JPH11232024A - 光学式位置検出装置 - Google Patents
光学式位置検出装置Info
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- JPH11232024A JPH11232024A JP4896298A JP4896298A JPH11232024A JP H11232024 A JPH11232024 A JP H11232024A JP 4896298 A JP4896298 A JP 4896298A JP 4896298 A JP4896298 A JP 4896298A JP H11232024 A JPH11232024 A JP H11232024A
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- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子と受光素子の配置数や配置位置につ
いての制限が少なく、位置検出精度の向上が可能な光学
式位置検出装置を提供すること。 【解決手段】 光学式タッチパネル入力装置１は、表示
ユニット２、透光性パネル４、発光ダイオード１０〜１
９、フォトトランジスタ２０〜２９、スイッチ部３０、
制御部３２を含んで構成されている。発光ダイオード１
０〜１９のいずれかを点灯させ、この点灯している発光
ダイオードと向かい合うフォトトランジスタ２０〜２９
とこれに隣接するフォトトランジスタ２０〜２９の受光
状態を検出することにより、指し示された位置が判定さ
れる。
いての制限が少なく、位置検出精度の向上が可能な光学
式位置検出装置を提供すること。 【解決手段】 光学式タッチパネル入力装置１は、表示
ユニット２、透光性パネル４、発光ダイオード１０〜１
９、フォトトランジスタ２０〜２９、スイッチ部３０、
制御部３２を含んで構成されている。発光ダイオード１
０〜１９のいずれかを点灯させ、この点灯している発光
ダイオードと向かい合うフォトトランジスタ２０〜２９
とこれに隣接するフォトトランジスタ２０〜２９の受光
状態を検出することにより、指し示された位置が判定さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、利用者によって指
し示された位置を検出する光学式位置検出装置に関す
る。
し示された位置を検出する光学式位置検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近は、車載用オーディオ装置や銀行の
キャッシュディスペンサ等に光学式タッチパネル入力装
置が用いられていることが多い。この光学式タッチパネ
ル入力装置の表示面には各種の操作指示領域が表示され
ており、利用者は画面に表示されたこれらの操作指示領
域を指等で直接指し示すことにより、操作指示領域の表
示内容に対応した様々な操作指示を行うことができる。
キャッシュディスペンサ等に光学式タッチパネル入力装
置が用いられていることが多い。この光学式タッチパネ
ル入力装置の表示面には各種の操作指示領域が表示され
ており、利用者は画面に表示されたこれらの操作指示領
域を指等で直接指し示すことにより、操作指示領域の表
示内容に対応した様々な操作指示を行うことができる。
【０００３】図５は、従来の光学式タッチパネル入力装
置の構成の一例を示す図である。同図に示す光学式タッ
チパネル入力装置２００は、表示面２０２、発光素子２
１０〜２１９、受光素子２２０〜２２９を備えている。
表示面２０２の四辺のうち、いずれかの長辺および短辺
に沿って発光素子２１０〜２１９が配置されており、他
の二辺に沿って受光素子２２０〜２２９が配置されてい
る。これらの発光素子２１０〜２１９と受光素子２２０
〜２２９は、例えば、発光素子２１０と向かい合う位置
に受光素子２２０が配置されており、発光素子２１１と
向かい合う位置に受光素子２２１が配置されているとい
ったように、互いに向かい合う位置に配置されている。
置の構成の一例を示す図である。同図に示す光学式タッ
チパネル入力装置２００は、表示面２０２、発光素子２
１０〜２１９、受光素子２２０〜２２９を備えている。
表示面２０２の四辺のうち、いずれかの長辺および短辺
に沿って発光素子２１０〜２１９が配置されており、他
の二辺に沿って受光素子２２０〜２２９が配置されてい
る。これらの発光素子２１０〜２１９と受光素子２２０
〜２２９は、例えば、発光素子２１０と向かい合う位置
に受光素子２２０が配置されており、発光素子２１１と
向かい合う位置に受光素子２２１が配置されているとい
ったように、互いに向かい合う位置に配置されている。
【０００４】利用者が指し示した位置の検出は、例え
ば、まず発光素子２１０を点灯させてこれと向かい合う
受光素子２２０の受光状態を検出し、次に、発光素子２
１１を点灯させてこれと向かい合う受光素子２２１の受
光状態を検出するといったように、発光素子２１０〜２
１９を順次点灯させて、これと向かい合う受光素子２２
０〜２２９の受光状態を順次検出することによって行わ
れる。受光素子２２０〜２２９の受光状態を検出した結
果、例えば、発光素子２１４から出力される光を受光素
子２２４によって受光せず、発光素子２１７から出力さ
れる光を受光素子２２７によって受光しなかった場合に
は、図５に示すＡ点が指し示された位置として検出され
る。このような発光素子２１０〜２１９の点灯動作と受
光素子２２０〜２２９の受光状態の検出操作を所定の周
期（例えば２０ｍ秒）で繰り返すことによって、この周
期ごとに位置検出を行うことができる。
ば、まず発光素子２１０を点灯させてこれと向かい合う
受光素子２２０の受光状態を検出し、次に、発光素子２
１１を点灯させてこれと向かい合う受光素子２２１の受
光状態を検出するといったように、発光素子２１０〜２
１９を順次点灯させて、これと向かい合う受光素子２２
０〜２２９の受光状態を順次検出することによって行わ
れる。受光素子２２０〜２２９の受光状態を検出した結
果、例えば、発光素子２１４から出力される光を受光素
子２２４によって受光せず、発光素子２１７から出力さ
れる光を受光素子２２７によって受光しなかった場合に
は、図５に示すＡ点が指し示された位置として検出され
る。このような発光素子２１０〜２１９の点灯動作と受
光素子２２０〜２２９の受光状態の検出操作を所定の周
期（例えば２０ｍ秒）で繰り返すことによって、この周
期ごとに位置検出を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光学的タッチパネル入力装置を用いた位置検出方式
においては、発光素子２１０〜２１９と受光素子２２０
〜２２９の各配置間隔が分解能の上限となるため、検出
精度が低いという問題があった。
来の光学的タッチパネル入力装置を用いた位置検出方式
においては、発光素子２１０〜２１９と受光素子２２０
〜２２９の各配置間隔が分解能の上限となるため、検出
精度が低いという問題があった。
【０００６】また、図５に示す光学式タッチパネル入力
装置における位置検出の精度を向上させる技術が提案さ
れており、例えば、特開昭６１−２１３９１９号公報や
特開昭６１−２４５２２８号公報には、発光素子を点灯
させたときにその発光素子から見て所定の角度だけ斜め
方向に配置された２個の受光素子の受光状態を検出する
ことによって位置検出を行う技術が開示されている。
装置における位置検出の精度を向上させる技術が提案さ
れており、例えば、特開昭６１−２１３９１９号公報や
特開昭６１−２４５２２８号公報には、発光素子を点灯
させたときにその発光素子から見て所定の角度だけ斜め
方向に配置された２個の受光素子の受光状態を検出する
ことによって位置検出を行う技術が開示されている。
【０００７】これらの特開昭６１−２１３９１９号公報
や特開昭６１−２４５２２８号公報に開示された技術
は、図５に示す光学式タッチパネル入力装置における位
置検出の精度を向上させる反面、発光素子と受光素子の
配置数や配置位置について多くの制限があった。すなわ
ち、特開昭６１−２１３９１９号公報に開示された技術
においては、表示面の各辺に配置される素子は同数か
つ偶数でなければならない、発光素子と受光素子を表
示面の四辺上に一方向に沿って交互に配置しなければな
らない、表示面の四隅に発光素子と受光素子を互いに
対角的に対向するように配置しなければならない、とい
った制限があった。また、特開昭６１−２４５２２８号
公報に開示された技術においては、表示面の各辺に配
置される素子は偶数個でなければならない、発光素子
と受光素子は等間隔に配置しなければならない、発光
素子と受光素子を表示面の四辺上に一方向に沿って交互
に配置しなければならない、表示面の各辺の端点とそ
の端点に最も近い素子との距離を素子の配置間隔の１／
２にしなければならない、といった制限があった。この
ような発光素子と受光素子の配置数や配置位置について
の制限は、素子の配置スペースが限られている場合やコ
スト削減が要求される場合の障害となるため、なるべく
少ない方が望ましい。
や特開昭６１−２４５２２８号公報に開示された技術
は、図５に示す光学式タッチパネル入力装置における位
置検出の精度を向上させる反面、発光素子と受光素子の
配置数や配置位置について多くの制限があった。すなわ
ち、特開昭６１−２１３９１９号公報に開示された技術
においては、表示面の各辺に配置される素子は同数か
つ偶数でなければならない、発光素子と受光素子を表
示面の四辺上に一方向に沿って交互に配置しなければな
らない、表示面の四隅に発光素子と受光素子を互いに
対角的に対向するように配置しなければならない、とい
った制限があった。また、特開昭６１−２４５２２８号
公報に開示された技術においては、表示面の各辺に配
置される素子は偶数個でなければならない、発光素子
と受光素子は等間隔に配置しなければならない、発光
素子と受光素子を表示面の四辺上に一方向に沿って交互
に配置しなければならない、表示面の各辺の端点とそ
の端点に最も近い素子との距離を素子の配置間隔の１／
２にしなければならない、といった制限があった。この
ような発光素子と受光素子の配置数や配置位置について
の制限は、素子の配置スペースが限られている場合やコ
スト削減が要求される場合の障害となるため、なるべく
少ない方が望ましい。
【０００８】本発明はこのような点に鑑みて創作された
ものであり、その目的は、発光素子と受光素子の配置数
や配置位置についての制限が少なく、位置検出精度の向
上が可能な光学式位置検出装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、発光素子と受光素子の配置数
や配置位置についての制限が少なく、位置検出精度の向
上が可能な光学式位置検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の光学式位置検出装置は、互いに隣接す
るように配置された複数の発光素子と、これらの発光素
子から出力された所定の光（例えば赤外光）を受光する
複数の受光素子とを備えており、いずれかの発光素子が
点灯したときに、その照射範囲に配置された互いに隣接
する２以上の受光素子の受光状態を受光状態検出手段に
よって検出し、この受光状態に基づいて上述した複数の
発光素子のそれぞれから出力された光の遮光位置を位置
検出手段によって検出する。例えば、発光素子と受光素
子は、対応する一の発光素子と一の受光素子とが向かい
合うような位置関係で配置されている。
ために、本発明の光学式位置検出装置は、互いに隣接す
るように配置された複数の発光素子と、これらの発光素
子から出力された所定の光（例えば赤外光）を受光する
複数の受光素子とを備えており、いずれかの発光素子が
点灯したときに、その照射範囲に配置された互いに隣接
する２以上の受光素子の受光状態を受光状態検出手段に
よって検出し、この受光状態に基づいて上述した複数の
発光素子のそれぞれから出力された光の遮光位置を位置
検出手段によって検出する。例えば、発光素子と受光素
子は、対応する一の発光素子と一の受光素子とが向かい
合うような位置関係で配置されている。
【００１０】一の発光素子を点灯させたときに２以上の
受光素子の受光状態を検出することによって、発光素子
と受光素子との組み合わせを多くすることができるた
め、素子数を増やすことなく位置検出の精度を向上させ
ることができる。すなわち、従来は一の発光素子を点灯
させた場合に、これと対応する一の受光素子（例えば点
灯している発光素子と向かい合う位置に配置されている
受光素子）の受光状態のみを検出していたため、これら
の発光素子と受光素子とを結ぶ直線上の位置しか検出す
ることができなかったが、一の発光素子が点灯したとき
に２以上の受光素子の受光状態を検出することによっ
て、一の発光素子と複数の受光素子のそれぞれとを結ぶ
直線上の位置を検出することが可能となり、位置検出の
精度が向上する。
受光素子の受光状態を検出することによって、発光素子
と受光素子との組み合わせを多くすることができるた
め、素子数を増やすことなく位置検出の精度を向上させ
ることができる。すなわち、従来は一の発光素子を点灯
させた場合に、これと対応する一の受光素子（例えば点
灯している発光素子と向かい合う位置に配置されている
受光素子）の受光状態のみを検出していたため、これら
の発光素子と受光素子とを結ぶ直線上の位置しか検出す
ることができなかったが、一の発光素子が点灯したとき
に２以上の受光素子の受光状態を検出することによっ
て、一の発光素子と複数の受光素子のそれぞれとを結ぶ
直線上の位置を検出することが可能となり、位置検出の
精度が向上する。
【００１１】また、本発明においては、発光素子の照射
範囲に２以上の受光素子を配置するだけであり、発光素
子と受光素子の配置数や配置位置についての制限が少な
いため、設計の自由度が増し、適用範囲が広がる利点も
ある。
範囲に２以上の受光素子を配置するだけであり、発光素
子と受光素子の配置数や配置位置についての制限が少な
いため、設計の自由度が増し、適用範囲が広がる利点も
ある。
【００１２】また、いずれかの発光素子が点灯するタイ
ミングで、対応する２以上の受光素子の受光状態を順次
あるいは同時に検出するようにすれば、発光素子の点灯
回数を減らすことができ、点灯タイミングの制御が容易
となる。特に、２以上の受光素子の受光状態を同時に検
出する場合には、複数の発光素子の点灯が一巡する位置
検出の周期を短くすることができる。
ミングで、対応する２以上の受光素子の受光状態を順次
あるいは同時に検出するようにすれば、発光素子の点灯
回数を減らすことができ、点灯タイミングの制御が容易
となる。特に、２以上の受光素子の受光状態を同時に検
出する場合には、複数の発光素子の点灯が一巡する位置
検出の周期を短くすることができる。
【００１３】また、最初に各発光素子を順次点灯させた
ときに、１対１に対応する各受光素子の受光状態を検出
し、次に各発光素子を順次点灯させたときに、先に受光
状態を検出した受光素子に隣接する各受光素子の受光状
態を検出するようにすれば、発光素子の点灯タイミング
と受光素子の受光状態検出のタイミングとが１対１とな
って、図５に示した従来技術と基本的に同じになるた
め、位置検出に必要な制御動作の簡略化が可能になる。
ときに、１対１に対応する各受光素子の受光状態を検出
し、次に各発光素子を順次点灯させたときに、先に受光
状態を検出した受光素子に隣接する各受光素子の受光状
態を検出するようにすれば、発光素子の点灯タイミング
と受光素子の受光状態検出のタイミングとが１対１とな
って、図５に示した従来技術と基本的に同じになるた
め、位置検出に必要な制御動作の簡略化が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明を適用した一実施形態の光
学式タッチパネル入力装置は、いずれかの発光素子が点
灯したときに、その照射範囲に含まれる互いに隣接する
２つの受光素子の受光状態を検出することにより、利用
者によって指し示された位置を判定することに特徴があ
る。以下、本発明を適用した一実施形態の光学式タッチ
パネル入力装置について、図面を参照しながら具体的に
説明する。
学式タッチパネル入力装置は、いずれかの発光素子が点
灯したときに、その照射範囲に含まれる互いに隣接する
２つの受光素子の受光状態を検出することにより、利用
者によって指し示された位置を判定することに特徴があ
る。以下、本発明を適用した一実施形態の光学式タッチ
パネル入力装置について、図面を参照しながら具体的に
説明する。
【００１５】図１は、本発明を適用した一実施形態の光
学式タッチパネル入力装置の構成を示す図である。同図
に示す光学式タッチパネル入力装置１は、表示ユニット
２、透光性パネル４、発光素子としての発光ダイオード
１０〜１９、受光素子としてのフォトトランジスタ２０
〜２９、スイッチ部３０、制御部３２を含んで構成され
ている。
学式タッチパネル入力装置の構成を示す図である。同図
に示す光学式タッチパネル入力装置１は、表示ユニット
２、透光性パネル４、発光素子としての発光ダイオード
１０〜１９、受光素子としてのフォトトランジスタ２０
〜２９、スイッチ部３０、制御部３２を含んで構成され
ている。
【００１６】表示ユニット２は、例えば、ＬＣＤ（液晶
表示装置）、ＣＲＴ、ＥＬ（エレクトリックルミネンス
素子）等によって構成される矩形形状の表示装置であ
り、その表示画面内に１あるいは複数の所定の操作指示
領域が表示されている。透光性パネル４は、表示ユニッ
ト２の表示面を覆うように配置されている。
表示装置）、ＣＲＴ、ＥＬ（エレクトリックルミネンス
素子）等によって構成される矩形形状の表示装置であ
り、その表示画面内に１あるいは複数の所定の操作指示
領域が表示されている。透光性パネル４は、表示ユニッ
ト２の表示面を覆うように配置されている。
【００１７】発光ダイオード１０〜１９は、順方向電流
によってＰＮ接合部から所定波長の光（例えば赤外光）
を出力する。また、フォトトランジスタ２０〜２９は、
ＰＮＰ構造（ＮＰＮ構造でもよい）を有しており、発光
ダイオード１０〜１９から出力された赤外光をＰＮ接合
部に受けるとその光量によってコレクタ電流が流れる。
によってＰＮ接合部から所定波長の光（例えば赤外光）
を出力する。また、フォトトランジスタ２０〜２９は、
ＰＮＰ構造（ＮＰＮ構造でもよい）を有しており、発光
ダイオード１０〜１９から出力された赤外光をＰＮ接合
部に受けるとその光量によってコレクタ電流が流れる。
【００１８】一部の発光ダイオード１０〜１５は、矩形
形状の表示ユニット２の対向する長辺の一方に沿って配
置されており、一部のフォトトランジスタ２０〜２５
は、対向する長辺の他方に沿って、発光ダイオード１０
〜１５のそれぞれと向かい合うように配置されている。
また、残りの発光ダイオード１６〜１９は、矩形形状の
表示ユニット２の対向する短辺の一方に沿って配置され
ており、残りのフォトトランジスタ２６〜２９は、対向
する短辺の他方に沿って、発光ダイオード１６〜１９の
それぞれと向かい合うように配置されている。
形状の表示ユニット２の対向する長辺の一方に沿って配
置されており、一部のフォトトランジスタ２０〜２５
は、対向する長辺の他方に沿って、発光ダイオード１０
〜１５のそれぞれと向かい合うように配置されている。
また、残りの発光ダイオード１６〜１９は、矩形形状の
表示ユニット２の対向する短辺の一方に沿って配置され
ており、残りのフォトトランジスタ２６〜２９は、対向
する短辺の他方に沿って、発光ダイオード１６〜１９の
それぞれと向かい合うように配置されている。
【００１９】また、各フォトトランジスタ２０〜２９
は、隣接するフォトトランジスタ２０〜２９に対応する
いずれかの発光ダイオード１０〜１９の照射範囲に含ま
れるように、各隣接間隔が設定されている。図２は、表
示ユニット２の長辺に配置された発光ダイオード１０〜
１５の照射範囲とフォトトランジスタ２０〜２５の配置
状態との関係を示す図である。例えば、フォトトランジ
スタ２１に着目すると、隣接するフォトトランジスタ２
０に対応する発光ダイオード１０の照射位置に含まれる
ように、フォトトランジスタ２０、２１間の間隔が設定
されている。同様に、フォトトランジスタ２２に着目す
ると、隣接するフォトトランジスタ２１に対応する発光
ダイオード１１の照射位置に含まれるように、フォトト
ランジスタ２１、２２間の間隔が設定されている。この
ように、互いに隣接する２つのフォトトランジスタの間
隔が一方のフォトトランジスタに対応する発光ダイオー
ドの照射範囲に含まれるように設定されている。
は、隣接するフォトトランジスタ２０〜２９に対応する
いずれかの発光ダイオード１０〜１９の照射範囲に含ま
れるように、各隣接間隔が設定されている。図２は、表
示ユニット２の長辺に配置された発光ダイオード１０〜
１５の照射範囲とフォトトランジスタ２０〜２５の配置
状態との関係を示す図である。例えば、フォトトランジ
スタ２１に着目すると、隣接するフォトトランジスタ２
０に対応する発光ダイオード１０の照射位置に含まれる
ように、フォトトランジスタ２０、２１間の間隔が設定
されている。同様に、フォトトランジスタ２２に着目す
ると、隣接するフォトトランジスタ２１に対応する発光
ダイオード１１の照射位置に含まれるように、フォトト
ランジスタ２１、２２間の間隔が設定されている。この
ように、互いに隣接する２つのフォトトランジスタの間
隔が一方のフォトトランジスタに対応する発光ダイオー
ドの照射範囲に含まれるように設定されている。
【００２０】スイッチ部３０は、スイッチング素子とし
てのＮＰＮトランジスタあるいはＰＮＰトランジスタを
備えており、制御部３２の切り替え指示に従って発光ダ
イオード１０〜１９の中から点灯させるものを択一的に
選択し、選択した発光ダイオード１０〜１９に対して所
定の動作電圧を印加する。
てのＮＰＮトランジスタあるいはＰＮＰトランジスタを
備えており、制御部３２の切り替え指示に従って発光ダ
イオード１０〜１９の中から点灯させるものを択一的に
選択し、選択した発光ダイオード１０〜１９に対して所
定の動作電圧を印加する。
【００２１】制御部３２は、スイッチ部３０に対して点
灯させる発光ダイオード１０〜１９の切り替え指示を出
すとともに、点灯している発光ダイオード１０〜１９の
照射範囲に配置されたフォトトランジスタ２０〜２９の
受光状態を検出して、利用者によって指し示された透光
性パネル４表面の特定位置を判定する。
灯させる発光ダイオード１０〜１９の切り替え指示を出
すとともに、点灯している発光ダイオード１０〜１９の
照射範囲に配置されたフォトトランジスタ２０〜２９の
受光状態を検出して、利用者によって指し示された透光
性パネル４表面の特定位置を判定する。
【００２２】上述した発光ダイオード１０〜１９が発光
素子に、フォトトランジスタ２０〜２９が受光素子に、
制御部３２が受光状態検出手段および位置検出手段にそ
れぞれ対応している。
素子に、フォトトランジスタ２０〜２９が受光素子に、
制御部３２が受光状態検出手段および位置検出手段にそ
れぞれ対応している。
【００２３】本実施形態の光学式タッチパネル入力装置
１はこのような構成を有しており、次にその動作手順に
ついて説明する。図３は、光学式タッチパネル入力装置
１の動作手順を示す流れ図である。
１はこのような構成を有しており、次にその動作手順に
ついて説明する。図３は、光学式タッチパネル入力装置
１の動作手順を示す流れ図である。
【００２４】電源が投入されると、制御部３２は、発光
ダイオード１０〜１９の中のいずれか（例えば発光ダイ
オード１０）を選択して（ステップ１００）、スイッチ
部３０に切り替え指示を出してその発光ダイオードを点
灯させる（ステップ１０１）。
ダイオード１０〜１９の中のいずれか（例えば発光ダイ
オード１０）を選択して（ステップ１００）、スイッチ
部３０に切り替え指示を出してその発光ダイオードを点
灯させる（ステップ１０１）。
【００２５】次に、制御部３２は、点灯中の発光ダイオ
ード１０〜１９と向かい合う位置に配置されているフォ
トトランジスタ２０〜２９の受光状態（出力レベル）を
検出し（ステップ１０２）、続いてそのフォトトランジ
スタ２０〜２９に隣接するフォトトランジスタ２０〜２
９の出力レベルを検出する（ステップ１０３）。例え
ば、発光ダイオード１０が点灯している場合には、制御
部３２は、これと向かい合う位置に配置されているフォ
トトランジスタ２０の出力レベルを検出し、さらに、フ
ォトトランジスタ２０に隣接するフォトトランジスタ２
１の出力レベルを検出する。
ード１０〜１９と向かい合う位置に配置されているフォ
トトランジスタ２０〜２９の受光状態（出力レベル）を
検出し（ステップ１０２）、続いてそのフォトトランジ
スタ２０〜２９に隣接するフォトトランジスタ２０〜２
９の出力レベルを検出する（ステップ１０３）。例え
ば、発光ダイオード１０が点灯している場合には、制御
部３２は、これと向かい合う位置に配置されているフォ
トトランジスタ２０の出力レベルを検出し、さらに、フ
ォトトランジスタ２０に隣接するフォトトランジスタ２
１の出力レベルを検出する。
【００２６】次に、制御部３２は、全ての発光ダイオー
ド１０〜１９を点灯させたか否かを判定し（ステップ１
０４）、点灯させていない発光ダイオード１０〜１９が
あれば、それらを順次点灯させて、対応するフォトトラ
ンジスタ２０〜２９の出力レベルを検出するために、上
述したステップ１００からステップ１０３の動作を繰り
返す。
ド１０〜１９を点灯させたか否かを判定し（ステップ１
０４）、点灯させていない発光ダイオード１０〜１９が
あれば、それらを順次点灯させて、対応するフォトトラ
ンジスタ２０〜２９の出力レベルを検出するために、上
述したステップ１００からステップ１０３の動作を繰り
返す。
【００２７】なお、発光ダイオード１１〜１４、１７、
１８を点灯させた場合において、これらと向かい合う位
置に配置されたフォトトランジスタ２１〜２４、２７、
２８には、両隣に他のフォトトランジスタが隣接してい
るが（図１参照）、上述したステップ１０３における検
出動作では、例えば発光ダイオード側から見て右側に位
置するフォトトランジスタの出力レベルのみを検出す
る。また、発光ダイオード１５、１６を点灯させた場合
において、これらと向かい合う位置に配置されたフォト
トランジスタ２５、２６には、発光ダイオード側から見
て右側に他のフォトトランジスタが隣接していないた
め、この場合は、ステップ１０３の検出動作を行わない
ようにすればよい。
１８を点灯させた場合において、これらと向かい合う位
置に配置されたフォトトランジスタ２１〜２４、２７、
２８には、両隣に他のフォトトランジスタが隣接してい
るが（図１参照）、上述したステップ１０３における検
出動作では、例えば発光ダイオード側から見て右側に位
置するフォトトランジスタの出力レベルのみを検出す
る。また、発光ダイオード１５、１６を点灯させた場合
において、これらと向かい合う位置に配置されたフォト
トランジスタ２５、２６には、発光ダイオード側から見
て右側に他のフォトトランジスタが隣接していないた
め、この場合は、ステップ１０３の検出動作を行わない
ようにすればよい。
【００２８】全ての発光ダイオード１０〜１９が点灯済
みであれば（ステップ１０４での肯定判断）、制御部３
２は、ステップ１０２および１０３において検出したフ
ォトトランジスタ２０〜２９の出力レベルに所定値以下
のものがあるか否かを判定し（ステップ１０５）、所定
値以下のものがなければ（ステップ１０５での否定判
断）、ステップ１００に戻って、電源投入直後に選択さ
れた発光ダイオード１０〜１９を再び選択する。
みであれば（ステップ１０４での肯定判断）、制御部３
２は、ステップ１０２および１０３において検出したフ
ォトトランジスタ２０〜２９の出力レベルに所定値以下
のものがあるか否かを判定し（ステップ１０５）、所定
値以下のものがなければ（ステップ１０５での否定判
断）、ステップ１００に戻って、電源投入直後に選択さ
れた発光ダイオード１０〜１９を再び選択する。
【００２９】また、所定値以下のものがあれば、制御部
３２は、その所定値以下の出力レベルを検出したフォト
トランジスタ２０〜２９とその時に点灯していた発光ダ
イオード１０〜１９の関係に基づいて、利用者によって
指し示された位置を判定する（ステップ１０６）。
３２は、その所定値以下の出力レベルを検出したフォト
トランジスタ２０〜２９とその時に点灯していた発光ダ
イオード１０〜１９の関係に基づいて、利用者によって
指し示された位置を判定する（ステップ１０６）。
【００３０】図４は、光学式タッチパネル入力装置１に
おける指示位置判定の一例を示す図である。例えば、表
示ユニット２の長辺に配置された発光ダイオード１２を
点灯させたときにフォトトランジスタ２２の出力レベル
が所定値以下であり、また、表示ユニット２の短辺に配
置された発光ダイオード１８を点灯させたときにフォト
トランジスタ２７の出力レベルが所定値以下であった場
合には、図４に示すＰ点（発光ダイオード１２とフォト
トランジスタ２２とを結ぶ直線と発光ダイオード１８と
フォトトランジスタ２７とを結ぶ直線が交差する点）が
利用者によって指し示された位置であると判定される。
おける指示位置判定の一例を示す図である。例えば、表
示ユニット２の長辺に配置された発光ダイオード１２を
点灯させたときにフォトトランジスタ２２の出力レベル
が所定値以下であり、また、表示ユニット２の短辺に配
置された発光ダイオード１８を点灯させたときにフォト
トランジスタ２７の出力レベルが所定値以下であった場
合には、図４に示すＰ点（発光ダイオード１２とフォト
トランジスタ２２とを結ぶ直線と発光ダイオード１８と
フォトトランジスタ２７とを結ぶ直線が交差する点）が
利用者によって指し示された位置であると判定される。
【００３１】このように、本実施形態の光学式タッチパ
ネル入力装置１は、発光素子である発光ダイオード１０
〜１９のそれぞれと向かい合う位置に受光素子であるフ
ォトトランジスタ２０〜２９を配置し、発光ダイオード
１０〜１９のいずれかを点灯させたときにこの点灯させ
た発光ダイオードと向かい合うフォトトランジスタだけ
でなく、これに隣接するフォトトランジスタにおいても
受光状態を検出している。
ネル入力装置１は、発光素子である発光ダイオード１０
〜１９のそれぞれと向かい合う位置に受光素子であるフ
ォトトランジスタ２０〜２９を配置し、発光ダイオード
１０〜１９のいずれかを点灯させたときにこの点灯させ
た発光ダイオードと向かい合うフォトトランジスタだけ
でなく、これに隣接するフォトトランジスタにおいても
受光状態を検出している。
【００３２】したがって、互いに向かい合う発光ダイオ
ードとフォトトランジスタを結ぶ直線上の領域だけでな
く、互いに一つずれた発光ダイオードとフォトトランジ
スタを結ぶ領域に沿ったいずれかの位置が指し示された
場合にも、その位置を検出することが可能となり、素子
数を増やすことなく位置検出の精度を高めることができ
る。
ードとフォトトランジスタを結ぶ直線上の領域だけでな
く、互いに一つずれた発光ダイオードとフォトトランジ
スタを結ぶ領域に沿ったいずれかの位置が指し示された
場合にも、その位置を検出することが可能となり、素子
数を増やすことなく位置検出の精度を高めることができ
る。
【００３３】具体的に図５に示す従来の光学式タッチパ
ネル入力装置１００と比較すると、発光ダイオードとフ
ォトトランジスタの数は同数であるが、検出可能な位置
は２４箇所から７７箇所（図４の黒丸の位置）に増加し
ており、検出可能位置の間隔が狭くなって位置検出の精
度が向上していることがわかる。このように位置検出の
精度が向上することにより、表示画面に含まれる操作指
示領域としての選択肢の数を増やすことが可能になり、
設計の自由度を広げることができる。また、不感帯領域
を小さくすることができるため、良好な操作性を実現す
ることができる。
ネル入力装置１００と比較すると、発光ダイオードとフ
ォトトランジスタの数は同数であるが、検出可能な位置
は２４箇所から７７箇所（図４の黒丸の位置）に増加し
ており、検出可能位置の間隔が狭くなって位置検出の精
度が向上していることがわかる。このように位置検出の
精度が向上することにより、表示画面に含まれる操作指
示領域としての選択肢の数を増やすことが可能になり、
設計の自由度を広げることができる。また、不感帯領域
を小さくすることができるため、良好な操作性を実現す
ることができる。
【００３４】また、互いに隣接するフォトトランジスタ
はいずれか一の発光ダイオードの照射範囲に含まれてい
ればよく、発光ダイオードやフォトトランジスタの配置
数や配置位置が特に制限を受けることもない。
はいずれか一の発光ダイオードの照射範囲に含まれてい
ればよく、発光ダイオードやフォトトランジスタの配置
数や配置位置が特に制限を受けることもない。
【００３５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。
【００３６】例えば、上述した実施形態では、発光ダイ
オード１０〜１９のいずれかを点灯させたときに、ま
ず、この点灯中の発光ダイオード１０〜１９と向かい合
う位置に配置されたフォトトランジスタ２０〜２９の受
光状態を検出し、続いてこのフォトトランジスタ２０〜
２９に隣接するフォトトランジスタ２０〜２９の受光状
態を検出したが（図３のステップ１０２、１０３の動
作）、同一のタイミングで２つのフォトトランジスタの
受光状態を検出するようにしてもよい。２つのフォトト
ランジスタにおける受光状態を同時に検出することによ
り、位置検出の周期を短くすることができる。
オード１０〜１９のいずれかを点灯させたときに、ま
ず、この点灯中の発光ダイオード１０〜１９と向かい合
う位置に配置されたフォトトランジスタ２０〜２９の受
光状態を検出し、続いてこのフォトトランジスタ２０〜
２９に隣接するフォトトランジスタ２０〜２９の受光状
態を検出したが（図３のステップ１０２、１０３の動
作）、同一のタイミングで２つのフォトトランジスタの
受光状態を検出するようにしてもよい。２つのフォトト
ランジスタにおける受光状態を同時に検出することによ
り、位置検出の周期を短くすることができる。
【００３７】このように、いずれかの発光ダイオード１
０〜１９が点灯するタイミングで、対応する２以上のフ
ォトトランジスタ２０〜２９の受光状態を順次あるいは
同時に検出する場合には、発光ダイオード１０〜１９の
点灯回数を減らすことができ、点灯タイミングの制御が
容易となる。特に、２以上のフォトトランジスタ２０〜
２９の受光状態を同時に検出する場合には、複数の発光
ダイオード１０〜１９の点灯が一巡する周期を短くする
ことができる。
０〜１９が点灯するタイミングで、対応する２以上のフ
ォトトランジスタ２０〜２９の受光状態を順次あるいは
同時に検出する場合には、発光ダイオード１０〜１９の
点灯回数を減らすことができ、点灯タイミングの制御が
容易となる。特に、２以上のフォトトランジスタ２０〜
２９の受光状態を同時に検出する場合には、複数の発光
ダイオード１０〜１９の点灯が一巡する周期を短くする
ことができる。
【００３８】また、上述した実施形態では、発光ダイオ
ード１０〜１９を１つずつ順次点灯灯させて、対向する
位置に配置されたフォトトランジスタによる受光状態を
同時に検出するようにしてもよい。例えば、発光ダイオ
ード１０〜１９の照射範囲について考えると、長辺方向
については、図２に示すように発光ダイオード１０と１
３、１１と１４等はそれぞれ照射範囲が重複しておら
ず、また、短辺方向については、発光ダイオード１６と
１９は照射範囲が重複していないため、これらの発光ダ
イオードを同時に点灯させて、対応するフォトトランジ
スタによる受光状態を検出することにより、全ての発光
ダイオード１０〜１９が点灯する周期を短くすることが
可能となる。
ード１０〜１９を１つずつ順次点灯灯させて、対向する
位置に配置されたフォトトランジスタによる受光状態を
同時に検出するようにしてもよい。例えば、発光ダイオ
ード１０〜１９の照射範囲について考えると、長辺方向
については、図２に示すように発光ダイオード１０と１
３、１１と１４等はそれぞれ照射範囲が重複しておら
ず、また、短辺方向については、発光ダイオード１６と
１９は照射範囲が重複していないため、これらの発光ダ
イオードを同時に点灯させて、対応するフォトトランジ
スタによる受光状態を検出することにより、全ての発光
ダイオード１０〜１９が点灯する周期を短くすることが
可能となる。
【００３９】また、上述した実施形態では、発光ダイオ
ード１０〜１９のいずれかを点灯させた後に（図３のス
テップ１００）、その照射範囲に含まれる２つのフォト
トランジスタ２０〜２９の受光状態を順次検出したが
（図３のステップ１０２、１０３）、発光ダイオード１
０〜１９の点灯タイミングとフォトトランジスタ２０〜
２９の受光状態の検出タイミングの組み合わせについて
は、他にも様々なものが考えられる。例えば、最初に発
光ダイオード１０〜１９を順次点灯させたときに、点灯
させた発光ダイオードと向かい合うフォトトランジスタ
の受光状態の検出を順次行い、再度発光ダイオード１０
〜１９を順次点灯させたときに、点灯させた発光ダイオ
ードと向かい合うフォトトランジスタに隣接するフォト
トランジスタの受光状態の検出を順次行うようにしても
よい。このようにすることにより、発光ダイオード１０
〜１９の点灯タイミングを図５に示した従来例と同じに
設定することができるため、位置検出に必要な制御動作
の簡略化が可能になる。例えば、受光状態を検出するフ
ォトトランジスタ２０〜２９の対応位置のみを発光ダイ
オードの点灯が一巡する毎に一つ分ずらすだけで本発明
を適用することができるため、必要最小限の設計変更で
すみ、実現が容易となる。
ード１０〜１９のいずれかを点灯させた後に（図３のス
テップ１００）、その照射範囲に含まれる２つのフォト
トランジスタ２０〜２９の受光状態を順次検出したが
（図３のステップ１０２、１０３）、発光ダイオード１
０〜１９の点灯タイミングとフォトトランジスタ２０〜
２９の受光状態の検出タイミングの組み合わせについて
は、他にも様々なものが考えられる。例えば、最初に発
光ダイオード１０〜１９を順次点灯させたときに、点灯
させた発光ダイオードと向かい合うフォトトランジスタ
の受光状態の検出を順次行い、再度発光ダイオード１０
〜１９を順次点灯させたときに、点灯させた発光ダイオ
ードと向かい合うフォトトランジスタに隣接するフォト
トランジスタの受光状態の検出を順次行うようにしても
よい。このようにすることにより、発光ダイオード１０
〜１９の点灯タイミングを図５に示した従来例と同じに
設定することができるため、位置検出に必要な制御動作
の簡略化が可能になる。例えば、受光状態を検出するフ
ォトトランジスタ２０〜２９の対応位置のみを発光ダイ
オードの点灯が一巡する毎に一つ分ずらすだけで本発明
を適用することができるため、必要最小限の設計変更で
すみ、実現が容易となる。
【００４０】また、上述した実施形態では、点灯させた
発光ダイオードと向かい合うフォトトランジスタに隣接
する一方のフォトトランジスタにおいて受光状態を検出
するようにしたが、隣接する両側のフォトトランジスタ
において受光状態を検出するようにしてもよい。このよ
うに、１つの発光ダイオードに対応させて３つのフォト
トランジスタによる受光状態を検出することにより、位
置検出の精度をさらに上げることができる。また、発光
ダイオードから出力される光の照射範囲が広い場合や、
隣接するフォトトランジスタの配置間隔が狭い場合に
は、１つの発光ダイオードに４つ以上のフォトトランジ
スタを対応させて受光状態の検出を行うようにしてもよ
い。
発光ダイオードと向かい合うフォトトランジスタに隣接
する一方のフォトトランジスタにおいて受光状態を検出
するようにしたが、隣接する両側のフォトトランジスタ
において受光状態を検出するようにしてもよい。このよ
うに、１つの発光ダイオードに対応させて３つのフォト
トランジスタによる受光状態を検出することにより、位
置検出の精度をさらに上げることができる。また、発光
ダイオードから出力される光の照射範囲が広い場合や、
隣接するフォトトランジスタの配置間隔が狭い場合に
は、１つの発光ダイオードに４つ以上のフォトトランジ
スタを対応させて受光状態の検出を行うようにしてもよ
い。
【００４１】また、上述した実施形態では、矩形形状の
表示ユニット２の四辺のそれぞれに発光ダイオード１０
〜１９あるいはフォトトランジスタ２０〜２９を配置し
たが、対向する二辺のみ（長辺あるいは短辺のみ）にこ
れらを配置するようにしてもよい。発光ダイオード１０
〜１９とフォトトランジスタ２０〜２９のそれぞれは、
必ずしも向かい合う位置に設置されている必要はなく、
互い違いに、すなわち発光ダイオード１０〜１９の隣接
するもの同士の中間位置と向かい合うようにフォトトラ
ンジスタ２０〜２９のそれぞれを配置するようにしても
よい。
表示ユニット２の四辺のそれぞれに発光ダイオード１０
〜１９あるいはフォトトランジスタ２０〜２９を配置し
たが、対向する二辺のみ（長辺あるいは短辺のみ）にこ
れらを配置するようにしてもよい。発光ダイオード１０
〜１９とフォトトランジスタ２０〜２９のそれぞれは、
必ずしも向かい合う位置に設置されている必要はなく、
互い違いに、すなわち発光ダイオード１０〜１９の隣接
するもの同士の中間位置と向かい合うようにフォトトラ
ンジスタ２０〜２９のそれぞれを配置するようにしても
よい。
【００４２】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、一の
発光素子を点灯させたときに隣接して配置されている２
以上の受光素子の受光状態を検出することにより位置検
出を行っており、発光素子と受光素子との組み合わせが
多くなるため、素子数を増やすことなく位置検出の精度
を向上させることができる。また、発光素子の照射範囲
に２以上の受光素子を配置するだけであり、発光素子と
受光素子の配置数や配置位置についての制限が少ないた
め、設計の自由度が増し、適用範囲が広がる利点もあ
る。
発光素子を点灯させたときに隣接して配置されている２
以上の受光素子の受光状態を検出することにより位置検
出を行っており、発光素子と受光素子との組み合わせが
多くなるため、素子数を増やすことなく位置検出の精度
を向上させることができる。また、発光素子の照射範囲
に２以上の受光素子を配置するだけであり、発光素子と
受光素子の配置数や配置位置についての制限が少ないた
め、設計の自由度が増し、適用範囲が広がる利点もあ
る。
【図１】本発明を適用した一の実施形態の光学式タッチ
パネル入力装置の構成を示す図である。
パネル入力装置の構成を示す図である。
【図２】発光ダイオードの照射範囲とフォトトランジス
タの配置位置との関係を示す図である。
タの配置位置との関係を示す図である。
【図３】光学式タッチパネル入力装置の動作手順を示す
流れ図である。
流れ図である。
【図４】光学式タッチパネル入力装置における指示位置
判定の一例を示す図である。
判定の一例を示す図である。
【図５】従来の光学式タッチパネル入力装置の構成の一
例を示す図である。
例を示す図である。
１ 光学式タッチパネル入力装置 ２ 表示ユニット ４ 透光性パネル １０〜１９ 発光ダイオード ２０〜２９ フォトトランジスタ ３０ スイッチ部 ３２ 制御部
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに隣接して配置された複数の発光素
子と、 前記複数の発光素子のそれぞれが点灯したときに出力さ
れる光を受光する複数の受光素子と、 前記複数の発光素子のそれぞれが点灯したときに、この
点灯した発光素子の照射範囲内で隣接する２以上の前記
複数の受光素子の受光状態を検出する受光状態検出手段
と、 前記受光状態検出手段によって検出された前記複数の受
光素子の受光状態に基づいて、前記複数の発光素子から
出力される光の遮光位置を検出する位置検出手段と、 を備えることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記複数の受光素子のそれぞれは、前記複数の発光素子
のそれぞれと互いに向かい合う位置に配置されており、
前記複数の発光素子のいずれかを点灯させたときに、点
灯した前記発光素子と向かい合う前記受光素子に隣接す
る前記受光素子がその照射範囲に含まれることを特徴と
する光学式位置検出装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記受光状態検出手段は、前記複数の発光素子のいずれ
かが点灯しているときに、対応する２以上の前記受光素
子の受光状態を順に検出することを特徴とする光学式位
置検出装置。 - 【請求項４】 請求項１または２において、 前記受光状態検出手段は、前記複数の発光素子のいずれ
かが点灯しているときに、対応する２以上の前記受光素
子の受光状態を同時に検出することを特徴とする光学式
位置検出装置。 - 【請求項５】 請求項１または２において、 前記受光状態検出手段は、最初に前記複数の発光素子の
それぞれが順次点灯したときに、前記複数の発光素子の
それぞれに１対１に対応する前記複数の受光素子のそれ
ぞれの受光状態を検出し、次に前記複数の発光素子のそ
れぞれが順次点灯したときに、先に受信状態を検出した
前記複数の受光素子のそれぞれに隣接する受光素子の受
光状態を検出することを特徴とする光学式位置検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4896298A JPH11232024A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 光学式位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4896298A JPH11232024A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 光学式位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11232024A true JPH11232024A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12817918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4896298A Withdrawn JPH11232024A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 光学式位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11232024A (ja) |
Cited By (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100619584B1 (ko) | 2006-01-19 | 2006-09-01 | 주식회사 넥시오 | 터치패널의 세부좌표측정방법 및 오차보정방법 |
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| KR100829172B1 (ko) * | 2006-02-20 | 2008-05-13 | 호감테크놀로지(주) | 적외선 터치스크린 장치 및 적외선 터치스크린의 터치점의좌표 산출 방법 |
| EP2144144A2 (en) | 2008-07-10 | 2010-01-13 | Nitto Denko Corporation | Optical touch panel |
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| JP2011096834A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | J&K Car Electronics Corp | 光学式反射物体検出装置及びタッチパネル |
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| JP2013529392A (ja) * | 2010-06-09 | 2013-07-18 | ベイジン アイルタッチ システムズ カンパニー，リミティド | 赤外線発光ダイオードとタッチスクリーン |
| US8786577B2 (en) | 2010-11-03 | 2014-07-22 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for recognizing coordinates |
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