(57)【要約】【課題】  本発明に係るデータの入力装置は、ユーザーの入力操作に対応する入力データを正確に速く発生させると共に、製造コストを低減できる。【解決手段】  本発明はデータの入力装置に関し、撮影装置と電気的に接続するマイクロプロセッサーと、撮影装置のレンズの前方に置かれるミラーと、撮影装置が前記ミラーにより反射された参照画像を撮ることと、前記マイクロプロセッサーが、撮影装置が撮影したユーザーの接触した画像の少なくとも一つの入力領域の参照画像を検知したとき、撮影装置が撮影したユーザーの接触した少なくとも一つの入力領域の入力画像により、対応する入力の信号を発生することを含む。【選択図】  図１
2008021065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの入力装置であって、
少なくとも一つの入力領域を有し、ユーザーに入力の操作を行わせる画像と、
少なくとも一つのカメラを有し、ユーザーが前記画像を用いて入力操作を行う入力画像と参照画像をそれぞれ撮るための撮影装置と、
ミラーが前記撮影装置のレンズの前方に置かれ、前記参照画像を撮るカメラの座標システムのX’Z’平面は前記画像が存在するXZ平面と平行し、前記撮影装置に前記ミラーが反射する前記画像からその上方に設定されている距離範囲内の参照画像までを撮らせることと、
マイクロプロセッサーが前記撮影装置と電気的に接続し、前記マイクロプロセッサーは前記撮影装置が撮影したユーザーの接触した少なくとも一つの入力領域の参照画像を検知し、ユーザーがデータの入力操作を行うことを確認するとき、前記撮影装置が撮影したユーザーの接触した少なくとも一つの入力領域の入力画像により、対応する入力信号を発生することを含むことを特徴とするデータの入力装置。
【請求項２】
前記撮影装置にさらに第一デジタルビデオカメラと第二デジタルビデオカメラが含まれ、また、前記第一デジタルビデオカメラにより入力画像を撮り、前記第二デジタルビデオカメラにより参照画像を撮ることを特徴とする請求項1に記載するデータの入力装置。
【請求項３】
前記撮影装置に前記ミラーともう一つのミラーが前記第一デジタルビデオカメラのレンズの前方にそれぞれ置かれている第一デジタルビデオカメラと、前記第一デジタルビデオカメラが前記ミラーにより反射されるユーザーが前記画像を用いて入力操作を行う入力画像を撮ることと、参照画像を撮ることを含むことを特徴とする請求項１に記載するデータの入力装置。
【請求項４】
前記画像が画像発生装置により投射されることを特徴とする請求項１に記載するデータの入力装置。
【請求項５】
前記画像が写真上の画像であることを特徴とする請求項１に記載するデータの入力装置。
【請求項６】
さらに電子機器と電気的に接続し、前記画像が前記電子機器におけるモニターの表示画面内の画像であることを特徴とする請求項１に記載するデータの入力装置。
【請求項７】
前記マイクロプロセッサーが振動センサーと電気的に接続し、ユーザーが前記画像に接触するとき発生する振動を検知し、前記マイクロプロセッサーが前記振動センサーにより発生される信号を検知すると、ユーザーがデータの入力操作を行っていることを確認することを特徴とする請求項４に記載するデータの入力装置。
【請求項８】
前記マイクロプロセッサーがマイクロホンと電気的に接続し、ユーザーが前記画像に接触するとき発生する音を検知し、前記マイクロプロセッサーが前記マイクロホンにより発生される信号を検知すると、ユーザーがデータの入力操作を行っていることを確認することを特徴とする請求項４に記載するデータの入力装置。
【請求項９】
前記マイクロプロセッサー、前記撮影装置、前記画像発生装置とこれらのミラーがパイプ状の収納容器内で結合することを特徴とする請求項４に記載するデータの入力装置。
【請求項１０】
前記画像発生装置は特定の色を有する光線を投射することを特徴とする請求項４に記載するデータの入力装置。
【請求項１１】
さらに前記撮影装置が画像を撮る時必要な光線の輝度を提供するための光源を含むことを特徴とする請求項４に記載するデータの入力装置。
【請求項１２】
前記マイクロプロセッサー、前記撮影装置、前記画像発生装置、前記振動センサーとこれらのミラーがパイプ状の収納容器内で結合することを特徴とする請求項7に記載するデータの入力装置。
【請求項１３】
前記撮影装置にはさらに第一デジタルビデオカメラと第二デジタルビデオカメラが含まれ、また、前記第一デジタルビデオカメラにより入力画像を撮り、前記第二デジタルビデオカメラにより参照画像を撮ることを特徴とする請求項7に記載するデータの入力装置。
【請求項１４】
前記マイクロプロセッサー、前記撮影装置、前記画像発生装置、前記マイクロホンとこれらのミラーがパイプ状の収納容器内で結合することを特徴とする請求項8に記載するデータの入力装置。
【請求項１５】
前記撮影装置のレンズが前記画像発生装置により投射される光線の色と同じ色のフィルターと結合することを特徴とする請求項１0に記載するデータの入力装置。
【請求項１６】
前記光源が特定の色を有する光線を投射することを特徴とする請求項１１に記載するデータの入力装置。
【請求項１７】
前記第二デジタルビデオカメラ、前記振動センサー、前記ミラーは一つのケースに収納され、前記ケースは前記ミラーに対応する孔を有し、前記ミラーにユーザーが画像を用いて入力操作を行う画像を反射させることを特徴とする請求項１3に記載するデータの入力装置。
【請求項１８】
前記マイクロプロセッサー、前記第二デジタルビデオカメラ、前記振動センサーが無線伝送装置と結合し、無線伝送装置により画像信号と振動信号をマイクロプロセッサーに無線伝送することを特徴とする請求項１3に記載するデータの入力装置。
【請求項１９】
前記撮影装置のレンズが前記光源により発生される色と同じ色のフィルターと結合することを特徴とする請求項１6に記載するデータの入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器であるデータの入力装置に関わり、特に画像タッチ式の入力装置に関わり、一般の携帯型電子機器或いは一般のコンピューター、画像入力を備える電子機器のデータ入力手段とされる。
【背景技術】
【０００２】
アメリカ特許第6,650,318号、データ入力装置（Data input device）はデータ入力装置によりユーザーの入力データの光学画像を発生させるもので、センサーによりユーザーが接触した光学画面における少なくとも一つの入力領域の操作状態を検知し、センサーと電気的に接続しているプロセッサーにより、ユーザーが接触した少なくとも一つの入力領域の操作を対応する入力信号に変える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
入力装置の最も重要な点はセンサーが、ユーザーが入力操作を行っているかどうかを正確に検知できるか、及びプロセッサーがユーザーの入力操作に対応できているか、正確に速く入力信号を発生させているかということである。入力装置がもしユーザーの入力操作を正確に検知できなければ、多くの誤った入力データが生み出され、ユーザーの入力データの面倒を増やすことになる。入力装置がもしユーザーの入力操作に基づいて正確に速く対応する入力データを生み出せなければユーザーの入力作業はとても不便なものになる。製造コストも入力装置を製造するときに考慮しなければならない要因で、製造コストが低いと入力装置が市場で競争力を持つことになる。
【０００４】
ユーザーの入力操作に対応する入力データを正確に速く発生させると共に製造コストを低減できるデータの入力装置を提供するために、本発明を提出する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の主な目的は、デジタルビデオカメラにより入力領域に接触された画像を撮り、ユーザーが入力を行っているかどうかを認識し、入力データの正確さを高めることができるデータの入力装置を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、さらに振動センサー或いはマイクロホンにより入力領域に接触された時に発生する音を検知し、入力操作の正確さの判断を高めることができるデータの入力装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、簡単な構造を持ち、製造コストを低減することができるデータの入力装置を提供することである。
【０００８】
本発明のその他の目的、効果及び実施例は図面に示すとおりであり、詳細な説明は以下に示す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のデータの入力装置は、ユーザーの入力操作に対応する入力データを正確に速く発生させると共に、製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に本発明であるデータの入力装置を示す。データの入力装置には主に、第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２、振動センサー１３と電気的に接続されているマイクロプロセッサー１０と、ユーザーの入力操作の画像２０を投射するための画像発生装置１４と、第二デジタルビデオカメラ１２のレンズの前方に置かれているミラー１５と、第二デジタルビデオカメラ１２がミラー１５により反射された画像を撮れることと、第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２が画像を撮る時に必要な輝度を提供するための光源１６が含まれる。本発明のマイクロプロセッサー１０は電子機器８０と電気的に接続でき、電子機器８０のモニター８１により撮影装置が撮った画像を表示できる。
【００１１】
画像発生装置１４は、前記のアメリカ特許で述べられているように、投射面において図２Aで示されているようなキーボードの画像２１を投射でき、ユーザーが入力ペン２２或いは指先によりキーボードの画像２１内の少なくとも一つの入力領域２１１を触れデータ入力が行われる。投射面は実座標システムのXZ平面上にある。
【００１２】
第二デジタルビデオカメラ１２、ミラー１５及び画像２０の相対位置を調整する。第二デジタルビデオカメラ１２の水平光軸を画像２０の投射面に対し平行にし、つまり第二デジタルビデオカメラ１２の座標システムのX’Z’平面は投射面が存在するXZ平面と平行になる。第二デジタルビデオカメラ１２は上方の非常に狭い範囲内の参照画像３０が撮れるだけで、図２Bに示される板状の画像のとおりである。第二デジタルビデオカメラ１２はキーボードの画像２１上方に設定された距離範囲内における入力ペンの画像２２１を撮れるだけで、入力ペン２２がキーボードの画像２１上方に設定されている距離以上離れると、第二デジタルビデオカメラ１２は入力ペン２２の画像を撮れなくなるので、ユーザーが入力操作を行っているかどうかを正確に確認できる。
【００１３】
本発明は第二デジタルビデオカメラ１２とミラー１５の設計により、ユーザーの指或いは入力ペン２２を用いて画像２０上で入力操作を行う参照画像を撮れ、これによりユーザーが入力操作を行っているかどうかを確認できる。マイクロプロセッサー１０が、第二デジタルビデオカメラ１２がユーザーの接触する画像２０の参照画像を撮ることを検知すれば、マイクロプロセッサーは第一デジタルビデオカメラ１１が撮った入力画像に基づき、対応する入力信号を発生する。このとき入力ペン２２の画像の下端はキーボードの画像２１の入力領域２１１に接触している。例えば第一デジタルビデオカメラ１１が、入力ペン２２が“Ｔ”に触れた入力領域２１１の入力画像を撮るとき、マイクロプロセッサー１０は“Ｔ”字の入力信号を発生する。第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２はユーザーが指或いは入力ペン２２を用いて画像２０上で入力操作を行うときの入力画像と参照画像を撮るための撮影装置を構成している。
【００１４】
本発明は第二デジタルビデオカメラ１２が撮った入力ペン２２の画像により、マイクロプロセッサー１０に入力ペン２２が接触するキーボードの画像２１の水平位置を確認できるようにさせるもので、第一デジタルビデオカメラ１１が撮った入力ペン２２の画像により、マイクロプロセッサーは入力ペン２２が接触するキーボードの画像２１の垂直位置を確認でき、入力ペン２２が接触するキーボードの画像２１内のある入力領域２１１を速く確認できる。その上、より速く対応する入力信号を発生できる。高速演算機能のプロセッサーを使わなくても、入力信号を速く発生できるのである。
【００１５】
本発明の振動センサー１３は、ユーザーの指或いは入力ペン２２が画像に接触するときに発生する振動を検知する。マイクロプロセッサー１０が振動センサー１３から発生した信号を検知するとき、ユーザーがデータ入力操作を行ったと確認でき、第一デジタルビデオカメラ１１が撮った画像、或いは第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２が撮った画像に基づいて、対応する入力信号を発生する。振動センサー１３にはユーザーが画像に接触したかどうか、入力操作を行ったかどうかを補助確認する機能が備わっている。振動センサー１３の代わりにマイクロホンを用いても同様の機能を達成することができる。第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２はCCDデジタルビデオカメラ或いはCMOSデジタルビデオカメラでもよい。
【００１６】
本発明は特定の色を発する光源１６を用いることができ、ユーザーが入力操作を行うとき指先或いは入力ペン２２を照射し、第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２に指先或いは入力ペン２２の画像を撮らせる。それには特定の色があり、識別度が上がる。
【００１７】
本発明において第一デジタルビデオカメラ１１、第二デジタルビデオカメラ１２をそれぞれ光源１６が発する色と同じ色のフィルター１１１、１２１と結合させると、指或いは入力ペン２２を撮る画像が環境による光害の影響を受けにくくなる。
【００１８】
本発明は光源１６の代わりに、画像発生装置１４を用いてより明るい光線を投射できる。画像発生装置１４は特定の色を有する明るい光線を投射できる。
【００１９】
本発明では第二デジタルビデオカメラ１２、振動センサー１３、ミラー１５が一つのケース７０に収納される。ケースはミラー１５に対応する孔７１を有し、ミラー１５にユーザーが画像２０を用いて入力操作を行う画像を反射させることができる。またマイクロプロセッサー１０、第二デジタルビデオカメラ１２、振動センサー１３が無線伝送装置と結合し、無線伝送装置により画像信号と振動信号をマイクロプロセッサー１０に無線伝送することができる。
【００２０】
図３A、３Bに本発明の第二の実施例におけるデータの入力装置を示す。第一の実施例における第二デジタルビデオカメラ１２は省略する。第一デジタルビデオカメラ１１に第二デジタルビデオカメラ１２の機能を兼ね備えさせる。そこで第一デジタルビデオカメラ１１のレンズの前方に第一ミラー１７、第二ミラー１８が必要となる。第一ミラー１７、第二ミラー１８を適当な位置に調整すると、図３A、３Bに示されるように、第一デジタルビデオカメラ１１は第一ミラー１７、第二ミラー１８が反射する画像、つまり図２に示されるキーボードの画像２１と参照画像３０の画像のように、同時に撮ることができる。本実施例はデータの入力装置の構造をさらに簡素化することができる。
【００２１】
図４に本発明の第三の実施例におけるデータの入力装置を示す。携帯時、便利なように、マイクロプロセッサー１０、第一デジタルビデオカメラ１１、振動センサー１３或いはマイクロホン、画像発生装置１４、第一ミラー１７、第二ミラー１８及び導光器１９をパイプ状の収納容器４０内に結合させる。パイプ状の収納容器４０は振動センサー１３或いはマイクロホン、画像発生装置１４、第一ミラー１７、第二ミラー１８がそれぞれ有する孔に対応し、振動が光の伝送に影響しにくくなる。導光器１９は光線或いはレンズの組み合わせなどで、第二ミラー１８が反射する画像を第一デジタルビデオカメラ１１に伝送するのに用いられる。
【００２２】
図５に、本発明が画像発生装置により投射されるユーザーが入力操作を行う画像に代わり、直接写真５０により撮影装置のレンズ前方に置かれることを示す。しかし写真５０はレンズが画像を撮るための特定の位置に設置されなければならない。写真５０上の画像は複数個の入力領域５１、５２、５３を含み、ユーザーに指先或いは入力ペン２２を用いて写真５０上で入力操作を行えるようにする。入力領域５１は一般のノート型パソコンのタッチパネルに類似しており、ユーザーにマウスを用いるように、本発明が電気的に接続している電気機器のモニターにおける表示画面上のカーソルを実行、制御できるようにさせる。入力領域５２、５３はマウスの左右のボタンに類似しており、ユーザーが入力領域５２、５３に触れると、マイクロプロセッサーは対応する入力信号を発生する。
【００２３】
図６に本発明が画像発生装置により投射されるユーザーの入力操作の画像の代わりに、電子機器のモニターにおける表示画面６０内の画像、例えば小さなキーボード６１の画像を用いる場合を示す。ユーザーが指先或いは入力ペン２２により撮影装置のレンズ前方のデスク上で入力操作を行うと、撮影装置が画像を撮った後、表示画面６０内に入力ペン２２がキーボード６１上で入力操作を行っている画像を表示することができる。
【００２４】
本発明に係るデータの入力装置は、ユーザーの入力操作に対応する入力データを正確に速く発生させると共に、製造コストを低減できる。
【００２５】
上記に述べたことは本考案の最適な実施例というだけで、本考案の特許請求の範囲を制限するものではなく、この領域を熟知している技術者により手を加え、変更することができるが、すべて上記の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のデータの入力装置における第一の実施例を示す概略図。
【図２Ａ】本発明の第一デジタルビデオカメラと第二デジタルビデオカメラが画像を撮るときの第一の概略図。
【図２Ｂ】本発明の第一デジタルビデオカメラと第二デジタルビデオカメラが画像を撮るときの第二の概略図。
【図３Ａ】本発明のデータの入力装置における第二の実施例を示す第一の概略図。
【図３Ｂ】本発明のデータの入力装置における第二の実施例を示す第二の概略図。
【図４】本発明のデータの入力装置における第三の実施例を示す概略図。
【図５】本発明がユーザーの入力操作の写真を提供する場合の実施例を示す概略図。
【図６】本発明がユーザーの入力操作の表示画面上の画像を提供する場合の実施例を示す概略図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  マイクロプロセッサー
１１  第一デジタルビデオカメラ
１２  第二デジタルビデオカメラ
１１１、１２１  フィルター
１３  振動センサー
１４  画像発生装置
１５  ミラー
１６  光線
１７  第一ミラー
１８  第二ミラー
１９  導光器
２０  画像
２１１入力領域
２１  キーボードの画像
２２  入力ペン
２２１入力ペンの画像
３０、６２  参照画像
４０  パイプ状の収納容器
５０  写真
５１、５２、５３  入力領域
６０  表示画面
６１  キーボード
７０  ケース
７１  孔
８０  電子機器
８１  モニター
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2008021065.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2008021065.tif 000007
【図４】
2008021065.tif 000008
【図５】
2008021065.tif 000009
【図６】
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