JPS60207923A - 位置検出装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばＣＲＴディスプレイの入力装置即ちタ
ッチパネル等に使用される位置検出装置の改良に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

赤外線などの光を応用した位置検出は、所望の位置に対
応する部分を通過する直進光を遮断し、位置データの入
力有無を検出する方式である。即ち、この手段は複数対
の発光素子と受光素子が対向配置され、その何番目の受
光素子に遮光信号が入力されたか否かによって位置を検
出するものである。

以下、従来の位置検出装置について第１図ないし第３図
を参照して説明する。第１図は、Ｘ方向にｔ対の発光素
子ｌＸ−０〜ＪＸ−ＣＬ−１　）と受光素子２Ｘ−０〜
ｘｘ−（ｔ−１）とが対向配置させたものであって、こ
の構成によりＸ方向の一次元の位置が検出できる。

次に、第２図はＸ方向にｔ対の発光素子ＪＸ−０〜ノＸ
（ｔ−１）と受光素子２Ｘ−０〜；ｔｘ−（Ｌ−１）と
が対向配置され、また、Ｙ方向にｍ対の発光素子３Ｙ　
−０−３Ｙ　−（ｍ−１）と受光素子４Ｙ−０〜４Ｙ−
（ｍ−１）とが対向配置させたものであって、この構成
によってＸ方向とＹ方向の交点即ち、二次元の位置が検
出できることになる。なお、これらの受光素子２Ｘ−θ
〜２Ｘ−（ｔ−１）　、　４Ｘ−０−４Ｘ−（ｍ−１）
　としては、発光してから受光し終るまでに一定の時間
遅れが有り、また外乱などを不用意に受光しない様に、
ある時定数を有するフィルター機能を持たせである。

＃ｌ￥３図は従来装置の具体的構成を示す図であって、
これは発光・受光素子の対数Ｎ（ｔ＋ｍ）に対応する進
数を持ったＮ進カウンタ３と、このＮ進カウンタ５によ
り制御用クロックＣＫを受けて出力されるデータをデコ
ードするデコーダ６と、このデコーダ６から出力される
スキャン信号を、発光素子ｌＸ−０，受光素子２Ｘ−０
から発光素子２Ｘ−（ｔ−１）、受光素子、？Ｘ−（ｔ
−１）へ順次与え、引き続き、発光素子３Ｙ−０，受光
素子４Ｙ−０から発光素子３Ｙ−（ｍ−１）、受光素子
４Ｙ−（ｍ−１）へ順次与えて発光素子をオフし受光素
子を許可禁止とするスキャン制御手段とが備えら冗てい
る。従って、以上のような装置においてスキャン時にオ
ペレータの指または遮光体を挿入すると、この挿入位置
に対応するＸ。

方向とＹ方向の％一つの受光素子が許ｉ’ｉ’ｒＭ止解
５除後も遮光状態となるので、これを受光素子の共通ラ
イン７から出力される信号Ｓを検出することにより、あ
る特定の位置を検出することができる。

しかし、以上のような装置におけるスキャン制御によれ
ば、全点位置における位置デー声が有るか否かを判定す
るに必要な時間即ち、スキャン時間τは、 ’ｒ　：　Ｎ　Ｘλ、　・・・・・・（１）となり、Ｘ
方向とＹ方向の対数に比例したスキャン時間となる。但
し、λ、は１対素子スキャン時間である。従って、Ｘ方
向とＹ方向の発光・受光素子の対数を増やしていくと、
スキャン時間が長くな（ハそれに伴なって位置検出の検
出スピードが遅れ、応答性の悪いものとなってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような点に着目してなされたもので、位
置検出数が増えても速い応答速度で位置を検出できる位
置検出装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばＣＲＴディスプレイ等の入力装置とし
て使用する位置検出装置であって、素子とを同時に所定
のＩｋ序でスキャンする一方、各方向ごとの受光素子共
通出力端を交互に切替選択して各方向の受光素子の出力
を取り出し、二次元の位置を検出する位置検出装置であ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第４図をｔ）照して説
明する。同図において１１はタロツク入力端子であって
、この端子ＩＩには制御用クロックＣＫ７が入力される
。Ｊ２１−、Ｊ、クロック入力端子１ノからのクロック
ＣＫ　７を例えば阿分周する分周回路であＩハここて分
周されたクロックＣ）（２はＸ方向側カウンタ１３Ｘと
Ｙ方向側カウンタ１３Ｙに供給される。このＸ方向側カ
ウンタ１３Ｘは、Ｘ方向の発光・受光素子の対数例えば
ｔ対数に対応してｔ進カウンタで構成され、入力される
クロックＣＫ２を計数してｔ進データに変換した後、そ
のｔ進変換データを後続のデコーダ１４Ｘに供給してい
る。一方、Ｙ方向側カウンタ１３Ｙは、Ｙ方向の発光・
受光素子の対数例えばｍ対数に対応してｍ進カウ７ｐで
構成され、入力されるクロッ；／　ＣＫ　２　ヲ計数し
てｍ進データに変換した後、デコーダ１４Ｙに供給して
いる。このデコーダ１４Ｘからはｔ本の２イン１５−θ
〜７５−（ｚ−Ｄが導出され、各ラインごとに２分岐さ
れて６対ごとの発光・受光素子１６Ｘ−０，１７Ｘ−０
〜ｌ　ｅ　ｘ　−（ｔ−１）＋７７Ｘ−（ｔ−１）に接
続されている。これらの発光素子１６Ｘ−０〜７６Ｘ−
（ｔ−１）　および受光素子７７Ｘ−０〜７７Ｘ−（ｔ
−１）　はＸ方向にｔ対をもって対向配置され、さらに
各受光素子Ｊ７Ｘ−０〜７７Ｘ　−（ｔ−１）の出力端
は共通接続されて切替回路１８の一方入力端に接続され
ている。また、デコーダＪ４Ｙからはｎ１本のライン１
９−Ｑ〜７９−（ｍ−１）が導出され、各２インごとに
２分岐されて６対ごとの発光・受光素子２０Ｙ−０゜２
１Ｙ−ｏ　〜２０ｙ−（ｍ−ｘ）、２Ｊｙ−（ｍ−ｔ）
に接続されている。これらの発光素子２０Ｙ−０〜２ｏ
Ｙ−（ｍ−１）および受光素子２１Ｙ−θ〜２７Ｙ−（
ｍ−１）　ＶｉＹ方向にｍ対をもって対向配置され、さ
らに各受光素子；ｔ　ｉ　Ｙ　−ｏ〜２１Ｙ−（ｍ−１
）の出力端は共通接続されて切替回路１８の他方入力端
に接続されている。この切替回路Ｊ８は、クロックＣＫ
２よりも２倍早い周期をもった前記クロックＣＫＩが入
力され、クロックＣＫ７の入力ごとにＸ方向共通ライン
２２ＸとＹ方向共通ライン２２Ｙを選択してＸ方向およ
びＹ方向の位置に起因するデータを取込み、内部ＣＰＵ
又は外部ホスト２３に送出するものである。

次に、以上のように構成された装置の作用を説明する０
クロツクＣＫＩは分周回路１２で）ｆ分周されて各カウ
ンタ１３Ｘ、１３Ｙに供給され、ここではクロックＣＫ
２を計数してそれぞれｔ進数およびｍ進数のデータに変
換した後、デコーダ１４Ｘ、１４Ｙに供給する。これら
のデコーダ１４Ｘ、１４Ｙは、それぞれの出力ラインＪ
５−Ｑ〜７．５−（ｔ−１）および１９−Ｏ〜Ｊ９−（
ｍ−１）より２分岐されたラインを通して、Ｘ方向の６
対ごとの発光・受光素子１６Ｘ−０゜１７Ｘ−０〜７　
ｅＸ−（ｔ−１）　、　Ｊ　７Ｘ−（ｔ−１）に所定の
順序でオフ動作させるスキャン信号を供給し、また、こ
のＸ方向スキャンと同時にＹ方向の６対ごとの発光・受
光素子２０Ｙ−０、２１Ｙ−０〜２０Ｙ−（ｍ−１）、
２７Ｙ−（ｍ−１）にも所定の順序でオフ動作させるス
キャン信号を供給するＯこのようにして各方向の受光素
子７７Ｘ−０〜ノアＸ−（Ｌ−１）および２１Ｙ−０〜
２１Ｙ−（ｍ−１）から得られた信号は順次共通ライン
２２Ｘ。

２２Ｙを介して切替回路１８へ入力されるが、この切替
回路１８ではクロックＣＫ２よりも２倍早い周期をもっ
たクロックＣＫＩで２つの入力端を交互に切替えている
ので、Ｘ方向およびＹ方向の同時スキャンデータが交互
に取込んでＣＰＵ又は外部ホスト２３へ送出することか
できる。

従って、以上のような装置によれば、Ｘ方向にｔ対、Ｙ
方向にｍ対の発光・受光素子を配置し、ｌｘｍ点の位置
を検出できることになる。

しかも、（１）式よりスキャン時間τは、Ｎ・λ、＝　
（／、＋ｍ）・λ、となるが、上記実施例においてｔ　
＝　ｍと仮定するとスキャン時間τ′　は、となり、本
例による同時スキャンによって従来のものに比べてＺ時
間でスキャンすることができる。なお、同時スキャンに
おいて必要な条件は光の漏れによって不用意に光が検出
されないことである。そのためには発光・受光素子の指
向性がすぐれていること、発光・受光素子の配置間隔が
大きいこと等があげられる。前者の条件は使用する素子
によって決まり、後者の条件は物理的条件つまり実装方
向によって決まる。

第４図の装置社、Ｘ方向とＹ方向を同時にスキャンする
ので、それに適応するようにＸ方向は例えば図示右側か
ら左側へ、Ｙ方向は図示上側から下側へ順次スキャンす
るようにし、これにより物理的に離して同時スキャンが
可能なようになっている。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示す図である。こ
の実施例は、同時スキャンにおける前記条件を満足する
ために、発光素子と受光素子とを交互に配置するととも
に、各対素子間の指向性を高めるために相隣接する素子
間に光漏れ防止用の仕切板３０．・・・を設けたもので
ある０このような構成にすれば、光の漏れ量が少なくな
って位置検出の正確性を期すことができ、Ｘ方向および
Ｙ方向のスキャンを何れの側から行なってもよいもので
ある。

次に、９６図は同じく本発明装置の他の実施例を示す図
である。これは、例えばＹ方向に複数のデコーダ１４Ｙ
−１、１４Ｙ−２を設け、このデコーダ１４Ｙ　−７、
１４Ｙ−２の各スキャン信号でＹ方向の発光素子２１７
Ｙ−ｏ　〜２０ｙ−（ｍ−ｔ　）および受光素子２１Ｙ
−０−２１Ｙ−（ｍ−１）　をそれぞれ複数に分割して
同時にスキャンする構成である。このような構成にすれ
ば、同時スキャンする２つの発光素子例えば２０Ｙ−０
と２ｏＹ−（＋＋１）とが距離的に離れているので、光
の漏れをより一層防止することができる。この図はＹ方
向のみであるが、Ｘ方向にも同様に適用でき、これによ
り光の漏れ防止ばかりでなく、さらに位置データの検出
スピードを上げることができる。

なお、第６図は、図示左側に発光素子のみ、図示右側に
受光素子のみそれぞれ一列に配置したもので、このうち
発光素子を２つ以上に分割して蝕立にスキャンする様に
したものである。

また、第５図のように発光素子と受光素子とを交互に配
置してもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、制御用クロックを
分周して得られた分周クロックをＸ方向およびＹ方向の
計数回路で引数し、この引数出力を用いてＸ方向および
Ｙ方向に一列に対向するＸ方向発光・受光素子およびＹ
方向発光・受光素子とをそれぞれ所定の順序で同時にス
キャンし、前記制御用クロックによる切替によって交互
にＸ方向データとＹ方向データを取り出すようにしたの
で、何れかの方向だけのスキャン時間で所要の位置デー
タを取り出すことができ、位置検出の検出スピードを上
げることができる。また、本装置は制御クロックを分周
し、この分周信号で発光・受光素子をスキャンする構成
であるので、素子数が増加しても従来よりも大幅に短か
い時間でスキャンできる。また、Ｘ方向とＹ方向のスキ
ャン位置をずらし、或いは発光素子と受光素子の交互に
配置することにより、光の漏れによる不用意な受光を防
ぐことができ、位置検出の検出精度を向上させうる位置
検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は発光素子と受光素子の配置構成図
、第３図は従来装置の構成図、第４図は本発明に係る位
置検出装置の一実施例を示す構成図、第５図および第６
図は本発明の他の実施例を示す図である。 １２・・・分周回路、１３Ｘ、１３Ｙ・・・カクンタ、
１６Ｘ　−０〜１６Ｘ　−（ｔ−１）　、　２０Ｙ−０
〜２０Ｙ−（ｍ−１）°°°発光素子、１７Ｘ−０〜ｌ
７Ｘ−（ｔ−１）、２ノＹ−０〜２１Ｙ−（ｍ−１）・
・・受光素子、１８・・・切替回路、３０・・・仕切板
。 出願人代理人　弁鹿士　鈴　江　武　彦第１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＲＴディスプレイの入力装置として使用する位
   置検出装置において、Ｘ方向およびＹ方向に列をなして
   それぞれ対向配置されたｔ（整ｌｌ！［）対のＸ方向発
   光・受光素子およびｍ（整数）対のＹ方向発光・受光素
   子と、制御用クロックを分周°してなる分局クロックを
   計数するｔ進数の計数回路およびｍ進数の計数回路と、
   これらの計数回路の出力を用いて前記Ｘ方向およびＹ方
   向の発光・受光素子を所定の順序で同時にスキャンする
   同時スキャン制御手段と、この同時スキャン制御手段に
   よって得られだＸ方向およびＹ方向のデータを前記制御
   用クロックを受けて交互に取出す切替手段とを備え、特
   定の位置に相応するＸ方向およびＹ方向の発光素子の光
   を遮光して位置データを得るようにしたことを特徴とす
   る位置検出装置。
2. （２）Ｘ方向発光・受光素子およびＹ方向発光・受光素
   子は、それぞれ発光素子と受光素子とを交互に配置した
   ものである特許請求の範囲第１項記載の位置検出装置。