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JP2011113191A - Information processing device and information processing system - Google Patents

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JP2011113191A
JP2011113191A JP2009267435A JP2009267435A JP2011113191A JP 2011113191 A JP2011113191 A JP 2011113191A JP 2009267435 A JP2009267435 A JP 2009267435A JP 2009267435 A JP2009267435 A JP 2009267435A JP 2011113191 A JP2011113191 A JP 2011113191A
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JP
Japan
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light
information processing
irradiated surface
input
information
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009267435A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomio Ikegami
富雄 池上
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】簡易な構成により入力装置の位置検出を行うことができ、検出された位置において入力処理を行うことにより、手書き入力を実現する情報処理装置および情報処理システムを提供する。
【解決手段】入力装置20から光が照射された情報入力面PAの画像を撮像し、撮像画像の情報入力面PAにおける輝度分布に基づいて、入力装置20を情報入力面PAに投影した場合の情報入力面PA上の位置を検出し、検出された入力装置20の情報入力面PA上の位置に応じて情報を処理する。
【選択図】図1
An information processing apparatus and an information processing system capable of detecting a position of an input device with a simple configuration and realizing handwriting input by performing input processing at the detected position.
An image of an information input surface PA irradiated with light from an input device 20 is captured, and the input device 20 is projected onto the information input surface PA based on a luminance distribution of the captured image on the information input surface PA. The position on the information input surface PA is detected, and the information is processed according to the detected position on the information input surface PA of the input device 20.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、情報処理装置および情報処理システムに関するものである。   The present invention relates to an information processing apparatus and an information processing system.

従来、光を用いて被照射面(情報入力面)に手書きされた情報を、入力処理する装置が知られ、さらに手書き画像を表示する装置として応用されている(例えば特許文献1から4参照)。これらの装置では、情報入力面に照射された光の座標を検出し、検出した座標において入力処理を行うことで、使用者が光で書いた文字や図形等の情報を検出し入力している。このような装置は、例えば、電子黒板のような商品として商品化されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus that performs input processing on information handwritten on an irradiated surface (information input surface) using light is known, and is further applied as an apparatus that displays a handwritten image (see, for example, Patent Documents 1 to 4). . In these devices, the coordinates of light irradiated on the information input surface are detected, and input processing is performed at the detected coordinates, so that the user detects and inputs information such as characters and figures written with light. . Such an apparatus is commercialized as a product such as an electronic blackboard.

例えば、特許文献1,2では、情報入力面上に2次元マトリクス状に複数の受光素子を配列し、光を検知することによって入力箇所の検出と入力/非入力の判断とを行う装置が提案されている。また、特許文献3,4では、光の射出口付近を情報入力面に押し当てることで、光照射の状態を変化させる入力装置を用い、照射された光の座標を撮像装置で撮像して、情報入力面上の入力箇所の検出を行う装置が提案されている。   For example, Patent Documents 1 and 2 propose a device that arranges a plurality of light receiving elements in a two-dimensional matrix on an information input surface and detects an input portion and determines input / non-input by detecting light. Has been. Further, in Patent Documents 3 and 4, by using an input device that changes the state of light irradiation by pressing the vicinity of the light emission port against the information input surface, the coordinates of the irradiated light are imaged by the imaging device, An apparatus for detecting an input location on an information input surface has been proposed.

特開昭63−151168号公報JP 63-151168 A 特開平11−119910号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-119910 特開2004−348444号公報JP 2004-348444 A 特開2005−135081号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-135081

しかしながら、上記構成には次のような問題がある。すなわち、特許文献1,2の構成では、光の検出が可能な特別な構成の情報入力面を用いないと情報入力を行う箇所の検出および入力処理ができないため、情報入力面の大型化が困難であり、また高コストになりやすい。   However, the above configuration has the following problems. In other words, in the configurations of Patent Documents 1 and 2, it is difficult to increase the size of the information input surface because it is not possible to detect and input a portion where information is input unless an information input surface having a special configuration capable of detecting light is used. In addition, it tends to be expensive.

また、特許文献3,4の構成では、位置検出および入力処理のためにはかならず情報入力面へ入力装置を押し当てる必要があるため、情報入力面での接触時の衝撃や、情報入力面との摩擦により入力装置が破損しやすい。   In addition, in the configurations of Patent Documents 3 and 4, since it is necessary to press the input device against the information input surface for position detection and input processing, the impact at the time of contact on the information input surface, The input device is likely to be damaged due to friction.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成により入力装置の位置検出を行うことができ、検出された位置において入力処理を行うことにより、手書き入力を実現する情報処理装置および情報処理システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of detecting the position of the input device with a simple configuration and performing input processing at the detected position to realize handwritten input. An object is to provide a processing device and an information processing system.

上記の課題を解決するため、本発明の情報処理装置は、光射出装置から光が照射された被照射面の画像を撮像し、撮像画像の前記被照射面における輝度分布に基づいて、前記光射出装置を前記被照射面に投影した場合の前記被照射面上の位置を検出し、検出された前記光射出装置の前記被照射面上の位置に応じて情報を処理することを特徴とする。
この構成によれば、被照射面の輝度分布から光射出装置の位置検出を行うことができる。すなわち、被照射面における輝度分布は、光射出装置の姿勢や被照射面との相対距離によって変化するため、輝度分布を検出することによって光射出装置の姿勢や被照射面との相対距離および高さ方向の位置を検出することができる。したがって、被照射面に特別の工夫をすることなく情報入力が可能であるとともに、簡易な構成により位置検出が可能な情報処理装置とすることができる。
In order to solve the above-described problem, the information processing apparatus of the present invention captures an image of an irradiated surface irradiated with light from a light emitting device, and the light based on a luminance distribution of the captured image on the irradiated surface. A position on the irradiated surface when the emitting device is projected onto the irradiated surface is detected, and information is processed according to the detected position on the irradiated surface of the light emitting device. .
According to this configuration, the position of the light emitting device can be detected from the luminance distribution on the irradiated surface. That is, since the luminance distribution on the irradiated surface changes depending on the posture of the light emitting device and the relative distance to the irradiated surface, detecting the luminance distribution causes the relative distance and the height of the light emitting device to be irradiated. The position in the vertical direction can be detected. Therefore, it is possible to provide an information processing apparatus capable of inputting information without any special device on the irradiated surface and capable of detecting a position with a simple configuration.

本発明においては、前記撮像画像の前記輝度分布に基づいて、前記被照射面の法線方向における前記光射出装置の高さと該高さに係る所定の閾値との大小関係を判定し、前記高さが前記高さに係る所定の閾値以下であるときに、前記被照射面上の位置において情報を入力処理することが好ましい。
この構成によれば、画像処理によって得られる光射出装置の高さを、情報の入力/非入力の判定基準とすることができ、検出結果に基づいて情報入力を行うことができる。したがって、被照射面に特別の工夫をすることなく情報入力が可能であるとともに、簡易な構成により手書き入力を実現することが可能な情報処理装置とすることができる。
In the present invention, based on the luminance distribution of the captured image, a magnitude relationship between the height of the light emitting device in the normal direction of the irradiated surface and a predetermined threshold value related to the height is determined, and the height It is preferable that information is input at a position on the irradiated surface when the height is equal to or less than a predetermined threshold related to the height.
According to this configuration, the height of the light emitting device obtained by image processing can be used as a criterion for information input / non-input, and information can be input based on the detection result. Therefore, it is possible to provide an information processing apparatus capable of inputting information without any special contrivance on the irradiated surface and capable of realizing handwriting input with a simple configuration.

本発明においては、入力された前記情報を表示する表示装置を有することが望ましい。
この構成によれば、入力情報の確認を行いながら入力処理を行うことができる。
In the present invention, it is desirable to have a display device that displays the input information.
According to this configuration, it is possible to perform input processing while confirming input information.

本発明においては、前記表示装置は投射表示装置であり、形成された画像が投射される画像表示面が、前記被照射面と重なって設定されていることが望ましい。
この構成によれば、情報入力を行う被照射面が同時に画像表示を行う画像表示面にもなっているため、被照射面に入力情報を重ねて表示することができ、表示画像内に直接手書き入力を行っているかのような使用感を得ることができる。
In the present invention, it is desirable that the display device is a projection display device, and an image display surface on which a formed image is projected is set so as to overlap the irradiated surface.
According to this configuration, since the irradiated surface on which information is input is also an image display surface that simultaneously displays an image, input information can be displayed superimposed on the irradiated surface, and handwritten directly in the display image. A feeling of use as if input is being made can be obtained.

本発明においては、前記被照射面を撮像する撮像装置を有し、前記表示装置は、光源装置と、前記光源装置から射出されたレーザー光を前記被照射面上で2次元方向に走査して画像を描画する走査手段と、を有する走査型投射表示装置であり、前記情報処理装置内において、前記撮像装置に入射する光の光路と、前記走査型投射表示装置から射出される前記レーザー光の光路と、が一部共通しているとともに、前記光源装置と前記走査手段との間の光路上に、前記光射出装置から照射された光を前記撮像装置へと導く分離光学系が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、被照射面を撮像する撮像装置のための光学系と、画像表示のための光学系とが共通化されるため、装置構成を簡略化することができる。
In this invention, it has an imaging device which images the said to-be-irradiated surface, The said display apparatus scans the laser beam inject | emitted from the light source device and the said light source device in the two-dimensional direction on the to-be-irradiated surface. A scanning projection display device having a scanning means for drawing an image, and in the information processing device, an optical path of light incident on the imaging device and the laser light emitted from the scanning projection display device The optical path is partially shared, and a separation optical system for guiding the light emitted from the light emitting device to the imaging device is provided on the optical path between the light source device and the scanning unit. It is desirable.
According to this configuration, since the optical system for the imaging device that images the irradiated surface and the optical system for image display are shared, the device configuration can be simplified.

また、本発明の情報処理システムは、上述の情報処理装置と、前記情報処理装置によって撮像される光を被照射面に射出する光射出装置と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、光射出装置として被照射面に光を射出することが出来れば足り、簡易な構成により手書き入力を実現することが可能な情報処理システムとすることができる。
An information processing system according to the present invention includes the information processing apparatus described above and a light emitting apparatus that emits light picked up by the information processing apparatus onto an irradiated surface.
According to this configuration, it is only necessary to emit light to the irradiated surface as a light emitting device, and an information processing system capable of realizing handwriting input with a simple configuration can be provided.

本発明においては、前記光射出装置は、前記被照射面に向けて光を射出する第1射出口と、前記第1射出口に隣接して、前記第1射出口から射出される光の光軸方向とは異なる方向に補助光を射出する第2射出口と、を有し、前記情報処理装置は、前記被照射面と前記第2射出口とを合わせて撮像し、前記第1射出口から前記被照射面に射出された光に基づく輝度分布の輝度中心と、前記第2射出口から射出された前記補助光の輝度分布の輝度中心と、に基づいて、2つの輝度中心間の距離と該距離に係る所定の閾値との大小関係を判定し、前記距離が前記距離に係る所定の閾値以下であるときに、前記被照射面における前記光射出装置の位置に対応した位置において入力処理を行うことが望ましい。
ここで、「射出される光の光軸」とは、第1射出口から射出される光の中心軸のことである。この構成によれば、被照射面上の輝度分布に加えて、第2射出口を検出することにより間接的に第1射出口の高さ方向の位置を検出することができるため、閾値処理の精度を高めることが可能となり、精度良く入力処理を行うことが可能な情報処理システムとすることができる。
In the present invention, the light emission device includes a first emission port that emits light toward the irradiated surface, and light of light emitted from the first emission port adjacent to the first emission port. A second emission port that emits auxiliary light in a direction different from the axial direction, and the information processing apparatus takes an image of the irradiated surface and the second emission port together, and the first emission port The distance between the two luminance centers based on the luminance center of the luminance distribution based on the light emitted from the second emission port and the luminance center of the luminance distribution of the auxiliary light emitted from the second outlet. And a predetermined threshold value related to the distance, and when the distance is less than or equal to the predetermined threshold value related to the distance, an input process is performed at a position corresponding to the position of the light emitting device on the irradiated surface. It is desirable to do.
Here, “the optical axis of the emitted light” is the central axis of the light emitted from the first exit port. According to this configuration, in addition to the luminance distribution on the irradiated surface, the position in the height direction of the first outlet can be detected indirectly by detecting the second outlet. The accuracy can be increased, and an information processing system capable of performing input processing with high accuracy can be provided.

本発明においては、前記補助光は、前記被照射面に射出される光と異なる色の色光であることが望ましい。
この構成によれば、光射出装置が被照射面に近接したときに、撮像される画像内における被照射面に射出される光と補助光との区別が容易となり、閾値処理が容易となる。
In the present invention, it is preferable that the auxiliary light is a color light having a different color from the light emitted to the irradiated surface.
According to this configuration, when the light emitting device is close to the irradiated surface, it is easy to distinguish between the light emitted from the irradiated surface and the auxiliary light in the captured image, and the threshold processing is facilitated.

本発明においては、前記被照射面に射出される光は、赤外光であり、前記情報処理装置は、前記被照射面における赤外光の輝度分布に基づいて入力処理を行うことが望ましい。
赤外光は不可視光であるため、使用者に目視されることがなく良好な使用感が得られる。
In the present invention, it is desirable that the light emitted to the irradiated surface is infrared light, and the information processing apparatus performs input processing based on a luminance distribution of infrared light on the irradiated surface.
Since infrared light is invisible light, a good usability can be obtained without being visually recognized by the user.

本発明においては、前記被照射面に射出される光は、該光の光軸方向に垂直な断面における輝度分布がガウス分布を示すことが望ましい。
この構成によれば、被照射面に射出される光がどの方向から照射されているかを検出することが容易となるため、光射出装置の位置の検出が容易となる。
In the present invention, it is desirable that the light emitted to the irradiated surface has a Gaussian distribution of luminance distribution in a cross section perpendicular to the optical axis direction of the light.
According to this configuration, since it is easy to detect from which direction the light emitted to the irradiated surface is emitted, the position of the light emitting device can be easily detected.

本発明においては、前記光射出装置は、前記被照射面に射出される光の射出方向に先端を有する筆記部材を有することが望ましい。
この構成によれば、被照射面において実際に手書き入力する情報を記入しながら、同時に該情報を情報入力装置に入力することができる。例えば、紙に文章を書き込みながら、同時に書き込んだ文章を文字情報として入力することができる。
In the present invention, it is desirable that the light emitting device has a writing member having a tip in a light emitting direction of light emitted to the irradiated surface.
According to this configuration, it is possible to input information to the information input device at the same time while entering information to be actually handwritten on the irradiated surface. For example, while writing a sentence on paper, the written sentence can be input as character information.

第1実施形態に係る情報処理装置および情報処理システムの概略図である。1 is a schematic diagram of an information processing apparatus and an information processing system according to a first embodiment. 第1実施形態に係る入力装置の先端部分の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the front-end | tip part of the input device which concerns on 1st Embodiment. 制御装置で行われる処理について説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the process performed with a control apparatus. 情報処理装置に取り込まれる画像について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the image taken in by information processing apparatus. 第1実施形態の入力装置から射出される光の様子についての説明図である。It is explanatory drawing about the mode of the light inject | emitted from the input device of 1st Embodiment. 制御装置で行われる処理に用いる参照データを示すグラフである。It is a graph which shows the reference data used for the process performed with a control apparatus. 制御装置で行われる処理に用いる参照データを示すグラフである。It is a graph which shows the reference data used for the process performed with a control apparatus. 制御装置で行われる処理に用いる参照データを示すグラフである。It is a graph which shows the reference data used for the process performed with a control apparatus. 走査型投射表示装置を有する画像処理ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the image processing unit which has a scanning projection display apparatus. 第2実施形態に係る情報処理装置および情報処理システムの概略図である。It is the schematic of the information processing apparatus and information processing system which concern on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る入力装置の先端部分の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the front-end | tip part of the input device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態の入力装置から射出される光の様子についての説明図である。It is explanatory drawing about the mode of the light inject | emitted from the input device of 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、図1〜図8を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る情報処理装置および情報処理システムについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
The information processing apparatus and information processing system according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

図1は、第1実施形態における情報処理装置JE1および情報処理システムJS1の構成概略図である。情報処理装置JE1は、手書き情報を撮像するとともに作業机DK上に投射表示する画像形成ユニット(表示装置)10、画像形成ユニット10で撮像した画像を処理し、投射する画像の画像データを形成する制御装置30、画像形成ユニット10と制御装置30とを接続する通信ケーブル40と、から概略構成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an information processing device JE1 and an information processing system JS1 in the first embodiment. The information processing device JE1 captures handwritten information and projects an image formed by the image forming unit (display device) 10 that projects and displays it on the work desk DK. The image captured by the image forming unit 10 is processed to form image data of the image to be projected. The control unit 30 and the communication cable 40 that connects the image forming unit 10 and the control unit 30 are roughly configured.

また、本実施形態の情報処理システムJS1は、上述の情報処理装置JE1に、先端から光を射出するペン型の入力装置(光射出装置)20を加えた構成となっている。   In addition, the information processing system JS1 of the present embodiment has a configuration in which a pen-type input device (light emitting device) 20 that emits light from the tip is added to the information processing device JE1 described above.

画像形成ユニット10は、作業机DK上において所定の高さに設置されており、作業机DK上の情報入力面(被照射面)PAを撮像する不図示の撮像装置と、通信ケーブル40を介して接続された制御装置30から入力される映像信号に応じた画像を、作業机DKの上面に投射表示する不図示の投射表示装置と、を有している。投射表示装置としては、光源装置と液晶ライトバルブと投射レンズとを有する、通常知られたプロジェクターの構成を採用することができる。   The image forming unit 10 is installed at a predetermined height on the work desk DK, and is connected to an imaging device (not shown) that images an information input surface (illuminated surface) PA on the work desk DK and a communication cable 40. A projection display device (not shown) that projects and displays an image corresponding to the video signal input from the control device 30 connected to the upper surface of the work desk DK. As the projection display device, it is possible to adopt a generally known projector configuration having a light source device, a liquid crystal light valve, and a projection lens.

本実施形態の画像形成ユニット10では、投射表示装置によって画像表示がなされる画像表示面WAの範囲が、情報入力面PAと重なって設定されており、画像表示面WAの方が情報入力面PAよりも狭くなっている。情報入力面PAの範囲および画像表示面WAの範囲は、装置の能力や絞りなどに応じて適宜変更可能である。   In the image forming unit 10 of the present embodiment, the range of the image display surface WA on which an image is displayed by the projection display device is set so as to overlap the information input surface PA, and the image display surface WA is the information input surface PA. It is narrower than. The range of the information input surface PA and the range of the image display surface WA can be changed as appropriate according to the capability of the apparatus and the aperture.

入力装置20は、画像表示面WAにおいて作業者Kの手によって操作されるポインティングデバイスであり、ペン型の形状を有している。   The input device 20 is a pointing device that is operated by the hand of the worker K on the image display surface WA, and has a pen shape.

制御装置30は、作業机DK上の所定位置に配置されたPC(Personal Computer)である。この制御装置30は、画像形成ユニット10から通信ケーブル40を介して得られた情報入力面PAの画像に基づいて入力装置20の位置を把握し、入力装置20を用いて手書き入力する情報を取得して入力処理を行う一方、表示すべき画像を表す映像信号を生成して画像形成ユニット10に出力する。   The control device 30 is a PC (Personal Computer) arranged at a predetermined position on the work desk DK. The control device 30 grasps the position of the input device 20 based on the image of the information input surface PA obtained from the image forming unit 10 via the communication cable 40 and acquires information to be input by handwriting using the input device 20. While performing input processing, a video signal representing an image to be displayed is generated and output to the image forming unit 10.

このような情報処理システムJS1は、作業者Kが入力装置20を用いて手書き入力した情報を入力処理するとともに、入力した情報をリアルタイムに表示することで、まるで画像表示面WA内に直接記入しているかのような使用感を得ることが可能なシステムとなっている。   Such an information processing system JS1 performs input processing of information handwritten by the operator K using the input device 20, and displays the input information in real time, so that it is directly written in the image display surface WA. It is a system that can get a feeling of use as if it were.

図2は、入力装置20の先端部分の概略説明図である。入力装置20は、ペン型の筐体21の先端に設けられた円柱状の先端チップ22と、筐体21の内部に収容された光源23と、光源23から射出された光を先端チップ22の一端から内部に導くレンズ24とを有している。光源23としては、様々な波長の光を射出するものを用いることができるが、例えば赤外LEDや赤外レーザー光源など、不可視光である赤外光を射出する光源を好適に用いることができる。本実施形態の入力装置20は、光源23として赤外光を射出するものを採用する。   FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the tip portion of the input device 20. The input device 20 includes a cylindrical tip chip 22 provided at the tip of a pen-shaped casing 21, a light source 23 accommodated in the casing 21, and light emitted from the light source 23 on the tip chip 22. And a lens 24 that leads from one end to the inside. A light source that emits light of various wavelengths can be used as the light source 23. For example, a light source that emits invisible infrared light such as an infrared LED or an infrared laser light source can be preferably used. . The input device 20 according to the present embodiment employs a light source 23 that emits infrared light.

先端チップ22は、内部を光が透過する導波路として機能する。筐体21の内部側に配置された先端チップ22の一端から入射する光は、先端チップ22の内部を透過し、他端に設けられた先端部(第1射出口)22aから射出される。   The tip chip 22 functions as a waveguide through which light passes. Light incident from one end of the tip chip 22 disposed on the inner side of the housing 21 passes through the tip chip 22 and is emitted from a tip portion (first exit port) 22a provided at the other end.

先端部22aは、光射出方向に凸となる丸みを帯びて設けられており、先端部22aに達した光は屈折し、広がりながら射出される。本実施形態の入力装置20では、先端部22aから射出される光が、光軸Lに垂直な平面においてガウス分布の輝度分布を有するように設計されている。   The tip 22a is provided with a round shape that is convex in the light emission direction, and the light that reaches the tip 22a is refracted and emitted while spreading. In the input device 20 of the present embodiment, the light emitted from the distal end portion 22a is designed to have a Gaussian luminance distribution on a plane perpendicular to the optical axis L.

また、先端部22aの近傍には、先端チップ22の周方向に切り欠き部(第2射出口)22bが設けられており、先端チップ22内を透過する光の一部は、切り欠き部22bから先端チップ22の周方向に射出される。この切り欠き部22bから射出される光は、後述する入力装置20の位置検出の際に、入力装置20の先端部を検出するための補助光として用いられる。   Further, a notch (second emission port) 22b is provided in the vicinity of the tip 22a in the circumferential direction of the tip 22 and a part of the light transmitted through the tip 22 is notched 22b. To the tip tip 22 in the circumferential direction. The light emitted from the notch 22b is used as auxiliary light for detecting the tip of the input device 20 when detecting the position of the input device 20 described later.

次に、情報処理システムで行われる情報入力処理について、図3から図8を用いて説明する。   Next, information input processing performed in the information processing system will be described with reference to FIGS.

図3は、制御装置30で行われる処理について説明するブロック図である。図4は、画像処理ユニットによって取り込まれる画像について説明する説明図である。図5は、入力装置20から射出される光の様子について説明する説明図である。図6から図8は、制御装置30で行われる各種処理に用いる参照データを示すグラフである。   FIG. 3 is a block diagram illustrating processing performed by the control device 30. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an image captured by the image processing unit. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the state of light emitted from the input device 20. 6 to 8 are graphs showing reference data used for various processes performed by the control device 30. FIG.

図3に示すように、制御装置30は、画像処理ユニットに含まれたカメラ(撮像装置)11による撮像画像の座標を取得する座標変換部31と、撮像した画像について輝度分布を算出する特徴値演算部32と、演算結果を用いて入力装置20の位置を算出する座標算出部33と、座標算出部33によって算出される入力装置20の高さと高さの基準となる閾値との大小関係を判定し、入力判定を行う判定部34と、座標算出部33および判定部34による結果に基づいて情報の入力処理を行う入力処理部35と、入力処理部35によって入力される情報に基づいて、画像処理ユニットで投射表示するための画像データを作成する画像データ生成部36と、を有している。   As illustrated in FIG. 3, the control device 30 includes a coordinate conversion unit 31 that acquires the coordinates of an image captured by the camera (imaging device) 11 included in the image processing unit, and a feature value that calculates a luminance distribution for the captured image. The magnitude relationship between the calculation unit 32, the coordinate calculation unit 33 that calculates the position of the input device 20 using the calculation result, and the threshold value that is the reference for the height of the input device 20 calculated by the coordinate calculation unit 33. Based on the information input by the input processing unit 35, the input processing unit 35 that performs the input processing based on the determination unit 34 that performs determination and input determination, the input processing unit 35 that performs information input processing based on the results of the determination unit 34, And an image data generation unit 36 for creating image data for projection display by the image processing unit.

まず、座標変換部31では、図4に示すように、画像処理ユニットに含まれるカメラ11で撮像した画像について、制御装置30に設定された座標系の座標を適用した輝度データに変換する。例えば、作業机DK上における画像処理ユニット10の位置を原点とする座標系を用い、入力装置20から情報入力面PAに射出された光(入力光)の輝度分布を表す。カメラ11としては、入力装置20から射出される光を検出し撮像することが可能なものを用いるものとし、本実施形態では、入力装置20が赤外光を射出する構成であるため、カメラ11も赤外カメラを用いる。   First, as shown in FIG. 4, the coordinate conversion unit 31 converts the image captured by the camera 11 included in the image processing unit into luminance data to which the coordinates of the coordinate system set in the control device 30 are applied. For example, the brightness distribution of light (input light) emitted from the input device 20 to the information input surface PA is expressed using a coordinate system having the position of the image processing unit 10 on the work desk DK as an origin. As the camera 11, a camera capable of detecting and imaging light emitted from the input device 20 is used. In the present embodiment, the input device 20 emits infrared light. Also use an infrared camera.

カメラ11による撮像の際、画像処理ユニット10の配置によっては、情報入力面PAの撮像画像は、画像処理ユニット10側が広く奥が狭く歪んだものとなるため、座標変換部31は、必要に応じて撮像された画像データを画像処理して歪みを解消し、座標変換部31に設定された絶対座標系における座標におけるデータとして変換する。   Depending on the arrangement of the image processing unit 10 when the image is captured by the camera 11, the captured image of the information input surface PA is wide and narrowly distorted on the image processing unit 10 side. The image data thus captured is subjected to image processing to eliminate distortion, and converted as data in coordinates in the absolute coordinate system set in the coordinate conversion unit 31.

次に、特徴値演算部32では、入力装置20から情報入力面PAに照射された光の輝度分布に基づいて入力装置20の先端部の位置を算出すべく、照射された光の広がり方や歪み方を算出する。   Next, in the feature value calculation unit 32, in order to calculate the position of the tip of the input device 20 based on the luminance distribution of the light irradiated from the input device 20 to the information input surface PA, Calculate how to distort.

図5に示すように、入力装置20から射出された光は、情報入力面PAにおいて領域AR内に輝度分布を有して照射される。本実施形態では、入力装置20の輝度分布がガウス分布図であることとなっており、領域ARの内側が明るく外側ほど暗い輝度分布となっている。図では、領域AR内で色の濃淡で明暗を示している。   As shown in FIG. 5, the light emitted from the input device 20 is irradiated with a luminance distribution in the area AR on the information input surface PA. In the present embodiment, the luminance distribution of the input device 20 is a Gaussian distribution diagram, and the luminance distribution is darker as the inner side of the area AR becomes brighter and the outer side. In the figure, light and shade are shown by color shading in the area AR.

特徴値演算部32では、まず、撮像された画像の輝度データについて式1を用いて規格化し、次いで、式2を用いて情報入力面PAにおける入力光の輝度中心(重心)を求める。更に、式3を用いて情報入力面PAにおける入力光の輝度の分散を求め、式4を用いて情報入力面PAにおける入力光の歪度を求める。また、求めた歪度から、歪度の大きさを合わせて求める。歪度の大きさは、歪度の二乗平均値(√(γ +γ ))によって求めることができる。 In the feature value calculation unit 32, first, the luminance data of the captured image is normalized using Equation 1, and then the luminance center (center of gravity) of the input light on the information input surface PA is obtained using Equation 2. Furthermore, the dispersion of the luminance of the input light on the information input surface PA is obtained using Equation 3, and the skewness of the input light on the information input surface PA is obtained using Equation 4. Further, the magnitude of the skewness is obtained from the obtained skewness. The magnitude of the skewness can be obtained by the root mean square value (√ (γ x 2 + γ y 2 )).

Figure 2011113191
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入力装置20からは、所定の拡散角を有する拡散光が射出されているため、入力装置20の先端から情報入力面PAまでの距離が変化することにより、光の広がり方に対応する分散(σ ,σ )が変化する。したがって、輝度分布の分散を求めることにより入力装置20の先端から情報入力面PAまでの距離(高さ)を知ることができる。 Since diffused light having a predetermined diffusion angle is emitted from the input device 20, the distance (σ from the tip of the input device 20 to the information input surface PA changes), and the dispersion (σ corresponding to how the light spreads) x 2 , σ y 2 ) changes. Therefore, the distance (height) from the tip of the input device 20 to the information input surface PA can be known by obtaining the variance of the luminance distribution.

同様に、入力装置20からは、光軸に垂直な面内でガウス分布を有する光が射出されているため、光軸に斜めに交わる面内では、重心位置が中心からずれた状態で照射される。したがって情報入力面PAにおいて、照射光の重心が偏心している方向(歪み方、歪度(γ,γ))を知ることにより、入力装置20から情報入力面PAへの光の入射方向を知ることができる。 Similarly, since light having a Gaussian distribution is emitted from the input device 20 in a plane perpendicular to the optical axis, the light is irradiated with the position of the center of gravity shifted from the center in a plane obliquely intersecting the optical axis. The Therefore, on the information input surface PA, knowing the direction in which the center of gravity of the irradiation light is decentered (distortion method, degree of distortion (γ x , γ y )), the incident direction of light from the input device 20 to the information input surface PA can be determined. I can know.

次に、座標算出部33では、特徴値演算部32で求めた情報入力面PAにおける光の重心、分散、歪度、歪度の大きさを用い、入力装置20の先端部の位置を求める。   Next, the coordinate calculation unit 33 obtains the position of the tip of the input device 20 using the center of gravity, dispersion, skewness, and skewness of the light on the information input surface PA obtained by the feature value computation unit 32.

入力装置20の先端部の位置は、図4,5に示すように、情報入力面PAへの光の入射角ψ、制御装置30に設定された座標系におけるXY平面(情報入力面PA)における入力装置20の方位β、情報入力面PAから入力装置20の先端部までの高さHを求めることによって知ることができる。本実施形態では、先端部から射出される光の光軸がペン型の入力装置20の軸方向と同方向に設定されているため、入射角ψはすなわち入力装置20の傾斜角を示すものとなっている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the position of the tip of the input device 20 is the incident angle ψ of light on the information input surface PA, and the XY plane (information input surface PA) in the coordinate system set in the control device 30. This can be known by obtaining the orientation β of the input device 20 and the height H from the information input surface PA to the tip of the input device 20. In the present embodiment, since the optical axis of the light emitted from the tip is set in the same direction as the axial direction of the pen-type input device 20, the incident angle ψ indicates the inclination angle of the input device 20. It has become.

座標算出部33では、不図示のメモリに保存された図6から図8に示す参照データを用いて、各値を算出する。各参照データは、計算式やテーブルの形で保存されていることとしても良い。   The coordinate calculation unit 33 calculates each value using the reference data shown in FIGS. 6 to 8 stored in a memory (not shown). Each reference data may be stored in the form of a calculation formula or a table.

図6は、入力装置20の先端部の高さHと分散σ ,σ との関係を示すグラフである。図に基づいて、特徴値演算部32で求めた分散の値から、図5に示す高さHを求めることができる。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the height H of the tip of the input device 20 and the variances σ x 2 and σ y 2 . Based on the figure, the height H shown in FIG. 5 can be obtained from the variance value obtained by the feature value calculation unit 32.

図7は、光軸Lが重心CGを指す入力装置20の方位βと歪度γ,γとの関係を示すグラフである。図に基づいて、特徴値演算部32で求めた歪度の値から、図5に示す方位βを求めることができる。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the orientation β of the input device 20 in which the optical axis L points to the center of gravity CG and the skewness γ x and γ y . Based on the figure, the orientation β shown in FIG. 5 can be obtained from the skewness value obtained by the feature value calculation unit 32.

図8は、光軸Lが重心CGを指す入力装置20の、情報入力面PAへの光の入射角ψと、歪度の大きさとの関係を示すグラフである。入射角ψに対する歪度の大きさは、方位βにより変化し、図8ではβ=0°およびβ=−45°のデータを示している。すなわち、特徴値演算部32で求めた歪度の大きさの値、および座標算出部33で求めた方位βから、図5に示す入射角ψを求めることができる。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the incident angle ψ of light to the information input surface PA and the degree of distortion of the input device 20 in which the optical axis L points to the center of gravity CG. The degree of distortion with respect to the incident angle ψ varies depending on the direction β, and FIG. 8 shows data of β = 0 ° and β = −45 °. That is, the incident angle ψ shown in FIG. 5 can be obtained from the value of the degree of distortion obtained by the feature value computing unit 32 and the azimuth β obtained by the coordinate calculating unit 33.

さらに座標算出部33では、これら高さH、方位β、入射角ψから、入力装置20の先端部の情報入力面PAおける座標Pを算出する。   Further, the coordinate calculation unit 33 calculates the coordinates P on the information input surface PA at the tip of the input device 20 from the height H, the azimuth β, and the incident angle ψ.

また、判定部34では、座標算出部33で求めた高さHと、予め定めた閾値との大小関係を判定する。例えば、高さHが閾値以下である場合には入力処理を行うこととし、閾値よりも大きい場合には入力処理を行わないこととしておくことで、入力/非入力の判定を行う。   Further, the determination unit 34 determines the magnitude relationship between the height H obtained by the coordinate calculation unit 33 and a predetermined threshold value. For example, the input process is performed when the height H is equal to or less than the threshold value, and the input / non-input determination is performed by not performing the input process when the height H is greater than the threshold value.

次いで、入力処理部35では、判定部34での入力判定に従い、座標算出部33で求めた座標Pにおいて入力処理を行い、不図示の記憶装置に入力データとして記憶する。例えば、入力処理として指定された色および大きさの点を入力することとする。入力装置20の先端部が閾値以下の高さであることを保ったまま、座標Pの位置をずらすように入力装置20を動かすと、上述の入力処理を連続して繰り返し、点の連続として線図を入力することができる。したがって、作業者が入力装置20を用いて文字や図形を手書きすることで、描かれた文字や図形を手書き入力することができる。   Next, the input processing unit 35 performs input processing at the coordinates P obtained by the coordinate calculation unit 33 in accordance with the input determination by the determination unit 34 and stores the input data in a storage device (not shown) as input data. For example, a point of color and size designated as input processing is input. When the input device 20 is moved so as to shift the position of the coordinate P while keeping the tip portion of the input device 20 at a height equal to or less than the threshold value, the above input processing is repeated continuously, and a line is formed as a series of points. You can enter a figure. Therefore, when the operator uses the input device 20 to handwrite characters and figures, the drawn characters and figures can be input by handwriting.

そして、画像データ生成部36において、入力データと、すでに画像処理ユニット10を用いて画像表示面WAに表示されている画像の画像データとを合成し、新たな画像データを生成する。そして、この新たな画像データを画像処理ユニット10に出力して画像表示を行う。   Then, the image data generation unit 36 combines the input data and the image data of the image already displayed on the image display surface WA using the image processing unit 10 to generate new image data. Then, the new image data is output to the image processing unit 10 to display an image.

また、判定部34における入力/非入力の判定結果にかかわらず、画像データ生成部36では、例えば、座標Pに対応する位置に矢印等のポインターの画像を表示するための画像データを作成し、画像処理ユニット10に出力して画像表示を行う。このような画像表示により、入力/非入力にかかわらず、画像表示面WA内では、入力装置20が現在指している場所を示すことができるため、手書き入力が容易となる。   Regardless of the input / non-input determination result in the determination unit 34, the image data generation unit 36 creates image data for displaying a pointer image such as an arrow at a position corresponding to the coordinate P, for example, The image is output to the image processing unit 10 and displayed. Such an image display makes it easy to perform handwriting input because the place where the input device 20 is currently pointing can be indicated in the image display surface WA regardless of input / non-input.

このようにして、本実施形態の情報処理システムJS1を用いた情報入力処理を行い、手書き入力を実現する。   In this way, information input processing using the information processing system JS1 of the present embodiment is performed to realize handwriting input.

以上のような構成の情報処理装置JE1では、情報入力面PAに特別の工夫をすることなく情報入力が可能であり、簡易な構成により手書き入力を実現することが可能な情報処理装置JE1とすることができる。   In the information processing device JE1 having the above configuration, the information input device JE1 can input information without any special contrivance on the information input surface PA, and can realize handwritten input with a simple configuration. be able to.

また、以上のような構成の情報処理システムJS1では、入力装置20として情報入力面PAに光を射出することが出来れば足り、簡易な構成により手書き入力を実現することが可能な情報処理システムJS1とすることができる。   Further, in the information processing system JS1 configured as described above, it is only necessary to emit light to the information input surface PA as the input device 20, and the information processing system JS1 capable of realizing handwriting input with a simple configuration. It can be.

なお、本実施形態の情報処理装置として、走査型投射表示装置を備えることとしても良い。   In addition, it is good also as providing a scanning projection display apparatus as an information processing apparatus of this embodiment.

図9は、走査型投射表示装置を有する画像処理ユニット50の説明図である。画像処理ユニット50は、レーザー光を射出する光源部12と、画像表示面WA上にレーザー光線を走査し画像を描画する第1走査ミラー13および第2走査ミラー14と、を有して構成されている。このような投射表示装置では、光源部12から射出された変調されたレーザー光を、第1走査ミラー13および第2走査ミラー14を用いて画像表示面WA上でラスタースキャンすることにより、画像表示を行っている。   FIG. 9 is an explanatory diagram of an image processing unit 50 having a scanning projection display device. The image processing unit 50 includes a light source unit 12 that emits laser light, and a first scanning mirror 13 and a second scanning mirror 14 that scan the laser beam on the image display surface WA and draw an image. Yes. In such a projection display device, the modulated laser beam emitted from the light source unit 12 is raster-scanned on the image display surface WA using the first scanning mirror 13 and the second scanning mirror 14, thereby displaying an image. It is carried out.

さらに、光源部12と第1走査ミラー13との間に、赤外光を反射し可視光を透過するビームスプリッター(分離光学系)15が設けられており、ビームスプリッター15で分離された赤外光がカメラ11に導かれる構成となっている。   Further, a beam splitter (separation optical system) 15 that reflects infrared light and transmits visible light is provided between the light source unit 12 and the first scanning mirror 13, and the infrared light separated by the beam splitter 15 is provided. The light is guided to the camera 11.

画像処理ユニット50では、光源部12から射出されるレーザー光の光路と、入力装置20から射出された赤外光がカメラ11に達するまでの光路とが一部共通している。入力装置20から射出された赤外光は、光源部12から射出されるレーザー光と共通する光路を逆に辿ってビームスプリッター15に達した後、ビームスプリッター15でカメラ11側へ導かれ、カメラ11によって撮像される。このような構成の画像処理ユニット50では、光学系が共通化されるため装置構成を簡略化することができる。   In the image processing unit 50, the optical path of the laser light emitted from the light source unit 12 and the optical path until the infrared light emitted from the input device 20 reaches the camera 11 are partially in common. The infrared light emitted from the input device 20 traces the optical path common to the laser light emitted from the light source unit 12 and reaches the beam splitter 15, and is then guided to the camera 11 side by the beam splitter 15. 11 is imaged. In the image processing unit 50 having such a configuration, since the optical system is shared, the apparatus configuration can be simplified.

カメラ11は、CMOSなどの画素型素子を利用したものでもよいし、光センサーなどの受光素子を利用して、受光素子からの出力と第1走査ミラー13および第2走査ミラー14の位置データから撮影画像を形成するものでもよい。光センサーを用いる場合、光センサーによる検出結果および走査の位置情報から画像が得られるため、安価に撮像装置を構成することができる。   The camera 11 may use a pixel-type element such as a CMOS, or may use a light-receiving element such as an optical sensor based on the output from the light-receiving element and the position data of the first scanning mirror 13 and the second scanning mirror 14. A photographed image may be formed. When an optical sensor is used, an image can be obtained from the detection result of the optical sensor and scanning position information, so that the imaging device can be configured at low cost.

また、本実施形態の情報処理装置JE1では、画像処理ユニット10が投射表示装置を有することとしたが、これに限らず、液晶表示装置のような表示画面を有することとしても良い。   Further, in the information processing device JE1 of the present embodiment, the image processing unit 10 has the projection display device. However, the present invention is not limited to this, and may have a display screen such as a liquid crystal display device.

また、本実施形態の情報処理システムJS1では、情報入力面PAに照射された光の分散から高さHを算出して閾値処理することとしたが、これに限らない。   Further, in the information processing system JS1 of the present embodiment, the height H is calculated from the dispersion of the light applied to the information input surface PA, and the threshold processing is performed. However, the present invention is not limited to this.

例えば、入力装置20の先端を点す補助光を入力判定に用いても良い。補助光を入力判定に用いる場合には、カメラ11によって情報入力面PAを撮像する際、入力装置20の先端の補助光も同時に撮像して、撮像画像から、情報入力面PAにおける入力光の重心と、補助光を発する切り欠き部22bの位置との間の距離(図5における符号D)を算出する。この距離に基準となる閾値を設定しておくことで、閾値以下であれば入力処理を行うという判定を行い、入力判定を行うことができる。この距離は、入力光と補助光とを合わせた輝度分布から求めることができる。   For example, auxiliary light that points to the tip of the input device 20 may be used for input determination. When the auxiliary light is used for input determination, when the information input surface PA is imaged by the camera 11, the auxiliary light at the tip of the input device 20 is also simultaneously imaged, and the center of gravity of the input light on the information input surface PA is obtained from the captured image. And the distance between the position of the notch 22b that emits auxiliary light (reference symbol D in FIG. 5). By setting a threshold value serving as a reference for this distance, it is possible to determine that input processing is to be performed if it is equal to or less than the threshold value, and to perform input determination. This distance can be obtained from the luminance distribution obtained by combining the input light and the auxiliary light.

この場合、本実施形態の入力装置20では、先端部22aから射出される光と切り欠き部22bから射出される光とが、同じ光源23から射出される光であることとしたが、異なる光源から射出される異なる波長の光をそれぞれ射出することとしても良い。その場合は、先端チップ22を同心多層構造として先端部22aから射出される光を導波する部位と、切り欠き部22bから射出される光を導波する部位とを異ならせることとすると良い。   In this case, in the input device 20 of the present embodiment, the light emitted from the tip portion 22a and the light emitted from the notch portion 22b are light emitted from the same light source 23, but different light sources. It is good also as each radiate | emitting the light of a different wavelength inject | emitted from. In that case, it is preferable that the tip chip 22 has a concentric multi-layer structure and a portion for guiding light emitted from the tip portion 22a is different from a portion for guiding light emitted from the notch portion 22b.

このような構成により、情報入力面PAに射出され情報入力に用いる光と、入力装置20の先端付近を点す補助光とを異ならせ、補助光を判断しやすくすることができるため、入力装置20の先端の位置検出が容易となる。   With such a configuration, the light used for information input emitted from the information input surface PA can be made different from the auxiliary light that points near the tip of the input device 20, so that the auxiliary light can be easily determined. The position of the tip of 20 can be easily detected.

また、入力光と補助光との波長を異ならせた構成の場合には、先端部22aが情報入力面PAに近接した場合に、カメラ11による撮像画像において2つの光が混色する領域が増えるため、混色の多少を先端部の入力判定の補助データとすることとしても良い。   In addition, in the case of the configuration in which the wavelengths of the input light and the auxiliary light are different, the region where the two lights are mixed in the image captured by the camera 11 increases when the tip 22a is close to the information input surface PA. The color mixture may be used as auxiliary data for input determination at the tip.

また、本実施形態では、入力装置20から射出される光が、光軸に垂直な面においてガウス分布を有する拡散光であることとしたが、これに限らず、ガウス分布以外の輝度分布を有する光を射出する入力装置を用いることもできる。その場合、座標算出部33は、輝度分布を参照データとして用い、算出する重心、分散、歪度、歪度の大きさが基準となる輝度分布と比べてどのように変化しているかを判断して、入力装置の位置検出を行うこととすると良い。   In the present embodiment, the light emitted from the input device 20 is diffused light having a Gaussian distribution in a plane perpendicular to the optical axis. However, the present invention is not limited to this and has a luminance distribution other than the Gaussian distribution. An input device that emits light can also be used. In that case, the coordinate calculation unit 33 uses the luminance distribution as reference data, and determines how the calculated center of gravity, variance, skewness, and degree of distortion change compared to the reference luminance distribution. Thus, it is preferable to detect the position of the input device.

また、本実施形態の情報処理装置JE1は、画像処理ユニット10内にカメラ11を備えることとしたが、複数箇所に配置可能な複数のカメラを有することとし、多角的に情報入力面PAを撮像することとしても良い。作業者の姿勢によっては作業者が影となり、画像処理ユニット10から情報入力面PAを良好に撮像できなくなることが考えられるが、このような構成だと、死角がなくなり良好に位置検出を行って手書き入力を行うことが可能となる。   Further, the information processing apparatus JE1 of the present embodiment includes the camera 11 in the image processing unit 10. However, the information processing apparatus JE1 includes a plurality of cameras that can be arranged at a plurality of locations, and images the information input surface PA from various angles. It is also good to do. Depending on the posture of the operator, the operator may become a shadow, and the information processing surface PA may not be imaged well from the image processing unit 10, but with such a configuration, the blind spot is eliminated and the position is detected properly. It becomes possible to perform handwriting input.

[第2実施形態]
図10から図12は、本発明の第2実施形態に係る情報処理装置および情報処理システムの説明図である。本実施形態の情報処理装置JE2および情報処理システムJS2は、第1実施形態の情報処理装置JE1および情報処理システムJS1と一部共通している。異なるのは、画像処理ユニット70が表示装置を備えていないことである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
10 to 12 are explanatory diagrams of an information processing apparatus and an information processing system according to the second embodiment of the present invention. The information processing device JE2 and the information processing system JS2 of this embodiment are partly in common with the information processing device JE1 and the information processing system JS1 of the first embodiment. The difference is that the image processing unit 70 does not include a display device. Therefore, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common in 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.

図10は、第2実施形態に係る情報処理装置JE2および情報処理システムJS2の概略図である。図に示すように、情報処理装置JE2が有する画像処理ユニット70は、不図示のカメラを有し情報入力面PAの撮像を行い、作業者Kが入力装置(光射出装置)60を用いて情報入力面PAに記入する情報の入力処理を行う。また、本実施形態の情報処理システムJS2は、上述の情報処理装置JE2に入力装置60を加えた構成となっている。   FIG. 10 is a schematic diagram of an information processing device JE2 and an information processing system JS2 according to the second embodiment. As shown in the figure, the image processing unit 70 included in the information processing apparatus JE2 has a camera (not shown) to capture an information input surface PA, and an operator K uses the input device (light emitting device) 60 to perform information. Input processing of information to be entered on the input surface PA is performed. Further, the information processing system JS2 of the present embodiment has a configuration in which an input device 60 is added to the information processing apparatus JE2 described above.

図11は、入力装置60の先端部分の概略説明図である。入力装置60は、筐体61の先端に設けられた円柱状の先端チップ62を有しており、さらに先端チップ62を貫通する芯材(筆記部材)63を有している。芯材63は、油性ペンや水性ペンのような筆記具の替え芯のように交換可能な部材であり、端部63aが先端チップ62の先端部62aから突出して設けられている。   FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of the distal end portion of the input device 60. The input device 60 has a cylindrical tip 62 provided at the tip of the housing 61, and further has a core member (writing member) 63 that penetrates the tip 62. The core member 63 is a replaceable member such as a replacement core for a writing instrument such as an oil-based pen or a water-based pen, and an end portion 63 a is provided so as to protrude from the tip end portion 62 a of the tip tip 62.

入力装置60においては、不図示の光源から射出された光が先端部62aおよび切り欠き部62bから射出される。すると図12に示すように、光照射された領域ARには、芯材63に対応した光照射がされない無照射領域Bを含む輝度分布を示すこととなる。このような輝度分布であっても、第1実施形態と同様に輝度分布から領域ARの重心、分散、歪度、歪度の大きさを算出することで入力装置60の先端部を算出し、入力処理を行うことができる。同時に、芯材63を備えているために、情報入力面PAにおいて紙等の媒体に記入することができる。   In the input device 60, light emitted from a light source (not shown) is emitted from the tip end portion 62a and the cutout portion 62b. Then, as shown in FIG. 12, the light-irradiated area AR shows a luminance distribution including a non-irradiated area B that is not irradiated with light corresponding to the core material 63. Even in such a luminance distribution, the tip of the input device 60 is calculated by calculating the center of gravity, variance, skewness, and degree of skewness of the area AR from the luminance distribution as in the first embodiment. Input processing can be performed. At the same time, since the core material 63 is provided, it is possible to fill in a medium such as paper on the information input surface PA.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述の実施形態では、情報入力面PAが作業机DK上に設定されており、情報入力面PA上で反射した入力光を撮像装置が撮像することによって、入力装置の位置検出を行うこととしたが、これに限らない。例えば、透過型スクリーン上に情報入力面PAを設定し、透過型スクリーンに照射され、該スクリーンを透過する入力光を、スクリーンを挟んで入力装置とは反対側から撮像して同様の処理を行うこともできる。   For example, in the above-described embodiment, the information input surface PA is set on the work desk DK, and the position of the input device is detected by the imaging device capturing the input light reflected on the information input surface PA. However, it is not limited to this. For example, the information input surface PA is set on the transmissive screen, and the same processing is performed by imaging the input light that is irradiated on the transmissive screen and passes through the screen from the opposite side of the input device across the screen. You can also.

10,50…画像処理ユニット(表示装置)、11…カメラ(撮像装置)、12…光源部(光源装置)、13…第1走査ミラー、14…第2走査ミラー、15…ビームスプリッター(分離光学系)、20,60…入力装置(光射出装置)、22a,62a…先端部(第1射出口)、22b,62b…切り欠き部(第2射出口)、63…芯材(筆記部材)、JE1,JE2…情報処理装置、JS1,JS2…情報処理システム、PA…情報入力面(被照射面)、WA…画像表示面、   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,50 ... Image processing unit (display apparatus), 11 ... Camera (imaging apparatus), 12 ... Light source part (light source apparatus), 13 ... 1st scanning mirror, 14 ... 2nd scanning mirror, 15 ... Beam splitter (separation optics) System), 20, 60 ... input device (light emitting device), 22a, 62a ... tip (first injection port), 22b, 62b ... notch (second injection port), 63 ... core material (writing member) , JE1, JE2 ... information processing device, JS1, JS2 ... information processing system, PA ... information input surface (irradiated surface), WA ... image display surface,

Claims (11)

光射出装置から光が照射された被照射面の画像を撮像し、撮像画像の前記被照射面における輝度分布に基づいて、前記光射出装置を前記被照射面に投影した場合の前記被照射面上の位置を検出し、検出された前記光射出装置の前記被照射面上の位置に応じて情報を処理することを特徴とする情報処理装置。   The irradiated surface when an image of the irradiated surface irradiated with light from the light emitting device is captured, and the light emitting device is projected onto the irradiated surface based on the luminance distribution of the captured image on the irradiated surface An information processing apparatus that detects an upper position and processes information according to the detected position on the irradiated surface of the light emitting apparatus. 前記撮像画像の前記輝度分布に基づいて、前記被照射面の法線方向における前記光射出装置の高さと該高さに係る所定の閾値との大小関係を判定し、前記高さが前記高さに係る所定の閾値以下であるときに、前記被照射面上の位置において情報を入力処理することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。   Based on the brightness distribution of the captured image, a magnitude relationship between the height of the light emitting device in the normal direction of the irradiated surface and a predetermined threshold value related to the height is determined, and the height is the height. The information processing apparatus according to claim 1, wherein information processing is performed at a position on the irradiated surface when the threshold value is equal to or less than a predetermined threshold. 処理された前記情報を表示する表示装置を有することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, further comprising a display device that displays the processed information. 前記表示装置は投射表示装置であり、
形成された画像が投射される画像表示面が、前記被照射面と重なって設定されていることを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
The display device is a projection display device;
The information processing apparatus according to claim 3, wherein an image display surface on which the formed image is projected is set so as to overlap the irradiated surface.
前記被照射面を撮像する撮像装置を有し、
前記表示装置は、光源装置と、前記光源装置から射出されたレーザー光を前記被照射面上で2次元方向に走査して画像を描画する走査手段と、を有する走査型投射表示装置であり、
前記情報処理装置内において、前記撮像装置に入射する光の光路と、前記走査型投射表示装置から射出される前記レーザー光の光路と、が一部共通しているとともに、前記光源装置と前記走査手段との間の光路上に、前記光射出装置から照射された光を前記撮像装置へと導く分離光学系が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の情報処置装置。
An imaging device for imaging the irradiated surface;
The display device is a scanning projection display device having a light source device and scanning means for drawing an image by scanning laser light emitted from the light source device in a two-dimensional direction on the irradiated surface,
In the information processing apparatus, the optical path of the light incident on the imaging device and the optical path of the laser light emitted from the scanning projection display device are partially shared, and the light source device and the scanning The information processing apparatus according to claim 4, wherein a separation optical system that guides light emitted from the light emitting device to the imaging device is provided on an optical path to the device.
請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置と、
前記情報処理装置によって撮像される光を被照射面に射出する光射出装置と、を備えることを特徴とする情報処理システム。
An information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A light emitting device that emits light imaged by the information processing device to an irradiated surface.
前記光射出装置は、前記被照射面に向けて光を射出する第1射出口と、前記第1射出口に隣接して、前記第1射出口から射出される光の光軸方向とは異なる方向に補助光を射出する第2射出口と、を有し、
前記情報処理装置は、前記被照射面と前記第2射出口とを合わせて撮像し、前記第1射出口から前記被照射面に射出された光に基づく輝度分布の輝度中心と、前記第2射出口から射出された前記補助光の輝度分布の輝度中心と、に基づいて、2つの輝度中心間の距離と該距離に係る所定の閾値との大小関係を判定し、前記距離が前記距離に係る所定の閾値以下であるときに、前記被照射面における前記光射出装置の位置に対応した位置において入力処理を行うことを特徴とする情報処理装置。
The light emission device is different from a first emission port that emits light toward the irradiated surface and an optical axis direction of light emitted from the first emission port adjacent to the first emission port. A second outlet for emitting auxiliary light in the direction,
The information processing apparatus captures an image of the irradiated surface and the second exit port together, a brightness center of a brightness distribution based on light emitted from the first exit port to the irradiated surface, and the second Based on the luminance center of the luminance distribution of the auxiliary light emitted from the emission port, a magnitude relationship between the distance between the two luminance centers and a predetermined threshold related to the distance is determined, and the distance is the distance. An information processing apparatus that performs input processing at a position corresponding to the position of the light emitting device on the irradiated surface when the predetermined threshold is not more than the predetermined threshold.
前記補助光は、前記被照射面に射出される光と異なる波長の光であることを特徴とする請求項7に記載の情報処理システム。   The information processing system according to claim 7, wherein the auxiliary light is light having a wavelength different from that of light emitted to the irradiated surface. 前記被照射面に射出される光は、赤外光であり、
前記情報処理装置は、前記被照射面における赤外光の輝度分布に基づいて入力処理を行うことを特徴とする請求項6から7のいずれか1項に記載の情報処理システム。
The light emitted to the irradiated surface is infrared light,
The information processing system according to claim 6, wherein the information processing apparatus performs input processing based on a luminance distribution of infrared light on the irradiated surface.
前記被照射面に射出される光は、該光の光軸方向に垂直な断面における輝度分布がガウス分布を示すことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の情報処理システム。   10. The information processing system according to claim 6, wherein the light emitted to the irradiated surface has a Gaussian distribution of luminance distribution in a cross section perpendicular to the optical axis direction of the light. . 前記光射出装置は、前記被照射面に射出される光の射出方向に先端を有する筆記部材を有することを特徴とする請求項6から10のいずれか1項に記載の情報処理システム。   The information processing system according to any one of claims 6 to 10, wherein the light emitting device includes a writing member having a tip in an emission direction of light emitted to the irradiated surface.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016111100A1 (en) * 2015-01-08 2017-10-12 富士フイルム株式会社 Photoacoustic measuring device and photoacoustic measuring system
US10186057B2 (en) 2012-11-22 2019-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha Data input device, data input method, and non-transitory computer readable recording medium storing data input program
JP2019061513A (en) * 2017-09-27 2019-04-18 セイコーエプソン株式会社 Position detection device, position detection system, and control method of position detection device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001142624A (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Brother Ind Ltd Coordinate input device
JP2001344069A (en) * 2000-03-31 2001-12-14 Seiko Epson Corp Pointing position detection using image processing
JP2004126997A (en) * 2002-10-03 2004-04-22 Seiko Epson Corp Man-machine interface system and image output device
JP2004164609A (en) * 2002-10-31 2004-06-10 Microsoft Corp Universal input device
JP2006277552A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Casio Comput Co Ltd Information display system and information display method
JP2008204196A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Osaka Univ Information input system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001142624A (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Brother Ind Ltd Coordinate input device
JP2001344069A (en) * 2000-03-31 2001-12-14 Seiko Epson Corp Pointing position detection using image processing
JP2004126997A (en) * 2002-10-03 2004-04-22 Seiko Epson Corp Man-machine interface system and image output device
JP2004164609A (en) * 2002-10-31 2004-06-10 Microsoft Corp Universal input device
JP2006277552A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Casio Comput Co Ltd Information display system and information display method
JP2008204196A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Osaka Univ Information input system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10186057B2 (en) 2012-11-22 2019-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha Data input device, data input method, and non-transitory computer readable recording medium storing data input program
JPWO2016111100A1 (en) * 2015-01-08 2017-10-12 富士フイルム株式会社 Photoacoustic measuring device and photoacoustic measuring system
JP2019061513A (en) * 2017-09-27 2019-04-18 セイコーエプソン株式会社 Position detection device, position detection system, and control method of position detection device

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