JPH0367319A - 光学式座標入力装置 - 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】 〔概要〕 光学式座標人力装置に関し、 発光素子と受光素子を結ぶ光路がＸ−Ｙマトリクス交点
を形成する光学式座標入力装置の構成を簡易にし低価格
化を実現することを目的とし、表示パネルと、前記表示
パネルの表示面の第１の辺に沿って配列された発光素子
列または受光素子列と、前記表示面の第１の辺に対向す
る第３の辺に沿って配置された導光部付き受光器または
昼光部付き発光器と、前記表示面の第２の辺に沿って配
列された発光素子列または受光素子列と、前記表示面の
第２の辺に対向する第４の辺に沿って配置された導光部
付き受光器または導光部付き発光器と、駆動制御回路部
とを少なくとも備えるように光学式座標入力装置を構成
する。

（産業上の利用分野〕 本発明は光学式座標人力装置の改良に関する。

コンピュータの入力装置としてはキーボードその他各種
のものが知られているが、最近は銀行端末機や発券端末
機用の入力装置として指タツチ式の光学式座標人力装置
が一般のユーザにも親しまれるようになってきた。

近年、とくに、パソコンの能力の増大にともなって、こ
れら光学式座標入力装置の普及が盛んになるとともに、
その低価格化に対する要請はますます強くなってきた。

〔従来の技術〕

第５図は従来の光学式座標入力装置の例を示す図で、同
図（イ）は平面図、同図（ロ）はＡ−Ａ’断面図である
。

図中、１は表示パネルで、たとえば、プラズマデイスプ
レィパネル、１０はその表示面で通常はパネルよりもや
＼小さいエリヤを占めている。２は発光素子で、たとえ
ば、赤外光を発光するＬＥＤである。３は受光素子で、
たとえば、ホトトランジスタである。この例ではＸ方向
に３３個の発光素子を表示面の第１の辺１１に沿って一
列に配列し、それに対向する表示面の第３の辺１３に沿
って、それぞれ対応する番号の発光素子の光を受けるよ
うに３３個の受光素子を配列しである。同様にＹ方向に
２１個の発光素子を表示面の第２の辺１２に沿って一列
に配列し、それに対向する表示面の第４の辺１４に沿っ
て、それぞれ対応する番号の発光素子の光を受けるよう
に２１個の受光素子を配列しである。したがって、３３
Ｘ２１のＸＹマトリクス交点を有する光学式座標入力装
置が構成されている。なお、６は駆動制御回路部、７は
筐体である。

いま、たとえば、（Ｘ、Ｙ）座標において（４，２）位
置に指タッチすると、Ｘ４とＹ２の発光素子の光がブロ
ックされるので、それに対応する受光素子Ｘ’　　４と
Ｙ’　　２からは出力信号が欠落し指タッチした座標が
検出される。なお、駆動制御回路部６では、一般に隣接
するＬＥＤ光および外乱光で誤動作しないようにするた
め、順次作動方式を採用し、Ｘ４のＬＥＤが発光したと
きは、Ｘ’　４の受光素子のみが同期してＯＮになり他
の受光素子はＯＦＦになるようにしである。表示パネル
１の表示面１０には指タッチのための項目表示がしてあ
ってもよいし、入力座標に応じて所要の表示画像を得る
ようにしてあってもよく、必要により各種の応用のもの
が提供されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記従来の光学式座標入力装置では、個別に出
射する光を個別の受光素子で受けて信号処理するため、
所要の座標数に対応した数の発光素子と受光素子を精度
良く光軸を合わせて位置決めしなければならず、装置の
組立てには熟練と多大の工数を必要とした。しかも、そ
の座標数に対応した発光素子と受光素子は装置の大形化
にともなって多くの数を必要とし、全体の装置価格が高
価になるなどの問題があり、その解決が強く求められて
いた。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、表示パネル１と、前記表示パネルｌの表
示面１０の第１の辺１１に沿って配列された発光素子２
の列または受光素子３の列と、前記表示面１０の第１の
辺１１に対向する第３の辺１３に沿って配置された導光
部付き受光器４または導光部付き発光器５と、前記表示
面１０の第２の辺１２に沿って配列された発光素子２の
列または受光素子３の列と、前記表示面１０の第２の辺
１２に対向する第４の辺１４に沿って配置された導光部
付き受光器４または導光部付き発光器５と、駆動制御回
路部６とを少なくとも備えるように光学式座標入力装置
を構成することにより解決することができる。

〔作用〕

本発明の光学式座標人力装置では、発光側または受光側
のいずれか一方が、一つにまとめられた部品である導光
部付き発光器５または導光部付き受光器４を使用して構
成されるので、発光側と受光側の光軸合わせの位置精度
は緩和され、装置の組立てが容易となり組立て時間が短
縮される。さらに、発光素子または受光素子のいずれか
一方の数はは＼半減されるので、装置価格の引下げが可
能となるのである。

〔実施例］ 第１図は本発明の第１実施例を示す図で、同図（イ）は
平面図、同図（ロ）はＡ−Ａ”断面図である。

図中、１は表示パネルで、たとえば、プラズマデイスプ
レィパネル、ｌＯはその表示面で通常はパネルよりもや
＼小さいエリヤを占めている。２は発光素子で、たとえ
ば、赤外光を発光するＬＥＤで、Ｘ方向には表示面１０
の第１の辺１１に沿ってＸｌからＸｎまで一列に配置さ
れ、Ｙ方向には表示面の第２の辺１２に沿ってＹｌから
Ｙｍまで一列に配置されている。

４ａは導光部付き受光器で、導光部４１ａと受光素子（
たとえばホトトランジスタ）４３ａとから構成され、各
発光素子列に対向した辺、すなわち、表示面ｌＯの第３
の辺１３と第４の辺１４に沿って配置されている。

導光部４１ａは使用する光に対して透明な素材。

たとえば、ガラスあるいはアクリル樹脂などからなり、
断面は、たとえば円形で、導光部の反射面側はそれぞれ
の受光位置で光を一方向、すなわち受光素子４３ａに光
を有効に入射させる方向に集光させるために、緩い曲線
部あるいは傾斜部を持たせである。一方、導光部４１ａ
の受光側は表示面１０の辺に平行で、対応する発光素子
からの光を受ける受光部分を設けである。受光部分と反
対側、すなわち反射面側を少なくとも覆って、たとえば
、ＡＩ！、蒸着膜からなる反射膜４２ａが設けられてい
る。

したがって、本実施例装置ではＸｎ−Ｙｍのマトリクス
交点を有する光学式座標入力装置が構成されている。な
お、６は駆動制御回路部、７は筐体である。

いま、たとえば、（ｘ、ｙ）座標において（２゜２）位
置に指タッチすると、Ｘ２とＹ２の発光素子の光がブロ
ックされるので、それに対応する導光部付き受光器４ａ
の受光部には光がブロックされる。いま、発光素子の動
作を順次作動方式として発光させ、受光素子ではそれと
タイミングを合わせて駆動制御回路部６の検出計数回路
を動作させることによって、どの発光素子からの光がブ
ロックされたかを検知することができる。すなわち、指
タッチした座標の検出が行なわれる。

なお、表示パネルｌの表示面１０には指タッチのための
項目表示がしてあってもよいし、入力座標に応じて所要
の表示画像を得るようにしてあってもよく、必要により
各種の応用のものが提供できる。

第２図は本発明の第２実施例を示す図で、同図（イ）は
平面図、同図（ロ）はＡ−Ａ“断面図である。

本実施例で前記第１の実施例と異なる点は、受光側が個
別の受光素子３の列であり、発光側が一つにまとめられ
た部品である導光部付き発光器としたことである。

すなわち、図中、３は受光素子で、たとえば、ホトトラ
ンジスタであり、Ｘ方向には表示面１０の第１の辺１１
に沿ってＸｌからＸｎまで一列に配列され、Ｙ方向には
表示面の第２の辺１２に沿ってＹｌからＹｌｌまで一列
に配列されている。

５ａは導光部付き発光器で、導光部５１ａと発光素子（
たとえばＬＥＤ）５３ａとから構成され、各受光素子列
に対向した辺、すなわち、表示面１０の第３の辺１３と
第４の辺１４に沿って配置されている。

導光部５１ａは使用する光に対して透明な素材。

たとえば、ガラスあるいはアクリル樹脂などからなり、
断面は、たとえば円形または楕円形で、導光部の反射面
側はそれぞれの出射位置で光を平行に、すなわち、それ
ぞれ対応する受光素子３に光を入射させる方向に集光さ
せるために、緩い曲線部あるいは傾斜部を持たせである
。一方、導光部５１ａの出射側は表示面１０の辺に平行
で、対応する受光素子へ光を出射する窓部を設けてあり
、かつ、必要に応じて集光効率をよくするために、たと
えば、レンズ５４ａ面を形成してもよい。また、出射部
分と反対側、すなわち反射面側を少なくとも覆って、た
とえば、Ａｌ蒸着膜からなる反射膜５２ａが設けられて
いる。

その他の構成は前記第１の実施例の場合と同様である。

したがって、本実施例でも同様の効果を持っＸｎ−Ｙｍ
のマトリクス交点を有する光学式座標人力装置が構成さ
れる。

第３図は本発明の第３実施例を示す図で、同図（イ）は
平面図、同図（ロ）はＡ−Ａ’断面図である。

本実施例は前記第１実施例における導光部付き受光器の
一変形例により構成されており、他の構成部分は前記第
１実施例のものと同様である。

すなわち、図中、４ｂは導光部付き受光器で、導光部４
１ｂと受光素子（たとえばホトトランジスタ）４３ｂと
から構成される装置等は前記第１実施例で説明したもの
と同様である。

導光部４１ｂは、たとえば、アクリルあるいはポリカー
ボネートなどの透明樹脂に入射光波長に感じて蛍光を発
する蛍光色素、たとえば、ペリレン系の蛍光色素を混和
させた円筒からなり、受光面側は表示面１０の辺に平行
で、対応する発光素子からの光を受ける受光部分を設け
である。また、受光部分と反対側、すなわち反射面側を
少なくとも覆って、たとえば、ＡＮ蒸着膜からなる反射
膜４２ｂが設けられている。導光部４１ｂに発光素子２
からの光が入射すると、蛍光色素による蛍光散乱光は導
光部４１ｂの中を伝播したのち、受光素子４３ｂに入射
して検出される。すなわち、本実施例においても前記第
１実施例と同様に簡易な構成のＸｎ　−Ｙｍのマトリク
ス交点を有する光学式座標人力装置が構成される。

なお、前記第１実施例の場合と同様に、導光部の反射面
側をそれぞれの受光位置で光を一方向。

すなわち、受光素子４３ｂに光を有効に入射させる方向
に集光させるために、緩い曲線部あるいは傾斜部を持た
せてもよいことは勿論である。

第４図は本発明の第４実施例を示す図で、同図（イ）は
平面図、同図（ロ）はＡ−Ａ’断面図である。

本実施例は前記第２実施例における導光部付き発光器の
一変形例により構成されており、他の構成部分は前記第
２実施例のものと同様である。

すなわち、５ｂは導光部付き発光器で、導光部５１ｂと
管状光源（たとえば冷陰極管）５３“と必要に応じて反
射カバー５２”などから構成され、各受光素子列に対向
した辺に沿って配置されている。

導光部５１ｂは使用する光に対して透明な素材。

たとえば、ガラスあるいはアクリル樹脂などからなり、
断面は、たとえば円形または楕円形で、導光部５１ｂの
出射側は表示面１０の辺に平ｊテに配置され、対応する
受光素子へ光を出射する窓部を設けてあり、かつ、必要
に応じて集光効率をよくするために、たとえば、レンズ
５４ｂ面を形成してもよい。

また、管状光源５３°には反射カバー５２゛を配置すれ
ば集光効率をより一層高めることができる。これによっ
て、本実施例でも同様の効果を持つＸｎ　−Ｙｍのマト
リクス交点を有する光学式座標入力装置が構成される。

なお、本第４実施例の場合は導光部付き発光器５の導光
部５１の設計と製造が容易になるという利点がある。

以上の各実施例において、使用する表示パネルや入力座
標の容量、各部に使用する材料および各部の形状あるい
はそれらの組み合わせなどは適宜好ましいものを選択し
て用いることができることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば発光側または受光
側のいずれか一方が、一つにまとめられた部品である導
光部付き発光器５または導光部付き受光器４を使用して
構成されるので、発光側と受光側の光軸合わせの位置精
度は緩和され、装置の組立てが容易となり組立て時間が
短縮される。

さらに、発光素子または受光素子のいずれか一方の数は
はメ゛半減されるので、光学式座標入力装置の構成の簡
易化による品質安定性の向上と価格の低減に寄与すると
ころが極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は本発明
の第２実施例を示す図、第３図は本発明の第３実施例を
示す図、第４図は本発明の第４実施例を示す図、第５図
は従来の光学式座標入力装置の例を示す図である。 図において、 １は表示パネル、 ２は発光素子、 ３は受光素子、 ４　（４ａ、４ｂ）は導光部付き受光器、５　（５ａ、
５ｂ）は導光部付き発光器、６は駆動制御回路部、７は
筐体、 １０は表示面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表示パネル（１）と、 前記表示パネル（１）の表示面（１０）の第１の辺（１
   １）に沿って配列された発光素子（２）列または受光素
   子（３）列と、 前記表示面（１０）の第１の辺（１１）に対向する第３
   の辺（１３）に沿って配置された導光部付き受光器（４
   ａ）または導光部付き発光器（５ａ）と、 前記表示面（１０）の第２の辺（１２）に沿って配列さ
   れた発光素子（２）列または受光素子（３）列と、前記
   表示面（１０）の第２の辺（１２）に対向する第４の辺
   （１４）に沿って配置された導光部付き受光器（４ａ）
   または導光部付き発光器（５ａ）と、 駆動制御回路部（６）とを少なくとも備えたことを特徴
   とする光学式座標入力装置。