JPH07200159A - ポインティング・デバイス用位置指示棒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠くの対象の直接指示と手書き入力が両方で
きるようにする。 【構成】 ポインティング・デバイス用位置指示棒は、
操作用ボタン19、20が設けられて手に持って操作される
ようになされた操作部11、基端部が操作部11に固定され
たテレスコピック形伸縮筒部33を有する伸縮部12、およ
び伸縮部12の先端部に固定されて位置検出のための音波
の受信を行う検出部13を備えている。計測ユニットから
ケーブルを通して操作部11に電力を供給する。伸縮筒部
(33)内にスパイラル状コイル線を通して、操作部11から
検出部13への電力の供給および検出部13から操作部11へ
の信号の伝送を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポインティング・デ
バイス用位置指示棒に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポインティング・デバイスは、表示され
た画像上の位置の指示および位置に関する情報の入力な
どを行う装置であり、従来、たとえば特開平２−１５８
８２２号公報、特開平３−７５９１４号公報などに示さ
れているように、位置検出装置（デジタイジング装置）
を有しプロジェクタ（画像表示装置）により画像が表示
されるようになったスクリーンと、スクリーン上の位置
を指示するためのペンとを備えたいわゆるデジタイザが
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のポインティン
グ・デバイスは、今後、会議、講義など、種々の用途に
利用されるようになると考えられる。ポインティング・
デバイスを上記のような大勢の人を対象とする用途に利
用する場合、大画面に表示された画像上の任意の位置を
遠くから直接指示したり、手書き入力を行ったりできる
ことが要求される。

【０００４】ところが、上記のような従来のデジタイザ
では、短いペンを使用するので、遠くの対象を直接指示
することができないという問題がある。

【０００５】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
遠くの対象の直接指示および手書き入力が両方できるポ
インティング・デバイス用位置指示棒を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によるポインテ
ィング・デバイス用位置指示棒は、操作用スイッチ手段
が設けられて手に持って操作されるようになされた操作
部、基端部が上記操作部に固定された伸縮可能な伸縮
部、上記伸縮部の先端部に固定されて位置検出のための
信号の送信および／または受信を行う検出部、上記操作
部への電力供給手段、上記検出部への電力供給手段、お
よび上記操作部と上記検出部との間の信号の伝送を行う
信号伝送手段を備えていることを特徴とするものであ
る。

【０００７】たとえば、上記伸縮部が、入れ子式になっ
た複数の筒体よりなるテレスコピック形伸縮筒部を備
え、上記伸縮筒部内に複数の導線を有する伸縮可能なス
パイラル状コイル線が設けられ、上記コイル線の導線に
より、上記検出部への電力供給手段および上記信号伝送
手段が構成されている。

【０００８】あるいは、たとえば、上記伸縮部が、入れ
子式になった複数の導電性筒体よりなる複数のテレスコ
ピック形伸縮筒部を備え、上記伸縮筒部により、上記検
出部への電力供給手段および上記信号伝送手段が構成さ
れている。

【０００９】あるいは、たとえば、上記伸縮部が、入れ
子式になった複数の筒体よりなるテレスコピック形伸縮
筒部を備え、上記検出部への電力供給手段が、上記検出
部に内蔵された電池により構成され、上記信号伝送手段
が、上記伸縮筒部内を通して対向するように上記操作部
および上記検出部に設けられ発光素子および受光素子に
より構成されている。

【００１０】たとえば、上記検出部が、所定の間隔をお
いて配置された２つのスピーカからの音を受信するマイ
クロホンを備えている。

【００１１】たとえば、上記操作部および／または上記
検出部に、上記伸縮部が縮んだ状態にあることを検出す
るためのスイッチ手段が設けられている。

【００１２】たとえば、上記検出部の先端部に、移動自
在な押付け部材、および上記押付け部材が他の物体に押
付けられたことを検出するためのスイッチ手段が設けら
れている。

【００１３】たとえば、上記操作部に、他の機器を遠隔
操作するための遠隔操作用スイッチ手段が設けられてい
る。

【００１４】

【作用】伸縮部をのばした状態で、簡単に遠くの対象を
直接指示することができ、伸縮部を縮めた状態で、容易
に手書き入力ができる。

【００１５】伸縮部が、入れ子式になった複数の筒体よ
りなるテレスコピック形伸縮筒部を備え、伸縮筒部内に
複数の導線を有する伸縮可能なスパイラル状コイル線が
設けられ、コイル線の導線により、検出部への電力供給
手段および信号伝送手段が構成されている場合、コイル
線の導線によって検出部への電力の供給および信号の伝
送が簡単にできる。

【００１６】伸縮部が、入れ子式になった複数の導電性
筒体よりなる複数のテレスコピック形伸縮筒部を備え、
伸縮筒部により、検出部への電力供給手段および上記信
号伝送手段が構成されている場合、導線などを使用せず
に、伸縮筒部によって検出部への電力の供給および信号
の伝送が簡単にできる。

【００１７】伸縮部が、入れ子式になった複数の筒体よ
りなるテレスコピック形伸縮筒部を備え、検出部への電
力供給手段が、検出部に内蔵された電池により構成さ
れ、信号伝送手段が、伸縮筒部内を通して対向するよう
に操作部および検出部に設けられ発光素子および受光素
子により構成されている場合、発光素子と受光素子によ
って信号の伝送ができ、操作部と検出部との間に導線な
どを設ける必要がない。

【００１８】検出部が、所定の間隔をおいて配置された
２つのスピーカからの音を受信するマイクロホンを備え
ている場合、マイクロホンの出力から位置を検出するこ
とができ、また、複数人で同時に使用することができ
る。

【００１９】操作部および／または検出部に、伸縮部が
縮んだ状態にあることを検出するためのスイッチ手段が
設けられている場合、伸縮部が縮んだ状態にあるときだ
け手書き入力ができるようにすることができる。

【００２０】検出部の先端部に、移動自在な押付け部
材、および押付け部材が他の物体に押し付けられたこと
を検出するためのスイッチ手段が設けられている場合、
押付け部材が他の物体に押付けられているときだけ手書
き入力の情報として入力することができる。

【００２１】操作部に、他の機器を遠隔操作するための
遠隔操作用スイッチ手段が設けられている場合、位置の
指示をしながら、他の機器を遠隔操作することができ
る。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。

【００２３】図１は、コンピュータに接続して使用され
るポインティング・デバイスの１例を示している。

【００２４】このポインティング・デバイスは、表示板
(1) に表示された画像上の位置の指示および位置に関す
る情報の入力などを行うためのものであり、計測ユニッ
ト(2) 、ならびにケーブル(3a)(3b)(4) を介してこれに
接続された２つのスピーカ(5a)(5b)および１つの位置指
示棒(6) を備えている。スピーカ(5a)(5b)は、好ましく
は表示板(1) の隅部などに、互いに所定の間隔をおいて
取外し可能に固定される。スピーカは符号(5) で総称
し、区別する必要があるときは、左側のものを第１スピ
ーカ(5a)、右側のものを第２スピーカ(5b)と呼ぶことに
する。計測ユニット(2) は、図１に示すように表示板
(1) に取付けられてもよいし、他の適当な場所に固定さ
れたり、置かれてもよい。計測ユニット(2) は、ケーブ
ル(7) を介してパーソナルコンピュータ(8) に接続され
ている。コンピュータ(8) には、プロジェクタ(9) 、プ
リンタ(10)などが接続されている。

【００２５】コンピュータ(8) およびプリンタ(10)は、
公知のものである。プロジェクタ(9) は、たとえば公知
の液晶プロジェクタよりなり、コンピュータ(8) からの
画像信号に基づいて、表示板(1) 上に画像を表示するよ
うになっている。

【００２６】指示棒(6) の構成の１例が、図２〜図７に
示されている。また、指示棒(6) の電気的構成の１例
が、図８に示されている。

【００２７】指示棒(6) は、操作部(11)、基端部が操作
部(11)に固定された伸縮部(12)、および伸縮部(12)の先
端部に固定された検出部(13)を備えている。

【００２８】操作部(11)は、使用者が手に持って操作で
きるようになっているものである。操作部(11)は収納筒
部(14)と把持部(15)よりなり、これらが適当な絶縁材料
で一体に形成されている。収納筒部(14)は、縮んだ状態
（短縮状態）の伸縮部(12)と検出部(13)を収納するもの
であり、前後方向（図２および図３の左右方向）にのび
ている。収納筒部(14)の後側（図２および図３の右側）
部分において、上部が取除かれ、この部分の上面にみぞ
(16)が形成されている。収納筒部(14)の前部において、
前側大径穴(17)、およびこれとみぞ(16)とをつなぐ後側
小径穴(18)が形成されている。把持部(15)は、収納筒部
(14)の前端から下方にのび、この部分を手で握って操作
ができるようになっている。

【００２９】操作部(11)には、操作用スイッチ手段を構
成する上部操作ボタン(19)および下部操作ボタン(20)、
遠隔操作用スイッチ手段を構成する複数の遠隔操作用ボ
タン(21)、伸縮部(12)が短縮状態にあることを検出する
スイッチ手段を構成する短縮状態検出スイッチ(22)、手
書きモード用の前後２つの接点(23a)(23b)、計測ユニッ
トＩ／Ｆ（インタフェース）回路(24)、検出信号Ｉ／Ｆ
回路(25)、ボタン・スイッチＩ／Ｆ回路(26)、遠隔操作
制御回路(27)、遠隔操作用発光ダイオード(28)などが設
けられている。

【００３０】上部および下部ボタン(19)(20)は、位置に
関する情報の入力などのために使用されるものである。
上部ボタン(19)は把持部(15)前面の上部に設けられ、下
部ボタン(20)はその下方に設けられている。遠隔操作用
ボタン(21)は、図示しない他の機器を遠隔操作するため
のものであり、収納筒部(14)の前側部分上面に前後方向
に並べて配置されている。発光ダイオード(28)は、遠隔
操作用の光信号を送信するためのものであり、収納筒部
(14)の上部前面に設けられている。短縮状態検出スイッ
チ(22)は、たとえばリミットスイッチよりなり、収納筒
部(14)の大径穴(17)内の下側後部に設けられている。手
書きモード用の２つの接点(23a)(23b)は、大径穴(17)内
の下側前部に前後に並べて配置されている。Ｉ／Ｆ回路
(24)(25)(26)は、把持部(15)の内部に設けられている。
Ｉ／Ｆ回路(24)(25)(26)、遠隔操作制御回路(27)および
発光ダイオード(28)は、接地（ＧＮＤ）線(29)および電
源線(30)に接続されている。また、検出信号Ｉ／Ｆ回路
(25)は、検出信号線(31)に接続されている。上部および
下部ボタン(19)(20)、ならびに遠隔操作用ボタン(21)お
よび短縮状態検出スイッチ(22)の出力は、ボタン・スイ
ッチＩ／Ｆ回路(26)に入力する。また、２つの接点(23
a)(23b)も、ボタン・スイッチＩ／Ｆ回路(26)に接続さ
れている。ボタン・スイッチＩ／Ｆ回路(26)の出力は、
遠隔操作制御回路(27)および計測ユニットＩ／Ｆ回路(2
4)に入力する。遠隔操作制御回路(27)は、Ｉ／Ｆ回路(2
6)の出力に基づき、操作された遠隔操作用ボタン(21)に
応じて発光ダイオード(28)から送信する光信号を制御す
る。検出信号Ｉ／Ｆ回路(25)には、後述する検出部(13)
からの検出信号が入力する。ボタン・スイッチＩ／Ｆ回
路(26)の出力信号および検出信号Ｉ／Ｆ回路(25)からの
検出信号は、計測ユニットＩ／Ｆ回路(24)を介して計測
ユニット(2) に出力される。

【００３１】伸縮部(12)は、入れ子式になった複数の筒
体(32a)(32b)(32c) よりなるテレスコピック形伸縮筒部
(33)を備えている。筒体は符号(32)で総称し、区別する
必要があるときは、伸縮筒部(33)をのばした状態（伸長
状態）で、後端のものを基端筒体(32a) 、中間の複数の
ものを中間筒体(32b) 、先端のものを先端筒体(32c)と
呼ぶことにする。筒体(32)は、基端側から先端側にいく
につれて徐々に細くなっている。操作部(11)の収納筒部
(14)のみぞ(16)の後端部に接続具(34)が固定されてお
り、基端筒体(32a) の基端部がねじなどの適当な手段に
よって接続具(34)にはめ止められている。基端筒体(32
a) の基端側は収納筒部(14)のみぞ(16)に、基端筒体(32
a) の先端側は小径穴(18)にはまり、これによって基端
筒体(32a) が収納筒部(14)に固定されている。基端筒体
(32a) の先端部は、小径穴(18)内の前部に位置してい
る。伸縮筒部(33)が縮んだ状態で、中間筒体(32b) およ
び先端筒体(32c) の大部分が基端筒体(32a) の中に格納
され、先端筒体(32c) の先端部が大径穴(17)内の後部に
位置するようになっている。

【００３２】基端筒体(32a) の基端部および先端筒体(3
2c) の先端部に、コネクタのピン部(35)(36)がそれぞれ
図示しない絶縁体を介して固定されている。伸縮筒部(3
3)内に、１本のスパイラル状コイル線(37)が通されてい
る。コイル線(37)には、３本の導線(38a)(38b)(38c) が
内蔵されている。導線は符号(38)で総称し、区別する必
要があるときは、それぞれ接地用導線(38a) 、電源用導
線(38b) 、検出信号用導線(38c) と呼ぶことにする。各
導線(38)の両端部はコネクタピン部(35)(36)の対応部分
にそれぞれ接続され、コイル線(37)は伸縮筒部(33)の伸
縮に合わせて伸縮するようになっている。

【００３３】収納筒部(14)の接続具(34)内にコネクタの
ソケット部(39)が絶縁体(40)を介して固定されており、
接地線(29)、電源線(30)および検出信号線(31)がコネク
タソケット部(39)の対応部分にそれぞれ接続されてい
る。そして、基端筒体(32a) を接続具(34)に固定した状
態で、基端筒体(32a) のコネクタピン部(35)が接続具(3
4)のコネクタソケット部(39)にはまって、これらの対応
部分同志が接触し、これにより、コイル線(37)の接地用
導線(38a) 、電源用導線(38b) および検出信号用導線(3
8c) が、操作部(11)の接地線(29)、電源線(30)および検
出信号線(31)にそれぞれ接続されている。

【００３４】検出部(13)は、位置検出のための受信を行
って、検出信号を操作部(11)に伝送するものである。検
出部(13)は先端部が先細テーパ状になった中空円柱状の
絶縁材料製ケース(41)を備えており、このケース(41)の
基端部に伸縮筒部(33)の先端筒体(32c) の先端部がはめ
止められている。

【００３５】検出部(13)のケース(41)に、前後移動自在
な押付け部材(42)、押付け部材(42)が表示板(1) などの
他の物体に押付けられたことを検出するためのスイッチ
手段を構成する押付け状態検出スイッチ(43)、このスイ
ッチ(43)の状態を操作部(11)のボタン・スイッチＩ／Ｆ
回路(26)に出力するための手書きモード用の前後２つの
接点(44a)(44b)、受信用のコンデンサマイクロホン（マ
イク）(45)、増幅器(46)などが設けられている。

【００３６】ケース(41)の先端部に、貫通状のガイド穴
(47)が形成されている。ケース(41)内の前部に絶縁材料
製の筒状ガイド部材(48)が固定されており、その後端壁
に貫通状のガイド穴(49)が形成されている。そして、こ
れらのガイド穴(47)(49)に、前後方向にのびる棒状の絶
縁材料製押付け部材(42)が前後移動自在に挿入されてい
る。ケース(41)のガイド穴(47)を貫通している押付け部
材(42)の前側部分の外径は、ガイド部材(48)のガイド穴
(49)を貫通している後側部分のそれより大きい。ケース
(41)内においてガイド部材(48)より後方に突出している
押付け部材(42)の後端に円板状の第１接点部材(43a) が
固定され、これより後方のケース(41)内にリング状の第
２接点部材(43b) が固定されており、これらの接点部材
(43a)(43b)により押付け状態検出スイッチ(43)が構成さ
れている。押付け部材(42)の後側部分の周囲に、押付け
部材(42)を前側に付勢する圧縮コイルばね(50)が取付け
られている。押付け部材(42)は、他の物体に押付けられ
ていない状態では、ばね(50)により、第１接点部材(43
a) がガイド部材(48)の後端壁に圧接する前端位置に停
止させられている。このとき、第１接点部材(43a) は第
２接点部材(43b) から前方に離れ、スイッチ(43)はオフ
（開）状態になっている。押付け部材(42)は、他の物体
に押付けられると、ケース(41)に対して後方に移動し、
第１接点部材(43a) が第２接点部材(43b) に接触する後
端位置で停止する。このとき、第１接点部材(43a) が第
２接点部材(43b) に接触することにより、スイッチ(43)
はオン（閉）状態になる。そして、このスイッチ(43)の
状態を調べることにより、押付け部材(42)が他の物体に
押付けられたかどうかを知ることができる。手書きモー
ド用の２つの接点(44a)(44b)は、ケース(41)の中間のス
トレート部分の外面下部に前後に並べて配置されてい
る。そして、スイッチ(43)の第１接点部材(43a) が前側
の接点(44a) に、第２接点部材(43b) が後側の接点(44
b) にそれぞれ接続されている。マイク(45)は、ケース
(41)から常時突出している押付け部材(42)の先端部内に
固定されている。マイク(45)および増幅器(46)は、接地
線(51)および電源線(52)に接続されている。また、マイ
ク(45)は増幅器(46)に接続され、増幅器(46)は検出信号
線(53)に接続されている。ケース(41)内の後部にコネク
タのソケット部(54)が固定されており、接地線(51)、電
源線(52)および検出信号線(53)がコネクタソケット部(5
4)の対応部分にそれぞれ接続されている。そして、伸縮
筒部(33)の先端筒体(32c) をケース(41)に固定した状態
で、先端筒体(32c) のコネクタピン部(36)がケース(41)
のコネクタソケット部(54)にはまって、これらの対応部
分同志が接触し、これにより、コイル線(37)の接地用導
線(38a) 、電源用導線(38b) および検出信号用導線(38
c) が、接地線(51)、電源線(52)および検出信号線(53)
にそれぞれ接続されている。その結果、検出部(13)の接
地線(51)、電源線(52)および検出信号線(53)が、それぞ
れ、コイル線(37)の導線(38)を介して、操作部(11)の接
地線(29)、電源線(30)および検出信号線(31)に接続され
ている。

【００３７】図３に示すように伸縮筒部(33)が完全な短
縮状態になると、検出部(13)のケース(41)の基端側部分
が操作部(11)の収納筒部(14)の大径穴(17)にはまり、短
縮状態検出スイッチ(22)がケース(41)の後部により押さ
れてオン状態になる。また、検出部(13)の前後の接点(4
4a)(44b)が操作部(11)の前後の接点(23a)(23b)にそれぞ
れ接触し、検出部(13)の押付け状態検出スイッチ(43)が
操作部(11)のボタン・スイッチＩ／Ｆ回路(26)に接続さ
れる。なお、手書き入力を行うときには、伸縮筒部(33)
を完全な短縮状態にするので、これを手書きモードの状
態ということにする。

【００３８】図２に示すように伸縮筒部(33)がのばされ
ると、検出部(13)のケース(41)は収納筒部(14)の大径穴
(17)から出て前方に移動し、短縮状態検出スイッチ(22)
がケース(41)から離れてオフ状態になるとともに、検出
部(13)の前後の接点(44a)(44b)が操作部(11)の前後の接
点(23a)(23b)から離れて、検出部(13)の押付け状態検出
スイッチ(43)が操作部(11)のボタン・スイッチＩ／Ｆ回
路(26)から切離される。なお、画像上の位置を離れた位
置から指示するときには、伸縮筒部(33)をのばした状態
にするので、これを遠隔指示モードの状態ということに
する。

【００３９】図示は省略したが、計測ユニット(2) は商
用電源に接続されており、操作部(11)の接地線(29)およ
び電源線(30)はケーブル(4) を介して計測ユニット(2)
の電源回路に接続されている。そして、このケーブル
(4) 、電源線(30)などにより、操作部(11)への電力供給
手段が構成されている。また、コイル線(37)の導線(38)
により、検出部(13)への電力供給手段、および操作部(1
1)と検出部(13)との間の信号伝送手段が構成されてい
る。

【００４０】図９に、計測ユニット(2) の主要部の電気
的構成の１例が示されている。

【００４１】計測ユニット(2) は、基準信号波発生回路
(55)、計測開始指令回路(56)、計測終了指令回路(57)、
Ｆ／Ｆ（フリップフロップ）(58)、第１の音響信号発生
回路(59)、第２の音響信号発生回路(60)、受信用増幅器
(61)、第１の音響信号受信回路(62)、第２の音響信号受
信回路(63)、第１の位相差検出用カウンタ(64)、第２の
位相差検出用カウンタ(65)、位相差カウント用の発振器
(66)、およびマイクロコンピュータのＣＰＵ(67)を備え
ている。

【００４２】ＣＰＵ(67)は、計測ユニット(2) 全体の制
御および必要な演算などを行うものである。ＣＰＵ(67)
には、その実行プログラムが格納されたＲＯＭ(68)、各
種データや演算結果などを記憶しておくためのＲＡＭ(6
9)などが接続されている。また、ＣＰＵ(67)は指示棒
(6) の計測ユニットＩ／Ｆ回路(24)に接続されており、
指示棒(6) からＣＰＵ(67)に、ボタン(19)(20)(21)、ス
イッチ(22)(43)の出力信号などが伝送される。さらに、
ＣＰＵ(67)は、コンピュータＩ／Ｆ回路(70)を介してコ
ンピュータ(8) に接続されている。

【００４３】基準信号波発生回路(55)は、位置計測の基
準となる低周波の基準信号波Ａを指令回路(56)(57)およ
び音響信号発生回路(59)(60)に出力するものであり、低
周波発振器(71)および周波数制御回路(72)を備えてい
る。

【００４４】計測開始指令回路(56)は、Ｆ／Ｆ(58)のＲ
ＥＳＥＴ端子および２つのカウンタ(64)(65)に計測（カ
ウント）開始トリガ信号Ｄを出力するものであり、半波
整流器(73)および微分回路(74)を備えている。

【００４５】計測終了指令回路(57)は、Ｆ／Ｆ(58)のＳ
ＥＴ端子に計測終了トリガ信号Ｅを出力するものであ
り、位相反転回路(75)、半波整流器(76)および微分回路
(77)を備えている。

【００４６】Ｆ／Ｆは(58)は、ＣＰＵ(67)に計算フラグ
信号Ｍを出力する。

【００４７】第１の音響信号発生回路(59)は、高周波
（この例では２０ｋＨz ）の搬送波Ｊa を信号波ＡでＡ
Ｍ変調した第１の音響信号（ＡＭ変調波）Ｋa を第１ス
ピーカ(5a)に出力するものであり、高周波発振器(78)、
ミキサ（ＡＭ変調器）(79)および増幅器(80)を備えてい
る。

【００４８】第２の音響信号発生回路(60)は、高周波
（この例では３０ｋＨz ）の搬送波Ｊb を信号波ＡでＡ
Ｍ変調した第２の音響信号（ＡＭ変調波）Ｋb を第２ス
ピーカ(5b)に出力するものであり、高周波発振器(81)、
ミキサ(82)および増幅器(83)を備えている。

【００４９】受信用増幅器(61)は指示棒(6) の計測ユニ
ットＩ／Ｆ回路(24)に接続されており、指示棒(6) から
の検出信号が増幅器(61)に入力する。増幅器(61)は、こ
の検出信号を増幅して、音響信号受信回路(62)(63)に出
力する。

【００５０】第１の音響信号受信回路(62)は、指示棒
(6) からの検出信号より、マイク(45)で受信した第１の
音響信号（受信音響信号）Ｎa を取出し、これからさら
にマイク(45)で受信した信号波（受信信号波）Ｆa を検
出して、第１のカウント停止トリガ信号Ｈa を第１のカ
ウンタ(64)に出力するものであり、２０ｋＨz ＢＰＦ
（帯域通過フィルタ）(84)、半波整流器(85)、低周波Ｂ
ＰＦ(86)、半波整流器(87)および微分回路(88)を備えて
いる。

【００５１】第２の音響信号受信回路(63)は、指示棒
(6) からの検出信号より、マイク(45)で受信した第２の
音響信号（受信音響信号）Ｎb を取出し、これからさら
にマイク(45)で受信した信号波（受信信号波）Ｆb を検
出して、第２のカウント停止トリガ信号Ｈb を第２のカ
ウンタ(65)に出力するものであり、３０ｋＨz ＢＰＦ(8
9)、半波整流器(90)、低周波ＢＰＦ(91)、半波整流器(9
2)および微分回路(93)を備えている。

【００５２】発振器(66)は、高周波（この例では１ＭＨ
z ）のカウント用パルス信号を発生して、これを２つの
カウンタ(64)(65)に出力する。

【００５３】第１のカウンタ(64)は、カウント開始トリ
ガ信号Ｄがオンになってから第１のカウント停止トリガ
信号Ｈa がオンになるまでの間、発振器(66)からのパル
ス信号をカウントするものであり、その出力信号（第１
のカウント信号）φa はＣＰＵ(67)に入力する。

【００５４】第２のカウンタ(65)は、カウント開始トリ
ガ信号Ｄがオンになってから第２のカウント停止トリガ
信号Ｈb がオンになるまでの間、発振器(66)からのパル
ス信号をカウントするものであり、その出力信号（第２
のカウント信号）φb はＣＰＵ(67)に入力する。

【００５５】信号Ｊa 、Ｊb 、Ｋa 、Ｋb 、Ｎa 、Ｎb
、Ｑa 、Ｑb 、Ｆa 、Ｆb 、Ｇa 、Ｇb 、Ｈa 、Ｈb
、φa 、φb については、第１の音響信号発生回路(5
9)および受信回路(62)側のものには添字ａを、第２の音
響信号発生回路(60)および受信回路(63)側のものには添
字ｂを付して表わしているが、混同のおそれがない場合
は、これらの添字を省略して、それぞれＪ、Ｋ、Ｎ、
Ｑ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、φのように両方を表わすことにする。

【００５６】上記のポインティング・デバイスは、たと
えば、図１に示すように、プロジェクタ(9) により表示
板(1) 上に画像を表示した状態で使用される。その場
合、画像上の位置を離れた位置から指示するときには、
指示棒(6) を遠隔指示モードの状態にして、検出部(13)
の押付け部材(42)の先端部を所望の位置に移動し、画像
上に線や文字などを手書き入力するときには、指示棒
(6) を手書きモードの状態にし、検出部(13)の押付け部
材(42)を表示板(1) に押付けて移動する。このようにポ
インティング・デバイスが使用されている間、２つのス
ピーカ(5) から音響信号Ｋが常時送信されており、表示
板(1) の表面上またはその近傍を移動している指示棒
(6) の検出部(13)のマイク(45)によりこれが受信され、
検出信号として計測ユニット(2) に出力される。この検
出信号は第１の音響信号Ｋa と第２の音響信号Ｋb が重
なり合ったものであり、計測ユニット(2) は、後に詳し
く説明するように、この検出信号から指示棒(6) のマイ
ク(45)の位置すなわち指示位置を検出し、その情報をコ
ンピュータ(8) に出力する。

【００５７】次に、図１０および図１１を参照して、上
記のポインティング・デバイスにおける位置の計測原理
について説明する。

【００５８】図１０は、２つのスピーカ(5) とマイク(4
5)の位置関係を概略的に示したものであり、第１スピー
カ(5a)の位置を表わす点を第１固定点Ｐa 、第２スピー
カ(5b)の位置を表わす点を第２固定点Ｐb 、マイク(45)
の位置を表わす点を指示点Ｐとする。指示点Ｐの位置
は、第１固定点Ｐa を原点とし、２つの固定点Ｐa 、Ｐ
b を通る直線をＸ軸、Ｘ軸に対して第１固定点Ｐa から
直角に下にのびる直線をＹ軸とするＸＹ直交座標系の座
標値（ｘ，ｙ）で表わされる。

【００５９】図１０において、２つの固定点Ｐa 、Ｐb
の間の距離をＬ、第１固定点Ｐa から指示点Ｐまでの距
離をＬa 、第１固定点Ｐb から指示点Ｐまでの距離をＬ
b とすると、ｘおよびｙは次のように表わされる。

【００６０】 ｘ＝（Ｌa ² −Ｌb ² ＋Ｌ² ）／（２・Ｌ） …(1) ｙ＝√（Ｌa ² −ｘ² ） …(2) これらの式(1) 、(2) より、Ｌa とＬb が求まれば、ｘ
およびｙが求まることがわかる。

【００６１】Ｌa は、第１固定点Ｐa から送信される音
波と、指示点Ｐで受信される音波との位相差を検出する
ことにより求められ、Ｌb は、第２固定点Ｐb から送信
される音波と、指示点Ｐで受信される音波との位相差を
検出することにより求められる。

【００６２】Ｌa およびＬb の測定に先立ち、マイク(4
5)を第２固定点Ｐb に置いて、第１スピーカ(5a)から送
信される音波を受信し、位相遅れを測定する。第１固定
点Ｐa に置いたスピーカから、図１１(a) に示すような
５０ヘルツ程度の低周波の音波Ｕ（基準信号波Ａと同じ
もの）を送信し、第２固定点Ｐb に置いたマイクでこれ
を受信したとすると、受信した音波Ｖは同図(b) に実線
で示すようになり、受信音波Ｖには送信音波Ｕに対して
ψの位相遅れが生じる。計測回路固有の位相遅れを０と
し、送信音波Ｕの波長をλとすると、ψは次のように表
わされる。

【００６３】ψ＝２・π・Ｌ／λ …(3) 式(3) を書直すと、次のようになる。

【００６４】Ｌ＝ψ・λ／（２・π） …(4) Ｌa を測定する場合、第１固定点Ｐa のスピーカから送
信される音波Ｕを、指示点Ｐにあるマイクで受信する
と、受信した音波Ｗは図１１(c) に実線で示すようにな
り、受信音波Ｗには送信音波Ｕに対してφa の位相遅れ
が生じる。このφa は、上記同様、次のように表わされ
る。

【００６５】φa ＝２・π・Ｌa ／λ …(5) 式(5) を書直すと、次のようになる。

【００６６】Ｌa ＝φa ・λ／（２・π） …(6) Ｌb を測定する場合も同様であり、第２固定点Ｐb のス
ピーカから送信される音波を指示点Ｐにあるマイクで受
信したときの位相遅れをφb とすると、Ｌb は次のよう
に表わされる。

【００６７】Ｌb ＝φb ・λ／（２・π） …(7) Ｌa は式(4) および(6) より、Ｌb は式(4) および(7)
より、それぞれ次のように表わされる。

【００６８】Ｌa ＝（φa ／ψ）・Ｌ …(8) Ｌb ＝（φb ／ψ）・Ｌ …(9) 式(8) において、Ｌおよびψは定数であり、しかも最初
に求めておける量であるから、送信音波Ｕに対する受信
音波Ｗの位相遅れφa を求めることにより、Ｌa 求める
ことができる。式(9) のＬb についても同様である。そ
して、Ｌa およびＬb が求まると、前記の式(1) および
(2) により、指示点Ｐの座標値（ｘ，ｙ）が求められ
る。

【００６９】指示点Ｐの座標値（ｘ，ｙ）は、スピーカ
(5) 間の実際の距離Ｌを用いて上記のように表わすこと
もできるが、この例では、Ｌを常に１として表わすよう
にしている。このようにすると、上記の式(1) 、(2) 、
(8) 、(9) は次のようになる。

【００７０】ｘ＝（Ｌa ² −Ｌb ² ＋１）／２ …(10) ｙ＝√（Ｌa ² −ｘ² ） …(11) Ｌa ＝φa ／ψ …(12) Ｌb ＝φb ／ψ …(13) また、上記の説明では計測回路固有の位相遅れを０とし
たが、実際の計測回路には固有の位相遅れがある。これ
をθとし、上記のように測定された位相遅れ（位相遅れ
測定値）をψ、φa 、φb とすると、距離Ｌ、Ｌa 、Ｌ
b に対する実際の位相遅れ（位相遅れ補正値）は、それ
ぞれ、（ψ−θ）、（φa −θ）、（φb −θ）とな
る。そして、上記の式(12)、(13)のＬa 、Ｌb は、これ
らの補正値を用いて次のように表わされる。

【００７１】Ｌa ＝（φa −θ）／（ψ−θ） …(14) Ｌb ＝（φb −θ）／（ψ−θ） …(15) このθも最初に求めておける定数であるから、位相遅れ
測定値φa 、φb を求めることにより、式(14)、(15)か
らＬa 、Ｌb を、式(10)、(11)からｘ、ｙを求めること
ができる。なお、θが無視できる程度に小さいときは、
これを０としてＬa 、Ｌb を求めてもよい。

【００７２】上記のポインティング・デバイスでは、図
１０に示すように、固定点Ｐa 、Ｐb 、Ｐc 、Ｐd を頂
点とする長方形の計測範囲(94)が定められ、この範囲内
で指示点Ｐの位置の計測ができるようになっている。そ
して、この範囲(94)内のどの位置においても、位相遅れ
φa 、φb が１８０度より小さくなるように、範囲(94)
の大きさに応じて信号波Ａの周波数すなわち波長λが自
動的に調整されるようになっている。たとえば、周囲温
度を２５℃、距離Ｌを２ｍ、計測範囲(94)を２ｍ四方の
正方形とし、信号波Ａの周波数を５０Ｈz とすると、波
長λは約６．９３ｍとなり、距離Ｌに対する位相遅れψ
は約１０４度（１．８１６rad ）、第１固定点Ｐa の対
角点Ｐd における距離Ｌa の最大値に対する位相遅れφ
a の最大値は約１４７度（２．５６６rad ）となる。

【００７３】上記のポインティング・デバイスを使用す
る場合、スピーカ(5) を表示板(1)の所望位置に固定し
て、準備を完了した後、較正が行われて、上記のように
計測範囲(94)に応じて信号波Ａの周波数ｆが決定される
とともに、距離Ｌに対する位相遅れψおよび計測回路固
有の位相遅れθが求められ、これらがＣＰＵ(67)のＲＡ
Ｍ(69)に記憶される。この後、上記のような指示点Ｐの
位置の計測が一定時間おきに繰返される。この例では、
信号波Ａの１周期に１回の割合で繰返される。

【００７４】図１２〜図２２は、図９の計測ユニット
(2) の各部の出力信号を示している。次に、これらの図
面を参照して、指示点Ｐの位置計測についてさらに詳し
く説明する。

【００７５】図１２に示す基準信号波Ａは基準信号発生
回路(55)の発振器(71)から出力され、その周波数は、較
正により求められた周波数ｆになるよう、ＣＰＵ(67)か
らの制御信号に基づいて周波数制御回路(72)により制御
される。信号波Ａは、計測開始指令回路(56)の半波整流
器(73)により半波整流されて、図１３に示すような方形
波Ｂとなり、微分回路(74)により方形波Ｂの立上がりエ
ッジが検出されて、図１５に示すように、計測開始トリ
ガ信号Ｄがオンになる。また、信号波Ａは、計測終了指
令回路(57)の反転回路(75)で位相（極性）を反転された
後、半波整流器(76)により半波整流されて、図１４に示
すように、方形波Ｂに対して位相が反転した反転方形波
Ｃとなり、微分回路(77)により反転方形波Ｃの立上がり
エッジが検出されて、図１６に示すように、計測終了ト
リガ信号Ｅがオンになる。計測終了トリガ信号Ｅは、計
測開始トリガ信号Ｄに対して、信号波Ａの半周期分すな
わち位相角１８０度分位相の遅れた波となり、したがっ
て、信号波Ａの半周期ごとに計測開始トリガ信号Ｄと計
測終了トリガ信号Ｅとが交互にオンになる。カウンタ(6
4)(65)は、計測開始トリガ信号Ｄがオンになると、リセ
ットされて、カウントを開始する。Ｆ／Ｆ(58)は、計測
開始トリガ信号Ｄがオンになると、計算フラグ信号Ｍを
オフにし、計測終了トリガ信号Ｅがオンになると、計算
フラグ信号Ｍをオンにする。ＣＰＵ(67)は、計算フラグ
信号Ｍがオフの間は、位置計測のための計算を行わず、
計算フラグ信号がオンになったときに、計算を行う。

【００７６】第１の音響信号発生回路(59)では、発振器
(78)からミキサ(79)に、図１７に示すような搬送波Ｊa
が出力され、ミキサ(79)において、搬送波Ｊa が信号波
ＡでＡＭ変調され、これが増幅器(80)を通して、図１８
に示すような第１の音響信号Ｋa として第１スピーカ(5
a)に出力される。そして、第１スピーカ(5a)から、第１
の音響信号Ｋa が音波として送信される。

【００７７】第２の音響信号発生回路(60)についても同
様であり、第２の音響信号Ｋb が第２スピーカ(5b)に出
力され、これが音波として送信される。

【００７８】２つのスピーカ(5) から送信されている音
波は、指示棒(6) のマイク(45)で受信され、第１の音響
信号Ｋa と第２の音響信号Ｋb が重なり合った検出信号
が指示棒(6) から計測ユニット(2) に伝送され、増幅器
(61)を通して２つの音響信号受信回路(62)(63)に入力す
る。

【００７９】第１の音響信号受信装置(62)では、２０ｋ
Ｈz ＢＰＦ(84)により、指示棒(6)の検出信号から第１
の音響信号Ｋa の受信波すなわち第１の受信音響信号Ｎ
a だけが分離して取出され、さらにこれが半波整流器(8
5)により半波整流される。第１の受信音響信号Ｎa は図
１９に、半波整流器(85)の出力信号Ｑa は図２０に示さ
れている。半波整流器(85)の出力信号Ｑa は、低周波Ｂ
ＰＦ(86)に通され、これにより、第１の音響信号Ｋa に
よって送信された信号波Ａだけが第１の受信信号波Ｆa
として取出される。受信信号波Ｆa は図２１に示されて
おり、これは図１２の信号波Ａに対してφa だけ位相が
遅れたものである。この位相遅れφa は、図１０におけ
るＬa に対応するものである。受信信号波Ｆa は、半波
整流器(87)により半波整流されて、図２２に示すような
方形波Ｇa となり、微分回路(88)により方形波Ｇa の立
上がりエッジが検出されて、図２３に示すように、第２
のカウント停止トリガ信号Ｈa がオンになる。カウンタ
停止トリガ信号Ｈa がオンになると、第１のカウンタ(6
4)はカウントを停止し、ＣＰＵ(67)に出力する第１のカ
ウント信号φa をそのときの状態に保持する。カウンタ
(64)は、前記のように、信号波Ａを半波整流した方形波
Ｂの立上がりでカウントを開始し、受信信号波Ｆa を半
波整流した方形波Ｇa の立上がりエッジでカウントを停
止するので、カウントを停止したときのカウント信号φ
a は信号波Ａに対する受信信号波Ｆaの位相遅れφa に
等しい。

【００８０】第２の音響信号受信装置(63)についても同
様であり、３０ｋＨz ＢＰＦ(89)により、指示棒(6) の
検出信号から第２の音響信号Ｋb の受信波すなわち第２
の受信音響信号Ｎb だけが分離して取出され、これが半
波整流器(85)および低周波ＢＰＦ(86)に通されて、第２
の音響信号Ｋb によって送信された信号波Ａだけが第２
の受信信号波Ｆb として取出される。この受信信号波Ｆ
b は、信号波Ａに対して、図１０におけるＬb に対応す
る位相遅れφb を有する。受信信号波Ｆb は、半波整流
器(92)により半波整流されて方形波Ｇb となり、微分回
路(93)により方形波Ｇb の立上がりエッジが検出され
て、第２のカウント停止トリガ信号Ｈb がオンになる。
カウンタ停止トリガ信号Ｈb がオンになると、第２のカ
ウンタ(65)はカウントを停止し、ＣＰＵ(67)に出力する
第２のカウント信号φa をそのときの状態に保持する。
このときのカウント信号も、上記と同じ理由により、信
号波Ａに対する受信信号波Ｆb の位相遅れφb に等し
い。

【００８１】上記のように２つのカウンタ(64)(65)が両
方ともカウントを停止した後、前記のように計測終了ト
リガ信号Ｅがオンになる。これにより、Ｆ／Ｆ(58)から
ＣＰＵ(67)に出力される計算フラグ信号Ｍがオンにな
り、ＣＰＵ(67)において、前記の式(14)、(15)、(10)、
(11)を用いて指示点Ｐの座標値（ｘ，ｙ）が計算され
る。そして、必要に応じ、この座標値（ｘ，ｙ）が、指
示棒(6) のボタン(19)(20)(21)およびスイッチ(22)(43)
の状態を表わす情報とともに、コンピュータ(8) に送信
される。この例では、遠隔指示モードのときは、指示棒
(6) の押付け状態検出スイッチ(43)の状態にかかわら
ず、ｘ、ｙが計算されるたび（信号波Ａの１周期ごと）
にこれが送信され、手書きモードのときは、押付け状態
検出スイッチ(43)がオンになっている間（押付け部材(4
2)が他の物体に押付けられている間）だけ、ｘ、ｙが計
算されるたびにこれが送信される。

【００８２】次に、図２４のフローチャートを参照し
て、計測ユニット(2) のＣＰＵ(67)の動作についてさら
に詳しく説明する。

【００８３】図２４において、電源が投入されると、
ｘ、ｙ、Ｓ（ボタン・スイッチの状態テーブル）の初期
化が行われ（ステップ１）、較正が行われて、ｆ、ψ、
θが求められる（ステップ２）。較正については、後に
詳述する。次に、コンピュータ(8) に対するｘ、ｙ、Ｓ
の送信処理が行われる（ステップ３）。これについて
も、後に詳述する。送信処理が終わると、計算フラグ信
号Ｍがオンになるまで待機し（ステップ４）、これがオ
ンになると、ステップ５に進んで、カウンタ(64)(65)の
レジスタからカウント信号φa 、φb が読込まれる。次
に、これらφa 、φb より、ｘ、ｙを演算する（ステッ
プ６）。この計算は、前記のように、式(14)、(15)、(1
0)、(11)を用いて行われる。計算が終了すると、指示棒
(6) のボタン(19)(20)(21)、スイッチ(22)(43)の状態を
読込み、これをＳにセットする（ステップ７）。次に、
再較正要求ボタンが押されたかどうかが調べられ（ステ
ップ８）、ボタンが押されていなければ、ステップ３に
戻って、上記の送信処理以下の動作が繰返され、ボタン
が押されていれば、ステップ２に戻って、再び較正が行
われる。なお、再較正要求ボタンは、図示は省略した
が、計測ユニット(2) または指示棒(6) の適当箇所に設
けられている。

【００８４】上記のステップ２の較正の詳細が、図２５
のフローチャートに示されている。

【００８５】図２５において、まず、ｆを設定するため
の第１の操作の指示が表示器に表示され、所定の最低周
波数ｆo がｆにセットされる（ステップ201 ）。表示器
は、図示は省略したが、計測ユニット(2) の適当箇所に
設けられている。第１の操作は、図１０に示す計測範囲
(94)内で第１スピーカ(5a)から最も遠い点（固定点Ｐa
の対角点Ｐd ）に指示棒(6) の押付け部材(42)の先端部
を置いて、上部ボタン(19)を押すことにより行われ、こ
の操作の指示が表示される。次に、上部ボタン(19)がオ
ンになるまで待機し（ステップ202 ）、これがオンにな
ると、ステップ203 に進む。ステップ203 では、計測終
了トリガ信号Ｅが第１のカウント停止トリガ信号Ｈa よ
り先に入力したかどうかが調べられ、Ｅが先に入力して
いなければ、ステップ204 に進んで、ｆに所定の増分値
Δｆを加えた値を新たなｆとし、ステップ203 に戻る。
ステップ203 においてＥが先に入力していれば、ステッ
プ205 に進んで、ｆからΔｆを減じた値を最終的なｆと
し、これをＲＡＭ(69)に記憶する。前述の説明から明ら
かなように、計測開始トリガ信号Ｄがオンになってから
第１のカウント停止トリガ信号Ｈa がオンになるまでの
位相角は、信号波Ａに対する受信信号波Ｆa の位相遅れ
φa に等しく、計測開始トリガ信号Ｄに対する計測終了
トリガ信号Ｅの位相遅れは１８０度である。したがっ
て、ＥがＨa より先に入力しない間は、位相遅れφa は
１８０度より小さく、ＥがＨa より先に入力すると、位
相遅れφa は１８０度より大きくなる。そして、上記の
ように、ＥがＨa より入力するようになった直後にｆか
らΔｆを減じてｆの設定値とすることにより、計測範囲
(94)内における位相遅れの最大値が、１８０度より小さ
い範囲内で最大になるようなｆが設定される。これによ
り第１の操作が終了し、次に、ψを設定するための第２
の操作の指示が表示器に表示される（ステップ206）。
第２の操作は、第２スピーカ(5b)の上に指示棒(6) の押
付け部材(42)の先端部を置いて、上部ボタン(19)を押す
ことにより行われる。第２の操作指示の表示が終わる
と、上部ボタン(19)と計算フラグ信号Ｍの状態が調べら
れ（ステップ207 ）、両方がオンになるまで待機する。
ステップ207 において上部ボタン(19)とＭが両方ともオ
ンになれば、ステップ208 に進み、第１のカウンタ(64)
からカウント信号φa を読込んで、これをψにセットす
る。これにより、２つのスピーカ(5) の間の距離Ｌに対
応する位相遅れの測定値がψにセットされる。これによ
り第２の操作が終了し、次に、θを設定するための第３
の操作の指示が表示器に表示される（ステップ209 ）。
第３の操作は、第１スピーカ(5a)の上に指示棒(6)の押
付け部材(42)の先端部を置いて、上部ボタン(19)を押す
ことにより行われる。第３の操作指示の表示が終わる
と、上部ボタン(19)と計算フラグ信号Ｍの状態が調べら
れ（ステップ210 ）、両方がオンになるまで待機する。
ステップ210 において上部ボタン(19)とＭが両方ともオ
ンになれば、ステップ211 に進み、第１のカウンタ(64)
からカウント信号φa を読込んで、これをθにセットす
る。この場合、第１スピーカ(5a)の上に指示棒(6) のマ
イク(45)を置いて、第１スピーカ(5a)から送信される信
号波Ａを受信しているので、距離による位相遅れは０で
あり、φa は計測回路固有の位相遅れそのものであり、
これがθにセットされる。これにより、較正のための全
ての処理が終了する。

【００８６】図２４のステップ３の送信処理の詳細が、
図２６のフローチャートに示されている。

【００８７】図２６において、まず、手書きモードであ
るかどうかが調べられる（ステップ301 ）。これは、指
示棒(6) の短縮状態検出スイッチ(22)の状態を調べるこ
とにより行われ、スイッチ(22)がオンのときは手書きモ
ード、オフのときは遠隔操作モードであると判断され
る。ステップ301 において手書きモードであったとき
は、ステップ302 に進んで、押付け部材(42)が表示板
(1) に押付けられているかどうかが調べられる。これ
は、指示棒(6) の検出部(13)の押付け状態検出スイッチ
(43)の状態を調べることにより行われ、スイッチ(43)が
オンのときは押付け部材(42)が押付けられていると判断
され、スイッチ(43)がオフのときは押付けられていない
と判断される。ステップ302 において押付け部材(42)が
押付けられていなかったときは、ステップ303 に進ん
で、ｘ、ｙに０をセットし、ステップ304 に進む。ステ
ップ301 において手書きモードでなかったとき、または
ステップ302において押付け部材(42)が押付けられてい
たときは、そのままステップ304 に進む。ステップ304
では、ｘ、ｙ、Ｓをコンピュータ(8) に送信し、処理を
終了する。

【００８８】手書きモードであって、押付け部材(42)が
押付けられていないときは、ステップ302 からステップ
303 に進んで、ｘ、ｙに０がセットされ、これがステッ
プ304 において送信される。したがって、指示棒(6) の
位置に関係なく、ｘ、ｙとして０が送信される。すなわ
ち、指示棒(6) の位置の情報は送信されない。手書きモ
ードであって、押付け部材(42)が押付けられているとき
は、ステップ302 からそのままステップ304 に進み、図
２４のステップ６で計算された指示棒(6) の位置の情報
ｘ、ｙがそのまま出力される。手書きモードでないと
き、すなわち遠隔指示モードのときは、押付け部材(42)
が押付けられているかどうかに関係なく、ステップ301
からそのままステップ304 に進み、図２４のステップ６
で計算された位置の情報ｘ、ｙがそのまま出力される。

【００８９】上記の指示棒(6) を使用すれば、遠隔操作
モードにした状態で、簡単に遠くの対象を直接指示する
ことができ、手書きモードにした状態で、容易に手書き
入力ができる。また、伸縮筒部(33)に内に通したコイル
線(37)によって検出部(13)への電力の供給や信号の伝送
ができ、このコイル線(37)が操作の邪魔になるようなこ
とがない。さらに、位置の指示などをしながら、遠隔操
作ボタン(21)によって図示しない他の機器の遠隔操作が
できる。しかしながら、遠隔操作ボタン(21)は必ずしも
必要ではない。

【００９０】なお、スパイラル状コイル線(37)のかわり
に、操作部(11)内の巻取り式のリールに巻かれたケーブ
ルを伸縮筒部(33)内に通して、これにより操作部(11)と
検出部(13)との間の電力の供給や信号の伝送を行うよう
にしてもよい。

【００９１】図２７〜図３１は位置指示棒の他の実施例
を示しており、これらの図面において、前記の指示棒
(6) と対応する部分には同一の符号を付している。

【００９２】この指示棒(100) の場合、操作部(11)には
接地線(29)と電力・信号伝送線(101) が設けられ、これ
らにＩ／Ｆ回路(24)(25)(26)、遠隔操作制御回路(27)お
よび発光ダイオード(28)が接続されている。

【００９３】検出部(13)にも接地線(51)と電力・信号伝
送線(102) が設けられ、これらにマイク(45)および増幅
器(46)が接続されている。

【００９４】伸縮部(12)は、上下２本の平行な伸縮筒部
(103)(104)を備えている。各伸縮筒部(103)(104)は、前
記の指示棒(6) の場合と同様、複数の筒体(32a)(32b)(3
2c)よりなる。この場合、筒体(32)は金属などの導体製
であり、第１の伸縮筒部(103) が接地線用、第２の伸縮
筒部(104) が電力・信号伝送線用となっている。２本の
伸縮筒部(103)(104)の先端筒体(32c) の先端部同志が絶
縁材料製の連結部材(105) で連結されており、第２の伸
縮筒部(104) の先端筒体(32c) の先端部には、前記同
様、検出部(13)のコネクタソケット部(54)に接続される
コネクタピン部(36)が固定されている。そして、２本の
伸縮筒部(103)(104)が、コネクタピン(36)の対応部分に
それぞれ電気的に接続されている。

【００９５】操作部(11)の収納筒部(14)のみぞ(16)の後
端部に、第１の伸縮筒部(103) の基端筒体(32a) の基端
部が固定される第１の接続具(106) と、第２の伸縮筒部
(104) の基端筒体(32a) の基端部が固定される第２の接
続具(107) とが固定されている。第１の接続具(106) 内
に接地線(29)に接続された接点部材(108) が設けられて
おり、これが第１の伸縮筒部(103) に接触して、操作部
(11)と検出部(13)の接地線(29)(51)同志が接続されてい
る。また、第２の接続具(107) 内に伝送線(101) に接続
された接点部材(109) が設けられており、これが第２の
伸縮筒部(104)に接触して、操作部(11)と検出部(13)の
伝送線(101)(102)同志が接続されている。そして、伝送
線(101)(102)および第２の伸縮筒部(104) を通して、操
作部(11)から検出部(13)に電力が供給されるとともに、
検出部(13)から操作部(11)に検出信号が伝送されるよう
になっている。なお、コンデンサマイクなどの場合は、
増幅器(46)をトランジスタのオープンコレクタ出力など
とすることにより、１本の導線で上記のような電力の供
給と信号の伝送ができるようになっている。

【００９６】他は、前記の指示棒(6) の場合と同様であ
る。

【００９７】この指示棒(100) の場合、導線などを使用
せずに、伸縮筒部(103)(104)によって電力の供給や信号
の伝送ができ、導線などが操作の邪魔になるようなこと
がない。

【００９８】なお、前記の指示棒(6) の場合にも、操作
部(11)および検出部(13)に接地線と電力・信号伝送線を
設け、コイル線(37)に、両者の接地線同志を接続する導
線と、両者の電力・信号線同志を接続する導線を通し
て、電力の供給と信号の伝送を１本の導線で行うように
してもよい。このようにすれば、コイル線(37)に通す導
線が２本ですむ。

【００９９】図３２〜図３６は位置指示棒のさらに他の
実施例を示しており、これらの図面において、前記の指
示棒(6) と対応する部分には同一の符号を付している。

【０１００】この指示棒(110) の場合、伸縮筒部(33)に
はコイル線やコネクタピン部は設けられておらず、伸縮
筒部(33)内を光が通過できるようになっている。また、
操作部(11)の接続具(34)および検出部(13)のケース(41)
には、コネクタソケット部は設けられていない。

【０１０１】検出部(13)には、マイク(45)、増幅器(46)
の他に、検出部(13)への電力供給手段を構成する充電式
電池(111) 、およびマイク(45)からの検出信号を光信号
として送信する発光ダイオード（発光素子）(112) が設
けられ、これらが接地線(51)と電源線(52)に接続されて
いる。また、検出部(13)のケース(41)のストレート部分
の外面上部に、電池(111) に接続された充電用の２つの
接点(113a)(113b)が前後に並べて配置されている。

【０１０２】操作部(11)には、計測ユニットＩ／Ｆ回路
(24)、ボタン・スイッチＩ／Ｆ回路(26)、遠隔操作制御
回路(27)、発光ダイオード(28)の他に、検出部(13)の発
光ダイオード(112) からの検出信号を受信して電気信号
に変換する光電変換器（受光素子）(114) が設けられ、
これらが接地線(29)および電源線(30)に接続されてい
る。光電変換器(114) は、伸縮筒部(33)内を通して検出
部(13)の発光ダイオード(112) に対向するように、操作
部(11)の接続具(34)内に固定されている。そして、これ
ら発光ダイオード(112) と光電変換器(114) により、信
号伝送手段が構成されている。また、操作部(11)の収納
筒部(14)の大径穴(17)内の上部に、図示しない充電回路
に接続された２つの充電用の接点(115a)(115b)が前後に
並べて配置されている。

【０１０３】指示棒(110) が手書きモードの状態になる
と、検出部(13)の充電用の接点(113a)(113b)が検出部(1
1)の充電用の接点(115a)(115b)に接触し、検出部(13)の
電池(111) の充電が行われる。

【０１０４】他は、前記の指示棒(6) の場合と同様であ
る。

【０１０５】この指示棒(110) の場合、検出部(13)に電
池(111) が設けられており、光信号によって検出信号が
伝送されるので、導線や伸縮筒部(33)によって電力の供
給や信号の伝送を行う必要がない。しかしながら、前記
の指示棒(6) の場合のようなコイル線や前記の指示棒(1
00) の場合のような伸縮筒部によって電力の供給を行
い、信号の伝送だけを光信号によって行うようにするこ
ともできる。

【０１０６】上記のポインティング・デバイスでは、２
個のスピーカと指示棒に設けたマイクだけで位置の計測
ができ、従来のダジタイザなどのように抵抗膜や電極マ
トリクスが設けられた特別なスクリーンを使用する必要
がなく、あらゆる面に画像を表示して、その上の点を指
示することができる。たとえば、吊下げ式のスクリーン
の下部の２箇所にスピーカを取付けて使用することがで
きる。あるいは、画像が表示できる白色の壁の２箇所に
スピーカを取付けて使用することもできる。また、指示
棒を画像が表示された面に接触させたり押付けたりしな
くても、非接触で位置の入力ができる。さらに、２個の
スピーカの間隔を変えることによって、画面の大きさを
任意に変えることができ、大画面にも対応できる。ま
た、ポインティング・デバイスを構成する計測ユニッ
ト、スピーカ、指示棒などは、小型化が容易であり、こ
れらを容易に持運んで使用することができる。

【０１０７】上記実施例では、外部の雑音の影響を除去
するため、信号波を超音波領域の周波数を用いてＡＭ変
調しているが、ＦＭ変調など、他の変調方式を用いても
よい。上記実施例では、低周波の信号波として正弦波を
用いているが、方形波などの他の波形を用いてもよい。
また、計測ユニット(2) と指示棒(6)(100)(110) とをケ
ーブル(4) で接続して、これらの間の電力の供給や信号
の伝送を行っているが、指示棒に電池を設け、計測ユニ
ットと指示棒との間の信号の伝送を無線で行うようにし
てもよい。計測ユニット(2) とコンピュータ(8) などと
の間の信号の伝送も、無線で行うようにしてもよい。

【０１０８】上記実施例では、指示棒の伸縮部(12)はテ
レスコピック形になっているが、たとえば折畳み式な
ど、他の形式が用いられてもよい。

【０１０９】操作部(11)と検出部(13)との間の電力供給
手段および信号伝送手段も、上記実施例のものに限ら
ず、たとえばトランス結合によってもよい。その場合、
たとえば、伸縮部を構成する導電体製伸縮筒部の基端筒
体に電力用１次コイルを巻くとともに検出部の導電体製
ケースに電力用の２次コイルを巻いて電力供給用のトラ
ンスを構成し、検出部のケースに信号用の１次コイルを
巻くとともに伸縮筒部の基端筒体に信号用の２次コイル
を巻いて信号伝送用のトランスを構成する。

【０１１０】上記実施例とは逆に、位置指示棒に所定の
音波を送信するスピーカを設け、画面上の所定の２箇所
に配置したマイクでこの音波を受信して指示棒のスピー
カの位置を計測するようにすることも可能である。とこ
ろが、このようにすると、１つの画面上で複数の位置指
示棒を同時に使用するような場合、各指示棒の位置を計
測することが困難である。これに対し、上記実施例の場
合は、１つの画面上で複数の位置指示棒を同時に使用す
るような場合でも、各指示棒のマイクで受信した信号を
別々に処理することにより、各指示棒の位置を簡単に計
測することが容易である。すなわち、１つのポインティ
ング・デバイスを複数人で同時使用することができる。
しかしながら、位置の計測手段は上記実施例のものに限
らず、この発明による位置指示棒は、他の位置計測手段
を使用したポインティング・デバイスにも適用すること
ができる。

【０１１１】

【発明の効果】この発明のポインティング・デバイス用
位置指示棒によれば、上述のように、伸縮部をのばした
状態で、簡単に遠くの対象を直接指示することができ、
伸縮部を縮めた状態で、容易に手書き入力ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すポインティング・デバ
イスの使用状態の概略斜視図である。

【図２】位置指示棒の１実施例を示す側面図である。

【図３】図２の位置指示棒を拡大して示す部分切欠き側
面図である。

【図４】図２の位置指示棒を拡大して示す平面図であ
る。

【図５】図２の位置指示棒を拡大して示す正面図であ
る。

【図６】図２の位置指示棒の伸縮部の基端部と操作部の
一部を拡大して示す部分切欠き分解側面図である。

【図７】図２の位置指示棒の伸縮部の先端部と検出部を
拡大して示す部分切欠き分解側面図である。

【図８】図２の位置指示棒の電気的構成の１例を示すブ
ロック図である。

【図９】図１のポインティング・デバイスの計測ユニッ
トの電気的構成の１例を示すブロック図である。

【図１０】図１のポインティング・デバイスにおける位
置計測の原理を説明するための説明図である。

【図１１】送信音波と受信音波の関係を示すタイムチャ
ートである。

【図１２】計測ユニットの基準信号波発生回路から出力
される基準信号波の１例を示すタイムチャートである。

【図１３】計測ユニットの計測開始指令回路において半
波整流器から出力される方形波の１例を示すタイムチャ
ートである。

【図１４】計測ユニットの計測終了指令回路において半
波整流器から出力される反転方形波の１例を示すタイム
チャートである。

【図１５】計測ユニットの計測開始指令回路から出力さ
れる計測開始トリガ信号の１例を示すタイムチャートで
ある。

【図１６】計測ユニットの計測終了指令回路から出力さ
れる計測終了トリガ信号の１例を示すタイムチャートで
ある。

【図１７】計測ユニットの音響信号発生回路における搬
送波の１例を示すタイムチャートである。

【図１８】計測ユニットの音響信号発生回路から出力さ
れる音響信号の１例を示すタイムチャートである。

【図１９】計測ユニットの音響信号受信回路においてＢ
ＰＦから出力される受信音響信号の１例を示すタイムチ
ャートである。

【図２０】計測ユニットの音響信号受信回路の半波整流
器の出力信号の１例を示すタイムチャートである。

【図２１】計測ユニットの音響信号受信回路において低
周波ＢＰＦから出力される受信信号波の１例を示すタイ
ムチャートである。

【図２２】計測ユニットの音響信号受信回路において半
波整流器から出力される方形波の１例を示すタイムチャ
ートである。

【図２３】計測ユニットの音響信号受信回路から出力さ
れるカウント停止トリガ信号の１例を示すタイムチャー
トである。

【図２４】計測ユニットのＣＰＵの位置計測処理の１例
を示すフローチャートである。

【図２５】図２４の較正の１例を示すフローチャートで
ある。

【図２６】図２４の送信処理の１例を示すフローチャー
トである。

【図２７】位置指示棒の他の実施例を示す側面図であ
る。

【図２８】図２７の位置指示棒を拡大して示す部分切欠
き側面図である。

【図２９】図２７の位置指示棒の伸縮部の基端部と操作
部の一部を拡大して示す部分切欠き分解側面図である。

【図３０】図２７の位置指示棒の伸縮部の先端部と検出
部を拡大して示す部分切欠き分解側面図である。

【図３１】図２７の位置指示棒の電気的構成の１例を示
すブロック図である。

【図３２】位置指示棒のさらに他の実施例を示す側面図
である。

【図３３】図３２の位置指示棒を拡大して示す部分切欠
き側面図である。

【図３４】図３２の位置指示棒の伸縮部の基端部と操作
部の一部を拡大して示す部分切欠き分解側面図である。

【図３５】図３２の位置指示棒の伸縮部の先端部と検出
部を拡大して示す部分切欠き分解側面図である。

【図３６】図３２の位置指示棒の電気的構成の１例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

(1) 表示板 (2) 計測ユニット (5a)(5b) スピーカ (6) 位置指示棒 (8) パーソナルコンピュータ (9) プロジェクタ (11) 操作部 (12) 伸縮部 (13) 検出部 (19)(20) 操作ボタン (21) 遠隔操作用ボタン (22) 短縮状態検出スイッチ (32a)(32b)(32c) 筒体 (33) 伸縮筒部 (37) コイル線 (38a)(38b)(38c) 導線 (42) 押付け部材 (43) 押付け状態検出スイッチ (45) コンデンサマイクロホン (100) 位置指示棒 (103)(104) 伸縮筒部 (110) 位置指示棒 (111) 電池 (112) 発光ダイオード（発光素子） (114) 光電変換器（受光素子）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作用スイッチ手段が設けられて手に持っ
   て操作されるようになされた操作部、基端部が上記操作
   部に固定された伸縮可能な伸縮部、上記伸縮部の先端部
   に固定されて位置検出のための信号の送信および／また
   は受信を行う検出部、上記操作部への電力供給手段、上
   記検出部への電力供給手段、および上記操作部と上記検
   出部との間の信号の伝送を行う信号伝送手段を備えてい
   ることを特徴とするポインティング・デバイス用位置指
   示棒。
2. 【請求項２】上記伸縮部が、入れ子式になった複数の筒
   体よりなるテレスコピック形伸縮筒部を備え、上記伸縮
   筒部内に複数の導線を有する伸縮可能なスパイラル状コ
   イル線が設けられ、上記コイル線の導線により、上記検
   出部への電力供給手段および上記信号伝送手段が構成さ
   れていることを特徴とする請求項１のポインティング・
   デバイス用位置指示棒。
3. 【請求項３】上記伸縮部が、入れ子式になった複数の導
   電性筒体よりなる複数のテレスコピック形伸縮筒部を備
   え、上記伸縮筒部により、上記検出部への電力供給手段
   および上記信号伝送手段が構成されていることを特徴と
   する請求項１のポインティング・デバイス用位置指示
   棒。
4. 【請求項４】上記伸縮部が、入れ子式になった複数の筒
   体よりなるテレスコピック形伸縮筒部を備え、上記検出
   部への電力供給手段が、上記検出部に内蔵された電池に
   より構成され、上記信号伝送手段が、上記伸縮筒部内を
   通して対向するように上記操作部および上記検出部に設
   けられ発光素子および受光素子により構成されているこ
   とを特徴とする請求項１のポインティング・デバイス用
   位置指示棒。
5. 【請求項５】上記検出部が、所定の間隔をおいて配置さ
   れた２つのスピーカからの音を受信するマイクロホンを
   備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   項のポインティング・デバイス用位置指示棒。
6. 【請求項６】上記操作部および／または上記検出部に、
   上記伸縮部が縮んだ状態にあることを検出するためのス
   イッチ手段が設けられていることを特徴とする請求項１
   〜５のいずれか１項のポインティング・デバイス用位置
   指示棒。
7. 【請求項７】上記検出部の先端部に、移動自在な押付け
   部材、および上記押付け部材が他の物体に押付けられた
   ことを検出するためのスイッチ手段が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項のポインテ
   ィング・デバイス用位置指示棒。
8. 【請求項８】上記操作部に、他の機器を遠隔操作するた
   めの遠隔操作用スイッチ手段が設けられていることを特
   徴とする請求項１〜７のいずれか１項のポインティング
   ・デバイス用位置指示棒。