WO2015072282A1

WO2015072282A1 - Coordinate detection device

Info

Publication number: WO2015072282A1
Application number: PCT/JP2014/077704
Authority: WO
Inventors: 中村　篤史
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2015-05-21
Anticipated expiration: 2016-05-12
Also published as: JPWO2015072282A1; JP5973086B2

Abstract

This invention provides a touchscreen that, even when using an ordinary off-the-shelf general-purpose stylus, can detect the tilt of said stylus and can detect the coordinates of the tip of the stylus with a high degree of precision. Said touchscreen (3), which detects the coordinates of the tip of a stylus, is provided with the following: a touch-coordinate detection circuit (6) that detects the coordinates of the tip of the stylus and the coordinates of the hand supporting said stylus; and an input-means-tilt-angle computation unit (7) that computes the distance between the tip of the stylus and the hand on the basis of the coordinates of the tip of the stylus and the coordinates of the hand and computes the tilt angle of the stylus from said distance.

Description

Coordinate detection device

　本発明は、入力手段の座標を検出するタッチパネルや光センサなどの座標検出装置に関する。 The present invention relates to a coordinate detection device such as a touch panel or an optical sensor that detects the coordinates of an input means.

　従来から、指やスタイラスペンなどの検出対象物（入力手段）を面上に接触させ、その接触位置を検出し、その座標やその座標の動きなどに基づいて、情報入力を行うタッチパネルや光センサなどを備えた電子機器が多数開発されている。 Conventionally, a touch panel or an optical sensor that touches a detection target (input means) such as a finger or a stylus pen on the surface, detects the contact position, and inputs information based on the coordinates and movement of the coordinates. Many electronic devices equipped with these have been developed.

　特に、タッチパネル方式においては、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式および超電波方式など多数の方式があるが、近年、スマートフォンや携帯電話などの携帯機器の分野においては、その中でも、静電容量方式が主に採用され、脚光をあびている。 In particular, in the touch panel method, there are many methods such as a capacitance method, a resistance film method, an infrared method, and a super-radio wave method. In recent years, in the field of mobile devices such as smartphones and mobile phones, The capacity method is mainly adopted and attracts attention.

　静電容量方式を用いたタッチパネルでは、そのタッチパネル面上に指または導電性の情報入力ペン（以下、スタイラスペンと称する）を接触させることで、タッチパネルの電極とスタイラスペンとの間に静電容量を形成し、その静電容量を介して流れる微弱電流の変化分を検出することで、スタイラスペンとタッチパネル面との接触位置を検出するものである。 In a touch panel using a capacitance method, a capacitance or capacitance between a touch panel electrode and a stylus pen can be obtained by bringing a finger or a conductive information input pen (hereinafter referred to as a stylus pen) into contact with the touch panel surface. And a contact position between the stylus pen and the touch panel surface is detected by detecting the amount of change in the weak current flowing through the capacitance.

　図１０は、スタイラスペンを備えたタッチパネルシステムの外観を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of a touch panel system including a stylus pen.

　図示されているように、タッチパネルシステム２０１は、静電容量方式のタッチパネル１１０と、タッチパネル１１０に対する情報入力に用いられるスタイラスペン２００とを備えている。 As shown in the figure, the touch panel system 201 includes a capacitive touch panel 110 and a stylus pen 200 used for information input to the touch panel 110.

　タッチパネル１１０のタッチパネル面１１１にスタイラスペン２００を接触あるいは近接させることにより、タッチパネルシステム２０１は、スタイラスペン２００のタッチパネル面１１１上でのタッチ位置を検出するように構成されている。 The touch panel system 201 is configured to detect a touch position on the touch panel surface 111 of the stylus pen 200 by bringing the stylus pen 200 into contact with or in proximity to the touch panel surface 111 of the touch panel 110.

　なお、スタイラスペン２００のペン先は、例えば、真鍮や鉄などの導電性材料により形成されている。 The pen tip of the stylus pen 200 is formed of a conductive material such as brass or iron, for example.

　そして、このようなタッチパネルシステム２０１は、通常、表示装置（未図示）と一体化されており、表示装置の表示面上にタッチパネルシステム２０１のタッチパネル面１１１を重ねて配置されるのが一般的である。 Such a touch panel system 201 is usually integrated with a display device (not shown), and generally the touch panel surface 111 of the touch panel system 201 is arranged on the display surface of the display device. is there.

　このようなタッチパネルシステム２０１と表示装置とが一体化された情報入力装置では、操作者は、表示装置の表示面上のタッチパネル面１１１における操作ボタンの表示された領域に対するタッチ操作を行うことで、情報の入力ができるようになっている。 In such an information input device in which the touch panel system 201 and the display device are integrated, the operator performs a touch operation on the area where the operation buttons are displayed on the touch panel surface 111 on the display surface of the display device. Information can be input.

　そして、近年においては、より高精度な情報入力装置を実現するため、スタイラスペン２００でのタッチ操作時に、タッチパネル面１１１に対するスタイラスペン２００のペン先の座標位置以外の情報も収集する場合がある。 In recent years, information other than the coordinate position of the pen tip of the stylus pen 200 with respect to the touch panel surface 111 may be collected during a touch operation with the stylus pen 200 in order to realize a more accurate information input device.

　例えば、特許文献１には、操作者が右利きか左利きかを判断して、操作者が入力操作をしやすいように画面設定を変更するため、スタイラスペンの傾き方向を検出する構成について記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a configuration for detecting the tilt direction of a stylus pen so as to determine whether the operator is right-handed or left-handed and change screen settings so that the operator can easily perform an input operation. ing.

　また、特許文献２には、タッチパネルシステムの検出感度を向上させ、タッチ面に直接接触しているスタイラスペンのペン先のみならず、タッチ面に直接接触せず、タッチ面の真上に存在する指（検知対象物であって、表示情報の選択手段として機能する）の空間位置も検出できる構成について記載されている。 Further, Patent Document 2 improves the detection sensitivity of the touch panel system and exists not only on the tip of the stylus pen that is in direct contact with the touch surface but also directly on the touch surface, not directly on the touch surface. It describes a configuration that can also detect the spatial position of a finger (which is a detection object and functions as display information selection means).

日本国公開特許公報「特開２０１１－１６４７４６号」公報（２０１１年８月２５日公開）Japanese Published Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-164746” (released on August 25, 2011) 日本国公開特許公報「特開２００８－１１７３７１号」公報（２００８年５月２２日公開）Japanese Patent Publication “JP 2008-117371” (May 22, 2008)

　しかしながら、従来においては、スタイラスペンの傾きを検出するためには、スタイラスペン自体が、システムに対応して、各種センサの内臓や、複数の位置検出点を有するなどの機構を備える必要があり、こられの機構を備えていない、一般的な市販の汎用スタイラスペンを使用する場合には、スタイラスペンの傾きを検出できないという問題があった。 However, in the past, in order to detect the tilt of the stylus pen, the stylus pen itself needs to be equipped with mechanisms such as internal organs of various sensors and a plurality of position detection points corresponding to the system. When a general commercially available general-purpose stylus pen that does not include these mechanisms is used, there is a problem that the inclination of the stylus pen cannot be detected.

　また、スタイラスペンを備えた高精度な従来のタッチパネルシステムにおいては、操作者のスタイラスペンの持ち方によって以下のような問題を起こすことがある。 Also, in a high-precision conventional touch panel system equipped with a stylus pen, the following problems may occur depending on how the operator holds the stylus pen.

　スタイラスペンの持ち方は、スタイラスペンをまっすぐ持つ人、スタイラスペンを傾けて持つ人といったように、操作者によって様々であり、このようなスタイラスペンの持ち方の違いは、静電容量の変化を高感度で検出する高精度なタッチパネルシステムでは、検出されるタッチ位置のばらつきの原因となってしまう。 There are various ways to hold the stylus pen, such as a person holding the stylus pen straight and a person holding the stylus pen tilted, and such differences in how to hold the stylus pen change the capacitance. In a high-accuracy touch panel system that detects with high sensitivity, it may cause variation in the detected touch position.

　以下、図１１および図１２に基づいて、上記問題について詳しく説明する。 Hereinafter, the above problem will be described in detail based on FIG. 11 and FIG.

　図１１は、図１０に示す従来のタッチパネルシステムにおいて、スタイラスペンを垂直に立てた状態でのタッチ操作を説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a touch operation in a state where the stylus pen is vertically set in the conventional touch panel system shown in FIG.

　図１１（ａ）は、スタイラスペン２００をタッチパネル面１１１に対して垂直に立ててタッチ操作を行う状態を示しており、図１１（ｂ）は、タッチパネル面１１１のタッチ位置およびその近傍で検出される静電容量の変化の大きさの分布を等高線Ｌｃ１で示しており、図１１（ｃ）は、水平方向（図１１（ａ）および図１１（ｂ）中のＸ方向）における静電容量の変化の大きさＳをグラフＧ１で示している。 FIG. 11A shows a state where the stylus pen 200 is placed vertically with respect to the touch panel surface 111 to perform a touch operation, and FIG. 11B is detected at the touch position on the touch panel surface 111 and in the vicinity thereof. The distribution of the magnitude of the change in capacitance is indicated by the contour line Lc1, and FIG. 11C shows the capacitance in the horizontal direction (X direction in FIGS. 11A and 11B). The magnitude S of change is indicated by a graph G1.

　例えば、図１０に示すタッチパネルシステム２０１において、図１１（ａ）に示すように、タッチパネル１１０のタッチパネル面１１１に対してスタイラスペン２００を垂直に立てた状態でタッチ操作を行ったとき、このタッチ操作により生ずる静電容量の変化の大きさＳの分布は、図１１（ｂ）に示すように、タッチパネル面１１１上で実際のタッチ位置ＲＴｐを中心として左右方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｙ方向）に対称な等高線Ｌｃ１により表されることとなる。 For example, in the touch panel system 201 illustrated in FIG. 10, when the touch operation is performed with the stylus pen 200 standing vertically with respect to the touch panel surface 111 of the touch panel 110 as illustrated in FIG. As shown in FIG. 11B, the distribution of the magnitude S of the capacitance change caused by the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction) is centered on the actual touch position RTp on the touch panel surface 111. ) Is represented by a contour line Lc1 symmetric.

　なお、図１１（ａ）および図１１（ｂ）における、Ｘｐは実際のタッチ位置ＲＴｐを通るＸ方向と平行な軸であり、Ｙｐは実際のタッチ位置ＲＴｐを通るＹ方向と平行な軸であり、Ｚｐは実際のタッチ位置ＲＴｐを通るタッチパネル面１１１に垂直な軸である。そして、Ｘｐ軸、Ｙｐ軸およびＺｐ軸は互いに直交している。 In FIGS. 11A and 11B, Xp is an axis parallel to the X direction passing through the actual touch position RTp, and Yp is an axis parallel to the Y direction passing through the actual touch position RTp. , Zp is an axis perpendicular to the touch panel surface 111 passing through the actual touch position RTp. The Xp axis, Yp axis, and Zp axis are orthogonal to each other.

　この場合、図１１（ｃ）に図示されているように、タッチパネル１１０では、タッチ位置のＸ方向の座標Ａｘは、静電容量の変化の大きさが所定の閾値Ｓｔｈに一致する位置Ａ１およびＡ２の中間位置（Ａｘ＝（Ａ１＋Ａ２）／２）として算出される。この場合、検出されたタッチ位置のＸ方向の座標Ａｘは、実際のタッチ位置ＲＴｐのＸ方向の座標と一致することとなる。 In this case, as shown in FIG. 11C, in the touch panel 110, the coordinate Ax in the X direction of the touch position is a position A1 and A2 in which the magnitude of the change in the capacitance matches the predetermined threshold value Sth. Is calculated as an intermediate position (Ax = (A1 + A2) / 2). In this case, the X-direction coordinate Ax of the detected touch position coincides with the X-direction coordinate of the actual touch position RTp.

　一方、図１２は、図１０に示す従来のタッチパネルシステムにおいて、スタイラスペンをタッチ面に対して斜めに傾けた状態でのタッチ操作を説明するための図である。 On the other hand, FIG. 12 is a diagram for explaining a touch operation in a state where the stylus pen is inclined with respect to the touch surface in the conventional touch panel system shown in FIG.

　図１２（ａ）は、スタイラスペン２００をタッチパネル面１１１に対して斜めに傾けてタッチ操作を行う状態を示しており、図１２（ｂ）は、タッチパネル面１１１のタッチ位置およびその近傍で検出される静電容量の変化の大きさの分布を等高線Ｌｃ２で示しており、図１２（ｃ）は、水平方向（図１２（ａ）および図１２（ｂ）中のＸ方向）における静電容量の変化の大きさＳをグラフＧ２で示している。 12A shows a state where the stylus pen 200 is tilted with respect to the touch panel surface 111 to perform a touch operation, and FIG. 12B is detected at the touch position on the touch panel surface 111 and in the vicinity thereof. The distribution of the magnitude of the change in capacitance is indicated by a contour line Lc2, and FIG. 12C shows the capacitance in the horizontal direction (X direction in FIGS. 12A and 12B). The magnitude S of change is indicated by a graph G2.

　例えば、図１０に示すタッチパネルシステム２０１において、図１２（ａ）に示すように、タッチパネル１１０のタッチパネル面１１１に対してスタイラスペン２００を左に斜めに傾けた状態でタッチ操作を行ったとき、このタッチ操作により生ずる静電容量の変化の大きさＳの分布は、図１２（ｂ）に示すように、等高線Ｌｃ２により表されることとなる。 For example, in the touch panel system 201 shown in FIG. 10, when a touch operation is performed with the stylus pen 200 tilted leftward with respect to the touch panel surface 111 of the touch panel 110 as shown in FIG. The distribution of the magnitude S of the capacitance change caused by the touch operation is represented by a contour line Lc2, as shown in FIG.

　なお、図１２（ａ）中のθｘは、スタイラスペン２００のタッチパネル面１１１に対する傾斜角を表しており、この場合、傾斜角θｘは９０°より小さい。 Note that θx in FIG. 12A represents an inclination angle of the stylus pen 200 with respect to the touch panel surface 111. In this case, the inclination angle θx is smaller than 90 °.

　つまり、図１２（ｂ）に図示されているように、このタッチ操作により生ずる静電容量の変化の大きさの分布を示す等高線Ｌｃ２では、タッチ操作により生ずる静電容量の変化のピーク位置Ｓｐより右側では蜜になり、このピーク位置より左側では疎となり、左右方向（Ｘ方向）では非対称な図形となる。 That is, as shown in FIG. 12B, the contour line Lc2 indicating the distribution of the magnitude of the capacitance change caused by the touch operation is based on the peak position Sp of the capacitance change caused by the touch operation. It becomes nectar on the right side, sparse on the left side of this peak position, and becomes an asymmetric figure in the left-right direction (X direction).

　この場合、図１２（ｃ）に図示されているように、タッチパネル１１０では、タッチ位置のＸ方向の座標Ｂｘは、静電容量の変化の大きさが閾値Ｓｔｈに一致する位置Ｂ１およびＢ２の中間位置（Ｂｘ＝（Ｂ１＋Ｂ２）／２）として算出され、この結果、検出されたタッチ位置のＸ方向の座標Ｂｘは、実際のタッチ位置ＲＴｐ（図１２（ｃ）においてはＢｘ）のＸ方向の座標より左側にずれたものとなる。 In this case, as illustrated in FIG. 12C, in the touch panel 110, the coordinate Bx in the X direction of the touch position is an intermediate position between the positions B1 and B2 where the magnitude of the change in capacitance matches the threshold value Sth. Calculated as a position (Bx = (B1 + B2) / 2). As a result, the X-direction coordinate Bx of the detected touch position is the X-direction coordinate of the actual touch position RTp (Bx in FIG. 12C). It will be shifted to the left.

　このようにスタイラスペン２００を用いてタッチパネル面１１１に対してタッチ操作を行う場合にスタイラスペン２００の傾きによって、検出されるタッチ位置にばらつきが生ずるのは、高精度のタッチパネルでは、タッチパネルのタッチ面に接しているペン先だけでなく、スタイラスペンの先端部の、タッチ面に近接する導体部分によってもタッチパネルでの静電容量の変化が生ずることとなり、スタイラスペンが傾いている場合は、この導体部分によるタッチパネルでの静電容量の変化の大きさの分布がタッチ位置に対して非対称となるためである。 As described above, when the touch operation is performed on the touch panel surface 111 using the stylus pen 200, the detected touch position varies depending on the tilt of the stylus pen 200. The capacitance of the touch panel is changed not only by the pen tip in contact with the touch panel but also by the conductor part near the touch surface at the tip of the stylus pen. If the stylus pen is tilted, this conductor This is because the distribution of the magnitude of the capacitance change on the touch panel due to the portion is asymmetric with respect to the touch position.

　以上では、静電容量方式のタッチパネルを例に挙げて説明したが、このような問題は、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタを備えた光センサを用いた情報入力装置においても同様に生じる。 In the above, a capacitive touch panel has been described as an example, but such a problem is caused by information input using an optical sensor including a fort diode or a fort transistor that causes a different current to flow according to the amount of received light. The same occurs in the apparatus.

　これは、上記光センサを利用して、検出対象物のタッチ位置の座標検出を行う場合、上記光センサ面に対して、上記検出対象物を垂直に立てた状態でなく、斜めに傾けた状態でタッチ操作を行うと、上述したタッチパネルの場合と同様に、実際のタッチ位置からずれた位置が検出されてしまう。 This is because when the coordinate detection of the touch position of the detection target is performed using the optical sensor, the detection target is not tilted vertically with respect to the optical sensor surface, but is tilted obliquely. When the touch operation is performed at, a position deviated from the actual touch position is detected as in the case of the touch panel described above.

　例えば、上記光センサ面に対して、上記検出対象物を左に斜めに傾けた状態でタッチ操作を行うと、実際のタッチ位置から左側にずれた位置が検出されてしまうのである。 For example, if a touch operation is performed with the detection target tilted to the left with respect to the optical sensor surface, a position shifted to the left side from the actual touch position is detected.

　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、一般的な市販の汎用の入力部を用いた場合にも、入力部の傾きを検出できるとともに、入力部の座標をより高精度に検出することができる座標検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The purpose of the present invention is to detect the inclination of the input unit even when a general commercially available general-purpose input unit is used. An object of the present invention is to provide a coordinate detection apparatus capable of detecting coordinates with higher accuracy.

　本発明の座標検出装置は、上記課題を解決するために、入力部の座標を検出する座標検出装置であって、上記入力部の座標および上記入力部を支持する支持部の座標を検出する座標検出部と、上記入力部の座標と上記支持部の座標とに基づいて、上記入力部と上記支持部との間の距離を算出し、上記算出された距離から上記入力部の傾き角度を算出する傾き角度算出部と、を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problem, the coordinate detection device of the present invention is a coordinate detection device that detects the coordinates of the input unit, and detects the coordinates of the input unit and the coordinates of the support unit that supports the input unit. Based on the detection unit, the coordinates of the input unit and the coordinates of the support unit, the distance between the input unit and the support unit is calculated, and the tilt angle of the input unit is calculated from the calculated distance. And an inclination angle calculation unit.

　上記構成によれば、入力部の座標と支持部の座標とに基づいて、上記入力部と上記支持部との間の距離を算出し、上記算出された距離から上記入力部の傾き角度を算出するので、システムに対応した各種センサの内臓や、複数の位置検出点を有するなどの機構を備えていない、一般的な市販の汎用入力部を使用する場合でも、入力部の傾きを検出することができる。 According to the above configuration, the distance between the input unit and the support unit is calculated based on the coordinates of the input unit and the support unit, and the tilt angle of the input unit is calculated from the calculated distance. Therefore, it is possible to detect the inclination of the input unit even when using a general commercially available general-purpose input unit that does not have a built-in mechanism of various sensors corresponding to the system or a mechanism having a plurality of position detection points. Can do.

　また、上記入力部の傾きに基づいて、上記入力部の座標を補正することもできるので、入力部の座標をより高精度に検出することができる座標検出装置を実現できる。 Also, since the coordinates of the input unit can be corrected based on the inclination of the input unit, a coordinate detection device that can detect the coordinates of the input unit with higher accuracy can be realized.

　本発明の座標検出装置は、一般的な市販の汎用の入力部を用いた場合にも、入力部の傾きを検出できるとともに、入力部の座標をより高精度に検出することができる座標検出装置を実現できる。 The coordinate detection apparatus of the present invention can detect the inclination of the input unit and can detect the coordinates of the input unit with higher accuracy even when a general commercially available general-purpose input unit is used. Can be realized.

入力手段として、スタイラスペンを用いてタッチパネル面へのタッチ操作を行う場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the touch operation to a touchscreen surface is performed using a stylus pen as an input means. 実施の形態１のタッチパネルの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a touch panel according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１のタッチパネルにおいて、スタイラスペンを持つ手の位置の検出方法を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a method for detecting the position of a hand holding a stylus pen on the touch panel of Embodiment 1. FIG. 検出強度Ｂを閾値として適用した場合に、図３に図示した手のモデル物体の検出強度の分布を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a distribution of detection intensities of the model object of the hand illustrated in FIG. 3 when the detection intensity B is applied as a threshold value. 閾値の変化により、タッチパネル面上において手が存在すると検出される領域の大きさが変わることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the magnitude | size of the area | region detected when a hand exists on a touchscreen surface changes with the change of a threshold value. ペンをタッチパネル面に対して、比較的大きく傾けた状態で、タッチ操作を行う場合と、ペンをタッチパネル面に対して、殆ど傾けずにタッチ操作を行う場合とにおいて、タッチパネル面上におけるペンのペン先の位置と、タッチパネル面上において手が存在すると検出される領域と、の間の最短距離を示す図である。The pen of the pen on the touch panel surface is used when the touch operation is performed with the pen relatively inclined with respect to the touch panel surface, and when the touch operation is performed with the pen being hardly inclined with respect to the touch panel surface. It is a figure which shows the shortest distance between a previous position and the area | region detected that a hand exists on a touchscreen surface. ペンを持った手と、タッチパネル面と、の接地状況を示す図であり、ペンを持った手を接地側から撮影し、その輪郭を抽出した図である。It is a figure which shows the grounding condition of the hand with a pen, and a touchscreen surface, It is the figure which image | photographed the hand with a pen from the grounding side, and extracted the outline. 非可視光光源を備えた実施の形態３のエリアセンサの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the area sensor of Embodiment 3 provided with the invisible light source. 外光を利用する実施の形態３のエリアセンサの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the area sensor of Embodiment 3 using external light. スタイラスペンを備えた従来のタッチパネルシステムの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the conventional touch panel system provided with the stylus pen. 図１０に示す従来のタッチパネルシステムにおいて、スタイラスペンを垂直に立てた状態でのタッチ操作を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a touch operation in a state where a stylus pen is vertically set in the conventional touch panel system shown in FIG. 10. 図１０に示す従来のタッチパネルシステムにおいて、スタイラスペンをタッチ面に対して斜めに傾けた状態でのタッチ操作を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a touch operation in a state where the stylus pen is tilted with respect to the touch surface in the conventional touch panel system shown in FIG. 10.

　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are merely one embodiment, and the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.

　本発明の実施の形態を図１～図９に基づいて説明すれば以下のとおりである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9 as follows.

　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について図１～図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 [Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

　本実施の形態においては、入力手段（入力部）の座標を検出する座標検出装置として、タッチパネルを例に挙げて説明する。そして、本実施の形態のタッチパネルにおいては、入力手段の座標と支持手段（支持部）の座標とに基づいて、上記入力手段と上記支持手段との間の距離を算出し、上記算出された距離から上記入力手段の傾き角度を算出するとともに、上記入力手段の傾きから入力手段の検出座標の補正を行い、入力手段の座標をより高精度に検出することができるタッチパネルを実現している。 In the present embodiment, a touch panel will be described as an example of a coordinate detection device that detects the coordinates of an input means (input unit). And in the touch panel of this Embodiment, based on the coordinate of an input means and the coordinate of a support means (support part), the distance between the said input means and the said support means is calculated, The said calculated distance From the above, the tilt angle of the input means is calculated, and the detected coordinates of the input means are corrected from the tilt of the input means, thereby realizing a touch panel that can detect the coordinates of the input means with higher accuracy.

　図１は、入力手段として、スタイラスペン（以下、単にペンと称する）を用いてタッチパネル面へのタッチ操作を行う場合を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a case where a touch operation on a touch panel surface is performed using a stylus pen (hereinafter simply referred to as a pen) as input means.

　図１（ａ）は、ペン１を支持手段である手（持ち手）２で持って、ペン１をタッチパネル面１０に対して、比較的大きく傾けた状態で、タッチ操作を行う場合を示しており、一方、図１（ｂ）は、ペン１を支持手段である手（持ち手）２で持って、ペン１をタッチパネル面１０に対して、殆ど傾けずにタッチ操作を行う場合を示している。 FIG. 1A shows a case where a touch operation is performed while the pen 1 is held by a hand (hand) 2 that is a supporting means and the pen 1 is relatively inclined with respect to the touch panel surface 10. On the other hand, FIG. 1B shows a case where the pen 1 is held by the hand (holding hand) 2 that is the supporting means, and the pen 1 is touched with respect to the touch panel surface 10 with little tilt. Yes.

　図１（ａ）および図１（ｂ）に図示されているように、ペン１をタッチパネル面１０に対して、比較的大きく傾けた状態でタッチ操作を行う場合と、ペン１をタッチパネル面１０に対して、殆ど傾けずにタッチ操作を行う場合とでは、ペン１のペン先の位置と、ペン１を持つ手２の位置との間の距離が異なることがわかる。 As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, when a touch operation is performed with the pen 1 relatively inclined with respect to the touch panel surface 10, the pen 1 is placed on the touch panel surface 10. On the other hand, it can be seen that the distance between the position of the pen tip of the pen 1 and the position of the hand 2 holding the pen 1 is different when the touch operation is performed with little tilt.

　本実施の形態のタッチパネルにおいては、ペン１のペン先の位置と、ペン１を持つ手２の位置との間の距離を検出し、この距離からペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度（図１（ａ）のペンとタッチパネル面の角度Ａ１および図１（ｂ）のペンとタッチパネル面の角度Ａ２）を検出するようになっている。 In the touch panel of the present embodiment, the distance between the position of the pen tip of the pen 1 and the position of the hand 2 holding the pen 1 is detected, and the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is detected from this distance (FIG. 1). An angle A1 between the pen and the touch panel surface in (a) and an angle A2 between the pen and the touch panel surface in FIG. 1B are detected.

　（タッチパネルの構成）
　以下、図２に基づいて、タッチパネルの構成について説明する。 (Configuration of touch panel)
Hereinafter, the configuration of the touch panel will be described with reference to FIG.

　図２は、タッチパネル３の概略構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the touch panel 3.

　なお、本実施の形態のタッチパネル３のタッチパネル面１０は、図示していない液晶表示装置または有機ＥＬ表示装置などの表示装置の表示面上に重ねて配置されているが、これに限定されることはなく、例えば、タッチパネル面１０が、表示装置の表示面上ではなく、表示装置の内部に配置されたインセル型のタッチパネルなどとしてもよい。 Note that the touch panel surface 10 of the touch panel 3 according to the present embodiment is arranged on a display surface of a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device (not shown), but is not limited thereto. For example, the touch panel surface 10 may be an in-cell type touch panel disposed inside the display device instead of the display surface of the display device.

　そして、図示してないが、タッチパネル面１０は、ドライブライン駆動回路４に接続されたドライブ電極と、センスライン駆動回路５に接続されたセンス電極とが、入力手段であるペン１などの接触によってその静電容量が変化するように設けられている面であり、タッチパネル面１０が、表示装置の表示面上に形成される場合には、ドライブ電極およびセンス電極を保護するため、タッチパネル面１０上には、保護膜が形成されるのが一般的である。 Although not shown, the touch panel surface 10 has a drive electrode connected to the drive line drive circuit 4 and a sense electrode connected to the sense line drive circuit 5 by contact of the pen 1 as an input means. When the touch panel surface 10 is formed on the display surface of the display device, the capacitance is changed on the touch panel surface 10 to protect the drive electrode and the sense electrode. In general, a protective film is formed.

　すなわち、タッチパネル３には、静電容量式近接センサとしてのタッチ座標検出回路６が備えられており、タッチ座標検出回路６においては、ペン１などの接触によりその容量が変化する位置を検出し、そのタッチ座標を検出するのみでなく、各駆動電極（ドライブ電極およびセンス電極）に対する、入力手段であるペン１などの近接も検出することができるようになっている。 That is, the touch panel 3 is provided with a touch coordinate detection circuit 6 as a capacitive proximity sensor, and the touch coordinate detection circuit 6 detects a position where the capacitance changes due to contact with the pen 1 or the like, In addition to detecting the touch coordinates, it is possible to detect the proximity of the pen 1 as an input means to each drive electrode (drive electrode and sense electrode).

　マトリックス状に並べられた駆動電極（ドライブ電極およびセンス電極）を備え、各駆動電極間には静電容量が形成され、その周囲に電気力線が形成されるようになっており、この電気力線は入力手段であるペン１などにより吸収されるため、各駆動電極に対する、物体の近接（空間位置）も検出することができるのである。さらに、この電気力線の吸収は、入力手段であるペン１などとタッチパネル面との距離により変わるので吸収量を測定することにより、タッチパネル面から入力手段であるペン１などまでの距離を検知することが可能である。 Drive electrodes (drive electrodes and sense electrodes) arranged in a matrix are formed. Capacitance is formed between the drive electrodes, and electric lines of force are formed around the drive electrodes. Since the line is absorbed by the pen 1 or the like as input means, the proximity (spatial position) of the object to each drive electrode can also be detected. Further, the absorption of the electric lines of force changes depending on the distance between the pen 1 as an input means and the touch panel surface, and thus the distance from the touch panel surface to the pen 1 as an input means is detected by measuring the amount of absorption. It is possible.

　それから、図２に図示されているように、タッチパネル３には、上述したドライブライン駆動回路４、センスライン駆動回路５、タッチ座標検出回路６およびタッチパネル面１０の他に、詳しくは後述するタッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７と、検出されたタッチ座標補正部８と、が備えられている構成となっている。 Then, as shown in FIG. 2, the touch panel 3 includes a touch panel surface, which will be described in detail later, in addition to the drive line drive circuit 4, the sense line drive circuit 5, the touch coordinate detection circuit 6, and the touch panel surface 10 described above. The tilt angle calculation unit 7 of the input means for the touch panel and the detected touch coordinate correction unit 8 are provided.

　（ペン先の位置座標検出）
　ペン１のペン先の位置座標の検出は、図１１および図１２を用いて、既に説明した従来の方法を用いて行うことができるので、ここでは座標検出を行うための詳細な説明は省略する。 (Pen tip position coordinate detection)
Since the detection of the position coordinate of the pen tip of the pen 1 can be performed using the conventional method already described with reference to FIGS. 11 and 12, a detailed description for performing the coordinate detection is omitted here. .

　本実施の形態のタッチパネル３においては、静電容量の変化量を検出して、ペン１のペン先がタッチパネル面１０上のどの位置に存在するかを検出するようになっている。 In the touch panel 3 of the present embodiment, the amount of change in capacitance is detected, and the position on the touch panel surface 10 where the pen tip of the pen 1 exists is detected.

　しかしながら、図１１および図１２に図示されているように、既に説明した従来の方法を用いて、ペン１のペン先がタッチパネル面１０上のどの位置に存在するかを検出する場合、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾きにより、重心位置の偏重が起こるため、ペン１のペン先が実際には同じ座標をタッチしても、検出されるペン先の位置には差が生じることとなる。 However, as shown in FIGS. 11 and 12, when detecting the position of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 using the conventional method described above, Since the gravity center position is deviated due to the inclination with respect to the touch panel surface 10, even if the pen tip of the pen 1 actually touches the same coordinates, a difference occurs in the detected pen tip position.

　なお、ペン１のペン先の位置座標は、タッチ座標検出回路６によって検出される。 The position coordinates of the pen tip of the pen 1 are detected by the touch coordinate detection circuit 6.

　（ペンを持つ手の位置検出）
　以下、ペン１を持つ手２の位置の検出方法について説明する。 (Detection of hand position with pen)
Hereinafter, a method for detecting the position of the hand 2 holding the pen 1 will be described.

　タッチパネルの大きさやタッチパネルのユーザにより、入力手段による入力時に、入力手段を支持する支持手段である持ち手が、タッチパネル面１０（厳密にはタッチパネル面１０上に形成された保護膜）に接触する場合と接触しない場合とがあるとともに、支持手段である持ち手中、タッチパネル面１０に接触する領域と接触しない領域とがある場合がある。 When the handle, which is a support means for supporting the input means, touches the touch panel surface 10 (strictly, a protective film formed on the touch panel surface 10) by the size of the touch panel or the user of the touch panel when inputting by the input means. In some cases, there is a region in contact with the touch panel surface 10 and a region in non-contact with the handle as a support means.

　したがって、本実施の形態のタッチパネル３においては、空間位置検出を行い、ペン１を持つ手２の位置を検出した。 Therefore, in the touch panel 3 of the present embodiment, the spatial position is detected and the position of the hand 2 holding the pen 1 is detected.

　すなわち、手２の検出強度は、タッチパネル面１０に近い程強く、離れる程弱くなることから、一定強度（所定の閾値）以上の検出値を有する領域に、手２が存在すると判断することにより、手２の位置の空間位置を検出することができる。 That is, since the detection intensity of the hand 2 is stronger as it is closer to the touch panel surface 10 and is weaker as it is farther away, by determining that the hand 2 is present in a region having a detection value equal to or greater than a certain intensity (predetermined threshold), The spatial position of the position of the hand 2 can be detected.

　以下、ペン１を持つ手２の位置の検出原理を手２のモデル物体２０を用いて説明する。 Hereinafter, the detection principle of the position of the hand 2 holding the pen 1 will be described using the model object 20 of the hand 2.

　図３は、ペン１を持つ手２の位置の検出方法を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a method of detecting the position of the hand 2 holding the pen 1.

　図３（ａ）は、タッチパネル面１０上に手２のモデル物体２０を置いた状態を示す図である。 FIG. 3A is a diagram showing a state in which the model object 20 of the hand 2 is placed on the touch panel surface 10.

　図示されているように、手２のモデル物体２０の面２０ａはタッチパネル面１０（厳密にはタッチパネル面１０上に形成された保護膜）に接地しており、手２のモデル物体２０の面２０ｃは、タッチパネル面１０に近接し、かつ、タッチパネル面１０とは非接触状態にあり、タッチパネル面１０に平行な面である。 As illustrated, the surface 20a of the model object 20 of the hand 2 is grounded to the touch panel surface 10 (strictly, a protective film formed on the touch panel surface 10), and the surface 20c of the model object 20 of the hand 2 is illustrated. Is a surface that is close to the touch panel surface 10 and is not in contact with the touch panel surface 10 and is parallel to the touch panel surface 10.

　それから、手２のモデル物体２０の面２０ｂは、手２のモデル物体２０の面２０ａと手２のモデル物体２０の面２０ｃとを接続する面である。 Then, the surface 20b of the model object 20 of the hand 2 is a surface connecting the surface 20a of the model object 20 of the hand 2 and the surface 20c of the model object 20 of the hand 2.

　図３（ｂ）は、手２のモデル物体２０とタッチパネル面１０とが近い場合を、検出強度（強）とした場合、手２のモデル物体２０の検出強度の分布を示した図である。 FIG. 3B is a diagram showing the distribution of the detected intensity of the model object 20 of the hand 2 when the model object 20 of the hand 2 and the touch panel surface 10 are close to each other and the detected intensity (strong) is assumed.

　図示されているように、モデル物体２０の面２０ａは、検出強度Ａを有する検出強度分布領域２０Ａとなり、モデル物体２０の面２０ｂは、検出強度Ａと検出強度Ｃとの間の値を有する検出強度分布領域２０Ｂとなり、モデル物体２０の面２０ｃは、検出強度Ｃを有する検出強度分布領域２０Ｃとなる。 As illustrated, the surface 20a of the model object 20 becomes a detection intensity distribution region 20A having the detection intensity A, and the surface 20b of the model object 20 has a detection value between the detection intensity A and the detection intensity C. It becomes the intensity distribution region 20B, and the surface 20c of the model object 20 becomes the detection intensity distribution region 20C having the detection intensity C.

　そして、本実施の形態においては、図３（ｂ）に図示されている検出強度Ａと検出強度Ｃとの間の値である検出強度Ｂを閾値とした。 In this embodiment, the detection intensity B, which is a value between the detection intensity A and the detection intensity C shown in FIG.

　図４は、検出強度Ｂを閾値として適用した場合に、図３に図示した手２のモデル物体２０の検出強度の分布を示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the detected intensity of the model object 20 of the hand 2 shown in FIG. 3 when the detected intensity B is applied as a threshold value.

　図示しているように、閾値である検出強度Ｂより強度が強である駆動電極部分を抽出すると平面２０Ｄを検出することができる。 As shown in the drawing, the plane 20D can be detected by extracting the drive electrode portion whose intensity is higher than the detection intensity B which is the threshold value.

　この平面２０Ｄが、上述した空間位置検出を行った結果に相当し、この平面２０Ｄをタッチパネル面１０へ投影したものが、タッチパネル面１０上において手２が存在する領域に相当する。 The plane 20D corresponds to the result of the spatial position detection described above, and the projection of the plane 20D onto the touch panel surface 10 corresponds to an area where the hand 2 exists on the touch panel surface 10.

　図５は、閾値の変化により、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域の大きさが変わることを説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining that the size of the detected area changes when the hand 2 is present on the touch panel surface 10 due to a change in threshold value.

　図５は、ペン１を傾けた状態で、タッチパネル面１０に入力操作を行う場合を示しており、図中の（ａ）は、閾値（２）より検出強度が強である閾値（１）を用いた場合のタッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域であり、一方、図中の（ｂ）は、閾値（１）より検出強度が弱である閾値（２）を用いた場合のタッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域である。 FIG. 5 shows a case where an input operation is performed on the touch panel surface 10 in a state where the pen 1 is tilted. In FIG. 5, (a) shows a threshold value (1) whose detection intensity is stronger than the threshold value (2). When the touch panel surface 10 is used, it is an area where the hand 2 is detected. On the other hand, (b) in the figure uses a threshold (2) whose detection intensity is weaker than the threshold (1). This is an area detected when the hand 2 is present on the touch panel surface 10.

　閾値（１）は、閾値（２）より大きい値であるため、検出強度が強い範囲、すなわち、タッチパネル面１０に近い手２の部分のみが検出されることとなる。 Since the threshold value (1) is larger than the threshold value (2), only the range where the detection intensity is strong, that is, the portion of the hand 2 close to the touch panel surface 10 is detected.

　一般的にペンを持つ手は小指を下にしてペンを握るため、タッチパネル面１０に近い方の手２の面積は小さく。タッチパネル面１０から離れるに従い手２の面積が大きくなる。このため閾値（１）で検出する手２の領域は、閾値（２）で検出する手２の領域より小さくなる。 Generally, the hand holding the pen holds the pen with the little finger down, so the area of the hand 2 closer to the touch panel surface 10 is small. The area of the hand 2 increases as the distance from the touch panel surface 10 increases. For this reason, the region of the hand 2 detected by the threshold (1) is smaller than the region of the hand 2 detected by the threshold (2).

　そして、手２の検出結果を示す図中の（ａ）および（ｂ）の領域は、説明のため簡略化しており、実際とは異なる。特に、本実施の形態においては、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域と、の間の最短距離が重要であるため、手２の手首側は簡略化している。 The regions (a) and (b) in the figure showing the detection result of the hand 2 are simplified for the sake of explanation, and are different from actual ones. In particular, in the present embodiment, the shortest distance between the position of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the region where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10 is important. The wrist side of hand 2 is simplified.

　（ペンのタッチパネル面に対する傾き角度検出）
　図６は、ペン１をタッチパネル面１０に対して、比較的大きく傾けた状態で、タッチ操作を行う場合と、ペン１をタッチパネル面１０に対して、殆ど傾けずにタッチ操作を行う場合とにおいて、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域と、の間の最短距離を示す図である。 (Detecting the tilt angle of the pen with respect to the touch panel surface)
FIG. 6 illustrates a case where the touch operation is performed with the pen 1 relatively inclined with respect to the touch panel surface 10 and a case where the touch operation is performed with the pen 1 being hardly inclined with respect to the touch panel surface 10. FIG. 4 is a diagram showing the shortest distance between the position of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and an area where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10.

　図６（ａ）は、ペン１をタッチパネル面１０に対して、比較的大きく傾けた状態で、タッチ操作を行う場合であって、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ１と、閾値（１）を使用してタッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域Ｃ１と、の間の最短距離Ｄ１を示す図である。 FIG. 6A illustrates a case where a touch operation is performed in a state where the pen 1 is relatively inclined with respect to the touch panel surface 10, and the pen tip position B1 of the pen 1 on the touch panel surface 10 and a threshold value are illustrated. It is a figure which shows the shortest distance D1 between the area | region C1 detected when the hand 2 exists on the touchscreen surface 10 using (1).

　図２に図示されているタッチ座標検出回路６は、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ１に関する座標と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域Ｃ１に関する座標とを算出し、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７に送るようになっている。 The touch coordinate detection circuit 6 illustrated in FIG. 2 obtains coordinates relating to the pen tip position B1 of the pen 1 on the touch panel surface 10 and coordinates relating to the region C1 detected when the hand 2 is present on the touch panel surface 10. It is calculated and sent to the tilt angle calculator 7 of the input means with respect to the touch panel surface.

　そして、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７においては、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ１と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域Ｃ１と、の間の最短距離Ｄ１（上記位置Ｂ１から、上記領域Ｃ１中、上記位置Ｂ１に最も近い位置Ｅ１までの距離）を算出し、記憶しておく。そして、この際には、上記位置Ｂ１から、上記領域Ｃ１中、上記位置Ｂ１に最も近い位置Ｅ１への方向も一緒に記憶しておく。 And in the inclination angle calculation part 7 of the input means with respect to the touch panel surface, the position B1 of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the region C1 where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10 are detected. The shortest distance D1 (the distance from the position B1 to the position E1 closest to the position B1 in the region C1) is calculated and stored. At this time, the direction from the position B1 to the position E1 closest to the position B1 in the region C1 is also stored together.

　一方、図６（ｂ）は、ペン１をタッチパネル面１０に対して、殆ど傾けずにタッチ操作を行う場合であって、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ２と、閾値（１）を使用してタッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域Ｃ２と、の間の最短距離Ｄ２を示す図である。 On the other hand, FIG. 6B shows a case where the touch operation is performed with the pen 1 being hardly inclined with respect to the touch panel surface 10, and the pen tip position B <b> 2 of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the threshold value (1). ) Is used to indicate the shortest distance D2 between the region C2 where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10.

　図２に図示されているタッチ座標検出回路６は、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ２に関する座標と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域Ｃ２に関する座標とを算出し、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７に送るようになっている。 The touch coordinate detection circuit 6 illustrated in FIG. 2 obtains the coordinates relating to the pen tip position B2 of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the coordinates relating to the region C2 where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10. It is calculated and sent to the tilt angle calculator 7 of the input means with respect to the touch panel surface.

　そして、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７においては、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ２と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域Ｃ２と、の間の最短距離Ｄ２（上記位置Ｂ２から、上記領域Ｃ２中、上記位置Ｂ２に最も近い位置Ｅ２までの距離）を算出し、記憶しておく。そして、この際には、上記位置Ｂ２から、上記領域Ｃ２中、上記位置Ｂ２に最も近い位置Ｅ２への方向も一緒に記憶しておく。 And in the inclination angle calculation part 7 of the input means with respect to the touch panel surface, the position B2 of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the region C2 where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10 are detected. The shortest distance D2 (the distance from the position B2 to the position E2 closest to the position B2 in the region C2) is calculated and stored. At this time, the direction from the position B2 to the position E2 closest to the position B2 in the region C2 is also stored together.

　なお、本実施の形態においては、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域と、の間の最短距離を、入力手段の傾き角度算出部７で算出しているがこれに限定されることはなく、例えば、タッチ座標検出回路６などで算出するようにしてもよい。 In the present embodiment, the shortest distance between the position of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the area where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10 is determined by the inclination of the input means. Although it is calculated by the angle calculation part 7, it is not limited to this, For example, you may make it calculate by the touch coordinate detection circuit 6 grade | etc.,.

　それから、図２に図示されているタッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７には、予め、上記算出される最短距離と、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度との関係が記憶されている。 Then, the inclination angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface illustrated in FIG. 2 stores a relationship between the calculated shortest distance and the inclination angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 in advance. .

　例えば、上記算出される最短距離がＡ～Ｂの範囲の場合、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度は６０°であり、上記算出される最短距離がＢ～Ｃの範囲の場合、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度は４５°であり、上記算出される最短距離がＣ～Ｄの範囲の場合、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度は３０°であるという関係を記憶しておくことができる。 For example, when the calculated shortest distance is in the range of A to B, the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 60 °, and when the calculated shortest distance is in the range of B to C, The inclination angle with respect to the touch panel surface 10 is 45 °, and when the calculated shortest distance is in the range of C to D, the relationship that the inclination angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 30 ° may be stored. it can.

　なお、これらの関係は、実験的データなどに基づいて、予め、決めた関係である。 These relationships are predetermined relationships based on experimental data and the like.

　なお、本実施の形態においては、タッチパネル面上におけるペンのペン先の位置と、タッチパネル面上において手が存在すると検出される領域と、の間の最短距離を用いて、ペンのタッチパネル面に対する傾き角度検出する構成としているが、これに限定されることはなく、例えば、タッチパネル面上におけるペンのペン先の位置と、タッチパネル面上において手が存在すると検出される領域の中心との間の距離を用いて、ペンのタッチパネル面に対する傾き角度検出することもできる。唯、この場合には、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７には、予め、上記算出されるタッチパネル面上におけるペンのペン先の位置と、タッチパネル面上において手が存在すると検出される領域の中心と、の間の距離と、ペンのタッチパネル面に対する傾き角度との関係を記憶しておく必要がある。 In this embodiment, the pen is tilted with respect to the touch panel surface using the shortest distance between the position of the pen tip on the touch panel surface and the area where the hand is detected on the touch panel surface. Although it is configured to detect the angle, the present invention is not limited to this. For example, the distance between the position of the pen tip on the touch panel surface and the center of the area where the hand is detected on the touch panel surface The angle of inclination of the pen with respect to the touch panel surface can also be detected. However, in this case, the inclination angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface detects in advance that the position of the pen tip on the calculated touch panel surface and the hand exists on the touch panel surface. It is necessary to store the relationship between the distance between the center of the region and the tilt angle of the pen with respect to the touch panel surface.

　本実施の形態のタッチパネル３においては、入力手段の座標と支持手段の座標とに基づいて、上記入力手段と上記支持手段との間の距離を算出し、上記算出された距離から上記入力手段の傾き角度を算出するので、システムに対応した各種センサの内臓や、複数の位置検出点を有するなどの機構を備えていない、一般的な市販の汎用入力手段を使用する場合でも、入力手段の傾きを検出することができる。 In the touch panel 3 of the present embodiment, a distance between the input unit and the support unit is calculated based on the coordinates of the input unit and the support unit, and the input unit is calculated based on the calculated distance. Since the tilt angle is calculated, the tilt of the input means can be used even when using a general-purpose general-purpose input means that does not have a built-in mechanism of various sensors corresponding to the system or has a plurality of position detection points. Can be detected.

　（検出されたタッチ座標の補正）
　それから、図２に図示されているタッチ座標補正部８には、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度と、この傾き角度で用いられるタッチ座標補正値と、の関係が記憶されている。 (Correction of detected touch coordinates)
2 stores the relationship between the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 and the touch coordinate correction value used in this tilt angle.

　例えば、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度が６０°の場合には、タッチ座標補正値α１を、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度が４５°の場合には、タッチ座標補正値α２を、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度が３０°の場合には、タッチ座標補正値α３をそれぞれ用いるように記憶しておくことができる。 For example, when the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 60 °, the touch coordinate correction value α1 is set. When the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 45 °, the touch coordinate correction value α2 is set. When the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 30 °, the touch coordinate correction value α3 can be stored.

　そして、図６（ａ）で検出された最短距離Ｄ１は、Ｃ～Ｄの範囲に入っているので、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度Ａ１は３０°であるとして、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ１は、タッチ座標補正値α３を用いて、上記位置Ｂ１から、上記領域Ｃ１中、上記位置Ｂ１に最も近い位置Ｅ１への方向とは反対方向に補正される。 Since the shortest distance D1 detected in FIG. 6A is in the range of C to D, it is assumed that the tilt angle A1 of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 30 °, and the pen on the touch panel surface 10 is The pen tip position B1 is corrected in a direction opposite to the direction from the position B1 to the position E1 closest to the position B1 in the area C1 using the touch coordinate correction value α3.

　一方、図６（ｂ）で検出された最短距離Ｄ２は、Ａ～Ｂの範囲に入っているので、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度Ａ１は６０°であるとして、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置Ｂ２は、タッチ座標補正値α１を用いて、上記位置Ｂ２から、上記領域Ｃ２中、上記位置Ｂ２に最も近い位置Ｅ２への方向とは反対方向に補正される。 On the other hand, since the shortest distance D2 detected in FIG. 6B is in the range of A to B, it is assumed that the tilt angle A1 of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 60 °, and the pen on the touch panel surface 10 is The first pen tip position B2 is corrected in a direction opposite to the direction from the position B2 to the position E2 closest to the position B2 in the region C2, using the touch coordinate correction value α1.

　以上の構成により、本実施の形態のタッチパネル３においては、入力手段の座標をより高精度に検出することができる。 With the above configuration, the coordinates of the input means can be detected with higher accuracy in the touch panel 3 of the present embodiment.

　〔実施の形態２〕
　次に、図２および図７に基づいて、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態においては、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域と、の間の最短距離を算出する際に、手２の大きさを考慮し、さらなる補正を行っている点と、手２の座標検出において、手２の検出座標中、予め決められた特徴部に該当する部分を抽出し、上記抽出された手２の座標から、手２の座標検出を行っている点において、上記の実施の形態１とは異なる。その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。 [Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, when calculating the shortest distance between the position of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the region where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10, the hand 2 is calculated. In the detection of the coordinates of the hand 2, the portion corresponding to the predetermined characteristic portion is extracted from the detected coordinates of the hand 2, and the extracted hand 2 is extracted. The second embodiment is different from the first embodiment in that the coordinates of the hand 2 are detected from the coordinates. Other configurations are as described in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

　上述した実施の形態１においては、タッチパネル面１０上におけるペン１のペン先の位置と、タッチパネル面１０上において手２が存在すると検出される領域と、の間の最短距離から、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度を算出しているが、上記最短距離は手２の大きさにより変化する。したがって、上記算出されたペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度は、手２の大きさにより変化することとなる。 In the first embodiment described above, the touch panel of the pen 1 is calculated from the shortest distance between the position of the pen tip of the pen 1 on the touch panel surface 10 and the area where the hand 2 is detected on the touch panel surface 10. Although the inclination angle with respect to the surface 10 is calculated, the shortest distance varies depending on the size of the hand 2. Therefore, the calculated tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 changes depending on the size of the hand 2.

　ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度が同じであっても、手の大きな人は、手の小さな人に比べて、ペン１の上を持つ必要がある。ペン１の上を持つと、ペン先と手２との距離が大きくなる。 Even if the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is the same, a person with a large hand needs to hold the pen 1 over a person with a small hand. Holding the pen 1 increases the distance between the pen tip and the hand 2.

　以上から、入力手段の座標をより高精度に検出することができるタッチパネルを実現するためには、手の大きさによる補正を行う必要が生じる。 From the above, in order to realize a touch panel that can detect the coordinates of the input means with higher accuracy, it is necessary to perform correction based on the size of the hand.

　なお、本実施の形態においては、ペン１のペン先に近い方を、人差し指と中指と親指の三点で支える一般的なペンの持ち方を想定しており、意図的にペンの上を持つ特殊な握り方をした場合を考慮していない。 In the present embodiment, it is assumed that a general pen is held by supporting the one near the pen tip of the pen 1 with the index finger, the middle finger, and the thumb, and the pen is intentionally held on the pen. We do not consider the case of special grip.

　（手の大きさの検出）
　図７は、ペン１を持った手２と、タッチパネル面１０（厳密にはタッチパネル面１０上に形成された保護膜）と、の接地状況を示す図であり、ペン１を持った手２を接地側から撮影し、その輪郭を抽出した図である。 (Hand size detection)
FIG. 7 is a diagram showing a grounding state between the hand 2 holding the pen 1 and the touch panel surface 10 (strictly, a protective film formed on the touch panel surface 10). It is the figure which image | photographed from the grounding side and extracted the outline.

　図７に図示されている手２の輪郭は、タッチパネルでも抽出可能であるが、手２の大きさを判断するには、手首部分２Ｃより先の手のひら部分を抽出する必要がある。何故なら、手２をタッチパネル面１０上に置く位置により、タッチパネルで抽出される手２を含む腕の大きさが異なるからである。 The contour of the hand 2 shown in FIG. 7 can also be extracted by a touch panel, but in order to determine the size of the hand 2, it is necessary to extract the palm part ahead of the wrist part 2C. This is because the size of the arm including the hand 2 extracted by the touch panel differs depending on the position where the hand 2 is placed on the touch panel surface 10.

　したがって、先ず、手のひら部分を抽出する方法について説明する。 Therefore, first, a method for extracting the palm portion will be described.

　図７において点線で示す楕円は、手のひらの小指球部分２Ｂがタッチパネル面１０に接地する部分の丸みを抽出し、この抽出された丸みを一部として、小指部分２Ａまでの手のひらが入るようにした楕円である。 In the ellipse indicated by the dotted line in FIG. 7, the roundness of the portion where the little finger ball portion 2B of the palm is in contact with the touch panel surface 10 is extracted, and the palm up to the little finger portion 2A is included by using the extracted roundness as a part. It is an ellipse.

　なお、図７中の１Ａは、ペン先部分を示しており、図７は、ペン１を左手で持った場合を図示している。 In addition, 1A in FIG. 7 shows the pen tip portion, and FIG. 7 shows the case where the pen 1 is held with the left hand.

　この楕円を使用して手のひら部分の大きさを抽出することができる。 The palm size can be extracted using this ellipse.

　例えば、楕円の面積、楕円の外周長、楕円の中でタッチパネルにて検出される手２の大きさの面積、楕円の中でタッチパネルにて検出される手２の外周長などを、手２の大きさとして用いることができる。 For example, the area of the ellipse, the outer perimeter of the ellipse, the area of the size of the hand 2 detected by the touch panel in the ellipse, the outer perimeter of the hand 2 detected by the touch panel in the ellipse, etc. It can be used as a size.

　また、実施の形態１で用いたように、空間位置を検出する方法を用いて、楕円の中での手２の大きさを検知しても良い。 Further, as used in the first embodiment, the size of the hand 2 in the ellipse may be detected using a method for detecting the spatial position.

　なお、本実施の形態においては、上述したような手の大きさの検出は、タッチ座標検出回路６からのタッチ座標データに基づいて、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７で行われるが、これに限定されることはない。 In the present embodiment, the detection of the hand size as described above is performed by the tilt angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface based on the touch coordinate data from the touch coordinate detection circuit 6. However, the present invention is not limited to this.

　なお、本実施の形態においては、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７が、タッチ座標検出回路６からの手２の検出座標中、予め決められた特徴部に該当する部分を抽出し、上記抽出された手２の座標から、手２の座標検出を行っているが、手２の座標検出は実施の形態１で説明した方法で行ってもよい。 In the present embodiment, the inclination angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface extracts a portion corresponding to a predetermined feature from the detected coordinates of the hand 2 from the touch coordinate detection circuit 6, Although the coordinates of the hand 2 are detected from the extracted coordinates of the hand 2, the coordinates of the hand 2 may be detected by the method described in the first embodiment.

　（ペンのタッチパネル面に対する傾き角度検出）
　この場合、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７には、予め、上記算出される最短距離と、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度との関係および標準的な手の大きさＳ０が記憶されている。 (Detecting the tilt angle of the pen with respect to the touch panel surface)
In this case, the inclination angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface stores in advance the relationship between the calculated shortest distance and the inclination angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 and the standard hand size S0. Has been.

　なお、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７においては、検出された手の大きさＳ１と上記標準的な手の大きさＳ０との比較が行われ、検出された手の大きさＳ１が、上記標準的な手の大きさＳ０の１．１倍であれば、検出された最短距離を１．１倍する補正を行う。 In addition, in the inclination angle calculation unit 7 of the input means with respect to the touch panel surface, the detected hand size S1 is compared with the standard hand size S0, and the detected hand size S1 is obtained. If the standard hand size S0 is 1.1 times, the detected shortest distance is corrected by 1.1 times.

　したがって、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７は、検出された最短距離を１．１倍する補正を行った後の値からペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度を算出することができる。 Therefore, the tilt angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface can calculate the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 from the value after performing the correction for multiplying the detected shortest distance by 1.1.

　なお、この場合においては、検出された最短距離を１．１倍する補正を行った後の値が、上記Ｃ～Ｄの範囲に入っているので、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度は３０°であると算出できる。 In this case, since the value after correcting the detected shortest distance by 1.1 is in the range of C to D, the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 30. It can be calculated to be °.

　同様に、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７は、検出された手の大きさＳ１が、上記標準的な手の大きさＳ０の０．９倍であれば、検出された最短距離を０．９倍する補正を行う。 Similarly, if the detected hand size S1 is 0.9 times the standard hand size S0, the tilt angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface calculates the detected shortest distance. Perform correction by a factor of 0.9.

　したがって、タッチパネル面に対する入力手段の傾き角度算出部７は、検出された最短距離を０．９倍する補正を行った後の値からペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度を算出することができる。 Therefore, the tilt angle calculation unit 7 of the input unit with respect to the touch panel surface can calculate the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 from the value after performing the correction by multiplying the detected shortest distance by 0.9.

　本実施の形態においては、最短距離の算出および最短距離の補正を、入力手段の傾き角度算出部７で行っているが、これに限定されることはない。 In the present embodiment, the calculation of the shortest distance and the correction of the shortest distance are performed by the inclination angle calculation unit 7 of the input means, but the present invention is not limited to this.

　なお、この場合においては、検出された最短距離を０．９倍する補正を行った後の値が、上記Ａ～Ｂの範囲に入っているので、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度は６０°であると算出できる。 In this case, since the value after correcting the detected shortest distance by 0.9 is in the range A to B, the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 is 60. It can be calculated to be °.

　以上のように、本実施の形態においては、手の大きさを考慮して、ペン１と手２との間の距離を算出でき、この算出された距離を用いて、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度を算出できる。したがって、より精度高く、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度を算出できる。 As described above, in the present embodiment, the distance between the pen 1 and the hand 2 can be calculated in consideration of the size of the hand, and the touch panel surface 10 of the pen 1 is used by using the calculated distance. The tilt angle with respect to can be calculated. Therefore, the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 can be calculated with higher accuracy.

　（手の大きさを考慮した検出されたタッチ座標の補正）
　それから、図２に図示されているタッチ座標補正部８には、ペン１のタッチパネル面１０に対する傾き角度と、この傾き角度で用いられるタッチ座標補正値と、の関係が記憶されている。 (Correction of detected touch coordinates considering hand size)
2 stores the relationship between the tilt angle of the pen 1 with respect to the touch panel surface 10 and the touch coordinate correction value used in this tilt angle.

　そして、タッチ座標補正部８においては、検出された手の大きさＳ１が、上記標準的な手の大きさＳ０の１．１倍である場合には、ペン１のペン先の位置は、タッチ座標補正値α３を用いて、ペン１のペン先の位置から、手２の検出領域中、上記ペン１のペン先の位置に最も近い位置への方向とは反対方向に補正される。 Then, in the touch coordinate correction unit 8, when the detected hand size S1 is 1.1 times the standard hand size S0, the position of the pen tip of the pen 1 is the touch. Using the coordinate correction value α3, correction is made in the direction opposite to the direction from the pen tip position of the pen 1 to the position closest to the pen tip position of the pen 1 in the detection region of the hand 2.

　一方、タッチ座標補正部８においては、検出された手の大きさＳ１が、上記標準的な手の大きさＳ０の０．９倍である場合には、ペン１のペン先の位置は、タッチ座標補正値α１を用いて、ペン１のペン先の位置から、手２の検出領域中、上記ペン１のペン先の位置に最も近い位置への方向とは反対方向に補正される。 On the other hand, in the touch coordinate correction unit 8, when the detected hand size S1 is 0.9 times the standard hand size S0, the position of the pen tip of the pen 1 is the touch. Using the coordinate correction value α1, the correction is made in the direction opposite to the direction from the pen tip position of the pen 1 to the position closest to the pen tip position of the pen 1 in the detection region of the hand 2.

　なお、上記検出された最短距離の補正の倍率は、既に、上述した手２の大きさの抽出方法によって変わるので、手２の大きさの抽出方法に合わせて、上記タッチ座標補正値を適宜設定すればよい。 In addition, since the magnification for correcting the detected shortest distance already depends on the method for extracting the size of the hand 2, the touch coordinate correction value is appropriately set according to the method for extracting the size of the hand 2. do it.

　〔実施の形態３〕
　次に、図８および図９に基づいて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態においては、タッチパネルの代わりに、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタを備えた光センサ（エリアセンサ）を用いている点において、上記の実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。 [Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described based on FIGS. In the present embodiment, instead of the touch panel, the above-described first embodiment is used in that an optical sensor (area sensor) including a fort diode and a fort transistor that flows different currents according to the amount of received light is used. And 2 are different. Other configurations are as described in the first and second embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 and 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

　上述した実施の形態１および２においては、静電容量方式のタッチパネルを例に挙げて説明したが、本発明は、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタを備えた光センサ（エリアセンサ）にも適用することができる。 In the first and second embodiments described above, the capacitive touch panel has been described as an example. However, the present invention provides a light having a fort diode or a fort transistor that allows a different current to flow according to the amount of received light. The present invention can also be applied to a sensor (area sensor).

　これは、上記光センサを利用して、入力手段のタッチ位置の座標検出を行う場合、上記光センサ面に対して、上記入力手段を垂直に立てた状態でなく、斜めに傾けた状態でタッチ操作を行うと、上述したタッチパネルの場合と同様に、実際のタッチ位置からずれた位置が検出されてしまうからである。 This is because when the coordinates of the touch position of the input means are detected using the optical sensor, the input means is touched in an inclined state, not vertically, with respect to the optical sensor surface. This is because when the operation is performed, a position deviated from the actual touch position is detected as in the case of the touch panel described above.

　例えば、上記光センサ面に対して、上記入力手段を左に斜めに傾けた状態でタッチ操作を行うと、実際のタッチ位置から左側にずれた位置が検出されてしまうのである。 For example, if a touch operation is performed with the input means inclined obliquely to the left with respect to the optical sensor surface, a position shifted to the left from the actual touch position is detected.

　図８は、非可視光光源を備えたエリアセンサの一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an area sensor including an invisible light source.

　図示されているように、非可視光光源４０（例えば、赤外線光源）から出た光は、ペン１や手２がエリアセンサ面３０ａの近くに存在する場合には反射され、その反射光はエリアセンサ３０内に入ることとなる。 As shown in the drawing, the light emitted from the invisible light source 40 (for example, an infrared light source) is reflected when the pen 1 or the hand 2 exists near the area sensor surface 30a, and the reflected light is reflected in the area. The sensor 30 is entered.

　エリアセンサ３０には、図示されてないが、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタを備えた光センサがマトリックス状に形成されている。 Although not shown in the figure, the area sensor 30 is formed with a matrix of photosensors including fort diodes and fort transistors that flow different currents according to the amount of received light.

　したがって、エリアセンサ３０によって、エリアセンサ面３０ａ上のペン１や手２の座標を検出することができる。 Therefore, the coordinates of the pen 1 and the hand 2 on the area sensor surface 30a can be detected by the area sensor 30.

　そして、ペン１とエリアセンサ面３０ａの角度Ａ３が小さい状態、すなわち、ペン１をエリアセンサ面３０ａ対して、大きく斜めに傾けた状態でタッチ操作を行うと、ペン１による反射光の影響が大きくなるため、エリアセンサ３０によって検出されるペン１のペン先の座標は、実際のペン１のペン先によるタッチ位置からずれてしまう。 When the touch operation is performed in a state in which the angle A3 between the pen 1 and the area sensor surface 30a is small, that is, in a state where the pen 1 is inclined greatly with respect to the area sensor surface 30a, the influence of the reflected light from the pen 1 is large. Therefore, the coordinates of the pen tip of the pen 1 detected by the area sensor 30 are shifted from the actual touch position of the pen tip of the pen 1.

　これは、エリアセンサ３０においては、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタの電流量の変化の大きさが所定の閾値に一致する位置間の中間位置を用いて、ペン１のペン先の座標を検出するからである。 This is because the area sensor 30 uses an intermediate position between positions where the magnitude of the change in the current amount of the fort diode or the fort transistor that passes a different current according to the amount of received light matches a predetermined threshold value. This is because the coordinates of one nib are detected.

　したがって、エリアセンサ３０においても、上述した実施の形態１および２において説明したように、ペン１とエリアセンサ面３０ａの角度Ａ３を算出し、これに基づいて、ペン１のペン先の座標を補正することにより、ペン１のペン先の座標をより高精度に検出することができるエリアセンサ３０を実現することができる。 Therefore, also in the area sensor 30, as described in the first and second embodiments, the angle A3 between the pen 1 and the area sensor surface 30a is calculated, and based on this, the coordinates of the pen tip of the pen 1 are corrected. By doing so, it is possible to realize the area sensor 30 that can detect the coordinates of the pen tip of the pen 1 with higher accuracy.

　なお、本実施の形態においては、図８に示す非可視光光源を備えたエリアセンサ３０を用いたが、これに限定されることはなく、外光を利用するエリアセンサを用いることもできる。 In the present embodiment, the area sensor 30 provided with the invisible light source shown in FIG. 8 is used, but the present invention is not limited to this, and an area sensor using external light can also be used.

　図９は、外光を利用するエリアセンサの一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an area sensor that uses external light.

　図示されているように、外光は、ペン１や手２がエリアセンサ面５０ａの近くに存在する場合には反射され、エリアセンサ５０内に入らなくなる。 As shown in the figure, the external light is reflected when the pen 1 or the hand 2 is present near the area sensor surface 50a and does not enter the area sensor 50.

　エリアセンサ５０には、図示されてないが、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタを備えた光センサがマトリックス状に形成されている。 Although not shown in the figure, the area sensor 50 is formed with a matrix of photosensors including fort diodes and fort transistors that flow different currents according to the amount of received light.

　したがって、エリアセンサ５０によって、エリアセンサ面５０ａ上のペン１や手２の座標を検出することができる。 Therefore, the coordinates of the pen 1 and the hand 2 on the area sensor surface 50a can be detected by the area sensor 50.

　そして、ペン１とエリアセンサ面５０ａの角度Ａ４が小さい状態、すなわち、ペン１をエリアセンサ面５０ａ対して、大きく斜めに傾けた状態でタッチ操作を行うと、ペン１により反射される外光が大きくなるため、エリアセンサ５０によって検出されるペン１のペン先の座標は、実際のペン１のペン先によるタッチ位置からずれてしまう。 When the touch operation is performed in a state where the angle A4 between the pen 1 and the area sensor surface 50a is small, that is, in a state where the pen 1 is largely inclined with respect to the area sensor surface 50a, external light reflected by the pen 1 is reflected. Therefore, the coordinates of the pen tip of the pen 1 detected by the area sensor 50 deviate from the actual touch position of the pen tip of the pen 1.

　これは、エリアセンサ５０においては、光の受光量に応じて異なる電流を流すフォートダイオードやフォートトランジスタの電流量の変化の大きさが所定の閾値に一致する位置間の中間位置を用いて、ペン１のペン先の座標を検出するからである。 This is because the area sensor 50 uses an intermediate position between positions where the magnitude of change in the current amount of the fort diode or the fort transistor that passes a different current according to the amount of received light matches a predetermined threshold value. This is because the coordinates of one nib are detected.

　したがって、エリアセンサ５０においても、上述した実施の形態１および２において説明したように、ペン１とエリアセンサ面５０ａの角度Ａ４を算出し、これに基づいて、ペン１のペン先の座標を補正することにより、ペン１のペン先の座標をより高精度に検出することができるエリアセンサ５０を実現することができる。 Therefore, also in the area sensor 50, as described in the first and second embodiments, the angle A4 between the pen 1 and the area sensor surface 50a is calculated, and based on this, the coordinates of the pen tip of the pen 1 are corrected. By doing so, the area sensor 50 that can detect the coordinates of the pen tip of the pen 1 with higher accuracy can be realized.

　〔まとめ〕
　本発明の態様１における座標検出装置は、入力部の座標を検出する座標検出装置であって、上記入力部の座標および上記入力部を支持する支持部の座標を検出する座標検出部と、上記入力部の座標と上記支持部の座標とに基づいて、上記入力部と上記支持部との間の距離を算出し、上記算出された距離から上記入力部の傾き角度を算出する傾き角度算出部と、を備えている構成である。 [Summary]
The coordinate detection device according to the first aspect of the present invention is a coordinate detection device that detects the coordinates of the input unit, the coordinate detection unit that detects the coordinates of the input unit and the coordinates of the support unit that supports the input unit, An inclination angle calculation unit that calculates a distance between the input unit and the support unit based on the coordinates of the input unit and the support unit, and calculates an inclination angle of the input unit from the calculated distance. It is the structure equipped with these.

　本発明の態様２における座標検出装置の上記座標検出部においては、上記入力部および上記支持部による、静電容量の増減または光の受光量の増減に基づいて、上記入力部の座標と上記支持部の座標とを検出し、検出された上記支持部の座標のうち、検出された上記入力部の座標と最も近い座標を用いて、上記入力部と上記支持部との間の距離を算出する構成である。 In the coordinate detection unit of the coordinate detection device according to the second aspect of the present invention, the coordinates of the input unit and the support are based on the increase or decrease in capacitance or the amount of light received by the input unit and the support unit. The coordinates of the part are detected, and the distance between the input part and the support part is calculated using the coordinates of the detected support part closest to the detected coordinates of the input part. It is a configuration.

　上記構成によれば、上記支持部の座標中、上記入力部の座標と最も近い座標を用いて、上記入力部と上記支持部との間の距離を算出するので、比較的容易に精度高く、上記入力部の傾きを算出することができる。 According to the above configuration, among the coordinates of the support unit, the distance between the input unit and the support unit is calculated using the coordinate closest to the coordinate of the input unit. The inclination of the input unit can be calculated.

　本発明の態様３における座標検出装置の上記傾き角度算出部においては、上記支持部の大きさより決まる係数を用いて、上記入力部と上記支持部との間の距離を補正した値から、上記入力部の傾き角度を算出する構成である。 In the tilt angle calculation unit of the coordinate detection device according to the aspect 3 of the present invention, the input is performed based on a value obtained by correcting the distance between the input unit and the support unit using a coefficient determined by the size of the support unit. It is the structure which calculates the inclination angle of a part.

　上記構成によれば、上記支持部の大きさを考慮して、上記入力部と上記支持部との間の距離を算出し、上記算出された距離から上記入力部の傾き角度を算出するので、より精度高く、上記入力部の傾き角度を算出できる。 According to the above configuration, the distance between the input unit and the support unit is calculated in consideration of the size of the support unit, and the inclination angle of the input unit is calculated from the calculated distance. The tilt angle of the input unit can be calculated with higher accuracy.

　本発明の態様４における座標検出装置の上記傾き角度算出部においては、上記入力部の傾き角度を、予め決められた、上記入力部と上記支持部との間の距離と、上記入力部の傾き角度との関係を用いて、算出する構成である。 In the tilt angle calculation unit of the coordinate detection device according to the aspect 4 of the present invention, the tilt angle of the input unit is set to a predetermined distance between the input unit and the support unit, and the tilt of the input unit. This is a configuration to calculate using the relationship with the angle.

　上記構成によれば、例えば、実験的データなどに基づいて、予め決められた、上記入力部と上記支持部との間の距離と、上記入力部の傾き角度との関係を用いて、上記入力部の傾き角度を算出するので、より精度高く、上記入力部の傾き角度を算出できる。 According to the above configuration, for example, the input is performed using a relationship between a predetermined distance between the input unit and the support unit and an inclination angle of the input unit based on experimental data or the like. Since the inclination angle of the part is calculated, the inclination angle of the input part can be calculated with higher accuracy.

　本発明の態様５における座標検出装置は、検出された上記支持部の複数の座標のうち、予め決められた上記支持部の特徴部に該当する部分の座標を抽出し、上記抽出された座標から、上記支持部の座標を算出する構成である。 The coordinate detection apparatus according to the fifth aspect of the present invention extracts a coordinate of a portion corresponding to a predetermined characteristic portion of the support portion from the plurality of coordinates of the detected support portion, and extracts the coordinates from the extracted coordinates. The coordinates of the support part are calculated.

　上記構成によれば、上記支持部の座標中、上記支持部のより精度の高い位置検出に悪影響を与える部分などを除いて、上記支持部の座標を算出することができるので、より精度高く、上記支持部の座標を算出することができる。 According to the above configuration, the coordinates of the support part can be calculated except for the part that adversely affects the position detection of the support part with higher accuracy in the coordinates of the support part. The coordinates of the support part can be calculated.

　本発明の態様６における座標検出装置は、上記入力部の傾き角度に基づいて、検出された上記入力部の座標を補正する座標の補正部を備えている構成である。 The coordinate detection apparatus according to aspect 6 of the present invention includes a coordinate correction unit that corrects the detected coordinates of the input unit based on the tilt angle of the input unit.

　上記構成によれば、上記入力部の傾きに基づいて、検出された上記入力部の座標を補正する座標の補正部を備えているので、入力部の座標をより高精度に検出することができる座標検出装置を実現できる。 According to the above configuration, since the coordinate correction unit that corrects the detected coordinates of the input unit based on the inclination of the input unit is provided, the coordinates of the input unit can be detected with higher accuracy. A coordinate detection device can be realized.

　なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

　本発明は、入力手段の座標を検出するタッチパネルや光センサなどの座標検出装置に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for a coordinate detection device such as a touch panel or an optical sensor that detects the coordinates of the input means.

　　１　　　　ペン（入力手段/入力部）
　　１Ａ　　　ペン先
　　２　　　　手（支持手段/支持部）
　　２Ａ　　　小指
　　２Ｂ　　　小指球部分
　　２Ｃ　　　手首部分
　　３　　　　タッチパネル（座標検出装置）
　　４　　　　ドライブライン駆動回路
　　５　　　　センスライン駆動回路
　　６　　　　タッチ座標検出回路（座標検出部）
　　７　　　　入力手段の傾き角度算出部（傾き角度算出部）
　　８　　　　検出されたタッチ座標補正部（座標の補正部）
　　１０　　　タッチパネル面
　　２０　　　手のモデル物体
　　３０　　　エリアセンサ
　　３０ａ　　エリアセンサ面
　　４０　　　非可視光光源
　　５０　　　エリアセンサ
　　５０ａ　　エリアセンサ面
　　Ａ１　　　ペンとタッチパネル面の角度
　　Ａ２　　　ペンとタッチパネル面の角度
　　Ａ３　　　ペンとエリアセンサ面の角度
　　Ａ４　　　ペンとエリアセンサ面の角度
　　Ｂ１　　　ペン先検出位置
　　Ｂ２　　　ペン先検出位置
　　Ｃ１　　　手の検出領域
　　Ｃ２　　　手の検出領域
　　Ｄ１　　　距離
　　Ｄ２　　　距離
　　Ｅ１　　　Ｃ１領域中、Ｂ１位置に最も近い位置
　　Ｅ２　　　Ｃ２領域中、Ｂ２位置に最も近い位置 1 Pen (input means / input unit)
1A nib 2 hands (support means / support part)
2A little finger 2B little finger ball part 2C wrist part 3 Touch panel (coordinate detection device)
4 drive line drive circuit 5 sense line drive circuit 6 touch coordinate detection circuit (coordinate detection unit)
7 Inclination angle calculation unit (inclination angle calculation unit) of input means
8 Touch coordinate correction unit detected (Coordinate correction unit)
10 Touch Panel Surface 20 Hand Model Object 30 Area Sensor 30a Area Sensor Surface 40 Invisible Light Source 50 Area Sensor 50a Area Sensor Surface A1 Angle between Pen and Touch Panel Surface A2 Angle between Pen and Touch Panel Surface A3 Angle between Pen and Area Sensor Surface A4 B1 Pen tip detection position B2 Pen tip detection position C1 Hand detection area C2 Hand detection area D1 Distance D2 Distance E1 Position closest to B1 position in C1 area E2 Position in B2 position in C2 area Nearest position

Claims

A coordinate detection device for detecting the coordinates of an input unit,
A coordinate detection unit for detecting coordinates of the input unit and coordinates of a support unit supporting the input unit;
Inclination angle calculation that calculates a distance between the input unit and the support unit based on the coordinates of the input unit and the support unit, and calculates an inclination angle of the input unit from the calculated distance And a coordinate detecting device.

The coordinate detection unit detects the coordinates of the input unit and the coordinates of the support unit based on the increase or decrease in capacitance or the amount of light received by the input unit and the support unit,
2. The distance between the input unit and the support unit is calculated using a coordinate closest to the detected coordinate of the input unit among the detected coordinates of the support unit. The coordinate detection apparatus described in 1.

The tilt angle calculation unit calculates the tilt angle of the input unit from a value obtained by correcting the distance between the input unit and the support unit using a coefficient determined by the size of the support unit. The coordinate detection apparatus according to claim 1 or 2.

In the tilt angle calculation unit, the tilt angle of the input unit is calculated using a predetermined relationship between the distance between the input unit and the support unit and the tilt angle of the input unit. The coordinate detection device according to claim 1, wherein the coordinate detection device is a coordinate detection device.

Of the detected coordinates of the support part, extract the coordinates of the part corresponding to the predetermined characteristic part of the support part,
The coordinate detection apparatus according to claim 1, wherein the coordinates of the support portion are calculated from the extracted coordinates.