JPH01263814A

JPH01263814A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH01263814A
Application number: JP63093219A
Authority: JP
Inventors: Azuma Murakami; 東村上; Nobuyuki Miyamori; 信幸宮森; Akio Kikuchi; 昭雄菊池; Manabu Abe; 学阿部
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-10-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、位置指示器で指定された座標位置を検出し、
該指定位置を座標検知部（以下、センス部と称す。）上
に重ね合わせたディスプレイに表出するディスプレイ付
の座標入力装置に関するものである。

（従来の技術）従来この種の装置としては、液晶ディスプレイ上に透光
性を有するセンス部を重ね合わせたものや、センス部上
にバックライト並びに液晶ディスプレイを重ね合わせた
もの等があった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前者の装置では、液晶ディスプレイから
発生するノイズの影響をさけるため、液晶ディスプレイ
との間を５　ｍｍ以上離す必要があり、タブレットの入
力面と液晶ディスプレイの表示画とが離れることになる
ので、位置指示器の先端と液晶ディスプレイに表示され
るその軌跡との間にズレが生じ、入力操作に違和感が生
じるという問題点があった。

また、後者の装置では、的確な座標人力を行なえるよう
にセンス部と位置指示器とを接近させる必要があるため
、バックライト並びに液晶ディスプレイは極く薄く構成
するよう考慮しなければならず、またこれに基づいて、
バックライトとして極く薄型のもの、例えばエレクトロ
ルミネセンス素子（以下、ＥＬ索子と称す。）を利用し
たものが用いられるが、ＥＬ素子では充分な明るさの表
示画面を実現することが困難であるという問題点があっ
た。

本発明の目的は、前記問題点に鑑みなされたものであり
、位置指示器による指定位置と同一の座標を違和感なく
しかも充分な明るさをもって表示でき、さらに操作性が
よく高精度な座標入力が行なえる座標入力装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、透光性を存するセン
ス部と、位置を指定するための位置指示器と、該位置指
示器による指定位置の座標値を求める位置検出制御回路
とを備え、前記センス部上には、前記位置検出制御回路
で求めた位置データを指定位置と同一座標に表出するデ
ィスプレイを重ね合わせるとともに、前記センス部の下
部には前記ディスプレイを下方向から照射するバックラ
イトを配設してタブレットを構成した。

また前記センス部を、多数のループコイルをＸ方向に並
設してなるＸ方向のループコイル群と、多数のループコ
イルをＹ方向に並設してなるＹ方向のループコイル群と
前記各ループコイル群を所定の位置に保持する透明基板
とを備えたセンス部とするとともに、前記位置指示器を
少なくともコイルとコンデンサを含み、所定の周波数を
同調周波数とする同調回路を備えた位置指示器とし、さ
らに前記位置検出制御回路を、前記センス部のＸ方向の
ループコイル群より一のループコイルを順次選択するＸ
方向の選択手段と、前記センス部のＹ方向のループコイ
ル群より一のループコイルを順次選択するＹ方向の選択
手段と、前記所定の周波数の交流信号を発生する信号発
生手段と、前記所定の周波数の交流信号を検出する信号
検出手段と、前記Ｘ方向及びＹ方向の選択手段により選
択されたＸ方向及びＹ方向の各ループコイルに順次前記
信号発生手段及び信号検出手段を交互に接続する接続切
替手段と、前記Ｘ方向及びＹ方向の各ループコイルから
前記信号検出手段により検出される交流信号に基づいて
前記位置指示器によるＸ方向及びＹ方向の指定位置の座
標値を求める座標検出手段とから構成し、前記センス部
上には、前記位置検出制御回路で求めたＸ方向及びＹ方
向の位置データを指定位置と同一座標に表出するディス
プレイを重ね合わせるとともに、前記センス部の下部に
は前記ディスプレイを下方向から照射するバックライト
を配設してタブレットを構成した。

また、前記バックライトとして冷陰極管を用いた。

（作用）本発明によれば、ディスプレイ上から位置指示器を用い
て位置指定することにより、センス部で指定位置が検知
され、位置検出制御回路において位置指示器による指定
位置の座標値が求められ、さらにこの座標値に基づいて
位置指示器の移動軌跡がディスプレイ上の指定位置と同
一部分に明確にしかも明るく表示される。

さらに詳細には、ディスプレイ上から位置指示器を用い
て位置指定することにより、センス部のＸ方向及びＹ方
向の多数のループコイルのうちの一のループコイルと位
置指示器の同調回路との間で信号が送受信され、これが
Ｘ方向及びＹ方向の多数のループコイルの全てについて
繰返され、この際得られる誘導電圧に基づいて座標検出
手段で演算処理されて、位置指示器による指定位置の座
標値が求められ、さらにこの座標値に基づいて位置指示
器の移動軌跡がディスプレイ上の指定位置と同一部分に
明確にしかも明るく表示される。

また、バックライトに冷陰極管を用いることにより、さ
らに明るく表示できる。

（実施例）第１図は本発明の座標入力装置の概要を示すもので、図
中、１は座標を入力するためのタブレット、２は位置を
指定するための位置指示器、例えばスタイラスペン（以
下、単にペンと称す。）、３は制御装置、４は電源装置
である。

第２図は、タブレット１の構成を示す断面図である。第
２図によれば、タブレット１は後で詳述する透明基板を
有しベン２にょるＸ方向とＹ方向の指定位置座標を検知
するセンス部１ｏと、該センス部１０上に載置された平
型の座標表示用ディスプレイパネル５０、例えば上面に
図示しないハードコアアクリル板が配設された液晶ディ
スプレイパネルと、前記センス部１０の下部に配設され
その発光による光を上方の液晶ディスプレイパネル５０
に向けて反射するための反射板（図示すず）を備えたバ
ックライト６０と、液晶ディスプレイパネル５０全体を
均一な明るさで照射できるようにバックライト６０と前
記センス部１ｏ間に配設した導光板７０、例えば乳白色
のアクリル板と、上面中央部に開口部８１が形成されセ
ンス部１０、液晶ディスプレイパネル５０．バックライ
ト６０及び導光板７０が一体的に収納された非金属製の
ケース８０とから構成されている。

前記バックライト６０は、前記液晶ディスプレイパネル
５０のコントラストを改善しかつ明るく表示するための
もので、例えば冷陰極管が使用される。このように冷陰
極管をバックライト６０として用いることにより、例え
ばＥＬ素子をバックライトとして用いた時よりも３倍以
上の明るさで液晶ディスプレイパネル５０を下方から照
射することができる。

第３図（ａ）は、タブレット１のセンス部１゜を構成す
る透明基板１１を示す概要図、第３図（ｂ）は透明基板
１１の一部省略拡大断面図である。

第３図において、１２．１３．１４．１５はポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル等からなる透明フィル
ム、１６はＹ方向に沿って多数、例えば９６本並設され
た銅線（実際には軟銅錫メツキ線を使用する。）、１７
．ＬｔＸ方向に沿って同じく９６本並設された銅線であ
る。これらは、まず透明フィルム１２と透明フィルム１
３の間に銅線１７を並設し、例えばポリエチレン系の透
明な接着剤で接着する。同様に透明フィルム１４と透明
フィルム１５との間に前記銅線１６を並設して前記透明
な接着剤で接着し、さらに透明フィルム１３と透明フィ
ルム１４とを銅線１６と銅線１７とが直交する如く接着
することにより透明基板１゛１が形成されており、例え
ば、透明フィルム１２側から透明フィルム１５側を前記
バックライト６０を用いて照射した際、透明フィルム１
５側では前記液晶ディスプレイパネル５ｏを前述の如く
明るく照射するのに充分な光量を得ることができる。

また、第３図では、透明基板１１の表面にかなりの凸凹
が有るように図示されているが、実際には透明フィルム
の厚さと銅線の直径は一方向（Ｘ方向又はＹ方向）分合
わせても０．２■以下であり、はとんど無視できる。

さらに前記透明基板１１を用いてセンス部１０を構成す
るには、図示しない枠型の基板中央部に透明基板１１を
配設し、銅線１６及び１７と枠型基板のパターンと例え
ばハンダ付けにより接続して、Ｘ方向及びＹ方向の座標
値を検知するための多数のループコイルを形成する。な
お、透明基板１１から露出した銅線１６．１７はハンダ
付は部を除いて絶縁体で被覆しても良い。

第４図はＸ方向の座標値を検知するためのループコイル
群１６０及びＹ方向の座標値を検知するためのループコ
イル群１７０の詳細を示すものである。Ｘ方向のループ
コイル群１６０はＹ方向に沿って互いに平行に配置され
た多数、例えば４８本のループコイル１６０−１　、１
６０−２　、・・・・・・、　１ｌｉ（１−４８からな
り、また、Ｙ方向のループコイル群１７０はＸ方向に沿
って互いに平行に配置された多数、同じく４８本のルー
プコイル１７０−１　、１７０−２　。

・・・・・・、　１７０−４８からなり、第３図（ａ）
に示した如く、Ｘ方向のループコイル群１６０とＹ方向
のループコイル群１７０とは透明フィルム１３及び透明
フィルム１４とを介して互いに密接して重ね合わされて
いる（但し、図面では理解し易いように両者を離して描
いている。）。なお、ここでは各ループコイルを１ター
ンで構成したが、必要に応じて複数ターンとなしても良
い。

第５図はベン２の詳細な構造を示す断面図で、合成樹脂
等の非金属素材からなるペン軸２１の内部にその先端寄
りから、ボールペン等の芯体２２と、該芯体２２を摺動
自在に収容し得る透孔を備えたフェライトコア２３と、
コイルバネ２４と、スイッチ２５１．フェライトコア２
３の周囲に巻回されたコイル２５２．コンデンサ２５３
及び２５４からなる同調回路２５とが一体的に組合され
て内蔵され、その後端にはキャップ２６が取付けられて
なっている。

前記コイル２５２とコンデンサ２５３は後で詳述する第
７図にも示すように互いに直列に接続され、周知の共振
回路を構成する如くなっており、コイル２５２及びコン
デンサ２５３の数値は所定の周波数ｆＯにおいて、電圧
と電流の位相が同相で共振（同調）する値に設定されて
いる。また、コンデンサ２５４はスイッチ２５１を介し
てコンデンサ２５３の両端に並列に接続されており、ス
イッチ２５１がオンとなった時、前述した共振回路にお
ける電流の位相を遅らせ、後述する受信信号の位相を所
定角度遅らせる作用を行なう。なお、スイッチ２５１は
ペン軸２１を手等で保持し、芯体２２の先端を、例えば
タブレット１の上面に押付けることによってペン軸２１
内に押込むと、その後端によりコイルバネ２４を介して
押圧され、オンとなる如くなっている。

制御装置３は、第６図に示すようにセンス部１０を制御
する位置検出制御回路３００、液晶ディスプレイパネル
５０を制御するディスプレイ制御回路５００及びこれら
を統轄的に制御する電子計算機９００とから構成されて
いる。

電源装置４は、周知の整流器やトランス、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ等からなり、制御装置３内の各回路に供給する
。

第７図は同調回路２５とともに位置検出制御回路３００
の詳細を示すプロ、ツク図である。同図において、３０
１は制御回路、３０２は信号発生手段（回路）　、３０
３Ｘ及び３０３ｙはＸ方向及びＹ方向の選択手段（回路
）である。また、３０４ｘ、　３０４ｙは送受切替回路
、３０５はＸＹ切替回路、３０６は受信タイミング切替
回路であり、これらは接続切替手段を構成する。また、
３０７は帯域フィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ）であり、これは信
号検出手段を構成する。また、３０８は検波器、３０９
は低域フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）であ゛す、これらは後述
する制御回路３０１における処理を含めて座標検出手段
を構成する。また、３１０゜３１１は位相検波器（Ｐ　
Ｓ　Ｄ）　、３１２　、３１３は低域フィルタ（Ｌ　Ｐ
　Ｆ）であり、これらは後述する制御回路３０１におけ
る処理を含めてスイッチのオン・オフ識別手段を構成す
る。また、３１４ｘ、　３１４ｙは駆動回路、３１５ｘ
、　３１５ｙは増幅器である。

次に前記位置検出制御回路３００の動作をその構成とと
もに説明するが、まず、センス部１０とベン２との間で
位置検出のための電波が送受信されるようす並びにこの
際、得られる信号について、第８図に従って説明する。

前記制御回路３０１は周知のマイクロプロセッサ等より
構成され、信号発生回路３０２を制御するとともに、第
９図に示すフローチャートに従って選択回路３０３ｘ及
び３０３ｙを介してセンス部１０の各ループコイルの切
替を制御し、また、ＸＹ切替回路３０５及び受信タイミ
ング切替回路３０Ｂに対して座標検出方向の切替を制御
し、さらにまた、低域フィルタ３０９　、３１２　、３
Ｈからの出力値をアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
し、後述する演算処理を実行してベン２による指定位置
の座は値を算出し、さらにそのスイッチの状態を識別し
、これらを前記電子計算機９００へ送出する。

選択回路３０３ｘは前記Ｘ方向のループコイル群１６０
より一のループコイルを順次選択するものであり、また
、選択回路３０３ｙは前記Ｙ方向のループコイル群１７
０より一のループコイルを順次選択するものであり、そ
れぞれ制御回路３０１からの情報に基づいて動作する。

送受切替回路３０４ｘは前記選択されたＸ方向の一のル
ープコイルを駆動回路３１４ｘ並びに増幅器３１５ｘに
交互に接続するものであり、また、送受切替回路３０４
ｙは前記選択されたＹ方向の一のループコイルを駆動回
路３１４ｙ並びに増幅器３１５ｙに交互に接続するもの
であり、これらは後述する送受切替信号に従って動作す
る。

信号発生回路３０２は所定の周波数ｆＯ１例えば５００
ｋＨｚの矩形波信号Ａ１該矩形波信号Ａの位相を所定角
度遅らせた信号Ａ−（図示せず）、所定の周波数ｆｋ１
例えば１５．８２５ｋ　Ｈｚの送受切替信号Ｂ及び受信
タイミング信号Ｃを発生する。

前記矩形波信号Ａは位相検波器３１０に送出されるとと
もに図示しない低域フィルタにより正弦波信号に変換さ
れ、さらにＸＹ切替回路３０５を介して駆動回路３１４
ｘ又は５ｉ４ｙのいずれか一方に送出され、また、矩形
波信号Ａ′は位相検波器３１１に送出され、また、送受
切替信号Ｂは送受切替回路３０４ｘ及び３０４ｙに送出
され、さらにまた、受信タイミング信号Ｃは受信タイミ
ング切替回路３０６に送出される。

今、制御回路３０１よりＸ方向を選択する情報がＸＹ切
替回路３０５及び受信タイミング切替回路３０Ｂに入力
されているとすると、前記正弦波信号は駆動回路３ｉ４
ｘに送出され平衡信号に変換され、さらに送受切替回路
３０４ｘに送出されるが、該送受切替回路３０４ｘは送
受切替信号Ｂに基づいて駆動回路３１４Ｘ及び増幅器３
１５ｘのいずれか一方を切替接続するため、送受切替回
路３０４ｘより選択回路３０３ｘに出力される信号は時
間Ｔ　（−１／２ｆｋ）　、ここでは３２μｓｅｃ毎に
５００ｋＨｚの信号を出したり出さなかったりする信号
りとなる。

前記信号りは選択回路３０３ｘを介してセンス部１０の
Ｘ方向の一のループコイル１６０−ｉ（ｉ　−１，２，
・・・・・・４８）に送出されるが、該ループコイル１
６０−　ｉは前記信号りに基づく電波を発生する。

この際、タブレット］上にてベン２が略直立状態、即ち
使用状態に保持されていると、前記信号りに基づく電波
はベン２のコイル２５２を励振し、その同調回路２５に
信号りに同期した誘導電圧Ｅを発生させる。

その後、信号りにおいて信号無しの期間、即ち受信期間
に入るとともにループコイルＩＧＯ−ｉが増幅器３１５
ｘ側に切替えられると、該ループコイル１６０−　ｉよ
りの電波は直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｅは同調回
路２５内の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｅに基づいて同調回路２５を流れる
電流はコイル２５２より電波を発信させる。該電波は増
幅器３１５ｘに接続されたループコイ）しｌ［ｉｏ　−
ｉを逆に励振するため、該ループコイル１６０−　ｉに
はコイル２５２からの電波による誘導電圧が発生する。

該誘導電圧は受信期間の間の・７送受切替回路３０４ｘ
より増幅２Ｖ３１５ｘに送出され増幅されて受信信号Ｆ
となり、さらに受信タイミング切替回路３０Ｇに送出さ
れる。

受信タイミング切替回路３０ＧにはＸ方向又はＹ方向の
選択情報のいずれか一方、ここではＸ方向の選択情報と
、実質的に送受切替信号Ｂの反転信号である受信タイミ
ング信号Ｃとが入力されており、該信号Ｃがハイ（Ｈ）
レベルの期間は受信信号Ｆを出力し、ロー（Ｌ）レベル
の期間は何も出力しないため、その出力には信号Ｇ（実
質的に受信信号Ｆと同一）が得られる。

前記信号Ｇは帯域フィルタ３０７に送出されるが、該帯
域フィルタ３０７は周波数ｆＯを固有の振動数とするセ
ラミックフィルタであり、前記信号Ｇ中の周波数ｆＯ酸
成分エネルギーに応じた振幅りを存する信号Ｈ（厳密に
は、数個の信号Ｇが帯域フィルタ３０７に入力され収束
した状態において）を検波器３０８及び位相検波器３１
０　、３１１に送出する。

前記検波器３０８に入力された信号Ｈは検波・整流され
、信号Ｉとされた後、遮断周波数の充分低い低域フィル
タ３０９にて前記振幅りのほぼｌ／２に対応する電圧値
、例えばＶｘを有する直流信号Ｊに変換され、制御回路
３０１に送出される。

前記信号Ｊの電圧値Ｖｘはペン２とループコイルＩＧＯ
−ｉとの間の距離に依存した値、ここでほぼは距離の４
乗に反比例した値を示し、ループコイルＩＧＯ−ｉが切
替えられると変化するため、ａ、す御回路３０」におい
て、各ループコイル毎に得られる電圧値Ｖｘをディジタ
ル値に変換し、これらに後述する演算処理を実行するこ
とにより、ペン２によるＸ方向の指定位置の座標値が算
出される。

なお、ペン２によるＹ方向の指定位置の座標値について
も同様にして算出される。

また一方、位相検波器３１０には前記矩形波信号Ａが検
波信号として入力されており、この時、スイッチ２５１
がオフであって、信号Ｈの位相が矩形波信号Ａの位相と
ほぼ一致しているとすると、ちょうど信号Ｈを正側に反
転した信号（実質的に信号Ｉと同一）を出力する。この
信号は前記同様の低域フィルタ３１２にて振幅りのほぼ
ｌ／２に対応する電圧値を有する直流信号（実質的に信
号Ｊと同一）に変換され、制御回路３０１に送出される
。

また、位相検波器３１１には矩形波信号Ａ′が検波信号
として入力されているが、前述したようにスイッチ２５
１がオフであって、信号Ｈの位相が矩形波信号Ａ′の位
相に対して所定角度進んでいるとすると、正側及び負側
に成分をＨする信号を出力する。この信号は前記同様の
低域フィルタ３１３にて直流信号に変換され制御回路３
０１に送出されるが、位相検波器３１１の出力信号にお
いて正側及び負側に成分を有するため、低域フィルタ３
１３の出力の電圧値は低域フィルタ３１２の出力の電圧
値に比べてかなり小さい値となる。

ここで、ペン２のスイッチ２５１がオンになると、同調
回路２５を流れる電流の位相は誘導電圧Ｅに対して遅れ
、受信信号Ｆの位相も所定角度遅れる、即ち矩形波信号
Ａ゛の位相とほぼ一致することになる。従って、この時
の帯域フィルタ３０７の出力Ｈは位相検波器３１０によ
って正側及び負側に成分を有する信号とされ、低域フィ
ルタ３１２の出力は前述したスイッチ２５１がオフの場
合の低域フィルタ３１３の出力とほぼ同じ電圧値となる
が、位相検波器３１１によって正側に反転した信号とさ
れ、低域フィルタ３１３の出力は前記同様、振幅りのほ
ぼ１／２に対応する所定の電圧値を有する直流信号とな
る。

このようにスイッチ２５１がオフの場合は低域フィルタ
３１２の出力に所定の電圧値が得られ、また、スイッチ
２５１がオンであれば低域フィルタ３１３の出力に所定
の電圧値が得られるため、制御回路３０１において、低
域フィルタ３１２及び３１３の出力値を監視することに
より、スイッチ２５１が丁フであるか又はオンであるか
を識別することができる。

なお、ここで識別されたスイッチ２５１のオン（又はオ
フ）の状態を示す情報は、ペン２による指定位置の座標
値のうちで実際に入力すべき値を指定する情報等として
使用される。

次に、第９図乃至第１２図に従って位置検出制御回路３
００における座標検出動作及びペン２の状態、ここでは
スイッチ２５１のオン・オフ状態の工別動作の詳細とと
もに装置全体の動作を説明する。

まず、装置全体の電源が投入され、／Ｉｐノ定開始状態
になると、制御回路３０１はＸ方向を選択する情報をＸ
Ｙ切替回路３０５及び受信タイミング切替回路３０６に
送出するとともに、センス部１１〕のＸ方向のループコ
イル１６０−１〜１６０−４８のうち、最初のループコ
イル１［ｉｏ　　１を選択する情報を選択回路３０３Ｘ
に送り、該ループコイルｔｅａ−ｉを送受切替回路３０
４Ｘに接続する。

送受切替回路３０４Ｘは前述１．た送受切替信号Ｂに基
づいて、ループコイル１６０−１を駆動回路３１４Ｘ及
び増幅器３１５ｘに交互に切替制御するが、この際、駆
動回路３１４Ｘは３２μｓｃｃの送信期間において、第
１０図（ａ）に示すような５００ｋＨｚの１６個の正弦
波信号を該ループコイル１８０−１へ送る。

前記送信及び受信の切替は第１０図（ｌ〕）に示すよう
に一のループコイル、ここでは１６０−１に灯して７回
繰返される。この７回の送信及び受信のｈ返し期間が、
一のループコイルの選択期間（４４８ｕｓｅｃ　）に相
当する。

この時、増幅器３１５Ｘの出力には一のループコイルに
対して７回の受信期間毎に誘導電圧が得られるか、この
誘導電圧は前述したように受信タイミング切替回路３０
Ｇを介して：１２域フィルタ３０７に送出され！１ス均
化され、検波器３０８、位相検波器３１０　、３１１及
び低域フィルタ３０９　、３１２　、３１３を経て制御
回路３０１に送出される。

制御回路３０１は前記低域フィルタ３０９の出力値をＡ
　／　Ｄ変換して入力し、ベン２とループコイル１ｅｏ
−ｉとの距離に依存した検出電圧、例えばＶＸＩとして
一時を己憶する。

次に、制御回路３０１はループコイル１．１３０−２を
選択する情報を選択回路３０３ｘに送り、該ループコイ
ルＩＧＯ−２を送受切替回路３０４ｘに接続し、ベン２
とループコイル１６０−２との距離に依存した検出電圧
Ｖｘ２を得てこれを記＋１！１７、以後、同様にループ
コイル１００−２〜１６０−４８を順次、送受切替回路
３０４ｘに接続し、第１０図（ｃ）に示すような各ルー
プコイル毎のベン２とのＸ方向の距離に依存した検出電
圧Ｖｘｌ−ＶＸ４８　　（但し、第１０図（Ｃ）にはそ
の一部のみをアナログ的な表現で示す。）を記憶する。

実際の検出電圧は、第１１図に示すようにベン２が置か
れた位置（ｘｐ　）を中心と１５で、その前後の数本の
ループコイルのみに得られる。

制御回路３０１は前記記ｊａＬだ検出電圧の電圧値か一
定の検出レベル以」−であるか否かをチエツク［２、一
定の検出レベル以下であれば、再度、Ｘ方向の各ループ
コイルの選択及び電圧検出を繰返Ｉ７、一定の検出１ノ
ベル以上であれば、次の処理へ進む。

次に、制御回路３０１はＸＹ切替回路３０５及び受信タ
イミング切替回路３０６にＹ方向の選択情報を送出し、
前記同様に１７で選択回路３０３ｙ及び送受切替回路３
０４ｙを切替え、電波を送受信した時の低域フィルタ３
０９の出力値をＡ／Ｄ変換して青られるベン２とＹ方向
の各ループコイル１７０−１〜１７０−４Ｐｔとの距離
に依存した検出電圧を一時記憶する。この後、前記同様
にしてレベルチエツクを行ない、一定の検出レベル以下
であれば、再度、Ｘ方向の呂ループコイルの選択及び電
圧検出へ戻り、また、一定の検出レベル以上であれば、
前記記憶１７た電圧値より後述する如くして、ベン２の
Ｘ方向及びＹ方向の指定位置の座標値を算出する。

次に、制御回路３０１は前記Ｘ方向のループコイル１６
０−１〜１６（１−４８（又はＹ方向のループコイル１
７０−１〜１７０−４８）のうち、最大の検出電圧が得
られたループコイルを選択する情報を選択回路３０３Ｘ
　（又は３０３ｙ）に送出し、前記電波の送受信を複数
回、例えば７回繰返させ、その時、低域フィルタ３１２
及び３１３より得られた出力値をＡ／Ｄ変換し、前述し
たようにこれらの値のいずれが所定の値以−Ｌであるか
を検出し、スイッチ２５１のオン・オフを識別する。

前記スイッチ２５１のオン・オフの識別結果は前述した
ベン２のＸ方向及びＹ方向の指定位置の座標値とともに
電子計算機９００に転送される。

このようにして第１回［１の座標検出動作及び状態識別
動作が終了すると、制御回路３０１は第１２図に示すよ
うに第２回［−１以降の座標検出動作として、前記Ｘ方
向のループコイル１６０−１〜１１’１Ｏ−４８のうち
、最大の検出電圧がｉすられたルーブコイルを中心とし
て、その前後の一定数、例えば１０本のループコイルの
みを選択する情報を選択回路３０３ｘに送出し、また、
Ｙ方向のループコイル１７０−１〜１７０−４８のうち
、最大の検出電圧が得られたループコイルを中心として
、その前後の一定数、同じく１０本のループコイルのみ
を選択する情報を選択回路３０３ｙに送出し、前記同様
にして出力値を得てベン２に対するＸ方向及びＹ方向の
座標検出動作及びスイッチ２５１のオン・オフ状態の識
別動作を行ない、得られた座標値及び識別結果を電子計
算機９００に転送し、以下、これらを繰返す。

なお、前述したレベルチエツクを詳細に説明すると、検
出電圧の最大値が前記検出レベルに達しているか否か及
び最大値の検出電圧を有するループコイルがどのループ
コイルであるかをチエツクし、検出レベルに達していな
ければ以後の座標計算等を停止し、また、次回の座標検
出動作及び状態識別動作において選択するループコイル
の中心を設定する処理である。

Ｘ方向又はＹ方向の座標値、例えば前記座標値ｘｐを求
める算出方法の一つとして、前記検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　
ｘ４８の極大値付近の波形を適当な函数で近似し、その
函数の極大値の座標を求める方ｌ去力（ある。

例えば第１０図（ｃ）において、最大値の検出電圧Ｖｘ
３と、その両側の検出電圧Ｖｘ２及びＶＸ４を２次函数
で近似すると、次のようにして算出することができる（
但し、各ループコイルｔｅａ−ｔ〜１６０−４８の中心
位置の座標値をｘ１〜ｘ４８とし、その間隔をΔＸとす
る。）。まず、各電圧と座標値より、Ｖｘ２−ａ　（ｘ２−ｘｐ　）　２＋ｂ　　　　−−１
１）Ｖｘ３＝ａ　　（ｘ３　−ｘｐ　）　　　＋ｂ　　
　　　−−−−−−（２）Ｖｘ４＝ａ　（ｘ４−ｘｐ　
）　　　＋ｂ　　　　−−−−−−＜３）となる。ここ
で、ａ、ｂは定数（ａ＜０）である。

また、ｘ３−ｘ２−ΔＸ　　　　　　　　　・・・・・・（４
）ｘ４−ｘ２　＝２Δｘ　　　　　　　　　　　−＝；
（５）となる。（４）、（５）式を（２）、（３）式に
代入して整理すると、ｘｐ　＝ｘ２＋Δｘ／２　　（（３Ｖｘ２−４Ｖｘ３十
Ｖｘ４）　　／　　（Ｖｘ２−２　Ｖｘ３＋Ｖｘ４）　
　１・・・・・・（６）となる。

従って、各検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　ｘ４８より、前記レベ
ルチエツクの際に求められた最大値の検出電圧及びその
前後の検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧
が得られたループコイルの１つ前のループコイルの座標
値（既知）とから前述した（６）式に相当する演算を行
なうことにより、ペン２の指定位置の座標値ｘｐを算出
できる。

このようにして検出された各座標値は、検出毎にディス
プレイパネル制御回路５００の制御によって液晶ディス
プレイパネル５０に表出される。

第１３図はディスプレイ制御回路５００の詳細を示すも
のであり、センス部１０で次々に指示されたＸ方向デー
タ及びＹ方向データからなる位置データは電子計算機９
００に入力されたあと、ディスプレイメモリ５０１にお
いて一定の順序に従って並べられて記憶されるとともに
、その位置データはディスプレイプロセッサたるコント
ローラ５０２からのタイミングパルスにより順次読み出
されてＸ方向ドライバ５０３　、Ｙ方向ドライバ５０４
に出力される。

また、これらのＸ方向ドライバ５０３及びＹ方向ドライ
バ５０４にはコントローラ５０２のタイミングパルスに
同期して、スキャニングパルス発生器５０５が発するス
キャニングパルスが入力され、各ドライバ５０３．５０
４は液晶ディスプレイパネル５０に上記Ｘ方向及びＹ方
向の位置データを入力し、これによりセンス部１０上に
ペン２で指示した位置が液晶ディスプレイパネル５０上
の同一位置に表示されることになる。従って、センス部
１０上に重ねた液晶ディスプレイパネル５０の上からベ
ン２で書いた文字や図形の筆跡が液晶ディスプレイパネ
ル５０上に同一筆跡で、しかもセンス部１０の下部に配
設した冷陰極管６０及び導光板７０の作用を受けて明る
く表示される。

以上のように本実施例によれば、センス部１０を光が透
過可能な透明基板１１を用いて形成し、ディスプレイパ
ネル５０のコントラストの改逓及び明るく表示するため
のバックライト６０をセンス部１０の下部に配設したの
で、従来装置に比べてセンス部１０とディスプレイパネ
ル５０表面との間隔を大幅に小さくすることができ、た
とえディスプレイパネル５０表面から離れた位置より座
標入力を行なっても入力ミス等の発生する恐れのない、
高精度な座標入力が可能な座標入力装置を実現できる。

また、前記バックライト６０に冷陰極管を用いたので明
るく見やすい表示画面を実現１７ている。

なお、施例中のループコイルの本数やその並べ方は一例
であり、これに限定されないことはいうまでもない。ま
た、スタイラスペンの代わりにカーソルを使用できるこ
とは勿論である。

第１４図は、タブレット１の他の実施例を示す断面図で
ある。本例と第２図に示したタブ１ノツトとの相違は、
導光板７０ａの両側に冷陰極管からなり、内面にアルミ
蒸若が施された略Ｕ字形状の反射板６１．ａ、６１ｂを
有するバックライト６０ａ、６０ｂを配設するとともに
、導光板７０ａとして反射板７１上に光を散乱させる印
刷パターンを重ね、該印刷パターン上にアクリル樹脂を
重ね、さらに該アクリル樹脂上に拡散板を重ね合わせて
構成されたものを用いている。第１４図によれば、タブ
レット１の薄型化を図れるとともに、導光板７０ａの印
刷パターン、拡散板等の作用によりディスプレイパネル
５０全体をさらに均一に照射することができる。

また第１５図は、センス部〕０の透明基板１１の良好な
他の実施例を示す一部省略拡大断面図である。第３図に
示した透明基板１１との相違は、第３図における透明フ
ィルム１３（或いは、透明フィルム１４゜）を介して銅
線１６をＹ方向に多数並設すると共に、銅線１７をＸ方
向に多数並設し、透明フィルム１５及び透明フィルム１
２で銅線１６．１７をラミネートするようなしたもので
ある。これによれば第３図に示した透明フィルム１４（
或いは透明フィルム１３゜）が不要となり、部品点数の
削減、タブレット１の薄型化、低コスト化が図れるとと
もに、透明基板１〕の光の透過度も向上でき、さらに明
るい表示画面を実現することができる。

尚、本実施例では、銅線を透光性の透明フィルムでラミ
ネートした透明基板を有するセンス部を用いたがこれに
限定さるものではなく、例えば電極が非金属の透明な酸
化インジウム等の透光性をｒｒする部Ｈで構成されたセ
ンス部を用いても良く、またポリエステル等の透明フィ
ルムに有色の電極を印刷等の手段により配設したセンス
部を用いても勿論良い。

（発明の効果）以」二説明１７たように本発明によれば、デイスジ１ノ
イ上で位置指示器を移動させるとその移動位置が検出さ
れて座標入力されるとともに、ディスブｌノイには位置
指示器による指定位置が同一座標をもって明るく表示さ
れるので、位置指示器の移動軌跡をＬｌ視によって確認
しながら座標入力することができる。またタブレットの
センス部を透光性の部材で形成Ｌ　、ディスプレイのコ
ントラストの敗訴及び明るく表示するためのバックライ
トをセンス部の下部に配設したので、これにより従来装
置に比べてセンス部とディスプレイ表面との間隔を大幅
に小さくすることができ、たとえディスプレイ表面から
離れた位置より座標入力を行なっても入力ミス等の発生
する恐れのない、高精度な座標入力が可能な座標入力装
置を実現できる。

また、前記バックライトに冷陰極管を用いることにより
明るく見やすい表示画面を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の座標入力装置の概要を示す斜視図、第
２図はタブレットの断面図、第３図（ａ）は透明基板の
概要図、第３図（ｂ）はタブレ・；トの透明基板の一部
省略拡大断面図、第４図はタフレットのＸ方向及びＹ方
向のループコイル群ノ詳細な構成図、第５図はスタイラ
スペンの断面図、第６図は制御装置のブロック図、第７
図はスタイラスペンの同調回路及び位置検出回路の詳細
を示すブロック図、第８図は第７図の各部の信号波形図
、第９図は位置検出制御回路の制御回路における処理の
流れ図、第１０図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は位置検出制
御回路における基本的な位置検出動作を示すタイミング
図、第１１図は第１回目の位置検出動作の際に各ループ
コイルより得られる検出電圧を示す図、第１２図は第２
回目以降の位置検出動作及び状態識別動作を示すタイミ
ング図、第１３図はディスプレイ制御回路図、第１４図
はタブレットの他の実施例を示す断面図、第１５図はタ
ブレットの透明基板の他の実施例を示す一部省略拡大断
面図である。図中、１・・・タブレット、２・・・スタイラスペン、
３・・・制御装置、４・・・電源装置、１０・・・セン
ス部、５０・・・ディスプレイパネル、６０・・・バッ
クライト、３００・・・位置検出制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性を有するセンス部と、位置を指定するための位置指示器と、該位置指示器による指定位置の座標値を求める位置検出
制御回路とを備え、前記センス部上には、前記位置検出制御回路で求めた位
置データを指定位置と同一座標に表出するディスプレイ
を重ね合わせるとともに、前記センス部の下部には前記
ディスプレイを下方向から照射するバックライトを配設
してタブレットを構成したことを特徴とする座標入力装置。
（２）多数のループコイルをＸ方向に並設してなるＸ方
向のループコイル群と、多数のループコイルをＹ方向に
並設してなるＹ方向のループコイル群と前記各ループコ
イル群を所定の位置に保持する透明基板とを備えたセン
ス部と、少なくともコイルとコンデンサを含み、所定の周波数を
同調周波数とする同調回路を備えた位置指示器と、前記センス部のＸ方向のループコイル群より一のループ
コイルを順次選択するＸ方向の選択手段と、前記センス
部のＹ方向のループコイル群より一のループコイルを順
次選択するＹ方向の選択手段と、前記所定の周波数の交
流信号を発生する信号発生手段と、前記所定の周波数の
交流信号を検出する信号検出手段と、前記Ｘ方向及びＹ
方向の選択手段により選択されたＸ方向及びＹ方向の各
ループコイルに順次前記信号発生手段及び信号検出手段
を交互に接続する接続切替手段と、前記Ｘ方向及びＹ方
向の各ループコイルから前記信号検出手段により検出さ
れる交流信号に基づいて前記位置指示器によるＸ方向及
びＹ方向の指定位置の座標値を求める座標検出手段とか
らなる位置検出制御回路とを備え、前記センス部上には、前記位置検出制御回路で求めたＸ
方向及びＹ方向の位置データを指定位置と同一座標に表
出するディスプレイを重ね合わせるとともに、前記セン
ス部の下部には前記ディスプレイを下方向から照射する
バックライトを配設してタブレットを構成したことを特徴とする座標入力装置。
（３）バックライトが冷陰極管よりなる請求項１又は請
求項２記載の座標入力装置。