(57)【要約】【課題】複数の遮光点を分離することができると共に、複数の遮光物の位置を精度良く検出することができるタッチパネル装置の提供。【解決手段】複数の発光素子と、該複数の発光素子から発せられる光を受光する複数の受光素子とを備え、発光素子から受光素子に至る光路上に存在する１又は複数の遮光物の位置を検出するタッチパネル装置において、夫々の発光素子から発せられる光を、間隔を隔てて設けられ、夫々が複数の受光素子からなる複数の受光素子群により受光するように構成している。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、該複数の発光素子から発せられる光を受光する複数の受光素子とを備え、前記発光素子から前記受光素子に至る光路上に存在する１又は複数の遮光物の位置を検出するタッチパネル装置において、
夫々の発光素子から発せられる光を、間隔を隔てて設けられ、夫々が複数の受光素子からなる複数の受光素子群により受光するように構成してある
ことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
一の発光素子に対して設定される複数の受光素子群のうちの１つは、前記一の発光素子と相対する位置に設けられており、
前記一の発光素子に対して、外側に設けてある受光素子群間の間隔を、中央に設けてある受光素子群間の間隔より広く設定してある
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
一の発光素子に対して設定される複数の受光素子群の夫々は、基準受光素子と、該基準受光素子の外側に配置される１又は複数の付帯受光素子とを含み、
前記一の発光素子から各基準受光素子に至る光路を等しいと判断される角度で設けてある
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
各受光素子群の間で、各受光素子群を構成する受光素子の数を異ならせてあることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被接触面上の１又は複数の遮光物の位置を発光素子及び受光素子の組み合わせにより検出するタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子と受光素子とを組み合わせ、素子間（センシングライン）における光量変化から遮光物の存在を検出し、検出した遮光物の座標を算出するタッチパネル装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このようなタッチパネル装置では、１つの発光素子に対して相対する受光素子と、当該受光素子の周辺に配置された複数の受光素子とから各センシングラインにおける光量変化の情報（検出情報）を取得し、取得した検出情報を用いて遮光物の座標を算出することが可能である。また、１つの発光素子に割り当てる受光素子の数を増加させることによって、座標の検出精度を向上させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９１６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、検出領域を拡大することなく、１つの発光素子に割り当てる受光素子の数を増加させた場合、隣接するセンシングライン間のなす角度は小さくなる。このため、複数の遮光物を同時的に検出することを考慮したタッチパネル装置においては、発光素子から出射される光の大半（すなわち、多数のセンシングライン）が１つの遮光物によって遮られる可能性があり、複数の遮光物の間を抜けて受光素子に到達するセンシングラインの数は非常に少なくなる。この結果、複数の遮光点を十分に分離することができず、本来検出されるべき複数の遮光点は、より大きな１つの遮光点として検出される可能性がある。
【０００６】
また、検出領域に複数の遮光物が存在する場合、いわゆるゴーストと呼ばれる、実際には存在しない影を検出してしまうという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、複数の遮光点を分離して検出できると共に、各遮光物の位置を精度良く検出することができるタッチパネル装置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】
【０００８】
本発明に係るタッチパネル装置は、複数の発光素子と、該複数の発光素子から発せられる光を受光する複数の受光素子とを備え、前記発光素子から前記受光素子に至る光路上に存在する１又は複数の遮光物の位置を検出するタッチパネル装置において、夫々の発光素子から発せられる光を、間隔を隔てて設けられ、夫々が複数の受光素子からなる複数の受光素子群により受光するように構成してあることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るタッチパネル装置は、一の発光素子に対して設定される複数の受光素子群のうちの１つは、前記一の発光素子と相対する位置に設けられており、前記一の発光素子に対して、外側に設けてある受光素子群間の間隔を、中央に設けてある受光素子群間の間隔より広く設定してあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るタッチパネル装置は、一の発光素子に対して設定される複数の受光素子群の夫々は、基準受光素子と、該基準受光素子の外側に配置される１又は複数の付帯受光素子とを含み、前記一の発光素子から各基準受光素子に至る光路を等しいと判断される角度で設けてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るタッチパネル装置は、各受光素子群の間で、各受光素子群を構成する受光素子の数を異ならせてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光素子と受光素子とを結ぶセンシングライン（光路）を密集させることなく、検出領域を網羅する比率を高めることができ、検出時間の短縮化を図ることができると共に、遮光点の座標位置を精度良く検出することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、検出領域内に存在する遮光点は、複数の角度方向からの発光素子と受光素子の組み合わせにより検出されるため、複数の遮光点の相対的な位置関係、及び検出領域内での位置に関わらず、複数の遮光点を分離して検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る電子ホワイトボードの模式図である。
【図２】電子ホワイトボードの要部構成を示すブロック図である。
【図３】制御部１の要部構成を示すブロック図である。
【図４】タッチパネル部の走査処理に係るハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】タッチパネル部による走査処理を説明する説明図である。
【図６】タッチパネル部による走査処理を説明する説明図である。
【図７】実施の形態１に係るセンシングパターンの一例を示す模式図である。
【図８】第１比較例のセンシングパターンを示す模式図である。
【図９】第２比較例のセンシングパターンを示す模式図である。
【図１０】実施の形態１に係るセンシングパターンを示す模式図である。
【図１１】複数の遮光物の検出例を示す模式図である。
【図１２】複数の遮光物の検出例を示す模式図である。
【図１３】複数の遮光物の検出例を示す模式図である。
【図１４】実施の形態２に係るセンシングパターンの一例を示す模式図である。
【図１５】実施の形態３に係るセンシングパターンの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るタッチパネル装置を、いわゆる電子ホワイトボードに適用した形態について、図面を用いて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電子ホワイトボード１００の模式図であり、図２は電子ホワイトボード１００の要部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１の電子ホワイトボード１００は、表示部（表示パネル）１００Ａとタッチパネル部１００Ｂとを有している。タッチパネル部１００Ｂは、例えば赤外線を発光する発光素子及び赤外線を受光する受光素子を備え、発光素子から受光素子に至る光路上の遮光物の位置を検出する赤外線遮断式のタッチパネルである。
【００１６】
電子ホワイトボード１００の表示パネル１００Ａは、例えばＨＤＭＩ（登録商標）を介して、タッチパネル部１００Ｂは例えばＵＳＢを介してパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと言う。）と接続されている。本実施例では、表示パネル１００Ａとタッチパネル部１００Ｂとは映像表示と座標指示との機能別に、各々独立した形で構成しているが、表示と座標指示との同期を図る等の目的で、統合的に構成・制御しても良い。また、映像表示、座標指示のＩ／Ｆは、ＨＤＭＩ、ＵＳＢに限らず、他の方式を用いても良い。
【００１７】
表示パネル１００Ａは、例えばＬＣＤ又はＥＬ（Electroluminescence）パネル等からなり、ＰＣからの映像出力および、タッチパネル部１００ＢとＰＣを介して利用者から受け付ける文字、線画等が表示される。また、表示パネル１００Ａの表示面を囲むようにタッチパネル部１００Ｂが設けられている。
【００１８】
タッチパネル部１００Ｂは制御部１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３、Ｉ／Ｆ部５、走査部９とを備えており、Ｉ／Ｆ部５を介して前記ＰＣとの座標データの送受信を行う。
【００１９】
タッチパネル部１００Ｂの制御部１は、走査部９による走査結果に係る座標に基づき、文字、線画等の筆記・描画を、ＰＣを介して受け付けることで、表示パネル１００Ａに文字、線画等を表示させる。
【００２０】
ＲＯＭ２には制御プログラムが予め格納されており、ＲＡＭ３はデータを一時的に記憶し、記憶順、記憶位置等に関係なく読み出すことが可能である。また、ＲＡＭ３は、例えば、ＲＯＭ２から読み出されたプログラム、該プログラムを実行することにより発生する各種データ等を記憶する。
【００２１】
制御部１は、ＲＯＭ２に予め格納されている制御プログラムをＲＡＭ３上にロードして実行することによって、バスを介して上述した各種ハードウェアを制御し、タッチパネル部１００Ｂを本願のタッチパネル装置として機能させる。
【００２２】
図３は制御部１の要部構成を示すブロック図である。制御部１は、ＣＰＵ１１、座標算出部１２、遮光物管理部１３、及び検出部１４を備えている。
【００２３】
座標算出部１２は、ペン形入力器又は指等の遮光物の表示パネル１００Ａの表示面上の座標を算出する。詳しくは、タッチパネル部１００Ｂによって、表示パネル１００Ａの表示面上の光遮断が検出された場合に送られる、後述する強度信号に基づき、斯かる遮光物の座標を算出する。
【００２４】
遮光物管理部１３は、走査部９の走査によって検出される遮光物の位置（座標）を管理する。例えば、遮光物管理部１３は、斯かる遮光物が移動する場合、遮光物の移動を表す座標履歴を記憶する。
【００２５】
検出部１４は、表示パネル１００Ａの表示面上における、１又は複数の遮光物の位置を検出する。詳しくは、タッチパネル部１００Ｂの走査部９が表示パネル１００Ａの表示面上の全領域に対して光の走査を行い、タッチパネル部１００Ｂから取得される全領域走査の結果に係る強度信号に基づき、検出部１４は表示パネル１００Ａの表示面上の遮光物の座標を検出する。
【００２６】
また、ＣＰＵ１１は、走査部９の発光素子及び受光素子の制御を行なう。
【００２７】
タッチパネル部１００Ｂは、上記したように、赤外線遮断式タッチパネルである。すなわち、図示しないペン形入力装置又は指等の先端が表示パネル１００Ａの表示面の直近に近づいたことにより光遮断が検出されることによって、斯かる遮光物（ペン形入力装置又は指等）の位置を検出する。すなわち、走査結果、受光素子から得られる信号（強度信号）が制御部１に送出され、これに基づき、座標算出部１２は斯かる遮光物の座標を算出する。このようにして、タッチパネル部１００Ｂは、利用者から表示パネル１００Ａ上の位置指定、文字、線画等の入力を受け付ける。
【００２８】
タッチパネル部１００Ｂは、表示パネル１００Ａの表示面に沿って赤外光を走査する走査部９を備えており、走査部９は、赤外光を照射する複数の発光素子を有する発光部９１と、対応する発光素子からの赤外光を受光する複数の受光素子を有する受光部９２と、制御部１（ＣＰＵ１１）からの発光信号及び受光信号を夫々の発光部９１及び受光部９２に割り当てるアドレスデコーダ９３と、光遮断の検出に用いられる受光部９２からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ９４とを備えている。
【００２９】
図４はタッチパネル部１００Ｂの走査処理に係るハードウェア構成を示すブロック図である。タッチパネル部１００Ｂは、走査処理に係るハードウェア構成として、制御部１、アドレスデコーダ９３Ａ、発光部９１、アドレスデコーダ９３Ｂ、受光部９２、Ａ／Ｄコンバータ９４、及びＩ／Ｆ部６を備える。
【００３０】
発光部９１は、図示しないマルチプレクサを有しており、発光素子の夫々は該マルチプレクサに接続されている。また、受光部９２も、図示しないマルチプレクサを有しており、受光素子の夫々は該マルチプレクサに接続されている。更に、発光部９１の各発光素子は、受光部９２の何れか一つ受光素子と対応（対向）するように構成されている。
【００３１】
制御部１のＣＰＵ１１は、複数の発光素子を発光させるための発光信号をアドレスデコーダ９３Ａへ出力すると共に、複数の受光素子を受光させるための受光信号をアドレスデコーダ９３Ｂへ出力する。アドレスデコーダ９３Ａは、ＣＰＵ１１からの信号に応じて、発光素子の内、発光に係る何れかの発光素子を特定する信号を発光部９１に出力し、またアドレスデコーダ９３Ｂは、ＣＰＵ１１からの信号に応じて、受光素子の内で、前記特定された発光素子に対応する受光素子を特定する信号を受光部９２に出力する。
【００３２】
このように特定された発光素子は赤外光を発光し、対応する受光素子は赤外光を受光する。この際、該受光素子によって受光した赤外光の強度を電圧値で示す強度信号がＡ／Ｄコンバータ９４に出力される。Ａ／Ｄコンバータ９４は前記強度信号を例えば、８ビットのデジタル信号に変換し、変換後の強度信号を制御部１に出力する。制御部１は、全ての受光素子からの強度信号を取得するために、各受光素子から強度信号を取得する処理を順次繰り返す。
【００３３】
制御部１のＣＰＵ１１は、各受光素子から取得した強度信号に基づき、該受光素子での受光量を計算する。ＣＰＵ１１は、計算された受光量が予め定められている閾値を超過している場合は、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、計算された受光量が、予め定められている閾値以下である場合は、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。
【００３４】
このようなＣＰＵ１１の判定結果に基づき、座標算出部１２及び検出部１４は遮光物の位置を算出する。すなわち、座標算出部１２及び検出部１４は、赤外光の光路が遮断されている受光素子を特定し、特定された受光素子の位置に基づき、表示パネル１００Ａの表示面上の遮光物の座標を算出する処理を行う。
【００３５】
次に、タッチパネル部１００Ｂによる走査処理について説明する。図５及び図６はタッチパネル部１００Ｂによる走査処理を説明する説明図である。
【００３６】
表示パネル１００Ａの表示面は矩形状であり、該表示面の図面視右側及び下側には、表示パネル１００Ａの縁に沿って複数の発光素子９１１，９１１，…の列が並設されている。発光素子９１１は、例えば、赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。図中には、各発光素子９１１が発光する赤外光の光路を実線の矢印にて示している。
【００３７】
右側の複数の発光素子９１１，９１１，…は、夫々の発光素子９１１が発光する赤外光の光路が前記表示面に沿って互いに平行をなすように設けられており、下側の発光素子９１１，９１１，…も同様に設けられている。
【００３８】
すなわち、図５における左右方向（ｘ軸方向）たる右側の発光素子９１１，９１１，…と、上下方向（ｙ軸方向）たる下側の複数の発光素子９１１，９１１，…とは、その光路が交差（例えば直交）するように設けられている。
【００３９】
また、表示パネル１００Ａの表示面上であって、発光素子９１１，９１１，…と対向する位置には、受光素子９２１，９２１，…が設けられている。
【００４０】
すなわち、表示パネル１００Ａの表示面の左側及び上側には、縁に沿って複数の受光素子９２１，９２１，…の列が並設されている。受光素子９２１は、赤外光を受光する受光ダイオードである。発光素子９１１，９１１，…からの赤外光は、対向して配置された受光素子９２１，９２１，…によって受光されるように構成されている。
【００４１】
発光素子の場合と同様に、上側の受光素子９２１，９２１，…と、左側の受光素子９２１，９２１，…とは、受光すべき赤外光の光路が相互直交するように設けられている。
【００４２】
走査部９は、表示パネル１００Ａの表示面における、Ｘ軸方向の一端から他端まで、またＹ軸方向の一端から他端まで、１つずつ発光素子９１１を順次発光させる走査処理（全体スキャン）を行い、表示パネル１００Ａ上の遮光物の存在を検出する（図５を参照）。
【００４３】
また、遮光物の存在を検出した場合、走査部９は、図６に示すように遮光物の周辺を集中的に走査する。この走査処理を集中スキャンと呼ぶ。集中スキャンにおいて、走査部９は、例えば遮光物の周辺Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれ発光素子９１１分の面積を集中的に走査する。
【００４４】
タッチパネル部１００Ｂは、以上のような走査処理により、表示パネル１００Ａの表示面における遮光物の位置、大きさ等を検出する。
【００４５】
以下、実施の形態１に係る電子ホワイトボード１００におけるセンシングパターンについて説明する。センシングパターンは、発光素子９１１から受光素子９２１に至る光路（センシングライン）を組み合わせることにより形成される。本願では、各発光素子９１１から発せられる光を受光する受光素子９２１を定めることにより、複数の受光素子９２１，９２１，…からなる受光素子グループを設定し、１つの発光素子９１１につき、複数の受光素子グループを適宜の間隔を隔てて設けてあることを特徴の１つとしている。
【００４６】
図７は実施の形態１に係るセンシングパターンの一例を示す模式図である。図７は１つの発光素子９１１に対して、５つの受光素子グループＧ０〜Ｇ４を設定した状態を示している。受光素子グループＧ０〜Ｇ４は、それぞれ３つの受光素子９２１，９２１，９２１により構成されており、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４の間に適宜の間隔を設けている。このため、センシングパターンは、図７に示すように、センシングラインが連続（密集）した領域とセンシングラインが形成されない領域とが交互に並ぶようなパターンとなる。
【００４７】
なお、タッチパネル部１００Ｂは、各発光素子９１１対して受光素子グループを設定するために、各発光素子９１１の識別情報と、各発光素子９１１に割り当てる受光素子９２１の識別情報とを対応付けて記憶する記憶手段を有する。受光素子グループを規定する受光素子９２１の識別情報は、ＲＯＭ２に予め格納されている制御プログラム内に記述されていてもよく、制御部１によって参照されるテーブルとしてＲＯＭ２の内部に記憶されていてもよい。
【００４８】
図７に示す例において、発光素子９１１の識別情報を左端の素子から順にＥ１，Ｅ２，…，Ｅ３２とし、受光素子９２１の識別情報を左端の素子から順にＲ１，Ｒ２，…，Ｒ３２とした場合、識別情報Ｅ１７の発光素子９１１に対し、受光素子グループＧ０〜Ｇ５に属する受光素子９２１の識別情報としてＲ４〜Ｒ６，Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ１６〜Ｒ１８，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ２８〜Ｒ３０を記憶することで、前記発光素子９１１に対する受光素子グループＧ０〜Ｇ５の割り当てを定めている。
【００４９】
５つの受光素子グループＧ０〜Ｇ４のうち、１つの受光素子グループＧ０は、受光すべき光を発する発光素子９１１（識別情報Ｅ１７の発光素子９１１）と相対する位置に設けられている。この受光素子グループＧ０の左側に２つの受光素子グループＧ１，Ｇ２を配置してあり、右側に２つの受光素子グループＧ３，Ｇ４を配置している。本実施の形態では、図７に示すように、外側に設けてある受光素子グループ間の間隔（受光素子グループＧ１及びＧ２の間隔、並びに受光素子グループＧ３及びＧ４の間隔）を、中央に設けてある受光素子グループ間の間隔（受光素子グループＧ０及びＧ１の間隔、並びに受光素子グループＧ０及びＧ３の間隔）より広く設定している。
【００５０】
以上のようなセンシングパターンを採用することにより、検出領域内に複数の遮光物が存在する場合であっても、複数の角度からのセンシングを保証することができ、遮光物の分離検出を一定レベル以上に維持することができる。また、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４にて、連続又は狭い角度内に密集したセンシングラインを設定しているため、各センシングラインを散在させる場合と比較して遮光物の位置の検出精度を高めることができる。
【００５１】
なお、図７に示す例では、識別情報Ｅ１７の発光素子９１１に対して、５つの受光素子グループＧ０〜Ｇ５を設定する構成について示したが、受光素子グループの数は５つに限定されるものではなく、２つ以上の受光素子グループが設定されていればよい。また、発光部９１が備える全ての発光素子９１１，９１１，…に対して同数の受光素子グループを設定する必要はなく、例えば、発光部９１の両端付近に配置された発光素子９１１に対する受光素子グループの数は、中央付近に配置された発光素子９１１に対する受光素子グループの数より少なくしてもよい。
【００５２】
次に、従来のセンシングパターンとの比較を行う。図８は第１比較例のセンシングパターンを示す模式図である。図８Ａに示す例では、発光部９１の両端近傍に位置する発光素子９１１を除いて、各発光素子９１１に対し、連続する９つの受光素子を割り当ててセンシングパターンを形成した例を示している。
【００５３】
図８Ｂは第１比較例におけるセンシングパターン（密集センシングパターン）の全体像を示している。第１比較例では、隣接するセンシングライン同士の間隔が狭いため、各センシングラインにより検出領域を網羅的にカバーすることが可能となっている。しかしながら、本願の解決課題として述べたように、複数の遮光物を同時的に検出することを考慮したタッチパネル装置においては、多数のセンシングラインが１つの遮光物によって遮られる可能性があり、複数の遮光物の間を抜けて受光素子９２１，９２１，…に到達するセンシングラインの数は非常に少なくなる。この結果、複数の遮光点を十分に分離することができず、本来検出されるべき複数の遮光点は、より大きな１つの遮光点として検出される可能性がある。
【００５４】
図９は第２比較例のセンシングパターンを示す模式図である。図９Ａに示す例では、発光部９１の両端近傍に位置する発光素子９１１を除いて、各発光素子９１１に対し、散在する９つの受光素子を割り当ててセンシングパターンを形成した例を示している。
【００５５】
図９Ｂは第２比較例におけるセンシングパターン（散在センシングパターン）の全体像を示している。散在センシングパターンでは、各センシングラインの放射角度にばらつきが存在するため、多数のセンシングラインが１つの遮光物によって遮られる可能性は少なく、前述した密集センシングパターンにおける問題点を解決し得る。
【００５６】
しかしながら、図９Ｂに示されるように、散在センシングパターンは、粗密なセンシングパターンであり、密集センシングパターンと比較した場合、センシングできない隙間が多く存在することが分かる。すなわち、散在センシングパターンでは、隣合うセンシングラインの間隔を広く設定しているため、検出領域を網羅的にカバーすることができておらず、密集センシングパターンと比較した場合、検出精度の面では不利である。検出できる位置をどれだけ細かく設定できるかが検出される座標の精度となるため、（単位面積当たりを通過するセンシング本数）≒（検出座標精度）となる。散在センシングパターンのように、単純に所定間隔ごとに受光素子で検出を行うセンシングパターンでは、座標の検出精度を向上させることはできない。
【００５７】
検出精度を向上させるために、センシングラインの本数を単純に増加させた場合には、走査時間の増加、検出位置の演算時間の増加等に伴い、遮光点の検出に要する時間が増大する。タッチパネル装置においては、ユーザがタッチした際の位置検出精度、応答速度が適切に設定されているので、検出時間の増大に伴って応答速度が低下した場合、ユーザに対して操作上の違和感を与えることとなり、ユーザ体験の質が低下するという問題点を有している。
【００５８】
以上のように、タッチパネルの検出精度については、１つの発光素子に対して受光する素子の数が同じである場合、一般的に受光素子が連続して密集したセンシングパターンの方がより高精度となるが、マルチタッチパネルにおいては、間隔を隔てて受光素子を設ける必要があるため、検出領域に対するセンシングラインの網羅率が下がり、精度が低下する。このような問題を解決するためには、受光素子の数を増やすことが挙げられるが、同時に検出に要する時間が増大するという問題点が生じる。
【００５９】
したがって、ユーザに対して高レベルな操作体験を提供できるタッチパネルを実現するために、複数の遮光点の分離検出、検出座標精度、反応速度の三条件を同時に満たすためのセンシング方法が課題となる。
【００６０】
図１０は実施の形態１に係るセンシングパターンを示す模式図である。前述の密集センシングパターン及び散在センシングパターンとの比較のために、１つの発光素子９１１に対して３つの受光素子グループを割り当て、各受光素子グループにおける受光素子の数を３つとすることにより、１つの発光素子９１１に対するセンシングラインの数を９本とした（図１０Ａを参照）。
【００６１】
図１０Ｂは実施の形態１に係るセンシングパターンの全体像を示している。本実施の形態では、受光素子グループ当たりの受光素子数を複数とすることにより、狭い角度内に密集したセンシングラインを設けることができる。この結果、受光素子グループ方向におけるセンシングの精度向上を見込むことができ、検出精度の面で上述した散在センシングパターンより有利である。
【００６２】
すなわち、本願のセンシングパターンにおいては、どのセンシング領域においても、通過する１つのセンシングラインに対して必ず近傍に別のセンシングラインが存在することが保証されており、単位面積当たり検出精度が向上する。
【００６３】
図１１〜図１３は複数の遮光物の検出例を示す模式図である。図１１〜図１３は上下方向に少しだけ離隔した遮光物Ｓ１，Ｓ２が存在する場合の検出例を示している。簡略化のために、図１１では上側の遮光物Ｓ１を通過するセンシングラインのみを記載し、図１２では下側の遮光物Ｓ２を通過するセンシングラインのみを記載している。また、図１３では２つの遮光物Ｓ１，Ｓ２を双方とも通過しないセンシングライン（透過ライン）を示している。
【００６４】
タッチパネル部１００Ｂの検出領域に複数の遮光物Ｓ１，Ｓ２が存在する場合、一方の遮光物Ｓ１（又は遮光物Ｓ２）によりセンシングラインが遮光され、他方の遮光物Ｓ２（又は遮光物Ｓ１）を検出できるセンシングラインの数が減少するが、通過する１つのセンシングラインの近傍には別のセンシングラインが必ず配置されているため、利用可能なセンシングラインのみで一定の精度を保証することができる。また、図１３に示されるように、２つの遮光物Ｓ１，Ｓ２の間には透過ラインが存在するため、これらの遮光物Ｓ１，Ｓ２は１つの大きな遮光物として誤検出される可能性はなく、精度良く分離検出することが可能である。
【００６５】
以上のように、本実施の形態に係るセンシングパターンは、密集センシングと散在センシングとの間ぐらいの精度、分解能力を有するパターンとなる。精度的には密集センシングパターンに劣り、分解能力では散在センシングパターンに劣る傾向があるが、検出領域内に複数の遮光物が存在する場合の精度低下を抑えることができ、安定した検出能力を発揮することができる。
【００６６】
実施の形態２．
実施の形態１では、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４の間に適宜の間隔を設けることでセンシングパターンを設定する構成としたが、基準となるセンシングライン（以下、ベースセンシングラインという）を等しいと判断される角度で複数設定し、それぞれのベースセンシングラインに対して１又は複数のセンシングライン（以下、付帯センシングラインという）を配置することにより、受光素子グループＧ０〜Ｇ４を設定する構成としてもよい。
【００６７】
図１４は実施の形態２に係るセンシングパターンの一例を示す模式図である。実施の形態２に係るセンシングパターンは、注目する発光素子９１１に対して、等しいと判断される角度（等しいと見なすことができる角度）で設けた５つのベースセンシングラインＢＬ０〜ＢＬ４を含むことを特徴の１つとしている。中央のベースセンシングラインＢＬ０に対する最も外側のベースセンシングラインＢＬ２（ＢＬ４）の角度は、４５度以下（−４５度以下）であることが好ましく、発光素子９１１の光量低下を考慮した場合、２２．５度以下（−２２．５度以下）であることが好ましい。
【００６８】
なお、ベースセンシングラインＢＬ０〜ＢＬ４の配置は、発光部９１における発光素子９１１，９１１，…の個々の位置、及び受光部９２における受光素子９２１，９２１，…の個々の位置に依存する。このため、ベースセンシングラインＢＬ０及びＢＬ１間、ベースセンシングラインＢＬ１及びＢＬ２間、ベースセンシングラインＢＬ０及びＢＬ３間、並びにベースセンシングラインＢＬ３及びＢＬ４間の角度は、厳密に等角度である必要はなく、発光素子９１１及び受光素子９２１の位置により規定される範囲内で等角度と判断される角度に設定されていればよい。なお、どの範囲まで等しい角度であると判断するかは、事前に実験等により定めておけば良い。
【００６９】
図１４に示す例では、各ベースセンシングラインＢＬ０〜ＢＬ４の両側に１つずつ付帯センシングラインを設定することにより、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４に属するセンシングラインを定め、図１４に示すセンシングパターンを設定している。
【００７０】
実施の形態２では、実施の形態１と同様に、検出領域内に複数の遮光物が存在する場合であっても、複数の角度からのセンシングを保証することにより、遮光物の分離検出を一定レベル以上に維持することができる。また、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４にて、連続又は狭い角度内に密集したセンシングラインを設定しているため、各センシングラインを散在させる場合と比較して遮光物の位置の検出精度を高めることができる。
【００７１】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４に属する受光素子９２１の数を同数としたが、受光素子グループＧ０〜Ｇ４毎に受光素子９２１の数を設定する構成としてもよい。
実施の形態３では、受光素子グループＧ０〜Ｇ４毎に受光素子９２１の数を設定する構成について説明する。
【００７２】
図１５は実施の形態３に係るセンシングパターンの一例を示す模式図である。実施の形態３では、各受光素子グループＧ０〜Ｇ４に属する受光素子９２１の数を個々に設定することにより、それぞれの受光素子グループＧ０〜Ｇ４おいて受光素子９２１の数を異ならせている。
【００７３】
図１５に示した例では、受光素子グループＧ０に属する受光素子９２１の数を４つ、受光素子グループＧ１に属する受光素子９２１の数を２つ、受光素子グループＧ２〜Ｇ４に属する受光素子９２１の数をそれぞれ３つとしている。
【００７４】
なお、受光素子グループＧ０〜Ｇ４を規定する受光素子９２１の識別情報は、実施の形態１と同様に、ＲＯＭ２に予め格納されている制御プログラム内に記述されていてもよく、制御部１によって参照されるテーブルとしてＲＯＭ２の内部に記憶されていてもよい。
【００７５】
図１５に示す例において、識別情報Ｅ１７の発光素子９１１に対し、受光素子グループＧ０〜Ｇ４に属する受光素子９２１の識別情報として、Ｒ５〜Ｒ７、Ｒ１１〜Ｒ１２、Ｒ１５〜Ｒ１８、Ｒ２１〜Ｒ２３、Ｒ２７〜Ｒ２９を記憶することで、受光素子グループＧ０〜Ｇ５への割り当てを定めている。
【００７６】
実施の形態３では、発光素子９１１毎にセンシングパターンを変更することが可能である。また、センシングパターンにランダム性を導入することにより、検出精度の偏りを防止することができる。
【００７７】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００７８】
例えば、実施の形態１〜３において、発光部９１及び受光部９２は、それぞれ３２個の発光素子９１１及び３２個の受光素子９２１を備える例について説明したが、発光素子９１１及び受光素子９２１の数は表示部１００Ａの面積、必要とされる検出精度等に応じて適宜変更することが可能である。
【００７９】
また、実施の形態１〜３では、主としてＹ軸方向におけるセンシングパターンについて説明を行ったが、Ｘ軸方向のセンシングパターンについても、Ｙ軸方向のセンシングパターンと同様のパターンを設計することが可能であることは勿論のことである。
【００８０】
本発明はコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に、前述した、複数の受光素子からなる受光素子グループを設定し、１つの発光素子につき、複数の受光素子グループを適宜の間隔を隔てて設けて走査を行う方法を記録するものとすることもできる。
【００８１】
この結果、前記処理を行うプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）を記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、このような記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、例えばＲＯＭそのものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであっても良い。いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であっても良いし、あるいは、いずれの場合もプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【００８３】
ここで、前記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory、登録商標）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムコードを担持する媒体であっても良い。
【００８４】
前記記録媒体は、電子黒板に備えられるコンピュータのプログラム読み取り装置により読み取られることで上述した処理方法が実行される。
【００８５】
本発明の実施態様１では、複数の発光素子９１１，９１１，…と、該複数の発光素子９１１，９１１，…から発せられる光を受光する複数の受光素子９２１，９２１，…とを備え、前記発光素子９１１，９１１，…から前記受光素子９２１，９２１，…に至る光路上に存在する１又は複数の遮光物Ｓ１，Ｓ２の位置を検出するタッチパネル装置１００において、夫々の発光素子９１１，９１１，…から発せられる光を、間隔を隔てて設けられ、夫々が複数の受光素子９２１，９２１，…からなる複数の受光素子群Ｇ０〜Ｇ４により受光するように構成してあることを特徴とする。
【００８６】
本発明によれば、発光素子と受光素子とを結ぶセンシングライン（光路）を密集させていないため、遮光物の位置を検出するのに要する時間が短縮される。また、センシングラインを散在させて配置する場合と比較して、検出領域を網羅する比率を高めることができるので、座標位置の検出精度が向上する。
【００８７】
本発明の実施態様２では、一の発光素子９１１に対して設定される複数の受光素子群Ｇ０〜Ｇ４のうちの１つは、前記一の発光素子９１１と相対する位置に設けられており、前記一の発光素子９１１に対して、外側に設けてある受光素子群（Ｇ１及びＧ２、又はＧ３及びＧ４）間の間隔を、中央に設けてある受光素子群（Ｇ０及びＧ１、又はＧ０及びＧ３）間の間隔より広く設定してあることを特徴とする。
【００８８】
本発明によれば、隣接する受光素子で構成される受光素子群は、複数の遮光点が入力される場合に、一の遮光点が発光素子と特定の相対位置にある受光素子群の間を遮る場合でも、発光素子と異なる受光素子群は遮らない方向から検出を行うことにより、検出点の周辺部を高精度で検出することが可能となる。
【００８９】
本発明の実施態様３では、一の発光素子９１１に対して設定される複数の受光素子群Ｇ０〜Ｇ４の夫々は、基準受光素子９２１（例えばＲ１７）と、該基準受光素子９２１（Ｒ１７）の外側に配置される１又は複数の付帯受光素子９２１（Ｒ１６，Ｒ１８）とを含み、前記一の発光素子９１１から各基準受光素子９２１に至る光路を等しいと判断される角度で設けてある。
【００９０】
本発明によれば、検出領域内に存在する遮光点は、複数の角度方向からの発光素子と受光素子の組み合わせにより検出される。このため、複数の遮光点の相対的な位置関係、及び検出領域内での位置に関わらず、複数の遮光点を分離して検出することが可能となる。
【００９１】
本発明の実施態様４では、各受光素子群Ｇ０〜Ｇ４の間で、各受光素子群Ｇ０〜Ｇ４を構成する受光素子９２１の数を異ならせてあることを特徴とする。
【００９２】
本発明によれば、各受光素子群を構成する受光素子の数を異ならせることにより、検出領域内で検出精度が偏ることを防止する。
【符号の説明】
【００９３】
１  制御部
９１  発光部
９２  受光部
９３Ａ  アドレスデコーダ
９３Ｂ  アドレスデコーダ
９４  Ａ／Ｄコンバータ
１００  電子ホワイトボード
９１１  発光素子
９２１  受光素子
【図１】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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