(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元の情報入力領域を指示した所定物体を検出し、入力情報として出力する情報入力装置において、
文字の描画中であるか否かを判定する描画判定手段と、
前記描画判定手段が文字の描画中でないと判定している間で、且つ、連続する３点の前記入力情報を取得した時点で、これらの連続する３点の前記入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値を算出する描画方向変化値算出手段と、
前記描画方向変化値算出手段で算出された前記描画方向変化値と、予め定められた尾引きとみなすことが可能な描画方向の変化値である尾引き判定値とを比較する尾引き判定値比較手段と、
前記尾引き判定値比較手段による比較の結果、前記描画方向変化値が前記尾引き判定値よりも大きい場合には、その描画は尾引きであるものとして描画方向が変化した前記入力情報を描画情報として出力しない第一尾引き判定手段と、
前記描画判定手段が文字の描画中と判定している間、前記入力情報を取得する毎に、連続する２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第二描画速度算出手段と、
前記第二描画速度算出手段で算出された前記描画速度と、実際に描画情報として出力された２点の前記入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較する基準描画速度比較手段と、
前記基準描画速度比較手段による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を描画情報として出力しない第三尾引き判定手段と、
前記基準描画速度比較手段による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度と同等又は遅い場合には、前記第二描画速度算出手段で算出された前記描画速度と、前に検出した連続する２点の前記入力情報間における描画速度である前記描画速度とを比較する前回描画速度比較手段と、
前回描画速度比較手段による比較の結果、前回描画速度が前記描画速度よりも早い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を出力しない第四尾引き判定手段と、を備え、
前記描画判定手段は、前記描画情報の出力に応じて、文字の描画中と判定することを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
前記尾引き判定値比較手段による比較の結果、前記描画方向変化値が前記尾引き判定値以下の場合には、前記連続する３点の前記入力情報の中から連続する後半２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第一描画速度算出手段と、
前記第一描画速度算出手段で算出された前記描画速度と、予め定められた平均的な描画速度である平均描画速度とを比較する平均描画速度比較手段と、
前記平均描画速度比較手段による比較の結果、描画速度が前記平均描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして３点の前記入力情報を描画情報として出力しない第二尾引き判定手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の情報入力装置。
【請求項３】
前記情報入力領域は、光源から出射された光を薄膜状に形成して投光することにより形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報入力装置。
【請求項４】
前記情報入力領域は、光源から出射されたビーム光を順次走査して投光することにより形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報入力装置。
【請求項５】
前記情報入力領域は、撮像手段による撮像範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報入力装置。
【請求項６】
前記情報入力領域は、受光手段とこの受光手段に相対して設けられる発光手段とによる光路をマトリックス状に配することにより形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報入力装置。
【請求項７】
表示装置と、
この表示装置の表示面に前記情報入力領域を一致させて配設される請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入力装置と、
前記情報入力装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とする情報入出力システム。
【請求項８】
筆記を受け付けるライティングボードと、
このライティングボードの書き込み面に前記情報入力領域を一致させて配設される請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入力装置と、
前記情報入力装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とする情報入出力システム。
【請求項９】
情報入力装置に設けられた二次元の情報入力領域を指示した所定物体を検出し、入力情報として出力させる動作制御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、
前記コンピュータに、
文字の描画中であるか否かを判定する描画判定機能と、
前記描画判定機能が文字の描画中でないと判定している間で、且つ、連続する３点の前記入力情報を取得した時点で、これらの連続する３点の前記入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値を算出する描画方向変化値算出機能と、
前記描画方向変化値算出機能で算出された前記描画方向変化値と、予め定められた尾引きとみなすことが可能な描画方向の変化値である尾引き判定値とを比較する尾引き判定値比較機能と、
前記尾引き判定値比較機能による比較の結果、描画方向変化値が前記尾引き判定値よりも大きい場合には、その描画は尾引きであるものとして描画方向が変化した前記入力情報を描画情報として出力しない第一尾引き判定機能と、
前記描画判定機能が文字の描画中と判定している間、前記入力情報を取得する毎に、連続する２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第二描画速度算出機能と、
前記第二描画速度算出機能で算出された前記描画速度と、実際に描画情報として出力された２点の前記入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較する基準描画速度比較機能と、
前記基準描画速度比較機能による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を描画情報として出力しない第三尾引き判定機能と、
前記基準描画速度比較機能による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度と同等又は遅い場合には、前記第二描画速度算出機能で算出された前記描画速度と、前に検出した連続する２点の前記入力情報間における描画速度である前記描画速度とを比較する前回描画速度比較機能と、
前回描画速度比較機能により比較の結果、前回描画速度が前記描画速度よりも早い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を出力しない第四尾引き判定機能と、を実現させ、
前記描画判定機能は、前記描画情報の出力に応じて、文字の描画中と判定することを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータに、
前記尾引き判定値比較機能による比較の結果、前記描画方向変化値が前記尾引き判定値以下の場合には、前記連続する３点の前記入力情報の中から連続する後半２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第一描画速度算出機能と、
前記第一描画速度算出機能で算出された前記描画速度と、予め定められた平均的な描画速度である平均描画速度とを比較する平均描画速度比較機能と、
前記平均描画速度比較機能による比較の結果、描画速度が前記平均描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして３点の前記入力情報を描画情報として出力しない第二尾引き判定機能と、
を更に実現させるための請求項９に記載のプログラム。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のプログラムを記憶することを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報入力装置、情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の情報入力装置としては、ペンで情報入力面を押さえた時、或いはペンが情報入力面に接近した時に、静電又は電磁誘導によって電気的な変化を検出するものがある。
【０００３】
また、他の方式として、特開昭６１−２３９３２２号公報等に示されるような超音波方式のタッチパネル情報入力装置がある。これは簡単にいうと、パネル上に送出された表面弾性波をパネルに触れることにより減衰させ、その位置を検出するものである。
【０００４】
しかし、静電又は電磁誘導によって座標位置を検出するものでは、情報入力面に電気的なスイッチ機能を必要とするため製造コストが高く、また、ペンと本体とをつなぐケーブルが必要であるため操作性に難点がある。
【０００５】
また、超音波方式のものでは、指入力を前提としているため、パネル上で吸収を伴うような材質（柔らかく弾力性を伴う材質）でペン入力を行わせ直線を描いた場合、押した時点では安定な減衰が得られるが、ペンを移動するとき十分な接触が得られず、直線が切れてしまう。かといって、十分な接触を得るために、ペンを必要以上の力で押し付けてしまうと、ペンの移動に伴い、ペンの持つ弾力性のため応力を受け歪を生じ、移動中に復帰させる力が働く。そのため、一旦、ペン入力時に曲線を描こうとすると、ペンを抑える力が弱くなり歪を元へ戻す力が優るため復帰して安定な減衰が得られず、入力が途絶えたと判断されてしまう。このためにペン入力としては信頼性が確保できないという問題を有する。
【０００６】
しかしながら、このような従来技術が有する問題点については、特開平５−１７３６９９号公報や特開平９−３１９５０１号公報に開示されているもの等に代表される光学式の情報入力装置によって解消され、比較的簡単な構成により、タッチパネル型の情報入力装置が実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、このような光学的な情報入力装置は、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、情報の入力や選択をするための有力なツールとして位置付けられ、上述の出願で提案されたものや公開公報に開示されたもの以外にもさらに検討されているが、まだ、完全とはいえず、本格的な実用化に向けていまだ解決されねばならない課題が多々存在する。
【０００８】
例えば、これらの光学的なタッチパネル型情報入力装置の場合、超音波方式等による場合と異なり、情報入力領域面（タッチパネル）自体が検出機能を有さず、情報入力領域面から表面側に少し離れた位置に光学的な検出領域が設定されているため、情報入力領域面上における指などによる実際の描画動作（文字の筆記等）とその描画座標位置の検出動作との間に空間的なずれを生じてしまい、描画する人の意図した描画画像に対してディスプレイ等を通じて再現される描画画像上に尾引き等の不具合が生じてしまう。即ち、「尾引き」とは、光学的なタッチパネルの特徴として、タッチパネルから指などが離れた瞬間にデタッチ（非挿入）が検出されるのではなく、タッチパネルから或る距離以上に離れる時点で検出されるため、この時点までの間は、指などをタッチパネルから離し所望の文字等の描画を終えているにもかかわらず、依然として、タッチパネルに触れていると見倣され（タッチ＝挿入状態と見倣され）、再現画像において意図しない部分に線分が描画される現象をいう。
【０００９】
例えば、図３１に示すように、表面側に検出光による情報入力領域２００が設定されたタッチパネル２０１面に沿って指２０２などにより描画するとき、Ｐ点でその描画が終わり、指２０２をタッチパネル２０１面から離そうとする場合、情報入力領域２００を抜け出るＰ′点までは指２０２が検出光により検出され、指２０２がタッチパネル２０１に触れていると見倣され、Ｐ′点で初めてデタッチとされる。これによりディスプレイを通じてタッチパネル２０１面に表示される描画線２０３はＰ点で終わらず、Ｐ′点まで伸び、このＰ〜Ｐ′点部分が尾引き２０４として表示されてしまう。この結果、現実的な描画を考えた場合、例えば、図３２（ａ）に示すような漢字「二」の描画において、▲１▼〜▲２▼と描画し、▲２▼部分で指を離し、▲３▼〜▲４▼と描画し、▲４▼で指を離すこととなるが、漢字「二」の「止め」部分２０５で指を離す際に、上記の尾引き現象が生じ、再現描画像には図３２（ｂ）に示すようなひげ状の尾引き２０４が生じてしまい、見にくくなる。極端な場合には、図３２（ｃ）に示すように、▲２▼部分と▲３▼部分とが尾引き２０４により繋がってしまい、漢字「二」が漢字「乙」のように描画されてしまうこともある。これにより、描画後に消しゴムツールなどを用いてこの尾引き２０４部分を消す等の面倒な操作が必要となる。
【００１０】
結局、指などの指示手段の指示状態、特に、挿入／非挿入（タッチ／デタッチ）の判断ないしは認識が現実の指示状態に対してずれがあり、必ずしも適正に行われていないものである。
【００１１】
本発明の目的は、描画の際に発生する尾引き部分を自動的に削除し、文字描画の操作性を大幅に向上させることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、二次元の情報入力領域を指示した所定物体を検出し、入力情報として出力する情報入力装置において、文字の描画中であるか否かを判定する描画判定手段と、前記描画判定手段が文字の描画中でないと判定している間で、且つ、連続する３点の前記入力情報を取得した時点で、これらの連続する３点の前記入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値を算出する描画方向変化値算出手段と、前記描画方向変化値算出手段で算出された前記描画方向変化値と、予め定められた尾引きとみなすことが可能な描画方向の変化値である尾引き判定値とを比較する尾引き判定値比較手段と、前記尾引き判定値比較手段による比較の結果、前記描画方向変化値が前記尾引き判定値よりも大きい場合には、その描画は尾引きであるものとして描画方向が変化した前記入力情報を描画情報として出力しない第一尾引き判定手段と、前記描画判定手段が文字の描画中と判定している間、前記入力情報を取得する毎に、連続する２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第二描画速度算出手段と、前記第二描画速度算出手段で算出された前記描画速度と、実際に描画情報として出力された２点の前記入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較する基準描画速度比較手段と、前記基準描画速度比較手段による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を描画情報として出力しない第三尾引き判定手段と、前記基準描画速度比較手段による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度と同等又は遅い場合には、前記第二描画速度算出手段で算出された前記描画速度と、前に検出した連続する２点の前記入力情報間における描画速度である前記描画速度とを比較する前回描画速度比較手段と、前回描画速度比較手段による比較の結果、前回描画速度が前記描画速度よりも早い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を出力しない第四尾引き判定手段と、を備え、前記描画判定手段は、前記描画情報の出力に応じて、文字の描画中と判定することを特徴とする。
【００１３】
ここで、尾引きとは、再現画像において意図しない部分に線分が描画される現象をいう。
【００１４】
したがって、所定物体による情報入力領域内の指示をやめた場合であっても次の座標検出周期時において情報入力領域内に所定物体が留まってしまって当該所定物体が検出されてしまい尾引きが発生する場合にはその座標ベクトル長が大きいため、描画開始直後の連続する３点の入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値と所定の尾引き判定値とを比較することにより、この描画方向変化値が尾引き判定値よりも大きい場合には座標ベクトル長が大きくなっていることから、その描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００１５】
また、次画への移動の際に誤って所定物体が情報入力領域内に侵入してしまって当該所定物体が検出されてしまい点状の尾引きが発生する場合には、点状の尾引きが発生する際の描画速度は描画時の描画速度に比べてはるかに速く、大きな速度差が発生するため、描画中の連続する２点の入力情報間における描画速度と実際に描画情報として出力された２点の入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較することにより、この描画速度が基準描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００１６】
また、文字は左から右、上から下への筆順となっており、１文字の画描画の変更時には左方向に戻り右または下へ、上方向に戻り下か右への描画が続行され、文字描画継続の始点において方向変換が生じることになり、次画描画のため移動中（情報入力領域内に非挿入）状態から文字描画に移る時は停止状態が発生し、文字描画の際の描画速度は移動中の速度に比べ遅くなるため、描画中の連続する２点の入力情報間における描画速度と前に検出した連続する２点の入力情報間における描画速度である前回描画速度とを比較することにより、前回描画速度が描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報入力装置において、前記尾引き判定値比較手段による比較の結果、前記描画方向変化値が前記尾引き判定値以下の場合には、前記連続する３点の前記入力情報の中から連続する後半２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第一描画速度算出手段と、前記第一描画速度算出手段で算出された前記描画速度と、予め定められた平均的な描画速度である平均描画速度とを比較する平均描画速度比較手段と、前記平均描画速度比較手段による比較の結果、描画速度が前記平均描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして３点の前記入力情報を描画情報として出力しない第二尾引き判定手段と、を更に備える。
【００１８】
したがって、所定物体による情報入力領域内の指示をやめた場合であって所定物体の移動途中に当該所定物体が情報入力領域内に侵入してしまって当該所定物体が連続して検出されてしまい線状の尾引きが発生する場合には、これらの連続して移動途中に検出された所定物体間における速度は文字描画中における速度に比べてはるかに速いため、描画開始直後の連続する３点の入力情報の中から連続する後半２点の入力情報間における描画速度と平均的な描画速度である平均描画速度とを比較することにより、この描画速度が平均描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、光源から出射された光を薄膜状に形成して投光することにより形成される。
【００２５】
したがって、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、光源から出射されたビーム光を順次走査して投光することにより形成される。
【００２７】
したがって、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、撮像手段による撮像範囲である。
【００２９】
したがって、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、受光手段とこの受光手段に相対して設けられる発光手段とによる光路をマトリックス状に配することにより形成される。
【００３１】
したがって、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３２】
請求項７記載の発明の情報入出力システムは、表示装置と、この表示装置の表示面に前記情報入力領域を一致させて配設される請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入力装置と、前記情報入力装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備える。
【００３３】
したがって、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる情報入出力システムを安価で提供することが可能になる。
【００３４】
請求項８記載の発明の情報入出力システムは、筆記を受け付けるライティングボードと、このライティングボードの書き込み面に前記情報入力領域を一致させて配設される請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入力装置と、前記情報入力装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備える。
【００３５】
したがって、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる情報入出力システムを安価で提供することが可能になる。
【００３６】
請求項９記載の発明は、情報入力装置に設けられた二次元の情報入力領域を指示した所定物体を検出し、入力情報として出力させる動作制御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、前記コンピュータに、文字の描画中であるか否かを判定する描画判定機能と、前記描画判定機能が文字の描画中でないと判定している間で、且つ、連続する３点の前記入力情報を取得した時点で、これらの連続する３点の前記入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値を算出する描画方向変化値算出機能と、前記描画方向変化値算出機能で算出された前記描画方向変化値と、予め定められた尾引きとみなすことが可能な描画方向の変化値である尾引き判定値とを比較する尾引き判定値比較機能と、前記尾引き判定値比較機能による比較の結果、描画方向変化値が前記尾引き判定値よりも大きい場合には、その描画は尾引きであるものとして描画方向が変化した前記入力情報を描画情報として出力しない第一尾引き判定機能と、前記描画判定機能が文字の描画中と判定している間、前記入力情報を取得する毎に、連続する２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第二描画速度算出機能と、前記第二描画速度算出機能で算出された前記描画速度と、実際に描画情報として出力された２点の前記入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較する基準描画速度比較機能と、前記基準描画速度比較機能による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を描画情報として出力しない第三尾引き判定機能と、前記基準描画速度比較機能による比較の結果、前記描画速度が前記基準描画速度と同等又は遅い場合には、前記第二描画速度算出機能で算出された前記描画速度と、前に検出した連続する２点の前記入力情報間における描画速度である前記描画速度とを比較する前回描画速度比較機能と、前回描画速度比較機能により比較の結果、前回描画速度が前記描画速度よりも早い場合には、その描画は尾引きであるものとして直近の前記入力情報を出力しない第四尾引き判定機能と、を実現させ、前記描画判定機能は、前記描画情報の出力に応じて、文字の描画中と判定することを特徴とする。
【００３７】
ここで、尾引きとは、再現画像において意図しない部分に線分が描画される現象をいう。
【００３８】
したがって、所定物体による情報入力領域内の指示をやめた場合であっても次の座標検出周期時において情報入力領域内に所定物体が留まってしまって当該所定物体が検出されてしまい尾引きが発生する場合にはその座標ベクトル長が大きいため、描画開始直後の連続する３点の入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値と所定の尾引き判定値とを比較することにより、この描画方向変化値が尾引き判定値よりも大きい場合には座標ベクトル長が大きくなっていることから、その描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００３９】
また、次画への移動の際に誤って所定物体が情報入力領域内に侵入してしまって当該所定物体が検出されてしまい点状の尾引きが発生する場合には、点状の尾引きが発生する際の描画速度は描画時の描画速度に比べてはるかに速く、大きな速度差が発生するため、描画中の連続する２点の入力情報間における描画速度と実際に描画情報として出力された２点の入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較することにより、この描画速度が基準描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００４０】
また、文字は左から右、上から下への筆順となっており、１文字の画描画の変更時には左方向に戻り右または下へ、上方向に戻り下か右への描画が続行され、文字描画継続の始点において方向変換が生じることになり、次画描画のため移動中（情報入力領域内に非挿入）状態から文字描画に移る時は停止状態が発生し、文字描画の際の描画速度は移動中の速度に比べ遅くなるため、描画中の連続する２点の入力情報間における描画速度と前に検出した連続する２点の入力情報間における描画速度である前回描画速度とを比較することにより、前回描画速度が描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００４１】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載のプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記尾引き判定値比較機能による比較の結果、前記描画方向変化値が前記尾引き判定値以下の場合には、前記連続する３点の前記入力情報の中から連続する後半２点の前記入力情報間における描画速度を算出する第一描画速度算出機能と、前記第一描画速度算出機能で算出された前記描画速度と、予め定められた平均的な描画速度である平均描画速度とを比較する平均描画速度比較機能と、前記平均描画速度比較機能による比較の結果、描画速度が前記平均描画速度よりも速い場合には、その描画は尾引きであるものとして３点の前記入力情報を描画情報として出力しない第二尾引き判定機能と、を更に実現させる。
【００４２】
したがって、所定物体による情報入力領域内の指示をやめた場合であって所定物体の移動途中に当該所定物体が情報入力領域内に侵入してしまって当該所定物体が連続して検出されてしまい線状の尾引きが発生する場合には、これらの連続して移動途中に検出された所定物体間における速度は文字描画中における速度に比べてはるかに速いため、描画開始直後の連続する３点の入力情報の中から連続する後半２点の入力情報間における描画速度と平均的な描画速度である平均描画速度とを比較することにより、この描画速度が平均描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することが可能になる。これにより、描画の際に発生する尾引き部分が自動的に削除されることになるので、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能になる。
【００４８】
請求項１１記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記憶媒体は、請求項９又は１０に記載のプログラムを記憶する。
【００４９】
これにより、この記憶媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項９又は１０に記載のプログラムと同様の作用を得ることが可能になる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図３０に基づいて説明する。本実施の形態は、情報入出力システムとして、大型の表示装置を装備したいわゆる電子黒板システムを適用した例である。
【００５１】
ここで、図１は情報入出力システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に示すように、情報入出力システム１は、表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２及び情報入力装置３で構成されるパネル部４と、制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュータ５，原稿の画像を読み取るためのスキャナ６，画像データを記録紙に出力するプリンタ７，ビデオプレイヤー８（いずれも図２参照）を収納する機器収納部９とを主体に構成されている。
【００５２】
ＰＤＰ２及び情報入力装置３は、ＰＤＰ２の表示面２ａ側に情報入力装置３が位置するようにして一体化され、ＰＤＰ２の表示面２ａに情報入力装置３の情報入力領域３ａが位置するようにしてパネル部４に収納されている。このように、パネル部４はＰＤＰ２及び情報入力装置３を収納して、情報入出力システム１の表示面（ＰＤＰ２の表示面２ａ）及び書き込み面（情報入力領域３ａ）を構成している。なお、ＰＤＰ２としては、電子黒板として利用可能な４０インチや５０インチ等の大画面タイプのものが用いられている。また、図示することは省略するが、ＰＤＰ２にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー８をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー、ＤＶＤプレイヤー、ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ２を大画面モニタとして利用することが可能な構成になっている。
【００５３】
次に、情報入出力システム１に内蔵される各部の電気的接続について図２を参照して説明する。図２に示すように、情報入出力システム１は、コンピュータ５にＰＤＰ２、スキャナ６、プリンタ７、ビデオプレイヤー８をそれぞれ接続し、コンピュータ５によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ５には、指先やペンである指示手段等の所定物体で指示された情報入力領域３ａ内の位置座標の演算等を行う情報入力装置３用のコントローラ１０が接続されており、このコントローラ１０を介して情報入力装置３もコンピュータ５に接続されている。また、コンピュータ５を介して情報入出力システム１をネットワーク１１に接続することができ、ネットワーク１１上に接続された他のコンピュータで作成したデータをＰＤＰ２に表示したり、情報入出力システム１で作成したデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【００５４】
次に、コンピュータ５について説明する。ここで、図３はコンピュータ５に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。図３に示すように、コンピュータ５は、システム全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、起動プログラム等を記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、ＣＰＵ１２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１４と、文字・数値・各種指示等の入力を行うためのキーボード１５と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス１６と、ハードディスク１７と、ＰＤＰ２に接続されておりそのＰＤＰ２に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード１８と、ネットワーク１１に接続するためのネットワーク・カード（またはモデムでも良い。）１９と、コントローラ１０・スキャナ６・プリンタ７等を接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、上記各部を接続するためのバス２１とを備えている。
【００５５】
また、ハードディスク１７には、オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）２２、コントローラ１０を介してコンピュータ５上で情報入力装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３、描画ソフト・ワードプロセッサソフト・表計算ソフト・プレゼンテーションソフト・キャリブレーションソフトウエア等の各種アプリケーションプログラム２４等が格納されている。
【００５６】
また、コンピュータ５には、ＯＳ２２、デバイスドライバ２３や各種アプリケーションプログラム２４等の各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体２６、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置２５が搭載されている。
【００５７】
各種アプリケーションプログラム２４は、コンピュータ５への電源の投入に応じて起動するＯＳ２２による制御の下、ＣＰＵ１２によって実行される。例えば、キーボード１５やマウス１６の所定の操作によって描画ソフトを起動した場合には、ＰＤＰ２にグラフィックス・ボード１８を介して描画ソフトに基づく所定の画像が表示される。また、デバイスドライバ２３もＯＳ２２とともに起動され、コントローラ１０を介した情報入力装置３からのデータ入力が可能な状態になる。このように描画ソフトを起動した状態で情報入力装置３の情報入力領域３ａにユーザが指示手段で文字や図形を描いた場合、座標情報が指示手段の記述に基づく画像データとしてコンピュータ５に入力され、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上の画像に対して上書き画像として重ねて表示される。より詳細には、コンピュータ５のＣＰＵ１２は、入力された画像データに基づいて線や文字を描画するための描画情報を生成し、入力された座標情報に基づく位置座標に合わせてグラフィックス・ボード１８に設けられるビデオメモリ(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィックス・ボード１８が、ビデオメモリに書き込まれた描画情報を画像信号としてＰＤＰ２に送信することにより、ユーザが書いた文字と同一の文字が、ＰＤＰ２に表示されることになる。つまり、コンピュータ５は情報入力装置３をマウス１６のようなポインティングデバイスとして認識しているため、コンピュータ５では、描画ソフト上でマウス１６を用いて文字を書いた場合と同様な処理が行われることになる。
【００５８】
次に、情報入力装置３について詳細に説明する。なお、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３としては、検出方式の異なる種々の方式のものが考えられる。そこで、以下においては、情報入力装置３として、検出方式の異なる情報入力装置を数例挙げ、その構成及び原理について説明する。
【００５９】
Ａ．第１の情報入力装置
まず、第１の情報入力装置３Ａについて図４ないし図８に基づいて説明する。この第１の情報入力装置３Ａは、いわゆる再帰光遮蔽方式の情報入力装置である。
【００６０】
ここで、図４は第１の情報入力装置３Ａの構成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、情報入力装置３Ａは、ＰＤＰ２の表示面２ａのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の情報入力領域３ａを備えている。この情報入力領域３ａは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。この情報入力領域３ａの下方両端部に位置する角部の近傍には、発光と受光とを行う光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）が所定の取付角度で設けられている。これらの光学ユニット２７からは、平面若しくはほぼ平面をなし、例えばＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎ）といった光（プローブ光）の束で構成される扇形状で薄膜状の光束膜が、情報入力領域３ａの全域に行き渡るようにＰＤＰ２の表示面２ａの表面に沿って平行に投光される。
【００６１】
また、情報入力装置３の情報入力領域３ａの下部を除く周辺部には、再帰性反射部材２８が設けられている。この再帰性反射部材２８は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌ３は、再帰性反射部材２８によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ３´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。つまり、再帰性反射部材２８によっても情報入力領域３ａが形成されている。
【００６２】
次に、光学ユニット２７について説明する。ここで、図５は光学ユニット２７の構造を概略的に示す構成図である。なお、図５はｘ−ｚ方向を主体に示しているが、二点鎖線で示す部分については同一の構成要素を別方向（ｘ−ｙ方向、又はｙ−ｚ方向）から見た図である。
【００６３】
図５に示すように、光学ユニット２７は、投光手段２９と受光手段３０とを備えている。投光手段２９は、スポットをある程度絞ることの可能なＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ），ピンポイントＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の光源３１を備えている。この光源３１からＰＤＰ２の表示面２ａに対して垂直に照射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ３２によってｘ方向にコリメートされる。シリンドリカルレンズ３２によってｘ方向にコリメートされた光は、シリンドリカルレンズ３２とは曲率の分布が直交する２枚のシリンドリカルレンズ３３，３４によりｙ方向に対して集光される。つまり、これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）の作用により、光源３１からの光を線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ３４の後方に形成されることになる。ここに、ｙ方向に狭くｘ方向に細長いスリットを有するスリット板３５を配置する。したがって、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）を通過した光は、スリット板３５のスリット位置において、線状の二次光源３６を形成する。二次光源３６から発した光は、ハーフミラー３７で折り返され、ＰＤＰ２の表示面２ａの垂直方向には広がらずに表示面２ａの表面に沿った平行光で、表示面２ａと平行方向には二次光源３６を中心にした扇形状の光束膜となって情報入力領域３ａを進行する。換言すれば、扇形状の光が情報入力領域３ａを形成する。これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）とスリット板３５とによって、集光光学系が形成されている。
【００６４】
前述したように、扇形状となって情報入力領域３ａを進行した光束膜は、再帰性反射部材２８で再帰的に反射され、再び同一光路を辿ってハーフミラー３７に戻ることになる。したがって、再帰性反射部材２８で再帰的に反射された光束膜も情報入力領域３ａを形成する。
【００６５】
再帰性反射部材２８で反射されてハーフミラー３７に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３７を透過して受光手段３０に入射する。受光手段３０に入射した再帰反射光は、集光レンズであるシリンドリカルレンズ３８を通って線状にされた後、このシリンドリカルレンズ３８から距離ｆ（ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離）の間隔で設けられたＣＣＤ（Charge Coupled Device：受光素子）３９において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。なお、本実施の形態のＣＣＤ（受光素子）３９は、１次元ＣＣＤであって、その画素数は2,048画素とされている。
【００６６】
詳細には、再帰性反射部材２８で反射された再帰反射光は、ｚ軸方向ではシリンドリカルレンズ３８の作用を受けず、コリメートされたままＣＣＤ（受光素子）３９に到達する。また、再帰反射光は、ＰＤＰ２の表示面２ａと平行方向では、シリンドリカルレンズ３８の中心に集光するように伝搬し、その結果、シリンドリカルレンズ３８の作用を受けてシリンドリカルレンズ３８の焦点面に設置されたＣＣＤ（受光素子）３９上に結像する。これにより、ＣＣＤ（受光素子）３９上に再帰反射光の有無に応じて光強度の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を指示手段Ｐで遮った場合、ＣＣＤ（受光素子）３９上の遮られた再帰反射光に相当する位置に光強度が弱い点（後述するピーク点）が生じることになる。再帰反射光を受光したＣＣＤ（受光素子）３９は、再帰反射光（プローブ光）の光強度分布に基づいた電気信号を生成し、前述したコントローラ１０に対して出力する。なお、図５に示すように、二次光源３６とシリンドリカルレンズ３８とは、ハーフミラー３７に対して共に距離ｄの位置に配設されて共役な位置関係にある。
【００６７】
ここで、図６は受光素子３９から再帰反射光の光強度分布に基づいた電気信号が入力され、情報入力領域３ａを進行する光が遮られた位置の座標を特定する処理を実行するコントローラ１０のブロック構成図である。このコントローラ１０は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の光源（ＬＤ）３１の発光制御と、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）のＣＣＤ（受光素子）３９からの出力の演算を行うものである。図６に示すように、コントローラ１０には、各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設けられており、このＣＰＵ４０には、プログラム及びデータを記憶するＲＯＭ４１、各種データを書き換え自在に格納してワークエリアとして機能するＲＡＭ４２、コンピュータ５に接続するためのインタフェース４３、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４及びＬＤドライバ４５がバス接続されている。また、ＣＰＵ４０には、各種のプログラムコード（制御プログラム）を格納するハードディスク４６や不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４７がバス接続されている。ここに、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２によりマイクロコンピュータが構成されている。このようなマイクロコンピュータには、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体４９、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置４８が接続されている。
【００６８】
ＣＣＤ（受光素子）３９からの出力を演算する回路として、ＣＣＤ（受光素子）３９の出力端子に、アナログ処理回路５１が図のように接続される。ＣＣＤ（受光素子）３９に入射した反射光は、ＣＣＤ（受光素子）３９内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、アナログ信号として出力される。このアナログ信号は、アナログ処理回路５１で処理された後、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０に渡される。この後、ＣＰＵ４０によって指示手段Ｐの二次元座標の演算が行われる。
【００６９】
ハードディスク４６に格納された各種のプログラムコード（制御プログラム）または記憶媒体４９に記憶された各種のプログラムコード（制御プログラム）は、コントローラ１０への電源の投入に応じてＲＡＭ４２に書き込まれ、各種のプログラムコード（制御プログラム）が実行されることになる。
【００７０】
続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ４０によって実行される機能について説明する。ここでは、本実施の形態の情報入力装置３の備える特長的な機能である座標検出処理について以下において具体的に説明する。
【００７１】
ここで、図７は情報入力装置３の情報入力領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示した一例を示す正面図である。図７に示すように、例えば、左側光学ユニット２７Ｌから照射されたＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎといったプローブ光で構成される扇形状の光の中でｎ番目のプローブ光Ｌｎが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌｎは再帰性反射部材２８に到達することはない。
【００７２】
このときＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布を考える。ここで、図８はＣＣＤ（受光素子）３９の検出動作を模式的に示す説明図である。指示手段Ｐが情報入力領域３ａ内に挿入されていなければ、ＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布はほぼ一定であるが、図８に示すように指示手段Ｐが情報入力領域３ａ内に挿入されてプローブ光Ｌｎが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌｎは光学ユニット２７のＣＣＤ（受光素子）３９によって受光されることはないため、プローブ光Ｌｎに対応する光学ユニット２７のＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｘｎが光強度の弱い領域（暗点）となる。この光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘｎは、ＣＣＤ（受光素子）３９から出力される光強度の波形にピーク点として出現することになるので、ＣＰＵ４０は、このような光強度の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、この光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Ｘｎを検出する。
【００７３】
また、光強度の波形のピーク点となった暗点位置Ｘｎが検出されると、暗点位置ＸｎからＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離が、例えばＣＣＤ（受光素子）３９の画素番号（例えば、図８においては、画素番号ｍ）に基づいて検出される。
【００７４】
光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘｎ（左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＬ，右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＲ）は、遮られたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｘｎを検出することによりθｎを知ることができる。即ち、暗点位置ＸｎからＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離をａとすると、θｎはａの関数として、
θｎ＝tan−１(ａ／ｆ)      ………………………………（１）
と表すことができる。ただし、ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離である。ここで、左側光学ユニット２７ＬにおけるθｎをθｎＬ、ａをＸｎＬと置き換える。
【００７５】
さらに、図７において、左側光学ユニット２７Ｌと情報入力領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｇにより、指示手段Ｐと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬは、(１)式で求められるＸｎＬの関数として、
θＬ＝ｇ(θｎＬ)      ………………………………（２）
ただし、θｎＬ＝tan−１(ＸｎＬ／ｆ)
と表すことができる。
【００７６】
同様に、右側光学ユニット２７Ｒについても、上述の（１）（２）式中の記号Ｌを記号Ｒに置き換えて、右側光学ユニット２７Ｒと情報入力領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｈにより、
θＲ＝ｈ(θｎＲ)      ………………………………（３）
ただし、θｎＲ＝tan−１(ＸｎＲ／ｆ)
と表すことができる。
【００７７】
ここで、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置との距離を図７に示すｗとすると、情報入力領域３ａ内の指示手段Ｐで指示した点の２次元座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理により、
ｘ＝ｗ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ）  ………………（４）
ｙ＝ｗ・tanθＬ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ……（５）
として算出することができる。
【００７８】
これらの（１）（２）（３）（４）（５）式は制御プログラムの一部として予めハードディスク４６や記憶媒体４９に格納されており、（１）（２）（３）（４）（５）式により、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、ＸｎＬ，ＸｎＲの関数として算出される。すなわち、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置とを検出することで、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００７９】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００８０】
そして、このような情報入力装置３Ａによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００８１】
Ｂ．第２の情報入力装置
次に、第２の情報入力装置３Ｂについて図９ないし図１１に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００８２】
この第２の情報入力装置３Ｂは、いわゆる再帰光反射方式の情報入力装置である。
【００８３】
ここで、図９は情報入力装置３Ｂに用いられる指示手段６１を示す斜視図である。また、図１０は情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指示手段６１で指し示した一例を示す正面図である。図９に示すように、情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指し示すために用いられる指示手段６１の先端近傍には、再帰性反射部材６２が設けられている。この再帰性反射部材６２は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌｎは、図１０に示すように、再帰性反射部材６２によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌｎ´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。そのため、図１０に示すように、情報入力装置３Ｂにおいては、前述した情報入力装置３Ａのように情報入力領域３ａに再帰性反射部材２８を設ける必要はない。なお、指示手段６１はペン状の形状をしており、光沢のある金属製よりゴムやプラスチックなどの材質が望ましい。
【００８４】
したがって、このような指示手段６１の再帰性反射部材６２を備えた先端近傍を情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａの適当な位置（ｘ，ｙ）に挿入し、例えば左側光学ユニット２７Ｌから投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Ｌｎが指示手段６１の再帰性反射部材６２によって反射された場合、その再帰反射光Ｌｎ´は左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９によって受光される。このようにしてＣＣＤ（受光素子）３９が再帰反射光Ｌｎ´を受光した場合には、再帰反射光Ｌｎ´に対応するＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｄｎが光強度の強い領域（明点）となる。つまり、図１１に示すように、ＣＣＤ（受光素子）３９上では位置Ｄｎの位置に光強度が強い領域が生じ、ＣＣＤ（受光素子）３９からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは反射されたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｄｎを検出することによりθｎを知ることができる。つまり、このような再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂの場合も、前述した再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａと同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００８５】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００８６】
そして、このような情報入力装置３Ｂによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００８７】
Ｃ．第３の情報入力装置
次に、第３の情報入力装置３Ｃについて図１２ないし図１４に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００８８】
この第３の情報入力装置３Ｃは、第１の情報入力装置３Ａにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、情報入力装置３Ｃにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。
【００８９】
ここで、図１２は光学ユニット７０を概略的に示す平面図である。図１２に示すように、光学ユニット７０は、駆動回路（図示せず）を有してレーザ光を出射する光源であるＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）７１とハーフミラー７２とポリゴンミラー７３と集光レンズ７４とで構成される投光手段７０ａと、受光素子７５とが備えられている。受光素子７５は、集光レンズ７４から距離ｆ（ｆは集光レンズ７４の焦点距離）の間隔で設けられたＰＤ（Photo Diode）で構成されている。このような光学ユニット７０は、ＬＤ７１から出射したレーザ光をハーフミラー７２で折り返した後、パルスモータ（図示せず）により所定の角速度ωｔで回転駆動されるポリゴンミラー７３によって放射状に順次反射する。したがって、光学ユニット７０は、ビーム光を放射状に繰り返し投光することになる。つまり、２つの光学ユニット７０から放射状に投光されるビーム光によって情報入力領域３ａが形成されることになる。一方、反射されて光学ユニット７０に入射したビーム光は、ポリゴンミラー７３によって反射され、ハーフミラー７２に到達する。ハーフミラー７２に到達した反射ビーム光は、ハーフミラー７２を透過して受光素子７５に到達し、電気信号に変換される。
【００９０】
次に、このような光学ユニット７０を第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｃについて説明する。図１３に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽されると、そのビーム光は再帰性反射部材２８で反射されることはないことから、受光素子７５に到達することはない。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはディップが出現する。
【００９１】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１４に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されて受光素子７５に再帰光が戻らない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ０”である部分が、ディップである。なお、図１４中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【００９２】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ０”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段Ｐを挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００９３】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９４】
そして、このような情報入力装置３Ｃによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９５】
Ｄ．第４の情報入力装置
次に、第４の情報入力装置３Ｄについて図１５ないし図１６に基づいて説明する。なお、第２の情報入力装置３Ｂ及び第３の情報入力装置３Ｃで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００９６】
この第４の情報入力装置３Ｄは、第２の情報入力装置３Ｂにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、第４の情報入力装置３Ｄにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。なお、光学ユニット７０についての説明は、第３の情報入力装置３Ｃで説明したのでここでは省略する。
【００９７】
このような光学ユニット７０を第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｄについて説明する。図１５に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入された場合、所定のビーム光が指示手段６１の再帰性反射部材６２において再帰反射され、そのビーム光は受光素子７５に到達する。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入されてあるビーム光が再帰反射された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。
【００９８】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１６に示すように、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されて受光素子７５に再帰光が到達した場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ１”である部分が、ピークである。なお、図１６中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【００９９】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ１”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域６３に挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段６１を挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１００】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１０１】
そして、このような情報入力装置３Ｄによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１０２】
Ｅ．第５の情報入力装置
次に、第５の情報入力装置３Ｅについて図１７ないし図１８に基づいて説明する。この第５の情報入力装置３Ｅは、情報入力領域内の画像情報を撮像カメラにより取り込んで、その取り込まれた画像情報の内の一部に基づいて位置座標を検出するいわゆるカメラ撮像方式の情報入力装置である。
【０１０３】
ここで、図１７は情報入力装置３Ｅの構成を概略的に示す正面図である。情報入力装置３Ｅの情報入力領域３ａの上方両端部には、撮像手段である撮像カメラ８２が距離ｗを隔てて設けられている。撮像カメラ８２には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である受光素子８３と結像光学レンズ８４とが、距離ｆを隔てて設けられている。これらの撮像カメラ８２の撮像画角は約９０度であり、情報入力領域３ａを撮影範囲とするようにそれぞれ設置されている。また、撮像カメラ８２は情報入力面を形成するＰＤＰ２の表示面２ａから所定の距離となるように設置されており、その光軸はＰＤＰ２の表示面２ａに平行である。
【０１０４】
加えて、情報入力領域３ａの上部を除く周縁部であって撮像カメラ８２の撮像画角を妨げずに撮影視野全体を覆う位置には、背景板８５が設けられている。この背景板８５は、情報入力領域３ａの中央にその面を向け、ＰＤＰ２の表示面２ａに対して略垂直に設けられる。この背景板８５は、例えば一様な黒色とされている。
【０１０５】
撮像カメラ８２の信号と指示手段Ｐとの関係を図１８に示す。図１８に示すように、指示手段Ｐが情報入力領域３ａに挿入された場合、その指示手段Ｐは撮像カメラ８２に撮影され、指示手段Ｐの像が撮像カメラ８２の受光素子８３上に形成される。情報入力装置３Ｅのように背景板８５が黒色であって、指を指示手段Ｐとして用いるような場合には、指示手段Ｐは背景板８５に比べて高い反射率を有することになるので、受光素子８３の指示手段Ｐに相当する部分は、光強度の強い領域（明点）となる。
【０１０６】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１８に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入された場合には、受光素子８３からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは、結像光学レンズ８４の主点からの指示手段Ｐの見かけの角度θｎに対応しており、θｎはＤｎの関数として、
θｎ＝arctan (Ｄｎ／ｆ)
と表すことができる。つまり、このようなカメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅの場合も、前述した情報入力装置３Ａ等と同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１０７】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１０８】
なお、指示手段Ｐとしては、自身が発光する発光素子付きの専用ペン等も適用することができる。
【０１０９】
そして、このような情報入力装置３Ｅによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１１０】
Ｆ．第６の情報入力装置
次に、第６の情報入力装置３Ｆについて図１９ないし図２０に基づいて説明する。この第６の情報入力装置３Ｆは、三角測量によって座標を検出するものではなく、直交する２軸の座標を直接検出するいわゆるＬＥＤアレイ方式の情報入力装置である。
【０１１１】
ここで、図１９は情報入力装置３Ｆの構成を概略的に示す正面図である。図１９に示すように、情報入力装置３Ｆは、Ｘｍ個の発光手段である発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）９１を水平方向に一定間隔で配置した発光素子列９２と、これに１対１に対応したＸｍ個の受光手段であるフォトトランジスタ９３を一定間隔で対向配置した受光素子列９４と、Ｙｎ個のＬＥＤ９１を垂直方向に一定間隔で配置した発光素子列９５と、これに１対１に対応したＹｎ個のフォトトランジスタ９３を一定間隔で対向配置した受光素子列９６とを備えている。そして、これらの発光素子列９２と、受光素子列９４と、発光素子列９５と、受光素子列９６とにより囲まれた空間部分が、情報入力領域３ａとされている。つまり、情報入力領域３ａ内には、水平方向に形成されるｍ個の光路と垂直方向に形成されるｎ個の光路とがマトリクス状に交差可能となっている。なお、情報入力領域３ａは、ＰＤＰ２の表示面２ａのサイズに対応したサイズであって横長の四角形状に形成されており、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。
【０１１２】
そして、この情報入力領域３ａの或る位置に指等の指示手段Ｐが挿入された場合には、指示手段Ｐにより所定の光路が遮られるため、その遮蔽光路にある受光素子列９４のフォトトランジスタ９３及び受光素子列９６のフォトトランジスタ９３の受光光量がそれぞれ低下することになる。
【０１１３】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図２０に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されていない場合には各フォトトランジスタ９３の光強度は“Ｉ＝ｉ１”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されて光路が遮られた場合には、その遮蔽光路にあるフォトトランジスタ９３の光強度は“Ｉ＝ｉ０”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝ｉ０”である部分をディップという。なお、図２０中、横軸はフォトトランジスタ９３の位置に相当し、実際にはフォトトランジスタ９３の光出力を逐次読みとる走査時間である。
【０１１４】
そして、受光光量が低下した受光光量が低下した受光素子列９４のフォトトランジスタ９３及び受光素子列９６のフォトトランジスタ９３の位置に相当するディップ位置を検出し、指示手段Ｐにより指示された位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。実際には、基準位置ｔ＝ｔ０からのディップ位置が検出されるまでの時間ｔ１や、図２０で示した波形をメモリに取り込み、メモリ内のデータに対してディップ位置に相当するメモリ番地としてディップの位置を検出することになる。
【０１１５】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１６】
そして、このような情報入力装置３Ｆによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１１７】
以上、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３として、再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａ、再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂ、回転走査系を有する再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ｃ、回転走査系を有する再帰光反射方式の情報入力装置３Ｄ、カメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅ、ＬＥＤアレイ方式の情報入力装置３Ｆについて、その構成及び原理を説明したが、これらは本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３の一例であって、本発明はこれらの方式に限定されるものではなく、本発明は、光学式の情報入力装置全般について適用されることは言うまでもない。
【０１１８】
続いて、本実施の形態の情報入出力システム１において実行される処理の内、従来の情報入出力システムによって行なわれている処理と同様の処理についてはその説明を省略し、情報入出力システム１が備える特長的な機能を実現する処理について以下に概略的に説明する。ここでは、情報入力装置３のＣＰＵ４０が制御プログラムに基づいて実行する特徴的な機能について説明する。
【０１１９】
ここで、図２１は情報入力処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図２１に示すように、この処理を起動すると、文字を描画中である旨を示す“文字描画中フラグ”をクリアした後（ステップＳ１）、情報入力領域３ａにおける座標情報入力（タッチ）があるまで（ステップＳ２のＹ）、または、デタッチがあるまで（ステップＳ３のＹ）、待機する。
【０１２０】
そして、座標情報入力があった場合には（ステップＳ２のＹ）、ステップＳ４に進み、文字の描画中であるか否かを判断する。起動直後の場合にはステップＳ１で“文字描画中フラグ”がクリアされた状態であることから、文字の描画中ではないと判断され（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ５に進み、入力された座標を保存する。
【０１２１】
その後、ステップＳ２〜Ｓ５の処理は、３つの座標情報を取得・保存する迄（ステップＳ６のＹ）、繰り返される。
【０１２２】
取得・保存した座標情報が３つになると（ステップＳ６のＹ）、ステップＳ７に進み、描画方向の変化値を算出する。ここに、描画方向変化値算出手段の機能が実行される。
【０１２３】
ここで、描画方向変化値の算出方法について図２２を参照して説明する。図２２において、前回検出された位置座標を（Ｘ１，Ｙ１）、今回得られた位置座標を（Ｘ２，Ｙ２）とする。Ｘ座標方向の変化量ΔＸ＝Ｘ２−Ｘ１、Ｙ座標方向の変化量ΔＹ＝Ｙ２−Ｙ１から、座標ベクトル値をΔＹ／ΔＸにより算出する。この場合の座標ベクトル値は、図２３に示すＲＡＭ４２に格納されるベクトルテーブルＴＢに、Ｘ軸方向から１０度間隔で数値化されて予め格納されている。なお、この間隔（１０度）は任意に設定すればよい。また、座標ベクトル値は、算出結果の近似値を用いるものとする。例えば、−ΔＹ，−ΔＸでΔＹ／ΔＸ＝０．９００の場合であれば、座標ベクトル値＝２４となる。なお、図２２において示すように、各サンプリングにおける座標間の座標ベクトル値は上述のように算出され、各座標間の座標ベクトル長Ｌは、例えば、座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）間の座標ベクトル長Ｌ１であれば、
Ｌ１＝√｛（Ｙ２−Ｙ１）２＋（Ｘ２−Ｘ１）２｝
により算出される。
【０１２４】
つまり、図２４（ａ）に示す例によれば、座標（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）とから算出される座標ベクトル値Ａは“（５）”であり、座標（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）とから算出される座標ベクトル値Ｂは“（１０）”であることから、その描画方向変化値Ｃは、
Ｃ（＋５）＝Ｂ（１０）−Ａ（５）
として算出される。
【０１２５】
また、図２４（ｂ）に示す例によれば、座標（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）とから算出される座標ベクトル値Ａは“（１４）”であり、座標（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）とから算出される座標ベクトル値Ｂは“（１０）”であることから、その描画方向変化値Ｃは、
Ｃ（−４）＝Ｂ（１０）−Ａ（１４）
として算出される。
【０１２６】
描画方向変化値が算出されると、ステップＳ８において、その描画方向変化値が「尾引き判定値」よりも大きいか否かを判定する。ここに、尾引き判定値比較手段の機能が実行される。なお、「尾引き判定値」は、実験値に基づく初期値（Ｘ）を有しているが、その値は変更可能である。図２５は「尾引き判定値」を示す説明図であって、ステップＳ７において算出された描画方向変化値Ｃが「尾引き判定値」（Ｘ）よりも大きい時には、“尾引き”と判定する。
【０１２７】
このように算出された描画方向変化値Ｃが「尾引き判定値」（Ｘ）よりも大きい時に“尾引き”と判定するのは、以下の理由による。例えば図２６に示すように、Ａ３でＰＤＰ２の表示面２ａからペン等の指示手段が離れた場合であって次の座標検出周期時において情報入力領域３ａ内に指示手段が留まっておりＡ４の座標が検出されてしまった場合には、Ａ３−Ａ４の座標ベクトル長はＰＤＰ２の表示面２ａに触れながら移動するＡ２−Ａ３の座標ベクトル長より大きくなるからである。なお、このＡ３−Ａ４のベクトルが、文字描画終了時において文字端部に発生する尾引き（文字端尾引き）である。
【０１２８】
ステップＳ７において算出された描画方向変化値Ｃが「尾引き判定値」（Ｘ）よりも大きく、“尾引き”と判定された場合には（ステップＳ８のＹ）、３つの座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）をそれぞれ結ぶベクトルのうち、（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）とを結ぶ第２ベクトルは“尾引き”であるので（Ｘ３，Ｙ３）は入力情報として出力しないようにし、（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）とのみを入力情報として出力して（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）とを結ぶ第１ベクトルのみを描画させる（ステップＳ９：第一尾引き判定手段）。ここで、図２７はベクトル描画の一例であって、ベクトルの描画は検出される座標の２点間を予め設定されている色、太さにて直線で順次描画することにより実行される。
【０１２９】
その後、第１ベクトルである（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）との間における描画速度を算出するとともに（ステップＳ１０）、算出した描画速度を「基準描画速度」として記憶した後（ステップＳ１１）、文字を描画中である旨を示す“文字描画中フラグ”を立て（ステップＳ１２）、ステップＳ２に戻る。
【０１３０】
一方、ステップＳ７において算出された描画方向変化値Ｃが「尾引き判定値」（Ｘ）よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ８のＮ）、文字描画終了時において文字端部に発生する“尾引き”は発生していないものと判断し、第２ベクトルである（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）との間における描画速度を算出するとともに（ステップＳ１３：第一描画速度算出手段）、算出した描画速度が「平均描画速度」よりもはるかに速いか否かを判定する（ステップＳ１４：平均描画速度比較手段）。なお、「平均描画速度」は、実際に描画することにより得られた実験値が用いられる。そして、ステップＳ１３において算出された第２ベクトルの描画速度が「平均描画速度」よりもはるかに速い時には、“尾引き”と判定する。
【０１３１】
このように算出された第２ベクトルの描画速度が「平均描画速度」よりもはるかに速い時に“尾引き”と判定するのは、以下の理由による。例えば図２８に示すように、Ａ３でＰＤＰ２の表示面２ａからペン等の指示手段が離れた場合であって、指示手段の移動途中に当該指示手段が情報入力領域３ａ内に侵入してしまってＡ４及びＡ５の座標が検出されてしまった場合には、Ａ４−Ａ５間における速度はＰＤＰ２の表示面２ａに触れながら描画する際の速度に比べてはるかに速いからである。なお、このＡ４−Ａ５のベクトルが、文字描画中において指示手段の移動途中に発生する尾引き（中尾引き）である。
【０１３２】
ステップＳ１３において算出された第２ベクトルの描画速度が「平均描画速度」よりも速く、“尾引き”と判定された場合には（ステップＳ１４のＹ）、３つの座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）を入力情報として出力せずに、そのままステップＳ２に戻る。ここに、第二尾引き判定手段の機能が実行される。
【０１３３】
一方、ステップＳ１３において算出された第２ベクトルの描画速度が「平均描画速度」程度であった場合には（ステップＳ１４のＮ）、“尾引き”は発生していないので、（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）とのみを入力情報として出力して（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）とを結ぶ第１ベクトルを描画させるとともに（ステップＳ１５）、（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）とのみを入力情報として出力して（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）とを結ぶ第２ベクトルも描画させる（ステップＳ１６）。
【０１３４】
その後、第２ベクトルである（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）との間における描画速度を算出し（ステップＳ１７）、算出した描画速度を「基準描画速度」として記憶した後（ステップＳ１８）、文字を描画中である旨を示す“文字描画中フラグ”を立て（ステップＳ１９）、ステップＳ２に戻る。
【０１３５】
また、ステップＳ４において、文字を描画中である旨を示す“文字描画中フラグ”が立っており文字の描画中であると判断された場合には（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ２で入力された４つ目以降の座標を保存し（ステップＳ２０）、描画速度を算出するとともに（ステップＳ２１：第二描画速度算出手段）、算出した描画速度が記憶されている「基準描画速度」よりもはるかに速いか否かを判定する（ステップＳ２２：基準描画速度比較手段）。そして、ステップＳ２１において算出された描画速度が「基準描画速度」よりもはるかに速い時には、“尾引き”と判定する。
【０１３６】
このように算出された描画速度が「基準描画速度」よりもはるかに速い時に“尾引き”と判定するのは、以下の理由による。例えば図２９に示すように、描画開始時（Ａ１−Ａ２）は、停止状態から開始するために描画速度は増加する。また、描画終了時（Ａ２−Ａ３）は停止状態となるため描画速度は低減するが、前回（Ａ１−Ａ２）の描画速度と今回（Ａ２−Ａ３）の描画速度差はわずかである。しかしながら、ＰＤＰ２の表示面２ａに接触している描画中（Ａ１−Ａ３）から、次画（Ａ５）への移動の際に誤って指示手段が情報入力領域３ａ内に侵入してしまってＡ４の座標が検出されてしまった場合には、ＰＤＰ２の表示面２ａに非接触であることからＡ３−Ａ４の描画速度はＡ２−Ａ３の描画速度に比べてはるかに速く、大きな速度差が発生するからである。なお、この座標Ａ４が、文字描画中において指示手段の移動途中に発生する尾引き（点尾引き）である。
【０１３７】
ステップＳ２１において算出された描画速度が「基準描画速度」よりもはるかに速く、“尾引き”と判定された場合には（ステップＳ２２のＹ）、ステップＳ２０で保存した座標は出力せず、そのままステップＳ２に戻る。ここに、第三尾引き判定手段の機能が実行される。
【０１３８】
また、ステップＳ２１において算出された描画速度が「基準描画速度」程度であった場合には（ステップＳ２２のＮ）、ステップＳ２３に進み、「前回の描画速度」がステップＳ２１において算出された描画速度よりもはるかに速いか否かを判定する。ここに、前回描画速度比較手段の機能が実行される。そして、「前回の描画速度」がステップＳ２１において算出された描画速度よりもはるかに速い時には、“尾引き”と判定する。
【０１３９】
このように「前回の描画速度」がステップＳ２１において算出された描画速度よりもはるかに速い時に“尾引き”と判定するのは、以下の理由による。例えば図３０に示すように、Ａ４で指示手段が情報入力領域３ａから離れ、次画描画の際にＡ５で最初に検知された場合について考える。ここでは、Ａ５で最初に検知されているが、文字描画はＡ６から開始されることになる。このような場合には、Ａ５−Ａ６からＡ６−Ａ７における座標ベクトル値が大きく変化することになる。文字は左から右、上から下への筆順となっており、１文字の画描画の変更時には左方向に戻り右または下へ、上方向に戻り下か右への描画が続行されることになる。つまり、文字描画継続の始点において、描画方向に変化が生じることになる。したがって、次画描画のため移動中（情報入力領域３ａ内に非挿入）状態から文字描画に移る時は停止状態が発生するため、文字描画の際の描画速度は移動中の速度に比べ遅くなる。このようなＡ５−Ａ６のベクトルが、文字描画開始時において文字端部に発生する尾引き（文字端尾引き）である。
【０１４０】
なお、文字の先頭の書き始めにおいてはどの方向から始点に持っていくか不明であるため３６０度の方向から始点に向かう可能性がある。この場合も大きな方向変換が生じれば“尾引き”と判定できる。また、Ａ５´−Ａ６のように方向変換がない“尾引き”については尾引き部分が文字の中に隠れてしまうため“尾引き”が判定できなくとも問題はない。
【０１４１】
「前回の描画速度」がステップＳ２１において算出された描画速度よりもはるかに速く、“尾引き”と判定された場合には（ステップＳ２３のＮ）、ステップＳ２０で保存した座標に係るベクトル描画は実行させず、そのままステップＳ２に戻る。ここに、第四尾引き判定手段の機能が実行される。
【０１４２】
また、ステップＳ２１において算出された描画速度が「前回の描画速度」程度であった場合には（ステップＳ２３のＹ）、“尾引き”は発生していないので、ステップＳ２０で保存した座標に係るベクトル描画を実行させ（ステップＳ２４）、算出した描画速度を「基準描画速度」として記憶した後（ステップＳ２５）、ステップＳ２に戻る。
【０１４３】
なお、ステップＳ３において、デタッチされたと判断した場合には（ステップＳ３のＹ）、ステップＳ１に進み、文字を描画中である旨を示す“文字描画中フラグ”をクリアする。
【０１４４】
ところで、ここでは、３座標を得てから（つまり、指示手段が少し動いてから）描画が開始されることになるが、座標検出期間が１０ｍｓ〜４０ｍｓ程度であれば違和感は感じない。
【０１４５】
ここに、描画の際に発生する尾引き部分を自動的に削除することにより、描画後に消しゴムツールなどを用いてこの尾引き部分を消す等の面倒な操作を不要とし、文字描画の操作性を大幅に向上させることが可能な情報入出力システム１及び情報入力装置３の提供が可能になる。
【０１４６】
なお、本実施の形態においては、コントローラ１０をコンピュータ５とは別体で設けたが、これに限るものではなく、コントローラ１０をコンピュータ５に組み込んで、コンピュータ５をコントローラ１０として機能させるようにしても良い。
【０１４７】
また、本実施の形態においては、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記憶した記憶媒体２６や記憶媒体４９としてフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカード等を適用したが、これに限るものではなく、記憶媒体には、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１４８】
さらに、本実施の形態においては、情報入力装置３を表示装置であるＰＤＰ２に備えたが、これに限るものではなく、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、前面投影型プロジェクター、背面投影型プロジェクター等を表示装置として適用しても良い。さらに、これらの表示装置に限るものではなく、特に図示しないが、ライティングボードとして機能する黒板やホワイトボード等に備えるようにしても良い。
【０１４９】
さらにまた、本実施の形態においては、情報入出力システムとして、大型の表示装置を装備したいわゆる電子黒板システムに適用した例について説明したが、これに限るものではなく、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と称される携帯用情報端末等に適用することも可能である。
【０１５０】
【実施例】
本発明の実施例について説明する。本実施例は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４名の被験者による描画の際における尾引きデータの判定結果を実証するものである。
【０１５１】
ここでは、７０インチでＸＧＡ（eXtended Graphics Array）の表示装置を用いた場合について説明する。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各被験者に所定の筆記動作を３回に分けて行わせ、測定した結果を表１及び表２に示す。なお、表１は各被験者に「上から下で上に戻る」という筆記動作の測定結果であり、表２は各被験者に「左から右で左に戻る」という筆記動作の測定結果である。
【０１５２】
【表１】
0004414106.tif 000002
【０１５３】
【表２】
0004414106.tif 000003
【０１５４】
表１及び表２に示した移動量の単位は表示装置の画素数で表すことができ、７０インチでＸＧＡの表示装置の場合の１画素は、
１画素＝７０×２５．４÷１０２４＝１．７３ｍｍ
であることから、例えば移動量１３の場合には、
１３×１．７３＝２２．５ｍｍ／２０ｍｓ（２０ｍｓ：座標検出周期）
として表すことができる。つまり、移動量１３の場合には、描画速度は座標検出周期２０ｍｓで２２．５ｍｍ動くことになる。
【０１５５】
また、表１及び表２に示した座標ベクトル値は、図２２に示したように、１０単位３６方向に描画方向を分割したものであって、座標ベクトル値３６，座標ベクトル値１，座標ベクトル値２は略同一方向となる。また、タッチ座標が移動しない場合には座標ベクトル値は０となる。
【０１５６】
そこで、表１及び表２に示す測定結果を見てみると、表１に示すＡ−１（被験者Ａの１回目）では、座標ベクトル値が座標ベクトル値１から座標ベクトル値１９に大きく変化している箇所があるが、加速度（移動量１３−移動量１）に比べて加速度（移動量９−移動量２）は大きくなっていないため、この箇所は描画と判定されることになる。一方、表１に示すＡ−２では、座標ベクトル値が座標ベクトル値３から座標ベクトル値１８に大きく変化している箇所があり、加速度（移動量１１−移動量６）に比べると加速度（移動量１９−移動量５）ははるかに大きくなっているため、この箇所は尾引きと判定されることになる。
【０１５７】
また、表１に示すＤ−２では、座標ベクトル値が座標ベクトル値３６から座標ベクトル値６に大きく変化している箇所があり、この方向変化後の移動量が小さいことから、文字のハネ描画としては短すぎるので、この箇所は尾引きと判定されることになる。
【０１５８】
【発明の効果】
請求項１、９記載の発明によれば、描画開始直後の連続する３点の入力情報を結んだ描画方向の変化値である描画方向変化値と所定の尾引き判定値とを比較することにより、描画方向変化値が尾引き判定値よりも大きい場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することができるので、描画の際に発生する尾引き部分を自動的に削除することができ、文字描画の操作性を大幅に向上させることができる。これは、所定物体による情報入力領域内の指示をやめた場合であっても次の座標検出周期時において情報入力領域内に所定物体が留まってしまって当該所定物体が検出されてしまい尾引きが発生する場合には、その座標ベクトル長が大きくなるためである。
【０１５９】
また、描画中の連続する２点の入力情報間における描画速度と実際に描画情報として出力された２点の入力情報間における描画速度である基準描画速度とを比較することにより、この描画速度が基準描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することができるので、描画の際に発生する尾引き部分を自動的に削除することができ、文字描画の操作性を大幅に向上させることができる。これは、次画への移動の際に誤って所定物体が情報入力領域内に侵入してしまって当該所定物体が検出されてしまい点状の尾引きが発生する場合には、点状の尾引きが発生する際の描画速度は描画時の描画速度に比べてはるかに速く、大きな速度差が発生するためである。
【０１６０】
また、描画中の連続する２点の入力情報間における描画速度と前に検出した連続する２点の入力情報間における描画速度である前回描画速度とを比較することにより、前回描画速度が描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することができるので、描画の際に発生する尾引き部分を自動的に削除することができ、文字描画の操作性を大幅に向上させることができる。これは、文字は左から右、上から下への筆順となっており、１文字の画描画の変更時には左方向に戻り右または下へ、上方向に戻り下か右への描画が続行され、文字描画継続の始点において方向変換が生じることになり、次画描画のため移動中（情報入力領域内に非挿入）状態から文字描画に移る時は停止状態が発生し、文字描画の際の描画速度は移動中の速度に比べ遅くなるためである。
【０１６１】
請求項２、１０記載の発明によれば、描画開始直後の連続する３点の入力情報の中から連続する後半２点の入力情報間における描画速度と平均的な描画速度である平均描画速度とを比較することにより、この描画速度が平均描画速度よりも速い場合にはその描画を尾引きであるものとして排除することができるので、描画の際に発生する尾引き部分を自動的に削除することができ、文字描画の操作性を大幅に向上させることができる。これは、所定物体による情報入力領域内の指示をやめた場合であって所定物体の移動途中に当該所定物体が情報入力領域内に侵入してしまって当該所定物体が連続して検出されてしまい線状の尾引きが発生する場合には、これらの連続して移動途中に検出された所定物体間における速度が文字描画中における速度に比べてはるかに速くなるためである。
【０１６２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成されることにより、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域を確実に形成することができ、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１６３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、光源から出射されたビーム光を順次走査して投光することにより形成されることにより、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域を確実に形成することができ、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１６４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、撮像手段による撮像範囲であることにより、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域を確実に形成することができ、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１６５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の情報入力装置において、前記情報入力領域は、受光手段とこの受光手段に相対して設けられる発光手段とによる光路をマトリックス状に配することにより形成されることにより、物体の挿入を受け付ける二次元の情報入力領域を確実に形成することができ、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１６６】
請求項７記載の発明の情報入出力システムによれば、表示装置と、この表示装置の表示面に前記情報入力領域を一致させて配設される請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入力装置と、前記情報入力装置からの入力に基づいて前記表示装置の表示制御を行う制御装置と、を備えることにより、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる情報入出力システムを安価で提供することができる。
【０１６７】
請求項８記載の発明の情報入出力システムによれば、筆記を受け付けるライティングボードと、このライティングボードの書き込み面に前記情報入力領域を一致させて配設される請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入力装置と、前記情報入力装置からの入力に基づいて前記ライティングボードに筆記された情報の制御を行う制御装置と、を備えることにより、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さず、表示装置の表示面に装着して使用した場合であっても視認性に優れる情報入出力システムを安価で提供することができる。
【０１６８】
請求項１１記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記憶媒体によれば、請求項９又は１０に記載のプログラムを記憶することにより、この記憶媒体をコンピュータにインストールすれば、請求項９又は１０に記載のプログラムと同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の情報入出力システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図２】情報入出力システムに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】コンピュータに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】第１の情報入力装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】光学ユニットの構造を概略的に示す構成図である。
【図６】コントローラのブロック構成図である。
【図７】第１の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図８】ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図９】第２の情報入力装置に用いられる指示手段を示す斜視図である。
【図１０】第２の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１１】ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図１２】第３の情報入力装置に用いられる光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１３】第３の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１４】光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１５】第４の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１６】光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１７】第５の情報入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図１８】その検出動作を説明するための概略正面図である。
【図１９】第６の情報入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図２０】光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図２１】情報入力処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２２】描画方向変化値の算出方法を説明するためのベクトル図である。
【図２３】ベクトルテーブルを示す説明図である。
【図２４】描画方向変化値の算出方法を例示的に示す説明図である。
【図２５】「尾引き判定値」を示す説明図である。
【図２６】算出された描画方向変化値が「尾引き判定値」よりも大きい場合を示す説明図である。
【図２７】ベクトル描画の一例を示す説明図である。
【図２８】算出された第２ベクトルの描画速度が「平均描画速度」よりもはるかに速い場合を示す説明図である。
【図２９】算出された描画速度が「基準描画速度」よりもはるかに速い場合を示す説明図である。
【図３０】「前回の描画速度」がステップＳ２１において算出された描画速度よりもはるかに速い場合を示す説明図である。
【図３１】指等による描画動作を示す説明図である。
【図３２】特徴的な文字の構成例及びその筆記に伴う描画例を誇張して示す説明図である。
【符号の説明】
１        情報入出力システム
２        表示装置
３        情報入力装置
３ａ      情報入力領域
５      制御装置
２６，４９      記憶媒体
３１      光源
６１，Ｐ      所定物体
７１      光源
８２      撮像手段
９１      発光手段
９３      受光手段
【図１】
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【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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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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