(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と受光素子とを有する複数の受発光装置から出射された各光を交差させ、それらの各光を再帰性反射部材で各受発光装置に再帰反射させることにより形成される光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することによって、その指示手段を挿入した位置座標を検出する座標入力装置において、
前記受発光装置と前記再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて前記光毎にその光路の透過率を変化させた透過率調整部材を備えて前記受光素子での再帰反射光の受光パワーを均一にすることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
光源と受光素子とを有する複数の受発光装置から出射された各光を交差させ、それらの各光を再帰性反射部材で各受発光装置に再帰反射させることにより形成される光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することによって、その指示手段を挿入した位置座標を検出する座標入力装置において、
前記受発光装置と前記再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて前記光毎の前記再帰性反射部材における反射率を変化させる反射抑制部材を前記再帰性反射部材に積層して備えて前記受光素子での再帰反射光の受光パワーを均一にすることを特徴とする座標入力装置。
【請求項３】
光源と受光素子とを有する複数の受発光装置から出射された各光を交差させ、それらの各光を再帰性反射部材で各受発光装置に再帰反射させることにより形成される光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することによって、その指示手段を挿入した位置座標を検出する座標入力装置において、
前記受発光装置と前記再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じてその反射位置の前記再帰性反射部材の前記座標入力領域に対する取付角度を変化させて前記受光素子での再帰反射光の受光パワーを均一にすることを特徴とする座標入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ等の入力装置であり、特に図形の描画等の情報をコンピュータに入力する座標入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータに接続された表示装置に利用者の指や利用者が持つペンを接触又は接近させることでその表示画面上の所定の位置を指定することができる座標入力装置の一つとしては、赤外線を発光する発光ダイオードと赤外線を受光するフォトトランジスタとを組み合わせて赤外線をＸ−Ｙ方向に格子状に走査させた座標入力領域を有し、指示された座標位置を検出する方式のものがある。この方式によれば、利用者の指等を座標入力領域に挿入することにより特定のＸ−Ｙ方向それぞれの赤外線が遮断されるので、赤外線を受光しなかったフォトトランジスタの位置の組み合わせを検出することで利用者の指等により指示された座標位置が検出される。
【０００３】
しかしながら、この方式の座標入力装置を大型の座標入力領域を必要とする電子黒板等に適用する場合には、発光ダイオードとフォトトランジスタとの数をそれぞれ増やさなければならないので製造コストが高くなってしまうという問題がある。また、座標入力装置を大型化するにしたがって、発光ダイオードとフォトトランジスタとの設置精度を維持するのが困難になる。
【０００４】
また、特開平９−９１０９４号公報には、レーザビーム光を回転させながら出射する一対の発光装置と、そのレーザビーム光を反射して再び同一光路を辿る再帰反射光とするコーナーキューブリフレクタ等の再帰性反射部材と、その再帰反射光を受光する一対の受光装置とを備えて座標位置を検出する光学式の座標入力装置が記載されている。この光学式の座標入力装置においては、座標入力領域にはレーザビーム光が走っており、利用者の指等を座標入力領域に挿入することにより特定の組み合わせのレーザビーム光が遮断され、その遮断された各レーザビーム光の出射角度をそれぞれの受光装置で検出することにより、それらの出射角度に基づいて利用者の指等により指示された座標位置が算出される。したがって、特開平９−９１０９４号公報に記載された座標入力装置を大型の座標入力領域を必要とする電子黒板等に適用する場合には、発光装置と受光装置との設置位置をそれぞれ変更するとともに再帰性反射部材を延出させて設けるだけで良いので、構造的には設置精度等の維持が容易になっている。
【０００５】
ところが、特開平９−９１０９４号公報に記載された座標入力装置では、再帰性反射部材として使用しているコーナーキューブリフレクタは、再帰反射特性に極めて優れた部材ではあるが、大型化に伴うコーナーキューブリフレクタの設置数の増加によって製造コストが高くなってしまったり、設置の自由度が制限されるといった問題がある。
【０００６】
一方、別の再帰性反射部材としては、例えば『２０００Ｘ（３Ｍ製）』のようなテープ状の再帰性反射シートが知られている。この再帰性反射シートは、コーナーキューブリフレクタに比較して再帰反射特性は劣るものの、低コストであって設置の自由度に優れるという利点を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した再帰性反射シートの再帰反射特性は、レーザビーム光の入射角度に依存することが知られている。この再帰光特性の角度依存性は、レーザビーム光の入射角度が小さい場合には、入射角度が大きい場合に比較して再帰反射光の光パワーの減衰が大きくなることに起因している。
【０００８】
したがって、特開平９−９１０９４号公報に記載された座標入力装置のようにレーザビーム光を回転させながら出射する場合、その装置の構造上、発光装置から再帰性反射シートまでの距離がレーザビーム光の照射角度によって異なることにより、各レーザビーム光の再帰性反射シートへの入射位置により入射角度が異なるので、受光装置で受光される各再帰反射光の光パワーに差が生じてしまうことになる。
【０００９】
このような各再帰反射光の光パワーの差は、座標入力装置を大型化するほど顕著になる。そして、この各再帰反射光の光パワーの差が、受光装置において出力される再帰反射光毎の電気信号（出力電圧値）に変動を生じさせて正確な座標位置の検出を困難にしている。
【００１０】
本発明の目的は、座標位置の正確な検出を容易にする座標入力装置を得ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光源と受光素子とを有する複数の受発光装置から出射された各光を交差させ、それらの各光を再帰性反射部材で各受発光装置に再帰反射させることにより形成される光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することによって、その指示手段を挿入した位置座標を検出する座標入力装置において、前記受発光装置と前記再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて前記光毎にその光路の透過率を変化させた透過率調整部材を備えて前記受光素子での再帰反射光の受光パワーを均一にする。
【００１４】
したがって、複数の受発光装置の光源から出射される光の光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することにより位置座標を検出する座標入力装置において、光毎の光路の透過率をその受発光装置と再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて変化させた透過率調整部材を備えることにより、受発光装置の受光素子における再帰反射光の受光パワーの均一化が図られる。これにより、座標入力領域へ指示手段を挿入した場合に、その指示手段によって遮られた光が正確に検出される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、光源と受光素子とを有する複数の受発光装置から出射された各光を交差させ、それらの各光を再帰性反射部材で各受発光装置に再帰反射させることにより形成される光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することによって、その指示手段を挿入した位置座標を検出する座標入力装置において、前記受発光装置と前記再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて前記光毎の前記再帰性反射部材における反射率を変化させる反射抑制部材を前記再帰性反射部材に積層して備えて前記受光素子での再帰反射光の受光パワーを均一にする。
【００１６】
したがって、複数の受発光装置の光源から出射される光の光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することにより位置座標を検出する座標入力装置において、光毎の再帰性反射部材における反射率をその受発光装置と再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて変化させた反射抑制部材を再帰性反射部材に積層して備えることにより、受発光装置の受光素子における再帰反射光の受光パワーの均一化が図られる。これにより、座標入力領域へ指示手段を挿入した場合に、その指示手段によって遮られた光が正確に検出される。
【００１７】
請求項３記載の発明は、光源と受光素子とを有する複数の受発光装置から出射された各光を交差させ、それらの各光を再帰性反射部材で各受発光装置に再帰反射させることにより形成される光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することによって、その指示手段を挿入した位置座標を検出する座標入力装置において、前記受発光装置と前記再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じてその反射位置の前記再帰性反射部材の前記座標入力領域に対する取付角度を変化させて前記受光素子での再帰反射光の受光パワーを均一にする。
【００１８】
したがって、複数の受発光装置の光源から出射される光の光走査領域である座標入力領域へ指示手段を挿入することにより位置座標を検出する座標入力装置において、光毎の反射位置の再帰性反射部材の座標入力領域に対する取付角度をその受発光装置と再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて変化させることにより、受発光装置の受光素子における再帰反射光の受光パワーの均一化が図られる。これにより、座標入力領域へ指示手段を挿入した場合に、その指示手段によって遮られた光が正確に検出される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。本実施の形態の座標入力装置は、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンとする。）に接続され、コンピュータディスプレイの表面に装着される座標入力装置に適用されている。
【００２０】
ここで、図１は座標入力装置１の構成を概略的に示す正面図である。コンピュータディスプレイＤの表面に装着される座標入力装置１は、四角形状の空間である座標入力領域２を有している。この座標入力領域２の上方両端部には、光ビームの発光と受光とを行う受発光装置３（左側受発光装置３Ｌ、右側受発光装置３Ｒ）が設けられている。この受発光装置３（左側受発光装置３Ｌ、右側受発光装置３Ｒ）は、レーザ光を出射する光源であるレーザダイオード（以下、ＬＤとする。）４を備えている。このＬＤ４から出射されたレーザ光は、ハーフミラー５を透過した後、後述するモータ１７（図３参照）により回転駆動されるポリゴンミラー６によって放射状に順次反射され、例えばＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎ）といった光ビーム（プローブ光）として、座標入力領域２（コンピュータディスプレイＤ）の表面に沿って平行な放射状に繰り返し照射される。また、このＬＤ４は、出力されたレーザ光の発光パワーをモニタするフォトダイオード４ａを内蔵している。このフォトダイオード４ａでモニタされた発光パワーは、ＬＤ４に内蔵されるフィードバック回路（図示せず）に送られる。そして、フィードバック回路において、ＬＤ４の発光出力がそのモニタされた発光パワーに基づいて制御される。より詳細には、ＬＤ４からレーザ光がハーフミラー５の方向に出射されると同時にフォトダイオード４ａにもレーザ光が出射される。このレーザ光がフォトダイオード４ａにおいてモニタされ、フィードバック回路がそのモニタされたレーザ光の発光パワーに基づいてＬＤ４の発光出力を制御するものである。
【００２１】
また、座標入力装置１の内側であって座標入力領域２の上部を除く周辺部には、再帰性反射部材である再帰性反射シート７がコンピュータディスプレイＤの表面に対して略垂直になるように設けられている。この再帰性反射シート７は、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。より具体的には、例えば、左側受発光装置３Ｌから照射されたプローブ光Ｌ３は、座標入力領域２内の再帰性反射シート７のＰ点の位置において反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ３´として左側受発光装置３Ｌに向かって進行する。そして、再帰性反射シート７で反射されてポリゴンミラー６に戻った再帰反射光は、ハーフミラー５によって折り返され、集光レンズ８を通過して集光された後、受光素子９において受光される。受光素子９は、例えばＰＩＮフォトダイオードで構成されており、受光した再帰反射光の光パワーを電気信号（出力電圧値）に変換する。
【００２２】
ここで、図２は受発光装置３のＬＤ４の発光パワーと再帰性反射シート７上の反射位置との関係を示すグラフである。例えば、左側受発光装置３ＬのＬＤ４のフィードバック回路は、図２（ａ）に示すように、左側受発光装置３Ｌのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（再帰性反射シート７のＱ点→Ｐ点→Ｓ点→Ｒ点）、発光パワーを大きくするような制御（Ｐｑ→Ｐｐ→Ｐｓ→Ｐｒ）を実行する。すなわち、左側受発光装置３ＬのＬＤ４のフィードバック回路は、座標入力領域２において左側受発光装置３Ｌから最も遠くなる対角線上に位置するＲ点へ出射されるレーザ光の発光パワーを最も大きくしている。なお、図２（ａ）に示す左側受発光装置３ＬのＬＤ４の発光パワーと反射位置との関係は、左側受発光装置３Ｌの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００２３】
一方、右側受発光装置３ＲのＬＤ４のフィードバック回路は、図２（ｂ）に示すように、右側受発光装置３Ｒのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（再帰性反射シート７のＲ点→Ｐ点→Ｔ点→Ｑ点）、発光パワーを大きくするような制御（Ｐｒ→Ｐｐ→Ｐｔ→Ｐｑ）を実行する。すなわち、右側受発光装置３ＲのＬＤ４のフィードバック回路は、座標入力領域２において右側受発光装置３Ｒから最も遠くなる対角線上に位置するＱ点へ出射されるレーザ光の発光パワーを最も大きくしている。なお、図２（ｂ）に示す右側受発光装置３ＲのＬＤ４の発光パワーと反射位置との関係は、右側受発光装置３Ｒの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００２４】
また、この受光素子９には、演算部１０が接続されている。この演算部１０は、受光素子９からの電気信号に基づいて後述する指示手段である遮光物Ａ（図５参照）の位置座標（ｘ，ｙ）を算出するものである。なお、演算部１０による遮光物Ａの位置座標（ｘ，ｙ）の算出法は、例えば駆動されたモータ１７のパルス数により遮光物Ａで遮断されたプローブ光の角度を求め、この角度に基づいて遮光物Ａの位置座標（ｘ，ｙ）の算出する等の周知の手法によるものである。
【００２５】
次に、座標入力装置１に内蔵される各部の電気的接続について図３を参照して説明する。座標入力装置１は各部の制御を受け持つマイコン１１を備え、このマイコン１１にバス接続されるインターフェース（Ｉ／Ｆ）１２を介してパソコンが接続されている。マイコン１１は、各部を集中的に制御するＣＰＵ１３、制御プログラム等の固定的データを予め格納するＲＯＭ１４、可変的なデータを書換え自在に格納するＲＡＭ１５により構成されている。このマイコン１１には、フォトダイオード４ａを内蔵するＬＤ４、ＬＤ４の発光時間間隔を制御するタイマ１６、ポリゴンミラー６を駆動するモータ１７、受光素子９、演算部１０等がバス接続されている。マイコン１１は、ＬＤ４の発光タイミングとモータ１７の駆動タイミングとを制御し、ＬＤ４から出射されたレーザ光を座標入力領域２の表面に沿って平行な放射状に繰り返し走査させる。また、マイコン１１は、受光素子９から出力される電気信号を検出し、この電気信号に基づいて演算部１０における遮光物Ａの位置座標（ｘ，ｙ）の算出を実現させる。
【００２６】
ここで、図４は走査開始の際の受発光装置３を模式的に示す説明図である。例えば、図４に示すように、ポリゴンミラー６の一面６ａがＬＤ４から出射されたレーザ光に直角になることにより、レーザ光がポリゴンミラー６の一面６ａによって反射されて再び同一光路を辿ってハーフミラー５によって折り返されて集光レンズ８を通過して集光された場合、その集光されたレーザ光は再帰性反射シート７による光パワーの減衰を受けない。したがって、このような場合、再帰性反射シート７からの再帰反射光に比べて大きな光パワーが得られ、受光素子９から検出される電気信号は突出して大きくなる（図６参照）。この大きな電気信号をマイコン１１が検出することにより、走査の開始が判断される。走査の開始が判断されると、例えば左側受発光装置３Ｌにおいては、ＬＤ４から出射されるレーザ光の発光パワーがＰｓに制御される。そして、図２（ａ）に示すように、ＬＤ４から出射されるレーザ光の発光パワーは左側受発光装置３Ｌから最も遠くなる対角線上に位置するＲ点に入射する場合に最も大きな発光パワーＰｒに制御された後、ＬＤ４のフィードバック回路により左側受発光装置３Ｌから最も近くに位置するＱ点に入射する場合に最も小さな発光パワーＰｑにまで順次制御されて、一走査が終了する。ここでは、特に説明しないが、右側受発光装置３Ｒについても同様である。
【００２７】
このような構成において、例えば、座標入力装置１をコンピュータディスプレイＤの表面に装着し、操作者が指先でコンピュータディスプレイＤ上を指し示した場合について説明する。
【００２８】
ここで、図５は座標入力装置１の座標入力領域２内の一点を指し示した一例を示す正面図である。図５に示すように、座標入力装置１の座標入力領域２を介してコンピュータディスプレイＤ上の適当な位置（ｘ，ｙ）を指し示した操作者の指先が遮光物Ａ（以下、指先Ａとする。）となって、受発光装置３（左側受発光装置３Ｌ、右側受発光装置３Ｒ）から照射されたプローブ光Ｌｎ，Ｒｎが遮られる。したがって、指先Ａによって遮られたプローブ光Ｌｎ，Ｒｎは再帰性反射シート７に到達することはないので、プローブ光Ｌｎ，Ｒｎの再帰反射光は受発光装置３（左側受発光装置３Ｌ、右側受発光装置３Ｒ）の各受光素子９に受光されることはない。すなわち、この場合には電気信号が受光素子９から出力されることはない。したがって、演算部１０は、電気信号の出力されなかったプローブ光Ｌｎ，Ｒｎのそれぞれの角度をこれらのプローブ光を出射した際のモータ１７のパルス数に基づいて算出し、それらの角度に基づいて指先Ａによって指し示した位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。こうして算出された位置座標（ｘ，ｙ）は、Ｉ／Ｆ１２を介してパソコン等に転送され、指先Ａによる指示位置の表示や指示位置に対応するコマンド入力などの処理に利用される。
【００２９】
ここで、図６（ａ）は指先Ａのない状態での受光素子９において変換された出力電圧値と時間との関係を示すグラフ、図６（ｂ）は指先Ａで指示した状態での受光素子９において変換された出力電圧値と時間との関係を示すグラフである。なお、ここでは左側受発光装置３Ｌの受光素子９についてのみ説明するが、右側受発光装置３Ｒについても同様である。図６（ａ）に示すように、走査開始後に左側受発光装置３Ｌの受光素子９において変換された出力電圧値は、左側受発光装置３ＬのＬＤ４のフィードバック回路によってＬＤ４からのレーザ光の発光パワーが制御されることによって、変動することなく均一化されている。この状態で指先Ａが挿入されてプローブ光Ｌｎが遮られた場合には、図６（ｂ）に示すように、一走査のうちで左側受発光装置３Ｌの受光素子９に受光されなかった部分（プローブ光Ｌｎが遮られた部分）のみ出力電圧値が低下することになり、指先Ａを挿入した座標位置が正確に検出される。
【００３０】
ここに、ＬＤ４から出射されるレーザ光の発光パワーを制御することにより、受光素子９により受光される再帰性反射シート７からの再帰反射光の光パワーがその反射位置によらず均一化され、受光素子９からの出力電圧値が均一化されるので、遮光物Ａが有る場合、その遮光物Ａの位置座標の正確な検出処理が可能になる。
【００３１】
次に、本発明の第二の実施の形態を図７ないし図８に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態において説明した図１ないし図６の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。
【００３２】
ここで、図７は座標入力装置３０の構成を概略的に示す正面図、図８はその一部を拡大して示す正面図である。本実施の形態の座標入力装置３０と本発明の第一の実施の形態の座標入力装置１とは、構造的にはＬＤ４に代えてＬＤ３２を用い、かつ、透過率調整部材であるフィルタ３３（左側フィルタ３３Ｌ、右側フィルタ３３Ｒ）を新たに備えた受発光装置３１（左側受発光装置３１Ｌ、右側受発光装置３１Ｒ）を受発光装置３（左側受発光装置３Ｌ、右側受発光装置３Ｒ）に代えて設けたものである。ＬＤ（レーザダイオード）３２は、レーザ光を出射する光源である。このＬＤ３２は、出力されるレーザ光の発光パワーを常に一定に制御されている。また、ポリゴンミラー６の近傍であってレーザ光出射方向下流に設けられたフィルタ３３の一例としては、エネルギーの相対分光分布を変えることなく光の強さを減らすＮＤフィルター（Neutral Dentisy filter）がある。
【００３３】
ここで、例えば右側受発光装置３１Ｒの右側フィルタ３３Ｒにおいては、図８（ａ）に示すように、右側受発光装置３１Ｒのポリゴンミラー６を介して各方向に出射される各プローブ光の反射位置（例えば、再帰性反射シート７のＲ点，Ｐ点，Ｔ点，Ｑ点等）に応じた透過率がその各プローブ光の光路毎に設定されている。この透過率は、右側受発光装置３Ｒのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（再帰性反射シート７のＲ点→Ｐ点→Ｔ点→Ｑ点）、大きくなるように設定されている。これは、透過率が大きい程、プローブ光の光パワーの減衰が小さくなるためである。すなわち、右側受発光装置３１Ｒの右側フィルタ３３Ｒでは、座標入力領域２において右側受発光装置３１Ｒから最も遠くなる対角線上に位置するＱ点へ出射されるプローブ光の通過する部分の透過率が最も大きくなっている。なお、右側受発光装置３１Ｒの右側フィルタ３３Ｒの透過率と反射位置との関係は、右側受発光装置３１Ｒの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００３４】
一方、左側受発光装置３１Ｌの左側フィルタ３３Ｌは、図８（ｂ）に示すように、左側受発光装置３１Ｌのポリゴンミラー６を介して各方向に出射される各プローブ光の反射位置（例えば、再帰性反射シート７のＱ点，Ｐ点，Ｒ点，Ｓ点等）に応じた透過率がその各プローブ光の光路毎に設定されている。この透過率は、左側受発光装置３１Ｌのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（再帰性反射シート７のＱ点→Ｐ点→Ｓ点→Ｒ点）、大きくなるように設定されている。すなわち、左側受発光装置３１Ｌの左側フィルタ３３Ｌでは、座標入力領域２において左側受発光装置３１Ｌから最も遠くなる対角線上に位置するＲ点へ出射されるプローブ光の通過する部分の透過率が最も大きくなっている。なお、左側受発光装置３１Ｌの左側フィルタ３３Ｌの透過率と反射位置との関係は、左側受発光装置３１Ｌの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００３５】
このような構成において、例えば、座標入力装置３０をコンピュータディスプレイＤの表面に装着し、操作者が指先ＡでコンピュータディスプレイＤ上を指し示した場合には、前述した第一の実施の形態で説明した図６（ｂ）と同様の状態になるので、指先Ａによって指し示した位置座標（ｘ，ｙ）が正確に検出される。
【００３６】
ここに、受発光装置３１から出射されるプローブ光、及び再帰性反射シート７からの反射再帰光について、その反射位置に応じた透過率を有するフィルタ３３を通過させることにより、受光素子９により受光される再帰性反射シート７からの再帰反射光の光パワーがその反射位置によらず均一化され、受光素子９からの出力電圧値が均一化されるので、遮光物Ａが有る場合、その遮光物Ａの位置座標の正確な検出処理が可能になる。
【００３７】
次に、本発明の第三の実施の形態を図９に基づいて説明する。なお、本発明の第一又は第二の実施の形態において説明した図１ないし図８の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。
【００３８】
ここで、図９（ａ）は座標入力装置４０の構成を概略的に示す正面図、図９（ｂ）はその側面図である。本実施の形態の座標入力装置４０は、本発明の第一の実施の形態である座標入力装置１の受発光装置３（左側受発光装置３Ｌ、右側受発光装置３Ｒ）のＬＤ４に代えて、第二の実施の形態である座標入力装置３０と同様のＬＤ３２を備えた受発光装置４１（左側受発光装置４１Ｌ、右側受発光装置４１Ｒ）を設けている。
【００３９】
また、座標入力装置４０は、図９（ｂ）に示すように、コンピュータディスプレイＤから左側受発光装置４１Ｌまでの距離と、コンピュータディスプレイＤから右側受発光装置４１Ｒまでの距離とが異なり、かつ、再帰性反射シート４２が左側再帰性反射シート４２Ｌと右側再帰性反射シート４２Ｒとに分離されている点に特長を有している。これにより、左側受発光装置４１Ｌから出射される光束と右側受発光装置４１Ｒから出射される光束とは同一平面上で交差せずに平行に走査されるので、左側座標入力領域４３Ｌと右側座標入力領域４３Ｒとがそれぞれに形成され、これらを積層させることで座標入力領域４３が形成される。なお、この場合のコンピュータディスプレイＤから左側受発光装置４１Ｌまでの距離と、コンピュータディスプレイＤから右側受発光装置４１Ｒまでの距離との差は、指示手段である遮光物Ａの長さよりも短く設定されている。
【００４０】
さらに、座標入力装置４０は、再帰性反射シート４２上に反射抑制部材であるフィルタ４４を積層して備えている点に特長を有している。このフィルタ４４は、光学用のフィルタであって、透過率の違いによって再帰性反射シート４２での反射再帰光の反射率を変化させるものである。
【００４１】
ここで、例えば右側受発光装置４１Ｒの右側再帰性反射シート４２Ｒ上の右側フィルタ４４Ｒは、各方向に出射される各プローブ光の反射位置（例えば、右側再帰性反射シート４２ＲのＲ点，Ｐ点，Ｔ点，Ｑ点等）に応じて透過率が設定されている。この透過率は、右側受発光装置４１Ｒのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（右側再帰性反射シート４２ＲのＲ点→Ｐ点→Ｔ点→Ｑ点）、大きくなるように設定されている。これは、透過率が大きい程、プローブ光の光パワーの減衰は小さくなるためである。すなわち、右側受発光装置４１Ｒの右側再帰性反射シート４２Ｒ上の右側フィルタ４４Ｒでは、右側座標入力領域４３Ｒにおいて右側受発光装置４１Ｒから最も遠くなる対角線上に位置するＱ点における右側フィルタ４４Ｒの透過率が最も大きくなっている。なお、右側受発光装置４１Ｒの右側再帰性反射シート４２Ｒ上の右側フィルタ４４Ｒの透過率と反射位置との関係は、右側受発光装置４１Ｒの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００４２】
一方、左側受発光装置４１Ｌの左側再帰性反射シート４２Ｌ上の左側フィルタ４４Ｌは、各方向に出射される各プローブ光の反射位置（例えば、左側再帰性反射シート４２ＬのＲ点，Ｐ点，Ｓ点，Ｑ点等）に応じて透過率が設定されている。この透過率は、左側受発光装置４１Ｌのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（左側再帰性反射シート４２ＬのＱ点→Ｐ点→Ｓ点→Ｒ点）、大きくなるように設定されている。すなわち、左側受発光装置４１Ｌの左側再帰性反射シート４２Ｌ上の左側フィルタ４４Ｌでは、左側座標入力領域４３Ｌにおいて左側受発光装置４１Ｌから最も遠くなる対角線上に位置するＱ点における左側フィルタ４４Ｌの透過率が最も大きくなっている。なお、左側受発光装置４１Ｌの左側再帰性反射シート４２Ｌ上の左側フィルタ４４Ｌの透過率と反射位置との関係は、左側受発光装置４１Ｌの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００４３】
このような構成において、例えば、座標入力装置４０をコンピュータディスプレイＤの表面に装着し、操作者が指先ＡでコンピュータディスプレイＤ上を指し示した場合には前述した第一の実施の形態で説明した図６（ｂ）と同様の状態になるので、指先Ａによって指し示した位置座標（ｘ，ｙ）が正確に検出される。
【００４４】
ここに、各受発光装置４１から出射されるプローブ光、及び各再帰性反射シート４２からの反射再帰光について、その反射位置に応じた透過率を有するフィルタ４４を再帰性反射シート４２上に積層させて設けることにより、受光素子９により受光される再帰性反射シート４２からの再帰反射光の光パワーがその反射位置によらず均一化され、受光素子９からの出力電圧値が均一化されるので、遮光物Ａが有る場合、その遮光物Ａの位置座標の正確な検出処理が可能になる。
【００４５】
次に、本発明の第四の実施の形態を図１０又は図１１に基づいて説明する。なお、本発明の第一ないし第三の実施の形態において説明した図１ないし図９の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。
【００４６】
ここで、図１０（ａ）は座標入力装置５０の構成を概略的に示す正面図、図１０（ｂ）はその側面図である。本実施の形態の座標入力装置５０は、左側座標入力領域４３Ｌと右側座標入力領域４３Ｒとを有し、これらを積層させて座標入力領域４３を形成している点で本発明の第三の実施の形態の座標入力装置４０と共通する。しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、座標入力装置４０が設けていたフィルタ４４を設けず、かつ、再帰性反射シート４２とはコンピュータディスプレイＤの表面に対する取付角度の異なる再帰性反射シート５１（左側再帰性反射シート５１Ｌ，右側再帰性反射シート５１Ｒ）を設けた点で異なる。
【００４７】
ここで、図１１（ａ）は座標入力装置５０のＱ点での断面を示す断面図、（ｂ）はＰ点での断面を示す断面図、（ｃ）はＲ点での断面を示す断面図である。図１１に示すように、再帰性反射シート５１（左側再帰性反射シート５１Ｌ，右側再帰性反射シート５１Ｒ）のコンピュータディスプレイＤの表面に対する取付角度は、その再帰性反射シート５１における各プローブ光の反射位置から各受発光装置４１（左側受発光装置４１Ｌ、右側受発光装置４１Ｒ）までの距離に応じて異なっている。
【００４８】
ここで、例えば右側受発光装置４１Ｒの右側再帰性反射シート５１Ｒ上の右側フィルタ４４Ｒの取付角度は、各方向に出射される各プローブ光の反射位置（例えば、右側再帰性反射シート５１ＲのＲ点，Ｐ点，Ｔ点，Ｑ点等）に応じて設定されている。この取付角度は、右側受発光装置４１Ｒのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（右側再帰性反射シート５１ＲのＲ点→Ｐ点→Ｑ点）、小さくなるように設定されている（取付角度θ３＞取付角度θ２＞取付角度θ１）。これは、取付角度が大きい程、プローブ光の光パワーの減衰は大きくなるためである。すなわち、右側受発光装置４１Ｒの右側再帰性反射シート５１Ｒでは、右側座標入力領域４３Ｒにおいて右側受発光装置４１Ｒから最も遠くなる対角線上に位置するＱ点における右側再帰性反射シート５１Ｒの取付角度が最も小さくなっている。なお、右側受発光装置４１Ｒの右側再帰性反射シート５１Ｒの取付角度と反射位置との関係は、右側受発光装置４１Ｒの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００４９】
一方、左側受発光装置４１Ｌの左側再帰性反射シート５１Ｌ上の左側フィルタ４４Ｌの取付角度は、各方向に出射される各プローブ光の反射位置（例えば、左側再帰性反射シート５１ＬのＲ点，Ｐ点，Ｓ点，Ｑ点等）に応じて設定されている。この取付角度は、左側受発光装置４１Ｌのポリゴンミラー６から反射位置が遠ざかるほど（左側再帰性反射シート５１ＬのＱ点→Ｐ点→Ｒ点）、小さくなるように設定されている（取付角度θ３＞取付角度θ２＞取付角度θ１）。すなわち、左側受発光装置４１Ｌの左側再帰性反射シート５１Ｌでは、左側座標入力領域４３Ｌにおいて左側受発光装置４１Ｌから最も遠くなる対角線上に位置するＱ点における左側再帰性反射シート５１Ｌの取付角度が最も小さくなっている。なお、左側受発光装置４１Ｌの左側再帰性反射シート５１Ｌの取付角度と反射位置との関係は、左側受発光装置４１Ｌの受光素子９において受光される再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。また、ここでは、座標入力装置５０の下部の再帰性反射シート５１についてのみ説明したが、座標入力装置５０の左右方向の再帰性反射シート５１についても取付角度と反射位置との関係は、再帰反射光の光パワーを均一化するように関係付けられている。
【００５０】
このような構成において、例えば、座標入力装置４０をコンピュータディスプレイＤの表面に装着し、操作者が指先ＡでコンピュータディスプレイＤ上を指し示した場合には前述した第一の実施の形態で説明した図６（ｂ）と同様の状態になるので、指先Ａによって指し示した位置座標（ｘ，ｙ）が正確に検出される。
【００５１】
ここに、各受発光装置４１から出射されるプローブ光、及び各再帰性反射シート５１からの反射再帰光について、再帰性反射シート５１をその反射位置に応じた取付角度をもって設けることにより、受光素子９により受光される再帰性反射シート５１からの再帰反射光の光パワーがその反射位置によらず均一化され、受光素子９からの出力電圧値が均一化されるので、遮光物Ａが有る場合、その遮光物Ａの位置座標の正確な検出処理が可能になる。
【００５２】
なお、各実施の形態において、座標入力装置をコンピュータディスプレイＤの表面に装着したが、これに限るものではなく画像データを表示する表示装置であれば良く、また、電子黒板等の筆記面を有する装置に装着するようにしても良い。
【００５３】
また、各実施の形態において、受発光装置を２つ設けたが、３つ以上設けるようにしても良い。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、複数の受発光装置の光源から出射される光毎の光路の透過率をその受発光装置と再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて変化させた透過率調整部材を備え、受発光装置の受光素子における再帰反射光の受光パワーの均一化を図ることにより、座標入力領域へ指示手段を挿入した場合に、その指示手段によって遮られた光を正確に検出することができるので、座標位置の正確な検出を容易にすることができる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、複数の受発光装置の光源から出射される光毎の再帰性反射部材における反射率をその受発光装置と再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて変化させた反射抑制部材を再帰性反射部材に積層して備え、受発光装置の受光素子における再帰反射光の受光パワーの均一化を図ることにより、座標入力領域へ指示手段を挿入した場合に、その指示手段によって遮られた光を正確に検出することができるので、座標位置の正確な検出を容易にすることができる。
【００５７】
請求項３記載の発明によれば、複数の受発光装置の光源から出射される光毎の反射位置の再帰性反射部材の座標入力領域に対する取付角度をその受発光装置と再帰性反射部材における光毎の反射位置との距離に応じて変化させ、受発光装置の受光素子における再帰反射光の受光パワーの均一化を図ることにより、座標入力領域へ指示手段を挿入した場合に、その指示手段によって遮られた光を正確に検出することができるので、座標位置の正確な検出を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の座標入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】（ａ）は左受発光装置のＬＤの発光パワーと再帰性反射シート上の反射位置との関係を示すグラフ、（ｂ）は右受発光装置のＬＤの発光パワーと再帰性反射シート上の反射位置との関係を示すグラフである。
【図３】座標入力装置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】走査開始の際の受発光装置を模式的に示す説明図である。
【図５】座標入力装置の座標入力領域内の一点を差し示した一例を示す正面図である。
【図６】（ａ）は指先のない状態での受光素子において変換された出力電圧値と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は指先で指示した状態での受光素子において変換された出力電圧値と時間との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第二の実施の形態の座標入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図８】その一部を拡大して示す正面図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態の座標入力装置を示すものであって、（ａ）はその構成を概略的に示す正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図１０】本発明の第四の実施の形態の座標入力装置を示すものであって、（ａ）はその構成を概略的に示す正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図１１】（ａ）は座標入力装置のＱ点での断面を示す断面図、（ｂ）はＰ点での断面を示す断面図、（ｃ）はＲ点での断面を示す断面図である。
【符号の説明】
２，４３            座標入力領域
３，３１，４１      受発光装置
４，３２            光源
７，４２，５１      再帰性反射部材
９                  受光素子
３３                透過率調整部材
４４                反射抑制部材
Ａ                  指示手段
Ｌｎ，Ｒｎ          光ビーム
【図１】
0003811290.tif 000002
【図２】
0003811290.tif 000003
【図３】
0003811290.tif 000004
【図４】
0003811290.tif 000005
【図５】
0003811290.tif 000006
【図６】
0003811290.tif 000007
【図７】
0003811290.tif 000008
【図８】
0003811290.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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