JP2013130978A - 発光部を有する操作部材、および当該操作部材を具備する入力システム - Google Patents
発光部を有する操作部材、および当該操作部材を具備する入力システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明の一形態の入力システム50は、ペン入力装置40と光を発するペン3とを具備し、ペン入力装置40は透明導光板1を有し、透明導光板1の表面にペン3を近接または接触させて、透明導光板1の表面に沿って拡散する光か、あるいは、透明導光板1内部を伝搬する光を捕らえる撮像ユニット10、20をさらに有している。ペン3の近接あるいは接触位置の位置座標は、各撮像ユニットが撮像した像に基づいて求める。
【選択図】図1
Description
入力装置に設けられた撮像素子によって受光される光を出射する操作部材であって、発光部を有しており、且つ、当該発光部から発せられる光を拡散させる拡散部材を光出射位置に有していることを特徴としている。
上記拡散部材が、光拡散材料を含有する樹脂から構成されていることが好ましい。
上記拡散部材が、弾性を有しており、且つ、上記入力装置の表面に接触させる構成となっていることが好ましい。
上記拡散部材が、少なくとも上記入力装置に対向している部分に、曲面を有しており、直径が2.5〜5.5mmであることが好ましい。
上記拡散部材が、その表面に耐磨耗性を付与していることが好ましい。
上記拡散部材が、少なくとも上記入力装置に対向している部分の表面に、凹凸が形成されていることが好ましい。
上記拡散部材が、上記操作部材に対して着脱可能に構成されていることが好ましい。
撮像素子を有した入力装置と、当該撮像素子によって受光される光を出射する操作部材と、を具備しており、当該光を受光することによって当該撮像素子から得られる画像を用いて当該入力装置の上あるいは上方に在る当該操作部材の二次元の位置座標を求める入力システムであって、
上記操作部材は、発光部を有しており、且つ、当該発光部から発せられる光を拡散させる拡散部材を光出射位置に有していることを特徴としている。
本発明に係る入力システムの一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
本実施形態の入力システム50は、図1に示すように、ペン入力装置40(座標入力装置)と、ペン3(操作部材)とを具備しており、ペン入力装置40の表面であるタッチ面(上面)にペン3がタッチ(接触)すると、タッチ面でのタッチ位置座標を求めることができる。
ペン入力装置40は、図1に示すように、液晶表示パネル2(画像表示パネル)と、液晶表示パネル2の表示面側に重ねて配置された四角形の透明導光板1(導光部材)と、透明導光板1の或る一辺の両端にそれぞれ配設された撮像ユニット10、20(検知手段)とを有している。
一方、ペン入力装置40に対応するペン3は、いわゆるタッチペン、スタイラスペンと呼ばれる操作部材である。ペン3の詳細について、図3を用いて説明する。
ペン3のペン先がペン入力装置のタッチ面(透明導光板表面)に接触したとき、ライトペンから放射される赤外光の一部が屈折率Nの透明導光板1内に入射する。この入射光のうち、透明導光板1内の伝搬角θPが、式;
sinθP < 1/N
に示す条件を満たす光束は、図2に示すように、透明導光板1内に閉じ込められ、透明導光板1の表面、および裏面での反射を繰り返し、透明導光板1内を進行する。
Y=tanα・X …(1)
Y=tanβ・(L−X) …(2)
を満足する。これを解くと、輝点の座標(X、Y)は、
X=tanβ・L/(tanα+tanβ) …(3)
Y=(tanα・tanβ)・L/(tanα+tanβ) …(4)
と表され、上述のように求めたα、βと、予め求めることができるLにより、ペン先が接触した地点の座標X、Yが求められる。このうちLは撮像素子13と撮像素子23の間の間隔であり固定の値である。α、βを求めることにより、ペン入力座標X、Y(位置座標)を求めることができる。
以上のように本実施形態の入力システム50は、透明導光板1の端部における互いに離れた少なくとも二箇所において、伝搬した光を捕らえることによって、ペン3の位置座標を求めることができる。すなわち、撮像素子の総数は図1に示すように撮像素子13および撮像素子23の計2つでよい。よって、特許文献1のように各導光領域に撮像素子を配置する必要がなく、装置を複雑化・大型化することなく、コストもかからない。
図5を用いて本発明の入力システムの他の実施形態について説明する。図5は、本実施形態の入力システムの構成を示す斜視図である。本実施形態と、上述の実施形態1との相違点は、透明導光板1の或る一辺の両端部の構成にある。
本発明の入力システムの他の実施形態について説明する。
1a、1a´ 切り欠き(光路変換部)
2 液晶表示パネル(表示装置)
3 ペン(発光部)
4a、4b 光束
6 ミラーコーティング(光路変換部)
10、20、10´、20´ 撮像ユニット(検知手段)
11、21 レンズ
12、22 可視光カットフィルタ
13、23 撮像素子
14、24 ミラー素子
14a、24a 円錐面
14b、24b 円筒面
15 線状の像
16 扇形状
17 線状の像
30 発光部
31 発光素子
32 導光部材
33 電源装置
34 制御装置
35 筐体
36 光拡散部材
40、40´ ペン入力装置(入力装置)
50 入力システム
Claims (8)
- 入力装置に設けられた撮像素子によって受光される光を出射する操作部材であって、発光部を有しており、且つ、当該発光部から発せられる光を拡散させる拡散部材を光出射位置に有していることを特徴とする操作部材。
- 上記拡散部材は、光拡散材料を含有する樹脂から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の操作部材。
- 上記拡散部材は、弾性を有しており、且つ、上記入力装置の表面に接触させる構成となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の操作部材。
- 上記拡散部材は、少なくとも上記入力装置に対向している部分に、曲面を有しており、直径が2.5〜5.5mmであることを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載の操作部材。
- 上記拡散部材は、その表面に耐磨耗性を付与していることを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載の操作部材。
- 上記拡散部材は、少なくとも上記入力装置に対向している部分の表面に、凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1から5までの何れか1項に記載の操作部材。
- 上記拡散部材は、上記操作部材に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1から6までの何れか1項に記載の操作部材。
- 撮像素子を有した入力装置と、当該撮像素子によって受光される光を出射する操作部材と、を具備しており、当該光を受光することによって当該撮像素子から得られる画像を用いて当該入力装置の上あるいは上方に在る当該操作部材の二次元の位置座標を求める入力システムであって、
上記操作部材は、発光部を有しており、且つ、当該発光部から発せられる光を拡散させる拡散部材を光出射位置に有していることを特徴とする入力システム。
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