JP2017058883A - Coordinate input device, and control method, control device, and computer program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は座標入力装置及びその制御方法、制御装置、コンピュータプログラムに関し、特に、指示手段によって座標入力面に入力された座標位置を光学的に検出する技術に関する。 The present invention relates to a coordinate input device, a control method thereof, a control device, and a computer program, and more particularly to a technique for optically detecting a coordinate position input to a coordinate input surface by an instruction unit.
情報の入力や選択をするために指やスタイラス等の指示部によって座標入力面に入力された座標位置を検出する各種方式の座標入力装置(タッチパネルやデジタイザ)が提案、または製品化されている。例えば、特殊な器具等を用いずに、指で画面上をタッチすることで、PC(パーソナルコンピュータ)やタブレット端末、スマートフォン等の操作を簡単に行うことがきるタッチパネル等が広く用いられている。 Various types of coordinate input devices (touch panel and digitizer) that detect a coordinate position input to a coordinate input surface by an instruction unit such as a finger or a stylus to input or select information have been proposed or commercialized. For example, a touch panel that can easily operate a PC (personal computer), a tablet terminal, a smartphone, or the like by touching the screen with a finger without using a special instrument or the like is widely used.
座標入力の方式としては、抵抗膜方式、電磁誘導方式、静電誘導方式、光学方式等、種々のものがある。光学方式のうち、入力面への指示部の反射光により指示位置を求める直接反射光方式を採用した構成が特許文献1に記載されている。特許文献1の構成は、複数の投光部から投光された光が入力面上の指示部において反射すると、その反射光を複数の受光部で検出し、各受光部が入射光を検出した角度に基づき指示位置を特定する。
There are various coordinate input methods such as a resistive film method, an electromagnetic induction method, an electrostatic induction method, and an optical method. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260688 describes a configuration that employs a direct reflected light method that obtains an indicated position by reflected light of an instruction unit on an input surface among optical methods. In the configuration of
指示部からの反射光の性質は、指示部の反射表面状態に依存する。指示部として、指やペン等の反射表面が再帰反射特性を持たない場合、指示部からの反射光は拡散光となる。拡散光は、その光路長の増大に伴い広範囲に拡散する。したがって、指示部から受光部までの距離により、受光部による受光強度は大きく変動する。そこで、指示部からの反射光のみならず遮光情報を用いる方式を含めた光学方式の座標入力装置が知られている。 The nature of the reflected light from the indicating unit depends on the reflecting surface state of the indicating unit. When the reflecting surface such as a finger or a pen does not have retroreflective properties as the instruction unit, the reflected light from the instruction unit becomes diffused light. Diffused light diffuses over a wide range as its optical path length increases. Accordingly, the intensity of light received by the light receiving unit varies greatly depending on the distance from the instruction unit to the light receiving unit. Therefore, there is known an optical coordinate input device including a method using not only reflected light from an instruction unit but also light shielding information.
反射光や遮光情報を用いて座標を入力する構成においては、複数の指示部により複数の指示が同時に入力された場合、指示部の入力位置と受光部との位置関係によっては、指示部の入力位置を正しく特定することができない場合がある。そこで、複数の入力に対応するためには、実際に入力された指示部の数よりも多数の候補点から、実際に指示された位置を判別する虚実判定を行う必要がある。 In a configuration in which coordinates are input using reflected light or light shielding information, when a plurality of instructions are input simultaneously by a plurality of instruction units, depending on the positional relationship between the input position of the instruction unit and the light receiving unit, the input of the instruction unit The position may not be correctly identified. Therefore, in order to deal with a plurality of inputs, it is necessary to perform a true / false determination that determines the actually indicated position from a larger number of candidate points than the number of actually input instruction units.
特許文献2、特許文献3には、受光部で検出された受光情報の画素方向の幅を比較して虚実判定を行う構成が記載されている。
しかしながら、特許文献2、特許文献3の構成のように、受光部で検出された受光情報の画素方向の幅を比較して複数入力時の虚実判定を行う構成においては、予め指示位置の座標を求める必要がある。また、受光情報の一部が重複した場合に正確に指示位置を求めることが困難である。
However, as in the configurations of
本発明は、複数の指示具を用いて座標を入力した場合において、複数の指示部からの反射光が部分的に重複した場合であっても各指示具の入力座標を正確に取得することが可能な座標入力の技術を提供することを目的とする。 In the present invention, when coordinates are input using a plurality of pointing tools, the input coordinates of each pointing tool can be accurately obtained even when the reflected light from the plurality of pointing parts partially overlaps. An object is to provide a technique of coordinate input that is possible.
上記目的を達成するため、本発明による座標入力装置は以下の構成を備える。即ち、
入力面に対する指示位置を検出する座標入力装置であって、
前記入力面に対して光を投光する投光部と、前記入力面に指示された指示手段が前記投光を反射した反射光を受光する複数の受光画素を有する受光部とをそれぞれ備えた第1、第2のセンサユニットと、
前記第1、第2のセンサユニットの各々について前記受光部における前記反射光の受光分布に基づき前記指示手段による指示の方向を検出し、当該方向に基づき前記指示手段による指示位置を取得する取得手段と
を備え、
前記取得手段は、複数の指示手段からの反射光による受光分布が前記受光部のいずれかにおいて重複した場合に、第1、第2の光量レベルに対応する受光画素を特定し、当該第1の光量レベルに対応する受光画素と、第2の光量レベルに対応する受光画素との位置関係に基づき、複数の座標候補点の虚実を判別する。
In order to achieve the above object, a coordinate input device according to the present invention comprises the following arrangement. That is,
A coordinate input device for detecting a designated position with respect to an input surface,
A light projecting unit that projects light onto the input surface, and a light receiving unit that includes a plurality of light receiving pixels that receive reflected light reflected by the projecting unit instructed on the input surface. First and second sensor units;
An acquisition unit that detects a direction of an instruction by the instruction unit based on a received light distribution of the reflected light in the light receiving unit for each of the first and second sensor units, and acquires an instruction position by the instruction unit based on the direction. And
The acquisition unit specifies a light receiving pixel corresponding to the first and second light amount levels when a light reception distribution due to reflected light from a plurality of instruction units overlaps in any one of the light receiving units. Based on the positional relationship between the light receiving pixels corresponding to the light quantity level and the light receiving pixels corresponding to the second light quantity level, the truth of the plurality of coordinate candidate points is determined.
本発明によれば、複数の指示具を用いて座標を入力した場合において、複数の指示部からの反射光が部分的に重複した場合であっても各指示具の入力座標を正確に取得することが可能な座標入力の技術を提供することができる。 According to the present invention, when coordinates are input using a plurality of pointing tools, the input coordinates of each pointing tool are accurately acquired even when the reflected light from the plurality of pointing parts partially overlaps. It is possible to provide a technique of coordinate input that is possible.
以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. The configurations shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the illustrated configurations.
<<実施形態1>>
(座標入力装置の構成)
まず、本発明の一実施形態(実施形態1)に係る座標入力装置の概略構成について図1を用いて説明する。図1において、1は、平面状の例えばホワイトボード等の座標入力面である。この座標入力面1に対して、指やペン等の指示部2により座標入力面1にタッチして指示を行い、座標入力を行う。図1においては、複数の指示部(ここでは2つの指示部2−1と2−2)で指示した場合を例示している。光学的な作用、動作に関しては後述する。
<<
(Configuration of coordinate input device)
First, a schematic configuration of a coordinate input device according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1,
もちろん、座標入力面1はホワイトボードの平面に限定されるものではなく、壁面等の通常は入力面として想定されない平面であってもよい。座標入力面1は、例えばフロントプロジェクターの投影スクリーンと兼用される。図1に示したような座標入力面1の周辺部、例えば、隅の領域に、本実施形態の座標入力装置3が装着される。座標入力装置3からは、指示部2で指示した位置の座標入力面1における座標情報が不図示のPC等に送信され、同じくPCに接続されたフロントプロジェクターを介して、指示位置の座標が座標入力面1に投射され表示される。したがって、あたかも紙に描くがごとく、あるいは、タッチパネルとして、座標入力面1を操作することができる。
Of course, the
座標入力装置3は、所定距離dを離して配置された2つのセンサユニット4−1と4−2、センサユニット4−1と4−2に接続された演算制御回路5、及び、不図示の外部PCとのインターフェースユニットを備える。座標入力装置3は前述のように座標入力面1の入力領域の周辺部、例えば、隅の領域に装着される。その場合の装着部として、座標入力面1が鉄板で構成される場合には、マグネット部が本実施形態の座標入力装置3の不図示筺体裏面に備えられる。センサユニット4−1と4−2は、それぞれ投光部と受光部により構成されているが、詳細は図2を参照して説明する。
The
図2は、座標入力面1に本実施形態の座標入力装置3を装着し、指示部2で指示した状態を側面から見た概略断面説明図である。センサユニット4内には、投光部と受光部が設けられている。投光部は、発光源を駆動する電気回路を備えた駆動部6と赤外LEDあるいは赤外レーザー等の発光源7を有する。受光部は、受光レンズ等の受光光学系8と、CCDあるいはCMOS等の撮像デバイス9と、これを実装するセンサ基板10とを備える。撮像デバイス9は1次元のライン状に配置された複数の画素から構成され、各画素が検出した光量の分布によって、センサユニット4から見た指示部2の方向が判定される。図2の例では、投光部と受光部は、座標入力面1上に形成される2次元座標系に対して垂直方向に上下に重ねて略同位置に配置されている。発光源7からは、座標入力面1に平行な2次元方向に扇状に広がった光線が投射される。扇型の投射範囲は、センサユニット4−1と4−2のいずれについても、想定する座標入力面1の入力領域をカバーするように設定される。本実施形態では、扇型の投射範囲の形成を、発光源7自体に投射指向性を持たせて実現する例を説明するが、発光源7の投射側に、別の投光レンズ等の光学系を設け実現してもよい。あるいは、扇型の投射範囲を形成するために、発光源7をレーザーとしてビーム光線を座標入力面1に平行で所定の角度範囲を走査させる構成としてもよい。センサユニット4−1、4−2は、それぞれ上記のような構成を備える。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view in which the
図1及び図2に示されるように、指示部2で座標入力面1の入力領域が指示されると、発光源7からの光が指示部2表面で反射し反射光の一部が受光光学系8を経て撮像デバイス9で受光される。さらに撮像デバイス9で電気信号に変換され、センサ基板10を経て、演算制御回路5へ電気信号が送信される。この電気信号は、センサユニット4の撮像デバイス9における画素番号に対応した電気信号の電圧、つまり、光量レベルに対応した情報であり、いわゆる光量分布情報である。予めセンサユニット4に対する座標入力面1に平行方向の角度情報と撮像デバイス9の画素番号との対応関係にかかわるデータを取得しておけば、上記画素光量分布情報から指示部2からの反射光の角度情報を得ることができる。センサユニット4−1と4−2は既知の所定の距離dを隔てて配置されているので、演算制御回路5において、各センサユニット4−1と4−2から反射光の光量情報から求める各角度情報により、公知の三角測量の手法により、指示部2の座標が算出される。同等の作用・効果を得ることができれば、例えば光源の位置、センサユニットの数等を上記に限定するものではない。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, when the input area of the
図3は、本実施形態の座標入力装置3に含まれる電気回路の概略構成を示すブロック図である。本実施形態における制御装置としての演算制御回路5には、動作機能ブロックとして、更に、座標演算回路部11が設けられている。座標演算回路部11は、各センサユニット4−1、4−2において反射光を検出した画素情報から角度情報を算出し、指示部2の指示座標を算出する。更に、投光部の駆動部6を制御する投光駆動回路部12と、不図示のPC等へ算出した座標情報を送信するインターフェース回路部13とが設置される。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric circuit included in the coordinate
投光駆動回路部12から駆動部6に対して発光源7が発光する駆動電流あるいは駆動パルス幅を制御することにより、投光強度の制御を行う。以下では、駆動パルスを一定にして、駆動電流を制御する場合の例を説明するが、駆動パルスを制御してもよいし、両方制御してもよい。指示部2からの反射光の受光信号をセンサ基板10から受け取った座標演算回路部11は、前述の通り、反射光に関わる画素情報から角度情報を導出して、指示部2の指示座標を算出する。なお、回路ブロックの区分けは、動作機能により便宜的に示したものであり、実際の電気回路のハード構成の区分けを示すとは限らない。例えば、主な演算回路をFPGAとDSPにより構成したハードウェアにおいては、個別に機能を割り当てるのではなく、それぞれ、座標演算回路部11と投光駆動回路部12の両方の機能を跨って有する構成でもよい。なお、FPGAはField-Programmable Gate Arrayの略称であり、DSPはDigital Signal Processorの略称である。
The light projection intensity is controlled by controlling the drive current or drive pulse width of the light emission source 7 to emit light from the light projection
(座標入力と受光分布)
次に、指示部2の指示位置と、各センサユニット4の撮像デバイス9における受光分布との関係について説明する。図4は、センサユニット4の投光部から発せられた光を指示部2が反射した反射光の、受光部における受光量分布を示す図である。図4(a)、図4(b)はそれぞれセンサユニット4−1、4−2における受光量分布を示しており、いずれも横軸は撮像デバイス9の画素番号、縦軸は受光レベルに対応した電圧を示している。
(Coordinate input and light distribution)
Next, a relationship between the indication position of the
図4の2−1、2−2は図1の対応する指示部を示す。ここでは、図1において示したように、2つの指示部2−1と2−2でそれぞれa、bに位置に指示した場合の受光量分布を各センサユニット4−1、4−2ごとに図4(a)、図4(b)に示す。図1で示した、2つの指示部2−1と2−2とセンサユニット4−1と4−2の位置関係により、受光量分布の図4(a)と図4(b)で示すように、センサユニット4−1、4−2における受光量分布は異なった状態となる。 Reference numerals 2-1 and 2-2 in FIG. 4 denote corresponding instruction units in FIG. Here, as shown in FIG. 1, the received light amount distribution when the positions are indicated at positions a and b by the two instruction units 2-1 and 2-2 is shown for each sensor unit 4-1 and 4-2. This is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). As shown in FIG. 4A and FIG. 4B of the received light amount distribution, depending on the positional relationship between the two instruction units 2-1 and 2-2 and the sensor units 4-1 and 4-2 shown in FIG. In addition, the received light amount distributions in the sensor units 4-1 and 4-2 are in different states.
まずセンサユニット4−2から見て図1の指示部2−1と2−2の位置a、bは距離は異なるが、検出角度が十分に離れた関係にある。したがって、センサユニット4−2の投光部からの光が指示部2−1と2−2で反射した反射光は、図4(b)に示すように、撮像デバイス9の画素番号軸上において離れて分離された受光分布となる。一方、センサユニット4−1から見て図1の指示部2−1と2−2の位置aとbの位置関係は距離が異なるとともに角度も近く、結果として重なった受光分布となる。その場合、センサユニット4−1に近い方のaに位置する指示部2−1に対しては、センサユニット4−1の投光部からの光がすべて反射して、受光される。しかし、センサユニット4−1から遠い方のbに位置する指示部2−2に対しては、センサユニット4−1の投光部からの光のうち、一部は、手前の指示部2−1に遮られて光は到達せず、遮られなかった残りの光のみが到達し反射して、受光される。したがって、指示部2−1と2−2で反射した反射光は、図4(a)に示すように、撮像デバイス9の画素番号軸上において重複した受光分布となる。図4(a)で示した破線の部分は、本来、指示部2−1が存在しなければ得られていたであろう光量分布であるが、この情報が得られない。 First, when viewed from the sensor unit 4-2, the positions a and b of the instruction units 2-1 and 2-2 in FIG. 1 are different in distance, but have a relationship in which the detection angle is sufficiently separated. Therefore, the light reflected from the light projecting unit of the sensor unit 4-2 is reflected by the instruction units 2-1 and 2-2 on the pixel number axis of the imaging device 9, as shown in FIG. The light distribution is separated separately. On the other hand, when viewed from the sensor unit 4-1, the positional relationship between the positions a and b of the instruction units 2-1 and 2-2 in FIG. 1 is different in distance and close in angle, resulting in overlapping light reception distributions. In that case, all the light from the light projecting unit of the sensor unit 4-1 is reflected and received by the instruction unit 2-1 positioned at a closer to the sensor unit 4-1. However, part of the light from the light projecting unit of the sensor unit 4-1 is partially directed to the instruction unit 2-2 located at b far from the sensor unit 4-1. The light is blocked by 1 and does not reach, and only the remaining light that has not been blocked reaches, reflects, and is received. Therefore, the reflected light reflected by the instruction units 2-1 and 2-2 has a light reception distribution that overlaps on the pixel number axis of the imaging device 9 as shown in FIG. The broken line portion shown in FIG. 4A is a light amount distribution that would have been obtained if the instruction unit 2-1 did not exist, but this information cannot be obtained.
図5は、センサユニット4から指示部2までの距離と受光信号レベル(電圧)の関係を示した説明図である。背景技術で説明したように、指示部からの反射光は拡散光であり、その光路長の増大に伴い広範囲に散逸する。したがって、指示部2から受光部までの距離が増大するに従い、受光部における受光強度は大幅に低減する。その関係を示したのが図5である。したがって、図4の受光量分布において、光量レベルは、各センサユニット4−1と4−2から指示部2−1、2−2までの距離が反映されたものとなる。つまり、指示部2−1と2−2で反射した反射光が重複した受光分布となる図4(a)の光量分布においても、センサユニット4−1から指示部2−1と2−2までの距離の大小関係がそのまま光量レベルに表れるのは前述の通りである。この距離によるレベル差を利用した指示位置検出に関しては後述する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the distance from the
(センサユニットの動作タイミング)
図6は、センサユニット4を動作させるために演算制御回路5が出力する制御信号、及びセンサユニット4の動作を示すタイミングチャートである。71、72、73は、演算制御回路5の特に座標演算回路部11による撮像デバイス制御用の制御信号である。71はシャッタ信号(SH信号)であり、SH信号の間隔により撮像デバイス9のシャッタ解放時間が決定される。72はセンサユニット4−1の撮像デバイス9へのゲート信号であり、ゲート信号72のトリガに応じて、撮像デバイス9内部の光電変換部の電荷の、読み出し部への転送が開始される。74はセンサユニット4−1の撮像デバイス9のシャッタ解放時間を示す信号である。73はセンサユニット4−2の撮像デバイス9へのゲート信号であり、75はセンサユニット4−2の撮像デバイス9のシャッタ解放時間を示す信号である。
(Operation timing of sensor unit)
FIG. 6 is a timing chart showing the control signal output from the
76、77は演算制御回路5の特に投光駆動回路部12によるセンサユニット4−1とセンサユニット4−2の各々の発光源7への駆動信号である。SH信号71の最初の周期でセンサユニット4−1の発光源7を点灯するために駆動信号76が各々の駆動部6を経て発光源7へ供給される。そして、SH信号71の次の周期でセンサユニット4−2の発光源7を点灯するために信号77が、生成・供給される。発光源7の駆動、及び撮像デバイス9のシャッタ開放が終了した後に、撮像デバイス9の受光信号が座標演算回路部11に読み出される。また、次に述べる手法で画素情報から角度情報を算出する。
(受光分布に基づく座標判定)
図7は、座標演算回路部11において、センサユニット4の指示部2からの反射光に関わる光量分布情報から指示位置に相当する画素情報つまり角度情報を算出する処理の説明図である。図7において、横軸は、撮像デバイス9の画素番号、縦軸は受光信号の電圧である。
(Coordinate judgment based on received light distribution)
FIG. 7 is an explanatory diagram of a process of calculating pixel information corresponding to the indicated position, that is, angle information, from the light amount distribution information related to the reflected light from the
まず、得られた受光信号に対し、所定の検出閾値電圧V1でスライスした場合の光量分布信号の立ち上がりと立ち下がりにおける前後の互いに隣接する各2画素を求め、比例計算(線形補間)により、V1に相当する各画素Ns、Ntを算出する。更に、この立ち上がりと立ち下がりについて算出した2画素の中間画素Npvを指示部2の角度に相当する画素として導出する。
First, two pixels adjacent to each other before and after the rise and fall of the light amount distribution signal when the obtained light reception signal is sliced at a predetermined detection threshold voltage V1 are obtained, and V1 is obtained by proportional calculation (linear interpolation). Each pixel Ns, Nt corresponding to is calculated. Further, the intermediate pixel Npv of the two pixels calculated for the rising and falling is derived as a pixel corresponding to the angle of the
図7の例では、光量分布信号が立ち下がりにおいて検出閾値電圧V1を跨がる前後は、画素をNf-1、Nfであり、これらの画素の電圧はそれぞれLt-1、Ltである。ここで、画素番号Nf-1、Nfの画素間における光量分布信号を直線で近似すると、V1に相当する画素の画素番号Ntは次のようになる。 In the example of FIG. 7, before and after the light amount distribution signal crosses the detection threshold voltage V1 at the fall, the pixels are N f−1 and N f , and the voltages of these pixels are L t−1 and L t , respectively. It is. Here, when the light quantity distribution signal between the pixels of the pixel numbers N f−1 and N f is approximated by a straight line, the pixel number Nt of the pixel corresponding to V1 is as follows.
Nt=Nf-1+(Nf−Nf-1)・(Lt-1−V1)/(Lt-1−Lt)
同様にして、光量分布信号が立ち上がりにおいて検出閾値電圧V1を跨がる画素の画素番号Nsを求めることができる。そうすると、中間画素Npvは、NsとNtの平均値(Npv=(Ns+Nt)/2)として算出される。
Nt = N f-1 + ( N f -N f-1) · (L t-1 -V 1) / (L t-1 -L t)
Similarly, the pixel number Ns of the pixel that crosses the detection threshold voltage V1 when the light amount distribution signal rises can be obtained. Then, the intermediate pixel Npv is calculated as an average value of Ns and Nt (Npv = (Ns + Nt) / 2).
この中間画素の画素情報をもとに、予め取得・設定していた画素と角度との関係を示す関数を用いて、指示位置の角度を求める。そして、センサユニット間の所定距離dと各センサユニットにおける指示部2に対応する角度により、指示部2の指示位置の座標を算出する。このように、一つの検出閾値における画素幅の中心値を基に座標を算出することができる。
Based on the pixel information of the intermediate pixel, the angle of the designated position is obtained using a function indicating the relationship between the pixel and the angle acquired and set in advance. Then, the coordinates of the indication position of the
この手法を、複数の指示部2により指示がなされる場合に適用して座標を算出する例を図8及び図9を参照して説明する。図8は、2つの指示部2−1、2−2により座標入力がなされている座標入力面1を示す図であり、図9は、センサユニット4−1、4−2における受光分布を示す図である。
An example in which coordinates are calculated by applying this method when an instruction is given by a plurality of
図8の場合のセンサユニット4−1、4−2と指示部2−1、2−2との位置関係は、図4の場合と異なり、各センサユニット4−1、4−2いずれから見ても、指示部2−1、2−2がお互いに角度が離れている。したがって、受光量分布は、図9(a)、(b)に示すように、センサユニット4−1、4−2いずれにおいても、指示部2−1、2−2からの反射光の光量分布は分離している。この分離した光量分布に対して、検出閾値電圧V1でスライスして立ち上がりと立ち下がりにつき算出した2画素の中間画素を求め、そして前述の処理で角度を求めることができる。 Unlike the case of FIG. 4, the positional relationship between the sensor units 4-1 and 4-2 and the instruction units 2-1 and 2-2 in the case of FIG. 8 is viewed from either of the sensor units 4-1 and 4-2. However, the instruction units 2-1 and 2-2 are separated from each other. Therefore, as shown in FIGS. 9A and 9B, the received light amount distribution is the light amount distribution of the reflected light from the instruction units 2-1 and 2-2 in both the sensor units 4-1 and 4-2. Are separated. With respect to this separated light amount distribution, it is possible to obtain an intermediate pixel of two pixels calculated for rising and falling by slicing with the detection threshold voltage V1, and to obtain an angle by the above-described processing.
センサユニット4−1、4−2いずれに対しても指示部2−1、2−2に相当する角度が2つ算出されるので、結果として、図8で示すように、a、b、a’、b’の4つの座標候補点が得られる。そして、このa、bか、a’、b’のいずれが実際に指示された位置なのかを更に判別する必要がある。これは、いわゆる虚実判定であり、例えば、4つの座標候補点の受光情報の画素方向の幅を比較する手法や、受光情報の光量レベルを比較する手法等により可能である。しかし、図4(a)のように、何れかのセンサユニット4における受光情報に部分的な重なりがある場合には、受光情報の画素方向の幅や光量レベルを単純に比較するだけでは、各受光情報を分離して中心画素の位置を求めることは困難である。したがって、このような場合には、更なるセンサユニットや、継承アルゴリズムを実装した装置等の追加的な構成を設けない限り、虚実判定は一般に困難であった。なお、複数の反射光の分布の中心画素が正確に一致した場合は、複数の指示具はいずれもその中心画素に対応する角度の方向に存在するため、各指示具の座標を正確に求めることができる。
Since two angles corresponding to the instruction units 2-1 and 2-2 are calculated for both the sensor units 4-1 and 4-2, as a result, as shown in FIG. 8, a, b, a Four coordinate candidate points ', b' are obtained. Then, it is necessary to further determine which of a, b, a ′, and b ′ is the actually designated position. This is so-called true / false determination, and can be performed by, for example, a method of comparing the widths of the light reception information of the four coordinate candidate points in the pixel direction, a method of comparing the light amount levels of the light reception information, or the like. However, as shown in FIG. 4 (a), when there is a partial overlap in the light reception information in any of the
(虚実判定処理)
本実施形態の構成においては、受光部において複数の光量分布の一部が重なった場合に、重なった光量分布の形状から、各光量分布を分離して、虚実判定を行う。具体的には、第1、第2の光量レベルに対応する受光画素を特定し、第1の光量レベルに対応する受光画素と、第2の光量レベルに対応する受光画素との位置関係に基づき、複数の座標候補点の虚実を判別する。このため、上記センサユニット4における指示部2からの反射光の受光情報に部分的な重なりがある場合においても、虚実判定を行うことができる。これに関して、図10のフローチャートを用いて説明する。以下の各ステップは、制御装置としての演算制御回路5の制御に基づき実行される。
(Falseness judgment process)
In the configuration of the present embodiment, when a part of the plurality of light amount distributions overlaps in the light receiving unit, the respective light amount distributions are separated from the shape of the overlapped light amount distribution, and the true / false determination is performed. Specifically, the light receiving pixels corresponding to the first and second light quantity levels are specified, and based on the positional relationship between the light receiving pixels corresponding to the first light quantity level and the light receiving pixels corresponding to the second light quantity level. The truth of a plurality of coordinate candidate points is determined. For this reason, even when there is a partial overlap in the light reception information of the reflected light from the
まず、S101において、発光源7を駆動して発光させ、撮像デバイス9において指示部2からの反射光を受光する。そして、受光データを読み出して取得する。
First, in S <b> 101, the light emitting source 7 is driven to emit light, and the imaging device 9 receives reflected light from the
次に、S102において、図4のように、相対的に低い所定の検出閾値V1で受光信号に対しスライスした場合の光量分布信号の立ち上がりと立ち下がりにおける前後各2画素を求める。検出閾値V1は、例えば、受光部から最も遠い座標入力面1内の位置に指示部2から指示がされた場合に、その指示部2からの反射光の受光レベルよりもやや小さい値とすることができる。更に、比例計算により、V1に相当する各画素を算出する。これは、図7を参照して説明した光量分布情報処理の初段の処理である。そして、立ち上がりと立ち下りを反射光の一つの組としてカウントし、各センサユニット4において受光した反射光信号が2つであるか、1つであるかの情報を得る。
Next, in S102, as shown in FIG. 4, two pixels before and after the rise and fall of the light amount distribution signal when the received light signal is sliced with a relatively low predetermined detection threshold V1 are obtained. The detection threshold V1 is set to a value slightly smaller than the light reception level of the reflected light from the
次に、S103で、この各センサユニット4において受光した反射光信号数の組み合わせ(指示部2−1の受光数、指示部2−2の受光数)が、(2、1)かあるいは、(1、2)かどうかを判断する。この判断対象は、図1のようなセンサユニット4と指示部2との位置関係の場合であるかどうかである。つまり、図4に示したように、何れかのセンサユニット4の受光情報の数が2であるが、他方のセンサユニット4の受光情報に重複が発生して分離できず受光情報の数が1の場合であるかどうかである。前述のように、センサユニット4から見て指示部2−1、2−2からの受光分布の少なくとも一部が重なる位置関係にあるときは受光情報の数は1となり、重ならないときは2となる。受光した信号の数の組み合わせ(指示部2−1の受光数、指示部2−2の受光数)が、(2、1)かあるいは、(1、2)と判別された場合(S103でYES)には、S104へ進む。(1、1)又は(2、2)と判別された場合(S103でNO)には、S107へ進む。
Next, in S103, the combination of the number of reflected light signals received by each sensor unit 4 (the number of received light of the instruction unit 2-1 and the number of received light of the instruction unit 2-2) is (2, 1) or ( 1, 2). This determination target is whether or not the positional relationship between the
S104で、検出された信号数が1となった受光情報に対し、次の処理を行う。検出閾値V1よりも相対的にレベルが高い検出閾値V2で再度受光信号に対しスライスした場合の光量分布信号の立ち上がりと立ち下がりにおける前後各2画素を求め比例計算により、V2に相当する上がりと立ち下がり各画素を算出する。図1に示すような一つのセンサユニット4に対する2つの指示部2までの距離の差で受光レベルの差が発生する。検出閾値V2は、この検出する受光レベルの差に対応した値に設定される。例えば、検出閾値V2は、図4(a)に示すように、指示部2−1に対し、想定される距離差の位置bの指示部2−2からの反射光レベルより高いレベルに設定される。このような検出閾値V2は、例えば、検出された信号数が2の受光部において検出された2つ受光分布のピークに対応する受光量の間の値とすることができる。したがって、S104では、検出閾値V2で、位置aの指示部2−1からの反射光の受光信号に対してのみスライスされた光量分布信号の立ち上がりと立ち下がり画素情報が得られる。
In S104, the following processing is performed on the received light information in which the number of detected signals is 1. When the received light signal is sliced again with the detection threshold V2 having a level relatively higher than the detection threshold V1, two pixels before and after the rise and fall of the light amount distribution signal are obtained, and the rise and rise corresponding to V2 are obtained by proportional calculation. Each falling pixel is calculated. As shown in FIG. 1, the difference in the light reception level is caused by the difference in the distance to the two
次に、S105で、検出閾値V1と検出閾値V2の二つの閾値に対応する光量分布信号の立ち上がりと立ち下がり画素情報から予め取得していた画素と角度の関数により対応する角度を算出する。検出閾値V1に関しては、検出された信号数が1となった受光情報のみでなく、検出された信号数が2となった他方のセンサユニット4−2の受光情報に対しても処理を行う。受光情報の数が2である他方のセンサユニット4−2に対しては、検出閾値V1でスライスされた指示部2−1、2−2それぞれの立ち上がりと立ち下がり角度計4個が算出される。一方、受光情報の数が1であるセンサユニット4−1に対しては、検出閾値V1でスライスされた立ち上がりと立ち下がりの2つの角度情報を算出する。この受光情報の数が1であるセンサユニット4−1の角度情報は、図1に示す指示部2−1、2−2の反射光が重複して一体となった角度の両端の範囲を示す。以上のセンサユニット4−2とセンサユニット4−1の角度情報との組み合わせにより、図1に示す、a、b、a’、b’の4つの座標候補点を算出する。この受光情報の端部角度により、交差する3直線の内接円を利用して指示位置候補を算出することができる。すなわち、センサユニット4−2において検出された2つの受光情報のそれぞれについて、
・両端部の角度に対応する2つの直線。
・センサユニット4−1において検出された受光情報の一方の端部の角度に対応する1つの直線。
の3直線に内接する4つの円が、座標候補点a、b、a’、b’にあたる。このa、bか、a’、b’のいずれが実際に指示された位置なのかを、S106において次に判別する。
Next, in S105, the corresponding angle is calculated by a function of the pixel and the angle acquired in advance from the rising and falling pixel information of the light amount distribution signal corresponding to the two thresholds of the detection threshold V1 and the detection threshold V2. The detection threshold V1 is processed not only for the light reception information whose detected signal number is 1 but also for the light reception information of the other sensor unit 4-2 whose detected signal number is 2. For the other sensor unit 4-2 in which the number of received light information is 2, four rise and fall angle meters for each of the instruction units 2-1 and 2-2 sliced with the detection threshold V1 are calculated. . On the other hand, for the sensor unit 4-1 having the number of light reception information of 1, two pieces of angle information of rising and falling sliced by the
-Two straight lines corresponding to the angle of both ends.
One straight line corresponding to the angle of one end of the received light information detected by the sensor unit 4-1.
Four circles inscribed in the three straight lines correspond to coordinate candidate points a, b, a ′, and b ′. In S106, it is next determined whether a, b, a ′, or b ′ is the actually designated position.
次に、S106で、検出閾値V1と検出閾値V2の二つの閾値に対応する光量分布信号の立ち上がりと立ち下がり画素情報の中間画素を算出する。そして、その中心画素を比較し、その比較結果により虚実判定を行う。検出閾値V1でスライスされた立ち上がりと立ち下がり画素情報は、図4(a)で示されるように、位置aの指示部2−1の反射光と位置bの指示部2−2の反射光が重なった受光情報によるものである。ここで、検出閾値V1による立ち上がりと立ち下がりで形成する画素幅をW1、中心画素をC1とする。一方、検出閾値V2でスライスされた立ち上がりと立ち下がり画素情報は、図4(a)で示されるように、位置aの指示部2−1の反射光のみの反射光の受光情報によるものである。位置aの指示部2−1からの反射光は、位置bの指示部2−2と比べて、センサユニット4−1からの距離が近いので、受光レベルが大きく、相対的に大きな検出閾値V2で検出される。ここで、検出閾値V2による立ち上がりと立ち下がりで形成する画素幅をW2、中心画素をC2とする。 Next, in S106, the intermediate pixel of the rising and falling pixel information of the light quantity distribution signal corresponding to the two threshold values of the detection threshold value V1 and the detection threshold value V2 is calculated. Then, the central pixel is compared, and the true / false determination is performed based on the comparison result. As shown in FIG. 4A, the rising and falling pixel information sliced by the detection threshold V1 is reflected by the reflected light of the indicating unit 2-1 at the position a and the reflected light of the indicating unit 2-2 at the position b. This is due to the overlapped light reception information. Here, the pixel width formed by the rise and the fall by the detection threshold V1 is W1, and the center pixel is C1. On the other hand, the rising and falling pixel information sliced by the detection threshold V2 is based on the light reception information of the reflected light of only the reflected light of the instruction unit 2-1 at the position a, as shown in FIG. . The reflected light from the instruction unit 2-1 at the position a is closer to the sensor unit 4-1, than the instruction unit 2-2 at the position b. Therefore, the light reception level is large and the detection threshold V2 is relatively large. Is detected. Here, the pixel width formed by the rise and the fall by the detection threshold V2 is W2, and the center pixel is C2.
ここで、中心画素C1とC2の画素番号を比較する。図1の位置関係の場合、図4(a)で示されるように、C2<C1であり、この情報により、角度が小さい側の位置aに指示部2−1が位置し、角度が大きく相対的に遠いbの位置に指示部2−2が位置していると判断される。したがって、a、bが実で、a’、b’が虚であると判断される。仮に、C2>C1となる場合、角度が大きい側の位置a’に指示部2−1が位置し、角度が小さく相対的に遠いb’の位置に指示部2−2が位置していると判断される。このようにして中心画素同士を比較した結果、実と判断された2つの座標を出力する。例えば、前述の4つの円のうち、実の指示位置に対応するa、bに対応する円の中心座標を出力する。 Here, the pixel numbers of the central pixels C1 and C2 are compared. In the case of the positional relationship of FIG. 1, as shown in FIG. 4A, C2 <C1, and with this information, the indicating unit 2-1 is positioned at the position a on the smaller angle side, and the angle is relatively large. In other words, it is determined that the instruction unit 2-2 is located at a position b far away. Therefore, it is determined that a and b are real and a 'and b' are imaginary. If C2> C1, if the indication unit 2-1 is located at the position a ′ on the larger angle side and the indication unit 2-2 is located at the position b ′ where the angle is small and relatively far away, To be judged. As a result of comparing the central pixels in this way, two coordinates determined to be real are output. For example, out of the four circles described above, the center coordinates of the circles corresponding to a and b corresponding to the actual designated position are output.
一方、S103で、この各センサユニット4において受光した信号の数の組み合わせ(指示部2−1の受光数、指示部2−2の受光数)が、(2、1)かあるいは、(1、2)でない場合(S103でNO)には、次のように処理する。すなわち、(1、1)の単数入力、あるいは、(2、2)の受光情報に重複のない複数入力の場合である。まず、S107で、センサユニット4−1、4−2何れの受光情報に対しても、検出閾値V1に対応する光量分布信号の立ち上がりと立ち下がり画素情報の中間画素を導出する。そして、予め取得していた画素と角度の関数により指示部2に相当する角度を算出し出力する。次に、S108で、(1、1)の場合には単数入力の座標を算出する。そして、(2、2)の場合には、図9を参照して説明したように、画素方向の幅を比較する手法、受光情報の光量レベルを比較する手法等を用いた処理により、4つの座標候補点に対し虚実判定を行い、実座標を算出し出力する。
On the other hand, in S103, the combination of the number of signals received by each sensor unit 4 (the number of received light of the instruction unit 2-1 and the number of received light of the instruction unit 2-2) is (2, 1) or (1, If not (2) (NO in S103), the following processing is performed. That is, it is the case of a single input of (1, 1) or a plurality of inputs with no overlap in the received light information of (2, 2). First, in S107, the intermediate pixel of the rising and falling pixel information of the light quantity distribution signal corresponding to the detection threshold value V1 is derived for the light reception information of either of the sensor units 4-1 and 4-2. Then, an angle corresponding to the
以上のように、本実施形態においては、レベルの異なる複数の検出閾値における受光情報による立ち上がりと立ち下りによる中心画素を比較して虚実判定を行う。このため、センサユニットから重複した位置にある指示部の座標を正確に検出することができる。 As described above, in the present embodiment, the true / false determination is performed by comparing the center pixel due to the rising and falling due to the light reception information at a plurality of detection thresholds having different levels. For this reason, it is possible to accurately detect the coordinates of the pointing unit at the overlapping position from the sensor unit.
なお、上記実施形態においては、S106において、異なるレベルの検出閾値に対応する中心画素比較手法を示した。しかし、センサユニット4からの距離が異なる指示位置2の異なる受光レベルの反射光をその光量レベルではなく対応する画素情報の差異により判別できる方式であればこれに限定されない。例えば、異なるレベルの検出閾値の立ち下り画素、立ち上がり画素同士を比較し、その差異を比較することにより虚実判定してもよい。
In the above embodiment, the center pixel comparison method corresponding to different levels of detection thresholds is shown in S106. However, the present invention is not limited to this as long as it can discriminate the reflected light of different received light levels at the designated
また、本実施形態では、座標入力装置を制御する制御装置を専用の演算制御回路5により実現する場合の例を説明したが、装置構成はこれに限られない。例えば、汎用の情報処理装置やプログラム可能な論理回路がコンピュータプログラムに基づき、座標入力装置の動作を制御するようにしてもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the example in the case of implement | achieving the control apparatus which controls a coordinate input device by the exclusive
<<実施形態2>>
次に、本発明の第二の実施形態(実施形態2)に係る座標入力装置について説明する。実施形態1においては、2入力時に一つのセンサユニットにおいて受光が重複した場合に、異なるレベルの検出閾値に対応する中心画素を比較して虚実判定を行う例を説明した。しかし、センサユニット4からの距離が異なる指示部2による異なる受光レベルの反射光を画素情報の差異により判別できる方式であれば、これに限定されない。例えば、実施形態1の検出閾値V1と同等レベルの検出閾値によりスライスされた立ち上がりと立ち下り画素の中心画素を求め、この中心画素と、受光レベルのピーク画素とを比較して虚実判定を行ってもよい。
<<
Next, a coordinate input device according to a second embodiment (Embodiment 2) of the present invention will be described. In the first embodiment, an example has been described in which the true / false determination is performed by comparing the central pixels corresponding to the detection thresholds at different levels when light reception is duplicated in one sensor unit at the time of two inputs. However, the present invention is not limited to this as long as it is a method that can discriminate the reflected light of different light receiving levels by the
図11は、本実施形態におこる虚実判定を説明する受光情報を示した図である。実施形態1とは異なり、本実施形態における処理においては、本実施形態の検出閾値V1は、実施形態1で用いた検出閾値V1と略同レベルの比較的低い値に設定される。更に、受光分布情報に対して、レベルが最大となるピーク位置Pの画素検出を行う。この処理は、図11(a)の距離が異なる指示部2の異なる反射光の受光情報が重複し信号数が1となった場合のみ適用される。
FIG. 11 is a diagram showing light reception information for explaining the true / false determination performed in the present embodiment. Unlike the first embodiment, in the processing in the present embodiment, the detection threshold value V1 of the present embodiment is set to a relatively low value that is substantially the same level as the detection threshold value V1 used in the first embodiment. Further, pixel detection at the peak position P at which the level is maximum is performed on the received light distribution information. This process is applied only when the received light information of the different reflected lights of the
図12は本実施形態における虚実判定処理の処理手順を示すフローチャートである。図12において、実施形態1で参照したS106以外の処理は図6と同様であるため、S106に関してのみ説明を行う。例えば、図11(a)の距離が異なる指示部2の異なる反射光の受光情報が重複し信号数が1である場合、S106の処理が行われる。図12の各ステップも、演算制御回路5の制御に基づき実行される。
FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of the truth determination processing in the present embodiment. In FIG. 12, processes other than S106 referred to in the first embodiment are the same as those in FIG. 6, and therefore only S106 will be described. For example, when the received light information of the different reflected lights of the
S106では、ピーク位置の画素Pと検出閾値V1における中心画素Cを比較し、その比較結果により虚実判定を行う。検出閾値V1でスライスされた立ち上がりと立ち下がり画素情報は、図11(a)で示されるように、位置aの指示部2−1の反射光と位置bの指示部2−2の反射光が重なった受光情報によるものである。ここで、上がりと立ち下がりで形成する画素幅はW、中心画素は前述の通りCである。一方、検出された受光レベルが最大となるピーク位置の画素Pは、図11(a)で示されるように、位置aの指示部2−1の反射光のみの反射光の受光情報によるものである。位置aの指示部2−1からの反射光は、位置bの指示部2−2と比べて、センサユニット4−1からの距離が近いので、受光レベルが大きい。したがって、受光レベル最大となるピーク位置の画素Pは位置aの指示部2−1からの反射光によるものとなる。 In S106, the pixel P at the peak position and the center pixel C at the detection threshold V1 are compared, and the true / false determination is performed based on the comparison result. As shown in FIG. 11A, the rising and falling pixel information sliced at the detection threshold V1 is reflected by the reflected light of the indicating unit 2-1 at the position a and the reflected light of the indicating unit 2-2 at the position b. This is due to the overlapped light reception information. Here, the pixel width formed by rising and falling is W, and the center pixel is C as described above. On the other hand, the pixel P at the peak position where the detected light reception level is the maximum is based on the light reception information of the reflected light only of the reflected light of the indication unit 2-1 at the position a, as shown in FIG. is there. The reflected light from the instruction unit 2-1 at the position a has a higher light reception level because the distance from the sensor unit 4-1 is shorter than the instruction unit 2-2 at the position b. Therefore, the pixel P at the peak position where the light reception level is maximum is due to the reflected light from the indication unit 2-1 at the position a.
ここで、ピーク画素Pと中心画素Cの画素番号を比較する。図1の位置関係の場合、図4(a)で示されるように、P<Cであり、角度が小さい側の位置aに指示部2−1が位置し、角度が大きく相対的に遠いbの位置に指示部2−2が位置していると判断される。したがって、a、bが実で、a’、b’が虚であると判断される。仮に、P>Cとなる場合、図1の角度が大きい側で相対的に近い位置a’に指示部2−1が位置し、角度が小さく相対的に遠いb’の位置に指示部2−2が位置していると判断される。そして、ピーク画素と中心画素を比較した結果、実と判断された2つの座標を出力する。 Here, the pixel numbers of the peak pixel P and the center pixel C are compared. In the case of the positional relationship of FIG. 1, as shown in FIG. 4A, P <C, the indication unit 2-1 is located at the position a on the smaller angle side, and the angle is large and relatively far away b It is determined that the instruction unit 2-2 is located at the position. Therefore, it is determined that a and b are real and a 'and b' are imaginary. If P> C, the indication unit 2-1 is located at a relatively close position a ′ on the larger angle side of FIG. 1, and the indication unit 2- is located at a relatively small position b ′. 2 is determined to be located. Then, as a result of comparing the peak pixel and the center pixel, two coordinates determined to be real are output.
上記のように本実施形態では、複数の指示部からの反射光が重複している受光分布のピークに対応する受光画素と、低い光量レベルに対応する受光画素との位置関係に基づき、虚実判定を行う。このため、受光部における受光分布が重複した場合であっても、特別な構成を設けることなく、それらを分離して適切に虚実を判定し、指示位置の座標を正確に取得することができる。したがって、単眼のシンプルな構成のセンサユニットで構成することができ、更に、事前の座標算出処理の負担なしに、受光情報が重複する状況においても正確に虚実判定ができ、高精度な座標検出が可能となる。 As described above, in this embodiment, the true / false determination is made based on the positional relationship between the light receiving pixel corresponding to the peak of the light receiving distribution in which the reflected light from the plurality of instruction units overlaps and the light receiving pixel corresponding to the low light amount level. I do. For this reason, even if it is a case where the light reception distribution in a light-receiving part overlaps, without providing a special structure, they can be isolate | separated and a truth can be determined appropriately and the coordinate of an instruction | indication position can be acquired correctly. Therefore, it can be configured with a single-unit simple sensor unit, and it can accurately determine true or false even in the situation where the received light information overlaps without the burden of prior coordinate calculation processing, and highly accurate coordinate detection is possible. It becomes possible.
<<その他の実施形態>>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
<< Other Embodiments >>
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
1:座標入力面、2:指示部、3:座標入力装置、4:センサユニット、5:演算制御回路、6:駆動部、7:発光源、8:受光光学系、9:撮像デバイス、10:センサ基板、11:座標演算回路部、12:投光駆動回路部、13:インターフェース回路部 1: Coordinate input surface, 2: Instruction unit, 3: Coordinate input device, 4: Sensor unit, 5: Arithmetic control circuit, 6: Drive unit, 7: Light emission source, 8: Light receiving optical system, 9: Imaging device, 10 : Sensor substrate, 11: Coordinate operation circuit unit, 12: Projection drive circuit unit, 13: Interface circuit unit
Claims (12)
前記入力面に対して光を投光する投光部と、前記入力面に指示された指示手段が前記投光を反射した反射光を受光する複数の受光画素を有する受光部とをそれぞれ備えた第1、第2のセンサユニットと、
前記第1、第2のセンサユニットの各々について前記受光部における前記反射光の受光分布に基づき前記指示手段による指示の方向を検出し、当該方向に基づき前記指示手段による指示位置を取得する取得手段と
を備え、
前記取得手段は、複数の指示手段からの反射光による受光分布が前記受光部のいずれかにおいて重複した場合に、第1、第2の光量レベルに対応する受光画素を特定し、当該第1の光量レベルに対応する受光画素と、第2の光量レベルに対応する受光画素との位置関係に基づき、複数の座標候補点の虚実を判別する
ことを特徴とする座標入力装置。 A coordinate input device for detecting a designated position with respect to an input surface,
A light projecting unit that projects light onto the input surface, and a light receiving unit that includes a plurality of light receiving pixels that receive reflected light reflected by the projecting unit instructed on the input surface. First and second sensor units;
An acquisition unit that detects a direction of an instruction by the instruction unit based on a received light distribution of the reflected light in the light receiving unit for each of the first and second sensor units, and acquires an instruction position by the instruction unit based on the direction. And
The acquisition unit specifies a light receiving pixel corresponding to the first and second light amount levels when a light reception distribution due to reflected light from a plurality of instruction units overlaps in any one of the light receiving units. A coordinate input device that discriminates the truth of a plurality of coordinate candidate points based on a positional relationship between a light receiving pixel corresponding to a light amount level and a light receiving pixel corresponding to a second light amount level.
前記第1の光量レベルに対応する受光画素の数に基づき、複数の指示手段からの反射光による受光分布が重複しているか否かを判別する判別手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 The second light level is greater than the first light level;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a determination unit configured to determine whether or not light reception distributions by reflected light from a plurality of instruction units overlap based on the number of light receiving pixels corresponding to the first light amount level. The coordinate input device described in 1.
前記取得手段は、複数の指示手段からの反射光による受光分布が前記受光部の一方において重複した場合に、当該受光部における前記第1の光量レベルに対応する2つの受光画素の一方の角度に対応する1つの直線と、他方の前記受光部における前記第1の光量レベルに対応する2つの受光画素の角度に対応する2つの直線と、に内接する円の中心を前記座標候補点として取得する
ことを特徴とする請求項3に記載の座標入力装置。 Each of the plurality of light receiving pixels of the light receiving unit corresponds to an angle viewed from the light receiving unit,
When the light reception distribution due to the reflected light from the plurality of instruction units overlaps in one of the light receiving units, the obtaining unit sets the angle of one of the two light receiving pixels corresponding to the first light amount level in the light receiving unit. The center of the circle inscribed in the corresponding one straight line and the two straight lines corresponding to the angles of the two light receiving pixels corresponding to the first light quantity level in the other light receiving unit is acquired as the coordinate candidate point. The coordinate input device according to claim 3.
前記入力面に対して光を投光する投光部と、前記入力面に指示された指示手段が前記投光を反射した反射光を受光する複数の受光画素を有する受光部とをそれぞれ備えた第1、第2のセンサユニットと、
前記第1、第2のセンサユニットの各々について前記受光部における前記反射光の受光分布のピークに基づき前記指示手段による指示の方向を検出し、当該方向に基づき前記指示手段による指示位置を取得する取得手段と
を備え、
前記取得手段は、
複数の指示手段からの反射光による受光分布が前記受光部のいずれかにおいて重複した場合に、当該重複した受光分布の形状に基づき、該重複した受光分布を該複数の指示手段の各々からの反射光による受光分布に分離する分離手段と、
当該分離した受光分布に基づき、複数の座標候補点の虚実を判別する判別手段と
を有する
ことを特徴とする座標入力装置。 A coordinate input device for detecting a designated position with respect to an input surface,
A light projecting unit that projects light onto the input surface, and a light receiving unit that includes a plurality of light receiving pixels that receive reflected light reflected by the projecting unit instructed on the input surface. First and second sensor units;
For each of the first and second sensor units, a direction of an instruction by the instruction unit is detected based on a peak of a light reception distribution of the reflected light in the light receiving unit, and an instruction position by the instruction unit is acquired based on the direction. Acquisition means,
The acquisition means includes
When the light reception distribution due to the reflected light from the plurality of instruction means overlaps in any of the light receiving units, the overlapping light reception distribution is reflected from each of the plurality of instruction means based on the shape of the overlapped light reception distribution. Separating means for separating light into a light-receiving distribution;
A coordinate input device comprising: discrimination means for discriminating the truth of a plurality of coordinate candidate points based on the separated received light distribution.
前記第1、第2のセンサユニットの各々について前記受光部における前記反射光の受光分布に基づき前記指示手段による指示の方向を検出する検出手段と、
当該方向に基づき前記指示手段による指示位置を取得する取得手段と
を備え、
複数の指示手段からの反射光による受光分布が前記受光部のいずれかにおいて重複した場合に、第1、第2の光量レベルに対応する受光画素を特定し、当該第1の光量レベルに対応する受光画素と、第2の光量レベルに対応する受光画素との位置関係に基づき、複数の座標候補点の虚実を判別する
ことを特徴とする制御装置。 A light projecting unit that projects light onto the input surface; and a light receiving unit that includes a plurality of light receiving pixels that receive the reflected light reflected from the light projected by the instruction unit instructed on the input surface. 1. A control device that controls a coordinate input device that includes a second sensor unit and detects an indicated position with respect to an input surface,
Detecting means for detecting a direction of an instruction by the instruction means based on a received light distribution of the reflected light in the light receiving unit for each of the first and second sensor units;
Obtaining means for obtaining a position indicated by the instruction means based on the direction;
When the light reception distribution by the reflected light from the plurality of instruction means overlaps in any of the light receiving units, the light receiving pixels corresponding to the first and second light quantity levels are specified, and the first light quantity level is handled. A control device that determines the true or false of a plurality of coordinate candidate points based on a positional relationship between a light receiving pixel and a light receiving pixel corresponding to a second light amount level.
検出手段が、前記第1、第2のセンサユニットの各々について、前記受光部における前記反射光の受光分布に基づき前記指示手段による指示の方向を検出する検出工程と、
取得手段が、当該方向に基づき前記指示手段による指示位置を取得する取得工程と
を備え、
前記取得工程においては、複数の指示手段からの反射光による受光分布が前記受光部のいずれかにおいて重複した場合に、
第1、第2の光量レベルに対応する受光画素を特定する特定工程と、
当該第1の光量レベルに対応する受光画素と、第2の光量レベルに対応する受光画素との位置関係に基づき、複数の座標候補点の虚実を判別する判別工程と
が含まれる
ことを特徴とする制御方法。 A light projecting unit that projects light onto the input surface; and a light receiving unit that includes a plurality of light receiving pixels that receive the reflected light reflected from the light projected by the instruction unit instructed on the input surface. 1. A control method for controlling a coordinate input device that includes a second sensor unit and detects an indicated position with respect to an input surface,
A detecting step of detecting, for each of the first and second sensor units, a direction of an instruction by the instruction unit based on a received light distribution of the reflected light in the light receiving unit;
An acquisition unit comprising: an acquisition step of acquiring a position indicated by the instruction unit based on the direction;
In the acquisition step, when the light reception distribution due to the reflected light from the plurality of instruction means overlaps in any of the light receiving units,
A specifying step for specifying the light receiving pixels corresponding to the first and second light intensity levels;
And a determination step of determining the reality of the plurality of coordinate candidate points based on the positional relationship between the light receiving pixels corresponding to the first light amount level and the light receiving pixels corresponding to the second light amount level. Control method to do.
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