JPH0612509B2

JPH0612509B2 - 光学式座標入力装置

Info

Publication number: JPH0612509B2
Application number: JP61153175A
Authority: JP
Inventors: 純一大内; 弘明佐々木; 和男長谷川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPS638922A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、多数配設された受光素子が発光素子から出力
された光信号を受光して一定の出力端子電圧となるよう
にした光学式座標入力装置に関するものである。

（従来の技術）光学式座標入力装置は、ＣＲＴディスプレイやＬＣＤ等
の画像表示装置の前面に配置されてコンピュータ等への
座標入力に用いられている。そして、ＣＲＴディスプレ
イ等の画面の前面外周に発光素子と受光素子を対向させ
て多数配設し、発光素子と受光素子を選択的に駆動走査
し、この走査中に指等で光信号が遮断されたことを検出
して座標信号を得るように構成されている。

ここで、第２図に従来の光学式座標入力装置のブロック
回路図を示す。第２図において、ＣＲＴディスプレイ等
の画像表示装置の前面外周の隣接する２辺に多数の発光
素子たる発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎが配設され、これら
の発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎに対向して他の２辺に受光
素子たるフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎが配設され
ている。そして、水平方向の辺に配列された発光ダイオ
ードＬｌ〜ＬｍとフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｍの
組をＸ座標とし、垂直方向の辺に配列された発光ダイオ
ードＬ（ｍ＋ｌ）〜ＬｎとフォトトランジスタＰＴ（ｍ
＋ｌ）〜ＰＴｎの組をＹ座標とする。発光ダイオードＬ
ｌ〜ＬｎのカソードとフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴ
ｎのエミッタはともに接地されている。また、発光ダイ
オードＬｌ〜Ｌｎのアノードは、常開のスイッチング素
子ＳＬｌ〜ＳＬｎの一端にそれぞれ接続され、これらの
スイッチング素子ＳＬｌ〜ＳＬｎの他端は共通に接続さ
れて駆動用トランジスタＱ１のエミッタに接続されてい
る。これらのスイッチング素子ＳＬｌ〜ＳＬｎを含んで
第１の切換回路１が構成されている。そして、フォトト
ランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎのコレクタは、常開のスイッ
チング素子Ｓｌ〜Ｓｎの一端にそれぞれ接続され、これ
らのスイッチング素子Ｓｌ〜Ｓｎの他端は共通に接続さ
れて波形整形部２に接続されている。これらのスイッチ
ング素子Ｓｌ〜Ｓｎを含んで第２の切換回路３が構成さ
れている。なお、駆動用トランジスタＱ１のコレクタは
駆動電源Ｖに接続されている。以上の発光ダイオードＬ
ｌ〜ＬｎとフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎと第１と
第２の切換回路１，３と波形整形部２および駆動用トラ
ンジスタＱ１により座標検出部が構成されている。

ここで、波形整形部２の構造につき説明する。スイッチ
ング素子Ｓｌ〜Ｓｎの他端は共通に接続され、コンデン
サＣ１を介してトランジスタＱ２のベースに接続されて
いる。このトランジスタＱ２のエミッタは接地され、コ
レクタは抵抗Ｒ１とＲ２を直列に介して駆動電源Ｖに接
続され、ベースはさらに抵抗Ｒ３を介して駆動電源Ｖに
接続されている。また、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点は、抵
抗Ｒ４を介してスイッチング素子Ｓｌ〜Ｓｎの他端の共
通接続点に接続されている。さらに、トランジスタＱ２
のコレクタはコンデンサＣ２を介して増幅部４に接続さ
れている。そして、フォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎ
のいずれか１つが光信号を受光してインピーダンスが低
下すると、スイッチング素子Ｓｌ〜Ｓｎの他端の共通接
続点の電圧が低下する。この出力端子電圧の低下がトラ
ンジスタＱ２で反転増幅されて、パルス状出力が増幅部
４に与えられる。

さらに、図示しないホストコンピユータから動作開始信
号Ｓｃが、駆動用トランジスタＱ１に与えられるととも
に、カウンタ回路５に与えられる。カウンタ回路５は、
動作開始信号Ｓｃの入力によりカウント動作を開始し、
カウント毎にパルス信号Ｐを第１と第２の切換回路１，
３と比較部６に出力し、またカウントデータＤｃを記憶
部７に出力する。第１と第２の切換回路１，３はパルス
信号Ｐにより、図示しないデコーダ等によりスイッチン
グ素子ＳｌとＳＬ１，Ｓ２とＳＬ２，…，ＳｎとＳＬｎ
をそれぞれに対応させて順次閉成し、発光ダイオードＬ
ｌ〜Ｌｎが順次駆動されて光信号を出力する。ここで、
駆動用トランジスタＱ１は動作開始信号Ｓｃが与えられ
ている導通状態にある。そして、光信号が指等で遮断さ
れなければ対向するフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎ
は光信号の受光によりインピーダンスが低下して出力端
子電圧が低下し、波形整形部２からパルス状出力が増幅
部４に与えられる。また、光信号が遮断されて受光でき
なければ波形整形部２からパルス状出力は増幅部４に与
えられない。この波形整形部２の出力は増幅部４で適宜
に増幅されて比較部６に与えられカウンタ回路５からの
パルス信号Ｐと比較される。そして、比較部６はパルス
信号Ｐが入力された時点で増幅部４からパルス状出力が
入力されないときに、記憶信号Ｓｍを記憶部７に与え
る。記憶部７はこの記憶信号Ｓｍが入力された時点で、
カウンタ回路５から出力されるカウントデータＤｃを記
憶する。さらに、このカウントデータＤｃが出力制御部
８に送り出され、出力制御部８はカウントデータＤｃか
ら適正な座標を演算して座標信号としてホストコンピユ
ータに出力する。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記した従来の光学式座標入力装置では、多
数配設される発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎおよびフォトト
ランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎは個々にそれぞれ特性が相違
し、発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎから出力されるそれぞれ
の光信号の光量にバラツキがあり、またこれらの光信号
を受光したフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎのそれぞ
れのインピーダンスの変化にもバラツキがある。このた
めに、光信号を受光したフォトトランジスタＰＴｌ〜Ｐ
Ｔｎの出力端子電圧にバラツキが生じ易いという問題点
があった。そして、このフォトトランジスタＰＴｌ〜Ｐ
Ｔｎの出力端子電圧のバラツキによって、光信号を受光
しているにもかかわらず波形整形部２からパルス状出力
が生じないことのないように、発光ダイオードＬｌ〜Ｌ
ｎには必要以上の駆動電流を流して大きな光量の光信号
を出力させている。このために、発光ダイオードＬｌ〜
Ｌｎの劣化が早く、また無駄な電力を消費していた。

本発明の目的は、上記した従来の光学式座標入力装置の
問題点を解決すべくなされたもので、発光素子から出力
された光信号を受光した受光素子の出力端子電圧が一定
となるようにした光学式座標入力装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段）かかる目的を達成するために、本発明の光学式座標入力
装置は、発光素子と受光素子を対向させて複数組配設
し、切換回路により前記複数組の発光素子と受光素子を
順次選択的に切り換えて駆動し、前記切換回路で選択さ
れた発光素子から出力される光信号を対向する受光素子
が受光しないときに、前記受光素子が受光できなかった
ことを示す座標信号を出力する光学式座標入力装置にお
いて、前記発光素子に直列に可変インピーダンス回路を
接続し、前記光信号を受光した受光素子が一定の出力端
子電圧となるように前記可変インピーダンス回路を調整
する調整信号が前記発光素子と受光素子の組毎に予め記
憶された記憶回路を設け、前記切換回路と連動させ前記
記憶回路から前記調整信号を読み出して前記可変インピ
ーダンス回路を調整するように構成されている。

（作用）発光素子に直列に可変インピーダンス回路を接続し、光
信号を受光した受光素子が一定の出力端子電圧となるよ
うに可変インピーダンス回路を調整する調整信号が発光
素子と受光素子の、組毎に予め記憶された記憶回路を設
け、この記憶回路から読み出された調整信号で可変イン
ピーダンスを調整するので、発光素子と受光素子の特性
にバラツキがあっても、受光素子の出力端子電圧が一定
となるように発光素子を駆動させることができる。

（実施例の説明）以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。第
１図は、本発明の光学式座標入力装置のブロック回路図
である。第１図において、第２図と同一回路には同一符
号を付して重複する説明を省略する。

第１図において、発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎのカソード
はともに接続されて可変インピーダンス回路たるトラン
ジスタＱ３のコレクタに接続されている。このトランジ
スタＱ３のエミッタは接地され、ベースは抵抗Ｒ５とＲ
６によって駆動電源Ｖの電圧が分圧された適宜なバイア
スが与えられている。また、フォトトランジスタＰＴｌ
〜ＰＴｎのエミッタはともに接地されている。

さらに、不揮発性の記憶回路９が設けられ、この記憶回
路９に、発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎとフォトトランジス
タＰＴｌ〜ＰＴｎの組毎にカウンタ回路５から出力され
たカウントデータＤｃをアドレスとする調整信号が予め
記憶されている。そして、カウンタ回路５のパルス信号
ＰがスイッチＳｗを介して読み出し端子に与えられる毎
に、第１と第２の記憶回路１，２と連動してカウントデ
ータＤｃをアドレスとして調整信号が読み出される。こ
の調整信号はデジタル量であり、デジタル・アナログ変
換回路１０でアナログ量に変換され、さらに増幅回路１
１で適宜に増幅されてトランジスタＱ３のベースに与え
られる。なお、記憶回路９に予め記憶された調整信号
は、発光ダイオードＬｌ〜Ｌｎの光信号を受光したフォ
トトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎがそれぞれ一定の出力端
子電圧となるように設定されている。

ところで、調整信号は本発明の装置を製造する際に記憶
回路９に書込まれたもので、その書込みの一例を簡単に
説明する。フォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎのコレク
タが接続されるスイッチング素子Ｓｌ〜Ｓｎの共通接続
された他端が、負帰還制御回路12を介してトランジスタ
Ｑ３のベースに接続されて負帰還回路が形成される。そ
して、この負帰還制御回路12の帰還量の一部を増幅回路
13を介してアナログ・デジタル変換回路14に与えて、帰
還量がデジタル量の調整信号に変換されて記憶回路９に
与えられる。この負帰還回路の動作によりフォトトラン
ジスタＰＴｌ〜ＰＴｎの出力端子電圧が一定となったそ
れぞれの時点で、カウンタ回路５のカウントデータＤｃ
をアドレスとして、スイッチＳＷを一時的に記憶回路９
の書き込み端子に切り換えて、発光ダイオードＬｌ〜Ｌ
ｎとフォトトランジスタＰＴｌ〜ＰＴｎの組毎に調整信
号を記憶させる。この負帰還制御回路12と増幅回路13お
よびアナログ・デジタル変換回路14は、記憶回路９に調
整信号を書込む際にのみ設けられるもので、工場出荷時
点では取り外されている。

なお、上記実施例では、負帰還回路を形成して調整信号
を記憶回路９に記憶させる一例を示したが、これに限ら
れないことは勿論である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の光学式座標入力装置は、
発光素子および受光素子の特性のバラツキにかかわら
ず、受光素子の出力端子電圧を一定とすることができ、
必要な光量の光信号を出力させる以上の駆動電流を発光
素子に流すことがなく、発光素子の劣化が少なく、また
無駄な電力を消費することなしに装置全体として低消費
電力化が図れる。さらに、予め記憶回路に調整信号を記
憶させておくので、回路構成が簡単であるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光学式座標入力装置のブロック回路
図であり、第２図は、従来の光学式座標入力装置のブロ
ック回路図である。Ｌｌ〜Ｌｎ：発光ダイオード、ＰＴｌ〜ＰＴｎ：フォト
トランジスタ、Ｑ3：トランジスタ、１，３：切換回
路、５：カウンタ回路、９：記憶回路、10：デジタル・
アナログ変換回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と受光素子を対向させて複数組配
設し、切換回路により前記複数組の発光素子と受光素子
を順次選択的に切り換えて駆動し、前記切換回路で選択
された発光素子から出力される光信号を対向する受光素
子が受光しないときに、前記受光素子が受光できなかっ
たことを示す座標信号を出力する光学式座標入力装置に
おいて、前記発光素子に直列に可変インピーダンス回路
を接続し、前記光信号を受光した受光素子が一定の出力
端子電圧となるように前記可変インピーダンス回路を調
整する調整信号が前記発光素子と受光素子の組毎に予め
記憶された記憶回路を設け、前記切換回路と連動させ前
記記憶回路から前記調整信号を読み出して前記可変イン
ピーダンス回路を調整するようにしたことを特徴とする
光学式座標入力装置。
【請求項２】前記調整信号がデジタル量で前記記憶回路
に記憶され、読み出された前記調整信号がデジタル・ア
ナログ変換回路でアナログ量に変換されて前記可変イン
ピーダンス回路に与えられるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光学式座標入力装置。