JP4068365B2 - Coordinate input device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子会議やビジネスプレゼンテーション、教育などに利用され、光学式タッチパネル、光学的位置検出装置など、レーザ光を用いた光学式の座標入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光学的座標入力装置において、その光源に用いられる光は、レーザダイオード(以下、LDという)の出射光が多く用いられる。このLD光は、場合(光強度)によっては人体(目など)に悪影響を及ぼしかねないので、その光の強さに対してJISにてクラス分けがなされ、ユーザにその内容を知らせるために機器にラベルやマニュアルなどにおいて表示することが安全規格上において義務付けされている。
【0003】
光学的座標入力装置に用いる光源部がLD光の場合、その光が機器外部に放出されるので、人体への安全性を第1に考慮しなければならず、その光源に用いるLD光はクラス1が条件となる。また、画面下の両コーナーにそれぞれ光学ユニットを配置し、コーナーを要として扇状にLD光を照射する装置は、LD光が拡散されるため、クラス1に対し、十分な余裕(マージン)を設け、人体に悪影響を与えないような構造になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるように、従来の光学的座標入力装置にあっては、使用するLDによっては何らかの原因によりLDが破損し、破損時に発光する光(光破壊出力)が非常に高出力となることがある。このような場合にはクラス1を超過するおそれがあり、場合によっては、クラス3、3Bとなることも考えられ、このような事故を想定した安全対策が必要であった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、LD光の出力を監視し、安全性レベルでの作動状態を維持すると共に、所定レベル以上のLD発光を遮断することにより、安全性を確保することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1にかかる座標入力装置にあっては、タッチパネルの異なる位置にそれぞれ配置され、タッチ面に略平行なレーザ光を出射する2つの光源部と、前記光源部からのレーザ光を前記光源部に向けて反射させる反射手段と、前記反射手段によって反射された光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光状態に基づいて前記タッチパネルのタッチがなされた点の座標を検出する座標検出手段と、を備えた座標入力装置において、前記光源部は、前記レーザ光を受光し、当該受光による光強度を監視する光強度監視手段ともに、1つの光学ユニットとして形成されており、前記光強度監視手段は、入射光に対し、受光面が所定の角度で傾斜されているものである。
【0007】
この発明によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、光学ユニット内に、光源から出射されるレーザ光を受光し、その光強度を監視する構成とすることにより、レーザ光の出力状態を常に直接監視することが可能になり、かつ光学ユニット外部に余分なスペースを必要としない光監視が実現する。また、入射光に対し、受光面が所定の角度で傾斜して光強度監視手段を配置することにより、受光素子の表面による不要な表面反射光を光学素子に入力させないことが可能になる。
【0010】
また、請求項2にかかる座標入力装置にあっては、前記光強度監視手段による受光レベルが所定値以上の場合、前記光源部の光出力用電源への電源供給を遮断する電源遮断手段を備えたものである。
【0011】
この発明によれば、光強度監視手段の受光レベルがあらかじめ定められた高出力に達した場合に、光源への電源を遮断することにより、高出力のレーザ光を出力することを回避することが可能になる。
【0012】
また、請求項3にかかる座標入力装置にあっては、前記電源遮断手段は、装置本体の制御手段を介在せずに独立して動作するものである。
【0013】
この発明によれば、電源遮断手段は、装置本体の制御手段を介在せずに独立して動作するように構成させることにより、電源投入と同時に動作するため、たとえば、装置本体の制御手段の暴走時などの異常時であっても、光強度監視手段は何の影響も受けずにレーザ光を監視することが可能になる。
【0014】
また、請求項4にかかる座標入力装置にあっては、タッチパネルの異なる位置にそれぞれ配置され、タッチ面に略平行で、かつ設置位置を中心にレーザ光を出射する2つの光源部と、前記光源部からのレーザ光を反射し、前記光源部に向けて反射させる反射手段と、前記反射手段によって反射された光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光状態に基づいて前記タッチパネル上でタッチされたこと、およびタッチがなされた点の座標を検出する座標検出手段と、を備えた座標入力装置において、前記光源部は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段を駆動するLD駆動手段と、前記レーザ出力手段と前記駆動手段への電源遮断を行なう電源遮断手段と、前記レーザ出力手段の出力レベルを監視する光監視手段と、前記LD駆動手段および前記電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、前記光監視手段からの信号に基づいて生成される前記LD駆動手段のLD発光信号から前記レーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時に前記レーザ出力手段の出力を停止するように制御する制御手段と、前記レーザ出力手段の出力状態の情報を記録するLD状態記録手段と、を備え、前記制御手段は、前記LD状態記録手段への書き込みは前記レーザ出力手段の発光状態が、正常/異常にかかわらず一定周期で行なうものである。
【0015】
この発明によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、レーザ光の出力状態を監視し、LD駆動手段および電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、光監視手段からの信号に基づいて生成されるLD駆動手段のLD発光信号からレーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時にレーザ出力手段の出力を停止するように制御することにより、レーザ出力手段が異常となったことを認識し、レーザ出力手段およびLD駆動手段への電源供給を遮断することが可能になる。また、一定周期でLD状態記録手段に書き込みを行なうことにより、突発的に装置本体の電源が遮断されても、電源復帰後に前回のLD状態を認識することが可能になる。
【0018】
また、請求項5にかかる座標入力装置にあっては、前記制御手段は、前記LD状態記録手段の記録動作後に、異常表示を行なうものである。
【0019】
この発明によれば、LD状態記録手段の記録動作後に、異常表示を行なうことにより、その異常状態を記録することが可能となると共に、異常状態をユーザに知らせることが可能となる。
【0020】
また、請求項6にかかる座標入力装置にあっては、タッチパネルの異なる位置にそれぞれ配置され、タッチ面に略平行で、かつ設置位置を中心にレーザ光を出射する2つの光源部と、前記光源部からのレーザ光を反射し、前記光源部に向けて反射させる反射手段と、前記反射手段によって反射された光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光状態に基づいて前記タッチパネル上でタッチされたこと、およびタッチがなされた点の座標を検出する座標検出手段と、を備えた座標入力装置において、前記光源部は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段を駆動するLD駆動手段と、前記レーザ出力手段と前記駆動手段への電源遮断を行なう電源遮断手段と、前記レーザ出力手段の出力レベルを監視する光監視手段と、前記LD駆動手段および前記電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、前記光監視手段からの信号に基づいて生成される前記LD駆動手段のLD発光信号から前記レーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時に前記レーザ出力手段の出力を停止するように制御する制御手段と、を備え、前記電源遮断手段は、遮断動作後に、機器本体の電源再投入で復帰し、再度、前記レーザ出力手段および前記LD駆動手段に対して電源の供給を可能とするものである。
【0021】
この発明によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、レーザ光の出力状態を監視し、LD駆動手段および電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、光監視手段からの信号に基づいて生成されるLD駆動手段のLD発光信号からレーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時にレーザ出力手段の出力を停止するように制御することにより、レーザ出力手段が異常となったことを認識し、レーザ出力手段およびLD駆動手段への電源供給を遮断することが可能になる。特に、遮断動作後に、機器本体の電源再投入で復帰し、再度、レーザ出力手段およびLD駆動手段に対して電源の供給を可能とすることにより、たとえば、製造ラインでの組み付け不良などに起因するレーザ出力の異常が発生した場合において修理し、電源再投入により正常な動作に復帰させることが可能になる。
【0022】
また、請求項7にかかる座標入力装置にあっては、タッチパネルの異なる位置にそれぞれ配置され、タッチ面に略平行で、かつ設置位置を中心にレーザ光を出射する2つの光源部と、前記光源部からのレーザ光を反射し、前記光源部に向けて反射させる反射手段と、前記反射手段によって反射された光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光状態に基づいて前記タッチパネル上でタッチされたこと、およびタッチがなされた点の座標を検出する座標検出手段と、を備えた座標入力装置において、前記光源部は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段を駆動するLD駆動手段と、前記レーザ出力手段と前記駆動手段への電源遮断を行なう電源遮断手段と、前記レーザ出力手段の出力レベルを監視する光監視手段と、前記LD駆動手段および前記電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、前記光監視手段からの信号に基づいて生成される前記LD駆動手段のLD発光信号から前記レーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時に前記レーザ出力手段の出力を停止するように制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記レーザ出力手段の異常発生時、電源再投入された後に機器モード切替えにかかわらず100秒経過後に発光可能とするものである。
【0023】
この発明によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、レーザ光の出力状態を監視し、LD駆動手段および電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、光監視手段からの信号に基づいて生成されるLD駆動手段のLD発光信号からレーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時にレーザ出力手段の出力を停止するように制御することにより、レーザ出力手段が異常となったことを認識し、レーザ出力手段およびLD駆動手段への電源供給を遮断することが可能になる。特に、レーザ出力手段の異常時に、誤って装置本体の電源を再投入しても100秒間のインターバルを設けることにより、安全規格クラス1に定められている一定時間のLD光蓄積量を基準以下にすることが可能となると共に、機器モード切替えにより再度、100秒をカウントする必要がなくなる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる座標入力装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【0025】
図1は、本発明の実施の形態にかかる座標入力装置の概略構成を示す説明図である。この座標入力装置は、タッチパネル101と、タッチパネル101に対して専用ペン106がタッチしたことを検出する光学ユニット102L,102Rと、光学ユニット102L,102Rの検出信号を入力し、タッチされた点(タッチ点)を算出するシステム制御部104と、を備えている。システム制御部104によって算出された座標は、インタフェース部105を介してパーソナルコンピュータ(以下、PCと記述する)108に入力される。
【0026】
また、この実施の形態では、後述するように専用ペン106が発光する。この実施の形態の座標入力装置は、専用ペン106が発した光を受光してシステム制御部104に入力する専用ペン受信部107を備えている。
【0027】
タッチパネル101は、光学ユニット102L,102R間を結ぶ直線と一致する辺を除く三辺に光を再帰的に反射する反射板103a,103b,103cを備えている。光学ユニット102L,102Rが照射した光は、反射板103a,103b,103cによって再帰的に反射され、再び光学ユニット102L,102Rによって受光される。
【0028】
図2は、図1における光学ユニット102L,102Rの構成を示す説明図である。なお、この光学ユニット102L,102Rはそれぞれ同様の構成とする。図2(a)と(b)は互いに90度異なる方向から見た状態を示している。光学ユニットは、光源(後にLDと記す)201、光源201から出射された光を光源201を要とする扇状に拡散するレンズ部202、反射板103a,103b,103cで反射された光を受光して集光する受光レンズ203、受光レンズ203が集光した光を受光してタッチの有無を検出する光学素子(後にCCDと記す)204、一点鎖線で示す光学軸上に配置され、出射光と反射光とを制御するハーフミラー205を有している。
【0029】
図3は、図1における専用ペン106の構成を示す説明図である。この専用ペン106は、電池303と、電池303と接触することによって電力が供給され、LED(Light Emitting Diode)305を点灯させる制御部302と、弾性を有し、電池303と制御部302とを接触させる、あるいは離す電池接触板304とを備えている。
【0030】
電池接触板304は、ペン先301が押圧されたときにペン内部に押し込まれ、電池303と制御部302を接触させる。このとき、LED305が点灯し、点灯した光信号が専用ペン受信部107によって無線または有線で受信される。また、ペン先301が押圧されなくなったときにペン先301の方向に戻り、電池303と制御部302とを離す。以上の構成により、専用ペンは、ペン先が押圧されたときにだけ光信号を発生する。
【0031】
図4は、図1における座標入力装置の制御系の構成を示すブロック図である。この制御系は、光学ユニット102L,102Rと、システム制御部104およびインタフェース部105とを合わせた機能を有するMBU(main board unit)401と、を備えている。
【0032】
光学ユニット102Lは、光源(LD:laser diode)201、光源201を搭載する基板であるLDU(laser diode unit)402、光学素子(CCD:Charge Coupled Device)204、光学素子204を搭載する基板であるSBU(sensor bord unit)403を備えている。また、光学ユニット102Rも同様に、光源201、LDU402、光学素子204、SUB403を備えている。
【0033】
MBU401は、光学ユニット102L,102RのLDU402、SBU403を制御すると共に、SBU403から出力されたCCD204が撮像した画像データを入力してタッチ点の座標を算出するCPU412を備えている。
【0034】
また、MBU401は、画像データのシェーディング補正の基準となるデータを格納しておくシェーディングメモリ404,409、SBU403から出力されたアナログデータをデジタルデータに変換する、あるいは画像処理を行なう画像処理LSI(L)405、画像処理LSI(R)407、SUB403から出力されたアナログデータをライン毎に格納するデータ格納メモリL406、データ格納メモリR408、ROM410、RAM411、インタフェース部105を備えている。
【0035】
なお、上記構成において、シェーディングメモリ404、画像処理LSI(L)405、データ格納メモリL406は、光学ユニット102LのSBU403が出力した画像データを処理するものである。また、シェーディングメモリ409、画像処理LSI(R)408、データ格納メモリR407は、光学ユニット102RのSBU403が出力した画像データを処理するものである。
【0036】
また、ROM410は、MBU401のシステム制御に使用されるプログラムを記憶している。ROM410は、CPU412の処理のワークエリアに使用される。インタフェース部105は、MBU401に組み込まれてMBU401と外部のPC108との信号の授受を制御している。なお、図4の構成において、RAM411とデータ格納メモリL406、データ格納メモリR407を別の構成としているが、一つのメモリを機能ごとに分割してRAM411、データ格納メモリL406、データ格納メモリR407を構成することもできる。
【0037】
さらに、MBU401は、専用ペン受信部107と接続している。専用ペン受信部107は、専用ペン106のLED305が点灯して発生した光信号を受信し、CPU412に入力する。MBU401は、LED305が出力した光信号に基づいて専用ペン106のタッチパネル101に対する接触および非接触を検出する。
【0038】
つぎに、この実施の形態の座標入力装置の基本的な座標検出動作について説明する。CPU412は、ROM410から読み出されたプログラムにしたがって光学ユニット102L,102RのLDU402にLD201を点灯するよう指示するLD点灯信号を出力する。LD点灯信号を入力したLDU402は、それぞれLD201を点灯し、タッチパネル101上に扇状の光が出射される。
【0039】
上記出射された光は、反射板103a,103b,103cによって再帰的に反射され、光学ユニット102L,102RそれぞれのCCD204によって受光される。このとき、タッチパネル101がタッチされた場合、タッチ点を通る光が遮断されてCCD204で受光されずに像として撮影される。この撮影された像のデータは、画像データとしてMBU401の画像処理LSI(L)405,画像処理LSI(R)408に入力し、デジタルデータに変換された上にシェーディングメモリ404,409に記憶されているデータを使ってシェーディング補正が行なわれる。シェーディング補正された画像データは、データ格納メモリL406,データ格納メモリR407に格納される。
【0040】
CPU412は、データ格納メモリL406,データ格納メモリR407に格納された画像データを読み出し、画像データ中のディップ(光量が低下する点)を検出する。そして、画像データ中のディップからタッチ点の座標を算出する。
【0041】
つぎに、以上のように構成された座標入力装置において、光学ユニット102L,102Rそれぞれの光源(LD)201から出射されたLD光を監視し、LDの異常を早期に発見し、これに起因する不具合を解消し、安全性を確保する例について説明する。
【0042】
この実施の形態においては、光学ユニット102L,102Rそれぞれの光源(LD)201から出射されたLD光を監視するために、LD光を受光素子により受光し、その強度を検出する。この場合、監視用の受光素子の設置場所は、扇状に出射されるLD光と受光部(CCD)の受光ライン(座標検出ライン)を遮らない位置に設置することが必須条件となる。この各ラインを遮ってしまうことになるので、上記条件をクリアすることが前提となる。以下、受光素子の実装例について説明する。
【0043】
(実装例1)
図5は、本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における光学系の光監視用受光素子の第1の配置構成を示す説明図である。ここでは、光源102からレンズ部202を通過し、ハーフミラー205で偏向されたLD光を受光レンズ203により光学素子(CCD)204に結像させる受光ラインとは反対方向、すなわち、ハーフミラー205部分で反射されるC方向のLD光を入射させる位置に光監視用受光素子11を距離Eをおいて配置する。
【0044】
すなわち、図5において、光学ユニット102L,102Rは、構造上、光源201から出射されるLD光Aは、レンズ部202を通り、ユニット外部へ放出され光Bとなる。このとき、ここで使用するハーフミラー205の特性上、LD光Aは50%しか通過されず、残りの50%の光Cは45度(角度θ1)の傾斜にてハーフミラー205が設置されているため、C方向に偏向される。したがって、このC方向のLD光の延長上に光監視用受光素子11を設置する。
【0045】
光監視用受光素子11としては、光学ユニット102L,102Rの光源201のLD光の波長に対応した、たとえばフォトダイオード(Photo Diode)を用いる。また、基準電圧は抵抗による分圧や基準電圧ICなどが用いられる。
【0046】
したがって、光源102から出射されたLD光を光監視用受光素子11により直接に入射させてモニタする構成としたので、LD光の強度が通常レベルであるか異常レベルであるかを監視することができる。また、光監視用受光素子11を光学ユニット102L,102Rそれぞれに組み込むことにより、光学ユニット単体としての安全性が確保される。
【0047】
(実装例2)
さて、光監視用受光素子11が、入射するLD光Cに対して直角に配置した場合を図6に示す。光監視用受光素子11の表面は、ガラスなどで平面となっている構成が一般的である。このため、受光する光Cは、光監視用受光素子11に入射すると同時に、光監視用受光素子11が受光する光もあれば、光監視用受光素子11の表面により反射する光Dもある。このとき、光監視用受光素子11の特性上(AからB方向への光は通過するが、BからA方向への光は通過させない)、ハーフミラー205を通過し、その先にある光学素子204に入射するおそれがあり、光学素子204としては外乱光となってしまい、場合によっては誤検知の原因となる。このため、この実施の形態では、図7に示すように、傾斜角度をもたせて光監視用受光素子11を設置する。
【0048】
図7は、本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における光学系の光監視用受光素子の第2の配置構成を示す説明図である。ここでは、光監視用受光素子11の表面で反射した光Dを光学素子(CCD)204に入射させないように光監視用受光素子11を配置する。すなわち、図7に示すように、光監視用受光素子11を光路に対して直角に配置せずに、光監視用受光素子11の表面で反射した光Dが、光学素子(CCD)204に入射しないような角度θ2を設けて設置する。
【0049】
このとき、光学ユニットの構成にもよるが、この実施の形態では、ハーフミラー205から光監視用受光素子11までの距離E(図5参照)が約5mmであるため、少なくとも角度θ2は約9.5°となる。また、部品精度のばらつきや余裕を考慮した場合、角度θ2をブラス側に設定してもよい。実際には、スペースの制約もあるため10°とする。
【0050】
したがって、光監視用受光素子11を、入射する光に対して傾斜して設置する構成とすることにより、光監視用受光素子11の表面での反射光を光学素子(CCD)204に入射させることがなくなるため、光学素子(CCD)204による誤検知をなくすことができる。
【0051】
ところで、光学ユニット102L,102Rの外でLD光を得ようとすると、図8に示すように、光監視用受光素子11は有効筆記エリア12内には設置することができない。設置すると光監視用受光素子11は、再帰反射板のように反射特性をもたないため、LD光が反射せず、光学素子(CCD)204では座標と認識してしまうことになる。
【0052】
図8は、座標入力装置における光学系の光監視用受光素子の配置構成を示す説明図であり、上述した実装例に対し、光監視用受光素子11を光学ユニット102L,102R内には配置しない場合の構成について示している。ここでは上述した理由により、光監視用受光素子11を設置する位置は有効筆記エリア12の外となり、図8に示すように、A地点やB地点となる。
【0053】
ここで、光監視用受光素子11を、光学ユニット102L,102Rの内側/外側に配置した場合の比較を図9を用いて説明する。図9において、扇状の光13は、光源102との関係上、中心の光は厚く、強い光となっているが、端部になるしたがって薄くなりつつ、弱い光になる。このとき、光学ユニット102L,102Rの内側の設置がD地点となり、他方、外側の設置がC地点となる。
【0054】
したがって、光学ユニット102L,102Rの内側に光監視用受光素子11を設置した場合、扇状の中心設置により、多く、かつ大きな出力の光を得ることができ、LD光の面積比に対して多くの光を受光することができる。また、光監視用受光素子11の受光面積が大きければ、より多くのさらに安定した強い光を得ることができる。
【0055】
一方、光学ユニット102L,102Rの外側に光監視用受光素子11を設置した場合、扇状の光13の端で、非常に不安定な光の受光となり、場合によっては、周囲の光の方が明るい場合があり、このとき、光監視用受光素子11は誤った光を入射するおそれがある。
【0056】
以上のように、光学ユニット102L,102R内に光監視用受光素子11を設置した場合は、機器の中で、最も周囲光の入射が少なく、影響を受けない場所である。また、機器の中で、LD光や受光ラインを遮らない位置で、かつ光に最も近い位置で、最も強い光を得ることができ、最適な配置位置となる。よって、光学ユニット102L,102Rそれぞれが単体として安全性が確保され、安全規格におけるクラス分けが適用できる。
【0057】
(光監視用受光素子11の駆動回路)
つぎに、上述した光監視用受光素子11の駆動回路例について図10に示すブロック図を参照し、説明する。
【0058】
図10において、符号20は基準電圧、符号21はコンパレータ、符号22は光源用電源、符号23はアナログ回路、符号24はヒューズである。この駆動回路は、演算部(システム制御部104)を介在することなく電源投入にて動作する部品を使用し、演算部(システム制御部104)が暴走したとき、受光素子および周辺回路の不動作などはなく、CPU暴走時にも安全回路として作動するように構成されている。
【0059】
以上のように構成された駆動回路において、LD光を常時、受光している光監視用受光素子11が、高出力のLD光を受光したとき、その受光レベルに相当したレベルの信号が出力され、コンパレータ21に入力される。コンパレータ21では、光源102への電源供給に関し、遮断したいレベルがあらかじめ基準電圧20として設定されている。コンパレータ21は、この基準電圧20と光監視用受光素子11からの信号レベルを比較する。ここで、信号レベルが基準電圧20を超えた場合、コンパレータ21からの信号が、アナログ回路23を経てヒューズ24を切る。これにより、光源用電源22から供給されていた光源102は、電源が遮断されて動作停止となり、光源102から光が出力されることがなくなる。
【0060】
したがって、光源(LD)102からのLD光を光監視用受光素子11で検出し、そのLD光のレベルが所定レベル以上になった場合、光源102への電源供給をヒューズ24で切ることにより、装置の電源再投入時にも光源102へ電源が供給されず、異常あるいは破損となった光源102が再度、発光されないため、安全性を確保することができる。
【0061】
(電源遮断回路システム)
つぎに、LD光が異常の場合、光源(LD)およびその駆動回路の電源を遮断する例について述べる。図11は、本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における電源遮断回路システムの構成を示すブロック図である。
【0062】
図11において、この電源遮断回路システムは、大きくは、光源201と、光監視部31と、制御ユニット32と、から構成される。光源201は、電源遮断回路33と、駆動回路34と、LD35と、を備えている。光監視部31は、光監視回路36を有している。制御ユニット32は、タイマー38を持つメイン制御部37と、記録媒体39と、電源保持回路40と、を備えている。なお、メイン制御部37はCPUによって実現し、その内部のタイマー38は外部に設けてもよい。
【0063】
光監視回路36は、図12に示すように光学ユニット内に配置されている。光監視回路36は、LD35の出力をモニタし、そのLD光強度が正常か異常であるかを監視し、異常の場合に電源遮断回路33に異常信号を送る。光学ユニット102L,102Rは、構造上、光源201から出射されるLD光Aが、レンズ部202を通り、ユニット外部へ放出され光Bとなる。このとき、ここで使用するハーフミラー205の特性上、LD光Aは50%しか通過されず、残りの50%の光Cは45度(角度θ)の傾斜にてハーフミラー205が設置されているため、C方向に偏向される。したがって、このC方向のLD光の延長上に光監視回路36を設置する。
【0064】
また、光監視回路36は、図12に示すように受光素子の表面で反射した光Dを光学素子(CCD)204に入射させないように配置されている。すなわち、図12に示すように、光監視回路36の受光素子を、光路に対して直角に配置せずに、受光素子の表面で反射した光Dが、光学素子(CCD)204に入射しないような角度θを設けて設置する。
【0065】
このように光監視回路36内の受光素子の表面を角度θを設けて設置することにより、LD光Cが受光素子の表面反射にて、再度、ハーフミラー205とレンズ203を通過し、光学素子(CCD)204への入射を防止し、かつ表面反射光をD方向に逃がしている。これにより光学素子(CCD)204での誤検知を回避することができる。
【0066】
つぎに、以上のように構成された電源遮断回路システムの一連の動作について説明する。図13は、本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における電源遮断回路システムの動作を示すフローチャートである。
【0067】
まず、機器の電源がONされると(ステップS11)、メイン制御部37および光学ユニットの電源が投入される(ステップS12)。このとき、メイン制御部37は電源投入により動作するものの、光学ユニットは電源遮断回路33によりLD35、駆動回路34は動作しない。すなわち、LDは発光しない。
【0068】
続いて、メイン制御部37は、記録媒体39から、先回の機器使用時における機器電源OFFの際に記録されたLD状態の情報を読み出し(ステップS13)、前回のLD状態が正常であるか異常であるかを判断する(ステップ14)。ここで、その内容がLD通常動作(LD異常なし)であるならば、メイン制御部37からのLD駆動信号が出力され(ステップS15)、光学ユニットの電源遮断回路33が非遮断状態となり、LD35とその駆動回路34に電源が供給されると同時に、駆動回路34へのLD駆動信号が入力されるためLD35が発光状態となる(ステップS16)。
【0069】
続いて、LD35が発光するLD光が正常であるか否かを判断する(ステップS17)。ここで、LD発光が正常であると判断すると、さらに、LD発光信号が正常であるか否かを判断する(ステップS18)。この場合、LD35が発光すると駆動回路34からのLD発光信号がメイン制御部37に入力されるため、LD35が発光しているか否かを認識する。ステップS18においてLD発光信号が正常であると判断した場合、記録媒体39への書き込みを行なう(ステップS19)。
【0070】
すなわち、LD発光信号は、LD35が非発光となると出力されないため、メイン制御部37は、LD発光状態を常に認識可能になっており、このLD発光信号を受け、LD状態を一定周期にて常に記録媒体39へ書き込む。なお、この一定周期は、短いほど好ましい。
【0071】
ステップS14において、記録媒体39から読み出した前回のLD状態が異常であると判断した場合、タイマー38にてたとえば100秒のカウントを行ない(ステップS20)、ステップS15に進む。
【0072】
ステップS17において、たとえば、通常光出力値より高出力となり、LD発光が異常であると判断した場合、光監視回路36への光出力も高くなる。光監視回路36は、ある一定レベル以上のLD光を受光すると異常として検出し、異常信号を電源遮断回路33に出力し、電源遮断回路33ではLD35およびその駆動回路34への電源を遮断し、LD35の発光を停止させる(ステップS21)。
【0073】
上記ステップS21の後、LD発光信号を未出力とし(ステップS22)、LD35の異常を認識する(ステップS23)。さらに、この異常状態を記録媒体39に書き込み、LD駆動信号を未出力とし(ステップS24)、LD異常表示を行なう(ステップS25)。また、ステップS18においてLD発光信号が異常(未出力)である場合、ステップS23に移行する。
【0074】
さらに、上記動作について説明する。上述のLD35の発光が停止された場合、電源を遮断された駆動回路34は、非動作状態のためLD発光信号をメイン制御部37へ出力することができなくなる。このため、メイン制御部37での状態としては、LD駆動信号を出力しているにもかかわらず、LD発光信号が帰ってこないので、LD異常と認識し、一定周期にて、LD発光状態を記録している記録媒体39へこのLD異常情報を書き込み、その後、機器画面に異常状態を表示させることにより、ユーザに異常が発生したことを知らせる。機器画面に異常を知らせることにより、たとえばユーザが電源を再投入した場合、制御ユニット32、光学ユニットの電源が投入される。
【0075】
また、機器の電源が再投入された場合、LD光が問題なく通常動作した場合、上述のように通常動作を実行し、記録媒体39に「LD異常」から「LD通常動作」として書き換えを行なうようになっている。なお、この場合、たとえば、組み付け工程でのハーネスの接続不良などによるLD各信号の未出力、未入力が上げられる。
【0076】
また、LD異常発生と同時に、突発的な機器電源のOFFが重なってしまった場合、通常では、LD異常を記録媒体39に書き込みを行なおうとすると、機器電源OFFのため、書き込みを行なうことができなくなることがある。このため、電源保持回路40により、機器電源OFFから、メイン制御部37がLD異常状態を認識し、記録媒体39に書き込み可能な時間のみ、メイン制御部37への電源OFFが遅延されるため、記録媒体39へ書き込むことが可能になっている。なお、記録媒体39は、機器の電源ON/OFFにおいてもその内容が保持できるように、たとえばEEPROMの方が好ましい。
【0077】
また、電源遮断回路33は、LD光が規格クラス1を超えないようにするため、クラス1の基準からある程度の余裕度をもって動作するようになっている。また、電源遮断回路33は、遮断後は、機器電源の再投入にて復帰可能になっており、遮断時は、メイン制御部37の信号により、遮断状態から非遮断状態にすることができないようになっている。また、タイマー38による時間100秒は、同規格を満足するために、100秒間に蓄積されるLD光量の軽減を図ることを狙いとしていることから設定しているが、クラス1を満足させるものであれば、100秒より少ない時間であってもよい。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる座標入力装置(請求項1)によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、光学ユニット内に、光源から出射されるレーザ光を受光し、その光強度を監視する構成とすることにより、レーザ光の出力状態を常に直接監視することが可能になり、かつ光学ユニット外部に余分なスペースを必要としない光監視が実現するので、この光監視にしたがった迅速な処理による安全性を確保することができる。特に、入射光に対し、受光面が所定の角度で傾斜して光強度監視手段を配置することにより、受光素子の表面による不要な表面反射光を光学素子に入力させないことが可能になるため、誤検出の発生を回避し、確実なレーザ光レベルを検出することができる。
【0080】
また、本発明にかかる座標入力装置(請求項2)によれば、光強度監視手段の受光レベルがあらかじめ定められた高出力に達した場合に、光源への電源を遮断することにより、高出力のレーザ光を出力することを回避することが可能になるため、迅速に安全性を確保することができる。
【0081】
また、本発明にかかる座標入力装置(請求項3)によれば、電源遮断手段は、装置本体の制御手段を介在せずに独立して動作するように構成させることにより、電源投入と同時に動作するため、たとえば、装置本体の制御手段の暴走時などの異常時であっても、光強度監視手段は何の影響を受けずにレーザ光を監視することが可能になるため、常にレーザ光の状態をモニタし、その安全性を確保することができる。
【0082】
また、本発明にかかる座標入力装置(請求項4)によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、レーザ光の出力状態を監視し、LD駆動手段および電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、光監視手段からの信号に基づいて生成されるLD駆動手段から送られるLD発光信号からレーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時にレーザ出力手段の出力を停止するように制御することにより、レーザ出力手段が異常となったことを認識し、レーザ出力手段およびLD駆動手段への電源供給を遮断することが可能になるため、確実にレーザ光を非発光にすることができ、安全規格をオーバした状態を防止することができる。特に、定周期でLD状態記録手段に書き込みを行なうことにより、突発的に装置本体の電源が遮断されても、電源復帰後に前回のLD状態を認識することが可能になるため、この状態に応じた安全性の対応を行なうことができる。
【0084】
また、本発明にかかる座標入力装置(請求項5)によれば、LD状態記録手段の記録動作後に、異常表示を行なうため、その異常状態を確実に記録することができると共に、異常状態であることをユーザが認識することができる。
【0085】
また、本発明にかかる座標入力装置(請求項6)によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、レーザ光の出力状態を監視し、LD駆動手段および電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、光監視手段からの信号に基づいて生成されるLD駆動手段から送られるLD発光信号からレーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時にレーザ出力手段の出力を停止するように制御することにより、レーザ出力手段が異常となったことを認識し、レーザ出力手段およびLD駆動手段への電源供給を遮断することが可能になるため、確実にレーザ光を非発光にすることができ、安全規格をオーバした状態を防止することができる。特に、遮断動作後に、機器本体の電源再投入で復帰し、再度、レーザ出力手段およびLD駆動手段に対して電源の供給を可能としたので、たとえば、製造ラインでの組み付け不良などに起因するレーザ出力の異常が発生した場合において修理し、電源再投入により正常な動作に復帰させることができる。
【0086】
また、本発明にかかる座標入力装置(請求項7)によれば、レーザ光学装置を用いた座標入力装置において、レーザ光の出力状態を監視し、LD駆動手段および電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、光監視手段からの信号に基づいて生成されるLD駆動手段から送られるLD発光信号からレーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時にレーザ出力手段の出力を停止するように制御することにより、レーザ出力手段が異常となったことを認識し、レーザ出力手段およびLD駆動手段への電源供給を遮断することが可能になるため、確実にレーザ光を非発光にすることができ、安全規格をオーバした状態を防止することができる。特に、レーザ出力手段の異常時に、誤って装置本体の電源を再投入しても100秒間のインターバルを設けたので、安全規格クラス1に定められている一定時間のLD光蓄積量を基準以下にすることができると共に、機器モード切替により再度、100秒をカウントする必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる座標入力装置の概略構成を示す説明図である。
【図2】図1における光学ユニットの構成を示す説明図である。
【図3】図1における専用ペンの構成を示す説明図である。
【図4】図1における座標入力装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における光学系の光監視用受光素子の第1の配置構成を示す説明図である。
【図6】入射するLD光Cに対して光監視用受光素子11を直角に配置した状態を示す説明図である。
【図7】本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における光学系の光監視用受光素子の第2の配置構成を示す説明図である。
【図8】座標入力装置における光学系の光監視用受光素子の配置構成を示す説明図である。
【図9】光監視用受光素子を光学ユニット内/外に配置した場合の比較例を示す説明図である。
【図10】光監視用受光素子の駆動回路の構成例を示すブロック図である。
【図11】本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における電源遮断回路システムの構成を示すブロック図である。
【図12】光学ユニット内に配置されている光監視回路を示す説明図である。
【図13】本発明の実施の形態にかかる座標入力装置における電源遮断回路システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
11 光監視用受光素子
20 基準電圧
21 コンパレータ
22 光源用電源
23 アナログ回路
24 ヒューズ
33 電源遮断回路
34 駆動回路
35 LD
36 光監視回路
37 メイン制御部
38 タイマー
39 記録媒体
101 タッチパネル
102L,102R 光学ユニット
103a〜103c 反射板
104 システム制御部
201 光源(LD)
204 光学素子
205 ハーフミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in electronic conferences, business presentations, education, and the like, and relates to an optical coordinate input device using laser light, such as an optical touch panel and an optical position detection device.
[0002]
[Prior art]
In an optical coordinate input device, light emitted from a laser diode (hereinafter referred to as LD) is often used as light used for the light source. Depending on the case (light intensity), this LD light may adversely affect the human body (eyes, etc.), so the light intensity is classified according to JIS and is used to inform the user of the contents. In accordance with safety standards, it is obliged to display on labels and manuals.
[0003]
When the light source unit used in the optical coordinate input device is LD light, the light is emitted to the outside of the device. Therefore, safety to the human body must be considered first, and the LD light used for the light source is a class. 1 is a condition. In addition, an optical unit is placed at each corner at the bottom of the screen, and the device that irradiates LD light in a fan shape around the corner provides sufficient margin for class 1 because LD light is diffused. It has a structure that does not adversely affect the human body.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown above, in the conventional optical coordinate input device, the LD is damaged for some reason depending on the LD used, and the light (light destruction output) emitted at the time of the damage is very high output. May be. In such a case, class 1 may be exceeded, and in some cases, class 3 or 3B may be considered, and a safety measure that assumes such an accident is necessary.
[0005]
The present invention has been made in view of the above, and monitors the output of the LD light, maintains the operating state at the safety level, and cuts off the LD light emission above the predetermined level, thereby improving the safety. The purpose is to secure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the coordinate input device according to claim 1 is disposed at different positions on the touch panel and is substantially parallel to the touch surface.NaTwo light source units for emitting laser light, and laser light from the light source unitBeforeReflecting means for reflecting toward the light source section, light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means, and the touch panel based on the light receiving state of the light receiving meansofA coordinate detection unit that detects coordinates of a touched point, and a light intensity monitoring unit that receives the laser light and monitors the light intensity of the received light.BothOne optical unitAsFormedThe light intensity monitoring means has a light receiving surface inclined at a predetermined angle with respect to incident light.It is what.
[0007]
According to the present invention, in the coordinate input device using the laser optical device, the laser light emitted from the light source is received in the optical unit and the light intensity is monitored, so that the output state of the laser light Can always be directly monitored, and optical monitoring that does not require extra space outside the optical unit is realized.Further, by disposing the light intensity monitoring means with the light receiving surface inclined at a predetermined angle with respect to the incident light, unnecessary surface reflected light from the surface of the light receiving element can be prevented from being input to the optical element.
[0010]
Claims2In the coordinate input device according to the present invention, when the light reception level by the light intensity monitoring means is equal to or higher than a predetermined value, the power input means for shutting off the power supply to the light output power source of the light source unit is provided.
[0011]
According to this invention, when the light reception level of the light intensity monitoring means reaches a predetermined high output, it is possible to avoid outputting a high output laser beam by shutting off the power supply to the light source. It becomes possible.
[0012]
Claims3In the coordinate input apparatus according to the above, the power shut-off means operates independently without interposing the control means of the apparatus main body.
[0013]
According to the present invention, the power shut-off means operates at the same time as the power is turned on by being configured to operate independently without intervention of the control means of the apparatus main body. For example, the control means of the apparatus main body runs out of control. Even when an abnormality such as time occurs, the light intensity monitoring means can monitor the laser beam without any influence.
[0014]
Claims4In the coordinate input device according to the present invention, two light source units that are arranged at different positions on the touch panel, are substantially parallel to the touch surface, and emit laser light around the installation position, and laser light from the light source unit. Reflecting on the touch panel based on the light receiving state of the light receiving means, and a light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means; A coordinate detection unit that detects coordinates of a touched point, and the light source unit includes a laser output unit that outputs a laser beam, an LD drive unit that drives the laser output unit, and A power shut-off means for shutting off power to the laser output means and the drive means;,in frontOptical monitoring means for monitoring the output level of the laser output means, and the LD driving means for supplying an LD driving signal to the LD driving means and the power shut-off means, and generated based on a signal from the light monitoring means Control means for recognizing normal / abnormality of the output of the laser output means from the LD light emission signal, and for controlling to stop the output of the laser output means when abnormal,LD status recording means for recording information on the output status of the laser output means, and the control means writes to the LD status recording means regardless of whether the light emission status of the laser output means is normal or abnormal. Perform at regular intervalsIs.
[0015]
According to the present invention, in the coordinate input device using the laser optical device, the output state of the laser light is monitored, the LD drive signal is supplied to the LD drive means and the power shut-off means, and based on the signal from the light monitoring means. The laser output means becomes abnormal by recognizing the normality / abnormality of the output of the laser output means from the LD light emission signal of the LD drive means generated in this way, and controlling to stop the output of the laser output means at the time of abnormality This makes it possible to cut off the power supply to the laser output means and the LD drive means.In addition, by writing to the LD state recording means at a constant cycle, even if the power of the apparatus main body is suddenly shut down, the previous LD state can be recognized after the power is restored.
[0018]
Claims5In the coordinate input device according to the above, the control means performs an abnormal display after the recording operation of the LD state recording means.
[0019]
According to the present invention, after the recording operation of the LD state recording means, by displaying an abnormality, it is possible to record the abnormal state and inform the user of the abnormal state.
[0020]
Claims6In the coordinate input device according toTwo light source units arranged at different positions on the touch panel, substantially parallel to the touch surface and emitting laser light around the installation position, and reflecting the laser light from the light source unit toward the light source unit Reflecting means for reflecting, light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means, and detecting the coordinates of touching and touching points on the touch panel based on the light receiving state of the light receiving means In the coordinate input device including the coordinate detection unit, the light source unit includes a laser output unit that outputs laser light, an LD drive unit that drives the laser output unit, and the laser output unit and the drive unit. A power shut-off means for shutting off the power; an optical monitoring means for monitoring the output level of the laser output means; an LD for the LD drive means and the power shut-off means; A normal signal / unusual output of the laser output means is recognized from an LD light emission signal of the LD driving means generated based on a signal from the light monitoring means, and an output of the laser output means is output when an abnormality occurs. Control means for controlling so as to stop the power supply, and the power shut-off means returns to the laser output means and the LD drive means again after the shut-off operation. Enable supplyIs.
[0021]
According to this invention,In a coordinate input device using a laser optical device, an output state of laser light is monitored, an LD drive signal is supplied to an LD drive means and a power shut-off means, and LD drive generated based on a signal from the light monitor means By recognizing the normality / abnormality of the output of the laser output means from the LD light emission signal of the means, and controlling to stop the output of the laser output means at the time of abnormality, it is recognized that the laser output means has become abnormal, and the laser It becomes possible to cut off the power supply to the output means and the LD driving means. In particular,After the shut-off operation, it can be restored by turning on the power of the device again, and power can be supplied again to the laser output means and LD drive means, for example, laser output due to assembly failure in the production line, etc. If an abnormality occurs, it can be repaired and restored to normal operation by turning on the power again.
[0022]
Claims7In the coordinate input device according toTwo light source units arranged at different positions on the touch panel, substantially parallel to the touch surface and emitting laser light around the installation position, and reflecting the laser light from the light source unit toward the light source unit Reflecting means for reflecting, light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means, and detecting the coordinates of touching and touching points on the touch panel based on the light receiving state of the light receiving means In the coordinate input device including the coordinate detection unit, the light source unit includes a laser output unit that outputs laser light, an LD drive unit that drives the laser output unit, and the laser output unit and the drive unit. A power shut-off means for shutting off the power; an optical monitoring means for monitoring the output level of the laser output means; an LD for the LD drive means and the power shut-off means; A normal signal / unusual output of the laser output means is recognized from an LD light emission signal of the LD driving means generated based on a signal from the light monitoring means, and an output of the laser output means is output when an abnormality occurs. Control means for controlling to stop the operation, and when the laser output means is abnormal, the control means can emit light after 100 seconds have elapsed regardless of device mode switching after the power is turned on again.Is.
[0023]
According to this invention,In a coordinate input device using a laser optical device, an output state of laser light is monitored, an LD drive signal is supplied to an LD drive means and a power shut-off means, and LD drive generated based on a signal from the light monitor means By recognizing the normality / abnormality of the output of the laser output means from the LD light emission signal of the means, and controlling to stop the output of the laser output means at the time of abnormality, it is recognized that the laser output means has become abnormal, and the laser It becomes possible to cut off the power supply to the output means and the LD driving means. In particular,When the laser output means is abnormal,TheEven if the power is turned on again, by providing an interval of 100 seconds, it becomes possible to make the LD light accumulation amount for a certain period of time defined in the safety standard class 1 below the reference, and 100 seconds again by switching the device mode. No need to count.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a coordinate input device according to the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
[0025]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a coordinate input device according to an embodiment of the present invention. This coordinate input device inputs the
[0026]
In this embodiment, the
[0027]
The
[0028]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the
[0029]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the
[0030]
The
[0031]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of the coordinate input device in FIG. This control system includes
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
In the above configuration, the
[0036]
The
[0037]
Further, the
[0038]
Next, a basic coordinate detection operation of the coordinate input device according to this embodiment will be described. The
[0039]
The emitted light is recursively reflected by the
[0040]
The
[0041]
Next, in the coordinate input device configured as described above, the LD light emitted from the light source (LD) 201 of each of the
[0042]
In this embodiment, in order to monitor the LD light emitted from the light source (LD) 201 of each of the
[0043]
(Implementation example 1)
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first arrangement configuration of the optical monitoring light-receiving elements of the optical system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention. Here, the light beam passing from the
[0044]
That is, in FIG. 5, the
[0045]
As the light monitoring
[0046]
Accordingly, since the LD light emitted from the
[0047]
(Mounting example 2)
FIG. 6 shows a case where the light-receiving
[0048]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second arrangement configuration of the light monitoring light receiving elements of the optical system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention. Here, the light monitoring
[0049]
At this time, although depending on the configuration of the optical unit, in this embodiment, since the distance E (see FIG. 5) from the
[0050]
Therefore, the reflected light on the surface of the light monitoring
[0051]
By the way, if the LD light is to be obtained outside the
[0052]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the arrangement configuration of the optical monitoring light receiving elements of the optical system in the coordinate input device, and the light monitoring
[0053]
Here, a comparison in the case where the light monitoring
[0054]
Therefore, when the light monitoring
[0055]
On the other hand, when the light-receiving
[0056]
As described above, when the light monitoring light-receiving
[0057]
(Drive circuit for
Next, an example of a drive circuit for the above-described light monitoring
[0058]
In FIG. 10,
[0059]
In the drive circuit configured as described above, when the light monitoring
[0060]
Therefore, when the LD light from the light source (LD) 102 is detected by the light monitoring
[0061]
(Power cutoff circuit system)
Next, an example in which the power source of the light source (LD) and its drive circuit is cut off when the LD light is abnormal will be described. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the power shutoff circuit system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention.
[0062]
In FIG. 11, this power cutoff circuit system mainly includes a
[0063]
The
[0064]
The
[0065]
In this way, by setting the surface of the light receiving element in the
[0066]
Next, a series of operations of the power cutoff circuit system configured as described above will be described. FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the power shut-off circuit system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention.
[0067]
First, when the device is turned on (step S11), the main controller 37 and the optical unit are turned on (step S12). At this time, although the main control unit 37 operates by turning on the power, the optical unit does not operate the
[0068]
Subsequently, the main control unit 37 reads from the
[0069]
Subsequently, it is determined whether or not the LD light emitted from the
[0070]
That is, since the LD light emission signal is not output when the
[0071]
If it is determined in step S14 that the previous LD state read from the
[0072]
In step S17, for example, when it is determined that the output is higher than the normal light output value and the LD light emission is abnormal, the light output to the
[0073]
After step S21, the LD emission signal is not output (step S22), and the abnormality of the
[0074]
Further, the above operation will be described. When the above-described light emission of the
[0075]
When the power of the device is turned on again, if the LD light operates normally without any problem, the normal operation is executed as described above, and the
[0076]
In addition, when the device power supply suddenly turns off at the same time as the occurrence of the LD abnormality, normally, when attempting to write the LD abnormality to the
[0077]
Further, the power shut-
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the coordinate input device according to the present invention (Claim 1), in the coordinate input device using the laser optical device, the laser light emitted from the light source is received in the optical unit. By adopting a configuration that monitors the light intensity, it becomes possible to always monitor the output state of the laser light directly, and light monitoring that does not require extra space outside the optical unit is realized. Therefore, it is possible to ensure the safety by the rapid processing.In particular, by disposing the light intensity monitoring means with the light receiving surface inclined at a predetermined angle with respect to incident light, it becomes possible to prevent unnecessary surface reflected light from the surface of the light receiving element from being input to the optical element. Generation of false detection can be avoided and a reliable laser beam level can be detected.
[0080]
A coordinate input device according to the present invention (claims)2According to), when the light reception level of the light intensity monitoring means reaches a predetermined high output, it is possible to avoid outputting high output laser light by shutting off the power supply to the light source Therefore, safety can be secured quickly.
[0081]
A coordinate input device according to the present invention (claims)3), The power shut-off means operates at the same time as the power is turned on by being configured to operate independently without the control means of the apparatus main body. For example, when the control means of the apparatus main body runs out of control Even when there is an abnormality such as, the light intensity monitoring means can monitor the laser light without any influence, so it is possible to always monitor the state of the laser light and ensure its safety it can.
[0082]
A coordinate input device according to the present invention (claims)4), In the coordinate input device using the laser optical device, the output state of the laser beam is monitored, the LD drive signal is supplied to the LD drive means and the power shut-off means, and based on the signal from the light monitoring means The laser output means becomes abnormal by recognizing the normality / abnormality of the output of the laser output means from the LD light emission signal sent from the generated LD drive means, and controlling the output of the laser output means to stop when abnormal. This makes it possible to cut off the power supply to the laser output means and the LD drive means, so that the laser light can be surely turned off and the state where safety standards are exceeded is prevented. Can do.In particular, by writing to the LD status recording means at regular intervals, it becomes possible to recognize the previous LD status after power is restored even if the power supply of the apparatus body is suddenly shut down. It is possible to cope with safety.
[0084]
A coordinate input device according to the present invention (claims)5), Since the abnormality display is performed after the recording operation of the LD state recording means, the abnormal state can be reliably recorded and the user can recognize the abnormal state.
[0085]
A coordinate input device according to the present invention (claims)6)In a coordinate input device using a laser optical device, an output state of laser light is monitored, an LD drive signal is supplied to an LD drive means and a power shut-off means, and LD drive generated based on a signal from the light monitor means By recognizing the normality / abnormality of the output of the laser output means from the LD emission signal sent from the means, and controlling to stop the output of the laser output means at the time of abnormality, it is recognized that the laser output means has become abnormal. Since the power supply to the laser output means and the LD drive means can be cut off, the laser light can be surely turned off and the state where safety standards are exceeded can be prevented. In particular,After the shut-off operation, the device main body is restored by turning on the power again, and the power can be supplied again to the laser output means and the LD drive means. For example, the laser output caused by the assembly failure in the production line, etc. When an abnormality occurs, it can be repaired and restored to normal operation by turning on the power again.
[0086]
A coordinate input device according to the present invention (claims)7)In a coordinate input device using a laser optical device, an output state of laser light is monitored, an LD drive signal is supplied to an LD drive means and a power shut-off means, and LD drive generated based on a signal from the light monitor means By recognizing the normality / abnormality of the output of the laser output means from the LD emission signal sent from the means, and controlling to stop the output of the laser output means at the time of abnormality, it is recognized that the laser output means has become abnormal. Since the power supply to the laser output means and the LD drive means can be cut off, the laser light can be surely turned off and the state where safety standards are exceeded can be prevented. In particular,When the laser output means is abnormal,TheEven when the power is turned on again, an interval of 100 seconds is provided, so that the LD light accumulation amount for a certain period of time stipulated in safety standard class 1 can be reduced below the standard, and 100 seconds is counted again by switching the device mode. There is no need to do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a coordinate input device according to an embodiment of the present invention.
2 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical unit in FIG. 1. FIG.
3 is an explanatory diagram showing a configuration of a dedicated pen in FIG. 1. FIG.
4 is a block diagram showing a configuration of a control system of the coordinate input device in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first arrangement configuration of light monitoring elements for optical monitoring in the optical system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state where the light monitoring
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second arrangement configuration of the optical monitoring light receiving elements of the optical system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an arrangement configuration of light monitoring elements for optical monitoring of the optical system in the coordinate input device.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a comparative example in which light monitoring light-receiving elements are arranged inside / outside the optical unit.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a drive circuit of a light receiving element for light monitoring.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a power cutoff circuit system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an optical monitoring circuit arranged in the optical unit.
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the power shutoff circuit system in the coordinate input device according to the embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
11 Light-receiving element for light monitoring
20 Reference voltage
21 Comparator
22 Power supply for light source
23 Analog circuit
24 fuse
33 Power-off circuit
34 Drive circuit
35 LD
36 Light monitoring circuit
37 Main control unit
38 timer
39 Recording media
101 Touch panel
102L, 102R Optical unit
103a-103c reflector
104 System control unit
201 Light source (LD)
204 Optical element
205 half mirror
Claims (7)
前記光源部は、前記レーザ光を受光し、当該受光による光強度を監視する光強度監視手段ともに、1つの光学ユニットとして形成されており、前記光強度監視手段は、入射光に対し、受光面が所定の角度で傾斜されていることを特徴とする座標入力装置。Are respectively disposed at different positions in the touch panel, and two light source unit for emitting a substantially parallel laser beam on the touch surface, a reflecting means for reflecting toward the front Symbol source unit the laser light from the light source unit, the reflecting means in the coordinate input device including a light receiving means for receiving light reflected, and a coordinate detecting means for detecting coordinates of points touched the touch panel is made based on the light receiving state of said light receiving means by,
The light source unit, receives the laser beam, both the light intensity monitoring means for monitoring the light intensity of the received light, is formed as one optical unit, the light intensity monitoring means, the incident light, the light receiving surface The coordinate input device is characterized in that is inclined at a predetermined angle .
前記光源部は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段を駆動するLD駆動手段と、前記レーザ出力手段と前記駆動手段への電源遮断を行なう電源遮断手段と、
前記レーザ出力手段の出力レベルを監視する光監視手段と、
前記LD駆動手段および前記電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、前記光監視手段からの信号に基づいて生成される前記LD駆動手段のLD発光信号から前記レーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時に前記レーザ出力手段の出力を停止するように制御する制御手段と、
前記レーザ出力手段の出力状態の情報を記録するLD状態記録手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記LD状態記録手段への書き込みは前記レーザ出力手段の発光状態が、正常/異常にかかわらず一定周期で行なうことを特徴とする座標入力装置。Two light source units arranged at different positions on the touch panel, substantially parallel to the touch surface and emitting laser light around the installation position, and reflecting the laser light from the light source unit toward the light source unit Reflecting means for reflecting, light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means, and detecting the coordinates of touching and touching points on the touch panel based on the light receiving state of the light receiving means In a coordinate input device comprising a coordinate detection means,
The light source unit includes laser output means for outputting laser light, LD drive means for driving the laser output means, power supply cutoff means for cutting off power to the laser output means and the drive means ,
An optical monitoring means for monitoring the output level of the previous SL laser output means,
An LD drive signal is supplied to the LD drive means and the power shut-off means, and normality / abnormality of the output of the laser output means from an LD emission signal of the LD drive means generated based on a signal from the light monitoring means Control means for recognizing and controlling to stop the output of the laser output means when abnormal,
LD state recording means for recording information of the output state of the laser output means;
With
The coordinate input device according to claim 1, wherein the control means performs writing to the LD state recording means at a constant cycle regardless of whether the light emission state of the laser output means is normal or abnormal .
前記光源部は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段を駆動するLD駆動手段と、前記レーザ出力手段と前記駆動手段への電源遮断を行なう電源遮断手段と、
前記レーザ出力手段の出力レベルを監視する光監視手段と、
前記LD駆動手段および前記電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、前記光監視手段からの信号に基づいて生成される前記LD駆動手段のLD発光信号から前記レーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時に前記レーザ出力手段の出力を停止するように制御する制御手段と、
を備え、
前記電源遮断手段は、遮断動作後に、機器本体の電源再投入で復帰し、再度、前記レー ザ出力手段および前記LD駆動手段に対して電源の供給を可能とすることを特徴とする座標入力装置。 Two light source units arranged at different positions on the touch panel, substantially parallel to the touch surface and emitting laser light around the installation position, and reflecting the laser light from the light source unit toward the light source unit Reflecting means for reflecting, light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means, and detecting the coordinates of touching and touching points on the touch panel based on the light receiving state of the light receiving means In a coordinate input device comprising a coordinate detection means,
The light source unit includes laser output means for outputting laser light, LD drive means for driving the laser output means, power supply cutoff means for cutting off power to the laser output means and the drive means,
Light monitoring means for monitoring the output level of the laser output means;
An LD drive signal is supplied to the LD drive means and the power shut-off means, and normality / abnormality of the output of the laser output means from an LD emission signal of the LD drive means generated based on a signal from the light monitoring means Control means for recognizing and controlling to stop the output of the laser output means when abnormal,
With
The power supply breaker after the breaking operation, returns with restoring power to the device body, again, the coordinate input device, characterized in that to enable the supply of power to the lasers output means and the LD driving unit .
前記光源部は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段を駆動するLD駆動手段と、前記レーザ出力手段と前記駆動手段への電源遮断を行なう電源遮断手段と、
前記レーザ出力手段の出力レベルを監視する光監視手段と、
前記LD駆動手段および前記電源遮断手段に対しLD駆動信号を供給し、前記光監視手段からの信号に基づいて生成される前記LD駆動手段のLD発光信号から前記レーザ出力手段の出力の正常/異常を認識し、異常時に前記レーザ出力手段の出力を停止するように制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記レーザ出力手段の異常発生時、電源再投入された後に機器モード切替えにかかわらず100秒経過後に発光可能とすることを特徴とする座標入力装置。 Two light source units arranged at different positions on the touch panel, substantially parallel to the touch surface and emitting laser light around the installation position, and reflecting the laser light from the light source unit toward the light source unit Reflecting means for reflecting, light receiving means for receiving the light reflected by the reflecting means, and detecting the coordinates of touching and touching points on the touch panel based on the light receiving state of the light receiving means In a coordinate input device comprising a coordinate detection means,
The light source unit includes laser output means for outputting laser light, LD drive means for driving the laser output means, power supply cutoff means for cutting off power to the laser output means and the drive means,
Light monitoring means for monitoring the output level of the laser output means;
An LD drive signal is supplied to the LD drive means and the power shut-off means, and normality / abnormality of the output of the laser output means from an LD emission signal of the LD drive means generated based on a signal from the light monitoring means Control means for recognizing and controlling to stop the output of the laser output means when abnormal,
With
The coordinate input device according to claim 1, wherein when the laser output unit is abnormal, the control unit can emit light after 100 seconds have elapsed regardless of the device mode switching after the power is turned on again .
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