JP2010282463A - Touch panel device - Google Patents
Touch panel device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010282463A JP2010282463A JP2009135967A JP2009135967A JP2010282463A JP 2010282463 A JP2010282463 A JP 2010282463A JP 2009135967 A JP2009135967 A JP 2009135967A JP 2009135967 A JP2009135967 A JP 2009135967A JP 2010282463 A JP2010282463 A JP 2010282463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- touch panel
- indicator
- display surface
- camera
- panel device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
Description
本発明はタッチパネル装置に関し、特に、表示面とその周辺のベゼルとを有する表示装置に対して指示体により入力可能なタッチパネル装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device, and more particularly to a touch panel device that can input a display device having a display surface and a peripheral bezel with an indicator.
近来から表示装置に対して指示体による入力が可能なタッチパネル装置が種々開発されている。タッチパネル装置には、例えば静電容量方式や電磁誘導方式、抵抗皮膜方式、光学式等、種々の方式のものがある。この中で、光学式タッチパネル装置は、表示装置の表示面上にセンサ等の膜を配置する必要もなく、また、ペン入力する際にタッチパネルに手を付いてしまって誤入力となる所謂お手付き問題も生じず、コンピュータ等の表示装置に用いられるのにも都合が良いものであった。 2. Description of the Related Art Various types of touch panel devices have been developed that allow input from a pointer to a display device. There are various types of touch panel devices such as a capacitance method, an electromagnetic induction method, a resistance film method, and an optical method. Among them, the optical touch panel device does not require a film such as a sensor to be disposed on the display surface of the display device, and the so-called problem of hand touching the touch panel when a pen is input, resulting in erroneous input. Therefore, it is convenient for use in a display device such as a computer.
光学式のタッチパネル装置として、例えば、本願発明者と同一人による特許文献１には、指示体を撮像する２つのカメラが検出領域の周辺に配置される光デジタイザが開示されている。光デジタイザは、検出領域である表示面の面方向に平行な視野を有するカメラを用いたものである。そして、特許文献１では、検出領域の隣り合う角部の近傍にカメラを配置すると物理的に側方に飛び出してしまうことを防ぐために、カメラの光軸を曲面ミラーを用いて表示面の内側に折り曲げていた。 As an optical touch panel device, for example, Patent Document 1 by the same person as the inventor of the present application discloses an optical digitizer in which two cameras for imaging a pointer are arranged around a detection region. The optical digitizer uses a camera having a field of view parallel to the surface direction of the display surface which is a detection region. And in patent document 1, in order to prevent that it protrudes to the side physically if a camera is arrange | positioned in the vicinity of the corner | angular part which adjoins a detection area, the optical axis of a camera is used inside a display surface using a curved mirror. It was bent.
しかしながら、上述の特許文献１では、曲面ミラーを検出領域の隣り合う角部の近傍にそれぞれ配置することには変わりなく、曲面ミラーの設置位置には制限があった。また、曲面ミラーとイメージセンサや光源の配置位置は正確に決定する必要があり、製造コストも高くなる。また、光源とイメージセンサの光軸を合わせるためにハーフミラー等を用いているため、光量が減衰するので低効率であった。さらに、曲面ミラーを含めた光軸を合わせるのも難しかった。 However, in Patent Document 1 described above, the curved mirror is not disposed in the vicinity of the adjacent corners of the detection region, and the installation position of the curved mirror is limited. In addition, it is necessary to accurately determine the arrangement positions of the curved mirror, the image sensor, and the light source, which increases the manufacturing cost. Further, since a half mirror or the like is used to align the optical axis of the light source and the image sensor, the amount of light is attenuated, resulting in low efficiency. Furthermore, it was difficult to align the optical axis including the curved mirror.
本発明は、斯かる実情に鑑み、シンプルな構造で製造コストも低く、コンピュータ等の表示装置に容易に組み込み可能なタッチパネル装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention is intended to provide a touch panel device that has a simple structure and low manufacturing cost and can be easily incorporated into a display device such as a computer.
上述した本発明の目的を達成するために、本発明によるタッチパネル装置は、表示装置のベゼルに配置され、所定の間隔を設けて配置される２つのカメラ部であって、それぞれレンズ光軸が表示装置の表示面に対して略垂直となるように配置される円周魚眼レンズを有し、表示装置の表示面上を撮像可能な２つのカメラ部と、２つのカメラ部により撮像されるそれぞれの指示体の像と、２つのカメラ部の間の距離とを用いて三角測量の原理で指示体の指示位置を検出する検出部と、を具備するものである。 In order to achieve the above-described object of the present invention, a touch panel device according to the present invention is two camera units arranged on a bezel of a display device and arranged at a predetermined interval, each having a lens optical axis for display. Two camera units that have a circumferential fisheye lens arranged so as to be substantially perpendicular to the display surface of the device and that can be imaged on the display surface of the display device, and instructions that are captured by the two camera units And a detection unit that detects an indication position of the indicator on the principle of triangulation using a body image and a distance between the two camera units.
ここで、２つのカメラ部は、表示装置の表示面から垂直な方向でベゼルから突出していても良い。 Here, the two camera units may protrude from the bezel in a direction perpendicular to the display surface of the display device.
また、２つのカメラ部は、未使用時にベゼル内に埋め込まれるように、表示装置の表示面から垂直な方向でベゼル内に移動可能に構成されても良い。 Further, the two camera units may be configured to be movable in the bezel in a direction perpendicular to the display surface of the display device so as to be embedded in the bezel when not in use.
さらに、指示体を照らす、又は指示体を発光させる光源部を具備するものであっても良い。 Furthermore, a light source unit that illuminates the indicator or emits light from the indicator may be provided.
さらに、２つのカメラ部を用いてステレオ画像を撮像するステレオ画像生成部を具備しても良い。 Furthermore, you may comprise the stereo image generation part which images a stereo image using two camera parts.
また、表示装置が３次元表示装置であっても良い。 The display device may be a three-dimensional display device.
本発明のタッチパネル装置には、シンプルな構造で製造コストも低く、コンピュータ等の表示装置に容易に組み込み可能であるという利点がある。 The touch panel device of the present invention has an advantage that it has a simple structure and low manufacturing cost, and can be easily incorporated into a display device such as a computer.
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明のタッチパネル装置を説明するための概略正面図である。また、図２は、本発明のタッチパネル装置のカメラ部の視野を説明するための概略側面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図示の通り、本発明のタッチパネル装置は、表示装置１０に配置されるカメラ部１，１と、検出部２から主に構成されている。表示装置１０は、表示面１１の周辺にベゼル１２を有する。ベゼル１２は、表示装置１０の筺体の一部をなすものである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described together with illustrated examples. FIG. 1 is a schematic front view for explaining a touch panel device of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view for explaining the field of view of the camera unit of the touch panel device of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts. As shown in the figure, the touch panel device of the present invention is mainly composed of camera units 1 and 1 and a detection unit 2 arranged in the display device 10. The display device 10 includes a bezel 12 around the display surface 11. The bezel 12 forms a part of the casing of the display device 10.
本発明のタッチパネル装置は、この表示装置１０の表示面１１に対して指示体２０により入力が可能なものである。なお、本明細書中では、タッチパネル装置はマンマシンインタフェースであり、用語「入力」とは、コンピュータ等の電子計算機に対して所定の指示を送ったり、タッチした位置を送ったりすることを意味する。また、指示体２０は、指やスタイラス等の入力するための物を意味する。 The touch panel device of the present invention can be input to the display surface 11 of the display device 10 by the indicator 20. In this specification, the touch panel device is a man-machine interface, and the term “input” means sending a predetermined instruction to a computer such as a computer or sending a touched position. . The indicator 20 means an object for inputting such as a finger or a stylus.
ここで、カメラ部１，１は、所定の間隔Ｌを設けて配置されている。図示例では、図１に示されるように、カメラ部１，１はベゼル１２の上部左右の角部近傍に配置されている。ここで、後述のように、本発明のタッチパネル装置では、２つのカメラ部１，１間の距離Ｌを用いて三角測量の原理で指示体の指示位置を検出するため、カメラ部１，１間の間隔は既知の間隔としておく。なお、２つのカメラ部１，１間の距離Ｌが検出精度に影響し、間隔が広いほうが精度も高くなる。したがって、精度を高めるためには、その間隔がなるべく広くなるように角部近傍に配置されれば良い。 Here, the camera units 1 and 1 are arranged with a predetermined interval L. In the illustrated example, as shown in FIG. 1, the camera units 1, 1 are disposed in the vicinity of the upper left and right corners of the bezel 12. Here, as will be described later, in the touch panel device of the present invention, the pointing position of the indicator is detected by the principle of triangulation using the distance L between the two camera units 1, 1. The interval is set to a known interval. Note that the distance L between the two camera units 1 and 1 affects the detection accuracy, and the wider the interval, the higher the accuracy. Therefore, in order to increase the accuracy, it is only necessary that the gaps be arranged near the corners so as to be as wide as possible.
また、図２に示されるように、各カメラ部１は、それぞれレンズ光軸が表示面１１に対して略垂直となるように配置される円周魚眼レンズを有するものであり、表示装置１０の表示面１１上を撮像可能なものである。ここで、本明細書中では、略垂直とは厳密に表示面に対してレンズ光軸が９０度である必要は必ずしもなく、概ね表示装置の表示面を観察する操作者のほうを向いていれば良い概念である。各カメラ部は、例えば図２に示されるように、それぞれ撮像画角（水平・垂直画角）が概ね１８０度程度であれば良い。 Further, as shown in FIG. 2, each camera unit 1 has a circumferential fisheye lens that is arranged so that the lens optical axis is substantially perpendicular to the display surface 11. The surface 11 can be imaged. Here, in the present specification, the term “substantially perpendicular” does not necessarily mean that the optical axis of the lens is 90 degrees with respect to the display surface, and generally refers to the operator who observes the display surface of the display device. A good concept. For example, as shown in FIG. 2, each camera unit may have an imaging field angle (horizontal / vertical field angle) of about 180 degrees.
本発明のタッチパネル装置の指示体の検出領域は、２つのカメラ部１，１の視野が重なるところである。視野が重なるところの範囲内であれば、各カメラ部で撮像される指示体の像を用いて指示体の指示位置を検出可能である。なお、図示例では、カメラ部からの視野が有限のように示されているが、これは説明の都合上であり、実際にはカメラ部にて撮像可能な距離となる。 The detection area of the indicator of the touch panel device of the present invention is where the fields of view of the two camera units 1 and 1 overlap. If the field of view is within the overlapping range, the pointing position of the pointer can be detected using the image of the pointer captured by each camera unit. In the illustrated example, the field of view from the camera unit is shown as being finite. However, this is for convenience of explanation, and is actually a distance that can be imaged by the camera unit.
図３に、カメラ部１の構成を説明するための概略側面図を示す。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図示の通り、カメラ部１は、円周魚眼レンズ部３０と、撮像素子部４０とからなるものである。円周魚眼レンズ部３０は、全周の範囲を撮像可能であり円周画像を生成するものである。カメラ部１は、例えば撮像画角が１８０度程度であり、表示面１１上を撮像可能なものであれば特殊なものである必要はなく、市販のカメラモジュールを用いることも可能である。例えば、ＳＭＫ株式会社製のＭＤＣ０１シリーズの撮像画角１９０度のカメラモジュール等が適用可能である。カメラ部の撮像画角としては、カメラ部が配置されたベゼルの周辺の表示面の縁が写る範囲の画角であれば、表示面全体を撮像可能となる。 In FIG. 3, the schematic side view for demonstrating the structure of the camera part 1 is shown. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts. As illustrated, the camera unit 1 includes a circumferential fisheye lens unit 30 and an imaging element unit 40. The circumferential fisheye lens unit 30 is capable of capturing an image of the entire circumference and generating a circumferential image. The camera unit 1 does not need to be a special one as long as it has an imaging angle of view of about 180 degrees and can image the display surface 11, and a commercially available camera module can also be used. For example, an MDC01 series camera module with an imaging angle of view of 190 degrees manufactured by SMK Co., Ltd. is applicable. As the imaging angle of view of the camera unit, the entire display surface can be imaged as long as the angle of view is within a range in which the edge of the display surface around the bezel where the camera unit is arranged.
なお、カメラ部の撮像画角が１８０度未満であったとしても、例えばレンズ光軸を表示面に対して若干傾斜させ、より具体的には、図１上で表示面の底辺側に向けて下目使いに、例えば５度程度傾斜させれば、例えば撮像画角が１７０度程度であっても表示面上を撮像可能となる。これにより、レンズ部のコストを抑えることも可能である。 Even if the imaging field angle of the camera unit is less than 180 degrees, for example, the lens optical axis is slightly inclined with respect to the display surface, and more specifically, toward the bottom side of the display surface in FIG. If the lower eye is tilted by, for example, about 5 degrees, the display surface can be imaged even if the imaging field angle is about 170 degrees, for example. Thereby, the cost of the lens unit can be suppressed.
そして、検出部２は、このような２つのカメラ部１，１により撮像されるそれぞれの指示体の像と、２つのカメラ部１，１の間の距離Ｌとを用いて、三角測量の原理で指示体の指示位置を検出する。カメラ部により撮像される指示体の像については、以下に詳細に説明する。 The detection unit 2 uses the triangulation principle by using the images of the respective indicators imaged by the two camera units 1 and 1 and the distance L between the two camera units 1 and 1. To detect the pointing position of the pointer. The indicator image captured by the camera unit will be described in detail below.
図４に、カメラ部１により撮像される画像の一例を示す。図４に示した画像は、図１に示されるカメラ部１，１のうち、右上角部近傍に配置される側のカメラ部により撮像された画像の一例である。図示の通り、カメラ部１では、円周画像の円周の１／４の右下周辺に表示面１１が撮像される。そして、表示面１１上に指示体２０が入力されると、指示体２０の像が、円周画像の右下周辺の表示面１１上に撮像される。図示例では、表示面１１の４辺のうち、カメラ部１が配置される角部の２辺（上辺及び右辺）は奥行き方向となるため殆ど撮像されず、この角部から遠い２辺（下辺及び左辺）が円周画像の円周の１／４の右下周辺に沿って撮像されている。なお、図１に示されるカメラ部１，１のうち、左上角部近傍に配置される側のカメラ部により撮像される表示面１１の２辺（下辺及び右辺）は、円周画像の円周の１／４の左下周辺に沿って撮像されることになる。 FIG. 4 shows an example of an image captured by the camera unit 1. The image illustrated in FIG. 4 is an example of an image captured by the camera unit on the side disposed near the upper right corner of the camera units 1 and 1 illustrated in FIG. As shown in the figure, in the camera unit 1, the display surface 11 is imaged around the lower right corner of ¼ of the circumference of the circumference image. Then, when the indicator 20 is input on the display surface 11, an image of the indicator 20 is captured on the display surface 11 around the lower right of the circumferential image. In the illustrated example, of the four sides of the display surface 11, two sides (upper side and right side) where the camera unit 1 is arranged are in the depth direction, and thus are hardly imaged, and two sides (lower side) far from the corners. And the left side) are imaged along the lower right periphery of 1/4 of the circumference of the circumferential image. Note that, of the camera units 1 and 1 shown in FIG. 1, two sides (lower side and right side) of the display surface 11 imaged by the camera unit located near the upper left corner are the circumference of the circumferential image. The image is taken along the lower left periphery of ¼ of.
したがって、この円周画像の円周の１／４の範囲のどこに指示体２０が位置するのかを、２つのカメラ部１，１でそれぞれ検出することで、この検出された位置とカメラ部１，１間の距離とを用いて、三角測量の原理で指示体の指示位置を検出することが可能となる。なお、三角測量の原理で演算を行うときには、指示体の像の円周上の位置を直線上の座標軸に変換して処理すれば良い。 Therefore, the two camera units 1 and 1 detect where the indicator 20 is located in a range of ¼ of the circumference of the circumferential image. It is possible to detect the pointing position of the pointer by the principle of triangulation using the distance between the two. When calculation is performed based on the principle of triangulation, the position on the circumference of the indicator image may be converted into a coordinate axis on a straight line.
ここで、各円周画像内の指示体２０の位置については、既知の又は今後開発されるべき種々のパターン認識手法を用いて検出すれば良い。また、検出部は、撮像された画像からパターン認識等により指示体を検出してその指示位置を演算するものであるため、コンピュータ等の電子計算機で実現可能である。 Here, the position of the indicator 20 in each circumferential image may be detected by using various known pattern recognition techniques to be developed or to be developed in the future. Further, the detection unit detects the indicator from the captured image by pattern recognition or the like and calculates the indicated position, and thus can be realized by an electronic computer such as a computer.
さらに、本発明のタッチパネル装置では、表示装置の表示面上に近い位置だけでなく、表示面上から離れたところに指示体があってもカメラ部により撮像可能であるため、検出部では指示体の３次元位置も検出可能である。また、表示面上から離れたところの指示体も撮像可能であることから、タッチインタフェースだけでなく、所謂ジェスチャインタフェースも実現可能となる。 Furthermore, in the touch panel device of the present invention, since the camera unit can capture an image of the indicator not only at a position close to the display surface of the display device but also at a location away from the display surface, These three-dimensional positions can also be detected. In addition, since the indicator away from the display surface can be imaged, not only a touch interface but also a so-called gesture interface can be realized.
このように、本発明のタッチパネル装置によれば、円周画像が撮像可能な２つのカメラ部を用いるだけで指示体の指示位置を検出可能であるため、シンプルな構造で製造コストも低く製造可能であり、カメラモジュールをベゼル内に配置すれば良いため、コンピュータ等の表示装置に容易に組み込み可能である。 As described above, according to the touch panel device of the present invention, the pointing position of the pointer can be detected only by using two camera units capable of capturing a circumferential image, and thus can be manufactured with a simple structure and at a low manufacturing cost. Since the camera module has only to be arranged in the bezel, it can be easily incorporated into a display device such as a computer.
ここで、図２や図３に示されるように、本発明のタッチパネル装置に用いられるカメラ部は、画角が概ね１８０度程度の円周魚眼レンズを用いるため、円周魚眼レンズ部３０については、表示面１１から垂直な方向でベゼル１２から突出することになる。したがって、例えば所謂ノートパソコンの液晶モニタのベゼルに本発明のタッチパネル装置が組み込まれた場合には、液晶モニタを閉じたときに、本体側にカメラ部が収容される凹部を設ければ良い。また、未使用時にベゼル内にカメラ部が埋め込まれるように、表示装置の表示面から垂直な方向でベゼル内に移動可能に構成されても良い。これにより、未使用時にはカメラ部が突出することもない。 Here, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the camera unit used in the touch panel device of the present invention uses a circumferential fisheye lens having an angle of view of about 180 degrees. Projecting from the bezel 12 in a direction perpendicular to the surface 11. Therefore, for example, when the touch panel device of the present invention is incorporated in a bezel of a so-called notebook computer liquid crystal monitor, a recess for accommodating the camera unit may be provided on the main body side when the liquid crystal monitor is closed. Further, the camera unit may be configured to be movable in the bezel in a direction perpendicular to the display surface of the display device so that the camera unit is embedded in the bezel when not in use. Thus, the camera unit does not protrude when not in use.
また、本発明のタッチパネル装置は、表示面１１に鏡面反射する指示体の鏡面反射像をも検出して指示体のタッチ検出を行うことが可能である。カメラ部から見ると、表示面上に指示体の鏡面反射像が写る。表示面に指示体が完全にタッチすると、指示体の像と鏡面反射像は一体となり、その間の距離はゼロとなる。しかしながら、タッチ前であれば、指示体の像と鏡面反射像の間には隙間が開く。したがって、指示体の像と鏡面反射像との距離を元に、指示体が表示面にタッチしたかどうかをより正確に検出することが可能となる。 In addition, the touch panel device of the present invention can detect a specular reflection image of the indicator that is specularly reflected on the display surface 11 and perform touch detection of the indicator. When viewed from the camera unit, a specular reflection image of the indicator appears on the display surface. When the indicator completely touches the display surface, the image of the indicator and the specular reflection image are integrated, and the distance between them becomes zero. However, before the touch, a gap is opened between the indicator image and the specular reflection image. Therefore, based on the distance between the indicator image and the specular reflection image, it is possible to more accurately detect whether or not the indicator has touched the display surface.
ここで、指示体の鏡面反射像は、カメラ部の視野の表示面への入射角が小さくなるほど、即ち、表示面に対して垂直方向にカメラ部からの視野が近づくほど反射率が下がり、鏡面反射像が薄くなる（検出しづらくなる）。鏡面反射像の表示面への入射角を大きくするほど、即ち、表示面に平行に近づくほど、反射率が上がり、鏡面反射像が強くなる（検出しやすくなる）。したがって、指示体の鏡面反射像を検出するカメラ部を、２つのカメラ部のうち指示体から遠いほうのカメラ部を用いるように検出部で制御することが好ましい。なお、指示体の指示位置を検出した後にタッチ検出を行うようにすれば、各カメラ部と指示体との位置関係は把握可能であるため、遠いほうのカメラ部を用いて鏡面反射像によりタッチ検出をすることが可能である。さらに、鏡面反射像の強いほうのカメラ部を用いてタッチ検出をしても良い。 Here, the specular reflection image of the indicator decreases as the incident angle of the field of view of the camera unit to the display surface decreases, that is, as the field of view from the camera unit approaches the display surface in a direction perpendicular to the display surface. The reflected image becomes thin (it is difficult to detect). The greater the angle of incidence of the specular reflection image on the display surface, that is, the closer to parallel the display surface, the higher the reflectance and the stronger the specular reflection image (easier to detect). Therefore, it is preferable that the detection unit controls the camera unit that detects the specular reflection image of the indicator so as to use the camera unit farther from the indicator among the two camera units. If touch detection is performed after the pointing position of the indicator is detected, the positional relationship between each camera unit and the indicator can be grasped. It is possible to detect. Furthermore, touch detection may be performed using the camera part having the stronger specular reflection image.
さらに、本発明のタッチパネル装置は、カメラ部を所謂Ｗｅｂカメラとして用いることも可能である。近来の液晶モニタ等には、その上部中央にＷｅｂカメラが組み込まれたものが種々存在する。このようなＷｅｂカメラは、所謂単眼式カメラであるが、本発明のタッチパネル装置では、２つのカメラ部を用いているため、ステレオ画像を撮像するように構成することが可能である。例えば、液晶モニタ前にいる操作者を２つのカメラ部で撮像し、ステレオ画像生成部によりステレオ画像を生成する。このとき、魚眼レンズの歪曲収差をソフトウェア的に補正しても良い。 Furthermore, the touch panel device of the present invention can use the camera unit as a so-called Web camera. There are various types of recent liquid crystal monitors and the like in which a web camera is incorporated in the upper center. Such a Web camera is a so-called monocular camera, but since the touch panel device of the present invention uses two camera units, it can be configured to capture a stereo image. For example, an operator in front of the liquid crystal monitor is imaged by two camera units, and a stereo image is generated by a stereo image generation unit. At this time, the distortion of the fisheye lens may be corrected by software.
次に、本発明のタッチパネル装置のカメラ部間の距離が狭い例について説明する。図５は、本発明のタッチパネル装置のカメラ部間の距離が狭い例を説明するための概略正面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため重複説明は省略する。 Next, an example in which the distance between the camera units of the touch panel device of the present invention is narrow will be described. FIG. 5 is a schematic front view for explaining an example in which the distance between the camera units of the touch panel device of the present invention is narrow. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
上述の図示例では、環境光を利用して撮像する簡易的な構成のものを示していたため、光源としては室内の照明等であり、これに照らされた指示体をカメラ部で撮像するものであった。指示体が撮像可能な十分な明るさがあったりカメラ部の撮影感度が高ければこれでも良いが、暗い状況であっても指示体の検出を確実に行う場合には、光源部を設けることが好ましい。そこで、図５には、ベゼル１２に光源部３を設けた例を示した。光源部３は、指示体を照らすものであり、表示面１１全体に光を照射可能な照射角となるように構成されている。即ち、表示面１１の面方向全体をカバーするような照射角を有するように構成されている。光源部３は、例えば複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いれば良い。図示のように、光源部３は、複数のＬＥＤが横方向に直線状に並ぶと共に放射状に広がるようにそれぞれ所定の傾きで配置されても良いし、扇状に配置されても良い。また、均一な光を照射可能なように、ＬＥＤの前に散乱板が設けられても良い。散乱板としては、検出領域の面方向に広く滑らかな光を照射可能なように、例えば、レンチキュラレンズを用いることが可能である。光源部３は、ベゼル１２上に配置されても良し、ベゼル１２内、例えばベゼル１２と表示面１１の縁部の段差内に設けても良い。ベゼル１２内であれば目障りにもならない。 In the illustrated example described above, a simple configuration for imaging using ambient light has been shown, so the light source is indoor lighting or the like, and the indicator illuminated by this is captured by the camera unit. there were. This may be sufficient if the indicator is sufficiently bright enough to be imaged or if the camera unit has high imaging sensitivity, but a light source unit may be provided in order to reliably detect the indicator even in a dark situation. preferable. FIG. 5 shows an example in which the light source unit 3 is provided on the bezel 12. The light source unit 3 illuminates the indicator and is configured to have an irradiation angle at which the entire display surface 11 can be irradiated with light. That is, the illumination angle is configured to cover the entire surface direction of the display surface 11. The light source unit 3 may use, for example, a plurality of LEDs (Light Emitting Diode). As shown in the figure, the light source unit 3 may be arranged with a predetermined inclination such that a plurality of LEDs are linearly arranged in the horizontal direction and spread radially, or may be arranged in a fan shape. In addition, a scattering plate may be provided in front of the LED so that uniform light can be irradiated. As the scattering plate, for example, a lenticular lens can be used so that wide and smooth light can be irradiated in the surface direction of the detection region. The light source unit 3 may be disposed on the bezel 12, or may be provided in the bezel 12, for example, in a step between the edge of the bezel 12 and the display surface 11. If it is in the bezel 12, it will not be a nuisance.
また、光源部は、指示体を照らすものだけではなく、指示体を発光させるものであっても良い。即ち、指示体の先端部等にＬＥＤ等の光源部を設けて、指示体自体を発光させるものであっても良い。さらに、光源部をカメラ部近傍に設けて、指示体の先端部に再帰反射部材を設けることで、指示体を発光させるものであっても良い。そしてＬＥＤは、外来光と区別するために、赤外ＬＥＤ等であっても良い。 Further, the light source unit may not only illuminate the indicator, but may also emit the indicator. That is, a light source unit such as an LED may be provided at the tip or the like of the indicator so that the indicator itself emits light. Furthermore, a light source part may be provided in the vicinity of the camera part, and a retroreflective member may be provided at the tip of the indicator so that the indicator emits light. The LED may be an infrared LED or the like in order to distinguish it from external light.
このような光源部を用いることで、安定的に指示体の指示位置を検出可能となる。また、指示体の検出を高頻度に行い高精度なタッチパネル装置を実現するために、例えば９０コマ／秒のレートで撮像する場合には、その分シャッタ速度が速くなる。このため、カメラ部の撮影感度が不足するので、このような場合でも光源部を設けることが好ましい。また、このようにシャッタ速度が速くなると、室内の照明の蛍光灯のフリッカの影響を受け得る。したがって、光源部を設けておけばフリッカの影響も抑えることが可能となる。なお、簡易的には上述の図示例と同様、光源部は設けなくても良い。 By using such a light source unit, it is possible to detect the indication position of the indicator stably. Further, in order to realize a highly accurate touch panel device by detecting the indicator frequently, for example, when imaging is performed at a rate of 90 frames / second, the shutter speed is increased accordingly. For this reason, since the imaging sensitivity of the camera unit is insufficient, it is preferable to provide a light source unit even in such a case. Further, when the shutter speed is increased in this way, it can be affected by flicker of fluorescent lamps in the room lighting. Therefore, if the light source unit is provided, it is possible to suppress the influence of flicker. For simplicity, it is not necessary to provide the light source unit as in the above-described illustrated example.
さて、上述の通り、２つのカメラ部１，１間の距離Ｌは、三角測量の原理を用いるために測定精度に影響するものであるが、許容できる検出精度を維持しつつ、２つのカメラ部１，１間の距離を図示例のように短く配置することも可能である。このように２つのカメラ部間の距離を短くすると、マルチタッチ検出に有利となる。即ち、カメラ部間の距離が近いと、例えば２つの指示体の一方が他方の死角に入る可能性が低くなり、各カメラ部では、他方の指示体の干渉を殆ど受けることなく一方の指示体の検出が可能となる。 As described above, the distance L between the two camera units 1 and 1 influences the measurement accuracy because the principle of triangulation is used, but the two camera units maintain an acceptable detection accuracy. It is also possible to arrange the distance between 1 and 1 short as in the illustrated example. Thus, shortening the distance between the two camera units is advantageous for multi-touch detection. That is, when the distance between the camera parts is short, for example, the possibility that one of the two indicators enters the other blind spot becomes low, and in each camera part, one indicator is hardly affected by the other indicator. Can be detected.
さらに、カメラ部間の距離Ｌを人間の目の幅と同程度とした場合には、上述のステレオ画像生成部では、ステレオ画像をより都合良く生成することが可能となる。 Furthermore, when the distance L between the camera units is set to be approximately equal to the width of the human eye, the stereo image generation unit described above can generate a stereo image more conveniently.
さらにまた、ステレオ画像生成部を用いると共に、本発明によるタッチパネル装置を設置する表示装置として３次元表示装置を適用することも可能である。この場合、本発明によるタッチパネル装置でステレオ画像を生成しつつ、３次元表示装置で３次元画像を再生することが可能となるため、例えば遠隔会議システム等に適用すれば、臨場感を高めることも可能となる。 Furthermore, it is also possible to apply a three-dimensional display device as a display device on which the touch panel device according to the present invention is installed while using a stereo image generation unit. In this case, since it is possible to reproduce a 3D image on a 3D display device while generating a stereo image on the touch panel device according to the present invention, for example, when applied to a remote conference system or the like, the sense of reality can be enhanced. It becomes possible.
なお、本発明のタッチパネル装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the touch panel device of the present invention is not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、上述の図示例では、指示体としては指やスタイラス等であったが、本発明はこれに限定されず、例えば光源をペン先に設ける光ペンであっても良い。さらに、表示面の周辺３辺を覆う再帰反射枠を配置し、カメラ部近傍に設けられる光源部からの光の再帰反射光を撮像するように構成し、指示体により遮られた再帰反射光の影の位置を検出することで指示位置を検出するように構成しても良い。また、再帰反射部材をペン先に設ける再帰反射ペンを用いて、カメラ部近傍に設けられる光源からの光が再帰反射ペンで再帰反射する再帰反射光を検出することで指示位置を検出するように構成しても良い。 For example, in the above-described illustrated example, the indicator is a finger, a stylus, or the like, but the present invention is not limited to this. Furthermore, a retroreflective frame that covers the three sides of the display surface is arranged so that the retroreflected light of the light from the light source unit provided in the vicinity of the camera unit is imaged, and the retroreflected light blocked by the indicator The designated position may be detected by detecting the position of the shadow. Further, by using a retroreflective pen provided with a retroreflective member at the pen tip, the indicated position is detected by detecting retroreflected light that is retroreflected by the retroreflective pen from the light source provided near the camera unit. It may be configured.
１ カメラ部
２ 検出部
３ 光源部
１０ 表示装置
１１ 表示面
１２ ベゼル
２０ 指示体
３０ 円周魚眼レンズ部
４０ 撮像素子部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera part 2 Detection part 3 Light source part 10 Display apparatus 11 Display surface 12 Bezel 20 Indicator 30 Circumferential fisheye lens part 40 Image sensor part
Claims (6)
前記表示装置のベゼルに配置され、所定の間隔を設けて配置される２つのカメラ部であって、それぞれレンズ光軸が表示装置の表示面に対して略垂直となるように配置される円周魚眼レンズを有し、表示装置の表示面上を撮像可能な２つのカメラ部と、
前記２つのカメラ部により撮像されるそれぞれの指示体の像と、２つのカメラ部の間の距離とを用いて三角測量の原理で指示体の指示位置を検出する検出部と、
を具備することを特徴とするタッチパネル装置。 A touch panel device that can be input by an indicator to a display device having a display surface and its surrounding bezel,
Two camera units arranged on the bezel of the display device and arranged at a predetermined interval, each of which is arranged so that the lens optical axis is substantially perpendicular to the display surface of the display device Two camera units having a fisheye lens and capable of imaging the display surface of the display device;
A detection unit that detects an indication position of the indicator by the principle of triangulation using an image of each indicator imaged by the two camera units and a distance between the two camera units;
A touch panel device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009135967A JP2010282463A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Touch panel device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009135967A JP2010282463A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Touch panel device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010282463A true JP2010282463A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43539128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009135967A Pending JP2010282463A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Touch panel device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010282463A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012121464A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Lee Seung Hyun | Touchscreen using light emitting body |
| WO2012177260A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Touch discrimination using fisheye lens |
| JP2014063466A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-10 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Touch panel |
| WO2018092627A1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | Projector system |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07212253A (en) * | 1994-01-17 | 1995-08-11 | Toshiba Corp | Portable multimedia terminal |
| JPH08328735A (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | Hand pointing input device |
| JPH1153083A (en) * | 1997-04-18 | 1999-02-26 | Digital Equip Corp <Dec> | Method and device for human's visual sensation for active public interface |
| JP2001319217A (en) * | 2000-05-09 | 2001-11-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image display method |
| JP2002091686A (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Vstone Kk | Method and device for detecting position, visual feature detecting method, pointing system and monitoring system |
| JP2003087876A (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-20 | Takenaka Komuten Co Ltd | System and method for assisting device utilization |
| JP2003163824A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Minolta Co Ltd | Foldable mobile device with camera |
| JP2005004729A (en) * | 2003-05-19 | 2005-01-06 | Eit:Kk | Location detecting apparatus using area image sensor |
| JP2007536652A (en) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | スマート テクノロジーズ ユーエルシーエス | Apparatus and method for detecting a pointer corresponding to a touch surface |
-
2009
- 2009-06-05 JP JP2009135967A patent/JP2010282463A/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07212253A (en) * | 1994-01-17 | 1995-08-11 | Toshiba Corp | Portable multimedia terminal |
| JPH08328735A (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | Hand pointing input device |
| JPH1153083A (en) * | 1997-04-18 | 1999-02-26 | Digital Equip Corp <Dec> | Method and device for human's visual sensation for active public interface |
| JP2001319217A (en) * | 2000-05-09 | 2001-11-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image display method |
| JP2002091686A (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Vstone Kk | Method and device for detecting position, visual feature detecting method, pointing system and monitoring system |
| JP2003087876A (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-20 | Takenaka Komuten Co Ltd | System and method for assisting device utilization |
| JP2003163824A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Minolta Co Ltd | Foldable mobile device with camera |
| JP2005004729A (en) * | 2003-05-19 | 2005-01-06 | Eit:Kk | Location detecting apparatus using area image sensor |
| JP2007536652A (en) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | スマート テクノロジーズ ユーエルシーエス | Apparatus and method for detecting a pointer corresponding to a touch surface |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012121464A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Lee Seung Hyun | Touchscreen using light emitting body |
| WO2012177260A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Touch discrimination using fisheye lens |
| US9348466B2 (en) | 2011-06-24 | 2016-05-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Touch discrimination using fisheye lens |
| JP2014063466A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-10 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Touch panel |
| WO2018092627A1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | Projector system |
| JP2018085552A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | セイコーエプソン株式会社 | Projector system |
| CN109983764A (en) * | 2016-11-21 | 2019-07-05 | 精工爱普生株式会社 | Projecting apparatus system |
| US10754474B2 (en) | 2016-11-21 | 2020-08-25 | Seiko Epson Corporation | Projector system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10324566B2 (en) | Enhanced interaction touch system | |
| JP2010277122A (en) | Optical position detection apparatus | |
| JP2010257089A (en) | Optical position detection apparatus | |
| TWI498785B (en) | Touch sensor apparatus and touch point detection method | |
| TWI461975B (en) | Electronic device and method for correcting touch position | |
| TW201137704A (en) | Optical touch-control screen system and method for recognizing relative distance of objects | |
| US20130106792A1 (en) | System and method for enabling multi-display input | |
| JP2005107607A (en) | Optical position detecting apparatus | |
| JP4054847B2 (en) | Optical digitizer | |
| US20140306934A1 (en) | Optical touch panel system, optical apparatus and positioning method thereof | |
| JP2010282463A (en) | Touch panel device | |
| TWI410842B (en) | Touch-sensed controlled monitor system | |
| JP2012133452A (en) | Reflective plate and reflective frame | |
| JP2006163751A (en) | Optical position detection device having imaging part outside position detection plane | |
| TW201214247A (en) | Optical touch screens | |
| TWI493382B (en) | Hand posture detection device for detecting hovering and click | |
| TWI471757B (en) | Hand posture detection device for detecting hovering and click | |
| CN102063228B (en) | Optical sensing system and touch screen applying same | |
| US9207809B2 (en) | Optical touch system and optical touch control method | |
| TW201510822A (en) | Optical coordinate input device | |
| TW201339921A (en) | Optical touch system and optical detecting method for touch position | |
| TWI464651B (en) | Optical touch system and touch object separating method thereof | |
| Matsubara et al. | Touch detection method for non-display surface using multiple shadows of finger | |
| RU95142U1 (en) | MULTI-TOUCH DISPLAY DEVICE | |
| JP2010079818A (en) | Position detection device using image sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120322 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120531 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130312 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131105 |