(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射する光反射手段を持つ位置指示器と、
光を該光反射手段へ向けて放射する投光手段と、
該位置指示器の光反射手段からの光を受光する受光手段と、
該受光手段からの情報により、前記位置指示器の位置座標を算出する座標算出手段と、
を具備する位置検出装置において、
前記位置指示器は、ペンの形状を有しており、盤面への押圧によって変位する可動型ペン芯と、盤面へ位置検出器が接していないペンアップの状態において前記光反射手段の一部又は全部を覆う遮蔽手段からなり、前記可動型ペン芯の変位量の増加に応じて、前記遮蔽手段が前記光反射手段を覆う量を減少させ、応じて光の特性である反射光の強度を増加させる光変調手段と、前記可動型ペン芯の変位を光変調手段に伝える伝達手段とを有し、
前記受光手段は、光変調手段により変化した光の特性を検出し、位置指示器のペンアップとペンダウンの情報を得るペンダウン状態検出手段を有することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出装置であって、
前記受光手段は少なくとも２つ間隔をおいて設けられ、前記位置指示器の反射手段からの光の入射角度の情報を得る検出手段であり、
前記座標算出手段は、少なくとも２つの入射光角度情報から、三角測量の原理で位置指示器の位置を算出するようになっていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記光反射手段は、再帰反射特性を有する光再帰反射手段であり、
前記投光手段は、前記受光手段の近傍におかれ、該投光手段からの光が該光再帰反射手段によって再帰反射し、該受光手段に入射するようになしたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記光変調手段は、光反射手段の光反射面積を変える手段であることを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記伝達手段は、前記可動型ペン芯の変位量を拡大して、光変調手段に伝えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記伝達手段は、前記可動型ペン芯の変位量に応じて、光変調手段の変化量を連続的に変えるようにした手段であることを特徴とする位置検出装置。
【請求項７】
光学的な位置検出装置に用いる、光を反射する光反射手段を持つ、筆記具の形状を有する位置指示器であって、
盤面への押圧によって変位する可動型ペン芯と、
盤面へ可動型ペン芯の先端が接していないペンアップの状態において前記光反射手段の一部又は全部を覆う遮蔽手段からなり、前記可動型ペン芯の変位量の増加に応じて、前記遮蔽手段が前記光反射手段を覆う量を減少させ、応じて光の特性である反射光の強度を増加させる光変調手段と
前記可動型ペン芯の変位を該光変調手段に伝える伝達手段と、
を有することを特徴とする位置指示器。
【請求項８】
請求項７に記載の位置指示器であって、
前記光変調手段は、光反射手段の光反射面積を変える手段であることを特徴とする位置指示器。
【請求項９】
請求項７乃至請求項８のいずれかに記載の位置指示器であって、
前記伝達手段は、前記可動型ペン芯の変位量を拡大して、光変調手段に伝えることを特徴とする位置指示器。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の位置指示器であって、
前記伝達手段は、前記可動型ペン芯の変位量に応じて、光変調手段の変化量を連続的に変えるようにした手段であることを特徴とする位置指示器。
【請求項１１】
光を反射する光反射手段を持つ位置指示器と、光を該光反射手段へ向けて放射する投光手段と、該位置指示器の光反射手段からの光を受光する受光手段と、受光手段からの情報により前記位置指示器の位置座標を算出する座標算出手段とを具備する位置検出装置における位置検出方法であって、
前記投光手段から前記位置指示器の光反射手段に向けて光を放射する投光ステップと、
操作者が前記位置指示器を前記位置検出装置の座標読み取り面に押し当てることによって生じるペン芯の変位に基づいて、盤面へ前記ペン芯の先端が接していないペンアップの状態において前記光反射手段の一部又は全部を覆っている遮蔽手段を、前記ペン芯の変位量の増加に応じて、前記遮蔽手段が前記光反射手段を覆う量を減少させ、応じて光の特性である反射光の強度を増加させる光変調ステップと、
前記受光手段が該光変調手段により変化した光の特性を検出して前記位置指示器のペンアップとペンダウンの情報を得るペンダウン状態検出ステップと、
を有することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の位置検出方法であって、
前記ペンダウン状態検出ステップにおいて、前記受光手段は少なくとも２つ間隔をおいて設けられ、前記位置指示器の反射手段からの光の入射角度の情報に加えてペンダウン状態を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２のいずれかに記載の位置検出方法であって、
前記光変調ステップにおける前記光反射手段は、再帰反射特性を有する光再帰反射手段であり、
前記投光ステップにおける前記投光手段は、前記受光手段の近傍におかれ、該投光手段からの光が該光再帰反射手段によって再帰反射し、該受光手段に入射するようになしたことを特徴とする位置検出方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の位置検出方法であって、
前記光変調ステップにおける光変調は、光反射手段の光反射面積を変えることによりなされることを特徴とする位置検出方法。
【請求項１５】
請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の位置検出方法であって、
前記光変調ステップにおいて、前記ペン芯の変位量を拡大して、光変調することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１６】
請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の位置検出方法であって、
前記光変調ステップにおいて、前記ペン芯の変位量に応じて、光変調の変化量を連続的に変えるようにしたことを特徴とする位置検出方法。
【請求項１７】
光を反射する光反射手段を持つ位置指示器と、光を該光反射手段へ向けて放射する投光手段と、該位置指示器の光反射手段からの光を受光する受光手段と、受光手段からの情報により、前記位置指示器の位置座標を算出する座標算出手段とを具備する位置検出装置における前記位置指示器が盤面に当接しているか否かを検出するペンダウン検出方法であって、
前記投光手段から前記位置指示器の光反射手段に向けて光を放射する投光ステップと、
操作者が前記位置指示器を前記位置検出装置の座標読み取り面に押し当てることによって生じるペン芯の変位に基づいて、盤面へ前記ペン芯の先端が接していないペンアップの状態において前記光反射手段の一部又は全部を覆っている遮蔽手段を、前記ペン芯の変位量の増加に応じて、前記遮蔽手段が前記光反射手段を覆う量を減少させ、応じて光の特性である反射光の強度を増加させる光変調ステップと、
前記受光手段が該光変調手段により変化した光の特性を検出して前記位置指示器のペンアップとペンダウンの情報を得るペンダウン状態検出ステップと、
を有することを特徴とするペンダウン検出方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のペンダウン検出方法であって、
前記ペンダウン状態検出ステップにおいて、前記受光手段は少なくとも２つ間隔をおいて設けられ、前記位置指示器の反射手段からの光の入射角度の情報に加えてペンダウン状態を検出することを特徴とするペンダウン検出方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８のいずれかに記載のペンダウン検出方法であって、
前記光変調ステップにおける前記光反射手段は再帰反射特性を有する光再帰反射手段であり、
前記投光ステップにおける前記投光手段は、前記受光手段の近傍におかれ、該投光手段からの光が該光再帰反射手段によって再帰反射し、該受光手段に入射するようになしたことを特徴とするペンダウン検出方法。
【請求項２０】
請求項１７乃至請求項１９のいずれかに記載の位置検出方法であって、
前記光変調ステップにおける光変調は、光反射手段の光反射面積を変えることによりなされることを特徴とするペンダウン検出方法。
【請求項２１】
請求項１７乃至請求項２０のいずれかに記載のペンダウン検出方法であって、
前記光変調ステップにおいて、前記ペン芯の変位量を拡大して、光変調することを特徴とするペンダウン検出方法。
【請求項２２】
請求項１７乃至請求項２０のいずれかに記載のペンダウン検出方法であって、
前記光変調ステップにおいて、前記ペン芯の変位量に応じて、光変調の変化量を連続的に変えるようにしたことを特徴とするペンダウン検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光デジタイザ等で使用する位置検出装置及び位置検出方法に関する。特に、該位置指示器のペン先の押圧の変化によって、座標位置の表示や入力をコントロールするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、光を用いて位置指示器からの光が進入する角度を２点で検出し、三角測量の原理で指示位置の座標を求める座標入力装置が提案されており、このような光を用いた座標入力装置は一般的には光方式デジタイザと呼ばれている。
【０００３】
代表的な光方式デジタイザとして、レーザ光線などの光ビームを回転ミラーにより旋回させ、位置指示器からの再帰反射光を逆の経路でセンサ等で検知する方式が特開平３−５８０５号公報に開示されている。この方式は電子黒板等で実用化されている。
【０００４】
例えば特開平９−３１９５０１号公報のように、発光部にＬＥＤを用い、位置指示器に再帰反射部を有し、ＬＥＤからの光が再帰反射部に入射し、再帰反射して戻ってきた反射光の受光角度をＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって検出するものがある。ここで、ＰＳＤは非分割化素子であり、座標値を電圧値または電流値の比の形で直接得ることが出来るものである。
【０００５】
また、特開平１１−８５３７８号公報のように、位置指示器自身がＬＥＤ等の点光源と筆圧検出部を有し、受光部分に２分割受光素子を用いたものも有る。この例は、２分割受光素子の位置を駆動装置で動かして所要の光検出角度と筆圧検出部で筆圧を得ようとしたものである。この例での位置指示器は、ＬＥＤを点燈させ、筆圧を検出する為などに電子回路や電池が必要となっている。
【０００６】
更に、特開平１１−３１７０号公報には、位置指示器自身が３色のＬＥＤ等の発光部と筆圧検出部を有した方法若しくは位置指示器に色付きの再帰反射部材を装着して、そこからの反射光を利用した反射方式で、受光部には1次元の受光素子を配置したものが開示されている。この例は、位置指示器の３色のＬＥＤが、筆圧に応じて点燈して光放射され、光放射された光によって座標位置を、光の色合いで筆圧情報を得ようとするものである。また、先端部に色付きの再帰反射部材を段階的に装着し、筆圧によって上下に可動させて光と色の変化によって座標位置と筆圧情報を得ようとしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−３１７０号公報の例では、位置指示器の高さや傾きの変化によって、座標位置と筆圧情報が不安定になる課題がある。
【０００８】
一般に光デジタイザでは、光放射手段での光の高さが座標検出領域面と同一ではなく、ある高さを必要とする為に指示物が座標検出領域面へ達する前に検出してしまう。検出することによって、誤入力や誤操作、また文字入力においては、線や点の切れが悪くなってつながる現象が発生する。その対処のために、指示物のペンダウンを筆圧検出などの方法を通して行うこととした例もある。
【０００９】
しかし、ペンダウンをセンサーが検出するか、またはスイッチがＯＮするかの方法は、指示器に検出センサーやスイッチを内臓し、且つペンダウン検出信号や送信（赤外線や微弱な電波など）をさせる電気的回路や電池が必要になると共に、信号を受けて処理する側にも受信するための電気的回路などが必要となる。指示物においては、構成が複雑になり、部品点数が多くなり、コストの高い指示器となる。
【００１０】
また、電池の寿命によって交換の必要性が発生する。更に、位置指示器の高さや傾きの変化によって、座標位置と筆圧情報が不安定になる課題がある。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、位置検出領域面の位置指示器がペンダウン、ペンアップしたことを安定的に確実に確認でき、且つ低価格で耐久性のある位置検出装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による位置検出装置は、光を反射する光反射手段を持つ位置指示器と、光を該反射手段へ向けて放射する投光手段と、該位置指示器の光反射手段からの光を受光する受光手段と、受光手段からの情報により、前記位置指示器の位置座標を算出する座標算出手段とを具備する位置検出装置であって、前記位置指示器は、ペンの形状を有しており、盤面への押圧によって変位する可動型ペン芯と、反射光の特性を変化させる光変調手段と、前記可動型ペン芯の変位を光変調手段に伝える伝達手段とを有し、前記受光手段は、光変調手段により変化した光の特性を検出して、位置指示器のペンアップとペンダウンの情報を得るアップ／ダウン状態検出手段とを持つものである。
【００１３】
前記光変調は、一部の光を遮蔽するものによってなすこともできるし、反射面積の調整や、反射強度の調整によるものとすることができる。
【００１４】
また、その光変調は、押圧の程度にしたがって、連続的なものとすることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ、説明する。
【００１６】
図１は、本発明の光学式デジタイザの一般的な概略を示す。光デジタイザは、点線で示される位置検出領域１の上方に設けられた位置検出用の光学ユニット２を有し、該光学ユニット２により位置検出領域１上に導入される位置指示器３の指示位置座標を検出するものである。位置検出領域１の周りには反射枠４がある。なお、本発明によれば、位置指示器の反射光の一部または全部を光遮蔽機構によって変化させ、座標位置の入力が出来、更に文字入力までも可能とした。
【００１７】
図２は、本発明の光学ユニット２の一般的な概略を示す。光学ユニット２は、位置指示器の先端部に再帰反射部材を設ける間接的光放射方式のデジタイザの構成である。光学ユニット２は、受光素子５の前に集光レンズ７と複数の光源６が扇状に配置された構成となっている。なお、集光レンズとは、いわゆる光学レンズのことである。また、図示例には限定されず、光を放射して受光されるものであれば、ハーフミラーなどを用いたよく知られた一般的な光学ユニットであってもよい。
【００１８】
図３は、本発明のペン型位置検出装置の基本的な動作原理を示す。図３（ａ）は、ペン型の位置指示器８のペンアップ状態のペン先と光反射部の反射特性の図であり、図３（ｂ）は、ペン型の位置指示器８のペンダウン状態のペン先と光反射部の反射特性の図である。図示の通り、ペンアップ状態では、遮蔽部１０が再帰反射部１１を完全に遮蔽していることによって、光反射部の反射特性が検出することが出来ない。次に、ペンダウン状態では、可動型ペン芯９が座標検出領域面に押し付けられて遮蔽部１０を押し上げ、再帰反射部１１が露出されることによって、光反射部の反射特性が検出することが出来る。この様な構成により、ペンアップ状態であれば、座標検出領域面にペン先部を接近させて位置指示器の傾きを変化させても光反射部の反射特性に影響を与えることがない。よって、ペンアップとペンダウン状態の光反射部の反射特性が安定して検出することが出来る。
【００１９】
【実施例】
図４に、本発明の位置検出装置の第１実施例を示す。図４（ａ）は、その外観図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。図示の通り、ペン型の位置指示器１２の先端部分には、可動型ペン芯９があり、その周りに再帰反射部１１と遮蔽部１０の二重構造を構成し、ばね性部材１３の伸びる力によって遮蔽部１０が再帰反射部１１を隠す構造になっており、可動型ペン芯９が押されると遮蔽部１０が押し上げられると共に、ばね性部材１３が縮み遮蔽部１０がストッパー１４に突当り再帰反射部１１が安定して露出される。このような構成によって、位置検出領域１内の位置指示器１２のペン先が座標検出領域面に押付けられることによって、再帰反射部１１が露出され安定した再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置が検出される。この例では、可動型ペン芯９によって、遮蔽部１０がストッパー１４に突当るまでのペンダウン動作において、可動型ペン芯９を押し込む量によって再帰反射部１１の露出面積が変化し、光反射部の反射特性も変化する。
【００２０】
図５に、本発明の位置指示器の第２実施例を示す。図５（ａ）は、その外観図であり、図５（ｂ）−▲１▼は、図５（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図５（ｂ）−▲２▼は、図５（ａ）のペンアップ状態のａ−ｂ断面図であり、図５（ｃ）−▲１▼は、図５（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図であり、図５（ｃ）−▲２▼は、図５（ａ）のペンダウン状態のａ−ｂ断面図である。図示の通り、ペン型の位置指示器１５のペン先には、可動型ペン芯９があり、その周りに再帰反射部１１と遮蔽部１０の二重構造を構成し、ばね性部材１３の伸びる力によって遮蔽部１０が再帰反射部１１を隠す構造になっており、可動型ペン芯９が押されると可動部材１７が支点を中心に上方向に動きコロ部材１８を押し上げ、コロ部材１８の両端に接続してある連結部材１６と連結部材１６に接続してある遮蔽部１０が上方向に持ち上げられると共に、ばね性部材１３が縮み再帰反射部１１が露出する。このような構造によって、位置検出領域１内の位置指示器１５のペン先が座標検出領域面へ押付けられることによって、再帰反射部１１が露出され再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置の検出がされる。この例は、テコの原理とコロの作用を利用して、可動型ペン芯９の押し込み量を小さくし、再帰反射部１１の露出面積を大きくすることを可能にした。これによって、ペン先の小さい押し込み量で、大きな光反射部の反射特性を得ることが出来る様になる。
【００２１】
図６に、本発明の位置指示器の第３実施例を示す。図６（ａ）は、その外観図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。図示の通り、ペン型の位置検出装置１９のペン先には、可動型ペン芯９があり、該可動型ペン芯の一部に再帰反射部１１が装着されており、その周りに該再帰反射部１１を隠すようにペン先の透明部材の下部に遮蔽部１０が設けられ、ばね性部材１３の伸びる力によって遮蔽部１０が再帰反射部１１と重なって隠す構造になっており、可動型ペン芯９が押されると可動型ペン芯９がしずみ遮蔽部１０からずれて再帰反射部１１がペン先の上側に移動すると共に、ばね性部材１３が縮み可動型ペン芯９がストッパー１３に突当って再帰反射部１１が安定して透明部材から見える。このような構成によって、位置検出領域１内の位置検出装置１９のペン先が座標検出領域面へ押付けられることによって、再帰反射部１１が安定して見え再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置の検出がされる。この例では、ペン先の透明部材の内側に薄く遮蔽部１０を装着することと、可動型ペン芯９に再帰反射部１１を装着した構造によって、部品点数を減らし、更にシンプルな構造にすることが可能になる。
【００２２】
図７に、本発明の位置指示器の第４実施例を示す。図７（ａ）は、その外観図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。図示の通り、ペン型の位置指示器２０のペン先には、可動型ペン芯９があり、該可動型ペン芯９にある幅で等間隔に再帰反射部１１が装着されており、その周りに該再帰反射部１１に重なって隠すように透明部材のペン先の内側に薄く遮蔽部１０がある幅で等間隔に設けられ、遮蔽部１０の間には透明部材となる。ばね性部材１３の伸びる力によって遮蔽部１０が再帰反射部１１にかさなって隠す構造になっており、可動型ペン芯９が押されると可動型ペン芯９が押し上げられて遮蔽部１０から位置がずれて再帰反射部１１が透明部材側に移動すると共に、ばね性部材１３が縮み可動型ペン芯９がストッパー１４に突当り再帰反射部１１が安定して透明部材から見える。このような構造によって、位置検出領域１内の位置指示器２０のペン先が座標検出領域面へ押付けられることによって、再帰反射部１１が安定して見えて再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置が検出される。この例は、第３実施例と同様に、部品点数を減らし、更にシンプルな構造にすることが可能になると共に、可動型ペン芯９の押し込み量を小さくし、再帰反射部１１の光反射部の反射特性を広い幅で検出することが可能となる。
【００２３】
図８に、本発明の位置指示器の第５実施例を示す。図８（ａ）は、その外観図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。図示の通り、ペン型の位置指示器２１のペン先には、可動型ペン芯９があり、その周りに再帰反射部１１とばね性部材１３，遮蔽部１０を接続したものとの二重構造を構成し、ばね性部材１３の上部に遮蔽部１０が接続されている。ばね性部材１３，遮蔽部１０を接続したものによって、再帰反射部１１が遮蔽される構造になっており、可動型ペン芯９が押されると遮蔽部１０が押し上げられると共に、ばね性部材１３が伸びる。そして、遮蔽部１０がストッパー１４に突当りばね性部材１３の伸びた隙間から安定して再帰反射部１１が露出される。このような構造によって、位置検出領域１内の位置指示器２１のペン先が座標検出領域面へ押付けられることによって、ばね性部材１３の伸びた隙間から安定して再帰反射部１０が露出され再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置が検出される。この例では、第４実施例と同様に再帰反射部１１の光反射部の反射特性を広い幅で検出することが出来る。
【００２４】
図９は、本発明のペン型位置検出装置の応用例を示す。図９（ａ）は、ペン型の位置指示器のペンアップ状態のペン先と光反射部の反射特性の図であり、図９（ｂ）は、ペン型の位置指示器のペンダウン状態のペン先と光反射部の反射特性の図である。図示の通り、ペンアップ状態では、可動型ペン芯９の一部に露出して装着されている再帰反射部材２３による、光反射部の反射特性が検出される。次に、ペンダウン状態では、可動型ペン芯９が座標検出領域面に押し付けられて可動型ペン芯９の再帰反射部材２３が隠れ遮蔽部１０が押し上げられ、再帰反射部１１が露出されることによって、再帰反射部１１の光反射部の反射特性が検出される。この様な構成により、ペンアップ状態では、座標検出領域面にペン先を接近させると可動型ペン芯９に装着した再帰反射部材２３による光反射部の反射特性が検出される。ペンダウン状態では、再帰反射部１１による光反射部の反射特性が検出される。これによって、ペンアップとペンダウン状態で光反射部の反射特性が2種類検出することが可能となる。
【００２５】
図１０に、本発明の位置指示器の第６実施例を示す。図１０（ａ）は、その外観図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【００２６】
図示の通り、ペン型の位置指示器２４のペン先には、可動型ペン芯９があり、該可動型ペン芯9の一部に再帰反射材２３が露出して装着され、その周りに再帰反射部１１と遮蔽部１０の二重構造を構成し、ばね性部材１３の伸びる力によって遮蔽部１０が再帰反射部１１を隠す構造になっており、可動型ペン芯９が押されると遮蔽部１０が押し上げられると共に、ばね性部材１３が縮み再帰反射部１１が露出すると共に、可動型ペン芯９の再帰反射部材２３が隠れる。
【００２７】
このような構造によって、位置検出領域１内の位置指示器２４のペン先が座標検出領域面に接近した時は、可動型ペン芯９の一部に露出して装着されている再帰反射部材２３による、再帰反射光が光学ユニット２に検出され、位置指示器の座標位置が検出される。
【００２８】
更に、可動型ペン芯９が座標検出領域面に押付けられた時は、遮蔽部１０が押し上げられると共に、ばね性部材１３が縮み遮蔽部１０がストッパー１４に突当り可動型ペン芯９の再帰反射部材２３が隠れ、再帰反射部１１が安定して露出され、再帰反射部１１の再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置が検出される。
【００２９】
この実施例では、ペンアップとペンダウン状態での光反射部の反射特性の違いによって、マウスの「マウスポインタ」と「クリック」の機能に相当することが可能になる。
【００３０】
図１１に、本発明の位置指示器の第７実施例を示す。図１１（ａ）は、その外観図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、図１１（ｃ）は、図１０（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【００３１】
図示の通り、ペン型の位置指示器２５のペン先には、可動型ペン芯９があり、その周りに再帰反射部１１と遮蔽部１０の二重構造を構成し、且つ遮蔽部１０の外側には再帰反射部材２３が装着されてあり、ばね性部材１３の伸びる力によって遮蔽部１０が再帰反射部１１を隠し遮蔽部１０の外側に装着されている再帰反射部材２３は露出する構造になっており、可動型ペン芯９が押されると遮蔽部１０が押し上げられ、遮蔽部１０の外側に装着されている再帰反射部材２３がペン本体に隠されると共に、ばね性部材１３が縮み再帰反射部１１が露出する。
【００３２】
このような構造によって、位置検出領域１内の位置指示器２５のペン先が座標検出領域面に接近した時は、遮蔽部の外側に装着されている再帰反射部材２３による、再帰反射光が光学ユニット２に検出され、位置指示器の座標位置が検出される。
【００３３】
更に、可動型ペン芯９が座標検出領域面に押付けられた時は、遮蔽部１０が押し上げられ、遮蔽部１０の外側に装着されている再帰反射部材２３はペン本体に隠されると共に、ばね性部材１３が縮み遮蔽部１０がストッパー１４に突当り、再帰反射部１１が安定して露出され、再帰反射部１１の再帰反射光が光学ユニット２で検出され、位置指示器の座標位置が検出される。
【００３４】
この第７実施例は、第６実施例と同様の機能を得ることが出来る。
【００３５】
実施例の可動型ペン芯の代わりにボールペンなどの筆記用具の芯を装着出来る様な構造にすれば、紙に書きながら本発明の位置指示器として使用可能となる。
【００３６】
なお、本発明の遮蔽部を可動させる位置検出装置は、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。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の遮蔽機構付き位置検出装置によれば、位置指示器のペンアップ状態とペンダウン状態の光反射の反射特性の違いが確実に検出される。また、機構的な構成とシンプルな構造によって、ペンダウン検出を実現したので、電気回路や電池が不要となった。それにより、部品点数が減り、製造工程が短くなった。そして、製造コストの低減が図れて低価格の位置指示器が提供出来た。
【００３８】
また、本発明によれば、位置指示器は機構的な構成のみを有するので、電磁波やノイズ等の電気的影響を一切受けない。よって、プラズマディスプレイなどにも積極的に活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による光方式デジタイザの概略平面図である。
【図２】図２は、本発明の間接放射方式のデジタイザの光学ユニットの構成例を示す図である。（ａ）が光学ユニットの平面図であり、（ｂ）は、同じユニットを側面から見た図である。
【図３】図３は、本発明による基本的な動作を示す図である。（ａ）がペンアップ状態のペン先図と光反射部の反射特性であり、（ｂ）がペンダウン状態のペン先図と光反射部の反射特性である。
【図４】図４は、本発明による第１実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図であり、（ｃ）が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【図５】図５は、本発明による第２実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）−▲１▼が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図、（ｂ）−▲２▼が（ａ）のペンアップ状態のａ−ｂ線の断面図である。（ｃ）−▲１▼が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図であり、（ｃ）−▲２▼が（ａ）のペンダウン状態のａ−ｂ線の断面図である。
【図６】図６は、本発明による第３実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図、（ｃ）が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【図７】図７は、本発明による第４実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図、（ｃ）が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【図８】図８は、本発明による第５実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図、（ｃ）が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【図９】図９は、本発明による応用動作を示す図である。（ａ）がペンアップ状態のペン先図と光反射部の反射特性、（ｂ）がペンダウン状態のペン先図と光反射部の反射特性である。
【図１０】図１０は、本発明による第６実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図、（ｃ）が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明による第７実施例を示す図である。（ａ）がその外観図、（ｂ）が（ａ）のペンアップ状態のａ−ａ線の断面図、（ｃ）が（ａ）のペンダウン状態のａ−ａ線の断面図である。
【符号の説明】
１   位置検出領域
２   光学ユニット
３，８，１２，１５，１９，２０，２１，２２，２４，２５  位置指示器
４   反射枠
５   受光素子
６   光源
７   レンズ
９   可動型ペン芯
１０ 遮蔽部
１１，２３ 再帰反射部（再帰反射部材）
１３ ばね性部材
１４ ストッパー
１６ 連結部材
１７ 可動部材
１８ コロ部材
【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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