JP2001243003A

JP2001243003A - 座標入力装置

Info

Publication number: JP2001243003A
Application number: JP2000049290A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Suzumura; 正道鈴村
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】大型のホワイトボードなどに対しても効率良
く対応することができ、また、ホワイトボード面などへ
のデータの書込みのみならず、該書き込んだデータの消
去をもおこなうことができる座標入力装置を提供するこ
とを課題とする。【解決手段】ホワイトボード１１の平板面上に光を照
射し、該光の反射光に基づいて前記平板面上での位置座
標を入力する座標入力装置において、光を入射方向に反
射する反射部材で形成される部位１０を有する指示器１
３と、前記平板面上に光を照射する光源部並びに前記指
示器１３からの反射光を受光する受光部を有する光学ユ
ニット１４と、前記光学ユニット１４の受光部により受
光された反射光に基づいて前記平板面上での前記指示器
１３の位置座標を算定する処理部１５とから構成され
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、所定の平板面上に
光を照射し、該光の反射光に基づいて前記平板面上での
位置座標を検出する座標入力装置に関し、特に、大型の
ホワイトボード面などに対しても効率良く対応すること
ができ、また、ホワイトボード面などへの書き込みのみ
ならず、該書き込んだデータの消去をもおこなうことが
できる座標入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペンやマーカーなどを使って黒板
やホワイトボードなどに文字や図形を物理的に記載する
ことが一般的であったが、最近では、電子ペンを用いて
文字や図形をホワイトボードなどに表示する技術が知ら
れている。

【０００３】たとえば、特開平９−９１０９４号公報に
は、タッチパネルの異なる位置に光源部と検出部とを設
置するとともに、この光源部からの光束を折り返す反射
部をタッチパネルに設置しておき、この光束の反射がペ
ンなどで遮られた場合に、その角度からタッチパネルに
対する接触点の座標を検出するよう構成したタッチパネ
ルの座標検出装置が開示されている。

【０００４】図１６は、この先行技術に代表される従来
のタッチパネルの座標入力装置の全体構成を示す説明図
である。本座標入力装置は、光を入射方向に反射する反
射部材１を一面に配した枠体２と、発光および受光をお
こなう光学ユニット４と、ホワイトボード３に対して書
き込みをおこなうペン５と、このペン５の位置座標を演
算する演算部６とからなる。なお、この光学ユニット４
は、ホワイトボード３の平面板上に略平行な光を照射す
る光源部と、反射部材１により反射された反射光を受光
する受光部とを有する。

【０００５】そして、ペン５によりホワイトボード３の
書込み面に書込みをおこなうと、光源部から照射された
略平行な光はこのペン５により遮断され、受光部はペン
５の方向からの反射光を受光しないこととなるので、こ
のペン５によって反射光が遮断された位置を演算部６で
演算することができる。

【０００６】

【発明が解消しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の座標入力装置によれば、ペン５が反射光を遮るこ
とによってホワイトボード上の位置を検知するため、ホ
ワイトボード上の全面にわたって均質な反射光を分布さ
せねばならないが、このように均質な反射光を分布させ
ることは現実には難しい。特に、このホワイトボードの
面積が大きくなればなるほど、かかる反射光の分布を均
質化することが難しくなるので、光源数を増やしたり、
光量を増すなどの措置をとらざるを得ず、装置の高価格
化を招く結果となる。

【０００７】また、かかる従来技術によれば、光を入射
方向に反射できる反射部材１を配設した枠体２をホワイ
トボード３の書込み面の三辺に備えることがその前提と
なるので、ホワイトボード３の書込み面が大きくなるほ
どより多くの反射部材を要し、装置自体の高価格化を招
くという問題点もある。

【０００８】さらに、この従来技術によれば、光源部か
ら照射された光の遮断のみによって座標を検知している
ため、ペン５によってホワイトボード３に書き込みをお
こなっているのか、イレイサ（図示せず）で消去してい
るのかを判断することができないという問題もある。

【０００９】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであって、大型のホワイトボードなどに対しても
効率良く対応することができ、また、ホワイトボード面
などへのデータの書込みのみならず、該書き込んだデー
タの消去をもおこなうことができる座標入力装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に係る座標入力装置は、所定
の平板面上に光を照射し、該光の反射光に基づいて前記
平板面上での位置座標を入力する座標入力装置におい
て、光を入射方向に反射する反射部材で形成される部位
を有する指示手段と、前記平板面上に光を照射する光源
部並びに前記指示手段からの反射光を受光する受光部を
有する光学ユニットと、前記光学ユニットの受光部によ
り受光された反射光に基づいて前記平板面上での前記指
示手段の位置座標を算定する算定手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【００１１】この請求項１の発明によれば、所定の平板
面上に光を照射し、該光の反射光に基づいて前記平板面
上での位置座標を入力する座標入力装置において、指示
手段は光を入射方向に反射する反射部材で形成される部
位を有し、光学ユニットは前記平板面上に光を照射する
光源部並びに前記指示手段からの反射光を受光する受光
部を有し、算定手段は前記光学ユニットの受光部により
受光された反射光に基づいて前記平板面上での前記指示
手段の位置座標を算定することにより、ホワイトボード
の書込み面または表示装置の表示面上に略平行な光を照
射して一種のタッチパネル面を形成し、当該タッチパネ
ル面を形成する光が反射された位置座標を検出すること
ができる。

【００１２】また、請求項２に係る座標入力装置は、請
求項１に記載の座標入力装置において、前記算定手段
は、前記光学ユニットの受光部により受光された反射光
に基づいて前記平板面上での位置座標の算定並びに書き
込みまたは消去の判定をおこなうことを特徴とする。

【００１３】この請求項２の発明によれば、前記算定手
段は、前記光学ユニットの受光部により受光された反射
光に基づいて前記平板面上での位置座標の算定並びに書
き込みまたは消去の判定をおこなうことにより、ホワイ
トボードの書込み面または表示装置の表示面に対して書
込みまたは消去がおこなわれることを加味して、位置座
標を検出することができる。

【００１４】また、請求項３に係る座標入力装置は、請
求項１または２に記載の座標入力装置においてにおい
て、前記算定手段により算定された座標および／または
書き込み若しくは消去の種別に係るデータを記憶する記
憶手段をさらに備えたことを特徴とする。

【００１５】この請求項３の発明によれば、記憶手段は
前記算定手段により算定された座標および／または書き
込み若しくは消去の種別に係るデータを記憶することに
より、ホワイトボードの書込み面または表示装置の表示
面に対して書込みまたは消去がおこなわれたことを加味
して、位置座標を記憶することができる。

【００１６】また、請求項４に係る座標入力装置は、請
求項３に記載の座標入力装置において、前記記憶手段
は、フラッシュメモリにより形成されたことを特徴とす
る。

【００１７】この請求項４の発明によれば、前記記憶手
段は、フラッシュメモリにより形成されたことにより、
ホワイトボードの書込み面または表示装置の表示面に対
する特定の位置座標をあらかじめ記憶することができ
る。

【００１８】また、請求項５に係る座標入力装置は、請
求項３または４に記載の座標入力装置において、前記記
憶手段に記憶されたデータを外部機器に出力する出力手
段をさらに備えたことを特徴とする。

【００１９】この請求項５の発明によれば、前記記憶手
段に記憶されたデータを外部機器に出力することによ
り、前記記憶手段によってホワイトボードの書込み面ま
たは表示装置の表示面に対して書込みまたは消去がおこ
なわれたことを加味して記憶されている位置座標を外部
機器に出力することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る座標入力装置
の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明
する。なお、本実施の形態では、本発明をホワイトボー
ドに適用した場合を示すこととする。

【００２１】実施の形態１まず最初に、本実施の形態１に係る座標入力装置の構成
について説明する。図１は、本実施の形態１に係る座標
入力装置の全体構成を示す説明図である。同図に示すよ
うに、この座標入力装置は、ホワイトボード１１と、２
つの光学ユニット１４と、指示器１３と、処理部１５と
からなる。

【００２２】指示器１３は、光を入射方向に反射する反
射部１０並びにホワイトボード１１に接触する接触部１
２を少なくとも有する指示部材であり、光学ユニット１
４は、ホワイトボード１１に対して略平行な光を照射す
る光源部並びに指示器１３の反射部１０により反射され
た反射光を受光する受光部を有する光学デバイスであ
る。また、処理部１５は、光学ユニット１４の検知結果
に基づいて座標などを算定する処理部である。以下、こ
れらの具体的構成および動作について詳細に説明する。

【００２３】（指示器１３の構成および動作）図１に示
した指示器１３は、光を入射方向に反射する反射部１０
と、ホワイトボード１１に接触する接触部１２とで構成
され、ホワイトボード１１に対する位置座標を指示する
役割を果たす。なお、この反射部１０は、光を入射方向
に反射する反射部材により形成され、光学ユニット１４
の光源部から照射された光を光学ユニット１４の受光部
に反射する役割を果たす。

【００２４】図２は、図１に示した指示器１３の反射部
１０を形成する反射部材の構成要素を示す図である。こ
の反射部材は、光源部から照射された光を受光部（入射
方向）に反射するものであるので、図２（ａ）に示すコ
ーナーキューブリフレクターなどを用いることができ
る。なお、このコーナーキューブリフレクターは、図２
（ｂ）に示すように頂角が９０度をなす円錐形状をして
おり、その内面には反射率の高い素材（例えばアルミニ
ウム）が配されているので、幾何学的に再帰性（入射方
向に反射すること）を示す性質を有することが知られて
いる。

【００２５】図３は、図１に示した指示器１３の反射部
１０を形成する反射部材の配列と反射部１０の配設位置
とを示す図である。同図に示すように、この反射部材２
０は、光学ユニット１４の光源部から照射された光を光
学ユニット１４の受光部に再帰的に反射することができ
るように配列されることになり、ここでは、この反射部
材２０によって円柱面を形成するように配列した場合を
示している。このように配列すれば、反射部材２０を点
や円で配列した場合よりも確実に光を反射することがで
き、また、多面体で配列した場合よりも反射光の演算処
理を簡便におこなうことが可能となる。

【００２６】また、反射部１０は、光学ユニット１４の
光源部から照射された光を光学ユニット１４の受光部に
反射することができるように指示器１３に配設される。
ここでは、この反射部１０を指示器１３の接触部１２に
近い位置に配設した場合を示している。このように配置
すれば、指示器１３の接触部１２がホワイトボード１１
に接触している場合にのみ光を反射させることができる
ので、ホワイトボード１１に書込みを行ったか否かを受
光部に確実に認識させることが可能となる。

【００２７】なお、本実施の形態では、この反射部１０
を指示器１３と一体化した場合を示しているが、反射部
１０をマグネット、吸盤、嵌合形状、シールなどの取付
部材を介して指示器１３に取り付けるよう構成すること
もできる。このような取付部材を介することとすると、
既存のホワイトボード用のペンなどにも指示器としての
役割を持たせることができる。

【００２８】接触部１２は、ホワイトボード１１に直接
接触する部分であり、この座標入力装置では、この接触
部１２がホワイトボード１１に接触した位置座標を検出
することとなる。また、この接触部１２にペンやイレイ
サなどの機能を持たせることにより、ホワイトボード１
１に対する書込みや消去のツールとしての役割を持たせ
ることも可能となる。

【００２９】（光学ユニット１４の構成および動作）光
学ユニット１４は、ホワイトボード１１に対して略平行
な光を照射する光源部と、反射部１０により反射された
反射光を受光する受光部とから構成され、指示器１３の
方向を検出する役割を果たす。図４は、図１に示した光
学ユニット１４の構成を示すブロック図であり、具体的
には、図４（ａ）はその側面図を示し、図４（ｂ）はそ
の正面図を示している。

【００３０】同図に示すように、光源部は、光を発振す
る発光ダイオード３０と、この発光ダイオード３０によ
り発振された光を９０度拡散する拡散レンズ３１と、こ
の拡散レンズ３１により拡散された光を偏向しホワイト
ボード１１に対して略平行に照射するハーフミラー３２
とから構成され、ホワイトボード１１に対して一種のタ
ッチパネル面を形成する役割を果たすことになる。

【００３１】一方、受光部は、指示器１３の反射部１０
によって反射された反射光を透過するハーフミラー３２
と、このハーフミラー３２を透過した光を集光する集光
レンズ３３と、この集光レンズ３３によって集光された
光を検知するフォトダイオード３４と、このフォトダイ
オード３４の検知結果を処理部１５に送出する送信部３
５とから構成され、反射光の方向を検出する役割を果た
す。

【００３２】発光ダイオード３０は、波長８９０ｎｍの
赤外線を発光するダイオードであるが、可視光を発光す
るものを用いることもできる。かかる赤外線を発光する
こととすると、会議室などで部屋を暗くした場合であっ
ても装置を使用することができ、また、ユーザの注意力
が光源部の発する可視光に移るのを防ぐことができる。
ただし、光学ユニット１４の過度の加熱や他の赤外線に
よる誤検知を防ぐために、波長および発光強度について
は適切なものを用いる必要がある。

【００３３】拡散レンズ３１は、発光ダイオード３０に
より発振された光を拡散するためのレンズであり、適宜
適切なレンズの組み合わせを用いることとなるが、ここ
では、平凹レンズを組み合わせたものを示している。な
お、本実施の形態では、原理的に二つの光学ユニット１
４を使用するので、拡散レンズ３１は、光を少なくとも
９０度に拡散する組み合わせが必要である。

【００３４】ハーフミラー３２は、拡散された光を偏向
しホワイトボード１１に対して略平行に照射するための
ものである。これにより、タッチパネル面を形成するこ
とが可能となる。また、ハーフミラー３２は、反射部１
０により再帰的に反射された反射光を透過する。

【００３５】集光レンズ３３は、ハーフミラー３２を透
過した反射光をフォトダイオード３４に集光するための
ものであるが、適宜適切なレンズの組み合わせを用い
る。このように集光レンズ３３で集光することにより、
光の強度を強くすることができ、フォトダイオード３４
による光の検知を容易にすることができる。

【００３６】フォトダイオード３４は、集光レンズ３３
で集光した反射光を検知して反射光の方向を検出するも
のであり、この一例としてはＣＣＤラインセンサを挙げ
ることができる。

【００３７】図５は、ＣＣＤラインセンサによる反射光
の方向の検出概念を説明するための概念図である。図５
（ａ）に示すような反射光４０の場合、ＣＣＤラインセ
ンサには、図５（ｂ）に示すように、指示器１３の中心
点（以下、「反射点４１」という）に向かう直線がなす
角度θに光量のピーク値が表れるので、反射点４１の方
向（角度）を検出することができる。

【００３８】なお、かかる光は、様々な光学系を経てフ
ォトダイオード３４に到達するので、光学系による光の
吸収や減衰を考慮して、最終的に最も強い光の波長を効
果的に検知できるフォトダイオード３４を用いる必要が
ある。また、このフォトダイオード３４には、発光ダイ
オード３０が発した光に色々なノイズを含んだ光が混入
するので、最終的に集光レンズ３３を通過した光とノイ
ズの区別を可能とする発光ダイオード３０を用いる必要
がある。

【００３９】また、フォトダイオード３４の検知精度を
向上させる方法としては、発光ダイオード３０の発光強
度を大きくする方法以外に、集光レンズ３３の直前にフ
ィルタを設けて、反射光の方向に依存しない一定強度の
反射光をフォトダイオード３４に入光させる方法や、ホ
ワイトボード１１の四辺に非反射部材を配設した枠体を
設けて、発光ダイオード３０が発した光以外が入光しず
らくする方法なども考えられる。なお、フォトダイオー
ド３４としては、反射光の方向を検出できるものであれ
ばよいので、たとえば光学ユニット１４上の反射光を受
光する部分に回転するスリットを設け、これによって反
射光の方向を検出してもよい。

【００４０】送信部３５は、フォトダイオード３４によ
る反射光の方向の検出結果を角度信号として処理部１５
に送信するためのものである。このため、処理部１５
は、送信部３５から受信した角度信号に基づく処理をお
こなうことが可能となる。なお、かかる角度信号は、有
線、無線、赤外線などを介して送信することとなる。

【００４１】なお、本実施の形態では、光学ユニット１
４とホワイトボード１１とを一体に構成した場合を示す
こととしたが、光学ユニット１４をホワイトボード１１
から着脱自在に配設し、かつ、光の照射方向を調整可能
に取り付けることもできる。

【００４２】図６は、着脱自在で調整可能な光学ユニッ
トの一例を示す外観構成図である。図６（ａ）に示すも
のは、ねじによってホワイトボードに着脱可能とした場
合を示しており、図６（ｂ）に示すものは、磁石によっ
てホワイトボードに着脱可能とした場合を示しており、
図６（ｃ）に示すものは、吸盤によってホワイトボード
に着脱可能とした場合を示しており、いずれの場合にも
自在継手によって調整できるようにしているる。この着
脱自在で調整可能な光学ユニットによれば、既存のホワ
イトボードや表示装置にも適用することができ、また、
反射光の検出精度が最良となるような光の照射方向を選
択することもできる。

【００４３】また、本実施の形態では、２つの光学ユニ
ット１４をホワイトボード１１の底辺の両端にそれぞれ
配置した場合を示している。２つの光学ユニット１４を
ホワイトボード１１の底辺の両端にそれぞれ配置したの
は、光学ユニット１４の受光部間の距離から演算をおこ
なってホワイトボード１１のサイズに対応した位置座標
を検出するためであるが、光学ユニット１４の数を増加
すれば、位置座標の検出の精度を向上させることができ
る。また、二つの光学ユニット１４をホワイトボード１
１の上辺に配置すれば、チョークの粉や埃による発光や
受光の不良を軽減することができる。

【００４４】（処理部１５の構成および動作）処理部１
５は、角度信号に基づく位置座標の演算など各種の処理
を行う役割を果たす。図７は、図１に示した処理部１５
の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すよう
に、この処理部１５は、受信部５０と、第一記憶部５１
と、入力指令部５２と、演算部５３と、出力部５４と、
制御部５５とからなる。

【００４５】受信部５０は、光学ユニット１４の受光部
から角度信号ａを受信して、これを制御部５５に送信す
る。このため、処理部１５は、角度信号ａに基づいた処
理をおこなうことができる。なお、この角度信号ａは演
算部５３での演算処理に必要とされるので、角度信号ａ
を受信部５０や制御部５５を介さずに直接演算部５３に
入力することもできる。

【００４６】第一記憶部５１は、２つの光学ユニット１
４の受光部間の距離情報を記憶して、距離信号ｂを制御
部５５に送信する。このため、処理部１５は、距離信号
ｂに基づいた処理をおこなうことができる。なお、距離
信号ｂは演算部５３における演算処理に必要とされるも
のなので、この距離信号ｂを制御部５５を介さずに直接
演算部５３に入力することもできる。

【００４７】入力指令部５２は、２つの光学ユニット１
４の受光部間の距離などのユーザの入力を受け付けて、
距離信号ｂを制御部５５に送信する。光学ユニット１４
がホワイトボード１１と一体に構成され、受光部間の距
離があらかじめ第一記憶部５１に記憶されているような
場合には、入力指令部５２が必要とはされないが、光学
ユニット１４をホワイトボード１１に着脱自在に取り付
けるような場合には、受光部間の距離を第一記憶部５１
に記憶させるために、入力指令部５２が必要となる。な
お、入力指令部５２に、光学ユニット１４の起動のオン
／オフなどのユーザの入力も受け付けさせることによ
り、ユーザにとって利便性の高い装置とすることもでき
る。

【００４８】演算部５３は、角度信号ａおよび距離信号
ｂに基づいて、ホワイトボード１１に対する指示器１３
の中心点（反射点４１)の位置座標を演算して、座標信
号ｃを制御部５５に送信する。このため、実施の形態１
の装置は、座標入力装置としての役割を果たすことがで
きる。なお、図７では、座標信号ｃを制御部５５に送信
することとしているが、出力部５４に送信するよう構成
することもできる。また、必要に応じて、演算部５３
に、演算された位置座標を表示面のグリッド値として整
数値変換させる機能を付加させることも考えられる。以
下、反射点４１の位置座標の算出原理について説明す
る。

【００４９】図８は、反射点４１を算出する位置関係を
示す図である。同図のようにＸ軸およびＹ軸を考えた場
合、光学ユニット１４の受光部間の距離をＷとし、受光
部が基準線６０および反射光４０となす角度をそれぞれ
θＬおよびθＲとすると、反射点４１のホワイトボード
１１に対する位置座標（Ｘ，Ｙ）は、Ｘ＝（Ｗ・ｔａｎθＲ）／（ｔａｎθＬ＋ｔａｎθＲ）Ｙ＝Ｘ・ｔａｎθＬと一意に表すことができる。

【００５０】この式から算出された値は通常小数点を伴
った数となるが、小数点演算をおこなうこととすると演
算部５３の負担が大きくなり、また、ホワイトボード１
１に書かれた内容を簡単かつ判読可能に入力するという
目的を考え合わせると、小数点を伴った正確な値は必要
とされない。このように小数点を伴った正確な値を必要
としない場合には、ホワイトボード１１のタッチパネル
面に仮想的なＸ軸、Ｙ軸およびグリッドを設ければ、一
旦反射点（Ｘ，Ｙ）の計算をおこなった後に対応するグ
リッド上の整数値に置き換えることにより、その後の処
理を簡便におこなうことができる。

【００５１】出力部５４は、演算部５３により演算され
た座標信号ｃを外部機器に出力する。これにより、外部
機器において座標信号ｃに基づく処理をおこなうことが
できるので、ホワイトボード１１に書かれた文字や図形
等の描画内容を、簡便に保存、記録および印刷すること
ができる。

【００５２】制御部５５は、図７に示すように、角度信
号ａの送受信と、距離信号ｂの送受信と、座標信号ｃの
送受信と、光学ユニット１４の起動のオン／オフ制御な
どをおこなう。

【００５３】上述してきたように、実施の形態１に係る
座標入力装置によれば、ホワイトボード１１の書込み面
に対して略平行な光を照射してタッチパネル面を形成
し、当該タッチパネル面を形成する光が反射された位置
を検出することができるので、大型のホワイトボード１
１に対しても装置を大型化することなく、ホワイトボー
ド１１に対する指示器１３による書込みの内容を円滑に
記録することが可能となる。

【００５４】実施の形態２ところで、上記実施の形態１では、ペンを用いて座標を
入力する点のみを説明することとしたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ペンによる書き込み以外に
イレイサによる消去をおこなうこともできる。そこで、
本実施の形態２では、ペンによる書き込みおよびイレイ
サによる書き込み内容の消去の両者を対象とする座標入
力装置について説明する。

【００５５】まず、この実施の形態２に係る座標入力装
置の構成について説明する。図９は、本実施の形態２に
係る座標入力装置の全体構成を示す説明図である。同図
に示すように、この座標入力装置は、光を入射方向に反
射する反射部１０およびホワイトボード１１に接触する
接触部１２を有する書込指示器７０と、光を入射方向に
反射する反射部１０およびホワイトボード１１に接触す
る接触部１２を有する消去指示器７１と、ホワイトボー
ド１１に対して略平行な光を照射する光源部並びに反射
部１０により反射された反射光を受光する受光部を有す
る二つの光学ユニット１４と、各種の処理を行う処理部
１５とからなる。なお、上記実施の形態に示した各部と
同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして
その詳細な説明を省略する。

【００５６】（書込指示器７０と消去指示器７１の構成
および動作）書込指示器７０および消去指示器７１は、
いずれも、光を再帰的に反射する反射部１０と、ホワイ
トボード１１に接触する接触部１２とを有し、ホワイト
ボード１１に対する位置座標を指示する役割を果たす。
ただし、この書込指示器７０と消去指示器７１では、反
射部１０の大きさが異なる。

【００５７】具体的には、書込指示器７０の接触部１２
にペンとしての機能を持たせ、また、消去指示器７１の
接触部１２にイレイサとしての機能を持たせる場合に、
かかる反射部１０の大きさを変えることにより、反射部
１０の大きさに応じた光量の反射光４０を反射させ、反
射光４０の光量の相違に応じて書込指示器７０であるか
消去指示器７１であるかを判別させる。これにより、書
込指示器７０であるか消去指示器７１であるかを判別す
るためのユーザの入力や特別の信号が必要なくなり、ペ
ンであるかイレイサであるかを加味した処理をおこなう
ことができる。

【００５８】なお、本実施の形態においては、反射光４
０の光量に相違を生じさせるために、反射部１０の大き
さを変えることとしたが、反射部１０を形成する反射部
材２０の密度が異なるように構成したり、反射部材２０
の材質を変えることもできる。

【００５９】また、本実施の態様においては、書込指示
器７０および消去指示器７１という２つの指示器を設け
ることとしたが、反射部１０の大きさが異なる３つ以上
の指示器を設けることもできる。

【００６０】図１０は、反射部の大きさの異なる指示器
を示した外観図である。図１０（ａ）に示す指示器は、
反射部１０の大きさが小さく、同図（ｂ）に示すものは
反射部１０の大きさが中程度である。また、同図（ｃ）
に示すものは反射部１０の大きさが大きく、同図（ｄ）
に示すものは反射部１０の大きさが特大となるものを示
している。かかる４種類の指示器を備えれば、指示器の
接触部１２がペンであるかイレイサであるかを加味した
処理だけでなく、黒ペンであるか赤ペンであるか青ペン
であるかを加味した処理や、ペンの太さを加味した処理
や、イレイサの大きさを加味した処理を行うこともでき
る。

【００６１】（光学ユニット１４の構成および動作）光
学ユニット１４は、ホワイトボード１１に対して略平行
な光を照射する光源部と、反射部１０により反射された
反射光を受光する受光部とから構成され、指示器１３の
方向を検出する役割だけでなく、反射光４０の光量を検
出する役割も果たす。

【００６２】図１１は、ＣＣＤラインセンサによる反射
光の光量の検出概念を説明するための概念図である。図
１１(ａ１）に示す書込指示器７０の反射部１０よりも
同図（ｂ１）に示す消去指示器７１の反射部１０を大き
くした場合には、図１１(ａ２）および（ｂ２）に示す
ように、消去指示器７１の光量のピーク値は、書込指示
器７０の光量のピーク値よりも大きくなる。

【００６３】このように反射光４０の光量のピーク値を
検出することにより、書込指示器７０であるか消去指示
器７１であるかを判別することができる。したがって、
かかる光量の信号を処理部１５に送信することとすれ
ば、ペンであるかイレイサであるかを加味した処理をお
こなえることとなる。なお、反射部１０の大きさが異な
る３つ以上の指示器を用いた場合にも、同様の処理をお
こなうことができる。

【００６４】また、本実施の態様においては、１つのフ
ォトダイオード３４に、指示器１３の方向を検出させる
だけではなく、反射光４０の光量をも検出させることと
しているが、さらに複数のフォトダイオード３４を備え
るよう構成することもできる。

【００６５】図１２は、複数のＣＣＤラインセンサによ
る反射光の光量の検出概念を説明するための概念図であ
る。図１２(ａ１）に示す書込指示器７０の反射部１０
よりも同図（ｂ１）に示す消去指示器７１の反射部１０
を大きくした場合には、図１２(ａ２）および（ｂ２）
に示すように、消去指示器７１の光量は、書込指示器７
０の光量よりも多くのＣＣＤラインセンサに表れる。こ
のように反射光４０の光量を検出したＣＣＤラインセン
サの個数や位置を検出することで、書込指示器７０であ
るか消去指示器７１であるかを判別することができる。

【００６６】（処理部１５の構成および動作）処理部１
５は、角度信号に基づく位置座標の演算や光量信号に基
づく位置座標の記憶など各種の処理をおこなうものであ
る。図１３は、図９に示した処理部１５の構成を示す機
能ブロック図である。同図に示すように、処理部１５
は、受信部５０、第一記憶部５１、入力指令部５２、演
算部５３、出力部５４および制御部５５のほかに、第二
記憶部７５と、拡張スロット７６と、表示部７７とを有
する。以下、図１３を参照してこれらについて説明す
る。

【００６７】受信部５０は、光学ユニット１４の受光部
から角度信号ａのほかに光量信号ｂを受信し、それを制
御部５５に送信する。このため、処理部１５は、角度信
号ａのみならず光量信号ｂに基づいた処理をおこなうこ
とができる。なお、光量信号ｂは第一記憶部５１に記憶
された指示器１３の情報と比較する際に必要とされるも
のであるので、光量信号ｂを受信部５０や制御部５５を
介さずに直接第一記憶部５１に入力するよう構成するこ
ともできる。

【００６８】第一記憶部５１は、２つの光学ユニット１
４の受光部間の距離情報を記憶するほか、光量の大きさ
に対応付けられた指示器の情報を記憶して、指示器情報
信号ｃを制御部５５に送信する。このため、光量信号ｂ
の光量の相違に応じて書込指示器７０であるか消去指示
器７１であるかを判別することができ、処理部１５は、
指示器の接触部１２がペンであるかイレイサであるかな
どを考慮した処理をおこなうことができる。以下、指示
器の情報の記憶方法について説明する。

【００６９】図１４は、指示器の情報の記憶方法の例を
示す概念図である。同図に示すように、書込指示器７０
と消去指示器７１という指示器の種類ごとに、光量Ａ、
機能Ｂ、大きさＣといった指示器の情報が記憶されてい
る。この光量Ａは、書込指示器７０と消去指示器７１で
異なる幅を持って記憶されているので、受信部５０が受
信した光量信号ｂと比較することにより、指示器１３の
種類を判別することができる。

【００７０】また、機能Ｂには、書込または消去の情報
が記憶されているので、この情報を制御部５５に送信す
ることにより、指示器の接触部１２がペンであるかイレ
イサであるかを加味した処理をおこなうことができる。
さらに、大きさＣには、接触部１２の大きさの情報が記
憶されているので、この情報を制御部５５に送信するこ
とにより、ペンの太さやイレイサの大きさを加味した処
理をおこなうことができる。なお、書込指示器７０や消
去指示器７１のほかに、別の指示器を用いる場合には、
光量Ａ、機能Ｂ、大きさＣのほかに、黒、赤、青といっ
た色情報なども記憶して、黒ペンであるか赤ペンである
か青ペンであるかを加味した処理をおこなうこともでき
る。

【００７１】入力指令部５２は、２つの光学ユニット１
４の受光部間の距離のほかに、指示器の情報などのユー
ザの入力を受け付け、指示器情報信号ｃを制御部５５に
送信する。反射部１０が指示器１３と一体に構成され、
指示器１３の情報があらかじめ第一記憶部５１に記憶さ
れているような場合には、入力指令部５２は必要とされ
ないが、反射部１０を指示器１３に着脱自在に取り付け
るような場合には、指示器１３の情報を第一記憶部５１
に記憶させるために、入力指令部５２が必要となる。

【００７２】なお、入力指令部５２が、第二記憶部７
５、拡張スロット７６および表示部７７の起動のオン／
オフや、第二記憶部７５に記憶された座標データの一時
保存および一括出力などのユーザの入力も受け付けるこ
とにより、ユーザにとって利便性の高い装置とすること
もできる。

【００７３】また、本実施の形態においては、ユーザの
入力を受け付けるために、入力指令部５２を設けること
としたが、入力指令をホワイトボード１１の任意の位置
座標に振り分けることにより、ユーザが指示器を介して
入力をおこなうこともできる。図１５は、入力指令の振
り分けの例を示す図である。これにより、ユーザは、入
力指令部５２によらずに、ホワイトボード１１上で指示
器１３を介して入力指令をおこなうことができるので、
ユーザにとって利便性の高い装置とすることが可能とな
る。

【００７４】演算部５３は、上記実施の形態１と同様
に、角度信号ａと距離信号に基づいて、ホワイトボード
１１に対する指示器１３の中心点（反射点４１）の位置
座標を演算し、座標信号ｄを制御部５５に送信する。な
お、制御部５５においては、この座標信号ｄに書込み／
消去、大きさ、色といった指示器の情報を付加した座標
データｅを作成し、作成した座標データを第二記憶部７
５や出力部５４などに送信する。

【００７５】第二記憶部７５は、制御部５５で作成され
た座標データｅを記憶するとともに、記憶した記憶デー
タｆを制御部５５や拡張スロット７６に送信する。この
ため、別途外部機器を用いなくても、ホワイトボード１
１に書かれた文字や図形等の描画内容を記録することが
できる。

【００７６】たとえば、位置座標をグリッド値で置き換
える場合に、書込み（黒色表示）＝１、消去（白色表示
もしくは表示なし）＝０として各点をビットで表すこと
とすると、ＸＧＡ表示のついても１０２４×７６８＝７
８６４３２ビット程度となるので、１００Ｋバイト未満
のメモリにより、ホワイトボード１１の全面の情報をフ
レームメモリーとして保存することができる。また、フ
レームメモリーとしてではなく、経時的な履歴として保
存する場合には、たとえば、１秒間隔で１フレーム毎記
憶することとすれば、９０分の情報を５００Ｍの記憶媒
体に保存することができる。

【００７７】また、記憶形式としては、ＢＭＰファイル
のような全く圧縮されていない形式でもよいし、また、
ＪＰＥＧおよびＧＩＦなどの圧縮形式であってもよい。
また、ＡＶＩファイル形式などの汎用保存形式によれ
ば、時間とともに履歴を残すこともできる。

【００７８】拡張スロット７６は、フロッピーディス
ク、カードメモリ（ＡＴＡフラッシュメモリカード、Ｐ
ＣＭＣＩＡハードディスクカード等）、ＣＤ−ＲＷ、Ｄ
ＶＤ等の記憶媒体の接続を受け付け、かかる記憶媒体を
介して、第二記憶部７５と記憶データｆの送受信をおこ
なう。

【００７９】したがって、ホワイトボード１１に予定表
などの特定のフォーマットがあらかじめ表示されてお
り、この特定のフォーマットがフラッシュメモリなどに
あらかじめ記憶されているような場合には、このフラッ
シュメモリを用いることによって、指示器１３を介さな
くてもホワイトボード１１にあらかじめ表示されている
内容を第二記憶部７５に記憶させることができる、ホワ
イトボード１１に書かれた文字や図形等の描画内容を簡
便に上書きして記録することができる。

【００８０】一方、第二記憶部７５に記憶されている座
標データを拡張スロット７６に接続された記憶媒体によ
り処理部１５の外部に持ち出すことができるので、座標
データを安全に管理することができ、また、かかる座標
データを外部機器で独立して処理することも可能とな
る。

【００８１】出力部５４は、制御部５５において作成さ
れた座標データｅや、第二記憶部７５に記憶された記憶
データｆを外部機器に出力する。このため、外部機器に
おいて座標信号ｅに基づく処理を行うことができるの
で、ホワイトボード１１に書込みまたは消去された文字
や図形等の色つき描画内容を、簡便に保存、記録および
印刷することができる。また、記憶データｆをプリンタ
などの外部機器に出力することにより、第二記憶部７５
に記憶されているホワイトボード１１の表示内容を、よ
り簡便に保存、記録および印刷することもできる。

【００８２】表示部７７は、制御部５５から送信された
装置情報ｇに基づいて、第二記憶部７５、拡張スロット
７６および出力部５４の起動のオン／オフ状態や使用さ
れている指示器の情報などを表示する。このため、ユー
ザが装置の使用状態を知ることができ、装置の誤動作を
防ぐことが可能となる。なお、本実施の形態において
は、ユーザに装置の使用状態を知らせるために表示部７
７を備えた構成としたが、スピーカなどを利用して聴覚
を介して知らせることもできる。

【００８３】制御部５５は、図１３に示すように、角度
信号ａと光量信号ｂの送受信と、距離信号と指示器情報
信号ｃの送受信と、座標信号ｄの受信と、座標データｅ
の送受信と、記憶データｆの送受信と、装置情報ｇの送
信と、光学ユニット１４の起動のオン／オフ、第二記憶
部７５の起動のオン／オフおよび拡張スロット７６の起
動のオン／オフ制御などを行う。

【００８４】上述してきたように、実施の形態２に係る
座標入力装置によれば、反射光４０の光量の相違によ
り、書込指示器７０であるか消去指示器７１であるかを
判別することができるので、ホワイトボード１１に対す
る指示器による書込みおよび消去の内容を円滑に記録す
ることが可能となる。

【００８５】なお、前述した実施の形態１および実施の
形態２においては、ホワイトボードの書込み面に対する
座標入力装置を示したが、ＣＲＴ、液晶ディスプレイな
どの表示装置の表示面に対する座標入力装置として適用
することもできる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の座標入力
装置（請求項１）は、ホワイトボードの書込み面または
表示装置の表示面上に略平行な光を照射して一種のタッ
チパネル面を形成し、当該タッチパネル面を形成する光
が反射された位置座標を検出することができるので、大
型のホワイトボードや表示装置に対しても効率良く対応
することができ、ホワイトボードの書込み面や表示装置
の表示面に対する書込みの内容を円滑に記録することが
可能な座標入力装置が得られるという効果を奏する。

【００８７】また、本発明の座標入力装置（請求項２）
は、ホワイトボードの書込み面または表示装置の表示面
に対して書込みまたは消去がおこなわれることを加味し
て、位置座標を検出することができるので、書込みをお
こなうためのペンであるか、消去をおこなうためのイレ
イサであるかを加味した処理をおこなうことが可能な座
標入力装置が得られるという効果を奏する。

【００８８】また、本発明の座標入力装置（請求項３）
は、ホワイトボードの書込み面または表示装置の表示面
に対して書込みまたは消去がおこなわれたことを加味し
て、位置座標を記憶することができるので、ホワイトボ
ードの書込み面や表示装置の表示面へのデータの書込み
のみならず、該書き込んだデータの消去をもおこなうこ
とが可能な座標入力装置が得られるという効果を奏す
る。

【００８９】また、本発明の座標入力装置（請求項４）
は、ホワイトボードの書込み面または表示装置の表示面
に対する特定の位置座標をあらかじめ記憶することがで
きるので、あらかじめホワイトボードの書込み面や表示
装置の表示面に対して書込まれている内容を指示器を介
さずに装置内に記憶することが可能な座標入力装置が得
られるという効果を奏する。

【００９０】また、本発明の座標入力装置（請求項５）
は、前記記憶手段によってホワイトボードの書込み面ま
たは表示装置の表示面に対して書込みまたは消去がおこ
なわれたことを加味して記憶されている位置座標を外部
機器に出力することができるので、プリンタや表示装置
などの外部機器において、前記記憶手段に記憶されてい
る書込みまたは消去の内容を印刷または表示させること
が可能な座標入力装置が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態１に係る座標入力装置の全体構成
を示す説明図である。

【図２】図１に示した指示器１３の反射部１０を形成す
る反射部材の構成要素を示す図である。

【図３】図１に示した指示器１３の反射部１０を形成す
る反射部材の配列と反射部１０の配設位置とを示す図で
ある。

【図４】図１に示した光学ユニット１４の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】ＣＣＤラインセンサによる反射光の方向の検出
概念を説明するための概念図である。

【図６】着脱自在で調整可能な光学ユニットの一例を示
す外観構成図である。

【図７】図１に示した処理部１５の構成を示す機能ブロ
ック図である。

【図８】反射点４１を算出する位置関係を示す図であ
る。

【図９】本実施の形態２に係る座標入力装置の全体構成
を示す説明図である。

【図１０】反射部１０の大きさの異なる指示器を示した
外観図である。

【図１１】ＣＣＤラインセンサによる反射光の光量の検
出概念を説明するための概念図である。

【図１２】複数のＣＣＤラインセンサによる反射光の光
量の検出概念を説明するための概念図である。

【図１３】図９に示した処理部１５の構成を示す機能ブ
ロック図である。

【図１４】指示器の情報の記憶方法の例を示す概念図で
ある。

【図１５】入力指令の振り分けの例を示す図である。

【図１６】先行技術に代表される従来のタッチパネルの
座標入力装置の全体構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１０反射部１１ホワイトボード１２接触部１３指示器１４光学ユニット１５処理部２０反射部材４０反射光４１反射点５０受信部５１第一記憶部５２入力指令部５３演算部５４出力部５５制御部７０書込指示器７１消去指示器７５第二記憶部７６拡張スロット７７表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B068 AA05 AA15 AA22 AA32 BB20 BC05 BC08 BD02 BD09 BD17 BD25 BE03 BE06 BE12 BE15 CC11 CC12 5B087 AA09 AE02 BC03 BC12 BC26 BC32 CC01 CC05 CC11 CC24 CC33 DD10 DD11 DJ01 DJ03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の平板面上に光を照射し、該光の反
射光に基づいて前記平板面上での位置座標を入力する座
標入力装置において、光を入射方向に反射する反射部材で形成される部位を有
する指示手段と、前記平板面上に光を照射する光源部並びに前記指示手段
からの反射光を受光する受光部を有する光学ユニット
と、前記光学ユニットの受光部により受光された反射光に基
づいて前記平板面上での前記指示手段の位置座標を算定
する算定手段と、を備えたことを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】前記算定手段は、前記光学ユニットの受
光部により受光された反射光に基づいて前記平板面上で
の位置座標の算定並びに書き込みまたは消去の判定をお
こなうことを特徴とする請求項１に記載の座標入力装
置。
【請求項３】前記算定手段により算定された座標およ
び／または書き込み若しくは消去の種別に係るデータを
記憶する記憶手段をさらに備えたことを特徴とする請求
項１または２に記載の座標入力装置。
【請求項４】前記記憶手段は、フラッシュメモリによ
り形成されたことを特徴とする請求項３に記載の座標入
力装置。
【請求項５】前記記憶手段に記憶されたデータを外部
機器に出力する出力手段をさらに備えたことを特徴とす
る請求項３または４に記載の座標入力装置。