出する（ステップＳ７０５）。
【００３８】
さらに、入力座標判定部２０７は、ステップＳ７０６において、ディップｄ２とディップｄ１とが等しいと判断した場合（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、複数の遮蔽範囲のうち、座標の入力のためにオペレータが意図して遮蔽した範囲を特定できない。このため、図示しないエラー信号発生手段によって例えばエラー信号を出力し（ステップＳ７０８）、図７に示した処理を終了する。
【００３９】
以上述べた実施の形態１によれば、オペレータは、掌の一部を筆記面において支持し、紙などに対して行なう筆記と同様にしてＰＣ１１５に手書き文字などを入力することができる。また、この際、座標の検出に先だって同時に光が遮蔽された遮蔽範囲が複数あるか否か判断する。そして、複数ある遮蔽範囲のうち、オペレータが意図した遮蔽範囲を座標の算出に先だって特定する。このため、実施の形態１の座標入力装置は、オペレータが意図しない遮蔽範囲について座標の算出をすることがない。このような実施の形態１の座標入力装置は、意図して光が遮蔽された遮蔽範囲に含まれる点の座標の算出にかかる時間を短縮することに有利である。
【００４０】
なお、以上述べた実施の形態１では、遮蔽範囲が２つの場合について説明している。しかし、実施の形態１の座標入力装置および座標入力方法は遮蔽範囲が２つの場合にのみ限定されるものでなく、より多くの遮蔽範囲がある場合にも適用することができる。この場合、遮蔽範囲検出部２０５は、複数の遮蔽範囲のすべてのディップを検出する。入力座標判定部２０７は、遮蔽範囲検出部２０５が検出したディップのすべてについて長さを比較し、最もディップが短い遮蔽範囲に含まれる点の座標を入力座標とする。
【００４１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２の構成は、実施の形態１で説明した構成と同様の構成を含んでおり、同様の構成については同様の符号を付して図示および説明の一部を略すものとする。
【００４２】
実施の形態２の座標入力装置は、遮蔽範囲算出部が、座標算出部２０３によって算出された座標に基づいて遮蔽範囲を検出する点で実施の形態１の座標入力装置と相違する。図８は、実施の形態２の座標入力制御部８１１の構成を説明するための機能ブロック図である。座標入力制御部８１１は、実施の形態１と同様に角度判定部２０１、座標算出部２０３を備えている。また、座標算出部２０３によって算出された座標に基づいて遮蔽範囲を検出する遮蔽範囲検出部８０３、遮蔽範囲検出部８０３によって検出された遮蔽範囲に基づいて入力座標を判定する入力座標判定部８０５を備えている。以上の構成は、座標入力制御部８１１上で動作するアプリケーションであり、データ８０９は、アプリケーションの動作に必要な他のプログラムや数値などを指す。
【００４３】
図８に示した座標入力制御部８１１は、以下のように動作する。すなわち、タッチパネルは、受光部４２９から受光データとして信号Ｓ１、Ｓ２を入力する。角度判定部２０１は、信号Ｓ１、信号Ｓ２から照射角度θＲ、θＬを算出し、座標算出部２０３は、算出された照射角度θＲ、θＬを使ってパネル１０１上の遮蔽範囲に含まれる点の座標を算出する。
【００４４】
図９は、遮蔽範囲検出部８０３によってなされる処理を説明するための図である。図示した遮蔽範囲Ａ、遮蔽範囲Ｂのうち、遮蔽範囲Ａがオペレータが入力を意図しておこなった光の遮蔽によって生じた範囲であり、遮蔽範囲Ｂがオペレータの意図とは無関係になされた遮蔽によって生じた範囲である。遮蔽範囲検出部８０３は、座標算出部２０３が算出した座標を順次入力し、遮蔽範囲Ａ、Ｂにおいて、それぞれ最外郭に位置する座標のうちの互いの距離が最大長をとる２点を検出する。そして、選択した２点間の距離（遮蔽長と記すものとする）を算出する。入力座標判定部８０５は、遮蔽範囲検出部８０３が算出した遮蔽長から遮蔽範囲の大小を判定し、いずれが大きいか判定する。そして、より大きいと判定された遮蔽範囲に含まれる点の座標を、入力座標とする。すなわち、実施の形態２は、遮蔽長を遮蔽範囲の大きさの指標として使用するものである。座標算出部２０３は、入力座標判定部８０５が入力座標とした座標だけをＰＣ１１５に出力する。
【００４５】
以下、より具体的に遮蔽長の算出について説明する。遮蔽範囲検出部８０３は、遮蔽範囲Ａの最外郭に位置する座標のうちの互いの距離が最大長をとる２点として、点ｐ１、点ｐ２を検出する。また、遮蔽範囲Ｂの最外郭に位置する座標のうちの互いの距離が最大長をとる２点として、点ｐ３、点ｐ４を検出する。そして、点ｐ１の座標（ｘａ１，ｙａ１）、点ｐ２の座標（ｘａ２，ｙａ２）を下記の式（３）に代入し、遮蔽長ｒａを算出する。また、点ｐ３の座標（ｘｂ３，ｙｂ３）、点ｐ４の座標（ｘｂ４，ｙｂ４）を下記の式（４）に代入し、遮蔽長ｒｂを算出する。
2005031754.tif 000004
【００４６】
入力座標判定部８０５は、遮蔽長ｒａ、遮蔽長ｒｂの長さを比較する。そして、いずれか長い遮蔽長を有する遮蔽範囲をオペレータが意図して光を遮蔽して生じたものとし、遮蔽範囲に含まれる点の座標を入力座標とする。なお、上記した遮蔽長の算出式は、遮蔽範囲が円または楕円に近似できるものとした場合に用いられるものであり、他のモデルを使った場合には他の式が用いられる。さらに、実施の形態２は、遮蔽範囲の指標として遮蔽長を使うものに限定されるものでなく、遮蔽範囲の大きさを反映し、比較的簡易に算出できるものであればどのような値であってもよい。
【００４７】
図１０は、以上述べた実施の形態２の座標入力装置でなされる座標入力方法を説明するためのフローチャートである。図示するように、座標入力装置の座標入力制御部８１１は、タッチパネルから受光データが入力されたか否か判断する（ステップＳ１００１）。受光データの入力がない場合（ステップＳ１００１：Ｎｏ）、受光データが入力されるまで待機する。
【００４８】
ステップＳ１００１において、座標入力制御部８１１が受光データを取得したと判断した場合（ステップＳ１００１：Ｙｅｓ）、座標算出部２０３は、受光データに基づいて光が遮蔽された点の座標を算出する（ステップＳ１００２）。遮蔽範囲検出部８０３は、算出された座標から遮蔽範囲が複数あるか否か判断する（ステップＳ１００３）。この結果、遮蔽範囲が１つであると判断した場合（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、処理を終了する。この結果、ステップＳ１００２において算出された座標が、そのままＰＣ１１５に出力される。
【００４９】
また、ステップＳ１００３において遮蔽範囲が複数あると判断された場合（ステップＳ１００３：Ｙｅｓ）、遮蔽範囲検出部２０５が、複数ある遮蔽範囲の各々について遮蔽長ｒ１、ｒ２を算出する。入力座標判定部８０５は、先ず、算出された遮蔽長ｒ１が遮蔽長ｒ２よりも短いか否か判断する（ステップＳ１００４）。遮蔽長ｒ１が遮蔽長ｒ２よりも短いと判断された場合（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、遮蔽長ｒ１を持つ遮蔽範囲に含まれる点の座標を入力座標とする（ステップＳ１００５）。このとき、座標算出部２０３が算出した座標のうちの遮蔽長ｒ１を持つ遮蔽範囲に含まれる点の座標だけがＰＣ１１５に出力される。
【００５０】
また、ステップＳ１００４において、遮蔽長ｒ１が遮蔽長ｒ２よりも短くないと判断された場合（ステップＳ１００４：Ｎｏ）、遮蔽長ｒ１と遮蔽長ｒ２とが等しいか否か判断する（ステップＳ１００６）。遮蔽長ｒ１と遮蔽長ｒ２とが等しくない場合（ステップＳ１００６：Ｎｏ）、遮蔽長ｒ２が遮蔽長ｒ１よりも短いものとし（ステップＳ１００６：Ｎｏ）、遮蔽長ｒ２を持つ遮蔽範囲に含まれる点の座標を入力座標とする（ステップＳ１００７）。このとき、座標算出部２０３が算出した座標のうちの遮蔽長ｒ２を持つ遮蔽範囲に含まれる点の座標だけがＰＣ１１５に出力される。
【００５１】
さらに、ステップＳ１００６において遮蔽長ｒ１と遮蔽長ｒ２とが等しいと判断された場合（ステップＳ１００６：Ｙｅｓ）、複数の遮蔽範囲のうち、座標の入力のためにオペレータが意図して遮蔽した範囲を特定できないため、図示しないエラー信号発生手段によって例えばエラー信号を出力し（ステップＳ１００８）、処理を終了する。
【００５２】
以上述べた実施の形態２によれば、オペレータは、掌の一部を筆記面において支持し、紙などに対して行なう筆記と同様にしてＰＣ１１５に手書き文字などを入力することができる。また、この際、座標入力装置が一般的に備える既存の構成である座標算出部を使って遮蔽範囲を検出し、さらには遮蔽範囲のうちオペレータが意図しない遮蔽範囲を検出された遮蔽範囲から除いてオペレータが意図した通りの座標をＰＣ１１５に入力することができる。
【００５３】
なお、以上述べた実施の形態２では、遮蔽範囲が２つの場合について説明している。しかし、実施の形態２の座標入力装置および座標入力方法は遮蔽範囲が２つの場合にのみ限定されるものでなく、より多くの遮蔽範囲がある場合にも適用することができる。この場合、遮蔽範囲検出部８０３は、複数の遮蔽範囲のすべての遮蔽長を算出する。入力座標判定部８０５は、算出された遮蔽長のすべてについて長さを比較し、最も短い遮蔽長を持つ遮蔽範囲に含まれる点の座標を入力座標とする。
【００５４】
なお、本実施形態の座標入力装置で実行される座標入力方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、本実施形態の座標入力方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明は、オペレータが文字や図を手書きする場合に座標入力面に手指の一部を置いたとしても、手書きによって入力された座標を正確に検出し、外部装置などに入力することができる。このため、紙面に対する筆記と同様に手指を筆記面に接触させた状態で手書き入力でき、しかも入力された座標を正確に検出し、コンピュータなどに文字や図形を正確に入力できる座標入力装置を提供することができる。
【００５６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明によって得られる効果に加え、さらに、入力すべきと判定された座標以外の座標を算出する処理を省き、座標の入力にかかる処理時間をより短縮することができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明によって得られる効果に加え、さらに、既存の構成を使って遮蔽範囲の検出を可能にし、装置構成の変更や追加を抑えることができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明は、オペレータが文字や図を手書きする場合に座標入力面に手指の一部を置いたとしても、手書きによって入力された座標を正確に検出し、外部装置などに入力することができる。このため、紙面に対する筆記と同様に手指を筆記面に接触させた状態で手書き入力でき、しかも入力された座標を正確に検出し、コンピュータなどに文字や図形を正確に入力できる座標入力方法を提供することができる。
【００５９】
請求項５に記載の発明は、オペレータが文字や図を手書きする場合に座標入力面に手指の一部を置いたとしても、手書きによって入力された座標を正確に検出し、外部装置などに入力することができる。このため、紙面に対する筆記と同様に手指を筆記面に接触させた状態で手書き入力でき、しかも入力された座標を正確に検出し、コンピュータなどに文字や図形を正確に入力できる座標入力方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の座標入力装置を適用したタッチパネル示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の座標入力制御部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の座標入力装置に共通して用いられる座標の算出方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態の座標入力装置に共通して用いられる光学ユニットの構成および光を説明するための図である。
【図５】パネル上において遮蔽される範囲を例示するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１における、遮蔽範囲の大きさの相違を判定する処理を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１の座標入力装置でなされる座標入力方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２の座標入力制御部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態２における、遮蔽範囲の大きさの相違を判定する処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の座標入力装置でなされる座標入力方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０１  パネル
１０２ａ，１０２ｂ      光学ユニット
１０３ａ  再帰性反射部材
１１１，８１１  座標入力制御部
２０１  角度判定部
２０５，８０３  遮蔽範囲検出部
２０７，８０５  入力座標判定部
２０９，８０９  データ
４２１  光源
４２３  拡散レンズ群
４２９  受光部
６００  受光面
６０１  受光部分
６０２  不受光部分
【図１】
2005031754.tif 000005
【図２】
2005031754.tif 000006
【図３】
2005031754.tif 000007
【図４】
2005031754.tif 000008
【図５】
2005031754.tif 000009
【図６】
2005031754.tif 000010
【図７】
2005031754.tif 000011
【図８】
2005031754.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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