(57)【要約】【課題】  タッチ用パターンの分布に応じた光学的走査を行うことで、消費電力を削減することができるタッチパネル表示装置および検出方法を提供する。【解決手段】  表示部１５の横方向側面に配置される横方向発光素子列４と横方向受光素子列５と、縦方向側面に配置される縦方向発光素子列６と縦方向受光素子列７と、表示部に表示されるタッチ用パターンＰ１〜Ｐ１６が存在する座標に対応する位置に設けられた各発光素子列・受光素子列は動作させ、存在しない座標に対応する位置に設けられた各発光素子列・受光素子列は動作させない制御部１３をもつタッチパネル表示装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
前記表示部の横方向側面に配置される横方向発光素子列と、
前記横方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の横方向側面に配置され、前記横方向発光素子列からの光を受光する横方向受光素子列と、
前記表示部の縦方向側面に配置される縦方向発光素子列と、
前記縦方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の縦方向側面に配置され、前記縦方向発光素子列からの光を受光する縦方向受光素子列と、
前記表示部にタッチ用パターンを表示させるべく、画像信号を生成し供給する画像生成部と、
前記表示部に表示されるタッチ用パターンが存在する座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列は動作させることで遮光情報を取得し、
前記表示部に表示されるタッチ用パターンが存在しない座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列は動作させない制御部と、を具備することを特徴とするタッチパネル表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記表示部に表示される前記タッチ用パターンが変化すると、変化後のタッチ用パターンの座標に基づいて、前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列の動作させる領域と動作させない領域を更新することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記横方向発光素子列と前記横方向受光素子列による検出処理または、前記縦方向発光素子列と前記縦方向受光素子列による検出処理の際に、発光素子列の中の幾つかの発光素子と受光素子列の中の幾つかの受光素子の動作を停止することで間引き処理を行うことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記タッチ用パターンが所定値以上の大きさをもっている場合、そのタッチ用パターンの座標に対応する領域の前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列の間引き処理を行う程度を、前記所定値以下の大きさしかもっていない前記タッチ用パターンの座標に対応する領域の前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列の間引き処理を行う程度よりも大きなものとすることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記横方向発光素子列と前記横方向受光素子列による検出処理または、前記縦方向発光素子列と前記縦方向受光素子列による検出処理の際に、発光素子列の中の幾つかの発光素子と受光素子列の中の幾つかの受光素子の動作を停止することで間引き処理を行う場合、動作を停止する発光素子と受光素子を他の発光素子と受光素子に規則的に入れ替えることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル表示装置。
【請求項６】
画像を表示する表示部を有するタッチパネル表示装置の検出方法であって、
前記表示部の横方向側面に横方向発光素子列を配置し、
前記横方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の横方向側面に、前記横方向発光素子列からの光を受光する横方向受光素子列を配置し、
前記表示部の縦方向側面に縦方向発光素子列を配置し、
前記縦方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の縦方向側面に前記縦方向発光素子列からの光を受光する縦方向受光素子列を配置し、
前記表示部にタッチ用パターンを表示し、このとき、前記タッチ用パターンが存在しない座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列は動作させず、
前記タッチ用パターンが存在する座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列を動作させて遮光情報を検出することを特徴とするタッチパネル表示装置の検出方法。
【請求項７】
前記表示部に表示される前記タッチ用パターンが変化すると、変化後のタッチ用パターンの座標に基づいて、前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列の動作させる領域と動作させない領域を更新することを特徴とする請求項６記載のタッチパネル表示装置の検出方法。
【請求項８】
前記横方向発光素子列と前記横方向受光素子列による検出処理または、前記縦方向発光素子列と前記縦方向受光素子列による検出処理の際に、発光素子列の中の幾つかの発光素子と受光素子列の中の幾つかの受光素子の動作を停止することで間引き処理を行うことを特徴とする請求項６記載のタッチパネル表示装置の検出方法。
【請求項９】
前記タッチ用パターンが所定値以上の大きさをもっている場合、そのタッチ用パターンの座標に対応する領域の前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列の間引き処理を行う程度を、前記所定値以下の大きさしかもっていない前記タッチ用パターンの座標に対応する領域の前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列の間引き処理を行う程度よりも大きなものとすることを特徴とする請求項６記載のタッチパネル表示装置の検出方法。
【請求項１０】
前記横方向発光素子列と前記横方向受光素子列による検出処理または、前記縦方向発光素子列と前記縦方向受光素子列による検出処理の際に、発光素子列の中の幾つかの発光素子と受光素子列の中の幾つかの受光素子の動作を停止することで間引き処理を行う場合、動作を停止する発光素子と受光素子を他の発光素子と受光素子に規則的に入れ替えることを特徴とする請求項６記載のタッチパネル表示装置の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示を行うと共に画面をタッチすることで入力が可能なタッチパネル装置に関し、特に、走査する範囲を異ならせるタッチパネル表示装置およびタッチパネル表示装置の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、タッチＰＯＳ（Point Of Sales）端末等に用いられる表示画面は、画像を表示するだけではなく画面に直接触れることで操作が可能なタッチパネル表示装置が広範囲に普及してきている。このようなタッチパネル表示装置において、オペレータによる画面のタッチを検出する一つの方法は、タッチパネル表示装置の一方の側面に複数の発光ダイオードを並べて設け、他方の側面に複数の光センサを同数だけ並べて設け、発光ダイオードからの光線をオペレータが遮ると光センサに光が届かなくなることにより、オペレータの操作を検出している。しかし、このような沢山の発光ダイオード列と光センサ列による光学的な走査は消費電力の増加を招くため、何らかの対策を施す場合が知られている。
【０００３】
特許文献１は、送光素子列と受光素子列を用いて操作情報を検出する光学式タッチパネルであり、一定条件に基づいて送光素子列と受光素子列からなる光学走査の検出ピッチの間隔を間引きすることで、消費電力を削減（節電）する技術を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１は、実際のタッチパネルの使用形態に即した節電方法を取っているとは言いがたい。すなわち、実際のタッチパネルは、そのタッチパネルの全面にくまなくタッチ用パターンを配置してこれをオペレータがタッチするのではなく、タッチ用パターンが画面上の一部に表示され、オペレータはこのタッチ用パターンが表示された領域のみをタッチするため、タッチ用パターンが表示されない領域は、光学的に走査しても無駄になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、タッチ用パターンの分布に応じた光学的走査を行うことで、消費電力を削減することができるタッチパネル表示装置およびタッチパネル表示装置の検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する一実施形態は、
画像を表示する表示部（１５）と、
前記表示部の横方向側面に配置される横方向発光素子列（４）と、
前記横方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の横方向側面に配置され、前記横方向発光素子列からの光を受光する横方向受光素子列（５）と、
前記表示部の縦方向側面に配置される縦方向発光素子列（６）と、
前記縦方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の縦方向側面に配置され、前記縦方向発光素子列からの光を受光する縦方向受光素子列（７）と、
前記表示部にタッチ用パターン（Ｐ１〜Ｐ１６）を表示させるべく、画像信号を生成し供給する画像生成部（１４）と、
前記表示部に表示されるタッチ用パターンが存在する座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列は動作させ、前記表示部に表示されるタッチ用パターンが存在しない座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列は動作させない制御部（１３）と、
を具備することを特徴とするタッチパネル表示装置である。
【０００７】
また、他の実施形態は、
画像を表示する表示部を有するタッチパネル表示装置の検出方法であって、
前記表示部の横方向側面に横方向発光素子列を配置し、
前記横方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の横方向側面に、前記横方向発光素子列からの光を受光する横方向受光素子列を配置し、
前記表示部の縦方向側面に縦方向発光素子列を配置し、
前記縦方向発光素子列に向かい合う位置の前記表示部の縦方向側面に前記縦方向発光素子列からの光を受光する縦方向受光素子列を配置し、
前記表示部にタッチ用パターンを表示し、このとき、前記タッチ用パターンが存在しない座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列は動作させず、
前記タッチ用パターンが存在する座標に対応する位置に設けられた前記横方向発光素子列、前記横方向受光素子列、前記縦方向発光素子列、前記縦方向受光素子列を動作させて遮光情報を検出することを特徴とするタッチパネル表示装置の検出方法である。
【発明の効果】
【０００８】
表示部の全面を走査するのではなく、表示部に示されるタッチ用パターンを少なくとも含む領域だけを走査し、タッチ用パターンが表示されない領域は走査しない。すなわち、走査しない領域の発光素子・受光素子は動作させない。これにより、消費電力の削減を図ることができる。また、タッチ用パターンに対応付けて、適宜、間引き処理を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るタッチパネル表示装置の電気的な構成の一例を示すブロック図。
【図２】同じくタッチパネル表示装置のタッチ用パターンの一例を示す説明図。
【図３】同じくタッチパネル表示装置のタッチ用パターンの他の例を示す説明図。
【図４】同じくタッチパネル表示装置の発光素子列と受光素子列を示す説明図。
【図５】同じくタッチパネル表示装置の間引き処理の原理を示す説明図。
【図６】同じくタッチパネル表示装置の間引き処理の一例を示す説明図。
【図７】同じくタッチパネル表示装置の間引き処理の一例を示す説明図。
【図８】同じくタッチパネル表示装置の間引き処理の一例を示す説明図。
【図９】同じくタッチパネル表示装置の間引き位置を変更する例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
本発明に係る一実施形態であるタッチパネル表示装置１は、例えばタッチＰＯＳ端末に使用されるものであり、図１に示すように、全体の動作を制御する制御部１１と、各動作プログラムや操作情報を記憶する記憶部１２と、各ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とフォトトランジスタを制御する走査制御部１３と、走査制御部１３に制御されるＸ方向ＬＥＤ４と、走査制御部１３に制御されるＸ方向フォトトランジスタ５と、走査制御部１３に制御されるＹ方向ＬＥＤ６と、走査制御部１３に制御されるＹ方向フォトトランジスタ７と、ディスプレイに表示される画像情報を生成する画像生成部１４と、画像生成部１４で生成した画像を液晶画面等に表示する表示部１５と、表示部１５の液晶画面等を背後から照射するバックライト部１７と、バックライト部１７に駆動電流を供給するインバータ部１６を有している。
【００１１】
このような構成をもつタッチパネル表示装置１は、画像生成部１４で生成された第１画面２のパターンフレームに基づいて図２に示すような複数のタッチ用パターンＰ１〜Ｐ１０を表示部１５に表示する。図２は、同じくタッチパネル表示装置のタッチ用パターンの一例を示す説明図である。ここでは、実際にタッチに使用される第１画面２のタッチ用パターンは、タッチ用パターンＰ２〜Ｐ１０なので、Ｘ方向の走査領域Ａ１（Ｘ１５−４０）、Ｙ方向の走査領域Ａ２（Ｙ５−４０）の範囲で走査制御部１３による走査が行われる。
【００１２】
すなわち、もし第１画面２の全面を走査すると、領域（Ｘ１−４０，Ｙ１−３０）について走査することになるが、領域（Ｘ１−１５）および領域（Ｙ１−５）についてはタッチ用パターンが存在しないので、走査制御部１３による走査は行われないものである。従って、オペレータのタッチ操作が行われない領域については、走査制御部１３による走査を行わないために、消費電力を削減することが可能となる。
【００１３】
次に、タッチパネル表示装置１は、画像生成部１４で生成された第２画面３のパターンフレームに基づいて図３に示すような複数のタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１６を表示部１５に表示する。図３は、同じくタッチパネル表示装置のタッチ用パターンの他の一例を示す説明図である。ここでは、実際にタッチに使用される第２画面３のタッチ用パターンは、タッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１６なので、Ｘ方向の走査領域Ａ３（Ｘ２０−３０）、Ｙ方向の走査領域Ａ４（Ｙ１−２５）の範囲で走査制御部１３による走査が行われる。
【００１４】
すなわち、もし第２画面３の全面を走査すると、領域（Ｘ１−４０，Ｙ１−３０）について走査することになるが、領域（Ｘ１−２０）および領域（Ｙ２５−３０）については、走査制御部１３による走査は行われないものである。この結果、第１画面２の場合と同様に、オペレータのタッチ操作が行われない領域については、走査制御部１３による走査を行わないために、消費電力を削減することが可能となる。
【００１５】
このようにタッチパネル表示装置１は、記憶部１２および画像生成部１４により、複数のパターンフレームを表示することができ、走査制御部１３はパターンフレームが異なる度に走査領域を更新するものである。
【００１６】
（間引き処理を伴う走査処理）
次に、本発明の一実施形態であるタッチパネル表示装置１の間引き処理を伴う走査処理を図面を用いて以下に説明する。図４は、同じくタッチパネル表示装置の発光素子列と受光素子列を示す説明図であり、図５は、同じくタッチパネル表示装置の間引き処理の原理を示す説明図である。すなわち、横方向発光素子列である複数のＸ方向ＬＥＤ４は、横方向受光素子列である複数のＸ方向フォトトランジスタ５に１対１対応でそれぞれ光を放射し受光する。同様に、縦方向発光素子列である複数のＹ方向ＬＥＤ６は、縦方向受光素子列である複数のＹ方向フォトトランジスタ７に１対１対応でそれぞれ光を放射し受光している。
【００１７】
間引き処理は、図５に示すような方法で行われるのであり、横方向発光素子列である複数のＸ方向ＬＥＤ４は、一つおきに、横方向受光素子列である複数のＸ方向フォトトランジスタ５に光を放射し受光する。同様に、縦方向発光素子列である複数のＹ方向ＬＥＤ６も、一つおきに、縦方向受光素子列である複数のＹ方向フォトトランジスタ７に光を放射し受光する。この結果、検出精度は半分となり、半分の消費電力により走査が行われることになる。このようなＬＥＤとフォトトランジスタによる走査処理における間引き処理を行うことで、対象を検出する走査の感度を犠牲にしながらも消費電力を抑制することが可能となる。また、間引きの方法は図５の場合に限定されず、複数の方法による間引き処理が可能になる。
【００１８】
また、図６は、第１画面２に対して、実際にタッチに使用される第１画面２のタッチ用パターンは、タッチ用パターンＰ２〜Ｐ１０なので、Ｘ方向の走査領域Ａ１（Ｘ１５−４０）、Ｙ方向の走査領域Ａ２（Ｙ５−３０）の範囲で走査制御部１３による走査が行われる。ここで、走査領域Ａ１（Ｘ１５−４０）について、間引き領域Ｂ１（Ｘ１５−４０）が設定され、走査領域Ａ２（Ｙ５−３０）について、間引き領域Ｂ２（Ｙ５−３０）が設定され、例えば、図５のような間引き処理が行われる。
【００１９】
この結果、オペレータのタッチ操作が行われない領域については、走査制御部１３による走査を行わないために、消費電力を削減することが可能となる。また、間引き領域が行われることで、さらに、消費電力を抑制することができる。
【００２０】
また、タッチパネル表示装置１は、図７に示すように、画像生成部１４で生成された第２画面３のパターンフレームに基づいて複数のタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１６を表示部１５に表示し、この場合、タッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１６の面積に応じて、間引き処理を適宜行うものである。
【００２１】
すなわち、面積が小さいタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１３を含む走査領域Ａ３（Ｘ１０−３０）についての間引き処理は、非間引き領域Ｂ３が示すように間引き処理が行われない。また、面積が小さいタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１３を含む走査領域Ａ４（Ｙ１−２５）の内の間引き処理は、非間引き領域Ｂ４が示すように間引き処理が行われず、面積が比較的大きいタッチ用パターンＰ１４〜Ｐ１６を含む走査領域Ａ４（Ｙ１−２５）の内の間引き処理は、間引き領域Ｂ５が示すように間引き処理が行われる。このように、タッチ用パターンの面積に応じて、間引き処理を行ったり行わなかったりすることで、消費電力抑制と検出処理の動作確実性の両立を可能とするものである。
【００２２】
また、タッチパネル表示装置１は、図８に示すように、画像生成部１４で生成された第２画面３のパターンフレームに基づいて複数のタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１６を表示部１５に表示し、この場合、タッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１６の面積に応じて、間引き処理の程度を異ならせるものである。
【００２３】
すなわち、面積が小さいタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１３を含む走査領域Ａ３（Ｘ１０−３０）についての間引き処理は、間引き領域Ｂ６が示すように間引き率を『中』とする間引き処理が行われる。また、面積が小さいタッチ用パターンＰ１１〜Ｐ１３を含む走査領域Ａ４（Ｙ１−２５）の内の間引き処理は、間引き領域Ｂ７が示すように間引き率を『小』とする間引き処理が行われる。面積が比較的大きいタッチ用パターンＰ１４〜Ｐ１６を含む走査領域Ａ４（Ｙ１−２５）の内の間引き処理は、間引き領域Ｂ８が示すように間引き率を『大』とする間引き処理が行われる。このように、タッチ用パターンの面積に応じて、間引き処理を行う程度を加減することで、消費電力抑制と検出処理の動作確実性の両立をきめ細かに実現するものである。
【００２４】
また、図９は、タッチパネル表示装置の間引き位置を変更する例を示す説明図である。すなわち、間引きを行う際に、同一の発光素子と受光素子の組の動作を停止し、同一の発光素子と受光素子の組を動作させるとすると、素子の消耗が均一に行われず、製品の寿命が短くなる場合がある。従って、図９に示すように、間引きを行う際に、間引きの対象となる発光素子と受光素子の組を規則的に変更することにより、素子の消耗を均一とすることで、製品寿命を長くすることができる。
【００２５】
以上記載した様々な実施形態は複数同時に実施することが可能であり、これらの記載により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２６】
１…表示装置、４…Ｘ方向ＬＥＤ、５…Ｘ方向フォトトランジスタ、６…Ｙ方向ＬＥＤ、７…Ｙ方向フォトトランジスタ、１１…制御部、１２…記憶部、１３…走査制御部、１４…画像生成部、１５…表示部、１６…インバータ部、１７…バックライト部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００６−１１５６８号公報
【図１】
2011175558.tif 000003
【図２】
2011175558.tif 000004
【図３】
2011175558.tif 000005
【図４】
2011175558.tif 000006
【図５】
2011175558.tif 000007
【図６】
2011175558.tif 000008
【図７】
2011175558.tif 000009
【図８】
2011175558.tif 000010
【図９】
2011175558.tif 000011