CN102449584A - 光学位置检测设备 - Google Patents

Abstract

一种光学位置检测设备，包括反向反射构件(10)和检测单元(20)。反向反射构件(10)设置为覆盖检测区域(1)的周边的两个预定边。检测单元(20)邻近于与两个预定边相对的角部设置，并通过利用从反向反射构件反射的反射光来检测指示器的指示位置。检测单元(20)包括两个检测部分(21)，每一个检测部分均具有发射沿着检测区域的表面方向行进的光的光源部分和对从光源部分发射的且被反向反射构件反射的反射光成像的照相机部分。所述光源部分具有足够宽以利用光照射两个预定边的照射角度，并且照相机部分靠近光源部分设置，且具有足够宽以对两个预定边成像的取景角度。

Description

光学位置检测设备

技术领域

本发明涉及一种光学位置检测设备，且更具体地涉及利用图像传感器在由指示器指示的检测区域上以光学方式检测位置的光学位置检测设备。

背景技术

近年来，已经研制了利用图像传感器的各种光学位置检测设备和数字化仪。例如，本发明人提交的专利文献1公开了一种光学数字化仪，该光学数字化仪具有：围绕检测区域布置以对指示器成像的图像传感器；用于对在图像传感器上的指示器图像成像的成像透镜；和用于扩大图像传感器的取景角度的曲面镜。在这项技术中，利用曲面镜从而防止以下缺点，即，在靠近检测区域的相邻角部设置图像传感器的情形中，图像传感器物理上沿着横向方向处于检测区域外侧。通过利用曲面镜，图像传感器和光源能够设置在检测区域的横向尺度内。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请Kokai公报第2001-142630号

发明内容

技术问题

然而，在专利文献1的技术中，曲面镜仍然靠近检测区域的相邻角部设置，从而存在对于曲面镜的安设位置的限制。此外，曲面镜、图像传感器和光源的布置位置需要被准确地确定，并且难以以可选的方式单独安设这些构件。此外，当位置检测设备被应用于黑板或者白板的板表面以构造数字化仪时，难以安设能够覆盖相当大的检测区域的这种曲面镜。此外，能够考虑将一对曲面镜和一对图像传感器集成为一个单元以固定在它们之间的相对位置从而便于它们的定位。然而，在此情形中，单元尺寸相应地增加，从而该单元覆盖检测区域的整侧。因此，在检测区域相当大的情形中，整个设备的尺寸增加。

此外，在专利文献1中，利用单向透视玻璃(half mirror)等来使得光源和图像传感器的光轴相互一致，从而光量衰减，这导致低效率。此外，难以使得包括曲面镜的各构件的光轴相互一致。

此外，一种光学位置检测设备被设计成通过检测当平行于检测区域的表面的光被阻挡时产生的阴影或者检测反射光而计算指示位置。因此，可能发生以下情形，即如果靠近检测区域并不存在平行于检测区域的表面的光和照相机的视场，指示器在检测区域上触摸不能被检测到。即，已经存在以下情形，即，虽然指示器实际上未与检测表面接触，但光被阻挡从而引起错误触摸检测。然而，在等同于黑板或者白板的板表面的、大的检测区域的情形中，当使得平行于检测区域的表面的光或者照相机的视场过于靠近检测区域的表面时，由于板表面的翘曲或者不规则性，光或者视场被阻挡，这可能使得指示位置的检测无法实现。因此，存在对于将光以特定距离从检测区域的表面分离、由此妨碍准确触摸检测的需要。

鉴于以上状况，本发明的目的在于提供一种具有紧凑的检测单元并且能够被容易地拆卸和附接的光学位置检测设备，并且进一步提供一种使得能够实现准确的触摸检测的光学位置检测设备。

解决问题的手段

为了实现本发明的以上目的，根据本发明，提供一种光学位置检测设备，包括：反向反射构件，所述反向反射构件设置在指示器中，或者设置为覆盖检测区域的周边的两个预定边；和检测单元，所述检测单元邻近于与检测区域的周边的两个预定边相对的角部设置，并通过利用从反向反射构件反射的反射光来检测指示器的指示位置，所述检测单元包括至少两个检测部分，每一个检测部分均具有发射沿着检测区域的表面方向行进的光的光源部分和对从光源部分发射的且被反向反射构件反射的反射光成像的照相机部分，其中所述光源部分具有足够宽以利用光照射检测区域的周边的两个预定边的照射角度，并且所述照相机部分靠近光源部分设置，且具有足够宽以对检测区域的周边的两个预定边成像的取景角度。

所述检测单元可以邻近于与检测区域的周边的两个预定边相对的角部以可拆卸方式附接。

设置为覆盖检测区域的周边的两个预定边的反向反射构件邻近于检测区域的周边的两个预定边以可拆卸方式附接。

检测单元和/或反向反射构件可以具有用于以可拆卸方式附接到检测区域的周边的磁体。

所述光学位置检测设备可以进一步包括在检测区域的周边中的定位基部构件，所述定位基部构件由铁磁性材料制成，设置在检测单元和/或反向反射构件中的磁体能够附着到所述定位基部构件。

根据本发明，还提供一种光学位置检测设备，所述光学位置检测设备能够检测将被输入具有基本矩形形状的检测区域的指示器的指示位置，所述光学位置检测设备包括：指示器，所述指示器在所述指示器的尖端部分处具有光源；和检测单元，所述检测单元邻近于与检测区域的周边的两个预定边相对的角部设置，并通过利用从指示器的光源发射的光来检测指示器的指示位置，所述检测单元包括对从指示器的光源发射的光成像的至少两个照相机部分，其中照相机部分中的每一个均具有足够宽以对检测区域的周边的两个预定边成像的取景角度。

根据本发明，进一步提供一种光学位置检测设备，所述光学位置检测设备能够检测将被输入具有基本矩形形状的检测区域的指示器的指示位置，所述光学位置检测设备包括：检测单元，所述检测单元邻近于与检测区域的周边的两个预定边相对的角部设置，并检测指示器的指示位置，所述检测单元包括发射沿着检测区域的表面方向行进的光的光源部分和对从光源部分发射的且被指示器反射的反射光成像的至少两个照相机部分，其中照相机部分中的每一个均具有足够宽以对检测区域的周边的两个预定边成像的取景角度，并且所述光源部分设置在所述至少两个照相机部分之间并且具有足够宽以照射检测区域的周边的两个预定边的照射角度。

所述照相机部分中的每一个照相机部分均被设置成使得：相对于所述检测区域的周边的所述两个预定边而言，所述照相机部分的成像表面的角度是约45度。

照相机部分中的每一个均可以具有区域图像传感器，所述检测单元还可以检测在检测区域上镜面反射的指示器的镜面反射图像，并且基于在指示器的图像和指示器的镜面反射图像之间的距离检测指示器到检测区域上的触摸。

基于在将被检测的指示器的指示位置和两个照相机部分之间的距离，所述检测单元可以通过利用离所述指示器比另一个照相机部分离指示器远的一个照相机部分来检测指示器的镜面反射图像。

照相机部分中的每一个均可以仅仅需要具有足够宽以对检测区域的全部表面成像的取景角度。

本发明的有益效果

本发明的光学位置检测设备具有如此优点，即，检测单元被以紧凑的形状构造，光学位置检测设备的拆卸和附接能够被容易地执行，并且触摸检测能够被准确执行。

附图简要说明

[图1]图1是用于解释根据本发明第一实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。

[图2]图2是用于解释根据本发明第一实施例的光学位置检测设备的检测单元的检测部分的构造的示意侧视图。

[图3]图3是用于解释根据本发明第二实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。

[图4]图4是用于解释根据本发明第三实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。

[图5]图5是用于解释根据本发明第四实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。

[图6]图6是用于解释在本发明的光学位置检测设备中能够检测镜面反射图像的检测单元的示意视图。

具体实施方式

将在下面参考附图描述用于实现本发明的实施例。图1是用于解释根据本发明第一实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。第一实施例是由本身并不具有特殊功能的指示器诸如手指或者指示杆指示的位置得以检测的实例。如在图1中所示，能够检测指示器2在检测区域1上的指示位置的光学位置检测设备主要由反向反射构件10和检测单元20构成。检测区域1具有基本矩形形状并且对应于检测单元20的检测部分21、21的视场相互交迭的部分，如后所述。

反向反射构件10设置为覆盖基本矩形检测区域1的周边的两个预定边。更加具体地，在图1所示实例中，反向反射构件10设置为覆盖检测区域1的右侧和底侧。

检测单元20邻近于与检测区域的周边的两个预定边相对的角部设置。更加具体地，检测单元20邻近于与设置反向反射构件的两个侧相对的角部设置。在图1的实例中，检测单元20靠近左上角部设置。检测单元20通过利用来自反向反射构件10的反射光检测指示器2的指示位置。图1所示检测单元20包括两个检测部分21。

图2是用于解释根据本发明第一实施例的光学位置检测设备的检测单元的检测部分的构造的示意侧视图。在图2中，与在图1中的那些附图标记相同的附图标记表示与在图1中的那些部分相同的部分。如在图2中所示，检测部分21主要包括光源部分30和照相机部分40。

光源部分30沿着检测区域1的表面方向发射光。光源部分30具有使得能够利用光照射检测区域1的周边的两个预定边的照射角度。即，光源部分30被构造为具有覆盖检测区域1的设置反向反射构件10的右侧和底侧的照射角度。光源部分30可以具有通过以扇形布置例如多个LED(发光二极管)而获得的结构。

照相机部分40对从光源部分30发射的且被反向反射构件10反射的反射光成像(见图1)。照相机部分40包括广角透镜41和图像传感器42，靠近光源部分30设置，并且具有足够宽以对于检测区域1的周边的两个预定边成像的取景角度。即，照相机部分40被构造为具有覆盖检测区域1的设置反向反射构件10的右侧和底侧的取景角度。使得广角透镜41具有90度或者更大、优选地100度或者更大的取景角度并且能够对检测区域的周边的两侧成像是足够的。当然，广角透镜41具有比上述取景角度更宽的取景角度。图像传感器42是固态图像传感器件诸如CCD或者CMOS。图像传感器42可以是线性图像传感器或者区域图像传感器。在图像传感器42是区域图像传感器的情形中，图像传感器42能够在位置检测设备在高度检测中的触摸检测之前和之后检测指示器的运动，从而能够实现更高水平的检测。

在本发明的光学位置检测设备中利用的照相机部分不限于在图中所示实例，而是可以具有任何构造，只要照相机部分具有足够宽以对于检测区域的周边的两侧成像的取景角度。

以上构造的检测部分21每一个均被连接到在检测单元内侧或者外侧设置的控制器或者计算机(未示出)。检测单元和控制器等通过利用USB(通用串行总线)的导线或者通过利用Bluetooth(蓝牙，注册商标)的无线电相互连接。

图1所示检测单元20具有三角形形状。这是因为容易定位到黑板或者白板的板表面50的角部。例如，在本发明的光学位置检测设备与黑板或者白板的板表面50一起使用作为数字化仪的情形中，检测单元以可拆卸方式附接到邻近于与检测区域的周边的两个预定边相对的角部的部分。即，如在图1中所示，检测单元附接到黑板等的板表面50的角部。类似地，反向反射构件10可以被以可拆卸方式附接到邻近于检测区域的周边的两个预定边的部分。即，如在图1中所示，反向反射构件附接到黑板等的板表面50的右侧和底侧。检测单元和反向反射构件可以每一个均在用作附接表面的后表面上具有磁体，用于从检测区域的周边拆卸/附接到检测区域的周边。磁体的利用使得易于将检测单元和反向反射构件附接到黑板或者白板的板表面50。

更加具体地，准备具有160cm×120cm的尺寸的、在商业上可以获得的白板，并且利用磁体将具有被以大约20cm相互分开设置的照相机部分的检测单元附接到这个白板的板表面的左上角部。在检测单元具有三角形形状的情形中，能够容易地进行定位。

照相机部分可以被设置成使得：相对于所述检测区域的周边的所述两个预定边而言，所述照相机部分的成像表面的角度是约45度。例如，每一个均具有90度的取景角度的两个照相机部分在白板的板表面的角部上以大约20cm到30cm相互分开设置。利用这种构造，该两个照相机部分的视场面向基本相同的方向，并且该两个照相机部分的视场相互交迭的区域被设为检测区域。

如在以后所描述的，本发明的光学位置检测设备被构造为利用三角测量原理检测指示器的指示位置，从而在两个检测部分21之间的距离影响检测准确度，并且在两个检测部分21之间的距离越小，则检测准确度越差。因此，通过在将检测准确度维持于可接受的水平时减小在两个检测部分21之间的距离，能够减小检测单元20的尺寸。在本发明的光学位置检测设备中，检测部分21的视场(照相机部分的成像区域和光源部分的照射区域)相互交迭的区域被设为检测区域1。因此，当检测单元20设置在黑板或者白板的板表面50上时，在使得检测区域的尺寸接近于黑板等的尺寸方面，检测单元20的尺寸减小是有效的。

此外，在本发明的光学位置检测设备与液晶显示器设备或者等离子体显示器设备一起使用作为触摸面板的情形中，可以利用双面胶带将磁体所能够附着到的、由铁磁性材料制成的定位基部构件附接到显示区域的玻璃框。定位基部构件优选地具有凹形部分，例如在检测单元或者反向反射构件中设置的磁体被装配于所述凹形部分，从而便于检测单元或者反向反射构件的定位。作为定位基部构件，可以利用具有类似玻璃框的框架形状的定位基部构件。在此情形中，检测单元或者反向反射构件的安设位置事先确定，从而能够便于检测单元或者反向反射构件的布置。此外，替代框架状定位基部构件，可以利用在对应于检测单元或者反向反射构件的磁体的位置的部分中设置的板状定位基部构件。还在此情形中，通过允许磁体被装配到在定位基部构件中形成的凹形部分，能够容易地布置检测单元和反向反射构件。

作为用于准确的指示位置检测的调节过程，可以在安设检测单元和反向反射构件之后执行在检测区域中的检测位置的校准。

下面，将描述通过利用根据本发明第一实施例的、以上构造的光学位置检测设备执行的、检测指示器的指示位置的过程。本发明的第一实施例具有用于检测本身并不具有特殊功能的指示器诸如手指或者指示杆的指示位置的构造。在本实施例中，从检测部分21的光源部分30发射的光被反向反射构件10反射，并且反向反射光被照相机部分40成像。在本发明中，光源部分30具有足够宽以利用光照射检测区域的周边的两个预定边的照射角度并且照相机部分具有足够宽以对检测区域的周边的两个预定边成像的取景角度，从而在每一个检测部分21的照相机部分40上形成在两侧上设置的反向反射构件10的图像。在指示器2诸如手指被输入检测区域1的情形中，来自反向反射构件10的反射光被指示器2阻挡，结果每一个检测部分21检测到对应于阴影的图像。基于利用由该两个检测部分21检测的阴影的位置和在该两个检测部分21之间的距离的三角测量原理，指示器的指示位置(二维坐标)能够得以计算。这个计算可以由在检测单元20内部或者外部设置的计算机执行。

虽然在所示意的实例中检测单元20包括两个检测部分21，但是本发明不限于此，而是检测单元20可以包括三个检测部分。在此情形中，另一个检测部分可以被设置在该两个检测部分之间。这种构造减小了误差。检测部分的数目可以增加到四个或者更多。

如上所述，根据本发明，提供了一种具有紧凑的检测单元并且能够被容易地拆卸和附接的光学位置检测设备。

下面，将参考图3描述根据本发明第二实施例的光学位置检测设备。图3是用于解释根据本发明第二实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。第二实施例是指示器具有反向反射构件的情形。在图3中，与在图1中的那些附图标记相同的附图标记表示与在图1中的那些部分相同的部分。如在图3中所示，将被输入检测区域1的指示器3在其尖端部分处具有反向反射构件13，而没有设置如在第一实施例中利用的、覆盖检测区域的两侧的反向反射构件。其它构造与第一实施例的那些构造相同，并且将省略其说明。

将描述通过利用根据第二实施例的、以上构造的光学位置检测设备执行的、检测指示器的指示位置的过程。在指示器3未被输入检测区域1的情形中，检测部分21的照相机部分40检测不到任何物体。当指示器3被输入检测区域1时，从检测部分21的光源部分30发射的光被在指示器3的尖端部分处设置的反向反射构件13反射，并且反向反射光被照相机部分40成像。因此，基于利用由两个检测部分21检测到的反射光的位置和在两个检测部分21之间的距离的三角测量原理，指示器的指示位置(二维坐标)能够得以计算。

因为在第二实施例的光学位置检测设备中没有设置围绕检测区域的任何框架部件诸如反向反射构件，所以检测区域不需要被以等同于作为所示意实例的板表面的矩形形状形成，而是具有检测部分能够检测指示器的距离并且检测部分的视场相互交迭的区域可以被设为检测区域。

此外，在其中在光学位置检测设备中不能将环境光和反射光相互区别的情形中，由于检测区域的周边的框架部件不存在而存在指示器被错误识别的可能性。为了防止这点，例如，利用非反射性框架部件来围绕检测区域的周边从而阻挡环境光。可替代地，可以采用一种构造，其中使得光源部分发射脉冲光，并且执行滤光从而仅仅检测对应于脉冲光的反射光。进一步可替代地，可以采用一种构造，其中红外LED被用作光源部分的LED，红外透射滤光器设置在照相机部分中，并且仅仅在从光源部分发射光期间执行成像操作。

其它构造、应用和效果与第一实施例的那些构造、应用和效果相同，并且将省略其说明。

下面，将参考图4描述根据本发明第三实施例的光学位置检测设备。图4是用于解释根据本发明第三实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。第三实施例是指示器具有光源的情形。在图4中，与在图1和2中的那些附图标记相同的附图标记表示与在图1和2中的那些部分相同的部分。如在图4中所示，将被输入检测区域1的指示器4在其尖端部分处具有光源33诸如LED，而没有设置如在第一实施例中利用的、覆盖检测区域的周边的两侧的反向反射构件，或者如在第二实施例中利用的、在指示器的尖端部分处的反向反射构件。

此外，检测单元20具有对从指示器4的光源部分33发射的光成像的至少两个照相机部分40。即，在第一和第二实施例中，检测单元20具有照相机部分和光源部分，而在第三实施例中，仅仅照相机部分40设置在检测单元20中。照相机部分40具有足够宽以对检测区域1的周边的两个预定边成像的取景角度。在所示意的实例中，该两个预定边例如是右侧和底侧。

将描述通过利用根据第三实施例的、以上构造的光学位置检测设备执行的、检测指示器的指示位置的过程。在指示器4未被输入检测区域1的情形中，检测单元20的照相机部分40未对任何物体成像。当指示器4被输入检测区域1时，从在指示器4的尖端部分处设置的光源部分33发射的光被每一个照相机部分40成像。因此，基于利用由两个照相机部分40检测到的光的位置和在两个照相机部分40之间的距离的三角测量原理，指示器的指示位置(二维坐标)能够得以计算。

在第三实施例的光学位置检测设备中也没有设置围绕检测区域的任何框架部件，从而在环境光和反射光不能被相互区别的情形中，存在指示器被错误识别的可能性。为了防止这点，例如，可以利用非反射性壁部件来围绕检测区域的周边。可替代地，可以采用一种构造，其中使得在指示器的尖端部分处设置的光源发射脉冲光，并且执行滤光从而仅仅检测对应于脉冲光的光。进一步可替代地，可以采用一种构造，其中红外LED被用作在指示器的尖端部分处设置的LED，红外透射滤光器设置在照相机部分中，并且仅仅在从红外LED发射光期间执行成像操作。

其它构造、应用和效果与第一和第二实施例的那些构造、应用和效果相同，并且将省略其说明。

下面，将参考图5描述根据本发明第四实施例的光学位置检测设备。图5是用于解释根据本发明第四实施例的光学位置检测设备的示意构造视图。第四实施例是本身并不具有特殊功能的指示器诸如手指或者指示杆的图像被直接地成像以检测由指示器指示的位置的情形。在图5中，与在图4中的那些附图标记相同的附图标记表示与在图4中的那些部分相同的部分。

如在图5中所示，指示器2是手指等。检测单元20具有至少两个照相机部分40。光源部分35被设置在两个照相机部分之间并且被构造为具有足够宽以利用光照射检测区域1的周边的两个预定边的照射角度。光源部分35由例如被布置成以辐射方式分布的多个红外LED构成。光源部分35可以具有如此构造，其中每一个均被以预定角度倾斜从而允许来自LED的光沿着径向分布的多个红外LED如在图5中所示被线性布置，或者其中多个红外LED被以扇形布置。此外，漫射板可以被设置在LED前面从而使得来自LED的光是均匀的。例如，双凸透镜可以被用作漫射板从而利用平滑光沿着表面方向广泛地照射检测区域。

此外，在第四实施例的光学位置检测设备中，照相机部分直接对指示器的图像成像，从而例如可以采用一种构造，其中使得光源部分35以极短的时间间隔发射强光，并且在发射期间执行成像操作。可以基于照相机部分的快门速度和光圈和检测区域的标准亮度确定光源部分的发射量。可以采用一种构造，其中多个红外LED被用作光源部分的LED，红外透射滤光器设置在照相机部分的透镜前面或者图像传感器前面，并且仅仅在从光源部分发射红外光射线期间执行成像操作。在此情形中，减小环境光的影响是可能的。

将描述通过利用根据第四实施例的、以上构造的光学位置检测设备执行的、检测指示器的指示位置的过程。在指示器2未被输入检测区域1的情形中，检测单元20的照相机部分40不对任何物体成像。当指示器2被输入检测区域1时，利用从光源部分35发射的光照射指示器2，并且指示器2的图像作为反射光被每一个照相机部分40成像。因此，基于利用由两个照相机部分40检测到的指示器2的图像位置和在两个照相机部分40之间的距离的三角测量原理，指示器的指示位置(二维坐标)能够得以计算。

其它构造、应用和效果与第一到第三实施例的那些构造、应用和效果相同，并且将省略其说明。

在以上实施例中，照相机部分的图像传感器可以是线性图像传感器或者区域图像传感器。在利用区域图像传感器的情形中，通过还检测在检测区域的表面上镜面反射的指示器的镜面反射图像，实现指示器的触摸检测是可能的。将参考图6对此更加详细地描述。

图6是用于解释在本发明的光学位置检测设备中能够检测镜面反射图像的检测单元的示意视图。图6(a)是光学位置检测设备的侧视图，并且图6(b)是用于解释如从检测单元观察的指示器图像的示意视图。在图6中，与在图1至5中的那些附图标记相同的附图标记表示与在图1至5中的那些部分相同的部分。为了解释方便起见，在图6(b)中，并非检测单元的视场的实际范围，而是更宽的区域得以示出。

照相机部分40利用区域图像传感器作为图像传感器42。检测单元被构造为还检测在检测区域上镜面反射的指示器的镜面反射图像，并且基于在指示器2的图像和指示器2的镜面反射图像之间的距离检测指示器到检测区域1上的触摸。

如在图6(b)中所示，当从检测单元观察时，指示器2的镜面反射图像在检测区域的表面即白板等的板表面50上形成。当指示器2在检测区域1的表面上充分地触摸时，指示器2的图像和其镜面反射图像相互成为一体，并且在图像之间的距离变成0。然而，在触摸之前，在指示器2的图像和其镜面反射图像之间存在间隙。因此，基于在指示器2的图像和其镜面反射图像之间的距离，指示器2是否已经在检测表面上触摸能够得以检测。优选的是利用具有高反射效率的板表面诸如白板、等离子体显示器屏幕、具有玻璃或者丙烯酸前表面的LCD屏幕等。

如在图6(a)中所示，照相机部分仅仅需要具有在平面方向方面足够宽以对检测区域的周边的两个预定边成像的取景角度和在竖直方向方面足够宽以对从邻近于并且紧接在照相机部分下面的检测区域的周边的两个预定边的范围成像的取景角度。即，照相机部分仅仅需要具有足够宽以对检测区域1的全部表面成像的取景角度。照相机部分被设置在距板表面50特定高度处从而能够以向下的角度对检测区域1的全部表面成像。

在传统的光学位置检测设备中，在使得来自光源的光或者照相机部分的视场平行于并且尽可能靠近检测区域的表面的状态下执行触摸检测。然而，如上文在现有技术的问题中所述，当使得平行于检测区域的表面的光过于靠近检测区域的表面时，由于板表面的翘曲或者不规则性，光或者视场被阻挡，这可能使得指示位置的检测无法进行。然而，在本发明中，如在图6(b)中所示，照相机部分被设置在距检测区域的表面特定高度处，并且具有足够宽以对检测区域的全部表面成像的取景角度，从而防止光或者视场由于板表面的翘曲或者不规则性而被阻挡。

照相机部分的视场相对于板表面的入射角越小，即，视场沿着竖直方向越靠近板表面，则指示器的镜面反射图像的反射性变得越低，并且镜面反射图像越微弱(检测镜面反射图像越困难)。在另一方面，镜面反射图像相对于板表面的入射角越大，即，视场相对于板表面沿着平行定向越靠近，则指示器的镜面反射图像的反射性变得越高，并且镜面反射图像越强(检测镜面反射图像越容易)。因此，优选的是，使得检测单元执行控制从而离所述指示器比另一个照相机部分离指示器远的照相机部分被用于指示器的镜面反射图像的检测。在采用在指示器的指示位置检测之后进行触摸检测的构造的情形中，在各照相机部分和指示器之间的位置关系能够得以掌握，从而通过利用镜面反射图像利用远程照相机部分实现触摸检测是可能的。此外，可以通过利用接收较强镜面反射图像的照相机部分进行触摸检测。关于触摸检测，不需要邻近于检测区域的一个角部设置检测单元，而是可以分别在检测区域的左角部和右角部附近设置照相机部分。

根据本发明第一实施例的光学位置检测设备能够检测来自反向反射构件的反射光和指示器的阴影的镜面反射图像，从而能够实现触摸检测。此外，在第二和第三实施例中，因为能够检测笔尖的镜面反射图像，所以能够实现触摸检测。

本发明的光学位置检测设备不限于以上示意的实例，而是可以在本发明的范围内进行各种变型。

附图标记说明

1：检测区域

2、3、4：指示器

10、13：反向反射构件

20：检测单元

21：检测部分

30、33、35：光源部分

40：照相机部分

41：广角透镜

42：图像传感器

50：板表面

Claims (11)

1.一种光学位置检测设备，所述光学位置检测设备能够检测将被输入到具有基本矩形形状的检测区域的指示器的指示位置，所述光学位置检测设备包括：

反向反射构件，所述反向反射构件设置在所述指示器中，或者设置为覆盖所述检测区域的周边的两个预定边；和

检测单元，所述检测单元邻近于与所述检测区域的周边的所述两个预定边相对的角部设置，并通过利用从所述反向反射构件反射的反射光来检测所述指示器的指示位置，所述检测单元包括至少两个检测部分，每一个检测部分均具有发射沿着所述检测区域的表面方向行进的光的光源部分和对从所述光源部分发射且被所述反向反射构件反射的反射光进行成像的照相机部分，

所述光源部分具有足够宽以利用光照射所述检测区域的周边的所述两个预定边的照射角度，并且

所述照相机部分靠近所述光源部分设置，且具有足够宽以对所述检测区域的周边的所述两个预定边进行成像的取景角度。

2.根据权利要求1的光学位置检测设备，其中所述检测单元邻近于与所述检测区域的周边的所述两个预定边相对的角部以可拆卸方式附接。

3.根据权利要求1或2的光学位置检测设备，其中设置为覆盖所述检测区域的周边的所述两个预定边的所述反向反射构件邻近于所述检测区域的周边的所述两个预定边以可拆卸方式附接。

4.根据权利要求2或3的光学位置检测设备，其中所述检测单元和/或所述反向反射构件具有用于以可拆卸方式附接到所述检测区域的周边的磁体。

5.根据权利要求4的光学位置检测设备，进一步在所述检测区域的周边中包括定位基部构件，所述定位基部构件由铁磁性材料制成，设置在所述检测单元和/或所述反向反射构件中的所述磁体能够附着到所述定位基部构件。

6.一种光学位置检测设备，所述光学位置检测设备能够检测将被输入到具有基本矩形形状的检测区域的指示器的指示位置，所述光学位置检测设备包括：

指示器，所述指示器在所述指示器的尖端部分处具有光源；和

检测单元，所述检测单元邻近于与所述检测区域的周边的两个预定边相对的角部设置，并通过利用从所述指示器的所述光源发射的光来检测所述指示器的指示位置，所述检测单元包括对从所述指示器的所述光源发射的光进行成像的至少两个照相机部分，

所述照相机部分中的每一个照相机部分均具有足够宽以对所述检测区域的周边的所述两个预定边进行成像的取景角度。

7.一种光学位置检测设备，所述光学位置检测设备能够检测将被输入到具有基本矩形形状的检测区域的指示器的指示位置，所述光学位置检测设备包括：

检测单元，所述检测单元邻近于与所述检测区域的周边的两个预定边相对的角部设置，并检测所述指示器的指示位置，所述检测单元包括发射沿着所述检测区域的表面方向行进的光的光源部分和对从所述光源部分发射且被所述指示器反射的反射光进行成像的至少两个照相机部分，

所述照相机部分中的每一个照相机部分均具有足够宽以对所述检测区域的周边的所述两个预定边进行成像的取景角度，并且

所述光源部分设置在所述至少两个照相机部分之间，且具有足够宽以照射所述检测区域的周边的所述两个预定边的照射角度。

8.根据权利要求1至7中的任何一项的光学位置检测设备，其中所述照相机部分中的每一个照相机部分均被设置成使得：相对于所述检测区域的周边的所述两个预定边而言，所述照相机部分的成像表面的角度是约45度。

9.根据权利要求1至8中的任何一项的光学位置检测设备，其中所述照相机部分中的每一个照相机部分均具有区域图像传感器，并且所述检测单元还检测在所述检测区域上镜面反射的所述指示器的镜面反射图像，并且基于在所述指示器的图像和所述指示器的镜面反射图像之间的距离检测所述指示器到所述检测区域上的触摸。

10.根据权利要求9的光学位置检测设备，其中，基于在将被检测的所述指示器的指示位置和两个照相机部分之间的距离，所述检测单元通过利用离所述指示器比另一个照相机部分离所述指示器远的一个照相机部分来检测所述指示器的镜面反射图像。

11.根据权利要求9或10的光学位置检测设备，其中所述照相机部分中的每一个照相机部分均具有足够宽以对所述检测区域的全部表面进行成像的取景角度。

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