JPH01314323A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序でこの発明を説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする課題 Ｅ　課題を解決するための手段（第１図）Ｆ　作用 Ｇ　実施例 Ｇ１　　本装置の構造（第７図） ０２　　発光素子・受光素子の構造と特性及び配列（第
８図〜第１１図） Ｇ３　　バララックスと座標変換（第１２図）Ｇ、　指
と光ビームの関係（第１３図）Ｇ、　昆虫による誤動作
対策 Ｇ６　　回路構成（第１図） Ｇ、−１回路動作（そのＩＮ第２図、第３図）Ｇ７−２
回路動作（その２）（第４図〜第６７）Ｈ・発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 この発明は、例えば銀行オンラインシステム、教育シス
テム、医療管理システム、ＯＡシステム、生産工程管理
システム等のＦＡシステム、セキュリティシステム等の
ＨＡシステム或いは通信システム等に用いて好適なタッ
チパネル装置に関する。

Ｂ　発明の概要 この発明は、管面から略々３ｍｍ高い位置に赤外線ビー
ムを形成し、■の軸の位置検出を少なくとも２回行い、
同一座標値が検出されたとき正しい平面座標となすよう
にすることにより、パララックスの問題を生ずることな
く昆虫による誤動作を防止するようにしたものである。

Ｃ従来の技術 キーボードの代わりに、画面上を指でタッチするだけで
入力できるタッチパネル装置としては従来種々の方式が
提案されており、例えば円筒状表面に装着し極めて接近
したセンス面を形成する光学式タッチパネル装置や平面
型デイスプレィ　（ＬＣＤパネル等）上に装着する直行
型ビーム配列光学式タッチパネル装置はその一例である
。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、例えばタッチパネルの下面の映像を指し示し
て発注伝票を発行するが如きＰＯＳシステム等において
、斯るシステムが置かれている場所で、極めて一般的に
見られる昆虫、例えばはえ等がＣＲＴ等の表示装置（Ｃ
ＲＴは自己発光するためはえ等が飛んでき易い）が止ま
ると光ビームを遮断して誤動作を生じる欠点がある。

これを解決するために例えば感圧板を用いて指で押した
ときと昆虫が止まったときの重量の違いにより判別する
方法（特開昭６２−１２７９２９号公報）が提案されて
いるが、この場合判別するのに専用の感圧板が必要とな
り、構成が複雑になると共にコスト的にも高価になる等
の欠点があった。

この・発明は斯る点に鑑みてなされたもので、簡単な構
成で昆虫による誤動作を防止することができる廉価なタ
ッチパネル装置を提供するものである。

Ｅ　課題を解決するための手段 この発明によるタッチパネル装置は、　管面から略々３
ｍｍ高い位置に赤外線ビームを形成し、１の軸の位置検
出を少なくとも２回行い、同一座標値が検出されたとき
正しい平面座標となすように構成している。

Ｆ　作用 ■の軸例えばＸビーム又はＹビームの位置検出を少なく
とも２回行い、第１の値と第２の値が等しい場合、他の
軸のビーム位置の検出された値と共に確定した正しい平
面座標とする。これは飛翔するはえ等は同じビームを遮
断することがないことに着目したものである。また、赤
外線ビームの位置は管面から略３ｎ＋＋ｎとしている。

これは赤外線ビームの表示装置の表面に最も接近した位
置においても実質的にこの表面に止まったはえ等により
赤外線ビームが遮断されることがない高さにおいてビー
ムが横切るようにし、出来るだけセンス面を表示面に接
近させてパララックスを小にするものである。これによ
りパララックスの問題を生ずることなく、はえ等による
誤動作の発生を防止することができる。

Ｇ　実施例 以下、この発明の一実施例を第１図〜第１３図に基づい
て詳しく説明する。

Ｇ１　本装置の構造 先ず、この発明によるタッチパネル装置の構造を第７図
を参照して説明する。第７図に示す円筒面状の管面を有
するＣ　ＲＴ（１０）に対して図示せずもプリント回路
基板を４方に配置し、下側及び両側のプリント回路基板
上に複数個の発光素子例えば発光ダイオード（１１）を
ＣＲＴ（１０）の湾曲面に沿って配−列すると共に上側
及び両側のプリント回路基板上に発光ダイオード（１１
）に対向して光結合関係に複数個の受光素子例えばフォ
ト・トランジスタ（１２）　（第１図）を配列する。発
光ダイオード（１１）よりフォト・トランジスタ（１２
）に向かう斜向ビームは第７図に実線で示すのが垂直位
置検出ビーム（Ｘビーム）であり、同図に破線で示すの
が水平位置検出用ビーム（Ｙビーム）である。発光ダイ
オード（１１）は後述の如くプリント回路基板内に設け
られた選択器により切換えられ、またフォト・トランジ
スタ（１２）もプリント回路基板内に設けられた選択器
により発光ダイオード（１１）と対応して切換えられる
ようになされている。そして、水平方向及び垂直方向は
発光ダイオード（１１）及びフォトダイオード（１２）
から成る光結合手段による光学方式で位置検出する。な
お、発光ダイオード（１１）及びフォト・トランジスタ
（１２）は両者間のビームがＣＲＴ　（１０）の管面に
止まった昆虫例えばはえ等に遮断されないように管面か
ら略々３ｍｍ高い位置に赤外線ビームが形成されるよう
に配置する。

このようにして水平方向及び垂直方向の光結合手段が設
けられたＣ　ＲＴ（１０）に対してベズル（１３）を取
付ける。

Ｇ２　発光素子・受光素子の構造と特性及び配列第８図
は本実施例で使用される発光素子及び受光素子としての
夫々発光ダイオード（１１）、フォト・トランジスタ（
１２）の−例を示すもので、第８図Ａはその平面図、第
８図Ｂはその正面図、第８図Ｃはその側面図である。同
図において、（１４）はケース、（１５）はペレット、
（１６）はアノード電極端子又はコレクタ電極端子、（
１７）はカソード電極端子又はエミッタ電極端子である
。そして、本実施例では、ケース（１４）の正面側に発
光素子の場合放射感度が最大となるように、又は受光素
子の場合発光素子としての発光ダイオード（１１）から
の赤外線ビームに対して夫々最大感度となるように集光
装置としての例えばレンズ（１８）を一体に取付ける。

このようにケース（１４）の正面側にレンズ（１８）を
設けることにより、発光ダイオード（１１）は第６図に
示す・ような指向特性を示し、またフォト・トランジス
タ（１２）は発光ダイオード（１１）からの赤外線ビー
ムに対して第１０図に示すような指向特性を示し、最大
感度を有することがわかる。なお、第６図及び第１０図
において、最大開き角は感度が１７２になる値を限界と
する。

第１１図は実際にプリント基板（２０）に組込まれた発
光ダイオード（１１）及びフォト・トランジスタ（１２
）の配列状態を示したもので、（１９〉は赤外線フィル
タである。フォト・トランジスタ＜１２）は上述の如く
その前面に集光装置としてのレンズ（１８）を取付けら
れているので、発光ダイオード（１１）からの赤外線ビ
ームに対して最大感度の指向特性を有する。また、発光
ダイオード（１１）もその前面に集光装置としてのレン
ズ（１８）を取付けられているのでフォト・トランジス
タ（１２）に対してその指向特性が最大となるようにな
る。

なお第１１図に示すように角部において、特に大変白い
指、又は白い手袋をした指で赤外線ビームを遮断した場
合、成る広がりをもって発射した発光ダイオード（１１
）からの赤外線ビームは破線ａ又はｂで示すように反射
し、周辺部に置かれた赤外線フィルタ（１９）で再度反
射し、フォト・トランジスタ（１２〉に入射する。

この角部に配置された素子対では、そのビーム長（ビー
ムパス）が短く、従って発光ダイオード（１１）からの
赤外線ビームが拡散しない状態でフォト・トランジスタ
（１２）で受光される。この結果反射光と云えども十分
フォト・トランジスタ（１２）を導通させる。この受光
によるフォト・トランジスタの電流は十分な大きさの増
幅率を持ったバッファ回路で増幅され、赤外線ビームが
遮断されないが如く信号をその出力に出す。すなわち誤
動作が生じる。

そこで、ここでは角部において対応ず乞発光ダイオード
（１１）及び／又はフォト・トランジスタ（１２）の最
大方向（配列軸）を、対向する素子を結ぶ光軸よりずら
すようにしている。

Ｇ、バララックスと座標変換 次に円筒状の管面を存するＣＲＴ（１０）に対して上述
の如く発光ダイオード（１１）及びフォト・トランジス
タ（１２）を斜め方向に光結合関係となるように配列す
ることにより画面の端でのバララックスが低減すること
を第１２図を参照して説明する。なお、第１２図では複
数の斜向ビームのうち代表的にＸビームのみに付いて説
明する。

ＣＲＴ（１０）に映し出される第１２図Ａに示すような
方形型映像表示面（２０）を考えると、発光ダイオード
（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）間のビーム
（Ｘビーム）は映像表示面（２０）内に実線で示すよう
な斜向ビームとなる。この斜向ビームのうちＡ−Ａ’で
表わされる斜向ビームをＣＲＴ（１０）の管面（１０ａ
）　　と対比して示すと第１２図Ｂの如くなる。

第１２図已において、Ｌは管面（１０ａ）　　の湾曲方
向長、βは斜向ビームＡ−Ａ’の水平方向く映像表示面
の一辺）への投影長くビームスパン）である。これより
斜向ビームＡ−Ａ’と管面（ｌｏａ）離間距離はｈ又は
ｈ′である。一方管面（１０ａ）　　の中心より水平方
向に延ばした位置すなわち従来の直交ビーム方式の水平
方向のビームより管面（１０ａ）　　までの離間距離は
Ｈである。ここで離間距離Ｈとり、ｈ’を比較すると、
この第１２図からもわかるようにＨ＞ｈ、ｈ’であるこ
とがわかる。つまり、ノｆララックスが従来装置より小
さくなっていることがわかる。

また、斜向ビームの作る包絡面は円筒状に湾曲した方形
映像表示面（２０）に沿って湾曲しているので、実質的
に陰極線管（１０）の表示面と平行面を形成し、このこ
とからもバララックスが小さくなることがわかる。

因み１乙映像表示面（２０）の水平方向と垂直方向の比
を４：３とした場合の斜向ビームの水平方向へノ投影長
（ビームスパン）ｌが下記の如き各位をとるとき、ビー
ム及びＣＲＴ間の離間距離りは下記の表■のようになる
。

表、■ この表１からも管面（１０ａ）　　の湾曲方向長しに対
して斜向ビームの水平方向（映像表示面の一辺）への投
影長βが短くなる程離間距離りは小さくなり、バララッ
クスは低減することがわかる。

ところで、このような円筒状の管面を有するＣＲＴのＹ
ビームとこれに斜向するＸビームとから形成されるタッ
チパネル装置の座標系（斜交座標）は、座標軸から互い
に独立ではない。従って、座標変換により直行座標に変
換し使用しやすくする必要がある。

その１つの方法は水平位置検出ビーム（Ｙビーム）と、
これに対し斜向する垂直位置検出ビーム（Ｘビーム）を
指で遮光することにより素（斜交座標）座標値（Ｍ’Ｙ
、　ＮＹ）　　に対応する目的（直交座標）の座標値（
Ｈｙ、　ＶＸ）をＲＯＭに用意し、（ＭＹ、　ＮＸ）　
→（Ｈｙ、　Ｖｘ）を変換を行う方法である。

０４　指と光ビームの関係 さて、映像表示面上に装着されたタッチパネルではその
映像下辺に位置した操作者が映像と対向して操作する。

第１３図はそのときの手とタッチパネルの光ビーム（赤
外線ビーム）の関係を示したもので、第１３図Ａはその
側面図、第１３図Ｂはその上面図である。通常映像表示
面に表示されるコマンド等（図示せず）の映像を指（人
指し指）でタッチするが、この時性の指が第１３図Ａに
示すように開いているとその指（第１３図Ａの場合親指
及び中指）の先端が光ビームを遮断することがある。

ところが上述した従来の方形型映像表示面に対して直交
的に赤外線ビームが配列されたタッチパネル装置の場合
、上下方向（Ｖ方向）の位置を検出決定するビームの発
射受光を上側より順次行えば、すなわち上から下に走査
すれば、映像下辺より差し延べた人指し指の先端で光ビ
ームスパンされ、この最初に遮断された光ビームで位置
が確定するが左右方向（Ｈ方向）の位置を検出決定する
ビームについては、人指し指より左または右にある親指
又は中指（左手の場合は逆）が走査方向との関係できま
るも、人指し指より先に光ビームを遮断し誤った位置が
確定し、これにより誤動作を生じた。

そこで、ここでは再度第１３−８に示すように２つの光
ビーム（赤外線ビーム）を操作者の対向方向く映像の上
下方向）に対して略々対象的に斜向して配列すると共に
この光ビームの右上ビーム（Ｙビーム）は左より右方向
に、つまりＩＹ。

２Ｙ、３Ｙ、・・・・（Ｍ−１）Ｙ、ＭＹ、・・・・の
順序で走査し、左上ビーム（Ｘビーム）は右より左方向
に、つまりＬＸ、２Ｘ、３Ｘ、＝・−・（Ｎ−１）Ｘ。

ＮＸ、・・・・の順序で走査するようにする。

これにより特別手を広げた場合を除くと各配列されたビ
ームは、人指し指の先端で最初に遮断されることになり
、これにより確定した座標値を得る。なお、この場合は
指し示した指先をおおいかぶせる方向に走査する場合で
あるが逆に指し示した指先をすくいあげる方向に走査し
てもよい。このときは人指し指の先端で最後に遮断され
た位置が確定した座標値となる。すなわち、この場合、
Ｙビームは右より左方向に、つまり・・・・（Ｎ＋４）
’１’、　（Ｎ　＋３）　Ｙ・・・・ＮＹ、（Ｎ−１）
Ｙ・・・・の順序で走査し、Ｘビームは左より右方向に
、つまり・・・・（Ｎ　＋４）　Ｘ、　（Ｎ　＋３）　
Ｘ　−−−−Ｎ　Ｘ、　（Ｎ　−１）　Ｘ　−−−−ｔ
：Ｄ順序で走査し、人指し指の先端で最後に遮断された
位置を確定した座標値とするわけである。

そして、得られた二つの確定した座標値より確定した平
面座標値を得ることにより、誤った座標点が送出される
ことはない。

次の表■はＸビーム、Ｙビームに対する遮光条件を示し
たものである。

表　　　■ 表■において、ビーム遮断１は１ビームが遮断された場
合で、その遮断された点で座標確定を行う。ビーム遮断
２は隣接する２ビームが遮断された場合で、このときは
中間位置をもって座標確定を行う。すなわち、例えばＮ
Ｘ、（Ｎ＋１）Ｘのビームが指により遮断された場合、
この２つのビームの中間位置に仮想的なビームがあるか
のごとき演算処理をして座標確定を行う。ビーム遮断３
以上４までは第１、第２ビーム中間位置をもって座標確
定を行う。すなわち、例えば（Ｎ−１）Ｘ、ＮＸ。

（Ｎ＋１）Ｘの順にビームが遮断された場合、最初の（
Ｎ−１）Ｘのビームと次のＮＸのビームの中間位置をも
って座標確定を行う。

一方ビーム遮断が連続して５ビームあった場合や最初の
１ビームが遮断され、次の１ビームが遮断されずに更に
次の１ビームが再び遮断される場合等上述の場合以外は
全てエラーとして扱う。

このように、遮断されるビームが１つ又は複数の場合は
連続している時（但し４ビームまで）にのみ座標が確定
され、複数のビームが連続して遮断されるときには、第
１、第２のビーム位置の中間の位置を座標値として確定
する。

なお、互いに隣接する２つのビーム、例えばＮＸ、（Ｎ
＋１）Ｘのビームが指により遮断される場合には、この
２つのビームの中間位置に仮想的なビームがあるかの如
き演算処理をしてその座標を送出すれば解像度はビーム
の配列間隔の１７２となるが、このような処理を行う場
合もあり得ることとして、少なくとも遮断された最初の
ビーム（上側ではＮＸ）　　の次のビーム（同じ＜（Ｎ
＋１）Ｘまで遮断の有無をチエツクするとよい。すなわ
ち、本実施例で注目すべきことは、最初にビームが遮断
された位置を基準にして確実に指先で指し示した確定し
た座標を得ることである。また、上述において、ビーム
の走査方向を逆にするときには、ビームの遮断される位
置を後述のマイクロコンピュータのメモリに記憶してお
き、最後にビームが遮断された位置を基準にして確定し
た座標を得ればよい。

Ｇ、昆虫による誤動作対策 さて、本実施例では２つの方向の位置を検出する２軸の
赤外線ビームを略々同一の高さに成るごとくに形成する
と共にこの赤外線ビームの表示装置の表面に最も接近し
た位置においても実質的にこの表面に止まったはえによ
り赤外線ビームが遮断されることがない高さ（例えば約
３ｍｍ）　　においてビームが横切るようにし、出来る
だけセンス面を表示面に接近させてバララックスを小に
するとともに飛翔中のはえにより２軸のビームが同時に
遮断されるがごとき誤動作が発生することを防止するた
め第１軸のビーム位置を検出した後第２軸のビーム位置
を検出し、次いで少なくとも第１軸のビーム位置を検出
し、検出された第１軸のビーム位置の第１の値と第２の
値が等しい場合、第２軸のビーム位置の検出された値と
ともに確定した平面位置を得るようにする。

これは、平面位置を確定するに必要な、１軸の位置測定
に次いで行なわれる２軸の位置測定のための時間差をお
いて第２の１軸の測定を行い、飛翔するはえは同じビー
ムを遮断することがないことに着目して誤動作の判別を
行うものである。

Ｇ６　回路構成 第１図はこの発明の一実施例の回路構成を示すもので、
発光ダイオード（１１）及びフォト・トランジスタ（１
２）は上述の如＜ＣＲＴの湾曲面に斜め方向の光結合関
係に配列されている。

（２１）ハマイクロコンビニータ（以下、マイコンと云
う）　、（２２）はマイコン（２１）からのアドレスを
指定する制御信号に応じてＸビームを形成するのに関連
した発光ダイオード（１１）を切換えるための選択器で
あって、その固定端子（２２，）〜（２２，）　　は夫
々スイッチング用トランジスタ　（２３，）〜（２３５
）を介して発光ダイオード（１１１゜）、　（１１□。

）、（Ｕ、、）。

（１１４４）、　（ｌｌｓ３）　　のカソードに接続さ
れ、その可動端子（２２ｃ）　　は抵抗器（２４）を介
して正の電源端子子Ｂに接続される。また、選択器（２
２）は解放固定端子（２２，）　を有する。発光ダイオ
ード（１１，。）。

（１１２゜）、　（ｌｌｓｓ）、　（１１，、）、　（
１１，、）　　のアノードは共通接続され、抵抗器（２
５）を介して正の電源端子＋８に接続される。

また、（２６）はマイコン（２１）からのアドレスを指
定する制御信号（選択器（２２）へのアドレスデータと
同じ）に応じてＸビームを形成するのに関連したフォト
・トランジスタ（１２）を切換えるための選択器であっ
て、その固定端子（２６，）〜（２６，）　　は夫々フ
ォト・トランジスタ（１２，、）、　（１２□ｚ）、　
（１２−Ｉ）。

（１２４゜）、　（１２，。）のエミッタに接続され、
その可動端子（２６ｃ）　　は接地される。また、選択
器（２６）は開放固定端子（２６，）　　を有する。フ
ォト・トランジスタ（１２，−）、　（１２−２）、　
（１２’−１）、　（１２−０）、　（ｘ２ｓ。）のコ
レクタは共通接続され、抵抗器（２７）を介して正の電
源端子子Ｂに接続されると共にバッファ回路（２８）を
介してマイコン（２１）のポート１に接続される。

（２９）はマイコン（２１）からのアドレスを指定する
制御信号に応じてＹビームを形成するのに関連した発光
ダイオード（１１）を切換えるための選択器であって、
その固定端子（２９，）〜（２９，）　　は夫々スイッ
チング用トランジスタ　（３０，）〜（３０，）　　を
介して発光ダイオード（１１゜、）、　（１１゜、）、
　（ｉｉｓ３）、　（１１，、）。

（ＩＬ、）のカソードに接続され、その可動端子（２９
ｃ）は抵抗器（３１）を介して正の電源端子＋８に接続
される。また、選択器（２９）は解放固定端子（２９，
）を有する。発光ダイオード（１１゜、）、　（ｌｌｏ
２）　のアノードは共通接続され、抵抗器（２５）を介
して正の電源端子子Ｂに接続される。

また、（３２）はマイコン（２１）からのアドレスを指
定する制御信号（選択器（２９）へのアドレスデータと
同じ）に応じてＹビームを形成するのに関連したフォト
・トランジスタ（１２）を切換えるための選択器であっ
て、その固定端子（３２，）〜（３２ｓ）　　は夫々フ
ォト・トランジスタ（１２，、）、　（１２，□）、　
（１２，３）。

（１２゜、）、　（１２ｏｓ）　　のエミッタに接続さ
れ、その可動端子（３２，）　　は接地される。また、
選択器（３２）は開放固定端子（３２，）　　を有する
。フォト・トランジスタ（１２゜＝）、　（１２ｏｓ）
　　のコレクタは共通接続され、抵抗器（２７）を介し
て正の電源端子子Ｂに接続されると共にバッファ回路（
２８）を介してマイコン（２１）のポート１に接続され
る。

いま、マイコン（２１）のポート２のデータバスからの
制御信号により選択器（２９）の可動端子（２９ｃ）及
び選択器（３２）の可動端子（３２ｃ）　　が夫々開放
固定端子（２９Ｋ）　及び（３２ｘ）　　に接続されて
いる間選択器（２２）で発光ダイオード（１１，、）、
　１ｚｏ）、　（１１，、）。

（１１，、）、　（１１，、）　　が順次駆動され、こ
れと対応して選択器（２６）でフォト・トランジスタ（
１２１−）、　（１２２２）。

（１２３，）、　（１２，、）、　（１２，、）が順次
駆動されてＸビームが順次形成され、このＸビームが指
で遮断されるときＸ座標が検出ささる。

また、マイコン（２１）のポ、−ト２のデータバスから
の制御信号により選択器（２２）の可動端子（２２ｃ）
及び選択器（２６）の可動端子（２６，）　　が夫々開
放固定端子（２２，）　及び（２６，）　　に接続され
ている間選択器（２９）で発光ダイオード（１１，、）
、　（１１，、）、　（１１，、）。

（１１４４）、　（ｌｈｓ）　　が順次駆動され、これ
に対応して選択器（３２）でフォト・トランジスタ（１
２，、）、　（１２，２）。

（１２，３）、　（１２゜、）、　（１２゜、）が順次
駆動されてＹビームが順次形成され、このＹビームが指
で遮断されるときＹ座標が検出される。

このように表示エリアの下辺部の２方向の赤外線ビーム
の発光に用いられる発光ダイオード（１１）及び上辺部
の２方向の赤外線ビームの受光に用いられるフォト・ト
ランジスタ（１２）はＸビームとＹビームの形成のため
時分割で、また共通して動作するため並列時に駆動され
る。従って、ビームの配列方向に対応して夫々独立して
各素子を配列する場合に比べて素子数が少なくなり低コ
スト化が図れる。

な右、上述では反射光による誤動作のために発光ダイオ
ード（１１）及び／又はフォト・トランジスタ（１２）
の最大方向を、対向する素子を結ぶ光軸よりずらしたが
、次のように回路的に処理してもよい。すなわち発光素
子の発光量を対応する素子間の距離（ビーム長）の二乗
に比例して設定する。

例えば角部のビームを形成する発光ダイオードすなわち
第１図では一番右側と左側のＸビームを夫々形成する発
光ダイオード（１１１゜）と（ｌｌｓｓ）の電流路に電
流制限用抵抗器（４１）、　（４２）　　を夫々設ける
と共に一番右側と左側のＹビームを夫々形成する発光ダ
イオード（１１３５）と（１１゜１）の電流路に電流制
限用抵抗器（４３）、　（４４）　を夫々を設ける。こ
れ等の抵抗器（４１）〜（４４）の挿入する位置は対応
する発光ダイオード（１１１ａ）、　（ＩＩｓ−）、　
（ｌｌｓｓ）、　（ｌｌｏｌ）　の電流路であれば任意
の位置でよい。そしてこれ等の抵抗器（４１）〜（４４
）の値は対応する発光ダイオード（１１，、）。

（１１５３）、　（１１３５）、　（ＩＬ、）の電流を
角部以外の他部のビームを形成する各発光ダイオードの
電流より小さくして受光素子に入射する光量が等しくな
るようにする。

Ｇ、−１回路動作（その１） 次に第１図のタッチパネルの座標点を指し示す手による
誤動作及び反射光による誤動作に関連した回路動作を第
２図及び第３図を参照し乍ら説明する。第２図は１ビー
ム遮断されたらその後は走査を中止する場合、第３図は
１ビーム遮断されてもその後の走査を続行して全てのビ
ームに対して走査を行う場合である。

先ず、第２図に関連して説明する。ステップ（イ）でプ
ログラム開始し、ステップ（ロ）でそれまで選択器（２
２）及び（２６）を選択したときのＸビームが遮断され
たことを記憶していたマイコン（２１）のメモリの内容
をクリアする。ステップ（ハ）でマイコン（２１）から
選択器（２２）及び（２６）に対してアドレスデータを
供給して対応する発光ダイオード（１１）及びフォト・
トランジスタ（１２）を付勢してＸビームを形成する。

ステップ（ニ）　で指等によりＸビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されてなければステップ（ホ）でＸ
ビームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォ
ト・トランジスタ（１２）を切換える選択器（２２）及
び（２６）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、
最後でなければステップ（へ）で選択器（２２）及び（
２６）に対するアドレスデータを１つだけアップしてス
テップ（ハ）に戻り、上述の動作を繰り返して、ステッ
プ（ホ）で最後であればすなわちＸビームの全てにわた
って遮断がなければもう一度ステップ（ロ）に戻って上
述の動作を繰り返す。

ステップ（ニ）でＸビームの遮断があれば、ステップ（
ト）でそのＸビームを形成している発光ダイオード（１
１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択している
選択器（２２）及び（２６）に与えられている対応する
アドレスデータをマイコ：／（２１）　（７）　ｙｔ　
％りにＸ座標の情報として記憶する。このとき検出した
アドレスデータは最初にビームが遮断された位置を示す
。

次にステップ〈チ）に進み、ここでそれまで選択器（２
９）及び（３２）を選択したときのＹビームが遮断され
たことを記憶していたマイコン（２１）のメモリの内容
をクリアする。ステップ（す）でマイコン（２１）から
選択器（２９）及び（３２）に対してアドレスデータを
供給して対応する発光ダイオード（１１）及びフォト・
トランジスタ（１２）を付勢してＹビームを形成する。

ステップ（ヌ）で指等によりＹビームが遮断されたか否
かを判断し、遮断されてなければステップ（ル）でＹビ
ームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォト
・トランジスタ（１２）を切換える選択！（２９）及び
（３２）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最
後でなければステップ（ヲ）で選択器（２９）及び（３
２）に対するアドレスデータを１つだけアップしてステ
ップ（す）に戻り、上述の動作を繰り返して、ステップ
（ル）で最後であればすなわちＹビームの全てにわたっ
て遮断がなければもう一度ステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返す。

ステップ（ヌ）でＹビームの遮断があれば、ステップ（
ワ）でそのＹビームを形成している発光ダイオード（１
１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択している
選択器（２９）及び（３２）に与えられている対応する
アドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＹ座標の
情報として記憶する。このとき検出されたアドレスデー
タは最初にビームが遮断された位置を示す。

そして、ステップ（力）でマイコン（２１）のメモリに
記憶された各アドレスデータを読み出してＸ座標及びＹ
座標を算出する。

また、マイコン（２１）において検出された座標を直交
座標に変換する。すなわち例えば上述の如く検出された
座標値を素座標値（斜交座標値）（ＭＹ。

ＮＸ）とすると、これに対応する目的（直交座標）の座
標値（Ｈｙ、　ＶＸ）をマイコン（２１）に内蔵された
ＲＯＭに用意し、 （ＭＹ、ＮＸ）→（ＨＬＶＸ） の変換を行えば目的とする真の座標値（Ｈｙ、　Ｖｘ）
を求めることができる。

次に第３図に関連して説明する。

ステップ（イ）でプログラム開始し、ステップ（ロ）で
それまで選択器（２２）及び（２６）を選択したときの
Ｘビームが遮断されたことを記憶していたマイコン（２
１）のメモリの内容をクリアする。ステップ（ハ）でマ
イコン（２１）から選択器（２２）及び（２６〉に対し
てアドレスデータを供給して対応する発光ダイオード（
１１）及びフォト・トランジスタ（１２）を付勢してＸ
ビームを形成する。

ステップ（ニ）でｔ旨等によりＸビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されてなければステップ（ホ）でＸ
ビームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォ
ト・トランジスタ（１２）を切換える選択器（２２）及
び（２６）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、
最後でなければステップ（へ）で選択器（２２）及び（
２６）に対するアドレスデータを１つだけアップしてス
テップ（ハ）に戻り、上述の動作を繰り返す。

また、ステップ（ニ）でＸビームの遮断があれば、ステ
ップ（ト）でそのＸビームを形成している発光ダイオー
ド（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択し
ている選択器（２２）及び（２６）に与えられている対
応するアドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＸ
座標の情報として記憶する。そしてステップ（ホ）に進
み、上述の動作を繰り返す。

ステップ（ホ〉で最後であればすなわちＸビームの全て
にわたって遮断があったか否かに拘らずＸビームの全て
の走査が終了するとステップ（チ）に進み、ここでビー
ムの遮断に対応して検出したアドレスデータは１個か又
は連続しているか或いはそれ以外かを判断し、そうでな
ければステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰り返し、
そうであればステップ（す）に進む。

ステップ（す）でそれまで選択器（２９）及び（３２）
を選択したときのＹビームが遮断されたことを記憶して
いたマイコン（２１）のメモリの内容をクリアする。ス
テップ（ヌ）でマイコン（２１）から選択器（２９）及
び（３２）に対してアドレスデータを供給して対応する
発光ダイオード責１１）及びフォト・トランジスタ（１
２）を付勢してＹビームを形成する。

ステップくル）で指等によりＸビームが遮断されたか否
かを判断し、遮断されてなければステップ（ヲ）でＹビ
ームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォト
・トランジスタ（Ｉ２）を切換える選択器（２９）及び
（３２）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最
後でなければステップ（ワ）で選択器（２９）及び（３
２）に対するアドレスデータを１つだけアップしてステ
ップ（ヌ）に戻り、上述の動作を繰り返す。

また、ステップ（ル）でＸビームの遮断があれば、ステ
ップ（力）でそのＹビームを形成している発光ダイオー
ド（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択し
ている選択器（２２）及び（２６）に与えられている対
応するアドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＸ
座標の情報として記憶する。そしてステップ（ヲ）に進
み、上述の動作を繰り返す。

ステップ（ヲ）で最後であればすなわちＹビームの全て
にわたって遮断があったか否かに拘らずＹビーム全ての
走査が終了するとステップ（ヨ）に進み、ここでビーム
の遮断に対応して検出したアドレスデータは１個か又は
連続しているか或いはそれ以外かを判断し、そうでなけ
ればステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰り返し、そ
うであればステップ（り）に進む。

ステップ（り）でマイ、コン（２１）のメモリに記憶さ
れた各アドレスデータを読み出してＸ座標、Ｙ座標を算
出する。このとき検出したアドレスデータが１個の場合
は、そのまま確定（データを２倍した値）し、検出した
データが複数の場合は、第１１第２のデータの加算した
値より確定する。

そして、上述同様マイコン（２１）において検出された
座標を直交座標に変換する。すなわち例えば上述の如く
検出された座標値を素座標値（斜交座標値）（ＭＹ、Ｎ
Ｘ）とすると、これに対応する目的（直交座標）の座標
値（Ｈｙ、　ＶＸ）をマイコン（２１）に内蔵されたＲ
ＯＭに用意し、（ＭＹ、ＮＸ）→（Ｈｙ、　ＶＸ） の変換を行えば目的とする真の座標値（Ｈｙ、　Ｖｘ）
を求めることがで゛きる。

そして、反射光による誤動作の対策としては上述の如く
角部のビームを形成する発光ダイオードの電流路に設け
る電流制限用抵抗器（４１）〜（４４）の値を大きくし
て電流と他部のビームを形成する発光素子の電流より小
さくし各フォト・トランジスタに入射する光量を等しく
しているので、反射光により誤ったパルス信号がバッフ
ァ回路（２８）より出力さこれることがなく誤動作が防
止される。

Ｇ７−２　回路動作（その２） 次に第１図の昆虫による誤動作に関連した回路動作を第
４図〜第６図を参照し乍ら説明する。

第４図では同一の座標軸について時間差をおいて位置を
測定し、第１の測定値と第２の測定値が同一であるとき
、正しく動作しているとする。つまり赤外線ビームがは
え等に遮断されずに正しく平面座標が得られる。先ずス
テップ（イ）で動作開始して、ステップ（ロンでマイコ
ン（２１＞１ごフレ）で１軸のビーム（Ｘビーム又はＹ
ビーム）が遮断され、座標が検出されたか否かを判断し
、検出されなければ検出されるまで待機し、検出された
らステップ（ハ）でその検出アドレス情報をマイコン（
２Ｉ）のメモリ（図示せず）に記憶する。ステップ（ニ
）で所定時間待つ。この所定時間は余り小さすぎてもい
けない。すなわちサンプルレートが早いと、先ずはえの
頭を検出し、次に同一のビームでそのうしろを検出する
おそれがあるからである。従ってこの所定時間ははえの
大きさを考慮して例えば２（ｂｎｓ　（サンプルレート
）程度が好ましい。

次にステップ（ホ）でマイコン（２１）において再度１
軸のビームつまりステップ（ロ）におけるビームと同じ
軸方向のビームが遮断され、座標が検出されたか否かを
判断し、検出されなければステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返えし、検出されたらステップ（へ）でそ
の検出アドレス情報をマイコン（２１）のメモリに記憶
する。

次にステップ（ト）でマイコン（２１）において２軸の
ビームつまりステップ（０）、　　（ホ）に右けるビー
ムとは異なる軸方向のビームが遮断され、座標が検出さ
れたか否かを判断し、検出されなければステップ（ロ）
に戻って上述の動作を繰り返えし、検出されたらステッ
プ（チ）でその検出アドレス情報をマイコン（２１）の
メモリに記憶する。ステップ（ワ）でマイコン（２１）
においてステップ（ハ）、（へ）でメモリに記憶してお
いたアドレス情報を読み出し、１軸の検出座標の値は同
じか否かを判断し、同じでなければステップ（ロ）に戻
って上述の動作を繰り返えし、同じであればステップ（
ヌ）で１軸、２軸の検出座標で正しい平面座標を確定す
る。

第５図では同一の座標軸について時間差をおいて位置を
測定し、第１の測定値と第２の測定値が同一であるとき
、正しく動作しているとする。つまり赤外線ビームがは
え等に遮断されずに正しく平面座標が得られる。そして
、本例では第１及び第２の測定の間に２軸の測定を行う
。先ずステップ（イ）で動作開始して、ステップ（ロ）
でマイコン（２１）において１軸のビーム（ｘヒーム又
ハＹビーム）が遮断され、座標が検出されたか否かを判
断し、検出されなければ検出されるまで待機し、検出さ
れたらステップ【ハ）でその検出アドレス情報をマイコ
ン（２１）のメモリ　（図示せず）に記憶する。

次にステップ（ニ）でマイコン（２１）において２軸の
ビームつまりステップ（ロ）におけるビームとは異なる
軸方向のビームが遮断され、座標が検出されたか否かを
判断し、検出されなければステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返えし、検出されたらステップ（ホ）でそ
の検出アドレス情報をマイコン（２１）のメモリに記憶
する。

次にステップ（へ）でマイコン（２１）において再度１
軸のビームつまりステップ（ロ）におけるビームと同じ
軸方向のビームが遮断され、座標が検出されたか否かを
判断し、検出されなければステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返えし、検出されたらステップ（ト）でそ
の検出アドレス情ｆｆｌヲマイコン（２１）のメモリに
記憶する。

ステップ（チ）でマイコン（２１）においてステップ（
ハ）、（））でメモリに記憶しておいたアドレス情報を
読み出し、■軸の検出座標の値は同じか否かを判断し、
同じでなければステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰
り返えし、同じであればステップ（す）で１軸、２軸の
検出座標で正しい平面座標を確定する。

このように本例では第１及び第２の測定の間に２軸の測
定を行うので時間の無駄がない。

第６図では同一の座標軸について時間差をおいて位置を
測定し、第１の測定値と竿２の測定値が同一であるとき
、正しく動作しているとする。つまり赤外線ビームがは
え等に遮断されずに正しく平面座標が得られる。そして
、本例では１軸、２軸について共に相関判別を行う。先
ずステップ（イ）で動作開始して、ステップ（ロ）でマ
イコン（２１）において１軸のビーム（Ｘビーム又はＹ
ビーム）が遮断され、座標が検出されたか否かを判断し
、検出されなければ検出されるまで待機し、検出された
らステップ（ハ）でその検出アドレス情報をマイコン（
２１）のメモリ　（図示せず）に記憶する。

次１ごステップにンでマイコン（２１）！ごおいて２軸
のビームつまりステップ（ロ）におけるビームとは異な
る軸方向のビームが遮断され、座標が検出されたか否か
を判断し、検出されなければステップ（ロ）に戻って上
述の動作を繰り返えし、検出されたらステップ（ホ）で
その検出アドレス情報をマイコン（２１）のメモリに記
憶する。

次にステップ（へ）でマイコン（２１）において再度１
軸のビームつまりステップ（ロ）におけるビームと同じ
軸方向のビームが遮断され、座標が検出されたか否かを
判断し、検出されなければステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返えし、検出されたらステップ（ト）でそ
の検出アドレス情報をマイコン（２１）のメモリに記憶
する。

次にステップ（チ）でマイコン（２１）において２軸の
ビームつまりステップ（ロ）におけるビームとは同じ軸
方向のビームが遮断され、座標が検出されたか否かを判
断し、検出されなければステップ（ロ）に戻って上述の
動作を繰り返えし、検出されたらステップ（す）でその
検出アドレス情報をマイコン（２１）のメモリに記憶す
る。ステップ（ヌ）でマイコン（２１）においてステッ
プ（ハ）。

（ト）でメモリに記憶して右いたアドレス情報を読み出
し、１軸の検出座標の値は同じか否かを判断し、同じで
なければステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰り返え
し、同じであればステップ（ル）でマイコン（２１）に
おいてステップ（ホ）。

（す）でメモリに記憶しておいたアドレス情報を読み出
し、２釉の検出座標の値は同じか否かを判断し、同じで
なければステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰り返え
し、同じであればステップ（ヲ）で１軸、２軸の検出座
標で正しい平面座標を確定する。

このように本例では１軸の第１及び第２の測定の間に２
軸の測定を行うので時間の無駄がなくなる。また、１軸
、２軸について共に相関判別を行い、２つの方向に対し
て時間差をおいて測定したときに同一の検出座標の値が
得られるのは静止しているときのみであるので、確実な
判別ができる。

つまり、第４図例及び第５図例でははえ等が１軸の方向
へ移動したときのみ判別可能で、２軸の方向へ移動した
ときは判別できないが、第６図例の場合１軸、２軸のい
ずれの方向にはえ等が移動しても判別可能である。

なお、上述の実施例ではＸビーム、Ｙビームが夫々代表
的に５本の場合に付いて説明したが、これは−例にすぎ
ず、必要に応じて任意の値を取り得るものであり、また
これに伴って発光ダイオード（１１）やフォト・トラン
ジスタ（１２）の数或いは選択器（２２）、　（２６）
、　（２９）及び（３２）の固定端子の数も任意の値を
取り得るものである。

Ｈ発明の効果 上述の如くこの発明によれば、管面から略々３ｍｍ高い
位置に赤外線ビームを形成し、１の軸の位置検°Ｂを少
なくとも２回行い、同一座標値が検出されたとき正しい
平面座標となすようにしたので、バララックスの問題を
生ずることなく簡単で安価な構成ではえ等の昆虫による
誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
〜第６図は第１図の動作説明に供するためのフローチャ
ート、第７図はこの発明の要部の配置図、第８図はこの
発明による発光素子及び受光素子の構成図、第９図及び
第１０図は夫々その指向特性図、第１１図はこの発明に
よる発光素子及び受光素子の配置図、第１２図はバララ
ックスの改善度を従来と対比して示す図、第１３図は手
と光ビームの関係を説明するための側面図及び上面図で
ある。 （１１）は発光ダイオード、（１２）はフォト・トラン
ジスタ、（２１）はマイクロコンピュータ、（２２）、
　（２６）。 （２９）、　（３２）　　は選択器である。 代　　理　　人　　　　　伊　　藤　　　　　頁間　　
　　　　　　松　　隈　　秀　　盛１０　ＣＲ丁 ＃　音Ｐの市己７　〔］ 第７図 第４図 第５図 発えｔ与Ａｆ／受九を乎の５人Ａ’ｌＤ第８図 第９図　　　　　第１０図 ノずララ、１．フス宮１月１目 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管面から略々３ｍｍ高い位置に赤外線ビームを形成し、
   １の軸の位置検出を少なくとも２回行い、同一座標値が
   検出されたとき正しい平面座標となすようにしたことを
   特徴とするタッチパネル装置。