JP2000231444A - 座標入力装置および座標入力装置の座標値出力方法およびコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外乱光の影響を受ける環境において、座標入
力画面上で指示具からのスポット光に基づく指示座標を
高分解能で高性能な座標入力位置を特定できる小型安価
な装置を提供することである。 【解決手段】 スクリーン上で指示具４より発光される
スポット光を複数のセンサ２０Ｘ，２０Ｙで検出し、該
検出した所定のしきい値以上の画素データ中よりスポッ
ト光のピーク値を特定して座標演算手段３２が該指示位
置の座標演算処理を実行する構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力画面上に
発光素子から発する光を照射して座標位置を入力するた
めの座標入力用の指示具から発光される光を検出して座
標入力位置を確定処理する座標入力装置および座標入力
装置の座標値出力方法およびコンピュータが読み出し可
能なプログラムを格納した記憶媒体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の座標入力装置としては、ＣＣＤエ
リアセンサやリニアセンサを用いて画面上の光スポット
を撮像し、重心座標あるいはパターンマッチングを用い
るなどの画像処理を行って、座標値を演算して出力する
ものや、ＰＳＤと呼ばれる位置検出素子（スポットの位
置に対応した出力電圧が得られるアナログデバイス）を
用いるものなどが知られている。

【０００３】例えば、特公平７−７６９０２号公報に
は、可視光の平行ビームによる光スポットをビデオカメ
ラで撮像して座標を検出し、同時に赤外拡散光で制御信
号を送受する装置について開示されている。また、特開
平６−２７４２６６号公報には、リニアＣＣＤセンサと
特殊な光学マスクを用いて座標検出を行う装置が開示さ
れている。

【０００４】一方、特許第２５０３１８２号には、ＰＳ
Ｄを用いた装置について、その構成と出力座標の補正方
法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、大画面ディスプ
レイの画面の明るさが改善され、明るく照明された環境
においても十分使用できるようになってきており、需要
が拡大されつつある。そして、座標入力装置は、そのよ
うな大画面ディスプレイと組み合わせた環境においても
使用できるように、外乱光に強いことがますます必要に
なってきている。

【０００６】また、近年、無線通信手段として、赤外線
を利用する機器が増加しており、赤外、可視光ともに外
乱光は、増加傾向にあるため、外乱光に強いことは、装
置の重要な特性の一つである。

【０００７】しかしながら、前記特公平７−７６９０２
号公報、前記特開平６−２７４２６６号公報からもわか
るように、従来のＣＣＤセンサを用いるものは、光学フ
ィルタでしか外乱光を抑制することができない。

【０００８】これに対して、前記特許第２５０３１８２
号のように、ＰＳＤを用いる装置では、光強度を周波数
変調し、この変調波を同期検波することにより、外乱光
の影響を抑制できるため、光学フィルタと併用すること
によって、外乱光に対しては強い特性を持っている。

【０００９】また、大画面ディスプレイは、明るさの改
善と同時に高解像度化も進められている。このため、座
標入力装置の分解能も向上させる必要があるが、外乱光
に強いＰＳＤを用いた装置ではこの点において問題があ
る。

【００１０】すなわち、センサ出力電圧のダイナミック
レンジが入力範囲にそのまま対応しているため、例えば
全体を１０００の座標に分解する場合には少なくとも６
０ｄＢ以上のＳ／Ｎ比が必要になり、さらに前記特許第
２５０３１８２号で述べられているように、直線性誤差
のデジタル補正が必須であるため、高精度なアナログ回
路と多ビットのＡＤ変換器と演算回路とが必要になる。

【００１１】さらに、センサ出力信号のＳ／Ｎ比は光量
と光スポットのシャープさに依存するため、前述した外
乱光の抑圧だけでは不十分であり、明るく高精度な光学
系も必要になる。このようなことから、装置自体が非常
に高価で、大型なものになってしまう。

【００１２】さらに、ＣＣＤセンサを用い、分解能を高
める手法として、前記特公平７−７６９０２号公報で
は、ビデオカメラを複数台同時使用することが開示され
ているが、これは装置が大型化し、高価になる。また、
一台で画素数の多いビデオカメラの場合には、複数のカ
メラを用いるよりもさらに大型化し、高価となる。

【００１３】また、画像処理によって、画素数よりも高
い分解能を達成するには、膨大な画像データの高速処理
が必要となり、リアルタイム動作をさせるには非常に大
型で、高価なものとなってしまう。

【００１４】また、前記特開平６−２７４２６６号公報
では、特殊な光学マスクと信号処理とによって高分解能
が得られるようにしており、外乱光が小さく良好なＳ／
Ｎ比が確保できれば高分解能化が可能である。

【００１５】しかし、実際には、リニアセンサでは結像
が線状であり、点像となるエリアセンサに比べて面内で
外乱光との分離ができないため、外乱光の影響を受けや
すく、外乱光の少ない特殊な環境でしか実用にならない
という問題がある。

【００１６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、本発明の目的は、座標入力画面上で指
示具より発光されるスポット光を複数のセンサで検出
し、該検出した所定のしきい値以上の画素データ中より
スポット光のピーク値を特定して座標演算処理を実行す
ることにより、外乱光の影響を受ける環境において、座
標入力画面上で指示具からのスポット光に基づく指示座
標を高分解能で高性能な座標入力位置を特定できる小型
安価な装置を提供できる座標入力装置および座標入力装
置の座標値出力方法およびコンピュータが読み出し可能
なプログラムを格納した記憶媒体を提供することであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の発明
は、発光素子（図２に示す発光素子４１）を備える指示
具（図４に示す指示具４）から発光される光を座標入力
画面（図１に示すスクリーン１０）の所定位置に照射し
て光スポットを生成し、該光スポットを検出することに
より、前記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力
信号を生成する座標入力装置であって、座標入力画面の
所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット光
を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する複数
のセンサ（図４に示すリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙ）
と、各センサにより検出される前記スポット光の光量に
応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前
記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の
点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素
の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯
時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段
（図８に示す積分部２２，蓄積部２３，リングＣＣＤ２
６，アンプ２９）と、前記撮像手段から出力された差分
信号の最大値を示す最大画素を検知する検知手段（図４
に示す座標演算手段３２）と、前記検知手段により検知
される最大画素前後各々ｍ個の画素を選択する選択手段
（図４に示す座標演算手段３２）と、前記選択手段で選
択された画素の出力データを用いて座標演算を行い前記
指示具により指示されている座標値を算出する座標演算
手段（図４に示す座標演算手段３２）とを有するもので
ある。

【００１８】本発明に係る第２の発明は、発光素子（図
２に示す発光素子４１）を備える指示具４から発光され
る光を座標入力画面（図１に示すスクリーン１０）の所
定位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを
検出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対
応した座標出力信号を生成する座標入力装置であって、
座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
り検出する複数のセンサ（図４に示すリニアセンサ２０
Ｘ，２０Ｙ）と、各センサにより検出される前記スポッ
ト光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を
蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記
スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積
分して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点
灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力す
る撮像手段（図８に示す積分部２２，蓄積部２３，リン
グＣＣＤ２６，アンプ２９）と、前記撮像手段から出力
された差分信号の最大値を示す最大画素を検知する検知
手段（図４に示す座標演算手段３２）と、前記検知手段
により検知される最大画素前後各々ｍ個の画素を選択す
る選択手段（図４に示す座標演算手段３２）と、前記選
択手段で選択された２ｍ＋１個の画素データの有効性を
判定する判定手段（図４に示す座標演算手段３２）と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段
で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
演算手段（図４に示す座標演算手段３２）とを有するも
のである。

【００１９】本発明に係る第３の発明は、前記判定手段
は、所定のしきい値レベルと２ｍ＋１個の画素データを
比較して前記選択手段で選択された２ｍ＋１個の画素デ
ータの有効性を判定するものである。

【００２０】本発明に係る第４の発明は、前記判定手段
は、２ｍ＋１個の画素データの総和値と所定値を比較し
て前記選択手段で選択された２ｍ＋１個の画素データの
有効性を判定するものである。

【００２１】本発明に係る第５の発明は、発光素子（図
２に示す発光素子４１）を備える指示具（図４に示す指
示部４）から発光される光を座標入力画面（図１に示す
スクリーン１０）の所定位置に照射して光スポットを生
成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
標入力装置であって、座標入力画面の所定位置上で所定
の周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列さ
れたセンサアレイにより検出する複数のセンサ（図４に
示すリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙ）と、各センサにより
検出される前記スポット光の光量に応じた電荷をセンサ
アレイを介して電荷を蓄えながら前記光スポットの所定
の周期に同期して前記スポット光の点灯時と非点灯時と
の信号を各々別々に積分して各画素の電荷を転送しなが
ら前記スポット光の点灯時と非点灯時との各信号から差
分信号を求めて出力する撮像手段（図８に示す積分部２
２，蓄積部２３，リングＣＣＤ２６，アンプ２９）と、
前記撮像手段から出力された差分信号に基づく差分デー
タから特定の有効画素を選択する画素選択手段（図４に
示す座標演算手段３２）と、前記画素選択手段により選
択された各特定の有効画素に対する差分データに基づい
て異なる座標演算処理を行う第１，第２の座標演算手段
（図４に示す座標演算手段３２）と、前記第１，第２の
座標演算手段により演算された各座標値を比較して演算
された座標値の有効性を判定する判定手段（図４に示す
座標演算手段３２）と、前記判定手段による判定結果に
基づいて、前記選択手段で選択された画素の出力データ
を用いて座標演算を行い前記指示具により指示されてい
る座標値を算出して出力する座標出力手段（図４に示す
座標演算手段３２）とを有するものである。

【００２２】本発明に係る第６の発明は、前記画素選択
手段は、前記撮像手段から出力される差分信号の最大値
を示す最大画素を検知するピーク検知手段と、前記ピー
ク検知手段により検知された前記最大画素前後各々ｍ
個、つまり計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第１の
抽出手段と、前記ピーク検知手段により検知された前記
最大画素前後各々ｍ＋１個、つまり計２ｍ＋３個の有効
データを抽出する第２の抽出手段とを備えるものであ
る。

【００２３】本発明に係る第７の発明は、前記第１の座
標演算手段と前記第２の座標演算手段は異なる演算プロ
セスに従って座標値演算処理を実行するものである。

【００２４】本発明に係る第８の発明は、座標入力画面
の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット
光を検出する受光素子（図４に示す受光素子６）と、前
記受光素子により検出される所定の周期で点滅する対応
したスポット光から特定周波数の信号を検波する検波手
段（図４に示す周波数検波手段７１）と、前記検波手段
により検波される前記特定周波数の信号に基づいて前記
撮像手段による積分動作のタイミング制御を行う制御手
段（図４に示すセンサ制御手段３１）とを有するもので
ある。

【００２５】本発明に係る第９の発明は、前記撮像手段
は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去する除
去手段（図８に示すスキム部２８）を有するものであ
る。

【００２６】本発明に係る第１０の発明は、前記座標演
算手段は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超
えたことを検出することにより、前記撮像手段の積分動
作を停止させる積分制御手段を有するものである。

【００２７】本発明に係る第１１の発明は、前記撮像手
段に結像される前記光スポットの像の幅を前記各センサ
の画素の幅よりも大きくなるように調整（図７に示す円
筒レンズ９０Ｘ，９０Ｙにより調整する）したものであ
る。

【００２８】本発明に係る第１２の発明は、発光素子
（図２に示す発光素子４１）を備える指示具（図４に示
す指示具４）から発光される光を座標入力画面（図１に
示すスクリーン１０）の所定位置に照射して光スポット
を生成し、該光スポットを検出することにより、前記座
標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成す
る座標入力装置の座標値出力方法であって、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する
複数のセンサ（図４に示すリニアセンサ２０Ｘ，２０
Ｙ）から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光スポッ
トの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯時と非
点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電荷を転
送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時との各信
号から差分信号を求めて出力する撮像工程（図示しな
い）と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値
を示す最大画素を検知する検知工程（図１６のステップ
（３））と、前記検知工程により検知される最大画素前
後各々ｍ個の画素を選択する選択工程（図１６のステッ
プ（３））と、前記選択工程で選択された画素の出力デ
ータを用いて座標演算を行い前記指示具により指示され
ている座標値を算出する座標演算工程（図１６のステッ
プ（５），（７））とを有するものである。

【００２９】本発明に係る第１３の発明は、発光素子
（図２に示す発光素子４１）を備える指示具（図４に示
す指示具４）から発光される光を座標入力画面（図１に
示すスクリーン１０）の所定位置に照射して光スポット
を生成し、該光スポットを検出することにより、前記座
標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成す
る座標入力装置の座標値出力方法であって、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する
複数のセンサ（図７に示すリニアセンサ２０Ｘ，２０
Ｙ）から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイ（図８に示すセンサアレイ２１）を介し
て電荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期
して前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々
別々に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポッ
ト光の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求め
て出力する撮像工程（図示しない）と、前記撮像工程か
ら出力された差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
る検知工程（図１７に示すステップ（３））と、前記検
知工程により検知される最大画素前後各々ｍ個の画素を
選択する選択工程（図１４に示すステップ（３））と、
前記選択工程で選択された２ｍ＋１個の画素データの有
効性を判定する判定工程（図１７に示すステップ
（４））と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算工程（図１７に示すステップ（５），
（７））とを有するものである。

【００３０】本発明に係る第１４の発明は、前記判定工
程（図１７のステップ（４））は、所定のしきい値レベ
ルと２ｍ＋１個の画素データを比較して前記選択手段で
選択された２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定する
ものである。

【００３１】本発明に係る第１５の発明は、前記判定手
段（図１７のステップ（４））は、２ｍ＋１個の画素デ
ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
れた２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定するもので
ある。

【００３２】本発明に係る第１６の発明は、発光素子
（図２に示す発光素子４１）を備える指示具から発光さ
れる光を座標入力画面（図１に示すスクリーン１０）の
所定位置に照射して光スポットを生成し、該光スポット
を検出することにより、前記座標入力画面の所定位置に
対応した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値
出力方法であって、座標入力画面の所定位置上で所定の
周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列され
たセンサアレイにより検出する複数のセンサ（図４に示
すリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙ）から検出される前記ス
ポット光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電
荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期して
前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々
に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光
の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出
力する撮像工程（図示しない）と、前記撮像工程から出
力された差分信号に基づく差分データから特定の有効画
素を選択する画素選択工程（図１８のステップ（４），
（５））と、前記画素選択工程により選択された各特定
の有効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演
算処理を行う第１，第２の座標演算工程（図１８のステ
ップ（４），（５））と、前記第１，第２の座標演算工
程により演算された各座標値を比較して演算された座標
値の有効性を判定する判定工程（図１８のステップ
（６））と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出して出力する座標出力工程（図１８のステップ
（６），（９））とを有するものである。

【００３３】本発明に係る第１７の発明は、前記画素選
択工程は、前記撮像工程から出力される差分信号の最大
値を示す最大画素を検知するピーク検知工程（図１８の
ステップ（４））と、前記ピーク検知工程により検知さ
れた前記最大画素前後各々ｍ個、つまり計２ｍ＋１個の
有効データを抽出する第１の抽出工程（図１８のステッ
プ（４））と、前記ピーク検知工程により検知された前
記最大画素前後各々ｍ＋１個、つまり計２ｍ＋３の有効
データを抽出する第２の抽出工程（図１８のステップ
（５））とを備えるものである。

【００３４】本発明に係る第１８の発明は、前記第１の
座標演算工程と前記第２の座標演算工程は、異なる演算
プロセスに従って座標値演算処理を実行するものであ
る。

【００３５】本発明に係る第１９の発明は、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を検出する受光素子により検出される所定の周期で
点滅する対応したスポット光から特定周波数の信号を検
波する検波工程（図示しない）と、前記検波工程により
検波される前記特定周波数の信号に基づいて前記撮像工
程による積分動作のタイミングを決定する決定工程（図
示しない）とを有するものである。

【００３６】本発明に係る第２０の発明は、前記撮像工
程は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去する
除去工程（図示しない）を有するものである。

【００３７】本発明に係る第２１の発明は、前記座標演
算工程は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超
えたことを検出することにより、前記撮像工程の積分動
作を停止させる停止工程（図示しない）を有するもので
ある。

【００３８】本発明に係る第２２の発明は、前記撮像工
程に結像される前記光スポットの像の幅を前記各センサ
の画素の幅よりも大きくなるように調整するものであ
る。

【００３９】本発明に係る第２３の発明は、発光素子
（図２に示す発光素子４１）を備える指示具（図４に示
す指示具４）から発光される光を座標入力画面（図１に
示すスクリーン１０）の所定位置に照射して光スポット
を生成し、該光スポットを検出することにより、前記座
標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成す
る座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能
なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する
複数のセンサ（図４に示すリニアセンサ２０Ｘ，２０
Ｙ）から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光スポッ
トの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯時と非
点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電荷を転
送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時との各信
号から差分信号を求めて出力する撮像工程（図示しな
い）と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値
を示す最大画素を検知する検知工程（図１６のステップ
（３））と、前記検知工程により検知される最大画素前
後各々ｍ個の画素を選択する選択工程（図１６のステッ
プ（３））と、前記選択工程で選択された画素の出力デ
ータを用いて座標演算を行い前記指示具により指示され
ている座標値を算出する座標演算工程（図１６のステッ
プ（５），（７））とを有するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを記憶媒体に格納したものである。

【００４０】本発明に係る第２４の発明は、発光素子
（図２に示す発光素子４１）を備える指示具（図４に示
す指示具４）から発光される光を座標入力画面の所定位
置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検出
することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応し
た座標出力信号を生成する座標入力装置を制御するコン
ピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒
体であって、座標入力画面（図１に示すスクリーン１
０）の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポ
ット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出す
る複数のセンサ（図７に示すリニアセンサ２０Ｘ，２０
Ｙ）から検出される前記スポット光の光量に応じた電荷
をセンサアレイ（図８に示すセンサアレイ２１）を介し
て電荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期
して前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々
別々に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポッ
ト光の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求め
て出力する撮像工程（図示しない）と、前記撮像工程か
ら出力された差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
る検知工程（図１７に示すステップ（３））と、前記検
知工程により検知される最大画素前後各々ｍ個の画素を
選択する選択工程（図１７に示すステップ（３））と、
前記選択工程で選択された２ｍ＋１個の画素データの有
効性を判定する判定工程（図１７に示すステップ
（４））と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算工程（図１７に示すステップ（５），
（７））とを有するコンピュータが読み出し可能なプロ
グラムを記憶媒体に格納したものである。

【００４１】本発明に係る第２５の発明は、前記判定工
程（図１７のステップ（４））は、所定のしきい値レベ
ルと２ｍ＋１個の画素データを比較して前記選択手段で
選択された２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定する
コンピュータが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に
格納したものである。

【００４２】本発明に係る第２６の発明は、前記判定手
段（図１７のステップ（４））は、２ｍ＋１個の画素デ
ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
れた２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定するコンピ
ュータが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納し
たものである。

【００４３】本発明に係る第２７の発明は、発光素子
（図２に示す発光素子４１）を備える指示具から発光さ
れる光を座標入力画面（図１に示すスクリーン１０）の
所定位置に照射して光スポットを生成し、該光スポット
を検出することにより、前記座標入力画面の所定位置に
対応した座標出力信号を生成する座標入力装置を制御す
るコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した
記憶媒体であって、座標入力画面の所定位置上で所定の
周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列され
たセンサアレイにより検出する複数のセンサ（図４に示
すリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙ）から検出される前記ス
ポット光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電
荷を蓄えながら前記光スポットの所定の周期に同期して
前記スポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々
に積分して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光
の点灯時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出
力する撮像工程（図示しない）と、前記撮像工程から出
力された差分信号に基づく差分データから特定の有効画
素を選択する画素選択工程（図１８のステップ（４），
（５））と、前記画素選択工程により選択された各特定
の有効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演
算処理を行う第１，第２の座標演算工程（図１８のステ
ップ（４），（５））と、前記第１，第２の座標演算工
程により演算された各座標値を比較して演算された座標
値の有効性を判定する判定工程（図１８のステップ
（６））と、前記判定工程による判定結果に基づいて、
前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出して出力する座標出力工程（図１８のステップ
（６），（９））とを有するものである。

【００４４】本発明に係る第２８の発明は、前記画素選
択工程は、前記撮像工程から出力される差分信号の最大
値を示す最大画素を検知するピーク検知工程（図１８の
ステップ（４））と、前記ピーク検知工程により検知さ
れた前記最大画素前後各々ｍ個、つまり計２ｍ＋１個の
有効データを抽出する第１の抽出工程（図１８のステッ
プ（４））と、前記ピーク検知工程により検知された前
記最大画素前後各々ｍ＋１個、つまり計２ｍ＋３の有効
データを抽出する第２の抽出工程（図１８のステップ
（５））とを備えるコンピュータが読み出し可能なプロ
グラムを記憶媒体に格納したものである。

【００４５】本発明に係る第２９の発明は、前記第１の
座標演算工程と前記第２の座標演算工程は、異なる演算
プロセスに従って座標値演算処理を実行するコンピュー
タが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納したも
のである。

【００４６】本発明に係る第３０の発明は、座標入力画
面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポッ
ト光を検出する受光素子により検出される所定の周期で
点滅する対応したスポット光から特定周波数の信号を検
波する検波工程（図示しない）と、前記検波工程により
検波される前記特定周波数の信号に基づいて前記撮像工
程による積分動作のタイミングを決定する決定工程（図
示しない）とを有するコンピュータが読み出し可能なプ
ログラムを記憶媒体に格納したものである。

【００４７】本発明に係る第３１の発明は、前記撮像工
程は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去する
除去工程（図示しない）を有するコンピュータが読み出
し可能なプログラムを記憶媒体に格納したものである。

【００４８】本発明に係る第３２の発明は、前記座標演
算工程は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超
えたことを検出することにより、前記撮像工程の積分動
作を停止させる停止工程（図示しない）を有するコンピ
ュータが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納し
たものである。

【００４９】本発明に係る第３３の発明は、前記撮像工
程に結像される前記光スポットの像の幅を前記各センサ
の画素の幅よりも大きくなるように調整するコンピュー
タが読み出し可能なプログラムを記憶媒体に格納したも
のである。

【００５０】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は、本発明
の第１実施形態を示す座標入力装置の構成を説明する概
略図であり、大別して、座標入力画面であるスクリーン
１０に対して光スポットを形成する指示具４と、光スポ
ット５のスクリーン１０上の位置座標等を検出する座標
検出器１とからなり、出力装置としてスクリーン１０に
画像、或いは前述の位置情報等を表示する投射型表示装
置（搬像部）８が記載されている。

【００５１】図において、座標検出器１は、座標検出セ
ンサ部２と、このセンサ部の制御および座標演算などを
行うコントローラ３，制御信号検出センサ６，信号処理
部７とから構成されており、指示具４の光スポット５の
スクリーン１０上の座標位置、及び指示具４の後述する
各スイッチの状態に対応する制御信号とを検出して、コ
ントローラ３によって外部接続装置（不図示）にその情
報を通信するようにしている。

【００５２】投射型表示装置８は、コンピュータ（図示
せず）などの外部接続装置である表示信号源からの画像
信号が入力される画像信号処理部８１と、これにより制
御される液晶パネル８２，ランプ８３，ミラー８４，コ
ンデンサレンズ８５からなる照明光学系と、液晶パネル
８２の像をスクリーン１０上に投影する投影レンズ８６
とからなり、所望の画像情報をスクリーン１０に表示す
ることができる。スクリーン１０は、投射画像の観察範
囲を広くするために適度な光拡散性を持たせてあるの
で、指示具４から発射された光ビームも光スポット５の
位置で拡散され、画面上の位置や光ビームの方向によら
ず、光スポット５の位置で拡散された光の一部が座標検
出器１に入射する様に構成されている。

【００５３】図２は、図１に示した指示具４の詳細を説
明する断面構成図であり、図１と同一のものには同一の
符号を付してあり、当該指示具４は、光ビームを発射す
る半導体レーザからなる発光素子４１と、その発光を駆
動制御する発光制御手段４２、電源部４４並びに４個の
操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄとを内蔵している。

【００５４】図において、発光制御手段４２は、４個の
操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄの状態により、発光のＯ
Ｎ／ＯＦＦと、後述する変調方法とによって、制御信号
を重畳した発光制御を行う。

【００５５】図３は、図２に示した指示具４の動作モー
ドを示す図であり、スイッチＡ〜Ｄは、図２のスイッチ
４３Ａ〜４３Ｄに対応している。

【００５６】なお、図において、「発光」とは発光信号
（座標信号）に対応し、「ペンダウン」、「ペンボタ
ン」とは制御信号に対応する。

【００５７】操作者は、指示具４を握ってスクリーン１
０にその先端を向ける。この時、スイッチ４３Ａは親指
が自然に触れる位置に配置されており、これを押すこと
によって光ビーム４５が発射される。これにより、スク
リーン１０上に光スポット５（図１参照）が生成され、
所定の処理によって座標信号が出力され始めるが、この
状態ではペンダウン及びペンボタンの制御信号は「ＯＦ
Ｆ」の状態である。このため、スクリーン１０上では、
カーソルの動きやボタンのハイライト切換えなどによる
操作者への指示位置の明示のみが行われる。

【００５８】また、人差し指及び中指が自然に触れる位
置に配置されたスイッチ４３Ｃ，４３Ｄを押すことによ
って、図３に示すように「ペンダウン」及び「ペンボタ
ン」の制御信号が、発光信号に重畳された信号となる。
すなわち、スイッチ４３Ｃを押すことによって「ペンダ
ウン」の状態となり、文字や線画の入力を開始したり、
ボタンを選択決定するなどの画面制御が実行できる。

【００５９】同様に、スイッチ４３Ｄを押すことによっ
て「ペンボタン」の状態となり、メニューの呼び出しな
どの別機能に対応させることができる。これにより、操
作者は、片手でスクリーン１０上の任意の位置で、すば
やく正確に文字や図形を描いたり、ボタンやメニューを
選択したりすることによって、軽快に操作することがで
きる。

【００６０】また、指示具４の先端部には、スイッチ４
３Ｂが設けられていて、スクリーン１０に指示具４を押
し付けることによって動作するスイッチである。操作者
が、指示具４を握り、指示具４の先端部をスクリーン１
０に押し付けるペンダウン状態となるので、余分なボタ
ン操作を行うことなしに自然なペン入力操作を行うこと
ができる。また、スイッチ４３Ａはペンボタンの役割を
持つ。もちろん画面に押し付けないでスイッチ４３Ａを
押せば、カーソルのみを動かすこともできる。

【００６１】実際上、文字や図形の入力は画面から離れ
て行うより、直接画面に触れた方が遙かに操作性，正確
性が良い。本実施形態では、このように４個のスイッチ
を用いて画面から離れていても、また、直前にいても、
自然で快適な操作が可能であり、場合によって使い分け
ることができるように構成されている。

【００６２】さらには、直接入力専用（ポインタとして
使用しない）ならば、光ビームでなく拡散光源でよいの
で、半導体レーザよりも安価で長寿命のＬＥＤを用いる
ことも可能である。

【００６３】また、このように近接用、遠隔用の２種類
の指示具４を用いたり、同時に２人以上で操作する、あ
るいは色や太さなど属性の異なる複数の指示具４を用い
る場合のために、発光制御手段４２は、固有のＩＤ番号
を制御信号と共に送信するように設定されている。

【００６４】そして、送信されたＩＤ番号に対応して、
描かれる線の太さや色などの属性を外部接続機器側のソ
フトウエアなどで決定するようになっており、スクリー
ン１０上のボタンやメニューなどで設定変更することが
できる。この操作は、指示具４に別途操作ボタン等を設
けて変更指示信号を送信するようにしてもよく、これら
の設定については指示具４内部あるいは座標検出器１内
に状態を保持するようにしてＩＤ番号ではなく、属性情
報を外部接続機器へ送信するように構成することも可能
である。

【００６５】また、このような追加の操作ボタンは、他
の機能、例えば表示装置の点滅や信号源の切換、録画装
置などの操作などを行えるようにも設定可能である。さ
らに、スイッチ４３Ａ，４３Ｂのいずれか一方、または
両方に圧力検出手段を設けることによって筆圧検出を行
い、この筆圧データを制御信号と共に送信するなど各種
の有用な信号を送信することが可能である。

【００６６】指示具４のスイッチ４３Ａまたはスイッチ
４３Ｂが「ＯＮ」になると、発光が開始され、その発光
信号は比較的長い連続するパルス列からなるリーダ部
と、これに続くコード（メーカＩＤなど）とからなるヘ
ッダ部をまず出力し、その後、ペンＩＤや制御信号など
からなる送信データ列が予め定義された順序と形式に従
ってその情報を順次出力する（後述する図５に示すＬＳ
Ｇ信号参照）。

【００６７】なお、本実施形態では各データビットにお
いて、「１」ビットは「０」ビットに対して２倍の間隔
をもつような変調形式で形成しているが、データの符号
化方式については種々のものが使用可能である。

【００６８】しかしながら、後述する様に座標検出のた
めには平均光量が一定していること、またＰＬＬの同調
を行うにはクロック成分が十分大きいこと等が望まし
く、送信すべきデータ量から見て冗長度を比較的高くし
ても支障はない等を勘案して、本実施形態においては、
６ビット（６４個）のデータを１０ビット長のコードの
うち、「１」と「０」が同数で、かつ、「１」あるいは
「０」の連続数が３以下の１０８個のコードに割り付け
る方法で符号化している。

【００６９】このような符号化方式をとることによっ
て、平均電力が一定になり、また十分なクロック成分が
含まれるので、復調時に容易に安定した同期信号を生成
することができる。

【００７０】また、前述したようにペンダウンおよびペ
ンボタンの制御信号は、２ビットであるがＩＤなどその
他の長いデータも送信しなければならない。そこで、本
実施形態では、２４ビットを１ブロックとして、先頭の
２ビットは制御信号、次の２ビットは内容識別コード
（例えば、筆圧信号は「００」、ＩＤは「１１」等）、
次の２ビットはこれらのパリティ、その後に、１６ビッ
トのデータと２ビットのパリティとを並べて、１ブロッ
クのデータとして構成する。

【００７１】このようなデータを前述したような方式に
より符号化すると、４０ビット長の信号になる。その先
頭に１０ビット長のシンクコードを付加する。このシン
クコードは「０」が４個、「１」が５個連続する、ある
いはその反転パターン（直前のブロックの終わりが、
「１」か「０」かで切り替える）という特殊なコードを
使用して、データワードとの識別が容易で、データ列の
途中においても確実にその位置を識別してデータの復元
ができるようになっている。

【００７２】従って、１ブロックで５０ビット長の伝送
信号となり、制御信号と１６ビットのＩＤまたは筆圧等
のデータを送信していることになる。本実施形態では、
第１の周波数６０ｋＨｚの１／８の７．５ｋＨｚを第２
の周波数としているが、前述のような符号化方式を採用
しているため、平均伝送ビットレートは、この２／３の
５ｋＨｚとなる。さらに、１ブロックが５０ビットなの
で、１００Ｈｚでは１ブロック２４ビットのデータを送
信していることになる。

【００７３】したがって、パリティを除いた実効ビット
レートは、２０００ビット／秒である。このように冗長
性は高いが、誤検出を防止し、同期を容易にすることが
非常に簡単な構成で実現できる方式となっている。

【００７４】また、後述のセンサ制御のための位相同期
信号と、シンクコードの繰り返し周期のチェックとを併
用することによって、信号に短いドロップアウトが発生
した場合でも追従ができ、逆に実際に、ペンアップやダ
ブルタップのような素早い操作を行った場合との識別
は、ヘッダ信号の有無によって確実に行えるようにもな
っている。

【００７５】図４は、図１に示した座標検出器１の内部
構成を示すブロック図であり、図１と同一のものには同
一の符号を付してある。

【００７６】図において、座標検出器１には、集光光学
系によって高感度に光量検出を行う受光素子６と、結像
光学系によって光の到来方向を検出する２つのリニアセ
ンサ２０Ｘ，２ＯＹとが設けられており、指示具４に内
蔵された発光素子４１からの光ビームにより、スクリー
ン１０上に生成された光スポット５からの拡散光をそれ
ぞれ受光する。

【００７７】受光素子６には、集光光学系としての集光
レンズ６ａ（図１参照）が装着されており、スクリーン
１０上の全範囲から高感度で所定波長の光量を検知す
る。この検知出力は、周波数検波手段７１によって検波
された後、制御信号検出手段７２において制御信号（指
示具４の発光制御手段４２によって重畳された信号）な
どのデータを含むデジタル信号が復調される。

【００７８】図５，図６は、図４に示した座標検出器１
の動作を説明するためのタイミングチャートであり、特
に、その制御信号の復元動作タイミングチャートに対応
する。

【００７９】図５において、先に述べたようなビット列
からなるデータ信号は、受光素子６で光出力信号ＬＳＧ
として検出され、周波数検波手段７１で検波される。周
波数検波手段７１は、光出力信号ＬＳＧの中で最も高い
第１の周波数のパルス周期に同調するように構成され、
光学的なフィルタと併用することによって、外乱光の影
響を受けることなく、変調信号ＣＭＤを復調する。

【００８０】この検波方法は広く実用されている赤外線
リモートコントローラと同様であり、信頼性の高い無線
通信方式である。本実施形態では、この第１の周波数と
しては、一般に使用されている赤外線リモートコントロ
ーラより高い帯域である６０ＫＨｚを用い、同時に使用
しても誤動作することの無いように構成したが、この第
１の周波数を一般に使用されている赤外線リモートコン
トローラと同じ帯域にすることも可能であり、このよう
な場合にはＩＤなどで識別することによって誤動作を防
止する。

【００８１】さて、周波数検波手段７１により検波され
た変調信号ＣＭＤは、制御信号検出手段７２によってデ
ジタルデータとして解釈され、前述したペンダウンやペ
ンボタンなどの制御信号が復元される。この復元された
制御信号は、通信制御手段３３に送られる。

【００８２】また、変調信号ＣＭＤに含まれる第２の周
波数であるコード変調の周期は、センサ制御手段３１に
よって検出され、この信号によってリニアセンサ２０
Ｘ，２０Ｙを制御する。

【００８３】すなわち、センサ制御手段３１では、図５
に示したヘッダ部（ＨＥＡＤＥＲ）のタイミングでリセ
ットし、その後、変調信号ＣＭＤの立ち下がりに位相同
期した信号ＬＣＫを生成する。従って、この生成された
信号ＬＣＫは、指示具４の発光の有無に同期した一定周
波数の信号となる。

【００８４】また、変調信号ＣＭＤからは、光入力の有
無を示す信号ＬＯＮと、この信号ＬＯＮによって起動さ
れるセンサリセット信号ＲＣＬとが生成される。このセ
ンサリセット信号ＲＣＬがハイレベルの間に２つのリニ
アセンサ２０Ｘ，２０Ｙはリセットされ、信号ＬＣＫの
立ち上がりに同期したセンサリセット信号ＲＣＬの立ち
下がりのタイミングによって後述する同期積分動作が開
始される。

【００８５】一方、制御信号検出手段７２はヘッダ部を
検出し、他の機器やノイズではなく、指示具４からの入
力が開始されたことを確認すると、この確認を示す信号
が通信制御手段３３からセンサ制御手段３１に伝達さ
れ、リニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙの動作有効を示す信号
ＣＯＮがハイレベルにセットされ、座標演算手段３２の
動作が開始される。

【００８６】図６は、光出力信号ＬＳＧが無くなり、一
連動作の終了時におけるタイミングチャートであり、光
出力信号ＬＳＧから検波された変調信号ＣＭＤがローレ
ベルを一定時間以上続けると、光入力の有無を示す信号
ＬＯＮがローレベルになり、さらに、センサ動作有効を
示す信号ＣＯＮもローレベルとなり、その結果、リニア
センサ２０Ｘ，２０Ｙによる座標の出力動作を終了す
る。

【００８７】図７は、図４に示した座標検出器１内に設
けられる２つのリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙの配置関係
を示す斜視図であり、図１，図４と同一のものには同一
の符号を付してある。

【００８８】図において、結像光学系としての円筒レン
ズ９０Ｘ，９０Ｙによって光スポット５の像が各センサ
の感光部２１Ｘ，２１Ｙに線状像９１Ｘ，９１Ｙとして
結像する。

【００８９】これら２つのリニアセンサ２０Ｘ，２０Ｙ
を正確に直角に配置することによって、それぞれがＸ座
標、Ｙ座標を反映した画素にピークを持つ出力が得られ
る。そして、これら２つのセンサは、図４に示すセンサ
制御手段３１によって制御され、出力信号はセンサ制御
手段３１に接続されたＡＤ変換手段３１Ａによってデジ
タル信号として座標演算手段３２に送られ、出力座標値
を計算し、その結果を制御信号検出手段７２からの制御
信号などのデータと共に通信制御手段３３を介して、所
定の通信方法で外部制御装置（図示せず）に送出する。

【００９０】また、調整時など通常と異なる動作（例え
ば、ユーザ校正値の設定）を行わせるために、通信制御
手段３３の方からセンサ制御手段３１、座標演算手段３
２ヘモード切換え信号が送られる。

【００９１】なお、本実施形態では、光スポット５の像
が各センサの画素の数倍の像幅となるように焦点調節を
行って、故意にボケを生じさせている。直径１．５ｍｍ
のプラスチック製の円筒レンズと画素ピッチ約１５μ
ｍ、有効６４画素のリニアＣＣＤ、赤外線ＬＥＤを用い
た実験によれば、最もシャープな結像をさせると、約４
０度の画角全面にわたって１５μｍ以下の像幅となり、
このような状態では画素間分割演算結果が階段状に歪ん
でしまうことが判明した。

【００９２】そこで、像幅が「３０」から「６０」μｍ
程度となるように、レンズの位置を調節すると、非常に
滑らかな座標データが得られた。もちろん、大きくぼけ
させると、ピークレベルが小さくなってしまうので、数
画素程度の像幅が最適である。

【００９３】さらに、画素数の少ないＣＣＤと、適度に
ボケた光学系を用いることが、本実施形態のポイントの
一つであり、このような組み合わせを用いることによっ
て、演算データ量が少なく、小さなセンサと光学系で非
常に高分解能、高精度、高速で、かつ、低コストな座標
入力装置を実現できるものである。

【００９４】アレイ状に配置されたＸ座標検出用のリニ
アセンサ２０Ｘ，Ｙ座標検出用のリニアセンサ２０Ｙは
同一の構成であり、その内部構成を図８示す。

【００９５】図８は、図７に示したＸ座標検出用のリニ
アセンサ２０Ｘ，Ｙ座標検出用のリニアセンサ２０Ｙの
構成を説明するブロック図である。

【００９６】図において、受光部であるセンサアレイ２
１はＮ個の画素（本実施形態では６４画素）からなり、
受光量に応じた電荷が積分部２２に蓄えられる。積分部
２２は、Ｎ個からなり、ゲートＩＣＧに電圧を加えるこ
とによってリセットできるため、電子シャッタ動作が可
能である。この積分部２２に蓄えられた電荷は、電極Ｓ
Ｔにパルス電圧を加えることによって蓄積部２３に転送
される。

【００９７】この蓄積部２３は、２Ｎ個からなり、指示
具４の発光タイミングに同期した信号ＬＣＫのＨ（ハイ
レベル）とＬ（ローレベル）とにそれぞれ対応して別々
に電荷が蓄積される。

【００９８】その後、光の点滅に同期して各々別々に蓄
積された電荷は、転送クロックを簡単にするために設け
られた２Ｎ個からなるシフト部２４を介して、２Ｎ個か
らなるリニアＣＣＤ部２５に転送される。

【００９９】これにより、リニアＣＣＤ部２５には、Ｎ
画素のセンサ出力の光の点滅に各々対応した電荷が隣接
して並んで記憶されることになる。これらリニアＣＣＤ
部２５に並べられた電荷は、２Ｎ個からなるリングＣＣ
Ｄ部２６に順次転送される。このリングＣＣＤ部２６
は、信号ＲＣＬによってＣＬＲ部２７で空にされた後、
リニアＣＣＤ部２５からの電荷を順次蓄積していく。

【０１００】このようにして蓄積された電荷は、アンプ
２９によって読み出される。このアンプ２９は、非破壊
で蓄積電荷量に比例した電圧を出力するものであり、実
際には、隣接した電荷量の差分、すなわち、発光素子４
１の点灯時の電荷量から非点灯時の電荷量を差し引いた
差分の値を増幅して出力する。

【０１０１】この時得られるリニアセンサ２０Ｘ，２０
Ｙの出力波形の一例を図９，図１０に示す。

【０１０２】図９，図１０は、図４，図７に示したリニ
アセンサ２０Ｘ，２０Ｙの出力波形の一例を示す特性図
であり、縦軸に出力レベルを示す。

【０１０３】なお、図９において、Ｂの波形は発光素子
４１の点灯時の信号のみを読み出したときの波形であ
り、Ａの波形は発光素子４１の非点灯時の波形、すなわ
ち、外乱光のみの波形である（図８に示したように、リ
ングＣＣＤ部２６には、これらＡ，Ｂの波形に対応する
画素の電荷が隣接して並んでいる）。

【０１０４】アンプ２９は（その隣接する電荷量の差分
値（Ｂ−Ａの波形）を非破壊増幅して出力することにな
るが、これにより指示具４からの光のみの像の信号を得
ることができ、外乱光（ノイズ）の影響を受けることな
く安定した座標入力が可能となる。

【０１０５】また、図９に示したＢ−Ａの波形の最大値
をＰＥＡＫ値と定義すれば、光に対してセンサが機能す
る蓄積時間を増大させれば、その時間に応じてＰＥＡＫ
値は増大する。

【０１０６】言い換えれば、信号ＬＣＫの１周期分の時
間を単位蓄積時間とし、それを単位として蓄積回数ｎを
定義すれば、蓄積回数ｎを増大させることでＰＥＡＫ値
は増大し、このＰＥＡＫ値が所定の大ささ（後述するし
きい値ＴＨ１）に達したことを検出することで、常に一
定した品位の出力波形を得ることができる。

【０１０７】一方、外乱光が非常に強い場合、差分波形
Ｂ−Ａのピークが十分な大きさになる前に、リングＣＣ
Ｄ部２６の転送電荷が飽和してしまう恐れがある。この
ような場合を考慮して、センサにはスキム機能を有する
スキム部２８が付設されている。

【０１０８】スキム部２８は、非点灯信号のレベルを監
視し、図１０において、ｎ回目のＡｎで信号レベルが所
定の値を超えている場合（図中、一点鎖線）、一定量の
電荷をＡ，Ｂの各画素から抜き取るようにする。

【０１０９】これにより、次のｎ＋１回目には、Ａｎ＋
１に示すような波形となり、これを繰り返すことによっ
て、非常に強い外乱光があっても飽和することなく、信
号電荷の蓄積を続けることができる。

【０１１０】従って、点滅光の光量が微弱であっても、
多数回積分動作を継続することによって、十分な大きさ
の信号波形を得ることが可能になる。

【０１１１】特に、指示具４に可視光域の発光源を用い
る場合、表示画像の信号が重畳するので、前述したスキ
ム機能と差分出力を用いることによって、非常にノイズ
の少ないシャープな波形を得ることが可能となる。

【０１１２】図１１は、本実施形態に係る座標入力装置
における第１のデータ処理手順の一例を示すフローチャ
ートであり、センサ制御手段３１によるリニアセンサ２
０Ｘ，２０Ｙのセンサ制御の一連の動作手順に対応す
る。なお、（１）〜（１１）は各ステップを示す。

【０１１３】センサ制御手段３１は、センサ制御動作を
開始すると、ステップ（１）で、図５に示した信号ＣＯ
Ｎを監視する。そして、信号ＣＯＮがハイレベルになる
と、ステップ（２）で、フラグｐｏｎを「１」にセット
し、蓄積回数ｎを「０」にリセットし、ステップ（３）
でセンサ出力のＰＥＡＫ値（ピークレベル）が所定の大
きさ（しきい値ＴＨ１）より大きいか否かを判定し、し
きい値ＴＨ１より小さいと判定した場合は、ステップ
（４）で蓄積回数ｎが第１の所定回数ｎ０を超えている
かを判定し、超えていないと判定した場合は、ステップ
（５）に移り、蓄積回数ｎを「１」インクリメントし
て、ステップ（３）に戻る。

【０１１４】一方、ステップ（３）で、ＰＥＡＫ値がＴ
Ｈ１より大きいと判定され、あるいはステップ（４）
で、蓄積回数ｎが第１の所定回数ｎ０を超えていると判
定された場合は、ステップ（６）に進み、積分停止信号
ＲＯＮがハイレベル（Ｈ）になって、積分動作は停止さ
れる。そして、座標演算手段３２による座標値演算の処
理が開始される。

【０１１５】その後、ステップ（７）とステップ（８）
のループで第２の所定回数ｎ１を超えていると判定され
た場合は、ステップ（９）で、積分停止信号ＲＯＮがロ
ーレベルになり、同時に、信号ＬＣＫの周期の数倍（図
６の例では２倍）の間センサリセット信号ＲＣＬがハイ
レベルになって、ステップ（１１）に進み、信号ＣＯＮ
がハイレベルであると判定されている間は、ステップ
（２）〜（１１）の動作が繰り返され、前記の所定回数
ｎ１で決まる周期ごとに座標値演算が行われる。

【０１１６】一方、ステップ（１１）で、信号ＣＯＮが
ローレベルであると判定された場合は、ごみなどの影響
で、信号ＣＯＮがドロップしても、１回のみは状態を保
持するように、ステップ（１０）で、１サイクルタイム
を待機し、ステップ（１）へ戻り、もし、連続して２周
期期の間、信号ＣＯＮがローレベルであると判定された
場合は、ステップ（１）からステップ（１２）に進み、
フラグｐｏｎが「０」にリセットされ、シンク信号待ち
の状態になって、ステップ（１）に戻る。

【０１１７】このドロップアウト対策部分は、ステップ
（１）に示すように、１周期でなくもっと長くすること
も可能であり、外乱が少なければ、逆に無くしてしまっ
てもよいことは言うまでもない。

【０１１８】なお、ここの１周期を前述のデータブロッ
クの周期の自然数倍として、シンクコードのタイミング
と一致させ、信号ＣＯＮの代りにシンクコード検出信号
を用いても同様の動作を行える。

【０１１９】また、座標検出器１に到達する指示具４の
光は、指示具４に内蔵された電源部（電池）４４の消耗
により変動する他、指示具４の姿勢によっても変動す
る。特に、スクリーン１０の光拡散性が小さい場合、表
示画像の正面輝度は向上するが、この指示具４の姿勢に
よるセンサヘの入力光量の変動が大きくなってしまう。

【０１２０】しかしながら、本実施形態では、このよう
な場合であっても、積分回数が自動的に追従して常に安
定した出力信号を得ることができるので、安定した座標
検出が可能となる優れた効果が得られる。

【０１２１】また、レーザポインタのビームがあまり散
乱されずにセンサに入射した場合は、かなり強い光が入
る事になるが、このような場合であっても安定した座標
検出ができることは明らかである。

【０１２２】また、画面に直接接触させて使用するＬＥ
Ｄを用いたペンタイプとレーザポインタとを併用する場
合、ＬＥＤはより大きな光量のものが使用可能であるの
で、前記図１１に示した積分回数ｎ０，ｎ１をＩＤ信号
によってペンかポインタかを判別して切換え、ペンの場
合はサンプリングを高速に、ポインタの場合は低速にす
ることも可能である。

【０１２３】実際、文字入力のように繊細な描画作業は
ポインタでは不可能であり、むしろ低速サンプリングに
よって滑らかな線を描けるほうが使い勝手がよく、この
ような切換えを設けることも有効である。

【０１２４】以上述べてきたように、点滅光に高周波数
のキャリアを加え、そのキャリアを周波数検波して得た
所定周期の復調信号によって積分動作のタイミング制御
を行うようにしたので、指示具４と搬像部８とをコード
レスで同期させることができ、使い勝手の良い座標入力
装置を実現することができる。

【０１２５】また、レーザビームを用いることによって
画面から離れた位置で容易に操作することが可能となる
優れた利点も得られる。また、積分手段からの差分信号
中のピークレベルが所定レベルを超えたことを検出し積
分動作を停止させる積分制御手段を設けたので、光量が
変化してもほぼ一定レベルの光スポット像の信号を作成
でき、これにより、常に安定した高分解能な座標演算結
果を得ることができる。

【０１２６】以下、図４に示した座標演算手段３２にお
ける座標演算処理について説明する。

【０１２７】上述したようにして得られた２つのリニア
センサ２０Ｘ，２０Ｙの出力信号（アンプ２９からの差
分信号）は、センサ制御手段３１に設けられたＡＤ変換
手段３１Ａでデジタル信号として座標演算手段３２に送
られ、座標値が計算される。座標値の演算は、まず、Ｘ
座標、Ｙ座標の各方向の出力データに対して、センサ上
の座標値（Ｘ１，Ｙ１）が求められる。なお、演算処理
は、Ｘ，Ｙ同様であるので、Ｘのみについて説明する。

【０１２８】図１２は、本実施形態に係る座標入力装置
における第２のデータ処理手順の一例を示すフローチャ
ートであり、座標演算手段３２における座標演算の処理
手順に対応する。なお、（１）〜（１０）は各ステップ
を示す。

【０１２９】まず、ステップ（１）で、カウンタｃｏｎ
ｔを「０」に初期化し、ステップ（２）で、任意の座標
入力点（後述する基準点設定モードでは座標が既知の所
定点）での各画素の差分信号である差分データＤｘ
（ｎ）（本実施形態の場合、画素数ｎ＝６４）が読み込
まれ、例えば座標演算手段３２内の図示しないバッファ
メモリに蓄えられる。

【０１３０】次に、ステップ（３）では、あらかじめ設
定しておいたしきい値Ｖと比較し、しきい値Ｖ以上のデ
ータ値Ｅｘ（ｎ）を導出する。このデータを用いて、ス
テップ（４）で、センサ上の座標Ｘ１を算出する。

【０１３１】なお、本実施形態では、重心法により出力
データの重心を算出しているが、出力データＥｘ（ｎ）
のピーク値を求める方法（例えば微分法による）等、計
算の方法は複数あることは言うまでもない。

【０１３２】次に、ステップ（５）で、座標演算処理の
モードが基準点モードであるあるかどうかを判定し、Ｙ
ＥＳならばステップ（８）で、カウンタｃｏｎｔを
「１」インクリメントし、ステップ（９）で、該カウン
タｃｏｎｔの内容が「２」より大かどうかを判定して、
ＹＥＳならば処理を終了する。

【０１３３】一方、ステップ（９）で、ＮＯと判定され
た場合には、ステップ（１０）で、得られたＸ方向セン
サの重心値を、Ｘ１_contとして導出し、既知の座標値α
_contとを合わせてバッファ上に記憶して、ステップ
（２）へ戻る（本実施形態の場合、ｃｏｎｔ＝１，
２）。

【０１３４】一方、ステップ（５）で、基準点設定モー
ドでないと判定された場合には、ステップ（６）で、ス
テップ（１０）で、バッファ上に記憶された値を用い
て、導出すべき座標入力点のＸ座標を後述する下記第
（１）式に基づいて算出する。そして、ステップ（７）
で、高性能な座標入力装置を提供することを目的とし
て、必要に応じて座標値の校正（例えば光学系のレンズ
収差を補正するためにソフト的な演算でその歪みを補正
する等）を行い、座標値を確定して座標値を出力して、
処理を終了する。

【０１３５】上述した基準点設定モードで取得したデー
タを用いて、通常の座標出力を行うので、その動作につ
いてＸ方向を例として説明する。

【０１３６】まず、スクリーン１０上のＸ座標、Ｙ座標
が既知の点（α₁ ，β₁ ）、及び（α₂ ，β₂ ）で、指
示具４を位置せしめ、前述のステップ（２）〜（４）を
各々実行し、各々の点で得られるＸ方向センサの重心値
を、Ｘ１₁ ，Ｘ１₂ として導出し、その値、及び既知の
座標値α₁ ，α₂ を各々ステップ（１０）で記憶する
（同様に、Ｙ方向センサの重心値Ｙ１₁ ，Ｙ１₂ も導出
している）。この記憶された値を用いて、通常の座標算
出時には、下記第（１）式に基づき座標入力点のＸ座標
を算出する。

【０１３７】

【数１】 Ｘ＝（Ｘ１−Ｘ１₁ ）（α₂ −α₁ ）／（Ｘ１₂ −Ｘ１₁ ）＋α₁ ……（１） そして、ステップ（７）ではより高性能な座標入力装置
を提供することを目的として、必要に応じて座標値の校
正（例えば光学系のレンズ収差を補正するためにソフト
的な演算でその歪みを補正する等）をし、座標値を確定
する。

【０１３８】なお、確定した座標をそのままリアルタイ
ムで出力する事も可能であるし、目的に応じてデータを
間引く（例えば確定座標１０個毎で１個のデータのみ出
力）等も可能である事は言うまでもないが、以下の仕様
等を想定する場合には、重要である。

【０１３９】また、指示具４をペンの様に使う場合と、
ポインタとして画面から離れて使う場合では、使用者の
手の安定性が異なる。ポインタとして使う場合には、画
面上のカーソルが細かく震えてしまうので、このような
細かい動きを抑制したほうが使いやすい。一方、ペンの
ように使う場合には、できるだけ忠実に速く追従するこ
とが求められる。特に文字を書く場合などには小さな素
早い操作ができないと、正しく入力できなくなってしま
う。

【０１４０】本実施形態では、制御信号によりＩＤを送
信しているため、ポインタタイプか否か、先端のスイッ
チが押されているか否かを判定可能なので、これによ
り、ポインタとして、或いはペンとして使っているかど
うかを判定できる。

【０１４１】もし、ポインタであれば、例えば前回及び
前々回の出力座標値（Ｘ−１，Ｙ−１）、（Ｘ−２，Ｙ
−２）を用いて移動平均を計算して今回の出力座標値
（Ｘ，Ｙ）を求める様にすれば、ぶれの少ない操作性の
良い構成となる。

【０１４２】本実施形態では、単純な移動平均を用いて
いるが、このような平滑化処理に用いる関数としては、
他にも差分絶対値を大きさにより非線型圧縮したり、移
動平均による予測値を用いてこれとの差分を非線型圧縮
するなどの各種方式が使用可能である。要は、ポインタ
として使用している場合は平滑化を強目にし、そうでな
い場合は弱めに切り替えることが、制御信号により可能
であるため、それぞれ使い勝手のよい状態を実現可能で
あり、この点でも本発明の効果は大きい。

【０１４３】なお、これらの演算処理は、前述したよう
に座標サンプリング周波数が１００Ｈｚの場合には１０
ｍｓｅｃの間に終了すればよく、原データは６４画素×
２（ｘおよびｙ）×ＡＤ変換手段８ビットと非常に少な
い上、収束演算も必要ないので低速の８ビット１チップ
マイクロプロセッサで十分処理が可能である。このよう
なことは、コスト的に有利なだけでなく、仕様変更が容
易で、開発期間の短縮や様々な派生商品の開発が容易に
なる利点もある。

【０１４４】特に、エリアセンサを用いる場合のよう
に、高速の画像データ処理を行う専用のＬＳＩの開発な
どは不要であり、開発費用、開発期間などの優位性は非
常に大きなものである。

【０１４５】上述したような演算処理によって求めた座
標値（Ｘ，Ｙ）を示すデータ信号は、座標演算手段３２
から通信制御手段３３に送られる。この通信制御手段３
３には、そのデータ信号と、制御信号検出手段７２から
の制御信号とが入力される。そして、これらデータ信号
および制御信号は、ともに所定の形式の通信信号に変換
され、外部の表示制御装置に送出される。これにより、
スクリーン１０上のカーソルやメニュー、文字や線画の
入力などの各種操作を行うことができる。前述したよう
に、６４画素のセンサを使った場合でも、１０００超の
分解能と十分な精度とが得られ、センサ、光学系ともに
小型、低コストな構成でよく、また、演算回路も非常に
小規模な構成とすることが可能な座標入力装置を得るこ
とができる。

【０１４６】また、センサを、エリアセンサとして構成
する場合は、分解能を２倍にするには、４倍の画素数と
演算データとが必要となるのに対して、リニアセンサと
して構成する場合には、Ｘ座標，Ｙ座標各々２倍の画素
数にするだけで済む。従って、画素数を増やしてさらに
高分解能にすることも容易にできる。

【０１４７】以上説明したように、実施形態によれば、
指示具４により所定の周期で点滅する光スポットの点灯
時と非点灯時との信号を別々に積分して差信号を求め、
ピーク画素の位置を精度よく求める様に構成したので、
高精度、高分解能の座標値を得ることができ、さらには
外乱光の影響を抑制し、小型、軽量、低コストな座標入
力装置を実現することができる。

【０１４８】〔第２実施形態〕図１３は、本発明の第２
実施形態を示す座標入力装置における座標演算に用いる
有効データを説明する特性図であり、縦軸は出力レベル
を示し、横軸はＣＣＤ画素を示す。また、（Ａ）は従来
系の出力レベルのサンプリング状態に対応し、（Ｂ）は
本実施形態の出力レベルのサンプリング状態に対応す
る。

【０１４９】図１３の（Ａ）に示すしきい値レベルＶを
もって有効なデータを判別すると、出力信号が十分に得
られる状態では、闘値レベルＶをノイズレベルから十分
マージンをとって設定し、ノイズの影響を受けることな
く安定した座標算出が可能である。

【０１５０】しかしながら前述の光量不足による検出信
号レベルの低下が、実使用状態の条件により想定される
ので、このしきい値レベルは十分小さく設定するのがよ
り好ましい。例えば、しきい値レベルをＶ_LOW に設定す
れば、より出力信号の小さなレベルで座標算出が可能と
なるが、ノイズの影響を受け、その算出精度は低下す
る。

【０１５１】図１４は、本発明に係る座標入力装置にお
ける第３のデータ処理手順の一例を示すフローチャート
であり、座標演算手段３２における座標演算の処理手順
に対応する。なお、（１）〜（１０）は各ステップを示
す。

【０１５２】まず、ステップ（１）で、カウンタｃｏｎ
ｔを「０」を初期化し、ステップ（２）で、任意の座標
入力点での各画素の差分信号である差分データＤｘ
（ｎ）（本実施形態の場合画素数ｎ＝６４）が読み込ま
れ、例えば座標演算手段３２内に設けられるバッファメ
モリに貯えられる。次に、ステップ（３）で、出力信号
が最大となる画素ｎ_peakを検出し、ステップ（４）で最
大画素ｎ_peakとその画素の両隣ｍ画素毎のデータ（デー
タ数：２ｍ＋１）を選択し、ステップ（５）で、座標Ｘ
１を図中の演算式に基づいて行う。具体的には、最大画
素ｎ_peakとその画素の両隣ｍ画素毎のデータ（データ
数：２ｍ＋１）を用いて、センサ上の重心Ｘ１を算出す
る。

【０１５３】なお、ｍ＝３の場合の計算に用いられる有
効データの一例を図１７に示す。

【０１５４】次いで、ステップ（６）で、座標演算処理
のモードが基準点モードであるかどうかを判定し、ＹＥ
Ｓならばステップ（９）で、カウンタｃｏｎｔを「１」
インクリメントし、ステップ（１０）で、該カウンタｃ
ｏｎｔの内容が「２」より大きいかどうかを判定して、
ＹＥＳならば処理を終了する。

【０１５５】一方、ステップ（１０）で、ＮＯと判定さ
れた場合には、ステップ（１１）で、各々の点で得られ
るＸ方向センサの重心値を、Ｘ１₁ ，Ｘ１₂ として導出
したその値Ｘ１と、既知の座標値α₁ ，α₂ をバッファ
上に記憶して、ステップ（２）へ戻る。

【０１５６】なお、図１４に示したステップ（５）にお
ける重心式中において、ｍ＝３の場合に計算に用いられ
る有効なデータは図１３の（Ｂ）に示す通りである。

【０１５７】一方、ステップ（１０）で、ＮＯと判定さ
れた場合には、ステップ（１１）で、得られたＸ方向セ
ンサの重心値を、Ｘ１_contとして導出したその値Ｘ_cont
と、既知の座標値α_contをバッファ上に記憶して、ステ
ップ（２）へ戻る。

【０１５８】一方、ステップ（６）で、基準点設定モー
ドでないと判定された場合には、ステップ（７）で、ス
テップ（１１）で、バッファ上に記憶された値を用い
て、導出すべき座標入力点のＸ座標を前述した上記第
（１）式に基づいて算出する。そして、ステップ（８）
で、高性能な座標入力装置を提供することを目的とし
て、必要に応じて座標値の校正（例えば光学系のレンズ
収差を補正するためにソフト的な演算でその歪みを補正
する等）を行い、座標値を確定して座標値を出力して、
処理を終了する。以下、この様に構成する事の作用効果
について図１５を用いて説明する。

【０１５９】図１５は、本発明の第２実施形態を示す座
標入力装置における座標算出精度を示す特性図であり、
縦軸は座標算出精度を示し、横軸は各計算方法を示す。
また、測定条件は、指示具４に内蔵された光量を十分に
少なくし（危険側設定）、座標入力有効エリア全領域を
マトリックス状に約１万点測定した。そして、測定点の
絶対座標位置と、その点で計算される測定座標とを比較
し、その差、つまり座標算出精度についてまとめたもの
である。横軸に各計算方法、条件を示し、縦軸に計算さ
れた座標の精度を示すが、図１５において、Ｍａｘとは
各々計算された精度の最大値（誤差の絶対値が最大）で
あり、精度とは、測定サンプル１万点の平均値Ａｖｇ、
及び標準偏差σから導出されるＡｖｇ＋３σの値であ
る。

【０１６０】また、図１５において、しきい値電圧０．
７５Ｖに設定して、従来方法により計算を行えば、Ｙ方
向の精度の最大値Ｍａｘが大きく劣化するばかりか、光
量が不足して座標算出すら行えない領域が存在すること
が判明した。もちろん、しきい値レベルをより高くする
ことで、座標算出精度は向上するが、座標算出不能領域
が拡大する。

【０１６１】しかしながら、本実施形態の計算方法を用
いてｍの値を「４」程度に設定すれば、全領域で座標算
出が可能であり、しかもその座標算出精度は実使用上十
分な値が得られ、優れた効果が得られるようになった。

【０１６２】つまり、しきい値電圧を「０．７５」Ｖに
設定する場合は、精度劣化、或いは座標算出不能と言う
状態になるのに対し、第２実施形態では、しきい値をさ
らに低下させ「０．５０」Ｖとしても、精度良く座標算
出が全領域で可能となる優れた効果が得られている。

【０１６３】しきい値による判定手段は、さらに光量が
弱くなった状態の場合、スパイクノイズ等によるレベル
がピーク値となって、図１４のステップ（３）による出
力信号が最大となる画素ｎ_peakを検出し、演算を開始し
ようとするのを防止するために設けられており、２ｍ＋
１個すべての画素において、ノイズレベルが超えること
の無い様にしきい値が設定され、ノイズによる誤検出防
止が可能となっている。

【０１６４】図１７は、本発明の第２実施形態を示す座
標入力装置におけるセンサの出力レベルを説明する特性
図であり、縦軸は出力レベルを示し、横軸はＣＣＤ画素
を示す。また、（Ａ）は従来系の出力レベルのサンプリ
ング状態に対応し、（Ｂ）は本実施形態の出力レベルの
サンプリング状態に対応する。なお、図１３と同一のも
のには同一の符号を付してある。

【０１６５】上記第２実施形態によれば、センサで出力
される信号レベルが小さくても、十分な性能を発揮する
ことができ、信頼性の高い座標入力装置を提供すること
ができる。

【０１６６】また、第１実施形態に比べ、積分時間の短
縮により座標サンプリングレートを増すことも可能であ
り、またはＬＥＤの発光をより弱くすることで、指示具
４内に内蔵された電池４４の寿命を延ばし、取り扱い易
い構成を実現するこも可能となる。

【０１６７】〔第３実施形態〕上記第１実施形態では、
指示具４に内蔵された発光素子４１からの光を、センサ
２０の積分動作により安定した信号として検出する事が
できる。しかしながら、発光素子からリニアセンサ２０
Ｘ，２０Ｙへ到達する光量が減少すれば、検出信号のピ
ークレベルが所定レベルに到達するためには相対的に積
分動作の回数が増大し、強いては座標算出サンプリング
レート（単位時間で座標算出可能な点数）が低下する。
座標入力装置としてユーザによる筆記を忠実に再現する
ためには、数十点／ｓｅｃ程度のサンプリングレートが
望まれ、好ましくは１００点／ｓｅｃ程度の能力が求め
られる。

【０１６８】一方、本実施形態の構成で発光素子４１に
ＬＥＤを用いた場合、実使用状態を想定、或いは量産を
考慮（個体間差を考慮）して実験を行った結果、最悪で
はＬＥＤから発せられる光量の数％程度しかリニアセン
サ２０Ｘ，２０Ｙに到達することができない。

【０１６９】一方、光量を増大させる一方法としては、
ＬＥＤの順方向電流をより大きくしてＬＥＤ発光量を増
す事であるが、これは指示具４に内蔵された電源部（電
池）４４の消耗を増大させ、電池寿命を減少させる。電
源部を充電可能とする打開策も有るが、充電回数の増大
等、ユーザにとって実使用上好ましい状態とは言えず、
発光素子４１の光量をアップさせると言う観点での対策
は自ずと限界が有る。

【０１７０】そこで、所定の積分動作（例えば、座標サ
ンプリングレート１００点／ｓｅｃを達成するために、
１サンプルあたりの最大積分時間を１０ｍ／ｓｅｃとな
るように積分回数ｎ０，ｎ１を設定する）を完了した
際、センサから出力される信号のＰＥＡＫ値が上記しき
い値ＴＨ１に達しない場合でも、精度良く座標算出を行
える様に構成してもよい。以下、その実施形態について
説明する。

【０１７１】そこで、本実施形態では、図１６に示す手
順に従って座標情報処理を行う。

【０１７２】図１６は、本発明に係る座標入力装置にお
ける第４のデータ処理手順の一例を示すフローチャート
であり、座標演算手段３２における座標演算の処理手順
に対応する。なお、（１）〜（１０）は各ステップを示
す。

【０１７３】まず、ステップ（１）で、カウンタｃｏｎ
ｔを「０」に初期化し、ステップ（２）で、任意の座標
入力点での各画素の差分信号である差分データＤｘ
（ｎ）（本実施形態の場合画素数ｎ＝６４）が読み込ま
れ、例えば座標演算手段３２内に設けられるバッファメ
モリに貯えられる。次に、ステップ（３）で、出力信号
が最大となる画素ｎ_peakを検出する。次に、ステップ
（４）で、座標Ｘ１を図中の演算式に基づいて行う。具
体的には、最大画素ｎ_peakとその画素の両隣ｍ画素毎の
データ（データ数：２ｍ＋１）を用いて、センサ上の重
心Ｘ１を算出する。

【０１７４】次いで、ステップ（５）で、座標演算処理
のモードが基準点モードであるあるかどうかを判定し、
ＹＥＳならばステップ（８）で、カウンタｃｏｎｔを
「１」インクリメントし、ステップ（９）で、該カウン
タｃｏｎｔの内容が「２」より大きいかどうかを判定し
て、ＹＥＳならば処理を終了する。

【０１７５】一方、ステップ（９）で、ＮＯと判定され
た場合には、ステップ（１１）で、得られたＸ方向セン
サの重心値を、Ｘ１_contとして導出したその値Ｘ
_contと、既知の座標値α_contをバッファ上に記憶して、
ステップ（２）へ戻る。

【０１７６】一方、ステップ（５）で、基準点設定モー
ドでないと判定された場合には、ステップ（６）で、ス
テップ（１０）で、バッファ上に記憶された値を用い
て、導出すべき座標入力点のＸ座標を前述した上記第
（１）式に基づいて算出する。そして、ステップ（７）
で、高性能な座標入力装置を提供することを目的とし
て、必要に応じて座標値の校正（例えば光学系のレンズ
収差を補正するためにソフト的な演算でその歪みを補正
する等）を行い、座標値を確定して座標値を出力して、
処理を終了する。

【０１７７】なお、図１７に示したステップ（５）にお
ける重心式中において、ｍ＝３の場合に計算に用いられ
る有効なデータは図１３の（Ｂ）に示す通りであり、そ
の他のステップについては先に述べた動作と同一であ
り、ここでは説明を省略する。

【０１７８】また、本実施形態では、しきい値による判
定手段を採用しているが、他の実施形態としては、例え
ば、２ｍ＋１個の画素の出力データを全て加算し、その
値を比較することで、有効性判定を行う事もできる。

【０１７９】さらには、２ｍ＋１個の画素の出力データ
を各々監視し、ピーク値より前のｍ個の出力データが単
調増加、ピーク値後のｍ個の出力データが単調減少と言
うことを判定して、有効性判定を行う事もできる。さら
には、それらの方法を組み合わせて実施する事で、より
信頼性の高い装置を提供することができるのは言うまで
もないことである。

【０１８０】以上説明したように、第１実施形態に比ベ
センサで出力される信号レベルが小さくても、十分な性
能を発揮する事ができるので、信頼性の高い座標入力装
置を提供できるものである。また、従来例に比べより少
ない光量で座標演算が可能であるので、積分時間の縮小
により座標サンプリングレートを増す事も可能であり、
または、ＬＥＤの発光をより弱くする事で、指示具４内
に内蔵された電池４４の寿命を延ばし、取り扱いのしや
すい構成を実現することも可能となる。

【０１８１】〔第４実施形態〕図１８は、本発明に係る
座標入力装置における第５のデータ処理手順の一例を示
すフローチャートであり、座標演算手段３２における座
標演算の処理手順に対応する。なお、（１）〜（１２）
は各ステップを示す。

【０１８２】まず、ステップ（１）で、カウンタｃｏｎ
ｔを「０」に初期化し、ステップ（２）で、任意の座標
入力点での各画素の差分信号である差分データＤｘ
（ｎ）（本実施形態の場合画素数ｎ＝６４）が読み込ま
れ、座標演算手段３２内のバッファメモリに蓄えられ
る。

【０１８３】次に、ステップ（３）で、出力信号が最大
となる画素ｎ_peakを検出し、ステップ（４）で、最大画
素ｎ_peakとその画素の両隣ｍ個の画素のデータ（データ
数：２ｍ＋１）を選択し、該選択された画素データか
ら、図中のステップ（４）に示す演算式に基づいて座標
値Ｘ１ａの演算を開始する。

【０１８４】次に、ステップ（５）で、最大画素ｎ_peak
とその画素の両隣ｍ＋１個の画素のデータ（データ数：
２ｍ＋３）を選択し、該選択された画素データから、図
中のステップ（５）に示す演算式に基づいて座標値Ｘ１
ｂの演算を開始する。

【０１８５】この時、すなわち、各々の算出行程（図１
８のステップ（４），（５））で演算に用いられる有効
なデータを図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す。

【０１８６】図１９は、本発明の第４実施形態を示す座
標入力装置における座標演算に用いる有効データを説明
する特性図であり、図１３と同一のものには同一の符号
を付してある。

【０１８７】次に、ステップ（６）で、ステップ
（４），（５）で演算された座標値Ｘ１ａと座標値Ｘ１
ｂが一致するかどうかを判定、具体的には、座標値Ｘ１
ａと座標値Ｘ１ｂが比較され、両者の差分値が所定値以
内に有れば、演算を有効として、次のステップ（７）へ
進み、無効と判定した場合には、処理を終了する。

【０１８８】次いで、ステップ（７）で、座標演算処理
のモードが基準点モードであるかどうかを判定し、ＹＥ
Ｓならばステップ（１０）で、カウンタｃｏｎｔを
「１」インクリメントし、ステップ（１１）で、該カウ
ンタｃｏｎｔの内容が「２」以上かどうかを判定して、
ＹＥＳならば処理を終了する。以下の動作は前述の実施
形態と同一であるので説明は省略する。

【０１８９】これにより、図１５に示すように、しきい
値電圧０．７５Ｖに設定して、第１実施形態により計算
を行えば、Ｙ方向の精度の最大値Ｍａｘが大きく劣化す
るばかりか、光量が不足して座標算出すら行えない領域
が存在することが判明した。

【０１９０】もちろん、しきい値レベルをより高くする
ことで、座標算出精度は向上するが、座標算出不能領域
が拡大する。

【０１９１】しかしながら、第４実施形態による計算方
法を用いてｍの値を「４」程度に設定すれば、全領域で
座標算出が可能であり、しかもその座標算出精度は実使
用上十分な値が得られ、優れた効果が得られるようにな
った。

【０１９２】つまりしきい値電圧「０．７５」Ｖに設定
した第１実施形態では、精度劣化、或いは座標算出不能
と言う状態になる場合があるのに対し、第４実施形態で
はしきい値をさらに低下させ「０．５０」Ｖとしても、
精度良く座標算出が全領域で可能となる優れた効果が得
られている。

【０１９３】この時、ｍ＝４とｍ＝５の時を比較すれ
ば、精度と言う観点では、ほぼ同一の値を得ることが理
解される。

【０１９４】従って、ｍ＝４と言う状態で計算を実行し
た場合（第１の算出処理）と、ｍ＝５と言う状態で計算
を実行した場合（第２の算出処理）では、略一致した値
が導出される。

【０１９５】従って、両者の差が所定値以下であれば、
演算が誤差を含まず正確に成されたものとして判定し
て、以後の演算を行い座標を算出するよう構成し、差が
所定値以上であれば、誤差を含む（誤検出）ものとし
て、以後の演算を停止して、座標出力を行わないように
構成したものである。

【０１９６】本実施形態における実験によれば、座標入
力装置自身、或いは外部装置（例えば、表示装置８、或
いはパソコン等）から受けるノイズに対しては、十分な
対策を施しており、比較的ノイズの影響の無い測定環境
で実施されている。

【０１９７】しかしながら、本発明の構成により、ノイ
ズの影響を受けた場合でも、データの有効性を判定でき
るので、ノイズ対策を簡素化（コストダウンが可能なば
かりか、装置の組み合わせを容易にする）でき、しかも
信頼性の高い座標を導出する事ができる優れた効果が得
られるようになった。

【０１９８】また、実験ではしきい値電圧Ｖ_Low による
データの有効性を判定していて、そのしきい値に対して
十分な差分データが得られているが、本構成を採用（第
１、第２の選択手段、及び第１、第２の演算手段より、
データの有効性判定を行う）することで、しきい値電圧
Ｖ_Low を設定する必要はなく、さらには実験条件より光
量が少なくなっても、信頼性の高い座標算出が可能とな
る優れた効果も得られる。

【０１９９】また、別の観点では、第１実施形態に比べ
より少ない光量で座標演算が可能であるので、積分時間
の縮小により座標サンプリングレートを増す事も可能で
あり、またはＬＥＤの発光をより弱くする事で、指示具
４内に内蔵された電池４４の寿命を延ばし、取り扱いの
しやすい構成を実現することも可能となる。

【０２００】〔第５実施形態〕図２０は、本発明の第５
実施形態を示す座標入力装置におけるにおける座標演算
に用いる有効データを説明する特性図であり、図１９の
（Ａ），（Ｂ）と同一のものには同一の符号を付してあ
る。

【０２０１】図において、第１の選択手段では、ピーク
画素を検知し、その前後各々ｍ＝３個のデータを選択し
て抽出して座標演算する場合の有効データ（図１９の
（Ａ））を示し、第２の選択手段では、同様にピーク画
素を検知し、その前後各々ｍ−１個のデータと前後各々
ｍ＋１番目のデータを選択して座標演算する場合の有効
データ（図１９の（Ｂ））を示す。

【０２０２】本図からも明らかなように、ピーク画素か
ら離れることによって、各画素の信号レベルは低下する
ので、光量が減った場合には、ピークから離れた画素で
の出力が、信号なのか、ノイズなのかの区別ができなく
なる可能性が高くなる。もし、第１，第２の選択手段で
選択された画素のデータが全て、指示具４から到達する
光の到達信号であれば、第１、第２の算出処理での出力
結果は略一致するが、ピーク画素の前後ｍ番目、或いは
ピーク画素前後ｍ＋１番目のデータがノイズレベル、或
いは光の到達信号がノイズに大きく影響されている様な
状態では、図２０の（Ａ），図２０の（Ｂ）に示すよう
な画素を選択して演算することにより、図１８に示した
ステップ（６）において、各座標値Ｘ１ａ，Ｘ１ｂとの
両者が一致しなくなり、無効と判定（図１８のステップ
（６）がＮＯと判定）され、座標出力を行わない。

【０２０３】本実施形態では、特にｍ番目の画素にノイ
ズが重畳し、ｍ＋１番目に正確な信号が出力されている
状態（通常は、ｍ番目の画素よりｍ＋１番目の画素の方
がノイズに関して敏感となる）で特に有効であり、第４
実施形態に比べ、両者の演算方法による算出値の差が大
きくなり、容易に判定できる。

【０２０４】また、第１の算出処理、第２の算出処理
は、出力信号の重心を求める重心法により演算を行って
いるが、これに限ることは無く、微分法等の手段を用い
ても良いことは言うまでもなく、或いは第１の演算手段
を重心法、第２の演算手段を微分法として組み合わせて
もよい。

【０２０５】上記実施形態によれば、指示具により所定
の周期で点滅する光スポットの点灯時と非点灯時との信
号を別々に積分して差信号を求め、その差信号をデジタ
ル化して座標演算処理を行い座標値を出力するようにし
たので、外乱光の影響を抑制し、高精度、高分解能の座
標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低コストな
装置を実現することができるようになった。

【０２０６】また、本実施形態によれば、点滅光に高周
波数のキャリアを加え、そのキャリアを周波数検波して
得た所定周期の復調信号によって積分動作のタイミング
制御を行うようにしたので、指示具と搬像部８とをコー
ドレスで同期させることができ、これにより、使い勝手
がよくなり、また、レーザービームを用いることによっ
て画面から離れた位置でも容易に操作することが可能と
なる。

【０２０７】さらに、本実施形態によれば、積分手段に
一定量の電荷を除去するスキム手段を付設したので、積
分手段での電荷の飽和を防止することができ、これによ
り、非常に強い外乱光があっても安定して良好な光スポ
ット像の信号を得ることができる。

【０２０８】さらにまた、本実施形態によれば、積分手
段からの差分信号中のピークレベルが所定レベルを超え
ことを検出し積分動作を停止させる積分制御手段を設け
たので、光量が変化してもほば一定レベルの光スポット
像の信号を作成でき、これにより、常に安定した高分解
能な座標演算結果を得ることができる。

【０２０９】さらには、座標算出サンプリングレートを
一定値以上に保つため設定した積分時間に達した時、出
力レベルが所定のピークレベルに到達してなくても、安
定した高分解能な座標演算結果を得ることができるよう
になった。さらには、ノイズによる誤検出を防止する事
が可能であり、かつ光量に関するマージンを十分確保で
きるので、信頼性の高い座標入力装置を提供できるもの
である。また、第２〜第４実施形態は、第１実施形態に
比べ積分時間の縮小により座標サンプリングレートを増
す事も可能であり、または、ＬＥＤの発光をより弱くす
る事で、指示具４内に内蔵された電池４４の寿命を延ば
し、取り扱いのしやすい構成を実現することも可能とな
る。

【０２１０】以下、図２１に示すメモリマップを参照し
て本発明に係る座標入力装置で読み出し可能なデータ処
理プログラムの構成について説明する。

【０２１１】図２１は、本発明に係る座標入力装置で読
み出し可能な各種データ処理プログラムを格納する記憶
媒体のメモリマップを説明する図である。

【０２１２】なお、特に図示しないが、記憶媒体に記憶
されるプログラム群を管理する情報、例えばバージョン
情報，作成者等も記憶され、かつ、プログラム読み出し
側のＯＳ等に依存する情報、例えばプログラムを識別表
示するアイコン等も記憶される場合もある。

【０２１３】さらに、各種プログラムに従属するデータ
も上記ディレクトリに管理されている。また、各種プロ
グラムをコンピュータにインストールするためのプログ
ラムや、インストールするプログラムが圧縮されている
場合に、解凍するプログラム等も記憶される場合もあ
る。

【０２１４】本実施形態における図１１，図１２，図１
４，図１６，図１８に示す機能が外部からインストール
されるプログラムによって、ホストコンピュータにより
遂行されていてもよい。そして、その場合、ＣＤ−ＲＯ
ＭやフラッシュメモリやＦＤ等の記憶媒体により、ある
いはネットワークを介して外部の記憶媒体から、プログ
ラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発
明は適用されるものである。

【０２１５】以上のように、前述した実施形態の機能を
実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記
憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステ
ムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、本発明の目的が達成されるこ
とは言うまでもない。

【０２１６】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が本発明の新規な機能を実現すること
になり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本
発明を構成することになる。

【０２１７】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディス
ク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリ
カード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等を用いることができ
る。

【０２１８】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペ
レーティングシステム）等が実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０２１９】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【０２２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第１
の発明によれば、発光素子を備える指示具から発光され
る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
座標入力装置であって、座標入力画面の所定位置上で所
定の周期で点滅する対応したスポット光を直線上に配列
されたセンサアレイにより検出する複数のセンサと、各
センサにより検出される前記スポット光の光量に応じた
電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光ス
ポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯時
と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電荷
を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時との
各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、前記
撮像手段から出力された差分信号の最大値を示す最大画
素を検知する検知手段と、前記検知手段により検知され
る最大画素前後各々ｍ個の画素を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された画素の出力データを用いて座
標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
算出する座標演算手段とを有するので、指示具からのス
ポット光により指示される場合に、外乱光の影響を抑制
した状態で高精度、高分解能の指示座標値を得ることが
でき、しかも小型、軽量、低コストな装置を実現するこ
とができる。

【０２２１】第２の発明によれば、発光素子を備える指
示具から発光される光を座標入力画面の所定位置に照射
して光スポットを生成し、該光スポットを検出すること
により、前記座標入力画面の所定位置に対応した座標出
力信号を生成する座標入力装置であって、座標入力画面
の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット
光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する複
数のセンサと、各センサにより検出される前記スポット
光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄
えながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記ス
ポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分
して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯
時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する
撮像手段と、前記撮像手段から出力された差分信号の最
大値を示す最大画素を検知する検知手段と、前記検知手
段により検知される最大画素前後各々ｍ個の画素を選択
する選択手段と、前記選択手段で選択された２ｍ＋１個
の画素データの有効性を判定する判定手段と、前記判定
手段による判定結果に基づいて、前記選択手段で選択さ
れた画素の出力データを用いて座標演算を行い前記指示
具により指示されている座標値を算出する座標演算手段
とを有するので、指示具からのスポット光により指示さ
れる場合に、外乱光の影響を抑制した状態で高精度、高
分解能の指示座標値を得ることができ、しかも小型、軽
量、低コストな装置を実現することができる。

【０２２２】第３の発明によれば、前記判定手段は、所
定のしきい値レベルと２ｍ＋１個の画素データを比較し
て前記選択手段で選択された２ｍ＋１個の画素データの
有効性を判定するので、外乱光の影響を受ける環境で指
示具により所望の座標が指示されても、有効画素データ
からそのピーク値を特定して、高精度、高分解能の指示
座標値を得ることができる。

【０２２３】第４の発明によれば、前記判定手段は、２
ｍ＋１個の画素データの総和値と所定値を比較して前記
選択手段で選択された２ｍ＋１個の画素データの有効性
を判定するので、ノイズの影響を受けても、有効画素デ
ータからそのピーク値を特定して、高精度、高分解能の
指示座標値を得ることができる。

【０２２４】第５の発明によれば、発光素子を備える指
示具から発光される光を座標入力画面の所定位置に照射
して光スポットを生成し、該光スポットを検出すること
により、前記座標入力画面の所定位置に対応した座標出
力信号を生成する座標入力装置であって、座標入力画面
の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット
光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出する複
数のセンサと、各センサにより検出される前記スポット
光の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄
えながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記ス
ポット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分
して各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯
時と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する
撮像手段と、前記撮像手段から出力された差分信号に基
づく差分データから特定の有効画素を選択する画素選択
手段と、前記画素選択手段により選択された各特定の有
効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演算処
理を行う第１，第２の座標演算手段と、前記第１，第２
の座標演算手段により演算された各座標値を比較して演
算された座標値の有効性を判定する判定手段と、前記判
定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段で選択
された画素の出力データを用いて座標演算を行い前記指
示具により指示されている座標値を算出して出力する座
標出力手段とを有するので、指示具からのスポット光に
より指示される場合に、指示具からのスポット光の光量
が変動しても特定されるピーク画素が有効なものかどう
かを異なる各演算処理結果からその有効性を確実に判定
して、外乱光の影響を抑制した状態で高精度、高分解能
の指示座標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低
コストな装置を実現することができる。

【０２２５】第６の発明によれば、前記画素選択手段
は、前記撮像手段から出力される差分信号の最大値を示
す最大画素を検知するピーク検知手段と、前記ピーク検
知手段により検知された前記最大画素前後ｍ個，計２ｍ
＋１個の有効データを抽出する第１の抽出手段と、前記
ピーク検知手段により検知された前記最大画素前後ｍ＋
１個，計２ｍ＋３個のデータ候補から前記第１の抽出手
段と異なる計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第２の
抽出手段とを備えるので、指示具からのスポット光によ
り指示される場合に、指示具からのスポット光の光量が
変動しても特定されるピーク画素が有効なものかどうか
を異なる各演算処理結果からその有効性を確実に判定す
ることができる。

【０２２６】第７の発明によれば、前記第１の座標演算
手段と前記第２の座標演算手段は、異なる演算プロセス
に従って座標値演算処理を実行するので、指示具からの
スポット光により指示される場合に、指示具からのスポ
ット光の光量が変動しても特定されるピーク画素が有効
なものかどうかを異なる各演算処理結果からその有効性
を確実に判定することができる。

【０２２７】第８の発明によれば、座標入力画面の所定
位置上で所定の周期で点滅する対応したスポット光を検
出する受光素子と、前記受光素子により検出される所定
の周期で点滅する対応したスポット光から特定周波数の
信号を検波する検波手段と、前記検波手段により検波さ
れる前記特定周波数の信号に基づいて前記撮像手段によ
る積分動作のタイミング制御を行う制御手段とを有する
ので、指示具と撮像部とをコードレスで同期させること
ができ、かつ、光量が変化してもほぼ一定レベルのスポ
ット光に対応する画素信号を作成でき、常に安定した高
分解能な座標演算結果を得ることができる。

【０２２８】第９の発明によれば、前記撮像手段は、転
送されている電荷から一定量の電荷を除去する除去手段
を有するので、撮像手段による積分処理時に電荷が飽和
してしまうことを確実に防止することができ、非常に強
い外乱光があっても安定して良好なスポット光によるス
ポット像の信号を得ることができる。

【０２２９】第１０の発明によれば、前記座標演算手段
は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を超えたこ
とを検出することにより、前記撮像手段の積分動作を停
止させる積分制御手段を有するので、光量が変化しても
ほぼ一定レベルのスポット光に対応する画素信号を作成
でき、常に安定した高分解能な座標演算結果を得ること
ができる。

【０２３０】第１１の発明によれば、前記撮像手段に結
像される前記光スポットの像の幅を前記各センサの画素
の幅よりも大きくなるように調整したので、座標演算時
に非常に滑らかな座標データを得ることができ、演算デ
ータ量が少なく、小さなセンサと光学系で非常に高分解
能、高精細、高速で且つ低コストな座標入力処理を実現
できる。

【０２３１】第１２，第２３の発明によれば、発光素子
を備える指示具から発光される光を座標入力画面の所定
位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検
出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応
した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値出力
方法であって、あるいは発光素子を備える指示具から発
光される光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポ
ットを生成し、該光スポットを検出することにより、前
記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生
成する座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入
力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したス
ポット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出
する複数のセンサから検出される前記スポット光の光量
に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら
前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光
の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画
素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点
灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工程
と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示
す最大画素を検知する検知工程と、前記検知工程により
検知される最大画素前後各々ｍ個の画素を選択する選択
工程と、前記選択工程で選択された画素の出力データを
用いて座標演算を行い前記指示具により指示されている
座標値を算出する座標演算工程とを有するので、指示具
からのスポット光により指示される場合に、外乱光の影
響を抑制した状態で高精度、高分解能の指示座標値を得
ることができ、しかも小型、軽量、低コストな装置を実
現することができる。

【０２３２】第１３，第２４の発明によれば、発光素子
を備える指示具から発光される光を座標入力画面の所定
位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検
出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応
した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値出力
方法であって、あるいは発光素子を備える指示具から発
光される光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポ
ットを生成し、該光スポットを検出することにより、前
記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生
成する座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入
力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したス
ポット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出
する複数のセンサから検出される前記スポット光の光量
に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら
前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光
の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画
素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点
灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工程
と、前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示
す最大画素を検知する検知工程と、前記検知工程により
検知される最大画素前後各々ｍ個の画素を選択する選択
工程と、前記選択工程で選択された２ｍ＋１個の画素デ
ータの有効性を判定する判定工程と、前記判定工程によ
る判定結果に基づいて、前記選択工程で選択された画素
の出力データを用いて座標演算を行い前記指示具により
指示されている座標値を算出する座標演算工程とを有す
るので、指示具からのスポット光により指示される場合
に、外乱光の影響を抑制した状態で高精度、高分解能の
指示座標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低コ
ストな装置を実現することができる。

【０２３３】第１４，第２５の発明によれば、前記判定
工程は、所定のしきい値レベルと２ｍ＋１個の画素デー
タを比較して前記選択手段で選択された２ｍ＋１個の画
素データの有効性を判定するので、外乱光の影響を受け
る環境で指示具により所望の座標が指示されても、有効
画素データからそのピーク値を特定して、高精度、高分
解能の指示座標値を得ることができる。

【０２３４】第１５，第２６の発明によれば、前記判定
手段は、２ｍ＋１個の画素データの総和値と所定値を比
較して前記選択手段で選択された２ｍ＋１個の画素デー
タの有効性を判定するので、ノイズの影響を受けても、
有効画素データからそのピーク値を特定して、高精度、
高分解能の指示座標値を得ることができる。

【０２３５】第１６，第２７の発明によれば、発光素子
を備える指示具から発光される光を座標入力画面の所定
位置に照射して光スポットを生成し、該光スポットを検
出することにより、前記座標入力画面の所定位置に対応
した座標出力信号を生成する座標入力装置の座標値出力
方法であって、あるいは発光素子を備える指示具から発
光される光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポ
ットを生成し、該光スポットを検出することにより、前
記座標入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生
成する座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し
可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、座標入
力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したス
ポット光を直線上に配列されたセンサアレイにより検出
する複数のセンサから検出される前記スポット光の光量
に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら
前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット光
の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画
素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点
灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工程
と、前記撮像工程から出力された差分信号に基づく差分
データから特定の有効画素を選択する画素選択工程と、
前記画素選択工程により選択された各特定の有効画素に
対する差分データに基づいて異なる座標演算処理を行う
第１，第２の座標演算工程と、前記第１，第２の座標演
算工程により演算された各座標値を比較して演算された
座標値の有効性を判定する判定工程と、前記判定工程に
よる判定結果に基づいて、前記選択工程で選択された画
素の出力データを用いて座標演算を行い前記指示具によ
り指示されている座標値を算出して出力する座標出力工
程とを有するので、指示具からのスポット光により指示
される場合に、指示具からのスポット光の光量が変動し
ても特定されるピーク画素が有効なものかどうかを異な
る各演算処理結果からその有効性を確実に判定して、外
乱光の影響を抑制した状態で高精度、高分解能の指示座
標値を得ることができ、しかも小型、軽量、低コストな
装置を実現することができる。

【０２３６】第１７，第２８の発明によれば、前記画素
選択工程は、前記撮像工程から出力される差分信号の最
大値を示す最大画素を検知するピーク検知工程と、前記
ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後ｍ
個，計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第１の抽出工
程と、前記ピーク検知工程により検知された前記最大画
素前後ｍ＋１個，計２ｍ＋３個のデータ候補から前記第
１の抽出工程と異なる計２ｍ＋１個の有効データを抽出
する第２の抽出工程とを備えるので、指示具からのスポ
ット光により指示される場合に、指示具からのスポット
光の光量が変動しても特定されるピーク画素が有効なも
のかどうかを異なる各演算処理結果からその有効性を確
実に判定することができる。

【０２３７】第１８，第２９の発明によれば、前記第１
の座標演算工程と前記第２の座標演算工程は異なる演算
プロセスに従って座標値演算処理を実行するので、指示
具からのスポット光により指示される場合に、指示具か
らのスポット光の光量が変動しても特定されるピーク画
素が有効なものかどうかを異なる各演算処理結果からそ
の有効性を確実に判定することができる。

【０２３８】第１９，第３０の発明によれば、座標入力
画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応したスポ
ット光を検出する受光素子により検出される所定の周期
で点滅する対応したスポット光から特定周波数の信号を
検波する検波工程と、前記検波工程により検波される前
記特定周波数の信号に基づいて前記撮像工程による積分
動作のタイミングを決定する決定工程とを有するので、
指示具と撮像部とをコードレスで同期させることがで
き、かつ、光量が変化してもほぼ一定レベルのスポット
光に対応する画素信号を作成でき、常に安定した高分解
能な座標演算結果を得ることができる。

【０２３９】第２０，第３１の発明によれば、前記撮像
工程は、転送されている電荷から一定量の電荷を除去す
る除去工程を有するので、撮像工程による積分処理時に
電荷が飽和してしまうことを確実に防止することがで
き、非常に強い外乱光があっても安定して良好なスポッ
ト光によるスポット像の信号を得ることができる。

【０２４０】第２１，第３２の発明によれば、前記座標
演算工程は、前記差分信号中のピークレベルが所定値を
超えたことを検出することにより、前記撮像工程の積分
動作を停止させる停止工程を有するので、光量が変化し
てもほぼ一定レベルのスポット光に対応する画素信号を
作成でき、常に安定した高分解能な座標演算結果を得る
ことができる。

【０２４１】第２２，第３３の発明によれば、前記撮像
工程に結像される前記光スポットの像の幅を前記各セン
サの画素の幅よりも大きくなるように調整するので、座
標演算時に非常に滑らかな座標データを得ることがで
き、演算データ量が少なく、小さなセンサと光学系で非
常に高分解能、高精細、高速で且つ低コストな座標入力
処理を実現できる。

【０２４２】従って、外乱光の影響を受ける環境におい
て、座標入力画面上で指示具からのスポット光に基づく
指示座標を高分解能で高性能な座標入力位置を特定でき
る小型安価な装置を提供できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す座標入力装置の構
成を説明する概略図である。

【図２】図１に示した指示具の詳細を説明する断面構成
図である。

【図３】図２に示した指示具の動作モードを示す図であ
る。

【図４】図１に示した座標検出器の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図５】図４に示した座標検出器の動作説明するための
タイミングチャートである。

【図６】図４に示した座標検出器の動作説明するための
タイミングチャートである。

【図７】図４に示した座標検出器内に設けられる２つの
リニアセンサの配置関係を示す斜視図である。

【図８】図７に示したＸ座標検出用のリニアセンサＹ座
標検出用のリニアセンサの構成を説明するブロック図で
ある。

【図９】図４，図７に示したリニアセンサの出力波形の
一例を示す特性図である。

【図１０】図４，図７に示したリニアセンサの出力波形
の一例を示す特性図である。

【図１１】本実施形態に係る座標入力装置における第１
のデータ処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１２】本実施形態に係る座標入力装置における第２
のデータ処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の第２実施形態を示す座標入力装置に
おける座標演算に用いる有効データを説明する特性図で
ある。

【図１４】本発明に係る座標入力装置における第３のデ
ータ処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第２実施形態を示す座標入力装置に
おける座標算出精度を示す特性図である。

【図１６】本発明に係る座標入力装置における第４のデ
ータ処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１７】本発明の第２実施形態を示す座標入力装置に
おけるセンサの出力レベルを説明する特性図である。

【図１８】本発明に係る座標入力装置における第５のデ
ータ処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１９】本発明の第４実施形態を示す座標入力装置に
おける座標演算に用いる有効データを説明する特性図で
ある。

【図２０】本発明の第５実施形態を示す座標入力装置に
おける座標演算に用いる有効データを説明する特性図で
ある。

【図２１】本発明に係る座標入力装置で読み出し可能な
各種データ処理プログラムを格納する記憶媒体のメモリ
マップを説明する図である。

【符号の説明】

１ 座標検出器 ３ コントローラ ４ 指示具 ６ センサ ７ 信号処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 究 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田中 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 長谷川 勝英 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 金鋪 正明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 5B068 AA04 AA36 BB19 BC03 BD09 BD21 BD22 BE06 CC11 5B087 AA02 AC02 AC09 AC12 BC03 BC17 BC26 CC09 DD02 DD16

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子を備える指示具から発光される
   光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを生
   成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
   力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
   標入力装置であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
   したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
   り検出する複数のセンサと、 各センサにより検出される前記スポット光の光量に応じ
   た電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光
   スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯
   時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電
   荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時と
   の各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された差分信号の最大値を示す最
   大画素を検知する検知手段と、 前記検知手段により検知される最大画素前後各々ｍ個の
   画素を選択する選択手段と、 前記選択手段で選択された画素の出力データを用いて座
   標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
   算出する座標演算手段と、を有することを特徴とする座
   標入力装置。
2. 【請求項２】 発光素子を備える指示具から発光される
   光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを生
   成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
   力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
   標入力装置であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
   したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
   り検出する複数のセンサと、 各センサにより検出される前記スポット光の光量に応じ
   た電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光
   スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯
   時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電
   荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時と
   の各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された差分信号の最大値を示す最
   大画素を検知する検知手段と、 前記検知手段により検知される最大画素前後各々ｍ個の
   画素を選択する選択手段と、 前記選択手段で選択された２ｍ＋１個の画素データの有
   効性を判定する判定手段と、 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段
   で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
   前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
   演算手段と、を有することを特徴とする座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は、所定のしきい値レベル
   と２ｍ＋１個の画素データを比較して前記選択手段で選
   択された２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定するこ
   とを特徴とする請求項２記載の座標入力装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段は、２ｍ＋１個の画素デー
   タの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択され
   た２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定することを特
   徴とする前記第２項記載の座標入力装置。
5. 【請求項５】 発光素子を備える指示具から発光される
   光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを生
   成し、該光スポットを検出することにより、前記座標入
   力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する座
   標入力装置であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
   したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
   り検出する複数のセンサと、 各センサにより検出される前記スポット光の光量に応じ
   た電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えながら前記光
   スポットの所定の周期に同期して前記スポット光の点灯
   時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各画素の電
   荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非点灯時と
   の各信号から差分信号を求めて出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力された差分信号に基づく差分デー
   タから特定の有効画素を選択する画素選択手段と、 前記画素選択手段により選択された各特定の有効画素に
   対する差分データに基づいて異なる座標演算処理を行う
   第１，第２の座標演算手段と、 前記第１，第２の座標演算手段により演算された各座標
   値を比較して演算された座標値の有効性を判定する判定
   手段と、 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択手段
   で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
   前記指示具により指示されている座標値を算出して出力
   する座標出力手段と、を有することを特徴とする座標入
   力装置。
6. 【請求項６】 前記画素選択手段は、前記撮像手段から
   出力される差分信号の最大値を示す最大画素を検知する
   ピーク検知手段と、 前記ピーク検知手段により検知された前記最大画素前後
   ｍ個，計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第１の抽出
   手段と、 前記ピーク検知手段により検知された前記最大画素前後
   ｍ＋１個，計２ｍ＋３個のデータ候補から前記第１の抽
   出手段と異なる計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第
   ２の抽出手段と、を備えることを特徴とする請求項５記
   載の座標入力装置。
7. 【請求項７】 前記第１の座標演算手段と前記第２の座
   標演算手段は、異なる演算プロセスに従って座標値演算
   処理を実行することを特徴とする請求項５記載の座標入
   力装置。
8. 【請求項８】 座標入力画面の所定位置上で所定の周期
   で点滅する対応したスポット光を検出する受光素子と、 前記受光素子により検出される所定の周期で点滅する対
   応したスポット光から特定周波数の信号を検波する検波
   手段と、 前記検波手段により検波される前記特定周波数の信号に
   基づいて前記撮像手段による積分動作のタイミング制御
   を行う制御手段と、を有することを特徴とする請求項
   １，２，５のいずれかに記載の座標入力装置。
9. 【請求項９】 前記撮像手段は、転送されている電荷か
   ら一定量の電荷を除去する除去手段を有することを特徴
   とする請求項１，２，５のいずれかに記載の座標入力装
   置。
10. 【請求項１０】 前記座標演算手段は、前記差分信号中
    のピークレベルが所定値を超えたことを検出することに
    より、前記撮像手段の積分動作を停止させる積分制御手
    段を有することを特徴とする請求項１，２，５のいずれ
    かに記載の座標入力装置。
11. 【請求項１１】 前記撮像手段に結像される前記光スポ
    ットの像の幅を前記各センサの画素の幅よりも大きくな
    るように調整したことを特徴とする請求項１，２，５の
    いずれかに記載の座標入力装置。
12. 【請求項１２】 発光素子を備える指示具から発光され
    る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
    生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
    入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
    座標入力装置の座標値出力方法であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
    したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
    り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
    の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
    ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
    ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
    て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
    と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
    像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
    大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々ｍ個の
    画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
    標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
    算出する座標演算工程と、を有することを特徴とする座
    標入力装置の座標値出力方法。
13. 【請求項１３】 発光素子を備える指示具から発光され
    る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
    生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
    入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
    座標入力装置の座標値出力方法であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
    したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
    り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
    の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
    ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
    ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
    て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
    と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
    像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
    大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々ｍ個の
    画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された２ｍ＋１個の画素データの有
    効性を判定する判定工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
    で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
    前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
    演算工程と、を有することを特徴とする座標入力装置の
    座標値出力方法。
14. 【請求項１４】 前記判定工程は、所定のしきい値レベ
    ルと２ｍ＋１個の画素データを比較して前記選択手段で
    選択された２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定する
    ことを特徴とする請求項１３記載の座標入力装置の座標
    値出力方法。
15. 【請求項１５】 前記判定手段は、２ｍ＋１個の画素デ
    ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
    れた２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定することを
    特徴とする前記第１３項記載の座標入力装置の座標値出
    力方法。
16. 【請求項１６】 発光素子を備える指示具から発光され
    る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
    生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
    入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
    座標入力装置の座標値出力方法であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
    したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
    り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
    の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
    ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
    ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
    て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
    と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
    像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号に基づく差分デー
    タから特定の有効画素を選択する画素選択工程と、 前記画素選択工程により選択された各特定の有効画素に
    対する差分データに基づいて異なる座標演算処理を行う
    第１，第２の座標演算工程と、 前記第１，第２の座標演算工程により演算された各座標
    値を比較して演算された座標値の有効性を判定する判定
    工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
    で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
    前記指示具により指示されている座標値を算出して出力
    する座標出力工程と、を有することを特徴とする座標入
    力装置の座標値出力方法。
17. 【請求項１７】 前記画素選択工程は、前記撮像工程か
    ら出力される差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
    るピーク検知工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
    ｍ個，計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第１の抽出
    工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
    ｍ＋１個，計２ｍ＋３個のデータ候補から前記第１の抽
    出工程と異なる計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第
    ２の抽出工程と、を備えることを特徴とする請求項１６
    記載の座標入力装置の座標値出力方法。
18. 【請求項１８】 前記第１の座標演算工程と前記第２の
    座標演算工程は、異なる演算プロセスに従って座標値演
    算処理を実行することを特徴とする請求項１６記載の座
    標入力装置の座標値出力方法。
19. 【請求項１９】 座標入力画面の所定位置上で所定の周
    期で点滅する対応したスポット光を検出する受光素子に
    より検出される所定の周期で点滅する対応したスポット
    光から特定周波数の信号を検波する検波工程と、 前記検波工程により検波される前記特定周波数の信号に
    基づいて前記撮像工程による積分動作のタイミングを決
    定する決定工程と、を有することを特徴とする請求項１
    ２，１３，１６のいずれかに記載の座標入力装置。
20. 【請求項２０】 前記撮像工程は、転送されている電荷
    から一定量の電荷を除去する除去工程を有することを特
    徴とする請求項１２，１３，１６のいずれか記載の座標
    入力装置の座標値出力方法。
21. 【請求項２１】 前記座標演算工程は、前記差分信号中
    のピークレベルが所定値を超えたことを検出することに
    より、前記撮像工程の積分動作を停止させる停止工程を
    有することを特徴とする請求項１２，１３，１６のいず
    れか記載の座標入力装置の座標値出力方法。
22. 【請求項２２】 前記撮像工程に結像される前記光スポ
    ットの像の幅を前記各センサの画素の幅よりも大きくな
    るように調整することを特徴とする請求項１２，１３，
    １６のいずれかに記載の座標入力装置の座標値出力方
    法。
23. 【請求項２３】 発光素子を備える指示具から発光され
    る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
    生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
    入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
    座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能な
    プログラムを格納した記憶媒体であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
    したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
    り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
    の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
    ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
    ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
    て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
    と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
    像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
    大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々ｍ個の
    画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された画素の出力データを用いて座
    標演算を行い前記指示具により指示されている座標値を
    算出する座標演算工程と、を有することを特徴とするコ
    ンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶
    媒体。
24. 【請求項２４】 発光素子を備える指示具から発光され
    る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
    生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
    入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
    座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能な
    プログラムを格納した記憶媒体であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
    したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
    り検出する複数のセンサから検出される前記スポット光
    の光量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄え
    ながら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポ
    ット光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分し
    て各画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時
    と非点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮
    像工程と、 前記撮像工程から出力された差分信号の最大値を示す最
    大画素を検知する検知工程と、 前記検知工程により検知される最大画素前後各々ｍ個の
    画素を選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された２ｍ＋１個の画素データの有
    効性を判定する判定工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
    で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
    前記指示具により指示されている座標値を算出する座標
    演算工程と、を有することを特徴とするコンピュータが
    読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒体。
25. 【請求項２５】 前記判定工程は、所定のしきい値レベ
    ルと２ｍ＋１個の画素データを比較して前記選択手段で
    選択された２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定する
    ことを特徴とする請求項２４記載のコンピュータが読み
    出し可能なプログラムを格納した記憶媒体。
26. 【請求項２６】 前記判定手段は、２ｍ＋１個の画素デ
    ータの総和値と所定値を比較して前記選択手段で選択さ
    れた２ｍ＋１個の画素データの有効性を判定することを
    特徴とする請求項２４記載のコンピュータが読み出し可
    能なプログラムを格納した記憶媒体。
27. 【請求項２７】 発光素子を備える指示具から発光され
    る光を座標入力画面の所定位置に照射して光スポットを
    生成し、該光スポットを検出することにより、前記座標
    入力画面の所定位置に対応した座標出力信号を生成する
    座標入力装置を制御するコンピュータが読み出し可能な
    プログラムを格納した記憶媒体であって、 座標入力画面の所定位置上で所定の周期で点滅する対応
    したスポット光を直線上に配列されたセンサアレイによ
    り検出する複数のセンサ検出される前記スポット光の光
    量に応じた電荷をセンサアレイを介して電荷を蓄えなが
    ら前記光スポットの所定の周期に同期して前記スポット
    光の点灯時と非点灯時との信号を各々別々に積分して各
    画素の電荷を転送しながら前記スポット光の点灯時と非
    点灯時との各信号から差分信号を求めて出力する撮像工
    程と、 前記撮像工程から出力された差分信号に基づく差分デー
    タから特定の有効画素を選択する第１，第２の画素選択
    工程と、 前記第１，第２の画素選択工程により選択された各特定
    の有効画素に対する差分データに基づいて異なる座標演
    算処理を行う第１，第２の座標演算工程と、 前記第１，第２の座標演算工程により演算された各座標
    値を比較して演算された座標値の有効性を判定する判定
    工程と、 前記判定工程による判定結果に基づいて、前記選択工程
    で選択された画素の出力データを用いて座標演算を行い
    前記指示具により指示されている座標値を算出して出力
    する座標出力工程と、を有することを特徴とするコンピ
    ュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒
    体。
28. 【請求項２８】 前記画素選択工程は、前記撮像工程か
    ら出力される差分信号の最大値を示す最大画素を検知す
    るピーク検知工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
    ｍ個，計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第１の抽出
    工程と、 前記ピーク検知工程により検知された前記最大画素前後
    ｍ＋１個，計２ｍ＋３個のデータ候補から前記第１の抽
    出工程と異なる計２ｍ＋１個の有効データを抽出する第
    ２の抽出工程と、を備えることを特徴とする請求項２７
    記載のコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納
    した記憶媒体。
29. 【請求項２９】 前記第１の座標演算工程と前記第２の
    座標演算工程は、異なる演算プロセスに従って座標値演
    算処理を実行することを特徴とする請求項２７記載のコ
    ンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶
    媒体。
30. 【請求項３０】 座標入力画面の所定位置上で所定の周
    期で点滅する対応したスポット光を検出する受光素子に
    より検出される所定の周期で点滅する対応したスポット
    光から特定周波数の信号を検波する検波工程と、 前記検波工程により検波される前記特定周波数の信号に
    基づいて前記撮像工程による積分動作のタイミングを決
    定する決定工程と、を有することを特徴とする請求項２
    ３，２４，２７のいずれかに記載のコンピュータが読み
    出し可能なプログラムを格納した記憶媒体。
31. 【請求項３１】 前記撮像工程は、転送されている電荷
    から一定量の電荷を除去する除去工程を有することを特
    徴とする請求項２３，２４，２７のいずれかに記載のコ
    ンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記憶
    媒体。
32. 【請求項３２】 前記座標演算工程は、前記差分信号中
    のピークレベルが所定値を超えたことを検出することに
    より、前記撮像工程の積分動作を停止させる停止工程を
    有することを特徴とする請求項２３，２４，２７のいず
    れかに記載のコンピュータが読み出し可能なプログラム
    を格納した記憶媒体。
33. 【請求項３３】 前記撮像工程に結像される前記光スポ
    ットの像の幅を前記各センサの画素の幅よりも大きくな
    るように調整することを特徴とする請求項２３，２４，
    ２７のいずれかに記載のコンピュータが読み出し可能な
    プログラムを格納した記憶媒体。