【手続補正書】
【提出日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力面の面方向に沿って光を投光する投光部と、前記投光部から投光された光を検出する受光部とを備え、前記入力面上から入力して該入力面を指し示す指示入力手段によって前記入力面上の光が遮られる遮光部分の位置を前記受光部から出力されるデータを基に検出して、該遮光部分の位置の座標を求める遮光型座標入力装置において、
前記遮光部分の遮光の状態の時間変化に基づいて、前記入力面に対する前記指示入力手段の入力状態を判定する判定手段を備えた事を特徴とする遮光型座標入力装置。
【請求項２】
前記投光部からの光を反射する反射部を備えると共に、前記受光部は、前記反射部からの反射光を画素単位で受光して該反射光の光強度分布を検出する構成であり、
前記判定手段は、
前記入力面上に前記遮光部分が存在するときの光強度分布と前記遮光部分が存在しないときの光強度分布との差分を画素方向に加算合計した第一の遮光量が成す時間変化、または前記差分が所定のレベルを超える画素範囲としての第一の幅の時間変化に基づいて、前記指示入力手段の入力状態がペンアップ状態であるか、あるいはペンダウン状態であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の遮光型座標入力装置。
【請求項３】
前記投光部からの光を反射する反射部を備えると共に、前記受光部は、前記反射部からの反射光を画素単位で受光して該反射光の光強度分布を検出する構成であり、
前記判定手段は、
前記入力面上に前記遮光部分が存在するときの光強度分布を前記遮光部分が存在しないときの光強度分布で規格化した分布波形の遮光によって変化した部分を画素方向に加算合計した第二の遮光量が成す時間変化、または前記分布波形の遮光による変化が所定のレベルを超える画素範囲としての第二の幅の時間変化に基づいて、前記指示入力手段の入力状態がペンアップ状態であるか、あるいはペンダウン状態であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の遮光型座標入力装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第一の遮光量が成す時間変化の大きさが所定の閾値以下で、かつ前記時間変化が極大値となる時点と、該時点以後最初の極小値となる時点との間で決まる期間内にあるときのみ前記ペンダウン状態と判定し、前記ペンダウン状態と判定されないときには前記ペンアップ状態と判定することを特徴とする請求項２に記載の遮光型座標入力装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記第一の遮光量が所定の閾値より大きい場合のみ、前記指示入力手段の入力状態が前記ペンアップ状態にあるか、あるいは前記ペンダウン状態であるかを判定することを特徴とする請求項２に記載の遮光型座標入力装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記第二の遮光量が成す時間変化の大きさが所定の閾値以下で、かつ前記時間変化が極大値となる時点と、該時点以後最初の極小値となる時点との間で決まる期間内にあるときのみ前記ペンダウン状態と判定し、前記ペンダウン状態と判定されないときには前記ペンアップ状態と判定することを特徴とする請求項３に記載の遮光型座標入力装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記第二の遮光量が所定の閾値より大きい場合のみ、前記指示入力手段の入力状態が前記ペンアップ状態にあるか、あるいは前記ペンダウン状態であるかを判定することを特徴とする請求項３に記載の遮光型座標入力装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記第一の幅が成す時間変化の大きさが所定の閾値以下で、かつ前記時間変化が極大値となる時点と、該時点以後最初の極小値となる時点との間で決まる期間内にあるときのみ前記ペンダウン状態と判定し、前記ペンダウン状態と判定されないときには前記ペンアップ状態と判定することを特徴とする請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記第二の幅が成す時間変化の大きさが所定の閾値以下で、かつ前記時間変化が極大値となる時点と、該時点以後最初の極小値となる時点との間で決まる期間内にあるときのみ前記ペンダウン状態と判定し、前記ペンダウン状態と判定されないときには前記ペンアップ状態と判定することを特徴とする請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記ペンダウン状態と判定した期間が所定の期間より長い場合に、該所定の期間に至った段階で前記ペンアップ状態と判定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の遮光型座標入力装置。
【請求項１１】
入力面の面方向に沿って光を投光する投光部と、前記投光部から投光された光を検出する受光部とを備え、前記入力面上から入力して該入力面を指し示す指示入力手段によって前記入力面上の光が遮られる遮光部分の位置を前記受光部から出力されるデータを基に検出して、該遮光部分の位置の座標を求める遮光型座標入力装置の座標入力方法であって、
前記遮光部分の遮光の状態の時間変化に基づいて、前記入力面に対する前記指示入力手段の入力状態を判定する事を特徴とする遮光型座標入力装置の座標入力方法。
【請求項１２】
入力面の面方向に沿って光を投光する投光部と、前記投光部から投光された光を検出する受光部とを備え、前記入力面上から入力して該入力面を指し示す指示入力手段によって前記入力面上の光が遮られる遮光部分の位置を前記受光部から出力されるデータを基に検出して、該遮光部分の位置の座標を求める遮光型座標入力装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、
前記遮光部分の遮光の状態の時間変化に基づいて、前記入力面に対する前記指示入力手段の入力状態を判定するステップを備えた事を特徴とする制御プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記目的を達成するために、本発明の遮光型座標入力装置では、入力面の面方向に沿って光を投光する投光部と、前記投光部から投光された光を検出する受光部とを備え、前記入力面上から入力して該入力面を指し示す指示入力手段によって前記入力面上の光が遮られる遮光部分の位置を前記検出部から出力されるデータを基に検出して、該遮光部分の位置の座標を求める遮光型座標入力装置において、前記遮光部分の遮光の状態の時間変化に基づいて、前記入力面に対する前記指示入力手段の入力状態を判定する判定手段を備えた事を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の遮光型座標入力装置の座標入力方法では、入力面の面方向に沿って光を投光する投光部と、前記投光部から投光された光を検出する受光部とを備え、前記入力面上から入力して該入力面を指し示す指示入力手段によって前記入力面上の光が遮られる遮光部分の位置を前記受光部から出力されるデータを基に検出して、該遮光部分の位置の座標を求める遮光型座標入力装置の座標入力方法であって、前記遮光部分の遮光の状態の時間変化に基づいて、前記入力面に対する前記指示入力手段の入力状態を判定する事を特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の制御プログラムでは、入力面の面方向に沿って光を投光する投光部と、前記投光部から投光された光を検出する受光部とを備え、前記入力面上から入力して該入力面を指し示す指示入力手段によって前記入力面上の光が遮られる遮光部分の位置を前記検出部から出力されるデータを基に検出して、該遮光部分の位置の座標を求める遮光型座標入力装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、前記遮光部分の遮光の状態の時間変化に基づいて、前記入力面に対する前記指示入力手段の入力状態を判定するステップを備えた事を特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
所定の形状をしたペンが座標入力面１０４に向かって近づいてゆく場合の光強度分布における遮光波形の谷の深さＤｐｔｈと遮光波形の幅Ｗｄ（画素範囲としての第一の幅）の変化については、図２９及び図７（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて前述した通りである。すなわち、ペン１０５の先端が再帰反射領域１００の下端以下（図２９のＰ２の位置より下）になると、ペン１０５の略中心部分についてはほぼ１００％遮光がなされ、谷の深さＤｐｔｈはこれ以上変化せず、遮光の幅Ｗｄのみが変化するということである（図７（ｃ）参照）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
本実施の形態においては、図８の斜線部分、すなわち光強度分布波形において遮光によって谷となっている遮光部分２００の面積（画素方向に加算合計した第一の遮光量）の変化、または該遮光部分２００の幅の変化を基に、ペン１０５の状態の判別、詳しくはペンアップ、ペンダウンの判定を行う。このことは、図９の斜線部分、すなわち再帰反射領域１００と指示具１０５の影の形との重複部分３００の面積（画素方向に加算合計した第二の遮光量）の変化を基に、ペン１０５の状態の判別、詳しくはペンアップ、ペンダウンの判定を行うことに近似的に一致している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
遮光幅Ｗｄ  は、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）のように相対光強度分布波形において、所定の閾値ｔｈｓｈＷにおける遮光部分のグラフ上の幅（第二の幅）と定義する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ここで、座標入力面１０４の仮想高さをｈ_  ｆとする。本実施の形態においては、ｈの範囲は  （ｈ  ≧ｈ_  ｆ）ではなく、（ｈ≧ｈ０、  ただしｈ０＜ｈ_  ｆ）である。すなわち  ｈの最小値は  ｈ＝ｈ_  ｆではなく、この位置からさらに、ペン先が変形してペンが座標入力面１０４に押し付けられた状態を仮想的にペン先が沈み込んだ状態にあるとみなし、これを、ｈ＝ｈ０（ｈ０＜ｈ_  ｆ）とする。従って、上記式１０１におけるＸの基点となるペン先とは、ペン先の変形が無い状態でのペン先の仮想的な位置を前提としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
上記の式１０５と式１０６より、
ｄ・Ｗｄ（ｈ）／ｄｈ＝ｄ［Ｆ（θ、ｈ３−ｈ）］／ｄｈ＜０    …（式１０７）となる。すなわち、式１０５のようにペン１０５が構成されていれば、式１０７に示すように、ｈに対して遮光幅Ｗｄが単調減少になるように構成されていることになる（図１２参照）。これを式１０３と式１０４に対応させると、
ｄ・Ｗｄ（ｈ）／ｄｈ＜０（ただし、ｈ０≦ｈ≦ｈ３、ｈ３はｔｈｓｈＷに相当す
るレベル）  …（式１０８）
と表すことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
第一のアルゴリズムにおいては、遮光量Ｓ_elc  に対しては第一の閾値ｔｈｓｈ１を、遮光量の時間変化ｄＳ_elc／ｄｔ  に対しては第二の閾値ｔｈｓｈ２_１及び第３の閾値ｔｈｓｈ２_２を準備し、さらに以下のようにｌｏｇｉｃ１、ｌｏｇｉｃＡ、及びｌｏｇｉｃＢ_１を定義し、遮光量の時間変化が閾値以下であるか否かを基にペンアップ／ペンダウンの判定を行う。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
投光部１３０は、赤外光を発するＬＥＤ１３１と、投光レンズ１３２を配している。なお、投光部１３０は、波長の異なった複数のＬＥＤで構成することが望ましい。ＬＥＤ１３１で発光した光は、図１９（ａ）に示すように、投光レンズ１３２によって、ＬＥＤ１３１の設置位置を中心として略９０°範囲の扇状で且つ座標入力面１０４に並行して投光される。一方、座標入力面１０４に対して水平方向から前記ＬＥＤ１３１で発光した光を見ると、図１９（ｂ）に示すように、上下方向に制限された光束として観察され、主に再帰反射部材１０３に対して光が投光されるようになっている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
ＣＣＤ１４１用のクロックは、クロック発生回路１８７からセンサユニット１０１Ｌ，１０１Ｒに送られると共に、ＣＣＤ１４１との同期をとって各種制御を行うために演算制御回路１８３にも入力されている。投光用ＬＥＤ１３１の駆動信号は、演算制御回路１８３からＬＥＤ駆動回路１８４Ｌ，１８４Ｒを経て、各センサユニット１０１Ｌ，１０１Ｒの投光用ＬＥＤ１３１に供給されている。