JP3134814U - Coordinate detection device - Google Patents
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Abstract
【課題】 イメージセンサを用いた座標検出装置の異物混入防止を図る。
【解決手段】 座標入力面に接近または接触された座標指示物を撮影するイメージセンサと、撮影した座標指示物の像に基づいて当該座標指示物の前記座標入力面における座標位置を演算して出力する演算手段とを備えた座標検出装置において、前記イメージセンサが前記座標入力面の上方に設置され、かつ撮影方向が下方を向いて設置され、さらに当該イメージセンサの外表面を隠蔽するカバーが取り付けられていることを特徴とする。また、前記イメージセンサの視野前方に光透過性の防塵用のフィルタが取り付けられていることを特徴とする。また、前記光透過性の防塵用フィルタの埃を除去するファンが取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent foreign matter from being mixed in a coordinate detection apparatus using an image sensor.
An image sensor that captures a coordinate indicator approaching or touching a coordinate input surface, and calculating and outputting a coordinate position of the coordinate indicator on the coordinate input surface based on the image of the captured coordinate indicator. In the coordinate detection apparatus, the image sensor is installed above the coordinate input surface, the photographing direction is installed downward, and a cover for concealing the outer surface of the image sensor is attached. It is characterized by being. In addition, a light-transmitting dustproof filter is attached in front of the field of view of the image sensor. In addition, a fan for removing dust from the light-transmitting dustproof filter is attached.
[Selection] Figure 5
Description
本考案は、イメージセンサを用いた座標検出装置に係り、特に、イメージセンサの視野部分への外部からの異物混入を防ぐことと、外部からイメージセンサや基板やケーブルなどへの接触を防止するための手段に関するものである。 The present invention relates to a coordinate detection apparatus using an image sensor, and in particular, to prevent foreign matter from entering the field of view of the image sensor and from contacting the image sensor, a substrate, a cable, etc. from the outside. It is related to the means.
近年、電子黒板(Interactive White Board, 以下、IWBと略記)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、プロジェクターなどを用い、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入力手段と座標検出装置を用い、入力情報をパソコン(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。
In recent years, an electronic whiteboard (Interactive White Board, hereinafter abbreviated as IWB) has been spreading.
IWB uses PDPs, LCDs, projectors, etc., which are used as general display devices, and uses input means such as fingers and electronic pens and a coordinate detection device on the display screen as if they were input with chalk on the blackboard. This is realized by processing the input information by an arithmetic device such as a personal computer (PC) and projecting the processing result on a display device.
座標検出装置として、タブレット、タッチパネルなどが普及している。これを実現せしめている技術として、電磁誘導方式、超音波方式など様々な技術がある。
本考案で対象としているイメージセンサによる画像処理を利用した座標検出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、電波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
イメージセンサを使用した特許文献として下記のようなものがある。
As coordinate detection devices, tablets, touch panels, and the like are prevalent. There are various techniques for realizing this, such as an electromagnetic induction system and an ultrasonic system.
In recent years, coordinate detection devices that use image processing by the image sensor that is the subject of the present invention have become widespread, and are used because of their good drawing responsiveness and strong resistance to external noise such as infrared rays, sunlight, and radio waves. The number of patent documents that use image sensors is increasing year after year.
イメージセンサを用いた座標検出装置は、座標入力面上の入力位置を検出するために、入力面の周囲にイメージセンサを取り付ける必要がある。
主要構成としてはイメージセンサ、及びセンサの取得画像を処理する制御基板が必要である。イメージセンサは2つ以上を設置することで、入力面上の位置を複数の視野位置より検出し、三角法により計算することで計算される。
これらのセンサや基板類であるが、安全と品質確保の観点により外部に露出して設置することは出来ない。これはユーザーが基板回路や実装ケーブルに触れることにより生じる感電事故、またそれらの物理的破損を避けるために必要である。
また露出して設置することで、周囲環境の影響を受けやすくなり、例えば外部からの埃などを受けることで動作上の問題が引き起こされる可能性が高くなる。
このため、これらのイメージセンサ、基板、ケーブルなどは外部から隔離するためにカバーを設置することで、ユーザーが容易に触れないように対処されている。
In order to detect an input position on a coordinate input surface, a coordinate detection device using an image sensor needs to have an image sensor attached around the input surface.
As a main configuration, an image sensor and a control board for processing an image acquired by the sensor are necessary. By installing two or more image sensors, the position on the input surface is detected from a plurality of visual field positions, and calculation is performed by trigonometry.
These sensors and boards are not exposed to the outside for safety and quality assurance. This is necessary in order to avoid an electric shock accident caused by a user touching a board circuit or a mounting cable, and physical damage thereof.
In addition, by being exposed, it is likely to be affected by the surrounding environment, and for example, there is a high possibility that operational problems will be caused by receiving dust from the outside.
For this reason, these image sensors, substrates, cables, and the like are dealt with so as not to be easily touched by the user by installing a cover in order to isolate them from the outside.
しかし、イメージセンサは入力面上の入力位置をセンサの受光素子が撮像する必要があるので、検出面に光透過性の無い障害物があると動作上の問題が発生する。このため、イメージセンサの撮像範囲には光非透過性の物体を設置することはできない。
このため、イメージセンサの検出面は常に外部に対し遮蔽することが出来ない構造となっているため、外部からの異物が混入し、検出面に付着することに伴い、誤動作や動作不良を高める要因とされてきた。
However, since the image sensor needs to capture the input position on the input surface by the light receiving element of the sensor, an operation problem occurs if there is an obstacle having no light transmission on the detection surface. For this reason, a light-impermeable object cannot be installed in the imaging range of the image sensor.
For this reason, the detection surface of the image sensor cannot be shielded from the outside at all times. Therefore, it is a factor that increases malfunctions and malfunctions due to foreign foreign matter entering and adhering to the detection surface. It has been said.
本考案の目的は、これらの問題点を解決することである。 The purpose of the present invention is to solve these problems.
上記目的を達成するために、本発明に係る座標検出装置は、座標入力面に接近または接触された座標指示物を撮影するイメージセンサと、撮影した座標指示物の像に基づいて当該座標指示物の前記座標入力面における座標位置を演算して出力する演算手段とを備えた座標検出装置において、
前記イメージセンサが前記座標入力面の上方に設置され、かつ撮影方向が下方を向いて設置され、さらに当該イメージセンサの外表面を隠蔽するカバーが取り付けられていることを特徴とする。
また、前記イメージセンサの視野前方に光透過性の防塵用のフィルタが取り付けられていることを特徴とする。
また、前記光透過性の防塵用のフィルタの埃を除去するファンが取り付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a coordinate detection apparatus according to the present invention includes an image sensor that captures a coordinate indicator approaching or touching a coordinate input surface, and the coordinate indicator based on the image of the captured coordinate indicator. In a coordinate detection apparatus comprising a calculation means for calculating and outputting a coordinate position on the coordinate input surface of
The image sensor is installed above the coordinate input surface, the photographing direction is installed downward, and a cover for concealing the outer surface of the image sensor is attached.
In addition, a light-transmitting dustproof filter is attached in front of the field of view of the image sensor.
In addition, a fan for removing dust from the light-transmitting dustproof filter is attached.
本考案によれば、イメージセンサの視野方向と重力の方向が一致していることから、空気中を浮遊する塵や埃などがイメージセンサの内側に侵入することを軽減することが出来る。
また、イメージセンサが上方に設置されることにより、IWBが主に使用される小学校において、特に低学年生の手に届くことが困難となることからも、トラブルの軽減を図ることが出来る。
また、防塵フィルタにより、イメージセンサは入力面上の座標指示物の像を防塵用のフィルタを介して撮影することができる。
また、防塵用のフィルタにより、イメージセンサは物理的に外部と隔離されるため、外部からのアクセスが不可能となる。このため、IWBの上部だけでなく、下部や左右部に設置しても、外部からの塵やいたずらに対して対処することが出来る。
さらに、防塵用のフィルタ上の埃を除去するためのファンを設けたことにより、防塵用のフィルタ上に塵や埃が一時的に付着したとしても、ファンの風力によって常に除去され、イメージセンサの誤作動を防ぐことが出来る。
According to the present invention, since the visual field direction of the image sensor and the direction of gravity coincide with each other, it is possible to reduce the intrusion of dust or dust floating in the air into the image sensor.
In addition, the installation of the image sensor above makes it difficult to reach the hands of lower grades in elementary schools where IWB is mainly used, so that trouble can be reduced.
In addition, the dustproof filter allows the image sensor to take an image of the coordinate pointing object on the input surface through the dustproof filter.
Further, since the image sensor is physically separated from the outside by the dustproof filter, it cannot be accessed from the outside. For this reason, even if it installs not only in the upper part of IWB but in the lower part and the left and right parts, it can cope with dust and mischief from the outside.
Furthermore, by providing a fan for removing dust on the dust filter, even if dust or dirt temporarily adheres to the dust filter, it is always removed by the wind of the fan, and the image sensor Malfunction can be prevented.
以下、本考案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、本考案が対象にしているイメージセンサを使用した座標検出装置を用いた画像処理システムの概要を示したものである。
本システムは座標入力面1上に接触または接近した指示物体2の位置を複数のイメージセンサ3a,3bにて捉え、制御基板4にてイメージセンサ3a、3bが撮影した画像より指示物体2の座標位置(X,Y)を演算して出力するものである。
この座標の上方をパソコンなどの演算装置5に送り、表示装置6を通して座標入力画1上に結果を表示させる。
ここで、指示物体2は指、棒などや、赤外線などの通信機能を備えた電子ペン、制御基板4と連動させて付加機能を追加した電子ペンなどが考えられる。
表示装置6としては図1のようなプロジェクターによる方法や、PDPやLCDなどの表示画面を用いることも可能である。
Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of an image processing system using a coordinate detection apparatus using an image sensor targeted by the present invention.
In this system, the position of the
The upper part of the coordinates is sent to the arithmetic device 5 such as a personal computer, and the result is displayed on the coordinate input image 1 through the display device 6.
Here, the
As the display device 6, a method using a projector as shown in FIG. 1 or a display screen such as a PDP or an LCD can be used.
図2はイメージセンサ3a,3bの詳細について、図3はイメージセンサ3a,3bの機能の説明図である。
イメージセンサは、CCDやCMOSなどの受光素子を用い、撮像レンズを通して画像を取得するようになっている。
イメージセンサ3a,3bにはLED7などの光を照射する光源が複数設置されている。このLED7により座標入力面1を取り囲むように設置している反射枠8a,8b,8cに設置している反射テープに光を照射している。
反射テープはコーナーキューブリフレクタなどの再帰反射性のある反射素材を使用している。この反射テープにて再帰反射された光を、イメージセンサ3a,3bは受光している。
FIG. 2 is a diagram illustrating details of the
The image sensor uses a light receiving element such as a CCD or CMOS, and acquires an image through an imaging lens.
The
The reflective tape uses a retroreflective material such as a corner cube reflector. The
座標入力面1に指示物体2が接するとLED7からの光が遮断される。このときの指示物体2の影の像を複数のイメージセンサ3a,3bにて撮影し、制御基板4にて座標を算出する。
イメージセンサ3bで撮影した場合、このときの像は図3の反射枠(下)の指示物体位置31の場所に影の像として撮影される。
同様に、イメージセンサ3aで撮影した場合、このときの像は図3の反射枠(下)の指示物体位置32の場所に影の像として撮影される。
なお、光源は特許文献2で述べられているようなLED光をポリゴンミラーで回転させることで入力面全体に照射する方法でもよい。
When the pointing
When the
Similarly, when the
The light source may be a method of irradiating the entire input surface by rotating LED light as described in
図4は、座標入力面1の上部に設置するカバーを示す図である。
イメージセンサ3a,3bの視野の範囲内には光透過性のない物体は置けないため、それ以外の範囲についてカバー9によって覆い、隠蔽する構造をとっている。
これにより、カバー9の開口部の方向と重力の方向を一致させることが出来るため、空気中に浮遊している埃などが開口部より進入することを軽減することが出来る。
FIG. 4 is a view showing a cover installed on the upper part of the coordinate input surface 1.
Since an object that does not transmit light cannot be placed within the range of the field of view of the
Thereby, since the direction of the opening part of the
図5は、本考案に係るイメージセンサの防塵構造の全体構成を示す図である。
まず、図5(a)に示すように、イメージセンサ3a,3bを覆うカバー9を設けた上で、座標入力面の上部に、イメージセンサ3a,3bの視野が下向きとなるように取り付け、イメージセンサ3a,3bの開口部が下向きとなるようにし、外部からの異物混入を防ぎ、イメージセンサ3a,3bの誤動作を防ぐようにしたことである。
また、図5(b)に示すように、イメージセンサ3a,3bの開口部に光透過性のある防塵用のフィルタ10を設けることで、外部からの異物混入とアクセスを防止する構造にしたことである。
また、図5(c)に示すように、防塵用のフィルタ10に近接する位置にファン11を設け、外部からの異物混入とアクセスを防止し、かつフィルタ10上の埃をファン11の風力によって吹き飛ばし、常にイメージセンサ3a,3bの視野が鮮明になるようにしたことである。
FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration of the dust-proof structure of the image sensor according to the present invention.
First, as shown in FIG. 5A, a
In addition, as shown in FIG. 5 (b), by providing a light-transmitting dust-proof filter 10 at the openings of the
Further, as shown in FIG. 5C, a fan 11 is provided at a position close to the dust-proof filter 10 to prevent foreign matter from entering and accessing from outside, and dust on the filter 10 is caused by the wind of the fan 11. This means that the field of view of the
1 座標入力面
2 指示物体
3a,3b イメージセンサ
4 制御基板
7 LED
8a〜8c 反射枠
9 カバー
10 防塵用のフィルタ
11 ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coordinate
8a to 8c
Claims (3)
前記イメージセンサが前記座標入力面の上方に設置され、かつ撮影方向が下方を向いて設置され、さらに当該イメージセンサの外表面を隠蔽するカバーが取り付けられていることを特徴とする座標検出装置。 An image sensor that captures a coordinate indicator that is approaching or touching the coordinate input surface; and an arithmetic unit that calculates and outputs a coordinate position of the coordinate indicator on the coordinate input surface based on the image of the captured coordinate indicator. In a coordinate detection apparatus comprising:
A coordinate detection apparatus, wherein the image sensor is installed above the coordinate input surface, the photographing direction is installed downward, and a cover for concealing the outer surface of the image sensor is attached.
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