JP2016024712A - 電子ペン判定装置、座標入力装置、電子ペン判定方法、座標入力方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定できること。
【解決手段】座標入力装置１は、受発光装置３と、再帰性反射部材４と、電子ペン４０と、受光素子１５と、を備え、電子ペン４０は、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成するペン先制御回路４９と、被検出部に設けられ、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材４５と、を備え、受光素子１５により検出される強度分布データに基づいて、電子ペン４０を表す固有の明暗パターンを抽出する明暗パターン判定器１９と、明暗パターン判定器１９により抽出された電子ペン４０に固有の明暗パターンに基づいて、電子ペン４０を特定する電子ペンＩＤを発行する明暗パターン判定器１９と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１２
【解決手段】座標入力装置１は、受発光装置３と、再帰性反射部材４と、電子ペン４０と、受光素子１５と、を備え、電子ペン４０は、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成するペン先制御回路４９と、被検出部に設けられ、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材４５と、を備え、受光素子１５により検出される強度分布データに基づいて、電子ペン４０を表す固有の明暗パターンを抽出する明暗パターン判定器１９と、明暗パターン判定器１９により抽出された電子ペン４０に固有の明暗パターンに基づいて、電子ペン４０を特定する電子ペンＩＤを発行する明暗パターン判定器１９と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１２
Description
本発明は、電子ペンに固有のＩＤを特定することに好適な電子ペン判定装置、座標入力装置、電子ペン判定方法、座標入力方法、及びプログラムに関する。
液晶やプラズマなどのフラットパネルやプロジェクタを用いた４０インチ〜８０インチ程度のサイズの大型ディスプレイに、タッチパネルを搭載した、いわゆる「電子情報ボード」製品が市場に出ている。
電子情報ボードに採用されている電子ペンの座標位置を検出する方式として、特許文献１には、電子ペンがタッチパネルディスプレイの表示面に接触されたときに、再帰反射板から返る照明光が、電子ペンによって遮光されることにより生じる影の位置をセンサで検知し、センサから電子ペンを見込む角度に変換し、三角測量の原理に従って電子ペンの座標位置を算出するという座標入力装置および電子黒板システムが開示されている。
さらに、特許文献２には、発光ダイオードなどの発光素子と、フォトダイオードなどの受光素子を、ディスプレイの外周の対向する端部に、それぞれが対向するように配置し、受光素子の各素子で電子ペンによる光の遮断を検知することで、座標を検知するという光学式タッチパネルディスプレイが開示されている。
電子情報ボードに採用されている電子ペンの座標位置を検出する方式として、特許文献１には、電子ペンがタッチパネルディスプレイの表示面に接触されたときに、再帰反射板から返る照明光が、電子ペンによって遮光されることにより生じる影の位置をセンサで検知し、センサから電子ペンを見込む角度に変換し、三角測量の原理に従って電子ペンの座標位置を算出するという座標入力装置および電子黒板システムが開示されている。
さらに、特許文献２には、発光ダイオードなどの発光素子と、フォトダイオードなどの受光素子を、ディスプレイの外周の対向する端部に、それぞれが対向するように配置し、受光素子の各素子で電子ペンによる光の遮断を検知することで、座標を検知するという光学式タッチパネルディスプレイが開示されている。
しかし、従来の光遮断方式の電子情報ボードにあっては、電子ペンに固有のＩＤを特定していないため、複数の電子ペンを使用したときに、複数の座標を検出することができるものの、各電子ペンと座標との関連付けができないといった問題があった。
また、電子ペンと座標の関連付けを行う場合には、電子ペンに固有のＩＤを認識するための構成が必要となり、構成の複雑化やコストアップにつながるといった問題があった。
特許文献１、２にあっても、複数の電子ペンを使用した場合に、各電子ペンと座標とを関連付けることができないといった問題は解消できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定できる電子ペン判定装置、座標入力装置、電子ペン判定方法、座標入力方法、及びプログラムを提供することにある。
また、電子ペンと座標の関連付けを行う場合には、電子ペンに固有のＩＤを認識するための構成が必要となり、構成の複雑化やコストアップにつながるといった問題があった。
特許文献１、２にあっても、複数の電子ペンを使用した場合に、各電子ペンと座標とを関連付けることができないといった問題は解消できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定できる電子ペン判定装置、座標入力装置、電子ペン判定方法、座標入力方法、及びプログラムを提供することにある。
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、所定範囲の入力領域を進行する光を出射する少なくとも二つの光出射手段と、前記入力領域の周縁部に設けられ、前記各光出射手段から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する反射手段と、前記入力領域内を移動し、被検出部を有した電子ペンと、前記反射手段により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する強度分布検出手段と、を備えた電子ペン判定装置であって、前記電子ペンは、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成する電圧生成手段と、前記被検出部に設けられ、入射した光の透過率を前記電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材と、を備え、前記強度分布検出手段により検出される強度分布データに基づいて、前記電子ペンを表す固有の明暗パターンを抽出するパターン抽出手段と、前記パターン抽出手段により抽出された電子ペン固有の明暗パターンに基づいて、前記電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行する特定手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
本発明は、電子情報ボードにおいて、電子ペンの座標入力処理を行うに際して、以下の特徴を有する。
電子ペン毎に固有の電圧パターンを用いて透過率変化部材の光の透過率を変化させ、受光部では明暗パターンを用いて電子ペンを識別するので、物理的な機構を追加することなく、電子ペンに固有のＩＤを特定することができ、さらに、座標と電子ペンＩＤとの関連付けを行うことが特徴になっている。
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
電子ペン毎に固有の電圧パターンを用いて透過率変化部材の光の透過率を変化させ、受光部では明暗パターンを用いて電子ペンを識別するので、物理的な機構を追加することなく、電子ペンに固有のＩＤを特定することができ、さらに、座標と電子ペンＩＤとの関連付けを行うことが特徴になっている。
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る座標入力装置の一例について説明する。
図１は、第１実施形態に係る座標入力装置の概略構成を示す正面図である。
座標入力装置１は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータに接続されると共に、コンピュータのディスプレイの前面に装着して使用可能なものである。図１において、ｄはコンピュータのディスプレイを示している。
座標入力装置１は、筐体１ａ、受発光装置３Ｌ、３Ｒ、コントローラ（図３および図４参照）を備えている。
図１に示すように、筐体１ａは、座標入力装置１は、ディスプレイｄのサイズに対応させて、手書きにより文字や図形を入力する等の座標入力を行うための入力領域２の範囲を規定する。
受発光装置３Ｌ、３Ｒは、筐体１ａの下方両端部に設けられ、入力領域２の全域に行き渡るような例えば扇形状の光を出射すると共に、筐体１ａの下部を除く周辺部に設けられた再帰性反射部材４によって反射された光を受光する。
コントローラは、受発光装置３Ｌ、３Ｒで受光した光に基づいて、入力領域２の光が遮られた場合に、その位置を特定する処理を実行する。
なお、ここでは受発光装置３Ｌ、３Ｒから扇形状の光を出射することにするが、入力領域２の全域に行き渡るような光であれば扇形状でなくても良い。
本発明の第１実施形態に係る座標入力装置の一例について説明する。
図１は、第１実施形態に係る座標入力装置の概略構成を示す正面図である。
座標入力装置１は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータに接続されると共に、コンピュータのディスプレイの前面に装着して使用可能なものである。図１において、ｄはコンピュータのディスプレイを示している。
座標入力装置１は、筐体１ａ、受発光装置３Ｌ、３Ｒ、コントローラ（図３および図４参照）を備えている。
図１に示すように、筐体１ａは、座標入力装置１は、ディスプレイｄのサイズに対応させて、手書きにより文字や図形を入力する等の座標入力を行うための入力領域２の範囲を規定する。
受発光装置３Ｌ、３Ｒは、筐体１ａの下方両端部に設けられ、入力領域２の全域に行き渡るような例えば扇形状の光を出射すると共に、筐体１ａの下部を除く周辺部に設けられた再帰性反射部材４によって反射された光を受光する。
コントローラは、受発光装置３Ｌ、３Ｒで受光した光に基づいて、入力領域２の光が遮られた場合に、その位置を特定する処理を実行する。
なお、ここでは受発光装置３Ｌ、３Ｒから扇形状の光を出射することにするが、入力領域２の全域に行き渡るような光であれば扇形状でなくても良い。
図１に示す受発光装置３Ｌ、３Ｒは、それぞれカバー３ａ内に設けられ、互いに距離Ｗの間隔を空けて筐体１ａに配置されている。以下、説明の便宜上、受発光装置３Ｌから出射される扇形状の光がＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・、Ｌｍからなる光の束で構成されているものと仮定する。同様に、受発光装置３Ｒから出射される扇形状の光がＲ１、Ｒ２、Ｒ３・・・、Ｒｍからなる光の束で構成されているものと仮定する。
また、以下、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・、ＬｍおよびＲ１、Ｒ２、Ｒ３・・・、Ｒｍの光をそれぞれプローブ光と呼ぶことにする。このように、受発光装置３Ｌ、３Ｒは、これらのプローブ光の束からなる扇形状の光をディスプレイｄの表面に沿って平行に出射するものとする。
また、以下、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・、ＬｍおよびＲ１、Ｒ２、Ｒ３・・・、Ｒｍの光をそれぞれプローブ光と呼ぶことにする。このように、受発光装置３Ｌ、３Ｒは、これらのプローブ光の束からなる扇形状の光をディスプレイｄの表面に沿って平行に出射するものとする。
再帰性反射部材４は、筐体１ａの内側であって、筐体１ａの下部を除く入力領域２の周縁部に設けられている。この再帰性反射部材４は、例えば円錐形状のコーナーキューブを多数配列して形成されたものであり、入射したプローブ光を同一光路に向けて反射する特性を有している。例えば、受発光装置３Ｌから出射されたプローブ光Ｌ３は、再帰性反射部材４によって反射された結果、再び同一光路を通って左側受発光装置３Ｌに向かう再帰反射光Ｌ３’となる。
次に、図２を参照して、受発光装置３Ｌ、３Ｒの構成について具体的に説明する。図２は受発光装置３Ｌ、３Ｒのいずれか一方を示す概略構成図である。なお、図２はＸ−Ｚ方向を主体にして受発光装置３Ｌ、３Ｒを示す図であるが、図中の二点鎖線で示す部分は同一の構成要素を別方向（Ｘ−Ｙ方向またはＹ−Ｚ方向）から見た図である。
図２に示すように、受発光装置３Ｌ、３Ｒは、それぞれ発光部５、受光部６を備えている。
発光部５は、スポットをある程度絞ることが可能なＬＤ、ＬＥＤ等の光源７を備えている。この光源７からディスプレイｄに対して垂直に出射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ８によってＸ方向にコリメートされる。
シリンドリカルレンズ８によってＸ方向にコリメートされた光は、シリンドリカルレンズ８とは曲率の分布が直交する２枚のシリンドリカルレンズ９、１０によりＹ方向に対して集光される。そして、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ８、９、１０）を通過した光は、スリット板１１に設けられたＹ方向に狭くＸ方向に細長いスリットに入射される。このスリットは、二次光源１２を形成するものである。二次光源１２から出射された光は、ハーフミラー１３で反射され、ディスプレイｄの表面に対して平行かつ二次光源１２を中心とした扇形状の光となって、入力領域２を進行する。換言すれば、扇形状の光が入力領域２を形成する。なお、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ８、９、１０）とスリット板１１は、扇形状の光を形成する集光光学系を構成する。
図２に示すように、受発光装置３Ｌ、３Ｒは、それぞれ発光部５、受光部６を備えている。
発光部５は、スポットをある程度絞ることが可能なＬＤ、ＬＥＤ等の光源７を備えている。この光源７からディスプレイｄに対して垂直に出射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ８によってＸ方向にコリメートされる。
シリンドリカルレンズ８によってＸ方向にコリメートされた光は、シリンドリカルレンズ８とは曲率の分布が直交する２枚のシリンドリカルレンズ９、１０によりＹ方向に対して集光される。そして、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ８、９、１０）を通過した光は、スリット板１１に設けられたＹ方向に狭くＸ方向に細長いスリットに入射される。このスリットは、二次光源１２を形成するものである。二次光源１２から出射された光は、ハーフミラー１３で反射され、ディスプレイｄの表面に対して平行かつ二次光源１２を中心とした扇形状の光となって、入力領域２を進行する。換言すれば、扇形状の光が入力領域２を形成する。なお、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ８、９、１０）とスリット板１１は、扇形状の光を形成する集光光学系を構成する。
扇形状となって入力領域２を進行した光は、再帰性反射部材４で再帰的に反射され、再び同一光路を辿ってハーフミラー１３に戻る。ハーフミラー１３に戻った再起反射光は、ハーフミラー１３を透過して受光部６に入射する。受光部６に入射した再帰反射光は、集光レンズであるシリンドリカルレンズ１４を通って線状にされた後、シリンドリカルレンズ１４から距離ｆ（ｆはシリンドリカルレンズ１４の焦点距離）の間隔を空けて設けられた受光素子１５において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。
そして、受光素子１５は、再帰反射光（プローブ光）の光強度分布に基づいた電気信号を生成し、後述するコントローラ３１（図３および図４参照）に入力する。なお、図２に示すように、二次光源１２とハーフミラー１３との距離Ｄと、シリンドリカルレンズ１４とハーフミラー１３との距離Ｄとが等しくなるように光学系が構成されている。
この構成において、再帰性反射部材４で反射された再帰反射光は、Ｚ軸方向ではシリンドリカルレンズ１４の作用を受けず、コリメートされたまま受光素子１５に到達する。また、再帰反射光は、ディスプレイ面と平行方向では、シリンドリカルレンズ１４の中心に集光するように伝搬し、その結果、シリンドリカルレンズ１４の作用を受けてシリンドリカルレンズ１４の焦点面に設置された受光素子１５上に結像する。
これにより、受光素子１５上に、再帰反射光の有無に応じて光強度の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を電子ペンで遮光した場合、受光素子１５上の遮られた再帰反射光に相当する位置に光強度が弱い点（後述するピーク点）が生じる。
また、図２で示したシリンドリカルレンズ１４に代えて、同心円上に同じ曲率を持つ通常のレンズを用いることにしても良い。
この構成において、再帰性反射部材４で反射された再帰反射光は、Ｚ軸方向ではシリンドリカルレンズ１４の作用を受けず、コリメートされたまま受光素子１５に到達する。また、再帰反射光は、ディスプレイ面と平行方向では、シリンドリカルレンズ１４の中心に集光するように伝搬し、その結果、シリンドリカルレンズ１４の作用を受けてシリンドリカルレンズ１４の焦点面に設置された受光素子１５上に結像する。
これにより、受光素子１５上に、再帰反射光の有無に応じて光強度の分布が形成される。すなわち、再帰反射光を電子ペンで遮光した場合、受光素子１５上の遮られた再帰反射光に相当する位置に光強度が弱い点（後述するピーク点）が生じる。
また、図２で示したシリンドリカルレンズ１４に代えて、同心円上に同じ曲率を持つ通常のレンズを用いることにしても良い。
図３に本発明の座標入力装置のコントローラ３１のブロック構成図を示す。図４において、受発光装置以外の各ブロックでコントローラが構成される。
図３は、座標入力装置のコントローラのブロック構成図である。図３に示すコントローラ３１は、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、タイマ２５、ピーク検出器１８、明暗パターン判定器１９、アドレスエンコーダ３２、Ｉ／Ｆ２０、バス２１を備えている。なお、図３において、受発光装置３Ｌ、３Ｒ以外の各ブロックをコントローラ３１とする。
ＣＰＵ２２は、各部を集中的に制御する。
タイマ２５は、受発光装置３Ｌ、３Ｒに設けられた光源７の発光時間間隔を制御する。Ｉ／Ｆ２０は、コンピュータにコントローラ３１を接続する。なお、ＲＡＭ２４には、受発光装置３Ｌ、３Ｒの受光素子１５から出力される波形データを格納するための波形メモリ１７が設けられている。
ＲＯＭ２３は、制御プログラム等の固定的データを予め格納する。ＲＡＭ２４は、可変的なデータを格納する。また、ＲＯＭ２３には、制御プログラムと共に、後述するメモリテーブル３３が格納されている。さらに、ＲＯＭ２３は、複数の異なる電子ペン４０のＩＤパターンと、各ＩＤパターンが表す電子ペンＩＤを関連付けて記憶する。
図３に示すピーク検出器１８、明暗パターン判定器１９、アドレスエンコーダ３２については、後述する。
図３は、座標入力装置のコントローラのブロック構成図である。図３に示すコントローラ３１は、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、タイマ２５、ピーク検出器１８、明暗パターン判定器１９、アドレスエンコーダ３２、Ｉ／Ｆ２０、バス２１を備えている。なお、図３において、受発光装置３Ｌ、３Ｒ以外の各ブロックをコントローラ３１とする。
ＣＰＵ２２は、各部を集中的に制御する。
タイマ２５は、受発光装置３Ｌ、３Ｒに設けられた光源７の発光時間間隔を制御する。Ｉ／Ｆ２０は、コンピュータにコントローラ３１を接続する。なお、ＲＡＭ２４には、受発光装置３Ｌ、３Ｒの受光素子１５から出力される波形データを格納するための波形メモリ１７が設けられている。
ＲＯＭ２３は、制御プログラム等の固定的データを予め格納する。ＲＡＭ２４は、可変的なデータを格納する。また、ＲＯＭ２３には、制御プログラムと共に、後述するメモリテーブル３３が格納されている。さらに、ＲＯＭ２３は、複数の異なる電子ペン４０のＩＤパターンと、各ＩＤパターンが表す電子ペンＩＤを関連付けて記憶する。
図３に示すピーク検出器１８、明暗パターン判定器１９、アドレスエンコーダ３２については、後述する。
続いて、コントローラ３１において実行される処理について説明する。図４は、コントローラ３１によって実行される処理の説明図である。図５は、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒにより検出された暗点の位置Ｄｎを示す図である。
受光素子１５から電気信号として入力された波形データは、ＲＡＭ２４の波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納される。ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒは、波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納された波形データのピーク点の位置を検出する処理を実行する。
ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒによる処理については、図５を参照すると、暗点の位置Ｄｎ（受発光装置３Ｌの受光素子１５上ではＤｎＬ、受発光装置３Ｒの受光素子１５上ではＤｎＲ）が検出される。
受光素子１５から電気信号として入力された波形データは、ＲＡＭ２４の波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納される。ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒは、波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納された波形データのピーク点の位置を検出する処理を実行する。
ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒによる処理については、図５を参照すると、暗点の位置Ｄｎ（受発光装置３Ｌの受光素子１５上ではＤｎＬ、受発光装置３Ｒの受光素子１５上ではＤｎＲ）が検出される。
明暗パターン判定器１９では、ピークの強度から、明暗パターンを判定する処理を実行し、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒで検出されたピーク位置ＤｎＬ、ＤｎＲと、明暗パターンとの関連付けを行う。
明暗パターン判定器１９では、受光素子１５（強度分布検出手段）により検出される強度分布データに基づいて、電子ペンを表す固有の明暗パターンを抽出し、抽出された電子ペン固有の明暗パターンに基づいて、電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行する。
各受光素子１５上の暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）が検出された場合、アドレスエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒは、暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）をアドレス値に変換する処理を実行する。
すなわち、アドレスエンコーダ３２Ｌ、アドレスエンコーダ３２Ｒは、暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）の位置を所定のアドレス値に変換する機能を有するものである。暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）が所定のアドレスに変換されると、メモリテーブル３３を用いて、光強度の波形データにピーク点を出現させた電子ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を求める処理が実行される。
アドレスエンコーダ３２は、受光素子１５により検出された強度分布データを利用して、入力領域２を進行する光が電子ペン４０の被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力する。
明暗パターン判定器１９では、受光素子１５（強度分布検出手段）により検出される強度分布データに基づいて、電子ペンを表す固有の明暗パターンを抽出し、抽出された電子ペン固有の明暗パターンに基づいて、電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行する。
各受光素子１５上の暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）が検出された場合、アドレスエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒは、暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）をアドレス値に変換する処理を実行する。
すなわち、アドレスエンコーダ３２Ｌ、アドレスエンコーダ３２Ｒは、暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）の位置を所定のアドレス値に変換する機能を有するものである。暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）が所定のアドレスに変換されると、メモリテーブル３３を用いて、光強度の波形データにピーク点を出現させた電子ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を求める処理が実行される。
アドレスエンコーダ３２は、受光素子１５により検出された強度分布データを利用して、入力領域２を進行する光が電子ペン４０の被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力する。
続いて、メモリテーブル３３を用いて電子ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）を求める処理について具体的に説明する。図７は、ＲＯＭ２３に格納されたメモリテーブル３３の説明図である。
メモリテーブル３３は、図７に示すように、電子ペンＡによってプローブ光が遮られることによって生じる受発光装置３Ｌの受光素子１５上の暗点ＤｎＬの値に基づくアドレスＬｎ、および受発光装置３Ｒの受光素子１５上の暗点ＤｎＲの値に基づくアドレスＲｎが、夫々にマトリックス状に組み合わせられ、夫々の組み合わせに対応する位置座標（ｘ，ｙ）が格納されたものである。
なお、図７に示すメモリテーブル３３において、アドレスＬｎとプローブ光Ｌｎとが対応しており、アドレスＲｎとプローブ光Ｒｎとが対応しているものとする。
メモリテーブル３３は、図７に示すように、電子ペンＡによってプローブ光が遮られることによって生じる受発光装置３Ｌの受光素子１５上の暗点ＤｎＬの値に基づくアドレスＬｎ、および受発光装置３Ｒの受光素子１５上の暗点ＤｎＲの値に基づくアドレスＲｎが、夫々にマトリックス状に組み合わせられ、夫々の組み合わせに対応する位置座標（ｘ，ｙ）が格納されたものである。
なお、図７に示すメモリテーブル３３において、アドレスＬｎとプローブ光Ｌｎとが対応しており、アドレスＲｎとプローブ光Ｒｎとが対応しているものとする。
したがって、アドレスエンコーダ３２で各受光素子１５上の暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）を所定のアドレス（Ｌｎ、Ｒｎ）に変換し、そのアドレスに基づいてメモリテーブル３３を検索することにより、該当する位置座標が電子ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）として選択される。
このようにして検出された電子ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）は、Ｉ／Ｆ２０を介してコンピュータに入力される。
このようにして検出された電子ペンＡの位置座標（ｘ，ｙ）は、Ｉ／Ｆ２０を介してコンピュータに入力される。
図８は本発明の第１実施形態に係る電子ペンの概略的な構成を示すブロック図である。
電子ペン４０は、ケース４１、先端部４３、透過率変化部材４５、ＲＯＭ４７、ペン先制御回路４９を備えている。
電子ペン４０は、入力領域２内を移動し、座標入力装置１により位置検出される被検出部を有している。
ケース４１は、細長いペン形状を有し、ユーザの手に把持される棒状であり、内部に複数の電子回路部品を収容する。
先端部４３は、ケース４１のペン先であり、透過率変化部材４５を備えており、上述した入力領域２に当該先端部を挿入するようにして使用する。
透過率変化部材４５は、入射した光を反射しない非反射部であり、金属電極を有する下辺部４５ａと上辺部４５ｂとを有し、下辺部４５ａと上辺部４５ｂに印加される電圧Ｖに応じて透過率を変化する。透過率変化部材４５は、印加電圧に応じて光の透過率が変化する物質として、例えば、エレクトロクロミック物質や液晶などから構成されている。
電子ペン４０は、ケース４１、先端部４３、透過率変化部材４５、ＲＯＭ４７、ペン先制御回路４９を備えている。
電子ペン４０は、入力領域２内を移動し、座標入力装置１により位置検出される被検出部を有している。
ケース４１は、細長いペン形状を有し、ユーザの手に把持される棒状であり、内部に複数の電子回路部品を収容する。
先端部４３は、ケース４１のペン先であり、透過率変化部材４５を備えており、上述した入力領域２に当該先端部を挿入するようにして使用する。
透過率変化部材４５は、入射した光を反射しない非反射部であり、金属電極を有する下辺部４５ａと上辺部４５ｂとを有し、下辺部４５ａと上辺部４５ｂに印加される電圧Ｖに応じて透過率を変化する。透過率変化部材４５は、印加電圧に応じて光の透過率が変化する物質として、例えば、エレクトロクロミック物質や液晶などから構成されている。
この印加電圧Ｖが０Ｖのときに光の透過率τは０％になり、印加電圧Ｖが３Ｖのときに光の透過率τは５０％になる。なお、印加電圧Ｖを５Ｖにすることもでき、３つ以上の印加電圧Ｖの組み合わせで透過率変化部材４５の光の透過率を変化させてもよい。
ＲＯＭ４７は、ペン先に配置された透過率変化部材４５に印加する電圧のＩＤパターンを２値化して記憶する。なお、本実施形態では、説明を簡略化するため、電子ペン４０ＡのＩＤパターンを「１０１０」、電子ペン４０ＢのＩＤパターンを「１０１１」として扱うこととする。
ＲＯＭ４７は、ペン先に配置された透過率変化部材４５に印加する電圧のＩＤパターンを２値化して記憶する。なお、本実施形態では、説明を簡略化するため、電子ペン４０ＡのＩＤパターンを「１０１０」、電子ペン４０ＢのＩＤパターンを「１０１１」として扱うこととする。
ペン先制御回路４９は、ＣＰＵ４９ｚ、ＲＡＭ、シフトレジスタ回路４９ａ、バッファ回路４９ｂを備えている。
ＣＰＵ４９ｚは、ＲＯＭから読み出したＩＤパターンをシフトレジスタ回路４９ａにロードして記憶させておき、ＣＰＵ４９ｚからシフトレジスタ回路４９ａにシフトクロック信号を与える。
シフトレジスタ回路４９ａには、上述したＩＤパターンの各ビットデータの前後に、スタートビット（０）とストップビット（１）が入力されており、ＣＰＵ４９ｚからロード信号が入力された場合に、スタートビット、ＩＤパターン、ストップビットが内部のレジスタにセットされ、さらにＣＰＵ４９ｚからクロック信号が入力されたときに、レジスタにセットされた各ビットデータがシフトして出力端子からバッファ回路４９ｂに出力される。
バッファ回路４９ｂは、電源端子に上述した印加電圧とほぼ同じ電圧の電圧源が接続されており、シフトレジスタ回路４９ａから順次に入力される１ビットデータの値に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が変化する。
ＣＰＵ４９ｚは、ＲＯＭから読み出したＩＤパターンをシフトレジスタ回路４９ａにロードして記憶させておき、ＣＰＵ４９ｚからシフトレジスタ回路４９ａにシフトクロック信号を与える。
シフトレジスタ回路４９ａには、上述したＩＤパターンの各ビットデータの前後に、スタートビット（０）とストップビット（１）が入力されており、ＣＰＵ４９ｚからロード信号が入力された場合に、スタートビット、ＩＤパターン、ストップビットが内部のレジスタにセットされ、さらにＣＰＵ４９ｚからクロック信号が入力されたときに、レジスタにセットされた各ビットデータがシフトして出力端子からバッファ回路４９ｂに出力される。
バッファ回路４９ｂは、電源端子に上述した印加電圧とほぼ同じ電圧の電圧源が接続されており、シフトレジスタ回路４９ａから順次に入力される１ビットデータの値に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が変化する。
次に、図８を参照して、電子ペンの動作について説明する。
ペン先制御回路４９に設けられたＣＰＵ４９ｚは、ＲＯＭから読み出したＩＤパターンの前後にスタートビット、ストップビットを付加して電圧パターンとし、シフトレジスタ回路４９ａにロードしておき、ＣＰＵ４９ｚからシフトレジスタ回路４９ａにシフトクロック信号を与える。シフトクロック信号に応じてシフトレジスタ回路４９ａから順次に出力されるスタートビット、ＩＤパターン、ストップビットは電圧パターンとして、バッファ回路４９ｂに出力される。１回分の電圧パターンの送出が終了した場合に、再度、この電圧パターンをシフトレジスタ回路４９ａにロードしておき、ＣＰＵ４９ｚからシフトレジスタ回路４９ａにシフトクロック信号を与える。以後、この動作を繰り返す。
バッファ回路４９ｂの電源端子には印加電圧と同じ電圧の電圧源が接続されており、シフトレジスタ回路４９ａから順次に入力される１ビットデータの値に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が変化する。バッファ回路４９ｂから出力される出力電圧は、透過率変化部材４５の下辺部４５ａと上辺部４５ｂに夫々設けられた電極に印加され、透過率変化部材４５の透過率を変化させる。
透過率変化部材４５に印加される電圧Ｖが０Ｖのときに光の透過率τは０％になり、印加電圧Ｖが３Ｖのときに光の透過率τは５０％になる。
ペン先制御回路４９に設けられたＣＰＵ４９ｚは、ＲＯＭから読み出したＩＤパターンの前後にスタートビット、ストップビットを付加して電圧パターンとし、シフトレジスタ回路４９ａにロードしておき、ＣＰＵ４９ｚからシフトレジスタ回路４９ａにシフトクロック信号を与える。シフトクロック信号に応じてシフトレジスタ回路４９ａから順次に出力されるスタートビット、ＩＤパターン、ストップビットは電圧パターンとして、バッファ回路４９ｂに出力される。１回分の電圧パターンの送出が終了した場合に、再度、この電圧パターンをシフトレジスタ回路４９ａにロードしておき、ＣＰＵ４９ｚからシフトレジスタ回路４９ａにシフトクロック信号を与える。以後、この動作を繰り返す。
バッファ回路４９ｂの電源端子には印加電圧と同じ電圧の電圧源が接続されており、シフトレジスタ回路４９ａから順次に入力される１ビットデータの値に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が変化する。バッファ回路４９ｂから出力される出力電圧は、透過率変化部材４５の下辺部４５ａと上辺部４５ｂに夫々設けられた電極に印加され、透過率変化部材４５の透過率を変化させる。
透過率変化部材４５に印加される電圧Ｖが０Ｖのときに光の透過率τは０％になり、印加電圧Ｖが３Ｖのときに光の透過率τは５０％になる。
図９（ａ）は電子ペン４０Ａの先端部に設けられた透過率変化部材４５の透過率の時間的変化を示すグラフ図であり、図９（ｂ）は電子ペン４０Ｂの先端部に設けられた透過率変化部材４５の透過率の時間的変化を示すグラフ図である。
図９（ａ）（ｂ）に示すように、透過率変化部材４５の透過率が０％〜５０％の間で変位している。なお、透過率変化部材４５に印加される電圧パターンは、電子ペン４０Ａでは「０１０１０１０１」（図９（ａ））を採用し、電子ペン４０Ｂでは「０１０１１０１１」（図９（ｂ））を採用するものとして説明する。
図９（ａ）（ｂ）に示すように、透過率変化部材４５の透過率が０％〜５０％の間で変位している。なお、透過率変化部材４５に印加される電圧パターンは、電子ペン４０Ａでは「０１０１０１０１」（図９（ａ））を採用し、電子ペン４０Ｂでは「０１０１１０１１」（図９（ｂ））を採用するものとして説明する。
ところで、電子ペン４０が例えば２本、図６に示す入力領域２に挿入された場合、電子ペン４０Ａ、４０Ｂにより再帰反射光が遮られた部分が影となり、電子ペン４０Ａ、４０Ｂ以外の部分を通過した光が受発光部３Ｌ、３Ｒに入射する。
図１０（ａ）は、電子ペン４０Ａに設けられた透過率変化部材４５が上記電圧パターンで変調されたときの受光強度の時間的変化を示すグラフ図である。図１０（ｂ）は、電子ペン４０Ｂに設けられた透過率変化部材４５が上記電圧パターンで変調されたときの受光強度の時間的変化を示すグラフ図である。
図１０（ａ）において、電子ペン４０Ａの透過率変化部材４５が、透過率０％（ｔ１）と、０％（ｔ２）のときの受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示したのが図１１（ａ）である。すなわち、図１１（ａ）は、時間軸ｔ上の時刻ｔ１における受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示している。
一方、図１０（ｂ）において、電子ペン４０Ｂの透過率変化部材４５が、透過率０％（ｔ１）と、５０％（ｔ２）のときの受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示したのが図１１（ｂ）である。すなわち、図１１（ｂ）は、時間軸ｔ上の時刻ｔ２における受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示している。
図１０（ａ）は、電子ペン４０Ａに設けられた透過率変化部材４５が上記電圧パターンで変調されたときの受光強度の時間的変化を示すグラフ図である。図１０（ｂ）は、電子ペン４０Ｂに設けられた透過率変化部材４５が上記電圧パターンで変調されたときの受光強度の時間的変化を示すグラフ図である。
図１０（ａ）において、電子ペン４０Ａの透過率変化部材４５が、透過率０％（ｔ１）と、０％（ｔ２）のときの受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示したのが図１１（ａ）である。すなわち、図１１（ａ）は、時間軸ｔ上の時刻ｔ１における受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示している。
一方、図１０（ｂ）において、電子ペン４０Ｂの透過率変化部材４５が、透過率０％（ｔ１）と、５０％（ｔ２）のときの受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示したのが図１１（ｂ）である。すなわち、図１１（ｂ）は、時間軸ｔ上の時刻ｔ２における受発光部３Ｌ、３Ｒで受信される受光強度を示している。
なお、図９及び図１０では、透過率変化部材４５の透過率を２つのレベルで変化させた場合の例を示しているが、透過率変化部材４５に印加する電圧を複数レベル採用することで、複数レベルの透過率を使用しても良い。その場合、図１１に示すような受光強度は、受発光部３Ｌ、３Ｒにおいて複数の強度のレベルで検出される。
得られた電子ペンの位置座標、識別情報は、Ｉ／Ｆを介してコンピュータに入力され、各電子ペンによるユーザの指示に応じた処理が実行される。
得られた電子ペンの位置座標、識別情報は、Ｉ／Ｆを介してコンピュータに入力され、各電子ペンによるユーザの指示に応じた処理が実行される。
＜座標入力装置のコントローラ＞
次に、図１２を参照して、座標入力装置のコントローラ３１の動作について説明する。図１２は座標入力装置のコントローラ３１の動作を示すフローチャートである。
まず、図６に示すように、座標入力装置１の入力領域２を介してディスプレイｄ上の適当な位置Ａ（ｘ，ｙ）をユーザが電子ペン４０を用いて指し示したものとする。このとき、電子ペン４０に設けられた透過率変化部材４５は、上述した電圧パターンで変調されているので、透過率０％、５０％の規則的な繰り返しが行われる。透過率変化部材４５は、透過率０％では再帰光を遮光し、透過率が５０％の場合は再帰光をほぼ半分透過する。
その結果、受発光装置３Ｌ、３Ｒから出射されたプローブ光Ｌｎ、Ｒｎが電子ペン４０によって完全遮光と半遮光が発生する。
次に、図１２を参照して、座標入力装置のコントローラ３１の動作について説明する。図１２は座標入力装置のコントローラ３１の動作を示すフローチャートである。
まず、図６に示すように、座標入力装置１の入力領域２を介してディスプレイｄ上の適当な位置Ａ（ｘ，ｙ）をユーザが電子ペン４０を用いて指し示したものとする。このとき、電子ペン４０に設けられた透過率変化部材４５は、上述した電圧パターンで変調されているので、透過率０％、５０％の規則的な繰り返しが行われる。透過率変化部材４５は、透過率０％では再帰光を遮光し、透過率が５０％の場合は再帰光をほぼ半分透過する。
その結果、受発光装置３Ｌ、３Ｒから出射されたプローブ光Ｌｎ、Ｒｎが電子ペン４０によって完全遮光と半遮光が発生する。
したがって、電子ペン４０によって完全遮光された場合、プローブ光Ｌｎ、Ｒｎは、再帰性反射部材４に到達することはなく、また、プローブ光Ｌｎ、Ｒｎの再帰反射光は受発光装置３Ｌ、３Ｒの各受光素子１５に受光されることはない。一方、電子ペン４０によって半遮光された場合、プローブ光Ｌｎ、Ｒｎは、再帰性反射部材４に到達する。また、プローブ光Ｌｎ、Ｒｎの再帰反射光は受発光装置３Ｌ、３Ｒの各受光素子１５に非遮光時（入力領域２に遮光物が存在しないとき）よりも低い光強度で受光される。
図１２において、まず、ステップＳ５では、受発光部３Ｌ、３Ｒにより再帰性反射部材４からの反射光を受信する。
これに応じて、各受光素子１５上の所定の位置（ＤｎＬ、ＤｎＲ）に光強度の弱い領域（暗点）が発生することになる（図５参照）。
次いで、ステップＳ１０では、受発光部３Ｌ、３Ｒから反射光データを波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納する（複数の電子ペンにも対応可能である）。この結果、各受光素子から出力された光強度に応じた波形データは、波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納される。
次いで、ステップＳ１５では、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒは波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに記憶された反射光データから光強度が低下したピークの位置を検出する。すなわち、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒは、波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒ中の波形データに基づいて、各受光素子１５上の暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）を光強度の波形データからピーク点として検出する。
これに応じて、各受光素子１５上の所定の位置（ＤｎＬ、ＤｎＲ）に光強度の弱い領域（暗点）が発生することになる（図５参照）。
次いで、ステップＳ１０では、受発光部３Ｌ、３Ｒから反射光データを波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納する（複数の電子ペンにも対応可能である）。この結果、各受光素子から出力された光強度に応じた波形データは、波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに格納される。
次いで、ステップＳ１５では、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒは波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒに記憶された反射光データから光強度が低下したピークの位置を検出する。すなわち、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒは、波形メモリ１７Ｌ、１７Ｒ中の波形データに基づいて、各受光素子１５上の暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）を光強度の波形データからピーク点として検出する。
次いで、ステップＳ２０では、明暗パターン判定器１９Ｌ、１９Ｒは、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒにより検出された光強度に基づいて、どの電子ペンかを判定する。（連続してデータを計測して、パターンを割り出す。）すなわち、明暗パターン判定器１９では、ピークの強度から、後述する電子ペンの明暗パターンを判定する処理を実行し、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒで検出されたピーク位置ＤｎＬ、ＤｎＲと、明暗パターンとの関連付けを行う。
ここで、光の透過率τが０％の場合と、光の透過率τが５０％の場合とでは、図１１（ａ）（ｂ）に示すＡ、Ｂのように、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒにより検出されたピーク箇所の光強度が異なる。光の透過率τが０％の場合でのピーク箇所の光強度Ｌ０と、光の透過率τが５０％の場合でのピーク箇所の光強度Ｌ１とに基づいて、両者の中間的な光強度（１／２）（Ｌ０＋Ｌ１）を基準レベルＬｔｈとする。
Ｌｔｈ＝（１／２）（Ｌ０＋Ｌ１）
ここで、光の透過率τが０％の場合と、光の透過率τが５０％の場合とでは、図１１（ａ）（ｂ）に示すＡ、Ｂのように、ピーク検出器１８Ｌ、１８Ｒにより検出されたピーク箇所の光強度が異なる。光の透過率τが０％の場合でのピーク箇所の光強度Ｌ０と、光の透過率τが５０％の場合でのピーク箇所の光強度Ｌ１とに基づいて、両者の中間的な光強度（１／２）（Ｌ０＋Ｌ１）を基準レベルＬｔｈとする。
Ｌｔｈ＝（１／２）（Ｌ０＋Ｌ１）
そこで、明暗パターン判定器１９では、ピーク箇所の光強度が基準レベルＬｔｈ以下か否かを判断して２値化する。このとき、明暗パターン判定器１９では、ピーク箇所の光強度が基準レベルＬｔｈ以下の場合には「０」とし、ピーク箇所の光強度が基準レベルＬｔｈよりも大きい場合には「１」とする。
明暗パターン判定器１９は、この２値化した値を時系列にテーブルに記憶しておくことで明暗パターンを抽出し、さらに明暗パターンと電子ペンの明暗パターンとを比較することで、電子ペンＩＤを特定する。
明暗パターン判定器１９は、この２値化した値を時系列にテーブルに記憶しておくことで明暗パターンを抽出し、さらに明暗パターンと電子ペンの明暗パターンとを比較することで、電子ペンＩＤを特定する。
ここで、明暗パターン判定器１９が抽出した明暗パターンと位置（ＤｎＬ、ＤｎＲ）を表１に示す。
ここで、明暗パターン判定器１９において明暗パターンを抽出する際のサンプリングタイミングについて説明する。
本実施形態では、電子ペンに設けられたペン先制御回路４９のサンプリング周波数と、受発光部３Ｌ、３Ｒのサンプリング周波数とがほぼ同一であればよい。このため、受発光部３Ｌ、３Ｒのサンプリング周波数にほぼ同一になるようにペン先制御回路４９のサンプリング周波数を設定しておく。
明暗パターン判定器１９では、周知の非同期通信方式に従ってデータを検出することができる。なお、非同期通信方式は、通信データの前にスタートビット、通信データの直後にストップビットを付けて送ることにより、１文字単位で同期をとる。送信側と受信側とでデータ送出のタイミングを合わせる必要がなく、一般のパソコン通信ではこの方式を使っている。なお、スタートビットを０、ストップビットを１とする。
本実施形態では、電子ペンに設けられたペン先制御回路４９のサンプリング周波数と、受発光部３Ｌ、３Ｒのサンプリング周波数とがほぼ同一であればよい。このため、受発光部３Ｌ、３Ｒのサンプリング周波数にほぼ同一になるようにペン先制御回路４９のサンプリング周波数を設定しておく。
明暗パターン判定器１９では、周知の非同期通信方式に従ってデータを検出することができる。なお、非同期通信方式は、通信データの前にスタートビット、通信データの直後にストップビットを付けて送ることにより、１文字単位で同期をとる。送信側と受信側とでデータ送出のタイミングを合わせる必要がなく、一般のパソコン通信ではこの方式を使っている。なお、スタートビットを０、ストップビットを１とする。
また、電子ペンの電子ペンＩＤとＩＤパターンとを表２に示す。ＲＯＭ２３には、複数の異なる電子ペン４０のＩＤパターンと、各ＩＤパターンが表す電子ペンＩＤを関連付けて記憶する。
明暗パターン判定器１９では、ピーク箇所の光強度に基づいて抽出した例えば６ビットの明暗パターン（表１）からスタートビット（０）とストップビット（１）を削除して４ビットの明暗パターンを生成しておく。さらに、明暗パターン判定器１９では、この４ビットの明暗パターンと、ＲＯＭ２３から読み出した４ビットの電子ペンのＩＤパターン（表２）とを比較し、両者が一致したときの電子ペンＩＤを特定し、電子ペンＩＤに対応する位置（ＤｎＬ、ＤｎＲ）を特定する。
この結果、明暗パターン判定器１９では、６ビットの明暗パターン「０１０１０１」に対応する電子ペンＩＤを「＃０１」と特定でき、６ビットの明暗パターン「０１０１１１」に対応する電子ペンＩＤを「＃０３」と特定することができる。
このように、明暗パターン判定器１９は、ＲＯＭ２３から各ＩＤパターンを読み出して参照し、明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより電子ペンＩＤを特定するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
この結果、明暗パターン判定器１９では、６ビットの明暗パターン「０１０１０１」に対応する電子ペンＩＤを「＃０１」と特定でき、６ビットの明暗パターン「０１０１１１」に対応する電子ペンＩＤを「＃０３」と特定することができる。
このように、明暗パターン判定器１９は、ＲＯＭ２３から各ＩＤパターンを読み出して参照し、明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより電子ペンＩＤを特定するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
次いで、ステップＳ２５では、アドレスエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒは、電子ペンの位置から座標を割り出す。すなわち、アドレスエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒは、明暗パターン判定器１９Ｌ、１９Ｒから出力される各受光素子１５上の暗点（ＤｎＬ、ＤｎＲ）の値を所定のアドレス（Ｒｎ、Ｌｎ）に変換する。例えば、アドレスエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒによって変換されたアドレスが（Ｌ３、Ｒ２）である場合、メモリテーブル３３を検索し、位置座標（ｘ２，ｙ３）を電子ペンＡによって指し示された位置座標として選択することができる（図７参照）。こうして得られた位置座標（ｘ，ｙ）は、Ｉ／Ｆ２０を介してコンピュータに入力され、電子ペンＡによるユーザの指示に応じた処理が実行される。
この結果、夫々の電子ペンＩＤ「＃０１」「＃０３」に対応する夫々の位置座標（ｘ，ｙ）を関連付けて抽出することができる。
このように、座標入力装置のコントローラ３１によれば、電子ペン４０で指し示された位置座標と電子ペンＩＤを関連付けて求めることができる。
この結果、夫々の電子ペンＩＤ「＃０１」「＃０３」に対応する夫々の位置座標（ｘ，ｙ）を関連付けて抽出することができる。
このように、座標入力装置のコントローラ３１によれば、電子ペン４０で指し示された位置座標と電子ペンＩＤを関連付けて求めることができる。
＜第２実施形態＞
図１３は本発明の第２実施形態に係る電子ペンの概略的な構成を示すブロック図である。なお、図１３に示す符号のうち、図８に示す符号と同一のものについては同様の構成であるので、その説明を省略する。
第２実施形態に係る電子ペンは、ＥＰＲＯＭ６１に複数のパターンを記憶できるようにした点において、１つのパターンを記憶した第１実施形態と異なっている。また、ペン先制御回路４９にはパターン切換部４９ｃを設けるようにした点においてパターン切換を行わない第１実施形態と異なっている。
電子ペン５０は、ケース４１、先端部４３、透過率変化部材４５、ペン先制御回路４９に加えて、受圧部材５１、圧力伝達部材５２、圧力検知部５３、ＵＳＢ端子５５、ＥＰＲＯＭ６１を備えている。
受圧部材５１は、透過率変化部材４５がディスプレイｄの表示面に交叉するように押し当てられた際に、表示面から受ける反作用を圧力として受ける。圧力伝達部材５２は、受圧部材５１が受けた圧力を上方（紙面上方向）に設けられた圧力検知部５３の底面５３ａに伝達する。
図１３は本発明の第２実施形態に係る電子ペンの概略的な構成を示すブロック図である。なお、図１３に示す符号のうち、図８に示す符号と同一のものについては同様の構成であるので、その説明を省略する。
第２実施形態に係る電子ペンは、ＥＰＲＯＭ６１に複数のパターンを記憶できるようにした点において、１つのパターンを記憶した第１実施形態と異なっている。また、ペン先制御回路４９にはパターン切換部４９ｃを設けるようにした点においてパターン切換を行わない第１実施形態と異なっている。
電子ペン５０は、ケース４１、先端部４３、透過率変化部材４５、ペン先制御回路４９に加えて、受圧部材５１、圧力伝達部材５２、圧力検知部５３、ＵＳＢ端子５５、ＥＰＲＯＭ６１を備えている。
受圧部材５１は、透過率変化部材４５がディスプレイｄの表示面に交叉するように押し当てられた際に、表示面から受ける反作用を圧力として受ける。圧力伝達部材５２は、受圧部材５１が受けた圧力を上方（紙面上方向）に設けられた圧力検知部５３の底面５３ａに伝達する。
圧力検知部５３は、圧力伝達部材５２から受けた圧力を圧力信号に変換してペン先制御回路４９に出力する。
ＵＳＢ端子５５は、ケース４１の側面に取り付けられており、一端がパソコンＰＣ（図示しない）に接続されているＵＳＢケーブル５９の他端に設けられた端子５７が当該ＵＳＢ端子５５に接続される。この際、ペン先制御回路４９の内部ＣＰＵ４９ｚとパソコンＰＣ（情報処理装置）との間でデータ通信が行われ、パソコンＰＣから入力されるパターンデータはＥＰＲＯＭ６１に記憶される。
ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）６１は、書き込み・消去可能な半導体メモリであり、電子ペンＩＤを表すＩＤパターンを複数記憶する。
ＵＳＢ端子５５は、ケース４１の側面に取り付けられており、一端がパソコンＰＣ（図示しない）に接続されているＵＳＢケーブル５９の他端に設けられた端子５７が当該ＵＳＢ端子５５に接続される。この際、ペン先制御回路４９の内部ＣＰＵ４９ｚとパソコンＰＣ（情報処理装置）との間でデータ通信が行われ、パソコンＰＣから入力されるパターンデータはＥＰＲＯＭ６１に記憶される。
ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）６１は、書き込み・消去可能な半導体メモリであり、電子ペンＩＤを表すＩＤパターンを複数記憶する。
図１４（ａ）は本発明の第２実施形態に係る電子ペンに設けられたペン先制御回路の構成を示すブロック図であり、図１４（ｂ）はＩＤパターンの電圧波形の一例を示すタイミングチャートである。
ＥＰＲＯＭ６１には、電子ペンＩＤを表すＩＤパターンが複数記憶されており、さらに、何れか１つのＩＤパターンを選択するための選択データが１つ記憶されている。
ペン先制御回路４９は、シフトレジスタ回路４９ａ、バッファ回路４９ｂ、ＩＤパターン切換部４９ｃを備えている。
ＩＤパターン切換部４９ｃは、ＥＰＲＯＭ６１から選択データを読み込み、この選択データの値に対応する記録番号を有するＩＤパターンをＥＰＲＯＭ６１から読み込み、取得したＩＤパターンの各ビットデータを夫々にシフトレジスタ回路４９ａの入力データとする。
ＥＰＲＯＭ６１には、電子ペンＩＤを表すＩＤパターンが複数記憶されており、さらに、何れか１つのＩＤパターンを選択するための選択データが１つ記憶されている。
ペン先制御回路４９は、シフトレジスタ回路４９ａ、バッファ回路４９ｂ、ＩＤパターン切換部４９ｃを備えている。
ＩＤパターン切換部４９ｃは、ＥＰＲＯＭ６１から選択データを読み込み、この選択データの値に対応する記録番号を有するＩＤパターンをＥＰＲＯＭ６１から読み込み、取得したＩＤパターンの各ビットデータを夫々にシフトレジスタ回路４９ａの入力データとする。
シフトレジスタ回路４９ａには、上述したＩＤパターンの各ビットデータの前後に、スタートビットとストップビットが入力され、ＣＰＵ４９ｚからロード信号が入力された場合に、スタートビット、ＩＤパターン、ストップビットが内部のレジスタにセットされ、さらにＣＰＵ４９ｚからクロック信号が入力されたときに、レジスタにセットされた各ビットデータが順次にシフトして出力端子（Ｏ）からバッファ回路４９ｂに出力される。
バッファ回路４９ｂは、電源端子に電圧ＶＤＤの電圧源が接続されており、シフトレジスタ回路４９ａから順次に入力される１ビットデータの値に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が変化する。
バッファ回路４９ｂのＧＮＤ端子と出力端子には、透過率変化部材４５の下辺部４５ａと上部４５ｂに夫々設けられた電極が接続されており、図１４（ｂ）に示すように、バッファ回路４９ｂの出力電圧が変化すると透過率変化部材４５の透過率が変化する。
バッファ回路４９ｂのＧＮＤ端子と出力端子には、透過率変化部材４５の下辺部４５ａと上部４５ｂに夫々設けられた電極が接続されており、図１４（ｂ）に示すように、バッファ回路４９ｂの出力電圧が変化すると透過率変化部材４５の透過率が変化する。
図１５は本発明の第２実施形態に係る電子ペンの概略的な動作を示すフローチャートである。
電子ペン５０には電池ホルダ（図示しない）が備えられており、電池ホルダに電池が収容され電源スイッチ（図示しない）がＯＮされた場合に、電池から電子ペン５０に設けられた各部に電源が供給され起動する。このとき、ペン先制御回路４９に設けられたＣＰＵ４９ｚは、一度リセットされ、図１５に示すステップＳ１０５による初期設定が開始される。
ステップＳ１０５による初期設定では、ＣＰＵ４９ｚは、ＩＤパターンの設定モード、選択データの設定モード、という２つ設定モードをユーザ操作に応じて実行することができる。
電子ペン５０には電池ホルダ（図示しない）が備えられており、電池ホルダに電池が収容され電源スイッチ（図示しない）がＯＮされた場合に、電池から電子ペン５０に設けられた各部に電源が供給され起動する。このとき、ペン先制御回路４９に設けられたＣＰＵ４９ｚは、一度リセットされ、図１５に示すステップＳ１０５による初期設定が開始される。
ステップＳ１０５による初期設定では、ＣＰＵ４９ｚは、ＩＤパターンの設定モード、選択データの設定モード、という２つ設定モードをユーザ操作に応じて実行することができる。
＜ＩＤパターンの設定モード＞
電子ペン５０の起動時に、電子ペン５０に設けられたＵＳＢ端子５５にＵＳＢケーブル５９が接続され、且つパソコンＰＣ（情報処理装置）がＵＳＢケーブル５９に接続されている場合には、ＩＤパターンの設定モードに移行することができる。
パソコンＰＣからＵＳＢケーブル５９、ＵＳＢ端子５５を介して少なくとも１つのＩＤパターンがペン先制御回路４９に設けられたＣＰＵ４９ｚに転送されると、ＣＰＵ４９ｚは取得したＩＤパターンに１対１で対応する記録番号を付加してＥＰＲＯＭ６１に記憶させる。この結果、ＥＰＲＯＭ６１にはＩＤパターンと記録番号とが関連付けられて記憶される。なお、記録番号は１から順に１つずつ増えていくように設定することで、ＩＤパターン数と記録番号の最大値が一致することになる。
ＣＰＵ４９ｚが、ＩＤパターンの設定モードを終了した場合には、ステップＳ１１０に進む。
このように、電子ペン４０は、パソコンＰＣから提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力してＥＰＲＯＭ６１に記憶させるので、電子ペン毎に固有のＩＤを記憶させて用いることができる。
電子ペン５０の起動時に、電子ペン５０に設けられたＵＳＢ端子５５にＵＳＢケーブル５９が接続され、且つパソコンＰＣ（情報処理装置）がＵＳＢケーブル５９に接続されている場合には、ＩＤパターンの設定モードに移行することができる。
パソコンＰＣからＵＳＢケーブル５９、ＵＳＢ端子５５を介して少なくとも１つのＩＤパターンがペン先制御回路４９に設けられたＣＰＵ４９ｚに転送されると、ＣＰＵ４９ｚは取得したＩＤパターンに１対１で対応する記録番号を付加してＥＰＲＯＭ６１に記憶させる。この結果、ＥＰＲＯＭ６１にはＩＤパターンと記録番号とが関連付けられて記憶される。なお、記録番号は１から順に１つずつ増えていくように設定することで、ＩＤパターン数と記録番号の最大値が一致することになる。
ＣＰＵ４９ｚが、ＩＤパターンの設定モードを終了した場合には、ステップＳ１１０に進む。
このように、電子ペン４０は、パソコンＰＣから提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力してＥＰＲＯＭ６１に記憶させるので、電子ペン毎に固有のＩＤを記憶させて用いることができる。
＜選択データの設定モード＞
ＣＰＵ４９ｚが、電子ペン５０の起動時から例えば１分以内の期間に圧力検知部５３が圧力検知を行った回数Ｎを計数しておき、この回数Ｎを選択データとしてＥＰＲＯＭ６１に記憶させておく。なお、回数Ｎが上述したＩＤパターンの記録番号の最大値よりも大きくなった場合には、回数Ｎのデフォルト値として「１」を選択データとしてＥＰＲＯＭ６１に記憶させておく。
この結果、ＥＰＲＯＭ６１には選択データが１つ記憶されることになる。
ＣＰＵ４９ｚが、電子ペン５０の起動時から例えば１分を経過した場合には、ステップＳ１１０に進む。
ＣＰＵ４９ｚが、電子ペン５０の起動時から例えば１分以内の期間に圧力検知部５３が圧力検知を行った回数Ｎを計数しておき、この回数Ｎを選択データとしてＥＰＲＯＭ６１に記憶させておく。なお、回数Ｎが上述したＩＤパターンの記録番号の最大値よりも大きくなった場合には、回数Ｎのデフォルト値として「１」を選択データとしてＥＰＲＯＭ６１に記憶させておく。
この結果、ＥＰＲＯＭ６１には選択データが１つ記憶されることになる。
ＣＰＵ４９ｚが、電子ペン５０の起動時から例えば１分を経過した場合には、ステップＳ１１０に進む。
次いで、ステップＳ１１０では、ＣＰＵ４９ｚは、ＥＰＲＯＭ６１から予めユーザにより設定された選択データをＩＤパターン切換部４９ｃに読み込み、当該選択データに基づいて、ＥＰＲＯＭ６１からＩＤパターンをＩＤパターン切換部４９ｃに読み込む。この結果、選択データに対応するＩＤパターンを得ることができる。ＩＤパターン切換部４９ｃは、取得したＩＤパターンの各ビットデータを夫々にシフトレジスタ回路４９ａの入力データとする。
シフトレジスタ回路４９ａには、上述したＩＤパターンの各ビットデータの前後に、スタートビットとストップビットが入力される。
このように、電子ペン４０は、複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンから１つのＩＤパターンを選択し、選択された１つのＩＤパターンを電圧パターンとしてシフトレジスタ回路４９ａに与えるので、座標入力装置１の入力領域２上に、電子ペンが複数個用いられている場合でも、電子ペン毎に固有のＩＤを選択して用いることができる。
シフトレジスタ回路４９ａには、上述したＩＤパターンの各ビットデータの前後に、スタートビットとストップビットが入力される。
このように、電子ペン４０は、複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンから１つのＩＤパターンを選択し、選択された１つのＩＤパターンを電圧パターンとしてシフトレジスタ回路４９ａに与えるので、座標入力装置１の入力領域２上に、電子ペンが複数個用いられている場合でも、電子ペン毎に固有のＩＤを選択して用いることができる。
次いで、ステップＳ１１５では、ＣＰＵ４９ｚは、圧力検知部５３が作動してＳＷ入力が有るか否かを判断する。ユーザがペン先に設けられた透過率変化部材４５をディスプレイ２の表示面に交叉するように押し当てた場合、表示面から受ける反作用は受圧部材５１、圧力伝達部材５２を経て圧力検知部５３の底面５３ａに伝達される。
圧力検知部５３は、圧力伝達部材５２から受けた圧力を圧力信号に変換してペン先制御回路４９に出力する。
ＣＰＵ４９ｚは、圧力検知部５３が検知した圧力信号が所定の基準値を超えている場合にＳＷ入力が有ることとして判断する。ＳＷ入力が有ると判断した場合にはステップＳ１２０に進む。一方、ＳＷ入力がないと判断した場合にはステップＳ１１５に戻り、上述した処理を繰り返す。
圧力検知部５３は、圧力伝達部材５２から受けた圧力を圧力信号に変換してペン先制御回路４９に出力する。
ＣＰＵ４９ｚは、圧力検知部５３が検知した圧力信号が所定の基準値を超えている場合にＳＷ入力が有ることとして判断する。ＳＷ入力が有ると判断した場合にはステップＳ１２０に進む。一方、ＳＷ入力がないと判断した場合にはステップＳ１１５に戻り、上述した処理を繰り返す。
ＳＷ入力が有ると判断した場合に、ステップＳ１２０では、ＣＰＵ４９ｚは、ロード信号をシフトレジスタ回路４９ａに出力し、さらに、１パターン分のクロック信号を発生してシフトレジスタ回路４９ａに出力する。
シフトレジスタ回路４９ａでは、ＣＰＵ４９ｚからロード信号が入力された場合に、スタートビット、ＩＤパターン、ストップビットが内部のレジスタにセットされ、さらにＣＰＵ４９ｚからクロック信号が入力されたときに、レジスタにセットされた各ビットデータがシフトして出力端子（Ｏ）からバッファ回路４９ｂに出力される。
この結果、シフトレジスタ回路４９ａから順次に出力される１ビットデータの値（０又は１）に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が例えば０Ｖ又は３Ｖの矩形波信号となり、さらに、バッファ回路４９ｂからの矩形波信号が透過率変化部材４５に与えられ、透過率変化部材４５の透過率が０％又は５０％に変化する。
次いで、ステップＳ１２５では、ＣＰＵ４９ｚは、シフトレジスタ回路４９ａに出力していたクロック信号を停止し、１パターン分の電圧制御を終了する。次いで、ステップＳ１１５に戻る。上述した処理を繰り返す。
シフトレジスタ回路４９ａでは、ＣＰＵ４９ｚからロード信号が入力された場合に、スタートビット、ＩＤパターン、ストップビットが内部のレジスタにセットされ、さらにＣＰＵ４９ｚからクロック信号が入力されたときに、レジスタにセットされた各ビットデータがシフトして出力端子（Ｏ）からバッファ回路４９ｂに出力される。
この結果、シフトレジスタ回路４９ａから順次に出力される１ビットデータの値（０又は１）に応じてバッファ回路４９ｂの出力電圧が例えば０Ｖ又は３Ｖの矩形波信号となり、さらに、バッファ回路４９ｂからの矩形波信号が透過率変化部材４５に与えられ、透過率変化部材４５の透過率が０％又は５０％に変化する。
次いで、ステップＳ１２５では、ＣＰＵ４９ｚは、シフトレジスタ回路４９ａに出力していたクロック信号を停止し、１パターン分の電圧制御を終了する。次いで、ステップＳ１１５に戻る。上述した処理を繰り返す。
＜本発明の実施態様例と効果＞
＜第１態様＞
本態様の座標入力装置１は、所定範囲の入力領域２を進行する光を出射する少なくとも二つの受発光装置３と、入力領域２の周縁部に設けられ、受発光装置３から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する再帰性反射部材４と、入力領域２内を移動し、被検出部を有した電子ペン４０と、再帰性反射部材４により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する受光素子１５と、を備え、電子ペン４０は、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成するペン先制御回路４９と、被検出部に設けられ、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材４５と、を備え、受光素子１５により検出される強度分布データに基づいて、電子ペン４０を表す固有の明暗パターンを抽出する明暗パターン判定器１９と、明暗パターン判定器１９により抽出された電子ペン４０に固有の明暗パターンに基づいて、電子ペン４０を特定する電子ペンＩＤを発行する明暗パターン判定器１９と、を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
＜第１態様＞
本態様の座標入力装置１は、所定範囲の入力領域２を進行する光を出射する少なくとも二つの受発光装置３と、入力領域２の周縁部に設けられ、受発光装置３から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する再帰性反射部材４と、入力領域２内を移動し、被検出部を有した電子ペン４０と、再帰性反射部材４により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する受光素子１５と、を備え、電子ペン４０は、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成するペン先制御回路４９と、被検出部に設けられ、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材４５と、を備え、受光素子１５により検出される強度分布データに基づいて、電子ペン４０を表す固有の明暗パターンを抽出する明暗パターン判定器１９と、明暗パターン判定器１９により抽出された電子ペン４０に固有の明暗パターンに基づいて、電子ペン４０を特定する電子ペンＩＤを発行する明暗パターン判定器１９と、を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
＜第２態様＞
本態様の座標入力装置１は、電子ペンが複数ある場合に、各電子ペンの透過率変化部材４５に印加する固有の電圧パターンを異ならせたことを特徴とする。
本態様によれば、電子ペンが複数ある場合に、各電子ペンの透過率変化部材４５に印加する固有の電圧パターンを異ならせたので、座標入力装置１の入力領域２上に、電子ペンが複数個用いられている場合でも、夫々の電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
本態様の座標入力装置１は、電子ペンが複数ある場合に、各電子ペンの透過率変化部材４５に印加する固有の電圧パターンを異ならせたことを特徴とする。
本態様によれば、電子ペンが複数ある場合に、各電子ペンの透過率変化部材４５に印加する固有の電圧パターンを異ならせたので、座標入力装置１の入力領域２上に、電子ペンが複数個用いられている場合でも、夫々の電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
＜第３態様＞
本態様の電子ペン４０は、複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンを夫々に記憶するＥＰＲＯＭ６１と、ＥＰＲＯＭ６１から１つのＩＤパターンを選択するＩＤパターン切換部４９ｃと、を備え、ＩＤパターン切換部４９ｃにより選択された１つのＩＤパターンを電圧パターンとしてシフトレジスタ回路４９ａに与えることを特徴とする。
本態様によれば、電子ペン４０は、複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンから１つのＩＤパターンを選択し、選択された１つのＩＤパターンを電圧パターンとしてシフトレジスタ回路４９ａに与えるので、座標入力装置１の入力領域２上に、電子ペンが複数個用いられている場合でも、電子ペン毎に固有のＩＤを選択して用いることができる。
本態様の電子ペン４０は、複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンを夫々に記憶するＥＰＲＯＭ６１と、ＥＰＲＯＭ６１から１つのＩＤパターンを選択するＩＤパターン切換部４９ｃと、を備え、ＩＤパターン切換部４９ｃにより選択された１つのＩＤパターンを電圧パターンとしてシフトレジスタ回路４９ａに与えることを特徴とする。
本態様によれば、電子ペン４０は、複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンから１つのＩＤパターンを選択し、選択された１つのＩＤパターンを電圧パターンとしてシフトレジスタ回路４９ａに与えるので、座標入力装置１の入力領域２上に、電子ペンが複数個用いられている場合でも、電子ペン毎に固有のＩＤを選択して用いることができる。
＜第４態様＞
本態様の座標入力装置１は、電子ペンは、パソコンＰＣから提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力するＵＳＢ端子５５を備え、ＵＳＢ端子５５を介して取得したＩＤパターンをＥＰＲＯＭ６１に記憶させることを特徴とする。
本態様によれば、電子ペン４０は、パソコンＰＣから提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力してＥＰＲＯＭ６１に記憶させるので、電子ペン毎に固有のＩＤを記憶させて用いることができる。
本態様の座標入力装置１は、電子ペンは、パソコンＰＣから提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力するＵＳＢ端子５５を備え、ＵＳＢ端子５５を介して取得したＩＤパターンをＥＰＲＯＭ６１に記憶させることを特徴とする。
本態様によれば、電子ペン４０は、パソコンＰＣから提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力してＥＰＲＯＭ６１に記憶させるので、電子ペン毎に固有のＩＤを記憶させて用いることができる。
＜第５態様＞
本態様の座標入力装置１は、複数の異なる電子ペン４０のＩＤパターンと、各ＩＤパターンが表す電子ペンＩＤを関連付けて記憶するＲＯＭ２３を備え、明暗パターン判定器１９は、ＲＯＭ２３から各ＩＤパターンを読み出して参照し、明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより電子ペンＩＤを特定することを特徴とする。
本態様によれば、明暗パターン判定器１９は、ＲＯＭ２３から各ＩＤパターンを読み出して参照し、明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより電子ペンＩＤを特定するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
本態様の座標入力装置１は、複数の異なる電子ペン４０のＩＤパターンと、各ＩＤパターンが表す電子ペンＩＤを関連付けて記憶するＲＯＭ２３を備え、明暗パターン判定器１９は、ＲＯＭ２３から各ＩＤパターンを読み出して参照し、明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより電子ペンＩＤを特定することを特徴とする。
本態様によれば、明暗パターン判定器１９は、ＲＯＭ２３から各ＩＤパターンを読み出して参照し、明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより電子ペンＩＤを特定するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
＜第６態様＞
本態様の座標入力装置１は、受光素子１５により検出された強度分布データを利用して、入力領域２を進行する光が電子ペン４０の被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力するアドレスエンコーダ３２を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、強度分布データを利用して、遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力することができ、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤと座標を関連付けて特定することができる。
本態様の座標入力装置１は、受光素子１５により検出された強度分布データを利用して、入力領域２を進行する光が電子ペン４０の被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力するアドレスエンコーダ３２を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、強度分布データを利用して、遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力することができ、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤと座標を関連付けて特定することができる。
＜第７態様＞
本態様の座標入力装置１は、所定範囲の入力領域２を進行する光を出射する少なくとも二つの受発光装置３と、入力領域２の周縁部に設けられ、受発光装置３から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する再帰性反射部材４と、入力領域２内を移動し、被検出部を有した電子ペン４０と、再帰性反射部材４により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する受光素子１５と、を備え、電子ペン４０は、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成するペン先制御回路４９と、被検出部に設けられ、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材４５と、を備え、受光素子１５により検出される強度分布データに基づいて、電子ペン４０を表す固有の明暗パターンを明暗パターン判定器１９により抽出し（ステップＳ２０）、明暗パターン判定器１９により抽出された電子ペン４０に固有の明暗パターンに基づいて、電子ペン４０を特定する電子ペンＩＤを明暗パターン判定器１９により発行する（ステップＳ２０）ことを特徴とする。
本態様によれば、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
本態様の座標入力装置１は、所定範囲の入力領域２を進行する光を出射する少なくとも二つの受発光装置３と、入力領域２の周縁部に設けられ、受発光装置３から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する再帰性反射部材４と、入力領域２内を移動し、被検出部を有した電子ペン４０と、再帰性反射部材４により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する受光素子１５と、を備え、電子ペン４０は、時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成するペン先制御回路４９と、被検出部に設けられ、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材４５と、を備え、受光素子１５により検出される強度分布データに基づいて、電子ペン４０を表す固有の明暗パターンを明暗パターン判定器１９により抽出し（ステップＳ２０）、明暗パターン判定器１９により抽出された電子ペン４０に固有の明暗パターンに基づいて、電子ペン４０を特定する電子ペンＩＤを明暗パターン判定器１９により発行する（ステップＳ２０）ことを特徴とする。
本態様によれば、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
＜第８態様＞
本態様の座標入力装置１は、受光素子１５により検出された強度分布データを利用して、入力領域２を進行する光が電子ペン４０の被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けてアドレスエンコーダ３２から出力させる（ステップＳ２５）ことを特徴とする。
本態様によれば、強度分布データを利用して、遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力することができ、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤと座標を関連付けて特定することができる。
本態様の座標入力装置１は、受光素子１５により検出された強度分布データを利用して、入力領域２を進行する光が電子ペン４０の被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けてアドレスエンコーダ３２から出力させる（ステップＳ２５）ことを特徴とする。
本態様によれば、強度分布データを利用して、遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力することができ、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤと座標を関連付けて特定することができる。
＜第９態様＞
本態様のプログラムは、第７態様の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、プロセッサにより、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
本態様のプログラムは、第７態様の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、プロセッサにより、電子ペンが時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成し、入射した光の透過率を電圧パターンに応じて変化させる一方、強度分布データに基づいて電子ペンに固有の明暗パターンを抽出し、この明暗パターンに基づいて電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行するので、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤを特定することができる。
＜第１０態様＞
本態様のプログラムは、第８態様の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、プロセッサにより、強度分布データを利用して、遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力することができ、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤと座標を関連付けて特定することができる。
本態様のプログラムは、第８態様の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、プロセッサにより、強度分布データを利用して、遮光位置の座標を特定し、座標に電子ペンＩＤを関連付けて出力することができ、簡単な構成で電子ペンに固有のＩＤと座標を関連付けて特定することができる。
１…座標入力装置、２…入力領域、４…再帰性反射部材、５…発光部、６…受光部、７…光源、８…シリンドリカルレンズ、１１…スリット板、１２…二次光源、１３…ハーフミラー、１５…受光素子、１７…波形メモリ、１８…ピーク検出器、１９…明暗パターン判定器、２０…ＩＦ、２１…バス、２２…ＣＰＵ、２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ、２５…タイマ、３１…コントローラ、３２…アドレスエンコーダ、３３…メモリテーブル、４０…電子ペン、４１…ケース、４３…先端部、４５…透過率変化部材、４９…ペン先制御回路、４９ａ…シフトレジスタ回路、４９ｂ…バッファ回路、４９ｃ…ＩＤパターン切換部、４９ｚ…ＣＰＵ、５１…受圧部材、５２…圧力伝達部材、５３…圧力検知部、５５…ＵＳＢ端子、６１…ＥＰＲＯＭ
Claims (10)
- 所定範囲の入力領域を進行する光を出射する少なくとも二つの光出射手段と、
前記入力領域の周縁部に設けられ、前記各光出射手段から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する反射手段と、
前記入力領域内を移動し、被検出部を有した電子ペンと、
前記反射手段により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する強度分布検出手段と、を備えた電子ペン判定装置であって、
前記電子ペンは、
時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成する電圧生成手段と、
前記被検出部に設けられ、入射した光の透過率を前記電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材と、を備え、
前記強度分布検出手段により検出される強度分布データに基づいて、前記電子ペンを表す固有の明暗パターンを抽出するパターン抽出手段と、
前記パターン抽出手段により抽出された電子ペン固有の明暗パターンに基づいて、前記電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行する特定手段と、を備えたことを特徴とする電子ペン判定装置。 - 前記電子ペンが複数ある場合に、各電子ペンの前記透過率変化部材に印加する固有の電圧パターンを異ならせたことを特徴とする請求項１記載の電子ペン判定装置。
- 前記電子ペンは、
複数の異なる電子ペンＩＤを表すＩＤパターンを夫々に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から１つのＩＤパターンを選択する選択手段と、を備え、
前記選択手段により選択された１つのＩＤパターンを前記電圧パターンとして前記電圧生成手段に与えることを特徴とする請求項１記載の電子ペン判定装置。 - 前記電子ペンは、
情報処理装置から提供される少なくとも１つのＩＤパターンを入力するインターフェース手段を備え、
前記インターフェース手段を介して取得した前記ＩＤパターンを前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項３記載の電子ペン判定装置。 - 複数の異なる電子ペンのＩＤパターンと、前記各ＩＤパターンが表す電子ペンＩＤを関連付けて記憶するＩＤパターン記憶手段を備え、
前記特定手段は、
前記各ＩＤパターンを参照し、前記明暗パターンがどのＩＤパターンに属するかを判別することにより前記電子ペンＩＤを特定することを特徴とする請求項１記載の電子ペン判定装置。 - 請求項１乃至５の何れか１項記載の電子ペン判定装置を備え、
前記強度分布検出手段により検出された強度分布データを利用して、前記入力領域を進行する光が前記電子ペンの前記被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、前記座標に前記電子ペンＩＤを関連付けて出力する座標特定手段を備えたことを特徴とする座標入力装置。 - 所定範囲の入力領域を進行する光を出射する少なくとも二つの光出射手段と、
前記入力領域の周縁部に設けられ、前記各光出射手段から出射された光をほぼ同一光路に向けて反射する反射手段と、
前記入力領域内を移動し、被検出部を有した電子ペンと、
前記反射手段により反射された光を夫々受光し、受光した各光の強度分布を検出する強度分布検出手段と、を備えた電子ペン判定装置であって、
前記電子ペンは、
時間の経過に伴って変化する固有の電圧パターンを生成する電圧生成手段と、
前記被検出部に設けられ、入射した光の透過率を前記電圧パターンに応じて変化させる透過率変化部材と、を備え、
前記強度分布検出手段により検出される強度分布データに基づいて、前記電子ペンを表す固有の明暗パターンを抽出するパターン抽出ステップと、
前記パターン抽出ステップにより抽出された電子ペン固有の明暗パターンに基づいて、前記電子ペンを特定する電子ペンＩＤを発行する特定ステップと、を備えたことを特徴とする電子ペン判定方法。 - 請求項７記載の電子ペン判定方法を備え、
前記強度分布検出手段により検出された強度分布データを利用して、前記入力領域を進行する光が前記電子ペンの前記被検出部により遮られた際の遮光位置の座標を特定し、前記座標に前記電子ペンＩＤを関連付けて出力する座標特定ステップを備えたことを特徴とする座標入力方法。 - 請求項７記載の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項８記載の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。
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2014
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