JP4564904B2

JP4564904B2 - 座標位置検出装置及びその制御方法、制御プログラム

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Publication number: JP4564904B2
Application number: JP2005247940A
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Inventors: 春雄渡
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Description

本発明は、座標位置検出装置及びその制御方法、制御プログラムに関する。

光学式タッチパネル等における座標位置検出装置としては、例えば特許文献１に開示された座標位置検出方法を用いた装置がある。
この座標位置検出装置は、プラズマディスプレイパネルやブラウン管などの表示装置の表示面上に指やペンなどが触れた位置を座標上で検出するものであり、二次元の表示面の直交する水平方向（Ｘ軸方向）、垂直方向（Ｙ軸方向）に沿ってそれぞれ検出ビームを走査し、表示面上にタッチされた遮光物の位置を遮光された検出ビームの走査位置に対応させて検出するものである。

図１は従来の座標位置検出方法を説明する図である。表示面１０の一方の縦辺（Ｙ軸方向）と横辺（Ｘ軸方向）には複数の発光素子Ａｘ１〜Ａｘｎ及びＡｙ１〜Ａｙｍがそれぞれ配列され、これら発光素子と対向する他方の縦辺と横辺には複数の受光素子Ｂｘ１〜Ｂｘｎ及びＢｙ１〜Ｂｙｍとがそれぞれ配列されている。

ここで謂う検出ビームの走査とは、複数の発光素子Ａｘ１〜Ａｘｎ及びＡｙ１〜Ａｙｍを順番に点灯し、対向する受光素子でその検出ビームを受光することであり、指やペンなどによって表示面１０上の任意の点Ｐがタッチされると、横辺及び縦辺の対応する発光素子から照射される検出ビームが遮断されて、それぞれ対向する受光素子に受光されなくなるので、この横辺と縦辺の受光していない受光素子の配列位置からタッチ位置のＸ軸とＹ軸との座標位置を検出することにより、タッチ位置を特定するようになっている。
特開２００１−３０６２４１号公報

上記の座標位置検出方法により検出された座標位置のデータは、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたアプリケーションソフトにより線で結ばれ表示面に描画される。ところが、上記の検出ビームによる走査は、図２に示すように、発光素子と対向する受光素子とが１対１で対応し、検出ビームの軌跡が格子状となっている。

従って、図２のように検出ビームの軌跡が格子状の座標位置検出方法では、各発光素子及び各受光素子の配置間隔より細かい座標位置情報を得ることができない。より細かい座標位置情報を得るために、発光素子及び受光素子の個数を増やしてその配置間隔を狭めるようにすると、多数の素子が必要となりコストアップにつながる。また、配置間隔は素子（発光素子及び受光素子）のサイズに制限される。
このように従来の座標位置検出方法では、細かい座標位置情報を得ることができないので、表示面上に触れた指やペンの軌跡を正確に捉えて描画することが困難であった。

また、上記特許文献１に記載の座標位置検出方法では、領域を制限した走査を行っているが、指やペンの移動速度が高速である場合、指やペン等の位置が走査範囲を超えてしまい、表示面上に描画される描画ラインに不連続が生じてしまう虞がある。

本発明が解決しようとする課題としては、発光素子及び受光素子の配置間隔より細かい座標位置情報を得ることができるようにすることと、指やペン等が高速に移動した場合でも、この指やペン等の位置を検出できるようにすることとが、それぞれ一例として挙げられる。

請求項１に記載の座標位置検出装置は、表示面に対する水平方向及び垂直方向に沿って所定の走査領域内でそれぞれ検出ビームを用いて所定の走査精度で走査する走査手段を備え、前記表示面上の遮光物の位置を遮光された前記検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置であって、前記走査手段は、走査精度の異なる複数の走査モードの切り替えを行う駆動制御部と、前記遮光物の移動速度を検出する移動速度検出部と、を備え、前記移動速度検出部により検出された前記遮光物の移動速度に応じて、前記複数の走査モードの中から所定の走査モードを選択して走査を行い、前記複数の走査モードのうち少なくとも１つの走査モードは、発光素子から発せられた検出ビームを当該発光素子の斜め方向を含む位置に対向する複数の受光素子で受光して前記遮光物の位置を検出する斜め走査を行う走査モードであり、前記複数の走査モードは、格子状の走査を表示面上の全域で走査する第１の走査モードと、前記第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して前記斜め走査を行う第２の走査モードと、前記第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定し、１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数が、前記第２の走査モードの場合よりも少ない前記斜め走査を行う第３の走査モードと、を含むことを特徴とする。

請求項３に記載の座標位置検出装置の制御方法は、表示面に対する水平方向及び垂直方向に沿って所定の走査領域内でそれぞれ検出ビームを用いて所定の走査精度で走査し、前記表示面上の遮光物の位置を遮光された前記検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置の制御方法であって、前記遮光物が検出されるまでは、第１の走査モードで走査を行い、前記遮光物の移動速度に応じて、第１の走査モードとは異なる複数の走査モードを選択して走査を行い、前記複数の走査モードのうち少なくとも１つの走査モードは、発光素子から発せられた検出ビームを当該発光素子の斜め方向を含む位置に対向する複数の受光素子で受光して前記遮光物の位置を検出する斜め走査を行う走査モードであり、前記遮光物が検出されるまでは、前記第１の走査モードにより、格子状の走査を表示面上の全域で行い、前記遮光物が検出されたらその移動速度を計算し、前記移動速度が所定の速度以下の場合は、前記第１の走査モードによって検出された座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、第２の走査モードにより前記斜め走査を行い、前記移動速度が所定の速度を越えた場合は、前記第１の走査モードによって検出された座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定し、１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数が、前記第２の走査モードの場合よりも少ない第３の走査モードにより前記斜め走査を行うことを特徴とする。

以下、本発明に係る座標位置検出装置及びその制御方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一機能を有するものは同一符号を付与する。図３は、本発明の実施の形態に係る座標位置検出装置の構成図である。図４〜図８は、本発明の実施の形態に係る座標位置検出方法の動作を説明する図である。

図３に示すように、本実施の形態に係る座標位置検出装置１は、表示面１０に対する水平方向（Ｘ軸方向）及び垂直方向（Ｙ軸方向）に沿ってそれぞれ検出ビームを所定の走査モードで走査する走査部（走査手段）４０を備え、表示面１０上の遮光物の位置を遮光された検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置を構成するものである。

走査部４０は、表示面１０のＸ軸方向に表示面１０の横幅に対応するようにｎ個の発光素子（Ａｘ１〜Ａｘｎ）を配列させたＸ軸側発光素子部１１Ｘと、表示面１０のＹ軸方向に表示面１０の縦幅に対応するようにｍ個の発光素子（Ａｙ１〜Ａｙｍ）を配列させたＹ軸側発光素子部１１Ｙと、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘを点灯駆動するＸ軸側発光駆動部１２Ｘと、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙを点灯駆動するＹ軸側発光駆動部１２Ｙと、Ｘ軸側発光駆動部１２Ｘ及びＹ軸側発光駆動部１２Ｙに制御信号を送る制御部２０とを備える。

光検出部３０は、表示面１０の一辺に沿って配置されたＸ軸側発光素子部１１Ｘに対向して、表示面１０の一辺に沿ってｎ個の受光素子（Ｂｘ１〜Ｂｘｎ）を配列させたＸ軸側受光素子部１３Ｘを設けると共に、表示面１０の一辺に沿って配置されたＹ軸側発光素子部１１Ｙに対向して、表示面１０の一辺に沿ってｍ個の受光素子（Ｂｙ１〜Ｂｙｍ）を配列させたＹ軸側受光素子部１３Ｙを設け、このＸ軸側受光素子部１３ＸとＹ軸側受光素子部１３Ｙのそれぞれから出力された信号を制御部２０に出力するＸ軸側出力選択部１４ＸとＹ軸側出力選択部１４Ｙを設けている。

また、制御部２０は、前述のＸ軸側出力選択部１４ＸとＹ軸側出力選択部１４Ｙからの信号に基づき座標を検出する座標検出部２１と、検出された座標位置を座標データに変換するデータ変換部２２と、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの点灯順序を設定すると共に、後述する走査モードの切り替えを行う駆動制御部２３と、表示面１０上の遮光物の移動速度を検出する移動速度検出部２４とを備えている。

本実施の形態における座標位置検出方法における特徴の１つである、発光素子から発せられた検出ビームを当該発光素子の斜め方向を含む位置に対向する複数の受光素子で受光して前記遮光物の位置を検出する「斜め走査」について、その基本動作を図４を用いて説明する。

Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ１〜Ａｘｎ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ１〜Ａｙｍから、これら発光素子と対向するＸ軸側受光素子部１３Ｘ、Ｙ軸側受光素子部１３Ｙに向けて検出ビームが順次出射される。図４では、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘｉ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙｉが点灯した状態を示している。

Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘｉから出射された検出ビームは、所定の広がりをもって出射されるため、例えば、Ｘ軸側受光素子部１３Ｘの複数の受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1)、Ｂｘ(i+2)が受光可能である。このように、発光素子Ａｘｉが点灯したときに、受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1)、Ｂｘ(i+2)に対して検出ビームの検出を行う。

また、同様に、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙｉから出射された検出ビームも、所定の広がりをもって出射され、例えば、Ｙ軸側受光素子部１３Ｙの複数の受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1)、Ｂｙ(i+2)が受光可能である。そして、発光素子Ａｙｉが点灯したときに、受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1)、Ｂｙ(i+2)に対して検出ビームの検出を行う。

そして、全ての発光素子Ａｘ１〜Ａｘｎ、Ａｙ１〜Ａｙｍを順次点灯して、斜め方向の走査を行う。図５は、発光素子Ａｘ１〜Ａｘｎ、Ａｙ１〜Ａｙｍ全ての検出ビームの軌跡を示した図である。このような走査により、表示面１０上の遮光物の座標位置を遮光された検出ビームの軌跡の位置によって検出する。

図５に示すような斜め方向の走査は、前述の図２に示した格子状の走査を行った場合に比べて、検出ビームの軌跡が密であり、各発光素子及び各受光素子の配置間隔より細かい座標位置情報を得ることができる。

なお、上述の例では、点灯した１個の発光素子に対して受光素子５個が受光可能であるとしたが、発光素子の検出ビームの広がりの特性や受光素子の検出感度の特性などによって制限されるが、点灯した１個の発光素子に対して検出ビームの検出を行う受光素子の数は何個でもよい。

本実施の形態における座標位置検出装置では、走査部４０は、第１の走査モードと第２の走査モードと第３の走査モードによって動作される。

第１の走査モードは、従来例の図２と同様に格子状の走査を表示面１０上の全域で行なうものである。表示面１０の幅に対応して配列されたＸ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ１〜Ａｘｎ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ１〜Ａｙｍを順次点灯させて走査する。この走査モードは、遮光物の初期検出時に採用される。

第２の走査モードは、斜め方向の走査を行うものであり、第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、その範囲内で、例えば、図６に示すように、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ(i-2)、Ａｘ(i-1)、Ａｘｉ、Ａｘ(i+1)、Ａｘ(i+2)、及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ(i-2)、Ａｙ(i-1)、Ａｙｉ、Ａｙ(i+1)、Ａｙ(i+2)を順次点灯させて走査する。

この第２の走査モードでは、１つの発光素子から出射された検出ビームに対し、最大５個の受光素子において検出ビームの検出を順次行う。

すなわち、図６に示す例では、まず、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ(i-2)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉに対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｘ(i-1)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1) に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｘｉを点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1) 、Ｂｘ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｘ(i+1)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1) 、Ｂｘ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。最後に、発光素子Ａｘ(i+2)を点灯させ、受光素子Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1) 、Ｂｘ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。

同様に、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ(i-2)を点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉに対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｙ(i-1)を点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1) に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｙｉを点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1) 、Ｂｙ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｙ(i+1)を点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1) 、Ｂｙ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。最後に、発光素子Ａｙ(i+2)を点灯させ、受光素子Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1) 、Ｂｙ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。

第３の走査モードは、第２の走査モードと同様に、斜め方向の走査を行うものであり、第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、その範囲内で、例えば、図7に示すように、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ(i-2)、Ａｘ(i-1)、Ａｘｉ、Ａｘ(i+1)、Ａｘ(i+2)、及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ(i-2)、Ａｙ(i-1)、Ａｙｉ、Ａｙ(i+1)、Ａｙ(i+2)を順次点灯させて走査する。

第３の走査モードでは、１つの発光素子から出射された検出ビームに対し、最大３個の受光素子において検出ビームの検出を順次行う。すなわち、第３の走査モードは、１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数が、第２の走査モードの場合よりも少ないことを特徴としている。

すなわち、図６に示す例では、まず、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ(i-2)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｘ(i-1)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-2)、Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉに対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｘｉを点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1) に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｘ(i+1)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i-1)、Ｂｘｉ、Ｂｘ(i+1) に対する検出ビームの検出を順次行う。最後に、発光素子Ａｘ(i+2)を点灯させ、受光素子Ｂｘ(i+1) 、Ｂｘ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。

同様に、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ(i-2)を点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｙ(i-1)を点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-2)、Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉに対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｙｉを点灯させ、受光素子Ｂｙ(i-1)、Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1)に対する検出ビームの検出を順次行う。次に、発光素子Ａｙ(i+1)を点灯させ、受光素子Ｂｙｉ、Ｂｙ(i+1) 、Ｂｙ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。最後に、発光素子Ａｙ(i+2)を点灯させ、受光素子Ｂｙ(i+1) 、Ｂｙ(i+2)に対する検出ビームの検出を順次行う。

第４の走査モードは、第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、その範囲内で格子状の走査を行うものであり、例えば、図８に示すように、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子Ａｘ(i-2)、Ａｘ(i-1)、Ａｘｉ、Ａｘ(i+1)、Ａｘ(i+2)、及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの発光素子Ａｙ(i-2)、Ａｙ(i-1)、Ａｙｉ、Ａｙ(i+1)、Ａｙ(i+2)を順次点灯させて走査する。

なお、上述の第２〜第４の走査モードにおける走査領域の幅は、図６〜図８の例に限定するものではなく、その幅は適宜決めることができる。また、Ｘ軸方向の走査領域の幅とＹ軸方向の走査領域の幅が異なっていてもよい。

次に、本実施の形態における座標位置検出装置の制御方法の動作を図９のフロー及び前述の図３、図６、図７を参照して説明する。なお、図９のフローは、座標位置検出装置の制御方法の動作フローの一実施例である。

まず、ステップＳ１において、座標位置検出装置の電源がオフ状態であるか否かを判断する。そして、座標位置検出装置の電源がオン状態の場合（ステップＳ１でＮＯの場合）、第１の走査モードで、走査を実行する（ステップＳ２）。そして、（ステップＳ３において）遮光物検出がなされるまで、第１の走査モードで走査を実行する。遮光物が検出された場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）、座標検出部２１からの出力がデータ変換部で変換されて検出座標データが制御部２０から出力され記憶装置（図示せず）に記憶される（ステップＳ４）。また、検出座標データに基づいて表示面１０に対する出力座標の計算がなされて出力される（ステップＳ５）。

なお、上記の遮光物検出は、２回以上の走査周期において連続して検出されたことを前提とする。検出された２つの座標位置間の距離及び検出時間により遮光物の移動速度が計算可能となる。

また、移動速度検出部２４は、遮光物の移動速度を計算する（ステップＳ６）。この遮光物の移動速度が所定の速度を越えた場合（ステップＳ７のＹＥＳの場合）は、遮光物が高速移動していると判断して、駆動制御部２３は、遮光物の高速移動の追従に適した第３の走査モードで走査を実行する（ステップＳ９）。また、遮光物の移動速度が所定の速度以下である場合（ステップＳ７のＮＯの場合）、駆動制御部２３は、精度が良い位置情報を得られる第２の走査モードで走査を実行する（ステップＳ８）。

この新たな走査モードの走査中に遮光物が検出された場合は、前述のステップＳ４〜Ｓ７を実行し、遮光物の移動速度に応じた走査モードでさらに走査を実行する。遮光物が検出されなかった場合は、前述のステップＳ１に戻り、電源がオフでなければ第１の走査モードが実行される。この間に電源オフがなされた場合（ステップＳ１でＹＥＳの場合）には処理を終了する。

なお、上記ステップＳ７における所定の移動速度としては、例えば、１０ｃｍ／ｓとする。すなわち、遮光物の移動速度が１０ｃｍ／ｓを越える場合は、遮光物が高速移動しているとして、第３の走査モードで走査を実行するものとする。

本実施例によれば、指やペン等の遮光物が高速移動した場合に、１つの発光素子における検出ビームの数を減らすことにより、走査周期を早くすることができるので、指やペン等の移動に対する追従性が確保でき、指やペン等が高速移動する例である単純な図形の描画時においても、描画ラインの不連続が生じにくい。

また、指やペン等の遮光物の移動が低速である場合は、１つの発光素子における検出ビームの数を増加させることにより、走査時の検出ビームの軌跡が密になるので、より精度の高い座標位置情報を得ることができ、複雑な文字や図形等などの描画をより正確に行うことができる。

次に、本実施の形態における座標位置検出装置の制御方法の他の実施例の動作を図１０のフロー及び前述の図３、図６〜図８を参照して説明する。なお、図１０は、座標位置検出装置の制御方法の動作フローの他の実施例である。なお、図９のフローと同一過程は、同一符号を付して重複説明を省略する。

この図１０で示す例においても、ステップＳ１〜Ｓ６までのフローは、前述の図９のフローと同様の動作を行うものとする。そして、ステップＳ１１において、遮光物の移動速度を、「低速」、「中速」、「高速」の３段階に分けてそれぞれの移動速度に適した走査モードで走査を実行するものである。すなわち、ステップＳ１１において、第１の移動速度以下の場合を「低速」とし、第１の移動速度を越え第２の移動以下の場合を「中速」とし、第２の移動速度を超える場合を「高速」とする。

そして、移動速度が「低速」の場合には、遮光物が低速移動していると判断して、駆動制御部２３は、低速移動に適した第２の走査モードで走査を実行する（ステップＳ１２）。また、移動速度が「中速」の場合には、遮光物が中速移動していると判断して、駆動制御部２３は、中速移動に適した第３の走査モードで走査を実行する（ステップＳ１３）。また、移動速度が「高速」場合には、遮光物が高速移動していると判断して、駆動制御部２３は、高速移動に適した第４の走査モードで走査を実行する（ステップＳ１４）。

この新たな走査モードの走査中に遮光物が検出された場合は、前述のステップＳ４〜Ｓ１１を実行し、遮光物の移動速度に応じた走査モードでさらに走査を実行する。遮光物が検出されなかった場合は、前述のステップＳ１に戻り、電源がオフでなければ第１の走査モードが実行される。この間に電源オフがなされた場合（ステップＳ１でＹＥＳの場合）には処理を終了する。

なお、上記ステップＳ１１の判定に用いられる第１の移動速度及び第２の移動速度は、例えば、第１の移動速度を１０ｃｍ／ｓ、第２の移動速度を５０ｃｍ／ｓとする。

すなわち、遮光物の移動速度が、１０ｃｍ／ｓ以下の場合は「低速」と判断して第２の走査モードで走査を実行し、１０ｃｍ／ｓを越え５０ｃｍ／ｓ以下の場合は「中速」と判断して第３の走査モードで走査を実行し、５０ｃｍ／ｓ以上の場合は「高速」と判断して第４の走査モードで走査を実行するものとする。

この図１０の実施例によれば、移動速度を「低速」、「中速」、「高速」の３種類に区別して、それぞれの移動速度に適した走査モードを選択することができるので、さまざまな移動速度において、指やペン等の移動に対する追従性と座標位置の精度とをそれぞれ確保することができる。

なお、第２の走査モード及び第３の走査モードにおける１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数は、前述の図９または図１０の実施例に限定されるものではない。

また、移動速度の種類は前述の図９の例における２種類、または、図１０の実施例における３種類に限定するものではなく、例えば、指やペン等の移動速度に応じ４種類以上の走査モードに切り換えるようにしてもよい。

以上、詳述したように、本実施の形態に係る座標位置検出装置１は、表示面１０に対する水平方向及び垂直方向に沿って所定の走査領域内でそれぞれ検出ビームを用いて所定の走査精度で走査する走査部（走査手段）４０を備え、表示面１０上の遮光物の位置を遮光された検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置であり、走査部４０は、走査精度の異なる複数の走査モードの切り替えを行う駆動制御部２３と、遮光物の移動速度を検出する移動速度検出部２４と、を備え、移動速度検出部２４により検出された遮光物の移動速度に応じて、複数の走査モードの中から所定の走査モードを選択して走査を行うものである。
これにより、発光素子及び受光素子の配置間隔より細かい座標位置情報を得ることができると共に、表示面１０上を指やペン等の遮光物が高速移動した場合でも、この指やペン等の位置を検出することができる。

また、本実施の形態に係る座標位置検出装置１の制御方法は、表示面１０に対する水平方向及び垂直方向に沿って所定の走査領域内でそれぞれ検出ビームを用いて所定の走査精度で走査し、表示面１０上の遮光物の位置を遮光された前記検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置１の制御方法であり、遮光物が検出されるまでは、第１の走査モードで走査を行い、遮光物の移動速度に応じて、第１の走査モードとは異なる複数の走査モードを選択して走査を行う。
これにより、発光素子及び受光素子の配置間隔より細かい座標位置情報を得ることができると共に、表示面１０上を指やペン等の遮光物が高速移動した場合でも、この指やペン等の位置を検出することができる。

従来の座標位置検出方法を説明する図である。従来の座標位置検出方法における検出ビームの軌跡を説明する図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出装置の構成図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出方法の動作を説明する図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出方法の動作を説明する図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出方法の動作を説明する図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出方法の動作を説明する図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出方法の動作を説明する図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出装置の制御方法の動作フローの一実施例を示す図である。本発明の実施の形態に係る座標位置検出装置の制御方法の動作フローの他の実施例を示す図である。

符号の説明

１座標位置検出装置
１０表示面
１１ＸＸ軸側発光素子部
１１ＹＹ軸側発光素子部
１２ＸＸ軸側発光駆動部
１２ＹＹ軸側発光駆動部
１３ＸＸ軸側受光素子部
１３ＹＹ軸側受光素子部
１４ＸＸ軸側出力選択部
１４ＹＹ軸側出力選択部
２０制御部
２１座標検出部
２２データ変換部
２３駆動制御部
２４移動速度検出部
３０光検出部
４０走査部（走査手段）

Claims

表示面に対する水平方向及び垂直方向に沿って所定の走査領域内でそれぞれ検出ビームを用いて所定の走査精度で走査する走査手段を備え、前記表示面上の遮光物の位置を遮光された前記検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置であって、
前記走査手段は、
走査精度の異なる複数の走査モードの切り替えを行う駆動制御部と、
前記遮光物の移動速度を検出する移動速度検出部と、を備え、
前記移動速度検出部により検出された前記遮光物の移動速度に応じて、前記複数の走査モードの中から所定の走査モードを選択して走査を行い、
前記複数の走査モードのうち少なくとも１つの走査モードは、発光素子から発せられた検出ビームを当該発光素子の斜め方向を含む位置に対向する複数の受光素子で受光して前記遮光物の位置を検出する斜め走査を行う走査モードであり、
前記複数の走査モードは、
格子状の走査を表示面上の全域で走査する第１の走査モードと、
前記第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して前記斜め走査を行う第２の走査モードと、
前記第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定し、１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数が、前記第２の走査モードの場合よりも少ない前記斜め走査を行う第３の走査モードと、
を含むことを特徴とする座標位置検出装置。
前記複数の走査モードは、さらに、第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、その範囲内で格子状の走査を行う第４の走査モードを含むことを特徴とする請求項１に記載の座標位置検出装置。
表示面に対する水平方向及び垂直方向に沿って所定の走査領域内でそれぞれ検出ビームを用いて所定の走査精度で走査し、前記表示面上の遮光物の位置を遮光された前記検出ビームの走査位置に対応させて検出する座標位置検出装置の制御方法であって、
前記遮光物が検出されるまでは、第１の走査モードで走査を行い、
前記遮光物の移動速度に応じて、第１の走査モードとは異なる複数の走査モードを選択して走査を行い、
前記複数の走査モードのうち少なくとも１つの走査モードは、発光素子から発せられた検出ビームを当該発光素子の斜め方向を含む位置に対向する複数の受光素子で受光して前記遮光物の位置を検出する斜め走査を行う走査モードであり、
前記遮光物が検出されるまでは、前記第１の走査モードにより、格子状の走査を表示面上の全域で行い、
前記遮光物が検出されたらその移動速度を計算し、
前記移動速度が所定の速度以下の場合は、前記第１の走査モードによって検出された座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、第２の走査モードにより前記斜め走査を行い、
前記移動速度が所定の速度を越えた場合は、前記第１の走査モードによって検出された座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定し、１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数が、前記第２の走査モードの場合よりも少ない第３の走査モードにより前記斜め走査を行うことを特徴とする座標位置検出装置の制御方法。
前記遮光物が検出されるまでは、前記第１の走査モードにより、格子状の走査を表示面上の全域で行い、
前記遮光物が検出されたらその移動速度を計算し、
前記移動速度が第１の移動速度以下の場合は、前記第１の走査モードによって検出された座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、第２の走査モードにより前記斜め走査を行い、
前記移動速度が第１の移動速度を越えかつ第２の移動速度以下の場合は、前記第１の走査モードによって検出された座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定し、１つの発光素子から出射された検出ビームの検出を行う受光素子数が、前記第２の走査モードの場合よりも少ない第３の走査モードにより前記斜め走査を行い、
前記移動速度が第２の移動速度を越えた場合は、前記第１の走査モードで検出した座標位置を含ませて全領域の走査よりも狭い範囲に走査領域を限定して、その範囲内で格子状の走査を行う第４の走査モードにより走査を行うことを特徴とする請求項３に記載の座標位置検出装置の制御方法。
請求項３または請求項４に記載の座標位置検出装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする座標位置検出装置の制御プログラム。