(57)【要約】【課題】  表示面を上方に向けた姿勢としたときに、操作者の位置に応じて適切な視差補正を行うことができる表示装置を提供する。【解決手段】  操作者位置検出部４０が、表示部２０の表示面の周縁における操作者の位置を検出すると、表示位置補正部が、検出された位置に関連付けられた補正量を記憶部６０から読み出し、読み出した補正量に基づいて、表示部２０の表示面に表示させる画像の表示位置を補正する。表示面周縁の操作者の位置に応じた補正を行うので、表示面を上方に向けた姿勢としたときに、操作者の位置に応じて適切な視差補正を行うことができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示面に重ねて設けられ、操作者によって接触可能なタッチパネルと、
前記表示面を上方に向けた姿勢としたときに、前記表示面の周縁における物体の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出される物体の位置と、前記表示部と前記タッチパネルとの間に生ずる視差の補正量とを、予め関連付けて記憶する記憶部と、
前記位置検出部によって、物体の位置が検出されると、検出された位置に関連付けられた補正量を前記記憶部から読み出し、読み出した補正量に基づいて、前記表示部の表示面に表示させる画像の表示位置を補正する表示位置補正部と、
前記表示面の前記表示位置補正部で補正された表示位置に画像を表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示部の周縁部を予め周方向に分割した複数の分割領域を設定し、
前記位置検出部は、前記複数の分割領域のうち、物体に最も近接する分割領域を物体の位置として検出することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記複数の分割領域に応じて設けられる近接センサを含み、
前記近接センサの出力信号に基づいて、物体に最も近接する分割領域を決定することを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、前記複数の分割領域を撮像することが可能な撮像装置を含み、
前記撮像装置が撮像して得られた前記複数の分割領域の画像に対して画像認識処理を施し、処理結果に基づいて、物体に最も近接する分割領域を決定することを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを備え、水平に設置して使用する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、ディスプレイへの直接入力に使われる入力デバイスであり、液晶表示装置などの表示装置と一体化して使用される。
【０００３】
比較的大型の表示装置および大型のタッチパネルが実現されたことによって、個人で１つの表示装置を使用するという形態から、複数人で表示装置を共用するという使用形態が新たに生じている。複数人で使用する場合は、表示面が上方に向くように、すなわち表示面が水平状態となるように表示装置を置いて、複数人で表示装置を囲んで使用したり、一人であっても装置周辺の様々な位置で操作することが可能である。
【０００４】
天板部が液晶表示装置で構成され、さらにタッチパネルを備えるような机型の表示装置も実用化され始めている。机型表示装置でも、複数人がこれを囲んで使用したり、一人であっても机周辺の様々な位置で操作することが可能である。
【０００５】
一方、タッチパネルを備える表示装置は、表示面とタッチパネルとが離隔して設けられるので、操作者が表示面を斜め方向から見て操作する場合、操作者がタッチしようとしている位置と実際にタッチしている位置との間には、位置のずれ、すなわち視差が生じる。
【０００６】
特許文献１記載の画面表示入力装置は、カメラによって操作者を撮像し、操作者の目の位置の基準点からのずれを検出して、入力された座標値を補正している。
【０００７】
特許文献２記載の表示入力装置は、検出部が操作者の頭部の位置を検出し、検出部に対する頭部の位置を算出し、入力位置を基準として算出した頭部の位置に基づき補正値を算出して補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２９６３０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１１０２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１，２に記載された従来技術の補正は、表示面が鉛直方向に平行で、表示画面に対向する位置の操作者を前提とした視差の補正である。机型表示装置など表示面を上方に向けた姿勢で、複数人で使用する場合や一人で使用する場合であっても、表示画面の周縁の様々な位置から操作しようとするため、操作者の位置によって視線の方向が一定ではないから、従来技術のような補正では、操作者の各位置に対して適切な視差補正を行うことはできない。
【００１０】
本発明の目的は、表示面を上方に向けた姿勢としたときに、操作者の位置に応じて適切な視差補正を行うことができる表示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】
本発明は、画像を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示面に重ねて設けられ、操作者によって接触可能なタッチパネルと、
前記表示面を上方に向けた姿勢としたときに、前記表示面の周縁における物体の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出される物体の位置と、前記表示部と前記タッチパネルとの間に生ずる視差の補正量とを、予め関連付けて記憶する記憶部と、
前記位置検出部によって、物体の位置が検出されると、検出された位置に関連付けられた補正量を前記記憶部から読み出し、読み出した補正量に基づいて、前記表示部の表示面に表示させる画像の表示位置を補正する表示位置補正部と、
前記表示面の前記表示位置補正部で補正された表示位置に画像を表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする表示装置である。
【００１２】
また本発明は、前記表示部の周縁部を予め周方向に分割した複数の分割領域を設定し、
前記位置検出部は、前記複数の分割領域のうち、物体に最も近接する分割領域を物体の位置として検出することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記位置検出部は、前記複数の分割領域に応じて設けられる近接センサを含み、
前記近接センサの出力信号に基づいて、物体に最も近接する分割領域を決定することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記位置検出部は、前記複数の分割領域を撮像することが可能な撮像装置を含み、
前記撮像装置が撮像して得られた前記複数の分割領域の画像に対して画像認識処理を施し、処理結果に基づいて、物体に最も近接する分割領域を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表示面を上方に向けた姿勢としたときに、位置検出部が、前記表示面の周縁における物体である操作者の位置を検出すると、表示位置補正部が、検出された位置に関連付けられた補正量を記憶部から読み出し、読み出した補正量に基づいて、表示部の表示面に表示させる画像の表示位置を補正し、表示制御部が、補正された表示位置に画像を表示させる。
【００１６】
表示面周縁の操作者の位置に応じた補正を行うので、表示面を上方に向けた姿勢としたときに、操作者の位置に応じて適切な視差補正を行うことができる。
【００１７】
また本発明によれば、前記表示部の周縁部を予め周方向に分割した複数の分割領域を設定し、前記位置検出部は、前記複数の分割領域のうち、物体に最も近接する分割領域を物体の位置として検出する。
【００１８】
これにより、操作者の検出が容易になり、記憶部に記憶しておく情報量も抑えることができる。
【００１９】
また本発明によれば、近接センサを用いて容易に操作者の位置を決定することができる。
【００２０】
また本発明によれば、撮像装置を用いて容易に操作者の位置を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態である机型表示装置１の外観図である。
【図２】机型表示装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】視差補正処理を示すフローチャートである。
【図４】同時に２点が接触された場合の視差補正を説明するために模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態である机型表示装置１の外観図である。図２は、机型表示装置１の電気的構成を示すブロック図である。机型表示装置１は、天板部２と、天板部２を支持する脚部３とを有する。天板部２は、平板状の筐体内部に、机型表示装置１を床上に設置したときに、上方に表示面を向けた姿勢となる表示部を収納し、表示部の表示面に重ねて設けられるタッチパネルをさらに備えており、ユーザがタッチパネルに接触することで、表示部に画像を表示させたり、ソフトウェアを動作させることができる。
【００２３】
机型表示装置１は、タッチパネル付き表示装置としての機能と机としての機能を併せ持ち、天板部２には、物を載置したりすることもできる。また、タッチパネルに接触して操作を行おうとする場合は、天板部２の周縁の様々な位置から操作者がタッチパネルに接触することができる。
【００２４】
机型表示装置１は、タッチパネル１０、表示部２０、入力位置検出部３０、操作者位置検出部４０、制御部５０、記憶部６０および画像出力部７０を含む。制御部５０は、制御用マイクロコンピュータ（以下「制御マイコン」という）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含み、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて机型表示装置１の動作を制御する。
【００２５】
ＲＯＭは、たとえば不揮発性の半導体メモリによって構成され、制御マイコンで実行される各種の制御プログラムを記憶する。ＲＡＭは、たとえば揮発性の半導体メモリによって構成され、制御マイコンがＲＯＭに記憶されるプログラムを実行するために必要な情報を一時的に記憶する。ＲＡＭに記憶される情報は、制御マイコンによって書込みおよび読出しが行われる。
【００２６】
表示部２０は、たとえば液晶パネルで実現され、天板部２に設けられ、机型表示装置１を床上などに設置した状態で、上方に臨んで配置される表示面を有する。なお、表示面が臨む向きは上方であれば、鉛直方向上方であってもよく、鉛直方向に対して所定の角度傾斜していてもよく、天板部２と脚部３との構成により、種々の態様を採り得る。表示部２０は、画像出力部７０から出力される映像信号を画像として表示面に表示する。画像出力部７０は、制御部５０から出力される映像データを、表示部２０の液晶パネルで表示するための映像信号に変換して表示部２０に送る。
【００２７】
タッチパネル１０は、表示部２０の表示面に重ねて設けられる透明導電シートを含み、操作者が指やタッチペンなどで透明導電シートに接触すると、１または複数の接触位置を検出し、検出した位置を表す信号を入力位置検出部３０に送る。検出方式は、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、静電容量方式および電磁誘導方式など各種の方式を用いることができ、これらの方式を複数組み合わせてもよい。
【００２８】
入力位置検出部３０は、タッチパネル１０から出力される信号を検出座標データに変換し、入力位置の座標として制御部５０に送る。制御部５０は、入力位置検出部３０から受取る検出座標データによって、操作者がソフトキーを押したり、文字などを入力するためにタッチパネル１０を接触した接触位置を認識することができる。タッチパネル１０の透明導電シートと表示部２０の表示面とは、ほぼ同じ大きさに設けられており、操作者が透明導電シートに接触した接触位置と、表示面内の表示位置とが対応付けられる。たとえば、タッチパネル１０の接触位置は直交ＸＹ座標で表わされ、表示面に予め設定される直交ＸＹ座標と１対１で対応付けられる。
【００２９】
文字などを入力するときは、操作者がタッチパネル１０に接触した接触位置の座標が検出され、検出された座標に対応する表示面の座標にドットが表示される。連続して操作者がタッチパネル１０に接触すると、連続的に座標が検出され、連続的に検出された座標に対応する表示面の座標に連続的にドットが表示されることで、操作者の接触位置の軌跡が表示部２０に表示される。
【００３０】
操作者位置検出部４０は、表示部２０の表示面の周縁における操作者の位置を検出する。すなわち、表示部２０が収納される天板部２の周縁における操作者が存在する位置を検出する。操作者が特定の位置でタッチパネル１０に接触して操作しなければならない場合は、複数の操作者が操作しようとすると、操作者が交代しながら特定の位置で操作する必要がある。本実施形態のような机型表示装置１の場合は、操作者が特定の位置で常に操作するのではなく、天板部２を取り囲む周縁のどの位置に居てもタッチパネル１０に接触して操作することができる。
【００３１】
タッチパネル１０を備える表示装置では、操作者がタッチパネル１０にタッチして操作をしようとするときに、視差による接触位置のずれが問題となる。この視差によるずれは、画像の表示位置を補正することで解消するが、従来技術では操作者が特定の位置で操作することを前提として補正している。
【００３２】
本実施形態の机型表示装置１の場合は、上記のように、天板部２を取り囲む周縁のどの位置に居てもタッチパネル１０に接触して操作することができるので、操作者の位置が特定されない。
【００３３】
本発明では、操作者の位置に応じた視差補正を行うために、操作者位置検出部４０が、タッチパネル１０に接触して操作しようとしている操作者の位置を検出し、検出した位置に居る操作者が表示部２０に表示された画像を見たときの視差を補正する。
【００３４】
視差の補正は、たとえば、操作者位置検出部４０が検出した位置と、タッチパネル１０に接触された接触位置とに基づいて、制御部５０が視差によるずれを算出し、算出したずれを補正するための補正量を算出し、算出した補正量だけ表示部２０に表示させる画像の表示位置をずらす。
【００３５】
この場合、操作者が操作するごとに補正量を算出しなければならないので、制御部５０の演算負荷が大きくなる。したがって、好ましくは、操作者位置検出部４０によって検出される位置に操作者が居ると想定した場合の補正量を算出しておき、操作者位置検出部４０によって検出される位置と、算出しておいた補正量とを関連付けたテーブルなどの視差補正情報を記憶部６０に記憶しておく。
【００３６】
実際に操作者がタッチパネル１０に接触して操作するときには、操作者位置検出部４０が操作者の位置を検出すると、記憶部６０を参照し、検出された操作者の位置に関連付けられた補正量を用いて、表示部２０に画像を表示する表示位置を補正し、補正された表示位置に画像を表示すればよい。
【００３７】
視差補正は、具体的には座標の補正である。たとえば、操作者の指またはタッチペンによる手書き文字の入力を例にすると、視差補正を行わない場合には、操作者がタッチパネル１０に接触した位置の座標に対応する表示面の座標の位置にドットを表示させる。このようにドット表示すると、タッチパネル１０と表示部２０とを斜め方向から見ている操作者は、自分が思っている場所とは違う場所にドットが表示されてしまう。
【００３８】
視差補正は、接触位置の座標に対応する表示面の座標を補正量に基づいて補正し、補正後の座標の位置にドットを表示する。補正量は、補正前の座標値に対してＸ方向およびＹ方向にそれぞれどれだけ変更させるかを表している。たとえば、ある操作者位置の場合に補正量がＸ方向に＋４、Ｙ方向に＋６であったとすると、タッチパネル１０の接触位置に対応する座標が（Ｘ，Ｙ）＝（３５，６７）のとき、補正後は（Ｘ，Ｙ）＝（３９，７３）となる。視差補正しない場合は、表示面の（Ｘ，Ｙ）＝（３５，６７）にドットが表示されるが、視差補正する場合は、（Ｘ，Ｙ）＝（３９，７３）にドットが表示される。
【００３９】
操作者位置検出部４０で検出される位置ごとに、このような座標の補正量を予め算出しておいて、検出される操作者の位置と座標の補正量とを関連付けて記憶部６０に記憶しておけばよい。
【００４０】
操作者位置検出部４０は、表示部２０の周縁部を予め周方向に分割した複数の分割領域を設定し、設定した複数の分割領域のうち、操作者に最も近接する分割領域を物体の位置、すなわち操作者の位置として検出するようにしてもよい。分割領域の数を多くすれば、操作者の位置の検出精度が向上し、分割領域の数を少なくすれば、操作者の位置の検出精度が低下する。
【００４１】
分割領域の数が多いと、分割領域に関連付けられる補正量も多くなり、記憶部６０に記憶すべき補正情報のデータ量が大きくなってしまうので、記憶部６０の記憶容量に基づいて、より多くの分割領域を設定することが好ましい。
【００４２】
操作者位置検出部４０は、たとえば、近接センサなどによって実現される。近接センサは、公知のセンサを用いることができ、たとえば、赤外線または超音波による近接センサを用いることができる。上記のように、表示面の周縁部を分割した分割領域ごとに近接センサを設け、各近接センサからの出力信号に基づいて、操作者が最も近接した分割領域を操作者の位置とする。
【００４３】
また、操作者検出部４０としては、タッチペンを利用することもできる。操作者が使用するタッチペンと分割領域のいずれか１つとを関連付けておき、タッチペンの使用が検出されると、使用されたタッチペンに関連付けられた分割領域に操作者が存在するものとして、当該分割領域を操作者の位置とし、記憶部６０に記憶された座標の補正量を参照して視差補正を行う。
【００４４】
図３は、視差補正処理を示すフローチャートである。操作者がタッチパネル１０に接触すると、ステップＳ１で、タッチパネル１０の接触位置に基づく入力位置を検出し、ステップＳ２では、操作者位置検出部４０が、操作者の位置を検出する。
【００４５】
ステップＳ３では、検出された操作者の位置に応じた視差補正量を、記憶部６０に記憶された視差補正情報に基づいて選択する。ステップＳ４では、ステップＳ１で検出された入力位置を、視差補正量に基づいて補正し、ステップＳ５では、補正後の入力位置に応じた表示面の位置にドットまたは軌跡を表示する。
【００４６】
本フローチャートによる処理では、ステップＳ１で検出された接触が、ステップＳ２で検出された操作者による接触であると想定して視差補正を行っている。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態は、一人の操作者が、天板部２の周縁の様々な位置からタッチパネル１０に接触して操作する場合、または天板部２の周縁の様々な位置に存在する複数の操作者が順次タッチパネル１０に接触して操作する場合など、同時に検出される接触位置が１点である場合の実施形態である。以下に説明する第２実施形態は、タッチパネル１０に同時に複数の操作者がタッチパネル１０に接触して複数の接触位置が同時に検出される場合の実施形態である。
【００４８】
図４は、同時に２点が接触された場合の視差補正を説明するために模式図である。第１実施形態では、接触位置が１点であるので、そのときの視差補正量も１つのみ決定される。決定された１つの視差補正量で全ての入力位置を補正すればよい。しかしながら、本実施形態では、複数の接触位置が検出され、操作者の位置も複数検出され、その結果視差補正量も複数決定される。したがって、それぞれの視差補正量によって入力位置を補正する範囲を規定する必要がある。
【００４９】
図４に示す例では、二人の操作者がそれぞれタッチペンＰ１，Ｐ２を持って同時にタッチパネル１０に接触している。タッチペンＰ１の検出された接触位置をＣ１とし、タッチペンＰ２の検出された接触位置をＣ２とする。また、操作者位置検出部４０によってそれぞれの操作者の位置が検出され、記憶部６０に記憶された視差補正情報に基づいて視差補正量Ｂ１，Ｂ２が決定される。
【００５０】
この視差補正量Ｂ１，Ｂ２を用いて視差補正を行う。視差補正量Ｂ１に基づいて接触位置Ｃ１を補正し、視差補正量Ｂ２に基づいて接触位置Ｃ２を補正し、表示部２０の画像表示位置を補正する。
【００５１】
このとき、視差補正によって表示位置を変更すべき画像を接触位置ごとに特定の領域に規定する。本例では、視差補正量Ｂ１によって表示位置を変更する画像の領域を、接触位置Ｃ１を含む矩形状の領域Ａ１とし、視差補正量Ｂ２によって表示位置を変更する画像の領域を、接触位置Ｃ２を含む矩形状の領域Ａ２とする。
【００５２】
このように、複数の操作者によって同時にタッチパネル１０に接触され、複数の接触位置が検出されるとともに、操作者の位置が複数検出されるときには、視差補正によって表示位置を変更する領域を、検出された接触位置ごとに規定し、それぞれの領域では、各視差補正量に基づいて画像の表示位置を変更する。
【００５３】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態では、操作者検出部４０として撮像装置を用いる。撮像装置を用いる場合は、机型表示装置１の表示部２０の周辺部を撮像できるように撮像装置を設置し、撮像装置によって得られた画像に基づいて、操作者が最も近接した分割領域を操作者の位置とする。当該分割領域に基づいて、記憶部６０に記憶された座標の補正量を参照し視差補正を行う。撮像された画像のどこに操作者が写っているかは、写真画像中の人物を認識する公知の画像認識処理を撮像画像に施し、画像認識処理の結果に基づいて決定することができる。
【００５４】
また、撮像された画像に対して顔認識処理を施し、予め登録された操作者の顔画像とマッチングすることにより、操作者の位置を検出するだけでなく、さらに撮像された操作者を特定することができる。特定した操作者ごとに個別の視差補正量を関連付けて記憶部６０に記憶しておき、撮像装置の撮影画像から操作者を特定することができれば、視差補正において、操作者ごとの個別の補正を行うことができる。
【００５５】
操作者検出部４０によって表示部２０の周辺部における操作者の位置を検出することで、視差補正を行うことができるが、たとえば、操作者の目線の高さも考慮して視差補正を行うことができれば、より補正の精度を高くすることができる。撮像装置を用いると、操作者を特定することができるので、操作者ごとに目線の高さまで考慮した視差補正量を記憶部６０に記憶しておけば、操作者の目線の高さに合わせた個別の補正なども行うことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１      机型表示装置
２      天板部
３      脚部
１０    タッチパネル
２０    表示部
３０    入力位置検出部
４０    操作者位置検出部
５０    制御部
６０    記憶部
７０    画像出力部
【図１】
2015153277.tif 000003
【図２】
2015153277.tif 000004
【図３】
2015153277.tif 000005
【図４】
2015153277.tif 000006