JPH10187331A

JPH10187331A - 光学式デジタイザおよびその駆動方式

Info

Publication number: JPH10187331A
Application number: JP34732796A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ueda; 浩市上田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】対象物の検出精度と応答性を減少させずに、
消費電力を大幅に減少させることができる光学式デジタ
イザおよびその駆動方式の提供を課題とする。【解決手段】電源投入時またはリセット直後において
は、発光素子を例えば１つおきに点灯させるという間引
き駆動を行なう（ステップＳ１）。そしてステップＳ３
で対象物が検出されると、発光素子を全て点灯させるフ
ルスキャンモードとなり（ステップＳ５）、対象物が検
出されたことが記録される（ステップＳ２）。ステップ
Ｓ３で対象物が検出されない場合においても、過去ｍ回
以内に対象物が検出されているときには（ステップＳ
４）、フルスキャンモードになる（ステップＳ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投光素子列（発光
素子列）と対向した位置に受光素子列を有する光学式デ
ジタイザおよびその駆動方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式デジタイザの全体概略図、
すなわち横方向の検出を行なう構造の概略図を図６に示
す。また、対向する１組の投光装置６１および受光装置
７１の回路図を図７に示す。

【０００３】図６に示すように、光学式デジタイザは、
投光素子を有する投光装置６１〜６６の列から発せられ
た赤外光を、対向位置に配された受光素子を有する受光
装置７１〜７６の列で検出し、対象物の有無を検出する
ものである。ここで、投光素子から発せられる赤外光の
集光性は、図６に示すように完全ではなく、従って隣接
する受光素子からもかなりの量の光が検出されるため、
実際には図７の回路で示されるように、列状に配置され
た複数個の投光素子をはじから順に点灯させてゆき、そ
の点灯した投光素子と対応する受光素子に発光された光
が検出されるかどうかにより対象物の有無を検出してい
た。このような駆動方式の投光装置６１〜６５および受
光装置７１〜７５の実際の接続例を図８に示す。

【０００４】図８に示したように接続されている投光装
置および受光装置の駆動方式としては、図９のタイミン
グチャートに示されるように、スキャンスピードを決め
るクロック（スキャン周期はクロック周期×投光素子数
で決定される）と、投光素子をはじから順に点灯させて
いくためのスキャン信号（１スキャンに１度だけ入力さ
れる）とを投光装置６１〜６５および受光装置７１〜７
５に供給する。このスキャン信号はクロックに応じて、
図８に示したように隣接する投光装置および受光装置に
順次転送される。このような駆動方式により、１組の投
受光素子が選択され、隣接する投光素子からの影響を除
去している。

【０００５】さらに、受光装置側では、対応する発光素
子に入るスキャン信号と等価な信号（図７および図８で
は簡単化するため同じ信号が入力されているように描か
れている）が入力され、この信号が入力されているとき
だけ、図７に示したように受光素子の出力信号が検出信
号を出力する反転バッファ７１１に入力するようになっ
ている。この反転バッファ７１１は出力がオープンドレ
インで構成されていて、スキャン結果から対象物の有無
を判断するマイクロコンピューター（図示せず）の１つ
の入力端子に受光素子列全ての反転バッファの出力がつ
ながれている。図７に示す回路では、選択された受光素
子で対象物が検出されなかった場合には検出出力は低
（Ｌｏｗ）レベルとなり、また、検出された場合もしく
は選択されていない場合には高（Ｈｉｇｈ）レベルとな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学式デジタイザおよびその駆動方式では、対象物が無
い場合でも、消費電力の大部分を占める投光素子の全て
をはじから順に点灯しており、無駄になる消費電力が多
いという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点を鑑み、投光
素子の集光性の悪さ、即ち投光素子の光の拡散性を利用
し、従来と同程度の検出精度および応答性を維持しなが
ら、消費電力を従来に比して削減することができる光学
式デジタイザおよびその駆動方式を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る光学式デジタイザは、列状に配
設された複数個の発光素子と、当該複数個の発光素子と
対向する位置に配設された複数個の受光素子とを有し、
前記発光素子のそれぞれに設けられた複数個の駆動回路
に、クロック信号と同期したスキャン信号を順次供給し
て前記複数個の発光素子を順次発光させ、前記複数個の
受光素子のそれぞれに設けられた検出回路の検出信号か
ら対象物の位置を検出する光学式デジタイザにおいて、
前記複数個の発光素子の駆動回路のそれぞれは、当該駆
動回路に供給される前記スキャン信号と、発光制御用の
間引き信号とに従って前記発光素子の発光を制御する発
光制御回路を具備することを特徴とするものである。

【０００９】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係る光学式デジタイザの駆動方式は、前記対象物
が検出されるまでは、前記複数個の発光素子をｎ（≧
１）個おきに発光させることを特徴とするものである。

【００１０】以上のような本発明に係る光学式デジタイ
ザとその駆動方式によれば、従来と同程度の検出精度お
よび応答性を維持しながら、対象物が検出されない場合
には、投光素子の全てを点灯させずにすむために従来に
比して消費電力を削減することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。

【００１２】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係る光学式デジタイザの動作手順を示すフ
ローチャートである。この図１を用いて本実施形態の動
作説明を行なう。

【００１３】まず、電源投入時、或いはリセット直後
は、本実施形態に係る光学式デジタイザは、複数個の列
状に配設された投光素子（発光素子）のうちの一部のみ
を点灯させる間引きモードで駆動される（ステップＳ
１）。これは、電源投入直後、或いはリセット直後は、
過去の履歴が存在しないため、検出対象物が無いのと同
じ状態であるためである。

【００１４】そして、光学式デジタイザがスキャンを行
い、検出対象物が発見されなかった場合には当然の事な
がら、間引きモードは継続される（ステップＳ１〜Ｓ
４）。

【００１５】もし、ステップＳ３で対象物が検出された
場合には、ステップＳ５に進んで通常動作を行うモード
になり、次回スキャン時には全画面スキャンを行う。

【００１６】さらに、過去数回分のスキャン結果を履歴
として保存しておき（ステップＳ２）、この結果を参照
して間引きスキャンを行うか全画面スキャンを行うか否
かを決定する（ステップＳ４，Ｓ６）。これは、ダブル
クリック等で検出すべき対象物が一時的に検出領域から
検出されなくなることに対する対策のためで、履歴とし
て参照する過去のスキャン結果の回数は、スキャンスピ
ードやシステムの応答性を考慮して定めることが好まし
い。

【００１７】図２は本実施形態に係る光学式デジタイザ
の投光装置（発光装置）および受光装置の構成を示した
回路図である。図２において、投光装置２１と投光装置
２２は相隣接して配置されているものであり、受光装置
３１は投光装置２１に対向する位置に配設されており、
また受光装置３２は投光装置２２に対向する位置に配設
されている。

【００１８】投光装置２１は、赤外線を発生させる発光
ダイオード２１１と、その駆動回路から構成されてい
る。投光装置２１内には、クロック信号ＣＬＫに従って
スキャン信号を隣接する投光装置２２に送るためのフリ
ップフロップ回路２１２と、スキャン信号と間引き信号
が共に入力したときに発光ダイオード２１１を点灯させ
るためのＡＮＤ回路２１３が設けられている。

【００１９】投光装置２２の構成は、投光装置２１の構
成と同様の構成となっている。

【００２０】受光装置３１は、受光素子であるフォトト
ランジスタ３１１と、その出力を検出する検出回路から
構成されている。受光装置３１内には、クロック信号Ｃ
ＬＫに従ってスキャン信号を隣接する受光装置３２に送
るためのフリップフロップ回路３１２、バッファ回路３
１３、間引き信号が入力したときにフォトトランジスタ
３１１の出力をラッチするラッチ回路３１４、スキャン
信号が入力したときにラッチ回路３１４の出力を検出信
号として出力するためのＮＡＮＤ回路３１５が設けられ
ている。

【００２１】受光装置３２の構成は、受光装置３１の構
成と同様の構成となっている。

【００２２】図３は、列状に配設された発光素子を１つ
おきづつ発光させる間引き駆動モードにおける図２に示
した各信号の状態を示したタイミングチャートである。

【００２３】図３で、スキャン信号は従来例と同様に、
１回のスキャンの最初に１クロック分だけでるパルスで
あり、クロック信号ＣＬＫに従って次段の装置に順次転
送されるパルスである。

【００２４】間引き信号は本発明の特徴となる信号であ
り、全ての投光装置および受光装置に与えられる。

【００２５】投光装置側では、順次転送されてくるスキ
ャン信号と間引き信号との論理積（アンド）を取ること
により、発光ダイオードの発光制御が行われる。

【００２６】また、受光装置側では、フォトトランジス
タの出力を間引き信号でラッチすることにより、投光素
子が発光していないタイミングにおける検出信号の出力
を確保することができる。もちろん、１つの受光装置を
選択するために、従来と同様にスキャン信号は用いられ
る。

【００２７】ここで、間引き駆動をせずに、全画面スキ
ャンを行なう場合には、１回のスキャンの期間中、間引
き信号を高（Ｈｉｇｈ）レベルに維持しておけばよい。
また間引きをする発光素子の個数ｎは、間引き信号を発
生させる周期を変化させることによって容易に変えるこ
とができる。

【００２８】次に、図３に示した信号が供給された場合
の図２に示した投光装置および受光装置の動作について
説明する。

【００２９】先ず、投光装置２１に入力するスキャン信
号と間引き信号とが共に高（Ｈｉｇｈ）レベルになる
と、ＡＮＤ回路２１３の出力が高（Ｈｉｇｈ）レベルに
なって発光ダイオード２１１から赤外線が発生する。

【００３０】このとき、この赤外線は拡散性があるため
に、検出すべき対象物がない場合には、投光装置２１と
対向する位置にあるフォトトランジスタ３１１に到達す
るとともに、フォトトランジスタ３１１に隣接している
フォトトランジスタ３２１にも到達する。そして、この
２つのフォトトランジスタ３１１，３２１の出力は、間
引き信号が高（Ｈｉｇｈ）レベルになっているので、そ
れぞれラッチ回路３１４，３２４によってラッチされ
る。

【００３１】このようにしてラッチされた２つのフォト
トランジスタ３１１，３２１の出力のうち、フォトトラ
ンジスタ３１１の出力は、受光装置３１にスキャン信号
が供給されているために、検出信号として出力される。

【００３２】また、ラッチ回路３２４によってラッチさ
れているフォトトランジスタ３２１の出力は、次のクロ
ック信号が発生してスキャン信号が受光装置３２に転送
されてきた時点で、検出信号として出力される。なお、
このとき間引き信号は低（Ｌｏｗ）レベルとなっている
ために、フォトトランジスタ３２１と対向している発光
ダイオード２２１は点灯していない。

【００３３】以上のように動作することにより、本実施
形態に係る光学式デジタイザは、列状に配列された複数
個の発光素子のうちの一部を点灯させることによって、
従来と同様の精度で対象物の検出を行なうことができ
る。

【００３４】なお、上記実施例では発光制御回路をＡＮ
Ｄ回路を用いて実現したが、ＮＡＮＤ回路を用いても同
様の効果が得られるのは明らかである。

【００３５】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係る光学式デジタイザの動作手順を示すフ
ローチャートである。

【００３６】ここで、先に説明した図１に示したフロー
チャートと、この図４に示したフローチャートとの差異
は、ステップＳ５５とステップＳ６６とにある。即ち、
先に説明した第１の実施形態においては、対象物が検出
された場合には、ステップＳ５，Ｓ６において全画面ス
キャンを行なうが、この第２の実施形態においては、検
出された対象物の付近の発光素子のみを全て発光させる
こととしている。

【００３７】このようにすることにより、第１の実施形
態と比してより消費電力を削減することができる。な
お、本実施形態で使用される対象物の位置は、従来の光
学式デジタイザにおける信号処理によって得られる位置
データを利用するものである。

【００３８】ここで、検出された対象物の付近の発光素
子のみを全て発光させるためには、図２に示した構成の
投光装置および受光装置に、例えば図５に示したような
間引き信号を供給すればよい。即ち、発光させたい一連
の投光装置に、クロック信号ＣＬＫに従って転送されて
いるスキャン信号が供給されている期間中、間引き信号
を高（Ｈｉｇｈ）レベルに維持すればよい。

【００３９】以上説明したように光学式デジタイザを駆
動することにより、本実施形態は消費電力（電流）の大
幅な削減を図ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学式デジタイザの精度および応答性を何ら落とすこと
なく消費電力を大幅に減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る投光装置および
受光装置の回路図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の動作を説明するため
のタイミングチャートである。

【図４】本発明の第２の実施形態の動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【図５】本発明の第２の実施形態の動作を説明するため
のタイミングチャートである。

【図６】従来の光学式デジタイザの構成の概略図であ
る。

【図７】従来例の投光装置および受光装置の回路図であ
る。

【図８】従来の投光装置と受光装置の接続関係を示す説
明図である。

【図９】従来例の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

２１，２２投光装置３１，３２受光装置２１１，２２１発光ダイオード２１２，２２２フリップフロップ回路２１３，２２３ＡＮＤ回路３１１，３２１フォトトランジスタ３１２，３２２フリップフロップ回路３１３，３２３バッファ回路３１４，３２４ラッチ回路３１５，３２５ＮＡＮＤ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】列状に配設された複数個の発光素子と、
当該複数個の発光素子と対向する位置に配設された複数
個の受光素子とを有し、前記発光素子のそれぞれに設け
られた複数個の駆動回路に、クロック信号と同期したス
キャン信号を順次供給して前記複数個の発光素子を順次
発光させ、前記複数個の受光素子のそれぞれに設けられ
た検出回路の検出信号から対象物の位置を検出する光学
式デジタイザにおいて、前記複数個の発光素子の駆動回路のそれぞれは、当該駆
動回路に供給される前記スキャン信号と、発光制御用の
間引き信号とに従って前記発光素子の発光を制御する発
光制御回路を具備することを特徴とする光学式デジタイ
ザ。
【請求項２】前記発光制御手段は、前記スキャン信号
と前記間引き信号とが入力するＡＮＤ回路またはＮＡＮ
Ｄ回路であることを特徴とする請求項１に記載の光学式
デジタイザ。
【請求項３】前記受光素子の検出回路は、前記間引き
信号が出力されたときに、前記受光素子の出力をラッチ
するラッチ回路を具備することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の光学式デジタイザ。
【請求項４】前記受光素子の検出回路は、前記スキャ
ン信号が入力したときに、前記ラッチ回路の出力を前記
検出信号として出力することを特徴とする請求項３に記
載の光学式デジタイザ。
【請求項５】請求項１に記載の光学式デジタイザの駆
動方式において、前記対象物が検出されるまでは、前記複数個の発光素子
をｎ（≧１）個おきに発光させることを特徴とする光学
式デジタイザの駆動方式。
【請求項６】前記発光素子の駆動回路に供給される前
記間引き信号は、前記クロック信号に同期して当該クロ
ック信号のｎ（≧１）周期毎に発生する信号であること
を特徴とする請求項５に記載の光学式デジタイザの駆動
方式。
【請求項７】前記対象物が検出された場合には、前記
複数個の発光素子の全てを順次発光させることを特徴と
する請求項５または６に記載の光学式デジタイザの駆動
方式。
【請求項８】前記複数個の発光素子の全てを順次発光
させるときには、前記スキャン信号の発生期間中、前記
間引き信号の発生を継続させることを特徴とする請求項
７に記載の光学式デジタイザの駆動方式。
【請求項９】前記対象物が検出された場合には、当該
検出された位置付近の前記発光素子のみを全て順次発光
させることを特徴とする請求項５または６に記載の光学
式デジタイザの駆動方式。
【請求項１０】前記対象物が検出された位置付近の前
記発光素子のみを全て順次発光させるときには、当該発
光させる複数個の発光素子の駆動回路に対して前記スキ
ャン信号が供給されている期間中、前記間引き信号の発
生を継続させることを特徴とする請求項９に記載の光学
式デジタイザの駆動方式。