JPH01314324A

JPH01314324A - タッチパネル装置

Info

Publication number: JPH01314324A
Application number: JP63146210A
Authority: JP
Inventors: Eiji Tamaru; 田丸　英司; Kazuo Togawa; 外川　和夫; Akio Sakano; 坂野　秋夫; Kimiyoshi Yoshida; 吉田　公義
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1988-06-14
Publication date: 1989-12-19
Also published as: GB2221753A; US5414413A; GB2221753B; AU614382B2; AU3630289A; KR900000762A; GB8913253D0; DE3919463A1

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】以下の順序でこの発明を説明する。

Ａ　産業上の利用分野Ｂ　発明の概要Ｃ従来の技術Ｄ　発明が解決しようとする課題Ｅ　課題を解決するための手段（第１図）Ｆ　作用Ｇ　実施例Ｇ８回路構成（第１図、第４図〜第６図）Ｇ２　回路動
作（第２図、第３図、第７図）Ｇ３　具体的回路構成と
動作（第８図、第９図）Ｇ、他の実施例（第１０図）Ｈ発明の効果Ａ　産業上の利用分野この発明は、例えば銀行オンラインシステム、教育シス
テム、医療管理システム、ＯＡシステム、生産工程管理
システム等のＦＡシステム、セキュリティシステム等の
ＨＡシステム或いは通信システム等に用いて好適なタッ
チパネル装置に関する。

Ｂ　発明の概要この発明は、方形型映像表示面に対して斜向に赤外線ビ
ームを形成するタッチパネル装置において、ビーム長の
短い赤外線ビームを形成する発光素子及び受光素子から
成る第１の光結合手段の感度をビーム長の長い赤外線ビ
ームを形成する発光素子及び受光素子から成る第２の光
結合手段の感度と略々等しくするようにすることにより
、第１の光結合手段における不要なビームの反射光量に
より指等でビームを遮断しても遮断されないとして動作
する誤動作を防止するようにしたものである。

Ｃ従来の技術キーボードの代わりに、画面上を指でタッチするだけで
入力できるタッチパネル装置としては従来種々の方式が
提案されており、いわゆる光学方式はその一例である。

この従来の光学方式（赤外線センス方式）は表示画面の
周辺に位置するように下側と右側に夫々配列された複数
個の発光ダイオードが赤外線ビームを発光し、その反対
側の上側と左側に夫々配列された複数個のフォト・トラ
ンジスタが受光して赤外線ビームの格子を作る。すなわ
ち、方形型映像表示面に対して直交的に赤外線ビームが
配されている。

ところが、従来の方形型映像表示面に対して直交的に赤
外線ビームが配列されたタッチパネル装置の場合、上下
方向（Ｖ方向）の位置を検出決定するビームの発射受光
を上側より順次行えば（即ち、上から下に走査すれば）
、映像下辺より差し延べられた人指し指の先端で赤外線
ビームが遮断され、この最初に遮断された赤外線ビーム
で位置が確定するが、しかし左右方向（Ｈ方向）の位置
を検出決定するビームについては、人指し指より左また
は右にある親指または中指（左手の場合は逆）が走査方
向と関係できるも、人指し指より先に赤外線ビームを遮
断して誤った位置が確定することになり、タッチパネル
の座標点を指し示す手による誤動作を生ずる欠点があっ
た。

そこで、方形型映像表示面に対して受光素子とこの受光
素子に対応する発光素子を配列し、受光素子と発光素子
により左下より右上に形成されるビーム配列された第１
のビーム群（Ｙビーム）及び受光素子と発光素子により
右下より左上に形成されるビームが配列された第２のビ
ーム群（Ｘビτム）を備えたタッチパネル装置において
、第１のビーム群では左より右方向（又は右より左方向
）に走査し最初（最後）にビームが遮断された位置を基
準にして確定した座標値を得、第２のビーム群では右よ
り左方向く左より右方向）に走査し最初（又は最後）に
ビームが遮断された位置を基準にして確定した座標値を
得、これ等二つの確定した座標値より確定した平面座標
値を得るようにしたタッチパネル装置が本出願人により
先に提案されたく特願昭６３−５３１８６　号）。

Ｄ　発明が解決しようとする課題ところで、上述した特願昭６３−５３１８６号等の如く
方形型映像表示面に対して斜向に赤外線ビームを形成す
るタッチパネル装置の場合、角部における赤外線ビーム
の長さ（ビームパス）が特に短くなり、相対的にこの角
部における発光素子の発光強度が大きくなり、すなわち
対応する受光素子の受光光量が大きくなり、この結果不
要なビームの反射光量も大きくなり、指等でビームを遮
断しても反射光により遮断されないとして動作する誤動
作を生じる欠点がある。

このことを第１１図〜第１４図を参照して説明する。

発光素子としての発光ダイオード（１１）及び受光素子
としてのフォト・トランジスタ（１２）は第１１図に示
すようにプリント基板（１３）上に配列されており、こ
れにより方形型映像表示面に対し斜向にビームが形成さ
れる。いま、第１１図に示すように角部において、特に
大変白い指、又は白い手袋をした指で赤外線ビームを遮
断した場合、成る広がりをもって発射した発光ダイオー
ド（１１〉からの赤外線ビームは破線ａ又はｂで示すよ
うに反射し、周辺部に置かれた赤外線フィルタ（１４）
で再度反射し、フォト・トランジスタ（１２）に入射す
る。

この角部に配置された素子対では、そのビーム長（ビー
ムパス）が短く、従って発光ダイオード（１１）からの
赤外線ビームが拡散しない状態でフォト・トランジスタ
（１２）で受光される。この結果反射光と云えども十分
フォト・トランジスタ（１２）を導通させる。この受光
によるフォト・トランジスタの電流は十分な大きさの増
幅率を持ったバッフ子回路で増幅され、赤外線ビームが
遮断されないが如（信号をその出力に出す。すなわち誤
動作が生じる。

これを回路的に見ると次のように説明できる。

第１２図は特願昭６３−５３１８６号明細書の第１図の
回路を一部抜粋したもので、角部以外のビーム長（ビー
ムパス）の長い所では第１３図の如＜働＜。

すなわち、赤外線ビームが指等で遮断されないときはス
イッチＳＷ、、ＳＷ２　がオンして対を成す発光ダイオ
ード（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）がオン
すると、発光ダイオード（１１〉からの赤外線ビームが
フォト・トランジスタ（１２）で受光されて、フォト・
トランジスタ（１２）の出力側には第１１図Ａに実線で
示すような出力が得られる。この出力はバッファ回ａ　
（２８）のトランジスタ（２８ａ）　　で増幅され、ト
ランジスタ（２８ａ）　　の出力側には第１３−８に実
線で示すような出力が得られる。この出力は比較器（２
８ｂ）　　の一方の入力側に供給され、その他方の入力
端に供給されているスレッショルド電圧ｖｔｈと比較さ
れ、これより大きいので比較器（２８ｂ）の出力側には
第１３図Ｃに実線で示すようなパルス信号が発生され、
このにルス信号がマイコン（２１）のポート１に供給さ
れる。

いま、この状態で発光ダイオード（１１）からの赤外線
ビームを指等で遮断すると、フォト・トランジスタ（１
２）の出力は第１３図Ａに破線で示すように非常に小さ
くなり、これに伴ってトランジスタ（２８ａ）　　の出
力も第１３−８に破線で示すようにスレッショルド電圧
ｖｔｈよりかなり小さいものとなる。

この結果比較器（２８ｂ）　　の出力側には第１３図Ｃ
に破線で示すようにパルス信号は何等現れず、このこと
がマイコン（２１）に伝達されて所定座標が検出される
。

従って、角部以外のビーム長の長い所では赤外線ビーム
を指等で遮断されても何隻問題なく正常に動作する。

ところが角部におけるようにビーム長（ビームバス）の
短い所では第１４図の如く働く。すなわち、赤外線ビー
ムが指等で遮断されないときはスイッｆｓｗ、、ｓｗ２
がオンして対を成す発光ダイオード（１１）及びフォト
・トランジスタ（１２）がオンすると、発光ダイオード
（１１）からの赤外線ビームがフォト・トランジスタ（
１２）で受光されて、フォト・トランジスタ（１２）の
出力側には第１４図Ａに実線で示すような出力が得られ
る。この出力はバッファ回路（２８）のトランジスタ（
２８ａ）　　で増幅され、トランジスタ（２８ａ）　　
の出力側には第１４−８に実線で示すような出力が得ら
れる。この出力は比較器（２８ｂ）の一方の入力側に供
給され、その他方の入力端に供給されているスレッショ
ルド電圧ｖｔｈと比較され、これより大きいので比較器
（２８ｂ）　　の出力側には第１３図Ｃに実線で示すよ
うなパルス信号が発生され、このパルス信号がマイコン
（２１）のボート１に供給される。

いま、この状態で発光ダイオード（１１）からの赤外線
ビームを指等で遮断すると、角部においては本来の赤外
線ビームは遮断されても上述の如く赤外線フィルタ等か
らの反射光によりフォト・トランジスタ（１２）の出力
側には第１４図Ａに破線で示すような出力が現われ、こ
れがトランジスタ（２８ａ）で増幅さ・れてその出力側
には第１４図Ｂに破線で示すようにスレッショルド電圧
ｖｔｈより大きい出力が得られる。この結果比較器（２
８ｂ）　　の出力側には第１４図Ｃに破線で示すように
パルス信号が発生し、これがマイコン（２１）に供給さ
れて誤動作の原因となる。

従って、角部における如くビーム長の短い所では本来の
赤外線ビームを指等で遮断したとしても不要な反射光が
大きいレベルで存在するのでこれが受光素子に受光され
て誤動作を生じることになる。

この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、方形型映像
表示面の４周辺に配置され、一対でビームを形成する発
光素子と受光素子の距離が、特に角部にふいて他部にふ
ける素子間の距離よりも特に短くなることにより生じる
誤動作の発生を防止することができるタッチパネル装置
を提供するものである。

Ｅ　課題を解決するための手段この発明は、方゛形型映像表示面に対して斜向に赤外線
ビームを形成するタッチパネル装置において、ビーム長
の短い赤外線ビームを形成する発光素子及び受光素子か
ら成る第１の光結合手段の感度をビーム長の長い赤外線
ビームを形成する発光素子及び受光素子から成る第２の
光結合手段の感度と略々等しくするように構成する。

Ｆ　作用ビーム長の短い赤外線ビームを形成する第１の光結合手
段の感度をビーム長の長い赤外線ビームを形成する第２
の光結合手段の感度と略々等しくするために例えば角部
のビームを形成する発光素子に電流制限用抵抗器を接続
して電流を他部の発光素子の電流より小さくして受光素
子に入射する光量を等しくしたり、又は対応する発光素
子及び／又は受光素子の最大方向（配列軸）を、対向す
る素子を結ぶ光軸よりずらしたり或いは角部のビームを
形成する受光素子の出力を選択的に低増幅率アンプに接
続する。これにより、実質的に第１及び第２の光結合手
段の感度を略々等しくすることができ、反射光による誤
動作を防止することができる。

Ｇ　実施例以下、この発明の一実施例を第１図〜第１０図に基づい
て詳しく説明する。

０１　　回路構成第１図は本実施例の回路構成を示すもので、発光ダイオ
ード（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）は上述
した第１１図の如＜　ＣＲＴの湾曲面に斜め方向の光結
合関係に配列されている。

これ等発光素子としての発光ダイオード（１工）及び受
光素子としてのフォト・トランジスタ（１２）の構造と
特性は一例として第４図〜第６図の如くである。すなわ
ち第４図は発光ダイオード（１１）、フォト・トランジ
スタ（１２）の構造であって、第４図Ａはその平面図、
第４図Ｂはその正面図、第４図Ｃはその側面図である。

同図において、（１５）はケース、（１６）はペレット
、（１７）はアノード電極端子又はコレクタ電極端子、
（１８）はカソード電極端子又はエミッタ電極端子であ
る。そして、本実施例では、ケース（１５）の正面側に
発光素子の場合放射感度が最大となるように、又は受光
素子の場合発光素子としての発光ダイオード（１１）か
らの赤外線ビームに対して夫々最大感度となるように集
光装置としての例えばレンズ（１９）を一体に取付ける
。

このようにケース（１５）の正面側にレンズ（１９）を
設けることにより、発光ダイオード（１１）は第５図に
示すような指向特性を示し、またフォト・トランジスタ
（１２）は発光ダイオード（１１）からの赤外線ビーム
に対して第６図に示すような指向特性を示し、最大感度
を有することがわかる。なお、第５図及び第６図におい
て、最大開き角は感度が１７２になる値を限界とする。

第１図に戻り、（２１）はマイクロコンピュータ（以下
、マイコンと云う）　、（２２）はマイコン（２１）か
らのアドレスを指定する制御信号に応じてＸビームを形
成するのに関連した発光ダイオード（１１）を切換える
ための選択器であって、その固定端子（２２，）〜（２
２５＞　　は夫々スイッチング用トランジスタ（２３，
）〜（２３５＞　　を介して発光ダイオードク１１．。

）。

（１１２゜＞、　（１１＝ｓ）、　（１１４４）、　（
１１５３）　　のカソードに接続され、その可動端子（
２２ｏ）　　は抵抗器（２４）を介して正の電源端子子
Ｂに接続される。また、選択器（２２）は解放固定端子
（２２Ｙ）　　を有する。発光ダイオード（１１，０）
、　（１１２ｏ）、　（１１−ｓ）、　（１１−４）、
　（１１５＊）のアノードは共通接続され、抵抗器（２
５）を介して正の電源端子＋Ｂに接続される。

また、（２６）はマイコン（２１）からのアドレスを指
定スル制御信号（選択器（２２）へのアドレスデータと
同じ）に応じてＸビームを形成するのに関連したフォト
・トランジスタ（１２）を切換えるための選択器であっ
て、その固定端子（２６，）〜（２６５）　　は夫々フ
ォト・トランジスタ（１２１３）、　（１２２２ン、　
（１２３、）。

（１２，。）、　（１２５゜）のエミッタに接続され、
その可動端子（２６，）　　は接地される。また、選択
器（２６）は開放固定端子（２６，）　を有する。フォ
ト・トランジスタ（１２，、）、　（１２２２）、　（
１２，、）、　（１２，。＞、　（１２，。）のコレク
タは共通接続され、抵抗器（２７）を介して正の電源端
子子Ｂに接続されると共にバッファ回路（２８）ヲ介シ
てマイコン（２１）のボート１に接続される。

（２９）はマイコン（２１）からのアドレスを指定する
制御信号に応じてＹビームを形成するのに関連した発光
ダイオード（１１）を切換えるための選択器であって、
その固定端子（２９，）〜（２９５）　　は夫々スイッ
チング用トランジスタ　（３０，）〜（３０５）　　を
介して発光ダイオード（１１゜、）、　（１１゜ｚ）、
（ｌｌｓ−）、　（１１４，）。

（ＩＬ３ｓ）のカソードに接続され、その可動端子（２
９゜）は抵抗器（３１）を介して正の電源端子＋８に接
続される。また、選択器（２９）は解放固定端子（２９
，）を有する。発光ダイオード（１１，、）、　（１１
，、）　　のアノードは共通接続され、抵抗器（２５）
を介して正の電源端子子Ｂに接続される。

また、（３２）はマイコン（２１）からのアドレスを指
定する制御信号（選択器（２９）へのアドレスデータと
同じ）に応じてＹビームを形成するのに関連したフォト
・トランジスタ（１２）を切換えるための選択器であっ
て、その固定端子（３２，）〜（３２，）　　は夫々フ
ォト・トランジスタ（１２３，）、　（１２２２）、　
（１２，３）。

（１２ｏ、）、　（１２ｏｓ）　　のエミッタに接続さ
れ、その可動端子（３２Ｃ）　　は接地される。また、
選択器（３２）は開放固定端子（３２，）　　を有する
。フォト・トランジスタ（１２゜ａ）、（１２ｏｓ）　
　のコレクタは共通接続され、抵抗器（２７）を介して
正の電源端子＋８に接続されると共にバッファ回路（２
８）を介してマイコン（２１）のボート１に接続される
。

いま、マイコン（２１）のボート２のデータバスからの
制御信号により選択器（２９）の可動端子（２９Ｇ）及
び選択器（３２）の可動端子（３２，）　が夫々開放固
定端子（２９，）　及び（３２Ｍ）　　に接続されてい
る間選択器（２２）で発光ダイオード（１１，０）、　
（１１□。）、　（Ｕ、Ｓ）。

（１１，、）、　（１１，３）　　が順次駆動され、こ
れと対応して選択器（２６）でフォト・トランジスタ（
１２゜）、　（１２２ｚ）。

（１２３，）、　（１２，。＞、（ｌｈ。）が順次駆動
されてＸビームが順次形成され、このＸビームが指で遮
断されるときＸ座標が検出ささる。

６また、マイコン（２１）のボート２のデータバスから
の制御信号により選択器（２２）の可動端子（２２Ｃ）
及び選択器（２６）の可動端子（２６ｃ）　　が夫々開
放固定端子（２２，）　及び（２６，）　　に接続され
ている間選択器（２９）で発光ダイオード（１１，、）
、　（１１ｏ２）、　（１１５３）。

（１１，、）、　（１１３５）　　が順次駆動され、こ
れに対応して選択器（３２）でフォト・トランジスタ（
１２，、）、　（１２２２）。

（１２，３＞、　（１２゜、）、　（１２゜、）が順次
駆動されてＹビームが順次形成され、このＹビームが指
で遮断されるときＹ座標が検出される。

このように表示エリアの下辺部の２方向の赤外線ビーム
の発光に用いられる発光ダイオード（１１〉及び上辺部
の２方向の赤外線ビームの受光に用いられるフォト・ト
ランジスタ（１２）はＸビームとＹビームの形成のため
時分割で、また共通して動作するため並列時に駆動され
る。従って、ビームの配列方向に対応して夫々独立して
各素子を配列する場合に比べて素子数が少なくなり低コ
スト化が図れる。

また、模式図的に画かれた第１図より明らかなようにフ
ォト・トランジスタ（１２）は総て下辺方向を向いてい
るため外光（太陽光・各種照明光：通常上方向よりくる
）に対する感度は低く、受光指向特性の最大値の方向（
角度Ｏ）が対応する発光ダイオード（１１）の方向を向
いていなくても光学的なＳ／Ｎ比は良く、問題ない。

さて、本実施例では発光素子の発光量を対応する素子間
の距離（ビーム長）の二乗に比例して設定する。例えば
角部のビームを形成する発光ダイオードすなわち第１図
では一番右側と左側のＸビームを夫々形成する発光ダイ
オード（１１，。）と（１１５，）の電流路に電流制限
用抵抗器（４１）、　（４２）　　を夫々設けると共に
一番右側と左側のＹビームを夫々形成する発光ダイオー
ド（１１３，）と（１１゜１）の電流路に電流制限用抵
抗器（４３）、　（４４）　　を夫々設ける。これ等の
抵抗器（４１）〜（４４）の挿入する位置は対応する発
光ダイオード（１１１ｏ）、　（１１５−）、　（１１
３％）、　（１１０，）　　の電流路であれば任意の位
置でよい。そしてこれ等の抵抗器（４１）〜〈４４）の
値は対応する発光ダイオード（１１，、）、　（１１３
，）、　（１１３，）、　（１１゜、）の電流を角部以
外の他部のビームを形成する各発光ダイオードの電流よ
り小さくして受光素子に入射する光量が等しくなるよう
にする。

０２　回路動作先ず第１図の回路動作に入る前に手と光ビームの関係に
付いて第７図を参照して説明する。

映像老来面上に装着されたタッチパネルではその映像下
辺に位置した操作者が映像と対向して操作する。第７図
はそのときの手とタッチパネルの光ビーム（赤外線ビー
ム）の関係を示したもので、第７図Ａはその側面図、第
７図Ｂはその上面図である。通常映像表示面に表示され
るコマンド等（図示せず）の映像を指（人指し指）でタ
ッチするが、この詩仙の指が第７図Ａに示すように開い
ているとその指（第７図Ａの場合親指及び中指）の先端
が光ビームを遮断することがある。

ところが上述した従来の方形型映像表示面に対して直交
的に赤外線ビームが配列されたタッチパネル装置の場合
、上下方向（Ｖ方向）の位置を検出決定するビームの発
射受光を上側より順次行えば、すなわち上から下に走査
すれば、映像下辺より差し延べた人指し指の先端で光ビ
ームガ遮断され、この最初に遮断された光ビームで位置
が確定するが左右方向（Ｈ方向）の位置を検出決定する
ビームについては、人指し指より左または右にある親指
又は中指（左手の場合は逆）が走査方向との関係できま
るも、人指し指より先に光ビームを遮断し誤った位置が
確定し、これにより誤動作を生じた。

そこで、ここでは再度第７−８に示すように２つの光ビ
ーム（赤外線ビーム）を操作者の対向方向（映像の上下
方向）に対して略々対象的に斜向して配列すると共にこ
の光ビームの右上ビーム（Ｙビーム）は左より右方向に
、つまりＩＹ。

２Ｙ、３Ｙ、・・・・（Ｍ−１）Ｙ、ＭＹ、・・・・の
順序で走査し、左上ビーム（Ｘビーム）は右より左方向
に、つまりＩＸ、２Ｘ、３Ｘ、・−・−（Ｎ−１）Ｘ。

ＮＸ、・・・・の順序で走査するようにする。

これにより特別手を広げた場合を除くと各配列されたビ
ームは、人指し指の先端で最初に遮断されることになり
、・これにより確定した座標値を得る。なお、この場合
は指し示した指先をおおいかぶせる方向に走査する場合
であるが逆に指し示した指先をすくいあげる方向に走査
してもよい。このときは人指し指の先端で最後に遮断さ
れた位置が確定した座標値となる。すなわち、この場合
、Ｙビームは右より左方向に、つまり・・・・（Ｎ＋４
）Ｙ、　　（Ｎ＋３）Ｙ・・・・ＮＹ、（Ｎ−１）Ｙ・
・・・の順序で走査し、Ｘビームは左より右方向に、つ
まり・・・・（Ｎ＋４）　Ｘ、（Ｎ＋３）　Ｘ−−−−
ＮＸ、（Ｎ　−１）　Ｘ＝・−’（７）順序で走査し、
人指し指の先端で最後に遮断された位置を確定し７た座
標値とするわけである。

そして、得られた二つの確定した座標値より確定した平
面座標値を得ることにより、誤った座標点が送出される
ことはない。

次の表ＩはＸビーム、Ｙビームに対する遮光条件を示し
たものである。

表　　　　■ 表■において、ビーム遮断１は１ビームが遮断された場
合で、その遮断された点で座標確定を行う。ビーム遮断
２は隣接する２ビームが遮断された場合で、このときは
中間位置をもって座標確定を行う。すなわち、例えばＮ
Ｘ、（Ｎ＋１）Ｘのビームが指により遮断された場合、
この２つのビームの中間位置に仮想的なビームがあるか
のごとき演算処理をして座Ｓ確定を行う。ビーム遮断３
以上４までは第１、第２ビーム中間位置をもって座標確
定を行う。すなわち、例えば（Ｎ−１）Ｘ、ＮＸ。

（Ｎ＋１）Ｘの順にビームが遮断された場合、最初の（
Ｎ−１）Ｘのビームと次のＮＸのビームの中間位置をも
って座標確定を行う。

一方ビーム遮断が連続して５ビームあった場合や最初の
１ビームが遮断され、次の１ビームが遮断されずに更に
次の１ビームが再び遮断される場合等上述の場合以外は
全てエラーとして扱う。

このように、遮断されるビームが１つ又は複数の場合は
連続している時（但し４ビームまで）にのみ座標が確定
され、複数のビームが連続して遮断されるときには、第
１１第２のビーム位置の中間の位置を座標値として確定
する。

なお、互いに隣接する２つのビーム、例えばＮＸ、（Ｎ
＋１）Ｘのビームが指により遮断される場合には、この
２つのビームの中間位置に仮想的なビームがあるかの如
き演算処理をしてその座標を送出すれば解像度はビーム
の配列間隔の１７２となるが、このような処理を行う場
合もあり得ることとして、少なくとも遮断された最初の
ビーム（上側ではＮＸ）　　の次のビーム（同じ＜（Ｎ
＋Ｉ）Ｘまで遮断の有無をチエツクするとよい。すなわ
ち、ここで注目すべきことは、最初にビームが遮断され
た位置を基準にして確実に指先で指し示した確定した座
標を得ることである。また、上述において、ビームの走
査方向を逆にするときには、ビームの遮断される位置を
後述のマイクロコンピュータのメモリに記憶しておき、
最後にビームが遮断された位置を基準にして確定した座
標を得ればよい。

次に第１図の回路動作を第２図及び第３図を参照し乍ら
説明する。第２図は１ビーム遮断されたらその後は走査
を中止する場合、第３図は１ビーム遮断されてもその後
の走査を続行して全てのビームに対して走査を行う場合
である。

先ず、第２図に関連して説明する。ステップ（イ）でプ
ログラム開始し、ステップ（ロ）でそれまで選択器（２
２）及び（２６）を選択したときのＸビームが遮断され
たことを記憶していたマイコン（２１）のメモリの内容
をクリアする。ステップ（ハ）でマイコン（２１）から
選択器（２２）及び（２６〉に対してアドレスデータを
供給して対応する発光ダイオード（１１）及びフォト・
トランジスタ（１２）を付勢してＸビームを形成する。

ステップ（ニ）で指等によりＸビームが遮断されたか否
かを判断し、遮断されてなければステップ（ホ）でＸビ
ームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォト
・トランジスタ（１２）を切換える選択器（２２）及び
（２６）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最
後でなければステップくべ）で選択器（２２）及び（２
６）に対するアドレスデータを１つだけアップしてステ
ップ（ハ）に戻り、上述の動作を繰り返して、ステップ
（ホ）で最後であればすなわちＸビームの全てにわたっ
て遮断がなければもう一度ステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返す。

ステップ（ニ）でＸビームの遮断があれば、ステップ（
ト）でそのＸビームを形成している発光ダイオード（１
１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択している
選択器（２２）及び（２６）に与えられている対応する
アドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＸ座標の
情報として記憶する。このとき検出したアドレスデータ
は最初にビームが遮断された位置を示す。

次にステップ（チ）に進み、ここでそれまで選択器（２
９）及び（３２）を選択したときのＹビームが遮断され
たことを記憶していたマイコン（２１）のメモリの内容
をクリアする。ステップ（す）でマイコン（２１）から
選択器（２９）及び（３２）に対してアドレスデータを
供給して対応する発光ダイオード責１１）及びフォト・
トランジスタ（１２）を付勢してＹビームを形成する。

ステップ（ヌ）で指等によりＹビームが遮断されたか否
かを判断し、遮断されてなければステップ（ル）でＹビ
ームを形成している発光ダイオード責１１）及びフォト
・トランジスタ（１２）を切換える選択器（２９）及び
（３２）へのアドレスデータぼ最後か否かを判断し、最
後でなければステップ（ヲ）で選択器（２９）及び（３
２）に対するアドレスデータを１つだけアップしてステ
ップ（す）に戻り、上述の動作を繰り返して、ステップ
（ル）で最後であればすなわちＹビームの全てにわたっ
て遮断がなければもう一度ステップ（ロ）に戻って上述
の動作を繰り返す。

ステップ（ヌ）でＹビームの遮断があれば、ステップ（
ワ）でそのＹビームを形成している発光ダイオード（１
１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択している
選択器（２９）及び（３２）に与えられている対応する
アドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＹ座標の
情報として記憶する。このとき検出されたアドレスデー
タは最初にビームが遮断された位置を示す。

そして、ステップ（力）でマイコン（２１）のメモリに
記憶された各アドレスデータを読み出してＸ座標及びＹ
座標を算出する。

また、マイコン（２１）において検出された座標を直交
座標に変換する。すなわち例えば上述の如く検出された
座標値を素座標値（斜交座標値）（ＭＹ。

ＮＸ）とすると、これに対応する目的（直交座標）の座
標値（Ｈｙ、　ＶＸ）をマイコン（２１）に内蔵された
ＲＯＭに用意し、（ＭＹ、ＮＸ）→（Ｈｙ、　ＶＸ）の変換を行えば目的とする真の座標値（Ｈｙ、　Ｖｘ）
を求めることができる。

次に第３図に関連して説明する。

ステップ（イ）でプログラム開始し、ステップ（ロ）で
それまで選択器（２２）及び（２６）を選択したときの
Ｘビームが遮断されたことを記憶していたマイコン（２
１）のメモリの内容をクリアする。ステップ（ハ）でマ
イコン（２１）から選択器（２２）及び（２６）に対し
てアドレスデータを供給して対応する発光ダイオード（
１１）及びフォト・トランジスタ（１２）を付勢してＸ
ビームを形成する。

ステップ（ニ）で指等によりＸビームが遮断されたか否
かを判断し、遮断されてなければステップ（ホ）でＸビ
ームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォト
・トランジスタ（１２）を切換える選択器（２２）及び
（２６）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最
後でなければステップ（へ）で選択器（２２）及び（２
６）に対するアドレスデータを１つだけアップしてステ
ップ（ハ）に戻り、上述の動作を繰り返す。

また、ステップ（ニ）でＸビームの遮断があれば、ステ
ップ（ト）でそのＸビームを形成している発光ダイオー
ド（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択し
ている選択器（２２）及び（２６）に与えられている対
応するアドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＸ
座標の情報として記憶する。そしてステップ（ホ）に進
み、上述の動作を繰り返す。

ステップ（ホ）で最後であればすなわちＸビームの全て
にわたって遮断があったか否かに拘らずＸビームの全て
の走査が終了するとステップ（チ）に進み、ここでビー
ムの遮断に対応して検出したアドレスデータは１個か又
は連続しているか或いはそれ以外かを判断し、そうでな
ければステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰り返し、
そうであればステップ（す）に進む。

ステップ（す）でそれまで選択器（２９）及び（３２）
を選択したときのＹビームが遮断されたことを記憶して
いたマイコン（２１）のメモリの内容をクリアする。ス
テップ（ヌ）でマイコン（２１）から選択器（２９）及
び（３２）に対してアドレスデータを供給して対応する
発光ダイオード（１１）及びフォト・トランジスタ（１
２）を付勢してＹビームを形成する。

ステップ（ル）で指等、によりＸビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されてなければステップ（ヲ）でＹ
ビームを形成している発光ダイオード（１１）及びフォ
ト・トランジスタ（１２）を切換える選択器（２９）及
び（３２）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、
最後でなければステップ（ワ）で選択器（２９）及び（
３２）に対するアドレスデータを１つだけアップしてス
テップ（ヌ）に戻り、上述の動作を繰り返す。

また、ステップ（ル）でＸビームの遮断があれば、ステ
ップ（力）でそのＹビームを形成している発光ダイオー
ド（１１）及びフォト・トランジスタ（１２）を選択し
ている選択器（２２）及び（２６）に与えられている対
応するアドレスデータをマイコン（２１）のメモリにＸ
座標の情報として記憶する。そしてステップ（ヲ）に進
み、上述の動作を繰り返す。

ステップ（ヲ）で最後であればすなわちＹビームの全て
にわたって遮断があったか否かに拘らずＹビーム全ての
走査が終了するとステップ（ヨ）に進み、ここでビーム
の遮断に対応して検出したアドレスデータは１個か又は
連続しているか或いはそれ以外かを判断し、そうでなけ
ればステップ（ロ）に戻って上述の動作を繰り返し、そ
うであればステップ（り）に進む。

ステップ（り）でマイコン（２１）のメモリに記憶され
た各アドレスデータを読み出してＸ座標、Ｙ座標を算出
する。このとき検出したアドレスデータが１個の場合は
、その′まま確定（データを２倍した値）し、検出した
データが複数の場合は、第１、第２のデータの加算した
値より確定する。

そして、上述同様マイコン（２１）において検出された
座標を直交座標に変換する。すなわち例えば上述の如く
検出された座標値を素座標値（斜交座標値）（ＭＹ、Ｎ
Ｘ）とすると、これに対応する目的（直交座標）の座標
値（Ｈｙ、　ＶＸ）をマイコン＜２１）に内蔵されたＲ
ＯＭに用意し、（ＭＹ、ＮＸ）　→（Ｈｙ、Ｖｘ）の変換を行えば目的とする真の座標値（Ｈｙ、　Ｖｘ）
を求めることができる。

そして、本実施例では上述の如く角部のビームを形成す
る発光ダイオードの電流路に設ける電流制限用抵抗器（
４１）〜（４４）の値を大きくして電流と他部のビーム
を形成する発光素子の電流より小さくし各フォト・トラ
ンジスタに入射する光量を等しくしているので、この際
の第１図の動作は第１２図に関連して説明した動作と略
々同様となり、反射光により誤ったパルス信号がバッフ
ァ回路（２８）より出力されることがないので、誤動作
が防止される。

なお、上述の実施例ではＸビーム、Ｙビームが夫々代表
的に５本の場合に付いて説明したが、これは−例にすぎ
ず、必要に応じて任意の値を取り得るものであり、また
これに伴って発光ダイオード（１１）やフォト・トラン
ジスタ（１２）の数或いは選択器（２２）、　（２６）
、　（２９）及び（３２）の固定端子の数も任意の値を
取り得るものである。

Ｇ、具体的回路構成と動作この発明の説明中、上述の第１３図及び第１４図に係る
説明で明らかな様に、信号の形態が重要な要素を持つた
め、ここで、さらに具体的な回路及び動作について説明
する。

第８図は、具体的な回路で、第９図は、特に、バッファ
回路（２８）に係る信号の波形図である。

第８図に見る様に具体的には電流制限抵抗器（２５）に
直列に電流スイッチトランジスタ（２５Ｔ）　　を接続
する。これは、マイコン（２１）のポート３からの出力
（ダイオード駆動出力）を反転した信号により、上述の
説明で明らかなスイッチング用トランジスタ（２３，）
　　〜（２３，）　　及び（３０，）　　〜（３Ｌ）　
　と共にアンド的に発光ダイオード責１１）を駆動する
（他の素子の説明は説明の重複をさけるため省略する）
。

斯る構成のタッチパネル装置は以下の様に動作する。ま
ず、第９図Ｅで示す様に、マイコン（２１）のボート２
のアドレス信号により駆動された選択器（２２）及び（
２６）　（（３２）　及び（２９））　　は同期的に発
光ダイオード（１１）及びフォト・トランジスタ（１２
）をＯＮする。ここで、相対向する素子が選択的にＯＮ
する事はこれまでの説明で明らかである。この場合、例
えばフォト・トランジスタ（１２，３）がＯＮすると、
このフォト・トランジスタ（１２，、）がＯＮ　（付勢
）されない期間即ち、このフォト・トランジスタ（１２
，、）と対向するダイオード（１１，。）又は（ｌｌｓ
３）がＯＮされない期間中に点灯（ＯＮ）するダイオー
ドによる赤外線を受け、また外光により、このフォト・
トランジスタ（１２，３＞のベースには光励起された電
荷（キャリア）が蓄積されており、このキャリアが瞬間
的に流れ、フォト・トランジスタ（１２）の共通ノ負荷
抵抗器（２７）に電流が流れ、ここで擬似出力信号が第
９図Ａに示すように得られる。

この擬似信号はレベルが極めて大きく、これと発光ダイ
オードによる信号が重畳すると、発光ダイオードの発光
の有無を判別することが極めて難しい。

ここで、選択器（２６）又は（３２）と同期して、発光
ダイオードを選択する選択器（２２）又は（２９）によ
り同期的にフォト・トランジスタ（１２）とダイオード
（１１）をＯＮするも実際にはダイオード（１１）には
まだ電流を流さない。

上述したように、フォト・トランジスタ（１２）の共通
の負荷抵抗器（２７）の出力即ち蓄積キャリアによる擬
似信号は第９図Ａに示すように急速に減衰する。この擬
似信号の減衰を待って第９図りに示すように電流スイッ
チトランジスタ（２５Ｔ）　　をＯＮさせる。ここで、
はじめて選択されたダイオード（１１，。）（又は（１
１，３））　　に電流が流れる。

このダイオード（１１，、）　（又は（１１５３））　
　の発光する赤外光によるフォト・トランジスタ（１２
，３）の出力は上述したように正規の光検出信号として
現われる。この擬似信号と正規の光検出信号はバッファ
回路（２８）の結合容量（２８ｃ）　　により次段の増
幅トランジスタ（２８ａ）　　に結合され、ここで増幅
され第９−８に示すようになる。

第９図Ｂで示す増幅された信号のレベルは、フォト・ト
ランジスタ（１２）の受ける外光（例えば太陽光）によ
る出力レベルの変化分は結合容１ｔ（２８ｃ）により除
かれ（交流分のみ伝達される）でいることは明らかであ
る。

また、フィルタ容量（２８（１）　　と、フォト・トラ
ンジスタ（１２）の共通負荷抵抗器（２７）と共に、あ
るフィルタ特性を持ち、高い周波数の光変動成分（高周
波点灯している螢光灯からの妨害等）もとり除かれてい
る。

この出力はさらに次段のレベル比較器（２８ｂ）　　に
供給されその出力に第９図Ｃで示すようなパルス信号が
得られる。ここで、光検出信号に対応する第２のパルス
信号Ｐ２　で、赤外線の遮断の有無を判別するのは上述
の説明と同一である。

特別に図示しないが、マイコン（即ち信号処理システム
）により、例えば、５Ｒ２３２Ｃ形式のシリアム信号と
してコンビニータシステムに検出した座標を送出するこ
とは汎用されているシステムと同様である。

Ｇ４　他の実施例上述の実施例では電流制限用抵抗器を用いる場合である
が、第１Ｏ図に示すように、角部において対応する発光
ダイオード（１１）及び／又はフォト・トランジスタ（
１２）の最大方向く配列軸〉を、対向する素子を結ぶ光
軸よりずらすようにしてもよい。

この場合、タッチパネルの下面に配されるデイスプレィ
装置に対して上方向に向ける方が好ましい。

或いは角部のビームを形成する受光素子としてのフォト
・トランジスタの出力を選択的に低増幅率アンプに接続
するようにしてもよい。この際に選別（切り替え）は選
択器に人力するアドレスと対応するようにする。

Ｈ発明の効果上述の如くこの発明によれば、ビーム長の短い赤外線ビ
ームを形成する第１の光結合手段の受光素子の該受光素
子に対応する発光素子が発光する赤外線ビームに対する
感度を、ビーム長の長い赤外線ビームを形成する第２の
光結合手段の受光素子の該受光素子に対応する発光素子
が発光する赤外線ビームに対する感度と略々等しくする
ようにしたので、第１の光結合手段における不要なビー
ムの反射光量により指等でビームを遮断しても遮断され
ないとして動作する誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
及び第３図は第１図の動作説明に供するためのフローチ
ャート、第４図はこの発明による発光素子及び受光素子
の構成図、第５図及び第６図は夫々その指向特性図、第
７図は手と光ビームの関係を示す図、第８図は具体的回
路構成の一例を示す回路構成図、第９図は第８図の動作
説明に供するための図、第１０図はこの発明の他の実施
例を示す図、第１１図は発光素子・受光素子の配置図、
第１２図は従来装置の一部を抜粋して示す構成図、第１
３図及び第１４図は第１２図の動作説明に供するための
図である。（１１）は発光ダイオード、（１２）はフォト・トラン
ジスタ、（２１）はマイクロコンピュータ、（２２）、
　（２６）。（２９）、　（３２）　　は選択器、（４１）〜（４４
）は電流制限用抵抗器である。代　　理　　人　　　　　伊　　藤　　　　　頁間　　
　　　　　　松　　隈　　秀　　盛第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

　方形型映像表示面に対して斜向に赤外線ビームを形成
するタッチパネル装置において、ビーム長の短い赤外線
ビームを形成する発光素子及び受光素子から成る第１の
光結合手段の感度をビーム長の長い赤外線ビームを形成
する発光素子及び受光素子から成る第２の光結合手段の
感度と略々等しくするようにしたことを特徴とするタッ
チパネル装置。