画面操作检测装置的制作方法

本发明涉及画面操作检测装置和画面操作检测程序。

背景技术：

专利文献1、2公开了以间除(thinout)的方式使光学式触摸面板显示器的多个光源发光或变更多个光源的闪烁周期的节电技术。在使用这种节电技术时，各个光源的累积发光时间会产生差异。

专利文献1：日本特开2006-11568号公报

专利文献2：日本特开2014-203356号公报

另外，光学式触摸面板显示器的光源的累积发光时间越长，该光源就越容易发生故障，由于光源发生故障，会导致光学式触摸面板显示器也发生故障。因此，即使使用专利文献1、2公开的节电技术，光学式触摸面板显示器的耐用期间也不会延长的可能性大。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供延长光学式触摸面板显示器的耐用期间的技术。

(1)用于实现上述目的的画面操作检测装置具有：显示部，其在画面上显示对象；多个光源；光传感器，其接收从所述多个光源发出并在所述画面上横穿的光；存储部，其存储所述多个光源各自的发光时间信息，该发光时间信息能够确定累积发光时间的大小关系；以及控制部，其根据所述发光时间信息使所述累积发光时间较短的所述光源相比于所述累积发光时间较长的所述光源更长时间地发光，根据所述光传感器的输出检测接触所述画面的操作。根据本发明，通过以使各光源的累积发光时间的之差变小的方式控制多个光源，能够延长耐用期间。

(2)在用于实现上述目的的画面操作检测装置中，所述控制部也可以根据所述发光时间信息将所述画面的与所述累积发光时间较短的所述光源对应的区域设定为特定区域。在该情况下，在功耗比通常模式小的节电模式下，将用于受理所述操作的所述对象显示在所述特定区域，并且使与所述特定区域对应的光源发光，不使与所述特定区域不对应的所述光源发光，根据所述光传感器的输出检测所述操作。通过采用该结构，能够在节电模式下缩小光源的累积发光时间之差。此外，即使在节电模式下，也能够检测到用户针对进行画面显示的对象的操作。

(3)在用于实现上述目的的画面操作检测装置中，所述控制部也可以在所述节电模式下将用于受理恢复指示的所述对象显示在所述特定区域，并且在检测到作为所述恢复指示的所述操作时，从所述节电模式切换成所述通常模式。通过采用该结构，用户能够通过操作画面从节电模式切换成通常模式。

另外，通过由结构本身确定功能的硬件资源、由程序确定功能的硬件资源或它们的组合来实现权利要求中所述的各构件的功能。此外，上述各构件的各个功能不限于通过物理上互相独立的硬件资源来实现。而且，本发明作为画面操作检测程序或其记录介质也成立。当然，该记录介质也可以是磁记录介质，也可以是光磁记录介质，也可以是今后开发的任何记录介质。

附图说明

图1是本发明的实施例的画面操作检测装置的框图。

图2是本发明的第一实施例的画面操作检测装置的光路图。

图3是示出本发明的第一实施例的画面操作检测装置的动作的流程图。

图4a是示出本发明的第一实施例的画面操作检测装置的动作的示意图。

图4b是示出本发明的第一实施例的累积发光时间偏差的示例的表。

图4c是示出本发明的第一实施例的发光模式的光路图。

图5是示出本发明的第一实施例的画面操作检测装置的动作的流程图。

图6a是示出本发明的第二实施例的画面操作检测装置的动作的示意图。

图6b是示出本发明的第二实施例的发光模式的光路图。

标号说明

1：画面操作检测装置；11：处理器；12：ram；13：闪存；14：输入输出接口；20：触摸面板显示器；21：光源；22：光源驱动部；23：光传感器；24：输出部；d：对象。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，对各附图中对应的结构要素标记相同的标号，省略重复的说明。

1.画面操作检测装置的结构

图1示出作为本发明的一个实施例的画面操作检测装置1。画面操作检测装置1是与打印机、扫描仪、复印机等协作并作为这些装置的操作面板使用的装置、或者是具有操作面板的打印机、扫描仪、复印机等、或者是具有操作面板的atm或各种信息显示装置。如图1所示，画面操作检测装置1具有控制部10和光学式的触摸面板显示器20。控制部10是具有处理器11、作为主存储装置的ram12、作为外部存储装置的闪存13以及输入输出接口14的计算机。输入输出接口14与触摸面板显示器20连接。控制部10将闪存中存储的画面操作检测程序载入ram12并由处理器11执行，由此，在触摸面板显示器20上显示各种对象，检测对触摸面板显示器20的画面进行的操作。在执行画面操作检测程序时，控制部10作为用于存储作为发光时间信息的累积发光时间偏差的存储部和控制部发挥功能。累积发光时间偏差在画面操作检测装置1启动中被存储于ram12，在画面操作检测装置1的电源断开时从ram12存储到闪存13。在电源接通时，从闪存13存储到ram12。在由于停电等而导致在电源接通中突然中断电力供给的情况下，利用预先蓄积在电容器中的电力将累积发光时间偏差从ram12存储到闪存13。

图2示出触摸面板显示器20的结构。触摸面板显示器20具有平板显示器(fpd)29，该平板显示器(fpd)29具有矩形的画面。fpd29包含构成画面的液晶面板和驱动液晶面板的驱动电路。触摸面板显示器20具有多个光源21、光源驱动部22、多个光传感器23以及输出部24。多个光源21(n)(n＝0，1，2，…)在fpd29的画面的相邻的2个边附近等间隔地排列。多个光传感器23在fpd29的画面的另外相邻的2个边附近等间隔地排列。光源驱动部22是使多个光源21独立地发光的电路。输出部24是输出表示多个光传感器23各自的输出的检测信号的电路。

光源21由点光源的led(lightemitteddiode：发光二极管)构成，沿与fpd29的画面水平的方向发光。在此，将与fpd29的画面的长边平行的方向称作画面水平方向，将与fpd29的画面的短边平行的方向称作画面垂直方向。从沿画面水平方向排列的光源21发出的光在fpd29的画面上横穿画面垂直方向，入射到中间隔着fpd29的画面而与光源21(n)相对的光传感器23(n)。从沿画面垂直方向排列的光源21(n)发出的光在fpd29的画面上横穿画面水平方向，入射到中间隔着fpd29的画面而与光源21(n)对置的光传感器23(n)。光源驱动部22使多个光源21(n)依次逐个发光。各个光源21(n)的发光时间以及多个光源21中的任意一个光源发光的周期由控制部10控制。光源21(n)至光传感器23的光路距fpd29的画面的距离越短越好，例如被设成超过0mm且1mm以下。

光传感器23由光电二极管等构成。当手指或笔等接触到fpd29的画面时，手指或笔等会遮住横穿画面的光路，使得与遮住的光路对应的光传感器23(n)的输出变小。因此，控制部10能够根据从输出部24输出的检测信号来检测手指或笔等接触fpd29的画面的位置和时间。

2.画面操作检测方法(第一实施例)

接下来，参照图3至图5对使用了画面操作检测装置1的画面操作检测方法进行说明。在此，将检测手指或笔等接触fpd29的画面的位置称作检测画面操作。为了检测1次画面操作，需要图3所示的3个处理s1、s2、s3。另外，图3按照说明顺序示出为了检测1次画面操作而所需的处理s1、s2、s3，并非示出实际的处理顺序。

首先，控制部10按照规定的顺序使光源21以规定时间为单位进行发光，根据表示各光传感器23的输出的检测信号，检测1次画面操作(s1)。按照什么样的顺序使多个光源21中的哪个光源以多长的时间为单位进行发光来检测1次画面操作是由检测画面操作的时间分辨率和空间分辨率决定的。通过如后述那样设定发光模式来确定为了检测1次画面操作而按照什么样的顺序使多个光源21中的哪个光源发光。另外，作为发光模式的初始设定，以根据空间分辨率确定自然数α、使满足n＝αk(k＝0，1，2，…)的光源21(n)发光的方式进行确定，将发光顺序设成k的顺序即可。使光源21(n)依次闪烁的周期可以是固定的，也可以根据画面操作的移动速度进行设定。在光源21(n)依次闪烁的周期为固定的情况下，时间分辨率与空间分辨率成反比。当根据检测画面操作的时间分辨率和空间分辨率控制光源21的发光时，如图4a所示，多个光源21各自的累积发光时间产生差异。在图4a中，在表示光源21的矩形中标记的数字是各光源21的识别符n的例示。

控制部10在每次使光源21发光时，针对各个光源21(n)，根据本次的发光时间t(n)更新累积发光时间偏差(s2)。光源21(n)的发光时间t(n)是为了检测1次画面操作而使光源21(n)发光的时间。在本实施例中，与画面操作的时间分辨率以及空间分辨率无关地将1次发光时间设成固定。

因此，以1次发光时间为1个单位来导出累积发光时间偏差。在本实施例中，累积发光时间偏差与累积发光次数偏差的意思相同。累积发光时间偏差t(n)是累积发光时间的平均值与光源21(n)的累积发光时间之差，是表示累积发光时间的大小关系的发光时间信息。不存储累积发光时间，而是存储累积发光时间偏差，由此，能够降低为了存储发光时间信息而所需的ram12和闪存13的容量。

控制部10根据空间分辨率和累积发光时间偏差设定发光模式(s3)。在此，定义用于表示发光的光源21的识别符n的变量k(k＝0，1，…)以及用于确定发光模式的α和β(β＝0，1，2，…α-1)，设n＝αk+β。α是由检测画面操作的空间分辨率决定的自然数的常数。在空间分辨率最高时，α为1，随着空间分辨率下降，α增大。β为由累积发光时间偏差决定的常数，以使满足下式的光源(n)中的累积发光时间偏差最小的光源进行发光的方式针对各个k来确定β。

αk≤n≤α(k+1)-1

另外，在α为1时，β与k的值无关地设定成0。通过这样地确定β，控制部10在将α设定成2以上时，不使累积发光时间较长的光源21发光，而是使累积发光时间较短的光源21发光来检测1次画面操作。

例如，如图4b所示那样存储有光源21(n)(0≤n≤11)的累积发光时间偏差，在α＝2时，关于k＝0、1、4、5的情况，β的值为0，关于k＝2、3的情况，β的值为1。图4c示出在这样地设定发光模式的情况下检测1次画面操作时发光的光源21(n)的光路。

另外，控制部10只要在预先确定的时机设定发光模式即可。例如，也可以在每检测1次画面操作时设定发光模式。此外，也可以在每次设定画面操作的时间分辨率和空间分辨率时设定发光模式。此外，也可以在画面操作检测装置1的每次启动时设定发光模式。此外，也可以每隔一定时间、或在累积发光时间偏差的最大值与最小值之差超过阈值时设定发光模式。如果这样地设定发光模式，则在检测画面操作的空间解像度被设定得低于最大值的情况下，能够不使累积发光时间较长的光源21发光而仅使累积发光时间较短的光源21发光，同时由控制部10根据光传感器23的输出而周期性地检测接触画面的操作。这样，通过以使各光源21(n)的累积发光时间之差变小的方式控制多个光源21，能够延长画面操作检测装置1的耐用期间。

3.画面操作检测方法(第二实施例)

接下来，参照图5和图6对画面操作检测装置1的节电模式下的画面操作检测方法进行说明。在画面操作检测装置1的节电模式下，控制部10以使得如果仅在特定区域检测出画面操作则恢复为通常模式的方式，控制光源21和fpd29。特定区域是图6b所示的、在fpd29的画面上显示的受理用于恢复的画面操作的对象d的矩形区域。由以2个光源21的识别符nx、ny为坐标值的1个顶点表示特定区域。特定区域的画面水平方向的宽度被设定得与对象d的画面水平方向的宽度大致相等。特定区域的画面垂直方向的高度被设定得与对象d的画面垂直方向的高度大致相等。由控制部10根据各光源21的累积发光时间偏差设定这样的特定区域。

图5所示的流程图示出设定特定区域的处理的流程。在画面操作检测装置1从通常模式转变成节电模式时在画面水平方向和画面垂直方向的各个方向上由控制部10执行特定区域设定处理。既可以根据用户的指示从通常模式转变成节电模式，也可以在超过预先决定的时间还未检测出画面操作的情况下从通常模式转变成节电模式。总之，只要在每次从通常模式转变成节电模式时设定特定区域即可。以下，以在画面水平方向上设定特定区域的情况为例，具体地进行说明。

控制部10首先对关注区域、候选区域和最短时间进行初始化(步骤s21)。关注区域是判定是否是适合作为特定区域的区域的对象的区域。因此，关注区域的画面水平方向的宽度与特定区域的画面水平方向的宽度相等。此外，关注区域的画面垂直方向的高度与特定区域的画面垂直方向的高度相等。并且，由以2个光源21的识别符n为坐标值的1个顶点表示关注区域。

将关注区域的初始值设定为画面端即可。候选区域是这样的区域：临时性地被判定为适合作为特定区域的区域。例如，将上次设定的特定区域设定为候选区域的初始值即可。最短时间是用于代入关注区域内的累积发光时间偏差之和的最小值的变量。预先将与全部光源21的累积发光时间的平均值对应的0代入最短时间的初始值即可。

接下来，控制部10判定关注区域是否是已经设定的特定区域(步骤s22)。在关注区域是特定区域的情况下，控制部10使关注区域向画面水平方向移动1次(步骤s25)，判定关注区域是否到达画面端(s26)。

在关注区域不是特定区域的情况下，控制部10判定与关注区域对应的光源21的累积发光时间偏差之和是否小于最短时间(步骤s23)。与关注区域对应的光源21是光路横穿关注区域的光源21。例如，如图6b所示，在特定区域的画面水平方向的宽度为4、特定区域的画面垂直方向的高度为2时，在画面水平方向上连续地排列的4个光源21与在画面垂直方向上连续地排列的2个光源21的累积发光时间偏差之和作为关注区域的累积发光时间偏差之和被导出。

在关注区域的累积发光时间偏差不是小于最短时间的情况下，控制部10使关注区域在画面水平方向上移动1次(步骤s25)，判定关注区域是否到达画面端(s26)。

在关注区域的累积发光时间偏差之和小于最短时间的情况下，控制部10将关注区域的累积发光时间偏差之和代入最短时间，并且将关注区域的坐标代入候选区域的坐标(步骤s24)。由此，在关注区域移动的范围内累积发光时间偏差之和最小的关注区域的累积发光时间偏差之和被存储为最短时间，该关注区域作为候选区域被存储。接着，控制部10使关注区域在画面水平方向上移动1次(步骤s25)，判定关注区域是否到达画面端(s26)。

控制部10重复上述步骤s22至步骤s26的处理，直到关注区域到达fpd29的画面端。在关注区域到达fpd29的画面端时，控制部10将候选区域的坐标设定为特定区域的坐标。

如上所述，在画面水平方向上设定特定区域后，控制部10在画面垂直方向上也同样地设定特定区域。在画面垂直方向上设定特定区域后，控制部10在步骤s5中使关注区域在画面垂直方向上移动1次。在画面水平方向和画面垂直方向上设定特定区域的坐标后，控制部10开始节电模式下的画面操作检测处理。

在节电模式的画面操作检测处理中，控制部10在fpd29的画面的特定区域显示用于受理作为恢复指示的画面操作的对象d，并且使光路横穿特定区域的光源21周期性地发光，使光路不横穿特定区域的光源21不发光，根据检测发光的光源21的光的光传感器23的输出来检测恢复指示。在此，由2个光源21的识别符nx，ny所示的坐标(nx，ny)能够线性变换成fpd29的坐标(x，y)。因此，控制部10能够根据由2个光源21的识别符所示的坐标(nx，ny)来导出显示对象d的区域的坐标。

例如，如果在如图6a所示那样存储有光源21(n)的累积发光时间偏差时转变成节电模式，则控制部10如图6b所示那样利用fpd29显示对象d，并且仅使光源21(4)、光源21(5)、光源21(6)、光源21(7)、光源21(10)、光源21(11)周期性地发光。并且，当出现了用手指等遮住横穿显示对象d的特定区域的光路的画面操作时，控制部10根据光传感器23的检测信号，可以获知受光量已减少。由此，根据检测发光的光源21的光的光传感器23的受光量的减少，检测该画面操作作为恢复指示。当检测到恢复指示时，控制部10从节电模式切换成通常模式。

这样，画面操作检测装置1在节电模式下仅使光路横穿特定区域的光源21周期性地发光，因此，相比于通常模式，能够降低功耗。并且，由于在fpd29的特定区域显示用于受理恢复指示的对象d，因此，即使不使光路不横穿特定区域的光源21发光，也能够受理恢复指示。而且，由于每次转变成节电模式时将累积发光时间偏差之和最小的区域设定为特定区域，因此，能够将光源21的累积发光时间的偏差抑制得较小。其结果是，能够延长画面操作检测装置1的耐用时间。另外，特定区域的设定可以按照一定的时间周期进行，也可以在每次累积发光时间偏差的最大值与最小值之差超过阈值时进行。

4.其它实施方式

另外，本发明的技术范围不限于上述实施例，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。例如，在节电模式下，也可以不使光路横穿特定区域的全部的光源21发光，而是使光路横穿特定区域的光源21分散地发光。具体而言，例如也可以不使光路不横穿特定区域的全部光源21发光，而在特定区域内实施第一实施例的画面操作检测处理。

当然也可以不存储累积发光时间偏差，而是存储累积发光时间本身，也可以存储累积发光时间与最大值或最小值之间的差分。

此外，还可以将多个光源分组，以组为单位存储能够确定累积发光时间的大小关系的累积发光时间信息，以使各组的累积发光时间之差变小的方式，针对各组控制光源的发光。例如，分成由识别符n为3α(α为自然数)的光源21(n)构成的第一组、识别符n为3α+1的光源21(n)的第二组以及识别符n为3α+2的光源21(n)的第三组，针对各组将属于组的光源的累积发光时间之和的偏差作为累积发光时间信息存储。并且，也可以根据这样的累积发光时间信息仅使任意一个组发光来检测画面操作。此外，例如还可以根据画面操作的空间解像度和时间解像度来设定这样的分组，还可以以使相当于特定区域的尺寸的数量的光源成为1组的方式来分组。

此外，还可以根据空间分辨率和时间分辨率来变更为了检测1次画面操作而设定的各光源的发光时间。在该情况下，发光时间和累积发光时间偏差不用发光次数表示，而是用实际时间的一次函数表示即可。也可以使用时钟数等作为实际时间的一次函数。

此外，光源与光传感器也可以不是1对1地对应。例如，光传感器的数量也可以比光源的数量多。光源也可以是led以外的光源。此外，还可以设定多个特定区域。也可以在特定区域显示用于受理恢复指示以外的操作的对象。此外，显示部不限于平板显示器，例如也可以将投影仪作为显示部来使用。