座標入力装置
【課題】複数の要素によって構成される座標入力装置において、各要素をより正確な位置関係で配置することを容易とする。
【解決手段】入射光を、入射光の入射方向へと反射する再帰反射部材が配置されたフレームと、再帰反射部材へと光を投光する投光手段、及び投光手段によって投光され再帰反射部材によって反射された光を受光する受光手段を備えるセンサユニットと、を備え、フレームとセンサユニットとが座標入力領域の周囲に所定の位置関係となるように配置された際に、座標入力領域に対する入力位置を検出する座標入力装置。フレームは、フレームとセンサユニットとが所定の位置関係となるように配置された際に、センサユニットの投光手段から投光された光を、センサユニットの受光手段へと反射するように配置された鏡面部材を備える。
【解決手段】入射光を、入射光の入射方向へと反射する再帰反射部材が配置されたフレームと、再帰反射部材へと光を投光する投光手段、及び投光手段によって投光され再帰反射部材によって反射された光を受光する受光手段を備えるセンサユニットと、を備え、フレームとセンサユニットとが座標入力領域の周囲に所定の位置関係となるように配置された際に、座標入力領域に対する入力位置を検出する座標入力装置。フレームは、フレームとセンサユニットとが所定の位置関係となるように配置された際に、センサユニットの投光手段から投光された光を、センサユニットの受光手段へと反射するように配置された鏡面部材を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は座標入力装置に関し、より詳しくは、入力面に対して指示具又は指を用いて座標を入力することにより、接続されたコンピュータを制御するために、又は文字若しくは図形などを書き込むために用いられる、座標入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光を用いた座標入力装置が知られている。このような座標入力装置においては、投光部が発した光を反射部材が反射し、反射した光を受光部が検出するように構成されている。指示具又は指で光が遮られると、座標入力装置はどの位置で光が遮られたのかを検出することができる。この時、正確に遮光位置の座標を測定及び算出するためには、投光部、受光部、及び反射部材が正確な位置関係で配置される必要がある。特許文献１に記載の発明においては、位置合わせマークを用いることにより、配置角度のズレが検出される。検出されたズレに基づいて、算出された座標が補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２２２１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より高精度な座標入力を実現するためには、座標入力装置を構成する各要素は正確に配置されることが好ましい。しかしながら特許文献１に記載の方法のようにマークを用いて位置合わせを行う場合、受光部から見てマークが所定の方向にあるように位置合わせを行うことができても、マークから見て受光部が所定の方向にあるように位置合わせを行うことを困難である。
【０００５】
本発明は、複数の要素によって構成される座標入力装置において、各要素をより正確な位置関係で配置することを容易とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の座標入力装置は以下の構成を備える。すなわち、
入射光を、該入射光の入射方向へと反射する再帰反射部材が配置されたフレームと、前記再帰反射部材へと光を投光する投光手段、及び前記投光手段によって投光され前記再帰反射部材によって反射された光を受光する受光手段を備えるセンサユニットと、を備え、前記フレームと前記センサユニットとが座標入力領域の周囲に所定の位置関係となるように配置された際に、該座標入力領域に対する入力位置を検出する座標入力装置であって、
前記フレームは、前記フレームと前記センサユニットとが前記所定の位置関係となるように配置された際に、前記センサユニットの前記投光手段から投光された光を、当該センサユニットの前記受光手段へと反射するように配置された鏡面部材を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
複数の要素によって構成される座標入力装置において、各要素をより正確な位置関係で配置することを容易とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る座標入力装置の構成を説明する図。
【図２】実施例１に係る投光部２００の詳細図。
【図３】実施例１に係る受光部３００の詳細図。
【図４】実施例１に係るセンサユニット１０２の断面図。
【図５】実施例１に係る発光タイミングチャート。
【図６】実施例１に係る初期光量分布を示す図。
【図７】実施例１に係る入力時の光量分布を示す図。
【図８】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図９】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図１０】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図１１】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図１２】実施例１に係る、光量分布とユーザに対する報知とを示す図。
【図１３】実施例１及び３に係る、ミラー部材の詳細図。
【図１４】実施例１に係る角度計算を説明する図。
【図１５】実施例１に係る座標系を説明する図。
【図１６】実施例２に係る座標入力装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
［実施例１］
まず、本実施例に係る座標入力装置１００の構成について、図１を参照して説明する。図１には、ユーザが座標入力を行う座標入力領域１１１が示されている。座標入力領域１１１を挟んで対向する２辺には、再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂが配置されている。また、再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂのそれぞれの両端には、センサユニット１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄが配置されている。
【００１０】
センサユニット１０２ａ〜１０２ｄはそれぞれ、投光部２００と受光部３００とを備える。センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの詳細な構成については後述する。センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの投光部２００からは、再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂに向けて光が投射される。再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂに入射した光は、光が入射した方向へと反射される。すなわち、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄから再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂへと投光された光は、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄへと反射される。センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの受光部３００は、受光部３００へと入射した光の光量を測定する。図１に示されるように、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれもまた、再帰反射部材１０６ａ〜１０６ｄを備えていてもよい。
【００１１】
本実施例においては、再帰反射部材１０１ａ、並びにセンサユニット１０２ａ及び１０２ｂは、センサフレーム１０４ａに固定されている。センサユニット１０２ａと１０２ｂとは、所定距離離れて固定されている。また、センサユニット１０２ａは、投光部２００と受光部３００との光学軸が所定の方向を向くように、センサフレーム１０４ａに固定されている。センサユニット１０２ｂも同様である。このように、再帰反射部材１０１ａ、センサユニット１０２ａ及び１０２ｂ、並びにセンサフレーム１０４ａは、センサバー１０５ａを構成している。このように、座標入力領域１１１の周囲には、センサユニット１０２及びセンサフレーム１０４が配置されている。
【００１２】
同様に、再帰反射部材１０１ｂ、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄもまた、センサフレーム１０４ｂに固定されている。このように、再帰反射部材１０１ｂ、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄ、並びにセンサフレーム１０４ｂは、センサバー１０５ｂを構成している。
【００１３】
本実施例においてセンサフレーム１０４ａはさらにミラー部材１０３を備える。ミラー部材１０３とは、通常の鏡面を有する部材（鏡面部材）である。ミラー部材１０３が平面の鏡面を有する場合、ミラー部材１０３に入射角αをもって入射した光は、反射角αをもって反射する。このとき、入射方向と反射方向とは、鏡面の法線に対して対称となる。この点でミラー部材１０３は、入射方向と反射方向とが同じ向きとなる再帰反射部材とは異なる。ミラー部材１０３の詳細については後述する。
【００１４】
本実施例に係る座標入力装置１００はさらに、制御ユニット１０７ａ，１０７ｂを備える。制御ユニット１０７ａは、センサユニット１０２ａ，１０２ｂと接続されている。また、制御ユニット１０７ｂは、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄと接続されている。座標入力領域１１１に対して指などによる入力指示がなされると、投光部２００から投光された光が遮られる。すると、入力指示位置を通る再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂからの反射光は、受光部３００へと入射しなくなる。
【００１５】
制御ユニット１０７ａは、センサユニット１０２ａ，１０２ｂの受光部３００が検出した光量変化に基づいて、ユーザ入力によって光が遮られた部分の、センサユニット１０２ａ，１０２ｂからの方向を検出する。もっとも制御ユニット１０７ａは、受光部３００による測定結果をそのまま外部に送信してもよい。
【００１６】
制御ユニット１０７ａによって検出された結果は、通信経路１０８を経由して、制御ユニット１０７ｂに送信される。通信経路１０８は何でもよく、例えば有線接続、赤外線接続、無線接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続などでありうる。制御ユニット１０７ｂは、制御ユニット１０７ａと同様に、ユーザ入力によって光が遮られた部分の、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄからの方向を検出する。制御ユニット１０７ｂは、制御ユニット１０７ｂで検出された結果を、制御ユニット１０７ａで検出された結果と合わせて、インタフェース１０９を介してＰＣ１１０へと出力する。こうしてＰＣ１１０は、ユーザによって入力された座標値を知ることができる。インタフェース１０９は何でもよく、例えばＵＳＢなどの有線接続、又は無線接続でありうる。
【００１７】
また、制御ユニット１０７ｂはさらに、報知手段（不図示）を備えることが好ましい。報知手段は、後述のように、センサバー１０５ａと１０５ｂとが正しい相対配置で配置されているか否かをユーザに報知する。報知方法は特に限定されず、視覚表示によって報知してもよい、音によって報知してもよい。また、他の要素が報知手段を有してもよい。例えば、ＰＣ１１０が報知手段を有してもよいし、ＰＣ１１０自体が報知手段であってもよい。この場合、制御ユニット１０７はＰＣ１１０に対して制御情報を送ってもよく、ＰＣ１１０の報知手段はこの制御情報に従ってユーザに対して報知を行うことができる。
【００１８】
座標入力領域１１１としてはどのようなものを用いることもできる。とりわけ、表示画面を座標入力領域１１１として用いることができる。例えば、ＰＤＰやリアプロジェクタ、ＬＣＤパネルなどの、表示装置の表示画面を座標入力領域１１１とすることができる。また、フロントプロジェクタによる画像の投影面を座標入力領域１１１とすることもできる。表示画面を座標入力領域１１１として用いることにより、インタラクティブな入力装置を実現することができる。例えば、ＰＣ１１０からの出力画像を座標入力領域１１１に表示することができる。この場合、ＰＣ１１０からの出力画像上の座標をユーザが指定して、指定された座標をＰＣ１１０へ送信することができる。このように、指などの入力部を用いて、ＰＣ１１０を操作することができる。例えば、画面上に線を描画したり、アイコンの操作をしたりすることができる。
【００１９】
＜センサユニット＞
次に、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの構成について、図２〜図４を参照して説明する。図２（Ａ）はセンサユニット１０２ａ〜１０２ｄの投光部２００を上から見た図（座標入力領域１１１に対して平行な断面図）である。投光部２００は、赤外ＬＥＤ２０１と、投光レンズ２０２とを備える。赤外ＬＥＤ２０１は、赤外光を発する。赤外光は、投光レンズ２０２を介して、略９０°の範囲に投光される。
【００２０】
図２（Ｂ）はセンサユニット１０２ａ〜１０２ｄの投光部２００を横から見た図（座標入力装置１００に対して垂直な断面図）である。図２（Ｂ）に示されるように、赤外ＬＥＤ２０１からの光は座標入力装置１００に平行な方向に投光される。すなわち赤外ＬＥＤ２０１からの光は、主に再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂへと投光される。
【００２１】
図３はセンサユニット１０２ａ〜１０２ｄの受光部３００を上から見た図（座標入力領域１１１に対して平行な断面図）である。受光部３００は、ＣＣＤ３０１と、レンズ３０２，３０３と、絞り３０４と、赤外フィルタ３０５と、を備える。ＣＣＤ３０１は１次元のラインＣＣＤである。レンズ３０２，３０３は、結像光学系を構成する。絞り３０４は、入射光の入射方向を制限する。また赤外フィルタ３０５は、可視光など余分な光の入射を防止する。
【００２２】
投光部２００から投射された光は主に再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂによって反射される。反射された光は、赤外フィルタ３０５及び絞り３０４を抜けて、ＣＣＤ３０１に入射する。レンズ３０２，３０３を介することにより、略９０°の範囲から入射する光が、その入射角に依存したＣＣＤの検出画素上に結像される。すなわち、ＣＣＤ３０１から得られる各画素についての信号値は、角度ごとの光量分布を示す。言い換えれば、画素番号が角度を表すことになる。
【００２３】
図４は、本実施例に係る座標入力装置１００の断面図である。図４に示される断面は、図１に示される直線Ａ−Ａ’で座標入力装置１００を切断することによって得られる。本実施例においては、投光部２００と受光部３００とは、座標入力領域１１１に垂直な方向に重ねられている。また、投光部２００による投光方向の中心と、受光部３００による受光方向の中心とは、一致するように構成されている。
【００２４】
センサユニット１０２ａの赤外ＬＥＤ２０１ａからの光は、投光レンズ２０２ａによって、座標入力領域１１１に略平行な光として、再帰反射部材１０１ｂ及び１０６ｄへと投光される。そして投光された光は、再帰反射部材１０１ｂ及び１０６ｄによって光の入射方向へと再帰反射され、受光部３００（３０１ａ〜３０５ａ）によって検出される。具体的には再帰反射された光は、赤外フィルタ３０５ａ、絞り３０４ａ、及び集光レンズ３０３ａ，３０２ａを経て、ＣＣＤ３０１ａの検出画素上に集光される。センサユニット１０２ｄの赤外ＬＥＤ２０１ｄからの光も同様に、再帰反射部材１０１ａ及び１０６ａへと投光され、再帰反射された光が受光部３００（３０１ｄ〜３０５ｄ）によって検出される。
【００２５】
＜光量分布検出の説明＞
図５は、制御信号のタイミングチャートを示す。ただし、図５のタイミングチャートは一例にすぎず、本実施例に係る座標入力装置１００は異なるタイミングで動作してもよい。ＳＨ信号５０１、ＩＣＧＬ信号５０２、及びＩＣＧＲ信号５０３は、ＣＣＤ制御用の制御信号である。ＳＨ信号５０１は、ＣＣＤのシャッタを制御する。すなわちＳＨ信号５０１が示す時間間隔だけ、ＣＣＤ３０１のシャッタが解放される。ＩＣＧＬ信号５０２及びＩＣＧＲ信号５０３は、ＣＣＤ３０１内部の光電変換部の電荷の読み出しを制御する。具体的には、ＩＣＧＬ信号５０２に従って、左側のセンサユニット（センサユニット１０２ａ及び１０２ｃ）のＣＣＤから電荷が読み出される。また、ＩＣＧＲ信号５０３に従って、右側のセンサユニット（センサユニット１０２ｂ及び１０２ｄ）のＣＣＤから電荷が読み出される。
【００２６】
ＬＥＤＵ信号５０４及びＬＥＤＤ信号５０５は、赤外ＬＥＤ２０１の駆動信号である。ＳＨ信号５０１の最初の周期において、上部のセンサユニット（センサユニット１０２ａ及び１０２ｂ）のＬＥＤを点灯するために、ＬＥＤＵ信号５０４がＬＥＤ駆動回路を経て赤外ＬＥＤ２０１に供給される。ＳＨ信号５０１の次の周期において、下部のセンサユニット（センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄ）のＬＥＤを点灯するために、ＬＥＤＤ信号５０５がＬＥＤ駆動回路を経て赤外ＬＥＤ２０１に供給される。赤外ＬＥＤ２０１の駆動が終了した後に、ＣＣＤ３０１の電荷が読み出される。上部のセンサユニット（センサユニット１０２ａ及び１０２ｂ）の投光部２００と、下部のセンサユニット（センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄ）とは、異なるタイミングで投光を行う。こうして、それぞれのＣＣＤ３０１において、複数の光量分布が得られる。
【００２７】
座標入力領域１１１に対して指などによる入力が行われていない場合に、ＣＣＤ３０１から得られる光量分布の一例を、図６に示す。すなわち図６は、投光部２００からの光が遮られていない場合の光量分布を示す。図６及び図７は、本実施例に係る座標検出方法の一例を説明するための図であって、図６及び図７に示される光量分布は説明のために簡略化されている。本実施例に係る座標入力装置１００のＣＣＤ３０１から得られる光量分布は、図６及び図７に示すような光量分布に限られるわけではない。
【００２８】
図６において、Ａは最大光量レベルを示し、Ｂは最低光量レベルを示す。入射光がない方向について得られる信号レベルはＢである。また、入射光がある方向について得られる信号レベルは、入射光強度が強くなるほどＡに近づく。本実施例においては、信号レベルＡは信号レベルＢよりも大きいものとして説明する。このようにＣＣＤ３０１から読み出されたデータは、制御ユニット１０７ａ，ｂによって逐次ＡＤ変換され、ＰＣ１１０によってデジタルデータとして取り込まれる。
【００２９】
座標入力領域１１１に対して指などによる入力が行われている場合に、ＣＣＤ３０１から得られる光量分布の一例を、図７に示す。すなわち図７は、投光部２００からの光が遮られている場合の光量分布を示す。図７に示されるように、Ｃとして示される方向については、信号レベルが低下している。これは、Ｃに対応する方向において、指などによって投光部２００からの光が遮られているためである。
【００３０】
本実施例において座標入力装置１００は、光量分布の変化に基づいて、光を遮っている物体の位置を算出する。具体的には座標入力装置１００は、図６のように光が遮られていない初期状態の光量分布を予め記憶する。そして座標入力装置１００は、この初期状態と、図７のような測定された光量分布とを比較することによって、光を遮っている物体が存在するか否かを検出する。光を遮っている物体が存在する場合、座標入力装置１００は、光を遮っている物体の位置（すなわち入力位置）がどの方向（角度）にあるのかを検出する。
【００３１】
＜角度計算の説明＞
具体的な角度検出方法の一例について以下で説明する。以下では１つのセンサユニット（例えば１０２ａ）が行う処理について説明するが、他のセンサユニットも同様の処理を行うことができる。経時変化、およびＣＣＤのバイアスなどの理由により、光量分布は常に一定ではない。そこで本実施例では、以下に説明する参照光量分布（Ｂａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］，Ｒｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］）を用いて、入力位置を検出する。こうして、例えば再帰反射部材がほこりなどで汚れている場合にも、座標入力装置１００は入力位置を検出することができる。参照光量分布の取得は、座標入力領域１１１への入力が行われる前に行われる。具体的には、参照光量分布の取得は、座標入力装置１００の起動時、例えば電源投入時、に行うことができる。
【００３２】
まずセンサユニット１０２ａは、投光部２００から光を投光することなく、受光部３００において光量分布を測定する。すなわち制御ユニット１０７ａは、ＣＣＤ３０１からの出力をＡ／Ｄ変換することにより得られるデータＢａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を取得する。そして制御ユニット１０７ａは、このデータＢａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を格納する。Ｂａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］は、ＣＣＤのバイアスのばらつき等を含んだデータである。Ｎは画素番号であり、Ｂａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］はそれぞれの画素についての受光レベルを、すなわちそれぞれの入射角度についての受光レベルを示す。通常はＢａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］は、図６のレベルＢ付近の値を示す。
【００３３】
次にセンサユニット１０２ａは、投光部２００から投光を行いながら、受光部３００において光量分布を測定する。制御ユニット１０７ａは、こうして得られたデータＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を格納する。Ｒｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］の一例は、図６の実線で示される。こうして座標入力装置１００は、座標入力領域１１１への入力が行われる前に、参照光量分布を取得する。
【００３４】
こうして、座標入力領域１１１への入力が可能となる。座標入力装置１００は、定期的に投光部２００から投光を行いながら、受光部３００において光量分布を測定する。あるサンプル期間について得られた光量分布を、Ｎｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］とする。そして座標入力装置１００は、得られたデータＮｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を解析することにより、座標入力領域１１１に対して入力が行われているかを判定し、入力が行われているのなら入力位置を検出する。
【００３５】
まず制御ユニット１０７ａは、座標入力領域１１１に対して入力が行われているか、すなわち投光部２００からの光が遮光されているか否かを判定する。具体的には制御ユニット１０７ａは、各々の画素について、Ｎｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］とＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］との差分の絶対値を算出する。例えば、以下の式（１）に従ってこの処理を行うことができる。
Diff_Data[N] = Norm_Data[N] - Ref_Data[N] …（１）
通常はＮｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］はＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］よりも大きいため、式（１）に従って絶対値を算出することができる。
【００３６】
さらに制御ユニット１０７ａは、各々の画素についてのＤｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］が、予め定められた閾値Ｄｔｈｒよりも大きいか否かを判定する。Ｄｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＤｔｈｒを超える画素が、所定数を超えて連続している場合に、座標入力領域１１１に対する入力があるものと、制御ユニット１０７ａは判定する。
【００３７】
このように座標入力装置１００は、データの変化の絶対値に従って、座標入力領域１１１に対する入力があるか否かを判定する。この処理には、差分を求める工程と、値を比較する工程しか含まれないため、座標入力装置１００は座標入力の有無を高速に行うことができる。
【００３８】
制御ユニット１０７ａが、座標入力領域１１１に対する入力があるものと判定した場合、制御ユニット１０７ａは続けて、入力位置の角度を算出する。制御ユニット１０７ａは、Ｄｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＤｔｈｒを超えている画素についてのみ、以下の処理を行ってもよい。
【００３９】
まず制御ユニット１０７ａは、以下の式（２）に従って、信号レベルの変化の比を求める。
Ratio_Data[N] = (Norm_Data[N] - Ref_data[N]) / (Bas_Data[N] - Ref_Data[N])
…（２）
式（２）に従って求められたＲａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］の一例を、図１４に示す。図１４には、Ｄｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＤｔｈｒを超えている連続画素群のうちのそれぞれの画素について求めたＲａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］が示されている。
【００４０】
制御ユニット１０７ａは続けて、各画素について、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］が、予め定められた閾値Ｖｔｈｒよりも大きいか否かを判定する。図１４の例では、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｒ−１］はＬｒ−１であり、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｒ］はＬｒである。また、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｆ−１］はＬｆ−１であり、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｆ］はＬｆである。
【００４１】
図１４に示されるように、Ｌｒ−１はＶｔｈｒよりも小さいが、ＬｒはＶｔｈｒよりも大きい。また、Ｌｆ−１はＶｔｈｒよりも大きいが、ＬｆはＶｔｈｒよりも小さい。さらに、画素Ｎｒと画素Ｎｆ−１との間の画素について、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］はＶｔｈｒよりも大きい。この場合制御ユニット１０７ａは、入力の中心はＮｒとＮｆ−１との間にあるものと判定する。
【００４２】
すなわち制御ユニット１０７ａは、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＶｔｈｒよりも大きい連続画素群を検出する。そして、この連続画素群の中心に入力の中心が存在するものと判定する。
【００４３】
入力の中心となる画素の画素番号は、様々な方法で求めることができる。例えば、以下の式（３）に従って、入力の中心となる画素の画素番号Ｎｐを求めてもよい。
Np = Nr + (Nf-1 - Nr) / 2 …（３）
しかしながらこの場合、画素番号Ｎｐの分解能は画素間隔に相当する。より高い分解能で画素番号Ｎｐを求めるために、以下の式（４）〜（６）を用いることもできる。
Nrv = Nr-1 + ( Vthr - Lr-1 ) / ( Lr - Lr-1 ) …(4)
Nfv = Nf-1 + ( Vthr - Lf-1 ) / ( Lf - Lf-1 ) …(5)
Np = Nrv + ( Nfv - Nrv ) / 2 …（６）
【００４４】
次に制御ユニット１０７ａは、得られた画素番号Ｎｐを、角度情報へと変換する。本実施例における座標計算（後述）では、画素番号Ｎｐに対応する角度θの正接（ｔａｎθ）を用いる。したがって制御ユニット１０７ａは、画素番号Ｎｐをｔａｎθへと変換する。画素番号から、ｔａｎθへの変換には、ルックアップテーブル又は変換式を用いることができる。本明細書において、センサユニット１０２ａの基準方向について、角度θ＝０であるものとする。センサユニット１０２ａの基準方向とは例えば、センサユニット１０２ａの光学軸の中心でありうる。
【００４５】
変換式を用いる場合、変換精度を向上させるために、高次の多項式を用いることができる。多項式の次数は、計算能力および必要とされる精度を考慮して、任意に決定することができる。ここでは、５次多項式を用いるものとする。５次多項式を用いる場合には係数が６個必要になる。したがってこの場合、例えば制御ユニット１０７ａの不揮発性メモリに、この係数を記憶しておけばよい。５次多項式の係数をＬ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，及びＬ０とする場合、以下の式（７）に従ってｔａｎθを求めることができる。
【００４６】
tanθ = (L5 * Np + L4) * Np + L3) * Np + L2) * Np + L1) * Np + L0 …（７）
ここではセンサユニット１０２ａについての処理を説明したが、他のセンサユニット１０２ｂ〜ｄも同様の処理を行うことができる。こうしてそれぞれのセンサユニットについて、座標入力領域１１１への入力が存在する方向（角度）を決定することができる。本実施例では制御ユニット１０７ａはｔａｎθを求めたが、角度θを求めてもよい。この場合、制御ユニット１０７ａは続けて角度θをｔａｎθへと変換してもよい。
【００４７】
＜座標計算方法の説明＞
以上のように制御ユニット１０７が求めた角度データを用いて、制御ユニット１０７は座標を算出する。もっとも、制御ユニット１０７は角度データをＰＣ１１０に送信してもよい。この場合、ＰＣ１１０は送信された角度データを用いて座標を算出する。以下では、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄの測定結果に基づいて座標位置を検出する。しかしながら、他のセンサユニット１０２ａ，１０２ｂの測定結果に基づいて座標位置を検出する場合にも、同様の処理が行われうる。
【００４８】
図１５は、座標入力領域１１１と入力座標との位置関係を示す図である。例えば点Ｐの位置に入力があった場合、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄによって、上述のように点Ｐの角度が検出される。センサユニット１０２ｃ，１０２ｄ間の距離はＤｈで表される。また、座標入力領域１１１の中央を原点とする。さらに、センサユニット１０２ｃの基準方向（角度θ＝０）と、センサユニット１０２ｄの基準方向（角度θ＝０）との交点を、Ｐ０（０，Ｐ０Ｙ）とする。
【００４９】
センサユニット１０２ｃについての角度をθＬ、センサユニット１０２ｄについての角度をθＲとして、ｔａｎθＬ及びｔａｎθＲが上述のように算出されたものとする。このとき、点Ｐの座標（ｘ，ｙ）は、下式（８）及び（９）に従って求められる。
x = Dh * (tanθL + tanθR) / ( 1 + (tanθL * tanθR) ) …(8)
y = - Dh * (tanθR - tanθL - ( 2 * tanθL * tanθR) ) / ( 1+ ( tanθL * tanθR) ) + P0Y …(9)
【００５０】
座標入力領域１１１のどこに入力が行われたかによって、座標を求めるために用いられるセンサユニットの組み合わせは変更になる。この場合、式（８）及び（９）のパラメータを変更すればよい。例えば、センサユニット１０２ｂ及び１０２ｄによって検出された角度データを用いて座標を算出する場合、式（８）及び（９）において、ＤｈをＤｖとし、Ｐ０ＹをＰ１Ｘとする。さらに、計算されたｘはｙに、ｙはｘに交換される。これらのパラメータＤｖ及びＰ１Ｘは、図１５に示されている。同様に、センサユニット１０２ａ及び１０２ｂによって検出された角度データを用いる場合、及びセンサユニット１０２ａ及び１０２ｄによって検出された角度データを用いる場合にも、同様に座標を算出することができる。
【００５１】
＜センサバーの位置調整についての説明＞
本実施例において、センサフレーム１０４ａは、すなわちセンサバー１０５ａは、ミラー部材１０３を有する。ミラー部材１０３は、再帰反射部材１０１ａに接して設置される。より具体的にはミラー部材１０３は、図１３（Ａ）に示されるように、再帰反射部材１０１ａの再帰反射面上に設置されることが好ましい。本実施例においてはミラー部材１０３はセンサフレーム１０４ａに設置され、センサフレーム１０４ｂには設置されないものとする。しかしながら、ミラー部材１０３がセンサフレーム１０４ｂにのみ設置されてもよいし、センサフレーム１０４ａ及び１０４ｂの双方に設置されてもよい。
【００５２】
図１３（Ａ）に示されるように、ミラー部材１０３は、例えば平面のミラー面１０３ａ及び１０３ａによって構成されうる。そしてミラー部材１０３は、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄが正しい位置に有る場合に限り、センサユニット１０２ｃ，ｄからの光がセンサユニット１０２ｃ，ｄへと正反射されるように配置される。本実施例においてはミラー部材１０３はセンサユニット１０２ａ及び１０２ｂから等距離となるように配置されるものとするが、他の位置にミラー部材１０３が配置されてもよい。また、センサフレーム１０４ａはミラー部材１０３を複数有してもよいし、それぞれのミラー部材１０３が１枚のミラー面によって構成されていてもよい。
【００５３】
ミラー部材１０３を用いることにより、基準となる一方のセンサバー１０５ａに対して、他方のセンサバー１０５ｂを、予め定められた所定の位置関係となるように、すなわち所定の距離及び角度で配置することができる。以下に、本実施例に係る位置合わせ方法について説明する。図８（Ａ）は、センサバー１０５ａ，１０５ｂが所定の位置関係からずれて配置されている場合を示す。また、図８（Ａ）の配置においてセンサユニット１０２ｃによって検出される光量分布を図８（Ｂ）に、センサユニット１０２ｄによって検出される光量分布を図８（Ｃ）に、それぞれ示す。
【００５４】
図８（Ａ）の配置において、センサユニット１０２ｃの投光部２００によって投光された光は、ミラー部材１０３で正反射される。しかしながら、この正反射された光はセンサユニット１０２ｃに向かっては反射されない。したがって、センサユニット１０２ｃの受光部３００はこの光を受光することができない。すなわち、センサユニット１０２ｃの投光部から、ミラー部材１０３の方向へと投光された光は、受光部３００によっては受光されない。結果として、センサユニット１０２ｃによって検出される光量分布においては、座標入力領域１１１に対して入力が無い場合でも、ミラー部材１０３の方向について光が検出されないことが示される。すなわち、ミラー部材１０３の方向は光が検出されない特異点となる。センサユニット１０２ｄについても同様である。
【００５５】
座標入力領域１１１に対して入力が無いことが予想される場合に、以上のように光が検出されない点が存在すると、制御ユニット１０７（判定手段）が判定した場合、報知手段はユーザに対して報知を行う。すなわち制御ユニット１０７は、センサユニット１０２の投光部２００が投光し、ミラー部材１０３に反射された光が、センサユニット１０２の受光部３００によって受光されているか否かを判定する。また、報知手段は、制御ユニット１０７による判定結果を報知する。
【００５６】
本実施例に係る座標入力装置１００は、例えば、複数のモードで動作しうる。１つは通常の座標入力を受け付ける入力モードであり、もう１つはセンサバー１０５の位置を調整するための調整モードでありうる。調整モードにおいては、座標入力領域１１１に対して入力が無いことが予想され、この場合、報知手段はユーザに対してセンサユニット１０２の配置が正しくないことを報知しうる。
【００５７】
図８（Ｂ）及び（Ｃ）には、報知方法の一例が示されている。図８（Ｂ）及び（Ｃ）の下部に示される表示は、制御ユニット１０７によってＰＣ１１０で表示される表示の一例であるインジケータである。本実施例においては、ミラー部材１０３に対するセンサユニット１０２ｃの相対位置が予め定められた所定の相対位置に近いほど、白棒の数が増えていくものとする。図８（Ｂ）及び（Ｃ）の表示では、白棒は３つ表示されている。例えば、光が検出されない特異点の方向と、所定の相対配置においてミラー部材１０３が位置する方向との差が小さいほど、ミラー部材１０３に対するセンサユニット１０２ｃの相対位置は所定の位置により近いものと判断することができる。
【００５８】
図９（Ａ）は、センサユニット１０２ｃが投光した光を、センサユニット１０２ｃが受光できる場合を示す。この場合、ミラー部材１０３のミラー面の法線方向に、センサユニット１０２ｃは位置する。このような場合、図９（Ｂ）に示されるように、センサユニット１０２ｃが投光した光をセンサユニット１０２ｃは受光できるから、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において、光量が低下している点は観測されない。一方で通常は、ミラー部材１０３からの正反射光の方が、再帰反射部材１０１ａからの再帰反射光よりも強度が強い。したがって、センサユニットの１０２ｃがミラー部材１０３から遠く離れている場合を除き、図９（Ｂ）に示されるように、ミラー部材１０３が位置する方向に光量が強い特異点が現れる。このような特異点は、上述の角度計算方法にしたがって検出することができる。
【００５９】
センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が低下している点が存在しないことは、ミラー部材１０３のミラー面の法線方向にセンサユニット１０２ｃが位置することを意味する。また、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が強い特異点がある方向に現れることは、その方向にミラー部材１０３が位置することを意味する。このようにして、センサユニット１０２ｃが得た光量分布を参照することにより、センサユニット１０２ｃをミラー部材１０３のミラー面の法線方向に配置することができる。さらに、センサユニット１０２ｃから見て予め定められた所定の方向にミラー部材１０３が位置するように、センサユニット１０２の配置を決定することができる。
【００６０】
図１０（Ａ）は、センサユニット１０２ｃと１０２ｄとの双方が、ミラー部材１０３のミラー面の法線方向に位置する場合を示す。しかしながら図１０（Ａ）においては、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄについての所定方向に、ミラー部材１０３が位置しない。この場合、センサユニット１０２ｃによって測定される光量分布は図１０（Ｂ）のようになり、センサユニット１０２ｄによって測定される光量分布は図１０（Ｃ）のようになる。
【００６１】
図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、この場合、光量分布において光量が低下している点は存在しないが、光量が強い特異点は予め定められた所定の方向には出現しない。この場合、光量が強い特異点が予め定められた所定の方向に出現するようにセンサバー１０５の位置を調整すればよい。こうして、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄについての所定方向にミラー部材１０３が位置するように、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄを配置することができる。
【００６２】
報知手段は、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が低下している点が存在しないことをユーザに報知することができる。また、光量が強い特異点の方向と、予め定められた所定の相対配置においてミラー部材１０３が位置する方向との差を、ユーザに報知することができる。図９（Ｂ）の表示においては、特異点の方向と予め定められた所定の方向とが一致することを示すために、白棒が１０個表示されている。
【００６３】
以上のように、光量が強い特異点の方向と予め定められた所定の方向とが一致するようにセンサバー１０５を配置すればよい。このようにして、センサユニット１０２ｃがミラー部材１０３のミラー面の法線方向に位置するようにセンサユニット１０２の配置を決定することができる。また、センサユニット１０２ｃから見て予め定められた所定の方向にミラー部材１０３が位置するように、センサユニット１０２ｃの配置を決定することができる。このように本実施例に従えば、センサユニット１０２をセンサバー１０５に対してより正確な相対位置に配置することが容易となる。
【００６４】
しかしながら、図９（Ａ）に示される位置Ａにセンサユニット１０２ｃが位置する場合と、位置Ｂにセンサユニット１０２ｃが位置する場合のいずれにおいても、光量分布において光量が低下している点は観測されない。また、光量が強い特異点の方向と所定の方向とは一致する。
【００６５】
そこで本実施例においては、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、センサユニット１０２ｃと１０２ｄとの双方において、観測された光量分布において光量が強い特異点の方向と所定の方向とが一致するように、センサバー１０５を配置する。このようにして、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄとミラー部材１０３との間の距離が所定距離となるように、センサバー１０５を配置することができる。
【００６６】
図１で説明したように、各々のセンサユニット間の距離は既知である。その為、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄの各々について、自らが投光し正反射された光を受光することが可能であり、正反射された光の入射方向が所定の方向であることは、センサバー１０５ａ，１０５ｂは正しく設置されていることを意味する。
【００６７】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、センサバー１０５の位置調整中に、センサユニット１０２ｃによって得られる光量分布と、報知手段によるユーザへの通知例を示す。もっとも、センサユニット１０２ａ，ｂ，ｄについても、同様の通知を行いうる。図１２（Ａ）は、センサユニット１０２ｃが、再帰反射光を含めて、全く光を受けていない状態を表す。図１２（Ｂ）は、センサユニット１０２ｃが、再帰反射部材１０１ａからの再帰反射光は受光しているが、ミラー部材１０３からの正反射光を受光していない状態を示す。図１２（Ｂ）の光量分布においては、ミラー部材１０３の方向に対応する光量低下部分が特異点として表れている。図１２（Ｃ）は、センサユニット１０２ｃがミラー部材１０３からの正反射光を取得しているが、正反射光の入射方向が予め定められた所定の角度とは異なっている場合を表す。図１２（Ｄ）は、正反射光を所望の角度から受光している場合の光量分布を表す。
【００６８】
制御ユニット１０７は上述のように、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が低下している点が存在するか否か、及び、光量が強い特異点の方向と予め定められた所定の方向とが一致するか、を判定する。また報知手段は、制御ユニット１０７によるこの判定結果をユーザに報知する。報知手段による報知を参照しながら、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示される状態となるように、ユーザはセンサバー１０５の位置を調整することができる。
【００６９】
通常ユーザは、予め定められた配置に近くなるように、センサバー１０５を設置することが可能であるものと考えられる。例えば図１に示される座標入力領域１１１を有する場合、ユーザはセンサバー１０５を、座標入力領域１１１を挟むように略平行に設置することができるだろう。このような場合、本実施例で説明した報知手段は、このように仮設置されたセンサバー１０５を正確に位置合わせするために用いられうる。
【００７０】
センサバー１０５の位置がユーザによって仮に位置合わせされている場合、通常、センサユニット１０２からミラー部材１０３へと向かう方向は、所定の方向からは少ししかずれていないものと考えられる。すなわち、所定の方向から所定の角度範囲内、例えば１０°以内に、ミラー部材１０３が存在するものと考えられる。通常、このような角度範囲については再帰反射光が得られるはずである。このような場合、センサユニット１０２から得られる光量分布において、所定角度から所定の角度範囲内について受光光量が閾値以下となる角度が存在する場合、再帰反射光が得られなかったと、制御ユニット１０７は判定することができる。同様に、センサユニット１０２から得られる光量分布において、所定角度から所定の角度範囲内について受光光量が閾値以上となる角度（特異点）が存在する場合、正反射光が得られたと、制御ユニット１０７は判定することができる。
【００７１】
以上の説明において報知手段は、図示されているように、ＰＣを介してインジケータを表示した。しかしながら報知手段がユーザに対して報知を行う方法は任意である。例えば、報知手段はセンサバーに備えられたインジケータを用いてユーザに報知してもよいし、ＬＥＤランプの点滅によってユーザに報知してもよいし、表示部の色を変化させてユーザに報知してもよい。また報知手段は、音を発することによりユーザに報知してもよい。つまり、ユーザが視覚、聴覚、又は触覚などの感覚を介して認識できる方法で、報知手段は報知を行えばよい。報知手段は、予備知識の無いユーザが容易に認識できるように報知を行ってもよく、こうしてユーザが座標入力装置１００の調整を容易に行うことを可能としうる。
【００７２】
ミラー部材１０３は、常時センサフレーム１０４に取り付けられていてもよいが、取り外し及び取り付けが可能であってもよい。例えばセンサフレーム１０４の所定位置にマークが付されており、ユーザがマーク位置にミラー部材１０３を取り付けることが可能であってもよい。センサフレーム１０４の所定位置に、ミラー部材１０３を固定可能な固定具が備えられていてもよい。この場合座標入力装置１００の調整後にミラー部材１０３を取り外すことができるため、ミラー部材１０３が座標入力装置１００の精度に影響を与えることを防ぐことができる。また、ミラー部材１０３の大きさは、センサユニット１０２の角度分解能と比べ、十分に小さくすることが有利である。ミラー部材１０３を小さくすることにより、ミラー部材１０３がセンサフレーム１０４に取り付けられていても、ミラー部材１０３が座標入力装置１００の精度に与える影響を最小限にできる。
【００７３】
［実施例２］
実施例１ではミラー部材１０３は、平面ミラーの組み合わせによって構成された。このミラー部材からの反射光を測定しながらセンサユニット１０２の位置を調整することにより、所定の相対配置を有するようにセンサバー１０５を設置することが可能である。実施例２では、ミラー部材を有限の曲率を持ったミラーの組み合わせによって構成する。
【００７４】
図１６（Ａ）は、本実施例に係る座標入力装置１００を示す。本実施例においては、センサユニット１０２ａと１０２ｂとの中央にミラー部材１６０１が設けられる。図１６（Ｂ）は、ミラー部材１６０１の拡大図である。その他の構成については実施例１と同様であるから、説明を省略する。
【００７５】
ミラー部材１６０１は、有限の曲率を持つ２つのミラー面から構成されている。それぞれのミラー面の曲率中心１６０２ａ，１６０２ｂは、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄにある。図９で説明したように、実施例１において１つのセンサユニットのみを用いて位置を調整する場合、センサユニットがミラー面に対する法線方向に位置し、センサユニットから所定の方向にミラー面が位置することを確認することは可能である。しかしながらミラー部材とセンサユニットとの間の距離を所定の距離とするためには、２つのセンサユニットを用いる必要があった。
【００７６】
しかしながら本実施例においては、センサユニット１０２において取得される光量分布において光量低下部分が生じないのは、センサユニット１０２がミラー面の曲率中心１６０２にある場合のみである。したがって本実施例においては、１つのセンサユニットのみを用いて位置を調整する場合でも、センサユニット１０２の位置は一意に決定される。したがって、センサユニット１０２ｃとセンサユニット１０２とが、例えばセンサバー１０５ｂを介して互いに固定されていない場合であっても、それぞれのセンサユニット１０２を正しい相対位置に設置することができる。
【００７７】
［実施例３］
実施例１及び２においては、ミラー部材１０３の幅は、図１３（ａ）に示すように、再帰反射部材１０１の幅と同様である。実施例３では、例えば図１３（ｂ）に示すように、ミラー部材１０３の幅が、再帰反射部材１０１の幅よりも小さくなるように構成する。例えばミラー部材１０３の幅は、再帰反射部材１０１の幅の半分程度でありうる。ミラー部材１０３の幅が、再帰反射部材１０１の幅より小さい場合、図１３（ｂ）に示される領域１３０１もまた、光を再帰反射することができる。このために、ミラー部材１０３を座標入力装置１００に設ける場合に、座標入力装置の座標検出性能に対する影響を小さくすることができる。
【００７８】
［その他の実施例］
以上の説明においては、センサユニット１０２とセンサフレーム１０４とが、センサバー１０５へと一体化されることを前提にして説明した。このような構成においては、座標入力領域１１１に対する座標入力装置１００の設置及び取り外しが可能となり、座標入力装置１００の持ち運びも容易である。上述した座標入力装置１００は、ユーザが設置する場合であっても、より容易かつより高精度に取り付け位置を調整することができるために、より高精度な座標算出が可能となる。
【００７９】
さらには、上述の実施例に係る座標入力装置１００は、座標入力領域１１１が大型又は横長である場合にも有用である。横長である画面のデザイン性、及び臨場感などの映像効果を損なうことがない、小型の座標入力装置への要求がある。上述の実施例に係る座標入力装置１００を用いる場合、座標入力領域１１１の対向する２辺にセンサバー１０５を配置すればよい。したがって、座標入力領域１１１が大型の場合、特に横長である場合にも、映像効果を失わずに、容易に座標入力装置１００を設置することができる。また、例えばサービスマンが現場で大型ディスプレイに対して、本実施例に係る座標入力装置１００を設置する場合であっても、大掛かりな工具は必要とされず、容易に設置及び調整することが可能である。
【００８０】
また、上述の実施例においては、再帰反射部材を用いた光学遮光方式の座標入力装置について説明した。しかしながら、本発明の範囲はこの方式に限られない。例えば、受光手段としてＣＭＯＳセンサ等を用いてもよい。また例えば、２次元センサを用いた座標入力装置であってもよく、センサユニットの位置調整用に別途投光手段を設けてもよい。また、このような場合、正反射光のみを、センサユニットの設置状況の判定に用いる特異点としてもよい。
【００８１】
（他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００８２】
１０１ａ，ｂ 再帰反射部材
１０２ａ，ｂ，ｃ，ｄ センサユニット
１０３ ミラー部材
１０４ａ，ｂ センサフレーム
１０５ａ，ｂ センサバー
１０６ａ，ｂ，ｃ，ｄ 再帰反射部材
１０７ａ，ｂ 制御ユニット
１０８ 通信経路
１０９ インタフェース
１１０ ＰＣ
１１１ 座標入力領域
２０１ 赤外ＬＥＤ
２０２ 投光レンズ
３０１ ＣＣＤ
３０２，３０３ 集光レンズ
３０４ 絞り
３０５ 赤外フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は座標入力装置に関し、より詳しくは、入力面に対して指示具又は指を用いて座標を入力することにより、接続されたコンピュータを制御するために、又は文字若しくは図形などを書き込むために用いられる、座標入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光を用いた座標入力装置が知られている。このような座標入力装置においては、投光部が発した光を反射部材が反射し、反射した光を受光部が検出するように構成されている。指示具又は指で光が遮られると、座標入力装置はどの位置で光が遮られたのかを検出することができる。この時、正確に遮光位置の座標を測定及び算出するためには、投光部、受光部、及び反射部材が正確な位置関係で配置される必要がある。特許文献１に記載の発明においては、位置合わせマークを用いることにより、配置角度のズレが検出される。検出されたズレに基づいて、算出された座標が補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２２２１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より高精度な座標入力を実現するためには、座標入力装置を構成する各要素は正確に配置されることが好ましい。しかしながら特許文献１に記載の方法のようにマークを用いて位置合わせを行う場合、受光部から見てマークが所定の方向にあるように位置合わせを行うことができても、マークから見て受光部が所定の方向にあるように位置合わせを行うことを困難である。
【０００５】
本発明は、複数の要素によって構成される座標入力装置において、各要素をより正確な位置関係で配置することを容易とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の座標入力装置は以下の構成を備える。すなわち、
入射光を、該入射光の入射方向へと反射する再帰反射部材が配置されたフレームと、前記再帰反射部材へと光を投光する投光手段、及び前記投光手段によって投光され前記再帰反射部材によって反射された光を受光する受光手段を備えるセンサユニットと、を備え、前記フレームと前記センサユニットとが座標入力領域の周囲に所定の位置関係となるように配置された際に、該座標入力領域に対する入力位置を検出する座標入力装置であって、
前記フレームは、前記フレームと前記センサユニットとが前記所定の位置関係となるように配置された際に、前記センサユニットの前記投光手段から投光された光を、当該センサユニットの前記受光手段へと反射するように配置された鏡面部材を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
複数の要素によって構成される座標入力装置において、各要素をより正確な位置関係で配置することを容易とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る座標入力装置の構成を説明する図。
【図２】実施例１に係る投光部２００の詳細図。
【図３】実施例１に係る受光部３００の詳細図。
【図４】実施例１に係るセンサユニット１０２の断面図。
【図５】実施例１に係る発光タイミングチャート。
【図６】実施例１に係る初期光量分布を示す図。
【図７】実施例１に係る入力時の光量分布を示す図。
【図８】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図９】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図１０】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図１１】実施例１に係る座標入力装置の配置と、光量分布とを示す図。
【図１２】実施例１に係る、光量分布とユーザに対する報知とを示す図。
【図１３】実施例１及び３に係る、ミラー部材の詳細図。
【図１４】実施例１に係る角度計算を説明する図。
【図１５】実施例１に係る座標系を説明する図。
【図１６】実施例２に係る座標入力装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
［実施例１］
まず、本実施例に係る座標入力装置１００の構成について、図１を参照して説明する。図１には、ユーザが座標入力を行う座標入力領域１１１が示されている。座標入力領域１１１を挟んで対向する２辺には、再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂが配置されている。また、再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂのそれぞれの両端には、センサユニット１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄが配置されている。
【００１０】
センサユニット１０２ａ〜１０２ｄはそれぞれ、投光部２００と受光部３００とを備える。センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの詳細な構成については後述する。センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの投光部２００からは、再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂに向けて光が投射される。再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂに入射した光は、光が入射した方向へと反射される。すなわち、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄから再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂへと投光された光は、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄへと反射される。センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの受光部３００は、受光部３００へと入射した光の光量を測定する。図１に示されるように、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれもまた、再帰反射部材１０６ａ〜１０６ｄを備えていてもよい。
【００１１】
本実施例においては、再帰反射部材１０１ａ、並びにセンサユニット１０２ａ及び１０２ｂは、センサフレーム１０４ａに固定されている。センサユニット１０２ａと１０２ｂとは、所定距離離れて固定されている。また、センサユニット１０２ａは、投光部２００と受光部３００との光学軸が所定の方向を向くように、センサフレーム１０４ａに固定されている。センサユニット１０２ｂも同様である。このように、再帰反射部材１０１ａ、センサユニット１０２ａ及び１０２ｂ、並びにセンサフレーム１０４ａは、センサバー１０５ａを構成している。このように、座標入力領域１１１の周囲には、センサユニット１０２及びセンサフレーム１０４が配置されている。
【００１２】
同様に、再帰反射部材１０１ｂ、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄもまた、センサフレーム１０４ｂに固定されている。このように、再帰反射部材１０１ｂ、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄ、並びにセンサフレーム１０４ｂは、センサバー１０５ｂを構成している。
【００１３】
本実施例においてセンサフレーム１０４ａはさらにミラー部材１０３を備える。ミラー部材１０３とは、通常の鏡面を有する部材（鏡面部材）である。ミラー部材１０３が平面の鏡面を有する場合、ミラー部材１０３に入射角αをもって入射した光は、反射角αをもって反射する。このとき、入射方向と反射方向とは、鏡面の法線に対して対称となる。この点でミラー部材１０３は、入射方向と反射方向とが同じ向きとなる再帰反射部材とは異なる。ミラー部材１０３の詳細については後述する。
【００１４】
本実施例に係る座標入力装置１００はさらに、制御ユニット１０７ａ，１０７ｂを備える。制御ユニット１０７ａは、センサユニット１０２ａ，１０２ｂと接続されている。また、制御ユニット１０７ｂは、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄと接続されている。座標入力領域１１１に対して指などによる入力指示がなされると、投光部２００から投光された光が遮られる。すると、入力指示位置を通る再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂからの反射光は、受光部３００へと入射しなくなる。
【００１５】
制御ユニット１０７ａは、センサユニット１０２ａ，１０２ｂの受光部３００が検出した光量変化に基づいて、ユーザ入力によって光が遮られた部分の、センサユニット１０２ａ，１０２ｂからの方向を検出する。もっとも制御ユニット１０７ａは、受光部３００による測定結果をそのまま外部に送信してもよい。
【００１６】
制御ユニット１０７ａによって検出された結果は、通信経路１０８を経由して、制御ユニット１０７ｂに送信される。通信経路１０８は何でもよく、例えば有線接続、赤外線接続、無線接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続などでありうる。制御ユニット１０７ｂは、制御ユニット１０７ａと同様に、ユーザ入力によって光が遮られた部分の、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄからの方向を検出する。制御ユニット１０７ｂは、制御ユニット１０７ｂで検出された結果を、制御ユニット１０７ａで検出された結果と合わせて、インタフェース１０９を介してＰＣ１１０へと出力する。こうしてＰＣ１１０は、ユーザによって入力された座標値を知ることができる。インタフェース１０９は何でもよく、例えばＵＳＢなどの有線接続、又は無線接続でありうる。
【００１７】
また、制御ユニット１０７ｂはさらに、報知手段（不図示）を備えることが好ましい。報知手段は、後述のように、センサバー１０５ａと１０５ｂとが正しい相対配置で配置されているか否かをユーザに報知する。報知方法は特に限定されず、視覚表示によって報知してもよい、音によって報知してもよい。また、他の要素が報知手段を有してもよい。例えば、ＰＣ１１０が報知手段を有してもよいし、ＰＣ１１０自体が報知手段であってもよい。この場合、制御ユニット１０７はＰＣ１１０に対して制御情報を送ってもよく、ＰＣ１１０の報知手段はこの制御情報に従ってユーザに対して報知を行うことができる。
【００１８】
座標入力領域１１１としてはどのようなものを用いることもできる。とりわけ、表示画面を座標入力領域１１１として用いることができる。例えば、ＰＤＰやリアプロジェクタ、ＬＣＤパネルなどの、表示装置の表示画面を座標入力領域１１１とすることができる。また、フロントプロジェクタによる画像の投影面を座標入力領域１１１とすることもできる。表示画面を座標入力領域１１１として用いることにより、インタラクティブな入力装置を実現することができる。例えば、ＰＣ１１０からの出力画像を座標入力領域１１１に表示することができる。この場合、ＰＣ１１０からの出力画像上の座標をユーザが指定して、指定された座標をＰＣ１１０へ送信することができる。このように、指などの入力部を用いて、ＰＣ１１０を操作することができる。例えば、画面上に線を描画したり、アイコンの操作をしたりすることができる。
【００１９】
＜センサユニット＞
次に、センサユニット１０２ａ〜１０２ｄの構成について、図２〜図４を参照して説明する。図２（Ａ）はセンサユニット１０２ａ〜１０２ｄの投光部２００を上から見た図（座標入力領域１１１に対して平行な断面図）である。投光部２００は、赤外ＬＥＤ２０１と、投光レンズ２０２とを備える。赤外ＬＥＤ２０１は、赤外光を発する。赤外光は、投光レンズ２０２を介して、略９０°の範囲に投光される。
【００２０】
図２（Ｂ）はセンサユニット１０２ａ〜１０２ｄの投光部２００を横から見た図（座標入力装置１００に対して垂直な断面図）である。図２（Ｂ）に示されるように、赤外ＬＥＤ２０１からの光は座標入力装置１００に平行な方向に投光される。すなわち赤外ＬＥＤ２０１からの光は、主に再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂへと投光される。
【００２１】
図３はセンサユニット１０２ａ〜１０２ｄの受光部３００を上から見た図（座標入力領域１１１に対して平行な断面図）である。受光部３００は、ＣＣＤ３０１と、レンズ３０２，３０３と、絞り３０４と、赤外フィルタ３０５と、を備える。ＣＣＤ３０１は１次元のラインＣＣＤである。レンズ３０２，３０３は、結像光学系を構成する。絞り３０４は、入射光の入射方向を制限する。また赤外フィルタ３０５は、可視光など余分な光の入射を防止する。
【００２２】
投光部２００から投射された光は主に再帰反射部材１０１ａ，１０１ｂによって反射される。反射された光は、赤外フィルタ３０５及び絞り３０４を抜けて、ＣＣＤ３０１に入射する。レンズ３０２，３０３を介することにより、略９０°の範囲から入射する光が、その入射角に依存したＣＣＤの検出画素上に結像される。すなわち、ＣＣＤ３０１から得られる各画素についての信号値は、角度ごとの光量分布を示す。言い換えれば、画素番号が角度を表すことになる。
【００２３】
図４は、本実施例に係る座標入力装置１００の断面図である。図４に示される断面は、図１に示される直線Ａ−Ａ’で座標入力装置１００を切断することによって得られる。本実施例においては、投光部２００と受光部３００とは、座標入力領域１１１に垂直な方向に重ねられている。また、投光部２００による投光方向の中心と、受光部３００による受光方向の中心とは、一致するように構成されている。
【００２４】
センサユニット１０２ａの赤外ＬＥＤ２０１ａからの光は、投光レンズ２０２ａによって、座標入力領域１１１に略平行な光として、再帰反射部材１０１ｂ及び１０６ｄへと投光される。そして投光された光は、再帰反射部材１０１ｂ及び１０６ｄによって光の入射方向へと再帰反射され、受光部３００（３０１ａ〜３０５ａ）によって検出される。具体的には再帰反射された光は、赤外フィルタ３０５ａ、絞り３０４ａ、及び集光レンズ３０３ａ，３０２ａを経て、ＣＣＤ３０１ａの検出画素上に集光される。センサユニット１０２ｄの赤外ＬＥＤ２０１ｄからの光も同様に、再帰反射部材１０１ａ及び１０６ａへと投光され、再帰反射された光が受光部３００（３０１ｄ〜３０５ｄ）によって検出される。
【００２５】
＜光量分布検出の説明＞
図５は、制御信号のタイミングチャートを示す。ただし、図５のタイミングチャートは一例にすぎず、本実施例に係る座標入力装置１００は異なるタイミングで動作してもよい。ＳＨ信号５０１、ＩＣＧＬ信号５０２、及びＩＣＧＲ信号５０３は、ＣＣＤ制御用の制御信号である。ＳＨ信号５０１は、ＣＣＤのシャッタを制御する。すなわちＳＨ信号５０１が示す時間間隔だけ、ＣＣＤ３０１のシャッタが解放される。ＩＣＧＬ信号５０２及びＩＣＧＲ信号５０３は、ＣＣＤ３０１内部の光電変換部の電荷の読み出しを制御する。具体的には、ＩＣＧＬ信号５０２に従って、左側のセンサユニット（センサユニット１０２ａ及び１０２ｃ）のＣＣＤから電荷が読み出される。また、ＩＣＧＲ信号５０３に従って、右側のセンサユニット（センサユニット１０２ｂ及び１０２ｄ）のＣＣＤから電荷が読み出される。
【００２６】
ＬＥＤＵ信号５０４及びＬＥＤＤ信号５０５は、赤外ＬＥＤ２０１の駆動信号である。ＳＨ信号５０１の最初の周期において、上部のセンサユニット（センサユニット１０２ａ及び１０２ｂ）のＬＥＤを点灯するために、ＬＥＤＵ信号５０４がＬＥＤ駆動回路を経て赤外ＬＥＤ２０１に供給される。ＳＨ信号５０１の次の周期において、下部のセンサユニット（センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄ）のＬＥＤを点灯するために、ＬＥＤＤ信号５０５がＬＥＤ駆動回路を経て赤外ＬＥＤ２０１に供給される。赤外ＬＥＤ２０１の駆動が終了した後に、ＣＣＤ３０１の電荷が読み出される。上部のセンサユニット（センサユニット１０２ａ及び１０２ｂ）の投光部２００と、下部のセンサユニット（センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄ）とは、異なるタイミングで投光を行う。こうして、それぞれのＣＣＤ３０１において、複数の光量分布が得られる。
【００２７】
座標入力領域１１１に対して指などによる入力が行われていない場合に、ＣＣＤ３０１から得られる光量分布の一例を、図６に示す。すなわち図６は、投光部２００からの光が遮られていない場合の光量分布を示す。図６及び図７は、本実施例に係る座標検出方法の一例を説明するための図であって、図６及び図７に示される光量分布は説明のために簡略化されている。本実施例に係る座標入力装置１００のＣＣＤ３０１から得られる光量分布は、図６及び図７に示すような光量分布に限られるわけではない。
【００２８】
図６において、Ａは最大光量レベルを示し、Ｂは最低光量レベルを示す。入射光がない方向について得られる信号レベルはＢである。また、入射光がある方向について得られる信号レベルは、入射光強度が強くなるほどＡに近づく。本実施例においては、信号レベルＡは信号レベルＢよりも大きいものとして説明する。このようにＣＣＤ３０１から読み出されたデータは、制御ユニット１０７ａ，ｂによって逐次ＡＤ変換され、ＰＣ１１０によってデジタルデータとして取り込まれる。
【００２９】
座標入力領域１１１に対して指などによる入力が行われている場合に、ＣＣＤ３０１から得られる光量分布の一例を、図７に示す。すなわち図７は、投光部２００からの光が遮られている場合の光量分布を示す。図７に示されるように、Ｃとして示される方向については、信号レベルが低下している。これは、Ｃに対応する方向において、指などによって投光部２００からの光が遮られているためである。
【００３０】
本実施例において座標入力装置１００は、光量分布の変化に基づいて、光を遮っている物体の位置を算出する。具体的には座標入力装置１００は、図６のように光が遮られていない初期状態の光量分布を予め記憶する。そして座標入力装置１００は、この初期状態と、図７のような測定された光量分布とを比較することによって、光を遮っている物体が存在するか否かを検出する。光を遮っている物体が存在する場合、座標入力装置１００は、光を遮っている物体の位置（すなわち入力位置）がどの方向（角度）にあるのかを検出する。
【００３１】
＜角度計算の説明＞
具体的な角度検出方法の一例について以下で説明する。以下では１つのセンサユニット（例えば１０２ａ）が行う処理について説明するが、他のセンサユニットも同様の処理を行うことができる。経時変化、およびＣＣＤのバイアスなどの理由により、光量分布は常に一定ではない。そこで本実施例では、以下に説明する参照光量分布（Ｂａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］，Ｒｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］）を用いて、入力位置を検出する。こうして、例えば再帰反射部材がほこりなどで汚れている場合にも、座標入力装置１００は入力位置を検出することができる。参照光量分布の取得は、座標入力領域１１１への入力が行われる前に行われる。具体的には、参照光量分布の取得は、座標入力装置１００の起動時、例えば電源投入時、に行うことができる。
【００３２】
まずセンサユニット１０２ａは、投光部２００から光を投光することなく、受光部３００において光量分布を測定する。すなわち制御ユニット１０７ａは、ＣＣＤ３０１からの出力をＡ／Ｄ変換することにより得られるデータＢａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を取得する。そして制御ユニット１０７ａは、このデータＢａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を格納する。Ｂａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］は、ＣＣＤのバイアスのばらつき等を含んだデータである。Ｎは画素番号であり、Ｂａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］はそれぞれの画素についての受光レベルを、すなわちそれぞれの入射角度についての受光レベルを示す。通常はＢａｓ＿Ｄａｔａ［Ｎ］は、図６のレベルＢ付近の値を示す。
【００３３】
次にセンサユニット１０２ａは、投光部２００から投光を行いながら、受光部３００において光量分布を測定する。制御ユニット１０７ａは、こうして得られたデータＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を格納する。Ｒｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］の一例は、図６の実線で示される。こうして座標入力装置１００は、座標入力領域１１１への入力が行われる前に、参照光量分布を取得する。
【００３４】
こうして、座標入力領域１１１への入力が可能となる。座標入力装置１００は、定期的に投光部２００から投光を行いながら、受光部３００において光量分布を測定する。あるサンプル期間について得られた光量分布を、Ｎｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］とする。そして座標入力装置１００は、得られたデータＮｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］を解析することにより、座標入力領域１１１に対して入力が行われているかを判定し、入力が行われているのなら入力位置を検出する。
【００３５】
まず制御ユニット１０７ａは、座標入力領域１１１に対して入力が行われているか、すなわち投光部２００からの光が遮光されているか否かを判定する。具体的には制御ユニット１０７ａは、各々の画素について、Ｎｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］とＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］との差分の絶対値を算出する。例えば、以下の式（１）に従ってこの処理を行うことができる。
Diff_Data[N] = Norm_Data[N] - Ref_Data[N] …（１）
通常はＮｏｒｍ＿Ｄａｔａ［Ｎ］はＲｅｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］よりも大きいため、式（１）に従って絶対値を算出することができる。
【００３６】
さらに制御ユニット１０７ａは、各々の画素についてのＤｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］が、予め定められた閾値Ｄｔｈｒよりも大きいか否かを判定する。Ｄｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＤｔｈｒを超える画素が、所定数を超えて連続している場合に、座標入力領域１１１に対する入力があるものと、制御ユニット１０７ａは判定する。
【００３７】
このように座標入力装置１００は、データの変化の絶対値に従って、座標入力領域１１１に対する入力があるか否かを判定する。この処理には、差分を求める工程と、値を比較する工程しか含まれないため、座標入力装置１００は座標入力の有無を高速に行うことができる。
【００３８】
制御ユニット１０７ａが、座標入力領域１１１に対する入力があるものと判定した場合、制御ユニット１０７ａは続けて、入力位置の角度を算出する。制御ユニット１０７ａは、Ｄｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＤｔｈｒを超えている画素についてのみ、以下の処理を行ってもよい。
【００３９】
まず制御ユニット１０７ａは、以下の式（２）に従って、信号レベルの変化の比を求める。
Ratio_Data[N] = (Norm_Data[N] - Ref_data[N]) / (Bas_Data[N] - Ref_Data[N])
…（２）
式（２）に従って求められたＲａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］の一例を、図１４に示す。図１４には、Ｄｉｆｆ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＤｔｈｒを超えている連続画素群のうちのそれぞれの画素について求めたＲａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］が示されている。
【００４０】
制御ユニット１０７ａは続けて、各画素について、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］が、予め定められた閾値Ｖｔｈｒよりも大きいか否かを判定する。図１４の例では、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｒ−１］はＬｒ−１であり、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｒ］はＬｒである。また、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｆ−１］はＬｆ−１であり、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎｆ］はＬｆである。
【００４１】
図１４に示されるように、Ｌｒ−１はＶｔｈｒよりも小さいが、ＬｒはＶｔｈｒよりも大きい。また、Ｌｆ−１はＶｔｈｒよりも大きいが、ＬｆはＶｔｈｒよりも小さい。さらに、画素Ｎｒと画素Ｎｆ−１との間の画素について、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］はＶｔｈｒよりも大きい。この場合制御ユニット１０７ａは、入力の中心はＮｒとＮｆ−１との間にあるものと判定する。
【００４２】
すなわち制御ユニット１０７ａは、Ｒａｔｉｏ＿Ｄａｔａ［Ｎ］がＶｔｈｒよりも大きい連続画素群を検出する。そして、この連続画素群の中心に入力の中心が存在するものと判定する。
【００４３】
入力の中心となる画素の画素番号は、様々な方法で求めることができる。例えば、以下の式（３）に従って、入力の中心となる画素の画素番号Ｎｐを求めてもよい。
Np = Nr + (Nf-1 - Nr) / 2 …（３）
しかしながらこの場合、画素番号Ｎｐの分解能は画素間隔に相当する。より高い分解能で画素番号Ｎｐを求めるために、以下の式（４）〜（６）を用いることもできる。
Nrv = Nr-1 + ( Vthr - Lr-1 ) / ( Lr - Lr-1 ) …(4)
Nfv = Nf-1 + ( Vthr - Lf-1 ) / ( Lf - Lf-1 ) …(5)
Np = Nrv + ( Nfv - Nrv ) / 2 …（６）
【００４４】
次に制御ユニット１０７ａは、得られた画素番号Ｎｐを、角度情報へと変換する。本実施例における座標計算（後述）では、画素番号Ｎｐに対応する角度θの正接（ｔａｎθ）を用いる。したがって制御ユニット１０７ａは、画素番号Ｎｐをｔａｎθへと変換する。画素番号から、ｔａｎθへの変換には、ルックアップテーブル又は変換式を用いることができる。本明細書において、センサユニット１０２ａの基準方向について、角度θ＝０であるものとする。センサユニット１０２ａの基準方向とは例えば、センサユニット１０２ａの光学軸の中心でありうる。
【００４５】
変換式を用いる場合、変換精度を向上させるために、高次の多項式を用いることができる。多項式の次数は、計算能力および必要とされる精度を考慮して、任意に決定することができる。ここでは、５次多項式を用いるものとする。５次多項式を用いる場合には係数が６個必要になる。したがってこの場合、例えば制御ユニット１０７ａの不揮発性メモリに、この係数を記憶しておけばよい。５次多項式の係数をＬ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，及びＬ０とする場合、以下の式（７）に従ってｔａｎθを求めることができる。
【００４６】
tanθ = (L5 * Np + L4) * Np + L3) * Np + L2) * Np + L1) * Np + L0 …（７）
ここではセンサユニット１０２ａについての処理を説明したが、他のセンサユニット１０２ｂ〜ｄも同様の処理を行うことができる。こうしてそれぞれのセンサユニットについて、座標入力領域１１１への入力が存在する方向（角度）を決定することができる。本実施例では制御ユニット１０７ａはｔａｎθを求めたが、角度θを求めてもよい。この場合、制御ユニット１０７ａは続けて角度θをｔａｎθへと変換してもよい。
【００４７】
＜座標計算方法の説明＞
以上のように制御ユニット１０７が求めた角度データを用いて、制御ユニット１０７は座標を算出する。もっとも、制御ユニット１０７は角度データをＰＣ１１０に送信してもよい。この場合、ＰＣ１１０は送信された角度データを用いて座標を算出する。以下では、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄの測定結果に基づいて座標位置を検出する。しかしながら、他のセンサユニット１０２ａ，１０２ｂの測定結果に基づいて座標位置を検出する場合にも、同様の処理が行われうる。
【００４８】
図１５は、座標入力領域１１１と入力座標との位置関係を示す図である。例えば点Ｐの位置に入力があった場合、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄによって、上述のように点Ｐの角度が検出される。センサユニット１０２ｃ，１０２ｄ間の距離はＤｈで表される。また、座標入力領域１１１の中央を原点とする。さらに、センサユニット１０２ｃの基準方向（角度θ＝０）と、センサユニット１０２ｄの基準方向（角度θ＝０）との交点を、Ｐ０（０，Ｐ０Ｙ）とする。
【００４９】
センサユニット１０２ｃについての角度をθＬ、センサユニット１０２ｄについての角度をθＲとして、ｔａｎθＬ及びｔａｎθＲが上述のように算出されたものとする。このとき、点Ｐの座標（ｘ，ｙ）は、下式（８）及び（９）に従って求められる。
x = Dh * (tanθL + tanθR) / ( 1 + (tanθL * tanθR) ) …(8)
y = - Dh * (tanθR - tanθL - ( 2 * tanθL * tanθR) ) / ( 1+ ( tanθL * tanθR) ) + P0Y …(9)
【００５０】
座標入力領域１１１のどこに入力が行われたかによって、座標を求めるために用いられるセンサユニットの組み合わせは変更になる。この場合、式（８）及び（９）のパラメータを変更すればよい。例えば、センサユニット１０２ｂ及び１０２ｄによって検出された角度データを用いて座標を算出する場合、式（８）及び（９）において、ＤｈをＤｖとし、Ｐ０ＹをＰ１Ｘとする。さらに、計算されたｘはｙに、ｙはｘに交換される。これらのパラメータＤｖ及びＰ１Ｘは、図１５に示されている。同様に、センサユニット１０２ａ及び１０２ｂによって検出された角度データを用いる場合、及びセンサユニット１０２ａ及び１０２ｄによって検出された角度データを用いる場合にも、同様に座標を算出することができる。
【００５１】
＜センサバーの位置調整についての説明＞
本実施例において、センサフレーム１０４ａは、すなわちセンサバー１０５ａは、ミラー部材１０３を有する。ミラー部材１０３は、再帰反射部材１０１ａに接して設置される。より具体的にはミラー部材１０３は、図１３（Ａ）に示されるように、再帰反射部材１０１ａの再帰反射面上に設置されることが好ましい。本実施例においてはミラー部材１０３はセンサフレーム１０４ａに設置され、センサフレーム１０４ｂには設置されないものとする。しかしながら、ミラー部材１０３がセンサフレーム１０４ｂにのみ設置されてもよいし、センサフレーム１０４ａ及び１０４ｂの双方に設置されてもよい。
【００５２】
図１３（Ａ）に示されるように、ミラー部材１０３は、例えば平面のミラー面１０３ａ及び１０３ａによって構成されうる。そしてミラー部材１０３は、センサユニット１０２ｃ及び１０２ｄが正しい位置に有る場合に限り、センサユニット１０２ｃ，ｄからの光がセンサユニット１０２ｃ，ｄへと正反射されるように配置される。本実施例においてはミラー部材１０３はセンサユニット１０２ａ及び１０２ｂから等距離となるように配置されるものとするが、他の位置にミラー部材１０３が配置されてもよい。また、センサフレーム１０４ａはミラー部材１０３を複数有してもよいし、それぞれのミラー部材１０３が１枚のミラー面によって構成されていてもよい。
【００５３】
ミラー部材１０３を用いることにより、基準となる一方のセンサバー１０５ａに対して、他方のセンサバー１０５ｂを、予め定められた所定の位置関係となるように、すなわち所定の距離及び角度で配置することができる。以下に、本実施例に係る位置合わせ方法について説明する。図８（Ａ）は、センサバー１０５ａ，１０５ｂが所定の位置関係からずれて配置されている場合を示す。また、図８（Ａ）の配置においてセンサユニット１０２ｃによって検出される光量分布を図８（Ｂ）に、センサユニット１０２ｄによって検出される光量分布を図８（Ｃ）に、それぞれ示す。
【００５４】
図８（Ａ）の配置において、センサユニット１０２ｃの投光部２００によって投光された光は、ミラー部材１０３で正反射される。しかしながら、この正反射された光はセンサユニット１０２ｃに向かっては反射されない。したがって、センサユニット１０２ｃの受光部３００はこの光を受光することができない。すなわち、センサユニット１０２ｃの投光部から、ミラー部材１０３の方向へと投光された光は、受光部３００によっては受光されない。結果として、センサユニット１０２ｃによって検出される光量分布においては、座標入力領域１１１に対して入力が無い場合でも、ミラー部材１０３の方向について光が検出されないことが示される。すなわち、ミラー部材１０３の方向は光が検出されない特異点となる。センサユニット１０２ｄについても同様である。
【００５５】
座標入力領域１１１に対して入力が無いことが予想される場合に、以上のように光が検出されない点が存在すると、制御ユニット１０７（判定手段）が判定した場合、報知手段はユーザに対して報知を行う。すなわち制御ユニット１０７は、センサユニット１０２の投光部２００が投光し、ミラー部材１０３に反射された光が、センサユニット１０２の受光部３００によって受光されているか否かを判定する。また、報知手段は、制御ユニット１０７による判定結果を報知する。
【００５６】
本実施例に係る座標入力装置１００は、例えば、複数のモードで動作しうる。１つは通常の座標入力を受け付ける入力モードであり、もう１つはセンサバー１０５の位置を調整するための調整モードでありうる。調整モードにおいては、座標入力領域１１１に対して入力が無いことが予想され、この場合、報知手段はユーザに対してセンサユニット１０２の配置が正しくないことを報知しうる。
【００５７】
図８（Ｂ）及び（Ｃ）には、報知方法の一例が示されている。図８（Ｂ）及び（Ｃ）の下部に示される表示は、制御ユニット１０７によってＰＣ１１０で表示される表示の一例であるインジケータである。本実施例においては、ミラー部材１０３に対するセンサユニット１０２ｃの相対位置が予め定められた所定の相対位置に近いほど、白棒の数が増えていくものとする。図８（Ｂ）及び（Ｃ）の表示では、白棒は３つ表示されている。例えば、光が検出されない特異点の方向と、所定の相対配置においてミラー部材１０３が位置する方向との差が小さいほど、ミラー部材１０３に対するセンサユニット１０２ｃの相対位置は所定の位置により近いものと判断することができる。
【００５８】
図９（Ａ）は、センサユニット１０２ｃが投光した光を、センサユニット１０２ｃが受光できる場合を示す。この場合、ミラー部材１０３のミラー面の法線方向に、センサユニット１０２ｃは位置する。このような場合、図９（Ｂ）に示されるように、センサユニット１０２ｃが投光した光をセンサユニット１０２ｃは受光できるから、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において、光量が低下している点は観測されない。一方で通常は、ミラー部材１０３からの正反射光の方が、再帰反射部材１０１ａからの再帰反射光よりも強度が強い。したがって、センサユニットの１０２ｃがミラー部材１０３から遠く離れている場合を除き、図９（Ｂ）に示されるように、ミラー部材１０３が位置する方向に光量が強い特異点が現れる。このような特異点は、上述の角度計算方法にしたがって検出することができる。
【００５９】
センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が低下している点が存在しないことは、ミラー部材１０３のミラー面の法線方向にセンサユニット１０２ｃが位置することを意味する。また、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が強い特異点がある方向に現れることは、その方向にミラー部材１０３が位置することを意味する。このようにして、センサユニット１０２ｃが得た光量分布を参照することにより、センサユニット１０２ｃをミラー部材１０３のミラー面の法線方向に配置することができる。さらに、センサユニット１０２ｃから見て予め定められた所定の方向にミラー部材１０３が位置するように、センサユニット１０２の配置を決定することができる。
【００６０】
図１０（Ａ）は、センサユニット１０２ｃと１０２ｄとの双方が、ミラー部材１０３のミラー面の法線方向に位置する場合を示す。しかしながら図１０（Ａ）においては、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄについての所定方向に、ミラー部材１０３が位置しない。この場合、センサユニット１０２ｃによって測定される光量分布は図１０（Ｂ）のようになり、センサユニット１０２ｄによって測定される光量分布は図１０（Ｃ）のようになる。
【００６１】
図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、この場合、光量分布において光量が低下している点は存在しないが、光量が強い特異点は予め定められた所定の方向には出現しない。この場合、光量が強い特異点が予め定められた所定の方向に出現するようにセンサバー１０５の位置を調整すればよい。こうして、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄについての所定方向にミラー部材１０３が位置するように、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄを配置することができる。
【００６２】
報知手段は、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が低下している点が存在しないことをユーザに報知することができる。また、光量が強い特異点の方向と、予め定められた所定の相対配置においてミラー部材１０３が位置する方向との差を、ユーザに報知することができる。図９（Ｂ）の表示においては、特異点の方向と予め定められた所定の方向とが一致することを示すために、白棒が１０個表示されている。
【００６３】
以上のように、光量が強い特異点の方向と予め定められた所定の方向とが一致するようにセンサバー１０５を配置すればよい。このようにして、センサユニット１０２ｃがミラー部材１０３のミラー面の法線方向に位置するようにセンサユニット１０２の配置を決定することができる。また、センサユニット１０２ｃから見て予め定められた所定の方向にミラー部材１０３が位置するように、センサユニット１０２ｃの配置を決定することができる。このように本実施例に従えば、センサユニット１０２をセンサバー１０５に対してより正確な相対位置に配置することが容易となる。
【００６４】
しかしながら、図９（Ａ）に示される位置Ａにセンサユニット１０２ｃが位置する場合と、位置Ｂにセンサユニット１０２ｃが位置する場合のいずれにおいても、光量分布において光量が低下している点は観測されない。また、光量が強い特異点の方向と所定の方向とは一致する。
【００６５】
そこで本実施例においては、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、センサユニット１０２ｃと１０２ｄとの双方において、観測された光量分布において光量が強い特異点の方向と所定の方向とが一致するように、センサバー１０５を配置する。このようにして、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄとミラー部材１０３との間の距離が所定距離となるように、センサバー１０５を配置することができる。
【００６６】
図１で説明したように、各々のセンサユニット間の距離は既知である。その為、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄの各々について、自らが投光し正反射された光を受光することが可能であり、正反射された光の入射方向が所定の方向であることは、センサバー１０５ａ，１０５ｂは正しく設置されていることを意味する。
【００６７】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、センサバー１０５の位置調整中に、センサユニット１０２ｃによって得られる光量分布と、報知手段によるユーザへの通知例を示す。もっとも、センサユニット１０２ａ，ｂ，ｄについても、同様の通知を行いうる。図１２（Ａ）は、センサユニット１０２ｃが、再帰反射光を含めて、全く光を受けていない状態を表す。図１２（Ｂ）は、センサユニット１０２ｃが、再帰反射部材１０１ａからの再帰反射光は受光しているが、ミラー部材１０３からの正反射光を受光していない状態を示す。図１２（Ｂ）の光量分布においては、ミラー部材１０３の方向に対応する光量低下部分が特異点として表れている。図１２（Ｃ）は、センサユニット１０２ｃがミラー部材１０３からの正反射光を取得しているが、正反射光の入射方向が予め定められた所定の角度とは異なっている場合を表す。図１２（Ｄ）は、正反射光を所望の角度から受光している場合の光量分布を表す。
【００６８】
制御ユニット１０７は上述のように、センサユニット１０２ｃが測定した光量分布において光量が低下している点が存在するか否か、及び、光量が強い特異点の方向と予め定められた所定の方向とが一致するか、を判定する。また報知手段は、制御ユニット１０７によるこの判定結果をユーザに報知する。報知手段による報知を参照しながら、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示される状態となるように、ユーザはセンサバー１０５の位置を調整することができる。
【００６９】
通常ユーザは、予め定められた配置に近くなるように、センサバー１０５を設置することが可能であるものと考えられる。例えば図１に示される座標入力領域１１１を有する場合、ユーザはセンサバー１０５を、座標入力領域１１１を挟むように略平行に設置することができるだろう。このような場合、本実施例で説明した報知手段は、このように仮設置されたセンサバー１０５を正確に位置合わせするために用いられうる。
【００７０】
センサバー１０５の位置がユーザによって仮に位置合わせされている場合、通常、センサユニット１０２からミラー部材１０３へと向かう方向は、所定の方向からは少ししかずれていないものと考えられる。すなわち、所定の方向から所定の角度範囲内、例えば１０°以内に、ミラー部材１０３が存在するものと考えられる。通常、このような角度範囲については再帰反射光が得られるはずである。このような場合、センサユニット１０２から得られる光量分布において、所定角度から所定の角度範囲内について受光光量が閾値以下となる角度が存在する場合、再帰反射光が得られなかったと、制御ユニット１０７は判定することができる。同様に、センサユニット１０２から得られる光量分布において、所定角度から所定の角度範囲内について受光光量が閾値以上となる角度（特異点）が存在する場合、正反射光が得られたと、制御ユニット１０７は判定することができる。
【００７１】
以上の説明において報知手段は、図示されているように、ＰＣを介してインジケータを表示した。しかしながら報知手段がユーザに対して報知を行う方法は任意である。例えば、報知手段はセンサバーに備えられたインジケータを用いてユーザに報知してもよいし、ＬＥＤランプの点滅によってユーザに報知してもよいし、表示部の色を変化させてユーザに報知してもよい。また報知手段は、音を発することによりユーザに報知してもよい。つまり、ユーザが視覚、聴覚、又は触覚などの感覚を介して認識できる方法で、報知手段は報知を行えばよい。報知手段は、予備知識の無いユーザが容易に認識できるように報知を行ってもよく、こうしてユーザが座標入力装置１００の調整を容易に行うことを可能としうる。
【００７２】
ミラー部材１０３は、常時センサフレーム１０４に取り付けられていてもよいが、取り外し及び取り付けが可能であってもよい。例えばセンサフレーム１０４の所定位置にマークが付されており、ユーザがマーク位置にミラー部材１０３を取り付けることが可能であってもよい。センサフレーム１０４の所定位置に、ミラー部材１０３を固定可能な固定具が備えられていてもよい。この場合座標入力装置１００の調整後にミラー部材１０３を取り外すことができるため、ミラー部材１０３が座標入力装置１００の精度に影響を与えることを防ぐことができる。また、ミラー部材１０３の大きさは、センサユニット１０２の角度分解能と比べ、十分に小さくすることが有利である。ミラー部材１０３を小さくすることにより、ミラー部材１０３がセンサフレーム１０４に取り付けられていても、ミラー部材１０３が座標入力装置１００の精度に与える影響を最小限にできる。
【００７３】
［実施例２］
実施例１ではミラー部材１０３は、平面ミラーの組み合わせによって構成された。このミラー部材からの反射光を測定しながらセンサユニット１０２の位置を調整することにより、所定の相対配置を有するようにセンサバー１０５を設置することが可能である。実施例２では、ミラー部材を有限の曲率を持ったミラーの組み合わせによって構成する。
【００７４】
図１６（Ａ）は、本実施例に係る座標入力装置１００を示す。本実施例においては、センサユニット１０２ａと１０２ｂとの中央にミラー部材１６０１が設けられる。図１６（Ｂ）は、ミラー部材１６０１の拡大図である。その他の構成については実施例１と同様であるから、説明を省略する。
【００７５】
ミラー部材１６０１は、有限の曲率を持つ２つのミラー面から構成されている。それぞれのミラー面の曲率中心１６０２ａ，１６０２ｂは、センサユニット１０２ｃ，１０２ｄにある。図９で説明したように、実施例１において１つのセンサユニットのみを用いて位置を調整する場合、センサユニットがミラー面に対する法線方向に位置し、センサユニットから所定の方向にミラー面が位置することを確認することは可能である。しかしながらミラー部材とセンサユニットとの間の距離を所定の距離とするためには、２つのセンサユニットを用いる必要があった。
【００７６】
しかしながら本実施例においては、センサユニット１０２において取得される光量分布において光量低下部分が生じないのは、センサユニット１０２がミラー面の曲率中心１６０２にある場合のみである。したがって本実施例においては、１つのセンサユニットのみを用いて位置を調整する場合でも、センサユニット１０２の位置は一意に決定される。したがって、センサユニット１０２ｃとセンサユニット１０２とが、例えばセンサバー１０５ｂを介して互いに固定されていない場合であっても、それぞれのセンサユニット１０２を正しい相対位置に設置することができる。
【００７７】
［実施例３］
実施例１及び２においては、ミラー部材１０３の幅は、図１３（ａ）に示すように、再帰反射部材１０１の幅と同様である。実施例３では、例えば図１３（ｂ）に示すように、ミラー部材１０３の幅が、再帰反射部材１０１の幅よりも小さくなるように構成する。例えばミラー部材１０３の幅は、再帰反射部材１０１の幅の半分程度でありうる。ミラー部材１０３の幅が、再帰反射部材１０１の幅より小さい場合、図１３（ｂ）に示される領域１３０１もまた、光を再帰反射することができる。このために、ミラー部材１０３を座標入力装置１００に設ける場合に、座標入力装置の座標検出性能に対する影響を小さくすることができる。
【００７８】
［その他の実施例］
以上の説明においては、センサユニット１０２とセンサフレーム１０４とが、センサバー１０５へと一体化されることを前提にして説明した。このような構成においては、座標入力領域１１１に対する座標入力装置１００の設置及び取り外しが可能となり、座標入力装置１００の持ち運びも容易である。上述した座標入力装置１００は、ユーザが設置する場合であっても、より容易かつより高精度に取り付け位置を調整することができるために、より高精度な座標算出が可能となる。
【００７９】
さらには、上述の実施例に係る座標入力装置１００は、座標入力領域１１１が大型又は横長である場合にも有用である。横長である画面のデザイン性、及び臨場感などの映像効果を損なうことがない、小型の座標入力装置への要求がある。上述の実施例に係る座標入力装置１００を用いる場合、座標入力領域１１１の対向する２辺にセンサバー１０５を配置すればよい。したがって、座標入力領域１１１が大型の場合、特に横長である場合にも、映像効果を失わずに、容易に座標入力装置１００を設置することができる。また、例えばサービスマンが現場で大型ディスプレイに対して、本実施例に係る座標入力装置１００を設置する場合であっても、大掛かりな工具は必要とされず、容易に設置及び調整することが可能である。
【００８０】
また、上述の実施例においては、再帰反射部材を用いた光学遮光方式の座標入力装置について説明した。しかしながら、本発明の範囲はこの方式に限られない。例えば、受光手段としてＣＭＯＳセンサ等を用いてもよい。また例えば、２次元センサを用いた座標入力装置であってもよく、センサユニットの位置調整用に別途投光手段を設けてもよい。また、このような場合、正反射光のみを、センサユニットの設置状況の判定に用いる特異点としてもよい。
【００８１】
（他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００８２】
１０１ａ，ｂ 再帰反射部材
１０２ａ，ｂ，ｃ，ｄ センサユニット
１０３ ミラー部材
１０４ａ，ｂ センサフレーム
１０５ａ，ｂ センサバー
１０６ａ，ｂ，ｃ，ｄ 再帰反射部材
１０７ａ，ｂ 制御ユニット
１０８ 通信経路
１０９ インタフェース
１１０ ＰＣ
１１１ 座標入力領域
２０１ 赤外ＬＥＤ
２０２ 投光レンズ
３０１ ＣＣＤ
３０２，３０３ 集光レンズ
３０４ 絞り
３０５ 赤外フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を、該入射光の入射方向へと反射する再帰反射部材が配置されたフレームと、前記再帰反射部材へと光を投光する投光手段、及び前記投光手段によって投光され前記再帰反射部材によって反射された光を受光する受光手段を備えるセンサユニットと、を備え、前記フレームと前記センサユニットとが座標入力領域の周囲に所定の位置関係となるように配置された際に、該座標入力領域に対する入力位置を検出する座標入力装置であって、
前記フレームは、前記フレームと前記センサユニットとが前記所定の位置関係となるように配置された際に、前記センサユニットの前記投光手段から投光された光を、当該センサユニットの前記受光手段へと反射するように配置された鏡面部材を備える
ことを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記投光手段が前記鏡面部材へと投光した光を、前記受光手段が受光しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記受光手段が測定した、光の入射角度に対する光量を示す光量分布において、光量が所定の閾値よりも大きい特異点が存在する場合に、前記投光手段が前記鏡面部材へと投光した光を、前記受光手段が受光しているものと判定することを特徴とする、請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記判定手段はさらに、所定の入射角度について前記特異点が存在するか否かを判定することを特徴とする、請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記鏡面部材が前記フレームから取り外し可能であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の座標入力装置。
【請求項１】
入射光を、該入射光の入射方向へと反射する再帰反射部材が配置されたフレームと、前記再帰反射部材へと光を投光する投光手段、及び前記投光手段によって投光され前記再帰反射部材によって反射された光を受光する受光手段を備えるセンサユニットと、を備え、前記フレームと前記センサユニットとが座標入力領域の周囲に所定の位置関係となるように配置された際に、該座標入力領域に対する入力位置を検出する座標入力装置であって、
前記フレームは、前記フレームと前記センサユニットとが前記所定の位置関係となるように配置された際に、前記センサユニットの前記投光手段から投光された光を、当該センサユニットの前記受光手段へと反射するように配置された鏡面部材を備える
ことを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記投光手段が前記鏡面部材へと投光した光を、前記受光手段が受光しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記受光手段が測定した、光の入射角度に対する光量を示す光量分布において、光量が所定の閾値よりも大きい特異点が存在する場合に、前記投光手段が前記鏡面部材へと投光した光を、前記受光手段が受光しているものと判定することを特徴とする、請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記判定手段はさらに、所定の入射角度について前記特異点が存在するか否かを判定することを特徴とする、請求項３に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記鏡面部材が前記フレームから取り外し可能であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の座標入力装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１６８６５４（Ｐ２０１２−１６８６５４Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７８４２（Ｐ２０１１−２７８４２）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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