CN103076927B - 光学式触摸面板装置 - Google Patents
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Abstract
检测平面部(2)上的遮光物的位置的光学式触摸面板装置,沿矩形的平面部(2)的边配置有多个发光元件以及受光元件。光学式触摸面板装置在平面部(2)上设定包含平面部(2)的周端的周缘区域,进行周缘区域以外的区域内的位置检测,在周缘区域内不进行位置检测。周缘区域是接近发光元件或者受光元件的区域,位置检测的分辨率恶化,容易产生遮光不良。通过将进行位置检测的区域限定于周缘区域以外的区域,从而可防止位置检测的分辨率的恶化以及遮光不良的产生,能进行稳定的位置检测。
Description
技术领域
本发明涉及在光学上进行位置检测的光学式触摸面板(touchpanel)装置。
背景技术
作为以往利用的触摸面板装置之一,有光学式触摸面板装置。在日本特开2002-91683号公报中公开了光学式触摸面板装置的例子。光学式触摸面板装置沿矩形形状的平面部的边在x轴方向和y轴方向上并排有多个发光元件,在与沿平面部的边的发光元件相向的位置并排有多个受光元件。发光元件所发出的光沿平面部的表面前进,由受光元件进行光接收。这样,在平面部上生成发光元件发光、受光元件进行光接收的光路。在使用者将手指或者笔等的遮光物置于平面部上的情况下,光被遮光物遮挡,产生不能进行光接收的受光元件。光学式触摸面板装置通过确定在x轴方向以及y轴方向上并排的受光元件中的、不能进行光接收的受光元件的位置,从而检测在平面部上的遮光物的位置。
光学式触摸面板装置的发光元件和受光元件以一对一相向的方式配置。光学式触摸面板装置进行的位置检测的方式有:为了检测遮光物的位置而扫描平面部的整体的整体扫描方式、和集中在遮光物的周边进行扫描的集中扫描方式。在整体扫描方式中,光学式触摸面板装置在x轴方向和y轴方向上从一端到另一端使多个发光元件依次发光,由与各发光元件一对一相向的受光元件进行光接收。来自一个发光元件的光由一个受光元件进行光接收,由处于一个轴方向上的多个受光元件进行光接收的光的光路平行。位置检测的分辨率由相邻接的发光元件间的间隔决定。
在集中扫描方式中,光学式触摸面板装置由多个受光元件对来自一个发光元件的光进行光接收。由多个受光元件进行光接收的光的光路是以一个发光元件为起点的放射状的光路。因为用于位置检测的光路的密度变高,所以在集中扫描方式中,与整体扫描方式相比,位置检测的分辨率提高。光学式触摸面板装置首先由整体扫描方式粗略地检测遮光物的位置,在检测到遮光物之后,由集中扫描方式扫描遮光物的周边,精度良好地检测遮光物的位置。
虽然在集中扫描方式中用于位置检测的光路的密度在靠近平面部的中央的部分大致均等,但是越靠近平面部的端部偏差越变大。例如,靠近平面部的端部的部分是接近发光元件或者受光元件的部分,光路集中在发光元件或者受光元件的正面,在从发光元件或者受光元件的正面偏离的位置几乎不存在光路。因此,存在在靠近平面部的端部的部分位置检测的分辨率会根据位置而恶化的问题。
此外,在以往的光学式触摸面板装置中还存在遮光不良的问题。以往的光学式触摸面板装置将红外光利用于位置检测,由使用了透射红外光的滤光器的罩(cover)覆盖受光元件。通过设置罩,从而能排除外部光线的影响,能防止灰尘等异物进入到内部。可是,有时会根据光相对于罩的入射角度,使光不透射罩而被罩反射。此时,有时会产生被罩反射的光入射到本来光被遮光物遮光而不应能进行光接收的受光元件的遮光不良。在产生遮光不良的情况下,位置检测会失败。因此,在以往的光学式触摸面板装置中,由于根据位置的位置检测的分辨率的恶化以及遮光不良的产生,进行稳定的位置检测是困难的。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的,其目的在于,提供一种通过限制应进行位置检测的区域从而使稳定的位置检测成为可能的光学式触摸面板装置。
本发明涉及的光学式触摸面板装置具备平面部和在该平面部上生成多个光路的光路生成部,在所述平面部上检测任一个光路被遮光的位置,所述光学式触摸面板装置其特征在于,具备:设定部,在所述平面部上设定包含所述平面部的周端的带状的周缘区域;以及区域限定部,将所述平面部上的区域中的应进行所述位置的检测的区域限定为除了由所述设定部设定的所述周缘区域以外的区域。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述平面部是矩形形状,所述光路生成部具有分别沿所述平面部的相邻的两条边配置的多个发光元件和沿与所述两条边分别相向的边配置的多个受光元件,所述设定部采用如下结构:设定所述周缘区域,使其包含并行连结所述两条边中的一条边的两端配置的发光元件和与所述一条边相向的边的两端配置的受光元件的线、以及并行连结所述两条边中的另一条边的两端配置的发光元件和与所述另一条边相向的边的两端配置的受光元件的线的外侧的区域。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述设定部采用如下结构:设定所述周缘区域,使其包含所述平面部上的区域中的、由所述光路生成部生成的光路间的距离为规定距离以上的区域。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述光路生成部采用如下结构:以使来自一个发光元件的光由规定数量的多个受光元件进行光接收的方式生成光路,所述设定部采用如下结构:设定所述周缘区域,使其包含所述平面部上的区域中的、由所述光路生成部生成的光路间的距离为规定距离以上的区域。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,还具备:显示部,将所述平面部作为显示面显示图像;以及显示控制部,使所述显示部显示包含占据所述平面部内的所述周缘区域的特定的部分图像的图像。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,还具备:显示部,将所述平面部作为显示面显示图像;以及显示控制部,使所述显示部显示在所述平面部内的所述周缘区域中未显示的图像。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,具备光学式触摸面板部和处理部,所述光学式触摸面板部具有平面部和在该平面部上生成多个光路的多个发光元件以及受光元件,所述处理部进行用于检测任一个受光元件应进行光接收的光在所述平面部上被遮光的位置的处理,所述光学式触摸面板装置其特征在于,所述光学式触摸面板部具有输入部,所述输入部向所述处理部输入在任一个发光元件发光的情况下的在所述多个受光元件中的受光结果,所述处理部具备设定部、检测部和无效部,所述设定部在所述平面部上设定包含所述平面部的周端的带状的周缘区域,所述检测部基于从所述光学式触摸面板部输入的所述受光结果,检测所述位置,所述无效部在由所述检测部检测出的所述位置为包含在所述周缘区域中的位置的情况下,使所述位置的检测结果无效。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述平面部是矩形形状,所述多个发光元件分别沿所述平面部的相邻的两条边配置,所述多个受光元件沿与所述两条边分别相向的边配置,所述设定部采用如下结构:设定所述周缘区域,使其包含并行连结所述两条边中的一条边的两端配置的发光元件和与所述一条边相向的边的两端配置的受光元件的线、以及并行连结所述两条边中的另一条边的两端配置的发光元件和与所述另一条边相向的边的两端配置的受光元件的线的外侧的区域。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述光学式触摸面板部还具有第一受光控制部和第二受光控制部,所述第一受光控制部以使来自一个发光元件的光由与该发光元件相向的一个受光元件进行光接收的方式控制受光元件,所述第二受光控制部以使来自一个发光元件的光由规定数量的多个受光元件进行光接收的方式控制受光元件,所述检测部采用如下结构:基于所述第一受光控制部控制受光元件的情况下的受光结果和所述第二受光控制部控制受光元件的情况下的受光结果,检测所述位置,所述设定部采用如下结构:设定所述周缘区域,使其包含所述平面部上的区域中的、所述第二受光控制部控制受光元件的情况下生成的光路间的距离为规定距离以上的区域。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述光学式触摸面板部还具有将所述平面部作为显示面显示图像的显示部,所述处理部还具有显示控制部,所述显示控制部使所述显示部显示包含占据所述平面部内的所述周缘区域的特定的部分图像的图像。
本发明涉及的光学式触摸面板装置,其特征在于,所述光学式触摸面板部还具有将所述平面部作为显示面显示图像的显示部,所述处理部还具有显示控制部,所述显示控制部使所述显示部显示在所述平面部内的所述周缘区域中未显示的图像。
在本发明中,在平面部上检测光路被遮光的位置的光学式触摸面板装置,在平面部上设定包含平面部的周端的周缘区域,进行在周缘区域以外的区域内的位置检测,在周缘区域内不进行位置检测。因为不进行周缘区域内的位置检测,所以可防止位置检测的分辨率的恶化以及遮光不良的产生。
此外,在本发明中,光学式触摸面板装置使周缘区域包含连结沿矩形形状的平面部的边配置的多个发光元件和受光元件中的、边的两端的发光元件和两端的受光元件的线的外侧的区域。位置检测的分辨率最为恶化的区域被包含在周缘区域中。
此外,在本发明中,光学式触摸面板装置使周缘区域包含在平面部上生成的光路间的距离为规定距离以上的区域。在进行位置检测的区域内的光路间的距离成为一定的距离以下,位置检测的分辨率成为一定的水平以上。
此外,在本发明中,光学式触摸面板装置使将平面部作为显示面的显示部显示包含占据周缘区域的部分图像的图像。由占据周缘区域的部分图像报告周缘区域不能利用于位置检测的情况。
在本发明中,不进行位置检测的分辨率恶化而产生遮光不良这样的区域中的位置检测。因为在进行位置检测的区域中位置检测的分辨率不会极端恶化、遮光不良也难以产生,所以本发明会起到能进行稳定的位置检测等优秀的效果。
附图说明
图1是示出本发明的光学式触摸面板装置的外观的示意图。
图2是示出光学式触摸面板部以及处理部的内部结构的框图。
图3是示出发光部以及受光部的结构的示意图。
图4是说明利用整体扫描方式的位置检测方法的说明图。
图5是说明利用集中扫描方式的位置检测方法的说明图。
图6是用于说明在集中扫描方式中的位置检测的分辨率的说明图。
图7是用于说明遮光不良的说明图。
图8是示出动作开始时光学式触摸面板装置执行的处理的顺序的流程图。
图9是示出显示了包含周缘图像的图像的平面部的例子的示意图。
图10是示出光学式触摸面板装置检测遮光物的位置的处理的顺序的流程图。
具体实施方式
下面,对本发明基于示出其实施方式的附图具体地进行说明。
图1是示出本发明的光学式触摸面板装置的外观的示意图。光学式触摸面板装置具备光学式触摸面板部1和进行使用光学式触摸面板部1的处理的处理部3。光学式触摸面板部1和处理部3由通信线连接。光学式触摸面板部1具备矩形形状的平面部2。使用者将自己的手指或者笔等遮光物置于平面部2上的任一位置,光学式触摸面板装置会进行检测平面部2上的遮光物的位置的处理。处理部3是PC(个人计算机)等计算机。
图2是示出光学式触摸面板部1以及处理部3的内部结构的框图。光学式触摸面板部1具备控制部11。控制部11包括:进行运算的运算部;存储光学式触摸面板部1的动作所需的控制程序的存储器;以及存储伴随运算的临时数据的存储器等。此外,光学式触摸面板部1具备包含多个发光元件而成的发光部12和包含多个受光元件而成的受光部13。发光部12以及受光部13与本发明中的光路生成部对应。发光部12与地址解码器(addressdecoder)141连接,地址解码器141与控制部11连接。此外,受光部13与地址解码器142连接,地址解码器142与控制部11连接。进而,受光部13与A/D转换器143连接,A/D转换器143与控制部11连接。进而,在控制部11连接有第一接口(interface)部15。控制部11经由第一接口部15对处理部3进行数据的输入、输出。第一接口部15是利用例如USB(UniversalSerialBus:通用串行总线)的接口部。
此外,光学式触摸面板1具备由液晶面板或者EL(场致发光(electroluminescence))面板等的图像显示面板构成的显示部171和进行使显示部171显示图像的控制的显示控制部172。显示部171与显示控制部172连接,显示控制部172与第二接口部16连接。第二接口部16是利用例如HDMI(High-DefinitionMultimediaInterface:高清晰度多媒体接口)的接口部。平面部2成为显示部171的显示面。显示部171显示的图像映现于平面部2,使用者能目视到映现于平面部2的图像。
处理部3具备:进行演算的CPU(CentralProcessingUnit:中央处理器)31;存储伴随着运算产生的临时的信息的RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)32;从光盘(disk)等记录介质4读取信息的CD-ROM驱动等的驱动部33;以及硬盘(harddisk)等存储部34。CPU31使驱动部33从记录介质4读取计算机程序41,使存储部34存储读取的计算机程序41。计算机程序41根据需要从存储部34载入到RAM32,CPU31基于载入的计算机程序41执行光学式触摸面板装置所需的处理。存储部34存储有CPU31应执行的处理所需的数据。
此外,处理部3具备第一接口部35和第二接口部36。第一接口部35由通信线与光学式触摸面板部1的第一接口部15连接,第二接口部36由通信线与光学式触摸面板部1的第二接口部16连接。控制部11从第一接口部15向处理部3发送检测平面部2上的遮光物的位置所需的数据,处理部3用第一接口部35接收数据。此外,CPU31生成表示应显示在显示部171的图像的图像数据,并从第二接口部36向光学式触摸面板部1发送。光学式触摸面板部1用第二接口部16接收图像数据,显示控制部172使显示部171显示基于接收的图像数据的图像。
图3是示出发光部12以及受光部13的结构的示意图。沿矩形形状的平面部2的一条边并排配置有多个发光元件121、121、…。发光元件121是发出红外光的发光二极管(LED)。将多个发光元件121、121、…并排的方向设为显示面171的x轴方向。此外,沿相邻的一条边,并排配置有由发出红外光的LED构成的多个发光元件122、122、…。将多个发光元件122、122、…并排的方向设为显示面171的y轴方向。发光部12包含发光元件121、121、…和发光元件122、122、…而构成。发光部12包含未图示的多路复用器(multiplexer),发光元件121、121、…和发光元件122、122、…的每一个分别与多路复用器连接。
沿与被多个发光元件121、121、…沿着配置的平面部2的边相向的边,并排配置有多个受光元件131、131、…。即,受光元件131、131、…并排在x轴方向上。发光元件121、121、…分别与受光元件131、131、…的任一个一对一相向。此外,沿与被多个发光元件122、122、…沿着配置的平面部2的边相向的边,并排配置有多个受光元件132、132、…。即,受光元件132、132、…在y轴方向上并排。发光元件122、122、…分别与受光元件132、132、…的任一个一对一相向。受光元件131和受光元件132是对红外光进行光接收的光电二极管(photodiode)。受光部13包含受光元件131、131、…和受光元件132、132、…而构成。受光部13包含未图示的多路复用器,受光元件131、131、…和受光元件132、132、…的每一个分别与多路复用器连接。
在图3中用虚线示出了各发光元件发出红外光、一对一相向的受光元件对红外光进行光接收时的光路。发光元件121、121、…和受光元件131、131、…以发光元件121和受光元件131一对一地进行发光和进行光接收时的光路沿平面部2等间隔相互平行的方式配置。同样地,发光元件122、122、…和受光元件132、132、…以一对一地进行发光和进行光接收时的光路沿平面部2等间隔相互平行的方式配置。
此外,在发光元件121、121、…、发光元件122、122、…、受光元件131、131、…以及受光元件132、132、…的正面设置有使用了透射红外光的滤光器的罩18。从各发光元件发出的红外光对罩18进行透射,被各受光元件进行光接收。通过设置罩18,从而可防止光学式触摸面板部1内的基板露出的情况。此外,因为主要由可见光构成的外部光线基本被罩18遮挡不会被受光元件进行光接收,所以可排除外部光线对位置检测的影响。此外,利用罩18可防止灰尘埃等异物进入到光学式触摸面板部1的内部的情况。
图4是说明利用整体扫描方式的位置检测方法的说明图。控制部11向地址解码器141输出用于依次扫描多个发光元件的信号,向地址解码器142输出用于依次扫描多个受光元件的信号。地址解码器141根据来自控制部11的信号向发光部12输出选择发光元件121、121、…和发光元件122、122、…中的任一个发光元件的信号。地址解码器142根据来自控制部11的信号向受光部13输出在受光元件131、131、…和受光元件132、132、…中选择与被选择的发光元件一对一相向的受光元件的信号。被选择的发光元件发出红外光,被选择的受光元件对红外光进行光接收,向A/D转换器143输出以电压值示出进行了光接收的红外光的强度的强度信号。A/D转换器143将来自受光元件的强度信号转换为例如8比特(bit)的数字信号,向控制部11输出转换后的强度信号。控制部11依次反复进行用于取得来自各受光元件的强度信号的处理,以便取得来自所有的受光元件的强度信号。例如,控制部11使发光元件121、121、…从端部开始依次发光,从相向的受光元件取得强度信号,接下来,使发光元件122、122、…从端部开始依次发光,从相向的受光元件取得强度信号。在图4中用实线箭头示出光路。
控制部11根据从各受光元件取得的强度信号,计算各受光元件的受光量。在某个受光元件的受光量超过预定的阈值的情况下,控制部11判定为该受光元件进行光接收的红外光的光路未被切断。在某个受光元件的受光量为预定的阈值以下的情况下,控制部11判定为该受光元件应进行光接收的红外光的光路被切断。这样,控制部11确定出应进行光接收的红外光的光路被切断的受光元件。在使用者的手指或者笔等遮光物5存在于平面部2上的任一位置的情况下,通过遮光物5的位置的光路被切断。在图4中用实线箭头示出光路,用虚线箭头示出被遮光物5切断的光路。光学式触摸面板装置求出与确定出的受光元件对应的遮光物5的位置。例如,在处于坐标(xi,0)的位置的受光元件131和处于坐标(0,yi)的位置的受光元件132的受光量为阈值以下、其它受光元件的受光量超过阈值的情况下,控制部11将遮光物5的位置的坐标决定为(xi,yi)。
图5是说明利用集中扫描方式的位置检测方法的说明图。光学式触摸面板装置在利用整体扫描方式检测出遮光物5的位置之后,为了以更高分辨率检测遮光物5的位置,利用集中扫描方式检测遮光物5的位置。控制部11向地址解码器141输出用于指定接近遮光物5的发光元件的信号,向地址解码器142输出用于指定接近遮光物5的多个受光元件的信号。地址解码器141根据来自控制部11的信号向发光部12输出选择发光元件121、121、…和发光元件122、122、…中的任一发光元件的信号。地址解码器142根据来自控制部11的信号向受光部13输出从受光元件131、131、…和受光元件132、132、…之中选择多个受光元件的信号。例如,在利用整体扫描方式将遮光物5的位置的坐标决定为(xi,yi)的情况下,处于坐标(xi,0)的位置的发光元件121和处于坐标(0,yi)的位置的发光元件122被选择。此外,处于坐标(xi,0)的位置的受光元件131和其两个相邻的受光元件131这三个受光元件131、以及处于坐标(0,yi)的位置的受光元件132和其两个相邻的受光元件132这三个受光元件132被选择。
被选择的发光元件发出红外光,被选择的受光元件对红外光进行光接收。此时,使来自被选择的一个发光元件的红外光由与发光元件相向的多个受光元件进行光接收。各受光元件向A/D转换器143输出以电压值示出进行了光接收的红外光的强度的强度信号,A/D转换器143向控制部11输出强度信号。在图5中用实线箭头示出光路,用虚线箭头示出被遮光物5切断的光路。如图5所示,在集中扫描方式中,多个光路不平行,成为放射状。
光学式触摸面板装置根据从各受光元件取得的强度信号,计算各受光元件的受光量,判定多个光路的每一个是否被切断,在被选择的多个受光元件之中确定出应进行光接收的红外光的光路被切断的受光元件。光学式触摸面板装置求出与确定出的受光元件对应的遮光物5的位置。如图5所示,因为多个光路间的距离与整体扫描方式的情况相比变短,所以光学式触摸面板装置能以更高分辨率检测遮光物5的位置。因为在用集中扫描方式对平面部2的整体进行扫描的情况下扫描所需的时间变长,所以光学式触摸面板装置在用整体扫描方式粗略地检测出遮光物5的位置之后,限定于遮光物5的位置进行集中扫描。虽然在图5中示出了用三个受光元件对来自一个发光元件的光进行光接收的例子,但是,也可以用五个受光元件对来自一个发光元件的光进行光接收等,对来自一个发光元件的光进行光接收的受光元件的数量可以是三个以上的数量。
图6是用于说明在集中扫描方式中的位置检测的分辨率的说明图。在图6中示出发光元件121、121、…和受光元件131、131、…的一部分,用实线箭头示出在集中扫描方式中利用的光路。检测遮光物5的位置的分辨率依赖于多个光路间的距离。因为在集中扫描方式中利用的多个光路不平行,所以多个光路间的距离会根据平面部2上的位置而有所偏差。存在多个光路集中的部分和多个光路较分开的部分,越是靠近发光元件121或者受光元件131的位置,多个光路较分开的部分的比例变得越大。特别是,在发光元件121或者受光元件131的附近,光路间的距离与发光元件121间或者受光元件131间的间隔几乎同等的部分占据大部分。因此,越是靠近发光元件121或者受光元件131的位置,位置检测的分辨率越恶化。同样地,越是靠近发光元件122或者受光元件132的位置,位置检测的分辨率越恶化。
图7是用于说明遮光不良的说明图。在存在遮光物5的情况下,从发光元件121发出的红外光被遮光物5遮光,不被受光元件131进行光接收。然而,有时从发光元件121发出的红外光的一部分会向设置在受光元件132、132、…的正面的罩18入射,不透射罩18而反射,向应不能对红外光进行光接收的受光元件131入射。在产生该遮光不良的情况下,不能进行遮光物5的正确的位置检测。依赖于向罩18入射的红外光的入射角以及距发光元件121的距离,会产生反射。因此,发光元件121越是靠近平面部2的边的端部,产生遮光不良的频度变得越高。在x轴方向的相反端、以及y轴方向的两端也同样地,越是靠近端部,产生遮光不良的频度变得越高。如上所述,在平面部2上的区域中的靠近发光元件或者受光元件的区域中,由于位置检测的分辨率的恶化以及遮光不良的产生,稳定的位置检测是困难的。
在本发明中,光学式触摸面板装置在平面部2上设定包含平面部2的周端的带状的周缘区域,不进行周缘区域的位置检测。周缘区域是在平面部2内的区域之中靠近发光元件或者受光元件的区域,如前所述,在该区域中稳定的位置检测是困难的。相反,因为在周缘区域以外的区域中,位置检测的分辨率可保证某种程度的水平,也难于产生遮光不良,所以能进行稳定的位置检测。
图8是示出动作开始时光学式触摸面板装置执行的处理的顺序的流程图。CPU31按照计算机程序41执行以下的处理。在未图示的起动开关被使用者按下等,光学式触摸面板装置开始动作时,CPU31在平面部2上设定应禁止位置检测的周缘区域(S11)。在步骤S11中,CPU31在平面部2上的坐标之中使RAM32存储包含在周缘区域中的坐标的范围。示出应包含在周缘区域中的坐标的范围的数据预先存储在存储部34,或者包含在计算机程序41中。接下来,CPU31进行使显示部171显示包含占据平面部2内的周缘区域的特定的周缘图像的图像的处理(S12)。周缘图像是占据使显示部171显示的图像的一部分的部分图像,是用于在视觉上报告周缘区域不能利用于位置检测的情况的图像。为了使显示部171显示周缘图像所需的图像数据预先存储在存储部34,或者包含在计算机程序41中。在步骤S12中,CPU31使用周缘图像用的图像数据,生成表示包含周缘图像的图像的图像数据,从第二接口部36向光学式触摸面板部1发送生成的图像数据。光学式触摸面板部1用第二接口部16接收图像数据,显示控制部172基于接收的图像数据,使显示部171显示包含周缘图像的图像。因为平面部2是显示部171的显示面,所以图像显示在平面部2内。
图9是示出显示了包含周缘图像的图像的平面部2的例子的示意图。在平面部2内的区域之中,图9中的用斜线全面涂上的区域为周缘区域21,其它的区域是能进行位置检测的检测区域22。周缘区域21是包含平面部2的周端、占据x轴方向以及y轴方向的两端的带状的区域。此外,在图9的例子中,将连结在x轴方向上并排的发光元件121、121、…的两端的发光元件121、121和受光元件131、131、…的两端的受光元件131、131的线,作为周缘区域21和检测区域22的边界。同样地,将连结在y轴方向上并排的发光元件122、122、…的两端的发光元件122、122和受光元件132、132、…的两端的受光元件132、132的线,作为周缘区域21和检测区域22的边界。在周缘区域21显示的周缘图像是,能在视觉上明确周缘区域21为不能利用于位置检测的区域的情况那样的图像。例如,周缘图像是用黑色等的单色全面涂上带状的周缘区域21的图像。此外,例如,周缘图像是包含以文字示出是不能利用于位置检测的区域的消息的图像。周缘图像也可以是显示当前时刻等各种信息的图像,或者,在周缘区域21和检测区域22的边界线示出边界的图像等其它的图像。
在步骤S12结束之后,光学式触摸面板装置以在显示部171显示包含周缘图像的图像的状态,结束动作开始时的处理。光学式触摸面板装置接着执行检测平面部2上的遮光物5的位置的处理。
另外,周缘区域21也可以是比图9所示的区域宽的区域。光学式触摸面板装置也可以将在集中扫描方式中使用的多个光路之中在x轴方向或者y轴方向上邻接的光路间的最大距离为规定距离以上的区域设定为周缘区域21。例如,可以将在x轴方向或者y轴方向上邻接的光路间的最大距离比发光元件间或者受光元件间的间隔的二分之一大的区域作为周缘区域21。此外,光学式触摸面板装置也可以是能变更周缘区域21的方式。例如,可以是,处理部3用未图示的受理部受理来自使用者的用于变更周缘区域21的指示,按照受理的指示进行变更周缘区域21的宽度的处理的方式。
此外,光学式触摸面板装置也可以是不使周缘区域21显示周缘图像,在周缘区域21完全未显示图像的方式。在该方式中,CPU31取代步骤S12,生成表示从用于在平面部2的整体显示的图像中除去在周缘区域21显示的部分图像而缩小了大小的图像的图像数据。图像数据从第二接口部36发送,由第二接口部16接收,显示控制部172基于接收的图像数据,使显示部171显示除去了周缘区域21的部分的图像。
图10是示出光学式触摸面板装置检测遮光物5的位置的处理的顺序的流程图。CPU31按照计算机程序41执行以下的处理。CPU31从第一接口部35向光学式触摸面板部1发送用于用整体扫描方式检测遮光物5的位置的整体扫描的开始的指示。光学式触摸面板部1用第一接口部15接收来自处理部3的指示,控制部11通过向地址解码器141和地址解码器142输出必要的信号,从而开始整体扫描(S201)。发光元件121、121、…和发光元件122、122、…依次发光,在受光元件131、131、…和受光元件132、132、…之中与发光的发光元件一对一相向的受光元件向A/D转换器143输出强度信号。A/D转换器143将来自受光元件的强度信号转换为数字信号向控制部11输出,控制部11从第一接口部15向处理部3依次发送示出根据来自各受光元件的强度信号的各受光元件的受光结果的数据(S202)。此时,与各受光元件的受光结果一同还发送示出各受光元件的坐标的数据。另外,也可以是,处理部3在存储部34存储示出各受光元件的坐标的数据,在步骤S202中,控制部11发送用于识别各受光元件的数据。
处理部3用第一接口部35接收来自光学式触摸面板部1的数据,CPU31基于接收的数据,判定在平面部2上是否存在遮光物5(S203)。在步骤S203中,在存在接收的数据示出的受光量为阈值以下的受光元件的情况下,CPU31判定为存在切断受光元件应进行光接收的红外光的光路的遮光物5。此外,在没有受光量为阈值以下的受光元件的情况下,CPU31判定为不存在遮光物5。在不存在遮光物5的情况下(S203:否),CPU31通过从第一接口部35发送用于使整体扫描继续进行的控制信号,从而使处理返回步骤S202。
在步骤S203中存在遮光物5的情况下(S203:是),CPU31进行检测遮光物5在平面部2上的位置的处理(S204)。在步骤S204中,CPU31根据受光量为阈值以下的受光元件的坐标求出遮光物5在平面部2上的坐标。接下来,CPU31判定检测到的遮光物5在平面部2上的位置是否是包含在周缘区域21中的位置(S205)。在步骤S205中,在遮光物5的坐标包含在存储在RAM32的周缘区域21的坐标的范围中的情况下,CPU31判定为遮光物5的位置包含在周缘区域21中。此外,在遮光物5的坐标未包含在周缘区域21的坐标的范围中的情况下,CPU31判定为遮光物5的位置包含在检测区域22中。在遮光物5在平面部2上的位置是包含在周缘区域21中的位置的情况下(S205:是),CPU31使处理返回步骤S202。
在步骤S205中遮光物5的位置包含在检测区域22中的情况下(S205:否),光学式触摸面板装置进行用于利用集中扫描方式检测遮光物5的位置的集中扫描(S206)。在步骤S206中,CPU31从第一接口部35向光学式触摸面板部1发送示出在步骤S204中检测的遮光物5的位置的数据以及集中扫描的开始的指示。光学式触摸面板部1用第一接口部15接收示出遮光物5的位置的数据以及集中扫描的开始的指示。控制部11根据示出遮光物5的位置的数据,确定接近遮光物5的发光元件和多个受光元件,向地址解码器141输出用于指定确定出的发光元件的信号,向地址解码器142输出用于指定确定出的多个受光元件的信号。地址解码器141根据来自控制部11的信号,向发光部12输出选择被指定的发光元件的信号,向受光部13输出选择被指定的多个受光元件的信号。接近遮光物5的发光元件121和发光元件122发光,被选择的受光元件131、131、…和受光元件132、132、…向A/D转换器143输出强度信号。A/D转换器143将来自各受光元件的强度信号转换为数字信号向控制部11输出,控制部11从第一接口部15向处理部3发送示出根据强度信号的各受光元件的受光结果的数据(S207)。
处理部3用第一接口部35接收来自光学式触摸面板部1的数据,CPU31基于接收的数据,判定在平面部2上是否存在遮光物5(S208)。在不存在遮光物5的情况下(S208:否),CPU31结束检测遮光物5的位置的处理。在存在遮光物5的情况下(S208:是),CPU31进行检测遮光物5在平面部2上的位置的处理(S209)。在步骤S209中,CPU31根据发光的发光元件与受光量超过阈值的受光元件以及受光量为阈值以下的受光元件的位置关系,计算遮光物5在平面部2上的坐标。得到的坐标与在步骤S204中得到的坐标相比,变成高精度。另外,CPU31也可以在步骤S209中进行不是在一点求出遮光物5的坐标,而是求出遮光物5在平面部2上占据的坐标的范围的处理。
接下来,CPU31判定检测出的遮光物5在平面部2上的位置是否是包含在周缘区域21中的位置(S210)。在遮光物5在平面部2上的位置是包含在周缘区域21中的位置的情况下(S210:是),CPU31废弃示出遮光物5的位置的数据(S212)。通过废弃示出位置的数据,在步骤S209中的位置检测的结果变得无效。在步骤S212结束之后,CPU31结束检测遮光物5的位置的处理。
在步骤S210中遮光物5的位置包含在检测区域22中的情况下(S210:否),CPU31执行根据遮光物5的位置的处理(S211)。例如,CPU31在步骤S211中进行使显示部171显示示出遮光物5在平面部2上的轨迹的图像的处理。此外,例如,CPU31进行根据遮光物5的位置执行预定的应用程序的处理。在步骤S211结束之后,CPU31结束检测遮光物5的位置的处理。光学式触摸面板装置随时反复执行步骤S201~S212的处理。
如以上详述的那样,光学式触摸面板装置在平面部2上设定包含平面部2的周端的周缘区域21,进行在周缘区域21以外的检测区域22内的遮光物5的位置检测,不进行在周缘区域21内的遮光物5的位置检测。因为在周缘区域21中位置检测的分辨率会恶化、产生遮光不良,所以通过不进行在周缘区域21内的位置检测,从而能防止位置检测的分辨率的恶化和遮光不良的产生。此外,因为在检测区域22中没有位置检测的分辨率极端恶化的情况,遮光不良也难以产生,所以通过将进行位置检测的区域限定于检测区域22,从而能稳定地检测遮光物5的位置。
此外,光学式触摸面板装置使周缘区域21包含连结x轴方向以及y轴方向的两端的发光元件和两端的受光元件的线的外侧的区域。该区域是最接近任一个发光元件或者受光元件的区域,位置检测的分辨率在该区域中最为恶化。通过使周缘区域21包含该区域,从而会可靠地防止位置检测的分辨率的恶化。此外,因为在将光路间的最大距离为规定距离以上的区域设定为周缘区域21的方式中,在检测区域22内的光路间的距离为一定的距离以下,所以光学式触摸面板装置能将位置检测的分辨率控制在一定的水平以上。
此外,光学式触摸面板装置使显示部171显示包含占据周缘区域21的周缘图像的图像。因为利用周缘图像报告周缘区域21不能利用于位置检测的情况,所以使用者能容易避开周缘区域21来使用光学式触摸面板装置。因此,使用者错误地利用不能利用于遮光物5的位置检测的周缘区域21的情况变少。此外,即使在不在周缘区域21中显示图像的方式中,使用者也能容易避开周缘区域21来使用光学式触摸面板装置。
另外,虽然在本实施方式中示出了光学式触摸面板部1以及处理部3具备两种接口部并用两条通信线连接的方式,但是,也可以是光学式触摸面板部1以及处理部3具备一种接口部并用一条通信线连接的方式。此外,虽然在本实施方式中示出了光学式触摸面板部1向处理部3发送受光元件的受光结果的方式,但是,也可以是光学式触摸面板部1进行根据受光结果检测遮光物5的位置的处理并向处理部3发送示出检测出的位置的信息的方式。此外,也可以是,光学式触摸面板装置用不生成通过周缘区域21的光路或者不处理通过周缘区域21的光路的检测结果等不同于步骤S201~S212的处理的方法,不进行在周缘区域21中的位置检测的方式。
此外,虽然在本实施方式中示出了使用红外光的光路作为利用于位置检测的光路的方式,但是,光学式触摸面板装置也可以是使用其它波长的光路作为利用于位置检测的光路的方式。此外,虽然在本实施方式中示出了光学式触摸面板装置具备光学式触摸面板部1和处理部3的方式,但是光学式触摸面板装置也可以是不具备处理部3,由光学式触摸面板部1执行全部的处理的方式。进而,虽然在本实施方式中,使平面部2为矩形,但是光学式触摸面板装置也可以是具备圆形等其它形状的平面部2的方式。此外,光学式触摸面板装置也可以是不具备显示图像的功能的方式。
Claims (6)
1.一种光学式触摸面板装置,具备矩形形状的平面部和在所述平面部上生成多个光路的光路生成部,所述光路生成部具有分别沿该平面部的相邻的两条边配置的多个发光元件、以及沿与所述两条边分别相向的边配置的多个受光元件,在所述平面部上检测任一个光路被遮光的位置,所述光学式触摸面板装置的特征在于,具备:
设定部,在所述平面部上设定包含所述平面部的周端的带状的周缘区域;以及
区域限定部,将所述平面部上的区域中的应进行所述位置的检测的区域限定为除了由所述设定部设定的所述周缘区域以外的区域,
所述光路生成部采用如下结构:
通过使来自所述多个发光元件中所包含的一个发光元件的光由与该发光元件相向的多个受光元件进行光接收,从而在所述平面上生成多个光路,
所述设定部采用如下结构:
设定所述周缘区域,使其包含并行连结在所述两条边中的一条边的两端配置的发光元件和在与所述一条边相向的边的两端配置的受光元件的线、以及并行连结在所述两条边中的另一条边的两端配置的发光元件和在与所述另一条边相向的边的两端配置的受光元件的线的外侧的区域,
设定所述周缘区域,使其包含所述平面部上的区域中的、由所述光路生成部生成的光路间的距离为规定距离以上的区域。
2.根据权利要求1所述的光学式触摸面板装置,其特征在于,还具备:
显示部,将所述平面部作为显示面显示图像;以及
显示控制部,使所述显示部显示包含占据所述平面部内的所述周缘区域的特定的部分图像的图像。
3.根据权利要求1所述的光学式触摸面板装置,其特征在于,还具备:
显示部,将所述平面部作为显示面显示图像;以及
显示控制部,使所述显示部显示在所述平面部内的所述周缘区域中未显示的图像。
4.一种光学式触摸面板装置,具备光学式触摸面板部和处理部,所述光学式触摸面板部具有矩形形状的平面部和分别沿该平面部的相邻的两条边配置的多个发光元件、以及沿与所述两条边分别相向的边配置的多个受光元件,所述光学式触摸面板部在所述平面部上生成多个光路,所述处理部进行用于检测任一个受光元件应进行光接收的光在所述平面部上被遮光的位置的处理,所述光学式触摸面板装置的特征在于,
所述光学式触摸面板部具有输入部,所述输入部向所述处理部输入在任一个发光元件发光的情况下的在所述多个受光元件中的受光结果,
所述处理部具备:
设定部,在所述平面部上设定包含所述平面部的周端的带状的周缘区域;
检测部,基于从所述光学式触摸面板部输入的所述受光结果,检测所述位置;以及
无效部,在由该检测部检测出的所述位置为包含在所述周缘区域中的位置的情况下,使所述位置的检测结果无效,
所述光学式触摸面板部还具有:
第一受光控制部,以使来自一个发光元件的光由与该发光元件相向的一个受光元件进行光接收的方式控制受光元件;以及
第二受光控制部,以使来自一个发光元件的光由规定数量的多个受光元件进行光接收的方式控制受光元件,
所述检测部采用如下结构:
基于所述第一受光控制部控制受光元件的情况下的受光结果和所述第二受光控制部控制受光元件的情况下的受光结果,检测所述位置,
所述设定部采用如下结构:
设定所述周缘区域,使其包含并行连结在所述两条边中的一条边的两端配置的发光元件和在与所述一条边相向的边的两端配置的受光元件的线、以及并行连结在所述两条边中的另一条边的两端配置的发光元件和在与所述另一条边相向的边的两端配置的受光元件的线的外侧的区域,
设定所述周缘区域,使其包含所述平面部上的区域中的、所述第二受光控制部控制受光元件的情况下生成的光路间的距离为规定距离以上的区域。
5.根据权利要求4所述的光学式触摸面板装置,其特征在于,
所述光学式触摸面板部还具有显示部,所述显示部将所述平面部作为显示面显示图像,
所述处理部还具有显示控制部,所述显示控制部使所述显示部显示包含占据所述平面部内的所述周缘区域的特定的部分图像的图像。
6.根据权利要求4所述的光学式触摸面板装置,其特征在于,
所述光学式触摸面板部还具有显示部,所述显示部将所述平面部作为显示面显示图像,
所述处理部还具有显示控制部,所述显示控制部使所述显示部显示在所述平面部内的所述周缘区域中未显示的图像。
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