(57)【要約】【課題】  複数の指示入力を検出して、その指示入力に対する位置座標を精度良く算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】  座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサユニット１Ｌ及び１Ｌから得られる光量分布の変化に基づいて特定された点に対応する角度情報を算出する。算出された角度情報に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置の座標を算出する。少なくとも２個のセンサユニットそれぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える。【選択図】  図４
2005258810.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、
前記座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサ手段と、
前記センサ手段から得られる光量分布の変化に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置に対応する角度情報を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段で算出された角度情報に基づいて、前記指示位置の座標を算出する算出手段とを備え、
前記少なくとも２個のセンサ手段それぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える
ことを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
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を更に備え、
前記センサ手段は、前記座標入力領域に対し光を投光する２つの投光部を更に備える
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３】
前記座標入力領域の水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸、前記２つの受光部の各々の対称軸間の距離をｄとする場合に、前記距離ｄを前記Ｘ軸に投影したＸ軸投影距離ｄｘ、もしくは前記距離ｄを前記Ｙ軸に投影したＹ軸投影距離ｄｙが、前記座標入力領域に対する入力に用いる指示部の直径と略等しく設定されている
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】
前記第１及び第２受光部の内、少なくとも第１受光部の有効視野は、前記座標入力領域全域である
ことを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記第１及び第２受光部の内、前記第１受光部が出力する光量分布に基づいて、前記座標入力領域内に複数の指示位置が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記第２受光部の動作を制御する制御手段と
を更に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６】
前記第１受光部の有効視野であって、かつ前記第２受光部の有効視野外に複数の指示位置が存在している状態を検知する検知手段とを更に備える
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７】
前記角度算出手段は、
前記受光部が出力する光量分布の座標入力サンプリング前後の変化の範囲の端部に対応する角度情報である端部情報を検出する端部情報検出手段とを備え、
前記算出手段は、前記２個のセンサ手段の内、第１センサ手段が備える第１及び第２受光部それぞれに対する端部情報の内の一方の端部情報と、第２センサ手段が備える第１及び第２受光部それぞれに対する端部情報に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置の座標を算出する
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８】
前記座標入力領域の周辺部に設けられ、前記座標入力領域に対し、光を投光する投光部を更に備える
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９】
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、
発光部を有する指示具と
を更に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】
前記座標入力領域は、表示装置の表示面あるいは、前記表示装置の表示面に重ねて配置されている
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】
表示装置を更に備え、
当該座標入力装置は、前記表示装置と重ねて配置されて構成される
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１２】
座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサユニットを備え、前記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、
前記少なくとも２個のセンサユニットから得られる光量分布の変化に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置に対応する角度情報を算出する角度算出工程と、
前記角度算出工程で算出された角度情報に基づいて、前記指示位置の座標を算出する算出工程とを備え、
前記少なくとも２個のセンサユニットそれぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える
ことを特徴とする座標入力装置の制御方法。
【請求項１３】
座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサユニットを備え、前記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、
前記少なくとも２個のセンサユニットから得られる光量分布の変化に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置に対応する角度情報を算出する角度算出工程のプログラムコードと、
前記角度算出工程で算出された角度情報に基づいて、前記指示位置の座標を算出する算出工程のプログラムコードとを備え、
前記少なくとも２個のセンサユニットそれぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【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】
【００１２】
しかしながら、従来の遮光方式のように、遮光部分の光量分布のピーク或いは、遮光影に関わる光量分布の両端によって規定される光量分布の中心から角度を検出し、各受光部から検出される角度の組み合わせから指示座標を算出する技術では、複数、少なくとも２箇所同時に座標を入力する場合には、その２箇所の入力点が受光部から略直線上に重なることがある。
【００１３】
従って、２箇所の入力点に対する遮光影が受光部で重なった場合には、各々の遮光影を分離して、各入力点の角度を検出することができず、入力不可能となる。
【００１４】
この具体例について、図２６Ａを用いて説明する。
【００１５】
例えば、図２６Ａに示すような座標入力領域の位置に、それぞれ指示具Ａと指示具Ｂで指示する場合、図中の受光部Ｓ２の位置の場合における指示具Ａと指示具Ｂに対応する光量分布は、それぞれ図２７（ｂ）のＡ及びＢのようになり、指示具Ａと指示具Ｂの２点の遮光位置に対応した遮光影が分離して検出される。
【００１６】
尚、参照データとして、何も指示入力しない場合の光量分布は、図２７（ａ）で示すようになる。この図２７（ａ）において、Ｃの位置にある光量分布の谷は、座標入力領域の周囲に設けた再帰反射部材の角度特性、距離による減衰等の要因により生じた光量分布である。
【００１７】
一方、図２６Ａに示す受光部Ｓ１の場合における指示具Ａと指示具Ｂに対応する光量分布は、図２７（ｃ）のようになり、指示具Ａと指示具Ｂの２点の位置に対応した遮光影が重なって検出される。この重なった遮光影（遮光重なり）を有する光量分布（遮光光量分布）の情報においては、図２７（ｃ）に示すように、図２７（ｂ）のＡとＢが部分的に重なっている（いわゆる、部分食が発生している）場合には、それぞれの指示具の片方の遮光範囲の端部情報しか得られない。そのため、従来の遮光範囲の両端の情報からその中心、あるいは、中心の画素番号により位置（角度）を算出する方法では、指示具Ａと指示具Ｂの座標を算出することは不可能である。
【００１８】
また、図には示さないが、対象受光部に対し、手前の第１指示具の影に、受光部から遠い方の第２指示具の影が完全に含まれてしまう（いわゆる、皆既食が発生している）場合にも、手前の第１指示具に関しては、その遮光影の両端から中心位置（角度）を算出することはできるが、遠い方の第２指示具に関する情報は得ることができない。
【００１９】
従って、先行例においては、複数の指示具の同時入力によって発生する遮光影の数を予め検出しておき、受光部で検出する数として、例えば、第２受光部において「２」で、第１受光部においては「１」である場合には、第１受光部において、指示具に対応する遮光影が受光部が検出する光量分布において重なっている場合とみなす。
【００２０】
そして、このような場合においては、特許文献６では、そのような状態の発生の旨を示す警告を発して、使用者に注意を喚起して、その状態を回避する構成としている。また、特許文献４や５では、第１受光部から、重なりの無い分離された２つの遮光影を検出できる他の第３受光部に切り替え、その２つの遮光影を検出できる受光部（この場合、第１受光部及び第３受光部）で角度を検出し、各受光部から得られる入力座標候補に対し、上述の虚実判定を施し、最終的な２点の実入力座標を決定する必要がある。
【００２１】
尚、この場合の虚実判定は、遮光重なりを検出する受光部の角度情報でも十分に可能であるので、特許文献５や６では、この遮光重なりを検出する受光部の角度情報で行っている。この場合の、この第１受光部と第３受光部における遮光重なりの関係を整理すると、受光部の切替関係にある２つの受光部においては、座標入力領域においていずれか少なくとも一方の受光部においては、２つの遮光影が分離されて検出可能であることが前提として必要であることがわかる。
【００２２】
つまり、この切替関係にある２つの受光部がいずれも遮光重なりがある状態では、そもそも切り替えても意味が無く、座標算出は不可能となってしまう。この関係は、この切替関係にある２つの受光部が、座標入力領域においていずれか少なくとも一方の受光部においては、２つの遮光影が分離されているためには、この２つの受光部が、一定の距離以上離れて配置されているという、配置関係における制限が必要であるという前提を含んでいることになる。
【００２３】
実際上、従来の上記特許文献４〜６においては、明確にその制限に触れてはいないが、遮光重なりを検出する受光部を回避して、他の受光部を選択する手段が有効に作用するには、事実上、第１〜第３受光部間距離においては、このいずれの２受光部の組においても、座標入力領域においていずれか少なくとも一方の受光部においては、２つの遮光影が分離されて検出されるために、他方の受光部から所定距離以上離れて配置されているという制限が、十分に精度良く座標を算出するための受光部間距離の確保と併せて最低限の前提条件となっている。
【００２４】
厳密には、全ての座標入力領域で、第１〜第３受光部の任意の２つの受光部の少なくとも一方の受光部で２つの遮光影が分離されて検出されるための条件は、選択可能性ある受光部間距離に関するのみならず、受光部と座標入力領域との距離、座標入力領域の寸法、入力点の２点間の距離等において満たされなければならない。
【００２５】
これに関し、図２６Ａ〜図２６Ｅを用いて更に説明を加える。
【００２６】
今、前述の図２６Ａのように、座標入力領域の２箇所の位置に指示具Ａ及び指示具Ｂで指示した場合、受光部Ｓ１では、部分食状態の遮光重なりが検出され、光量分布が図２７（ｃ）で示すように、指示具に対応する遮光分布が２点に分離されていないので、それぞれ２箇所の位置を算出することはできない。
【００２７】
そこで、図２６Ｂに示すように、受光部Ｓ１の代わりに異なった方角から指示具Ａ及び指示具Ｂの遮光状態が検出できる、受光部Ｓ３−１と受光部Ｓ３−２を配置することを想定する。受光部Ｓ３−１では、図２６Ｃに示すように、指示具Ａ及び指示具Ｂは分離された遮光影として検出される。これは、受光部Ｓ１から十分に離れた距離Ｄ２に受光部Ｓ３−１が配置されていることによる。
【００２８】
一方、受光部Ｓ１から、距離Ｄ３の比較的近い位置に配置された受光部Ｓ３−２が検出する遮光影の光量分布は、図２６Ｄに示されるように部分食となり、指示具Ａ及び指示具Ｂの遮光範囲の端部が片側ずつしか検出されない、その結果と、受光部Ｓ１から受光部Ｓ３−２に切り替えて、その検出結果を利用したとしても、その意味が無くなってしまう。
【００２９】
更に、一般化して考える。
【００３０】
図２６Ｅで示すように、基本的には、受光部Ｓ１と受光部Ｓ２で座標を検出する場合、受光部Ｓ１で遮光重なりを検出する場合、その受光部Ｓ１を切り替えて使用する受光部Ｓ３をどの位置に配置するのが遮光重なりを検出しないための最適条件かを考えた場合、まず、受光部Ｓ１から図で破線で示す一直線上に指示具Ａ及び指示具Ｂが並ぶ場合がもっとも遮光重なりを検出する基本的な場合である。
【００３１】
そして、図２６Ｅにおいて、指示具Ａ及び指示具Ｂの指示位置の２点が、図２６Ｅの位置１〜位置４に指示した場合、座標入力領域の左右両端部近傍に配置された受光部Ｓ１と受光部Ｓ２の中間部で座標入力領域の左右方向に対して中央部に配置された受光部Ｓ３−１は、位置１〜位置４の座標入力領域全般にわたり、指示具Ａ及び指示具Ｂからの遮光影が分離されて検出する。これに対し、受光部Ｓ３−１より受光部Ｓ１に比較的近傍に配置された受光部Ｓ３−２に対しては、特に、位置３及び位置４の座標入力領域に指示された指示具Ａ及び指示具Ｂに対する遮光影は、遮光重なりを検出してしまう。
【００３２】
つまり、本来、最も指示具Ａ及び指示具Ｂの遮光影を分離して検出するのに適した受光部の位置は、遮光重なりを検出する受光部と指示具Ａ及び指示具Ｂを結ぶ一直線（図では破線）に対して、その指示位置から垂直方向に存在する位置であるが、この関係を基に、座標入力領域でもっとも広い領域にわたって遮光影を分離して検出することが確保される受光部位置を考えると、座標入力領域の両端に配置された２受光部の略中央部分に配置された場合であることは明らかである。
【００３３】
裏返せば、第３受光部（受光部Ｓ３−１やＳ３−２）の配置位置を、この第３受光部の略中央部分からいずれかの左右受光部（受光部Ｓ１やＳ２）に近づけるに従い、遮光重なりが生ずる頻度が大きくなることがわかる。
【００３４】
つまり、従来の先行例においては、座標入力領域の一辺の両端（左右）近傍に配置された受光部における遮光重なりの検出を回避するために、第３受光部を構成する場合は、例えば、その座標入力領域の一辺の両端（左右）近傍に配置された受光部の中間位置近傍等のその両端（左右）近傍受光部から十分に離れた位置に配置されていることがわかる。
【００３５】
ここで、遮光重なりを検出する場合にその受光部の角度情報を使用せず、その遮光重なりを検出する受光部から、所定距離に配置された他の第３受光部に切り替えて座標を算出する場合には、次のような不都合が生じる。
【００３６】
まず、受光部を切り替えることによる算出座標の不連続性がある。これは、実際には、各受光部により特性が異なるので、受光部が切り替わる前後の領域で座標に不連続性が生ずる場合がある。
【００３７】
この受光部による不連続性は、受光部自体のデバイスとしてのばらつきの場合は、ある程度補正により調整できる。
【００３８】
しかしながら、上記従来例の場合、受光部間距離自体を座標算出に用いるので、十分に精度良く座標を算出するためには、受光部間距離を一定距離以上離す必要があり、更に、座標入力領域においていずれか少なくとも一方の受光部においては、２つの遮光影が分離されて検出できるようにするためにも、一定距離以上離れて配置されることが必要であるので、その配置により、検出光量分布のばらつきが生じ、それが受光部の切替時の算出座標の連続性に影響を与える可能性が高い。
【００３９】
遮光重なりを検出した場合にその受光部の角度情報を使用せず、その遮光重なりを検出した受光部から、所定距離離れた位置に配置された他の第３受光部に切り替えて座標を算出する場合の更なる課題は、受光部位置と座標入力領域の関係からくる座標検出精度の劣化の問題である。
【００４０】
例えば、図２８に示すように、通常の単数指示による座標入力領域の一辺の左右の両端近傍に配置された受光部１と受光部２の各々の角度情報の組み合わせで、座標入力領域の位置１及び位置２で座標を入力する場合には、各受光部の持つ角度に関する一定の誤差が著しく拡大することはなく、算出座標に影響する程度は小さい。
【００４１】
更に、複数同時入力の場合でも、図２６Ａで示すような、その指示位置から距離の遠い受光部Ｓ１において、遮光重なりを検出している場合には、その遮光重なりを検出する受光部Ｓ１を、図２６Ｂのような受光部Ｓ３−１に切り替えることにより、図２８の場合と同様に、受光部位置と座標入力領域の関係からくる座標検出精度の劣化の問題は生じない。
【００４２】
ところが、図２９Ａに示すように、その指示位置から距離の近い受光部Ｓ２において、遮光重なりを検出している場合には、図２９Ｂに示すように、受光部Ｓ２から受光部Ｓ３への切替を行うのであるが、この場合、特に、指示具Ａの位置における指示に関しては、指示位置の中心を通る太線で示す受光部Ｓ１と指示具Ａと受光部Ｓ３の成す角度が極端に小さくなり、幾何学的には自明であるが誤差の影響が大きくなり、座標算出精度の著しい劣化を招く可能性が大きくなる。
【００４３】
更に、座標入力装置と一体的に構成される表示器の構造・仕様によっては、従来の上記座標入力領域の上辺か下辺の左右両端の受光部の中央部分に遮光重なり時の切り替え用の受光部を配置するためのスペースの確保が困難となる場合がある。
【００４４】
また、その中央部に設ける受光部は、角部に設ける受光部に比べて検出範囲が広く無ければならず、単独の受光部で光学的に１８０°に近い視野角を確保するためには、ミラー構成等により座標入力領域との実質的な光路長を長くするか、複数の受光部に分割して視野範囲を分担する必要がある。そして、このミラー構成の場合、複数の受光部の場合のいずれの場合も、更に表示器周囲の設置スペースを必要とし、いわゆる額縁が大きくなる等の課題がある。
【００４５】
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、複数の指示入力を検出して、その指示入力に対する位置座標を精度良く算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】
【００４６】
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、
前記座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサ手段と、
前記センサ手段から得られる光量分布の変化に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置に対応する角度情報を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段で算出された角度情報に基づいて、前記指示位置の座標を算出する算出手段とを備え、
前記少なくとも２個のセンサ手段それぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える。
【００４７】
また、好ましくは、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を更に備え、
前記センサ手段は、前記座標入力領域に対し光を投光する２つの投光部を更に備える。
【００４８】
また、好ましくは、前記座標入力領域の水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸、前記２つの受光部の各々の対称軸間の距離をｄとする場合に、前記距離ｄを前記Ｘ軸に投影したＸ軸投影距離ｄｘ、もしくは前記距離ｄを前記Ｙ軸に投影したＹ軸投影距離ｄｙが、前記座標入力領域に対する入力に用いる指示部の直径と略等しく設定されている。
【００４９】
また、好ましくは、前記第１及び第２受光部の内、少なくとも第１受光部の有効視野は、前記座標入力領域全域である。
【００５０】
また、好ましくは、前記第１及び第２受光部の内、前記第１受光部が出力する光量分布に基づいて、前記座標入力領域内に複数の指示位置が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記第２受光部の動作を制御する制御手段と
を更に備える。
【００５１】
また、好ましくは、前記第１受光部の有効視野であって、かつ前記第２受光部の有効視野外に複数の指示位置が存在している状態を検知する検知手段とを更に備える。
【００５２】
また、好ましくは、前記角度算出手段は、
前記受光部が出力する光量分布の座標入力サンプリング前後の変化の範囲の端部に対応する角度情報である端部情報を検出する端部情報検出手段とを備え、
前記算出手段は、前記２個のセンサ手段の内、第１センサ手段が備える第１及び第２受光部それぞれに対する端部情報の内の一方の端部情報と、第２センサ手段が備える第１及び第２受光部それぞれに対する端部情報に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置の座標を算出する。
【００５３】
また、好ましくは、前記座標入力領域の周辺部に設けられ、前記座標入力領域に対し、光を投光する投光部を更に備える。
【００５４】
また、好ましくは、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、
発光部を有する指示具と
を更に備える。
【００５５】
また、好ましくは、前記座標入力領域は、表示装置の表示面あるいは、前記表示装置の表示面に重ねて配置されている。
【００５６】
また、好ましくは、表示装置を更に備え、
当該座標入力装置は、前記表示装置と重ねて配置されて構成される。
【００５７】
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、
座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサユニットを備え、前記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、
前記少なくとも２個のセンサユニットから得られる光量分布の変化に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置に対応する角度情報を算出する角度算出工程と、
前記角度算出工程で算出された角度情報に基づいて、前記指示位置の座標を算出する算出工程とを備え、
前記少なくとも２個のセンサユニットそれぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える。
【００５８】
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、
座標入力領域の角部に設けられ、到来光を受光する少なくとも２個のセンサユニットを備え、前記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、
前記少なくとも２個のセンサユニットから得られる光量分布の変化に基づいて、前記座標入力領域上の指示位置に対応する角度情報を算出する角度算出工程のプログラムコードと、
前記角度算出工程で算出された角度情報に基づいて、前記指示位置の座標を算出する算出工程のプログラムコードとを備え、
前記少なくとも２個のセンサユニットそれぞれは、第１及び第２受光部の２つの受光部を備える。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、複数の指示入力を検出して、その指示入力に対する位置座標を精度良く算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】
【００６０】
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。
【００６１】
＜装置構成の概略説明＞
まず、図１を用いて、座標入力装置全体の概略構成を説明する。
【００６２】
図１は本発明の実施形態の遮光方式の座標入力装置の概略構成を示す図である。
【００６３】
図１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、本実施形態の場合、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。
【００６４】
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。
【００６５】
尚、再帰反射部４は、ミクロ的に見て３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。
【００６６】
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、その光量分布が制御・演算ユニット２に送信される。
【００６７】
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。
【００６８】
このような構成において、座標入力有効領域３に指やの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。
【００６９】
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が検出する光量変化から、指示具によって入力指示された部分の遮光範囲を検出し、その遮光範囲の情報から、センサユニット１Ｌ及び１Ｒそれぞれに対する遮光位置の方向（指示具角度）をそれぞれ算出する。
【００７０】
そして、算出された方向（角度）、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。
【００７１】
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。
【００７２】
＜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２を用いて説明する。尚、センサユニット１Ｌ及び１Ｒは、大きく分けて投光部と受光部から構成される。
【００７３】
図２は本発明の実施形態のセンサユニットの詳細構成を示す図である。
【００７４】
図２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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
尚、本実施形態においては、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。
【００８０】
図３Ａは、図２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３Ａ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。
【００８１】
図３Ｂは、図３Ａ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。
【００８２】
一方、図３Ｃは、図３Ａ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。
【００８３】
ここで、本実施形態の場合、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３Ｂ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、本実施形態にあっては絞り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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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量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。
【００８７】
尚、図３Ｂ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。
【００８８】
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（本実施形態の場合、投光部が２組、受光部が２組）を有する構成である。
【００８９】
また、本実施形態にあっては、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。
【００９０】
＜センサユニット１の光学配置に関する詳細説明＞
図４は本発明の実施形態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。
【００９１】
図４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。
【００９２】
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。
【００９３】
ここで、座標入力有効領域３の水平方向にＸ軸、天地（垂直）方向をＹ軸として、該光軸が図示が如くＸ軸と交わる角度をΘと定義する。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。
【００９４】
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組の光学部（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、光学部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。
【００９５】
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。
【００９６】
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組の光学系（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。
【００９７】
本実施形態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。
【００９８】
本願発明の主目的は、上述の＜課題を解決するための手段＞等でも述べたとおり、複数の遮蔽物（専用の指示具であったり、あるいは指等）、つまり、複数の物体による座標入力動作が同時に行われた場合であっても、その両者の位置情報をそれぞれ正確に得ることにある。
【００９９】
具体的な使用例を考えてみると、例えば、本願発明の座標入力装置（座標入力有効領域）を表示装置の表示面とする、あるいは表示装置の表示面に重ねて配置した入出力一体のディスプレイ（表示領域が、例えば、６０インチ相当で、そのアスペクト比を１６：９とすれば、表示領域の大きさは、横１３３０ｍｍ、縦７５０ｍｍとなる）で、指示具により座標入力動作を行い、その入力した軌跡を筆跡として表示ディスプレイに表示することで、あたかも筆記用具を用いてホワイトボードに文字、図形等の軌跡を入力したが如くできるように構成した情報入出力装置を想定する（この場合、図中Ｙ軸方向が天地方向と一致する）。
【０１００】
座標入力動作が複数行われ、その両者の軌跡が逐次表示されていく状態とは、複数の操作者がいることが前提となる。この時、操作者はディスプレイの前面に立って操作することになる。そのため、通常使われる使い勝手としては、画面の左右に別れて操作者が位置し、ディスプレイ画面の比較的左側領域における座標入力動作と、画面の比較的右側領域における座標入力動作が行われることになる。
【０１０１】
従って、操作者が操作する上で、その作業姿勢を譲り合って２人の操作者が同時に領域１７３で座標入力動作をすることは非常にまれである。そのため、仮に領域１７３における同時複数入力動作を仕様上、禁止したとしても、製品の使い勝手として大きな制約とはならない。
【０１０２】
さらには、後述する方法により、領域１７３における同時複数入力動作が行われていることを検出することも可能であり、その場合にあっては、その旨を報知（警告）する報知部を設けても良い。
【０１０３】
また、領域１７３をもカバーする有効視野を有する受光部で、指示具による座標入力の有無を判定し、その判定結果に基づき、例えば、遮光範囲が複数あるような場合には、必要に応じてもう一方の受光部による遮光範囲の検出を行うように構成することで、後述するような動作時間により決まる座標サンプリングレートの改善、低消費電力化、あるいは筐体構造の小型化を図ることができるようになる。
【０１０４】
また、先に説明した所定距離ｄをより小さくすることで、一方の受光部の有効視野外となる領域１７３をより小さくすることが可能となるが、例えば、先に定義した角度Θを調整することでも、その領域をより小さくすることができる場合がある。
【０１０５】
つまり、図４において、Θは略４５°に設定されているが、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）の位置と座標入力有効領域３の位置関係により、例えば、Θをより大きく（例えば、４８°）設定することで、領域１７３を小さくすることができる（光線１６３が時計回りの方向に回転するので、設定角度に応じて領域１７３の下側領域が、有効視野内に含まれることになる。一方、他方の有効視野も同時に回転することになるが、その場合であっても、他方の受光部の有効視野は、座標入力有効領域３の全てをカバーしている状態に設定される）。
【０１０６】
以上説明したように、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の２組の光学系（投光部及び受光部）は、各々約９０°の有効視野を有し、２組の光学系の対称軸間の所定距離ｄをより小さく設定することで、筐体枠を小さくできることや、仕様上設定される領域１７３をより縮小できることが理解できる。
【０１０７】
＜センサユニット１Ｌ（１Ｒ）の検出信号波形の詳細説明＞
センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の複数の受光部で得られる検出信号波形について、図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。
【０１０８】
尚、ここでは、センサユニット１Ｌに着目して説明するが、センサユニット１Ｒについても同様である。
【０１０９】
図５Ａに示されるように、センサユニット１Ｌ中の一方の投光部Ａで投光される光線（もしくは受光部Ａの有効視野）は、光学的対称軸の方向が光線１５１で示され、その投光範囲は光線１５２及び光線１５３により定義される。そして、センサユニット１Ｌ中の他方の投光部Ｂ（もしくは受光部Ｂ）は、光学的対称軸の方向が光線１６１で示され、その投光範囲は光線１６２及び光線１６３で定義される。
【０１１０】
実際に受光部Ａもしくは受光部Ｂで検出される光は、各々の投光部で投光された光線が、再帰反射部４により再帰反射されることによって検出されるので、実際に検出される光の検出範囲は、再帰反射部４の配置関係によって決まり、有効視野より小さな範囲となるのが通例である。
【０１１１】
このような配置関係において、半径Ｒ１を有する円柱状の指示具１９１により座標入力動作を行えば、受光部Ａにおいては、光線１８１から光線１８２間の範囲で、投光部Ａで投光された光が遮られるので、この範囲の光を受光部Ａで受光できなくなる。一方、この状態における受光部Ｂにおいては、同様に光線１８３から光線１８４間の範囲で、投光部Ｂからの光を検出できなくなる。
【０１１２】
ここで、図５Ｂ及び図５Ｃに、受光部Ａ及び受光部Ｂの検出信号波形を示す。
【０１１３】
図５Ｂ及び図５Ｃでは、横軸に角度情報を示すラインＣＣＤ１０４のＣＣＤ画素番号、縦軸に検出光量を示している。そして、例えば、検出光量αのレベルが全く光信号が得られない状態であり、検出光量βになるに従って、受光した光信号の強度レベルが増大することを示している。
【０１１４】
有効視野内に指示具１９１を配置すると、図５Ｂに示されるように、受光部Ａでは、光線１８１方向から光線１８２方向までの光を検出できない状態となっている。また、図５Ｃに示されるように、受光部Ｂでは、光線１８３方向から光線１８４方向までの光を検出できない状態となっている。
【０１１５】
尚、投光部により投光された光は、その投光方向に応じて光強度が異なる、あるいは投光方向に応じて再帰反射部４に入射する入射角が異なる（一般に、再帰反射部４は、光の入射角が大きくなると、再帰反射効率が低下する）、あるいは投光方向に依存して、投光部から再帰反射部４までの距離が異なる等の様々な要因により、受光部で検出される検出光量（光強度）は受光方向（角度）に依存して、例えば、検出光量（光強度）βで一定とはならないのが通例である。
【０１１６】
次に、２つの指示具による同時座標入力動作について説明する。
【０１１７】
図６は、図５Ａにおける指示具１９１に加えて、同一形状の指示具１９２により同時に座標入力動作が行われていることを示している。
【０１１８】
ここでは、説明を簡略にするために、指示具１９１は所定の位置を指示し続けているものとし、指示具１９２は位置（イ）から位置（ロ）、そして位置（ト）へと順に移動していくものとする。
【０１１９】
図７は、指示具１９２が位置（イ）から位置（ト）の各地点にある時の受光部Ａの出力、受光部Ｂの出力を各々示すものであり、かつ図５Ｂにおける光線１８１から光線１８２の方向の近傍範囲、及び図５Ｃにおける光線１８３から光線１８４の方向の近傍範囲を拡大して模式的に各々示している。また、図７における太線の遮光部位は指示具１９１の遮光範囲であり、細線は指示具１９２による遮光範囲を示している。
【０１２０】
従って、センサユニット１Ｌに対しては、指示具１９１のほうが指示具１９２より近い位置にあるので、ラインＣＣＤ１０４のＣＣＤ画素上では、指示具１９１による遮光範囲が指示具１９２による遮光範囲より大きくなる。
【０１２１】
まず、図６における指示具１９２が位置（イ）にある状態では、光線１８１から１８２の範囲、及び光線１８３から１８４の範囲と全く関係無い位置に指示具１９２が存在しているので、図７の（イ）では、受光部Ａ及び受光部Ｂともに、指示具１９１及び１９２による２つの遮光範囲を検出することになる。
【０１２２】
しかしながら、図６の指示具１９２が位置（ロ）にある状態では、光線１８３を遮るような位置（他の光線１８１、１８２、１８４はまだ遮っていない）にあるので、図７の（ロ）では、受光部Ｂの指示具１９１による遮光範囲と指示具１９２による遮光範囲が重複している１つの遮光範囲が検出されるのみとなる。この場合、この１つの遮光範囲は、左側が指示具１９２による遮光範囲部分、右側が指示具１９１による遮光範囲部分で構成されることになる。
【０１２３】
さらに指示具１９２が位置（ハ）にある状態では、投光部Ｂの光線１８３から１８４の範囲に含まれてしまうので、位置（ハ）における受光部Ｂの遮光範囲は、指示具１９１のみで生成され、指示具１９２に関する遮光範囲に関する情報を全く検出することができない。
【０１２４】
一方、この状態における受光部Ａにあっては、光線１８１を遮る位置に指示具１９２があるので、位置（ハ）における受光部Ａの遮光範囲は、指示具１９１による遮光範囲と指示具１９２による遮光範囲が重複している１つの遮光範囲が検出されるのみとなる。この場合、この１つの遮光範囲は、その左側が指示具１９２による遮光範囲部分、右側が指示具１９１による遮光範囲部分で構成されることになる。
【０１２５】
指示具１９２が光線１８１と光線１８４の範囲内に収まった位置（ニ）にある状態では、受光部Ａ及び受光部Ｂの遮光範囲は指示具１９１のみによって構成され、指示具１９２の影響を全く受けない。つまり、指示具１９２の遮光範囲に関する情報は何ら検出できない状態となる。
【０１２６】
さらに、指示具１９２が位置（ホ）にある状態では、指示具１９２は光線１８４を遮っているので、受光部Ｂでは、指示具１９１による遮光範囲と指示具１９２による遮光範囲が重複している１つの遮光範囲が検出されるのみである。この場合、この１つの遮光範囲は、その左側が指示具１９１による遮光範囲部分、右側が指示具１９２による遮光範囲分で構成されることになる。
【０１２７】
一方、受光部Ａにあっては、光線１８１と光線１８２の範囲に指示具１９２が含まれているので、指示具１９２に影響されること無く、指示具１９１のみで遮光範囲が構成される。
【０１２８】
そして、指示具１９２が位置（ヘ）にある状態では、受光部Ｂでは、指示具１９１による遮光範囲と指示具１９２による遮光範囲の２つの遮光範囲が形成される。これに対し、受光部Ａでは、指示具１９１による遮光範囲と指示具１９２による遮光範囲が重複している１つの遮光範囲が検出されるのみである。この場合、この１つの遮光範囲は、その左側が指示具１９１による遮光範囲部分、右側が指示具１９２による遮光範囲部分で構成されることになる。
【０１２９】
更に、指示具１９２が位置（ト）にある状態では、受光部Ａ及びＢの両者の受光部で、指示具１９１による遮光範囲と指示具１９２による遮光範囲の２つの遮光範囲が検出できるようになる。
【０１３０】
以上、図６及び図７を用いた説明では、指示具１９２が位置（ニ）近傍にある場合のみ、指示具１９２の位置に関係なく指示具１９１のみの遮光範囲で、受光部Ａ及び受光部Ｂの検出信号波形が構成されるので、指示具１９２の遮光範囲に関する情報（位置情報）を全く得ることができない。
【０１３１】
つまり、図８において、指示具１９２が位置（ニ）にあっても、また図中破線で示される位置（チ）、位置（リ）にあっても、センサユニット１Ｌ中の受光部Ａ及び受光部Ｂの検出信号は、何ら変化がないので、指示具１９２の位置座標を算出することが不能となる。
【０１３２】
一方、その他の位置（位置（ロ）、（ハ）、（ホ）、（ヘ）、（ト））では、遮光範囲がたとえ一つしか検出できなくても、その遮光範囲の両端は、どちらか一方が指示具１９１により形成され、他方は指示具１９２により形成されることになるので、指示具１９１と指示具１９２の位置情報を算出することが可能となる。尚、位置情報を算出する具体的方法については、別途後述する。
【０１３３】
従って、センサユニット１Ｌに対し、指示具１９１並びに指示具１９２が位置（ニ）にある状態にならなければ、指示具１９１及び指示具１９２の位置情報を各々取得することが可能となる。
【０１３４】
よって、本願発明にあっては、図９に示すが如く、指示具１９１及び指示具１９２の直径（＝Ｒ１×２）に比べて、十分な大きさの光学系（投光部及び受光部）間の所定距離ｄを設けることによって、このような状態が発生しないように構成する。
【０１３５】
図９は、その状態を示すものであり、指示具１９１の直径に比べ、十分に大きな距離ｄを設けてあるので、光線１８１と光線１８４で構成される領域範囲は、センサユニット１Ｌからの距離が遠くなるにつれて、小さくなるように設定される（図６の配置では、光線１８１と光線１８４で構成される領域範囲は、センサユニット１Ｌからの距離が遠くなるにつれて、大きくなっている）。
【０１３６】
換言すれば、よりセンサユニット１Ｌに近い位置に位置する指示具（例えば、図９では、指示具１９１）により規定されるセンサユニット１中の一方の受光部の光線１８１ともう一方の受光部の光線１８４を、センサユニット１Ｌから座標入力有効領域方向へ外挿した時に必ず交差するように構成してある。
【０１３７】
従って、図９において、受光部Ａでは、光線１８１と光線１８２の範囲内に指示具１９２が位置しているので、受光部Ａでは全く指示具１９２の位置情報を得ることはできないが、受光部Ｂでは光線１８４を遮る位置に指示具１９２が位置しているので、指示具１９２の位置情報を取得することが可能となる。
【０１３８】
つまり、指示具の直径に比べ、センサユニットを構成する光学系間を、十分な長さの所定距離ｄに設定することにより、少なくともどちらかの受光部で必ず指示具１９１と指示具１９２の両者の位置情報を取得することが可能となる。
【０１３９】
＜光学系間の所定距離ｄの詳細説明＞
上述した通り、装置を小型に安価に製造するためには、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）に組み込まれている２組の光学系間の所定距離ｄは、より小さいのが好ましい。一方で、複数の遮光物による座標入力を想定すれば、該所定距離ｄは指示具の直径に比べて十分に大きいのが好ましい。従って、これらの相反する要求を満足させるための最適値について説明する。
【０１４０】
再び、図４に戻って、座標入力有効領域３内において、たとえ複数の指示具による座標入力が行われた場合であっても、その指示具の位置情報を得るためには、常に、図９のように、よりセンサユニット１に近い位置に位置する指示具により規定されるセンサユニット１中の一方の受光部の光線１８１ともう一方の受光部の光線１８４が、センサユニット１から座標入力有効領域方向へ外挿した時に交差する必要がある。
【０１４１】
図示が如く、２組の光学部の対称軸と座標系のＸ軸がなす角度をΘとすれば、上記の条件が成立するためには、例えば、指示具１９１がセンサユニット１Ｌの真下方向（例えば、光線１５３方向）にある場合には、ｄｓｉｎΘ＞２Ｒ１が成立する必要があり、真横方向（例えば、光線１５２方向）にある場合には、ｄｃｏｓΘ＞２Ｒ１が成立しなければならない。
【０１４２】
つまり、センサユニット１Ｌ中の２つの光学系の各々の光学的対称軸間の所定距離ｄをＸ軸に投影したＸ軸投影距離ｄｘ（＝ｄｓｉｎΘ）、もしくはＹ軸に投影したＹ軸投影距離ｄｙ（＝ｄｃｏｓΘ）が、指示具の直径（＝２Ｒ１）より大きく設定されていれば良い。
【０１４３】
さらには、Θ＝４５°であれば、Ｘ軸投影距離ｄｘとＹ軸投影距離ｄｙは等距離となり、例えば、指示具の直径を１４ｍｍとすれば、所定距離ｄを約２０ｍｍより大きく設定する必要がある。無論、Θが４５°以外の値であれば、Ｘ軸投影距離ｄｘとＹ軸投影距離ｄｙの大きい値を、該所定距離ｄとして設定すれば良い。
【０１４４】
ここで、指示具の直径について詳述すると、投光部により投光された光が指示具により遮光されたことにより、指示具の位置（方向）を検出する遮光方式であることから、座標入力面に略平行に投光されている光束を、指示具が遮る部分の最大直径が、ここでいう指示具の直径となる。
【０１４５】
つまり、光束は指示具の先端部付近で遮られるので、例えば、座標入力面に略平行に投光された光束が、座標入力面からの高さ３〜１０ｍｍ程度に設けられているとすれば、指示具の先端部から３〜１０ｍｍの範囲の最大直径、もしくはその範囲の平均的な直径ということになる。
【０１４６】
また、幾何学的には上述した通り、指示具の直径より大きければ、上記の課題を解決することができるが、実質的には、例えば、ラインＣＣＤ１０４の画素ピッチや光学性能等による光学的分解能（解像度）、電気的ノイズ等の影響があるので、指示具の直径に対してマージン（例えば、指示具の直径の１．５倍）を見込むのが好ましい形態であり、このマージンを見込んだ範囲を指示具の直径に略等しい範囲と定義する。
【０１４７】
さて、図４において、センサユニット１Ｌの位置と、座標入力有効領域３の配置関係により、例えば、光線１５３方向は、座標入力有効領域３に含まれておらず、所定距離ｄを設定する上で、Ｘ軸投影距離ｄｘは、実際にはより厳しい条件での設定となっている。
【０１４８】
つまり、先の説明で、例えば、Ｘ軸投影距離ｄｘにより、所定距離ｄ＞２０ｍｍ以上とされたが、実際には座標入力有効領域３のセンサユニット１の配置を考慮すると、例えば、所定距離ｄ＞１９ｍｍで十分な場合がある。
【０１４９】
従って、Ｘ軸投影距離ｄｘもしくはＹ軸投影距離ｄｙを用いて、所定距離ｄを決定すると、より大きな所定距離ｄを設定しなければならなくなるのが通例で、装置を小さくするという意味で、不利な結果が導出されている。
【０１５０】
逆に言えば、Ｘ軸投影距離ｄｘもしくはＹ軸投影距離ｄｙと指示具の直径を等しく設定しても、十分にマージンを持って同時入力されている２つの指示具の位置（角度）情報を得ることができるように構成されている、といえる。
【０１５１】
従って、本願発明では、この所定距離ｄをＸ軸投影距離ｄｘもしくはＹ軸投影距離ｄｙの内の大きな値に設定することで、複数同時入力が行われている場合であっても、それぞれの位置（角度）情報を得るための信号を検出できるようにすると共に、座標入力有効領域３外に構成される余分な領域を小さくすることで、装置全体の大きさを極力小さくすることができる。
【０１５２】
＜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。
【０１５３】
ここで、制御・演算ユニット２の詳細構成について、図１０を用いて説明する。
【０１５４】
図１０は本発明の実施形態の制御・演算ユニットの詳細構成を示すブロック図である。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
＜光量分布検出の説明＞
図１１は本発明の実施形態の制御信号のタイミングチャートである。
【０１６１】
特に、図１１では、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の一つの受光部およびそれに対応する照明としての赤外ＬＥＤ１０１Ａ（１０１Ｂ）への制御信号のタイミングチャートを示している。
【０１６２】
７１、７２はＣＣＤ制御用の制御信号であり、ＳＨ信号７１の間隔で、ラインＣＣＤ１０４のシャッタ開放時間が決定される。ＩＣＧ信号７２はセンサユニット１Ｌ（１Ｒ）へのゲート信号であり、内部のラインＣＣＤ１０４の光電変換部の電荷を読出部へ転送する信号である。
【０１６３】
７３は赤外ＬＥＤ１０１Ａ（１０１Ｂ）の駆動信号であり、ここで、ＳＨ信号７１の周期で、赤外ＬＥＤ１０１Ａ（１０１Ｂ）を点灯するために、ＬＥＤ信号７３が赤外ＬＥＤ１０１Ａ（１０１Ｂ）に供給される。
【０１６４】
そして、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの双方の投光部の駆動が終了した後に、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの双方の受光部（ラインＣＣＤ１０１）の検出信号が読み出される。
【０１６５】
ここで、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの双方から読み出される検出信号は、座標入力有効領域３への指示具による入力がない場合には、それぞれのセンサユニットからの出力として、図１２（ａ）のような光量分布が得られる。もちろん、このような光量分布がどのシステムでも必ず得られるわけではなく、再帰反射部４の再帰反射特性や投光部の特性、また、経時変化（反射面の汚れなど）によって、光量分布は変化する。
【０１６６】
図１２（ａ）においては、レベルβが最大光量であり、レベルαが最低光量となっている。
【０１６７】
つまり、再帰反射部４からの反射光がない状態では、センサユニット１Ｌ及び１Ｒで得られる光量レベルがレベルα付近になり、反射光量が増えるほど、レベルβに光量レベルが遷移する。このようにして、センサユニット１Ｌ及び１Ｒから出力された検出信号は、逐次、対応するＡ／Ｄコンバータ２３でＡ／Ｄ変換され、演算制御回路２１にデジタルデータとして取り込まれる。
【０１６８】
これに対し、座標入力有効領域３への指示具による入力がある場合には、センサユニット１Ｌ及び１Ｒからの出力として、図１２（ｂ）のような光量分布が得られる。
【０１６９】
この光量分布のＣ１及びＣ２部分では、指示具によって再帰反射部４からの反射光が遮られているため、その部分（遮光範囲）のみ反射光量が低下していることがわかる。
【０１７０】
そして、本実施形態では、指示具による入力がない場合の図１２（ａ）の光量分布と、指示具による入力がある場合の図１２（ｂ）の光量分布の変化に基づいて、センサユニット１Ｌ及び１Ｒに対する指示具の角度を算出する。
【０１７１】
具体的には、図１２（ａ）の光量分布として、投光部による投光（照明）がない状態の光量分布８１と、投光（照明）中で指示具による入力がない（遮蔽物がない状態）状態の光量分布８２を初期状態として予めメモリ１３２に記憶しておく。
【０１７２】
そして、センサユニット１Ｌ及び１Ｒそれぞれの検出信号のサンプル期間に、図１２（ｂ）のような光量分布の変化があるか否かを、そのサンプル期間中の光量分布と、メモリ１３２に記憶されている初期状態の光量分布との差分によって検出する。そして、光量分布に変化がある場合には、その変化部分を指示具の入力点として、その入力角度を決定する（遮光範囲の端部を決定する）演算を行う。
【０１７３】
上述したように、本願発明では、１つのラインＣＣＤ１０４に対して、複数の受光部が設けられ、その各々に対して投光部が設けられている。従って、各々の受光部（もしくは投光部）を別のタイミングで駆動する場合には、各々を上記のような信号タイミングで駆動すればよい。
【０１７４】
図１３はその信号のタイミングチャート例であり、まず、センサユニット１Ｌ中のラインＣＣＤ１０４の読出先頭側で、センサユニット１Ｌ中の一方の受光部による検出を行うために、信号ＳＨ６１に対して、信号６３のようなタイミングで、赤外ＬＥＤ（例えば、赤外ＬＥＤ１０１Ａ）が駆動される。信号ＩＣＧ６２によって、ラインＣＣＤ１０４の信号が読み出されるが、このときは、ラインＣＣＤの先頭側の受光範囲の画素データが読み出される（信号６５中のＡ部分）。
【０１７５】
次に、同じ、ラインＣＣＤ１０４に対して、ＳＨ信号６１が与えられ、センサユニット１Ｌ中の他方の受光部により検出を行うために、赤外ＬＥＤ（例えば、赤外ＬＥＤ１０１Ｂ）に駆動信号６４が供給される。この出力は、信号６５のＢ部分のように、先に検出した先頭部分の信号（破線部）と重ならない領域に、受光された信号が出力される。
【０１７６】
別のタイミングで、もう一方のセンサユニット１Ｒを同様に駆動することで、ＣＣＤの信号が各々のセンサから読み出され、本願発明では、最大４つの受光部による検出信号を取得することになる。
【０１７７】
尚、本実施形態では、左右のセンサユニット１Ｌ及び１Ｒで合わせて４つの受光部に対して、別々のタイミングで駆動しているが、これに限定されるものではなく、お互いの発光が影響しないのであれば、同時に駆動してもかまわないし、各々の任意の組み合わせで駆動してもかまわない。
【０１７８】
＜角度計算出の説明＞
センサユニット１Ｌ及び１Ｒに対する指示具の角度計算にあたっては、まず、指示具による遮光範囲を検出する必要がある。
【０１７９】
以下、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの一方（例えば、センサユニット１Ｌ）による指示具の角度計算について説明するが、他方（センサユニット１Ｒ）でも同様の角度計算を行うことは言うまでもない。
【０１８０】
電源投入時の光量分布として、図１２（ａ）の信号８１及び信号８２をメモリ１３２に記憶しておき、その信号と、実際の指示具による入力によって得られる光量分布との比較から、指示具の入力範囲（遮光範囲）を検出する。
【０１８１】
図１２（ｂ）のように、Ｃ１、Ｃ２を有する光量分布からなる入力がある場合は、その光量分布と、メモリ１３２に記憶されている光量分布８２との差を計算し、その計算結果と、光量分布８２と光量分布８１の光量差を用いて、遮光（入力）がない場合との光量変化率を計算する。このように、光量変化率を計算することによって、部分的な光量分布の不均一等の影響を除去できる。
【０１８２】
計算された光量変化率に対して、閾値を用いて、光量が変化しているラインＣＣＤ１０４上の画素番号を特定する。この時、検出信号レベルの情報等を用いることで、画素番号より細かい画素情報が特定可能になる。これらの画素番号から、遮光範囲の端部を決定でき、例えば、その遮光範囲の中央値（ラインＣＣＤ１０４の画素番号）を指示具の角度情報として導出する。
【０１８３】
得られた画素番号から、実際の座標値を計算するためには、角度情報（θ）に変換する必要がある。角度情報への変換は、例えば、多項式を用いて実現することができる。例えば、ＣＣＤ画素番号をｅ、次数をｎ、各次数の係数をＴｎとすると、角度θは、
θ  =Ｔn・en+T(n-1)・e(n-1)+T(n-2)・e(n-2)+、・・・、+T0                                （１）
のようにして、算出することができる。
【０１８４】
尚、各次数の係数は、実測値や設計値等から決定できる。また、次数は必要とされる座標精度等を鑑みて決定すれば良い。
【０１８５】
＜座標算出方法の説明＞
次に、画素番号から変換された角度情報（θ）から、指示具の位置座標を算出する座標算出方法について説明する。
【０１８６】
尚、指示具の入力が１点である場合には、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの出力結果に基づいて得られる遮光範囲の中央の角度を用いることで座標算出が可能である。
【０１８７】
ここで、座標入力有効領域３上に定義する座標とセンサユニット１Ｌ及び１Ｌとの位置関係及び座標系について、図１４を用いて説明する。
【０１８８】
図１４は本発明の実施形態の座標入力有効領域上に定義する座標とセンサユニット１Ｌ及び１Ｌとの位置関係を示す図である。
【０１８９】
図１４では、座標入力有効領域３の水平方向にＸ軸、垂直方向にＹ軸を定義し、座標入力有効領域３の中央を原点位置Ｏ（０，０）に定義している。そして、座標入力有効領域３の座標入力範囲の上辺左右に、それぞれのセンサユニット１Ｌ及び１ＲをＹ軸に対称に取り付け、その間の距離はＤＬＲである。
【０１９０】
また、センサユニット１Ｌ及び１Ｒそれぞれの受光面は、その法線方向がＸ軸と４５度の角度を成すように配置され、その法線方向を０度と定義している。
【０１９１】
この時、角度の符号は、左側に配置されたセンサユニット１Ｌの場合には、時計回りの方向を『＋』方向に、また、右側に配置されたセンサユニット１Ｒの場合には、反時計回りの方向を『＋』方向と定義している。
【０１９２】
さらには、Ｐ０はセンサユニット１Ｌ及び１Ｒの法線方向の交点位置、つまり、基準角度の交点となる。また、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）の位置から原点までのＹ座標距離をＤＹとする。この時、基準角度から、それぞれのセンサユニット１Ｌ及び１Ｒで得られた角度をθL、θRとすると、検出すべき点Ｐの座標Ｐ(ｘ，ｙ)は、tanθL、tanθRを用いて、
x =  DLR/2 * (tanθL+ tanθR) / (1+( tanθL * tanθR) )            （２）
y =  DLR/2* ((1+tanθL)(1+ tanθR)) / (1+( tanθL * tanθR))-DY    （３）
で計算される。
【０１９３】
ここで、各センサユニット中の受光部は、実際には座標入力有効領域３の水平方向（Ｘ軸方向）に同一ライン上には配置されていない。そのため、座標算出時に、異なる位置の受光部のデータを用いる場合には、この位置のずれ分の補正を行う必要がある。
【０１９４】
図１５に示すように、センサユニット１Ｌの２つの受光部の瞳位置をそれぞれＬ１及びＬ２、センサユニット１Ｒの２つの受光部の瞳位置をそれぞれＲ１、Ｒ２とする。また、Ｌ１とＬ２とのｘ軸方向の差であるｘ軸方向距離Δｘｓ、Ｌ１とＬ２とのｙ軸方向の差であるｙ軸方向距離Δｙｓとする。
【０１９５】
Ｌ２で検出されたデータがθＬ２である場合、Ｘ軸方向にＲ１と同一高さで見ると、仮想的にＶＬ２の位置にセンサユニット１Ｌがあるとして、高さ方向の距離Δｙｓと得られた角度θＬ２とから、
Δｖｘｓ＝Δｙｓ／ｔａｎθＬ２
となる。
【０１９６】
よって、式（２）、（３）のセンサユニット間距離ＤＬＲを、受光部の瞳位置Ｌ１及びＬ２間のＸ方向距離Δｘｓと、算出されたΔｖｘｓで補正し、仮の座標値を計算することが可能となる。計算されたこの仮の座標値におけるｘ座標は、ＶＬ２とＲ１の中間を原点として計算されるので、そのＸ座標から（Δｘｓ＋Δｖｘｓ）／２をさらに補正すれば、異なる位置にある受光部のデータを用いて座標算出が可能になる。
【０１９７】
入力が一点であるような場合には、遮光幅の中央の角度を用いても座標算出が可能であるが、図６のように複数の指示具からの入力があり、受光部と複数の指示具の位置関係が、例えば、位置（ハ）、位置（ニ）、位置（ホ）となって、センサユニット１Ｌ中の２つの受光部での検出信号（光量分布）が共に重なってしまうような場合には、このような方法では計算できない。
【０１９８】
例えば、図６における位置（ホ）での状態では、センサユニット１Ｌ中の図面左側の受光部Ａでは、指示具１９２は指示具１９１の影に完全に隠れてしまっており、またもう一方の受光部Ｂでは、指示具１９２と指示具１９１の遮光範囲が連続してしまっている。
【０１９９】
そして、図７の信号（ホ）はその時の出力信号であり、一方の信号は指示具１９１の遮光範囲のみで構成され、他方の信号は、指示具１９１と指示具１９２の遮光範囲がつながった状態として出力される。このような場合には、遮光範囲の中央を用いた計算では正確な入力座標は計算できない。
【０２００】
そこで、センサユニット１Ｌ及び１Ｒの夫々のセンサユニットで検出された遮光範囲の端部の角度情報を用いて座標算出を行う。
【０２０１】
まず、指示具の入力形状を略円形とし、図１６のように、センサユニット１Ｌ中の１つの受光部Ｌ１に対して、指示具Ａと指示具Ｂが一部重なった状態にあるとする。つまり、この受光部Ｌ１では、θＬ１とθＬ２で規定される遮光範囲が観測されている状態であるとする。
【０２０２】
一方、センサユニット１Ｒ中の、例えば、受光部Ｒ１で観測される角度は、夫々の指示具の遮光範囲で形成される遮光範囲の端部であり、θＲ１１からθＲ２２までの４つの角度が観測される。
【０２０３】
図１７はこのような遮光範囲の端部を用いた場合の座標算出を説明するための図である。
【０２０４】
今、例えば、Ｐ点に入力がなされたとした場合、θＬ１とθＲ１、θＲ２の交点を夫々Ｐ１（ｘ１，ｘ１）、Ｐ２（ｘ２，ｘ２）とすると、入力位置の座標Ｐは、夫々の交点における角度２θ１、２θ２の２等分線の交点として計算可能となる。
【０２０５】
Ｐ１及びＰ２の座標値は、上述のそれぞれの角度の交点の座標を計算するのと同様の式（２）及び（３）によって計算可能であるので、この座標値と角度情報を用いることにより入力座標Ｐ（ｘ，ｙ）を算出できる。
【０２０６】
このように、左右のセンサユニット１Ｌ及び１Ｒで検出される遮光範囲の端部情報を用いることで、遮光範囲の中央値を用いることなく、入力に対する入力座標の算出が可能となる。
【０２０７】
図１８はその算出手順の一例を説明するための図である。
【０２０８】
図のように、Ｐ１（ｘ１，ｙ１）とＰ２（ｘ２，ｙ２）の間の距離をＬ、夫々の点における角の２等分線の角度をθ１、θ２とすれば、
L＝  （（x2-x1）2  ＋  (y2-y1)2）0.5  （４）
θ１  ＝  （π-(θL+θR1)）/2                                        （５）
θ２  ＝  （θL＋θR2）/2                                            （６）
ここで、
L1・tanθ１  ＝  L2・tanθ2                                          （７）
である。よって、
L2＝L・tanθ1/（tanθ1  ＋tanθ2）    （但し、tanθ1＋tanθ2≠０）  （８）
La＝  L2  /  cosθ2                    （但し、cosθ2≠０）          （９）
これから、Δｘ、Δｙとして
Δx  ＝  La・cos(θL-θ2)                                          （１０）
Δy  ＝  La・sin(θL-θ2)                                          （１１）
入力座標として、Ｐ（ｘ，ｙ）は
x  ＝  x2  -  Δx                                                  （１２）
y  ＝  y2  -  Δy                                                  （１３）
と計算できる。
【０２０９】
ここで、図１６のように、例えば、センサユニット１Ｌからみて後ろ側の入力点が、完全に影に隠れてしまう、いわゆる、皆既食状態でない状態、つまり、部分食状態である場合には、その入力点は、Ｐａ及びＰｂ、またはＰａ’及びＰｂ’のどちらかの組み合わせになる。
【０２１０】
そこで、θＬ１、θＬ２、θＲ１１、θＲ１２、θＲ２１そしてθＲ２２の組み合わせについて、上記のような２等分線の交点に相当する計算を行い、それぞれＰａ及びＰｂ、またはＰａ’及びＰｂ’の座標を計算し、どちらの組み合わせが正しい入力座標であるかの判定を行う。
【０２１１】
この組み合わせの判定は、もう一方の受光部のデータを用いて行うことができる。
【０２１２】
例えば、図１９のように、もう一方の受光部のデータθＬ２１及びθＬ２２と、θＲ１１及びθＲ１２による座標算出結果と、先の受光部での座標算出結果を比較し、Ｐａと重なるのか、あるいはＰａ’と重るのかを双方の距離等から判定して、ＰａかＰａ’のどちらが正しいかの判定を行うことができる。ここで、Ｐａが採用されれば、その組み合わせとして、Ｐｂが自動的に採用されることになる。
【０２１３】
より確実に判定するには、θＲ２１とθＲ２２での座標算出結果を用いて、Ｐｂについて計算を行っても良い。
【０２１４】
このように、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）で検出される２つの遮光範囲が部分的に隠れてしまう「部分食」状態であれば、夫々の遮光範囲の端部の角度を検出し、その交点における２等分線に相当する情報を得ることで、複数の入力指示位置を特定することが可能になる。
【０２１５】
従って、本願発明では、複数の指示具がどの領域にあっても、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中に設けられた２組の受光部の内、少なくとも一方の受光部では、必ず「部分食」の状態、あるいは２つの遮光範囲が分離した状態で検出できるように、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の受光部の光学的配置を設定している。
【０２１６】
実際の計算については、以下のようになる。
【０２１７】
まず、上述説明したように、各々受光部からの光量分布データの取得を行う。
【０２１８】
得られた各光量分布データから、遮光範囲の数を閾値等を用いて算出する。遮光範囲の数により、入力がない場合と、一箇所に対して入力（単一点入力）が行われた場合と、少なくとも２箇所に対して入力（複数点入力）が行われた場合の判定が可能になるとともに、演算に用いるデータを選択することができる。
【０２１９】
図２０は、センサユニット１Ｌ内の２つの受光部をＬ１及びＬ２、センサユニット１Ｒ内の２つの受光部をＲ１及びＲ２とする場合に、各受光部で検出される遮光範囲の数の組み合わせを示している。遮光範囲の数の組み合わせは、最大入力数を２としたとき、入力がない場合を含めて１７通りとなる。
【０２２０】
受光部Ｌ１，Ｌ２、Ｒ１，Ｒ２のすべてにおいて、入力が「１」の場合には、単一点入力の場合と、２つの入力が接触している場合とが考えられるが、本実施形態では、接触も単一点入力として扱うこととする。但し、指示具の入力幅等の指示具の形状情報が既知である場合には、その形状情報に基づいて、２つの入力が接触している場合を検出するようにしてもよい。
【０２２１】
このように、遮光範囲の数を計数することで、「入力無し」、「単一点入力」、「複数点入力」の入力状態を判定することができる。各センサユニットで検出される遮光範囲が、一つしかない単一点入力の場合には、遮光範囲の端部情報を用いた座標算出方法で座標算出を行ってもよいし、あるいは、従来とおりの遮光範囲の中央を計算して、座標算出を行ってもかまわない。
【０２２２】
複数点入力の場合、入力が各々独立に検出できている遮光範囲が２つのものと、センサユニットに対して入力位置の関係が「食」状態にあるような、１つの場合とが混在することになる。
【０２２３】
このような場合に、どの遮光範囲の組み合わせで座標算出を行うかについては、夫々の遮光範囲の数から決定する。
【０２２４】
まず、各遮光範囲の数の内、２箇所の遮光範囲を検出している受光部を選択し、選択した受光部からの検出信号を座標算出第１データとする。このとき、複数の受光部で遮光範囲を２箇所検出している場合には、優先順位を予め決定しておき、その優先順位に従って受光部を選択すればよい。
【０２２５】
次に、座標算出第１データとして選択された受光部のセンサユニットと反対側のセンサユニット内の受光部の検出信号に着目し、その内、複数の遮光範囲を検出している受光部があればその受光部の検出信号を座標算出第２データとする。複数の遮光範囲を検出していない場合には、とりあえず、優先順位に応じて、単数の遮光範囲を検出している受光部の検出信号を座標算出第２データとする。
【０２２６】
次に、座標算出第２データとして選択された受光部のセンサユニットと同じセンサユニットにおけるもう一つの受光部による検出信号を虚実判定データとする。
【０２２７】
これは、先に述べたように、複数の入力がある場合に、真に入力した座標（実座標）のほかに、検出信号の組み合わせによって生じる虚の座標が算出されるので、真の座標がどれであるかを判定するのに用いられるものである。
【０２２８】
図２０からわかるように、座標算出第１データとして選択される受光部で検出する遮光範囲の数は必ず複数となるが、座標算出第２データとして選択される受光部で検出する遮光範囲の数は複数の場合と単数の場合があり、同様に、虚実判定データとして選択される受光部で検出する遮光範囲の数も複数の場合と単数の場合がある。
【０２２９】
そして、座標算出第１データ、座標算出第２データ、虚実判定データの順に並べると、その検出する遮光範囲の数の組み合わせは、組み合わせ１：複、単、単、組み合わせ２：複、複、単、組み合わせ３：複、複、複の３タイプに分類できる。
【０２３０】
ここで、この３タイプに対応する入力状態の一例を、図２１Ａ〜図２１Ｃに示す。
【０２３１】
各々の図中Ａで示した接線が座標算出第１データ、Ｂが座標算出第２データ、Ｃが虚実判定データである。
【０２３２】
座標算出は、まず、座標算出第１データの一方の遮光範囲、例えば、図２１Ａでは、Ａ１１及びＡ１２に対して、座標算出第２データＢ１１及びＢ１２、及び虚実判定データＣ１１及びＣ１２の組み合わせで、先に説明したような遮光範囲の端部情報を用いて座標算出を行う。
【０２３３】
このとき、座標算出第２データＢ１１及びＢ１２で算出した座標値をＰ１１及びＰ１２、虚実判定データＣ１１及びＣ１２で算出した座標値を虚実判定座標値としてＰ２１及びＰ２２とする。この時点で、算出された４つの座標値の内、少なくとも２つの座標値は略等しい値となり、指示具の位置座標を示す値となる。
【０２３４】
組み合わせが１：複、単、単の場合には、単の情報のどちらかに「皆既食」状態が含まれている可能性がある。皆既食状態の座標値は、虚実判定データとして、センサユニットに近い側の座標算出には使えるが、遠い側の算出には使えない。このような場合には、座標算出第２データとした座標値と、虚実判定データとした座標値を入れ換える（置換する）ことで、両方の座標を算出することが可能になる。このために、まず、この判定を行う。
【０２３５】
図２１Ａにあるように、皆既食状態（あるいは、それに近いとき）には、Ｂ１１及びＢ１２のラインがほぼ同一の入力の遮光範囲の両端を表すことになるので、夫々で計算された座標値が略同じか近い値として、座標値Ｐ１１及びＰ１２が算出される。
【０２３６】
一方、皆既食状態でない側の座標値では、それぞれ違う入力の遮光範囲の端部情報になるので、皆既食状態よりは大きく異なった値として、座標値Ｐ２１及びＰ２２が算出される。
【０２３７】
そこで、座標算出第２データと虚実判定データから算出した、夫々の座標値Ｐ１１及びＰ１２と、Ｐ２１及びＰ２２の夫々の差分を算出し、差分値の大きいほうを部分食状態と判定する。その判定結果によって、座標値データと判定座標値データの入れ換えを行う。このとき、座標算出第２データと虚実判定データの入れ換え（置換）を行うようにしてもよい。
【０２３８】
組み合わせ２：複、複、単と、組み合わせ３：複、複、複については、２点入力であれば、皆既食状態はありえないので、上記処理は必要ではない。但し、入力点数を増加させる場合には、同様の判定が必要になる。
【０２３９】
次に、座標の虚実判定を行う。この処理は、すべての組み合わせの座標を算出してから行ってもかまわないが、先に一方の座標値に対して、虚実判定を行っておくことで、不要な座標算出を行わずに処理時間の短縮が図れる。
【０２４０】
先のＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２に対して、どの座標値が正しい値かを夫々の距離の近さで判定する。
【０２４１】
それぞれ、Ｐ１１とＰ２１及びＰ２２、Ｐ１２とＰ２１及びＰ２２の距離を算出して、一番近い組み合わせからＰ１１またはＰ１２のどちらかを真の座標値として選択する。
【０２４２】
虚実判定結果によって、真の座標値がＰ１１に選択されれば、残りの未計算の座標値は、Ｐ１４となるので、その座標値を算出する。一方、虚実判定結果によって、真の座標値にＰ１２が選択されれば、Ｐ１３の座標算出を行う。
【０２４３】
このようにして、実際の入力に対する座標の判定（虚実判定）を行うことができる。
【０２４４】
図２１Ｂ、図２１Ｃのような場合にも、同様に処理することで座標算出が可能になる。座標算出に際して、１つのセンサユニットの２つの受光部が検出する遮光範囲の数がそれぞれ「複」、「複」の場合には、その遮光範囲の端部情報の両端から座標算出しても良いが、片側の端部情報からのみで計算してもかまわない。あるいは、従来通り遮光範囲の中央を計算して、座標算出に用いてもかまわない。
【０２４５】
ここで、センサユニット内の各受光部が検出する遮光範囲の数によるデータの割り振りについての例として、座標算出第１データ、座標算出第２データ、虚実判定データに夫々センサユニットのどの受光部に割り振られるか、また、皆既状態の判定（皆既判定（虚実判定））の要否についてまとめると、図２２のようになる。
【０２４６】
図２２から明らかなように、単一点入力の時には、Ｌ１、Ｒ１あるいはＬ２、Ｒ２のどの組み合わせを用いて計算してもかまわない。
【０２４７】
また、各センサユニットの２つの受光部の両検出信号がともに複数の遮光範囲を検出している場合には、どちらの検出信号を座標算出第１データにしてもかまわない。
【０２４８】
＜座標値の連続性の判定＞
上述したように、複数の受光部を有するセンサユニットを用い、遮光範囲の端部情報を用いて、座標算出及び座標の虚実判定を行うことで、複数の入力の座標値を決定することができる。
【０２４９】
そして、得られた複数の座標値については、このまま座標値を出力しただけでは、受信側の外部端末で、２つの座標値の区別がつかず両者をつないでしまうようなことになりかねない。
【０２５０】
そこで、２つの座標値を区別するために、座標の連続性を表す識別子を座標値の出力の際には付加する。
【０２５１】
複数の座標値の、その連続性は、各サンプリング毎に前回の座標値との差分を計算して、夫々をその近いものを当てはめることで可能である。
【０２５２】
遮光範囲が最初に検出された時には、例えば、検出された順にＩＤ番号（フラグ）を付加する。
【０２５３】
図２３のように、２つの座標値Ｐ１（Ｘ１ｎ，Ｙ１ｎ）、Ｐ２（Ｘ２ｎ，Ｙ２ｎ）が得られたときに、前回サンプリング時の座標値がＩＤ０：Ｘ１ｎ−１，Ｙ１ｎ−１、ＩＤ１：Ｘ２ｎ−１，Ｙ２ｎ−１であれば、Ｐ１，Ｐ２ともども、夫々に対する差分を計算して、近い方を採用し、Ｐ１をＩＤ０、Ｐ２をＩＤ１とする。このように、座標値の連続性の判定を行い、夫々の座標値に対して、このＩＤを割り振って座標値を出力する。
【０２５４】
そして、外部端末側で、このＩＤを参照することで、座標値の連続性を判定し、線で連結する等の描画の処理を行うようにすればよい。
【０２５５】
＜座標算出処理フローの説明＞
図２４は本発明の実施形態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。
【０２５６】
図２４では、センサユニットでのデータ取得から座標算出までの手順を示している。
【０２５７】
電源が投入されると、ステップＳ１０１で、制御・演算ユニット２のポート設定、タイマ設定等の座標入力装置に係る各種初期化を行う。その後に、不揮発メモリ等から基準データや補正用の定数等の初期データをそれぞれ読み出し、演算・制御ユニット２のメモリ１３２に格納する。
【０２５８】
また、各センサユニット毎に、図１２（ａ）のような、照明無しの時の光量分布データ８１と、初期入力が無いときの光量分布データ８２を、初期データとして取り込み、メモリ１３２に記憶する。
【０２５９】
ここまでの処理が、電源投入時の初期設定動作になる。この初期設定動作は、座標入力装置に構成されているリセットスイッチ等により操作者の意図によって動作するように構成しても良いことはいうまでも無く、この初期設定動作を経て、通常の指示具による座標入力動作状態に移行することになる。
【０２６０】
ステップＳ１０２で、座標入力が連続して行われているか否かを示すフラグを初期化（クリア）する。ステップＳ１０３で、各センサユニットの投光部を点灯させ、光量分布データを受光部より取得する。
【０２６１】
取得した光量分布データは、先の初期データに対して差分及び比を計算し、ステップＳ１０４で、例えば、閾値を越えるものがあるか否かの判定などによって、遮光範囲の検出を実行する。
【０２６２】
ステップＳ１０５で、遮光範囲の検出結果に基づいて、指示具による入力の有無を判定する。入力がない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。一方、入力がある場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０６に進む。
【０２６３】
ステップＳ１０６で、遮光範囲の検出結果に基づいて、センサユニットの各受光部毎の遮光範囲の数を検出する。ステップＳ１０７で、遮光範囲の数の検出結果に基づいて、指示具による入力が複数点入力であるか否かを判定する。複数点入力でない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、つまり、単一点入力である場合、ステップＳ１０８に進み、単一点入力における座標算出を実行する。このときの座標算出は、遮光範囲の端部情報を用いた計算でも良いし、遮光範囲の中央を用いたものでもかまわない。
【０２６４】
一方、複数点入力である場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、ステップＳ１０９に進み、その遮光範囲の数に従って、図２２に示すように、座標算出第１データ、座標算出第２データ、及び虚実判定データをそれぞれ決定する。そして、これらのデータをメモリ１３２に記憶する。
【０２６５】
各データを決定したら、ステップＳ１１０で、夫々の遮光範囲の端部データを算出し、その端部データから一方の座標値及び判定座標値を算出する。このとき、座標算出第２データと判定データが単一データである場合、どちらかのデータが「皆既食」状態である可能性があるので、各座標値間の距離からその判定を行う。
【０２６６】
ステップＳ１１１で、判定結果に従って、データ（座標値）の入換の要否を判定する。データの入換が必要である場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、ステップＳ１１２に進み、座標値の入換を実行する。一方、データの入換が必要でない場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、ステップＳ１１３に進む。
【０２６７】
遮光範囲（入力点）が複数の場合、ここで算出される座標値は、実際に入力された、実の点と虚の点が算出されることになる。そこで、ステップＳ１１３で、座標値と判定座標値から座標値の虚実判定を実行する。
【０２６８】
虚実判定によって、実座標が判定されたら、ステップＳ１１４で、それに対応する側の残りの座標値を算出する。座標値が確定したら、ステップＳ１１５で、連続入力の有無を判定する。尚、この判定は、連続入力の有無を示すフラグに基づいて実行する。
【０２６９】
連続入力がない場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、ステップＳ１１７に進む。一方、連続入力がある場合（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、ステップＳ１１６に進む。
【０２７０】
ステップＳ１１６で、それ以前に記憶されている座標値（前回の座標値等）との差分などから、連続性判定を実行する。
【０２７１】
連続性判定がなされたら、ステップＳ１１７で、連続入力フラグをセットし、また、今の座標値を次の連続性判定のためにメモリ１３２に記憶する。
【０２７２】
次に、ステップＳ１１８で、ＩＤ等の付帯情報を座標値に付加する。特に、連続していると判定された座標値には、前回と同じＩＤを付加し、新規に検出された座標値に対しては、未使用のＩＤを付加することになる。また、スイッチ情報などがある場合には、その情報も付加する。
【０２７３】
このように、付帯情報を有する座標値を、ステップＳ１１９で、外部端末に出力する。その後、データ取得のループを、電源ＯＦＦまで繰り返すことになる。
【０２７４】
以上説明したように、指示具による座標入力動作の有無を判定することは容易に行える。さらには、１つの指示具による座標入力動作が行われている状態にあっては、例えば、座標入力有効領域３の全領域を有効視野とする受光部を用いて、容易にその位置座標を導出することも可能である。
【０２７５】
但し、複数の指示具による座標入力動作が同時に行われると、その状態に応じて、異なる処理を行う必要があり、一連の処理を実行するための処理時間も大幅に長くなる。
【０２７６】
そこで、この処理時間を削減するための本実施形態の応用例について、図２５Ａ及び図２５Ｂを用いて説明する。
【０２７７】
図２５Ａは本発明の実施形態の座標入力装置が実行する座標算出処理の応用例を示すフローチャートである。
【０２７８】
尚、図２５Ａにおいて、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６、ステップＳ２１０〜ステップＳ２１９は、図２４のステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１１０〜ステップＳ１１９に対応し、その詳細については省略する。
【０２７９】
図２５Ａでは、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理後、ステップＳ２０３で、センサユニット１Ｌ及び１Ｒ中の座標入力有効領域３の全領域を有効視野とする第１受光部（及び第１投光部）を用いて、光量分布データを取得する。従って、左右のセンサユニット１Ｌ（１Ｒ）から、各々１つの受光部の光量分布データを取得する。
【０２８０】
取得した光量分布データは、先の初期時データに対して差分及び比を計算し、ステップＳ２０４で、例えば、閾値を越えるものがあるか否かの判定などによって、遮光範囲の検出を行う。
【０２８１】
ステップＳ２０４の検出結果に基づいて、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理後、ステップＳ２０７で、遮光範囲の数の検出結果に基づいて、指示具による入力が複数点入力であるか否かを判定する。
【０２８２】
ここで、左右のセンサユニット１Ｌ（１Ｒ）のそれぞれの第１受光部で検出される遮光領域の数が共に１である状態とは、指示具による入力が一個の状態であるか、２個の指示具により入力されている状態であっても、その両者が隣接している状態であるといえる。
【０２８３】
ここで、操作者の操作性及び用途を考慮すると、指示具が隣接している状態は発生しないと考えられるので、２個の指示具が隣接（接触）している状態にあっては、たとえ複数同時入力が行われた状態であったとしても、単一座標が入力されたとしても処理しても何ら不都合は生じない。
【０２８４】
そこで、左右のセンサユニット１Ｌ（１Ｒ）のそれぞれの第１受光部で検出される遮光範囲の数が共に１であれば、単一入力と判定し、ステップ２０８に進む。
【０２８５】
ここで、図２５Ｂは、図２２と同様に、各センサユニット１中の第１受光部及び第２受光部（ここで、本願発明にあっては、第１受光部は座標入力有効領域３の全領域を有効視野とし、第２受光部はそうでない設定とすることで、装置の大きさを極力小さなものとしている。無論、両受光部共に、有効視野が座標入力有効領域全域を含む構成であっても良い）が出力する遮光範囲の数を場合分けしたものであり、入力無し状態、もしく単一点入力状態では、センサユニット１Ｌ及び１Ｒ中の第１受光部（Ｌ１及びＲ１）のみが動作している状態であって、第２受光部（Ｒ１及びＲ２）を動作させる必要がないことを示している。
【０２８６】
各センサユニット１Ｌ及び１Ｒ中の第１受光部を動作させることによって、その一方に遮光範囲が２箇所あるものと判定した場合、つまり、複数点入力である場合（ステップＳ２０７でＹＥＳ）、ステップＳ２２０に進み、他方の第２受光部を選択する。次に、ステップＳ２２１で、その第２受光部を動作させて、光量分布データを取得する。ステップＳ２２２で、取得した光量分布データに基づいて、遮光範囲の検出を実行する。
【０２８７】
ステップＳ２０９で、まず、２箇所の遮光範囲を検出した一方の第１受光部の検出信号を座標算出第１データとして、他方のセンサユニット中の第１受光部並びに第２受光部の検出信号を、その遮光範囲の数に応じて、座標算出第２データ及び虚実判定データとして決定する。
【０２８８】
ここで、図２５Ｂを用いて具体例を説明すれば、第１受光部である受光部Ｌ１及びＲ１を動作させることによって、例えば、受光部Ｌ１で遮光範囲１個、受光部Ｒ１で遮光範囲２個が検出されたならば、遮光範囲２個が検出されたセンサユニット１Ｒの他方（センサユニット１Ｌ）に設けられた第２受光部Ｌ２を選択して（ステップＳ２２０）、動作（ステップ２２１）させる。
【０２８９】
そして、まず、第１受光部Ｒ１で検出した２個の遮光範囲を有する光量分布データを座標算出第１データとし、そして、例えば、第２受光部Ｌ２による遮光範囲が２個であれば、座標算出第２データを第２受光部Ｌ２の光量分布データ、虚実判定データを第１受光部Ｌ１の光量分布データに決定する。また、第２受光部Ｌ２の遮光範囲が１個であれば、あらかじめ決められた優先順位に従って、各データをメモリ１３２に記憶する（ステップＳ２０９）。
【０２９０】
従って、第２受光部Ｒ２を動作させることなく、複数の指示具の位置座標を検出することが可能となるので、図２４の座標算出処理に比べ、座標算出にかかる動作時間の短縮、省電力化等が可能となる。
【０２９１】
尚、以上の説明にあって、第１受光部である受光部Ｌ１及びＲ１を動作させることによって、受光部Ｌ１及びＲ１で共に遮光範囲が２個が検出されたならば、虚実判定を行うことで、複数の指示具の位置座標を算出可能となるので、どちらか一方の第２受光部を動作させれば、複数の指示具の位置座標を算出することが可能となる。
【０２９２】
座標算出用の各データ（第１座標算出データ、第２座標算出データ及び虚実判定データ）が決定されたら、それらのデータに基づいて、ステップＳ２１０〜ステップＳ２１９の処理を実行する。
【０２９３】
一方、図４のように、センサユニット１Ｌ（１Ｒ）中の受光部の有効視野と座標入力領域の配置関係により、その一方の受光部の有効視野外に座標入力領域が設定され、その受光部で検出できない領域１７３が存在し、その領域１７３内で複数の指示具による同時入力動作が行われた場合を想定する。
【０２９４】
この時、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０７による動作により、受光部Ｌ１による遮光範囲１、受光部Ｒ１センサによる遮光範囲２が検出され、複数同時入力状態にあることが検知される。その結果、ステップＳ２２０〜ステップＳ２２２による動作で、受光部Ｌ２による信号検出が行われることになるが、受光部Ｌ２の有効視野外に両者の指示具が位置しているために、遮光範囲を検出することができず（遮光部位無し）、領域１７３における複数同時入力が行われている状態を検知することが可能となる。
【０２９５】
従って、このような状態を検知したならば、操作者に警告（警告メッセージを表示装置に表示したり、警告音を発する等）する等の報知手段を設けることで、操作者の混乱を防止することも可能となる。
【０２９６】
また、以上の実施形態では、再帰反射部４に投光し、その反射光をさえぎる遮光範囲を検出する構成であるが、再帰反射部は必須ではなく、座標入力領域の周囲に連続する発光部があっても、同様に本願発明を適用することができる。あるいは、指示具自体が発光する指示具でも、指示具の太さ方向において均一に発光する構成であれば、同様に本願発明を適用することができる。
【０２９７】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の指示具により、複数の座標を同時に入力した場合であっても、高精度で複数の指示具の位置を各々検出することができる。
【０２９８】
具体的には、従来のように、２つの遮光範囲が分離している場合のみならず、部分食という、指示具から得られる遮光範囲の遮光重なりを検出した場合にでも、精度が劣化することなく、座標を算出することできる。
【０２９９】
本実施形態では、この遮光重なりが発生する場合でも座標を算出できるので、従来の技術のように、遮光重なりが生じることを考慮して、通常の第１及び第２受光部に加えて、第３受光部を構成する必要がなくなる。これにより、座標入力領域に配置する第１及び第２受光部間の距離を短縮でき、装置の小型化を実現することができる。
【０３００】
また、第３受光部が不要となるので、従来のような、座標の不連続性や、受光部を有するセンサユニットの組み合わせによる座標演算上の誤差拡大の発生を招くことなく、高精度な座標算出を実現することができる。
【０３０１】
更には、本実施形態のような、センサユニットに設けられた受光部や投光部の光学的配置を行い、その受光部や投光部の動作を制御することで、操作性、筆記再現性を良好なものとし、かつ装置を構成する筐体枠を小さくすることができる座標入力装置を実現することができる。
【０３０２】
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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
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】
【０３１１】
【図１】本発明の実施形態の遮光方式の座標入力装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のセンサユニットの詳細構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態のセンサユニットの光学的配置図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態のセンサユニットの光学的配置図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態のセンサユニットの光学的配置図である。
【図４】本発明の実施形態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５Ａ】本発明の実施形態のセンサユニットの出力信号波形を説明するための図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態のセンサユニットの出力信号波形を説明するための図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態のセンサユニットの出力信号波形を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態の複数の指示具の入力動作を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態の複数の指示具で入力した場合のセンサユニットの出力信号波形を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の皆既食状態の不具合を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態のセンサユニット中の２組の受光部間の距離Ｄを説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態の制御・演算ユニットの詳細構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態の制御信号のタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施形態のセンサユニットが検出する光量分布を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態の信号読出のタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施形態の座標入力有効領域上に定義する座標とセンサユニット１Ｌ及び１Ｌとの位置関係を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態の受光部を複数有するセンサユニットにおける座標算出を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態の虚実判定を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態の遮光範囲の端部情報による座標算出の一例を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態の遮光範囲の端部情報（角度）の重なり部分の２等分線と座標値の関係を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施形態の遮光範囲の端部情報による座標算出の詳細を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施形態の遮光範囲の数の組み合わせを示す図である。
【図２１Ａ】本発明の実施形態で検出する遮光範囲の数の組み合わせを説明するための入力例を示す図である。
【図２１Ｂ】本発明の実施形態で検出する遮光範囲の数の組み合わせを説明するための入力例を示す図である。
【図２１Ｃ】本発明の実施形態で検出する遮光範囲の数の組み合わせを説明するための入力例を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態の遮光範囲の数に基づくデータ割り振りを示す図である。
【図２３】本発明の実施形態の座標連続性の判定を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施形態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２５Ａ】本発明の実施形態の座標入力装置が実行する座標算出処理の応用例を示すフローチャートである。
【図２５Ｂ】本発明の実施形態の遮光範囲の数に基づくデータ割り振りを示す図である。
【図２６Ａ】従来技術における２点入力時のセンサユニット位置と遮光範囲の関係を説明するための図である。
【図２６Ｂ】従来技術における２点入力時のセンサユニット位置と遮光範囲の関係を説明するための図である。
【図２６Ｃ】従来技術における２点入力時のセンサユニット位置と遮光範囲の関係を説明するための図である。
【図２６Ｄ】従来技術における２点入力時のセンサユニット位置と遮光範囲の関係を説明するための図である。
【図２６Ｅ】従来技術における２点入力時のセンサユニット位置と遮光範囲の関係を説明するための図である。
【図２７】従来技術におけるセンサユニットで受光する光量分布を説明するための図である。
【図２８】従来技術における座標算出の一例を説明するための図である。
【図２９Ａ】従来技術におけるセンサユニットの組み合わせと検出精度を説明するための図である。
【図２９Ｂ】従来技術におけるセンサユニットの組み合わせと検出精度を説明するための図である。
【符号の説明】
【０３１２】
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１】
2005258810.tif 000003
【図２】
2005258810.tif 000004
【図３Ａ】
2005258810.tif 000005
【図３Ｂ】
2005258810.tif 000006
【図３Ｃ】
2005258810.tif 000007
【図４】
2005258810.tif 000008
【図５Ａ】
2005258810.tif 000009
【図５Ｂ】
2005258810.tif 000010
【図５Ｃ】
2005258810.tif 000011
【図６】
2005258810.tif 000012
【図７】
2005258810.tif 000013
【図８】
2005258810.tif 000014
【図９】
2005258810.tif 000015
【図１０】
2005258810.tif 000016
【図１１】
2005258810.tif 000017
【図１２】
2005258810.tif 000018
【図１３】
2005258810.tif 000019
【図１４】
2005258810.tif 000020
【図１５】
2005258810.tif 000021
【図１６】
2005258810.tif 000022
【図１７】
2005258810.tif 000023
【図１８】
2005258810.tif 000024
【図１９】
2005258810.tif 000025
【図２０】
2005258810.tif 000026
【図２１Ａ】
2005258810.tif 000027
【図２１Ｂ】
2005258810.tif 000028
【図２１Ｃ】
2005258810.tif 000029
【図２２】
2005258810.tif 000030
【図２３】
2005258810.tif 000031
【図２４】
2005258810.tif 000032
【図２５Ａ】
2005258810.tif 000033
【図２５Ｂ】
2005258810.tif 000034
【図２６Ａ】
2005258810.tif 000035
【図２６Ｂ】
2005258810.tif 000036
【図２６Ｃ】
2005258810.tif 000037
【図２６Ｄ】
2005258810.tif 000038
【図２６Ｅ】
2005258810.tif 000039
【図２７】
2005258810.tif 000040
【図２８】
2005258810.tif 000041
【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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