CN1667566A - 坐标输入装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种坐标输入装置，相对在上述坐标输入区域上没有指示时的初始状态下的检测单元的初始检测信号分布，特定通过对上述坐标输入区域的指示用具的指示动作而产生的信号变动范围。用检测的多个端部信息中的至少1个来计算指示用具的指示位置的坐标。

Description

坐标输入装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及检测坐标输入区域上的指示位置的坐标输入装置及其控制方法、程序。

背景技术

在坐标输入面上有坐标输入装置，它通过使用指示用具(例如，专用输入笔、手指等)指示来输入坐标，用于控制连接着的计算机，或者写入文字和图像等。

以往，作为这种坐标输入装置，作为触摸板提出了各种方式的提案，或者已产品化，因为不使用特殊的器具等就可以简单地在画面上操作个人计算机等终端，所以被广泛使用。

作为坐标输入方式，有使用电阻膜的方式，还有使用超声波的方式等各种方式，作为使用光的方式，例如有美国专利第4507557号公报。在该美国专利第4507557号公报中揭示了以下构成，在坐标输入区域外测设置递归性反射板(片)，用照明被配置在坐标输入区域的角部分上的光的照明单元和接收光的接收单元，在坐标输入区域内检测遮蔽手指等的光的遮蔽物和接收光之间的角度，根据其检测结果，确定该遮蔽物的指示位置。

另外，如特开2000-105671号公报和特开2001-142642号公报等中那样，揭示了在坐标输入区域周边构成递归反射部件，检测遮蔽递归反射光的部分(折光部分)坐标的坐标输入装置。

在这些装置中，例如，在特开2000-105671号公报中，通过根据微分等的波形处理运算检测受光单元接收到的光因遮蔽物引起的遮蔽部分的峰值，检测相对受光部分的折光部分的角度，从其检测结果中计算该遮蔽物的坐标。另外，在特开2001-142642号公报中，揭示了通过和特定层次图案比较检测遮光部位一端和另一端，检测它们的坐标中心的构成。

在此，把如特开2000-105671号公报、特开2001-142642号公报、特开2001-142642号公报那样的、检测遮光位置计算坐标的方式以下称为遮光方式。

另外，进而在这样的遮光方式的坐标输入装置中，特别是在其坐标输入区域的尺寸大时，允许多名操作者同时输入，提高方便性，在更有效的会议等用途中有需求。因此，设计出与多个同时输入对应的坐标输入装置。

为了同时输入多个坐标，在特开2002-055770号公报、特开2003-303046号公报、专利登记第2896183号公报中，揭示了这样的技术，即，用一个受光传感器检测多个遮光部分的角度，从各传感器的角度组合中计算多点的输入坐标候补，进而从该输入坐标候补中判别实际输入的坐标。

例如，在2点输入时，作为输入坐标候补计算最大4点的坐标，在该4点内，判定实际输入的坐标2点并输出。即，该判别是从多个输入坐标候补中选别实际的输入坐标和虚假的输入坐标，判定最终的输入坐标，然后，把该判定在此称为虚实判定。

作为该虚实判定的具体方法，在特开2003-303046号公报、专利登记第2896183号中，在以往的坐标输入区域的一边的两端上，设置为了高精度地计算在坐标输入区域内指示的坐标而隔开充分距离设置的第1以及第2传感器。而且，还设置第3传感器，也是为了高精度地计算在输入区域内指示的坐标而和第1以及第2传感器隔开充分的距离配置在第1以及第2传感器之间的位置上。而且揭示了根据在该第3传感器中的和第1以及第2传感器的角度信息不同的角度信息，对用第1以及第2传感器检测出的多个角度信息，进行该虚实判定的技术。

另外，作为采用构成在以往遮光方式的坐标输入装置中的受光单元的受光元件的、手指等的指示器具遮光的遮光部分的检测方法，在特开2001-142642号公报中，提出了把在受光元件的输出信号中的遮光部分一端和遮光部分的另一端的中心作为与指示器具对应的检测坐标检测的方案。另外，单纯地在特开2002-055770号公报中，提出了用与受光元件检测出的遮光部分对应的象素号码检测遮光部分的位置的方案。这些遮光部分的检测方法把遮光部分的中心作为实际的指示器具的中心计算，把它作为角度信息用于坐标计算。

但是，如以往的遮光方式那样，在从遮光部分的光量分布的峰值，或者从由与遮光影子的光量分布两端规定的光量分布的中心检测角度，从由各受光单元检测出的角度组合中计算指示坐标的技术中，当在多个，至少在2个位置上同时输入坐标时，该2个位置的输入点从受光单元开始大致重叠在直线上。

因此，当相对2个输入点的遮光影子在受光单元上重合时，不能分离各个遮光影子，检测各输入点的角度，不能输入。

用图22说明其具体例子。

例如，当分别用指示用具A和指示用具B指示图22所示的坐标输入区域的位置时，与在图中的受光单元S2的位置时的指示器件A和指示器具B对应的光量分布分别如图23B的A以及B所示，分离检测与指示器具A和指示器具B的2点的遮光位置对应的遮光影子。

而且，作为参照数据，没有任何指示输入时的光量分布如图23A所示。在该图23A中，在C位置上的光量分布的谷是因设置在坐标输入区域的周围上的递归反射部件的角度特性、距离产生的衰减等主要原因产生的光量分布。

另一方面，在图22所示的受光单元S1的情况下的与指示用具A和指示用具B对应的光量分布如图23C所示，与指示器具A和指示器具B的2点位置对应的遮光影子被重叠检测。在具有该重叠的遮光影子(遮光重叠)的光量分布(遮光光量分布)信息中，如图23C所示，在图23B的A和B局部重叠(发生所谓的偏食)时，只能得到各个指示用具的单边的遮光范围的端部信息。因此，如特开2001-142642所示，在从以往的遮光范围两端的信息中用其中心，或者用中心象素号码计算位置(角度)的方法中，不可能计算指示用具A和指示用具B的坐标。

另外，虽然未图示，但对于对象受光单元，当在跟前的第1指示用具的影子中完全包含距离受光单元远的第2指示用具的影子(发生所谓全食)时，对于跟前的第1指示用具，可以计算从该遮光影子的两端到中心位置(角度)，但不能得到与距离远的第2指示器具的信息。

因此，在以前的例子中，预先检测由于多个指示用具的同时输入发生的遮光影子的个数，作为在受光单元中检测出的个数，例如，当在第2受光单元中是“2”，在第1受光单元中是“1”时，在第1受光单元中，看作与指示用具对应的遮光影子在受光单元检测出的光量分布中重叠。

然后，在这样的情况下，在专利登记第2896183号中的构成是，发出表示发生了那样的状态的主旨的警告，提醒使用者注意，避免该状态。另外，在特开2002-055770号公报和特开2003-303046号公报中，需要从第1受光单元切换到可以检测没有重叠被分离的2个遮光影子的另一第3受光单元，用可以检测该2个遮光影子的受光单元(这种情况下，是第1受光单元以及第3受光单元)检测角度，对于从各受光单元得到的输入坐标候补，实施上述虚实判定，确定最终的2点的实际输入坐标。

而且，这种情况下的虚实判定因为即使是检测遮光重叠的受光单元的角度信息也可以充分得到，所以在特开2003-303046号公报和专利登记第2896183号中，用检测该遮光重叠的受光单元的角度信息进行。

如上所述，在遮光方式的坐标输入装置中，例如，当同时输入2个指示用具时，即使只是一小部分发生遮光重叠，当与该2个指示用具对应的遮光影子连通不能分离时，例如如果把该连续的遮光影子看作来自1个指示用具的影子计算，则因相对实际的位置的偏差产生坐标检测精度的劣化，当需要更正确的位置精度时，不能输入，成为操作上的大的障碍。

在此，当检测出遮光重叠的情况下不使用该受光单元的角度信息，从检测该受光重叠的受光单元，切换到被配置在规定距离上的另一第3受光单元计算坐标，这种情况下产生以下的问题。

首先，因切换受光单元产生计算坐标的不连续性。这在实际中因为因各受光单元不同特性不同，所以在受光单元切换前后的区域上产生坐标不连续性。

该受光单元产生的不连续性当是作为受光自身的器件的差异时，可以通过每种程度补正调整。

但是，在上述以往例子时，因为把受光单元间距离自身用于坐标计算，所以为了充分高精度地计算坐标，需要使受光单元间离开一定距离以上。而且，在坐标输入区域中在其中至少一方的受光单元中，为了可以分离检测2个遮光影子，需要配置离开一定距离以上。因此，通过其配置，产生检测光量分布的离散，其有可能对受光单元的切换时的计算坐标的连续性有影响。

当检测出遮光重叠的情况下不使用该受光单元的角度信息，而从检测出其遮光重叠的受光单元切换到被配置在离开规定距离位置上的另一第3受光单元计算坐标时进一步的问题是，从受光单元位置和坐标输入区域的关系产生的坐标检测精度劣化的问题。

例如，如图24所示，当通过配置在采用通常的单数指示的坐标输入区域一边的左右两端附近的受光单元1和受光单元2各自的角度信息的组合，在坐标输入区域的位置1和位置2上输入坐标时，与各个受光单元具有的角度有关的一定的误差不会显著扩大，对计算坐标的影响程度小。

而且，即使在多个同时输入时，也是在图22所示的、距离该指示位置远的受光单元S1中，当检测出遮光重叠时，通过把检测该遮光重叠的受光单元S1切换到图22所示的受光单元S3，和图24的情况一样，不会产生从受光单元位置和坐标输入区域的关系产生的坐标检测精度劣化的问题。

但是，如图25所示，在距离其指示位置距离近的受光单元S2中，当检测出遮光重叠时，如图26所示，进行从受光单元S2到受光单元S3的切换。但是，这种情况下，特别是对于在指示用具A的位置中的指示，用通过指示位置中心的粗线表示的受光单元S1和指示用具A和受光单元S3所成角度极小，虽然在几何学上明显但误差影响大，有可能引起坐标计算精度显著劣化。

而且，有时因和坐标输入装置一体构成的显示器的构造·规格，存在在以往的上述坐标输入区域的上边或者下边左右两端的受光单元的中央部分上确保用于配置遮光重叠时的切换用的受光单元的空间困难的情况。

另外，设置在其中央部分的受光单元与设置在角部分上的受光单元相比检测范围必须宽广。因此，为了在单独的受光单元中确保光学上接近180°的视野角，需要用反光镜构成等来加长与坐标输入区域的实际上的光路长度或分割成多个受光单元来分担视野范围。而且，即使在该反射镜构成的情况下或者多个受光单元的情况下也还需要显示器周围的设置空间，存在着所谓的框大等问题。

发明内容

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于：提供一种检测多个指示输入，可以高精度地计算相对该指示输入的位置坐标的坐标输入装置及其控制方法。

用于实现上述目的的本发明的坐标输入装置具备以下构成。即，

一种检测坐标输入区域上的指示位置的坐标输入装置，包括：

检测相对上述坐标输入区域上的指示用具的有无的检测装置；

对于在上述坐标输入区域上没有指示情况下的在初始状态下的上述检测装置的初始检测信号分布，特定用相对上述坐标输入区域的指示用具的指示动作产生的信号变化范围的特定装置；

检测用上述特定装置特定的信号变化范围的端部信息的端部信息检测装置；和

用在上述端部信息检测装置检测出的多个端部信息的至少一个，计算上述指示用具的指示位置坐标的计算装置。

另外，更好是，多个上述检测装置被配置在上述坐标输入区域的不同位置上，

上述计算装置把用连结相对上述多个检测装置各自的端部信息特定的坐标，和对应的检测装置的基准位置的线段的交点规定的角度的2等分线的交点，作为上述指示用具的指示位置的坐标计算。

另外，更好是，上述计算装置根据在上述特定装置中特定出的信号变化范围的数，在用上述端部信息检测装置检测出的上述多个端部信息内，确定坐标计算中使用的端部信息的组合。

另外，更好是，还包括判定装置，它在上述计算装置中作为坐标候补计算多个坐标时，从上述坐标候补中，判断与上述指示用具的指示位置对应的坐标。

另外，更好是，多个上述检测装置被配置在上述坐标输入区域的不同位置上，

上述计算装置根据在上述多个检测装置的每个中得到的、在上述特定装置中特定的信号变化范围数，判定有多个指示用具的指示动作，并且在相对上述多个指示用具的信号变化范围中重叠的程度。

另外，更好是，上述检测装置根据在该检测装置和发光源之间遮蔽或者反射的遮蔽物存在时的遮蔽范围的有无，检测相对上述坐标输入区域上的指示的有无。

另外，更好是，上述检测装置根据在该检测装置和振动发生源之间遮蔽振动传播的遮蔽物存在时的遮蔽范围的有无，检测相对上述坐标输入区域上的指示的有无。

另外，更好是，上述坐标输入区域被配置在显示装置的显示面，或者被重叠配置在上述显示装置的显示面上。

用于实现上述目的的本发明的显示装置具备以下构成。即，

一种具有上述坐标输入装置的显示装置，

在该显示装置的显示面上重叠配置所述坐标输入装置。

另外，用于实现上述目的的本发明的坐标输入装置的控制方法具备以下构成。即，

一种控制方法，是具备检测对坐标输入区域上的指示用具的有无的检测单元，检测坐标输入区域上的指示位置的坐标输入装置的控制方法，

对在上述坐标输入区域上没有指示时的初始状态下的上述检测单元的初始检测信号分布，特定由相对上述坐标输入区域的指示用具的指示动作发生的信号变化范围的特定步骤；

检测在上述特定步骤中特定的信号变化范围的端部信息的端部信息检测步骤；

使用在上述端部信息检测步骤中检测出的多个端部信息中的至少1个来计算上述指示用具的指示位置坐标的计算步骤。

本发明的其他特征和优点可以通过下面结合附图对实施例进行的说明来进一步明确，对附图中表示相同或相似组成的部分采用了相同的附图标记。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的遮光方式的坐标输入装置的概略构成图。

图2是表示本发明实施方式的传感器组件的详细构成的图。

图3A是本发明实施方式的传感器组件的光学配置图。

图3B是本发明实施方式的传感器组件的光学配置图。

图3C是本发明的实施方式的传感器组件的光学配置图。

图4是表示本发明的实施方式的控制·计算组件详细构成的方框图。

图5是本发明实施方式的控制信号的时间图。

图6是用于说明本发明实施方式的传感器组件检测的光量分布的图。

图7是用于说明本发明实施方式的传感器组件检测的光量分布的图。

图8是本发明的实施方式的信号读出时间图。

图9是表示定义在本发明实施方式的坐标输入有效区域上的坐标和传感器组件1L以及1L的位置关系的图。

图10是用于说明在本发明实施方式的具有多个受光单元的传感器组件中的坐标计算的图。

图11是表示在本发明实施方式的来自多个指示用具的输入动作中位置关系以及检测信号一例的图。

图12是用于说明本发明的虚实判定的图。

图13是用于说明本发明实施方式的遮光范围的端部信息的坐标计算一例的图。

图14是用于说明本发明实施方式的遮光范围的端部信息(角度)的重叠部分的2等分线和坐标值关系的图。

图15是用于说明本发明实施方式的遮光范围的端部信息的坐标计算详细的图。

图16是表示本发明实施方式的遮光范围数的组合的图。

图17A是表示用于说明在本发明实施方式中检测出的遮光范围数的组合的输入例子的图。

图17B是表示用于说明在本发明实施方式中检测出的遮光范围数的组合的输入例子的图。

图17C是表示用于说明在本发明实施方式中检测出的遮光范围数的组合的输入例子的图。

图18是表示基于本发明实施方式的遮光范围数的数据分配的图。

图19是用于说明本发明实施方式的坐标连续性判定的图。

图20是表示本发明实施方式的坐标输出时的数据格式例子的图。

图21是表示本发明实施方式的坐标输入装置执行的坐标计算处理的流程图。

图22是用于说明在以往技术中的2点输入时的传感器组件位置和遮光范围关系的图。

图23A～C是用于说明在以往技术的传感器组件中接收的光量分布的图。

图24是用于说明在以往技术中的坐标计算一例的图。

图25是用于说明在以往技术中的传感器组件的组合和检测精度的图。

图26是用于说明在以往技术中的传感器组件的组合和检测精度的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施例。

<装置构成的概略说明>

首先，用图1说明坐标输入装置整体的概略构成。

图1是表示本发明实施方式的遮光方式的坐标输入装置的概略构成的图。

在图1中，1L、2R是具有投光单元和受光单元的传感器组件。在本实施方式时，被配置在与如图示的坐标输入面的坐标输入有效区域3的X轴平行，并且与Y轴对称的位置上，离开规定距离。传感器组件1L以及1R被连接在控制·计算组件2上，在从控制·计算组件2接收控制信号的同时，把检测到的信号发送到控制·计算组件2。

4是具有把入射光反射到来光方向的递归反射面的递归反射单元。该递归反射单元4如图所示被配置在坐标输入有效区域3的外测3边上。然后，该递归反射单元4从左右各自的传感器组件1L以及1R开始把在大致90°的范围中投射出的光，向传感器组件1L以及1R递归反射。

而且，递归反射单元4微观上看具有3维构造。然后，该递归反射单元4目前知道主要有孔玻璃珠型的递归反射带，或者通过机械加工等标准排列直角产生递归现象的递归反射带。

在递归反射单元4上递归反射的光用传感器组件1L以及1R以1维检测，把该光量分布发送到控制·计算组件2。

坐标输入有效区域3通过用PDP和背投影机、LCD板等的显示装置的显示画面构成，可以用作作为人-机对话的输入装置。

在这样的构成中，如果在坐标输入有效区域3上用手指和输入笔的指示用具等的指示用具进行输入指示，则遮蔽从传感器单元1L以及1R的投光单元投射的光(产生遮光部分)。这种情况下，在传感器组件1L以及1R的受光单元中，因为不能检测该遮光部分的光(递归反射引起的反射光)，所以其结果，可以判别是否不能检测来自如何方向的光。

因此，控制·计算组件2从左右传感器组件1L以及1R检测出的光量变化中，检测用指示用具输入指示的部分的多个遮光范围。而且，控制·计算组件2从该遮光范围的端部信息中，分别计算相对传感器1L以及1R各自的遮光范围端部的方向(角度)。

然后，控制·计算组件2根据被检测出的遮光范围的数，确定从坐标计算中使用的遮光范围中得到的数据，从分别计算出的方向(角度)，以及传感器组件1L以及1R之间的距离信息等中，在几何学上计算表示坐标输入有效区域3上的指示用具的遮光位置的坐标值。然后，控制·计算组件2向与显示装置连接的主计算机等的外部终端经由接口7(例如，USB，IEEE1394等)输出其坐标值。

这样，通过指示用具可以在画面上描绘线，或者进行操作被显示在显示装置上的图符等的外部终端的操作。

<传感器组件1的详细说明>

以下，用图2说明传感器组件1L以及1R内的构成。而且，传感器组件1L以及1R大致由投光单元和受光单元构成。

图2是表示本发明实施方式的传感器组件的详细构成的图。

在图2中，101A以及101B是发红外光的红外LED。该红外LED101A以及101B用各个投射光透镜102A以及102B，向递归反射单元4在大致90°范围中投射光。在此，传感器组件1L以及1R中的投光单元用该红外LED101A以及101B，投射光透镜102A以及102B实现。据此，在传感器组件1L以及1R中分别构成2个投光单元。

然后，由投光单元投射的红外光用递归反射单元4递归反射到来光方向，用传感器组件1L以及1R的受光单元检测此光。

受光单元具有设置了在限制光线的视野的同时承担电气屏蔽的屏蔽部件105的1维的线CCD104。此外，受光单元具有作为聚光光学***的受光用透镜106A以及106B、大致限制入射光的入射方向的光圈108A以及108B，以及防止可见光等的多余光(散射光)的入射的红外滤波器107A以及107B。

然后，由递归反射单元4发射的光穿过红外滤波器107A以及107B、光圈108A以及108B，用受光用透镜106A以及106B聚光在线CCD104的检测元件110面上。据此，在传感器组件1L以及1R上分别构成2个受光单元。

部件103以及部件109在配置构成投光单元以及受光单元的光学零件的同时，防止用投光单元投射的光直接入射到受光单元，或者作为切断外来光的上遮光罩103、下遮光罩109的功能。

而且，在本实施方式中，光圈108A以及108B与下遮光罩109形成为一体，当然也可以是独立的零件。而且，在上遮光罩103一方通过设置光圈108A以及108B和受光用透镜106A以及106B的定位机构，还可以实现容易确定相对投光单元的发光中心的受光单元的位置的构成(即，只用上遮光罩103配置全部的主要光学零件的构成)。

图3A是从正面方向(相对坐标输入面垂直方向)看组合图2状态的传感器组件1L(1R)的状态的图。如图3A所示，传感器组件1L(1R)中的2个投光单元的构成是，在离开规定距离d的状态下，配置成各个主光线方向大致平行，用各个投光透镜102A以及102B分别在大致90°范围中投射光。

图3B是用图3A的粗箭头表示的部分的传感器组件1L(1R)的断面图。如图3B所示其构成是，来自红外LED101A(101B)的光用投光透镜102A(102B)作为被限制在与坐标输入面大致平行的光束，主要对递归反射单元4投射光。

另一方面，图3C是从正面方向(相对坐标输入面垂直方向)看除去图3A中的红外线LED101A以及101B、投光透镜102A以及102B、上遮光罩103的状态。

在此，在本实施方式时，投光单元和受光单元的配置构成是相对作为坐标输入面的坐标输入有效区域3的垂直方向重叠(参照图3B)。这种情况下，投光单元和受光单元的构造从正面方向(相对坐标输入面垂直方向)看，投光单元的发光中心和受光单元的基准位置(即，相当于用于测量角度的基准点位置，在本实施方式中是光圈108A(108B)的位置，是图中的光线交叉的点)一致。

因此，如上所述，在2个投光单元离开规定距离d的状态下，被配置成和各个主光线方向大致平行。因此，2个受光单元也同样是离开规定距离d的状态，并且各自光轴(光学对称轴)大致平行。

另外，是由投光单元投射的与坐标输入面大致平行的光束，在面内方向上被投射在大致90°方向上的光用递归反射单元4递归反射到光的来路方向。然后，该光经由红外滤光器107A(107B)、光圈108A(108B)、聚光透镜106A(106B)，被聚光在线CCD104的检测元件110面上成像。

因此，线CCD104的输出信号因为输出与反射光的入射角相应的光量分布，所以构成线CCD104的各象素的各象素号码表示角度信息。

而且，图3B所示的投光单元和受光单元的距离L与从投光单元到递归反射单元4的距离相比是充分小的值。据此，其构成是即使具有距离L也可以用受光单元检测充分的递归反射光。

如上所述，传感器组件1L(1R)的构成具有至少2个投光单元；各自检测用各个投光单元投射的光的2个受光单元(在本实施方式时，投光单元是2组，受光单元是2组)。

另外，在本实施方式中，把在作为受光元件的一部分的线CCD104中被配置成线状的检测元件110的左侧部分作为第1受光单元的聚光区域，把右侧部分作为第2受光单元的聚光区域。据此，谋求零件的通用化，但并不限于此，当然也可以在各个受光零件中各自独立设置线CCD。

<控制·计算组件的说明>

在控制·计算组件2和传感器组件1L以及1R之间，主要交换受光单元内的线CCD104用的CCD控制信号、CCD用时钟信号和输出信号，以及投射光单元内的红外LED101A以及101B的驱动信号。

在此，控制·计算组件2的详细构成用图4说明。

图4是表示本发明实施方式的控制·计算组件详细构成的方框图。

CCD控制信号从用单片微机等构成的运算控制电路(CPU)21输出，进行线CCD104的快门时间和数据的输出控制等。

而且，该运算控制电路21根据来自时钟发生电路(CLK)22的时钟信号动作。另外，CCD用时钟信号在从时钟发生电路(CLK)22发送到传感器组件1L以及1R的同时，为了取和各传感器组件内部的线CCD104的同步进行各种控制，还被输入到运算控制电路21。

用于驱动投光单元的红外LED101A以及101B的LED驱动信号从运算控制电路21经由LED驱动电路(未图示)，提供给对应的传感器组件1L以及1R的投光单元内的红外LED101A以及101B。

来自传感器组件1L以及1R各自的受光单元内的线CCD104的检测信号，被输入到A/D变换器23，用来自运算控制电路21的控制被变换为数字值。该被变换的数字值被存储在存储器132中，在指示用具的角度计算中使用。然后，从该被计算出的角度中计算坐标值，经由串行接口7(例如，USB，IEEE1394，RS232接口等)输出到外部终端。

另外，当作为指示用具使用笔时，从接收来自笔的笔信号的笔信号接收单元5输出解调了笔信号的数字信号。该数字信号被输入到作为笔信号检测电路的子CPU24，在笔信号解析后，该解析结果被输出到运算控制电路21。

<光量分布检测的说明>

图5是本发明实施方式的控制信号的时间图。

特别是在图5中表示对传感器组件1L(1R)中的一个受光单元以及与之对应作为照明的红外LED101A(101B)的控制信号的时间图。

71、72是CCD的控制用控制信号，以SH信号71的间隔确定线CCD104的快门开放时间。ICG信号72是对传感器组件1L(1R)的栅极信号，是把内部的线CCD104的光电变换单元的电荷转送到读出单元的信号。

73是红外LED101A(101B)的驱动信号，在此，为了以SH信号71的周期点亮红外LED101A(101B)，把LED信号73提供给红外LED101A(101B)。

然后，在传感器组件1L以及1R双方的投光单元的驱动结束后，读出传感器组件1L以及1R双方的受光单元(线CCD101)的检测信号。

在此，从传感器组件1L以及1R双方读出的检测信号，在指示用具没有对坐标输入有效区域3输入时，作为来自各个传感器的输出得到图6那样的光量分布。当然，这样的光量分布不是在任何***都是必须的、根据递归反射单元4的递归反射特性和投光单元的特性，还有经时变化(反射面的污染等)光量分布变化。

在图6中，水平β是最大光量，水平α是最低光量。

即，在没有来自递归反射单元4的反射光的状态下，在传感器组件1L以及1R中得到的光量水平在水平α附近，反射光量越增加，光量水平越向水平β转移。这样从传感器组件1L以及1R输出的检测信号逐个用对应的A/D变换器23进行A/D变换，在运算控制电路21中作为数字数据取入。

与此相反，当有指示用具对坐标输入有效区域3的输入时，作为来自传感器组件1L以及1R的输出，得到图7那样的光量分布。

在该光量分布的C1以及C2部分中，因为用指示用具遮蔽来自递归反射单元4的反射光，所以知道只是该部分(遮光范围)反射光量降低。特别是在图7中，有多个指示用具，因为由指示用具遮蔽了来自重复反射单元4的反射光，所以检测多个遮光范围。

然后，在本实施方式中，根据没有指示用具的输入时的图6的光量分别，和有指示用具输入时的图7的光量分布的变化，计算相对传感器组件1L以及1R的指示用具的角度。

具体地说，作为图6的光量分布，把没有投光单元的投射光(照明)的状态的光量分布81，和在投光(照明)中没有指示用具的输入(没有遮蔽物的状态)的状态的光量分布82作为初始状态预先存储在存储器132上。

然后，在传感器组件1L以及1R各自的检测信号的采样期间，用该采样期间中的光量分布，和被存储在存储器132中的初始状态的光量分布的差异检测图7所示的光量分布是否有变化。然后，当在光量分布中有变化时，把该变化部分作为指示用具的输入点，进行确定其输入角度的(驱动遮光范围的端部)运算。

如上所述，在本申请发明中，对于1个线CCD104设置多个受光单元，与各自相对地设置投光单元。因此，当用独立的时间驱动各个受光单元(或者投光单元)时，只要用上述那样的信号驱动各自即可。

图8是该信号时间图的例子。在该时间图中，首先，在传感器组件1L中的线CCD104的读出前头一侧进行采用传感器组件1L中的一方的受光单元的检测。因此，对于信号SH61，在信号63那样的时刻，驱动红外LED(例如，红外LED101A)。用信号ICG62读出线CCD104的信号，但此时读出线CCD的开头一侧的受光范围的象素数据(信号65中的A单元)。

以下，同样对线CCD104给予SH信号61，用传感器组件1L中的另一受光单元进行检测。因此，向红外LED(例如，红外LED101B)提供驱动信号64。该输出如信号65的B部分那样，向和前面检测出的开头部分的信号(虚线部分)不重合的区域输出接收到的信号。

在另一时刻，通过同样驱动另一方的传感器组件1R，可以从各个传感器中读出CCD信号。在本申请发明中，求得采用最大4个受光单元的检测信号。

而且，在本实施方式中，在左右传感器组件1L以及1R中共同对4个受光单元在各自的时刻驱动，但并不限于此。例如，如果相互发光不影响，则同时驱动也可以，各自任意组合驱动也可以。

<角度计算出的说明>

在对于传感器组件1L以及1R的指示用具的角度计算时，首先，需要检测指示用具的遮光范围。

以下，说明传感器组件1L以及1R一方(例如，传感器组件1L)的指示用具的角度计算，但即使是另一方(传感器组件1R)当然也可以进行同样的角度计算。

作为电源投入时的光量分布，把图6的信号81以及信号82存储在存储器132中，从该信号和由实际的指示用具输入得到的光量分布比较中，检测指示用具的输入范围(遮光范围)。

如图7所示，当有由具有C1、C2的光量分布组成的输入时，计算该光量分布，和被存储在存储器132中的光量分布82的差。以下，用该计算结果，和光量分布82和光量分布81的光量差，计算和没有遮光(输入)时的光量变化率。通过这样计算光量变化率，可以除去局部光量分布的不均匀等的影响。

对于被计算出的光量变化率，用阈值特定光量变化的线CCD104上的象素号码。此时，通过用检测信号水平的信息等，可以特定比象素号码更细的象素信息。可以从这些象素号码中确定遮光范围的端部，例如，把该遮光范围的中央值(线CCD104的象素号码)作为指示用具的角度信息导出。

从得到象素号码中为了计算实际的坐标值，需要变换为角度信息(θ)。对角度信息的变换例如可以使用多项式实现。例如，如果把CCD象素号码设置为e，把次数设置为n，把各次数的系数设置为Tn，则角度θ可以用式(1)计算。

θ＝Tn·eⁿ+T(n-1)·e^(n-1)+T^(n-2)·e^(n-2)+，...，+T0    (1)

而且，各次数的系数可以有实测值和设计值确定。另外，次数只要根据需要的坐标精度等确定即可。

<坐标计算出方法的说明>

以下，从由象素号码变换的角度信息(θ)中，说明计算指示用具的位置坐标的坐标计算方法。

而且，当指示用具的输入是1点时，通过使用根据传感器组件1L以及1R的输出结果得到的遮光范围中央的角度可以计算坐标。

在此，用图9说明定义在坐标输入有效区域3上的坐标和传感器组件1L以及1L的位置关系以及坐标系。

图9是表示定义在本发明实施方式的坐标输入有效区域上的坐标和传感器组件1L以及1L的位置关系的图。

在图9中，在坐标输入有效区域3的水平方向上定义X轴，在垂直方向上定义Y轴，把坐标输入有效区域3的中央定义为原点位置O(0，0)。然后，在坐标输入有效区域3的坐标输入范围的上边左右，把各个传感器组件1L以及1R以Y轴对称安装，其间的距离是DLR。

另外，传感器组件1L以及1R各自的受光面被配置成其法线方向和X轴成45度角，把该法线方向定义为0度。

此时，在角度符号被配置在左侧上的传感器组件1L时，把时针旋转的方向定义为『+』方向。另外，当是被配置在左侧上的传感器组件1R时，把反时针旋转方向定义为『+』方向。

而且，P0是传感器组件1L以及1R的法线方向的交点位置，即基准角度的交点。另外，把从传感器组件1L(1R)的位置到原点的Y坐标距离设置为DY。此时，如果把从基准角度开始用各个传感器组件1L以及1R得到的角度设置为θL、θR，则应该检测的点P的坐标P(x，y)用tanθL、tanθR以下式计算。

x＝DLR/2*(tanθL+tanθR)/(1+(tanθL*tanθR))    (2)

y＝DLR/2*((1+tanθL)(1+tanθR))/(1+(tanθL*tanθR))

   -DY     (2)

在此的角度数据的取得方法假设是来自相对基准角度的角度。这是通过这样设定角度，因为tanθ取的值在±π/4的范围中，所以具有坐标计算不稳定的效果。在其他的计算中，即使θ的值取π/2的值，如果不稳定，则可以用处于同一高度(同一水平)的、相对联结受光单元的线的角度进行计算。例如，对于以下所示的补正计算，可以用这样的角度定义计算。

在此，各传感器组件1L(R)的2个受光单元实际上可以相对坐标输入区域设置在同一线上。因此，在坐标计算时，当使用不同位置的受光单元的数据时，需要进行该位置偏离部分的补正。

如图10所示，把传感器组件1L的2个受光单元的光瞳位置分别设置为L1以及L2，把传感器组件1R的2个受光单元的位置分别设置为R1、R2。另外，假设作为L1和L2在x轴方向的差的x轴方向距离Δxs，作为L1和L2的在y轴方向的差的y轴方向距离Δys。

当用L2检测出的数据是θL2时，如果在X轴方向上以和R1同样的高度观察，则假设在VL2的位置上有传感器组件1L，可以用θL2来计算Δvxs。

然后，为了在和R1同一高度上计算，从高度方向的距离Δys和得到角度θL2中得到下式。

Δvxs＝Δys/tanθL2

据此，用计算出的Δvxs把式(2)、(3)的传感器组件间距离DLR补正为受光单元的光瞳位置L1以及L2之间的X方向距离Δxs。可以计算假想的坐标值。计算出的在该假想坐标值中的x坐标因为把VL2和R1的中间作为原点计算，所以如果从该X坐标进一步补正(Δxs+Δvxs)/2，则可以用处于不同位置上的受光单元的数据进行坐标计算。

当输入是一点时，即使用遮光宽度(遮光范围)的中央的角度也可以进行坐标计算，但如图11的识别所示，当有来自多个指示用具的输入，受光单元和多个指示用具的位置关系是传感器组件1L中的2个受光单元中的检测信号(光量分布(遮光范围))都重合时，在这种方法中不能计算。

例如，在图11的上部的状态中，在传感器组件1L中的图面左侧的受光单元L1中，指示用具B完全被指示用具A的影子隐藏，另外在另一方的受光单元L2中，指示用具B和指示用具A的遮光范围连续。

然后，图11的下部是此时的输出信号，在受光单元L1中的输出信号只用指示用具A的遮光范围(A)构成，在受光单元L2中的输出信号作为指示用具A和指示用具B的遮光范围(A+B)连接的状态输出。这种情况下，用使用遮光范围中央的计算中不能计算正确的输入坐标。

因此，使用在传感器组件1L以及1R各自的传感器组件中检测出的遮光范围端部的角度信息进行坐标计算。

首先，把指示用具的输入形状设置为大致圆形，如图12所示，对于传感器组件1L中的1个受光单元1L，假设处于指示用具A和指示用具B一部分重合的状态。即，在该受光单元L1中，假设处于观测用θL1、θL2规定的遮光范围的状态。

另一方面，在传感器组件1R中的、例如在受光单元R1中观测的角度是用各个指示用具的遮光范围形成的遮光范围的端部，观测从θR11到θR22的4个角度。

图13是用于说明使用了这样的遮光范围端部时的坐标计算的图。

现在，例如假设向P点进行了输入，如果把θL1和θR1、θR2的角度分别设置为P1(x1，x1)，P2(x2，x2)，则输入位置的坐标P可以作为在各个交点中的角度2θ1、2θ2的2等分线的交点计算。

P1以及P2的坐标值因为可以用和计算上述各个角度的交点坐标一样的式(2)以及(3)计算，所以通过使用该坐标值和角度信息可以计算输入坐标P(x，y)。

通过这样使用用左右传感器组件1L以及1R检测出的遮光范围端部信息，不使用遮光范围的中央值也可以计算对于输入的输入坐标。

图14是用于说明其计算顺序一例的图。

如图所示，如果把P1(x1，y1)和P2(x2，y2)之间的距离设置为L，把在各个点中的角度的2等分线的角度设置为θ1、θ2，

则L＝((x2-x1)²+(y2-y1)²)^0.5      (4)

θ1＝(π-(θL+θR1))/2              (5)

θ2＝(θL+θR2)/2                   (6)

在此，

L1·tanθ1＝L2·tanθ2                 (7)

据此，根据，

L2＝L·tanθ1/(tanθ1+tanθ2)(其中，tanθ1+tanθ2≠0)(8)

La＝L2/cosθ2                (其中，cosθ2≠0)       (9)

从中作为Δx，Δy可以计算出

Δx＝La·cos(θL-θ2)                  (10)

Δy＝La·sin(θL-θ2)                  (11)

作为输入坐标，P(x，y)可以计算为

x＝x2-Δx                              (12)

y＝y2-Δy                              (13)

在此，如图12所示，例如当从传感器组件1L看后测的输入点是完全被影子隐藏的、所谓的不是全食的状态，即偏食状态时，该输入点成为Pa以及Pb，或者Pa’以及Pb’的某一组合。

因此，对于θL1、θL2、θR11、θR12、θR21、θR22的组合，进行相当于上述那样的2等分线交点的计算，分别计算Pa以及Pb，或者Pa’以及Pb’的坐标，进行哪组是正确的输入坐标的判定。

该组合的判定可以使用另一方的受光单元的数据进行。

例如，如图15所示，比较另一方受光单元的数据θL21以及θL22、采用θR11以及θR12的坐标计算结果、在前面的受光单元中的坐标计算结果。然后，根据其比较结果，从双方的距离等中判定是和Pa重合，或者是和Pa’重合，可以进行Pa或者Pa’哪一方正确的判定。在此，如果采用Pa，则作为其组合，可以自动地采用Pb。

为了更正确的判定，可以使用在θR21、θR22中的坐标计算结果，对Pb进行计算。

如果用传感器组件1L(1R)检测的2个遮光部分是局部被遮蔽“偏食”状态，则检测各自遮光范围端部的角度，通过得到与在该交点中的2等分线相当的信息，可以特定多个输入指示位置。

在此，即使假设使用了遮光范围的端部信息，在所谓的“全食”状态中，也不能特定被该影子遮蔽一侧的指示用具的输入位置。为了避免该“全食”状态，对于输入指示用具的大小，通过把各传感器组件1L(1R)中的多个受光单元间的距离确定为最佳值，在任何光学***中都可以设置成区域部分重合的“偏食”状态。

因此，在本申请发明中，无论多个指示用具处于哪个区域，都可以设定传感器组件1L(1R)中的受光单元的光学性配置，使得在被设置在传感器组件1L(1R)中的2组受光单元内至少一方的受光单元中，必须可以在“偏食”的状态下，或者在2个遮光范围分离的状态下检测。

实际的计算如下。

首先，如上所述，进行来自各个受光单元的光量分布数据的取得。

从得到的各光量分布数据中，使用阈值等计算遮光范围的数。根据遮光范围的数，在可以判定没有输入的情况，和对于1个位置进行了输入(单一点输入)的情况，至少对于2个位置进行输入(多点输入)的情况的同时，可以选择在运算中使用的数据。

图16是表示当把传感器组件1L内2个受光单元设置为L1以及L2，把传感器组件1R内的2个受光单元设置为R1以及R2时，用各受光单元检测的遮光范围数的组合。遮光范围数的组合在把最大输入数设置为2，包含没有输入的情况有17种。

在受光单元L1、L2、R1、R2的全部中，当输入是“1”时，考虑了单一点输入的情况，和2个点输入接触的情况，当在本实施方式中，假设接触也作为单一点输入处理。但是，当指示用具的输入宽度等指示用具的形状信息是已知时，可以根据该形状信息，检测2个输入接触的情况。

通过这样计数遮光范围的数，可以判定“无输入”、“单一点输入”、“多点输入”的输入状态。在各传感器组件中检测的遮光范围当是只有一个的单一输入点时，可以用使用了遮光范围的端部信息的坐标计算方法进行坐标计算，或者，也可以计算以往那样的遮光范围的中央进行坐标计算。

当是多点输入时，输入可以各自独立检测的遮光范围是2个的情况，和对于传感器组件输入位置的关系是“食”状态那样的1个的情况混合存在。

这种情况下，对于由哪个遮光范围的组合进行坐标计算由各个遮光范围的数确定。

首先，在各遮光范围数内，选择检测2个位置的遮光范围的受光单元，把来自选择出的受光单元的检测信号作为坐标计算第1数据。此时，当用多个受光单元检测2个位置的遮光范围时，预先确定优先位置，只要根据该优先位置选择受光单元即可。

以下，着眼于作为坐标计算第1数据被选择出的受光单元的传感器组件和相反一侧的传感器组件内的受光单元的检测信号，在其内部，如果是检测多个遮光范围的受光单元，则把该受光单元的检测信号作为坐标计算第2数据。当未检测多个遮光范围时，首先根据优先顺序位，把检测单数的遮光范围的受光单元的检测信号作为坐标计算第2数据。

此时，作为优先度，例如如果选择和作为坐标计算第1数据被选择出的受光单元(例如，传感器组件1L的L1)在同样高度上的受光单元(例如，传感器组件1R的R1)的数据，则因为不进行前面叙述的因高度不同的坐标值补正的补正计算即可，所以可以那样确定优先度。

以下，把和作为坐标计算第2数据选择出的受光单元的传感器组件同样的传感器组件中的另一受光单元的检测信号作为虚实判定数据。

这是因为如前面所述，当有多个输入时，除了真正输入的坐标(实际坐标)外，因为计算有检测信号的组合产生的虚坐标，所以可以在判定真坐标是哪个中使用。

从图16可知，用作为坐标计算第1数据选择的受光单元检测的遮光范围的数必须是多个。但是，用作为坐标计算第2数据选择的受光单元检测出的遮光范围的数有多个和单个的情况，同样，用作为虚实判定数据选择的受光单元检测的遮光范围的数也有是多个的情况和单个的情况。

然后，如果按照坐标计算第1数据、坐标计算第2数据、虚实判定数据的顺序排列，则该检测的遮光范围数的组合可以分为组合1：复，单，单，组合2：复，复，单，组合3：复，复，复3类。

在此，把与该3类对应的输入状态的一例表示在图17A～图17C中。

在各个图中用A表示的接线是坐标计算第1数据，B是坐标计算第2数据，C是虚实判定数据。

坐标计算首先在坐标计算第1数据的一方的遮光范围中进行，例如在图17A中，对于坐标计算数据A11以及A12，在坐标计算第2数据B11以及B12，以及虚实判定数据C11以及C12的组合中，用前面说明那样的遮光范围的端部信息进行坐标计算。

此时，把用坐标计算第2数据B11以及B12计算出的坐标值设置为P11以及P12，把用虚实判定数据C11以及C12计算出的坐标值作为虚实判断坐标值设置P21以及P22。在此时，在计算出的4个坐标值内，至少2个坐标值是大致相等的值，是表示指示用具的位置坐标的值。

当组合1是复，单，单时，单个信息的某个有可能包含“全食”状态。全食状态的坐标值作为虚实判定数据，在接近传感器组件一侧的坐标计算中使用，但在远的一侧的计算中不使用。这种情况下，通过置换作为坐标计算第2数据的坐标值，和作为虚实判定数据的坐标值，可以计算两方的坐标。因此，首先进行该判定。

如图17A所示，在全食状态(或者，接近它时)中，B11以及B12的线表示大致相同输入的遮光范围的两端。因此，作为在各自计算中的坐标值大致相同或者接近的值，计算坐标值P11以及P12。

另一方面，在不是全食状态一侧的坐标值中，是各自不同的输入的遮光范围端部信息。因此，作为与全食状态大不相同的值，计算坐标值P21以及P22。

因此，计算从坐标计算第2数据和虚实判定数据中计算出的、各个坐标值P11以及P12、P21以及P22各自的差，把差值大的一方判定为偏食状态。用该判定结果进行坐标值数据和判定坐标值数据的置换。此时，也可以进行坐标计算第2数据和叙述判断数据的置换。

对于组合2：复，复，单，组合3：复，复，复，如果是2点输入，因为不能有全食状态，所以上述处理不需要。但是，当增加输入点数时，需要进行同样的判定。

以下，进行坐标的虚实判定。该处理在计算全部组合坐标后进行也可以，但通过在前面对一方的坐标值进行虚实判定，不进行不需要的坐标计算就可以谋求处理时间的缩短。

对于前面的P11、P12、P21、P22，以各个距离的远近判断哪个坐标值是正确的值。

分别计算P11和P21以及P22、P12和P21以及P22的距离，从最近的组合中把P11或者P12之一作为真的坐标值选择。

根据虚实判定结果，如果真的坐标值选择为P11，则剩余的未计算的坐标值因为是P14，所以计算该坐标值。另一方面，如果根据虚实判定结果选择P12为真的坐标值，则进行P13的坐标计算。

这样一来，就可以对实际的输入进行坐标的判定(虚实判定)。

即使在图17B、图17C那样时，也可以通过进行同样处理进行坐标计算。在坐标计算时，当1个传感器组件的2个受光单元检测的遮光范围数分别是“复”，“复”时，从该遮光范围的端部信息的两端也可以计算坐标，但只根据当侧的端部信息也可以计算。或者，计算以往那样遮光范围的中央，也可以用在坐标计算中。

在此，作为传感器组件内的各受光单元检测的遮光范围数产生的数据分配的例子，如果集中为在坐标计算第1数据、坐标计算第2数据、虚实判定数据中是分配给各个传感器组件的哪个受光单元，另外，是否需要全食状态的判定(全食判定(虚实判定))，则如图18所示。

从图18可知，在单一点输入时使用L1、R1或者L2、R2的哪个组合计算都可以。

另外，当各传感器组件的2个受光单元的两检测信号都检测多个遮光范围时，把哪边的检测信号作为坐标计算第1数据都可以。

<坐标值的连续性的判定>

如上所述，使用具有多个受光单元的传感器组件，使用遮光范围的端部信息，通过进行坐标计算以及坐标的虚实判定，可以确定多个输入的坐标值。

然后，对于得到的多个坐标值，只在直接输出坐标值时，在接收一方的外部终端中，不区别2个坐标值不会有两者连接的现象。

因此，为了区别2个坐标值，在坐标值的输出时附加表示坐标连续性的识别符。

多个坐标值其连续性通过在每次采样时计算和前次坐标值的差，可以应用各自接近的值。

在最初检测遮光范围时，例如，在检测出的顺序上附加ID号码(特征)。

如图19所示，在得到2个坐标值P1(X1n，Y1n)，P2(X2n，Y2n)时，如果前次采样时的坐标值是ID0：X1n-1、Y1n-1、ID1：X2n-1、Y2n-1，则P1、P2彼此计算对于各自的差，采用接近的一方，把P1设置为ID0，把P2设置为ID1。这样进行坐标值的连续性的判定，对于各个坐标值，分配该ID输出坐标值。

然后，在外部端部一侧，只要通过参照该ID，判定坐标值的连续性，进行以线联结等的描绘处理即可。

<笔信号的检测>

作为指示用具，例如通过使用在前端设置有开关等的信号发生单元的笔，不会发生在文字输入等中的“拖尾”的问题，可以平滑地输入。

在此，所谓“拖尾”是指例如虽然输入了『あ』这一文字，但在点击坐标输入画面的前/后，显示多余的轨迹，得到和操作者想要的轨迹不同的显示的现象。

从坐标输入装置输出到外部终端的信息如上所述，不仅是坐标值，还有从指示用具得到的开关信息(例如，相当于鼠标的左键信息那样的升降信息S0，和相当于鼠标右键的侧面开关信息S1)，和表示上述那样的坐标的连续性的识别符ID等。此外还有指示用具固有的笔ID信息等。

作为开关信息的输出方法，可以使用声波和电波，或者使用光。

图1的笔信息接收单元接收来自指示用具的信号，判定该信号是哪个坐标值的信号，作为发送坐标值时的笔升降信号和鼠标的键信号使用。

来自指示用具的信息对坐标值的分配例如在使用光时，对于坐标输入有效区域3，设置多个笔信号接收单元，得到来自各自不同区域的信号。

通过这样构成，当得到多个指示用具的坐标值时，判定在不同的区域的哪里相当于该坐标值，把在该区域得到的信号的信息(开关信号，指示用具的笔ID信息)和该坐标值关联起来。然后，把这些开关信息和指示用具固有的笔ID信息，表示坐标值的连续性的ID信息等作为附带信息，附加在坐标值上输出到外部终端。

在此，图20是输出这样的附带信息和坐标值时的格式的例子。

在图20中，在byte0上作为附带信息，附加开关信息以及笔ID信息，以后，从byte1到byte4分别存储作为指示用具的指示位置的坐标(x，y)的坐标值，输出到外部终端。在外部终端一侧通过解析接收到的该数据，控制轨迹的描绘和菜单操作的执行。

<坐标计算处理流程的说明>

图21是表示本发明实施方式的坐标输入装置执行的坐标计算处理的流程图。

在图21中，表示从传感器组件的数据取得到坐标计算的顺序。

如果投入电源，则在步骤S101中，进行控制·计算组件2的端口设定、与定时器设定等的坐标输入装置有关的各种初始化设定。此后，从非易失性存储器等分别读出基准数据和补正用的常数等的初始数据，存储在控制·计算组件2的存储132中。

另外，在每个传感器组件中，把如图6所示的没有照明时的光量分布数据81，和没有初始输入时的光量分布数据82作为初始数据取得，存储在存储器132中。

至此的处理是电源接通时的初始设定动作。该初始设定动作的构成当然可以是根据操作者的意图由被构成在坐标输入装置中的复位开关等动作，经由该初始设定动作，转移到通常的指示用具的坐标输入动作状态。

在步骤S102中，初始化(清机)表示坐标输入是否连续进行的特征。在步骤S103中，点亮各传感器组件的投光单元，用受光单元取得光量分布数据。

取得的光量分布数据对前面的初始数据计算差以及比，在步骤S104中，例如用是否超过阈值的判定等，指示遮光范围的检测。

在步骤S105中，根据遮光范围的检测结果，判定有无指示用具的输入。当没有输入的情况下(步骤S105中NO)，返回步骤S102。另一方面，当有输入的情况下(步骤S105中YES)，进入步骤S106。

在步骤S106中，根据遮光范围的检测结果，检测传感器组件的每个受光单元的遮光范围的数。在步骤S107中，根据遮光范围数的检测结果，判定指示用具的输入是否是多点输入。当不是多点输入的情况下(步骤S107中NO)，即，当是当点输入时，进入步骤S108，执行在单点输入中的坐标计算。此时的坐标计算可以使用遮光范围的端部信息计算，也可以使用遮光范围的中央。

另一方面，当是多点输入的情况下(步骤S107中YES)，进入步骤S109，根据该遮光范围的数，如图18所示，分别确定坐标计算第1数据、坐标计算第2数据，以及虚实判定数据。然后，把这些数据存储在存储器132中。

如果确定了各数据，则在步骤S110中，计算各个遮光范围的端部数据，从其端部数据中计算一方的坐标值以及判定坐标值。此时，当坐标计算第2数据和判定数据是单一数据时，因为某一边的数据有可能是“全食”状态，所以从各坐标值间的距离进行该判断。

在步骤S111中，根据判定结果，判定数据(坐标值)的是否需要替换。当需要数据替换的情况下(步骤S111中YES)，进入步骤S112，执行坐标值的替换。另一方面，当不需要数据替换的情况下(步骤S111中NO)，进入步骤S113。

当遮光范围(输入点)是多个时，在此计算的坐标值是计算实际输入的实点和虚点。因此，在步骤S113中，根据坐标值和判定坐标值执行坐标值的虚实判定。

根据虚实判定如果判定为实坐标，则在步骤S114中，计算与之对应一侧的剩余的坐标值。如果坐标值确定，则在步骤S115中，判定连续输入的有无。而且，该判定根据表示连续输入有无的特征执行。

当没有连续输入的情况下(步骤S115中是NO)，进入步骤S117。另一方面，当有连续输入的情况下(步骤S115中YES)，进入步骤S116。

在步骤S116中，根据和此前被存储的坐标值(前次的坐标值等)的差等执行连续性判定。

如果进行了连续性判定，则在步骤S117中，设置连续输入特征，另外，为了下一连续星判定把此次的坐标值存储在存储器132中。

以下，在步骤S118中，把ID等的附带信息附加在坐标值上。特别是在判定为连续的坐标值中附加和前次***的ID，对于新检测出的坐标值，附加未使用的ID。另外，当有开关信息等时，还附加该信息。

这样，在步骤S119中把具有附带信息的坐标值输出到外部终端。其后，直至电源关闭前重复数据取得的循环。

如上所述，判定用指示用具进行的坐标输入动作的有无容易进行。而且，在进行采用1个指示用具的坐标输入动作的状态中，例如使用把坐标输入有效区域3的全部区域作为有效视野的受光单元，还可以容易导出其位置坐标。

而且，在上述实施方式中的、在使用遮光范围的端部信息的坐标计算中，可以计算在多个指示用具局部重叠的状态下的坐标值。因此，虽然遵循***的规范，但如果是可以实现在受光单元中使用遮光范围的端部信息的坐标计算的构成，则不必须在1个传感器组件中设置多个受光单元。

另外，在上述实施方式中的构成是，投光到递归反射单元4，检测遮蔽该反射光的遮光范围，但递归反射单元不是必须的、即使是在坐标输入区域周围连续的发光单元，也可以同样适用本申请发明。

或者，即使是指示用具自身发光的指示用具，只要是在指示用具的粗的方向上均匀发光的构成，则可以同样使用本申请发明。

另外，在上述实施方式中，以遮光方式的坐标输入装置为例子说明，但即使在遮光方式以外的坐标输入方式中，也可以同样适用本申请发明。

例如，在从传感器组件位置用声波发生单元向坐标输入有效区域的输入面方向发生超声波，当指示用具存在时，特定该指示用具遮蔽或者反射超声波的遮蔽范围的坐标输入方式中，通过把在上述实施方式中说明的与遮光范围有关的处理适用在该遮光范围中，和本申请发明一样，可以计算多个指示用具的位置坐标。

当然，此外也是如果可以检测与遮光范围和遮蔽范围相当的范围信息的坐标输入方式，则可以适用本申请发明。

换句话说，在从发生光和超声波那样的振动波的振动发生源向坐标输入有效区域的输入面方向发射振动波的状态中，当在该振动发生源和振动检测单元之间遮蔽振动传播的遮蔽物(指示用具)时，如果是可以特定该遮蔽物遮蔽振动波的遮蔽范围的构成的坐标输入装置，则可以适用本申请发明。

另外，如果例如用大画面的显示装置构成坐标输入装置的坐标输入有效区域3，设置成把指示用具的坐标值显示在显示画面上的构成，则是可以构成应用到多人可以同时输入的电子白板。

如上所述，如果采用本实施方式，则即使用多个指示用具同时输入多个坐标时，也可以各自以高精度检测多个指示用具的位置。

具体地说，不仅如以往那样在2个遮光范围分离的情况，而且即使在偏食这种检测从指示用具得到的遮光范围的遮光重叠时，也可以不使精度劣化地计算坐标。

在本实施方式中，因为即使在发生该遮光重叠的情况下也可以计算坐标，所以不需要如以往那样，考虑产生遮光重叠的现象，除了通常的第1以及第2受光单元外，构成第3受光单元。据此，可以缩短配置在坐标输入区域上的第1以及第2受光单元之间的距离，可以实现装置的小型化。

另外，因为不需要第3受光单元，所以不会引起因以往那样的坐标的不连续性，和具有受光单元的传感器组件的组合引起的坐标计算上的误差扩大的发生，从而可以实现高精度的坐标计算。

另外，如以往的遮光方式的坐标输入装置那样，在即使不使用从指示用具得到的遮光范围两端的信息，特别是在指示用具的形状信息是已知时，也可以只用遮光范围的至少一方的端部信息进行坐标计算。据此，在用多个指示单元同时输入时可以高精度输入的范围宽，可以提高操作性。

另外，在联结用端部信息表示的指示用具的位置和传感器组件的各受光单元的基准位置的线段(接线)的组合中，把用该线段彼此的交点规定的角度的2等分线的交点，作为指示用具的指示位置坐标计算。特别是该2等分线的交点因为相当于与指示用具的坐标输入有效区域的坐标输入面相对的面中心(重心)的位置，所以可以计算更高精度的坐标。

另外，根据传感器组件检测的遮光范围的数，确定坐标计算中使用的遮光范围的端部信息的组合。该端部信息的组合的确定通过考虑同时输入多个坐标时的输入状况和输入位置，可以实现操作性好的坐标输入。

另外，当计算多个输入坐标候补时，因为根据该输入坐标候补的坐标值，进行坐标值的虚实判定，所以即使在同时输入了多个坐标的情况下也可以计算正确的坐标。

另外，当用多个指示用具进行输入时，判定在多个指示用具的检测信息中是否发生重叠(食状态)，因为根据该判定结果，控制坐标计算，所以可以计算更高精度的坐标。

另外，在坐标输入有效区域上构成多个光量分布检测单元，特定用该各光量分布检测单元检测的光量分布的光量变化范围(遮光范围)，在该特定的变化范围的端部信息内，用在不同光量分布检测单元中的一方的端部信息和另一方的端部信息的组，计算对坐标输入有效区域的输入坐标。据此，特别是在同时由多个指示用具进行输入动作时，也可以消除因多个指示用具的输入动作引起的问题，可以实现更高精度的坐标输入装置。

另外，通过把坐标输入有效区域和显示装置组合一体化，可以实现方便性高的信息输入输出装置。

本发明可以应用于多个装置组成的一个***或由单个装置组成的仪器。

而且，本发明可以通过提供一个软件程序来执行，直接或间接地在一个***或仪器上实施上述具体功能，用***或仪器的计算机读写所提供程序的代码，然后执行程序的代码。在此情况下，只要***或仪器具有程序的功能，实施的方式不必依赖程序。

因此，由于本发明的功能是由计算机实施的，计算机中装入的程序代码也执行本发明。也就是说，本发明要求的权利还包括用于执行本发明功能的计算机程序。

在这种情况下，只要***或仪器具有程序的功能，软件可以以任何方式执行，例如：结果代码、由解释程序执行的程序，或向一个操作***提供的临时数据。

可以用于提供程序的存储媒体包括：软盘、硬盘、光盘、磁力光纤盘、光盘驱动器、光盘刻录机、磁带、非易失性的存储卡、只读存储器、和DVD(DVD-ROM和DVD-R)。

对于提供程序的方法，客户的计算机可以通过浏览器连接到因特网上的一个网站，本发明的程序或一个可自动安装的压力文件可以下载到诸如硬盘的存储媒体中。而且，本发明的程序可以通过把组成软件的代码分割为多个文件并从不同网站上下载的方法提供。也就是说，通过万维网服务器将执行本发明功能的程序文件下载给多个用户也属于本发明要求的权利的一部分。

也可以将本发明的程序加密并储存在诸如光盘的存储媒体中，将存储媒体散发给使用者，允许满足条件的使用者通过因特网的一个网站下载加密钥匙的信息，并允许这些使用者用密匙对软件进行解密，然后程序可以安装在使用者的计算机上。

除了依据具体装置的上述功能可以通过计算机读取程序来执行的情况以外，计算机上运行的一个操作***或相似***可以执行所有或一部分实时处理，所以上述具体装置的功能可以通过这种处理来执行。

而且，在从存储媒体中读取的程序写入***计算机的功能扩展卡中或与计算机连接的功能扩展单位提供的内存中后，一个中央处理器或装在功能扩展卡或功能扩展单位上的类似处理器执行所有或一部分实施处理，因此上述具体装置的功能可以通过这种处理来执行。

由于本发明在不偏离基实质和范围的情况下可以有许多明显不同的具体实施例，所以应当理解为本发明不仅限于具体的设备或实施例，在不脱离本发明精神的前提下，各种修改和变形都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种坐标输入装置，检测坐标输入区域上的指示位置，其特征在于，包括：

检测有无对上述坐标输入区域的指示用具的检测装置；

相对在上述坐标输入区域上没有指示时的初始状态下的上述检测装置的初始检测信号分布，特定通过对上述坐标输入区域的指示用具的指示动作而发生的信号变化范围的特定装置；

检测用上述特定装置特定的信号变化范围的端部信息的端部信息检测装置；和

使用以上述端部信息检测装置检测的多个端部信息中的至少1个，来计算上述指示用具的指示位置的坐标的计算装置。

2、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：

多个上述检测装置被配置在上述坐标输入区域的不同位置上，

上述计算装置把用线段彼此的交点规定的角度的2等分线的交点作为上述指示用具的指示位置的坐标来进行计算，其中，上述线段连结由分别相对上述多个检测装置的端部信息所特定的坐标和对应的检测装置的基准位置。

3、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：

上述计算装置根据用上述特定装置特定的信号变化范围的数值，在用上述端部信息检测装置检测出的上述多个端部信息内，确定坐标计算中使用的端部信息的组合。

4、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于，还包括：

当在上述计算装置中作为坐标候补计算多个坐标时，从上述坐标候补中判定与上述指示用具的指示位置对应的坐标的判定装置。

5、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：

多个上述检测装置被配置在上述坐标输入区域的不同位置上，

上述计算装置根据按上述各检测装置得到的、由上述特定装置所特定的信号变化范围的数值，来判定有多个指示用具的指示动作，并且对上述多个指示用具的信号变化范围重叠的程度。

6、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：

上述检测装置根据在该检测装置和发光源之间遮蔽或反射光的遮蔽物存在时的遮蔽范围的有无，来检测有无对上述坐标输入区域的指示。

7、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：

上述检测装置根据在该检测装置和振动发生源之间遮蔽振动传播的遮蔽物存在时的遮蔽范围的有无，来检测有无对上述坐标输入区域的指示。

8、如权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：

上述坐标输入区域被配置在显示装置的显示面上，或者被重叠配置在上述显示装置的显示面上。

9、一种显示装置，其特征在于：

具有权利要求1-8中任意1项所述的坐标输入装置，

其构成为在该显示装置的显示面上重叠配置有上述坐标输入装置。

10、一种坐标输入装置的控制方法，是具备检测有无对坐标输入区域的指示用具的检测单元，并检测坐标输入区域上的指示位置的坐标输入装置的控制方法，其特征在于，包括：

相对在上述坐标输入区域上没有指示时的初始状态下的上述检测单元的初始检测信号分布，特定通过对上述坐标输入区域的指示用具的指示动作而产生的信号变动范围的特定步骤；

检测用上述特定步骤特定的信号变化范围的端部信息的端部信息检测步骤；和

使用在上述端部信息检测步骤中检测的多个端部信息中的至少1个来计算上述指示用具的指示位置的坐标的计算步骤。

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