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JP5944255B2 - Operation member having light emitting unit and coordinate input system having the same - Google Patents

Operation member having light emitting unit and coordinate input system having the same Download PDF

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JP5944255B2 JP2012163951A JP2012163951A JP5944255B2 JP 5944255 B2 JP5944255 B2 JP 5944255B2 JP 2012163951 A JP2012163951 A JP 2012163951A JP 2012163951 A JP2012163951 A JP 2012163951A JP 5944255 B2 JP5944255 B2 JP 5944255B2
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Description

本発明は、発光部を有する操作部材、およびそれを備えた座標入力システムに関する。   The present invention relates to an operation member having a light emitting unit and a coordinate input system including the operation member.

タッチペン、スタイラスペン等の棒状の操作部材(以下、「ペン」と記載する)又は指等による座標入力を受け付ける導光部材を備えた光学式の座標入力装置又は位置検出装置、並びに座標入力装置又は位置検出装置と表示パネルとを組み合わせたタブレット、タッチパネル等の座標入力システムが知られている。   An optical coordinate input device or position detection device having a light guide member that receives coordinate input by a stick-like operation member (hereinafter referred to as “pen”) such as a touch pen or stylus pen, or a finger, and a coordinate input device or A coordinate input system such as a tablet or a touch panel in which a position detection device and a display panel are combined is known.

上記座標入力システムでは、上記ペン又は指を座標入力装置の座標入力領域に接近又は接触させることにより、座標入力装置又は位置検出装置が該ペン又は指における接近又は接触した位置の座標を求める。求められた座標は、例えば座標入力装置とは別体の液晶ディスプレイ、又は該座標入力装置に一体的に積層されている液晶パネル等の表示画面に点画像又は直線画像等のオブジェクトを表示するため等に用いられる。   In the coordinate input system, the coordinate input device or the position detection device obtains the coordinates of the approached or touched position of the pen or finger by causing the pen or finger to approach or contact the coordinate input area of the coordinate input device. The obtained coordinates are for displaying an object such as a point image or a straight line image on a display screen such as a liquid crystal display separate from the coordinate input device or a liquid crystal panel integrally laminated on the coordinate input device. Used for etc.

例えば、特許文献1に開示されているタッチパネル100は、図9の(a)及び(b)に示されるように、導光板101と、導光板101に光を入射する光源102と、導光板101の側面の一部に配置された受光素子104・105と、導光板101の側面と受光素子104・105との間に被検出体110により散乱した光源102からの光を受光素子104・105に結像する結像手段107とを備えている。また、受光素子104・105が配置された導光板101の側面には光吸収手段108が配置され、受光素子104・105は、図9の(b)に示すように、光源102の照射範囲外に配置されている。   For example, the touch panel 100 disclosed in Patent Document 1 includes a light guide plate 101, a light source 102 that makes light incident on the light guide plate 101, and a light guide plate 101, as shown in FIGS. The light from the light source 102 scattered by the detection object 110 between the light receiving elements 104 and 105 disposed on a part of the side surface of the light guide plate 101 and the light receiving elements 104 and 105 between the side surface of the light guide plate 101 and the light receiving elements 104 and 105 And an image forming means 107 for forming an image. Further, the light absorbing means 108 is disposed on the side surface of the light guide plate 101 on which the light receiving elements 104 and 105 are disposed. The light receiving elements 104 and 105 are located outside the irradiation range of the light source 102 as shown in FIG. Is arranged.

また、特許文献2に開示されている情報入力装置200は、スタイラスペンを用いた座標入力システムを備えている。具体的には、情報入力装置200は、図10に示されるように、バックライト210と、液晶パネル220と、スタイラスペン230とを有する。バックライト210は、IR光(赤外光)を出射する光源211と、光源211から出射した光を面状の光に変換する導光板212とを備えている。液晶パネル220は、TFTアレイ基板201と、カラーフィルタ基板222と、両基板によって狭持された液晶層223とを備えている。また、TFTアレイ基板201における液晶層223側の面には、受光素子224が配置されている。また、スタイラスペン230は、外観上、ペン先部233と胴体235とからかなる。ペン先部233は、その内部に、胴体235の端面からペンの中心軸に沿って棒状に延びる反射部234を有する。   The information input device 200 disclosed in Patent Document 2 includes a coordinate input system using a stylus pen. Specifically, the information input device 200 includes a backlight 210, a liquid crystal panel 220, and a stylus pen 230, as shown in FIG. The backlight 210 includes a light source 211 that emits IR light (infrared light), and a light guide plate 212 that converts light emitted from the light source 211 into planar light. The liquid crystal panel 220 includes a TFT array substrate 201, a color filter substrate 222, and a liquid crystal layer 223 sandwiched by both substrates. A light receiving element 224 is disposed on the surface of the TFT array substrate 201 on the liquid crystal layer 223 side. The stylus pen 230 is composed of a pen tip 233 and a body 235 in appearance. The pen tip portion 233 includes a reflection portion 234 extending in a rod shape from the end surface of the body 235 along the center axis of the pen.

情報入力装置200においては、可視光に混じって赤外光がバックライト210から液晶パネル220へ照射され、液晶パネル220の表示面220Aから出射するようになっている。表示面220Aからの出射光のうち、赤外光は、スタイラスペン230の反射部234にて反射する。そして、この反射光が、再び液晶パネル220に入射し、受光素子224にて検出されることによって、スタイラスペン230のタッチ位置を検出することが可能になる。   In the information input device 200, infrared light mixed with visible light is emitted from the backlight 210 to the liquid crystal panel 220 and emitted from the display surface 220 </ b> A of the liquid crystal panel 220. Of the light emitted from the display surface 220 </ b> A, infrared light is reflected by the reflecting portion 234 of the stylus pen 230. The reflected light then enters the liquid crystal panel 220 again and is detected by the light receiving element 224, whereby the touch position of the stylus pen 230 can be detected.

特許文献3に開示されているタッチパッド300は、発光部を有する発光ペン301を用いた座標入力システムを備えている。具体的には、図11に示されるように、タッチパッド300は、比較的硬い材料で構成されたスクリーンカバー302(所謂導光板)と比較的軟らかい材料で構成されたスクリーンカバー303(弾性部材ともいえる)とを備えている。そして、発光ペン301は、スクリーンカバー303に接触する。タッチパッド300において、発光ペン301によるスクリーンカバー302・303の入光位置(発光ペン301でタッチした位置)は、三角測量法によって検出されるようになっている。   A touch pad 300 disclosed in Patent Document 3 includes a coordinate input system using a light-emitting pen 301 having a light-emitting unit. Specifically, as shown in FIG. 11, the touch pad 300 includes a screen cover 302 (so-called light guide plate) made of a relatively hard material and a screen cover 303 (also called an elastic member) made of a relatively soft material. I can say). Then, the light-emitting pen 301 comes into contact with the screen cover 303. In the touch pad 300, the incident positions of the screen covers 302 and 303 by the light-emitting pen 301 (positions touched by the light-emitting pen 301) are detected by the triangulation method.

特開2009−258967号公報(2009年11月 5日公開)JP 2009-258967 A (published November 5, 2009) 特開2010−26693号公報(2010年 2月 4日公開)JP 2010-26693 A (released February 4, 2010) 特表2005−520239号公報(2005年 7月 7日公表)Special table 2005-520239 gazette (published July 7, 2005)

特許文献3の技術において、弾性部材としてのスクリーンカバー303は、光透過材料で構成されている。発光ペン301が接触することによって、スクリーンカバー303には、小さな凹み304が形成される。そして、この凹み304が広角レンズのように作用することによって、発光ペン301から出射した光がスクリーンカバー302に入射する。それゆえ、スクリーンカバー303に対し、凹み304が形成されるように発光ペン301を押圧しなければ、タッチ位置で発光ペン301からの光を十分に散乱することができない。このため、タッチ時の発光ペン301の傾斜等によって、スクリーンカバー302に入光する光量が大きく変化してしまう。その結果、特許文献3の技術では、信号品質が悪化するという問題がある。   In the technique of Patent Document 3, the screen cover 303 as an elastic member is made of a light transmitting material. When the light-emitting pen 301 comes into contact with the screen cover 303, a small dent 304 is formed. The recess 304 acts like a wide-angle lens so that light emitted from the light-emitting pen 301 enters the screen cover 302. Therefore, the light from the light-emitting pen 301 cannot be sufficiently scattered at the touch position unless the light-emitting pen 301 is pressed against the screen cover 303 so that the recess 304 is formed. For this reason, the amount of light incident on the screen cover 302 varies greatly depending on the inclination of the light-emitting pen 301 at the time of touch. As a result, the technique of Patent Document 3 has a problem that signal quality deteriorates.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、発光部を有し、座標入力装置への入力手段として用いられる操作部材であって、発光による信号の品質が良好な操作部材、及びそれを備えた座標入力システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is an operation member having a light emitting unit and used as an input unit to a coordinate input device, and having a signal quality by light emission. An object is to provide a good operation member and a coordinate input system including the same.

本発明の操作部材は、上記の課題を解決するために、光源を備え、光源からの光を入力装置に備えられた導光板に結合する操作部材であって、上記光源の光出射位置には、上記導光板との接触によって変形する弾性部材が設けられ、上記弾性部材には、光を散乱させる光散乱領域が形成されていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an operation member of the present invention is an operation member that includes a light source and couples light from the light source to a light guide plate provided in the input device. An elastic member that is deformed by contact with the light guide plate is provided, and a light scattering region that scatters light is formed on the elastic member.

操作部材の光源から発する光線を入力装置に備えられた導光板に光結合させ、導光板内部に伝搬するためには、導光板に対し全反射条件の入射角度で光線を入射させる必要がある。通常の光源の構成は、ある特定の指向性を有する光を放射する構成になっているので、出射光を効率的に全反射条件の入射角度で導光板に入射させることが困難である。そこで、上記の構成によれば、上記光源の光出射位置には、上記導光板との接触によって変形する弾性部材が設けられ、上記弾性部材には、光を散乱させる光散乱領域が形成されている。   In order to optically couple the light emitted from the light source of the operation member to the light guide plate provided in the input device and propagate the light into the light guide plate, it is necessary to make the light incident on the light guide plate at an incident angle of the total reflection condition. Since the configuration of a normal light source is configured to radiate light having a specific directivity, it is difficult to efficiently cause the emitted light to enter the light guide plate at an incident angle under total reflection conditions. Therefore, according to the above configuration, an elastic member that is deformed by contact with the light guide plate is provided at a light emission position of the light source, and a light scattering region that scatters light is formed on the elastic member. Yes.

これによって、光源からの出射光は、弾性部材に形成された光散乱領域にて散乱し、広指向性の光となって導光板に入射する。このため、導光板に対し全反射条件の入射角度で入射する光線の量が増加し、入力装置の導光板との光結合効率が高くなる。   As a result, the light emitted from the light source is scattered in the light scattering region formed on the elastic member, and enters the light guide plate as light having a wide directivity. For this reason, the amount of light incident on the light guide plate at the incident angle of the total reflection condition increases, and the optical coupling efficiency with the light guide plate of the input device increases.

また、上記弾性部材は、操作部材が導光板に接触(タッチ)したとき変形し、その接触面の面積が増加する。そして、弾性部材の光散乱領域によって散乱した光は、上記接触面を介して導光板内部に入射しやすくなる。このため、入力装置の導光板との光結合効率がさらに高くなる。   The elastic member is deformed when the operating member comes into contact (touch) with the light guide plate, and the area of the contact surface increases. And the light scattered by the light-scattering area | region of an elastic member becomes easy to inject into the inside of a light-guide plate through the said contact surface. For this reason, the optical coupling efficiency with the light guide plate of the input device is further increased.

以上のことから、上記の構成によれば、発光による信号の品質が良好な操作部材を実現することができる。   From the above, according to the above configuration, it is possible to realize an operation member with good signal quality by light emission.

また、本発明の操作部材では、上記光源は、発光素子と該発光素子を封止する封止樹脂部とからなり、上記光源の側面には、上記発光素子からの光を上記光出射位置へ導く反射部が設けられていることが好ましい。   In the operation member of the present invention, the light source includes a light emitting element and a sealing resin portion that seals the light emitting element, and light from the light emitting element is provided on the side surface of the light source to the light emitting position. It is preferable that a reflecting portion for guiding is provided.

上記の構成によれば、上記光源の側面には、上記発光素子からの光を上記光出射位置へ導く反射部が設けられているので、発光素子から放射する光のうち、放射角度が広く光源の側面に到達する光成分は、上記反射部によって、光源の光出射方向(散乱部側の方向)へ導かれることとなる。それゆえ、上記の構成によれば、光線のロスをなくし散乱部側へ導かれる光線の量を増加させることができるので、光利用効率をさらに向上させることができる。   According to the above configuration, the side surface of the light source is provided with the reflection portion that guides the light from the light emitting element to the light emitting position, so that the light emitted from the light emitting element has a wide radiation angle and is a light source. The light component that reaches the side surface of the light source is guided in the light emission direction of the light source (the direction of the scattering unit) by the reflection unit. Therefore, according to the above configuration, the loss of light rays can be eliminated and the amount of light rays guided to the scattering portion side can be increased, so that the light utilization efficiency can be further improved.

また、本発明の操作部材は、先端部分の導光板に対する傾斜角度を一定に保持する傾斜角度保持部材を備えたことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the operation member of the present invention includes an inclination angle holding member that keeps the inclination angle of the tip portion with respect to the light guide plate constant.

上記の構成によれば、先端部分の導光板に対する傾斜角度を一定に保持する傾斜角度保持部材を備えているので、操作部材は、先端部分が様々な傾斜角度で導光板にタッチすることなく、一定の傾斜角度でタッチすることになる。このため、傾斜抑制部材によって保持される傾斜角度で傾斜している光源の出射光に対し、導光板と光結合するように散乱部の形成領域を設定することができる。それゆえ、様々な傾斜角度で操作部材を導光板にタッチする場合と比較して、散乱部の形成領域を狭く限定することができる。   According to the above configuration, since the tilt angle holding member that keeps the tilt angle of the tip portion with respect to the light guide plate constant is provided, the operation member does not touch the light guide plate at the tip portion with various tilt angles. It will be touched at a certain tilt angle. For this reason, the formation part of a scattering part can be set so that it may optically couple with a light guide plate with respect to the emitted light of the light source inclined by the inclination angle hold | maintained by the inclination suppression member. Therefore, as compared with the case where the operation member is touched to the light guide plate at various inclination angles, the formation region of the scattering portion can be narrowly limited.

また、本発明の操作部材では、上記弾性部材は、光散乱体を含有することが好ましい。   In the operation member of the present invention, the elastic member preferably contains a light scatterer.

これによって、光源からの出射光は、弾性部材内部でも散乱するので、導光板に対し全反射条件の入射角度で入射する光線の量がさらに増加し、入力装置の導光板との光結合効率がさらに高くなる。   As a result, since the light emitted from the light source is scattered even inside the elastic member, the amount of light incident on the light guide plate at the incident angle under the total reflection condition is further increased, and the optical coupling efficiency with the light guide plate of the input device is increased. It gets even higher.

また、本発明の操作部材では、上記光源は、先端部分に配置されており、上記発光素子は、LEDであることが好ましい。   In the operation member of the present invention, it is preferable that the light source is disposed at a tip portion, and the light emitting element is an LED.

上記の構成によれば、上記光源は、先端部分に配置されており、上記発光素子は、LEDであるので、光源から放射される光を伝搬させるため、別途導光部材を設ける必要がなくなり、部品点数を低減することができる。   According to said structure, since the said light source is arrange | positioned at the front-end | tip part and the said light emitting element is LED, in order to propagate the light radiated | emitted from a light source, it becomes unnecessary to provide a light guide member separately, The number of parts can be reduced.

また、本発明の操作部材では、上記弾性部材における上記導光板との接触面には、摺動部材が設けられていることが好ましい。   In the operation member of the present invention, it is preferable that a sliding member is provided on a contact surface of the elastic member with the light guide plate.

上記の構成によれば、上記弾性部材における上記導光板との接触面には、摺動部材が設けられているので、導光板と操作部材との摺動性を改善し滑らかな書き味(タッチ感)を実現できるとともに、弾性部材に形成された光散乱領域によって導光板との光結合効率を向上させることができる。   According to said structure, since the sliding member is provided in the contact surface with the said light-guide plate in the said elastic member, the slidability between a light-guide plate and an operation member is improved, and smooth writing (touch) Sensation) can be realized, and the light coupling efficiency with the light guide plate can be improved by the light scattering region formed in the elastic member.

本発明の座標入力システムは、上記の課題を解決するために、導光板と、上述の操作部材と、上記導光板内を伝搬する伝搬光を受光する少なくとも2つの受光部と、上記導光板の表面に上記操作部材を接触したときの該接触に基づく伝搬光を検知した上記受光部の出力に基づいて、上記操作部材における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the coordinate input system of the present invention includes a light guide plate, the above-described operation member, at least two light receiving units that receive propagating light propagating in the light guide plate, and the light guide plate. Detection means for obtaining coordinates of a contact position of the operation member with respect to the surface of the light guide member based on an output of the light receiving unit that detects propagation light based on the contact when the operation member is brought into contact with the surface; It is characterized by having prepared.

これによって、信号品質が良好な座標入力システムを実現することができる。   Thereby, a coordinate input system with good signal quality can be realized.

本発明の操作部材は、以上のように、光源を備え、光源からの光を入力装置に備えられた導光板に結合する操作部材であって、上記光源の光出射位置には、上記導光板との接触によって変形する弾性部材が設けられ、上記弾性部材には、光を散乱させる光散乱領域が形成されている構成である。   As described above, the operation member of the present invention includes a light source, and is an operation member that couples light from the light source to a light guide plate provided in the input device. The elastic member which deform | transforms by contact with is provided, The light-scattering area | region which scatters light is formed in the said elastic member.

また、本発明の座標入力システムは、以上のように、導光板と、上記操作部材と、上記導光板内を伝搬する伝搬光を受光する少なくとも2つの受光部と、上記導光板の表面に上記操作部材を接触したときの該接触に基づく伝搬光を検知した上記受光部の出力に基づいて、上記操作部材における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検出手段と、を備えた構成である。   In addition, as described above, the coordinate input system of the present invention includes the light guide plate, the operation member, at least two light receiving units that receive the propagation light propagating through the light guide plate, and the surface of the light guide plate. A detecting unit that obtains coordinates of a contact position on the surface of the light guide member in the operation member based on an output of the light receiving unit that detects propagation light based on the contact when the operation member is contacted; It is.

それゆえ、発光部を有し、座標入力装置への入力手段として用いられる操作部材であって、発光による信号の品質が良好な操作部材、及びそれを備えた座標入力システムを実現することができる。   Therefore, it is possible to realize an operation member that has a light emitting unit and is used as an input means to the coordinate input device and has a good signal quality by light emission, and a coordinate input system including the operation member. .

本発明の一実施形態の座標入力システムの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the coordinate input system of one Embodiment of this invention. 図1に示す切断線A−A’の矢視断面図である。It is arrow sectional drawing of the cutting line A-A 'shown in FIG. (a)は、図1に示すペンの一構成例を示す断面図であり、(b)は、先端部の構成を示す拡大断面図である。(A) is sectional drawing which shows one structural example of the pen shown in FIG. 1, (b) is an expanded sectional view which shows the structure of a front-end | tip part. ペンの特徴部分の一つである光源の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the light source which is one of the characteristic parts of a pen. (a)は、変形例1としてのペンの概略構成を模式的に示した断面図であり、(b)は、変形例2としてのペンの概略構成を模式的に示した断面図である。(A) is sectional drawing which showed typically the schematic structure of the pen as the modification 1, (b) is sectional drawing which showed the schematic structure of the pen as the modification 2 typically. 変形例3としてのペンにおける先端部の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the front-end | tip part in the pen as the modification 3. (a)は上記座標入力システムにおける撮像ユニットでの撮像状況を示す斜視図であり、(b)は上記撮像ユニットの撮像素子での像を示す平面図である。(A) is a perspective view which shows the imaging condition in the imaging unit in the said coordinate input system, (b) is a top view which shows the image in the imaging device of the said imaging unit. 本発明の他の実施形態の座標入力システムの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the coordinate input system of other embodiment of this invention. (a)は特許文献1の座標入力装置としての位置検出装置の構成を示す斜視図であり、(b)は(a)の位置検出装置の要部の構成を示す平面図である。(A) is a perspective view which shows the structure of the position detection apparatus as a coordinate input device of patent document 1, (b) is a top view which shows the structure of the principal part of the position detection apparatus of (a). 特許文献2の情報入力装置の構成を示す断面図、及びスタイラスペンの構成を示す斜視図である。It is sectional drawing which shows the structure of the information input device of patent document 2, and a perspective view which shows the structure of a stylus pen. 特許文献3に開示されているタッチパッドの全体構成を示す断面図、及びペンのタッチ位置近傍の構成を示す拡大断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the touchpad currently disclosed by patent document 3, and an expanded sectional view which shows the structure of the touch position vicinity of a pen.

本発明の操作部材および座標入力システムの一実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。以下では、本発明の座標入力システムの一実施形態を中心に説明し、そのなかで本発明の操作部材の一実施形態を説明する。   One embodiment of the operating member and coordinate input system of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, an embodiment of the coordinate input system of the present invention will be mainly described, and an embodiment of the operation member of the present invention will be described therein.

図1は、本実施形態の座標入力システムの構成を示す斜視図であり、図2は、図1に示す切断線A−A’の矢視断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the coordinate input system of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 1.

(座標入力システムの構成)
本実施形態の座標入力システム50は、図1に示されるように、ペン入力装置40(座標入力装置)と、ペン3(操作部材)とを具備している。そして、ペン入力装置40の表面であるタッチ面にペン3がタッチ(接触)すると、二次元のタッチ位置座標を求めることができるようになっている。
(Configuration of coordinate input system)
As shown in FIG. 1, the coordinate input system 50 of the present embodiment includes a pen input device 40 (coordinate input device) and a pen 3 (operation member). When the pen 3 touches (contacts) the touch surface which is the surface of the pen input device 40, two-dimensional touch position coordinates can be obtained.

(ペン入力装置40)
ペン入力装置40は、図1に示すように、液晶表示パネル2(画像表示パネル)と、液晶表示パネル2の表示面側に重ねて配置された四角形の導光板1(導光部材)と、導光板1の或る一辺の両端にそれぞれ配設された撮像ユニット10、20(検知手段)とを有している。
(Pen input device 40)
As shown in FIG. 1, the pen input device 40 includes a liquid crystal display panel 2 (image display panel), a rectangular light guide plate 1 (light guide member) disposed on the display surface side of the liquid crystal display panel 2, and The light guide plate 1 has imaging units 10 and 20 (detecting means) disposed at both ends of a certain side.

液晶表示パネル2は、一対の基板間に液晶層を挟持しており、各基板には、電圧印加によって当該液晶層の液晶分子の配向を変えるための各種電極が少なくとも設けられている。そして、電圧印加によって液晶分子の配向を変化させることによって、各画素の液晶層を透過する光の透過量を調整して所望の表示を行う。液晶表示パネル2の構成は、従来周知の液晶表示パネルを用いることができる。   The liquid crystal display panel 2 has a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and each substrate is provided with at least various electrodes for changing the alignment of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by applying a voltage. Then, by changing the orientation of the liquid crystal molecules by applying a voltage, the amount of light transmitted through the liquid crystal layer of each pixel is adjusted to perform a desired display. As the configuration of the liquid crystal display panel 2, a conventionally known liquid crystal display panel can be used.

導光板1は、透光性材料からなる一枚の平板である。図1に示すように、液晶表示パネル2の表示面側に重ねて配設されている。導光板1の大きさは、液晶表示パネルと略同じに構成することができる。本実施形態では、図1に示すように、撮像ユニット10、20を配設する一辺側が液晶表示パネル2よりも大きく構成されている。これにより、撮像ユニット10、20の少なくとも一部分を、導光板1の背面側に配設することができる。これにより、ペン入力装置40のタッチ面に沿って拡がる方向のサイズの大型化を抑制し、コンパクトサイズの実現に寄与している。   The light guide plate 1 is a single flat plate made of a translucent material. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display panel 2 is disposed so as to overlap the display surface side. The size of the light guide plate 1 can be configured substantially the same as that of the liquid crystal display panel. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, one side where the imaging units 10 and 20 are disposed is configured to be larger than the liquid crystal display panel 2. Accordingly, at least a part of the imaging units 10 and 20 can be disposed on the back side of the light guide plate 1. Thereby, the enlargement of the size of the direction which spreads along the touch surface of the pen input device 40 is suppressed, and it contributes to realization of a compact size.

導光板1の液晶表示パネル2とは反対側の表面が、ペン3によってタッチされるタッチ面である。   The surface of the light guide plate 1 opposite to the liquid crystal display panel 2 is a touch surface touched by the pen 3.

また、導光板1における撮像ユニット10、20を配設する端部(角)はそれぞれ、凹型の円錐面状の切り欠き1a(光路変換部)が設けられている。この切り欠き1aの円錐面と導光板1背面とがなす角度(図2に示すγ)は、45度以下であり、30度や45度が選ばれる。円錐面状の切り欠き1aにはミラーコーティング6(光路変換部)を施してある。これにより、図2に示すように導光板1の内部を伝搬して切り欠き1aに至った光の光路を、切り欠き1aによって導光板1の下方、すなわち、導光板1の背面に向けて変化させる。なお、ミラーコーティング6が無くても、切り欠き1aの円錐面によって、光路を導光板1の下方に変化させることが可能である。すなわち、導光板1は、完全な四角形である必要はなく、上述のように角が切り欠かれている、あるいは、角がR加工されているなどの実質的な四角形であってよい。   Further, the end portions (corners) of the light guide plate 1 where the imaging units 10 and 20 are disposed are each provided with a concave conical cutout 1a (light path conversion portion). The angle (γ shown in FIG. 2) formed by the conical surface of the notch 1a and the back surface of the light guide plate 1 is 45 degrees or less, and 30 degrees or 45 degrees is selected. A mirror coating 6 (optical path changing portion) is applied to the conical cutout 1a. Thereby, as shown in FIG. 2, the optical path of the light propagating through the light guide plate 1 and reaching the notch 1a is changed by the notch 1a toward the lower side of the light guide plate 1, that is, toward the back surface of the light guide plate 1. Let Even without the mirror coating 6, the optical path can be changed below the light guide plate 1 by the conical surface of the notch 1 a. That is, the light guide plate 1 does not have to be a perfect quadrangle, and may be a substantial quadrangle in which corners are cut out as described above, or corners are rounded.

導光板1の厚さは1〜3mmが主に用いられる。導光板1の材料としては、例えばアクリルが用いられ、ポリカーボネートやガラスでも構わない。また導光板1の厚さは1〜3mmが主に用いられるが、これより厚くてもかまわない。また、導光板1のサイズ(タッチ面のサイズ)は、約1m角とすることができるが、これに制限されるものではない。   The thickness of the light guide plate 1 is mainly 1 to 3 mm. As the material of the light guide plate 1, for example, acrylic is used, and polycarbonate or glass may be used. Further, the thickness of the light guide plate 1 is mainly 1 to 3 mm, but it may be thicker than this. In addition, the size of the light guide plate 1 (the size of the touch surface) can be about 1 m square, but is not limited thereto.

撮像ユニット10、20は、導光板1の円錐面状の切り欠き1aの直下に配置されている。つまり、撮像ユニット10、20は、導光板1の端部における互いに離れた二箇所に配設されている。また、撮像ユニット10、20は、導光板1のタッチ面よりも上方には突出していない。撮像ユニット10は、レンズ11と、可視光カットフィルタ12と、撮像素子13とを有している。また撮像ユニット20も同様に、レンズ21と、可視光カットフィルタ22、撮像素子23とを有している。撮像ユニット10、20は、導光板1に接続されていて、導光板1を伝搬しない光は撮像素子13、23に結合しない構造になっている。   The imaging units 10 and 20 are disposed directly below the conical cutout 1 a of the light guide plate 1. In other words, the imaging units 10 and 20 are disposed at two locations separated from each other at the end of the light guide plate 1. Further, the imaging units 10 and 20 do not protrude above the touch surface of the light guide plate 1. The imaging unit 10 includes a lens 11, a visible light cut filter 12, and an imaging element 13. Similarly, the imaging unit 20 includes a lens 21, a visible light cut filter 22, and an imaging element 23. The imaging units 10 and 20 are connected to the light guide plate 1 and have a structure in which light that does not propagate through the light guide plate 1 is not coupled to the imaging elements 13 and 23.

なお、本実施形態では、切り欠き1aが円錐面状に構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、多角面状に構成されていてもよい。   In the present embodiment, the notch 1a is configured in a conical surface shape, but the present invention is not limited to this and may be configured in a polygonal surface shape.

(ペン3)
ペン3は、所謂、タッチペン、スタイラスペンと呼ばれる操作部材である。ペン3の詳細な構成について、以下に詳述する。図3の(a)は、ペン3の一構成例を示す断面図であり、図3の(b)は、ペン3の先端部の構成を示す拡大断面図である。
(Pen 3)
The pen 3 is an operation member called a so-called touch pen or stylus pen. The detailed configuration of the pen 3 will be described in detail below. FIG. 3A is a cross-sectional view showing a configuration example of the pen 3, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the pen 3.

図3の(a)に示されるように、ペン3は、光源31と、駆動装置32と、電源装置33と、弾性部材(散乱部)34’と、筐体35とを備えている。筐体35には、光源31の一部、駆動装置32、及び電源装置33が格納されている。   As shown in FIG. 3A, the pen 3 includes a light source 31, a drive device 32, a power supply device 33, an elastic member (scattering part) 34 ′, and a housing 35. A part of the light source 31, the drive device 32, and the power supply device 33 are stored in the housing 35.

光源31は、発光素子が樹脂封止された樹脂封止パッケージになっており、可視領域から赤外領域の波長の光を放射する。また、光源31は、ペン3の先端部分に配置されている。これによって、光源31から放射される光を伝搬させるため、別途導光部材を設ける必要がなくなり、部品点数を低減することができる。光源31の具体的な構成については、後述する。   The light source 31 is a resin-sealed package in which a light-emitting element is sealed with resin, and emits light having a wavelength in the visible region to the infrared region. The light source 31 is disposed at the tip portion of the pen 3. Accordingly, since the light emitted from the light source 31 is propagated, it is not necessary to provide a separate light guide member, and the number of components can be reduced. A specific configuration of the light source 31 will be described later.

駆動装置32及び電源装置33は、光源31に備えられた発光素子の発光を制御する制御部をして機能している。駆動装置32は、発光素子の発光を駆動する駆動回路を備えている。また、電源装置33は、駆動装置32に電力を供給する装置である。この電源装置33は、例えば電池を内蔵する構成とすることができる。あるいは、充電式に構成することができる。駆動装置32及び電源装置33を備えた制御部は、例えばペン3の先端部が導光板1に接触したときにのみ光源31が発光する仕組みが盛り込まれている。この仕組みは、感圧スイッチ等を用いることによって構成することができ、発光時間を制御することが可能になる。このため、消費電力を低減し、電池寿命を延ばすことができる。   The drive device 32 and the power supply device 33 function as a control unit that controls light emission of the light emitting element provided in the light source 31. The drive device 32 includes a drive circuit that drives light emission of the light emitting element. The power supply device 33 is a device that supplies power to the drive device 32. The power supply device 33 can be configured to incorporate a battery, for example. Alternatively, it can be rechargeable. The control unit including the drive device 32 and the power supply device 33 includes a mechanism in which the light source 31 emits light only when the tip of the pen 3 comes into contact with the light guide plate 1, for example. This mechanism can be configured by using a pressure-sensitive switch or the like, and the light emission time can be controlled. For this reason, power consumption can be reduced and battery life can be extended.

本実施形態のペン3の特徴的構成の1つは、光源31の構成である。図4は、ペン3の特徴部分である光源31の構成を模式的に示した断面図である。   One of the characteristic configurations of the pen 3 of the present embodiment is the configuration of the light source 31. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source 31 that is a characteristic part of the pen 3.

図4に示されるように、光源31は、発光素子31aと、発光素子31aを封止する封止樹脂部31bとから構成された、封止樹脂パッケージの形態になっている。また、封止樹脂部31bにおける導光板1側の部分は半球状の曲面を有している。また、発光素子31aとしては、LED(Light Emitting Diode)またはLD(Laser Diode)等が挙げられる。特に、発光素子31aは、LEDであることが好ましい。   As shown in FIG. 4, the light source 31 is in the form of a sealing resin package including a light emitting element 31a and a sealing resin portion 31b for sealing the light emitting element 31a. Further, the portion on the light guide plate 1 side in the sealing resin portion 31b has a hemispherical curved surface. Moreover, as the light emitting element 31a, LED (Light Emitting Diode), LD (Laser Diode), etc. are mentioned. In particular, the light emitting element 31a is preferably an LED.

ところで、ペン3の光源31から発する光線を導光板1に光結合させ、導光板1内部に伝搬するためには、導光板1に対し全反射条件の入射角度で光線を入射させる必要がある。通常の光源31の構成は、ある特定の指向性を有する光を放射する構成になっているので、出射光を効率的に全反射条件の入射角度で導光板1に入射させることが困難である。そこで、ペン3においては、光源31の光出射位置に、光源31から放射される光を散乱する散乱部34が設けられている。   By the way, in order to optically couple the light emitted from the light source 31 of the pen 3 to the light guide plate 1 and propagate the light into the light guide plate 1, it is necessary to make the light incident on the light guide plate 1 at an incident angle of the total reflection condition. Since the configuration of the normal light source 31 is configured to radiate light having a specific directivity, it is difficult to efficiently make the emitted light incident on the light guide plate 1 at an incident angle of the total reflection condition. . Therefore, in the pen 3, a scattering unit 34 that scatters light emitted from the light source 31 is provided at the light emission position of the light source 31.

この構成によれば、光源31からの出射光は、散乱部34にて散乱し、広指向性の光となって導光板1に入射する。このため、導光板1に対し全反射条件の入射角度で入射する光線の量が増加する。その結果、発光する光の利用効率が高く、かつペン入力装置40の導光板1との光結合効率が高いペン3を実現することができる。さらには、ペン3の位置検出が容易になり、ペン3のタッチ位置の検出精度が向上する。よって、図4の構成によれば、発光による信号の品質が良好なペン3を実現することができる。   According to this configuration, light emitted from the light source 31 is scattered by the scattering portion 34 and enters the light guide plate 1 as light having a wide directivity. For this reason, the amount of light incident on the light guide plate 1 at an incident angle under the total reflection condition increases. As a result, it is possible to realize the pen 3 that has high use efficiency of the emitted light and high optical coupling efficiency with the light guide plate 1 of the pen input device 40. Furthermore, the position detection of the pen 3 is facilitated, and the detection accuracy of the touch position of the pen 3 is improved. Therefore, according to the configuration of FIG. 4, it is possible to realize the pen 3 with good signal quality due to light emission.

散乱部34は、可視領域から赤外領域の波長の光を透過する透過材料から構成されていればよく、例えば当該材料に光散乱体を含有させることによって光源31からの光を散乱させることが可能である。あるいは、透過材料に、粗面を形成する処理、または光散乱体含有材料をコーティングする処理を施すことによって、光源31からの光を散乱させることが可能である。   The scattering unit 34 may be made of a transmissive material that transmits light having a wavelength in the visible region to the infrared region. For example, the light from the light source 31 may be scattered by including a light scatterer in the material. Is possible. Or it is possible to scatter the light from the light source 31 by performing the process which forms a rough surface, or the process which coats a light-scattering body containing material to a transmissive material.

特に、散乱部34は、図3の(a)及び(b)に示されるような弾性部材34’で構成されていることが好ましい。弾性部材34’は、ペン3が導光板1にタッチしたとき変形する。それゆえ、ペン3は、導光板1に接触したとき、その接触面の面積が増加する。そして、散乱部34としての弾性部材34’によって散乱した光は、上記接触面を介して導光板1内部に入射しやすくなる。その結果、ペン入力装置40の導光板1との光結合効率がさらに高くなる。   In particular, the scattering portion 34 is preferably composed of an elastic member 34 'as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The elastic member 34 ′ is deformed when the pen 3 touches the light guide plate 1. Therefore, when the pen 3 contacts the light guide plate 1, the area of the contact surface increases. Then, the light scattered by the elastic member 34 ′ as the scattering portion 34 is likely to enter the light guide plate 1 through the contact surface. As a result, the optical coupling efficiency with the light guide plate 1 of the pen input device 40 is further increased.

なお、弾性部材34’を構成する材料は、可視領域から赤外領域の波長の光を透過する材料であればよく、例えば、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ブタジエンゴム(BR)等のゴム材料が挙げられる。また、弾性部材34’の材料中に光散乱体を含有させることによって、光源31からの光を散乱させることが可能である。あるいは、光源31からの光を散乱させるために、弾性部材34’における光入射面34’a(第1の面)及び光出射面34’b(第2の面)の少なくとも一方の面に、光散乱領域Aが形成されていてもよい。   The material constituting the elastic member 34 ′ may be a material that transmits light having a wavelength in the visible region to the infrared region. For example, a rubber material such as ethylene propylene rubber (EPDM) or butadiene rubber (BR) is used. Can be mentioned. Further, the light from the light source 31 can be scattered by including a light scatterer in the material of the elastic member 34 '. Alternatively, in order to scatter light from the light source 31, on at least one of the light incident surface 34′a (first surface) and the light emitting surface 34′b (second surface) of the elastic member 34 ′, A light scattering region A may be formed.

例えば、図3の構成では、光散乱領域Aは、弾性部材34’の光入射面34’aに形成されている。光散乱領域Aは、粗面(例えばシボ加工されたシボ面)で構成されており、光源31からの光が散乱するようになっている。   For example, in the configuration of FIG. 3, the light scattering region A is formed on the light incident surface 34'a of the elastic member 34 '. The light scattering region A is composed of a rough surface (for example, a textured surface), and the light from the light source 31 is scattered.

このように、散乱部34として、可視領域から赤外領域の波長の光を透過する材料からなる弾性部材34’を採用することによって、光源31からの光の利用効率を高くすることができる。さらには、散乱部34の厚さを厚くすることができ、ペン3のペン先部分が摩耗によって破損することがない。また、光入射面34’a及び光出射面34’bの少なくとも一方の面に光散乱領域Aを形成することによって、導光板1との光結合効率が高いペン3を実現することができる。   Thus, the use efficiency of light from the light source 31 can be increased by employing the elastic member 34 ′ made of a material that transmits light having a wavelength in the visible region to the infrared region as the scattering portion 34. Furthermore, the thickness of the scattering portion 34 can be increased, and the pen tip portion of the pen 3 is not damaged by wear. Further, by forming the light scattering region A on at least one of the light incident surface 34'a and the light emitting surface 34'b, the pen 3 having high light coupling efficiency with the light guide plate 1 can be realized.

(変形例1、2)
本実施形態のペン3の構成において、図4に示す構成の変形例について説明する。図5の(a)は、変形例1としてのペン3の概略構成を模式的に示した断面図であり、図5の(b)は、変形例2としてのペン3の概略構成を模式的に示した断面図である。
(Modifications 1 and 2)
In the configuration of the pen 3 of the present embodiment, a modified example of the configuration shown in FIG. 4 will be described. 5A is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the pen 3 as the first modification, and FIG. 5B schematically shows a schematic configuration of the pen 3 as the second modification. FIG.

図5の(a)に示されるように、変形例1のペン3においては、光源31の側面に、発光素子31aからの光を光出射位置へ導く反射部36が設けられている。これによって、発光素子31aから放射する光のうち、放射角度が広く光源31の側面に到達する光成分は、反射部36によって、光源31の光出射方向(散乱部34側の方向)へ導かれることとなる。それゆえ、変形例1のペン3によれば、光線のロスをなくし散乱部34側へ導かれる光線の量を増加させることができるので、光利用効率をさらに向上させることができる。   As shown in FIG. 5A, in the pen 3 of the first modification, a reflection portion 36 that guides light from the light emitting element 31 a to the light emission position is provided on the side surface of the light source 31. As a result, of the light radiated from the light emitting element 31a, the light component having a wide radiation angle and reaching the side surface of the light source 31 is guided to the light emitting direction of the light source 31 (the direction toward the scattering unit 34) by the reflecting unit 36. It will be. Therefore, according to the pen 3 of the first modification, the loss of light can be eliminated and the amount of light guided to the scattering unit 34 can be increased, so that the light utilization efficiency can be further improved.

また、図5の(b)に示されるように、変形例2のペン3においては、先端部分(光源31)の導光板1に対する傾斜角度を一定に保持する傾斜角度保持部材37が設けられている。この傾斜角度保持部材37は、導光板1に接触する接触面を有し、この接触面が導光板1に接触したときに、光源31の光軸が導光板1に対し傾斜するように保持されるように構成されている。それゆえ、傾斜角度保持部材37は、導光板1に対する光源31の光軸の傾斜角度を一定に保持する傾斜角度保持部材ともいえる。   Further, as shown in FIG. 5B, the pen 3 of Modification 2 is provided with a tilt angle holding member 37 that holds the tilt angle of the tip portion (light source 31) with respect to the light guide plate 1 constant. Yes. The tilt angle holding member 37 has a contact surface that contacts the light guide plate 1, and is held so that the optical axis of the light source 31 is tilted with respect to the light guide plate 1 when the contact surface contacts the light guide plate 1. It is comprised so that. Therefore, it can be said that the inclination angle holding member 37 is an inclination angle holding member that holds the inclination angle of the optical axis of the light source 31 with respect to the light guide plate 1 constant.

これによって、ペン3は、先端部分が様々な傾斜角度で導光板1にタッチすることなく、一定の傾斜角度でタッチすることになる。このため、傾斜角度保持部材37によって保持される傾斜角度で傾斜している光源31の出射光に対し、導光板1と光結合するように散乱部34の形成領域を設定することができる。それゆえ、様々な傾斜角度でペン3を導光板1にタッチする場合と比較して、散乱部34の形成領域を狭く限定することができる。例えば、図5の(b)に示される構成において、光源31の光出射面全体に散乱部34を形成した場合、ペン3から導光板1への光結合に寄与しない光は、散乱部34で散乱されるので、安全性を確保することができる。その一方で、散乱部34によって、光結合に寄与しない光がペン3の外部へ散乱するため、光利用効率が低下する。それゆえ、図5の(b)に示される構成において、散乱部34は、光源31の光出射面全体ではなく、導光板1との光結合に必要な一部の領域に設けられていればよい。   As a result, the pen 3 touches the light guide plate 1 at a certain tilt angle without the tip portion touching the light guide plate 1 at various tilt angles. For this reason, the formation region of the scattering part 34 can be set so that the light emitted from the light source 31 inclined by the inclination angle held by the inclination angle holding member 37 is optically coupled to the light guide plate 1. Therefore, compared with the case where the pen 3 is touched to the light guide plate 1 at various inclination angles, the formation region of the scattering portion 34 can be narrowly limited. For example, in the configuration shown in FIG. 5B, when the scattering portion 34 is formed on the entire light exit surface of the light source 31, light that does not contribute to optical coupling from the pen 3 to the light guide plate 1 is scattered by the scattering portion 34. Since it is scattered, safety can be ensured. On the other hand, since the light that does not contribute to the optical coupling is scattered outside the pen 3 by the scattering portion 34, the light utilization efficiency is lowered. Therefore, in the configuration shown in FIG. 5B, if the scattering portion 34 is provided not in the entire light emitting surface of the light source 31 but in a partial region necessary for optical coupling with the light guide plate 1. Good.

(変形例3)
本実施形態のペン3の構成において、図4に示す構成の他の変形例について説明する。図6は、変形例3としてのペン3における先端部の構成を示した断面図である。
(Modification 3)
In the configuration of the pen 3 of this embodiment, another modification of the configuration shown in FIG. 4 will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip of the pen 3 as the third modification.

図6に示されるように、変形例3のペン3においては、弾性部材34’における導光板1との接触面(すなわち光出射面34’b)に、摺動部材38が設けられている。これによって、導光板1とペン3との摺動性を改善し滑らかな書き味(タッチ感)を実現できるとともに、弾性部材34’に形成された光散乱領域Aによって導光板1との光結合効率を向上させることができる。   As shown in FIG. 6, in the pen 3 of Modification 3, a sliding member 38 is provided on the contact surface (that is, the light emitting surface 34 ′ b) of the elastic member 34 ′ with the light guide plate 1. Thus, the sliding property between the light guide plate 1 and the pen 3 can be improved and a smooth writing feeling (touch feeling) can be realized, and the light coupling with the light guide plate 1 by the light scattering region A formed on the elastic member 34 ′. Efficiency can be improved.

なお、摺動部材38は、導光板1とペン3との摺動性を改善することができる部材であればよく、例えば、超高分子量ポリエチレンフィルムが挙げられる。超高分子量ポリエチレンフィルムは、熱溶着によって、弾性部材34’の光出射面34’bに固着することができる。   In addition, the sliding member 38 should just be a member which can improve the slidability of the light-guide plate 1 and the pen 3, For example, an ultra high molecular weight polyethylene film is mentioned. The ultra high molecular weight polyethylene film can be fixed to the light emitting surface 34 ′ b of the elastic member 34 ′ by heat welding.

なお、摺動部材38に替えて、弾性部材34’の光出射面34’bに、微細な凹凸形状を有する光散乱領域Aが設けられていてもよい。光散乱領域Aは、光を散乱し導光板1との光結合効率を向上させる機能を有する。そして、この機能とともに、弾性部材34’をペン入力装置40の導光板1にタッチさせて用いる場合、光散乱領域Aの微細な凹凸形状によって、導光板1との接触面積が減少し、摺動させたときの摩擦力が低減する。それゆえ、導光板1とペン3との摺動性を改善し滑らかな書き味(タッチ感)を実現できる。   Instead of the sliding member 38, a light scattering region A having a fine uneven shape may be provided on the light emitting surface 34'b of the elastic member 34 '. The light scattering region A has a function of scattering light and improving the light coupling efficiency with the light guide plate 1. In addition to this function, when the elastic member 34 ′ is used by touching the light guide plate 1 of the pen input device 40, the contact area with the light guide plate 1 is reduced due to the fine uneven shape of the light scattering region A, and sliding. The frictional force when reduced is reduced. Therefore, the slidability between the light guide plate 1 and the pen 3 can be improved and a smooth writing feeling (touch feeling) can be realized.

以上のように、ペン3には、赤外光を出射する光源31が設けられており、ペン先から赤外光が導光板1に結合して、導光板1内を伝搬する。導光板1内を伝搬する赤外光は、全反射しつつ、散乱放射する。そして、本実施形態では、この散乱放射した光に基づいて、ペン3の接触位置(タッチ位置)の二次元の位置座標を精度よく求めることができる。   As described above, the pen 3 is provided with the light source 31 that emits infrared light. From the pen tip, the infrared light is coupled to the light guide plate 1 and propagates through the light guide plate 1. The infrared light propagating in the light guide plate 1 is scattered and radiated while being totally reflected. In this embodiment, the two-dimensional position coordinates of the contact position (touch position) of the pen 3 can be obtained with high accuracy based on the scattered light.

具体的には、図1に示されるように、導光板1の或る一辺の両端にそれぞれ配設された撮像ユニット10、20が、導光板1の内部を伝搬する赤外光(以下、伝搬光4a、4bと記載する)をそれぞれ捕らえて、撮像素子13から得られる各画像から、当該接触の二次元の位置座標を求める。撮像素子13の受光面は、導光板1の表面と平行に配設されている。以下に、ペン入力の検出原理について詳述する。   Specifically, as shown in FIG. 1, the imaging units 10 and 20 respectively disposed at both ends of a certain side of the light guide plate 1 transmit infrared light propagating through the light guide plate 1 (hereinafter referred to as propagation). The light is described as light 4a and 4b), and the two-dimensional position coordinates of the contact are obtained from each image obtained from the image sensor 13. The light receiving surface of the image sensor 13 is disposed in parallel with the surface of the light guide plate 1. Hereinafter, the detection principle of pen input will be described in detail.

(ペン入力の検出原理)
ペン3のペン先がペン入力装置のタッチ面(透明導光板表面)に接触したとき、ライトペンから放射される赤外光の一部が屈折率Nの導光板1内に入射する。この入射光のうち、導光板1内の伝搬角θが、式;
sin(90°−θ)>1/N
に示す条件を満たす光束は、図2に示すように、導光板1内に閉じ込められ、導光板1の表面、および裏面での反射を繰り返し、導光板1内を進行する。
(Pen input detection principle)
When the pen tip of the pen 3 contacts the touch surface (transparent light guide plate surface) of the pen input device, part of the infrared light emitted from the light pen enters the light guide plate 1 having a refractive index N. Of this incident light, the propagation angle θ P in the light guide plate 1 is expressed by the formula:
sin (90 ° −θ P )> 1 / N
2 is confined in the light guide plate 1 and repeatedly reflected on the front and back surfaces of the light guide plate 1 and travels in the light guide plate 1 as shown in FIG.

ペン3から発せられた赤外光はペン先を中心にして放射状に散乱され、導光板1内を伝搬し、その光束のうちの一部の光束4a、4bは円錐面状の切り欠き1aの端面にも導かれ、当該端面の反射光が撮像ユニット10、20で受光される。具体的には、当該端面の反射光は、レンズ11、21にて集光され、続いて、可視光カットフィルタ12、22を通って、最後に撮像素子13、23に受光される。可視光カットフィルタ12、22はペンから放射される赤外光を透過し、それ以外の波長帯の光を遮断する役割を果たす。可視光カットフィルタ12、22により、太陽光や、液晶表示パネルバックライト光等の迷光が遮断され、SN比を高くすることができる。   Infrared light emitted from the pen 3 is scattered radially around the pen tip and propagates in the light guide plate 1, and some of the light beams 4 a and 4 b of the conical cut-out 1 a are formed. The light is also guided to the end face, and the reflected light of the end face is received by the imaging units 10 and 20. Specifically, the reflected light of the end face is collected by the lenses 11 and 21, subsequently passes through the visible light cut filters 12 and 22, and is finally received by the imaging elements 13 and 23. The visible light cut filters 12 and 22 transmit infrared light emitted from the pen and serve to block light in other wavelength bands. Visible light cut filters 12 and 22 block stray light such as sunlight and liquid crystal display panel backlight light, and can increase the SN ratio.

図7の(a)に示すように、ペン3から発せられ導光板1内を伝搬し、出射された光はレンズ11を経て、撮像素子13に線状の像15を形成する。線状の像15の位置はペン3の位置によって変化し、撮像ユニットの取得画像を分析することにより、光束4a、4bと透明導光板の一辺とがなす角度α、βがそれぞれ求められ、三角測量の原理を用いて発光源となるペン先が接した点の位置座標が求められる。図7の(a)において、ペンが3aの位置にあるとき、線状の像15が形成される。このペンが3bの位置に移動したとき、線状の像17が形成される。   As shown in FIG. 7A, the light emitted from the pen 3 propagates through the light guide plate 1, and the emitted light passes through the lens 11 to form a linear image 15 on the image sensor 13. The position of the linear image 15 changes depending on the position of the pen 3, and by analyzing the acquired image of the imaging unit, angles α and β formed by the light beams 4a and 4b and one side of the transparent light guide plate are obtained, respectively. Using the principle of surveying, the position coordinates of the point where the pen tip serving as the light source contacts is obtained. In FIG. 7A, when the pen is at the position 3a, a linear image 15 is formed. When the pen moves to the position 3b, a linear image 17 is formed.

図7の(b)に撮像素子13の取得画像を示す。赤外線を照射している状態にあるペン3のペン先が導光板1に接触していないとき、撮像素子13の取得画像には何も現れない。一方、発光部から赤外線を照射している状態にあるペン3のペン先が導光板1に接触して赤外光が導光板1に結合すると、図2に示すように、その光束のうちの一部の光束4aが撮像素子13に導かれ、撮像素子13の撮像面に線状の像が形成され、取得画像上に線状の像15が現れる。   FIG. 7B shows an acquired image of the image sensor 13. When the pen tip of the pen 3 in the state of irradiating infrared rays is not in contact with the light guide plate 1, nothing appears in the acquired image of the image sensor 13. On the other hand, when the pen tip of the pen 3 in the state of irradiating infrared light from the light emitting unit comes into contact with the light guide plate 1 and the infrared light is coupled to the light guide plate 1, as shown in FIG. A part of the light beam 4a is guided to the imaging device 13, a linear image is formed on the imaging surface of the imaging device 13, and the linear image 15 appears on the acquired image.

図7に示す線状の像15の位置は、ペン3のペン先の接触点の位置に依存して変化し、ペン先の接触点の位置を変えると、線状像は破線で示した線状像17のように変化する。その線状像の軌跡は一点鎖線で示した扇形状16になる。その扇形の中心と線状像を結ぶ線分の回転角度α’(円弧の中心を回転中心とする)は、ペン3と撮像素子13を結ぶ線分と導光板1の上記或る一辺とがなす角度αと同じ角度になる。撮像素子の取得画像からα’が求められ、α’からαが求められる。同様にペンが3bの位置に移動すると、線状像17が形成され、その線状像17の傾きα’を求めることにより、αが求められる。 The position of the linear image 15 shown in FIG. 7 changes depending on the position of the contact point of the pen tip of the pen 3. It changes like the image 17. The locus of the linear image is a fan shape 16 indicated by a one-dot chain line. The rotation angle α 1 ′ of the line segment connecting the fan-shaped center and the line image (with the center of the arc as the rotation center) is the line segment connecting the pen 3 and the image sensor 13 and the certain side of the light guide plate 1. Is the same angle as the angle α 1 formed by. Alpha 1 'is found, alpha 1' from the acquired image of the imaging element alpha 1 is obtained from. Similarly, when the pen is moved to the position of the 3b, formed a line-shaped image 17, by obtaining the inclination alpha 2 'of the line-shaped image 17, alpha 2 is calculated.

撮像素子23についても同様に取得画像の分析から発光点の位置が特定され、ペン3と撮像素子23とを結ぶ線分と導光板1の上記或る一辺とがなす角度βが求められる。   Similarly, for the image sensor 23, the position of the light emitting point is specified from the analysis of the acquired image, and the angle β formed by the line segment connecting the pen 3 and the image sensor 23 and the certain side of the light guide plate 1 is obtained.

そして、撮像素子間の間隔をL、撮像素子13からの画像を読み取り求めた輝点の変位角度をα、撮像素子23からの取得画像を読み取り求めた輝点の変位角度をβとしたとき、輝点の座標(X、Y)は下記の関係式(1)および(2);
Y=tanα・X …(1)
Y=tanβ・(L−X) …(2)
を満足する。これを解くと、輝点の座標(X、Y)は、
X=tanβ・L/(tanα+tanβ) …(3)
Y=(tanα・tanβ)・L/(tanα+tanβ) …(4)
と表され、上述のように求めたα、βと、予め求めることができるLにより、ペン先が接触した地点の座標X、Yが求められる。このうちLは撮像素子13と撮像素子23の間の間隔であり固定の値である。α、βを求めることにより、ペン入力座標X、Y(位置座標)を求めることができる。
Then, when the interval between the image sensors is L, the displacement angle of the bright spot obtained by reading the image from the image sensor 13 is α, and the displacement angle of the bright spot obtained by reading the acquired image from the image sensor 23 is β, The coordinates (X, Y) of the bright spot are the following relational expressions (1) and (2);
Y = tan α · X (1)
Y = tan β · (L−X) (2)
Satisfied. Solving this, the coordinates (X, Y) of the bright spot are
X = tan β · L / (tan α + tan β) (3)
Y = (tan α · tan β) · L / (tan α + tan β) (4)
The coordinates X and Y of the point where the pen tip contacts are obtained by α and β obtained as described above and L that can be obtained in advance. Among these, L is an interval between the image sensor 13 and the image sensor 23 and is a fixed value. By obtaining α and β, pen input coordinates X and Y (position coordinates) can be obtained.

なお、撮像素子間の間隔Lとは、レンズ11の光軸中心とレンズ21の光軸中心との間の距離である。   Note that the distance L between the imaging elements is a distance between the optical axis center of the lens 11 and the optical axis center of the lens 21.

ペン3の位置座標を以上の方法で求めるために、座標入力システム50には、図示しない位置座標検出部を設けている。位置座標検出部はペン入力装置40に設けることができる。   In order to obtain the position coordinates of the pen 3 by the above method, the coordinate input system 50 is provided with a position coordinate detection unit (not shown). The position coordinate detection unit can be provided in the pen input device 40.

また、以上の方法で求められたペン3の位置座標に基づいて、液晶表示パネル2の当該位置座標に対応する位置にある画素を駆動して、ユーザが、ペン3のタッチ位置を視認することができるようにすることが可能である。そのためには、液晶表示パネル2の駆動を制御する制御部(不図示)が、位置座標検出部で求めた位置座標の情報を取得して、当該情報に基づいて液晶表示パネル2を駆動すればよい。   Further, based on the position coordinates of the pen 3 obtained by the above method, the pixel at the position corresponding to the position coordinates of the liquid crystal display panel 2 is driven, and the user visually recognizes the touch position of the pen 3. Is possible. For this purpose, if a control unit (not shown) that controls the driving of the liquid crystal display panel 2 acquires information on the position coordinates obtained by the position coordinate detection unit and drives the liquid crystal display panel 2 based on the information. Good.

以上のように本実施形態の座標入力システム50は、導光板1の端部における互いに離れた少なくとも二箇所において、伝搬した光を捕らえることによって、ペン3の位置座標を求めることができる。   As described above, the coordinate input system 50 according to the present embodiment can obtain the position coordinates of the pen 3 by capturing the propagated light at at least two positions apart from each other at the end of the light guide plate 1.

また本実施形態のペン入力装置40の構成によれば、導光板1のタッチ面よりも上方に突出しない位置に撮像素子13、23が設けられているので、導光板1のタッチ面がペン入力装置40の最上面となり、タッチ面よりも上方に撮像素子が出っ張らない。よって、本実施形態の座標入力システム50のペン入力装置40をテーブル型端末に適用した場合であっても、周囲が土手のように盛り上がることなく、テーブル面を完全にフラットにすることができる。   Further, according to the configuration of the pen input device 40 of the present embodiment, since the imaging elements 13 and 23 are provided at positions that do not protrude upward from the touch surface of the light guide plate 1, the touch surface of the light guide plate 1 is pen input. It becomes the uppermost surface of the device 40, and the image sensor does not protrude above the touch surface. Therefore, even when the pen input device 40 of the coordinate input system 50 of the present embodiment is applied to a table type terminal, the table surface can be made completely flat without the surroundings rising like a bank.

また本実施形態の座標入力システム50は、導光板の内部を伝搬した光が撮像素子によって受光される構成となっているので、太陽光を含む迷光によって誤認識が生じる虞がなく正確な位置検出を実現することができ、故に、屋外や窓際に装置を置くことも可能である。   Further, the coordinate input system 50 of the present embodiment is configured such that the light propagated inside the light guide plate is received by the image sensor, so that there is no possibility of erroneous recognition due to stray light including sunlight and accurate position detection. Therefore, it is possible to place the device outdoors or near a window.

また、本実施形態の座標入力システム50のペン入力装置40は、ペン3先からの放射光を受光する撮像ユニット10、20が導光板1に接続されていて、導光板1を伝搬しない光は撮像素子13、23に結合しない構造になっている。よって、導光板1のタッチ面の法線方向から照明光が当てられても、その光は導光板1に結合しないため、迷光が撮像素子13、23に導かれることはない。このため、ペン入力装置40は外光の影響を受けにくく、屋外や窓際に配置することが可能である。   Further, the pen input device 40 of the coordinate input system 50 according to the present embodiment is configured so that the imaging units 10 and 20 that receive radiation light from the tip of the pen 3 are connected to the light guide plate 1 and light that does not propagate through the light guide plate 1 is transmitted. This structure is not coupled to the image sensors 13 and 23. Therefore, even if illumination light is applied from the normal direction of the touch surface of the light guide plate 1, since the light is not coupled to the light guide plate 1, stray light is not guided to the imaging elements 13 and 23. For this reason, the pen input device 40 is not easily affected by external light, and can be disposed outdoors or near a window.

また、本実施形態では、ペン3先から出射される光が、ペン3先に設けた弾性部材34’の光散乱領域Aによって散乱する構成となっている。これにより、十分な光量を導光板1にカップリングさせることができる。したがって、正確な位置検出を実現することができる。   In the present embodiment, the light emitted from the tip of the pen 3 is scattered by the light scattering region A of the elastic member 34 ′ provided at the tip of the pen 3. Thereby, a sufficient amount of light can be coupled to the light guide plate 1. Therefore, accurate position detection can be realized.

なお、本実施形態では、撮像素子13および撮像素子23の計2つの撮像素子を用いた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導光板1の端部における各箇所からミラーおよびシャッターを用いて1つの撮像素子に集めてもよい。   In addition, although this embodiment demonstrated the structure using the image pick-up element 13 and the image pick-up element 23 in total, this invention is not limited to this, Each location in the edge part of the light-guide plate 1 is not limited to this. May be collected in one image sensor using a mirror and a shutter.

なおまた、本実施形態では、1つのペン3を用いた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のペンを用いた場合であっても例えば各ペンの発光タイミングを異ならせるなどすれば、導光板1のタッチ面に同時に複数のペンが接触していてもそれぞれの位置座標を求めることができる。   In this embodiment, the configuration using one pen 3 has been described. However, the present invention is not limited to this, and even when a plurality of pens are used, for example, the light emission timing of each pen. If a plurality of pens are in contact with the touch surface of the light guide plate 1 at the same time, the respective position coordinates can be obtained.

なおまた、本実施形態では、導光板1の一辺の両端から光を取得する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該一辺上の異なる2箇所から光を取得する構成としてもよい。   In the present embodiment, the configuration in which light is acquired from both ends of one side of the light guide plate 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the light is acquired from two different locations on the one side. It is good also as a structure.

なおまた、本実施形態では、導光板1の一辺の両端から光を取得する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導光板1の隣り合う二辺にそれぞれ光を取得する箇所を設けて、当該箇所の間の距離と、各当該箇所から得られる画像から、ペン3の位置座標を求めてもよい。   In addition, in the present embodiment, the configuration in which light is acquired from both ends of one side of the light guide plate 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and light is applied to each of two adjacent sides of the light guide plate 1. Locations to be acquired may be provided, and the position coordinates of the pen 3 may be obtained from the distance between the locations and the image obtained from each location.

〔実施形態2〕
図8を用いて本発明の座標入力システムの他の実施形態について説明する。図8は、本実施形態の座標入力システムの構成を示す斜視図である。本実施形態と、上述の実施形態1との相違点は、導光板1の或る一辺の両端部の構成にある。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the coordinate input system of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the coordinate input system of this embodiment. The difference between the present embodiment and the first embodiment described above lies in the configuration of both ends of a certain side of the light guide plate 1.

具体的には、実施形態1では、導光板1の切り欠き1aの円錐面にミラーコーティング6が施されている。これに対して、本実施形態の座標入力システムでは、ペン入力装置40’(座標入力装置)の導光板1の切り欠き1a’は導光板1の背面と垂直またはほぼ垂直の角度をなした円柱面を構成しており、この切り欠き1a’の円柱面にはミラーコーティングが施されておらず、その代わりに、切り欠き1a’に隣接して、ミラー素子14、24が配設されている点で異なる。   Specifically, in the first embodiment, the mirror coating 6 is applied to the conical surface of the notch 1 a of the light guide plate 1. On the other hand, in the coordinate input system of the present embodiment, the notch 1a ′ of the light guide plate 1 of the pen input device 40 ′ (coordinate input device) is a cylinder having an angle perpendicular to or substantially perpendicular to the back surface of the light guide plate 1. A mirror coating is not applied to the cylindrical surface of the notch 1a ', and instead, mirror elements 14 and 24 are disposed adjacent to the notch 1a'. It differs in point.

すなわち、導光板1の端面は、実施形態1と同様に円弧状の切り欠きを設けられるように加工されているが、実施形態1とは異なり垂直な面をもつ。   That is, the end surface of the light guide plate 1 is processed so as to be provided with an arc-shaped notch as in the first embodiment, but has a vertical surface unlike the first embodiment.

そして、撮像ユニット10’は、ミラー素子14、レンズ11、可視光カットフィルタ12、撮像素子13を有している。また、撮像ユニット20’は、ミラー素子24、レンズ21、可視光カットフィルタ22、撮像素子23を有している。   The imaging unit 10 ′ includes a mirror element 14, a lens 11, a visible light cut filter 12, and an imaging element 13. The imaging unit 20 ′ has a mirror element 24, a lens 21, a visible light cut filter 22, and an imaging element 23.

ミラー素子14、24は、円筒面14b、24bと円錐面14a、24aとを含み、円錐面14a、24aにはミラーコーティングが施されている。   The mirror elements 14 and 24 include cylindrical surfaces 14b and 24b and conical surfaces 14a and 24a, and the conical surfaces 14a and 24a are mirror-coated.

導光板1内を伝搬し、導光板の四隅に導かれた光束は、導光板1の凹型円筒面を有した切り欠き1a’を透過して導光板1から出射し、ミラー素子14、24の円錐面14a、24aに導かれ、円錐面14a、24aで反射された光束は導光板1の背面の方向に導かれる。その後、レンズ11、12にて集光され、可視光カットフィルタ12、22を経て、撮像素子13、23で受光され、撮影像の線状像の傾斜角から、上述の実施形態1と同じ手法で光束の方位角α、βが求められる。   The light beam propagating through the light guide plate 1 and guided to the four corners of the light guide plate is transmitted through the notch 1 a ′ having the concave cylindrical surface of the light guide plate 1 and emitted from the light guide plate 1. The light beam guided to the conical surfaces 14 a and 24 a and reflected by the conical surfaces 14 a and 24 a is guided in the direction of the back surface of the light guide plate 1. Thereafter, the light is condensed by the lenses 11 and 12, passed through the visible light cut filters 12 and 22, received by the image sensors 13 and 23, and the same method as that of the first embodiment described above from the inclination angle of the linear image of the photographed image. Thus, the azimuth angles α and β of the luminous flux are obtained.

導光板1のサイズが約1m角と大きい場合が想定される。この場合、実施形態1のように、導光板1の四隅の円錐面にミラーコーティングを行うのは、工程上困難であり、高コストとなる。一方、本実施形態のように、ミラー素子14、24を別途設けることによって、導光板1と比べれば遥かに小型なミラー素子14、24の円錐面にミラーコーティングを施せばよく、作業が容易であり、また多数の光学素子に一度にミラーコーティングできるため、ミラー素子のコストも安価にすることができる。また、円錐面をミラーにしたミラー素子を用いることにより、円錐面を屈折して導光板外部に出射される光も反射させて、撮像ユニット側に導くことにより光利用効率を高めることができる。   The case where the size of the light guide plate 1 is as large as about 1 m square is assumed. In this case, as in the first embodiment, it is difficult in the process to perform mirror coating on the conical surfaces at the four corners of the light guide plate 1, and the cost is high. On the other hand, by providing the mirror elements 14 and 24 separately as in the present embodiment, it is only necessary to apply a mirror coating to the conical surfaces of the mirror elements 14 and 24 that are much smaller than the light guide plate 1, and the work is easy. In addition, since many optical elements can be mirror-coated at the same time, the cost of the mirror elements can be reduced. In addition, by using a mirror element having a conical surface as a mirror, light utilization efficiency can be improved by reflecting light that is refracted on the conical surface and emitted to the outside of the light guide plate and guiding it to the imaging unit side.

〔実施形態3〕
本発明の座標入力システムの他の実施形態について説明する。
[Embodiment 3]
Another embodiment of the coordinate input system of the present invention will be described.

上述の実施形態1は、導光板1内を伝搬した光を導光板1の或る一辺の両端部から導光板1の下方に導いて撮像している。これに対して、本実施形態では、実施形態1と同じペン3(図1)と導光板1を用いて、当該ペンから出射した赤外光を、当該透明導光板内を伝搬させるのではなく当該透明導光板の表面に沿って散乱させる態様とする。そして、本実施形態では、その透明導光板の下方ではなく、透明導光板の当該表面に近接した位置に実施形態1と同様の撮像ユニットが設けられており、当該位置にて、光を受光する構成となっている。   In the first embodiment described above, light propagating through the light guide plate 1 is guided from both ends of one side of the light guide plate 1 to the lower side of the light guide plate 1 and imaged. On the other hand, in this embodiment, the same pen 3 (FIG. 1) and light guide plate 1 as in the first embodiment are used, and the infrared light emitted from the pen is not propagated in the transparent light guide plate. It is set as the aspect scattered along the surface of the said transparent light-guide plate. In this embodiment, an imaging unit similar to that in Embodiment 1 is provided at a position close to the surface of the transparent light guide plate, not below the transparent light guide plate, and receives light at the position. It has a configuration.

撮像ユニットは、透明導光板の或る一辺の両端部に設けられており、透明導光板の表面に沿って散乱した光が、これらの撮像ユニットに入射すると、実施形態1と同様に線状の像を形成し、実施形態1と同様に求めた角度と、撮像素子間の距離とに基づいて、ペン3の近接位置座標を求めることができる。   The imaging units are provided at both ends of a certain side of the transparent light guide plate. When light scattered along the surface of the transparent light guide plate enters these image pickup units, a linear shape is obtained as in the first embodiment. An image is formed, and the proximity position coordinates of the pen 3 can be obtained based on the angle obtained in the same manner as in the first embodiment and the distance between the imaging elements.

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、発光ペンを用いて座標入力する、任意の座標入力システムに利用することができる。座標入力システムは、パソコン、テレビ、白板、タブレット端末等に適用が可能である。   The present invention can be used in an arbitrary coordinate input system that inputs coordinates using a light-emitting pen. The coordinate input system can be applied to a personal computer, a television, a white board, a tablet terminal, and the like.

1 導光板(導光部材)
1a、1a’ 切り欠き(光路変換部)
2 液晶表示パネル(表示装置)
3 ペン(操作部材)
4a、4b 光束
6 ミラーコーティング
10、20、10’、20’ 撮像ユニット(検知手段)
11、21 レンズ
12、22 可視光カットフィルタ
13、23 撮像素子(受光部)
14、24 ミラー素子
14a、24a 円錐面
14b、24b 円筒面
15 線状の像
16 扇形状
17 線状の像
31 光源
31a 発光素子
31b 封止樹脂部
32 駆動装置
33 電源装置
34 散乱部
34’ 弾性部材
34’a 光入射面(第1の面)
34’b 光出射面(第2の面)
35 筐体
36 反射部
37 傾斜角度保持部材
38 摺動部材
40、40’ ペン入力装置(座標入力装置)
50 座標入力システム
A 光散乱領域
1 Light guide plate (light guide member)
1a, 1a ′ Notch (optical path conversion unit)
2 Liquid crystal display panel (display device)
3 Pen (operation member)
4a, 4b Luminous flux 6 Mirror coating 10, 20, 10 ', 20' Imaging unit (detection means)
11, 21 Lens 12, 22 Visible light cut filter 13, 23 Image sensor (light receiving unit)
14, 24 Mirror elements 14a, 24a Conical surfaces 14b, 24b Cylindrical surface 15 Linear image 16 Fan-shaped 17 Linear image 31 Light source 31a Light emitting element 31b Sealing resin portion 32 Drive device 33 Power supply device 34 Scattering portion 34 'Elasticity Member 34'a Light incident surface (first surface)
34'b Light exit surface (second surface)
35 Housing 36 Reflecting portion 37 Inclination angle holding member 38 Sliding member 40, 40 'Pen input device (coordinate input device)
50 Coordinate input system A Light scattering area

Claims (7)

光源を備え、光源からの光を入力装置に備えられた導光板に結合する操作部材であって、
上記光源の光出射位置には、上記導光板との接触によって変形する弾性部材が設けられ、
上記弾性部材には、光を散乱させる光散乱領域が形成されていることを特徴とする操作部材。
An operation member that includes a light source and couples light from the light source to a light guide plate provided in the input device;
The light emitting position of the light source is provided with an elastic member that is deformed by contact with the light guide plate,
The operation member, wherein the elastic member is formed with a light scattering region for scattering light.
上記光源は、発光素子と該発光素子を封止する封止樹脂部とからなり、
上記光源の側面には、上記発光素子からの光を上記光出射位置へ導く反射部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の操作部材。
The light source includes a light emitting element and a sealing resin portion that seals the light emitting element.
The operation member according to claim 1, wherein a reflection portion that guides light from the light emitting element to the light emission position is provided on a side surface of the light source.
先端部分の導光板に対する傾斜角度を一定に保持する傾斜角度保持部材を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の操作部材。   The operation member according to claim 1, further comprising an inclination angle holding member that holds an inclination angle of the tip portion with respect to the light guide plate constant. 上記弾性部材は、光散乱体を含有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の操作部材。   The operation member according to claim 1, wherein the elastic member contains a light scatterer. 上記光源は、発光素子と該発光素子を封止する封止樹脂部とからなるとともに、操作部材の先端部分に配置されており、
上記発光素子は、LEDであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の操作部材。
The light source includes a light emitting element and a sealing resin portion that seals the light emitting element, and is disposed at a tip portion of the operation member.
The operation member according to claim 1, wherein the light emitting element is an LED.
上記弾性部材における上記導光板との接触面には、摺動部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の操作部材。   The operation member according to claim 1, wherein a sliding member is provided on a contact surface of the elastic member with the light guide plate. 導光板と、
請求項1〜6の何れか1項に記載の操作部材と、
上記導光板内を伝搬する伝搬光を受光する少なくとも2つの受光部と、
上記導光板の表面に上記操作部材を接触したときの該接触に基づく伝搬光を検知した上記受光部の出力に基づいて、上記操作部材における導光部材の表面への接触位置の座標を求める検知手段と、を備えた座標入力システム。
A light guide plate;
The operation member according to any one of claims 1 to 6,
At least two light receiving parts for receiving propagating light propagating in the light guide plate;
Detection for obtaining the coordinates of the contact position of the operation member with respect to the surface of the light guide member based on the output of the light receiving unit that detects propagation light based on the contact when the operation member is brought into contact with the surface of the light guide plate A coordinate input system comprising: means.
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