明 糸田 書 Akira Itoda
光走査型タッチパネル Optical scanning touch panel
技術分野Technical field
本発明は、 コンピュータシステム等により情報が表示される表示 装置の表示画面上での指示物の位置及び大きさを光学的に検出する 光走査型夕ッチパネルに関する。 背景技術 The present invention relates to an optical scanning evening panel that optically detects the position and size of an indicator on a display screen of a display device on which information is displayed by a computer system or the like. Background art
主としてパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムの普 及に伴って、 コンピュータシステムにより情報が表示される表示装 置の表示画面上を人の指または特定の指示物により指示することに より、 新たな情報を入力したり、 コンピュータシステムに対して種 々の指示を与えたりする装置が利用されている。 With the spread of computer systems such as personal computers, new information is input by pointing the display screen of a display device on which information is displayed by the computer system with a human finger or a specific indicator. Devices that provide various instructions to computer systems.
このようなパーソナルコンピュー夕等の表示装置の表示画面に表 示された情報に対して夕ッチ方式にて入力操作を行う場合には、 そ の表示画面上での接触位置 （指示位置） を高精度に検出する必要が ある。 このような座標面となる表示画面上の指示位置を検出する方 法として、 「キャロル方式」 （米国特許 4， 2 6 7 , 4 4 3号） が 知られている。 この方法は、 表示画面の前面の枠に発光素子と受光 素子とを対向配置させることによつて表示画面の前面に光のマ ト リ ッ クスを構成し、 指またはペンの接触による光の遮断位置を検出し ている。 この方法では、 高い S / Nが得られて大型の表示装置に適 用を拡張させることも可能であるが、 発光素子及び受光素子の配置 間隔に検出の分解能が比例するので、 検出の分解能を高めるために はその配置間隔を狭くする必要がある。 従って、 大画面に対してべ ン先等のような細い物で接触した場合にもその接触位置を精度良く 検出するためには、 配置すべき発光素子及び受光素子の数が増大し 構成が大嵩になると共に、 信号処理も複雑になるという問題がある また、 他の光学的な位置検出方法が、 特開昭 5 7 — 2 1 1 6 3 7 号公報に開示されている。 この方法は、 レーザ光線のような絞った 光を表示画面の外側から角度走査し、 反射手段を有する専用ペンか らの反射光の 2つのタイ ミ ングから専用ペンが存在する角度をそれ ぞれ求め、 求めた角度を三角測量の原理にあてはめて位置座標を計 算にて検出する。 この方法では、 部品点数を大幅に削減でき、 また. 高い分解能を有することも可能である。 しかしながら、 専用の反射 ペンを利用しなければならない等、 操作性に問題があり、 また、 指, 任意のペン等の位置は検出することができない。When an input operation is performed on the information displayed on the display screen of a display device such as a personal computer in the evening mode, a contact position (designated position) on the display screen is required. Must be detected with high accuracy. As a method for detecting the indicated position on the display screen, which is a coordinate plane, a “Carroll method” (US Pat. No. 4,267,444) is known. In this method, a light matrix is formed on the front of the display screen by arranging a light-emitting element and a light-receiving element on the frame on the front of the display screen, and the light is blocked by contact with a finger or pen. The position has been detected. With this method, a high S / N can be obtained and the application to a large display device can be extended.However, since the detection resolution is proportional to the arrangement interval of the light emitting element and the light receiving element, the detection resolution is reduced. In order to increase the distance, it is necessary to narrow the arrangement interval. Therefore, even when a large screen is touched by a thin object such as a tip, the contact position can be accurately determined. In order to perform detection, the number of light-emitting elements and light-receiving elements to be arranged increases, the configuration becomes bulky, and the signal processing becomes complicated. It is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 57-7-21 1 637. In this method, the focused light, such as a laser beam, is angularly scanned from the outside of the display screen, and the angle at which the dedicated pen exists is determined based on the two timings of the reflected light from the dedicated pen having reflecting means. Calculate the position coordinates by applying the obtained angle to the principle of triangulation. With this method, the number of parts can be significantly reduced, and high resolution can be achieved. However, there is a problem in operability such as the need to use a dedicated reflection pen, and the position of a finger, an arbitrary pen, or the like cannot be detected.
更に他の光学的な位置検出方法が、 特開昭 6 2 - 5 4 2 8号公報 に提案されている。 この方法は、 表示画面の両側枠に光再帰性反射 体を配置し、 角度走査した光線のこの光再帰性反射体からの戻り光 を検知し、 指またはペンによって光線が遮断されるタイ ミ ングから 指またはペンの存在角度を求め、 求めた角度から三角測量の原理に て位置座標を検出する。 この方法では、 部品点数が少なくて検出精 度を維持でき、 指， 任意のペン等の位置も検出できる。 Still another optical position detecting method has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-52428. In this method, a light retroreflector is arranged on both side frames of a display screen, the light returned from the light retroreflector of the angularly scanned light is detected, and the light is blocked by a finger or a pen. The angle of presence of the finger or pen is calculated from, and the position coordinates are detected from the obtained angle by the principle of triangulation. In this method, the detection accuracy can be maintained with a small number of parts, and the position of a finger, an arbitrary pen, etc. can be detected.
また、 指， 任意のペン等の指示物の位置だけでなく、 その大きさ も検出するようにした光学的検出方法を、 本発明と同一出願人によ り特願平 9 一 2 5 4 2 2 0号に提案している。 この方法は、 表示画 面とほぼ平行な面内で光を角度走査する少なく とも 2つの光送受信 部を表示画面の隅に配置し、 表示画面の少なく とも 3つの辺に沿つ て光再帰性反射体を設け、 走査平面内の指， ペン等の指示物による 走査光の遮断範囲を計測し、 三角測量の原理にて走査平面内におけ る指示物の位置を算出すると共に、 その指示物の大きさも算出するc 光を角度走査するようにした上述の 3つの従来例では、 複数の光 反射面を持つポリゴン ミ ラーを回転させて光の角度走査を実現して おり、 1 つの光反射面により 1 サイクルの光の角度走査を行ってい oAn optical detection method that detects not only the position of an indicator such as a finger or an arbitrary pen but also the size of the indicator is described in Japanese Patent Application No. Hei. No. 20 is proposed. In this method, at least two optical transmission / reception units that scan light at angles in a plane substantially parallel to the display screen are arranged at the corners of the display screen, and light recursion along at least three sides of the display screen is performed. A reflector is provided to measure the range of cutoff of scanning light by an indicator such as a finger or a pen in the scanning plane. The position of the indicator in the scanning plane is calculated based on the principle of triangulation. Also calculate the size ofc In the above three conventional examples in which light is scanned angularly, the polygon mirror having a plurality of light reflecting surfaces is rotated to implement angular scanning of light, and one light reflecting surface makes one cycle of light scanning. The angle scan of o
ポリゴン ミ ラーの各光反射面は、 ポリゴン ミ ラーの製造時の加工 誤差により、 互いに均一ではない。 よって、 このような各光反射面 の違いによって、 走査位置にずれが生じ、 用いた光反射面に応じて、 検出される指， ペン等の指示物の位置が異なり、 その検出結果にば らつきが発生するという問題がある。 また、 各光反射面で順次検出 結果を得ていく場合には、 その検出結果に周期性が生じてしまう と いう問題がある。 The light reflecting surfaces of the polygon mirror are not uniform to each other due to processing errors during the production of the polygon mirror. Therefore, the scanning position shifts due to such a difference between the light reflecting surfaces, and the position of the detected indicator such as a finger or a pen differs depending on the light reflecting surface used. There is a problem that sticking occurs. In addition, when detection results are sequentially obtained on each light reflecting surface, there is a problem that the detection results have periodicity.
本発明の主な目的は、 各光反射面での計測値 （指示物に伴う遮断 角度または遮断時間） を加算し、 その加算結果に基づいて指示物の 位置及び大きさを算出するこ とにより、 その算出結果のばらつきを なくすことができる光走査型夕ッチパネルを提供することにある。 発明の開示 The main object of the present invention is to add the measurement values (interruption angle or interception time associated with the indicator) on each light reflecting surface and calculate the position and size of the indicator based on the addition result. An object of the present invention is to provide an optical scanning evening panel that can eliminate the variation in the calculation result. Disclosure of the invention
本発明に係る光走査型夕ッチパネルは、 所定領域の外側に設けた 光再帰性反射部材と、 所定領域と実質的に平行である面内で光を角 度走査する光走査部、 及び、 光によって照射された部分の光再帰性 反射部材による反射光を受光する受光素子を有する少なく とも 2つ の光送受部と、 光走査部での走査角度及び受光素子での受光結果に 基づいて、 所定領域に指示物で形成される走査光の遮断範囲を計測 する計測部と、 計測部での計測結果に基づいて指示物の位置及び大 きさを算出する算出部とを備え、 光走査部が、 発光素子と複数の光 反射面を持つポリゴン ミ ラーとを有し、 計測部が、 ポリゴン ミ ラー の各光反射面での反射による走査光の遮断範囲の角度または時間を 計測して、 その複数の計測値を加算し、 算出部が、 その計測値の加 算結果に基づいて指示物の位置及び大きさを算出するようにしたも のである。An optical scanning type evening panel according to the present invention includes: a light retroreflective member provided outside a predetermined region; a light scanning unit that angularly scans light in a plane substantially parallel to the predetermined region; At least two light transmitting and receiving units having a light receiving element for receiving light reflected by the reflecting member, and a predetermined value based on the scanning angle of the light scanning unit and the result of light reception by the light receiving element. The optical scanning unit includes: a measuring unit that measures a blocking range of scanning light formed by the indicator in the area; and a calculator that calculates the position and size of the indicator based on the measurement result of the measuring unit. , A light emitting element and a polygon mirror having a plurality of light reflecting surfaces, and the measuring unit is a polygon mirror. The angle or time of the scanning light blocking range due to the reflection on each light reflecting surface is measured, and the measured values are added, and the calculation unit calculates the position of the indicator based on the result of the addition of the measured values. And the size are calculated.
本発明に係る他の光走査型夕ッチパネルは、 上記構成において、 算出部が、 計測値の加算結果の平均値に基づいて指示物の位置及び 大きさを算出するようにしたものである。 In another optical scanning evening panel according to the present invention, in the above configuration, the calculation unit calculates the position and the size of the pointer based on the average value of the result of adding the measured values.
本発明に係る更に他の光走査型夕ッチパネルは、 上記構成におい て、 ポリ ゴン ミ ラーが、 4面の光反射面を持つようにしたものであ 本発明の光走査型夕ツチパネルにあっては、 N個の光反射面を持 つポリゴン ミ ラーを使用する場合、 各光反射面を用いて光の角度走 査を行って指示物の存在による遮断角度または遮断時間を計測し、 全光反射面によるこれらの N個の計測値を加算し、 その加算結果に 基づいて指示物の位置及び大きさを算出する。 よって、 各光反射面 間の形状の違いによる算出結果のばらつきはなくなり、 算出結果の 周期性もなくなる。 図面の簡単な説明 Still another optical scanning type evening panel according to the present invention is the optical scanning type evening panel according to the present invention, wherein the polygon mirror has four light reflecting surfaces in the above configuration. When a polygon mirror having N light reflecting surfaces is used, the angle of the light or the interruption time due to the presence of the indicator is measured by performing an angular scan of the light using each light reflecting surface, and the total light The N measured values from the reflecting surface are added, and the position and size of the pointer are calculated based on the result of the addition. Therefore, there is no variation in the calculation result due to the difference in shape between the light reflecting surfaces, and the calculation result has no periodicity. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1 図は本発明の光走査型タッチパネルの基本構成を示す模式図、 第 2図は光送受ュニッ トの内部構成及び光路を示す模式図、 第 3図 は本発明の光走査型夕ッチパネルのプロック図、 第 4図は本発明の 光走査型タッチパネルの実施状態を示す模式図、 第 5図は受光信号 のレベル変化を示すタイ ミ ングチャー ト、 第 6図は座標検出のため の三角測量の原理を示す模式図、 第 7図は遮断物及び遮断範囲を示 す模式図、 第 8図は受光信号と走査角度と走査時間との関係を示す タイ ミ ングチャー ト、 第 9図は断面長計測の原理を示す模式図であ る o 発明を実施するための最良の形態FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of an optical scanning type touch panel of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an internal configuration and an optical path of a light transmitting / receiving unit, and FIG. 3 is a schematic diagram of an optical scanning type evening panel of the present invention. Block diagram, FIG. 4 is a schematic diagram showing an implementation state of the optical scanning type touch panel of the present invention, FIG. 5 is a timing chart showing a level change of a received light signal, and FIG. 6 is a triangulation diagram for coordinate detection. 7 is a schematic diagram showing the principle, FIG. 7 is a schematic diagram showing an obstruction and an obstruction range, and FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a received light signal, a scanning angle, and a scanning time. Timing chart, Fig. 9 is a schematic diagram showing the principle of measuring the cross-sectional length o The best mode for carrying out the invention
以下、 本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説 明する。 第 1 図は、 本発明の光走査型夕ツチパネルの基本構成を示 す模式図である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic view showing a basic configuration of an optical scanning type touch panel according to the present invention.
第 1 図において参照符号 1 0 は、 パーソナルコ ンピュータ等の電 子機器における C R Tまたはフラ ッ トディスプレイパネル （ P D P, L C D, E L等） ， 投射型映像表示装置等の表示画面であり、 本実 施の形態では横方向 9 2. O c m x縦方向 5 1 . 8 c mで対角 1 0 5. 6 c mの表示寸法を有する P D P (プラズマディスプレイ） の 表示画面として構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a display screen of a CRT or a flat display panel (PDP, LCD, EL, etc.) of an electronic device such as a personal computer, a projection type video display device, or the like. In the embodiment, the display screen is configured as a display screen of a PDP (plasma display) having a display size of 92 cm in the horizontal direction and 51.8 cm in the vertical direction and a diagonal of 15.6 cm.
例えば指， ペン等である指示物 （遮断物） Sによりタツチするた めの目標区域として規定された平面の範囲であるこの長方形の表示 画面 1 0の一"" 3の短辺 （本実施の形態では右側の辺） の両隅の外側 には、 発光素子， 受光素子， ポリ ゴン ミ ラー等を含む光学系を内部 に有する光送受ュニッ ト 1 a， 1 bがそれぞれ設けられている。 ま た、 表示画面 1 0の右側の辺を除く 3辺、 つまり、 上下両側の辺及 び左側の辺の外側には再帰性反射シ一 ト 7が設けられている。 これ らの部品は筐体の前面側に設置されている図示しない庇状の遮蔽体 により遮蔽された状態で配置されている。 For example, a short side of one "" 3 of this rectangular display screen 10 which is a range of a plane defined as a target area to be touched by an indicator (obstruction) S such as a finger, a pen, etc. Light transmission / reception units 1a and 1b each having an optical system including a light emitting element, a light receiving element, a polygon mirror, and the like are provided outside both corners of the right side in the embodiment). Further, a retroreflective sheet 7 is provided on three sides of the display screen 10 excluding the right side, that is, outside the upper and lower sides and the left side. These components are arranged so as to be shielded by an eaves-shaped shield (not shown) installed on the front side of the housing.
なお、 参照符号 7 0 は光遮蔽部材である。 この光遮蔽部材 7 0は、 両光送受ュニッ ト 1 a , 1 b間で直接光が入射されないように、 具 体的には光送受ュニッ ト 1 aから投射された光が光送受ュニッ ト 1 bへ入射されないように、 また逆に光送受ュニッ ト 1 bから投射さ れた光が光送受ュニッ ト 1 aへ入射されないように、 両光送受ュニ ッ ト 1 a， 1 bを結ぶ線上に設けられている。 またこの光遮蔽部材 7 0 は、 光の反射率が実用上" 0 " である物体で、 再帰性反射シー ト 7の高さとほぼ同じ程度の高さに構成されている。Reference numeral 70 denotes a light shielding member. Specifically, the light shielding member 70 is provided with the light projected from the light transmitting / receiving unit 1a so as to prevent light from directly entering between the two light transmitting / receiving units 1a and 1b. b, and vice versa. It is provided on the line connecting the two light transmission / reception units 1a and 1b so that the reflected light does not enter the light transmission / reception unit 1a. The light shielding member 70 is an object whose light reflectance is practically “0”, and has a height substantially equal to the height of the retroreflective sheet 7.
第 2図は、 光送受ュニッ ト 1 a , 1 bの内部構成及び光路を示す 模式図である。 両光送受ュニッ ト 1 a， 1 bは、 赤外線レーザ光を 出射するレーザダイォー ドからなる発光素子 1 1 a , 1 1 b と、 発 光素子 1 1 a , 1 1 bからのレーザ光を平行光にするためのコ リ メ 一夕レンズ 1 2 a , 1 2 b と、 再帰性反射シ一 ト 7からの反射光を 受光する受光素子 1 3 a， 1 3 b と、 受光素子 1 3 a , 1 3 bに入 射される表示画面， 照明灯等からの外部光の可視光成分を遮断する 可視光カッ トフィ ルタ 1 4 a， 1 4 b と、 反射光を受光素子 1 3 a， 1 3 bに導く ためのビームスプリ ッ夕 1 5 a , 1 5 b と、 発光素子 1 1 a , 1 1 bからのレーザ光を角度走査するための例えば 4角柱 状のポリゴンミ ラ一 1 6 a , 1 6 b とを有する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an internal configuration and an optical path of the light transmission / reception units 1a and 1b. The two light transmitting and receiving units 1a and 1b are composed of light emitting elements 11a and 11b composed of laser diodes that emit infrared laser light and laser light from the light emitting elements 11a and 11b, respectively. Lenses 12a and 12b, light receiving elements 13a and 13b for receiving the reflected light from the retroreflective sheet 7, and light receiving elements 13a and 13b. Visible light cut filters 14a, 14b that block the visible light component of external light from the display screen, illumination light, etc. that enter 13b, and light-receiving elements 13a, 13b that reflect the reflected light A beam splitter 15a, 15b for guiding to b and a polygon mirror 16a, 1, for example, having a quadrangular prism shape for angularly scanning the laser light from the light emitting elements 11a, 11b. 6b.
ポリゴン ミ ラー 1 6 a， 1 6 bは、 4個の光反射面を有しており、 各光反射面の回転により 1 サイクル 9 0度以上の光の角度走査を実 現する。 Each of the polygon mirrors 16a and 16b has four light reflecting surfaces, and realizes angular scanning of light of 90 degrees or more per cycle by rotating each light reflecting surface.
発光素子 1 1 a , 1 1 bから出射されたレーザ光は、 コ リ メ一夕 レンズ 1 2 a , 1 2 bにて平行光にされ、 ビームスプリ ツ夕 1 5 a , 1 5 bを通過した後、 ポリ ゴン ミ ラ一 1 6 a , 1 6 bの回転によつ て表示画面 1 0 と実質的に平行である面内を角度走査されて再帰性 反射シー ト 7に投射される。 そして、 再帰性反射シー ト 7からの反 射光が、 ポリゴンミ ラ一 1 6 a , 1 6 b及びビ一ムスプリ ッ夕 1 5 a , 1 5 bにて反射された後、 可視光力ッ トフィ ル夕 1 4 a， 1 4 bを通って、 受光素子 1 3 a， 1 3 bに入射される。 但し、 投射光 τThe laser beams emitted from the light emitting elements 11a and 11b are collimated by collimating lenses 12a and 12b, and pass through beam splitters 15a and 15b. After that, the polygon mirrors 16a and 16b are rotated at an angle in a plane substantially parallel to the display screen 10 by the rotation of the polygon mirror 16a and projected on the retroreflective sheet 7. Then, after the reflected light from the retroreflective sheet 7 is reflected by the polygon mirrors 16a and 16b and the beam splitters 15a and 15b, the visible light power In the evening, the light passes through 14a and 14b and enters the light receiving elements 13a and 13b. However, projection light τ
の光路に指示物 Sが存在する場合には投射光が遮断されるため、 反 射光は受光素子 1 3 a， 1 3 bに入射されることはない。When the indicator S is present in the optical path of, the projected light is blocked, so that the reflected light does not enter the light receiving elements 13a and 13b.
各光送受ユニッ ト l a , 1 bには、 発光素子 1 1 a , 1 1 bを駆 動する発光素子駆動回路 2 a， 2 b と、 受光素子 1 3 a， 1 3 bの 受光量を電気信号に変換する受光信号検出回路 3 a， 3 b と、 ポリ ゴン ミ ラー 1 6 a , 1 6 bの動作を制御するポリ ゴン制御回路 4 と が接続されている （第 1 図参照） 。 また、 参照符号 5 は指示物 Sの 位置， 大きさを算出すると共に、 装置全体の動作を制御する M P U であり、 6は M P U 5での算出結果等を表示する表示装置である。 Each of the light transmitting and receiving units la and 1b has a light emitting element driving circuit 2a and 2b for driving the light emitting element 11a and 11b, and a light receiving amount of the light receiving element 13a and 13b. The light-receiving signal detection circuits 3a and 3b that convert signals are connected to the polygon control circuit 4 that controls the operation of the polygon mirrors 16a and 16b (see Fig. 1). Reference numeral 5 denotes an MPU that calculates the position and size of the pointer S and controls the operation of the entire device. Reference numeral 6 denotes a display device that displays the calculation result and the like of the MPU 5.
このような本発明の光走査型夕ッチパネルにおいては、 第 1 図に 示されているように、 例えば光送受ュニッ ト 1 bに関して説明する と、 光送受ュニッ ト 1 bからの投射光は、 まず受光素子 1 3 bに入 射する位置から光遮蔽部材 7 0により遮蔽される位置を経て第 1 図 上で反時計方向回りに走査され、 再帰性反射シー ト 7の先端部分で 反射される位置 （ P s ) に至って走査開始位置になる。 そして、 そ の投射光は、 指示物 Sの一端に至る位置 （ P 1 ) にいたるまでは再 帰性反射シー ト 7により反射されるが、 指示物 Sの他端に至る位置 ( P 2 ) までの間は指示物 Sによって遮断され、 その後の走査終了 位置 （ P e ) に至るまでは再帰性反射シー ト 7により反射される。 但し、 光送受ュニッ ト 1 aでは、 第 1 図上で時計方向回りに光の 走査が行われる。 こ こで、 光送受ュニッ ト 1 aは第 1 図上で時計方 向回りに表示画面 1 0の下辺側を走査開始方向とし、 逆に光送受ュ ニッ ト 1 bは第 1 図上で反時計回り方向に表示画面 1 0の上辺側を 走査開始方向とする理由について説明する。 In such an optical scanning evening panel of the present invention, as shown in FIG. 1, for example, with respect to the light transmission / reception unit 1b, the projection light from the light transmission / reception unit 1b The position where light is scanned counterclockwise in Fig. 1 from the position where it enters the light receiving element 13b and the position where it is shielded by the light shielding member 70, and is reflected at the tip of the retroreflective sheet 7 The scanning start position is reached when (P s) is reached. The projected light is reflected by the retroreflective sheet 7 up to the position (P 1) reaching one end of the pointer S, but is reflected at the position (P 2) reaching the other end of the pointer S. Until the scanning is stopped by the pointer S, the light is reflected by the retroreflective sheet 7 until the subsequent scanning end position (P e). However, in the light transmission / reception unit 1a, light is scanned clockwise in FIG. Here, the light transmission / reception unit 1a is turned clockwise in FIG. 1 and the lower side of the display screen 10 is set as the scanning start direction, and conversely, the light transmission / reception unit 1b is inverted in FIG. The reason why the upper side of the display screen 10 in the clockwise direction is set as the scanning start direction will be described.
光送受ュニッ ト 1 bの場合には、 表示画面 1 0の上辺側または左 辺側のいずれを走査開始方向としてもよいが、 光送受ュニッ ト 1 b から見た場合、 表示画面 1 0の上辺の方が下辺より も距離的に近い ために反射光量が大であること、 及び再帰性反射シー ト 7の反射面 が表示画面 1 0の上辺ではほぼ直角であるために反射光量が大であ るこ とにより、 表示画面 1 0の上辺側を走査開始方向としている。 換言すれば、 光送受ュニッ ト 1 bの場合に表示画面 1 0の下辺側を 走査開始方向とすると、 表示画面 1 0の下辺の方が上辺より も距離 的に遠いため、 走査開始時点の反射光量が小さ く なり、 また再帰性 反射シー ト 7の反射面が湾曲しているために反射光量が小さ くなる( 但し、 再帰性反射シー ト 7の湾曲に関しては本質的な問題ではなく - 湾曲させないような構成を採ることも勿論可能である。In the case of the light transmission / reception unit 1b, either the upper side or the left side of the display screen 10 may be set as the scanning start direction, but the light transmission / reception unit 1b From the viewpoint, the upper side of the display screen 10 is closer in distance than the lower side, so that the amount of reflected light is large, and the reflecting surface of the retroreflective sheet 7 is almost at the upper side of the display screen 10. Since the reflected light amount is large due to the right angle, the upper side of the display screen 10 is set as the scanning start direction. In other words, in the case of the optical transmission / reception unit 1b, if the lower side of the display screen 10 is the scanning start direction, the lower side of the display screen 10 is farther from the upper side than the upper side, so that the reflection at the start of scanning is The amount of reflected light decreases because the amount of light is reduced and the reflective surface of the retroreflective sheet 7 is curved.( However, the curvature of the retroreflective sheet 7 is not an essential problem. Of course, it is also possible to adopt a configuration that does not cause this.
ところで、 第 1 図に示されているように、 再帰性反射シー ト 7は 両光送受ュニッ ト l a , l bが配置されている辺を開口部とし、 表 示画面 1 0を囲むようにして" U " 字状に配置されている。 更に、 参照符号 7 a , 7 bにて示されているように、 両光送受ユニッ ト 1 a , l bから再帰性反射シ一 ト 7への光の投射角度が小さ くなる部 分、 具体的には両光送受ュニッ ト 1 a , 1 bが配置されている辺と 直交する 2辺 （第 1 図上では上側の辺と下側の辺） の両光送受ュニ ッ ト 1 a , 1 bから遠い部分には鋸歯状に再帰性反射シー トが設置 されている。 By the way, as shown in FIG. 1, the retroreflective sheet 7 has an opening at the side where the two light transmitting and receiving units la and lb are arranged, and surrounds the display screen 10 with “U”. It is arranged in a letter shape. Further, as indicated by reference numerals 7a and 7b, the portion where the light projection angle of the light from both light transmitting / receiving units 1a and lb to the retroreflective sheet 7 becomes small, specifically, There are two light transmission / reception units 1a, 1a on the two sides (upper side and lower side in Fig. 1) orthogonal to the side on which the two light transmission / reception units 1a, 1b are arranged. A retroreflective sheet is installed in a part far from b in a sawtooth shape.
このような再帰性反射シ一 トの鋸歯状部分 7 a , 7 bにより、 例 えば光送受ュニッ ト 1 bからの投射光は P sの位置から再帰性反射 シー トの鋸歯状部分 7 bの一端の位置 P 3 まで走査が進むに伴って 再帰性反射シー ト 7への入射角度が次第に小さ くなるため反射光量 もそれに伴って低下する。 しかし、 再帰性反射シー トの鋸歯状部分 7 bの一端の位置 P 3から他端の位置 P 4 までの間は再帰性反射シ ー トの鋸歯状部分 7 bにほぼ直角に入射するので再帰性反射率のそ れ以上の低下が回避される。Due to the sawtooth portions 7a and 7b of such a retroreflective sheet, for example, the projected light from the light transmitting / receiving unit 1b is moved from the position Ps to the sawtooth portion 7b of the retroreflective sheet. As the scanning proceeds to the position P 3 at one end, the angle of incidence on the retroreflective sheet 7 gradually decreases, so that the amount of reflected light also decreases accordingly. However, between the position P3 at one end of the serrated portion 7b of the retroreflective sheet and the position P4 at the other end, the light is incident on the serrated portion 7b of the retroreflective sheet at a substantially right angle, so Of reflective reflectance Further degradation is avoided.
第 3図は、 M P U 5 と他の回路との関係を示すブロッ ク図である, ポリ ゴン制御回路 4は、 ポリゴン ミ ラー 1 6 a， 1 6 bを回転させ るパルスモータ 2 1 と、 パルスモータ 2 1 を駆動するパルスモ一夕 駆動回路 2 2 とを有する。 FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between the MPU 5 and other circuits. The polygon control circuit 4 includes a pulse motor 21 for rotating the polygon mirrors 16a and 16b, and a pulse And a pulse motor driving circuit 22 for driving the motor 21.
M P U 5 は、 発光素子駆動回路 2 a， 2 bに駆動制御信号を送り. その駆動制御信号に応じて発光素子駆動回路 2 a， 2 bが駆動され て、 発光素子 1 1 a , 1 1 bの発光動作が制御される。 受光信号検 出回路 3 a， 3 bは、 受光素子 1 3 a , 1 3 bでの反射光の受光信 号を M P U 5へ送る。 M P U 5は、 受光素子 1 3 a， 1 3 bからの 受光信号に基づいて、 指示物 Sの位置， 大きさを算出し、 その算出 結果を表示装置 6 に表示する。 なお、 表示装置 6 は表示画面 1 0を 兼用するこ とも可能である。 The MPU 5 sends a drive control signal to the light-emitting element drive circuits 2a and 2b. The light-emitting element drive circuits 2a and 2b are driven according to the drive control signals, and the light-emitting elements 1 1a and 1 1b Is controlled. The light receiving signal detection circuits 3a and 3b send the light receiving signals of the light reflected by the light receiving elements 13a and 13b to the MPU 5. The MPU 5 calculates the position and size of the pointer S based on the light receiving signals from the light receiving elements 13a and 13b, and displays the calculation result on the display device 6. The display device 6 can also serve as the display screen 10.
また、 M P U 5は、 パルスモー夕 2 1 を駆動するための駆動制御 信号をパルスモータ駆動回路 2 2へ送る。 この際、 受光素子 1 3 a , 1 3 bからの受光信号に基づく光走査信号をパルスモータ 2 1 の回 転制御の基準信号として用いる。 即ち、 発光素子 1 1 a， 1 1 bの 光出力がポリゴンミ ラー 1 6 a， 1 6 bで直接反射して、 受光素子 1 3 a , 1 3 bに入射する各光反射面毎に得られる光走査信号をサ —ボ信号としてパルスモータ 2 1 の回転を制御する。 ポールセンサ 等を用いて磁気的にパルスモータ 2 1 の回転を制御する場合と比べ て、 本発明のように光学的に回転を制御する場合には、 パルスモー 夕 2 1 の回転ジッ夕を減少できて回転のばらつきを少なくでき、 光 走査角速度を安定化することが可能となり、 この結果、 指示物 Sの 位置， 大きさの算出精度も向上できる。 The MPU 5 sends a drive control signal for driving the pulse motor 21 to the pulse motor drive circuit 22. At this time, an optical scanning signal based on the light receiving signals from the light receiving elements 13a and 13b is used as a reference signal for the rotation control of the pulse motor 21. That is, the light output of the light emitting elements 11a and 11b is directly reflected by the polygon mirrors 16a and 16b, and is obtained for each light reflecting surface incident on the light receiving elements 13a and 13b. The optical scanning signal is used as a servo signal to control the rotation of the pulse motor 21. Compared with the case where the rotation of the pulse motor 21 is controlled optically as in the present invention as compared with the case where the rotation of the pulse motor 21 is controlled magnetically using a pole sensor or the like, the rotation speed of the pulse motor 21 can be reduced. As a result, the variation in rotation can be reduced, and the light scanning angular velocity can be stabilized. As a result, the accuracy of calculating the position and size of the pointer S can be improved.
また、 M P U 5は、 指示物 Sの位置， 大きさの算出手順のァルゴ 1 OIn addition, the MPU 5 provides an algorithm for calculating the position and size of the pointer S. 1 O
リズム等を記憶しておく ための読出し専用メ モ リ （R OM) 2 5 と ポリゴン ミ ラー 1 6 a， 1 6 bの各光反射面毎の計測値、 前記算出 手順の中途の値、 指示物 Sの位置， 大きさの算出値等を記憶する書 き込み可能なメ モ リ （R AM) 2 6 とを内蔵している。 Read-only memory (ROM) 25 for storing rhythms, etc. and measured values for each light reflecting surface of polygon mirrors 16a and 16b, values in the middle of the above calculation procedure, instructions It has a built-in writable memory (RAM) 26 that stores the calculated value of the position and size of the object S.
次に、 本発明の光走査型夕ツチパネルによる指示物 Sの位置， 大 きさの算出動作について説明する。 第 4図は、 光走査型夕 ツチパネ ルの実施状態を示す模式図である。 但し、 第 4図では光送受ュニッ ト 1 a , 1 b、 再帰性反射シー ト 7， 表示画面 1 0以外の構成部材 は図示を省略している。 また、 措示物 S として指を用いた場合を示 している。 Next, the calculation operation of the position and the size of the pointer S by the optical scanning type touch panel of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing an implementation state of the light scanning type sunset panel. However, in FIG. 4, components other than the light transmitting / receiving units 1a and 1b, the retroreflective sheet 7, and the display screen 10 are omitted. Also, the case where a finger is used as the measure S is shown.
M P U 5 はポリゴン制御回路 4を制御するこ とによ り、 光送受ュ ニッ ト l a， l b内のポリゴン ミ ラ一 1 6 a， 1 6 bを回転させて、 発光素子 1 1 a , 1 1 bからのレーザ光を角度走査する。 ポリゴン ミ ラー 1 6 a， 1 6 bの 1 つの光反射面について 1 回分の角度走査 が行われる。 この結果、 再帰性反射シー ト 7からの反射光が受光素 子 1 3 a， 1 3 bに入射する。 このよ うにして受光素子 1 3 a， 1 3 bに入射した光の受光量は受光信号検出回路 3 a , 3 bの出力で ある受光信号として得られる。 By controlling the polygon control circuit 4, the MPU 5 rotates the polygon mirrors 16a and 16b in the light transmission / reception units la and lb to emit light from the light emitting elements 11a and 11b. The laser beam from b is angularly scanned. One angle scan is performed for one light reflecting surface of the polygon mirrors 16a and 16b. As a result, the reflected light from the retroreflective sheet 7 enters the light receiving elements 13a and 13b. In this way, the amount of light received by the light receiving elements 13a and 13b is obtained as a light receiving signal output from the light receiving signal detecting circuits 3a and 3b.
なお、 第 5図において、 000， 000は両光送受ュニッ ト 1 a , 1 bを結ぶ基準線から発光素子 1 1 a , 1 1 bの光出力が、 ポリゴン ミ ラ一 1 6 a , 1 6 bで直接反射して、 受光素子 1 3 a , 1 3 bに 入射する角度を、 0 0， 0 0は両光送受ユニッ ト l a， l bを結ぶ 基準線から再帰性反射シー ト 7の端部までの角度を、 0 1 , 0 1 は 基準線から指示物 Sの基準線側端部までの角度を、 0 2 , 0 2は基 準線から指示物 Sの基準線と逆側端部までの角度をそれぞれ示して いる。 表示画面 1 0上に指示物 Sが存在する場合には、 光送受ュニッ ト l a , 1 bから投射された光の指示物 Sからの反射光は受光素子 1 3 a , 1 3 bに入射されない。 従って、 第 4図に示されているよう な状態では， 走査角度が 0 ° から 0 までの間では受光素子 1 3 a には反射光は入射されず、 走査角度が 0 0から 0 1 までの間では受 光素子 1 3 aに反射光が入射され、 走査角度が 0 1 から 2 までの 間では受光素子 1 3 aに反射光が入射されない。In FIG. 5, 000, 000 indicates the light output of the light emitting elements 11a, 11b from the reference line connecting the two light transmitting / receiving units 1a, 1b, and the polygon mirrors 16a, 16 The angle at which the light is directly reflected by b and enters the light-receiving elements 13a and 13b, where 00 and 00 are the ends of the retroreflective sheet 7 from the reference line connecting the two light transmitting and receiving units la and lb. 0 1 and 0 1 are the angles from the reference line to the end of the indicator S on the reference line side, and 0 2 and 0 2 are the angles from the reference line to the opposite end of the indicator S from the reference line. Each angle is shown. When the indicator S is present on the display screen 10, the light reflected from the indicator S of the light projected from the light transmitting / receiving units la and 1b is not incident on the light receiving elements 13a and 13b. . Therefore, in the state shown in FIG. 4, no reflected light is incident on the light receiving element 13a when the scanning angle is between 0 ° and 0, and the scanning angle is between 0 ° and 01. The reflected light is incident on the light receiving element 13a during the interval, and the reflected light is not incident on the light receiving element 13a during the scanning angle of 0 to 2.
同様に、 走査角度が 0 ° から ø 0 までの間では受光素子 1 3 bに は反射光は入射されず、 走査角度が ø 0から ø 1 までの間では受光 素子 1 3 bに反射光が入射され、 走査角度が ø 1 から ø 2 までの間 では受光素子 1 3 bに反射光が入射されない。 このような角度は、 受光信号の立ち上がりまたは立ち下がりのタイ ミ ングから求められ る （第 5図参照） 。 従って、 指示物 S としての人の指による遮断範 囲を、 d S = 0 2 — 0 1， d 0二 0 2 — 0 1 として求めることがで きる。 Similarly, when the scanning angle is between 0 ° and ø0, no reflected light is incident on the light receiving element 13b, and when the scanning angle is between ø0 and ø1, the reflected light is not incident on the light receiving element 13b. The reflected light does not enter the light receiving element 13b when the light is incident and the scanning angle is between ø1 and ø2. Such an angle is obtained from the rising or falling timing of the received light signal (see Fig. 5). Therefore, the range of interruption by the finger of the person as the indicator S can be obtained as d S = 0 2 — 0 1 and d 0 2 0 2 — 0 1.
なお、 000及び 000と Θ 0及び ø 0 とは、 両光送受ュニッ ト 1 a , 1 bを結ぶ基準線と受光素子 1 3 a , 1 3 b との位置関係及び再帰 性反射シー ト 7の端部の位置関係から既知であるこ とは言うまでも ない。 Note that 000 and 000 and Θ0 and ø0 are the positional relationship between the reference line connecting the two light transmitting and receiving units 1a and 1b and the light receiving elements 13a and 13b, and the retroreflective sheet 7. Needless to say, it is known from the positional relationship between the ends.
以上のような 0 1 , Θ 2 , d θ , 0 1， 0 2 , d 0の計測値は、 ポリゴンミ ラ一 1 6 a , 1 6 bの 1 つの光反射面についてそれぞれ 求められる。 そして、 各ポリゴン ミ ラ一 1 6 a， 1 6 bの各光反射 面には製造時の加工誤差が存在しており、 全ての光反射面が均一で はない。 よって、 各光反射面における上記の計測値は異なっている c 本例では、 各ポリゴン ミ ラ一 1 6 a , 1 6 bが 4個の光反射面を持 つているので、 全体として 4組の計測値が得られることになる。 こ のようにして各光反射面に対応して得られる各組の計測値は MP U 5の R AM 2 6 に順次格納される。 そして、 θ ί， Θ 2 , d θ , φ 1 , 0 2 , d øそれぞれについて得られた 4つの値の平均値 θ 1Α， Θ 2k, d Θ k , φ 1A, φ 2k, d 0A を求める。The measurement values of 0 1, Θ 2, d θ, 0 1, 0 2, and d 0 as described above are obtained for one light reflecting surface of the polygon mirror 16 a and 16 b, respectively. The light reflecting surfaces of the polygon mirrors 16a and 16b have processing errors at the time of manufacturing, and all the light reflecting surfaces are not uniform. Therefore, the above measurement values for each light reflecting surface are different.c In this example, each polygon mirror 16a and 16b has four light reflecting surfaces, so that four sets of The measured value will be obtained. This The measured values of each set obtained corresponding to each light reflecting surface as described above are sequentially stored in the RAM 26 of the MPU 5. Then, the average value of four values obtained for each of θ ί, Θ 2, d θ, φ 1, 0 2, and d ø θ 1Α, Θ 2k, d Θ k, φ 1A, φ 2k, d 0A is calculated. .
次に、 このようにして求めた遮断範囲の平均値から、 指示物 S ( 本例では指） の中心位置 （指示位置） の座標を求める処理について 説明する。 まず、 三角測量に基づく角度から直交座標への変換を説 明する。 第 6図に示すように、 光送受ュニッ ト 1 aの位置を原点 0. 表示画面 1 0の右辺， 上辺を X軸， Y軸に設定し、 基準線の長さ （ 光送受ュニッ ト 1a ， 1 b間の距離） を Lとする。 また、 光送受ュ ニッ ト 1 bの位置を Bとする。 表示画面 1 0上の指示物 Sが指示し た中心点 P ( P X， P y ) 力 、 光送受ュニッ ト 1 a , 1 bから X軸 に対して øの角度でそれぞれ位置している場合、 点 Pの X座標 P X , Y座標 P yの値は、 三角測量の原理により、 それぞれ以下の ( 1 ) ， （ 2 ) 式のように求めることができる。Next, a process of calculating the coordinates of the center position (pointing position) of the pointing object S (in this example, the finger) from the average value of the blocking range thus obtained will be described. First, the conversion from angles to rectangular coordinates based on triangulation will be described. Sixth, as shown in FIG., The light transmitting and receiving Yuni' preparative 1 a position at the origin 0. display screen 1 0 on the right side of, X-axis and the upper side, is set to Y-axis, the length of the reference line (light transmitting and receiving Yuni' preparative 1a , 1b) is L. The position of the optical transmission / reception unit 1b is B. When the center point P (PX, Py) force indicated by the indicator S on the display screen 10 and the optical transmission / reception units 1a and 1b are positioned at an angle of ø with respect to the X axis, The values of the X coordinate PX and the Y coordinate P y of the point P can be obtained by the following equations (1) and (2), respectively, based on the principle of triangulation.
P X = ( t a n ø ) ÷ ( t a n 0 + t a n ø ) x L ·■· ( 1 ) P y = ( t a n Θ - t a n ) ÷ ( t a n ^ + t a n 0 ) x L P X = (t a n ø) ÷ (t a n 0 + t a n ø) x L (■) (1) P y = (t a n Θ-t a n) ÷ (t a n ^ + t a n 0) x L
… ( 2 ) ところで、 指示物 S (指） には大きさがあるので、 検出した受光 信号の立ち下がり /立ち上がりのタイ ミ ングでの検出角度を採用し た場合、 第 7図に示すように、 指示物 S (指） のエッ ジ部の 4点 （ 第 7図の P 1 〜P 4 ) を検出することになる。 これらの 4点は何れ も指示した中心点 （第 7図の P c ) とは異なっている。 そこで、 以 下のようにして 中心点 P cの座標 （ P c x, P c y ) を求める。 P X = P X ( θ , Φ ) , P y二 P y ( θ , Φ ) とした場合に、 P c X , P c yは、 それぞれ以下の （ 3 ) , ( 4 ) 式のように表せる。 P c x = P c x ( Θ 1A+ d Θ k / 2 , 1A+ d ø A / 2 )… (2) By the way, since the pointer S (finger) has a size, if the detection angle at the falling / rising timing of the detected light receiving signal is adopted, as shown in FIG. Then, four points (P1 to P4 in FIG. 7) at the edge of the pointer S (finger) are detected. These four points are all different from the designated center point (Pc in Fig. 7). Therefore, the coordinates (Pcx, Pcy) of the center point Pc are obtained as follows. If PX = PX (θ, Φ), Py2Py (θ, Φ), PcX, Pcy can be expressed by the following equations (3) and (4), respectively. P cx = P cx (Θ 1A + d Θ k / 2, 1A + d ø A / 2)
… ( 3 ) … (3)
P c y = P c y ( Θ l + ά Θ k / 2 , 1A+ d ø A / 2 )P c y = P c y (Θ l + ά Θ k / 2, 1A + d ø A / 2)
… ( 4 ) そこで、 （ 3 ) ， （ 4 ) 式で表される Θ 1A+ d Θ A / 2， φ 1A + d 0A Z 2を上記 （ 1 ) ， （ 2 ) 式の 0 , ø として代入するこ とに より、 指示された中心点 P cの座標を求めることができる。 … (4) Then, Θ1A + dΘA / 2, φ1A + d0AZ2 expressed by the equations (3) and (4) are substituted as 0 and ø in the above equations (1) and (2). Thus, the coordinates of the designated center point Pc can be obtained.
なお、 上述した例では、 最初に角度の平均値を求め、 その角度の 平均値を三角測量の変換式 （ 1 ) ， （ 2 ) に代入して、 指示位置で ある中心点 P cの座標を求めるようにしたが、 最初に三角測量の変 換式 （ 1 ) , ( 2 ) に従って走査角度から 4点 P 1〜 P 4の直交座 標を求め、 求めた 4点の座標値の平均を算出して、 中心点 P cの座 標を求めるようにすることも可能である。 また、 視差、 及び、 指示 位置の見易さを考慮して、 措示位置である中心点 P cの座標を決定 するこ とも可能である。 In the example described above, first, the average value of the angle is obtained, and the average value of the angle is substituted into the conversion formulas (1) and (2) for triangulation, and the coordinates of the center point Pc, which is the designated position, are obtained. First, the orthogonal coordinates of four points P1 to P4 are calculated from the scanning angles according to the conversion formulas (1) and (2) for triangulation, and the average of the coordinate values of the four points is calculated. Then, it is possible to obtain the coordinates of the center point Pc. In addition, it is also possible to determine the coordinates of the center point Pc, which is the measure position, in consideration of the parallax and the visibility of the designated position.
ポリ ゴン ミ ラー 1 6 a， 1 6 bの回転の走査角速度が一定であれ ば、 その走査角度は回転時間に比例するので、 時間を計時するこ と により走査角度の情報を得ることができる。 第 8図は、 受光信号検 出回路 3 aからの受光信号と、 ポリ ゴン ミ ラー 1 6 aの走査角度 0 及び走査時間 Tとの関係を示すタイ ミ ングチャー トである。 ポリゴ ン ミ ラー 1 6 aの走査角速度が一定である場合、 その走査角速度を ωとすると、 走査角度 0及び走査時間 Τには、 下記 （ 5 ) 式に示す ような比例関係が成り立つ。 If the scanning angular velocities of the polygon mirrors 16a and 16b are constant, the scanning angle is proportional to the rotation time, so that information on the scanning angle can be obtained by measuring the time. FIG. 8 is a timing chart showing the relationship between the received light signal from the received light signal detection circuit 3a and the scanning angle 0 and the scanning time T of the polygon mirror 16a. When the scanning angular velocity of the polygon mirror 16a is constant, and the scanning angular velocity is ω, a proportional relationship as shown in the following equation (5) is established between the scanning angle 0 and the scanning time Τ.
θ = ω Ύ … （ 5 ) θ = ω… (5)
よって、 受光信号の立ち下がり， 立ち上がり時の角度 0 1 , Θ 2 は、 それぞれの走査時間 t 1， t 2 と下記 （ 6 ) ， （ 7 ) 式の関係 が成り立つ。Therefore, the angles 0 1 and Θ 2 at the time of the falling and rising of the light receiving signal are determined by the relationship between the respective scanning times t 1 and t 2 and the following equations (6) and (7). Holds.
θ \ = ω χ t I … （ 6 ) θ \ = ω χ t I… (6)
θ 2 = ω t 2 … （ 7 ) θ 2 = ω t 2… (7)
従って、 ポリゴン ミ ラ一 1 6 a , 1 6 bの走査角速度が一定であ る場合には、 時間情報を用いて、 指示物 S (指） の遮断範囲及び座 標位置を算出することが可能である。 但し、 この場合においても、 ポリ ゴン ミ ラー 1 6 a， 1 6 bの各光反射面において計測される走 査時間 t l ， t 2の値は異なっているので、 4個の光反射面におけ る走査時間 t 1， t 2の計測値を加算し、 その加算結果の平均値を 求め、 その平均値に基づいて指示物 S (指） の遮断範囲及び座標位 置を算出するようにする。 Therefore, when the scanning angular velocities of the polygon mirrors 16a and 16b are constant, it is possible to calculate the shielding range and the coordinate position of the pointer S (finger) using the time information. It is. However, also in this case, the scanning time tl and t2 measured on each of the polygon mirrors 16a and 16b are different from each other. The measured values of the scanning times t1 and t2 are added, the average value of the added results is calculated, and the cutoff range and coordinate position of the indicator S (finger) are calculated based on the average value.
また、 本発明の光走査型夕ツチパネルでは、 計測した遮断範囲か ら指示物 S (指） の大きさ （断面長） を求めることも可能である。 第 9図は、 この断面長計測の原理を示す模式図である。 第 9図にお いて、 D 1 , D 2はそれぞれ光送受ュニッ ト 1 a， 1 bから見た指 示物 Sの断面長である。 まず、 光送受ュニッ ト 1 a， 1 bの位置 0 ( 0 , 0 ) , B ( L, 0 ) から指示物 Sの中心点 P c ( P c x , P c y ) までの距離 0 P c ( r 1 ) , B P c ( r 2 ) が、 下記 （ 8 ) , ( 9 ) 式の如く求められる。 Further, in the optical scanning type touch panel of the present invention, the size (cross-sectional length) of the pointer S (finger) can be obtained from the measured blocking range. FIG. 9 is a schematic view showing the principle of this cross-sectional length measurement. In FIG. 9, D 1 and D 2 are the cross-sectional lengths of the indicator S as viewed from the light transmitting and receiving units 1a and 1b, respectively. First, the distance 0 Pc (r) from the position 0 (0, 0), B (L, 0) of the light transmitting / receiving unit 1a, 1b to the center point Pc (Pcx, Pcy) of the pointer S 1) and BP c (r 2) are obtained as in the following equations (8) and (9).
〇 P c = r l = ( P c x2 + P c y2 )1 /2 - ( 8 )〇 P c = rl = (P cx2 + P cy2 )1/2 / (8)
B P c = r 2 = { ( L— P c x )2 + P c y2 }1 2 … （ 9 ) 断面長は距離と遮断角度の正弦値との積で近似できるので、 各断 面長 D 1， D 2は、 下記 （ 1 0 ) , ( 1 1 ) 式に従って計測可能で ある。BP c = r 2 = {(L-P cx)2 + P cy2 }1 2 … (9) Since the section length can be approximated by the product of the distance and the sine value of the cutoff angle, each section length D 1, D2 can be measured according to the following equations (10) and (11).
D 1 = r 1 · s i n d 0 D 1 = r 1sin d 0
= ( P c x2 + P c y2 )1 /2 ■ s i n ά Θ ·■· ( 1 0 ) D 2 = r 2 · s i n d ø= (P cx2 + P cy2 )1/2 ■ sin ά Θ D 2 = r 2 sind ø
= { ( L - P c x )2 + P c y2 }1/2 ■ s i n d ø= {(L-P cx)2 + P cy2 }1/2 ■ sind ø
- ( 1 1 ) なお、 θ , 0 ^ 0である場合には、 s i n d 0 ^ d 0 ^ t a n d θ , s i n d 0 ^ d 0 t a n d 0と近似できるので、 （ 1 0 ) , ( 1 1 ) 式において s i n d 0, s i n d 0の代わりに、 d 0また は t a n d 0， d 0または t a n d 0としても良い。 -(1 1) Note that if θ, 0 ^ 0, it can be approximated as sind 0 ^ d0 ^ tand θ, sind 0 ^ d0 tand 0, so in equations (10), (11) Instead of sind 0 and sind 0, d 0 or tand 0, d 0 or tand 0 may be used.
上述した例では、 ポリゴン ミ ラ一 1 6 a, 1 6 bの光反射面の数 を 4個としたが、 これは例示であり、 3個または 5個以上としても 同様に本発明を適用できるこ とは勿論である。 産業上の利用可能性 In the example described above, the number of light reflecting surfaces of the polygon mirrors 16a and 16b is set to four, but this is an example, and the present invention can be similarly applied to three or five or more. Of course. Industrial applicability
以上のように、 本発明の光走査型タツチパネルでは、 光走査に複 数の光反射面を持つポリ ゴン ミ ラーを使用する場合、 各光反射面を 用いて角度走査を行って指示物の存在による遮断時間または遮断角 度を計測し、 全光反射面によるこれらの複数の計測値を加算し、 そ の加算結果に基づいて指示物の位置及び大きさを算出するので、 各 光反射面間での形状の違いによる算出結果のばらつきをなくすこと ができ、 従来例で問題となつていた算出結果の周期性も消失できる c As described above, in the light-scanning touch panel of the present invention, when a polygon mirror having a plurality of light-reflecting surfaces is used for light-scanning, angular scanning is performed using each light-reflecting surface, and the presence of the indicator is determined. Measurement of the interruption time or the angle of interruption, and the multiple measured values of the total reflection surface are added, and the position and size of the indicator are calculated based on the addition result. It is possible to eliminate the variation of the calculation result due to the difference in the shape in the above, and also to eliminate the periodicity of the calculation result which was a problem in the conventional example c
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