JP2013109435A - 光学式位置検出装置、光学式タッチパネルおよびフォトｉｃ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができる光学式タッチパネルならびにこれに用いられる光学式位置検出装置およびフォトＩＣを提供する。
【解決手段】フォトＩＣ３１には、発光素子４２からの光を受光する受光素子７２が備えられている。また、フォトＩＣ３１には、受光素子７２から出力される信号を処理する信号処理回路７３に加えて、フォトＩＣ３１に対応づけられた発光素子３２を駆動する発光素子ドライバ７４が備えられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学式位置検出装置、光学式タッチパネルおよびフォトＩＣに関する。

たとえば、ＡＴＭ（Automatic teller machine）や自動券売機などには、タッチパネルが広く採用されている。

タッチパネルの一種に、光学式タッチパネルがある。光学式タッチパネルは、複数の発光素子および受光素子の対を備えている。発光素子は、ディスプレイの画面の周辺で、Ｘ軸方向およびこれに直交するＹ軸方向に整列して配置されている。受光素子は、Ｘ軸方向に整列する各発光素子と画面を跨いでＹ軸方向に対向する位置に配置され、Ｙ軸方向に整列する各発光素子と画面を跨いでＸ軸方向に対向する位置に配置されている。

ディスプレイの画面には、操作ボタンなどが表示される。この表示中、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に整列した発光素子がそれぞれ１つずつ順次に点灯（発光）される。画面の操作ボタンが操作者の指で触れられると、その操作ボタン上を通過する光が指で遮られるので、受光素子から出力される信号に基づいて、操作ボタンを触れた指の位置（Ｘ座標位置およびＹ座標位置）を検出することができる。

特開２００９−１３４４０８号公報

受光素子としては、フォトトランジスタが一般的に採用されている。しかしながら、フォトトランジスタは、応答速度が遅く、また、感度のばらつきが大きい。さらに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ整列する複数の受光素子（フォトトランジスタ）から出力される信号をマイクロコンピュータに受光順に入力するために、マルチプレクサ、アナログスイッチおよび抵抗などを含む外付け回路が必要となる。これに加え、各発光素子に対して、発光素子を駆動するための回路（ドライバ）が設けられる。そのため、光学式タッチパネルは、そのサイズが比較的大きいという問題を有している。

応答速度の向上を図るため、受光素子として、フォトトランジスタに代えて、フォトダイオードを用いることが考えられる。しかし、フォトダイオードを用いても、外付け回路を不要とすることはできず、光学式タッチパネルの小型化を達成することはできない。

本発明の目的は、小型化を図ることができる光学式タッチパネルならびにこれに用いられる光学式位置検出装置およびフォトＩＣを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る光学式位置検出装置は、検出エリア内の物体の位置を検出する光学式位置検出装置であって、検出エリア内の物体の位置を検出する光学式位置検出装置であって、前記検出エリアの外側に配置された第１フォトＩＣと、前記検出エリアの外側で前記第１フォトＩＣに隣接して配置された第１発光素子と、前記検出エリアの外側に配置された第２フォトＩＣと、前記検出エリアの外側で前記第２フォトＩＣに隣接して配置された第２発光素子とを含む。そして、前記第１フォトＩＣには、前記検出エリアを挟んで対向する前記第２発光素子からの光を受光する第１受光素子、前記第１受光素子から出力される信号を処理する第１信号処理回路および当該第１フォトＩＣに隣接する前記第１発光素子を駆動する第１駆動回路が備えられている。また、前記第２フォトＩＣには、前記検出エリアを挟んで対向する前記第１発光素子からの光を受光する第２受光素子、前記第２受光素子から出力される信号を処理する第２信号処理回路および当該第２フォトＩＣに隣接する前記第２発光素子を駆動する第２駆動回路が備えられている。

検出エリアの外側には、第１フォトＩＣおよび第１発光素子が互いに隣接して配置されている。また、検出エリアの外側には、第２フォトＩＣおよび第２発光素子が互いに隣接して配置されている。

第１フォトＩＣには、第１受光素子が備えられている。第１受光素子は、検出エリアを挟んで対向する第２発光素子からの光を受光する。第２フォトＩＣには、第２受光素子が備えられている。第２受光素子は、検出エリアを挟んで対向する第１発光素子からの光を受光する。

そして、第１フォトＩＣには、第１受光素子から出力される信号を処理する第１信号処理回路が備えられている。また、第２フォトＩＣには、第２受光素子から出力される信号を処理する第２信号処理回路が備えられている。そのため、信号処理のための外付け回路（マルチプレクサ、アナログスイッチおよび抵抗などを含む外付け回路）が不要である。

さらに、第１フォトＩＣには、第１信号処理回路に加えて、それに対応づけられた第１発光素子を駆動する第１駆動回路が備えられている。また、第２フォトＩＣには、第２信号処理回路に加えて、それに対応づけられた第２発光素子を駆動する第２駆動回路が備えられている。したがって、検出エリアの周辺において、第１駆動回路および第２駆動回路を配置するための専用のスペースを必要としない。

よって、光学式位置検出装置の小型化を図ることができる。

検出エリアに対して所定のＸ軸方向と直交するＹ軸方向の一方側において、Ｘ軸方向に沿って、同じＮｘ（Ｎｘ：２以上の整数）個の第１発光素子および第１フォトＩＣがＸ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置され、検出エリアに対してＹ軸方向の他方側において、Ｘ軸方向に沿って、それぞれＮｘ個の第２フォトＩＣおよび第２発光素子がＸ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置されて、各第１フォトＩＣが第２発光素子とＹ軸方向に対向し、各第２フォトＩＣが第１発光素子とＹ軸方向に対向していてもよい。

Ｎｘ個の第２発光素子からの光を各第２発光素子とＹ軸方向に対向する第１フォトＩＣの第１受光素子が受光する。また、Ｎｘ個の第１発光素子からの光を各第１発光素子とＹ軸方向に対向する第２フォトＩＣの第２受光素子が受光する。

これにより、Ｙ軸方向に進行する２Ｎｘ本の光で検出エリアを走査することができる。よって、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣから出力される信号に基づいて、検出エリア内の物体のＸ軸方向の位置（Ｘ座標位置）を検出することができる。

同様な走査を達成するために、検出エリアに対してＹ軸方向の一方側に２Ｎｘ個の発光素子が並べられ、その他方側に２Ｎｘ個のフォトＩＣが並べられて、発光素子およびフォトＩＣがそれぞれ個別の基板に実装される構成が考えられる。

しかしながら、検出エリアに対してＹ軸方向の一方側で列をなす第１フォトＩＣおよび第１発光素子が共通の基板に実装され、検出エリアに対してＹ軸方向の他方側で列をなす第２フォトＩＣおよび第２発光素子が共通の基板に実装されていることが好ましい。

この構成では、検出エリアに対してＹ軸方向の一方側に２Ｎｘ個の発光素子が並べられ、その他方側に２Ｎｘ個のフォトＩＣが並べられて、発光素子およびフォトＩＣがそれぞれ個別の基板に実装される構成と比較して、１枚の基板に実装されるフォトＩＣ（第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣ）の個数が半分になるので、各基板のサイズを縮小することができる。その結果、基板のサイズの縮小によるコストダウンを図ることができる。

さらに、検出エリアに対してＸ軸方向の他方側において、Ｙ軸方向に沿って、それぞれＮｙ（Ｎｙ：２以上の整数）個の第１発光素子および第１フォトＩＣがＹ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置され、検出エリアに対してＸ軸方向の一方側において、Ｙ軸方向に沿って、それぞれＮｙ個の第２フォトＩＣおよび第２発光素子がＹ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置されて、各第１フォトＩＣが第２発光素子とＸ軸方向に対向し、各第２フォトＩＣが第１発光素子とＸ軸方向に対向していてもよい。

Ｎｙ個の第２発光素子からの光を各第２発光素子とＸ軸方向に対向する第１フォトＩＣの第１受光素子が受光する。また、Ｎｙ個の第１発光素子からの光を各第１発光素子とＸ軸方向に対向する第２フォトＩＣの第２受光素子が受光する。

これにより、Ｘ軸方向に進行する２Ｎｙ本の光で検出エリアを走査することができる。よって、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣから出力される信号に基づいて、検出エリア内の物体のＹ軸方向の位置（Ｙ座標位置）を検出することができる。

同様な走査を達成するために、検出エリアに対してＸ軸方向の一方側に２Ｎｙ個の発光素子が並べられ、その他方側に２Ｎｙ個のフォトＩＣが並べられて、発光素子およびフォトＩＣがそれぞれ個別の基板に実装される構成が考えられる。

しかしながら、検出エリアに対してＸ軸方向の他方側で列をなす第１フォトＩＣおよび第１発光素子が共通の基板に実装され、検出エリアに対してＸ軸方向の一方側で列をなす第２フォトＩＣおよび第２発光素子が共通の基板に実装されていることが好ましい。

この構成では、検出エリアに対してＸ軸方向の一方側に２Ｎｘ個の発光素子が並べられ、その他方側に２Ｎｘ個のフォトＩＣが並べられて、発光素子およびフォトＩＣがそれぞれ個別の基板に実装される構成と比較して、１枚の基板に実装されるフォトＩＣ（第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣ）の個数が半分になるので、各基板のサイズを縮小することができる。その結果、基板のサイズの縮小によるコストダウンを図ることができる。

また、検出エリアに対してＹ軸方向の一方側およびＸ軸方向の他方側に第１発光素子および第１フォトＩＣが並べられ、Ｙ軸方向の他方側およびＸ軸方向の一方側に第２発光素子および第２フォトＩＣが並べられる構成では、第１発光素子からの光を第１発光素子とＸ軸方向およびＹ軸方向に交差する斜め方向（たとえば、第１発光素子、第１フォトＩＣ、第２発光素子および第２フォトＩＣが等間隔を空けて配置される場合、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して斜め４５°の方向）に対向する第２フォトＩＣで受光し、第１フォトＩＣが第１フォトＩＣとその斜め方向に対向する第２発光素子からの光を受光することができる。

これにより、斜め方向に進行する２×（Ｎｘ＋Ｎｙ）本の光で検出エリアを走査することができる。その結果、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣから出力される信号に基づいて、検出エリア内の物体のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置の検出精度（分解能）を向上することができる。

第１フォトＩＣには、２つのＤフリップフロップからなる第１シフトレジスタおよび第１動作信号出力回路が備えられていて、その前段のＤフリップフロップからハイレベル信号が出力され、後段のＤフリップフロップからローレベル信号が出力されている間に、第１動作信号出力回路から第１信号処理回路を動作させる信号が出力され、その前段のＤフリップフロップからローレベル信号が出力され、後段のＤフリップフロップからハイレベル信号が出力されている間に、第１動作信号出力回路から第１駆動回路を動作させる信号が出力されてもよい。

これにより、第１フォトＩＣを第２発光素子からの光を受光する受光モードと第１発光素子を発光させる発光モードとに切り替えて動作させることができる。

また、第２フォトＩＣには、２つのＤフリップフロップからなる第２シフトレジスタおよび第２動作信号出力回路が備えられていて、その前段のＤフリップフロップからハイレベル信号が出力され、後段のＤフリップフロップからローレベル信号が出力されている間に、第２動作信号出力回路から第２駆動回路を動作させる信号が出力され、その前段のＤフリップフロップからローレベル信号が出力され、後段のＤフリップフロップからハイレベル信号が出力されている間に、第２動作信号出力回路から第２信号処理回路を動作させる信号が出力されてもよい。

これにより、第２フォトＩＣを第１発光素子からの光を受光する受光モードと第２発光素子を発光させる発光モードとに切り替えて動作させることができる。

第１フォトＩＣは、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一方側から他方側に向かって順に、相対的に一方側の第１フォトＩＣの後段のＤフリップフロップからの出力信号が相対的に他方側の第１フォトＩＣの前段のＤフリップフロップに入力されるように、シリアル接続されていてもよい。また、第２フォトＩＣは、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一方側から他方側に向かって順に、相対的に一方側の第２フォトＩＣの後段のＤフリップフロップからの出力信号が相対的に他方側の第２フォトＩＣの前段のＤフリップフロップに入力されるように、シリアル接続されていてもよい。

この場合、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一端の第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各前段のＤフリップフロップの入力Ｄが一定時間だけハイレベルにされ、その間に各Ｄフリップフロップにクロックパルスが入力されると、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各前段のＤフリップフロップの出力Ｑがハイレベルになる（ハイレベル信号が出力される）。これにより、第１フォトＩＣでは、第１動作信号出力回路から第１信号処理回路を動作させる信号が出力され、第２フォトＩＣでは、第２動作信号出力回路から第２駆動回路を動作させる信号が出力される。その結果、第２発光素子から第１フォトＩＣに向けて光が出射され、この光を受光した第１フォトＩＣの第１受光素子から信号が出力される。そして、第１受光素子からの信号が第１信号処理回路で処理され、その処理後の信号が検出信号として出力される。

Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一端の第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各前段のＤフリップフロップの入力Ｄがローレベルに戻った後、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各Ｄフリップフロップに次のクロックパルスが入力されると、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各前段のＤフリップフロップの出力Ｑがローレベルになり、各後段のＤフリップフロップの出力Ｑがハイレベルになる。これにより、第１フォトＩＣでは、第１動作信号出力回路から第１駆動回路を動作させる信号が出力され、第２フォトＩＣでは、第２動作信号出力回路から第２信号処理回路を動作させる信号が出力される。その結果、第１発光素子から第２フォトＩＣに向けて光が出射され、この光を受光した第２フォトＩＣの第２受光素子から信号が出力される。そして、第２受光素子からの信号が第２信号処理回路で処理され、その処理後の信号が検出信号として出力される。

その後、各Ｄフリップフロップにクロックパルスが入力されると、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一端の第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣにそれぞれ隣接する第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各前段のＤフリップフロップの出力Ｑがハイレベルになる。

このように、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一端の第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの各前段のＤフリップフロップから順に、クロックパルスが入力される度に、各Ｄフリップフロップの出力が１つずつシフトしていく。そして、そのシフトにより、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣの動作モードが受光モードと発光モードとに切り替わり、その動作モードが切り替わる第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣが１つずつシフトしていく。その結果、第１発光素子および第２発光素子が交互に順に発光し、その発光した第１発光素子および第２発光素子にそれぞれ対応した第２フォトＩＣおよび第１フォトＩＣから検出信号が出力される。

したがって、検出エリアに物体が存在しない状態では、クロックパルスに同期して、並び方向の一端の第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣから順に、第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣから交互に検出信号が出力され、最終的に、すべての第１フォトＩＣおよび第２フォトＩＣから検出信号が出力される。検出エリアに物体が存在すると、第１発光素子および／または第２発光素子からの光が物体に遮られ、その光が受光されるべき第１フォトＩＣおよび／または第２フォトＩＣから検出信号が出力されない。そのため、第１フォトＩＣおよび／または第２フォトＩＣから出力される検出信号に基づいて、検出エリア内における物体の位置を検出することができる。

また、本発明に係る光学式タッチパネルは、画像が表示される画面を有する表示装置と、前記画面上を検出エリアとして、前記検出エリア内の物体の位置を検出する光学式位置検出装置とを含む。そして、その光学式位置検出装置として、前述の光学式位置検出装置を用いている。

この光学式タッチパネルでは、前述の光学式位置検出装置に関連して述べた作用効果と同様の作用効果を奏することができる。

また、本発明に係るフォトＩＣは、光を受光して信号を出力する受光素子と、前記受光素子から出力される信号を処理する信号処理回路と、発光素子を駆動する駆動回路とを含む。

このフォトＩＣを用いることにより、前述の光学式位置検出装置を実現することができる。

フォトＩＣは、信号処理回路を動作させる信号と駆動回路を動作させる信号とを選択的に出力する動作信号出力回路をさらに備えていてもよい。

また、フォトＩＣは、２つのＤフリップフロップからなるシフトレジスタをさらに含み、シフトレジスタの一方のＤフリップフロップからハイレベル信号が出力され、他方のＤフリップフロップからローレベル信号が出力されている間に、動作信号出力回路から信号処理回路を動作させる信号が出力され、シフトレジスタの一方のＤフリップフロップからローレベル信号が出力され、他方のＤフリップフロップからハイレベル信号が出力されている間に、動作信号出力回路から第１駆動回路を動作させる信号が出力されてもよい。

本発明によれば、光学式位置検出装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。そして、その光学式位置検出装置が光学式タッチパネルに用いられることにより、光学式タッチパネルの小型化およびコストダウンを図ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る光学式タッチパネルの構成を示す図である。 図２は、センサ基板の構成を示す図である。 図３は、フォトＩＣの構成を示す図である。 図４は、光学式位置検出装置による位置検出時の各種信号の状態を示すタイミングチャートである。 図５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に進行する光で検出エリアを走査したときに検出されるゴーストについて説明するための図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る光学式タッチパネルの構成を示す図である。

光学式タッチパネル１は、たとえば、ＡＴＭや自動券売機などに、各種情報を入力するための入力装置として用いられる。光学式タッチパネル１は、表示装置２および光学式位置検出装置３を備えている。

表示装置２は、たとえば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）である。表示装置２は、矩形状の画面４を有している。画面４のサイズは、たとえば、４７５ｍｍ×３００ｍｍである。画面４には、操作ボタンなどの画像が表示される。

光学式位置検出装置３は、画面４上を検出エリアＡとし、この検出エリアＡ内に配置される指やタッチペンなどの物体の位置を検出する装置である。光学式位置検出装置３は、４つのセンサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲおよびコントロール基板Ｃを備えている。

センサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲは、細長い矩形状をなしている。センサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲは、検出エリアＡ（画面４）を四方から取り囲むように配置されている。具体的には、センサ基板ＸＬ，ＸＲは、それぞれ検出エリアＡに対して画面４の短辺に沿う方向の一方側および他方側において、画面４の長辺に沿う方向に延びるように配置されている。センサ基板ＹＬ，ＹＲは、それぞれ検出エリアＡに対して画面４の長辺に沿う方向の一方側および他方側において、画面４の短辺に沿う方向に延びるように配置されている。

なお、以下では、画面４の長辺に沿う方向をＸ軸方向といい、画面４の短辺に沿う方向をＹ軸方向という。

センサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲには、それぞれ基板接続コネクタ５，６，７，８が設けられている。

コントロール基板Ｃには、ＣＰＵおよびメモリなどを備えるマイクロコンピュータ９が実装されている。また、コントロール基板Ｃには、給電線１０が接続される電源コネクタ１１と、データ信号線１２が接続されるデータ出力コネクタ１３とが設けられている。さらに、コントロール基板Ｃには、センサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲにそれぞれ対応して、４つの基板接続コネクタ１４，１５，１６，１７が設けられている。マイクロコンピュータ９は、コントロール基板Ｃに形成されたプリント配線（図示せず）を介して、電源コネクタ１１、データ出力コネクタ１３および基板接続コネクタ１４〜１７と電気的に接続されている。

基板接続コネクタ１４〜１７には、それぞれワイヤハーネス１８，１９，２０，２１の一端に設けられた端子が接続されている。ワイヤハーネス１８〜２１の各他端に設けられた端子は、それぞれセンサ基板ＸＬの基板接続コネクタ５、センサ基板ＸＲの基板接続コネクタ６、センサ基板ＹＬの基板接続コネクタ７およびセンサ基板ＹＲの基板接続コネクタ８に接続されている。

図２は、センサ基板の構成を示す図である。

センサ基板ＸＬには、Ｎｘ個（たとえば、２４個）のフォトＩＣ３１と、それと同数の発光素子３２とが実装されている。

Ｎｘ個のフォトＩＣ３１は、Ｘ軸方向（センサ基板ＸＬの長手方向）に等間隔（たとえば、約２０ｍｍ間隔）で整列して配置されている。

そして、Ｎｘ個の発光素子３２は、それぞれフォトＩＣ３１に１対１に対応づけられて、それぞれ対応づけられたフォトＩＣ３１に対してＸ軸方向の一方側（図１における右側、図２における左側）に配置されている。また、発光素子３２は、隣り合う２つのフォトＩＣ３１の間の中央に位置するように配置されている。これにより、発光素子３２およびフォトＩＣ３１は、Ｘ軸方向に沿ってＸ軸方向の一方側からこの順に交互に等間隔（たとえば、約１０ｍｍ間隔）で整列して配置されている。発光素子３２は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）である。

また、センサ基板ＸＬには、出力ライン３３、クロックライン３４、データ転送ライン３５、ＶＣＣライン３６（図３参照）およびＧＮＤライン３７が形成されている。出力ライン３３、クロックライン３４、データ転送ライン３５およびＶＣＣライン３６は、基板接続コネクタ５（図１参照）に接続されている。基板接続コネクタ５とコントロール基板Ｃの基板接続コネクタ１４とにワイヤハーネス１８が接続されることにより、出力ライン３３、クロックライン３４、データ転送ライン３５およびＶＣＣライン３６は、基板接続コネクタ５、ワイヤハーネス１８、基板接続コネクタ１４およびコントロール基板Ｃに形成されたプリント配線を介して、マイクロコンピュータ９と電気的に接続される。

センサ基板ＸＲには、Ｎｘ個のフォトＩＣ４１と、Ｎｘ個の発光素子４２とが実装されている。

Ｎｘ個のフォトＩＣ４１は、Ｘ軸方向（センサ基板ＸＲの長手方向）に等間隔（たとえば、約２０ｍｍ間隔）で整列し、それぞれセンサ基板ＸＬの発光素子３２とＹ軸方向に対向するように配置されている。

Ｎｘ個の発光素子４２は、それぞれフォトＩＣ４１に１対１に対応づけられて、それぞれ対応づけられたフォトＩＣ４１に対してＸ軸方向の他方側（図２における右側）に配置されている。また、発光素子４２は、隣り合う２つのフォトＩＣ４１の間の中央に位置し、それぞれセンサ基板ＸＬのフォトＩＣ３１とＹ軸方向に対向するように配置されている。これにより、フォトＩＣ４１および発光素子４２は、Ｘ軸方向に沿ってＸ軸方向の一方側からこの順に交互に等間隔（たとえば、約１０ｍｍ間隔）で整列して配置されて、それぞれセンサ基板ＸＬの発光素子３２およびフォトＩＣ３１とＹ軸方向に対向している。発光素子４２は、たとえば、ＬＥＤである。

また、センサ基板ＸＲには、出力ライン４３、クロックライン４４、データ転送ライン４５、ＶＣＣライン４６およびＧＮＤライン４７が形成されている。出力ライン４３、クロックライン４４、データ転送ライン４５およびＶＣＣライン４６は、基板接続コネクタ６（図１参照）に接続されている。基板接続コネクタ６とコントロール基板Ｃの基板接続コネクタ１５とにワイヤハーネス１９が接続されることにより、出力ライン４３、クロックライン４４、データ転送ライン４５およびＶＣＣライン４６は、コントロール基板Ｃに形成されたプリント配線を介して、マイクロコンピュータ９と電気的に接続される。

なお、センサ基板ＹＬ，ＹＲの構成は、それらに実装されるフォトＩＣ５１，６１および発光素子５２，６２の個数がＮｙ個（たとえば、１６個）でフォトＩＣ３１，４１および発光素子３２，４２の個数と異なる以外、それらの相対的な位置関係を含めて、センサ基板ＸＬ，ＸＲの構成と同じであるから、それについての説明を省略する。

図３は、フォトＩＣの構成を示す図である。

センサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲにそれぞれ実装されているフォトＩＣ３１，４１，５１，６１は、同じ構成を有している。以下では、フォトＩＣ３１を取り上げて、その構成について説明する。

フォトＩＣ３１は、１つのパッケージ７１内に、受光素子７２、信号処理回路７３、発光素子ドライバ７４、シフトレジスタ７５および動作信号出力回路７６を備えている。

パッケージ７１は、外部からのノイズの進入に対するシールド性を有している。

受光素子７２は、たとえば、ＰＤ（Photodiode：フォトダイオード）である。受光素子７２は、パッケージ７１に形成された光通過窓７７に臨むように配置されている。フォトＩＣ３１は、光通過窓７７が発光素子４２とＹ軸方向に対向するように配置されている。これにより、発光素子４２から発生する光は、フォトＩＣ３１に向かって進み、光通過窓７７を通過して、受光素子７２に受光される。光通過窓７７には、レンズ（図示せず）が嵌められている。

信号処理回路７３は、受光素子７２から出力される信号を増幅するアンプ７８と、アンプ７８による増幅後の信号を出力／遮断するスイッチング素子７９とを含む。アンプ７８は、スイッチング素子７９を介して、パッケージ７１内から外部に突出する出力端子８０と電気的に接続されている。出力端子８０は、センサ基板ＸＬの出力ライン３３に接続されている。これにより、スイッチング素子７９がオンの状態において、受光素子７２から出力される信号は、アンプ７８で増幅された後、出力端子８０から出力ライン３３に出力される。そして、出力ライン３３に出力された信号は、ワイヤハーネス１８などを介して、コントロール基板Ｃのマイクロコンピュータ９に入力される。スイッチング素子７９は、たとえば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。

発光素子ドライバ７４は、フォトＩＣ３１と対応づけられた発光素子３２（図２参照）を駆動するための回路である。発光素子ドライバ７４は、パッケージ７１内から外部に突出するドライバ端子８１に接続されている。ドライバ端子８１には、発光素子３２が電気的に接続されている。

シフトレジスタ７５は、２つのＤフリップフロップ８２，８３からなる。

各Ｄフリップフロップ８２，８３は、パッケージ７１内から外部に突出するクロック端子８４に接続されている。クロック端子８４は、センサ基板ＸＬのクロックライン３４に接続されている。これにより、各Ｄフリップフロップ８２，８３には、マイクロコンピュータ９から出力されるクロックパルスがワイヤハーネス１８およびクロックライン３４などを介して並列に入力される。

前段のＤフリップフロップ８２は、パッケージ７１内から外部に突出するデータ入力端子８５に接続されている。後段のＤフリップフロップ８３は、パッケージ７１内から外部に突出するデータ出力端子８６に接続されている。データ入力端子８５およびデータ出力端子８６は、センサ基板ＸＬのデータ転送ライン３５に接続されている。

具体的には、図２に示されるように、Ｘ軸方向の一方側（図１における右側、図２における左側）の端部に配置されるフォトＩＣ３１のデータ入力端子８５が接続されるデータ転送ライン３５は、センサ基板ＸＬの基板接続コネクタ５に接続されている。これにより、その端部のフォトＩＣ３１のデータ入力端子８５（前段のＤフリップフロップ８２）には、マイクロコンピュータ９から出力される信号ＤＩがワイヤハーネス１８およびクロックライン３４などを介して入力される。

また、データ出力端子８６が接続されるデータ転送ライン３５は、Ｘ軸方向の他方側（図２における右側）に隣接するフォトＩＣ３１のデータ入力端子８５に接続されている。これにより、Ｘ軸方向に一方側の端部に配置されるフォトＩＣ３１から順に、相対的に一方側のフォトＩＣ３１のデータ出力端子８６（後段のＤフリップフロップ８３）から出力される信号ＤＯ（出力Ｑ２）が相対的に他方側のフォトＩＣ３１のデータ入力端子８５に信号ＤＩとして入力されるように、フォトＩＣ３１は、データ転送ライン３５によってシリアル接続されている。

各Ｄフリップフロップ８２，８３の出力Ｑ１，Ｑ２は、図３に示されるように、動作信号出力回路７６にも入力される。動作信号出力回路７６は、Ｄフリップフロップ８２，８３の出力Ｑ１，Ｑ２の状態に基づいて、信号処理回路７３を動作させる信号と発光素子ドライバ７４を動作させる信号とを選択的に出力する。また、動作信号出力回路７６は、クロック端子８４に接続されており、動作信号出力回路７６には、クロックパルスが入力される。さらに、動作信号出力回路７６は、パッケージ７１内から外部に突出するスイッチ端子８７に接続されている。スイッチ端子８７は、センサ基板ＸＬのＶＣＣライン３６またはＧＮＤライン３７に接続されている。スイッチ端子８７がＶＣＣライン３６に接続されているか、ＧＮＤライン３７に接続されているかにより、動作信号出力回路７６の動作が異なる。これについては、後に詳述する。

図４は、光学式位置検出装置による位置検出時の各種信号の状態を示すタイミングチャートである。

図２に示されるように、センサ基板ＸＬでは、各フォトＩＣ３１のスイッチ端子８７がＧＮＤライン３７に接続されている。一方、センサ基板ＸＲでは、各フォトＩＣ４１のスイッチ端子８７がＶＣＣライン４６に接続されている。

以下、センサ基板ＸＬ，ＸＲの各部の動作について説明する。センサ基板ＹＬ，ＹＲの各部の動作は、センサ基板ＸＬ，ＸＲの各部の動作と同じであるから、それについての詳細な説明を省略する。

図４に示されるように、時刻Ｔ１からの一定時間、マイクロコンピュータ９から出力される信号ＤＩがハイレベルにされる。これにより、その一定時間、Ｘ軸方向の一方側（図１における右側、図２における左側）の端部に配置されるフォトＩＣ３１，４１（以下、「１番目のフォトＩＣ３１，４１」という。）の前段のＤフリップフロップ８２の入力Ｄがハイレベルとなる。

信号ＤＩがハイレベルに切り替わった後、各フォトＩＣ３１，４１にクロックパルスが入力されると、そのクロックパルスの立ち上がりに応答して、１番目の各フォトＩＣ３１，４１において、前段のＤフリップフロップ８２の出力Ｑ１がローレベルからハイレベルに切り替わる（時刻Ｔ２）。後段のＤフリップフロップ８３の出力Ｑ２は、ローレベルのままである。

１番目のフォトＩＣ４１では、出力Ｑ１がハイレベルになったことに応答して、動作信号出力回路７６からスイッチング素子７９にハイレベルの信号（スレッショルド電圧以上のゲート電圧）が入力される。スイッチング素子７９にハイレベルの信号が入力されている間、スイッチング素子７９のオン状態が維持される。

一方、１番目のフォトＩＣ３１では、出力Ｑ１がハイレベルになった後も、動作信号出力回路７６からスイッチング素子７９にローレベルの信号が入力されている。

１番目のフォトＩＣ３１では、出力Ｑ１がハイレベルになった後、クロックパルスの立ち下がりに応答して、動作信号出力回路７６から発光素子ドライバ７４に駆動パルスが入力される（時刻Ｔ３）。発光素子ドライバ７４に駆動パルスが入力されると、発光素子ドライバ７４から発光素子３２に電圧が印加され、発光素子３２が発光する。

発光素子３２からの光は、１番目のフォトＩＣ４１の受光素子７２に受光される。この受光により、受光素子７２から信号が出力される。このとき、スイッチング素子７９がオン状態であるので、受光素子７２から出力される信号は、アンプ７８で増幅された後、検出信号として、出力端子８０から出力ライン４３に出力される。

動作信号出力回路７６から発光素子ドライバ７４に入力される駆動パルスのパルス幅は、クロックパルスのパルス間隔よりも小さい。駆動パルスの立ち下がり後、各フォトＩＣ３１，４１に次のクロックパルスが入力されると、そのクロックパルスの立ち上がりに応答して、１番目の各フォトＩＣ３１，４１において、前段のＤフリップフロップ８２の出力Ｑ１がハイレベルからローレベルに切り替わり、後段のＤフリップフロップ８３の出力Ｑ２がローレベルからハイレベルに切り替わる（時刻Ｔ４）。

１番目のフォトＩＣ３１では、出力Ｑ２がハイレベルになったことに応答して、動作信号出力回路７６からスイッチング素子７９にハイレベルの信号が入力される。スイッチング素子７９にハイレベルの信号が入力されている間、スイッチング素子７９のオン状態が維持される。

一方、１番目のフォトＩＣ４１では、出力Ｑ１がローレベルになったことに応答して、動作信号出力回路７６からスイッチング素子７９に入力される信号がハイレベルからローレベルに切り替わる。これにより、スイッチング素子７９は、オフ状態となる。

その後、１番目のフォトＩＣ４１では、クロックパルスの立ち下がりに応答して、動作信号出力回路７６から発光素子ドライバ７４に駆動パルスが入力される（時刻Ｔ５）。発光素子ドライバ７４に駆動パルスが入力されると、発光素子ドライバ７４から発光素子４２に電圧が印加され、発光素子４２が発光する。

発光素子４２からの光は、１番目のフォトＩＣ３１の受光素子７２に受光される。この受光により、受光素子７２から信号が出力される。このとき、スイッチング素子７９がオン状態であるので、受光素子７２から出力される信号は、アンプ７８で増幅された後、検出信号として、出力端子８０から出力ライン３３に出力される。

その後、各フォトＩＣ３１，４１に次のクロックパルスが入力されると、そのクロックパルスの立ち上がりに応答して、１番目の各フォトＩＣ３１，４１において、後段のＤフリップフロップ８３の出力Ｑ２がハイレベルからローレベルに切り替わる（時刻Ｔ６）。

一方、１番目の各フォトＩＣ３１，４１に対してＸ軸方向の他方側（図２における右側）に配置されるフォトＩＣ３１，４１（以下、「２番目のフォトＩＣ３１，４１」という。）の前段のＤフリップフロップ８２の出力Ｑ１がローレベルからハイレベルに切り替わる。後段のＤフリップフロップ８３の出力Ｑ２は、ローレベルのままである。

したがって、その後は、２番目のフォトＩＣ３１，４１において、各部が１番目のフォトＩＣ３１，４１の場合と同様に動作する。フォトＩＣ３１，４１へのクロックパルスの入力がさらに進むと、２番目の各フォトＩＣ３１，４１に対してＸ軸方向の他方側（図２における右側）に配置されるフォトＩＣ３１，４１の各部が１番目のフォトＩＣ３１，４１の場合と同様に動作する。

このように、１番目のフォトＩＣ３１，４１の各前段のＤフリップフロップ８２から順に、クロックパルスが入力される度に、各Ｄフリップフロップ８２，８３の出力が１つずつシフトしていく。そして、そのシフトにより、フォトＩＣ３１，４１の動作モードがそれぞれ発光素子４２，３２からの光を受光する受光モードと、それぞれ発光素子３２，４２を発光させる発光モードとに切り替わり、その動作モードが切り替わるフォトＩＣ３１，４１が１つずつシフトしていく。

その結果、センサ基板ＸＬの発光素子３２およびセンサ基板ＸＲの発光素子４２が交互に順に発光し、その発光した発光素子３２，４２とそれぞれＹ方向に対向するフォトＩＣ４１，３１から検出信号が出力される。

また同様に、センサ基板ＹＬの発光素子５２およびセンサ基板ＹＲの発光素子６２が交互に順に発光し、その発光した発光素子５２，６２とそれぞれＸ方向に対向するフォトＩＣ６１，５１から検出信号が出力される。

検出エリアＡに指などの物体が存在しない状態では、クロックパルスに同期して、１番目のフォトＩＣ３１，４１から順に、フォトＩＣ３１，４１から交互に検出信号が出力され、最終的に、すべてのフォトＩＣ３１，４１から検出信号が出力される。また、Ｙ軸方向の一方側（図１における下側）の端部に配置されるフォトＩＣ５１，６１から順に、フォトＩＣ５１，６１から交互に検出信号が出力され、最終的に、すべてのフォトＩＣ５１，６１から検出信号が出力される。

たとえば、表示装置２の画面４に表示された操作ボタンなどの画像が操作者の指で触れられると、発光素子３２，４２からの光が物体に遮られ、その光が受光されるべきフォトＩＣ３１，４１，５１，６１から検出信号（受光に応答した信号）が出力されない。マイクロコンピュータ９において、各フォトＩＣ３１，４１，５１，６１からの検出信号がマイクロコンピュータ９に入力されるタイミングは既知なので、検出信号が入力されるべきタイミングに検出信号が入力されないと、そのタイミングに基づいて、検出信号が出力されなかったフォトＩＣ３１，４１を容易に特定することができる。よって、画像を触れた指の位置（Ｘ座標位置およびＹ座標位置）を容易に検出することができる。

以上のように、検出エリアＡの周辺（外側）には、第１フォトＩＣとしてのフォトＩＣ３１，５１および第１発光素子としての発光素子３２，５２が配置されている。また、検出エリアＡの周辺（外側）には、第２フォトＩＣとしてのフォトＩＣ４１，６１および第２発光素子としての発光素子４２，６２が配置されている。発光素子３２，４２，５２，６２は、それぞれフォトＩＣ３１，４１，５１，６１に隣接して配置されている。

フォトＩＣ３１，５１には、受光素子７２が備えられている。フォトＩＣ３１，５１の受光素子７２は、それぞれ検出エリアＡを挟んで対向する発光素子４２，６２からの光を受光する。フォトＩＣ４１，６１には、受光素子７２が備えられている。フォトＩＣ４１，６１の受光素子７２は、それぞれ検出エリアＡを挟んで対向する発光素子３１，５１からの光を受光する。

そして、フォトＩＣ３１，５１には、受光素子７２から出力される信号を処理する信号処理回路７３が備えられている。また、フォトＩＣ４１，６１には、受光素子７２から出力される信号を処理する信号処理回路７３が備えられている。そのため、信号処理のための外付け回路（マルチプレクサ、アナログスイッチおよび抵抗などを含む外付け回路）が不要である。

さらに、フォトＩＣ３１，５１には、信号処理回路７３に加えて、フォトＩＣ３１，５１にそれぞれ対応づけられた発光素子３２，５２を駆動する発光素子ドライバ７４が備えられている。また、フォトＩＣ４１，６１には、信号処理回路７３に加えて、フォトＩＣ４１，６１にそれぞれ対応づけられた発光素子４２を駆動する発光素子ドライバ７４が備えられている。したがって、検出エリアＡの周辺において、発光素子ドライバ７４を配置するための専用のスペースを必要としない。

また、フォトＩＣ３１，４１，５１，６１に備えられる受光素子７２がＰＤであっても、パッケージ７１が外部からのノイズに対するシールド性を有しているので、別途シールド対策（たとえば、センサ基板ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲをシールドケースで覆う。）を施す必要がない。

よって、光学式位置検出装置３の小型化を図ることができ、ひいては、光学式タッチパネル１の小型化を図ることができる。

検出エリアＡに対するＹ軸方向の一方側（図１における下側）において、Ｘ軸方向に沿って、それぞれＮｘ個の発光素子３２およびフォトＩＣ３１がＸ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置され、検出エリアＡに対するＹ軸方向の他方側において、Ｘ軸方向に沿って、それぞれＮｘ個のフォトＩＣ４１および発光素子４２がＸ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置されて、各フォトＩＣ３１が発光素子４２とＹ軸方向に対向し、各フォトＩＣ４１が発光素子３２とＹ軸方向に対向している。

Ｎｘ個の発光素子３２からの光を各発光素子３２とＹ軸方向に対向するフォトＩＣ４１の受光素子７２が受光する。また、Ｎｘ個の発光素子４２からの光を各発光素子４２とＹ軸方向に対向するフォトＩＣ３１の受光素子７２が受光する。

これにより、Ｙ軸方向に進行する２Ｎｘ本の光で検出エリアＡを走査することができる。よって、フォトＩＣ３１，４１から出力される信号に基づいて、検出エリアＡ内に配置された物体のＸ軸方向の位置（Ｘ座標位置）を検出することができる。

検出エリアＡに対するＹ軸方向の一方側で列をなすフォトＩＣ３１および発光素子３２が共通のセンサ基板ＸＬに実装され、検出エリアＡに対するＹ軸方向の他方側で列をなすフォトＩＣ４１および発光素子４２が共通のセンサ基板ＸＲに実装されている。

検出エリアＡに対するＹ軸方向の一方側に２Ｎｘ個の発光素子が並べられ、その他方側に２Ｎｘ個のフォトＩＣが並べられて、発光素子およびフォトＩＣがそれぞれ個別の基板に実装される構成と比較して、センサ基板ＸＬ，ＸＲにそれぞれ実装されるフォトＩＣ３１，４１の個数が半分であるので、センサ基板ＸＬ，ＸＲのサイズが小さくてすむ。その結果、センサ基板ＸＬ，ＸＲのサイズの縮小によるコストダウンを図ることができる。

さらに、検出エリアＡに対するＸ軸方向の他方側において、Ｙ軸方向に沿って、それぞれＮｙ個の発光素子５２およびフォトＩＣ５１がＹ軸方向の一方側（図１における下側）からこの順に交互に並べて配置され、検出エリアＡに対するＸ軸方向の一方側において、Ｙ軸方向に沿って、それぞれＮｙ個のフォトＩＣ６１および発光素子６２がＹ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置されて、各フォトＩＣ５１が発光素子６２とＸ軸方向に対向し、各フォトＩＣ６１が発光素子５２とＸ軸方向に対向している。

Ｎｙ個の発光素子５２からの光を各発光素子５２とＸ軸方向に対向するフォトＩＣ６１の受光素子７２が受光する。また、Ｎｙ個の発光素子６２からの光を各発光素子６２とＸ軸方向に対向するフォトＩＣ５１の受光素子７２が受光する。

これにより、Ｘ軸方向に進行する２Ｎｙ本の光で検出エリアＡを走査することができる。よって、フォトＩＣ５１，６１から出力される信号に基づいて、検出エリアＡ内に配置された物体のＹ軸方向の位置（Ｙ座標位置）を検出することができる。

検出エリアＡに対するＸ軸方向の他方側で列をなすフォトＩＣ５１および発光素子５２が共通のセンサ基板ＹＬに実装され、検出エリアＡに対してＸ軸方向の一方側で列をなすフォトＩＣ６１および発光素子６２が共通のセンサ基板ＹＲに実装されている。

検出エリアＡに対してＸ軸方向の一方側に２Ｎｘ個の発光素子が並べられ、その他方側に２Ｎｘ個のフォトＩＣが並べられて、発光素子およびフォトＩＣがそれぞれ個別の基板に実装される構成と比較して、センサ基板ＹＬ，ＹＲにそれぞれ実装されるフォトＩＣ５１，６１の個数が半分であるので、センサ基板ＹＬ，ＹＲのサイズが小さくてすむ。その結果、センサ基板ＹＬ，ＹＲのサイズの縮小によるコストダウンを図ることができる。

また、光学式位置検出装置３では、発光素子３２，５２からの光を発光素子３２，５２とＸ軸方向およびＹ軸方向に交差する斜め４５°の方向に対向するフォトＩＣ４１，６１で受光し、フォトＩＣ３１，５１がフォトＩＣ３１，５１とその斜め４５°方向に対向する発光素子４２，６２からの光を受光することができる。

図５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に進行する光で検出エリアを走査したときに検出されるゴーストについて説明するための図である。

たとえば、図５に示されるように、センサ基板ＸＬの２番目の発光素子３２およびセンサ基板ＹＲにおけるＹ軸方向の一方側（図５における下側）の端部から２番目のフォトＩＣ６１と対向する位置Ｐ１に物体が配置されるとともに、センサ基板ＸＬにおけるＸ軸方向の一方側（図５における右側）の端部から３番目の発光素子３２およびセンサ基板ＹＲにおけるＹ軸方向の一方側の端部から３番目のフォトＩＣ６１と対向する位置Ｐ２に物体が配置された場合を想定する。

この場合、センサ基板ＸＲにおけるＸ軸方向の一方側から２番目および３番目のフォトＩＣ４１には、それぞれセンサ基板ＸＬの２番目および３番目の発光素子３２からの光が入射しない。また、センサ基板ＹＲの２番目および３番目のフォトＩＣ６１には、それぞれセンサ基板ＹＬのＹ軸方向の一方側から２番目および３番目の発光素子５２からの光が入射しない。したがって、その４つのフォトＩＣ４１，６１からは、受光に応答した検出信号が出力されない。

そのため、このときにフォトＩＣ３１，４１，５１，６１から出力される信号の状態に基づいては、２つの物体の位置Ｐ１，Ｐ２だけでなく、センサ基板ＸＬの２番目の発光素子３２およびセンサ基板ＹＲの３番目のフォトＩＣ６１と対向する位置Ｐ３ならびにセンサ基板ＸＬの３番目の発光素子３２およびセンサ基板ＹＲの２番目のフォトＩＣ６１と対向する位置Ｐ４がいわゆるゴーストとして検出（位置Ｐ３，Ｐ４に物体が配置されていると誤検出）されてしまう。

光学式位置検出装置３では、次のような方法により、ゴーストの検出を回避して、複数の物体の位置を正確に検出することができる。

まず、前述したように、センサ基板ＸＬの発光素子３２およびセンサ基板ＸＲの発光素子４２が交互に順に点灯（発光）され、マイクロコンピュータ９により、その点灯した発光素子３２，４２とそれぞれＹ方向に対向するフォトＩＣ４１，３１から出力される信号の状態（検出信号の有無）が調べられる。また、センサ基板ＹＬの発光素子５２およびセンサ基板ＹＲの発光素子６２が交互に順に点灯されて、マイクロコンピュータ９により、その点灯した発光素子５２，６２とそれぞれＸ方向に対向するフォトＩＣ６１，５１から出力される信号の状態が調べられる。そして、マイクロコンピュータ９により、それらの検出信号に基づいて、２つの物体の正確な位置Ｐ１，Ｐ２とともに、ゴーストの位置Ｐ３，Ｐ４が検出される。

次に、センサ基板ＸＬの発光素子３２がＸ軸方向の一方側から順に点灯され、また、その点灯と交互に、センサ基板ＹＲの発光素子６２がＹ軸方向の一方側から順に点灯される。そして、センサ基板ＸＬの１番目の発光素子３２の発光に応答して、マイクロコンピュータ９により、センサ基板ＹＲのＹ軸方向の一方側の端部に配置される１番目のフォトＩＣ６１から出力される信号の状態が調べられる。また、センサ基板ＹＲのＹ軸方向の一方側端部に配置される１番目の発光素子６２の発光に応答して、マイクロコンピュータ９により、センサ基板ＸＬの１番目のフォトＩＣ３１から出力される信号の状態が調べられる。さらに、センサ基板ＸＬの２番目の発光素子３２の発光に応答して、マイクロコンピュータ９により、センサ基板ＹＲのＹ軸方向の一方側から２番目のフォトＩＣ６１から出力される信号の状態が調べられる。このようにして、マイクロコンピュータ９により、センサ基板ＸＬの各フォトＩＣ３１から出力される信号およびセンサ基板ＹＲの各フォトＩＣ６１から出力される信号の状態が順に調べられる。言い換えれば、点灯した発光素子３２，６２に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に交差する斜め４５°の方向にそれぞれ対向するフォトＩＣ６１，３１から出力される信号の状態がマイクロコンピュータ９によって調べられる。

センサ基板ＹＲのすべての発光素子６２が発光し、センサ基板ＹＲのすべてのフォトＩＣ６１から出力される信号の状態が調べられると、センサ基板ＸＬの発光素子３２の順次点灯が続けられるとともに、その発光素子３２の点灯と交互に、センサ基板ＸＲの発光素子４２がＸ軸方向の一方側から順に点灯される。そして、マイクロコンピュータ９により、センサ基板ＸＬのフォトＩＣ３１から出力される信号およびセンサ基板ＸＲのフォトＩＣ４１から出力される信号の状態が調べられる。

その後、センサ基板ＸＬのすべての発光素子３２が発光し、センサ基板ＸＬのすべてのフォトＩＣ３１から出力される信号の状態が調べられると、センサ基板ＸＲの発光素子４２の順次点灯が続けられるとともに、その発光素子４２の点灯と交互に、センサ基板ＹＬの発光素子５２がＹ軸方向の一方側から順に点灯される。そして、マイクロコンピュータ９により、センサ基板ＸＲのフォトＩＣ４１から出力される信号およびセンサ基板ＹＬのフォトＩＣ５１から出力される信号の状態が調べられる。

こうして、マイクロコンピュータ９により、すべてのフォトＩＣ３１，４１，５１，６１から出力される信号の状態が調べられると、それらの信号の状態に基づいて、２つの物体の位置Ｐ１，Ｐ２が特定される（ゴーストの位置Ｐ３，Ｐ４が排除される）。

すなわち、センサ基板ＸＬのＸ軸方向の一方側から３番目のフォトＩＣ３１とセンサ基板ＹＲのＹ軸方向の一方側から３番目の発光素子６２とを結ぶ直線が位置Ｐ１を通り、位置Ｐ１には物体が配置されているので、センサ基板ＹＲの３番目の発光素子６２から出力される光は、物体によって遮られ、センサ基板ＸＬの３番目のフォトＩＣ３１には受光されない。また、センサ基板ＸＬのＸ軸方向の一方側から５番目のフォトＩＣ３１とセンサ基板ＹＲのＹ軸方向の一方側から５番目の発光素子６２とを結ぶ直線が位置Ｐ２を通り、位置Ｐ２には物体が配置されているので、センサ基板ＹＲの５番目の発光素子６２から出力される光は、物体によって遮られ、センサ基板ＸＬの５番目のフォトＩＣ３１には受光されない。

一方、センサ基板ＸＬのＸ軸方向の一方側から４番目のフォトＩＣ３１とセンサ基板ＹＲのＹ軸方向の一方側から４番目の発光素子６２とを結ぶ直線が位置Ｐ３，Ｐ４を通るが、位置Ｐ３，Ｐ４には物体が配置されていないので、センサ基板ＹＲの４番目の発光素子６２から出力される光は、物体によって遮らず、センサ基板ＸＬの４番目のフォトＩＣ３１には受光される。

よって、フォトＩＣ３１，４１から出力される信号に基づいて、位置Ｐ１，Ｐ２に物体が配置され、位置Ｐ３，Ｐ４に物体が配置されていないと判断することができる。

このように、光学式位置検出装置３では、斜め方向に進行する２×（Ｎｘ＋Ｎｙ）本の光で検出エリアＡを走査することができる。これにより、検出エリアＡ内に複数の物体が配置された場合であっても、フォトＩＣ３１，４１，５１，６１から出力される信号に基づいて、それらの物体の位置Ｐ１，Ｐ２を正確に検出することができる。よって、検出エリアＡ内における物体のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置の検出精度（分解能）を向上することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

前述の実施形態では、光学式位置検出装置３が光学式タッチパネル１に用いられた場合を取り上げた。しかしながら、光学式位置検出装置３は、たとえば、台上に置かれた１または複数の物体の位置を検出する目的で使用されてもよい。また、光学式位置検出装置３は、検出エリアにおける物体の通過を検出するなどの目的で、それ単独で使用されてもよい。この場合、センサ基板ＸＬ，ＸＲの組およびセンサ基板ＹＬ，ＹＲの組の一方が省略されてもよい。

また、センサ基板ＸＬ，ＸＲに実装されるフォトＩＣ３１，４１および発光素子３２，４２の個数Ｎｘとセンサ基板ＹＬ，ＹＲに実装されるフォトＩＣ５１，６１および発光素子５２，６２の個数Ｎｙとが異なるとしたが、それらの個数Ｎｘ，Ｎｙは、同じであってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 光学式タッチパネル
２ 表示装置
３ 光学式位置検出装置
４ 画面
３１ フォトＩＣ（第１フォトＩＣ）
３２ 発光素子（第１発光素子）
４１ フォトＩＣ（第２フォトＩＣ）
４２ 発光素子（第２発光素子）
５１ フォトＩＣ（第１フォトＩＣ）
５２ 発光素子（第１発光素子）
６１ フォトＩＣ（第２フォトＩＣ）
６２ 発光素子（第２発光素子）
７２ 受光素子（第１受光素子、第２受光素子）
７３ 信号処理回路（第１信号処理回路、第２信号処理回路）
７４ 発光素子ドライバ（第１駆動回路、第２駆動回路）
７５ シフトレジスタ（第１シフトレジスタ、第２シフトレジスタ）
７６ 動作信号出力回路（第１動作信号出力回路、第２動作信号出力回路）
７８ アンプ
７９ スイッチング素子
８２Ｄ フリップフロップ
８３Ｄ フリップフロップ
Ａ 検出エリア

Claims (11)

1. 検出エリア内の物体の位置を検出する光学式位置検出装置であって、
   前記検出エリアの外側に配置された第１フォトＩＣと、
   前記検出エリアの外側で前記第１フォトＩＣに隣接して配置された第１発光素子と、
   前記検出エリアの外側に配置された第２フォトＩＣと、
   前記検出エリアの外側で前記第２フォトＩＣに隣接して配置された第２発光素子とを含み、
   前記第１フォトＩＣには、前記検出エリアを挟んで対向する前記第２発光素子からの光を受光する第１受光素子、前記第１受光素子から出力される信号を処理する第１信号処理回路および当該第１フォトＩＣに隣接する前記第１発光素子を駆動する第１駆動回路が備えられ、
   前記第２フォトＩＣには、前記検出エリアを挟んで対向する前記第１発光素子からの光を受光する第２受光素子、前記第２受光素子から出力される信号を処理する第２信号処理回路および当該第２フォトＩＣに隣接する前記第２発光素子を駆動する第２駆動回路が備えられている、光学式位置検出装置。
2. 前記検出エリアに対して所定のＸ軸方向と直交するＹ軸方向の一方側において、前記Ｘ軸方向に沿って、それぞれＮｘ（Ｎｘ：２以上の整数）個の前記第１発光素子および前記第１フォトＩＣが前記Ｘ軸方向の一方側からこの順に交互に並べて配置されており、
   前記検出エリアに対して前記Ｙ軸方向の他方側において、前記Ｘ軸方向に沿って、それぞれ前記Ｎｘ個の前記第２フォトＩＣおよび前記第２発光素子が前記Ｘ軸方向の前記一方側からこの順に交互に並べて配置されており、
   各第１フォトＩＣは、前記第２発光素子と前記Ｙ軸方向に対向し、
   各第２フォトＩＣは、前記第１発光素子と前記Ｙ軸方向に対向している、請求項１に記載の光学式位置検出装置。
3. 前記検出エリアに対して前記Ｙ軸方向の前記一方側で列をなす前記第１フォトＩＣおよび前記第１発光素子は、共通の基板に実装されており、
   前記検出エリアに対して前記Ｙ軸方向の前記他方側で列をなす前記第２フォトＩＣおよび前記第２発光素子は、共通の基板に実装されている、請求項２に記載の光学式位置検出装置。
4. 前記検出エリアに対して前記Ｘ軸方向の他方側において、前記Ｙ軸方向に沿って、それぞれＮｙ（Ｎｙ：２以上の整数）個の前記第１発光素子および前記第１フォトＩＣが前記Ｙ軸方向の前記一方側からこの順に交互に並べて配置されており、
   前記検出エリアに対して前記Ｘ軸方向の前記一方側において、前記Ｙ軸方向に沿って、それぞれ前記Ｎｙ個の前記第２フォトＩＣおよび前記第２発光素子が前記Ｙ軸方向の前記一方側からこの順に交互に並べて配置されており、
   各第１フォトＩＣは、前記第２発光素子と前記Ｘ軸方向に対向し、
   各第２フォトＩＣは、前記第１発光素子と前記Ｘ軸方向に対向している、請求項２または３に記載の光学式位置検出装置。
5. 前記検出エリアに対して前記Ｘ軸方向の前記他方側で列をなす前記第１フォトＩＣおよび前記第１発光素子は、共通の基板に実装されており、
   前記検出エリアに対して前記Ｘ軸方向の前記一方側で列をなす前記第２フォトＩＣおよび前記第２発光素子は、共通の基板に実装されている、請求項４に記載の光学式位置検出装置。
6. 前記第１フォトＩＣには、
   ２つのＤフリップフロップからなる第１シフトレジスタと、
   前記第１シフトレジスタの前段の前記Ｄフリップフロップからハイレベル信号が出力され、その後段の前記Ｄフリップフロップからローレベル信号が出力されている間に、前記第１信号処理回路を動作させる信号を出力し、前記第１シフトレジスタの前段の前記Ｄフリップフロップからローレベル信号が出力され、その後段の前記Ｄフリップフロップからハイレベル信号が出力されている間に、前記第１駆動回路を動作させる信号を出力する第１動作信号出力回路とが備えられており、
   前記第２フォトＩＣには、
   ２つのＤフリップフロップからなる第２シフトレジスタと、
   は、前記第２シフトレジスタの前段の前記Ｄフリップフロップからハイレベル信号が出力され、その後段の前記Ｄフリップフロップからローレベル信号が出力されている間に、前記第２駆動回路を動作させる信号を出力し、前記第２シフトレジスタの前段の前記Ｄフリップフロップからローレベル信号が出力され、その後段の前記Ｄフリップフロップからハイレベル信号が出力されている間に、前記第２信号処理回路を動作させる信号を出力する第２動作信号出力回路とが備えられている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学式位置検出装置。
7. 前記第１フォトＩＣは、前記Ｘ軸方向または前記Ｙ軸方向の前記一方側から前記他方側に向かって順に、相対的に前記一方側の前記第１フォトＩＣの後段の前記Ｄフリップフロップからの出力信号が相対的に前記他方側の前記第１フォトＩＣの前段の前記Ｄフリップフロップに入力されるように、シリアル接続されており、
   前記第２フォトＩＣは、前記Ｘ軸方向または前記Ｙ軸方向の前記一方側から前記他方側に向かって順に、相対的に前記一方側の前記第２フォトＩＣの後段の前記Ｄフリップフロップからの出力信号が相対的に前記他方側の前記第２フォトＩＣの前段の前記Ｄフリップフロップに入力されるように、シリアル接続されている、請求項６に記載の光学式位置検出装置。
8. 画像が表示される画面を有するディスプレイと、
   前記画面上を検出エリアとして、前記検出エリア内の物体の位置を検出する光学式位置検出装置とを含み、
   前記光学式位置検出装置は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学式位置検出装置である、光学式タッチパネル。
9. 光を受光して信号を出力する受光素子と、
   前記受光素子から出力される信号を処理する信号処理回路と、
   発光素子を駆動する駆動回路とを含む、フォトＩＣ。
10. 前記信号処理回路を動作させる信号と前記駆動回路を動作させる信号とを選択的に出力する動作信号出力回路をさらに含む、請求項９に記載のフォトＩＣ。
11. ２つのＤフリップフロップからなるシフトレジスタをさらに含み、
    前記動作信号出力回路は、前記シフトレジスタの一方の前記Ｄフリップフロップからハイレベル信号が出力され、他方の前記Ｄフリップフロップからローレベル信号が出力されている間に、前記信号処理回路を動作させる信号を出力し、前記シフトレジスタの一方の前記Ｄフリップフロップからローレベル信号が出力され、他方の前記Ｄフリップフロップからハイレベル信号が出力されている間に、前記駆動回路を動作させる信号を出力する、請求項１０に記載のフォトＩＣ。

Images