JPS63150606A

JPS63150606A - 光点位置表示装置

Info

Publication number: JPS63150606A
Application number: JP61297976A
Authority: JP
Inventors: Masatake Hirooka; 広岡　正剛
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-23

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】（産業上の利用分野）を重ね合わせ、光ペン等の光照射手段の位置および軌跡
をモニタリングするようにした光点位置表示装置におけ
る位置較正に関する。

〔従来およびその問題点〕

コンピュータや多機能電話等における情報入力部におい
て、光ペン等の光照射手段の指示位置およびその軌跡を
表示するようにして、入力情報を目視できるようにした
光点位置表示装置が近年注目されている。

この光点位置表示装置の１つに光位置検出素子（ＰＳＤ
＞上に液晶パネルを重ね合わせ、光ペンからの光を光位
置検出素子に入射せしめ光ペンによる指示位置および軌
跡を液晶パネル上に表示するようにしたものがある。（
特願昭６ｌ−光位置検出素子は、例えば第３図にその断
面構造を示ず如く、絶縁性の基板１００上に共通電極１
０１．アモルフ７・スシリコン等の光電変換層１０２、
透光性の抵抗層１０３を順次積層せしめ、更に両端に、
第１および第２の電極１０４゜１０５を配設してなり、
光照射位置で光生成電荷を生起せしめ、これを光電流と
して第１および第２の電極からとり出すように構成され
ている。

ここで、第１および第２の電極１０４，１０５の間の距
離をり、抵抗をＲ１とし、第１の電極１０４から光入射
位置までの距離をＸ、その部分の抵抗をＲＸ、入射光に
より生起される光電流を１　、第１および第２の電極に
取出される電流を１．１２とすると、次式が成立する。

・・・・・・・・・（１）ここで、抵抗層１０３が均一で長さと抵抗値とが比例す
るとすると（１）式は次式の如くなる・・・・・・（２
）（１）、（２）よりとなり、第１および第２電極に取出される電流１　．１
　　からＸを惇出することができる。

第４図は、従来の光点位置表示位置を示ずもので、光位
置検出素子２００の第１および第２の電極１０４．１０
５の出力を夫々利得制御用の可変抵抗ＲＩＶ、Ｒ２Ｖを
具えた第１および第２の増幅回路２０１，２０２に入力
し、増幅された出力を夫々、第１および第２の検波回路
２０３，２０４、第１および第２のＡ／Ｄ変換器２０５
，２０６を介してＣＰＵ２０７に入力し、ここで、光ペ
ンによる光入射位置を演算し、液晶コントローラ２０８
によって液晶パネル２０９を駆動し、指示位置を、例え
ば、烹マークとして表示するように構成されている。

ところで、このような装置では、光電変換層１０２およ
び抵抗層１０．３のばらつきや第１および第２の増幅器
のバランスが完全でないこと、および出荷時あるいは、
電源ダウン、リレット等による使用中のトラブル等によ
って液晶パネル上の表示位置と、光ペンの指示位置とが
ずれることがある。

そこで従来は、使用に先立ち、前記第１および第２の増
幅回路の可変抵抗Ｒ、Ｒを手動で調１Ｖ　　　２Ｖ整しながら肉眼で光ペンの指示位置と液晶パネル上の表
示位置とを一致させるようにしている。

１Ｊなわち、第５図にその較正操作のフローチャートを
示プ如く、肉眼による光ペン先端位置と液晶パネル上の
表示位置とのずれを検出しながら手動で、第１および第
２の増幅回路の可変抵抗を調整しく動作３０１　）　、
両者が一致したが否かを判定して（判定３０２＞、一致
していれば較正操作を終了し、否であれば再び動作３０
１に戻る。

このようにして手動による較正操作を行なった後、使用
していた。

しかしながら、このような較正操作は煩雑である上、角
度視差等のために一致の確認が不正確になり易いという
問題があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高精度で
信頼性の高い光点位置表示８置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本弁明では、光位置検出素子上に透明液晶表示パ
ネルを重ね合わせ、該液晶表示パネルを介して光位置検
出素子に入力される光の指示位置および軌跡を該光位置
検出素子の出力にもとづき液晶表示パネル上に表示する
光点位置表示装置において、前記光の指示位置を固定し
た状態で前記液晶表示パネルの表示をスィーブさせ、前
記光位置検出素子の出力の変化から、該光の指示位置と
液晶表示パネル上の表示位置との一致を検出し、この一
致を検出した時点における光位置検出素子の出力および
液晶表示パネルへの表示信号から補正係数をね出し、こ
の補正係数にもとづき前記光位置検出素子の出力を較正
するようにしている。

〔作用〕

すなわち、この６１では液晶パネル上のマーク位置と光
ペンの指示位置が一致したとき、光ペンからの光線は、
このマークで遮られることにより、光位置検出素子への
入力光が大幅に低下することを利用し、正しい光点位置
を検出している。そしてこの位置座標に基づいて補正係
数を算出する。

そして、光点位置検出素子の出力にこの補正係数乗じる
ようにし、液晶パネル上に、光ペンの指示位置が正しく
表示されるようにしている。このため、目視によること
なく、機械によって高精度の較正を行なうことができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。

第１図は、本発明実施例の一次元の光点位置表示装置の
ブロック図、第２図は、この装置の動作のフローチｉ・
−トを示ず図である。

この光点位置表示装置は、第４図に示した従来の装置に
液晶パネノ１のマーク位置と光ペンの指示位置とが一致
するように第１および第２のＡ／Ｄ変換器の出力に対し
て補正係数を算出する補正手段（図示せず）をＣＰＬＩ
２０７内に付加すると共に、第１および第２の増幅回路
２０１．２０２の可変抵抗Ｒ、Ｒを夫々固定抵抗Ｒ、Ｒ
とＩＶ　　　２Ｖ　　　　　　　　　１　　２したもの
である。そして、使用に先立ち光ペンの位置を固定した
状態で、液晶のマークをスィーブし、ＣＰＬＪ２０７に
おいて光位置検出素子２００の第１および第１の電極１
０４，１０５の出力の和が最小になる点を検出する。そ
してこの点すなわち光ペンの指示位置と液晶パネル上の
マークとが一致した点が光ペンの実際の位置であるから
、そのときのＡ／Ｄ変換器の出力が光ペンの位置を正し
く示す値となるような補正係数を篩出し、その値に基づ
いて液晶コントローラに指令を与えるようにしている。

他の構造については、第４図に示した従来の装置と全く
同様である。（同一要素については、同一番ｇを付した
。）次に、この装置の動作のフローチャートを説明する。（
第２図参照）まず、光ペンをある位置（例えば中央）に固定でる。（
動作４０１）次いで、液晶＝１ントローラ２０８を作動し、液晶パネ
ル２０９のマーク位置をスイープしながら、光位置検出
素子の出力を検出゛する（動作４０２）。

そして、第１および第２のＡ／Ｄ変換器２０５゜２０６
の出力Ｓ１．Ｓ２の和が最小となる点を検出１Ｊる（動
作４０３）。

この出力最小点のときの液晶表示パネル上の表示位置が
正しい表示位置であるから、この表示位置が得られるよ
うに第１および第２のＡ／Ｄ変換器の出力の補正係数を
それぞれ算出する（動作４０４）。

そして、較正動作が終了（動作４０５−＞すると、実際
の使用動作に入ればよい。実際の使用動作においては動
作４０４で算出した補正係数を第１および第２のＡ／Ｄ
変換器の出力に乗算することにより第１および第２のＡ
／Ｄ変換器の出力の較正を行なう。

次に、この補、正係数の求め方について説明する。

半導体光点位置検出素子が理想的である場合には光点位
置１は（但し、ｐ、ｑ：Ａ／Ｄ変換器の出力。

−１≦１≦１）で表わされる。

しかしながら、前述したように、実際には、センサの特
性上−１≦１≦１とはならず、−〇、９≦１≦０．９と
なる。また、左右のアンプのバランスも完全ではない。

そこで、例えば、２つの補正係数を導入して、光点位置
１を次式の如く補正する。

但し、Ｇ：拡大補正係数に：バランス補正係数ＧはＧ≠１．１．に：１であるが装置によっては、数パ
ーヒントの範囲でばらつきがある。そこで、較正によっ
て誤差を１％以内におさめるようにする。

ところで、光点位置１は、前述の如く、正しく推定でき
るから、２点で測定し、（２）式をＧとｋについて解け
ばよいが、計篩が繁雑である上、精度の保障も難かしい
。

そこで次の２点に着目してＧ、ｋを算出する。

■まず、Ｇの１に対゛する影響はセンサ周辺部＜ＩｆＪ
ｌが大きい）で最大となりけンサ中央部（Ｊ丑０）でほ
ぼなくなる。これは■式右辺分子−〇のとき、Ｇに関係
なく１＝Ｏであることからもわかる。

■仕た、ｋの」に対する影響は、センサ周辺部でほぼな
くなり、センサ中央部で最大となる。

（２Ｊｌ／２ｋ＞においてに＝１とおく）この■■の点
に看Ｈし、まず、センサ中央部において、前述の方法で
１を測定し、Ｇ＝１．１と標準値に設定しく中央部では
Ｇの影響は少ない）、（２）式からＫを樟出σる。

続いて、センサ周辺部において、前述の方法で１を測定
し、■式からＧを算出する。

このようにして、補正係数Ｇ、ｋが紳出される。

そして、較正動作が終了（動作４０５）すると、実際の
使用動作に入ればよい。

このようにして、目視によることなく極めて容易にかつ
高精度に光ペン位置と液晶パネル上の表示位置とを一致
せしめ、高精度で信頼性の高い光位置表示を行なうこと
が可能となる。

また、可変抵抗を固定抵抗とすることができるため、装
置の小型化をはかることができる上、可変抵抗および調
整治具に手が届くようにする必要がなくなり、素子配置
に自由度が増大する。

加えて、可動部分がなくなるため、信頼性が向上する。

なお、実施例では、−次元の光点位置表示装置について
説明したが、これを二次元に拡張することにより、手描
きによる画像入力および軌跡の表示が可能どなり、多機
能電話等において、極めて有効である。

〔弁明の効果］以上説明してきたように、本発明によれば光位置検出素
子土に透明液晶表示パネルを重ね、光ペンからの光線を
光位置検出素子に入力し指示位置および軌跡を液晶パネ
ル上に表示するようにした光点位置表示装置において、
光ペンを固定した状態で、液晶表示（マーク）をスイー
プし、このときの光位置検出素子の検出出力から光ペン
の指示位置と液晶パネル上の表示位置との一致点を検出
し、この位置から補正係数を樟出して光位置検出素子の
出力を補正するようにしているため、目視によることな
く、高精度の位置較正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の光点位置表示装置を示すブロ
ック図、第２図は、同装置の動作を示すフローヂ↑・−
ト図、第３図は光位置検出素子を示す図、第４図は従来
の光点位置表示装置を示すブＬ］ツク図、第５図は従来
の較正操作のフローブτ・−ト図である。１００・・・基板、１０１・・・共通電極、１０２・・
・光電変換層、１０３・・・抵抗層、１０４・・・第１
電極、１０５・・・第２電極、２００・・・光位置検出
素子、２０１・・・第１のｊ＠幅回路、２０２・・・第
２の増ＩＭ回路、２０３・・・第１の検波回路、２０４
・・・第２の検波回路、２０５・・・第１のＡ／Ｄ変換
器、２０６・・・第２のＡ／Ｄ変換器、２０７・・・Ｃ
ＰＵ、２０８・・・液晶コントＬ］−ラ、２０９・・・
液晶パネル、ＲＶ・・・可変抵抗、Ｒ，Ｒ２・・・固定
抵抗。Ｌ第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

光位置検出素子上に、透明液晶表示パネルを重ね合わせ
、該透明液晶表示パネルを介して光位置検出素子に入力
される光の指示位置および軌跡を該光位置検出素子の出
力にもとづき液晶表示パネル上に表示する光点位置表示
装置において、前記光の指示位置を固定した状態で、前
記液晶表示パネルの表示をスイープさせ、前記光位置検
出素子の出力の変化から、該光の指示位置と液晶表示パ
ネル上の表示位置との一致を検出し、この一致を検出し
た時点における光位置検出素子の出力および液晶表示パ
ネルへの表示信号から補正係数を算出し、この補正係数
にもとづき前記光位置検出素子の出力を較正する自己較
正手段を具備したことを特徴とする光点位置表示装置。