(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形基板１０の何れか一辺の両隅に光走査ユニット１５ａ、１５ｂを設け、前記角型基板１０の光走査ユニット１５ａ、１５ｂの取付け辺部を除く３方辺部に、再帰性反射体１４をそれぞれ前記角型基板１０の中心に向くように設けてなる光走査型タッチパネルにおいて、前記光走査ユニット１５ａ、１５ｂは、前記角型基板１０に固定部３０をもって固定したユニット支持板２９の支持部３１に、発光素子２３、受光素子３８、及び、回転するポリゴンミラー２７からなる光走査部を具備したユニット本体２２を、ばね３６を介在してねじ３５によりユニット本体２２を高さ及び傾きを調整自在に取り付けてなることを特徴とする光走査型タッチパネル。
【請求項２】
前記支持部３１は、略Ｌ字形をなし、この支持部３１に、３個のばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃを互いに略直角位置に配置するとともに、このばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃと同心位置にねじ孔３３を形成し、ユニット本体２２の下面に、前記支持部３１と遊嵌する略Ｌ字形のＬ字溝３７を形成し、このＬ字溝３７に、前記ねじ孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃと一致する３個のねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃを形成し、前記ねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃにばね３６ａ、３６ｂ、３６ｃを介在し、前記ねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃからねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃを捩じ込んで固定するようにした請求項１記載の光走査型タッチパネル。
【請求項３】
前記再帰性反射体１４は、細長いフレーム１３の一側面に貼り付けた上で前記角型基板１０の３方辺部に取り付けてなることを特徴とする請求項１記載の光走査型タッチパネル。
【請求項４】
前記角型基板１０は、ＰＤＰディスプレイパネルからなる表示画面部１２の前面に設けられた光学フィルタからなり、この角型基板１０の３方辺部に再帰性反射体１４を細長いフレーム１３の一側面に貼り付けた上で取り付けるとともに、前記フレーム１３の上面と外周面をリブ１６で浮かせてフロントベッセル１７で被覆してなることを特徴とする請求項１記載の光走査型タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４２インチなどの大型の表示装置用の光走査型タッチパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりタッチパネルの方式には、超音波方式、静電容量方式、光（赤外線）方式、歪み方式、抵抗膜方式が知られている。
【０００３】
これらの方式において、タッチ耐久性では、超音波方式と静電容量方式が特に優れ、ついで抵抗膜方式が優れている。しかし、光（赤外線）方式と歪み方式では、問題があるか、まだ不明な点がある。
応答速度は、歪み方式が他の４方式よりもかなり劣っている。
耐傷性は、超音波方式、光（赤外線）方式、歪み方式が傷による影響がないか、非常に耐傷性を有するが、静電容量方式と抵抗膜方式は、傷の影響が大である。
分解能は、静電容量方式にやや問題がある。
その他、視差、設置スペース、耐環境性などにおいても、いずれにも一長一短がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの他に、従来の最も問題となっていたことは、いずれも２０インチ以上の大型化は困難で、仮りにできたとしても数百万円ものコストがかかり、実用化が困難であるという点である。
【０００５】
本発明は、構造が簡単で、しかも安価な大画面の光走査型タッチパネルを得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、角形基板１０の何れか一辺の両隅に光走査ユニット１５ａ、１５ｂを設け、前記角型基板１０の光走査ユニット１５ａ、１５ｂの取付け辺部を除く３方辺部に、再帰性反射体１４をそれぞれ前記角型基板１０の中心に向くように設けてなる光走査型タッチパネルにおいて、前記光走査ユニット１５ａ、１５ｂは、前記角型基板１０に固定部３０をもって固定したユニット支持板２９の支持部３１に、発光素子２３、受光素子３８、及び、回転するポリゴンミラー２７からなる光走査部を具備したユニット本体２２を、ばね３６を介在してねじ３５によりユニット本体２２を高さ及び傾きを調整自在に取り付けてなることを特徴とする光走査型タッチパネルである。
【０００７】
簡単な構成で、従来よりも大型の光走査型タッチパネルをきわめて安価に提供することができる。ユニット本体２２の高さ及び傾きを自由に調整できる。
従来のＰＤＰディスプレイユニットの構成をほとんど変えることなく、再帰性反射体１４、光走査ユニット１５ａ、１５ｂなどを収納できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
光走査型タッチパネルは、図６に示すように、フラットディスプレイパネルなどの表示画面部の前面の基板１０の何れか一辺の両隅に、発光素子、受光素子、ポリゴンミラーなどからなる光走査ユニット１５ａ、１５ｂを設け、また、表示画面部の上部辺を除く左右両側部と下部には再帰性反射体１４を設けてなるものである。
【０００９】
そして、ポリゴン制御回路４０からの制御信号により、光走査ユニット１５ａ、１５ｂ内のポリゴンミラーが回転すると、両光走査ユニット１５ａ、１５ｂ内の発光素子からの光が基板１０内に光走査され、再帰性反射体１４で反射して再び光走査ユニット１５ａ、１５ｂ内の受光素子で受光される。すると、基板１０を指やペンでタッチすることにより、その位置が演算により求められてタッチした位置信号やその位置信号に対応する画像が出力されるものである。
【００１０】
本発明は、このような光走査型タッチパネルのさらに具体的取付け構造に関するものであり、図１ないし図５により詳細に説明する。
１２は、４２インチまたはそれ以上の大型の表示画面部で、この表示画面部１２の前面には、透明なガラス板に電磁波の通過を防止するようなフィルタ膜１１を形成した光学フィルタなどの基板１０が設けられている。
【００１１】
図１において、前記基板１０の一方の側面の上隅部分と下隅部分には、光走査ユニット１５ａ、１５ｂがそれぞれ配置されている。また、この基板１０の前面には、前記光走査ユニット１５ａ、１５ｂの取付け側部を除く３方辺に、再帰性反射体１４が取り付けられている。この再帰性反射体１４は、図２に示すように、細長いフレーム１３の一側面に貼付されていて、再帰性反射体１４が前記基板１０の中心に向くように取り付けられ、したがって、この再帰性反射体１４は、前記光走査ユニット１５ａ、１５ｂに向いている。
【００１２】
この再帰性反射体１４の背部側は、リブ１６を介してフロントベッセル１７の上縁部１８で被覆され、基板１０とフロントベッセル１７は、支柱１９とホルダー２０とねじ２１とで互いに固定的に取り付けられる。したがって、図１における再帰性反射体１４の左辺部分と下辺部分が一方の光走査ユニット１５ａに対向し、また、再帰性反射体１４の左辺部分と上辺部分が他方の光走査ユニット１５ｂに対向している。
【００１３】
前記光走査ユニット１５ａ、１５ｂの構造を図３ないし図５により説明すると、ユニット支持板２９の固定部３０が前記基板１０の角隅部分に接着などにより固定され、また、この固定部３０と一体の略Ｌ字形の支持部３１の上にユニット本体２２が載せられて角度調整自在に取り付けられる。
【００１４】
すなわち、ユニット本体２２は、下面に、前記支持部３１に遊嵌するような略Ｌ字形のＬ字溝３７が形成され、また、内部に、半導体レーザ発生装置などの発光素子２３と、戻ってきた光を受光する受光素子３８が収納され、上面に、前記発光素子２３の真上に屈折プリズム２４が設けられ、前記受光素子３８の真上にハーフミラー２５を具備したプリズム２６が設けられており、さらに、ユニット本体２２の他端部には、ポリゴンミラー２７がパルスモータ２８により回転自在に設けられている。
【００１５】
前記ユニット支持板２９の支持部３１には、３個所のばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃが互いに直角になるように穿設され、このばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃの中央には、ねじ孔３３が形成されている。また、前記ユニット本体２２のＬ字溝３７部分にもばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃと一致してねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃが穿設され、ばね３６ａ、３６ｂ、３６ｃを介在してねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃで取り付けられる。
【００１６】
以上のような構成による取付け順序を説明する。
ユニット支持板２９の固定部３０を、図１における基板１０の右辺両角隅の下面に接着などにより固定する。
固定されたこのユニット支持板２９の支持部３１に、ユニット本体２２のＬ字溝３７が一致するようにして上から載せる。このとき、ばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ内にばね３６ａ、３６ｂ、３６ｃが嵌め込まれる。
【００１７】
ユニット本体２２のねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃに、それぞれねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃを差し込み、ねじ孔３３に捩じ込む。このとき、３本のねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃのねじ込み程度によりユニット本体２２の取付け角度を調整する。すなわち、先ず、３本のねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃのうちの中間に位置しているねじ３５ａを捩じ込み、ポリゴンミラー２７の高さを再帰性反射体１４の高さに一致させる。
ついで、残りの２本のねじ３５ｂ、３５ｃのそれぞれの捩じ込み程度を調整することにより、ポリゴンミラー２７からのレーザ光３９が正しく再帰性反射体１４に到達し、かつ再帰性反射体１４からの反射光がポリゴンミラー２７に届くように調整する。
【００１８】
以上のような構成により、発光素子２３からのレーザ光３９が屈折プリズム２４で屈折し、ハーフミラー２５、プリズム２６を透過してポリゴンミラー２７で反射し再帰性反射体１４へ発射する。この再帰性反射体１４では、入射光と略同一光路を戻り、ポリゴンミラー２７で反射し、プリズム２６のハーフミラー２５で反射屈折して受光素子３８で受光される。
ポリゴンミラー２７は、パルスモータ２８により一定速度で回転するので、レーザ光３９は、図１の角度θだけ走査される。これは、両光走査ユニット１５ａ、１５ｂでともに走査される。
この状態で、図６と同様にして指やペンにより基板１０をタッチすると、タッチ部分の光が遮断される。この遮断時点での走査開始からの時間を監視することによって３角法を用いてその座標位置情報を検出する。
【００１９】
前記実施例では、基板１０の下面に表示画面部１２を配置したため、基板１０は、透明ガラス板に透明なフィルタ膜１１を貼着したものからなるが、表示画面部１２が、基板１０とは別体に設けたものである場合などでは、基板１０は、ガラス板にかぎられず、不透明な金属板やプラスチック板などであってもよい。ただし、基板１０が曲がったり、歪んだりすると、レーザ光３９の光走査面が正しく再帰性反射体１４で反射できないので、そのようなことのない構成とすることが必要である。
【００２０】
基板１０への再帰性反射体１４の取付けは、直接接着剤などにより取り付けてもよいし、また、他の物体を介在して取り付けるようにしてもよい。
【００２１】
前記実施例では、再帰性反射体１４を貼着したフレーム１３を基板１０の上面に直接取り付けたが、フロントベッセル１７を容易にひずむことのないアルミダイキャスト製とし、このアルミダイキャスト製のフロントベッセル１７の上縁部１８の下面にフレーム１３を固着し、このフレーム１３に再帰性反射体１４を貼着するようにしてもよいし、また、フレーム１３もフロントベッセル１７と一体にアルミダイキャスト製として、このフレーム１３に再帰性反射体１４を貼着するようにしてもよい。
【００２２】
前記実施例では、再帰性反射体１４を貼着したフレーム１３を、基板１０の上面に取り付けたが、表示画面部１２が基板１０そのものと考えられる場合には、この基板１０としての表示画面部１２の上面に、フレーム１３に貼着した再帰性反射体１４を取り付けるようにしてもよい。
【００２３】
前記実施例では、図１に示すように、光走査ユニット１５ａ、１５ｂは、それぞれ基板１０の短手辺側の側面端に取り付けたが、これに限られるものではなく、一方の光走査ユニット１５ａは、そのまま短手辺側の側面端に取り付け、他方の光走査ユニット１５ｂは、長手辺側の側面端（図１の下辺側の右側面端）に取り付けるようにしてもよい。この場合、光走査ユニット１５ａ、１５ｂは、逆であってもよい。また、両方の光走査ユニット１５ａ、１５ｂを長手辺側の側面端（図１の上、下辺側の右側面端）に取り付けるようにしてもよい。このようにすると、再帰性反射体１４の長さがやや短くなるが、実用上問題はない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による光走査ユニット１５ａ、１５ｂは、基板１０に固着したユニット支持板２９に、発光素子２３、受光素子３８、ポリゴンミラー２７を具備したユニット本体２２を取り付けるようにしたので、簡単な構成で、従来よりも大型の光走査型タッチパネルをきわめて安価に提供することができる。
【００２５】
前記ユニット支持板２９は、基板１０に取り付ける固定部３０とユニット本体２２を支持する支持部３１とからなり、この支持部３１にばね３６ａ、３６ｂ、３６ｃを介在してねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃによりユニット本体２２を取り付けるようにしたので、ユニット本体２２の高さ及び傾きを自由に調整できる。
【００２６】
支持部３１は、略Ｌ字形をなし、この支持部３１に、３個のばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃを略直角位置に配置するとともに、このばね受け孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃと同心位置にねじ孔３３を形成し、ユニット本体２２の下面に、前記支持部３１と遊嵌する略Ｌ字形のＬ字溝３７を形成し、このＬ字溝３７に、前記ねじ孔３３と一致する３個のねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃを形成し、前記ねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃにばね３６ａ、３６ｂ、３６ｃを介在し、前記ねじ差し込み孔３４ａ、３４ｂ、３４ｃからねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃを捩じ込んで固定するようにしたので、先ず中間のねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃの捩じ込み程度で回転するポリゴンミラー２７からなる光走査部の位置を決め、他のねじ３５ａ、３５ｂ、３５ｃで全体の傾きを簡単、かつ正確に調整できる。
【００２７】
基板１０は、ＰＤＰディスプレイパネルからなる表示画面部１２の前面に設けられた光学フィルタからなり、この基板１０の３方辺上に再帰性反射体１４を取り付けるとともに、この再帰性反射体１４の上面と外周面をリブ１６で浮かせてフロントベッセル１７で被覆したので、従来のＰＤＰディスプレイユニットの構成をほとんど変えることなく、再帰性反射体１４、光走査ユニット１５ａ、１５ｂなどを収納できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光走査型タッチパネルの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１における再帰性反射体１４部分のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１における光走査ユニット１５ａ、１５ｂ部分のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図４】本発明による光走査ユニット１５ａ、１５ｂの取付け状態を示す分解斜視図である。
【図５】本発明による光走査ユニット１５ａ、１５ｂの取付け状態を示す側面図である。
【図６】光走査型タッチパネルの説明図である。
【符号の説明】
１０…基板、１１…フィルタ膜、１２…表示画面部、１３…フレーム、１４…再帰性反射体、１５、１５ａ、１５ｂ…光走査ユニット、１６…リブ、１７…フロントベッセル、１８…上縁部、１９…支柱、２０…ホルダー、２１…ねじ、２２…ユニット本体、２３…発光素子、２４…屈折プリズム、２５…ハーフミラー、２６…プリズム、２７…光走査部としてのポリゴンミラー、２８…パルスモータ、２９…ユニット支持板、３０…固定部、３１…支持部、３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ…ばね受け孔、３３…ねじ孔、３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…ねじ差し込み孔、３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ…ねじ、３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ…ばね、３７…Ｌ字溝、３８…受光素子、３９…レーザ光、４０…ポリゴン制御回路。
【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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