JP2007206935A - Coordinate detection system, coordinate detection device, coordinate detection method and touch pen - Google Patents

Coordinate detection system, coordinate detection device, coordinate detection method and touch pen Download PDF

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Takahiro Ito
貴弘 伊藤
Hiroyuki Kuno
裕之 久野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coordinate detection system for accurately detecting coordinates while suppressing costs. <P>SOLUTION: This coordinate detection system is provided with a touch pen for touching a coordinate input surface 101 and a coordinate detection device 100 for detecting the coordinates of a touched point. The touch pen is provided with a reflector near a contact surface in contact with the coordinate input surface 101, and the coordinate detection device 100 is provided with a first light emitting means 102A and a second light emitting means 102B arranged adjacently to the coordinate input surface 101; a first light receiving means 104A and a second light receiving means 104B arranged adjacently to the first light emitting means 102A and the second light emitting means 102B for detecting a touch point direction where light receiving intensity is higher than the other region corresponding to the reflector; and a calculation control means 105 for calculating the coordinates of the touch point based on the touch point direction detected by the first light receiving means 104A and the second light receiving means 104B. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、座標入力面上のタッチ点の座標を検知する座標検知システム、座標検知装置、座標検知方法およびタッチペンに関するものである。   The present invention relates to a coordinate detection system, a coordinate detection device, a coordinate detection method, and a touch pen that detect the coordinates of a touch point on a coordinate input surface.

従来から、タッチペンなどにより文字や図形を描画することのできるタッチパネルが知られている。これは、タッチペンの接触しているタッチ点の座標を検知することにより、タッチペンにより描画された文字等を表示したりするものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, touch panels capable of drawing characters and figures with a touch pen or the like are known. This is to display characters or the like drawn by the touch pen by detecting the coordinates of the touch point touched by the touch pen.

こうしたタッチパネルとしては、タッチパネルの周囲に配置された反射板による反射光がタッチペンにより遮蔽される位置をタッチ点として検出し、このタッチ点の座標を検出するものが知られている(例えば、「特許文献1」参照)。さらに、光学ユニットを3つ設けることにより2点以上の座標を検出可能なものも知られている(例えば、「特許文献2」参照)。また、タッチペンとしては、ペン先に発光部を設けたものが開示されている(例えば、「特許文献3」参照)。   As such a touch panel, there is known a touch panel that detects a position where reflected light from a reflector disposed around the touch panel is shielded by a touch pen as a touch point and detects the coordinates of the touch point (for example, “Patent” Reference 1 ”). Furthermore, there is also known one that can detect two or more coordinates by providing three optical units (for example, see “Patent Document 2”). Further, as a touch pen, a touch pen provided with a light emitting unit is disclosed (see, for example, “Patent Document 3”).

特開2001−14091号公報JP 2001-14091 A 特開2003−303046号公報JP 2003-303046 A 特開2005−31755号公報JP 2005-31755 A

しかしながら、従来のタッチパネルにおいては、筆記者の手や袖、さらには不用意なタッチパネルへの接触に対しても座標を検出してしまうという問題がある。また、この問題を解消するものとして、上述のように、発光部を備えたタッチペンが知られているが、よりコストの低いものが要求されている。   However, in the conventional touch panel, there is a problem that coordinates are detected even for a writer's hand, a sleeve, and even an inadvertent contact with the touch panel. Further, as described above, a touch pen provided with a light emitting unit is known as a solution to solve this problem, but a lower cost is required.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを抑えつつ、正確に座標を検出することのできる座標検知システム、座標検知装置、座標検知方法およびタッチペンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a coordinate detection system, a coordinate detection device, a coordinate detection method, and a touch pen that can accurately detect coordinates while suppressing cost. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、座標入力面をタッチするタッチペンと、タッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置とを備えた座標検知システムであって、前記タッチペンは、前記座標入力面に接触する接触面の近傍に反射板を有し、前記座標検知装置は、前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段と、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段と、前記第1発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第1受光手段と、前記第2発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第2受光手段と、前記第1受光手段により検知された前記タッチ点方向および前記第2受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、前記タッチ点の座標を算出する算出制御手段とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is a coordinate detection system including a touch pen that touches the coordinate input surface and a coordinate detection device that detects the coordinates of the touched touch point. In the system, the touch pen includes a reflecting plate in the vicinity of a contact surface that contacts the coordinate input surface, and the coordinate detection device includes a first light emitting unit disposed in proximity to the coordinate input surface; A second light emitting means disposed close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means; a second light emitting means disposed close to the first light emitting means; corresponding to the reflecting plate; The first light receiving means for detecting the direction of the touch point having a higher light receiving intensity than the first light receiving means and the touch point direction having a higher light receiving intensity than the other region, disposed adjacent to the second light emitting means and corresponding to the reflector. A second light receiving means for detecting Based on the touch point direction is detected by the detected the touch point direction and the second light receiving means by the light receiving means, and having a calculation control means for calculating the coordinates of the touch point.

また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の座標検知システムであって、前記タッチペンは、前記接触面の近傍に前記反射板を有することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the coordinate detection system according to claim 1, wherein the touch pen has the reflecting plate in the vicinity of the contact surface.

また、請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の座標検知システムであって、前記タッチペンは、前記接触面の近傍における当該タッチペンの周囲全体に前記反射板を有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the coordinate detection system according to the second aspect, the touch pen has the reflecting plate around the entire touch pen in the vicinity of the contact surface.

また、請求項4にかかる発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の座標検知システムであって、前記座標検知システムは、2つのタッチペンを備え、各タッチペンは、前記反射板を有し、前記座標検知装置は、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段および前記第2発光手段と異なる位置に配置された第3発光手段と、前記第3発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第3受光手段とをさらに備え、前記算出制御手段は、さらに前記第3受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、2つのタッチペンそれぞれに対応する前記タッチ点の座標を算出することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the coordinate detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein the coordinate detection system includes two touch pens, and each touch pen includes the reflector. And the coordinate detecting device is close to the coordinate input surface and close to the third light emitting means and a third light emitting means disposed at a position different from the first light emitting means and the second light emitting means. And a third light receiving means for detecting a touch point direction corresponding to the reflector and having a higher light receiving intensity than other areas, and the calculation control means is further detected by the third light receiving means. The coordinates of the touch point corresponding to each of two touch pens are calculated based on the touch point direction.

また、請求項5にかかる発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の座標検知システムであって、前記座標検知システムは、3つのタッチペンを備え、各タッチペンは、前記反射板を有し、前記座標検知装置は、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段および前記第2発光手段と異なる位置に配置された第3発光手段と、前記第3発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第3受光手段とをさらに備え、前記算出制御手段は、さらに前記第3受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、3つのタッチペンそれぞれに対応する前記タッチ点の座標を算出することを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the coordinate detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein the coordinate detection system includes three touch pens, and each touch pen includes the reflector. And the coordinate detecting device is close to the coordinate input surface and close to the third light emitting means and a third light emitting means disposed at a position different from the first light emitting means and the second light emitting means. And a third light receiving means for detecting a touch point direction corresponding to the reflector and having a higher light receiving intensity than other areas, and the calculation control means is further detected by the third light receiving means. The coordinates of the touch point corresponding to each of the three touch pens are calculated based on the touch point direction.

また、請求項6にかかる発明は、請求項1に記載の座標検知システムであって、前記座標入力面は、矩形に形成されており、前記第1受光手段は、前記座標入力面の所定の辺の一端の近傍に配置され、前記第2受光手段は、前記座標入力面の前記所定の辺の他端の近傍に配置されることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the coordinate detection system according to the first aspect, the coordinate input surface is formed in a rectangular shape, and the first light receiving means is a predetermined one of the coordinate input surface. It is arranged in the vicinity of one end of the side, and the second light receiving means is arranged in the vicinity of the other end of the predetermined side of the coordinate input surface.

また、請求項7にかかる発明は、請求項4または5に記載の座標検知システムであって、前記座標入力面は、矩形に形成されており、前記第1受光手段は、前記座標入力面の所定の辺の一端の近傍に配置され、前記第2受光手段は、前記座標入力面の前記所定の辺の他端の近傍に配置され、前記第3受光手段は、前記座標入力面の近傍であって、前記第1受光手段および前記第2受光手段以外の位置に配置されることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the coordinate detection system according to claim 4 or 5, wherein the coordinate input surface is formed in a rectangular shape, and the first light receiving means is provided on the coordinate input surface. The second light receiving unit is disposed in the vicinity of one end of the predetermined side, the second light receiving unit is disposed in the vicinity of the other end of the predetermined side of the coordinate input surface, and the third light receiving unit is disposed in the vicinity of the coordinate input surface. And it is arranged at a position other than the first light receiving means and the second light receiving means.

また、請求項8にかかる発明は、反射板を有するペンであって、座標入力面をタッチするタッチペンによりタッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置であって、前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段と、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段と、前記第1発光手段に近接して配置され、前記第1発光手段および前記第2発光手段により照射され前記反射板に反射した光であって、他の領域に比べて受光強度の強い光の方向であるタッチ点方向を検知する第1受光手段と、前記第2発光手段に近接して配置され、前記第1発光手段および前記第2発光手段により照射され前記反射板に反射した光であって、他の領域に比べて受光強度の強い光の方向であるタッチ点方向を検知する第2受光手段と、前記第1受光手段により検知された前記タッチ点方向および前記第2受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、前記タッチ点の座標を算出する算出制御手段とを備えたことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a coordinate detection device that detects a coordinate of a touch point touched by a touch pen that touches a coordinate input surface, the pen having a reflecting plate, and close to the coordinate input surface. Arranged near the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means, and arranged close to the first light emitting means, First light receiving means for detecting a touch point direction which is a light irradiated by the first light emitting means and the second light emitting means and reflected by the reflecting plate and having a higher light receiving intensity than other areas. Light that is disposed in the vicinity of the second light emitting means, is irradiated by the first light emitting means and the second light emitting means, and is reflected by the reflecting plate, and has a higher light receiving intensity than other regions. Touch point direction that is the direction of A second light receiving means for detecting, and a calculation control means for calculating coordinates of the touch point based on the touch point direction detected by the first light receiving means and the touch point direction detected by the second light receiving means. It is characterized by comprising.

また、請求項9にかかる発明は、座標入力面をタッチするタッチペンであって、当該タッチペンによりタッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置における、前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段により照射された光と、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段により照射された光を反射する反射板を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 9 is a touch pen that touches the coordinate input surface, and is arranged close to the coordinate input surface in a coordinate detection device that detects the coordinates of a touch point touched by the touch pen. A reflector that reflects the light emitted by the first light emitting means and the light emitted by the second light emitting means disposed in a position close to the coordinate input surface and different from the first light emitting means; It is characterized by.

また、請求項10にかかる発明は、座標入力面をタッチするタッチペンと、タッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置とを備えた座標検知システムにおける座標検知方法であって、前記タッチペンは、前記座標入力面に接触する部分の近傍に反射板を有し、前記座標検知装置は、前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段が光を照射する第1照射ステップと、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段が光を照射する第2照射ステップと、前記第1発光手段に近接して配置された第1受光手段が、前記第1照射ステップおよび前記第2照射ステップにより照射された光の、タッチペンが有する反射板による反射光に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第1受光ステップと、前記第2発光手段に近接して配置された第2受光手段が、前記第1照射ステップおよび前記第2照射ステップにより照射された光の、タッチペンが有する反射板による反射光に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第2受光ステップと、前記第1受光ステップにおいて検知された前記タッチ点方向および前記第2受光ステップにおいて検知された前記タッチ点方向に基づいて、前記タッチ点の座標を算出する算出制御ステップとを有することを特徴とする。   The invention according to claim 10 is a coordinate detection method in a coordinate detection system including a touch pen that touches a coordinate input surface and a coordinate detection device that detects the coordinates of the touched touch point. A first irradiating step in which a first illuminating means irradiates light by a first light emitting means disposed in the vicinity of the coordinate input surface; A second irradiating step of irradiating light from a second light emitting means disposed near the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means; and a first irradiating step disposed close to the first light emitting means. The light receiving means detects the touch point direction of the light irradiated by the first irradiation step and the second irradiation step, which corresponds to the reflected light from the reflecting plate of the touch pen and has a higher received light intensity than other areas. The first light receiving step and the second light receiving means arranged in the vicinity of the second light emitting means reflect the light emitted by the first irradiation step and the second irradiation step by the reflecting plate of the touch pen. A second light receiving step for detecting a touch point direction corresponding to light and having a higher light receiving intensity than other regions, and the touch point direction detected in the first light receiving step and detected in the second light receiving step. A calculation control step of calculating coordinates of the touch point based on the touch point direction.

請求項1にかかる発明によれば、タッチペンは、座標入力面に接触する接触面の近傍に反射板を有し、座標検知装置の第1発光手段が、座標入力面に近接して配置され、第2発光手段が、座標入力面に近接し、かつ第1発光手段と異なる位置に配置され、第1受光手段が、第1発光手段に近接して配置され、反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知し、第2受光手段が、第2発光手段に近接して配置され、反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知し、算出制御手段が、第1受光手段により検知されたタッチ点方向および第2受光手段により検知されたタッチ点方向に基づいて、タッチ点の座標を算出するので、コストを抑えつつ、正確に座標を検出することができるという効果を奏する。   According to the first aspect of the present invention, the touch pen has a reflecting plate in the vicinity of the contact surface that contacts the coordinate input surface, and the first light emitting means of the coordinate detection device is disposed close to the coordinate input surface, The second light emitting means is disposed close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means, the first light receiving means is disposed close to the first light emitting means, corresponds to the reflector, A touch point direction in which the received light intensity is stronger than the area is detected, and the second light receiving means is arranged close to the second light emitting means, corresponds to the reflector, and has a stronger received light intensity than other areas. The direction is detected, and the calculation control means calculates the coordinates of the touch point based on the touch point direction detected by the first light receiving means and the touch point direction detected by the second light receiving means. The effect of being able to detect the coordinates accurately To.

また、請求項2にかかる発明によれば、タッチペンが、接触面の近傍に反射板を有するので、発光手段により照射された光は確実に反射板により反射されるので、より正確に座標を検知することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 2, since the touch pen has the reflecting plate in the vicinity of the contact surface, the light irradiated by the light emitting means is reliably reflected by the reflecting plate, so that the coordinates are detected more accurately. There is an effect that can be done.

また、請求項3にかかる発明によれば、タッチペンが、接触面の近傍における当該タッチペンの周囲全体に反射板を有するので、発光手段により照射された光は確実に反射板により反射されるので、より正確に座標を検知することができるという効果を奏する。   Further, according to the invention of claim 3, since the touch pen has the reflecting plate around the touch pen in the vicinity of the contact surface, the light irradiated by the light emitting means is reliably reflected by the reflecting plate. There is an effect that coordinates can be detected more accurately.

また、請求項4にかかる発明によれば、座標検知システムが、2つのタッチペンを備え、各タッチペンが、反射板を有し、座標検知装置の第3発光手段が、座標入力面に近接し、かつ第1発光手段および第2発光手段と異なる位置に配置され、第3受光手段が、第3発光手段に近接して配置され、反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知し、算出制御手段は、さらに第3受光手段により検知されたタッチ点方向に基づいて、2つのタッチペンそれぞれに対応するタッチ点の座標を算出するので、複数点が同時にタッチされた場合であっても、それぞれの座標を正確に算出することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 4, the coordinate detection system includes two touch pens, each touch pen has a reflector, and the third light emitting unit of the coordinate detection device is close to the coordinate input surface, In addition, the third light receiving unit is disposed at a position different from the first light emitting unit and the second light emitting unit, the third light receiving unit is disposed in the vicinity of the third light emitting unit, corresponds to the reflector, and has a higher light receiving intensity than other regions. The touch point direction is detected, and the calculation control means further calculates the coordinates of the touch points corresponding to the two touch pens based on the touch point direction detected by the third light receiving means, so that a plurality of points are touched simultaneously. Even if it is a case, there exists an effect that each coordinate can be calculated correctly.

また、請求項5にかかる発明によれば、座標検知システムが、3つのタッチペンを備え、各タッチペンが、反射板を有し、座標検知装置の第3発光手段が、座標入力面に近接し、かつ第1発光手段および第2発光手段と異なる位置に配置され、第3受光手段が、第3発光手段に近接して配置され、反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知し、算出制御手段は、さらに第3受光手段により検知されたタッチ点方向に基づいて、3つのタッチペンそれぞれに対応するタッチ点の座標を算出するので、複数点が同時にタッチされた場合であっても、それぞれの座標を正確に算出することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 5, the coordinate detection system includes three touch pens, each touch pen has a reflector, and the third light emitting means of the coordinate detection device is close to the coordinate input surface, In addition, the third light receiving unit is disposed at a position different from the first light emitting unit and the second light emitting unit, the third light receiving unit is disposed in the vicinity of the third light emitting unit, corresponds to the reflector, and has a higher light receiving intensity than other regions. The touch point direction is detected, and the calculation control means further calculates the coordinates of the touch points corresponding to the three touch pens based on the touch point direction detected by the third light receiving means, so that a plurality of points are touched simultaneously. Even if it is a case, there exists an effect that each coordinate can be calculated correctly.

また、請求項6にかかる発明によれば、座標入力面が、矩形に形成されており、第1受光手段が、座標入力面の所定の辺の一端の近傍に配置され、第2受光手段が、座標入力面の所定の辺の他端の近傍に配置されているので、より正確に座標を算出することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 6, the coordinate input surface is formed in a rectangular shape, the first light receiving means is disposed in the vicinity of one end of a predetermined side of the coordinate input surface, and the second light receiving means is Since it is arranged in the vicinity of the other end of the predetermined side of the coordinate input surface, there is an effect that the coordinates can be calculated more accurately.

また、請求項7にかかる発明によれば、座標入力面が、矩形に形成されており、第1受光手段が、座標入力面の所定の辺の一端の近傍に配置され、第2受光手段が、座標入力面の所定の辺の他端の近傍に配置され、第3受光手段が、座標入力面の近傍であって、第1受光手段および第2受光手段以外の位置に配置されているので、より正確に座標を算出することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 7, the coordinate input surface is formed in a rectangular shape, the first light receiving means is disposed near one end of a predetermined side of the coordinate input surface, and the second light receiving means is Since the third light receiving means is disposed in the vicinity of the other end of the predetermined side of the coordinate input surface, and is disposed in the vicinity of the coordinate input surface and at a position other than the first light receiving means and the second light receiving means. There is an effect that the coordinates can be calculated more accurately.

また、請求項8にかかる発明によれば、第1発光手段が、座標入力面に近接して配置され、第2発光手段が、座標入力面に近接し、かつ第1発光手段と異なる位置に配置され、第1受光手段が、第1発光手段に近接して配置され、第1発光手段および第2発光手段により照射され反射板に反射した光であって、他の領域に比べて受光強度の強い光の方向であるタッチ点方向を検知し、第2受光手段が、第2発光手段に近接して配置され、第1発光手段および第2発光手段により照射され反射板に反射した光であって、他の領域に比べて受光強度の強い光の方向であるタッチ点方向を検知し、算出制御手段が、第1受光手段により検知されたタッチ点方向および第2受光手段により検知されたタッチ点方向に基づいて、タッチ点の座標を算出するので、コストを抑えつつ、正確に座標を検出することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 8, the first light emitting means is disposed close to the coordinate input surface, and the second light emitting means is close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means. The first light receiving means is disposed in the vicinity of the first light emitting means, and is the light irradiated by the first light emitting means and the second light emitting means and reflected by the reflecting plate, and the light receiving intensity as compared with other regions. The direction of the touch point, which is the direction of strong light, is detected, and the second light receiving means is disposed in the vicinity of the second light emitting means, and is irradiated with the first light emitting means and the second light emitting means and reflected by the reflecting plate. Thus, the touch point direction, which is the direction of light having a higher light receiving intensity than other regions, is detected, and the calculation control means is detected by the touch point direction detected by the first light receiving means and the second light receiving means. Calculate the coordinates of the touch point based on the touch point direction Since an effect that while suppressing the cost, it is possible to accurately detect the coordinates.

また、請求項9にかかる発明によれば、タッチペンは、タッチペンによりタッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置における、座標入力面に近接して配置された第1発光手段により照射された光と、座標入力面に近接し、かつ第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段により照射された光を反射する反射板を備えるので、このタッチペンを使用することにより、コストを抑えつつ、正確に座標を検出することができるという効果を奏する。   According to the ninth aspect of the present invention, the touch pen is irradiated by the first light emitting unit disposed in the vicinity of the coordinate input surface in the coordinate detection device that detects the coordinates of the touch point touched by the touch pen. Since it includes a reflector that reflects the light and the light emitted by the second light emitting means disposed near the coordinate input surface and at a different position from the first light emitting means, the use of this touch pen reduces the cost. There is an effect that the coordinates can be detected accurately while suppressing.

また、請求項10にかかる発明によれば、第1照射ステップにおいて、座標入力面に近接して配置された第1発光手段が光を照射し、第2照射ステップにおいて、座標入力面に近接し、かつ第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段が光を照射し、第1受光ステップにおいて、第1発光手段に近接して配置された第1受光手段が、第1照射ステップおよび第2照射ステップにより照射された光の、タッチペンが有する反射板による反射光に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知し、第2受光ステップにおいて、第2発光手段に近接して配置された第2受光手段が、第1照射ステップおよび第2照射ステップにより照射された光の、タッチペンが有する反射板による反射光に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知し、算出制御ステップにおいて、第1受光ステップにおいて検知されたタッチ点方向および第2受光ステップにおいて検知されたタッチ点方向に基づいて、タッチ点の座標を算出するので、コストを抑えつつ、正確に座標を検出することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 10, in the first irradiation step, the first light emitting means arranged close to the coordinate input surface emits light, and in the second irradiation step, the first light emitting means approaches the coordinate input surface. And the 2nd light emission means arrange | positioned in a position different from a 1st light emission means irradiates light, In the 1st light reception step, the 1st light reception means arrange | positioned adjacent to the 1st light emission means is the 1st irradiation step. In addition, in the second light receiving step, the second light emission is detected in the second light receiving step by detecting the direction of the touch point corresponding to the light reflected by the reflecting plate of the touch pen of the light irradiated in the second irradiation step and having a higher light receiving intensity than other regions. The second light receiving means arranged close to the means corresponds to the reflected light of the light irradiated by the first irradiation step and the second irradiation step by the reflecting plate of the touch pen, and the light receiving intensity is higher than that of other regions. Since the strong touch point direction is detected and the calculation control step calculates the coordinates of the touch point based on the touch point direction detected in the first light receiving step and the touch point direction detected in the second light receiving step. There is an effect that the coordinates can be accurately detected while suppressing the cost.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる座標入力システム、座標入力装置、座標入力方法およびタッチペンの最良な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a coordinate input system, a coordinate input device, a coordinate input method, and a touch pen according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態にかかる座標検知装置を含むタッチパネル付きディスプレイ装置100を示す図である。以下、図1を参照しつつタッチパネル付きディスプレイ装置100の特徴的な構成および機能について説明する。タッチパネル付きディスプレイ装置100は、座標入力面101と、第1光学ユニット102A、第2光学ユニット102Bと、第1方向検知部104A、第2方向検知部104Bと、演算部105と、インターフェース部106とを備えている。座標入力面101は、矩形の面であって、ユーザがタッチペンなどの指示棒や指によりタッチすることにより、タッチ点(図では位置A)を入力するときに利用される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a display device 100 with a touch panel including the coordinate detection device according to the first embodiment. Hereinafter, the characteristic configuration and function of the display device 100 with a touch panel will be described with reference to FIG. The display device 100 with a touch panel includes a coordinate input surface 101, a first optical unit 102A, a second optical unit 102B, a first direction detection unit 104A, a second direction detection unit 104B, a calculation unit 105, and an interface unit 106. It has. The coordinate input surface 101 is a rectangular surface, and is used when a user inputs a touch point (position A in the figure) by touching with a pointing stick such as a touch pen or a finger.

第1光学ユニット102A、第2光学ユニット102Bは、いずれも座標入力面101に近接して配置され、配置された位置を基準として、この位置におけるタッチ点の方向であるタッチ点方向を検知する。   Both the first optical unit 102A and the second optical unit 102B are arranged close to the coordinate input surface 101, and detect the touch point direction, which is the direction of the touch point at this position, based on the arranged position.

なお、第1光学ユニット102A、第2光学ユニット102Bは、本実施の形態においては、いずれも図1に示すように座標入力面101の一辺の両端に配置されているが、座標入力面101の全域に光を照射できればよく、第1光学ユニット102A、第2光学ユニット102Bの配置位置は、これに限定されるものではない。   In the present embodiment, both the first optical unit 102A and the second optical unit 102B are arranged at both ends of one side of the coordinate input surface 101 as shown in FIG. The arrangement position of the first optical unit 102A and the second optical unit 102B is not limited to this as long as the entire area can be irradiated with light.

各光学ユニット102A,102Bは、いずれも発光部および受光部を有している。発光部および受光部については、後に図4−1、図4−2および図5を参照しつつ詳述する。発光部は、扇形に広がる光を照射する。受光部は、タッチペンに設けられた反射板で反射され再帰的に戻ってきた光を受光する。なお、タッチペンについては後述する。   Each of the optical units 102A and 102B has a light emitting part and a light receiving part. The light emitting unit and the light receiving unit will be described in detail later with reference to FIGS. 4-1, 4-2, and 5. FIG. The light emitting unit emits light spreading in a fan shape. The light receiving unit receives light recursively reflected by a reflecting plate provided on the touch pen. The touch pen will be described later.

各光学ユニット102A,102Bの発光部は、同一のタイミングで光を照射し、かつ受光部は、同一のタイミングで光を受光する。なお、受光部は、例えばラインセンサを有しており、反射され受光強度が強い方向であるタッチ方向を検知する。すなわち、同一のタイミングでタッチ点方向を検知する。   The light emitting units of the optical units 102A and 102B emit light at the same timing, and the light receiving unit receives light at the same timing. Note that the light receiving unit includes, for example, a line sensor, and detects a touch direction that is reflected and has a high light reception intensity. That is, the touch point direction is detected at the same timing.

第1方向検知部104A、第2方向検知部104Bは、それぞれ対応する第1光学ユニット102A、第2光学ユニット102Bが検知したタッチ点方向を検知する。なお、より具体的には、各方向検知部104は、光学ユニット102が検知した光の情報をアナログデータとして入力する。   The first direction detection unit 104A and the second direction detection unit 104B detect the touch point directions detected by the corresponding first optical unit 102A and second optical unit 102B, respectively. More specifically, each direction detection unit 104 inputs light information detected by the optical unit 102 as analog data.

演算部105は、各方向検知部104A,104Bからタッチ点方向を受け取り、タッチ点方向に基づいてタッチ点の座標であるタッチ点座標を算出する。演算部105はさらに、光学ユニット102A,102Bが検知したタッチ点方向に基づいて、タッチ点座標を算出する。演算部105はまた、各光学ユニット102の駆動を制御する。インターフェース部106は、演算部105からタッチ点座標を受け取り外部装置としてのパーソナルコンピュータ(PC)110に送る。   The calculation unit 105 receives the touch point direction from each of the direction detection units 104A and 104B, and calculates touch point coordinates that are coordinates of the touch point based on the touch point direction. The calculation unit 105 further calculates touch point coordinates based on the touch point direction detected by the optical units 102A and 102B. The calculation unit 105 also controls driving of each optical unit 102. The interface unit 106 receives the touch point coordinates from the calculation unit 105 and sends them to a personal computer (PC) 110 as an external device.

図2は、タッチペンの外観構成を示す図である。タッチペン600の先端には、座標入力面101に接触すべき接触面602が設けられている。また、接触面602の近傍には、反射板604が設けられている。反射板604は、600の周囲全面に配置されている。反射板604は、各光学ユニット102A,102Bにより照射された光を再帰的に反射する再帰反射特性を有している。   FIG. 2 is a diagram illustrating an external configuration of the touch pen. A contact surface 602 that should contact the coordinate input surface 101 is provided at the tip of the touch pen 600. In addition, a reflecting plate 604 is provided in the vicinity of the contact surface 602. The reflection plate 604 is disposed on the entire periphery of the 600. The reflecting plate 604 has retroreflective properties that recursively reflect the light emitted by the optical units 102A and 102B.

図3は、方向検知部104および演算部105がタッチ点座標を算出する原理を説明するための図である。本図を用いて、第1光学ユニット102Aおよび第2光学ユニット102Bが検知したタッチ点方向に基づいてタッチ点Tの座標を算出する場合について説明する。   FIG. 3 is a diagram for explaining the principle by which the direction detection unit 104 and the calculation unit 105 calculate touch point coordinates. The case where the coordinates of the touch point T are calculated based on the touch point direction detected by the first optical unit 102A and the second optical unit 102B will be described with reference to FIG.

ここで、座標入力面101の高さ、すなわち短辺の長さをH、座標入力面101の幅、すなわち長辺の長さをLとする。また、第1光学ユニット102Aと第2光学ユニット102Bの間の距離をWとする。まず、第1光学ユニット102Aとタッチ点Tとを通る直線510と第1光学ユニット102Aと第2光学ユニット102Bとを通る直線514とのなす角の角度θ1を算出する。すなわち、角度θ1は、第1光学ユニット102Aが検知したタッチ点方向を示す。また、第2光学ユニット102Bとタッチ点Tとを通る直線512と直線514とのなす角の角度をθ2を算出する。すなわち、角度θ2は、第2光学ユニット102Bが検知したタッチ点方向を示す。さらに、角度θ1,θ2を以下の式に代入することによってタッチ点Tの座標(x,y)を算出する。
x=(W×tanθ2)/(tanθ1+tanθ2) …(1)
y=(W×tanθ1×tanθ2)/(tanθ1+tanθ2)…(2)
Here, the height of the coordinate input surface 101, that is, the length of the short side is H, and the width of the coordinate input surface 101, that is, the length of the long side is L. Also, let W be the distance between the first optical unit 102A and the second optical unit 102B. First, the angle θ1 of the angle formed by the straight line 510 passing through the first optical unit 102A and the touch point T and the straight line 514 passing through the first optical unit 102A and the second optical unit 102B is calculated. That is, the angle θ1 indicates the touch point direction detected by the first optical unit 102A. Further, θ2 is calculated as an angle formed by a straight line 512 and a straight line 514 passing through the second optical unit 102B and the touch point T. That is, the angle θ2 indicates the touch point direction detected by the second optical unit 102B. Further, the coordinates (x, y) of the touch point T are calculated by substituting the angles θ1 and θ2 into the following equations.
x = (W × tan θ2) / (tan θ1 + tan θ2) (1)
y = (W × tan θ1 × tan θ2) / (tan θ1 + tan θ2) (2)

図4−1および図4−2は、光学ユニット102の詳細な構成を示す図である。図4−1は、光学ユニット102を、座標入力面101に平行な面内で照射光の進行方向に直交する向き、すなわちx軸方向から見た状態を示している。また、図4−2は、光学ユニット102を照射光の進行方向、すなわちy軸方向から見た状態を示している。   4A and 4B are diagrams illustrating a detailed configuration of the optical unit 102. FIG. FIG. 4A illustrates a state in which the optical unit 102 is viewed from a direction orthogonal to the traveling direction of the irradiation light in a plane parallel to the coordinate input surface 101, that is, from the x-axis direction. FIG. 4B illustrates a state in which the optical unit 102 is viewed from the traveling direction of the irradiation light, that is, the y-axis direction.

光学ユニット102は、光源122と、光源122から射出された光を扇状に拡散するレンズ123b,123cと、反射光を受光するレンズ126と、受光部としてのCCD127と光学軸上に配置されているハーフミラー124とを有している。CCD127は、複数の素子が配列されラインセンサとして機能する。   The optical unit 102 is disposed on a light source 122, lenses 123b and 123c for diffusing the light emitted from the light source 122 in a fan shape, a lens 126 for receiving reflected light, a CCD 127 as a light receiving unit, and an optical axis. Half mirror 124. The CCD 127 functions as a line sensor in which a plurality of elements are arranged.

これらはユニット化されている。これにより、光源122とCCD127との位置合わせ(距離および中心位置合わせ)の調整をユニット単位で行うことができ、容易に調整することができる。   These are unitized. As a result, the alignment (distance and center alignment) between the light source 122 and the CCD 127 can be adjusted in units and can be easily adjusted.

図5は、受光部125がタッチ点方向を検知する原理を説明するための模式図である。座標入力面101上のある位置Tにタッチペン600が接触すると、その反射板604により照射光の反射光がCCD127上の対応する点に到達する。したがって、CCD127上では、位置Tに対応する位置Dにおいて、受光強度が他の領域に比べて高い領域(明点)が生じる。この位置Dは、位置Tと一対一に対応する。したがって、CCD127が検知した位置Dに基づいてタッチペンのタッチ点方向を検知することができる。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the principle that the light receiving unit 125 detects the touch point direction. When the touch pen 600 touches a certain position T on the coordinate input surface 101, the reflected light of the irradiated light reaches a corresponding point on the CCD 127 by the reflecting plate 604. Therefore, on the CCD 127, a region (bright point) having a higher light receiving intensity than other regions is generated at the position D corresponding to the position T. This position D has a one-to-one correspondence with the position T. Therefore, the touch point direction of the touch pen can be detected based on the position D detected by the CCD 127.

なお、CCD127における受光強度が均一になるように、シリンドリカルレンズ123cの後段もしくはCCD127の前段に濃淡のついたフィルタを設けてもよい。これにより、CCD127の各素子に対して方向に依存した閾値を設定する必要が無くなり、制御が容易となる。   Note that a shaded filter may be provided in the rear stage of the cylindrical lens 123c or the front stage of the CCD 127 so that the light reception intensity in the CCD 127 becomes uniform. This eliminates the need to set a direction-dependent threshold value for each element of the CCD 127 and facilitates control.

以上のように、第1の実施の形態にかかるタッチパネル付きディスプレイ装置100においては、座標入力面101の周囲に反射部材を配置するのにかえて、タッチペンに反射部材を設けている。そして、受光部125においては、座標入力面101の周囲に配置された反射板からの反射光がタッチペンにより遮蔽された部分、すなわち暗点を検出するのにかえて、タッチペンの反射板により反射された反射光、すなわち明点を検出することにより、タッチペンに対応するタッチ点領域を検出することができる。   As described above, in the display device with a touch panel 100 according to the first embodiment, the reflective member is provided on the touch pen instead of arranging the reflective member around the coordinate input surface 101. In the light receiving unit 125, the reflected light from the reflecting plate arranged around the coordinate input surface 101 is reflected by the reflecting plate of the touch pen in place of detecting a portion shielded by the touch pen, that is, a dark spot. By detecting the reflected light, that is, the bright point, the touch point region corresponding to the touch pen can be detected.

このように、反射板をタッチペンに配置することとしたので、再帰反射特性を有する反射部材の使用量を極めて少量にすることができる。反射部材によっては、非常に高価なものもあるので、コストを大幅に削減することができる。   As described above, since the reflecting plate is arranged on the touch pen, the amount of the reflecting member having the retroreflection characteristic can be extremely small. Some reflecting members are very expensive, and the cost can be greatly reduced.

また、反射部材によっては、非常に柔らかい材質の物もある。反射部材を座標入力面周囲に配置する場合には、実機組立工程において、柔らかい部材を板金など強固な部材に貼り付ける作業がある。反射部材が非常に柔らかい場合には、破れ易く、また伸びてしまうこともあり、このような状態の部材は再帰反射特性が著しく低下し、廃棄処分とならざるを得ない。大型サイズのタッチパネルにおいては、反射部材の長さが1メートル以上となるため、特に問題となっていた。これに対し、本実施の形態によれば、タッチペンの周囲に反射部材を設けるだけなので、上記作業を行う必要がなく作業コストを大幅に削減することができる。   Some reflective members are made of a very soft material. In the case where the reflecting member is disposed around the coordinate input surface, there is an operation of attaching a soft member to a strong member such as a sheet metal in the actual machine assembly process. When the reflecting member is very soft, it is easily broken and may be stretched. In such a member, the retroreflective property is remarkably deteriorated and it must be disposed of. In a large-sized touch panel, the length of the reflecting member is 1 meter or more, which is a particular problem. On the other hand, according to the present embodiment, since the reflective member is only provided around the touch pen, it is not necessary to perform the above operation, and the operation cost can be greatly reduced.

また、検出対象となるタッチペン以外にも、例えば、筆記者の手や、袖などが意図せず座標入力面101に接触する場合がある。座標入力面101の周囲に反射板を配置した場合には、これらの接触に対応するタッチ点がさらに検出されてしまい、誤検出の原因となる。これに対し、本実施の形態によれば、タッチペンの反射板からの反射光を検出するので、手や袖に起因した誤検出がなくなるので、より正確に座標を算出することができる。   In addition to a touch pen that is a detection target, for example, a writer's hand, a sleeve, or the like may contact the coordinate input surface 101 unintentionally. When a reflecting plate is disposed around the coordinate input surface 101, touch points corresponding to these contacts are further detected, causing erroneous detection. On the other hand, according to the present embodiment, since the reflected light from the reflecting plate of the touch pen is detected, there is no erroneous detection due to the hand or the sleeve, so that the coordinates can be calculated more accurately.

次に、図6を参照しつつ、タッチパネル付きディスプレイ装置100の詳細なハードウェア構成について説明する。なお、本図においては、便宜的に1つの光学ユニット102および1つの方向検知部104のみを示しているが、タッチパネルディスプレイ装置100に含まれる2つの光学ユニット102A,102Bおよび2つの方向検知部104A,104Bは、本図に示す光学ユニット102および方向検知部104と同一の構成および機能である。   Next, a detailed hardware configuration of the display device with a touch panel 100 will be described with reference to FIG. In the drawing, only one optical unit 102 and one direction detection unit 104 are shown for convenience, but two optical units 102A and 102B and two direction detection units 104A included in the touch panel display device 100 are shown. , 104B have the same configurations and functions as those of the optical unit 102 and the direction detection unit 104 shown in the figure.

光学ユニット102は、LD122を含む発光ユニット200と、CCD127を含む受光ユニット210とを有している。CCD127は、方向検知部104の画像処理LSI(後述)によって駆動される。   The optical unit 102 includes a light emitting unit 200 including an LD 122 and a light receiving unit 210 including a CCD 127. The CCD 127 is driven by an image processing LSI (described later) of the direction detection unit 104.

方向検知部104は、方向検知部104全体を制御するCPU401と、座標検知プログラムを格納するROM402と、ワークメモリとして使用されるRAM403と、画像処理などを行う画像LSI404と、光学ユニット102からのデータを格納するデータ格納メモリ405と、シェーディング補正を行う基準となるデータを格納するシェーディングメモリ406とを有している。   The direction detection unit 104 includes a CPU 401 that controls the entire direction detection unit 104, a ROM 402 that stores a coordinate detection program, a RAM 403 that is used as a work memory, an image LSI 404 that performs image processing, and data from the optical unit 102. And a shading memory 406 for storing data serving as a reference for performing shading correction.

演算部105は、演算部105全体を制御するCPU501と、システムを制御するプログラムを格納するROM502と、ワークメモリとして使用されるRAM503と、インターフェース部106を制御するインターフェース制御部504とを有している。   The calculation unit 105 includes a CPU 501 that controls the entire calculation unit 105, a ROM 502 that stores a program for controlling the system, a RAM 503 that is used as a work memory, and an interface control unit 504 that controls the interface unit 106. Yes.

複数の光学ユニットが独立して駆動すると、座標入力面101にタッチ点が入力された場合に、一の光学ユニットにおいてはタッチ点方向が検知されるが、他の光学ユニットにおいてはタッチ点が検知されないといった不具合が生じてしまう。このため、演算部105のCPU501は、トリガを生成し、生成したトリガに応じてLD122を駆動させることにより、各LDの発光のタイミングを同一にする。また、それぞれの方向検知部104の画像LSI404にトリガ信号520を送る。そして、画像処理LSI404は、トリガ信号に応じてCCD127を駆動させる。これにより、CCD127は、同一のタイミングで、タッチ点方向を検知することができる。   When a plurality of optical units are driven independently, when a touch point is input to the coordinate input surface 101, the touch point direction is detected in one optical unit, but the touch point is detected in another optical unit. The problem that it is not done will arise. For this reason, the CPU 501 of the arithmetic unit 105 generates a trigger and drives the LD 122 according to the generated trigger to make the light emission timing of each LD the same. In addition, a trigger signal 520 is sent to the image LSI 404 of each direction detection unit 104. Then, the image processing LSI 404 drives the CCD 127 according to the trigger signal. Thereby, the CCD 127 can detect the touch point direction at the same timing.

これにより、2つ光学ユニット102A、102Bは、同期して駆動されるので、2つ光学ユニット102A、102Bが、同一のタイミングで、タッチ点方向を検知することができる。すなわち、演算部105の制御により、発光部121は、同一のタイミングで光を照射し、受光部125は、同一のタイミングで反射光を受光する、すなわち、タッチ点方向を検知する。   Thereby, since the two optical units 102A and 102B are driven in synchronization, the two optical units 102A and 102B can detect the touch point direction at the same timing. That is, under the control of the calculation unit 105, the light emitting unit 121 emits light at the same timing, and the light receiving unit 125 receives reflected light at the same timing, that is, detects the touch point direction.

また、方向検知部104のCPU401と演算部105のCPU501とはシリアル通信を行っており、検知を開始させる旨を示す検知開始指示や、検知したタッチ点方向(510)の送受信を行う。   Further, the CPU 401 of the direction detection unit 104 and the CPU 501 of the calculation unit 105 perform serial communication, and transmit / receive a detection start instruction indicating that detection is to be started and the detected touch point direction (510).

なお、本実施の形態においては、シリアルインターフェースを用いているが、他の例としては、装置内部での通信なので、専用のインターフェースを用いてもよい。   In this embodiment, a serial interface is used. However, as another example, since communication is performed inside the apparatus, a dedicated interface may be used.

先に述べた座標検知プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フロッピー(R)ディスク(FD)、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。   The coordinate detection program described above is provided in a form that can be installed or executed and recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, floppy (R) disk (FD), or DVD. May be.

この場合には、座標検知プログラムは、タッチパネル付きディスプレイ装置100において上記記録媒体から読み出して実行することにより主記憶装置上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。   In this case, the coordinate detection program is loaded on the main storage device by being read from the recording medium and executed on the display device 100 with a touch panel, and each unit described in the software configuration is generated on the main storage device. It is like that.

また、本実施の形態の座標検知プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。   Further, the coordinate detection program of the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。   As described above, the present invention has been described using the embodiment, but various changes or improvements can be added to the above embodiment.

(第2の実施の形態)
図7は、第2の実施の形態にかかるタッチパネル付きディスプレイ装置100を示す図である。第2の実施の形態にかかるタッチパネル付きディスプレイ装置100は、第1光学ユニット102Aおよび第2光学ユニット102Bに加えて、第3光学ユニット102Cを備えている。また、第1方向検知部104Aおよび第2方向検知部104Bに加えて、第3方向検知部104Cを備えている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a display device 100 with a touch panel according to the second embodiment. The display device with a touch panel 100 according to the second embodiment includes a third optical unit 102C in addition to the first optical unit 102A and the second optical unit 102B. In addition to the first direction detection unit 104A and the second direction detection unit 104B, a third direction detection unit 104C is provided.

第3光学ユニット102Cの機能等は、他の光学ユニットの機能等と同様である。また、第3方向検知部104Cの機能等は、他の方向検知部の機能等と同様である。第3光学ユニット102Cは、左上の角近傍に配置されている。なお、第3光学ユニットCの配置位置は、実施の形態に限定されるものではない。   The functions and the like of the third optical unit 102C are the same as the functions and the like of the other optical units. Further, the function and the like of the third direction detection unit 104C are the same as the functions and the like of the other direction detection units. The third optical unit 102C is disposed near the upper left corner. The arrangement position of the third optical unit C is not limited to the embodiment.

このように、3つの光学ユニット102A〜102Cを設けることにより、2本のタッチペンで同時に描画された場合にも、各タッチペンに対応するタッチ点を検出することができる。   As described above, by providing the three optical units 102A to 102C, it is possible to detect a touch point corresponding to each touch pen even when two touch pens are simultaneously drawn.

図8は、2つのタッチ点を検出する処理を説明するための図である。図8に示すように、2つの光学ユニット102A,102Bのみでは、2本のタッチペンで同時に描画された場合には、実在のタッチ点A,Bの他にダミー点C,Dの座標が算出されてしまう。これに対し、第2の実施の形態のタッチパネル付きディスプレイ装置100によれば、さらに第3光学ユニット102Cおよび第3方向検知部104Cを備えているので、これらの検知結果に基づいて、実在のタッチ点と、ダミー点とを判別することができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining processing for detecting two touch points. As shown in FIG. 8, when only two optical units 102A and 102B are drawn simultaneously with two touch pens, the coordinates of dummy points C and D in addition to the actual touch points A and B are calculated. End up. On the other hand, according to the display device with a touch panel 100 of the second embodiment, the third optical unit 102C and the third direction detection unit 104C are further provided, so that the actual touch is based on the detection results. A point and a dummy point can be discriminated.

さらに、3本のタッチペンで同時に描画された場合にも、各タッチペンに対応するタッチ点を検出することができる。図9は、3つのタッチ点を検出する処理を説明するための図である。2つのタッチ点の場合と同様に、2つの光学ユニット102Aおよび102Bのみでは、実在のタッチ点E,F,Gの他にダミー点H,I,J,K,L,Mの座標が算出されてしまう。これに対し、第2の実施の形態のタッチパネル付きディスプレイ装置100によれば、さらに第3光学ユニット102Cおよび第3方向検知部104Cを備えているので、これらの検知結果に基づいて、実在のタッチ点と、ダミー点とを判別することができる。   Furthermore, even when drawing is simultaneously performed with three touch pens, touch points corresponding to the touch pens can be detected. FIG. 9 is a diagram for explaining processing for detecting three touch points. As with the two touch points, only the two optical units 102A and 102B calculate the coordinates of the dummy points H, I, J, K, L, and M in addition to the actual touch points E, F, and G. End up. On the other hand, according to the display device with a touch panel 100 of the second embodiment, the third optical unit 102C and the third direction detection unit 104C are further provided, so that the actual touch is based on the detection results. A point and a dummy point can be discriminated.

実施の形態1にかかる座標検知装置を含むタッチパネル付きディスプレイ装置100を示す図である。It is a figure which shows the display apparatus with a touch panel 100 containing the coordinate detection apparatus concerning Embodiment 1. FIG. タッチペンの外観構成を示す図である。It is a figure which shows the external appearance structure of a touch pen. 方向検知部104および演算部105がタッチ点座標を算出する原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle in which the direction detection part 104 and the calculating part 105 calculate a touch point coordinate. 光学ユニット102の詳細な構成を示す図である。2 is a diagram showing a detailed configuration of an optical unit 102. FIG. 光学ユニット102の詳細な構成を示す図である。2 is a diagram showing a detailed configuration of an optical unit 102. FIG. 受光部125がタッチ点方向を検知する原理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle in which the light-receiving part 125 detects a touch point direction. タッチパネル付きディスプレイ装置100の詳細なハードウェア構成について説明する図である。It is a figure explaining the detailed hardware constitutions of the display apparatus with a touch panel. 第2の実施の形態にかかるタッチパネル付きディスプレイ装置100を示す図である。It is a figure which shows the display apparatus 100 with a touchscreen concerning 2nd Embodiment. 2つのタッチ点を検出する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which detects two touch points. 3つのタッチ点を検出する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which detects three touch points.

符号の説明Explanation of symbols

100 タッチパネルディスプレイ装置
101 座標入力面
102A〜102C 第1〜第3光学ユニット
104A〜104C 第1〜第3方向検知部
105 演算部
106 インターフェース部
121 発光部
123c シリンドリカルレンズ
125 受光部
127 CCD
200 発光ユニット
210 受光ユニット
401 CPU
402 ROM
403 RAM
404 画像LSI
405 データ格納メモリ
406 シェーディングメモリ
501 CPU
502 ROM
503 RAM
504 インターフェース制御部
600 タッチペン
602 接触面
604 反射板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Touch panel display apparatus 101 Coordinate input surface 102A-102C 1st-3rd optical unit 104A-104C 1st-3rd direction detection part 105 Operation part 106 Interface part 121 Light emission part 123c Cylindrical lens 125 Light reception part 127 CCD
200 light emitting unit 210 light receiving unit 401 CPU
402 ROM
403 RAM
404 Image LSI
405 Data storage memory 406 Shading memory 501 CPU
502 ROM
503 RAM
504 Interface control unit 600 Touch pen 602 Contact surface 604 Reflector

Claims (10)

座標入力面をタッチするタッチペンと、タッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置とを備えた座標検知システムであって、
前記タッチペンは、前記座標入力面に接触する接触面の近傍に反射板を有し、
前記座標検知装置は、
前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段と、
前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段と、
前記第1発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第1受光手段と、
前記第2発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第2受光手段と、
前記第1受光手段により検知された前記タッチ点方向および前記第2受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、前記タッチ点の座標を算出する算出制御手段と
を有することを特徴とする座標検知システム。
A coordinate detection system including a touch pen that touches a coordinate input surface and a coordinate detection device that detects coordinates of a touched touch point,
The touch pen has a reflector in the vicinity of a contact surface that contacts the coordinate input surface,
The coordinate detection device includes:
First light emitting means disposed in proximity to the coordinate input surface;
A second light emitting means disposed close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means;
A first light receiving means disposed adjacent to the first light emitting means, corresponding to the reflector, and detecting a touch point direction having a higher light receiving intensity than other areas;
A second light receiving means disposed adjacent to the second light emitting means, corresponding to the reflecting plate, and detecting a touch point direction having a higher light receiving intensity than other areas;
Calculation control means for calculating coordinates of the touch point based on the touch point direction detected by the first light receiving means and the touch point direction detected by the second light receiving means. Coordinate detection system.
前記タッチペンは、前記接触面の近傍に前記反射板を有することを特徴とする請求項1に記載の座標検知システム。   The coordinate detection system according to claim 1, wherein the touch pen includes the reflecting plate in the vicinity of the contact surface. 前記タッチペンは、前記接触面の近傍における当該タッチペンの周囲全体に前記反射板を有することを特徴とする請求項2に記載の座標検知システム。   The coordinate detection system according to claim 2, wherein the touch pen has the reflector on the entire periphery of the touch pen in the vicinity of the contact surface. 前記座標検知システムは、2つのタッチペンを備え、
各タッチペンは、前記反射板を有し、
前記座標検知装置は、
前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段および前記第2発光手段と異なる位置に配置された第3発光手段と、
前記第3発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第3受光手段と
をさらに備え、
前記算出制御手段は、さらに前記第3受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、2つのタッチペンそれぞれに対応する前記タッチ点の座標を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の座標検知システム。
The coordinate detection system includes two touch pens,
Each touch pen has the reflector,
The coordinate detection device includes:
A third light emitting means disposed close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means and the second light emitting means;
A third light receiving means disposed adjacent to the third light emitting means, corresponding to the reflecting plate, and detecting a touch point direction having a higher light receiving intensity than other regions;
The calculation control means further calculates the coordinates of the touch point corresponding to each of two touch pens based on the touch point direction detected by the third light receiving means. The coordinate detection system as described in any one of Claims.
前記座標検知システムは、3つのタッチペンを備え、
各タッチペンは、前記反射板を有し、
前記座標検知装置は、
前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段および前記第2発光手段と異なる位置に配置された第3発光手段と、
前記第3発光手段に近接して配置され、前記反射板に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第3受光手段と
をさらに備え、
前記算出制御手段は、さらに前記第3受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、3つのタッチペンそれぞれに対応する前記タッチ点の座標を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の座標検知システム。
The coordinate detection system includes three touch pens,
Each touch pen has the reflector,
The coordinate detection device includes:
A third light emitting means disposed close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means and the second light emitting means;
A third light receiving means disposed adjacent to the third light emitting means, corresponding to the reflecting plate, and detecting a touch point direction having a higher light receiving intensity than other regions;
The calculation control means further calculates the coordinates of the touch point corresponding to each of three touch pens based on the touch point direction detected by the third light receiving means. The coordinate detection system as described in any one of Claims.
前記座標入力面は、矩形に形成されており、
前記第1受光手段は、前記座標入力面の所定の辺の一端の近傍に配置され、
前記第2受光手段は、前記座標入力面の前記所定の辺の他端の近傍に配置されることを特徴とする請求項1に記載の座標検知システム。
The coordinate input surface is formed in a rectangle,
The first light receiving means is disposed in the vicinity of one end of a predetermined side of the coordinate input surface,
The coordinate detection system according to claim 1, wherein the second light receiving unit is disposed in the vicinity of the other end of the predetermined side of the coordinate input surface.
前記座標入力面は、矩形に形成されており、
前記第1受光手段は、前記座標入力面の所定の辺の一端の近傍に配置され、
前記第2受光手段は、前記座標入力面の前記所定の辺の他端の近傍に配置され、
前記第3受光手段は、前記座標入力面の近傍であって、前記第1受光手段および前記第2受光手段以外の位置に配置されることを特徴とする請求項4または5に記載の座標検知システム。
The coordinate input surface is formed in a rectangle,
The first light receiving means is disposed in the vicinity of one end of a predetermined side of the coordinate input surface,
The second light receiving means is disposed in the vicinity of the other end of the predetermined side of the coordinate input surface,
6. The coordinate detection according to claim 4, wherein the third light receiving unit is disposed in the vicinity of the coordinate input surface and at a position other than the first light receiving unit and the second light receiving unit. system.
反射板を有するペンであって、座標入力面をタッチするタッチペンによりタッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置であって、
前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段と、
前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段と、
前記第1発光手段に近接して配置され、前記第1発光手段および前記第2発光手段により照射され前記反射板に反射した光であって、他の領域に比べて受光強度の強い光の方向であるタッチ点方向を検知する第1受光手段と、
前記第2発光手段に近接して配置され、前記第1発光手段および前記第2発光手段により照射され前記反射板に反射した光であって、他の領域に比べて受光強度の強い光の方向であるタッチ点方向を検知する第2受光手段と、
前記第1受光手段により検知された前記タッチ点方向および前記第2受光手段により検知された前記タッチ点方向に基づいて、前記タッチ点の座標を算出する算出制御手段と
を備えたことを特徴とする座標検知装置。
A pen having a reflector, a coordinate detection device for detecting the coordinates of a touch point touched by a touch pen that touches a coordinate input surface,
First light emitting means disposed in proximity to the coordinate input surface;
A second light emitting means disposed close to the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means;
The direction of light that is disposed in the vicinity of the first light emitting means, is irradiated by the first light emitting means and the second light emitting means and is reflected by the reflecting plate, and has a higher light receiving intensity than other regions. First light receiving means for detecting a touch point direction,
The direction of light that is arranged in the vicinity of the second light emitting means, is irradiated by the first light emitting means and the second light emitting means and is reflected by the reflecting plate, and has a higher light receiving intensity than other regions. Second light receiving means for detecting the touch point direction,
And a calculation control means for calculating coordinates of the touch point based on the touch point direction detected by the first light receiving means and the touch point direction detected by the second light receiving means. Coordinate detection device.
座標入力面をタッチするタッチペンであって、
当該タッチペンによりタッチされたタッチ点の座標を検知する座標検知装置における、前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段により照射された光と、前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段により照射された光を反射する反射板を備えたことを特徴とするタッチペン。
A touch pen that touches the coordinate input surface,
In the coordinate detection device that detects the coordinates of the touch point touched by the touch pen, the light emitted by the first light emitting unit disposed in proximity to the coordinate input surface, the proximity to the coordinate input surface, and the A touch pen comprising a reflecting plate for reflecting light emitted from a second light emitting means arranged at a position different from the first light emitting means.
前記座標入力面に近接して配置された第1発光手段が光を照射する第1照射ステップと、
前記座標入力面に近接し、かつ前記第1発光手段と異なる位置に配置された第2発光手段が光を照射する第2照射ステップと、
前記第1発光手段に近接して配置された第1受光手段が、前記第1照射ステップおよび前記第2照射ステップにより照射された光の、タッチペンが有する反射板による反射光に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第1受光ステップと、
前記第2発光手段に近接して配置された第2受光手段が、前記第1照射ステップおよび前記第2照射ステップにより照射された光の、タッチペンが有する反射板による反射光に対応し、他の領域に比べて受光強度の強いタッチ点方向を検知する第2受光ステップと、
前記第1受光ステップにおいて検知された前記タッチ点方向および前記第2受光ステップにおいて検知された前記タッチ点方向に基づいて、前記タッチ点の座標を算出する算出制御ステップと
を有することを特徴とする座標検知方法。
A first irradiation step in which a first light emitting means arranged close to the coordinate input surface emits light;
A second irradiation step in which the second light emitting means disposed near the coordinate input surface and at a position different from the first light emitting means emits light;
The first light receiving means arranged in the vicinity of the first light emitting means corresponds to the light reflected by the reflecting plate of the touch pen of the light emitted by the first irradiation step and the second irradiation step, A first light receiving step for detecting a direction of a touch point having a higher light receiving intensity than the region;
The second light receiving means arranged in the vicinity of the second light emitting means corresponds to the light reflected by the reflecting plate of the touch pen of the light emitted by the first irradiation step and the second irradiation step, A second light receiving step for detecting a touch point direction in which the light receiving intensity is stronger than the area;
A calculation control step of calculating coordinates of the touch point based on the touch point direction detected in the first light receiving step and the touch point direction detected in the second light receiving step. Coordinate detection method.
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