(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形形状の座標読取面上において指示された指やスタイラス等の指示体の指示位置を三角測量の原理を用いて検出する光デジタイザであって、該光デジタイザは、
結像レンズとイメージセンサとからなり、前記指示体の指示位置に対応する光情報を電気信号に変換し、前記座標読取面の周辺２個所に配置される２つの撮像手段であって、該２つの撮像手段を結ぶ基線が前記座標読取面の１辺に平行である２つの撮像手段と、
前記撮像手段からの出力信号を処理することにより前記座標読取面上において指示された前記指示体の指示位置を算出する信号処理手段と、
前記基線に平行であり前記撮像手段が位置する側の１辺とは対向する側の前記座標読取面の１辺のみに限定して配置され、前記座標読取面に沿う第１面に沿って進行する光の光路を、前記第１面から所定の間隔を置いた平行な第２面に沿って進行する光路となるように光を複数回折り曲げて、折り返して前記撮像手段へ入射する光学反射手段と、
を具備することを特徴とする光デジタイザ。
【請求項２】
請求項１に記載の光デジタイザであって、前記座標読取面は、透明板で形成され、前記光学反射手段により折り返された前記撮像手段へ入射する光路は、前記透明板の中に位置することを特徴とする光デジタイザ。
【請求項３】
長方形形状の座標読取面上において指示された指やスタイラス等の指示体の指示位置を三角測量の原理を用いて検出する光デジタイザであって、該光デジタイザは、
結像レンズとイメージセンサとからなり、前記指示体の指示位置に対応する光情報を電気信号に変換し、前記座標読取面の周辺２個所に配置される２つの撮像手段であって、該２つの撮像手段を結ぶ基線が前記座標読取面の１辺に平行である２つの撮像手段と、
前記撮像手段からの出力信号を処理することにより前記座標読取面上において指示された前記指示体の指示位置を算出する信号処理手段と、
前記基線に平行であり前記撮像手段が位置する側の１辺の両端の近傍で、各撮像手段の直前に配置され、前記座標読取面に沿う第１面に沿って進行する光の光路を、前記第１面から所定の間隔を置いた平行な第２面に沿って進行する光路となるように光を複数回折り曲げて、折り返して前記撮像手段へ入射する光学反射手段と、を具備し、
前記座標読取面の裏側で三角測量の原理に基づく無効領域を前記撮像手段の実装領域とすることを特徴とする光デジタイザ。
【請求項４】
請求項３に記載の光デジタイザであって、更に、前記結像レンズと前記イメージセンサの間に配置され、前記イメージセンサの受光面が前記座標読取面に対して平行となるように、前記光学反射手段により折り返された光路を９０度折り曲げて前記イメージセンサへ入射する光路とする第２の光学反射手段を具備することを特徴とする光デジタイザ。
【請求項５】
請求項３に記載の光デジタイザであって、更に、前記結像レンズと前記イメージセンサの間に配置され、前記イメージセンサの受光面が前記座標読取面の１辺に対して平行となるように、前記光学反射手段により折り返された光路を更に前記座標読取面に平行な第３面に折り返して前記イメージセンサへ入射する光路とする第２の光学反射手段を具備することを特徴とする光デジタイザ。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５の何れかに記載の光デジタイザであって、前記撮像手段と前記光学反射手段は、文鎮型の直方体の筐体内に実装されることを特徴とする光デジタイザ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光デジタイザに関し、特に、小型・低消費電力であり、電子手帳等のＰＤＡや携帯電話等の小型の液晶表示装置をタッチパネル化するのに適した光デジタイザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、ＰＤＡ等の携帯型のペン入力コンピュータが普及しつつある。これらの多くは液晶表示装置の上に感圧型抵抗皮膜方式のタッチパネルが積置されており、指やペンでタッチし、或いはドローすることでメニュー画面の操作や図形入力を行なうことができるので、利用者は通常のペンとノートの感覚で使用することができる。しかし、感圧抵抗皮膜方式のタッチパネルでは、液晶表示装置の上に感圧抵抗皮膜を積置するため、その構造上、液晶表示装置の表示が暗くなってしまうことがある。また、感圧抵抗皮膜上をペンにより指示するため、皮膜が破けてしまう等の問題もあった。更に、その構造上、分解能を高くすることも難しかった。そこで、感圧型抵抗皮膜方式のタッチパネルに換えて、光学方式のデジタイザを搭載することが提案されている。
【０００３】
光デジタイザにおける、指示体の位置を検出するための光信号を得る手段として、大きくは、指示体自体に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源を設け、そこからの光を検出する方式と、撮像装置近傍にＬＥＤ等の発光素子を設け、そこからの光を反射する再帰反射部材を指示体の先端に設け、そこからの再帰反射光を検出する方式と、座標読取面の周囲に光源枠を設け、光源枠からの光が遮断された方向を検出する方式の３通りがある。便宜上、本明細書中では、これらの方式をそれぞれ、発光方式、反射方式、遮断方式と呼ぶことにする。なお、遮断方式には、光源枠が直接的に発光するもの以外に、再帰反射枠を設けて撮像装置近傍に設けられた光源からの光を再帰反射することで間接的に発光するものもある。
【０００４】
図１０に、従来提案されている遮断方式の光デジタイザの一例を示す。図１０は、光デジタイザの平面概略図である。図示のように、指示体となる指２２が座標読取面１上に置かれると、座標読取面１の上方に設けられる２つのカメラ等の撮像装置３０により撮像され、撮像装置３０からの信号を画像処理部４で処理して指示体２２の指示位置座標が検出される。撮像装置３０は、結像レンズ３２等の光学系と、イメージセンサ３３とからなる。図示の例では、座標読取面１の周囲３辺に光源枠２３が設けられており、該光源枠２３から発せられた光が指示体２２により遮断される影の位置を撮像装置３０で検出する遮断方式の光デジタイザである。この遮断による影の方向を左右の撮像装置３０で検出することで三角測量の原理により指示体２２の指示位置座標検出するものである。また、座標読取面１の裏面には、ＬＣＤ等の表示装置１０が積置されており、タッチパネルとして機能している。なお、光源枠２３は、直接的に発光するものを示したが、撮像装置３０の近傍にＬＥＤ等の発光源を設け、そこから発せられた光を再帰反射する再帰反射枠である間接的に発光する光源枠とした例も存在する。また、光源枠を設けず、指示体をＬＥＤ内蔵型スタイラス等の専用ペンとすることで、光源からの光を撮像して指示位置座標を検出するものもある。
【０００５】
このような従来例では、三角測量の原理上、２つの撮像装置３０を結ぶ基線上は勿論のこと、基線の近傍では座標検出精度が悪くなる（検出不能となる）ため、座標読取面１は、基線からある程度距離をおいた位置に画定しなければならなかった。そのため、基線から座標読取面までの部分、及び撮像装置等が実装される部分が無効領域４０となっており、この部分が光デジタイザの小型化の妨げとなっていた。
【０００６】
米国特許第５，１６４，５８５号公報に、スタイラスからの光路をｘ軸とｙ軸のそれぞれの反射鏡により１８０度折り返すことで小型化した発光方式の光デジタイザの例が開示されている。この例では、ｘ軸とｙ軸の反射鏡が直交する位置関係にあり、２つの撮像装置を結ぶ基線は座標読取面の対角線の１つと平行になっている。この例は、座標読取面の裏面に集光レンズや画像処理回路が組み込まれているため、その構造上、裏面に表示装置を設けたタッチパネルには応用できるものではなかった。また、撮像装置用の視野窓が周囲枠の２辺にあるので、その部分には光源枠を設けることができないため、ここからの光を撮像することは不可能であり、検出不能領域ができてしまう。従って、遮断方式のタッチパネルに応用することができなかった。
【０００７】
同様に光路をｘ軸とｙ軸のそれぞれの反射鏡等により１８０度折り返すことで小型化した光デジタイザの例としては、特開平１０−１７１５８５号公報がある。この光デジタイザは、発光方式又は遮断方式に適応可能であるが、この例でも座標読取面の裏面にレンズやピンホール、イメージセンサ、更にはハーフミラー等を配置しなければならないため、光デジタイザの裏面に表示装置を設けることができなかった。更に、遮断方式に応用する場合、座標読取面の周囲枠は、再帰反射部材等を用いた間接的に発光する反射枠は使用できず、直接的に発光する光源枠でなければならないため、消費電力が高くなっていた。これは、座標読取面の１辺の長さにほぼ等しい長さを有する凸レンズを必要とするため、間接的に発光させるための光源を配置する場所が確保できないためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＤＡや携帯電話の液晶表示装置等のように、非常に小さい表示装置をタッチパネル化する場合、図１０に示すような従来の光デジタイザでは、無効領域が大きいため小型化には限界があった。特に携帯電話等の２インチクラスの液晶画面に応用しようとした場合、その無効領域が大きいため現実的に実装することが難しかった。
【０００９】
また、上述の米国特許第５，１６４，５８５号公報や特開平１０−１７１５８５号公報に開示の例では、その構造上、座標読取面の裏面に構成部品が必要となるため、背後に表示装置を配置してタッチパネルとすることはできなかった。更に、遮断方式の光デジタイザに応用した場合、座標読取面の周囲枠を直接的に発光する光源枠としなければならず、低消費電力化の妨げとなっていた。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、三角測量の原理に基づく無効領域及びイメージセンサ等の物理的部品実装領域を減らし、更にイメージセンサの配置の自由度が高いために小型化が可能であり、ＰＤＡや携帯電話等に使用されるような小型液晶表示装置にも適応可能な光デジタイザを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した本発明の目的を達成するために、長方形形状の座標読取面上において指示された指やスタイラス等の指示体の指示位置を三角測量の原理を用いて検出する本発明の光デジタイザは、結像レンズとイメージセンサとからなり、前記指示体の指示位置に対応する光情報を電気信号に変換し、前記座標読取面の周辺２個所に配置される２つの撮像手段であって、該２つの撮像手段を結ぶ基線が前記座標読取面の１辺に平行である２つの撮像手段と、前記撮像手段からの出力信号を処理することにより前記座標読取面上において指示された前記指示体の指示位置を算出する信号処理手段と、前記座標読取面に沿って進行する光路を前記座標読取面に対して平行な面に１８０度折り返して前記撮像手段へ入射する光路とする光学反射手段とを具備する。
【００１２】
指示体は、光源を有し、前記撮像手段は、前記座標読取面上において指示された前記指示体の前記光源からの光を受光結像して電気信号に変換する発光方式であっても良い。
【００１３】
撮像手段は、その近傍に光源を有し、前記指示体は、該光源から発せられた光を再帰反射することで間接的に発光する再帰反射部材を有し、前記撮像手段は、前記座標読取面上において指示された前記指示体からの再帰反射光を受光結像して電気信号に変換する反射方式であっても良い。
【００１４】
更に、前記座標読取面の周辺３辺に、直接的又は間接的に発光する光源枠を備え、前記光学反射手段は、前記座標読取面の前記光源枠が設けられていない１辺に配置され、前記撮像手段は、前記座標読取面上において指示された前記指示体の影の像を受光結像して電気信号に変換する遮断方式であっても良い。
【００１５】
撮像手段は、その近傍に光源を有し、前記光源枠は、該光源から発せられた光を再帰反射することで間接的に発光する再帰反射部材からなる。
【００１６】
光学反射手段は、前記座標読取面の、前記基線に平行であり前記撮像手段が位置する側の１辺とは対向する側の１辺の全体に渡って配置される。
【００１７】
座標読取面は、透明板で形成され、前記光学反射手段により１８０度折り返された前記撮像手段へ入射する光路は、前記透明板の内部に位置しても良い。
【００１８】
光学反射手段は、前記座標読取面の、前記基線に平行であり前記撮像手段が位置する側の１辺の両端の近傍にそれぞれ配置されても良い。
【００１９】
更に、前記結像レンズと前記イメージセンサの間に配置され、前記イメージセンサの受光面が前記座標読取面に対して平行となるように、前記光学反射手段により１８０度折り返された光路を９０度折り曲げて前記イメージセンサへ入射する光路とする第２の光学反射手段を具備しても良い。
【００２０】
更に、前記結像レンズと前記イメージセンサの間に配置され、前記イメージセンサの受光面が前記座標読取面の１辺に対して平行となるように、前記光学反射手段により１８０度折り返された光路を更に前記座標読取面に平行な面に１８０度折り返して前記イメージセンサへ入射する光路とする第２の光学反射手段を具備しても良い。
【００２１】
結像レンズは、入光面である第１面が凹面であり出光面である第２面が凸面である単レンズであっても良い。
【００２２】
更に、前記座標読取面の背面に表示装置を備えていても良い。また、アタッチメント形態として、既存の表示装置に着脱自在な機構を更に有していても良い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の第１実施例の発光方式の光デジタイザであり、図１（ａ）はその平面概略図であり、図１（ｂ）はその側面概略図である。図示のように、指示体であるスタイラス２は、その先端にＬＥＤ等の光源２５を有しており、この光源２５からの光を座標読取面１の周辺２個所に配置される２つの撮像装置３で撮像してその出力信号を三角測量の原理を用いて画像処理部４で処理することで、スタイラス２の指示位置座標を検出する。また、座標読取面１に重なるように、その背面にＬＣＤ１０が積置されている。通常、ＬＣＤ１０の表面には保護ガラス６が設けられており、本発明ではこの保護ガラス６の表面を座標読取面１としている。更に、撮像装置３が設けられている１辺と対向する１辺の全体に渡って、光学反射手段としてプリズム５が設けられている。プリズム５は、図１（ｂ）に示すように、保護ガラス６を中心に、スタイラス２の先端のＬＥＤ２５からの光を１８０度折り返すように構成されている。このようにして、座標読取面に沿って進行するスタイラス２の先端のＬＥＤ２５からの光の光路を、プリズム５により１８０度折り返し、撮像装置３へ入射する光路とする。なお、２つの撮像装置３は、撮像装置間を結ぶ基線が座標読取面１の１辺に対して平行となるように配置され、更に１８０度に折り返された光を受光するように配置される。即ち、図１（ｂ）に示すように、撮像装置３へ入射する光路が、保護ガラス６の裏面を通るように配置する。このように構成することで、従来存在した基線近傍の三角測量の原理に基づく無効領域がなくなるので、小型化が可能となる。なお、撮像装置３は、図示のように、絞り３１、結像レンズ３２、イメージセンサ３３からなるものであるが、本発明はこれに限定されず、従来からある種々の撮像装置が使用可能である。また、プリズム５は、これに限定されず、１８０度光路を折り返せるものであれば種々使用可能である。例えば、２つのミラーを用いて１８０度折り返すように構成しても良い。更に、図示の例では保護ガラス６とＬＣＤ１０の間に撮像装置３へ入射する光路が通るようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば１つのミラーを用いて一旦９０度に折り曲げ、更に別のミラーを用いて９０度に折り曲げＬＣＤ１０の裏面に撮像装置３へ入射する光路が通るように構成しても勿論構わない。こうすることで、撮像装置の実装される部分の無効領域も無くすることが可能となる。このような構成は、光デジタイザの配置面積に制限があるが、厚みの制限があまりない場合等に特に有効である。
【００２４】
次に、図２に本発明の第２実施例を示す。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図２は、遮断方式の光デジタイザであり、図２（ａ）はその平面概略図であり、図２（ｂ）はその側面概略図である。図示のように、座標読取面１のプリズム５が設けられている１辺以外の３辺に、再帰反射枠２０が設けられている。また、撮像装置３の近傍に、ＬＥＤ３４が設けられており、このＬＥＤ３４からの光がＬＣＤ１０と保護ガラス６の間を通ってプリズム５で１８０度折り返され、座標読取面１上に沿って進行し、再帰反射枠２０に入射する。再帰反射枠２０に入射した光は入射した方向に戻るように再帰反射し、再度プリズム５で１８０度折り返されて結像レンズ３２により撮像装置３内のイメージセンサ３３に結像される。そして、座標読取面１上に指２２を置くと、撮像装置３ではその影の像が撮像でき、これにより指２２の指示位置座標を算出できるものである。このように構成することで、上述の第１実施例と同様の効果が得られる。即ち、基線近傍の三角測量の原理に基づく無効領域を少なくすることができるので、小型化が可能となる。また、再帰反射枠を使用できるため、直接的に発光する発光枠に比べて消費電力も低く押さえることが可能となる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、直接的に発光する発光枠を用いることも勿論可能である。また、再帰反射枠としては、ガラスビーズを用いたもの等があるが、コーナキューブアレイ等、再帰反射効果が得られるものなら種々使用可能である。更に、撮像装置３は、絞り３１、結像レンズ３２、イメージセンサ３３からなるものであり、従来からある種々の撮像装置が使用可能であるが、省スペース化を図るために、図示例では、結像レンズ３２には、平凸レンズ等をレンズの光軸に対し平行にスライスし、更に扇状にＶ字カットしたものを示している。これは、本出願人による特願２０００−１０１８３１に開示したレンズ構造であり、詳説は省略する。また、プリズム５の構造も、図示例には限定されず、第１実施例と同様に種々変形可能である。
【００２５】
次に、図３に本発明の第３実施例を示す。図中、他の図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図３は、遮断方式の光デジタイザであり、図３（ａ）はその平面概略図であり、図３（ｂ）はその側面概略図である。本実施例は、更に構成部品を減らす目的で、保護ガラス、プリズム、再帰反射枠を透明なアクリル素材で一体成型したものである。図示のように、保護ガラスの１辺に、プリズム面５０が一体成型され、残りの３辺に、コーナキューブアレイ面２１が一体成型されている。ＬＥＤ３４から発せられた光は、座標読取面１が形成される透明板の内部を通り、プリズム面５０で１８０度折り返される。折り返された光は座標読取面１に沿って進行し、コーナキューブアレイ面２１に入射する。コーナキューブアレイ面２１は、再帰反射特性を有するため、入射した光は、入射した方向に戻るように再帰反射し、再度プリズム面５０で１８０度折り返され、撮像装置３へ入射するように構成されている。そして指２２等の指示体が座標読取面１上の光路を遮断すると、その影の方向を撮像装置３で検出できるので、指示体の指示位置座標を求めることが可能となる。このような構成とすることで部品点数が減らせるので、容易に製造可能となる。携帯電話等の２インチクラスの液晶表示装置をタッチパネル化する場合、コスト的にも安価なものが望まれるので、このような場合に特に有効である。なお、図示例では、周囲枠を、一体成型の容易性からコーナキューブアレイ面としたが、本発明はこれに限定されず、再帰反射特性を有する面であれば種々使用可能である
【００２６】
次に、図４に本発明の第４実施例を示す。図中、他の図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図４は、遮断方式の光デジタイザであり、図４（ａ）はその平面概略図であり、図４（ｂ）はその側面概略図である。これまで説明してきた第１乃至第３実施例と異なる点は、光路を１８０度折り返すための光学反射手段５１が、座標読取面の１辺の全体に渡って配置されるのではなく、図示のように座標読取面１の１辺の両端の近傍にそれぞれ配置されるところである。そして撮像装置３は、光学反射手段５１の近傍に配置されている。ＬＥＤ３４から発せられた光は、光学反射手段５１（図示例ではミラー５１ａ，５１ｂ）で１８０度折り返されて座標読取面１に沿って進行し、再帰反射枠２０で再帰反射して戻ってきて、再度光学反射手段５１で１８０度折り返されて結像レンズ３２でイメージセンサ３３に結像される。指２２が座標読取面１上で指示されるとその影の像を撮像することで指示位置を検出できるのは上述の実施例と同様である。このように構成することで、三角測量の原理に基づく無効領域の裏面に撮像装置を実装することになるので、イメージセンサ等の物理的部品実装領域に基づく無効領域を減らすことが可能となり、光デジタイザの小型化が可能となる。なお、図示例では光学反射手段に２つのミラーを組み合わせたものを示したが、本発明はこれに限定されず、１８０度折り返すことができるものであれば上述の実施例と同様にプリズム等、種々の部材が使用可能である。
【００２７】
次に、図５に本発明の第５実施例を示す。図中、他の図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図５は、遮断方式の光デジタイザであり、基本的な構成は図４に示す光デジタイザと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図５に示すように、ミラー５１により１８０度折り返された光路を、結像レンズ３２とイメージセンサ３３の間で更に９０度折り曲げる第２の反射手段５２を設けた点にある。座標読取面に沿って進行する光路は、ミラー５１で１８０度折り返され、結像レンズ３２を通った後、第２のミラー５２で９０度折り曲げられ、イメージセンサ３３へ入射する光路となる。このような構成とすることで、イメージセンサ３３の受光面を座標読取面１に対して平行になるようにすることができるため、イメージセンサ３３の物理的大きさの制限を受けることなく所望の実装レイアウトとすることが可能となる。なお、第２ミラー５２で折り曲げる角度は９０度に限定されず、イメージセンサ３３の実装位置に併せて種々変更可能なのは勿論である。
【００２８】
ところで、これまでの実施例では、結像レンズとして、図６（ａ）に示すように、入光面が平面であり、出光面が凸面であり、また、入光面は狭く出光面は広くなるようにＶ字カットされた扇状のレンズを図示したが、これは単レンズで広角なレンズを実現するのに有効なレンズであるからである。しかしながら、このレンズ構造では、焦点距離（バックフォーカス）が短いため、結像レンズとイメージセンサとの間にミラーを配置するのは物理的に不可能な場合がある。その場合は、図６（ｂ）に示すように、その入光面を凹面に加工することで、バックフォーカスを伸ばすことが可能となる。このような構成とすることで、結像レンズとイメージセンサとの間にミラー等を配置することが可能となる。
【００２９】
図７に本発明の第６実施例を示す。図中、他の図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図７は、遮断方式の光デジタイザであり、図７（ａ）はその一部平面概略図であり、図７（ｂ）はその側面概略図である。本実施例では、図７に示すように、ミラー５１により１８０度折り返された光路を、結像レンズ３２とイメージセンサ３３の間で更に１８０度折り曲げる第２の反射手段５３を設けた点にある。座標読取面に沿って進行する光路は、ミラー５１で１８０度折り返され、結像レンズ３２を通った後、第２のミラー５３で更に１８０度折り返され、イメージセンサ３３へ入射する光路となる。ここで、仮にミラー５１を、座標読取面１の１辺に対して４５度の角度で配置した場合、図７（ａ）に示すように第２の反射手段５３は、座標読取面１の１辺に対して２２．５度の角度で配置される。即ち、第２の反射手段５３は、１８０度折り返す方向の軸と直行する軸に対して４５度の角度で反射するものである。こうすることで、イメージセンサ３３の受光面を座標読取面１の１辺に対して平行となるようにすることができる。このような構成により、イメージセンサの物理的大きさの制限を受けることなく所望な実装レイアウトとすることが可能となるため、撮像装置をコンパクトに組み立てることが可能となる。
【００３０】
次に、図８に、本発明の第７実施例を示す。本実施例は、本発明をポータブル光デジタイザに適応したものである。図８（ａ）はその斜視図であり、図８（ｂ）はその平面概略図であり、図８（ｃ）はその側面概略図である。図中、他の図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。この光デジタイザは、発光方式のデジタイザであって、机上等に置いて使用するものである。図示のように、直方体の筐体で形成した本実施例の光デジタイザを文鎮のように机上に配置し、その前面で、指示体自体に光源が設けられたスタイラス等により指示する指示位置を検出できるものである。なお、結像レンズ３２の近傍にＬＥＤを設け、指示体の先端に再帰反射部材等を設けてそこからの反射光を検出する反射方式の光デジタイザであっても良い。従来では無効領域の分だけ筐体を大きくするか、若しくは装置近傍では座標読取不能であったが、本実施例の光デジタイザでは、無効領域が折り込まれたような状態となるので非常に奥行きの短い棒状のコンパクトな光デジタイザが実現可能である。従来例で説明した米国特許第５，１６４，５８５号公報や特開平１０−１７１５８５号公報に開示した例では、ｘ座標、ｙ座標用のそれぞれのために２つの１８０度折り返す反射鏡が必要となるため、少なくとも座標読取面の２辺を囲むような構成とならざるを得ず、装置の大型化は避けられなかったが、本実施例によれば、座標読取面の１辺のみに対して装置を置くことが可能なため、コンパクトな装置が実現可能となる。なお、図示例では左右それぞれにイメージセンサ３３を配置したが、更に別のミラー等を用いて、例えば装置の中心付近に一つイメージセンサを設け、それを左右の結像レンズで共用することも勿論可能である。
【００３１】
次に、図９に、本発明の第８実施例を示す。本実施例は、既存の表示装置に装着してタッチパネル化をすることを目的とした光デジタイザであり、図９（ａ）は表示装置に装着した状態の側面図であり、図９（ｂ）はその光デジタイザの一部拡大図である。図示の例は、遮断方式の光デジタイザであり、座標読取面の周辺３辺に再帰反射枠２０が設けられている。再帰反射枠２０が設けられていない座標読取面の１辺の両端近傍に、撮像装置３が設けられている。また、座標読取面は、保護ガラス６で画定されている。本実施例の光デジタイザは、既存の表示装置１１、例えばブラウン管表示装置や液晶表示装置へ着脱自在な着脱機構１２を更に有しており、アタッチメント形態としている。図９（ｂ）に示すように、撮像装置３は、光源であるＬＥＤ３４を有しており、そこからの光が表示画面上の座標読取面に沿って進行する。そして、再帰反射枠２０で再帰反射して戻ってきた光が、光学反射手段としてのミラー５１等で１８０度折り返され、結像レンズ３２を通った光が第２の反射手段５２で９０度折り曲げられて、イメージセンサ３３へ入射する。これらの構成は、これまで説明してきた実施例と同様であり、アタッチメント形態となる構成は図示例に限定されるものではなく、上述の種々の実施例を応用可能である。なお、保護ガラス６は、単なる透明ガラスであっても良いが、反射防止用のフィルタ等で構成されることで、モニタフィルタ一体型の光デジタイザも実現可能である。
【００３２】
なお、本発明の光デジタイザは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、発光方式、反射方式、遮断方式はそれぞれ変更可能であり、いかなる方式であっても本発明の効果が得られることは勿論である。また、結像レンズは、従来から良く知られる光学系で構成されても勿論良い。更に、１８０度折り返す光学反射手段は、プリズムに限定されず、１８０度折り返せるものであれば、ミラーの組合せ等、種々使用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の光デジタイザによれば、無効領域を減らせるため、小型化が可能であり、ＰＤＡや携帯電話等に使用されるような小型液晶表示装置にも適応可能であるという優れた効果を奏し得る。また、装置の小型化が可能であるため、ポータブル光デジタイザにも応用可能であり、更にアタッチメント形態とすることも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の光デジタイザであり、図１（ａ）はその平面概略図であり、図１（ｂ）はその側面概略図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施例の光デジタイザであり、図２（ａ）はその平面概略図であり、図２（ｂ）はその側面概略図である。
【図３】図３は、本発明の第３実施例の光デジタイザであり、図３（ａ）はその平面概略図であり、図３（ｂ）はその側面概略図である。
【図４】図４は、本発明の第４実施例の光デジタイザであり、図４（ａ）はその平面概略図であり、図４（ｂ）はその側面概略図である。
【図５】図５は、本発明の第５実施例の光デジタイザである。
【図６】図６は、結像レンズの構造を示すものであり、図６（ａ）は入光面が平面のものであり、図６（ｂ）は入光面が凹面のものである。
【図７】図７は、本発明の第６実施例の光デジタイザであり、図７（ａ）はその一部平面概略図であり、図７（ｂ）はその側面概略図である。
【図８】図８は、本発明の第７実施例の光デジタイザであり、図８（ａ）はその斜視図であり、図８（ｂ）はその平面概略図であり、図８（ｃ）はその側面概略図である。
【図９】図９は、本発明の第８実施例の光デジタイザであり、図９（ａ）は表示装置に装着した状態の側面図であり、図９（ｂ）はその光デジタイザの一部拡大図である。
【図１０】図１０は、従来の光デジタイザの一例である。
【符号の説明】
１    座標読取面
２    スタイラス
３    撮像装置
４    画像処理部
５    プリズム
６    保護ガラス
１１    表示装置
１２    着脱機構
２０    再帰反射枠
２１    コーナキューブアレイ面
２２    指
２３    光源枠
２５    光源
３０    撮像装置
３２    結像レンズ
３３    イメージセンサ
４０    無効領域
５０    プリズム面
５１    ミラー
５２    第２のミラー
５３    第２のミラー
【図１】
0003946936.tif 000002
【図２】
0003946936.tif 000003
【図３】
0003946936.tif 000004
【図４】
0003946936.tif 000005
【図５】
0003946936.tif 000006
【図６】
0003946936.tif 000007
【図７】
0003946936.tif 000008
【図８】
0003946936.tif 000009
【図９】
0003946936.tif 000010
【図１０】
0003946936.tif 000011