JP2001043021A - 座標検出装置 - Google Patents

座標検出装置

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JP2001043021A JP21837399A JP21837399A JP2001043021A JP 2001043021 A JP2001043021 A JP 2001043021A JP 21837399 A JP21837399 A JP 21837399A JP 21837399 A JP21837399 A JP 21837399A JP 2001043021 A JP2001043021 A JP 2001043021A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方の光学ユニットの発光部から出射された
光を他方の光学ユニットの受光部で外乱光として受光さ
れることを防止し、そのような受光が原因となる座標の
誤検出を防止する。 【解決手段】 発光部と受光部とを備えた複数の光学ユ
ニットの各発光部からの光の出射が交互に行われるの
で、受光部で光を受光したときにその光がどの光学ユニ
ットの発光部から出射されたものであるかを間違えるこ
とがなくなり、座標の誤検出を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネルなど
のパネル面上の指示された位置を示す座標を検出する座
標検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、タッチパネルなどで使用される座
標検出装置としては様々な方式のものが知られている。
その中で、発光部と受光部とを備えた2個の光学ユニッ
トをタッチパネルのパネル面の縁部の異なる位置に配置
し、さらに、発光部から出射された光をその出射方向へ
反射させる再帰性の反射部をパネル面の縁部に沿って配
置した構造の座標検出装置が知られている。
【0003】このような2個の光学ユニットと反射部と
を備えたタッチパネルでは、発光部からの光がパネル面
に沿って平行に、かつ、扇状に出射され、その光は反射
部で反射された後に発光部に向けて戻るとともに受光部
で受光される。そして、パネル面上の或る位置を指など
で触れることによりその位置を通過していた光が遮光さ
れると、2つの受光部上でそれぞれ光を受光しない箇所
が発生し、その箇所を検出して演算することによりパネ
ル面上の指などで触れた位置を示す座標が検出される。
【0004】また、座標検知動作中は2個の光学ユニッ
トが同時に駆動され、その座標検知動作中は発光部から
光が常時出射されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】2個の光学ユニットの
各発光部から光が同時に出射されているので、一方の光
学ユニットの発光部から出射された光が外乱光として他
方の光学ユニットの受光部で受光されることが発生し、
それが原因となって座標の誤検出を生ずる場合がある。
【0006】そこで本発明は、2個の光学ユニットの発
光部から光が同時に出射されることが原因となって発生
する座標の誤検出を防止することができる座標検出装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
表示面の縁部の異なる位置に配置されて発光部と受光部
とを備えた複数の光学ユニットと、前記表示面の縁部に
沿って配置されて前記発光部から出射された光をその出
射方向へ反射させる再帰性の反射部とを有し、前記反射
部で反射された光を前記受光部で受光するとともにその
受光が妨げられた位置を検出することにより前記表示面
上の指示された位置を示す座標を検出する座標検出装置
において、複数の前記光学ユニットの前記発光部からの
光の出射が交互に行われる。
【0008】したがって、受光部で光を受光したとき、
その光がどの光学ユニットの発光部から出射されたもの
であるかを間違えることなく検出でき、一つの光学ユニ
ットの発光部から出射された光を他の光学ユニットの受
光部で受光することが原因となって発生する座標の誤検
出が防止される。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の座
標検出装置において、複数の前記発光部の駆動タイミン
グが同期している。
【0010】したがって、複数の発光部が同時に発光す
るという事態の発生が防止され、受光部で光を受光した
とき、その光がどの光学ユニットの発光部から出射され
たものであるかをより一層確実に検出でき、座標の誤検
出がより一層確実に防止される。
【0011】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の座標検出装置において、前記各光学ユニットの前記
発光部と前記受光部との駆動タイミングが同期してい
る。
【0012】したがって、各光学ユニットの発光部から
発光された光の反射光の受光がその光学ユニットの受光
部のみで行われるので、座標の誤検出がより一層確実に
防止される。
【0013】請求項4記載の発明は、請求項1、2又は
3記載の座標検出装置において、前記発光部の発光出力
を可変する発光出力可変手段が設けられている。
【0014】したがって、各光学ユニットの受光部の受
光感度が異なる場合などには、それに応じて発光出力可
変手段により発光部の発光出力を可変することにより、
各光学ユニットの受光部において検出値を略同じにする
ことができ、各光学ユニットの受光部の受光感度のバラ
ツキが原因となる座標の誤検出が防止される。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
ないし図4に基づいて説明する。図1は、本発明の基本
構成を示す概略図である。タッチパネル1には表示面で
あるパネル面1aが設けられており、このパネル面1a
は外形形状が四角形に形成されている。パネル面1aの
縁部である2個所のコーナー部にはそれぞれ光学ユニッ
ト2a、2bが配置されている。さらに、パネル面1a
の周囲の4辺のうち、光学ユニット2a、2bに挟まれ
た1辺を除く他の3辺の縁部に沿って反射部3が配置さ
れている。反射部3には、シート内部に高密度の三面体
キューブを配置した再帰性反射シートが用いられてお
り、この反射部3に入射された光は同一光路上を通って
光源方向へ反射される。2個の光学ユニット2a、2b
には演算部4が接続され、この演算部4はインターフェ
ース部5を介してパーソナルコンピュータ6に接続され
ている。
【0016】演算部4は、光学ユニット2a、2bを駆
動するとともに、光学ユニット2a、2bの後述するC
CDでの検出結果に基づき、タッチパネル1のパネル面
1a上における指などで触れられことにより指示された
箇所の座標を検出する。
【0017】図2は光学ユニット2a、2bの光学系の
構造を示す概略図であり、(a)は側面図、(b)は平
面図である。光学ユニット2a、2bには、発光部7、
拡散レンズ8、ハーフミラー9、読取レンズ10、受光
部であるCCD11等が設けられている。発光部7から
は演算部4の制御によりレーザー光が出射され、発光部
7から出射されたレーザー光は拡散レンズ8により、タ
ッチパネル1のパネル面1aに対して平行に、かつ、扇
状に拡散される。レーザー光がハーフミラー9に当たる
と、当たったレーザー光の半分がまっすぐにハーフミラ
ー9を透過して残りの半分が90°の角度に反射され
る。読取レンズ10は、反射部3で反射された後にハー
フミラー9をまっすぐに透過した光をCCD11上で結
蔵させ、結像された光がCCD11で受光される。
【0018】図3は、光学ユニット2a、2bの発光部
7から出射された後に拡散レンズ8で拡散されたレーザ
ー光の範囲を示したものであり、一方の光学ユニット2
aの発光部7から出射された光は“θa”の範囲に拡散
され、他方の光学ユニット2bの発光部7から出射され
た光は“θb”の範囲に拡散される。したがって、一方
の光学ユニット2aの発光部7から出射されたレーザー
光の一部が外乱光となって他方の光学ユニット2b内に
侵入し、他方の光学ユニット2bの発光部7から出射さ
れたレーザー光の一部が外乱光となって一方の光学ユニ
ット2a内に侵入している。
【0019】図4は、2個の光学ユニット2a、2bの
発光部7とCCD11との駆動タイミングを示したタイ
ミングチャートである。2個の光学ユニット2a、2b
は、図示しない基準クロックに基づいて同期して駆動さ
れ、交互にオン、オフされている。つまり、光学ユニッ
ト2aの発光部7とCCD11とが駆動されているとき
は光学ユニット2bの発光部7とCCD11との駆動が
停止され、光学ユニット2bの発光部7とCCD11と
が駆動されているときは光学ユニット2aの発光部7と
CCD11との駆動が停止されている。なお、光学ユニ
ット2a、2bのオン、オフを切り替える間隔は、人が
指などでパネル面1aに触れる動作よりも速ければよ
く、例えば、5mS以下であればよい。
【0020】このような構成において、各光学ユニット
2a、2bにおいて、発光部7から出射されたレーザー
光が拡散レンズ8で拡散され、拡散されたレーザー光の
うちの半分がハーフミラー9で反射されて反射部3側へ
向けて進行し、反射部3で反射されたレーザー光は同じ
光路上を進行して光学ユニット2a、2b側へ戻る。そ
して、光学ユニット2a、2b側へ戻ったレーザー光の
うちの半分がハーフミラー9を透過した後に読取レンズ
10によりCCD11上に結像され、CCD11による
レーザー光の検出が行われる。
【0021】このような状態のときに、パネル面1a上
の或る位置を指などで触れること等により指示すると、
その位置を通過していたレーザー光が指で遮光され、2
つの光学ユニット2a、2bの各CCD11上において
それぞれ光を受光しない箇所が発生する。その箇所の検
出結果から演算部4で演算する(三角測量の原理に基づ
いて演算する)ことにより、指などで触れた箇所の座標
を検出することができる。
【0022】ここで、本実施の形態では、一方の光学ユ
ニット2aの駆動と他方の光学ユニット2bの駆動とが
同期して交互に行われているので、一方の光学ユニット
2aの発光部7から発光されたレーザー光の反射光をそ
の光学ユニット2aのCCD11のみで検出することが
でき、その発光部7から出射されたレーザー光の一部が
外乱光となって異なる光学ユニット2b内に侵入して
も、その光学ユニット2bのCCD11で誤検出される
ということが発生しない。同様に、他方の光学ユニット
2bの発光部7から発光されたレーザー光の反射光をそ
の光学ユニット2bのCCD11のみで検出することが
でき、異なる光学ユニット2aのCCD11で誤検出す
るということが発生しない。これにより、座標検出の精
度が高くなる。
【0023】また、2個の光学ユニット2a、2bを常
時駆動させておく場合に比べて一定時間内におけるレー
ザー光の出射に要する電力が約半分になり、消費エネル
ギーの削減を図ることができる。さらに、発光部7から
レーザー光の出射を常時行う場合に比べて発光部7の出
射時間が短くなり、発光部7の寿命を長くすることがで
きる。
【0024】ついで、本発明の第二の実施の形態を説明
する。なお、本実施の形態では、光学ユニット2a、2
bの構造、2個の光学ユニット2a、2bを同期させて
交互に駆動させる点等については第一の実施の形態と同
じであり、本実施の形態の説明では、図1ないし図4を
援用して説明する。
【0025】本実施の形態では、2個の光学ユニット2
a、2bにおける発光部7の発光出力を可変する発光出
力可変手段(図示せず)が設けられている。この発光出
力可変手段で発光部7の発光出力を可変することによ
り、各光学ユニット2a、2bのCCD11の検出値が
略同じになるように調整することができる。
【0026】発光出力可変手段の一例としては、演算部
4のCPUの制御、又は、パーソナルコンピュータ6の
CPUの制御により行われる処理が挙げられる。例え
ば、光学ユニット2aの発光部7から出射されたレーザ
ー光の反射光をその光学ユニットの2aのCCD11で
受光し、さらに、光学ユニット2bの発光部7から出射
されたレーザー光の反射光をその光学ユニット2bのC
CD11で受光し、2つのCCD11の検出値を比較
し、その検出値が同じになるように発光部7の発光出力
を可変する。
【0027】このような構成において、2個の光学ユニ
ット2a、2bのそれぞれにおいて、CCD11の受光
感度が異なる場合でも、発光部7の発光出力を変更する
ことによりCCD11の検出値を略同じにすることがで
きる。このため、2個の光学ユニット2a、2bにおけ
るCCD11の受光感度が異なったとしても、それが原
因となる座標の誤検出を防止することができる。
【0028】さらに、2個の光学ユニット2a、2bに
おいて、CCD11の受光感度を一致させる必要がな
く、2個の光学ユニット2a、2bのそれぞれにおいて
異なる種類のCCD11を使用してもよく、CCD11
の交換を各光学ユニット2a、2bごとに行うことが可
能になるとともにコストダウンを図ることができる。
【0029】なお、2個の光学ユニット2a、2bにお
ける発光部7の発光出力を可変し、各光学ユニット2
a、2bのCCD11の検出値が略同じなるようにする
発光出力可変手段としては、発光部7の発光出力を機械
的に調整する構造のものであってもよい。
【0030】
【発明の効果】請求項1記載の発明の座標検出装置によ
れば、発光部と受光部とを備えた複数の光学ユニットの
各発光部からの光の出射が交互に行われるので、受光部
で光を受光したときにその光がどの光学ユニットの発光
部から出射されたものであるかを間違えることなく検出
できるとともに座標の誤検出を防止することができ、さ
らに、各発光部における光の出射時間の短縮による消費
エネルギーの削減と発光部の寿命の延長とを図ることが
できる。
【0031】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の座標検出装置において、複数の発光部の駆動タイミ
ングが同期しているので、受光部で光を受光したとき、
その光がどの光学ユニットの発光部から出射されたもの
であるかをより一層間違えることなく検出できるように
なり、座標の誤検出をより一層確実に防止することがで
きる。
【0032】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は2記載の座標検出装置において、各光学ユニットの発
光部と受光部との駆動タイミングが同期しているので、
各光学ユニットの発光部から出射された光の反射光の受
光がその光学ユニットの受光部のみで行われるので、座
標の誤検出をより一層確実に防止することができる。
【0033】請求項4記載の発明によれば、請求項1、
2又は3記載の座標検出装置において、各光学ユニット
の発光部の発光出力を可変する発光出力可変手段が設け
られているので、各光学ユニットの受光部の受光感度が
異なる場合などには、それに応じて発光出力可変手段に
より発光部の発光出力を可変することにより各光学ユニ
ットの受光部の検出値を略同じにすることができ、各光
学ユニットの受光部の受光感度のバラツキが原因となる
座標の誤検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態の基本構成を示す概
略図である。
【図2】光学ユニットの光学系の構造を示す概略図であ
り、(a)は側面図、(b)は平面図である。
【図3】2個の光学ユニットの各発光部から出射された
レーザー光が拡散レンズで拡散される範囲を示した説明
図である。
【図4】2個の光学ユニットの発光部とCCDとの駆動
タイミングを示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
1a 表示面 2a、2b 光学ユニット 3 反射部 7 発光部 11 受光部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹川 賢一 愛知県名古屋市中区錦2丁目2番13号 リ コーエレメックス株式会社内 Fターム(参考) 5B068 AA32 BB18 BC02 BC04 BE04 BE08 5B087 AC09 CC12 CC25 CC26 CC34

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示面の縁部の異なる位置に配置されて
    発光部と受光部とを備えた複数の光学ユニットと、前記
    表示面の縁部に沿って配置されて前記発光部から出射さ
    れた光をその出射方向へ反射させる再帰性の反射部とを
    有し、前記反射部で反射された光を前記受光部で受光す
    るとともにその受光が妨げられた位置を検出することに
    より前記表示面上の指示された位置を示す座標を検出す
    る座標検出装置において、 複数の前記光学ユニットの前記発光部からの光の出射が
    交互に行われることを特徴とする座標検出装置。
  2. 【請求項2】 複数の前記発光部の駆動タイミングが同
    期していることを特徴とする請求項1記載の座標検出装
    置。
  3. 【請求項3】 前記各光学ユニットの前記発光部と前記
    受光部との駆動タイミングが同期していることを特徴と
    する請求項1又は2記載の座標検出装置。
  4. 【請求項4】 前記発光部の発光出力を可変する発光出
    力可変手段が設けられていることを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の座標検出装置。
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