(57)【要約】      （修正有）【課題】ペン先が先細りの遮光物のように充分な遮光能力の無い遮光物を用いた位置検出に対しても誤判定の無い座標位置検出が可能で、表示面の全面で高い入力位置精度を得る。【解決手段】Ｘ軸，Ｙ軸側発光素子部１１Ｘ，１１Ｙと、Ｘ軸，Ｙ軸側受光素子部１３Ｘ，１３Ｙと、発光素子の点灯駆動を一端から他端に向けて走査する走査制御部２１と、受光素子の受光レベルが設定されたしきい値を下回ったときに、発光素子から受光素子に至る光路を表示面１０上で遮光物が遮光したと判定する遮光判定部２２と、遮光物の座標位置を、遮光判定部２２の出力と走査制御部２１による走査位置に基づいて算出する座標位置算出部２３とを備え、発光素子の一点灯時に設定されるしきい値を該発光素子の走査方向と直交する方向で遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定するしきい値設定部２４を備える。【選択図】図６
2006119715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面上の座標位置を検出する座標位置検出装置において、
前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記座標位置に応じて配列される複数の発光素子と、
前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記発光素子に対向するように配列される複数の受光素子と、
前記発光素子の点灯駆動を水平方向又は垂直方向の一端から他端に向けて走査する走査制御手段と、
前記受光素子の受光レベルを設定されたしきい値と比較して、前記受光レベルが前記しきい値を下回ったときに、前記発光素子から前記受光素子に至る光路を前記表示面上で遮光物が遮光したと判定する遮光判定手段と、
前記遮光物の前記座標位置を、前記遮光判定手段の出力と前記走査制御手段による走査位置に基づいて算出する座標位置算出手段とを備え、
前記発光素子の一点灯時に設定される前記しきい値を該発光素子の走査方向と直交する方向で前記遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定し、該走査位置が前記表示面の中央付近で前記しきい値が高く、前記表示面の両端付近で前記しきい値が低くなるように設定するしきい値設定手段を備えることを特徴とする座標位置検出装置。
【請求項２】
前記走査制御手段は、前記しきい値を高めに設定して前記遮光物が検出されると予測される走査位置を検出するための準備走査を行うことを特徴とする請求項１に記載された座標位置検出装置。
【請求項３】
前記走査制御手段は、水平方向又は垂直方向の一方に配列された発光素子の一点灯時に他方に配列された発光素子の一走査を行い、
前記しきい値設定手段は、前記遮光物が検出されると予測される走査位置を前記直交する方向における発光素子の走査位置とすることを特徴とする請求項１に記載された座標位置検出装置。
【請求項４】
前記しきい値は、前記表示面の中央から両端に向けて徐々に低くなるように設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された座標位置検出装置。
【請求項５】
前記しきい値は、前記表示面の中央付近の所定範囲で一定に高く、両端に向けた所定範囲毎に段階的に低くなるように設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された座標位置検出装置。
【請求項６】
表示面上の座標位置を検出する座標位置検出方法において、
前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記座標位置に応じて複数の発光素子を配列し、
前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記発光素子に対向するように複数の受光素子を配列し、
前記発光素子の点灯駆動を水平方向又は垂直方向の一端から他端に向けて走査する工程と、
前記受光素子の受光レベルを設定されたしきい値と比較して、前記受光レベルが前記しきい値を下回ったときに、前記発光素子から前記受光素子に至る光路を前記表示面上で遮光物が遮光したと判定する工程と、
前記遮光物の前記座標位置を、判定された遮光の走査位置に基づいて算出する工程とを有し、
前記発光素子の一点灯時に設定される前記しきい値を該発光素子の走査方向と直交する方向で前記遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定し、該走査位置が前記表示面の中央付近で前記しきい値を高く、前記表示面の両端付近で前記しきい値を低く設定することを特徴とする座標位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標位置検出装置及び検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、光学式タッチパネル等に採用される座標位置検出装置又は方法が記載されている。これは、表示面上の座標位置を検出するもので、２次元の表示面の直交する水平，垂直方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）に沿って複数の発光素子と受光素子を配置し、この発光素子から出射される光を走査し、表示面上に接触した遮光物の位置を遮光された光の走査位置に対応させて検出するものである。
【０００３】
図１はその構成の概要を示したものであるが、表示面１の周辺にＸ軸方向に沿って複数の発光素子２Ｘを配列させると共にそれに対向するように複数の受光素子３Ｘを配列させ、また、Ｙ軸方向に沿って複数の発光素子２Ｙを配列させると共にそれに対向して複数の受光素子３Ｙを配列させて、発光素子２Ｘ，２Ｙを一端から他端に向けて順次点灯駆動（走査）させ、出射した検出光ＬＸ，ＬＹを受光素子３Ｘ，３Ｙで受光するようにし、表示面１上の点Ｐを指す遮光物の座標位置をこれによって遮光された受光素子３ＸＰ，３ＹＰの位置（すなわち、発光素子の走査位置）によって検出している。
【０００４】
この際、受光素子３Ｘ，３Ｙの受光レベルは、遮光物が無い場合には各走査位置で所定の受光レベル値が確保されるようになっており、遮光物が発光素子２Ｘ，２Ｙから受光素子３Ｘ，３Ｙに至る光路を遮ったときに、その走査位置に対応する受光素子３ＸＰ，３ＹＰの受光レベル値が低下することになる。この受光レベル値の低下を予め設定しておいたしきい値と比較して、受光レベル値がこのしきい値を下回ったときに「遮光」と判定して、その走査位置に基づいて座標位置を算出している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０６２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような座標位置検出装置では、前述した遮光物として、図２に示すようなペン型の遮光物Ｐｏ，Ｐｎが用いられ、従来は同図（ａ）に示すようなペン先Ｐｏ１が比較的幅広で矩形の遮光物Ｐｏが用いられていたが、座標位置検出装置における分解能（発光・受光素子密度）の向上に伴って、同図（ｂ）に示すような、ペン先Ｐｎ１が先細りの遮光物Ｐｎを使用することが多くなってきた。そして、この先細りのペン先Ｐｎ１を有する遮光物Ｐｎを用いる際に、以下に示すような問題が顕在化してきた。
【０００７】
前述の構成を備えた座標位置検出装置では、発光素子から出射された光の中で受光素子が受光できる光の光路は、図３に示すように、発光素子２Ｘ１（２Ｙ１）から直接受光素子３Ｘ１（３Ｙ１）に至る直接光の光路Ｌ１と、発光素子２Ｘ１（２Ｙ１）から出射され表示面１の中央付近で反射して受光素子３Ｘ１（３Ｙ１）に至る反射光の光路Ｌ２の２つが存在することになる。これに対して、従来から用いられている矩形のペン先Ｐｏ１を有する遮光物Ｐｏによって位置検出を行う場合には、図４（ａ）に示すように、ペン先Ｐｏ１が表示面１に接していれば表示面１の中央付近で反射する光路Ｌ２をペン先Ｐｏ１が確実に遮光するので、ペン先Ｐｏ１が表示面１に接している場合と接していない場合で受光レベル値に大きな差が生じ、これを検出するには比較的低い値にしきい値Ｓ０を設定しておけば、表示面１のほぼ全面で表示面１に接したペン先Ｐｏ１の位置を検出することができる（図４（ｂ）参照、図４（ｂ）は走査位置に対する受光素子３Ｘ（３Ｙ）の受光レベル値としきい値Ｓ０との関係を示した図である）。
【０００８】
しかしながら、前述したペン先Ｐｎ１が先細りの遮光物Ｐｎを用いた場合には、図５（ａ）に示すように、表示面１にペン先Ｐｎ１を接触させたとしても、それが表示面１の中央付近の場合にはペン先Ｐｎ１の先端が細いために表示面１で反射する光を充分に遮ることができず、同図（ｂ）に示すようにその走査位置では受光レベル値を充分に下げることができない。したがって、Ｓ１のような比較的低めのしきい値設定では、このペン先Ｐｎ１の表示面１への接触を「遮光」と判定できないという問題が生じる。
【０００９】
これに対して、図５（ｂ）に示すようにしきい値をＳ１からＳ２に上げる設定変更が考えられるが、この場合には、表示面１の中央付近以外の場所で、同図（ｃ）に示すように、ペン先Ｐｎ１が表示面１から離れていても直接光の光路Ｌ1と反射光の光路Ｌ２とを共に遮る状態になって、設定変更した高めのしきい値Ｓ２を下回って「遮光」と誤判定されてしまう問題が生じる。特に、この場合には、ペン先Ｐｎ１を表示面１上の目標位置に向けて近づけている途中に「遮光」が判定されてしまうので、目標位置とは異なる位置が検出されてしまい、座標位置検出装置の入力位置精度を悪化させてしまう不具合が起きる。
【００１０】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ペン先が先細りの遮光物のように充分な遮光能力の無い遮光物を用いた位置検出に対しても誤判定の無い座標位置検出が可能で、表示面の端部でも高い入力位置精度を得ることができること等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明による座標位置検出装置及び検出方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
【００１２】
［請求項１］表示面上の座標位置を検出する座標位置検出装置において、前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記座標位置に応じて配列される複数の発光素子と、前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記発光素子に対向するように配列される複数の受光素子と、前記発光素子の点灯駆動を水平方向又は垂直方向の一端から他端に向けて走査する走査制御手段と、前記受光素子の受光レベルを設定されたしきい値と比較して、前記受光レベルが前記しきい値を下回ったときに、前記発光素子から前記受光素子に至る光路を前記表示面上で遮光物が遮光したと判定する遮光判定手段と、前記遮光物の前記座標位置を、前記遮光判定手段の出力と前記走査制御手段による走査位置に基づいて算出する座標位置算出手段とを備え、前記発光素子の一点灯時に設定される前記しきい値を該発光素子の走査方向と直交する方向で前記遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定し、該走査位置が前記表示面の中央付近で前記しきい値が高く、前記表示面の両端付近で前記しきい値が低くなるように設定するしきい値設定手段を備えることを特徴とする座標位置検出装置。
【００１３】
［請求項６］表示面上の座標位置を検出する座標位置検出方法において、前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記座標位置に応じて複数の発光素子を配列し、前記表示面の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、前記発光素子に対向するように複数の受光素子を配列し、前記発光素子の点灯駆動を水平方向又は垂直方向の一端から他端に向けて走査する工程と、前記受光素子の受光レベルを設定されたしきい値と比較して、前記受光レベルが前記しきい値を下回ったときに、前記発光素子から前記受光素子に至る光路を前記表示面上で遮光物が遮光したと判定する工程と、前記遮光物の前記座標位置を、判定された遮光の走査位置に基づいて算出する工程とを有し、前記発光素子の一点灯時に設定される前記しきい値を該発光素子の走査方向と直交する方向で前記遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定し、該走査位置が前記表示面の中央付近で前記しきい値を高く、前記表示面の両端付近で前記しきい値を低く設定することを特徴とする座標位置検出方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る座標位置検出装置の構成例を示す説明図であって、同図（ａ）は全体システム構成、同図（ｂ）は制御部の具体的構成例を示したものである。
【００１５】
この座標位置検出装置は、従来技術と同様に、表示面１の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、座標位置に応じて配列される複数の発光素子（２Ｘ，２Ｙ）と、表示面１の周辺に水平方向及び垂直方向に沿って、発光素子（２Ｘ，２Ｙ）に対向するように配列される複数の受光素子（３Ｘ，３Ｙ）とを備えるものである（図１参照）。
【００１６】
詳しくは、図６（ａ）に示すように、先ず、表示面１のＸ軸方向に表示面１の横幅に対応するようにＸｎ個の発光素子を座標位置に応じて配列させたＸ軸側発光素子部１１Ｘ、表示面１のＹ軸方向に表示面１の縦幅に対応するようにＹｍ個の発光素子を配列させたＹ軸側発光素子部１１Ｙ、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘを点灯駆動するＸ軸側駆動制御部１２Ｘ、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙを点灯駆動するＹ軸側駆動制御部１２Ｙを備え、制御部２０には、このＸ軸側駆動制御部１２Ｘ及びＹ軸側駆動制御部１２Ｙに走査制御信号を送り、発光素子の点灯駆動を水平方向又は垂直方向の一端から他端に向けて走査する走査制御部（走査制御手段）２１が設けられている。
【００１７】
そして、表示面１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１の一辺に沿ってＸｎ個の受光素子を配列させたＸ軸側受光素子部１３Ｘを備えると共に、表示面１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１の一辺に沿ってＹｍ個の受光素子を配列させたＹ軸側受光素子部１３Ｙを備え、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の遮光判定部（遮光判定手段）２２に出力するＸ軸側出力選択部１４ＸとＹ軸側出力選択部１４Ｙを備える。
【００１８】
また、制御部２０は、前述した走査制御部２１と遮光判定部２２を備えると共に、遮光判定部２２からの判定信号と走査制御部からの走査位置信号に基づいて、検出された座標位置を算出して座標データとして出力する座標位置算出部（座標位置算出手段）２４を備え、更には、遮光判定部２２に設定されたしきい値を出力するしきい値設定部２４を備える。
【００１９】
同図（ｂ）によって、制御部２０の構成と機能を更に具体的に説明すると、走査制御部２１は、Ｘ軸側駆動制御部１２ＸとＹ軸側駆動制御部１２Ｙとに走査制御信号を送ると共に、座標位置算出部２３としきい値設定部２４に走査位置信号ｓを送る。また、走査制御部２１は、後述する準備走査と検出走査を行うことができ、また、設定に応じて走査範囲を限定する部分走査、或いは走査範囲を限定しない全走査の切り換えを行うことができるものである。そして、この走査制御部２１の動作は、Ｘ軸側発光素子部１１ＸとＹ軸側発光素子部１１Ｙ或いはＸ軸側受光素子部１３ＸとＹ軸側受光素子部１３Ｙの駆動を一端から他端に向けて順次行う動作、或いは、これらの発光素子，受光素子を全て或いは所定範囲で同時に駆動する動作を行うものである。
【００２０】
遮光判定部２２は、Ｘ軸側受光素子部１３ＸとＹ軸側受光素子部１３Ｙにおける受光素子の受光レベルをしきい値設定部２４によって設定されたしきい値と比較して、この受光レベルがしきい値を下回ったときに、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙにおける発光素子からそれに対応する受光素子に至る光路を表示面１上で遮光物が遮光したと判定する。
【００２１】
具体的構成としては、比較部２２Ｘ，２２Ｙが構成されており、Ｘ軸側出力選択部１４Ｘ，Ｙ軸側出力選択部１４Ｙからそれぞれ出力された出力信号ａ，ｂが比較部２２Ｘ，２２Ｙにそれぞれ入力されると共に、しきい値設定部２４で設定されたしきい値信号ｃ，ｄがそれぞれ比較部２２Ｘ，２２Ｙに入力され、その比較結果となる判定信号ｅ，ｆが座標位置算出部２３に出力されることになる。
【００２２】
しきい値設定部２４では、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙにおける各発光素子の一点灯時に設定されるしきい値をＸ軸側及びＹ軸側のそれぞれに対して設定するもので、しきい値設定の対象となる発光素子の走査方向と直交する方向で遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定し、その走査位置が表示面１の中央付近でしきい値が高く、表示面１の両端付近でしきい値が低くなるように設定する。ここで、走査位置に応じたしきい値の設定は、例えば、しきい値の定数に走査位置に応じた係数を乗算することで求めることができ、この係数を走査位置の関数としてメモリに記憶させておく。
【００２３】
ここで、Ｘ軸側出力選択部１４Ｘ，Ｙ軸側出力選択部１４Ｙからそれぞれ出力された出力信号ａ，ｂは、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘ，Ｙ軸側発光素子部１１Ｙの走査タイミングに併せて選択された各受光素子からの受光レベル値である。そして、この受光レベル値がしきい値設定部２４で設定されたしきい値と比較されて、受光レベル値がしきい値を下回ったときに判定信号ｅ，ｆが座標位置算出部２３に出力されることになる。そして、座標位置算出部２３では、走査位置信号ｓと判定信号ｅ，ｆに基づいて検出座標位置の算出がなされる。
【００２４】
次に本発明の実施形態に係る座標位置検出装置の動作或いはこの検出装置による座標位置検出方法について説明する。基本的な動作は従来技術と同様であり、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘ及びＹ軸側発光素子部１１Ｙにおける発光素子の点灯駆動を一端から他端に向けて走査し、Ｘ軸側受光素子部１３Ｘ及びＹ軸側受光素子部１３Ｙにおける受光素子の受光レベルを設定されたしきい値と比較して、受光レベルがしきい値を下回ったときに、発光素子から受光素子に至る光路を表示面１上で遮光物が遮光したと判定し、この遮光物の座標位置を判定された遮光の走査位置に基づいて算出している。
【００２５】
ここで、本発明の実施形態では、しきい値の設定が予測される遮光物の表示面上の位置に応じて変更されることになる。すなわち、図７（ａ）に示すように、例えばＸ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子２Ｘｎが選択されて点灯しているタイミングで受光素子３Ｘｎの受光レベル値と比較されるしきい値Ｓｎを設定するに際して、遮光物Ｐｎを検出するＹ軸側の予測走査位置が表示面１の中央付近である場合には、同図（ｂ）に示すようにしきい値Ｓｎを高く設定し、同図（ｃ）に示すように、遮光物Ｐｎを検出するＹ軸側の予測走査位置が表示面１の両端付近である場合には、同図（ｄ）に示すようにしきい値Ｓｎを低く設定する。
【００２６】
このようなしきい値の設定によると、ペン先Ｐｎ１が先細りの遮光物Ｐｎを用いた場合に、表示面１の中央付近で遮光物Ｐｎを検出する際にはしきい値Ｓｎが高められることになるので、先細りのペン先Ｐｎ１が表示面１で反射する光を充分に遮ることができず受光レベル値を充分に下げることができない場合でも、表示面１上にペン先Ｐｎ１が接している状態の遮光判定を確実に行うことができる。また、表示面１の両端付近で遮光物Ｐｎを検出する際にはしきい値Ｓｎが低く設定されることになるので、表示面１に対してペン先Ｐｎ１が離れている状態での誤検出を防止することができ、入力位置精度を向上させることができる。
【００２７】
次に、遮光物の予測走査位置を求める具体的な実施形態を図８及び図９によって説明する。
【００２８】
第１の実施形態は、図８に示すように、走査制御部２１が、しきい値を高めに設定して遮光物が検出されると予測される走査位置を検出するための準備走査を行うものである。この際、走査制御部２１による走査は、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘを走査すると同時にＹ軸側発光素子部１１Ｙを走査する。したがって、例えば、Ｘ軸側の発光素子数が２５６個で、Ｙ軸側の発光素子数が１４４個である場合には、Ｘ軸側の一端の一個目とＹ軸側の一端の一個目の点灯駆動が同時になされ、それぞれ他端側に向けて例えば［１／（２５６×３０）］秒に一個進むように走査がなされて、これが繰り返されることになる。この際、個数の少ないＹ軸側では一走査終了後に時間が余ることになるので、このあまり時間を利用して例えば中央部のみに走査範囲を限定した部分走査を行うようにすることもできる。ここで言う走査は、Ｘ軸側又はＹ軸側の発光素子を一端から他端に向けて順次点灯駆動させる場合だけでなく、全走査範囲又は部分的な走査範囲でＸ軸側又はＹ軸側の発光素子を同時に点灯駆動させることを含むものとする。
【００２９】
座標位置検出の動作が開始されると（「動作開始」）、しきい値設定部２４で設定されるしきい値が通常値より高め（例えば、受光レベル値の最大値に対して３／４以上の値）に初期設定され（Ｓ１１）、走査制御部２１が準備走査を行い、遮光判定部２２ではこの高めに設定されたしきい値で遮光判定がなされる（Ｓ１２）。この遮光判定の結果、遮光物が検出された（「ＹＥＳ」）場合には、その検出走査位置（Ｘｐ，Ｙｐ）が記憶手段に記憶されることになる（Ｓ１３）。遮光物が検出されない（「ＮＯ」）場合には、引き続き準備走査が繰り返される。
【００３０】
そして、この検出された走査位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を遮光物が検出される予測走査位置として、この走査位置（Ｘｐ，Ｙｐ）に基づいてしきい値を変更する（Ｓ１４）。すなわち、Ｙ軸方向の検出走査位置Ｙｐが表示面１の中央付近である場合にはＸ軸側の発光素子に対するしきい値を高めに設定し、Ｙｐが表示面１の両端付近である場合にはＸ軸側の発光素子に対するしきい値を低めに設定する。また、Ｘ軸方向の検出走査位置Ｘｐが表示面１の中央付近である場合にはＹ軸側の発光素子に対するしきい値を高めに設定し、Ｘｐが表示面１の両端付近である場合にはＹ軸側の発光素子に対するしきい値を低めに設定する。
【００３１】
これによって、前述したしきい値の変更を伴う検出走査が走査制御部２１によってなされることになる。前述した準備走査とその後の検出走査で走査制御部２１の動作自体は変わりがなく、ここでは、しきい値の設定が初期設定の状態で行われる走査を準備走査と呼び、その後にしきい値が変更された後の走査を検出走査と呼んでいる。
【００３２】
検出走査では、準備走査と同様に遮光判定（Ｓ１５）がなされ、この遮光判定の結果、遮光物が検出された（「ＹＥＳ」）場合には、検出走査位置の記憶がなされ（Ｓ１６）、この検出走査位置に基づいて座標位置算出部２３でその座標位置が算出されると共にこの座標位置が出力され（Ｓ１７）、同じしきい値の基で遮光判定（Ｓ１５）が繰り返される。遮光物が検出されない（「ＮＯ」）場合には、一定時間以内では引き続き同じしきい値の基で遮光判定が繰り返され、一定時間経過後にしきい値を初期設定に戻す準備走査に移行する（Ｓ１８）。
【００３３】
このような例によると、検出走査時には、図７（ａ）に示すように、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの発光素子２Ｘｎが選択されて点灯しているタイミングで受光素子３Ｘｎの受光レベル値と比較されるしきい値Ｓｎを設定するに際して、遮光物Ｐｎを検出するＹ軸側の予測走査位置が表示面１の中央付近である場合には、同図（ｂ）に示すようにしきい値Ｓｎを高く設定し、同図（ｃ）に示すように、遮光物Ｐｎを検出するＹ軸側の予測走査位置が表示面１の両端付近である場合には、同図（ｄ）に示すようにしきい値Ｓｎを低く設定している。
【００３４】
したがって、ペン先Ｐｎ１が先細りの遮光物Ｐｎを用いた場合に、表示面１の中央付近で遮光物Ｐｎを検出する際にはしきい値が高められることになるので、先細りのペン先Ｐｎ１が表示面１で反射する光を充分に遮ることができず受光レベル値を充分に下げることができない場合でも、表示面１上にペン先Ｐｎ１が接している状態の遮光判定を確実に行うことができる。また、表示面１の両端付近で遮光物Ｐｎを検出する際にはしきい値が低く設定されることになるので、表示面１に対してペン先Ｐｎ１が離れている状態での誤検出を防止することができ、入力位置精度を向上させることができる。
【００３５】
ここで、図８に示したフローにおいて、８ａ及び８ｂのフローは、例えば表示面１上に線を描画する際のように連続的な座標位置検出がなされていると判断される場合のフローであって、この際には次の位置検出が前の位置検出の近傍でなされる可能性が高いことから、同じしきい値の条件で遮光判定を行っている。８ｃのフローは一度位置検出がなされた後でも一定時間検出がなされなかった場合には、再度準備走査に戻して位置検出を行うフローである。
【００３６】
図９は、遮光物の予測走査位置を求める第２の実施形態を示すフロー図である。この実施形態では、走査制御部２１は、水平方向又は垂直方向の一方に配列された発光素子の一点灯時に他方に配列された発光素子の一走査を行い、しきい値設定部２４は、遮光物が検出されると予測される走査位置を直交する方向における発光素子の走査位置とするものである。
【００３７】
すなわち、走査制御部２１による走査は、例えば、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙの一つの走査位置Ｙｊ（例えば、ｊ＝１〜１４４）を点灯時にＸ軸側発光素子部１１Ｘの走査位置Ｘｉ（例えば、ｉ＝１〜２５６）を一端から他端に向けて順次点灯させ、これをｉ＝１，ｊ＝１から順次繰り返す。
【００３８】
図９に沿って説明すると、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘの一端Ｘ１（ｉ＝１）及びＹ軸側発光素子部１１Ｙの一端Ｙ１（ｊ＝１）をそれぞれ点灯駆動させる（Ｓ２１，Ｓ２２）。その際のしきい値設定は、走査位置Ｘ１の発光素子が出射する光を受光する受光素子の受光レベル値と比較されるしきい値は走査位置Ｙ１に基づいて設定され、走査位置Ｙ１が表示面１の端部であるから低い値に設定され、走査位置Ｙ１の発光素子が出射する光を受光する受光素子の受光レベル値と比較されるしきい値は走査位置Ｘ１に基づいて設定され、走査位置Ｘ１が表示面１の端部であるから低い値に設定される。そして、この設定されたしきい値によってＸ軸方向及びＹ軸方向の遮光判定が行われ（Ｓ２４）、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で共に遮光物が検出された場合には（「ＹＥＳ」）、その検出された走査位置が記憶手段に記憶されて（Ｓ２５）、この検出走査位置に基づいて座標位置の算出及び出力がなされる（Ｓ２５）。
【００３９】
その後又はＸ軸方向及びＹ軸方向で共に遮光物が検出されなかった（「ＮＯ」）場合には、Ｙ軸側の走査位置Ｙ１はそのままでＸ軸側の走査位置を一つ進めて走査位置Ｘ２を点灯駆動させ（Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２２）、前述したように、走査位置Ｘｉの発光素子が出射する光を受光する受光素子の受光レベル値と比較されるしきい値は走査位置Ｙｊに基づいて設定し、走査位置Ｙｊの発光素子が出射する光を受光する受光素子の受光レベル値と比較されるしきい値は走査位置Ｘｉに基づいて設定する（Ｓ２３）。このフローを、走査位置Ｙ１を点灯時に走査位置Ｘｉについて一走査行い（Ｓ２７）、Ｙ２，Ｙ３についても同様に行って、Ｙ軸の終端Ｙ１４４まで順次実行し（Ｓ２８，Ｓ２９）、その後は走査位置Ｙ１に戻る（Ｓ３０）。
【００４０】
この実施形態におけるしきい値設定部２４の出力について説明する。図１０は、Ｙ軸側受光素子部１３Ｙの受光レベル値とこれと比較するために設定されるしきい値の関係を示した説明図である。この際のしきい値ＳｎはＸ方向走査位置Ｘｉ（この例では、ｉ＝１〜２５６）に基づいて設定され、Ｘｉが表示面１の中央付近でしきい値Ｓｎが高く、両端付近でしきい値Ｓｎが低く設定されることになるので、Ｘ方向走査位置のｉ＝１，２５６でしきい値Ｓｎは最小に設定され、ｉ＝１２８付近でしきい値Ｓｎは最大に設定される。ここで、Ｙ軸側発光素子部１１Ｙから出射された光が遮光物によって遮光されていない場合には、受光レベル値はａの値になり、遮光物が表示面１の中央付近にある場合には受光レベル値はｂの値になり、遮光物が表示面１の両端付近にある場合には受光レベル値はｃの値になる。したがって、一つのＹ軸方向の走査位置Ｙｊ上に遮光物がある場合には、それがどの位置にあっても、しきい値Ｓｎの変更によって位置検出が可能になる。
【００４１】
図１１は、Ｘ軸側受光素子部１３Ｘの受光レベル値とこれと比較するために設定されるしきい値の関係を示した説明図である。この際のしきい値ＳｎはＹ方向走査位置Ｙｊ（この例では、ｊ＝１〜１４４）に基づいて設定され、Ｙｊが表示面１の中央付近でしきい値Ｓｎが高く、両端付近でしきい値Ｓｎが低く設定されることになるので、Ｙ方向走査位置のｊ＝１，１４４でしきい値Ｓｎは最小に設定され、ｉ＝１２２付近でしきい値Ｓｎは最大に設定される。ここで、Ｘ軸側発光素子部１１Ｘから出射された光が遮光物によって遮光されていない場合には、受光レベル値はｄの値になり、遮光物が表示面１の中央付近にある場合には受光レベル値はｅの値になり、遮光物が表示面１の両端付近にある場合には受光レベル値はｆの値になる。したがって、一つのＸ軸方向の走査位置Ｘｉ上に遮光物がある場合には、それがどの位置にあっても、しきい値Ｓｎの変更によって位置検出が可能になる。
【００４２】
そして、この実施形態では、適正に遮光物の遮光を検出したと判定するのは、Ｘ方向及びＹ方向で共に遮光物が検出された場合のみであるから、この際には、遮光物が表示面１の中央付近で検出される場合（検出されると予測される場合）には、Ｘ，Ｙ軸方向に対するしきい値は共に高い状態に設定されており、遮光物が表示面１の両端付近で検出される場合（検出されると予測される場合）には、Ｘ，Ｙ軸方向に対するしきい値は共に低い状態に設定されることになる。
【００４３】
具体的な遮光物の検出例を図１２によって説明する（同図（ａ）は表示面１上で遮光物Ｐｎが検出される走査位置を示す説明図であり、同図（ｂ）はこの遮光物Ｐｎの検出に際してＸ方向走査位置の受光レベル値と設定されるしきい値の関係を示した説明図である。）。例えば、Ｘ軸側では走査位置Ｘ３（Ｘｉ，ｉ＝１〜２５６）、Ｙ軸側では走査位置Ｙ１２２（Ｙｊ，ｊ＝１〜１４４）で遮光物が検出される場合を例にすると、Ｘ軸方向の走査によって、図１２（ｂ）に示すように走査位置Ｘ３で受光レベル値の低下は検出されるものの、Ｘ軸方向の検出では遮光物Ｐｎの位置は表示面１の中央に当たるので受光レベル値の低下の程度が小さいことになる。そして、これに対して設定されるしきい値Ｓｎは、Ｙ軸方向の走査位置によって決まるので、走査位置がＹ１の段階ではしきい値Ｓｎは低い値に設定され（同図（ｂ）参照）、遮光物Ｐｎの遮光判定を行うことができない。走査位置Ｙｊが表示面１の中央付近になって走査位置Ｙｊ１〜Ｙｊ２の範囲（同図（ａ）の斜線の範囲）になるとしきい値Ｓｎが高く設定されることで遮光物Ｐｎの遮光判定が可能になる。しかしながら、Ｙ軸方向の検出においては、走査位置Ｙ１２２以外では遮光物Ｐｎの遮光判定はなされないので、Ｙ軸方向の走査位置がＹ１２２に選択されて、Ｘ軸方向の走査によって遮光物Ｐｎの検出が走査位置Ｘ３でなされた時点で遮光判定が出力されることになる。すなわち、この遮光判定が出力される際のしきい値Ｓｎの設定は、Ｘ軸方向では、表示面１の中央付近にある遮光物Ｐｎに対して高い値に設定され、Ｙ軸方向では、走査位置Ｘ３（表示面１の端部付近）に対応する低い値に設定されることになる。
【００４４】
よって、前述した実施形態と同様に、ペン先Ｐｎ１が先細りの遮光物Ｐｎを用いた場合に、表示面１の中央付近で遮光物Ｐｎを検出する際にはしきい値Ｓｎが高められることになるので、先細りのペン先Ｐｎ１が表示面１で反射する光を充分に遮ることができず受光レベル値を充分に下げることができない場合でも、表示面１上にペン先Ｐｎ１が接している状態の遮光判定を確実に行うことができる。また、表示面１の両端付近で遮光物Ｐｎを検出する際にはしきい値Ｓｎが低く設定されることになるので、表示面１に対してペン先Ｐｎ１が離れている状態での誤検出を防止することができ、入力位置精度を向上させることができる。
【００４５】
図１３は、前述した各実施形態におけるしきい値Ｓｎの設定例を示した説明図である。本発明の各実施形態では、しきい値Ｓｎは、対応する発光素子の走査方向と直交する方向で遮光物が検出されると予測される走査位置に基づいて設定され、この走査位置が表示面１の中央付近でしきい値Ｓｎが高く、表示面１の両端付近でしきい値Ｓｎが低くなるように設定されるが、この走査位置に基づくしきい値の設定は、同図（ａ）に示すように、表示面１の中央から両端に向けて連続的に徐々に低くなるように設定することもできるし、或いは、同図（ｂ），（ｃ）に示すように、表示面１の中央付近の所定範囲で一定に高く、両端に向けた所定範囲毎に段階的に低くなるように設定することもできる。このような設定は、表示面１上の領域毎の検出頻度や要求される入力位置精度等に応じて適宜設定することができる。
【００４６】
以上説明したように、本発明の実施形態によると、ペン先が先細りの遮光物のように充分な遮光能力の無い遮光物を用いた位置検出に対しても誤判定の無い座標位置検出が可能で、表示面の端部でも高い入力位置精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来技術の説明図である。
【図２】座標位置検出装置に用いられる遮光物の例を示す説明図である。
【図３】本発明の課題を説明するための説明図である。
【図４】本発明の課題を説明するための説明図である。
【図５】本発明の課題を説明するための説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る座標位置検出装置の構成例を示す説明図であって、同図（ａ）は全体システム構成、同図（ｂ）は制御部の具体的構成例を示したものである。
【図７】本発明の実施形態の作用を示す説明図である。
【図８】本発明の具体的な実施形態（第１の実施形態）を示す説明図である。
【図９】本発明の具体的な実施形態（第２の実施形態）を示す説明図である。
【図１０】第２の実施形態におけるＹ軸側受光素子の受光レベル値としきい値の関係を示す説明図である。
【図１１】第２の実施形態におけるＸ軸側受光素子の受光レベル値としきい値の関係を示す説明図である。
【図１２】第２の実施形態における遮光物の検出例を説明する説明図である。
【図１３】本発明の実施形態におけるしきい値の設定例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    表示面
２Ｘ，２Ｙ    発光素子
３Ｘ，３Ｙ    受光素子
１１Ｘ    Ｘ軸側発光素子部
１１Ｙ    Ｙ軸側発光素子部
１２Ｘ    Ｘ軸側駆動制御部
１２Ｙ    Ｙ軸側駆動制御部
１３Ｘ    Ｘ軸側受光素子部
１３Ｙ    Ｙ軸側受光素子部
１４Ｘ    Ｘ軸側出力選択部
１４Ｙ    Ｙ軸側出力選択部
２０    制御部
２１    走査制御部
２２    遮光判定部
２３    しきい値設定部
２４    座標位置算出部
Ｐｏ，Ｐｎ    遮光物
Ｐｏ１，Ｐｎ１    ペン先
Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓｎ    しきい値
Ｘｉ，Ｘ１〜Ｘ２５６，Ｙｊ，Ｙ１〜Ｙ１４４    走査位置
【図１】
2006119715.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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