JP2014215899A - 位置検出装置および情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示面に対向する物体の位置を検出できる位置検出装置および情報処理装置を提供する。
【解決手段】位置検出装置は、画像を表示する表示面を有する表示部3と、表示部3の表示面とは反対側に設けられ、表示面に対向する物体の位置を検出する位置検出部5と、を備え、位置検出部5により、表示部3越しに物体の位置を検出する。
【選択図】図1
【解決手段】位置検出装置は、画像を表示する表示面を有する表示部3と、表示部3の表示面とは反対側に設けられ、表示面に対向する物体の位置を検出する位置検出部5と、を備え、位置検出部5により、表示部3越しに物体の位置を検出する。
【選択図】図1
Description
本発明は、位置検出装置および情報処理装置に関する。
従来、表示面に接近するユーザの手などの物体の位置を検出する構成が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
非特許文献1の構成では、表示面を囲むインナーリングとアウターリングと呼ばれる2重のリング状に複数のセンサが配置されている。これらインナーリングおよびアウターリングを構成する複数のセンサは、表示面に対して垂直な検出面を形成するように構成されている。そして、インナーリングおよびアウターリングの真上に位置する腕をセンサで検出している。
非特許文献1の構成では、表示面を囲むインナーリングとアウターリングと呼ばれる2重のリング状に複数のセンサが配置されている。これらインナーリングおよびアウターリングを構成する複数のセンサは、表示面に対して垂直な検出面を形成するように構成されている。そして、インナーリングおよびアウターリングの真上に位置する腕をセンサで検出している。
Michelle Annett、他3名、"Medusa: A Proximity-Aware Multi-touch Tabletop"、[online]、[平成25年3月6日]、インターネット(URL:www.dgp.toronto.edu/~dwigdor/research/MedusaFinalVersion.pdf)
しかしながら、非特許文献1のような構成では、表示面の周囲を通過する物体の位置を検出することはできるものの、表示面に対向して存在する物体の位置を検出することは困難であるという問題がある。
本発明は、表示面に対向する物体の位置を検出できる位置検出装置および情報処理装置を提供することを1つの目的とする。
請求項1に記載の発明は、画像を表示する表示面を有する表示部と、前記表示部の前記表示面とは反対側に設けられ、前記表示面に対向する物体の位置を検出する位置検出部とを備えることを特徴とする位置検出装置である。
請求項5に記載の発明は、上述の位置検出装置と、前記位置検出装置での検出結果に基づく前記物体の位置に対応する処理を実施する位置対応処理部とを備えることを特徴とする情報処理装置である。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
[情報処理装置の構成]
図1に示すように、情報処理装置1は、タッチパネル装置2と、制御装置6とを備える。
タッチパネル装置2は、図2に示すように、表示部3と、タッチセンサ4と、位置検出部5とを備える。これら表示部3、タッチセンサ4、位置検出部5、および制御装置6は、枠体9に収容されている。
枠体9は、長方形状の一方の長辺を構成する前面部91と、他方の長辺を構成する後面部92と、一方の短辺を構成する右面部93と、他方の短辺を構成する左面部94とを備える。
[情報処理装置の構成]
図1に示すように、情報処理装置1は、タッチパネル装置2と、制御装置6とを備える。
タッチパネル装置2は、図2に示すように、表示部3と、タッチセンサ4と、位置検出部5とを備える。これら表示部3、タッチセンサ4、位置検出部5、および制御装置6は、枠体9に収容されている。
枠体9は、長方形状の一方の長辺を構成する前面部91と、他方の長辺を構成する後面部92と、一方の短辺を構成する右面部93と、他方の短辺を構成する左面部94とを備える。
表示部3は、例えば、有機ELや、無機ELなどを用いた光透過型表示パネルである。表示部3は、図2に示すように、四角形状の表示面31を備える。
なお、X軸およびX軸に直交するY軸を通るXY平面と表示面31とが平行となり、かつZ軸がXY平面、すなわち、表示面31と直交するように各軸を定義している。
また、本実施形態では、一例として、情報処理装置1が、表示面31を上方(+Z方向)に向けて水平に配置されている場合について説明するが、上記方向に限らず、表示面31を任意の方向に向けて配置されてもよい。
なお、X軸およびX軸に直交するY軸を通るXY平面と表示面31とが平行となり、かつZ軸がXY平面、すなわち、表示面31と直交するように各軸を定義している。
また、本実施形態では、一例として、情報処理装置1が、表示面31を上方(+Z方向)に向けて水平に配置されている場合について説明するが、上記方向に限らず、表示面31を任意の方向に向けて配置されてもよい。
タッチセンサ4は、本発明の面方向位置検出部に相当する。タッチセンサ4は、物体が表示面31に接触または近接したときに、表示面31と平行なXY平面における面方向の接触位置または近接位置(以下、XY位置とも称する)を検出し、検出結果を制御装置6に送信する。
具体的に、タッチセンサ4は、赤外線方式により物体のXY位置を検出するものであり、複数の赤外線発光部41(図1では1個のみ図示)と、赤外線発光部41と同じ数の赤外線受光部42(図1では1個のみ図示)とを備える。赤外線発光部41は、枠体9の前面部91および右面部93の内周面に設けられている。赤外線受光部42は、後面部92および左面部94の内周面において、赤外線発光部41にそれぞれ対向するように設けられている。
なお、タッチセンサ4としては、物体が表示面31に接触したことを検出可能な静、電容量方式や電磁誘導方式などの各種方式のものを用いてもよい。
具体的に、タッチセンサ4は、赤外線方式により物体のXY位置を検出するものであり、複数の赤外線発光部41(図1では1個のみ図示)と、赤外線発光部41と同じ数の赤外線受光部42(図1では1個のみ図示)とを備える。赤外線発光部41は、枠体9の前面部91および右面部93の内周面に設けられている。赤外線受光部42は、後面部92および左面部94の内周面において、赤外線発光部41にそれぞれ対向するように設けられている。
なお、タッチセンサ4としては、物体が表示面31に接触したことを検出可能な静、電容量方式や電磁誘導方式などの各種方式のものを用いてもよい。
赤外線発光部41は、制御装置6の制御により、表示面31と平行な方向に(前面部91に設けられた赤外線発光部41Aは−X方向に、右面部93に設けられた赤外線発光部41Bは+Y方向に赤外線を発光する。このような構成により、赤外線発光部41Aから−X方向に発光された赤外線と、赤外線発光部41Bから+Y方向に発光された赤外線との交点Cが、表示面31に沿って二次元的に配置される。
赤外線受光部42は、当該赤外線受光部42に対向する赤外線発光部41からの赤外線を受光し、この受光レベルに対応する信号を制御装置6へ送信する。
赤外線受光部42は、当該赤外線受光部42に対向する赤外線発光部41からの赤外線を受光し、この受光レベルに対応する信号を制御装置6へ送信する。
位置検出部5は、図2に示すように、複数の光学式位置センサ50(図1では1個のみ図示)を備え、表示部3の表示面31とは反対側(すなわち表示部3の裏側)に配置される。位置検出部5は、表示面31に対向して存在する物体のZ方向の位置(以下、Z位置とも称する)を検出し、検出結果を制御装置6に送信する。
光学式位置センサ50は、光源部51と、受光部52とを備える。
光源部51は、図3に示すように、検出光L0として、例えば、近赤外領域に波長域を有する赤外線を発光する光源511と、光源511からの検出光L0を集光するレンズ512とを備える。光源511は、赤外線を発光可能であればよく、LED、LD等の各種光源を用いることができる。なお、光源511が発光する光の波長は、タッチセンサ4の赤外線発光部41が発光する光の波長と同一でもよいし、異なってもよい。この光源部51は、図3に示すように、検出光L0の光軸が、YZ平面においてZ軸に対して所定角度θを成すように配置されている。
受光部52は、受光面521を有する。受光部52としては、赤外線を検出可能であればよく、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサや、CCD(Charge-Coupled Device)センサ等の各種光センサを用いることができる。
受光部52は、光源部51が発光し、後述する液面F1,F2で反射された反射光を受光する。そして、受光部52は、受光位置に対応する信号を制御装置6へ送信する。
光学式位置センサ50は、光源部51と、受光部52とを備える。
光源部51は、図3に示すように、検出光L0として、例えば、近赤外領域に波長域を有する赤外線を発光する光源511と、光源511からの検出光L0を集光するレンズ512とを備える。光源511は、赤外線を発光可能であればよく、LED、LD等の各種光源を用いることができる。なお、光源511が発光する光の波長は、タッチセンサ4の赤外線発光部41が発光する光の波長と同一でもよいし、異なってもよい。この光源部51は、図3に示すように、検出光L0の光軸が、YZ平面においてZ軸に対して所定角度θを成すように配置されている。
受光部52は、受光面521を有する。受光部52としては、赤外線を検出可能であればよく、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサや、CCD(Charge-Coupled Device)センサ等の各種光センサを用いることができる。
受光部52は、光源部51が発光し、後述する液面F1,F2で反射された反射光を受光する。そして、受光部52は、受光位置に対応する信号を制御装置6へ送信する。
このように構成された位置検出部5は、図2に示すように、複数の光学式位置センサ50が、支持体53によって支持され、X方向およびY方向に並列配置される。この支持体53は、表示部3の裏面側に位置するように、枠体9に嵌め込まれている。この時、位置検出部5は、複数の光学式位置センサ50が複数の交点Cにそれぞれ対向するように、配置される。
制御装置6は、記憶部7と、制御部8とを備え、タッチパネル装置2を制御する。
記憶部7は、画像をタッチパネル装置2に表示させるための画像データや、タッチパネル装置2を制御する各種プログラムなどを記憶する。
制御部8は、記憶部7に記憶されたプログラムおよびデータをCPU(Central Processing Unit)が処理することにより構成される、表示制御部81と、位置検出制御部82と、位置対応処理部83とを備える。なお、位置検出制御部82は、本発明の制御部に相当する。また、表示部3と、タッチセンサ4と、位置検出部5と、位置検出制御部82とは、本発明の位置検出装置10を構成する。
記憶部7は、画像をタッチパネル装置2に表示させるための画像データや、タッチパネル装置2を制御する各種プログラムなどを記憶する。
制御部8は、記憶部7に記憶されたプログラムおよびデータをCPU(Central Processing Unit)が処理することにより構成される、表示制御部81と、位置検出制御部82と、位置対応処理部83とを備える。なお、位置検出制御部82は、本発明の制御部に相当する。また、表示部3と、タッチセンサ4と、位置検出部5と、位置検出制御部82とは、本発明の位置検出装置10を構成する。
表示制御部81は、表示部3を制御して画像を表示させる。
位置検出制御部82は、タッチセンサ4および光学式位置センサ50を制御して、表示面31に対する物体の三次元位置を特定する。位置検出制御部82は、タッチセンサ制御部821と、光学式位置センサ制御部822とを備える。
位置検出制御部82は、タッチセンサ4および光学式位置センサ50を制御して、表示面31に対する物体の三次元位置を特定する。位置検出制御部82は、タッチセンサ制御部821と、光学式位置センサ制御部822とを備える。
タッチセンサ制御部821は、タッチセンサ4を作動させて、表示面31に近接または接触した物体のXY位置を特定する。
具体的には、タッチセンサ制御部821は、情報処理装置1のメイン電源がオンされると、タッチセンサ4の赤外線発光部41から赤外線を発光させる。そして、タッチセンサ制御部821は、赤外線受光部42での赤外線の受光レベルに対応する信号を受信し、赤外線受光部42での受光レベルに基づいて、物体のXY位置を特定する。なお、物体の位置の特定方法は、従来の赤外線方式のものと同じなので説明を省略する。
具体的には、タッチセンサ制御部821は、情報処理装置1のメイン電源がオンされると、タッチセンサ4の赤外線発光部41から赤外線を発光させる。そして、タッチセンサ制御部821は、赤外線受光部42での赤外線の受光レベルに対応する信号を受信し、赤外線受光部42での受光レベルに基づいて、物体のXY位置を特定する。なお、物体の位置の特定方法は、従来の赤外線方式のものと同じなので説明を省略する。
光学式位置センサ制御部822は、タッチセンサ制御部821によって特定された物体のXY位置に基づいて、物体のZ位置、すなわち表示面31に対する物体のZ方向の距離を特定する。
具体的には、光学式位置センサ制御部822は、複数の光学式位置センサ50のうち、物体のXY位置に対応する光学式位置センサ50を作動させる。すなわち、光学式位置センサ制御部822は、Z方向から見た平面視において、物体のXY位置(交点Cの位置)と重なる位置に配置されている光学式位置センサ50を作動させる。そして、光学式位置センサ制御部822は、光学式位置センサ50の検出結果(受光位置)と、所定角度θとを用いて物体のZ位置を特定する。なお、Z位置の詳細な特定方法については、後述する。
具体的には、光学式位置センサ制御部822は、複数の光学式位置センサ50のうち、物体のXY位置に対応する光学式位置センサ50を作動させる。すなわち、光学式位置センサ制御部822は、Z方向から見た平面視において、物体のXY位置(交点Cの位置)と重なる位置に配置されている光学式位置センサ50を作動させる。そして、光学式位置センサ制御部822は、光学式位置センサ50の検出結果(受光位置)と、所定角度θとを用いて物体のZ位置を特定する。なお、Z位置の詳細な特定方法については、後述する。
位置対応処理部83は、位置検出制御部82で特定された物体の三次元位置に対応する処理を行う。
[情報処理装置の作用]
次に、情報処理装置1の作用を説明する。
なお、以下の説明では、図4に示すように、飲料物を収容したグラスF3と、その飲料物の液面F1とを検出対象の物体Fとする。また、グラスF3は、検出光L0を透過可能に構成されているものとする。
まず、図5に示すように、位置検出制御部82のタッチセンサ制御部821は、情報処理装置1のメイン電源がオンされると、赤外線発光部41から赤外線を発光させ、XY位置のスキャンを実施する(ステップS1)。そして、タッチセンサ制御部821は、赤外線受光部42での赤外線の受光レベルに基づいて、グラスF3を検出対象の物体Fとして検出したか否かを判断する(ステップS2)。このステップS2において、タッチセンサ制御部821は、物体Fを検出していないと判断した場合、ステップS1の処理を実施する。
次に、情報処理装置1の作用を説明する。
なお、以下の説明では、図4に示すように、飲料物を収容したグラスF3と、その飲料物の液面F1とを検出対象の物体Fとする。また、グラスF3は、検出光L0を透過可能に構成されているものとする。
まず、図5に示すように、位置検出制御部82のタッチセンサ制御部821は、情報処理装置1のメイン電源がオンされると、赤外線発光部41から赤外線を発光させ、XY位置のスキャンを実施する(ステップS1)。そして、タッチセンサ制御部821は、赤外線受光部42での赤外線の受光レベルに基づいて、グラスF3を検出対象の物体Fとして検出したか否かを判断する(ステップS2)。このステップS2において、タッチセンサ制御部821は、物体Fを検出していないと判断した場合、ステップS1の処理を実施する。
一方、タッチセンサ制御部821は、ステップS2において、物体Fを検出したと判断した場合、物体FのXY位置を特定する(ステップS3)。具体的には、タッチセンサ制御部821は、図4に示すように、複数の赤外線発光部41から発光された赤外線のうち、グラスF3の配置位置をX方向に通過する赤外線L3と、Y方向に通過する赤外線L4とを赤外線受光部42の受光レベルに基づいて特定する。そして、タッチセンサ制御部821は、赤外線L3と赤外線L4との交点Cを、物体FのXY位置として特定する。
この後、光学式位置センサ制御部822は、ステップS3で特定された物体FのXY位置に対応する光学式位置センサ50のみを作動させて、液面F1のZ位置のスキャンを実施する(ステップS4)。この時、光学式位置センサ制御部822は、表示制御部81から受信した表示部3を制御する制御信号に基づいて、図6に示すように、表示部3に画像が表示されていない非表示期間(ブランキング期間)にZ位置のスキャンを実施する。表示部3に画像が表示されている表示期間には、光学式位置センサ制御部822は、光学式位置センサ50を待機させている。
なお、非表示期間は、例えば、表示画像のフレーム間に挿入される期間(Vブランク期間)や、Z位置のスキャンを行うために所定のタイミングで設けられた期間である。
なお、非表示期間は、例えば、表示画像のフレーム間に挿入される期間(Vブランク期間)や、Z位置のスキャンを行うために所定のタイミングで設けられた期間である。
そして、光学式位置センサ制御部822は、液面のZ位置を特定する(ステップS5)。
例えば、図3に示すように、グラスF3の飲料物の液面のZ位置(高さ)を検出する場合、光学式位置センサ制御部822は、以下のような処理を行う。
光学式位置センサ制御部822は、光源部51から検出光L0を発光させる。光源部51から所定角度θで発光された検出光L0は、液面F1で反射する。液面F1で反射した反射光L1は、受光部52の受光位置P1で受光される。一方、液面F1よりも低い液面F2で反射した反射光L2は、受光位置P1よりも光源部51側の受光位置P2で受光される。このように、液面F1,F2の高さに応じて、受光部52における受光位置が変化する。光学式位置センサ制御部822は、受光部52が検出した反射光の受光位置と、所定角度θとに基づいて、液面F1,F2のZ位置を特定する。
以上の処理により、液面F1の三次元位置が特定される。
例えば、図3に示すように、グラスF3の飲料物の液面のZ位置(高さ)を検出する場合、光学式位置センサ制御部822は、以下のような処理を行う。
光学式位置センサ制御部822は、光源部51から検出光L0を発光させる。光源部51から所定角度θで発光された検出光L0は、液面F1で反射する。液面F1で反射した反射光L1は、受光部52の受光位置P1で受光される。一方、液面F1よりも低い液面F2で反射した反射光L2は、受光位置P1よりも光源部51側の受光位置P2で受光される。このように、液面F1,F2の高さに応じて、受光部52における受光位置が変化する。光学式位置センサ制御部822は、受光部52が検出した反射光の受光位置と、所定角度θとに基づいて、液面F1,F2のZ位置を特定する。
以上の処理により、液面F1の三次元位置が特定される。
この後、位置対応処理部83は、液面F1の三次元位置に対応した処理(以下、三次元位置対応処理とも称する)を行う(ステップS6)。具体的には、例えば、グラスF3内部の飲料物の量が少なく、液面F1のZ位置(Z方向の距離)が所定値未満である場合、位置対応処理部83は、飲料物を追加するか否かをユーザに選択させるための選択表示を表示部3に表示させる位置対応処理を行う。また、位置対応処理部83は、飲料物の残量が少ないことを知らせる報知情報を表示部3に表示させる位置対応処理を行ってもよい。
ステップS6で、三次元位置対応処理を行ったのち、再びステップS1に戻り、ステップS1〜S6を繰り返す。なお、制御装置6は、再度、液面F1の三次元位置の検出を行った際に、検出結果が前回と同一の場合は、前回の検出結果に対して行われた三次元位置対応処理を続行してもよい。
ステップS6で、三次元位置対応処理を行ったのち、再びステップS1に戻り、ステップS1〜S6を繰り返す。なお、制御装置6は、再度、液面F1の三次元位置の検出を行った際に、検出結果が前回と同一の場合は、前回の検出結果に対して行われた三次元位置対応処理を続行してもよい。
なお、ステップS6における三次元位置対応処理は、上記一例に限定されない。例えば、ユーザに対して飲料物を提供する提供者に、飲料物が少なくなったことを報知する報知装置を設けてもよい。この場合、例えば、情報処理装置1は、検出した液面F1の三次元位置、物体FのXY位置、および液面F1のZ位置が、所定値未満であることを検出した検出結果などを報知装置に適宜送信する。報知装置は、送信された情報に基づいて、飲料物の残量が少ないことを提供者に報知する報知処理を実行する。
[位置検出装置の作用効果]
上述したような実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
位置検出装置10は、表示部3と、表示部3の裏側に配置された位置検出部5とを備える。これにより、位置検出装置10では、表示部3の裏側に配置された位置検出部5によって、表示面31に対向する物体Fの位置を表示部3越しに特定できる。
上述したような実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
位置検出装置10は、表示部3と、表示部3の裏側に配置された位置検出部5とを備える。これにより、位置検出装置10では、表示部3の裏側に配置された位置検出部5によって、表示面31に対向する物体Fの位置を表示部3越しに特定できる。
ここで、表示面31に近接または接触する物体FのZ位置を特定するために、例えば、表示面31の周囲を囲む枠体9の上方(+Z方向)に複数のセンサを設ける構成が考えられる。このような構成では、枠体9の上方に配置されたセンサの配置位置からは表示面31を見たり、表示面31に対する操作を行うことができないという不都合があった。また、装置が大型化するという不都合があった。
これに対して、位置検出装置10では、表示部3の裏側に位置検出部5が配置されている。これにより、ユーザが表示面31側のいずれの位置からも表示面31を見たり、操作を行うことができ、位置検出装置10の操作性や汎用性を向上できる。また、位置検出部5が表示部3の裏側に配置されているので、位置検出装置10の大型化を抑制できる。
また、汎用性を向上できるため、例えば、表示面31が水平となるように情報処理装置1を配置して、グラスF3などを置くテーブルとして表示面31を使用し、かつ、ユーザ操作を検出する操作入力装置としてタッチセンサ4を使用することもできる。
これに対して、位置検出装置10では、表示部3の裏側に位置検出部5が配置されている。これにより、ユーザが表示面31側のいずれの位置からも表示面31を見たり、操作を行うことができ、位置検出装置10の操作性や汎用性を向上できる。また、位置検出部5が表示部3の裏側に配置されているので、位置検出装置10の大型化を抑制できる。
また、汎用性を向上できるため、例えば、表示面31が水平となるように情報処理装置1を配置して、グラスF3などを置くテーブルとして表示面31を使用し、かつ、ユーザ操作を検出する操作入力装置としてタッチセンサ4を使用することもできる。
位置検出制御部82は、表示部3から光が発せられる画像の表示期間では光学式位置センサ50を待機させ、光が発せられていない非表示期間に位置検出部5にZ位置のスキャンを行わせる。これにより、Z位置のスキャンを行う際に、表示部3が発する光を受光部52で受光することを防止でき、位置検出部5によるZ位置の検出精度を向上できる。
位置検出装置10は、表示面31に対するXY位置を特定するタッチセンサ4を備え、複数の光学式位置センサ50が、表示部3の裏側にX方向およびY方向に二次元的に配置されている。これにより、タッチセンサ4によって物体FのXY位置を特定でき、位置検出部5によってZ位置を特定できる。したがって、物体Fの表示面31に対する三次元位置を高精度に特定できる。
位置検出制御部82の光学式位置センサ制御部822は、タッチセンサ4によって特定されたXY位置に対応する位置に配置された光学式位置センサ50を作動させ、物体FのZ位置をスキャンさせる。これにより、Z位置のスキャンを行う際に、物体FのXY位置に対応する光学式位置センサ50のみにスキャンさせることができるので、消費電力を抑制できる。
情報処理装置1は、特定された物体Fの三次元位置に基づく処理を行う位置対応処理部83を備える。これにより、表示部3に検出結果を表示させたり、報知装置等の外部装置に対して、必要に応じて検出結果を送信する等の処理を行うことができる。
本実施形態では、表示部3として有機ELや無機EL等を用いた自発光型の光透過型表示パネルを例示した。この場合、表示部3から赤外線が発光されることがないように表示部3を構成することができる。すなわち、表示部3から発せられる光(画像光)の波長域と、光学式位置センサ50の検出光の波長域とを異なる波長域とすることができる。したがって、受光部52を検出光の波長域のみを検出可能に構成することにより、位置検出部5によるZ位置の検出精度をより一層向上させることができる。
[変形例]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、位置検出部5によるZ位置のスキャンを表示部3の非表示期間に行うことに限定されず、表示期間に行ってもよい。特に、上述のように、表示部3からの画像光と検出光とを異なる波長域とし、光学式位置センサ50を検出光の波長域のみ検出可能とする構成では、光学式位置センサ50が画像光を検出することがない。したがって、表示期間にZ位置のスキャンを行っても検出精度が低下しない。このように、画像光と検出光とを異なる波長域とし、受光部52を検出光の波長域のみを検出可能に構成することにより、位置検出部5によるZ位置のスキャンを任意のタイミングで実行でき、スキャンタイミングの自由度を向上できる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、位置検出部5によるZ位置のスキャンを表示部3の非表示期間に行うことに限定されず、表示期間に行ってもよい。特に、上述のように、表示部3からの画像光と検出光とを異なる波長域とし、光学式位置センサ50を検出光の波長域のみ検出可能とする構成では、光学式位置センサ50が画像光を検出することがない。したがって、表示期間にZ位置のスキャンを行っても検出精度が低下しない。このように、画像光と検出光とを異なる波長域とし、受光部52を検出光の波長域のみを検出可能に構成することにより、位置検出部5によるZ位置のスキャンを任意のタイミングで実行でき、スキャンタイミングの自由度を向上できる。
上記実施形態では、表示部3として有機ELや無機EL等の自発光型の光透過型表示パネルを備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。表示部3は、光透過型の液晶パネルであってもよい。また、表示部3は、プロジェクタ装置によって画像が投影されるスクリーンであってもよい。
なお、表示部3として液晶パネルを用いる場合、位置検出部5によるZ位置のスキャンを行う非表示期間は、例えば、バックライトを消灯させるとともに、全画素において検出光が透過可能なオールホワイト状態となるように液晶パネルを制御する。これにより、光学式位置センサ50がバックライトから発せられる光を誤検出することを抑制でき、検出精度を向上できる。
また、タッチセンサ4によって特定された物体FのXY位置を少なくとも含む所定領域について、検出光が透過可能なホワイト状態となるように液晶パネルを制御してもよい。
また、タッチセンサ4によって特定された物体FのXY位置を少なくとも含む所定領域について、検出光が透過可能なホワイト状態となるように液晶パネルを制御してもよい。
上記実施形態では、複数の光学式位置センサ50を並列配置する際に、赤外線発光部41からの赤外線の交点Cに対向する位置に、1つの光学式位置センサ50を配置するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、1つの交点C(すなわち、検出位置)に対して、複数の光学式位置センサ50が対応するように、光学式位置センサ50を配置してもいい。また、1つの光学式位置センサ50に対向する位置に、複数の検出位置が形成されるようにタッチセンサ4を構成してもよい。
上記実施形態では、表示部3の裏側に沿って、表示面31の略全面に重なる位置に、複数の光学式位置センサ50をX方向およびY方向に並列配置する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示面31の隅部や、中央部や、枠体9に沿う領域等の所定の領域に対向する位置に、光学式位置センサ50を配置する構成としてもよい。また、所定の位置に1つの光学式位置センサ50を配置する構成としてもよい。
また、1つまたは複数の光学式位置センサ50を表示部3の裏側に沿って移動させる移動機構を設け、タッチセンサ4によって特定された物体FのXY位置に光学式位置センサ50を移動させる構成としてもよい。
上記実施形態では、表示部3の裏側に沿って光学式位置センサ50を配置するとしたが、本発明はこれに限定されず、表示部3と光学式位置センサ50との間に、検出光を透過可能な他の部材を配置してもよい。
また、1つまたは複数の光学式位置センサ50を表示部3の裏側に沿って移動させる移動機構を設け、タッチセンサ4によって特定された物体FのXY位置に光学式位置センサ50を移動させる構成としてもよい。
上記実施形態では、表示部3の裏側に沿って光学式位置センサ50を配置するとしたが、本発明はこれに限定されず、表示部3と光学式位置センサ50との間に、検出光を透過可能な他の部材を配置してもよい。
上記実施形態では、面方向位置検出部として、赤外線方式、静電容量方式および電磁誘導方式などの各種方式のタッチセンサ4を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示面31に沿って配置されたアクリル板と、アクリル板に光を入射させる光源と、アクリル板の応力が加わった位置から漏れ出す光を検出する検出装置とを備えるFTIR(Frustrated Total Internal Reflection)方式のセンサを、面方向位置検出部として用いてもよい。
なお、面方向位置検出部は、表示面31に対向する物体Fの、表示面と平行な面方向における位置を検出することができるものであればよく、上記実施形態および変形例に制限されない。
なお、面方向位置検出部は、表示面31に対向する物体Fの、表示面と平行な面方向における位置を検出することができるものであればよく、上記実施形態および変形例に制限されない。
上記実施形態では、XY位置を特定する面方向位置検出部としてのタッチセンサ4を備える構成としたが、本発明はこれに限定されず、タッチセンサ4などの面方向位置検出部を備えない構成としてもよい。この場合、位置検出部5によって、XY位置を特定し、三次元位置を特定するように構成してもよい。具体的には、全ての光学式位置センサ50の光源511から検出光を発光させ、物体Fからの反射光を検出した光学式位置センサ50の位置を、XY位置として特定してもよい。このような場合でも、上記実施形態のように、表示面31の全面に対向するように、複数の光学式位置センサ50を並列配置することにより、表示面31の任意の位置に対向する物体Fの三次元位置を高精度に特定できる。
上記実施形態では、面方向位置検出部としてのタッチセンサ4によって物体FのXY位置を特定し、このXY位置に対応する光学式位置センサ50を作動させてZ位置を特定するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、面方向位置検出部を物体FのおおよそのXY位置を検出可能な構成としてもよい。この場合、位置検出装置10は、検出された物体FのおおよそのXY位置を少なくとも含む所定領域に、平面視で重なる位置に配置された1または複数の光学式位置センサ50を作動させる。そして、位置検出装置10は、光学式位置センサ50によって、物体FのXY位置を含む三次元位置を特定する。このような構成でも、位置検出装置10は、物体Fの三次元位置を高精度に特定できる。また、このような構成では、面方向位置検出部は、表示面31に対向する物体FのおおよそのXY位置を検出可能であればよい。したがって、面方向位置検出部の構成を簡略化できる。
光学式位置センサ50は、検出光L0の波長域の光のみを受光部52で検出可能に構成してもよい。また、光学式位置センサ50は、赤外波長域の光を検出光として用いる構成としたが、可視光域の光を検出光として用いてもよい。
上記実施形態では、位置センサとして光学式位置センサ50を用いる構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、電磁波や音波などにより、表示部3に対向して配置された物体Fの位置を、表示部3越しに検出できる位置センサを用いてもよい。
上記実施形態では、位置センサとして光学式位置センサ50を用いる構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、電磁波や音波などにより、表示部3に対向して配置された物体Fの位置を、表示部3越しに検出できる位置センサを用いてもよい。
上記実施形態では、表示部3は、矩形状の表示面31を有する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示面31が円形、楕円形、各種多角形などの種々の形状であってもよい。
上記実施形態では、表示部3は、平面状の表示面31を有する構成としたが、本発明はこれに限定されず、曲面状の表示面31を有する構成であってもよい。この場合、面方向位置検出部は、表示面と平行な曲面の面方向における位置を検出し、位置検出部は、表示面の直交方向における位置を検出する。これにより、曲面状の表示面に対する物体の三次元位置を特定できる。
上記実施形態では、表示部3は、平面状の表示面31を有する構成としたが、本発明はこれに限定されず、曲面状の表示面31を有する構成であってもよい。この場合、面方向位置検出部は、表示面と平行な曲面の面方向における位置を検出し、位置検出部は、表示面の直交方向における位置を検出する。これにより、曲面状の表示面に対する物体の三次元位置を特定できる。
本発明の位置検出装置および情報処理装置としては、家電機器、業務用インフォメーション、車内インフォメーションの表示部に用いられるものであってもよい。
また、上述した各機能をプログラムとして構築したが、例えば、回路基板などのハードウェアあるいは1つのICなどの素子にて構成するなどしてもよく、いずれの形態としても利用できる。なお、プログラムや別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。
また、上述した各機能をプログラムとして構築したが、例えば、回路基板などのハードウェアあるいは1つのICなどの素子にて構成するなどしてもよく、いずれの形態としても利用できる。なお、プログラムや別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
1…情報処理装置
3…表示部
4…タッチセンサ
5…位置検出部
10…位置検出装置
31…表示面
50…光学式位置センサ
82…位置検出制御部
83…位置対応処理部
3…表示部
4…タッチセンサ
5…位置検出部
10…位置検出装置
31…表示面
50…光学式位置センサ
82…位置検出制御部
83…位置対応処理部
Claims (5)
- 画像を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示部の前記表示面とは反対側に設けられ、前記表示面に対向する物体の位置を検出する位置検出部とを備えることを特徴とする位置検出装置。 - 請求項1に記載の位置検出装置において、
前記位置検出部は、光学式位置センサを備え、前記画像の非表示期間に前記物体の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の位置検出装置において、
前記表示面に対向する物体の面方向における位置を検出する面方向位置検出部を備え、
前記位置検出部は、前記表示面の直交方向における前記物体の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。 - 請求項3に記載の位置検出装置において、
前記位置検出部および前記面方向位置検出部を制御する制御部を備え、
前記位置検出部は、前記表示面とは反対側に設けられた複数の位置センサを備え、
前記制御部は、
前記面方向位置検出部に前記表示面に対向する物体の面方向における位置を検出させ、
前記複数の位置センサのうち、前記検出された前記表示面に対向する物体の面方向における位置に対応する位置の前記位置センサを作動させて、前記直交方向における前記物体の位置を検出させることを特徴とする位置検出装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の位置検出装置と、
前記位置検出装置での検出結果に基づく前記物体の位置に対応する処理を実施する位置対応処理部とを備えることを特徴とする情報処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013094245A JP2014215899A (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 位置検出装置および情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013094245A JP2014215899A (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 位置検出装置および情報処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014215899A true JP2014215899A (ja) | 2014-11-17 |
Family
ID=51941579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013094245A Pending JP2014215899A (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 位置検出装置および情報処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014215899A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116483224A (zh) * | 2022-01-14 | 2023-07-25 | 广州众远智慧科技有限公司 | 红外触摸装置的控制方法以及红外触摸系统 |
-
2013
- 2013-04-26 JP JP2013094245A patent/JP2014215899A/ja active Pending
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