JPS636618A - 光学式タツチパネル - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学式タッチパネルに関し、特に外光の影響を
受けやすい大型の座標入力盤を有し、高信頼度を要求す
るシステムに使用される光学式タッチパネルに関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の光学式タッチパネルにおいては、縦軸および横軸
に配置された発光・受光素子を一対づつ順次駆動走査し
、このときの上記受光素子の出力により入力座標を検出
する如く構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の如く構成された従来の光学式タッ
チパネルにおいては、座標入力盤が大型になると、上記
受光素子で受光する光量が小さくなって、外光の影響を
受は易くなり、高いＳ／Ｎ比を得るためには、高価で寿
命の短い高輝度の発光素子を使用する必要があり、光学
式タッチパネルの大型化、ワイド化の妨げになっていた
。

なお、上記外光の影響による誤検出防止方式としては、
外光検出専用の受光素子を設け、有効な入力座標を決定
する前に、該誤検出防止用受光素子による外光出力を検
出して、出力検出レベルを変動させるダイナミック・レ
ベル・レジスタ方式が知られているが、この方式では、
外光の影響要でいなかった。

なお、この種の関連する装置としては、特開昭５６−１
１６１７７号、同５７−３６３６６号、同５９−１６８
５７９号、同５５−１１０３３０号の各公報に記載され
た装置を挙げることができる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の光学式タッチパネルにおける上述
の如き問題を解消し、低価格で高信頼度が得られる光学
式タッチパネルを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、発光素子および受光素子を対にし
て縦および横方向に配置して、前記発光素子を順次駆動
し、これに対応する前記受光素子の出力により入力座標
を検出する光学式タッチパネルにおいて、前記受光素子
１個に対し、複数の前記発光素子を駆動する如く構成し
たことを特徴とする光学式タッチパネルによって達成さ
れる。

〔作用〕

本発明においては、前記受光素子１個に対し。

複数の前記発光素子を駆動する如く構成することにより
、受光素子に入力される信号レベルを向上させるように
したものである。

これにより、発光素子が無駆動の状態に対応する、受光
素子への外光の影響に比較して、高い信号レベルを有す
る受光素子出力を得ることができるようになり、Ｓ　／
　Ｎ比が大幅に改善される。

〔実施例〕

以下、本発明の原理を簡単に説明した後、実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。

第３図は本発明の詳細な説明するための図であり、発光
素子の下記の各状態（Ａ）〜（Ｃ）に対応する、受光素
子の出力を示すものである。

（Ａ）発光素子が発光していない状態に対応し、この場
合の受光素子の出力は、外光の影響を示すレベルである
。

（Ｂ）発光素子が１個発光している状態に対応し。

この場合の受光素子の出力は、従来の「入力無し」検出
レベルである。

（Ｃ）発光素子が２個発光している状態に対応し、この
場合の受光素子の出力は、以下に説明する実施例におけ
る「入力無し」検出レベルである。

従来は１例えば、図のｐで示されるレベルを閾値として
、入力の有無を検知するようにしていたので、外光が増
加した場合（図Ａの破線部）、または、発光素子、受光
素子の特性が変化（劣化）した場合（図Ｂの破線部）に
は、エラーが発生する可能性があったことは前述の通り
である。

これに対して、以下に説明する実施例に示す如く、発光
素子を２個発光させてこれらの発光素子からの光を受光
するようにした場合には、発光素子、受光素子に特性の
変化（劣化）が発生した場合にも１図Ｃに破線で示す如
く、閾値の決め方に充分余裕があり、その分、Ｓ　／　
Ｎ比を高くとることが可能になるわけである。

以下、具体的な実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す光学式タッチパネルの
ブロック回である。図において、１は本光学式タッチパ
ネルの各部を制御するマイクロコンピュータ、２，３は
後述する駆動信号を発生する信号発生回路、４．５は発
光索子アレイ、６゜７は受光索子アレイ、８，９は後述
する出力信号を取出すマルチプレクサ、１０は操作者が
指などでタッチする入力盤を示している。

上記発光素子アレイ４，５および受光素子アレイ６．７
は、入力盤１０の縦軸および横軸に配置されており、発
光素子アレイ４，５は、それぞれ、信号発生回路２，３
により所定の駆動信号ＸＩｏ〜Ｘ１ｎおよびＹＩ０〜Ｙ
ＩＮを与えられる如く構成されている。また、上記受光
素子アレイ６．７は、それぞれ、出力信号ｘ０゜〜Ｘｏ
ｎおよびＹ。。−’−ＹＯＮを生ずるものであり、マル
チプレクサ８，９は、該出力信号Ｘ０゜〜Ｘｏｎおよび
Ｙｏ。〜ＹＯＮを、順次取出す機能を有するものである
。

第１図は上述の如く構成された本実施例の動作を示すタ
イミングチャートである。以下、第１図に従って１本実
施例の動作を説明する６上記マイクロコンピユータ１か
らは、クロック信号ａが、常に信号発生回路２および３
に送られている。上位装置の制御により、上記マイクロ
コンピュータ１からスタート信号すが、信号発生回路・
２および３に送られると、該信号発生回路２および３で
は、第１図に示す通り、クロック信号ａに対応して、「
有効」、「無効」、「有効」、「有効」の所定パターン
の信号が生成され１発光素子１個信号Ｘ１゜、Ｙ、０と
して発光素子アレイ４，５に送出され、該当発光素子を
駆動する。

次の発光素子駆動信号Ｘ１□＋ＹＩ□は、該駆動信号の
最初の「有効」が、直前に送出した発光素子駆動信号Ｘ
　、、、　Ｙ、、の最後の「有効」と同じになるタイミ
ングで送出される。以下、同様に、発光素子駆動信号Ｘ
、ｎ、Ｙ、Ｎまで送出され、それぞれ、該当発光素子を
駆動する。

他方、前記マイクロコンピュータ１のセレクタ信号Ｃお
よびｅは、上記発光素子駆動信号ｘ１゜〜Ｘ、ｒｌ、　
Ｙ、、〜ＹＩＮの、各々の所定パターンの最初の「有効
」が「無効」となるタイミングで、前記マルチプレクサ
８，９に送られて、走査する受光素子回線が解読接続さ
れ、下記の如き３種類の状態に対応する出力を得る。

すなわち、第１に、走査受光素子と対をなす発光素子が
駆動されない状態に対応する出力■、第２に、走査受光
素子と対をなす発光素子１個が駆動される状態に対応す
る出力■、第３に、走査受光素子と対をなす発光素子と
その次の走査受光素子と対をなす発光素子との、２個の
発光素子が駆動される状態に対応する出力■の、３種類
の出力を得る。

上記３種類の出力■〜■は、前記各発光素子駆動信号Ｘ
、ｌ、−’−Ｘ、ｎ、Ｙ、＋、−Ｙ、Ｎのそれぞれにつ
いて、Ｘｏ。〜ｘｏｎ、　ｙｏ。〜ＹｏＮとして発生す
る。

第１図のｄ、ｆは、第２図に示した如く、座標Ｘ、、　
Ｙ、の位置に操作者が斜線を施した円で表わされる「指
」を置いた状況に対応する、上記出力信号の状況を示す
ものである。本図においては、実線は上記出力信号が高
レベルにあることを示しており、破線は該当する出力信
号が低レベルにあることを示している。

すなわち、第１図ｄ、ｆの意味するところは、座標Ｘ　
ｏ　、Ｙ　ｏの位置においては、前記出力■は低レベル
であり、また、上記「指」の影響により、前記出力■、
■も低レベルにある。これに対し、上と異なる座標位置
Ｘ工＋ｙｘの位置においては、前記出力信号■は低レベ
ルにあるが、上記ｒ指」の影響が無いため、上記出力■
、■は窩レベルにある（但し、両者は異なるレベルであ
る）ことを示している。

上記出力信号は、前記マイクロコンピュータ１に順次送
出され、マイクロコンピュータ１では、上記出力信号の
レベルを、予め定めた閾値と比較することにより、上記
出力信号■から外光の影響をチエツクし、上記出力信号
■から発光素子、受光素子の損傷、劣化またはフィルタ
の汚れ等の状況をチエツクするとともに、上記出力信号
■、■の値を基に、上記出力信号のスライスレベルを決
定し、前記出力信号ｄ、ｆにより解読した久方座標メツ
セージを、上位装置に送出する。

なお、マイクロコンピュータ１では、上記出力信号■、
■の値を基に、上記出力信号のスライスレベルを変動さ
せても、上記出方信号■が検出できない場合には、上位
装置にエラーメツセージを送出する。

本実施例の光学式タッチパネルを使用すれば、上記出力
■〜■に対応して、上記出力■で外光の影響をチエツク
し、上記出力■で発光素子、受光素子の損傷、劣化およ
びフィルタの汚れによる光量減少等のチエツク（「ハー
フチエツク」と言う）を行い、上記出力■、■の出力レ
ベルから出力信号■のスライスレベルを決定するという
、新規な光学式タッチパネルの入力座標検知方式を実現
できるという効果がある。

また、従来、発光・受光素子の損傷、劣化およびフィル
タの汚れ等による、光量減少のチエツクは、別に設けた
ハーフチエツク用回路に切替えて行っていたが、回路構
成部品とその実装面積を必要とし、低価格化、小形化の
妨げとなっていたという問題も、本実施例の装置により
解消する。

上記実施例においては、走査受光素子と対をなす発光素
子とその次の走査受光素子と対をなす発光素子との、２
個の発光素子が駆動される状態に対応する出力を、前記
出力■としたが、発光素子の配置密度によっては２個に
限らず、３個以上の発光素子の光を受光することも可能
である。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば１発光素子および受光
素子を対にして縦および横方向に配置して、前記発光素
子を順次駆動し、これに対応する前記受光素子の出力に
より入力座標を検出する光学式タッチパネルにおいて、
前記受光素子１個に対し、複数の前記発光素子を駆動す
る如く構成したので、従来と同様の発光素子を同数使用
することで、低価格で高信頼度が得られる光学式タッチ
パネルを実現できるという顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャ
ート、第２図は本発明の一実施例を示す光学式タッチパ
ネルのブロック図、第３図は本発明の詳細な説明するた
めの図である。 １：マイクロコンピュータ、２，３：信号発生回路、４
，５：発光素子アレイ、６，７：受光素子アレイ、８，
９：マルチプレクサ、１０：入力盤。 ａ：クロック信号、ｂ＝ニスタート号、ｃ、ｅ：セレク
ト信号、ｄ、ｆ：出力信号。 ＼二し 第　　　　　１　　　　　図 第　　　　　３　　　　　図 ＢＣ 発光素子の状態 第　　　　２　　　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発光素子および受光素子を対にして縦および横方向
   に配置して、前記発光素子を順次駆動しこれに対応する
   前記受光素子の出力により入力座標を検出する光学式タ
   ッチパネルにおいて、前記受光素子１個に対し、複数の
   前記発光素子を駆動する如く構成したことを特徴とする
   光学式タッチパネル。