JP2002373053A - Device and method for inputting coordinates - Google Patents

Device and method for inputting coordinates

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JP2002373053A
JP2002373053A JP2001178955A JP2001178955A JP2002373053A JP 2002373053 A JP2002373053 A JP 2002373053A JP 2001178955 A JP2001178955 A JP 2001178955A JP 2001178955 A JP2001178955 A JP 2001178955A JP 2002373053 A JP2002373053 A JP 2002373053A
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JP
Japan
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ultrasonic
pen
screen
infrared
coordinates
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JP2001178955A
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Japanese (ja)
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Hidenori Sekiguchi
英紀 関口
Soichi Hama
壮一 浜
Akira Fujii
彰 藤井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a touch panel function and a writing function on a screen and the rear face with a simple configuration by enabling coordinates input on the screen and the rear face of a portable terminal concerning a coordinate input device and a coordinate inputting method for inputting coordinates on the screen or the rear face. SOLUTION: These coordinate input device and coordinate inputting method are provided with an ultrasonic receiver or an ultrasonic transmitter disposed on a side, at a corner or in the vicinity of the screen or the rear face, a pen for transmitting or receiving an ultrasonic wave at the time of instructing or writing coordinates input at an optional position on the screen or rear face, and a means for transmitting or receiving an ultrasonic wave between the pen and the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter and detecting the coordinates.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画面上あるいは背
面上の座標を入力する座標入力装置および座標入力方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device and a coordinate input method for inputting coordinates on a screen or a back surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コンピュータの画面上を指やペン
で直接指定するタッチパネルは直感的であるため、抵抗
膜を貼り指やペンによる押圧を検知する方式、画面に透
明電極を貼り指やペン接触による静電容量変化を検知す
る方式、画面に平行に赤外線を通して指やペンによる光
の遮断を検知する方式、画面に超音波の表面弾性波を伝
え指やペンにより弾性波が途絶えるのを検知する方式な
どが実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a touch panel for directly designating a computer screen with a finger or a pen is intuitive. Therefore, a resistive film is applied and a method of detecting pressing by a finger or a pen is used. A method to detect the change in capacitance due to contact, a method to detect the interruption of light by a finger or pen through infrared rays parallel to the screen, a method to transmit the surface acoustic wave of ultrasonic waves to the screen and detect the interruption of the elastic wave by the finger or pen And other methods have been put to practical use.

【0003】一方、パーソナルコンピュータが普及して
も、メモ書き等は手書きが簡便であり、特に、図形を含
むようなメモ書きでは、手書き入力が非常に便利であ
る。このような手書きメモも、自分自身での整理や他人
に配布するような場合には、電子化されている便利であ
る。そこで、タッチパネルを用いてコンピュータに直接
手書きメモを入力する、あるいは取りあえず紙に筆記し
た後で紙をスキャナ等でコンピュータに取り込む等の方
法がある。しかし、コンピュータの画面への手書き入力
は、画面の解像度が低い、画面が見にくい、ペンの書き
味が悪いなどの理由で紙への筆記よりも劣る。一方、後
でスキャナで取り込むのは煩雑である。そこで、座標入
力できるタブレット上に紙を置き、ボールペン芯のつい
た筆記可能なタブレット用ペンで紙に筆記すると同時に
タブレット機能によりペン軌跡を電子入力する方法が提
案されている。さらには、このような使い方を、オフィ
ス外のモバイル環境で行いたい場合も多く、そのため
に、電池、CPU,メモリなどを内臓した携帯タブレッ
トの製品もある。
On the other hand, even if personal computers are widely used, handwriting is easy for memos and the like, and handwriting input is very convenient especially for memos including figures. Such handwritten memos are also conveniently digitized when they are arranged by themselves or distributed to others. Therefore, there is a method of directly inputting a handwritten memo to a computer using a touch panel, or a method of writing on paper for the time being and then taking the paper into the computer by a scanner or the like. However, handwriting input on the screen of a computer is inferior to writing on paper because the screen resolution is low, the screen is difficult to see, and the writing quality of a pen is poor. On the other hand, it is cumbersome to take in the image later with the scanner. In view of this, a method has been proposed in which paper is placed on a tablet capable of inputting coordinates, and writing is performed on the paper with a writable tablet pen having a ball-point pen core, and at the same time, a pen locus is electronically input by a tablet function. In addition, there are many cases where such usage is desired to be performed in a mobile environment outside the office. For this purpose, there is a product of a portable tablet including a battery, a CPU, a memory, and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の方式の装置や、方法では、モバイル環境などでパーソ
ナルPCの画面上で簡易に座標入力したり、紙の上に筆
記しつつ座標入力したりすることも簡便に行い難いとい
う問題があった。
However, in the above-described apparatus and method of the conventional system, in the mobile environment or the like, the coordinates can be easily input on the screen of a personal PC or the coordinates can be input while writing on paper. And it is also difficult to perform such operations easily.

【0005】本発明は、これらの問題を解決するため、
携帯端末の画面上および背面上で座標入力を可能にし
て、画面と背面でタッチパネル機能および筆記機能を簡
易構成で実現することを目的としている。
[0005] The present invention solves these problems,
It is an object of the present invention to enable a coordinate input on a screen and a back surface of a mobile terminal, and to realize a touch panel function and a writing function on the screen and the back surface with a simple configuration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、端末1
は、パーソナルPC(パーソナルパソコン)などの携帯
型の端末であつて、開くと左側のように画面15が現
れ、閉めると右側のように背面16が現れ、これら画面
15あるいは背面16上で、本願発明に係るペン4で直
接に描いたり、紙を置いた上で描いたりしたときに、当
該ペン4から発信された超音波および光を超音波受信器
2および赤外線PD3で受信し、そのときの座標を入力
するものであり、超音波受信器2および赤外線PD3な
どから構成されるものである。
Means for solving the problem will be described with reference to FIG. In FIG. 1, terminal 1
Is a portable terminal such as a personal PC (personal personal computer). When opened, a screen 15 appears on the left side, and when closed, a back face 16 appears on the right side. When drawing directly with the pen 4 according to the present invention or drawing on paper, the ultrasonic wave and light transmitted from the pen 4 are received by the ultrasonic receiver 2 and the infrared PD 3, and at that time, It is used to input coordinates, and includes an ultrasonic receiver 2, an infrared PD 3, and the like.

【0007】超音波受信器2は、画面15あるいは背面
16の周辺に配置したものであって、画面15を開くと
突出したり、反射板が突出したり、移動したりし、ペン
4から送信された超音波を受信するものである。
The ultrasonic receiver 2 is arranged around the screen 15 or the rear surface 16. When the screen 15 is opened, the ultrasonic receiver 2 protrudes, the reflection plate protrudes or moves, and the ultrasonic wave is transmitted from the pen 4. It receives ultrasonic waves.

【0008】赤外線PD3は、ペン4から放射された赤
外線を検出するものである。ペン4は、画面15上を押
圧したり、紙を置いたときは筆記したり、当該押圧ある
いは筆記したときに超音波および光を送信するものであ
る。
[0008] The infrared PD 3 detects infrared rays emitted from the pen 4. The pen 4 presses the screen 15, writes when placing paper, and transmits ultrasonic waves and light when the pressing or writing is performed.

【0009】画面15は、各種画像を表示する画面であ
る。背面16は、画面15を閉めたときに現れる当該画
面15の裏側の面である。次に、動作を説明する。
The screen 15 is a screen for displaying various images. The back surface 16 is a back surface of the screen 15 that appears when the screen 15 is closed. Next, the operation will be described.

【0010】ペン4で画面15上あるいは背面16上の
任意の位置で座標入力指示あるいは書いたときにペン4
から超音波を発信し、超音波受信器2がペン4から発信
された超音波を受信し、図示外の手段が検出した超音波
信号をもとにその座標を検出するようにしている。
When a coordinate input is instructed or written at an arbitrary position on the screen 15 or the back surface 16 with the pen 4,
The ultrasonic receiver 2 receives the ultrasonic waves transmitted from the pen 4 and detects the coordinates based on the ultrasonic signals detected by means (not shown).

【0011】この際、ペン4から超音波を発信すると共
に赤外線を発信し、異なる2箇所にそれぞれ配置した超
音波受信器2で発信された超音波を受信すると共に、別
途設けた赤外線PD3で赤外線を検出し、赤外線PD3
で検出した時刻を基点に、超音波の受信した時刻までの
時間差をそれぞれ求め、求めた2つの時間差をもとに画
面15あるいは背面16上の座標を算出するようにして
いる。
At this time, the pen 4 emits an ultrasonic wave and an infrared ray, receives the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic receivers 2 arranged at two different places, respectively, and receives the infrared rays from the infrared PD 3 provided separately. Is detected and infrared PD3
The time differences up to the time at which the ultrasonic wave is received are calculated from the time detected in step (1), and the coordinates on the screen 15 or the back surface 16 are calculated based on the obtained two time differences.

【0012】また、超音波受信器2として、円筒型の圧
電フィルムとしたものを用いるようにしている。また、
画面15を開いたときに超音波受信器2あるいは反射板
を突出あるいは移動させて、画面15上でペン4から発
信された超音波を検出するようにしている。
The ultrasonic receiver 2 is formed of a cylindrical piezoelectric film. Also,
When the screen 15 is opened, the ultrasonic receiver 2 or the reflection plate is projected or moved to detect the ultrasonic waves transmitted from the pen 4 on the screen 15.

【0013】また、背面16から座標入力指示操作した
ときに超音波受信器2あるいは反射板を突出あるいは移
動させて、背面16上でペン4から発信された超音波を
検出するようにしている。
The ultrasonic receiver 2 or the reflecting plate is projected or moved when a coordinate input operation is performed from the rear surface 16 to detect the ultrasonic wave transmitted from the pen 4 on the rear surface 16.

【0014】また、画面15あるいは背面16上に紙を
固定する機構を設け、紙の上で筆記可能なペン4で筆記
したときに筆記した座標を順次算出するようにしてい
る。従って、端末1の画面15上および背面16上で座
標入力を可能にして、画面15と背面16でタッチパネ
ル機能および筆記機能を簡易構成で実現することが可能
となる。
Further, a mechanism for fixing the paper on the screen 15 or the back surface 16 is provided so that the coordinates written when the pen 4 is writable on the paper are sequentially calculated. Therefore, it is possible to input coordinates on the screen 15 and the back surface 16 of the terminal 1, and to realize the touch panel function and the writing function on the screen 15 and the back surface 16 with a simple configuration.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、図1から図10を用いて本
発明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments and operations of the present invention will be sequentially described in detail with reference to FIGS.

【0016】図1は、本発明の1実施例構成図を示す。
図1の(a)はタッチパネル使用時の例を示す。図1の
(a)において、端末1は、パーソナルPCなどの携帯
型の端末であつて、開くと図示のように画面15が現
れ、閉めると図1の(b)のように背面16が現れ、こ
れら画面15あるいは背面16上で、本願発明に係るペ
ン4で直接に描いたり、紙を置いた上で描いたりしたと
きに、当該ペン4から発信された超音波および光を超音
波受信器2および赤外線PD3で受信し、そのときの座
標を入力するものであり、超音波受信器2および赤外線
PD3などから構成されるものである。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 1A shows an example when a touch panel is used. In FIG. 1A, a terminal 1 is a portable terminal such as a personal PC, and when opened, a screen 15 appears as shown, and when closed, a back surface 16 appears as shown in FIG. 1B. When drawing directly on the screen 15 or the back surface 16 with the pen 4 according to the present invention or drawing on paper, the ultrasonic wave and light transmitted from the pen 4 are transmitted to the ultrasonic receiver. 2 and the infrared PD3, and inputs the coordinates at that time, and comprises the ultrasonic receiver 2, the infrared PD3, and the like.

【0017】超音波受信器(1)2および超音波受信器
(2)2は、画面15あるいは背面16の周辺に配置
(例えば図示のように、画面15の左上および右上に配
置)したものであって、画面15を開くと突出したり、
反射板が突出したり、移動したりし、ペン4から送信さ
れた超音波を受信するものである。
The ultrasonic receiver (1) 2 and the ultrasonic receiver (2) 2 are arranged around the screen 15 or the back surface 16 (for example, as shown in the upper left and upper right of the screen 15). So, when you open the screen 15, it protrudes,
The reflecting plate protrudes or moves, and receives the ultrasonic wave transmitted from the pen 4.

【0018】赤外線PD3は、ペン4から放射された赤
外線を検出するものである。画面15は、各種画像を表
示する画面である。ペン4は、画面15上を押圧した
り、紙を置いたときは筆記したり、当該押圧あるいは筆
記したときに超音波および光を送信したりなどするもの
である。
The infrared PD 3 detects infrared rays emitted from the pen 4. The screen 15 is a screen for displaying various images. The pen 4 presses the screen 15, writes when placing paper, and transmits ultrasonic waves and light when the pressing or writing is performed.

【0019】ペンホルダ5は、ペン4を収納するもので
ある。次に、図1の(a)の動作を説明する。 (1) 端末1の画面15を開くと、図示のように、画
面15の左上および右上に超音波受信器(1)2、超音
波受信器(2)2、および赤外線PD3がそれぞれ突出
したり、移動したり、反射板を突出したりし、ペン4か
ら放射された超音波あるいは赤外線を検出できる状態と
なる。
The pen holder 5 houses the pen 4. Next, the operation of FIG. 1A will be described. (1) When the screen 15 of the terminal 1 is opened, as shown in the figure, the ultrasonic receiver (1) 2, the ultrasonic receiver (2) 2, and the infrared PD 3 project to the upper left and upper right of the screen 15, respectively. By moving or projecting the reflector, the ultrasonic wave or the infrared ray emitted from the pen 4 can be detected.

【0020】(2) (1)の状態で、ペン4で画面1
5上に位置づけて押圧したり、描画したりすると、ペン
4の先端部分から超音波および赤外線が送信される。 (3) (2)で送信された超音波を画面15の左上お
よび右上に配置された超音波受信器(1)2、超音波受
信器(2)2によってそれぞれ検出すると共に、送信さ
れた赤外線を画面15のここでは左上に配置された赤外
線PD3で検出する。
(2) In the state of (1), the screen 1 is
When the user presses or draws the image on the pen 5, ultrasonic waves and infrared rays are transmitted from the tip of the pen 4. (3) The ultrasonic wave transmitted in (2) is detected by the ultrasonic receiver (1) 2 and the ultrasonic receiver (2) 2 arranged at the upper left and upper right of the screen 15, respectively, and the transmitted infrared light is transmitted. Is detected by the infrared PD 3 arranged at the upper left of the screen 15 here.

【0021】(4) (3)で検出された赤外線の時刻
をもとに、検出された超音波までの差時間T1,T2を
それぞれ算出し、これら差時間T1,T2をもとにペン
4の位置座標を算出する(図6、図7を用いて後述す
る)。
(4) Based on the infrared time detected in (3), time differences T1 and T2 up to the detected ultrasonic wave are calculated, and the pen 4 is calculated based on the time differences T1 and T2. Is calculated (described later with reference to FIGS. 6 and 7).

【0022】(5) そして、(1)から(4)を所定
時間毎に繰り返し、ペン4で指示位置あるいは描画した
位置(座標)を逐次読み取る。 以上によって、端末1の画面15を開いて当該画面15
上で直接にペン4で位置を指示あるいは描画したときに
当該ペン4の先端の座標を逐次検出することが可能とな
る。
(5) Then, (1) to (4) are repeated at predetermined time intervals, and the designated position or the drawn position (coordinate) is sequentially read by the pen 4. As described above, the screen 15 of the terminal 1 is opened and the screen 15
When a position is indicated or drawn directly with the pen 4 above, the coordinates of the tip of the pen 4 can be sequentially detected.

【0023】図1の(b)は、紙筆記時の例を示す。こ
れは、図1の(b)の端末1の画面15を閉じたときの
当該画面の背面16を示す。図1の(b)において、超
音波受信器(1)2、超音波受信器(2)2は、ペン4
から放射された超音波を受信するものであって、図1の
(a)の画面15を閉め、かつ図示外の背面入力指示操
作をしたときに、当該超音波受信器(1)2、超音波受
信器(2)2を突出させたり、移動させたり、反射板を
突出させたりして超音波受信可能になったものである。
FIG. 1B shows an example at the time of writing on paper. This shows the back 16 of the screen when the screen 15 of the terminal 1 in FIG. 1B is closed. In FIG. 1B, the ultrasonic receiver (1) 2 and the ultrasonic receiver (2) 2
The ultrasonic receiver (1) 2 receives the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic receiver (1) 2 when the screen 15 of FIG. The ultrasonic wave receiver (2) 2 can be made to protrude or move, or the reflector can be made to protrude so that ultrasonic waves can be received.

【0024】赤外線PD3は、ペン4から放射された赤
外線を受信するものであって、図1の(a)の画面15
を閉め、かつ図示外の背面入力指示操作をしたときに、
当該赤外線PD3を突出させたり、移動させたり、反射
板を突出させたりして赤外線受信可能になったものであ
る。
The infrared PD 3 receives infrared rays radiated from the pen 4 and has a screen 15 shown in FIG.
Is closed and a rear input instruction operation (not shown) is performed,
The infrared PD 3 can be received or moved by projecting or moving the infrared PD 3 or projecting the reflection plate.

【0025】紙6は、背面16上に置いてペン4で筆記
するものであって、当該筆記したときの各点の座標を逐
次読み取るためのものである。紙ばさみ18は、紙6を
背面16に固定するものである。
The paper 6 is placed on the back surface 16 and written with the pen 4, and is used for sequentially reading the coordinates of each point when the writing is performed. The paper shears 18 are for fixing the paper 6 to the back surface 16.

【0026】次に、図1の(b)の動作を説明する。 (1) 端末1の画面15を閉じ、かつ背面入力指示操
作をすると、図示のように、背面16の左上および右上
に超音波受信器(1)2、超音波受信器(2)2、およ
び赤外線PD3がそれぞれ突出したり、移動したり、反
射板で突出したりし、ペン4から放射された超音波ある
いは赤外線を検出できる状態となる。
Next, the operation of FIG. 1B will be described. (1) When the screen 15 of the terminal 1 is closed and the back side input instruction operation is performed, as shown in the figure, the ultrasonic receivers (1) 2, (2) 2, and The infrared PDs 3 protrude, move, or protrude with the reflector, respectively, so that the ultrasonic waves or infrared rays emitted from the pen 4 can be detected.

【0027】(2) (1)の状態で、ペン4で背面1
6上に紙6を置いて押圧したり、描画したりすると、ペ
ン4の先端部分から超音波および赤外線が送信される。 (3) (2)で送信された超音波を背面16の左上お
よび右上に配置された超音波受信器(1)2、超音波受
信器(2)2によってそれぞれ検出すると共に、送信さ
れた赤外線を背面16のここでは図示の位置に配置され
た赤外線PD3で検出する。
(2) In the state of (1), the pen 1 is
When the paper 6 is placed on the paper 6 and pressed or drawn, ultrasonic waves and infrared rays are transmitted from the tip of the pen 4. (3) The ultrasonic wave transmitted in (2) is detected by the ultrasonic receiver (1) 2 and the ultrasonic receiver (2) 2 arranged on the upper left and upper right of the back surface 16, respectively, and the transmitted infrared light Is detected by the infrared PD 3 arranged at the position shown in the figure on the back surface 16.

【0028】(4) (3)で検出された赤外線の時刻
をもとに、検出された超音波までの差時間T1,T2を
それぞれ算出し、これら差時間T1,T2をもとにペン
4の位置座標を算出する(図6、図7を用いて後述す
る)。
(4) Based on the infrared time detected in (3), the time differences T1 and T2 to the detected ultrasonic wave are calculated, respectively, and the pen 4 is calculated based on the time differences T1 and T2. Is calculated (described later with reference to FIGS. 6 and 7).

【0029】(5) そして、(1)から(4)を所定
時間毎に繰り返し、ペン4で指示位置あるいは描画した
位置(座標)を逐次読み取る。 以上によって、端末1の画面15を閉じて背面16が現
れた状態で当該背面16上に紙6を置いて直接にペン4
で位置を指示あるいは描画したときに当該ペン4の先端
の座標を逐次検出することが可能となる。以下順次詳細
に説明する。
(5) Then, (1) to (4) are repeated at predetermined time intervals, and the designated position or drawn position (coordinates) is sequentially read by the pen 4. As described above, with the screen 15 of the terminal 1 closed and the back face 16 appearing, the paper 6 is placed on the back face 16 and the pen 4 is directly placed.
It is possible to sequentially detect the coordinates of the tip of the pen 4 when indicating or drawing a position with. The details will be sequentially described below.

【0030】図2は、本発明のペン構成図を示す。図2
の(a)は、構成図を示す。図2の(a)において、ペ
ン4は、既述した図1のペン4であって、図示のような
構成を持つものである。
FIG. 2 shows a pen configuration diagram of the present invention. FIG.
(A) of FIG. In FIG. 2A, a pen 4 is the pen 4 of FIG. 1 described above and has a configuration as shown.

【0031】ボールペン芯40は、ボールペンの芯であ
って、画面15あるいは背面16上に紙を置いて描画す
るときに使用する芯であり、図示のように突出させて筆
記可能な状態と、引っ込めて筆記不可の状態になるもの
である。
The ball-point pen core 40 is a core of a ball-point pen, which is used when drawing paper with the paper placed on the screen 15 or the back surface 16. It is in a state where writing is impossible.

【0032】超音波発信器2は、押下あるいは筆記され
たときに超音波を周囲に送信するものであって、円筒状
の圧電フィルムである。圧電フィルムは、例えばポリフ
ッ化ビニリデン製の圧電フィルムであって、超音波周波
数(例えば40KHz)の高電圧(例えば500V)を
印加すると、円筒状の周囲(360°)に超音波を発信
するものである。
The ultrasonic transmitter 2 transmits ultrasonic waves to the surroundings when pressed or written, and is a cylindrical piezoelectric film. The piezoelectric film is a piezoelectric film made of, for example, polyvinylidene fluoride, and transmits an ultrasonic wave around a cylindrical shape (360 °) when a high voltage (for example, 500 V) having an ultrasonic frequency (for example, 40 KHz) is applied. is there.

【0033】赤外線LED41は、赤外線を放射するも
のであって、ここでは、例えば120°の周囲に赤外線
を放射するものを3個配置して360°方向に放射する
ようにしたものである。
The infrared LED 41 emits infrared light, and here, for example, three LEDs that emit infrared light around 120 ° are arranged so as to emit light in 360 ° direction.

【0034】接触検知スイッチ42は、ボールペン芯4
0が画面15あるいは背面16の上に配置した紙に接触
したときに、作動して検出するものである。駆動回路4
3は、赤外線LED41および超音波発信器2を駆動し
て赤外線および超音波を送信したりなどするものであ
る。
The contact detection switch 42 is a ball-point pen core 4
It operates and detects when 0 touches the paper placed on the screen 15 or the back surface 16. Drive circuit 4
Reference numeral 3 is for driving the infrared LED 41 and the ultrasonic transmitter 2 to transmit infrared and ultrasonic waves.

【0035】充電電池44は、充電可能な電池であっ
て、駆動回路43などに電源を供給するものである。ホ
ルダ接触電極45は、充電電池44が図1の端末1内の
ペンホルダ5に収納したときに充電するための電極であ
る。
The rechargeable battery 44 is a rechargeable battery that supplies power to the drive circuit 43 and the like. The holder contact electrode 45 is an electrode for charging when the rechargeable battery 44 is stored in the pen holder 5 in the terminal 1 in FIG.

【0036】図2の(b)は、ペンの内部ブロック図の
例を示す。これは、図2の(a)のペン4の内部ブロッ
ク図の例を示す。図2の(b)において、接触検知スイ
ッチ42は、図2の(a)の接触検知スイッチ42であ
って、ボールペン芯40が押下されたことを検知するも
のである。
FIG. 2B shows an example of an internal block diagram of the pen. This shows an example of an internal block diagram of the pen 4 in FIG. In FIG. 2B, the contact detection switch 42 is the contact detection switch 42 of FIG. 2A and detects that the ballpoint pen core 40 has been pressed.

【0037】駆動回路43は、図2の(a)の駆動回路
43であって、図示のようにタイマ51、超音波駆動回
路52、LED駆動回路53などから構成されるもので
ある。
The drive circuit 43 is the drive circuit 43 shown in FIG. 2A, and includes a timer 51, an ultrasonic drive circuit 52, an LED drive circuit 53 and the like as shown.

【0038】タイマ51は、接触検知スイッチ42が押
下を検出したときに、一定間隔(例えば100Hz)で
駆動信号を超音波駆動回路52およびLED駆動回路5
3に供給するものである。
When the touch detection switch 42 detects that the touch switch 42 has been pressed, the timer 51 outputs a drive signal at regular intervals (for example, 100 Hz) to the ultrasonic drive circuit 52 and the LED drive
3.

【0039】超音波駆動回路52は、タイマ51からの
信号をもとにパルス電圧を発生し、超音波発信器2に供
給して超音波パルスを送信させるものである。LED駆
動回路53は、タイマ51からの信号をもとにパルス電
圧を発生し、赤外線LED3に供給して赤外線パルスを
送信させるものである。
The ultrasonic drive circuit 52 generates a pulse voltage based on a signal from the timer 51 and supplies the pulse voltage to the ultrasonic transmitter 2 to transmit an ultrasonic pulse. The LED drive circuit 53 generates a pulse voltage based on a signal from the timer 51 and supplies the pulse voltage to the infrared LED 3 to transmit an infrared pulse.

【0040】以上のような回路構成により、ペン4の接
触検知スイッチ42がボールペン芯40が紙の上で押下
あるいは筆記されたことを検出すると、タイマ51が一
定周期のパルス信号を発生し、超音波駆動回路52およ
びLED駆動回路53が超音波発信器2および赤外線L
ED3を駆動し、超音波パルスおよび赤外線パルスを逐
次発信することが可能となる。
With the above circuit configuration, when the contact detection switch 42 of the pen 4 detects that the ball-point pen core 40 has been pressed or written on the paper, the timer 51 generates a pulse signal of a fixed period, The ultrasonic wave driving circuit 52 and the LED driving circuit 53
By driving the ED 3, it becomes possible to sequentially transmit an ultrasonic pulse and an infrared pulse.

【0041】図3は、本発明のペン芯の出し入れ機能例
を示す。これは、ペン4の横に設けた切換レバー46を
下にずらしてボールペン芯40を出したり、上にずらし
て入れたりする機構を場合の例を示す。
FIG. 3 shows an example of the function of inserting and removing a pen core according to the present invention. This shows an example of a mechanism in which the switching lever 46 provided beside the pen 4 is shifted downward to eject the ballpoint pen core 40, or shifted upward to insert the ballpoint pen core 40.

【0042】図3の(a)は、芯が出ている状態を示
す。この状態では、下端からボールペン芯40が突出し
ており、当該ボールペン芯40で画面15あるいは背面
16の上に置いた紙の上で筆記したときに当該ボールペ
ン芯40が押圧されて接触検出スイッチ(1)42によ
って検出する。
FIG. 3A shows a state in which the core is protruded. In this state, the ball-point pen core 40 protrudes from the lower end, and when writing is performed on the paper placed on the screen 15 or the back surface 16 with the ball-point pen core 40, the ball-point pen core 40 is pressed and the contact detection switch (1) is pressed. ) 42.

【0043】以上の構成により、ボールペン芯40がペ
ン4の先端から突出しているときは、当該ボールペン芯
40が紙の上に描画したときの押圧を接触検出スイッチ
(1)42で検出し、既述したように超音波パルスおよ
び赤外線パルスを当該ペン4から送信することが可能と
なる。
With the above configuration, when the ball-point pen core 40 protrudes from the tip of the pen 4, the pressure when the ball-point pen core 40 draws on the paper is detected by the contact detection switch (1) 42, As described above, the ultrasonic pulse and the infrared pulse can be transmitted from the pen 4.

【0044】図3の(b)は、芯が入っている状態を示
す。この状態では、下端にボールペン芯40が突出して
いなく、先端の穴の周囲に配置した接触検出スイッチ
(2)42で、画面15あるいは背面16上で押圧ある
いは筆記されたことを検出する。
FIG. 3B shows a state where the core is inserted. In this state, the ballpoint pen core 40 does not protrude from the lower end, and the contact detection switch (2) 42 disposed around the hole at the tip detects that the ballpoint pen is pressed or written on the screen 15 or the back surface 16.

【0045】以上の構成により、ボールペン芯40がペ
ン4の先端から入っているときは、ペン4の先端の穴の
部分の配置した接触検出スイッチ(2)42で押圧ある
いは筆記を検出し、既述したように超音波パルスおよび
赤外線パルスを当該ペン4から送信することが可能とな
る。
With the above configuration, when the ballpoint pen core 40 is inserted from the tip of the pen 4, pressing or writing is detected by the contact detection switch (2) 42 arranged at the hole at the tip of the pen 4, As described above, the ultrasonic pulse and the infrared pulse can be transmitted from the pen 4.

【0046】図4の(a)は、センサホルダ(1)7お
よびセンサホルダ(2)7を端末に配置した例を示す。
図4の(a)において、ディスプレイパネル8は、端末
1に設けディスプレイパネル8であって、画面15に相
当するものである。
FIG. 4A shows an example in which the sensor holder (1) 7 and the sensor holder (2) 7 are arranged at the terminal.
In FIG. 4A, the display panel 8 is the display panel 8 provided in the terminal 1 and corresponds to the screen 15.

【0047】液晶ディスプレイ9は、ディスプレイパネ
ル8上に配置した実際に画像などを表示する液晶ディス
プレイ9の部分である。センサホルダ(1)7、センサ
ホルダ(2)7は、図4の(b)から(d)に示すよう
に、センサ10を収納したセンサホルダ7を収納する部
分である。
The liquid crystal display 9 is a part of the liquid crystal display 9 arranged on the display panel 8 for actually displaying images and the like. As shown in FIGS. 4B to 4D, the sensor holder (1) 7 and the sensor holder (2) 7 are portions that store the sensor holder 7 that stores the sensor 10.

【0048】図4の(b)は、使用しない時のセンサホ
ルダ7の状態を示す。使用しないときは、液晶ディスプ
レイ面11と、ディスプレイ背面12との厚さの部分に
丁度収まるように収納する。この状態では、センサホル
ダ7に装着したセンサ10が液晶ディスプレイ面(画面
15に相当)11あるいはディスプレイ背面(背面16
に相当)12のいずれにも突出していなく、液晶ディス
プレイ面11あるいはディスプレイ背面12上でペン4
を押圧して超音波および赤外線を送信しても、いずれも
検出されなく、使用していないときである。
FIG. 4B shows the state of the sensor holder 7 when it is not used. When not used, the liquid crystal display surface 11 and the display back surface 12 are stored so as to fit exactly in the thickness portion. In this state, the sensor 10 mounted on the sensor holder 7 is connected to the liquid crystal display surface (corresponding to the screen 15) 11 or the display back surface (back surface 16).
12), the pen 4 does not protrude on the liquid crystal display surface 11 or the display back surface 12.
Is pressed and the ultrasonic wave and the infrared ray are transmitted, none of them is detected, and it is not used.

【0049】図4の(c)は、液晶ディスプレイ面11
で使用する時のセンサホルダ7の状態を示す。液晶ディ
スプレイ面11で使用するときは、液晶ディスプレイ面
11の側に図示のように、センサホルダ7が突出してセ
ンサ10がペン4を見通せる位置に来る。この状態で
は、センサホルダ7に装着したセンサ10が液晶ディス
プレイ面(画面15に相当)11上でペン4を押下して
超音波および赤外線を送信すると、これらをセンサ(超
音波受信器2および赤外線PD3)10で検出し、その
座標を入力することが可能となる。
FIG. 4C shows the liquid crystal display surface 11.
3 shows the state of the sensor holder 7 when used. When used on the liquid crystal display surface 11, the sensor holder 7 protrudes from the liquid crystal display surface 11 side as shown in the drawing, and the sensor 10 comes to a position where the pen 4 can be seen. In this state, when the sensor 10 mounted on the sensor holder 7 presses the pen 4 on the liquid crystal display surface (corresponding to the screen 15) 11 to transmit ultrasonic waves and infrared rays, the sensors (the ultrasonic receiver 2 and the infrared ray It becomes possible to input the coordinates detected by the PD 3) 10.

【0050】図4の(d)は、ディスプレイ背面12で
使用する時のセンサホルダ7の状態を示す。ディスプレ
イ背面12で使用するときは、ディスプレイ背面12の
側に図示のように、センサホルダ7が突出してセンサ1
0がペン4を見通せる位置に来る。この状態では、セン
サホルダ7に装着したセンサ10がディスプレイ背面
(背面16に相当)12上でペン4を押下して超音波お
よび赤外線を送信すると、これらをセンサ(超音波受信
器2および赤外線PD3)10で検出し、その座標を入
力することが可能となる。
FIG. 4D shows the state of the sensor holder 7 when used on the display back surface 12. When used on the display back 12, the sensor holder 7 protrudes from the display back 12 as shown in FIG.
0 comes to a position where pen 4 can be seen. In this state, when the sensor 10 mounted on the sensor holder 7 pushes the pen 4 on the display rear surface (corresponding to the rear surface 16) 12 to transmit ultrasonic waves and infrared rays, these are transmitted to the sensors (the ultrasonic receiver 2 and the infrared PD 3). ) It is possible to detect at 10 and input the coordinates.

【0051】図5は、本発明の受信回路のブロック図を
示す。これは、超音波受信回路2および赤外線PD3で
受信した超音波信号および赤外線信号をもとに、赤外線
信号の時刻を基点に、2つの超音波信号の時刻までの差
時間T1,T2を算出する回路の例を示す。
FIG. 5 is a block diagram showing a receiving circuit according to the present invention. That is, based on the ultrasonic signal and the infrared signal received by the ultrasonic receiving circuit 2 and the infrared PD 3, the difference times T1 and T2 from the time of the infrared signal to the time of the two ultrasonic signals are calculated based on the time of the infrared signal. 2 shows an example of a circuit.

【0052】赤外線PD3は、ペン4から放射された同
期用の赤外線を検出するものである。超音波受信器
(1)、(2)は、ペン4から放射された超音波をそれ
ぞれ検出するものである。
The infrared PD 3 detects infrared rays for synchronization emitted from the pen 4. The ultrasonic receivers (1) and (2) detect the ultrasonic waves radiated from the pen 4, respectively.

【0053】次に、動作を説明する。 (1) 赤外線PD3でペン4から放射された赤外線パ
ルスを検出し、当該赤外線パルスでタイマ(1)、
(2)をStart(計時開始)させる(後述する図6
の受信波1,2の時刻計数をスタートさせる)。
Next, the operation will be described. (1) An infrared pulse emitted from the pen 4 is detected by the infrared PD 3, and a timer (1) is
(2) Start (start time measurement) (see FIG. 6 described later).
Of the received waves 1 and 2 is started).

【0054】(2) 超音波受信器(1)でペン4から
赤外線パルスと同時に送信された超音波パルスを受信
し、その信号を入力アンプ(1)で増幅し、コンパレー
タ(1)で所定値rt1を越えたときに1をFF(1)
にセットしてそのセットした値1をAND回路に入力
し、一方、零クロスコンパレータ(1)で所定値rt1
を越えた次の零クロスで零クロスコンパレータ(1)が
1をAND回路に入力し、結果として、後述する図6の
受信波1がrt1を越えた次の零クロスの時刻のときに
Stop信号をタイマ(1)に出力し、差時間T1を計
測する。
(2) The ultrasonic receiver (1) receives the ultrasonic pulse transmitted from the pen 4 at the same time as the infrared pulse, amplifies the signal with the input amplifier (1), and a predetermined value with the comparator (1). When rt1 is exceeded, 1 is set to FF (1)
And the set value 1 is input to the AND circuit, while the zero-cross comparator (1) sets the predetermined value rt1
The zero cross comparator (1) inputs 1 to the AND circuit at the next zero cross beyond the limit, and as a result, the Stop signal at the time of the next zero cross after the reception wave 1 of FIG. Is output to the timer (1), and the difference time T1 is measured.

【0055】(3) (2)と同様に、超音波受信器
(2)からの超音波信号をもとに、後述する図6の受信
波2の差時間T2を計測する。 (4) (2)のT1および(3)のT2の通知を受け
たマイクロコントローラが後述する図7の(b)の3角
測量の原理にもとに、ペン4の位置P(x,y)を算出
する。
(3) Similarly to (2), based on the ultrasonic signal from the ultrasonic receiver (2), a difference time T2 of the received wave 2 shown in FIG. 6 described later is measured. (4) The microcontroller having received the notification of T1 of (2) and T2 of (3) is based on the principle of the triangulation of FIG. ) Is calculated.

【0056】以上によって、赤外線PD3からの信号を
基点に、超音波受信器(1)および超音波受信器(2)
からのそれぞれの信号到来までの差時間T1,T2を計
測し、これらT1,T2をもとにペン4の座標を算出す
ることが可能となる。
As described above, based on the signal from the infrared PD 3, the ultrasonic receiver (1) and the ultrasonic receiver (2)
It is possible to measure the difference times T1 and T2 until the respective signals arrive from and to calculate the coordinates of the pen 4 based on these T1 and T2.

【0057】図6は、本発明の受信信号のタイミングチ
ャート例を示す。図6において、赤外線同期信号は、ペ
ン4から放射された赤外線パルスを赤外線PD3で受信
した信号である。
FIG. 6 shows an example of a timing chart of the reception signal of the present invention. In FIG. 6, the infrared synchronization signal is a signal obtained by receiving the infrared pulse emitted from the pen 4 by the infrared PD 3.

【0058】受信波1は、ペン4から放射されて超音波
受信器(1)で受信された信号である。図中のT1は、
赤外線同期信号を基点に、受信波1の振幅が所定値rt
1を越えた次の零クロス点までの差時間を、既述した図
5の回路で測定したものである。
The received wave 1 is a signal radiated from the pen 4 and received by the ultrasonic receiver (1). T1 in the figure is
Based on the infrared synchronization signal, the amplitude of the received wave 1 is set to a predetermined value rt.
The difference time until the next zero crossing point exceeding 1 is measured by the circuit of FIG. 5 described above.

【0059】受信波2は、ペン4から放射されて超音波
受信器(2)で受信された信号である。図中のT2は、
赤外線同期信号を基点に、受信波2の振幅が所定値rt
2を越えた次の零クロス点までの時間を、既述した図5
の回路で測定したものである。
The received wave 2 is a signal radiated from the pen 4 and received by the ultrasonic receiver (2). T2 in the figure is
Based on the infrared synchronization signal, the amplitude of the received wave 2 is set to a predetermined value rt.
The time until the next zero crossing point exceeding 2 is shown in FIG.
Is measured by the circuit of FIG.

【0060】図7は、本発明の説明図を示す。図7の
(a)は、超音波受信器2による到来時刻の測定構成の
例を示す。これは、超音波受信器2でペン4から放射さ
れた超音波パルスを受信し、入力アンプ13で増幅し、
到達時間検出回路14(既述した図5の回路)でT(T
1,T2)を算出する様子を模式的に判りやすく表示し
たものである。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the present invention. FIG. 7A shows an example of a configuration for measuring an arrival time by the ultrasonic receiver 2. This means that the ultrasonic receiver 2 receives the ultrasonic pulse radiated from the pen 4 and amplifies it with the input amplifier 13.
The arrival time detection circuit 14 (the circuit of FIG. 5 described above) uses T (T
1, (T2) is schematically displayed in an easily understandable manner.

【0061】図7の(b)は、図7の(a)で測定した
T(既述した図6のT1,T2)をもとに、ペン4の座
標を算出するときの様子を模式的に判り易く表示したも
のである。ここで、P(x、y)はペンの座標であり、
R1(0,0)は超音波受信器(1)の座標であり、R
2(W、0)は超音波受信器(2)の座標である。ここ
で、・T1は、P(x,y)から超音波受信器(1)ま
での距離L1に対応する時間である。
FIG. 7B is a schematic diagram showing a state in which the coordinates of the pen 4 are calculated based on T (T1, T2 in FIG. 6 described above) measured in FIG. 7A. It is displayed in an easily understandable manner. Where P (x, y) is the pen coordinates,
R1 (0,0) is the coordinates of the ultrasonic receiver (1),
2 (W, 0) is the coordinates of the ultrasonic receiver (2). Here, T1 is a time corresponding to the distance L1 from P (x, y) to the ultrasonic receiver (1).

【0062】・T2は、P(x,y)から超音波受信器
(2)までの距離L2に対応する時間である。今、音速
をV,超音波受信器(1)と超音波受信器(2)との間
の距離をW,ペン4から超音波受信器(1)までの距離
をL1,ペン4から超音波受信器(2)までの距離をL
2とすると、 L1=V×T1 L2=V×T2 R1を原点(0,0)とし、R2を(W,0)とし、ペ
ンPの座標を(x,y)とすると、 x2+y2=L12 (x−W)2+y2=L22 となるから、x,yについて解くと、 x=(L12−L22+W2)/2W y=−(L12−x21/2 として座標P(x、y)を求めることができる。
T2 is the time corresponding to the distance L2 from P (x, y) to the ultrasonic receiver (2). Now, the sound speed is V, the distance between the ultrasonic receiver (1) and the ultrasonic receiver (2) is W, the distance from the pen 4 to the ultrasonic receiver (1) is L1, and the ultrasonic wave from the pen 4 is The distance to the receiver (2) is L
When 2, L1 = a V × T1 L2 = V × T2 R1 as the origin (0, 0), and R2 and (W, 0), when the coordinates of the pen P and (x, y), x 2 + y 2 = L1 2 (x-W) 2 + y 2 = L2 2 because made, x, and solving for y, x = (L1 2 -L2 2 + W 2) / 2W y = - (L1 2 -x 2) 1 / As 2 , the coordinates P (x, y) can be obtained.

【0063】図8は、本発明の受信器の移動機構例を示
す。これは、既述した図4の(b)、(c)、(d)が
センサ10が液晶ディスプレイ面11とディスプレイ背
面12との間をスライド移動したのに対して、±90°
倒れるようにして、センサ10で液晶ディスプレイ面1
1あるいはディスプレイ背面12上のペン4から放射さ
れた超音波および赤外線を受信できるようにしたもので
ある。
FIG. 8 shows an example of the moving mechanism of the receiver according to the present invention. This is because the sensor 10 slides between the liquid crystal display surface 11 and the display back surface 12 by ± 90 ° in FIGS.
As the sensor 10 falls, the liquid crystal display surface 1 is
1 or the pen 4 on the display back surface 12 so as to receive ultrasonic waves and infrared rays.

【0064】図8の(a)は、センサホルダ(1)7お
よびセンサホルダ(2)7を端末に配置した例を示す。
図8の(a)において、ディスプレイパネル8は、端末
1に設けディスプレイパネル8であって、画面15に相
当するものである。
FIG. 8A shows an example in which the sensor holder (1) 7 and the sensor holder (2) 7 are arranged at the terminal.
In FIG. 8A, the display panel 8 is provided on the terminal 1 and corresponds to the screen 15.

【0065】液晶ディスプレイ9は、ディスプレイパネ
ル8上に配置した実際に画像などを表示する液晶ディス
プレイ9の部分である。センサホルダ(1)7、センサ
ホルダ(2)7は、図8の(b)から(d)に示すよう
に、センサ10を収納したセンサホルダ7を±90°倒
れるようにした部分である。
The liquid crystal display 9 is a part of the liquid crystal display 9 arranged on the display panel 8 for actually displaying images and the like. As shown in FIGS. 8B to 8D, the sensor holder (1) 7 and the sensor holder (2) 7 are portions where the sensor holder 7 containing the sensor 10 is tilted by ± 90 °.

【0066】図8の(b)は、使用しない時のセンサホ
ルダ7の状態を示す。使用しないときは、液晶ディスプ
レイ面11と、ディスプレイ背面12との厚さの部分に
丁度収まるようにヒンジ19を0°の角度にして収納す
る。この状態では、センサホルダ7に装着したセンサ1
0が液晶ディスプレイ面(画面15に相当)11あるい
はディスプレイ背面(背面16に相当)12のいずれに
も突出していなく、液晶ディスプレイ面11あるいはデ
ィスプレイ背面12上でペン4を押圧して超音波および
赤外線を送信しても、いずれも検出されなく、使用して
いないときである。
FIG. 8B shows the state of the sensor holder 7 when not in use. When not used, the hinge 19 is stored at an angle of 0 ° so that the hinge 19 just fits in the thickness of the liquid crystal display surface 11 and the display back surface 12. In this state, the sensor 1 mounted on the sensor holder 7
0 does not protrude on either the liquid crystal display surface (corresponding to the screen 15) 11 or the display rear surface (corresponding to the rear surface 16) 12, and presses the pen 4 on the liquid crystal display surface 11 or the display rear surface 12 to generate ultrasonic waves and infrared rays. Is not detected and none of them is used.

【0067】図8の(c)は、液晶ディスプレイ面11
で使用する時のセンサホルダ7の状態を示す。液晶ディ
スプレイ面11で使用するときは、液晶ディスプレイ面
11の側に図示のように、センサホルダ7を回転自在に
するヒンジ19を90°左方向に倒してー90°として
図示のようにセンサ10を突出させ、ペン4を見通せる
位置に来る。この状態では、センサホルダ7に装着した
センサ10が液晶ディスプレイ面(画面15に相当)1
1上でペン4を押下して超音波および赤外線を送信する
と、これらをセンサ(超音波受信器2および赤外線PD
3)10で検出し、その座標を入力することが可能とな
る。
FIG. 8C shows the liquid crystal display surface 11.
3 shows the state of the sensor holder 7 when used. When used on the liquid crystal display surface 11, the hinge 19 that allows the sensor holder 7 to rotate freely is tilted 90 ° to the left as shown in FIG. And comes to a position where the pen 4 can be seen. In this state, the sensor 10 mounted on the sensor holder 7 has the liquid crystal display surface (corresponding to the screen 15) 1
When the pen 4 is depressed on the device 1 to transmit ultrasonic waves and infrared rays, the ultrasonic waves and infrared rays are transmitted to a sensor (the ultrasonic receiver 2 and the infrared PD).
3) It is possible to detect at 10 and input the coordinates.

【0068】図8の(d)は、ディスプレイ背面12で
使用する時のセンサホルダ7の状態を示す。ディスプレ
イ背面12で使用するときは、ディスプレイ背面12の
側に図示のように、センサホルダ7を回転自在にするヒ
ンジ19を90°右方向に倒して+90°として図示の
ようにセンサ10を突出させ、ペン4を見通せる位置に
来る。この状態では、センサホルダ7に装着したセンサ
10がディスプレイ背面(背面16に相当)12上でペ
ン4を押下して超音波および赤外線を送信すると、これ
らをセンサ(超音波受信器2および赤外線PD3)10
で検出し、その座標を入力することが可能となる。
FIG. 8D shows the state of the sensor holder 7 when used on the display back surface 12. When used on the display back 12, the hinge 19 that allows the sensor holder 7 to rotate freely is tilted 90 ° to the right as shown in FIG. Comes to a position where the pen 4 can be seen. In this state, when the sensor 10 mounted on the sensor holder 7 pushes the pen 4 on the display rear surface (corresponding to the rear surface 16) 12 to transmit ultrasonic waves and infrared rays, these are transmitted to the sensors (the ultrasonic receiver 2 and the infrared PD 3). ) 10
And the coordinates can be input.

【0069】図9は、本発明の反射板の例を示す。これ
は、既述した図4の(b)、(c)、(d)がセンサ1
0が液晶ディスプレイ面11とディスプレイ背面12と
の間をスライド移動したのに対して、反射板14を設け
てセンサ10の位置を固定して当該反射板14でセンサ
10に向けて反射させ、液晶ディスプレイ面11あるい
はディスプレイ背面12上のペン4から放射された超音
波および赤外線を受信できるようにしたものである。
FIG. 9 shows an example of the reflection plate of the present invention. This is because (b), (c) and (d) of FIG.
0 slides between the liquid crystal display surface 11 and the display back surface 12, whereas a reflector 14 is provided to fix the position of the sensor 10 and reflect the light toward the sensor 10 with the reflector 14. The ultrasonic wave and the infrared light radiated from the pen 4 on the display surface 11 or the display back surface 12 can be received.

【0070】図9の(a)は、反射板(1)14および
反射板(2)14を端末に配置してセンサ10に向けて
反射させる例を示す。図9の(a)において、ディスプ
レイパネル8は、端末1に設けディスプレイパネル8で
あって、画面15に相当するものである。
FIG. 9A shows an example in which the reflecting plate (1) 14 and the reflecting plate (2) 14 are arranged at the terminal and reflected toward the sensor 10. 9A, the display panel 8 is a display panel 8 provided on the terminal 1 and corresponds to the screen 15.

【0071】液晶ディスプレイ9は、ディスプレイパネ
ル8上に配置した実際に画像などを表示する液晶ディス
プレイ9の部分である。反射板(1)、反射板(2)
は、超音波および赤外線を反射してセンサ(1)、セン
サ(2)に向けて入射させるものである。
The liquid crystal display 9 is a portion of the liquid crystal display 9 arranged on the display panel 8 for actually displaying images and the like. Reflector (1), Reflector (2)
Is for reflecting ultrasonic waves and infrared rays and making them incident on the sensors (1) and (2).

【0072】センサ(1)、センサ(2)は、超音波、
赤外線を受信する素子である。図9の(b)は、反射板
14を設けて超音波および赤外線を反射させる様子を示
す。図示のように、液晶ディスプレイ面11上のペンか
ら放射された超音波および赤外線は反射板14で反射さ
れてセンサ10で受信される。同様に、ディスプレイ背
面12上のペンから放射された超音波および赤外線は反
射板14で反射されてセンサ10で受信される。
The sensor (1) and the sensor (2) use ultrasonic waves,
An element that receives infrared light. FIG. 9B shows a state in which a reflecting plate 14 is provided to reflect ultrasonic waves and infrared rays. As shown in the figure, ultrasonic waves and infrared rays emitted from the pen on the liquid crystal display surface 11 are reflected by the reflector 14 and received by the sensor 10. Similarly, ultrasonic waves and infrared rays emitted from the pen on the display back surface 12 are reflected by the reflector 14 and received by the sensor 10.

【0073】また、図9の(c),(d)のように、反
射板を移動させるようにしてもよい。図9の(c)は液
晶ディスプレイ面11で使用する時の反射板の位置であ
り、図9の(d)はディスプレイ背面で使用する時の反
射板の位置である。
The reflector may be moved as shown in FIGS. 9C and 9D. FIG. 9C shows the position of the reflector when used on the liquid crystal display surface 11, and FIG. 9D shows the position of the reflector when used on the back of the display.

【0074】図10は、本発明の超音波センサの例を示
す。これは、既述した図4の(b)、(c)、(d)が
センサ10が液晶ディスプレイ面11とディスプレイ背
面12との間をスライド移動したのに対して、長い円筒
状の超音波センサ(1)、(2)17を設けて液晶ディ
スプレイ面11およびディスプレイ面12にそれぞれ少
し突出する程度にしたものである。この場合には、図1
0の(b)に示すように、、円筒状の超音波センサ17
がそれぞれ液晶ディスプレイ面11およびディスプレイ
背面12から少し突出させる程度に長くし、いずれの面
上のペン4から放出された超音波を検出できるようにし
たものである。また、赤外線センサには、長いものがな
いため、液晶ディスプレイ面11用と、ディスプレイ背
面12用との2組をそれぞれ配置する。
FIG. 10 shows an example of an ultrasonic sensor according to the present invention. This is because the sensor 10 slides between the liquid crystal display surface 11 and the display back surface 12 while the long cylindrical ultrasonic wave is used in FIGS. The sensors (1) and (2) 17 are provided so as to slightly protrude from the liquid crystal display surface 11 and the display surface 12, respectively. In this case, FIG.
0 (b), as shown in FIG.
Are made to protrude slightly from the liquid crystal display surface 11 and the display back surface 12, respectively, so that the ultrasonic waves emitted from the pen 4 on either surface can be detected. Further, since there is no long infrared sensor, two sets, one for the liquid crystal display surface 11 and the other for the display back surface 12, are arranged.

【0075】尚、本実施例では、ペン4から超音波と赤
外線と送信し、端末1側が超音波と赤外線を受信するよ
うになっているが、いずれかを逆にしてもよい。例えば
端末側から赤外線を送信する場合は、ペン4は赤外線を
受信すると超音波を送信し、端末1側で赤外線の送信時
刻(あるいは実験で求めたペン4から実際に超音波が送
信される時刻)から超音波を受信するまでの時間差を求
めてその座標位置を算出すればよい。また、端末1側か
ら超音波を送信する場合は、端末1の一方の超音波送信
器から超音波を送信し、ペン4が超音波を受信するとペ
ン4が赤外線を送信する。端末1は超音波を送信してか
ら赤外線が受信されるまでの差時間T1を求める。次
に、端末1の他方の超音波送信器から超音波を送信し、
ペン4が超音波を受信すると、同じように、ペン4が赤
外線を返信し、端末1は時間差T2を求める。いずれに
しても、赤外線でペン4と端末1側との間で同期をと
り、ペン4と端末1の2つの超音波送信器あるいは超音
波受信器との間の超音波の走行時間(時間差)を求め
て、三角測量の原理により画面上あるいは背面上のペン
4の座標位置を算出すればよい。
In this embodiment, the pen 4 transmits ultrasonic waves and infrared rays, and the terminal 1 receives the ultrasonic waves and infrared rays. However, either of them may be reversed. For example, when transmitting infrared light from the terminal side, the pen 4 transmits an ultrasonic wave when receiving the infrared light, and the terminal 1 side transmits the infrared light (or the time when the ultrasonic wave is actually transmitted from the pen 4 obtained by experiment). ) To receive the ultrasonic wave and calculate the coordinate position. When transmitting an ultrasonic wave from the terminal 1, the ultrasonic wave is transmitted from one ultrasonic transmitter of the terminal 1, and when the pen 4 receives the ultrasonic wave, the pen 4 transmits an infrared ray. The terminal 1 obtains a difference time T1 from transmission of an ultrasonic wave to reception of an infrared ray. Next, an ultrasonic wave is transmitted from the other ultrasonic transmitter of the terminal 1,
When the pen 4 receives the ultrasonic wave, similarly, the pen 4 returns an infrared ray, and the terminal 1 obtains the time difference T2. In any case, the pen 4 and the terminal 1 are synchronized with each other by infrared rays, and the ultrasonic transit time (time difference) between the pen 4 and the two ultrasonic transmitters or ultrasonic receivers of the terminal 1 And the coordinate position of the pen 4 on the screen or on the back surface may be calculated based on the principle of triangulation.

【0076】(付記1)画面上あるいは背面上の座標を
入力する座標入力装置において、画面あるいは背面の辺
上あるいは隅あるいはその近傍に配置した超音波受信器
あるいは超音波送信器と、上記画面上あるいは背面上の
任意の位置で座標入力指示あるいは書いたときに超音波
を発信あるいは受信するペンと、上記ペンと上記超音波
受信器あるいは上記超音波送信器との間で超音波を送信
あるいは受信してその座標を検出する手段とを備えたこ
とを特徴とする座標入力装置。
(Supplementary Note 1) In a coordinate input device for inputting coordinates on a screen or on a back surface, an ultrasonic receiver or an ultrasonic transmitter arranged on a side or a corner of the screen or on the back or in the vicinity thereof, Alternatively, a pen that transmits or receives an ultrasonic wave when a coordinate input instruction or writing is performed at an arbitrary position on the back, and transmits or receives an ultrasonic wave between the pen and the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter And a means for detecting the coordinates.

【0077】(付記2)上記超音波を送信あるいは受信
するペンの側と、上記超音波受信器あるいは上記超音波
送信器の側とに赤外線送信器あるいは赤外線受信器を設
け、前者の側と後者の側とで赤外線の送信あるいは受信
を行い、当該赤外線の送信あるいは受信した時刻をもと
に、超音波を受信するまでの時間差を求めて画面上ある
いは背面上の座標を算出することを特徴とする付記1記
載の座標入力装置。
(Supplementary note 2) An infrared transmitter or an infrared receiver is provided on the pen side for transmitting or receiving the ultrasonic wave and on the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter side, and the former and the latter are provided. And transmit or receive infrared light, and based on the time at which the infrared light was transmitted or received, determine the time difference before receiving the ultrasonic wave and calculate the coordinates on the screen or on the back. 3. The coordinate input device according to claim 1, wherein

【0078】(付記3)上記超音波受信器として、円筒
型の圧電フィルムとしたことを特徴とする付記1あるい
は付記2記載の座標入力装置。
(Appendix 3) The coordinate input device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the ultrasonic receiver is a cylindrical piezoelectric film.

【0079】(付記4)上記画面を開いたときに上記超
音波受信器、上記超音波送信器、あるいは反射板を突出
または移動させて、当該画面上で上記ペンとの間で超音
波を送信あるいは受信することを特徴とする付記1から
付記3のいずれかに記載の座標入力装置。
(Supplementary Note 4) When the screen is opened, the ultrasonic receiver, the ultrasonic transmitter, or the reflecting plate is protruded or moved to transmit ultrasonic waves to and from the pen on the screen. Alternatively, the coordinate input device according to any one of supplementary notes 1 to 3, characterized in that the coordinate input apparatus receives.

【0080】(付記5)背面座標入力指示操作したとき
に上記超音波受信器、上記超音波送信器、あるいは反射
板を突出または移動させて、当該背面上で上記ペンとの
間で超音波を送信あるいは受信することを特徴とする付
記1から付記4のいずれかに記載の座標入力装置。
(4) (付記6)上記画面上あるいは背面上に紙を固定する機
構を設け、当該紙の上で筆記可能な上記ペンで筆記した
ときに当該筆記した座標を順次算出することを特徴とす
る付記1から付記5のいずれかに記載の座標入力装置。
(Supplementary Note 5) When the rear surface coordinate input instruction operation is performed, the ultrasonic receiver, the ultrasonic transmitter, or the reflecting plate is protruded or moved to transmit ultrasonic waves between the pen and the pen on the rear surface. 5. The coordinate input device according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the coordinate input apparatus transmits or receives.
(4) (Supplementary note 6) A mechanism for fixing a paper on the screen or on the back surface is provided, and when writing with the pen capable of writing on the paper, the written coordinates are sequentially calculated. The coordinate input device according to any one of supplementary notes 1 to 5.

【0081】(付記7)画面上あるいは背面上の座標を
入力する座標入力方法において、画面あるいは背面の辺
上あるいは隅あるいはその近傍に配置した超音波受信器
あるいは超音波送信器と、上記画面上あるいは背面上の
任意の位置で座標入力指示あるいは書いたときに超音波
を発信あるいは受信するペンとを備え、上記ペンと上記
超音波受信器あるいは上記超音波送信器との間で超音波
を送信あるいは受信し、受信した超音波信号をもとに画
面上あるいは背面上の座標を検出することを特徴とする
座標入力方法。
(Supplementary Note 7) In a coordinate input method for inputting coordinates on a screen or a back surface, an ultrasonic receiver or an ultrasonic transmitter arranged on a side or a corner of the screen or a back surface or in the vicinity thereof may be used. Or a pen for transmitting or receiving an ultrasonic wave when a coordinate input instruction or writing is performed at an arbitrary position on the back surface, and transmitting an ultrasonic wave between the pen and the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter Alternatively, a coordinate input method characterized by receiving and detecting coordinates on a screen or a back surface based on the received ultrasonic signal.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
端末1の画面15上および背面16上で座標入力を可能
にして、画面15と背面16でタッチパネル機能および
筆記機能を簡易構成で実現することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
Coordinates can be input on the screen 15 and the back surface 16 of the terminal 1, and the touch panel function and the writing function can be realized with a simple configuration on the screen 15 and the back surface 16.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】本発明のペン構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a pen according to the present invention.

【図3】本発明のペン芯の出し入れ機構例である。FIG. 3 is an example of a pen core insertion / removal mechanism of the present invention.

【図4】本発明の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the present invention.

【図5】本発明の受信回路のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a receiving circuit of the present invention.

【図6】本発明の受信信号のタイミングチャート例であ
る。
FIG. 6 is a timing chart example of a reception signal according to the present invention.

【図7】本発明の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the present invention.

【図8】本発明の受信器の移動機構例である。FIG. 8 is an example of a moving mechanism of a receiver according to the present invention.

【図9】本発明の反射板の例である。FIG. 9 is an example of a reflection plate of the present invention.

【図10】本発明の受信器例である。FIG. 10 is an example of a receiver according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:端末 2:超音波受信器 3:赤外線PD 4:ペン 5:ペンホルダ 6:紙 7:センサホルダ 8:ディスプレイパネル 9:液晶ディスプレイ 10:センサ 11:液晶ディスプレイ面 12:ディスプレイ背面 13:入力アンプ 14:到達時間検出回路 15:画面 16:背面 17:超音波センサ 18:紙ばさみ 19:ヒンジ 1: Terminal 2: Ultrasonic receiver 3: Infrared PD 4: Pen 5: Pen holder 6: Paper 7: Sensor holder 8: Display panel 9: Liquid crystal display 10: Sensor 11: Liquid crystal display surface 12: Display back 13: Input amplifier 14: arrival time detection circuit 15: screen 16: back 17: ultrasonic sensor 18: paper shears 19: hinge

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 彰 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5B068 AA05 AA21 AA32 BB21 5B087 AA09 CC02 CC11 CC47  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Akira Fujii 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term within Fujitsu Limited (Reference) 5B068 AA05 AA21 AA32 BB21 5B087 AA09 CC02 CC11 CC47

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画面上あるいは背面上の座標を入力する座
標入力装置において、 画面あるいは背面の辺上あるいは隅あるいはその近傍に
配置した超音波受信器あるいは超音波送信器と、 上記画面上あるいは背面上の任意の位置で座標入力指示
あるいは書いたときに超音波を発信あるいは受信するペ
ンと、 上記ペンと上記超音波受信器あるいは上記超音波送信器
との間で超音波を送信あるいは受信してその座標を検出
する手段とを備えたことを特徴とする座標入力装置。
1. A coordinate input device for inputting coordinates on a screen or a back surface, comprising: an ultrasonic receiver or an ultrasonic transmitter disposed on or near a side or a corner of the screen or the back surface; A pen that transmits or receives an ultrasonic wave when a coordinate input is instructed or written at an arbitrary position above, and that transmits or receives an ultrasonic wave between the pen and the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter Means for detecting the coordinates.
【請求項2】上記超音波を送信あるいは受信するペンの
側と、上記超音波受信器あるいは上記超音波送信器の側
とに赤外線送信器あるいは赤外線受信器を設け、前者の
側と後者の側とで赤外線の送信あるいは受信を行い、当
該赤外線の送信あるいは受信した時刻をもとに、超音波
を受信するまでの時間差を求めて画面上あるいは背面上
の座標を算出することを特徴とする請求項1記載の座標
入力装置。
2. An infrared transmitter or an infrared receiver is provided on the pen side for transmitting or receiving the ultrasonic wave and on the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter side, and the former side and the latter side are provided. And transmitting or receiving infrared light, and calculating a time difference until receiving an ultrasonic wave based on the transmission or reception time of the infrared light to calculate coordinates on a screen or a back surface. Item 3. The coordinate input device according to Item 1.
【請求項3】上記画面を開いたときに上記超音波受信
器、上記超音波送信器、あるいは反射板を突出または移
動させて、当該画面上で上記ペンとの間で超音波を送信
あるいは受信することを特徴とする請求項1あるいは請
求項2記載の座標入力装置。
3. When the screen is opened, the ultrasonic receiver, the ultrasonic transmitter, or the reflecting plate is protruded or moved to transmit or receive ultrasonic waves with the pen on the screen. 3. The coordinate input device according to claim 1, wherein
【請求項4】背面座標入力指示操作したときに上記超音
波受信器、上記超音波送信器、あるいは反射板を突出ま
たは移動させて、当該背面上で上記ペンとの間で超音波
を送信あるいは受信することを特徴とする請求項1から
請求項3のいずれかに記載の座標入力装置。
4. When the rear coordinate input instruction operation is performed, the ultrasonic receiver, the ultrasonic transmitter, or the reflecting plate is protruded or moved to transmit ultrasonic waves between the pen and the pen on the rear surface. The coordinate input device according to claim 1, wherein the coordinate input device receives the data.
【請求項5】画面上あるいは背面上の座標を入力する座
標入力方法において、 画面あるいは背面の辺上あるいは隅あるいはその近傍に
配置した超音波受信器あるいは超音波送信器と、 上記画面上あるいは背面上の任意の位置で座標入力指示
あるいは書いたときに超音波を発信あるいは受信するペ
ンとを備え、 上記ペンと上記超音波受信器あるいは上記超音波送信器
との間で超音波を送信あるいは受信し、受信した超音波
信号をもとに画面上あるいは背面上の座標を検出するこ
とを特徴とする座標入力方法。
5. A coordinate input method for inputting coordinates on a screen or a back surface, comprising: an ultrasonic receiver or an ultrasonic transmitter disposed on or near a side or a corner of the screen or the back surface; A pen for transmitting or receiving an ultrasonic wave when a coordinate input instruction or writing is performed at an arbitrary position above, transmitting or receiving an ultrasonic wave between the pen and the ultrasonic receiver or the ultrasonic transmitter And detecting coordinates on the screen or on the back side based on the received ultrasonic signal.
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