具有光学坐标输入装置的显示系统的制作方法

专利名称：具有光学坐标输入装置的显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在其显示屏幕上具有光学坐标输入装置的显示系统。更具体地， 该光学坐标输入装置具有由水平方向(X方向)上的两个相对边和垂直方向(Y方向)上的 两个相对边构成的矩形坐标输入区域。将多个光发射装置布置在水平方向(X方向)上的两 个相对边中的一个边上，并且以多个光接收装置中的各光接收装置与多个光发射装置中的 各光发射装置相对的状态，将该多个光接收装置布置在水平方向上的两个相对边中的另一 边上。同时，将多个光发射装置布置在垂直方向(Y方向)上的两个相对边中的一个边上，并 且以多个光接收装置中的各光接收装置与多个光发射装置中的各光发射装置相对的状态， 将该多个光接收装置布置在垂直方向上的两个相对边中的另一边上。在该光学坐标输入装 置中，将从全部多个光发射装置发射的光束以X-Y矩阵布置在矩形坐标输入区域内。当通 过X方向上的光接收装置并且还通过Y方向上的光接收装置检测到遮光信号时，该光学坐 标输入装置获得来自X方向上的光接收装置的直线与来自Y方向上的光接收装置的直线的 交叉点的位置坐标，并根据由此获得的位置坐标在显示屏幕上显示位置信息。 传统地，提出了各种类型的坐标输入装置，这些坐标输入装置被布置在液晶显示 器等显示装置上，并且检测利用手指等接触显示装置的位置。坐标输入装置的类型包括电 阻膜型、表面声波型、光学(红外线)型、电磁感应型和静电电容型等。在这些类型的坐标输 入装置中，由于光学型坐标输入装置具有高透光特性，并且还具有良好的透明性和可靠性， 因而，光学型坐标输入装置广泛应用于例如银行的自动柜员机和火车站的自动售票机等。
在此类光学型坐标输入装置中，例如在美国专利5914709中所公开的光学型坐标 输入装置中，利用光发射光波导在坐标输入区域中以X-Y矩阵布置光束。同时，光学型坐标 输入装置通过光接收光波导来接收由该光发射光波导发射的光束，当光束在坐标输入区域 中被例如手指或笔等对象遮挡时，光学型坐标输入装置检测通过光接收光波导所接收的光 束的强度水平，从而识别对象在坐标输入区域中的坐标。 然而，根据美国专利5914709的上述光学坐标输入装置，在坐标输入区域中已经 检测到其坐标的两个对象在遮挡光束时同时移动的情况下，可能发生误操作。在这种情况 下，期望有一种光学坐标输入装置，即使当两个对象在坐标输入区域中同时移动时，该光学 坐标输入装置也不会在检测这两个对象的坐标时发生误操作。 本发明正是为了解决上述技术问题而作出的，并且本发明的目的是提供一种具有 即使当两个对象在矩形坐标输入区域中移动时仍能够正确识别这两个对象的坐标的坐标 输入装置的显示系统。 根据为了得到上述目标，提供一钟显示系统，包括光学坐标输入装置，其包括 光发射部，其包括多个第一光发射装置，其沿限定出矩形坐标输入区域的一部分的第一
背景技术：
发明内容边布置；以及多个第二光发射装置，其沿与所述第一边垂直的第二边布置；光接收部，其包 括多个第一光接收装置，用于接收从所述多个第一光发射装置发射的光束，所述多个第一 光接收装置中的各第一光接收装置被布置成与所述多个第一光发射装置中的各第一光发 射装置相对并且沿与所述第一边相对的第三边布置；以及多个第二光接收装置，用于接收 从所述多个第二光发射装置发射的光束，所述多个第二光接收装置中的各第二光接收装置 被布置成与所述多个第二光发射装置中的各第二光发射装置相对并且沿与所述第二边相 对的第四边布置，其中，当通过所述多个第一光接收装置中的一个第一光接收装置和所述 多个第二光接收装置中的一个第二光接收装置检测到遮光信号时，所述光学坐标输入装置 输入如下交叉点的位置坐标在该交叉点处，从所述多个第一光发射装置中与所述多个第 一光接收装置中的所述一个第一光接收装置相对的一个第一光发射装置发射的光束和从 所述多个第二光发射装置中与所述多个第二光接收装置中的所述一个第二光接收装置相 对的一个第二光发射装置发射的光束相交叉；显示装置，其具有布置有所述光学坐标输入 装置的显示屏幕，所述显示装置包括信号处理装置，用于基于通过所述多个第一光接收装 置中的所述一个第一光接收装置和所述多个第二光接收装置中的所述一个第二光接收装 置所检测到的所述遮光信号，计算所述交叉点的位置坐标；以及显示控制装置，用于进行控 制，以基于所述信号处理装置所计算出的位置坐标来在所述显示屏幕上显示位置信息，其 中，在10毫秒以下的时间内，所述信号处理装置执行第一处理，用于获得两个对象的初始 位置坐标，所述两个对象均位于所述显示屏幕上，并且均遮挡来自所述多个第一光发射装 置中的一个第一光发射装置的光束和来自所述多个第二光发射装置中的一个第二光发射 装置的光束；第二处理，用于获得多个遮光信号对，所述多个遮光信号对是基于在所述两个 对象在所述显示屏幕上移动之后所述两个对象遮挡来自所述多个第一光发射装置的光束 和来自所述多个第二光发射装置的光束、通过所述多个第一光接收装置和所述多个第二光 接收装置所检测到的信号；以及第三处理，用于针对从在所述第二处理中获得的所述多 个遮光信号对中随意选择出的各遮光信号对所指定的全部位置坐标中的每个位置坐标，计 算所述两个对象中的一个对象的初始位置坐标与各遮光信号对所指定的位置坐标之间的 距离；指定所计算出的距离最短的遮光信号对；以及将基于所指定的遮光信号对而确定的 位置坐标设置为移动后的所述两个对象中的各对象的位置坐标，以及其中，所述显示控制 装置执行显示处理，以基于移动后的所述两个对象中的各对象的位置坐标，在所述显示屏 幕上显示所述两个对象中的各对象的位置信息。 根据如上配置的显示系统中的具有光学坐标输入装置的显示装置，在IO毫秒以 下的时间内，所述信号处理装置执行第一处理，用于获得两个对象的初始位置坐标，所述 两个对象均位于所述显示屏幕上，并且均遮挡来自所述多个第一光发射装置中的一个第一 光发射装置的光束和来自所述多个第二光发射装置中的一个第二光发射装置的光束；第二 处理，用于获得多个遮光信号对，所述多个遮光信号对是基于在所述两个对象在所述显示 屏幕上移动之后所述两个对象遮挡来自所述多个第一光发射装置的光束和来自所述多个 第二光发射装置的光束、通过所述多个第一光接收装置和所述多个第二光接收装置所检测 到的信号；以及第三处理，用于针对从在所述第二处理中获得的所述多个遮光信号对中 随意选择出的各遮光信号对所指定的全部位置坐标中的每个位置坐标，计算所述两个对象 中的一个对象的初始位置坐标与各遮光信号对所指定的位置坐标之间的距离；指定所计算出的距离最短的遮光信号对；以及将基于所指定的遮光信号对而确定的位置坐标设置为移 动后的所述两个对象中的各对象的位置坐标，以及其中，所述显示控制装置执行显示处理， 以基于移动后的所述两个对象中的各对象的位置坐标，在所述显示屏幕上显示所述两个对 象中的各对象的位置信息。因此，在作为普通操作者操作对象所需的最短时间段的10毫秒 的时间段内，计算从两个对象的初始位置坐标到基于在信号获得处理中所获得的多个遮光 信号的所有可能位置坐标的距离。然后，针对两个对象中的每个，识别使以这种方式计算的 距离最短的遮光信号的组合。将由如此识别的遮光信号的组合所确定的位置坐标定义为移 动后的对象的位置坐标。结果，可以在显示屏幕上正确地显示在坐标输入区域中同时移动 的两个对象的位置信息。


图1是安装了光学坐标输入装置的显示装置的示意图；
图2是光学坐标输入装置的正面示意图；
图3是光学坐标输入装置的剖面示意图；
图4是光波导的剖面示意图； 图5是由信号处理单元和显示控制单元执行的处理的流程图； 图6是在两个对象在显示屏幕2中移动的情况下两个对象的初始位置坐标、移动
后的两个对象的位置坐标和遮光信号之间关系的示意图；以及 图7是显示装置的变形例的示意图。
具体实施例方式
下文中，将参考附图详细说明根据本发明的显示系统中的具有光学坐标输入装置 的显示装置的典型实施例。 首先，将参考图1说明根据本实施例的光学坐标输入装置和显示装置的示意性结 构。图l是安装了光学坐标输入装置的显示装置的示意图。 在图1中，显示装置1由液晶显示面板、等离子显示面板等构成，并在其正面具有 显示屏幕2。在该显示装置1中包括控制器主体。在显示装置1的显示屏幕2上设置有光 学坐标输入装置4，该光学坐标输入装置4的坐标输入区域5叠加在显示屏幕2的显示区域 上。该坐标输入区域5布置在显示屏幕2前面。 下面，将参考图2至图4来说明光学坐标输入装置4的结构。图2是光学坐标输 入装置的正面示意图。图3是光学坐标输入装置的剖面示意图。图4是光波导的剖面示意 图。 如图2至图4所示，光学坐标输入装置4包括嵌套在显示装置1的外侧的矩形框 6(见图3)。在框6的上表面上，布置有光发射光波导7和光接收光波导8。光发射光波导 7和光接收光波导8均形成为L形，由此坐标输入区域5形成为矩形。 这里，光发射光波导7由Y侧(垂直)光发射光波导7A和X侧(水平)光发射光 波导7B组成。类似地，光接收光波导8由Y侧(垂直)光接收光波导8A和X侧(水平)光 接收光波导8B组成。Y侧光发射光波导7A和X侧光发射光波导7B具有基本相同的结构， Y侧光接收光波导8A和X侧光接收光波导8B也具有基本相同的结构。以下将以Y侧光发射光波导7A和Y侧光接收光波导8A的结构为例来进行说明。 如图4所示，布置在框6的上表面上的Y侧光发射光波导7A具有多个芯9(在图 2的例子中为8个芯)和覆盖并埋设芯9的包层10。将光发射元件11布置在芯9的一端 (在图2的例子中为下端部)，并且将芯9的另一端(在图2的例子中为上端部)引导至光 发射Y边12的边缘。 这里，各芯9具有比包层10的折射率更高的折射率，并由具有高透明性的材料形
成。用于形成芯9的优选材料是具有优越的图案化性能的紫外线固化树脂。顺便提及，芯
9的宽度例如为10微米到500微米，芯9的高度为10微米到100微米。 包层10由具有比芯9的折射率更低的折射率的材料形成。优选地，芯9的最大折
射率与包层10的最大折射率的差为0. Ol，更优选地，该差为0. 02到0. 2。用于形成包层10
的优选材料是具有优越的成形性的紫外线固化树脂。 通过使用等离子的干蚀刻方法、转印方法、曝光显影方法、光褪色方法等，制造以 这种方式构成的光波导。 可以使用例如光波长优选为700纳米到2500纳米的发光二极管或半导体激光器 作为光发射元件ll。 注意，X侧光发射光波导7B也具有与如上所述的Y侧光发射光波导7A相同的结 构，并且将多个芯9 (在图2的例子中为10个芯)的端部引导到光发射X边13的边缘。
如图4所示，布置在框6的上表面上的Y侧光接收光波导8A具有多个芯9 (在图 2的例子中为8个芯)和覆盖并埋设芯9的包层10。将芯9的一端(在图2的例子中为上 端部)沿光接收Y边14的边缘排列，并将光接收元件16布置在芯9的另一端(在图2的 例子中为下端部)。布置Y侧光接收光波导8A的芯9的端面以使其与Y侧光发射光波导 7A的芯9的各端面相对。 光接收元件16用于将光信号转换为电信号并检测所接收的光的强度水平。该光 接收元件16具有特定的光接收范围，该特定的光接收范围被分配给Y侧光接收光波导8A 的各芯9。这使得可以针对各芯9独立地检测是否接收到光。由光接收元件16所接收的 光的波长优选在近红外区域范围内(700纳米到2500纳米)。使用CMOS图像传感器或CCD 图像传感器作为该类光接收元件16。 注意，X侧光接收光波导8B具有与Y侧光接收光波导8A相同的结构。然而，将多 个芯9 (在图2的例子中为10个芯)的一端沿光接收X边15的边缘排列，并将光学接收元 件16布置在芯9的另一端。布置X侧光接收光波导8B的芯9的端面以使其与X侧光发射 光波导7B的芯9的各端面相对。 布置在X侧光接收光波导8B的光接收元件16具有特定的光接收范围，该特定的 光接收范围被分配给X侧光接收光波导8B的各芯9。这使得可以针对各芯9独立地检测是 否接收到光。 在如上述配置的光学坐标输入装置4中，当开启光发射元件11时，通过Y侧光发 射光波导7A的芯9引导来自光发射元件11的光，从而从芯9的端面发射光束L。这些光束 L照射Y侧光接收光波导8A的芯9的端面。同时，通过芯9引导光束L并由光接收元件16 接收。同样，通过X侧光发射光波导7B的芯9引导来自另一光发射元件11的光，从而从芯 9的端面发射光束L。这些光束L照射X侧光接收光波导8B的芯9的端面。同时，通过芯9引导光束L并由另一光接收元件16接收。 如上所述，当来自Y侧光发射光波导7A的芯9和来自X侧光发射光波导7B的芯 9的光束L照射时，在坐标输入区域5上以X-Y矩阵形成光束L的网格，如图2所示。当例 如手指或笔等对象在坐标输入区域5中接触显示屏幕2时，或当该对象在显示屏幕2上移 动时，在来自Y侧光发射光波导7A的芯9和来自X侧光发射光波导7B的芯9的光束L的 交叉点处，光束L被遮挡。因此，接收来自Y侧光接收光波导8A的各芯9的光的光接收元 件16和接收来自X侧光接收光波导8B的各芯9的光的光接收元件16，在对应于被对象遮 挡的光束L的光接收范围内都没有接收到光。结果，各个光接收元件16检测到遮光信号。
接下来，将参考图5中的流程图来说明在包括在显示装置1中的控制器主体中所 设置的信号处理单元和显示控制单元所执行的处理。图5是由信号处理单元和显示控制单 元执行的处理的流程图。 这里，信号处理单元和显示控制单元通常由CPU(中央处理单元)、FPGA(现场可编 程门阵列)等构成，其驱动时钟的频率例如为lGHz。 首先，在图5的步骤(下文中用"S"表示)l中，执行初始位置坐标获得处理。下 面将详细说明该初始位置坐标获得处理。 如果显示装置1上的显示屏幕2的坐标输入区域5中的两个对象遮挡从沿光发射 Y边12的边缘排列的Y侧光发射光波导7A的芯9的端面发射的光束L和从沿光发射X边 13的边缘排列的X侧光发射光波导7B的芯9的端面发射的光束L，在分别对应于被遮挡的 光束L的光接收范围内，光接收元件16没有通过沿光接收Y边14排列的Y侧光接收光波 导8A的芯9的端面和沿光接收X边15排列的X侧光接收光波导8B的芯9的端面接收到 光。 如此，在光接收元件16在各自的光接收范围内没有接收到光时，获得两个对象在 以矩阵形成光束L的坐标输入区域5中的位置坐标。获得这些位置坐标作为对象各自的初 始位置坐标。 这里，用坐标输入区域5中的、连接与X侧光接收光波导8B的光接收元件16中没 有接收到光的光接收范围相对应的芯9的端面和X侧光发射光波导7B的相对芯9的端面 的直线的X坐标，来定义各对象的X坐标。用坐标输入区域5中的、连接与Y侧光接收光波 导8A的光接收元件16中没有接收到光的光接收范围相对应的芯9的端面和Y侧光发射光 波导7A的相对芯9的端面的直线的Y坐标，来定义各对象的Y坐标。 换句话说，各对象的坐标是，连接与X侧光接收光波导8B的光接收元件16中没有 接收到光的光接收范围相对应的芯9的端面和X侧光发射光波导7B的相对芯9的端面的 直线，和连接与Y侧光接收光波导8A的光接收元件16中没有接收到光的光接收范围相对 应的芯9的端面和Y侧光发射光波导7A的相对芯9的端面的直线的各交叉点的坐标。
接着，在S2中，执行对象移动后的遮光信号获得处理。 更具体地，当两个对象在坐标输入区域5中进行了移动并已停止时，两个对象在 它们停止的位置遮挡从沿光发射Y边12的边缘排列的Y侧光发射光波导7A的芯9的端面 发射的光束L和从沿光发射X边13的边缘排列的X侧光发射光波导7B的芯9的端面发射 的光束L中的一部分。如果如此遮挡住光束L，在分别与被遮挡的光相对应的光接收范围 内，各光接收元件16不能通过沿光接收Y边14排列的Y侧光接收光波导8A的芯9的端面和沿光接收X边15排列的X侧光接收光波导8B的芯9的端面接收到光。 此时，在与Y侧光接收光波导8A中的芯9相对应的光接收元件16的光接收范围
和与X侧光接收光波导8B中的芯9相对应的光接收元件16的光接收范围，获得多个遮光信号。 随后，在S3中，执行对象移动后的位置坐标改变处理。 更具体地，基于在S2的上述遮光信号获得处理中所获得的多个遮光信号，获得移 动后两个对象中的每个的所有可能位置坐标。然后，基于在上述S1中获得的一个对象的初 始位置坐标和所获得的移动后该对象的所有可能位置坐标，分别计算初始位置坐标和移动 后的可能位置坐标之间的距离。而且，指定使如此计算出的两个位置坐标间的距离最短的 遮光信号的组合，并将由所指定的遮光信号的组合所确定的位置坐标定义为移动后的对象 的位置坐标。 在S4中，执行对象的位置信息显示处理。 更具体地，基于如上所述在S3中所获得的移动后的对象的位置坐标，显示控制单 元将对象的位置信息显示在显示屏幕2上。 在根据本实施例的具有光学坐标输入装置4的显示装置1中，在IO毫秒以下的时 间段内执行上述S1至S4的处理。IO毫秒的时间段是极短的时间段。当普通操作者在光学 坐标输入装置4的坐标输入区域5中移动例如两个手指的两个对象时，该操作的时间通常 超过IO毫秒。因此，对于确定两个对象中的每个的移动距离，考虑所检测到的最短距离就 可以了。 这里，参考图6来详细说明Sl至S4的处理。图6是在两个对象在显示屏幕2上 移动的情况下两个对象的初始位置坐标、移动后的两个对象的位置坐标和遮光信号之间关 系的示意图。 在图6中，两个对象在移动前分别位于点A和点C。此时，位于点A的对象遮挡了 来自与坐标xl相对应的X侧光发射光波导7B的光束L和来自与坐标yl相对应的Y侧光 发射光波导7A的光束，据此在坐标xl和yl中的每个产生遮光信号。由此，位于点A的对 象的初始位置坐标是(xl，yl)。 位于点C的对象遮挡了来自与坐标x2相对应的X侧光发射光波导7B的光束L和 来自与坐标y2相对应的Y侧光发射光波导7A的光束L，据此在坐标x2和y2中的每个产生 遮光信号。由此，位于点C的对象的初始位置坐标是(x2， y2)。 如上所述，在Sl中，获得位于点A的对象的初始位置坐标(xl， yl)和位于点C的 对象的初始位置坐标(x2， y2)。 接下来，将说明位于点A的对象和位于点C的对象在坐标输入区域5中同时移动 的情况。在位于点A的对象和位于点C的对象移动后，类似于上面所述的情况，对象选择性 地遮挡来自X侧光发射光波导7B的芯9的光束L和来自Y侧光发射光波导7A的芯9的光 束L。因此，获得通过X侧光接收光波导8B的芯9和光接收元件16以及Y侧光接收光波导 8A的芯9和光接收元件16检测到的全部多个遮光信号。 例如，在图6中，通过各自相应的X侧光接收光波导8B的芯9和光接收元件16，在 坐标x3和坐标x4获得遮光信号，以及通过各自相应的Y侧光接收光波导8A的芯9和光接 收元件16，在坐标y3和坐标y4获得遮光信号。
以如上所述的方式，在S2中，当位于点A的对象和位于点C的对象在坐标输入区 域5中同时移动时，获得通过X侧光接收光波导8B的芯9和光接收元件16以及Y侧光接 收光波导8A的芯9和光接收元件16检测到的全部多个遮光信号。接着，基于以上述方式根据遮光信号所获得的坐标x3、x4和坐标y3、y4，确定坐标 输入区域5中的可能点。这里，坐标的可能组合是(X3，y3)、(x3，y4)、(x4，y3)和(x4，y4)， 它们在下文中分别以点B(x3， y3)、点E(x3， y4)、点F(x4， y3)和点D(x4， y4)表示。
接着，分别计算从位于点A的对象的初始位置坐标(xl， yl)到点B(x3， y3)、点 E(x3， y4)、点F(x4， y3)和点D(x4， y4)的距离。同时，分别计算从位于点C的对象的初始 位置坐标(x2， y2)到点B(x3， y3)、点E(x3， y4)、点F(x4， y3)和点D(x4， y4)的距离。
更具体地，可以用以下方式计算各距离，其中，对于点A，到点B的距离被定义为 PAB，到点E的距离被定义为PAE，到点D的距离被定义为PAD，到点F的距离被定义为PAF。
<formula>formula see original document page 10</formula>
在如上计算所获得的距离中，PAB是最短的距离。结果，使距离最短的遮光信号的 组合是在坐标x3获得的遮光信号和在坐标y3获得的遮光信号的组合。根据这些遮光信号 的组合，识别出位置坐标(x3，y3)。然后，将该位置坐标(x3，y3)确定为初始位于点A的对 象在移动后的位置坐标。这意味着该对象已经从点A移动到点B。 基于对象已经从点A移动到点B的事实，根据剩余点的位置坐标，自动确定位于点 C的对象在移动后的位置坐标，即，获得点D(x4， y4)。 因此，对于点C，使移动后的距离最短的遮光信号的组合是在坐标x4获得的遮光 信号和在坐标y4获得的遮光信号的组合。根据这些遮光信号的组合，识别出位置坐标(x4， y4)。然后，将该位置坐标(x4，y4)确定为初始位于点C的对象在移动后的位置坐标。这意 味着该对象已经从点C移动到点D。 如上所述，在S3中，分别计算两个对象的初始位置坐标与基于在S2中获得的多个 遮光信号的所有可选位置坐标之间的距离，即，分别计算从(xl，yl)到(x3，y3)、 (x3，y4)、 (x4， y3)和(x4， y4)的距离以及从(x2， y2)到(x3， y3) 、 (x3， y4) 、 (x4， y3)和(x4， y4)的 距离。然后，识别使由此计算的距离最短的遮光信号的组合，由此将由所识别的遮光信号的 组合所确定的位置坐标(x3，y3)和(x4，y4)定义为移动后的两个对象的位置坐标。
随后，基于如上所述获得的移动后的对象的位置坐标(x3，y3)和(x4，y4)，显示控 制单元在显示屏幕2上显示用于表示对象的位置信息。更准确地，显示控制单元在显示屏 幕2上显示位置信息，以使得其中一个对象显示为从点A移动到点B，另一个对象显示为从 点C移动到点D。这些处理在上述S4中执行。 如上详细所述，根据本实施例中的显示系统中的具有光学坐标输入装置4的显示 装置1，在10毫秒以下的时间段内，信号处理单元执行初始位置坐标获得处理(Sl)、遮光信 号获得处理(S2)和位置坐标改变处理(S3)，显示控制单元执行位置信息显示处理(S4)。在 初始位置坐标获得处理(Sl)中，信号处理单元获得在显示屏幕2上的并遮挡来自Y侧光发 射光波导7A和X侧光发射光波导7B的各芯的光束L的两个对象的坐标，作为初始位置坐标(xl，yl)和(x2，y2)。在遮光信号获得处理(S2)中，当两个对象在显示屏幕2上移动时， 信号处理单元获得多个遮光信号，该多个遮光信号是根据移动后的两个对象对来自Y侧光 发射光波导7A和X侧光发射光波导7B的各芯9的光束L的遮挡，通过Y侧光接收光波导 8A和X侧光接收光波导8B的各芯9和光接收元件16所检测到的。在位置坐标改变处理 (S3)中，信号处理单元计算从两个对象的初始位置坐标(xl，yl)和(x2，y2)到基于在信号 获得处理中获得的多个遮光信号的全部可能位置坐标(x3，y3)、 (x3，y4)、 (x4，y3)和(x4， y4)的距离。然后，信号处理单元针对每个对象识别使距离最短的遮光信号的组合，并将由 如此识别的遮光信号的组合所确定的位置坐标(x3，y3)和(x4，y4)定义为移动后的对象的 位置坐标。在显示处理(S4)中，显示控制单元基于移动后的对象的位置坐标，在显示屏幕 2上显示对象的位置信息。因此，在作为普通操作者操作对象所需的最短时间的IO毫秒的 时间段内，计算出从两个对象的初始位置坐标(xl，yl)和(x2，y2)到基于在遮光信号获得 处理中获得的多个遮光信号的全部可能位置坐标的距离。然后，针对两个对象中的每个，识 别使如此计算的距离最短的遮光信号的组合。将由如此识别的遮光信号的组合所确定的位 置坐标(x3，y3)和(x4，y4)定义为移动后的对象的位置坐标。因此，可以在显示屏幕2上 正确地显示在坐标输入区域5中同时移动的两个对象的位置信息。 无需说明，本发明并不限于上述实施例，可以对本发明进行各种改进和变形，而不 会脱离本发明的保护范围。 例如，在上述实施例中，光学坐标输入装置4被配置为布置在显示装置1中。然而， 并不限于上述结构，光学坐标输入装置4可以通过USB线缆20与具有内置控制器主体的显 示装置1连接，如图7所示。 本申请要求2009年1月20日提交的日本专利申请2009-009535和2009年11月 18日提交的日本专利申请2009-262806的优先权，其全部内容通过引用而包含于此。
权利要求
一种显示系统，包括光学坐标输入装置，其包括光发射部，其包括多个第一光发射装置，其沿限定出矩形坐标输入区域的一部分的第一边布置；以及多个第二光发射装置，其沿与所述第一边垂直的第二边布置；光接收部，其包括多个第一光接收装置，用于接收从所述多个第一光发射装置发射的光束，所述多个第一光接收装置中的各第一光接收装置被布置成与所述多个第一光发射装置中的各第一光发射装置相对并且沿与所述第一边相对的第三边布置；以及多个第二光接收装置，用于接收从所述多个第二光发射装置发射的光束，所述多个第二光接收装置中的各第二光接收装置被布置成与所述多个第二光发射装置中的各第二光发射装置相对并且沿与所述第二边相对的第四边布置，其中，当通过所述多个第一光接收装置中的一个第一光接收装置和所述多个第二光接收装置中的一个第二光接收装置检测到遮光信号时，所述光学坐标输入装置输入如下交叉点的位置坐标在该交叉点处，从所述多个第一光发射装置中与所述多个第一光接收装置中的所述一个第一光接收装置相对的一个第一光发射装置发射的光束和从所述多个第二光发射装置中与所述多个第二光接收装置中的所述一个第二光接收装置相对的一个第二光发射装置发射的光束相交叉；显示装置，其具有布置有所述光学坐标输入装置的显示屏幕，所述显示装置包括信号处理装置，用于基于通过所述多个第一光接收装置中的所述一个第一光接收装置和所述多个第二光接收装置中的所述一个第二光接收装置所检测到的所述遮光信号，计算所述交叉点的位置坐标；以及显示控制装置，用于进行控制，以基于所述信号处理装置所计算出的位置坐标来在所述显示屏幕上显示位置信息，其中，在10毫秒以下的时间内，所述信号处理装置执行第一处理，用于获得两个对象的初始位置坐标，所述两个对象均位于所述显示屏幕上，并且均遮挡来自所述多个第一光发射装置中的一个第一光发射装置的光束和来自所述多个第二光发射装置中的一个第二光发射装置的光束；第二处理，用于获得多个遮光信号对，所述多个遮光信号对是基于在所述两个对象在所述显示屏幕上移动之后所述两个对象遮挡来自所述多个第一光发射装置的光束和来自所述多个第二光发射装置的光束、通过所述多个第一光接收装置和所述多个第二光接收装置所检测到的信号；以及第三处理，用于针对从在所述第二处理中获得的所述多个遮光信号对中随意选择出的各遮光信号对所指定的全部位置坐标中的每个位置坐标，计算所述两个对象中的一个对象的初始位置坐标与各遮光信号对所指定的位置坐标之间的距离；指定所计算出的距离最短的遮光信号对；以及将基于所指定的遮光信号对而确定的位置坐标设置为移动后的所述两个对象中的各对象的位置坐标，以及其中，所述显示控制装置执行显示处理，以基于移动后的所述两个对象中的各对象的位置坐标，在所述显示屏幕上显示所述两个对象中的各对象的位置信息。
2. 根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述光发射部包括 光发射元件；以及第一光波导，其包括多个光导构件，所述多个光导构件被布置为所述多个光导构件的 一个端部在所述光发射元件附近汇聚，所述多个光导构件的另一个端部的一部分沿所述第 一边布置并在所述光发射元件发射光时用作所述多个第一光发射装置，并且所述多个光导 构件的所述另一个端部的其余部分沿所述第二边布置并在所述光发射元件发射光时用作 所述多个第二光发射装置。
3. 根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述光接收部包括 第二光波导，其包括多个光导构件，所述多个光导构件的一个端部的一部分沿所述第三边布置并用作所述多个第一光接收装置，所述多个光导构件的所述一个端部的其余部分 沿所述第四边布置并用作所述多个第二光接收装置，并且所述多个光导构件的另一个端部 汇聚和连接至光接收元件。
全文摘要
在显示系统中的具有光学坐标输入装置的显示系统中，在矩形坐标输入区域内以X-Y矩阵布置从全部多个光发射装置发射的光束。当通过X方向上的光接收装置并且还通过Y方向上的光接收装置检测到遮光信号时，该光学坐标输入装置获得来自X方向上的光接收装置的直线与来自Y方向上的光接收装置的直线的交叉点的位置坐标，并根据由此获得的位置坐标在显示屏幕上显示位置信息。
文档编号F21V8/00GK101782824SQ201010002840
公开日2010年7月21日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者十二纪行 申请人:日东电工株式会社