JPH096521A - ペン入力装置 - Google Patents
ペン入力装置Info
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- JPH096521A JPH096521A JP14922795A JP14922795A JPH096521A JP H096521 A JPH096521 A JP H096521A JP 14922795 A JP14922795 A JP 14922795A JP 14922795 A JP14922795 A JP 14922795A JP H096521 A JPH096521 A JP H096521A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ペン入力装置において、高S/N比、高分解能
が得られ、高感度のイメージセンサや複雑な検出回路を
必要とせず安価にする。 【構成】X軸光ファイバプレート9とY軸光ファイバプ
レート8の交叉部にライトペン10からの光を拡散する
光拡散部1と、Y軸光ファイバプレート8の光ファイバ
12の下部に反射膜18とを設け、一次元イメージセン
サ3,4に入力される光強度を高めている。
が得られ、高感度のイメージセンサや複雑な検出回路を
必要とせず安価にする。 【構成】X軸光ファイバプレート9とY軸光ファイバプ
レート8の交叉部にライトペン10からの光を拡散する
光拡散部1と、Y軸光ファイバプレート8の光ファイバ
12の下部に反射膜18とを設け、一次元イメージセン
サ3,4に入力される光強度を高めている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ペン入力装置に関し、
特にライトペンを用いて画像情報を入力するのに用いら
れるペン入力装置に関するものである。
特にライトペンを用いて画像情報を入力するのに用いら
れるペン入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のペン入力装置は、例え
ば、特開昭63−184823号公報に開示されてい
る。このペン入力装置は、入力を補間演算を行わずして
高分解能の描画が得られ、表示装置よりのノイズを受け
ないことを特徴としていた。
ば、特開昭63−184823号公報に開示されてい
る。このペン入力装置は、入力を補間演算を行わずして
高分解能の描画が得られ、表示装置よりのノイズを受け
ないことを特徴としていた。
【0003】図7は従来のペン入力装置の一例における
構成を示す図、図8は図7のペン入力装置の一部を拡大
して示す斜視図である。
構成を示す図、図8は図7のペン入力装置の一部を拡大
して示す斜視図である。
【0004】特開昭63−184823号公報に開示さ
れたペン入力装置は、図7および図8に示すように、X
軸方向に光ファイバ12が並設されたX軸光ファイバ層
51とY軸方向に光ファイバ13が並設されたY軸光フ
ァイバ層52を重層して構成される透明基板53と、そ
れぞれの端部51a,52aは鏡面に仕上げられた光フ
ァイバ12,13の端部51b,52bに接続される一
次元イメージセンサ3,4と、透明基板53表面に先端
部11を接触させ投光し描画するライトペン10と、光
ファイバ12,13からの光を一次元イメージセンサ
3,4に入光し変換された出力信号に基づいてライトペ
ン10の先端部11の位置を決定する演算回路50とを
備えている。
れたペン入力装置は、図7および図8に示すように、X
軸方向に光ファイバ12が並設されたX軸光ファイバ層
51とY軸方向に光ファイバ13が並設されたY軸光フ
ァイバ層52を重層して構成される透明基板53と、そ
れぞれの端部51a,52aは鏡面に仕上げられた光フ
ァイバ12,13の端部51b,52bに接続される一
次元イメージセンサ3,4と、透明基板53表面に先端
部11を接触させ投光し描画するライトペン10と、光
ファイバ12,13からの光を一次元イメージセンサ
3,4に入光し変換された出力信号に基づいてライトペ
ン10の先端部11の位置を決定する演算回路50とを
備えている。
【0005】図9は図7のペン入力装置の一部分を断面
にし示す部分断面図である。
にし示す部分断面図である。
【0006】光ファイバ12、13は、径が数十μm程
度の合成樹脂製光ファイバであり、それぞれコア12
b、13b及びクラッド12a、13aを有している。
光ファイバ層51、52は、それぞれ光ファイバ12,
13を密着させて平行に並べシート状に一体化したもの
である。各光ファイバ層51、52の光ファイバ12、
13は、それぞれ1mm当たり数十本必要とされてい
る。
度の合成樹脂製光ファイバであり、それぞれコア12
b、13b及びクラッド12a、13aを有している。
光ファイバ層51、52は、それぞれ光ファイバ12,
13を密着させて平行に並べシート状に一体化したもの
である。各光ファイバ層51、52の光ファイバ12、
13は、それぞれ1mm当たり数十本必要とされてい
る。
【0007】一次元イメージセンサ3、4は、各々1m
m当たり8素子又は16素子の受光部が列設してある。
各受光部には、ファイバ層51、52の端面51b、5
2bが接し光ファイバ12、13から光が入射する。
m当たり8素子又は16素子の受光部が列設してある。
各受光部には、ファイバ層51、52の端面51b、5
2bが接し光ファイバ12、13から光が入射する。
【0008】次に、データ入力動作について説明する。
ライトペン10は、その先端部11より光ファイバ(発
光部)を突出したものである。ライトペン10の上端に
は、図示しない発光ダイオード素子が設けられ、光ファ
イバ10の先端部11は、透明基板表面に接触する。こ
の描画ペン10を手に持ち、ライトペン10の先端部1
1を透明基板53表面に接触させ、所望の軌跡を描かせ
る。
ライトペン10は、その先端部11より光ファイバ(発
光部)を突出したものである。ライトペン10の上端に
は、図示しない発光ダイオード素子が設けられ、光ファ
イバ10の先端部11は、透明基板表面に接触する。こ
の描画ペン10を手に持ち、ライトペン10の先端部1
1を透明基板53表面に接触させ、所望の軌跡を描かせ
る。
【0009】ライトペン10の発光ダイオード素子の光
は、透明基板53に入射し、光ファイバ層52、51を
透過する。そして、図9に示すように、入射光は、光フ
ァイバ13及び12を透過する。光ファイバ13内を入
射光が透過する時、コア13b内で生じる散乱光が、光
ファイバ13内を伝わる。X軸負方向に伝わる光は、そ
のまま一次元イメージセンサ4の受光部の一つに入射す
る。一方、X軸正方向に伝わる光は、光ファイバ13の
鏡面部で全反射し、一次元イメージセンサ4の同じ受光
部に入射する。
は、透明基板53に入射し、光ファイバ層52、51を
透過する。そして、図9に示すように、入射光は、光フ
ァイバ13及び12を透過する。光ファイバ13内を入
射光が透過する時、コア13b内で生じる散乱光が、光
ファイバ13内を伝わる。X軸負方向に伝わる光は、そ
のまま一次元イメージセンサ4の受光部の一つに入射す
る。一方、X軸正方向に伝わる光は、光ファイバ13の
鏡面部で全反射し、一次元イメージセンサ4の同じ受光
部に入射する。
【0010】同様に、光ファイバ12内を入射光が透過
する時、Y軸負方向に伝わる散乱光は、一次元イメージ
センサ3に受光部の一つに入射し、Y軸方向に伝わる散
乱光は、光ファイバ12の鏡面部で全反射し一次元イメ
ージセンサ3の同じ受光部に入射する。
する時、Y軸負方向に伝わる散乱光は、一次元イメージ
センサ3に受光部の一つに入射し、Y軸方向に伝わる散
乱光は、光ファイバ12の鏡面部で全反射し一次元イメ
ージセンサ3の同じ受光部に入射する。
【0011】一次元イメージセンサ3、4には、クロッ
クパルスPcが入力されており、一次元イメージセンサ
3、4で検出した出力信号Px、Pyに含まれるクロッ
クパルスに基づき演算回路50がXY座標を定める。
クパルスPcが入力されており、一次元イメージセンサ
3、4で検出した出力信号Px、Pyに含まれるクロッ
クパルスに基づき演算回路50がXY座標を定める。
【0012】このペン入力装置は、光ファイバを利用
し、光により描画データを入力するものであり、表示装
置よりの電気的ノイズを受けない利点を有すると共に、
補間演算を行わずして高分解能が得られるものであっ
た。
し、光により描画データを入力するものであり、表示装
置よりの電気的ノイズを受けない利点を有すると共に、
補間演算を行わずして高分解能が得られるものであっ
た。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のペ
ン入力装置では、X軸光ファイバ層とY軸光ファイバ層
が単に重層した構成になっているため、入射した光の殆
どは光ファイバのコア内で散乱せず透過する。その結
果、X軸およびY軸方向に出射される光の強度は弱く検
出するのに、高感度の一次元イメージセンサや複雑な検
出回路が必要であり、製造コストが高くなるという問題
があった。
ン入力装置では、X軸光ファイバ層とY軸光ファイバ層
が単に重層した構成になっているため、入射した光の殆
どは光ファイバのコア内で散乱せず透過する。その結
果、X軸およびY軸方向に出射される光の強度は弱く検
出するのに、高感度の一次元イメージセンサや複雑な検
出回路が必要であり、製造コストが高くなるという問題
があった。
【0014】従って、本発明の目的は、高S/N比が得
られる安価なペン入力装置を提供することにある。
られる安価なペン入力装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、複数の
光ファイバを横方向に並べ配列されて構成される横方向
光ファイバプレートと複数の光ファイバが縦方向に並べ
配列される縦方向光ファイバプレートとを重ね一体化し
構成される導光板と、前記横方向光ファイバプレートと
前記縦方向光ファイバプレートのそれぞれの前記光ファ
イバの一端に反射面を有し他端に配設される一次元イメ
ージセンサと、先端部から光を投射し前記横方向光ファ
イバプレートの前記光ファイバに入光させるライトペン
と、前記横方向光ファイバプレートと前記縦方向光ファ
イバプレートとの間に配設され前記ライトペンから該光
を拡散する光拡散部と、前記縦方向光ファイバプレート
の前記光ファイバを透過する前記光を反射する反射部
と、前記一次元イメージセンサの出力を入力し前記ライ
トペンの先端部の位置を決定し位置信号を出力するコン
トロールユニットとを備えるペン入力装置である。
光ファイバを横方向に並べ配列されて構成される横方向
光ファイバプレートと複数の光ファイバが縦方向に並べ
配列される縦方向光ファイバプレートとを重ね一体化し
構成される導光板と、前記横方向光ファイバプレートと
前記縦方向光ファイバプレートのそれぞれの前記光ファ
イバの一端に反射面を有し他端に配設される一次元イメ
ージセンサと、先端部から光を投射し前記横方向光ファ
イバプレートの前記光ファイバに入光させるライトペン
と、前記横方向光ファイバプレートと前記縦方向光ファ
イバプレートとの間に配設され前記ライトペンから該光
を拡散する光拡散部と、前記縦方向光ファイバプレート
の前記光ファイバを透過する前記光を反射する反射部
と、前記一次元イメージセンサの出力を入力し前記ライ
トペンの先端部の位置を決定し位置信号を出力するコン
トロールユニットとを備えるペン入力装置である。
【0016】また、前記光拡散部は、前記横方向と前記
縦方向のそれぞれの前記光ファイバが交叉する外表面に
形成される凹凸面であることかあるいは少なくとも片面
に凹凸面が形成される板状の光透過部材であることが望
ましい。
縦方向のそれぞれの前記光ファイバが交叉する外表面に
形成される凹凸面であることかあるいは少なくとも片面
に凹凸面が形成される板状の光透過部材であることが望
ましい。
【0017】
【実施例】次に、本発明について図面を参照し説明す
る。
る。
【0018】図1(a)および(b)は本発明によるペ
ン入力装置の第1の実施例を示す部分破断平面図および
要部を拡大して示す斜視図、図2は図1における導光板
と一次元イメージセンサの構成を拡大して示す部分破断
斜視図である。このペン入力装置は、図1に示すよう
に、X軸方向に複数の光ファイバ13が並べ配設され一
体化されたX軸光ファイバプレート9とY軸方向に複数
の光ファイバ12が並べ配設され一体化たY軸光ファイ
バプレート8とで構成される導光板2において、X軸光
ファイバプレート9とY軸光ファイバプレート8の間に
ライトペン10から投光される光を拡散する光拡散部1
と導光板2の下面に光ファイバ12を透過する光を反射
する反射膜18とを設けている。
ン入力装置の第1の実施例を示す部分破断平面図および
要部を拡大して示す斜視図、図2は図1における導光板
と一次元イメージセンサの構成を拡大して示す部分破断
斜視図である。このペン入力装置は、図1に示すよう
に、X軸方向に複数の光ファイバ13が並べ配設され一
体化されたX軸光ファイバプレート9とY軸方向に複数
の光ファイバ12が並べ配設され一体化たY軸光ファイ
バプレート8とで構成される導光板2において、X軸光
ファイバプレート9とY軸光ファイバプレート8の間に
ライトペン10から投光される光を拡散する光拡散部1
と導光板2の下面に光ファイバ12を透過する光を反射
する反射膜18とを設けている。
【0019】また、この光拡散部1は、光ファイバ12
と光ファイバ13とが交叉するクラッド12aと13a
の部分の外表面に形成された梨地状の凹凸面で構成され
ている。なお、この光拡散部1の凹凸は、例えば、数十
μm程度であり、後述するが製作上一体化されたX軸お
よびY軸光ファイバプレート8,9の樹脂面より露呈す
るクラッド12a,13aの面に凹凸面が形成されてい
る。
と光ファイバ13とが交叉するクラッド12aと13a
の部分の外表面に形成された梨地状の凹凸面で構成され
ている。なお、この光拡散部1の凹凸は、例えば、数十
μm程度であり、後述するが製作上一体化されたX軸お
よびY軸光ファイバプレート8,9の樹脂面より露呈す
るクラッド12a,13aの面に凹凸面が形成されてい
る。
【0020】図2は図1のペン入力装置の導光板を拡大
して示す部分破断斜視図である。この導光板2のY軸お
よびX軸光ファイバプレート8、9の端面8a、9a
は、図1および図2に示すように、反射面5、6が全面
に設けてあり、もう一方の端面8b、9bには、受光素
子である一次元イメージセンサ3、4が設けられてい
る。また、下部のY軸光ファイバプレート8の光拡散部
16と反対の底面に反射面をもつ反射膜18が設けられ
ている。
して示す部分破断斜視図である。この導光板2のY軸お
よびX軸光ファイバプレート8、9の端面8a、9a
は、図1および図2に示すように、反射面5、6が全面
に設けてあり、もう一方の端面8b、9bには、受光素
子である一次元イメージセンサ3、4が設けられてい
る。また、下部のY軸光ファイバプレート8の光拡散部
16と反対の底面に反射面をもつ反射膜18が設けられ
ている。
【0021】この一次元イメージセンサ3、4は、例え
ば、各々1インチ当たり200乃至400個の受光部が
列設してある。Y軸およびX軸光ファイバプレート8、
9の端面8b,9bにエチレンビニールアセテートなど
の透過率の高い透明樹脂で密着させている。また、Y軸
およびX軸光ファイバプレート8、9の端面8a、9a
には反射面5、6が設けられ、光拡散部16と対応する
Y軸光ファイバプレート8の下面に反射膜が設けられ、
これら反射面5,6および反射膜18は、アルミニウム
やクロムなどの金属を蒸着した膜で形成されることが望
ましい。
ば、各々1インチ当たり200乃至400個の受光部が
列設してある。Y軸およびX軸光ファイバプレート8、
9の端面8b,9bにエチレンビニールアセテートなど
の透過率の高い透明樹脂で密着させている。また、Y軸
およびX軸光ファイバプレート8、9の端面8a、9a
には反射面5、6が設けられ、光拡散部16と対応する
Y軸光ファイバプレート8の下面に反射膜が設けられ、
これら反射面5,6および反射膜18は、アルミニウム
やクロムなどの金属を蒸着した膜で形成されることが望
ましい。
【0022】さらに、Y軸,X軸光ファイバプレート
8、9の端面8b、9bを、導光板2の面と垂直ではな
く傾斜をもたせることが望ましい。そして、この傾斜し
た断面を任意の幅にし一次元イメージセンサ3、4の受
光面に合せる。
8、9の端面8b、9bを、導光板2の面と垂直ではな
く傾斜をもたせることが望ましい。そして、この傾斜し
た断面を任意の幅にし一次元イメージセンサ3、4の受
光面に合せる。
【0023】図3(a)〜(d)は導光板の製造工程順
に示す斜視図である。次に、構造を理解し易いように導
光板2の製造工程について説明する。まず、直径が例え
ば数十μm程度のコア12b、13をもつ光ファイバ1
2、13の所要数を準備する。次に、図3(a)に示す
ように、それぞれの金型内に光ファイバ12および13
を並べて入れ、溶融樹脂を流し硬化させ一体化しX軸お
よびY軸光ファイバプレート9,8を製作する。
に示す斜視図である。次に、構造を理解し易いように導
光板2の製造工程について説明する。まず、直径が例え
ば数十μm程度のコア12b、13をもつ光ファイバ1
2、13の所要数を準備する。次に、図3(a)に示す
ように、それぞれの金型内に光ファイバ12および13
を並べて入れ、溶融樹脂を流し硬化させ一体化しX軸お
よびY軸光ファイバプレート9,8を製作する。
【0024】次に、図3(b)に示すように、湿式研磨
やサンドブラストなどで数μmの粒径を持つアルミナ
(A1203)などの砥粒でX軸およびY軸光ファイバ
プレート9,8の表面を荒らし数十μmの凹凸のある梨
状の凹凸面16a,16bをクラッドの表面に形成す
る。このとき、隣接する光ファイバ12,13の間の樹
脂はやや彫れて凹凸面16a,16bは樹脂面より露呈
する。次に、エチレンビニールアセテートのような樹脂
シートをX軸およびY軸光ファイバプレート9,8の間
に入れラミネータで接着する。
やサンドブラストなどで数μmの粒径を持つアルミナ
(A1203)などの砥粒でX軸およびY軸光ファイバ
プレート9,8の表面を荒らし数十μmの凹凸のある梨
状の凹凸面16a,16bをクラッドの表面に形成す
る。このとき、隣接する光ファイバ12,13の間の樹
脂はやや彫れて凹凸面16a,16bは樹脂面より露呈
する。次に、エチレンビニールアセテートのような樹脂
シートをX軸およびY軸光ファイバプレート9,8の間
に入れラミネータで接着する。
【0025】そして、図3(c)に示すように、向い合
う凹凸面で形成される光拡散部16をもつ導光板2が完
成する。なお、このY軸,X軸光ファイバプレート8、
9には、例えば、1インチ当たり200本又は400本
の光ファイバ12、13が組込れている。なお、この光
ファイバ12、13を並設し一体化してなるファイバプ
レート8、9のX軸ファイバ13とY軸ファイバ12と
は直交しているが、必ずしも90度に限定していない。
う凹凸面で形成される光拡散部16をもつ導光板2が完
成する。なお、このY軸,X軸光ファイバプレート8、
9には、例えば、1インチ当たり200本又は400本
の光ファイバ12、13が組込れている。なお、この光
ファイバ12、13を並設し一体化してなるファイバプ
レート8、9のX軸ファイバ13とY軸ファイバ12と
は直交しているが、必ずしも90度に限定していない。
【0026】一方、ライトペン10は、図2に示すよう
に、その先端部に11は光ファイバの発光部を突出した
ものである。光ファイバの後端には、図示しない光源が
設けられている。そして、この光源には、発光ダイオー
ド素子やレーザダイオードやその他の光源を使用するこ
とが可能である。また、導光板2の表面をライトペン1
0が円滑に摺動するように、X軸光ファイバプレート9
の面に、95パーセント以上の透過率をもつ鉄分の含有
量の少ない白板ガラスを覆うと良い。
に、その先端部に11は光ファイバの発光部を突出した
ものである。光ファイバの後端には、図示しない光源が
設けられている。そして、この光源には、発光ダイオー
ド素子やレーザダイオードやその他の光源を使用するこ
とが可能である。また、導光板2の表面をライトペン1
0が円滑に摺動するように、X軸光ファイバプレート9
の面に、95パーセント以上の透過率をもつ鉄分の含有
量の少ない白板ガラスを覆うと良い。
【0027】図4は図1の導光板の縦断面図、図5は図
1の導光板の模式平面図である。この本発明によるペン
入力装置1を用いて、描画データを入力する場合につい
て説明する。まず、図4のライトペン10の先端部11
にある光ファイバの下端を、導光板2の表面に近づけて
所望の軌跡を描かせる。
1の導光板の模式平面図である。この本発明によるペン
入力装置1を用いて、描画データを入力する場合につい
て説明する。まず、図4のライトペン10の先端部11
にある光ファイバの下端を、導光板2の表面に近づけて
所望の軌跡を描かせる。
【0028】光ファイバ11内に伝わってきた光源から
の光は、図4及び図5の如く導光板2に入射し、X軸光
ファイバプレート9を透過する。この時、図4に示すよ
うに、光ファイバからの入射光は、下方の光ファイバ1
3及び12を透過する。光ファイバ13及び12を透過
した光はY軸光ファイバプレート8の光拡散部1の凹凸
面16bと反対の底面に設けられてある反射膜18で反
射し、光ファイバ12及び13に反射光が入射する。光
ファイバ13内の入射光と反射膜18で反射した反射光
が透過する時、コア13b内で生じる散乱光と光ファイ
バ13に設けられる光拡散部1の凹凸面16aで生じる
散乱光が光ファイバ13内を伝搬する。
の光は、図4及び図5の如く導光板2に入射し、X軸光
ファイバプレート9を透過する。この時、図4に示すよ
うに、光ファイバからの入射光は、下方の光ファイバ1
3及び12を透過する。光ファイバ13及び12を透過
した光はY軸光ファイバプレート8の光拡散部1の凹凸
面16bと反対の底面に設けられてある反射膜18で反
射し、光ファイバ12及び13に反射光が入射する。光
ファイバ13内の入射光と反射膜18で反射した反射光
が透過する時、コア13b内で生じる散乱光と光ファイ
バ13に設けられる光拡散部1の凹凸面16aで生じる
散乱光が光ファイバ13内を伝搬する。
【0029】このX軸負方向に伝わる光Lx1は、図5
に示すように、そのまま一次元イメージセンサ3の受光
部の一つに入射する。一方、X軸正方向に伝わる光Lx
2は、光ファイバ13の他端面9aに設けて有る反射面
5で全反射し、一次元イメージセンサ3の同じ受光部に
入射する。
に示すように、そのまま一次元イメージセンサ3の受光
部の一つに入射する。一方、X軸正方向に伝わる光Lx
2は、光ファイバ13の他端面9aに設けて有る反射面
5で全反射し、一次元イメージセンサ3の同じ受光部に
入射する。
【0030】同様に、図4に示すように、光ファイバ1
2内を入射光と、反射膜18で反射した反射光が透過す
る時、コア12b内で生じる散乱光と光ファイバ12に
設けられる光拡散部1の凹凸面16bで生じる散乱光
が、光ファイバ12内を伝搬する。すなわち、図5に示
すように、Y軸負方向に伝わる光Ly1は、そのまま一
次元イメージセンサ4の受光部の一つに入射する。一
方、Y軸正方向に伝わる光Ly2は、光ファイバ12の
他端面8aに設けて有る反射面6で全反射し、一次元イ
メージセンサ3の同じ受光部に入射する。
2内を入射光と、反射膜18で反射した反射光が透過す
る時、コア12b内で生じる散乱光と光ファイバ12に
設けられる光拡散部1の凹凸面16bで生じる散乱光
が、光ファイバ12内を伝搬する。すなわち、図5に示
すように、Y軸負方向に伝わる光Ly1は、そのまま一
次元イメージセンサ4の受光部の一つに入射する。一
方、Y軸正方向に伝わる光Ly2は、光ファイバ12の
他端面8aに設けて有る反射面6で全反射し、一次元イ
メージセンサ3の同じ受光部に入射する。
【0031】そして、一次元イメージセンサ3、4で、
逐次光ファイバ12、13の入射光を検出することによ
り、ライトペン10の先端部11の光ファイバのXY座
標をコントロールユニット7で計算する。決定された座
標位置信号を表示装置に転送し描画する。
逐次光ファイバ12、13の入射光を検出することによ
り、ライトペン10の先端部11の光ファイバのXY座
標をコントロールユニット7で計算する。決定された座
標位置信号を表示装置に転送し描画する。
【0032】このペン入力装置の分解能は、一次元イメ
ージセンサ3、4の分解能で決定され、ここでは、1イ
ンチ当たり400個の受光部に設定しているので、0.
0635mmの分解能が得られる。また、補間演算は不
要であり、高S/N比の光信号が得られるため、コント
ロールユニット7は従来より簡略なものにすることがで
きる。
ージセンサ3、4の分解能で決定され、ここでは、1イ
ンチ当たり400個の受光部に設定しているので、0.
0635mmの分解能が得られる。また、補間演算は不
要であり、高S/N比の光信号が得られるため、コント
ロールユニット7は従来より簡略なものにすることがで
きる。
【0033】本実施例のように、重ねた光ファイバプレ
ートの間に光を拡散する光拡散部1を形成することによ
り、従来例の特開昭63−184823号公報に示され
るような場合に比べ、光ファイバ12、13に散乱され
る光は、15〜25%光強度が上がり、光信号のS/N
比が約20%向上する。そのため、一次元イメージセン
サ3、4は、高感度の一次元イメージセンサを必要とし
なくても可能であり、また、ライトペンの光源は光量の
小さいものを使うことができるので、低コストで容易に
ペン入力装置が製造できる。
ートの間に光を拡散する光拡散部1を形成することによ
り、従来例の特開昭63−184823号公報に示され
るような場合に比べ、光ファイバ12、13に散乱され
る光は、15〜25%光強度が上がり、光信号のS/N
比が約20%向上する。そのため、一次元イメージセン
サ3、4は、高感度の一次元イメージセンサを必要とし
なくても可能であり、また、ライトペンの光源は光量の
小さいものを使うことができるので、低コストで容易に
ペン入力装置が製造できる。
【0034】図6は本発明の第2の実施例のペン入力装
置の要部を示す模式断面図である。このペン入力装置の
導光板2aにおける光拡散部1aは、図6に示すよう
に、シート状の透明基板17の表裏に凹凸面17a,1
7bを形成したものである。それ以外は、前述の実施例
と同じである。
置の要部を示す模式断面図である。このペン入力装置の
導光板2aにおける光拡散部1aは、図6に示すよう
に、シート状の透明基板17の表裏に凹凸面17a,1
7bを形成したものである。それ以外は、前述の実施例
と同じである。
【0035】透明基板17は、例えば、前述したよう
に、可視光の波長を含む光に対し90パーセント以上の
透過率をもつ白板ガラスを使用することが望ましい。そ
して、この白板ガラスの両面に凹凸を形成しす曇りガラ
スのようにする。そして、光ファイバ12および13を
等間隔に並べ構成される二枚のX軸とY軸光ファイバプ
レートに透明基板17を挟み接着して導光板2aを完成
させる。
に、可視光の波長を含む光に対し90パーセント以上の
透過率をもつ白板ガラスを使用することが望ましい。そ
して、この白板ガラスの両面に凹凸を形成しす曇りガラ
スのようにする。そして、光ファイバ12および13を
等間隔に並べ構成される二枚のX軸とY軸光ファイバプ
レートに透明基板17を挟み接着して導光板2aを完成
させる。
【0036】ここで、前述の実施例と同じように、X軸
の光ファイバ13とY軸の光ファイバ12とは直交して
いるが、必ずしも90度に限定していない。また、図面
ではシート状の光拡散部1aの両面に凹凸面17aおよ
び17bを設けているが、凹凸面17aあるいは凹凸面
17bのいずれかの片面でも十分拡散効果は得られるこ
とは後の実験で判明した。
の光ファイバ13とY軸の光ファイバ12とは直交して
いるが、必ずしも90度に限定していない。また、図面
ではシート状の光拡散部1aの両面に凹凸面17aおよ
び17bを設けているが、凹凸面17aあるいは凹凸面
17bのいずれかの片面でも十分拡散効果は得られるこ
とは後の実験で判明した。
【0037】本実施例の描画データ入力方法について説
明する。実施例1と同様に、ライトペン10の先端部1
0aにある光ファイバ11の下端を、導光板2の表面に
近づけて所望の軌跡を描かせる。
明する。実施例1と同様に、ライトペン10の先端部1
0aにある光ファイバ11の下端を、導光板2の表面に
近づけて所望の軌跡を描かせる。
【0038】ライトペン10からの光は、図6に示すよ
うに、導光板2aに入射し、X軸光ファイバプレートの
光ファイバ13及び12を透過する。光ファイバ13及
び12を透過した光はY軸光ファイバプレートの底面に
設けられてある反射膜18で反射し、光ファイバ12及
び13に反射光が入射する。光ファイバ13内を入射光
と、反射膜18で反射した反射光が透過する時、光ファ
イバ13で生じる散乱光とX軸光ファイバプレートに接
している光拡散部1aの凹凸面17aで生じる散乱光
が、光ファイバ13内を伝搬する。X軸負方向に伝わる
光Lx1は、図5に示すように、そのまま一次元イメー
ジセンサ4の受光部の一つに入射する。一方、X軸正方
向に伝わる光Lx2は、光ファイバ13の他端面9aに
設けて有る反射面5で全反射し、一次元イメージセンサ
4の同じ受光部に入射する。
うに、導光板2aに入射し、X軸光ファイバプレートの
光ファイバ13及び12を透過する。光ファイバ13及
び12を透過した光はY軸光ファイバプレートの底面に
設けられてある反射膜18で反射し、光ファイバ12及
び13に反射光が入射する。光ファイバ13内を入射光
と、反射膜18で反射した反射光が透過する時、光ファ
イバ13で生じる散乱光とX軸光ファイバプレートに接
している光拡散部1aの凹凸面17aで生じる散乱光
が、光ファイバ13内を伝搬する。X軸負方向に伝わる
光Lx1は、図5に示すように、そのまま一次元イメー
ジセンサ4の受光部の一つに入射する。一方、X軸正方
向に伝わる光Lx2は、光ファイバ13の他端面9aに
設けて有る反射面5で全反射し、一次元イメージセンサ
4の同じ受光部に入射する。
【0039】同様に、光ファイバ12内を入射光と、反
射膜18で反射した反射光が透過する時、光ファイバ1
2内で生じる散乱光とY軸光ファイバプレートに接して
いる光拡散部1aの凹凸面17bで生じる散乱光が、光
ファイバ12内を伝搬する。Y軸負方向に伝わる光Ly
1は、図5に示すように、そのまま一次元イメージセン
サの受光部の一つに入射する。一方、Y軸正方向に伝わ
る光Ly2は、光ファイバ12の他端面8aに設けて有
る反射面6で全反射し、一次元イメージセンサ3の同じ
受光部に入射する。
射膜18で反射した反射光が透過する時、光ファイバ1
2内で生じる散乱光とY軸光ファイバプレートに接して
いる光拡散部1aの凹凸面17bで生じる散乱光が、光
ファイバ12内を伝搬する。Y軸負方向に伝わる光Ly
1は、図5に示すように、そのまま一次元イメージセン
サの受光部の一つに入射する。一方、Y軸正方向に伝わ
る光Ly2は、光ファイバ12の他端面8aに設けて有
る反射面6で全反射し、一次元イメージセンサ3の同じ
受光部に入射する。
【0040】そして、一次元イメージセンサ3、4で、
逐次光ファイバ12、13の入射光を検出することによ
り、ライトペン10の先端部のXY座標を図1のコント
ロールユニット7で計算する。そして、座標値信号を表
示装置に転送する。
逐次光ファイバ12、13の入射光を検出することによ
り、ライトペン10の先端部のXY座標を図1のコント
ロールユニット7で計算する。そして、座標値信号を表
示装置に転送する。
【0041】この実施例は、導光板2を製作する際にシ
ート状光拡散部を別途製作し、一つの金型に光ファイ
バ、シート状光拡散部、光ファイバと積層して同時にラ
ミネートができるので、前述の実施例より工程か少なく
て済むという利点がある。
ート状光拡散部を別途製作し、一つの金型に光ファイ
バ、シート状光拡散部、光ファイバと積層して同時にラ
ミネートができるので、前述の実施例より工程か少なく
て済むという利点がある。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、縦横光フ
ァイバを並べて一体化し重ねた二つのた光ファイバプレ
ートの間に光ファイバを透過する光を拡散する光拡散手
段と終段の光ファイバを透過する光を反射する反射手段
とを設けることによって、光ファイバ内を伝播する光強
度をより高く得られるので、高S/N比が得られるとと
もにそれにより高感度の一次元イメージセンサや複雑な
検出回路を必要とせず安価に得られるという効果があ
る。
ァイバを並べて一体化し重ねた二つのた光ファイバプレ
ートの間に光ファイバを透過する光を拡散する光拡散手
段と終段の光ファイバを透過する光を反射する反射手段
とを設けることによって、光ファイバ内を伝播する光強
度をより高く得られるので、高S/N比が得られるとと
もにそれにより高感度の一次元イメージセンサや複雑な
検出回路を必要とせず安価に得られるという効果があ
る。
【図1】本発明によるペン入力装置の第1の実施例を示
す部分破断平面図および要部を拡大して示す斜視図であ
る。
す部分破断平面図および要部を拡大して示す斜視図であ
る。
【図2】図1における導光板と一次元イメージセンサの
構成を拡大して示す部分破断斜視図である。
構成を拡大して示す部分破断斜視図である。
【図3】導光板の製造工程順に示す斜視図である。
【図4】図1の導光板の縦断面図である。
【図5】図1の導光板の模式平面図である。
【図6】本発明の第2の実施例のペン入力装置の要部を
示す模式断面図である。
示す模式断面図である。
【図7】従来のペン入力装置の一例における構成を示す
図である。
図である。
【図8】図7のペン入力装置の一部を拡大して示す斜視
図である。
図である。
【図9】図7のペン入力装置の一部分を断面にし示す部
分断面図である。
分断面図である。
1,1a 光拡散部 2,2a 導光板 3、4 一次元イメージセンサ 5、6 反射面 7 コントロールユニット 8 Y軸光ファイバプレート 8a,8b,9a,9b 端面 9 X軸光ファイバプレート 10 ライトペン 11 先端部 12,13 光ファイバ 12a,13a クラッド 12b,13a コア 16a,16b,17a,17b 凹凸面 50 演算回路 51 X軸光ファイバ層 51a,51b,52a,52b 端部 52 Y軸光ファイバ層 53 透明基板
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の光ファイバを横方向に並べ配列さ
れて構成される横方向光ファイバプレートと複数の光フ
ァイバが縦方向に並べ配列される縦方向光ファイバプレ
ートとを重ね一体化し構成される導光板と、前記横方向
光ファイバプレートと前記縦方向光ファイバプレートの
それぞれの前記光ファイバの一端に反射面を有し他端に
配設される一次元イメージセンサと、先端部から光を投
射し前記横方向光ファイバプレートの前記光ファイバに
入光させるライトペンと、前記横方向光ファイバプレー
トと前記縦方向光ファイバプレートとの間に配設され前
記ライトペンから該光を拡散する光拡散部と、前記縦方
向光ファイバプレートの前記光ファイバを透過する前記
光を反射する反射部と、前記一次元イメージセンサの出
力を入力し前記ライトペンの先端部の位置を決定し位置
信号を出力するコントロールユニットとを備えることを
特徴とするペン入力装置。 - 【請求項2】 前記光拡散部は、前記横方向と前記縦方
向のそれぞれの前記光ファイバが交叉する外表面に形成
される凹凸面であることを特徴とする請求項1記載のペ
ン入力装置。 - 【請求項3】 前記光拡散部は、少なくとも片面に凹凸
面が形成される板状の光透過部材であることを特徴とす
る請求項1記載のペン入力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14922795A JP2787900B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | ペン入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14922795A JP2787900B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | ペン入力装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH096521A true JPH096521A (ja) | 1997-01-10 |
JP2787900B2 JP2787900B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15470652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14922795A Expired - Lifetime JP2787900B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | ペン入力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2787900B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007505297A (ja) * | 2003-09-12 | 2007-03-08 | オー−プン・アンパルトセルスカブ | 放射の散乱/反射要素の位置測定のシステム及び方法 |
JP2012063969A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Nitto Denko Corp | 光導波路デバイスおよび光学式タッチパネル |
WO2013111447A1 (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | シャープ株式会社 | 座標入力装置、及び座標入力システム |
WO2013128737A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | シャープ株式会社 | 入力装置および入力システム |
US8939740B2 (en) | 2008-02-22 | 2015-01-27 | Medtronic-Xomed, Inc. | Tube positioner |
JP2016218593A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 遠隔操作装置及び遠隔操作方法 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP14922795A patent/JP2787900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007505297A (ja) * | 2003-09-12 | 2007-03-08 | オー−プン・アンパルトセルスカブ | 放射の散乱/反射要素の位置測定のシステム及び方法 |
JP4859053B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2012-01-18 | フラットフロッグ・ラボラトリーズ・アクチボラゲット | 放射の散乱/反射要素の位置測定のシステム及び方法 |
US8939740B2 (en) | 2008-02-22 | 2015-01-27 | Medtronic-Xomed, Inc. | Tube positioner |
US10443592B2 (en) | 2008-02-22 | 2019-10-15 | Medtronic Xomed, Inc. | Roller positioning system |
JP2012063969A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Nitto Denko Corp | 光導波路デバイスおよび光学式タッチパネル |
WO2013111447A1 (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | シャープ株式会社 | 座標入力装置、及び座標入力システム |
WO2013128737A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | シャープ株式会社 | 入力装置および入力システム |
JP2013182344A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Sharp Corp | 入力装置および入力システム |
JP2016218593A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 遠隔操作装置及び遠隔操作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2787900B2 (ja) | 1998-08-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980506 |