JPH0421146Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、表示装置の前面に取り付けられ、こ
の表示装置の表示面上の座標位置を検出してコン
ピユータに入力する座標入力装置に関する。

〔従来の技術〕

コンピユータに手入力する座標入力装置として
は、電磁誘導方式、静電容量方式、透明電極方
式、光検出方式等の種々の方式がある。この中
で、表示装置の前面に取り付けられ、単に指など
で、表示装置の表示面上の任意個所を押さえて光
路を遮断することにより、検出装置には非接触で
座標位置を特定できる光検出方式のものが、信頼
性と操作性の面から注目を浴びている。

この光検出方式の座標入力装置の従来例を第６
図ないし第８図に示す。第６図は座標入力装置を
表示装置の前面に装着した状態を示す斜視図、第
７図はこの座標入力装置の受光素子側の要部断面
図、第８図は裏板を取り外して座標入力装置の内
部構造を示す背面図である。

これらの図において、座標入力装置は、略長方
形状に成形されて中央部に開口２を有する枠体１
と、この枠体１の裏面側、つまりCRT（カソー
ド・レイ・チユーブ）等を用いた表示装置３の表
示面３ａの周縁部分と枠体１との間に、それぞれ
列状に多数配設されているLED等の発光素子４
ならびにフオトトランジスタ等の受光素子５と、
表示面３ａの前面側の操作領域Ａを介して対応す
る位置にある発光素子４と受光素子５の組み合わ
せの中から光路１０が遮断された位置を検出し、
その位置を入力する演算部６とから主に構成され
ており、対辺をなす発光素子列１４と受光素子列
１５とで枠状の光学素子列１３が形成されてい
る。

前記発光素子４および受光素子５は、互いに発
光部４ａと受光部５ａとが各組ごとに対向するよ
うに、前記枠体１の内部に設けられた基板７に固
設されており、また、受光素子５の受光部５ａの
前面には、対とする発光素子４からの入射光のみ
受光可能なように、所定の面積の光透過孔８ａが
形成された遮光板８が配設されている。さらに、
この遮光板８の前面と発光素子４の前面、つまり
操作領域Ａの周縁部には、赤外線を選択的に透過
させる赤外線フイルタ９が全周にわたつて装着さ
れている。したがつて、表示面３ａの前面側の操
作領域Ａ内には、赤外線フイルタ９を介して目に
見えない光路１０が形成されることになる。

次に、上記構成からなる座標入力装置の入力原
理を説明する。いま、例えば第６図に示すよう
に、表示面３ａ上の入力したい位置に指１１等を
接触させると、その位置を通過するはずの光路１
０が遮断されることから、座標位置を特定するこ
とが可能となる。すなわち、発光素子列１４の発
光素子４を順に発光させてスキヤンさせることに
より、ｘ方向、ｙ方向のそれぞれにおいて、遮断
された光路１０を受光素子５によつて検出するこ
とができ、この光路を演算部６により特定し、図
示しないホストコンピユータ側にその座標位置が
入力されるようになつている。

だが、上記した従来例にあつては、発光素子４
側から操作領域Ａ内へ出射される光の指向性が悪
く、また受光素子５側についても、検出効率を損
なわぬ程度の面積を有する光透過孔８ａだけでは
十分なる指向性を確保することは困難なため、発
光素子４から出射された光が、対応しない受光素
子５に受光されて誤動作を引き起こす虞れがあつ
た。

また、遮光板８の代わりに第９図に示すように
遮光ホルダ１６を用い、この遮光ホルダ１６内に
受光素子５を収容して光透過孔１６ａから光を入
射させるものも知られているが、この場合も、光
路１０を外れて入射してくる不所望な光が遮光ホ
ルダ１６の内壁面で反射して受光部５ａに到達し
てしまうため、やはり指向性の改善は図れなかつ
た。

そこで、本考案者らは先に、第１０，１１図に
示す如く、赤外線フイルタ９の操作領域Ａ側の面
の発光素子４または受光素子５と対応する個所
に、レンズ状の集光部９ａを一体的に形成してな
る座標入力装置を提案した。この提案によれば、
発光素子４ａから出射された光はその前方にある
集光部９ａによつて指向性が向上し、また、受光
部５ａの前方にある集光部９ａは入射光を収束さ
せる働きをするので検出効率を高めることもでき
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記した従来提案にも問題がな
いわけではない。すなわち、受光部５ａの前方に
ある集光部９ａは検出効率の向上には寄与するも
のの、その反面、この集光部９ａに斜め前方から
入射してくる外乱光等の不所望な光も受光部５ａ
へ到達させてしまう虞れがあるため、信頼性の面
で改善の余地があつた。

したがつて本考案の目的とするところは、指向
性を高めて誤動作を確実に防止できる座標入力装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、光半導
体素子たる発光素子ならびに受光素子をそれぞれ
列状に多数配設して構成される枠状の光学素子列
と、この光学素子列の内側に装着される赤外線フ
イルタ等の可視光除外フイルタとを備えた光検出
方式の座標入力装置において、前記可視光除外フ
イルタの前記光学素子列側の面の各光半導体素子
に対応する個所にそれぞれ、端面がこの光半導体
素子に対向する導光部を突設し、且つこの導光部
の周面には突出方向に沿つて凹凸が形成してある
点に、その構成上の特徴がある。

〔作用〕

上記手段によれば、可視光除外フイルタの導光
部内を通過する光のうち導光部周面へ向かう光
は、その凹凸形状により周面に対する入射角が臨
界角以下となつて全反射が防止できるので、特定
の方向に向かう光のみが選択的に発光もしくは受
光されることとなり、指向性が著しく向上する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面により説明する。

第１図、第２図は本考案の一実施例を説明する
ためのもので、第１図は座標入力装置の受光素子
側の要部断面図、第２図は赤外線フイルタの要部
斜視図であり、第６図ないし第８図と対応する部
分には同一符号を付してある。

第１，２図において、可視光除外フイルタとし
て枠状の光学素子列の内側に装着されるアクリル
樹脂製の赤外線フイルタ９は、その光学素子列側
の面、つまり操作領域Ａと反対側の面に、各光導
体素子に対向する棒状の導光部２０を列状に多数
突設している。この導光部２０は、赤外線フイル
タ９と一体に成形されたアクリル樹脂製のもの
で、その周面２０ａは断面Ｖ字形の溝２０ｂによ
つて凹凸形状を呈し、この周面２０ａ上にカーボ
ンブラツク等の光吸収剤が塗布されている。

したがつて、例えば受光素子列の前方に配置さ
れている赤外線フイルタ９には、各受光素子５と
対応する位置にそれぞれ導光部２０が突設されて
いて、各導光部２０の端面２０ｃが受光部５ａと
対向している。そして、この導光部２０の周面２
０ａに凹凸を形成している溝２０ｂは、光路１０
と略平行な導光部２０の突出方向に対して略直角
に刻設されているので、この突出方向に沿つた周
面２０ａの形状は第１図に示すように鋸歯状とな
つている。

いま、操作領域Ａ側から光路１０を外れた光が
赤外線フイルタ９を介して導光部２０内に入射さ
れると、この光は導光部２０の周面２０ａに向か
うことになるが、第３図に示すようにアクリル樹
脂内から空気中へ向かう光の臨界角が42°10′であ
ることから、赤外線フイルタ９に入射されて鋸歯
状の周面２０ａへ向かう光の該周面２０ａに対す
る入射角はほとんどが臨界角以下となり、周面２
０ａにおける反射率は極端に小さくなつている。
このため、光路１０を外れて導光部２０内へ入射
してくる外乱光等の不所望な光は、周面２０ａに
塗布されている光吸収剤に吸収されることになつ
て受光素子５の受光部５ａへは到達せず、換言す
れば、対をなす発光素子との間に形成される所定
の光路１０を経て入射してくる光のみが受光素子
５ａに到達することができ、指向性が著しく高ま
つている。

また、図示はしていないが発光素子側について
も同様で、その発光部から導光部２０内へ出射さ
れる光のうち鋸歯状の周面２０ａへ向かう光はほ
とんど反射されることなく光吸収剤に吸収されて
しまうので、操作領域Ａ側へは特定の方向へ向か
う光のみが出射されることになつて、指向性が高
まつている。

このように、赤外線フイルタ９に導光部２０が
突設してあると、指向性が著しく向上するため誤
動作が確実に防止でき、しかもこの導光部２０は
赤外線フイルタ９と一体に成形できるものである
から、部品点数の増加や組立作業の煩雑化を伴う
心配もない。

第４図は本考案の他の実施例に係る赤外線フイ
ルタの断面図であつて、第１図と対応する部分に
は同一符号を付してある。この実施例は、赤外線
フイルタ９に突設した導光部２０の端部に、発光
素子や受光素子を組み込むための素子取付部２１
を一体的に設けてある点が、前記実施例と異な
る。

第５図は本考案のさらに他の実施例に係る赤外
線フイルタの断面図であつて、この実施例の場
合、導光部２０の周面２０ａに形成される溝２０
ｂの形状が前記２つの実施例と異なつているとと
もに、赤外線フイルタ９の操作領域側の面と導光
部２０の端面２０ｃとがそれぞれレンズ状に形成
してあつて検出効率の向上が図られている。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、赤外線
フイルタ等の可視光除外フイルタの各光半導体素
子に対応する個所にそれぞれ、周面における光の
全反射を防止した導光部が突設してあるので、特
定の方向に向かう光のみが選択的に発光もしくは
受光されることになつて指向性が著しく向上し、
誤動作が確実に防止できる信頼性の高い座標入力
装置の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を説明
するためのもので、第１図は座標入力装置の受光
素子側の要部断面図、第２図は赤外線フイルタの
要部斜視図、第３図はアクリル樹脂内から空気中
へ向かう光の反射率を示す特性図、第４図は本考
案の他の実施例に係る赤外線フイルタの断面図、
第５図は本考案のさらに他の実施例に係る赤外線
フイルタの断面図、第６図ないし第８図は従来例
を説明するためのもので、第６図は座標入力装置
を表示面の前面に装着した状態を示す斜視図、第
７図はこの座標入力装置の受光素子側の要部断面
図、第８図はこの座標入力装置の内部構造を示す
背面図、第９図は他の従来例に係る座標入力装置
の受光素子側の要部断面図、第１０図はさらに他
の従来例に係る座標入力装置の発光素子側の要部
断面図、第１１図はこの座標入力装置の受光素子
側の要部断面図である。 ４……発光素子、５……受光素子、９……赤外
線フイルタ（可視光除外フイルタ）、１０……光
路、１３……光学素子列、２０……導光部、２０
ａ……周面、２０ｂ……溝、２０ｃ……端面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光半導体素子たる発光素子ならびに受光素子を
   それぞれ列状に多数配設して構成される枠状の光
   学素子列と、この光学素子列の内側に装着される
   可視光除外フイルタとを備え、このフイルタを介
   して前記発光素子と受光素子間で表示装置の表示
   面の前面側に光路を形成し、この光路が遮断され
   た位置を検出して表示面上の座標位置を入力する
   光検出方式の座標入力装置において、前記可視光
   除外フイルタの前記光学素子列側の面の各光半導
   体素子に対応する個所にそれぞれ、端面がこの光
   半導体素子に対向する導光部を突設し、且つこの
   導光部の周面には突出方向に沿つて凹凸が形成し
   てあることを特徴とする座標入力装置。