(57)【要約】【課題】受光素子の応答の遅れ及び初段アンプでの出力の遅れに起因する遮光物の検出の不具合を防ぐことができる位置検出装置、及び、該位置検出装置を備えるタッチパネル装置を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、前記ＬＥＤが発する光を遮光する遮光物の位置を検出する際、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に最初に発光させる１番目のＬＥＤをプレ発光させる。【選択図】図７
2015153184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、前記ＬＥＤが発する光を遮光する遮光物の位置を検出する位置検出装置において、
前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、最初に発光させる１番目のＬＥＤが予備発光するように構成してあることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部を備え、
前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より大きい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流し、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部を備え、
前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より小さい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流し、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部を備え、
前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に、一つのＬＥＤへ流す所定の電流値まで徐々に電流値を上げて、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記複数のＬＥＤを発光させないで前記受光素子での受光量を検出する検出部を備え、
該検出部の検出結果が第１閾値以下である場合、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記１番目のＬＥＤを予備発光するように構成してあることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の位置検出装置と、
前記位置検出装置が設けられた表示面とを備え、
前記表示面上の遮光物の位置に基づいて、入力を受け付けることを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、前記ＬＥＤが発する光を遮光する遮光物の位置を検出する位置検出装置、及び、該位置検出装置を備えるタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆる電子ホワイトボードが広く普及している。該電子ホワイトボードで使用される座標入力、座標検知方法としては、種々の方式が提案されているが、その一つとして赤外線を用いた赤外線遮断方式がある。
【０００３】
斯かる赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおいては、表示面を囲むように、ＬＥＤのアレイと、該ＬＥＤアレイに対向する受光素子とを設け、各々のＬＥＤを所定の順序で発光させて、対向する予め定められた受光素子で順次受光し、受光素子での受光量に基づいて、例えば、ユーザの表示面上のタッチを検出し、該タッチ操作に係る位置の座標を出力する構成を有している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおいては、前記受光素子でＬＥＤの光を受光する際、最初に受光を行う１番目の受光素子の出力の立ち上がりが遅れ、検出結果にバラつきが生じるといった問題がある。以下、詳しく説明する。
【０００６】
図１２は従来の赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおける、受光素子に係る回路構成を説明する図である。以下、説明の便宜上、８つの受光素子が一つのブロックとして駆動される場合を例として説明する。
【０００７】
１番目の受光素子〜８番目の受光素子の８つ受光素子は、各々初段アンプを介して、マルチプレクサに接続されている。また、該マルチプレクサは後段アンプを介してＡ／Ｄコンバータに接続されている。１番目の受光素子〜８番目の受光素子は順次選択され、これらからの出力信号をＡ／Ｄ変換することで各受光素子での受光量を検知する。
【０００８】
初段アンプは受光素子が出力する微弱電流を増幅した信号（以下、増幅信号という）をマルチプレクサに送る。マルチプレクサは８本の入力を備え、セレクト信号により８本のうちの一本を選択出力できる。マルチプレクサで選択された増幅信号は後段アンプに送られ、後段アンプでさらに増幅された後、Ａ／Ｄコンバータで斯かる信号がアナログ信号からデジタル信号に変換される。
【０００９】
図１３は従来の赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおいて、複数のＬＥＤを順次発光させて受光素子で受光する場合の初段アンプでの出力を示す図である。
【００１０】
理想的には、図１３で破線にて示したように、２番目の受光素子と同様なアンプ出力が１番目の受光素子においても得られるのが望ましい。しかし、従来の赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおいては、ＬＥＤアレイを順次発光させて受光素子アレイで受光を行う走査が開始され、ＬＥＤアレイに電流が流れ始めてから所定時間経過後に、受光素子回路における初段アンプからの出力が観測され、更に、該初段アンプの出力が安定したレベルに達するまで時間がかかることが分かる。また、出力が立ち上がった後、出力が急上昇するためにオーバーシュートが生じる場合もある。
【００１１】
このような状況は、１番目の受光素子（最初に発光させたＬＥＤの光を最初に受光する受光素子）においてのみ発生している。これによって、１番目の受光素子での受光量をＡ／Ｄ変換する期間における初段アンプ出力信号が不安定になり、遮光物の検出に不具合が生じている。これは、１番目の受光素子が一定時間以上光を受光しない状態が続いた後に受光を行った場合、応答が遅れること、あるいは、初段アンプにおける出力の遅れが原因であると考えられる。
【００１２】
本発明者はこのような事に着目し、本発明を完成するに至ったものである。本発明の目的とするところは、複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、前記ＬＥＤが発する光を遮光する遮光物の位置検出において、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、最初に発光させる１番目のＬＥＤを予備発光させることにより、上述したような、受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因する遮光物の検出の不具合を防ぐことができる位置検出装置、及び、該位置検出装置を備えるタッチパネル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る位置検出装置は、複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、前記ＬＥＤが発する光を遮光する遮光物の位置を検出する位置検出装置において、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、最初に発光させる１番目のＬＥＤが予備発光するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る位置検出装置は、前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部を備え、前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より大きい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流し、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る位置検出装置は、前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部を備え、前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より小さい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流し、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る位置検出装置は、前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部を備え、前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に、一つのＬＥＤへ流す所定の電流値まで徐々に電流値を上げて、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る位置検出装置は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記複数のＬＥＤを発光させないで前記受光素子での受光量を検出する検出部を備え、該検出部の検出結果が第１閾値以下である場合、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記１番目のＬＥＤを予備発光するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るタッチパネル装置は、前述の発明の何れか一つに記載の位置検出装置と、前記位置検出装置が設けられた表示面とを備え、前記表示面上の遮光物の位置に基づいて、入力を受け付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に最初に発光させる１番目のＬＥＤをプレ発光（予備発光）させるプロセスを設けることにより、受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因する遮光物の検出の不具合を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置の外観を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置の要部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置に係る発光部及び受光部の構成を示す模式図である
【図４】本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置における、発光部を駆動する発光部駆動回路を説明する図である。
【図５】Ｖｄａｃに対するＶｓｈの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る光学式タッチパネル装置における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る光学式タッチパネル装置における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る光学式タッチパネル装置における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【図１０】実施の形態５に係る光学式タッチパネル装置において、複数のＬＥＤを順次発光させる制御の同期信号と、各受光素子での受光量の読み取りとの関係を示す一例図である。
【図１１】実施の形態５に係る光学式タッチパネル装置において、複数のＬＥＤを順次発光させる制御の同期信号と、各受光素子での受光量の読み取りとの関係を示す他の例を示す図である。
【図１２】従来の赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおける、受光素子に係る回路構成を説明する図である。
【図１３】従来の赤外線遮断方式の電子ホワイトボードにおいて、複数のＬＥＤを順次発光させて受光素子で受光する場合の初段アンプでの出力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態に係る位置検出装置及びタッチパネル装置を、上述した、赤外線遮光方式のタッチパネルの機能を有する光学式タッチパネル装置に適用した場合を例として、図面に基づいて詳述する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００の外観を示す模式図である。光学式タッチパネル装置１００においては、タッチパネルがディスプレイを覆うように取り付けられており、該ディスプレイの表示面１０１を指、ペン等（遮光物）でタッチすると、斯かる遮光物がタッチした表示面１０１上の位置を表す情報が前記光学式タッチパネルからＵＳＢケーブルを介して接続されたＰＣに送出される。また、該ＰＣからは映像信号がＨＤＭＩ（登録商標）ケーブルを介して前記ディスプレイに出力される。
【００２３】
図２は本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００の要部構成を示す機能ブロック図である。
【００２４】
光学式タッチパネル装置１００は、複数のＬＥＤを含んでなる発光部５と、複数の受光素子を含んでなる受光部４とを備えている。発光部５はＬＥＤ制御部３に接続され、ＬＥＤ制御部３は制御部１に接続されている。また受光部４はセンサ制御部２に接続され、センサ制御部２は制御部１に接続されている。更に受光部４はＡ／Ｄコンバータ６に接続され、Ａ／Ｄコンバータ６は制御部１に接続されている。
【００２５】
制御部１は、ＬＥＤと受光素子との制御を行う駆動制御部１１と、受光素子から取得される情報から前記表示面１０１上の遮光物の位置（座標）を算出する座標算出部１２と、多点入力に対応する場合、各遮光物の位置を管理する遮光物管理部１３とを有する。
【００２６】
また、制御部１は、判定部１４を有している。判定部１４は、表示面１０１上の遮光物を検出する際、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、各ＬＥＤを点灯させないで受光素子から取得した受光量が第１閾値以上であるか否かを判定する。すなわち、外光の影響の判定を行う。
【００２７】
また、図示しないが、制御部１は、光学式タッチパネル装置１００の動作に必要な制御プログラムを記憶するメモリ、及び演算に伴う一時的なデータを記憶するメモリ、斯かる制御プログラムを実行させて光学式タッチパネル装置１００を動作させるＣＰＵ等も有する。また、斯かるメモリには、判定部１４の判定に用いられる第１閾値が記憶されている。
【００２８】
インターフェース部７は、制御部１で算出した座標情報を前記ＰＣへ送出する。インターフェース部７は、例えば、前記ＰＣと光学式タッチパネル装置１００とのインターフェースに用いられるＵＳＢを有する。
【００２９】
図３は本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００に係る発光部５及び受光部４の構成を示す模式図である。矩形状の表示面１０１の一辺の縁に沿って、複数のＬＥＤが並んで配置されている。前記ＬＥＤは、赤外光を発光する発光ダイオードである。図３中には、各ＬＥＤが発光する赤外光の光路を実線で示している。斯かるＬＥＤアレイは表示面１０１のＸ軸とＹ軸方向に、すなわち、図中、表示面１０１の上方及び左方の一辺に配置され、かつＬＥＤアレイは、発光する赤外光の光路が表示面１０１に沿って互いに平行になるように配置されている。
【００３０】
発光部５は、前記複数のＬＥＤを含んでなる。また、発光部５は、図示しないマルチプレクサを含んでおり、ＬＥＤの各々は該マルチプレクサに接続されている。
【００３１】
また、複数のＬＥＤが配置された表示面１０１の一辺に対向する辺の縁に沿って、複数の受光素子が並んで配置されている。斯かる受光素子アレイは表示面１０１のＸ軸とＹ軸方向に、すなわち、図中、表示面１０１の下方及び右方の一辺に配置されている。前記受光素子は、赤外光を受光するフォトダイオードである。前記ＬＥＤの各々には、受光素子の何れか一つが対向している。
【００３２】
受光部４は、前記複数の受光素子を含んでなる。また、受光部４は、図示しないマルチプレクサを含んでおり、受光素子の各々はマルチプレクサに接続されている。
【００３３】
制御部１は、前記ＬＥＤアレイを順次走査（発光）するための信号をＬＥＤ制御部３へ出力し、前記受光素子アレイを順次走査するための信号をセンサ制御部２へ出力する。
【００３４】
ＬＥＤ制御部３は、制御部１からの信号に応じて、前記複数のＬＥＤの内の何れかのＬＥＤを選択する信号を発光部５へ出力する。また、センサ制御部２は、制御部１からの信号に応じて、前記複数の受光素子の内で、選択されたＬＥＤに対向する受光素子を選択する信号を受光部４へ出力する。選択されたＬＥＤは、赤外光を発光し、選択された受光素子は、斯かる赤外光を受光し、受光した赤外光の強度を電圧値で示す強度信号をＡ／Ｄコンバータ６へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ６は、受光素子からの強度信号を例えば８ビットのデジタル信号へ変換し、変換後の強度信号を制御部１へ出力する。制御部１は、全ての受光素子からの強度信号を取得する処理を順次繰り返す。例えば、制御部１は、Ｘ軸方向に配列されたＬＥＤアレイを一端から順次発光させて対向する受光素子から強度信号を取得し、次に、Ｙ軸方向に配列されたＬＥＤアレイを一端から順次発光させて対向する受光素子から強度信号を取得する。
【００３５】
制御部１は、各受光素子から取得した強度信号から、各受光素子での受光量を計算する。ある受光素子での受光量が、予め定められている第２閾値を超過している場合は、制御部１は、当該受光素子が受光する赤外光の光路は遮断されていないと判定する。また、ある受光素子での受光量が、予め定められている第２閾値以下である場合は、制御部１は、当該受光素子が受光する赤外光の光路が遮断されていると判定する。このようにして、制御部１は、受光する赤外光の光路が遮断されている受光素子を特定する。座標算出部１２は、特定した受光素子の位置から、表示面１０１上の遮光物の座標（位置）を算出する処理を行う。
【００３６】
なお、上述した駆動制御部１１、座標算出部１２、遮断物管理部１３及び判定部１４は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、ソフトウェアで構築されてもよい。
【００３７】
図４は本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００における、発光部５を駆動する発光部駆動回路５１を説明する図である。発光部駆動回路５１は、定電流回路であり、複数のＬＥＤ０，ＬＥＤ１，・・・を駆動する。複数のＬＥＤ０，ＬＥＤ１，・・・は、各々ＦＥＴ０，ＦＥＴ１，・・・に接続されており、ＦＥＴ０，ＦＥＴ１，・・・は、第１半導体スイッチ５１１を介して、シャント抵抗５１８に接続されている。
【００３８】
第１半導体スイッチ５１１は、例えば、Ｎチャンネル又はＰチャンネルのＦＥＴである。以下においては、説明の便宜上、第１半導体スイッチ５１１がＮチャンネルＦＥＴである場合を例として説明する。
【００３９】
すなわち、複数のＬＥＤ０，ＬＥＤ１，・・・の各々は、対応するＦＥＴ０，ＦＥＴ１，・・・各々のドレインに接続されており、ＦＥＴ０，ＦＥＴ１，・・・各々のソースは第１半導体スイッチ５１１のドレインと接続されている。ＦＥＴ０，ＦＥＴ１，・・・は、例えば、ＬＥＤ制御部３に接続されており、ＬＥＤ制御部３から各々のゲートに入力されるセレクト信号に応じて、対応するＬＥＤを第１半導体スイッチ５１１に接続させる。このようにして、ＬＥＤの発光を制御することができる。
【００４０】
第１半導体スイッチ５１１のソースにはシャント抵抗５１８の一端が接続されており、シャント抵抗５１８の他端はＧＮＤに接続されている。第１半導体スイッチ５１１は、ゲートに印加される電圧に応じて、ドレインからソースに流れる電流を調整する。また、電流が流れると、シャント抵抗５１８に電圧Ｖｓｈが発生し、生じた電圧を検出することにより当該ＬＥＤに流れる電流を求めることができる。
【００４１】
第１半導体スイッチ５１１のゲートには、該ゲートに電圧を印加する第１電源部５１２が、第１スイッチ５１３を介して接続されている。第１スイッチ５１３は、例えば、Ｎチャンネル又はＰチャンネルのＦＥＴであり、以下においては、第１スイッチ５１３がＮチャンネルＦＥＴであるものとする。
【００４２】
第１スイッチ５１３は、ドレインが第１半導体スイッチ５１１のゲート及び第１電源部５１２の間に接続されており、ソースがＧＮＤに接続されている。第１スイッチ５１３のゲートは、例えば、制御部１に接続されており、制御部１から出力されるディスチャージ信号に応じて、第１半導体スイッチ５１１のゲートとＧＮＤ間を導通状態と非導通状態とに切り替えるよう制御される。
【００４３】
ディスチャージ信号がｈｉｇｈ（ハイ）の場合、第１スイッチ５１３により、第１半導体スイッチ５１１のゲートとＧＮＤが導通状態となり、第１電源部５１２からの電圧は第１半導体スイッチ５１１のゲートに印加されない。ディスチャージ信号がｌｏｗ（ロー）になると、第１スイッチ５１３は非導通状態となるので、第１電源部５１２から所定の電圧が第１半導体スイッチ５１１のゲートに印加される。
【００４４】
また、第１半導体スイッチ５１１のゲート及び第１スイッチ５１３の間には、第２半導体スイッチ５１４が接続されている。
【００４５】
第２半導体スイッチ５１４は、ＮＰＮ型又はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであり、後述するように、第１半導体スイッチ５１１のゲートに印加される電圧を制御する。以下においては、説明の便宜上、第２半導体スイッチ５１４がＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである場合を例として説明する。
【００４６】
より詳しくは、第１スイッチ５１３のドレイン及び第１半導体スイッチ５１１のゲートの間には、第２半導体スイッチ５１４のコレクタが接続され、第２半導体スイッチ５１４のエミッタはＧＮＤに接続されている。また、第２半導体スイッチ５１４のベースは第１抵抗５１７（Ｒ１）を介してシャント抵抗５１８の一端に接続されている。
【００４７】
また、第２半導体スイッチ５１４のベース及び第１抵抗５１７の接続部には第２抵抗５１６（Ｒ２）の一端が接続されている。第２抵抗５１６の他端には、ＬＥＤに流れる電流を制御する第２電源部５１５（電流調整部）が接続されている。
【００４８】
第１抵抗５１７及び第２抵抗５１６は分圧抵抗である。例えば、シャント抵抗５１８に電流が流れておらず、シャント抵抗５１８に係る電圧Ｖｓｈが０Ｖである場合、第２半導体スイッチ５１４のベースには、第２電源部５１５の出力電圧が分圧されたＶｄｉｖが印加されるように構成されている。
【００４９】
すなわち、本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００における発光部駆動回路５１は定電流回路であり、前記Ｖｄｉｖ及びＶｓｈは下式の関係を有している。
Ｖｄｉｖ＝｛Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）｝・Ｖｄａｃ＋｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝・Ｖｓｈ
ここで、Ｖｄａｃは第２電源部５１５から出力される電圧である。
【００５０】
図５は以上の式に基づき、Ｖｓｈ及びＶｄａｃの関係を示した図である。図５に示すように、Ｖｄａｃを増加させるにつれてＶｓｈはこれに比例して下がる。すなわち、Ｖｄａｃにより複数のＬＥＤ０，ＬＥＤ１，・・・に流す電流を制御することができることが分かる。
【００５１】
セレクト信号により何れかのＦＥＴ０、ＦＥＴ１、・・・がオンになり、第１半導体スイッチ５１１がオンになった場合、ＬＥＤ電源からシャント抵抗５１８に電流が流れ始めるので、シャント抵抗５１８に生じる電圧Ｖｓｈが上昇する（以下、ステップ１という）。この際、上述した式により、Ｖｓｈの上昇に比例してＶｄｉｖが上昇するので、第２半導体スイッチ５１４のベースに印加される電圧が上昇する（以下、ステップ２という）。
【００５２】
これにより、第２半導体スイッチ５１４がオンになり、第１半導体スイッチ５１１のゲートに印加される電圧が減少するので、第１半導体スイッチ５１１のドレイン及びソース間を流れる電流が減少し、Ｖｓｈが減少する（以下、ステップ３という）。
【００５３】
このとき、上述した式により、Ｖｓｈの減少に比例してＶｄｉｖが減少するので、第２半導体スイッチ５１４のベースに印加される電圧が減少する（以下、ステップ４という）。
【００５４】
これにより、第２半導体スイッチ５１４がオフになると、第１半導体スイッチ５１１のゲートに印加される電圧が上昇するので、第１半導体スイッチ５１１のドレイン及びソース間を流れる電流が上昇し、再びＶｓｈが上昇する（ステップ１）。
【００５５】
このようなステップ１〜ステップ４を繰り返すシーケンスにより、ＬＥＤに流れる電流を一定になるように制御される。
【００５６】
このような構成を有する、実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００では、上述したような、受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因する遮光物の検出の不具合を防ぐことができる。以下、詳しく説明する。
【００５７】
表示面１０１上の遮光物を検出するためには、発光部５のＬＥＤアレイ（複数のＬＥＤ０，ＬＥＤ１，・・・）及び受光部４の受光素子アレイを制御して順次走査を行う。しかし、実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００においては、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、最初に発光させる１番目のＬＥＤ、すなわち、ＬＥＤ０を発光させる。以下においては、このように、ＬＥＤアレイを順次発光させる前にＬＥＤ０を発光させることをプレ点灯（プレ発光）という。
【００５８】
実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００において、制御部１（ＣＰＵ）は、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、ＬＥＤ制御部３に、１番目のＬＥＤをプレ点灯するよう指示する。制御部１の指示に応じてＬＥＤ制御部３は、上述したように、セレクト信号０をＦＥＴ０に出力してＬＥＤ０をプレ点灯する。以降、ＬＥＤアレイを順次発光させ、受光素子アレイで受光する走査（遮光物検出スキャン）が開始される。
【００５９】
図６は本発明の実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【００６０】
実施の形態１に係る光学式タッチパネル装置１００においては、前記プレ点灯により、前記１番目のＬＥＤ（ＬＥＤ０）からの赤外線を受光する１番目の受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因して初段アンプの出力が不安定となるが、ＬＥＤアレイを順次発光させて遮光物検出スキャンを行う際には、初段アンプの出力が安定した領域で、Ａ／Ｄコンバータ６がＡ／Ｄ変換を行うこととなる。従って、１番目の受光素子において、常に、安定した受光量が測定でき、ＬＥＤを順次発光させて受光素子アレイで受光を行っても遮光物の検出に不具合は生じない。
【００６１】
図６においては、ＬＥＤ０のプレ点灯の後、所定の時間間隔をおいて、ＬＥＤアレイの発光が開始される場合を例として説明したが、これに限るものでなく、該プレ点灯に続いて、所定の時間間隔を設けることなくＬＥＤアレイを順次発光させるように構成しても良い。
【００６２】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２に係る光学式タッチパネル装置１００における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【００６３】
実施の形態２に係る光学式タッチパネル装置１００において、制御部１（ＣＰＵ）は、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、ＬＥＤ制御部３に、１番目のＬＥＤをプレ点灯するよう指示する。
【００６４】
この際、実施の形態２に係る光学式タッチパネル装置１００においては、１番目のＬＥＤ（ＬＥＤ０）に大きい電流が流れるように構成されている。より詳しくは、１番目のＬＥＤをプレ点灯させる際、ＬＥＤアレイを順次発光させる時に各ＬＥＤに流す電流より大きい電流が流されるように構成されている。
【００６５】
例えば、ＬＥＤアレイを順次発光させて受光素子アレイで受光を行う走査においては、各ＬＥＤに５００ｍＡ程度の電流を流して発光させるが、プレ点灯の際には、１Ａ以上の電流でＬＥＤ０をパルス発光させる。なお、５００ｍＡは、Ａ／Ｄ変換が行われる初段アンプ出力信号の平均値である。
【００６６】
このように１番目のＬＥＤをプレ点灯させることにより、実施の形態２に係る光学式タッチパネル装置１００においては、受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因して初段アンプの出力は、一旦、不安定になる。しかし、１番目のＬＥＤをプレ点灯させた後、ＬＥＤアレイを順次発光させて受光素子アレイで受光を行うと、前記不安定であった、１番目の受光素子の初段アンプの出力は安定し、初段アンプの出力が安定した領域でＡ／Ｄコンバータ６がＡ／Ｄ変換を行うこととなる。従って、１番目の受光素子において、常に、安定した受光量が測定でき、前記遮光物の検出に不具合は生じない。
【００６７】
また、このように、プレ点灯において１番目のＬＥＤを強く発光させることで、１番目の受光素子が強い光を受ける場合、初段アンプ出力において、オーバーシュートによるバラつきの期間（不安定期間）が短くなることが観測されている。これによって、該不安定期間が短くなれば、不安定期間が短くなっただけ早いタイミングでＡ／Ｄ変換を開始できるため、走査時間におけるタイムロスを減らすことができる。
【００６８】
図７においては、ＬＥＤ０のプレ点灯に続いてＬＥＤアレイを順次発光させる場合を例として説明したが、これに限るものでなく、該プレ点灯の後、所定の時間間隔をおいて、ＬＥＤアレイを順次発光させるように構成しても良い。
【００６９】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３に係る光学式タッチパネル装置１００における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【００７０】
実施の形態３に係る光学式タッチパネル装置１００において、制御部１（ＣＰＵ）は、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、ＬＥＤ制御部３に、１番目のＬＥＤをプレ点灯するよう指示する。
【００７１】
この際、実施の形態３に係る光学式タッチパネル装置１００においては、１番目のＬＥＤ（ＬＥＤ０）に小さい電流が流れるように構成されている。より詳しくは、１番目のＬＥＤをプレ点灯させる際、ＬＥＤアレイを順次発光させる時に各ＬＥＤに流す電流より小さい電流がＬＥＤ０に流されるように構成されている。
【００７２】
例えば、ＬＥＤアレイを順次発光させて受光素子アレイで受光を行う走査において、各ＬＥＤに流す電流値をＩｎｏｒであるとした場合、プレ点灯の際に１番目のＬＥＤに流す電流Ｉｐｒｅは、以下の範囲である。
Ｉｎｏｒ＞Ｉｐｒｅ＞Ｉｎｏｒの数％
【００７３】
このように１番目のＬＥＤをプレ点灯させることにより、実施の形態３に係る光学式タッチパネル装置１００においては、ＬＥＤアレイを順次発光させて受光素子アレイで受光を行う走査を行う際、１番目の受光素子の初段アンプの出力は安定し、初段アンプの出力が安定した領域で、Ａ／Ｄコンバータ６がＡ／Ｄ変換を行うこととなる。従って、１番目の受光素子において、常に、安定した受光量が測定でき、前記遮光物の検出に不具合は生じない。
【００７４】
また、実施の形態３に係る光学式タッチパネル装置１００においては、このようにプレ点灯において１番目のＬＥＤを弱く発光させるので、オーバーシュートの発生を防ぐことができる。また、小さい電流でプレ点灯を行うことから、１番目のＬＥＤのみでなく、複数のＬＥＤをプレ点灯させる場合にも適用できる。具体的には、一つのＬＥＤからの光を複数の受光素子で受光して、遮光物の周辺に集中してスキャンを行う際、複数のＬＥＤをプレ点灯させる方法を適用することができる。
【００７５】
図８においては、ＬＥＤ０のプレ点灯に続いてＬＥＤアレイを順次発光させる場合を例として説明したが、これに限るものでなく、該プレ点灯の後、所定の時間間隔をおいて、ＬＥＤアレイを順次発光させるように構成しても良い。
【００７６】
（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４に係る光学式タッチパネル装置１００における、プレ点灯による初段アンプ出力を示す図である。
【００７７】
実施の形態４に係る光学式タッチパネル装置１００において、制御部１（ＣＰＵ）は、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、ＬＥＤ制御部３に、１番目のＬＥＤをプレ点灯するよう指示する。
【００７８】
この際、実施の形態４に係る光学式タッチパネル装置１００においては、第２電源部５１５が出力電圧を調整することにより、１番目のＬＥＤ（ＬＥＤ０）に流す電流を前記Ｉｎｏｒ（所定の電流値）まで徐々に大きくするように構成されている。
【００７９】
このように１番目のＬＥＤに流す電流を零から徐々に大きくして１番目のＬＥＤをプレ点灯させることにより、実施の形態４に係る光学式タッチパネル装置１００においては、実施の形態３よりも有効にオーバーシュートの発生を防ぐことができる。
【００８０】
（実施の形態５）
上述したような、受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因する遮光物の検出の不具合は、ある程度の外光が存在する環境下では発生しないことが見出されている。実施の形態５に係る発明は、これに着目して成された発明である。
【００８１】
図１０は実施の形態５に係る光学式タッチパネル装置１００において、複数のＬＥＤを順次発光させる制御の同期信号（ＳＹＮＣ）と、各受光素子での受光量の読み取りとの関係を示す一例図である。
【００８２】
図１０に示すように、各々の同期信号に応じて、各受光素子での受光量の読み取りが制御される。また、遮光物スキャン開始信号（同期信号より長い信号）が受信された場合、センサ制御部２（検出部）は、各受光素子での受光量を読み取る。すなわち、各ＬＥＤがオフである場合の外光による受光量（以下、オフ値という）を読み取る。
【００８３】
この際、判定部１４は、例えば、１番目の受光素子におけるオフ値が、前記メモリに記憶されている第１閾置以下であるか否かを判定する。判定部１４によって、１番目の受光素子におけるオフ値が第１閾置以下であると判定された場合、制御部１（ＣＰＵ）は、ＬＥＤアレイを順次発光させる前に、ＬＥＤ制御部３に、１番目のＬＥＤをプレ点灯するよう指示する。１番目のＬＥＤをプレ点灯する方法については、実施の形態１〜４にて既に説明した何れの方法であっても良い。
【００８４】
一方、１番目の受光素子におけるオフ値が前記メモリに記憶されている第１閾置より大きいと判定部１４が判定した場合、制御部１（ＣＰＵ）は１番目のＬＥＤをプレ点灯する指示を行なわない。前記第１閾値は、事前に外光の影響を測定しておき、１番目のＬＥＤをプレ点灯させるか否かの判断を行うことができる値を設定しておけば良い。
【００８５】
このように、実施の形態５に係る光学式タッチパネル装置１００においては、受光素子の応答が遅れたり、初段アンプでの出力が遅れたりすることに起因する遮光物の検出の不具合が生じるおそれがある場合にのみ、斯かるプレ点灯を行うので、装置における電力消費を抑制することができる。
【００８６】
また、以上の説明においては、各々の同期信号に応じて、各受光素子での受光量の読み取りが制御される場合を例として説明したが、本発明はこれに限るものでない。
【００８７】
図１１は実施の形態５に係る光学式タッチパネル装置１００において、複数のＬＥＤを順次発光させる制御の同期信号（ＳＹＮＣ）と、各受光素子での受光量の読み取りとの関係を示す他の例を示す図である。
【００８８】
各々の同期信号に応じて、各受光素子での受光量の読み取りが制御されるのでなく、図１１（Ａ）に示すように、１つの同期信号でプレ点灯と、１番目の受光素子での受光量読み取りが共に制御されるように構成しても良い。
【００８９】
また、図１１（Ｂ）に示すように（矢印）、遮光物スキャン開始信号を同期信号より長い信号とするのではなく、通常の同期信号の周期の１／２の周期で同期信号を２回発するように構成しても良い。
【００９０】
図１０又は図１１（Ａ）に示すように、遮光物スキャン開始信号が通常の同期信号より長い信号である場合は、長い信号であることが検知された後、上述したオフ値の読み取りが開始される。一方、図１１（Ｂ）に示すような、遮光物スキャン開始信号が通常の同期信号の周期の１／２の周期の信号である場合は、斯かる１／２周期の同期信号が検出された後、前記オフ値の読み取りが開始される。
【００９１】
本発明の実施態様１においては、複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、前記ＬＥＤが発する光を遮光する遮光物の位置を検出する位置検出装置１００において、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、最初に発光させる１番目のＬＥＤが予備発光するように構成してあることを特徴とする。
【００９２】
本発明によれば、前記複数のＬＥＤのうち、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、最初に発光させる１番目のＬＥＤを予備発光（プレ発光、プレ点灯）させ、最初に受光を行う受光素子（１番目の受光素子）に受光させる。この処理は制御部１（ＣＰＵ）によりなされる。
【００９３】
本発明の実施態様２においては、前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部５１５を備え、前記電流調整部５１５は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より大きい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流し、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【００９４】
本発明によれば、前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より大きい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流して、前記１番目のＬＥＤをプレ発光させる。
【００９５】
本発明の実施態様３においては、前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部５１５を備え、前記電流調整部５１５は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より小さい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流し、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【００９６】
本発明によれば、前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に前記ＬＥＤへ流す電流値より小さい値の電流を前記１番目のＬＥＤに流して、前記１番目のＬＥＤを予備発光させる。
【００９７】
本発明の実施態様４においては、前記ＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整部５１５を備え、前記電流調整部５１５は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に、一つのＬＥＤへ流す所定の電流値まで徐々に電流値を上げて、前記１番目のＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【００９８】
本発明によれば、前記電流調整部は、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、該複数のＬＥＤを順次発光させる時に一つのＬＥＤへ流す所定の電流値まで徐々に電流値を上げて、前記１番目のＬＥＤを発光させる。
【００９９】
本発明の実施態様５においては、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記複数のＬＥＤを発光させないで前記受光素子での受光量を検出する検出部２を備え、該検出部２の検出結果が第１閾値以下である場合、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記１番目のＬＥＤを予備発光するように構成してあることを特徴とする。
【０１００】
本発明によれば、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記複数のＬＥＤを発光させないで前記検出部が受光素子での受光量を検出し、検出された受光量が第１閾値以下である場合、制御部（ＣＰＵ）が、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記１番目のＬＥＤを予備発光させる。
【０１０１】
本発明の実施態様６においては、前述の発明の何れか一つに記載の位置検出装置１００と、前記位置検出装置が設けられた表示面１０１とを備え、前記表示面上１０１の遮光物の位置に基づいて、入力を受け付けることを特徴とする。
【０１０２】
本発明によれば、例えば、前記電流調整部が、前記複数のＬＥＤを順次発光させる前に、前記１番目のＬＥＤを発光させる電流値を調整して該１番目のＬＥＤをプレ発光させた後、複数のＬＥＤを順次発光させて、各ＬＥＤに対向配置された複数の受光素子での受光量に基づき、遮光物の検出を行う遮光物検出スキャンを行って遮光物の位置を検出する。このように、最初に発光させるＬＥＤをプレ発光（プレ点灯）させて、最初に受光を行う受光素子（１番目の受光素子）に受光させることにより、この受光素子の応答の遅れや初段アンプでの出力の遅れに起因して初段アンプの出力が不安定になり、遮光物の検出に不具合が生じるのを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
２  センサ制御部
１００  光学式タッチパネル装置
１０１  表示面
５１５  第２電源部
【図１】
2015153184.tif 000003
【図２】
2015153184.tif 000004
【図３】
2015153184.tif 000005
【図４】
2015153184.tif 000006
【図５】
2015153184.tif 000007
【図６】
2015153184.tif 000008
【図７】
2015153184.tif 000009
【図８】
2015153184.tif 000010
【図９】
2015153184.tif 000011
【図１０】
2015153184.tif 000012
【図１１】
2015153184.tif 000013
【図１２】
2015153184.tif 000014
【図１３】
2015153184.tif 000015