JPH11143624A - 光走査型タッチパネル - Google Patents
光走査型タッチパネルInfo
- Publication number
- JPH11143624A JPH11143624A JP22086898A JP22086898A JPH11143624A JP H11143624 A JPH11143624 A JP H11143624A JP 22086898 A JP22086898 A JP 22086898A JP 22086898 A JP22086898 A JP 22086898A JP H11143624 A JPH11143624 A JP H11143624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical scanning
- touch panel
- predetermined
- light
- pointer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
またはペン等の指示物の位置及び大きさを求める際にそ
の算出結果の精度を高くできる光走査型タッチパネルを
提供する。 【解決手段】 表示画面10に位置する指示物Sを光学
的に走査する光送受ユニット1a,1bと、これらによ
る走査の結果に基づいて指示物Sの位置及び大きさを算
出する算出手段51とを備え、算出手段51が、指示物
Sの位置及び大きさを算出するための所定数の一連の数
値列を平滑化するようにし、その平滑化処理の結果を使
用して指示物Sの位置及び大きさを算出する。
Description
テム等により情報が表示される表示装置の表示画面上で
の指示物の位置及び大きさを光学的に検出する光走査型
タッチパネルに関する。
ンピュータシステムの普及に伴って、コンピュータシス
テムにより情報が表示される表示装置の表示画面上を人
の指または特定の指示物により指示することにより、新
たな情報を入力したり、コンピュータシステムに対して
種々の指示を与えたりする装置が利用されている。
示装置の表示画面に表示された情報に対してタッチ方式
にて入力操作を行う場合には、その表示画面上での接触
位置(指示位置)を高精度に検出する必要がある。この
ような座標面となる表示画面上の指示位置を検出する方
法として、「キャロル方式」(米国特許4,267,4
43号)が知られている。この方法は、表示画面の前面
の枠に発光素子と受光素子とを対向配置させることによ
って表示画面の前面に光のマトリックスを構成し、指ま
たはペンの接触による光の遮断位置を検出している。こ
の方法では、高いS/Nが得られて大型の表示装置に適
用を拡張させることも可能であるが、発光素子及び受光
素子の配置間隔に検出の分解能が比例するので、検出の
分解能を高めるためにはその配置間隔を狭くする必要が
ある。従って、大画面に対してペン先等のような細い物
で接触した場合にもその接触位置を精度良く検出するた
めには、配置すべき発光素子及び受光素子の数が増大
し、構成が大嵩になると共に、信号処理も複雑になると
いう問題がある。
昭57−211637号公報に開示されている。この方
法は、レーザ光線のような絞った光を表示画面の外側か
ら角的に走査し、反射手段を有する専用ペンからの反射
光の2つのタイミングから専用ペンが存在する角度をそ
れぞれ求め、求めた角度を三角測量の原理にあてはめて
位置座標を計算にて検出する。この方法では、部品点数
を大幅に削減でき、また、高い分解能を有することも可
能である。しかしながら、専用の反射ペンを利用しなけ
ればならない等、操作性に問題があり、また、指,任意
のペン等の位置は検出することができない。
62−5428号公報に提案されている。この方法は、
表示画面の両側枠に光再帰性反射体を配置し、角的に走
査した光線のこの光再帰性反射体からの戻り光を検知
し、指またはペンによって光線が遮断されるタイミング
から指またはペンの存在角度を求め、求めた角度から三
角測量の原理にて位置座標を検出する。この方法では、
部品点数が少なくて検出精度を維持でき、指,任意のペ
ン等の位置も検出できる。
の手法においても、直接的に得られるデータから演算に
より指またはペン等の指示物の位置及び大きさを求める
のであるが、その演算をより確度が高いものとする必要
がある。また、明らかにエラーと見なされるべき結果が
得られると予想される場合、または、そのような結果が
得られた場合に、そのまま演算を続行すると誤った結果
が出力されてしまう。
であり、直接的に得られるデータから演算により指また
はペン等の指示物の位置及び大きさを求める場合に、そ
の演算をより確度が高いものとすることが可能である光
走査型タッチパネルを提供することを目的とする。
または大きさについて明らかにエラーと見なされるべき
演算結果が得られると予想される場合、または、そのよ
うな演算結果が得られた場合には演算処理を中止する
か、または得られた演算結果を廃棄することを可能とし
た光走査型タッチパネルを提供することにある。
チパネルは、所定領域に位置する指示物を光学的に走査
する光学的走査手段と、該光学的走査手段による走査の
結果に基づいて前記指示物の位置及び大きさを算出する
算出手段とを備えた光走査型タッチパネルにおいて、前
記算出手段は、前記指示物の位置及び大きさを算出する
処理中の特定の段階において、所定数の一連の数値列を
平滑化する平滑化処理手段を有し、前記平滑化処理手段
による平滑化処理の結果を使用して前記指示物の位置及
び大きさを算出すべくなしてあることを特徴とする。
項1において、前記光学的走査手段は、前記所定領域の
外側に設けた光再帰性反射手段と、前記所定領域と実質
的に平行である面内で光を角的に走査する光走査手段、
及び、光によって照射された部分の前記光再帰性反射手
段による反射光を受光する受光手段を有する少なくとも
2組の光送受手段と、前記光走査手段での走査角度及び
前記受光手段での受光結果に基づいて、前記指示物にて
形成される前記所定領域での走査光の遮断範囲を計測す
る計測手段とを有することを特徴とする。
項1または2において、前記平滑化処理手段は、前記光
学的走査手段による直近の過去の一連の所定回数の走査
の結果を平滑化処理し、前記算出手段は、前記平滑化処
理手段による平滑化処理の結果に基づいて前記指示物の
位置及び大きさを算出すべくなしてあることを特徴とす
る。
項1または2において、前記光学的走査手段は、前記光
学的走査手段による一回の光学的走査の結果に基づいて
前記指示物の位置及び大きさを算出し、前記平滑化処理
手段は、前記光算出手段による直近の過去の一連の所定
回数の算出結果を平滑化処理すべくなしてあることを特
徴とする。
項3または4において、前記平滑化処理手段は、平滑化
すべき一連の数値列中の所定の条件を満たす数値を選択
して平滑化処理すべくなしてあることを特徴とする。
項3または4において、前記平滑化処理手段は、平滑化
すべきm個(mは1以上の自然数)の数値列中の、値が
大なる順からn1個及び小なる順からn2個を除外した
残りの数値を平滑化処理すべくなしてあることを特徴と
する。
項3または4において、前記平滑化処理手段は、平滑化
すべき数値列における標準偏差が小なる所定数の数値を
平滑化処理すべくなしてあることを特徴とする。
項3または4において、前記平滑化処理手段は、平滑化
すべき数値列における標準偏差が小なる所定数の数値の
内の最大の標準偏差の数値が所定値より大なる場合には
所定のエラー処理を行うべくなしてあることを特徴とす
る。
項1または2において、前記算出手段は、前記光学的走
査手段による走査の結果が、所定の基準範囲外である場
合には、所定のエラー処理を行うべくなしてあることを
特徴とする。
求項1または2において、前記算出手段は、前記指示物
が前記所定領域外部に位置することを意味する算出結果
が得られた場合には、所定のエラー処理を行うべくなし
てあることを特徴とする。
定領域に位置する指示物を光学的に走査する光学的走査
手段と、該光学的走査手段による走査の結果に基づいて
前記指示物の特徴量を計測する計測手段と、該計測手段
によって計測された特徴量に基づいて前記指示物の位置
及び大きさを算出する算出手段とを備えた光走査型タッ
チパネルにおいて、前記算出手段は、前記計測手段によ
って計測された特徴量が所定範囲内にあるか否かを判別
する判別部と、所定範囲内にあると判別された所定数の
一連の特徴量の数値列を平滑化する第1平滑化処理部
と、該第1平滑化処理部にて得られる平滑化特徴量を用
いて前記指示物の位置及び大きさを算出する位置・大き
さ算出部と、算出された所定数の一連の位置及び/また
は大きさの数値列を平滑化する第2平滑化処理部と、該
第2平滑化処理部による平滑化処理の結果を使用して前
記指示物の位置及び大きさを算出すべくなしてあること
を特徴とする。
求項11において、前記光学的走査手段は、前記所定領
域の外側に設けた光再帰性反射手段と、前記所定領域と
実質的に平行である面内で光を角的に走査する光走査手
段、及び、光によって照射された部分の前記光再帰性反
射手段による反射光を受光する受光手段を有する少なく
とも2組の光送受手段と、前記光走査手段での走査角度
及び前記受光手段での受光結果に基づいて、前記指示物
にて形成される前記所定領域での走査光の遮断範囲を計
測する計測手段とを有することを特徴とする。
求項11または12において、前記第1平滑化処理部及
び/または前記第2平滑化処理部は、所定数の一連の数
値列を記憶する記憶部を有し、該記憶部に記憶された数
値列の中から所定の条件を満たす数値を選択して平滑化
処理を行うべくなしてあることを特徴とする。
求項13において、前記第1平滑化処理部及び/または
前記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶されたm個
の数値列中から値が大なる順からn1個及び小なる順か
らn2個を除外した残りのm−(n1+n2)個の数値
を選択してそれらの平均値を求めるべくなしてあること
を特徴とする。
求項13において、前記第1平滑化処理部及び/または
前記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶されたm個
の数値列中から値が大なる順からn1個及び小なる順か
らn2個を除外した残りのm−(n1+n2)個の数値
を選択してそれらの中央値を求めるべくなしてあること
を特徴とする。
求項13において、前記第1平滑化処理部及び/または
前記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶された数値
列中から標準偏差が小なる所定個の数値を選択してそれ
らの平均値を求めるべくなしてあることを特徴とする。
求項13において、前記第1平滑化処理部及び/または
前記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶された数値
列中から標準偏差が小なる所定個の数値を選択してそれ
らの中央値を求めるべくなしてあることを特徴とする。
求項11〜17の何れかにおいて、前記計測手段によっ
て計測された1または複数の特徴量が所定範囲内にない
と前記判別部が判別した場合には、所定のエラー処理を
行うべくなしてあることを特徴とする。
求項11または12において、前記第1平滑化処理部
は、所定数の一連の数値列を記憶する記憶部を有し、該
記憶部に所定数以上の特徴量の数値が記憶されていない
場合には、所定のエラー処理を行うべくなしてあること
を特徴とする。
求項11または12において、前記第2平滑化処理部
は、所定数の一連の数値列を記憶する記憶部を有し、該
記憶部に所定数以上の前記指示物の位置及び/または大
きさの数値が記憶されていない場合には、所定のエラー
処理を行うべくなしてあることを特徴とする。
求項1〜20の何れかにおいて、前記算出手段の算出結
果に基づいて、前記指示物が前記所定領域に接触してい
るか否かを判別する接触判別手段を更に備えることを特
徴とする。
求項21において、前記接触判別手段は、前記算出手段
での前記指示物の位置及び大きさの算出結果が所定範囲
内である場合に、前記指示物が前記所定領域に接触して
いると判別すべくなしてあることを特徴とする。
求項21において、前記算出手段は、所定の時間間隔
で、前記指示物の位置及び大きさの算出結果が所定範囲
内であるか否かを判別し、算出結果が所定範囲内である
場合にはその算出結果を出力し、算出結果が所定範囲内
でない場合にはエラー信号を出力することとし、前記エ
ラー信号が所定の回数以上にわたって出力された場合
に、前記接触判別手段は、前記指示物が前記所定領域か
ら離れていると判別すべくなしてあることを特徴とす
る。
求項21において、前記算出手段は、前記指示物の位置
及び大きさの算出結果が所定範囲内であるか否かを判別
し、算出結果が所定範囲内である場合にはその算出結果
を出力し、算出結果が所定範囲内でない場合にはその算
出結果を出力しないこととし、所定時間以上にわたって
算出結果が出力されない場合に、前記接触判別手段は、
前記指示物が前記所定領域から離れていると判別すべく
なしてあることを特徴とする。
求項21において、前記接触判別手段により、前記指示
物が前記所定領域に接触している状態から前記指示物が
前記所定領域から離れている状態に変化することを判別
した場合、前記第1平滑化処理部及び第2平滑化処理部
に付随する記憶部に記憶されている一連の数値列を消去
して初期化すべくなしてあることを特徴とする。
求項1〜25の何れかにおいて、前記光学的走査手段
は、前記所定領域を光学的に走査して前記指示物による
走査光の遮断範囲を表す数値を測定する少なくとも2組
の光送受手段を有し、前記算出手段は、前記少なくとも
2組の光送受手段により得られる数値それぞれに基づい
て前記指示物の大きさの算出処理を行い、算出結果の内
の最大値または最小値を算出結果とすべくなしてあるこ
とを特徴とする。
求項1〜25の何れかにおいて、前記光学的走査手段
は、前記所定領域を光学的に走査して前記指示物による
走査光の遮断範囲を表す数値を測定する少なくとも2組
の光送受手段を有し、前記算出手段は、前記少なくとも
2組の光送受手段により得られる数値それぞれに基づい
て前記指示物の大きさの算出処理を行い、算出結果の平
均値を算出結果とすべくなしてあることを特徴とする。
求項1〜25の何れかにおいて、前記光学的走査手段
は、所定領域を光学的に走査して前記指示物による走査
光の遮断範囲を表す数値を測定する少なくとも2組の光
送受手段を有し、前記算出手段は、前記少なくとも2組
の光送受手段により得られる数値それぞれに基づいて前
記指示物の大きさの算出処理を行い、算出結果の少なく
とも前記指示物の位置または大きさとして選択した値が
所定範囲より大なる場合には、所定のエラー処理を行う
べくなしてあることを特徴とする。
求項1〜25の何れかにおいて、前記光学的走査手段
は、所定領域を光学的に走査して前記指示物による走査
光の遮断範囲を表す数値を測定する少なくとも2組の光
送受手段を有し、前記算出手段は、前記少なくとも2組
の光送受手段により得られる数値それぞれに基づいて前
記指示物の大きさの算出処理を行い、算出結果の内の最
大値と最小値との差が所定範囲外である場合には、所定
のエラー処理を行うべくなしてあることを特徴とする。
求項1〜25の何れかにおいて、前記平滑化処理手段
は、平滑化すべき一連の数値列中に、所定範囲外の数値
が所定個数以上存在する場合には、所定のエラー処理を
行うべくなしてあることを特徴とする。
求項1〜30の何れかにおいて、前記平滑化処理手段
は、前記算出手段により算出された前記指示物の位置に
応じて、爾後の平滑化すべき一連の数値の数を変更すべ
くなしてあることを特徴とする。
物の位置及び大きさを算出する際に必要な指示物の所定
数の一連の特徴量、及び/または、その特徴量に基づい
て算出した指示物の所定数の一連の位置及び大きさに対
して平滑化処理を施し、その平滑化処理結果に基づいて
指示物の位置及び大きさを算出するようにしている。よ
って、複数のデータを平滑化処理するので、算出される
指示物の位置及び大きさの演算結果の精度は高い。
示す図面に基づいて詳述する。
基本構成を示す模式図である。図1において参照符号1
0は、パーソナルコンピュータ等の電子機器におけるC
RTまたはフラットディスプレイパネル(PDP,LC
D,EL等),投射型映像表示装置等の表示画面であ
り、本実施の形態では横方向92.0cm×縦方向5
1.8cmで対角105.6cmの表示寸法を有するP
DP(プラズマディスプレイ)の表示画面として構成さ
れている。後述するように第1の座標面となるこの長方
形の表示画面10の一つの短辺(本実施の形態では右側
の辺)の両隅の外側には、発光素子,受光素子,ポリゴ
ンミラー等を含む光学系を内部に有する光送受ユニット
1a,1bがそれぞれ設けられている。また、表示画面
10の右側の辺を除く3辺、つまり、上下両側の辺及び
左側の辺の外側には再帰性反射シート7が設けられてい
る。
ーザ光を出射するレーザダイオードからなる発光素子1
1a,11bと、再帰性反射シート7からの反射光を受
光する受光素子13a,13bと、発光素子11a,1
1bからのレーザ光を角的に走査するための本実施の形
態では4角形のポリゴンミラー16a,16bと等を主
要構成要素としている。なお、受光素子13a,13b
は受光手段として機能し、発光素子11a,11b及び
ポリゴンミラー16a,16bは光走査手段として機能
する。そして、この2組の光送受ユニット1a,1b及
びそれらの信号処理系と、再帰性反射シート7と等が計
測手段として機能する。
a,11bから出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー
16a,16bの回転によって表示画面10と実質的に
平行である面内を角的に走査されて再帰性反射シート7
に投射される。そして、再帰性反射シート7からの反射
光が、ポリゴンミラー16a,16bにて反射された
後、受光素子13a,13bに入射される。但し、投射
光の光路に指,ペン等の指示物(遮断物)Sが存在する
場合には投射光が遮断されるため、反射光が受光素子1
3a,13bに入射されることはない。なお、ポリゴン
ミラー16a,16bの回転により、90度以上のレー
ザ光の角的走査が実現される。
さを計測演算すると共に、装置全体の動作を制御するM
PUであり、機能的には、計測手段による計測結果から
指示物Sの位置と大きさとを算出する算出手段51と、
この算出手段51による算出結果に基づいて表示装置6
に表示すべき情報を制御する画像制御手段52とで構成
される。なお、表示装置6は、図1では独立して示され
ているが、実際には表示画面10が兼用される。
においては、図1に示されているように、例えば光送受
ユニット1bに関して説明すると、光送受ユニット1b
からの投射光は、図1上で反時計方向回りに走査され、
まず再帰性反射シート7の先端部分で反射される位置
(Ps)に至って走査開始位置になる。そして、指示物
Sの一端に至る位置(P1)にいたるまでは再帰性反射
シート7により反射されるが、指示物Sの他端に至る位
置(P2)までの間は指示物Sによって遮断され、その
後の走査終了位置(Pe)に至るまでは再帰性反射シー
ト7により反射される。
時計方向回りに光の走査が行われる。ここで、光送受ユ
ニット1aは図1上で時計回り方向に表示画面10の下
辺側を走査開始方向とし、逆に光送受ユニット1bは図
1上で反時計回り方向に表示画面10の上辺側を走査開
始方向とする理由について説明する。
示画面10の上辺側または左辺側のいずれを走査開始方
向としてもよいが、光送受ユニット1bから見た場合、
表示画面10の上辺の方が下辺よりも距離的に近いため
に反射光量が大であること、及び再帰性反射シート7の
反射面が表示画面10の上辺ではほぼ直角であるために
反射光量が大であることにより、表示画面10の上辺側
を走査開始方向としている。換言すれば、光送受ユニッ
ト1bの場合に表示画面10の下辺側を走査開始方向と
すると、表示画面10の下辺の方が上辺よりも距離的に
遠いため、走査開始時点の反射光量が小さくなり、また
再帰性反射シート7の反射面が湾曲しているために反射
光量が小さくなる。但し、再帰性反射シート7の湾曲に
関しては本質的な問題ではなく、湾曲させないような構
成を採ることも勿論可能である。
帰性反射シート7は両光送受ユニット1a,1bが配置
されている辺を開口部とし、表示画面10を囲むように
して”U”字状に配置されている。更に、参照符号7
a,7bにて示されているように、両光送受ユニット1
a,1bから再帰性反射シート7への光の投射角度が小
さくなる部分、具体的には両光送受ユニット1a,1b
が配置されている辺と直交する2辺(図1上では上側の
辺と下側の辺)の両光送受ユニット1a,1bから遠い
部分には鋸歯状に再帰性反射シートが設置されている。
7a,7bにより、例えば光送受ユニット1bからの投
射光は走査開始位置Psから再帰性反射シートの鋸歯状
部分7bの一端の位置P3まで走査が進むに伴って再帰
性反射シート7への入射角度が次第に小さくなるため反
射光量もそれに伴って低下する。しかし、再帰性反射シ
ートの鋸歯状部分7bの一端の位置P3から他端の位置
P4までの間は再帰性反射シートの鋸歯状部分7bにほ
ぼ直角に入射するので再帰性反射率のそれ以上の低下が
回避される。
る座標面での位置検出動作について、その原理を示す図
2の模式図を参照して説明する。但し、図2では光送受
ユニット1a,1b、表示画面10以外の構成部材は図
示を省略している。また、以下の説明では光送受ユニッ
ト1b側をチャンネル1(Ch1)とし、光送受ユニッ
ト1a側をチャンネル2(Ch2)とする。
とにより、光送受ユニット1a,1b内のポリゴンミラ
ー16a,16bを回転させて、発光素子11a,11
bからのレーザ光を角的に走査する。この結果、再帰性
反射シート7からの反射光が受光素子13a,13bに
入射する。このようにして受光素子13a,13bに入
射した光の受光量は図示しない信号処理回路の出力であ
る受光信号として得られる。この受光信号のレベルの変
化を両光走査手段12a,12bでの走査角度として検
出し、以下のような手法により処理する。
る情報は、主として図2に示されている下記の4種類の
情報である。 θ1-1 :Ch1(光送受ユニット1b)の走査開始から
指示物S検出までの角度 θ1-2 :Ch1(光送受ユニット1b)の指示物Sの検
出幅角度 θ2-1 :Ch2(光送受ユニット1a)の走査開始から
指示物S検出までの角度 θ2-2 :Ch2(光送受ユニット1a)の指示物Sの検
出幅角度
y)の算出と、指示物Sの半径rの算出は以下の式
(1)〜(6)で行われる。但し、両光送受ユニット1
a,1bが図1上において左側の短辺に沿って設置され
ている場合には、式(4),(5),(6)はそれぞれ
式(4′),(5′),(6′)のようになる。
ブロック図である。算出手段51は前述の如く、MPU
5の機能として実現されており、ここに示されている機
能ブロック図もMPU5で実行されるソフトウェア機能
を示している。但し、同等の機能を実現する専用ハード
ウェアとして実現することも勿論可能であり、その場合
には処理速度の高速化が可能である。
徴量)に平滑化処理を行う平滑化処理部511と、計測
手段からの出力(特徴量)を記憶する記憶部512と、
平滑化処理部511からの出力に基づいて指示物Sの位
置を算出する位置算出部513と、平滑化処理部511
からの出力に基づいて指示物Sの大きさを算出する大き
さ算出部514とを有する。
には光送受ユニット1a,1bからの出力である
θ1-1 、θ1-2 、θ2-1 、θ2-2 に対して平滑化処理を
行う。平滑化処理部511には、ある時間tにおける出
力θ1-1,t、θ1-2,t、θ2-1,t、θ2-2,tが入力され
る。
1-2 、θ2-1 、θ2-2 それぞれに関する現時点t以前の
時間t−1〜t−(m−1)のm−1ステップ分のデー
タを記憶する。平滑化処理部511では、この記憶部5
12からこれらのm−1ステップ分のθの値を読み出
し、現時点tのθの値をも含めたそれぞれm個のデータ
の平均値を算出する。この結果として得られるθ1-1 、
θ1-2 、θ2-1 、θ2-2それぞれの平均値θa1-1、θ
a1-2、θa2-1、θa2-2を使用して位置算出部513が指
示物Sの位置を、大きさ算出部514が指示物Sの大き
さをそれぞれ算出する。記憶部512ではこの平滑化処
理部511による平均化処理が一度実行される都度、最
も古いデータ、即ち時間t−(m−1)のデータを廃棄
し、現時点tのデータを時間t−1のデータとし、各時
間のデータを順送りに更新する。
において、m個のデータの平均値を算出するようにした
が、m個のデータの中央値を求めるようにしても良い。
能ブロック図である。上述の図3に示されている例で
は、計測手段からの出力データの平滑値を最初に平滑化
処理部511により求めた後に指示物Sの位置及び大き
さを算出しているが、この図4に示されている例では、
まず指示物Sの位置及び大きさを算出した後にそれらの
平滑値を求めるようにしている。
算出する位置算出部513と、位置の複数の算出結果に
平滑化処理を行う平滑化処理部511aと、位置の複数
の算出結果を記憶する記憶部512aと、指示物Sの大
きさを算出する大きさ算出部514と、大きさの複数の
算出結果に平滑化処理を行う平滑化処理部511bと、
大きさの複数の算出結果を記憶する記憶部512bとを
有する。
θ1-2 、θ2-1 、θ2-2 はまず位置算出部513に入力
される。位置算出部513では、入力された計測手段か
らの出力データθ1-1 、θ1-2 、θ2-1 、θ2-2 に従っ
て指示物Sの位置(x,y)を算出し、その結果を大き
さ算出部514,平滑化処理部511a及び記憶部51
2aに与える。大きさ算出部514では位置算出部51
3からの出力に従って指示物Sの大きさrを算出し、そ
の結果を平滑化処理部511b及び記憶部512bに与
える。
算出部513の算出結果及び大きさ算出部514の算出
結果に対して平均化処理を行う。ある時間nにおける指
示物Sの位置(xn ,yn ),大きさrn が平滑化処理
部511a,511bにそれぞれ入力される。
時点nの算出結果(xn ,yn )と現時点n以前の時間
n−1〜n−(m−1)のm−1ステップ分のデータと
を記憶する。平滑化処理部511aでは、記憶部512
aに記憶されているm−1ステップ分の指示物Sの位置
を読み出し、現時点nの指示物Sの位置(xn ,yn)
をも含めたm個のデータの平均を算出する。この算出結
果である指示物Sの平均位置(xan,yan)が算出手段
51の出力となる。
14の現時点nの算出結果rn と現時点n以前の時間n
−1〜n−(m−1)のm−1ステップ分のデータとを
記憶する。平滑化処理部511bでは、記憶部512b
に記憶されているm−1ステップ分の指示物Sの大きさ
を読み出し、現時点nの指示物Sの大きさrn をも含め
たm個のデータの平均を算出する。この算出結果である
指示物Sの平均大きさranが算出手段51の出力とな
る。
両平滑化処理部511a,511bでの平均化処理が実
行される都度、最も古いデータ、即ち時間n−(m−
1)のデータを廃棄し、現時点nのデータを時間n−1
のデータとし、各時間のデータを順送りに更新する。
1a,511bにおいて、m個のデータの平均値を算出
するようにしたが、m個のデータの中央値を求めるよう
にしても良い。
において、前述したように時間的に連続したm個のデー
タの平均値(または中央値)を算出する。しかし、この
m個のデータ中に、ノイズまたはタッチパネルの他のエ
ラー要因によって通常の値とは著しく異なったデータが
含まれてしまった場合、その結果として得られる平均値
(または中央値)も本来の値とは著しく異なってしまう
虞がある。そこで、平滑化処理の対象となるべきm個の
データを大きさ順に並べ換え、値が大きい方からのn1
個のデータと値が小さい方からのn2個のデータとを除
外したm−(n1+n2)個(但し、m>n1+n2)
に対してのみ平滑化処理を行うようにする。これによっ
て、平滑化処理の対象となるm個の数値中に著しく大き
な値または著しく小さな値が含まれていても、それらが
平均値(または中央値)に与える影響を小さくすること
ができる。
体的に説明する。なお、この図5に示されているフロー
チャートは前述の図4の構成に適用した例を示している
が、基本的な考え方は図3に示されている構成にも適用
可能であることは言うまでもない。
れると位置算出部513及び大きさ算出部514におい
て指示物Sの位置及び大きさの算出が行われ (ステップ
S11)、また両記憶部512a,512bの内容が更
新される (ステップS12)。そして、両平滑化処理部
511a,511bはそれぞれ記憶部512a,512
bからm個のデータ列を取得し (ステップS13)、そ
れらのm個のデータを値が大きい順に並び替え (ステッ
プS14)、値が大きい方のn1個と小さい方のn2個
とを破棄し (ステップS15,S16)、残りのm−
(n1+n2)個の平均を求め (ステップS17)、こ
の結果を指示物Sの位置(xan,yan)及び大きさran
として決定する (ステップS18)。
った数値の全てが本来の値よりも例えば著しく小さいよ
うな場合には数値は大きいながらも本来の値により近い
数値が破棄される可能性がある。そこで、平滑化処理の
対象であるm個の数値の標準偏差を求め、標準偏差が大
きいn個のデータを除いたm−n個のデータのみを対象
として平滑化処理を行うことにより上述のような問題の
解決を図る。
の内の最大のものが所定値よりも大きいような場合は、
このm−n個のデータにも本来の値とは異なるものが含
まれていると判断する。この場合、指示物Sの通常の位
置及び大きさの算出処理は行わず、所定のエラー値を出
力する。これにより、ノイズまたはタッチパネルの他の
エラー要因によって正常な位置と大きさとの検出が行え
なかったことを報知する。
体的に説明する。図6において、ステップS21,S2
2,S23は前述の図5のステップS11,S12,S
13と同様の処理である。両平滑化処理部511a,5
11bはステップS23においてm個のデータ列を両記
憶部512a,512bからそれぞれ取得した後、平均
値を算出する (ステップS24)。また同時に両平滑化
処理部511a,511bは、m個のデータの標準偏差
を算出し (ステップS25)、それらのm個のデータを
標準偏差が大きい順に並び替え (ステップS26)、偏
差が大きい方のn個のデータを破棄し (ステップS2
7)、残りのm−n個のデータ中の標準偏差の最大値が
所定値よりも大きいか否かを調べる (ステップS2
8)。
(S28:NO)、両平滑化処理部511a,511b
はm−n個のデータの平均を求め (ステップS29)、
この結果を指示物Sの位置(xan,yan)及び大きさr
anとして決定する (ステップS30)。一方、その標準
偏差が所定値より大きい場合には(S28:YES)、
両平滑化処理部511a,511bは平均化処理は行わ
ずにエラー値が指示物Sの位置及び大きさとされ (ステ
ップS31)、指示物Sの位置と大きさとが決定される
(ステップS30)。これにより、オペレータは指示物
Sの正常な位置及び大きさが検出不可能であったことを
認識することが可能になる。
因による異常な値を排除する他の処理について説明す
る。まず計測手段からの入力データであるθ1-1 、θ
1-2 、θ 2-1 、θ2-2 が、それぞれ所定範囲内に無い場
合、通常の算出処理は行わずに指示物Sの位置と大きさ
とを予め定められているエラー値に設定する。また、算
出された指示物Sの位置(x,y)が所定範囲内に無い
場合にも同様に処理される。これらの処理の結果、最終
的な指示物Sの位置と大きさとの値にエラー値が設定さ
れると記憶部512に記憶されているデータもエラーデ
ータになる。そこで、記憶部512に記憶されているエ
ラー値の数を調べ、その数が所定数以上であった場合に
は平均化処理を行わないようにする。
処理手順を示すフローチャートである。まず、計測手段
から計測結果が取得され (ステップS41)、それがそ
れぞれ所定値内であるか否かが判断され (ステップS4
2)、一つでも所定値外である場合には (S42:N
O)、指示物Sの位置及び大きさがエラー値とされる
(ステップS49)。
42:YES)、指示物Sの位置と大きさとが算出され
(ステップS43)、その結果が所定範囲内であるか否
かが判断される (ステップS44)。その結果が所定範
囲内でない場合には (S44:NO)、指示物Sの位置
及び大きさがエラー値とされる (S49)。その結果が
所定範囲内である場合には (S44:YES)、記憶部
512の内容が更新されて過去の算出結果のデータ列が
取得される (ステップS45)。
過去の算出結果の内の指示物Sの位置のデータのエラー
値の数が所定数より少ないか否かが判断される (ステッ
プS46)。エラー値の数が所定数以上である場合には
(S46:NO)、指示物Sの位置及び大きさがエラー
値とされる (S49)。エラー値の数が所定数より少な
い場合には (S46:YES)、更に過去の算出結果の
内の指示物Sの大きさのデータのエラー値の数が所定数
より少ないか否かが判断される (ステップS47)。エ
ラー値の数が所定数以上である場合には (S47:N
O)、指示物Sの位置及び大きさがエラー値とされる
(S49)。エラー値の数が所定数より少ない場合には
(S47:YES)、平滑化処理部511による平均化
処理が実行され (ステップS48)、指示物Sの位置及
び大きさが決定され (ステップS50)、記憶部512
の内容が更新される (ステップS51)。
値とされると (S49)、これが指示物Sの位置及び大
きさとして決定され (S50)、記憶部512の内容が
更新される (S51)。
ルの基本構成を示す模式図である。図8に示す構成で
は、MPU5の内部構成が図1に示すものと異なってお
り、MPU5は、指示物Sの位置及び大きさを算出する
算出手段53と、算出手段53の算出結果に基づいて指
示物Sが表示画面10に接触しているか否かを判別する
接触判別手段54と、表示装置6を制御する画像制御手
段52とで構成される。他の構成は、前述の図1の光走
査型タッチパネルと同じであり、同一部分には同一番号
を付してそれらの説明を省略する。
例を示す機能ブロック図である。算出手段53は前述の
如く、MPU5の機能として実現されており、ここに示
されている機能ブロック図もMPU5で実行されるソフ
トウェア機能を示している。但し、同等の機能を実現す
る専用ハードウェアとして実現することも勿論可能であ
り、その場合には処理速度の高速化が可能である。
量)が所定範囲内であるか否かを判別する特徴量判別部
531と、一連の複数の特徴量のデータに平滑化処理を
行う第1平滑化処理部532と、一連の複数の特徴量の
データを記憶する第1記憶部533と、第1平滑化処理
部532の出力に基づいて指示物Sの位置及び大きさを
算出する位置・大きさ算出部534と、算出した一連の
複数の位置及び大きさのデータに平滑化処理を行う第2
平滑化処理部535と、算出した一連の複数の位置及び
大きさのデータを記憶する第2記憶部536とを有す
る。
a,1bからの出力である特徴量θ1- 1 、θ1-2 、θ
2-1 、θ2-2 が特徴量判別部531に入力され、それら
の各角度及びそれらから計測されるθ1 ,θ2 が所定範
囲内であるかが判別される。そしてこれらのうちの何れ
かが所定範囲内でない場合にはエラーフラグがオンとな
る。なお、この特徴量判別部531での処理動作の詳細
については後述する。
33には、ある時間tにおける出力θ1-1,t、θ1-2,
t、θ2-1,t、θ2-2,tが入力される。第1記憶部53
3には、各出力データθ1-1 、θ1-2 、θ2-1 、θ2-2
それぞれに関する現時点t以前の時間t−1〜t−(m
−1)のm−1ステップ分のデータが記憶されており、
第1平滑化処理部532は、この第1記憶部533から
これらのm−1ステップ分のθの値を読み出し、現時点
tのθの値をも含めたそれぞれm個のデータの平均値を
算出し、その算出結果を位置・大きさ算出部534へ出
力する。なお、第1記憶部533では、この第1平滑化
処理部532による平均化処理が一度実行される都度、
最も古いデータ、即ち時間t−(m−1)のデータを廃
棄し、現時点tのデータを時間t−1のデータとし、各
時間のデータを順送りに更新する。
処理の結果として得られるθ1-1 、θ1-2 、θ2-1 、θ
2-2 それぞれの平均値θa1-1、θa1-2、θa2-1、θa2-2
を使用して、指示物Sの位置(x,y)及び大きさrを
それぞれ算出し、その算出結果を第2平滑化処理部53
5及び第2記憶部536へ出力する。即ち、ある時間n
における指示物Sの位置(xn ,yn )と大きさrn と
が第2平滑化処理部535及び第2記憶部536へ入力
される。
び大きさに関する現時点n以前の時間n−1〜n−(m
−1)のm−1ステップ分のデータが記憶されており、
第2平滑化処理部535は、第2記憶部536に記憶さ
れているm−1ステップ分の指示物Sの位置を読み出
し、現時点nの指示物Sの位置(xn ,yn )をも含め
たm個のデータの平均を算出すると共に、第2記憶部5
36に記憶されているm−1ステップ分の指示物Sの大
きさを読み出し、現時点nの指示物Sの大きさr n をも
含めたm個のデータの平均を算出する。このような算出
結果である指示物Sの平均位置(xan,yan)及び指示
物Sの平均大きさranが算出手段53の出力となる。な
お、第2記憶部536では、この第2平滑化処理部53
5での平均化処理が実行される都度、最も古いデータ、
即ち時間n−(m−1)のデータを廃棄し、現時点nの
データを時間n−1のデータとし、各時間のデータを順
送りに更新する。
532及び第2平滑化処理部535において、m個のデ
ータの平均値を算出するようにしたが、m個のデータの
中央値を求めるようにしても良い。
別部531,第1平滑化処理部532,第1記憶部53
3,位置・大きさ算出部534,第2平滑化処理部53
5及び第2記憶部536)と接触判別手段54との処理
動作について説明する。
部535では、前述したように時間的に連続したm個の
データの平均値(または中央値)を算出するが、このm
個のデータ中に、ノイズまたはタッチパネルの他のエラ
ー要因によって通常の値とは著しく異なったデータが含
まれてしまった場合、その結果として得られる平均値
(または中央値)も本来の値とは著しく異なってしまう
虞がある。そこで、平滑化処理の対象となるべきm個の
データを大きさ順に並べ換え、値が大きい方からのn1
個のデータと、値が小さい方からのn2個のデータとを
除外したm−(n1+n2)個(但し、m>n1+n
2)に対してのみ平滑化処理を行うようにする。これに
よって、平滑化処理の対象となるm個の数値中に著しく
大きな値または著しく小さな値が含まれていても、それ
らが平均値(または中央値)に与える影響を小さくする
ことができる。なお、第1平滑化処理部532,第2平
滑化処理部535におけるこのような処理手順は、前述
した平滑化処理部511,511a,511bでの処理
手順(図5のフローチャート)と同様であるので、その
詳細な説明は省略する。
の全てが本来の値よりも例えば著しく小さいような場合
には数値は大きいながらも本来の値により近い数値が破
棄される可能性がある。そこで、平滑化処理の対象であ
るm個の数値の標準偏差を求め、標準偏差が大きいn個
のデータを除いたm−n個のデータのみを対象として平
均値(または中央値)を求めることによりこのような問
題の解決を図る。
具体的に説明する。なお、図10では、第2平滑化処理
部535での処理手順を示しているが、第1平滑化処理
部532の処理手順も同様である。位置・大きさ算出部
534で算出された指示物Sの位置と大きさとが、第2
平滑化理部535及び第2記憶部536へ入力され(ス
テップS61)、第2記憶部536の内容が更新される
(ステップS62)。第2平滑化理部535は、第2記
憶部536から位置,大きさのそれぞれm個のデータ列
を取得し(ステップS63)、それぞれm個のデータの
平均値(または中央値)を算出する (ステップS6
4)。
m個のデータの標準偏差を算出し (ステップS65)、
それぞれのm個のデータを標準偏差が大きい順に並び替
え (ステップS66)、偏差が大きい方のそれぞれn個
のデータを破棄し (ステップS67)、残りのそれぞれ
(m−n)個のデータの平均値(または中央値)を算出
する (ステップS68)。そして、この算出結果を指示
物Sの位置(xan,y an)及び大きさranとして決定す
る (ステップS69)。
531)に入力されるθ1-1 、θ1- 2 、θ2-1 、θ2-2
は、光走査手段による走査角度範囲を超えることはな
い。もし、この走査角度範囲を超えるような値が計測さ
れた場合、その値は、ノイズ等の影響を受けた異常な値
か、指示物Sが表示画面に接触していない状態における
異常な値と考えられる。また、前述した式(1),
(2)で算出されるθ1 ,θ2 もこの走査角度範囲を超
えることはない。よって、これらの角度の値が走査角度
範囲を超えて出力された場合には、エラーフラグをオン
にして、入力された特徴量が異常であることを以後の処
理に反映させるようにする。
示す図11のフローチャートを参照して具体的に説明す
る。まず、計測手段から特徴量θ1-1 、θ1-2 、
θ2-1 、θ 2-2 を入力する(ステップS71)。そし
て、これらの特徴量θ1-1 、θ1-2 、θ2-1 、θ2-2 が
所定範囲内(走査角度範囲内)であるか否かを順次判断
する(ステップS72,S73,S74,S75)。何
れかが所定範囲内でない場合には(S72,S73,S
74,S75の何れか:NO)、エラーフラグをオンに
する(ステップS81)。
2,S73,S74,S75の全て:YES)、式
(1),(2)に従ってθ1 ,θ2 を算出する(ステッ
プS76)。算出したθ1 ,θ2 が所定範囲内(走査角
度範囲内)であるか否かを順次判断する(ステップS7
7,S78)。何れかが所定範囲内でない場合には(S
77,S78の何れか:NO)、エラーフラグをオンに
する(S81)。すべてが所定範囲内である場合には
(S77,S78の全て:YES)、エラーフラグをオ
フとする(ステップS79)。そして、設定したエラー
フラグを送る(ステップS80)。
し、特徴量判別部531から正規の特徴量が算出手段5
3に入力され始めても、第1記憶部533または第2記
憶部536に所定数のデータ列が記憶されるまでは、第
1平滑化処理部532または第2平滑化処理部535で
平滑化処理を行えない。そこで、算出手段53では、第
1記憶部533,第2記憶部536内のデータ列の数を
常に監視し、所定数のデータ列が記憶されていない状態
では、指示物Sの最終的な正規の位置及び大きさの代わ
りに所定のエラーデータを出力して、まだ正規の位置及
び大きさを出力できないことを以後の処理に反映させる
ようにする。また、前記エラーフラグがオンである場合
にも、このエラーデータを出力する。
12のフローチャートを参照して具体的に説明する。ま
ず、特徴量をエラーフラグと共に特徴量判別部531か
ら入力する(ステップS91)。入力されたエラーフラ
グがオフであるか否かを判断する(ステップS92)。
エラーフラグがオンである場合には(S92:NO)、
エラーデータを出力する(ステップS101)。
2:YES)、第1記憶部533の内容を更新し(ステ
ップS93)、第1記憶部533内に所定数のデータ列
が記憶されているか否かを判断する(ステップS9
4)。所定数未満である場合には(S94:NO)、エ
ラーデータを出力する(S101)。所定数に達してい
る場合には(S94:YES)、第1平滑化処理部53
2にて特徴量に対する平滑化処理を行い(ステップS9
5)、その平滑化処理結果に基づいて指示物Sの位置及
び大きさを位置・大きさ算出部534にて算出し(ステ
ップS96)、第2記憶部536の内容を更新する(ス
テップS97)。
記憶されているか否かを判断する(ステップS98)。
所定数未満である場合には(S98:NO)、エラーデ
ータを出力する(S101)。所定数に達している場合
には(S98:YES)、第2平滑化処理部535にて
指示物Sの位置及び大きさに対する平滑化処理を行い
(ステップS99)、その平滑化処理結果を正規の指示
物Sの位置及び大きさとして出力する(ステップS10
0)。
3から所定の時間間隔で常に出力信号が出力されてい
る。つまり、指示物Sが正規に検出された場合には、正
規の位置及び大きさが出力され、指示物Sが正規に検出
されない場合には、エラーデータが出力される。接触判
別手段54は、正規の位置及び大きさが入力された場合
に指示物Sが表示画面10の所定領域に接触していると
判別して接触フラグをオンにする。また、指示物Sが接
触していてもノイズ等の影響でエラーデータが出力され
る可能性があるので、ある所定の回数以上連続してエラ
ーデータが入力された場合に、接触判別手段54は、指
示物Sが所定領域に接触せずに表示画面10から離れて
いる状態であると判別して接触フラグをオフにする。そ
して、接触フラグがオンからオフに変化する際に、第1
記憶部533及び第2記憶部536内のデータ列をすべ
て消去して、それぞれの平滑化処理を初期化する。
す図13のフローチャートを参照して具体的に説明す
る。まず、算出手段53からの出力信号を入力し(ステ
ップS111)、その出力信号がエラーデータであるか
否かを判断する(ステップS112)。エラーデータで
ない場合、即ち正規のデータである場合には(S11
2:NO)、接触フラグをオンにして(ステップS11
7)、その入力データを指示物Sの位置及び大きさとし
て出力する(ステップS118)。
12:YES)、接触フラグがオンであるか否かを判断
する(ステップS113)。オンでなければ(S11
3:NO)、その接触フラグをオフとする(ステップS
119)。接触フラグがオンである場合には(S11
3:YES)、エラーデータが所定数k個以上連続して
入力されたか否かを判断する(ステップS114)。k
個以上連続入力されていない場合には(S114:N
O)、接触フラグをオンとする(ステップS120)。
れている場合には(S114:YES)、接触フラグを
オフとし(ステップS115)、第1記憶部533及び
第2記憶部536内のデータを消去する(ステップS1
16)。
では、前述したように、指示物Sの大きさとして、Ch
1の光送受ユニット1bから出力される数値θ1-2 から
算出するr1と、Ch2の光送受ユニット1aから出力
される数値θ2-2 から算出するr2との2つの値を得る
ことができる。
エラー要因によってr1またはr2の何れか一方、或い
は、双方共に正常な数値とは大きく異なっている可能性
がある場合があり得る。そこで、まず、r1とr2とが
それぞれ所定の正常な数値範囲内であるか否かを判定
し、更に、r1とr2とを比較し、両者の差が所定範囲
内であるか否かを判別する。これらが所定範囲外である
場合には、通常の処理を行わずに予め定められているエ
ラー値を出力する。これにより、ノイズまたはタッチパ
ネルの他のエラー要因によって正常な位置・大きさの検
出が行えなかったことを報知する。一方、それらが所定
範囲内の場合には、r1とr2との平均値、または大き
い方か小さい方の何れかを指示物Sの大きさとして出力
する。
大きさの算出方法とエラー値処理手順とを示す図14の
フローチャートを参照して具体的に説明する。まず、計
測手段から計測結果(θ1-1 、θ1-2 、θ2-1 、
θ2-2 )を取得し (ステップS121)、指示物Sの位
置を算出して (ステップS122)、指示物Sの大きさ
r1,r2をθ1-2 ,θ2-2 からそれぞれ算出する (ス
テップS123,S124)。
大きさr1と、θ2-2 から算出された指示物Sの大きさ
r2とがそれぞれ所定範囲内であるか否かを判断する
(ステップS125,S126)。それぞれが何れも所
定範囲内である場合には (S125,S126の何れ
も:YES)、両者の差が所定範囲内であるか否かを判
断する (ステップS127)。その差が所定範囲内であ
る場合には (S127:YES)、r1とr2との何れ
か大きい方または小さい方を選択するか、或いは、両者
の平均値を求めることにより (ステップS128)、指
示物Sの大きさを決定する (ステップS130)。
である (S125,S126の何れか:NO)、また
は、両者の差が所定範囲外である (S127:NO)場
合には、所定のエラー値を指示物Sの大きさとし (ステ
ップS129)、その大きさを決定する (S130)。
これにより、オペレータは指示物Sの正常な位置及び大
きさが検出不可能であったことを認識することが可能に
なる。
いては、指示物Sの位置と大きさとを算出する際に、表
示画面10上での分解能が両光送受ユニット1a,1b
に対する距離によって大きく異なるため、検出精度も表
示画面10の位置によって大きく変化する。これは、光
の走査角度の測定分解能と三角測量の幾何学的な問題と
に起因する。
域では、平滑化処理に使用するデータの数mを多くする
ことにより検出結果のばらつきを検出精度が良好な他の
位置より低くしている。一方、データの数mが多くなる
と計算量が多くなるため、他の処理に悪影響を及ぼす可
能性があるというトレードオフの関係がある。そこで、
指示物Sの表示画面10上の位置に応じてデータの数m
を適宜に変更することにより、このようなトレードオフ
を解決する。
に応じて、平滑化処理に使用するデータの数mを変更す
る処理手順を示すフローチャートであり、また図16
は、表示画面10上の指示物Sの位置と平滑化処理に使
用するデータの設定数mとの関係を示す模式図である。
なお、この関係は、算出手段51,53内のメモリ(図
示せず)にテーブルデータとして格納されている。
づいて指示物Sの位置を算出し (ステップS131)、
前回の平滑化処理時に決定されていたデータ数mで平滑
化処理を行う (ステップS132)。但し、最初はデー
タ数mは1でもよい。ステップS131において算出さ
れた指示物Sの位置に基づいてmをメモリのテーブルか
ら取得する (ステップS133)。次に、メモリに記憶
されているテーブルから取得したデータ数mに次回の平
滑化処理時のデータ数mを更新する (ステップS13
4)。
図16の模式図に示されているような両光送受ユニット
1a,1bからの表示画面10上の距離に対応したほぼ
扇形の複数の領域に分割した各領域についてのデータ数
mをそれぞれの位置のデータと対応つけて予めメモリに
格納している。もとより、このテーブルの内容はそれほ
どには厳密である必要は無く、前述した如く、光の走査
角度の測定分解能と三角測量の幾何学的な問題とに概略
的に対応していればよい。
直接的に得られるデータに基づいて演算によって指また
はペン等の指示物の位置及び大きさを求める際に、平滑
化処理を行うようにしたので、その算出結果を確度が高
いものとすることが可能である。
果が得られると予想される場合、または、そのような結
果が得られた場合には、演算処理を中止するか、また
は、得られた結果を廃棄するようにしたので、異常な算
出結果が得られることを防止できる。
す模式図である。
の位置検出動作の原理を示す模式図である。
る。
る。
チャートである。
チャートである。
チャートである。
す模式図である。
る。
ーチャートである。
ーチャートである。
ャートである。
ーチャートである。
ラー値処理手順の一例を示すフローチャートである。
ーチャートである。
用するデータの設定数との関係を示す模式図である。
Claims (31)
- 【請求項1】 所定領域に位置する指示物を光学的に走
査する光学的走査手段と、該光学的走査手段による走査
の結果に基づいて前記指示物の位置及び大きさを算出す
る算出手段とを備えた光走査型タッチパネルにおいて、
前記算出手段は、前記指示物の位置及び大きさを算出す
る処理中の特定の段階において、所定数の一連の数値列
を平滑化する平滑化処理手段を有し、前記平滑化処理手
段による平滑化処理の結果を使用して前記指示物の位置
及び大きさを算出すべくなしてあることを特徴とする光
走査型タッチパネル。 - 【請求項2】 前記光学的走査手段は、前記所定領域の
外側に設けた光再帰性反射手段と、前記所定領域と実質
的に平行である面内で光を角的に走査する光走査手段、
及び、光によって照射された部分の前記光再帰性反射手
段による反射光を受光する受光手段を有する少なくとも
2組の光送受手段と、前記光走査手段での走査角度及び
前記受光手段での受光結果に基づいて、前記指示物にて
形成される前記所定領域での走査光の遮断範囲を計測す
る計測手段とを有する請求項1記載の光走査型タッチパ
ネル。 - 【請求項3】 前記平滑化処理手段は、前記光学的走査
手段による直近の過去の一連の所定回数の走査の結果を
平滑化処理し、前記算出手段は、前記平滑化処理手段に
よる平滑化処理の結果に基づいて前記指示物の位置及び
大きさを算出すべくなしてある請求項1または2記載の
光走査型タッチパネル。 - 【請求項4】 前記光学的走査手段は、前記光学的走査
手段による一回の光学的走査の結果に基づいて前記指示
物の位置及び大きさを算出し、前記平滑化処理手段は、
前記光算出手段による直近の過去の一連の所定回数の算
出結果を平滑化処理すべくなしてある請求項1または2
記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項5】 前記平滑化処理手段は、平滑化すべき一
連の数値列中の所定の条件を満たす数値を選択して平滑
化処理すべくなしてある請求項3または4記載の光走査
型タッチパネル。 - 【請求項6】 前記平滑化処理手段は、平滑化すべきm
個(mは1以上の自然数)の数値列中の、値が大なる順
からn1個及び小なる順からn2個を除外した残りの数
値を平滑化処理すべくなしてある請求項3または4記載
の光走査型タッチパネル。 - 【請求項7】 前記平滑化処理手段は、平滑化すべき数
値列における標準偏差が小なる所定数の数値を平滑化処
理すべくなしてある請求項3または4記載の光走査型タ
ッチパネル。 - 【請求項8】 前記平滑化処理手段は、平滑化すべき数
値列における標準偏差が小なる所定数の数値の内の最大
の標準偏差の数値が所定値より大なる場合には所定のエ
ラー処理を行うべくなしてある請求項3または4記載の
光走査型タッチパネル。 - 【請求項9】 前記算出手段は、前記光学的走査手段に
よる走査の結果が、所定の基準範囲外である場合には、
所定のエラー処理を行うべくなしてある請求項1または
2記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項10】 前記算出手段は、前記指示物が前記所
定領域外部に位置することを意味する算出結果が得られ
た場合には、所定のエラー処理を行うべくなしてある請
求項1または2記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項11】 所定領域に位置する指示物を光学的に
走査する光学的走査手段と、該光学的走査手段による走
査の結果に基づいて前記指示物の特徴量を計測する計測
手段と、該計測手段によって計測された特徴量に基づい
て前記指示物の位置及び大きさを算出する算出手段とを
備えた光走査型タッチパネルにおいて、前記算出手段
は、前記計測手段によって計測された特徴量が所定範囲
内にあるか否かを判別する判別部と、所定範囲内にある
と判別された所定数の一連の特徴量の数値列を平滑化す
る第1平滑化処理部と、該第1平滑化処理部にて得られ
る平滑化特徴量を用いて前記指示物の位置及び大きさを
算出する位置・大きさ算出部と、算出された所定数の一
連の位置及び/または大きさの数値列を平滑化する第2
平滑化処理部と、該第2平滑化処理部による平滑化処理
の結果を使用して前記指示物の位置及び大きさを算出す
べくなしてあることを特徴とする光走査型タッチパネ
ル。 - 【請求項12】 前記光学的走査手段は、前記所定領域
の外側に設けた光再帰性反射手段と、前記所定領域と実
質的に平行である面内で光を角的に走査する光走査手
段、及び、光によって照射された部分の前記光再帰性反
射手段による反射光を受光する受光手段を有する少なく
とも2組の光送受手段と、前記光走査手段での走査角度
及び前記受光手段での受光結果に基づいて、前記指示物
にて形成される前記所定領域での走査光の遮断範囲を計
測する計測手段とを有する請求項11記載の光走査型タ
ッチパネル。 - 【請求項13】 前記第1平滑化処理部及び/または前
記第2平滑化処理部は、所定数の一連の数値列を記憶す
る記憶部を有し、該記憶部に記憶された数値列の中から
所定の条件を満たす数値を選択して平滑化処理を行うべ
くなしてある請求項11または12記載の光走査型タッ
チパネル。 - 【請求項14】 前記第1平滑化処理部及び/または前
記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶されたm個の
数値列中から値が大なる順からn1個及び小なる順から
n2個を除外した残りのm−(n1+n2)個の数値を
選択してそれらの平均値を求めるべくなしてある請求項
13記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項15】 前記第1平滑化処理部及び/または前
記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶されたm個の
数値列中から値が大なる順からn1個及び小なる順から
n2個を除外した残りのm−(n1+n2)個の数値を
選択してそれらの中央値を求めるべくなしてある請求項
13記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項16】 前記第1平滑化処理部及び/または前
記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶された数値列
中から標準偏差が小なる所定個の数値を選択してそれら
の平均値を求めるべくなしてある請求項13記載の光走
査型タッチパネル。 - 【請求項17】 前記第1平滑化処理部及び/または前
記第2平滑化処理部は、前記記憶部に記憶された数値列
中から標準偏差が小なる所定個の数値を選択してそれら
の中央値を求めるべくなしてある請求項13記載の光走
査型タッチパネル。 - 【請求項18】 前記計測手段によって計測された1ま
たは複数の特徴量が所定範囲内にないと前記判別部が判
別した場合には、所定のエラー処理を行うべくなしてあ
る請求項11〜17の何れかに記載の光走査型タッチパ
ネル。 - 【請求項19】 前記第1平滑化処理部は、所定数の一
連の数値列を記憶する記憶部を有し、該記憶部に所定数
以上の特徴量の数値が記憶されていない場合には、所定
のエラー処理を行うべくなしてある請求項11または1
2記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項20】 前記第2平滑化処理部は、所定数の一
連の数値列を記憶する記憶部を有し、該記憶部に所定数
以上の前記指示物の位置及び/または大きさの数値が記
憶されていない場合には、所定のエラー処理を行うべく
なしてある請求項11または12記載の光走査型タッチ
パネル。 - 【請求項21】 前記算出手段の算出結果に基づいて、
前記指示物が前記所定領域に接触しているか否かを判別
する接触判別手段を更に備える請求項1〜20の何れか
に記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項22】 前記接触判別手段は、前記算出手段で
の前記指示物の位置及び大きさの算出結果が所定範囲内
である場合に、前記指示物が前記所定領域に接触してい
ると判別すべくなしてある請求項21記載の光走査型タ
ッチパネル。 - 【請求項23】 前記算出手段は、所定の時間間隔で、
前記指示物の位置及び大きさの算出結果が所定範囲内で
あるか否かを判別し、算出結果が所定範囲内である場合
にはその算出結果を出力し、算出結果が所定範囲内でな
い場合にはエラー信号を出力することとし、前記エラー
信号が所定の回数以上にわたって出力された場合に、前
記接触判別手段は、前記指示物が前記所定領域から離れ
ていると判別すべくなしてある請求項21記載の光走査
型タッチパネル。 - 【請求項24】 前記算出手段は、前記指示物の位置及
び大きさの算出結果が所定範囲内であるか否かを判別
し、算出結果が所定範囲内である場合にはその算出結果
を出力し、算出結果が所定範囲内でない場合にはその算
出結果を出力しないこととし、所定時間以上にわたって
算出結果が出力されない場合に、前記接触判別手段は、
前記指示物が前記所定領域から離れていると判別すべく
なしてある請求項21記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項25】 前記接触判別手段により、前記指示物
が前記所定領域に接触している状態から前記指示物が前
記所定領域から離れている状態に変化することを判別し
た場合、前記第1平滑化処理部及び第2平滑化処理部に
付随する記憶部に記憶されている一連の数値列を消去し
て初期化すべくなしてある請求項21記載の光走査型タ
ッチパネル。 - 【請求項26】 前記光学的走査手段は、前記所定領域
を光学的に走査して前記指示物による走査光の遮断範囲
を表す数値を測定する少なくとも2組の光送受手段を有
し、前記算出手段は、前記少なくとも2組の光送受手段
により得られる数値それぞれに基づいて前記指示物の大
きさの算出処理を行い、算出結果の内の最大値または最
小値を算出結果とすべくなしてある請求項1〜25の何
れかに記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項27】 前記光学的走査手段は、前記所定領域
を光学的に走査して前記指示物による走査光の遮断範囲
を表す数値を測定する少なくとも2組の光送受手段を有
し、前記算出手段は、前記少なくとも2組の光送受手段
により得られる数値それぞれに基づいて前記指示物の大
きさの算出処理を行い、算出結果の平均値を算出結果と
すべくなしてある請求項1〜25の何れかに記載の光走
査型タッチパネル。 - 【請求項28】 前記光学的走査手段は、所定領域を光
学的に走査して前記指示物による走査光の遮断範囲を表
す数値を測定する少なくとも2組の光送受手段を有し、
前記算出手段は、前記少なくとも2組の光送受手段によ
り得られる数値それぞれに基づいて前記指示物の大きさ
の算出処理を行い、算出結果の少なくとも前記指示物の
位置または大きさとして選択した値が所定範囲より大な
る場合には、所定のエラー処理を行うべくなしてある請
求項1〜25の何れかに記載の光走査型タッチパネル。 - 【請求項29】 前記光学的走査手段は、所定領域を光
学的に走査して前記指示物による走査光の遮断範囲を表
す数値を測定する少なくとも2組の光送受手段を有し、
前記算出手段は、前記少なくとも2組の光送受手段によ
り得られる数値それぞれに基づいて前記指示物の大きさ
の算出処理を行い、算出結果の内の最大値と最小値との
差が所定範囲外である場合には、所定のエラー処理を行
うべくなしてある請求項1〜25の何れかに記載の光走
査型タッチパネル。 - 【請求項30】 前記平滑化処理手段は、平滑化すべき
一連の数値列中に、所定範囲外の数値が所定個数以上存
在する場合には、所定のエラー処理を行うべくなしてあ
る請求項1〜25の何れかに記載の光走査型タッチパネ
ル。 - 【請求項31】 前記平滑化処理手段は、前記算出手段
により算出された前記指示物の位置に応じて、爾後の平
滑化すべき一連の数値の数を変更すべくなしてある請求
項1〜30の何れかに記載の光走査型タッチパネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22086898A JP3847005B2 (ja) | 1997-09-02 | 1998-08-04 | 光走査型タッチパネル |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-237539 | 1997-09-02 | ||
| JP23753997 | 1997-09-02 | ||
| JP22086898A JP3847005B2 (ja) | 1997-09-02 | 1998-08-04 | 光走査型タッチパネル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11143624A true JPH11143624A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3847005B2 JP3847005B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=26523960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22086898A Expired - Fee Related JP3847005B2 (ja) | 1997-09-02 | 1998-08-04 | 光走査型タッチパネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3847005B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007075262A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Samii Kk | 遊技機及びこれを用いたスロットマシン |
| WO2011024512A1 (ja) | 2009-08-25 | 2011-03-03 | シャープ株式会社 | 位置認識センサ、電子機器、及び表示装置 |
| JP2014510341A (ja) * | 2011-02-28 | 2014-04-24 | バーント インターナショナル リミテッド | 面上の放射遮蔽体の検出と追跡のためのシステム及び方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0934641A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-07 | Ricoh Co Ltd | タッチパネル押圧位置検出装置 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP22086898A patent/JP3847005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0934641A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-07 | Ricoh Co Ltd | タッチパネル押圧位置検出装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007075262A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Samii Kk | 遊技機及びこれを用いたスロットマシン |
| WO2011024512A1 (ja) | 2009-08-25 | 2011-03-03 | シャープ株式会社 | 位置認識センサ、電子機器、及び表示装置 |
| JP2014510341A (ja) * | 2011-02-28 | 2014-04-24 | バーント インターナショナル リミテッド | 面上の放射遮蔽体の検出と追跡のためのシステム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3847005B2 (ja) | 2006-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3827450B2 (ja) | 光走査型タッチパネル | |
| JP4097353B2 (ja) | 光走査型タッチパネル | |
| EP2353069B1 (en) | Stereo optical sensors for resolving multi-touch in a touch detection system | |
| JP4125200B2 (ja) | 座標入力装置 | |
| US9971455B2 (en) | Spatial coordinate identification device | |
| KR100725603B1 (ko) | 좌표입력장치 및 그 제어방법 | |
| US20120218215A1 (en) | Methods for Detecting and Tracking Touch Objects | |
| JP2005004278A (ja) | 座標入力装置 | |
| JP4094796B2 (ja) | 座標入力システム、座標入力システムの制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| JP2001228971A (ja) | 複数の指示部位で操作可能なタッチパネルシステム | |
| US6268868B1 (en) | Information displaying apparatus | |
| JP2020170302A (ja) | 入力装置 | |
| US20160092032A1 (en) | Optical touch screen system and computing method thereof | |
| JPH11143624A (ja) | 光走査型タッチパネル | |
| US8244073B2 (en) | Line shape processing device, line shape processing method, information recording medium, and program | |
| JPH1185376A (ja) | 光学式位置検出装置付き情報表示装置 | |
| JP4454667B2 (ja) | 光走査型タッチパネル | |
| JP2004192065A (ja) | 座標検知装置 | |
| JPH0353648B2 (ja) | ||
| JP4560224B2 (ja) | 情報入力装置、情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体 | |
| JP2000089903A (ja) | 光走査型タッチパネル | |
| JP4414075B2 (ja) | 座標入力/検出装置、座標検出方法及び記憶媒体 | |
| JP4810505B2 (ja) | 座標検出装置 | |
| JP2000276300A (ja) | 光走査型タッチパネル | |
| JP2003202957A (ja) | 座標検出方法、その方法によったプログラムおよびそのプログラムを記憶した記憶媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031210 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060523 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060720 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060822 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060822 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090901 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100901 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100901 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110901 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130901 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |