JP6163965B2 - タッチパネル入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネル入力装置に関し、より特定的には、操作面への操作部の入力座標を光学的に取得するタッチパネル入力装置に関する。

ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）などの一般的な画像形成装置には、操作パネル（操作パネルユニット）が設けられている。操作パネルは、ソフトウェアキーなどを含む操作画面を表示する表示パネルと、表示パネル上に配置されたタッチパネル入力装置とを備えている。画像形成装置は、表示パネルに表示されたソフトウェアキーなどへのタッチを、タッチパネル入力装置にて検知し、検知した箇所のキーなどに割り当てられた処理を実行する。これにより、ユーザーは、表示パネルに表示された操作画面にタッチすることにより機器設定などの操作を行うことができるため、直感的な操作が可能となり、高い操作性が実現される。

タッチパネル入力装置がタッチを検知する方式としては、たとえば光学式、抵抗膜式、または静電容量式など、様々な形式がある。このうち光学式タッチパネル入力装置は、表示パネルの操作面上のＸ軸方向の両端部に互いに対向して配置された一組の発光素子列および受光素子列と、操作面上のＹ軸方向の両端部に互いに対向して配置された一組の発光素子列および受光素子列とを備えている。発光素子列は、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成されており、受光素子列は複数のＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）により構成されている。光学式タッチパネル入力装置は、ＬＥＤの各々からの光（赤外線などの不可視光線）をＰＤの各々で受光することにより、操作面上を走査し、受光光量が低下したＰＤの位置（影の位置、遮光位置）に基づいて、入力座標を取得する。

現在、画像形成装置の操作パネルには、抵抗膜式または静電式の抵抗膜式タッチパネル入力装置が搭載されている。抵抗膜式タッチパネル入力装置は、安価で最も使用されているタッチパネル入力装置である一方で、マルチタッチ操作、フリック操作、またはドラッグ操作などを検知する性能に乏しい。このため、近年は静電式タッチパネル入力装置が搭載されることが多い。しかし、静電式タッチパネル入力装置は、構造が複雑であり、高価である。

光学式タッチパネル入力装置は、構造上、パネルの大型化が容易で、センサー部が直接触れられないため、耐久性が高いといった利点を有している。光学式タッチパネル入力装置は、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）や券売機になどに用いられており、マルチタッチ操作、フリック操作、またはドラッグ操作などを検知する性能が高い。近年、表示装置の大画面化への要求に応えるべく、画像形成装置の操作パネルに、大画面化の際のコストが有利な光学式タッチパネル入力装置を搭載することが検討されている。

従来の光学式タッチパネル入力装置に関する技術は、たとえば下記特許文献１に開示されている。

下記特許文献１には、表示パネルと、表示パネルの隣接した２辺に対応して配置された複数個の赤外線発光素子と、表示パネルの残りの２辺に対応して配置され、各赤外線発光素子から発散された光を反射させるレンズ部と、表示パネルの隣接した２辺に対応して配置された受光部と、タッチ制御部とを備えた光学式タッチ入力装置が開示されている。この光学式タッチパネル入力装置において、タッチ制御部は、受光部から収集された受光情報によって、タッチ座標を演算するタッチ座標演算部と、各赤外線発光素子の光出力をタッチ時と非タッチ時に区分して、非タッチ時の光出力をタッチ時よりも低くする発光制御部とを含んでいる。

特開２０１２−１２８８５１号公報

従来の光学式タッチパネル入力装置には、発光素子および受光素子の組が、操作面に対して垂直な方向に複数段設けられたものがある。しかし、この種の光学式タッチパネル入力装置には、入力座標の検知に伴う消費電力および処理量が大きいという問題があった。すなわち、従来の光学式タッチパネル入力装置は、操作部によって操作面が操作されているか否かに関わらず、全ての段の発光素子および受光素子を常に用いて走査していた。このため、入力座標の検知に伴う消費電力および処理量が大きいという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、入力座標の検知に伴う消費電力および処理量を低減することのできるタッチパネル入力装置を提供することである。

本発明の一の局面に従うタッチパネル入力装置は、操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、上段走査光路形成部は、一の方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される第１の受光素子列と、一の方向と直交する他の方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される第２の受光素子列とを含み、第１の受光素子列を構成する複数の受光素子の各々は、第１の受光素子列の一方の端部から他方の端部にかけて等間隔で配列し、第２の受光素子列を構成する複数の受光素子の各々は、第２の受光素子列の一方の端部から他方の端部にかけて等間隔で配列し、上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少ない。

本発明の他の局面に従うタッチパネル入力装置は、操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少なく、上段走査光路面および下段走査光路面の間で、走査を行う走査光路面を切り替えることにより、操作部の入力座標を決定する決定手段をさらに備える。

上記タッチパネル入力装置において好ましくは、決定手段は、下段走査光路面の走査を行わない状態で、上段走査光路形成部を用いて上段走査光路面の走査を行うことにより、上段走査光路面での遮光を検知する遮光検知手段と、遮光検知手段にて遮光を検知した場合に、下段走査光路形成部を用いて下段走査光路面の走査を行うことにより、操作部の入力座標を決定する座標決定手段とを含む。

上記タッチパネル入力装置において好ましくは、決定手段は、座標決定手段にて下段走査光路面の走査を行う場合に、上段走査光路面の走査を停止する走査停止手段をさらに含む。

上記タッチパネル入力装置において好ましくは、決定手段は、遮光検知手段にて検知した遮光に基づいて、上段走査光路面での操作部の検知範囲を特定する範囲特定手段をさらに含み、座標決定手段は、下段走査光路面における検知範囲を包含する領域を走査範囲として走査を行う。

上記タッチパネル入力装置において好ましくは、検知範囲にキーが表示されている領域が含まれる場合、座標決定手段は、検知範囲に含まれるキーが表示されている領域全体を走査範囲として走査を行う。

上記タッチパネル入力装置において好ましくは、決定手段は、座標決定手段にて決定した入力座標の変化を検知する変化検知手段と、変化検知手段にて検知した変化に基づいて、走査範囲を変更する変更手段とをさらに含み、座標決定手段は、変更手段にて走査範囲を変更した場合に、下段走査光路面における変更後の走査範囲の走査を行う。

上記タッチパネル入力装置において好ましくは、座標決定手段は、検知範囲の中心からの距離が小さい順序で、下段走査光路形成部の発光素子および発光素子の各々を起動することにより走査範囲の走査を行う。

本発明のさらに他の局面に従うタッチパネル入力装置は、操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少なく、上段走査光路形成部を構成する複数の発光素子の各々は、下段走査光路形成部を構成する複数の発光素子の各々よりも低い指向性を有する光を放出する。

本発明のさらに他の局面に従うタッチパネル入力装置は、操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少なく、上段走査光路形成部および下段走査光路形成部は、共通の発光素子を含む。

本発明によれば、入力座標の検知に伴う消費電力および処理量を低減することのできるタッチパネル入力装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態における走査光路形成部１０ｂの構成を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態における走査光路形成部１０ａおよび１０ｂのＹ軸方向に沿った断面図である。 本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を説明する第１の図である。 本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を説明する第２の図である。 本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を説明する第３の図である。 本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。 第１の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する図である。 第１の変形例における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。 第２の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する第１の図である。 第２の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する第２の図である。 第２の変形例における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。 第３の変形例において受け付けるピンチアウト操作を模式的に示す図である。 第３の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する図である。 第３の変形例における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。 第４の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する図である。 第５の変形例における操作パネル装置１の構成を模式的に示す図である。 第６の変形例における操作パネル装置１の構成を模式的に示すＹ軸方向に沿った断面図である。 第７の変形例における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。 第８の変形例における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。 第９の変形例における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。

本実施の形態においては、タッチパネル入力装置が、画像形成装置に搭載されている操作パネル装置である場合について示す。画像形成装置としては、たとえばＭＦＰ、ファクシミリ装置、複写機、またはプリンターなどがある。タッチパネル入力装置は、操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、操作面への操作部の入力座標を取得するものであればよく、たとえばタブレット、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、携帯電話、または券売機などの画像形成装置以外のものに搭載されていてもよい。

本明細書において、「走査光路」とは、発光素子からの光が受光素子で受光されるまでにたどる経路であって、操作部の検知に用いられる経路を意味している。

［画像形成装置の構成］

始めに、本実施の形態におけるタッチパネル入力装置が搭載される画像形成装置の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す斜視図である。

図１を参照して、画像形成装置１００は、ここではスキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、ネットワーク機能、ＢＯＸ機能、およびプリンターとしての機能などを備えたデジタル複合機（ＭＦＰ）である。画像形成装置１００は、原稿を光学的に読取って画像データを得るスキャナー部１１０と、画像データに基づいて用紙上に画像を印刷するプリントエンジン１２０とを主に備えている。画像形成装置１００の本体上面には、スキャナー部１１０に原稿を送る自動原稿送り装置（フィーダー）１３０が配置され、画像形成装置の下部には、プリントエンジン１２０に用紙を供給する複数の給紙カセット（給紙部）１４０が配置される。また、画像形成装置１００の中央部には、プリントエンジン１２０によって画像を形成された用紙が排紙されるトレー１５０が設けられている。

画像形成装置１００は、さらに、本実施の形態におけるタッチパネル入力装置としての操作パネル装置１を備えている。操作パネル装置１は、画像形成装置１００の本体上面の前面側（ユーザーが位置する側）に固定されている。操作パネル装置１は、表示パネル９３に表示された情報に基づいて、画像形成装置１００に対してユーザーが設定や命令などを入力するための装置である。操作パネル装置１は、ユーザーからの各種の指示、数字、文字、または記号などの入力操作を受付けるための複数のハードウェアキー９１と、表示パネル（表示装置）９３と、タッチパネル１０とを含んでいる。表示パネル９３は、画像形成装置１００に関する各種操作を受け付ける操作画面などの各種情報をユーザーに対して表示する。表示パネル９３は、操作部による操作（たとえば指でのタッチ）を受け付ける平面である操作面ＣＰ（図２）を有している。タッチパネル１０は、走査光路面での遮光に基づいて、操作面ＣＰへの操作部の入力座標を決定する。

操作パネル装置１は、ユーザーが画像形成装置１００の前に立った状態で操作しやすいように、操作面が水平面に対して傾斜するように取り付けられる。画像形成装置１００によっては、車いすのユーザーなどにも配慮して、操作面の角度を調節可能であってもよい。

次に、操作パネル装置１の構成について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の構成を示すブロック図である。

図２を参照して、操作パネル装置１は、制御部２と、上段入力部３と、下段入力部４とを含んでいる。

制御部２は、操作パネル装置１全体を制御する。制御部２は、操作パネル装置１全体の制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵを動作させる為のプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＣＰＵがプログラムを動作するために必要なデータや画像データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などにより構成されている。制御部２は、上段入力部３および下段入力部４の各々の走査開始および走査停止を制御する。さらに制御部２は、上段入力部３および下段入力部４の各々から入力座標を受け取る。

上段入力部３および下段入力部４の各々は、上段走査光路面ＳＬ１および下段走査光路面ＳＬ２の各々で、操作部を検知する。

上段入力部３は、走査光路形成部１０ａと、走査部３０ａと、接触判断部３１ａと、座標検出部３２ａとを含んでいる。

走査光路形成部１０ａは、操作面ＣＰ上に配置されており、上段走査光路面ＳＬ１を形成する。走査光路形成部１０ａは、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子によって構成される発光素子列１１と、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される受光素子列１２と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子によって構成される発光素子列１３と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される受光素子列１４とを含んでいる。走査光路形成部１０ａの具体的な構成については、図３を用いて後述する。

走査部３０ａは、走査光路形成部１０ａを構成する全ての発光素子および受光素子の各々に接続されている。走査部３０ａは、走査光路形成部１０ａを構成する発光素子および受光素子の組を順次走査し、各発光素子に対応する各受光素子の入力（受光光量）を接触判断部３１ａおよび座標検出部３２ａに送信する。

接触判断部３１ａは、走査部３０ａから受信した各受光素子の入力に基づいて、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の有無を検知する。接触判断部３１ａは、操作部を検知した場合に、接触検知信号を座標検出部３２ａに送信する。

座標検出部３２ａは、接触判断部３１ａからの接触検知信号をトリガとし、走査部３０ａから受信した各受光素子の入力に基づいて、上段走査光路面ＳＬ１が操作部によって塞がれた範囲である検知範囲を特定し、制御部２に送信する。

下段入力部４は、走査光路形成部１０ｂと、走査部３０ｂと、接触判断部３１ｂと、座標検出部３２ｂとを含んでいる。

走査光路形成部１０ｂは、操作面ＣＰと走査光路形成部１０ａとの間に配置されており、下段走査光路面ＳＬ２を形成する。走査光路形成部１０ｂは、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子によって構成される発光素子列２１と、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される受光素子列２２と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子によって構成される発光素子列２３と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される受光素子列２４とを含んでいる。走査光路形成部１０ｂの具体的な構成については、図４を用いて後述する。

走査部３０ｂは、走査光路形成部１０ｂを構成する全ての発光素子および受光素子の各々に接続されている。走査部３０ｂは、走査光路形成部１０ｂを構成する発光素子および受光素子の組を順次走査し、各発光素子に対応する各受光素子の入力（受光光量）を接触判断部３１ｂおよび座標検出部３２ｂに送信する。

接触判断部３１ｂは、走査部３０ｂから受信した各受光素子の入力に基づいて、下段走査光路面ＳＬ２での操作部の有無を検知する。接触判断部３１ｂは、操作部を検知した場合に、接触検知信号を座標検出部３２ｂに送信する。

座標検出部３２ｂは、接触判断部３１ｂからの接触検知信号をトリガとし、走査部３０ｂから受信した各受光素子の入力に基づいて、下段走査光路面ＳＬ１が操作部によって塞がれた領域を特定し、その領域に基づいて最終的な入力座標を決定し、制御部２に送信する。

図３は、本発明の一実施の形態における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。なお、以降の図においては、起動される発光素子または受光素子を細線のハッチングの入った正方形で示しており、起動され、かつ遮光を検知する受光素子（受光光量が閾値を下回った受光素子）を太線のハッチングの入った正方形で示しており、起動されない発光素子または受光素子を白地の正方形で示している。

図３を参照して、上段入力部３の走査光路形成部１０ａは、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子Ａ１〜Ａｎ（ｎは自然数）によって構成された発光素子列１１と、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子Ｂ１〜Ｂｎによって構成された受光素子列１２と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子Ｃ１〜Ｃｍ（ｍは自然数）によって構成された発光素子列１３と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子Ｄ１〜Ｄｍによって構成された受光素子列１４とを含んでいる。複数の発光素子Ａ１〜ＡｎおよびＣ１〜Ｃｍの各々は、たとえばＬＥＤよりなっており、複数の受光素子Ｂ１〜ＢｎおよびＤ１〜Ｄｍの各々は、たとえばＰＤよりなっている。

発光素子列１１および受光素子列１２は、対向しており、複数の走査光路Ｌ１を形成する。発光素子列１１は操作面ＣＰの奥側端部に配置されており、受光素子列１２は操作面ＣＰの手前側端部に配置されている。複数の走査光路Ｌ１の各々は、発光素子列１１を構成する複数の発光素子Ａ１〜Ａｎの各々からの光が、受光素子列１２を構成する複数の受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々で受光されるまでにたどる経路であり、Ｙ軸方向に延在している。

発光素子列１３および受光素子列１４は、対向しており、複数の走査光路Ｌ２を形成する。発光素子列１３は操作面ＣＰの左端部に配置されており、受光素子列１４は操作面ＣＰの右端部に配置されている。複数の走査光路Ｌ２の各々は、発光素子列１３を構成する複数の発光素子Ｃ１〜Ｃｍの各々からの光が、受光素子列１４を構成する複数の受光素子Ｄ１〜Ｄｍの各々で受光されるまでにたどる経路であり、Ｘ軸方向に延在している。複数の走査光路Ｌ１および複数の走査光路Ｌ２は、互いに直交しており、操作面ＣＰに対して平行な上段走査光路面ＳＬ１を構成している。

図４は、本発明の一実施の形態における走査光路形成部１０ｂの構成を模式的に示す平面図である。

図４を参照して、下段入力部４の走査光路形成部１０ｂは、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子Ｅ１〜Ｅｋ（ｋは自然数）によって構成された発光素子列２１と、Ｘ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子Ｆ１〜Ｆｋによって構成された受光素子列２２と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の発光素子Ｇ１〜Ｇｌ（ｌは自然数）によって構成された発光素子列２３と、Ｙ軸方向に直線状に配列した複数の受光素子Ｈ１〜Ｈｌによって構成された受光素子列２４とを含んでいる。複数の発光素子Ｅ１〜ＥｋおよびＧ１〜Ｇｌの各々は、たとえばＬＥＤよりなっており、複数の受光素子Ｆ１〜ＦｋおよびＨ１〜Ｈｌの各々は、たとえばＰＤよりなっている。

発光素子列２１および受光素子列２２は、対向しており、複数の走査光路Ｌ３を形成する。発光素子列２１は操作面ＣＰの奥側端部に配置されており、受光素子列２２は操作面ＣＰの手前側端部に配置されている。複数の走査光路Ｌ３の各々は、発光素子列２１を構成する複数の発光素子Ｅ１〜Ｅｋの各々からの光が、受光素子列２２を構成する複数の受光素子Ｆ１〜Ｆｋの各々で受光されるまでにたどる経路であり、Ｙ軸方向に延在している。

発光素子列２３および受光素子列２４は、対向しており、複数の走査光路Ｌ４を形成する。発光素子列２３は操作面ＣＰの左端部に配置されており、受光素子列２４は操作面ＣＰの右端部に配置されている。複数の走査光路Ｌ４の各々は、発光素子列２３を構成する複数の発光素子Ｇ１〜Ｇｌの各々からの光が、受光素子列２４を構成する複数の受光素子Ｈ１〜Ｈｌの各々で受光されるまでにたどる経路であり、Ｘ軸方向に延在している。複数の走査光路Ｌ３および複数の走査光路Ｌ４は、互いに直交しており、操作面ＣＰに対して平行な下段走査光路面ＳＬ２を構成している。下段走査光路面ＳＬ２は、上段走査光路面ＳＬ１よりも操作面ＣＰから近い位置に存在している。

図３および図４を参照して、走査光路形成部１０ａを構成する発光素子および受光素子の総数（すなわち、（２ｍ＋２ｎ）個）は、走査光路形成部１０ｂを構成する発光素子および受光素子の総数（すなわち、（２ｌ＋２ｋ）個）よりも少ない。

図５は、本発明の一実施の形態における走査光路形成部１０ａおよび１０ｂのＹ軸方向に沿った断面図である。

図３〜図５を参照して、走査光路形成部１０ａおよび１０ｂを構成する発光素子および受光素子の各々は、操作面ＣＰに対して垂直な方向に複数段（ここでは２段）に配置されている。発光素子列１１は発光素子列２１の上部に配置されており、受光素子列１２は受光素子列２２の上部に配置されている。発光素子列１３は発光素子列２３の上部に配置されており、受光素子列１４は受光素子列２４の上部に配置されている。言い換えれば、発光素子Ａ１〜Ａｎの各々と受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々との組は、発光素子Ｅ１〜Ｅｋの各々と受光素子Ｆ１〜Ｆｋの各々との組よりも高い位置（操作面ＣＰから遠い位置）に配置されている。発光素子Ｃ１〜Ｃｍの各々と受光素子Ｄ１〜Ｄｍの各々との組は、発光素子Ｇ１〜Ｇｌの各々と受光素子Ｈ１〜Ｈｌの各々との組よりも高い位置に配置されている。走査光路形成部１０ａおよび１０ｂのＸ軸方向に沿った断面図も、図５とほぼ同様の構成となっている。

［操作パネル装置の動作］

続いて、操作パネル装置１の動作について説明する。

図６は、本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を説明する第１の図である。

なお、図６〜図８、図１０、図１２、図１３、および図１９においては、上から順番に、Ｙ軸方向に沿った操作パネル装置１の断面図、走査光路形成部１０ａ、および走査光路形成部１０ｂを示している。さらに、発光素子から発光される光の幅で、上段走査光路面ＳＬ１および下段走査光路面ＳＬ２を構成する各走査光路を示している。

図６を参照して、操作パネル装置１のスイッチがオンされた場合、またはユーザーによる操作を一定時間以上受け付けない場合などに、操作パネル装置１は待機中となる。操作パネル装置１が待機中である場合、操作パネル装置１は、下段走査光路面ＳＬ２の走査を行わない状態で、走査光路形成部１０ａの発光素子および受光素子を用いて上段走査光路面ＳＬ１で走査を行う（走査光路形成部１０ａを用いた操作部の検知を許可し、走査光路形成部１０ｂを用いた操作部の検知を許可しない）。

操作パネル装置１は、走査光路形成部１０ａを用いて上段走査光路面ＳＬ１全体の走査を行うことにより、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の有無（操作面ＣＰへのタッチの有無）を検知する。操作パネル装置１は、Ｘ軸方向に配列したｎ本の走査光路Ｌ１と、Ｙ軸方向に配列したｍ本の走査光路Ｌ２との合計(ｍ＋ｎ)本の走査光路を走査する。

具体的には、操作パネル装置１は、走査部３０ａを用いて、発光素子Ａ１および受光素子Ｂ１の組、発光素子Ａ２および受光素子Ｂ２の組、発光素子Ａ３および受光素子Ｂ３の組・・・という順番で、操作面ＣＰの左側から右側に向かって発光素子Ａ１〜Ａｎおよび受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々の組を起動し、それぞれの受光素子Ｂ１〜Ｂｎで受光した光量を入手する。

続いて操作パネル装置１は、走査部３０ａを用いて、発光素子Ｃ１および受光素子Ｄ１の組、発光素子Ｃ２および受光素子Ｄ２の組、発光素子Ｃ３および受光素子Ｄ３の組・・・という順番で、操作面ＣＰの奥側から手前側に向かって発光素子Ｃ１〜Ｃｍおよび受光素子Ｄ１〜Ｄｍの各々の組を起動し、それぞれの受光素子Ｄ１〜Ｄｍで受光した光量を入手する。

次に操作パネル装置１は、受光素子Ｂ１〜ＢｎおよびＤ１〜Ｄｍの各々で受光した光量を、接触判断部３１ａに送信する。これにより、上段走査光路面ＳＬ１の１回の走査が完了する。

図７は、本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を説明する第２の図である。

図７を参照して、ここでは、操作面ＣＰ上の点ＰＯが、ユーザーによってタッチされた場合を想定する。この場合、走査光路Ｌ１のうち、発光素子Ａｐ１から受光素子Ｂｐ１へ向かう走査光路と、発光素子Ａｎから受光素子Ｂｎへ向かう走査光路とが主に遮光される。同様に、走査光路Ｌ２のうち、発光素子Ｃｐ１から受光素子Ｄｐ１へ向かう走査光路と、発光素子Ｃｍから受光素子Ｄｍへ向かう走査光路とが主に遮光される。その結果、受光素子Ｂｐ１、Ｂｎ、Ｄｐ１、およびＤｍの受光光量が、受光光量の閾値（たとえば受光素子の最大の受光光量の７０％）を下回る。

上段走査光路面ＳＬ１の１回の走査の結果、受光光量が閾値を下回る受光素子が発生すると、操作パネル装置１は、接触判断部３１ａにて上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知し（遮光を検知し）、接触判断部３１ａから座標検出部３２ａに接触検知信号を送信する。

操作パネル装置１は、座標検出部３２ａで接触検知信号を受信すると、受光光量が閾値を下回った受光素子Ｂｐ１、Ｂｎ、Ｄｐ１、およびＤｍの位置に基づいて、遮光された領域である領域ＡＲ１を、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲として特定する。そして操作パネル装置１は、領域ＡＲ１（操作部の検知範囲）の情報を上段入力部３から制御部２に送信する。

領域ＡＲ１の情報を制御部２で受信すると、操作パネル装置１は、領域ＡＲ１に基づいて、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲である領域ＡＲ２を決定し、領域ＡＲ２を制御部２から下段入力部４に通知する。領域ＡＲ２は、領域ＡＲ１を包含するように決定される（ここでは、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２とは等しい領域である）。そして操作パネル装置１は、走査を行う走査光路面を上段走査光路面ＳＬ１から下段走査光路面ＳＬ２の領域ＡＲ２に切り替える（走査光路形成部１０ｂを用いた操作部の検知を許可し、走査光路形成部１０ａを用いた操作部の検知を許可しない）。

図８は、本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を説明する第３の図である。

図８を参照して、操作パネル装置１は、走査光路形成部１０ｂを用いて下段走査光路面ＳＬ２における領域ＡＲ２を走査範囲として走査を行うことにより、操作部の入力座標を取得する。操作パネル装置１は、領域ＡＲ２の走査光路を構成する走査光路形成部１０ｂの発光素子および受光素子のみを起動し、領域ＡＲ２以外の領域の走査光路を構成する走査光路形成部１０ｂの発光素子および受光素子を起動しない（上段走査光路面ＳＬ１での検知結果に応じて走査光路形成部１０ｂの発光素子および受光素子に対して走査の許可を行う）。操作パネル装置１は、下段走査光路面ＳＬ２の走査を行う場合に、上段走査光路面ＳＬ１の走査を停止する。

具体的には、操作パネル装置１は、領域ＡＲ２に存在する下段走査光路面ＳＬ２の走査光路を形成する発光素子Ｅｐ１、Ｅｐ２、Ｅｋ、Ｇｐ１、Ｇｐ２、およびＧｌ、ならびに受光素子Ｆｐ１、Ｆｐ２、Ｆｋ、Ｈｐ１、Ｈｐ２、およびＨｌを選択し、走査部３０ｂを用いて、発光素子Ｅｐ１および受光素子Ｆｐ１の組、発光素子Ｅｐ２および受光素子Ｆｐ２の組、発光素子Ｅｋおよび受光素子Ｆｋの組という順番で、操作面ＣＰの左側から右側に向かって発光素子Ｅｐ１、Ｅｐ２、およびＥｋ、ならびに受光素子Ｆｐ１、Ｆｐ２、およびＦｋの各々の組を起動し、それぞれの受光素子Ｆｐ１、Ｆｐ２、およびＦｋで受光した光量を入手する。

続いて操作パネル装置１は、走査部３０ｂを用いて、発光素子Ｇｐ１および受光素子Ｈｐ１の組、発光素子Ｇｐ２および受光素子Ｈｐ２の組、発光素子Ｇｌおよび受光素子Ｈｌの組という順番で、操作面ＣＰの奥側から手前側に向かって発光素子Ｇｐ１、Ｇｐ２、およびＧｌ、ならびに受光素子Ｈｐ１、Ｈｐ２、およびＨｌの各々の組を起動し、それぞれの受光素子Ｈｐ１、Ｈｐ２、およびＨｌで受光した光量を入手する。

次に操作パネル装置１は、受光素子Ｈｐ１、Ｈｐ２、およびＨｌの各々で受光した光量を、接触判断部３１ｂに送信する。これにより、下段走査光路面ＳＬ２の１回の走査が完了する。

操作面ＣＰ上の領域ＡＲ１がユーザーによってタッチされた場合、受光素子Ｆｐ２およびＨｐ２の受光光量が、受光光量の閾値を下回る。下段走査光路面ＳＬ２の１回の走査の結果、受光光量が閾値を下回る受光素子が発生すると、操作パネル装置１は、接触判断部３１ｂにて下段走査光路面ＳＬ２で操作部を検知し、接触判断部３１ｂから座標検出部３２ｂに接触検知信号を送信する。

操作パネル装置１は、座標検出部３２ｂで接触検知信号を受信すると、受光光量が閾値を下回った受光素子Ｆｐ２およびＨｐ２の位置に基づいて、遮光された領域である領域ＡＲ３を操作部の検知範囲として特定する。そして操作パネル装置１は、領域ＡＲ３の中心の点Ｐ１の座標（領域ＡＲ３のＸ軸方向の中点と、Ｙ軸方向の中点とで特定される座標）を入力座標として取得し、下段入力部４から制御部２に送信する。

なお、操作パネル装置１は、受光光量が閾値を下回った受光素子に基づいて算出された遮光面積が、予め設定された基準面積を超えた場合にのみ操作部を検知してもよい。

図９は、本発明の一実施の形態における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。

図９を参照して、操作パネル装置１がオンされると、操作パネル装置１の制御部２は待機中となる（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、制御部２は、走査光路形成部１０ａの発光素子および受光素子を順番に起動することにより上段走査光路面ＳＬ１（上段）の走査を行い、走査光路形成部１０ｂ（下段）の発光素子および受光素子は起動しない。次に制御部２は、上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知したか否かを判別する（Ｓ１０３）。上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知したと判別するまで、制御部２はステップＳ１０３の処理を繰り返す。

ステップＳ１０３において、ユーザーが操作パネル装置１の操作面に触れようとした結果、上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知したと判別した場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、制御部２は、受光光量が閾値を下回った受光素子の位置に基づいて、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲（座標範囲）を算出する（Ｓ１０５）。続いて制御部２は、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲に基づいて、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲を算出し、走査光路形成部１０ｂ（下段）で起動する発光素子および受光素子を選定する（Ｓ１０７）。続いて制御部２は、下段走査光路面ＳＬ２で操作部を検知したか否かを判別する（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９において、下段走査光路面ＳＬ２で操作部を検知したと判別した場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）、制御部２は、下段走査光路面ＳＬ２での操作部の検知範囲（遮光を検知したＰＤ）を算出し、算出した検知範囲に基づいて入力座標を算出し（Ｓ１１１）、処理を終了する。

ステップＳ１０９において、下段走査光路面ＳＬ２で操作部を検知しないと判別した場合（Ｓ１０９でＮＯ）、制御部２は入力座標を算出せずに処理を終了する。

本実施の形態によれば、上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数が、下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少ないので、上段走査光路形成部の消費電力および処理量を、下段走査光路形成部の消費電力および処理量よりも低減することができる。その結果、操作パネル装置全体としての、入力座標の検知に伴う消費電力および処理量を低減することができる。また、下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数が上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも多いので、下段走査光路形成部にて決定する入力座標の精度が高くなる。

本実施の形態によれば、上段走査光路および下段走査光路の間で、走査を行う走査光路面を切り替えるので、操作部の検知を行っていない走査光路による電力の消費を回避することができる。

さらに本実施の形態によれば、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲に基づいて下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲を決定するので、下段走査光路面ＳＬ２において操作部を検知する可能性の高い領域のみを走査することができ、無駄な処理が実行されるのを防ぐことができる。

続いて、本実施の形態における操作パネル装置１の動作および構成の変形例について説明する。第１〜第４の変形例は、操作パネル装置１の動作についての変形例であり、第５〜第９の変形例は、操作パネル装置１の構成についての変形例である。

［操作パネル装置の第１の変形例］

図１０は、第１の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する図である。

図１０を参照して、上段走査光路面ＳＬ１の走査の結果、受光光量が閾値を下回る受光素子が発生すると、操作パネル装置１は、接触判断部３１ａにて上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知し、上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知したことを上段入力部３から制御部２に通知する。この場合、操作パネル装置１は、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲を特定しなくてもよい。

上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知したことの通知を制御部２で受け付けると、操作パネル装置１は、走査を行う走査光路を上段走査光路面ＳＬ１から下段走査光路面ＳＬ２に切り替える。

操作パネル装置１は、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲を決定せず、走査光路形成部１０ｂを用いて下段走査光路面ＳＬ２全体の走査を行うことにより入力座標を取得する。操作パネル装置１は、Ｘ軸方向に配列したｋ本の走査光路Ｌ３と、Ｙ軸方向に配列したｌ本の走査光路Ｌ４との合計（ｋ＋ｌ）本の走査光路を走査する。

具体的には、操作パネル装置１は、走査部３０ｂを用いて、発光素子Ｅ１および受光素子Ｆ１の組、発光素子Ｅ２および受光素子Ｆ２の組、発光素子Ｅ３および受光素子Ｆ３の組・・・という順番で、操作面ＣＰの左側から右側に向かって発光素子Ｅ１〜Ｅｋおよび受光素子Ｆ１〜Ｆｋの各々の組を起動し、それぞれの受光素子Ｆ１〜Ｆｋで受光した光量を入手する。

続いて操作パネル装置１は、走査部３０ｂを用いて、発光素子Ｇ１および受光素子Ｈ１の組、発光素子Ｇ２および受光素子Ｈ２の組、発光素子Ｇ３および受光素子Ｈ３の組・・・という順番で、操作面ＣＰの奥側から手前側に向かって発光素子Ｇ１〜Ｇｌおよび受光素子Ｈ１〜Ｈｌの各々の組を起動し、それぞれの受光素子Ｈ１〜Ｈｌで受光した光量を入手する。

次に操作パネル装置１は、受光素子Ｆ１〜ＦｋおよびＨ１〜Ｈｌの各々で受光した光量を、接触判断部３１ｂに送信する。これにより、下段走査光路面ＳＬ２の１回の走査が完了する。

下段走査光路面ＳＬ２の走査の結果、受光光量が閾値を下回る受光素子が発生した場合の入力座標の取得方法は、図７および図８に示す動作の場合と同様であるため、その説明は繰り返さない。

図１１は、第１の変形例における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。

図１１を参照して、制御部２は、始めに図９に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理を行う。ステップＳ１０３において、上段走査光路面ＳＬ１で操作部を検知したと判別した場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、制御部２は、走査光路形成部１０ｂ（下段）の全ての発光素子および受光素子を選定し、走査を行い（Ｓ２０１）、ステップＳ１０９の処理へ進む。その後制御部２は、図９に示すステップＳ１０９以降の処理を行う。

［操作パネル装置の第２の変形例］

図１２は、第２の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する第１の図である。

図１２を参照して、操作面ＣＰ上の点ＰＯが、ユーザーによってタッチされた場合、操作パネル装置１は、遮光された領域である領域ＡＲ１を操作部の検知範囲として特定し、領域ＡＲ１の情報を上段入力部３から制御部２に送信する。

ここで、領域ＡＲ１に、キーＫＹ１〜ＫＹ４が表示されている領域が含まれている場合（操作部の検知範囲にボタン領域が存在している場合）を想定する。キーＫＹ１〜ＫＹ４の各々は、表示パネル９３に表示されているソフトウェアキーであり、たとえば「１」、「２」、「３」、「４」という数字キーである。

図１３は、第２の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する第２の図である。

図１３を参照して、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲である領域ＡＲ１に、キーＫＹ１〜ＫＹ４が表示されている領域が含まれている場合、操作パネル装置１は、キーが表示されている領域全体が下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲となるように走査範囲を拡張し（ボタン領域を含む矩形の領域を下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲として決定し）、拡張後の走査範囲である領域ＡＲ４を制御部２から下段入力部４に通知する。

操作パネル装置１は、領域ＡＲ４の走査光路を構成する発光素子Ｅｐ１〜Ｅｐ４、Ｅｋ、Ｇｐ１〜Ｇｐ３、およびＧｌ、ならびに受光素子Ｆｐ１〜Ｆｐ４、Ｆｋ、Ｈｐ１〜Ｈｐ３、およびＨｌを起動し、それ以外の発光素子および受光素子を起動しない。

下段走査光路面ＳＬ２の走査の結果、受光光量が閾値を下回る受光素子が発生した場合の入力座標の取得方法は、図７および図８に示す動作の場合と同様であるため、その説明は繰り返さない。

図１４は、第２の変形例における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。

図１４を参照して、制御部２は、始めに図９に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を行う。ステップＳ１０５の処理に続いて、制御部２は、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲に、キーが表示されている領域が含まれているか否かを判別する（Ｓ３０１）。

ステップＳ３０１において、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲に、キーが表示されている領域が含まれていると判別した場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）、制御部２は、検知範囲に含まれるキーが表示されている領域全体が、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲となるように、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲を拡張し（Ｓ３０３）、ステップＳ１０７の処理へ進む。一方、ステップＳ３０１において、算出した下段入力部４の走査範囲に、キーが表示されている領域が含まれていないと判別した場合（Ｓ３０１でＮＯ）、制御部２は、上段走査光路面ＳＬ１の操作部の検知範囲に基づいて、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲を決定し（Ｓ３０５）、ステップＳ１０７の処理へ進む。その後制御部２は、図９に示すステップＳ１０９以降の処理を行う。

本変形例によれば、表示パネルに表示されているキーの位置に応じて、操作部の検知精度を向上することができ、消費電力および処理量を抑制しつつ、操作性を向上することができる。

［操作パネル装置の第３の変形例］

図１５は、第３の変形例において受け付けるピンチアウト操作を模式的に示す図である。図１６は、第３の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する図である。図１６では、下段走査光路面ＳＬ２を構成する発光素子および受光素子を示している。

図１５（ａ）および図１６（ａ）を参照して、プレビュー画面などで行う拡大または縮小操作（ピンチインおよびピンチアウト操作）や、スクロールバーなどに対して行うフリック操作などは、タッチ位置（操作部の入力座標）を変化（移動）させる操作である。操作パネル装置１は、タッチ位置を変化させる操作を受け付けた場合、タッチの移動方向や移動速度などに基づいて、タッチ位置がたどる軌跡を推定することが可能である。

ここでは、操作パネル装置１が、プレビュー画面ＳＲ内においてピンチアウト操作を受け付けた場合を想定している。すなわち、操作パネル装置１は、下段走査光路面ＳＬ２の領域ＡＲ５を走査した結果、時刻Ｔ＝０において２つの点ＰＴ１およびＰＴ２の入力座標を検知した後で、図１５（ｂ）および図１６（ｂ）に示すように、時刻Ｔ＝α１（＞０）において点ＰＴ１から点ＰＴ３へ入力座標が変化し、点ＰＴ２から点ＰＴ４へ入力座標が変化したことを検知する。

操作パネル装置１は、経時変化に伴い入力座標が点ＰＴ３およびＰＴ４に変化したことを検知した場合、ピンチアウト操作（拡大操作）を受け付けていると判断し、図１５（ｃ）に示すように、時刻Ｔ＝α２（＞α１）に点ＰＴ５およびＰＴ６（タッチ位置の推定動作位置）まで入力座標が変化すると推定する。変化後の入力座標は、たとえば移動方向や移動速度などの、入力座標の変化に基づいて推定される。その結果、操作パネル装置１は、図１６（ｃ）に示すように、推定した変化後の入力座標が走査範囲に含まれるように、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲を領域ＡＲ６に変更し、領域ＡＲ６内の走査光路を構成する発光素子および受光素子を起動することにより、下段走査光路面ＳＬ２における変更後の走査範囲の走査を行う。

図１７は、第３の変形例における操作パネル装置１の動作を示すフローチャートである。

図１７を参照して、制御部２は、下段走査光路面ＳＬ２（下段）での操作部の検知範囲（遮光を検知したＰＤ）に基づいて、入力座標を算出し（Ｓ４０１）、入力座標が移動したか否かを判別する（Ｓ４０３）。

ステップＳ４０３において、入力座標が移動したと判別した場合（Ｓ４０３でＹＥＳ）、制御部２は、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲（座標範囲）を変更し（Ｓ４０５）、下段走査光路面ＳＬ２で起動する発光素子および受光素子を選定する（Ｓ４０７）。続いて制御部２は、下段走査光路面ＳＬ２の変更後の走査範囲で操作部を検知したか否かを判別する（Ｓ４０９）。

ステップＳ４０９において、下段走査光路面ＳＬ２の変更後の走査範囲で操作部を検知したと判別した場合（Ｓ４０９でＹＥＳ）、制御部２は、入力座標を更新し（Ｓ４１１）、ステップＳ４０３の処理へ進む。

ステップＳ４０９において、下段走査光路面ＳＬ２の変更後の走査範囲で操作部を検知しないと判別した場合（Ｓ４０９でＮＯ）、制御部２は、ユーザーの指が操作面から離れたものと判断し、処理を終了する。

本変形例によれば、タッチ位置を移動させる操作を受け付けた場合に、受け付けた操作に応じて下段走査光路の走査範囲を変更するので、操作部の検知精度を向上することができ、消費電力および処理量を抑制することができる。

［操作パネル装置の第４の変形例］

本変形例において、操作パネル装置１は、走査光路形成部１０ｂの発光素子および受光素子を、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲の中心からの距離が小さいものから順番に起動することにより、下段走査光路面ＳＬ２の走査範囲の走査を行う。

図１８は、第４の変形例における操作パネル装置１の動作を説明する図である。

図１８（ａ）を参照して、ここでは、上段走査光路面ＳＬ１での操作部の検知範囲が領域ＡＲ６であり、領域ＡＲ６の中心が点Ｐ１１である場合を想定する。この場合、操作パネル装置１は、番号Ｎ１で示す発光素子および受光素子の組、番号Ｎ２で示す発光素子および受光素子の組・・・番号Ｎ４で示す発光素子および受光素子の組のように、点Ｐ１１に近い順序で発光素子及び受光素子の組を起動することにより、下段走査光路面ＳＬ２の走査を行う。

図１８（ａ）のように発光素子および受光素子の組ごとに起動する代わりに、操作パネル装置１は、図１８（ｂ）に示すように、発光素子および受光素子を個別に起動してもよい。図１８（ｂ）では、操作パネル装置１は、番号Ｎ１で示す発光素子、番号Ｎ２で示す発光素子、番号Ｎ３で示す受光素子、番号Ｎ４で示す受光素子・・・番号Ｎ１４で示す受光素子のように、点Ｐ１１に近い順序で発光素子または受光素子を起動することにより、下段走査光路面ＳＬ２の走査を行う。

本変形例によれば、操作部を検知する可能性の高い発光素子または受光素子から順番に起動するので、操作部を迅速に検知することができる。

［操作パネル装置の第５の変形例］

図１９は、第５の変形例における操作パネル装置１の構成を模式的に示す図である。

図１９を参照して、本変形例の操作パネル装置１において、走査光路形成部１０ａを構成する複数の発光素子Ａ１〜ＡｎおよびＣ１〜Ｃｍの各々は、走査光路形成部１０ｂを構成する複数の発光素子Ｅ１〜ＥｋおよびＧ１〜Ｇｌの各々よりも低い指向性を有する光を放出する。具体的には、走査光路形成部１０ａを構成する複数の発光素子Ａ１〜ＡｎおよびＣ１〜Ｃｍの各々からの光は、受光する受光素子の位置で高さ方向の幅Ｗ１を有している。走査光路形成部１０ｂを構成する複数の発光素子Ｅ１〜ＥｋおよびＧ１〜Ｇｌの各々からの光は、受光する受光素子の位置で高さ方向の幅Ｗ２を有している。幅Ｗ１は幅Ｗ２よりも大きい。

本変形例によれば、走査光路形成部１０ａを構成する発光素子からの光がより広範囲に広がるので、走査光路形成部１０ａを構成する発光素子の数を減らすことができる。その結果、走査光路形成部１０ａの消費電力を低減することができる。加えて、操作部の入力座標の決定に用いられる、走査光路形成部１０ｂを構成する発光素子の数を維持することができるので、入力座標の検知感度の低下を招かない。

［操作パネル装置の第６の変形例］

図２０は、第６の変形例における操作パネル装置１の構成を模式的に示すＹ軸方向に沿った断面図である。

図２０を参照して、本変形例の操作パネル装置１において、走査光路形成部１０ａおよび走査光路形成部１０ｂは、共通の発光素子である発光素子列１１を含んでいる。操作面ＣＰ上の奥側（図２０中右側）には、１段のみの発光素子列１１が設けられている。発光素子列１１を構成する複数の発光素子Ａ１〜Ａｎの各々からの光は、受光素子列１２を構成する複数の受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々と、受光素子列２２を構成する複数の受光素子Ｆ１〜Ｆｋの各々とで受光される。複数の発光素子Ａ１〜Ａｎの各々から複数の受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々へ向かう走査光路Ｌ１を含む平面は、上段走査光路面ＳＬ１となる。複数の発光素子Ａ１〜Ａｎの各々から複数の受光素子Ｆ１〜Ｆｋの各々へ向かう走査光路Ｌ３を含む平面は、下段走査光路面ＳＬ２となる。上段走査光路面ＳＬ１および下段走査光路面ＳＬ２の各々は、操作面ＣＰに対して傾斜している。なお、上段走査光路面ＳＬ１および下段走査光路面ＳＬ２のうち一方が、操作面ＣＰに対して傾斜しており、いずれか他方が操作面に対して平行であってもよい。

本変形例によれば、走査光路形成部１０ａおよび１０ｂを構成する発光素子の総数を減らすことができ、走査光路形成部１０ａおよび１０ｂの消費電力を低減することができる。

［操作パネル装置の第７の変形例］

図２１は、第７の変形例における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。

図２１を参照して、本変形例の走査光路形成部１０ａにおいては、図３に示す走査光路形成部１０ａにおける対向する発光素子列の位置と受光素子列の位置とが入れ替えられている。発光素子列１１は、操作面ＣＰの手前側端部に設けられおり、受光素子列１２は、操作面ＣＰの奥側端部に設けられている。発光素子列１３は、操作面ＣＰの右端部に設けられおり、受光素子列１４は、操作面ＣＰの左端部に設けられている。

［操作パネル装置の第８の変形例］

図２２は、第８の変形例における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。

図２２を参照して、本変形例においては、走査光路形成部１０ａを構成する発光素子列１１および受光素子列１２が、いずれも操作面ＣＰの奥側端部に設けられている。走査光路Ｌ１を形成する発光素子および受光素子の組は、互いに対向して配置されていない。発光素子列１１を構成する発光素子Ａ１〜Ａｎの各々と、受光素子列１２を構成する受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々とは、Ｘ軸方向に交互に配置されている。操作パネル装置１は、操作面ＣＰ上において操作面ＣＰの手前側端部に設けられたミラー（全反射ミラー）１５を含んでいる。発光素子列１１を構成する発光素子Ａ１〜Ａｎの各々の光は、ミラー１５で反射され、受光素子列１２を構成する受光素子Ｂ１〜Ｂｎの各々で受光される。走査光路形成部１０ｂにおいても同様に、対となる発光素子および受光素子が一方の側のみに配列されていてもよい。

本変形例のようにミラーを用いることにより、発光素子および受光素子を操作面ＣＰ上の任意の位置に配置することが可能となる。ミラーとしては、全反射ミラーの他、透過ミラーを用いることもできる。

［操作パネル装置の第９の変形例］

図２３は、第９の変形例における走査光路形成部１０ａの構成を模式的に示す平面図である。

図２３を参照して、本変形例の走査光路形成部１０ａは、１つの発光素子に対応する受光素子を複数個含んでいる。走査光路形成部１０ａにおいて、発光素子列１１は発光素子Ａ１〜Ａｉ（ｉはｎよりも小さい自然数）によって構成されており、受光素子列１２は受光素子Ｂ１〜Ｂｎによって構成されている。

走査光路形成部１０ａにおいては、１つの発光素子に対して３つの受光素子が対応している。上段走査光路面面ＳＬ１のスキャンを行う場合、操作パネル装置１は、発光素子を１つずつ順番に起動し、１つの発光素子を起動した状態でその発光素子に対応する受光素子を１つずつ順番に起動する。具体的には、操作パネル装置１は、発光素子Ａ１を起動した状態で、発光素子Ａ１に対応する受光素子Ｂ１〜Ｂ３を１つずつ順番に起動し、受光素子Ｂ１〜Ｂ３の各々で受光した光量を入手する。次に操作パネル装置１は、発光素子Ａ２を起動した状態で、発光素子Ａ２に対応する受光素子Ｂ４〜Ｂ６を１つずつ順番に起動し、受光素子Ｂ４〜Ｂ６の各々で受光した光量を入手する。その後、操作パネル装置１は、発光素子Ａ３〜Ａｉおよび受光素子Ｂ７〜Ｂｎについても同様の制御を行う。本変形例によれば、走査光路形成部１０ａに搭載する発光素子の個数を削減することができる。

なお、第７〜第９の変形例で走査光路形成部１０ａに適用された構成は、走査光路形成部１０ｂに適用されてもよい。

［その他］

上述の実施の形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。たとえば図６〜図８に示す動作、および第１〜第３の変形例の動作のうちいずれかの動作と、第４の変形例の動作とが組み合わされてもよい。また、図６〜図８に示す動作、および第１〜第４の変形例の動作のうちいずれかの動作と、第５〜第９の変形例のいずれかの構成とが組み合わされてもよい。

上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行なっても、ハードウェア回路を用いて行なってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザーに提供することにしてもよい。プログラムは、ＣＰＵなどのコンピューターにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。

上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 操作パネル装置
２ 制御部
３ 上段入力部
４ 下段入力部
１０ タッチパネル
１０ａ，１０ｂ 走査光路形成部
１１，１３，２１，２３ 発光素子列
１２，１４，２２，２４ 受光素子列
１５ ミラー
３０ａ，３０ｂ 走査部
３１ａ，３１ｂ 接触判断部
３２ａ，３２ｂ 座標検出部
９１ ハードウェアキー
９３ 表示パネル
１００ 画像形成装置
１１０ スキャナー部
１２０ プリントエンジン
１３０ 自動原稿送り装置
１４０ 給紙カセット
１５０ トレー
Ａ１〜Ａｎ，Ｃ１〜Ｃｍ，Ｅ１〜Ｅｋ，Ｇ１〜Ｇｌ 発光素子
ＡＲ１〜ＡＲ６ 領域
Ｂ１〜Ｂｎ，Ｄ１〜Ｄｍ，Ｆ１〜Ｆｋ，Ｈ１〜Ｈｌ 受光素子
ＣＰ 操作面
ＫＹ１〜ＫＹ４ キー
Ｌ１〜Ｌ４ 走査光路
Ｎ１〜Ｎ１４ 起動する順序を示す番号
ＰＯ，Ｐ１，Ｐ１１，ＰＴ１〜ＰＴ５ 点
ＳＬ１ 上段走査光路面
ＳＬ２ 下段走査光路面
ＳＲ プレビュー画面
Ｗ１，Ｗ２ 幅

Claims (10)

1. 操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、前記操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、
   前記操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、
   前記操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、
   前記上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、
   前記上段走査光路形成部は、一の方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される第１の受光素子列と、前記一の方向と直交する他の方向に直線状に配列した複数の受光素子によって構成される第２の受光素子列とを含み、
   前記第１の受光素子列を構成する複数の受光素子の各々は、前記第１の受光素子列の一方の端部から他方の端部にかけて等間隔で配列し、前記第２の受光素子列を構成する複数の受光素子の各々は、前記第２の受光素子列の一方の端部から他方の端部にかけて等間隔で配列し、
   前記上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、前記下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少ない、タッチパネル入力装置。
2. 操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、前記操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、
   前記操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、
   前記操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、
   前記上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、
   前記上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、前記下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少なく、
   前記上段走査光路面および下段走査光路面の間で、走査を行う走査光路面を切り替えることにより、前記操作部の入力座標を決定する決定手段をさらに備えた、タッチパネル入力装置。
3. 前記決定手段は、
   前記下段走査光路面の走査を行わない状態で、前記上段走査光路形成部を用いて前記上段走査光路面の走査を行うことにより、前記上段走査光路面での遮光を検知する遮光検知手段と、
   前記遮光検知手段にて遮光を検知した場合に、前記下段走査光路形成部を用いて前記下段走査光路面の走査を行うことにより、前記操作部の入力座標を決定する座標決定手段とを含む、請求項２に記載のタッチパネル入力装置。
4. 前記決定手段は、前記座標決定手段にて前記下段走査光路面の走査を行う場合に、前記上段走査光路面の走査を停止する走査停止手段をさらに含む、請求項３に記載のタッチパネル入力装置。
5. 前記決定手段は、前記遮光検知手段にて検知した遮光に基づいて、前記上段走査光路面での操作部の検知範囲を特定する範囲特定手段をさらに含み、
   前記座標決定手段は、前記下段走査光路面における前記検知範囲を包含する領域を走査範囲として走査を行う、請求項３または４に記載のタッチパネル入力装置。
6. 前記検知範囲にキーが表示されている領域が含まれる場合、前記座標決定手段は、前記検知範囲に含まれるキーが表示されている領域全体を走査範囲として走査を行う、請求項５に記載のタッチパネル入力装置。
7. 前記決定手段は、
   前記座標決定手段にて決定した入力座標の変化を検知する変化検知手段と、
   前記変化検知手段にて検知した変化に基づいて、走査範囲を変更する変更手段とをさらに含み、
   前記座標決定手段は、前記変更手段にて走査範囲を変更した場合に、前記下段走査光路面における変更後の走査範囲の走査を行う、請求項５または６に記載のタッチパネル入力装置。
8. 前記座標決定手段は、前記検知範囲の中心からの距離が小さい順序で、前記下段走査光路形成部の発光素子および発光素子の各々を起動することにより走査範囲の走査を行う、請求項５〜７のいずれかに記載のタッチパネル入力装置。
9. 操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、前記操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、
   前記操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、
   前記操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、
   前記上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、
   前記上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、前記下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少なく、
   前記上段走査光路形成部を構成する複数の発光素子の各々は、前記下段走査光路形成部を構成する複数の発光素子の各々よりも低い指向性を有する光を放出する、タッチパネル入力装置。
10. 操作部による操作を受け付ける平面である操作面上に配置され、走査光路面での遮光に基づいて、前記操作面への操作部の入力座標を決定するタッチパネル入力装置であって、
    前記操作面から相対的に遠い位置に存在する上段走査光路面を構成する上段走査光路形成部と、
    前記操作面から相対的に近い位置に存在する下段走査光路面を構成する下段走査光路形成部とを備え、
    前記上段走査光路形成部および下段走査光路形成部の各々は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各々からの光を受ける受光素子とを含み、
    前記上段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数は、前記下段走査光路形成部を構成する発光素子および受光素子の総数よりも少なく、
    前記上段走査光路形成部および前記下段走査光路形成部は、共通の発光素子を含む、タッチパネル入力装置。

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