JP2013191005A - デジタイザ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 左右の発光ユニットから照射される照射光の相互干渉を防ぎ、検出範囲を１７０度からさらに広げることができるデジタイザ装置を提供すること。
【解決手段】 支持部材の長軸方向の両端に設置され、座標入力面に挿入された座標指示物体に向けて照射光を走査する１対の発光ユニットと、前記座標入力面を囲み、前記発光ユニットから照射された照射光を再帰反射する再帰反射部材と、当該再帰反射部材部材からの反射光と前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記照射光を遮った遮光像を受光する１対の受光ユニットとを有し、前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザ装置であって、
前記１対の発光ユニットを、前記１対の受光ユニットにおける光軸中心面を挟んで当該発光ユニットよる照射光軸が異なる位置に設置したことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 支持部材の長軸方向の両端に設置され、座標入力面に挿入された座標指示物体に向けて照射光を走査する１対の発光ユニットと、前記座標入力面を囲み、前記発光ユニットから照射された照射光を再帰反射する再帰反射部材と、当該再帰反射部材部材からの反射光と前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記照射光を遮った遮光像を受光する１対の受光ユニットとを有し、前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザ装置であって、
前記１対の発光ユニットを、前記１対の受光ユニットにおける光軸中心面を挟んで当該発光ユニットよる照射光軸が異なる位置に設置したことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ホワイトボード等の座標入力面に挿入された（接触または接近した）電子ペンや指などの座標指示物体の座標位置をイメージセンサを用いて検出するデジタイザ装置（座標検出装置）に関するものである。
近年、電子黒板（Interactive White Board, 略してＩＷＢ）の普及が進行している。ＩＷＢは一般的な表示装置として用いられているＰＤＰ、ＬＣＤ、プロジェクタなどを用い、この表示画面上にあたかも黒板にチョークで入力するがごとく、指や電子ペンなどの座標入力手段とデジタイザ装置を用いて座標入力手段により入力された位置の座標をパソコン（PC）などの演算装置で処理し、処理結果を表示装置に投影することにより実現するものである。
イメージセンサによる画像処理を利用したデジタイザ装置は近年普及しつつあり、描画応答性の良さ、また赤外線、太陽光線、温度変化などの外部ノイズ耐性が強いとの利点から、利用数が年々増加している
このようなイメージセンサを使用した代表的な特許文献として下記のようなものがある
このようなイメージセンサを使用した代表的な特許文献として下記のようなものがある
イメージセンサを用いたデジタイザ装置は、デジタイザユニットを構成する支持部材の長軸方向の両端部（左右の両端部）に取り付けたイメージセンサ（左イメージセンサおよび右イメージセンサ）と、各イメージセンサの視野方向に位置する座標入力面に向けて光を照射する複数の発光ユニットとを有し、座標入力面に挿入された座標指示物体による検出するように構成されている。
図３は、従来におけるデジタイザ装置の概略構成を示すシステム構成図であって、デジタイザユニットＤＵを構成するコントロールユニット１０、このコントロールユニット１０の長軸方向の両端部に取り付けられている発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒとイメージセンサ１２Ｌ、１２Ｒと、座標指示物である電子ペン１３と、電子ペン１３を座標入力面１８に接触したとき当該電子ペン１３から発射される赤外線を受光し、ペンダウン信号をコントロールユニット１０に入力する赤外線受光ユニット１４とで構成され、コントロールユニット１０はペンダウン信号が入力されたタイミングで発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒからの照射光を遮った遮光像に基づき電子ペン１３の座標入力面における挿入座標位置を検出し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０に送る。ＰＣ２０は、検出した座標位置に予め定めた描画像を生成し、プロジェクタ３０により、壁またはホワイトボード１上に表示させる。これによって、ホワイトボード１上にはコントロールユニット１０が検出した座標の軌跡に応じた描画像が表示される。
図３は、従来におけるデジタイザ装置の概略構成を示すシステム構成図であって、デジタイザユニットＤＵを構成するコントロールユニット１０、このコントロールユニット１０の長軸方向の両端部に取り付けられている発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒとイメージセンサ１２Ｌ、１２Ｒと、座標指示物である電子ペン１３と、電子ペン１３を座標入力面１８に接触したとき当該電子ペン１３から発射される赤外線を受光し、ペンダウン信号をコントロールユニット１０に入力する赤外線受光ユニット１４とで構成され、コントロールユニット１０はペンダウン信号が入力されたタイミングで発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒからの照射光を遮った遮光像に基づき電子ペン１３の座標入力面における挿入座標位置を検出し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０に送る。ＰＣ２０は、検出した座標位置に予め定めた描画像を生成し、プロジェクタ３０により、壁またはホワイトボード１上に表示させる。これによって、ホワイトボード１上にはコントロールユニット１０が検出した座標の軌跡に応じた描画像が表示される。
ここで、左右の発光ユニット１１Ｌ、１１Ｒを構成する複数の発光素子１１０から照射される照射光は座標入力面１８に電子ペン１３がどの位置に挿入されても検出可能なように座標入力面全体を走査角θで走査するように構成されている。
座標入力面１８の周囲には照射光１６を再帰反射する再帰反射部材（再帰反射テープ）１５が取り付けられている。
イメージセンサ１２Ｌ、１２Ｒは、座標入力面１８の周囲に取り付けられた再帰反射部材１５によって反射された照射光を受光しているが、電子ペン１３が座標入力面１８に接触すると、当該電子ペン１３によって照射光が遮られるので、照射光の照射タイミングにおいては反射光が入力されない。コントロールユニット１０は、照射光が遮られたときの遮光像の位置を三角測量法の原理に基づき算出し、出力する。
座標入力面１８の周囲には照射光１６を再帰反射する再帰反射部材（再帰反射テープ）１５が取り付けられている。
イメージセンサ１２Ｌ、１２Ｒは、座標入力面１８の周囲に取り付けられた再帰反射部材１５によって反射された照射光を受光しているが、電子ペン１３が座標入力面１８に接触すると、当該電子ペン１３によって照射光が遮られるので、照射光の照射タイミングにおいては反射光が入力されない。コントロールユニット１０は、照射光が遮られたときの遮光像の位置を三角測量法の原理に基づき算出し、出力する。
なお、三角測量法の原理によって電子ペン１３の接触位置を算出する方法については前述の特許文献１に開示されているので、その説明は省略する。
図４（ａ）は、デジタイザユニットＤＵの詳細構成を示す平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の斜視図である。
図のように、デジタイザユニットＤＵは、コントロールユニット１０の支持部材１００の長軸方向の左右両端に取り付けられた複数の発光素子１１０（例えばＬＥＤ）から成る発光ユニット１１Ｌ、１１Ｒを備え、座標入力面１８の矢印方向に向けて照射光１６を照射するように構成されている。
また、発光ユニット１１Ｌ、１１Ｒの上側には同図（ｂ）に示すようにイメージセンサ１２Ｌ、１２Ｒが取り付けられている。
図のように、デジタイザユニットＤＵは、コントロールユニット１０の支持部材１００の長軸方向の左右両端に取り付けられた複数の発光素子１１０（例えばＬＥＤ）から成る発光ユニット１１Ｌ、１１Ｒを備え、座標入力面１８の矢印方向に向けて照射光１６を照射するように構成されている。
また、発光ユニット１１Ｌ、１１Ｒの上側には同図（ｂ）に示すようにイメージセンサ１２Ｌ、１２Ｒが取り付けられている。
ところで、デジタイザユニットＤＵの発光ユニット１１Ｌと１１Ｒの位置関係が図４のように構成されていた場合、すなわち発光ユニット１１Ｌと１１Ｒの照射光が座標入力面１８上の同一高さの平面状で照射されるように構成されていた場合、発光ユニット１１Ｌの最右端の発光素子１１０ａから照射された照射光と発光ユニット１１Ｒの最左端の発光素子１１０ｂから照射された照射光とが干渉し、照射角度１７０度以上の照射角度での照射を行ってもその照射光が指示物体１３または再帰反射部材１５に届かず、指示物体１３の位置を検出することができず、検出範囲が狭くなってしまうという問題があった。
本発明の目的は、左右の発光ユニットから照射される照射光の相互干渉を防ぎ、検出範囲を１７０度からさらに広げることができるデジタイザ装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係るデジタイザ装置は、支持部材の長軸方向の両端に設置され、座標入力面に挿入された座標指示物体に向けて照射光を走査する１対の発光ユニットと、前記座標入力面を囲み、前記発光ユニットから照射された照射光を再帰反射する再帰反射部材と、当該再帰反射部材部材からの反射光と前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記照射光を遮った遮光像を受光する１対の受光ユニットとを有し、前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザ装置であって、
前記１対の発光ユニットを、前記１対の受光ユニットにおける光軸中心面を挟んで当該発光ユニットよる照射光軸が異なる位置に設置したことを特徴とする。
前記１対の発光ユニットを、前記１対の受光ユニットにおける光軸中心面を挟んで当該発光ユニットよる照射光軸が異なる位置に設置したことを特徴とする。
本発明によれば、１対の発光ユニットを、前記１対の受光ユニットにおける光軸中心面を挟んで当該発光ユニットよる照射光軸が対称となる異なる位置に設置したことにより、１対の発光ユニットから照射する照射光の座標入力面における照射高さが異なるため、照射光同士の干渉が起こらず、指示物体の検出範囲を従来よりさらに広げることができ、座標入力面を有効利用することが可能になる。
以下、本発明を実施する場合の一形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明におけるデジタイザ装置の発光ユニットと受光ユニットの実施形態を示す斜視図であり、図２は図１のＡ方向から見た正面図である。
これらの図に示すように、本発明におけるデジタイザ装置の発光ユニットと受光ユニットは、デジタイザ装置の支持部材１００の両端に取り付けた１対の発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒと受光ユニットであるイメージセンサ１２Ｌ，１２Ｒで構成されている。
発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒは従来と同様に、照射光を円弧状に走査するための複数の発光素子１１０で構成されている。
図１は、本発明におけるデジタイザ装置の発光ユニットと受光ユニットの実施形態を示す斜視図であり、図２は図１のＡ方向から見た正面図である。
これらの図に示すように、本発明におけるデジタイザ装置の発光ユニットと受光ユニットは、デジタイザ装置の支持部材１００の両端に取り付けた１対の発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒと受光ユニットであるイメージセンサ１２Ｌ，１２Ｒで構成されている。
発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒは従来と同様に、照射光を円弧状に走査するための複数の発光素子１１０で構成されている。
ここで発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒは、従来と異なり、図２に示すように、１対の受光ユニット１２Ｌ，１２Ｒにおける光軸中心面２００を挟んで当該発光ユニット１２Ｌ，１２Ｒよる照射光軸３００Ｌ，３００Ｒが対称となる異なる位置になるように設置されている点である。
このように構成したことにより、１対の発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒから照射する照射光の座標入力面における照射高さが異なるため、照射光同士の干渉は起こり得ず、電子ペンなどの指示物体の検出範囲を従来の１７０度よりさらに広げることができ、座標入力面を有効利用することが可能になる。
このように構成したことにより、１対の発光ユニット１１Ｌ，１１Ｒから照射する照射光の座標入力面における照射高さが異なるため、照射光同士の干渉は起こり得ず、電子ペンなどの指示物体の検出範囲を従来の１７０度よりさらに広げることができ、座標入力面を有効利用することが可能になる。
なお、照射光軸面と受光光軸面との距離は、発光ユニットからの照射光が直接に受光ユニットに入射されなくなる位置に選定すればよく、距離は限定されない。
ＤＵ デジタイザユニット
１０ コントロールユニット
１１Ｌ，１１Ｒ 発光ユニット
１２Ｌ、１２Ｒ イメージセンサ
１３ 電子ペン
１４ 赤外線受光ユニット
１５ 再帰反射部材
１６ 照射光
１７ 再帰反射光
１８ 座標入力面
２０ パーソナルコンピュータ
３０ プロジェクタ
２００ 受光光軸中心面
３００Ｌ、３００Ｒ 照射光軸３００Ｌ，３００Ｒ
１０ コントロールユニット
１１Ｌ，１１Ｒ 発光ユニット
１２Ｌ、１２Ｒ イメージセンサ
１３ 電子ペン
１４ 赤外線受光ユニット
１５ 再帰反射部材
１６ 照射光
１７ 再帰反射光
１８ 座標入力面
２０ パーソナルコンピュータ
３０ プロジェクタ
２００ 受光光軸中心面
３００Ｌ、３００Ｒ 照射光軸３００Ｌ，３００Ｒ
Claims (1)
- 支持部材の長軸方向の両端に設置され、座標入力面に挿入された座標指示物体に向けて照射光を走査する１対の発光ユニットと、前記座標入力面を囲み、前記発光ユニットから照射された照射光を再帰反射する再帰反射部材と、当該再帰反射部材部材からの反射光と前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記照射光を遮った遮光像を受光する１対の受光ユニットとを有し、前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザ装置であって、
前記１対の発光ユニットを、前記１対の受光ユニットにおける光軸中心面を挟んで当該発光ユニットよる照射光軸が異なる位置に設置したことを特徴とするデジタイザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012056819A JP2013191005A (ja) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | デジタイザ装置 |
| PCT/JP2012/005260 WO2013136380A1 (en) | 2012-03-14 | 2012-08-22 | Digitizer apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012056819A JP2013191005A (ja) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | デジタイザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| WO (1) | WO2013136380A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017013957A1 (ja) * | 2015-07-17 | 2017-01-26 | 富士電機株式会社 | 光学式タッチパネル、カバー内面反射防止構造、及び自動販売機 |
| CN107422924A (zh) * | 2016-05-24 | 2017-12-01 | 仁宝电脑工业股份有限公司 | 具有感测操控功能的电脑系统 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2002032195A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Fujitsu General Ltd | 光走査型タッチパネルおよびその光軸調整方法 |
| JP4954115B2 (ja) * | 2008-02-20 | 2012-06-13 | シャープ株式会社 | タッチパネル装置 |
-
2012
- 2012-03-14 JP JP2012056819A patent/JP2013191005A/ja active Pending
- 2012-08-22 WO PCT/JP2012/005260 patent/WO2013136380A1/en active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017013957A1 (ja) * | 2015-07-17 | 2017-01-26 | 富士電機株式会社 | 光学式タッチパネル、カバー内面反射防止構造、及び自動販売機 |
| CN107422924A (zh) * | 2016-05-24 | 2017-12-01 | 仁宝电脑工业股份有限公司 | 具有感测操控功能的电脑系统 |
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|---|---|
| WO2013136380A1 (en) | 2013-09-19 |
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