反射板及び反射フレーム
【課題】位置検出装置からの照明光が反射面に入射する際の入射角が大きくなる場合があり、その場合、プリズム構造を採用する反射面では再帰反射率が低下し、誤検出の原因となる。
【解決手段】光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を有する反射板に、幅方向に同一の断面三角形状を有する凹凸パターンが、反射板の長手方向に連続的に出現する表面構造と、凹凸パターンの少なくとも一方の斜面に反射ビーズを均一に配置した再帰反射層とを配置する。
【解決手段】光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を有する反射板に、幅方向に同一の断面三角形状を有する凹凸パターンが、反射板の長手方向に連続的に出現する表面構造と、凹凸パターンの少なくとも一方の斜面に反射ビーズを均一に配置した再帰反射層とを配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式位置検出装置と共に使用される反射板及び当該反射板を反射面に有する反射フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子黒板（IWB：Interactive White Board）の採用が進められている。IWBは、指や電子ペン等を入力物体として使用し、黒板に文字等をチョークで描画するのと同様の結果を画面上に表示させることができる。また、IWBは、入力物体による操作入力をマウス入力として検出することもできる。
【０００３】
IWBは、表示装置と座標入力装置の組み合わせにより構成される。入力物体には、例えば指、スタイラスペン、電子ペン等が用いられる。表示装置には、PDP（Plasma Display Panel）、LCD（Liquid Crystal Display）、プロジェクター等が用いられる。座標入力装置には、例えばタブレット式、タッチパネル式、電磁誘導式、超音波式、光学式等の位置検出装置が用いられる。なお、いずれの座標入力装置の場合でも、入力物体の座標計算には、コンピュータ等の演算装置が用いられる。
【０００４】
本明細書では、入力物体の像をイメージセンサによって撮像する光学式の位置検出技術を採用する座標入力装置について着目する。イメージセンサを採用する座標入力装置は、描画応答性の良さ、赤外線、太陽光線、温度変化等の外部ノイズに対する耐性の強さから採用数が年々増加している。
【０００５】
イメージセンサを利用する座標入力装置を採用する電子黒板に関する特許には、特許文献１及び２がある。この種の座標入力装置は、位置検出装置と再帰性の反射板との組み合わせで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９３１０３０号公報
【特許文献２】特許第３９８６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種の位置検出装置は、イメージセンサ、光源ユニット、制御基板（演算装置）で構成される。イメージセンサは、位置検出面の周囲に取り付けられる。イメージセンサを２つ以上設置することにより、位置検出面上の入力物体を複数の視点位置より撮像することができる。制御基板は、これら複数のイメージセンサから撮像画像を入力し、三角測量の原理により入力物体の位置を計算する。
【０００８】
光源ユニットは、ＬＥＤ等の複数の光源の集合体として構成され、各イメージセンサの近傍位置に配置される。各ＬＥＤは、位置検出面を取り囲むように配置された再帰性の反射板に光線を照射する。ここで、再帰性の反射板には、プリズム構造等の再帰反射性を有する微小構造体を表面に配置した反射テープが一般に使用される。ＬＥＤから照射された光線は、再帰性を有する反射テープにより入射方向と同じ方向に反射される。イメージセンサは、この反射光を受光する。すなわち、反射テープの全長を撮像する。なお、位置検出面に入力物体が接近すると、入力物体が照射光を遮断する。この遮光は、撮像画像上の影として検出される。
【０００９】
制御基板（演算装置）は、複数の撮像画像に出現した影の位置を基に、位置検出面上における入力物体の位置を算出する。
【００１０】
ところで、従来型の位置検出装置は、イメージセンサの撮像範囲内に反射テープの全長を収めるために受光面にレンズを設置するのが一般的である。これは、イメージセンサを構成する個々の受光素子の撮像角が数ミリ〜10数ミリ角程度の大きさしかないためである。なお、レンズもそれに見合った大きさとする必要がある。以前は、小さいサイズの広角レンズが存在しなかった。このため、位置検出装置用の撮像レンズには、入手が容易である、画角が９０度程度のものを用いることが多かった。
【００１１】
このため、イメージセンサを、検出面の左右両端に設置する必要があった。実際、左上隅に設置されたイメージセンサは、検出面の右辺及び下辺に設置された反射テープ面を撮像することができるが、左辺の反射テープ面は画角外となるため撮像することができなかった。同様に、右上隅に設置されたイメージセンサは、検出面の左辺及び下辺に設置された反射テープ面を撮像することができるが、右辺の反射テープ面は画角外となるため撮像することができなかった。
【００１２】
ところが、従来装置の場合、検出面の面積が大きくなると、左上隅に設置されるイメージセンサと右上隅に設置されるイメージセンサの間の距離が大きくなる。このため、位置検出装置（２つのイメージセンサ、２つの光源ユニット、制御基板（演算装置））の筺体サイズが大型化する問題があった。また、検出面の大きさに応じて、専用の位置検出装置を用意する必要があった。
【００１３】
この技術的課題を解決するため、本願出願人は、位置検出面の大きさによらない位置検出装置を提案している（特願２０１０−１２５８１３号）。すなわち、位置検出装置の水平方向長が、位置検出面の水平方向サイズに対して短く済む位置検出装置を提案している。
【００１４】
この位置検出装置の実現により、１つの位置検出装置を任意の検出面サイズの座標入力装置に使用することが可能になった。ところが、反射テープ面を構成するプリズム構造（３面体プリズム素子を配置した構造）は、再帰反射可能な入射角条件が比較的厳しいという問題がある。特に、位置検出面に向かって左右両側の下端付近は、照明光の入射角が再帰範囲可能な範囲を超える可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる技術的課題を鋭意検討した結果、発明者らは、光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を有する反射板として、以下に示す構造を有するものを発明した。
(1) 幅方向に同一の断面三角形状を有する凹凸パターンが、反射板の長手方向に連続的に出現する表面構造
(2) 凹凸パターンの少なくとも一方の斜面に反射ビーズを均一に配置した再帰反射層
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、従来構成に比して安価でありながら、再帰反射可能な設置条件が緩やかな反射板を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電子黒板システムを構成する反射フレームと反射面の一部分を説明する図。
【図２】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（凸形状型）。
【図３】反射フレームを構成する反射板の拡大斜視図。
【図４】露出（オープン）レンズ型の再帰反射テープの構造例を示す図。
【図５】封入（クローズド）レンズ型の再帰反射テープの構造例を示す図。
【図６】カプセルレンズ型の再帰反射テープの構造例を示す図。
【図７】反射面の構造と入射角の関係を説明する図。
【図８】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（凹形状型）。
【図９】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（他の形状）。
【図１０】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（他の形状）。
【図１１】反射板の配置構造例を説明する図。
【図１２】電子黒板システムの他の構成例を示す図。
【図１３】撮像ユニットの構造例を示す図。
【図１４】図１２に示すシステムで使用する位置検出装置の位置検出方法を説明する図。
【図１５】電子黒板システムの構成例を示す図。
【図１６】ユニット型反射板の壁面への取付例を説明する図。
【図１７】ユニット型反射板の背面構造例を示す図。
【図１８】反射板ユニットの組み合わせによる位置検出面の構成例を示す図。
【図１９】反射面長の調整機構を有するユニット型反射板の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明に係る反射板及び反射フレームの形態例を説明する。なお、以下に説明する形態例は発明の説明のみに用いるものであり、発明の実施に際しては、周知若しくは公知の技術や機能を組み合わせた様々な形態が考えられる。
【００１９】
＜形態例１＞
（反射面の構造）
図１に、電子黒板システムに用いて好適な反射フレーム１と、その反射面１１の断面構造例を示す。この形態例の場合、後述する反射板を枠体に取り付けた構造体を反射フレームと呼ぶ。図１は、利用者側から見た図を表している。また、位置検出面は、紙面と平行とする。反射フレーム１は、位置検出面の左辺、下辺及び右辺に配置される。図１は、左辺と下辺の反射フレーム１のみを表している。不図示の位置検出装置（照明光源、イメージセンサ及び座標演算装置で構成される。詳細については後述する。）は、位置検出面の上辺に配置されている。
【００２０】
図１に示すように、本形態例に係る反射フレーム１の反射面１１は、長手方向に沿って連続する凹凸パターンの表面に形成される。図２及び図３に、反射面１１を構成する反射板１２の部分拡大図を示す。図２は、位置検出面に対して垂直の方向（図１の場合、紙面に垂直の方向）から反射面１１を見た場合の断面構造を表している。図３は、反射面１１を斜め上方から見た図である。
【００２１】
図２及び図３に示すように、反射板１２は、平坦なベース層（面）１３の表面に断面正三角形状の三角柱（凸パターン１４）を一列に配置した構造を有している。この明細書の場合、反射面１１（又は「再帰反射層」）が形成される下地形状を反射板１２の表面構造という。この形態例の場合、正三角形の高さは約１ｍｍとする。因みに、この場合、一辺は約１．１５ｍｍとなる。勿論、正三角形の寸法は一例であり、高さが１ｍｍ近傍であれば、一般に良好な再帰反射特性が得られる。
【００２２】
凸パターン１４の各斜辺（以下、凸パターン１４のうちベース層１３と接する辺を底辺と呼ぶ。）には、微小なガラスビーズ１５が均一に配置される。すなわち、反射ビーズとして機能するガラスビーズ１５は、凸パターン１４の斜面全体に配置される。ガラスビーズ１５は、プリズム構造と同様に再帰反射材として知られ、その構造がプリズム構造に比して単純である。このため、本形態例の反射板１２は、微小なプリズム構造を一面に配置した反射面を使用する場合に比して構造が単純となり、安価に製造することができる。
【００２３】
この形態例の場合、ガラスビーズ１５の直径は約７０μｍとする。勿論、ガラスビーズ１５の直径はこれに限られるものではなく、より小さくても、より大きくても構わない。例えば直径は、６０μｍから８０μｍでも良い。なお、直径の測定には、例えば遠心沈殿法、レーザ解析法、電気的検知体法等を使用する。
【００２４】
図２の場合、凸パターン１４の表面にガラスビーズ１５が直接配置されるかのように表現しているが、実際には、ガラスビーズ１５を均一に配置した再帰反射テープを、凸パターン１４の斜面に貼り付ける構造を採用しても良い。この他、ガラスビーズ１５を接着性の樹脂を介して凸パターン１４の表面に塗布又は付着させた構造を採用しても良い。なお、ガラスビーズ１５は、下地となる平面に対して４７°の入射角までは再帰強度があまり変化しない特性を有している。一方、プリズム構造の場合、その再帰反射可能な入射角（プリズム構造の配列面に対する入射角）は、ガラスビーズ１５よりも狭い。
【００２５】
図４〜図６に、ガラスビーズ１５を再帰反射層に使用する再帰反射テープの構造例を例示する。図４は、露出型又はオープン型と呼ばれる再帰反射テープに対応する。この場合、その下面に半球面状の反射膜１６を配置したガラスビーズ１５が合成樹脂層１７の表面に配置される。
【００２６】
図５は、封入型又はクローズド型と呼ばれる再帰反射テープに対応する。この場合、ガラスビーズ１５の表面は、トップフィルムと呼ばれる保護膜１８で覆われている。この構造は、汚れや水滴が付着した場合の反射性能の低下が露出型よりも小さい特性がある。なお、図５には、合成樹脂層１７の下層としての接着層１９と、その保護膜である剥離紙２０も表している。
【００２７】
図６は、カプセルレンズ型と呼ばれる再帰反射テープに対応する。この構造は、封入型の改善形である。具体的には、ガラスビーズ１５と保護膜１８の間に空気層２１を設けた点を特徴とする。なお、保護膜１８を支えるための支柱２２が適当な間隔で配置される。この構造の場合、反射光の輝度が封入型よりも高くなる。
【００２８】
（反射面の角度と入射角の関係）
続いて、反射面の角度と入射角の関係を説明する。なお、一般に、入射光量が同じ場合、再帰反射光量は、入射角度が小さいほど大きくなる傾向がある。
【００２９】
図７の（Ａ）は、従来システムで採用されている反射面の下地構造を示している。この場合、下地面に対する入射角はθ１となる。本図に示す入射関係は、電子黒板システムの左右両側の下端付近に現われ易い。このように入射角θ１が大きい場合、プリズム構造の再帰反射面は、入射光を十分大きい輝度で反射することができなくなる。
【００３０】
図７の（Ｂ）は、本形態例における照明光の入射角θ２を表している。すなわち、反射面の下地となる凸パターン１４の断面が正三角形の場合の入射角θ２を表している。なお、光源からの照明光の射出角は図７の（Ａ）と（Ｂ）で同じである。図７の（Ｂ）に示すように、反射面１１の下地を正三角形に加工する場合、同じ角度で照明光が射出される場合でも反射面１１に対する入射角は非常に小さくなる。その理由は、反射面が照明光の入射方向に立ち上がるためである。
【００３１】
本形態例のように、断面形状が正三角形の場合、入射角θ１がほぼ９０°の場合でも、入射角θ２は３０°までにしかならない。一方、入射角θ１がほぼ０°の場合でも、入射角θ２は３０°までにしかならない。このように、凸パターン１４の断面形状が正三角形の場合、入射角θ２の最大値は３０°となる。本形態例に係る反射面構造の採用により、反射板１２の取り付け可能な範囲の制限をほぼ無くすことができる。
【００３２】
ただし、入射角θ１が大きくなると、光源寄りの凸パターン１４が光源より遠い側の凸パターン１４に対する照明光の入射を遮るようになる。すなわち、影が発生するようになる。このため、凸パターン１４の高さは低いほうが望ましい。ただし、当然ながら高さが低くなると正三角形の一辺長も短くなる。すなわち、凸パターン１４のサイズが小さくなる。一方で、凸パターン１４のサイズが小さくなると、凸パターン１４の加工精度、再帰反射テープの膜厚の影響、テープ強度の低下が無視できなくなる。このため、本形態例においては、凸パターン１４の高さを約１ｍｍとしている。なお、凸パターン１４の高さは、０．５ｍｍから１．２ｍｍが好ましく、例えば０．８ｍｍ、０．９ｍｍでも良い。
【００３３】
（反射面に用いて好適な他の形状）
図７の（Ｂ）に示す入射角θ２は、凸パターン１４以外でも実現することができる。図７の（Ｃ）に、正三角形の断面構造（溝構造）を有する凹パターン２３の表面に反射面１１を形成する場合について説明する。この場合、照明光は、光源から遠い側の斜面に入射することを除き、図７の（Ｂ）に示す構造と同じ入射角θ３（＝θ２）が得られる。以上の関係から、反射面の下地構造は、凸パターンに限らず、凹パターンでも良いことが分かる。従って、図８に示すように、ベース層１３の表面に凹パターン２３を連続的に形成した反射板１２を用いても良い。
【００３４】
この他、反射面１１の表面形状は、図９に示すように、その断面が直角二等辺三角形状でも良い。この形状は、断面が正三角形の場合に比して凸パターン１４の高さを低くできるため、影の発生を小さくすることができる。また、直角二等辺三角形は、前述した正三角形と同じく左右対称形状である。このため、照明光の光源が図中の左右のいずれに位置する場合でも、左右両辺について同じ再帰反射性能を実現できる。反射面１１が形成される下地の断面形状が左右対称型の場合、反射フレーム１への取り付け方向を問わないため、製造コストを低下させることができる。
【００３５】
この反対に、反射面１１に対する光源位置が事前に定まっている場合には、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光源と対面する側の斜面長を反対側の斜面長より長くしても良い。因みに、図１０の（Ａ）は凸パターン型の例であり、図１０の（Ｂ）は凹パターン型の例である。この場合、パターンの高さ（深さ）を低くでき（浅くでき）、影の影響を小さくすることができる。勿論、前述の構造例と同様、反射面１１には微小なガラスビーズ１５を均一に配置する。なお、本例のように、照明光の入射方向が予め分かっている場合には、照明光が入射される斜面側にのみガラスビーズ１５を配置する構成としても良い。他の構造例の場合にも同様である。
【００３６】
（まとめ）
以上説明したように、形態例に係る反射板１２においては、その表面を幅方向に同一形状を有する凹凸パターンの繰り返し形状とすると共に、その再帰反射材にガラスビーズ１５を採用する。この構成の採用により、反射板１２の設置面に対する入射角θ１が大きくなる場合でも、従来に比して良好な再帰反射性能を維持することができる。
【００３７】
＜形態例２＞
ここでは、形態例１で説明した反射板１２の電子黒板システムへの使用例を説明する。
【００３８】
図１１の（Ａ）は、位置検出面３１の上辺中央付近に位置検出装置３２を配置した場合における反射板１２の取り付け例を示している。図１１の（Ａ）の場合、位置検出面３１の左辺、右辺、下辺の３辺に反射板１２が取り付けられる。なお、反射板１２は、図１に示すように、断面三角形状の凹凸パターンが各辺の延長方向に連続して出現するように配置される。この場合、プリズム構造では位置検出精度が低下することがあった左右両側の下部付近の位置検出精度を向上させることが可能になる。
【００３９】
図１１の（Ａ）に示すように、一般に、左右両側の下部において入射角θ１が大きくなり、位置検出誤差が発生するようになる。一方、位置検出面３１の下辺に対する入射角θ１は、位置検出誤差が発生するほど大きくはならない。従って、図１１の（Ｂ）に示すように、左右両辺についてのみ断面三角形状に加工された凹凸パターン面にガラスビーズ１５を配置した反射板１２を使用し、下辺についてはプリズム構造の反射板３３を使用しても良い。
【００４０】
＜形態例３＞
以下、前述した反射板１２を使用した電子黒板システムの構成例を説明する。
【００４１】
（電子黒板システム１）
図１２に、電子黒板システムの基本構成を示す。図１２に示す基本構成は、後述する他の電子黒板システムにおいても共通する。電子黒板システム１００は、座標入力装置１０１、指示物体１０２、演算装置１０５、表示装置１０６で構成される。
【００４２】
座標入力装置１０１は、位置検出装置１０３と反射フレーム１０４で構成される。反射フレーム１０４は、図１の反射フレーム１に対応し、その反射面は前述した反射板１２によって形成されている。この形態例の場合、位置検出装置１０３は不図示の枠体に固定されている。反射フレーム１０４は位置検出面の右辺、左辺、下辺の外縁を規定する。
【００４３】
位置検出装置１０３は、制御デバイス１１１と、撮像ユニット（左）１１２と、撮像ユニット（右）１１３とを有している。図１３に、撮像ユニット１１２及び１１３の内部構造例を示す。図１３に示すように、撮像ユニットは、イメージセンサ１２１と複数個のＬＥＤ１２２で構成される。ＬＥＤ１２２は、照射方向が広角になるように複数配置されている。この形態例の場合、ＬＥＤ１２２は、赤外線光源である。イメージセンサ１２１には、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサその他の撮像素子が用いられる。イメージセンサ１２１は、反射板１２の反射面で再帰反射された赤外光を受光し、反射面に対応する画像を撮像する。
【００４４】
なお、撮像ユニット１１２及び１１３の画角は、図１４の上図に示すように約１８０度である。従って、撮像ユニット（左）１１２は、位置検出面の左辺、下辺及び右辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像することができる。一方の撮像ユニット（右）１１３の画角も約１８０度である。従って、撮像ユニット（右）１１３も、位置検出面の右辺、下辺、左辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像することができる。撮像ユニットの取り付け位置と撮像画面の関係を図１４の下図に示す。図１４に示すように、撮像画面には赤外線を遮光する指示物体１０２（この場合は、先が円錐形状のペン）が影として撮像される。なお、指示物体１０２は、指や棒でも良い。
【００４５】
この形態例の場合、画角の一例として１８０度を挙げているが、例えば１６０度以上でも良いし、その他の画角でも良い。いずれにしても、撮像ユニット１１２及び１１３は、それぞれの取り付け位置に対して左右両方向を撮像範囲に含み、２つの撮像範囲が重複する領域部分を位置検出面として使用する。なお、三角測量が可能であれば、例えば１８０度を超える画角を有していても良い。
【００４６】
図１２の説明に戻る。制御デバイス１１１は、撮像ユニット１１２及び１１３の撮像画像に出現した影の位置に基づいて指示物体１０２の位置座標（Ｘ,Ｙ）を計算する。ここで、制御デバイス１１１は、三角測量の原理に基づいて位置座標を計算する。なお、座標原点は、位置検出面の左上隅とする。計算された位置座標（Ｘ,Ｙ）は、コンピュータその他の演算装置１０５に座標情報として送信される。
【００４７】
演算装置１０５は、受信した座標情報に基づいて、描画情報（文字、線、図形等）を生成し、表示装置１０６に出力する。表示装置１０６は、図１２に示すようにプロジェクターを用いても良いし、ＰＤＰやＬＣＤ等のフラットディスプレイを用いることも可能である。
【００４８】
（電子黒板システム２）
前述の形態例では、位置検出装置１０３の水平方向の長さが、位置検出面の水平方向の一辺長より短い場合を想定した。すなわち、撮像ユニット１１２及び１１２が、位置検出面の左右両端より内側に位置する場合について説明した。しかし、図１５に示すように、撮像ユニット１１２及び１１３が、位置検出面の左右両端に位置しても良い。
【００４９】
この配置の場合、撮像ユニット１１２及び１１３の撮像範囲はいずれも約９０度で良い。従って、撮像ユニット（左）１１２は、位置検出面の下辺及び右辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像する。一方、撮像ユニット（右）１１２は、位置検出面の左辺及び下辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像する。
【００５０】
（電子黒板システム３）
前述した２つの電子黒板システムは、いずれも反射フレーム１０４が位置検出面に対して固定的に設置される場合を想定する。ここでは、反射板１２をユニット化することにより、利用者自身が、位置検出面のサイズを自由に変更できるタイプの電子黒板システムについて説明する。ここで、反射面１２の長さは、例えば３０ｃｍの固定長とする。
【００５１】
図１６に、ユニット型反射板１４１の使用例を示す。図１６に示すユニット型反射板１４１は、断面Ｌ字形状の本体１４２に反射板１２（本明細書で提案する反射板）を張り付けた構造を有する。なお、反射板１２は壁面１３１に対して垂直に配置される筺体面に張り付けられている。さらに、図１６の場合、壁面側に反射板１２を配置する。ユニット型反射板１４１の背面は平坦である。
【００５２】
図１７に、取り付け対象である壁面１３１が鉄その他の磁性体を含む場合に好適なユニット型反射板１４１の背面構造を示す。この場合、磁石１４３をユニット型反射板１４１の背面に配置する。なお、取付具には、壁面側に配置した係止具に筺体本体を引っ掛けるタイプのものやネジや釘を用いて壁面に取り付けるものも含むものとする。
【００５３】
図１８に、前述したユニット型反射板１４１を用いた位置検出面の構成例を示す。なお、位置検出装置１０３も壁面１３１に対して着脱自在とし、背面には取付具として磁石が配置されているものとする。
【００５４】
図１８の上段は、位置検出面の下面を３個のユニット型反射板１４１で構成し、位置検出面の右辺と左辺を各２個のユニット型反射板１４１で構成する例である。図１８の中段は、位置検出面の下面を４個のユニット型反射板１４１で構成し、位置検出面の右辺と左辺を各３個のユニット型反射板１４１で構成する例である。図１８の下段は、位置検出面の下面を８個のユニット型反射板１４１で構成し、位置検出面の右辺と左辺を各５個のユニット型反射板１４１で構成する例である。
【００５５】
このように、ユニット型反射板１４１を用いれば、位置検出面のサイズ毎に枠体を用意する必要がなく、使用者の必要に応じて位置検出面のサイズを自由に変更できる。また、ユニット型反射板１４１や位置検出装置１０３の背面に取付具を配置することにより、任意の壁面を電子黒板として使用することができる。勿論、ユニット型反射板１４１の各反射面は、前述した形態で説明した表面構造を有する反射板１２を用いるため、位置検出面のサイズが変更しても、その全域において位置検出精度を高い状態に維持することが可能になる。
【００５６】
なお、前述の説明においては、ユニット型反射板１４１の設置枚数で位置検出面のサイズを調整する場合について説明したが、図１９に示すように、可変長型のユニット型反射板１４５を用いても良い。図１９に示すユニット型反射板１４５は、長手方向に断面コ字状（Ｕ形状）の外側本体１４５Ａと、その内側に収納され、必要に応じて出し入れ可能な内側本体１４５Ｂとで構成される。
【００５７】
勿論、外側本体１４５Ａと内側本体１４５Ｂのうち反射面として使用される表面には、長手方向に沿って反射板１２が張り付けられている。また、外側本体１４５Ａと内側本体１４５Ｂの取付面には、それぞれ取付具が配置されている。
【００５８】
例えば外側本体１４５Ａの長さが３０ｃｍの場合、内側本体１４５Ｂは最長で２５ｃｍほど引き出すことが可能である。すなわち、ユニット型反射板１４５は、３０ｃｍから５５ｃｍの範囲で反射板１２の長さを調整することができる。従って、設置場所の制約に対して柔軟に対応することが可能となる。
【００５９】
＜他の形態例＞
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成を追加、削除又は置換することも可能である。
【００６０】
また、上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。
【００６１】
また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【００６２】
１…反射フレーム
１１…反射面
１２…反射板（形態例）
１３…ベース層
１４…凸パターン
１５…ガラスビーズ
２３…凹パターン
３１…位置検出面
３２…位置検出装置
３３…反射板（プリズム構造）
１００…電子黒板システム
１０１…座標入力装置
１０２…指示物体
１０３…位置検出装置
１０４…反射フレーム
１０５…演算装置
１０６…表示装置
１１１…制御デバイス
１１２…撮像ユニット
１１３…撮像ユニット
１２１…イメージセンサ
１２２…ＬＥＤ
１３１…壁面
１４１…ユニット型反射板
１４２…本体
１４３…磁石
１４５…ユニット型反射板
１４５Ａ…外側本体
１４５Ｂ…内側本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式位置検出装置と共に使用される反射板及び当該反射板を反射面に有する反射フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子黒板（IWB：Interactive White Board）の採用が進められている。IWBは、指や電子ペン等を入力物体として使用し、黒板に文字等をチョークで描画するのと同様の結果を画面上に表示させることができる。また、IWBは、入力物体による操作入力をマウス入力として検出することもできる。
【０００３】
IWBは、表示装置と座標入力装置の組み合わせにより構成される。入力物体には、例えば指、スタイラスペン、電子ペン等が用いられる。表示装置には、PDP（Plasma Display Panel）、LCD（Liquid Crystal Display）、プロジェクター等が用いられる。座標入力装置には、例えばタブレット式、タッチパネル式、電磁誘導式、超音波式、光学式等の位置検出装置が用いられる。なお、いずれの座標入力装置の場合でも、入力物体の座標計算には、コンピュータ等の演算装置が用いられる。
【０００４】
本明細書では、入力物体の像をイメージセンサによって撮像する光学式の位置検出技術を採用する座標入力装置について着目する。イメージセンサを採用する座標入力装置は、描画応答性の良さ、赤外線、太陽光線、温度変化等の外部ノイズに対する耐性の強さから採用数が年々増加している。
【０００５】
イメージセンサを利用する座標入力装置を採用する電子黒板に関する特許には、特許文献１及び２がある。この種の座標入力装置は、位置検出装置と再帰性の反射板との組み合わせで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９３１０３０号公報
【特許文献２】特許第３９８６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種の位置検出装置は、イメージセンサ、光源ユニット、制御基板（演算装置）で構成される。イメージセンサは、位置検出面の周囲に取り付けられる。イメージセンサを２つ以上設置することにより、位置検出面上の入力物体を複数の視点位置より撮像することができる。制御基板は、これら複数のイメージセンサから撮像画像を入力し、三角測量の原理により入力物体の位置を計算する。
【０００８】
光源ユニットは、ＬＥＤ等の複数の光源の集合体として構成され、各イメージセンサの近傍位置に配置される。各ＬＥＤは、位置検出面を取り囲むように配置された再帰性の反射板に光線を照射する。ここで、再帰性の反射板には、プリズム構造等の再帰反射性を有する微小構造体を表面に配置した反射テープが一般に使用される。ＬＥＤから照射された光線は、再帰性を有する反射テープにより入射方向と同じ方向に反射される。イメージセンサは、この反射光を受光する。すなわち、反射テープの全長を撮像する。なお、位置検出面に入力物体が接近すると、入力物体が照射光を遮断する。この遮光は、撮像画像上の影として検出される。
【０００９】
制御基板（演算装置）は、複数の撮像画像に出現した影の位置を基に、位置検出面上における入力物体の位置を算出する。
【００１０】
ところで、従来型の位置検出装置は、イメージセンサの撮像範囲内に反射テープの全長を収めるために受光面にレンズを設置するのが一般的である。これは、イメージセンサを構成する個々の受光素子の撮像角が数ミリ〜10数ミリ角程度の大きさしかないためである。なお、レンズもそれに見合った大きさとする必要がある。以前は、小さいサイズの広角レンズが存在しなかった。このため、位置検出装置用の撮像レンズには、入手が容易である、画角が９０度程度のものを用いることが多かった。
【００１１】
このため、イメージセンサを、検出面の左右両端に設置する必要があった。実際、左上隅に設置されたイメージセンサは、検出面の右辺及び下辺に設置された反射テープ面を撮像することができるが、左辺の反射テープ面は画角外となるため撮像することができなかった。同様に、右上隅に設置されたイメージセンサは、検出面の左辺及び下辺に設置された反射テープ面を撮像することができるが、右辺の反射テープ面は画角外となるため撮像することができなかった。
【００１２】
ところが、従来装置の場合、検出面の面積が大きくなると、左上隅に設置されるイメージセンサと右上隅に設置されるイメージセンサの間の距離が大きくなる。このため、位置検出装置（２つのイメージセンサ、２つの光源ユニット、制御基板（演算装置））の筺体サイズが大型化する問題があった。また、検出面の大きさに応じて、専用の位置検出装置を用意する必要があった。
【００１３】
この技術的課題を解決するため、本願出願人は、位置検出面の大きさによらない位置検出装置を提案している（特願２０１０−１２５８１３号）。すなわち、位置検出装置の水平方向長が、位置検出面の水平方向サイズに対して短く済む位置検出装置を提案している。
【００１４】
この位置検出装置の実現により、１つの位置検出装置を任意の検出面サイズの座標入力装置に使用することが可能になった。ところが、反射テープ面を構成するプリズム構造（３面体プリズム素子を配置した構造）は、再帰反射可能な入射角条件が比較的厳しいという問題がある。特に、位置検出面に向かって左右両側の下端付近は、照明光の入射角が再帰範囲可能な範囲を超える可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる技術的課題を鋭意検討した結果、発明者らは、光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を有する反射板として、以下に示す構造を有するものを発明した。
(1) 幅方向に同一の断面三角形状を有する凹凸パターンが、反射板の長手方向に連続的に出現する表面構造
(2) 凹凸パターンの少なくとも一方の斜面に反射ビーズを均一に配置した再帰反射層
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、従来構成に比して安価でありながら、再帰反射可能な設置条件が緩やかな反射板を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電子黒板システムを構成する反射フレームと反射面の一部分を説明する図。
【図２】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（凸形状型）。
【図３】反射フレームを構成する反射板の拡大斜視図。
【図４】露出（オープン）レンズ型の再帰反射テープの構造例を示す図。
【図５】封入（クローズド）レンズ型の再帰反射テープの構造例を示す図。
【図６】カプセルレンズ型の再帰反射テープの構造例を示す図。
【図７】反射面の構造と入射角の関係を説明する図。
【図８】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（凹形状型）。
【図９】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（他の形状）。
【図１０】反射フレームを構成する反射板の拡大断面図（他の形状）。
【図１１】反射板の配置構造例を説明する図。
【図１２】電子黒板システムの他の構成例を示す図。
【図１３】撮像ユニットの構造例を示す図。
【図１４】図１２に示すシステムで使用する位置検出装置の位置検出方法を説明する図。
【図１５】電子黒板システムの構成例を示す図。
【図１６】ユニット型反射板の壁面への取付例を説明する図。
【図１７】ユニット型反射板の背面構造例を示す図。
【図１８】反射板ユニットの組み合わせによる位置検出面の構成例を示す図。
【図１９】反射面長の調整機構を有するユニット型反射板の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明に係る反射板及び反射フレームの形態例を説明する。なお、以下に説明する形態例は発明の説明のみに用いるものであり、発明の実施に際しては、周知若しくは公知の技術や機能を組み合わせた様々な形態が考えられる。
【００１９】
＜形態例１＞
（反射面の構造）
図１に、電子黒板システムに用いて好適な反射フレーム１と、その反射面１１の断面構造例を示す。この形態例の場合、後述する反射板を枠体に取り付けた構造体を反射フレームと呼ぶ。図１は、利用者側から見た図を表している。また、位置検出面は、紙面と平行とする。反射フレーム１は、位置検出面の左辺、下辺及び右辺に配置される。図１は、左辺と下辺の反射フレーム１のみを表している。不図示の位置検出装置（照明光源、イメージセンサ及び座標演算装置で構成される。詳細については後述する。）は、位置検出面の上辺に配置されている。
【００２０】
図１に示すように、本形態例に係る反射フレーム１の反射面１１は、長手方向に沿って連続する凹凸パターンの表面に形成される。図２及び図３に、反射面１１を構成する反射板１２の部分拡大図を示す。図２は、位置検出面に対して垂直の方向（図１の場合、紙面に垂直の方向）から反射面１１を見た場合の断面構造を表している。図３は、反射面１１を斜め上方から見た図である。
【００２１】
図２及び図３に示すように、反射板１２は、平坦なベース層（面）１３の表面に断面正三角形状の三角柱（凸パターン１４）を一列に配置した構造を有している。この明細書の場合、反射面１１（又は「再帰反射層」）が形成される下地形状を反射板１２の表面構造という。この形態例の場合、正三角形の高さは約１ｍｍとする。因みに、この場合、一辺は約１．１５ｍｍとなる。勿論、正三角形の寸法は一例であり、高さが１ｍｍ近傍であれば、一般に良好な再帰反射特性が得られる。
【００２２】
凸パターン１４の各斜辺（以下、凸パターン１４のうちベース層１３と接する辺を底辺と呼ぶ。）には、微小なガラスビーズ１５が均一に配置される。すなわち、反射ビーズとして機能するガラスビーズ１５は、凸パターン１４の斜面全体に配置される。ガラスビーズ１５は、プリズム構造と同様に再帰反射材として知られ、その構造がプリズム構造に比して単純である。このため、本形態例の反射板１２は、微小なプリズム構造を一面に配置した反射面を使用する場合に比して構造が単純となり、安価に製造することができる。
【００２３】
この形態例の場合、ガラスビーズ１５の直径は約７０μｍとする。勿論、ガラスビーズ１５の直径はこれに限られるものではなく、より小さくても、より大きくても構わない。例えば直径は、６０μｍから８０μｍでも良い。なお、直径の測定には、例えば遠心沈殿法、レーザ解析法、電気的検知体法等を使用する。
【００２４】
図２の場合、凸パターン１４の表面にガラスビーズ１５が直接配置されるかのように表現しているが、実際には、ガラスビーズ１５を均一に配置した再帰反射テープを、凸パターン１４の斜面に貼り付ける構造を採用しても良い。この他、ガラスビーズ１５を接着性の樹脂を介して凸パターン１４の表面に塗布又は付着させた構造を採用しても良い。なお、ガラスビーズ１５は、下地となる平面に対して４７°の入射角までは再帰強度があまり変化しない特性を有している。一方、プリズム構造の場合、その再帰反射可能な入射角（プリズム構造の配列面に対する入射角）は、ガラスビーズ１５よりも狭い。
【００２５】
図４〜図６に、ガラスビーズ１５を再帰反射層に使用する再帰反射テープの構造例を例示する。図４は、露出型又はオープン型と呼ばれる再帰反射テープに対応する。この場合、その下面に半球面状の反射膜１６を配置したガラスビーズ１５が合成樹脂層１７の表面に配置される。
【００２６】
図５は、封入型又はクローズド型と呼ばれる再帰反射テープに対応する。この場合、ガラスビーズ１５の表面は、トップフィルムと呼ばれる保護膜１８で覆われている。この構造は、汚れや水滴が付着した場合の反射性能の低下が露出型よりも小さい特性がある。なお、図５には、合成樹脂層１７の下層としての接着層１９と、その保護膜である剥離紙２０も表している。
【００２７】
図６は、カプセルレンズ型と呼ばれる再帰反射テープに対応する。この構造は、封入型の改善形である。具体的には、ガラスビーズ１５と保護膜１８の間に空気層２１を設けた点を特徴とする。なお、保護膜１８を支えるための支柱２２が適当な間隔で配置される。この構造の場合、反射光の輝度が封入型よりも高くなる。
【００２８】
（反射面の角度と入射角の関係）
続いて、反射面の角度と入射角の関係を説明する。なお、一般に、入射光量が同じ場合、再帰反射光量は、入射角度が小さいほど大きくなる傾向がある。
【００２９】
図７の（Ａ）は、従来システムで採用されている反射面の下地構造を示している。この場合、下地面に対する入射角はθ１となる。本図に示す入射関係は、電子黒板システムの左右両側の下端付近に現われ易い。このように入射角θ１が大きい場合、プリズム構造の再帰反射面は、入射光を十分大きい輝度で反射することができなくなる。
【００３０】
図７の（Ｂ）は、本形態例における照明光の入射角θ２を表している。すなわち、反射面の下地となる凸パターン１４の断面が正三角形の場合の入射角θ２を表している。なお、光源からの照明光の射出角は図７の（Ａ）と（Ｂ）で同じである。図７の（Ｂ）に示すように、反射面１１の下地を正三角形に加工する場合、同じ角度で照明光が射出される場合でも反射面１１に対する入射角は非常に小さくなる。その理由は、反射面が照明光の入射方向に立ち上がるためである。
【００３１】
本形態例のように、断面形状が正三角形の場合、入射角θ１がほぼ９０°の場合でも、入射角θ２は３０°までにしかならない。一方、入射角θ１がほぼ０°の場合でも、入射角θ２は３０°までにしかならない。このように、凸パターン１４の断面形状が正三角形の場合、入射角θ２の最大値は３０°となる。本形態例に係る反射面構造の採用により、反射板１２の取り付け可能な範囲の制限をほぼ無くすことができる。
【００３２】
ただし、入射角θ１が大きくなると、光源寄りの凸パターン１４が光源より遠い側の凸パターン１４に対する照明光の入射を遮るようになる。すなわち、影が発生するようになる。このため、凸パターン１４の高さは低いほうが望ましい。ただし、当然ながら高さが低くなると正三角形の一辺長も短くなる。すなわち、凸パターン１４のサイズが小さくなる。一方で、凸パターン１４のサイズが小さくなると、凸パターン１４の加工精度、再帰反射テープの膜厚の影響、テープ強度の低下が無視できなくなる。このため、本形態例においては、凸パターン１４の高さを約１ｍｍとしている。なお、凸パターン１４の高さは、０．５ｍｍから１．２ｍｍが好ましく、例えば０．８ｍｍ、０．９ｍｍでも良い。
【００３３】
（反射面に用いて好適な他の形状）
図７の（Ｂ）に示す入射角θ２は、凸パターン１４以外でも実現することができる。図７の（Ｃ）に、正三角形の断面構造（溝構造）を有する凹パターン２３の表面に反射面１１を形成する場合について説明する。この場合、照明光は、光源から遠い側の斜面に入射することを除き、図７の（Ｂ）に示す構造と同じ入射角θ３（＝θ２）が得られる。以上の関係から、反射面の下地構造は、凸パターンに限らず、凹パターンでも良いことが分かる。従って、図８に示すように、ベース層１３の表面に凹パターン２３を連続的に形成した反射板１２を用いても良い。
【００３４】
この他、反射面１１の表面形状は、図９に示すように、その断面が直角二等辺三角形状でも良い。この形状は、断面が正三角形の場合に比して凸パターン１４の高さを低くできるため、影の発生を小さくすることができる。また、直角二等辺三角形は、前述した正三角形と同じく左右対称形状である。このため、照明光の光源が図中の左右のいずれに位置する場合でも、左右両辺について同じ再帰反射性能を実現できる。反射面１１が形成される下地の断面形状が左右対称型の場合、反射フレーム１への取り付け方向を問わないため、製造コストを低下させることができる。
【００３５】
この反対に、反射面１１に対する光源位置が事前に定まっている場合には、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光源と対面する側の斜面長を反対側の斜面長より長くしても良い。因みに、図１０の（Ａ）は凸パターン型の例であり、図１０の（Ｂ）は凹パターン型の例である。この場合、パターンの高さ（深さ）を低くでき（浅くでき）、影の影響を小さくすることができる。勿論、前述の構造例と同様、反射面１１には微小なガラスビーズ１５を均一に配置する。なお、本例のように、照明光の入射方向が予め分かっている場合には、照明光が入射される斜面側にのみガラスビーズ１５を配置する構成としても良い。他の構造例の場合にも同様である。
【００３６】
（まとめ）
以上説明したように、形態例に係る反射板１２においては、その表面を幅方向に同一形状を有する凹凸パターンの繰り返し形状とすると共に、その再帰反射材にガラスビーズ１５を採用する。この構成の採用により、反射板１２の設置面に対する入射角θ１が大きくなる場合でも、従来に比して良好な再帰反射性能を維持することができる。
【００３７】
＜形態例２＞
ここでは、形態例１で説明した反射板１２の電子黒板システムへの使用例を説明する。
【００３８】
図１１の（Ａ）は、位置検出面３１の上辺中央付近に位置検出装置３２を配置した場合における反射板１２の取り付け例を示している。図１１の（Ａ）の場合、位置検出面３１の左辺、右辺、下辺の３辺に反射板１２が取り付けられる。なお、反射板１２は、図１に示すように、断面三角形状の凹凸パターンが各辺の延長方向に連続して出現するように配置される。この場合、プリズム構造では位置検出精度が低下することがあった左右両側の下部付近の位置検出精度を向上させることが可能になる。
【００３９】
図１１の（Ａ）に示すように、一般に、左右両側の下部において入射角θ１が大きくなり、位置検出誤差が発生するようになる。一方、位置検出面３１の下辺に対する入射角θ１は、位置検出誤差が発生するほど大きくはならない。従って、図１１の（Ｂ）に示すように、左右両辺についてのみ断面三角形状に加工された凹凸パターン面にガラスビーズ１５を配置した反射板１２を使用し、下辺についてはプリズム構造の反射板３３を使用しても良い。
【００４０】
＜形態例３＞
以下、前述した反射板１２を使用した電子黒板システムの構成例を説明する。
【００４１】
（電子黒板システム１）
図１２に、電子黒板システムの基本構成を示す。図１２に示す基本構成は、後述する他の電子黒板システムにおいても共通する。電子黒板システム１００は、座標入力装置１０１、指示物体１０２、演算装置１０５、表示装置１０６で構成される。
【００４２】
座標入力装置１０１は、位置検出装置１０３と反射フレーム１０４で構成される。反射フレーム１０４は、図１の反射フレーム１に対応し、その反射面は前述した反射板１２によって形成されている。この形態例の場合、位置検出装置１０３は不図示の枠体に固定されている。反射フレーム１０４は位置検出面の右辺、左辺、下辺の外縁を規定する。
【００４３】
位置検出装置１０３は、制御デバイス１１１と、撮像ユニット（左）１１２と、撮像ユニット（右）１１３とを有している。図１３に、撮像ユニット１１２及び１１３の内部構造例を示す。図１３に示すように、撮像ユニットは、イメージセンサ１２１と複数個のＬＥＤ１２２で構成される。ＬＥＤ１２２は、照射方向が広角になるように複数配置されている。この形態例の場合、ＬＥＤ１２２は、赤外線光源である。イメージセンサ１２１には、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサその他の撮像素子が用いられる。イメージセンサ１２１は、反射板１２の反射面で再帰反射された赤外光を受光し、反射面に対応する画像を撮像する。
【００４４】
なお、撮像ユニット１１２及び１１３の画角は、図１４の上図に示すように約１８０度である。従って、撮像ユニット（左）１１２は、位置検出面の左辺、下辺及び右辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像することができる。一方の撮像ユニット（右）１１３の画角も約１８０度である。従って、撮像ユニット（右）１１３も、位置検出面の右辺、下辺、左辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像することができる。撮像ユニットの取り付け位置と撮像画面の関係を図１４の下図に示す。図１４に示すように、撮像画面には赤外線を遮光する指示物体１０２（この場合は、先が円錐形状のペン）が影として撮像される。なお、指示物体１０２は、指や棒でも良い。
【００４５】
この形態例の場合、画角の一例として１８０度を挙げているが、例えば１６０度以上でも良いし、その他の画角でも良い。いずれにしても、撮像ユニット１１２及び１１３は、それぞれの取り付け位置に対して左右両方向を撮像範囲に含み、２つの撮像範囲が重複する領域部分を位置検出面として使用する。なお、三角測量が可能であれば、例えば１８０度を超える画角を有していても良い。
【００４６】
図１２の説明に戻る。制御デバイス１１１は、撮像ユニット１１２及び１１３の撮像画像に出現した影の位置に基づいて指示物体１０２の位置座標（Ｘ,Ｙ）を計算する。ここで、制御デバイス１１１は、三角測量の原理に基づいて位置座標を計算する。なお、座標原点は、位置検出面の左上隅とする。計算された位置座標（Ｘ,Ｙ）は、コンピュータその他の演算装置１０５に座標情報として送信される。
【００４７】
演算装置１０５は、受信した座標情報に基づいて、描画情報（文字、線、図形等）を生成し、表示装置１０６に出力する。表示装置１０６は、図１２に示すようにプロジェクターを用いても良いし、ＰＤＰやＬＣＤ等のフラットディスプレイを用いることも可能である。
【００４８】
（電子黒板システム２）
前述の形態例では、位置検出装置１０３の水平方向の長さが、位置検出面の水平方向の一辺長より短い場合を想定した。すなわち、撮像ユニット１１２及び１１２が、位置検出面の左右両端より内側に位置する場合について説明した。しかし、図１５に示すように、撮像ユニット１１２及び１１３が、位置検出面の左右両端に位置しても良い。
【００４９】
この配置の場合、撮像ユニット１１２及び１１３の撮像範囲はいずれも約９０度で良い。従って、撮像ユニット（左）１１２は、位置検出面の下辺及び右辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像する。一方、撮像ユニット（右）１１２は、位置検出面の左辺及び下辺を規定する反射フレーム１０４の各反射面を撮像する。
【００５０】
（電子黒板システム３）
前述した２つの電子黒板システムは、いずれも反射フレーム１０４が位置検出面に対して固定的に設置される場合を想定する。ここでは、反射板１２をユニット化することにより、利用者自身が、位置検出面のサイズを自由に変更できるタイプの電子黒板システムについて説明する。ここで、反射面１２の長さは、例えば３０ｃｍの固定長とする。
【００５１】
図１６に、ユニット型反射板１４１の使用例を示す。図１６に示すユニット型反射板１４１は、断面Ｌ字形状の本体１４２に反射板１２（本明細書で提案する反射板）を張り付けた構造を有する。なお、反射板１２は壁面１３１に対して垂直に配置される筺体面に張り付けられている。さらに、図１６の場合、壁面側に反射板１２を配置する。ユニット型反射板１４１の背面は平坦である。
【００５２】
図１７に、取り付け対象である壁面１３１が鉄その他の磁性体を含む場合に好適なユニット型反射板１４１の背面構造を示す。この場合、磁石１４３をユニット型反射板１４１の背面に配置する。なお、取付具には、壁面側に配置した係止具に筺体本体を引っ掛けるタイプのものやネジや釘を用いて壁面に取り付けるものも含むものとする。
【００５３】
図１８に、前述したユニット型反射板１４１を用いた位置検出面の構成例を示す。なお、位置検出装置１０３も壁面１３１に対して着脱自在とし、背面には取付具として磁石が配置されているものとする。
【００５４】
図１８の上段は、位置検出面の下面を３個のユニット型反射板１４１で構成し、位置検出面の右辺と左辺を各２個のユニット型反射板１４１で構成する例である。図１８の中段は、位置検出面の下面を４個のユニット型反射板１４１で構成し、位置検出面の右辺と左辺を各３個のユニット型反射板１４１で構成する例である。図１８の下段は、位置検出面の下面を８個のユニット型反射板１４１で構成し、位置検出面の右辺と左辺を各５個のユニット型反射板１４１で構成する例である。
【００５５】
このように、ユニット型反射板１４１を用いれば、位置検出面のサイズ毎に枠体を用意する必要がなく、使用者の必要に応じて位置検出面のサイズを自由に変更できる。また、ユニット型反射板１４１や位置検出装置１０３の背面に取付具を配置することにより、任意の壁面を電子黒板として使用することができる。勿論、ユニット型反射板１４１の各反射面は、前述した形態で説明した表面構造を有する反射板１２を用いるため、位置検出面のサイズが変更しても、その全域において位置検出精度を高い状態に維持することが可能になる。
【００５６】
なお、前述の説明においては、ユニット型反射板１４１の設置枚数で位置検出面のサイズを調整する場合について説明したが、図１９に示すように、可変長型のユニット型反射板１４５を用いても良い。図１９に示すユニット型反射板１４５は、長手方向に断面コ字状（Ｕ形状）の外側本体１４５Ａと、その内側に収納され、必要に応じて出し入れ可能な内側本体１４５Ｂとで構成される。
【００５７】
勿論、外側本体１４５Ａと内側本体１４５Ｂのうち反射面として使用される表面には、長手方向に沿って反射板１２が張り付けられている。また、外側本体１４５Ａと内側本体１４５Ｂの取付面には、それぞれ取付具が配置されている。
【００５８】
例えば外側本体１４５Ａの長さが３０ｃｍの場合、内側本体１４５Ｂは最長で２５ｃｍほど引き出すことが可能である。すなわち、ユニット型反射板１４５は、３０ｃｍから５５ｃｍの範囲で反射板１２の長さを調整することができる。従って、設置場所の制約に対して柔軟に対応することが可能となる。
【００５９】
＜他の形態例＞
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成を追加、削除又は置換することも可能である。
【００６０】
また、上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。
【００６１】
また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【００６２】
１…反射フレーム
１１…反射面
１２…反射板（形態例）
１３…ベース層
１４…凸パターン
１５…ガラスビーズ
２３…凹パターン
３１…位置検出面
３２…位置検出装置
３３…反射板（プリズム構造）
１００…電子黒板システム
１０１…座標入力装置
１０２…指示物体
１０３…位置検出装置
１０４…反射フレーム
１０５…演算装置
１０６…表示装置
１１１…制御デバイス
１１２…撮像ユニット
１１３…撮像ユニット
１２１…イメージセンサ
１２２…ＬＥＤ
１３１…壁面
１４１…ユニット型反射板
１４２…本体
１４３…磁石
１４５…ユニット型反射板
１４５Ａ…外側本体
１４５Ｂ…内側本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を有する反射板において、
幅方向に同一の断面三角形状を有する凹凸パターンが、反射板の長手方向に連続的に出現する表面構造と、
前記凹凸パターンの少なくとも一方の斜面に反射ビーズを均一に配置した再帰反射層と
を有することを特徴とする反射板。
【請求項２】
請求項１に記載の反射板において、
前記反射面は、前記反射板のベース面に対して凸形状のパターン面上に形成される
ことを特徴とする反射板。
【請求項３】
請求項１に記載の反射板において、
前記反射面は、前記反射板のベース面に対して凹形状のパターン面上に形成される
ことを特徴とする反射板。
【請求項４】
請求項１に記載の反射板において、
前記三角形の高さは１．２ｍｍ以下である
ことを特徴とする反射板。
【請求項５】
請求項１に記載の反射板において、
前記三角形は二等辺三角形である
ことを特徴とする反射板。
【請求項６】
請求項１に記載の反射板において、
前記三角形は左右非対称である
ことを特徴とする反射板。
【請求項７】
請求項１に記載の反射板は、
組合せ自在なユニット型の反射板である
ことを特徴とする反射板。
【請求項８】
光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を、位置検出面の左辺、下辺、右辺の３辺に沿って配置した反射フレームであって、
少なくとも位置検出面の左辺及び右辺の枠体に、請求項１に記載の反射板を配置した
ことを特徴とする反射フレーム。
【請求項１】
光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を有する反射板において、
幅方向に同一の断面三角形状を有する凹凸パターンが、反射板の長手方向に連続的に出現する表面構造と、
前記凹凸パターンの少なくとも一方の斜面に反射ビーズを均一に配置した再帰反射層と
を有することを特徴とする反射板。
【請求項２】
請求項１に記載の反射板において、
前記反射面は、前記反射板のベース面に対して凸形状のパターン面上に形成される
ことを特徴とする反射板。
【請求項３】
請求項１に記載の反射板において、
前記反射面は、前記反射板のベース面に対して凹形状のパターン面上に形成される
ことを特徴とする反射板。
【請求項４】
請求項１に記載の反射板において、
前記三角形の高さは１．２ｍｍ以下である
ことを特徴とする反射板。
【請求項５】
請求項１に記載の反射板において、
前記三角形は二等辺三角形である
ことを特徴とする反射板。
【請求項６】
請求項１に記載の反射板において、
前記三角形は左右非対称である
ことを特徴とする反射板。
【請求項７】
請求項１に記載の反射板は、
組合せ自在なユニット型の反射板である
ことを特徴とする反射板。
【請求項８】
光学式の位置検出装置から入射した照明光を入射方向へ再帰反射する反射面を、位置検出面の左辺、下辺、右辺の３辺に沿って配置した反射フレームであって、
少なくとも位置検出面の左辺及び右辺の枠体に、請求項１に記載の反射板を配置した
ことを特徴とする反射フレーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１３３４５２（Ｐ２０１２−１３３４５２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２９５４（Ｐ２０１０−２８２９５４）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００２３３０５５）株式会社日立ソリューションズ (1,610)
【出願人】（３９１００６２４５）株式会社東海テック (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００２３３０５５）株式会社日立ソリューションズ (1,610)
【出願人】（３９１００６２４５）株式会社東海テック (3)
【Ｆターム（参考）】
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