JP2013182343A - Coordinate input device and coordinate input system - Google Patents

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Noriaki Okada
訓明 岡田
Tsuneo Fujiwara
恒夫 藤原
Kenichiro Mikami
謙一郎 三上
Naoki Shiba
直樹 芝
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coordinate input device and a coordinate input system for detecting the coordinate position of a finger even when applying an optical coordinate input device using a light guide member to a large-sized touch panel.SOLUTION: A coordinate input device 3A includes: a light guide plate 10; light source units 4 for making illumination light incident from the edge part of the light guide plate 10; at lease two imaging units 20, 30 for receiving the illumination light propagating in the light guide plate 10; and a detection part 5 for finding the coordinates of the contact position of a finger 6 with the surface of the light guide plate 10 on the basis of the outputs of the imaging units 20 and 30 which have detected light scattering with the finger 6 when the finger 6 comes into contact with the surface of the light guide 10. The imaging units 20 and 30 are disposed within the irradiation range of the illumination light. The detection part 5 detects the decrease in output strength of the imaging units 20 and 30 based on the light scattering with the finger 6, and finds the coordinates of the contact position of the finger 6 with the surface of the light guide plate 10.

Description

本発明は、板状の導光部材と、導光部材の端部から照明光を入射させる光源と、導光部材内を伝搬する照明光を受光する少なくとも2つの受光手段と、上記導光部材の表面に被検出体を接触したときの該被検出体による光散乱を検知した受光手段の出力に基づいて、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段とを備えた光学式の座標入力装置、及び座標入力システムに関するものである。   The present invention includes a plate-shaped light guide member, a light source that makes illumination light incident from an end of the light guide member, at least two light receiving means that receive illumination light propagating in the light guide member, and the light guide member. Detecting means for obtaining coordinates of a contact position of the light guide member on the surface of the detected body based on an output of the light receiving means that detects light scattering by the detected body when the surface of the detected object is contacted The present invention relates to an optical coordinate input device and a coordinate input system.

タッチペン、スタイラスペン等の棒状の操作部材(以下、「ペン」と記載する)又は指等による座標入力を受け付ける導光部材とからなる光学式の座標入力装置又は位置検出装置、並びに座標入力装置又は位置検出装置と表示パネルとを組み合わせたタブレット、タッチパネル等の座標入力システムが知られている。   An optical coordinate input device or position detection device comprising a bar-shaped operation member (hereinafter referred to as “pen”) such as a touch pen or a stylus pen, or a light guide member that receives coordinate input by a finger or the like, and a coordinate input device or A coordinate input system such as a tablet or a touch panel in which a position detection device and a display panel are combined is known.

上記座標入力システムでは、上記ペン又は指を座標入力装置の座標入力領域に接近又は接触させることにより、座標入力装置又は位置検出装置が該ペン又は指における接近又は接触した位置の座標を求める。求められた座標は、例えば座標入力装置とは別体の液晶ディスプレイ、又は該座標入力装置に一体的に積層されている液晶パネル等の表示画面に点画像又は直線画像等のオブジェクトを表示するため等に用いられる。   In the coordinate input system, the coordinate input device or the position detection device obtains the coordinates of the approached or touched position of the pen or finger by causing the pen or finger to approach or contact the coordinate input area of the coordinate input device. The obtained coordinates are for displaying an object such as a point image or a straight line image on a display screen such as a liquid crystal display separate from the coordinate input device or a liquid crystal panel integrally laminated on the coordinate input device. Used for etc.

例えば、特許文献1に開示されているタッチパネル100は、図7(a)(b)に示すように、導光板101と、導光板101に光を入射する光源102と、導光板101の側面の一部に配置された受光素子104・105と、導光板101の側面と受光素子104・105との間に被検出体110により散乱した光源102からの光を受光素子104・105に結像する結像手段107とを備えている。また、受光素子104・105が配置された導光板101の側面には光吸収手段108が配置され、受光素子104・105は、図7(b)に示すように、光源102の照射範囲外に配置されている。   For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, the touch panel 100 disclosed in Patent Document 1 includes a light guide plate 101, a light source 102 that makes light incident on the light guide plate 101, and a side surface of the light guide plate 101. The light from the light source 102 scattered by the detected object 110 is imaged on the light receiving elements 104 and 105 between the light receiving elements 104 and 105 arranged in part and the side surface of the light guide plate 101 and the light receiving elements 104 and 105. And an imaging means 107. Further, a light absorbing means 108 is disposed on the side surface of the light guide plate 101 on which the light receiving elements 104 and 105 are disposed. The light receiving elements 104 and 105 are located outside the irradiation range of the light source 102 as shown in FIG. Has been placed.

上記タッチパネル100の座標検出原理は、以下のとおりである。   The principle of coordinate detection of the touch panel 100 is as follows.

導光板101の側面に配置された光源102から照射された光は導光板101の内部で全反射を繰り返しながら伝播する。通常の状態では、受光素子104・105は光源102の照射範囲外に配置されているため、導光板101の内部を伝搬する伝搬光を受光しない。ここで、透明の導光板101上に指等の被検出体110がタッチされると、伝搬光が乱され、散乱光が発生する。散乱光の一部は受光素子104・105の方向にも伝搬し、図8(a)(b)に示すように、受光素子104・105で受光される。これにより、その方位角が測定され、三角測量法により散乱光が発生した点、つまり、指等の被検出体110がタッチされたポイントが特定される。   Light emitted from the light source 102 disposed on the side surface of the light guide plate 101 propagates while repeating total reflection inside the light guide plate 101. In a normal state, since the light receiving elements 104 and 105 are arranged outside the irradiation range of the light source 102, they do not receive propagating light propagating through the light guide plate 101. Here, when the detection object 110 such as a finger is touched on the transparent light guide plate 101, the propagation light is disturbed and scattered light is generated. Part of the scattered light also propagates in the direction of the light receiving elements 104 and 105 and is received by the light receiving elements 104 and 105 as shown in FIGS. Thereby, the azimuth angle is measured, and the point where the scattered light is generated by the triangulation method, that is, the point where the detected object 110 such as a finger is touched is specified.

特開2009−258967号公報(2009年11月5日公開)JP 2009-258967 A (published on November 5, 2009)

しかしながら、上記従来の特許文献1に開示されたタッチパネル100においては、その座標検出原理として、受光素子104・105での受光量を0に維持した状態において、被検出体110の存在による散乱光の受光ピークを検出するものとなっている。この結果、受光素子104・105は光源102の照射範囲外に配置されなければ、受光素子104・105の受光量を0に維持することができず、被検出体110からの反射光の受光ピークを検出することができない。このため、光源102と受光素子104・105との配置位置が限定される。   However, in the touch panel 100 disclosed in the above-mentioned conventional patent document 1, as a principle of coordinate detection, the scattered light caused by the presence of the detection object 110 is maintained in a state where the light receiving amount of the light receiving elements 104 and 105 is maintained at zero. The light receiving peak is detected. As a result, if the light receiving elements 104 and 105 are not arranged outside the irradiation range of the light source 102, the amount of light received by the light receiving elements 104 and 105 cannot be maintained at 0, and the light receiving peak of the reflected light from the detection target 110 is obtained. Cannot be detected. For this reason, the arrangement positions of the light source 102 and the light receiving elements 104 and 105 are limited.

したがって、例えば、光源102と受光素子104・105とを互いに対向させて配置することができないため、大型タッチパネルに適用した場合、受光素子104・105から遠方での被検出体110における接触検出の信号品質が低下するという問題点を有している。   Therefore, for example, since the light source 102 and the light receiving elements 104 and 105 cannot be arranged to face each other, when applied to a large touch panel, a contact detection signal in the detected object 110 far from the light receiving elements 104 and 105 is detected. There is a problem that the quality deteriorates.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、導光部材を使用する光学式の座標入力装置において、大型タッチパネルに適用した場合においても、指等の被検出体の座標位置を検出し得る座標入力装置、及び座標入力システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to detect a finger or the like even when applied to a large touch panel in an optical coordinate input device using a light guide member. To provide a coordinate input device and a coordinate input system capable of detecting a coordinate position of a body.

本発明の座標入力装置は、上記課題を解決するために、板状の導光部材と、導光部材の端部から照明光を入射させる光源と、導光部材内を伝搬する照明光を受光する少なくとも2つの受光手段と、上記導光部材の表面に被検出体を接触したときの該被検出体による光散乱を検知した受光手段の出力に基づいて、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段とを備えた座標入力装置であって、上記受光手段は、照明光の照射範囲内に設けられていると共に、上記検出手段は、被検出体による光散乱に基づく受光手段の出力強度の減少を検出して、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求めることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the coordinate input device of the present invention receives a plate-shaped light guide member, a light source that makes illumination light incident from an end of the light guide member, and illumination light that propagates in the light guide member. Based on the output of the light receiving member in the detected body based on the output of the light receiving means that detects light scattering by the detected body when the detected body contacts the surface of the light guiding member A coordinate input device including a detecting unit for obtaining coordinates of a contact position on the surface, wherein the light receiving unit is provided within an illumination range of the illumination light, and the detecting unit is a light beam by a detected object. A decrease in the output intensity of the light receiving means based on the scattering is detected, and the coordinates of the contact position of the detected body with the surface of the light guide member are obtained.

上記の発明によれば、座標入力装置は、板状の導光部材と、導光部材の端部から照明光を入射させる光源と、導光部材内を伝搬する照明光を受光する少なくとも2つの受光手段と、上記導光部材の表面に被検出体を接触したときの該被検出体による光散乱を検知した受光手段の出力に基づいて、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段とを備えている。   According to the above invention, the coordinate input device includes a plate-shaped light guide member, a light source that makes illumination light incident from an end of the light guide member, and at least two light sources that receive illumination light propagating in the light guide member. Based on the output of the light receiving means and the light receiving means that detects the light scattering by the detected object when the detected object is brought into contact with the surface of the light guide member, the surface of the light guide member in contact with the detected object is contacted Detecting means for obtaining the coordinates of the position.

ここで、特許文献1のタッチパネルにおいては、受光手段の受光量を0に維持した状態において、被検出体の存在による散乱光の受光ピークを検知するものとなっていた。この結果、受光手段は光源の照射範囲外に配置されなければ、受光手段の受光量を0に維持することができず、また、被検出体による散乱光の受光量は微小であるので、受光手段から遠方での被検出体の接触検出においては信号品質が低下し、大型タッチパネルへの適用は困難であるという問題点を有していた。   Here, in the touch panel of Patent Document 1, the light reception peak of scattered light due to the presence of the detection target is detected in a state where the light reception amount of the light receiving means is maintained at zero. As a result, if the light receiving means is not arranged outside the irradiation range of the light source, the amount of light received by the light receiving means cannot be maintained at 0, and the amount of scattered light received by the detected object is very small. In the contact detection of the object to be detected at a distance from the means, the signal quality is lowered, and it is difficult to apply to a large touch panel.

そこで、本発明では、受光手段は、照明光の照射範囲内に設けられていると共に、検出手段は、被検出体による光散乱に基づく受光手段の出力強度の減少を検出して、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求める。   Therefore, in the present invention, the light receiving means is provided within the illumination light irradiation range, and the detection means detects a decrease in the output intensity of the light receiving means based on light scattering by the detected object, and detects the detected light. The coordinates of the contact position on the surface of the light guide member in the body are obtained.

すなわち、本発明では、特許文献1に対して発想の転換を図り、特許文献1では、被検出体の存在による散乱光の受光ピークを検知するのに対して、本発明では、受光手段に一定量の受光量を与えた状態で、被検出体の存在による光散乱に基づいて受光手段における出力強度の減少を検知するようになっている。   That is, in the present invention, the concept is changed with respect to Patent Document 1, and in Patent Document 1, the light receiving peak of scattered light due to the presence of the detected object is detected, whereas in the present invention, the light receiving means is fixed. In a state where a large amount of received light is given, a decrease in output intensity in the light receiving means is detected based on light scattering due to the presence of the detected object.

この結果、受光手段は照明光の照射範囲内に設けられているので、受光手段には絶えず一定の受光量が与えられており、その状態で受光手段から遠方での被検出体の接触による光散乱により、その一定の受光量に強度低下が生じる。このため、この強度低下を検知することにより、検出手段にて被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求めることができる。   As a result, since the light receiving means is provided within the illumination light irradiation range, the light receiving means is constantly given a constant amount of light received, and in this state, the light due to the contact of the detected object far away from the light receiving means. Due to the scattering, a decrease in intensity occurs in the certain amount of received light. For this reason, by detecting this decrease in strength, the coordinates of the contact position of the detected body on the surface of the light guide member can be obtained by the detecting means.

したがって、導光部材を使用する光学式の座標入力装置において、大型タッチパネルに適用した場合においても、指等の被検出体の座標位置を検出し得る座標入力装置を提供することができる。   Therefore, an optical coordinate input device using a light guide member can provide a coordinate input device that can detect the coordinate position of a detection object such as a finger even when applied to a large touch panel.

本発明の座標入力装置では、前記受光手段は、少なくとも3つ設けられているとすることができる。   In the coordinate input device of the present invention, at least three light receiving means may be provided.

すなわち、例えば、被検出体が2つであったとする。この場合、受光手段が2つしかないときには、2つの被検出体の光路が重なる場合には、2つの被検出体のうちのいずれの被検出体が手前に存在するかを特定することができない。   That is, for example, assume that there are two objects to be detected. In this case, when there are only two light receiving means, if the optical paths of the two detection objects overlap, it cannot be specified which of the two detection objects is present in front. .

しかしながら、受光手段が3つ存在していれば、各被検出体について、重ならない2つの光路による受光手段を用いて各被検出体の接触位置を求めることが可能となる。   However, if there are three light receiving means, the contact position of each detected object can be obtained for each detected object using the light receiving means using two optical paths that do not overlap.

また、受光手段が2つである場合、2つの受光手段が設けられた導光部材の辺の近傍に被検出体が接触されると死角になって、2つの受光手段では検知されない虞がある。この場合、受光手段が3つ存在していれば、それを例えば三角形の頂点に配設しておけば、死角を発生することなく、被検出体が導光部材のいずれの場所に接触されても、被検出体の接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   Further, when there are two light receiving means, there is a possibility that if the detected object comes into contact with the vicinity of the side of the light guide member provided with the two light receiving means, it becomes a blind spot and cannot be detected by the two light receiving means. . In this case, if there are three light receiving means, for example, if they are arranged at the apex of a triangle, the detected object is brought into contact with any part of the light guide member without generating a blind spot. In addition, it is possible to reliably specify the position coordinates of the contact point of the detected object.

本発明の座標入力装置では、前記光源は、導光部材の全周囲の端部から照明光を入射させるようになっているとすることができる。   In the coordinate input device according to the aspect of the invention, it is possible that the light source is configured to allow illumination light to enter from an end portion around the entire periphery of the light guide member.

これにより、導光部材の一辺に沿って受光手段を配置した場合、被検出体の接触点が受光手段から遠い場合には、信号品質が劣化するが、周囲に受光手段を増やすことにより、信号品質の劣化を防ぐことができる。この場合、受光手段の対向位置に光源が存在することが好ましい。   As a result, when the light receiving means is arranged along one side of the light guide member, the signal quality deteriorates when the contact point of the detected object is far from the light receiving means, but the signal is increased by increasing the number of light receiving means around the Quality deterioration can be prevented. In this case, it is preferable that a light source exists at a position facing the light receiving means.

このため、光源を導光部材の全周囲の端部に配設しておき、該光源が、導光部材の全周囲の端部から照明光を入射させるようになっていることによって、受光手段は導光部材における全ての範囲が照明光の照射範囲内に設けられていることになる。   For this reason, the light source is disposed at the end portion of the entire periphery of the light guide member, and the light source is configured to allow illumination light to enter from the end portion of the entire periphery of the light guide member. Means that the entire range of the light guide member is provided within the illumination light irradiation range.

したがって、被検出体が導光部材のいずれの場所に接触されても、被検出体の接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   Therefore, it is possible to reliably specify the position coordinates of the contact point of the detected object regardless of where the detected object is brought into contact with the light guide member.

本発明の座標入力装置では、前記受光手段は、1次元又は2次元のイメージセンサを有していると共に、前記導光部材には、導光部材内を伝搬する照明光を前記受光手段へそれぞれ点状又は線状に出射する光路変換部が設けられているとすることができる。   In the coordinate input device according to the aspect of the invention, the light receiving unit includes a one-dimensional or two-dimensional image sensor, and illumination light propagating in the light guide member is supplied to the light guide member. It can be assumed that an optical path changing unit that emits in a dotted or linear manner is provided.

これにより、導光部材内を伝搬する照明光及びその減衰光は光路変換部を介して導光部材の外部にそれぞれ出射され、各撮像素子へそれぞれ点状又は線状に出射される。   As a result, the illumination light propagating in the light guide member and the attenuated light are respectively emitted to the outside of the light guide member via the optical path conversion unit, and emitted to the respective image pickup devices in a dot shape or a line shape, respectively.

このため、各受光手段では、各受光手段と被検出体の導光部材への接触位置とを結ぶ三角形における各受光手段間の間隔と2つの角度がわかるので、検出手段は、三角測量法により、被検出体の導光部材への接触位置の座標を求めることができる。   For this reason, in each light receiving means, the interval between each light receiving means and two angles in a triangle connecting each light receiving means and the contact position of the detected object to the light guide member can be known. The coordinates of the contact position of the detected object to the light guide member can be obtained.

したがって、導光部材を使用し、被検出体の導光部材への接触による光散乱により、被検出体の導光部材への接触位置の座標を三角測量法により求める方式の座標入力装置を提供することができる。   Accordingly, a coordinate input device using a light guide member and obtaining the coordinates of the contact position of the detected object to the light guide member by triangulation by light scattering due to the contact of the detected object with the light guide member is provided. can do.

本発明の座標入力システムは、上記課題を解決するために、前記記載の座標入力装置を備えた座標入力システムであって、画像表示パネルを備えていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a coordinate input system according to the present invention is a coordinate input system including the coordinate input device described above, and includes an image display panel.

上記の発明によれば、座標入力装置を、画像表示パネルの画像を見ながら指等の被検出体にて入力するタッチパネルとして機能させることができる。したがって、導光部材を使用する光学式の座標入力装置において、大型タッチパネルに適用した場合においても、指等の被検出体の座標位置を検出し得る座標入力装置を備えた座標入力システムを提供することができる。   According to said invention, a coordinate input device can be functioned as a touchscreen which inputs with to-be-detected bodies, such as a finger, seeing the image of an image display panel. Therefore, an optical coordinate input device using a light guide member is provided with a coordinate input system provided with a coordinate input device that can detect the coordinate position of a detected object such as a finger even when applied to a large touch panel. be able to.

本発明の座標入力装置は、以上のように、撮像素子は、照明光の照射範囲内に設けられていると共に、検出手段は、被検出体による光散乱に基づく撮像素子の出力強度の減少を検出して、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求めるものである。   In the coordinate input device of the present invention, as described above, the image sensor is provided in the illumination light irradiation range, and the detection means reduces the output intensity of the image sensor based on light scattering by the detection target. It detects and obtains the coordinates of the contact position of the detected object to the surface of the light guide member.

本発明の座標入力システムは、以上のように、前記記載の座標入力装置を備えた座標入力システムであって、画像表示パネルを備えているものである。   As described above, the coordinate input system of the present invention is a coordinate input system including the coordinate input device described above, and includes an image display panel.

それゆえ、導光部材を使用する光学式の座標入力装置において、大型タッチパネルに適用した場合においても、指等の被検出体の座標位置を検出し得る座標入力装置、及び座標入力システムを提供するという効果を奏する。   Therefore, an optical coordinate input device using a light guide member is provided with a coordinate input device and a coordinate input system that can detect the coordinate position of a detected object such as a finger even when applied to a large touch panel. There is an effect.

本発明における座標入力装置、及び座標入力システムの実施の一形態を示すものであって、座標入力装置を備えた座標入力システムの全体構成を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a coordinate input system including a coordinate input device according to an embodiment of a coordinate input device and a coordinate input system according to the present invention. 上記座標入力システムの全体構成を示すものであって、図1のA−A線矢視断面図である。1 shows the overall configuration of the coordinate input system, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (a)は指が導光板に接触されていないときの撮像素子の出力像を示す平面図であり、(b)は指が導光板に接触されたときの撮像素子の出力像を示す平面図である。(A) is a top view which shows the output image of an image pick-up element when a finger is not contacting the light guide plate, (b) is a top view which shows the output image of an image pick-up element when a finger is contacted to the light guide plate It is. (a)は上記座標入力装置における撮像ユニットでの撮像状況を示す斜視図であり、(b)は上記撮像ユニットの撮像素子での像を示す平面図である。(A) is a perspective view which shows the imaging condition in the imaging unit in the said coordinate input device, (b) is a top view which shows the image in the image pick-up element of the said imaging unit. 本発明における座標入力装置の他の実施の形態を示すものであって、座標入力装置の全体構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an overall configuration of a coordinate input device according to another embodiment of the coordinate input device of the present invention. 本発明における座標入力装置の変形例を示すものであって、座標入力装置の全体構成を示す平面図である。The modification of the coordinate input device in this invention is shown, Comprising: It is a top view which shows the whole structure of a coordinate input device. (a)は従来の座標入力装置としての位置検出装置の構成を示す斜視図であり、(b)は上記位置検出装置の要部の構成を示す平面図である。(A) is a perspective view which shows the structure of the position detection apparatus as a conventional coordinate input device, (b) is a top view which shows the structure of the principal part of the said position detection apparatus. (a)は上記従来の座標入力装置としての位置検出装置の検出原理を示す平面図であり、(b)は上記位置検出装置における受光素子の光信号を示す波形図である。(A) is a top view which shows the detection principle of the position detection apparatus as the said conventional coordinate input device, (b) is a wave form diagram which shows the optical signal of the light receiving element in the said position detection apparatus.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図4に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
[Embodiment 1]
One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

(座標入力システムの構成)
本実施の形態の座標入力装置を備えた座標入力システムの構成について、図1に基づいて説明する。図1は、上記座標入力システムの構成を示す斜視図である。
(Configuration of coordinate input system)
A configuration of a coordinate input system including the coordinate input device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the coordinate input system.

本実施の形態の座標入力システム1は、図1に示すように、画像表示パネルとしての液晶表示パネル2と、この液晶表示パネル2の上側に設けられた座標入力装置3Aとを備えている。   As shown in FIG. 1, the coordinate input system 1 of the present embodiment includes a liquid crystal display panel 2 as an image display panel, and a coordinate input device 3 </ b> A provided on the upper side of the liquid crystal display panel 2.

上記液晶表示パネル2は、一対の図示しない基板間に液晶層を挟持しており、各基板には、電圧印加によって当該液晶層の液晶分子の配向を変えるための各種電極が少なくとも設けられている。そして、電圧印加によって液晶分子の配向を変化させることによって、各画素の液晶層を透過する光の透過量を調整して所望の表示を行う。液晶表示パネル2の構成は、従来周知の液晶表示パネルを用いることができる。   The liquid crystal display panel 2 has a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates (not shown), and each substrate is provided with at least various electrodes for changing the orientation of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by applying a voltage. . Then, by changing the orientation of the liquid crystal molecules by applying a voltage, the amount of light transmitted through the liquid crystal layer of each pixel is adjusted to perform a desired display. As the configuration of the liquid crystal display panel 2, a conventionally known liquid crystal display panel can be used.

上記座標入力システム1では、液晶表示パネル2に表示された画面を見ながら、液晶表示パネル2の上側に設けられた座標入力装置3Aの後述する導光板10上に被検出体としての例えば指6を接触させることにより、その指6における接触位置の座標が特定され、所望のデータ入力ができるようになっている。   In the coordinate input system 1, for example, a finger 6 as a detected object is placed on a light guide plate 10 (to be described later) of a coordinate input device 3 </ b> A provided on the upper side of the liquid crystal display panel 2 while viewing the screen displayed on the liquid crystal display panel 2. By touching, the coordinates of the contact position on the finger 6 are specified, and desired data can be input.

(座標入力装置の構成)
次に、上記座標入力システム1に備えられた座標入力装置3Aの構成について、前記図1、及び図2に基づいて以下に詳述する。図2は、図2のA−A線矢視断面図である。
(Configuration of coordinate input device)
Next, the configuration of the coordinate input device 3A provided in the coordinate input system 1 will be described in detail below based on FIG. 1 and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

上記座標入力装置3Aは、図1に示すように、四角形の透明の導光部材としての導光板10と、導光板10の一辺の両端にそれぞれ配設された受光手段としての撮像ユニット20・30と、導光板10の三辺の周辺に設けられた光源としての光源ユニット4と、検出手段としての検出部5とを有している。   As shown in FIG. 1, the coordinate input device 3 </ b> A includes a light guide plate 10 as a rectangular transparent light guide member, and imaging units 20 and 30 as light receiving means disposed at both ends of one side of the light guide plate 10. And a light source unit 4 as a light source provided around the three sides of the light guide plate 10 and a detection unit 5 as detection means.

導光板10は、透光性材料からなる一枚の平板からなっており、液晶表示パネル2の表示面側に重ねて配設されている。導光板10の大きさは、液晶表示パネルと略同じ大きさの四角形となっている。詳細には、図1に示すように、撮像ユニット20・30を配設する一辺側が液晶表示パネル2よりも大きく構成されている。これにより、撮像ユニット20・30の少なくとも一部分を、導光板10の背面側に配設することができる。この結果、座標入力装置3Aの指6における導光板10への接触面に沿って拡がる方向のサイズの大型化を抑制し、座標入力装置3Aのコンパクトサイズの実現に寄与している。   The light guide plate 10 is made of a single flat plate made of a translucent material, and is disposed so as to overlap the display surface side of the liquid crystal display panel 2. The size of the light guide plate 10 is a quadrangle having substantially the same size as the liquid crystal display panel. Specifically, as shown in FIG. 1, one side where the imaging units 20 and 30 are disposed is configured to be larger than the liquid crystal display panel 2. Accordingly, at least a part of the imaging units 20 and 30 can be disposed on the back side of the light guide plate 10. As a result, an increase in the size of the coordinate input device 3A in the direction of spreading along the contact surface of the finger 6 with the light guide plate 10 is suppressed, contributing to the realization of a compact size of the coordinate input device 3A.

また、導光板10における撮像ユニット20・30を配設する2箇所の隅角部には、凹型の円錐面状の光路変換部としての切り欠き11がそれぞれ形成されている。この切り欠き11の円錐面と導光板10背面とがなす角度(図2に示すγ)は、45度以下であり、30度又は45度が選ばれる。円錐面状の切り欠き11にはミラーコーティング11aが施されている。これにより、図2に示すように、導光板10の内部を伝搬して切り欠き11に至った光の光路を、切り欠き11によって導光板10の下方、つまり導光板10の背面に向けて変化させる。尚、ミラーコーティング11aが無くても、切り欠き11の円錐面によって、光路を導光板10の下方に変化させることが可能である。すなわち、導光板10は、完全な四角形である必要はなく、上述のように、角が切り欠かれていたり、又は角が曲面加工されていたりする等の実質的な四角形であってよい。   In addition, notches 11 as concave conical surface light path conversion portions are formed at two corners of the light guide plate 10 where the imaging units 20 and 30 are disposed. The angle (γ shown in FIG. 2) formed by the conical surface of the notch 11 and the back surface of the light guide plate 10 is 45 degrees or less, and 30 degrees or 45 degrees is selected. The conical notch 11 is provided with a mirror coating 11a. As a result, as shown in FIG. 2, the optical path of light propagating through the inside of the light guide plate 10 to the notch 11 is changed by the notch 11 below the light guide plate 10, that is, toward the back surface of the light guide plate 10. Let Even without the mirror coating 11 a, the optical path can be changed below the light guide plate 10 by the conical surface of the notch 11. That is, the light guide plate 10 does not have to be a perfect quadrangle, and may be a substantial quadrangle such that corners are notched or corners are curved as described above.

また、本実施の形態では、光変換部材を導光板10の隅角部の切り欠き11として設けたため、導光板10から光変換部材が突出するのを回避している。   In this embodiment, since the light conversion member is provided as the notch 11 in the corner portion of the light guide plate 10, the light conversion member is prevented from protruding from the light guide plate 10.

導光板10の厚さは1〜3mmが主に用いられる。ただし、これより厚くてもよい。本実施の形態では、厚さは例えば2mmとなっている。導光板10の材料としては、例えばアクリルが用いられ、ポリカーボネート又はガラスでもよい。また、導光板10の四角形の大きさは、例えば約1m角とすることができるが、これに制限されるものではない。   The thickness of the light guide plate 10 is mainly 1 to 3 mm. However, it may be thicker than this. In the present embodiment, the thickness is 2 mm, for example. As a material of the light guide plate 10, for example, acrylic is used, and polycarbonate or glass may be used. Further, the size of the quadrilateral of the light guide plate 10 can be, for example, about 1 m square, but is not limited thereto.

撮像ユニット20・30は、導光板10の円錐面状の切り欠き11の直下に配置されている。つまり、撮像ユニット20・30は、導光板10の端部における互いに離れた二箇所に配設されている。また、撮像ユニット20・30は、導光板10の表面よりも上方には突出していない。   The imaging units 20 and 30 are arranged immediately below the conical cutout 11 of the light guide plate 10. In other words, the imaging units 20 and 30 are disposed at two locations separated from each other at the end of the light guide plate 10. In addition, the imaging units 20 and 30 do not protrude above the surface of the light guide plate 10.

上記撮像ユニット20は、レンズ21と可視光カットフィルタ22と撮像素子23とを有している。また、撮像ユニット30も、同様に、レンズ31と可視光カットフィルタ32と撮像素子33とを有している。本実施の形態の撮像素子23・33は、例えば2次元のイメージセンサからなっている。ただし、必ずしも2次元に限らず、1次元のイメージセンサであってもよい。   The imaging unit 20 includes a lens 21, a visible light cut filter 22, and an imaging element 23. Similarly, the imaging unit 30 includes a lens 31, a visible light cut filter 32, and an imaging element 33. The image sensors 23 and 33 according to the present embodiment are constituted by, for example, a two-dimensional image sensor. However, the image sensor is not necessarily limited to two dimensions, and may be a one-dimensional image sensor.

撮像素子23・33の受光面は、それぞれ、導光板10の表面と平行であるように配設されている。   The light receiving surfaces of the image sensors 23 and 33 are arranged so as to be parallel to the surface of the light guide plate 10.

撮像ユニット20・30は、導光板10に接続されており、導光板10を伝搬しない光は撮像素子23・33に結合しない構造になっている。   The imaging units 20 and 30 are connected to the light guide plate 10 and have a structure in which light that does not propagate through the light guide plate 10 is not coupled to the imaging elements 23 and 33.

尚、本実施の形態では、切り欠き11が円錐面状に構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、双曲面状又は多角面状に構成されていてもよい。   In the present embodiment, the notch 11 is formed in a conical surface shape, but the present invention is not limited to this, and may be formed in a hyperboloid shape or a polygonal surface shape.

次に、本実施の形態では、導光板10の周辺に光源としての光源ユニット4が設けられている。   Next, in the present embodiment, a light source unit 4 as a light source is provided around the light guide plate 10.

すなわち、座標入力装置3Aには、導光板10における三辺の周辺には、該導光板10に光を入射させる複数のLED(light emitting diode)4aを並べた光源としての光源ユニット4が該三辺に沿って設けられている。この三辺は、両端に撮像ユニット20・30が設けられた導光板10の一辺とは異なる三辺である。この結果、導光板10における三辺の光源ユニット4は、撮像ユニット20・30に対向しており、上記撮像ユニット20・30は、光源ユニット4からの照明光の照射範囲内に設けられていることになる。尚、本発明においては、必ずしも導光板10における三辺の周辺に限らず、例えば、両端に撮像ユニット20・30が設けられた導光板10の一辺とは異なる他の一辺の周辺であってもよい。   That is, in the coordinate input device 3A, a light source unit 4 as a light source in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) 4a that allow light to enter the light guide plate 10 are arranged around the three sides of the light guide plate 10. It is provided along the side. These three sides are three sides different from one side of the light guide plate 10 provided with the imaging units 20 and 30 at both ends. As a result, the light source unit 4 on the three sides of the light guide plate 10 faces the imaging units 20 and 30, and the imaging units 20 and 30 are provided within the illumination range of the illumination light from the light source unit 4. It will be. In the present invention, it is not necessarily limited to the periphery of the three sides of the light guide plate 10, for example, the periphery of another side different from the one side of the light guide plate 10 provided with the imaging units 20 and 30 at both ends. Good.

光源ユニット4に複数並べられたLED4aは、例えば赤外光等の光を発するようになっている。ただし、必ずしも赤外光に限らず、可視光、紫外光であってもよい。また、必ずしもLED4aを使用する必要はなく、LD(laser diode)等を用いることもできる。   A plurality of LEDs 4 a arranged in the light source unit 4 emit light such as infrared light. However, it is not necessarily limited to infrared light, and may be visible light or ultraviolet light. Further, it is not always necessary to use the LED 4a, and an LD (laser diode) or the like can also be used.

次に、座標入力装置3Aには、図1に示すように、検出手段としての検出部5が設けられている。この検出部5は、指6による光散乱に基づく撮像素子23・33の出力強度の減少を検知して、指6における導光板10の表面への接触位置の座標を求めるものである。具体的には、CPUからなっている。   Next, as shown in FIG. 1, the coordinate input device 3 </ b> A is provided with a detection unit 5 as detection means. The detection unit 5 detects a decrease in output intensity of the imaging elements 23 and 33 based on light scattering by the finger 6 and obtains coordinates of a contact position of the finger 6 on the surface of the light guide plate 10. Specifically, it consists of a CPU.

ここで、本実施の形態の座標入力システム1では、被検出体として例えば指6が使用される。ただし、必ずしも指6に限らず、棒状のタッチペン等の被検出体であってもよい。   Here, in the coordinate input system 1 of this Embodiment, the finger | toe 6 is used as a to-be-detected body, for example. However, the detection target is not necessarily limited to the finger 6 and may be a detection target such as a stick-shaped touch pen.

(座標入力装置の座標検出原理)
上記構成の座標入力装置3Aにおける、指6が導光板10に接触されたときの座標検出原理について、図3(a)(b)に基づいて以下に説明する。図3(a)は指6が導光板10に接触されていないときの撮像素子23の出力像を示す平面図であり、図3(b)は指6が導光板10に接触されたときの撮像素子23の出力像を示す平面図である。
(Coordinate detection principle of coordinate input device)
The coordinate detection principle when the finger 6 is brought into contact with the light guide plate 10 in the coordinate input device 3A having the above configuration will be described below with reference to FIGS. 3A is a plan view showing an output image of the image sensor 23 when the finger 6 is not in contact with the light guide plate 10, and FIG. 3B is a view when the finger 6 is in contact with the light guide plate 10. 3 is a plan view showing an output image of an image sensor 23. FIG.

まず、座標入力装置3Aでは、図1及び図2に示すように、導光板10における少なくとも一辺の周辺に沿って複数設けられたLED4a…から、導光板10に光が入射される。   First, in the coordinate input device 3A, light is incident on the light guide plate 10 from a plurality of LEDs 4a provided along the periphery of at least one side of the light guide plate 10 as shown in FIGS.

導光板10に入射された光は、導光板10の内部を伝搬光として導光し、切り欠き11を介して少なくとも2箇所に設けられた撮像素子23・33へそれぞれ出射される。これにより、撮像素子23では、図3(a)に示すように、切り欠き11の形状に基づく、扇形状の明部23aの出力像が得られる。尚、図3(a)では、撮像素子23の出力像しか示していないが、撮像素子33の出力像も同様である。   The light incident on the light guide plate 10 is guided as propagating light inside the light guide plate 10, and is emitted to the image pickup devices 23 and 33 provided at least at two locations via the notches 11. Thereby, in the image pick-up element 23, as shown to Fig.3 (a), the output image of the fan-shaped bright part 23a based on the shape of the notch 11 is obtained. In FIG. 3A, only the output image of the image sensor 23 is shown, but the output image of the image sensor 33 is the same.

この状態において、被検出体としての指6を導光板10の表面に接触させると、その接触位置での伝搬光が乱される。この結果、撮像素子23・33での受光量に強度低下が生じる。具体的には、図3(b)に示すように、明部23aの中に、線状の暗部23bが生じる。したがって、撮像素子23・33におけるこの受光量の強度低下を示す暗部23bを検知することにより、検出部5にて、指6における導光板10の表面への接触位置の座標を求めることができる。尚、撮像素子23・33が、1次元のイメージセンサである場合には、点の像が現れる。   In this state, when the finger 6 as the detected body is brought into contact with the surface of the light guide plate 10, the propagation light at the contact position is disturbed. As a result, the intensity of light received by the image sensors 23 and 33 is reduced. Specifically, as shown in FIG. 3B, a linear dark part 23b is generated in the bright part 23a. Therefore, by detecting the dark part 23b indicating the decrease in the intensity of the received light amount in the imaging elements 23 and 33, the detection unit 5 can obtain the coordinates of the contact position of the finger 6 on the surface of the light guide plate 10. When the image sensors 23 and 33 are one-dimensional image sensors, dot images appear.

この検出原理について、詳述する。   This detection principle will be described in detail.

図2に示すように、周囲が空気である導光板10の端部に設けられたある1つのLED4aから赤外光が屈折率Nの導光板10内に入射する。この入射光のうち、導光板10内の伝搬角θが、
sin(90°−θ)>1/N
に示す条件(全反射条件)を満たす光束は、導光板10内に閉じ込められ、導光板10の表面、及び裏面での反射を繰り返し、導光板10内を進行する。
As shown in FIG. 2, infrared light enters the light guide plate 10 having a refractive index N from one LED 4 a provided at an end portion of the light guide plate 10 whose surrounding is air. Of this incident light, the propagation angle θ P in the light guide plate 10 is
sin (90 ° −θ P )> 1 / N
The light beam satisfying the condition (total reflection condition) is confined in the light guide plate 10, is repeatedly reflected on the front and back surfaces of the light guide plate 10, and travels in the light guide plate 10.

ここで、導光板の表面に屈折率Nmの物質が接触すると、全反射条件は、
sin(90°−θ )>Nm/N
となるため、一部の光は全反射条件を満足することができなくなり、導光板10内に閉じ込められなくなって、該一部の光は屈折率Nmの物質側に入射する。例えば、人間の皮膚の屈折率は約1.37であるため、指6が導光板10に接触することにより、導光板10内に閉じ込められる光量が減少する。
Here, when a substance having a refractive index Nm contacts the surface of the light guide plate, the total reflection condition is:
sin (90 ° −θ P )> Nm / N
Therefore, part of the light cannot satisfy the total reflection condition and is not confined in the light guide plate 10, and the part of the light is incident on the material side having the refractive index Nm. For example, since the refractive index of human skin is about 1.37, the amount of light trapped in the light guide plate 10 is reduced when the finger 6 contacts the light guide plate 10.

すなわち、導光板10に指6が接触しなければ、導光板10内の照明光は、指6の接触位置にてそのまま全反射して、撮像素子23・33に入射されるが、指6の存在による光散乱により、撮像素子23・33に向かう伝搬光の光量が減少する。この結果、図3(b)に示すように、図3(a)に示す扇形状の明部23aとなった出力像に線状の暗部23bが現れる。したがって、この暗部23bに基づいて、後述するように、検出部5にて、指6における導光板10の表面への接触位置の座標を求めることができる。尚、図3(b)では、撮像素子23の出力像しか示していないが、撮像素子33の出力像も同様である。   That is, if the finger 6 does not contact the light guide plate 10, the illumination light in the light guide plate 10 is totally reflected at the contact position of the finger 6 and is incident on the image pickup elements 23 and 33. Due to the light scattering due to the presence, the amount of propagating light toward the image sensors 23 and 33 decreases. As a result, as shown in FIG. 3B, a linear dark portion 23b appears in the output image that is the fan-shaped bright portion 23a shown in FIG. Therefore, based on the dark portion 23b, the coordinates of the contact position of the finger 6 on the surface of the light guide plate 10 can be obtained by the detection unit 5 as described later. 3B shows only the output image of the image sensor 23, the output image of the image sensor 33 is the same.

(2次元座標位置の算出方法)
上述のようにして検知した撮像素子23・33の暗部23bに基づいて、検出部5における指6が接触した箇所における2次元座標位置の算出方法について、前記図1及び図2、並びに図4(a)(b)に基づいて、以下に説明する。図4(a)は座標入力装置3Aにおける撮像ユニット20での撮像状況を示す斜視図であり、図4(b)は撮像ユニット20の撮像素子23での像を示す平面図である。
(Calculation method of 2D coordinate position)
Based on the dark portions 23b of the image sensors 23 and 33 detected as described above, the calculation method of the two-dimensional coordinate position at the location where the finger 6 is in contact with the detection unit 5 will be described with reference to FIGS. A description will be given below based on a) and (b). FIG. 4A is a perspective view showing an imaging state in the imaging unit 20 in the coordinate input device 3A, and FIG. 4B is a plan view showing an image on the imaging element 23 of the imaging unit 20. FIG.

まず、本実施の形態では、指6が接触した箇所における導光板10の2次元平面内での撮像ユニット20・30とのなす角度と撮像素子23・33間の距離とを用いて、三角測量法にて指6が接触した箇所における2次元座標位置を算出する。   First, in the present embodiment, triangulation is performed using the angle formed by the imaging units 20 and 30 and the distance between the imaging elements 23 and 33 in the two-dimensional plane of the light guide plate 10 at the place where the finger 6 is in contact. The two-dimensional coordinate position at the location where the finger 6 is in contact is calculated by the method.

最初に、指6が導光板10に接触していないときの撮像素子23・33に出力像の検出について説明する。   First, detection of an output image on the image sensors 23 and 33 when the finger 6 is not in contact with the light guide plate 10 will be described.

まず、図2に示すように、導光板10の端部に設けられたある1つのLED4aから赤外光が屈折率Nの導光板10内に入射する。この入射光のうち、導光板10内の伝搬角θが、
sin(90°−θ)>1/N
に示す条件を満たす光束は、導光板10内に閉じ込められ、導光板10の表面、及び裏面での反射を繰り返し、導光板10内を進行する。
First, as shown in FIG. 2, infrared light enters the light guide plate 10 having a refractive index N from one LED 4 a provided at the end of the light guide plate 10. Of this incident light, the propagation angle θ P in the light guide plate 10 is
sin (90 ° −θ P )> 1 / N
The light flux that satisfies the conditions shown in FIG. 5 is confined in the light guide plate 10, and is repeatedly reflected on the front and back surfaces of the light guide plate 10, and travels in the light guide plate 10.

ここで、図1に示すように、その光束のうちの一部における伝搬光10a・10bは、円錐面状の切り欠き11・11の端面にも導かれ、該端面の反射光が撮像ユニット20・30にて受光される。具体的には、切り欠き11・11の端面の反射光は、レンズ21・31にて集光され、続いて、可視光カットフィルタ22・32を通って、最後に撮像素子23・33に受光される。可視光カットフィルタ22・32は、LED4aにて発光される波長帯の光を透過し、それ以外の波長帯の光を遮断する役割を果たす。可視光カットフィルタ22・32により、太陽光や、液晶表示パネル用バックライト光等の迷光が遮断され、SN比を高くすることができる。   Here, as shown in FIG. 1, propagating lights 10 a and 10 b in a part of the light flux are also guided to the end faces of the conical cutouts 11 and 11, and the reflected light from the end faces is reflected by the imaging unit 20. • Light is received at 30. Specifically, the reflected light of the end faces of the notches 11 and 11 is collected by the lenses 21 and 31, and then passes through the visible light cut filters 22 and 32 and finally received by the image sensors 23 and 33. Is done. The visible light cut filters 22 and 32 transmit light in the wavelength band emitted by the LED 4a, and play a role of blocking light in other wavelength bands. Visible light cut filters 22 and 32 block stray light such as sunlight and backlight light for a liquid crystal display panel, thereby increasing the SN ratio.

次いで、図4(a)に示すように、撮像ユニット20に入射した光は、レンズ21を経て、撮像素子23に線状の像を形成する。ここで、LED4a…は複数存在しており、広範囲の角度から導光板10に入射される。このため、図4(b)において一点鎖線で示すように、撮像素子23に線状の複数の像が集合して扇形状になり、図3(a)に示すように、撮像素子23において明部23aの出力像として現れる。   Next, as illustrated in FIG. 4A, the light incident on the imaging unit 20 forms a linear image on the imaging element 23 through the lens 21. Here, a plurality of LEDs 4a... Exist and enter the light guide plate 10 from a wide range of angles. For this reason, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4B, a plurality of linear images are gathered on the image sensor 23 to form a fan shape, and as shown in FIG. It appears as an output image of the part 23a.

次に、この状態で、図4(a)に示すように、指6が導光板10における例えば点Pの位置に接触されたときの撮像素子23・33に出力像の検出について説明する。 Next, in this state, as shown in FIG. 4 (a), the detection will be described of the output image on the imaging element 23, 33 when the finger 6 which is in contact with the position of for example the point P 1 in the light guide plate 10.

この場合、図2に示すように、指6の導光板10への接触によって、導光板10内の伝搬角θの光が乱され、この結果、光量が減縮される。光量が減縮された伝搬光10aは、円錐面状の切り欠き11の端面に導かれ、該端面の反射光が撮像ユニット20にて受光される。そして、撮像ユニット20に入射した光は、レンズ21を経て、図4(b)に示すように、撮像素子23において扇形状の明部23aの中に線状の暗部BLの像を形成する。 In this case, as shown in FIG. 2, by contact of the light guide plate 10 of the finger 6, the light propagation angle theta P of the light guide plate 10 is disturbed, as a result, amount of light is Genchijimi. The propagating light 10a with the light amount reduced is guided to the end face of the conical cutout 11, and the reflected light of the end face is received by the imaging unit 20. The light incident on the imaging unit 20 via the lens 21, as shown in FIG. 4 (b), to form a linear image of the dark portion BL 1 in the fan-shaped light portion 23a in the image pickup device 23 .

また、この指6が点Pの位置に移動したとき、線状の暗部BLの像が形成される。 Further, the finger 6 when moved to the position of the point P 2, the image of the linear dark portion BL 2 is formed.

図4(b)に示す線状の暗部BL・BLの位置は、指6における接触点の位置に依存して変化し、指6の接触点の位置を変えると、線状の暗部BLの像は、線状の暗部BLの像のように変化する。その線状の暗部BL・BLの像の軌跡は一点鎖線で示した扇形状の明部23aの内部に存在する。その扇形の中心と線状の暗部BLの像を結ぶ線分の傾き角度α’(円弧の中心を回転中心とする)は、指6と撮像素子23を結ぶ線分と導光板10における撮像ユニット20・30側の一辺とがなす角度αと同じ角度になる。したがって、撮像素子23の取得画像から傾き角度α’が求められ、この傾き角度α’から角度αが求められる。同様に、指6が点Pの位置に移動すると、線状の暗部BLの像が形成され、その線状の暗部BLの像における傾き角度α’を求めることにより、角度αが求められる。 The positions of the linear dark portions BL 1 and BL 2 shown in FIG. 4B change depending on the position of the contact point on the finger 6. If the position of the contact point of the finger 6 is changed, the linear dark portion BL is changed. 1 of the image changes as the image of the linear dark portion BL 2. The locus of the images of the linear dark portions BL 1 and BL 2 exists inside the fan-shaped bright portion 23a indicated by the alternate long and short dash line. The inclination angle α 1 ′ of the line segment connecting the fan-shaped center and the image of the linear dark part BL 1 (with the center of the arc as the center of rotation) The angle is the same as the angle α 1 formed by one side of the imaging units 20 and 30 side. Therefore, the inclination angle α 1 ′ is obtained from the acquired image of the image sensor 23, and the angle α 1 is obtained from the inclination angle α 1 ′. Similarly, when the finger 6 is moved to the position of the point P 2, the image of the linear dark portion BL 2 is formed, by obtaining the inclination angle alpha 2 'in its linear dark portion BL 2 of the image, the angle alpha 2 Is required.

撮像素子23についても同様に取得画像の分析から指6の接触点の位置が特定され、指6と撮像素子23とを結ぶ線分と導光板10における撮像ユニット20・30側の一辺とがなす角度βが求められる。   Similarly, for the image sensor 23, the position of the contact point of the finger 6 is specified from the analysis of the acquired image, and a line segment connecting the finger 6 and the image sensor 23 is formed by one side of the light guide plate 10 on the image pickup unit 20 or 30 side. An angle β is determined.

そして、撮像素子23と撮像素子33との間の間隔をL、撮像素子23からの画像を読み取り求めた接触点の角度をα、撮像素子23からの取得画像を読み取り求めた接触点の角度をβとしたとき、接触点の座標(X、Y)は下記の関係式(1)及び関係式(2)
Y=tanα・X …関係式(1)
Y=tanβ・(L−X) …関係式(2)
を満足する。これを解くと、接触点の座標(X、Y)は、
X=tanβ・L/(tanα+tanβ) …式(3)
Y=(tanα・tanβ)・L/(tanα+tanβ) …式(4)
と表され、上述のように求めた角度α・βと、予め求めることができる間隔Lとにより、指6が接触した地点の座標X・Yが求められる。このうち間隔Lは撮像素子23と撮像素子33との間の間隔であり、固定の値である。したがって、角度α・βを求めることにより、指6の接触位置の座標X・Yを求めることができる。
Then, the interval between the image sensor 23 and the image sensor 33 is L, the angle of the contact point obtained by reading the image from the image sensor 23 is α, and the angle of the contact point obtained by reading the acquired image from the image sensor 23 is obtained. Where β is the coordinate (X, Y) of the contact point, the following relational expression (1) and relational expression (2)
Y = tan α · X (1)
Y = tan β · (L−X) ... Relational expression (2)
Satisfied. Solving this, the coordinates (X, Y) of the contact point are
X = tan β · L / (tan α + tan β) Equation (3)
Y = (tan α · tan β) · L / (tan α + tan β) (4)
The coordinates X · Y of the point where the finger 6 touches are obtained from the angles α · β obtained as described above and the interval L that can be obtained in advance. Among these, the space | interval L is a space | interval between the image pick-up element 23 and the image pick-up element 33, and is a fixed value. Therefore, by obtaining the angles α and β, the coordinates X and Y of the contact position of the finger 6 can be obtained.

尚、撮像素子23と撮像素子33との間の間隔Lとは、レンズ21の光軸中心とレンズ31の光軸中心との間の距離である。   The distance L between the image sensor 23 and the image sensor 33 is a distance between the optical axis center of the lens 21 and the optical axis center of the lens 31.

以上の方法にて求められた指6の接触位置座標に基づいて、液晶表示パネル2の位置座標に対応する位置にある画素を駆動して、ユーザが、指6のタッチ位置を視認することができるようにすることが可能である。そのためには、液晶表示パネル2の駆動を制御する図示しない制御部が、位置座標検出部で求めた位置座標の情報を取得して、該情報に基づいて液晶表示パネル2を駆動すればよい。   Based on the contact position coordinates of the finger 6 obtained by the above method, the user can visually recognize the touch position of the finger 6 by driving a pixel at a position corresponding to the position coordinate of the liquid crystal display panel 2. It is possible to make it possible. For this purpose, a control unit (not shown) that controls driving of the liquid crystal display panel 2 may acquire information on the position coordinates obtained by the position coordinate detection unit and drive the liquid crystal display panel 2 based on the information.

このように、本実施の形態の座標入力装置3Aは、板状の導光板10と、導光板10の端部から照明光を入射させる光源ユニット4と、導光板10内を伝搬する照明光を受光する少なくとも2つの撮像ユニット20・30と、導光板10の表面に指6を接触したときの指6による光散乱を検知した撮像ユニット20・30の出力に基づいて、指6における導光板10の表面への接触位置の座標を求める検出部5とを備えている。   As described above, the coordinate input device 3 </ b> A of the present embodiment includes the plate-shaped light guide plate 10, the light source unit 4 that makes the illumination light incident from the end of the light guide plate 10, and the illumination light that propagates in the light guide plate 10. Based on the outputs of the imaging units 20 and 30 that detect light scattering by the finger 6 when the finger 6 comes into contact with the surface of the light guide plate 10 and at least two imaging units 20 and 30 that receive light, the light guide plate 10 in the finger 6. And a detection unit 5 for obtaining coordinates of a position of contact with the surface.

ここで、特許文献1のタッチパネルにおいては、受光手段の受光量を0に維持した状態において、被検出体の存在による散乱光の受光ピークを検知するものとなっていた。この結果、受光手段は光源の照射範囲外に配置されなければ、受光手段の受光量を0に維持することができず、また、被検出体による散乱光の受光量は微小であるので、受光手段から遠方での被検出体の接触検出においては信号品質が低下し、大型タッチパネルへの適用は困難であるという問題点を有していた。   Here, in the touch panel of Patent Document 1, the light reception peak of scattered light due to the presence of the detection target is detected in a state where the light reception amount of the light receiving means is maintained at zero. As a result, if the light receiving means is not arranged outside the irradiation range of the light source, the amount of light received by the light receiving means cannot be maintained at 0, and the amount of scattered light received by the detected object is very small. In the contact detection of the object to be detected at a distance from the means, the signal quality is lowered, and it is difficult to apply to a large touch panel.

そこで、本実施の形態では、受光手段としての撮像ユニット20・30は、照明光の照射範囲内に設けられていると共に、検出部5は、指6による光散乱に基づく撮像ユニット20・30の出力強度の減少を検出して、指6における導光板10の表面への接触位置の座標を求める。   Therefore, in the present embodiment, the imaging units 20 and 30 as light receiving means are provided within the illumination light irradiation range, and the detection unit 5 includes the imaging units 20 and 30 based on light scattering by the finger 6. The decrease in output intensity is detected, and the coordinates of the contact position of the finger 6 on the surface of the light guide plate 10 are obtained.

すなわち、本実施の形態では、特許文献1に対して発想の転換を図り、特許文献1では、被検出体の存在による散乱光の受光ピークを検知するのに対して、本実施の形態では、撮像ユニット20・30に最初から一定量の受光量を与えた状態で、指6の存在による光散乱に基づいて撮像ユニット20・30における出力強度の減少を検知するようになっている。   That is, in the present embodiment, the idea is changed with respect to Patent Document 1, and in Patent Document 1, the received light peak of scattered light due to the presence of the detected object is detected, whereas in the present embodiment, In a state where a certain amount of received light is given to the imaging units 20 and 30 from the beginning, a decrease in output intensity in the imaging units 20 and 30 is detected based on light scattering due to the presence of the finger 6.

この結果、撮像ユニット20・30は照明光の照射範囲内に設けられているので、撮像ユニット20・30には絶えず一定の受光量が与えられており、その状態で撮像ユニット20・30から遠方での指6の接触による光散乱により、その一定の受光量に強度低下が生じる。このため、この強度低下を検知することにより、検出部5にて指6における導光板10の表面への接触位置の座標を求めることができる。   As a result, since the imaging units 20 and 30 are provided within the illumination light irradiation range, the imaging units 20 and 30 are constantly given a constant amount of received light, and in that state, far from the imaging units 20 and 30. Due to the light scattering caused by the contact of the finger 6 at this point, the intensity is reduced in the constant amount of received light. For this reason, by detecting this strength reduction, the coordinates of the contact position of the finger 6 on the surface of the light guide plate 10 can be obtained by the detection unit 5.

したがって、導光板10を使用する光学式の座標入力装置3Aにおいて、大型タッチパネルに適用した場合においても、指6等の被検出体の座標位置を検出し得る座標入力装置3Aを提供することができる。   Therefore, even when the optical coordinate input device 3A using the light guide plate 10 is applied to a large touch panel, the coordinate input device 3A that can detect the coordinate position of the detected object such as the finger 6 can be provided. .

また、本実施の形態の座標入力装置3Aでは、撮像ユニット20・30は、1次元又は2次元のイメージセンサを有していると共に、導光板10には、導光板10内を伝搬する照明光を撮像ユニット20・30へそれぞれ点状又は線状に出射する切り欠き11が設けられている。   In the coordinate input device 3 </ b> A of the present embodiment, the imaging units 20 and 30 have a one-dimensional or two-dimensional image sensor, and the light guide plate 10 has illumination light propagating through the light guide plate 10. Are provided in the image capturing units 20 and 30 in a dotted or linear manner.

これにより、導光板10内を伝搬する照明光及び指6によるその減衰光は切り欠き11を介して導光板10の外部にそれぞれ出射され、各撮像ユニット20・30の撮像素子23・33へそれぞれ点状又は線状に出射される。   Thereby, the illumination light propagating in the light guide plate 10 and the attenuated light by the finger 6 are respectively emitted to the outside of the light guide plate 10 through the notches 11, and are respectively supplied to the image pickup devices 23 and 33 of the image pickup units 20 and 30. It is emitted in the form of dots or lines.

このため、各撮像ユニット20・30では、各撮像ユニット20・30と指6の導光板10への接触位置とを結ぶ三角形における各撮像ユニット20・30間の間隔と2つの角度がわかるので、検出部5は、三角測量法により、指6の導光板10への接触位置の座標を求めることができる。   For this reason, in each imaging unit 20, 30, since the interval between each imaging unit 20, 30 in the triangle connecting each imaging unit 20, 30 and the contact position of the finger 6 to the light guide plate 10 and two angles are known, The detection unit 5 can obtain the coordinates of the contact position of the finger 6 with the light guide plate 10 by triangulation.

したがって、導光板10を使用し、指6の導光板10への接触による光散乱により、指6の導光板10への接触位置の座標を三角測量法により求める方式の座標入力装置3Aを提供することができる。   Accordingly, the coordinate input device 3A is used which uses the light guide plate 10 and obtains the coordinates of the contact position of the finger 6 with the light guide plate 10 by triangulation by light scattering due to the contact of the finger 6 with the light guide plate 10. be able to.

また、本実施の形態の座標入力システム1は、本実施の形態の座標入力装置3Aを備えた座標入力システムであって、液晶表示パネル2を備えている。   The coordinate input system 1 of the present embodiment is a coordinate input system including the coordinate input device 3A of the present embodiment, and includes a liquid crystal display panel 2.

これにより、座標入力装置3Aを、液晶表示パネル2の画像を見ながら指6等の被検出体にて入力するタッチパネルとして機能させることができる。したがって、導光板10を使用する光学式の座標入力装置3Aにおいて、大型タッチパネルに適用した場合においても、指6等の被検出体の座標位置を検出し得る座標入力装置3Aを備えた座標入力システム1を提供することができる。   Thereby, coordinate input device 3A can be functioned as a touch panel which inputs with a detected object, such as finger 6, while seeing an image of liquid crystal display panel 2. Therefore, in the optical coordinate input device 3A using the light guide plate 10, even when applied to a large touch panel, the coordinate input system provided with the coordinate input device 3A that can detect the coordinate position of the detected object such as the finger 6 or the like. 1 can be provided.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図5及び図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. The configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

前記実施の形態1の座標入力装置3Aには、受光手段としての2つの撮像ユニット20・30が設けられていた。   In the coordinate input device 3A of the first embodiment, two imaging units 20 and 30 as light receiving means are provided.

しかし、本実施の形態の座標入力装置3Bでは、図5に示すように、受光手段としての撮像ユニット20・30・40が3つ又はそれ以上設けられている点が異なっている。そして、これによって、2つの被検出体としての指6A・6Bの検出が可能となっている。   However, the coordinate input device 3B according to the present embodiment is different in that three or more imaging units 20, 30 and 40 as light receiving means are provided as shown in FIG. As a result, it is possible to detect the fingers 6A and 6B as the two detection objects.

すなわち、例えば、図5に示すように、被検出体としての指6A・6Bが2つである場合、受光手段としての撮像ユニット20・30が2つしかないときには、2つの指6A・6Bの光路が重なる場合には、線状の暗部BLも重なるので、2つの指6A・6Bのうちのいずれの指6A・6Bが手前に存在するかを特定することができない。   That is, for example, as shown in FIG. 5, when there are two fingers 6A and 6B as detection objects, and there are only two imaging units 20 and 30 as light receiving means, the two fingers 6A and 6B When the optical paths overlap, the linear dark portion BL also overlaps, so it is not possible to specify which of the two fingers 6A and 6B is present.

しかしながら、図5に示すように、受光手段としての撮像ユニット20・30・40が3つ存在していれば、各指6A・6Bについて、重ならない2つの光路による撮像ユニット20・30・40を用いて各指6の接触位置を求めることが可能となる。尚、撮像ユニット40は、レンズ41、可視光カットフィルタ42、撮像素子43から構成されている。   However, as shown in FIG. 5, if there are three imaging units 20, 30, and 40 as light receiving means, the imaging units 20, 30, and 40 with two optical paths that do not overlap each finger 6 </ b> A and 6 </ b> B. It is possible to obtain the contact position of each finger 6 by using it. The imaging unit 40 includes a lens 41, a visible light cut filter 42, and an imaging element 43.

詳細には、例えば、図5において、指6Bが点Pに存在する場合、撮像ユニット20への指6Aの光路と指6Bの光路とが重なる。この場合、指6Aの検出には、撮像ユニット30・40の2つを用いる一方、指6Bの検出には、撮像ユニット20・40を用いる。これにより、光路が重なることはない。 Specifically, for example, in FIG. 5, when the finger 6B is present at point P 3, overlaps the optical path of the finger 6B finger 6A to the imaging unit 20. In this case, two imaging units 30 and 40 are used to detect the finger 6A, while the imaging units 20 and 40 are used to detect the finger 6B. As a result, the optical paths do not overlap.

したがって、2つの指6A・6Bが導光板10のいずれの場所に接触されても、指6A・6Bの接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   Therefore, even if the two fingers 6A and 6B are brought into contact with any place on the light guide plate 10, the position coordinates of the contact points of the fingers 6A and 6B can be reliably specified.

尚、一般的に、被検出体としての指6がM個存在する場合には、必要な受光手段の数Nは、
N=M+1
となる。
In general, when there are M fingers 6 as detection objects, the required number N of light receiving means is:
N = M + 1
It becomes.

一方、受光手段としての撮像ユニット20・30・40を少なくとも3つ設けた場合には、以下に示すメリットも存在する。   On the other hand, when at least three image pickup units 20, 30, and 40 as light receiving means are provided, there are the following merits.

すなわち、受光手段が撮像ユニット20・30の2つである場合、2つの撮像ユニット20・30が設けられた導光板10の辺の近傍に指6Aが接触されると死角になって、2つの撮像ユニット20・30では検知されない虞がある。この場合、受光手段が3つ存在していれば、それを例えば三角形の頂点に配設しておけば、死角を発生することなく、指6Aが導光板10のいずれの場所に接触されても、指6Aの接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   That is, when there are two light receiving means, that is, the imaging units 20 and 30, when the finger 6A comes into contact with the vicinity of the side of the light guide plate 10 on which the two imaging units 20 and 30 are provided, a blind spot is formed. There is a possibility that the image pickup units 20 and 30 may not detect them. In this case, if there are three light receiving means, for example, if they are arranged at the apex of a triangle, the finger 6A can be brought into contact with any location of the light guide plate 10 without generating a blind spot. The position coordinates of the contact point of the finger 6A can be reliably specified.

この場合、例えば、図6に示すように、受光手段としての撮像ユニット20・30・40・50を方形の導光板10における4つの隅角部に配設することが可能である。尚、本発明においては、受光手段としての3つの撮像ユニット20・30・40であってもよい。   In this case, for example, as shown in FIG. 6, the imaging units 20, 30, 40, and 50 as the light receiving means can be disposed at four corners of the rectangular light guide plate 10. In the present invention, three image pickup units 20, 30, 40 as light receiving means may be used.

ここで、このように受光手段としての4つの撮像ユニット20・30・40・50を、方形の導光板10の各隅角部に配設した場合、図6に示すように、光源としての光源ユニット4…を導光板10の全周囲の端部に配設しておき、光源ユニット4…が、導光板10の全周囲の端部から照明光を入射させる座標入力装置3Cとすることが好ましい。必要条件としては、導光板10の周囲に受光手段としての撮像ユニット40・50を増やした場合、撮像ユニット40・50の対向位置に光源が存在することが好ましい。   Here, when the four image pickup units 20, 30, 40, and 50 as the light receiving means are arranged at the respective corners of the rectangular light guide plate 10, as shown in FIG. It is preferable that the units 4... Be arranged at the end of the entire periphery of the light guide plate 10 and the light source units 4... Be the coordinate input device 3 </ b> C that allows illumination light to enter from the end of the entire periphery of the light guide plate 10. . As a necessary condition, when the number of imaging units 40 and 50 as light receiving means is increased around the light guide plate 10, it is preferable that a light source exists at a position opposite to the imaging units 40 and 50.

これにより、受光手段としての4つの撮像ユニット20・30・40・50は、導光板10における全ての範囲が照明光の照射範囲内に設けられていることになる。したがって、指6Aが導光板10のいずれの場所に接触されても、指6Aの接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   As a result, the four imaging units 20, 30, 40, and 50 as the light receiving means are all provided in the illumination light irradiation range in the light guide plate 10. Therefore, it is possible to reliably specify the position coordinates of the contact point of the finger 6A, regardless of where the finger 6A is in contact with the light guide plate 10.

また、光源ユニット4…と撮像ユニット20・30・40・50とを対向して配置するため、撮像ユニット20・30・40・50の配置の自由度が高くなる。また、撮像ユニット20・30・40・50の数を容易に増加することができ、多数の指6A・6B…の接触の同時検知が可能となり、大型タッチパネルに適用した場合の信号品質低下も生じ難い。   In addition, since the light source units 4 and the imaging units 20, 30, 40, and 50 are arranged to face each other, the degree of freedom in arranging the imaging units 20, 30, 40, and 50 is increased. In addition, the number of image pickup units 20, 30, 40, 50 can be easily increased, and simultaneous detection of contact with a large number of fingers 6A, 6B, etc. is possible, resulting in a decrease in signal quality when applied to a large touch panel. hard.

ここで、4つの撮像ユニット20・30・40・50を設けた場合には、指6Aの検出に際しては、4つの撮像ユニット20・30・40・50のうちのいずれか2つの撮像ユニットを使用することができる。   Here, when four image pickup units 20, 30, 40, and 50 are provided, any two of the four image pickup units 20, 30, 40, and 50 are used for detection of the finger 6A. can do.

しかしながら、例えば、導光板10の一辺に沿って撮像ユニット20・30を配置した場合、指6Aの接触点が撮像ユニット20・30から遠い場合には、信号品質が劣化する。したがって、指6Aの接触点が撮像ユニット20・30から遠い場合には、導光板10の周囲に受光手段としての撮像ユニット40・50を増やすことにより、指6Aに近接する撮像ユニット40・50にて検出することにより、信号品質の劣化を招くことなく検出することができる。   However, for example, when the imaging units 20 and 30 are arranged along one side of the light guide plate 10, the signal quality is deteriorated when the contact point of the finger 6A is far from the imaging units 20 and 30. Therefore, when the contact point of the finger 6A is far from the imaging units 20 and 30, by increasing the number of imaging units 40 and 50 as light receiving means around the light guide plate 10, the imaging units 40 and 50 close to the finger 6A can be connected. By detecting this, it is possible to detect without degrading the signal quality.

尚、近接しているかの判断は、信号減衰量が大きいか又は小さいかによって判断できる。すなわち、信号減衰量が大きい程、近接しているといえる。   The determination of whether or not they are close can be made based on whether the signal attenuation is large or small. In other words, it can be said that the closer the signal attenuation, the closer.

このように、本実施の形態の座標入力装置3Bでは、受光手段は、撮像ユニット20・30・40として少なくとも3つ設けられている。   As described above, in the coordinate input device 3B of the present embodiment, at least three light receiving units are provided as the imaging units 20, 30, and 40.

これにより、各指6A・6Bについて、重ならない2つの光路による撮像ユニット30・40及び撮像ユニット20・40を用いて各指6A・6Bの接触位置を求めることが可能となる。   As a result, the contact positions of the fingers 6A and 6B can be obtained for the fingers 6A and 6B by using the imaging units 30 and 40 and the imaging units 20 and 40 by two optical paths that do not overlap each other.

また、3つの撮像ユニット20・30・40を三角形の頂点に配設してくことにより、死角を発生することなく、指6Aが導光板10のいずれの場所に接触されても、指6Aの接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   Further, by arranging the three imaging units 20, 30 and 40 at the apexes of the triangle, the finger 6A can be brought into contact with any position of the light guide plate 10 without generating a blind spot. It is possible to reliably specify the position coordinates of the point.

さらに、本実施の形態の座標入力装置3Cでは、光源ユニット4は、導光板10の全周囲の端部から照明光を入射させるようになっている。これにより、撮像ユニット20・30・40・50は、導光板10における全ての範囲が照明光の照射範囲内に設けられていることになる。   Furthermore, in the coordinate input device 3 </ b> C according to the present embodiment, the light source unit 4 causes illumination light to enter from the entire peripheral end of the light guide plate 10. Thereby, the imaging units 20, 30, 40, and 50 have the entire range in the light guide plate 10 within the illumination light irradiation range.

したがって、指6Aが導光板10のいずれの場所に接触されても、指6Aの接触点の位置座標を確実に特定することが可能となる。   Therefore, it is possible to reliably specify the position coordinates of the contact point of the finger 6A, regardless of where the finger 6A is in contact with the light guide plate 10.

尚、本発明は、各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、各実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   It should be noted that the present invention is not limited to each embodiment, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and obtained by appropriately combining the technical means disclosed in each embodiment. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、板状の導光部材と、導光部材の端部から照明光を入射させる光源と、導光部材内を伝搬する照明光を受光する少なくとも2つの受光手段と、上記導光部材の表面に被検出体を接触したときの該被検出体による光散乱を検知した受光手段の出力に基づいて、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段とを備えた光学式の座標入力装置、及び座標入力システムに適用することができる。また、座標入力装置は、指タイプ及びタッチペンタイプのいずれにも適用可能である。   The present invention includes a plate-shaped light guide member, a light source that makes illumination light incident from an end of the light guide member, at least two light receiving means that receive illumination light propagating in the light guide member, and the light guide member. Detecting means for obtaining coordinates of a contact position of the light guide member on the surface of the detected body based on an output of the light receiving means that detects light scattering by the detected body when the surface of the detected object is contacted The present invention can be applied to an optical coordinate input device and a coordinate input system. Further, the coordinate input device can be applied to both a finger type and a touch pen type.

1 座標入力システム
2 液晶表示パネル(画像表示パネル)
3A 座標入力装置
3B 座標入力装置
3C 座標入力装置
4 光源ユニット(光源)
4a LED
5 検出部(検出手段)
6 指(被検出体)
10 導光板(導光部材)
10a 伝搬光
10b 伝搬光
11 切り欠き(光路変換部)
20 撮像ユニット(受光手段)
21 レンズ
22 可視光カットフィルタ
23 撮像素子
23a 明部
30 撮像ユニット(受光手段)
31 レンズ
32 可視光カットフィルタ
33 撮像素子
40 撮像ユニット(受光手段)
50 撮像ユニット(受光手段)
BL 暗部
BL 暗部
BL 暗部
L 間隔
1 Coordinate input system 2 Liquid crystal display panel (image display panel)
3A Coordinate input device 3B Coordinate input device 3C Coordinate input device 4 Light source unit (light source)
4a LED
5 Detection part (detection means)
6 fingers (detected body)
10 Light guide plate (light guide member)
10a Propagating light 10b Propagating light 11 Notch (optical path changing unit)
20 Imaging unit (light receiving means)
21 Lens 22 Visible Light Cut Filter 23 Imaging Device 23a Bright Part 30 Imaging Unit (Light Receiving Unit)
31 Lens 32 Visible Light Cut Filter 33 Imaging Device 40 Imaging Unit (Light Receiving Unit)
50 Imaging unit (light receiving means)
BL Dark part BL 1 Dark part BL 2 Dark part L Interval

Claims (5)

板状の導光部材と、導光部材の端部から照明光を入射させる光源と、導光部材内を伝搬する照明光を受光する少なくとも2つの受光手段と、上記導光部材の表面に被検出体を接触したときの該被検出体による光散乱を検知した受光手段の出力に基づいて、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段とを備えた座標入力装置であって、
上記受光手段は、照明光の照射範囲内に設けられていると共に、
上記検出手段は、被検出体による光散乱に基づく受光手段の出力強度の減少を検出して、該被検出体における導光部材の表面への接触位置の座標を求めることを特徴とする座標入力装置。
A plate-shaped light guide member, a light source for making illumination light incident from an end of the light guide member, at least two light receiving means for receiving illumination light propagating in the light guide member, and a surface of the light guide member Coordinates comprising detection means for determining the coordinates of the position of the light guide member in contact with the surface of the light guide member based on the output of the light receiving means that has detected light scattering by the object to be detected when contacting the detection body An input device,
The light receiving means is provided within the illumination light irradiation range,
The detection means detects a decrease in output intensity of the light receiving means based on light scattering by the detected object, and obtains coordinates of a position of contact with the surface of the light guide member on the detected object. apparatus.
前記受光手段は、少なくとも3つ設けられていることを特徴とする請求項1記載の座標入力装置。   The coordinate input device according to claim 1, wherein at least three light receiving means are provided. 前記光源は、導光部材の全周囲の端部から照明光を入射させるようになっていることを特徴とする請求項1又は2記載の座標入力装置。   The coordinate input device according to claim 1, wherein the light source is configured to allow illumination light to enter from an end portion around the entire periphery of the light guide member. 前記受光手段は、1次元又は2次元のイメージセンサを有していると共に、
前記導光部材には、導光部材内を伝搬する照明光を前記受光手段へそれぞれ点状又は線状に出射する光路変換部が設けられていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の座標入力装置。
The light receiving means has a one-dimensional or two-dimensional image sensor,
4. The light guide member is provided with an optical path changing unit that emits illumination light propagating in the light guide member to the light receiving means in a dotted or linear manner, respectively. The coordinate input device described.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の座標入力装置を備えた座標入力システムであって、
画像表示パネルを備えていることを特徴とする座標入力システム。
A coordinate input system comprising the coordinate input device according to any one of claims 1 to 4,
A coordinate input system comprising an image display panel.
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