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JPH03256111A - Optical coordinate input device - Google Patents

Optical coordinate input device

Info

Publication number
JPH03256111A
JPH03256111A JP2056149A JP5614990A JPH03256111A JP H03256111 A JPH03256111 A JP H03256111A JP 2056149 A JP2056149 A JP 2056149A JP 5614990 A JP5614990 A JP 5614990A JP H03256111 A JPH03256111 A JP H03256111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
coordinate
coordinate input
input device
optical fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2056149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyozo Sano
恭三 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2056149A priority Critical patent/JPH03256111A/en
Publication of JPH03256111A publication Critical patent/JPH03256111A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make it possible to use the optical coordinate input device also under a bad environmental condition and to expand its service life by detecting a coordinate position by the variation of a light receiving quantity due to the flection of optical fibers arranged like a matrix in a direction vertical to a coordinate input face. CONSTITUTION:The coordinate input device 1 is constituted of arranging many optical fibers 12, 13 like a matrix in the X and Y directions of the coordinate input face 11. Light emitting elements 14, 15 input light from one end parts of respective fibers 12, 13 and light receiving elements 16, 17 receive light from the other end parts of the fibers 12, 13 and output light quantity detecting signals S1, S2 corresponding to the received light quantity. A coordinate position detecting part 21 consists of X and Y coordinate detection parts 22, 23, which detect the X and Y coordinates of a depressed point on the face 11 based upon the signals S1, S2 outputted from respective elements 16, 17 and output X and Y coordinate signals S3, S4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 タッチペンや指などで押すことにより座標位置を入力す
るための光学式座標入力装置に関し、悪い環境条件の下
でも使用でき、且つ長寿命であるとともに、操作が簡便
な光学式座標人力装置を提供することを目的とし、 座標入力面においてX方向及びY方向に7トリツクス状
に配置され、且つ当該座標入力面に垂直な方向に可撓性
を有した複数の光ファイバーと、前記各光ファイバーの
一端部から光を入射させる発光手段と、前記各光ファイ
バーの他端部において光を受光して受光量に応じた光量
検出信号を出力する受光手段と、前記光ファイバーが座
標入力面に対して垂直方向に撓むことによる前記各受光
手段からの光量検出信号の変動によって座標位置を検出
する座標位置検出手段とから構成される。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to an optical coordinate input device for inputting coordinate positions by pressing with a touch pen or a finger, which can be used even under adverse environmental conditions, has a long life, and is easy to operate. The purpose of the present invention is to provide a simple optical coordinate input device, in which a plurality of 7-tricks arranged in the X direction and the Y direction on the coordinate input surface and flexible in the direction perpendicular to the coordinate input surface is provided. an optical fiber, a light emitting means for inputting light from one end of each of the optical fibers, a light receiving means for receiving the light at the other end of each of the optical fibers and outputting a light amount detection signal according to the amount of received light; and a coordinate position detection means that detects the coordinate position by variation in the light amount detection signal from each of the light receiving means by bending in a direction perpendicular to the coordinate input surface.

(産業上の利用分野〕 本発明は、タッチペンや指などで押すことにより座標位
置を人力するための光学式座標入力装置に関する。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an optical coordinate input device for manually inputting coordinate positions by pressing with a touch pen, a finger, or the like.

一般に、デイスプレィ装置などにおいては、マンマシン
インタフェースの一手段として座標入力装置が併用され
ているが、種々の環境条件においても信頼性が高く長寿
命の座標入力装置が求められている。
In general, display devices and the like use coordinate input devices as a means of man-machine interface, but there is a demand for coordinate input devices that are highly reliable and have a long life under various environmental conditions.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来においては、座標入力装置として、抵抗膜式タッチ
パネルが多く用いられていた。
In the past, resistive touch panels were often used as coordinate input devices.

しかしこの方式の座標入力装置では、電気的接点のオン
オフによって座標を検出しているため、例えば高湿度、
ガス雰囲気など、悪い環境条件の下での使用は好ましく
なく用途が限定されるとともに、接点の寿命による限界
があった。
However, this type of coordinate input device detects coordinates by turning on and off electrical contacts.
Use under adverse environmental conditions such as a gas atmosphere is undesirable, and the applications are limited, as well as being limited by the lifespan of the contacts.

これに対して、悪い環境条件の下でも使用でき、且つ長
寿命である光学式の座標人力装置が提案されている(特
開昭61−97735号)。
In contrast, an optical coordinate system has been proposed that can be used even under adverse environmental conditions and has a long service life (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-97735).

これは、CRTの管面に多数の光ファイバーをマトリッ
クス状に配置しておき、光吸収体を有したスティックに
よって光フアイバー内の光を吸収することによって、光
フアイバー内の光が出力側に至るのを遮断するようにし
たものである。
This is done by arranging a large number of optical fibers in a matrix on the tube surface of a CRT, and by absorbing the light inside the optical fibers using a stick with a light absorber, the light inside the optical fibers reaches the output side. It is designed to block the

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上述した従来の光学式座標人力装置では、光吸
収体を有した特殊なスティックを用い、これを光ファイ
バーに圧接しなければならないため、単なるペン状のタ
ッチペンやボールペン、又は指などによって容易に入力
することができず、操作が簡便ではない。
However, in the conventional optical coordinate system mentioned above, a special stick with a light absorber is used and it must be pressed against the optical fiber. It is not possible to input data and it is not easy to operate.

本発明は、上述の問題に泥み、悪い環境条件の下でも使
用でき、且つ長寿命であるとともに、操作が簡便な光学
式座標入力装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention addresses the above-mentioned problems and aims to provide an optical coordinate input device that can be used even under adverse environmental conditions, has a long lifespan, and is easy to operate.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る座標入力装置は、上述の課題を解決するた
め、第1図に示すように、座標入力面11においてX方
向及びY方向にマトリックス状に配置され、且つ当該座
標入力面11に垂直な方向に可視性を有した複数の光フ
ァイバー12.13と、前記各光ファイバー12.13
の一端部から光を入射させる発光手段14.15と、前
記各光ファイバー12.13の他端部において光を受光
して受光量に応じた光量検出信号Sl、S2を出力する
受光手段16.17と、前記光ファイバー12.13が
座標入力面11に対して垂直方向に撓むことによる前記
各受光手段16.17からの光量検出信号Sl、S2の
変動によって座標位置を検出する座標位置検出手段21
とからなる。
In order to solve the above problems, the coordinate input device according to the present invention is arranged in a matrix in the X direction and the Y direction on the coordinate input surface 11, and perpendicular to the coordinate input surface 11, as shown in FIG. a plurality of optical fibers 12.13 having visibility in a direction, and each of the optical fibers 12.13
A light emitting means 14.15 that allows light to enter from one end, and a light receiving means 16.17 that receives light at the other end of each of the optical fibers 12.13 and outputs light amount detection signals Sl and S2 according to the amount of received light. and coordinate position detection means 21 which detects the coordinate position by fluctuations in the light amount detection signals Sl and S2 from each of the light receiving means 16 and 17 due to the bending of the optical fibers 12 and 13 in a direction perpendicular to the coordinate input surface 11.
It consists of.

〔作 用〕[For production]

座標入力面11をタッチペンや指などで押すことによっ
て、光ファイバー12.13が座標入力面11に対して
垂直方向に撓む(曲がる)。
By pressing the coordinate input surface 11 with a touch pen, a finger, or the like, the optical fibers 12 and 13 bend (bend) in a direction perpendicular to the coordinate input surface 11.

光ファイバー12.13が撓むと、光の伝1aJLが減
少し、そのため受光手段16.17からの光量検出信号
Sl、S2が変動する。
When the optical fiber 12.13 bends, the light transmission 1aJL decreases, and therefore the light amount detection signals Sl, S2 from the light receiving means 16.17 fluctuate.

座標位置検出手段21は、光量検出信号5IS2の変動
によって、押された点の座標位置を検出する。
The coordinate position detection means 21 detects the coordinate position of the pressed point based on fluctuations in the light amount detection signal 5IS2.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る座標入力装置1の構成を示ず平面
図、第2図は座標入力装置1の座標入力面11を指で押
さえた状態を示す断面側面図、第3図は第2図の状態に
おける各光量検出信号S1の大きさを示す図である。
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a coordinate input device 1 according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional side view showing a state in which the coordinate input surface 11 of the coordinate input device 1 is pressed with a finger, and FIG. 2 is a diagram showing the magnitude of each light amount detection signal S1 in the state of FIG. 2. FIG.

座標人力装置1は、座標入力面11においてX方向及び
Y方向にマトリックス状に配置された多数の光フプイハ
−12,12・・・、1313・・各光ファイバー12
.13の一端部から光を入射する発光素子14,15、
各光ファイバー1213の他端部において光を受光し受
光量に応じた光量検出信号Sl、S2を出力する受光素
子1617、及び座標位置検出部21などから構成され
ている。
The coordinate input device 1 includes a large number of optical fibers 12, 12, . . . , 1313, .
.. light-emitting elements 14 and 15 into which light enters from one end of 13;
It is composed of a light receiving element 1617 that receives light at the other end of each optical fiber 1213 and outputs light amount detection signals Sl and S2 according to the amount of received light, a coordinate position detecting section 21, and the like.

光ファイバー12.13は、互いの位置関係がずれない
ように、これらの隙間に軟質の透明なゴムなどが充填さ
れて固められている。また、光ファイバー12.13の
上面には透明な保護膜18が被服し、下面は軟質の透明
なマット19によって支持されている。
The optical fibers 12 and 13 are hardened by filling their gaps with soft transparent rubber or the like so that their relative positions do not shift. Further, the upper surface of the optical fiber 12.13 is covered with a transparent protective film 18, and the lower surface is supported by a soft transparent mat 19.

したがって、光ファイバー12.13は、保護膜18の
表面から指などで押すことにより、座標入力面11に対
して垂直方向に撓むことが可能である。
Therefore, the optical fibers 12, 13 can be bent in the direction perpendicular to the coordinate input surface 11 by pressing them with a finger or the like from the surface of the protective film 18.

光ファイバー12.13が撓むと、その撓み量に応して
光の伝搬量が減少する。
When the optical fibers 12, 13 are bent, the amount of light propagation decreases in accordance with the amount of bending.

第4図(a)(b)は光フアイバー12内を伝搬する光
の状態を示す図である。
FIGS. 4(a) and 4(b) are diagrams showing the state of light propagating within the optical fiber 12. FIG.

第4図(a)は光ファイバー12が撓んでいない状態を
示し、発光素子14の一端部から光ファイバー12に入
射した光は、光フアイバー12内で全反射を繰り返しな
がら全部他端部に伝搬し、受光素子16に入射する。
FIG. 4(a) shows a state in which the optical fiber 12 is not bent, and the light that enters the optical fiber 12 from one end of the light emitting element 14 is completely reflected within the optical fiber 12 and propagates to the other end. The light is incident on the light receiving element 16.

光ファイバー12が撓むと、第4図(b)に示すように
、光ファイバー12のコアとクラッドとの境界面への光
の入射角が小さくなり、その一部又は全部が透過光とな
るため、受光素子16に入射する光量は減少する。これ
によって光量検出信号S1の大きさが低下する。
When the optical fiber 12 bends, as shown in FIG. 4(b), the angle of incidence of light on the interface between the core and cladding of the optical fiber 12 becomes smaller, and part or all of it becomes transmitted light, so that the light is not received. The amount of light incident on element 16 decreases. This reduces the magnitude of the light amount detection signal S1.

発光素子14.15は、例えば発光ダイオード、レーザ
ダイオードなどからなる。
The light emitting elements 14 and 15 include, for example, light emitting diodes, laser diodes, and the like.

受光素子16.17は、フォトダイオード、フォトトラ
ンジスタなどからなる。
The light receiving elements 16 and 17 are composed of photodiodes, phototransistors, and the like.

座標位置検出部21は、X座標検出部22及びY座標検
出部23からなる。
The coordinate position detection section 21 includes an X coordinate detection section 22 and a Y coordinate detection section 23.

X座標検出部22及びY座標検出部23は、各受光素子
16.17からの光量検出信号St、S2によって、座
標入力面11上で押された点のX座標及びY座標を検出
し、X座標信号S3及びY座標信号S4を出力する。
The X coordinate detection section 22 and the Y coordinate detection section 23 detect the X coordinate and Y coordinate of the pressed point on the coordinate input surface 11 based on the light amount detection signals St and S2 from each light receiving element 16.17, and A coordinate signal S3 and a Y coordinate signal S4 are output.

例えば、第2図に示す状態における点PのX座標を次の
ようにして求める。
For example, the X coordinate of point P in the state shown in FIG. 2 is determined as follows.

5個の受光素子16(受光素子16a−e)の光量検出
信号31(光量検出信号5la−e)の内から小さい順
に3つ(光量検出信号Slb、Slc、5ld)を抽出
し、それらの3点を通る曲線を演算により求め、その最
小点をP点のX座標とする。
Three of the light amount detection signals 31 (light amount detection signals 5la-e) of the five light receiving elements 16 (light receiving elements 16a-e) are extracted in descending order (light amount detection signals Slb, Slc, 5ld), and the three A curve passing through the point is calculated and its minimum point is set as the X coordinate of point P.

これと同様の処理によって点PのY座標を求める。The Y coordinate of point P is determined by processing similar to this.

また、座標を求める方法の他の例として、5個の光量検
出信号Sl(光量検出信号5la−e)の内の最も小さ
い光量検出信号Slcを抽出し、その位置をP点のX座
標とする。このようにすると、光ファイバー12.13
の本数の分の座標しか求められないため分解能は低くな
るが、座標位置検出部21による処理が簡単である。
In addition, as another example of how to obtain the coordinates, the smallest light amount detection signal Slc among the five light amount detection signals Sl (light amount detection signals 5la-e) is extracted, and its position is set as the X coordinate of point P. . In this way, the optical fiber 12.13
Since only the coordinates for the number of lines can be determined, the resolution is low, but the processing by the coordinate position detection section 21 is simple.

上述の実施例によると、接点を用いていないので悪い環
境条件の下でも使用でき、且つ長寿命であるとともに、
従来のように光吸収体を有した特殊なステインクを用い
ることなく、単なるペン状のタッチペンやボールペン、
又は指などによって容易に入力することができ、操作が
極めて簡単である。
According to the above embodiment, since no contacts are used, it can be used even under bad environmental conditions, has a long life, and
A simple pen-like touch pen, ballpoint pen,
Alternatively, input can be easily performed using a finger or the like, and the operation is extremely simple.

上述の実施例において、光ファイバー12,13の個数
や間隔、発光素子14.15又は受光素子16.17の
種類や形式、座標入力装置1の構造などは、上述した以
外に種々変更することができる。
In the embodiments described above, the number and spacing of the optical fibers 12 and 13, the type and format of the light emitting elements 14.15 or the light receiving elements 16.17, the structure of the coordinate input device 1, etc. can be changed in various ways other than those described above. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によると、悪い環境条件の下でも使用でき、且つ
長寿命であるとともに、操作が簡便な光学式座標入力装
置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an optical coordinate input device that can be used even under bad environmental conditions, has a long life, and is easy to operate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る座標入力装置の構成を示す平面図
、 第2図は座標人力装置の座標入力面を指で押さえた状態
を示す断面側面図、 第3図は第2図の状態における各光量検出信号の大きさ
を示す図、 第4図は光フアイバー内を伝搬する光の状態を示す図で
ある。 図において、 1は座標入力装置、 11は座標入力面、 12.13は光ファイバ 14.15は発光素子(発光手段)、 16.17は受光素子(受光手段)、 21は座標位置検出部(座標位置検出手段)Sl、S2
は光量検出信号である。 へ−壓 劇劇剥 1+1−1+1−一 米ボ旨 81−
Fig. 1 is a plan view showing the configuration of the coordinate input device according to the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional side view showing the state in which the coordinate input surface of the coordinate input device is pressed with a finger, and Fig. 3 is the state shown in Fig. 2. FIG. 4 is a diagram showing the magnitude of each light amount detection signal in FIG. 4. FIG. 4 is a diagram showing the state of light propagating within the optical fiber. In the figure, 1 is a coordinate input device, 11 is a coordinate input surface, 12.13 is an optical fiber 14. 15 is a light emitting element (light emitting means), 16.17 is a light receiving element (light receiving means), 21 is a coordinate position detection unit ( Coordinate position detection means) Sl, S2
is a light amount detection signal. To - Gekigeki 1 + 1 - 1 + 1 - Ichime Boji 81 -

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)座標入力面(11)においてX方向及びY方向に
マトリックス状に配置され、且つ当該座標入力面(11
)に垂直な方向に可撓性を有した複数の光ファイバー(
12)(13)と、 前記各光ファイバー(12)(13)の一端部から光を
入射させる発光手段(14)(15)と、 前記各光ファイバー(12)(13)の他端部において
光を受光して受光量に応じた光量検出信号(S1)(S
2)を出力する受光手段(16)(17)と、 前記光ファイバー(12)(13)が座標入力面(11
)に対して垂直方向に撓むことによる前記各受光手段(
16)(17)からの光量検出信号(S1)(S2)の
変動によって座標位置を検出する座標位置検出手段(2
1)と からなることを特徴とする光学式座標入力装置。
(1) Arranged in a matrix in the X direction and Y direction on the coordinate input surface (11), and
) with multiple optical fibers having flexibility in the direction perpendicular to
12) (13), light emitting means (14) (15) for inputting light from one end of each of the optical fibers (12) (13), and light emitting means (14) (15) for inputting light at the other end of each of the optical fibers (12) (13); A light amount detection signal (S1) (S
2), and the optical fibers (12) and (13) are connected to the coordinate input surface (11).
) by bending in a direction perpendicular to each light receiving means (
16) Coordinate position detection means (2) that detects the coordinate position based on fluctuations in the light amount detection signals (S1) (S2) from (17).
1) An optical coordinate input device comprising:
JP2056149A 1990-03-06 1990-03-06 Optical coordinate input device Pending JPH03256111A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Applications Claiming Priority (1)

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JP2056149A JPH03256111A (en) 1990-03-06 1990-03-06 Optical coordinate input device

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ID=13019033

Family Applications (1)

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Country Status (1)

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JP (1) JPH03256111A (en)

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JP2010505182A (en) * 2006-09-29 2010-02-18 ネクシオ カンパニー リミテッド Coordinate recognition method and contact area recognition method of hitting point of infrared touch screen
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