JP2002023941A - 座標入力装置、座標入力装置の姿勢算出方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 座標入力装置と表示装置との一体化による両
者の組み付けを簡便に、しかも正確に行えるようにす
る。 【解決手段】 複数の所定位置はＹ方向レンズ９０Ｙの
軸に交差し、かつそのレンズ９０Ｙによって集光された
光を検出するセンサ２０Ｙの受光面の法線方向と交差
し、前述レンズ９０Ｙの軸と平行な方向に、かつＸ方向
レンズの軸に対称に設定されており、当該所定位置を表
示するような信号が表示装置８に伝達され、座標入力面
１０にアイコンやカーソル等のマークが表示されるの
で、各位置で生成された光スポット５に基づいてリニア
センサ２０Ｘ、２０Ｙの出力画素番号を導出する。この
とき、座標入力装置の軸と表示装置の軸とが一致してい
れば、光出力画素番号α_Ynはすべて同一の値を出力す
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、特に大型ディスプ
レイの画面に指示具によって直接座標を入力することに
より、外部接続されたコンピュータを制御したり、文字
や図形等を書き込んだりするのに用いられる座標入力装
置、座標入力装置の姿勢算出方法、及びコンピュータ読
み取り可能な記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】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とされてきてい
る。

【０００３】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。

【０００４】しかしながら、特公平７−７６９０２号公
報、特開平６−２７４２６６号公報に開示されているよ
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。

【０００５】これに対して、特許第２５０３１８２号に
開示されている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、外乱光に対して強い特性を発揮する。

【０００６】一方、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。

【０００７】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。
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。

【０００８】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、
これでは装置が大型化し、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。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。

【０００９】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。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。

【００１０】そこで、外乱光の影響を抑制し、安価な座
標入力装置を提供することを目的として、特開平１１−
２１９２５３号に開示されているように、筆記具に内蔵
された発光素子を点滅させ、点灯時の信号と非点灯時の
信号との差分信号をリニアセンサで検出することで外乱
光の影響を抑制し、リニアセンサのどの画素にその差分
信号が出力されているかによって、前記筆記具の位置を
検出する方式がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平１１−２１
９２５３号に開示される座標入力装置について、図４に
は、２つのリニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙの配置関係、結
像光学系としての円柱状レンズ９０Ｘ、９０Ｙの配置関
係、及び円柱状レンズ９０Ｘ、９０Ｙによって座標入力
面１０上の光スポット５の像が各リニアセンサ２０Ｘ、
２０Ｙの感光部２１Ｘ、２１Ｙ上に線状に結像する様子
（図中の像９１Ｘ、９１Ｙ）を示す。

【００１２】これら２つのセンサ２０Ｘ、２０Ｙを正確
に直角に配置することによって、それぞれが光スポット
５のＸ座標、Ｙ座標を反映した画素に光出力が最大とな
るようなセンサ出力信号が得られることになる。光スポ
ット５の像９１Ｘ、９１Ｙが各センサ２０Ｘ、２０Ｙの
画素の数倍の像幅となるように焦点調節を行って適度に
ボケを生じさせ、複数の画素から光出力が得られるよう
に構成され、この複数画素の信号の重心位置を求めるこ
とによって、光スポット５からのリニアセンサ２０Ｘ、
２０Ｙの出力画素番号α_X、α_Yを算出することができ
る。

【００１３】次に、この出力画素番号α_X、α_Yを用いて
座標値を演算する従来技術について説明する。出力デー
タの重心（α_X、α_Y）から座標を算出するためには、予
め既知の所定位置における光スポット５のリニアセンサ
２０Ｘ、２０Ｙの出力画素番号を記憶しておく必要があ
る。すなわち、第１の既知の点の座標値（Ｘ₀、Ｙ₀）、
及び第２の既知の点の座標値（Ｘ₁、Ｙ₁）における光ス
ポット５のリニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙの出力画素番号
を各々（α_X0、α_Y0）、（α_X1、α_Y1）とすれば、検出
すべき任意の位置の光スポット５の位置座標（Ｘ、Ｙ）
は、下記の式（１）、（２）で与えられる。

【００１４】 Ｘ＝（α_X−α_X0）（Ｘ₁−Ｘ₀）／（α_X1−α_X0）＋Ｘ₀ …式（１） Ｙ＝（α_Y−α_Y0）（Ｙ₁−Ｙ₀）／（α_Y1−α_Y0）＋Ｙ₀ …式（２）

【００１５】このような演算で求められる座標入力装置
の性能について示したのが図２２である。同図におい
て、Ｘ軸、Ｙ軸は座標入力面の座標値を示し、座標値
（０、０）が座標入力有効エリアの中央位置に相当し、
この原点に対しレンズ等の光学素子を幾何学的に対象に
配置すれば、各象現での光学的特性は原点を中心に対称
となる。そこで、ある象現におけるこの座標入力装置の
座標算出精度について調べた結果が図２２に示されてい
る。

【００１６】ここで、図１３はその光学的配置をＸ軸方
向のみ（Ｘ軸方向センサ２０Ｘ、及び円柱状レンズ９０
Ｘ）示したものであり、図１３のＸ軸、Ｙ軸は座標入力
面の位置座標軸であって、図２２のＸ軸、Ｙ軸と同等で
ある。また、図２２のＺ軸は、本来算出すべき座標値
と、得られる座標入力装置の算出座標値の差、つまり、
この座標入力装置の座標算出精度について示したもので
ある。

【００１７】この解析結果は、式（１）、（２）に示さ
れる既知の点（Ｘ₀、Ｙ₀）、（Ｘ₁、Ｙ₁）を、図１３に
示されるように、第１の既知の点（Ｘ₀、Ｙ₀）を原点
（座標入力有効エリアの中央位置）、第２の既知の点
（Ｘ₁、Ｙ₁）をその象現における座標入力有効エリアの
中央位置とした場合のものであり、Ｘ軸の値が大きく、
かつ、Ｙ軸の値が大きくなる領域において、徐々に精度
が悪くなる様子が見て取れる（グラフよりこの座標入力
装置の精度は約１１ｍｍ程度と言える）。なお、図２２
は、Ｘ方向の座標算出精度について調べたものである
が、Ｙ軸方向の座標算出精度も同様の結果となった。

【００１８】つまり、従来例における座標算出精度は、
Ｘ軸の値が大きく、かつ、Ｙ軸の値が大きくなる領域
で、座標算出精度が大幅に低下する問題が発生してい
る。本現象は、数値シミュレーションによる解析の結
果、円柱状のレンズを用いたことにより発生するもので
あることが分かった。この歪みを解決するためには、前
記円柱状レンズの軸に垂直な方向ばかりでなく、軸に平
行な方向の断面形状も例えば非球面状としなければなら
ず、たとえそのようなレンズの光学的な設計が可能であ
ったとしても、プラスチックレンズの型制作が容易でな
く、非常に高価なレンズとなってしまう。

【００１９】さて、このような座標入力装置を表示装置
と一体に構成して、座標入力面上から所定の筆記具で文
字、図形等の情報を入力し、その結果を座標入力面に表
示する、すなわち、あたかも鉛筆と紙のような関係を電
子的に実現可能とする入出力一体型の装置においては、
以下のような課題が存在する。

【００２０】前述したとおり、座標入力装置は位置座標
（Ｘ、Ｙ）を出力するものであり、固有のＸ軸、Ｙ軸を
有する。円柱状レンズを用いたこの種の座標入力装置で
は、Ｘ軸用、Ｙ軸用の各々の円柱状レンズの軸と垂直な
方向に、その軸（座標入力装置のＸ軸、及びＹ軸）が設
定される。

【００２１】一方、表示装置そのものにも、どの画素を
表示するかという意味で、水平方向と垂直方向とに軸を
有している。

【００２２】つまり、入出力一体型の装置においては、
例えば筆記具により座標を入力したとき、そのエコーバ
ックとしてその位置にカーソルが表示されるようなシス
テムにおける入力点とカーソルの位置の差は、座標入力
装置の座標算出精度に依存するばかりでなく、座標入力
装置の軸と表示装置の軸とがずれていることにより発生
する誤差が含まれることになる。

【００２３】本発明は上記のような問題に鑑みてなされ
たものであり、座標入力装置と表示装置との軸ずれを補
正可能にし、これら座標入力装置と表示装置との一体化
による両者の組み付けを簡便に、しかも正確に行えるよ
うにすることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の座標入力装置
は、指示具からの照射により座標入力面に生成された光
スポットが結像されるセンサ手段と、前記センサ手段の
出力信号に応じて前記座標入力面の位置座標を演算する
座標演算手段とを備えた座標入力装置であって、複数の
所定位置の情報に基づいて前記座標入力面に生成された
光スポットによる前記センサ手段の出力信号に応じて、
前記座標入力装置の姿勢を算出する姿勢算出手段を備え
た点に特徴を有する。

【００２５】また、本発明の座標入力装置の他の特徴と
するところは、前記座標入力面に画像情報を表示する表
示装置が一体に構成され、前期姿勢算出手段は、前記表
示装置に対する前記座標入力装置の相対的な姿勢を算出
する点にある。

【００２６】また、本発明の座標入力装置の他の特徴と
するところは、前記表示装置は、前記複数の所定位置の
情報に基づいて前記座標入力面にマークを表示する点に
ある。

【００２７】また、本発明の座標入力装置の他の特徴と
するところは、前記センサ手段は、感光部がＸ軸方向に
直線状に配列されたＸ軸用センサと、感光部がＹ軸方向
に直線状に配列されたＹ軸用センサとからなり、前記Ｘ
軸用センサにはＹ軸方向に軸を有する円柱状レンズを介
して光スポットの光が結像され、前記Ｙ軸用センサには
Ｘ軸方向に軸を有する円柱状レンズを介して光スポット
の光が結像される点にある。

【００２８】また、本発明の座標入力装置の他の特徴と
するところは、前記複数の所定位置は、いずれか一方の
円柱状レンズの軸と平行とであって、かつ、他方の円柱
状レンズの軸に関して対称的に設定されている点にあ
る。

【００２９】また、本発明の座標入力装置の他の特徴と
するところは、前記複数の所定位置は、前記両円柱状レ
ンズの軸に対称に設定されている点にある。

【００３０】また、本発明の座標入力装置の他の特徴と
するところは、前記姿勢算出手段の算出結果に応じて姿
勢を調整するための姿勢調整手段を備えた点にある。

【００３１】本発明の座標入力装置の姿勢算出方法は、
指示具からの照射により座標入力面に生成された光スポ
ットが結像されるセンサ手段と、前記センサ手段の出力
信号に応じて前記座標入力面の位置座標を演算する座標
演算手段とを備えた座標入力装置の姿勢算出方法であっ
て、複数の所定位置の情報に基づいて前記座標入力面に
生成された光スポットによる前記センサ手段の出力信号
に応じて、姿勢を算出する手順を有する点に特徴を有す
る。

【００３２】本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体は、指示具からの照射により座標入力面に生成され
た光スポットが結像されるセンサ手段と、前記センサ手
段の出力信号に応じて前記座標入力面の位置座標を演算
する座標演算手段とを備えた座標入力装置の姿勢を算出
するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り
可能な記憶媒体であって、複数の所定位置の情報に基づ
いて前記座標入力面に生成された光スポットによる前記
センサ手段の出力信号に応じて、姿勢を算出する処理を
実行するためのプログラムを格納した点に特徴を有す
る。

【００３３】上記のようにした本発明においては、複数
の特異な所定位置を予め決めておき、その所定位置の情
報に基づいて前記座標入力面に光スポットを生成させ
て、その光スポットを前記センサ手段に結像させた結果
の出力信号に応じて、座標入力装置と表示装置との軸ず
れやあおりを検知することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
座標入力装置、座標入力装置の姿勢算出方法、及びコン
ピュータ読み取り可能な記憶媒体の実施の形態について
詳細に説明する。

【００３５】図１を用いて本実施の形態における光学式
座標入力装置の概略構成について説明すると、本装置
は、大別して、座標入力面であるスクリーン１０に対し
て光スポット５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
とを備え、スクリーン１０に画像や位置情報等を表示す
る投射型表示装置８が設けられている。

【００３６】指示具４は、図２を用いて後述するが、光
ビームを発射する半導体レーザ等の発光素子４１と、そ
の発光を駆動制御する発光制御手段４２と、複数の操作
用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄと、電池等の電源手段４４と
を備えている。発光制御手段４２は、操作用スイッチ４
３Ａ〜４３Ｄの状態により、発光のＯＮ（オン）／ＯＦ
Ｆ（オフ）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。

【００３７】座標検出器１は、座標検出センサ部２と、
該センサ部２の制御や座標演算等を行うコントローラ３
と、制御信号検出センサ部６と、信号処理部７とを備
え、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の各操作用スイッチの状態に対応する制御信号
を検出して、コントローラ３によって図示しない外部接
続装置にその情報を通信する。

【００３８】投射型表示装置８は、図示しないコンピュ
ータ等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
ンサーレンズ８５からなる照明光学系と、液晶パネル８
２の像をスクリーン１０上に投影する投影レンズ８６と
を備え、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。

【００３９】スクリーン１０には、投射画像の観察範囲
を広くするために適度な光拡散性が持たされており、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
に入射するように構成されている。

【００４０】このように構成することで、指示具４によ
りスクリーン１０上で文字情報や線画情報を入力し、そ
の情報を投射型表示装置８で表示することにより、あた
かも「紙と鉛筆」のような関係で情報の入出力が可能と
なる他、ボタン操作やアイコンの選択決定等の入力操作
を自由に行うことが可能となる。

【００４１】以下、本実施の形態の座標入力装置の詳細
について具体的に説明する。 ＜指示具４の詳細説明＞図２には、指示具４の構成を示
す。指示具４は、光ビームを発射する半導体レーザ等の
発光素子４１と、その発光を駆動制御する発光制御手段
４２と、電池等の電源部４４と、本実施の形態では４個
の操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄとを備えている。

【００４２】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ＯＮ（オン）／
ＯＦＦ（オフ）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。下記の表１は、指示具
４の動作モードを示すものであり、スイッチＡ〜Ｄは、
操作用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄに対応している。なお、
下記の表１中、「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。

【００４３】

【表１】

【００４４】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。操作用スイッチ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ＯＦＦの状態である（例え
ば表１の２段目の状態）。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等に
よる操作者への指示位置の明示のみが行われる。

【００４５】また、操作用スイッチ４３Ｃ、４３Ｄは人
差し指、中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る。すなわち、操作用スイッ
チ４３Ｃを押すことによってペンダウンの状態となり
（表１の３、５段目の状態）、文字や線画の入力を開始
したり、ボタンを選択決定したりする等の画面制御が実
行できる。また、操作用スイッチ４３Ｄを押すことによ
ってペンボタンの状態となり（表１の４、５段目の状
態）、メニューの呼び出し等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、スクリーン１０上の
任意の位置で、片手で、素早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ができ、
軽快に操作することができる。

【００４６】また、指示具４の先端部に配置された操作
用スイッチ４３Ｂは、スクリーン１０に押し付けること
によって動作する。操作者が、指示具４を握り、その先
端部をスクリーン１０に押し付けることでペンダウン状
態となるので（例えば表１の最下段の状態）、余分なボ
タン操作を行うことなしに自然なベン入力操作を行うこ
とができる。

【００４７】また、操作用スイッチ４３Ａはペンボタン
の役割を有する。もちろん画面に押し付けないで操作用
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。実際上、文字や図形の入力は画面から離れて行
うより、直接画面に触れたほうが遥かに操作性、正確性
が良い。

【００４８】本実施の形態では、このように４個の操作
用スイッチ４３Ａ〜４３Ｄを用いることにより、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。なお、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
良いので、半導体レーザよりも安価で長寿命のＬＥＤ等
を用いることも可能である。

【００４９】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人以上で操作したり、
或いは色や太さなど属性の異なる複数の指示具４を用い
たりする場合のために、発光制御手段４２は、固有のＩ
Ｄ番号を制御信号と共に送信するように設定されてい
る。送信されたＩＤ番号に対応して、描かれる線の太さ
や色等の属性を外部接続機器側のソフトウェア等で決定
するようになっており、スクリーン１０上のボタンやメ
ニュー等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
するようにしても良く、これらの設定については指示具
４内部、或いは座標検出器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。

【００５０】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
置等の操作が行えるようにも設定可能である。さらに、
操作用スイッチ４３Ａ、４３Ｂのいずれか一方又は両方
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。

【００５１】指示具４の操作用スイッチ４３Ａ又は操作
用スイッチ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（メーカー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（図６のＬＳＧ信号参
照）。

【００５２】なお、本実施の形態では、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
間隔を持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。し
かしながら、後述するよう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、本例においては、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或いは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。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。

【００５３】また、前述したように、ペンダウン及びベ
ンボタンの制御信号は２ビットであるがＩＤ等その他の
長いデータも送信しなければならない。そこで、本実施
の形態では、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。

【００５４】このようにしたデータを前述した方式によ
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、或いはその反転
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。したがって、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又は筆圧等のデー
タを送信していることになる。

【００５５】本実施の形態では、第１の周波数６０ｋＨ
ｚ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。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。

【００５６】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。

【００５７】＜座標検出器１の詳細説明＞図３には、座
標検出器１の内部構成を示す。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、２０Ｙ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。

【００５８】＜集光光学系の詳細説明＞まず、集光光学
系の動作について説明する。受光素子６には、集光光学
系としての集光レンズが装着されており、スクリーン１
０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）等のデ
ータを含むデジタル信号が復調される。

【００５９】図６は、制御信号の復元動作を説明するタ
イミングチャートである。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で先出力信号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、先出力信号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。

【００６０】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。本実施の形態では、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な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等で識別することによって誤動作を防
止する。

【００６１】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
ンボタン等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。

【００６２】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を制御することになる。すなわち、センサ制
御手段３１では、図６に示したヘッダ部のタイミングで
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。したがって、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。

【００６３】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。

【００６４】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ＣＯ
Ｎ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。

【００６５】図７は、光出力信号ＬＳＧの出力が検出さ
れなくなったときの一連動作の終了時におけるタイミン
グチャートを示す。先出力信号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。

【００６６】＜結像光学系の動作説明＞次に、結像光学
系の動作について説明する。図４には、２つのリニアセ
ンサ２０Ｘ、２０Ｙの配置関係を示す。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２０Ｘ、２０Ｙの感光部２１Ｘ、２１Ｙに
線状に結像する（図中の像９１Ｘ、９１Ｙを参照）。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。

【００６７】リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙは、図３に示
すように、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３
１Ａによってデジタル信号として座標演算手段３２に送
られる。座標演算手段３２では、出力座標値を計算し、
その結果を制御信号検出手段７２からの制御信号等のデ
ータと共に通信制御手段３３を介して、所定の通信方法
で図示しない外部制御装置に送出する。また、調整時
等、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のほうからセンサ
制御手段３１、座標演算手段３２ヘモード切換え信号が
送られる。

【００６８】本実施の形態では、光スポット５の像が各
リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙ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、画
素ピッチ約１５μｍ、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４０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わかった。

【００６９】そこで、像幅が３０〜６０μｍ程度となる
ようにレンズ９０Ｘ、９０Ｙ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、大きくボ
ケさせると、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。画素数の少ないＣＣＤ
と、適度にボケさせた光学系との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
学系とで非常に高分解能、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。

【００７０】アレイ状に配置されたＸ座標検出用リニア
センサ２０Ｘ、Ｙ座標検出用リニアセンサ２０Ｙは同一
の構成であり、その内部構成を図５示す。感光部である
センサアレイ２１はＮ個の画素（本実施の形態では６４
画素）からなり、受光量に応じた電荷が積分部２２に貯
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。

【００７１】前記積分部２２に貯えられた電荷は、電極
ＳＴ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。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。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、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。

【００７２】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ＣＣＤ２６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。

【００７３】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
分の値を増幅して出力する。

【００７４】このとき得られるリニアセンサ２０Ｘ、２
０Ｙの出力波形の一例を図８（横軸がＣＣＤ画素番号、
縦軸が出力レベル）に示す。図中、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の波形は非点灯時の波形、すなわち外乱光のみの
波形である（図６に示したように、リングＣＣＤ２６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）。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。

【００７５】また、図８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。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値が所定の大きさ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。

【００７６】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
Ｄ２６の転送電荷が飽和してしまうおそれがある。この
ような場合を考慮して、リングＣＣＤ２６にはスキム機
能を有するスキム部２８が付設されている（図５参
照）。スキム部２８は、非点灯信号のレベルを監視し、
図９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、一点鎖線で示す）、一定量の電
荷をＡ、Ｂの各画素から抜き取るようにする。

【００７７】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。したがって、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。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。

【００７８】また、非常に強い外乱光が入射された場合
には、前述のＰＥＡＫ値を監視し、そのＰＥＡＫ値が所
定レベルに達したときに、上述した蓄積動作を停止させ
ても良い。このような場合には、蓄積回数を増大させな
くても十分な品位の出力波形が得られるので、信頼性の
高い座標演算が可能となると共に、蓄積回数が比較的少
なくて済むことから、入射光が弱い場合に比べて、単位
時間あたりの座標算出サンプリングレートが向上する
（例えば、２０点／秒で座標算出としていたものが４０
点／秒とより高速で座標演算が可能という意味）という
利点が得られる。

【００７９】図１０には、リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙ
のセンサ制御の一連の動作を示す。センサ制御手段３１
は、まず、ステップＳ１０１によりセンサ制御動作を開
始し、ステップＳ１０２において信号ＣＯＮ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Ｓ１０３で蓄積回数ｎを０にリセットし、ステップＳ
１０４でセンサ出力のＰＥＡＫ値（ピークレベル）が所
定の大きさＴＨ１より大きいか否かを判定する。

【００８０】センサ出力のＰＥＡＫ値がＴＨ１より小さ
い場合は、ステップＳ１０５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する。超えていなけれ
ば、ステップＳ１０６に移り、蓄積回数ｎを１インクリ
メントしてステップＳ１０４に戻る。そして、ＰＥＡＫ
値がＴＨ１より大きくなるか、ｎがｎ０を超えるかする
と、ステップＳ１０７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、後述する
座標演算手段３２での座標値演算の処理が開始される。

【００８１】その後、ステップＳ１０８とステップＳ１
０９のループで第２の所定回数ｎ１を超えると、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７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Ｓ１１０）、ス
テップＳ１１２に進み、信号ＣＯＮがハイレベルである
間はこの動作が繰り返され、前記の所定回数ｎ１で決ま
る周期毎に座標値演算が行われる。

【００８２】また、ごみ等の影響で信号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
Ｓ１１１が設けられている。もし、連続して２周期の
間、信号ＣＯＮがローレベルであれば、ステップＳ１０
２からステップＳ１１３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Ｓ
１０１に戻る。

【００８３】このドロップアウト対策部分は、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。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
も同様の動作を行うことができる。

【００８４】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（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
リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙヘの入力光量の変動が大き
くなってしまう。しかしながら、本実施の形態では、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。また、
レーザポインタのビームがあまり散乱されずにリニアセ
ンサ２０Ｘ、２０Ｙに入射した場合は、かなり強い光が
入ることになるがが、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。

【００８５】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１０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。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
良く、このような切換えを設けることも有効である。

【００８６】以上述べたように、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、指示具と搬像部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ようになった。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、
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。

【００８７】＜座標値演算の詳細説明＞次に、座標演算
手段３２での座標値演算について説明する。以上述べた
ように、リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙに入射する光量の
多少にかかわらず信号の品位を一定に保つ方法を説明し
たが、ここでひとつ課題が発生する。前述の光量は、先
に説明したように、指示具４に内蔵された電源（電池）
４４の消耗により変動する他、指示具４の姿勢（座標入
力を行う通常の筆記動作により指示具４が傾く）、或い
は、センサや発光素子の変換効率の個体間差等によって
変動することが想定される。

【００８８】到達する光が減少した場合、それ相応に積
分時間を長くする、すなわち、ｎ０、ｎ１の値を大きく
し、積分回数を増大させることで品位の良い信号波形を
得ることはできるが、積分時間の増大は、座標サンプリ
ングレート、つまり単位時間に算出できる座標点数の減
少を意味し、操作者の筆跡を忠実に再現するにはおのず
と限界がある。例えば、その筆跡を忠実に再現するため
に２５点／秒の座標算出サンプリングレートが必要であ
ると仮定すれば、１回の座標算出動作時間は少なくとも
４０ｍｓｅｃ以下であることが必要であり、その時間内
の積分時間で信号波形が所定のピークレベルに到達する
ことが求められる。

【００８９】しかしながら、所定レベルのピークレベル
が得られなかった場合でも、信頼性の高い座標を算出す
ることが可能となれば、操作者にとって筆記性の良い指
示具（例えば指示具の傾きをより大きくできる）が実現
可能であり、また電池寿命を延ばすことも可能となるメ
リットが生まれる。

【００９０】そこで、本実施の形態において採用されて
いる座標演算手段３２における座標演算処理について図
１１を用いて説明する。前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２
９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に送られる。ステップＳ４０１で処理を開始し、
ステップＳ４０２では、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）（本実施例の場合
画素数ｎ＝６４）が読み込まれる。

【００９１】このとき、各画素（６４画素）の出力値の
平均値を導出し、所定のオフセット量を加えたものをＶ
ｔｈ１と定義し（ステップＳ４０３）、出力信号の有効
性を判定する第１の閾値として用いる（図１２（Ａ）参
照）。このＶｔｈ１は、センサに入力される光量、つま
り信号レベルに応じて可変すると共に、前述の光量が全
く入射されていない状態での暗時出力電圧にも依存する
ことになるので、センサ個体間の部品公差を吸収し、最
適な閾値レベルを自動的に設定することができる。

【００９２】次にステップＳ４０４で差分データＤｘ
（ｎ）の最大値を有する画素ｎ_peakを検出し、ステップ
Ｓ４０５でピーク画素番号ｎ_peakの前後ｍ番目の画素の
出力値、Ｄｘ（ｎ_peak−ｍ）、Ｄｘ（ｎ_peak＋ｍ）を各
々求めその値を比較する。次にステップＳ４０６、Ｓ４
０７で比較結果に応じて第２の閾値Ｖｔｈ２を設定する
（図１２（Ｂ）参照）。

【００９３】次にステップＳ４０８で第１の閾値レベル
Ｖｔｈ１と第２の閾値レベルＶｔｈ２とを比較し、第２
の閾値レベルＶｔｈ２が第１の閾値レベルＶｔｈ１より
大きければ、有効な光が十分に入射されたものとして座
標演算を実行するが、そうでない場合には有効な光が十
分に得られていないので、処理を中止し、ステップＳ４
０１に戻る。

【００９４】ステップＳ４０９では、第２の閾値Ｖｔｈ
２と各画素の出力Ｄｘ（ｎ）とが比較され、バッファメ
モリにＥｘ（ｎ）が貯えられる。次に、ステップＳ４１
０で、ピーク画素番号ｎ_peakを含む連続した画素のみを
選択し（図１２（Ｃ）参照：ステップ４１０でＥｘ
（ｎ）が正の値であって、最大画素ｎ_peakを含む連続し
た画素番号の出力データのみを有効画素として判定し、
演算に用いる画素番号の最小値ｎ_min、最大値ｎ_maxを決
定する（ｎ_min＜ｎ_peak＜ｎ_max）。第２の閾値Ｖｔｈ２
はｎ_peak−ｍ画素の値、Ｄｘ（ｎ_peak−ｍ）に設定され
ているので、画素番号ｎ_peak＋ｍはもちろんのこと、図
のような場合には画素番号ｎ_peak＋ｍ＋１も有効な画素
として、その画素の出力値が座標演算に用いられること
になる）、その重心を算出することでセンサ上の座標α
_Xを導出する。

【００９５】以上の構成により、低光量時においても、
求めるべき画素番号を安定して精度良く導出することが
可能となる。

【００９６】次に、この出力データの重心α_Xから座標
を算出する方法について説明するが、その前に本実施の
形態の光学的配置について説明しておく。図１３
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、座標入力有効エリアの中
央部（原点：ｃｏｎｔ＝０）での光スポット５の光線
が、円柱状レンズを介して、座標入力面と平行に配置さ
れたセンサのほぼ中央部分に集光するように配置されて
いる（集光された画素の法線方向に、座標入力有効エリ
アの中央部、すなわち原点が存在する）。

【００９７】また、本実施の形態で用いた円柱状レンズ
は、レンズ軸に垂直な断面が単純な円のものと、非球面
のものとの２種類であって、レンズ軸に平行な断面は同
一形状となる比較的制作が容易で安価なプラスチックレ
ンズを採用している。上記の定義は、本測定装置で必要
とするレンズとしての有効面のみがその定義を満足して
いれば良く、設置のための支持部材等をそれ以外の領域
に設けてレンズ取り付けを容易にすること等はプラスチ
ックレンズの一体成形で容易であり、機能上問題がな
い。またガラス等の他の部材によるレンズであっても良
いことは言うまでもない。

【００９８】さて課題の項でも説明したように、本実施
の形態の光学的配置、及び円柱状レンズ等の光学特性の
影響で座標算出精度が大きく劣化する位置は、座標入力
有効エリアの４隅部（図中Ｚ軸と光スポット５の光線が
成す角が最大となる位置）となる（図２２参照、座標算
出精度約１１ｍｍ程度）が、高精度に座標を導出するた
めに、図１４を用いてその演算、補正方法について説明
する。

【００９９】同様にＸ方向のみについて説明すれば、ス
クリーン１０上のＸ座標、Ｙ座標が既知の点（Ｘ₀、
Ｙ₀）、（Ｘ₁、Ｙ₁）、及び（Ｘ₂、Ｙ₂）で、指示具４
を位置せしめ、前述のステップＳ４０２〜Ｓ４１１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、α_X0、α_X1、α_X2として導出し、その値、及び前述
既知の位置座標値を各々ステップＳ２０９で記憶する。
なお、本実施の形態においては、第１の既知の点
（Ｘ₀、Ｙ₀）を座標入力有効エリアの中央位置、第２の
既知の点（Ｘ₁、Ｙ₁）を各象現における座標入力有効エ
リアの中央位置（ｃｏｎｔ＝１）とし、第３の既知の点
（Ｘ₂、Ｙ₂）を座標入力有効エリアの隅部とした（図１
３参照：第３の既知の点は、図１３（Ａ）に示すとお
り、座標入力有効エリア内において光スポット５からの
光線とＺ軸な成す角θが最大となる点である）。

【０１００】課題の項で説明したように、円柱状レンズ
を用いたこの種の座標入力装置においては、円柱状レン
ズの軸と光スポット５からの光線が成す角度が最大とな
る位置において、レンズ等の光学的特性により座標算出
精度が劣化する。しかもその発生割合は座標入力位置
（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両者）に依存し、図１３
（Ａ）、（Ｂ）においてＸ軸の値が増大するにつれ、か
つＹ軸の値が増大していくことで、非線型的に劣化する
（図２２参照）。

【０１０１】以下に説明する演算、補正方法は、この非
線型的に座標算出精度が劣化する現象を抑制し、高精度
な座標算出を可能とする。

【０１０２】ステップＳ２０９で記憶された、α_X0、α
_X1の重心値と、その位置情報を用いて、下記の式（３）
により任意の点の光スポット５の位置Ｘ’を概略演算、
導出が可能となる（第１の演算手段：ステップＳ２０
４）。

【０１０３】 Ｘ’＝（Ｘ₁−Ｘ₀）（α_X−α_X0）／（α_X1−α_X0）＋Ｘ₀ …式（３）

【０１０４】上記式（３）により、座標算出精度が最も
悪くなる第３の既知の点（Ｘ₂、Ｙ₂）におけるセンサの
出力重心値α_X2を用いてＸ’を算出すれば、既知の座標
Ｘ₂とこの値の差が、座標算出測定誤差ΔＸとなる（ス
テップ２１２）。このΔＸを用いて出力座標値を校正す
ることになるが、この補正係数ΔＸを、前述既知の位置
における出力画素を記憶する際に、この値を演算して信
号処理部７に記憶しても良いことは言うまでもない。な
お、ｙ方向に関しても（３）式に対応する式（３）´を
用いて、Ｙ’を算出することができる。このＹ’とＹ₂
との差ΔＹも補正係数として記憶しておく。

【０１０５】 Ｙ’＝（Ｙ₁−Ｙ₀）（α_Y−α_Y0）／（α_Y1−α_Y0）＋Ｙ₀…式（３）´

【０１０６】図１３においてＸの値が大きく、かつＹの
値が大きくなるにつれて、光学的特性により座標算出精
度が劣化する（図１３（Ａ）、座標入力有効エリアのハ
ッチング部分）。したがって、式（３）による第１の演
算手段の出力座標値（Ｘ’、Ｙ’）を用いて、この出力
座標値がハッチング部分に領域に相当するかの判定を行
い（ステップＳ２０５）、領域外であれば、第一の演算
による出力座標を確定値として（ステップＳ２０６）座
標値を出力する。一方、領域内であると判定された場合
には、第１の演算手段で出力された座標値（Ｘ’、
Ｙ’）と補正係数ΔＸを用いて、下記の式（４）により
座標値を補正（第２の演算手段：ステップ２０７）して
座標を出力する。

【０１０７】 Ｘ＝Ｘ’＋ΔＸ（Ｘ’−Ｘ₁）（Ｙ’−Ｙ₁）／（Ｘ₂−Ｘ₁）（Ｙ₂−Ｙ₁） …式（４）

【０１０８】上記式（４）は、第１の演算手段の出力結
果のＸ’及びＹ’の両方を用いて確定座標Ｘを算出（Ｘ
はＸ’及びＹ’の従属関数）することで、座標入力位置
による非線形的な座標算出誤差発生に対応すると共に、
第１の演算手段のみによる座標算出（ステップＳ２０
６）によるか、第２の演算手段による座標算出（ステッ
プＳ２０７）によるか、その判定境界部分での座標に入
力が行われた場合であっても、同一の座標値が算出でき
るように構成されているので、どの方法で演算するかに
よって異なる座標値を導出することがない。言い換えれ
ば、その判定領域上の座標入力であっても、演算方法に
よる差が発生しないように構成されているので、座標入
力装置の分解能を低下させることがない優れた演算方法
であると言える。なお、（４）式に対応するｙ方向に関
する式（第１項のＸ´をＹ´に、第２項のΔＸをΔＹに
置き換える）を用いて、補正されたＹを算出することが
できる。

【０１０９】また、従来方法による演算結果（図２２）
に比べ、本実施の形態による演算結果（図２１）から明
らかなように、座標算出精度が約５ｍｍ程度と大幅に改
善されている。

【０１１０】以上説明したように、既知の位置の情報を
記憶すると共に、領域判定手段による演算方法の改良を
計ることによって、分解能を低下させることなく座標算
出精度を大幅に改善すると共に、単純な形状の円柱状レ
ンズを用いて実施が可能なので、低コストで装置を実現
することができる優れた効果が得られる。

【０１１１】一方、確定した座標をそのままリアルタイ
ムで出力することも可能であるし、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）等も可能であること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。

【０１１２】指示具４をペンのように使う場合と、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。

【０１１３】本実施の形態では、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。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）を求めるようにすれば、ブレの少ない操
作性の良い構成となる。

【０１１４】本実施の形態では、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
型圧縮したりする等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良い状態
を実現可能である。

【０１１５】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の間に終了すれば良く、データは６４画素×２
（Ｘ及び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。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の開発等
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。

【０１１６】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
及び制御信号は、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、低コストな構成で良く、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。

【０１１７】＜姿勢算出の詳細説明＞以上述べたように
して構成される座標入力装置を、図１に示すように表示
装置（投射型表示装置８）と一体に構成する場合、操作
性の良い装置を構成するためには、座標入力装置のＸＹ
軸と表示装置のＸＹ軸とを一致させることが重要であ
る。図１５に両者の軸が回転した場合の影響を、図１６
に両者の軸があおった場合の影響を調べた結果を示す。

【０１１８】図１５（Ａ）、（Ｂ）に示す横軸に、座標
入力装置の軸と表示装置の軸の角度ずれΘ（あおりは調
整により無し）を示し、縦軸に、座標入力点とそのエコ
ーバックである表示装置の例えばカーソル位置のずれ量
を示す。角度ずれΘ＝０の時、同図（Ａ）よりＸ軸の方
向のずれ量は約５ｍｍ、同図（Ｂ）よりＹ方向のずれ量
は約６ｍｍが読み取られ、これはほぼ座標入力装置その
ものの座標算出精度と一致した値となる（図２１相
当）。しかし、角度ずれΘの値が大きく、すなわち両者
の軸の角度ずれが大きくなると、座標入力装置の座標算
出精度に加え、その影響が加算され、角度ずれΘ＝１°
程度で、Ｘ方向のずれ量は約１０ｍｍ、Ｙ方向のずれ量
は約１５ｍｍと性能が大幅に劣化することが示されてい
る。

【０１１９】また、図１６（Ａ）、（Ｂ）は、両者のＸ
Ｙ平面についてあおりが発生した場合の影響について調
べた結果であるが、あおり角１°程度では、性能に与え
る影響はほとんどないという結果が得られた。しかしな
がら、あおり角が大きくなれば、その影響が顕著となる
ことは明らかであり、性能を発揮するためには、角度ず
れΘに比べ調整は容易であり、機械的な設計公差で吸収
することも可能であるが、後述するように装置の仕様に
よっては、調整可能とする機能が必須となる場合もあ
り、本実施の形態においてもその機能を有する構成とし
た。

【０１２０】以下、図１７、１８を用いて、その調整方
法について詳細に説明する。図１７において、まずステ
ップＳ３０２において座標演算モードか否かを判定し、
座標演算モードの場合には、前述した方法により光スポ
ット５の位置座標を算出することになるが、そうでない
場合には、ステップＳ３０３において座標入力装置本体
の姿勢を制御するモードになる。

【０１２１】まず、座標入力装置と表示装置の軸ずれΘ
に関する調整方法を述べる。図１に示したような装置に
おいて、表示装置８として例えばプロジェクタを用い、
ミラー等を用いてリアプロジェクタ（スクリーン、ミラ
ー、及びプロジェクタ等の電装品を内蔵する筐体を有
し、スクリーンを介して画像情報を表示させる表示装
置）を構成し、それに座標入力措置を付加したような製
品を考えた場合、光学的な配置の一例としては図１８に
示す構成が考えられる。

【０１２２】さて、ステップＳ３０４では所定位置を表
示するような信号が発生し、例えばコンピュータを介し
てその情報が表示装置８に伝達され、その所定位置にア
イコンやカーソル等のマークが表示されることになる。
その位置に指示具４により光スポット５を生成し、その
ときのリニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙの出力画素番号を前
述のステップＳ４０２〜ステップＳ４１１に従って導出
する（ステップＳ３０６）。この動作を異なる所定位置
において所定回数繰り返すことによって、複数の光出力
画素番号（α_Xn、α_Yn）を取得する。

【０１２３】ここで、図１８に示す表示スクリーン５５
“用配置図において、前述の複数の所定位置はＹ方向レ
ンズ（図２の円柱状レンズ９０Ｙ）の軸に平行な方向
（そのレンズ９０Ｙによって集光された光を検出するセ
ンサ２０Ｙの受光面の法線方向）であり、かつＸ方向レ
ンズ（図２の円柱状レンズ９０Ｘ）の軸に（詳しく記載
すれば、Ｘ方向レンズ９０Ｘの軸に交差し、かつそのレ
ンズ９０Ｘによって集光された光を検出するセンサ２０
Ｘの受光面の法線方向と交差し、前述レンズ９０Ｘの軸
と平行な方向を軸として）関して対称的に設定されてい
る（本実施の形態の場合、５個所（ｎ＝５、記号Θｎの
位置））。

【０１２４】このとき、もし仮に座標入力装置の軸と表
示装置の軸とが一致していれば、光出力画素番号α_Ynは
すべて同一の値を出力するはずであり、また、角度がず
れている場合には、光出力画素番号（α_Xn、α_Yn）よ
り、例えば横軸にα_Xn、縦軸にα_Ynをプロットして、最
小二乗法等の手法によりデータの近似直線と、横軸の成
す角度Θを求めることができる。

【０１２５】このΘは、まさに座標入力装置と表示装置
との軸ずれに相当するものであり、このΘの値が所定値
以内になければ、その信号を図１８に示す姿勢調整手段
１１にフィードバックさせ、再度、ステップＳ３０３か
ら同様の手順により姿勢が所定値以内である（ステップ
Ｓ３１０）ことを確認して、調整を終了することにな
る。

【０１２６】ここで、姿勢調整手段１１としては、図１
９に示すように、ネジを調整することにより角度Θが微
調される構成を採用している。もちろん、出力されるΘ
の情報に基づいてモータ等の手段で自動的に調整を行っ
ても良く、その実現手段については多くの機構、構成が
あるので、ここではその詳細を省略する。

【０１２７】また、図１８には前述の所定位置に相当す
る個所にＬＥＤ等の発光手段を設置し、座標入力装置か
ら出力される所定位置の情報を基にＬＥＤドライブ制御
回路（指示具４と同様の発光制御が行われる）を介し
て、所定位置のＬＥＤを点灯して光スポットを生成する
構成を示している。すなわち、工場においては、製品と
なるリアプロジェクタの光学系と同一の光学系を治具上
で実現し、その治具上において、プロジェクタの光軸調
整、ならびに座標入力装置の光軸と表示装置の光軸を一
致させる仕組みを前述の方法で実現し、治具上で調整を
完了したプロジェクタと座標入力装置が一体となったメ
インユニットを、製品となるリアプロジェクタの筐体１
２に設置するという量産性に優れた組み立て工程を実現
する優れた効果が得られる。

【０１２８】一方、本座標入力装置は、レンズの特性に
より図２２に示されるように座標算出誤差を発生させ
る。その発生の仕方は、図１３（Ａ）において座標入力
有効エリアのハッチング部で顕著であり、レンズの軸と
光スポット５がレンズに入射する光線の成す角が最大と
なる点で最も大きくなる。言い換えれば、レンズの軸を
通る光センサの法線方向に座標入力有効エリアの原点
（ｃｏｎｔ＝０）を配したとき、Ｘの値が大きく、かつ
Ｙの値が大きくなるにつれて、座標算出精度が低下する
ことになり、この誤差を吸収すために式（４）に示され
る補正が行われる。

【０１２９】それに対して、図２２からＸ軸上、Ｙ軸
上、言い換えれば、レンズの軸を通る光センサの法線方
向であって、かつレンズの軸に平行、或いはレンズに軸
に垂直な方向の座標算出精度は良好である。つまり、レ
ンズの光学的な歪みの影響を受けることなく、この２方
向は精度良く座標算出が可能、つまり入力点の位置に相
応する光センサの先出力画素番号が比例的に精度良く検
出できることを示している。

【０１３０】したがって、本実施の形態では、Ｘ軸方向
よりも、軸ずれΘを検出するためにＹ方向の検出感度を
要するので、図１８に示すようにＹ方向レンズ９０Ｙの
軸を通るセンサ２０Ｙの法線方向であって、Ｙ方向レン
ズ９０Ｙに平行な方向に、かつＸ方向レンズ９０Ｘの軸
に関して対称な位置に、Θ検出用の所定位置５個所を設
定している。Ｘ方向については、「Ｘ方向レンズの軸を
通る光センサの法線方向であって、Ｘ方向レンズに垂直
に、かつＹ方向レンズの軸に対称な位置」という定義に
対し、「Ｘ方向レンズの軸を通る光センサの法線方向」
が合致していないが、Ｘ方向については測定距離が十分
にあるので測定値に対する結果に与える影響の度合い、
つまり感度がＹ軸方向に比べ低いので、演算結果には大
きな影響を与えない。さらには、「Ｘ方向レンズの軸を
通る光センサの法線方向」が合致していないとは言え、
本実施の形態では、その距離ができるだけ小さくなるよ
うに構成されており、図２２において、座標算出精度が
劣化しない領域となっていることは言うまでもない。

【０１３１】さらに説明を加えれば、図２２における座
標算出精度の劣化は、前述したとおり、レンズの軸と光
スポット５がレンズに入射する光線の成す角が最大とな
る点で最も大きくなり、その発生の様子はレンズの軸に
対して対称となっている。したがって、レンズの軸と対
称な位置に所定の位置を配置すれば、レンズの光学的な
歪みの影響を除去することが可能となる。この特性を最
大限利用して測定しているのがあおりの測定である。

【０１３２】前述の図１６に示すとおり、座標入力装置
のＸＹ平面と表示装置のＸＹ平面にあおりが±１°程度
存在していても、入出力一体のこの種の装置に与える影
響は軽微であるが、後述するような製品仕様を想定する
とその調整は重要である。したがって、ここではあおり
の調整方法について同様に説明する。

【０１３３】再び図１７に基づいて説明すれば、ステッ
プＳ３０４において所定位置を出力し、その所定位置に
アイコンやカーソル等のマークを表示する。そして、そ
の位置における光スポット５によるセンサの出力画素番
号を同様に計算し、導出する（ステップＳ３０６）。こ
の動作を異なる所定位置において所定回数繰り返すこと
によって、複数の光出力画素番号（α_Xn、α_Yn）を取得
する。

【０１３４】あおり調整の場合の所定位置は、図１８の
表示スクリーン５５“用配置図において、Ａの記号が配
されている位置であり、Ｙ方向レンズの軸、及びＸ方向
レンズの軸に対称に４個所設定されている。

【０１３５】このとき、α_XA2−α_XA1とα_XA4−α_XA3、
及びα_YA1−α_YA3とα_YA2−α_YA4の値を各々比較し、各
々両者の値が一致すれば、あおりが発生せず最適な状態
で座標入力装置の軸と表示装置の軸が一致したことを示
すことになる。ここで、レンズの軸に対称な位置での出
力画素番号の差分を計算、比較しているので、レンズの
光学的特性による誤差を吸収し、精度良くあおりの状態
を示す情報が得られることが理解される。

【０１３６】図２０は、表示装置の他の例を示し、フロ
ントタイプのプロジェクタを用い、例えば後づけで座標
入力装置に設置して、あたかも紙と鉛筆のような関係を
実現しようとするものである。この場合、Θ調整、あお
り調整は操作性を満足させるためにも重要な設置手順で
あり、ユーザが任意で設置すれば、あおりが大きくずれ
ることが想定され、このような場合を想定すれば、いく
ら調整がラフであっても良いとは言え、あおりの調整手
段を有することは重要である。

【０１３７】また、本実施の形態で説明したリアプロジ
ェクタは、一度工場等での調整、組み立てが完了すれ
ば、市場において部品交換がない限り半永久的にその状
態が保たれるので、調整は不要となる仕様である。しか
しながら、市場において、プロジェクタの故障、或いは
座標入力装置の故障による部品交換を想定すれば、その
ユーザ先での調整、組み立てを可能とする仕様が望まし
い。

【０１３８】上述のように、図１８に示すような治具を
用いて検査を自動化できることを説明したが、座標入力
装置の所定位置出力情報を基にカーソルを表示させれ
ば、実施の形態中に示した指示具４を用いて、同様の検
査、調整が可能となり、製品の保守という観点でも優れ
た利点を有する構成と言える。

【０１３９】また、姿勢調整機構を有せず、座標入力装
置が出力した座標値を、上述したΘ値、あおり値を用い
て補正する方法であっても無論良いことは言うまでもな
いが、この補正演算は演算量が多く、その結果演算によ
る時間が律束となり座標算出サンプリングレート（単位
時間あたりの座標算出可能点数）が低下する可能性が高
くなる欠点を有するので、調整による組みつけを、製造
サイドでは簡便に工程が組めるように、ユーザサイドで
は、ユーザであっても、或いは保守要員であっても容易
にできるよう構成したものである。

【０１４０】また、所定位置（基準点）からの光の出力
画素番号を予め記憶しておいて、その値を用いて座標値
を算出することは先に述べたが、図１８における治具に
は、その所定位置にもＬＥＤ等の発光手段を設置してあ
る。つまり、姿勢調整後に同様な手順で、基準点位置の
ＬＥＤを点灯させ、必要な情報を格納し、高精度に座標
算出を可能とする全ての情報を、この治具を用いて取得
できるように構成してある。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、座
標入力装置と表示装置との軸ずれを補正するために、特
異な所定位置における情報を取得することにより、精度
良く軸ずれやあおりを計測し、座標入力装置と表示装置
の一体化による両者の組み付けを簡便に、しかも正確に
行えるようにするとともに、操作性の良い入出力一体の
機器を構成できるといった優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の光学式座標入力装置の概略構成
を示す図である。

【図２】指示具４の構成を示す図である。

【図３】座標検出器１の構成を示す図である。

【図４】リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙの配置関係を示す
図である。

【図５】リニアセンサ２０Ｘ、２０Ｙの構成を示す図で
ある。

【図６】受光素子の出力信号から制御信号を復元する動
作を表す信号波形のタイミングチャートである。

【図７】受光素子の出力信号から制御信号を復元する一
連の動作の終了時を表す信号波形のタイミングチャート
である。

【図８】リニアセンサの出力波形の一例を示す波形図で
ある。

【図９】リニアセンサのスキム動作を示す波形図であ
る。

【図１０】リニアセンサのセンサ制御の一連の動作を示
すフローチャートである。

【図１１】ＣＣＤ出力画素番号を算出するための処理を
示すフローチャートである。

【図１２】ＣＣＤ出力の一例を示す説明図である。

【図１３】光学的配置を説明するための図である。

【図１４】光学的歪みを補正する補正方法を示すフロー
チャートである。

【図１５】軸ずれによる座標算出精度劣化を示す図であ
る。

【図１６】あおりによる座標算出制度劣化を示す図であ
る。

【図１７】姿勢検知のための処理を示すフローチャート
である。

【図１８】リアプロジェクタ及び所定位置を説明するた
めの図である。

【図１９】姿勢調整手段１１の一例を示す図である。

【図２０】フロントプロジェクタを説明するための図で
ある。

【図２１】本実施の形態における光学的歪みを補正した
座標算出精度の出力結果を示す図である。

【図２２】従来の演算処理による座標算出精度の出力結
果を示す図である。

【符号の説明】

１ 座標検出器 ４ 指示具 ５ 光スポット ８ 投射型表示装置 １０ 座標入力面であるスクリーン １１ 姿勢調整手段 ２０Ｘ、２０Ｙ リニアセンサ ２１Ｘ、２１Ｙ 感光部 ３１ センサ制御手段 ３２ 座標演算手段 ９１Ｘ、９１Ｙ 円柱状レンズ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指示具からの照射により座標入力面に生
   成された光スポットが結像されるセンサ手段と、前記セ
   ンサ手段の出力信号に応じて前記座標入力面の位置座標
   を演算する座標演算手段とを備えた座標入力装置であっ
   て、 複数の所定位置の情報に基づいて前記座標入力面に生成
   された光スポットによる前記センサ手段の出力信号に応
   じて、前記座標入力装置の姿勢を算出する姿勢算出手段
   を備えたことを特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記座標入力面に画像情報を表示する表
   示装置が一体に構成され、前記姿勢算出手段は、前記表
   示装置に対する前記座標入力装置の相対的な姿勢を算出
   することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記表示装置は、前記複数の所定位置の
   情報に基づいて前記座標入力面にマークを表示すること
   を特徴とする請求項２に記載の座標入力装置。
4. 【請求項４】 前記センサ手段は、感光部がＸ軸方向に
   直線状に配列されたＸ軸用センサと、感光部がＹ軸方向
   に直線状に配列されたＹ軸用センサとからなり、前記Ｘ
   軸用センサにはＹ軸方向に軸を有する円柱状レンズを介
   して光スポットの光が結像され、前記Ｙ軸用センサには
   Ｘ軸方向に軸を有する円柱状レンズを介して光スポット
   の光が結像されることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか１項に記載の座標入力装置。
5. 【請求項５】 前記複数の所定位置は、いずれか一方の
   円柱状レンズの軸と平行であって、かつ、他方の円柱状
   レンズの軸に関して対称的に設定されていることを特徴
   とする請求項４に記載の座標入力装置。
6. 【請求項６】 前記複数の所定位置は、前記両円柱状レ
   ンズの軸に対称に設定されていることを特徴とする請求
   項４に記載の座標入力装置。
7. 【請求項７】 前記姿勢算出手段の算出結果に応じて姿
   勢を調整するための姿勢調整手段を備えたことを特徴と
   する請求項１〜６のいずれか１項に記載の座標入力装
   置。
8. 【請求項８】 指示具からの照射により座標入力面に生
   成された光スポットが結像されるセンサ手段と、前記セ
   ンサ手段の出力信号に応じて前記座標入力面の位置座標
   を演算する座標演算手段とを備えた座標入力装置の姿勢
   算出方法であって、 複数の所定位置の情報に基づいて前記座標入力面に生成
   された光スポットによる前記センサ手段の出力信号に応
   じて、姿勢を算出する手順を有することを特徴とする座
   標入力装置の姿勢算出方法。
9. 【請求項９】 指示具からの照射により座標入力面に生
   成された光スポットが結像されるセンサ手段と、前記セ
   ンサ手段の出力信号に応じて前記座標入力面の位置座標
   を演算する座標演算手段とを備えた座標入力装置の姿勢
   を算出するためのプログラムを格納したコンピュータ読
   み取り可能な記憶媒体であって、 複数の所定位置の情報に基づいて前記座標入力面に生成
   された光スポットによる前記センサ手段の出力信号に応
   じて、姿勢を算出する処理を実行するためのプログラム
   を格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能
   な記憶媒体。