JPH0363766B2 - - Google Patents

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JPH0363766B2
JPH0363766B2 JP58019852A JP1985283A JPH0363766B2 JP H0363766 B2 JPH0363766 B2 JP H0363766B2 JP 58019852 A JP58019852 A JP 58019852A JP 1985283 A JP1985283 A JP 1985283A JP H0363766 B2 JPH0363766 B2 JP H0363766B2
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Suteiibu Kubitsuku Piitaa
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、例えばブラウン管（CRT）などの
同期光源と共に用いて、接触位置を自動的に識別
するための接触検知デバイスに関する。
発明の背景 接触検知デバイスは種々のものが知られてお
り、そのうちのあるものは、硬質性の透明部材を
用い、これで表示装置のラスタを被うものであ
る。ラスタからの光は、通常状態では、部材を通
過して観察者に到達するが、部材の一部に接触す
ると光は部材内で後方に反射され、そして部材に
沿つて光検知器に到達する。映像は走査によつて
画かれるので、各走査サイクルにおける光検出の
時期から、映像発生手段の位置が正確に判り、し
たがつて表示装置のラスタの上での接触位置が判
ることになる。この方式の変型として、部材内に
反射される光量を増大させるため、透明部材を可
撓性の材料で被う方法がとられる。
しかしながら、この種のデバイスの問題は接触
により反射される光量が比較的少なく、光検知器
へは微弱な信号しか到達しないため、光信号を正
しく認識するのが困難なことである。
発明の要約 従来から知られているデバイスに使用されてい
る硬質性の透明部材を接触によつて十分に変形を
受ける程度に柔軟で透明な可撓性部材と交換す
る。このように変形すると、普通は表示装置から
部材を通過してしまう光の相当の部分が、部材内
へ後方散乱され、そして光は全反射によつて内部
に捕えられることになる。捕えられた光は、部材
に沿つて光検知器へ伝達される。
詳細な説明 第１図に示すごとく、本発明のデバイスはブラ
ウン管（CRT）２０と共に用いられ、映像は
（よく知られているように）スクリーン上を電子
ビームが１線１線走査することによつて表示され
る。このCRTスクリーンは螢光面から発する光
が通過できるように面に対して十分に平行で軟質
性のあるいは可撓性の透明部材１０で被われてい
る。CRTスクリーン及び部材１０の間には、例
えばメツシユ３１のような透明なスペーサがあつ
て、これによつて部材１０及びCRTスクリーン
の間に空気のギヤツプ３０を作ることになる。部
材１０の屈折率は、空気の屈折率よりも大きい。
部材１０及びメツシユ３１の詳細は、後述するこ
とにする。
デバイス１０の選択した場所（たとえば、第１
図の番号６）に指又は他のデバイスが接触する
と、部材１０の外面が変形し光はその内部に捕え
られる。捕えられた光は、部材１０の端に到達
し、ホトダイオード１０１で検知され、ここで接
触位置を決めるための出力信号を発生する。接触
位置は、実は、出力信号が発生した時刻の電子ビ
ームの位置によつて決定される。これを行なうた
めの手段は、既に知られており、たとえば、米国
特許No.4035071を見られたい。光が捕えられたか
否かを決定するため、さまざまな既知の型式の信
号検出器を使うことができるが、そのうちあるも
のは部材１０に物理的に接続しなくてもよいもの
である。
次に第２図において、CRTの電子ビーム１３
がCRTの前面に入射し、螢光面から発する光線
２１がメツシユ３１により形成される空気のギヤ
ツプ３０を通過し、そして部材１０の平行な表面
１４及び１５を通過して空中へ出て行くのが示さ
れている。殆んどの光線は外側の使用者の方に伝
達されるが、部材１０の屈折率は、部材の両側に
ある、空気の屈折率よりも大きいので、一部の光
線は、境界面に達するたびに反射される。しかし
ながら、殆んどの光線は表面に対してほぼ垂直の
方向に伝播しているので、光が検知器１０１に到
達するまでには反射を多数繰返して、反射光の殆
んどは消滅してしまう。このような内部散乱光に
よつてホトダイオード１０１から信号が発生する
がこの信号は相対的に弱いものである。
第３図は、部材１０の上面１４に接触している
指が示されている。図に示すように、この接触に
よつて、外面が変形し、これによつて内側に湾曲
した面３２を形成するので、部材１０の内部の形
状に変化をもたらすことになる。この湾曲面は、
ここに入射する光の散乱及び反射の両方に効果が
ある。メツシユ３１は部材１０とCRTとの接触
を防ぎ、間にある空気のギヤツプを保ち、後方に
進む光線がCRTに再入射するのを防止している。
例えば光線３３のように、一部の光線は臨界角
以上の角度で反射する。それらは部材１０の面内
に捕えられて、究極的にはホトダイオード１０１
に入射して周辺からの散乱光信号よりも大きな出
力信号を発生する。光反射において、臨界角が光
の捕そく及び透明部材中の光導波に対して有する
意味合については、詳しく知られている。（例え
ば、米国特許No.4346376を参照。） 本発明は、映像表示装置からの光を捕える手段
を改善するものであるので、これら現在知られて
いるところの細部についてはここに記述しないこ
とにする。
メツシユ３１は取り除くこともできる。しかし
ながら、これは既に述べたように、後方に進む光
の損失を低減するのに有効である。それ故、接触
によつて捕えられる光量を増すためには、これは
使用するのが好ましい。
本発明による改善点は、次のとおりである。従
来技術で用いられた硬質板の場合は、後方に進む
光の量は、接触点の寸法及び接触物つまり使用者
の指の反射率に依存する。これら両方の要素は非
常に変動するものである。例えば反射率は、ある
程度使用者のしめり具合及び接触面に付着する水
膜の寸法及び厚さに関係する。
本発明の可撓性の部材１０を用いることによつ
て、接触によつて形成される湾曲面３２は、固定
板システムによつてもたらされるよりもはるかに
大きな反射面を生じ、表面３２の曲面は後方に進
み、材料１０に沿う光量を著しく増大させること
になる。これらの要素がお互にあいまつて、接触
によつて部材１０の中に捕えられる光量を著しく
増大させる。
可撓性の部材は軟く、容易に変形し、光に対し
て透明であり、そして光を伝達するものならば何
でもよく、たとえばいろいろな種類があるがよく
知られたシリコーン、エラストマーのような熱可
塑性プラスチツク部材などである。適当な部材の
例としてはシルガード（Sylgard）１８４樹脂と
呼ばれ、米国のダウ・コーニング（Dow
Corning）社から販売されているシリコーン エ
ラストマーである。この部材は屈折率が約1.5で
あり、非常に軟く、かつしなやかな状態に作るこ
とができ、デユロメーター硬さ（シヨアＡメータ
ー）２０又はそれ以下にすることができる。部材
１０の厚さはそれほど重要でなく、厚さは３から
６ミリメートルが一般的である。メツシユ３１
は、ふるい分け又はろ過用として工業的によく用
いられる型の透明のスクリーン又は布状の部材で
よい。適当なメツシユの例としては、米国ニユー
ヨーク州エルムスフオード（Elnsford）のテツコ
（Tetko）社の総合カタログNo.2000に示されてい
る。光の透過を良くするため比較的網目の大きな
メツシユが用いられ、また周辺光からの反射光を
減らして映像コントラストを改善するため、なる
べく黒色を用いるのが望ましい。また、もし光源
がCRT又は類似のものであればCRTの前面プレ
ートを静電シールドにするため、メツシユ３１は
なるべくならば導電性のものが望ましい。このよ
うな導電性は、メツシユ３１の中に金属フアイバ
ーを用いるか導電性コーテングを施すことによつ
て得られる。エツチングした金属膜もメツシユ３
１として用いることができる。
典型的なメツシユとしては、次のような特性の
ものである。部材−炭素ナイロン繊維、繊維径−
53ミクロン、メツシユ重量−0.8オンス／平方ヤ
ード、編み方−スクエア、メツシユ量−145メツ
シユ、公称開口−130ミクロン、開口率−49％で
ある。
本発明の実施例では、矢印は光がその方向に伝
搬するように示されているが、光路は常に双方向
性であるので、走査型表示スクリーンを走査型ホ
トデイテクター・アレーに交換することによつ
て、ここに示したデバイスと対をなすデバイスを
造ることができる。これまでに述べた接触位置検
知デバイスは変形（したがつて捕えられた光量）
が力の増加と共に増加するので、これによつて力
を検出することができる。また力が増加すると、
変形部の底部が光源に近づくので、捕えられる光
エネルギーの量も増大することにある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、このデバイスで被つたCRTスクリ
ーンを示した図であり、また第２及び第３図は、
本発明のデバイスについて、それぞれ非接触状態
及び接触状態の概略を示した図である。 主要部分の符号の説明、信号源……２０、空間
的に分離した表面……１４，１５、部材……１
０。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 信号源（例えば、２０）と共に用いる接触検
    知デバイスにおいて、 空間的に分離した表面（例えば、１４，１５）
    を有する部材（例えば、１０）であつて、前記部
    材の接触に応答して前記部材の前記表面の他方の
    表面に対する前記表面の一方の表面の変形により
    前記表面の間の内部全反射により光信号が前記部
    材内に捕らえられるように前記信号源によつて放
    射された光信号を前記表面の間に導入するように
    構成された部材と、 前記光信号が前記表面の間に捕らえられたとき
    に前記一方の表面の前記変形の位置と関係する識
    別信号を出力するよう作られた信号検出手段（例
    えば、１０１）とを含むことを特徴とする接触検
    知デバイス。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のデバイスにおい
    て、 前記表面は前記接触の前は実質的に平行であ
    り、また前記変形表面の内側が前記信号に対して
    凸状の表面（例えば、３２）をなすことを特徴と
    するデバイス。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のデバイスにおい
    て、前記部材に接触した際に前記部材と前記信号
    源の間に空気のギヤツプ（例えば、３０）を保つ
    ために前記部材と前記信号源との間に配置される
    スペーサ部材（例えば、３１）を含むことを特徴
    とするデバイス。 ４ 特許請求の範囲第２項記載のデバイスにおい
    て、 前記信号源が光源であり、前記スペーサ部材が
    透明メツシユであることを特徴とするデバイス。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のデバイスにおい
    て、 前記信号源が電子ビース走査デバイスであり、
    前記メツシユが導電性であることを特徴とするデ
    バイス。
JP58019852A 1982-02-11 1983-02-10 接触検知デバイス Granted JPS58146928A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US347877 1982-02-11
US06/347,877 US4542375A (en) 1982-02-11 1982-02-11 Deformable touch sensitive surface

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JPS58146928A JPS58146928A (ja) 1983-09-01
JPH0363766B2 true JPH0363766B2 (ja) 1991-10-02

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JP (1) JPS58146928A (ja)
KR (1) KR910005594B1 (ja)
AU (1) AU555222B2 (ja)
BE (1) BE895871A (ja)
CA (1) CA1196987A (ja)
CH (1) CH661360A5 (ja)
DE (1) DE3304378A1 (ja)
FR (1) FR2521330B1 (ja)
GB (1) GB2116007B (ja)
HK (1) HK80386A (ja)
IT (1) IT1170105B (ja)
NL (1) NL8300462A (ja)
SE (1) SE446233B (ja)

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