JP2014026328A - 発光部を有する操作部材、およびそれを備えた座標入力システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の操作部材は、光源31を備え、光源31からの光を入力装置に備えられた導光板1に結合するペン3であって、光源31の光出射位置には、導光板1との接触によって変形する弾性部材34’が設けられ、弾性部材34’には、光を散乱させる光散乱領域Aが形成されている。
【選択図】図3
Description
本実施形態の座標入力システム50は、図1に示されるように、ペン入力装置40(座標入力装置)と、ペン3(操作部材)とを具備している。そして、ペン入力装置40の表面であるタッチ面にペン3がタッチ(接触)すると、二次元のタッチ位置座標を求めることができるようになっている。
ペン入力装置40は、図1に示すように、液晶表示パネル2(画像表示パネル)と、液晶表示パネル2の表示面側に重ねて配置された四角形の導光板1(導光部材)と、導光板1の或る一辺の両端にそれぞれ配設された撮像ユニット10、20(検知手段)とを有している。
ペン3は、所謂、タッチペン、スタイラスペンと呼ばれる操作部材である。ペン3の詳細な構成について、以下に詳述する。図3の(a)は、ペン3の一構成例を示す断面図であり、図3の(b)は、ペン3の先端部の構成を示す拡大断面図である。
本実施形態のペン3の構成において、図4に示す構成の変形例について説明する。図5の(a)は、変形例1としてのペン3の概略構成を模式的に示した断面図であり、図5の(b)は、変形例2としてのペン3の概略構成を模式的に示した断面図である。
本実施形態のペン3の構成において、図4に示す構成の他の変形例について説明する。図6は、変形例3としてのペン3における先端部の構成を示した断面図である。
ペン3のペン先がペン入力装置のタッチ面(透明導光板表面)に接触したとき、ライトペンから放射される赤外光の一部が屈折率Nの導光板1内に入射する。この入射光のうち、導光板1内の伝搬角θPが、式;
sin(90°−θP)>1/N
に示す条件を満たす光束は、図2に示すように、導光板1内に閉じ込められ、導光板1の表面、および裏面での反射を繰り返し、導光板1内を進行する。
Y=tanα・X …(1)
Y=tanβ・(L−X) …(2)
を満足する。これを解くと、輝点の座標(X、Y)は、
X=tanβ・L/(tanα+tanβ) …(3)
Y=(tanα・tanβ)・L/(tanα+tanβ) …(4)
と表され、上述のように求めたα、βと、予め求めることができるLにより、ペン先が接触した地点の座標X、Yが求められる。このうちLは撮像素子13と撮像素子23の間の間隔であり固定の値である。α、βを求めることにより、ペン入力座標X、Y(位置座標)を求めることができる。
図8を用いて本発明の座標入力システムの他の実施形態について説明する。図8は、本実施形態の座標入力システムの構成を示す斜視図である。本実施形態と、上述の実施形態1との相違点は、導光板1の或る一辺の両端部の構成にある。
本発明の座標入力システムの他の実施形態について説明する。
1a、1a’ 切り欠き(光路変換部)
2 液晶表示パネル(表示装置)
3 ペン(操作部材)
4a、4b 光束
6 ミラーコーティング
10、20、10’、20’ 撮像ユニット(検知手段)
11、21 レンズ
12、22 可視光カットフィルタ
13、23 撮像素子(受光部)
14、24 ミラー素子
14a、24a 円錐面
14b、24b 円筒面
15 線状の像
16 扇形状
17 線状の像
31 光源
31a 発光素子
31b 封止樹脂部
32 駆動装置
33 電源装置
34 散乱部
34’ 弾性部材
34’a 光入射面(第1の面)
34’b 光出射面(第2の面)
35 筐体
36 反射部
37 傾斜角度保持部材
38 摺動部材
40、40’ ペン入力装置(座標入力装置)
50 座標入力システム
A 光散乱領域
Claims (7)
- 光源を備え、光源からの光を入力装置に備えられた導光板に結合する操作部材であって、
上記光源の光出射位置には、上記導光板との接触によって変形する弾性部材が設けられ、
上記弾性部材には、光を散乱させる光散乱領域が形成されていることを特徴とする操作部材。 - 上記光源は、発光素子と該発光素子を封止する封止樹脂部とからなり、
上記光源の側面には、上記発光素子からの光を上記光出射位置へ導く反射部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の操作部材。 - 先端部分の導光板に対する傾斜角度を一定に保持する傾斜角度保持部材を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の操作部材。
- 上記弾性部材は、光散乱体を含有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の操作部材。
- 上記光源は、発光素子と該発光素子を封止する封止樹脂部とからなるとともに、操作部材の先端部分に配置されており、
上記発光素子は、LEDであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の操作部材。 - 上記弾性部材における上記導光板との接触面には、摺動部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の操作部材。
- 導光板と、
請求項1〜6の何れか1項に記載の操作部材と、
上記導光板内を伝搬する伝搬光を受光する少なくとも2つの受光部と、
上記導光板の表面に上記操作部材を接触したときの該接触に基づく伝搬光を検知した上記受光部の出力に基づいて、上記操作部材における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検知手段と、を備えた座標入力システム。
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2012
- 2012-07-24 JP JP2012163951A patent/JP5944255B2/ja active Active
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