(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホワイトボード等の座標入力面に挿入された（接触または接近した）電子ペンや指などの座標指示物体の座標位置をイメージセンサを用いて検出する座標検出装置の設置方法及び装置に係り、特に、ホワイトボードまたは壁面への設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子黒板（Interactive White Board, 略してＩＷＢ）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座標入力手段と座標検出装置を用いて座標入力手段により入力された位置の座標をパソコン（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。
【０００３】
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、温度変化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
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
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９１０９４号  タッチパネルの座標検出装置
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イメージセンサを用いた座標検出装置は、デジタイザユニットを構成する支持部材の長軸方向の両端部（左右の両端部）に取り付けたイメージセンサ（左イメージセンサおよび右イメージセンサ）と、各イメージセンサの視野方向に位置する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、座標入力面に挿入された座標指示物体による検出するように構成されている。
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。
【０００６】
ここで、左右の発光ユニット１１Ｌ、１１Ｒから照射される照射光は座標入力面１８に電子ペン１３がどの位置に挿入されても検出可能なように座標入力面全体を走査角θで走査するように構成されている。
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。
【０００７】
なお、三角測量法の原理によって電子ペン１３の接触位置を算出する方法については前述の特許文献１に開示されているので、その説明は省略する。
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。
【０００８】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、いずれの場合にもデジタイザユニット１０を設置する辺を除くホワイトボード１９の周囲には再帰反射部材２１が取り付けられる。
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。
【０００９】
しかしながら、従来においては、デジタイザユニット１０をホワイトボード（または建物の壁面など）に設置する場合、デジタイザユニット１０の設置位置に対し、再帰反射部材等の構成部材をどのような位置関係で設置するのが適切か否かが分からず、設置に時間がかかってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、ホワイトボード（または建物の壁面など）に設置する場合に、デジタイザユニットの設置位置を含め再帰反射部材等の構成部材を適切な位置関係で効率良く設置することができる座標検出装置の設置方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る座標検出装置の設置方法は、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。
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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、壁面またはホワイトボード上に、デジタイザユニットの壁面またはホワイトボード上の設置位置、座標入力面の位置、前記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表示し、このウィザード画面の表示に従ってデジタイザユニットや再帰反射部材を設置するようにしているため、座標検出装置を構成するデジタイザユニットの設置位置を含め再帰反射部材等の構成部材を適切な位置関係で効率良く設置し、設置対象のホワイトボード等を有効利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明における一実施の形態の画像処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の座標検出装置を構成しているデジタイザユニットなどの構成を示す図である。
【図３】本発明における設置方向判定プログラムの設置方向判定方法の説明図である。
【図４】本発明における座標検出装置のコントロールユニットの設置方法を案内指示するウィザード画面の初期画面を示す図である。
【図５】ウィザード画面における設置方向の選択画面を示す図である。
【図６】ウィザード画面におけるデジタイザユニットの取り付け指示画面を示す図である。
【図７】ウィザード画面における再帰反射部材の取り付け位置を指示する画面を示す図である。
【図８】従来における座標検出装置の概略構成を示す図である。
【図９】デジタイザユニットの縦置き設置と横置き設置の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明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。
【００１５】
また、壁面またはホワイトボード上に設置する向きが、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を自動的に判定する加速度センサ１９がコントロールユニット１０に付加されている。
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。
【００１６】
コントロールユニット１０を縦向きに設置した場合（図９（ａ））、イメージセンサ１２Ｌ（または１２Ｒ）が捕らえた対向位置にある再起反射部材１５の像は図３（ｂ）に示すようなものとなり、横向きに設置の場合の像１５（図３（ａ））と比べると、横方向の長さが長い画像になる。本発明ではこの画像の長さの違いによって縦向きか、横向きかを判定する。
【００１７】
図２（ａ）は、デジタイザユニットＤＵ詳細構成を示す平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
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。
【００１８】
次に、以上のような構成素子から成る座標検出装置を建物の壁面またはホワイトボード上に設置する設置方法について説明する。
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。
【００１９】
次に、Ｎｅｘｔボタンをクリックすると、図７に示すような画面が表示され、再帰反射部材１５の取り付けが指示される。具体的には、プロジェクションエリア６０（座標入力面）の右辺、上辺、下辺部にそれぞれ再帰反射部材１５の取り付けが指示される。
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。
【符号の説明】
【００２０】
ＤＵ    デジタイザユニット
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005627547.tif 000008
【図８】
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【図９】
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