JPS6125161B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の詳細な説明は次の構成で記載する。[Detailed description of the invention] The detailed description of the invention will be described in the following structure.

イ 発明の目的 産業上の利用分野 従来の技術 本発明が解決しようとする問題点 ロ 発明の構成 問題点を解決するための手段 （実施例１の説明を含む。） 作 用 実施例（実施例２、３、４） ハ 発明の効果 イ 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明の接触入力装置は情報処理産業における
計算機または計算機の端末装置への情報入力に利
用される。A. Purpose of the invention Industrial application field Prior art Problems to be solved by the present invention B. Structure of the invention Means for solving the problems (including explanation of Example 1) Effects Example (Example) 2, 3, 4) C. Effects of the Invention B. Purpose of the Invention (Field of Industrial Application) The contact input device of the present invention is used for inputting information to a computer or a terminal device of a computer in the information processing industry.

（従来の技術） 接触入力装置は比較的平らなスクリーンまたは
平板の直前の空間に複数の平行な光線を通した型
の装置である。光線は、一般的には、平板の表面
と平行な平面内に入るように配列する。平板の上
のある一点を指または指示棒で触れると光線がさ
えぎられる。この光線がさえぎられたことを示す
信号を用いて指または指示棒が触れた点の座標を
示す信号を発生させる。BACKGROUND OF THE INVENTION Touch input devices are of the type that pass a plurality of parallel beams of light through a space directly in front of a relatively flat screen or plate. The light rays are generally arranged so that they fall within a plane parallel to the surface of the flat plate. If you touch a certain point on the plate with your finger or pointer, the light beam will be blocked. A signal indicating that the light beam is blocked is used to generate a signal indicating the coordinates of the point touched by the finger or pointer stick.

通常は、光源として発光ダイオードのような赤
外線源を用い、光線の検出にはホトトランジスタ
か赤外線検出器を用いる。（四角形の）平板の一
辺に発光ダイオードを並べて取り付け、向かい合
つた辺に各発光ダイオードからの光線の線上に入
るようにホトトランジスタを並べて取り付ける。 Typically, the light source is an infrared source, such as a light emitting diode, and the light is detected using a phototransistor or an infrared detector. Light emitting diodes are lined up on one side of a (square) flat plate, and phototransistors are lined up on the opposite side so that they fall in the line of light from each light emitting diode.

第６図は従来の装置に使われている回路の図で
ある。この回路では、複数の比較器１０，１１，
１２があつて、その比較器の入力端子の一方が線
１３に共通に接続されている。線１３の電圧がす
べての比較器１０，１１，１２の固定しきい値に
なつている。 FIG. 6 is a diagram of a circuit used in a conventional device. In this circuit, a plurality of comparators 10, 11,
12 and one of the input terminals of the comparators is commonly connected to line 13. The voltage on line 13 is the fixed threshold for all comparators 10, 11, 12.

線１３は、抵抗１４を通してインバーター１５
の出力に、抵抗１６を通して端子１７の正電圧源
にそれぞれ接続している。インバーター１５は、
普通に使われる論理回路の一つであるから、その
出力電圧は二つの一定の値のどちらかになる。一
方の電圧は端子１７に加えた電圧に近い値、他方
は接地電位に近い電圧である。従つて、線１３の
電圧は、インバーター１５の状態と、抵抗１４と
抵抗１６の値で決まる二つの電圧のどちらかにな
る。線１３上の二つの電圧の一方は、比較器１
０，１１，１２の固定しきい値レベルに対応し、
もう一方の電圧は、しや断または抑止信号とな
る。比較器１０の線１３に接続していない方の入
力端子はホトトランジスタ１９の一方の端子に接
続される。ホトトランジスタ１９の他方の端子は
抵抗２０を通して端子２１の正電圧源に接続され
る。線１８は抵抗２２を通して接地される。比較
器１０の出力はホトトランジスタ１９が導通する
ときだけ高レベルになる。この比較器１０の出力
は、端子２５に加えられた信号によつて適当なタ
イミングで駆動されるANDゲート２３に接続さ
れる。比較器１１，１２の出力も同様に端子２
８，２９に印加される信号によつて適当なタイミ
ングでそれぞれトリガーされるANDゲート２
６，２７に接続される。三つのANDゲート２
３，２６，２７の出力はORゲート３０に入力さ
れるので、ORゲート３０の出力は比較器１０，
１１，１２で発生した信号の論理和になる。図示
されていないが、複数のホトトランジスタを比較
器１０，１１，１２の各非反転入力端子に接続す
ることができる。その場合、各比較器はそれに接
続されたホトトランジスタのどれか一つが導通す
ると作動する。 Wire 13 passes through resistor 14 to inverter 15
are connected to the positive voltage source at terminal 17 through resistor 16. The inverter 15 is
Since it is a commonly used logic circuit, its output voltage can be one of two fixed values. One voltage has a value close to the voltage applied to terminal 17, and the other voltage has a value close to ground potential. Therefore, the voltage on line 13 is one of two voltages determined by the state of inverter 15 and the values of resistor 14 and resistor 16. One of the two voltages on line 13 is connected to comparator 1
Corresponding to fixed threshold levels of 0, 11, 12,
The other voltage becomes the sever or inhibit signal. The input terminal of comparator 10 that is not connected to line 13 is connected to one terminal of phototransistor 19. The other terminal of phototransistor 19 is connected through a resistor 20 to a positive voltage source at terminal 21 . Line 18 is grounded through resistor 22. The output of comparator 10 goes high only when phototransistor 19 conducts. The output of this comparator 10 is connected to an AND gate 23 which is driven at appropriate timing by a signal applied to a terminal 25. Similarly, the outputs of comparators 11 and 12 are also connected to terminal 2.
AND gate 2 which is triggered at appropriate timing by the signals applied to 8 and 29, respectively.
6 and 27. three AND gates 2
Since the outputs of 3, 26, and 27 are input to the OR gate 30, the outputs of the OR gate 30 are input to the comparators 10,
It becomes the logical sum of the signals generated in 11 and 12. Although not shown, a plurality of phototransistors can be connected to each non-inverting input terminal of the comparators 10, 11, 12. In that case, each comparator is activated when any one of the phototransistors connected to it becomes conductive.

次にこの回路の動作について述べる。 Next, the operation of this circuit will be described.

複数の発光ダイオードまたは他の光源を一個づ
つ順次発光させることによつてホトトランジスタ
には周期的に光が入射する。すべての発光ダイオ
ードが一度づつ発光する動作サイクルを走査サイ
クルと呼ぶ。ホトトランジスタで発生されたパル
スは比較器１０，１１，１２を経てANDゲート
２３，２６，２７へ送られる。適当な時刻にタイ
ミング信号もANDゲート２３，２６，２７に印
加されるので、ORゲート３０の出力は通常、連
続したパルス列になる。光線が指などによつてし
や断されるとORゲート３０の出力パルス列の中
の一つが欠ける。何番目のパルスが欠けたのかを
知ることによつてしや断された光線の位置を知る
ことができる。 By sequentially causing a plurality of light emitting diodes or other light sources to emit light one by one, light is periodically incident on the phototransistor. The operation cycle in which all the light emitting diodes emit light once is called a scan cycle. The pulses generated by the phototransistors are sent to AND gates 23, 26, 27 via comparators 10, 11, 12. Timing signals are also applied to AND gates 23, 26, and 27 at appropriate times, so that the output of OR gate 30 is typically a continuous pulse train. If the light beam is interrupted by a finger or the like, one of the output pulse trains of the OR gate 30 will be missing. By knowing which pulse is missing, we can determine the position of the interrupted ray.

第６図の装置を周囲の明かるさが変化するよう
な場所で動作させると、その動作は周囲照明条件
によつて変わる。このことを第８図に示す。第８
図で曲線５０は、発光ダイオードからの光線と変
動する周囲光が重ね合わさつた状態を示す。第８
図に示すように、周囲光の変動が極端に大きい
と、発光ダイオードからの光線によるパルスの一
つ一つを区別できるようなしきい値レベルがない
ことがわかる。破線１５のような高いしきい値レ
ベルでは周囲光が少ない時のパルスを区別できな
いし、しきい値を低くすると周囲光が多い時のパ
ルスを区別できない。従つて、第６図の装置の動
作は周囲光が第８図に示した程極端に変動しない
場合に限定される。 When the apparatus of FIG. 6 is operated in a location where ambient light levels vary, its operation will vary depending on the ambient lighting conditions. This is shown in FIG. 8th
In the figure, curve 50 shows the superposition of the light beam from the light emitting diode and the varying ambient light. 8th
As can be seen, when the ambient light fluctuations are extremely large, there is no threshold level that can distinguish between individual pulses of light from the light emitting diode. A high threshold level, such as the dashed line 15, will not distinguish between pulses when there is little ambient light, and a low threshold will not distinguish between pulses when there is a lot of ambient light. Therefore, operation of the apparatus of FIG. 6 is limited to cases where the ambient light does not vary as drastically as shown in FIG.

（本発明が解決しようとする問題点） 接触入力装置は、通常比較的明るい場所で使用
されるので、ホトトランジスタは発光ダイオード
から出た光だけではなく周囲の照明などによる光
の作用も受けてしまう。従つて、発光ダイオード
からの光線だけを検出し周囲の光の影響を受けな
いようにするためにはホトトランジスタの出力が
あるレベル以上になつた時だけ信号を出す、ある
しきい値を設けて検出しなければならない。この
しきい値をある固定したレベルで使用するような
従来の装置では、周囲光の変化により性能が低下
し、さらに周囲の照明条件が著しく変化するよう
な場合には使用不能になる。(Problems to be Solved by the Present Invention) Since contact input devices are usually used in relatively bright places, the phototransistor is not only affected by the light emitted from the light emitting diode, but also by the light from surrounding lighting. Put it away. Therefore, in order to detect only the light rays from the light emitting diode and not be affected by the surrounding light, a certain threshold must be set to output a signal only when the output of the phototransistor exceeds a certain level. must be detected. Conventional devices that use this threshold at a fixed level degrade performance with changes in ambient light and become unusable when ambient lighting conditions change significantly.

本発明の主な目的は、様々な異なつた照明条件
下でも優れた性能を持つ接触入力装置を得るため
に、周囲の明るさの変化による影響を受けないよ
うにするためのしきい値回路を得ることにある。 The main objective of the present invention is to develop a threshold circuit to avoid being affected by changes in ambient brightness, in order to obtain a touch input device with excellent performance under various different lighting conditions. It's about getting.

ロ 発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明の実施例では、入力端子に複数のホトト
ランジスタを接続し、そのホトトランジスタの一
つを選択して出力端子に接続するようになつてい
るアナログマルチプレクサと、前記出力端子の信
号を最初の期間に標本化し保持するサンプルホー
ルドと、比較器と、前記出力端子と比較器とを次
の期間に接続するアナログスイツチにより構成さ
れている。前記サンプルホールドに記憶された最
初の期間のホトトランジスタの信号と次の期間の
ホトトランジスタの信号が前記比較器により比較
されて信号を発生する。B. Structure of the Invention (Means for Solving Problems) In an embodiment of the present invention, a plurality of phototransistors are connected to an input terminal, and one of the phototransistors is selected and connected to an output terminal. It consists of an analog multiplexer that samples and holds the signal at the output terminal in the first period, a comparator, and an analog switch that connects the output terminal and the comparator in the next period. The phototransistor signal of the first period stored in the sample hold and the phototransistor signal of the next period are compared by the comparator to generate a signal.

第１図は本発明の実施例１であり、この装置は
第８図に示した変動よりももつと極端な周囲光の
変動に対しても影響を受けにくいように構成して
ある。アナログマルチプレクサ６０の複数の信号
入力端子６１のそれぞれに１９のようなホトトラ
ンジスタのエミツタが接続されている。二進カウ
ンタ６２の数段の出力符号が線６３によつてアナ
ログマルチプレクサ６０の選択入力端子に接続さ
れていて、二進カウンタ６２の示す符号に従つて
アナログマルチプレクサ６０の信号入力端子６１
のどれか一つが選択されて出力線６４に出力され
る。第１図に示した実施例ではアナログマルチプ
レクサ６０は８本の入力線があるのでこのうちの
１本を選択するには３桁の二進符号があれば十分
であるから線６３は３本である。 FIG. 1 shows a first embodiment of the invention, in which the device is constructed to be less susceptible to even more extreme fluctuations in ambient light than those shown in FIG. Emitters of phototransistors such as 19 are connected to each of the plurality of signal input terminals 61 of the analog multiplexer 60. The output codes of the several stages of the binary counter 62 are connected by a line 63 to the selection input terminal of the analog multiplexer 60, and the signal input terminal 61 of the analog multiplexer 60 is connected according to the code indicated by the binary counter 62.
One of them is selected and output to the output line 64. In the embodiment shown in FIG. 1, the analog multiplexer 60 has eight input lines, so a three-digit binary code is sufficient to select one of these lines, so there are only three lines 63. be.

８本の入力信号のどれも出力したくないときに
は抑止入力６５を使つてマルチプレクサ６０の作
動を抑止することができる。抵抗７０は線６４の
負荷抵抗として働く。 Inhibit input 65 can be used to inhibit operation of multiplexer 60 when none of the eight input signals are desired to be output. Resistor 70 acts as a load resistance for line 64.

図示していないがアナログマルチプレクサ６０
と同様に複数のホトトランジスタを接続したアナ
ログマルチプレクサを設けてその出力を線６４に
接続し、抑止入力６５を使つて特定のアナログマ
ルチプレクサを選択し、すべてのアナログマルチ
プレクサに共通に選択線６３を接続することによ
つて特定のホトトランジスタを選択することもで
きる。カウンタ６２のクロツクは線６６の信号を
用いる。この信号は発光ダイオードの選択と同期
しているので１９のようなホトトランジスタの出
力は選択された発光ダイオードが発光している期
間の適当な時刻に選択される。 Although not shown, the analog multiplexer 60
Similarly, an analog multiplexer with a plurality of phototransistors connected is provided and its output is connected to a line 64, an inhibit input 65 is used to select a particular analog multiplexer, and a selection line 63 is connected in common to all analog multiplexers. A specific phototransistor can also be selected by doing this. The clock for counter 62 uses the signal on line 66. Since this signal is synchronized with the selection of the light emitting diode, the output of a phototransistor such as 19 is selected at an appropriate time during the period when the selected light emitting diode is emitting light.

線６４は二つのアナログスイツチ８０，８１の
入力端子に接続される。この二つのアナログスイ
ツチはそれぞれ線８２，８３上の信号によつて制
御される。アナログスイツチ８１はアナログマル
チプレクサ６０によつてホトトランジスタのどれ
か一つが選択され線６４に接続された後発光ダイ
オードからの光線が入射すべき時刻の直前の時刻
に先ずONになる。容量８４はアナログスイツチ
８１の出力端子と接地との間に接続されていて、
アナログスイツチ８１がONになるたびごとに線
６４上の電圧に相当する電圧に充電される。アナ
ログスイツチ８１と容量８４は線６４の電圧を標
本化し容量８４の端子電圧として保持するサンプ
ルホールド回路として働く。次にアナログスイツ
チ８１がOFFになつた後、ひき続いてアナログ
スイツチ８０がONになり線６４の電圧は抵抗８
５を通して比較器８６の非反転入力端子に接続さ
れる。抵抗２２０は比較器８６に少しヒステリシ
スを持たせるためのものである。アナログスイツ
チ８０がOFFの時は、出力は接地されている入
力８７に接続されている。アナログスイツチ８１
がOFFの時は、出力は使用されていない入力端
子に接続され浮動したままになつている。 Line 64 is connected to the input terminals of two analog switches 80,81. The two analog switches are controlled by signals on lines 82 and 83, respectively. After one of the phototransistors is selected by the analog multiplexer 60 and connected to the line 64, the analog switch 81 is first turned on at a time just before the time when the light beam from the light emitting diode is to be incident. A capacitor 84 is connected between the output terminal of the analog switch 81 and ground,
Each time analog switch 81 is turned on, it is charged to a voltage corresponding to the voltage on line 64. The analog switch 81 and the capacitor 84 serve as a sample and hold circuit that samples the voltage on the line 64 and holds it as the terminal voltage of the capacitor 84. Next, after the analog switch 81 is turned off, the analog switch 80 is turned on, and the voltage on the line 64 is changed to the resistance 8.
5 to the non-inverting input terminal of comparator 86. Resistor 220 is provided to provide comparator 86 with a little hysteresis. When the analog switch 80 is OFF, the output is connected to the grounded input 87. analog switch 81
When is OFF, the output is connected to an unused input terminal and remains floating.

容量８４の接地されていない方の端子は抵抗９
０を通して比較器８６の反転入力端子に接続され
ており、比較器８６の出力は二つの入力端子のど
ちらの電圧が高いかによつて決まる。線９１は抵
抗９４を通して端子９２で正電圧源に接続されて
いるので比較器８６の反転入力の電圧が非反転入
力の電圧を超えない限り高レベルになつている。
線９１の信号はインバーター１００を通してJK
フリツプ・フロツプ１０１に接続している。この
JKフリツプ・フロツプ１０１は発光ダイオード
の光線がしや断されることによつて欠けたパルス
が発生したかどうかを検出する働きをする。 The ungrounded terminal of capacitor 84 is connected to resistor 9.
0 to the inverting input terminal of comparator 86, and the output of comparator 86 depends on which of the two input terminals has a higher voltage. Line 91 is connected through resistor 94 to a positive voltage source at terminal 92 so that it is at a high level unless the voltage at the inverting input of comparator 86 exceeds the voltage at the non-inverting input.
The signal on line 91 is passed through inverter 100 to JK
It is connected to flip-flop 101. this
The JK flip-flop 101 serves to detect whether a missing pulse is generated due to the light beam of the light emitting diode being interrupted.

次に第１図の回路の中の制御を行なう部分を説
明する。 Next, a portion of the circuit shown in FIG. 1 that performs control will be explained.

発振器１５０でクロツクの原信号が作られ、四
段の二進カウンタ１５１に加えられる。二進カウ
ンタ１５１の各段の出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第３図
に示すように互いに２倍づつ異なる繰り返し率に
なる。出力Ｄは線６６によつてカウンター６２に
クロツクパルスを与える。 An original clock signal is generated by an oscillator 150 and applied to a four-stage binary counter 151. The outputs A, B, C, and D of each stage of the binary counter 151 have repetition rates that are twice different from each other, as shown in FIG. Output D provides a clock pulse to counter 62 via line 66.

NANDゲート１５３の入力端子には出力Ｄをイ
ンバーター１５２で反転した信号と出力Ｃをイン
バーター１５４ａで反転した信号が加えられる。
NANDゲート１５３の出力はインバーター１５４
で反転され、抵抗１５５を通してトランジスタ１
５６のベースに加えられる。トランジスタ１５６
のコレクタは線６４に接続し、エミツタは接地さ
れているインバーター１５４の出力を放電信号と
呼び、その波形を第３図に示す。NANDゲート１
５７には出力Ｄをインバーター１５２で反転した
信号と出力Ｃが入力される。このNANDゲート１
５７の出力はサンプル信号と呼び、アナログスイ
ツチ８１と容量８４で構成されるサンプルホール
ドの制御に使われるもので、この信号を反転した
波形を第３図に示す。NANDゲート１６０には出
力Ｃと出力Ｄが入力され、その出力を
COMGATE信号と呼ぶ。COMGATE信号はアナ
ログスイツチ８０に接続されその動作を制御す
る。 A signal obtained by inverting the output D by an inverter 152 and a signal obtained by inverting the output C by an inverter 154a are applied to the input terminal of the NAND gate 153.
The output of the NAND gate 153 is the inverter 154
transistor 1 through resistor 155.
Added to the base of 56. transistor 156
The output of the inverter 154, whose collector is connected to the line 64 and whose emitter is grounded, is called a discharge signal, and its waveform is shown in FIG. NAND gate 1
A signal obtained by inverting the output D by the inverter 152 and the output C are input to the input signal 57. This NAND gate 1
The output of 57 is called a sample signal and is used to control the sample hold comprised of analog switch 81 and capacitor 84. The waveform of this inverted signal is shown in FIG. Output C and output D are input to the NAND gate 160, and the output is
It is called the COMGATE signal. The COMGATE signal is connected to analog switch 80 to control its operation.

NANDゲート１７１には出力ＢとNANDゲート
１６０の出力をインバーター１７０で反転させた
信号が入力される。このNANDゲート１７１の出
力をCHECK信号と呼び、この信号を反転した波
形を第３図に示す。 The output B and a signal obtained by inverting the output of the NAND gate 160 by an inverter 170 are input to the NAND gate 171 . The output of this NAND gate 171 is called the CHECK signal, and the waveform of this inverted signal is shown in FIG.

CHECK信号は線１７２を通してJKフリツプ・
フロツプ１０１のクロツク入力に接続される。
CHECK信号のパルスが入力された時に比較器８
６の出力が低レベルであればJKフリツプ・フロ
ツプ１０１はリセツトされ、比較器８６の出力が
高レベルの時にはJKフリツプ・フロツプ１０１
の状態は変わらない。 The CHECK signal is passed through line 172 to the JK flip
Connected to the clock input of flop 101.
When the CHECK signal pulse is input, comparator 8
If the output of comparator 86 is low level, JK flip-flop 101 is reset, and if the output of comparator 86 is high level, JK flip-flop 101 is reset.
status remains unchanged.

NANDゲート１８１の入力の一方にはNANDゲ
ート１５７の出力（サンプル信号）をインバータ
ー１８０で反転した信号が加えられる。NANDゲ
ート１８１のもう一方の入力には線１８２を通し
て、各走査サイクルすなわち動作の開始を示す信
号（SYNC）が図示していない装置から加えられ
る。NANDゲート１８１の出力はJKフリツプ・
フロツプ１０１のプリセツト入力とJKフリツ
プ・フロツプ１９０のクロツク入力に接続されて
いる。JKフリツプ・フロツプ１０１の出力Ｑ，
はそれぞれJKフリツプ・フロツプ１９０の入
力Ｊ，Ｋに接続されている。NANDゲート１８１
が発生する信号の役割は、各走査サイクルの開始
時にJKフリツプ・フロツプ１０１をプリセツト
することと同時にその前の走査サイクルでJKフ
リツプ・フロツプ１０１に設定されたデータを
JKフリツプ・フロツプ１９０に転送することで
ある。 A signal obtained by inverting the output (sample signal) of the NAND gate 157 by an inverter 180 is applied to one input of the NAND gate 181. A signal (SYNC) indicating the start of each scan cycle or operation is applied to the other input of NAND gate 181 through line 182 from a device not shown. The output of NAND gate 181 is JK flip
It is connected to the preset input of flop 101 and the clock input of JK flip-flop 190. Output Q of JK flip-flop 101,
are connected to inputs J and K of JK flip-flop 190, respectively. NAND gate 181
The role of the signal generated is to preset the JK flip-flop 101 at the beginning of each scan cycle, and at the same time to preset the data set in the JK flip-flop 101 in the previous scan cycle.
The purpose is to transfer the data to the JK flip-flop 190.

（作 用） 次に曲型的な動作サイクルの間に起こる事象の
タイミングを、ホトトランジスタ１９のエミツタ
電圧を示す第３図の曲線２００を用いて説明す
る。第３図ではホトトランジスタ１９をトランジ
スタｎと呼ぶ。このトランジスタｎはアナログス
イツチ６０によつてt₀からt₄（出力Ｄの１周期）
の間選択される。選択線６３によつてトランジス
タｎが選択されるとt₀からt₁の期間トランジスタ
１５６が導通し、トランジスタｎの出力電圧は供
給電圧の近くから接地電圧の近くまで降下する。
この動作の目的はホトトランジスタ１９のエミツ
タの電圧を接地電位に近い基準値にして初期条件
を実現するためである。(Operation) The timing of events that occur during a curved operating cycle will now be explained using curve 200 of FIG. 3, which shows the emitter voltage of phototransistor 19. In FIG. 3, phototransistor 19 is called transistor n. This transistor n is changed from t ₀ to t ₄ (one cycle of output D) by the analog switch 60.
selected between. When transistor n is selected by selection line 63, transistor 156 becomes conductive for a period from t ₀ to t ₁ and the output voltage of transistor n drops from near the supply voltage to near ground voltage.
The purpose of this operation is to set the voltage at the emitter of the phototransistor 19 to a reference value close to the ground potential to realize the initial conditions.

次にt₁からt₂の間トランジスタ１５６はしや断
されてアナログスイツチ８１がサンプル信号によ
つて駆動され、ホトトランジスタ１９の出力が容
量８４に接続される。この時はどの発光ダイオー
ドも発光していないのでホトトランジスタ１９は
周囲の光だけを受けてその出力は周囲光レベルを
示す電圧になる。容量８４を含む回路の時定数は
十分小さいので容量８４はt₂までに周囲光レベル
に相当する電圧まで完全に充電されている。アナ
ログスイツチ８１は時刻t₂で停止されて入力と出
力の間がしや断されるので容量８４の電圧は残り
の期間保持される。 Then, from t ₁ to t ₂ , transistor 156 is turned off, analog switch 81 is driven by the sample signal, and the output of phototransistor 19 is connected to capacitor 84 . At this time, since none of the light emitting diodes are emitting light, the phototransistor 19 receives only ambient light and its output becomes a voltage representing the ambient light level. The time constant of the circuit containing capacitor 84 is sufficiently small that capacitor 84 is fully charged by t ₂ to a voltage corresponding to the ambient light level. Since the analog switch 81 is stopped at time _t2 and the input and output are briefly disconnected, the voltage of the capacitor 84 is maintained for the remaining period.

時刻t₂からt₄の間発光ダイオードｎが発光し、
ホトトランジスタ１９によつてその光が検出され
る。第３図に示すように、ホトトランジスタ１９
の出力電圧は発光ダイオードとホトトランジスタ
との合成反応時間に対応して発光ダイオードの発
光開始から急激に上昇する。時刻t₃までに線６４
上の電圧は、時刻t₂で標本化され容量８４に保持
されている周囲光レベルを示す電圧より実質的に
高くなる。この電圧は回路の時定数のために上昇
し続ける。 The light emitting diode n emits light from time t ₂ to t ₄ ,
The light is detected by phototransistor 19. As shown in FIG.
The output voltage of the light emitting diode increases rapidly from the start of light emission of the light emitting diode, corresponding to the synthesis reaction time of the light emitting diode and the phototransistor. line 64 by time t ₃
The above voltage will be substantially higher than the voltage representative of the ambient light level sampled and held on capacitor 84 at time t ₂ . This voltage continues to rise due to the time constant of the circuit.

時刻t₃からt₄の期間にCOMGATE信号によつて
アナログスイツチ８０が駆動される。アナログス
イツチ８０が駆動されるとホトトランジスタ１９
の出力は抵抗８５を通して比較器８６の非反転入
力端子に接続される。比較器８６の反転入力端子
には、周囲光レベルを示す電圧で充電された容量
８４の非接地端子が接続されている。t₃からt₄の
期間に検出された光レベルの方がt₁からt₂の期間
に検出された周囲光レベルよりも高ければ比較器
８６の出力は高レベルになる。t₁からt₄までほぼ
同じ周囲光レベルが続けば比較器８６の出力は低
レベルのままである。 Analog switch 80 is driven by the COMGATE signal during the period from time t ₃ to t ₄ . When the analog switch 80 is driven, the phototransistor 19
The output of is connected through a resistor 85 to a non-inverting input terminal of a comparator 86. Connected to the inverting input terminal of comparator 86 is the non-grounded terminal of capacitor 84, which is charged with a voltage indicative of the ambient light level. If the light level detected during the period t ₃ to t ₄ is higher than the ambient light level detected during the period t ₁ to t ₂ , the output of comparator 86 will be high. If the ambient light level remains approximately the same from t ₁ to t ₄ , the output of comparator 86 will remain at a low level.

t₃からt₄の期間の後半にJKフリツプ・フロツプ
１０１のクロツク入力にCHECKパルスが印加さ
れる。JKフリツプ・フロツプ１０１のＪ入力は
接地されていて、比較器８６の出力が高レベルで
ある限りインバーター１００の出力は低レベルで
あるからJKフリツプ・フロツプ１０１の状態は
変化しない。ホトトランジスタ１９がパルスを検
出するごとに以上のようなことが起こる。もし発
光ダイオードからの光線がさえぎられてパルスが
欠けるとインバーター１００の出力は高レベルに
なつてJKフリツプ・フロツプ１０１の状態が変
化する。それ以後は、インバーター１００の出力
にパルスが現われてもJKフリツプ・フロツプ１
０１の状態は再び変化しない。ホトトランジスタ
ｎが選択されている期間の最後にJKフリツプ・
フロツプ１０１状態はJKフリツプ・フロツプ１
９０に転送される。JKフリツプ・フロツプ１９
０は現在の走査サイクルが終了するまでの間、そ
れ以前に光線がさえぎられてパルスが欠けたこと
があつたかどうかを示す信号を出力する。また
JKフリツプ・フロツプ１０１の出力Ｑはラツチ
２１０のトリガ入力に接続される。ラツチ２１０
の入力はカウンタ６２の出力が接続されているの
で、何番目の光線がさえぎられたかを示す二進数
がラツチ２１０に記憶される。 A CHECK pulse is applied to the clock input of JK flip-flop 101 during the latter half of the period t ₃ to t ₄ . The J input of JK flip-flop 101 is grounded, and as long as the output of comparator 86 is high, the output of inverter 100 is low, so the state of JK flip-flop 101 does not change. The above happens every time the phototransistor 19 detects a pulse. If the light beam from the light emitting diode is blocked and the pulse is missing, the output of the inverter 100 will go to a high level and the state of the JK flip-flop 101 will change. After that, even if a pulse appears at the output of the inverter 100, the JK flip-flop 1
The state of 01 does not change again. At the end of the period when phototransistor n is selected, the JK flip
Flop 101 status is JK flip flop 1
90. JK flip flop 19
0 outputs a signal indicating whether the beam was previously occluded and a pulse was missed until the end of the current scan cycle. Also
The output Q of JK flip-flop 101 is connected to the trigger input of latch 210. Latch 210
Since the input of the counter 62 is connected to the output of the counter 62, a binary number indicating which ray is occluded is stored in the latch 210.

第２図は第１図の装置の１走査サイクルの波形
を示す。二進カウンタ１５１の出力Ｄは各発光ダ
イオード１個づつ順次選択して発光させる信号
（LEDゲート）としても使われる。出力Ｄの１周
期の最後の1/8周期の間CHECKパルスが現われ
る。第２図に、各動作サイクルの開始の時に線１
８２上に現われる同期パルス（SYNC）が示され
ており、CHECKパルスと重なつて現われる比較
器８６の出力も示されている。 FIG. 2 shows the waveform of one scan cycle of the device of FIG. The output D of the binary counter 151 is also used as a signal (LED gate) to sequentially select each light emitting diode one by one to emit light. A CHECK pulse appears during the last 1/8 period of one period of output D. In Figure 2, line 1 is shown at the beginning of each operating cycle.
The synchronization pulse (SYNC) appearing on 82 is shown, as well as the output of comparator 86 appearing superimposed on the CHECK pulse.

STYLIN信号とその反転信号はJKフリツプ・
フロツプ１０１のＱおよび出力として作られ
る。STYLIN信号は、光線がさえぎられたことを
検出するまで低レベルになつているが、検出され
るとその走査サイクルが終了して次の走査サイク
ルの開始時に同期パルスによつてセツトされるま
で高レベルになつている。同期信号は、またJK
フリツプ・フロツプ１９０もトリガするので、第
２図にSTYLPRESとして示したＱ出力は接触入
力装置の平板上に指示棒があることを示す。 The STYLIN signal and its inverted signal are the JK flip
It is made as the Q and output of flop 101. The STYLIN signal remains low until it detects that the beam is occluded, at which point it goes high until it is set by the sync pulse at the end of that scan cycle and at the beginning of the next scan cycle. It's getting to the level. The sync signal is also JK
Since the flip-flop 190 also triggers, the Q output, shown as STYLPRES in FIG. 2, indicates the presence of the indicator bar on the plate of the touch input device.

再び第８図を参照して、線５０で示す変調され
た信号は第１図の装置の動作に問題を起こさない
ことがわかる。つまり、第１図の装置では各発光
ダイオードが発光する直前にサンプルホールドに
記憶された周囲光レベルと、その後発光ダイオー
ドが発光した時の光検出レベルを比較しているの
で周囲光が変動しても発光ダイオードからの光線
によるパルスを検出できる。第１図の装置では、
第８図の線５１のような固定した基準線は無く
て、各パルスが比較される基準電圧はパルスの直
前の部分を使う。 Referring again to FIG. 8, it can be seen that the modulated signal shown by line 50 does not cause problems in the operation of the apparatus of FIG. In other words, in the device shown in Figure 1, the ambient light level stored in the sample hold just before each light emitting diode emits light is compared with the light detection level when the light emitting diode emits light after that, so the ambient light may fluctuate. can also detect pulses of light from light-emitting diodes. In the device shown in Figure 1,
There is no fixed reference line, such as line 51 in FIG. 8, but the reference voltage to which each pulse is compared uses the portion just before the pulse.

第１図の装置は比較的簡単で組み立てと保守が
容易なので優れた性能を得る経済的な方法であ
る。 The apparatus of Figure 1 is relatively simple and easy to assemble and maintain, making it an economical method of obtaining superior performance.

もし必要なら、抵抗９０を１より大きい利得を
持つ増幅器に置き換えて比較器８６の反転入力に
オフセツトを加えることもできる。破線の四角形
９１でそのような増幅器を示す。この増幅器は、
ただ、入力と出力の間に一定の差と一定の比があ
りさえすればあまり厳密である必要はない。同様
にオフセツトを付加する他の方法は後述の第７，
１０，１２図に示す。 If desired, resistor 90 can be replaced with an amplifier having a gain greater than unity to apply an offset to the inverting input of comparator 86. Such an amplifier is indicated by a dashed box 91. This amplifier is
However, it does not need to be very strict as long as there is a certain difference and a certain ratio between input and output. Similarly, other methods of adding offsets are described in Section 7 below.
Shown in Figures 10 and 12.

場合によつては抵抗２２０による帰還回路を設
けて、比較器８６の動作にヒステリシスを持たせ
ることも望ましい。この回路は比較器８６に正帰
還をかけるためにその出力と非反転入力の間に接
続される。それによつて比較器８６は雑音に対し
て低感度になる。 In some cases, it may be desirable to provide a feedback circuit using resistor 220 to provide hysteresis to the operation of comparator 86. This circuit is connected between the output of comparator 86 and the non-inverting input to provide positive feedback to comparator 86. This makes comparator 86 less sensitive to noise.

（実施例） 実施例 ２ 本発明の他の実施例を第７図に示す。この実施
例ではホトトランジスタ１９は抵抗３００を通し
て比較器３０１の非反転入力端子に接続するとと
もに、抵抗３０２にも接続し、容量３０３を経て
接地されている。ホトトランジスタの負荷抵抗３
０４をエミツタと接地の間に接続し、比較器３０
１の反転入力端子と端子３０６の正電圧源の間に
バイアス抵抗３０５を接続する。第７図の修正さ
れた点は、ホトトランジスタ１９の出力を抵抗３
０２と容量３０３から成る積分回路に連続的に印
加しておくことである。従つて、容量３０３の端
子電圧はホトトランジスタ１９の出力の時間加重
積分（最も新しい出力レベルが最も大きい加重で
加えられる）になる。従つて、比較器３０１の反
転入力端子に入力される電圧は、通常、ホトトラ
ンジスタ１９で検出された周囲光レベルに相当
し、非反転入力端子に入力される電圧はホトトラ
ンジスタ１９で検出される瞬時光レベルに相当す
る。第８図の曲線３１０は、ホトトランジスタ１
９の出力が線５０で示すような信号である時に容
量３０３の端子に現われる電圧を示す。第９図は
線５０と曲線３１０で表わされる信号の差を示
す。ここでは、周囲光の変動による影響はかなり
おさえられているので、固定しきい値を用いても
正常な動作を維持できることがわかる。しきい値
は、抵抗３０２，３０４との関係を見ながら抵抗
３０５の値を調整して適当なレベルを選べばよ
い。(Examples) Example 2 Another example of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, the phototransistor 19 is connected to a non-inverting input terminal of a comparator 301 through a resistor 300, and is also connected to a resistor 302, and is grounded through a capacitor 303. Phototransistor load resistance 3
04 between the emitter and ground, and the comparator 30
A bias resistor 305 is connected between the inverting input terminal of the terminal 1 and the positive voltage source of the terminal 306. The modified point in FIG. 7 is that the output of the phototransistor 19 is connected to the resistor 3.
02 and a capacitor 303. Therefore, the terminal voltage of capacitor 303 becomes a time-weighted integral of the output of phototransistor 19 (the newest output level is added with the greatest weight). Therefore, the voltage applied to the inverting input terminal of comparator 301 typically corresponds to the ambient light level detected by phototransistor 19 and the voltage applied to the non-inverting input terminal is detected by phototransistor 19. Corresponds to instantaneous light level. Curve 310 in FIG.
9 shows the voltage appearing at the terminal of capacitor 303 when the output of line 50 is a signal as shown by line 50. FIG. 9 shows the difference between the signals represented by line 50 and curve 310. Here, it can be seen that the influence of ambient light fluctuations is considerably suppressed, so that normal operation can be maintained even when a fixed threshold is used. As for the threshold value, an appropriate level may be selected by adjusting the value of the resistor 305 while looking at the relationship with the resistors 302 and 304.

第７図の装置には、各ホトトランジスタ１９ま
たは一群のホトトランジスタの出力が共通に接続
されている場合には、ホトトランジスタの各群に
対して別々の比較器が必要であるという欠点があ
る。多数のホトトランジスタ（あるいは相互に接
続されている多数のホトトランジスタの群）が必
要な場合には、第７図の装置を多数複製する必要
があるので、第１図の装置のように単にアナログ
マルチプレクサ６０を追加することによつて多数
のホトトランジスタを取り扱えるのに比べて、相
当複雑になる。 The arrangement of FIG. 7 has the disadvantage that a separate comparator is required for each group of phototransistors if the outputs of each phototransistor 19 or group of phototransistors are connected in common. . If a large number of phototransistors (or groups of large numbers of phototransistors connected to each other) are required, the device of Figure 7 would need to be duplicated in large numbers, or simply an analog device like the device of Figure 1. The addition of multiplexer 60 adds considerable complexity compared to the large number of phototransistors that can be handled.

ある場合にはホトトランジスタをいくつかの群
に分けて、各群をアナログマルチプレクサ６０の
一つの入力端子に接続した第１図の装置の方が望
ましい。そして、発光ダイオードからの光線が照
射されることになつているホトトランジスタを含
んでいる群を選択線６３によつて選択する。それ
によつてアナログマルチプレクサ６０への入力線
が少なくてよいので、第１図の装置の部品数は少
なくて済む。第１図のホトトランジスタ１９に並
列に破線で示したホトトランジスタ１９′を増設
することによつてこのことを示す。 In some cases, it may be preferable to divide the phototransistors into groups, with each group connected to one input terminal of analog multiplexer 60, as shown in FIG. Then, a selection line 63 is used to select a group containing phototransistors that are to be irradiated with light from the light emitting diode. This reduces the number of input lines to analog multiplexer 60, thereby reducing the number of components in the apparatus of FIG. This is illustrated by adding a phototransistor 19', indicated by a broken line, in parallel to phototransistor 19 in FIG.

本発明で採用した実施例では、アナログマルチ
プレクサはCD４０５１、二進カウンタ６２，１
５１は集積回路７４１６１、アナログスイツチ８
０，８１はCD４０１６の1/2づつ、JKフリツ
プ・フロツプ１０１，１９０は集積回路７４１０
６そして比較器８６はLM３３９を使つている。 In the embodiment adopted in the present invention, the analog multiplexer includes CD4051, binary counter 62,1
51 is an integrated circuit 74161, analog switch 8
0 and 81 are 1/2 each of CD4016, and JK flip-flops 101 and 190 are integrated circuits 7410.
6 and comparator 86 uses LM339.

実施例 ３ 第１０図に本発明の他の実施例を示す。アナロ
グマルチプレクサ４０１には二つの入力端子があ
り、一方の入力端子はある時刻に容量４０２に接
続される。アナログマルチプレクサ４０１と容量
４０２はサンプルホールド回路として働き、その
出力は、比較器として動作する演算増幅器４０３
の反転入力端子に接続される。アナログマルチプ
レクサ４０１の一つの入力４０４は抵抗４０５を
通して端子４０６で正電圧源に接続される。もう
一方の入力４０７は複数のアナログマルチプレク
サユニツトの出力に共通に接続される。第１０図
には複数のアナログマルチプレクサユニツトの中
の二つ、すなわちアナログマルチプレクサ４０
８，４０９を示す。さらに他のアナログマルチプ
レクサも出力を入力４０７に共通に接続してもよ
い。アナログマルチプレクサ４０８，４０９のそ
れぞれに複数のホトトランジスタが接続される。
第１０図の例では８個のホトトランジスタが示さ
れている。選択入力端子４１０に二進符号を表わ
す電圧を入力することによつてアナログマルチプ
レクサ４０８に接続されたホトトランジスタの中
の１個が選択される。同じ二進符号が選択入力端
子４１１にも与えられる。もつと他のアナログマ
ルチプレクサがあれば同じ二進符号が与えられ
る。従つて各アナログマルチプレクサで１個づつ
のホトトランジスタが選択されて入力４０７に同
時に接続されるので、入力４０７の電圧は、選択
されている全てのホトトランジスタの合成電気伝
導度によつて決まる。図には示していないが各ホ
トトランジスタには一般的な方法で電力が供給さ
れる。入力４０７は抵抗４３１を通して正電圧源
に接続され、抵抗４１２，４１３を経て接地に接
続されている。抵抗４１２と抵抗４１３の接続点
は抵抗４１４を経て比較器４０３の非反転入力端
子に接続される。抵抗４３１は、抵抗４１２，４
１３に常に小さなバイアス電流を流しておくため
に入れてある。抵抗４１５によつて非反転入力端
子へ正帰還をかけている。比較器４０３の出力は
フリツプ・フロツプ４１６のＤ入力端子に接続す
るとともに、抵抗４３０を通して正電圧源に接続
される。線４１７上のクロツク信号によつて、入
力４０４，４０７のどちらかが選択される。クロ
ツク信号はゲートパルス発生装置４１８に供給さ
れてLEDゲートパルスを発生する。このゲート
パルスは線４１９を通つてフリツプ・フロツプ４
１６のクロツク入力端子に供給される。LEDゲ
ートパルスは線４２０を通して、発光ダイオード
または他の光源に供給されてLEDゲートパルス
の持続時間の間発生させるために使う。通常は一
つの光源が（図示しない装置によつて）選択され
てLEDゲートパルスの持続時間だけ発光する。Embodiment 3 FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. Analog multiplexer 401 has two input terminals, one of which is connected to capacitor 402 at a certain time. Analog multiplexer 401 and capacitor 402 act as a sample and hold circuit, and the output thereof is connected to operational amplifier 403 which acts as a comparator.
is connected to the inverting input terminal of One input 404 of analog multiplexer 401 is connected through a resistor 405 to a positive voltage source at terminal 406. The other input 407 is commonly connected to the outputs of multiple analog multiplexer units. FIG. 10 shows two of the plurality of analog multiplexer units, namely analog multiplexer 40.
8,409 is shown. Additionally, other analog multiplexers may have their outputs commonly connected to input 407. A plurality of phototransistors are connected to each of analog multiplexers 408 and 409.
In the example of FIG. 10, eight phototransistors are shown. One of the phototransistors connected to analog multiplexer 408 is selected by inputting a voltage representing a binary code to selection input terminal 410 . The same binary code is also applied to selection input terminal 411. Any other analog multiplexer will be given the same binary code. Thus, in each analog multiplexer one phototransistor is selected and connected to input 407 at the same time, so that the voltage at input 407 is determined by the combined electrical conductivity of all selected phototransistors. Although not shown in the figure, each phototransistor is supplied with power in a conventional manner. Input 407 is connected to a positive voltage source through resistor 431 and to ground through resistors 412 and 413. A connection point between resistor 412 and resistor 413 is connected to a non-inverting input terminal of comparator 403 via resistor 414. The resistor 431 is the resistor 412,4
It is inserted to keep a small bias current flowing through 13 at all times. A resistor 415 provides positive feedback to the non-inverting input terminal. The output of comparator 403 is connected to the D input terminal of flip-flop 416 and through resistor 430 to a positive voltage source. A clock signal on line 417 selects either input 404 or 407. The clock signal is provided to gate pulse generator 418 to generate LED gate pulses. This gate pulse passes through line 419 to flip-flop 4.
16 clock input terminals. The LED gate pulse is provided through line 420 to a light emitting diode or other light source for generation for the duration of the LED gate pulse. Typically, one light source is selected (by a device not shown) to emit light for the duration of the LED gate pulse.

第１０図の装置の動作は第１１図に示した波形
から最も良く理解できる。クロツク信号は４２１
で示し、LEDゲートパルスは４２２で示す。 The operation of the apparatus of FIG. 10 is best understood from the waveforms shown in FIG. The clock signal is 421
The LED gate pulse is shown as 422.

端子４１０，４１１に印加される二進符号の電
圧はクロツク波形４２１の立ち上がりで順次変わ
るので、クロツク波形の一つの立ち上がりから次
の立ち上がりまでの期間ホトトランジスタの一つ
の群が選択される。このクロツク波形の最初の1/
２周期の間にアナログマルチプレクサ４０１は入
力４０７を選択する。容量４０２は、この時選択
されているホトトランジスタ全部によつて検出さ
れる周囲光レベルの平均に相当する電圧まで急速
に充電される。波形４２３は容量４０２の端子電
圧を示す。この電圧は比較器４０３の反転入力端
子にも入力される。クロツク波形４２１の最初の
1/2周期の終わりまでに容量４０２は周囲光レベ
ルに相当する電圧まで充電されていて、この電圧
は比較器４０３の反転入力端子にも印加される。
この電圧は、この期間に非反転入力端子に現われ
る電圧よりも高いので比較器４０３の出力は波形
４２５で示すように低レベルである。 Since the binary code voltages applied to the terminals 410 and 411 change sequentially with the rising edge of the clock waveform 421, one group of phototransistors is selected during the period from one rising edge of the clock waveform to the next rising edge. The first 1/
Analog multiplexer 401 selects input 407 during two periods. Capacitor 402 is rapidly charged to a voltage corresponding to the average ambient light level detected by all of the phototransistors currently selected. A waveform 423 shows the terminal voltage of the capacitor 402. This voltage is also input to the inverting input terminal of comparator 403. The first of the clock waveform 421
By the end of the 1/2 period, capacitor 402 has been charged to a voltage corresponding to the ambient light level, and this voltage is also applied to the inverting input terminal of comparator 403.
Since this voltage is higher than the voltage appearing at the non-inverting input terminal during this period, the output of comparator 403 is at a low level, as shown by waveform 425.

比較器４０３の非反転入力端子には、入力４０
７からも電圧が供給されるが、抵抗４１２，４１
３によつて分圧されるので振幅が小さい。 The non-inverting input terminal of the comparator 403 has an input 40
Voltage is also supplied from 7, but resistors 412 and 41
Since the voltage is divided by 3, the amplitude is small.

クロツク波形４２１の立ち下がりの時点で、ア
ナログマルチプレクサ４０１もう一方の入力４０
４を選択する。入力４０４が選択されると容量４
２７から電荷が流入するために容量４０２の電圧
は少量だけ急激に上昇する。この少量の急激な上
昇の後、容量４０２の電圧は抵抗４０５を通して
電流が流れ込むために直線的に上昇する。容量４
０２の端子電圧が階段状に上昇し、その後クロツ
ク波形４２１の負の半周期の間上昇し続けること
によつて、比較器４０３の反転入力端子は比較的
高レベルに保たれて、非反転入力端子に入つて来
るかも知れない雑音に対する雑音余裕度を大きく
できる。 At the falling edge of clock waveform 421, the other input 40 of analog multiplexer 401
Select 4. When input 404 is selected, capacity 4
27, the voltage of the capacitor 402 suddenly increases by a small amount. After this small spike, the voltage across capacitor 402 increases linearly due to current flowing through resistor 405. Capacity 4
02 rises stepwise and then continues to rise during the negative half cycle of clock waveform 421, causing the inverting input terminal of comparator 403 to remain at a relatively high level, causing the non-inverting input It is possible to increase the noise margin against noise that may enter the terminal.

LEDゲートパルス４２２が高レベルになつて
いる間発光ダイオードの一つが発光し、その光が
検出された時パルス４２８が発生し、抵抗４１
２，４１４を経て比較器４０３の非反転入力端子
に入力される。 While the LED gate pulse 422 is at a high level, one of the light emitting diodes emits light and when the light is detected, a pulse 428 is generated and the resistor 41
2,414 and is input to the non-inverting input terminal of the comparator 403.

パルス４２８が発生した時、比較器４０３の非
反転入力の方が反転入力より高くなつて、波形４
２５に示すように比較器４０３の出力は高レベル
になる。抵抗４１５による正帰還によつて非反転
入力端子の電圧が上昇し、比較器４０３の出力が
パルス４２８の期間高レベルに保たれるため装置
の雑音余裕度が大きくなる。LEDゲートパルス
４２２が低レベルになると、パルス４２８が急速
に周囲光レベルまで減少し、非反転入力レベルが
反転入力レベルよりも低くなり、比較器４０３の
出力は低レベルになる。 When pulse 428 occurs, the non-inverting input of comparator 403 becomes higher than the inverting input, resulting in waveform 4.
As shown at 25, the output of comparator 403 becomes high level. The positive feedback provided by resistor 415 increases the voltage at the non-inverting input terminal and keeps the output of comparator 403 high during pulse 428, increasing the noise immunity of the device. When LED gate pulse 422 goes low, pulse 428 rapidly decreases to the ambient light level, the non-inverting input level is lower than the inverting input level, and the output of comparator 403 goes low.

フリツプ・フロツプ４１６のクロツク入力端子
にはLEDゲートパルスが入力されているので
LEDゲートパルスの立ち下がりで比較器４０３
の出力の状態を読み込む。この時刻はパルス４２
８の期間内にあるので、フリツプ・フロツプ４１
６はセツトされてＱ出力が高レベルになる。もし
既に高レベルになつていれば、そのまま高レベル
に保たれる。 Since the LED gate pulse is input to the clock input terminal of flip-flop 416,
Comparator 403 at the falling edge of the LED gate pulse
Read the state of the output. This time is pulse 42
Since it is within the period of 8, flip-flop 41
6 is set and the Q output goes high. If it is already at a high level, it will remain at that high level.

第１１図に示したように、入力４０７に現われ
るパルス４２８とパルス４２９の間にはパルスは
発生していない。これはその時刻に選択されてい
るすべてのホトトランジスタのどれにも発光ダイ
オードからの光線が入射していないことを示して
おり、比較器４０３の出力は低レベルのままにな
る。LEDゲートパルスの立ち下がりの時に比較
器４０３の出力が低レベルであるから、フリツ
プ・フロツプ４１６のＱ出力は波形４２６で示す
ように低レベルに変わる。フリツプ・フロツプ４
１６のＱ出力が低レベルであるということは、光
線のしや断が検出されたことを示す。つまり、波
形４２６が低レベルに変化した時のクロツクパル
スの１周期の間に点灯した発光ダイオードまたは
他の光源の位置の光線がしや断されたことを示
す。 As shown in FIG. 11, no pulses occur between pulses 428 and 429 appearing at input 407. This indicates that the light beam from the light emitting diode is not incident on any of the phototransistors selected at that time, and the output of comparator 403 remains at a low level. Since the output of comparator 403 is low at the falling edge of the LED gate pulse, the Q output of flip-flop 416 changes to a low level as shown by waveform 426. flip flop 4
A low level of the Q output of 16 indicates that a beam break has been detected. This indicates that the light beam at the location of the light emitting diode or other light source lit during one period of the clock pulse when waveform 426 changes to a low level is interrupted.

本発明の受光過程での周囲光の条件の変化によ
る影響が除かれるという効果は明らかであるか
ら、上述の可変しきい値装置は接触パネルあるい
はホトトランジスタか他の受光素子を含む同様の
装置で用いるのに特に適していると評価できる。
このことは、周期的に光源の光強度を監視する必
要のある様々な用途に応用できる。 Since the effect of the present invention in eliminating the influence of changes in ambient light conditions during the light reception process is obvious, the above-mentioned variable threshold device may be a contact panel or a similar device containing a phototransistor or other light receiving element. It can be evaluated as being particularly suitable for use.
This can be applied to a variety of applications where it is necessary to periodically monitor the light intensity of a light source.

実施例 ４ 第１２図は本発明の第１０図の実施例に類似し
た他の実施例である。第１２図では、アナログマ
ルチプレクサとしてアナログスイツチ４４０を用
いて、LEDゲートパルスの期間だけ入力４０７
を比較器４０３に接続している。他の期間には比
較器４０３の非反転入力端子はアナログマルチプ
レクサ４４０の接地された入力端子４４１に接続
される。これによつて比較器４０３の出力は
LEDゲートパルスの初めに確実に低レベルにな
る。もう一つの違いは、第１０図の電圧源４０６
と抵抗４０５を電流源４４２に置き換えた点であ
る。この電流源４４２によつて、容量４０２は
LEDゲートパルスの初めから一定の割合で充電
される。従つて比較器４０３の反転入力の波形
は、周囲光のレベルとは無関係である。その他の
点では第１２図の回路は第１０図の回路と同じで
ある。Embodiment 4 FIG. 12 is another embodiment similar to the embodiment of FIG. 10 of the present invention. In FIG. 12, an analog switch 440 is used as an analog multiplexer, and an input 407 is used only during the period of the LED gate pulse.
is connected to the comparator 403. During other periods, the non-inverting input terminal of comparator 403 is connected to the grounded input terminal 441 of analog multiplexer 440. As a result, the output of comparator 403 is
Ensures a low level at the beginning of the LED gate pulse. Another difference is that the voltage source 406 in FIG.
The difference is that the resistor 405 is replaced with a current source 442. Due to this current source 442, the capacitance 402 is
Charges at a constant rate from the beginning of the LED gate pulse. The waveform at the inverting input of comparator 403 is therefore independent of the level of ambient light. In other respects the circuit of FIG. 12 is the same as the circuit of FIG.

第１３図に第１２図の装置の動作中に現われる
波形を示す。第１３図の波形ではLEDゲートパ
ルスの幅はクロツク信号の半周期に近い。このこ
とはクロツク信号の周波数が比較的高くなければ
ならないということであるから、各走査サイクル
に順次点灯される発光ダイオードの数ももつと多
くできる。これらの波形はまた、ホトトランジス
タが発光ダイオードから遠く離れている場合のよ
うにホトトランジスタの出力が比較的低い条件の
ものを示す。第１２図の回路はこれらの条件のも
とに作動する。比較器の非反転入力の波形４４４
はLEDゲートパルスの終わりに接地電圧に降下
し、次のLEDゲートパルスまでこのレベルを保
つ。発光ダイオードからの光線がしや断された時
に非反転入力端子に供給される電圧は、周囲光レ
ベルに相当する電圧まで上昇するが、反転入力端
子に供給される電圧は容量４２７による階段状の
オフセツトと電流源４４２による正の傾斜と抵抗
４１５によるヒステリシスのために高レベルにな
つている。 FIG. 13 shows the waveforms that appear during operation of the device of FIG. 12. In the waveform of FIG. 13, the width of the LED gate pulse is close to half a period of the clock signal. Since this means that the frequency of the clock signal must be relatively high, the number of light emitting diodes that are sequentially illuminated during each scan cycle can also be increased. These waveforms also indicate conditions where the phototransistor output is relatively low, such as when the phototransistor is far away from the light emitting diode. The circuit of FIG. 12 operates under these conditions. Waveform 444 of non-inverting input of comparator
drops to ground voltage at the end of the LED gate pulse and remains at this level until the next LED gate pulse. When the light beam from the light emitting diode is interrupted, the voltage applied to the non-inverting input terminal rises to a voltage corresponding to the ambient light level, but the voltage applied to the inverting input terminal is reduced by a step-like step due to capacitor 427. It is at a high level due to the offset, the positive slope due to current source 442, and the hysteresis due to resistor 415.

このようにして、ホトトランジスタからのパル
スが欠けたことが、非常に正確に、雑音の影響も
少なく検出される。 In this way, the absence of a pulse from the phototransistor is detected with great accuracy and with less interference from noise.

ハ 発明の効果 本発明により得られる可変しきい値装置によ
り、照明条件で周囲光が大きく変動するような環
境下でも安定した動作をする接触入力装置が得ら
れる。C. Effects of the Invention The variable threshold device obtained by the present invention provides a contact input device that operates stably even under an environment where ambient light fluctuates greatly depending on lighting conditions.

また前記可変しきい値装置はホトトランジスタ
または他の受光素子を含む接触入力装置と同様の
装置で用いるのに特に適しているので、周期的に
光源の光強度を監視する必要のある様々な用途に
応用できる。 The variable threshold device is also particularly suitable for use in devices similar to touch input devices that include phototransistors or other photodetectors, and thus is useful in a variety of applications where the light intensity of a light source needs to be periodically monitored. It can be applied to

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

第１図は本発明の実施例の構成図である。第２
〜５図は第１図の装置の作動中に発生される波形
の図である。第６図は従来の装置の図である。第
７図は本発明の他の実施例の図である。第８図は
第６図と第７図の装置の動作のある局面を示すグ
ラフである。第９図は第７図の回路の動作を示す
グラフである。第１０，１２図は本発明の他の実
施例である。第１１，１３図はそれぞれ第１０，
１２図の装置の動作中に発生される波形の図であ
る。 FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Second
5 are diagrams of waveforms generated during operation of the apparatus of FIG. 1. FIG. FIG. 6 is a diagram of a conventional device. FIG. 7 is a diagram of another embodiment of the invention. FIG. 8 is a graph illustrating certain aspects of the operation of the apparatus of FIGS. 6 and 7. FIG. 9 is a graph showing the operation of the circuit of FIG. 10 and 12 show other embodiments of the present invention. Figures 11 and 13 are 10th and 13th, respectively.
13 is a diagram of waveforms generated during operation of the apparatus of FIG. 12; FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 平板またはスクリーンと、複数の光源と複数
の光検出器の間に平板に平行な複数の光線を発生
させる装置と、連けいした光源の発光の直前の周
囲光による光検出器の出力を抜き取り一時的に保
持するサンプルホールドと、比較器とを備え、前
記光源の発光の直前に抜き取られ前記サンプルホ
ールドに記憶された周囲光に相当する信号と前記
光源が発光している時の前記光検出器の瞬時出力
とを前記比較器で比較し前記光線がしや断されて
いるかまたはしや断されていないかを示す信号を
発生させる接触入力装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の接触入力装置であつ
て、複数の入力端子に複数の光検出器を接続した
アナログマルチプレクサ装置と前記アナログマル
チプレクサ装置の入力を順次選択させるための装
置を備えている接触入力装置。 ３ 特許請求の範囲第２項の接触入力装置であつ
て、選択された前記光検出器に連けいした光源の
発光の直前の前記光検出器による周囲光を示す出
力を標本化し保持するサンプルホールド装置によ
り構成される前記記憶装置を含む接触入力装置。 ４ 特許請求の範囲第３項の接触入力装置であつ
て、前記アナログマルチプレクサの出力と前記サ
ンプルホールド装置の入力との間に接続された第
１スイツチと、前記アナログマルチプレクサの出
力と前記比較器の入力との間に接続された第２ス
イツチと、前記アナログマルチプレクサの選択さ
れた入力に接続された任意の光検出器と連けいし
た光源が発光する直前の時刻に前記第１スイツチ
を駆動する装置と、前記選択された入力に接続さ
れた光検出器と連けいした光源の発光の間前記第
２スイツチを駆動する装置とを含む接触入力装
置。 ５ 特許請求の範囲第３項の接触入力装置であつ
て、前記サンプルホールド装置と前記比較器との
間に接続され、前記サンプルホールド装置の示す
信号と所定の比だけ異なる信号を前記比較器に供
給する増幅装置を含む接触入力装置。 ６ 特許請求の範囲第３項の接触入力装置であつ
て、前記サンプルホールド装置と前記比較器との
間に接続され、前記サンプルホールド装置の示す
信号と所定の差だけ異なる信号を前記比較器に供
給する増幅装置を含む接触入力装置。 ７ 特許請求の範囲第３項の接触入力装置であつ
て、前記比較器に接続され、前記比較器の動作に
ヒステリシスを持たせるための正帰還回路を含む
接触入力装置。 ８ 特許請求の範囲第３項の接触入力装置であつ
て、前記アナログマルチプレクサと前記比較器と
の間に接続されたインピーダンス回路を含む接触
入力装置。 ９ 特許請求の範囲第１項の接触入力装置であつ
て、前記サンプルホールドの抜き取り動作の直前
に光検出器を所定の基準電圧まで放電させるため
の放電回路を含む接触入力装置。 １０ 特許請求の範囲第９項の接触入力装置であ
つて、前記光検出器の出力と基準電圧との間に接
続されたトランジスタにより構成される前記放電
回路を含む接触入力装置。 １１ 直前の平行な空間を横切る複数の光線を持
ち、各光線は光源と光検出器とによつて決定され
る接触パネルであつて、１組の前記光検出器の
各々に一つづつの比較器と、前記光検出器の各組
に一つづつのRC回路とを備え、各前記比較器は
前記光検出器の組の出力に接続された一つの入力
端子と前記RC回路の出力に接続された他の一つ
の入力端子とを持ち、前記RC回路はその各々の
光検出器の組の出力を時間加重積分した電圧を発
生し、比較器の出力は直前の期間に前記時間加重
積分された出力と前記光検出器の組の出力との相
対レベルを表わす接触パネル。 １２ 特許請求の範囲第１１項の接触パネルであ
つて、各前記光検出器の組が一つの光検出器を含
む接触パネル。 １３ 特許請求の範囲第１１項の接触パネルであ
つて、前記RC回路に接続されて前記比較器の動
作のしきい値を決めるバイアス回路を含む接触パ
ネル。 １４ 光線の強度を周期的に検出する検出装置と
ともに用いる周囲光レベルを補償する装置であつ
て、前記光線の強度検出の直前に周囲光レベルを
検出する装置と、前記周囲光を示す電圧を発生す
る装置と、前記電圧を記憶する記憶装置と、前記
強度測定の間に前記記憶された電圧と前記強度を
示す電圧とを比較する比較装置とを備えた周囲光
レベル補償装置。 １５ 特許請求の範囲第１４項の補償装置であつ
て、前記記憶装置が容量である補償装置。 １６ 特許請求の範囲第１４項の補償装置であつ
て、前記光線の強度検出の直前に前記周囲光レベ
ルを抜き取り、前記光線の強度検出の間前記周囲
光レベルを示す電圧を保持するサンプルホールド
装置により前記記憶装置が構成されている補償装
置。 １７ 特許請求の範囲第１６項の補償装置であつ
て、前記比較装置に接続され、前記光線の強度検
出につづいて前記比較装置の出力を記憶する記憶
装置を含む補償装置。 １８ 特許請求の範囲第１７項の補償装置であつ
て、前記記憶装置は前記光線の強度検出の終了時
にトリガされるエツジトリガ型フリツプ・フロツ
プである補償装置。 １９ 特許請求の範囲第１４項の補償装置であつ
て、前記記憶装置は２つの入力を選択するアナロ
グマルチプレクサとこのアナログマルチプレクサ
の出力に接続された容量とを含み、前記アナログ
マルチプレクサの第２入力を電流源に接続する装
置と、前記アナログマルチプレクサの第１入力を
前記光線の強度検出の直前に前記容量に接続させ
る装置とを含む補償装置。 ２０ 特許請求の範囲第１９項の補償装置であつ
て、前記第２入力に実効キヤパシタンス含み、前
記第２入力が前記容量に接続された時前記容量の
端子電圧が急激に上昇する補償装置。 ２１ 特許請求の範囲第１９項の補償装置であつ
て、前記周囲光レベル検出装置と前記比較装置と
の間に接続され、前記比較装置に前記光線の強度
が低減したことを示す電圧を供給する装置を含む
補償装置。 ２２ 平板と、前記平板に平行な複数の光線を発
生させる装置とを持ち、各前記光線を光源と光検
出との間に発生させる接触入力装置であつて、前
記光源を順次パルス的に発光させ、前記光源に連
けいした光検出器に前記光源の発光の間応答信号
を発生させる装置と、各前記光検出器の周囲光レ
ベルを示す出力を、連けいした光源の発光の直前
に抜き取る標本化装置と、前記周囲光レベルを表
わす信号を一時的に記憶させる記憶装置と、前記
光源の発光時の各前記光検出器の瞬時出力と前記
光検出器による周囲光レベルを示す記憶された信
号とを比較し、この比較に応答して前記複数の光
線の各々がしや断されているかまたはしや断され
ていないかを示す信号を発生する比較装置を備え
た接触入力装置。[Claims] 1. A device for generating a plurality of light beams parallel to the flat plate between a flat plate or a screen, a plurality of light sources and a plurality of photodetectors, and light detection using ambient light immediately before the light emission of the connected light sources. a sample hold for extracting and temporarily holding the output of the light source, and a comparator, and the light source emits a signal corresponding to ambient light extracted immediately before the light source emits light and stored in the sample hold. The contact input device compares the instantaneous output of the photodetector at the time with the comparator and generates a signal indicating whether the light beam is interrupted or not interrupted. 2. The contact input device according to claim 1, comprising an analog multiplexer device in which a plurality of photodetectors are connected to a plurality of input terminals, and a device for sequentially selecting inputs of the analog multiplexer device. Touch input device. 3. The touch input device according to claim 2, which is a sample hold device that samples and holds the output from the selected photodetector indicating ambient light immediately before the light emission from the light source coupled to the selected photodetector. A contact input device including the storage device configured by. 4. The contact input device according to claim 3, wherein the first switch is connected between the output of the analog multiplexer and the input of the sample and hold device, and the first switch is connected between the output of the analog multiplexer and the input of the comparator. a second switch connected between the analog multiplexer and the analog multiplexer; , a photodetector connected to the selected input and a device for driving the second switch during emission of an associated light source. 5. The contact input device according to claim 3, which is connected between the sample and hold device and the comparator, and sends a signal to the comparator that differs by a predetermined ratio from the signal indicated by the sample and hold device. A contact input device including an amplifier for supplying the touch input device. 6. The contact input device according to claim 3, which is connected between the sample and hold device and the comparator, and sends a signal that differs by a predetermined difference from the signal indicated by the sample and hold device to the comparator. A contact input device including an amplifier for supplying the touch input device. 7. The touch input device according to claim 3, which includes a positive feedback circuit connected to the comparator to provide hysteresis to the operation of the comparator. 8. The touch input device according to claim 3, comprising an impedance circuit connected between the analog multiplexer and the comparator. 9. The contact input device according to claim 1, which includes a discharge circuit for discharging the photodetector to a predetermined reference voltage immediately before the sample-hold extraction operation. 10. The touch input device according to claim 9, which includes the discharge circuit configured by a transistor connected between the output of the photodetector and a reference voltage. 11. A contact panel having a plurality of light rays crossing the immediately parallel space, each ray being determined by a light source and a photodetector, one comparator for each of said photodetectors in the set. and one RC circuit for each set of photodetectors, each comparator having one input terminal connected to the output of the set of photodetectors and the output of the RC circuit. and one other input terminal, the RC circuit generates a voltage that is the time-weighted integrated output of each photodetector set, and the output of the comparator is the time-weighted integrated output of the previous period. and a contact panel representing the relative level of the output of the set of photodetectors. 12. The contact panel of claim 11, wherein each photodetector set includes one photodetector. 13. The touch panel of claim 11, including a bias circuit connected to said RC circuit to determine a threshold for operation of said comparator. 14 A device for compensating ambient light levels for use with a detection device for periodically detecting the intensity of a light beam, the device detecting the ambient light level immediately before detecting the intensity of the light beam, and generating a voltage indicative of the ambient light. Ambient light level compensation device, comprising: a device for storing said voltage; and a comparator device for comparing said stored voltage with a voltage indicative of said intensity during said intensity measurement. 15. The compensation device according to claim 14, wherein the storage device is a capacitor. 16. The compensation device according to claim 14, wherein the sample and hold device extracts the ambient light level immediately before detecting the intensity of the light beam and holds a voltage representing the ambient light level during the intensity detection of the light beam. A compensation device, wherein the storage device is configured by: 17. The compensation device according to claim 16, which includes a storage device connected to the comparison device and storing the output of the comparison device following the detection of the intensity of the light beam. 18. The compensation device of claim 17, wherein said storage device is an edge-triggered flip-flop that is triggered at the end of intensity detection of said light beam. 19. The compensation device according to claim 14, wherein the storage device includes an analog multiplexer for selecting two inputs and a capacitor connected to the output of the analog multiplexer, and the storage device selects the second input of the analog multiplexer. A compensation device comprising a device for connecting to a current source and a device for connecting a first input of the analog multiplexer to the capacitor just before detecting the intensity of the light beam. 20. The compensation device according to claim 19, wherein the second input includes an effective capacitance, and when the second input is connected to the capacitor, the terminal voltage of the capacitor increases rapidly. 21. A compensation device according to claim 19, the device being connected between the ambient light level detection device and the comparator device and supplying the comparator with a voltage indicative of a reduction in the intensity of the light beam. Compensation equipment including equipment. 22 A contact input device that has a flat plate and a device that generates a plurality of light beams parallel to the flat plate, and that generates each of the light beams between a light source and a photodetector, and that causes the light source to sequentially emit light in a pulsed manner. , a device for causing a photodetector coupled to the light source to generate a response signal during the emission of the light source; and a sampling device for sampling the output of each of the photodetectors indicative of the ambient light level immediately before the emission of the coupled light source. a storage device for temporarily storing a signal representative of the ambient light level; and a stored signal representative of the instantaneous output of each of the photodetectors when the light source emits light and the ambient light level by the photodetector. A tactile input device comprising a comparison device that compares and generates a signal in response to the comparison indicating whether each of the plurality of rays is interrupted or uninterrupted.