JP2012003633A - Programmable display device and enlargement method of display screen of the same - Google Patents

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貴都 織田
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HAKKO ELECTRIC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display screen enlargement device of a wide view angle in a simple configuration.SOLUTION: A programmable display device includes a touch panel 11, a rear projection type screen 12, a Fresnel lens 13, and a liquid crystal display 14. The Fresnel lens 13 enlarges an image displayed on the liquid crystal display 14 and projects it on the rear surface of the rear projection type screen 12. A user can view the enlarged screen through the touch panel 11 from the front side of the rear projection type screen 12, and it has a wide view angle regardless of the view angle of the liquid crystal display 14.

Description

本発明は、プログラマブル表示器に係わり、特にその表示画面を拡大表示すると共にタッチパネルにより入力させる装置に関する。   The present invention relates to a programmable display, and more particularly, to an apparatus that displays an enlarged display screen and allows input using a touch panel.

従来より、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）に関するシステムとして、当該ＰＬＣ自体（コントローラ本体）と、このＰＬＣ本体と接続して制御指示や各種センサデータ等の表示を行うプログラマブル表示器とを有するシステムが知られている。   Conventionally, as a system related to a programmable controller (PLC), there is known a system having the PLC itself (controller main body) and a programmable display that is connected to the PLC main body and displays control instructions and various sensor data. Yes.

プログラマブル表示器は、コントローラ本体（ＰＬＣ本体）と接続して、コントローラ本体に接続されている各種制御対象デバイスの稼動状況を表示する画面や、あるいは各デバイスへの制御指示を与えるための入力操作画面を表示して入力を受付ける機能等を備えた操作型表示器として知られている。   The programmable display is connected to the controller main body (PLC main body), and displays an operation status of various control target devices connected to the controller main body, or an input operation screen for giving control instructions to each device. It is known as an operation type display device having a function of displaying and displaying input.

一般に、プログラマブル表示器は、グラフィック表示・入力機能を有しており、スイッチ、グラフ、メータ等のグラフィカル表示を行い、またタッチパネルによる入力操作を受け付けている。タッチパネルを用いることで、作業員等は、上記スイッチ等のグラフィカル表示の表示位置を指でタッチすることで、所望の操作を行うことができる。   In general, a programmable display device has a graphic display / input function, performs a graphical display such as a switch, a graph, and a meter, and accepts an input operation using a touch panel. By using the touch panel, an operator or the like can perform a desired operation by touching the display position of the graphical display such as the switch with a finger.

ここで、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４の従来技術が存在する。
特許文献１は、遊技機向け装置であり、ミラーを利用して映像を反射させている。 Here, for example, there are conventional techniques of Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4.
Patent Document 1 is an apparatus for a gaming machine, and reflects an image using a mirror.

特許文献１には、遊技盤において、この遊戯盤の前面側に位置した遊戯者が開口を通して見た視野内に、液晶ディスプレイの画像表示面に表示された画像の拡大反射画像を形成する、レンズ部材及びミラー部材を備える構成が開示されている。   Patent Document 1 discloses a lens for forming an enlarged reflection image of an image displayed on an image display surface of a liquid crystal display in a visual field viewed through an opening by a player located on the front side of the game board. A configuration including a member and a mirror member is disclosed.

また、特許文献２の発明は、２倍程度の拡大画像を高品位で表示可能な表示装置を提供するものである。特許文献２の表示装置は、液晶パネル、表示スクリーンと、液晶パネルに表示された画像を拡大する複数のレンズアレイと、表示スクリーンに入射される画像光の特性を改善して視認性を高めるフレネルレンズ等を有する。特許文献２では、フレネルレンズを使用しているが、その他プリズムシート等を利用して光を屈折させている。   The invention of Patent Document 2 provides a display device capable of displaying a magnified image about twice as high quality. The display device of Patent Document 2 includes a liquid crystal panel, a display screen, a plurality of lens arrays for enlarging an image displayed on the liquid crystal panel, and Fresnel for improving the visibility by improving the characteristics of image light incident on the display screen. It has a lens etc. In Patent Document 2, a Fresnel lens is used, but light is refracted using a prism sheet or the like.

また、特許文献３の発明は、リアプロジェクションテレビ受像機の色品質および／またはコントラストを高める保護パネルを提供するものである。特許文献３には、リアプロジェクションテレビ受像機の構成が開示されており、一組の内部投写管、鏡、画面アセンブリを有するものである。内部投写管は、ＣＲＴ、レンズアセンブリ等を有する。画面アセンブリは、内部投写管が発する画像をさらに集光し得るフレネルレンズと、画像の指向性投射を補正／制御し得るレンチキュラースクリーンとを含んでいる。   The invention of Patent Document 3 provides a protective panel that improves the color quality and / or contrast of a rear projection television receiver. Patent Document 3 discloses a configuration of a rear projection television receiver, which includes a set of internal projection tubes, a mirror, and a screen assembly. The internal projection tube includes a CRT, a lens assembly, and the like. The screen assembly includes a Fresnel lens that can further collect the image emitted by the internal projection tube and a lenticular screen that can correct / control the directional projection of the image.

特許文献３の装置は、プロジェクターユニット、ミラー等を有しており、映像や光をミラーで反射させ、レンチキュラースクリーンに背面より映し出している。
また、特許文献４の発明は、タッチパネル付き液晶表示装置に係り、比較的小型の液晶表示器を装備した場合にも良好な操作性を実現する。この発明のタッチパネル付き液晶表示装置では、液晶表示器の画像表示面とタッチパネルの間に、両レンズ面が凸面及び平面から成る凸レンズが介在し、凸レンズは、液晶表示器の画像表示面よりも大きく形成されて、その上記凸面を液晶表示器側に向けて配置されている。また、タッチパネルは、凸レンズの画像拡大率に応じて、液晶表示器の画像表示面よりも大きく形成されて、凸レンズの上記平面に密着して取り付けられている。特許文献４では、凸レンズを利用しており、レンズを見ることで拡大しており、投影はさせていない。 The apparatus of Patent Document 3 includes a projector unit, a mirror, and the like, reflects video and light with a mirror, and projects the image onto the lenticular screen from the back.
The invention of Patent Document 4 relates to a liquid crystal display device with a touch panel, and realizes good operability even when a relatively small liquid crystal display is provided. In the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, a convex lens having both convex and flat surfaces is interposed between the image display surface of the liquid crystal display and the touch panel, and the convex lens is larger than the image display surface of the liquid crystal display. It is formed and the convex surface is arranged with the liquid crystal display side facing. The touch panel is formed larger than the image display surface of the liquid crystal display according to the image magnification ratio of the convex lens, and is attached in close contact with the flat surface of the convex lens. In Patent Document 4, a convex lens is used, which is enlarged by looking at the lens, and is not projected.

特開２００６−５１２６５号公報JP 2006-51265 A 特開２０００−２０６６１６号公報JP 2000-206616 A 特開２００２−５５３９２号公報JP 2002-55392 A 特開平８−３２８７４１号公報JP-A-8-328741

液晶ディスプレイは、基本的に、サイズが大きくなるほど値段が高くなり、また消費電力も大きくなる。この為、上記特許文献２，４のように液晶ディスプレイ画像を拡大することが考えられており、拡大方法は主にレンズを用いることになる。これによって、ユーザは実質的に液晶ディスプレイの画面サイズよりも大きいサイズの画面を見ることができるようになる。   Basically, the larger the size of a liquid crystal display, the higher the price and the power consumption. For this reason, it is considered to enlarge the liquid crystal display image as in Patent Documents 2 and 4, and the enlargement method mainly uses a lens. As a result, the user can view a screen having a size substantially larger than the screen size of the liquid crystal display.

しかしながら、例えば特許文献４のような単純に凸レンズで画像を拡大させただけでは、斜めから見たときに画像が歪んでしまう（あるいは画像が見えなくなる）。
あるいは、特許文献２の発明の場合、複数のレンズアレイ等より成る多くの構成要素を必要とする為、幅（厚さ）が大きくなる（装置が大型化する）、コスト高となる等の問題が生じる。 However, if the image is simply enlarged with a convex lens as in Patent Document 4, for example, the image is distorted when viewed from an oblique direction (or the image becomes invisible).
Alternatively, in the case of the invention of Patent Document 2, since many components including a plurality of lens arrays and the like are required, the width (thickness) increases (the device becomes larger), and the cost increases. Occurs.

また、特許文献１，３の発明も、装置が大型であり、幅（厚さ）が非常に大きいものである。
また、特許文献１〜４は、プログラマブル表示器に関する発明ではない。 In the inventions of Patent Documents 1 and 3, the apparatus is large and the width (thickness) is very large.
Moreover, patent documents 1-4 are not inventions regarding a programmable display.

上述したように、プログラマブル表示器では一般的にタッチパネルが備えられている。これに対して、上記特許文献４以外の特許文献１〜３では、タッチパネルを備えた構成は開示されていない。   As described above, a programmable display generally includes a touch panel. On the other hand, in patent documents 1-3 other than the said patent document 4, the structure provided with the touch panel is not disclosed.

タッチパネルを備える構成の場合、通常は、液晶ディスプレイの画面サイズと略同様のサイズのタッチパネルを用意し、このタッチパネルを液晶ディスプレイに重ね合わせるように設置することになる。これに対して上記拡大を行う場合には、拡大画像と略同様のサイズのタッチパネルを用いることになる。つまり、液晶ディスプレイの画面サイズよりも大きいサイズのタッチパネルを用いることになる。   In the case of a configuration including a touch panel, normally, a touch panel having a size substantially the same as the screen size of the liquid crystal display is prepared, and the touch panel is installed so as to overlap the liquid crystal display. On the other hand, when performing the enlargement, a touch panel having a size substantially the same as that of the enlarged image is used. That is, a touch panel having a size larger than the screen size of the liquid crystal display is used.

本発明の課題は、タッチパネルと液晶ディスプレイ／有機ＥＬディスプレイを有するプログラマブル表示器において、簡単な構成で液晶ディスプレイ上／有機ＥＬディスプレイ上の表示画像を拡大させて、この拡大画像に対応してタッチパネル入力を問題なく行うことができ、更に斜めから見たときでも画像が歪んでしまうことがないプログラマブル表示器、その表示画面拡大装置等を提供することである。   An object of the present invention is to enlarge a display image on a liquid crystal display / organic EL display with a simple configuration in a programmable display device having a touch panel and a liquid crystal display / organic EL display, and input a touch panel corresponding to the enlarged image. It is possible to provide a programmable display device, a display screen enlarging device, and the like that can be performed without any problem, and the image is not distorted even when viewed from an oblique direction.

本発明のプログラマブル表示器は、任意の画像を表示する液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイと、該液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ上に表示された画像を拡大するフレネルレンズと、該液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイのサイズよりも大きいサイズのタッチパネルと、その正面側に該タッチパネルが配置されると共にその背面に前記フレネルレンズによる拡大画像が投影される、前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイのサイズよりも大きいサイズの背面投影型スクリーンとを有する。   The programmable display device of the present invention includes a liquid crystal display or an organic EL display for displaying an arbitrary image, a Fresnel lens for enlarging an image displayed on the liquid crystal display or the organic EL display, and the liquid crystal display or the organic EL display. A touch panel having a size larger than the size, and a rear projection having a size larger than the size of the liquid crystal display or the organic EL display, in which the touch panel is arranged on the front side and an enlarged image is projected on the back side. A mold screen.

フレネルレンズと背面投影型スクリーンとの簡単な構成により、拡大画像をユーザに提供できる。ユーザは、拡大画像を参照してタッチパネルを操作する。ユーザは、背面投影型スクリーンに背面から投影された拡大画像を、その正面側から見ることになる。   A simple configuration of the Fresnel lens and the rear projection screen can provide an enlarged image to the user. The user operates the touch panel with reference to the enlarged image. The user views the enlarged image projected from the back on the rear projection screen from the front side.

また、上記プログラマブル表示器は、例えば、制御手段を更に有し、該制御手段は、前記タッチパネル上で任意の位置が指定操作されると、このタッチパネル上の位置座標を前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ上の位置座標に変換する座標変換手段と、該座標変換手段による変換後の位置座標を用いて、前記指定操作に該当する前記画像を判別する指令判別手段とを有する。   In addition, the programmable display further includes, for example, a control unit. When the arbitrary position is designated and operated on the touch panel, the control unit displays the position coordinates on the touch panel as the liquid crystal display or the organic EL display. Coordinate conversion means for converting to the upper position coordinates, and command determination means for determining the image corresponding to the designation operation using the position coordinates after conversion by the coordinate conversion means.

座標変換を行うことで、ユーザが拡大画像を参照してタッチパネルを操作しても問題なく操作できる。   By performing the coordinate conversion, even if the user operates the touch panel with reference to the enlarged image, it can be operated without any problem.

本発明のプログラマブル表示器、その表示画面拡大装置等によれば、タッチパネルと液晶ディスプレイ／有機ＥＬディスプレイを有するプログラマブル表示器において、簡単な構成で液晶ディスプレイ上／有機ＥＬディスプレイの表示画像を拡大させて、この拡大画像に対応してタッチパネル入力を問題なく行うことができる。更に、斜めから見たときでも画像が歪んでしまうことがない。また、画面が投影された画面であるため、斜めから見たときでも色調に影響がなく、液晶ディスプレイ／有機ＥＬディスプレイの視野角に関係なく実質的に視野角を広くとることがでできる。また、簡単な構成であるので、装置の小型化を図ることも可能となる。   According to the programmable display of the present invention, the display screen enlargement device, and the like, in a programmable display having a touch panel and a liquid crystal display / organic EL display, the display image on the liquid crystal display / organic EL display is enlarged with a simple configuration. In response to this enlarged image, touch panel input can be performed without any problem. Further, the image is not distorted even when viewed from an oblique direction. Further, since the screen is a projected screen, the color tone is not affected even when viewed obliquely, and the viewing angle can be substantially wide regardless of the viewing angle of the liquid crystal display / organic EL display. In addition, since the configuration is simple, it is possible to reduce the size of the apparatus.

本例のプログラマブル表示器における表示画面拡大装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the display screen expansion apparatus in the programmable display of this example. 本例のプログラマブル表示器の構成例である。It is a structural example of the programmable display of this example.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１に、本例のプログラマブル表示器の構成例を示す。
これは、本例のプログラマブル表示器の構成の一部を示すものであり、入力と表示に係る構成を示し、特に簡単な構成で液晶ディスプレイ１４における表示画像を拡大し、この拡大画像に対応して入力を行わせる構成例を示す。換言すれば、プログラマブル表示器における表示画面拡大装置の構成例を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the structural example of the programmable display of this example is shown.
This shows a part of the configuration of the programmable display of this example, and shows the configuration related to input and display. The display image on the liquid crystal display 14 is enlarged with a particularly simple configuration, and this enlarged image is supported. An example of a configuration for performing input is shown. In other words, a configuration example of the display screen enlarging device in the programmable display is shown.

但し、液晶ディスプレイ１４は一例であり、この例に限らず、例えば有機ＥＬディスプレイ等であってもよい。すなわち、本例のプログラマブル表示器は、有機ＥＬディスプレイ等における表示画像を拡大し、この拡大画像に対応して入力を行わせる構成であってもよい。従って、以下の本説明では液晶ディスプレイ１４の場合を例にして説明するが、以下の説明における液晶ディスプレイ１４を有機ＥＬディスプレイに置き換えて考えてもよいことになる。   However, the liquid crystal display 14 is an example, and is not limited to this example, and may be, for example, an organic EL display. That is, the programmable display of this example may have a configuration in which a display image on an organic EL display or the like is enlarged and input is performed corresponding to the enlarged image. Therefore, in the following description, the case of the liquid crystal display 14 will be described as an example. However, the liquid crystal display 14 in the following description may be replaced with an organic EL display.

図１に示す例では、プログラマブル表示器（その表示画面拡大装置１）は、タッチパネル１１、背面投影型スクリーン１２、フレネルレンズ１３、及び液晶ディスプレイ１４から成る。尚、表示画面拡大装置１は、既存の液晶ディスプレイ１４上の表示画像を拡大してユーザに提供する為の構成であり、その意味では液晶ディスプレイ１４は表示画面拡大装置１に含まれないと考えることもできる。   In the example shown in FIG. 1, the programmable display device (the display screen enlargement device 1) includes a touch panel 11, a rear projection screen 12, a Fresnel lens 13, and a liquid crystal display 14. The display screen enlarging device 1 is a configuration for enlarging a display image on the existing liquid crystal display 14 and providing it to the user. In that sense, the liquid crystal display 14 is not included in the display screen enlarging device 1. You can also.

タッチパネル１１と液晶ディスプレイ１４との間に、背面投影型スクリーン１２、フレネルレンズ１３が設けられている。順番としては図示の通り、タッチパネル１１→背面投影型スクリーン１２→フレネルレンズ１３→液晶ディスプレイ１４の順である。   A rear projection screen 12 and a Fresnel lens 13 are provided between the touch panel 11 and the liquid crystal display 14. As shown in the figure, the order is the touch panel 11 → the rear projection screen 12 → the Fresnel lens 13 → the liquid crystal display 14.

概略的には、液晶ディスプレイ１４上に表示される任意の画像が、フレネルレンズ１３によって拡大されて背面投影型スクリーン１２に投影される。ユーザは、タッチパネル１１を通して、背面投影型スクリーン１２上の拡大画像を見ることになる。尚、当然、タッチパネル１１は、透明またはほぼ透明である。   In general, an arbitrary image displayed on the liquid crystal display 14 is enlarged by the Fresnel lens 13 and projected onto the rear projection screen 12. The user views an enlarged image on the rear projection screen 12 through the touch panel 11. Of course, the touch panel 11 is transparent or almost transparent.

尚、タッチパネルは、液晶パネルのような表示装置とタッチパッドのような位置入力装置とを組み合わせた電子部品と定義される場合もあり、この定義に従えばタッチパネル１１はタッチパッドに相当することになるが、ここでは“タッチパネル”と記すものとする。   The touch panel may be defined as an electronic component that combines a display device such as a liquid crystal panel and a position input device such as a touch pad. According to this definition, the touch panel 11 corresponds to a touch pad. However, it is described as “touch panel” here.

背面投影型スクリーン１２は、“背面投影スクリーン”、“リア投影型スクリーン”、“リアプロジェクションスクリーン”等と呼ばれる、背面から投影した画像が正面から高精細に見ることができるスクリーンである。図１においては、図上右側（フレネルレンズ１３側）が背面であり、図上左側（タッチパネル１１側）が正面である。   The rear projection screen 12 is a screen called “rear projection screen”, “rear projection screen”, “rear projection screen”, or the like that allows an image projected from the rear to be viewed in high definition from the front. In FIG. 1, the right side (Fresnel lens 13 side) in the drawing is the back surface, and the left side (touch panel 11 side) in the drawing is the front surface.

一般的な一例としては“背面投影スクリーン”をショーウィンドウのガラス等に貼り、プロジェクター等によって任意の画像をスクリーン背後から水平投影する等の使い方をする。任意の店舗内に設置されたプロジェクター等によってスクリーン背後から画像をスクリーン背面に投影することで、例えばショーウィンドウの外側（通路等）を歩いている買い物客等が、この画像を“背面投影スクリーン”の正面側から見ることができる。   As a general example, a “rear projection screen” is pasted on the glass of a show window, and an arbitrary image is horizontally projected from behind the screen by a projector or the like. By projecting an image from the back of the screen with a projector or the like installed in an arbitrary store, for example, a shopper walking outside the show window (such as a passage) can view this image as a “rear projection screen”. It can be seen from the front side.

フレネルレンズ１３は、よく知られているように、レンズの曲率だけを平面状に並べたレンズであり、平面でありながらレンズとして機能するので、スペースと重量を節約でき、また球面レンズではできない、口径より短い焦点距離のレンズを作ることが出来る。   As is well known, the Fresnel lens 13 is a lens in which only the curvature of the lens is arranged in a plane, and functions as a lens while being a plane. Therefore, space and weight can be saved, and a spherical lens cannot be used. A lens with a focal length shorter than the aperture can be made.

上述したように、特許文献２の発明の場合、複数のレンズアレイ等より成る多くの構成要素を必要とする為、幅（厚さ）が大きくなる（装置が大型化する）、コスト高となる等の問題が生じる。これに対して、本構成では図１に示すように、１つのフレネルレンズ１３のみの簡単な構成で、液晶ディスプレイ１４上の表示画像の拡大を実現でき、背面投影型スクリーン１２−フレネルレンズ１３間の距離を短くすることもでき、表示画面拡大装置１の小型化、低コスト化を図ることができる。   As described above, in the case of the invention of Patent Document 2, since many components including a plurality of lens arrays and the like are required, the width (thickness) becomes large (the apparatus becomes large) and the cost becomes high. Such problems arise. On the other hand, in this configuration, as shown in FIG. 1, the display image on the liquid crystal display 14 can be enlarged with a simple configuration using only one Fresnel lens 13, and the rear projection screen 12 and the Fresnel lens 13 can be enlarged. The display screen enlargement apparatus 1 can be reduced in size and cost.

尚、フレネルレンズ１３は、例えばオーバヘッド・プロジェクターのコンデンサーレンズ、ＬＥＤ照明レンズ、光学センサ用レンズ等に利用されている。また、フレネルレンズ１３は、拡大用に限らず、収束用（縮小）用その他、様々な用途に応じたものが存在するが、本例では、拡大用を用いる。   The Fresnel lens 13 is used, for example, as a condenser lens, an LED illumination lens, or an optical sensor lens for an overhead projector. Further, the Fresnel lens 13 is not limited to enlargement, and there are lenses for convergence (reduction) and other purposes, but in this example, enlargement is used.

背面投影型スクリーン１２としては、例えばフィルム状の製品が知られている。この場合、背面投影型スクリーン１２は、例えばその正面側をタッチパネル１１の裏側に貼り付ける形で設置される。   For example, a film-like product is known as the rear projection screen 12. In this case, the rear projection screen 12 is installed, for example, in such a manner that its front side is attached to the back side of the touch panel 11.

フレネルレンズ１３は、液晶ディスプレイ１４上に表示される画像を拡大して背面投影型スクリーン１２の背面に投影する。
上記のように、ユーザは、背面投影型スクリーン１２の正面側から（タッチパネル１１を通して）拡大画像を見ることになる。この様にスクリーン１２上に映し出される画像を見る場合、視野角が非常に広いものとなる。背面投影型スクリーン１２は、１６０度〜１８０度の範囲まで見えるものが実際に確認されている。そして、これは、液晶ディスプレイ１４の視野角とは何等関係のないものである。 The Fresnel lens 13 enlarges an image displayed on the liquid crystal display 14 and projects it on the rear surface of the rear projection screen 12.
As described above, the user views the enlarged image from the front side of the rear projection screen 12 (through the touch panel 11). In this way, when viewing an image projected on the screen 12, the viewing angle is very wide. It has been confirmed that the rear projection screen 12 can be seen in the range of 160 to 180 degrees. This has nothing to do with the viewing angle of the liquid crystal display 14.

ここで、一般的に、従来は液晶ディスプレイは視野角が狭いものであった。最近は視野角が比較的広いものが開発されているが高価であり、比較的低価格な製品は従来通り視野角が狭いものである。   Here, in general, a liquid crystal display conventionally has a narrow viewing angle. Recently, products with a relatively wide viewing angle have been developed, but they are expensive, and relatively low-priced products have a narrow viewing angle as before.

しかしながら、上記の通り、背面投影型スクリーン１２上の画像を見るユーザにとっては、液晶ディスプレイ１４の視野角とは何等関係なく、実質的に視野角が広いものとなる。従って、液晶ディスプレイ１４は、上記比較的低価格な製品（視野角が狭いもの）であっても構わないものとなる（低コストの（視野角が狭い）液晶ディスプレイを上記液晶ディスプレイ１４として用いても、ユーザにとっては実質的に視野角が広いものとなる。）。この様に、狭い視野角の液晶ディスプレイでも広角化でき、以って低コスト化を図ることができる。   However, as described above, the viewing angle for the user who views the image on the rear projection screen 12 is substantially wide regardless of the viewing angle of the liquid crystal display 14. Accordingly, the liquid crystal display 14 may be the above-described relatively low-priced product (those having a narrow viewing angle) (using a low-cost (low viewing angle) liquid crystal display as the liquid crystal display 14). However, the viewing angle is substantially wide for the user.) As described above, even a liquid crystal display with a narrow viewing angle can be widened, thereby reducing the cost.

また、上述したように、特許文献４のように単純に凸レンズで画像を拡大させただけでは、斜めから見たときに画像が歪んでしまう（あるいは画像が見えなくなる）。これに対して、本装置１では、上記の通り、フレネルレンズ１３によって画像を拡大して背面投影型スクリーン１２に投影し、ユーザは背面投影型スクリーン１２上に映し出される拡大画像を見るので、斜めから見たときでも画像が歪んでしまう（あるいは画像が見えなくなる）ようなことはない。   Further, as described above, simply enlarging an image with a convex lens as in Patent Document 4 distorts the image when viewed from an oblique direction (or makes the image invisible). On the other hand, in the present apparatus 1, as described above, the image is enlarged by the Fresnel lens 13 and projected onto the rear projection screen 12, and the user sees the enlarged image displayed on the rear projection screen 12. Even when viewed from above, the image will not be distorted (or the image will not be visible).

ここで、図１に示す一例では、液晶ディスプレイ１４は５．７インチとなっており、背面投影型スクリーン１２のサイズは１０．４インチであり、フレネルレンズ１３は、５．７インチの画像を１０．４インチの画像に拡大するものである（Ｘ方向Ｙ方向とも、１．８３倍するものである）。尚、言うまでもないが、背面投影型スクリーン１２−フレネルレンズ１３間の距離は、この様な拡大が行われるように適宜調整されるものである。   Here, in the example shown in FIG. 1, the liquid crystal display 14 is 5.7 inches, the size of the rear projection screen 12 is 10.4 inches, and the Fresnel lens 13 displays an image of 5.7 inches. The image is enlarged to a 10.4 inch image (the X direction and the Y direction are multiplied by 1.83). Needless to say, the distance between the rear projection screen 12 and the Fresnel lens 13 is appropriately adjusted so that such enlargement is performed.

また、図１の構成であれば、タッチパネル１１のサイズは、背面投影型スクリーン１２のサイズとほぼ同じにするので、１０．４インチとなっている。
上記の通り、ユーザは、背面投影型スクリーン１２の正面側から（タッチパネル１１を通して）上記１０．４インチの拡大画像を見ることになる。画像の内容は、プログラマブル表示器の場合、上記のようにスイッチ、グラフ、メータ等のグラフィカル表示であり、任意の制御対象機器の状態（数値；例えば温度、圧力、回転数等）を示すグラフ、メータ等の部品画像が表示され、更に何らかの操作（制御指示）を行う為のスイッチ等の部品画像が表示されるものである。 In the configuration of FIG. 1, the size of the touch panel 11 is approximately the same as the size of the rear projection screen 12, which is 10.4 inches.
As described above, the user views the 10.4-inch enlarged image from the front side of the rear projection screen 12 (through the touch panel 11). In the case of a programmable display, the content of the image is a graphical display such as a switch, a graph, and a meter as described above, and a graph showing the state (numerical value; for example, temperature, pressure, rotation speed, etc.) of any device to be controlled, A component image of a meter or the like is displayed, and a component image of a switch or the like for performing some operation (control instruction) is further displayed.

ここで、上記の通り、図１は本例のプログラマブル表示器の構成の一部を示すものであり、他の構成も存在するものであり、例えば図２に示す制御装置（プログラマブル表示器本体とも言える）を有する。   Here, as described above, FIG. 1 shows a part of the configuration of the programmable display of this example, and there are other configurations. For example, the control device shown in FIG. Can say).

図２は、本例のプログラマブル表示器の構成例である。
図２に示すように、本例のプログラマブル表示器の構成の一部である制御装置２０は、タッチパネル１１とのインタフェース部２１、液晶ディスプレイ１４とのインタフェース部２２、外部インタフェース部２３、制御部２４、メモリ２５等を有する。 FIG. 2 is a configuration example of the programmable display of this example.
As shown in FIG. 2, the control device 20 which is a part of the configuration of the programmable display of this example includes an interface unit 21 with the touch panel 11, an interface unit 22 with the liquid crystal display 14, an external interface unit 23, and a control unit 24. And a memory 25.

タッチパネル１１とのインタフェース部２１は、タッチパネル１１と接続しており、ユーザによるタッチパネル１１上での操作位置（タッチした位置）の座標（例えばＸ−Ｙ座標等）を検出して、この位置座標を制御部２４に渡す。   The interface unit 21 with the touch panel 11 is connected to the touch panel 11 and detects the coordinates (for example, XY coordinates) of the operation position (touched position) on the touch panel 11 by the user, and the position coordinates are detected. It passes to the control unit 24.

液晶ディスプレイ１４とのインタフェース部２２は、液晶ディスプレイ１４に接続しており、例えば制御部２４等はこのインタフェース２２を介して液晶ディスプレイ１４上に任意の画像（画面）を表示する。   The interface unit 22 with the liquid crystal display 14 is connected to the liquid crystal display 14. For example, the control unit 24 or the like displays an arbitrary image (screen) on the liquid crystal display 14 via the interface 22.

外部インタフェース部２３は、不図示の外部の装置や通信線と接続しており、制御部２４等は外部インタフェース部２３を介して外部の装置との通信を行う。
メモリ２５には、任意の画像データ（上記各種部品画像等）が記憶されている。また、これら各種部品画像の上記液晶ディスプレイ１４での表示位置座標が記憶されている。更に予め所定の各種アプリケーションプログラムが記憶されている。 The external interface unit 23 is connected to an external device (not shown) and a communication line, and the control unit 24 and the like communicate with the external device via the external interface unit 23.
The memory 25 stores arbitrary image data (the above-described various component images and the like). In addition, display position coordinates of these various component images on the liquid crystal display 14 are stored. Further, predetermined various application programs are stored in advance.

上記メモリ２５に記憶された画像データ（各種部品画像）は、プログラマブル表示器に着脱可能な（あるいは通信線等を介して接続可能な）コンピュータ装置であって上記各種部品画像を作画するための作画装置により作成され、ダウンロードされたデータである。   The image data (various component images) stored in the memory 25 is a computer device that can be attached to and detached from the programmable display (or can be connected via a communication line or the like) and draws the various component images. Data created and downloaded by the device.

尚、一般的に、この様な作画装置においては、各種部品画像自体は予め作画装置側で用意されており、ユーザが任意の１以上の部品画像を選択してこれを画面上の任意の位置に配置することで、上記液晶ディスプレイ１４上に表示させるべき任意の画像（画面）が作成され、この画像データがプログラマブル表示器にダウンロードされてメモリ２５に格納されることになる。   In general, in such a drawing device, various component images themselves are prepared in advance on the drawing device side, and the user selects any one or more component images and selects them at any position on the screen. By arranging in this manner, an arbitrary image (screen) to be displayed on the liquid crystal display 14 is created, and this image data is downloaded to the programmable display device and stored in the memory 25.

制御部２４は、ＣＰＵ／ＭＰＵ等であり、上記メモリ２５に記憶されているアプリケーションプログラムを読出し・実行することにより、図示の各種機能部の機能を実現する。すなわち、画面表示部３１、座標変換部３２、操作指令判別部（部品画像判別部）３３等の各種機能部の機能を実現する。   The control unit 24 is a CPU / MPU or the like, and realizes the functions of the various functional units shown in the drawing by reading and executing the application program stored in the memory 25. That is, the functions of various functional units such as the screen display unit 31, the coordinate conversion unit 32, and the operation command determination unit (component image determination unit) 33 are realized.

まず、画面表示部３１は、液晶ディスプレイ１４上に所定の画像（例えば監視・制御画面）を表示する。この監視・制御画面は、上述したメモリ２５に記憶されているスイッチ、グラフ、メータ、ボタン等の各種部品画像を、それぞれ、メモリ２５に記憶されている表示位置座標に従って液晶ディスプレイ１４上の所定の位置に配置することで形成・表示されるものである。   First, the screen display unit 31 displays a predetermined image (for example, a monitoring / control screen) on the liquid crystal display 14. This monitoring / control screen displays various component images such as switches, graphs, meters, buttons, etc. stored in the memory 25 described above in accordance with the display position coordinates stored in the memory 25. It is formed and displayed by placing it at a position.

尚、各種部品画像の液晶ディスプレイ１４での表示位置座標は、例えば、円形の部品画像であれば、中心のＸ，Ｙ座標と半径であり、例えば長方形の部品画像であれば、左上角のＸ，Ｙ座標とＸ方向、Ｙ方向それぞれの長さ（あるいは右下角のＸ，Ｙ座標）等である。何れにしても、表示位置座標は、部品画像が占める領域の範囲を示す情報である。   Note that the display position coordinates of the various component images on the liquid crystal display 14 are, for example, the center X and Y coordinates and the radius in the case of a circular component image, and the upper left corner X in the case of a rectangular component image, for example. , Y coordinates and the lengths in the X and Y directions (or the X and Y coordinates in the lower right corner). In any case, the display position coordinates are information indicating the range of the area occupied by the component image.

また、座標変換部３２は、上記タッチパネル１１上でのユーザによる操作位置座標を、液晶ディスプレイ１４の位置座標（Ｘ−Ｙ座標等）に変換する。操作指令判別部（部品画像判別部）３３は、座標変換部３２によって変換後の位置座標（液晶ディスプレイ１４上での位置座標）に基づいて、該当する部品画像を判別し、判別した部品画像（スイッチ、ボタン等）に割り当てられているコマンド等を判別する。つまり、ユーザによる操作指令を判別するものである。   In addition, the coordinate conversion unit 32 converts the operation position coordinates by the user on the touch panel 11 into position coordinates (XY coordinates, etc.) of the liquid crystal display 14. The operation command determination unit (component image determination unit) 33 determines a corresponding component image based on the position coordinate (position coordinate on the liquid crystal display 14) converted by the coordinate conversion unit 32, and determines the determined component image ( Switches, buttons, etc.). That is, the operation command by the user is discriminated.

上記のようにメモリ２５には予め上記各種部品画像の液晶ディスプレイ１４での表示位置座標が記憶されている。まず、座標変換部３２が、タッチパネル１１上での操作位置座標を、液晶ディスプレイ１４での位置座標に変換する。そして、操作指令判別部３３は、この変換後の位置座標を上記各部品画像の表示位置座標と比較することで、該当する部品画像を判別する。   As described above, the display position coordinates of the various component images on the liquid crystal display 14 are stored in the memory 25 in advance. First, the coordinate conversion unit 32 converts the operation position coordinates on the touch panel 11 into position coordinates on the liquid crystal display 14. Then, the operation command determination unit 33 determines the corresponding component image by comparing the converted position coordinates with the display position coordinates of the respective component images.

ここで、従来であれば、液晶ディスプレイ１４のサイズが仮に上記のように５．７インチであったならば、タッチパネル１１のサイズも略同一（５．７インチ）となるはずである。しかしながら、本例では画像拡大されるため、上記の一例ではタッチパネル１１のサイズは１０．４インチとなり、サイズが大きく異なってしまう。   Here, conventionally, if the size of the liquid crystal display 14 is 5.7 inches as described above, the size of the touch panel 11 should be substantially the same (5.7 inches). However, since the image is enlarged in this example, the size of the touch panel 11 is 10.4 inches in the above example, and the size is greatly different.

この為、本例装置では上記の通り座標変換部３２によって座標変換を行っている。この座標変換の一例について、簡単な例を用いて以下に説明する。
まず、液晶ディスプレイ１４のディスプレイ解像度は、一般的には例えば８００×６００ピクセルや１０２４×７６８ピクセル等が知られているが、ここでは説明を簡単にする為に１５０×１００ピクセルであるものとする。これより、液晶ディスプレイ１４に関しては、（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）〜（１００，１５０）の100×150座標系であるものとする。 For this reason, in this example apparatus, the coordinate conversion unit 32 performs coordinate conversion as described above. An example of this coordinate transformation will be described below using a simple example.
First, the display resolution of the liquid crystal display 14 is generally known to be, for example, 800 × 600 pixels or 1024 × 768 pixels, but here it is assumed that the display resolution is 150 × 100 pixels in order to simplify the description. . Accordingly, it is assumed that the liquid crystal display 14 has a 100 × 150 coordinate system of (X, Y) = (0, 0) to (100, 150).

同様に説明を簡単にする為、タッチパネル１１は（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）〜（２００，３００）の200×300座標系であるものとする（サイズが２倍であると考えてよい）。
この例の場合、座標変換部３２は、200×300座標系で検出された座標（タッチ位置座標）を、100×150座標系（表示座標）に変換することになる。これは、この例ではタッチ位置座標を（Ｘ１、Ｙ１）とし、表示座標を（Ｘ２，Ｙ２）とした場合、
（Ｘ２，Ｙ２） ＝ （Ｘ１／２，Ｙ１／２）
によって座標変換することができる。 Similarly, in order to simplify the description, it is assumed that the touch panel 11 has a 200 × 300 coordinate system of (X, Y) = (0, 0) to (200, 300) (considering that the size is double). Good).
In this example, the coordinate conversion unit 32 converts coordinates (touch position coordinates) detected in the 200 × 300 coordinate system into a 100 × 150 coordinate system (display coordinates). In this example, when the touch position coordinates are (X 1 , Y 1 ) and the display coordinates are (X 2 , Y 2 ),
(X 2, Y 2) = (X 1/2, Y 1/2)
Can be transformed.

つまり、この例では変換倍率が‘１／２’に設定されており、この変換倍率（１／２）をタッチ位置座標に掛ける（乗算）ことで、表示座標が算出される。尚、従来のようにタッチパネルのサイズが液晶ディスプレイのサイズと同じであれば、変換倍率を‘１’（等倍）とすることで、同様に座標変換を行うことができる。   That is, in this example, the conversion magnification is set to '1/2', and the display coordinates are calculated by multiplying (multiplying) the conversion magnification (1/2) by the touch position coordinates. If the size of the touch panel is the same as the size of the liquid crystal display as in the prior art, coordinate conversion can be similarly performed by setting the conversion magnification to ‘1’ (equal magnification).

尚、上記変換倍率‘１／２’の例において、例えば、ユーザがタッチパネル１１上の座標（160,200）をタッチ操作した場合、操作指令判別部３３は、これを表示座標（80,100）に変換したうえで、該当する部品画像を判別することになる。これは、逆に言えば、元々は表示座標（80,100）に任意の部品画像（仮にスイッチとする）が表示されているが、拡大表示される為、背面投影型スクリーン１２上ではタッチパネル１１上の座標（160,200）に相当する位置に上記スイッチが表示されることになる。ユーザがこのスイッチを操作する場合にはタッチパネル１１上の座標（160,200）の位置をタッチすることになり、上記座標変換が行われることで、このスイッチが操作されたものと正しく判別することができるようになる。   In the example of the conversion magnification “1/2”, for example, when the user performs a touch operation on the coordinates (160, 200) on the touch panel 11, the operation command determination unit 33 converts the coordinates into display coordinates (80, 100). Thus, the corresponding part image is determined. In other words, an arbitrary component image (assumed to be a switch) is originally displayed at the display coordinates (80, 100), but is enlarged and displayed on the touch panel 11 on the rear projection screen 12. The switch is displayed at a position corresponding to the coordinates (160, 200). When the user operates this switch, the position of the coordinates (160, 200) on the touch panel 11 is touched, and by performing the above coordinate conversion, it can be correctly determined that this switch has been operated. It becomes like this.

尚、上記の例（設定された変換倍率を用いて表示座標を算出する例）に限らず、例えば予め設計者等が200×300座標系の各座標と100×150座標系の各座標とを１対１で対応付けてメモリ２５に記憶しておくようにしてもよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the above example (an example in which display coordinates are calculated using a set conversion magnification). For example, a designer or the like previously stores each coordinate in a 200 × 300 coordinate system and each coordinate in a 100 × 150 coordinate system. The data may be stored in the memory 25 in a one-to-one correspondence.

この様にして、本例の表示画面拡大装置１を有するプログラマブル表示器では、液晶ディスプレイ１４上の画像が拡大・投影されて成る拡大画像に対応したタッチパネル１１を操作する場合でも、何等問題なく、間違えることなく、所望のコマンド等を指定操作することができる。   In this way, in the programmable display device having the display screen enlargement device 1 of this example, even when the touch panel 11 corresponding to the enlarged image formed by enlarging and projecting the image on the liquid crystal display 14 is operated, there is no problem. A desired command or the like can be designated and operated without making a mistake.

１ プログラマブル表示器（その表示画面拡大装置）
１１ タッチパネル
１２ 背面投影型スクリーン
１３ フレネルレンズ
１４ 液晶ディスプレイ
２０ 制御装置
２１ タッチパネルとのインタフェース部
２２ 液晶ディスプレイとのインタフェース部
２３ 外部インタフェース部
２４ 制御部
２５ メモリ
３１ 画面表示部
３２ 座標変換部
３３ 指令判別部（部品画像判別部）
1 Programmable display (display screen enlargement device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Touch panel 12 Rear projection screen 13 Fresnel lens 14 Liquid crystal display 20 Control apparatus 21 Interface part 22 with a touch panel Interface part 23 with a liquid crystal display 23 External interface part 24 Control part 25 Memory 31 Screen display part 32 Coordinate conversion part 33 Command discrimination | determination part (Part image discriminator)

Claims (6)

任意の画像を表示する液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイと、
該液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ上に表示された画像を拡大するフレネルレンズと、
該液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイのサイズよりも大きいサイズのタッチパネルと、
その正面側に該タッチパネルが配置されると共にその背面に前記フレネルレンズによる拡大画像が投影される、前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイのサイズよりも大きいサイズの背面投影型スクリーンと、
を有することを特徴とするプログラマブル表示器。 A liquid crystal display or an organic EL display for displaying an arbitrary image;
A Fresnel lens for enlarging an image displayed on the liquid crystal display or the organic EL display;
A touch panel having a size larger than the size of the liquid crystal display or organic EL display;
A rear-projection screen having a size larger than the size of the liquid crystal display or organic EL display, wherein the touch panel is disposed on the front side and an enlarged image is projected on the rear surface by the Fresnel lens;
A programmable display device comprising: 請求項１に記載されたプログラマブル表示器において、
制御手段を更に有し、
該制御手段は、
前記タッチパネル上で任意の位置が指定操作されると、このタッチパネル上の位置座標を前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ上の位置座標に変換する座標変換手段と、
該座標変換手段による変換後の位置座標を用いて、前記指定操作に該当する前記画像を判別する指令判別手段と、
を有することを特徴とするプログラマブル表示器。 The programmable display device according to claim 1, wherein
Further comprising a control means;
The control means includes
When an arbitrary position is designated on the touch panel, coordinate conversion means for converting the position coordinates on the touch panel into position coordinates on the liquid crystal display or the organic EL display,
Command discriminating means for discriminating the image corresponding to the designation operation using the position coordinates after the conversion by the coordinate converting means;
A programmable display device comprising: 請求項２に記載されたプログラマブル表示器において、
該プログラマブル表示器は外部機器を制御する制御装置と接続され、
前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ上の前記表示画像として、各種部品画像を所定の位置座標に配置して成る前記制御装置を監視・制御するための監視・制御画面を表示する画面表示手段をさらに備えることを特徴とするプログラマブル表示器。 The programmable display device according to claim 2, wherein
The programmable display is connected to a control device that controls an external device,
As the display image on the liquid crystal display or organic EL display, screen display means for displaying a monitoring / control screen for monitoring / controlling the control device in which various component images are arranged at predetermined position coordinates is further provided. A programmable display characterized by the above. 請求項３に記載されたプログラマブル表示器において、
前記部品画像は、前記制御手段に備えられた記憶手段に予め記憶された画像データであることを特徴とするプログラマブル表示器。 The programmable display device according to claim 3,
The programmable image display device, wherein the component image is image data stored in advance in a storage unit provided in the control unit. 請求項４に記載されたプログラマブル表示器において、
前記記憶手段に記憶された画像データは、プログラマブル表示器に着脱可能な前記部品画像を作画するための作画装置により作成され、ダウンロードされたデータであることを特徴とするプログラマブル表示器。 The programmable display device according to claim 4, wherein
The programmable display device, wherein the image data stored in the storage means is data that has been created and downloaded by a drawing device for drawing the component image that can be attached to and detached from the programmable display device. 任意の画像を表示する液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイを有するプログラマブル表示器における表示画面の拡大方法であって、
前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ上の表示画像をフレネルレンズにて拡大し、
この拡大された表示画像を前記液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイのサイズよりも大きいサイズの背面投影型スクリーンに投影し、
該背面投影型スクリーンと略同サイズのタッチパネルを該背面投影型スクリーンの正面側に配置することを特徴とするプログラマブル表示器の表示画面の拡大方法。 A method for enlarging a display screen in a programmable display having a liquid crystal display or an organic EL display for displaying an arbitrary image,
Enlarge the display image on the liquid crystal display or organic EL display with a Fresnel lens,
Projecting the enlarged display image on a rear projection screen having a size larger than the size of the liquid crystal display or the organic EL display,
A method for enlarging a display screen of a programmable display, wherein a touch panel having substantially the same size as that of the rear projection screen is disposed on the front side of the rear projection screen.
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