JPH02157602A

JPH02157602A - 光学式座標検知装置

Info

Publication number: JPH02157602A
Application number: JP63310107A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Suzuki; 慶一鈴木
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-18
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2809412B2

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】（概　要）位置指定領域において指定された位置の座標を光マトリ
クスにより検知する光学式座標検知装置関し、その位置
を検知する座標の精度を上げるために、位置指定領域に
対して光マトリクスを形成した光マトリクス部の受光部
で検出される光量の分布から平均座標を算出して、指定
された位置の座標を推定することにより、検知する座標
の精度を上げることができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光マトリクススイッチ装置を用いて、例えば
デイスプレ・イ画面の２次元平面に対して、オペレータ
が指定した位置の座標を光学的に検知する光学式座標検
知装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータ等のデイスプレィ画面に
対して座標を指定するポインティングデバイスが使用さ
れるようになってきた。例えば、デイスプレィに表示さ
れているコマンドまたはメニュー画面から所望のコマン
ドまたはメニューを選択する際に、このポインティング
デバイスは、その選択するコマンドまたはメニューの位
置を指定して、その位置にカーソルを移動することによ
り、所望のコマンドまたはメニューを選択する。

一般に、ポインティングデバイスとして、タブレットマ
ウス、トラックボール、ジョイステック等の座標入力装
置が知られている。これらの座標入力装置は、デイスプ
レィの画面自体に取り付けるのではなく、オペレータが
その画面を見ながら操作し易い場所に設けている。これ
により、その画面上のカーソルを所望の位置に移動する
場合には、カーソルは必ずホームボジイション（初期位
置）から始まって所望の位置に向かって、連続的に移動
される。しかし、これらの座標入力装置を操作する場所
とデイスプレィの画面とが別々になっているので、オペ
レータは、−々、座標入力装置とデイスプレィの画面と
を見比べながら操作するために操作性が良くないという
欠点がある。

そのために、デイスプレィの画面に直接、座標指定可能
なポインティングデバイスが必要とされる。

〔従来の技術〕

従来、デイスプレィの画面に直接、座標指定を行うポイ
ンティングデバイスとして、光マトリクススイッチ装置
がある。第１０図はこの光マトリクススイッチ装置の位
置指定部の配置例を示した斜視図である。本図において
、位置指定領域のＸ軸方向およびｙ軸方向に、その位置
指定領域を介して相対向する、平行光源ＧＸ、受光部Ｒ
，および平行光源Ｇ９．受光部Ｒ，がそれぞれ配置され
ている。受光部Ｒ，は、例えばＭ個の受光素子ＰｘＯ〜
ＰｘＭが等間隔にＸ軸方向に配列しており、各受光素子
は平行光源Ｇ８からの平行光を受ける。一方、受光部Ｒ
９は、例えばＮ個の受光素子Ｐｙ０〜ＰｙＮが等間隔に
ｙ軸方向に配列しており、各受光素子は平行光源Ｇｙか
らの平行光を受ける。したがって、例えば、オペレータ
が指によって位置指定領域のうち一箇所を位置指定する
と、その位置における光は指のために遮断される。この
遮断された受光素子に対応したＸ座標およびＸ座標を検
知することにより、オペレータが指定した位置の座標を
検知することができる。

第１１図は上記の光マトリクススイッチ装置の回路図を
示す。本図では、受光素子としてホトトランジスタを用
い、マイクロコンピュータ２００によって、Ｘ軸方向お
よびｙ軸方向のホトトランジスタのうち所定の数毎に所
定のタイミングにより検知信号を出力して、それにより
ホトトランジスタの出力信号を検出して光が遮断されて
いるホトトランジスタを検知するものである。

詳細には、第１２図のタイミングチャートにより説明す
る。本図において、Ｔ０〜Ｔ、はタイミング信号であり
、所定のタイミング毎にＬ（Ｌ。

Ｗ）レベル信号をホトトランジスタに出力する。

Ｋ０〜に、、はホトトランジスタからの検出信号であり
、Ｘ軸方向およびｙ軸方向のホトトランジス夕のうち所
定の数毎のホトトランジスタの出力信号を示す。また、
光が遮断されている場合にはホトトランジスタはＨ（Ｈ
ｔｇｈ）レベル信号を出力し、光が遮断されていない場
合にはホトトランジスタはＬレベル信号を出力する。今
、仮に、オペレータが、指によりｘ＝１．ｙ＝２の座標
に位置指定したものとすると、ホトトランジスタＰ　Ｘ
ＩＰｙｔへの光は遮断されるので、タイミング信号Ｔ１
゜Ｔ２が出力されたときに、検出信号ＫＯ，ＫＪのとき
Ｈレベル信号になり、ｘ＝１．ｙ＝２の座標が検知され
る。なお、所定のタイミングに応じて検出される他のホ
トトランジスタ（すなわち、光が遮断されていないホト
トランジスタ）はＬレベル信号を出力する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の光マトリクススイッチ装置において、平
行光源Ｇ、ｌ、Ｇ、からの光は実際に、必ずしも平行光
となっておらず、少し発散してしまうので、その光を受
ける受光素子に近接した受光素子に影響を与える。その
ために、受光素子の間隔を余り狭くして配列することが
できないので、オペレータが指定した位置の座標は、受
光素子に対応して設定した座標しか検知できないので、
検知の精度が低くなるという問題がある。

また、平行光として、発散の少ないレーザー光を用いる
ことも考えられるが、高価になってしまうという問題が
ある。

本発明は、上記の問題を解決するために、従来の光マト
リクススイッチ装置を用いて、例えばオペレータが↑指
定した位置の座標を高精度に検知することができる安価
な光学式座標検知装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段］第１図は本発明に基づく光学式座標検知装置の原理構成
を示す図である。本図において、１は光マトリクス部で
あり、第１座標および第２座標によって示され、位置指
定の対象となる位置指定領域にあって、その指定された
位置の座標を検知するだめの光マトリクスをその位置指
定領域に形成する。この光マトリクスは、第１座標方向
に位置指定領域を介して相対向する第１の光源１ａおよ
び第１の受光部１ｂと、第２座標方向に位置指定領域を
介して相対向する第２の光源１ｃおよび第２の受光部１
ｄとを配置することにより形成される。２は第１の分布
検出部であり、第１の受光部ｌｂで検出される光量に対
して、第１座標方向の光量分布を検出する。３は第２の
分布検出部であり、第２の受光部１ｄで検出される光量
に対して、第２座標方向の光量分布を検出する。４は第
１の演算部であり、第１の分布検出部で得られた光量分
布の平均座標を算出する。５は第２の演算部であり、第
２の分布検出部で得られた光量分布の平均座標を算出す
る。６は座標推定部であり、第１の演算部４および第２
の演算部５から得られたそれぞれの平均座標から、指定
した位置の座標を推定し、座標情報としての座標信号Ｓ
Ｐを出力する。なお、第１の受光部１ｂは、複数個の受
光素子ＰｘＯ〜Ｐ工から構成してもよい。また、第１の
受光部１ｄは複数個の受光素子ｐｙｏ〜ＰｙＭから構成
してもよい。

なお、光学式座標検知装置として、上記のものは２次元
にて説明したが、本質的には、指定した位置の座標を第
１座標および第２座標で示すように、座標方向が異なる
だけで、各座標に対する構成自体は同じである。したが
って、より根本的には、−次元で本発明を把握すること
が可能である。

〔作　用］本発明は、光マトリクス部１の第１の受光部１ｂおよび
第２の受光部１ｄにてそれぞれ検出される、第１座標方
向および第２座標方向に対する光量の分布に基づいて、
統計手法によりその光量の分布の平均座標を第１座標お
よび第２座標について算出して、指定した位置の座標を
推定するものである。

これにより、指定した位置に対する座標を精度よく検知
することができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す図である。本実施例の
構成を第１図と対比して以下説明する。

第２図において、第１の分布検出部２は切り換え手段２
０および読み込み手段２１からなる。読み込み手段２１
は、一つの受光素子からの出力信号を読み込む毎に、切
り換え手段２０を次の受光素子に切り換えさせて、次々
に受光素子ＰＸＯ〜Ｐ工（第１の受光部１ｂを構成する
）からの出力信号をそれぞれ読み込む。なお、受光素子
Ｐつ。〜Ｐ工は第３図の回路に示すホトトランジスタか
らなり、各ホトトランジスタには外部電圧＋ＶＣＣが抵
抗Ｒ０および切り換え手段２０を介して印加されており
、これにより、読み込み手段２１は各ホトトランジスタ
の出力電圧を読み込む。

また、第２の分布検出部３も同様に、切り換え手段３０
および読み込み手段３１からなる。読み込み手段３１は
、一つの受光素子からの出力信号を読み込む毎に、切り
換え手段３０を次の受光素子に切り換えさせて、次々に
受光素子Ｐ、。〜Ｐ　ｙＮ（第２の受光部１ｄを構成す
る）からの出力信号をそれぞれ読み込む、なお、受光素
子Ｐ、。〜ＰｙＭも第３図の回路に示すホトトランジス
タからなり、各ホトトランジスタには外部電圧＋ＶＣＣ
が抵抗Ｒｅおよび切り換え手段３０を介して印加されて
おり、これにより、読み込み手段３１は各ホトトランジ
スタの出力電圧を読み込む。

第１の演算部４はピーク検出手段４０．抽出手段４１お
よび演算手段４２からなる。ピーク検出手段４０は読み
込み手段２１で読み込まれた出力電圧のうちでピークと
なる出力電圧を検出し、抽出手段４１は、そのピークと
なる出力電圧のホトトランジスタを中心にして両側にあ
る所定の数のホトトランジスタの出力電圧を抽出し、演
算手段４２は抽出した出力電圧の第１座標に対する分布
から平均座標を算出する。また、第２の演算部５も同様
に、ピーク検出手段５０．抽出手段５１および演算手段
５２からなる。ピーク検出手段５０は読み込み手段３１
で読み込まれた出力電圧のうちでピークとなる出力電圧
を検出し、抽出手段５１は、そのピークとなる出力電圧
のホトトランジスタを中心にして両側にある所定の数の
ホトトランジスタの出力電圧を抽出し、演算手段５２は
抽出した出力電圧の第２座標に対する分布から平均座標
を算出する。これによって、上述したように、座標推定
部６は演算手段４２．５２によって算出した第１座標お
よび第２座標の平均座標から、指定された位置の座標を
推定して、座標情報として座標信号ＳＰを出力する。

なお、上記の抵抗Ｒ０は、ホトトランジスタの最大照度
Ｌ　ＩＩＩＫにおけるコレクタ電流の最大値Ｉ　ＣＴｋ
ａＫに対して、コレクタ電圧ｖｃが、Ｖｃ　＝Ｖｃｃ　
　Ｒｃ　　”　　ｌ１１＋＆Ｘ　　＃０Ｃとなるように設定される。また、受光素子とじのホトト
ランジスタは、例えば舟の太さの数分の１（例えば４ｍ
ｍ程度）の間隔で配列してもよい。

以上の構成により、本実施例では、ホトトランジスタか
らの出力電圧の分布において、その出力電圧が最大とな
る座標を含み、その座標を中心として前後所定の個数の
出力電圧を抽出し、その抽出した出力電圧を用いて平均
座標を算出することにより、指定した位置の座標を推定
するものである。

本実施例の動作を第４図、第５図および第６図により以
下説明する。今、第４図に示すように、例えばオペレー
タが指によって、光マトリクス部１の位置指定領域内で
位置指定すると、Ｘ座標方向およびＸ座標方向に配列し
たホトトランジスタｐｘｏ〜ＰＸＭおよびＰｙｌｌ〜Ｐ
ｙＮでの照度分布および出力電圧は第５図および第６図
に示される。

第５図において、（ａ）はＸ座標方向における照度（Ｌ
８）分布を示し、（ｂ）はＸ座標方向に配置したホトト
ランジスタの出力電圧ＶＣＸの分布を示す。（ａ）の照
度分布において、Ｘ座標１−２．　Ｉ−Ｌ　ＬＩ＋１に
配置したホトトランジスタＰ　ＸＩ−！＋　　Ｐ　ＸＩ
−ＩＰ　Ｘｌ＋　　Ｐ　ＸＩ。、では、指の形成に応じ
て第１の光源１ａからの平行光が遮断されるので、照度
Ｌ８が低下している。これにより、（ｂ）の出力電圧ｖ
ＣＸの分布に示すように、ホトトランジスタＰＸＩ−２
゜Ｐ　Ｘｌ−１＋　　Ｐ　ＸＩ＋　　Ｐ　Ｋ＋、１はそ
れぞれ出力電圧■。、−２゜Ｖ　ＣＩ　−１＋　　Ｖ　
Ｃ＋　＋　　Ｖ　ＣＩ　＊　ｌを出力し、これ以外のホ
トトランジスタの出力電圧は零である。これらの出力電
圧ＶＣＸは、読み込み手段２１により、切り換え手段２
０を介して次々に読み込まれ、ピーク検出手段４０に送
出される。ピーク検出手段４０番先読み込んだ出力電圧
のうちピークとなるＸ座標ｉを検出し、抽出手段４１に
より、そのピークのＸ座標を含め、その座標ｉを中心に
して前後Ｒ個の出力電圧を抽出する。演算手段４２では
、その抽出した出力電圧に基づき、以下の式により平均
座標文を算出する。

算出した平均座標マは座標推定部６に出力される。

一方、指の位置のＸ座標をもＸ座標を求めた処理と同様
に処理することにより求められる。すなわち、第６図示
す照度（Ｌ、）分布（ａ）および出力電圧ｖｃｙの分布
（ｂ）に基づいて、ホトトランジスタからの出力電圧ｖ
ｃｙは切り換え手段３０を介して読み込み手段３１によ
り次々に読み込まれて、ピーク検出手段５０を介して、
読み込んだ出力電圧ｖｃｙのうちピークとなるｙ座標ｊ
を検出して、抽出手段５１により、そのピークのｙ座標
ｊを含め、その座標を・中心にして前後Ｒ個の出力電圧
が抽出される。演算手段５２は、この抽出した出力電圧
に基づいて以下の式により平均座標７を算出する。

算出した平均座標７は座標決定部６に出力される。

これにより、座標決定部６は算出した平均座標マ、？′
により、指の位置を推定して、座標情報としての座標信
号Ｓ、を出力する。

次に、本実施例の一具体例を第７図により説明する０本
具体例は、例えばパーソナルコンピュータのＣＲＴ画面
に取りつけて、オペレータが画面に向かい、指によって
その画面上で位置指定することにより、画面上のカーソ
ルをその指により指定した位置に移動させて使用するグ
ラフィックス機能等への一適用例である。

本図において、第１の光源１ａおよび第２の光源ＩＣは
それぞれ、例えば発光ダイオード、ランプ等の平行光源
１０および１１からなり、平行光を発生して、ホトトラ
ンジスタＰＸＯ〜ＰＸＭおよびｐｙｅ〜Ｐ　ＶＮにそれ
ぞれ照射する。また、このホトトランジスタＰＸＩＩ〜
ＰＸＭはＸ座標の０〜Ｍの値に対応しており、ホトトラ
ンジスタＰｙ＠〜ＰｙＮはＸ座標の０〜Ｎの値に対応し
ている。さらに、ホトトランジスタＰ８゜〜ＰＸＨの両
側にはＲ個のホトトランジスタＰ、−っ〜ＰＸ−１およ
びＰ　Ｘ１４＋ｌ〜Ｐｘ□８が上記した間隔でそれぞれ
追加されて配置されおり、平行光源１０からの平行光が
照射されている。

一方、ホトトランジスタＰ、。〜Ｐ９．．の両側にもＲ
個のホトトランジスタＰ　ｙ−１〜Ｐ、−１およびＰ　
ＷＨ＋Ｈ〜ＰＨ＋ＩＩが上記した間隔でそれぞれ追加さ
れて配置されており、平行光源１１からの平行光が照射
されている。これら追加されたホトトランジスタは、Ｃ
ＲＴ画面の上下左右の端において位置指定された場合に
、ホトトランジスタからの出力電圧の分布が片側が切れ
た状態になるのを防ぐために設けられる。なお、これら
追加されたホトトランジスタＰｘ−え〜Ｐ□ｌ　＋　　
ＰＸＭ＋ｌ〜Ｐ　ＸＭ＊ｌ＋およびｐ、−＊〜Ｐ　ｙ−
＋　Ｌ　　Ｐ　ＶＮ＋ｌ〜Ｐ□、Ｒの位置する座標は、
Ｘ座標の−Ｒ〜−１．Ｍ＋１〜Ｍ十ＲおよびＸ座標の−
Ｒ〜−１．Ｎ＋１〜Ｎ十Ｒである。これらの平行光源１
０．１１およびホトトランジスタＰＸＯ〜Ｐ　ＸＭ＋　
　Ｐ　ｙＯ〜ＰｙＮはパーソナルコンビエータのＣＲＴ
画面に取りつけられる（本図において、ＣＲＴ画面は一
点鎖線で示す領域Ｓである）。

なお、これらの平行光源１０．１１およびホトトランジ
スタＰ　Ｘ−Ｒ”’　Ｐ　ＸＭ＋Ｒ＋　　Ｐ　ｙ−Ｒ”
”　Ｐ　ＨＯＲは従来の光マトリクススイッチ装置を形
成する。

切り換え手段２０および３０はそれぞれ選択スイッチ回
路（いわゆる半導体スイッチ回路）２２および３２から
なり、後述するマイクロコンピュータ１００から出力さ
れる切り換え信号Ｓｃによりスイッチの切り換えが順次
行われる。

読み込み手段２１および３１はそれぞれＡ／Ｄ（アナロ
グ−ディジタル）変換回路２３および３３からなり、選
択スイッチ回路２２および３２からの出力電圧を順次、
アナログ−ディジタル変換して、次に述べるマイクロコ
ンピュータ１００に出力する。

このマイクロコンピュータ１００は読み込み手段２１，
３１．　　ピーク検出手段４０’、５０．抽出手段４１
．５１．演算手段４２．５２および座標推定部６からな
り、オペレータが指によって位置指定した座標信号ＳＰ
をパーソナルコンピュータ（図示せず）に出力して、そ
のＣＲＴ画面のカーソルを移動させる（この場合、マイ
クロコンピュータ１００はパーソナルコンピュータと兼
用してもよい）。なお、このマイクロコンピュータ１０
０には、基本構成としてのＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、Ｉｌｏ等が備えられている。

以下、本具体例の動作をマイクロコンピュータ１００を
中心にして第８図のフローチャートにより説明する。本
図において、ＣＰＵ、ＲＡＭに対してリセットする等の
イニシャライズを行った後（ステップａ）、選択スイッ
チ回路２２に切り換え信号ＳＣを出力して、Ａ／Ｄ変換
回路２３を介してホトトランジスタＰＫ−Ｒ〜ＰＸＭ＋
Ｒからの出力電圧ＶＣＩＩ　（ｘ＝　　Ｒ，・・＋、　
　Ｏ，Ｈ＋　＋、　ｖｈ−Ｒ）を読み込む（ステップｂ
）。読み込んだ出力電圧ＶＣＸのうち最大となる出力電
圧Ｖｅ＋ａｍｘを見つけて、その出力電圧ｖ　ｃｏａｘ
に対応するＸ座標ｉを検出する（ステップＣ）。この最
大となる出力電圧Ｖ　ｌ：ｌ１ｌｌＩＸを検出基準電圧
ｖｒＧｆと比較することよって出力電圧ｖ０□の検出基
準電圧Ｖ、。、に対する大小を判定しくステップｄ）、
出力電圧ｖ　ｃｍａｘが小ならばステップｂに戻る。な
お、この検出基準電圧ｖ７１．ｆは、雑音等により誤検
出を防止するために設定される。出力電圧ｖｃ、、Ｘが
大ならば、その出力電圧ＶＣＩＩＩＩＩＸに対応するＸ
座ｔ１４ｘ。Ｘが０≦ｉ≦Ｍの範囲にあるか否かを判定
し、その範囲になければステップｂに戻る。ｉがその範
囲内にあれば、ステップｂで読み込んだｖｅｘのうち、
座標ｉを中心として両側、Ｒ個の出力電圧ＶＣＸを抽出
して、（１）式に基づき平均座標文を算出する（ステッ
プｆ）。算出した平均座標マをＲＡＭに一時、記憶して
おく。以上の処理により、指により指定した位置のＸ座
標が求められる。

次に、指により指定した位置のＸ座標を求める処理につ
いて以下説明する。この場合、Ｘ座標を求めた処理と同
様の処理が行われる。すなわち、切り損え信号Ｓｃによ
る選択スイッチ回路３２の切り換えに基づいて、Ａ／Ｄ
変換回路３３を介してホトトランジスタＰ　ｙ−＋＋　
”’　Ｐ　ｙＨ４Ｒからの出力電圧ＶｃｙＯ’＝　　Ｒ
，”　’、　０．　　”　・、　Ｎ　　Ｒ）を読み込む
（ステップｈ）。読み込んだ出力゛電圧ｖｃｙから最大
となる出力電圧ｖ　ｃ＋ａａｘのｙ座標ｊを検出する（
ステップ１）。この最大となる出力電圧ＶＣＩＩＩＩＸ
を検出基準電圧ｖ、、、と比較することよって出力電圧
ｖ　ｃ＋＊ａｘの検出基準電圧ｖｒ、、に対する大小を
判定しくステップｊ）、出力電圧ＶＣＩＩａＸが小なら
ばステップｂに戻る。出力電圧Ｖ　ｃｓｍｘが大ならば
、その出力電圧Ｖ　ＣＩＩａＸに対応するｙ座標ｊが０
≦ｊ≦Ｎの範囲にあるか否かを判定し、その範囲になけ
ればステップｂに戻る。ｊがその範囲内にあれば、ステ
ップｈで読み込んだｖｃｙのうち、座標ｊを中心として
両側、Ｒ個の出力電圧ｖｃｙを抽出して、（２）式に基
づき平均座標７を算出する（ステップ２）。既に求めた
平均座標マをＲＡＭから読み出しくステップｍ）、指に
より指定した位置を平均座標文および平均座標７で示す
座標情報としての座標信号Ｓ、をパーソナルコンピュー
タに出力する。これにより、パーソナルコンピュータは
、この座標信号に基づき、ＣＲＴ画面上のカーソルを移
動させる。

以上の処理により、オペレータは、パーソナルコンピュ
ータのＣＲＴ画面に向がって、その画面上の任意の位置
を指−本で指定することにより、画面上のカーソルの位
置を自由に指定することができる。

最後に、本具体例の一変・形例を第９図により以下説明
する。一般に、ホトトランジスタに対して光を完全に遮
断しても、ホトトランジスタには電流が流れている（こ
の電流は暗電流と称されている）。この暗電流は温度の
影響を受けるので、本具体例に用いられているホトトラ
ンジスタの出力電圧の分布は温度により変化する、特に
暗部でのホトトランジスタの出力電圧の分布に大きく影
響する。このために、本変形例は、ホトトランジスタに
おける暗電流を温度補償するものであり、光学的にシー
ルドした同−特、性のホトトランジスタを用いて、その
暗電流の温度補償を行うものである。

本図において、選択スイッチ回路２２とＡ／Ｄ変換回路
２３との間に加算器１１０を設けられており、この加算
器１１０の出力はＡ／Ｄ変換回路２３の入力に接続され
、その加算器１１０の一人力は選択スイッチ回路２２の
出力に接続されている。また、その加算器１１０の他の
入力は抵抗Ｒｃを介して接地され、この抵抗Ｒ６には、
シールド箱１３０により光が遮断されたホトトランジス
タ１２０のエミッタが接続されている。このホトトラン
ジスタ１２０は上記の受光素子としてのホトトランジス
タと同一特性をもつ。なお、そのホトトランジスタ１２
０のコレクタは外部電圧子ＶＣＣが印加されている。

また、同様に、選択スイッチ回路３２とＡ／Ｄ変換回路
３３との間にも加算器１４０が設けられており、この加
算器１４０の出力はＡ／Ｄ変換回路３３の入力に接続さ
れ、その加算器１１０の一人力は選択スイッチ回路３２
の出力に接続されている。また、その加算器１４０の他
の人力は抵抗Ｒ６を介して接地され、この抵抗Ｒｃには
、シールド箱１６０により光が遮断されたホトトランジ
スタ１５０のエミッタが接続されている。このホトトラ
ンジスタ１５０は上記の受光素子としてのホトトランジ
スタと同一特性をもつ。なお、そのホトトランジスタ１
５０のコレクタは外部電圧十ＶＣＣが印加されている。

なお、他の構成要素について第７図の構成要素と同一の
ものは、同一参照番号を付して説明される。

以上の構成により、受光素子としてのホトトランジスタ
の最大照度Ｌ１□８におけるコレクタ電流の最大値１０
□と使用最高温度に対する暗電流１０ｓａｘとに対して
、コレクタ電圧ｖｃは、Ｖｃ　＝Ｖｃｃ　　Ｒｅ　　（
ｔｅ＋ｓａｘ＋ｌｎ５ｍ、Ｉ）！＝＝ＨＱとなるように
、抵抗Ｒｃを予め設定しておく。これにより、加算器１
１０および１４０の出力電圧ｖ１は、Ｖｍ　　　＝　　　［Ｖｃｃ　　　　Ｒｅ　　　　（ｔ
ｃ　　　＋　　ｉｎ　　　）　　　）　　　＋Ｒｃ　　
　ｉ。

＝　　Ｖｃｃ−Ｒｃ　　ｉｃとなり、暗電流項が相殺される。これにより、加算器１
１０および１４０からの出力電圧ｖつは温度補償される
。すなわち、出力電圧ｖ、に暗電流項を含まないので、
温度により出力電圧ｖ１が変化することがない。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、光マトリクス部の
第１の受光部および第２の受光部にてそれぞれ検出され
る、第１座標方向および第２座標方向に対する光量の分
布に基づいて、統計手法によりその光量の分布の平均座
標を第１座標および第２座標について算出して、指定し
た位置の座標を推定することにより、指定した位置に対
する座標を精度よく検知することができる。

また、光マトリクス部として、従来の光マトリクススイ
ッチ装置をそのまま使用できるので、安価な光学式座標
検知装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく光学式座標検知装置の原理構成
を示す図、第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は第１の受光部または第２の受光部の一回路例を
示す図、第４図、第５図および第６図は本実施例の動作を説明す
る図、第７図は本実施例の一興体例を示す図、第８図はマイク
ロコンピュータの処理動作を説明するフローチャート、第９図は本具体例の一変形例を示す図、第１０図は従来
の光マトリクススイッチ装置の座標人力部の配置例を示
す斜視図、第１１図は従来の光マトリクススイッチ’ＡＭの−回路
例を示す図、第１２図は従来例のタイミングチャートである。１・・・光マトリクス部、１ａ・・・第１の光源、■ｂ
・・・第１の受光部、　ＩＣ・・・第２の受光部、１ｄ
・・・第２の受光部、　２・・・第１の分布検出部、３
・・・第２の分布検出部、４・・・第１の演算部、　５・・・第２の演算部、６・
・・座標推定部。特許出廟人富士通テン株式会社特許出願代理人

Claims

【特許請求の範囲】１、位置の指定を行う位置指定領域にあって、所定の座
標方向に該位置指定領域を介して相対向する光源および
受光部を配置して、前記の指定された位置の座標を検知
するための光マトリクスを形成する光マトリクス部を有
する光学式座標検知装置において、前記受光部で検出される光量に対して、前記所定の座標
方向の光量分布を検出する分布検出部と、前記分布検出
部で得られた光量分布の平均座標を算出する演算部と、前記演算部から得られた平均座標から、前記の指定した
位置の座標を推定し、座標情報としの座標信号を出力す
る座標推定部とを備える光学式座標検知装置。２、第１座標および第２座標によって示され、位置の指
定の対象となる位置指定領域にあって、該第１座標の方
向に該位置指定領域を介して相対向する第１の光源（１
ａ）および第１の受光部（１ｂ）を配置し、該第２座標
の方向に該位置指定領域を介して相対向する第２の光源
（１ｃ）および第２の受光部（１ｄ）を配置して、前記
の指定された位置の座標を検知するための光マトリクス
を形成する光マトリクス部（１）を有する光学式座標検
知装置において、前記第１の受光部（１ｂ）で検出される光量に対して、
前記第１座標方向の光量分布を検出する第１の分布検出
部（２）と、前記第２の受光部（１ｄ）で検出される光量に対して、
前記第２座標方向の光量分布を検出する第２の分布検出
部（３）と、前記第１の分布検出部（２）で得られた光量分布の平均
座標を算出する第１の演算部（４）と、前記第２の分布
検出部（３）で得られた光量分布の平均座標を算出する
第２の演算部（５）と、前記第１の演算部（４）および
前記第２の演算部（５）から得られたそれぞれの平均座
標から、前記の指定した位置の座標を推定し、座標情報
としの座標信号（Ｓ＿ｐ）出力する座標推定部（６）と
を備える光学式座標検知装置。