JP2705156B2

JP2705156B2 - タッチパネル装置

Info

Publication number: JP2705156B2
Application number: JP29193488A
Authority: JP
Inventors: 英司田丸
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: AU612242B2; JPH01315816A; EP0332410A2; DE68907503D1; DE68907503T2; US4888479A; EP0332410A3; KR890015116A; KR970006406B1; CA1297554C; EP0332410B1; AU3103089A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序でこの発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野Ｂ発明の概要Ｃ従来の技術Ｄ発明が解決しようとする課題Ｅ課題を解決するための手段（第１図）Ｆ作用Ｇ実施例 G₁本装置の構造（第４図） G₂発光素子・受光素子の構造と特性及び配列（第５図
〜第８図） G₃パララックスと座標変換（第９図，第10図） G₄指と光ビームの関係（第11図） G₅回路構成（第１図） G₆回路動作（第２図）Ｈ発明の効果Ａ産業上の利用分野この発明は、例えば銀行オンラインシステム，教育シ
ステム，医療管理システム,OAシステム，生産工程管理
システム等のFAシステム，セキェリティシステム等のHA
システム或いは通信システム等に用いて好適なタッチパ
ネル装置に関する。

Ｂ発明の概要この発明は、方形型映像面に対して右に傾斜し、左上
より右下に向けて配列される第１のビーム群と、方形型
映像面に対して左に傾斜し、右上より左下に向けて配列
される第２のビーム群とを有するタッチパネル装置にお
いて、第１のビーム群のうち最上端位置の遮断ビームを
基準ビームとして第１の座標値を得、第２のビーム群の
うち最上端位置の遮断ビームを基準ビームとして第２の
座標値を得るようにし、また、第１及び又は第２の座標
値を得るに際し、基準ビームを含めて連続して２以上の
遮断ビームがある時には、基準ビームとこの基準ビーム
に隣接した遮断ビームとの中間位置を第１及び又は第２
の座標値とし、あるいは、第１及び又は第２の座標値を
得るに際し、基準ビームを含めて連続して３以上の遮断
ビームがある時には、遮断ビームの座標の平均値を第１
及び又は第２の座標値とし、これ等二つの確定した座標
値より確定した平面座標値を得るようにすることによ
り、タッチパネルの座標点を指し示す手による誤動作の
発生をできるだけ減ずるようにしたものである。

Ｃ従来の技術キーボードの代わりに、画像上を指でタッチするだけ
で入力できるタッチパネル装置としては従来種々の方式
が提案されており、第12図に示す光学方式はその一例で
ある。

すなわち、第12図は光学方式（赤外線センス方式）の
構造を概略的に示すものであって、表示画面の周辺に位
置するようにプリント回路基板（１）上に配列された複
数個の発光ダイオード（２）が赤外線ビームを発光し、
その反対側のプリント回路基板（３）上に配列された複
数個のフォト・トランジスタ（４）が受光し、また、プ
リント回路基板（５）上に配列された複数個の発光ダイ
オード（２）が赤外線ビームを発光し、その反対側のプ
リント回路基板（６）上に配列された複数個のフォト・
トランジスタ（４）が受光して赤外線ビームの格子を作
る。すなわち、方形型映像表示面に対して直交的に赤外
線ビームが配されている。光軸に沿った各光電素子には
個別のアドレスを割り付けてある。アドレスを指定して
各発光ダイオード（２）とこれに対になっているフォト
・トランジスタ（４）を順次切換えることにより、どの
発光ダイオード（２）が発光し、反対側のどのフォト・
トランジスタ（４）がその光を検出することになってい
るかがわかる。指やペンで表示画像に触れると、これが
赤外線ビームを遮断する。遮断された光ビームのＸ・Ｙ
座標はホスト・コンピュータに送られ、位置決定され
る。なお、赤外線ビームがつくる光格子面に指を置いて
ビームを遮る構造のため、センス面（光格子面）は平面
である。また、（７）は導通させたい発光ダイオード
（２）及びフォト・トランジスタ（４）を選択するため
の切り替え回路である。

Ｄ発明が解決しようとする課題ところで映像表示面に表示されるコマンド等（図示せ
ず）の映像を指（人さし指）でタッチした場合、この時
第11図Ａに示すように他の指が開いているとその指（第
11図Ａでは親指及び中指）の先端が光ビーム（赤外線ビ
ーム）を遮断することがある。このようなときに従来の
方形型映像表示面に対して直交的に赤外線ビームが配列
されたタッチパネル装置の場合、上下方向（Ｖ方向）の
位置を検出決定するビームの発射受光を上側より順次行
えば（即ち、上から下に走査すれば）、映像下辺より差
し延べられた人指し指の先端で赤外線ビームが遮断さ
れ、この最初に遮断された赤外線ビームで位置が確定す
るが、しかし左右方向（Ｈ方向）の位置を検出決定する
ビームについては、人指し指より左または右にある親指
または中指（左手の場合は逆）が走査方向との関係でき
まるも、人指し指より先に赤外線ビームを遮断して誤っ
た位置が確定することになる。即ち、従来の方形型映像
表示面に対して直交的に赤外線ビームが配列されたタッ
チパネル装置の場合、タッチパネルの座標点を指し示す
手による誤動作を生ずる欠点がある。

この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、タッチパ
ネルの座標点を指し示す手による誤動作を減少すると共
に複数位置でビームが遮断されても誤動作することの少
ないタッチパネル装置を提供するものである。

Ｅ課題を解決するための手段この発明は、方形型映像面に対して右に傾斜し、左上
より右下に向けて配列される第１のビーム群と、方形型
映像面に対して左に傾斜し、右上より左下に向けて配列
される第２のビーム群とを有するタッチパネル装置にお
いて、第１のビーム群のうち最上端位置の遮断ビームを
基準ビームとして第１の座標値を得、第２のビーム群の
うち最上端位置の遮断ビームを基準ビームとして第２の
座標値を得るようにし、また、第１及び又は第２の座標
値を得るに際し、基準ビームを含めて連続して２以上の
遮断ビームがある時には、基準ビームとこの基準ビーム
に隣接した遮断ビームとの中間位置を第１及び又は第２
の座標値とし、あるいは、第１及び又は第２の座標値を
得るに際し、基準ビームを含めて連続して３以上の遮断
ビームがある時には、遮断ビームの座標の平均値を第１
及び又は第２の座標値とするように構成している。

Ｆ作用第１のビーム群すなわち右傾斜ビーム（Ｒビーム）の
うち最上端位置の遮断ビームを基準ビームとして第１の
座標値を得、第２のビーム群すなわち左傾斜ビーム（Ｌ
ビーム）のうち最上端位置の遮断ビームを基準ビームと
して第２の座標値を得、基準ビームを含めて連続して２
以上の遮断ビームがある時には、基準ビームとこの基準
ビームに隣接した遮断ビームとの中間位置を第１及び又
は第２の座標値とし、あるいは、基準ビームを含めて連
続して３以上の遮断ビームがある時には、遮断ビームの
座標の平均値を第１及び又は第２の座標値とし、二つの
確定した座標値より確定した平面座標値を得る。これに
より、タッチパネルの座標点を指し示す手による誤動作
が低減され且つ複数位置でビームが遮断されても誤動作
することは少ない。

Ｇ実施例以下、この発明の一実施例を第１図〜第11図に基づい
て詳しく説明する。

G₁本装置の構造先ず、この発明によるタッチパネル装置の構造を第４
図を参照して説明する。第４図に示す円筒面状の管面を
有するCRT（10）に対して図示せずも第12図で説明した
ようなプリント回路基板を４方に配置し、下側及び両側
のプリント回路基板上に複数個の発光素子例えば発光ダ
イオード（11）をCRT（10）の湾曲面に沿って配列する
と共に上側及び両側のプリント回路基板上に発光ダイオ
ード（11）に対向して光結合関係に複数個の受光素子例
えばフォト・トランジスタ（12）（第１図）を配列す
る。発光ダイオード（11）よりフォト・トランジスタ
（12）に向かう斜向ビームは第４図に実線で示すのが左
傾斜ビーム（Ｌビーム）であり、この左傾斜ビームは垂
線に対して左傾斜したビームが右上から左下に向って平
行に配列され、また同図に破線で示すのが右傾斜ビーム
（Ｒビーム）であり、この右傾斜ビームは垂線に対して
右に傾斜したビームが左上から右下に向って配列されて
いる。そして、この配列順の最初（又は最後）に遮断し
たビームを基準に後述の如く座標を決定する。発光ダイ
オード（11）は後述の如くプリント回路基板内に設けら
れた選択器により切換えられ、またフォト・トランジス
タ（12）もプリント回路基板内に設けられた選択器によ
り発光ダイオード（11）と対応して切換えられるように
なされている。そして、右傾斜方向及び左傾斜方向は発
光ダイオード（11）及びフォト・トランジスタ（12）か
ら成る光結合手段による光学方式で位置検出する。な
お、発光ダイオード（11）及びフォト・トランジスタ
（12）は両者間のビームがCRT（10）の管面で遮断され
ないように配置する。

このようにして右傾斜方向及び左傾斜方向の光結合手
段が設けられたCRT（10）に対してベズル（13）を取付
ける。

G₂発光素子・受光素子の構造と特性及び配列第５図は本実施例で使用される発光素子及び受光素子
としての夫々発光ダイオード（11），フォト・トランジ
スタ（12）の一例を示すもので、同図において、（14）
はケース、（15）はペレット、（16）はアノード電極端
子又はコレクタ電極端子、（17）はカソード電極端子又
はエミッタ電極端子である。そして、本実施例では、ケ
ース（14）の上端側に発光素子の場合放射感度が最大と
なるように、又は受光素子の場合発光素子としての発光
ダイオード（11）からの赤外線ビームに対して夫々最大
感度となるように集光装置としての例えばレンズ（18）
を取付ける。

このようにケース（14）の上端側にレンズ（18）を設
けることにより、発光ダイオード（11）は第６図に示す
ような指向特性を示し、またフォト・トランジスタ（1
2）は発光ダイオード（11）からの赤外線ビームに対し
て第７図に示すような指向特性を示し、最大感度を有す
ることがわかる。なお、第６図及び第７図において、最
大開き角は感度が1/2になる値を限界とする。

第８図は代表的にフォト・トランジスタ（12）の配列
状態を拡大して示したもので、（19）は赤外線フィルタ
である。フォト・トランジスタ（12）は上述の如くその
先端部に集光装置としてのレンズを取付けられているの
で、発光ダイオード（11）からの赤外線ビームに対して
第８図に鎖線で示すように最大感度の指向特性を有す
る。また、図示せずも発光ダイオード（11）もフォト・
トランジスタ（12）に対してその指向特性が最大となる
ように設けられる。

このように、少なくとも上方側のフォト・トランジス
タ（12）に、下方側に設けた対となる発光ダイオード
（11）の方向に最大感度を有するように集光装置として
のレンズ（18）を設けることにより、外部からの光線に
対して乱されることなく、発光ダイオードＤ（11）から
の赤外線、ビームを効率よく受光できる。つまり、集光
装置がなく、単にフォト・トランジスタ（12）のみであ
ると、外部からの光線特に上方からの光線により発光ダ
イオード（11）から発生する赤外線ビーム影響を受けて
効率良く受光できないが、上述の如く集光装置を配する
ことにより、外乱に対して強くなり、効率良く受光する
ことができることになる。

G₃パララックスと座標変換次に円筒状の管面を有するCRT（10）に対して上述の
如く発光ダイオード（11）及びフォト・トランジスタ
（12）を斜め方向に光結合関係となるように配列するこ
とにより画面の端でのパララックスが低減することを第
９図を参照して説明する。なお、第９図では複数の斜向
ビームのうち代表的にＬビームのみに付いて説明する。

CRT（10）に映し出される第９図Ａに示すような方形
型映像表示面（20）を考えると、発光ダイオード（11）
及びフォト・トランジスタ（12）間のビーム（Ｌビー
ム）は映像表示面（20）内に実線で示すような斜向ビー
ムとなる。この斜向ビームのうちＡ−Ａ′で表わされる
斜向ビームをCRT（10）の管面（10a）と対比して示すと
第９図Ｂの如くなる。第９図Ｂにおいて、Lfは管面（10
a）の湾曲方向長,lは斜向ビームＡ−Ａ′の水平方向
（映像表示面の一辺）への投影長（ビームスパン）であ
る。これより斜向ビームＡ−Ａ′と管面（10a）離間距
離はｈ又はｈ′である。一方管面（10a）の中心より水
平方向に延ばした位置すなわち第12図の如き従来の直交
ビーム方式の水平方向のビームより管面（10a）までの
離間距離はＨである。ここで離間距離Ｈとh,h′を比較
すると、この第９図からもわかるようにＨ》h,h′であ
ることがわかる。つまり、パララックスが第12図の如き
従来装置より小さくなっていることがわかる。

また、斜向ビームの作る包絡面は円筒状に湾曲した方
形型映像表示面（20）に沿って湾曲しているので、実質
的に陰極線管（10）の表示面と平行面を形成し、このこ
とからもパララックスが小さくなることがわかる。

因みに、映像表示面（20）の水平方向と垂直方向の比
を4:3とした場合の斜向ビームの水平方向への投影長
（ビームスパン）ｌが下記の如き各値をとるとき、ビー
ム及びCRT間の離間距離ｈは下記の表Ｉのようになる。

この表Ｉからも管面（10a）の湾曲方向長Lfに対して
傾斜ビームの水平方向（映像表示面の一辺）への投影長
ｌが短くなる程離間距離ｈは小さくなり、パララックス
は低減することがわかる。

ところで、このような円筒状の管面を有するCRTのＲ
ビームとこれに傾斜するＬビームとから形成されるタッ
チパネル装置の座標系（斜交座標）は、座標軸から互い
に独立ではない。従って、座標変換により直交座標に変
換し使用しやすくする必要がある。

その１つの方法は右傾斜ビーム（Ｒビーム）と、これ
に対し傾斜する左傾斜ビーム（Ｌビーム）を指で遮光す
ることにより仮（斜交座標）座標値（NL,MR）（第10図
参照）に対応する目的（直交座標）の座標値（Hx,Vy）
をROMに用意し、（NL,MR）→（Hx,Vy）の変換を行う方法である。

G₄指と光ビームの関係さて、映像表示面上に装着されたタッチパネルではそ
の映像下辺に位置した操作者が映像と対向して操作す
る。第11図はそのときの手とタッチパネルの光ビーム
（赤外線ビーム）の関係を示したもので、第11図Ａはそ
の側面図、第11図Ｂはその上面図である。通常映像表示
面に表示されるコマンド等（図示せず）の映像を指（人
指し指）でタッチするが、この時他の指が第11図Ａに示
すように開いているとその指（第11図Ａの場合親指及び
中指）の先端が光ビームを遮断することがある。

ところが上述した従来の方形型映像表示面に対して直
交的に赤外線ビームが配列されたタッチパネル装置の場
合、上下方向（Ｖ方向）の位置を検出決定するビームの
発射受光を上側より順次行えば、すなわち上から下に走
査すれば、映像下辺より差し延べた人指し指の先端で光
ビームが遮断され、この最初に遮断された光ビームで位
置が確定するが左右方向（Ｈ方向）の位置を検出決定す
るビームについては、人指し指より左または右にある親
指又は中指（左手の場合は逆）が走査方向との関係でき
まるも、人指し指より先に光ビームを遮断し誤った位置
が確定し、これにより誤動作を生じた。

そこで、本実施例では再度第11図Ｂに示すように２つ
の光ビーム（赤外線ビーム）を操作者の対向方向（映像
の上下方向）に対して略々対象的に斜向して配列すると
共にこの光ビームの右傾斜ビーム（Ｒビーム）は左より
右方向に、つまり1R,2R,3R,‥‥（Ｍ−１）R,MR,‥‥の
順序で走査し、左傾斜ビーム（Ｌビーム）は右より左方
向に、つまり1L,2L,3L,‥‥（Ｎ−１）L,NL,‥‥の順序
で走査するようにする。

これにより特別手を広げた場合を除くと各配列された
ビームは、人指し指の先端で最初に遮断されることにな
り、これにより確定した座標値を得る。なお、この場合
は指し示した指先をおおいかぶせる方向に走査する場合
であるが逆に指し示した指先をすくいあげる方向に走査
してもよい。このときは人指し指の先端で最後に遮断さ
れた位置が確定した座標値となる。すなわち、この場
合、Ｒビームは右より左方向に、つまり‥‥（Ｎ＋４）
R,（Ｎ＋３）Ｒ‥‥NR,（Ｎ−１）Ｒ‥‥の順序で走査
し、Ｌビームは左より右方向に、つまり‥‥（Ｎ＋４）
L,（Ｎ＋３）Ｌ‥‥NL,（Ｎ−１）Ｌ‥‥の順序で走査
し、人指し指の先端で最後に遮断された位置を確定した
座標値とするわけである。

そして、得られた二つの確定した座標値より確定した
平面座標値を得ることにより、誤った座標点が送出され
ることはない。

次の表IIはＬビーム,Rビームに対する遮光状態と確定
座標との関係を示したものである。

表IIにおいて、ビーム遮断１は１ビームのみが遮断さ
れた場合で、その遮断された点で座標確定を行う。ビー
ム遮断２は隣接する２ビームが遮断された場合で、この
ときは中間位置をもって座標確定を行う。すなわち、例
えばNL,（Ｎ＋１）Ｌのビームが指により遮断された場
合、この２つのビームの中間位置に仮想的なビームがあ
るかのごとき演算処理をして座標確定を行う。ビーム遮
断３以上４までは第1,第２ビーム中間位置をもって座標
確定を行う。すなわち、例えば（Ｎ−１）L,NL,（Ｎ＋
１）Ｌの順にビームが遮断された場合、最初の（Ｎ−
１）Ｌのビームと次のNLのビームの中間位置をもって座
標確定を行う。

一方ビーム遮断が連続して５ビームあった場合や最初
の１ビームが遮断され、次の１ビームが遮断されずに更
に次の１ビームが再び遮断される場合等上述の場合以外
は全てエラーとして扱う。

このように、遮断されるビームが１つ又は複数の場合
は連続している時（但し４ビームまで）にのみ座標が確
定され、複数のビームが連続して遮断されるときには、
第1,第２のビーム位置の中間の位置を座標値として確定
する。

また、次の表IIIはＬビーム,Rビームに対する他の遮
光状態と確定座標との関係を示したものである。

表IIIにおいて、ビーム遮断１は上述の表IIにおける
と同様、その遮断された点で座標確定を行う。連続して
２〜４つのビーム遮断があるときは遮断座標の平均値を
もって座標確定を行う。連続して５つ以上のビーム遮断
があるときは第４ビームまでの平均値をもって座標確定
を行う。即ち連続して２〜４つのビーム遮断の場合常に
検出ビーム座標の平均値とすると共に５つ以上の場合で
も４つまでの検出ビーム座標の平均値とする。但し、最
初の検出が４以上連続で次の飛んだ検出が４以下のとき
には有効とし、同じく４つまで検出ビーム座標の平均値
とする。

一方最初のビームが遮断され、次の１ビームが遮断さ
れずに更に次の１ビームが再び遮断される場合等上述の
場合以外は全てエラーとして扱う。

なお、互いに隣接する２つのビーム、例えばNL,（Ｎ
＋１）Ｌのビームが指により遮断される場合には、この
２つのビームの中間位置に仮想的なビームがあるかの如
き演算処理をしてその座標を送出すれば解像度はビーム
の配列間隔の1/2となるが、このような処理を行う場合
もあり得ることとして、少なくとも遮断された最初のビ
ーム（上側ではNL）の次のビーム（同じく（Ｎ＋１）
Ｌ）まで遮断の有無をチェックするとよい。すなわち、
本実施例で注目すべきことは、最初にビームが遮断され
た位置を基準にして確実に指先で指し示した確定した座
標を得ることである。また、上述において、ビームの走
査方向を逆にするときには、ビームの遮断される位置を
後述のマイクロコンピュータのメモリに記憶しておき、
最後にビームが遮断された位置を基準にして確定した座
標を得ればよい。

また、上述の実施例では配列された左傾斜ビームと右
傾斜ビームを順次に走査し、時間的に最初にまたは最後
に遮断されるビームの位置を基準にして指先で指し示し
た位置の確定した座標を得る方式であるが、この発明の
目論むところは左傾斜ビームと右傾斜ビームの遮断され
たビームの最上端位置を基準にして指先で指し示した位
置の確定した座標を得る方式であることはあきらかであ
る。この発明の要旨をより明解にするため、先の説明に
用いた第11図を用いて再度説明する。

同図において、光ビームの右傾斜ビーム（Ｒビーム）
は左上より右下方向に順次（Ｍ−１）R,MY,（Ｍ＋１）R,（Ｍ＋２）R,（Ｍ＋
３）R,（Ｍ＋４）Ｒ‥‥ 光ビームの左傾斜ビーム（Ｌビーム）は右上より左下方
向に順次 1L,2L‥‥ （Ｎ−１）L,NL,（Ｎ＋１）L,（Ｎ＋２）L,（Ｎ＋
３）L,（Ｎ＋４）Ｌ‥‥ と命名（このビームを形成する素子，発光ダイオードお
よびフォト・トランジスタを駆動するアドレスと考えて
もよい）されている。この場合右傾斜ビーム（Ｒビー
ム）は 1R,3R,5R‥‥ （Ｍの値を偶数として）（Ｍ−１）R,（Ｍ＋１）R,
（Ｍ＋３）Ｒの順に最後（ビームのトータルの数によっ
ては最後の一つ前）まで奇数番目を最初に走査（ビーム
を形成）し、ついで 2R,4R,‥‥ MR,（Ｍ＋２）R,（Ｍ＋４）Ｒ‥‥ の順に偶数番目を最後まで走査し、次に同じく、左傾斜
ビームは 1L,3L,5L,‥‥ （Ｎの値を偶数として）（Ｎ−１）L,（Ｎ＋１）L,
（Ｎ＋３）Ｌの順に最後まで奇数番目を最初に走査し、
ついで 2L,4L‥‥ NL,（Ｎ＋２）L,（Ｎ＋４）Ｌ‥‥ の順に偶数番目を最後まで走査する様にしても良い。即
ち上記の配列順における上記ビームの最初に遮断された
ビーム（即ち遮断されたアドレス；ビームの番号）を検
出し、このビームの最上端位置（同図で、MR・NL）を基
準にして指先で指し示した位置（ビームMR,（Ｍ＋１）
Ｒが遮断されている場合はその中間位置、またビームN
L,（Ｎ＋１）Ｌが遮断されている場合もその中間位置）
の確定した座標を得る様にすれば良く、必ずしも走査順
序と一致するものではない。ただし、本実施例での説明
では、配列順序と走査順序が同じ例で説明する。

G₅回路構成第１図はこの発明の一実施例の回路構成を示すもの
で、発光ダイオード（11）及びフォト・トランジスタ
（12）は上述の如くCRTの湾曲面に斜め方向の光結合関
係に配列されている。

（21）はマイクロコンピュータ（以下、マイコンと云
う）、（22）はマイコン（21）からのアドレスを指定す
る制御信号に応じてＬビームを形成するのに関連した発
光ダイオード（11）を切換えるための選択器であって、
その固定端子（22₁）〜（22₅）は夫々スイッチング用ト
ランジスタ（23₁）〜（23₅）を介して発光ダイオード
（11₁₀），（11₂₀），（11₃₅），（11₄₄），（11₅₃）の
カソードに接続され、その可動端子（22c）は抵抗器（2
4）を介して正の電源端子＋Ｂに接続される。また、選
択器（22）は開放固定端子（22_R）を有する。発光ダイ
オード（11₁₀），（11₂₀），（11₃₅），（11₄₄），（11
₅₃）のアソードは共通接続され、抵抗器（25）を介して
正の電源端子＋Ｂに接続される。

また、（26）はマイコン（21）からのアドレスを指定
する制御信号（選択器（22）へのアドレスデータと同
じ）に応じてＬビームを形成するのに関連したフォト・
トランジスタ（12）を切換えるための選択器であって、
その固定端子（26₁）〜（26₅）は夫々フォト・トランジ
スタ（12₁₃），（12₂₂），（12₃₁），（12₄₀），（1
2₅₀）のエミッタに接続され、その可動端子（26c）は接
地される。また、選択器（26）は開放固定端子（26_R）
を有する。フォト・トランジスタ（12₁₃），（12₂₂），
（12₃₁），（12₄₀），（12₅₀）のコレクタは共通接続さ
れ、抵抗器（27）を介して正の電源端子＋Ｂに接続され
ると共にバッファ回路（28）を介してマイコン（21）の
ポート１に接続される。

（29）はマイコン（21）からのアドレスを指定する制
御信号に応じてＲビームを形成するのに関連した発光ダ
イオード（11）を切換えるための選択器であって、その
固定端子（29₁）〜（29₅）は夫々スイッチング用トラン
ジスタ（30₁）〜（30₅）を介して発光ダイオード（1
1₀₁），（11₀₂），（11₅₃），（11₄₄），（11₃₅）のカ
ソードに接続され、その可動端子（29c）は抵抗器（3
1）を介して正の電源端子＋Ｂに接続される。また、選
択器（29）は開放固定端子（29_L）を有する。発光ダイ
オード（11₀₁），（11₀₂）のアソードは共通接続され、
抵抗器（25）を介して正の電源端子＋Ｂに接続される。

また、（32）はマイコン（21）からのアドレスを指定
する制御信号（選択器（29）へのアドレスデータと同
じ）に応じてＲビームを形成するのに関連したフォト・
トランジスタ（12）を切換えるための選択器であって、
その固定端子（32₁）〜（32₅）は夫々フォト・トランジ
スタ（12₃₁），（12₂₂），（12₁₃），（12₀₄），（1
2₀₅）のエミッタに接続され、その可動端子（32c）は接
地される。また、選択器（32）は開放固定端子（32_R）
を有する。フォト・トランジスタ（12₀₄），（12₀₅）の
コレクタは共通接続され、抵抗器（27）を介して正の電
源端子＋Ｂに接続されると共にバッファ回路（28）を介
してマイコン（21）のポート１に接続される。

いま、マイコン（21）のポート２のデータバスからの
制御信号により選択器（29）の可動端子（29c）及び選
択器（32）の可動端子（32c）が夫々開放固定端子（2
9_L）及び（32_L）に接続されている間選択器（22）で発
光ダイオード（11₁₀），（11₂₀），（11₃₅），（1
1₄₄），（11₅₃）が順次駆動され、これと対応して選択
器（26）でフォト・トランジスタ（12₁₃），（12₂₂），
（12₃₁），（12₄₀），（12₅₀）が順次駆動されてＬビー
ムが順次形成され、このＬビームが指で遮断されるとき
Ｌ座標が検出される。

また、マイコン（21）のポート２のデータバスからの
制御信号により選択器（22）の可動端子（22c）及び選
択器（26）の可動端子（26c）が夫々開放固定端子（2
2_R）及び（26_R）に接続されている間選択器（29）で発
光ダイオード（11₀₁），（11₀₂），（11₅₃），（1
1₄₄），（11₃₅）が順次駆動され、これと対応して選択
器（32）でフォト・トランジスタ（12₃₁），（12₂₂），
（12₁₃），（12₀₄），（12₀₅）が順次駆動されてＲビー
ムが順次形成され、このＲビームが指で遮断されるとき
Ｒ座標が検出される。

このように表示エリアの下辺部の２方向の赤外線ビー
ムの発光に用いられる発光ダイオード（11）及び上辺部
の２方向の赤外線ビームの受光に用いられるフォト・ト
ランジスタ（12）はＬビームとＲビームの形成のため時
分割で、また共通して動作するため並列的に駆動され
る。従って、ビームの配列方向に対応して夫々独立して
各素子を配列する場合に比べて素子数が少なくなり低コ
スト化が図れる。

また、模式図的に画かれた第１図より明らかなように
フォト・トランジスタ（12）は全て下辺方向を向いてい
るため外光（太陽光・各種照明光：通常上方向よりく
る）に対する感度は低く、受光指向特性の最大値の方向
（角度０）が対応する発光ダイオード（11）の方向を向
いていなくても光学的なS/N比は良く、問題ない。

G₆回路動作次に第１図の回路動作を第２図及び第３図を参照し乍
ら説明する。第２図は１ビーム遮断されたらその後は走
査を中止する場合、第３図は１ビーム遮断されてもその
後の走査を続行して全てのビームに対し走査を行う場合
である。

先ず、第２図に関連して説明する。ステップ（41）で
それまで選択器（22）及び（26）を選択したときのＬビ
ームが遮断されたことを記憶していたマイコン（21）の
メモリの内容をクリアする。ステップ（42）でマイコン
（21）から選択器（22）及び（26）に対してアドレスデ
ータを供給して対応する発光ダイオード（11）及びフォ
ト・トランジスタ（12）を付勢してＬビームを形成す
る。

ステップ（43）で指等によりＬビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されてなければステップ（44）でＬ
ビームを形成している発光ダイオード（11）及びフォト
・トランジスタ（12）を切換える選択器（22）及び（2
6）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最後で
なければステップ（45）で選択器（22）及び（26）に対
するアドレスデータを１つだけアップしてステップ（4
2）に戻り、上述の動作を繰り返して、ステップ（44）
で最後であればすなわちＬビームの全てにわたって遮断
がなければもう一度ステップ（41）に戻って上述の動作
を繰り返す。

ステップ（43）でＬビームの遮断があれば、ステップ
（46）でそのＬビームを形成している発光ダイオード
（11）及びフォト・トランジスタ（12）を選択している
選択器（22）及び（26）に与えられている対応するアド
レスデータをマイコン（21）のメモリにＬ座標の情報と
して記憶する。このとき検出したアドレスデータは最初
にビームが遮断された位置を示す。

次にステップ（47）に進み、ここでそれまで選択器
（29）及び（32）を選択したときのＲビームが遮断され
たことを記憶していたマイコン（21）のメモリの内容を
クリアする。ステップ（48）でマイコン（21）から選択
器（29）及び（32）に対してアドレスデータを供給して
対応する発光ダイオード（11）及びフォト・トランジス
タ（12）を付勢してＲビームを形成する。

ステップ（49）で指等によりＲビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されていなければステップ（50）で
Ｒビームを形成している発光ダイオード（11）及びフォ
ト・トランジスタ（12）を切換える選択器（29）及び
（32）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最後
でなければステップ（51）で選択器（29）及び（32）に
対するアドレスデータを１つだけアップしてステップ
（48）に戻り、上述の動作を繰り返して、ステップ（5
0）で最後であればすなわちＲビームの全てにわたって
遮断がなければもう一度ステップ（41）に戻って上述の
動作を繰り返す。

ステップ（49）でＲビームの遮断があれば、ステップ
（52）でそのＲビームを形成している発光ダイオード
（11）及びフォト・トランジスタ（12）を選択している
選択器（29）及び（32）に与えられている対応するアド
レスデータをマイコン（21）のメモリにＲ座標の情報と
して記憶する。このとき検出されたアドレスデータは最
初にビームが遮断された位置を示す。

そして、ステップ（53）でマイコン（21）のメモリに
記憶された各アドレスデータを読み出してＬ座標及びＲ
座標を算出する。

また、マイコン（21）において検出された座標を直交
座標に変換する。すなわち例えば上述の如く検出された
座標値を仮座標値（斜交座標値）（NL,MR）とすると、
これに対応する目的（直交座標）の座標値（Hx,Vy）を
マイコン（21）に内蔵されたROMに用意し、（NL,MR）→（Hx,Vy）の変換を行えば目的とする真の座標値（Hx,Vy）を求め
ることができる。

次に第３図に関連して説明する。

ステップ（41）でそれまで選択器（22）及び（26）を
選択したときのＬビームが遮断されたことを記憶してい
たマイコン（21）のメモリの内容をクリアする。ステッ
プ（42）でマイコン（21）から選択器（22）及び（26）
に対してアドレスデータを供給して対応する発光ダイオ
ード（11）及びフォト・トランジスタ（12）を付勢して
Ｌビームを形成する。

ステップ（43）で指等によりＬビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されてなければステップ（44）でＬ
ビームを形成している発光ダイオード（11）及びフォト
・トランジスタ（12）を切換える選択器（22）及び（2
6）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最後で
なければステップ（45）で選択器（22）及び（26）に対
するアドレスデータを１つだけアップしてステップ（4
2）に戻り、上述の動作を繰り返す。

また、ステップ（43）でＬビームの遮断があれば、ス
テップ（46）でそのＬビームを形成している発光ダイオ
ード（11）及びフォト・トランジスタ（12）を選択して
いる選択器（22）及び（26）に与えられている対応する
アドレスデータをマイコン（21）のメモリにＬ座標の情
報として記憶する。そしてステップ（44）に進み、上述
の動作を繰り返す。

ステップ（44）で最後であればすなわちＬビームの全
てにわたって遮断があったか否かに拘らずＬビームの全
ての走査が終了するとステップ（47）に進み、ここでビ
ームの遮断に対応して検出したアドレスデータは１個か
又は連続しているか或いはそれ以外かを判断し、そうで
なければステップ（41）に戻って上述の動作を繰り返
し、そうであればステップ（48）に進む。

ステップ（48）でそれまで選択器（29）及び（32）を
選択したときのＲビームが遮断されたことを記憶してい
たマイコン（21）のメモリの内容をクリアする。ステッ
プ（49）でマイコン（21）から選択器（29）及び（32）
に対してアドレスデータを供給して対応する発光ダイオ
ード（11）及びフォト・トランジスタ（12）を付勢して
Ｒビームを形成する。

ステップ（50）で指等によりＲビームが遮断されたか
否かを判断し、遮断されてなければステップ（51）でＲ
ビームを形成している発光ダイオード（11）及びフォト
・トランジスタ（12）を切換える選択器（29）及び（3
2）へのアドレスデータは最後か否かを判断し、最後で
なければステップ（52）で選択器（29）及び（32）に対
するアドレスデータを１つだけアップしてステップ（4
9）に戻り、上述の動作を繰り返す。

また、ステップ（50）でＲビームの遮断があれば、ス
テップ（53）でそのＲビームを形成している発光ダイオ
ード（11）及びフォト・トランジスタ（12）を選択して
いる選択器（22）及び（26）に与えられている対応する
アドレスデータをマイコン（21）のメモリにＲ座標の情
報として記憶する。そしてステップ（51）に進み、上述
の動作を繰り返す。

ステップ（51）で最後であればすなわちＲビームの全
てにわたって遮断があったか否かに拘らずＲビーム全て
の走査が終了するとステップ（54）に進み、ここでビー
ムの遮断に対応して検出したアドレスデータは１個か又
は連続しているか或いはそれ以外かを判断し、そうでな
ければステップ（41）に戻って上述の動作を繰り返し、
そうであればステップ（55）に進む。

ステップ（55）でマイコン（21）のメモリに記憶され
た各アドレスデータを読み出してＬ座標,R座標を算出す
る。このとき検出したアドレスデータが１個の場合は、
そのまま確定（データを２倍した値）し、検出したデー
タが複数の場合は、第1,第２のデータの加算した値より
確定する。

そして、上述同様マイコン（21）において検出された
座標を直交座標に変換する。すなわち例えば上述の如く
検出された座標値を仮座標値（斜交座標値）（NL,MR）
とすると、これに対応する目的（直交座標）の座標値
（Hx,Vy）をマイコン（21）に内蔵されたROMに用意し、（NL,MR）→（Hx,Vy）の変換を行えば目的とする真の座標値（Hx,Vy）を求め
ることができる。

なお、上述の実施例ではＬビーム,Rビームが夫々代表
的に５本の場合に付いて説明したが、これは一例にすぎ
ず、必要に応じて任意の値を取り得るものであり、また
これに伴って発光ダイオード（11）やフォト・トランジ
スタ（12）の数或いは選択器（22），（26），（29）及
び（32）の固定端子の数も任意の値を取り得るものであ
る。

Ｈ発明の効果上述の如くこの発明によれば、方形型映像面に対して
右に傾斜し、左上より右下に向けて配列される第１のビ
ーム群と、方形型映像面に対して左に傾斜し、右上より
左下に向けて配列される第２のビーム群とを有するタッ
チパネル装置において、第１のビーム群のうち最上端位
置の遮断ビームを基準ビームとして第１の座標値を得、
第２のビーム群のうち最上端位置の遮断ビームを基準ビ
ームとして第２の座標値を得るようにし、また、第１及
び又は第２の座標値を得るに際し、基準ビームを含めて
連続して２以上の遮断ビームがある時には、基準ビーム
とこの基準ビームに隣接した遮断ビームとの中間位置を
第１及び又は第２の座標値とし、あるいは、第１及び又
は第２の座標値を得るに際し、基準ビームを含めて連続
して３以上の遮断ビームがある時には、遮断ビームの座
標の平均値を第１及び又は第２の座標値とし、これ等二
つの確定した座標値より確定した平面座標値を得るよう
にしたので、タッチパネルの座標点を指し示す手による
誤動作の発生を低減することができ、しかも複数位置で
ビームが遮断されても誤動作することが少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
及び第３図は第１図の動作説明に供するためのフローチ
ャート、第４図はこの発明の要部の配置図、第５図はこ
の発明による発光素子及び受光素子の構成図、第６図及
び第７図は夫々その指向特性図、第８図はこの発明の要
部を拡大して示す配置図、第９図はパララックスの改善
度を従来と対比して示す図、第10図は座標変換説明図、
第11図はこの発明を説明するための側面図及び上面図、
第12図は従来装置の一例を示す構成図である。（11）は発光ダイオード、（12）はフォト・トランジス
タ、（21）はマイクロコンピュータ、（22），（26），
（29），（32）は選択器である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】方形型映像面に対して右に傾斜し、左上よ
り右下に向けて配列される第１のビーム群と、上記方形型映像面に対して左に傾斜し、右上より左下に
向けて配列される第２のビーム群とを有するタッチパネ
ル装置において、上記第１のビーム群のうち最上端位置の遮断ビームを基
準ビームとして第１の座標値を得、上記第２のビーム群のうち最上端位置の遮断ビームを基
準ビームとして第２の座標値を得るようにしたことを特
徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】上記第１及び又は第２の座標値を得るに際
し、上記基準ビームを含めて連続して２以上の遮断ビー
ムがある時には、上記基準ビームと該基準ビームに隣接
した遮断ビームとの中間位置を第１及び又は第２の座標
値とする請求項１記載のタッチパネル装置。
【請求項３】上記第１及び又は第２の座標値を得るに際
し、上記基準ビームを含めて連続して３以上の遮断ビー
ムがある時には、遮断ビームの座標の平均値を第１及び
又は第２の座標値とする請求項１記載のタッチパネル装
置。