(57)【要約】【課題】既存の種々のサイズの表示装置に容易に取り付けることができ，表示画面のサイズ毎に専用のものを作製する必要がない光学式位置検出装置を提供する。【解決手段】スライド部３ａ，３ｃを最も後面の位置に設定した状態で、光学式位置検出装置１の側面枠を表示装置２０の画面枠２２の４辺の外側縁に合わせる（ａ）。そして、後面側のスライド部３ａ，３ｃを、前面側に向けて表示装置２０の後面に接するまで移動させて、光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付け固定する（ｂ）。【選択図】図５
2007024910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指示物で指示された所定領域内の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置において、光再帰性反射体と、前記所定領域と実質的に平行である面内で光を照射された部分の前記光再帰性反射体による反射光を受光する受光部を有する少なくとも２つの光送受器と、前記所定領域を有する直方体状の装置に、前記所定領域の外側に配置されるように前記光再帰性反射体及び光送受器を、取り付ける取付け部材とを備えており、前記取付け部材は、前記装置の外側縁部を合わせる第１部材と前記装置の後面に合わせて移動する第２部材とを含むことを特徴とする光学式位置検出装置。
【請求項２】
前記第１部材は、前記第２部材の移動を案内するガイド機能を有することを特徴とする請求項１に記載の光学式位置検出装置。
【請求項３】
前記取付け部材の前記装置への取付け面に弾性体を設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学式位置検出装置。
【請求項４】
指示物で指示された所定領域内の位置を光学的に検出することとし、前記所定領域を有する直方体状の装置に取付けられる光学式位置検出装置であって、前記装置の所定領域の外側縁に設けられる光再帰性反射体と、前記所定領域と実質的に平行である面内で光を照射された部分の前記光再帰性反射体による反射光を受光する受光部を有する少なくとも２つの光送受器と、前記所定領域の外側に配置されるように前記光送受器を前記装置に取り付ける取付け部材とを備えており、前記取付け部材は、前記装置の外側縁部を合わせる第１部材と前記装置の後面に合わせて移動する第２部材とを含むことを特徴とする光学式位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータの表示画面等の所定領域における指示物での指示位置を光学的に検出する光学式位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主としてパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムの普及に伴って、コンピュータシステムにより情報が表示される表示装置の表示画面上を人の指または特定の器具等の指示物により指示することにより、新たな情報を入力したり、コンピュータシステムに対して種々の指示を与えたりする装置が利用されている。パーソナルコンピュータ等の表示装置の表示画面に表示された情報に対してタッチ方式にて入力操作を行う場合には、その表示画面上での接触位置（指示位置）を高精度に検出する必要がある。
【０００３】
このような座標面となる表示画面上の指示位置を検出する装置の一例として、光学的な位置検出装置が特許文献１に開示されている。この装置は、表示画面を指示する指示部材と、表示画面上での走査光を発する少なくとも２つの光走査器と、走査光を反射する反射部材と、走査光が指示部材に当たった時点を検出する手段とを備え、光走査器による光走査の開始時点または終了時点と走査光が指示部材に当たった時点との関係に基づいて、表示画面における指示部材の位置を検出する。
【０００４】
また、他の光学的な位置検出装置が、特許文献２に開示されている。この装置は、レーザ光線のような絞った光を表示画面の外側から角度走査し、反射手段を有する専用ペンからの反射光の２つのタイミングから専用ペンが存在する角度を夫々求め、求めた角度を三角測量の原理にあてはめて位置座標を計算にて検出する。
【０００５】
更に、他の光学的な位置検出装置が、特許文献３等に提案されている。この装置は、表示画面の両側枠に光再帰性反射体を配置し、角度走査したレーザ光線のこの光再帰性反射体からの戻り光を検知し、指またはペンによって光線が遮断されるタイミングから指またはペンの存在角度を求め、求めた角度から三角測量の原理にて位置座標を検出する。
【特許文献１】特公昭６２−３２４９１号公報
【特許文献２】特開昭５７−２１１６３７号公報
【特許文献３】特開昭６２−５４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような従来の光学式位置検出装置は、何れも、既存の表示装置の前部筐体を作り直して組み込んでいるために取り付ける構造を有しておらず、取扱いが不便であるという問題がある。また、従来の光学式位置検出装置は、所定サイズの表示画面にのみ適応した構成をなしており、表示画面のサイズが異なる毎に、そのサイズに合った専用の光学式位置検出装置を作製する必要があり、面倒であるという問題もある。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、既存の表示装置に容易に取り付けることができる光学式位置検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の他の目的は、種々のサイズの表示画面に適応でき、表示画面のサイズ毎に専用のものを作製する必要がなく、生産性に優れた光学式位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の光学式位置検出装置は、指示物で指示された所定領域内の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置において、光再帰性反射体と、前記所定領域と実質的に平行である面内で光を照射された部分の前記光再帰性反射体による反射光を受光する受光部を有する少なくとも２つの光送受器と、前記所定領域を有する直方体状の装置に、前記所定領域の外側に配置されるように前記光再帰性反射体及び光送受器を、取り付ける取付け部材とを備えており、前記取付け部材は、前記装置の外側縁部を合わせる第１部材と前記装置の後面に合わせて移動する第２部材とを含むことを特徴とする。
【００１０】
第１発明の光学式位置検出装置では、取付け部材によって表示装置などの装置に外付けされ得るので、既存の装置に容易に取り付けることができる。また、表示装置の画面サイズに合わせた外付けが可能であり、種々のサイズの表示画面に適応可能である。
【００１１】
第２発明の光学式位置検出装置は、第１発明において、前記第１部材は、前記第２部材の移動を案内するガイド機能を有することを特徴とする。
【００１２】
第２発明の光学式位置検出装置では、第２部材（スライド部）を第１部材（ガイド部）に沿って移動調整することにより、任意のサイズの表示画面に容易に対応できる。
【００１３】
第３発明の光学式位置検出装置は、第１または第２発明において、前記取付け部材の前記装置への取付け面に弾性体を設けていることを特徴とする。
【００１４】
第３発明の光学式位置検出装置では、外付け部材が装置への取付け面に弾性体を有しており、表示画面がテーパ状をなしていても、表示画面との密着性が高く、表示画面を確実に固定できる。
【００１５】
第４発明の光学式位置検出装置は、指示物で指示された所定領域内の位置を光学的に検出することとし、前記所定領域を有する直方体状の装置に取付けられる光学式位置検出装置であって、前記装置の所定領域の外側縁に設けられる光再帰性反射体と、前記所定領域と実質的に平行である面内で光を照射された部分の前記光再帰性反射体による反射光を受光する受光部を有する少なくとも２つの光送受器と、前記所定領域の外側に配置されるように前記光送受器を前記装置に取り付ける取付け部材とを備えており、前記取付け部材は、前記装置の外側縁部を合わせる第１部材と前記装置の後面に合わせて移動する第２部材とを含むことを特徴とする。
【００１６】
第４発明の光学式位置検出装置では、光再帰性反射体が、表示画面周囲の段差部に取付けられており、光再帰性反射体に対する位置変更機構が不要となって、構成が小型化する。また、走査光が表示画面から離れることがなく、操作性が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光学式位置検出装置では、既存の表示装置に容易に外付けすることができる。また、そのサイズを任意に設定することができるので、画面サイズが異なる種々の表示装置に対応できる。更に、画面サイズ毎に作製する必要がなくなり、生産性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
（第１実施の形態）
図１（ａ），（ｂ）は第１実施の形態による光学式位置検出装置の正面図，側面図である。この光学式位置検出装置１は、全体として蓋及び底がない中空直方体の筐体状をなしており、４個の側面枠１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有する。
【００１９】
図１（ａ）で上側の側面枠１ａは、他の３個の側面枠１ｂ，１ｃ，１ｄに比べて幅が大きくなっており、後述する内部構成を有する光学ユニット１０ａ，１０ｂを両端部に内蔵している。
【００２０】
また、この側面枠１ａとこれに対向する側面枠１ｃ（図１（ａ）では下側）とは、互いに対向する側面枠１ｂ，１ｄ（図１（ａ）では左側，右側）に比べて高くなっており、その高い部分は高さ方向に延設されたレール（図示せず）を有するガイド部２ａ，２ｃとなっている。このガイド部２ａ，２ｃには、スライド部３ａ，３ｃが設けられており、スライド部３ａ，３ｃがガイド部２ａ，２ｃのレールに沿って高さ方向に移動できるようになっている。
【００２１】
更に、これらの３個の側面枠１ｂ，１ｃ，１ｄには、光再帰性反射体４が設けられている。
【００２２】
図２は、光学ユニット１０ａ，１０ｂの構成及び光路を示す図である。両光学ユニット１０ａ，１０ｂは同じ内部構成をなしている。光学ユニット１０ａ（１０ｂ）は、赤外線レーザ光を出射するレーザダイオード（ＬＤ）からなる発光素子１１と、発光素子１１からのレーザ光を平行光にするためのコリメーションレンズ１２と、光再帰性反射体４からの反射光を受光するフォトダイオード（ＰＤ）からなる受光素子１３と、受光素子１３への入射光を制限するためのアパーチャ１４ａを有する遮光部材１４と、発光素子１１からのレーザ光を角度走査するための例えば４角柱状のポリゴンミラー１５と、アパーチャ１６ａによりコリメーションレンズ１２からポリゴンミラー１５への投射光を制限すると共に、ポリゴンミラー１５を介した光再帰性反射体４からの反射光を受光素子１３側へ反射するアパーチャミラー１６と、アパーチャミラー１６での反射光を集束させるための集光レンズ１７と、ポリゴンミラー１５を回転させるモータ１８と、これらを取付け固定するための光学ユニット本体１９とを備える。
【００２３】
発光素子１１から出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ１２にて平行光にされ、アパーチャミラー１６のアパーチャ１６ａを通過した後、ポリゴンミラー１５の回転によって光学式位置検出装置１の各側面枠１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに実質的に直交する面内を角度走査されて側面枠１ｂ，１ｃ，１ｄの光再帰性反射体４に投射される。そして、光再帰性反射体４からの反射光が、ポリゴンミラー１５及びアパーチャミラー１６にて反射された後、集光レンズ１７で集束されて遮光部材１４のアパーチャ１４ａを通って、受光素子１３に入射される。但し、走査光の経路に物体が存在する場合には走査光が遮断されるため、反射光が受光素子１３に入射されることはない。
【００２４】
図３は、表示装置の正面図であり、図３に示すように、偏平直方体状の表示装置２０は表示画面２１とこれが取り付けられた画面枠２２とを有する。このような表示装置２０に、上述した構成の光学式位置検出装置１が外付けされる。図４は第１実施の形態による光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付けした状態を示す正面図、図５（ａ），（ｂ）はその光学式位置検出装置１の表示装置２０への外付け手順を示す側面図である。
【００２５】
スライド部３ａ，３ｃを最も後面の位置に設定した状態で、光学式位置検出装置１の側面枠１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを表示装置２０の画面枠２２の４辺の外側縁に合わせる（図５（ａ））。そして、後面側のスライド部３ａ，３ｃを、前面側に向けて表示装置２０の後面に接するまで移動させて、光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付け固定する（図５（ｂ））。
【００２６】
以上のように、第１実施の形態では、光学式位置検出装置１を任意の位置で固定することができ、厚さが異なる種々の表示装置２０に対応できる。
【００２７】
（第２実施の形態）
図６（ａ），（ｂ）は第２実施の形態による光学式位置検出装置１の表示装置２０への外付け手順を示す正面図、図７（ａ），（ｂ）はその外付け手順を示す側面図である。この光学式位置検出装置１は、全体として蓋及び底がない中空直方体の筐体状をなしている。
【００２８】
上側の側面枠１ａは、左右方向に延設されたレール（図示せず）を有するガイド部５ａとこのレールに沿って左右方向に移動可能なスライド部６ａとを有している。ガイド部５ａ及びスライド部６ａは、図２に示すような構成を有する光学ユニット１０ａ，１０ｂを、夫々端部に備えている。
【００２９】
側面枠１ａに対向する下側の側面枠１ｃは、左右方向に延設されたレール（図示せず）を有するガイド部５ｃとこのレールに沿って左右方向に移動可能なスライド部６ｃとを有している。また、互いに対向する左側，右側の側面枠１ｂ，１ｄは夫々、上下方向に延設されたレール（図示せず）を有するガイド部５ｂ，５ｄとこのレールに沿って上下方向に移動可能なスライド部６ｂ，６ｄとを有している。
【００３０】
これらの下側，左側，右側の側面枠１ｃ，１ｂ，１ｄには、光再帰性反射体４が設けられている。これらの側面枠１ｃ，１ｂ，１ｄにおけるガイド部５ｃとスライド部６ｃ，ガイド部５ｂとスライド部６ｂ，ガイド部５ｄとスライド部６ｄとの各境界部分には、光再帰性反射体４が設けられたテーパ形状をなす重なり部７ｃ，７ｂ，７ｄが形成されており、光再帰性反射体４の段差が生じないようにしている。このような重なり部７ｃ，７ｂ，７ｄを形成しておくことにより、光再帰性反射体４の段差に伴う不感帯の発生を確実に防止できる。
【００３１】
更に、上側，下側の側面枠１ａ，１ｃには、第１実施の形態と同様のガイド部２ａ，２ｃ及びスライド部３ａ，３ｃが設けられている。
【００３２】
各スライド部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを各ガイド部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとの重なり部分が最も小さくなる状態に設定すると共に、スライド部３ａ，３ｃを最も後面の位置に設定した状態で、光学式位置検出装置１の左上端を表示装置２０の画面枠２２の左上端に合わせて、光学式位置検出装置１の上側及び左側の側面枠１ａ，１ｂを表示装置２０の画面枠２２の上側及び左側の外側縁に夫々合わせる（図６（ａ），図７（ａ））。そして、スライド部６ａ，６ｃを、左側に向けて右側の側面枠１ｄが表示装置２０の画面枠２２の右側の外側縁に接するまで移動させ、スライド部６ｂ，６ｄを、上側に向けて下側の側面枠１ｃが表示装置２０の画面枠２２の下側の外側縁に接するまで移動させた後、後面側のスライド部３ａ，３ｃを、前面側に向けて表示装置２０の後面に接するまで移動させて、光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付け固定する（図６（ｂ），図７（ｂ））。
【００３３】
以上のように、第２実施の形態では、光学式位置検出装置１を任意の位置で固定することができ、サイズ、即ち縦，横及び厚さが異なる種々の表示装置２０に対応でき、種々のサイズの表示装置２０に光学式位置検出装置１を取り付けることができる。
【００３４】
（第３実施の形態）
図８（ａ），（ｂ）は第３実施の形態による光学式位置検出装置１の表示装置２０への外付け手順を示す側面図である。図８（ａ），（ｂ）において、図５と同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
【００３５】
この光学式位置検出装置１では、上側の側面枠１ａ及びスライド部３ａの表示装置２０への取付け面に弾性体７が設けられている。よって、表示装置２０の画面枠２２の上側の外側縁にテーパ部２３が設けられている場合にあっても、光学式位置検出装置１と表示装置２０との密着性が高く、表示装置２０に光学式位置検出装置１を確実に外付け固定することができる。
【００３６】
なお、上記例では上側の側面枠１ａにのみ弾性体７を設ける場合について説明したが、他の側面枠１ｂ，１ｃ，１ｄに同様な弾性体７を設けるようにしても良いことは勿論である。
【００３７】
（第４実施の形態）
図９は第４実施の形態による光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付けした状態を示す正面図である。図９において、図４と同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。図９に示すように、表示装置２０の前面部において、表示画面２１と光学式位置検出装置１との間、つまり画面枠２２上に、複数の仮想ボタン領域８を設定している。      
【００３８】
本発明では、光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付けすることによって、表示画面２１以外の領域、つまり画面枠２２の領域にあっても指示位置を検出することができる。この結果、表示画面２１以外の領域も有効に利用することができ、位置検出範囲の拡大化を図れる。
【００３９】
（第５実施の形態）
図１０（ａ），（ｂ）は第５実施の形態による光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付けした状態を示す正面図，側面図である。図１０（ａ），（ｂ）において、図６，図７と同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
【００４０】
この第５実施の形態では、表示装置２０の表示画面２１の左側，下側，右側の段差部に光再帰性反射体４を直接取り付けている。また、光学ユニット１０ａ，１０ｂを内蔵しており、ガイト部５ａとスライド部６ａとを有する第２実施の形態と同様の上側の側面枠１ａのみが、表示装置２０の上側の外側縁に外付けされている。
【００４１】
この第５実施の形態では、光再帰性反射体４を設ける左側，下側，右側のガイド部及びスライド部が不要であり、構成を小型化できる。また、走査光が表示画面２１に近づくので、操作性の向上を図れる。
【００４２】
次に、以上のような構成をなす本発明の光学式位置検出装置１を表示装置２０に外付けして行う位置検出の動作について説明する。図１１は、光学ユニット１０ａ，１０ｂに接続される回路構成を含めた位置検出の処理状態を示す図である。
【００４３】
各光学ユニット１０ａ，１０ｂには、各発光素子１１を駆動する発光素子駆動回路３２ａ，３２ｂと、各受光素子１３の受光量を電気信号に変換する受光信号検出回路３３ａ，３３ｂと、各ポリゴンミラー１５の動作を制御するポリゴン制御回路３４とが接続されている。また、参照符号３５は指，ペン等の指示物Ｓの位置，大きさを算出すると共に、装置全体の動作を制御するＭＰＵであり、３６はＭＰＵ３５での算出結果等を表示する表示器である。
【００４４】
ＭＰＵ３５は、発光素子駆動回路３２ａ，３２ｂに駆動制御信号を送り、その駆動制御信号に応じて発光素子駆動回路３２ａ，３２ｂが駆動されて、各発光素子１１の発光動作が制御される。受光信号検出回路３３ａ，３３ｂは、各受光素子１３での反射光の受光信号をＭＰＵ３５へ送る。ＭＰＵ３５は、各受光素子１３からの受光信号に基づいて、指示物Ｓの位置，大きさを算出し、その算出結果を表示器３６に表示する。
【００４５】
図１１に示されているように、例えば光学ユニット１０ｂに関して説明すると、光学ユニット１０ｂからの投射光は、自身の受光素子１３に直接入射する位置から図１１上で反時計方向回りに走査され、光再帰性反射体４の先端部分で反射される位置（Ｐｓ）に至って走査開始位置になる。そして、指示物Ｓの一端に至る位置（Ｐ１）までは光再帰性反射体４により反射されるが、指示物Ｓの他端に至る位置（Ｐ２）までの間は指示物Ｓによって遮断され、その後の走査終了位置（Ｐｅ）に至るまでは光再帰性反射体４により反射される。
【００４６】
次に、指示物Ｓの位置，大きさの具体的な算出動作について説明する。図１２は、その算出原理を示す模式図である。但し、図１２では光学ユニット１０ａ，１０ｂ、光再帰性反射体４、表示画面２１以外の構成部材は図示を省略している。また、指示物Ｓとして指を用いた場合を示している。
【００４７】
ＭＰＵ３５はポリゴン制御回路３４を制御することにより、光学ユニット１０ａ，１０ｂ内の各ポリゴンミラー１５を回転させて、各発光素子１１からのレーザ光を角度走査する。この結果、光再帰性反射体４からの反射光が各受光素子１３に入射する。このようにして各受光素子１３に入射した光の受光量は受光信号検出回路３３ａ，３３ｂの出力である受光信号として得られる。
【００４８】
なお、図１２において、θ00，φ00は両光学ユニット１０ａ，１０ｂを結ぶ基準線から各受光素子までの角度を、θ０，φ０は両光学ユニット１０ａ，１０ｂを結ぶ基準線から光再帰性反射体４の端部までの角度を、θ１，φ１は基準線から指示物Ｓの基準線側端部までの角度を、θ２，φ２は基準線から指示物Ｓの基準線と逆側端部までの角度を夫々示している。
【００４９】
表示画面２１上の走査光の光路に指示物Ｓが存在する場合には、光学ユニット１０ａ，１０ｂから投射された光の指示物Ｓからの反射光は各受光素子１３に入射されない。従って、図１２に示されているような状態では，走査角度が０°からθ０までの間では光学ユニット１０ａ内の受光素子１３には反射光は入射されず、走査角度がθ０からθ１までの間ではその受光素子１３に反射光が入射され、走査角度がθ１からθ２までの間ではその受光素子１３に反射光が入射されない。同様に、走査角度が０°からφ０までの間では光学ユニット１０ｂ内の受光素子１３には反射光は入射されず、走査角度がφ０からφ１までの間ではその受光素子１３に反射光が入射され、走査角度がφ１からφ２までの間ではその受光素子１３に反射光が入射されない。
【００５０】
次に、このようにして求めた遮断範囲から、指示物Ｓ（本例では指）の中心位置（指示位置）の座標を求める処理について説明する。まず、三角測量に基づく角度から直交座標への変換を説明する。図１３に示すように、光学ユニット１０ａの位置を原点Ｏ、表示画面２１の上辺，左辺をＸ軸，Ｙ軸に設定し、基準線の長さ（光学ユニット１０ａ，１０ｂ間の距離）をＬとする。また、光学ユニット１０ｂの位置をＢとする。表示画面２１上の指示物Ｓが指示した中心点Ｐ（Ｐｘ，Ｐｙ）が、光学ユニット１０ａ，１０ｂからＸ軸に対してθ，φの角度でそれぞれ位置している場合、点ＰのＸ座標Ｐｘ，Ｙ座標Ｐｙの値は、三角測量の原理により、それぞれ以下の（１），（２）式のように求めることができる。
Ｐｘ（θ，φ）＝（ｔａｎφ）÷（ｔａｎθ＋ｔａｎφ）×Ｌ            …（１）
Ｐｙ（θ，φ）＝（ｔａｎθ・ｔａｎφ）÷（ｔａｎθ＋ｔａｎφ）×Ｌ  …（２）
【００５１】
ところで、指示物Ｓ（指）には大きさがあるので、検出した受光信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングでの検出角度を採用した場合、図１４に示すように、指示物Ｓ（指）のエッジ部の４点（図１４のＰ１〜Ｐ４）を検出することになる。これらの４点は何れも指示した中心点（図１４のＰｃ）とは異なっている。そこで、以下のようにして、中心点Ｐｃの座標（Ｐｃｘ，Ｐｃｙ）を求める。Ｐｃｘ，Ｐｃｙは、それぞれ以下の（３），（４）式のように表せる。
Ｐｃｘ（θ，φ）＝Ｐｃｘ（θ１＋ｄθ／２，φ１＋ｄφ／２）  …（３）
Ｐｃｙ（θ，φ）＝Ｐｃｙ（θ１＋ｄθ／２，φ１＋ｄφ／２）  …（４）
そこで、（３），（４）式で表されるθ１＋ｄθ／２，φ１＋ｄφ／２を上記（１），（２）式のθ，φとして代入することにより、指示された中心点Ｐｃの座標を求めることができる。
【００５２】
なお、上述した例では、最初に角度の平均値を求め、その角度の平均値を三角測量の変換式（１），（２）に代入して、指示位置である中心点Ｐｃの座標を求めるようにしたが、最初に三角測量の変換式（１），（２）に従って走査角度から４点Ｐ１〜Ｐ４の直交座標を求め、求めた４点の座標値の平均を算出して、中心点Ｐｃの座標を求めるようにすることも可能である。また、視差、及び、指示位置の見易さを考慮して、指示位置である中心点Ｐｃの座標を決定することも可能である。
【００５３】
ところで、各ポリゴンミラー１５の走査角速度が一定である場合には、時間を計時することにより走査角度の情報を得ることができる。図１５は、受光信号検出回路３３ａからの受光信号と、光学ユニット１０ａ内のポリゴンミラー１５の走査角度θ及び走査時間Ｔとの関係を示すタイミングチャートである。ポリゴンミラー１５の走査角速度が一定である場合、その走査角速度をωとすると、走査角度θ及び走査時間Ｔには、下記（５）式に示すような比例関係が成り立つ。
θ＝ω×Ｔ                  …（５）
【００５４】
よって、受光信号の立ち下がり，立ち上がり時の角度θ１，θ２は、それぞれの走査時間ｔ１，ｔ２と下記（６），（７）式の関係が成り立つ。
θ１＝ω×ｔ１              …（６）
θ２＝ω×ｔ２              …（７）
【００５５】
従って、ポリゴンミラー１５の走査角速度が一定である場合には、時間情報を用いて、指示物Ｓ（指）の遮断範囲及び座標位置を計測することが可能である。また、計測した遮断範囲から指示物Ｓ（指）の大きさ（断面の直径）を求めることも可能である。図１６は、この指示物Ｓの断面の直径の計測原理を示す模式図である。図１６において、Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ光学ユニット１０ａ，１０ｂから見た指示物Ｓの断面の直径である。まず、光学ユニット１０ａ，１０ｂの位置Ｏ（０，０），Ｂ（Ｌ，０）から指示物Ｓの中心点Ｐｃ（Ｐｃｘ，Ｐｃｙ）までの距離ＯＰｃ（ｒ１），ＢＰｃ（ｒ２）が、下記（８），（９）式の如く求められる。
ＯＰｃ＝ｒ１＝（Ｐｃｘ2 ＋Ｐｃｙ2 ）1/2           …（８）
ＢＰｃ＝ｒ２＝｛（Ｌ−Ｐｃｘ）2 ＋Ｐｃｙ2 ｝1/2   …（９）
【００５６】
指示物Ｓの断面の半径が中心点までの距離と遮断角度の半分の正弦値との積で近似できるので、各断面の直径Ｄ１，Ｄ２は、下記（１０），（１１）式に従って計測可能である。
Ｄ１＝２・ｒ１・ｓｉｎ（ｄθ／２）
＝２（Ｐｃｘ2 ＋Ｐｃｙ2 ）1/2 ・ｓｉｎ（ｄθ／２）          …（１０）
Ｄ２＝２・ｒ２・ｓｉｎ（ｄφ／２）
＝２｛（Ｌ−Ｐｃｘ）2 ＋Ｐｃｙ2 ｝1/2 ・ｓｉｎ（ｄφ／２）  …（１１）
【００５７】
なお、ｄθ／２，ｄφ／２≒０である場合には、ｓｉｎ（ｄθ／２）≒ｄθ／２≒ｔａｎ（ｄθ／２），ｓｉｎ（ｄφ／２）≒ｄφ／２≒ｔａｎ（ｄφ／２）と近似できるので、（１０），（１１）式においてｓｉｎ（ｄθ／２），ｓｉｎ（ｄφ／２）の代わりに、ｄθ／２またはｔａｎ（ｄθ／２），ｄφ／２またはｔａｎ（ｄφ／２）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施の形態による光学式位置検出装置の正面図，側面図である。
【図２】光学ユニットの構成及び光路を示す図である。
【図３】表示装置の正面図である。
【図４】第１実施の形態による光学式位置検出装置を表示装置に外付けした状態を示す正面図である。
【図５】第１実施の形態による光学式位置検出装置の表示装置への外付け手順を示す側面図である。
【図６】第２実施の形態による光学式位置検出装置の表示装置への外付け手順を示す正面図である。
【図７】第２実施の形態による光学式位置検出装置の表示装置への外付け手順を示す側面図である。
【図８】第３実施の形態による光学式位置検出装置の表示装置への外付け手順を示す側面図である。
【図９】第４実施の形態による光学式位置検出装置を表示装置に外付けした状態を示す正面図である。
【図１０】第５実施の形態による光学式位置検出装置を表示装置に外付けした状態を示す正面図，側面図である。
【図１１】位置検出の処理状態を示す図である。
【図１２】指示物の位置，大きさの算出原理を示す模式図である。
【図１３】座標検出のための三角測量の原理を示す模式図である。
【図１４】指示物及び遮断範囲を示す模式図である。
【図１５】受光信号と走査角度と走査時間との関係を示すタイミングチャートである。
【図１６】指示物の断面の直径の計測原理を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  光学式位置検出装置
２ａ，２ｃ  ガイド部
３ａ，３ｃ  スライド部
４  光再帰性反射体
１０ａ，１０ｂ  光学ユニット
２０  表示装置
【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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