JP4796981B2 - 座標位置検出装置、表示装置、座標位置検出方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、座標位置検出装置、表示装置、座標位置検出方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体に関する。

従来、光学式タッチパネルなどに採用される座標位置検出方法が知られている（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照）。

これら特許文献１ないし特許文献３に記載のものは、表示面上の座標位置を検出するもので、２次元の表示面の直交する水平方向、垂直方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に沿って複数の発光素子と受光素子を配置し、この発光素子から出射される光を走査させ、表示面上に接触した遮光物の位置を遮光された光の出射位置に対応させて検出するものである。
具体的には、図１に示すように、表示面１の周辺にＸ軸方向に沿って複数の発光素子２xを配列させると共にそれに対向するように複数の受光素子３xを配列させ、また、Ｙ軸方向に沿って複数の発光素子２yを配列させると共にそれに対向して複数の受光素子３yを配列させる。そして、発光素子２x，２yを一端から他端に向けて順次点灯駆動（走査）させ、出射した検出光Ｌx，Ｌyを受光素子３x，３yで受光するようにし、表示面１上の点Ｐを指す遮光物の座標位置をこれによって遮光された受光素子３xp，３ypの位置（すなわち、発光素子の出射位置）により検出する構成が採られている。

特開２００１−３０６２４１号公報 特開２００５−２８４８９９号公報 特開２００６−１１９７１５号公報

ところで、図１に示すような構成において、遮光物の座標位置を検出する際に、発光素子２x，２yを図１における左側から右側に向けて交互に順次走査させる、すなわち検出光Ｌxおよび検出光Ｌyを交互に出射させる方式（以下、交互スキャン方式と称す）と、発光素子２x，２yを図１における左側から右側に向けて同時に順次走査させる、すなわち検出光Ｌxおよび検出光Ｌyを同時に出射させる方式（以下、同時スキャン方式と称す）と、が考えられる。
しかしながら、交互スキャン方式では、検出光Ｌxおよび検出光Ｌyを交互に出射させるため、所定領域の走査に要する処理時間が同時スキャン方式の約２倍になり、高い応答性を得ることができないおそれがある。

一方、同時スキャン方式では、処理時間が交互スキャン方式と比べて短くなるため、座標位置検出速度を速めることができるが、図２示すように、一般的に発光素子２x，２yとして用いられるＬＥＤ（Light-Emitting Diode）からは、対向する受光素子３x，３yへ向けての強度が強い検出光Ｌx，Ｌyと、この検出光Ｌx，Ｌyと異なる方向への強度が弱いサイド光Ｌxs，Ｌysと、が出射される。このため、表示面１の左下端近傍の点Ｑを指す遮光物の座標位置を検出する場合、受光素子３ygにて、受光素子３xgへ検出光Ｌxを出射する発光素子２xのサイド光Ｌxsが受光されてしまい、遮光したことを適切に判断できないおそれがある。

このようなサイド光Ｌxsの影響をなくすために、図３に示すように、発光素子２x，２yの周囲を覆い、検出光Ｌx，Ｌyを進行させかつサイド光Ｌxs，Ｌysを遮光する覆い部Ｆ１を有するフードＦを設ける構成が考えられる。また、図４に示すように、発光素子２x，２yの上方に設けられ、基部Ｇ１でサイド光Ｌxs，Ｌysを遮光するとともに、この基部Ｇ１に設けられた孔部Ｇ２から検出光Ｌx，Ｌyを受光素子３x，３yへ向けて進行させる遮光部材Ｇを設ける構成が考えられる。
しかしながら、フードＦや遮光部材Ｇを設ける構成では、部品数が多くなり構成が複雑になるおそれがある。

本発明は、簡単な構成で、高い応答性を維持しつつ座標位置を適切に検出可能な座標位置検出装置、表示装置、座標位置検出方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体を提供することを１つの目的とする。

請求項１に記載の発明は、４個の側辺を有する略矩形状の表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する座標位置検出装置であって、略直交する第１の前記側辺および第２の前記側辺にそれぞれ沿った位置に設けられ、前記表示面の面内側に向けて検出光を出射する一対の発光部と、前記第１の側辺に対向する第３の前記側辺および前記第２の側辺に対向する第４の前記側辺にそれぞれ沿った位置に設けられ、対向する前記発光部からの検出光を受光する一対の受光部と、前記一対の発光部からの前記検出光の出射位置をそれぞれに対応する前記側辺に沿って移動させる出射位置制御手段と、前記受光部における前記検出光の受光量に基づいて、前記発光部から前記受光部に至る光路が前記遮断された部分により遮られたと判定する遮光判定手段と、この遮光判定手段により遮られたと判定された前記光路の位置に基づいて、前記座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備え、前記出射位置制御手段は、前記一対の発光部の両方からの検出光を、前記第１の側辺および前記第４の側辺が接続された第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の側辺および前記第３の側辺が接続された第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させる場合、前記一対の発光部からの検出光を異なるタイミングで出射させる交互出射処理を実施し、前記一対の発光部のうち少なくともいずれか一方からの検出光を、前記第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させない場合、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる同時出射処理を実施することを特徴とした座標位置検出装置である。

請求項６に記載の発明は、４個の側辺を有する略矩形状の表示面を有する表示手段と、この表示手段の前記表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の座標位置検出装置と、を具備したことを特徴とした表示装置である。

請求項７に記載の発明は、演算手段により、４個の側辺を有する略矩形状の表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する座標位置検出方法であって、略直交する第１の前記側辺および第２の前記側辺にそれぞれ沿った位置に、前記表示面の面内側に向けて検出光を出射する一対の発光部を設けるとともに、前記第１の側辺に対向する第３の前記側辺および前記第２の側辺に対向する第４の前記側辺にそれぞれ沿った位置に、対向する前記発光部からの検出光を受光する一対の受光部を設け、前記演算手段は、前記一対の発光部からの前記検出光の出射位置をそれぞれに対応する前記側辺に沿って移動させる出射位置制御工程と、前記受光部における前記検出光の受光量に基づいて、前記発光部から前記受光部に至る光路が前記遮断された部分により遮られたと判定する遮光判定工程と、この遮光判定工程により遮られたと判定された前記光路の位置に基づいて、前記座標位置を算出する座標位置算出工程と、を実施し、前記出射位置制御工程では、前記一対の発光部の両方からの検出光を、前記第１の側辺および前記第４の側辺が接続された第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の側辺および前記第３の側辺が接続された第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させる場合、前記一対の発光部からの検出光を異なるタイミングで出射させる交互出射処理を実施し、前記一対の発光部のうち少なくともいずれか一方からの検出光を、前記第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させない場合、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる同時出射処理を実施することを特徴とする座標位置検出方法である。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の座標位置検出方法を演算手段に実行させることを特徴とした座標位置検出プログラムである。

請求項９に記載の発明は、演算手段を請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の座標位置検出装置として機能させることを特徴とした座標位置検出プログラムである。

請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の座標位置検出プログラムが演算手段にて読取可能に記録されたことを特徴とした座標位置検出プログラムを記録した記録媒体である。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。

［表示装置の構成］
まず、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成について、図面を参照して説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。図６は、Ｘ軸側発光素子部、Ｙ軸側発光素子部、Ｘ軸側受光素子部、および、Ｙ軸側受光素子部の概略構成を示す模式図である。図７は、検出光の出射位置の移動制御状態を示す模式図である。

図５において、１００は、表示装置である。この表示装置１００は、表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する。ここで、遮光物としては、表示装置１００専用のスタイラス、人の指などが例示できる。また、表示装置１００としては、家庭や工場などに設置されるテレビジョン装置、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話のディスプレイなどが例示できる。
そして、表示装置１００は、表示手段１１０と、Ｘ軸側発光部１２０と、Ｙ軸側発光部１３０と、Ｘ軸側受光部１４０と、Ｙ軸側受光部１５０と、座標位置検出装置および演算手段としての制御部１６０と、などを備えている。

表示手段１１０は、表示面１と、この表示面１に各種画像を適宜表示させる図示しない表示制御手段と、などを備えている。
表示面１は、図５および図６に示すように、４個の側辺を有する略矩形状に形成されている。具体的には、表示面１は、外周方向に沿って接続された第１の側辺１Ａと、第２の側辺１Ｂと、第３の側辺１Ｃと、第４の側辺１Ｄと、にて、略矩形状に形成されている。また、第１，第３の側辺１Ａ，１Ｃは、第２，第４の側辺１Ｂ，１Ｄよりも長い長さ寸法を有している。

Ｘ軸側発光部１２０は、第１の側辺１Ａに沿った位置に設けられ、Ｘ軸側発光素子部１２１と、Ｘ軸側駆動制御部１２２と、などを備えている。
Ｘ軸側発光素子部１２１は、Ｘ軸側駆動制御部１２２に電気的に接続されている。このＸ軸側発光素子部１２１は、表示面１の第１の側辺１Ａに沿って並設された複数の発光素子２xを備えている。この発光素子２xは、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）である。
Ｘ軸側駆動制御部１２２は、制御部１６０に電気的に接続されている。このＸ軸側駆動制御部１２２は、制御部１６０の制御により、適宜選択された１個の発光素子２xから第３の側辺１Ｃに向けて検出光Ｌxを出射させる。

Ｙ軸側発光部１３０は、第２の側辺１Ｂに沿った位置に設けられ、Ｙ軸側発光素子部１３１と、Ｙ軸側駆動制御部１３２と、などを備えている。
Ｙ軸側発光素子部１３１は、Ｙ軸側駆動制御部１３２に電気的に接続され、第２の側辺１Ｂに沿って並設された複数の発光素子２yを備えている。この発光素子２yは、ＬＥＤである。
Ｙ軸側駆動制御部１３２は、制御部１６０に電気的に接続され、適宜選択された１個の発光素子２yから第４の側辺１Ｄに向けて検出光Ｌyを出射させる。

Ｘ軸側受光部１４０は、第３の側辺１Ｃに沿った位置に設けられ、Ｘ軸側受光素子部１４１と、Ｘ軸側出力選択部１４２と、などを備えている。
Ｘ軸側受光素子部１４１は、Ｘ軸側出力選択部１４２に電気的に接続され、第３の側辺１Ｂに沿って並設された複数の受光素子３xを備えている。これら受光素子３xは、発光素子２xにそれぞれ対向する位置に、すなわち対向する発光素子２xからの検出光Ｌxを受光可能な位置に設けられ、対向する発光素子２xからの検出光Ｌxの受光量に対応する受光信号をＸ軸側出力選択部１４２へ出力する。
Ｘ軸側出力選択部１４２は、制御部１６０に電気的に接続され、所定の受光素子３xからの受光信号を適宜選択的に取得して、制御部１６０へ出力する。

Ｙ軸側受光部１５０は、第４の側辺１Ｄに沿った位置に設けられ、Ｙ軸側受光素子部１５１と、Ｙ軸側出力選択部１５２と、などを備えている。
Ｙ軸側受光素子部１５１は、Ｙ軸側出力選択部１５２に電気的に接続され、第４の側辺１Ｄに沿って並設された複数の受光素子３yを備えている。これら受光素子３yは、発光素子２yにそれぞれ対向する位置に設けられ、対向する発光素子２yからの検出光Ｌyの受光量に対応する受光信号をＹ軸側出力選択部１５２へ出力する。
Ｙ軸側出力選択部１５２は、制御部１６０に電気的に接続され、所定の受光素子３yからの受光信号を適宜選択的に取得して、制御部１６０へ出力する。

なお、図６では、発光素子２x，２yを表す三角印、受光素子３x，３yを表す丸印のうち、一部のもののみに符号を付している。

制御部１６０は、各種プログラムにより構成され、出射位置制御手段としての駆動順序制御手段１６１と、遮光判定手段１６２と、座標位置算出手段１６３と、などを備えている。

駆動順序制御手段１６１は、Ｘ軸側発光部１２０およびＹ軸側発光部１３０を制御して、所定の発光素子２x，２yから検出光Ｌx，Ｌyを出射させる。つまり、検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を第１，第２の側辺１Ａ，１Ｂに沿って移動させる。
具体的には、駆動順序制御手段１６１は、第１の同方向移動制御処理としての同時スキャンによる表示面１の全領域の走査処理を実施する。この同時スキャンによる全領域の走査処理の際、駆動順序制御手段１６１は、第４の側辺１Ｄ側の発光素子２xを始点として順次１個の発光素子２xから検出光Ｌxを出射させるとともに、第１の側辺１Ａ側の発光素子２yを始点として順次１個の発光素子２yから検出光Ｌyを出射させる。つまり、図７に示すように、検出光Ｌxの出射位置を第４の側辺１Ｄ側から矢印Ｔx1が指す方向へ移動させ、かつ、検出光Ｌyの出射位置を第１の側辺１Ａ側から矢印Ｔy1が指す方向へ移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させる。そして、検出光Ｌx，Ｌyを、表示面１の全領域に対して走査させるとともに、検出光Ｌx，Ｌyを出射した発光素子２x，２yの位置に関する出射位置信号を座標位置算出手段１６３へ出力する。

また、駆動順序制御手段１６１は、遮光物による遮断部分の座標位置が検出されたことを認識すると、この検出された座標位置近傍の領域、つまり表示面１の局部領域の走査処理を実施する。この局部領域の走査処理の際、駆動順序制御手段１６１は、局部領域が、図６に示すような第２の接続部分近傍の領域としてのＣ領域１３、または、第１の接続部分近傍の領域としてのＤ領域１４か否かを判断する。

ここで、図６に示すようなＡ領域１１、Ｂ領域１２、Ｃ領域１３、Ｄ領域１４、および、Ｅ領域１５は、以下のように設定されている。
すなわち、Ｂ領域１２は、第３の側辺１Ｃおよび第４の側辺１Ｄの接続部分近傍に設定されている。Ｃ領域１３は、第２の側辺１Ｂおよび第３の側辺１Ｃの接続部分近傍に設定されている。Ｄ領域１４は、第１の側辺１Ａおよび第４の側辺１Ｄの接続部分近傍に設定されている。Ｅ領域１５は、第１の側辺１Ａおよび第２の側辺１Ｂの接続部分近傍に設定されている。Ａ領域１１は、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ領域１２，１３，１４，１５以外の領域に設定されている。
なお、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ領域１２，１３，１４，１５の大きさとしては、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば表示面１がいわゆる５０インチ型の場合、Ｃ領域１３の大きさを横幅（第１の側辺１Ａに沿った方向の幅）３ｃｍ、縦幅（第２の側辺１Ｂに沿った方向の幅）１０ｃｍにするとともに、Ｄ領域１４の大きさを横幅１０ｃｍ、縦幅３ｃｍとすることが例示できる。

そして、駆動順序制御手段１６１は、局部領域がＣ領域１３またはＤ領域１４であると判断すると、この局部領域において、検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を矢印Ｔx1，Ｔy1が指す方向へ移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを交互に出射させる、交互出射処理としての交互スキャンによる局部領域の走査処理を実施する。つまり、検出光Ｌx，Ｌyの両方をＣ領域１３またはＤ領域１４に対応する位置を進行させる場合、検出光Ｌx，Ｌyを異なるタイミングで出射させる。

ここで、Ｃ領域１３またはＤ領域１４では、検出光Ｌx，Ｌyを出射する発光素子２x，２yと、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yと、が近接している。
このため、図６において実線で示すように、Ｃ領域１３を進行させる検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させると、検出光Ｌxを受光する受光素子３xにおいて、検出光Ｌxに加えてサイド光Ｌysも受光されてしまう。また、図６において１点鎖線で示すように、Ｄ領域１４を進行させる検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させると、検出光Ｌyを受光する受光素子３yにおいて、検出光Ｌyに加えてサイド光Ｌxsも受光されてしまう。このことから、受光素子３x，３yでの受光量が検出光Ｌx，Ｌyおよびサイド光Ｌys，Ｌxsを合わせた量となり、受光量に基づく座標位置を適切に算出できないおそれがある。
これに対し、例えばＣ領域１３を進行させる検出光Ｌx，Ｌyを異なるタイミングで出射させると、検出光Ｌxを受光する受光素子３xにおいて、サイド光Ｌysが受光されずに検出光Ｌxのみが受光される。このことから、受光素子３xでの受光量が検出光Ｌxのみに対応する量となり、受光量に基づく座標位置を適切に算出可能となる。

また、駆動順序制御手段１６１は、局部領域がＡ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５であると判断すると、この局部領域において、検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を矢印Ｔx1，Ｔy1が指す方向へ移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを同時に出射させる、同時出射処理としての同時スキャンによる局部領域の走査処理を実施する。つまり、検出光Ｌx，Ｌyのうち少なくともいずれか一方をＣ領域１３またはＤ領域１４に対応する位置を進行させない場合、検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させる。

ここで、Ａ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５では、検出光Ｌx，Ｌyを出射する発光素子２x，２yと、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yと、が離間している。また、発光素子２x，２yからのサイド光Ｌxs，Ｌysは、指向特性から外れており、その強度は発光素子２x，２yから離れるにしたがって低下する。
このため、図６において２点鎖線で示すように、Ａ領域１１を進行させる検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させたとしても、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yにおいて、サイド光Ｌys，Ｌxsが受光されずに検出光Ｌx，Ｌyのみが受光される。このことから、受光素子３x，３yでの受光量が検出光Ｌx，Ｌyのみに対応する量となり、受光量に基づく座標位置を適切に算出可能となる。

なお、局部領域の交互スキャン処理や同時スキャン処理の際に、検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を矢印Ｔx1，Ｔy1が指す方向、つまり全領域の走査処理時と同方向ではなく反対方向に移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを出射させる構成としてもよい。

遮光判定手段１６２は、同時スキャンによる全領域や局部領域の走査処理時、交互スキャンによる局部領域の走査処理時に、Ｘ軸側受光部１４０の受光素子３x、Ｙ軸側受光部１５０の受光素子３yから受光信号を順次取得する。そして、この受光信号に対応する受光量が閾値以下であることを認識すると、この受光信号を出力した受光素子３x，３yから、この受光素子３x，３yに対向する発光素子２x，２yに至る検出光Ｌx，Ｌyの光路が、表示面１の遮断部分により遮られたと判定する。つまり、遮光を検出したと判定する。そして、遮光を検出した旨の遮光検出信号を座標位置算出手段１６３へ出力する。

座標位置算出手段１６３は、遮光判定手段１６２から遮光検出信号を取得すると、駆動順序制御手段１６１から出射位置信号に基づいて、この遮光された検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を、Ｘ座標、Ｙ座標として検出して記憶する。例えば、検出光Ｌxの遮光を検出した場合、この検出光Ｌxに対応する発光素子２xの位置をＸ座標として記憶し、検出光Ｌyの遮光を検出した場合、この検出光Ｌyに対応する発光素子２yの位置をＹ座標として記憶する。そして、Ｘ座標およびＹ座標を記憶したことを認識すると、これらＸ座標およびＹ座標に基づいて、遮断部分の座標位置を算出して、座標データとして出力する。

［表示装置の動作］
次に、表示装置１００の動作として、座標位置検出処理について図面を参照して説明する。
図８は、座標位置検出処理を示すフローチャートである。

表示装置１００は、図８に示すように、表示装置１００の電源がオフか否かを判断する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１において、オフであると判断した場合、処理を終了する。一方、ステップＳ１０１において、オフでないと判断した場合、同時スキャンによる全領域の走査処理を実施して（ステップＳ１０２）、表示面１が遮断されることによる遮光を検出したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
そして、このステップＳ１０３において、遮光を検出していないと判断した場合、ステップＳ１０１に戻る。一方、ステップＳ１０３において、遮光を検出したと判断した場合、遮光された検出光Ｌx，ＬyのＸ座標、Ｙ座標を検出座標として記憶して（ステップＳ１０４）、遮断部分の座標位置を計算して、座標データとして出力する（ステップＳ１０５）。

この後、表示装置１００は、座標データとして出力された座標位置周囲の領域を局部領域として認識し、この局部領域がＣ領域１３またはＤ領域１４か否かを判断する（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６において、Ｃ領域１３またはＤ領域１４でないと判断した場合、同時スキャンによる局部領域の走査処理を実施する（ステップＳ１０７）。一方、ステップＳ１０６において、Ｃ領域１３またはＤ領域１４であると判断した場合、交互スキャンによる局部領域の走査処理を実施する（ステップＳ１０８）。
そして、ステップＳ１０７またはステップＳ１０８における局部領域の走査処理を実施すると、遮光を検出したか否かを判断する（ステップＳ１０９）。そして、ステップＳ１０９において、遮光を検出していないと判断した場合、ステップＳ１０１に戻る。一方、ステップＳ１０９において、遮光を検出したと判断した場合、ステップＳ１０４と同様の検出座標の記憶処理を実施する（ステップＳ１１０）。この後、遮断部分の座標位置を計算して、座標データとして出力し（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０６に戻る。

［表示装置の作用効果］
上述したように、上記実施形態では、表示装置１００は、走査する局部領域がＣ領域１３またはＤ領域１４であると判断した場合、検出光Ｌx，Ｌyを交互に出射させる交互スキャンによる走査処理を実施する。また、局部領域がＡ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５であると判断した場合、検出光Ｌx，Ｌyを同時に出射させる同時スキャンによる走査処理を実施する。
このため、検出光Ｌx，Ｌyを出射する発光素子２x，２yと、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yと、が近接しているＣ領域１３またはＤ領域１４において、検出光Ｌx，Ｌyを交互に出射させるので、検出光Ｌxを受光する受光素子３xにて、サイド光Ｌysを受光させずに検出光Ｌxのみを受光させることができる。したがって、受光素子３xでの受光量を検出光Ｌxのみに対応する量にすることができ、Ｃ領域１３またはＤ領域１４における座標位置を適切に検出できる。
また、検出光Ｌx，Ｌyを出射する発光素子２x，２yと、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yと、が離間しているＡ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５において、検出光Ｌx，Ｌyを同時に出射させるので、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yにて、サイド光Ｌysを受光させずに検出光Ｌxのみを受光させることができる。したがって、Ａ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５における座標位置を、適切にかつ高い応答性で検出できる。
さらに、サイド光Ｌxs，Ｌysの影響をなくすために特別な部品を設ける必要がなく、簡単な構成でＡ〜Ｅ領域１１〜１５における座標位置を適切に検出できる。

そして、表示装置１００は、同時スキャンによる全領域の走査処理で遮断部分の座標位置を検出すると、この座標位置周囲の領域を局部領域として認識する。そして、この局部領域がＣ領域１３またはＤ領域１４か否かに基づいて、交互スキャンまたは同時スキャンによる走査処理を実施する。
このため、遮断部分を検出するまでは全領域の走査処理を実施して、遮断部分を検出した後は、この遮断部分の座標位置周囲の局部領域を走査するので、より高い応答性で座標位置を適切に検出できる。

また、複数の発光素子２x，２yを設け、所定の発光素子２x，２yから選択的に検出光Ｌx，Ｌyを出射させることにより、検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を移動させている。
このため、例えば発光素子２x，２yを１個ずつ設け、これらの移動により出射位置を移動させる構成と比べて、構成の複雑化を招くことなく、かつ、簡単な制御で出射位置を移動させることができる。

そして、複数の受光素子３x，３yを設け、所定の受光素子３x，３yにおける検出光Ｌx，Ｌyの受光量に基づいて、遮光を検出している。
このため、例えば受光素子３x，３yを１個ずつ設け、これらの移動により受光位置を移動させて受光する構成と比べて、構成の複雑化を招くことなく、かつ、簡単な制御で遮光を検出できる。

［実施形態の変形］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

すなわち、図９に示すような、第２の同方向移動制御処理としての同時スキャンによる全領域の走査処理を実施した後に、上述した局部領域の交互スキャンまたは同時スキャンによる走査処理を実施する構成としてもよい。つまり、全領域の走査処理時に、検出光Ｌxの出射位置を第２の側辺１Ｂ側から矢印Ｔx2が指す方向へ移動させ、かつ、検出光Ｌyの出射位置を第３の側辺１Ｃ側から矢印Ｔy2が指す方向へ移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させる構成としてもよい。

また、図１０に示すような、第１の異方向移動制御処理としての同時スキャンによる全領域の走査処理を実施する構成としてもよい。
すなわち、全領域の走査処理時に、検出光Ｌxの出射位置を第４の側辺１Ｄ側から矢印Ｔx1が指す方向へ移動させ、かつ、検出光Ｌyの出射位置を第３の側辺１Ｃ側から矢印Ｔy2が指す方向へ移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させる構成としてもよい。
さらに、図１１に示すような、第２の異方向移動制御処理としての同時スキャンによる全領域の走査処理を実施する構成としてもよい。
すなわち、全領域の走査処理時に、検出光Ｌxの出射位置を第２の側辺１Ｂ側から矢印Ｔx2が指す方向へ移動させ、かつ、検出光Ｌyの出射位置を第１の側辺１Ａ側から矢印Ｔy1が指す方向へ移動させつつ、検出光Ｌx，Ｌyを同じタイミングで出射させる構成としてもよい。
これらのような構成の場合、全領域において検出光Ｌx，Ｌyが同じタイミングで出射されるとともに、検出光ＬxがＤ領域１４を進行している際に、検出光ＬyがＤ領域１４を進行せず、検出光ＬxがＣ領域１３を進行している際に、検出光ＬyがＣ領域１３を進行しないこととなる。
このため、同時スキャンによる走査処理をしたとしても、Ｃ領域１３を進行する検出光Ｌxを受光する受光素子３xでサイド光Ｌysを受光させることがなく、Ｄ領域１４を進行する検出光Ｌyを受光する受光素子３yでサイド光Ｌxsを受光させることをなくすことができる。したがって、全領域の走査処理時に、全領域における座標位置を適切にかつより高い応答性で検出できる。さらに、同時スキャンまたは交互スキャンのいずれかを選択する処理をしないので、制御を容易にできる。

また、例えば発光素子２x，２yを１個ずつあるいは複数個ずつ設け、これらを移動させるとともに点灯状態を制御することにより、検出光Ｌx，Ｌyの出射位置を移動させる構成としてもよい。

さらに、例えば受光素子３x，３yを１個ずつあるいは複数個ずつ設け、これらの移動により受光位置を移動させて、検出光Ｌx，Ｌyを受光する構成としてもよい。

また、上述した各機能をプログラムとして構築したが、例えば回路基板などのハードウェアあるいは１つのＩＣ（Integrated Circuit）などの素子にて構成するなどしてもよく、いずれの形態としても利用できる。なお、プログラムや別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

［実施形態の作用効果］
上述したように、上記実施形態では、表示装置１００は、走査する局部領域がＣ領域１３またはＤ領域１４であると判断した場合、検出光Ｌx，Ｌyを交互に出射させる交互スキャンによる走査処理を実施し、局部領域がＡ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５であると判断した場合、検出光Ｌx，Ｌyを同時に出射させる同時スキャンによる走査処理を実施する。
このため、検出光Ｌx，Ｌyを出射する発光素子２x，２yと、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yと、が近接しているＣ領域１３またはＤ領域１４において、検出光Ｌx，Ｌyを交互に出射させるので、検出光Ｌxを受光する受光素子３xにて、サイド光Ｌysを受光させずに検出光Ｌxのみを受光させることができる。したがって、受光素子３xでの受光量を検出光Ｌxのみに対応する量にすることができ、Ｃ領域１３またはＤ領域１４における座標位置を適切に検出できる。
また、検出光Ｌx，Ｌyを出射する発光素子２x，２yと、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yと、が離間しているＡ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５において、検出光Ｌx，Ｌyを同時に出射させるので、検出光Ｌx，Ｌyを受光する受光素子３x，３yにて、サイド光Ｌysを受光させずに検出光Ｌxのみを受光させることができる。したがって、Ａ領域１１、Ｂ領域１２、または、Ｅ領域１５における座標位置を、適切にかつ高い応答性で検出できる。
さらに、サイド光Ｌxs，Ｌysの影響をなくすために特別な部品を設ける必要がなく、簡単な構成でＡ〜Ｅ領域１１〜１５における座標位置を適切に検出できる。

従来の座標位置検出処理を示す模式図である。 前記従来の座標位置検出処理におけるサイド光が受光素子で受光された状態を示す模式図である。 従来のサイド光を除去する構成を示す模式図である。 従来のサイド光を除去する他の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 前記一実施形態におけるＸ軸側発光素子部、Ｙ軸側発光素子部、Ｘ軸側受光素子部、および、Ｙ軸側受光素子部の概略構成を示す模式図である。 前記一実施形態における検出光の出射位置の移動制御状態を示す模式図である。 前記一実施形態における座標位置検出処理を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る検出光の出射位置の移動制御状態を示す模式図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る検出光の出射位置の移動制御状態を示す模式図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る検出光の出射位置の移動制御状態を示す模式図である。

符号の説明

１…表示面
１Ａ…第１の側辺
１Ｂ…第２の側辺
１Ｃ…第３の側辺
１Ｄ…第４の側辺
２x，２y…発光素子
３x，３y…受光素子
１３…第２の接続部分近傍の領域としてのＣ領域
１４…第１の接続部分近傍の領域としてのＤ領域
１００…表示装置
１１０…表示手段
１２０…Ｘ軸側発光部
１３０…Ｙ軸側発光部
１４０…Ｘ軸側受光部
１５０…Ｙ軸側受光部
１６０…座標位置検出装置および演算手段としての制御部
１６１…出射位置制御手段としての駆動順序制御手段
１６２…遮光判定手段
１６３…座標位置算出手段
Ｌx，Ｌy…検出光

Claims (10)

1. ４個の側辺を有する略矩形状の表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する座標位置検出装置であって、
   略直交する第１の前記側辺および第２の前記側辺にそれぞれ沿った位置に設けられ、前記表示面の面内側に向けて検出光を出射する一対の発光部と、
   前記第１の側辺に対向する第３の前記側辺および前記第２の側辺に対向する第４の前記側辺にそれぞれ沿った位置に設けられ、対向する前記発光部からの検出光を受光する一対の受光部と、
   前記一対の発光部からの前記検出光の出射位置をそれぞれに対応する前記側辺に沿って移動させる出射位置制御手段と、
   前記受光部における前記検出光の受光量に基づいて、前記発光部から前記受光部に至る光路が前記遮断された部分により遮られたと判定する遮光判定手段と、
   この遮光判定手段により遮られたと判定された前記光路の位置に基づいて、前記座標位置を算出する座標位置算出手段と、を備え、
   前記出射位置制御手段は、
   前記一対の発光部の両方からの検出光を、前記第１の側辺および前記第４の側辺が接続された第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の側辺および前記第３の側辺が接続された第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させる場合、前記一対の発光部からの検出光を異なるタイミングで出射させる交互出射処理を実施し、
   前記一対の発光部のうち少なくともいずれか一方からの検出光を、前記第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させない場合、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる同時出射処理を実施する
   ことを特徴とした座標位置検出装置。
2. 請求項１に記載の座標位置検出装置であって、
   前記出射位置制御手段は、
   一方の前記発光部の出射位置を前記第１の側辺に沿って前記第４の側辺側から前記第２の側辺側へ移動させ、かつ、他方の前記発光部の出射位置を前記第２の側辺に沿って前記第１の側辺側から前記第３の側辺側へ移動させつつ、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる第１の同方向移動制御処理と、
   前記一方の発光部の出射位置を前記第１の側辺に沿って前記第２の側辺側から前記第４の側辺側へ移動させ、かつ、前記他方の発光部の出射位置を前記第２の側辺に沿って前記第３の側辺側から前記第１の側辺側へ移動させつつ、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる第２の同方向移動制御処理と、
   のうちいずれか一方の処理を、前記検出光を前記表示面の全領域に対して走査させる状態で実施し、
   前記座標位置算出手段により算出された前記座標位置が前記第１の接続部分近傍の領域または前記第２の接続部分近傍の領域であることを認識すると、前記座標位置の近傍の領域に対して前記交互出射処理を実施し、
   前記算出された前記座標位置が前記第１の接続部分近傍以外の領域または前記第２の接続部分近傍の領域であることを認識すると、前記座標位置の近傍の領域に対して前記同時出射処理を実施する
   ことを特徴とした座標位置検出装置。
3. 請求項１に記載の座標位置検出装置であって、
   前記出射位置制御手段は、
   前記交互出射処理および前記同時出射処理を実施するための処理として、
   一方の前記発光部の出射位置を前記第１の側辺に沿って前記第４の側辺側から前記第２の側辺側へ移動させ、かつ、他方の前記発光部の出射位置を前記第２の側辺に沿って前記第３の側辺側から前記第１の側辺側へ移動させつつ、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる第１の異方向移動制御処理と、
   前記一方の発光部の出射位置を前記第１の側辺に沿って前記第２の側辺側から前記第４の側辺側へ移動させ、かつ、前記他方の発光部の出射位置を前記第２の側辺に沿って前記第１の側辺側から前記第３の側辺側へ移動させつつ、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる第２の異方向移動制御処理と、
   のうちいずれか一方の処理を、前記検出光を前記表示面に全領域に対して走査させる状態で実施する
   ことを特徴とした座標位置検出装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の座標位置検出装置であって、
   前記一対の発光部は、それぞれに対応する前記側辺に沿って並設された複数の発光素子を備え、
   前記出射位置制御手段は、前記複数の発光素子のうち所定の前記発光素子から前記検出光を選択的に出射させることにより、前記検出光の出射位置を移動させる
   ことを特徴とした座標位置検出装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の座標位置検出装置であって、
   前記一対の受光部は、それぞれに対応する前記側辺に沿って並設された複数の受光素子をそれぞれ備え、
   前記遮光判定手段は、前記複数の受光素子のうち所定の前記受光素子における前記検出光の受光量が閾値以下であることを認識すると、この受光素子に至る前記光路が前記遮断された部分により遮られたと判定する
   ことを特徴とした座標位置検出装置。
6. ４個の側辺を有する略矩形状の表示面を有する表示手段と、
   この表示手段の前記表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の座標位置検出装置と、
   を具備したことを特徴とした表示装置。
7. 演算手段により、４個の側辺を有する略矩形状の表示面における遮光物により遮断された部分の座標位置を検出する座標位置検出方法であって、
   略直交する第１の前記側辺および第２の前記側辺にそれぞれ沿った位置に、前記表示面の面内側に向けて検出光を出射する一対の発光部を設けるとともに、
   前記第１の側辺に対向する第３の前記側辺および前記第２の側辺に対向する第４の前記側辺にそれぞれ沿った位置に、対向する前記発光部からの検出光を受光する一対の受光部を設け、
   前記演算手段は、
   前記一対の発光部からの前記検出光の出射位置をそれぞれに対応する前記側辺に沿って移動させる出射位置制御工程と、
   前記受光部における前記検出光の受光量に基づいて、前記発光部から前記受光部に至る光路が前記遮断された部分により遮られたと判定する遮光判定工程と、
   この遮光判定工程により遮られたと判定された前記光路の位置に基づいて、前記座標位置を算出する座標位置算出工程と、を実施し、
   前記出射位置制御工程では、
   前記一対の発光部の両方からの検出光を、前記第１の側辺および前記第４の側辺が接続された第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の側辺および前記第３の側辺が接続された第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させる場合、前記一対の発光部からの検出光を異なるタイミングで出射させる交互出射処理を実施し、
   前記一対の発光部のうち少なくともいずれか一方からの検出光を、前記第１の接続部分近傍の領域、または、前記第２の接続部分近傍の領域に対応する位置を進行させない場合、前記一対の発光部からの検出光を同じタイミングで出射させる同時出射処理を実施する
   ことを特徴とする座標位置検出方法。
8. 請求項７に記載の座標位置検出方法を演算手段に実行させる
   ことを特徴とした座標位置検出プログラム。
9. 演算手段を請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の座標位置検出装置として機能させる
   ことを特徴とした座標位置検出プログラム。
10. 請求項８または請求項９に記載の座標位置検出プログラムが演算手段にて読取可能に記録された
    ことを特徴とした座標位置検出プログラムを記録した記録媒体。

Images