(57)【要約】      （修正有）【課題】光学式タッチパネルにおいて、発光型指示装置及び非発光型指示手段を同時に使用する場合であっても、それらを個別に検出し、座標位置を算出する。【解決手段】ディスプレイ２０と、ディスプレイ２０の表示面を指示することで文字等を入力する発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０と、ディスプレイ２０の周辺部に配置される周辺発光部６０ａ〜６０ｄと、発光型指示装置３０から発光される光及び周辺発光部６０ａ〜６０ｄから照射される光を撮像する検出部５０ａ〜５０ｄを構成の一部とする座標検出システム１である。検出部の撮像タイミングに合わせて、周辺発光部の照射、非照射を制御し、また、周辺発光部の照射時において撮像された画像から非発光型指示物体の座標位置を算出し、周辺発光部の非照射時において撮像された画像から発光型指示装置の座標位置を算出する。【選択図】図１
2016218621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムであって、
前記表示装置の周辺部に配置され、前記表示装置に光を照射する照射装置と、
前記表示装置の周辺部に配置され、前記発光型指示装置から発光される光及び前記照射装置から照射される光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像タイミングに基づいて、前記照射装置による照射と非照射との制御を行う制御手段と、
前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射装置の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出手段と、
を有する座標検出システム。
【請求項２】
画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムであって、
前記表示装置の周辺部に配置され、前記表示装置に光を照射する照射装置と、
前記表示装置の周辺部に配置され、前記発光型指示装置から発光される光及び前記照射装置から照射される光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像タイミングに基づいて、前記照射装置による照射と非照射との制御を行う制御手段と、
前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射装置の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出手段と、
前記座標位置算出手段により前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から算出した、前記発光型指示装置の座標位置を平滑化する平滑化手段と、
を有する座標検出システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された座標検出システムにおいて、
前記制御手段が、前記撮像装置の撮像タイミングに合わせて、前記照射装置の照射、非照射を交互に行うように制御する座標検出システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載された座標検出システムにおいて、
前記座標位置算出手段が、前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記照射装置により光が照射されているか否かに基づいて、前記発光型指示装置及び／又は前記非発光型指示手段の座標位置を算出する座標検出システム。
【請求項５】
画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムにおける座標検出方法であって、
撮像装置による、前記発光型指示装置から発光される光及び前記照射装置から照射される光を撮像する撮像工程と、
照射装置による、前記撮像工程において撮像するタイミングに合わせて、前記表示装置に対する照射、非照射を交互に行う照射工程と、
座標位置算出手段による、前記照射工程の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射工程の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出工程と、
を有する座標検出システムにおける座標検出方法。
【請求項６】
画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムにおける座標検出方法であって、
撮像装置による、前記発光型指示装置から発光される光及び前記照射装置から照射される光を撮像する撮像工程と、
照射装置による、前記撮像工程において撮像するタイミングに合わせて、前記表示装置に対する照射、非照射を交互に行う照射工程と、
座標位置算出手段による、前記照射工程の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射工程の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出工程と、
平滑化手段による、前記座標位置算出工程において前記照射工程の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から算出した、前記発光型指示装置の座標位置を平滑化する平滑化工程と、
を有する座標検出システムにおける座標検出方法。
【請求項７】
画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムのコンピュータを、
前記発光型指示装置から発光される光、及び前記表示装置に光を照射する照射装置から照射される光を撮像する撮像装置の撮像タイミングに基づいて、前記照射装置による照射と非照射との制御を行う制御手段、並びに
前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射装置の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出手段として機能させるためのプログラム。
【請求項８】
画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムのコンピュータを、
前記発光型指示装置から発光される光、及び前記表示装置に光を照射する照射装置から照射される光を撮像する撮像装置の撮像タイミングに基づいて、前記照射装置による照射と非照射との制御を行う制御手段、
前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射装置の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出手段、並びに
前記座標位置算出手段により前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から算出した、前記発光型指示装置の座標位置を平滑化する平滑化手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光学式タッチパネルにおいて、発光型指示装置及び／又は非発光型指示手段により指示された座標を検出する座標検出システム、座標検出方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、企業等の会議室で使用されるホワイトボードを電子化した電子ホワイトボード（即ち、光学式タッチパネル）が普及している。
このような電子ホワイトボードには、ユーザがディスプレイ上で指示した位置を検出（算出）する座標検出システムを利用したものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、このような座標検出システムを利用した光学式座標入力装置が記載されている。
この光学式座標入力装置では、光源型指示部材（発光型指示装置）からの発散光、反射型指示部材（例えば、手指等の非発光型指示物体）からの反射光を、表示装置の左上隅と右上隅の二箇所に設置された入射光検出部において検出し、その検出された入射光の入射角に基づいて、指示部材の座標位置を算出している。
【０００４】
特許文献１に記載された光学式座標入力装置（即ち、座標検出システム）では、光源型指示部材又は反射型指示部材の一方を選択的に使用することができる。しかし、光源型指示部材及び反射型指示部材の双方を同時に使用すると、光源型指示部材及び反射型指示部材を各々個別に検出することができず、各々の座標位置を算出することができないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学式タッチパネルにおいて、発光型指示装置及び非発光型指示手段を同時に使用する場合であっても、それらを個別に検出し、座標位置を算出することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムであって、前記表示装置の周辺部に配置され、前記表示装置に光を照射する照射装置と、前記表示装置の周辺部に配置され、前記発光型指示装置から発光される光及び前記照射装置から照射される光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像タイミングに基づいて、前記照射装置による照射と非照射との制御を行う制御手段と、前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射装置の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出手段と、を有する座標検出システムである。
また、本発明は、画像を表示する表示装置の周辺に存在する発光型指示装置及び非発光型指示手段を検出して、前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の前記表示装置に対する座標位置を算出する座標検出システムであって、前記表示装置の周辺部に配置され、前記表示装置に光を照射する照射装置と、前記表示装置の周辺部に配置され、前記発光型指示装置から発光される光及び前記照射装置から照射される光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像タイミングに基づいて、前記照射装置による照射と非照射との制御を行う制御手段と、前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置及び前記非発光型指示手段の座標位置を算出し、前記照射装置の非照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から前記発光型指示装置の座標位置を算出する座標位置算出手段と、前記座標位置算出手段により前記照射装置の照射時において前記撮像装置により撮像された撮像画像から算出した、前記発光型指示装置の座標位置を平滑化する平滑化手段と、を有する座標検出システムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の座標検出システムによれば、光学式タッチパネルにおいて、発光型指示装置及び非発光型指示手段を同時に使用する場合であっても、それらを個別に検出し、座標位置を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る座標検出システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る座標検出システムのコンピュータのハードウェア構成図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る座標検出システムの発光型指示装置の概略図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る座標検出システムのコンピュータの機能ブロックの概略図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る座標検出システムの検出部により取得された画像を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る座標検出システムにおける発光型指示装置及び非発光型指示物体の検出処理を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る座標検出システムにおける発光型指示装置及び非発光型指示物体の検出処理を説明する図である。
【図８】デジタルフィルタを用いた誤差の補正処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をその実施形態である座標検出システム１について図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る座標検出システム１のシステム構成図である。
図１の座標検出システム１は、図示のように、主にコンピュータ１０、ディスプレイ２０、発光型指示装置３０、非発光型指示物体４０、検出部５０（５０ａ〜５０ｄ）、及び周辺発光部６０（６０ａ〜６０ｄ）から構成される。
なお、コンピュータ１０、ディスプレイ２０、検出部５０、及び周辺発光部６０は、光学式タッチパネルを構成する。
また、コンピュータ１０には、付加的な要素として、ＰＣ（Personal Computer）７０が接続される。
【００１０】
コンピュータ１０には、座標検出等に対応したアプリケーションがインストールされており、検出部５０により取得（撮像）された画像に基づき、ユーザが描画（操作）した位置を検出する。
【００１１】
ディスプレイ２０は、ユーザにより発光型指示装置３０、非発光型指示物体４０を用いて入力された文字、図形等、及びＰＣ７０から出力される映像データ等を表示するための表示装置である。
【００１２】
発光型指示装置３０は、ディスプレイ２０上の位置を指示する、発光型の装置である。
発光型指示装置３０は、発光部、接触検知部及び通信部を備える。
なお、詳細は、図３を用いて、後述する。
【００１３】
非発光型指示物体４０は、ディスプレイ２０上の位置を指示する、非発光型の指示手段である。
非発光型指示物体４０は、人間の手指等の任意の物体、また発光しない指示具等である。
【００１４】
検出部５０（５０ａ〜５０ｄ）は、ディスプレイ２０の各隅に設置される。
なお、実施形態１では、検出部５０を、ディスプレイ２０の各隅に４つ（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）設置しているが、ディスプレイ２０の上部又は下部の一方に２つ設置する構成にしてもよい。
【００１５】
検出部５０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサ等の固体撮像素子を内蔵しており、ディスプレイ２０の表面付近の画像を２次元画像として撮像（取得）する撮像装置である。
なお、検出部５０として、リニアイメージセンサのように１次元画像（データ）を取得するデバイス、またＰＳＤ（position sensitive detector）のような位置検知用デバイス等を含む、赤外光を面的又は線的に検知するデバイスを用いることもできる。
また、検出部５０において撮像するタイミングは、コンピュータ１０により制御される。
【００１６】
周辺発光部６０は、照射装置であり、ディスプレイ２０の周辺部（即ち、上部６０ａ、下部６０ｃ及び側部６０ｂ、６０ｄ）に配置される。
なお、周辺発光部６０は、ディスプレイ２０に着脱可能な状態で装着してもよい。
また、周辺発光部６０において照射（発光）するタイミングは、コンピュータ１０により制御される。
【００１７】
以上の構成において、例えば、ユーザが、ディスプレイ２０に表示されたメニュー画面から「線の描画」を選択し、発光型指示装置３０でディスプレイ２０に図形を描画した場合、コンピュータ１０は、発光型指示装置３０がディスプレイ２０に接触している位置をリアルタイムで解析し、その解析結果から時系列で座標位置を算出（検出）する。
その後に、コンピュータ１０は、時系列で算出した座標位置を線分で結線し、ディスプレイ２０に表示するように制御する。
【００１８】
図１は、ユーザがディスプレイ２０において発光型指示装置３０を三角形の形状に描画した例を示しており、この場合、コンピュータ１０は、三角形を構成する座標位置を時系列で算出し、１つのストロークとして記憶する。
ここで、ストロークとは、発光型指示装置３０の接触が検知されてから、検知が終了するまでの連続したフレームに対応する発光型指示装置３０の座標の集合のことである。
【００１９】
その後に、コンピュータ１０は、生成した座標位置に基づき、描画した三角形をディスプレイ２０に表示するように制御する。
なお、図１では、ＰＣ７０から映像データ（即ち、太陽及び山を被写対象とする映像データ）が出力されていることから、コンピュータ１０は、ディスプレイ２０に、その映像データを重畳して表示するように制御している。
また、図１では、発光型指示装置３０を用いてディスプレイ２０に描画する場合を例示したが、手指等の非発光型指示物体４０を用いて描画することもできる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態１に係る座標検出システム１のコンピュータ１０のハードウェア構成図である。
コンピュータ１０は、情報処理装置であり、図２に示すように、アドレスバス、データバス等のバスラインを介して電気的に接続される、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、ＳＳＤ（Solid State Drive）１０４、キャプチャデバイス１０５、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１０６、ディスプレイコントローラ１０７、検出部コントローラ１０８、及び通信部１０９を備える。
【００２１】
ＣＰＵ１０１は、コンピュータ１０全体を制御する制御部であり、例えば、ＳＳＤ１０４に記憶されるアプリケーション等を実行する。
ＲＯＭ１０２は、不揮発性メモリであり、起動時にＣＰＵ１０１が実行するプログラム（ＩＰＬ（Initial Program Loader）等）を記憶する。
ＲＡＭ１０３は、揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１がアプリケーションを実行する際のワークエリアとして使用される。
ＳＳＤ１０４は、アプリケーション、また各種データを記憶する不揮発性メモリである。
【００２２】
キャプチャデバイス１０５は、コンピュータ１０に接続されるＰＣ７０が表示部に表示している映像を取り込む（キャプチャする）。
ＧＰＵ１０６は、ディスプレイ２０の各ピクセルの画素値を演算するグラフィック用のプロセッサである。
ディスプレイコントローラ１０７は、ユーザにより描画された画像、キャプチャデバイス１０５により取り込まれた画像等をディスプレイ２０に出力（表示）するように制御する。
【００２３】
検出部コントローラ１０８は、検出部５０（５０ａ〜５０ｄ）を制御する。
検出部コントローラ１０８は、例えば、検出部５０に搭載されたフォトダイオードの露光タイミング等を制御する。
通信部１０９は、発光型指示装置３０から送信される信号を受信する通信手段であり、発光型指示装置３０とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格で接続される。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態１に係る座標検出システム１の発光型指示装置３０の概略図である。
発光型指示装置３０は、発光型の電子ペン等の指示装置（指示手段）であり、発光部３０１、接触検知部３０２、及び通信部３０３を備える。
【００２５】
発光部３０１は、発光型指示装置３０の先端部に位置し、例えば、赤外光等を発光する。
接触検知部３０２は、発光型指示装置３０の先端部とディスプレイ２０の接触（タッチ）及び非接触（デタッチ）を検知（感知）する。
接触検知部３０２は、発光型指示装置３０の先端部がディスプレイ２０に接触すると、タッチ信号を生成し、通信部に伝達する。
また、接触検知部３０２は、発光型指示装置３０の先端部がディスプレイ２０から離れると（即ち、接触が解除されると）、デタッチ信号を生成し、通信部３０３に伝達する。
通信部３０３は、接触検知部３０２において生成されたタッチ信号及びデタッチ信号を、コンピュータ１０に対して送信する通信手段であり、コンピュータ１０とは、前述のように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格で接続される。
【００２６】
なお、発光部３０１に関して、常時発光（点灯）させる仕様としてもよいが、接触検知部３０２において接触を検知したときのみ発光させる仕様としてもよい。
また、発光型指示装置３０にユーザの使用状態を判定するための加速度センサ等のセンサを搭載し、そのセンサの出力に基づき、例えば、使用時においてのみ、発光部３０１を発光させる仕様としてもよい。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態１に係る座標検出システム１のコンピュータ１０の機能ブロックの概略図である。
図４に示すように、コンピュータ１０は、制御部１１１、座標位置算出部１１２、及び描画部１１３を備える。
なお、図４では、説明の便宜上、コンピュータ１０と有線又は無線で接続される、ディスプレイ２０、検出部５０、及び周辺発光部６０も併せて示している。
【００２８】
制御部１１１は、主に、検出部５０において取得された画像の受信に関する制御、検出部５０における撮像制御、及び周辺発光部６０における点灯（照射）と消灯（非照射）の切り替えに関する制御を実行する。
また、制御部１１１は、座標位置算出部１１２により算出された座標位置を、描画部１１３に送信するように制御する。
【００２９】
座標位置算出部１１２は、検出部５０により取得（撮像）された画像（即ち、撮像画像）から、発光型指示装置３０及び／又は非発光型指示物体４０の座標位置を算出する。
座標位置の算出は、例えば、公知の三角測量方式により実行される。
なお、検出部５０により取得された画像に、発光型指示装置３０と非発光型指示物体４０が撮像されている場合、座標位置算出部１１２は、発光型指示装置３０の座標位置と非発光型指示物体４０の座標位置を個別に算出する。
また、この場合、制御部１１１は、座標位置算出部１１２により算出された発光型指示装置３０の座標位置と非発光型指示物体４０の座標位置を区別して、描画部１１３に送信する。
描画部１１３は、座標位置算出部１１２により算出された発光型指示装置３０及び／又は非発光型指示物体４０の座標位置に基づいて、描画画像を生成する。
【００３０】
なお、制御部１１１、座標位置算出部１１２、描画部１１３は、座標検出システム１のコンピュータ１０にプログラムを読み取らせることにより生成される機能実現手段である。
また、この点、後述の本発明の実施形態２に係る座標検出システム１の座標位置算出部１１２に実装される平滑化部についても同様である。
【００３１】
図５は、本発明の実施形態１に係る座標検出システム１の検出部５０により取得された画像を示す図である。
図５Ａは周辺発光部６０において点灯（発光）させた状態の画像を、また図５Ｂは周辺発光部６０において消灯させた状態の画像を示しており、図５において、周辺発光部６０、発光型指示装置３０から発光される光の画像を斜線部で示している。
また、図５Ａ、図５Ｂの各々に関して、（１）発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０のいずれも存在しない（撮像されていない）場合、（２）非発光型指示物体４０のみ存在する場合、（３）発光型指示装置３０のみ存在する場合、（４）発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０が存在する場合を示している。
【００３２】
ここで、実施形態１に係る座標検出システム１では、図５Ａ（３）及び（４）の場合、即ち、周辺発光部６０を点灯させている場合であって、かつ撮像された画像に発光型指示装置３０が存在している場合には、発光型指示装置３０の発光部３０１から照射される光が周辺発光部６０から発光される光と重なることから、発光型指示装置３０を、周辺発光部６０を消灯させた状態で撮像した画像のみから検出する。
また実施形態１に係る座標検出システム１は、非発光型指示物体４０を、周辺発光部６０を点灯させた状態で撮像した画像から検出する。
以下、図６を用いて、実施形態１に係る座標検出システム１の具体的な検出処理を説明する。
【００３３】
図６は、本発明の実施形態１に係る座標検出システム１における発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０の検出処理を説明する図であり、検出部５０の露光タイミング（即ち、撮像タイミング）、周辺発光部６０の発光タイミング、並びにコンピュータ１０における発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０の検出タイミングを示すタイミング図である。
図６に示すように、実施形態１に係る座標検出システム１では、発光型指示装置３０の検出タイミングと、非発光型指示物体４０の検出タイミングを高速に切り替える（即ち、時分割処理を実行する）ことにより、発光型指示装置３０と非発光型指示物体４０の同時検出を実現する。
【００３４】
コンピュータ１０は、図６に示すように、検出部５０において、所定の間隔（即ち、撮像周期）ごとに、搭載されたフォトダイオード（感光素子）を露光する（即ち、画像を取得（撮像）する）ように制御する。
また、コンピュータ１０は、周辺発光部６０において、図６に示すように、検出部５０のフォトダイオードを２回、露光させる期間（即ち、２周期）に１回、露光と同じタイミングで発光するように制御する。
【００３５】
コンピュータ１０は、周辺発光部６０が発光しているとき（即ち、照射時）に取得した画像に対して非発光型指示物体４０の検出処理（画像処理）を実行し（図６の「点灯（矢印）」）、また、周辺発光部６０が消灯しているとき（即ち、非照射時）に取得した画像に対して発光型指示装置３０の検出処理を実行する（図６の「消灯（矢印）」）。
なお、ここで、サンプリングレート（即ち、発光型指示装置３０、非発光型指示物体４０を検出する頻度）は、約１００〜１２０Ｈｚに設定される。これは、描画部１１３において、滑らかな線を描くために必要かつ十分な周波数である。
また、この場合、イメージセンサにおいて画像を出力する頻度（レート）は、図６に示すように発光型指示装置３０と非発光型指示物体４０を交互に切り替えて検出することから、約２４０（＝１２０×２）Ｈｚに設定される。
【００３６】
以上、実施形態１に係る座標検出システム１における発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０の検出処理（時分割処理）について説明した。
但し、この検出処理では、イメージセンサを高速（即ち、約２４０Ｈｚのレート（周波数））で動作させる必要があることから、半導体製造技術の微細化、イメージセンサに内蔵するＡ／Ｄ変換回路の高速化が要求される。
そこで、本発明の実施形態２に係る座標検出システム１では、イメージセンサをそれよりも低速（即ち、約１２０Ｈｚのレート（周波数））で動作させることで、発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０を区別して検出する。
【００３７】
実施形態２に係る座標検出システム１では、イメージセンサを低速で動作させることに関係して、発光型指示装置３０の検出処理を、周辺発光部６０を消灯しているときに取得した画像だけではなく、周辺発光部６０を発光しているときに取得した画像からも実行する。
そして、実施形態２に係る座標検出システム１では、前述の図５Ａ（３）及び（４）に示す場合（即ち、周辺発光部６０を点灯させている場合であって、かつ撮像された画像に発光型指示装置３０が存在している場合）、発光型指示装置３０を検出した後に、フィルタを用いて発光型指示装置３０の座標位置を補正する。
【００３８】
以下、本発明の実施形態２に係る座標検出システム１について説明する。
なお、実施形態２について、図４の座標位置算出部１１２にフィルタリング機能（即ち、平滑化部）を実装することを除き、実施形態１の図１から図４の説明を援用する。
また、フィルタリング機能は例えば、デジタルフィルタ等により実現され、デジタルフィルタについては図８を用いて後述する。
【００３９】
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る座標検出システム１における発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０の検出処理を説明する図である。
図７では、図６と同様に、検出部５０における露光タイミング、周辺発光部６０の発光タイミング、並びにコンピュータ１０における発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０の検出タイミングを示している。
【００４０】
コンピュータ１０は、前述のように、検出部５０において、１２０Ｈｚのレート（周波数）で搭載されたフォトダイオードを露光するように制御し、また、周辺発光部６０において、検出部５０のフォトダイオードを２回、露光させる期間（即ち、２周期）に１回、露光と同じタイミングで発光するように制御する。
また、実施形態２では、図７に示すように、周辺発光部６０が発光（点灯）しているときに取得した画像に対して発光型指示装置３０及び非発光型指示物体４０の検出処理を実行し（図７の「点灯（矢印）」）、周辺発光部６０が消灯しているときに取得した画像に対して発光型指示装置３０の検出処理を実行する（図７の「消灯（矢印）」）。即ち、実施形態２では、非発光型指示物体４０の検出処理を６０Ｈｚで実行し、また、発光型指示装置３０の検出処理をイメージセンサの出力レートと同じ１２０Ｈｚで実行する。
【００４１】
ここで、実施形態２に係る座標検出システム１では、周辺発光部６０が発光しているときに取得した画像から発光型指示装置３０の検出処理を実行する場合、発光型指示装置３０の発光部３０１から照射される光が周辺発光部６０から発光される光と重なり、検出される座標位置に誤差が生じることから、発光型指示装置３０を検出した後に、フィルタを用いて補正する。
【００４２】
図８は、デジタルフィルタを用いた誤差の補正処理を説明する図である。
前述のように、周辺発光部６０は検出部５０の露光の２回に１回のタイミングで発光することから、発光型指示装置３０の検出処理において、図８Ａに示すように、２回に１回の頻度で検出される座標位置に誤差が生じる。
図８Ａでは、Ｘ（ｔ−１）、Ｘ（ｔ−３）、Ｘ（ｔ−５）を、検出誤差が生じた点（座標位置）として示しており、これらの座標位置を、デジタルフィルタを用いて補正（即ち、平滑化）する。
【００４３】
デジタルフィルタとしては、例えば、移動平均フィルタを用いることができる。
発光型指示装置３０の検出処理の離散時間ｔにおいて検出された２次元座標をＸ（ｔ）、また、フィルタ適用後の２次元座標をＹ（ｔ）とすると、移動平均フィルタは次式で表現される。移動平均フィルタは、ローパスフィルタの一種として知られており、時系列データの変動を平滑化することができる。
【数１】
2016218621.tif 000003
【００４４】
検出誤差が生じた座標位置に対して、移動平均フィルタを用いて補正した結果を図８Ｂとして示している。
前述の図８Ａで示した、２回に１回の頻度で検出される誤差（座標位置）を移動平均フィルタにより平滑化することで、座標位置に基づいて描画される線の粗さを抑制することができる（即ち、座標位置に基づいて描画される線を滑らかにすることができる）。
なお、デジタルフィルタとしては、任意のＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタやＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタを採用することもできる。また、位置と速度の両方を用いるカルマンフィルタのような、より高度なフィルタを用いることもできる。
【００４５】
以上、説明したように、本発明の座標検出システムによれば、光学式タッチパネルにおいて、発光型指示装置及び非発光型指示手段を同時に使用する場合であっても、それらを各々、個別に検出し、座標位置を算出することができる。
なお、以上の説明では、座標検出システムは、周辺発光部の発光タイミングを事前に把握した上で発光型指示装置の検出処理を実行しているが、検出部において撮像された画像を解析し、その画像から周辺発光部が発光しているか否かを判定した上で、その判定結果に基づいて、発光型指示装置、非発光型指示手段の一方、又は双方の検出処理を実行することもできる（即ち、発光型指示装置のみを検出する処理、非発光型指示手段のみを検出する処理、発光型指示装置及び非発光型手段を検出する処理等、検出処理を選択して実行することもできる）。
【符号の説明】
【００４６】
１…座標検出システム、１０…コンピュータ、２０…ディスプレイ、３０…発光型指示装置、４０…非発光型指示物体、５０（５０ａ〜５０ｄ）…検出部、６０（６０ａ〜６０ｄ）…周辺発光部、７０…ＰＣ（Personal Computer）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００３−３１６５０６号公報
【図１】
2016218621.tif 000004
【図２】
2016218621.tif 000005
【図３】
2016218621.tif 000006
【図４】
2016218621.tif 000007
【図５】
2016218621.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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