JPH0340409B2

JPH0340409B2 -

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Publication number: JPH0340409B2
Application number: JP59063591A
Authority: JP
Priority date: 1984-03-31
Filing date: 1984-03-31
Publication date: 1991-06-18
Also published as: US4719339A; JPS60207923A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、例えばCRTデイスプレイの入力装
置即ちタツチパネル等に使用される位置検出装置
の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

赤外線などの光を応用した位置検出は、所望の
位置に対応する部分を通過する直進光を遮断し、
位置データの入力有無を検出する方式である。即
ち、この手段は複数対の発光素子と受光素子が対
向配置され、その何番目の受光素子に遮光信号が
入力されたか否かによつて位置を検出するもので
ある。

以下、従来の位置検出装置について第１図ない
し第３図を参照して説明する。第１図は、Ｘ方向
にｌ対の発光素子１Ｘ−０〜１Ｘ−（ｌ−１）と
受光素子２Ｘ−０〜２Ｘ−（ｌ−１）とが対向配
置させたものであつて、この構成によりＸ方向の
一次元の位置が検出できる。

次に、第２図はＸ方向にｌ対の発光素子１Ｘ−
０〜１Ｘ（ｌ−１）と受光素子２Ｘ−０〜２Ｘ−
（ｌ−１）とが対向配置され、また、Ｙ方向にｍ
対の発光素子３Ｙ−０〜３Ｙ−（ｍ−１）と受光
素子４Ｙ−０〜４Ｙ−（ｍ−１）とが対向配置さ
せたものであつて、この構成によつてＸ方向とＹ
方向の交点即ち、二次元の位置が検出できること
になる。なお、これらの受光素子２Ｘ−０〜２Ｘ
−（ｌ−１），４Ｘ−０〜４Ｘ−（ｍ−１）として
は、発光してから受光し終るまでに一定の時間遅
れが有り、また外乱などを不用意に受光しない様
に、ある時定数を有するフイルター機能を持たせ
てある。

第３図は従来装置の具体的構成を示す図であつ
て、これは発光・受光素子の対数Ｎ（ｌ＋ｍ）に
対応する進数を持つたＮ進数カウンタ５と、この
Ｎ進カウンタ５により制御用クロツクCKを受け
て出力されるデータをデコードするデコーダ６
と、このデコーダ６から出力されるスキヤン信号
を、発光素子１Ｘ−０、受光素子２Ｘ−０から発
光素子２Ｘ−（ｌ−１）、受光素子2X−（ｌ−１）
へ順次与え、引き続き、発光素子３Ｙ−０、受光
素子４Ｙ−０から発光素子３Ｙ−（ｍ−１）、受光
素子４Ｙ−（ｍ−１）へ順次与えて発光素子をオ
フし受光素子を許可禁止とするスキヤン制御手段
とが備えられている。従つて、以上のような装置
においてスキヤン時にオペレータの指または遮光
体を挿入すると、この挿入位置に対応するＸ方向
とＹ方向の１個ずつの受光素子が許可禁止解除後
も遮光状態となるので、これを受光素子の共通ラ
イン７から出力される信号Ｓを検出することによ
り、ある特定の位置を検出することができる。

しかし、以上のような装置におけるスキヤン制
御によれば、全点位置における位置データが有る
か否かを判定するに必要な時間即ち、スキヤン時
間τは、 τ＝Ｎ×λ_s ……(1) となり、Ｘ方向とＹ方向の対数に比例したスキヤ
ン時間となる。但し、λ_sは１対素子スキヤン時間
である。従つて、Ｘ方向とＹ方向の発光・受光素
子の対数を増やしていくと、スキヤン時間が長く
なり、それに伴なつて位置検出の検出スピードが
遅れ、応答性の悪いものとなつてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような点に着目してなされたも
ので、位置検出数が増えても速い応答速度で位置
を検出できる位置検出装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばCRTデイスプレイ等の入力
装置として使用する位置検出装置であつて、Ｘ方
向の発光・受光素子とＹ方向の発光・受光素子と
を同時に所定の順序でスキヤンする一方、各方向
ごとの受光素子共通出力端を交互に切替選択して
各方向の受光素子の出力を取り出し、二次元の位
置を検出する位置検出装置である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第４図を参照
して説明する。同図において１１はクロツク入力
端子であつて、この端子１１には制御用クロツク
CK１が入力される。１２はクロツク入力端子１
１からのクロツクCK１を例えば2/1分周する文周
回路であり、ここで分周されたクロツクCK２は
Ｘ方向側カウンタ１３ＸとＹ方向側カウンタ１３
Ｙに供給される。このＸ方向側カウンタ１３Ｘ
は、Ｘ方向の発光・受光素子の対数例えばｌ対数
に対応してｌ進カウンタで構成され、入力される
クロツクCK２を計数してｌ進データに変換した
後、そのｌ進変換データを後続のデコーダ１４Ｘ
に供給している。一方、Ｙ方向側カウンタ１３Ｙ
は、Ｙ方向の発光・受光素子の対数例えばｍ対数
に対応してｍ進カウンタで構成され、入力される
クロツクCK２を計数してｍ進データに変換した
後、デコーダ１４Ｙに供給している。このデコー
ダ１４からはｌ本のライン１５−０〜（ｌ−１）
が導出され、各ラインごとに２分岐されて各対ご
との発光・受光素子１６Ｘ−０，１７Ｘ−０〜１
６Ｘ−（ｌ−１），１７Ｘ−（ｌ−１）に接続され
ている。これらの発光素子１６−０〜１６Ｘ−
（ｌ−１）および受光素子１７Ｘ−０〜１７Ｘ−
（ｌ−１）はＸ方向にｌ対をもつて対向配置され、
さらに各受光素子１７Ｘ−０〜１７Ｘ−（ｌ−１）
の出力端は共通接続されて切替回路１８の一方入
力端に接続されている。また、デコーダ１４Ｙか
らはｍ本のライン１９−０〜１９−（ｍ−１）が
導出され、各ラインごとに２分岐されて各対ごと
の発光・受光素子２０Ｙ−０，２１Ｙ−０〜２０
Ｙ−（ｍ−１），２１Ｙ−（ｍ−１）に接続されて
いる。これらの発光素子２０Ｙ−０〜２０Ｙ−
（ｍ−１）および受光素子２１Ｙ−０〜２１Ｙ−
（ｍ−１）はＹ方向にｍ対をもつて対向配置され、
さらに各受光素子２１Ｙ−０〜２１Ｙ−（ｍ−１）
の出力端は共通接続されて切替回路１８の他方入
力端に説続されている。この切替回路１８は、ク
ロツクCK２よりも２倍早い周期をもつた前記ク
ロツクCK１が入力され、クロツクCK１の入力ご
とにＸ方向共通ライン２２ＸとＹ方向共通ライン
２２Ｙを選択してＸ方向およびＹ方向の位置に起
因するデータを取込み、内部CPU又は外部ホス
ト２３に送出するものである。

次に、以上のように構成された装置の作用を説
明する。クロツクCK１は文周回路１２で2/1分周
されて各カウンタ１３Ｘ，１３Ｙに供給され、こ
こではクロツクCK２を計数してそれぞれｌ進数
およびｍ進数のデータに変換した後、デコーダ１
４Ｘ，１４Ｙに供給する。これらのデコーダ１４
Ｘ，１４Ｙは、それぞれの出力ライン１５−０〜
１５（ｌ−１）および１９−０〜１９−（ｍ−１）
より２分岐されたラインを通して、Ｘ方向の各対
ごとの発光・受光素子１６Ｘ−０，１７Ｘ−０〜
１６Ｘ−（ｌ−１），１７Ｘ−（ｌ−１）に所定の
順序でオフ作動させるスキヤン信号を供給し、ま
た、このＸ方向スキヤンと同時にＹ方向の各対ご
との発光素子・受光素子２０Ｙ−０，２１Ｙ−０
〜２０Ｙ−（ｍ−１），２１Ｙ−（ｍ−１）にも所
定の順序でオフ動作させるスキヤン信号を供給す
る。このようにして各方向の受光素子１７Ｘ−０
〜１７Ｘ−（ｌ−１）および２１Ｙ−０〜２１Ｙ
−（ｍ−１）から得られた信号は順次共通ライン
２２Ｘ，２２Ｙを介して切替回路１８へ入力され
るが、この切替回路１８ではクロツクCK２より
も２倍早い周期をもつたクロツクCK１で２つの
入力端を交互に切替えているので、Ｘ方向および
Ｙ方向の同時スキヤンデータが交互に取込んで
CPU又は外部ホスト２３へ送出することができ
る。

従つて、以上のような装置によれば、Ｘ方向に
ｌ対、Ｙ方向にｍ対の発光・受光素子を配置し、
ｌ×ｍ点の位置を検出できることになる。しか
も、(1)式よりスキヤン時間τは、Ｎ・λ_s＝（ｌ＋
ｍ）・λ_sとなるが、上記実施例においてｌ＝ｍと
仮定するとスキヤン時間τ′は、 τ′＝N/2・λ_s＝τ/2 ……(2) となり、本例による同時スキヤンによつて従来の
ものに比べて1/2時間でスキヤンすることができ
る。なお、同時スキヤンにおいて必要な条件は光
の漏れによつて不用意に光が検出されないことで
ある。そのためには発光・受光素子の指向性がす
ぐれていること、発光・受光素子の配置間隔が大
きいこと等があげられる。前者の条件は使用する
素子によつて決まり、後者の条件は物理的条件つ
まり実装方向によつて決まる。第４図の装置は、
Ｘ方向とＹ方向を同時にスキヤンするので、それ
に適応するようにＸ方向は例えば図示右側から左
側へ、Ｙ方向は図示上側から下側へ順次スキヤン
するようにし、これにより物理的に離して同時ス
キヤンが可能なようになつている。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示す図で
ある。この実施例は、同時スキヤンにおける前記
条件を満足するために、発光素子と受光素子とを
交互に配置するとともに、各対素子間の指向性を
高めるために相隣接する素子間に光漏れ防止用の
仕切板３０，…を設けたものである。このような
構成にすれば、光の漏れ量が少なくなつて位置検
出の正確性を期すことができ、Ｘ方向およびＹ方
向のスキヤンを何れの側から行なつてもよいもの
である。

次に、第６図は同じく本発明装置の他の実施例
を示す図である。これは、例えばＹ方向に複数の
デコーダ１４Ｙ−１，１４Ｙ−２を設け、このデ
コーダ１４Ｙ−１，１４Ｙ−２の各スキヤン信号
でＹ方向の発光素子２０Ｙ−０〜２０Ｙ−（ｍ−
１）および受光素子２１Ｙ−０〜２１Ｙ−（ｍ−
１）をそれぞれ複数に分割して同時にスキヤンす
る構成である。このような構成にすれば、同時ス
キヤンする２つの発光素子例えば２０Ｙ−０と２
０Ｙ−（ｉ−１）とが距離的に離れているので、
光の漏れをより一層防止することができる。この
図はＹ方向のみであるが、Ｘ方向にも同様に適用
でき、これにより光の漏れ防止ばかりでなく、さ
らに位置データの検出スピードを上げることがで
きる。

なお、第６図は、図示左側に発光素子のみ、図
示右側に受光素子のみそれぞれ一列に配置したも
ので、このうち発光素子を２つ以上に分割して独
立にスキヤンする様にしたものである。また、第
５図のように発光素子と受光素子とを交互に配置
してもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、制御用ク
ロツクを分周して得られた分周クロツクをＸ方向
およびＹ方向の計数回路で計数し、この計数出力
を用いてＸ方向およびＹ方向に一列に対向するＸ
方向発光・受光素子およびＹ方向発光・受光素子
とをそれぞれ所定の順序で同時にスキヤンする一
方、前記制御用クロツクによる切替によつて交互
にＸ方向データとＹ方向データを取り出すように
したので、何れか一方のスキヤン相当時間で所要
とする位置データを取り出すことができ、位置検
出の検出スピードを上げることができる。また、
本装置は制御クロツクを分周し、この分周信号で
発光・受光素子をスキヤンする構成であるので、
素子数が増加しても従来よりも大幅に短かい時間
でスキヤンできる。また、Ｘ方向とＹ方向のスキ
ヤン位置をずらし、或いは発光素子と受光素子の
交互に配置することにより、光の漏れによる不用
意な受光を防ぐことができ、位置検出の検出精度
を向上させうる位置検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は発光素子と受光素子の配
置構成図、第３図は従来装置の構成図、第４図は
本発明に係る位置検出装置の一実施例を示す構成
図、第５図および第６図は本発明の他の実施例を
示す図である。１２……分周回路、１３Ｘ，１３Ｙ……カウン
タ、１６Ｘ−０〜１６Ｘ−（ｌ−１），２０Ｙ−０
〜２０Ｙ−（ｍ−１）……発光素子、１７Ｘ−０
〜１７Ｘ−（ｌ−１），２１Ｙ−０〜２１Ｙ−（ｍ
−１）……発光素子、１８……切替回路、３０…
…仕切板。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｘ方向およびＹ方向に列をなしてｌ（整数）
対のＸ方向発光・受光素子およびｍ（整数）対の
Ｙ方向発光・受光素子がそれぞれ対向配置され、
光の遮光位置を検出するCRTデイスプレイの入
力装置である位置検出装置において、制御用クロツクを分周する分周回路と、この分周回路から出力された分周クロツクを計
数するｌ進数の計数回路およびｍ進数の計数回路
と、これらの計数回路の出力を用いて前記Ｘ方向お
よびＹ方向の発光・受光素子を所定の順序で同時
にスキヤンする同時スキヤン制御手段と、前記制御用クロツクを用いて交互に切り替えな
がら前記同時スキヤン制御手段によつてＸ方向お
よびＹ方向の受光素子から同時に出力されるデー
タを取り込んで出力する切替手段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。２Ｘ方向発光・受光素子およびＹ方向発光・受
光素子は、それぞれ発光素子と受光素子とを交互
に配置したものである特許請求の範囲第１項記載
の位置検出装置。