JPH0624906Y2 - 光学式タッチスクリーン装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、ＣＲＴ等ディスプレイディバイスの表示画面
を指などでタッチし、その位置に表示されている情報を
入力する光学式タッチスクリーン装置に関し、更に詳し
くは、画面上を横切る光ビームを指で遮ぎることによ
り、指で指定した画面上の位置を検出する光学式タッチ
スクリーン装置に関する。

＜従来の技術＞ 光学式タッチスクリーン装置は、画面に表示された特定
の表示情報の位置を指で指定するといった、簡便な手法
により、データを入力できるので、最近各種のマンマシ
ンインタフェース装置として使用されてきている。

第３図は、この種の光学式タッチスクリーン装置の構成
概念図である。図において、１はＣＲＴのような表示画
面（スクリーン）、２１〜２ｎは表示画面１の向かい合
う２組の辺の一方に配列した発光素子、３１〜３ｎは他
方の辺に配列した受光素子、４は複数の発光素子２１〜
２ｎを順次発光させる光源駆動回路、５は複数の受光素
子からの信号を入力し、対向する発光素子が発光したタ
イミングで、受光素子からの信号を順次取り入れ、発光
素子からの光ビームが遮られたかどうかで、画面上にタ
ッチした位置を検出する位置検出回路である。なお光源
駆動回路及び位置検出回路は、いずれもＸ軸方向位置検
出用に１組，Ｙ軸方向位置検出用に１組設けられてい
る。

第４図は、このように構成された光学式タッチスクリー
ン装置において、画面上をタッチした指によって、画面
上を横切る光ビームが遮られる様子を示す動作概念図で
ある。

従来装置においては、第４図において、例えば指が破線
に示すＡ点位置から光ビームに入って、その後実線に示
すＢ点位置で指が抜かれるような場合、位置検出回路５
は、指が抜かれる最終位置Ｂ点を、指が指定した位置と
して検出するように構成されていた。

ここで指で指定する位置が、Ａ点位置からＢ点位置にず
れるのは、光ビームの横切る位置が画面の上から、僅か
な距離だけ離れたとろにあること、人間の指を抜くとい
う動作が、肘を中心とした腕の円運動（指が上の方向に
動く運動）であることに起因している。

＜考案が解決しようとする課題＞ このために、従来装置においては、しばしばオペレータ
が画面上を指定する希望の位置とは、異なったスクリー
ン上の位置を検出するという不具合が生じていた。

本考案は、この様な不具合に鑑みてなされたものであっ
て、オペレータが指定した希望の位置を正確に検出する
ことのできるタッチスクリーン装置を実現することを目
的とする。

＜課題を解決するための手段＞ この様な目的を達成する本考案は、タッチ・スクリーン
に向かい合う２組の辺の一方に発光素子を、他方に受光
素子を配列させ、前記発光素子を順次発光させて前記受
光素子に到達する光が遮られるタイミングから前記タッ
チ・スクリーンにタッチされた座標位置を検出する位置
検出回路を備えたタッチスクリーン装置において、 前記位置検出回路から得られた位置座標信号を保持する
第１の座標信号保持手段と、 この第１の座標信号保持手段からの位置座標信号を一定
時間遅らせる遅延手段と、 スクリーン上を横切る光ビームが遮られているか否かを
検出し光ビームが遮られている場合オン信号を、光が遮
られていない場合オフ信号を出力するビーム断検出手段
と、 このビーム断検出手段からオン信号が出力されている場
合だけ前記遅延手段からの位置座標信号を入力し、当該
位置座標信号を保持する第２の座標信号保持手段と、 前記ビーム断検出手段からオン信号が出力されている場
合前記第１の座標信号保持手段からの位置座標信号を選
択し出力し、ビーム断検出手段からオフ信号が出力され
ている場合前記第２の座標信号保持手段からの位置座標
信号を選択し出力する選択手段とを設けて構成される。

＜作用＞ スクリーン上を横切る光ビームを、最初にオペレータの
指が遮る点が最もオペレータが指定した位置座標に近い
ものとなっている。第２の座標信号保持手段はオペレー
タが光ビームから指を抜く時点より、一定の時間だけ前
の最初に指定した位置座標信号を保持しており、選択手
段は指が抜かれると、ビーム断検出手段からオフ信号を
受けて、この第２の座標信号保持手段に保持されている
位置座標信号を選択し出力する。これによって指を最初
に光ビーム内に入れた点の位置座標と、指を抜いた点の
位置座標とのずれをなくする。

＜実施例＞ 以下図面を用いて、本考案の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例を示す要部の構成ブロック
図である。図において、１は表示画面（スクリーン）、
２１〜２ｎはＬＥＤのような発光素子、３１〜３ｎはホ
トトランジスタのような受光素子、４は発光素子２１〜
２ｎの発光素子駆動回路、５は各複数の受光素子からの
信号および発光素子駆動回路４からのタイミング信号を
入力する位置検出回路である。ここではＸ軸方向位置を
検出する１組の系統についてのみ示すが、実際にはＹ軸
方向にも同じような回路があるものとする。これらの構
成は、従来のものと同じである。

６は位置検出回路５から出力される位置座標信号を保持
する第１の座標信号保持手段、７はこの第１座標信号保
持手段６からの座標信号を所定の一定時間Ｔａだけ遅ら
せる遅延手段である。

８は複数の受光素子３１〜３ｎからの信号を受け、表示
画面１上を横切る光ビームが指等によって、遮られてい
るか否かを検出するビーム断検出手段、９はこのビーム
断検出手段８がビーム断（指などが光ビームを遮ってい
る状態）を示すオン信号を出力した場合、遅延手段７か
らの座標信号を第２の座標信号保持手段１０に保持させ
るゲート回路である。１１はビーム断検出手段８からの
信号に応じて、第１の座標信号保持手段６又は第２の座
標信号保持手段１０からの信号を選択し、座標信号とし
て出力する選択手段である。

このように構成した装置の動作を説明すれば以下の通り
である。

第２図は、表示画面１上を横切る光ビーム内に指が入っ
てから、抜けるまでの様子を示す図である。

はじめに破線で示すように指が入るものとすれば、光ビ
ームはＡ点で遮られる。位置検出回路５は、はじめにこ
のＡ点の位置座標ＸＡを検出する。この位置座標信号Ｘ
Ａは、第１の座標信号保持手段６に印加されここで保持
される。

なお、位置検出回路５は、一定の走査周期で発光素子か
らの複数の光ビームの断を検出しており、ここからは一
定周期で更新された位置座標信号が出力されるものとす
る。

ビーム断検出手段８は、指が光ビーム内に入っているか
どうかを検出しており、指が光ビーム内に入ると、光ビ
ームが遮ぎられている状態を示すオン信号を出力する。
選択手段１１はこのオン信号を受け、第１の座標信号保
持手段６に保持されている位置座標信号ＸＡを選択し、
これを位置座標信号として出力する。

一方、第１の座標信号保持手段６に保持されている位置
座標信号ＸＡは、遅延手段７で一定時間遅延され、ゲー
ト回路９に印加される。ゲート回路９は、ビーム断検出
手段８からのオン信号を受けると、遅延手段７でＴａだ
け遅延された位置座標信号ＸＡを、第２の座標信号保持
手段１０に与え保持させる。ここで遅延手段７での遅延
時間Ｔａは、指を光ビーム内に入れてから抜くまでの時
間（Ｔｓｅｃ）を考慮して、決められるものとする。

次に、指が第２図実線のように移動しＢ点から抜けたと
すると、指が抜けたことをビーム断検出手段８が検出
し、ここからその事を示すオフ信号をゲート回路９およ
び選択手段１１に出力する。

選択手段１１はこのオフ信号を受け、第２の座標信号保
持手段１０に保持されている位置座標信号ＸＡを選択
し、これを位置座標信号として出力する。また、ゲート
回路９はオフ信号受け、閉の状態となり、それ以降遅延
手段７からの信号を第２の座標信号保持手段１０には送
らない。

なお、この時点では、第１の座標信号保持手段６には、
指を抜いたＢ点の位置座標信号ＸＢが保持される。

このようにして、指を光ビーム内に入れてから抜くまで
の時間が経過する間に、指の指定する位置がＡ点からＢ
点に移っても、はじめに指を入れたＡ点（この点がオペ
レータが表示画面上に指定した希望の位置に最も近い位
置となっている）の位置座標信号ＸＡを常に出力させる
ことができる。

なお、上記の実施例では、ビーム断検出手段８を一つの
ブロックで示してあるが、この手段は位置検出回路５内
に設けてもよい。

＜考案の効果＞ 以上詳細に説明したように、本考案によれば、簡単な回
路を付加することによって、オペレータの指が抜かれた
位置が最初に指定した希望の座標位置と異なる場合で
も、正確な位置座標信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部の構成ブロック
図、第２図は表示画面上を横切る光ビーム内に指が入っ
てから、抜けるまでの様子を示す図、第３図は従来の光
学式タッチスクリーン装置の構成概念図、第４図は第３
図のように構成された光学式タッチスクリーン装置にお
いて、画面上をタッチした指によって画面上を横切る光
ビームが遮られる様子を示す動作概念図である。 １……表示画面（スクリーン） ２１〜２ｎ……発光素子、３１〜３ｎ……受光素子 ４……発光素子駆動回路、５……位置検出回路 ６……第１の座標信号保持手段 ７……遅延手段、８……ビーム断検出手段 ９……ゲート回路 １０……第２の座標信号保持手段 １１……選択手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】タッチ・スクリーンに向かい合う２組の辺
   の一方に発光素子を、他方に受光素子を配列させ、前記
   発光素子を順次発光させて前記受光素子に到達する光が
   遮られるタイミングからタッチ・スクリーンにタッチさ
   れた座標位置を検出する位置検出回路を備えたタッチス
   クリーン装置において、 前記位置検出回路から得られた位置座標信号を保持する
   第１の座標信号保持手段と、 この第１の座標信号保持手段からの位置座標信号を一定
   時間遅らせる遅延手段と、 スクリーン上を横切る光ビームが遮られているか否かを
   検出し光ビームが遮られている場合オン信号を、光が遮
   られていない場合オフ信号を出力するビーム断検出手段
   と、 このビーム断検出手段からオン信号が出力されている場
   合だけ前記遅延手段からの位置座標信号を入力し、当該
   位置座標信号を保持する第２の座標信号保持手段と、 前記ビーム断検出手段からオン信号が出力されている場
   合前記第１の座標信号保持手段からの位置座標信号を選
   択し出力し、ビーム断検出手段からオフ信号が出力され
   ている場合前記第２の座標信号保持手段からの位置座標
   信号を選択し出力する選択手段と を設けたタッチスクリーン装置。