JP5627547B2 - 座標検出装置の設置方法及び座標検出装置 - Google Patents
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このようなイメージセンサを使用した代表的な特許文献として下記のようなものがある
図8は、従来における座標検出装置の概略構成を示すシステム構成図であって、デジタイザユニットDUを構成するコントロールユニット10、このコントロールユニット10の長軸方向の両端部に取り付けられている発光ユニット11L,11Rとイメージセンサ12L、12Rと、座標指示物である電子ペン13と、電子ペン13を座標入力面18に接触したとき当該電子ペン13から発射される赤外線を受光し、ペンダウン信号をコントロールユニット10に入力する赤外線受光ユニット14とで構成され、コントロールユニット10はペンダウン信号が入力されたタイミングで発光ユニット11L,11Rからの照射光を遮った遮光像に基づき電子ペン13の座標入力面における挿入座標位置を検出し、パーソナルコンピュータ(PC)20に送る。PC20は、検出した座標位置に予め定めた描画像を生成し、プロジェクタ30により、壁またはホワイトボード1上に表示させる。これによって、ホワイトボード1上にはコントロールユニット10が検出した座標の軌跡に応じた描画像が表示される。
座標入力面18の周囲には照射光16を再帰反射する再帰反射部材(再帰反射テープ)15が取り付けられている。
イメージセンサ12L、12Rは、座標入力面18の周囲に取り付けられた再帰反射部材15によって反射された照射光を受光しているが、電子ペン13が座標入力面18に接触すると、当該電子ペン13によって照射光が遮られるので、照射光の照射タイミングにおいては反射光が入力されない。コントロールユニット10は、照射光が遮られたときの遮光像の位置を三角測量法の原理に基づき算出し、出力する。
ところで、上記のように構成された座標検出装置をホワイトボード上に設置する場合、図9(a)に示すように、ホワイトボード19の上側にデジタイザユニットDUを設置する場合(縦向き設置)と、図9(b)に示すようにホワイトボード19の左側(または右側:横向き設置)に設置する場合がある。
ここで、イメージセンサ12L,12Rはその光学特性の固有のばらつきにより、発光ユニット11L,11Rから照射する照射光の前方A位置からB位置までの範囲に存在する座標指示物しか検出できない。この照射光の前方A位置からB位置までの範囲が有効エリアであり、その他の領域は無効エリアである。
この無効エリアが小さい方がホワイトボード面を有効に活用することができる。
図9(a),(b)の場合、図9(b)のようにデジタイザユニット10をホワイトボードの左側位置(または右側)に設置した方が無効エリアは小さい。
前記デジタイザユニットを壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、前記支持部材の長軸方向を水平方向とする縦向きか、長軸方向を垂直方向とする横向きかに応じて、前記壁面またはホワイトボード上に、前記デジタイザユニットの前記壁面またはホワイトボード上の設置位置、前記座標入力面を囲み、前記光源から発射された照射光を再帰反射する再帰反射部材の設置位置を案内指示するウィザード画面をウィザード画面表示プログラムによって表示し、このウィザード画面の表示に従って前記座標検出装置を構成するデジタイザユニット及び再帰反射部材を設置することを特徴とする。
また、前記デジタイザユニットを壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、前記支持部材の長軸方向が鉛直方向か水平方向かであるかを加速度センサによって検出することを特徴とする。
また、前記デジタイザユニットを壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、前記支持部材の長軸方向が鉛直方向か水平方向かであるかを、前記いずれかのイメージセンサで取得した前記再帰反射部材の反射光像に基づいて検出することを特徴とする。
また、本発明に係る座標検出装置は、支持部材の長軸方向の両端に、座標入力面に挿入された座標指示物体を撮影する複数のイメージセンサと前記座標入力面における各イメージセンサの視野方向の前記座標入力面に向けて光を照射する複数の発光ユニットとを有し、前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記発光ユニットからの照射光を遮った遮光像に基づき前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザユニットを備える座標検出装置であって、
前記複数の発光ユニットから照射する照射光の輝度を前記再前記デジタイザユニットの設置方向が前記支持部材の長軸方向が鉛直方向か水平方向かであるかに応じて異ならせる制御手段を備えることを特徴とする。
また、前記支持部材の長軸方向を水平方向とする縦向き設置の場合、長軸方向を垂直方向とする横向き設置に比べて前記照射光の輝度が小さくなるように発光ユニットの発光素子に入力する電流を制御することを特徴とする。
図1は、本発明が対象にしているイメージセンサを使用した位置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電子ペン13の画像を複数のイメージセンサ12L,12Rにて捉え、コントロールユニット10にてイメージセンサ12L,12Rが撮影した画像より電子ペン13の先端位置(X,Y)を算出し、その結果をパソコン20に送り、プロジェクタ30を通して座標入力面1上の座標算出位置に所定の画像を表示させるものである。
基本的な構成及び動作については図17の従来構成と同様である。
この実施形態においては、従来と異なる点は、パーソナルコンピュータ(PC)20にウィザード(wizard)表示プログラム200が実装され、デジタイザユニットDUや再帰反射部材15をホワイトボードや建物の壁面に設置する場合に、デジタイザユニットDUの設置位置、座標入力面18の位置、再帰反射部材15の設置位置を案内指示するようにしたことである。
また、複数の発光ユニット11L,11Rから照射する照射光の輝度をデジタイザユニットDUの長軸方向を水平方向とする縦向きか、長軸方向を垂直方向とする横向きかに応じて制御する輝度制御プログラム201が実装されている。
縦向き設置の場合と横向き設置の場合とでは、図9の矢印80,81および82,83に示すように、対向部の再帰反射部材までの距離<A、B>と距離<C、D>に違いが生じ、横向き設置の場合の距離<C,D>が長くなり、横向き設置の場合の再帰反射光のレベルが弱くなり、電子ペン13の指示座標を正確に検出できなくなる恐れがある。輝度制御プログラム201は、発光ユニット11L,11Rに入力する電流を縦向き設置の場合に比べて増加し、輝度を高くなるように制御するものである。
ここで、加速度センサ19に代えて、イメージセンサ12L、12Rのいずれかの出力画像に基づき、支持部材の長軸方向すなわちコントロールユニット10の取り付け方向が鉛直方向か水平方向かであるかを判定する設置方向判定プログラム202が実装されることがある。
図のように、デジタイザユニット10は、コントロールユニット10の支持部材100の長軸方向の左右両端に取り付けられた複数の発光素子110(例えばLED)から成る光源ユニット11L、11Rを備え、座標入力面18の矢印方向に向けて照射光16を照射するように構成されている。
また、発光ユニット11L、11Rの上側には同図(b)に示すようにイメージセンサ12L、12Rが取り付けられている。
赤外線受光ユニット14は、コントロールユニット10のほぼ中央位置付近に実装されている。
まず、パーソナルコンピュータ20に実装されたウィザードプログラム200を起動し、図4のStep1のウィザード画面がプロジェクタ30を介してホワイトボード上に表示される。すなわち、コントロールユニット10の設置位置を示す画像G10、再帰反射部材15の設置位置を示す画像G15、座標入力面18(有効エリア)を示す画像G18がホワイトボード上に表示される。
次に、Nextボタンをクリックすると、図5に示すように、コントロールユニット10の設置方向の選択を促す画像が表示される。図の右側が横向き、左側が縦向きである。縦向きか、横向きかを選択した後、Nextボタンをクリックすると、図6に示すような画面が表示される。
ここでは、デジタイザユニットDUをプロジェクションエリア60(座標入力面)の中央位置に、プロジェクションエリア60の左端から5インチ離れた位置に取り付けることが指示される。中央は三角形マーク61で指示される。
ここでは再帰反射テープ131を使用することが指示される。それぞれの辺の間に隙間がないのを確認することが指示される。
10 コントロールユニット
11L,11R 発光ユニット
12L、12R イメージセンサ
13 電子ペン
14 赤外線受光ユニット
15 再帰反射部材
16 照射光
17 再帰反射光
18 座標入力面
19 加速度センサ
20 パーソナルコンピュータ
30 プロジェクタ
200 ウィザード表示プログラム
201 輝度制御プログラム
202 設置方向判定プログラム
Claims (5)
- 支持部材の長軸方向の両端に、座標入力面に挿入された座標指示物体を撮影する複数のイメージセンサと前記座標入力面における各イメージセンサの視野方向の前記座標入力面に向けて光を照射する複数の発光ユニットとを有し、前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記発光ユニットからの照射光を遮った遮光像に基づき前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザユニットを備える座標検出装置の設置方法であって、
前記デジタイザユニットを壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、前記支持部材の長軸方向を水平方向とする縦向きか、長軸方向を垂直方向とする横向きかに応じて、前記壁面またはホワイトボード上に、前記デジタイザユニットの前記壁面またはホワイトボード上の設置位置、前記座標入力面を囲み、前記光源から発射された照射光を再帰反射する再帰反射部材の設置位置を案内指示するウィザード画面をウィザード画面表示プログラムによって表示し、このウィザード画面の表示に従って前記座標検出装置を構成するデジタイザユニット及び再帰反射部材を設置することを特徴とする座標検出装置の設置方法。 - 前記デジタイザユニットを壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、前記支持部材の長軸方向が鉛直方向か水平方向かであるかを加速度センサによって検出することを特徴とする請求項1に記載の座標検出装置の設置方法。
- 前記デジタイザユニットを壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、前記支持部材の長軸方向が鉛直方向か水平方向かであるかを、前記いずれかのイメージセンサで取得した前記再帰反射部材の反射光像に基づいて検出することを特徴とする請求項1に記載の座標検出装置の設置方法。
- 支持部材の長軸方向の両端に、座標入力面に挿入された座標指示物体を撮影する複数のイメージセンサと前記座標入力面における各イメージセンサの視野方向の前記座標入力面に向けて光を照射する複数の発光ユニットとを有し、前記座標入力面に挿入された座標指示物体による前記発光ユニットからの照射光を遮った遮光像に基づき前記座標指示物体の前記座標入力面における挿入座標位置を検出するデジタイザユニットを備える座標検出装置であって、
前記複数の発光ユニットから照射する照射光の輝度を前記再前記デジタイザユニットの設置方向が前記支持部材の長軸方向が鉛直方向か水平方向かであるかに応じて異ならせる制御手段を備えることを特徴とする座標検出装置。 - 前記支持部材の長軸方向を水平方向とする縦向き設置の場合、長軸方向を垂直方向とする横向き設置に比べて前記照射光の輝度が小さくなるように発光ユニットの発光素子に入力する電流を制御することを特徴とする請求項4に記載の座標検出装置。
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