JP2006092227A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤作動を生じにくいタッチパネル装置の提供を目的とする。
【解決手段】発光素子ａ１，・・・と受光素子ｅ１，・・・が交互に配置されて列Ｋ１，Ｋ２，Ｌ１，Ｌ２をなすと共に、前記列が対向配置され、かつ前記対向する列Ｋ１，Ｋ２（Ｌ１，Ｌ２）同士においては前記発光素子ａ１，・・・と前記受光素子ｅ１，・・・が対向して組をなすように設けられ、前記発光素子ａ１，・・・から前記受光素子ｅ１，・・・への発光が遮断された位置を検出するタッチパネル装置において、先に発光する発光素子と次に発光する発光素子との間に、該先に発光する発光素子及び該次に発光する発光素子以外の前記発光素子とその対向する前記受光素子との組を少なくとも一組以上位置させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タッチパネル装置に関する。

従来、銀行のＡＴＭ機における操作画面等、種々の機器の操作画面としてタッチパネル装置が用いられている。前記タッチパネル装置として、図５に示すように、発光素子５１同士あるいは受光素子６１同士が隣り合うように、一側では発光素子５１が一列に配置され、反対側では受光素子６１が一列に配置されて、前記発光素子５１と受光素子６１が対向し、前記発光素子５１の発光を受光素子６１で受光するように構成されたものと、図６に示すように、発光素子７１と受光素子８１が交互に配置されて列Ｒ１，Ｒ２をなすと共に、前記列Ｒ１，Ｒ２が対向配置され、かつ前記対向する列Ｒ１，Ｒ２においては前記発光素子７１と前記受光素子８１が対向して組をなすように設けられ、前記発光素子７１の発光を受光素子８１で受光するように構成されたものがある。

前記タッチパネル装置においては、例えば一端側から順番に発光素子を発光させて前記発光素子と対向する受光素子で受光し、その際、指などでタッチパネル装置の画面を触れることにより、前記発光素子からの発光が遮断されて受光素子で受光できなかった場合、発光が遮断された発光素子と受光素子の位置によって画面上の接触位置を検出している。

しかし、図５に示した前者のタッチパネル装置、すなわち対向する一方の列では全て発光素子５１が配置されると共に、他方の列では全て受光素子６１が配置され、各列において発光素子５１同士あるいは受光素子６１同士が隣り合う構成のタッチパネル装置にあっては、発光遮断位置の精度を高めるために隣り合う発光素子間及び受光素子間の間隔を狭くすると、本来であれば発光の遮断が検知されるべきであるにもかかわらず、発光順序が先である隣の組の発光素子による発光を次の組の受光素子が受光して非遮断と検知されることがあり、誤作動を生じ易くなる。またその反対に、隣り合う発光素子間及び受光素子間の間隔を広くすると、タッチパネル装置の画面に指などを接触させても発光を遮断できず遮断が検知されない場合があり、その場合には画面上で指などを動かして検知される位置を探さねばならず、操作が煩わしくなる。

それに対し、図６に示した後者のタッチパネル装置、すなわち発光素子７１と受光素子８１が隣り合うように配置された構成のタッチパネル装置にあっては、一組の対向する発光素子７１と受光素子８１間で発光が指などの物体Ｓによって遮断されて本来ならば遮断が検知されるべき場合において、受光素子８１が隣の発光素子７１の発光による干渉光Ｐを受光して非遮断と判断される場合がある。また、前記受光素子８１の隣の発光素子７１による干渉光の影響を低減するには、発光順序が先の組の発光終了から次の組の発光開始までの間隔を大にする必要があり、スキャン速度が遅くなるため、検知に時間がかかる問題が発生する。
特開昭６０−２０７９２３号公報 特開２００３−９９２０１号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたもので、誤作動を生じ難いタッチパネル装置の提供を目的とする。

本発明は、発光素子と受光素子を交互に配置して列をなすと共に、前記列を対向配置し、かつ前記対向配置した列同士においては前記発光素子と前記受光素子が対向して組をなすように設けられると共に、前記発光素子が順次発光すると、該発光する前記発光素子に対向して組をなす前記受光素子が順次受光可能にされて前記発光を受光するように構成され、前記発光素子から前記受光素子への発光が遮断された位置を検出するタッチパネル装置において、前記対向配置した列同士について先に発光する発光素子と次に発光する発光素子との間に、該先に発光する発光素子及び該次に発光する発光素子以外の前記発光素子とその対向する前記受光素子との組が少なくとも一組以上位置していることを特徴とする。

本発明によれば、発光素子と受光素子を交互に配置して列をなすと共に、前記列を対向配置し、かつ前記対向配置した列同士においては前記発光素子と前記受光素子が対向して組をなすように設けられると共に、前記発光素子が順次発光すると、該発光した前記発光素子に対向する前記受光素子が順次受光するように構成され、前記発光素子から前記受光素子への発光が遮断された位置を検出するタッチパネル装置において、前記対向配置した列同士について先に発光する発光素子と次に発光する発光素子との間に、該先に発光する発光素子及び該次に発光する発光素子以外の前記発光素子とその対向する前記受光素子との組が少なくとも一組以上位置している構成としたことにより、先に発光する発光素子と次に発光する発光素子との間に位置する受光素子は、前記先の発光から次の発光の間に受光可能状態とされないため、前記先に発光した発光素子による干渉光の影響を受けることがなくなり、誤作動を防ぐことができる。

以下この発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置のブロック図、図２は同タッチパネル装置における一方の列からの発光時を示すブロック図、図３は同タッチパネル装置における他方の列からの発光時を示すブロック図である。

図１に示すタッチパネル装置は、液晶あるいはＣＲＴからなる画面１１に、横方向及び縦方向にそれぞれ発光素子ａ１，ａ２，・・・ａｎ，ｂ１，ｂ２，・・・ｂｎ，ｃ１，ｃ２，・・・ｃｎ，ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎと受光素子ｅ１，ｅ２，・・・ｅｎ，ｆ１，ｆ２，・・・ｆｎ，ｇ１，ｇ２，・・・ｇｎ，ｈ１，ｈ２，・・・ｈｎが交互に配置されて列Ｋ１，Ｋ２，Ｌ１，Ｌ２をなすと共に、前記横方向の列Ｋ１，Ｋ２と縦方向の列Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ対向配置され、かつ前記対向する列同士、すなわち横方向の列Ｋ１，Ｋ２同士及び縦方向の列Ｌ１，Ｌ２同士においては前記発光素子ａ１，・・・ａｎ，ｂ１，・・・ｂｎ，ｃ１，ｃ２，・・・ｃｎ，ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎと前記受光素子ｅ１，・・・ｅｎ，ｆ１，・・・ｆｎ，ｇ１，・・・ｇｎ，ｈ１，・・・ｈｎが対向して組をなすように設けられている。

前記発光素子ａ１，・・・ａｎ，ｂ１，・・・ｂｎ，ｃ１，ｃ２，・・・ｃｎ，ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎは、赤外線を発光する発光ダイオード等で構成され、それに対し前記受光素子ｅ１，・・・ｅｎ，ｆ１，・・・ｆｎ，ｇ１，・・・ｇｎ，ｈ１，・・・ｈｎは赤外線を検知可能な赤外線センサ（例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ）で構成されている。なお、前記発光素子と受光素子の数は、前記画面１１の大きさに応じて適宜決定される。

前記発光素子ａ１，・・・ａｎ，ｂ１，・・・ｂｎ，ｃ１，ｃ２，・・・ｃｎ，ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎは、発光素子駆動回路１３に接続され、また前記受光素子ｅ１，・・・ｅｎ，ｆ１，・・・ｆｎ，ｇ１，・・・ｇｎ，ｈ１，・・・ｈｎは、受光素子駆動回路１５に接続されている。前記発光素子駆動回路１３は、前記発光素子ａ１，・・・ａｎ，ｂ１，・・・ｂｎ，ｃ１，ｃ２，・・・ｃｎ，ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎを個々に駆動させて発光させる。それに対して前記受光素子駆動回路１５は、前記受光素子ｅ１，・・・ｅｎ，ｆ１，・・・ｆｎ，ｇ１，・・・ｇｎ，ｈ１，・・・ｈｎを個々に駆動させて受光可能状態にする。

前記発光素子駆動回路１３及び前記受光素子駆動回路１５は、制御部１７に接続されている。前記制御部１７は、ＣＰＵを備え、前記発光素子駆動回路１３及び前記受光素子駆動回路１５の制御を行う。前記制御部１７による制御は、前記発光素子の発光順序を制御すると共に、発光させる発光素子に対向して組をなしている受光素子を前記発光素子の発光に合わせて受光可能状態にする。

前記発光順序の制御は、対向する列同士において先に発光する発光素子（例えばａ１）と次に発光する発光素子（例えばａ２）との間に、該先に発光する発光素子（例えばａ１）及び該次に発光する発光素子（例えばａ２）以外の前記発光素子（例えばｂ１）とその対向する前記受光素子（ｅ１）との組が少なくとも一組以上位置するように行われる。前記発光素子の発光と前記受光素子の受光によるスキャン時、前記画面１１上の所定位置に指などが触れることによって所定位置の発光素子からの発光が遮断されて前記受光素子による受光が阻止されると、遮断された発光素子と受光素子の位置により発光遮断位置、すなわち画面１１上における指などの位置が検出される。例えば、横方向の列Ｋ１における発光素子ａ２からの発光と、縦方向の列Ｌ１における発光素子ｃ２からの発光が遮断され、前記発光素子ａ２と対向する受光素子ｆ２及び前記発光素子ｃ２と対向する受光素子ｈ２で受光が阻止されると、前記指などによる発光の遮断位置が前記発光素子ａ２と前記受光素子ｆ２を結ぶ直線と、前記発光素子ｃ２と前記受光素子ｈ２を結ぶ直線との交点の位置であると検知される。

前記発光順序の制御について第一実施例を説明する。第一実施例は、請求項２に記載した制御の例であり、前記対向配置した列の一方の列について前記発光素子を順次発光させた後、前記対向配置した列の他方の列について前記発光素子を順次発光させる場合である。具体的には、前記画面１１上における指等による接触位置を検知するスキャン時、図２に示すように、まず横方向及び縦方向においてそれぞれ対向する列Ｋ１，Ｋ２，Ｌ１，Ｌ２の一方の列、例えばＫ１，Ｌ１（Ｋ２，Ｌ２を先にしてもよい）について前記発光素子ａ１，・・・ａｎ，ｃ１，・・・ｃｎを順次、例えば列の一端から順に他端まで全て発光させた後、図３に示すように、他方の列Ｋ２，Ｌ２について前記発光素子ｂ１，・・・ｂｎ，ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎを順次、例えば列の一端から順に他端まで全て発光させることにより、一サイクルのスキャンを行う。その際、前記発光する発光素子と対向して組となっている受光素子は、前記制御部１７及び前記受光素子駆動回路１５の制御により駆動し、受光可能状態とされる。なお、一方の列の途中に位置する発光素子（例えばＫ１列のａ４，Ｌ１列のｃ４）から順次発光させてもよく、その場合には同じ列の終端位置（Ｋ１列のａｎ，Ｌ１列のｃｎ）の発光素子に至った後に、同じ列の先端位置の発光素子（Ｋ１列のａ１，Ｌ１列のｃ１）から順次発光させて発光開始時の発光素子（Ｋ１列のａ４，Ｌ１列のｃ４）の１つ前（Ｋ１列のａ３，Ｌ１列のｃ３）まで発光させ、その後に他方の列（Ｋ２列、Ｌ２列）の発光素子に移って順次発光を行う。さらに、対向する列の一方については、列の一端に位置する発光素子から順に、例えば、Ｋ１列の発光素子ａ１→ａ２→ａ３，・・の順に発光させ、対向する列の他方については列の途中に位置する発光素子から順に、例えばＫ２列の発光素子ｂ４→ｂ５→ｂ６，・・・の順に発光させてもよい。また、各列における発光素子の発光は、各列において発光素子が位置している順番に行う必要はない。例えばＫ１列を例にすると、発光素子をａ１→ａ３→ａ５，・・・のように１つ置きにＫ１列の終端まで発光をおこない、次に発光素子をａ２→ａ４→ａ６，のように１つ置きに発光させてもよい。なお、前記発光する発光素子と対向して組を構成している受光素子は、前記のように受光可能状態とされ、以下の例においても同様である。

前記発光順序の制御について第二実施例を説明する。第二実施例は、請求項３に記載した制御の例であり、前記対向配置した列のそれぞれを、前記発光素子と前記受光素子が複数含まれる複数のブロックに分け、前記対向配置した列における一方の列の一ブロックについて前記発光素子の順次発光と、前記対向配置した列における他方の列の一ブロックについて前記発光素子の順次発光とを交互に行う繰り返しを、前記対向配置した列のそれぞれにおいて前記一ブロックを順次異ならせて行う場合である。図４では、各列Ｋ１，Ｋ２，Ｌ１，Ｌ２を発光素子と受光素子がそれぞれ３個含まれる複数のブロックＫ１１，Ｋ１２，・・・Ｋ１ｎ、Ｋ２１，Ｋ２２，・・・Ｋ２ｎ，Ｌ１１，Ｌ１２，・・・Ｌ１ｎ，Ｌ２１，Ｌ２２，・・・Ｌ２ｎに分け、前記対向配置した列における一方の列Ｋ１，Ｌ１の一ブロックＫ１１，Ｌ１１において発光素子をａ１→ａ２→ａ３、ｃ１→ｃ２→ｃ３の順に発光させた後、列Ｋ１，Ｌ１と対向する他方の列Ｋ２，Ｌ２の一ブロックＫ２１，Ｌ２１において発光素子をｂ１→ｂ２→ｂ３、ｄ１→ｄ２→ｄ３の順に発光させる。次に再び前記一方の列Ｋ１，Ｌ１に戻って一ブロックＫ１２，Ｌ１２においてａ４→ａ５→ａ６、ｃ３→ｃ４→ｃ６の順に発光させた後、列Ｋ１，Ｌ１と対向する他方の列Ｋ２，Ｌ２の一ブロックＫ２２，Ｌ２２において発光素子をｂ４→ｂ５→ｂ６、ｄ４→ｄ５→ｄ６の順に発光させる。これ以降、同様に前記対向配置した一方の列Ｋ１，Ｌ１の一ブロックと前記対向配置した他方の列Ｋ２，Ｌ２の一ブロックとについて交互に発光素子を発光させる。その際、各列における前記一ブロックを順次異ならせて発光素子を発光させる。なお、発光開始のブロックは、列の一端のブロックに限られず、列の途中のブロックからでもよい。また、ブロック内の発光順序はブロック内の一端に限られず、途中からでもよい。さらにブロックの数は列内の発光素子及び受光素子の数等に応じて適宜の数に決定される。

前記発光順序の制御について第三実施例を説明する。第三実施例は、請求項４に記載した制御の例であり、前記対向配置した列における一方の列（例えば列Ｋ１，Ｌ１）での発光素子と前記対向配置した列における他方の列（例えば列Ｋ２，Ｌ２）での発光素子とは、交互に発光を行わせるとともに、前記発光を行わせる発光素子を、前記対向配置した列のそれぞれにおいて順次異ならせる場合である。図１に示すように対向配置した列Ｋ１，Ｋ２の発光素子ａ１，・・ａｎ，ｂ１，・・・ｂｎを用い、ｎ＝７としてこの第三実施例を説明する。前記対向配置した列Ｋ１，Ｋ２の発光素子をａ１（列Ｋ１）→ｂ４（列Ｋ２）→ａ２（列Ｋ１）→ｂ５（列Ｋ２）→ａ３（列Ｋ１）→ｂ６（列Ｋ２）→ａ４（列Ｋ１）→ｂ７（列Ｋ２）→ａ５（列Ｋ１）→ｂ１（列Ｋ２）→ａ６（列Ｋ１）→ｂ２（列Ｋ２）→ａ７（列Ｋ１）→ｂ３（列Ｋ２）の順に発光させて一サイクルのスキャンを行わせる。なお、他の対向配置した列Ｌ１，Ｌ２についても同様に列を交互に交代させて発光素子を順に発光させる。なお、発光開始位置の発光素子は、列の一端に位置するものでも途中に位置するものでもよい。

本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、対向配置した列同士において先に発光する発光素子と次に発光する発光素子との間に、該先に発光する発光素子及び該次に発光する素子以外の発光素子とその対向する受光素子との組が少なくとも一組以上位置していればよく、例えば、対向する列の一方（列Ｋ１）における発光素子（ａ１）と対向する列の他方（列Ｋ２）における発光素子（ｂ４）を同時ないし略同時に発光させてもよい。

本発明は、このように構成したことにより、前記スキャン時、先に発光する発光素子と次に発光する発光素子の間に位置する受光素子が受光不可能状態になることから、隣の発光素子による干渉光の影響を受けず、発光遮断時に干渉光の受光によって非遮断と検知されることがない。したがって、本発明によれば、隣の発光素子による干渉光に起因する誤作動を防止することができ、しかも干渉光による誤作動を防ぐためにスキャン速度を遅くする必要もない。

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置のブロック図である。 同タッチパネル装置の一方の列からの発光時を示すブロック図である。 同タッチパネル装置の他方の列からの発光時を示すブロック図である。 同タッチパネル装置における発光順序の例を示すブロック図である。 従来のタッチパネル装置における発光素子と受光素子の配列を示す図である。 従来の他のタッチパネル装置における発光素子と受光素子の配列を示す図である。

符号の説明

１１ 画面
１３ 発光素子駆動回路
１５ 受光素子駆動回路
１７ 制御部
ａ１，・・ａｎ，ｂ１，・・ｂｎ，ｃ１，・・ｃｎ，ｄ１，・・ｄｎ 発光素子
ｅ１，・・ｅｎ，ｆ１，・・ｆｎ，ｇ１，・・ｇｎ，ｈ１，・・ｈｎ 受光素子

Claims (4)

1. 発光素子と受光素子を交互に配置して列をなすと共に、前記列を対向配置し、かつ前記対向配置した列同士においては前記発光素子と前記受光素子が対向して組をなすように設けられると共に、前記発光素子が順次発光すると、該発光する前記発光素子に対向して組をなす前記受光素子が順次受光可能にされて前記発光を受光するように構成され、前記発光素子から前記受光素子への発光が遮断された位置を検出するタッチパネル装置において、
   前記対向配置した列同士について先に発光する発光素子と次に発光する発光素子との間に、該先に発光する発光素子及び該次に発光する発光素子以外の前記発光素子とその対向する前記受光素子との組が少なくとも一組以上位置していることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記対向配置した列の一方の列について前記発光素子を順次発光させた後、前記対向配置した列の他方の列について前記発光素子を順次発光させることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 前記対向配置した列のそれぞれを、前記発光素子と前記受光素子が複数含まれる複数のブロックに分け、前記対向配置した列における一方の列の一ブロックについて前記発光素子の順次発光と前記対向配置した列における他方の列の一ブロックについて前記発光素子の順次発光とを交互に行う繰り返しを、前記対向配置した列のそれぞれにおいて前記一ブロックを順次異ならせて行うことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
4. 前記対向配置した列における一方の列での発光素子と前記対向配置した列における他方の列での発光素子とは、交互に発光を行わせるとともに、前記発光を行わせる前記発光素子を、前記対向配置した列のそれぞれにおいて順次異ならせることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
   

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