JPH0281222A - Touch panel input device - Google Patents
Touch panel input deviceInfo
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- JPH0281222A JPH0281222A JP63234492A JP23449288A JPH0281222A JP H0281222 A JPH0281222 A JP H0281222A JP 63234492 A JP63234492 A JP 63234492A JP 23449288 A JP23449288 A JP 23449288A JP H0281222 A JPH0281222 A JP H0281222A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野ン
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
RTなどのディスプレイの周囲に設置され、ディスプレ
イ上の特定位置を指などの障害物で指定したとき、その
指定位置を計算機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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical touch panel input device that uses a light beam such as an infrared beam.
A touch screen is installed around displays such as RTs, and allows users to input a specific position on a computer, such as a calculator, by specifying a specific position on the display with an obstacle such as a finger.
It relates to a panel input device.
〈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
、CR’r’上に表示された各種の画像や情報と連携し
、CRT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。<Prior art> An optical touch panel input device that uses a light beam works with various images and information displayed on the CR'r' to touch the screen at a specific position on the CRT with a finger. It is possible to easily input various data using methods such as
It is becoming widely used as an interface with computers.
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。Conventionally, as this type of touch panel input device, there is, for example, a device as disclosed in US Pat. No. 3,775,560.
第5図及び第6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。5 and 6 are conceptual diagrams showing the configuration of the device disclosed herein.
これらの図において、1はディスプレイデイバイス、2
1〜2nはディスプレイデイバイス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、ディスプレイデイバイス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、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ィスプレ
イデイバイス1の表面上を通過するように構成されてい
る。In these figures, 1 is a display device, 2 is a display device, and 2 is a display device.
1 to 2n are a plurality of light sources arranged on two sides of the display device 1, and 31 to 3n are a plurality of light receiving elements arranged on the remaining two sides of the display device 1 so as to face the plurality of light sources 21 to 2n. It is. These plurality of light sources and light receiving elements are arranged in the mounting block 10 and are configured so that the light beams emitted from the light sources pass over the surface of the display device 1.
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、ディスプレイデイ
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。The output signals of the plurality of light receiving elements 31 to 3n are applied to the position detecting means 41.42 via the scanning means SWI, SW2, and the timing at which the amplitude of the signal from the light receiving elements changes is detected, and from this timing, The position specified by a finger or the like on the display device 1 is known.
〈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、
ディスプレイデイバイス上を横切る光ビームの遮りの有
無を、複数の受光素子の出力信号のレベルが所定レベル
の設定値より大きいか、小さいかで検出するもので、複
数の受光素子の検出感度にバラツキが存在すると、タッ
チの有無を正確に判断できなくなるという不具合がある
。<Problem to be solved by the invention> By the way, the touch panel input device having such a configuration has the following problems:
This method detects whether or not a light beam passing across a display device is blocked by determining whether the output signal level of multiple light receiving elements is higher or lower than a predetermined level setting, and the detection sensitivity of multiple light receiving elements varies. If it exists, there is a problem that it becomes impossible to accurately judge whether there is a touch or not.
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、複数の受光素子を不要とし、受光素子
の検出感度等の特性のバラツキによる誤差が生じない、
構成の簡単なタッチ・パネル入力装置を実現することに
ある。The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to eliminate the need for multiple light receiving elements and eliminate errors caused by variations in characteristics such as detection sensitivity of the light receiving elements.
The object of the present invention is to realize a touch panel input device with a simple configuration.
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
。Means for Solving the Problems> FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention.
図において、1はディスプレイであり、21〜2nはデ
ィスプレイ1の一つの辺に配列した複数の光源、4はこ
れら複数の光源21〜2nを順次選択して駆動する光源
駆動回路である。In the figure, 1 is a display, 21 to 2n are a plurality of light sources arranged on one side of the display 1, and 4 is a light source drive circuit that sequentially selects and drives the plurality of light sources 21 to 2n.
5は光ファイバで、その一端側は複数の光入力部51〜
5nとなっていて、これらの光入力部に複数の各光源2
1〜2nからの光ビームがそれぞれ入射するように、光
源に対抗する辺に配列されている。この光ファイバ5の
他端は、複数の光入力部51〜5nに入射した光が出射
する光出力部50となっている。Reference numeral 5 denotes an optical fiber, one end of which is connected to a plurality of optical input sections 51 to 51.
5n, and a plurality of light sources 2 are connected to these optical input sections.
They are arranged on the side facing the light source so that the light beams from 1 to 2n are respectively incident thereon. The other end of this optical fiber 5 serves as a light output section 50 from which light that has entered the plurality of light input sections 51 to 5n is output.
6はこの光ファイバ5の光出力部50から出た光を受光
する受光素子、7はこの受光素子6からの信号を複数の
光源21〜2nを駆動するタイミングと同期して取り込
む信号取り込み手段、8はこの信号取り込み手段7を介
して取り込んだ信号のレベルを所定の設定レベルと比較
する比較手段、9は比較手段8から出力される信号のタ
イミングから位置データを求め、当該位置データを出力
する位置データ出力手段である。Reference numeral 6 denotes a light-receiving element that receives the light emitted from the light output section 50 of the optical fiber 5; 7, a signal importing means that receives the signal from the light-receiving element 6 in synchronization with the timing of driving the plurality of light sources 21 to 2n; Comparison means 8 compares the level of the signal taken in through the signal import means 7 with a predetermined set level, and 9 calculates position data from the timing of the signal output from the comparison means 8 and outputs the position data. It is a position data output means.
く作用〉
複数の光源は光源駆動回路によって、順次駆動され光ビ
ームを光ファイバ5の光入力部51〜5nに向けて順次
出射する。この時ディスプレイ1のある位置に障害物が
存在すると、光入射部への光が遮られ、これが比較手段
によって検出され、そのタイミングから位置データが求
められる。Effect> The plurality of light sources are sequentially driven by a light source drive circuit and sequentially emit light beams toward the light input sections 51 to 5n of the optical fiber 5. If an obstacle exists at a certain position of the display 1 at this time, the light to the light incident part is blocked, this is detected by the comparison means, and position data is obtained from the timing.
〈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。<Example> Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
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。ここではX軸方向に横切る光ビームについてのみ示
すが、Y軸方向に横切るビームもあるものとする0図に
おいて、1はCRTや液晶表示画面のようなディスプレ
イデイバイス、21〜2nはディスプレイデイバイス1
の一つの辺に配列した複数の光源で、例えばLEDなど
が用いられている。4は複数の光源21〜2nを順次光
源21から順番に駆動する光源駆動回路である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Here, only the light beams that cross in the X-axis direction are shown, but there are also beams that cross in the Y-axis direction.
A plurality of light sources arranged on one side of the light source, such as LEDs, are used. Reference numeral 4 denotes a light source driving circuit that sequentially drives the plurality of light sources 21 to 2n starting from the light source 21.
5は光ファイバ、6は光ファイバ5の光出力部50から
の光信号を受光する受光素子で、例えばホトトランジス
タなどが用いられる。5 is an optical fiber, and 6 is a light receiving element that receives an optical signal from the optical output section 50 of the optical fiber 5. For example, a phototransistor or the like is used.
70はゲートで、受光素子6からの信号を一つの入力と
している。91はゲート70を介して受光素子6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
ド回路で、これらは、第1図、における信号取り込み手
段7を構成している。70 is a gate, which receives the signal from the light receiving element 6 as one input. Reference numeral 91 denotes a sample/hold circuit that samples and holds the signal from the light receiving element 6 via the gate 70, and these constitute the signal acquisition means 7 in FIG.
92はA/D変換器、90はマイクロプロセッサで、サ
ンプル・ホールド回路91からの信号をA / I)変
換器92を介して入力している。93はマイクロプロセ
ッサ90に結合するメモリである。92 is an A/D converter, and 90 is a microprocessor, which inputs the signal from the sample/hold circuit 91 via the A/I converter 92. 93 is a memory coupled to the microprocessor 90;
マイクロプロセッサ90は、複数の光源の駆動回路4や
ゲート70、サンプル・ホールド回路91を制御すると
共に、メモリ93に格納されたプログラムにより、第1
図における比較手段8や、位置データ出力手段9として
機能するようになっている。 なお、この図では、Y軸
方向に横切る光ビームを受光し、信号処理する回路につ
いて省略しであるが、X軸方向に横切る光ビームに対し
て用意されている信号処理回路と同様である。The microprocessor 90 controls the drive circuit 4 of the plurality of light sources, the gate 70, and the sample/hold circuit 91, and also controls the first
It functions as comparison means 8 and position data output means 9 in the figure. Although a circuit for receiving a light beam crossing in the Y-axis direction and processing a signal is omitted in this figure, it is similar to the signal processing circuit prepared for a light beam crossing in the X-axis direction.
このように構成した装置の動作を次に説明する。The operation of the apparatus configured in this way will be explained next.
第3図は、マイクロプロセッサ90が行う動作の一例を
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation performed by the microprocessor 90.
はじめに、マイクロプロセッサ90は、内部に設けた光
源素子番号カウンタに「1」をセットする(ステップ1
)0次に駆動回路4によって、光源素子番号カウンタが
示す光源(はじめは第1番目の光源21)を駆動し、こ
こから光ビームをディスプレイ1を横切るように出射す
る。そして、光源21から光ビームが出たタイミングで
、ゲート70が開かれ、受光素子6からの出力信号Vx
をサンプル・ホールド回路91、A/I)変換器92を
介して読み込む(ステップ2)。First, the microprocessor 90 sets an internal light source element number counter to "1" (step 1).
)0 Next, the drive circuit 4 drives the light source indicated by the light source element number counter (initially, the first light source 21), and a light beam is emitted from there so as to traverse the display 1. Then, at the timing when the light beam is emitted from the light source 21, the gate 70 is opened and the output signal Vx from the light receiving element 6 is output.
is read through the sample/hold circuit 91 and the A/I converter 92 (step 2).
続いて、読み込んだ受光素子6からの出力信号Vxの大
きさが、所定レベルの設定信号vthより大きいかどう
か判断する(ステップ3)。Next, it is determined whether the magnitude of the read output signal Vx from the light receiving element 6 is larger than a predetermined level setting signal vth (step 3).
ここで、設定信号vthのレベルは、ディスプレイ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信号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。Here, the level of the setting signal vth is determined from the difference between the received output signal when there is no obstacle in the optical path of the light beam crossing the display 1 and when there is an obstacle, for example (1 ) is determined by the formula.
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
い場合の受光素子出力信
号レベル
Vcは光ビームの光路内に障害物が存
在する場合の受光素子出力信号レ
ベル
ステップ3において、Vx≦vthであれば、タッチあ
りとしてステップ6に分岐する。Vth=1/2・(Vno-Vc) (1) However, Vno is the light receiving element output signal level Vc when there is no obstacle in the optical path of the light beam. Light receiving element output signal level when present In step 3, if Vx≦vth, it is assumed that there is a touch and the process branches to step 6.
また、ステップ3において、V31x>Vthであれば
、タッチなしとして、ステップ4に移り、光源素子番号
カウンタの値に+1を加え、光源素子番号カウンタの値
がX軸方向に並ぶ複数の光源素子のfl後の番号(ここ
ではn個配列されているものとする)に到達したか判断
し、最後の番号に到達してない場合、ステップ2に戻る
(ステップ5)。In addition, in step 3, if V31x>Vth, it is assumed that there is no touch, and the process moves to step 4, where +1 is added to the value of the light source element number counter, and the values of the light source element number counter are arranged in the X-axis direction. It is determined whether the number after fl (here, it is assumed that n numbers are arranged) has been reached, and if the last number has not been reached, the process returns to step 2 (step 5).
分岐したステップ6では、光源素子番号カウンタの値N
をタッチ位置データとして出力する。In the branched step 6, the value N of the light source element number counter is
is output as touch position data.
なお、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
子からの出力信号vbを測定するステップを設け、ステ
ップ2で読み込んだ出力信号Vxから出力信号vbを減
算して、この減算結果(Vx−Vb)と設定信号vth
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21〜2n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。In the above explanation, a step is provided before step 2 to measure the output signal vb from the light receiving element in a state where the light source is not driven (a state in which no light beam is emitted), and from the output signal Vx read in step 2, The output signal vb is subtracted, and this subtraction result (Vx-Vb) and the setting signal vth
By providing such a step, even if there is external light other than the light beams from the light sources 21 to 2n, it is possible to accurately determine the presence or absence of a touch without being affected by this external light. It becomes possible to detect
第4図は、本発明の他の実施例を示す要部の楕成因であ
る。この実施例は、複数の光源21〜2n側に、これら
の光源から出る光ビームの一部が一端に入射する光ファ
イバ5aを設けると共に、この光ファイバ5aの他端か
ら出る光を受ける受光素子6aを設けたものである。FIG. 4 is an elliptical diagram of the main part showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, an optical fiber 5a is provided on the side of the plurality of light sources 21 to 2n, into which part of the light beams emitted from these light sources enters, and a light receiving element is provided that receives light emitted from the other end of the optical fiber 5a. 6a is provided.
そして、受光素子6と6aの出力信号を差動増幅器60
によって差動増幅するようにしている。Then, the output signals of the light receiving elements 6 and 6a are transferred to a differential amplifier 60.
Differential amplification is performed by
この様な構成とすることによって、複数の各光源21〜
2nからの光強度のバラツキによる受光素子からの信号
の大きさの変化は、差動増幅することによって相殺され
、各光源のバラツキによる誤差もなくすることができる
。By having such a configuration, each of the plurality of light sources 21 to
Changes in the magnitude of the signal from the light receiving element due to variations in the light intensity from the 2n light sources are canceled out by differential amplification, and errors caused by variations in each light source can also be eliminated.
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明は、ディスプレイ上
を横切った光ビームを、複数の光入力部とひとつの光出
力部とを有する光ファイバを介して、ひとつの受光素子
で検出するようにしたものである。従って、本発明によ
れば、簡単な構成で受光素子や複数の光源素子の特性の
バラツキによる影響を受けず、信頼性の高いタッチ・パ
ネル入力装置を提供することができる。<Effects of the Invention> As explained in detail above, the present invention transmits a light beam that has traversed a display to a single light receiving element via an optical fiber having a plurality of light input sections and a single light output section. It is designed to be detected by Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a highly reliable touch panel input device that has a simple configuration and is not affected by variations in characteristics of a light receiving element or a plurality of light source elements.
【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図は本発明の他の実施
例を示す要部の構成図、第5図及び第6図は従来装置の
構成概念図である。
1・・・ディスプレイ、
21〜2n・・・光源素子、4・・・駆動回路5・・・
光ファイバ、 6・・・受光素子7・・・信号取り込み
手段
8・・・比較手段、 9・・・位置データ出力手段90
・・・マイクロプロセッサ、 93・・・メモリ第1図
第2図
第4図[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention;
The figure is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing the operation, FIG. 4 is a block diagram of main parts showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are FIG. 2 is a conceptual diagram of the configuration of a conventional device. 1...Display, 21-2n...Light source element, 4...Drive circuit 5...
Optical fiber, 6... Light receiving element 7... Signal acquisition means 8... Comparison means, 9... Position data output means 90
...Microprocessor, 93...Memory Figure 1 Figure 2 Figure 4
Claims (2)
の光源と、 これら複数の光源を順次選択して駆動する駆動回路と、 前記複数の各光源からの光ビームがそれぞれ入射するよ
うに前記光源に対抗する辺に配列された複数の光入力部
とこの光入力部に入射した光が出射する光出力部とを有
する光ファイバと、 この光ファイバの光出力部から出た光を受光する受光素
子と、 この受光素子からの信号を前記複数の光源の駆動するタ
イミングと同期して取り込む信号取り込み手段と、 この信号取り込み手段を介して取り込んだ信号のレベル
を所定の設定レベルと比較する比較手段比較手段から出
力される信号のタイミングから位置データを求め、当該
位置データを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。(1) A plurality of light sources arranged on at least one side of the display, a drive circuit that sequentially selects and drives the plurality of light sources, and a plurality of light sources arranged so that the light beams from each of the plurality of light sources are respectively incident on the light sources. an optical fiber having a plurality of optical input sections arranged on opposite sides thereof and a light output section from which light incident on the optical input section is output; and a light receiving section for receiving light emitted from the optical output section of the optical fiber. an element, a signal capturing means for capturing signals from the light receiving element in synchronization with the driving timing of the plurality of light sources, and a comparing means for comparing the level of the signal captured through the signal capturing means with a predetermined set level. A touch panel input device comprising position data output means for determining position data from the timing of a signal output from the comparison means and outputting the position data.
光源からの光ビームがそれぞれ入射する複数の光入力部
とこの光入力部に入射した光が出射する光出力部とを有
するもうひとつの光ファイバと、 この光ファイバの光出力部から出た光を受光する受光素
子とを設け、 2つの受光素子からの各信号を差動増幅して信号処理す
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のタッチ・パネル入力装置。(2) It is provided on the side where each of the plurality of light sources is installed, and has a plurality of light input sections into which the light beams from each of the light sources enter, and a light output section from which the light incident on the light input section exits. It is characterized by providing another optical fiber and a light-receiving element that receives the light emitted from the optical output part of this optical fiber, and processing the signals by differentially amplifying each signal from the two light-receiving elements. A touch panel input device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234492A JPH0281222A (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Touch panel input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234492A JPH0281222A (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Touch panel input device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281222A true JPH0281222A (en) | 1990-03-22 |
Family
ID=16971877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234492A Pending JPH0281222A (en) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | Touch panel input device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281222A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002229728A (en) * | 2001-02-02 | 2002-08-16 | Newcom:Kk | Position detector with cmos linear image sensor |
| GB2420620A (en) * | 2004-11-30 | 2006-05-31 | Agilent Technologies Inc | Touch input system including bent light guides |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63234492A patent/JPH0281222A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2420620A (en) * | 2004-11-30 | 2006-05-31 | Agilent Technologies Inc | Touch input system including bent light guides |
| GB2420620B (en) * | 2004-11-30 | 2009-06-03 | Agilent Technologies Inc | Touch input system using light guides |
| US8130210B2 (en) | 2004-11-30 | 2012-03-06 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Touch input system using light guides |
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