(57)【要約】【課題】外光の影響を受けることなく正確な入力処理を行う表示入力装置を提供する。【解決手段】画像を表示する表示部の一辺または二辺に設けられ、光を照射する発光素子列Ｌ１…ＬＮと、発光素子列の反対側の辺に設けられ、発光素子列からの光を受光する受光素子列Ｔ１…ＴＮと、受光素子列が検出した外光に応じた測定値に対応させて受光素子列が受光した光量に応じた測定値または閾値の内の一方を補正する制御部２１と、補正された受光素子列が受光した光量に応じた測定値と閾値とを比較し、比較結果に応じて発光素子列からの光が妨げられたことによる入力を検出する検出部２３をもつ表示入力装置。【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の一辺または二辺に設けられ、光を照射する発光素子列と、
前記発光素子列が設けられた表示部の辺の反対側の辺に設けられ、前記発光素子列からの光を受光する受光素子列と、
前記受光素子列が検出した外光に応じた測定値を求め、前記外光に応じた測定値に対応させて前記受光素子列が受光した光量に応じた測定値または閾値の内の少なくとも一方を補正する制御部と、
前記制御部により補正された前記受光素子列が受光した光量に応じた測定値と前記閾値とを比較し、比較結果に応じて前記発光素子列からの光が妨げられたことによる入力を検出する検出部と、を具備することを特徴とする表示入力装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記外光に応じた測定値とこれに対応する補正量を予め記憶した記憶領域を有しており、前記受光素子列が受光した光量に応じた前記記憶領域に格納した補正量に従って測定値または閾値の内の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項１記載の表示入力装置。
【請求項３】
前記制御部は、所定時間以上、前記受光素子列が検出した外光に応じた測定値が上限値以上または下限値以下であるとき、前記測定値または前記閾値の内の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項１記載の表示入力装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記受光素子列の一つ一つの受光素子が測定した前記外光に応じた測定値の大きさに応じて、その受光素子の前記測定値または前記閾値の内の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項３記載の表示入力装置。
【請求項５】
画像を表示する表示部の一辺または二辺に設けた発光素子列から光を照射し、
前記発光素子列が設けられた表示部の辺の反対側の辺に設けた受光素子列を用いて前記発光素子列からの光を受光し、
前記受光素子列が検出した外光に応じた測定値に対応させて、前記受光素子列が受光した光量に応じた測定値または閾値の内の少なくとも一方を補正し、
前記補正された前記受光素子列が受光した光量に応じた測定値と前記閾値とを比較し、
前記比較結果に応じて前記発光素子列からの光が妨げられたことによる入力を検出することを特徴とする表示入力方法。
【請求項６】
前記外光に応じた測定値とこれに対応する補正量を予め記憶した記憶領域を有しており、前記受光素子列が受光した光量に応じた前記記憶領域に格納した補正量に従って測定値または閾値の内の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項５記載の表示入力方法。
【請求項７】
前記受光素子列が検出した外光に応じた測定値が所定時間以上、上限値以上または下限値以下であるとき、前記測定値または前記閾値の内の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項５記載の表示入力方法。
【請求項８】
前記受光素子列の一つ一つの受光素子が測定した前記外光に応じた測定値の大きさに応じて、その受光素子の前記測定値または前記閾値の内の少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項７記載の表示入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る実施形態は、画像を表示する表示機能とタッチパネルで操作情報を入力する入力機能を備えた表示入力装置に関し、特に、外光量に応じて検出値等を補正する表示入力装置および表示入力方法に関する。
【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式が広範囲に普及してきている。このような赤外方式のタッチパネルにおいて、強い外光がタッチパネルに差し込むと、タッチされた位置の検出に赤外線を使用するため、ＡＤ変換する回路に適正値を超える入力がはいることもあり、正確な位置検出ができないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８５７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のタッチパネルにおいて、強い外光等がタッチパネルに差し込むと、適正値を超える光量がフォトトランジスタ等の受光素子に入り込み、この結果、ＡＤ変換する回路に適正値を超える信号が入力されることがある。このようになると、オペレータが指でパネルをタッチしても入力が正しく検出されない等の不具合が生じる場合がある。
【０００５】
本発明に係る実施形態は、外光量の影響を受けずに正確に入力を認識する表示入力装置および表示入力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の一辺または二辺に設けられ、光を照射する発光素子列と、
前記発光素子列が設けられた表示部の辺の反対側の辺に設けられ、前記発光素子列からの光を受光する受光素子列と、
前記受光素子列が検出した外光に応じた測定値を求め、前記外光に応じた測定値に対応させて前記受光素子列が受光した光量に応じた測定値または閾値の内の少なくとも一方を補正する制御部と、
前記制御部により補正された前記受光素子列が受光した光量に応じた測定値と前記閾値とを比較し、比較結果に応じて前記発光素子列からの光が妨げられたことによる入力を検出する検出部と、を具備することを特徴とする表示入力装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の外観の一例を示す外観図。
【図２】同じく表示入力装置の電気的な構成の一例を示すブロック図。
【図３】同じく表示入力装置のタッチ検出部の構成の一例を示すブロック図。
【図４】同じく表示入力装置のタッチ検出部の動作の概念を示す説明図。
【図５】同じく表示入力装置のタッチ検出部の検出信号の一例を示す説明図。
【図６】同じく表示入力装置のタッチ検出部の検出信号の一例を示す説明図。
【図７】同じく表示入力装置のタッチ検出部の補正処理の一例を示すフローチャート。
【図８】同じく表示入力装置のタッチ検出部の補正処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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表示入力装置１は、例えばタッチＰＯＳ端末に使用されるものであり、図１に示すように画像生成部１４を搭載する表示ユニット２と、表示ユニット２が傾斜角度を調整可能に保持する本体ユニット３を有している。また、表示入力装置１は、図２に示すように、全体の動作を制御する制御部１１と、例えば、外光に応じた検出値の補正量や閾値の補正量等を記憶する記憶部１２と、タッチパネルでオペレータの操作情報を検出するタッチ検出部１３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と、操作に関するオーディオ信号等を増幅するアンプ部１８と、アンプ部１８からのオーディオ信号等を出力するスピーカ１９を有している。
【０００９】
次に、本発明に係る一実施形態である表示入力装置１のタッチ検出部１３の構成および動作を、図３乃至図５を用いて詳細に説明する。タッチ検出部１３は、タッチ検出部１３の動作を制御する制御部２１と、制御部２１において発光素子列であるＬＥＤ群Ｌ１〜ＬＮ、Ｌ１’〜ＬＮ’を駆動するＬＥＤ駆動回路２２と、受光素子列であるフォトトランジスタＴ１〜ＴＮ、Ｔ１’〜ＴＮ’を駆動しフォトトランジスタが検出した波形処理を行うフォトトランジスタ駆動／波形処理回路２３と、フォトトランジスタ駆動／波形処理回路２３が検出した検出信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータ回路２４と、後述する外光補正処理のための補正データを格納する補正値メモリ２５を有している。
【００１０】
このパネルの４辺に設けられたＬＥＤ群Ｌ１〜ＬＮ、Ｌ１’〜ＬＮ’とフォトトランジスタＴ１〜ＴＮ、Ｔ１’〜ＴＮ’は、図４に示すように配置されている。いま、オペレータの指がパネルの接触点Ｐを押下すると、特定の縦方向のＬＥＤと横方向のＬＥＤが放射する光を遮り、特定の縦方向のフォトトランジスタと横方向のフォトトランジスタがこの押下した接触点Ｐを検知することになる。図５に示すように、検知信号Ｄ１、Ｄ２において、指がタッチした接触点Ｐに対応する箇所で信号の落ち込みが発生し、それぞれが閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２の値よりも低くなることで、制御部２１は、この指の押下した接触点Ｐを検知することができる。
【００１１】
（外光補正処理）
次に、上述したタッチ検出部１３の外光に応じた補正処理の一例を以下に詳細に説明する。すなわち、本発明の一実施形態である表示入力装置のタッチ検出部は、外光の光量変化に応じて、検出信号（閾値も可能）を補正することにより、例えば、西日等が強く部屋に入ることで、タッチ検出部１３のフォトトランジスタＴ１〜ＴＮ、Ｔ１’〜ＴＮ’の検出信号が異常に高くなった場合による読取不具合等を回避するものである。なお、室内が明るすぎるだけでなく暗くなりすぎた場合も、同様に以下にしめすように補正が可能である。
【００１２】
この読取不具合と補正処理は、図６の説明図において具体的に説明され、（ａ）通常時（理想時）においては、指の押下による接触点Ｐは、正常な外光における検知信号Ｄが適正値であれば、閾値Ｔｈ以下となり、制御部２１は、これを容易に検知することができる。しかし、（ｂ）西日等で測定値が異常に高まった場合は、検知信号Ｄ’は、接触点Ｐにおいても検知できないくらいに高くなってしまい、読取不能となる。
【００１３】
そこで、制御部２１およびＡ／Ｄコンバータ回路２４により補正値メモリ２５の補正値を用いて、（ｃ）異常に高まった検知信号Ｄ”を適正に補正することで、通常時（理想時）の値に近づけることにより、指の押下による接触点Ｐの検出が可能となるものである。
【００１４】
次に、図７のフローチャートを用いて、詳細に補正処理の一例を説明する。制御部２１は、タッチ検出部１３のフォトトランジスタＴ１〜ＴＮ、Ｔ１’〜ＴＮ’の検出信号を常にモニターしており、一定時間（例えば１５秒）以上、正常値よりも上限値以上（下限値以下）であれば、これを補正すべき状態であると判断する（ステップＳ１）。ここで、一定時間（例えば１５秒）以上、連続してこの値となることを条件としているのは、オペレータ等の指等が原因で一時的に測定値が変化しているのではなく、室内の明るさが原因で測定値が変化していることを識別するためである。
【００１５】
次に、制御部２１は、この現在のフォトトランジスタＴ１〜ＴＮ、Ｔ１’〜ＴＮ’の検出信号を補正値メモリ２５等の記憶領域に格納し、一例として、測定値と上限値（下限値）との差分を求め(Ｓ２)、この差分に対応した補正値を、補正値メモリ２５の予め記憶された補正値から選択して読み出す。そして、制御部２１は、この補正値をＡ／Ｄコンバータ回路２４に供給し、この補正値に基づく測定値Ｄの補正を行う（例えば、測定値Ｄを減少させる）（ステップＳ３）。その後、制御部２１は、補正された測定値Ｄと閾値Ｔｈとを比較して、指の押下による接触点Ｐの検出を可能とするものである（ステップＳ４）。
【００１６】
なお、制御部２１は、測定値と上限値（下限値）との差分を求めるとするのではなく、予め外光の値に対応した補正値を全て補正値メモリ２５に格納しておき、その時々の外光の値に応じて、リアルタイムに測定値Ｄを補正していくという動作を行うものであってもよい。
【００１７】
また、上述した補正処理は、一例として、各縦方向・横方向のＬＥＤとフォトトランジスタの組のそれぞれの検出結果について全て独立して補正処理を行い、検出処理を行うものである。すなわち、パネルのサイズが１２インチであり、約５０組のＬＥＤとフォトトランジスタの組が設けられている場合、制御部２１は、常時、５０個の補正処理と検出処理を平行して行うものである。
【００１８】
一例として、補正値メモリ２５は、リングバッファ形式にしておき、随時新しい基準となる明るさとする。また、製品製造時の各ＬＥＤとフォトトランジスタの組み合わせによるセンサのバラツキを含んだタッチパネルの基準の出力を補正値メモリ２５や記憶部１２等に記録しておく。これにより、例えば、閾値Ｔｈは、図５に示すようにバラツキを含んだぎざぎざの波のような形をとる。
【００１９】
また、図８のフローチャートに示すように、外光に応じて補正する対象は、フォトトランジスタの測定値だけではなく、閾値Ｔｈを補正することであっても、実質的に外光に対する補正処理を行うことができる。
【００２０】
すなわち、制御部２１は、この現在のフォトトランジスタＴ１〜ＴＮ、Ｔ１’〜ＴＮ’の検出信号を補正値メモリ２５等の記憶領域に格納し、一例として、測定値と上限値（下限値）との差分を求め(Ｓ２)、この差分に対応した補正値を、補正値メモリ２５の予め記憶された補正値から選択して読み出す。制御部２１は、この補正値をＡ／Ｄコンバータ回路２４に供給し、この補正値に基づく閾値Ｔｈの補正を行う（例えば、閾値Ｔｈを増加させる）（ステップＳ３’）。その後、制御部２１は、測定値Ｄと補正された閾値Ｔｈとを比較して、指の押下による接触点Ｐの検出を可能とするものである（ステップＳ４’）。このように、制御部２１は、閾値Ｔｈを外光に応じて補正することによっても、実質的に外光の影響を排除してパネルの接触点Ｐを確実に検出することができる。
【００２１】
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】
【００２２】
１…表示入力装置、２…表示ユニット、３…本体ユニット、１１…制御部、１２…記憶部、１３…タッチ検出部、１４…画像形成部、１５…画像表示部、１６…インバータ部、１７…バックライト部、１８…アンプ部、１９…スピーカ。
【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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