(57)【要約】【課題】  イメージセンサを用いた座標検出装置の異物混入防止を図る。【解決手段】  座標入力面に接近または接触された座標指示物を撮影するイメージセンサと、撮影した座標指示物の像に基づいて当該座標指示物の前記座標入力面における座標位置を演算して出力する演算手段とを備えた座標検出装置において、前記イメージセンサが前記座標入力面の上方に設置され、かつ撮影方向が下方を向いて設置され、さらに当該イメージセンサの外表面を隠蔽するカバーが取り付けられていることを特徴とする。また、前記イメージセンサの視野前方に光透過性の防塵用のフィルタが取り付けられていることを特徴とする。また、前記光透過性の防塵用フィルタの埃を除去するファンが取り付けられていることを特徴とする。【選択図】    図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
座標入力面に接近または接触された座標指示物を撮影するイメージセンサと、撮影した座標指示物の像に基づいて当該座標指示物の前記座標入力面における座標位置を演算して出力する演算手段とを備えた座標検出装置において、
前記イメージセンサが前記座標入力面の上方に設置され、かつ撮影方向が下方を向いて設置され、さらに当該イメージセンサの外表面を隠蔽するカバーが取り付けられていることを特徴とする座標検出装置。
【請求項２】
前記イメージセンサの視野前方に光透過性の防塵用のフィルタが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の座標検出装置。
【請求項３】
前記光透過性の防塵用のフィルタの埃を除去するファンが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の座標検出装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、イメージセンサを用いた座標検出装置に係り、特に、イメージセンサの視野部分への外部からの異物混入を防ぐことと、外部からイメージセンサや基板やケーブルなどへの接触を防止するための手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子黒板（Interactive White Board,  以下、ＩＷＢと略記）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、プロジェクターなどを用い、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入力手段と座標検出装置を用い、入力情報をパソコン（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】
座標検出装置として、タブレット、タッチパネルなどが普及している。これを実現せしめている技術として、電磁誘導方式、超音波方式など様々な技術がある。
本考案で対象としている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、電波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
イメージセンサを使用した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２００５−４７２９（エリアイメージセンサを用いた位置検出装置）
【特許文献２】特開３８１７０６９号（座標入力装置）
【考案の開示】
【考案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、座標入力面上の入力位置を検出するために、入力面の周囲にイメージセンサを取り付ける必要がある。
主要構成としてはイメージセンサ、及びセンサの取得画像を処理する制御基板が必要である。イメージセンサは２つ以上を設置することで、入力面上の位置を複数の視野位置より検出し、三角法により計算することで計算される。
これらのセンサや基板類であるが、安全と品質確保の観点により外部に露出して設置することは出来ない。これはユーザーが基板回路や実装ケーブルに触れることにより生じる感電事故、またそれらの物理的破損を避けるために必要である。
また露出して設置することで、周囲環境の影響を受けやすくなり、例えば外部からの埃などを受けることで動作上の問題が引き起こされる可能性が高くなる。
このため、これらのイメージセンサ、基板、ケーブルなどは外部から隔離するためにカバーを設置することで、ユーザーが容易に触れないように対処されている。
【０００６】
しかし、イメージセンサは入力面上の入力位置をセンサの受光素子が撮像する必要があるので、検出面に光透過性の無い障害物があると動作上の問題が発生する。このため、イメージセンサの撮像範囲には光非透過性の物体を設置することはできない。
このため、イメージセンサの検出面は常に外部に対し遮蔽することが出来ない構造となっているため、外部からの異物が混入し、検出面に付着することに伴い、誤動作や動作不良を高める要因とされてきた。
【０００７】
本考案の目的は、これらの問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る座標検出装置は、座標入力面に接近または接触された座標指示物を撮影するイメージセンサと、撮影した座標指示物の像に基づいて当該座標指示物の前記座標入力面における座標位置を演算して出力する演算手段とを備えた座標検出装置において、
前記イメージセンサが前記座標入力面の上方に設置され、かつ撮影方向が下方を向いて設置され、さらに当該イメージセンサの外表面を隠蔽するカバーが取り付けられていることを特徴とする。
また、前記イメージセンサの視野前方に光透過性の防塵用のフィルタが取り付けられていることを特徴とする。
また、前記光透過性の防塵用のフィルタの埃を除去するファンが取り付けられていることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００９】
本考案によれば、イメージセンサの視野方向と重力の方向が一致していることから、空気中を浮遊する塵や埃などがイメージセンサの内側に侵入することを軽減することが出来る。
また、イメージセンサが上方に設置されることにより、ＩＷＢが主に使用される小学校において、特に低学年生の手に届くことが困難となることからも、トラブルの軽減を図ることが出来る。
また、防塵フィルタにより、イメージセンサは入力面上の座標指示物の像を防塵用のフィルタを介して撮影することができる。
また、防塵用のフィルタにより、イメージセンサは物理的に外部と隔離されるため、外部からのアクセスが不可能となる。このため、ＩＷＢの上部だけでなく、下部や左右部に設置しても、外部からの塵やいたずらに対して対処することが出来る。
さらに、防塵用のフィルタ上の埃を除去するためのファンを設けたことにより、防塵用のフィルタ上に塵や埃が一時的に付着したとしても、ファンの風力によって常に除去され、イメージセンサの誤作動を防ぐことが出来る。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本考案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、本考案が対象にしているイメージセンサを使用した座標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指示物体２の位置を複数のイメージセンサ３ａ，３ｂにて捉え、制御基板４にてイメージセンサ３ａ、３ｂが撮影した画像より指示物体２の座標位置(X,Y)を演算して出力するものである。
この座標の上方をパソコンなどの演算装置５に送り、表示装置６を通して座標入力画１上に結果を表示させる。
ここで、指示物体２は指、棒などや、赤外線などの通信機能を備えた電子ペン、制御基板４と連動させて付加機能を追加した電子ペンなどが考えられる。
表示装置６としては図１のようなプロジェクターによる方法や、ＰＤＰやＬＣＤなどの表示画面を用いることも可能である。
【００１１】
図２はイメージセンサ３ａ，３ｂの詳細について、図３はイメージセンサ３ａ，３ｂの機能の説明図である。
イメージセンサは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの受光素子を用い、撮像レンズを通して画像を取得するようになっている。
イメージセンサ３ａ，３ｂにはＬＥＤ７などの光を照射する光源が複数設置されている。このＬＥＤ７により座標入力面１を取り囲むように設置している反射枠８ａ，８ｂ，８ｃに設置している反射テープに光を照射している。
反射テープはコーナーキューブリフレクタなどの再帰反射性のある反射素材を使用している。この反射テープにて再帰反射された光を、イメージセンサ３ａ，３ｂは受光している。
【００１２】
座標入力面１に指示物体２が接するとＬＥＤ７からの光が遮断される。このときの指示物体２の影の像を複数のイメージセンサ３ａ，３ｂにて撮影し、制御基板４にて座標を算出する。
イメージセンサ３ｂで撮影した場合、このときの像は図３の反射枠（下）の指示物体位置３１の場所に影の像として撮影される。
同様に、イメージセンサ３ａで撮影した場合、このときの像は図３の反射枠（下）の指示物体位置３２の場所に影の像として撮影される。
なお、光源は特許文献２で述べられているようなＬＥＤ光をポリゴンミラーで回転させることで入力面全体に照射する方法でもよい。
【００１３】
図４は、座標入力面１の上部に設置するカバーを示す図である。
イメージセンサ３ａ，３ｂの視野の範囲内には光透過性のない物体は置けないため、それ以外の範囲についてカバー９によって覆い、隠蔽する構造をとっている。
これにより、カバー９の開口部の方向と重力の方向を一致させることが出来るため、空気中に浮遊している埃などが開口部より進入することを軽減することが出来る。
【００１４】
図５は、本考案に係るイメージセンサの防塵構造の全体構成を示す図である。
まず、図５（ａ）に示すように、イメージセンサ３ａ，３ｂを覆うカバー９を設けた上で、座標入力面の上部に、イメージセンサ３ａ，３ｂの視野が下向きとなるように取り付け、イメージセンサ３ａ，３ｂの開口部が下向きとなるようにし、外部からの異物混入を防ぎ、イメージセンサ３ａ，３ｂの誤動作を防ぐようにしたことである。
また、図５（ｂ）に示すように、イメージセンサ３ａ，３ｂの開口部に光透過性のある防塵用のフィルタ１０を設けることで、外部からの異物混入とアクセスを防止する構造にしたことである。
また、図５（ｃ）に示すように、防塵用のフィルタ１０に近接する位置にファン１１を設け、外部からの異物混入とアクセスを防止し、かつフィルタ１０上の埃をファン１１の風力によって吹き飛ばし、常にイメージセンサ３ａ，３ｂの視野が鮮明になるようにしたことである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の座標検出装置を用いた画像処理システムの実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】本考案の座標検出装置を構成しているイメージセンサ、反射枠,制御部などの構成を示す図である。
【図３】本考案に係る座標検出装置の座標検出方法の概略構成図である。
【図４】本考案に係る座標検出装置のカバーの概略構成図である。
【図５】本考案に係るイメージセンサの防塵構造の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    座標入力面
２    指示物体
３ａ，３ｂ    イメージセンサ
４    制御基板
７    ＬＥＤ
８ａ〜８ｃ    反射枠
９    カバー
１０    防塵用のフィルタ
１１    ファン
【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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