JPH0333679A - 光学的検出装置 - Google Patents
光学的検出装置Info
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- JPH0333679A JPH0333679A JP1168570A JP16857089A JPH0333679A JP H0333679 A JPH0333679 A JP H0333679A JP 1168570 A JP1168570 A JP 1168570A JP 16857089 A JP16857089 A JP 16857089A JP H0333679 A JPH0333679 A JP H0333679A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
- H03K17/943—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector using a plurality of optical emitters or detectors, e.g. keyboard
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
- G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は物体を光学的に検出する光学的検出装置に関
する。
する。
（ロ）従来技術およびこの発明が解決しようとする課題
従来、第２図に示すように、一対の発光素子１と受光素
子２を所定距離離間して複数対配置して検出パネルを構
成し、一対の素子を順次作動させることにより該パネル
上の物体３の位置を検出する光学的検出装置が知られて
いる。
子２を所定距離離間して複数対配置して検出パネルを構
成し、一対の素子を順次作動させることにより該パネル
上の物体３の位置を検出する光学的検出装置が知られて
いる。
上記複数の発光素子１、受光素子２にあっては、発光強
度、受光感度、指向性等による各素子固有の特性の差か
ら生じるばらつきがあり、また発光素子１と受光素子２
の配置等の実装上の問題から生じる不均一性があった。
度、受光感度、指向性等による各素子固有の特性の差か
ら生じるばらつきがあり、また発光素子１と受光素子２
の配置等の実装上の問題から生じる不均一性があった。
このため、発光素子か発光駆動された場合、物体に遮光
されずに対応する各受光素子から得られる受光量は大き
くばらり〈という不都合かあった。
されずに対応する各受光素子から得られる受光量は大き
くばらり〈という不都合かあった。
第３図は上記各種原因により生しる各受光素子１１．１
２．１３．１い １５．１６．１７の物体の遮光が無い
場合の通常の受光量のばらつきを示したものである。こ
のため物体の遮光の有無を判断する基準となる比較レベ
ルの値（第３図中に破線で示す）を適正に定めることが
困難となり、誤検出の原因となっていた。第４図は受光
量の比較レベルを定める一例を示し、例えは物体の遮光
かＯａｔい場合の理想的な受光量をＨとしその上端がら
４０％の基準ａと下端から１０％の基準ｌ〕との間に上
記比較レベルが定められる。しかし、第３図に示すよう
な受光量のばらつきの発生のため、遮光の無い場合は基
準３以上の受光量でかつ遮光された場合には基準す以下
の受光量となるような受光量を得ることができない発光
素子と受光素子の対か存在する問題があり、この場合素
子の交換が要求されていた。さらに、素子の汚れ、経時
的な受光量の低下が受光量のばらつきを増大させ、素子
自体の特性による受光量のばらつきと区別することも困
難であった。
２．１３．１い １５．１６．１７の物体の遮光が無い
場合の通常の受光量のばらつきを示したものである。こ
のため物体の遮光の有無を判断する基準となる比較レベ
ルの値（第３図中に破線で示す）を適正に定めることが
困難となり、誤検出の原因となっていた。第４図は受光
量の比較レベルを定める一例を示し、例えは物体の遮光
かＯａｔい場合の理想的な受光量をＨとしその上端がら
４０％の基準ａと下端から１０％の基準ｌ〕との間に上
記比較レベルが定められる。しかし、第３図に示すよう
な受光量のばらつきの発生のため、遮光の無い場合は基
準３以上の受光量でかつ遮光された場合には基準す以下
の受光量となるような受光量を得ることができない発光
素子と受光素子の対か存在する問題があり、この場合素
子の交換が要求されていた。さらに、素子の汚れ、経時
的な受光量の低下が受光量のばらつきを増大させ、素子
自体の特性による受光量のばらつきと区別することも困
難であった。
この発明は各受光素子の受光量のばらつきを無くずこと
ｌ；より物体の有無の誤検出を防止するようにした光学
的検出装置を提供することを目的としている。
ｌ；より物体の有無の誤検出を防止するようにした光学
的検出装置を提供することを目的としている。
（ハ）課題を解決するための手段
この発明の光学的検出装置は各発光素子を発光駆動する
発光駆動手段と、前記各発光素子の発光駆動量が等しく
制御されかつ物体により遮光されていない場合に前記各
受光素子により受光される各個別受光量を測定する測定
手段と、前記受光素子により受光される個別受光量が一
定値になるように前記記測定段に測定された各個別受光
量に基づいて各発光素子ごとにその個別発光駆動量を演
算する演算手段と、前記演算手段によって演算された各
発光素子ごとの個別発光駆動量を記憶する記憶手段と、
前記演算された個別発光駆動量によって前記各発光素子
を発光駆動する制御手段を備えている。
発光駆動手段と、前記各発光素子の発光駆動量が等しく
制御されかつ物体により遮光されていない場合に前記各
受光素子により受光される各個別受光量を測定する測定
手段と、前記受光素子により受光される個別受光量が一
定値になるように前記記測定段に測定された各個別受光
量に基づいて各発光素子ごとにその個別発光駆動量を演
算する演算手段と、前記演算手段によって演算された各
発光素子ごとの個別発光駆動量を記憶する記憶手段と、
前記演算された個別発光駆動量によって前記各発光素子
を発光駆動する制御手段を備えている。
（ニ）作用
この発明は物体の遮光が無くかつ各発光素子の発光駆動
量が等しい場合の各受光素子により受光される各個別の
受光量を測定しているから物体の有無の検出前に各受光
量のばらつきを検知することができる。そして、その検
知した個別受光量により各発光素子を駆動する個別発光
駆動量を算出記憶し、該個別発光駆動量によって物体の
遮光が無い場合の各受光量が一定になるようにばらつき
を補償する制御を行う。
量が等しい場合の各受光素子により受光される各個別の
受光量を測定しているから物体の有無の検出前に各受光
量のばらつきを検知することができる。そして、その検
知した個別受光量により各発光素子を駆動する個別発光
駆動量を算出記憶し、該個別発光駆動量によって物体の
遮光が無い場合の各受光量が一定になるようにばらつき
を補償する制御を行う。
（ホ）実施例
第１図はこの発明の一実施例を示し、同図中１１は複数
の発光素子ｌが配列された発光素子アレーを示し、この
発光素子アレー１１から所定の距離離間して受光素子ア
レー１２が設けられ、そこには前記各発光素子１とそれ
ぞれ対をなす受光素子２が配列されている。マイクロプ
ロセッサ１３に備えられた演算制御回路１３ａは発光素
子駆動回路１４とマルチプレクサ１５を順次走査して対
をなす発光素子１と受光素子２を動作可能にする。
の発光素子ｌが配列された発光素子アレーを示し、この
発光素子アレー１１から所定の距離離間して受光素子ア
レー１２が設けられ、そこには前記各発光素子１とそれ
ぞれ対をなす受光素子２が配列されている。マイクロプ
ロセッサ１３に備えられた演算制御回路１３ａは発光素
子駆動回路１４とマルチプレクサ１５を順次走査して対
をなす発光素子１と受光素子２を動作可能にする。
動作可能状態にある受光素子２がらマルチプレクサ１５
を経由して得られた受光量を表す信号は増幅器１６を介
してマイクロプロセッサ１３に備えられたアナログ／デ
ィジタル変換器１３ｂに入力される。マイクロプロセッ
→’Ｊ’１３にはディジタル／アナログ変換器１３ｃも
備えられ、演算制御回＃ＩＩ ３ ａから送られるディ
ジタル制御信号をアナログ制御信号に変換して定電流回
路１７に出力する。定電流回路１７はアナログ制御信号
に従った発光駆動電流出力を動作可能状態にある発光素
子ｌに送り、該素子を発光駆動する。
を経由して得られた受光量を表す信号は増幅器１６を介
してマイクロプロセッサ１３に備えられたアナログ／デ
ィジタル変換器１３ｂに入力される。マイクロプロセッ
→’Ｊ’１３にはディジタル／アナログ変換器１３ｃも
備えられ、演算制御回＃ＩＩ ３ ａから送られるディ
ジタル制御信号をアナログ制御信号に変換して定電流回
路１７に出力する。定電流回路１７はアナログ制御信号
に従った発光駆動電流出力を動作可能状態にある発光素
子ｌに送り、該素子を発光駆動する。
マイクロプロセッサ１３には上記の他、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）１３ｄも備えられている。ＲＡＭ１
３ｄは演算制御回路１３ａの指令に従ってアナログ／デ
ィジタル変換器１３ ｂで測定される各受光素子の個別
受光量を示すデータを記憶する。演算制御回路１３ａは
前記記憶されたデータに基づいて必要な演算を実行する
ことによって発光素子の発光駆動制御に必要な制御デー
タを求め、前記ＲＡＭ１３ｄに再び記憶する。ＲＯＭ（
リードオンメモリ）１８は、この演算された制御データ
が電源オフ時にも消去されない様に記憶しておくもので
ある。
ムアクセスメモリ）１３ｄも備えられている。ＲＡＭ１
３ｄは演算制御回路１３ａの指令に従ってアナログ／デ
ィジタル変換器１３ ｂで測定される各受光素子の個別
受光量を示すデータを記憶する。演算制御回路１３ａは
前記記憶されたデータに基づいて必要な演算を実行する
ことによって発光素子の発光駆動制御に必要な制御デー
タを求め、前記ＲＡＭ１３ｄに再び記憶する。ＲＯＭ（
リードオンメモリ）１８は、この演算された制御データ
が電源オフ時にも消去されない様に記憶しておくもので
ある。
次に上述のように構成された光学的検出装置の動作につ
いて説明する。まず物体の検知に先たち、物体の遮光が
無い状態においてマイクロフロセッサ１３の演算制御回
路１３ａからディジタル／アナログ変換器１３ｃを経由
して一定の駆動量を指示する信号が定電流回路１７に出
力される。定電流回路は一定の駆動電流■で各発光素子
１を発光駆動し、対応する受光素子２により受光された
各受光素子２ごとの個別受光量はマルチプレクサ１５、
増幅器１６さらにアナログ／ディジタル変換器１３ｂを
経由してまず順次ＲＡＭ１３ｄに記憶される。
いて説明する。まず物体の検知に先たち、物体の遮光が
無い状態においてマイクロフロセッサ１３の演算制御回
路１３ａからディジタル／アナログ変換器１３ｃを経由
して一定の駆動量を指示する信号が定電流回路１７に出
力される。定電流回路は一定の駆動電流■で各発光素子
１を発光駆動し、対応する受光素子２により受光された
各受光素子２ごとの個別受光量はマルチプレクサ１５、
増幅器１６さらにアナログ／ディジタル変換器１３ｂを
経由してまず順次ＲＡＭ１３ｄに記憶される。
ここで、一定の駆動電流Ｉにより得られたＲＡＭ１３ｄ
に記憶された前記個別の受光量は６対をなす素子ごとに
異なり、その値をＷｎ（ｎ＝１゜２、・・・）とすると
、発光素子が発光ダイオードで受光素子がホトトランジ
スタまたはホトダイオドの場合はＷｎは近似的に駆動電
流Ｉに比例し次式で表される。 Ｗｎ−Ｋｎ−■ ここでＫｎ（ｎ＝１．２、・・・）は６対をなす発光素
子１と受光素子２ごとに異なる比例定数である。
に記憶された前記個別の受光量は６対をなす素子ごとに
異なり、その値をＷｎ（ｎ＝１゜２、・・・）とすると
、発光素子が発光ダイオードで受光素子がホトトランジ
スタまたはホトダイオドの場合はＷｎは近似的に駆動電
流Ｉに比例し次式で表される。 Ｗｎ−Ｋｎ−■ ここでＫｎ（ｎ＝１．２、・・・）は６対をなす発光素
子１と受光素子２ごとに異なる比例定数である。
ところで、前記個別受光量の値Ｗｎを物体の遮光が無い
場合に一定値のＷへと制御するため、各発光素子を駆動
する個別の駆動電流（個別発光駆動量）ＩｎをＩ ｎ
−１−Ｗ／Ｗｎに定める。このようにすると各受光素子
の受光量は。
場合に一定値のＷへと制御するため、各発光素子を駆動
する個別の駆動電流（個別発光駆動量）ＩｎをＩ ｎ
−１−Ｗ／Ｗｎに定める。このようにすると各受光素子
の受光量は。
Ｋ ｎ ・（１・Ｗ／Ｗｎ） ＝Ｗｎ−Ｗ／Ｗｎ ＝ｗ
となり、一定値Ｗに制御できる。この各発光素子ごとの
個別の駆動電流ＩｎはＲＡＭ１３ｄに記憶された個別受
光量Ｗｎの値から演算制御回路１３ａにおいて算出され
る。なお、個別の駆動電流Ｉｎは個別受光量Ｗｎが得ら
れる都度算出してＲＡＭ１３ｄに記憶しても良く、また
Ｗ ／ Ｗ ｎの状態でＲＡＭ１３ｄに記憶して電流制
御時にＩｎを算出しても良い。
となり、一定値Ｗに制御できる。この各発光素子ごとの
個別の駆動電流ＩｎはＲＡＭ１３ｄに記憶された個別受
光量Ｗｎの値から演算制御回路１３ａにおいて算出され
る。なお、個別の駆動電流Ｉｎは個別受光量Ｗｎが得ら
れる都度算出してＲＡＭ１３ｄに記憶しても良く、また
Ｗ ／ Ｗ ｎの状態でＲＡＭ１３ｄに記憶して電流制
御時にＩｎを算出しても良い。
上述のように算出および記憶された個別の駆動電流Ｉｎ
を各発光素子の走査ごとに出力させる信号かディジタル
／アナログ変換器１３ｃを介して定電流回路１７に出力
される。定電流回路１７からの電流により各発光素子ｌ
は個別の発光駆動電流により発光駆動され、物体の遮光
が無い場合には各受光素子から得られる受光量は等しい
値Ｗになる。さらにこの入力した受光量Ｗはマイクロプ
ロセッサ１３において基準となる比較レベルと比較され
、比較レベルより小さい場合は物体有りが、大きい場合
は物体無しがそれぞれ判断される。
を各発光素子の走査ごとに出力させる信号かディジタル
／アナログ変換器１３ｃを介して定電流回路１７に出力
される。定電流回路１７からの電流により各発光素子ｌ
は個別の発光駆動電流により発光駆動され、物体の遮光
が無い場合には各受光素子から得られる受光量は等しい
値Ｗになる。さらにこの入力した受光量Ｗはマイクロプ
ロセッサ１３において基準となる比較レベルと比較され
、比較レベルより小さい場合は物体有りが、大きい場合
は物体無しがそれぞれ判断される。
なお、各個別受光量Ｗｎを測定し、それにより算出され
た制御データをＲＡＭ１３ｄに記憶させる時点またはそ
の手段は、本装置の電源を入れた時（この場合は電源を
切るとその記憶内容は消去される）でも良く、または任
意の時点で求めてバックアップされたＲＡＭに記憶（こ
の場合は電源が切れても記憶内容は変わらない）しても
良く、またはＲＯＭ１８に何らかの方法で記憶しても良
い。
た制御データをＲＡＭ１３ｄに記憶させる時点またはそ
の手段は、本装置の電源を入れた時（この場合は電源を
切るとその記憶内容は消去される）でも良く、または任
意の時点で求めてバックアップされたＲＡＭに記憶（こ
の場合は電源が切れても記憶内容は変わらない）しても
良く、またはＲＯＭ１８に何らかの方法で記憶しても良
い。
この場合は、記憶内容は、電源オフ時にも消えることは
ないので、以後、永続的にＲＯＭ１８から前記制御デー
タを取り出しては発光素子の発光駆動制御に使用できる
。
ないので、以後、永続的にＲＯＭ１８から前記制御デー
タを取り出しては発光素子の発光駆動制御に使用できる
。
（ト）効果
この発明は、物体の遮光が無い場合において発光素子と
受光素子の固有の特性等の差によって生じる受光量のば
らつきを補償して一定の受光量を得るように構成したか
ら、誤検出の発生を防止でき、信頼性の高い装置を提供
することができる。
受光素子の固有の特性等の差によって生じる受光量のば
らつきを補償して一定の受光量を得るように構成したか
ら、誤検出の発生を防止でき、信頼性の高い装置を提供
することができる。
また、素子固有の特性の差による受光量を補償できるの
で、素子の表面に付着したごみ、はこり等による受光量
の大幅な低減を判断することができ、その対策を講じる
ことができる。
で、素子の表面に付着したごみ、はこり等による受光量
の大幅な低減を判断することができ、その対策を講じる
ことができる。
４、［１ｇＪ面の簡単な説明］
第１図はこの発明の光学的検出装置の一実施例を示すシ
ステム構成図、第２図は発光素子および受光素子の配置
を示す図、第３図は従来の装置による各受光素子の受光
量のばらつきを示す図、第４図は受光量を比較する基準
となる比較レベルを定める説明図である。
ステム構成図、第２図は発光素子および受光素子の配置
を示す図、第３図は従来の装置による各受光素子の受光
量のばらつきを示す図、第４図は受光量を比較する基準
となる比較レベルを定める説明図である。
１・・・発光素子、 ２・・・受光素子、１
１・・発光アレー １２・・受光アレ１３・・・
マイクロプロセッサ、 １ ４・・・発光素子駆動回路、 ７・・・定電流回路、 ８・・・ＲＯＭ。
１・・発光アレー １２・・受光アレ１３・・・
マイクロプロセッサ、 １ ４・・・発光素子駆動回路、 ７・・・定電流回路、 ８・・・ＲＯＭ。
■
３ａ・・・演算制御回路、
３ ｄ・・・ＲＡＭ。
１−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一対の発光素子と受光素子とを離間して複数対配置し、
前記発光素子から前記受光素子へ向けて発光された光を
遮断する物体を検出する装置であって、 前記各発光素子を発光駆動する発光駆動手段と、前記各
発光素子の発光駆動量が等しく制御されかつ物体により
遮光されていない場合に前記各受光素子により受光され
る各個別受光量を測定する測定手段と、 前記受光素子により受光される個別受光量が一定値にな
るように前記測定手段で測定された各個別受光量に基づ
いて各発光素子ごとにその個別発光駆動量を演算する演
算手段と、 前記演算手段によって演算された各発光素子ごとの個別
発光駆動量を記憶する記憶手段と、前記演算された個別
発光駆動量によって前記各発光素子を発光駆動する制御
手段を備えていることを特徴とする光学的検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16857089A JP2597405B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 光学的検出装置 |
| US07/545,559 US5051574A (en) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Optical coordinate detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16857089A JP2597405B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 光学的検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333679A true JPH0333679A (ja) | 1991-02-13 |
| JP2597405B2 JP2597405B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=15870492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16857089A Expired - Lifetime JP2597405B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 光学的検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5051574A (ja) |
| JP (1) | JP2597405B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2011043093A1 (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-14 | シャープ株式会社 | タッチパネル |
| JP2015153184A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | シャープ株式会社 | 位置検出装置及びタッチパネル装置 |
Families Citing this family (11)
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| US6987259B2 (en) | 2002-05-30 | 2006-01-17 | Dmetrix, Inc. | Imaging system with an integrated source and detector array |
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| DE10355008B4 (de) * | 2003-11-25 | 2007-01-11 | Leuze Lumiflex Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Verarbeitung eines Empfangssignals und optischer Sensor |
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