JPH05210460A - 表示付き位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液晶セルの下方に照明手段と位置センサー基
板を配置する。照明手段は交流駆動され、位置センサー
基板には複数のループが形成されており交流信号が与え
られる。位置センサー基板に交流信号を与え受信信号を
検出する信号処理部には、受信信号が適正でないときに
位置センサー基板に与える交流信号の周波数を切り替え
る選択手段が設けられている。あるいは位置センサー異
なるループコイルに異なる周波数の交流信号を与えるよ
うにしてもよい。 【効果】 この周波数切り替えにより影響を受ける検出
領域が変化し、読み取り不良後の速やかな座標検出がな
され正しい表示が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶セルといわゆる電磁
授受作用方式の位置センサー手段とを組み合わせた表示
付き位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より特開昭６３−５３５９５号公
報、特開昭６３−７０３２６号公報等に示されるよう
に、液晶セルと位置センサー手段を積層し、表示を見な
がら座標入力（キー入力を含む）を行う表示付き位置検
出装置が提案されている。これらのいわゆる座標入力器
付きの表示付き位置検出装置の一つとして、近接センサ
ーや電磁授受作用方式の位置センサー手段を利用するも
のがあり、これらの方式にあっては液晶セルの下方に位
置センサー基板を配置し、指示器などで表示面を指示す
るとその座標を検出する構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これら電磁
授受方式や近接センサーは所定周波数の交流信号を用い
るため、環境中の磁界や電界の変化や偏位に弱く、一方
表示器には照明手段が用いられるが、照明手段のＥＬま
たは冷陰極管若しくは螢光灯と言った光源も交流で駆動
される。このためこれらの位置センサー手段にはあらか
じめ自分の利用する特定周波数に対するフィルターが設
けられているものの、なおかつ座標検出ができないこと
がしばしば生じた。これは位置検出手段仮称名手段の一
方を交流を用いない方式に変更すればよいが、他の位置
検出手段は例えば接点式となって耐久性が悪くなったり
分解能が粗くなり、他の照明手段は例えば低圧ＥＬとか
発光ダイオードなどがあげられるが照明が暗くなるので
表示が見にくくなる。また照明手段の交流が影響しなく
なってもディスクトップパプリッシングシステムやワー
ドプロセッサなどのいわゆるＯＡ機器の中にはインバー
タ電源や高周波トランスなどの雑音源を持つものが多い
ので、雑音に影響されない座標検出をすることが望まし
い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を考慮
し、かつ電磁授受作用方式にあってはこれら照明手段等
の付属機器からの障害に対しては表示面全体で座標読み
取りができなくなるのではないことに注目して成された
もので、まず第一に液晶セルの下方に配置された位置セ
ンサー基板に交流信号を与え受信信号を検出する信号処
理部において、受信信号が適正でないときに位置センサ
ー基板に与える交流信号の周波数を切り替える選択手段
を設けたものである。

【０００５】そして本発明は第二に、複数のループコイ
ルを配置した位置センサー手段に用いる基板の異なるル
ープコイルに異なる周波数の交流信号を与えるように信
号処理部を構成したものである。

【０００６】

【作用】この第一の発明により、影響を受ける検出領域
が変化することにより読み取り不良を表示することなく
速やかに座標検出がなされ、第２の発明により読み取り
不良が生じてもそのすぐ後で正しい表示がなされること
になる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明実施例の表示付き位置検出装置
の構成図である。図に於て、１は電界効果型の液晶セル
で、例えば液晶分子を２２０度ねじったいわゆるスーパ
ーツイストネマティック液晶表示器で、基板の外面には
液晶層を挟むように両面に偏光板が貼付してあり、必要
に応じて液晶セル１の表示面側に板硝子、厚アクリル樹
脂板等からなる硬質透明板１１が所定の空隙をもつよう
に配置されている。この硬質透明板１１により外圧で不
所望の表示や着色が現れるのを防止し、また位置センサ
ーに用いられるペン型の指示器や指が表示面に当接して
も表示に影響しないようにするものである。また液晶セ
ル１の周辺には、好ましくはいわゆるＴＡＢと呼ばれる
液晶の駆動素子１２が配置され、駆動波形の複雑な電極
毎の配線の長さを短くするように成されている。

【０００８】２は液晶セル１の下方に積層された照明手
段で、液晶セル１の背面に配置されたアクリル樹脂など
からなる導光板２１と、導光板２１の一側面に離隔して
配置され白色反射シートなどで覆われた冷陰極管などか
らなる光源２２と、表示面から遠ざけられて配置され光
源２２を点灯制御するインバータ回路などからなる点灯
回路２３とからなっている。そして上述した液晶セル
１、硬質透明板１１、照明手段２は、樹脂成形品からな
り、底面が解放された枠体（図示せず）に収納されてい
る。

【０００９】３は導光板２１の下方に配置され枠体の底
面にビスなどで固定された位置センサー基板で、電磁授
受作用方式の位置センサー手段に用いる基板であり、ガ
ラスエポキシなどの樹脂を基材とし、表面の液晶セル１
の有効表示面積に対応する部分に、互いに位置ずれをし
た複数のループコイル３１を配置したものである。

【００１０】４は位置センサー基板３のループコイル３
１に交流信号を与え、受信信号を検出する信号処理部
で、順次特定のループコイル３１を選択するループセレ
クタ４１と、選択されたループコイル３１に発振器４３
の所定周波数の交流信号を与えるか又はそのループコイ
ル３１を受信回路４４に接続して信号を取り込むかを選
択する発受切換器３２と、受信信号が適正でないときに
位置センサー基板に与える交流信号の周波数を切り替え
る選択手段４５と、これらループセレクタなどを制御す
るマイクロプロセサなどからなる制御部３６からなる。
このうち発振器４３は矩形波を発振するもので、選択手
段４５によって３種類の周波数、例えば４８０ｋＨｚ、
５３０ｋＨｚ、５９０ｋＨｚを交互に選択発振する。又
受信回路４４は発振器４３の周波数の信号を選択するフ
ィルター４４１と、フィルター４４１の信号を波形成形
し標準化する波形処理回路４４２と、波形処理回路４４
２の出力を元に演算し指示器の位置座標を求める演算部
４４３からなり、必要に応じて波形処理回路４４２がＡ
／Ｄ変換器を持つことで以後の処理をデジタル値で処理
する。このような受信回路は、発振器４３のループコイ
ル３１から放射された電磁波に共振した指示器５の共振
電磁波を選択し、どのループコイル３１のときに最大の
値を取りその時の隣接ループコイル３１の出力値から偏
位値を求めるもので、細長いループコイル３内の長手方
向よりさらにどの当りに指示器５があるかを求めるもの
で、そのループコイル３１が２方向に細長く配置される
ことにより絶対座標を演算することができる。従って指
示器５にはこれら３つの周波数に対応するＬＣ共振器が
設けられている。そして位置センサー手段は基板３、信
号処理部４、指示器５で構成される。

【００１１】このような構成において、位置センサー手
段が上述のような電磁授受作用方式の場合には、位置セ
ンサー基板３の表面に配置された複数のループコイル３
１のうち一端に位置するループから順に所定周波数（例
えば中間値の周波数）の交番電界をバースト的に印加
し、そのループを今度は受信状態におく。すると近くに
所定周波数に対する共振体（指示器５）がない場合には
ループコイル３１は何も受信しないが、指示器５が位置
した場合、電界印加により共振体が共振し、その共振の
持続を同じループコイル３１で検出することとなる。こ
の受信は共振体とループコイルの距離に応じて強度が変
化するので、ループコイルの位置を順次変化させれば共
振体の位置が判定できることとなる。そしてこれらの近
傍において所定の雑音源がある場合、例えば上述の例で
は点灯回路２３が７０ｋＨｚで光源２２を駆動している
場合、表示面全体で座標が検出できないのではなく特定
領域で座標が検出できない症状が現れる。例えばＡ４番
の大きさの有効表示面を持つとき上述の周波数であれば
Ｘ軸の左右から６番目と７番目で波形荒れが起きるとい
う様な症状なので、周波数と方位と位置の関数として検
出ができなくなるものと推定される。従って特定の領域
での波形荒れあるいは雑音の増加を演算部４４３が検出
した場合には選択手段４５をして発振器４３の発振周波
数を切り換えて同じループを再度検出する。周波数が変
われば検出しにくい領域が変化するので元の領域では検
出できることとなる。このようにして波形の乱れや雑音
指数の大きさを演算部で判断するので、演算部４４３と
選択手段４５と制御部４６は一つのＣＰＵで構成しても
よい。

【００１２】上述の例では、交流信号の周波数を切り換
えるためのタイミングを受信信号が適正でないときとし
ているので、言わば障害の形態が比較的明瞭な場合であ
り演算部で判定が容易なときである。しかし上述の様に
障害が周波数と方位と位置の関数と推定できたので、周
波数切り換えの必要なく常に障害に対応することが可能
である。図２はそのような実施例にかかる位置検出器の
信号処理部６を示しており、液晶セルや照明手段や位置
センサー基板は図１と同様に構成されるので省略してあ
る。

【００１３】図２において３２はループコイルの一端を
示しており、他端は接地されている場合を例示している
が、両端を同じようにループセレクタ６１で切り換える
とより好ましい。ループセレクタ６１は２系統の切り換
えを順に行うもので、全てのＸ、Ｙループコイル３１を
各々の系統のスイッチ６１１、６１２で例えば１０ルー
プ離れた状態で切り換える。つまり今スイッチ６１１で
ｉ番目のループコイルを選択すればスイッチ６１２はｉ
−１０番目のループコイルを選択し、次の選択は各々ｉ
＋１番目とｉ−９番目となる。発受切換器６２には各々
に異なる周波数の発振器６３が接続され、受信回路のフ
ィルター６４１もその周波数に応じたものが接続され
る。受信回路６４の波形処理部と演算部は、図１と同様
のものが利用できるので図示していないが、その能力に
応じて２系統であっても１系統でもよい。

【００１４】このような構成にすることにより、信号処
理部６は基板３の異なるループコイル３１に異なる周波
数の交流信号を与え、各々で位置座標を検出することが
できるから、例えばある周波数でＹ座標の５番目が判断
できなかったとすれば、そのデータを表示ドライバなど
に出力しないで座標を歩進させれば１０ステップ後に次
の周波数で補完できる。

【００１５】上述の例では判定できなかった時間を短く
する意味で２つの周波数の印加ループコイルの間隔を狭
め、かつ同じタイミングで電界印加と受信を行ったが、
タイミング４つを１グループとし、最初の２タイミング
で第１周波数の電圧印加と受信、後の２タイミングで第
２周波数の電圧印加と受信というように周波数によって
タイミングをずらしてもよい。また、Ｘ軸を第１周波数
使用中は第２周波数をＹ軸に用い、これを軸と周波数を
切り換えて交互に用いてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上の如く、表示と重ねたために照明手
段などの付属機器により位置座標が判定困難となって
も、異なる周波数によって再度位置検出を行うので表示
品位がよく位置検出の精度を低下させない表示付き位置
検出装置が提供できた。また２つ以上の周波数により異
なるコイルによって順次位置検出を行うことによって
も、障害を受けた場所のデータを引き続いての位置検出
で速やかに供給することができるので、雑音などの原因
や性格が十分に解析できなくとも位置座標の情報を補完
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の表示付き位置検出装置の構成図
である。

【図２】本発明の他の実施例の表示付き位置検出装置に
用いる信号処理部のブロック図である。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２ 照明手段 ３ 位置センサー基板 ３１ ループコイル ４ 信号処理部 ５ 指示器 ６ 信号処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶セルと、液晶セルの下方に配置され
   た電磁授受作用方式の位置センサー手段に用いる位置セ
   ンサー基板と、位置センサー基板に交流信号を与え受信
   信号を検出する信号処理部とを有し、信号処理部には受
   信信号が適正でないときに位置センサー基板に与える交
   流信号の周波数を切り替える選択手段を設けたことを特
   徴とする表示付き位置検出装置。
2. 【請求項２】 液晶セルと、液晶セルの下方に積層され
   た複数のループコイルを配置した位置センサー手段に用
   いる基板と、基板に交流信号を与え受信信号を検出する
   信号処理部とを有し、前記信号処理部は前記基板の異な
   るループコイルに異なる周波数の交流信号を与えること
   を特徴とする表示付き位置検出装置。