JP2009032027A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、より詳細には、表示手段の表示面に透光性を有する座標入力手段が積層して設けられる表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device in which coordinate input means having translucency is laminated on a display surface of a display means.
表示手段の表示面に、透光性を有する座標入力手段、いわゆるタッチパネルが積層して設けられる表示装置は、操作者が目的画像(以下「オブジェクト」ということがある)を表示させたい位置のタッチパネルをタッチして座標を入力することによって、タッチされた位置に目的画像を表示するように構成される。 A display device in which a coordinate input means having translucency, a so-called touch panel, is provided on a display surface of a display means, and a touch panel at a position where an operator wants to display a target image (hereinafter sometimes referred to as “object”). The target image is displayed at the touched position by touching and inputting coordinates.
表示手段の表示面とタッチパネルとは離隔して設けられるので、操作者が表示面を斜め方向から見て操作する場合、操作者がオブジェクトを表示させたい位置としてタッチするタッチパネルのタッチ位置、すなわち操作者による座標の入力位置と、表示手段によるオブジェクトの表示位置との間には、相互の位置ずれ、すなわち視差がある。 Since the display surface of the display means and the touch panel are provided apart from each other, when the operator operates the display surface while viewing the display surface from an oblique direction, the touch position of the touch panel that the operator touches as a position to display the object, that is, the operation There is a mutual displacement, that is, parallax, between the coordinate input position by the user and the object display position by the display means.
視差を補正する第1の従来技術が、特許文献1に開示される。特許文献1に開示の技術では、オブジェクトの表示位置を補正するために、基準位置を表す基準位置画像を表示手段に表示し、表示された基準位置画像を指示するように操作者に座標を入力させ、基準位置と入力座標が表す入力座標位置との差に基づいて、表示位置を補正する。
A first conventional technique for correcting parallax is disclosed in
視差を補正する第2の従来技術が、特許文献2に開示される。特許文献2に開示の技術では、音声入力手段を設け、音声入力手段に入力される操作者の声の方向から、操作者の位置を特定し、操作者の位置に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正する。具体的には、操作者の位置に基づいて、操作者の視点の方向を求め、求めた視点の方向に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正する。 A second conventional technique for correcting parallax is disclosed in Patent Document 2. In the technique disclosed in Patent Document 2, voice input means is provided, the position of the operator is identified from the direction of the operator's voice input to the voice input means, and the object display position is determined based on the operator's position. Correct. Specifically, the direction of the operator's viewpoint is obtained based on the position of the operator, and the display position of the object is corrected based on the obtained direction of the viewpoint.
特許文献1に開示の技術では、操作者に基準位置画像の座標を入力させる必要があり、操作が煩雑である。また基準位置画像の座標が入力された後に、操作者が位置を移動すると、移動前の操作者の位置に基づいて補正された表示位置にオブジェクトが表示されるので、視差が生じてしまう。視差を補正するためには、操作者が位置を移動する度に基準位置画像の座標を入力する必要があり、操作者の移動に即座に対応することができない。
In the technique disclosed in
特許文献2に開示の技術では、操作者に座標の入力作業を要求することなく、オブジェクトの表示位置を補正することが可能であるが、特許文献2に開示の技術には改良の余地がある。たとえば特許文献2に開示の技術では、操作者の視点の方向を求めてオブジェクトの表示位置を補正するので、表示位置を補正するために繁雑な計算が必要であり、計算のために複雑な構成の回路が必要となる。 In the technique disclosed in Patent Document 2, it is possible to correct the display position of the object without requiring the operator to input coordinates, but there is room for improvement in the technique disclosed in Patent Document 2. . For example, in the technique disclosed in Patent Document 2, since the display position of the object is corrected by obtaining the direction of the operator's viewpoint, complicated calculation is required to correct the display position, and a complicated configuration is required for the calculation. Circuit is required.
本発明の目的は、操作者に入力作業を要求することなく、簡単な構成で、視差を補正して視差の軽減された表示を行なうことのできる表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a display device capable of correcting a parallax and performing a display with reduced parallax with a simple configuration without requiring an input operation from an operator.
本発明は、表示面に画像を表示する表示手段と、
透光性を有し、表示手段の表示面に積層して設けられ、操作者によって座標が入力される座標入力手段と、
操作者の位置を検出する位置検出手段と、
表示手段の表示面における画像の表示位置を補正する表示位置補正手段とを備え、
表示位置補正手段は、
座標入力手段に入力される座標と、位置検出手段によって検出される操作者の位置と、座標入力手段と表示手段の表示面との間の入力距離と、操作者と表示手段の表示面との間の操作距離とに基づいて、画像の表示位置を補正するための位置補正量を求め、前記位置補正量に基づいて、画像の表示位置を補正することを特徴とする表示装置である。
The present invention includes display means for displaying an image on a display surface;
Coordinate input means that has translucency, is provided on the display surface of the display means, and has coordinates input by an operator;
Position detecting means for detecting the position of the operator;
Display position correction means for correcting the display position of the image on the display surface of the display means,
The display position correction means is
The coordinates input to the coordinate input means, the position of the operator detected by the position detection means, the input distance between the coordinate input means and the display surface of the display means, and the operator and the display surface of the display means The display device is characterized in that a position correction amount for correcting the display position of the image is obtained based on the operation distance between the images, and the display position of the image is corrected based on the position correction amount.
また本発明は、位置検出手段は、
座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側で放射される赤外線を検出可能に設けられ、赤外線を検出可能な焦電型赤外線センサを含むことを特徴とする。
In the present invention, the position detecting means
It includes a pyroelectric infrared sensor capable of detecting infrared rays radiated in front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means and capable of detecting infrared rays.
また本発明は、位置検出手段は、前記焦電型赤外線センサを複数含み、
複数の焦電型赤外線センサは、表示手段の表示面に平行な配列方向に並んで配置され、
表示位置補正手段は、
複数の焦電型赤外線センサによって赤外線が検出されると、赤外線を検出した複数の焦電型赤外線センサのうち、配列方向における両端部間の中央部に位置する焦電型赤外線センサの位置を操作者の位置として、前記位置補正量を求めることを特徴とする。
In the present invention, the position detection means includes a plurality of the pyroelectric infrared sensors,
The plurality of pyroelectric infrared sensors are arranged side by side in the arrangement direction parallel to the display surface of the display means,
The display position correction means is
When infrared rays are detected by multiple pyroelectric infrared sensors, the position of the pyroelectric infrared sensor located at the center between both ends in the arrangement direction is operated among the multiple pyroelectric infrared sensors that have detected infrared rays The position correction amount is obtained as a person's position.
また本発明は、位置検出手段は、
座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側の床面に設置可能に構成され、加えられる圧力を検出可能な圧力検出手段を含むことを特徴とする。
In the present invention, the position detecting means
It is configured to be installed on the floor surface in the front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means, and includes a pressure detection means capable of detecting the applied pressure.
また本発明は、圧力検出手段は、表示手段の表示面に平行な配列方向に並んで配置される複数の圧力検出部を含み、
表示位置補正手段は、
複数の圧力検出部によって圧力が検出されると、圧力を検出した複数の圧力検出部のうち、配列方向における両端部間の中央部に位置する圧力検出部の位置を操作者の位置として、前記位置補正量を求めることを特徴とする。
In the present invention, the pressure detection means includes a plurality of pressure detection units arranged in an arrangement direction parallel to the display surface of the display means,
The display position correction means is
When the pressure is detected by the plurality of pressure detectors, among the plurality of pressure detectors that have detected the pressure, the position of the pressure detector located at the center between both ends in the arrangement direction is set as the operator's position, The position correction amount is obtained.
また本発明は、操作者の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、
表示位置補正手段は、
姿勢検出手段によって検出される操作者の姿勢に基づいて、位置検出手段によって検出される操作者の位置を補正するための姿勢補正量を求め、前記姿勢補正量に基づいて前記操作者の位置を補正し、補正された操作者の位置に基づいて、前記位置補正量を求めることを特徴とする。
The present invention also includes posture detection means for detecting the posture of the operator,
The display position correction means is
A posture correction amount for correcting the position of the operator detected by the position detection unit is obtained based on the posture of the operator detected by the posture detection unit, and the position of the operator is determined based on the posture correction amount. Correction is performed, and the position correction amount is obtained based on the corrected operator position.
また本発明は、姿勢検出手段は、
表示面に平行な第1方向に関して互いに異なる位置に設けられ、表示面に平行であって第1方向に直交する第2方向に関する操作者の位置を検出する2つの姿勢用位置検出手段を含むことを特徴とする。
In the present invention, the posture detecting means is
Two position detection means for detecting the position of the operator in a second direction that is provided at different positions with respect to the first direction parallel to the display surface and that is parallel to the display surface and orthogonal to the first direction are included. It is characterized by.
また本発明は、表示位置補正手段は、
2つの姿勢用位置検出手段によって検出される操作者の位置と、2つの姿勢用位置検出手段間の検出間隔と、第1方向における操作者の視点の位置と姿勢用位置検出手段との間の視点距離とに基づいて、前記姿勢補正量を求めることを特徴とする。
In the present invention, the display position correcting means includes
The position of the operator detected by the two position detection means for posture, the detection interval between the two position detection means for posture, and the position of the operator's viewpoint in the first direction and the position detection means for posture The posture correction amount is obtained based on the viewpoint distance.
また本発明は、操作者と表示手段の表示面との間の操作距離を計測する測距手段を備え、
表示位置補正手段は、測距手段によって計測される操作距離に基づいて、前記位置補正量を求めることを特徴とする。
The present invention also includes a distance measuring means for measuring the operation distance between the operator and the display surface of the display means,
The display position correcting means is characterized in that the position correction amount is obtained based on the operation distance measured by the distance measuring means.
また本発明は、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側の床面に設置可能に構成され、加えられる圧力を検出可能な圧力検出手段を備え、
圧力検出手段は、表示手段の表示面に平行な配列方向および配列方向に直交する表示方向に行列状に並んで配置される複数の圧力検出部を含み、
複数の圧力検出部のうち、配列方向に並んで配置される複数の圧力検出部は、前記位置検出手段として機能し、表示方向に並んで配置される複数の圧力検出部は、前記測距手段として機能することを特徴とする。
Further, the present invention is configured such that it can be installed on the floor surface on the front side in the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means, and comprises a pressure detection means capable of detecting the applied pressure,
The pressure detection means includes a plurality of pressure detection units arranged in a matrix in the arrangement direction parallel to the display surface of the display means and the display direction orthogonal to the arrangement direction,
Among the plurality of pressure detection units, the plurality of pressure detection units arranged in the arrangement direction function as the position detection unit, and the plurality of pressure detection units arranged in the display direction are the distance measurement unit. It functions as.
本発明によれば、表示手段の画像が表示される表示面には、透光性を有する座標入力手段が積層して設けられ、この座標入力手段に操作者によって座標が入力される。座標を入力する操作者の位置は、位置検出手段によって検出される。表示位置補正手段は、座標入力手段に入力される座標と、位置検出手段によって検出される操作者の位置と、座標入力手段と表示手段の表示面との間の距離である入力距離と、操作者と表示手段の表示面との間の距離である操作距離とに基づいて、表示面における画像の表示位置を補正するための位置補正量を求め、求めた位置補正量に基づいて、画像の表示位置を補正する。これによって、基準位置の座標を入力させるといった入力作業を操作者に要求することなく、座標入力手段に入力される座標が表す位置と、操作者が画像を表示させたい位置との間の位置ずれである視差を補正して、表示手段の表示面に画像を表示させることができる。また表示位置補正手段は、入力される座標と、操作者の位置と、入力距離と、操作距離とに基づいて位置補正量を求めるので、簡単な構成で実現することができる。したがって、操作者に入力作業を要求することなく、簡単な構成で、視差を補正して視差の軽減された表示を行なうことのできる表示装置を実現することができる。 According to the present invention, the display surface on which the image of the display unit is displayed is provided with the coordinate input unit having translucency, and the coordinate is input to the coordinate input unit by the operator. The position of the operator who inputs the coordinates is detected by the position detection means. The display position correction means includes coordinates input to the coordinate input means, an operator position detected by the position detection means, an input distance that is a distance between the coordinate input means and the display surface of the display means, A position correction amount for correcting the display position of the image on the display surface is obtained based on the operation distance that is a distance between the person and the display surface of the display means, and based on the obtained position correction amount, Correct the display position. As a result, the position shift between the position indicated by the coordinates input to the coordinate input means and the position at which the operator wants to display the image without requiring the operator to input data such as inputting the coordinates of the reference position. The parallax can be corrected and an image can be displayed on the display surface of the display means. Further, the display position correction means obtains the position correction amount based on the input coordinates, the operator's position, the input distance, and the operation distance, so that it can be realized with a simple configuration. Therefore, it is possible to realize a display device that can perform display with reduced parallax by correcting parallax with a simple configuration without requiring an operator to perform input work.
また本発明によれば、位置検出手段は焦電型赤外線センサを含む。この焦電型赤外線センサは、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側で放射される赤外線を検出可能に設けられる。これによって、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側で表示装置を操作する操作者から放射される赤外線を焦電型赤外線センサで検出することによって、操作者の位置を検出することができる。したがって、簡単な構成で、位置検出手段を実現することができる。 According to the invention, the position detecting means includes a pyroelectric infrared sensor. This pyroelectric infrared sensor is provided so as to be able to detect infrared rays emitted in front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means. Thereby, the position of the operator is detected by detecting the infrared rays emitted from the operator who operates the display device on the front side in the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means by the pyroelectric infrared sensor. Can do. Therefore, the position detecting means can be realized with a simple configuration.
また本発明によれば、位置検出手段は、表示手段の表示面に平行な配列方向に並んで配置される複数の焦電型赤外線センサを含み、各焦電型赤外線センサによって、操作者から放射される赤外線を検出する。複数の焦電型赤外線センサによって赤外線が検出されると、赤外線を検出した複数の焦電型赤外線センサのうち、配列方向における両端部間の中央部に位置する焦電型赤外線センサの位置を操作者の位置として、位置補正量が表示位置補正手段によって求められる。このように複数の焦電型赤外線センサによって操作者から放射される赤外線を検出することによって、操作者の位置をより正確に検出することができる。したがって、視差をより精度良く補正することができるので、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。 According to the invention, the position detection means includes a plurality of pyroelectric infrared sensors arranged side by side in an arrangement direction parallel to the display surface of the display means, and each pyroelectric infrared sensor emits radiation from the operator. Detecting infrared rays. When infrared rays are detected by multiple pyroelectric infrared sensors, the position of the pyroelectric infrared sensor located at the center between both ends in the arrangement direction is operated among the multiple pyroelectric infrared sensors that have detected infrared rays As the person's position, a position correction amount is obtained by the display position correction means. Thus, by detecting the infrared rays emitted from the operator by the plurality of pyroelectric infrared sensors, the position of the operator can be detected more accurately. Accordingly, since the parallax can be corrected with higher accuracy, a display device in which the parallax is more reliably reduced can be realized.
また本発明によれば、位置検出手段は圧力検出手段を含む。この圧力検出手段は、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側の床面に設置可能に構成される。これによって、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側の床面に圧力検出手段を設置して、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側で圧力検出手段に乗って表示装置を操作する操作者から加えられる圧力を圧力検出手段で検出することによって、操作者の位置を検出することができる。したがって、簡単な構成で、位置検出手段を実現することができる。 According to the invention, the position detection means includes pressure detection means. This pressure detection means is configured to be installed on the floor surface in the front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means. As a result, the pressure detection means is installed on the floor surface in the front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means, and the pressure detection means gets on the front side of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means. The position of the operator can be detected by detecting the pressure applied by the operator who operates the display device with the pressure detection means. Therefore, the position detecting means can be realized with a simple configuration.
また本発明によれば、圧力検出手段は、表示手段の表示面に平行な配列方向に並んで配置される複数の圧力検出部を含み、各圧力検出部によって、操作者から加えられる圧力を検出する。複数の圧力検出部によって圧力が検出されると、圧力を検出した複数の圧力検出部のうち、配列方向における両端部間の中央部に位置する圧力検出部の位置を操作者の位置として、位置補正量が表示位置補正手段によって求められる。このように複数の圧力検出部によって操作者から加えられる圧力を検出することによって、操作者の位置をより正確に検出することができる。したがって、視差をより精度良く補正することができるので、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。 According to the invention, the pressure detection means includes a plurality of pressure detection parts arranged side by side in an arrangement direction parallel to the display surface of the display means, and the pressure applied by the operator is detected by each pressure detection part. To do. When the pressure is detected by the plurality of pressure detection units, the position of the pressure detection unit located at the center between both ends in the arrangement direction among the plurality of pressure detection units detecting the pressure is set as the position of the operator. The correction amount is obtained by the display position correction means. Thus, the position of the operator can be detected more accurately by detecting the pressure applied from the operator by the plurality of pressure detectors. Accordingly, since the parallax can be corrected with higher accuracy, a display device in which the parallax is more reliably reduced can be realized.
また本発明によれば、姿勢検出手段によって操作者の姿勢が検出され、この検出された操作者の姿勢に基づいて、位置検出手段によって検出される操作者の位置を補正するための姿勢補正量が表示位置補正手段によって求められ、この姿勢補正量に基づいて操作者の位置が補正され、補正された操作者の位置に基づいて、位置補正量が求められる。これによって、視差をより精度良く補正することができるので、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。 According to the invention, the posture of the operator is detected by the posture detection means, and the posture correction amount for correcting the position of the operator detected by the position detection means based on the detected posture of the operator. Is obtained by the display position correcting means, the position of the operator is corrected based on the posture correction amount, and the position correction amount is obtained based on the corrected operator position. As a result, the parallax can be corrected with higher accuracy, so that a display device in which the parallax is more reliably reduced can be realized.
また本発明によれば、姿勢検出手段は、2つの姿勢用位置検出手段を含む。2つの姿勢用位置検出手段は、表示面に平行な第1方向に関して互いに異なる位置に設けられ、表示面に平行であって第1方向に直交する第2方向に関する操作者の位置を検出する。これによって、操作者が第1方向に対して傾いた状態で表示装置を操作する場合、2つの姿勢用位置検出手段によって第1方向に関する異なる位置で操作者の位置を検出することによって、操作者の姿勢を検出することができる。したがって、簡単な構成で、姿勢検出手段を実現することができる。 According to the invention, the posture detection means includes two posture position detection means. The two position detection means for posture are provided at different positions with respect to the first direction parallel to the display surface, and detect the position of the operator in the second direction parallel to the display surface and orthogonal to the first direction. Accordingly, when the operator operates the display device in a state where the operator is inclined with respect to the first direction, the operator can detect the position of the operator at different positions with respect to the first direction by the two position detection means for posture. Can be detected. Therefore, the posture detecting means can be realized with a simple configuration.
また本発明によれば、表示位置補正手段は、2つの姿勢用位置検出手段によって取得される操作者の位置と、2つの姿勢用位置検出手段間の間隔である検出間隔と、第1方向における操作者の視点の位置と姿勢用位置検出手段との間の距離である視点距離とに基づいて、姿勢補正量を求める。これによって、姿勢補正量を求めて、この姿勢補正量に基づいて、位置検出手段によって検出される操作者の位置を補正することのできる表示位置補正手段を簡単な構成で実現することができる。 Further, according to the present invention, the display position correcting means includes an operator position acquired by the two posture position detecting means, a detection interval that is an interval between the two posture position detecting means, and a first direction. Based on the viewpoint distance that is the distance between the position of the operator's viewpoint and the position detection means for posture, the posture correction amount is obtained. Thus, the display position correction unit that can obtain the posture correction amount and can correct the position of the operator detected by the position detection unit based on the posture correction amount can be realized with a simple configuration.
また本発明によれば、測距手段によって、操作者と表示手段の表示面との間の距離である操作距離が計測され、この測定された操作距離に基づいて、表示位置補正手段によって位置補正量が求められる。これによって、操作距離が予め定められる場合に比べて、より正確な操作距離に基づいて、位置補正量を求めることができるので、視差をより精度良く補正することができる。したがって、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。 According to the invention, the distance measuring means measures the operation distance, which is the distance between the operator and the display surface of the display means, and the display position correcting means corrects the position based on the measured operation distance. A quantity is required. As a result, the position correction amount can be obtained based on a more accurate operation distance than when the operation distance is determined in advance, and thus the parallax can be corrected with higher accuracy. Therefore, it is possible to realize a display device in which parallax is more reliably reduced.
また本発明によれば、圧力検出手段は、座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側の床面に設置可能に構成され、表示手段の表示面に平行な配列方向および配列方向に直交する表示方向に行列状に並んで配置される複数の圧力検出部を含み、各圧力検出部によって、操作者から加えられる圧力を検出する。複数の圧力検出部のうち、配列方向に並んで配置される複数の圧力検出部は、位置検出手段として機能し、表示方向に並んで配置される複数の圧力検出部は、測距手段として機能する。したがって圧力検出手段によって、操作者の位置と、操作者と表示手段の表示面との間の操作距離とを求めることができるので、部品点数の増大を抑えることができる。 Further, according to the present invention, the pressure detection means is configured to be installed on the floor surface in front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means, and arranged in an arrangement direction and an arrangement direction parallel to the display surface of the display means. It includes a plurality of pressure detectors arranged in a matrix in the orthogonal display direction, and each pressure detector detects the pressure applied by the operator. Among the plurality of pressure detection units, the plurality of pressure detection units arranged side by side in the arrangement direction function as position detection means, and the plurality of pressure detection units arranged side by side in the display direction function as distance measurement means. To do. Therefore, since the position of the operator and the operation distance between the operator and the display surface of the display means can be obtained by the pressure detection means, an increase in the number of parts can be suppressed.
図1は、本発明の実施の第1形態の表示装置1の電気的構成を示すブロック図である。図2は、本発明の実施の第1形態の表示装置1を示す斜視図である。表示装置1は、表示手段11と、座標入力手段であるタッチパネル12と、位置検出手段13と、情報処理装置14と、スキャナ15と、プリンタ16と、表示手段11を支持する台座17とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a
表示手段11は、たとえば液晶表示装置(Liquid Crystal Display;略称LED)によって実現される。表示手段11は、大型LCDであり、画像が表示される側の表面である表示面11aは、たとえば長辺部の寸法が約1200mm、短辺部の寸法が約700mmの矩形状である。
The display means 11 is realized by a liquid crystal display (abbreviated as LED), for example. The display means 11 is a large LCD, and a
タッチパネル12は、表示手段11の前面、すなわち表示手段11の表示面11aに積層して設けられる。タッチパネル12は、透光性を有する。具体的には、タッチパネル12のうち、少なくとも、表示手段11の表示面11aの画像が表示される領域である表示領域に積層される部分は、透光性を有し、透光性を有する透光性材料たとえばガラスから成る透過部材によって構成される。したがって、表示手段11の表示面11aの表示領域に表示される画像は、タッチパネル12を構成する透過部材を透過して表示され、操作者に視認される。
The
タッチパネル12には、操作者によって座標が入力される。操作者は、タッチパネル12に触れるというタッチ操作によって、タッチパネル12に座標を入力する。操作者は、たとえば後述する図4,5に示す操作部材であるタッチペン41をタッチパネル12に接触させることによって、タッチパネル12へのタッチ操作を行なう。タッチパネル12は、操作者が触れた部分、すなわちタッチ部分の座標を検出する。
Coordinates are input to the
位置検出手段13は、操作者の位置、具体的には操作者の水平方向における位置を検出する。位置検出手段13の具体的な構成については、後述する。
The position detection means 13 detects the position of the operator, specifically the position of the operator in the horizontal direction. A specific configuration of the
情報処理装置14は、表示手段11に接続され、表示手段11に画像を表示するための情報を出力する。表示手段11は、タッチパネル12へのタッチ操作に基づいて、画像を表示するように、情報処理装置14によって制御される。これによって、タッチパネル12へのタッチ操作に基づいて、さまざまな情報を表示手段11に表示することができる。情報処理装置14は、制御手段として機能する。
The
台座17は、床面と接触する基台21と、基台21と表示手段11とを連結する2つの脚部22とを備える。基台21は、表示手段11を移動させるための移動用車輪である2つのキャスター23を備える。2つの脚部22の間には、原稿を読取るためのスキャナ15と、プリンタ16とが備えられる。スキャナ15は、原稿を読取り、情報処理装置14に入力する。スキャナ15の筺体15aには、2つの開口部24が形成される。スキャナ15は、2つの開口部24のうち、鉛直方向上方の開口部24aの開口から原稿を搬入し、鉛直方向下方の開口部24bの開口から原稿を排出する。プリンタ16は、表示手段111に表示される画像を出力する装置である。
The
図3は、タッチパネル12の構成を示す平面図である。タッチパネル12は、透光性材料たとえばガラスから成る透過部材によって構成される。タッチパネル12は、矩形状であり、外周縁部を構成する4辺部に、タッチペン41によるタッチ位置31を検出するための2つのLEDアレイ32,33と、2つのフォトトランジスタアレイ34,35とを備える。
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the
前述の図2に示すように、タッチパネル12および表示手段11は、長辺部が水平方向に平行になるように配置されて使用される。以下、タッチパネル12の長辺部に平行な一方向を「X方向」とし、短辺部に平行な一方向、すなわちX方向に直交する方向を「Y方向」とし、X方向およびY方向に垂直な一方向を「Z方向」とする。Z方向の両方、すなわちZ方向一方Z1およびZ方向他方Z2のうち、Z方向一方Z1を、表示手段11の表示面11aの画像が表示される方向である表示方向とする。
As shown in FIG. 2 described above, the
タッチパネル12の上辺部すなわち鉛直方向上方側に配置される長辺部にX方向フォトトランジスタアレイ34が設けられ、下辺部すなわち鉛直方向下方側に配置される長辺部にX方向LEDアレイ32が設けられ、右辺部すなわちタッチパネル12に向かって右方に配置される短辺部にY方向フォトトランジスタアレイ35が設けられ、左辺部すなわちタッチパネル12に向かって左方に配置される短辺部にY方向LEDアレイ33が設けられる。
An
X方向LEDアレイ32は、X方向に並んで配置される複数の発光ダイオード(略称LED)を含み、Y方向LEDアレイ33は、Y方向に並んで配置される複数のLEDを含む。X方向フォトトランジスタアレイ34は、X方向に並んで配置される複数のフォトトランジスタを含み、Y方向フォトトランジスタアレイ35は、Y方向に並んで配置される複数のフォトトランジスタを含む。
The X
操作部材であるタッチペン41がタッチパネル12の透過部材12aに触れると、触れた位置を通過するLEDの光がタッチペン41によって遮蔽されて、フォトトランジスタに到達しなくなる。タッチパネル12は、到達しなかったフォトトランジスタの座標を指定された座標として出力する。図3に示す例では、座標(Xi,Yi)が、この座標に相当する。
When the
情報処理装置14は、タッチパネル12に入力された座標の位置に対応する表示手段11の表示面11aの位置に、画像、具体的には所定のオブジェクトを表示するように、表示手段11を制御する。オブジェクトとは、たとえば点画像である。操作者は、タッチペン41でタッチパネル12の表面、具体的には透過部材の表面をなぞることによって、点画像のオブジェクトを連続的に表示面11aに表示させ、操作者の所望する画像たとえば図形または文字を表示面11aに描くことができる。オブジェクトは、点画像に限定されるものではなく、たとえば直線、円形、三角形または四角形といった予め定められた定形図形でもよい。
The
図4は、本発明の実施の第1形態の表示装置1の構成を簡略化して示す正面図である。図5は、本発明の実施の第1形態の表示装置1の構成を簡略化して示す平面図である。図5は、表示装置1を鉛直方向上方から見た平面図である。図4および図5では、表示装置1と操作者40との位置関係を示す。
FIG. 4 is a front view showing a simplified configuration of the
位置検知手段13は、本実施形態では圧力検出手段である。圧力検出手段13は、複数の圧力検出部50を含む。圧力検出手段13は、表示手段11の表示面11aの表示方向前方側の床面、すなわち表示面11aよりもZ方向一方Z1側の床面に設置可能に構成される。すなわち圧力検出手段13は、座標入力手段12を挟んで、表示手段11の表示面11aと反対側に設けられる。
The position detection means 13 is a pressure detection means in this embodiment. The
本実施形態では、圧力検出手段13は、シート状に形成される、いわゆるシートスイッチである。圧力検出手段であるシートスイッチ13の各圧力検出部50は、上面、すなわち厚み方向一方側の表面であって、床面に設置された状態において鉛直方向上方側に配置される表面を押圧されると、接点が接続し、オン(ON)状態となる。すなわち各圧力検出部50は、スイッチとして機能する。複数の圧力検出部50は、表示手段11の表示面11aに平行な配列方向、本実施形態ではX方向に並んで配置される。つまり複数の圧力検出部50は、X方向に関して異なる位置に配置され、各圧力検出部50には、X方向における座標が割り当てられる。
In this embodiment, the pressure detection means 13 is what is called a sheet switch formed in a sheet shape. Each
操作者40がシートスイッチ13上に立つと、操作者40が立っている位置の圧力検出部50が押圧されて接点が接続してON状態になる。これによって、その圧力検出部50に操作者40から圧力が加わったことが検出されるので、押圧された圧力検出部であるスイッチ50の座標から、操作者40の位置を検出することができる。たとえば図4および図5に示すように操作者40が立って操作している場合には、操作者40の立ち位置を検出することができる。各圧力検出部50の位置が、操作者40の位置を表す位置座標X2に相当する。
When the
図6は、圧力検出手段13の電気的構成を示すブロック図である。圧力検出手段13は、前述の圧力検出部50である複数のスイッチSと、パラレル入出力(I/O)部51とを含む。図6では、各スイッチ50の接点が接続していない状態、すなわちオフ(OFF)状態を示す。パラレルI/O部51は、スイッチSに接続される複数の入力端子52、すなわち第1〜第n入力端子i1〜inと、各入力端子52に電力を供給する電力供給端子53とを含む。入力端子52は、スイッチSと同数が設けられる。すなわち圧力検出手段13は、n個のスイッチS1〜Snと、n個の入力端子i1〜inとを含む。「n」は、1以上の整数を示す。各スイッチSは、対応する入力端子52に接続されている。第nスイッチSnは、第n入力端子inに接続されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the pressure detection means 13. The pressure detection means 13 includes a plurality of switches S that are the above-described
スイッチ50の接点が接続し、ON状態になると、スイッチ50が導通して、対応する入力端子52に電流が流れる。これによってスイッチ50がON状態になったことが検出される。パラレルI/O部51は、図1に示す情報処理装置14に接続され、入力端子52の出力値は、情報処理装置14に出力される。情報処理装置14は、圧力検出手段13から出力される出力結果から操作者40の位置X2を取得する。
When the contacts of the
本実施形態では、圧力検出手段13は複数の圧力検出部50を含むので、図4に示すように操作者40が圧力検出手段13の上に立つことで、複数の圧力検出部50がON状態になる、すなわち複数の圧力検出部50によって圧力が検出される場合がある。この場合、情報処理装置14は、ON状態になった、すなわち圧力を検出した複数の圧力検出部15のうち、配列方向であるX方向における両端部間の中央部に位置する圧力検出部50の位置を、操作者40の位置X2として算出し、取得する。
In this embodiment, since the pressure detection means 13 includes a plurality of
具体的には、情報処理装置14は、操作者40の位置X2を算出するにあたり、複数のON状態になった圧力検出部50のうち、最も左端すなわちX方向一方側の圧力検出部50の座標と、最も右端すなわちX方向他方側の圧力検出部50の座標との中間の圧力検出部50の座標を、操作者40の位置X2として算出する。
Specifically, in calculating the position X2 of the
たとえば図4に示すように3つの圧力検出部Sa,Sb,ScがON状態になった場合、情報処理装置14は、ON状態になった3つの圧力検出部Sa,Sb,Scのうち、最も左端であるX方向一方側の圧力検出部Saの座標(X21)と、最も右端であるX方向他方側の圧力検出部Scの座標(X22)との中間の圧力検出部Sbの位置を表す座標を、操作者40の位置を表す座標X2として取得する。ON状態になった圧力検出部50が偶数個ある場合には、ON状態になった圧力検出部50のうち、最もX方向一方側の圧力検出部50と最もX方向他方側の圧力検出部50との中間に位置する2つの圧力検出部50のいずれかの位置を表す座標を、操作者40の位置を表す座標X2として取得する。
For example, as shown in FIG. 4, when the three pressure detection units Sa, Sb, and Sc are turned on, the
本実施形態において情報処理装置14は、表示位置補正手段として機能する。情報処理装置14は、座標入力手段12に入力される座標(以下「入力座標」ともいう)と、位置検出手段である圧力検出手段13によって検出される操作者40の位置(以下「操作位置」ともいう)と、座標入力手段12と表示手段11の表示面11aとの間の距離である入力距離L1と、操作者40と表示手段11の表示面11aとの間の距離である操作距離L2とに基づいて、画像、具体的にはオブジェクトの表示位置を補正する。より詳細には、情報処理装置14は、オブジェクトの表示位置を補正するための位置補正量を求め、求めた位置補正量に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正する。
In the present embodiment, the
入力距離L1は、表示装置1を製造する段階で実測によって求められ、情報処理装置14の図示しない記憶部に記憶される。操作距離L2は、本実施形態では予め設定され、情報処理装置14の図示しない記憶部に記憶される。すなわち情報処理装置14は、入力距離L1および操作距離L2を記憶する記憶手段として機能する記憶部を含む。
The input distance L1 is obtained by actual measurement at the stage of manufacturing the
図7は、情報処理装置14による位置補正量の求め方を説明するための図である。図7(a)は、表示装置1と操作者40との位置関係を示す平面図である。図7(a)に示すように、座標入力手段であるタッチパネル12の透過部材12aと表示手段11とは、表示手段11からの放熱を阻害しないように所定の間隔をあけて設けられる。これによって対流放熱が図られる。
FIG. 7 is a diagram for explaining how the
このようにタッチパネル12の透過部材12aと表示手段11とは間隔をあけて設けられるので、操作者40が表示面11aを斜め前方から見て操作する場合、操作者40の視線40aが表示面11aに対して傾斜する。したがって、操作者40が、参照符61で示される位置にオブジェクトを表示させたい場合、操作者40は、参照符61で示される位置に相当するタッチパネル12の位置ではなく、参照符60で示される位置に相当するタッチパネル12の位置をタッチペン41で指示して、座標を入力することになる。このように参照符60で示される位置の座標が入力されるので、オブジェクトの表示位置が補正されない場合、オブジェクトは、参照符60で示される位置、すなわちタッチパネル12への入力座標に対応する位置に表示される。
Thus, since the
タッチパネル12と表示手段11の表示面11aとの間隔、具体的にはタッチパネル12の透過部材12aの表示方向前方側、すなわち操作者40側の表面と、表示手段11の表示方向前方側の表面である表示面11aとの間の距離である入力距離L1は、たとえば20mmに設定される。操作者40と表示手段11の表示面11aとの間の距離である操作距離L2は、標準的な距離、すなわち各操作者40の操作距離L2の平均的な距離、たとえば300mmに設定される。
The distance between the
情報処理装置14は、具体的には、タッチペン41を介して操作者40によって座標入力手段12に入力される入力座標(X1,Y1)のうち、X方向の入力座標X1と、位置検出手段13によって検出される操作者40の操作位置X2と、入力距離L1と、操作距離L2とに基づいて、位置補正量を求め、位置補正量に基づいて、オブジェクトの表示位置を表す表示座標のうち、X方向である水平方向の座標(以下「水平座標」という)X3を算出する。
Specifically, the
図7(b)は、入力座標X1、操作位置X2、補正後のオブジェクトの水平座標X3、入力距離L1および操作距離L2の関係を模式的に示す図である。図7(b)において、座標Z1は、表示方向Z1を含むZ方向における座標X1との間隔が入力距離L1に一致する座標を示し、座標Z2は、表示方向Z1を含むZ方向における座標X2との間隔が操作距離L2に一致する座標を示す。図7(b)に示すように、3点X3、X2、Z2を頂点とする三角形と、3点X3、X1、Z1を頂点とする三角形とは相似形であるので、入力座標X1、操作位置X2、補正後のオブジェクトの水平座標X3、入力距離L1および操作距離L2は、下記数式(1)の関係を満足する。
(X2−X3)/(X1−X3)=L2/L1 …(1)
FIG. 7B is a diagram schematically showing the relationship between the input coordinate X1, the operation position X2, the corrected horizontal coordinate X3, the input distance L1, and the operation distance L2. In FIG. 7B, the coordinate Z1 indicates a coordinate whose distance from the coordinate X1 in the Z direction including the display direction Z1 coincides with the input distance L1, and the coordinate Z2 is the coordinate X2 in the Z direction including the display direction Z1. Indicates the coordinates at which the interval of? Matches the operation distance L2. As shown in FIG. 7B, since the triangle having the vertices at the three points X3, X2, and Z2 and the triangle having the vertices at the three points X3, X1, and Z1 are similar, the input coordinates X1, the operation position X2, the horizontal coordinate X3 of the corrected object, the input distance L1, and the operation distance L2 satisfy the relationship of the following formula (1).
(X2-X3) / (X1-X3) = L2 / L1 (1)
数式(1)における(X1−X3)の絶対値が、位置補正量に相当する。本実施形態では、位置補正量自体を求めることに代えて、数式(1)を変形した下記数式(2)から補正後のオブジェクトの水平座標X3を算出する。この水平座標X3を算出することが、位置補正量を求めることに相当する。このようにオブジェクトの水平座標X3は、下記数式(2)に基づいて、算出することができる。
X3=(L2・X1−L1・X2)/(L1−L2) …(2)
The absolute value of (X1-X3) in Equation (1) corresponds to the position correction amount. In this embodiment, instead of obtaining the position correction amount itself, the corrected horizontal coordinate X3 of the object is calculated from the following formula (2) obtained by modifying the formula (1). Calculation of the horizontal coordinate X3 corresponds to obtaining the position correction amount. Thus, the horizontal coordinate X3 of the object can be calculated based on the following mathematical formula (2).
X3 = (L2 · X1−L1 · X2) / (L1−L2) (2)
このようにして算出された水平座標X3が、補正後のオブジェクトの表示座標のX座標となる。補正後のオブジェクトの鉛直方向であるY方向における座標には、入力座標(X1,Y1)のうちのY座標が用いられる。このようにして求められる補正後のオブジェクトの表示座標(X3,Y1)に相当する位置61の表示面11aに、オブジェクトが表示される。
The horizontal coordinate X3 calculated in this way becomes the X coordinate of the display coordinates of the corrected object. The Y coordinate of the input coordinates (X1, Y1) is used as the coordinate in the Y direction that is the vertical direction of the corrected object. The object is displayed on the
図8は、情報処理装置14による表示位置補正処理の処理手順を示すフローチャートである。表示位置補正処理は、情報処理装置14によって実行される。表示手段11による画像の表示が開始されると、ステップa1において、表示位置補正処理が開始され、ステップa2に進む。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure of display position correction processing by the
ステップa2では、情報処理装置14は、座標入力手段12において、タッチペン41による座標の指定がなされたか否か、すなわち入力座標(X1,Y1)の入力があったか否かを判断する。具体的には、情報処理装置14は、タッチペン41による座標の指定が検出されるか否かを判断する。情報処理装置14は、座標の入力があったと判断すると、ステップa3に進み、座標の入力がなかったと判断すると、ステップa2に戻り、座標の入力があったか否かの判断を繰返す。
In step a2, the
ステップa3では、情報処理装置14は、位置検出手段13からの出力結果に基づいて、操作者40の位置X2を検出する。情報処理装置14は、具体的には操作者40の位置を表すX方向の座標X2を検出する。このようにして操作者40の位置X2が検出されると、ステップa4に進む。
In step a3, the
ステップa4では、情報処理装置14は、オブジェクトの表示位置を補正するための位置補正量を求め、求めた位置補正量に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正する。情報処理装置14は、具体的には、座標入力手段12に入力される入力座標(X1,Y1)のうち、X方向の入力座標X1と、位置検出手段13によって検出される操作者40の操作位置X2と、入力距離L1と、操作距離L2とに基づいて、位置補正量を求め、位置補正量に基づいて、オブジェクトの水平座標X3を算出する。このようにしてオブジェクトの水平座標X3が求められると、ステップa5に進む。
In step a4, the
ステップa5では、情報処理装置14は、オブジェクトの補正後の表示位置を表す表示座標(X3,Y1)にオブジェクトを表示するように、表示手段11を制御する。表示手段11は、情報処理装置14からの指令に基づいて、補正後の表示座標(X3,Y1)にオブジェクトを表示する。このようにして補正後の表示座標(X3,Y1)にオブジェクトが表示されると、ステップa2に戻り、座標入力手段12への座標の入力の有無の判断から始まる一連の動作が繰返し行われる。図8に示す表示位置補正処理は、表示手段11に画像が表示されている間は繰返し行われ、表示手段11への画像の表示が終了すると終了する。
In step a5, the
以上のように本実施形態によれば、情報処理装置14は、座標入力手段12に入力される座標X1と、位置検出手段13によって検出される操作者40の位置X2と、入力距離L1と、操作距離L2とに基づいて、表示面11aにおけるオブジェクトの表示位置を補正するための位置補正量を求め、求めた位置補正量に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正する。これによって、基準位置の座標を入力させるといった入力作業を操作者40に要求することなく、図7に示す座標入力手段12に入力される座標X1が表す位置60と、操作者40が画像を表示させたい位置61との間の位置ずれである視差を補正して、表示手段11の表示面11aにオブジェクトを表示させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また情報処理装置14は、入力される座標X1と、操作者40の位置X2と、入力距離L1と、操作距離L2とに基づいて位置補正量を求める、具体的には補正後のオブジェクトの水平座標X3を求めるので、簡単な構成で表示位置補正手段として機能し得る情報処理装置14を実現することができる。したがって、操作者40に入力作業を要求することなく、簡単な構成で、視差を補正して視差の軽減された表示を行なうことのできる表示装置1を実現することができる。
Further, the
このような表示装置1は、プレゼンテーションで、表示手段11として大型の液晶表示装置などの大画面表示装置を使用する場合に、特に好適である。本実施形態の表示装置1は、従来技術のように補正手順を必要とすることなく、またタッチパネル12の位置と表示手段11の表示面11aの位置とが大きく離間していても、視差を良好に補正することができる。したがって、プレゼンテーションで操作者が頻繁に立ち位置を変更した場合であっても、その都度視差補正のための動作を操作者に要求することなく、操作者にとって視差が軽減された表示位置にオブジェクトの表示を行なうことができる。
Such a
また本実施形態では、圧力検出手段13によって操作者の位置を検出して、検出した操作者の位置に基づいてオブジェクトの表示位置を補正するので、従来技術のように音声に基づいて操作者の位置を特定する場合に比べて、より高精度に操作者の位置を特定することができる。従来技術のように操作者の声に基づいて操作者の位置を特定する場合、操作者が移動していなくても、操作者の声の変化、たとえば音量の変化によって、特定される操作者の位置が変化してしまうおそれがあるが、本実施形態ではこのようなおそれはなく、操作者の位置を精度良く検出することができる。 In the present embodiment, the position of the operator is detected by the pressure detection means 13 and the display position of the object is corrected based on the detected position of the operator. Compared with the case of specifying the position, the position of the operator can be specified with higher accuracy. When the operator's position is specified based on the operator's voice as in the prior art, even if the operator is not moving, a change in the operator's voice, for example, a change in volume, Although the position may change, in the present embodiment, there is no such possibility, and the position of the operator can be detected with high accuracy.
また本実施形態では、位置検出手段13は、圧力検出手段であり、座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側の床面に設置可能に構成される。座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側の床面に圧力検出手段13を設置することによって、座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側で圧力検出手段13に乗って表示装置1を操作する操作者40から加えられる圧力を圧力検出手段13で検出して、操作者40の位置を検出することができる。したがって、簡単な構成で、位置検出手段13を実現することができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、圧力検出手段13は、表示手段11の表示面11aに平行な配列方向であるX方向に並んで配置される複数の圧力検出部50を含み、各圧力検出部50によって、操作者40から加えられる圧力を検出する。このように複数の圧力検出部50によって操作者40から加えられる圧力を検出することによって、1つの圧力検出部50で操作者40から加えられる圧力を検出して操作者40の位置を検出する場合に比べて、操作者40の位置をより正確に検出することができる。したがって、視差をより精度良く補正することができるので、視差がより確実に軽減された表示装置1を実現することができる。
In the present embodiment, the
図9は、本発明の実施の第2形態の表示装置100を示す正面図である。本実施形態の表示装置100は、実施の第1形態の表示装置1における位置検出手段13を除くその他の構成は、実施の第1形態の表示装置1と同様であるので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
FIG. 9 is a front view showing the
本実施形態において位置検出手段130は、複数の焦電型赤外線センサ131を含む。焦電型赤外線センサ131は、人体から放射される赤外線を検知する赤外線センサである。各焦電型赤外線センサ131は、座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側、すなわち表示手段11の表示面11aよりもZ方向一方Z1側で放射される赤外線を検出可能に設けられる。本実施形態では、座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側で表示装置100を操作する操作者から放射される赤外線を焦電型赤外線センサ131で検出することによって、操作者の位置を検出することができる。
In the present embodiment, the
複数の焦電型赤外線センサ131は、表示手段11の表示面11aに平行な配列方向であるX方向に並んで配置される。各焦電型赤外線センサ131のX方向における位置が、操作者の位置を表す座標(X2)に相当する。複数の焦電型赤外線センサ131は、表示手段11の下辺近傍に、X方向である水平方向に並列に配置される。
The plurality of pyroelectric
図10は、位置検出手段130の電気的構成を示すブロック図である。位置検出手段130は、前述の焦電型赤外線センサ131である複数のセンサQと、パラレルI/O部132とを含む。パラレルI/O部132は、スイッチQに接続される複数の入力端子133、すなわち第1〜第n入力端子i1〜inを含む。入力端子133は、スイッチQと同数が設けられる。すなわち位置検出手段130は、n個のスイッチQ1〜Qnと、n個の入力端子i1〜inとを含む。「n」は、1以上の整数を示す。各スイッチQは、対応する入力端子133に接続されている。第nスイッチQnは、第n入力端子inに接続されている。
FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the position detection means 130. The
パラレルI/O部132は、情報処理装置14に接続され、各入力端子133の出力値は、情報処理装置14に出力される。情報処理装置14は、位置検出手段130から出力される出力結果から操作者の位置X2を取得する。
The parallel I /
複数の焦電型赤外線センサ131によって赤外線が検出される場合、情報処理装置14は、実施の第1形態において複数の圧力検出部50によって圧力が検出される場合と同様にして、操作者の位置X2を取得する。具体的には、赤外線を検出した複数の焦電型赤外線センサ131のうち、配列方向であるX方向における両端部間の中央部に位置する焦電型赤外線センサ131の位置を、操作者の位置X2として算出し、取得する。赤外線を検出した焦電型赤外線センサ131が偶数個ある場合には、赤外線を検出した焦電型赤外線センサ131のうち、配列方向であるX方向における両端部間の中央部に位置する2つの焦電型赤外線センサ131のいずれかの位置を表す座標を、操作者の位置を表す座標X2として取得する。
When infrared rays are detected by the plurality of pyroelectric
以上のように本実施形態では、位置検出手段130は、焦電型赤外線センサ131を含み、焦電型赤外線センサ131によって操作者の位置を検出する。したがって、実施の第1形態と同様に、簡単な構成で、位置検出手段130を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また本実施形態では、位置検出手段130は、表示手段11の表示面11aに平行な配列方向であるX方向に並んで配置される複数の焦電型赤外線センサ131を含み、各焦電型赤外線センサ131によって、操作者から放射される赤外線を検出する。このように複数の焦電型赤外線センサ131によって操作者から放射される赤外線を検出することによって、操作者の位置をより正確に検出することができる。したがって、視差をより精度良く補正することができるので、視差がより確実に軽減された表示装置100を実現することができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、焦電型赤外線センサ131を含む位置検出手段130によって操作者の位置を検出して、検出した操作者の位置に基づいてオブジェクトの表示位置を補正するので、従来技術のように音声に基づいて操作者の位置を特定する場合に比べて、より高精度に操作者の位置を特定することができる。従来技術のように操作者の声に基づいて操作者の位置を特定する場合、操作者が移動していなくても、操作者の声の変化、たとえば音量の変化によって、特定される操作者の位置が変化してしまうおそれがあるが、本実施形態ではこのようなおそれはなく、操作者の位置を精度良く検出することができる。
In this embodiment, the position of the operator is detected by the
以上の実施の第2形態では、焦電型赤外線センサ131は、表示手段11の下辺近傍に設けられるが、焦電型赤外線センサ131の位置はこれに限定されない。焦電型赤外線センサ131は、座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側で放射される赤外線を検出可能に設けられればよく、たとえば座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側に設けられてもよい。
In the second embodiment described above, the pyroelectric
図11は、本発明の実施の第3形態の表示装置140の電気的構成を示すブロック図である。図12は、本発明の実施の第3形態の表示装置140を示す正面図である。本実施形態の表示装置140は、姿勢用位置検出手段142をさらに備えること以外は、実施の第2形態の表示装置100と同様の構成を有するので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of the
本実施形態の表示装置140は、前述のように姿勢用位置検出手段142を備える。本実施形態において位置検出手段130は、姿勢用位置検出手段として機能する。姿勢用位置検出手段142と位置検出手段130とを含んで、姿勢検出手段141が構成される。姿勢検出手段141は、操作者の姿勢を検出する。以下、位置検出手段130を第1姿勢用位置検出手段130といい、姿勢用位置検出手段142を第2姿勢用位置検出手段142という。
The
第1姿勢用位置検出手段130と、第2姿勢用位置検出手段142とは、表示手段11の表示面11aに平行なY方向に関して、互いに異なる位置に設けられる。より詳細には、第1姿勢用位置検出手段130と、第2姿勢用位置検出手段142とは、Y方向に離隔して設けられる。第1および第2姿勢用位置検出手段130,142はそれぞれ、表示手段11の表示面11aに平行であってY方向に直交するX方向に関する操作者の位置を検出する。表示装置140が使用される状態では、Y方向は鉛直方向に一致し、X方向は水平方向に一致する。本実施形態では、Y方向が第1方向に相当し、X方向が第2方向に相当する。
The first posture
第2姿勢用位置検出手段142は、第1姿勢用位置検出手段130と同様に、複数の焦電型赤外線センサ131を含む。複数の焦電型赤外線センサ131は、表示手段11の表示面11aに平行な配列方向であるX方向に並んで配置される。各焦電型赤外線センサ131のX方向における位置が、第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者の位置に相当する。
Similarly to the first posture
第1姿勢用位置検出手段130は、表示手段11の下辺近傍に設けられ、表示手段11の下辺近傍で操作者の位置の検出を行なう。表示手段11の下辺近傍は、操作者の胴体の位置に相当するので、第1姿勢用位置検出手段130は、操作者の胴体の位置を検出する胴体位置検出手段として機能する。すなわち第1姿勢用位置検出手段130は、操作者の胴体の位置X4を検出する。本実施形態では、第1姿勢用位置検出手段130は、操作者の胴体の位置X4として、操作者の腰の位置X4を検出するように設けられる。
The first posture
第2姿勢用位置検出手段142は、床面に近い位置、具体的には台座17の基台21に設けられ、床面に近い位置で操作者の位置の検出を行なう。床面に近い位置は、操作者の脚の位置に相当する。したがって第2姿勢用位置検出手段142は、操作者の脚の位置X5を検出する。本実施形態では、操作者の脚の位置X5が、前述の第1および第2形態における操作者の位置X2に相当する。すなわち本実施形態では、第2姿勢用位置検出手段142が、第1および第2形態における位置検出手段13,130に相当する。
The position detection means 142 for 2nd attitude | position is provided in the position close | similar to a floor surface, specifically the
図13は、情報処理装置14による姿勢補正量の求め方を説明するための図である。図13(a)は、表示装置140と操作者143との位置関係を示す正面図である。前述の実施の第1および第2形態では、図4に示すように操作者40が直立していることを想定して、位置検出手段13,130によって検出される操作者40の位置X2と、操作者40の視点の位置X6とが一致するという前提で、オブジェクトの表示位置を補正する。図13(a)に示すように、操作者143の姿勢が傾いている場合には、操作者143の立ち位置X5と、操作者141の視点の位置X6には違いがある。本実施形態では、姿勢検出手段141によって操作者143の姿勢を検出して、操作者143の視点の位置X6を補正する。
FIG. 13 is a diagram for explaining how the
具体的には、本実施形態において情報処理装置14は、姿勢検出手段141によって検出される操作者の姿勢に基づいて、第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者の位置X5を補正するための姿勢補正量を求め、求めた姿勢補正量に基づいて操作者の位置X5を補正し、補正された操作者の位置X6に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正するための位置補正量を求める。
Specifically, in the present embodiment, the
情報処理装置14は、より詳細には、2つの姿勢用位置検出手段130,142によって検出される操作者143の位置、すなわち第1姿勢用位置検出手段130によって検出される操作者143の胴体の位置X4および第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者143の脚の位置X5と、2つの姿勢用位置検出手段130,142間の間隔である検出間隔L3と、第1方向であるY方向における操作者143の視点の位置X6と、第1または第2姿勢用位置検出手段130,142との間の間隔である視点距離L4とに基づいて、第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者の位置X5を補正するための姿勢補正量を求める。本実施形態では、視点距離L4は、操作者143の視点の位置X6と、第2姿勢用位置検出手段142との間の間隔である。
In more detail, the
検出間隔L3および視点距離L4は、本実施形態では予め設定され、情報処理装置14の図示しない記憶部に記憶される。すなわち情報処理装置14は、検出間隔L3および視点距離L4を記憶する記憶手段として機能する記憶部を含む。
The detection interval L3 and the viewpoint distance L4 are set in advance in the present embodiment, and are stored in a storage unit (not shown) of the
視点距離L4は、操作者143の第2姿勢用位置検出手段142からの標準的な目の高さ、たとえば1600mmに設定される。この1600mmという値は、日本人成人男性の平均身長171cmから概算した値である。視点距離L4は、1600mmに限定されず、表示装置140を操作する操作者143の身長に応じて、適宜設定される。検出間隔L3は、操作者143の第2姿勢用位置検出手段142からの標準的な胴体の高さ、本実施形態では腰の高さ、たとえば950mmに設定される。この950mmという値は、前述の日本人成人男性の平均身長171cmから、平均身長の半分よりも若干大きい値として概算した値である。検出間隔L3は、950mmに限定されず、表示装置140を操作する操作者143の身長に応じて、適宜設定される。
The viewpoint distance L4 is set to a standard eye height from the second posture position detecting means 142 of the
第1姿勢用位置検出手段130によって検出される操作者143の胴体の位置(以下「胴体位置」という)X4と、第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者143の脚の位置(以下「脚部位置」という)X5との差分値(X5−X4)の絶対値が、操作者143の姿勢を示す値であり、姿勢補正量に相当する。本実施形態では、情報処理装置14は、姿勢補正量自体を求めることに代えて、検出した操作者143の胴体位置X4および脚部位置X5から操作者143の視点の位置(以下「視点位置」という)X6を求め、この視点位置X6に基づいて、オブジェクトの表示位置を補正するための位置補正量を算出する。この視点位置X6を求めることが、姿勢補正量を求めることに相当する。
The position of the body of the operator 143 (hereinafter referred to as “body position”) X4 detected by the first posture position detection means 130 and the position of the leg of the
図13(b)は、胴体位置X4、脚部位置X5、視点位置X6、検出間隔L3および視点距離L4の関係を模式的に示す図である。図13(b)において、座標Y4は、Y方向における胴体位置X4との間隔が検出間隔L3に一致する座標を示し、座標Y6は、Y方向における視点位置X6との間隔が視点距離L4に一致する座標を示す。図13(b)に示すように、3点X5、X6、Y6を頂点とする三角形と、3点X5、X4、Y4を頂点とする三角形とは相似形であるので、胴体位置X4、脚部位置X5、視点位置X6、検出間隔L3および視点距離L4は、下記数式(3)の関係を満足する。
(X5−X6)/(X5−X4)=L4/L3 …(3)
FIG. 13B is a diagram schematically showing the relationship among the body position X4, the leg position X5, the viewpoint position X6, the detection interval L3, and the viewpoint distance L4. In FIG. 13B, a coordinate Y4 indicates a coordinate whose distance from the body position X4 in the Y direction matches the detection distance L3, and a coordinate Y6 corresponds to the distance from the viewpoint position X6 in the Y direction matches the viewpoint distance L4. Indicates the coordinates to perform. As shown in FIG. 13 (b), the triangle having the three points X5, X6, and Y6 as vertices is similar to the triangle having the three points X5, X4, and Y4 as vertices. The position X5, the viewpoint position X6, the detection interval L3, and the viewpoint distance L4 satisfy the relationship of the following mathematical formula (3).
(X5-X6) / (X5-X4) = L4 / L3 (3)
したがって視点位置X6は、数式(3)を変形した下記数式(4)に基づいて、算出することができる。
X6=X5−L4(X5−X4)/L3 …(4)
Therefore, the viewpoint position X6 can be calculated based on the following mathematical formula (4) obtained by modifying the mathematical formula (3).
X6 = X5-L4 (X5-X4) / L3 (4)
このようにして算出された視点位置X6が、補正後の操作者143の位置となる。情報処理装置14は、算出した視点位置X6である補正後の操作者143の位置X6を、前述の数式(1)のX2に代入して、補正後のオブジェクトの水平座標X3を算出する。このようにして求められる補正後のオブジェクトの表示座標(X3,Y1)に相当する、前述の図7に示す位置61の表示面11aに、オブジェクトが表示される。これによって、操作者143の姿勢を考慮した表示位置の補正を実施することができる。
The viewpoint position X6 calculated in this way becomes the position of the
以上のように本実施形態では、姿勢検出手段141によって操作者143の姿勢が検出され、この検出された操作者143の姿勢に基づいて、第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者143の位置X5を補正するための姿勢補正量が情報処理装置14によって求められ、この姿勢補正量に基づいて操作者143の位置が補正され、補正された操作者143の位置に基づいて、位置補正量が求められる。これによって、視差をより精度良く補正することができるので、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。
As described above, in this embodiment, the posture of the
また本実施形態では、姿勢検出手段141は、2つの姿勢用位置検出手段130,142を含むので、操作者143がY方向である鉛直方向に対して傾いた状態で表示装置140を操作する場合、2つの姿勢用位置検出手段130,142によって鉛直方向に関する異なる位置で操作者143の位置を検出することによって、操作者143の姿勢を検出することができる。したがって、簡単な構成で、姿勢検出手段141を実現することができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、情報処理装置14は、2つの姿勢用位置検出手段130,142によって取得される操作者の位置X4,X5と、検出間隔L3と、視点距離L4とに基づいて、姿勢補正量を求める。これによって、姿勢補正量を求めて、この姿勢補正量に基づいて、第2姿勢用位置検出手段142によって検出される操作者143の位置を補正することのできる表示位置補正手段として機能し得る情報処理装置14を簡単な構成で実現することができる。
In the present embodiment, the
以上の実施の第3形態では、第2姿勢用位置検出手段142は、焦電型赤外線センサ131を含み、赤外線を検出して操作者の位置を検出する位置検出手段であるが、これに限定されず、実施の第1形態における圧力検出手段13と同様の床面に設置された圧力検出手段であってもよい。
In the third embodiment described above, the second posture
また第3実施形態では、視点距離L4は予め設定されるが、これに限定されず、表示装置140は、操作者によって視点距離L4を設定可能に構成されてもよい。これによって、操作者の身長差を考慮して、オブジェクトの表示位置を補正することができるので、視差をより精度良く補正することができる。したがって、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。
In the third embodiment, the viewpoint distance L4 is set in advance. However, the present invention is not limited to this, and the
表示装置140が、操作者が身長を入力可能に構成される場合、表示装置140は、操作者によって身長が入力される身長入力手段を備え、情報処理装置14の図示しない記憶部には、入力される身長から視点距離L4を算出するための数式が格納される。情報処理装置14は、身長入力手段から入力される操作者の身長に基づいて、視点距離L4を算出する。視点距離L4を算出するための数式は、たとえば入力された身長H2から、第2姿勢用位置検出手段142の床面からの高さH1を減算する数式である。入力された身長H2から、第2姿勢用位置検出手段142の床面からの高さH1を減算した値(H2−H1)が、視点距離L4となる。
When the
以上の実施の第1〜第3形態の表示装置1,100,140は、操作距離L2を予め設定するように構成されるが、これに限定されず、操作者によって操作距離L2を入力可能に構成されてもよく、測距手段を備え、操作距離L2を測定するように構成されてもよい。
The
表示装置が測距手段を備える場合、測距手段によって、操作者と表示手段11の表示面11aとの間の距離である操作距離L2が計測され、この測定された操作距離L2に基づいて、表示位置補正手段である情報処理装置14によって位置補正量が求められる。これによって、操作距離L2が予め定められる場合に比べて、より正確な操作距離に基づいて、位置補正量を求めることができるので、視差をより精度良く補正することができる。したがって、視差がより確実に軽減された表示装置を実現することができる。測距手段としては、たとえば圧力検出手段を用いることができる。
When the display device includes distance measuring means, the distance measuring means measures an operation distance L2 that is a distance between the operator and the
図14は、圧力検出手段の他の例である圧力検出手段150を示す平面図である。圧力検出手段であるシートスイッチ150は、実施の第1形態における圧力検出手段13と同様に、座標入力手段12よりも表示手段11による画像の表示方向前方側の床面、すなわち表示面11aよりもZ方向一方Z1側の床面に設置可能に構成され、複数の圧力検出部50を含む。
FIG. 14 is a plan view showing a pressure detection means 150 which is another example of the pressure detection means. Similar to the pressure detection means 13 in the first embodiment, the
圧力検出手段150では、複数の圧力検出部50は、表示手段11の表示面に平行な配列方向であるX方向および、配列方向に直交する表示方向であるZ1方向を含むZ方向に行列状に並んで配置される。したがって圧力検出手段150では、X−Z座標を検出可能である。圧力検出手段150によって、操作者の位置X2を検出し、さらに表示手段11の表示面11aと操作者との間の距離である操作距離L2を測定することができる。すなわち、圧力検出手段150は、操作者の位置を検出する位置検出手段、および操作距離L2を測定する測距手段として機能する。
In the
操作距離L2を求めるにあたり、複数の圧力検出部50が同時にオン状態になることとなるが、情報処理装置14は、オン状態になった圧力検出部50のうち、図14の紙面に向かって最も手前側すなわち最もZ方向一方Z1側の圧力検出部50の座標と、最も奥側すなわち最もZ方向他方Z2側の圧力検出部50との中間の圧力検出部50の位置を、操作距離L2として出力する。中間に2つの圧力検出部50がある場合には、一方の位置が出力される。
In obtaining the operation distance L2, the plurality of
このように圧力検出手段150によれば、操作者の位置X2と、操作者と表示手段の表示面との間の操作距離L2とを求めることができるので、部品点数の増大を抑えることができる。測距手段としては、圧力検出手段150に限定されず、たとえば超音波による距離測定装置を用いてもよい。超音波による距離測定装置としては、たとえば特開昭58−22983号公報に記載の装置がある。 Thus, according to the pressure detection means 150, since the operator's position X2 and the operation distance L2 between the operator and the display surface of the display means can be obtained, an increase in the number of parts can be suppressed. . The distance measuring means is not limited to the pressure detecting means 150, and for example, a distance measuring device using ultrasonic waves may be used. As an ultrasonic distance measuring device, for example, there is a device described in Japanese Patent Laid-Open No. 58-22983.
以上の実施形態において、圧力検出部50同士の間隔および焦電型赤外線センサ131同士の間隔は、たとえば10mm前後に選ばれる。操作者の手と目の距離は、最大1000m程度であるので、距離測定の精度としては、その1%前後、すなわち1000mmの1%である、10mmで充分である。
In the above embodiment, the space | interval of the
1 表示装置
11 表示手段
12 タッチパネル
13 位置検出手段
14 情報処理装置
15 スキャナ
16 プリンタ
17 台座
DESCRIPTION OF
Claims (10)
透光性を有し、表示手段の表示面に積層して設けられ、操作者によって座標が入力される座標入力手段と、
操作者の位置を検出する位置検出手段と、
表示手段の表示面における画像の表示位置を補正する表示位置補正手段とを備え、
表示位置補正手段は、
座標入力手段に入力される座標と、位置検出手段によって検出される操作者の位置と、座標入力手段と表示手段の表示面との間の入力距離と、操作者と表示手段の表示面との間の操作距離とに基づいて、画像の表示位置を補正するための位置補正量を求め、前記位置補正量に基づいて、画像の表示位置を補正することを特徴とする表示装置。 Display means for displaying an image on the display surface;
Coordinate input means that has translucency, is provided on the display surface of the display means, and has coordinates input by an operator;
Position detecting means for detecting the position of the operator;
Display position correction means for correcting the display position of the image on the display surface of the display means,
The display position correction means is
The coordinates input to the coordinate input means, the position of the operator detected by the position detection means, the input distance between the coordinate input means and the display surface of the display means, and the operator and the display surface of the display means A display device characterized in that a position correction amount for correcting a display position of an image is obtained based on an operation distance therebetween, and a display position of the image is corrected based on the position correction amount.
座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側で放射される赤外線を検出可能に設けられ、赤外線を検出可能な焦電型赤外線センサを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The position detection means
2. The display according to claim 1, further comprising a pyroelectric infrared sensor capable of detecting infrared rays radiated in front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means and capable of detecting infrared rays. apparatus.
複数の焦電型赤外線センサは、表示手段の表示面に平行な配列方向に並んで配置され、
表示位置補正手段は、
複数の焦電型赤外線センサによって赤外線が検出されると、赤外線を検出した複数の焦電型赤外線センサのうち、配列方向における両端部間の中央部に位置する焦電型赤外線センサの位置を操作者の位置として、前記位置補正量を求めることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 The position detection means includes a plurality of the pyroelectric infrared sensors,
The plurality of pyroelectric infrared sensors are arranged side by side in the arrangement direction parallel to the display surface of the display means,
The display position correction means is
When infrared rays are detected by multiple pyroelectric infrared sensors, the position of the pyroelectric infrared sensor located at the center between both ends in the arrangement direction is operated among the multiple pyroelectric infrared sensors that have detected infrared rays The display device according to claim 2, wherein the position correction amount is obtained as a person's position.
座標入力手段よりも表示手段による画像の表示方向前方側の床面に設置可能に構成され、加えられる圧力を検出可能な圧力検出手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The position detection means
The display device according to claim 1, further comprising a pressure detection unit configured to be installed on a floor surface in front of the display direction of the image by the display unit rather than the coordinate input unit and capable of detecting an applied pressure.
表示位置補正手段は、
複数の圧力検出部によって圧力が検出されると、圧力を検出した複数の圧力検出部のうち、配列方向における両端部間の中央部に位置する圧力検出部の位置を操作者の位置として、前記位置補正量を求めることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 The pressure detection means includes a plurality of pressure detection units arranged side by side in an arrangement direction parallel to the display surface of the display means,
The display position correction means is
When the pressure is detected by the plurality of pressure detectors, among the plurality of pressure detectors that have detected the pressure, the position of the pressure detector located at the center between both ends in the arrangement direction is set as the operator's position, The display device according to claim 4, wherein a position correction amount is obtained.
表示位置補正手段は、
姿勢検出手段によって検出される操作者の姿勢に基づいて、位置検出手段によって検出される操作者の位置を補正するための姿勢補正量を求め、前記姿勢補正量に基づいて前記操作者の位置を補正し、補正された操作者の位置に基づいて、前記位置補正量を求めることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の表示装置。 Equipped with posture detection means for detecting the posture of the operator,
The display position correction means is
A posture correction amount for correcting the position of the operator detected by the position detection unit is obtained based on the posture of the operator detected by the posture detection unit, and the position of the operator is determined based on the posture correction amount. The display device according to claim 1, wherein the position correction amount is obtained based on a corrected operator position.
表示面に平行な第1方向に関して互いに異なる位置に設けられ、表示面に平行であって第1方向に直交する第2方向に関する操作者の位置を検出する2つの姿勢用位置検出手段を含むことを特徴とする請求項6に記載の表示装置。 Attitude detection means
Two position detection means for detecting the position of the operator in a second direction that is provided at different positions with respect to the first direction parallel to the display surface and that is parallel to the display surface and orthogonal to the first direction are included. The display device according to claim 6.
2つの姿勢用位置検出手段によって検出される操作者の位置と、2つの姿勢用位置検出手段間の検出間隔と、第1方向における操作者の視点の位置と姿勢用位置検出手段との間の視点距離とに基づいて、前記姿勢補正量を求めることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。 The display position correction means is
The position of the operator detected by the two position detection means for posture, the detection interval between the two position detection means for posture, and the position of the operator's viewpoint in the first direction and the position detection means for posture The display device according to claim 7, wherein the posture correction amount is obtained based on a viewpoint distance.
表示位置補正手段は、測距手段によって計測される操作距離に基づいて、前記位置補正量を求めることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の表示装置。 A distance measuring means for measuring an operation distance between the operator and the display surface of the display means;
The display device according to claim 1, wherein the display position correcting unit obtains the position correction amount based on an operation distance measured by the distance measuring unit.
圧力検出手段は、表示手段の表示面に平行な配列方向および配列方向に直交する表示方向に行列状に並んで配置される複数の圧力検出部を含み、
複数の圧力検出部のうち、配列方向に並んで配置される複数の圧力検出部は、前記位置検出手段として機能し、表示方向に並んで配置される複数の圧力検出部は、前記測距手段として機能することを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 It is configured so that it can be installed on the floor surface in front of the display direction of the image by the display means rather than the coordinate input means, and comprises pressure detection means capable of detecting the applied pressure,
The pressure detection means includes a plurality of pressure detection units arranged in a matrix in the arrangement direction parallel to the display surface of the display means and the display direction orthogonal to the arrangement direction,
Among the plurality of pressure detection units, the plurality of pressure detection units arranged in the arrangement direction function as the position detection unit, and the plurality of pressure detection units arranged in the display direction are the distance measurement unit. The display device according to claim 9, which functions as:
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