JP4335468B2 - 情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ホワイトボードや書き込みシート等の書き込み面に筆記用具を用いて書き込んだ手書きの情報を、専用のスキャナで読み取り、専用のプリンタで記録紙に出力することが可能な電子黒板装置が知られている。これに対し、近年にあっては、電子黒板の書き込み面に情報入力装置を配置して、書き込み面に手書きで書き込んだ情報をリアルタイムでパーソナルコンピュータ等のコンピュータに入力することを可能にした情報入力システムも提供されている。
【０００３】
例えば、マイクロフィールド・グラフィックス社製（Microfield Graphics,Inc.）のソフトボードは、ホワイトボード上に情報入力装置を配設して構成され、ホワイトボード上に書かれた文字や絵等のビジュアルデータをコンピュータにリアルタイムで取り込むことを可能にした装置である。このソフトボードを用いて構成された情報入力システムでは、ソフトボードで取り込んだビジュアルデータをコンピュータに入力してＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に表示したり、液晶プロジェクターを用いて大型のスクリーンに表示したり、プリンタで記録紙に出力すること等が可能となっている。また、ソフトボードが接続されたコンピュータの画面を液晶プロジェクターでソフトボード上に投影し、ソフトボード上でコンピュータを操作することも可能となっている。
【０００４】
また、近年においては、文字および画像を表示するための表示装置と、表示装置の前面に情報入力面（タッチパネル面）を配設した情報入力装置と、情報入力装置からの入力に基づいて表示装置の表示制御を行う制御装置とを備え、表示装置および情報入力装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成した情報入出力システムが提供されている。
【０００５】
例えば、スマート・テクノロジィズ社製（SMART Technologies Inc.）のスマート２０００では、コンピュータに接続された液晶プロジェクターを用いて文字・絵・図形・グラフィックの画像をパネルに投影した状態で、パネルの投影面（表示面）の前面に配設された情報入力装置（書き込み面）を用いて手書きの情報をコンピュータに取り込む処理を行う。そして、コンピュータ内で手書きの情報と画像情報とを合成し、再度、液晶プロジェクターを介してリアルタイムで表示できるようにしている。
【０００６】
このような情報入出力システムでは、表示装置によって表示されている画面上の画像に対して、情報入力装置を用いて入力した画像を上書き画像として重ねて表示できるため、会議、プレゼンテーション、教育現場等において既に広く利用されており、その使用効果が高く評価されている。また、このような情報入出力システムに音声・画像等の通信機能を組み込み、遠隔地間を通信回線で接続することにより、電子会議システムとしても利用されている。
【０００７】
また、近年においては、情報入出力システムにおいて利用される情報入力装置として検出方式の異なる種々の方式のものが考えられている。しかしながら、前述した情報入出力システムに適用するのに適切な方式を検討すると、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さなくとも入力が可能になる、例えば光学式のような情報入力装置が有望であると考えられる。
【０００８】
このような光学式の情報入力装置としては、各種の方式が提案されている。光学式の情報入力装置の一例としては、特開平１１−１１０１１６号公報に記載された情報入力装置がある。この特開平１１−１１０１１６号公報に記載された情報入力装置は、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた光源から出射されるレーザビーム光をポリゴンミラーを用いて走査させ、そのレーザビーム光を再帰性反射部材で反射させることにより形成した情報入力領域を有している。そして、この情報入力領域に指先やペン等の指示手段を挿入することで情報入力領域の光を遮った場合には、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた受光素子における光の強度分布に基づいてポリゴンミラーを回転させたパルスモータのパルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指示手段により遮られた光の出射角度を光学ユニット毎に求め、それらの出射角度に基づく三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を検出するものである。
【０００９】
以上に代表されるような座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さない光学式の情報入力装置は、表示装置の表示画面に装着して使用した場合であっても視認性に優れると共に、その大型化も比較的容易になっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムは、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、情報の入力および表示をするための有力なツールとして位置付けられているが、まだ、完全とはいえず、本格的な実用化に向けていまだ解決されねばならない課題が多々存在する。
【００１１】
従来の三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を算出する光学式の情報入力装置によれば、算出される位置座標の数は、指示手段の数“Ｎ”により決まるものであって、一部の例外を除き、“Ｎ２”により求めることができる。つまり、指示手段の数が“１”である場合には１つの位置座標のみが算出されるが、指示手段の数が“２”である場合には４つの位置座標が算出され、指示手段の数が“３”である場合には９つの位置座標が算出されてしまうという問題がある。このように、複数の指示手段で指示した場合に、算出される位置座標の数が指示手段の数よりも多くなってしまうのは、実際に指示手段が指示した実像の他に、虚像も算出されてしまうからである。
【００１２】
そこで、このような三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を算出する光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムにおいては、既存のＯＳ（Operating System）やアプリケーションは一点のみが指示されるものとして作成されているものが多いことから、複数の位置座標が算出された場合にはそれらの位置座標については無効にするような処理を行っているものが多いが、光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムの中には、算出された複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点（反射点）の位置座標を判定する処理を行うようにしているものも考えられている。
【００１３】
本発明の目的は、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個以上の二次元位置座標を有効利用することができる情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の情報入出力システムは、所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、を備える。
【００１５】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００１６】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報入出力システムにおいて、前記動作実行手段は、３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しない。
【００１８】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の情報入出力システムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００２０】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されている。
【００２２】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行する。
【００２４】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の情報入出力システムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出する。
【００２６】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００２８】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００２９】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００３０】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００３２】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３３】
請求項１０記載の発明の情報制御方法は、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行する。
【００３４】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００３５】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００３６】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の情報制御方法において、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行しない。
【００３７】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００３８】
請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１記載の情報制御方法において、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００３９】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００４０】
請求項１３記載の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法において、前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定する。
【００４１】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００４２】
請求項１４記載の発明は、請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法において、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、マウス
動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行する。
【００４３】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００４４】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の情報制御方法において、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出する。
【００４５】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００４６】
請求項１６記載の発明のプログラムは、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、を実現させる。
【００４７】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００４８】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００４９】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載のプログラムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させない。
【００５０】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００５１】
請求項１８記載の発明は、請求項１６または１７記載のプログラムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００５２】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００５３】
請求項１９記載の発明は、請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されている。
【００５４】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００５５】
請求項２０記載の発明は、請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させる。
【００５６】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００５７】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載のプログラムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させる。
【００５８】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００５９】
請求項２２記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記録媒体は、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録した。
【００６０】
したがって、この記録媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムと同様の作用を得ることが可能になる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図３３に基づいて説明する。ここで、図１は情報入出力システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に示すように、情報入出力システム１は、表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２及び情報入力装置３で構成されるパネル部４と、制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュータ５，原稿の画像を読み取るためのスキャナ６，画像データを記録紙に出力するプリンタ７，ビデオプレイヤー８（いずれも図２参照）を収納する機器収納部９とを主体に構成されている。
【００６２】
ＰＤＰ２及び情報入力装置３は、ＰＤＰ２の表示面２ａ側に情報入力装置３が位置するようにして一体化され、ＰＤＰ２の表示面２ａに情報入力装置３の情報入力領域３ａが位置するようにしてパネル部４に収納されている。このように、パネル部４はＰＤＰ２及び情報入力装置３を収納して、情報入出力システム１の表示面（ＰＤＰ２の表示面２ａ）及び書き込み面（情報入力領域３ａ）を構成している。なお、ＰＤＰ２としては、電子黒板として利用可能な４０インチや５０インチ等の大画面タイプのものが用いられている。また、図示することは省略するが、ＰＤＰ２にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー８をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー、ＤＶＤプレイヤー、ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ２を大画面モニタとして利用することが可能な構成になっている。
【００６３】
次に、情報入出力システム１に内蔵される各部の電気的接続について図２を参照して説明する。図２に示すように、情報入出力システム１は、コンピュータ５にＰＤＰ２、スキャナ６、プリンタ７、ビデオプレイヤー８をそれぞれ接続し、コンピュータ５によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ５には、ペン等の指示手段や指先等の所定物体で指示された情報入力領域３ａ内の位置座標の演算等を行う情報入力装置３用のコントローラ１０が接続されており、このコントローラ１０を介して情報入力装置３もコンピュータ５に接続されている。また、コンピュータ５を介して情報入出力システム１をネットワーク１１に接続することができ、ネットワーク１１上に接続された他のコンピュータで作成したデータをＰＤＰ２に表示したり、情報入出力システム１で作成し
たデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【００６４】
次に、コンピュータ５について説明する。ここで、図３はコンピュータ５に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。図３に示すように、コンピュータ５は、システム全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、起動プログラム等を記録したＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、ＣＰＵ１２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１４と、文字・数値・各種指示等の入力を行うためのキーボード１５と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス１６と、ハードディスク１７と、ＰＤＰ２に接続されておりそのＰＤＰ２に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード１８と、ネットワーク１１に接続するためのネットワーク・カード（またはモデムでも良い。）１９と、コントローラ１０・スキャナ６・プリンタ７等を接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、上記各部を接続するためのバス２１とを備えている。
【００６５】
また、ハードディスク１７には、オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）２２、コントローラ１０を介してコンピュータ５上で情報入力装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３、描画ソフト・ワードプロセッサソフト・表計算ソフト・プレゼンテーションソフト・キャリブレーションソフトウエア等の各種アプリケーションプログラム２４等が格納されている。
【００６６】
また、コンピュータ５には、ＯＳ２２、デバイスドライバ２３や各種アプリケーションプログラム２４等の各種のプログラムコード（制御プログラム）を記録した記録媒体２６、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記録されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置２５が搭載されている。
【００６７】
各種アプリケーションプログラム２４は、コンピュータ５への電源の投入に応じて起動するＯＳ２２による制御の下、ＣＰＵ１２によって実行される。例えば、キーボード１５やマウス１６の所定の操作によって描画ソフトを起動した場合には、ＰＤＰ２にグラフィックス・ボード１８を介して描画ソフトに基づく所定の画像が表示される。また、デバイスドライバ２３もＯＳ２２とともに起動され、コントローラ１０を介した情報入力装置３からのデータ入力が可能な状態になる。このように描画ソフトを起動した状態で情報入力装置３の情報入力領域３ａにユーザが指示手段で文字や図形を描いた場合、座標情報が指示手段の記述に基づく画像データとしてコンピュータ５に入力され、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上の画像に対して上書き画像として重ねて表示される。より詳細には、コンピュータ５のＣＰＵ１２は、入力された画像データに基づいて線や文字を描画するための描画情報を生成し、入力された座標情報に基づく位置座標に合わせてグラフィックス・ボード１８に設けられるビデオメモリ(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィックス・ボード１８が、ビデオメモリに書き込まれた描画情報を画像信号としてＰＤＰ２に送信することにより、ユーザが書いた文字と同一の文字が、ＰＤＰ２に表示されることになる。つまり、コンピュータ５は情報入力装置３をマウス１６のようなポインティングデバイスとして認識しているため、コンピュータ５では、描画ソフト上でマウス１６を用いて文字を書いた場合と同様な処理が行われることになる。
【００６８】
次に、情報入力装置３について詳細に説明する。なお、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３としては、検出方式の異なる種々の方式のものが考えられる。そこで、以下においては、情報入力装置３として、検出方式の異なる情報入力装置を数例挙げ、その構成及び原理について説明する。
【００６９】
Ａ．第１の情報入力装置
まず、第１の情報入力装置３Ａについて図４ないし図８に基づいて説明する。この第１の情報入力装置３Ａは、いわゆる再帰光遮蔽方式の情報入力装置である。
【００７０】
ここで、図４は第１の情報入力装置３Ａの構成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、情報入力装置３Ａは、ＰＤＰ２の表示面２ａのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の情報入力領域３ａを備えている。この情報入力領域３ａは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。この情報入力領域３ａの下方両端部に位置する角部の近傍には、発光と受光とを行う光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）が所定の取付角度で設けられている。これらの光学ユニット２７からは、平面若しくはほぼ平面をなし、例えばＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎ）といった光（プローブ光）の束で構成される扇形状で薄膜状の光束膜が、情報入力領域３ａの全域に行き渡るようにＰＤＰ２の表示面２ａの表面に沿って平行に投光される。
【００７１】
また、情報入力装置３の情報入力領域３ａの下部を除く周辺部には、再帰性反射部材２８が設けられている。この再帰性反射部材２８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ており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌ３は、再帰性反射部材２８によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ３´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。つまり、再帰性反射部材２８によっても情報入力領域３ａが形成されている。
【００７２】
次に、光学ユニット２７について説明する。ここで、図５は光学ユニット２７の構造を概略的に示す構成図である。なお、図５はｘ−ｚ方向を主体に示しているが、二点鎖線で示す部分については同一の構成要素を別方向（ｘ−ｙ方向、又はｙ−ｚ方向）から見た図である。
【００７３】
図５に示すように、光学ユニット２７は、投光手段２９と受光手段３０とを備えている。投光手段２９は、スポットをある程度絞ることの可能なＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ），ピンポイントＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の光源３１を備えている。この光源３１からＰＤＰ２の表示面２ａに対して垂直に照射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ３２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３２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３２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３３，３４によりｙ方向に対して集光される。つまり、これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）の作用により、光源３１からの光を線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ３４の後方に形成されることになる。ここに、ｙ方向に狭くｘ方向に細長いスリットを有するスリット板３５を配置する。したがって、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）を通過した光は、スリット板３５のスリット位置において、線状の二次光源３６を形成する。二次光源３６から発した光は、ハーフミラー３７で折り返され、ＰＤＰ２の表示面２ａの垂直方向には広がらずに表示面２ａの表面に沿った平行光で、表示面２ａと平行方向には二次光源３６を中心にした扇形状の光束膜となって情報入力領域３ａを進行する。換言すれば、扇形状の光が情報入力領域３ａを形成する。これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）とスリット板３５とによって、集光光学系が形成されている。
【００７４】
前述したように、扇形状となって情報入力領域３ａを進行した光束膜は、再帰性反射部材２８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３７に戻ることになる。したがって、再帰性反射部材２８で再帰的に反射された光束膜も情報入力領域３ａを形成する。
【００７５】
再帰性反射部材２８で反射されてハーフミラー３７に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３７を透過して受光手段３０に入射する。受光手段３０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３８を通って線状にされた後、このシリンドリカルレンズ３８から距離ｆ（ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離）の間隔で設けられたＣＣＤ（Charge Coupled Device：受光素子）３９において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。なお、本実施の形態のＣＣＤ（受光素子）３９は、１次元ＣＣＤであって、その画素数は2,048画素とされている。
【００７６】
詳細には、再帰性反射部材２８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３８の作用を受けず、コリメートされたままＣＣＤ（受光素子）３９に到達する。また、再帰反射光は、ＰＤＰ２の表示面２ａと平行方向では、シリンドリカルレンズ３８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３８の作用を受けてシリンドリカルレンズ３８の焦点面に設置されたＣＣＤ（受光素子）３９上に結像する。これにより、ＣＣＤ（受光素子）３９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、再帰反射光を指示手段Ｐで遮った場合、ＣＣＤ（受光素子）３９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）が生じることになる。再帰反射光を受光したＣＣＤ（受光素子）３９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、前述したコントローラ１０に対して出力する。なお、図５に示すように、二次光源３６とシリンドリカルレンズ３８とは、ハーフミラー３７に対して共に距離ｄの位置に配設されて共役な位置関係にある。
【００７７】
ここで、図６は受光素子３９から再帰反射光の光強度分布に基づいた電気信号が入力され、情報入力領域３ａを進行する光が遮られた位置の座標を特定する処理を実行するコントローラ１０のブロック構成図である。このコントローラ１０は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の光源（ＬＤ）３１の発光制御と、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）のＣＣＤ（受光素子）３９からの出力の演算を行うものである。図６に示すように、コントローラ１０には、各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設けられており、このＣＰＵ４０には、プログラム及びデータを記録するＲＯＭ４１、各種データを書き換え自在に格納してワークエリアとして機能するＲＡＭ４２、コンピュータ５に接続するためのインタフェース４３、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４及びＬＤドライバ４５がバス接続されている。また、ＣＰＵ４０には、各種のプログラムコード（制御プログラム）を格納するハードディスク４６や不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４７がバス接続されている。ここに、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２によりマイクロコンピュータが構成されている。このようなマイクロコンピュータには、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記録した記録媒体４９、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記録されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置４８が接続されている。
【００７８】
ＣＣＤ（受光素子）３９からの出力を演算する回路として、ＣＣＤ（受光素子）３９の出力端子に、アナログ処理回路５１が図のように接続される。ＣＣＤ（受光素子）３９に入射した反射光は、ＣＣＤ（受光素子）３９内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、アナログ信号として出力される。このアナログ信号は、アナログ処理回路５１で処理された後、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０に渡される。この後、ＣＰＵ４０によって指示手段Ｐの二次元座標の演算が行われる。
【００７９】
ハードディスク４６に格納された各種のプログラムコード（制御プログラム）または記録媒体４９に記録された各種のプログラムコード（制御プログラム）は、コントローラ１０への電源の投入に応じてＲＡＭ４２に書き込まれ、各種のプログラムコード（制御プログラム）が実行されることになる。
【００８０】
続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ４０によって実行される機能について説明する。ここでは、本実施の形態の情報入力装置３の備える特長的な機能である座標検出処理について以下において具体的に説明する。
【００８１】
ここで、図７は情報入力装置３の情報入力領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示した一例を示す正面図である。図７に示すように、例えば、左側光学ユニット２７Ｌから照射されたＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎといったプローブ光で構成される扇形状の光の中でｎ番目のプローブ光Ｌｎが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌｎは再帰性反射部材２８に到達することはない。
【００８２】
このときＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布を考える。ここで、図８はＣＣＤ（受光素子）３９の検出動作を模式的に示す説明図である。指示手段Ｐが情報入力領域３ａ内に挿入されていなければ、ＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布はほぼ一定であるが、図８に示すように指示手段Ｐが情報入力領域３ａ内に挿入されてプローブ光Ｌｎが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌｎは光学ユニット２７のＣＣＤ（受光素子）３９によって受光されることはないため、プローブ光Ｌｎに対応する光学ユニット２７のＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｘｎが光強度の弱い領域（暗点）となる。この光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘｎは、ＣＣＤ（受光素子）３９から出力される光強度の波形にピーク点として出現することになるので、ＣＰＵ４０は、このような光強度
の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、この光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Ｘｎを検出する。
【００８３】
また、光強度の波形のピーク点となった暗点位置Ｘｎが検出されると、暗点位置ＸｎからＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離が、例えばＣＣＤ（受光素子）３９の画素番号（例えば、図８においては、画素番号ｍ）に基づいて検出される。
【００８４】
光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘｎ（左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＬ，右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＲ）は、遮られたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｘｎを検出することによりθｎを知ることができる。即ち、暗点位置ＸｎからＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離をａとすると、θｎはａの関数として、
θｎ＝tan−１(ａ／ｆ) ………………………………（１）
と表すことができる。ただし、ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離である。ここで、左側光学ユニット２７ＬにおけるθｎをθｎＬ、ａをＸｎＬと置き換える。
【００８５】
さらに、図７において、左側光学ユニット２７Ｌと情報入力領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｇにより、指示手段Ｐと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬは、(１)式で求められるＸｎＬの関数として、
θＬ＝ｇ(θｎＬ) ………………………………（２）
ただし、θｎＬ＝tan−１(ＸｎＬ／ｆ)
と表すことができる。
【００８６】
同様に、右側光学ユニット２７Ｒについても、上述の（１）（２）式中の記号Ｌを記号Ｒに置き換えて、右側光学ユニット２７Ｒと情報入力領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｈにより、
θＲ＝ｈ(θｎＲ) ………………………………（３）
ただし、θｎＲ＝tan−１(ＸｎＲ／ｆ)
と表すことができる。
【００８７】
ここで、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置との距離を図７に示すｗとすると、情報入力領域３ａ内の指示手段Ｐで指示した点の２次元座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理により、
ｘ＝ｗ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ………………（４）
ｙ＝ｗ・tanθＬ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ……（５）
として算出することができる。
【００８８】
これらの（１）（２）（３）（４）（５）式は制御プログラムの一部として予めハードディスク４６や記録媒体４９に格納されており、（１）（２）（３）（４）（５）式により、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、ＸｎＬ，ＸｎＲの関数として算出される。すなわち、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置とを検出することで、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００８９】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９０】
そして、このような情報入力装置３Ａによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９１】
Ｂ．第２の情報入力装置
次に、第２の情報入力装置３Ｂについて図９ないし図１１に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００９２】
この第２の情報入力装置３Ｂは、いわゆる再帰光反射方式の情報入力装置である。
【００９３】
ここで、図９は情報入力装置３Ｂに用いられる指示手段６１を示す斜視図である。また、図１０は情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指示手段６１で指し示した一例を示す正面図である。図９に示すように、情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指し示すために用いられる指示手段６１の先端近傍には、再帰性反射部材６２が設けられている。この再帰性反射部材６２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ており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌｎは、図１０に示すように、再帰性反射部材６２によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌｎ´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。そのため、図１０に示すように、情報入力装置３Ｂにおいては、前述した情報入力装置３Ａのように情報入力領域３ａに再帰性反射部材２８を設ける必要はない。なお、指示手段６１はペン状の形状をしており、光沢のある金属製よりゴムやプラスチックなどの材質が望ましい。
【００９４】
したがって、このような指示手段６１の再帰性反射部材６２を備えた先端近傍を情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａの適当な位置（ｘ，ｙ）に挿入し、例えば左側光学ユニット２７Ｌから投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Ｌｎが指示手段６１の再帰性反射部材６２によって反射された場合、その再帰反射光Ｌｎ´は左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９によって受光される。このようにしてＣＣＤ（受光素子）３９が再帰反射光Ｌｎ´を受光した場合には、再帰反射光Ｌｎ´に対応するＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｄｎが光強度の強い領域（明点）となる。つまり、図１１に示すように、ＣＣＤ（受光素子）３９上では位置Ｄｎの位置に光強度が強い領域が生じ、ＣＣＤ（受光素子）３９からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは反射されたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｄｎを検出することによりθｎを知ることができる。つまり、このような再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂの場合も、前述した再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａと同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００９５】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９６】
そして、このような情報入力装置３Ｂによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９７】
Ｃ．第３の情報入力装置
次に、第３の情報入力装置３Ｃについて図１２ないし図１４に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００９８】
この第３の情報入力装置３Ｃは、第１の情報入力装置３Ａにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、情報入力装置３Ｃにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。
【００９９】
ここで、図１２は光学ユニット７０を概略的に示す平面図である。図１２に示すように、光学ユニット７０は、駆動回路（図示せず）を有してレーザ光を出射する光源であるＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）７１とハーフミラー７２とポリゴンミラー７３と集光レンズ７４とで構成される投光手段７０ａと、受光素子７５とが備えられている。受光素子７５は、集光レンズ７４から距離ｆ（ｆは集光レンズ７４の焦点距離）の間隔で設けられたＰＤ（Photo Diode）で構成されている。このような光学ユニット７０は、ＬＤ７１から出射したレーザ光をハーフミラー７２で折り返した後、パルスモータ（図示せず）により所定の角速度ωｔで回転駆動されるポリゴンミラー７３によって放射状に順次反射する。したがって、光学ユニット７０は、ビーム光を放射状に繰り返し投光することになる。つまり、２つの光学ユニット７０から放射状に投光されるビーム光によって情報入力領域３ａが形成されることになる。一方、反射されて光学ユニット７０に入射したビーム光は、ポリゴンミラー７３によって反射され、ハーフミラー７２に到達する。ハーフミラー７２に到達した反射ビーム光は、ハーフミラー７２を透過して受光素子７５に到達し、電気信号に変換される。
【０１００】
次に、このような光学ユニット７０を第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｃについて説明する。図１３に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽されると、そのビーム光は再帰性反射部材２８で反射されることはないことから、受光素子７５に到達することはない。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはディップが出現する。
【０１０１】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１４に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されて受光素子７５に再帰光が戻らない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ０”である部分が、ディップである。なお、図１４中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【０１０２】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ０”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段Ｐを挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１０３】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１０４】
そして、このような情報入力装置３Ｃによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１０５】
Ｄ．第４の情報入力装置
次に、第４の情報入力装置３Ｄについて図１５ないし図１６に基づいて説明する。なお、第２の情報入力装置３Ｂ及び第３の情報入力装置３Ｃで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【０１０６】
この第４の情報入力装置３Ｄは、第２の情報入力装置３Ｂにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、第４の情報入力装置３Ｄにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。なお、光学ユニット７０についての説明は、第３の情報入力装置３Ｃで説明したのでここでは省略する。
【０１０７】
このような光学ユニット７０を第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｄについて説明する。図１５に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入された場合、所定のビーム光が指示手段６１の再帰性反射部材６２において再帰反射され、そのビーム光は受光素子７５に到達する。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入されてあるビーム光が再帰反射された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。
【０１０８】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１６に示すように、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されて受光素子７５に再帰光が到達した場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ１”である部分が、ピークである。なお、図１６中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【０１０９】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ１”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域６３に挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段６１を挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１１０】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１１】
そして、このような情報入力装置３Ｄによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１１２】
Ｅ．第５の情報入力装置
次に、第５の情報入力装置３Ｅについて図１７ないし図１８に基づいて説明する。この第５の情報入力装置３Ｅは、情報入力領域内の画像情報を撮像カメラにより取り込んで、その取り込まれた画像情報の内の一部に基づいて位置座標を検出するいわゆるカメラ撮像方式の情報入力装置である。
【０１１３】
ここで、図１７は情報入力装置３Ｅの構成を概略的に示す正面図である。情報入力装置３Ｅの情報入力領域３ａの上方両端部には、撮像手段である撮像カメラ８２が距離ｗを隔てて設けられている。撮像カメラ８２には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である受光素子８３と結像光学レンズ８４とが、距離ｆを隔てて設けられている。これらの撮像カメラ８２の撮像画角は約９０度であり、情報入力領域３ａを撮影範囲とするようにそれぞれ設置されている。また、撮像カメラ８２は座標入力面を形成するＰＤＰ２の表示面２ａから所定の距離となるように設置されており、その光軸はＰＤＰ２の表示面２ａに平行である。
【０１１４】
加えて、情報入力領域３ａの上部を除く周縁部であって撮像カメラ８２の撮像画角を妨げずに撮影視野全体を覆う位置には、背景板８５が設けられている。この背景板８５は、情報入力領域３ａの中央にその面を向け、ＰＤＰ２の表示面２ａに対して略垂直に設けられる。この背景板８５は、例えば一様な黒色とされている。
【０１１５】
撮像カメラ８２の信号と指示手段Ｐとの関係を図１８に示す。図１８に示すように、指示手段Ｐが情報入力領域３ａに挿入された場合、その指示手段Ｐは撮像カメラ８２に撮影され、指示手段Ｐの像が撮像カメラ８２の受光素子８３上に形成される。情報入力装置３Ｅのように背景板８５が黒色であって、指を指示手段Ｐとして用いるような場合には、指示手段Ｐは背景板８５に比べて高い反射率を有することになるので、受光素子８３の指示手段Ｐに相当する部分は、光強度の強い領域（明点）となる。
【０１１６】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１８に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入された場合には、受光素子８３からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは、結像光学レンズ８４の主点からの指示手段Ｐの見かけの角度θｎに対応しており、θｎはＤｎの関数として、
θｎ＝arctan (Ｄｎ／ｆ)
と表すことができる。つまり、このようなカメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅの場合も、前述した情報入力装置３Ａ等と同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１１７】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１８】
なお、指示手段Ｐとしては、自身が発光する発光素子付きの専用ペン等も適用することができる。
【０１１９】
そして、このような情報入力装置３Ｅによれば、情報入力領域３ａにおいて、
無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１２０】
以上、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３として、再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａ、再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂ、回転走査系を有する再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ｃ、回転走査系を有する再帰光反射方式の情報入力装置３Ｄ、カメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅについて、その構成及び原理を説明したが、これらは本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３の一例であって、本発明はこれらの方式に限定されるものではなく、本発明は、三角測量の手法によって指示位置を算出する光学式の情報入力装置全般について適用されることは言うまでもない。
【０１２１】
続いて、本実施の形態の情報入出力システム１において実行される各種アプリケーションプログラム２４の1つである描画ソフトにおける処理の内、従来の情報入出力システムによって行なわれている処理と同様の処理についてはその説明を省略し、情報入出力システム１が備える特長的な機能に関連する機能について以下に概略的に説明する。
【０１２２】
前述したような情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ）によれば、算出される位置座標の数は、指示手段の数“Ｎ”により決まるものであって、一部の例外を除き、“Ｎ２”により求めることができる。つまり、指示手段の数が“１”である場合には１つの位置座標のみが算出されるが、指示手段の数が“２”である場合には４つの位置座標が算出され、指示手段の数が“３”である場合には９つの位置座標が算出されることになる。
【０１２３】
再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａを例に、より詳細に説明すると、図１９に示すように、情報入力領域３ａ内に指示手段Ａ，Ｂを同時に挿入した場合には、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ，右側光学ユニット２７Ｒ）のＣＣＤ（受光素子）３９上に２箇所の光強度の弱い領域（暗点）が、それぞれ生じてしまうことによる。つまり、位置座標は前述したようにＸｎＬ，ＸｎＲの関数として算出されることから、２つの指示手段Ａ，Ｂを情報入力領域３ａ内に同時に挿入した場合には、指示手段Ａと右側光学ユニット２７Ｒとのなす角度θＲ１と指示手段Ｂと右側光学ユニット２７Ｒとのなす角度θＲ２とが算出されるとともに、指示手段Ａと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬ１と指示手段Ｂと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬ２とが算出され、合計４つの位置座標が算出されることになる。
【０１２４】
しかしながら、このように２つの指示手段によって情報入力領域３ａ内が同時に指示されて合計４つの位置座標が算出された場合であっても、２つの指示手段によって指示された位置座標を検出することは可能である。以下において、算出された複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点（反射点）の位置座標を判定する実像判定処理について説明する。
【０１２５】
ここで、図２０は実像判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャート、図２１は情報入力装置３Ａにおける複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。なお、図２１において、“Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４”は一方の指示手段で指示した実像の座標軌跡、“Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４”は他方の指示手段で指示した実像の座標軌跡を示すものである。また、“Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４”および“Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４”は、虚像である。
【０１２６】
本実施の形態においては、座標が算出されると、まず、算出座標が５つ以上であるか否かが判断される（図２０に示すステップＳ１４）。算出座標が５つ以上である場合には（図２０に示すステップＳ１４のＹ）、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入されたものであるため、以後の判断は行わず、エラー処理を実行する。
【０１２７】
一方、算出座標が５つ以上でない場合には（図２０に示すステップＳ１４のＮ）、情報入力領域３ａ内に挿入された指示手段は１つまたは２つであることから、続くステップＳ１５において、算出座標が１つであるか否かが判断される。
【０１２８】
例えば指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入され、４つの位置座標（図２１に示すＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された場合、算出座標が１つではないので（ステップＳ１５のＮ）、複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点の位置座標を抽出する座標抽出処理が実行される。なお、特に図示しないが、指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入された場合において、その挿入位置が一の光学ユニット２７対して一直線上に並ぶ場合には、算出される位置座標は２つである。
【０１２９】
座標抽出処理としては、まず、算出された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）をＲＡＭ１４等のメモリに記憶する（ステップＳ１６）。
【０１３０】
続くステップＳ１７においては、メモリに記録された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の内、実像として確定した位置座標が有るか否かが判定される。
【０１３１】
実像として確定した位置座標が無い場合には（ステップＳ１７のＮ）、ステップＳ１８に進み、実像判定に必要な時系列的に順次得られる複数回分の算出座標がメモリに記憶されているか否かを判定する。
【０１３２】
複数回分の算出座標がメモリに記憶されている場合には（ステップＳ１８のＹ）、ベクトル長・変位長・変位方向の初期判定条件（実験値）を設定した後（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。
【０１３３】
ここで、図２２は実像判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。実像判定処理は、図２２に示すように、まず、ステップＳ５１において、所定の算出座標を起点座標とし、座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出して、サンプリングされた位置座標毎にＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１３４】
ここで、座標ベクトル値の算出方法について図２３を参照して説明する。図２３において、前回検出された位置座標を（Ｘ１，Ｙ１）、今回得られた位置ｚａｈｙｏｕｗｏ（Ｘ２，Ｙ２）とする。Ｘ座標方向の変化量ΔＸ＝Ｘ２−Ｘ１、Ｙ座標方向の変化量ΔＹ＝Ｙ２−Ｙ１から、座標ベクトル値をΔＹ／ΔＸにより算出する。この場合の座標ベクトル値は、図２４に示すＲＡＭ４２に格納されるベクトルテーブルＴＢに、Ｘ軸方向から１０度間隔で数値化されて予め格納されている。なお、この間隔（１０度）は任意に設定すればよい。また、座標ベクトル値は、算出結果の近似値を用いるものとする。例えば、−ΔＹ，−ΔＸでΔＹ／ΔＸ＝０．９００の場合であれば、座標ベクトル値＝２４となる。
【０１３５】
また、図２３において示すように、各サンプリングにおける座標間の座標ベクトル値は上述のように算出され、各座標間の座標ベクトル長Ｌは、例えば、座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）間の座標ベクトル長Ｌ１であれば、
Ｌ１＝√｛（Ｙ２−Ｙ１）２＋（Ｘ２−Ｘ１）２｝
により算出される。このようにして、サンプリングされた位置座標毎にその座標ベクトル値とその座標ベクトル長とがそれぞれ算出される。
【０１３６】
つまり、ステップＳ５１においては、時系列的に順次得られる位置座標間の変化する方向とその変化分を示す長さについて、ベクトルテーブルＴＢに予め設定格納されているベクトルデータを用いてベクトル座標化する処理を実行するものである。
【０１３７】
続いて、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５１で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期（サンプリング信号に伴う所定の時間間隔）内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かが判定される。なお、本実施の形態における座標検出周期は、２０ｍｓとする。つまり、ステップＳ５２は、ステップＳ５１で算出した座標ベクトル長が座標検出周期（２０ｍｓ）内に検出される長さより長い場合には、実際には移動不可能であることから、その座標軌跡は、異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であって実像軌跡ではないものと判定するものである。
【０１３８】
座標ベクトル長が異常ベクトル長である場合には（ステップＳ５２のＹ）、ステップＳ５３に進み、異常ベクトル長を判定した座標ベクトル長の数が検知された位置座標数に達したか否かが判定され、検知された位置座標数に達していなければ（ステップＳ５３のＮ）、終点の位置座標を変更して（ステップＳ５４）、再びステップＳ５１においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１３９】
つまり、ステップＳ５１〜Ｓ５２の処理は、座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定されるまで（ステップＳ５２のＮ）、または、全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定されるまで（ステップＳ５３のＹ）、繰り返される。
【０１４０】
したがって、例えば位置座標Ａ１を起点座標とした場合について説明すると、図２１に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２であることから、これらの位置座標（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ１→Ａ２，Ａ１→Ｂ２，Ａ１→Ｃ２，Ａ１→Ｄ２
の何れか一つに係る座標ベクトル値（起点ベクトル値）とその座標ベクトル長（起点ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。
【０１４１】
なお、全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合には（ステップＳ５３のＹ）、実像の確定ができないことになるので、後述するステップＳ２１に進む。
【０１４２】
一方、座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ５２のＮ）、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ５５）、所定の初期設定（ｎ＝３（ｎ：座標検出周期回数））を実行する（ステップＳ５６）。
【０１４３】
続くステップＳ５７においては、ステップＳ５５においてメモリに記憶した起点ベクトルの終点の位置座標を起点座標とし、ｎ番目の座標検出周期において検出された位置座標との座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出し、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１４４】
続いて、ステップＳ５８に進み、ステップＳ５７で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かを判定する。
【０１４５】
座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ５８のＮ）、ステップＳ５９に進み、実像軌跡であるものとされたＡ１→Ａ２の座標軌跡とＡ２→Ａ３の座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定する。
【０１４６】
このように座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定するのは、図２５に示すように、一般的に直線を描く場合には、座標ベクトル値、同一時間内における座標ベクトル長はほぼ同じであり、また、特に図示しないが、曲線を描く場合においても、座標ベクトル値は変化するが変化量は略同一であって座標ベクトル長も略同一となることに起因している。つまり、直線または曲線上に検出物が移動する場合には、座標ベクトル長および座標ベクトル値に大きな差は生じないことから、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内であっても、座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）については、排除するものである。
【０１４７】
異常変位長でないと判定された場合には（ステップＳ５９のＮ）、ステップＳ６０に進み、実像軌跡であるものとされたＡ１→Ａ２の座標軌跡とＡ２→Ａ３の座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定する。
【０１４８】
このように座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定するのは、図２６に示すように、一般的に直線方向を大きく変化させて描く場合には、方向転換する描画速度は順次低減して方向転換点で停止状態となり、再び転換方向に通常の速度で描きはじめることになるので、座標ベクトル値が大きく変化する場合には、座標ベクトル長は逐次減少した後、変換方向に向かって増加することに起因している。つまり、検出物が大きく方向を変える場合には、直前に動作の停止状態が発生することから、座標ベクトル長が減少していても、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外である軌跡（異常変位方向）については、排除するものである。
【０１４９】
異常変位方向でないと判定された場合（ステップＳ６０のＮ）、言い換えれば異常ベクトル長でも異常変位長でも異常変位方向でもない場合には、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ６１）、座標検出周期回数ｎを“１”インクリメントする（ステップＳ６２）。
【０１５０】
その後、ステップＳ６３において、座標検出周期回数ｎがメモリに記憶されている実像判定に必要な時系列的に順次得られる複数回分の算出座標の数（判定座標数）を超えたか否かが判定され、座標検出周期回数ｎが判定座標数を超えていない場合には（ステップＳ６３のＹ）、前述した継続ベクトルを起点ベクトルとし（ステップＳ６４）、再びステップＳ５７においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１５１】
つまり、ステップＳ５７〜Ｓ６４の処理は、全ての終点の位置座標について異常ベクトル長または異常変位長若しくは異常変位方向であると判定されるまで（ステップＳ６５のＹ）、終点の位置座標を変更し（ステップＳ６６）、繰り返される。
【０１５２】
そして、全ての終点の位置座標について異常ベクトル長または異常変位長若しくは異常変位方向であると判定された場合には（ステップＳ６５のＹ）、再びステップＳ５４に進み、終点の位置座標を変更し、ステップＳ５１においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１５３】
したがって、例えば、ステップＳ５５においてメモリに記憶した起点ベクトルの終点の位置座標がＡ２であって、Ａ１→Ａ２が実像軌跡であるものとされた場合、図２１に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３であることから、これらの位置座標（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ２→Ａ３，Ａ２→Ｂ３，Ａ２→Ｃ３，Ａ２→Ｄ３
の何れか一つに係る座標ベクトル値（継続ベクトル値）とその座標ベクトル長（継続ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。
【０１５４】
一方、座標検出周期回数ｎが判定座標数を超えたと判定された場合には（ステップＳ６３のＹ）、実像が確定したことになるので、その位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送し（ステップＳ６７）、指示手段による指示位置の表示や指示位置に対応するコマンド入力などの処理に利用することになる。
【０１５５】
ここで、一の位置座標に基づく他の位置座標についての実像か否かの判定について図１９を参照して説明する。一の位置座標に基づく他の位置座標についての実像か否かの判定は、図１９において、ＡとＡ´とがいずれも実像であるものとすると、▲１▼の方向には座標は検出されないことになる。このため、ＡとＡ´とのいずれか一方が実像であることが解かる。また、同様に、ＢとＢ´とのいずれか一方が実像であることが解かる。つまり、同一方向に存在する位置座標は、何れか一方のみが実像であって、他方は虚像であることになる。また、一方のＡが実像であると解かった場合には、他方のＡ´は虚像として認識されるとともに、▲３▼方向のＢ´も虚像として認識されることになるので、Ｂが実像であることが解かる。つまり、メモリに記憶された四つの位置座標の内、一の位置座標について実像か虚像かが認識されれば、全ての位置座標についての実像か虚像かの判定が可能であることが解かる。したがって、算出された全ての位置座標について実像判定を行う必要はないので、複数箇所を同時に指示した場合の位置座標を低コストで検出することが可能になる。
【０１５６】
なお、図２７に示すように、メモリに記憶された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の内、一の位置座標（図２７においてはＢ１）が情報入力領域３ａの外に存在してしまう場合には、Ａ１とＣ１とを実像として確定することができることになる。
【０１５７】
すなわち、メモリに記憶された四つの位置座標の内、一の位置座標について実像か虚像かが認識されれば、全ての位置座標についての実像か虚像かの判定が可能であることにより、他方の位置座標も実像として確定し（ステップＳ６８）、インタフェース４３を介してコンピュータ５に転送する（ステップＳ６９）。以上、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理によって実像判定手段の機能が実行される。また、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理は、判定座標数全てについて確定するまで（ステップＳ７０のＹ）、繰り返される。そして、判定座標数全てについての実像の位置座標の送信が終了した場合に（ステップＳ７０のＹ）、実像判定処理は終了し、ステップＳ１４に戻る。
【０１５８】
次に、ステップＳ５３において全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合の処理について説明する。全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合には（ステップＳ５３のＹ）、前述したように実像の確定ができないものとしてステップＳ２１に進むが、このステップＳ２１においては、まだ同一方向の位置座標（例えば、図２１においてＡ１に対するＣ１）についての実像判定処理を実行しているかいないかを判定する。まだ同一方向の位置座標についての実像判定処理を実行していない場合には（ステップＳ２１のＮ）、起点座標を変更して（ステップＳ２２）、再度ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。一方、同一方向の位置座標についての実像判定処理を実行している場合には（ステップＳ２１のＹ）、ステップＳ１９で設定したベクトル長・変位長・変位方向の判定条件を変更し（ステップＳ２３）、再度ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。つまり、同一方向の２点の位置座標について、交互に同条件にて実像判定を繰り返すことになる。
【０１５９】
また、算出された位置座標が1つである場合には（ステップＳ１５のＹ）、その算出された位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送するとともに（ステップＳ２４）、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ２５）、ステップＳ１４に戻る。
【０１６０】
次に、ステップＳ１７において、実像として確定した位置座標が有ると判定された場合について説明する。実像として確定した位置座標が有る場合には（ステップＳ１７のＹ）、ステップＳ２６に進む。
【０１６１】
ここで、実像として確定した位置座標が有る場合とは、前述したように算出された位置座標が複数ではない場合の位置座標がＲＡＭ１４等のメモリに複数記憶されている場合であって、例えば図２８に示すような場合である。図２８は、一の指示手段で記述している途中において、他の指示手段が情報入力領域３ａ内に挿入された状態を示している。なお、実像として確定した位置座標が有る場合とは、前述したような処理により２点の座標が確定している場合を含むことは言うまでもない。
【０１６２】
ステップＳ２６においては、実像として確定した位置座標の前回および前々回の値に基づき、座標間の座標ベクトル値（実像ベクトル値）及び座標ベクトル長（実像ベクトル長）を算出して、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１６３】
その後、ベクトル長・変位長・変位方向の初期判定条件（実験値）を設定した後（ステップＳ２７）、ステップＳ２６においてメモリに記憶した実像ベクトルの終点の位置座標を起点座標とし、複数個同時に検出された位置座標との座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出し、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１６４】
続いて、ステップＳ２９に進み、ステップＳ２８で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かを判定する。
【０１６５】
座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ２９のＮ）、ステップＳ３０に進み、実像軌跡であるものとされたＡ３→Ａ４の座標軌跡と例えばＡ４→Ａの座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定する。
【０１６６】
異常変位長でないと判定された場合には（ステップＳ３０のＮ）、ステップＳ３１に進み、実像軌跡であるものとされたＡ３→Ａ４の座標軌跡と例えばＡ４→Ａの座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定する。
【０１６７】
異常変位方向でないと判定された場合（ステップＳ３１のＮ）、言い換えれば異常ベクトル長でも異常変位長でも異常変位方向でもない場合には、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ３２）、その位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送するとともに（ステップＳ３３）、他方の位置座標も実像として確定し（ステップＳ３４）、インタフェース４３を介してコンピュータ５に転送する（ステップＳ３５）。
【０１６８】
一方、座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合（ステップＳ２９のＹ）、異常変位長であると判定された場合（ステップＳ３０のＹ）、異常変位方向であると判定された場合には（ステップＳ３１のＹ）、検出座標数に達するまで（ステップＳ３６のＹ）、検出座標を変更し（ステップＳ３７）、ステップＳ２８〜Ｓ３１の処理を繰り返す。
【０１６９】
したがって、例えば、ステップＳ２６においてメモリに記憶した実像ベクトルの終点の位置座標がＡ４である場合、図２８に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄであることから、これらの位置座標（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ４→Ａ，Ａ４→Ｂ，Ａ４→Ｃ，Ａ４→Ｄ
の何れか一つに係る座標ベクトル値（軌跡ベクトル値）とその座標ベクトル長（軌跡ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。つまり、実像であると判定された一の位置座標の軌跡を追跡することで、受光素子に対して同一方向に位置する他の位置座標を虚像であると認識し、他の実像である位置座標を確定するものである。
【０１７０】
また、検出座標数に達した場合には（ステップＳ３６のＹ）、ステップＳ２７で設定したベクトル長・変位長・変位方向の判定条件を変更し（ステップＳ３８）、再度ステップＳ２８に進み、座標ベクトル値（軌跡ベクトル値）とその座標ベクトル長（軌跡ベクトル長）とを算出する。
【０１７１】
以上のような処理により、２つの指示手段によって情報入力領域３ａ内が同時に指示されて合計４つの位置座標が算出された場合であっても、２つの指示手段によって指示された位置座標を検出することができ、これら２つの位置座標を有効とすることができる。この処理は、座標入力モード下において実行される。
【０１７２】
ところで、本実施の形態の情報入出力システム１においては、上述した座標入力モードの他、操作モードが選択可能になっている。操作モードとは、いわゆるマウスエミュレーション（右クリック、左クリック、ダブルクリック）を実行するためのモードである。ここで、図２９は初期画面Ｇ１を示す平面図である。図２９に示すように、ＰＤＰ２に表示される初期画面Ｇ１には、座標入力モードを選択するための座標入力モードボタンＢ１と、操作モードを選択するための操作モードボタンＢ２とが選択可能な処理モード選択手段を実現するツールバーＴ１が表示される。つまり、座標入力モードボタンＢ１を操作した場合には座標入力モードが選択され、操作モードボタンＢ２を操作した場合には操作モードが選択されることになる。つまり、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になっている。
【０１７３】
この操作モードにおける情報入出力システム１の備える特長的な機能としては、ダブルクリック判定機能がある。以下において、ダブルクリック判定機能を実現するダブルクリック判定処理について説明する。
【０１７４】
ここで、図３０はダブルクリック判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図３０に示すように、座標が算出されると、まず、算出座標が５つ以上であるか否かが判断される（図３０に示すステップＳ８１）。算出座標が５つ以上である場合には（図３０に示すステップＳ８１のＹ）、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入されたものであるため、以後の判断は行わず、エラー処理を実行する。したがって、３個以上の指示手段が情報入力領域３ａに同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になっている。
【０１７５】
一方、算出座標が５つ以上でない場合には（図３０に示すステップＳ８１のＮ）、情報入力領域３ａ内に挿入された指示手段は１つまたは２つであることから、続くステップＳ８２において、算出座標が１つであるか否かが判断される。
【０１７６】
例えば指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入され、４つの位置座標（図２１に示すＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された場合、つまり算出座標が１つではない場合には（ステップＳ８２のＮ）、ステップＳ８３に進み、情報入力装置３の備える特長的な機能であるダブルクリック判定機能を実現するダブルクリック判定処理を実行する。なお、特に図示しないが、指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入された場合において、その挿入位置が一の光学ユニット２７対して一直線上に並ぶ場合には、算出される位置座標は２つであるが、この場合も算出座標が１つではないので（ステップＳ８２のＮ）、ステップＳ８３に進み、ダブルクリック判定処理を実行する。
【０１７７】
一方、算出された位置座標が1つである場合には（ステップＳ８２のＹ）、その算出された位置座標に基づいて例えば左クリックがなされたものとするマウスエミュレーション等のその他の処理を実行する。
【０１７８】
ここで、図３１はダブルクリック判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。ダブルクリック判定処理は、まず、ステップＳ９１において、算出された４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の中から、Ｘ座標の最大値ＸｍａｘとＸ座標の最小値Ｘｍｉｎとを抽出する。図３２は４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された一例であって、図３２においては、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘは座標Ｂ１のＸ２、Ｘ座標の最小値Ｘｍｉｎは座標Ａ１のＸ１である。
【０１７９】
また、ステップＳ９２においては、算出された４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の中から、Ｙ座標の最大値ＹｍａｘとＹ座標の最小値Ｙｍｉｎとを抽出する。図３２においては、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘは座標Ｃ１のＹ３、Ｙ座標の最小値Ｙｍｉｎは座標Ｄ１のＹ４である。
【０１８０】
続くステップＳ９３においては、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘｍｉｎとの間隔、または、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの間隔が異常であるか否かが判断される。本実施の形態においては、情報入力領域３ａ内に同時に挿入される２つの指示手段を二本の指（例えば、片手の親指と人差し指）として想定しており、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘｍｉｎとの間隔、または、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの間隔のいずれかが規定長（例えば、成人の平均的な親指と人差し指との間隔）以上であるような場合には、間隔異常とみなすものである。したがって、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。また、規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さにすることで、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【０１８１】
間隔が異常でないと判断した場合には（ステップＳ９３のＮ）、ステップＳ９４に進み、ダブルクリックが実行された位置座標が算出される。ダブルクリックが実行された位置座標（Ｘ，Ｙ）は、
Ｘ＝（Ｘｍａｘ＋Ｘｍｉｎ）／２
Ｙ＝（Ｙｍａｘ＋Ｙｍｉｎ）／２
により算出される。ここに、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段の機能が実行される。
【０１８２】
その後、算出された位置座標（Ｘ，Ｙ）においてダブルクリック操作がなされたものとするマウスエミュレーションが実行される（ステップＳ９５）。ここに、特定点算出手段により算出された特定座標で、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行する動作実行手段の機能が実行される。つまり、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ＝２）個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【０１８３】
なお、本実施の形態においては、動作実行手段により実行されるマウス動作は、ダブルクリック操作であるものとしたが、これに限るものではなく、例えば右クリックがなされたものとするマウスエミュレーション等のその他の動作を適用するようにしても良い。
【０１８４】
一方、間隔が異常であると判断した場合には（ステップＳ９３のＹ）、ステップＳ９５に進み、エラー処理を実行し、処理を終了する。
【０１８５】
ここに、情報入力領域３ａにＮ（Ｎ≧２）個の指示手段（所定物体）が同時に挿入されて少なくともＮ個以上の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域３ａにＮ（Ｎ≧２）個の指示手段が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個以上の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０１８６】
なお、本実施の形態においては、少なくともＮ個以上の二次元位置座標間の中心に位置する中心位置座標を算出し、その算出された中心位置座標でダブルクリック操作がなされたものとするマウスエミュレーション（位置座標の算出数に応じて予め規定された動作）を実行するようにしたが、これに限るものではない。例えば、二次元位置座標間の中心に位置する中心位置座標ではなく、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内の所定の位置座標において位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行するようにしても良いし、若しくは、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域近傍の所定の位置座標において位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行するようにしても良い。
【０１８７】
また、本実施の形態においては、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作として、４つの位置座標が検出された場合のダブルクリック操作を例示的に示したが、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入された際にエラー処理を実行しないことを条件として、位置座標の算出数に応じて各種動作を実行するようにしても良い。例えば、図３３に示すような検出点の数と動作とを対応付けた動作テーブルＴを予め用意しておき、位置座標の算出数（検出点の数）に応じて所定の動作をするようにしても良い。一例としては、図３３の動作テーブルＴに示すように、３個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入することで座標が９点検出された場合には、「プルダウンメニューを表示する」等の動作が挙げられる。
【０１８８】
なお、本実施の形態においては、コントローラ１０をコンピュータ５とは別体で設けたが、これに限るものではなく、コントローラ１０をコンピュータ５に組み込んで、コンピュータ５をコントローラ１０として機能させるようにしても良い。
【０１８９】
また、本実施の形態においては、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記録した記録媒体２６や記録媒体４９としてフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカード等を適用したが、これに限るものではなく、記録媒体には、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記録または一時記録した記録媒体も含まれる。
【０１９０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の情報入出力システムによれば、所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、を備え、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０１９１】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０１９２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の情報入出力システムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行手段は実行しないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０１９３】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の情報入出力システムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０１９４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０１９５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行することにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０１９６】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の情報入出力システムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０１９７】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１９８】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１９９】
請求項９記載の発明よれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０２００】
請求項１０記載の発明の情報制御方法によれば、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行することで、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０２０１】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０２０２】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の情報制御方法において、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行しないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０２０３】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１０または１１記載の情報制御方法において、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０２０４】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法において、前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定することにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０２０５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法において、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行することにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０２０６】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の情報制御方法において、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０２０７】
請求項１６記載の発明のプログラムによれば、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、を実行させることで、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０２０８】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０２０９】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１６記載のプログラムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０２１０】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１６または１７記載のプログラムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０２１１】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０２１２】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させることにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０２１３】
請求項２１記載の発明によれば、請求項２０記載のプログラムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させることにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０２１４】
請求項２２記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記録媒体によれば、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録し、この記録媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムと同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態の情報入出力システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図２】 情報入出力システムに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】 コンピュータに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】 第１の情報入力装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】 光学ユニットの構造を概略的に示す構成図である。
【図６】 コントローラのブロック構成図である。
【図７】 第１の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図８】 ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図９】 第２の情報入力装置に用いられる指示手段を示す斜視図である。
【図１０】 第２の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１１】 ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図１２】 第３の情報入力装置に用いられる光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１３】 第３の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１４】 光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１５】 第４の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１６】 光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１７】 第５の情報入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図１８】 その検出動作を説明するための概略正面図である。
【図１９】 複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。
【図２０】 実像判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２１】 複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。
【図２２】 実像判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２３】 座標ベクトル値算出方法を説明するためのベクトル図である。
【図２４】 ベクトルテーブルを模式的に示す説明図である。
【図２５】 直線を描く場合の動きを示す説明図である。
【図２６】 直線方向を大きく変化させて描く場合の動きを示す説明図である。
【図２７】 実像を自動的に確定することができる状態を示す説明図である。
【図２８】 一の指示部材で記述している途中において、他の指示部材が情報入力領域内に挿入された状態を示す説明図である。
【図２９】 初期画面を示す平面図である。
【図３０】 ダブルクリック判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図３１】 ダブルクリック判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図３２】 ４つの位置座標が算出された一例を示す説明図である。
【図３３】 動作テーブルを模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ 情報入出力システム
２ 表示装置
２ａ 表示面
３ 情報入力装置
３ａ 情報入力領域
３１ 光源
６１，Ｐ 所定物体
７１ 光源
８２ 撮像手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ホワイトボードや書き込みシート等の書き込み面に筆記用具を用いて書き込んだ手書きの情報を、専用のスキャナで読み取り、専用のプリンタで記録紙に出力することが可能な電子黒板装置が知られている。これに対し、近年にあっては、電子黒板の書き込み面に情報入力装置を配置して、書き込み面に手書きで書き込んだ情報をリアルタイムでパーソナルコンピュータ等のコンピュータに入力することを可能にした情報入力システムも提供されている。
【０００３】
例えば、マイクロフィールド・グラフィックス社製（Microfield Graphics,Inc.）のソフトボードは、ホワイトボード上に情報入力装置を配設して構成され、ホワイトボード上に書かれた文字や絵等のビジュアルデータをコンピュータにリアルタイムで取り込むことを可能にした装置である。このソフトボードを用いて構成された情報入力システムでは、ソフトボードで取り込んだビジュアルデータをコンピュータに入力してＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に表示したり、液晶プロジェクターを用いて大型のスクリーンに表示したり、プリンタで記録紙に出力すること等が可能となっている。また、ソフトボードが接続されたコンピュータの画面を液晶プロジェクターでソフトボード上に投影し、ソフトボード上でコンピュータを操作することも可能となっている。
【０００４】
また、近年においては、文字および画像を表示するための表示装置と、表示装置の前面に情報入力面（タッチパネル面）を配設した情報入力装置と、情報入力装置からの入力に基づいて表示装置の表示制御を行う制御装置とを備え、表示装置および情報入力装置を用いて電子黒板の表示面および書き込み面を構成した情報入出力システムが提供されている。
【０００５】
例えば、スマート・テクノロジィズ社製（SMART Technologies Inc.）のスマート２０００では、コンピュータに接続された液晶プロジェクターを用いて文字・絵・図形・グラフィックの画像をパネルに投影した状態で、パネルの投影面（表示面）の前面に配設された情報入力装置（書き込み面）を用いて手書きの情報をコンピュータに取り込む処理を行う。そして、コンピュータ内で手書きの情報と画像情報とを合成し、再度、液晶プロジェクターを介してリアルタイムで表示できるようにしている。
【０００６】
このような情報入出力システムでは、表示装置によって表示されている画面上の画像に対して、情報入力装置を用いて入力した画像を上書き画像として重ねて表示できるため、会議、プレゼンテーション、教育現場等において既に広く利用されており、その使用効果が高く評価されている。また、このような情報入出力システムに音声・画像等の通信機能を組み込み、遠隔地間を通信回線で接続することにより、電子会議システムとしても利用されている。
【０００７】
また、近年においては、情報入出力システムにおいて利用される情報入力装置として検出方式の異なる種々の方式のものが考えられている。しかしながら、前述した情報入出力システムに適用するのに適切な方式を検討すると、座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さなくとも入力が可能になる、例えば光学式のような情報入力装置が有望であると考えられる。
【０００８】
このような光学式の情報入力装置としては、各種の方式が提案されている。光学式の情報入力装置の一例としては、特開平１１−１１０１１６号公報に記載された情報入力装置がある。この特開平１１−１１０１１６号公報に記載された情報入力装置は、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた光源から出射されるレーザビーム光をポリゴンミラーを用いて走査させ、そのレーザビーム光を再帰性反射部材で反射させることにより形成した情報入力領域を有している。そして、この情報入力領域に指先やペン等の指示手段を挿入することで情報入力領域の光を遮った場合には、２つの光学ユニットにそれぞれ設けられた受光素子における光の強度分布に基づいてポリゴンミラーを回転させたパルスモータのパルス数を検出し、この検出されたパルス数に応じて指示手段により遮られた光の出射角度を光学ユニット毎に求め、それらの出射角度に基づく三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を検出するものである。
【０００９】
以上に代表されるような座標入力面（タッチパネル面）のような物理的な面を有さない光学式の情報入力装置は、表示装置の表示画面に装着して使用した場合であっても視認性に優れると共に、その大型化も比較的容易になっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムは、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、情報の入力および表示をするための有力なツールとして位置付けられているが、まだ、完全とはいえず、本格的な実用化に向けていまだ解決されねばならない課題が多々存在する。
【００１１】
従来の三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を算出する光学式の情報入力装置によれば、算出される位置座標の数は、指示手段の数“Ｎ”により決まるものであって、一部の例外を除き、“Ｎ２”により求めることができる。つまり、指示手段の数が“１”である場合には１つの位置座標のみが算出されるが、指示手段の数が“２”である場合には４つの位置座標が算出され、指示手段の数が“３”である場合には９つの位置座標が算出されてしまうという問題がある。このように、複数の指示手段で指示した場合に、算出される位置座標の数が指示手段の数よりも多くなってしまうのは、実際に指示手段が指示した実像の他に、虚像も算出されてしまうからである。
【００１２】
そこで、このような三角測量の手法によって指示手段を挿入した位置座標を算出する光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムにおいては、既存のＯＳ（Operating System）やアプリケーションは一点のみが指示されるものとして作成されているものが多いことから、複数の位置座標が算出された場合にはそれらの位置座標については無効にするような処理を行っているものが多いが、光学式の情報入力装置を用いた情報入出力システムの中には、算出された複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点（反射点）の位置座標を判定する処理を行うようにしているものも考えられている。
【００１３】
本発明の目的は、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個以上の二次元位置座標を有効利用することができる情報入出力システム、情報制御方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の情報入出力システムは、所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、を備える。
【００１５】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００１６】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報入出力システムにおいて、前記動作実行手段は、３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しない。
【００１８】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の情報入出力システムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００２０】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されている。
【００２２】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行する。
【００２４】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の情報入出力システムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出する。
【００２６】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００２８】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００２９】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００３０】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出する。
【００３２】
したがって、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域が確実に形成され、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置の提供が可能になる。
【００３３】
請求項１０記載の発明の情報制御方法は、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行する。
【００３４】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００３５】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００３６】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の情報制御方法において、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行しない。
【００３７】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００３８】
請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１記載の情報制御方法において、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００３９】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００４０】
請求項１３記載の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法において、前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定する。
【００４１】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００４２】
請求項１４記載の発明は、請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法において、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、マウス
動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行する。
【００４３】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００４４】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の情報制御方法において、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出する。
【００４５】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００４６】
請求項１６記載の発明のプログラムは、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、を実現させる。
【００４７】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することが可能になるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することが可能になる。
【００４８】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。
【００４９】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載のプログラムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させない。
【００５０】
したがって、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になる。
【００５１】
請求項１８記載の発明は、請求項１６または１７記載のプログラムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作である。
【００５２】
したがって、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００５３】
請求項１９記載の発明は、請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されている。
【００５４】
したがって、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【００５５】
請求項２０記載の発明は、請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させる。
【００５６】
したがって、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になる。
【００５７】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載のプログラムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させる。
【００５８】
したがって、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出する。これにより、使い勝手を向上させることが可能になる。
【００５９】
請求項２２記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記録媒体は、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録した。
【００６０】
したがって、この記録媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムと同様の作用を得ることが可能になる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図３３に基づいて説明する。ここで、図１は情報入出力システム１を概略的に示す外観斜視図である。図１に示すように、情報入出力システム１は、表示装置であるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）２及び情報入力装置３で構成されるパネル部４と、制御装置であるパーソナルコンピュータ等のコンピュータ５，原稿の画像を読み取るためのスキャナ６，画像データを記録紙に出力するプリンタ７，ビデオプレイヤー８（いずれも図２参照）を収納する機器収納部９とを主体に構成されている。
【００６２】
ＰＤＰ２及び情報入力装置３は、ＰＤＰ２の表示面２ａ側に情報入力装置３が位置するようにして一体化され、ＰＤＰ２の表示面２ａに情報入力装置３の情報入力領域３ａが位置するようにしてパネル部４に収納されている。このように、パネル部４はＰＤＰ２及び情報入力装置３を収納して、情報入出力システム１の表示面（ＰＤＰ２の表示面２ａ）及び書き込み面（情報入力領域３ａ）を構成している。なお、ＰＤＰ２としては、電子黒板として利用可能な４０インチや５０インチ等の大画面タイプのものが用いられている。また、図示することは省略するが、ＰＤＰ２にはビデオ入力端子やスピーカーが設けられており、ビデオプレイヤー８をはじめ、その他レーザディスクプレイヤー、ＤＶＤプレイヤー、ビデオカメラ等の各種情報機器やＡＶ機器を接続し、ＰＤＰ２を大画面モニタとして利用することが可能な構成になっている。
【００６３】
次に、情報入出力システム１に内蔵される各部の電気的接続について図２を参照して説明する。図２に示すように、情報入出力システム１は、コンピュータ５にＰＤＰ２、スキャナ６、プリンタ７、ビデオプレイヤー８をそれぞれ接続し、コンピュータ５によってシステム全体を制御するようにしている。また、コンピュータ５には、ペン等の指示手段や指先等の所定物体で指示された情報入力領域３ａ内の位置座標の演算等を行う情報入力装置３用のコントローラ１０が接続されており、このコントローラ１０を介して情報入力装置３もコンピュータ５に接続されている。また、コンピュータ５を介して情報入出力システム１をネットワーク１１に接続することができ、ネットワーク１１上に接続された他のコンピュータで作成したデータをＰＤＰ２に表示したり、情報入出力システム１で作成し
たデータを他のコンピュータに転送することも可能になっている。
【００６４】
次に、コンピュータ５について説明する。ここで、図３はコンピュータ５に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。図３に示すように、コンピュータ５は、システム全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、起動プログラム等を記録したＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、ＣＰＵ１２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１４と、文字・数値・各種指示等の入力を行うためのキーボード１５と、カーソルの移動や範囲選択等を行うためのマウス１６と、ハードディスク１７と、ＰＤＰ２に接続されておりそのＰＤＰ２に対する画像の表示を制御するグラフィックス・ボード１８と、ネットワーク１１に接続するためのネットワーク・カード（またはモデムでも良い。）１９と、コントローラ１０・スキャナ６・プリンタ７等を接続するためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、上記各部を接続するためのバス２１とを備えている。
【００６５】
また、ハードディスク１７には、オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）２２、コントローラ１０を介してコンピュータ５上で情報入力装置３を動作させるためのデバイスドライバ２３、描画ソフト・ワードプロセッサソフト・表計算ソフト・プレゼンテーションソフト・キャリブレーションソフトウエア等の各種アプリケーションプログラム２４等が格納されている。
【００６６】
また、コンピュータ５には、ＯＳ２２、デバイスドライバ２３や各種アプリケーションプログラム２４等の各種のプログラムコード（制御プログラム）を記録した記録媒体２６、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記録されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置２５が搭載されている。
【００６７】
各種アプリケーションプログラム２４は、コンピュータ５への電源の投入に応じて起動するＯＳ２２による制御の下、ＣＰＵ１２によって実行される。例えば、キーボード１５やマウス１６の所定の操作によって描画ソフトを起動した場合には、ＰＤＰ２にグラフィックス・ボード１８を介して描画ソフトに基づく所定の画像が表示される。また、デバイスドライバ２３もＯＳ２２とともに起動され、コントローラ１０を介した情報入力装置３からのデータ入力が可能な状態になる。このように描画ソフトを起動した状態で情報入力装置３の情報入力領域３ａにユーザが指示手段で文字や図形を描いた場合、座標情報が指示手段の記述に基づく画像データとしてコンピュータ５に入力され、例えばＰＤＰ２に表示されている画面上の画像に対して上書き画像として重ねて表示される。より詳細には、コンピュータ５のＣＰＵ１２は、入力された画像データに基づいて線や文字を描画するための描画情報を生成し、入力された座標情報に基づく位置座標に合わせてグラフィックス・ボード１８に設けられるビデオメモリ(図示せず)に書き込んでいく。その後、グラフィックス・ボード１８が、ビデオメモリに書き込まれた描画情報を画像信号としてＰＤＰ２に送信することにより、ユーザが書いた文字と同一の文字が、ＰＤＰ２に表示されることになる。つまり、コンピュータ５は情報入力装置３をマウス１６のようなポインティングデバイスとして認識しているため、コンピュータ５では、描画ソフト上でマウス１６を用いて文字を書いた場合と同様な処理が行われることになる。
【００６８】
次に、情報入力装置３について詳細に説明する。なお、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３としては、検出方式の異なる種々の方式のものが考えられる。そこで、以下においては、情報入力装置３として、検出方式の異なる情報入力装置を数例挙げ、その構成及び原理について説明する。
【００６９】
Ａ．第１の情報入力装置
まず、第１の情報入力装置３Ａについて図４ないし図８に基づいて説明する。この第１の情報入力装置３Ａは、いわゆる再帰光遮蔽方式の情報入力装置である。
【００７０】
ここで、図４は第１の情報入力装置３Ａの構成を概略的に示す説明図である。図４に示すように、情報入力装置３Ａは、ＰＤＰ２の表示面２ａのサイズに対応したサイズで横長の四角形状の情報入力領域３ａを備えている。この情報入力領域３ａは、手書きにより文字や図形等の入力を可能にする領域である。この情報入力領域３ａの下方両端部に位置する角部の近傍には、発光と受光とを行う光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）が所定の取付角度で設けられている。これらの光学ユニット２７からは、平面若しくはほぼ平面をなし、例えばＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・，Ｒｎ）といった光（プローブ光）の束で構成される扇形状で薄膜状の光束膜が、情報入力領域３ａの全域に行き渡るようにＰＤＰ２の表示面２ａの表面に沿って平行に投光される。
【００７１】
また、情報入力装置３の情報入力領域３ａの下部を除く周辺部には、再帰性反射部材２８が設けられている。この再帰性反射部材２８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ており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌ３は、再帰性反射部材２８によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌ３´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。つまり、再帰性反射部材２８によっても情報入力領域３ａが形成されている。
【００７２】
次に、光学ユニット２７について説明する。ここで、図５は光学ユニット２７の構造を概略的に示す構成図である。なお、図５はｘ−ｚ方向を主体に示しているが、二点鎖線で示す部分については同一の構成要素を別方向（ｘ−ｙ方向、又はｙ−ｚ方向）から見た図である。
【００７３】
図５に示すように、光学ユニット２７は、投光手段２９と受光手段３０とを備えている。投光手段２９は、スポットをある程度絞ることの可能なＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ），ピンポイントＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の光源３１を備えている。この光源３１からＰＤＰ２の表示面２ａに対して垂直に照射された光は、一方向の倍率のみを変更可能なシリンドリカルレンズ３２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３２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３２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３３，３４によりｙ方向に対して集光される。つまり、これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）の作用により、光源３１からの光を線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ３４の後方に形成されることになる。ここに、ｙ方向に狭くｘ方向に細長いスリットを有するスリット板３５を配置する。したがって、シリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）を通過した光は、スリット板３５のスリット位置において、線状の二次光源３６を形成する。二次光源３６から発した光は、ハーフミラー３７で折り返され、ＰＤＰ２の表示面２ａの垂直方向には広がらずに表示面２ａの表面に沿った平行光で、表示面２ａと平行方向には二次光源３６を中心にした扇形状の光束膜となって情報入力領域３ａを進行する。換言すれば、扇形状の光が情報入力領域３ａを形成する。これらのシリンドリカルレンズ群（シリンドリカルレンズ３２，３３，３４）とスリット板３５とによって、集光光学系が形成されている。
【００７４】
前述したように、扇形状となって情報入力領域３ａを進行した光束膜は、再帰性反射部材２８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３７に戻ることになる。したがって、再帰性反射部材２８で再帰的に反射された光束膜も情報入力領域３ａを形成する。
【００７５】
再帰性反射部材２８で反射されてハーフミラー３７に戻った再帰反射光は、ハーフミラー３７を透過して受光手段３０に入射する。受光手段３０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３８を通って線状にされた後、このシリンドリカルレンズ３８から距離ｆ（ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離）の間隔で設けられたＣＣＤ（Charge Coupled Device：受光素子）３９において、プローブ光毎に異なる位置で受光される。なお、本実施の形態のＣＣＤ（受光素子）３９は、１次元ＣＣＤであって、その画素数は2,048画素とされている。
【００７６】
詳細には、再帰性反射部材２８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３８の作用を受けず、コリメートされたままＣＣＤ（受光素子）３９に到達する。また、再帰反射光は、ＰＤＰ２の表示面２ａと平行方向では、シリンドリカルレンズ３８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３８の作用を受けてシリンドリカルレンズ３８の焦点面に設置されたＣＣＤ（受光素子）３９上に結像する。これにより、ＣＣＤ（受光素子）３９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、再帰反射光を指示手段Ｐで遮った場合、ＣＣＤ（受光素子）３９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）が生じることになる。再帰反射光を受光したＣＣＤ（受光素子）３９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、前述したコントローラ１０に対して出力する。なお、図５に示すように、二次光源３６とシリンドリカルレンズ３８とは、ハーフミラー３７に対して共に距離ｄの位置に配設されて共役な位置関係にある。
【００７７】
ここで、図６は受光素子３９から再帰反射光の光強度分布に基づいた電気信号が入力され、情報入力領域３ａを進行する光が遮られた位置の座標を特定する処理を実行するコントローラ１０のブロック構成図である。このコントローラ１０は、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）の光源（ＬＤ）３１の発光制御と、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ、右側光学ユニット２７Ｒ）のＣＣＤ（受光素子）３９からの出力の演算を行うものである。図６に示すように、コントローラ１０には、各部を集中的に制御するＣＰＵ４０が設けられており、このＣＰＵ４０には、プログラム及びデータを記録するＲＯＭ４１、各種データを書き換え自在に格納してワークエリアとして機能するＲＡＭ４２、コンピュータ５に接続するためのインタフェース４３、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４及びＬＤドライバ４５がバス接続されている。また、ＣＰＵ４０には、各種のプログラムコード（制御プログラム）を格納するハードディスク４６や不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４７がバス接続されている。ここに、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２によりマイクロコンピュータが構成されている。このようなマイクロコンピュータには、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記録した記録媒体４９、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカードなどに記録されているプログラムコードを読み取る装置であるフロッピーディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＭＯドライブ装置等のプログラム読取装置４８が接続されている。
【００７８】
ＣＣＤ（受光素子）３９からの出力を演算する回路として、ＣＣＤ（受光素子）３９の出力端子に、アナログ処理回路５１が図のように接続される。ＣＣＤ（受光素子）３９に入射した反射光は、ＣＣＤ（受光素子）３９内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、アナログ信号として出力される。このアナログ信号は、アナログ処理回路５１で処理された後、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４４によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０に渡される。この後、ＣＰＵ４０によって指示手段Ｐの二次元座標の演算が行われる。
【００７９】
ハードディスク４６に格納された各種のプログラムコード（制御プログラム）または記録媒体４９に記録された各種のプログラムコード（制御プログラム）は、コントローラ１０への電源の投入に応じてＲＡＭ４２に書き込まれ、各種のプログラムコード（制御プログラム）が実行されることになる。
【００８０】
続いて、制御プログラムに基づいてＣＰＵ４０によって実行される機能について説明する。ここでは、本実施の形態の情報入力装置３の備える特長的な機能である座標検出処理について以下において具体的に説明する。
【００８１】
ここで、図７は情報入力装置３の情報入力領域３ａ内の一点を指示手段Ｐで指し示した一例を示す正面図である。図７に示すように、例えば、左側光学ユニット２７Ｌから照射されたＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｎといったプローブ光で構成される扇形状の光の中でｎ番目のプローブ光Ｌｎが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌｎは再帰性反射部材２８に到達することはない。
【００８２】
このときＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布を考える。ここで、図８はＣＣＤ（受光素子）３９の検出動作を模式的に示す説明図である。指示手段Ｐが情報入力領域３ａ内に挿入されていなければ、ＣＣＤ（受光素子）３９上の光強度分布はほぼ一定であるが、図８に示すように指示手段Ｐが情報入力領域３ａ内に挿入されてプローブ光Ｌｎが指示手段Ｐによって遮られた場合、そのプローブ光Ｌｎは光学ユニット２７のＣＣＤ（受光素子）３９によって受光されることはないため、プローブ光Ｌｎに対応する光学ユニット２７のＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｘｎが光強度の弱い領域（暗点）となる。この光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘｎは、ＣＣＤ（受光素子）３９から出力される光強度の波形にピーク点として出現することになるので、ＣＰＵ４０は、このような光強度
の波形におけるピーク点の出現を電圧の変化により認識し、この光強度の波形のピーク点となった暗点の位置Ｘｎを検出する。
【００８３】
また、光強度の波形のピーク点となった暗点位置Ｘｎが検出されると、暗点位置ＸｎからＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離が、例えばＣＣＤ（受光素子）３９の画素番号（例えば、図８においては、画素番号ｍ）に基づいて検出される。
【００８４】
光強度の弱い領域（暗点）である位置Ｘｎ（左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＬ，右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９上ではＸｎＲ）は、遮られたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｘｎを検出することによりθｎを知ることができる。即ち、暗点位置ＸｎからＣＣＤ（受光素子）３９の中心画素までの距離をａとすると、θｎはａの関数として、
θｎ＝tan−１(ａ／ｆ) ………………………………（１）
と表すことができる。ただし、ｆはシリンドリカルレンズ３８の焦点距離である。ここで、左側光学ユニット２７ＬにおけるθｎをθｎＬ、ａをＸｎＬと置き換える。
【００８５】
さらに、図７において、左側光学ユニット２７Ｌと情報入力領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｇにより、指示手段Ｐと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬは、(１)式で求められるＸｎＬの関数として、
θＬ＝ｇ(θｎＬ) ………………………………（２）
ただし、θｎＬ＝tan−１(ＸｎＬ／ｆ)
と表すことができる。
【００８６】
同様に、右側光学ユニット２７Ｒについても、上述の（１）（２）式中の記号Ｌを記号Ｒに置き換えて、右側光学ユニット２７Ｒと情報入力領域３ａとの幾何学的な相対位置関係の変換係数ｈにより、
θＲ＝ｈ(θｎＲ) ………………………………（３）
ただし、θｎＲ＝tan−１(ＸｎＲ／ｆ)
と表すことができる。
【００８７】
ここで、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９の中心位置との距離を図７に示すｗとすると、情報入力領域３ａ内の指示手段Ｐで指示した点の２次元座標（ｘ，ｙ）は、三角測量の原理により、
ｘ＝ｗ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ………………（４）
ｙ＝ｗ・tanθＬ・tanθＲ／（tanθＬ＋tanθＲ） ……（５）
として算出することができる。
【００８８】
これらの（１）（２）（３）（４）（５）式は制御プログラムの一部として予めハードディスク４６や記録媒体４９に格納されており、（１）（２）（３）（４）（５）式により、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、ＸｎＬ，ＸｎＲの関数として算出される。すなわち、左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置と右側光学ユニット２７ＲのＣＣＤ（受光素子）３９上の暗点の位置とを検出することで、指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００８９】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９０】
そして、このような情報入力装置３Ａによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９１】
Ｂ．第２の情報入力装置
次に、第２の情報入力装置３Ｂについて図９ないし図１１に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００９２】
この第２の情報入力装置３Ｂは、いわゆる再帰光反射方式の情報入力装置である。
【００９３】
ここで、図９は情報入力装置３Ｂに用いられる指示手段６１を示す斜視図である。また、図１０は情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指示手段６１で指し示した一例を示す正面図である。図９に示すように、情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａ内の一点を指し示すために用いられる指示手段６１の先端近傍には、再帰性反射部材６２が設けられている。この再帰性反射部材６２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ており、入射した光をその入射角度によらずに所定の位置に向けて反射する特性を有している。例えば、左側光学ユニット２７Ｌから投光されたプローブ光Ｌｎは、図１０に示すように、再帰性反射部材６２によって反射され、再び同一光路を辿る再帰反射光Ｌｎ´として左側光学ユニット２７Ｌにより受光されることになる。そのため、図１０に示すように、情報入力装置３Ｂにおいては、前述した情報入力装置３Ａのように情報入力領域３ａに再帰性反射部材２８を設ける必要はない。なお、指示手段６１はペン状の形状をしており、光沢のある金属製よりゴムやプラスチックなどの材質が望ましい。
【００９４】
したがって、このような指示手段６１の再帰性反射部材６２を備えた先端近傍を情報入力装置３Ｂの情報入力領域３ａの適当な位置（ｘ，ｙ）に挿入し、例えば左側光学ユニット２７Ｌから投光された扇形状の光束膜の中のプローブ光Ｌｎが指示手段６１の再帰性反射部材６２によって反射された場合、その再帰反射光Ｌｎ´は左側光学ユニット２７ＬのＣＣＤ（受光素子）３９によって受光される。このようにしてＣＣＤ（受光素子）３９が再帰反射光Ｌｎ´を受光した場合には、再帰反射光Ｌｎ´に対応するＣＣＤ（受光素子）３９上の所定の位置Ｄｎが光強度の強い領域（明点）となる。つまり、図１１に示すように、ＣＣＤ（受光素子）３９上では位置Ｄｎの位置に光強度が強い領域が生じ、ＣＣＤ（受光素子）３９からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは反射されたプローブ光の出射／入射角θｎと対応しており、Ｄｎを検出することによりθｎを知ることができる。つまり、このような再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂの場合も、前述した再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａと同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【００９５】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【００９６】
そして、このような情報入力装置３Ｂによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【００９７】
Ｃ．第３の情報入力装置
次に、第３の情報入力装置３Ｃについて図１２ないし図１４に基づいて説明する。なお、第１の情報入力装置３Ａで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【００９８】
この第３の情報入力装置３Ｃは、第１の情報入力装置３Ａにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、情報入力装置３Ｃにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。
【００９９】
ここで、図１２は光学ユニット７０を概略的に示す平面図である。図１２に示すように、光学ユニット７０は、駆動回路（図示せず）を有してレーザ光を出射する光源であるＬＤ（Laser Diode：半導体レーザ）７１とハーフミラー７２とポリゴンミラー７３と集光レンズ７４とで構成される投光手段７０ａと、受光素子７５とが備えられている。受光素子７５は、集光レンズ７４から距離ｆ（ｆは集光レンズ７４の焦点距離）の間隔で設けられたＰＤ（Photo Diode）で構成されている。このような光学ユニット７０は、ＬＤ７１から出射したレーザ光をハーフミラー７２で折り返した後、パルスモータ（図示せず）により所定の角速度ωｔで回転駆動されるポリゴンミラー７３によって放射状に順次反射する。したがって、光学ユニット７０は、ビーム光を放射状に繰り返し投光することになる。つまり、２つの光学ユニット７０から放射状に投光されるビーム光によって情報入力領域３ａが形成されることになる。一方、反射されて光学ユニット７０に入射したビーム光は、ポリゴンミラー７３によって反射され、ハーフミラー７２に到達する。ハーフミラー７２に到達した反射ビーム光は、ハーフミラー７２を透過して受光素子７５に到達し、電気信号に変換される。
【０１００】
次に、このような光学ユニット７０を第１の情報入力装置３Ａで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｃについて説明する。図１３に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽されると、そのビーム光は再帰性反射部材２８で反射されることはないことから、受光素子７５に到達することはない。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段Ｐが挿入されてあるビーム光が遮蔽された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはディップが出現する。
【０１０１】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１４に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入されて受光素子７５に再帰光が戻らない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ０”である部分が、ディップである。なお、図１４中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【０１０２】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ０”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段Ｐにより遮蔽されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段Ｐを挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１０３】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１０４】
そして、このような情報入力装置３Ｃによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１０５】
Ｄ．第４の情報入力装置
次に、第４の情報入力装置３Ｄについて図１５ないし図１６に基づいて説明する。なお、第２の情報入力装置３Ｂ及び第３の情報入力装置３Ｃで説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。
【０１０６】
この第４の情報入力装置３Ｄは、第２の情報入力装置３Ｂにおける光学ユニットの変形例である。詳細には、第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７においては扇形状の光束膜を投光して情報入力領域を形成したが、第４の情報入力装置３Ｄにおいては、ポリゴンミラー等の回転走査系を有しており、その回転走査系によって光源から出射された光ビームを放射状に投光して情報入力領域を形成する光学ユニット７０を用いるものである。なお、光学ユニット７０についての説明は、第３の情報入力装置３Ｃで説明したのでここでは省略する。
【０１０７】
このような光学ユニット７０を第２の情報入力装置３Ｂで用いた光学ユニット２７に代えて適用した情報入力装置３Ｄについて説明する。図１５に示すように、情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入された場合、所定のビーム光が指示手段６１の再帰性反射部材６２において再帰反射され、そのビーム光は受光素子７５に到達する。このように情報入力領域３ａ中の或る位置に指示手段６１が挿入されてあるビーム光が再帰反射された場合、受光素子７５からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。
【０１０８】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１６に示すように、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されていない場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ０”を示すが、情報入力領域３ａに指示手段６１が挿入されて受光素子７５に再帰光が到達した場合には光強度は“Ｉ＝Ｉ１”を示すことになる。このように光強度が“Ｉ＝Ｉ１”である部分が、ピークである。なお、図１６中、時間ｔ＝ｔ０は、ポリゴンミラー７３の回転の基準位置であって、回転走査されるビーム光が所定の角度に達した時点である。
【０１０９】
したがって、光強度が“Ｉ＝Ｉ１”となった時間ｔをｔ１であるとすれば、情報入力領域６３に挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θは、
θ＝ω（ｔ１−ｔ０）＝ω△ｔ
として算出される。つまり、左右それぞれに設けられた光学ユニット７０（７０Ｌ、７０Ｒ）において情報入力領域３ａに挿入された指示手段６１により再帰反射されたビーム光の出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）が算出され、それらの出射角度θ（θｎＬ，θｎＲ）に基づく三角測量の手法によって指示手段６１を挿入した位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１１０】
このようにして算出された指示手段６１の位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１１】
そして、このような情報入力装置３Ｄによれば、情報入力領域３ａにおいて、無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１１２】
Ｅ．第５の情報入力装置
次に、第５の情報入力装置３Ｅについて図１７ないし図１８に基づいて説明する。この第５の情報入力装置３Ｅは、情報入力領域内の画像情報を撮像カメラにより取り込んで、その取り込まれた画像情報の内の一部に基づいて位置座標を検出するいわゆるカメラ撮像方式の情報入力装置である。
【０１１３】
ここで、図１７は情報入力装置３Ｅの構成を概略的に示す正面図である。情報入力装置３Ｅの情報入力領域３ａの上方両端部には、撮像手段である撮像カメラ８２が距離ｗを隔てて設けられている。撮像カメラ８２には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）である受光素子８３と結像光学レンズ８４とが、距離ｆを隔てて設けられている。これらの撮像カメラ８２の撮像画角は約９０度であり、情報入力領域３ａを撮影範囲とするようにそれぞれ設置されている。また、撮像カメラ８２は座標入力面を形成するＰＤＰ２の表示面２ａから所定の距離となるように設置されており、その光軸はＰＤＰ２の表示面２ａに平行である。
【０１１４】
加えて、情報入力領域３ａの上部を除く周縁部であって撮像カメラ８２の撮像画角を妨げずに撮影視野全体を覆う位置には、背景板８５が設けられている。この背景板８５は、情報入力領域３ａの中央にその面を向け、ＰＤＰ２の表示面２ａに対して略垂直に設けられる。この背景板８５は、例えば一様な黒色とされている。
【０１１５】
撮像カメラ８２の信号と指示手段Ｐとの関係を図１８に示す。図１８に示すように、指示手段Ｐが情報入力領域３ａに挿入された場合、その指示手段Ｐは撮像カメラ８２に撮影され、指示手段Ｐの像が撮像カメラ８２の受光素子８３上に形成される。情報入力装置３Ｅのように背景板８５が黒色であって、指を指示手段Ｐとして用いるような場合には、指示手段Ｐは背景板８５に比べて高い反射率を有することになるので、受光素子８３の指示手段Ｐに相当する部分は、光強度の強い領域（明点）となる。
【０１１６】
各部の電気的接続等については技術的に公知であるため詳細な説明は省略するが、図１８に示すように、情報入力領域３ａに指示手段Ｐが挿入された場合には、受光素子８３からの光の強度分布の形状にはピークが出現する。このピークが出現する位置Ｄｎは、結像光学レンズ８４の主点からの指示手段Ｐの見かけの角度θｎに対応しており、θｎはＤｎの関数として、
θｎ＝arctan (Ｄｎ／ｆ)
と表すことができる。つまり、このようなカメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅの場合も、前述した情報入力装置３Ａ等と同様に、光強度の波形に出現するピークに基づく三角測量の手法により指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）が算出されることになる。
【０１１７】
このようにして算出された指示手段Ｐの位置座標（ｘ，ｙ）は、コントローラ１０を介してコンピュータ５へと出力され、所定の処理に用いられることになる。
【０１１８】
なお、指示手段Ｐとしては、自身が発光する発光素子付きの専用ペン等も適用することができる。
【０１１９】
そして、このような情報入力装置３Ｅによれば、情報入力領域３ａにおいて、
無視差、完全透明、高い描画感を実現することが可能になっている。
【０１２０】
以上、本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３として、再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａ、再帰光反射方式の情報入力装置３Ｂ、回転走査系を有する再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ｃ、回転走査系を有する再帰光反射方式の情報入力装置３Ｄ、カメラ撮像方式の情報入力装置３Ｅについて、その構成及び原理を説明したが、これらは本実施の形態の情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３の一例であって、本発明はこれらの方式に限定されるものではなく、本発明は、三角測量の手法によって指示位置を算出する光学式の情報入力装置全般について適用されることは言うまでもない。
【０１２１】
続いて、本実施の形態の情報入出力システム１において実行される各種アプリケーションプログラム２４の1つである描画ソフトにおける処理の内、従来の情報入出力システムによって行なわれている処理と同様の処理についてはその説明を省略し、情報入出力システム１が備える特長的な機能に関連する機能について以下に概略的に説明する。
【０１２２】
前述したような情報入出力システム１に適用し得る情報入力装置３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ）によれば、算出される位置座標の数は、指示手段の数“Ｎ”により決まるものであって、一部の例外を除き、“Ｎ２”により求めることができる。つまり、指示手段の数が“１”である場合には１つの位置座標のみが算出されるが、指示手段の数が“２”である場合には４つの位置座標が算出され、指示手段の数が“３”である場合には９つの位置座標が算出されることになる。
【０１２３】
再帰光遮蔽方式の情報入力装置３Ａを例に、より詳細に説明すると、図１９に示すように、情報入力領域３ａ内に指示手段Ａ，Ｂを同時に挿入した場合には、光学ユニット２７（左側光学ユニット２７Ｌ，右側光学ユニット２７Ｒ）のＣＣＤ（受光素子）３９上に２箇所の光強度の弱い領域（暗点）が、それぞれ生じてしまうことによる。つまり、位置座標は前述したようにＸｎＬ，ＸｎＲの関数として算出されることから、２つの指示手段Ａ，Ｂを情報入力領域３ａ内に同時に挿入した場合には、指示手段Ａと右側光学ユニット２７Ｒとのなす角度θＲ１と指示手段Ｂと右側光学ユニット２７Ｒとのなす角度θＲ２とが算出されるとともに、指示手段Ａと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬ１と指示手段Ｂと左側光学ユニット２７Ｌとのなす角度θＬ２とが算出され、合計４つの位置座標が算出されることになる。
【０１２４】
しかしながら、このように２つの指示手段によって情報入力領域３ａ内が同時に指示されて合計４つの位置座標が算出された場合であっても、２つの指示手段によって指示された位置座標を検出することは可能である。以下において、算出された複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点（反射点）の位置座標を判定する実像判定処理について説明する。
【０１２５】
ここで、図２０は実像判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャート、図２１は情報入力装置３Ａにおける複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。なお、図２１において、“Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４”は一方の指示手段で指示した実像の座標軌跡、“Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４”は他方の指示手段で指示した実像の座標軌跡を示すものである。また、“Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４”および“Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４”は、虚像である。
【０１２６】
本実施の形態においては、座標が算出されると、まず、算出座標が５つ以上であるか否かが判断される（図２０に示すステップＳ１４）。算出座標が５つ以上である場合には（図２０に示すステップＳ１４のＹ）、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入されたものであるため、以後の判断は行わず、エラー処理を実行する。
【０１２７】
一方、算出座標が５つ以上でない場合には（図２０に示すステップＳ１４のＮ）、情報入力領域３ａ内に挿入された指示手段は１つまたは２つであることから、続くステップＳ１５において、算出座標が１つであるか否かが判断される。
【０１２８】
例えば指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入され、４つの位置座標（図２１に示すＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された場合、算出座標が１つではないので（ステップＳ１５のＮ）、複数個の位置座標の中から複数の指示手段による実際の遮蔽点の位置座標を抽出する座標抽出処理が実行される。なお、特に図示しないが、指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入された場合において、その挿入位置が一の光学ユニット２７対して一直線上に並ぶ場合には、算出される位置座標は２つである。
【０１２９】
座標抽出処理としては、まず、算出された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）をＲＡＭ１４等のメモリに記憶する（ステップＳ１６）。
【０１３０】
続くステップＳ１７においては、メモリに記録された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の内、実像として確定した位置座標が有るか否かが判定される。
【０１３１】
実像として確定した位置座標が無い場合には（ステップＳ１７のＮ）、ステップＳ１８に進み、実像判定に必要な時系列的に順次得られる複数回分の算出座標がメモリに記憶されているか否かを判定する。
【０１３２】
複数回分の算出座標がメモリに記憶されている場合には（ステップＳ１８のＹ）、ベクトル長・変位長・変位方向の初期判定条件（実験値）を設定した後（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。
【０１３３】
ここで、図２２は実像判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。実像判定処理は、図２２に示すように、まず、ステップＳ５１において、所定の算出座標を起点座標とし、座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出して、サンプリングされた位置座標毎にＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１３４】
ここで、座標ベクトル値の算出方法について図２３を参照して説明する。図２３において、前回検出された位置座標を（Ｘ１，Ｙ１）、今回得られた位置ｚａｈｙｏｕｗｏ（Ｘ２，Ｙ２）とする。Ｘ座標方向の変化量ΔＸ＝Ｘ２−Ｘ１、Ｙ座標方向の変化量ΔＹ＝Ｙ２−Ｙ１から、座標ベクトル値をΔＹ／ΔＸにより算出する。この場合の座標ベクトル値は、図２４に示すＲＡＭ４２に格納されるベクトルテーブルＴＢに、Ｘ軸方向から１０度間隔で数値化されて予め格納されている。なお、この間隔（１０度）は任意に設定すればよい。また、座標ベクトル値は、算出結果の近似値を用いるものとする。例えば、−ΔＹ，−ΔＸでΔＹ／ΔＸ＝０．９００の場合であれば、座標ベクトル値＝２４となる。
【０１３５】
また、図２３において示すように、各サンプリングにおける座標間の座標ベクトル値は上述のように算出され、各座標間の座標ベクトル長Ｌは、例えば、座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）間の座標ベクトル長Ｌ１であれば、
Ｌ１＝√｛（Ｙ２−Ｙ１）２＋（Ｘ２−Ｘ１）２｝
により算出される。このようにして、サンプリングされた位置座標毎にその座標ベクトル値とその座標ベクトル長とがそれぞれ算出される。
【０１３６】
つまり、ステップＳ５１においては、時系列的に順次得られる位置座標間の変化する方向とその変化分を示す長さについて、ベクトルテーブルＴＢに予め設定格納されているベクトルデータを用いてベクトル座標化する処理を実行するものである。
【０１３７】
続いて、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５１で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期（サンプリング信号に伴う所定の時間間隔）内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かが判定される。なお、本実施の形態における座標検出周期は、２０ｍｓとする。つまり、ステップＳ５２は、ステップＳ５１で算出した座標ベクトル長が座標検出周期（２０ｍｓ）内に検出される長さより長い場合には、実際には移動不可能であることから、その座標軌跡は、異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であって実像軌跡ではないものと判定するものである。
【０１３８】
座標ベクトル長が異常ベクトル長である場合には（ステップＳ５２のＹ）、ステップＳ５３に進み、異常ベクトル長を判定した座標ベクトル長の数が検知された位置座標数に達したか否かが判定され、検知された位置座標数に達していなければ（ステップＳ５３のＮ）、終点の位置座標を変更して（ステップＳ５４）、再びステップＳ５１においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１３９】
つまり、ステップＳ５１〜Ｓ５２の処理は、座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定されるまで（ステップＳ５２のＮ）、または、全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定されるまで（ステップＳ５３のＹ）、繰り返される。
【０１４０】
したがって、例えば位置座標Ａ１を起点座標とした場合について説明すると、図２１に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２であることから、これらの位置座標（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ１→Ａ２，Ａ１→Ｂ２，Ａ１→Ｃ２，Ａ１→Ｄ２
の何れか一つに係る座標ベクトル値（起点ベクトル値）とその座標ベクトル長（起点ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。
【０１４１】
なお、全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合には（ステップＳ５３のＹ）、実像の確定ができないことになるので、後述するステップＳ２１に進む。
【０１４２】
一方、座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ５２のＮ）、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ５５）、所定の初期設定（ｎ＝３（ｎ：座標検出周期回数））を実行する（ステップＳ５６）。
【０１４３】
続くステップＳ５７においては、ステップＳ５５においてメモリに記憶した起点ベクトルの終点の位置座標を起点座標とし、ｎ番目の座標検出周期において検出された位置座標との座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出し、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１４４】
続いて、ステップＳ５８に進み、ステップＳ５７で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かを判定する。
【０１４５】
座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ５８のＮ）、ステップＳ５９に進み、実像軌跡であるものとされたＡ１→Ａ２の座標軌跡とＡ２→Ａ３の座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定する。
【０１４６】
このように座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定するのは、図２５に示すように、一般的に直線を描く場合には、座標ベクトル値、同一時間内における座標ベクトル長はほぼ同じであり、また、特に図示しないが、曲線を描く場合においても、座標ベクトル値は変化するが変化量は略同一であって座標ベクトル長も略同一となることに起因している。つまり、直線または曲線上に検出物が移動する場合には、座標ベクトル長および座標ベクトル値に大きな差は生じないことから、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内であっても、座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）については、排除するものである。
【０１４７】
異常変位長でないと判定された場合には（ステップＳ５９のＮ）、ステップＳ６０に進み、実像軌跡であるものとされたＡ１→Ａ２の座標軌跡とＡ２→Ａ３の座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定する。
【０１４８】
このように座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定するのは、図２６に示すように、一般的に直線方向を大きく変化させて描く場合には、方向転換する描画速度は順次低減して方向転換点で停止状態となり、再び転換方向に通常の速度で描きはじめることになるので、座標ベクトル値が大きく変化する場合には、座標ベクトル長は逐次減少した後、変換方向に向かって増加することに起因している。つまり、検出物が大きく方向を変える場合には、直前に動作の停止状態が発生することから、座標ベクトル長が減少していても、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外である軌跡（異常変位方向）については、排除するものである。
【０１４９】
異常変位方向でないと判定された場合（ステップＳ６０のＮ）、言い換えれば異常ベクトル長でも異常変位長でも異常変位方向でもない場合には、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ６１）、座標検出周期回数ｎを“１”インクリメントする（ステップＳ６２）。
【０１５０】
その後、ステップＳ６３において、座標検出周期回数ｎがメモリに記憶されている実像判定に必要な時系列的に順次得られる複数回分の算出座標の数（判定座標数）を超えたか否かが判定され、座標検出周期回数ｎが判定座標数を超えていない場合には（ステップＳ６３のＹ）、前述した継続ベクトルを起点ベクトルとし（ステップＳ６４）、再びステップＳ５７においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１５１】
つまり、ステップＳ５７〜Ｓ６４の処理は、全ての終点の位置座標について異常ベクトル長または異常変位長若しくは異常変位方向であると判定されるまで（ステップＳ６５のＹ）、終点の位置座標を変更し（ステップＳ６６）、繰り返される。
【０１５２】
そして、全ての終点の位置座標について異常ベクトル長または異常変位長若しくは異常変位方向であると判定された場合には（ステップＳ６５のＹ）、再びステップＳ５４に進み、終点の位置座標を変更し、ステップＳ５１においてその終点に基づく座標ベクトル値と座標ベクトル長とを算出する。
【０１５３】
したがって、例えば、ステップＳ５５においてメモリに記憶した起点ベクトルの終点の位置座標がＡ２であって、Ａ１→Ａ２が実像軌跡であるものとされた場合、図２１に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３であることから、これらの位置座標（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ２→Ａ３，Ａ２→Ｂ３，Ａ２→Ｃ３，Ａ２→Ｄ３
の何れか一つに係る座標ベクトル値（継続ベクトル値）とその座標ベクトル長（継続ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。
【０１５４】
一方、座標検出周期回数ｎが判定座標数を超えたと判定された場合には（ステップＳ６３のＹ）、実像が確定したことになるので、その位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送し（ステップＳ６７）、指示手段による指示位置の表示や指示位置に対応するコマンド入力などの処理に利用することになる。
【０１５５】
ここで、一の位置座標に基づく他の位置座標についての実像か否かの判定について図１９を参照して説明する。一の位置座標に基づく他の位置座標についての実像か否かの判定は、図１９において、ＡとＡ´とがいずれも実像であるものとすると、▲１▼の方向には座標は検出されないことになる。このため、ＡとＡ´とのいずれか一方が実像であることが解かる。また、同様に、ＢとＢ´とのいずれか一方が実像であることが解かる。つまり、同一方向に存在する位置座標は、何れか一方のみが実像であって、他方は虚像であることになる。また、一方のＡが実像であると解かった場合には、他方のＡ´は虚像として認識されるとともに、▲３▼方向のＢ´も虚像として認識されることになるので、Ｂが実像であることが解かる。つまり、メモリに記憶された四つの位置座標の内、一の位置座標について実像か虚像かが認識されれば、全ての位置座標についての実像か虚像かの判定が可能であることが解かる。したがって、算出された全ての位置座標について実像判定を行う必要はないので、複数箇所を同時に指示した場合の位置座標を低コストで検出することが可能になる。
【０１５６】
なお、図２７に示すように、メモリに記憶された複数個の位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の内、一の位置座標（図２７においてはＢ１）が情報入力領域３ａの外に存在してしまう場合には、Ａ１とＣ１とを実像として確定することができることになる。
【０１５７】
すなわち、メモリに記憶された四つの位置座標の内、一の位置座標について実像か虚像かが認識されれば、全ての位置座標についての実像か虚像かの判定が可能であることにより、他方の位置座標も実像として確定し（ステップＳ６８）、インタフェース４３を介してコンピュータ５に転送する（ステップＳ６９）。以上、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理によって実像判定手段の機能が実行される。また、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理は、判定座標数全てについて確定するまで（ステップＳ７０のＹ）、繰り返される。そして、判定座標数全てについての実像の位置座標の送信が終了した場合に（ステップＳ７０のＹ）、実像判定処理は終了し、ステップＳ１４に戻る。
【０１５８】
次に、ステップＳ５３において全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合の処理について説明する。全ての終点の位置座標についての座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合には（ステップＳ５３のＹ）、前述したように実像の確定ができないものとしてステップＳ２１に進むが、このステップＳ２１においては、まだ同一方向の位置座標（例えば、図２１においてＡ１に対するＣ１）についての実像判定処理を実行しているかいないかを判定する。まだ同一方向の位置座標についての実像判定処理を実行していない場合には（ステップＳ２１のＮ）、起点座標を変更して（ステップＳ２２）、再度ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。一方、同一方向の位置座標についての実像判定処理を実行している場合には（ステップＳ２１のＹ）、ステップＳ１９で設定したベクトル長・変位長・変位方向の判定条件を変更し（ステップＳ２３）、再度ステップＳ２０に進み、実像判定処理を実行する。つまり、同一方向の２点の位置座標について、交互に同条件にて実像判定を繰り返すことになる。
【０１５９】
また、算出された位置座標が1つである場合には（ステップＳ１５のＹ）、その算出された位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送するとともに（ステップＳ２４）、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ２５）、ステップＳ１４に戻る。
【０１６０】
次に、ステップＳ１７において、実像として確定した位置座標が有ると判定された場合について説明する。実像として確定した位置座標が有る場合には（ステップＳ１７のＹ）、ステップＳ２６に進む。
【０１６１】
ここで、実像として確定した位置座標が有る場合とは、前述したように算出された位置座標が複数ではない場合の位置座標がＲＡＭ１４等のメモリに複数記憶されている場合であって、例えば図２８に示すような場合である。図２８は、一の指示手段で記述している途中において、他の指示手段が情報入力領域３ａ内に挿入された状態を示している。なお、実像として確定した位置座標が有る場合とは、前述したような処理により２点の座標が確定している場合を含むことは言うまでもない。
【０１６２】
ステップＳ２６においては、実像として確定した位置座標の前回および前々回の値に基づき、座標間の座標ベクトル値（実像ベクトル値）及び座標ベクトル長（実像ベクトル長）を算出して、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１６３】
その後、ベクトル長・変位長・変位方向の初期判定条件（実験値）を設定した後（ステップＳ２７）、ステップＳ２６においてメモリに記憶した実像ベクトルの終点の位置座標を起点座標とし、複数個同時に検出された位置座標との座標間の座標ベクトル値及び座標ベクトル長を算出し、ＲＡＭ１４等のメモリに記憶する。
【０１６４】
続いて、ステップＳ２９に進み、ステップＳ２８で算出した座標ベクトル長が、座標検出周期内において移動不可能な異常な座標ベクトル長（異常ベクトル長）であるか否かを判定する。
【０１６５】
座標ベクトル長が異常ベクトル長でないと判定された場合には（ステップＳ２９のＮ）、ステップＳ３０に進み、実像軌跡であるものとされたＡ３→Ａ４の座標軌跡と例えばＡ４→Ａの座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）内にあり、且つ，座標ベクトル長が特定の変位量（Ｌ）外である軌跡（異常変位長）であるか否かを判定する。
【０１６６】
異常変位長でないと判定された場合には（ステップＳ３０のＮ）、ステップＳ３１に進み、実像軌跡であるものとされたＡ３→Ａ４の座標軌跡と例えばＡ４→Ａの座標軌跡とを比較し、座標ベクトル値が特定の変位量（Ｖ）外にあり、且つ，座標ベクトル長が減少している軌跡（異常変位方向）であるか否かを判定する。
【０１６７】
異常変位方向でないと判定された場合（ステップＳ３１のＮ）、言い換えれば異常ベクトル長でも異常変位長でも異常変位方向でもない場合には、その終点の位置座標をＲＡＭ１４等のメモリに記憶し（ステップＳ３２）、その位置座標をインタフェース４３を介してコンピュータ５に転送するとともに（ステップＳ３３）、他方の位置座標も実像として確定し（ステップＳ３４）、インタフェース４３を介してコンピュータ５に転送する（ステップＳ３５）。
【０１６８】
一方、座標ベクトル長が異常ベクトル長であると判定された場合（ステップＳ２９のＹ）、異常変位長であると判定された場合（ステップＳ３０のＹ）、異常変位方向であると判定された場合には（ステップＳ３１のＹ）、検出座標数に達するまで（ステップＳ３６のＹ）、検出座標を変更し（ステップＳ３７）、ステップＳ２８〜Ｓ３１の処理を繰り返す。
【０１６９】
したがって、例えば、ステップＳ２６においてメモリに記憶した実像ベクトルの終点の位置座標がＡ４である場合、図２８に示すようにその直後に算出される位置座標はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄであることから、これらの位置座標（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の中から一つずつ位置座標が終点として選択され、
Ａ４→Ａ，Ａ４→Ｂ，Ａ４→Ｃ，Ａ４→Ｄ
の何れか一つに係る座標ベクトル値（軌跡ベクトル値）とその座標ベクトル長（軌跡ベクトル長）とが順次算出され、実像軌跡であるか否かが順次判定されることになる。つまり、実像であると判定された一の位置座標の軌跡を追跡することで、受光素子に対して同一方向に位置する他の位置座標を虚像であると認識し、他の実像である位置座標を確定するものである。
【０１７０】
また、検出座標数に達した場合には（ステップＳ３６のＹ）、ステップＳ２７で設定したベクトル長・変位長・変位方向の判定条件を変更し（ステップＳ３８）、再度ステップＳ２８に進み、座標ベクトル値（軌跡ベクトル値）とその座標ベクトル長（軌跡ベクトル長）とを算出する。
【０１７１】
以上のような処理により、２つの指示手段によって情報入力領域３ａ内が同時に指示されて合計４つの位置座標が算出された場合であっても、２つの指示手段によって指示された位置座標を検出することができ、これら２つの位置座標を有効とすることができる。この処理は、座標入力モード下において実行される。
【０１７２】
ところで、本実施の形態の情報入出力システム１においては、上述した座標入力モードの他、操作モードが選択可能になっている。操作モードとは、いわゆるマウスエミュレーション（右クリック、左クリック、ダブルクリック）を実行するためのモードである。ここで、図２９は初期画面Ｇ１を示す平面図である。図２９に示すように、ＰＤＰ２に表示される初期画面Ｇ１には、座標入力モードを選択するための座標入力モードボタンＢ１と、操作モードを選択するための操作モードボタンＢ２とが選択可能な処理モード選択手段を実現するツールバーＴ１が表示される。つまり、座標入力モードボタンＢ１を操作した場合には座標入力モードが選択され、操作モードボタンＢ２を操作した場合には操作モードが選択されることになる。つまり、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることが可能になるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することが可能になっている。
【０１７３】
この操作モードにおける情報入出力システム１の備える特長的な機能としては、ダブルクリック判定機能がある。以下において、ダブルクリック判定機能を実現するダブルクリック判定処理について説明する。
【０１７４】
ここで、図３０はダブルクリック判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図３０に示すように、座標が算出されると、まず、算出座標が５つ以上であるか否かが判断される（図３０に示すステップＳ８１）。算出座標が５つ以上である場合には（図３０に示すステップＳ８１のＹ）、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入されたものであるため、以後の判断は行わず、エラー処理を実行する。したがって、３個以上の指示手段が情報入力領域３ａに同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることが可能になっている。
【０１７５】
一方、算出座標が５つ以上でない場合には（図３０に示すステップＳ８１のＮ）、情報入力領域３ａ内に挿入された指示手段は１つまたは２つであることから、続くステップＳ８２において、算出座標が１つであるか否かが判断される。
【０１７６】
例えば指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入され、４つの位置座標（図２１に示すＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された場合、つまり算出座標が１つではない場合には（ステップＳ８２のＮ）、ステップＳ８３に進み、情報入力装置３の備える特長的な機能であるダブルクリック判定機能を実現するダブルクリック判定処理を実行する。なお、特に図示しないが、指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に２つ挿入された場合において、その挿入位置が一の光学ユニット２７対して一直線上に並ぶ場合には、算出される位置座標は２つであるが、この場合も算出座標が１つではないので（ステップＳ８２のＮ）、ステップＳ８３に進み、ダブルクリック判定処理を実行する。
【０１７７】
一方、算出された位置座標が1つである場合には（ステップＳ８２のＹ）、その算出された位置座標に基づいて例えば左クリックがなされたものとするマウスエミュレーション等のその他の処理を実行する。
【０１７８】
ここで、図３１はダブルクリック判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。ダブルクリック判定処理は、まず、ステップＳ９１において、算出された４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の中から、Ｘ座標の最大値ＸｍａｘとＸ座標の最小値Ｘｍｉｎとを抽出する。図３２は４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）が算出された一例であって、図３２においては、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘは座標Ｂ１のＸ２、Ｘ座標の最小値Ｘｍｉｎは座標Ａ１のＸ１である。
【０１７９】
また、ステップＳ９２においては、算出された４つの位置座標（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）の中から、Ｙ座標の最大値ＹｍａｘとＹ座標の最小値Ｙｍｉｎとを抽出する。図３２においては、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘは座標Ｃ１のＹ３、Ｙ座標の最小値Ｙｍｉｎは座標Ｄ１のＹ４である。
【０１８０】
続くステップＳ９３においては、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘｍｉｎとの間隔、または、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの間隔が異常であるか否かが判断される。本実施の形態においては、情報入力領域３ａ内に同時に挿入される２つの指示手段を二本の指（例えば、片手の親指と人差し指）として想定しており、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘｍｉｎとの間隔、または、Ｙ座標の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの間隔のいずれかが規定長（例えば、成人の平均的な親指と人差し指との間隔）以上であるような場合には、間隔異常とみなすものである。したがって、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することが可能になるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することが可能になる。また、規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さにすることで、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になり、使い勝手の向上を図ることが可能になる。
【０１８１】
間隔が異常でないと判断した場合には（ステップＳ９３のＮ）、ステップＳ９４に進み、ダブルクリックが実行された位置座標が算出される。ダブルクリックが実行された位置座標（Ｘ，Ｙ）は、
Ｘ＝（Ｘｍａｘ＋Ｘｍｉｎ）／２
Ｙ＝（Ｙｍａｘ＋Ｙｍｉｎ）／２
により算出される。ここに、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段の機能が実行される。
【０１８２】
その後、算出された位置座標（Ｘ，Ｙ）においてダブルクリック操作がなされたものとするマウスエミュレーションが実行される（ステップＳ９５）。ここに、特定点算出手段により算出された特定座標で、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行する動作実行手段の機能が実行される。つまり、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ＝２）個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することが可能になるので、操作性の向上を図ることが可能になる。
【０１８３】
なお、本実施の形態においては、動作実行手段により実行されるマウス動作は、ダブルクリック操作であるものとしたが、これに限るものではなく、例えば右クリックがなされたものとするマウスエミュレーション等のその他の動作を適用するようにしても良い。
【０１８４】
一方、間隔が異常であると判断した場合には（ステップＳ９３のＹ）、ステップＳ９５に進み、エラー処理を実行し、処理を終了する。
【０１８５】
ここに、情報入力領域３ａにＮ（Ｎ≧２）個の指示手段（所定物体）が同時に挿入されて少なくともＮ個以上の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標が算出され、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作が実行されたものとみなされる。これにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域３ａにＮ（Ｎ≧２）個の指示手段が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個以上の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０１８６】
なお、本実施の形態においては、少なくともＮ個以上の二次元位置座標間の中心に位置する中心位置座標を算出し、その算出された中心位置座標でダブルクリック操作がなされたものとするマウスエミュレーション（位置座標の算出数に応じて予め規定された動作）を実行するようにしたが、これに限るものではない。例えば、二次元位置座標間の中心に位置する中心位置座標ではなく、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域内の所定の位置座標において位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行するようにしても良いし、若しくは、少なくともＮ個以上の位置座標を結ぶ領域近傍の所定の位置座標において位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行するようにしても良い。
【０１８７】
また、本実施の形態においては、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作として、４つの位置座標が検出された場合のダブルクリック操作を例示的に示したが、３以上の指やペン等の指示手段が情報入力領域３ａ内に同時に挿入された際にエラー処理を実行しないことを条件として、位置座標の算出数に応じて各種動作を実行するようにしても良い。例えば、図３３に示すような検出点の数と動作とを対応付けた動作テーブルＴを予め用意しておき、位置座標の算出数（検出点の数）に応じて所定の動作をするようにしても良い。一例としては、図３３の動作テーブルＴに示すように、３個の指示手段を情報入力領域３ａに同時に挿入することで座標が９点検出された場合には、「プルダウンメニューを表示する」等の動作が挙げられる。
【０１８８】
なお、本実施の形態においては、コントローラ１０をコンピュータ５とは別体で設けたが、これに限るものではなく、コントローラ１０をコンピュータ５に組み込んで、コンピュータ５をコントローラ１０として機能させるようにしても良い。
【０１８９】
また、本実施の形態においては、各種のプログラムコード（制御プログラム）を記録した記録媒体２６や記録媒体４９としてフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、メモリカード等を適用したが、これに限るものではなく、記録媒体には、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記録または一時記録した記録媒体も含まれる。
【０１９０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の情報入出力システムによれば、所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、を備え、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０１９１】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０１９２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の情報入出力システムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行手段は実行しないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０１９３】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の情報入出力システムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０１９４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０１９５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行することにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０１９６】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の情報入出力システムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０１９７】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１９８】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０１９９】
請求項９記載の発明よれば、請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システムにおいて、前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することにより、所定物体の挿入を受け付ける情報入力領域を確実に形成し、無視差、完全透明、高い描画感を実現する情報入力装置を提供することができる。
【０２００】
請求項１０記載の発明の情報制御方法によれば、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行することで、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０２０１】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０２０２】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の情報制御方法において、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行しないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０２０３】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１０または１１記載の情報制御方法において、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０２０４】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法において、前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定することにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０２０５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法において、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行することにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０２０６】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の情報制御方法において、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０２０７】
請求項１６記載の発明のプログラムによれば、情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、を実行させることで、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合、それらの算出された少なくともＮ個の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、その算出された特定座標で位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を実行したものとみなすことにより、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作をＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけで実現することができるので、例えばダブルクリック操作等の面倒なマウス動作を簡単な動作で実現することができ、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入された場合に算出される少なくともＮ個の二次元位置座標を有効利用することができる。
【０２０８】
また、意図した操作以外に複数点での同時入力が発生しても、例えばダブルクリック操作等のマウス動作の実行を回避することができるので、意図しないマウス動作の実行等の不具合を防止することができる。
【０２０９】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１６記載のプログラムにおいて、３個以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させないことにより、３個以上の所定物体が情報入力領域に同時に挿入された場合には座標算出等の処理が複雑になることから、これを回避し、処理スピードを向上させることができる。
【０２１０】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１６または１７記載のプログラムにおいて、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることにより、ダブルクリックの操作がＮ（Ｎ≧２）個の所定物体を情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【０２１１】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラムにおいて、前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることにより、例えばダブルクリックの操作を片手の親指と人差し指とを情報入力領域に同時に挿入するだけのワンクリックの感覚で実現することができるので、使い勝手の向上を図ることができる。
【０２１２】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラムにおいて、複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させることにより、マウス動作の実行を目的として操作モードが選択された場合にのみ、マウス動作の実行をすることができるので、意図しない場合にマウス動作が実行されることを防止することができる。
【０２１３】
請求項２１記載の発明によれば、請求項２０記載のプログラムにおいて、座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させることにより、情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個の二次元位置座標が算出された場合に、座標入力モードが選択されている場合には、所定物体によって実際に指示された各二次元位置座標のみをそれぞれ算出するので、使い勝手を向上させることができる。
【０２１４】
請求項２２記載の発明のコンピュータに読み取り可能な記録媒体によれば、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録し、この記録媒体をコンピュータにインストールすることにより、請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムと同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態の情報入出力システムを概略的に示す外観斜視図である。
【図２】 情報入出力システムに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】 コンピュータに内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図４】 第１の情報入力装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】 光学ユニットの構造を概略的に示す構成図である。
【図６】 コントローラのブロック構成図である。
【図７】 第１の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図８】 ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図９】 第２の情報入力装置に用いられる指示手段を示す斜視図である。
【図１０】 第２の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１１】 ＣＣＤの検出動作を模式的に示す説明図である。
【図１２】 第３の情報入力装置に用いられる光学ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１３】 第３の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１４】 光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１５】 第４の情報入力装置の情報入力領域内の一点を指示手段で指し示した一例を示す正面図である。
【図１６】 光強度と時間との関係を示すグラフである。
【図１７】 第５の情報入力装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図１８】 その検出動作を説明するための概略正面図である。
【図１９】 複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。
【図２０】 実像判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２１】 複数個の位置座標が算出される状態を示す説明図である。
【図２２】 実像判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図２３】 座標ベクトル値算出方法を説明するためのベクトル図である。
【図２４】 ベクトルテーブルを模式的に示す説明図である。
【図２５】 直線を描く場合の動きを示す説明図である。
【図２６】 直線方向を大きく変化させて描く場合の動きを示す説明図である。
【図２７】 実像を自動的に確定することができる状態を示す説明図である。
【図２８】 一の指示部材で記述している途中において、他の指示部材が情報入力領域内に挿入された状態を示す説明図である。
【図２９】 初期画面を示す平面図である。
【図３０】 ダブルクリック判定処理を含む処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図３１】 ダブルクリック判定処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図３２】 ４つの位置座標が算出された一例を示す説明図である。
【図３３】 動作テーブルを模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１ 情報入出力システム
２ 表示装置
２ａ 表示面
３ 情報入力装置
３ａ 情報入力領域
３１ 光源
６１，Ｐ 所定物体
７１ 光源
８２ 撮像手段
Claims (22)
- 所定の画像を表示する表示装置と、この表示装置の表示面に二次元の光による情報入力領域を対応させて配設して前記情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出する情報入力装置と、を備え、前記情報入力装置により算出された位置座標に基づいて前記表示装置の表示内容の制御を行う情報入出力システムにおいて、
前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出手段と、
前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出手段により算出された前記特定座標において実行する動作実行手段と、
を備えることを特徴とする情報入出力システム。 - 前記動作実行手段は、３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しないことを特徴とする請求項１記載の情報入出力システム。
- 位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることを特徴とする請求項１または２記載の情報入出力システム。
- 前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の情報入出力システム。
- 複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択手段を備え、
マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行手段を実行することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の情報入出力システム。 - 座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することを特徴とする請求項５記載の情報入出力システム。
- 前記情報入力装置は、光源から出射された光を薄膜状に成形して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システム。
- 前記情報入力装置は、光源から出射されたビーム光を放射状に走査して投光することにより形成した前記情報入力領域内の光を遮蔽または反射することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システム。
- 前記情報入力装置は、撮像手段による撮像範囲である前記情報入力領域内を撮像することにより生じる光強度分布に基づいて前記情報入力領域内を指示した所定物体の指示位置の位置座標を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の情報入出力システム。
- 情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づいて表示装置の表示内容の制御を行う情報制御方法において、
前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出し、
算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔の両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、算出された前記特定座標において実行することを特徴とする情報制御方法。 - ３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記予め規定された動作を実行しないことを特徴とする請求項１０記載の情報制御方法。
- 位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることを特徴とする請求項１０または１２記載の情報制御方法。
- 前記規定長を成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一記載の情報制御方法。
- 複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能とし、
マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ、位置座標の算出数に応じて予め規定される動作を実行することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか一記載の情報制御方法。 - 座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を算出することを特徴とする請求項１４記載の情報制御方法。
- 情報入力装置の光による情報入力領域に挿入された所定物体の二次元の位置座標を三角測量の手法によって光学的に算出し、算出された前記所定物体の位置座標に基づく表示装置の表示内容の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記情報入力領域にＮ（Ｎ≧２）個の前記所定物体が同時に挿入されて少なくともＮ個より多い個数の位置座標が算出された場合、算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標を結ぶ領域内若しくは領域近傍の特定座標を算出する特定点算出機能と、
前記算出された少なくともＮ個より多い個数の位置座標のうちで、X座標の最大値と最小値の間隔またはY座標の最大値と最小値の間隔のうち両方が規定長より短いと判断された場合に、位置座標の算出数に応じて予め規定された動作を、前記特定点算出機能により算出された前記特定座標において実行する動作実行機能と、
を実現させるためのプログラム。 - ３以上の前記所定物体が前記情報入力領域に同時に挿入された場合には、前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させないことを特徴とする請求項１６記載のプログラム。
- 位置座標の算出数に応じて予め規定される動作の一つは、ダブルクリック操作であることを特徴とする請求項１６または１７記載のプログラム。
- 前記規定長は、成人の平均的な親指と人差し指との間隔の長さに設定されていることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか一記載のプログラム。
- 複数の処理モードから所望の処理モードを選択可能な処理モード選択機能を前記コンピュータに実行させるとともに、
マウス動作の実行を目的とした処理モードである操作モードが選択されている場合にのみ前記動作実行機能を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか一記載のプログラム。 - 座標入力を目的とした処理モードである座標入力モードが選択されている場合には、前記情報入力領域に同時に挿入されたＮ個の前記所定物体の位置座標を前記コンピュータに算出させることを特徴とする請求項２０記載のプログラム。
- 請求項１６ないし２１のいずれか一記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
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