JP4685054B2 - Image processing apparatus, image processing method, program, and computer-readable recording medium storing the program - Google Patents
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本発明は、タッチパネルにおけるタッチ位置を検出する画像処理装置および画像処理方法に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for detecting a touch position on a touch panel.
従来から、表示面上にシートを設けて、抵抗膜方式、感圧方式または静電方式等により指やペン等の接触を感知するタッチパネルが広く用いられている。また、近年、製造コストの低減を図るとともに、表示装置の軽薄短小化を図るため、表示面上にシートを設ける代わりに、表示画面上に投影された指等の影を検知することにより、表示画面のどの部分をタッチしているかを画像処理によって認識する表示装置が用いられている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, touch panels that provide a sheet on a display surface and detect contact with a finger, a pen, or the like by a resistance film method, a pressure sensitive method, an electrostatic method, or the like have been widely used. In recent years, in order to reduce the manufacturing cost and reduce the size of the display device, instead of providing a sheet on the display surface, it is possible to detect the shadow of a finger or the like projected on the display screen. A display device that recognizes which part of the screen is touched by image processing is used (for example, Patent Document 1).
さらに、特許文献1には、表示画面上に光が斜めから入射した場合に、光の入射方向に基づいて、タッチ位置を補正する構成が開示されている。
Further,
図16(a)〜(c)は、特許文献1に記載の表示装置101を示している。図16(a)に示すように、表示装置101は、パネル面102及び表示画面103を有しており、表示画面103は、パネル面102の下部に設けられている。パネル面102は、透明部102aと遮蔽部102bとから構成され、表示画面103には、指110の影の位置を検知する光検知センサが内蔵されている。
FIGS. 16A to 16C show the
表示装置101では、指110が透明部102aのどの部分にタッチしたかを以下のように検知する。
The
指110が透明部102aに接触した状態で、環境光120が斜め方向から入射している場合、図16(b)に示すパネル面102上の影111と、図16(c)に示す表示画面103において検知される影113とがずれてしまう。一方、パネル面102には、遮蔽部102bが設けられており、これにより、表示画面103上に遮蔽部102bの影121ができる。そこで、影121の幅Δxを補正値として、影113の先端部分の中心114を、ずれた方向と逆方向に距離Δxだけ補正する。これにより、指110のタッチ位置112を算出する。
しかしながら、図16に示す表示装置101は、平行光である環境光120による影を検出することを前提としているので、図17に示すように、室内光130の環境下で表示装置101を使用する場合、以下のような問題が生じる。
However, since the
すなわち、室内光130は、あまり離れていない光源から放射状に広がる非平行光であるので、遮蔽部102bの淵Eに入射する光の入射角θ1と、淵Eから離れた位置にある透明部102a上の点Pに入射する光の入射角θ2とは異なる。このため、表示画面103において検出される点Pの影P1と、表示画面103における点Pの直下に対応する点P2との距離ΔPは、距離Δxと異なる。したがって、影P1を距離Δx分だけ補正しても、補正後の影P1が点P2と一致しないため、室内光130の環境下では、表示装置101において精確なタッチ位置を検出することができない。
That is, since the
また、指でパネル面をタッチする場合、一般に指の断面は横方向に膨らんだ略楕円形であるため、検出される指の影のエッジは、指とパネル面との接触点ではなく、パネル面から離れた指の側面に対応する。 Also, when touching the panel surface with a finger, the finger's cross section is generally an elliptical shape that swells in the horizontal direction, so the detected shadow edge of the finger is not the contact point between the finger and the panel surface, but the panel Corresponds to the side of the finger away from the surface.
図18を参照して具体的に説明する。環境光120において表示装置101を使用する場合を想定する。透明部102aに指110が接触している状態で、環境光120が入射すると、表示画面103において検知される影113のエッジは、指110の側部に対応する。ここで、指110の側部は透明部102aから相当程度離れている。このため、影113から算出される中心114と、指110のタッチ位置112の直下に対応する点115との距離ΔFは、上記の距離Δxと異なる。したがって、中心114を距離Δx分だけ補正しても、補正後の影114が点115と一致しない。このため、指でパネル面をタッチする場合、表示装置101において精確なタッチ位置を検出することができない。
This will be specifically described with reference to FIG. Assume that the
なお、検出されるタッチ位置と実際のタッチ位置とが多少ずれることを想定して、操作用画面に表示される操作ボタンを大きくする方法も考えられる。しかしながら、操作ボタンを大きくすると、特に携帯電話等の小型の表示装置の場合、詳細な内容の操作画面を表示することが困難となる。 A method of enlarging the operation button displayed on the operation screen is also conceivable on the assumption that the detected touch position and the actual touch position are slightly shifted. However, when the operation button is enlarged, it is difficult to display an operation screen with detailed contents, particularly in the case of a small display device such as a mobile phone.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より精確に接触位置を検出できる画像処理装置および画像処理方法を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to realize an image processing apparatus and an image processing method that can detect a contact position more accurately.
本発明に係る画像処理装置は、上記課題を解決するために、表示パネルの下層に配置され光を感知する光センサを備えるセンサ回路層における光センサからの信号に基づいて、上記表示パネルに接触する物体の上記センサ回路層に投影される影の位置情報を取得する位置情報取得手段を備える画像処理装置において、上記表示パネル上の複数箇所に設けられる各光遮蔽部の上記センサ回路層における直下に対応する位置と当該光遮蔽部の当該センサ回路層に投影される影の位置との変位分を検出する変位分検出手段と、上記変位分、上記位置情報、および上記各光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置から、当該位置情報に対する補正値を算出する補正値算出手段と、上記補正値に基づいて上記位置情報を補正する位置情報補正手段と、上記位置情報補正手段によって補正された位置情報から、上記物体と上記表示パネルとの接触位置を検出する接触位置検出手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an image processing apparatus according to the present invention contacts the display panel based on a signal from a photosensor in a sensor circuit layer that includes a photosensor that is disposed in a lower layer of the display panel and senses light. An image processing apparatus comprising position information acquisition means for acquiring position information of a shadow projected on the sensor circuit layer of an object to be moved, immediately below the sensor circuit layer of each light shielding portion provided at a plurality of locations on the display panel Displacement detecting means for detecting a displacement between the position corresponding to the position of the shadow and the position of the shadow projected on the sensor circuit layer of the light shielding unit, the displacement, the position information, and the light shielding unit A correction value calculation means for calculating a correction value for the position information from the position of the shadow projected on the sensor circuit layer, and a position information correction method for correcting the position information based on the correction value. When, from the position information corrected by the position information correcting unit is characterized in that it comprises a contact position detecting means for detecting a contact position between the object and the display panel.
上記の構成によれば、センサ回路層には、表示パネルに接触する物体の影および光遮蔽部の影が投影される。これにより、位置情報取得手段は、当該物体および光遮蔽部の影の位置情報を取得する。表示パネルに光が斜め方向から入射している場合、センサ回路層に投影される物体および光遮蔽部の影は、センサ回路層における物体および光遮蔽部の直下に対応する位置から、光の入射角度に応じた変位分ずれる。変位分検出手段は、当該変位分を検出し、補正値算出手段は、変位分、光遮蔽部の影の位置情報、および物体の影の位置から当該位置情報に対する補正値を算出する。位置情報補正手段は、当該補正値に基づいて位置情報を補正し、接触位置検出手段は、補正された位置情報から物体と表示パネルとの接触位置を検出する。 According to said structure, the shadow of the object which contacts a display panel, and the shadow of a light shielding part are projected on a sensor circuit layer. Thereby, a positional information acquisition means acquires the positional information on the shadow of the said object and a light shielding part. When light is incident on the display panel from an oblique direction, the shadow of the object and the light shielding part projected on the sensor circuit layer is incident from the position corresponding to the object and the light shielding part immediately below the sensor circuit layer. The amount of displacement depends on the angle. The displacement detection means detects the displacement, and the correction value calculation means calculates a correction value for the position information from the displacement, the shadow position information of the light shielding unit, and the shadow position of the object. The position information correction unit corrects the position information based on the correction value, and the contact position detection unit detects the contact position between the object and the display panel from the corrected position information.
ここで、画像処理装置が室内光の環境下で使用される場合、室内光は非平行光であるので、光が表示パネルに入射する角度は、入射位置によって異なる。そこで、上記の構成では、光遮蔽部が複数箇所設けられ、各光遮蔽部における変位分を検出する。物体の影と物体の直下に対応する位置との変位分は、各光遮蔽部における変位分、および各光遮蔽部と当該物体との位置関係により決定されるので、物体の影と物体の直下に対応する位置との変位分を補正値として算出できる。 Here, when the image processing apparatus is used in an environment of room light, since the room light is non-parallel light, the angle at which the light enters the display panel varies depending on the incident position. Therefore, in the above configuration, a plurality of light shielding portions are provided, and displacements in each light shielding portion are detected. The displacement between the shadow of the object and the position corresponding to the position immediately below the object is determined by the displacement at each light shield and the positional relationship between each light shield and the object. The displacement from the position corresponding to can be calculated as a correction value.
したがって、非平行光が表示パネルに入射する環境であっても、位置情報を精確に補正することができるので、より精確に接触位置を検出できる画像処理装置を実現することができるという効果を奏する。 Therefore, since the position information can be accurately corrected even in an environment where non-parallel light is incident on the display panel, it is possible to realize an image processing apparatus that can detect the contact position more accurately. .
本発明に係る画像処理装置では、上記光遮蔽部は、第1光遮蔽部と第2光遮蔽部とを含み、上記表示パネルの横方向をx方向、上記表示パネルの縦方向をy方向、上記センサ回路層における上記第1光遮蔽部の直下に対応する位置である第1位置の座標を(x0、y0)、上記第1光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置である第2位置の上記第1位置からの変位分を(Δx1、Δy1)、上記センサ回路層における上記第2光遮蔽部の直下に対応する位置である第3位置の座標を(X0、Y0)、上記第2光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置である第4位置の上記第3位置からの変位分を(Δx2、Δy2)、上記物体の上記センサ回路層に投影される影の座標を(P、Q)、上記補正値のx方向の補正値をΔp、上記補正値のy方向の補正値をΔq、とすると、上記x方向の補正値および上記y方向の補正値を、
Δp=(Δx1X0−Δx2x0+P(Δx2−Δx1))/(X0+Δx2−x0−Δx1)
Δq=(Δy1Y0−Δy2y0+Q(Δy2−Δy1))/(Y0+Δy2−y0−Δy1)
の式により求めることが好ましい。
In the image processing apparatus according to the present invention, the light shielding unit includes a first light shielding unit and a second light shielding unit, the horizontal direction of the display panel is the x direction, and the vertical direction of the display panel is the y direction. The coordinates of the first position, which is the position corresponding to the position immediately below the first light shielding portion in the sensor circuit layer, is (x 0 , y 0 ), and the shadow projected on the sensor circuit layer of the first light shielding portion is The displacement of the second position, which is the position, from the first position is (Δx 1 , Δy 1 ), and the coordinates of the third position, which is the position corresponding to the position immediately below the second light shielding portion in the sensor circuit layer, are ( X 0 , Y 0 ), the amount of displacement from the third position of the fourth position, which is the position of the shadow projected on the sensor circuit layer of the second light shielding part, from the third position (Δx 2 , Δy 2 ), and the object The coordinates of the shadow projected onto the sensor circuit layer are (P, Q), and the correction value is corrected in the x direction. The Delta] p, [Delta] q correction value in the y direction of the correction value, and when, in the x-direction correction value and the correction value of the y-direction,
Δp = (Δx 1 X 0 −Δx 2 x 0 + P (Δx 2 −Δx 1 )) / (X 0 + Δx 2 −x 0 −Δx 1 )
Δq = (Δy 1 Y 0 −Δy 2 y 0 + Q (Δy 2 −Δy 1 )) / (Y 0 + Δy 2 −y 0 −Δy 1 )
It is preferable to obtain by the following formula.
上記の構成によれば、上記各式の右辺に含まれる変数の値は、いずれもセンサ位置情報取得手段および変位分検出手段によって検出可能である。したがって、各変数の値を検出することにより、物体の影の位置情報の補正値を求めることができる。 According to said structure, the value of the variable contained in the right side of each said formula can be detected by the sensor position information acquisition means and the displacement detection means. Therefore, by detecting the value of each variable, the correction value of the position information of the shadow of the object can be obtained.
本発明に係る画像処理装置では、上記x方向の補正値に所定の倍率を乗じた値を第1補正値、上記y方向の補正値に当該倍率を乗じた値を第2補正値として、上記位置情報補正手段は、上記第1補正値および上記第2補正値に基づいて上記位置情報を補正することが好ましい。 In the image processing apparatus according to the present invention, the value obtained by multiplying the correction value in the x direction by a predetermined magnification is a first correction value, and the value obtained by multiplying the correction value in the y direction by the magnification is the second correction value. Preferably, the position information correction unit corrects the position information based on the first correction value and the second correction value.
表示パネルに接触する物体が、指等の相当程度の厚みを有している物体である場合、指の影のエッジ部分は、表示パネルから離れた指の側部であるため、指の影の変位分は光遮蔽部の影の変位分と比べて大きくなる。そこで、上記の構成によれば、位置情報補正手段は、x方向およびy方向の各補正値に所定の倍率を乗じた値を補正値として、位置情報を補正するので、表示パネルに接触する物体の厚みに応じて、所定の倍率を設定することにより、厚みを考慮した補正値を算出することができる。 If the object in contact with the display panel is an object having a considerable thickness such as a finger, the edge portion of the finger shadow is the side of the finger away from the display panel. The displacement is larger than the displacement of the shadow of the light shielding part. Therefore, according to the above configuration, the position information correction unit corrects the position information using a correction value obtained by multiplying each correction value in the x direction and the y direction by a predetermined magnification. Therefore, the object that touches the display panel By setting a predetermined magnification in accordance with the thickness, a correction value considering the thickness can be calculated.
本発明に係る画像処理装置では、上記物体は指であり、上記表示パネルと上記センサ回路層との距離をd(mm)、上記指の上記表示パネルと接触する部分における厚さを2t(mm)とすると、上記倍率は、1+t/dであることが好ましい。 In the image processing apparatus according to the present invention, the object is a finger, a distance between the display panel and the sensor circuit layer is d (mm), and a thickness of a portion of the finger in contact with the display panel is 2 t (mm). ), The magnification is preferably 1 + t / d.
上記の構成によれば、指の最も幅の広い側部の高さは、指の厚さの約半分であると近似することができる。したがって、指の影のエッジ部分に対応する指の側部と表示パネルとの距離も指の厚さの1/2であると近似できる。したがって、所定の倍率を1+t/dとすることにより、より精確な補正が可能となる。 According to the above configuration, the height of the widest side portion of the finger can be approximated to be about half of the thickness of the finger. Therefore, it can be approximated that the distance between the finger side corresponding to the edge portion of the finger shadow and the display panel is also ½ of the finger thickness. Therefore, more accurate correction is possible by setting the predetermined magnification to 1 + t / d.
本発明に係るプログラムは、上記画像処理装置の上記変位分検出手段、上記補正値算出手段、上記位置情報補正手段および上記接触位置検出手段としてコンピュータを機能させる。また、上記プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。 The program according to the present invention causes a computer to function as the displacement detection unit, the correction value calculation unit, the position information correction unit, and the contact position detection unit of the image processing apparatus. The program is recorded on a computer-readable recording medium.
本発明に係る画像処理方法は、上記課題を解決するために、表示パネルの下層に配置され光を感知する光センサを備えるセンサ回路層における光センサからの信号に基づいて、上記表示パネルに接触する物体の上記センサ回路層に投影される影の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、上記表示パネル上の複数箇所に設けられる各光遮蔽部の上記センサ回路層における直下に対応する位置と当該光遮蔽部の当該センサ回路層に投影される影の位置との変位分を検出する変位分検出ステップと、上記変位分、上記位置情報、および上記各光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置から、当該位置情報に対する補正値を算出する補正値算出ステップと、上記補正値に基づいて上記位置情報を補正する位置情報補正ステップと、上記位置情報補正ステップにおいて補正された位置情報から、上記物体と上記表示パネルとの接触位置を検出する接触位置検出ステップとを有することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an image processing method according to the present invention contacts the display panel based on a signal from a photosensor in a sensor circuit layer including a photosensor that is disposed in a lower layer of the display panel and senses light. A position information acquisition step of acquiring position information of a shadow projected on the sensor circuit layer of an object to be performed, and a position corresponding to a position directly below the sensor circuit layer of each light shielding portion provided at a plurality of locations on the display panel; A displacement detection step for detecting a displacement of the light shielding portion with respect to the position of the shadow projected on the sensor circuit layer; the displacement, the position information; and the projection on the sensor circuit layer of each light shielding portion A correction value calculation step for calculating a correction value for the position information from the position of the shadow to be performed, a position information correction step for correcting the position information based on the correction value, From the corrected location information in location information correction step, it is characterized by having a contact position detection step of detecting a contact position between the object and the display panel.
上記の構成によれば、位置情報取得ステップにおいて、センサ回路層には、表示パネルに接触する物体の影および光遮蔽部の影が投影され、当該物体および光遮蔽部の影の位置情報を取得する。表示パネルに光が斜め方向から入射している場合、センサ回路層に投影される物体および光遮蔽部の影は、センサ回路層における物体および光遮蔽部の直下に対応する位置から、光の入射角度に応じた変位分ずれる。変位分検出ステップにおいて、当該変位分を検出し、補正値算出ステップでは、変位分、光遮蔽部の影の位置情報、および物体の影の位置から当該位置情報に対する補正値を算出する。位置情報補正ステップにおいて、当該補正値に基づいて位置情報を補正し、接触位置検出ステップでは、補正された位置情報から物体と表示パネルとの接触位置を検出する。 According to the above configuration, in the position information acquisition step, the shadow of the object that touches the display panel and the shadow of the light shielding unit are projected onto the sensor circuit layer, and the position information of the shadow of the object and the light shielding unit is acquired. To do. When light is incident on the display panel from an oblique direction, the shadow of the object and the light shielding part projected on the sensor circuit layer is incident from the position corresponding to the object and the light shielding part immediately below the sensor circuit layer. The amount of displacement depends on the angle. In the displacement detection step, the displacement is detected, and in the correction value calculation step, a correction value for the position information is calculated from the displacement, the position information of the shadow of the light shielding unit, and the position of the shadow of the object. In the position information correction step, the position information is corrected based on the correction value, and in the contact position detection step, the contact position between the object and the display panel is detected from the corrected position information.
ここで、画像処理装置が室内光の環境下で使用される場合、室内光は非平行光であるので、光が表示パネルに入射する角度は、入射位置によって異なる。そこで、上記の構成では、光遮蔽部が複数箇所設けられ、各光遮蔽部における変位分を検出する。物体の影と物体の直下に対応する位置との変位分は、各光遮蔽部における変位分、および各光遮蔽部と当該物体との位置関係により決定されるので、物体の影と物体の直下に対応する位置との変位分を補正値として算出できる。 Here, when the image processing apparatus is used in an environment of room light, since the room light is non-parallel light, the angle at which the light enters the display panel varies depending on the incident position. Therefore, in the above configuration, a plurality of light shielding portions are provided, and displacements in each light shielding portion are detected. The displacement between the shadow of the object and the position corresponding to the position immediately below the object is determined by the displacement at each light shield and the positional relationship between each light shield and the object. The displacement from the position corresponding to can be calculated as a correction value.
したがって、非平行光が表示パネルに入射する環境であっても、位置情報を精確に補正することができるので、より精確に接触位置を検出できる画像処理方法を実現することができるという効果を奏する。 Therefore, even in an environment in which non-parallel light is incident on the display panel, the position information can be accurately corrected, so that it is possible to realize an image processing method that can detect the contact position more accurately. .
本発明に係る画像処理装置は、以上のように、上記表示パネル上の複数箇所に設けられる各光遮蔽部の上記センサ回路層における直下に対応する位置と当該光遮蔽部の当該センサ回路層に投影される影の位置との変位分を検出する変位分検出手段と、上記変位分、上記位置情報、および上記各光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置から、当該位置情報に対する補正値を算出する補正値算出手段と、上記補正値に基づいて上記位置情報を補正する位置情報補正手段と、上記位置情報補正手段によって補正された位置情報から、上記物体と上記表示パネルとの接触位置を検出する接触位置検出手段とを備える。 As described above, the image processing apparatus according to the present invention has a position corresponding to a position immediately below the sensor circuit layer of each light shielding portion provided at a plurality of locations on the display panel and the sensor circuit layer of the light shielding portion. From the displacement detection means for detecting a displacement with respect to the position of the projected shadow, the position information from the displacement, the position information, and the position of the shadow projected on the sensor circuit layer of each light shielding unit Correction value calculation means for calculating a correction value for the position, position information correction means for correcting the position information based on the correction value, and the object and the display panel from the position information corrected by the position information correction means. Contact position detecting means for detecting the contact position.
また、本発明に係る画像処理方法は、以上のように、表示パネルの下層に配置され光を感知する光センサを備えるセンサ回路層における光センサからの信号に基づいて、上記表示パネルに接触する物体の上記センサ回路層に投影される影の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、上記表示パネル上の複数箇所に設けられる各光遮蔽部の上記センサ回路層における直下に対応する位置と当該光遮蔽部の当該センサ回路層に投影される影の位置との変位分を検出する変位分検出ステップと、上記変位分、上記位置情報、および上記各光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置から、当該位置情報に対する補正値を算出する補正値算出ステップと、上記補正値に基づいて上記位置情報を補正する位置情報補正ステップと、上記位置情報補正ステップにおいて補正された位置情報から、上記物体と上記表示パネルとの接触位置を検出する接触位置検出ステップとを有する。 In addition, as described above, the image processing method according to the present invention contacts the display panel based on a signal from a photosensor in a sensor circuit layer including a photosensor that is disposed in a lower layer of the display panel and senses light. A position information acquisition step of acquiring position information of a shadow projected on the sensor circuit layer of an object, a position corresponding to a position directly below the sensor circuit layer of each light shielding portion provided at a plurality of positions on the display panel, and A displacement detection step for detecting a displacement from the shadow position projected on the sensor circuit layer of the light shielding unit, the displacement, the position information, and the projection on the sensor circuit layer of each light shielding unit. A correction value calculating step for calculating a correction value for the position information from the position of the shadow, a position information correction step for correcting the position information based on the correction value, and the position information From the corrected position data in the correction step, and a contact position detecting step of detecting a contact position between the object and the display panel.
したがって、より精確に接触位置を検出できる画像処理装置および画像処理方法を実現することができるという効果を奏する。 Therefore, there is an effect that an image processing apparatus and an image processing method that can detect the contact position more accurately can be realized.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図11に基づいて説明すると以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本実施形態に係る表示装置1の構成を示すブロック図である。表示装置1は、液晶パネル2、画像処理部3、表示用制御部4および液晶駆動部5を備えている。液晶パネル2には、光センサ2aが内蔵されており、画像処理部3は、位置情報取得部31、変位分検出部32、補正値算出部33、位置情報補正部34およびタッチ位置検出部35から構成されている。液晶パネル2には、操作用画面が表示され、操作用画面内にはアイコン等の操作ボタンが配置されている。ユーザは、操作ボタンをタッチペンや指で選択することにより、表示装置1を操作することができる。本実施形態では、ユーザは、タッチペンによって表示装置1を操作するものとする。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
図2は、液晶パネル2の構成を示す断面図である。液晶パネル2は、保護カバー21、ガラス22、センサ回路層23、液晶層24およびガラス25から構成され、背面側にバックライト26が設けられている。光センサ2aは、センサ回路層23に、各画素ごとに1個づつマトリクス状に設けられている。光センサ2aは、例えば、フォトダイオード及びコンパレータなどから構成され、光センサ2aに入射する光量が所定値以上の場合は、ハイレベルの信号を出力し、光センサ2aに入射する光量が所定値未満の場合は、ローレベルの信号を出力する。これにより、センサ回路層23に投射される影が、ある程度の濃さに達した場合のみ、光センサ2aが影を検出する構成とすることもできる。なお、図示していないが、バックライト26からの光を光センサ2aが感知しないように、各光センサ2aの下部には、ライトシールドが設けられる。また、表示装置1が、反射型液晶表示装置の場合は、バックライト26は設けられない。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図3(a)は、液晶パネル2の保護カバー21の斜視図であり、タッチペンTの先端Pが保護カバー21に接触している状態を示している。ここで、保護カバー21の対向する2つの頂点付近には、それぞれ微小なマークAおよびマークBが設けられている。マークA・Bは、例えば、シールを貼付することにより設けられ、それぞれ保護カバー21の端から若干離れた位置に設けられる。なお、図3および図4における以下の説明では、右から左に向かう方向をx方向、奥から手前に向かう方向をy方向とする。
FIG. 3A is a perspective view of the
図3(b)は、液晶パネル2のセンサ回路層23の平面図である。図3(a)に示すように、平行光である環境光120が液晶パネル2の真上から入射している場合、マークA・Bの影は、図3(b)に示すように、センサ回路層23におけるマークA・Bの直下に対応する点A1及び点B1に投影される。ここで、点A1及び点B1の座標情報は、図1に示す変位分検出部32にあらかじめ記憶されており、点A1座標を(x0、y0)、点B1座標を(X0、Y0)とする。
FIG. 3B is a plan view of the
また、環境光120が液晶パネル2の真上から入射している場合、タッチペンTの先端Pの影は、図3(b)に示すように、センサ回路層23における先端Pの直下に対応する点P1に投影される。ここで、点P1の座標を(p、q)とすると、点P1は、センサ回路層23における先端Pの直下に対応するので、座標(p、q)がタッチ位置となる。なお、図3(b)では、タッチペンTの先端P以外の部分の影は省略している。
When the
図4(a)は、液晶パネル2の保護カバー21の斜視図であり、タッチペンTの先端Pが保護カバー21に接触している状態を示している。タッチペンTの先端Pのタッチ位置は、図3(a)に示すタッチペンTの先端Pのタッチ位置と同一である。また、図4(a)に示す構成では、液晶パネル2には非平行光である室内光130が斜め方向から入射している。
4A is a perspective view of the
ここで、図2に示すように、光センサ2aは、保護カバー21の表面から所定の深さの位置に内蔵されているため、図4(b)に示すように、センサ回路層23に投影される先端Pの影P2の位置は、図3(b)に示す点P1と一致しない。ここで、影P2が、点P1からx方向にΔp、y方向にΔqずれているとすると、先端Pのタッチ位置を精確に検出するためには、この変位分(Δp、Δq)だけ、影P2の位置を補正する必要がある。
Here, as shown in FIG. 2, since the
以下、変位分(Δp、Δq)の算出方法について説明する。 Hereinafter, a method for calculating the displacement (Δp, Δq) will be described.
前述のように、保護カバー21上には、マークA・Bが設けられている。したがって、図4(b)に示すように、室内光130によって、マークA・Bそれぞれの影A2・B2が、センサ回路層23に投影される。ここで、影A2の座標を(x0+Δx1、y0+Δy1)、影B2の座標を(X0+Δx2、Y0+Δy2)とすると、センサ回路層23におけるマークA・Bの直下に対応する点A1及び点B1のそれぞれの座標(x0、y0)・(X0、Y0)は、あらかじめ記憶されているので、影A2・B2の点A1・B1からのそれぞれの変位分(Δx1、Δy1)及び(Δx2、Δy2)が算出できる。
As described above, the marks A and B are provided on the
変位分のx成分であるΔpは、以下のように算出される。 Δp, which is the x component of the displacement, is calculated as follows.
図5は、液晶パネル2を示す側面図であり、図の右から左への方向がx方向である。保護カバー21とセンサ回路層23とは、平行であるため、距離APのx方向の距離と距離PBのx方向の距離との比率は、距離A2P2のx方向の距離と距離P2B2のx方向の距離との比率に等しい。したがって、p+Δp=Pとすると、
(X0−p):(p−x0)=((X0+Δx2)−P):(P−(x0+Δx1))
p=((Δx2−P)x0+(P−Δx1)X0)/(X0+Δx2−x0−Δx1)
よって
Δp=P−p
=(Δx1X0−Δx2x0+P(Δx2−Δx1))/(X0+Δx2−x0−Δx1)
…式(1)
となる。これにより、各変数はいずれも既知であるので、変位分のx成分であるΔpが算出される。
FIG. 5 is a side view showing the
(X 0 −p) :( p−x 0 ) = ((X 0 + Δx 2 ) −P) :( P− (x 0 + Δx 1 ))
p = ((Δx 2 −P) x 0 + (P−Δx 1 ) X 0 ) / (X 0 + Δx 2 −x 0 −Δx 1 )
Therefore, Δp = P−p
= (Δx 1 X 0 −Δx 2 x 0 + P (Δx 2 −Δx 1 )) / (X 0 + Δx 2 −x 0 −Δx 1 )
... Formula (1)
It becomes. Thereby, since each variable is already known, Δp which is an x component of the displacement is calculated.
変位分のy成分であるΔqも、Δpの算出と略同様に算出される。 Δq, which is the y component of the displacement, is calculated in substantially the same manner as the calculation of Δp.
図6は、液晶パネル2を示す側面図であり、図の右から左への方向がy方向である。保護カバー21とセンサ回路層23とは、平行であるため、距離APのy方向の距離と距離PBのy方向の距離との比率は、距離A2P2のy方向の距離と距離P2B2のy方向の距離との比率に等しい。したがって、q+Δq=Qとすると、
(y0−q):(q−y0)=((Y0+Δy2)−Q):(Q−(y0+Δy1)
q=((Δy2−Q)y0+(Q−Δy1)Y0)/(Y0+Δy2−y0−Δy1)
よって
Δq=Q−q
=(Δy1Y0−Δy2y0+Q(Δy2−Δy1))/(Y0+Δy2−y0−Δy1)
となる。これにより、変位分のy成分であるΔqが算出できる。
FIG. 6 is a side view showing the
(Y 0 −q): (q−y 0 ) = ((Y 0 + Δy 2 ) −Q): (Q− (y 0 + Δy 1 )
q = ((Δy 2 −Q) y 0 + (Q−Δy 1 ) Y 0 ) / (Y 0 + Δy 2 −y 0 −Δy 1 )
Therefore, Δq = Q−q
= (Δy 1 Y 0 −Δy 2 y 0 + Q (Δy 2 −Δy 1 )) / (Y 0 + Δy 2 −y 0 −Δy 1 )
It becomes. Thereby, Δq which is the y component of the displacement can be calculated.
以上のように、変位分(Δp、Δq)が算出されると、変位分(Δp、Δq)を補正値として、影P2の座標を補正する。これにより、補正後の座標が、図3(a)に示す点P1の座標と一致する。これにより、点P1の座標をタッチペンTの先端Pのタッチ位置として検出することができる。 As described above, the displacement amount (Delta] p, [Delta] q) is calculated, the displacement amount (Delta] p, [Delta] q) as a correction value, corrects the coordinates shadow P 2. Thus, the coordinates of the corrected coincides with the coordinates of the point P 1 shown in FIG. 3 (a). Thus, it is possible to detect the coordinates of the point P 1 as the touch position of the tip P of the touch pen T.
以上の処理は、図1に示す画像処理部3によって行われる。続いて、図7を参照して、画像処理部3の処理を説明する。
The above processing is performed by the
タッチペンTの先端Pが液晶パネル2に接触すると、位置情報取得部31は、先端Pの影P2の位置を取得し(ステップS1)、保護カバー21上に設けられるマークA・Bの影A2・B2の位置を取得する(ステップS2)。変位分検出部32は、影A2・B2の位置が、それぞれ所定の位置A1・B1と一致するか否かを判定する(ステップS3)。一致する場合は(ステップS3において「YES」)、タッチ位置検出部35は、影P2の座標をタッチ位置として検出する(ステップS4)。一致しない場合は(ステップS3において「NO」)、変位分検出部32は、影A2・B2の所定の位置A1・B1からのそれぞれの変位分(Δx1、Δy1)および(Δx2、Δy2)を検出する(ステップS5)。続いて、補正値算出部33は、変位分(Δx1、Δy1)・(Δx2、Δy2)に基づき、図5および図6における算出方法により、影P2に対する補正値(Δp、Δq)を算出する(ステップS6)。続いて、位置情報補正部34は、影P2の位置を補正し、位置P1を算出し(ステップS7)、タッチ位置検出部35は、位置P1をタッチ位置として検出する(ステップS8)。
When the leading end P of the touch pen T is in contact with the
タッチ位置検出部35は、タッチ位置を検出すると(ステップS4又はステップS8)、タッチ位置の位置情報を表示用制御部4に出力する(ステップS9)。表示用制御部4は、タッチ位置に応じて制御信号を液晶駆動部5に出力し(ステップS10)、操作画面の切替えが行われる(ステップS11)。なお、ステップS3において「YES」となるのは、環境光120等の平行光が液晶パネル2に真上から入射する場合に限られる。
When the touch
このように、表示装置1では、非平行光が液晶パネル2に入射する場合であっても、精確にタッチ位置を検出できる。したがって、操作ボタンを小さくして、操作画面をより細かくすることも可能となる。
As described above, the
以上の説明では、図3及び図4に示すように、保護カバー21にマークA・Bを設けることにより、補正値(Δp、Δq)の算出するための変位分(Δx1、Δy1)・(Δx2、Δy2)を検出したが、これに限るものではない。マークA・Bを設ける代わりに、保護カバー21の外周に、光を遮断するガイドを設けてもよい。
In the above description, as shown in FIGS. 3 and 4, by providing the marks A and B on the
図8は、液晶パネル2の保護カバー21の斜視図であり、タッチペンTの先端Pが保護カバー21に接触している状態を示している。保護カバー21の外周には、光を遮断するガイドGが設けられており、ガイドGによって、表示画面を囲う長方形の枠が形成されている。なお、図8および図9における以下の説明でも、図3および図4における説明と同様に、右から左に向かう方向をx方向、奥から手前に向かう方向をy方向とする。
FIG. 8 is a perspective view of the
図8(b)は、液晶パネル2のセンサ回路層23の平面図である。図8(a)に示すように、平行光である環境光120が液晶パネル2の真上から入射している場合、ガイドGの影は、図8(b)に示すように、センサ回路層23におけるガイドGの直下に対応する領域G1に投影される。ここで、領域G1の位置情報は、あらかじめ図1に示す変位分検出部32に記憶されている。
FIG. 8B is a plan view of the
また、環境光120が液晶パネル2の真上から入射している場合、タッチペンTの先端Pの影は、図8(b)に示すように、センサ回路層23における先端Pの直下に対応する点P1に投影され、図3(b)と同様、点P1の座標を(p、q)とする。
When the
ここで、図9(a)に示すように、非平行光である室内光130が、液晶パネル2に斜め方向から入射する場合、図9(b)に示すように、センサ回路層23において、ガイドGの影は、領域G2に投影される。室内光130が、図4(a)の場合と同様の方向から入射している場合、領域G2は、領域G1と比較して、右辺がx方向にΔx1、左辺がx方向にΔx2、上辺がy方向にΔy1、底辺がy方向にΔy2ずれることとなる。上記のように、領域G1の位置情報は、あらかじめ図1に示す変位分検出部32に記憶されているので、領域G2と領域G1とを比較することにより、各変位分(Δx1、Δx2、Δy1、Δy2)が検出できる。
Here, as shown in FIG. 9A, when the
ここで、タッチペンTの先端Pの影P2が、点P1からx方向にΔp、y方向にΔqずれている場合、影P2に対する補正値(Δp、Δq)は、上記の計算と同様に、各変位分(Δx1、Δx2、Δy1、Δy2)に基づいて算出できる。 Here, the shadow P 2 of the tip P of the touch pen T is, if deviated [Delta] q from the point P 1 Delta] p in the x direction, the y-direction, the correction value for the shadow P2 (Δp, Δq), like the above calculations , And can be calculated based on each displacement (Δx 1 , Δx 2 , Δy 1 , Δy 2 ).
図10は、液晶パネル2を示す側面図であり、図の右から左への方向がx方向である。図5と比較すると、図5では、マークA・Bの影A2・B2と所定の位置A1・B1とを比較することにより、各変位分(Δx1、Δx2)を検出しているのに対し、図10では、ガイドGの影G2と所定の領域G1とを比較することにより、当該変位分を検出している。変位分のx成分であるΔpは、上記式(1)により算出される。また、変位分のy成分であるΔqも、Δpの算出と略同様に算出される。
FIG. 10 is a side view showing the
このように、本実施形態では、液晶パネル2上に光を遮断するマークやガイドを設け、マークやガイドの影の変位分を検出することにより、タッチペンの先端の影の位置を補正している。なお、光を遮断するために、例えば、図11(a)に示すように、棒Dを保護カバー21上に複数設けてもよい。センサ回路層23における棒Dの直下に対応する位置と、棒Dの影との変位分を検出することにより、タッチペンの先端の影の位置に対する補正値を算出することができる。
As described above, in the present embodiment, a mark or a guide for blocking light is provided on the
さらに、図11(b)に示すように、棒Dを保護カバー21に埋め込んでもよい。これにより、棒Dが突出していることによる操作の煩わしさを解消することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 11 (b), the rod D may be embedded in the
また、保護カバー21にマークを設ける場合、本実施形態では、マークを2箇所に設ける構成について説明したが、これに限らず、3箇所以上に設けてもよい。ただし、画面表示の妨げとならないようにするために、図3(a)に示すように、保護カバー21の対角に2箇所設けることが望ましい。これにより、x方向の変位分の検出と、y方向の変位分の検出が最も効率よく行われる。
Moreover, when providing a mark in the
なお、本実施形態では、液晶パネルを有する表示装置について説明したが、これに限定されず、CRTモニターを有する表示装置であってもよい。 In the present embodiment, a display device having a liquid crystal panel has been described. However, the present invention is not limited to this, and a display device having a CRT monitor may be used.
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図12ないし図15に基づいて説明すると以下の通りである。実施の形態1では、タッチペンによる操作においてタッチ位置を検出する構成について説明したが、本実施形態では、指による操作においてタッチ位置を検出する構成について説明する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the first embodiment, the configuration for detecting the touch position in the operation with the touch pen has been described. In the present embodiment, the configuration for detecting the touch position in the operation with the finger will be described.
図12(a)は、液晶パネル2の保護カバー21の斜視図であり、指Fが保護カバー21に接触している状態を示している。保護カバー21の対向する2つの頂点付近には、それぞれ微小なマークA・Bが設けられており、斜め方向から室内光130が液晶パネルに入射している。なお、図12(a)に示す、保護カバー21、マークA・B、および室内光130の構成は、図4(a)に示す、保護カバー21、マークA・B、および室内光130の構成と略同様である。
FIG. 12A is a perspective view of the
図12(b)は、液晶パネル2のセンサ回路層23の平面図である。センサ回路層23には、室内光130による指Fの影F1及びマークA・Bの影A2・B2が投影されている。なお、影A2・B2の座標を、センサ回路層23におけるマークA・Bの直下に対応する点A1・B1(図示せず)からそれぞれ、変位分(Δx1、Δx2)・(Δy1、Δy2)だけずれた(x0+Δx1、y0+Δy1)、(X0+Δx2、Y0+Δy2)とする。また、図12における以下の説明においても、図3および図4における説明と同様に、右から左に向かう方向をx方向、奥から手前に向かう方向をy方向とする。ここで、x方向に平行な直線Lxと影F1のエッジとの交点をそれぞれS1(sx,sy)、R1(rx、ry)とする。
FIG. 12B is a plan view of the
図13は、直線Lxでの指Fの断面および液晶パネル2の側面を示しており、図の右から左への方向がx方向である。指Fは、相当程度の厚みを有しているので、光源Lからの光による指Fの影のエッジは、指Fと保護カバー21との接触点ではなく、指Fの側部の影に対応する。例えば、点R1は、指Fの向かって左側側部Rの投影部分に対応し、点S1は、指Fの向かって右側側部Sの投影部分に対応する。ここで、側部RおよびSは、保護カバー21から離れているので、実施の形態1と同様の補正方法では、影F1を精確に補正することができない。
FIG. 13 shows a cross section of the finger F along the straight line Lx and the side surface of the
具体的には、実施の形態1の構成では、側部Rを通る光が保護カバー21に入射する部分を点R0、センサ回路層23における点R0の直下に対応する部分を点R2とすると、点R1を点R2に補正する。同様に、実施の形態1の構成では、側部Sを通る光が保護カバー21に入射する部分を点S0、センサ回路層23における点S0の直下に対応する部分を点S2とすると、点S1を点S2に補正する。
Specifically, in the configuration of the first embodiment, a portion where light passing through the side portion R enters the
しかしながら、指Fのタッチ位置をより精確に検出するためには、点S1・R1を、指Fの側部のうち、最も幅の広い部分の直下にほぼ対応する点R3・S3に補正する必要がある。ここで、側部R・Sは、指Fの側部のうち最も幅の広い部分の付近に位置する。したがって、保護カバー21とセンサ回路層23との距離をd、指Fの側部のうち最も幅の広い部分と保護カバー21との距離をt、点RS1と点R2とのx方向の距離をΔr1、点R1と点R3とのx方向の距離をΔr2、点S1と点S2とのx方向の距離をΔs1、点S1と点S3とのx方向の距離をΔs2とすると、
Δr2≒(1+t/d)・Δr1
Δs2≒(1+t/d)・Δs1
となる。Δr1およびΔs1の各値は、マークA・Bの影の変位分(Δx1、Δx2)等から、実施の形態1に記載の算出方法によって算出されるので(図5参照)、上記の式によりΔr1およびΔs1の各値も算出される。算出された(Δr1、Δs1)を補正値とすることにより、点S1・R1を点R3・S3に補正することができる。
However, in order to more accurately detect the touch position of the finger F, the points S 1 and R 1 correspond to points R 3 and S 3 that correspond almost directly below the widest portion of the sides of the finger F. It is necessary to correct it. Here, the side portions R and S are located in the vicinity of the widest portion of the side portion of the finger F. Therefore, the distance between the
Δr 2 ≈ (1 + t / d) · Δr 1
Δs 2 ≈ (1 + t / d) · Δs 1
It becomes. Each value of Δr 1 and Δs 1 is calculated from the shadow displacement (Δx 1 , Δx 2 ) of the marks A and B by the calculation method described in the first embodiment (see FIG. 5). Each value of Δr 1 and Δs 1 is also calculated by the following equation. By using the calculated (Δr 1 , Δs 1 ) as a correction value, the point S 1 · R 1 can be corrected to the point R 3 · S 3 .
なお、指Fのサイズは、個人差があるので、tの値は特定できないが、例えば、特定の人物のみによって使用される場合は、事前に指のサイズを登録しておくことにより、所定の倍率1+t/dを特定することが可能である。指Fの保護カバー21と接触する部分における厚さを2tと近似してもよい。また、例えば、tの値を2mm〜10mmのように所定の範囲内で設定してもよい。
Note that the size of the finger F cannot be specified because there is a difference between individuals. For example, when the finger F is used only by a specific person, a predetermined size can be obtained by registering the finger size in advance. It is possible to specify the
なお、図13では、x方向の補正値の算出について説明したが、y方向の補正値の算出も略同様である。 Although the calculation of the correction value in the x direction has been described with reference to FIG. 13, the calculation of the correction value in the y direction is substantially the same.
図14は、センサ回路層23の平面図であり、点線で囲まれた領域が補正前の影F1であり、実線で囲まれた領域が補正後の領域F2である。点R3・S3は、領域F2のエッジに位置する。影F1の他の部分についても、同様の補正を行なうことにより、影F1全体を領域F2に補正することができる。続いて、領域F2の先端部分の中心を算出することにより、指Fのタッチ位置Hを検出することができる。
Figure 14 is a plan view of the
以上の処理は、図1に示す画像処理部3によって行われる。続いて、図15を参照して、画像処理部3における処理を説明する。
The above processing is performed by the
指Fが液晶パネル2に接触すると、位置情報取得部31は、指Fの影F1の位置を取得し(ステップS12)、保護カバー21上に設けられるマークA・Bの影A2・B2の位置を取得する(ステップS13)。変位分検出部32は、影A2・B2の位置が、それぞれ所定の位置A1・B1と一致するか否かを判定する(ステップS14)。一致する場合は(ステップS14において「YES」)、タッチ位置検出部35は、影F1の座標をタッチ位置として検出する(ステップS15)。一致しない場合は(ステップS14において「NO」)、変位分検出部32は、影A2・B2の所定の位置A1・B1からのそれぞれの変位分(Δx1、Δy1)および(Δx2、Δy2)を検出する(ステップS16)。続いて、補正値算出部33は、変位分(Δx1、Δy1)・(Δx2、Δy2)に基づき、図13における算出方法により、影F1の各部分に対する補正値(例えば、点R1に対しては、x方向にΔr2)を算出する(ステップS17)。続いて、位置情報補正部34は影F1の領域を補正し、領域F2を算出する(ステップS18)。これにより、タッチ位置検出部35は、領域F2から、タッチ位置Hを検出する(ステップS19)。
When the finger F comes into contact with the
タッチ位置検出部35は、タッチ位置を検出すると(ステップS15又はステップS19)、タッチ位置の位置情報を表示用制御部4に出力する(ステップS20)。表示用制御部4は、タッチ位置に応じて制御信号を液晶駆動部5に出力し(ステップS21)、操作画面の切替えが行われる(ステップS22)。
When the touch
本実施形態では、保護カバー21に、マークA・Bを設ける構成について説明したが、図8および図9に示すように、保護カバー21の外周にガイドGを設ける構成であってもよい。また、図11に示すように、保護カバー21に、棒Dを設ける構成であってもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the marks A and B are provided on the
本発明は上述した各実施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、異なる実施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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
なお、画像処理部3の各ブロック、特に変位分検出部32、補正値算出部33、位置情報補正部34およびタッチ位置検出部35は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
In addition, each block of the
すなわち、画像処理部3は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである画像処理部3の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記画像処理部3に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、画像処理部3を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the
本発明は、タッチ操作のための表示パネルを備える表示装置に好適に適用できる。 The present invention can be suitably applied to a display device including a display panel for touch operation.
1 表示装置
2 液晶パネル(表示パネル)
2a 光センサ
3 画像処理部(画像処理手段)
21 保護カバー(表示パネル)
23 センサ回路層
31 位置情報取得部(位置情報取得手段)
32 変位分検出部(変位分検出手段)
33 補正値算出部(補正値算出手段)
34 位置情報補正部(位置情報補正手段)
35 タッチ位置検出部(接触位置検出手段)
A・B マーク(光遮蔽部)
D 棒(光遮蔽部)
F 指(物体)
G ガイド(光遮蔽部)
P 先端(物体)
H タッチ位置(接触位置)
1
21 Protective cover (display panel)
23
32 Displacement detection unit (displacement detection means)
33 Correction value calculation unit (correction value calculation means)
34 position information correction unit (position information correction means)
35 Touch position detection unit (contact position detection means)
A / B mark (light shielding part)
D Bar (light shielding part)
F Finger (object)
G Guide (light shielding part)
P Tip (object)
H Touch position (contact position)
Claims (7)
上記表示パネル上の複数箇所に設けられる各光遮蔽部の上記センサ回路層における直下に対応する位置と当該光遮蔽部の当該センサ回路層に投影される影の位置との変位分を検出する変位分検出手段と、
上記変位分、上記位置情報、および上記各光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置から、当該位置情報に対する補正値を算出する補正値算出手段と、
上記補正値に基づいて上記位置情報を補正する位置情報補正手段と、
上記位置情報補正手段によって補正された位置情報から、上記物体と上記表示パネルとの接触位置を検出する接触位置検出手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。 Based on a signal from a photo sensor in a sensor circuit layer provided with a photo sensor for sensing light disposed under the display panel, position information of a shadow projected on the sensor circuit layer of an object in contact with the display panel is obtained. In an image processing apparatus comprising position information acquisition means for
A displacement for detecting a displacement between a position corresponding to a position directly below the sensor circuit layer of each light shielding portion provided at a plurality of locations on the display panel and a position of a shadow projected on the sensor circuit layer of the light shielding portion. Minute detection means;
Correction value calculating means for calculating a correction value for the position information from the displacement, the position information, and the position of the shadow projected on the sensor circuit layer of each light shielding unit;
Position information correction means for correcting the position information based on the correction value;
An image processing apparatus comprising: a contact position detection unit that detects a contact position between the object and the display panel from the position information corrected by the position information correction unit.
上記表示パネルの横方向をx方向、上記表示パネルの縦方向をy方向、
上記センサ回路層における上記第1光遮蔽部の直下に対応する位置である第1位置の座標を(x0、y0)、
上記第1光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置である第2位置の上記第1位置からの変位分を(Δx1、Δy1)、
上記センサ回路層における上記第2光遮蔽部の直下に対応する位置である第3位置の座標を(X0、Y0)、
上記第2光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置である第4位置の上記第3位置からの変位分を(Δx2、Δy2)、
上記物体の上記センサ回路層に投影される影の座標を(P、Q)、
上記補正値のx方向の補正値をΔp、
上記補正値のy方向の補正値をΔq、
とすると、上記x方向の補正値および上記y方向の補正値を、
Δp=(Δx1X0−Δx2x0+P(Δx2−Δx1))/(X0+Δx2−x0−Δx1)
Δq=(Δy1Y0−Δy2y0+Q(Δy2−Δy1))/(Y0+Δy2−y0−Δy1)
の式により求めることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The light shielding part includes a first light shielding part and a second light shielding part,
The horizontal direction of the display panel is the x direction, the vertical direction of the display panel is the y direction,
The coordinates of the first position, which is the position corresponding to the position immediately below the first light shielding portion in the sensor circuit layer, are (x 0 , y 0 ),
The amount of displacement from the first position of the second position, which is the position of the shadow projected on the sensor circuit layer of the first light shielding part, is (Δx 1 , Δy 1 ),
The coordinates of the third position, which is a position corresponding to the position immediately below the second light shielding portion in the sensor circuit layer, are (X 0 , Y 0 ),
The displacement from the third position of the fourth position, which is the position of the shadow projected on the sensor circuit layer of the second light shielding portion, is (Δx 2 , Δy 2 ),
The coordinates of the shadow projected on the sensor circuit layer of the object are (P, Q),
The correction value in the x direction of the correction value is Δp,
The correction value in the y direction of the correction value is Δq,
Then, the correction value in the x direction and the correction value in the y direction are
Δp = (Δx 1 X 0 −Δx 2 x 0 + P (Δx 2 −Δx 1 )) / (X 0 + Δx 2 −x 0 −Δx 1 )
Δq = (Δy 1 Y 0 −Δy 2 y 0 + Q (Δy 2 −Δy 1 )) / (Y 0 + Δy 2 −y 0 −Δy 1 )
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is obtained by:
上記位置情報補正手段は、上記第1補正値および上記第2補正値に基づいて上記位置情報を補正することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 A value obtained by multiplying the correction value in the x direction by a predetermined magnification is a first correction value, and a value obtained by multiplying the correction value in the y direction by the magnification is a second correction value.
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the position information correction unit corrects the position information based on the first correction value and the second correction value.
上記表示パネルと上記センサ回路層との距離をd(mm)、
上記指の上記表示パネルと接触する部分における厚さを2t(mm)とすると、
上記倍率は、1+t/dであることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 The object is a finger,
The distance between the display panel and the sensor circuit layer is d (mm),
When the thickness of the finger in contact with the display panel is 2t (mm),
The image processing apparatus according to claim 3, wherein the magnification is 1 + t / d.
上記表示パネル上の複数箇所に設けられる各光遮蔽部の上記センサ回路層における直下に対応する位置と当該光遮蔽部の当該センサ回路層に投影される影の位置との変位分を検出する変位分検出ステップと、
上記変位分、上記位置情報、および上記各光遮蔽部の上記センサ回路層に投影される影の位置から、当該位置情報に対する補正値を算出する補正値算出ステップと、
上記補正値に基づいて上記位置情報を補正する位置情報補正ステップと、
上記位置情報補正ステップにおいて補正された位置情報から、上記物体と上記表示パネルとの接触位置を検出する接触位置検出ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。 Based on a signal from a photo sensor in a sensor circuit layer provided with a photo sensor for sensing light disposed under the display panel, position information of a shadow projected on the sensor circuit layer of an object in contact with the display panel is obtained. A location information acquisition step,
A displacement for detecting a displacement between a position corresponding to a position directly below the sensor circuit layer of each light shielding portion provided at a plurality of locations on the display panel and a position of a shadow projected on the sensor circuit layer of the light shielding portion. A minute detection step;
A correction value calculating step for calculating a correction value for the position information from the displacement, the position information, and a position of a shadow projected on the sensor circuit layer of each light shielding unit;
A position information correction step for correcting the position information based on the correction value;
An image processing method comprising: a contact position detecting step of detecting a contact position between the object and the display panel from the position information corrected in the position information correcting step.
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