JP2002132435A - Method and device for position detector - Google Patents

Method and device for position detector

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JP2002132435A
JP2002132435A JP2000319276A JP2000319276A JP2002132435A JP 2002132435 A JP2002132435 A JP 2002132435A JP 2000319276 A JP2000319276 A JP 2000319276A JP 2000319276 A JP2000319276 A JP 2000319276A JP 2002132435 A JP2002132435 A JP 2002132435A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical digitizer that can detect with touch in the vicinity of a detector plane. SOLUTION: The optical digitizer that detects the position coordinate of an indicator on a detector plane is equipped with a light source that beams light rays, and a recurrence reflex member that reflects recursively light rays beamed from the light source is arranged around the detector plane, and imaging method for detecting a direction of shadow that occurs when the indicator blocks the recurrence reflex light from the recurrence reflex member, and image focusing lens for imaging the recurrence reflex light. And the optical digitizer is also equipped with a mirror glass on both side of the image focusing lens that reflects light beamed from the light source, or a mirror glass in front of the image focusing lens that reflects imaging visual field, and the light source on both side of the mirror glass.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、検出面上におい
て指示体の指示位置座標を検出する光遮断方式の光デジ
タイザに関する。特に、指示体が検出面上でタッチした
ことが検出される高さを低くした光デジタイザに関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light-blocking type optical digitizer that detects a pointing position coordinate of a pointer on a detection surface. In particular, the present invention relates to an optical digitizer having a reduced height at which the touch of the indicator on the detection surface is detected.

【0002】[0002]

【従来の技術】抵抗皮膜方式や電磁誘導方式のデジタイ
ザに代えて、より高精度な検出能力を有する光方式のデ
ジタイザが注目されている。図5に、リニアイメージセ
ンサを用いた光デジタイザの一例を示す。図5(a)
は、光デジタイザの平面概略図である。図5(b)は、
その一部断面の側面図である。図示のように、指示体と
なるペン2が検出面1上に置かれたときに、検出面1の
上方に設けられる2つの検出ユニット3により三角測量
の原理により指示位置座標を検出するものである。検出
ユニット3は、図5(b)に示すように、リニアイメー
ジセンサ13の結像レンズ9の上にLED光源11を配
置した構成となっている。検出面1に光を遮るものが何
も置かれていない時には、検出ユニット3から、検出面
1上を通過して再帰反射部材22に入射した光は、逆の
光路を通って検出ユニット3に戻ってくる。検出面1に
ペン2等が置かれた時には、光の光路の一部が遮られ
て、検出ユニット3に帰らなくなる。この影の部分がイ
メージセンサ13で撮像できるため、その影の方向を検
出することで、光を遮ったもののある方向を検出するこ
とができる。即ち、ペン2が存在する方向が、2つの異
なる既知の位置にある検出ユニット3,3によって検出
できれば、三角測量の原理によりペン2の指示位置座標
を算出できる。
2. Description of the Related Art In place of digitizers of the resistive film type or the electromagnetic induction type, optical digitizers having higher accuracy in detection have been receiving attention. FIG. 5 shows an example of an optical digitizer using a linear image sensor. FIG. 5 (a)
FIG. 2 is a schematic plan view of an optical digitizer. FIG. 5 (b)
It is a side view of the partial cross section. As shown in the drawing, when a pen 2 serving as a pointer is placed on the detection surface 1, two detection units 3 provided above the detection surface 1 detect the pointing position coordinates based on the principle of triangulation. is there. The detection unit 3 has a configuration in which the LED light source 11 is arranged on the imaging lens 9 of the linear image sensor 13 as shown in FIG. When there is nothing blocking light on the detection surface 1, light from the detection unit 3 passing through the detection surface 1 and entering the retroreflective member 22 passes through the opposite optical path and enters the detection unit 3. Come back. When the pen 2 or the like is placed on the detection surface 1, a part of the optical path of light is blocked, and the light does not return to the detection unit 3. Since the shadow portion can be imaged by the image sensor 13, the direction in which the light is blocked can be detected by detecting the direction of the shadow. That is, if the direction in which the pen 2 exists can be detected by the detection units 3 and 3 at two different known positions, the pointing position coordinates of the pen 2 can be calculated based on the principle of triangulation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示す例では、図6に示すように、ペンが検出面にタッチ
する前に(ペンが浮いている状態で)、LED光源11
から発し再帰反射部材22に向かう光線を遮断した時点
でタッチ検出がなされてしまう。そのため、漢字などの
文字をペンで書こうとした時に続け文字となってしまう
という問題がある。また、指によるタッチ操作では、検
出面にタッチした実感がないのにタッチ検出がなされて
しまうので、操作性が悪い。
However, in the example shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6, before the pen touches the detection surface (while the pen is floating), the LED light source 11 is turned off.
The touch detection is performed at the time when the light beam emitted from the light source and traveling toward the retroreflective member 22 is blocked. For this reason, there is a problem that when characters such as kanji are to be written with a pen, they continue to be characters. Further, in a touch operation with a finger, touch detection is performed without feeling that the detection surface has been touched, resulting in poor operability.

【0004】本発明は、斯かる実情に鑑み、検出面に近
いところでタッチ検出を行なうことが可能な光デジタイ
ザを提供することを目的とする。
[0004] In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an optical digitizer capable of performing touch detection near a detection surface.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】 斯かる課題を解決すべ
く、本発明に係る位置検出装置は、検出面上に位置する
指示体の指示位置座標を検出すべく光線を発する光源
と、該光源から発せられた光線を再帰反射すべく前記検
出面の周囲に設けられる再帰反射部材と、該再帰反射部
材からの再帰反射光を前記指示体が遮断することにより
生じる影の方向を検出するための撮像手段と、該撮像手
段に前記再帰反射光を結像する結像レンズとを有する位
置検出装置であって、前記結像レンズの左右に前記光源
が発する光線を折り曲げるミラー手段を備える。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a position detecting device according to the present invention includes a light source that emits a light beam to detect a pointed position coordinate of a pointer located on a detection surface, and the light source. A retroreflective member provided around the detection surface to retroreflect light rays emitted from the light source, and a direction for detecting a direction of a shadow caused by the pointer blocking retroreflective light from the retroreflective member. A position detecting device including an imaging unit and an imaging lens that forms the retroreflected light on the imaging unit, further including a mirror unit that bends a light beam emitted by the light source on the left and right sides of the imaging lens.

【0006】 また、前記ミラー手段は曲面ミラーであ
って、前記光源の光線を集光または拡散する機能をも併
せ持つものとすることができる。前記光源は、前記結像
レンズと前記曲面ミラーの左右の位置に備えられ、おお
よそ前記検出面に平行な方向から該曲面ミラーに向かっ
て光線を発するものとすることもできる。
Further, the mirror means may be a curved mirror, and may also have a function of condensing or diffusing the light beam of the light source. The light source may be provided at left and right positions of the imaging lens and the curved mirror, and emit light rays from a direction approximately parallel to the detection surface toward the curved mirror.

【0007】 本発明に係る位置検出装置は、検出面上
に位置する指示体の指示位置座標を検出すべく光線を発
する光源と、該光源から発せられた光線を再帰反射すべ
く前記検出面の周囲に設けられる再帰反射部材と、該再
帰反射部材からの再帰反射光を前記指示体が遮断するこ
とにより生じる影の方向を検出するための撮像手段と、
該撮像手段に前記再帰反射光を結像するための結像レン
ズとを有する位置検出装置であって、前記結像レンズの
前面に撮像視野を折り曲げるミラー手段を備え、該ミラ
ー手段の左右に前記光源を備えるものである。
A position detecting device according to the present invention includes a light source that emits a light beam for detecting a designated position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a light source that emits a light beam emitted from the light source. A retroreflective member provided around, and imaging means for detecting a direction of a shadow generated by the pointer blocking the retroreflected light from the retroreflective member,
A position detecting device having an image forming lens for forming an image of the retroreflected light on the image forming means, wherein a mirror means for bending an imaging field of view is provided on a front surface of the image forming lens; It has a light source.

【0008】 また、前記ミラー手段は前記結像レンズ
のレンズ部材の一部として構成されるものとすることが
できる。
Further, the mirror means may be configured as a part of a lens member of the imaging lens.

【0009】 本発明に係る位置検出方法は、検出面上
に位置する指示体の指示位置座標を検出すべく光線を発
する光源と、該光源から発せられた光線を再帰反射すべ
く前記検出面の周囲に設けられる再帰反射部材と、該再
帰反射部材からの再帰反射光を前記指示体が遮断するこ
とにより生じる影の方向を検出するための撮像手段と、
該撮像手段に前記再帰反射光を結像する結像レンズと、
該結像レンズの左右に位置し前記光源が発する光線を折
り曲げるミラー手段とを有する位置検出装置の位置検出
方法であって、前記光源が前記ミラー手段に向けて光線
を発する発光ステップと、該発光ステップにて発せられ
た光線を前記ミラー手段が折り曲げて前記検出面に向け
る光線折り曲げステップと、該光線折り曲げステップに
て検出面に達した光線を前記検出面の周囲に設けられた
再帰反射部材により反射する再帰反射ステップと、該再
帰反射ステップにて反射した光により生じる影の方向を
撮像手段により検出する撮像ステップとを有するもので
ある。
A position detection method according to the present invention includes a light source that emits a light beam for detecting a designated position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a light source that emits a light beam emitted from the light source. A retroreflective member provided around, and imaging means for detecting a direction of a shadow generated by the pointer blocking the retroreflected light from the retroreflective member,
An imaging lens for imaging the retroreflected light on the imaging unit;
A position detecting method for a position detecting device, comprising: mirror means positioned on the left and right sides of the imaging lens to bend light rays emitted by the light source, wherein the light source emits light rays toward the mirror means; A light beam bending step in which the mirror means bends the light beam emitted in the step toward the detection surface, and a light beam that reaches the detection surface in the light beam bending step is reflected by a retroreflective member provided around the detection surface. The method includes a retroreflection step for reflection, and an imaging step for detecting, by an imaging means, a direction of a shadow generated by the light reflected in the retroreflection step.

【0010】 また、前記光線折り曲げステップは前記
光源の光線を集光または拡散する機能をも併せ持つもの
とすることができる。
The light beam bending step may also have a function of condensing or diffusing light beams of the light source.

【0011】 本発明に係る位置検出方法は、検出面上
に位置する指示体の指示位置座標を検出すべく光線を発
する光源と、該光源から発せられた光線を再帰反射すべ
く前記検出面の周囲に設けられる再帰反射部材と、該再
帰反射部材からの再帰反射光を前記指示体が遮断するこ
とにより生じる影の方向を検出するための撮像手段と、
該撮像手段に前記再帰反射光を結像するための結像レン
ズと、該結像レンズの前面に位置するミラー手段とを有
し、該ミラー手段の左右に近接して前記光源が設けられ
た位置検出装置の位置検出方法であって、前記光源が前
記位置検出面に向けて光線を発する発光ステップと、該
発光ステップにて検出面に達した光線を前記検出面の周
囲に設けられた再帰反射部材により反射する再帰反射ス
テップと、該再帰反射ステップにて反射された光線を前
記ミラー手段が折り曲げて前記結像レンズに向ける光線
折り曲げステップと、該光線折り曲げステップにて折り
曲げられた光線の方向を撮像手段により検出する撮像ス
テップとを有するものである。
A position detection method according to the present invention includes a light source that emits a light beam for detecting a pointing position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a light source that emits a light beam from the light source for retroreflection. A retroreflective member provided around, and imaging means for detecting a direction of a shadow generated by the pointer blocking the retroreflected light from the retroreflective member,
An imaging lens for imaging the retroreflected light on the imaging means; and a mirror means positioned in front of the imaging lens, wherein the light source is provided adjacent to the left and right sides of the mirror means. A position detecting method of a position detecting device, wherein the light source emits a light beam toward the position detecting surface, and a light beam reaching the detecting surface in the light emitting step is recursively provided around the detecting surface. A retroreflection step of reflecting by the reflection member, a light beam bending step of bending the light beam reflected in the retroreflection step by the mirror means toward the imaging lens, and a direction of the light beam bent in the light beam bending step And an imaging step of detecting by the imaging means.

【0012】 また、前記ミラー手段は前記結像レンズ
のレンズ部材の一部として構成されて、前記折り曲げと
結像とを一つの屈折体により実現することができる。
Further, the mirror means is configured as a part of a lens member of the imaging lens, and the bending and the imaging can be realized by one refractor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を図
面を参照しつつ説明する。複数の図面にわたって用いた
参照符号と同一の符号を付した部分は同一物をあらわし
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Portions denoted by the same reference numerals as those used in a plurality of drawings represent the same components.

【0014】 図1は、本発明の光デジタイザの好適な
実施形態を示す図である。本発明の発明者は、上記課題
を解決するには、光源が検出面に向けて発する光線の角
度と再帰反射光線がリニアイメージセンサに入る角度と
の開きをできるだけ小さくすることが必要であることに
気づいた。しかしながら、光源を結像レンズの横に配置
しようとすると、光源がレンズやイメージセンサやその
間の光路にぶつかってしまう。そこで熟考したところ、
光源(発光ダイオード)やリニアイメージセンサの部材
の大きさの制限よりも更に上記二つの光線の間の角度の
開きを小さくするにはミラー手段で光線を折り曲げるこ
とが有効であるとの天啓を得て、図1に示す構成を考え
付いた。
FIG. 1 is a diagram showing a preferred embodiment of the optical digitizer of the present invention. In order to solve the above problems, the inventor of the present invention needs to minimize the difference between the angle of the light beam emitted from the light source toward the detection surface and the angle at which the retroreflected light beam enters the linear image sensor. Noticed. However, when the light source is arranged beside the imaging lens, the light source hits the lens, the image sensor, and the optical path therebetween. So when I thought about it,
It has become clear that it is effective to bend the light beam with mirror means in order to further reduce the difference in angle between the two light beams, even if the size of the light source (light emitting diode) or the size of the members of the linear image sensor is reduced. Then, the configuration shown in FIG. 1 was devised.

【0015】 図1(a)は、本発明の位置検出装置の
要部である検出ユニット3内部のリニアイメージセンサ
13、結像レンズ9、光源(発光ダイオード)11及び
ミラー12の位置関係を横から見た図である。図1
(b)は、本発明の位置検出装置の要部である検出ユニ
ット3内部のリニアイメージセンサ13、結像レンズ
9、光源(発光ダイオード)11及びミラー12の位置
関係を光線の進行方向(ペン2の位置からリニアイメー
ジセンサ13を見る方向)から見た図である。図示する
ように光源を下向きに配置してミラー12でその進行方
向をおよそ90度折り曲げることにより光線の行きと帰
りとの検出面からの高さを同一にすることができる。し
かも、図1(b)に示すように、ミラー12は、結像レ
ンズ9のすぐ近くに配置することができる。図5、図6
に示す再帰反射部材22は、光線が来た方向と同一方向
に光線を返す機能を持つ部材であって、一般に用いられ
ているものでは、方向が1度狂うと光の量が10分の1
程度に減殺される。したがって、図1に示す配置によ
り、充分な信号の強度を得る意味もあるといえる。
FIG. 1A shows the positional relationship among a linear image sensor 13, an imaging lens 9, a light source (light emitting diode) 11 and a mirror 12 inside a detection unit 3, which is a main part of the position detection device of the present invention. FIG. FIG.
(B) shows the positional relationship among the linear image sensor 13, the imaging lens 9, the light source (light emitting diode) 11 and the mirror 12 inside the detection unit 3, which is a main part of the position detection device of the present invention, in the traveling direction of light rays FIG. 3 is a diagram viewed from the position of FIG. As shown in the figure, the light source is arranged downward, and its traveling direction is bent by about 90 degrees by the mirror 12, so that the heights of the light beam going and returning from the detection surface can be made equal. In addition, as shown in FIG. 1B, the mirror 12 can be arranged immediately near the imaging lens 9. 5 and 6
Is a member having a function of returning a light beam in the same direction as the direction in which the light beam came, and in a commonly used member, if the direction goes wrong once, the amount of light is reduced to one-tenth.
To a degree. Therefore, it can be said that the arrangement shown in FIG. 1 has a meaning to obtain a sufficient signal intensity.

【0016】 図1(c)は、実施形態におけるミラー
をシリンドリカル凹面ミラーに変更した例を示す図であ
る。図1(a)では、ミラーを平面ミラーとしていた
が、広がりのある光源の光線を縦方向に集光して検出面
に平行なビームとなるようにミラーをシリンドリカル曲
面ミラーとすることもできる。このようにミラーを曲面
ミラーとすることで、光源の光線を指示体のタッチ検出
や座標検出に効率よく使用することができる。ここで、
シリンドリカル曲面ミラーとは、筒状の曲面を持つミラ
ーをいう。
FIG. 1C is a diagram showing an example in which the mirror in the embodiment is changed to a cylindrical concave mirror. In FIG. 1A, the mirror is a plane mirror. However, the mirror may be a cylindrically curved mirror so that light rays of a light source having a spread are condensed in a vertical direction to be a beam parallel to the detection surface. By using a curved mirror as the mirror in this way, the light beam of the light source can be used efficiently for touch detection and coordinate detection of the pointer. here,
The cylindrical curved mirror refers to a mirror having a cylindrical curved surface.

【0017】[0017]

【実施例】 次に図2以降を参照しつつ、本発明の実施
例について説明する。図2は、シリンドリカルミラーを
用い光源を左右に配置した実施例を示す図である。この
図は平面図であり、検出ユニット3内部を上から見てい
る。結像レンズ9の左右両側にシリンドリカル凹面ミラ
ー25をそれぞれ配置し、その両側に図のように光源1
1を配置する。結像レンズの像を結ぶ位置にはリニアイ
メージセンサ13が置かれる。この構成によりリニアイ
メージセンサ13に入射する光線の高さ(ペン2の位置
を検出する検出面1からの高さ)と同一の高さ(あるい
はほぼ同一の高さ)にて光源からの光を位置検出面に投
げかけることが可能となる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which light sources are arranged on the left and right using a cylindrical mirror. This figure is a plan view, and the inside of the detection unit 3 is viewed from above. Cylindrical concave mirrors 25 are arranged on both left and right sides of the imaging lens 9, respectively, and the light source 1 is arranged on both sides as shown in the figure.
1 is arranged. A linear image sensor 13 is placed at a position where an image of the imaging lens is formed. With this configuration, light from the light source is emitted at the same height (or almost the same height) as the height of the light beam incident on the linear image sensor 13 (the height from the detection surface 1 for detecting the position of the pen 2). It is possible to throw it on the position detection surface.

【0018】 図3は、リニアイメージセンサを下向き
に配置した実施例を示す図である。図3(a)は、光線
を横から見ており、図3(b)は、光線の進行方向から
見ている。この実施例では、光源11は、折り曲げられ
ずにまっすぐ検出面に向いて光線を発している。リニア
イメージセンサ13は、下向きに配置される。そして、
検出面1の周辺に設けられた再帰反射部材22からの再
帰反射光線は、ミラー12によりほぼ90度折り曲げら
れてリニアイメージセンサ13に入射する。この実施例
でも二つの光線の検出面からの高さはほぼ同一とするこ
とができる。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which the linear image sensor is arranged downward. FIG. 3A illustrates the light beam from the side, and FIG. 3B illustrates the light beam from the traveling direction. In this embodiment, the light source 11 emits a light beam straight toward the detection surface without being bent. The linear image sensor 13 is arranged downward. And
The retroreflected light beam from the retroreflective member 22 provided around the detection surface 1 is bent by approximately 90 degrees by the mirror 12 and enters the linear image sensor 13. Also in this embodiment, the heights of the two light beams from the detection surface can be substantially the same.

【0019】 図4は、結像レンズとミラー部材とを一
つの光学部材にて構成した実施例を示す図である。この
実施例は、図3に示したリニアイメージセンサを下向き
に配置した実施例の変形実施例である。リニアイメージ
センサを下向きに配置した場合、リニアイメージセンサ
に入射する光は、光線折り曲げ手段(ミラー手段)によ
り折り曲げられ、その直後に結像レンズにより屈折され
る。本発明の発明者は、このミラーとレンズとを一体的
な一つの光学部材として構成することにより、もっと本
発明の検出ユニットの機構を単純化することができると
考えた。図4(a)は、この実施例を横から見た図、図
4(b)は、光線の進行方向から見た図である。図3に
示すミラー12及び結像レンズ9の代わりにミラー付結
像レンズ19を設けたのがこの発明の特徴である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which the imaging lens and the mirror member are configured by one optical member. This embodiment is a modification of the embodiment in which the linear image sensor shown in FIG. 3 is arranged downward. When the linear image sensor is arranged downward, light incident on the linear image sensor is bent by a light beam bending unit (mirror unit), and immediately thereafter, is refracted by an imaging lens. The inventor of the present invention has considered that the mechanism of the detection unit of the present invention can be further simplified by configuring the mirror and the lens as one integrated optical member. FIG. 4A is a diagram of this embodiment viewed from the side, and FIG. 4B is a diagram of the embodiment viewed from the traveling direction of light rays. A feature of the present invention is that an imaging lens with mirror 19 is provided instead of the mirror 12 and the imaging lens 9 shown in FIG.

【0020】 図7に、ミラー付結像レンズの製造方法
を示す。図7(a)は凸レンズを光線の進行方向から見
た図であり、図7(b)は凸レンズを横から見た図であ
る。この凸レンズは、片面が球面であり、他方の面は平
面となっている。このレンズを図に示すように、41,
42,43の三つの部分に分けてカットし、41と43
とを捨てて、42を取り出して用いる。さらに、平面側
の端の部分を図7(c)に示すように45度の角度でカ
ットする。こうしてできたのが図7(d)に示すミラー
付結像レンズ19である。45度でカットした面はプリ
ズムと同様の原理で全反射するので、ミラーとして機能
する。なお、結像レンズ19の構成をわかりやすく説明
するために、この製造方法を示したが、他の製造方法で
も同じ物が製造できる。
FIG. 7 shows a method for manufacturing an imaging lens with a mirror. FIG. 7A is a diagram of the convex lens viewed from the traveling direction of the light beam, and FIG. 7B is a diagram of the convex lens viewed from the side. This convex lens has a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. As shown in FIG.
Cut into three parts 42 and 43 and cut 41 and 43
Is discarded, and 42 is taken out and used. Further, the end portion on the plane side is cut at an angle of 45 degrees as shown in FIG. The imaging lens with mirror 19 shown in FIG. Since the surface cut at 45 degrees is totally reflected by the same principle as the prism, it functions as a mirror. Although this manufacturing method has been described in order to easily explain the configuration of the imaging lens 19, the same product can be manufactured by another manufacturing method.

【0021】 本発明の光デジタイザは、上述の図示例
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。例えば、左右の光源を複数のLEDの集合(複数な
らべる)として実現することにより、大きな検出面を持
つ光デジタイザを実現することができる。これは本発明
により、光源のスペース面での制約が緩和されることに
より実現可能な効果である。
The optical digitizer of the present invention is not limited to the illustrated example described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, an optical digitizer having a large detection surface can be realized by realizing the left and right light sources as a set (a plurality of LEDs) of a plurality of LEDs. This is an effect that can be realized by the present invention, which alleviates restrictions on the space of the light source.

【0022】[0022]

【発明の効果】 以上、説明したように本発明の光デジ
タイザによれば、検出面に近いところでタッチ検出を行
なうことが可能な光デジタイザを提供できるので、ペン
先が検出面にタッチしたか離れたかを正確に検出できる
ので文字認識に適した光デジタイザを提供できる。ま
た、指によるタッチ操作においても、検出面に指がタッ
チしたという操作者の実感と装置のタッチ検出とが一致
するので操作性のよい光デジタイザを提供できるという
優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the optical digitizer of the present invention, it is possible to provide an optical digitizer capable of performing touch detection in the vicinity of the detection surface, so that the pen tip touches or separates from the detection surface. Since an object can be accurately detected, an optical digitizer suitable for character recognition can be provided. In addition, even in a touch operation by a finger, an actual effect that an operator senses that the finger touches the detection surface and a touch detection of the device coincide with each other, so that an excellent effect that an optical digitizer with good operability can be provided can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光デジタイザの実施形態を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical digitizer of the present invention.

【図2】シリンドリカルミラーを用い光源を左右に配置
した実施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which light sources are arranged on the left and right using a cylindrical mirror.

【図3】リニアイメージセンサを下向きに配置した実施
例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which a linear image sensor is arranged downward.

【図4】結像レンズとミラー部材とを一つの光学部材に
て構成した実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which the imaging lens and the mirror member are configured by one optical member.

【図5】リニアイメージセンサを用いた光デジタイザを
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an optical digitizer using a linear image sensor.

【図6】リニアイメージセンサを用いた光デジタイザの
課題を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a problem of an optical digitizer using a linear image sensor.

【図7】結像レンズとミラー部材とを一つの光学部材に
て構成する場合のその部材を製造する方法を説明する図
である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of manufacturing the imaging lens and the mirror member when the members are constituted by one optical member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 検出面 2 ペン 3 検出ユニット 9 結像レンズ 11 光源(発光ダイオード、LED) 12 ミラー 13 リニアイメージセンサ 19 ミラー付結像レンズ 22 再帰反射部材 24、25 シリンドリカル凹面ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection surface 2 Pen 3 Detection unit 9 Imaging lens 11 Light source (light emitting diode, LED) 12 Mirror 13 Linear image sensor 19 Imaging lens with mirror 22 Retroreflective member 24, 25 Cylindrical concave mirror

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検出面上に位置する指示体の指示位置座
標を検出すべく光線を発する光源と、該光源から発せら
れた光線を再帰反射すべく前記検出面の周囲に設けられ
る再帰反射部材と、該再帰反射部材からの再帰反射光を
前記指示体が遮断することにより生じる影の方向を検出
するための撮像手段と、該撮像手段に前記再帰反射光を
結像する結像レンズとを有する位置検出装置であって、 前記結像レンズの左右に前記光源が発する光線を折り曲
げるミラー手段を備える位置検出装置。
1. A light source that emits a light beam to detect a pointing position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a retroreflective member provided around the detection surface to retroreflect the light beam emitted from the light source. And an imaging unit for detecting a direction of a shadow generated by the pointer blocking the retroreflection light from the retroreflection member, and an imaging lens for imaging the retroreflection light on the imaging unit. A position detecting device comprising: mirror means for bending a light beam emitted by the light source on both sides of the imaging lens.
【請求項2】 請求項1に記載の位置検出装置であっ
て、 前記ミラー手段は曲面ミラーであって、前記光源の光線
を集光または拡散する機能をも併せ持つものである位置
検出装置。
2. The position detecting device according to claim 1, wherein the mirror means is a curved mirror, and has a function of condensing or diffusing light rays of the light source.
【請求項3】 検出面上に位置する指示体の指示位置座
標を検出すべく光線を発する光源と、該光源から発せら
れた光線を再帰反射すべく前記検出面の周囲に設けられ
る再帰反射部材と、該再帰反射部材からの再帰反射光を
前記指示体が遮断することにより生じる影の方向を検出
するための撮像手段と、該撮像手段に前記再帰反射光を
結像するための結像レンズとを有する位置検出装置であ
って、 前記結像レンズの前面に撮像視野を折り曲げるミラー手
段を備え、 該ミラー手段の左右に前記光源を備える位置検出装置。
3. A light source that emits a light beam to detect a pointing position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a retroreflective member provided around the detection surface to retroreflect the light beam emitted from the light source. Imaging means for detecting a direction of a shadow generated when the pointer blocks the retroreflection light from the retroreflection member; and an imaging lens for imaging the retroreflection light on the imaging means. A position detecting device comprising: mirror means for bending an imaging field in front of the imaging lens; and the light source on the left and right of the mirror means.
【請求項4】 請求項3に記載の位置検出装置であっ
て、 前記ミラー手段は前記結像レンズのレンズ部材の一部と
して構成される位置検出装置。
4. The position detecting device according to claim 3, wherein the mirror unit is configured as a part of a lens member of the imaging lens.
【請求項5】 検出面上に位置する指示体の指示位置座
標を検出すべく光線を発する光源と、該光源から発せら
れた光線を再帰反射すべく前記検出面の周囲に設けられ
る再帰反射部材と、該再帰反射部材からの再帰反射光を
前記指示体が遮断することにより生じる影の方向を検出
するための撮像手段と、該撮像手段に前記再帰反射光を
結像する結像レンズと、該結像レンズの左右に位置し前
記光源が発する光線を折り曲げるミラー手段とを有する
位置検出装置の位置検出方法であって、 前記光源が前記ミラー手段に向けて光線を発する発光ス
テップと、 該発光ステップにて発せられた光線を前記ミラー手段が
折り曲げて前記検出面に向ける光線折り曲げステップ
と、 該光線折り曲げステップにて検出面に達した光線を前記
検出面の周囲に設けられた再帰反射部材により反射する
再帰反射ステップと、 該再帰反射ステップにて反射した光により生じる影の方
向を撮像手段により検出する撮像ステップとを有する位
置検出方法。
5. A light source that emits a light beam for detecting a pointing position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a retroreflective member provided around the detection surface for retroreflecting a light beam emitted from the light source. And imaging means for detecting the direction of a shadow generated by the pointer blocking the retroreflection light from the retroreflection member, and an imaging lens for imaging the retroreflection light on the imaging means, A position detecting method for a position detecting device, comprising: mirror means positioned on the left and right of the imaging lens to bend light rays emitted by the light source, wherein the light source emits light rays toward the mirror means; A light beam bending step in which the light beam emitted in the step is bent by the mirror means and directed to the detection surface; and a light beam reaching the detection surface in the light beam bending step is provided around the detection surface. A position detecting method comprising: a retroreflecting step of reflecting by a retroreflective member obtained; and an imaging step of detecting, by an imaging unit, a direction of a shadow generated by the light reflected in the retroreflecting step.
【請求項6】 請求項5に記載の位置検出方法であっ
て、 前記光線折り曲げステップは前記光源の光線を集光また
は拡散する機能をも併せ持つものである位置検出方法。
6. The position detecting method according to claim 5, wherein the step of bending the light beam also has a function of condensing or diffusing a light beam of the light source.
【請求項7】 検出面上に位置する指示体の指示位置座
標を検出すべく光線を発する光源と、該光源から発せら
れた光線を再帰反射すべく前記検出面の周囲に設けられ
る再帰反射部材と、該再帰反射部材からの再帰反射光を
前記指示体が遮断することにより生じる影の方向を検出
するための撮像手段と、該撮像手段に前記再帰反射光を
結像するための結像レンズと、該結像レンズの前面に位
置するミラー手段とを有し、該ミラー手段の左右に近接
して前記光源が設けられた位置検出装置の位置検出方法
であって、 前記光源が前記位置検出面に向けて光線を発する発光ス
テップと、 該発光ステップにて検出面に達した光線を前記検出面の
周囲に設けられた再帰反射部材により反射する再帰反射
ステップと、 該再帰反射ステップにて反射された光線を前記ミラー手
段が折り曲げて前記結像レンズに向ける光線折り曲げス
テップと、 該光線折り曲げステップにて折り曲げられた光線の方向
を撮像手段により検出する撮像ステップとを有する位置
検出方法。
7. A light source that emits a light beam to detect a pointing position coordinate of a pointer located on a detection surface, and a retroreflective member provided around the detection surface to retroreflect the light beam emitted from the light source. Imaging means for detecting a direction of a shadow generated when the pointer blocks the retroreflection light from the retroreflection member; and an imaging lens for imaging the retroreflection light on the imaging means. And a mirror means located in front of the imaging lens, wherein the light source is provided near the left and right of the mirror means. A light emitting step of emitting a light beam toward the surface, a light beam reaching the detection surface in the light emitting step is reflected by a retroreflective member provided around the detection surface, and the light beam is reflected in the retroreflection step. Light A position detecting method comprising: a light beam bending step in which a line is bent by the mirror means toward the imaging lens; and an imaging step of detecting, by an imaging means, a direction of the light beam bent in the light beam bending step.
【請求項8】 請求項7に記載の位置検出方法であっ
て、 前記ミラー手段は前記結像レンズのレンズ部材の一部と
して構成されて、前記折り曲げと結像とを一つの屈折体
により実現する位置検出方法。
8. The position detecting method according to claim 7, wherein the mirror unit is configured as a part of a lens member of the imaging lens, and the bending and the imaging are realized by one refractor. Position detection method.
【請求項9】 請求項2に記載の位置検出装置であっ
て、 前記光源は、前記結像レンズと前記曲面ミラーの左右の
位置に備えられ、おおよそ前記検出面に平行な方向から
該曲面ミラーに向かって光線を発する位置検出装置。
9. The position detecting device according to claim 2, wherein the light source is provided at left and right positions of the imaging lens and the curved mirror, and the curved mirror is arranged substantially in a direction parallel to the detection surface. A position detection device that emits light rays toward.
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