JP4954115B2

JP4954115B2 - タッチパネル装置

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Publication number: JP4954115B2
Application number: JP2008039153A
Authority: JP
Inventors: 秀人西川; 孝富西川; 佳尚横山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009199259A

Description

本発明は、方形状の平面において、タッチペン等のタッチによりタッチされた点の該平面における座標値を検出するタッチパネル装置に関する。

今日の社会では、パソコン等の多くの電子機器が利用されている。これらの電子機器は一般に、何らかの情報処理を行うことを目的としているものが多い。このような電子機器における情報処理に対しては、情報の入力や表示が不可欠である。そのため、情報を入力するためのキーボード等の入力装置と、入力された情報、或いは、処理された情報を表示する表示装置が、必要不可欠の装置として、これらの電子機器に備えられている。

最近では、この情報の入力を、迅速、且つ、容易に行う目的で、液晶表示装置等の画面上に、タッチパネル装置を装着した表示入力装置が利用されている。この表示入力装置では、タッチパネル装置において、タッチペン等によりタッチされた点の画面上における座標値を検出することにより、タッチペン等のタッチにより描画された線等の画像を認識して、液晶表示装置等の画面上に表示することができる。

このような表示入力装置に用いられるタッチパネル装置の原理は、種々存在するが、光学式タッチパネル装置もその１つである。光学式タッチパネル装置は、一般的には、方形状の平面の横方向及び縦方向の辺に、複数の投光器と受光器とを相互に対面するように配列して構成されている。

この投光器には、一般的に発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられ、受光器には、一般的にフォトトランジスタ（ＰＨＴ）が用いられる。又、光学式タッチパネル装置では、タッチペン等のタッチにより投光器から受光器へ投光される光の遮光を、受光器が検出することにより、タッチされた点の画面上における座標値を検出する仕組である。

即ち、従来例における光学式タッチパネル装置は、方形状の平面の相対向する２辺のいずれか一方に設けられた複数の投光器、及び、該投光器と対面して上記２辺の他方に設けられた複数の受光器が、方形状の平面の横方向及び縦方向の各辺に沿って等ピッチ間隔で１列に配列されて、形成されている。

そして、投光器から受光器への投光に対するタッチペン等のタッチによる遮光を、受光器が検出する遮光検出が、受光器の配列順に従って連続して行われる遮光検出スキャニングにより、タッチペン等のタッチにより描画された画像の認識が、行われる。

ところで、タッチパネル装置では、一般に、画像認識における分解能の小さいほうが、タッチペン等のタッチにより描画された画像をより正確に認識することができる。この点、光学式タッチパネル装置の場合、上記の分解能は、方形状の平面の横方向及び縦方向に配列された投光器及び受光器の配列ピッチによって定まり、この配列ピッチが短い方が、分解能を小さくすることができる。

しかし、この配列ピッチは、使用される投光器及び受光器のサイズ以下にすることは、通常困難である。そこで、投光器及び受光器の配列を工夫することで、光学式タッチパネル装置の分解能を小さくする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１は、光学式タッチパネル装置に関するもので、この光学式タッチパネル装置では、投光器及び受光器を、それぞれ、方形状の平面の横方向及び縦方向に沿って等ピッチ間隔で、内側と外側とに２列に配列する。そして、内側の列の配列における個別の配置位置を、外側の列の配列における個別の配置位置から半ピッチずらす構成を採用している。

即ち、この構成では、方形状の平面の横方向及び縦方向において、相対向する一方の辺には、該辺に沿って、投光器の配列が、外側と内側の２本、形成されると共に、相対向する他方の辺には、該辺に沿って、受光器の配列が、外側と内側の２本、形成される。

この場合、一方の辺の外側の列に配置された投光器は、他方の辺の外側の列に配置された受光器と対応し、一方の辺の内側の列に配置された投光器は、他方の辺の内側の列に配置された受光器と対応する。

特許文献１に記載の光学式タッチパネル装置では、上記のような構成を採用することで、内側と外側とに２列に配列された投光器及び受光器を用いることにより、投光器及び受光器の配列ピッチを、投光器及び受光器のサイズの半分になるようにしている。このようにすることで、光学式タッチパネル装置における分解能の向上を図っている。
特開２００４−３０００３号公報

しかし、特許文献１に記載の光学式タッチパネル装置では、上述したように、方形状の平面の横方向及び縦方向において、相対向する一方の辺には、該辺に沿って、投光器の配列が、外側と内側の２本、形成されると共に、相対向する他方の辺には、該辺に沿って、受光器の配列が、外側と内側の２本、形成される。

従って、この光学式タッチパネル装置では、投光器及び受光器を配列するのに、上記の従来例の光学式タッチパネル装置におけるような、投光器及び受光器をそれぞれ１列のみ配列する場合に比べて、平面上に配列するための広いエリアが必要である。そのため、光学式タッチパネル装置の外形寸法が同じであるとすると、タッチペン等によるタッチ可能なエリアが、従来例の光学式タッチパネル装置におけるような１列のみ配列されている場合よりも狭くなるという問題があった。

又、特許文献１に記載の光学式タッチパネル装置では、方形状の平面の横方向及び縦方向において、相対向する一方の辺における２列の投光器の配列のそれぞれの上記平面からの高さは同じであると共に、相対向する他方の辺における２列の受光器の配列のそれぞれの上記平面からの高さも同じである。

そこで、一方の辺の外側の列に配置された投光器から、他方の辺の外側の列に配置された受光器へ投光する動作と、一方の辺の内側の列に配置された投光器から、他方の辺の内側の列に配置された受光器へ対応する投光する動作とを同時に行おうとすると、外側の列に配置された投光器の光が、内側の列に配置された受光器に受光されるおそれがあると共に、内側の列に配置された投光器の光が、外側の列に配置された受光器に受光されるおそれがある。

そのため、一方の辺の外側の列に配置された投光器から、他方の辺の外側の列に配置された受光器へ投光する動作と、一方の辺の内側の列に配置された投光器から、他方の辺の内側の列に配置された受光器へ対応する投光する動作とを同時に行うことはできない。

それ故、上述した遮光検出スキャニングを、外側の列に配置された投光器及び受光器による遮光検出スキャニングと、内側の列に配置された投光器及び受光器による遮光検出スキャニングとに分けて独立させ、これらを並行して行わせることはできない。そのため、タッチパネル装置における遮光検出スキャニング速度の向上を図ることができないという問題があった。

そこで、この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、タッチペン等によるタッチ可能なエリアが、狭くなることを防止できると共に、遮光検出スキャニング速度の向上を図ることが可能なタッチパネル装置を提供しようとするものである。

本発明のタッチパネル装置は、方形状のエリアにおける相対向する２辺の一方の辺に設けられた投光器、及び、該投光器と対面する他方の辺に設けられた受光器を備えている。このタッチパネル装置では、受光器は、投光器から該受光器へ投光される光の遮光の有無を検出する遮光検出を行う。

又、上記のタッチパネル装置では、複数の投光器、及び、複数の受光器は、上記の辺に沿って等ピッチ間隔で配列されており、受光器による遮光検出が受光器毎に連続して行われる遮光検出スキャニングの結果に基づいて、上記のエリアにおける光の遮光位置の座標値が検出される。

上記の遮光は、一般には、タッチペン等のポインティング手段により行われる。このポインティング手段としての上記のタッチペンは、点や、直線、或いは、曲線で構成される図形や文字等を方形状のエリア表面に描画するために、該平面の表面に先端をタッチさせながら、該平面上を移動させて使用される。従って、このポインティング手段としては、上記のタッチペン以外に、一般的な鉛筆やボールペン等も使用可能であり、さらには、人間の指も、上記のポインティング手段に含めることができる。

上記のタッチパネル装置では、複数の投光器、及び、複数の受光器は、下層と上層の２層に重ねて配列され、上層の配列における個別の配置位置は、下層の配列における個別の配置位置から半ピッチずれて配置される。

又、上記のタッチパネル装置は、一方の辺に配列されている受光器が用いられる遮光検出スキャニングと、対向する他方の辺に配列されている受光器が用いられる遮光検出スキャニングとは、同時に並行して行われることを特徴としている。この構成によると、遮光検出スキャニング速度の向上を図ることができる。

上記のタッチパネル装置は、このタッチパネル装置を上方から見た場合、方形状のエリアにおいて、相対向する一方の辺及び他方の辺共に、下層の列と上層の列とが重なっている列が１列のみ形成されている。

そこで、上記のタッチパネル装置における投光器及び受光器を配列するのに必要なエリアは、投光器及び受光器が、それぞれ１列のみしか形成されていない従来例のタッチパネル装置と同じである。

従って、タッチペン等によるタッチ可能なエリアとして、投光器及び受光器が、それぞれ１列のみしか配列されていない従来例のタッチパネル装置と、同じ広さのエリアを確保することができる。

又、方形状のエリアにおいて、下層の列に配置された投光器と上層の列に配置された投光器では、上記エリア表面からの高さが異なっていると共に、下層の列に配置された受光器と上層の列に配置された受光器では、上記エリア表面からの高さが異なっている。

上記のタッチパネル装置において、投光器は、下層または上層のうちいずれか一方の層に配列され、受光器は、下層または上層のうちいずれか他方の層に配列され、一方の辺に配置された受光器は、対向する他方の辺に設けられた投光器と異なる層に配置され、対面する投光器から投光される光の有無を検出して遮光検出を行う。

このようにすることにより、一方の辺に配列されている投光器の投光方向と、対向する他方の辺に配列されている投光器の投光方向とが、反対となるので、一方の辺に配列されている投光器の投光が、該投光器と対面している以外の受光器で受光されたり、或いは、他方の辺に配列されている投光器の投光が、該投光器と対面している以外の受光器で受光されたりするような誤動作を、防止することができる。

本発明によれば、タッチパネル装置は、複数の投光器、及び、複数の受光器が、下層と上層の２層に重ねて配列されると共に、上層の配列における個別の配置位置は、下層の配列における個別の配置位置から半ピッチずれている。そのため、上記のタッチパネル装置を上方から見た場合、方形状のエリアにおいて、相対向する一方の辺及び他方の辺共に、下層の列と上層の列とが重なっている列が１列のみ形成されている。

上記のタッチパネル装置では、一方の辺に配列されている受光器が用いられる遮光検出スキャニングと、他方の辺に配列されている受光器が用いられる遮光検出スキャニングとを、同時に並行して行う。そのため、遮光検出スキャニング速度の向上を図ることができる。

次に、本発明の実施の形態におけるタッチパネル装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態におけるタッチパネル装置は、一般に、液晶表示装置等と組み合わせて表示入力装置として、用いられる。そこで、このようなタッチパネル装置と液晶表示装置とを組み合わせて構成された表示入力装置を用いて、本実施の形態におけるタッチパネル装置の説明を行う。

図１は、本実施の形態におけるタッチパネル装置１を、液晶表示装置２の表示面２ａ上に装着して構成された表示入力装置３の外観図である。又、図２は、この表示入力装置３の構成を示したブロック図である。

表示入力装置３を構成するタッチパネル装置１及び液晶表示装置２は、共に、ＵＳＢ回路を備えており、双方が、ＵＳＢケーブル５を介して外部装置４に接続されて使用される。外部装置４は、パソコン本体等の電子装置であり、タッチパネル装置１から入力された情報は、外部装置４に取り込まれた後、液晶表示装置２へ出力されて表示される。

液晶表示装置２の表示面２ａは、図１に示すように、左右方向（Ｘ軸方向と称する）が上下方向（Ｙ軸方向と称する）よりも長い長方形状をしており、上述したように、この表示面２ａ上に、タッチパネル装置１が装着されている。このタッチパネル装置１は、上辺１ａ、下辺１ｂ、左辺１ｃ、及び、右辺１ｄで構成された枠状をしており、図２に示すように、投受光基板部１０と制御部２０とで構成されている。

次に、タッチパネル装置１の投受光基板部１０について説明する。図３は、投受光基板部１０の外観図、図４は、その部分拡大斜視図、図５は、その断面図、そして、図６はそのブロック図である。

投受光基板部１０は、図３に示すように、２枚の細長い基板を上下２層に重ねて構成された細長いブロックを長手方向に並べて、液晶表示装置２の表示面２ａの周りを取り囲むように配置して構成され、タッチパネル装置１の上辺１ａ、下辺１ｂ、左辺１ｃ、及び、右辺１ｄの内側に組み込まれている。

上記の細長い基板は、１６個の発光ダイオード７を、等ピッチ間隔で１列に配列して装着したＬＥＤ基板と、１６個のフォトトランジスタ８を、等ピッチ間隔で１列に配列して装着したＰＨＴ基板とである。

これらのＬＥＤ基板は、具体的には、４枚のＸ軸１層目ＬＥＤ基板１１、４枚のＸ軸２層目ＬＥＤ基板１３、３枚のＹ軸１層目ＬＥＤ基板１５、及び、３枚のＹ軸２層目ＬＥＤ基板１７である。又、ＰＨＴ基板は、具体的には、４枚のＸ軸１層目ＰＨＴ基板１２、４枚のＸ軸２層目ＰＨＴ基板１４、３枚のＹ軸１層目ＰＨＴ基板１６、及び、３枚のＹ軸２層目ＰＨＴ基板１８である。

これらの基板が、図３〜図５に示すように、上下２層に積み重ねられて、液晶表示装置２の表示面２ａの周りを取り囲むように配置されている。上記の基板の名称に１層目が含まれるものは１層目、即ち、下層に、そして、上記の基板の名称に２層目が含まれるものは２層目、即ち、上層に、それぞれ配置される。

即ち、投受光基板部１０の上辺１ａには、１層目に、４枚のＸ軸１層目ＬＥＤ基板１１、２層目に、４枚のＸ軸２層目ＰＨＴ基板１４が配置されている。又、投受光基板部１０の下辺１ｂには、１層目に、４枚のＸ軸１層目ＰＨＴ基板１２、２層目に、４枚のＸ軸２層目ＬＥＤ基板１３が配置されている。

同様に、投受光基板部１０の左辺１ｃには、１層目に、３枚のＹ軸１層目ＬＥＤ基板１５、２層目に、３枚のＹ軸２層目ＰＨＴ基板１８が配置されている。又、投受光基板部１０の右辺１ｄには、１層目に、３枚のＹ軸１層目ＰＨＴ基板１６、２層目に、３枚のＹ軸２層目ＬＥＤ基板１７が配置されている。

又、図４に示すように、２層目に配置される基板の発光ダイオード７、又は、フォトトランジスタ８の位置は、１層目に配置される基板の発光ダイオード７、又は、フォトトランジスタ８の位置から半ピッチずれている。

上記のタッチパネル装置１では、上記の発光ダイオード７とフォトトランジスタ８とは、次のような関係にある。即ち、上記の発光ダイオード７は、液晶表示装置２の長方形状の表示面２ａの相対向する２辺のいずれか一方に設けられ、この発光ダイオード７と対面するように、上記のフォトトランジスタ８は、相対向する２辺のいずれか一方に設けられる関係にある。

そこで、図４に示すように、上辺１ａのＸ軸１層目ＬＥＤ基板１１に装着された個々の発光ダイオード７は、下辺１ｂのＸ軸１層目ＰＨＴ基板１２に装着された個々のフォトトランジスタ８と、１対１で対面すると共に、下辺１ｂのＸ軸２層目ＬＥＤ基板１３に装着された個々の発光ダイオード７は、上辺１ａのＸ軸２層目ＰＨＴ基板１４に装着された個々のフォトトランジスタ８と、１対１で対面する。

又、同様にして、左辺１ｃのＹ軸１層目ＬＥＤ基板１５に装着された個々の発光ダイオード７は、右辺１ｄのＹ軸１層目ＰＨＴ基板１６に装着された個々のフォトトランジスタ８と、１対１で対面すると共に、右辺１ｄのＹ軸２層目ＬＥＤ基板１７に装着された個々の発光ダイオード７は、左辺１ｃのＹ軸２層目ＰＨＴ基板１８に装着された個々のフォトトランジスタ８と、１対１で対面する。

上記のタッチパネル装置１では、上記のフォトトランジスタ８により、上記の発光ダイオード７からフォトトランジスタ８へ投光される光の投光線上に位置する液晶表示装置２の表示面２ａ上の点において、タッチペンのタッチによる上記の投光に対する遮光の有無を検出する遮光検出が行われる。

このフォトトランジスタ８による遮光検出は、上記のフォトトランジスタ８の配列の順に従って連続して行われる。これを、遮光検出スキャニングと称する。上記のタッチパネル装置１は、この遮光検出スキャニングの結果に基づいて、タッチペンによりタッチされた液晶表示装置２の表示面２ａ上における点の座標値を検出する仕組みである。

そこで、投受光基板部１０の上述した各基板に装着されている個々の発光ダイオード７及びフォトトランジスタ８には、アドレスが付与されている。この発光ダイオード７とフォトトランジスタ８のアドレスは、１対１で対面する発光ダイオード７のアドレスとフォトトランジスタ８のアドレスとは、同じアドレスとしている。

図７は、投受光基板部１０における発光ダイオード７及びフォトトランジスタ８のアドレスを示したものである。このアドレスを、実アドレスと称する。上述したように、１対１で対面する発光ダイオード７のアドレスとフォトトランジスタ８のアドレスとは、同じアドレスであるので、図７には、上辺１ａ（Ｘ軸方向）と左辺１ｃ（Ｙ軸方向）のみが示されており、下辺１ｂと右辺１ｄとは省略されている。図７からわかるように、本実施の形態では、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで、それぞれ、独立したアドレスを用いている。

液晶表示装置２の表示面２ａにおけるＸ軸方向である上辺１ａ、及び、下辺１ｂには、それぞれ、１６個の発光ダイオード７又はフォトトランジスタ８が装着された基板が４枚づつ、２層に配置されているので、１対１で対面する発光ダイオード７とフォトトランジスタ８のペアが、実アドレス０００〜実アドレス１２７の１２８個存在する。この実アドレスの付与は、１層目と２層目とに対して、交互になされている。

同様にして、液晶表示装置２の表示面２ａにおけるＹ軸方向である左辺１ｃ、及び、右辺１ｄには、それぞれ、１６個の発光ダイオード７又はフォトトランジスタ８が装着された基板が３枚づつ、２層に配置されているので、１対１で対面する発光ダイオード７とフォトトランジスタ８のペアが、実アドレス０００〜実アドレス０９５の９６個存在する。この実アドレスの付与は、１層目と２層目とに対して、交互になされている。

上述した実アドレスに対して、投受光基板部１０における発光ダイオード７及びフォトトランジスタ８のハードウエアとしてのアドレスは、実際には、図８のようになっている。

即ち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向共に、１層目と２層目とは、同一のアドレスを用いており、このハードウエアとしてのアドレスを、ハードウエアアドレスと称する。上記の実アドレスは、後述するように、ハードウエアアドレスに基づいて、演算で求められる。

次に、タッチパネル装置１の制御部２０について説明する。タッチパネル装置１の制御部２０は、上記の遮光検出スキャニングを、制御部２０におけるハードウエアとソフトウエアにより行う。図９は、制御部２０のブロック図である。

制御部２０は、ＣＰＵ２１、入力回路２２ａ、入力回路２２ｂ、出力回路２３ａ、出力回路２３ｂ、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａ、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂ、Ｘ軸基板選択デコーダ２５ａ、Ｙ軸基板選択デコーダ２５ｂ、Ｘ軸基板アドレスデコーダ２６ａ、Ｙ軸基板アドレスデコーダ２６ｂ、Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２、パルス発生回路２８、及び、ＵＳＢ回路２９で構成される。

ＣＰＵ２１は、マイクロプロセッサで構成される。このＣＰＵ２１には、メモリが含まれている。入力回路２２ａ、及び、入力回路２２ｂは、ＣＰＵ２１で処理を行うための入力信号を受ける。出力回路２３ａ、及び、出力回路２３ｂは、ＣＰＵ２１からの指令を出力する。

Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａは、上述したＸ軸方向の発光ダイオード７及びフォトトランジスタ８のハードウエアアドレスを生成するためのカウンタである。又、及び、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂは、上述したＹ軸方向の発光ダイオード７及びフォトトランジスタ８のハードウエアアドレスを生成するためのカウンタである。

Ｘ軸基板選択デコーダ２５ａは、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａの出力の上位４ビットから、Ｘ軸１層目ＬＥＤ基板１１、Ｘ軸１層目ＰＨＴ基板１２、Ｘ軸２層目ＬＥＤ基板１３、及び、Ｘ軸２層目ＰＨＴ基板１４に対して、４枚の内のいずれか１枚を選択する信号である上位アドレス信号を生成するデコーダである。

又、Ｘ軸基板アドレスデコーダ２６ａは、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａの出力の下位４ビットから、Ｘ軸１層目ＬＥＤ基板１１、Ｘ軸１層目ＰＨＴ基板１２、Ｘ軸２層目ＬＥＤ基板１３、及び、Ｘ軸２層目ＰＨＴ基板１４のそれぞれに装着されている１６個の発光ダイオード７の内、いずれか１つを指定する信号である下位アドレス信号を生成するデコーダである。

同様に、Ｙ軸基板選択デコーダ２５ｂは、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂの出力の上位４ビットから、Ｙ軸１層目ＬＥＤ基板１５、Ｙ軸１層目ＰＨＴ基板１６、Ｙ軸２層目ＬＥＤ基板１７、及び、Ｙ軸２層目ＰＨＴ基板１８に対して、４枚の内のいずれか１枚を選択する信号である上位アドレス信号を生成するデコーダである。

又、Ｙ軸基板アドレスデコーダ２６ｂは、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂの出力の下位４ビットから、Ｙ軸１層目ＬＥＤ基板１５、Ｙ軸１層目ＰＨＴ基板１６、Ｙ軸２層目ＬＥＤ基板１７、及び、Ｙ軸２層目ＰＨＴ基板１８のそれぞれに装着されている１６個の発光ダイオード７の内、いずれか１つを指定する信号である下位アドレス信号を生成するデコーダである。

Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１は、Ｘ軸１層目ＰＨＴ基板１２のフォトトランジスタ８から出力されるアナログ出力を、デジタル出力に変換する回路である。同様に、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１、及び、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２は、それぞれ、Ｘ軸２層目ＰＨＴ基板１４、Ｙ軸１層目ＰＨＴ基板１６、及び、Ｙ軸２層目ＰＨＴ基板１８のそれぞれのフォトトランジスタ８から出力されるアナログ出力を、デジタル出力に変換する回路である。

パルス発生回路２８は、タッチパネル装置１の制御部２０で必要なクロックパルス等のパルス信号を発生する回路である。このパルス発生回路２８は、クロックパルス（ＣＬ）、ＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）、及び、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）を生成する。又、ＵＳＢ回路２９は、外部装置との通信を行う回路である。

上記のパルス発生回路２８が生成するクロックパルス（ＣＬ）は、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａ、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂ、及び、図示されていないその他必要な回路に入力される。又、ＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）は、Ｘ軸１層目ＬＥＤ基板１１、Ｘ軸２層目ＬＥＤ基板１３、Ｙ軸１層目ＬＥＤ基板１５、及び、Ｙ軸２層目ＬＥＤ基板１７に入力される。又、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）は、Ｘ軸１層目ＰＨＴ基板１２、Ｘ軸２層目ＰＨＴ基板１４、Ｙ軸１層目ＰＨＴ基板１６、及び、Ｙ軸２層目ＰＨＴ基板１８に入力される。

図１０は、上記のＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）、及び、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）のタイミング波形を示したものである。ＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）は、上記の基板に装着されている発光ダイオード７を点灯する信号であり、このＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）が出力されている間のみ、発光ダイオード７が点灯する。又、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）は、上記の基板に装着されているフォトトランジスタ８の出力を、Ａ／Ｄ変換回路に取込むタイミングパルスである。

図１０に示すように、ＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）は、Ｘ軸基板アドレスデコーダ２６ａ、或いは、Ｙ軸基板アドレスデコーダ２６ｂから出力される下位アドレス信号の中央付近で出力される。又、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）は、ＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）の中央付近で出力される。

上記の出力回路２３ａからは、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａに対するリセット信号、及び、スタート信号が出力される。又、出力回路２３ｂからは、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂに対するリセット信号、及び、スタート信号が出力される。

又、上記の入力回路２２ａに対しては、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａの出力の上位４ビット及び下位４ビットと、Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１のデジタル信号出力、及び、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２のデジタル信号出力が入力される。

同様に、上記の入力回路２２ｂに対しては、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂの出力の上位４ビット及び下位４ビットと、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１のデジタル信号出力、及び、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２のデジタル信号出力が入力される。

上述したように、上記のタッチパネル装置１における制御部２０の遮光検出スキャニングは、制御部２０におけるハードウエアとソフトウエアにより行われる。そこで、次に、このソフトウエアに基づく上記のタッチパネル装置１における制御部２０の遮光検出スキャニング動作について説明する。この遮光検出スキャニング動作は、外部装置４からのタッチパネル装置１に対するスキャン開始指示から、スキャン終了指示までの間、継続して行われる。

上記の遮光検出スキャニング動作を９行うために、タッチパネル装置１の制御部２０は、データ読取フラグＦ、及び、ソフトウエアで構成された読取カウンタＣ_rと、１層目データメモリエリア、及び、２層目データメモリエリアとを、ＣＰＵ２１の内部に有するメモリに備えている。

データ読取フラグＦは、Ａ／Ｄ変換回路のデジタル信号出力を、出力回路２３ａ、又は、出力回路２３ｂを介してＣＰＵ２１へ取込むことを許可するフラグであり、Ｆ＝０では取込不許可であり、Ｆ＝１で取込を許可する。

読取カウンタＣ_rは、液晶表示装置２の表示面２ａに対するＸ軸方向の１回分のスキャニング動作と、このＸ軸方向のスキャニング動作の後に続けて行われるＹ軸方向の１回分のスキャニング動作とが終了した時点で、インクリメントされるカウンタである。このインクリメントは、外部装置４からのタッチパネル装置１に対するスキャン開始指示から、スキャン終了指示までの間、行われる。

即ち、Ｘ軸方向のスキャニング動作と、Ｙ軸方向のスキャニング動作とは、外部装置４からのタッチパネル装置１に対するスキャン開始指示から、スキャン終了指示までの間、繰返して行われる。

１層目データメモリエリアは、Ｘ軸１層目ＬＥＤ基板１１、Ｘ軸１層目ＰＨＴ基板１２、Ｙ軸１層目ＬＥＤ基板１５、及び、Ｙ軸１層目ＰＨＴ基板１６により行われる遮光検出スキャニング動作において、遮光が検出されたＸ軸、及び、Ｙ軸の座標データを記録するエリアである。

又、２層目データメモリエリアは、Ｘ軸２層目ＬＥＤ基板１３、Ｘ軸２層目ＰＨＴ基板１４、Ｙ軸２層目ＬＥＤ基板１７、及び、Ｙ軸２層目ＰＨＴ基板１８により行われる遮光検出スキャニング動作において、遮光が検出されたＸ軸、及び、Ｙ軸の座標データを記録するエリアである。

上記の１層目データメモリエリア、及び、２層目データメモリエリアは、図１７に示すように、読取カウンタＣ_rのカウント値毎に、当該カウント値におけるＸ軸、及び、Ｙ軸の座標データが記録されるように、構成されている。これらの１層目データメモリエリア、及び、２層目データメモリエリアに記録されるＸ軸、及び、Ｙ軸の座標データは、１個とは限られず、一方のみ、或いは、双方が複数個の場合もありうる。

図１１〜図１６は、タッチパネル装置１における制御部２０の遮光検出スキャニング動作を示したフローチャートである。この内、図１１は、タッチパネル装置１における基本動作を示したフローチャートである。尚、図１１のフローチャート中、二重線で挟まれた部分、即ち、スキャン終了処理（Ｓ１０）とデータ読取処理（Ｓ２０）とは、同時並行処理が行われるマルチタスク処理される部分である。

図１１において、まず、ＣＰＵ２１は、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａ、及び、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂをリセットし（Ｓ１）、データ読取フラグＦをリセットして、Ｆ＝０とする（Ｓ２）。そして、１層目データメモリエリア、及び、２層目データメモリエリアをクリアすると共に（Ｓ３）、読取カウンタＣ_rをリセットして、Ｃ_r＝０とする。

次に、外部装置４からのタッチパネル装置１に対するスキャン開始指示の有無をチェックし、指示が有ると、データ読取フラグＦをセットしてＦ＝１とする。そして、スキャン終了処理（Ｓ１０）、及び、データ読取処理（Ｓ２０）へ進む。

スキャン終了処理（Ｓ１０）、及び、データ読取処理（Ｓ２０）は、上述したように、マルチタスク処理される。そして、これらのスキャン終了処理（Ｓ１０）、及び、データ読取処理（Ｓ２０）が、共に終了した段階で、Ｓ８へ進む。

Ｓ８では、タッチパネル装置１における制御部２０の遮光検出スキャニング動作の結果である１層目データメモリエリアに記録されているデータ、及び、２層目データメモリエリアに記録されているデータを、外部装置４へ送信する。そして、Ｓ８が終了すると、Ｓ１に戻って、最初から繰返す。

次に、スキャン終了処理（Ｓ１０）について説明する。図１２は、スキャン終了処理（Ｓ１０）を示したフローチャートである。図１２において、ＣＰＵ２１は、外部装置４からのタッチパネル装置１に対するスキャン終了指示の有無をチェックし（Ｓ１１）、指示が有ると（Ｓ１２）、データ読取フラグＦをセットしてＦ＝１として（Ｓ１３）、スキャン終了処理（Ｓ１０）を終了する。このデータ読取フラグＦの状態は、データ読取処理（Ｓ２０）で照会される。

次に、データ読取処理（Ｓ２０）について説明する。図１３、及び、図１４は、データ読取処理（Ｓ２０）を示したフローチャートである。図１３、及び、図１４において、ＣＰＵ２１は、データ読取フラグＦをチェックする（Ｓ２１）。

Ｓ２１におけるチェックで、Ｆ＝１でないと（Ｓ２２）、即ち、Ｆ＝０であると、スキャン終了指示がなされているので、データ読取処理（Ｓ２０）を終了する。

Ｓ２１におけるチェックで、Ｆ＝１であると（Ｓ２２）、次に、読取カウンタＣ_rをインクリメントする（Ｓ２３）。そして、次に、本来のデータ読取処理を行う。このデータ読取処理は、最初に、Ｘ軸に関するデータ読取処理（Ｓ２４〜Ｓ３１）を行い、次に、Ｙ軸に関するデータ読取処理（Ｓ３２〜Ｓ３９）を行う。

まず、Ｘ軸に関するデータ読取処理を行う。最初に、ハードウエアで構成されているＸ軸アドレスカウンタ２４ａをスタートさせる（Ｓ２４）。すると、上述したように、制御部２０において、Ｘ軸上位アドレス信号、及び、Ｘ軸下位アドレス信号が連続して生成され、投受光基板部１０に提供されることにより、遮光検出が行われる。

次に、ＣＰＵ２１は、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）のレベルが１であるか否かをチェックし（Ｓ２５）、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）のレベルが１であると（Ｓ２６）、Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１、及び、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２へ、Ｘ軸１層目出力信号、及び、Ｘ軸２層目出力信号が、それぞれ取り込まれてアナログ／デジタル変換が行われているので、Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１、及び、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２の出力の読取が可能である。

そこで、次に、遮光検出が行われたＸ軸のハードウエアアドレスを認識するために、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａの２進数８ビットの出力Ｃ_Xを、読取る（Ｓ２７）。そして、次に、この２進数Ｃ_Xを、１０進数Ｎ_Xに変換する（Ｓ２８）。そして、Ｘ軸データ読取処理（Ｓ１００）へ進む。

図１５は、Ｘ軸データ読取処理（Ｓ１００）を示したフローチャートである。図１５において、このＸ軸データ読取処理（Ｓ１００）では、最初に、Ｘ軸１層目に関する処理（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）を行い、次に、Ｘ軸２層目に関する処理（Ｓ１０６〜Ｓ１１０）を行う。

まず、最初に、Ｘ軸１層目に関する処理を行う。即ち、ＣＰＵ２１は、Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１の出力Ｄ_X1を読取る（Ｓ１０１）。このＤ_X1は、デジタル信号であり、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに予め設定されている基準データと比較して、タッチペンのタッチの存在の有無を判定する（Ｓ１０２）。

このように、フォトトランジスタ８のアナログ出力をデジタル変換してタッチペンのタッチの存在の有無を判定するのは、個々のタッチパネル装置１における装置の大きさや使用される発光ダイオード７の出力の大きさ、フォトトランジスタ８の検知能力、或いは、タッチパネル装置１の使用される環境条件等によって、最適な基準データを設定すると共に、この基準データとの比較を、容易に行うことができるからである。

Ｓ１０２における判定の結果、タッチ無と判定されると（Ｓ１０３）、Ｘ軸１層目の処理を終了して、Ｘ軸２層目の処理（Ｓ１０６〜Ｓ１１０）に移行する。

Ｓ１０２における判定の結果、タッチ有と判定されると（Ｓ１０３）、遮光検出が行われた実アドレスであるＸ軸１層目座標値Ｍ_x1を演算で求める（Ｓ１０４）。Ｘ軸１層目座標値Ｍ_x1は、Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ１の出力Ｄ_X1を２倍することにより求める（Ｍ_x1＝２Ｄ_X1）。そして、この実アドレスであるＸ軸１層目座標値Ｍ_x1を、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに備えられている１層目データメモリエリアにおける読取カウンタＣ_rのカウント値がＣ_rの欄へ記録する（Ｓ１０５）。そして、Ｘ軸２層目の処理（Ｓ１０６〜Ｓ１１０）に移行する。

Ｘ軸２層目の処理では、上述したＸ軸１層目の処理と同様の処理を行う。即ち、ＣＰＵ２１は、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２の出力Ｄ _X2を読取る（Ｓ１０６）。このＤ_X2は、デジタル信号であり、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに予め設定されている基準データと比較して、タッチペンのタッチの存在の有無を判定する（Ｓ１０７）。

Ｓ１０７における判定の結果、タッチ無と判定されると（Ｓ１０８）、Ｘ軸２層目の処理を終了すると共に、Ｘ軸データ読取処理（Ｓ１００）を終了する。

Ｓ１０７における判定の結果、タッチ有と判定されると（Ｓ１０８）、遮光検出が行われた実アドレスであるＸ軸２層目座標値Ｍ_x2を演算で求める（Ｓ１０９）。Ｘ軸２層目座標値Ｍ_x2は、Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ａ２の出力Ｄ_X2を２倍して１プラスすることにより求める（Ｍ_x2＝２Ｄ_X2＋１）。そして、この実アドレスであるＸ軸２層目座標値Ｍ_x2を、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに備えられている２層目データメモリエリアにおける読取カウンタＣ_rのカウント値がＣ_rの欄へ記録する。そして、Ｘ軸データ読取処理（Ｓ１００）を終了する。

Ｘ軸データ読取処理（Ｓ１００）が終了すると、図１３、及び、図１４に示すデータ読取処理（Ｓ２０）のＳ２９へ進む。Ｓ２９では、Ｓ２８で求められたＸ軸アドレスカウンタ２４ａのカウント値Ｃ_Xを１０進数に変換したＮ_Xを、予め設定され、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに備えられているＸ軸アドレスカウンタ２４ａの上限値Ｌ_Xと比較する。

Ｓ２９における比較で、Ｎ_X＝Ｌ_Xでないと、Ｘ軸における全てのフォトトランジスタ８による遮光検出を終了していないので、Ｓ２５へ戻って、Ｓ２５以下を繰返す。

Ｓ２９における比較で、Ｎ_X＝Ｌ_Xであると、Ｘ軸における全てのフォトトランジスタ８による遮光検出を終了しているので、Ｘ軸アドレスカウンタ２４ａをリセットして、次に、Ｙ軸に関するデータ読取処理（Ｓ３２〜Ｓ３９）を行う。

このＹ軸に関するデータ読取処理は、Ｘ軸に関するデータ読取処理（Ｓ２４〜Ｓ３１）と同様に行われる。まず、ハードウエアで構成されているＹ軸アドレスカウンタ２４ｂをスタートさせる（Ｓ３２）。すると、上述したように、制御部２０において、Ｙ軸上位アドレス信号、及び、Ｙ軸下位アドレス信号が連続して生成され、投受光基板部１０に提供されることにより、遮光検出が行われる。

次に、ＣＰＵ２１は、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）のレベルが１であるか否かをチェックし（Ｓ３３）、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）のレベルが１であると（Ｓ３４）、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１、及び、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２へ、Ｙ軸１層目出力信号、及び、Ｙ軸２層目出力信号が、それぞれ取り込まれてアナログ／デジタル変換が行われているので、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１、及び、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２の出力の読取が可能である。

そこで、次に、遮光検出が行われたＸ軸のハードウエアアドレスを認識するために、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ｂの２進数８ビットの出力Ｃ_yを、読取る（Ｓ３５）。そして、次に、この２進数Ｃ_yを、１０進数Ｎ_yに変換する（Ｓ３６）。そして、Ｙ軸データ読取処理（Ｓ２００）へ進む。

図１６は、Ｙ軸データ読取処理（Ｓ２００）を示したフローチャートである。図１６において、このＹ軸データ読取処理（Ｓ２００）では、最初に、Ｙ軸１層目に関する処理（Ｓ２０１〜Ｓ２０５）を行い、次に、Ｙ軸２層目に関する処理（Ｓ２０６〜Ｓ２１０）を行う。

まず、最初に、Ｙ軸１層目に関する処理を行う。即ち、ＣＰＵ２１は、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１の出力Ｄ_y1を読取る（Ｓ２０１）。このＤ_y1は、デジタル信号であり、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに予め設定されている基準データと比較して、タッチペンのタッチの存在の有無を判定する（Ｓ２０２）。

Ｓ２０２における判定の結果、タッチ無と判定されると（Ｓ２０３）、Ｙ軸１層目の処理を終了して、Ｙ軸２層目の処理（Ｓ２０６〜Ｓ２１０）に移行する。

Ｓ２０２における判定の結果、タッチ有と判定されると（Ｓ２０３）、遮光検出が行われた実アドレスであるＹ軸１層目座標値Ｍ_y1を演算で求める（Ｓ２０４）。Ｙ軸１層目座標値Ｍ_y1は、Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ１の出力Ｄ_y1を２倍することにより求める（Ｍ_y1＝２Ｄ_y1）。そして、この実アドレスであるＹ軸１層目座標値Ｍ_y1を、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに備えられている１層目データメモリエリアにおける読取カウンタＣ_rのカウント値がＣ_rの欄へ記録する（Ｓ２０５）。そして、Ｙ軸２層目の処理（Ｓ２０６〜Ｓ２１０）に移行する。

Ｙ軸２層目の処理では、上述したＹ軸１層目の処理と同様の処理を行う。即ち、ＣＰＵ２１は、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２の出力Ｄ _y2を読取る（Ｓ２０６）。このＤ_y2は、デジタル信号であり、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに予め設定されている基準データと比較して、タッチペンのタッチの存在の有無を判定する（Ｓ２０７）。

Ｓ２０７における判定の結果、タッチ無と判定されると（Ｓ２０８）、Ｙ軸２層目の処理を終了すると共に、Ｙ軸データ読取処理（Ｓ２００）を終了する。

Ｓ２０７における判定の結果、タッチ有と判定されると（Ｓ２０８）、遮光検出が行われた実アドレスであるＹ軸２層目座標値Ｍ_y2を演算で求める（Ｓ２０９）。Ｙ軸２層目座標値Ｍ_y2は、Ｙ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路２７ｂ２の出力Ｄ_y2を２倍して１プラスすることにより求める（Ｍ_y2＝２Ｄ_y2＋１）。そして、この実アドレスであるＹ軸２層目座標値Ｍ_y2を、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに備えられている２層目データメモリエリアにおける読取カウンタＣ_rのカウント値がＣ_rの欄へ記録する。そして、Ｙ軸データ読取処理（Ｓ２００）を終了する。

Ｙ軸データ読取処理（Ｓ２００）が終了すると、図１３、及び、図１４に示すデータ読取処理（Ｓ２０）のＳ３７へ進む。Ｓ３７では、Ｓ３５で求められたＹ軸アドレスカウンタ２４ｂのカウント値Ｃ_yを１０進数に変換したＮ_yを、予め設定され、制御部２０のＣＰＵ２１内のメモリに備えられているＹ軸アドレスカウンタ２４ｂの上限値Ｌ_yと比較する。

Ｓ３７における比較で、Ｎ_y＝Ｌ_yでないと、Ｙ軸における全てのフォトトランジスタ８による遮光検出を終了していないので、Ｓ３３へ戻って、Ｓ３３以下を繰返す。

Ｓ３７における比較で、Ｎ_y＝Ｌ_yであると、Ｙ軸における全てのフォトトランジスタ８による遮光検出を終了しているので、Ｙ軸アドレスカウンタ２４ａをリセットして、ｓ２１へ戻り、データ読取処理（Ｓ２０）を最初から行う。

図１８、及び、図１９は、上記のタッチパネル装置１におけるタッチペンのタッチによる描画の例を示したものである。図１８は、１層目を、そして、図１９は、２層目を示したものである。

上記の図１８、及び、図１９の例の場合、例えば、１層目データメモリエリアには、図２０のようなデータが、そして、２層目データメモリエリアには、図２１のようなデータが記録される。

この１層目データメモリエリア、及び、２層目データメモリエリアに記録されたデータが、ＵＳＢにより、外部装置４に送信され、このデータを基にして、外部装置４が、液晶表示装置２の表示面２ａに表示する画像データを形成して、液晶表示装置２に送信することにより、この画像データに基づく画像が、液晶表示装置２の表示面２ａに表示される。

上記のタッチパネル装置１によれば、複数の発光ダイオード７、及び、複数のフォトトランジスタ８が、１層目と２層目の２層に重ねて配列されると共に、２層目の配列における発光ダイオード７、及び、フォトトランジスタ８の個別の配置位置は、１層目の配列における発光ダイオード７、及び、フォトトランジスタ８の個別の配置位置から半ピッチずれている。そのため、上記のタッチパネル装置１を上方から見た場合、方形状の表示面２ａの横方向及び縦方向において、相対向する一方の辺及び他方の辺共に、１層目の列と２層目の列とが重なっている列が１列のみ形成されている。

そこで、上記のタッチパネル装置１における発光ダイオード７、及び、フォトトランジスタ８を配列するのに必要な表示面２ａ上のエリアは、発光ダイオード、及び、フォトトランジスタが、それぞれ１列のみしか形成されていない従来例のタッチパネル装置と同じである。従って、タッチペン等によるタッチ可能なエリアとして、発光ダイオード、及び、フォトトランジスタが、それぞれ１列のみしか配列されていない従来例のタッチパネル装置と、同じ広さのエリアを確保することができる。

又、方形状の表示面２ａの横方向及び縦方向において、１層目の列に配置された発光ダイオード７と２層目の列に配置された発光ダイオード７では、表示面２ａからの高さが異なっていると共に、１層目の列に配置されたフォトトランジスタ８と２層目の列に配置されたフォトトランジスタ８では、上記平面からの高さが異なっている。

そのため、１層目の列に配置された発光ダイオード７から、１層目の列に配置されたフォトトランジスタ８へ投光する動作と、２層目の列に配置された発光ダイオード７から、２層目の列に配置されたフォトトランジスタ８へ対応する投光する動作とを同時に行っても、１層目の列に配置された発光ダイオード７の光が、２層目の列に配置されたフォトトランジスタ８に受光されるおそれはなく、又、２層目の列に配置された発光ダイオード７の光が、１層目の列に配置されたフォトトランジスタ８に受光されるおそれもない。

従って、１層目の列に配置されたフォトトランジスタ８による遮光検出スキャニングと、２層目の列に配置されたフォトトランジスタ８による遮光検出スキャニングとを、独立させて、並行して行うことができ、遮光検出スキャニング速度の向上を図ることができる。

上記のタッチパネル装置１では、表示面２ａの横方向及び縦方向の双方で、１層目に配列された発光ダイオード７は、１層目に配列されたフォトトランジスタ８と対面し、２層目に配列された発光ダイオード７は、２層目に配列されたフォトトランジスタ８と対面しているが（図５参照）、次のようにしてもよい。

即ち、表示面２ａの横方向及び縦方向の双方で、相対向する２辺の双方の１層目に配列された発光ダイオード７は、相対向する反対の辺の２層目に配列されたフォトトランジスタ８と対面するようにするのである。図２２は、このような場合を示したタッチパネル装置１の投受光基板部１０の断面図である。

図５に示す、上述した本実施の形態におけるタッチパネル装置１の投受光基板部１０の断面図のように、１層目に配列された発光ダイオード７は、１層目に配列されたフォトトランジスタ８と対面し、２層目に配列された発光ダイオード７は、２層目に配列されたフォトトランジスタ８と対面している場合、図２３（ａ）に示すような不具合が生じることがある。

即ち、１層目に配列された発光ダイオード７と、２層目に配列された発光ダイオード７の投光軸の表示面２ａからの高さが異なることから、図２３（ａ）に示すように、実アドレス上で隣接する２個の発光ダイオード７の投光軸３１，３１で、傾いているタッチペン６により遮光が検出される範囲は、１個の発光ダイオード７の投光軸３１による遮光検出範囲３２のみとなる場合がある。この場合、タッチペン６を傾けて描画している場合に、太い線で描画しているつもりが、細い線で描画しているようにしか検知することができないことになる。

しかし、これと同じ状態で、図２２に示すような場合は、表示面２ａの中央付近のみという限定条件付ではあるが、図２３（ｂ）に示すように、実アドレス上で隣接する２個の発光ダイオード７の投光軸３１，３１で、傾いているタッチペン６により遮光が検出される範囲は、２個の発光ダイオード７の投光軸３１，３１による遮光検出範囲３２，３２となるようにすることができる。

即ち、この場合、表示面２ａの中央付近では、１層目に配列された発光ダイオード７と、２層目に配列された発光ダイオード７の投光軸の表示面２ａからの高さが略同じとなるので、タッチペン６を傾けて描画している場合に、太い線で描画している場合は、太い線で描画していると検知することができる。

本実施の形態におけるタッチパネル装置を用いた表示入力装置の外観図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置を用いた表示入力装置のブロック図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部の外観図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部の部分拡大斜視図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部の断面図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部のブロック図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部における発光ダイオード及びフォトトランジスタの実アドレスの説明図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部における発光ダイオード及びフォトトランジスタのハードウエアアドレスの説明図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の制御部のブロック図である。アドレス信号、ＬＥＤＯＮ信号（ＬＧ）、及び、ＰＨＴゲート信号（ＰＧ）のタイミング波形図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の動作を示したフローチャート（その１）である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の動作を示したフローチャート（その２）である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の動作を示したフローチャート（その３）である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の動作を示したフローチャート（その４）である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の動作を示したフローチャート（その５）である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の動作を示したフローチャート（その６）である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の１層目データメモリエリア及び２層目データメモリエリアの説明図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の１層目におけるタッチペンのタッチによる描画の例を示した説明図である。本実施の形態におけるタッチパネル装置の２層目におけるタッチペンのタッチによる描画の例を示した説明図である。図１８における１層目データメモリエリアの記録内容を示したテーブルである。図１９における２層目データメモリエリアの記録内容を示したテーブルである。本実施の形態におけるタッチパネル装置の投受光基板部の他の例の断面図である。（ａ）は、図５の場合における描画状態の説明図、（ｂ）は、図２２の場合における描画状態の説明図である。

符号の説明

１タッチパネル装置
１ａ上辺
１ｂ下辺
１ｃ左辺
１ｄ右辺
２液晶表示装置
２ａ表示面
３表示入力装置
４外部装置
５ＵＳＢケーブル
６タッチペン
７発光ダイオード
８フォトトランジスタ
１０投受光基板部
１１Ｘ軸１層目ＬＥＤ基板
１２Ｘ軸１層目ＰＨＴ基板
１３Ｘ軸２層目ＬＥＤ基板
１４Ｘ軸２層目ＰＨＴ基板
１５Ｙ軸１層目ＬＥＤ基板
１６Ｙ軸１層目ＰＨＴ基板
１７Ｙ軸２層目ＬＥＤ基板
１８Ｙ軸２層目ＰＨＴ基板
２０制御部
２１ＣＰＵ
２２ａ入力回路
２２ｂ入力回路
２３ａ出力回路
２３ｂ出力回路
２４ａＸ軸アドレスカウンタ
２４ｂＹ軸アドレスカウンタ
２５ａＸ軸基板選択デコーダ
２５ｂＹ軸基板選択デコーダ
２６ａＸ軸基板アドレスデコーダ
２６ｂＹ軸基板アドレスデコーダ
２７ａ１Ｘ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路
２７ａ２Ｘ軸２層目Ａ／Ｄ変換回路
２７ｂ１Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路
２７ｂ２Ｙ軸１層目Ａ／Ｄ変換回路
２８パルス発生回路
２９ＵＳＢ回路
３１投光軸
３２遮光検出範囲

Claims

方形状のエリアの辺に沿って等ピッチ間隔で配列された投光器および受光器を備えるタッチパネル装置であって、
複数の前記投光器、及び、複数の前記受光器は、下層と上層との２層に重ねて配列され、前記上層の配列における個別の配置位置は、前記下層の配列における個別の配置位置から半ピッチずれて配置されており、
前記投光器は、前記下層または前記上層のうちいずれか一方の層に配列され、
前記受光器は、前記下層または前記上層のうちいずれか他方の層に配列され、
一方の辺に配置された前記受光器は、対向する他方の辺に設けられた前記投光器と異なる層に配置され、対面する前記投光器から投光される光の有無を検出して遮光検出を行い、
前記受光器による前記遮光検出が前記受光器毎に連続して行われる遮光検出スキャニングの結果に基づいて、前記エリアにおける前記光の遮光位置の座標値が検出されると共に、
一方の辺に配列されている前記受光器が用いられる前記遮光検出スキャニングと、対向する他方の辺に配列されている前記受光器が用いられる前記遮光検出スキャニングとは、同時に並行して行われ、
前記上層および前記下層における座標値をそれぞれ記録すること
を特徴とするタッチパネル装置。