タッチパネル用赤外近接センサ校正装置
【課題】赤外近接センサの経年劣化を確実に、且つ容易に検出すると共に、その検出結果によって赤外近接センサの赤外線照射を行うＬＥＤに対する電流量を所定量自動的に増量可能とした「タッチパネル用赤外近接センサ校正装置」とする。
【解決手段】物体がタッチパネルの表面にタッチしたことを検出したとき、その検出開始時点を検出する。またタッチパネルの表面に物体が近接したことを赤外近接センサによって検出する。タッチパネルへのタッチ検出時に、そのタッチが赤外近接センサの近接検出範囲であるとき、タッチの検出開始時点よりも第１所定時間前の時点以降で、それよりも短い第２所定時間前の間に赤外近接センサが物体の近接を検出していないときには、赤外近接センサは経年劣化しているものと判別して、赤外近接センサの赤外線照射電流を所定量増量する。
【解決手段】物体がタッチパネルの表面にタッチしたことを検出したとき、その検出開始時点を検出する。またタッチパネルの表面に物体が近接したことを赤外近接センサによって検出する。タッチパネルへのタッチ検出時に、そのタッチが赤外近接センサの近接検出範囲であるとき、タッチの検出開始時点よりも第１所定時間前の時点以降で、それよりも短い第２所定時間前の間に赤外近接センサが物体の近接を検出していないときには、赤外近接センサは経年劣化しているものと判別して、赤外近接センサの赤外線照射電流を所定量増量する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等のディスプレイ表面にタッチパネルを貼付し、利用者の指や操作物体のタッチを検出して入力信号とするとき、そのタッチパネルの表面に利用者の指や手等が近付いたときにそれを検出して、タッチを検出する前の更なる信号とするためのタッチパネル用赤外近接センサに関し、特にその赤外近接センサの経年劣化等による誤作動を生じないようにする校正手段を備えた、タッチパネル用赤外近接センサ校正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりパソコン、携帯情報端末、携帯電話、携帯オーディオ装置、ナビゲーション装置等々の各種機器において、それらの機器の情報を表示するディスプレイにはタッチパネルを貼付し、ディスプレイに表示されたメニュー等の各種設定画面にタッチすることによって、利用者の指示を入力することが行われている。
【０００３】
このようなタッチパネルによって、利用者の指示を容易に入力することができ、極めて有効であるが、ほとんどのタッチパネルにおいては原則として利用者の指や指示部材をタッチパネルに接触し、また押圧力を付与するものが多い。そのため、特に指でタッチする場合には指の汚れがディスプレイに付着し、画面が次第に汚れてくることもある。そのため、タッチパネルの操作を行わずに、タッチパネルに手や指等が接近したことを検出することが望まれることが多い。そのような場合、タッチパネルの表面に物体が近付いたことを検出する近接センサを用いている。
【０００４】
このような近接センサは、上記のような場合のほか、タッチパネルによって利用者が何らかの指示を入力しようとしたとき、タッチパネルを操作する前に利用者の指や手の接近を検出し、利用者が何らかの指示を行いたいということを予測して、通常の表示画面状態から例えばメニュー画面を表示する等の、利用者の意志を予測した作動を行うことも可能となる。
【０００５】
更に近年の携帯電話ではスマートフォンのように、情報機器としての各種機能を備え、携帯情報端末と同様の機能を行うことができるようになっている。そのためこのようなスマートフォンで、例えば種々の機能を行うメニュー画面を表示しているとき、電話がかかってくるときにはそのまま電話を受信するために電話の受話口部分に耳を近づけることとなる。
【０００６】
特にそのスマートフォンの送話口部分と受話口部分の距離が短いときには、受話口を耳から遠ざけることができないことが多く、受話口をできるだけ口に近づけようとすると、頬等がタッチパネル部分に当たり、タッチパネルのメニュー画面部分に頬等が当接することにより誤作動が開始されることがある。このような誤作動を防止するために、特に受話口及びその周辺のタッチパネル部分をカバーする前記のような近接センサを用い、受話口等の周辺に物体が近付いたことを検出したときには、タッチパネルの機能を停止する等の作動を行うようにするためにも、前記のような近接センサを用いている。
【０００７】
このような近接センサとして、従来より種々のものが用いられており、磁界の変化を利用した誘導式、絶縁体を挟んだ電極間の静電容量の変化を検出する静電容量式、超音波の送信と、物体に当たって反射してくる電波を受信する超音波式、同様に赤外線を照射し、物体に当たって反射してくる赤外線を受信する赤外線式等が存在する。
【０００８】
この中で赤外線式は、赤外線の照射部をＬＥＤ素子化し、受光部も素子化するとともに、その制御回路及び物体近接検出回路等を全て１つにチップ化することができ、小型で安価であるため広く用いられている。このような赤外近接センサは、特に前記のような各種情報機器に広く用いられ、スマートフォン等の携帯電話にも用いられている。この赤外近接センサの使用例を図５（ａ）に模式化して示しており、図示の例では各種情報機器のディスプレイとしての液晶パネル３５の表面にタッチパネル３４を貼り、その表面に接近する指３６等の物体を、タッチパネル３４の表面をカバーする赤外近接センサ３１で検出することができるようにしている。
【０００９】
この赤外近接センサ３１は、液晶パネル３５のフレームにおいて、タッチパネルの表面に沿って所定の高さで赤外線を照射する赤外線照射部３２を備え、そこで照射した赤外線が指３６等に当たって反射してきたものを、赤外線照射部３２に隣接して設けた赤外線受光部３３で受光することによって、タッチパネルに利用者の指等の物体が近接したことを検出している。
【００１０】
赤外近接センサは、前記のようにワンチップ化した素子を適宜の間隔で並べて配置することにより、赤外近接センサ全体のカバー範囲の幅を任意に設定することができ、液晶パネル全体、即ちタッチパネル全体をカバーすることができると共に、任意の位置に任意の幅で近接センサのカバー範囲を設定することができる。
【００１１】
前記のような赤外近接センサを用いると、パルス状に照射する赤外光が物体に当たって反射してきた赤外光の時間を経時的に検出することによって、物体の移動をほぼ正確に検出することができる。そのため、例えばディプレイ画面に書籍の任意のページを表示しているとき、次のページを表示させたいときにはタッチパネルに指等を接触させることなく、タッチパネルに手のひら等を接近させて特定の方向に横移動させることによるページめくりを行う操作を検出し、次ページ表示を行う、等の作動も可能となる。したがってこのような作動を行うためにも、近接赤外センサは広範囲に用いられるようになっている。
【００１２】
なお、前記のような赤外近接センサを用いて、タッチパネルに触ることなく赤外近接センサで手のひらの動き等を検出し、特定の作動を行わせる技術は特許文献１に開示されている。また、赤外近接センサの赤外線照射を止めた状態で外部からの赤外線を検出して記憶しておき、赤外近接センサの赤外線照射による近接センサ作動時には、物体から反射してくる赤外光の受光量から記憶していた外部の赤外線光量を減算して、その値が所定以上か否かを判別することにより赤外近接センサの経年変化を判別する技術は特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１９１２８８号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
赤外近接センサは前記のような種々の特性を用いて広く用いられているが、これを長期間使用していると、特に赤外線照射ＬＥＤ部分が劣化し、赤外線の照射量が次第に低下してくる。そのため、通常は例えば図５（ｂ）に示すように、赤外近接センサが液晶パネル全体を覆うタッチパネルの全幅に亘ってセンサ域をカバーしているとき、この赤外近接センサの物体近接検出距離、即ち赤外近接センサ正常カバー範囲Ｌ１は、タッチパネルを超えて処置距離になるように設定している。
【００１５】
このように初期設定している赤外近接センサについて、その後の長時間の使用による経年劣化等によって、赤外近接センサのカバー範囲は図５（ｃ）に赤外近接センサ経年劣化カバー範囲Ｌ２として示すようにカバー範囲が狭くなり、それによってカバー不足部分Ｌ３を生じることとなる。
【００１６】
同様に、図５（ｄ）に示すスマートフォンのように、特に受話口３７に耳等が接近したことを検出する赤外近接センサの場合は、受話口３７付近に耳等の物体が接近したことを検出するため、受話口３７付近を覆う程度の検出設定範囲Ｗだけ、赤外近接センサで検出するように配置するものも用いられている。それにより、カバー範囲Ｌ４となるように初期設定しているとき、経年劣化によって同図（ｅ）に示すようにカバー範囲Ｌ５となり、タッチパネルに対するカバー不足部分Ｌ６を生じることがある。
【００１７】
図５（ｃ）及び（ｅ）に示すように、経年劣化によってカバー不足部分が生じるときには、それらの赤外近接センサの作動が不完全となる。その際にはこれらの機器の誤作動や、特定の機能が行われない作動不能を生じることがある。このような赤外近接センサの経年劣化に対応するため、前記特許文献２に開示されている技術では前記のように、赤外光の受光量から周囲の赤外線光量を減算した受光量によって、その値が所定以上か否かを判別することにより赤外近接センサの経年劣化を判別するため、周囲が特に明るい環境下では物体から反射してくる赤外光の受光量の変化割合は少なく、正確に劣化を検出することができない。特に、赤外近接センサの劣化による受光量の減少に応じて赤外近接センサの赤外線照射の光量を増量しようとして、供給電流量を増加させるときには、適切な値の電流増加は期待できず、別途正確な調整作業を行う必要が生じる。
【００１８】
したがって本発明は、赤外近接センサの経年劣化を確実に、且つ容易に検出することができ、また、その検出結果によって赤外近接センサの赤外線照射を行うＬＥＤに対して、適切な電流量の増量を自動的に行うことができるようにしたタッチパネル用赤外近接センサ校正装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記課題を解決するため、物体がタッチパネルの表面にタッチしたことを検出するタッチ検出手段と、前記タッチパネルの表面に物体が近接したことを、照射した赤外線の物体からの反射を受光することにより検出する赤外近接センサと、前記タッチパネルに物体がタッチしたことを検出したとき、当該タッチの検出開始時点を検出するタッチ検出開始時点検出手段と、前記赤外近接センサで物体の近接を検出したとき、当該物体の近接検出開始時点を検出する赤外近接センサ検出開始時点検出手段と、前記タッチ検出開始時点検出手段で検出したタッチ検出開始時点と、前記赤外近接センサ検出開始時点検出手段で検出した物体近接検出開始時点とを比較する検出開始時点比較手段と、前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より第１所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在しないことを検出したとき、赤外近接センサが不適正であると判別する赤外近接センサ不適正判別手段と、前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外近接センサの赤外線照射電流を増量する赤外線照射電流調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より、前記第１所定時間より短い第２所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在するとき、赤外近接センサが不適正であると判別することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、赤外近接センサの予め設定した検出範囲内のタッチパネルにタッチしたか否かを検出する赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段を備え、前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段でタッチパネルへの物体のタッチは赤外近接センサの設定検出範囲外であることを検出したとき、赤外近接センサの不適正判別処理を行わないようにしたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、前記赤外線照射電流調整手段には、前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外線照射電流を所定量ずつ増量する電流所定量増量手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、前記赤外近接センサをスマートフォンに適用し、当該赤外近接センサにより受話口近傍の範囲のみに物体の近接を検出するように設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は上記のように構成したので、赤外近接センサの経年劣化を確実に、且つ容易に検出することができ、また、その検出結果によって赤外近接センサの赤外線照射を行うＬＥＤに対して、適切な電流量の増量による校正処理を、自動的に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例の作動フロー図である。
【図３】同実施例の作動態様を説明する図である。
【図４】同実施例の他の作動態様を説明する図である。
【図５】従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２６】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明におけるタッチパネル用赤外近接センサにおいて、特に経年劣化に応じて校正処理を行うための機能ブロック図を主として示しており、本発明を各種の態様で実施することができるようにした機能ブロック図を示している。なお、同図において、各機能を行う機能部は、それぞれ各機能を行う手段ということができる。
【００２７】
図１の実施例においては前記図５（ａ）と同様の構成からなる赤外近接センサの実施例を示しており、図示の例では各種情報機器のディスプレイとしての液晶パネル４の表面にタッチパネル５を貼り、その表面に接近する指６等の物体を、タッチパネル５の表面をカバーする赤外近接センサ１で検出することができるようにしている。
【００２８】
この赤外近接センサ１は、液晶パネル４のフレームにおいて、タッチパネル５の表面に沿って所定の高さで赤外線を照射する赤外線照射部２を備え、そこで照射した赤外線が指６等に当たって反射してくる赤外線を、赤外線照射部２に隣接して設けた赤外線受光部３で受光することによって、タッチパネルに利用者の指６等の物体が近接したことを検出している。
【００２９】
前記赤外近接センサ１については更に詳細にブロック図に示しており、赤外線照射部２に赤外線照射電流調整部７を備え、赤外線を照射するＬＥＤの電流を調整可能としている。特にその中の電流所定量増加部８においては、後述する赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４で赤外近接センサが経年劣化により不適正な作動を行っていることを検出したとき、その信号を入力して赤外近接センサの赤外線照射電流を、予め設定した所定量だけ増加する作動を行う。
【００３０】
また、赤外近接センサ１の赤外線受光部３は、指６等に当たって反射してくる赤外光を受光し、それにより近接物体検出部９は物体の近接を検出して、近接物体検出出力部１０からその信号を外部に出力する。この出力信号は、通常の作動に際しては例えばメニュー画面の表示信号とし、或いはスマートフォンにおける受話口に対する耳や顔の接近によるタッチパネル非作動信号等に用いる。本発明においてはこの物体検出出力部１０の信号は、赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４の、赤外近接センサ検出開始時点検出部１５にも出力している。
【００３１】
タッチパネル５については、従来から用いられているタッチパネルを用いるものであり、そこには従来のものと同様にタッチ検出部１１を備え、タッチ位置検出部２では従来のものと同様に液晶パネルの表面におけるＸ−Ｙ座標の位置を検出する。その信号はタッチ検出出力部１３から外部に出力され、液晶画面に表示された例えばメニュー画面における特定の機能の指示信号等に用いる。本発明においてはその出力信号を、赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４におけるタッチセンサ検出開始時点検出部１６にも出力している。
【００３２】
赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４においては、本発明の赤外近接センサ１の経年劣化を校正するための処理を行うものであり、これは赤外近接センサを用いる各機器の一機能として備えることができるが、赤外センサ１のチップにソフトウエアと共に組み込むこともできる。
【００３３】
赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４における赤外近接センサ検出開始時点検出部１５、及びタッチセンサ検出開始時点検出部１６では、図示の実施例においては、それぞれの検出信号の検出開始時点を示す信号を形成している。
【００３４】
この作動は例えば図３に示すように、最初同図（ａ）のようなタッチパネル表面に沿って赤外近接センサにより赤外線を照射しているとき、同図（ｂ）に示すように操作者の指がタッチパネルに近接して、赤外線照射領域にはいると、前記のように赤外近接センサの受光部が指に当たって反射した赤外線を受光し、指等の物体が接近したことを検出する。その時、図１の赤外近接センサ１は前記のように物体検出出力部１０から検出信号を出力する。
【００３５】
その後図３（ｃ）に示すように、指が更にタッチパネルに近付き、タッチパネルに接触し、或いは更にタッチパネルを押圧すると、図１のタッチパネル５のタッチ検出出力部１３はタッチ信号を出力する。この時のタッチ信号は、特定の部分を一瞬だけ押す場合と、それを引きずるようにタッチする場合等、種々の態様が存在する。
【００３６】
図３（ｄ）には前記赤外近接センサ検出信号と、タッチセンサ検出信号の検出例を示しており、赤外近接センサ検出信号は時刻ｔ１で検出を開始し、タッチセンサは時刻ｔ２で検出を開始している。その後タッチセンサは指等による短時間のタッチを検出した後、時刻ｔ３でタッチの検出を終了している。この期間中において、赤外近接センサは物体からの反射波により物体の近接を検出している。更にその後時刻ｔ４において赤外近接センサは指等の物体がそのセンサの検出範囲外となり、検出を終了している。
【００３７】
このような赤外近接センサとタッチセンサの各検出信号について、図示の実施例では図３（ｅ）に示すように、各信号の検出開始時期に対応した信号である、赤外近接センサ検出開始信号と、タッチセンサ検出開始信号を形成している。これらの信号は図１の赤外近接センサ検出開始時点検出部１５と、タッチセンサ検出開始時点検出部１６で行うことができる。
【００３８】
図１の検出開始信号比較部１７では、前記図３（ｅ）に示すような赤外近接センサ検出開始信号の信号立ち上がり時刻ｔ１と、タッチセンサ検出開始信号の立ち上がり時刻ｔ２とを比較し、それらの信号の各種態様によって、赤外近接センサ不適正判別部１９と赤外近接センサ適正判別部２２が判別処理を行っている。
【００３９】
図１に示す例においては赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４に、赤外近接センサ設定検出範囲内タッチ検出部１８を備え、前記のようにタッチパネル５におけるタッチ検出部１１のタッチ位置検出部１２で、タッチした位置を検出したとき、そのタッチした位置が赤外近接センサが初期設定している赤外線照射範囲内であるか否かを検出している。
【００４０】
即ち、前記図５（ｄ）に示すスマートフォンの場合、赤外近接センサ検出設定範囲はタッチパネルの一部である場合があり、このような場合も本発明において確実に作動できるように、タッチ位置が同図の赤外近接センサ検出設定範囲内であることを検出したときに、図１の各適正、不適正判別部１９、２２で判別を行うようにしている。
【００４１】
赤外近接センサ不適正判別部１９では、ここで赤外近接センサが不適正であると判別したときには経年劣化していると判別するものであり、図１に示す例では所定時間内（Ｔａ）赤外近接センサ非検出判別部２０で、例えば図４（ｂ）に示すように、タッチセンサ検出信号が入力するよりも所定時間（Ｔａ）前の時刻以降に赤外近接センサ検出信号が入力していなかったとき、赤外近接センサは不適正であると判別する、
【００４２】
即ち図４に示す例においては、同図（ａ）に示すように、スマートフォンの受話口３７近傍に耳等の物体が存在するときにはタッチパネルのメニュー画面等の操作信号の入力をキャンセルするため、赤外近接センサ検出設定範囲を設定している場合において、前記図５（ｅ）のように経年劣化によってカバー不足部分が生じているときには、そのカバー不足部分にタッチした際には、この時の赤外近接センサではタッチを行った指等を検出することができない。
【００４３】
そのため、図４（ｂ）のように、タッチセンサ検出信号が入力した時刻ｔ２より所定時間（Ｔａ）前の時点以降には、赤外近接センサは非検出となる。この時の所定時間（Ｔａ）は、通常のタッチパネルへのタッチ操作、或いは前記のようなスマートフォンにおいて、受話口を耳に当ててから電話を傾けてタッチパネルが頬等に当たる時間等の各種態様を考慮して決定する。
【００４４】
図１の赤外近接センサ不適正判別部１９における赤外近接センサ入力信号不適正判別部２１では、図４（ｃ）に示すように、タッチセンサ検出信号よりも前に赤外近接センサ検出信号が存在していても、予め設定した非検出設定最小時間幅Ｔｂよりも短い時間幅Ｔであるときには、この赤外近接センサの検出信号はタッチセンサで検出したタッチの時の物体近接物とは別の物体の検出信号であると判別し、これは赤外近接センサ入力信号が不適正であると判別する。
【００４５】
即ち、図３（ａ）に示す状態から同図（ｂ）のように赤外近接センサが指等を検出し、その後タッチセンサにタッチするまでの時間は、定常作動状態で最も早い場合でも所定時間Ｔｂが必要であるのに対して、それよりも短い時間で赤外近接センサによる物体検出が行われていたということは、このときの赤外近接センサで検出した信号は、別の信号である、とすることが適切である。そのため、この実施例では前記のような最小時間幅Ｔｂを設定し、これよりも短い時間幅Ｔの赤外近接センサの信号検出では不適正であると判別する。
【００４６】
前記のように、図１の赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４における、所定時間内赤外近接センサ非検出判別部２０で、タッチセンサでタッチ信号を検出したときそれよりも前の所定時間（Ｔａ）内に、赤外近接センサの信号を検出していないとき、及び赤外近接センサ入力信号不適正判別部２１で、タッチセンサでタッチを検出してから時間幅Ｔだけ前に赤外近接センサの信号を検出していても、その時間幅Ｔが最小時間幅Ｔｂよりも短いときには、それぞれ赤外近接センサは不適正であると判別し、その判別信号を赤外近接センサ１における赤外線照射電流調整部７に出力する。赤外線照射電流調整部７では電流所定量増加部８において、赤外線を照射しているＬＥＤが劣化したものとして電流を所定量だけ増量する。
【００４７】
それに対して図１の赤外近接センサ適正判別部２２では、図４（ｄ）に示すように、同図（ｂ）の前記非検出設定最大時間幅Ｔａと、同図（ｃ）の非検出設定最小時間幅Ｔｂの間に赤外近接センサの検出信号が存在するときには、赤外近接センサで物体の接近を検出した後、適正な時間にタッチセンサが物体によるタッチを検出したと判別する。その時には前記の赤外近接センサ不適正判別部での判別結果による赤外近接センサの電流量調整は行わない。
【００４８】
なお、図１に示す例においては、赤外近接センサの信号入力時期と、タッチセンサの信号入力時期との関係を確実に判別するため、それぞれの信号が入力したときの検出開始信号を形成した例を示したが、それ以外に例えばそれぞれの検出開始信号入力時刻のｔ１、ｔ２、ｔ３等をＲＡＭに記憶しておき、その時刻による前記各時間幅を演算することによって、赤外近接センサが入力してから所定時間幅内にタッチセンサの検出開始信号が存在するか否かを判別することにより実施することもできる。
【００４９】
図１に示す機能ブロックからなる実施例においては、例えば図２に示す作動フローにより順に作動させることによって実施することができる。図２に示す赤外近接センサ経年劣化校正処理の例においては、最初に赤外近接センサとタッチパネルの信号入力を検出している（ステップＳ１）。即ち、本発明は図４に示すようにタッチパネルの表面に赤外近接センサの検出部分を配置し、その信号を検出することによって作動するものであるため、最初に赤外近接センサとタッチパネルの信号入力を検出する作動を継続して行っている。
【００５０】
次いでタッチセンサが物体のタッチを検出したか否かを判別する（ステップＳ２）。ここで未だタッチセンサが物体のタッチを検出していないと判別したときには、ステップＳ１に戻って前記各信号の入力の検出を継続する。ステップＳ２でタッチセンサが物体のタッチを検出したと判別したときには、ステップＳ３において、タッチした位置は赤外近接センサの物体近接検出設定範囲か否かを判別する。この判別に際しては、例えば図４（ａ）、及び前記図５（ｄ）（ｅ）に示すように、スマートフォン等において受話口３７近辺に赤外近接センサの検出設定範囲があるとき、図４（ａ）のタッチポイントＣのように赤外近接センサ検出設定範囲外であるときには、本発明による赤外近接センサの校正処理を行うことは適切ではない。したがってそのような場合はステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。
【００５１】
それに対して図４（ａ）のタッチポイントＢについては、図５（ｄ）に示すように本来の近接センサ検出設定範囲であるため、本発明における赤外近接センサの校正処理を行うことが可能な範囲である。そのためステップＳ３では、タッチした位置は赤外近接センサの物体近接検出設定範囲であると判別する。
【００５２】
また、このステップＳ３においてタッチした位置は赤外近接センサの物体近接検出設定範囲であると判別したとき、即ち図４（ａ）に示すタッチポイントＡにタッチしていた際には、ステップＳ４に進んで第１所定時間幅（Ｔａ）前の時点以降に赤外近接センサが物体の接近を検出したか否かを判別する。
【００５３】
ステップＳ４で例えば図４（ｂ）に示すように、非検出設定最大時間幅である第１所定時間幅（Ｔａ）前の時点以降に、赤外近接センサの信号を入力していなかったと、前記ステップＳ１で検出していた信号によって判別したときには、ステップＳ７に進んで、赤外近接センサの経年劣化と判別し、それによりステップＳ８で赤外近接センサの赤外線発光用電流値を所定量増量する。この時に増量する電流は、現在供給している電流の１０％増、或いは予め定めた一定量等、種々の態様で増量することができる。
【００５４】
この作動は図１の赤外線近接センサ経年劣化校正処理部１４における赤外近接センサ不適正判別部１９の、所定時間内（Ｔａ）赤外近接センサ非検出判別部２０でこれを判別し、赤外近接センサ１における赤外線照射部２の赤外線照射電流調整部７で、電流を所定量増量することにより行っている。
【００５５】
ステップＳ４で第１所定時間幅（Ｔａ）前の時点以降に赤外タッチセンサが物体の接近を検出していたと判別したときには、ステップＳ５に進んで、物体の近接検出は第２の所定時間幅（Ｔｂ）より後か否かを判別する。ここで物体の近接検出は第２所定時間幅（Ｔｂ）より後であると判別したとき、即ち図４（ｃ）に示すように、タッチセンサ検出信号の入力の前に赤外近接センサの信号が入力していたものの、その信号は非検出設定最小時間幅、即ち第２所定時間幅（Ｔｂ）より後に検出していたと判別したときには、ステップＳ７に進み、今回検出していた赤外近接センサの信号は、今回検出したタッチセンサのタッチ操作とは関係のない検出信号であると判別する。
【００５６】
その結果、ここでは実質的に前記ステップＳ４と同様に、今回のタッチパネルのタッチ検出の前の第１所定時間幅（Ｔａ）の時点以降に、赤外近接センサが物体の接近を検出していなかったことと同様と見なして、ステップＳ７において赤外近接センサが経年劣化したものと判別する。そのため、ステップＳ８において赤外近接センサの赤外線発光用電流値を所定量増量し、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。
【００５７】
ステップＳ５で物体の近接検出は第２所定時間幅（Ｔｂ）より後ではないと判別したときには、図２の例ではステップＳ６に進んで赤外近接センサは正常と判定し、以降はステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。したがって、赤外近接センサが正常の時にはこのステップＳ６を通る処理が繰り返されることとなる。
【００５８】
また、ステップＳ７で赤外近接センサの経年劣化と判別することにより、ステップＳ８で赤外近接センサの赤外線発光用電流値を所定量増大した後において、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返すとき、そのときの電流値の増大量を小さくすると、複数回の電流増量処理によって徐々に校正される結果、あまり大きな増量を行わなくても、最低限の増量によって赤外近接センサの校正処理を行うことができ、無駄な増量、或いは過剰な赤外近接センサの範囲の拡大設定がなされることがなく、赤外近接センサの作動が安定する。
【符号の説明】
【００５９】
１ 赤外近接センサ
２ 赤外線照射部
３ 赤外線受光部
４ 液晶パネル
５ タッチパネル
６ 指
７ 赤外線照射電流調整部
８ 電流所定量増加部
９ 近接物体検出部
１０ 近接物体検出出力部
１１ タッチ検出部
１２ タッチ位置検出部
１３ タッチ検出出力部
１４ 赤外近接センサ経年劣化校正処理部
１５ 赤外近接センサ検出開始時点検出部
１６ タッチセンサ検出開始時点検出部
１７ 検出開始時点比較部
１８ 赤外近接センサ設定検出範囲内タッチ検出部
１９ 赤外近接センサ不適正判別部
２０ 所定時間内（Ｔａ）赤外近接センサ非検出判別部
２１ 赤外近接センサ入力信号不適正判別部
２２ 赤外近接センサ適正判別部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等のディスプレイ表面にタッチパネルを貼付し、利用者の指や操作物体のタッチを検出して入力信号とするとき、そのタッチパネルの表面に利用者の指や手等が近付いたときにそれを検出して、タッチを検出する前の更なる信号とするためのタッチパネル用赤外近接センサに関し、特にその赤外近接センサの経年劣化等による誤作動を生じないようにする校正手段を備えた、タッチパネル用赤外近接センサ校正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりパソコン、携帯情報端末、携帯電話、携帯オーディオ装置、ナビゲーション装置等々の各種機器において、それらの機器の情報を表示するディスプレイにはタッチパネルを貼付し、ディスプレイに表示されたメニュー等の各種設定画面にタッチすることによって、利用者の指示を入力することが行われている。
【０００３】
このようなタッチパネルによって、利用者の指示を容易に入力することができ、極めて有効であるが、ほとんどのタッチパネルにおいては原則として利用者の指や指示部材をタッチパネルに接触し、また押圧力を付与するものが多い。そのため、特に指でタッチする場合には指の汚れがディスプレイに付着し、画面が次第に汚れてくることもある。そのため、タッチパネルの操作を行わずに、タッチパネルに手や指等が接近したことを検出することが望まれることが多い。そのような場合、タッチパネルの表面に物体が近付いたことを検出する近接センサを用いている。
【０００４】
このような近接センサは、上記のような場合のほか、タッチパネルによって利用者が何らかの指示を入力しようとしたとき、タッチパネルを操作する前に利用者の指や手の接近を検出し、利用者が何らかの指示を行いたいということを予測して、通常の表示画面状態から例えばメニュー画面を表示する等の、利用者の意志を予測した作動を行うことも可能となる。
【０００５】
更に近年の携帯電話ではスマートフォンのように、情報機器としての各種機能を備え、携帯情報端末と同様の機能を行うことができるようになっている。そのためこのようなスマートフォンで、例えば種々の機能を行うメニュー画面を表示しているとき、電話がかかってくるときにはそのまま電話を受信するために電話の受話口部分に耳を近づけることとなる。
【０００６】
特にそのスマートフォンの送話口部分と受話口部分の距離が短いときには、受話口を耳から遠ざけることができないことが多く、受話口をできるだけ口に近づけようとすると、頬等がタッチパネル部分に当たり、タッチパネルのメニュー画面部分に頬等が当接することにより誤作動が開始されることがある。このような誤作動を防止するために、特に受話口及びその周辺のタッチパネル部分をカバーする前記のような近接センサを用い、受話口等の周辺に物体が近付いたことを検出したときには、タッチパネルの機能を停止する等の作動を行うようにするためにも、前記のような近接センサを用いている。
【０００７】
このような近接センサとして、従来より種々のものが用いられており、磁界の変化を利用した誘導式、絶縁体を挟んだ電極間の静電容量の変化を検出する静電容量式、超音波の送信と、物体に当たって反射してくる電波を受信する超音波式、同様に赤外線を照射し、物体に当たって反射してくる赤外線を受信する赤外線式等が存在する。
【０００８】
この中で赤外線式は、赤外線の照射部をＬＥＤ素子化し、受光部も素子化するとともに、その制御回路及び物体近接検出回路等を全て１つにチップ化することができ、小型で安価であるため広く用いられている。このような赤外近接センサは、特に前記のような各種情報機器に広く用いられ、スマートフォン等の携帯電話にも用いられている。この赤外近接センサの使用例を図５（ａ）に模式化して示しており、図示の例では各種情報機器のディスプレイとしての液晶パネル３５の表面にタッチパネル３４を貼り、その表面に接近する指３６等の物体を、タッチパネル３４の表面をカバーする赤外近接センサ３１で検出することができるようにしている。
【０００９】
この赤外近接センサ３１は、液晶パネル３５のフレームにおいて、タッチパネルの表面に沿って所定の高さで赤外線を照射する赤外線照射部３２を備え、そこで照射した赤外線が指３６等に当たって反射してきたものを、赤外線照射部３２に隣接して設けた赤外線受光部３３で受光することによって、タッチパネルに利用者の指等の物体が近接したことを検出している。
【００１０】
赤外近接センサは、前記のようにワンチップ化した素子を適宜の間隔で並べて配置することにより、赤外近接センサ全体のカバー範囲の幅を任意に設定することができ、液晶パネル全体、即ちタッチパネル全体をカバーすることができると共に、任意の位置に任意の幅で近接センサのカバー範囲を設定することができる。
【００１１】
前記のような赤外近接センサを用いると、パルス状に照射する赤外光が物体に当たって反射してきた赤外光の時間を経時的に検出することによって、物体の移動をほぼ正確に検出することができる。そのため、例えばディプレイ画面に書籍の任意のページを表示しているとき、次のページを表示させたいときにはタッチパネルに指等を接触させることなく、タッチパネルに手のひら等を接近させて特定の方向に横移動させることによるページめくりを行う操作を検出し、次ページ表示を行う、等の作動も可能となる。したがってこのような作動を行うためにも、近接赤外センサは広範囲に用いられるようになっている。
【００１２】
なお、前記のような赤外近接センサを用いて、タッチパネルに触ることなく赤外近接センサで手のひらの動き等を検出し、特定の作動を行わせる技術は特許文献１に開示されている。また、赤外近接センサの赤外線照射を止めた状態で外部からの赤外線を検出して記憶しておき、赤外近接センサの赤外線照射による近接センサ作動時には、物体から反射してくる赤外光の受光量から記憶していた外部の赤外線光量を減算して、その値が所定以上か否かを判別することにより赤外近接センサの経年変化を判別する技術は特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１９１２８８号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
赤外近接センサは前記のような種々の特性を用いて広く用いられているが、これを長期間使用していると、特に赤外線照射ＬＥＤ部分が劣化し、赤外線の照射量が次第に低下してくる。そのため、通常は例えば図５（ｂ）に示すように、赤外近接センサが液晶パネル全体を覆うタッチパネルの全幅に亘ってセンサ域をカバーしているとき、この赤外近接センサの物体近接検出距離、即ち赤外近接センサ正常カバー範囲Ｌ１は、タッチパネルを超えて処置距離になるように設定している。
【００１５】
このように初期設定している赤外近接センサについて、その後の長時間の使用による経年劣化等によって、赤外近接センサのカバー範囲は図５（ｃ）に赤外近接センサ経年劣化カバー範囲Ｌ２として示すようにカバー範囲が狭くなり、それによってカバー不足部分Ｌ３を生じることとなる。
【００１６】
同様に、図５（ｄ）に示すスマートフォンのように、特に受話口３７に耳等が接近したことを検出する赤外近接センサの場合は、受話口３７付近に耳等の物体が接近したことを検出するため、受話口３７付近を覆う程度の検出設定範囲Ｗだけ、赤外近接センサで検出するように配置するものも用いられている。それにより、カバー範囲Ｌ４となるように初期設定しているとき、経年劣化によって同図（ｅ）に示すようにカバー範囲Ｌ５となり、タッチパネルに対するカバー不足部分Ｌ６を生じることがある。
【００１７】
図５（ｃ）及び（ｅ）に示すように、経年劣化によってカバー不足部分が生じるときには、それらの赤外近接センサの作動が不完全となる。その際にはこれらの機器の誤作動や、特定の機能が行われない作動不能を生じることがある。このような赤外近接センサの経年劣化に対応するため、前記特許文献２に開示されている技術では前記のように、赤外光の受光量から周囲の赤外線光量を減算した受光量によって、その値が所定以上か否かを判別することにより赤外近接センサの経年劣化を判別するため、周囲が特に明るい環境下では物体から反射してくる赤外光の受光量の変化割合は少なく、正確に劣化を検出することができない。特に、赤外近接センサの劣化による受光量の減少に応じて赤外近接センサの赤外線照射の光量を増量しようとして、供給電流量を増加させるときには、適切な値の電流増加は期待できず、別途正確な調整作業を行う必要が生じる。
【００１８】
したがって本発明は、赤外近接センサの経年劣化を確実に、且つ容易に検出することができ、また、その検出結果によって赤外近接センサの赤外線照射を行うＬＥＤに対して、適切な電流量の増量を自動的に行うことができるようにしたタッチパネル用赤外近接センサ校正装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記課題を解決するため、物体がタッチパネルの表面にタッチしたことを検出するタッチ検出手段と、前記タッチパネルの表面に物体が近接したことを、照射した赤外線の物体からの反射を受光することにより検出する赤外近接センサと、前記タッチパネルに物体がタッチしたことを検出したとき、当該タッチの検出開始時点を検出するタッチ検出開始時点検出手段と、前記赤外近接センサで物体の近接を検出したとき、当該物体の近接検出開始時点を検出する赤外近接センサ検出開始時点検出手段と、前記タッチ検出開始時点検出手段で検出したタッチ検出開始時点と、前記赤外近接センサ検出開始時点検出手段で検出した物体近接検出開始時点とを比較する検出開始時点比較手段と、前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より第１所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在しないことを検出したとき、赤外近接センサが不適正であると判別する赤外近接センサ不適正判別手段と、前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外近接センサの赤外線照射電流を増量する赤外線照射電流調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より、前記第１所定時間より短い第２所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在するとき、赤外近接センサが不適正であると判別することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、赤外近接センサの予め設定した検出範囲内のタッチパネルにタッチしたか否かを検出する赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段を備え、前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段でタッチパネルへの物体のタッチは赤外近接センサの設定検出範囲外であることを検出したとき、赤外近接センサの不適正判別処理を行わないようにしたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、前記赤外線照射電流調整手段には、前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外線照射電流を所定量ずつ増量する電流所定量増量手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る他のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置は、前記タッチパネル用赤外近接センサ校正装置において、前記赤外近接センサをスマートフォンに適用し、当該赤外近接センサにより受話口近傍の範囲のみに物体の近接を検出するように設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は上記のように構成したので、赤外近接センサの経年劣化を確実に、且つ容易に検出することができ、また、その検出結果によって赤外近接センサの赤外線照射を行うＬＥＤに対して、適切な電流量の増量による校正処理を、自動的に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例の作動フロー図である。
【図３】同実施例の作動態様を説明する図である。
【図４】同実施例の他の作動態様を説明する図である。
【図５】従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２６】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明におけるタッチパネル用赤外近接センサにおいて、特に経年劣化に応じて校正処理を行うための機能ブロック図を主として示しており、本発明を各種の態様で実施することができるようにした機能ブロック図を示している。なお、同図において、各機能を行う機能部は、それぞれ各機能を行う手段ということができる。
【００２７】
図１の実施例においては前記図５（ａ）と同様の構成からなる赤外近接センサの実施例を示しており、図示の例では各種情報機器のディスプレイとしての液晶パネル４の表面にタッチパネル５を貼り、その表面に接近する指６等の物体を、タッチパネル５の表面をカバーする赤外近接センサ１で検出することができるようにしている。
【００２８】
この赤外近接センサ１は、液晶パネル４のフレームにおいて、タッチパネル５の表面に沿って所定の高さで赤外線を照射する赤外線照射部２を備え、そこで照射した赤外線が指６等に当たって反射してくる赤外線を、赤外線照射部２に隣接して設けた赤外線受光部３で受光することによって、タッチパネルに利用者の指６等の物体が近接したことを検出している。
【００２９】
前記赤外近接センサ１については更に詳細にブロック図に示しており、赤外線照射部２に赤外線照射電流調整部７を備え、赤外線を照射するＬＥＤの電流を調整可能としている。特にその中の電流所定量増加部８においては、後述する赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４で赤外近接センサが経年劣化により不適正な作動を行っていることを検出したとき、その信号を入力して赤外近接センサの赤外線照射電流を、予め設定した所定量だけ増加する作動を行う。
【００３０】
また、赤外近接センサ１の赤外線受光部３は、指６等に当たって反射してくる赤外光を受光し、それにより近接物体検出部９は物体の近接を検出して、近接物体検出出力部１０からその信号を外部に出力する。この出力信号は、通常の作動に際しては例えばメニュー画面の表示信号とし、或いはスマートフォンにおける受話口に対する耳や顔の接近によるタッチパネル非作動信号等に用いる。本発明においてはこの物体検出出力部１０の信号は、赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４の、赤外近接センサ検出開始時点検出部１５にも出力している。
【００３１】
タッチパネル５については、従来から用いられているタッチパネルを用いるものであり、そこには従来のものと同様にタッチ検出部１１を備え、タッチ位置検出部２では従来のものと同様に液晶パネルの表面におけるＸ−Ｙ座標の位置を検出する。その信号はタッチ検出出力部１３から外部に出力され、液晶画面に表示された例えばメニュー画面における特定の機能の指示信号等に用いる。本発明においてはその出力信号を、赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４におけるタッチセンサ検出開始時点検出部１６にも出力している。
【００３２】
赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４においては、本発明の赤外近接センサ１の経年劣化を校正するための処理を行うものであり、これは赤外近接センサを用いる各機器の一機能として備えることができるが、赤外センサ１のチップにソフトウエアと共に組み込むこともできる。
【００３３】
赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４における赤外近接センサ検出開始時点検出部１５、及びタッチセンサ検出開始時点検出部１６では、図示の実施例においては、それぞれの検出信号の検出開始時点を示す信号を形成している。
【００３４】
この作動は例えば図３に示すように、最初同図（ａ）のようなタッチパネル表面に沿って赤外近接センサにより赤外線を照射しているとき、同図（ｂ）に示すように操作者の指がタッチパネルに近接して、赤外線照射領域にはいると、前記のように赤外近接センサの受光部が指に当たって反射した赤外線を受光し、指等の物体が接近したことを検出する。その時、図１の赤外近接センサ１は前記のように物体検出出力部１０から検出信号を出力する。
【００３５】
その後図３（ｃ）に示すように、指が更にタッチパネルに近付き、タッチパネルに接触し、或いは更にタッチパネルを押圧すると、図１のタッチパネル５のタッチ検出出力部１３はタッチ信号を出力する。この時のタッチ信号は、特定の部分を一瞬だけ押す場合と、それを引きずるようにタッチする場合等、種々の態様が存在する。
【００３６】
図３（ｄ）には前記赤外近接センサ検出信号と、タッチセンサ検出信号の検出例を示しており、赤外近接センサ検出信号は時刻ｔ１で検出を開始し、タッチセンサは時刻ｔ２で検出を開始している。その後タッチセンサは指等による短時間のタッチを検出した後、時刻ｔ３でタッチの検出を終了している。この期間中において、赤外近接センサは物体からの反射波により物体の近接を検出している。更にその後時刻ｔ４において赤外近接センサは指等の物体がそのセンサの検出範囲外となり、検出を終了している。
【００３７】
このような赤外近接センサとタッチセンサの各検出信号について、図示の実施例では図３（ｅ）に示すように、各信号の検出開始時期に対応した信号である、赤外近接センサ検出開始信号と、タッチセンサ検出開始信号を形成している。これらの信号は図１の赤外近接センサ検出開始時点検出部１５と、タッチセンサ検出開始時点検出部１６で行うことができる。
【００３８】
図１の検出開始信号比較部１７では、前記図３（ｅ）に示すような赤外近接センサ検出開始信号の信号立ち上がり時刻ｔ１と、タッチセンサ検出開始信号の立ち上がり時刻ｔ２とを比較し、それらの信号の各種態様によって、赤外近接センサ不適正判別部１９と赤外近接センサ適正判別部２２が判別処理を行っている。
【００３９】
図１に示す例においては赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４に、赤外近接センサ設定検出範囲内タッチ検出部１８を備え、前記のようにタッチパネル５におけるタッチ検出部１１のタッチ位置検出部１２で、タッチした位置を検出したとき、そのタッチした位置が赤外近接センサが初期設定している赤外線照射範囲内であるか否かを検出している。
【００４０】
即ち、前記図５（ｄ）に示すスマートフォンの場合、赤外近接センサ検出設定範囲はタッチパネルの一部である場合があり、このような場合も本発明において確実に作動できるように、タッチ位置が同図の赤外近接センサ検出設定範囲内であることを検出したときに、図１の各適正、不適正判別部１９、２２で判別を行うようにしている。
【００４１】
赤外近接センサ不適正判別部１９では、ここで赤外近接センサが不適正であると判別したときには経年劣化していると判別するものであり、図１に示す例では所定時間内（Ｔａ）赤外近接センサ非検出判別部２０で、例えば図４（ｂ）に示すように、タッチセンサ検出信号が入力するよりも所定時間（Ｔａ）前の時刻以降に赤外近接センサ検出信号が入力していなかったとき、赤外近接センサは不適正であると判別する、
【００４２】
即ち図４に示す例においては、同図（ａ）に示すように、スマートフォンの受話口３７近傍に耳等の物体が存在するときにはタッチパネルのメニュー画面等の操作信号の入力をキャンセルするため、赤外近接センサ検出設定範囲を設定している場合において、前記図５（ｅ）のように経年劣化によってカバー不足部分が生じているときには、そのカバー不足部分にタッチした際には、この時の赤外近接センサではタッチを行った指等を検出することができない。
【００４３】
そのため、図４（ｂ）のように、タッチセンサ検出信号が入力した時刻ｔ２より所定時間（Ｔａ）前の時点以降には、赤外近接センサは非検出となる。この時の所定時間（Ｔａ）は、通常のタッチパネルへのタッチ操作、或いは前記のようなスマートフォンにおいて、受話口を耳に当ててから電話を傾けてタッチパネルが頬等に当たる時間等の各種態様を考慮して決定する。
【００４４】
図１の赤外近接センサ不適正判別部１９における赤外近接センサ入力信号不適正判別部２１では、図４（ｃ）に示すように、タッチセンサ検出信号よりも前に赤外近接センサ検出信号が存在していても、予め設定した非検出設定最小時間幅Ｔｂよりも短い時間幅Ｔであるときには、この赤外近接センサの検出信号はタッチセンサで検出したタッチの時の物体近接物とは別の物体の検出信号であると判別し、これは赤外近接センサ入力信号が不適正であると判別する。
【００４５】
即ち、図３（ａ）に示す状態から同図（ｂ）のように赤外近接センサが指等を検出し、その後タッチセンサにタッチするまでの時間は、定常作動状態で最も早い場合でも所定時間Ｔｂが必要であるのに対して、それよりも短い時間で赤外近接センサによる物体検出が行われていたということは、このときの赤外近接センサで検出した信号は、別の信号である、とすることが適切である。そのため、この実施例では前記のような最小時間幅Ｔｂを設定し、これよりも短い時間幅Ｔの赤外近接センサの信号検出では不適正であると判別する。
【００４６】
前記のように、図１の赤外近接センサ経年劣化校正処理部１４における、所定時間内赤外近接センサ非検出判別部２０で、タッチセンサでタッチ信号を検出したときそれよりも前の所定時間（Ｔａ）内に、赤外近接センサの信号を検出していないとき、及び赤外近接センサ入力信号不適正判別部２１で、タッチセンサでタッチを検出してから時間幅Ｔだけ前に赤外近接センサの信号を検出していても、その時間幅Ｔが最小時間幅Ｔｂよりも短いときには、それぞれ赤外近接センサは不適正であると判別し、その判別信号を赤外近接センサ１における赤外線照射電流調整部７に出力する。赤外線照射電流調整部７では電流所定量増加部８において、赤外線を照射しているＬＥＤが劣化したものとして電流を所定量だけ増量する。
【００４７】
それに対して図１の赤外近接センサ適正判別部２２では、図４（ｄ）に示すように、同図（ｂ）の前記非検出設定最大時間幅Ｔａと、同図（ｃ）の非検出設定最小時間幅Ｔｂの間に赤外近接センサの検出信号が存在するときには、赤外近接センサで物体の接近を検出した後、適正な時間にタッチセンサが物体によるタッチを検出したと判別する。その時には前記の赤外近接センサ不適正判別部での判別結果による赤外近接センサの電流量調整は行わない。
【００４８】
なお、図１に示す例においては、赤外近接センサの信号入力時期と、タッチセンサの信号入力時期との関係を確実に判別するため、それぞれの信号が入力したときの検出開始信号を形成した例を示したが、それ以外に例えばそれぞれの検出開始信号入力時刻のｔ１、ｔ２、ｔ３等をＲＡＭに記憶しておき、その時刻による前記各時間幅を演算することによって、赤外近接センサが入力してから所定時間幅内にタッチセンサの検出開始信号が存在するか否かを判別することにより実施することもできる。
【００４９】
図１に示す機能ブロックからなる実施例においては、例えば図２に示す作動フローにより順に作動させることによって実施することができる。図２に示す赤外近接センサ経年劣化校正処理の例においては、最初に赤外近接センサとタッチパネルの信号入力を検出している（ステップＳ１）。即ち、本発明は図４に示すようにタッチパネルの表面に赤外近接センサの検出部分を配置し、その信号を検出することによって作動するものであるため、最初に赤外近接センサとタッチパネルの信号入力を検出する作動を継続して行っている。
【００５０】
次いでタッチセンサが物体のタッチを検出したか否かを判別する（ステップＳ２）。ここで未だタッチセンサが物体のタッチを検出していないと判別したときには、ステップＳ１に戻って前記各信号の入力の検出を継続する。ステップＳ２でタッチセンサが物体のタッチを検出したと判別したときには、ステップＳ３において、タッチした位置は赤外近接センサの物体近接検出設定範囲か否かを判別する。この判別に際しては、例えば図４（ａ）、及び前記図５（ｄ）（ｅ）に示すように、スマートフォン等において受話口３７近辺に赤外近接センサの検出設定範囲があるとき、図４（ａ）のタッチポイントＣのように赤外近接センサ検出設定範囲外であるときには、本発明による赤外近接センサの校正処理を行うことは適切ではない。したがってそのような場合はステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。
【００５１】
それに対して図４（ａ）のタッチポイントＢについては、図５（ｄ）に示すように本来の近接センサ検出設定範囲であるため、本発明における赤外近接センサの校正処理を行うことが可能な範囲である。そのためステップＳ３では、タッチした位置は赤外近接センサの物体近接検出設定範囲であると判別する。
【００５２】
また、このステップＳ３においてタッチした位置は赤外近接センサの物体近接検出設定範囲であると判別したとき、即ち図４（ａ）に示すタッチポイントＡにタッチしていた際には、ステップＳ４に進んで第１所定時間幅（Ｔａ）前の時点以降に赤外近接センサが物体の接近を検出したか否かを判別する。
【００５３】
ステップＳ４で例えば図４（ｂ）に示すように、非検出設定最大時間幅である第１所定時間幅（Ｔａ）前の時点以降に、赤外近接センサの信号を入力していなかったと、前記ステップＳ１で検出していた信号によって判別したときには、ステップＳ７に進んで、赤外近接センサの経年劣化と判別し、それによりステップＳ８で赤外近接センサの赤外線発光用電流値を所定量増量する。この時に増量する電流は、現在供給している電流の１０％増、或いは予め定めた一定量等、種々の態様で増量することができる。
【００５４】
この作動は図１の赤外線近接センサ経年劣化校正処理部１４における赤外近接センサ不適正判別部１９の、所定時間内（Ｔａ）赤外近接センサ非検出判別部２０でこれを判別し、赤外近接センサ１における赤外線照射部２の赤外線照射電流調整部７で、電流を所定量増量することにより行っている。
【００５５】
ステップＳ４で第１所定時間幅（Ｔａ）前の時点以降に赤外タッチセンサが物体の接近を検出していたと判別したときには、ステップＳ５に進んで、物体の近接検出は第２の所定時間幅（Ｔｂ）より後か否かを判別する。ここで物体の近接検出は第２所定時間幅（Ｔｂ）より後であると判別したとき、即ち図４（ｃ）に示すように、タッチセンサ検出信号の入力の前に赤外近接センサの信号が入力していたものの、その信号は非検出設定最小時間幅、即ち第２所定時間幅（Ｔｂ）より後に検出していたと判別したときには、ステップＳ７に進み、今回検出していた赤外近接センサの信号は、今回検出したタッチセンサのタッチ操作とは関係のない検出信号であると判別する。
【００５６】
その結果、ここでは実質的に前記ステップＳ４と同様に、今回のタッチパネルのタッチ検出の前の第１所定時間幅（Ｔａ）の時点以降に、赤外近接センサが物体の接近を検出していなかったことと同様と見なして、ステップＳ７において赤外近接センサが経年劣化したものと判別する。そのため、ステップＳ８において赤外近接センサの赤外線発光用電流値を所定量増量し、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。
【００５７】
ステップＳ５で物体の近接検出は第２所定時間幅（Ｔｂ）より後ではないと判別したときには、図２の例ではステップＳ６に進んで赤外近接センサは正常と判定し、以降はステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。したがって、赤外近接センサが正常の時にはこのステップＳ６を通る処理が繰り返されることとなる。
【００５８】
また、ステップＳ７で赤外近接センサの経年劣化と判別することにより、ステップＳ８で赤外近接センサの赤外線発光用電流値を所定量増大した後において、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返すとき、そのときの電流値の増大量を小さくすると、複数回の電流増量処理によって徐々に校正される結果、あまり大きな増量を行わなくても、最低限の増量によって赤外近接センサの校正処理を行うことができ、無駄な増量、或いは過剰な赤外近接センサの範囲の拡大設定がなされることがなく、赤外近接センサの作動が安定する。
【符号の説明】
【００５９】
１ 赤外近接センサ
２ 赤外線照射部
３ 赤外線受光部
４ 液晶パネル
５ タッチパネル
６ 指
７ 赤外線照射電流調整部
８ 電流所定量増加部
９ 近接物体検出部
１０ 近接物体検出出力部
１１ タッチ検出部
１２ タッチ位置検出部
１３ タッチ検出出力部
１４ 赤外近接センサ経年劣化校正処理部
１５ 赤外近接センサ検出開始時点検出部
１６ タッチセンサ検出開始時点検出部
１７ 検出開始時点比較部
１８ 赤外近接センサ設定検出範囲内タッチ検出部
１９ 赤外近接センサ不適正判別部
２０ 所定時間内（Ｔａ）赤外近接センサ非検出判別部
２１ 赤外近接センサ入力信号不適正判別部
２２ 赤外近接センサ適正判別部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体がタッチパネルの表面にタッチしたことを検出するタッチ検出手段と、
前記タッチパネルの表面に物体が近接したことを、照射した赤外線の物体からの反射を受光することにより検出する赤外近接センサと、
前記タッチパネルに物体がタッチしたことを検出したとき、当該タッチの検出開始時点を検出するタッチ検出開始時点検出手段と、
前記赤外近接センサで物体の近接を検出したとき、当該物体の近接検出開始時点を検出する赤外近接センサ検出開始時点検出手段と、
前記タッチ検出開始時点検出手段で検出したタッチ検出開始時点と、前記赤外近接センサ検出開始時点検出手段で検出した物体近接検出開始時点とを比較する検出開始時点比較手段と、
前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より第１所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在しないことを検出したとき、赤外近接センサが不適正であると判別する赤外近接センサ不適正判別手段と、
前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外近接センサの赤外線照射電流を増量する赤外線照射電流調整手段とを備えたことを特徴とするタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項２】
前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より、前記第１所定時間より短い第２所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在するとき、赤外近接センサが不適正であると判別することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項３】
赤外近接センサの予め設定した検出範囲内のタッチパネルにタッチしたか否かを検出する赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段を備え、
前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段でタッチパネルへの物体のタッチは赤外近接センサの設定検出範囲外であることを検出したとき、赤外近接センサの不適正判別処理を行わないようにしたことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項４】
前記赤外線照射電流調整手段には、前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外線照射電流を所定量ずつ増量する電流所定量増量手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項５】
前記赤外近接センサをスマートフォンに適用し、当該赤外近接センサにより受話口近傍の範囲のみに物体の近接を検出するように設定したことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項１】
物体がタッチパネルの表面にタッチしたことを検出するタッチ検出手段と、
前記タッチパネルの表面に物体が近接したことを、照射した赤外線の物体からの反射を受光することにより検出する赤外近接センサと、
前記タッチパネルに物体がタッチしたことを検出したとき、当該タッチの検出開始時点を検出するタッチ検出開始時点検出手段と、
前記赤外近接センサで物体の近接を検出したとき、当該物体の近接検出開始時点を検出する赤外近接センサ検出開始時点検出手段と、
前記タッチ検出開始時点検出手段で検出したタッチ検出開始時点と、前記赤外近接センサ検出開始時点検出手段で検出した物体近接検出開始時点とを比較する検出開始時点比較手段と、
前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より第１所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在しないことを検出したとき、赤外近接センサが不適正であると判別する赤外近接センサ不適正判別手段と、
前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外近接センサの赤外線照射電流を増量する赤外線照射電流調整手段とを備えたことを特徴とするタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項２】
前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記検出開始時点比較手段で、タッチ検出開始時点より、前記第１所定時間より短い第２所定時間前の時点以降に赤外近接センサ検出開始時点が存在するとき、赤外近接センサが不適正であると判別することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項３】
赤外近接センサの予め設定した検出範囲内のタッチパネルにタッチしたか否かを検出する赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段を備え、
前記赤外近接センサ不適正判別手段では、前記赤外近接センサ設定検出範囲タッチ検出手段でタッチパネルへの物体のタッチは赤外近接センサの設定検出範囲外であることを検出したとき、赤外近接センサの不適正判別処理を行わないようにしたことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項４】
前記赤外線照射電流調整手段には、前記赤外近接センサ不適正判別手段で赤外近接センサが不適正であると判別したとき、赤外線照射電流を所定量ずつ増量する電流所定量増量手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【請求項５】
前記赤外近接センサをスマートフォンに適用し、当該赤外近接センサにより受話口近傍の範囲のみに物体の近接を検出するように設定したことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル用赤外近接センサ校正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５５５４５（Ｐ２０１２−１５５５４５Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２９９（Ｐ２０１１−１４２９９）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]