JPH0281221A - タッチ・パネル入力装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、赤外線ビームなどの光ビームを利用した光学
式のタッチ・パネル入力装置に関し、更に詳しくは、Ｃ
Ｒ’Ｔ’などのデイスプレィの周囲に設置され、デイス
プレィ上の特定位置を指などの障害物で指定したとき、
その指定位置を計ｎｔａなどに入力できるようにしたタ
ッチ・パネル入力装置に関する。

〈従来の技術〉 光ビームを利用した光学式のタッチ・パネル入力装置は
、ＣＲＴ上に表示された各種の画像や情報と連携し、Ｃ
Ｒ’Ｔ’上の特定位置の画面を指でタッチするなどの手
法で、各種のデータを簡単に入力できるもので、最近、
計算機とのインターフェイスとして広く利用されつつあ
る。

従来、この種のタッチ・パネル入力装置として、例えば
、ＵＳ特許第３．７７５，５６０号公報に開示されてい
るような装置がある。

第４図及び第５図は、ここに開示されている装置の構成
を示す概念図である。

これらの図において、１はデイスプレィデイバイス、２
１〜２ｎはデイスプレィデイバイス１の二つの辺に配列
した複数の光源、３１〜３ｎは複数の光源２１〜２ｎに
対向するように、デイスプレィデイバイス１の残りの二
つの辺に配列した複数の受光素子である。これらの複数
の光源及び受光素子は、マウンティングブロック１０内
に配置されており、光源から出た光ビームがデイスプレ
ィデイバイス１の表面上を通過するように構成されてい
る。

複数の受光素子３１〜３ｎの出力信号は、スキャン手段
ＳＷＩ、ＳＷ２を介して位置検出手段４１．４２に印加
され、受光素子からの信号の振幅が変化するタイミング
が検出され、このタイミングから、デイスプレィデイバ
イス１上の指などによる指定位置を知るようになってい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、この様な構成のタッチ・パネル入力装置は、
デイスプレィデイバイス上を横切る光ビームの遮りの有
無を検出するもので、検出感度が高いという特長がある
が、その半面、デイスプレィデイバイス上を不用意に触
ったり、虫が横切ったりする場合もそれを検出するとい
う不具合がある。

本発明は、この様な不具合に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、デイスプレィデイバイス上に表示され
ている画面を指で指したり、あるいは不用意に触ったり
しても、必要情報を入力する場合以外は、指定された位
置データを出力することのないタッチ・パネル入力装置
を実現することにある。

く課題を解決するための手段〉 第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図である
。

図において、５は複数の受光素子３１〜３ｎからの信号
を順次入力し、振幅が変化するタイミングから第１回目
のタッチによる位置信号を検出する第１回目タッチ位置
検出手段、６は第１回目のタッチの後にタッチなしの期
間があるかどうか検出するタッチなし期間検出手段、７
はタッチなし期間後において複数の受光素子からの信号
を順次入力し、振幅が変化するタイミングから第２回目
のタッチによる位置信号を検出する第２回目タッチ位置
検出手段、８は第１、第２回目タッチ位置検出手段によ
って得られた少なくとも二つ以上の位置データを比較し
、それぞれがほぼ同じ値にある場合、当該位置データを
位置検出データとして出力する位置データ出力手段であ
る。

く作用〉 デイスプレィデイバイス上に表示されている画面の必要
情報を入力する場合、例えば同じ個所を２回指定するも
のとする。この場合、タッチなし期間をはさんで第１回
目のタッチと、第２回目のタッチがそれぞれの検出手段
によって検出される。

この時、それぞれの位置データを比較し、はぼ同じデー
タである場合にそのデータをタッチ入力された位置デー
タとして出力する。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る０図において、１はデイスプレィデイバイス、２１ｘ
〜２ｎｘ、２１ｙ〜２ｎｙはデイスプレィデイバイス１
の二つの辺に配列した複数の光源、３１ｘ〜３ｎｘ、３
１ｙ〜３ｎｙは複数の光源２１ｘ〜２ｎｘ、２１４〜２
ｎｙに対向するように、ディスアレイデイバイス１の残
りの二つの辺に配列した複数の受光素子である。

これらの複数の光源及び受光素子は、光源から出た光ビ
ームがデイスプレィデイバイス１の表面上を破線に示す
ように通過するように構成されている。

１１は複数の受光素子３１’ｘ〜３ｎｘの出力信号を順
次選択するセレクタ、１２はセレクタ１１で選択された
受光素子からの信号をサンプリングし、ホールドするサ
ンプル・ホールド回路、１３はＡ／Ｄ変換器、１４はマ
イクロプロセッサで、サンプル・ホールド回路１２から
の信号をＡ／Ｄ変換器１３を介して入力している。１５
はマイクロプロセッサ１４に結合するメモリである。

マイクロプロセッサ１４は、複数の光源の駆動回Ｒ（図
示せず）やセレクタ１１、サンプル・ホールド回路１２
を制御すると共に、メモリ１５に格納されたプログラム
により、第１図における各検出手段５．６．７や、位置
データ出力手段８として機能するようになっている。

なお、この図では、Ｙ軸方向に並ぶ複数の受光素子３１
ｙ〜３ｎｙからの信号処理回路については、省略しであ
るがＸ軸方向に並ぶ複数の受光素子の信号処理回路と同
様である。

このように構成した装置の動作を次に説明する。

第３図は、マイクロプロセッサ１４が行う動作の一例を
示すフローチャートである。

はじめに、マイクロプロセッサ１４は、内部に設けた受
光素子番号カウンタに「１」をセットする（ステップ１
）０次にセレクタ１１を駆動して第１番目の受光素子３
１Ｘからの受信出力電圧Ｖ３１ｘをサンプル・ホールド
回路１２、Ａ／Ｄ変換器１３を介して読み込む（ステッ
プ２）。

続いて、読み込んだ受信出力電圧Ｖ３１ｘの大きさが、
所定の設定電圧ｖｔｈより大きいかどうか判断する（ス
テップ３）、ここで、所定の設定電圧ｖｔｈの大きさは
、デイスプレィ１上を横切る光ビームの光路内に障害物
が存在しない場合と、存在する場合の受信出力電圧の差
から決められるるものであって、例えば（１）式によっ
て決められる。

Ｖｔｈ＝１／２・　（Ｖｎｏ−Ｖｃ） ・・・（１） ただし、Ｖｎｏは光ビームの光路内に障害物が存在しな
い場合の受信出力電圧 Ｖｃは光ビームの光路内に障害物が存 在する場合の受信出力電圧 ステップ３において、Ｖ３１ｘ≦ｖｔｈであれば、タッ
チありとしてステップ１３に分岐する。

また、ステップ３において、Ｖ３１　ｘ＞Ｖｔ　ｈであ
れば、タッチなしとして、ステップ４に移り、受光素子
番号カウンタの値に＋１を加え、受光素子番号カウンタ
の値がＸ軸方向に並ぶ複数の素子のａ後の数（ここでは
４０個配列されているものとする）に到達したか判断し
、最後の数に到達してない場合、ステップ２に戻る（ス
テップ５）。

分岐したステップ１４において、タッチ回数カウンタの
値が「１」か判断し、そうでない場合、受光素子番号カ
ウンタの値Ｎ１を第１回目のタッチ位置データとしてメ
モリ１５に格納する（ステップ１５）０次にタッチ回数
カウンタに「１」を設定しくステップ１６）、ステップ
４に戻る。

ステップ５で受光素子番号の最後「４０」までの出力電
圧について同じような手続きをしたか、すなわち受信素
子番号カウンタの値が最後の番号「４０」まで到達した
か判断し、Ｙｅｓと判断された場合、ステップ６に移り
、このステップ６及びステップ７で、第１回目あるいは
第２回目のタッチありか（タッチ回数カウンタに「１」
あるいは［２」が設定されているか）判断し、第１回目
のタッチがあって、第２回目のタッチがないと判断され
た場合、ステップ８に移る。

これまでのステップ２からステップ６、ステラ１１４〜
ステツプ１６までの動作が、第１回目タッチ検出手段５
としての動作を行っているのに相当している。

第１回目のタッチありで、第２回目のタッチがなしと判
断され、ステップ８に移ると、ここで受光素子番号カウ
ンタの値を「１」に設定し、タッチなし期間検出手段６
としての動作を行うステップ９〜ステツプ１３を実行す
る。これらのステップでは、全ての受光素子からの出力
電圧が、Ｖｉｘ＞Ｖｔｈか判断することによって、デイ
スプレィ１上にタッチしていない期間が存在するかどう
か判断している。すなわち複数の受光素子からの信号が
全て、設定電圧ｖｔｈより大きい場合、ステップ１３に
移り、タッチなし期間があることを示すタッチなしフラ
グを立て（「１」を設定する）、ステップ１に戻る。

ステップ３において、タッチありか検出され、ステップ
１４において、タッチ回数カウンタにｒ１４がセットさ
れている場合、ステップ１７に移り、ここでタッチなし
フラグが「１」か判断される、第１回目のタッチが検出
され、その後タッチなし期間が検出された場合、ステッ
プ１８に移り、受信素子番号カウンタのｆｉｉＮ２が、
第２回目のタッチ位置データとしてメモリ１５に格納さ
れ、その後、タッチ回数カウンタに「２」を設定する（
ステップ１９）、ステップ１〜５及びステップ１４、ス
テップ１７〜１９は第２回目のタッチ検出手段としての
動作を行っている。

ステップ７において、第２回目のタッチがありと判断さ
れると、ステップ２０に移り、ここでメモリ１５から、
ステップ１５及びステップ１８で格納した第１回目の位
置データＮ１と、第２回目の位置データＮ２とが読み出
され、Ｎ１＝Ｎ２か判断する。これによって、デイスプ
レィ１上の同一位置を続けて２回に亘って指定されたと
判断（正しい位置指定ありと判断）し、この位置データ
Ｎ１またはＮ２を位置指定の正しいデータとして出力す
る。

なお、上記の説明では第１回目の位置データＮ１と、第
２回目の位置データＮ２とが等しいものとして説明した
が、指などの障害物によって位置指定を行う場合を想定
すると、必ずしも同じ位置を２回に亘って指定できると
は限らないので、実際にはＮ１とＮ２との比較において
多少の許容範囲を設けるのが望ましい、また、この場合
、ステップ２１で出力する位置データも、２つの位置デ
ータの平均値を位置データとして出力するようにしても
よい。

また、この例では、デイスプレィ上の指定位置を２回に
亘って指定することを想定したが、例えば３回に亘って
指定するようにしてもよい。

また、ステップ３あるいはステップ１０において、タッ
チあり、なしの判断を、順次読み込んだ受光素子からの
出力電圧と所定の設定電圧ｖｔｈとを比較することで行
っているが、設定電圧Ｖｔｈは、各受光素子や、光源素
子の特性のバラツキや、特性劣化を考慮して変えるよう
にしてもよい。

また、上記の説明において、ステップ２の前に光源を駆
動しない状態（光ビームを出射しない状態）で、受光素
子からの出力電圧ｖｂを測定するステップを設け、ステ
ップ２で読み込んだ出力電圧Ｖｉｘから出力電圧ｖｂを
減算して、この減算結果（Ｖｉｘ−Ｖｂ）と設定電圧ｖ
ｔｈとを比較するようにしてもよい、この様なステップ
を設けることによって、光源からの光ビーム以外の外来
光が存在しても、この外来光の影響を受けずタッチの有
無を正確に検出することが可能となる。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明は、デイスプレィ上
の指定位置をタッチなし期間を挾んで少くとも２回に亘
って指定する場合を検出するようにしたものであるから
、デイスプレィ上を無意識に指で指したり、埃などを除
去しようとして不用意に接触するような場合には、位置
データが出力されることはない。

従って、本発明によれば信頼性の高いタッチ・パ木ル入
力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図、第２
図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第３図は
動作を示すフローチャート、第４図及び第５図は従来装
置の構成概念図である。 １・・・デイスプレィ、 ２１ｘ〜２ｎｘ、２１ｙ〜２ｎｙ・・・光源素子、３１
ｘ〜３ｎｘ、３１ｙ〜３ｎｙ・・・受光素子、５・・・
第１回目タッチ検出手段、 ６・・・タッチなし期間検出手段、 ７・・・第２回目タッチ検出手段、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の受光素子からの信号を順次入力し、振幅が変化す
   るタイミングから第１回目のタッチによる位置信号を検
   出する第１回目タッチ位置検出手段と、 第１回目のタッチの後にタッチなしの期間があるかどう
   か検出するタッチなし期間検出手段と、タッチなし期間
   の後において複数の受光素子からの信号を順次入力し、
   振幅が変化するタイミングから第２回目のタッチによる
   位置信号を検出する第２回目タッチ位置検出手段と、 前記第１、第２回目のタッチ位置検出手段によって得ら
   れた少なくとも二つ以上の位置データを比較し、それぞ
   れがほぼ同じ値にある場合、当該位置データを位置検出
   データとして出力する位置データ出力手段と を備えたタッチ・パネル入力装置。