JPH10111748A - タブレット入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 これまで以上に広い使用が可能なタブレット
入力装置を提供すること。 【解決手段】 独立可搬な額縁状の枠体２内に、透明な
タッチパネル本体１が設けられた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、パソコンやワープ
ロなどに接続されるタブレット入力装置に関する。

【従来の技術】従来から、パソコンやワープロへ図形等
のデータを入力する装置としてタブレット入力装置（デ
ィジタイザーを含む）が用いられている。このようなタ
ブレット入力装置は、例えば、タッチパネル等からなる
入力部をペン等で触れることによって、その押圧位置を
検出してパソコン等に出力するように構成されている。
最近では、このようなタブレット入力装置と、従来から
使用されているマウスとを併用できるようにしたパソコ
ンも開発されており、これによってパソコン等における
データ入力手段の多様化が図られている。また、更には
タブレット入力自体又はペンに操作ボタンを設けて、マ
ウスの操作環境をタブレット入力自体にもたせたものも
商品化されている。

【発明の解決しようとする課題】ところで、この種のタ
ブレット入力装置が普及し、ユーザ層が拡がるに従っ
て、これまでのような図形入力方法以外に多様な図形入
力方法が要請されるようになり、既存のタブレット装置
ではその要請に応じられないのが現状である。本発明は
このような点にあって、これまでのような図形入力方法
以外に例えば絵本の上に被せて絵本に書かれた絵をなぞ
って入力したり更にはパソコン等のディスプレイの全面
に架設してディスプレイに表示されたメッセージに対す
る指示入力をしたりすることのできる多様性のあるタブ
レット入力装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、独立可搬な額縁状の枠体内
に、背面を枠体背面と略々面一にして透明なタッチパネ
ル本体が配設されている構成を特徴としている。請求項
２の発明は、前記タッチパネル本体が汎用ディスプレイ
と略等サイズの大きさをもち、枠体をディスプレイ周部
に止着することによりディスプレイ前面にタッチパネル
本体を架設することができることを特徴としている。請
求項３の発明は、前記タッチパネル本体の左側の枠体部
表面に操作スイッチが設けられていると共に、枠体外側
面に接続ピンを露出させた状態でコネクタが設けられ、
タッチパネル本体の電極及び前記操作スイッチと前記コ
ネクタの接続ピンとが電気的に接続されていることを特
徴としている。

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態を示
す斜視図である。同図に示すようにタブレット入力装置
は透明なタッチパネル本体１とその周部を指示する額縁
状の枠体２とからなる。タッチパネル本体１のサイズは
ノート型パソコン等の汎用ディスプレイと同サイズ、例
えば対角線長が１０．５インチのサイズとしてある。タ
ッチパネル本体１は公知のアナログ抵抗膜式のタッチパ
ネルで、図２に示すように上下に２枚の抵抗膜１１、１
２を対向配置し、一方の抵抗膜１１にはＸ軸方向両端に
電極１１ａ，１１ｂ、他方の抵抗漠１２にはＹ軸方向両
端に電極１２ａ，１２ｂを設けた構成である。このタッ
チパネルにおける押圧位置の検出原理は図３の（１）
（２）（３）に示すように押圧状態の検出、Ｘ座標検
出、Ｙ座標検出の３つの検出フェーズからなる。押圧状
態の検出はタッチパネルのパネル面のどこかがペンによ
って押圧された瞬間を検出するのもので、この検出後に
短時間にＸ座標検出とＹ座標検出の２フェーズを実行す
る。尚、この検出原理については本出願人が先に提案し
た特開平４−４１１８１号に詳しく、既に公知技術なの
でここではこれ以上の説明は省略する。前記上下の抵抗
膜１１、１２は実際には図４に示すように厚みのある透
明なアクリル板１３の上に設けられる。枠体２は図４に
示すように上下一組の枠２１、２２を溶着または接着剤
等で接着したもので、上下枠２１、２２の内縁の間にタ
ッチパネル本体１の周部が挟持固定されている。上枠２
１の左側辺部の一部２３は隆起されつつ外方へ連出され
ていて、隆起部分の表面に２個の押しボタンスイッチ２
４、２５が設けられている。隆起部２３の内部にはコネ
クタ２６が設けられている。コネクタ２６の他コネクタ
との接続面は前記隆起部分の外側面に開設された開口２
３ａを臨んでいる。前記コネクタ２６の各ピン２６ａ，
ｂ…とタッチパネル本体１の各電極１１ａ，ｂ，１２，
ｂ，押ボタンスイッチ２４，２５とは図２の如く結線さ
れている。前記上枠２１の略３辺にまたがってその上面
には図１、図４に示すように凹入溝２７が形成されてい
る。この凹入溝２７は本タブレット入力装置を図９に示
すようにパソコン等のディスプレイ４０前面に取り付け
る際にクリップ３１、３２の先端を係合し、本タブレッ
ト装置を適切な位置に固定するために用いられる。下枠
２２は、図４に示すように厚みの薄い偏平な板状体であ
り、そのため下枠２２の下面はタッチパネル本体１の下
面（アクリル板１３の下面）と略面一（０〜２ｍｍ）に
なっている。また、下枠２２の平面視で４つのコーナ部
には丸ボタン状のゴム板２８…が止着されている。この
ゴム板２８…は、本タブレット入力装置を絵本の上に置
いて絵をなぞっての入力作業中に、本タブレット入力装
置が絵本上を不足に滑るのを防止する作用を果たす。図
５は本タブレット入力装置の一使用例を示している。コ
ネクタ２６にケーブル７０を介してコントロールボック
ス６０が接続され、コントロールボックス６０はＲＳ２
３２Ｃコネクタ８０を介してパソコン５０の通信ポート
と接続されている。コントロールボックス６０はタッチ
パネル本体１を既述した３つのフェーズで動作させるの
に必要な駆動電圧をパソコンからＲＳ２３２Ｃコネクタ
を介して得、その駆動電圧を各フェーズにおける配線状
態に応じて切り換え、所望の電極に印加し、更にタッチ
パネル本体から各フェーズにおいて得る検出信号（アナ
ログ信号）及び押ボタンスイッチ２４、２５のオン・オ
フ信号をディジタル化しＲＳ２３２Ｃコネクタを通じて
パソコンへ送出する機能を果たしている。図６はコント
ロールボックス６０とパソコン５０と間の通信に用いら
れる通信データフォーマットを示している。同図の
（ａ）はタッチパネル本体１に対してタッチペンが接触
している際に用いられるフォーマット、（ｂ）はタッチ
ペンが非接触（リリース）のときに用いられるフォーマ
ットである。両フォーマットはいずれも４バイトのデー
タ長を有している。最初の１バイトの第１ビットはフォ
ーマットの先頭であることを示し、第２ビットはペンの
タッチ時であるかリリース時であるかを示している。つ
まり、２ビット目が“１”であるときはペンタッチ時で
あり、“０”であるときはリリース時である。１バイト
目の残り６ビットはタッチパネル上のペン接触位置の
Ｘ、Ｙ座標の上位３ビットずつが書き込まれる。コント
ロールボックスにおいてはタッチパネル本体からの接触
位置を示すＸ、Ｙ座標信号に対して１０ビットのディジ
タル信号に変換するもので、そのうちの上位３ビットを
上記した１バイト目に書込み、残り７ビットを２バイト
目３バイト目に書き込んでいる。各バイトの第１ビット
は“０”とされ、フォーマットの先頭でないことが識別
できるようにしている。フォーマットの４バイト目は押
ボタンスイッチ２４、２５のオン・オフ情報が書き込ま
れる。即ち、第２ビットに左側押ボタンスイッチ２４の
オン・オフ情報（ＯＮ＝“１”，ＯＦＦ＝“０”）が、
第３ビットに右側押ボタンスイッチ２５のオン・オフ情
報が書き込まれる。例えば、ペンタッチ時であると、図
６（ａ）のフォーマットを用い、タッチパネル上のペン
タッチ位置のＸ，Ｙ座標を第１、２、３バイトの所定の
ビットに書込み、その際押しボタンスイッチ２４，２５
がオンであると第４バイトの所定のビットに“１”を、
オフであると“０”を書き込んだデータ列を作成する。
一方、リリース時であると、図６（ｂ）のフォーマット
を用い、Ｘ、Ｙ座標値としてリリース直前のタッチ位置
のＸ、Ｙ座標を所定のビットに書込む。リリース時にお
いてはリリース直後に１回出力されるだけで他にボタン
が押される等のイベントが発生しない限りデータの出力
はない。次に、タッチ時でもリリース直後でもなくタッ
チパネルにペンが接触していない状態において押しボタ
ンスイッチ２４、２５が押され、或いは押し動作を解除
すると、図６（ｂ）のフォーマットにおいて第１バイト
の第１ビットを１、第２ビットを０としてリリース状態
と表すとともに第４バイトの所定ビットを“１”又は
“０”にして、第１、２、３バイトのＸ、Ｙ座標を書込
むビットを全て“０”にしたデータ列を作成する。図７
はタッチペン、スイッチ２４、２５がどんな状態のとき
どんなデータが作成されるかを示す図表である。図中、
状態データは通信フォーマットの第１バイトの第１、第
２ビットのデータを指している。例えば、タッチパネル
からペンがリリースされている状態においてスイッチ２
４又は２５がオン操作又はオフ操作されたときのデータ
作成は図７の図表中下から７列分の情報のいずれかを用
いて行われる。次にパソコン５０はマウス操作によって
ディスプレイ上に線図を描いたり、或いはディスプレイ
上のカーソルを移動し、ファイルを開くといった処理を
行う一般的なアプリケーションソフトが搭載されている
のに加えて、コントロールボックス６０から送られてく
るタッチパネルのタッチ、リリース、スイッチ操作を知
らせる情報をマウス操作に擬した情報に変換するソフト
（以下、このソフトをデバイスドライバという。）が搭
載されている。このデバイスドライバはいわばタッチパ
ネルの検出する絶対座標データを相対座標に変換する処
理を行う。相対座標とは、直前に検出された座標と現在
の検出座標の差分をいう。マウス操作による描画はこの
ような相対座標によっているので、デバイスドライバに
よってタッチパネルの検出座標を相対座標に変換すれ
ば、タッチパネルを恰もマウスと同様な感覚で使うこと
ができる。また前記デバイスドライバはコントロールボ
ックス６０から受信したデータフォーマットにおいて、
押しボタンスイッチが操作されていてＸ、Ｙ座標が全て
“０”のときはタッチペンは操作されなかったと判断し
相対座標も“０”とする。これによって押しボタンスイ
ッチ２４又は２５だけが操作された場合にディスプレイ
上で不測にカーソルが移動するといったことは防止でき
る。図８、図９は夫々上記構成のタブレット入力装置の
使用例を示している。図８は例えば新聞の一面全面に搭
載された自動車が疾走している写真上にタブレット入力
装置を置き、タッチパネル本体上面からタッチペンで自
動車の輪郭をなぞっている状態を示している。タッチパ
ネル本体１が透明であること、及びタッチパネル本体１
下面と枠体２の下面とが略面一に構成されていること並
びに枠体下面が全周にわたって平面的であることによ
り、新聞紙面にタッチパネル本体１をほとんど密着させ
た状態で紙面の自動車の絵をなぞることができ、容易に
下絵を忠実に描くことができる。その上、枠体２の下面
には滑り止めのゴムが４隅に設けられているので、多少
手荒く操作してもタブレット入力装置が紙面上を移動す
ることがなく、このため児童、幼少者においても使用で
き、より広範な普及が期待できる。尚、このようにタッ
チペンでなぞって描画するためにはパソコン側が描画モ
ードに設定されている必要がある。一方、次の図９で説
明するようにタッチペンの操作によってカーソルを移動
させる場合にはパソコン側がカーソルを表示しての表示
入力モードになっている必要がある。図９は、タブレッ
ト入力装置をパソコン５０のディスプレイ４０の前面に
配設した状態を示している。タブレット入力装置のタッ
チパネル本体１は汎用ディスプレイと等サイズとしてい
るので、本図に示すようにタッチパネル本体１の外縁と
画面の外縁が略一致し、入力操作が行い易くなる。この
場合、タブレット入力装置はディスプレイ４０に対し大
型なクリップ３１、３２を用いて固定することができ
る。その際、タブレット入力装置の枠体２表面に凹入溝
２７が形成されているので、クリップ３１、３２の先端
部がこの凹入溝２７に嵌入し、タブレット入力装置の保
持をより確実に行うことができる。また、パソコン５０
に上述したデバイスドライバが組み込まれていると、タ
ッチパネル上でのペンの移動は相対座標として検出され
ディスプレイ４０上のカーソルを移動させることとなる
ので、タブレット入力装置をディスプレイ４０上で移動
させなくてもタッチペンのスライド操作だけによってカ
ーソルをディスプレイ上の所望する位置に移動させるこ
とができる。

【発明の効果】以上述べたように本発明のタブレット入
力装置は額縁状の枠体内に、背面を枠体背面と略々面一
とした透明なタッチパネル本体が設けられた構成である
ので、これまでのタブレットと同様な使用の他に、絵本
等の上に本装置を置き、その上から絵本の絵をなぞるこ
とによってディスプレイ上に描画するといった使用がで
きこれまで以上の広範なユーザ層への普及が期待でき
る。また、枠体背面とタッチパネル本体背面が略々面一
であるためにタッチパネル本体を絵本等にほとんど密着
状態で置き、その上からなぞることができ、下絵をきれ
いに写し取ることが可能になるものである。更に、タッ
チパネル本体が透明であるので、ディスプレイ前面に設
けて対話入力のための一部品としての使用も可能とな
る。この場合はタッチパネル本体のサイズを汎用ディス
プレイの画面サイズと略等サイズに設定しておけばより
使い勝手が良いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るタブレット入力装
置を示す斜視図である。

【図２】本装置の抵抗膜の拡散層電極、操作スイッチと
コネクタとの接続を示す図である。

【図３】タッチパネル本体の押圧位置検出原理を示す図
である。

【図４】図１のＡ−Ａ線矢視の断面図である。

【図５】本装置とパソコンとの接続関係を示した図であ
る。

【図６】パソコンとコントロールボックス間の通信に用
いる通信データフォーマットを示す図である。

【図７】タブレット入力装置側の各操作状況においてど
んなデータフォーマットパターンを作成するかを示す図
表である。

【図８】本装置の一使用例を示す図である。

【図９】本装置の他の一使用例を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 独立可搬な額縁状の枠体内に、背面を枠
   体背面と略々面一にして透明なタッチパネル本体が配設
   されている構成を特徴とするタブレット入力装置。
2. 【請求項２】 前記タッチパネル本体が汎用ディスプレ
   イと略等サイズの大きさをもち、枠体をディスプレイ周
   部に止着することによりディスプレイ前面にタッチパネ
   ル本体を架設することができることを特徴とする請求項
   １記載のタブレット入力装置。
3. 【請求項３】 前記タッチパネル本体の左側の枠体部表
   面に操作スイッチが設けられていると共に、枠体外側面
   にコネクタが設けられ、タッチパネル本体の電極及び前
   記操作スイッチと前記コネクタの接続ピンとが電気的に
   接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の
   タブレット入力装置。