JP4568661B2 - 位置検出装置、位置入力装置、及び、コンピュータ - Google Patents

位置検出装置、位置入力装置、及び、コンピュータ Download PDF

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本発明は、位置指示器により指示された位置を検出する位置検出装置、この位置検出装置を含んで構成される位置入力装置、及び、この位置入力装置を備えたコンピュータに関する。
従来、ペン型の位置指示器により指示された位置を検出する位置検出装置が知られている。また、最近、液晶表示装置と一体に構成された位置検出装置を用い、表示画面上で位置指示器を操作して、位置入力操作を行えるものが提供されている(例えば、特許文献1参照)。通常、液晶表示装置をはじめとする表示装置は、ノイズを多く発生する。このノイズに対する対策として、上記位置検出装置は、液晶表示装置が発生するノイズの影響を防ぐため、例えば液晶表示装置における描画走査のタイミングと、位置指示器から位置検出装置への信号送信のタイミングとを調整する等の処理を行っていた。
特開2002−215317号公報
ところで、上記従来の位置検出装置は、液晶表示パネルの裏側に、位置検出装置の検出部であるループコイルを配設し、液晶表示パネルを挟んで位置指示器との間で信号を送受信するため、上記のノイズに対する対策が必要になる。従って、上記の問題を解決するための全く別の手法として、出願人は、液晶表示パネルの表示面側に位置検出装置のループコイルを配置することを想定した。
しかし、この場合には、ループコイル越しに液晶表示パネルを見ることになるので、画面の視認性に与える影響が問題となる。特に、複数のループコイルが並ぶ幾何学的な構成により、干渉縞(モアレ)を生じた場合には、視認性が損なわれる可能性がある。
本発明は、上述した問題に鑑み、表示画面を一体に備えた位置検出装置において、表示画面の視認性を損なうことなく、表示画面の表示面側に検出部を配置できるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、所定方向に並ぶ複数の表示要素の状態を変化させることによって画面を表示する表示装置を一体に備え、前記表示装置上で指示された位置を検出する位置検出装置において、前記表示装置の表示面側に、前記表示要素の配列方向と平行に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け、前記表示要素の配列方向と直交する方向に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け前記ループコイルの長尺部には斜線部を有し、この斜線部において長尺部の長手方向に直交する方向のループコイル幅が一定であることを特徴としている。
この構成によれば、ループコイルと表示要素とが重なる部分において、表示要素の配列方向と、ループコイルを構成する直線または曲線とが平行にならないので、干渉縞の発生を防止できる。このため、画面の視認性を損なうことなく、位置検出装置の検出用導体を表示装置の表示面側に配置することが可能となる。
本発明において、前記斜線部は、長尺部の長手方向に対して略45度及び−45度の傾きを有するものとしてもよい。この場合、表示要素の配列方向に沿った向きにおける位置指示器の位置を、複雑な演算処理を用いずに容易に検出できるという利点がある。
また、本発明において、前記ループコイルは、その幅方向中心を結ぶ直線を中心として線対称に構成されるものとしてもよい。この場合、ループコイルの幅方向中心線が直線となるので、位置指示器の位置を検出する動作は、表示要素の配列方向と平行な直線で構成されるループコイルを用いた場合と同様に実行できる。このため、表示要素の配列方向に沿った向きにおける位置指示器の位置を、複雑な演算処理を用いずに、極めて容易に検出できるという利点がある。
また、少なくとも一つのコイルを有する位置指示器により指示された位置を検出する位置検出装置であって、前記ループコイルは、前記位置指示器のコイルから送信される無線信号を受信するループコイルである構成としてもよい。
さらに、前記ループコイルによって、前記位置指示器に対して信号を送信するとともに、前記位置指示器から送信される信号を受信することにより、前記表示装置上で指示された位置を検出する構成としてもよい。
また、前記ループコイルとは別体として構成される送信用導体をさらに備え、前記送信用導体によって前記位置指示器に対して信号を送信し、前記ループコイルによって前記位置指示器から送信される信号を受信することにより前記表示装置上で指示された位置を検出する構成としてもよい。
さらに、前記ループコイルは、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム−スズ酸化物)を含んで構成されるものとしてもよい。また、前記ループコイルは、銀を含んで構成されるものとしてもよい。
さらに、前記表示装置の表示面側に、前記表示領域を覆うように配設された透明板を備え、前記ループコイルは、前記透明板に導体を付着させることにより形成されるものとしてもよい。
本発明は、少なくとも一つのコイルを有する位置指示器と、この位置指示器のコイルとの間における電磁的結合により前記位置指示器によって指示された位置を検出する位置検出装置とを有する位置入力装置において、前記位置検出装置は、所定方向に並ぶ複数の表示要素の状態を変化させることによって画面を表示する表示装置を一体に備えるとともに、前記表示装置の表示面側に、前記表示要素の配列方向と平行に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け、前記表示要素の配列方向と直交する方向に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け前記ループコイルの長尺部には斜線部を有し、この斜線部において長尺部の長手方向に直交する方向のループコイル幅が一定であることを特徴としている。
これにより、ループコイルと表示要素とが重なる部分において、表示要素の配列方向と、ループコイルを構成する直線または曲線とが平行にならないので、干渉縞の発生を防止できる。このため、画面の視認性を損なうことなく、位置検出装置のループコイルを表示装置の表示面側に配置した位置検出装置を提供できる。
本発明は、少なくとも一つのコイルを有する位置指示器と、この位置指示器のコイルとの間における電磁的結合により前記位置指示器によって指示された位置を検出する位置検出装置とを有する位置入力装置を備え前記位置検出装置は、所定方向に並ぶ複数の表示要素の状態を変化させることによって画面を表示する表示装置を一体に備えるとともに、前記表示装置の表示面側に、前記表示要素の配列方向と平行に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け、前記表示要素の配列方向と直交する方向に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け前記ループコイルの長尺部には斜線部を有し、この斜線部において長尺部の長手方向に直交する方向のループコイル幅が一定であることを特徴としている。
これにより、ループコイルと表示要素とが重なる部分において、表示要素の配列方向と、ループコイルを構成する直線または曲線とが平行にならないので、干渉縞の発生を防止できる。このため、画面の視認性を損なうことなく、位置検出装置のループコイルを表示装置の表示面側に配置した構成を有するコンピュータを実現できる。
本発明によれば、ループコイルと表示要素とが重なる部分において、表示要素の配列方向と、ループコイルを構成する直線または曲線とが平行にならないので、干渉縞の発生を防止することが可能となり、画面の視認性を損なうことなく、位置検出装置のループコイルを表示装置の表示面側に配置した構成を実現できる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明を適用した実施形態にかかるタブレット型コンピュータ1の構成を示す概観斜視図である。
図1に示すように、タブレット型コンピュータ1は、本体10と、本体10上で操作することにより位置入力操作を行う位置指示器2と、画面を表示するとともに、位置指示器2による位置入力操作を検出する機能を有する位置検出装置としての位置検出部11を備える。
図1に示すタブレット型コンピュータ1は、位置指示器2による位置入力操作に対応して、各種アプリケーションプログラムを実行する機能を備えたパーソナルコンピュータである。タブレット型コンピュータ1においては、本体10に露出する位置検出部11の表面が、実行中のプログラムに係る画面を表示する表示部と、置指示器2による操作が可能な入力エリアとを兼ね、この入力エリア内で位置指示器2の位置が検出される。
位置指示器2は、ペン型のケース21を有し、このケース21の先端からは芯22が突出する。また、ケース21の側面にはスイッチ23が設けられ、ケース21の基端部にはスイッチ24が配設されている。
位置指示器2は、図3を参照して後述する共振回路25及びIC26の機能により、位置検出部11に埋設された位置検出回路106(図3)との間で無線信号を送受信することにより、本体10に内蔵された位置検出回路106に対して位置を指示する。
位置指示器2を用いた位置入力操作時には、ユーザにより、位置指示器2の先端から突出する芯22が位置検出部11の表面に押し付けられる。位置指示器2は、共振回路25及びIC26の機能により、芯22に加わる押圧力(筆圧)を検出し、筆圧レベルを示す信号を生成して、位置を指示する信号とともに位置検出回路106へ送信する。
さらに、位置指示器2は、共振回路25及びIC26の機能により、スイッチ23、24の操作状態を検出し、これらスイッチ23、24の操作状態を示す信号を生成して、位置を指示する信号とともに位置検出回路106へ送信する。
図2は、タブレット型コンピュータ1の機能的構成を示すブロック図である。
タブレット型コンピュータ1は、各種制御プログラムを実行することによりタブレット型コンピュータ1の各部を制御するCPU(Central Processing Unit)101と、CPU101により実行される制御プログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)102と、CPU101により実行されるプログラムやデータ等を一時的に格納するワークエリアを形成するRAM(Random Access Memory)103と、CPU101により実行される制御プログラム、アプリケーションプログラム、及び、これらプログラムに係るデータを記憶する記憶部104とを備える。
また、タブレット型コンピュータ1は、位置指示器2(図1)による位置入力操作を検出する位置検出回路106と、位置検出回路106により検出された位置入力操作に対応する操作情報を生成してCPU101に出力する入力部105と、CPU101により生成された画面表示用データを解析して、表示パネル108を駆動する表示部107と、表示部107により駆動されて、文字、静止画像、動画像等の各種の表示オブジェクトを含む画面を表示する表示装置としての表示パネル108と、タブレット型コンピュータ1の外部の機器に接続されるI/F109とを備える。上記の各部はバス110により相互に接続される。
CPU101は、ROM102に記憶された基本制御プログラムを読み出して実行することにより、タブレット型コンピュータ1の各部を制御するとともに、記憶部104に記憶されたアプリケーションプログラムを読み出してRAM103のワークエリアに展開して実行し、各種データの処理を行う。また、CPU101は、基本制御プログラム及びアプリケーションプログラムの実行中に、当該プログラムに係る画面を表示するための画面表示用データを生成して表示部107に出力し、表示パネル108に上記画面を表示させる。
また、CPU101は、位置指示器2による位置入力操作に対応した操作情報が入力部105から入力された場合に、この操作情報と表示部107に出力した画面表示用データとに基づいて、位置入力操作による指示内容を判別し、判別した指示内容に対応する動作を行う。
位置検出回路106は、位置検出部11(図1)と一体に、若しくは位置検出部11の近傍に配設されたハードウェアにより実現される。位置検出回路106は、入力エリアたる位置検出部11における位置指示器2の位置入力操作を検出して、この位置入力操作により指示された位置、操作時の筆圧、及び、操作時におけるスイッチ23、24の操作状態を検出し、これらを含む操作信号を入力部105に出力する。そして、入力部105は、位置検出回路106から入力された操作信号を解析して、位置指示器2による位置入力操作に対応した操作情報を生成し、CPU101に出力する。
図3は、位置検出回路106の回路構成を示す図である。
この図3には、理解の便宜を図るため、位置指示器2の内部回路をも図示する。位置指示器2は、コイル及びコンデンサを含む共振回路25を備え、共振回路25にはIC26が接続される。
図3に示すように、位置検出回路106には、位置検出部11(図1)に配設されるループコイル群31、32が接続される。
ループコイル群31は、位置検出部11に仮想的に設定されたX−Y直交座標系のX軸方向に並べて配設された複数のループコイル31A(図7)からなり、ループコイル群32は、同じくY軸方向に並べて配設されたループコイル32A(図7)からなる。ループコイル群31、32を構成する各ループコイルは、それぞれ、選択回路41に接続される。また、これらループコイル31A、32Aは検出用導体に相当する。
位置検出回路106は、ループコイル群31、32の中から1つのループコイルを選択する選択回路41と、選択回路41により選択されたループコイルに対して発振信号を送出する送信モード、及び、選択回路41により選択されたループコイルによって信号を受信する受信モードを切り換える送受切換回路42を備える。
また、位置検出回路106は、位置検出回路106の各部を制御する制御回路40と、制御回路40の制御に従って所定周波数の発振信号を生成する信号発生回路43と、信号発生回路43により生成された発振信号を増幅して送受切換回路42に出力するアンプ44と、送受切換回路42から出力された信号を増幅するアンプ45と、アンプ45により増幅された信号について、所定周波数帯域の信号成分のみを通過させるBPF(帯域通過フィルタ)46と、BPF46を通過した信号成分を電圧値に変換する検波回路47と、この電圧値を所定時間保持するサンプルホールド回路48と、サンプルホールド回路48に保持された電圧値をデジタルデータに変換して制御回路40に出力するA/D変換回路49とを備える。
位置検出回路106は、位置指示器2による位置入力操作を次のように検出する。
まず、制御回路40が、選択回路41を制御してループコイル群31、32の中から一のループコイルを選択させるとともに、送受切換回路42を制御して、動作モードを送信モードに切り換えさせる。
続いて、制御回路40は、信号発生回路43を制御して所定周波数の発振信号を生成させる。この発振信号は、アンプ44により増幅されて送受切換回路42を介して選択回路41に入力され、選択回路41により選択されているループコイルから位置指示器2へ送信される。
ここで、位置指示器2においては、位置検出回路106のループコイルから送信された発振信号により、共振回路25に誘導電圧が発生する。この誘導電圧はIC26に電源電圧として供給され、IC26が動作を開始する。
IC26は、共振回路25に対して所定周波数の発振信号を生成し、この発振信号を共振回路25から位置検出回路106へ送信させる。
一方、位置検出回路106の制御回路40は、上記送信モードの動作を所定時間継続した後に、送受切換回路42を制御して動作モードを受信モードに切り換える。この切り換えによって、信号発生回路43からの発振信号が選択回路41に出力されなくなる。
上記受信モードにおいては、位置指示器2から送信された発振信号が、選択回路41により選択されているループコイルにより受信され、アンプ45によって増幅された後、BPF46によって所定周波数帯域の成分のみが検波回路47に出力される。この信号成分は検波回路47によって電圧値に変換され、サンプルホールド回路48に保持される。サンプルホールド回路48に保持された電圧値は、所定時間毎にA/D変換回路49によってデジタルデータに変換されて制御回路40へ出力される。
そして、制御回路40は、選択回路41によってループコイル群31、32のループコイルを順次選択させながら、A/D変換回路49から入力されるデジタルデータを演算処理することにより、位置指示器2によって指示された位置に近いループコイルを特定して、指示された位置の座標を求める。
また、位置指示器2のIC26は、共振回路25から電源電圧が供給されて動作する間、芯22(図1)に加わる筆圧、及び、スイッチ23、24(図1)の操作状態を検出し、この筆圧及び操作状態に応じて、共振回路25に対する発振信号の送出タイミング及び送出時間を変化させる。この送出タイミング及び送出時間の変化は、サンプルホールド回路48に保持された電圧値をA/D変換回路49によってデジタルデータに変換する際に反映される。そして、位置検出回路106の制御回路40は、A/D変換回路49から入力されるデジタルデータを演算処理することにより、筆圧及びスイッチ23、24の操作状態を取得する。
その後、制御回路40は、位置指示器2によって指示された位置、位置指示器2における筆圧、及び、スイッチ23、24の操作状態を示す操作信号を生成し、位置検出回路106に出力する。
このように構成されるタブレット型コンピュータ1において、位置検出部11の構成について詳細に説明する。
図4は、位置検出部11の構成を示す要部断面図である。
位置検出部11においては、表示パネル108の表側、すなわち、表示面側に透明板51が配設される。透明板51は、ガラス或いはポリカーボネート等の合成樹脂等、表示パネル108に表示される画面の視認性を確保できる程度の光透過性(透明度)を有する板である。
透明板51は、位置検出部11の表面に露出するよう配置されるものであり、その表面に、耐摩耗性を有する層や光の反射を抑える層を配したものとしてもよい。また、芯22を透明板51の表面に接触させた場合の感触を良好にするため、透明板51の表面に所定の摩擦係数を有する層を配してもよい。
そして、透明板51と表示パネル108との間には、透明板51側から順に、導体層52、絶縁層53、及び導体層54が配される。なお、図4に示す構成では導体層54と表示パネル108との間に空間が存在するが、この空間は無くてもよい。
導体層52、54は、表示パネル108に表示される画面の視認性を損なわない程度の光透過性(透明度)を有する導体材料、或いは、画面の視認性を損なわない形態とされた導体により構成される。また、絶縁層53は、同じく表示パネル108に表示される画面の視認性を損なわない程度の光透過性(透明度)を有する絶縁材料により構成される。
具体的には、導体層52、54には、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム−スズ酸化物)やZnO(酸化亜鉛)又はこれらの化合物等、透明導電体と呼ばれる導電材料、若しくはこれらを含む材料を用いることが可能である。この場合、導電材料自体が光透過性を有するので、表示パネル108の画面の視認性が損なわれない。また、銀(金属)や銀の化合物、若しくはこれらを含む材料を、薄くかつ細線状に、ガラス層51又は絶縁層53の表面に付着させて、導体層52、54としてもよい。この場合、銀や銀の化合物、若しくはこれらを含む材料自体は、光透過性が低い材料であることが多いが、薄くかつ細線状とすることでこの材料が視認されにくくなり、表示パネル108の画面の視認性が損なわれず、導体層52、54として十分な実用性が確保できる。
導体層52は、塗布、蒸着、或いは印刷(吹付を含む)により透明板51の表面に付着され、ループコイル群32のループコイル32Aを形成する導体である。
絶縁層53は、少なくとも導体層52が形成するループコイルの表面を覆い、好ましくは導体層52のループコイルを含めた透明板51の裏面全体を覆うように、塗布、蒸着、或いは印刷(吹付を含む)により付着される。
導体層54は、塗布、蒸着、或いは印刷(吹付を含む)により絶縁層53の表面に付着され、ループコイル群31のループコイル31Aを形成する導体である。
ここで、金属銀または銀の化合物若しくはこれらを含む材料を導体層52、54とする場合には、印刷による方法を用いると、簡単な工程で細線状の形態とすることができ、好ましい。
図5は、表示パネル108における画素の配置状態を模式的に示す平面図である。
本実施形態では、表示パネル108として、LCD(液晶表示)パネルを用いる。表示パネル108には、光の透過状態を2段階またはそれ以上に切換可能な表示要素としての画素55が、マトリクス状に配置される。より詳細には、画素55が、上述したように仮想的に設定されるX−Y直交座標系のX軸方向、及びY軸方向に直線状に並ぶ構成を有する。
ここで、表示パネル108は、R(赤)、G(緑)、B(青)の三原色に対応する3種類の画素55を有するカラーLCDパネルであってもよいし、或いは、1種類の画素55のみを有するモノクロLCDパネルであってもよい。また、画素55の配置状態としては、X軸方向及びY軸方向の両方向から見て直線状に並ぶ構成に限らず、例えば、一方向においてのみ直線状に並ぶ構成としてもよい。
これに対し、ループコイル群31、32のループコイルは、表示パネル108における画素55の配列方向に対して平行でない線で構成される。
図6は、ループコイル群31、32におけるループコイルの構成例を示す平面図である。なお、図6にはループコイル群32のループコイル32Aを図示するが、ループコイル群31のループコイル31Aも同様の形態となる。
図6に示すループコイル32Aは、全体として位置検出部11に設定されるX−Y直交座標系のX軸方向に沿って延びる斜線部Pと、斜線部Pの端部における折り返し部とを有する2ターンのループコイルである。
ループコイル32Aの斜線部Pは、位置検出部11に設定されるX軸方向及びY軸方向に対して+45度及び−45度傾いた2つの直線を交互に組み合わせた形状を有する。
ここで、斜線部Pは、ループコイル32Aの1ターン目を構成する図中上側の辺P1と、同じく1ターン目を構成する図中下側の辺P2との間隔Dが、斜線部Pの全体にわたって一定となるよう構成されている。
また、ループコイル群31のループコイル31Aは、ループコイル32Aと同形態に構成され、さらに90度傾いた向きに、すなわち全体としてY軸方向に沿って延びる向きにされる。これらループコイル31A、32Aからなるループコイル群31、32は、位置検出部11において、図7に示すような構成となる。
位置検出部11の導体層52においては、複数のループコイル32AがY軸方向に並べて配設され、ループコイル群32となる。また、位置検出部11の導体層54においては、ループコイル32Aと同形態のループコイル31Aが、90度傾いた向きに、すなわち全体としてY軸方向に沿って延びる向きにされ、X軸方向に並べて配設され、ループコイル群31となる。位置検出部11において、ループコイル群31、32は、表示パネル108(図5)で画素55が並ぶ領域を覆うように配設されることが好ましく、より好ましくは、ループコイル群31、32のループコイルの斜線部P(図6)が、画素55が並ぶ領域を覆うよう構成される。
ここで、仮に、ループコイル群31、32のループコイルを、画素55と重なる部分がX軸方向及びY軸方向に沿って延びる直線のみにより構成されるものとした場合、位置検出部11の表示面側から見て、画素55の配列方向とループコイルの直線とが平行になる。通常、表示パネル108のような表示パネルにおいては極めて多数の画素が配置されるので、隣接する画素55の境界に現れる線と、ループコイルを構成する直線とが、非常に近い位置にあり、場所によっては完全に重なる。
また、導体層52、54(図4)の材料と、表示パネル108の材料とでは、その透明度や屈折率を完全に一致させることは極めて困難であり、通常は異なる透明度及び屈折率を有する。
このような状態では、表示パネル108の使用状態にあって、隣接する画素55の境界に現れる線とループコイルを構成する直線との位置関係に起因して、位置検出部11の表面から干渉縞(いわゆるモアレ)が見えてしまう。この干渉縞により、表示パネル108に画面の視認性が損なわれ、操作性を貶める結果を招く恐れがある。
本実施形態の構成は、この問題を解決すべく、位置検出部11の表示面側から見て、画素55が配された領域にはループコイル31A、32Aの斜線部Pが重なっているので、画素55の配列方向と、ループコイル31A、32Aの斜線部Pを構成する線とが平行にならない。このため、隣接する画素55の境界に現れる線とループコイル31A、32Aを構成する線とが干渉縞を生じることがなく、画面の視認性を損なうことがない。
従って、表示パネル108の表示面側に導体層52、53を配置した構成においても、画面の視認性を良好に保つことが可能である。
さらに、ループコイル31A、32Aは、全体としてX軸方向又はY軸方向に沿って延びる長尺形状を有する。このため、これらループコイル31A、32Aを、それぞれY軸方向及びX軸方向に並べて配置することができるので、位置指示器2による位置入力操作の際に、X軸方向における指示位置、及び、Y軸方向における指示位置を、複雑な演算処理をすることなく容易に求めることができるという利点がある。また、本体10の表面に露出する部分が透明板51により覆われているので、位置入力操作に耐え得る十分な強度を持たせることができ、安定した操作感を実現しつつ、信頼性を高めることができる。
また、ループコイル31A、32Aを構成する導体層54、52が、透明板51と表示パネル108との間に近接して配置されるので、導体層52のループコイル32Aの斜線部Pと導体層54のループコイル31Aの斜線部Pとが重なることで、斜線部Pの視認性が低下する。これにより、位置検出部11を見るユーザに不自然な印象を与えず、表示パネル108の画面の視認性を良好に保つことができる。
なお、上記実施形態では、図6に示すように、ループコイル群31、32のループコイル31A、32AがX軸方向及びY軸方向に対して45度傾いた斜線部Pを含んで構成されるものとしたが、この斜線部PのX軸方向或いはY軸方向に対する角度は任意であり、30度傾いた構成としてもよいし、その他の角度であってもよい。また、図6には2ターンの構成を例示したが、ループコイル31A、32Aのターン数は任意である。
また、上記実施形態において、位置指示器2は、本体10が内蔵する位置検出回路106(図3)との間で無線信号を送受信することにより、位置を指示する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、位置指示器2が電源装置を内蔵し、位置指示器2から位置検出回路106に対して一方的に信号を送信するものとしてもよい。また、例えば、位置検出回路106を、導体層52、54における静電容量又はその変化を検出可能な検出回路として構成し、位置指示器2或いはユーザの手指等を指示体として、この指示体による位置入力操作によって導体層52、53の静電容量が変化した場合に、この変化に基づいて位置入力操作を検出するものとしてもよい。
また、上記実施形態においては、表示パネル108はLCDパネルにより構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、PDP(プラズマディスプレイパネル)、SED(表面電解ディスプレイ)パネル、CRT(ブラウン管)等により構成してもよい。表示パネル108をPDPにより構成した場合、縦及び/又は横に並べて配置された放電セルが、上記実施形態における画素55に対応する。また、例えば表示パネル108をSEDにより構成した場合、縦及び/又は横に並べて配置された電子源及び蛍光体が、上記実施形態における画素55に対応する。さらに、表示パネル108をCRTにより構成した場合、縦及び/又は横に並ぶよう区分された個々の蛍光体が、上記実施形態における画素55に対応する。
さらに、上記実施形態においては、タブレット型コンピュータ1の本体10に位置検出部11を埋設した構成を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図2に示す各機能部(CPU101、ROM102、RAM103、記憶部104、入力部105、表示部107、I/F109及びバス110)に相当するハードウェアを収容するコンピュータ本体と、位置検出部11とを別体として、位置検出回路106のハードウェアが位置検出部11に一体に収容された構成としてもよい。この場合、ユーザが操作する位置検出部11を小型化することが可能となる上、異なるコンピュータ本体に繋ぎ変えて使用できるという利点がある。
[変形例1]
図8は、上記実施形態の第1の変形例として、ループコイル33Aの構成を示す平面図である。この図8に示すループコイル33Aは、ループコイル群31、32のループコイル31A、32Aに代えて利用可能なものである。
ループコイル33Aは、ループコイル32A(図6)と同様の2ターンのループコイルであって、全体として位置検出部11に設定されるX−Y直交座標系のX軸方向に沿って延びる斜線部Pと、斜線部Pの端部における折り返し部とを有する。
ループコイル33Aの斜線部Pは、位置検出部11に設定されるX軸方向及びY軸方向に対して+45度及び−45度傾いた2つの直線を交互に組み合わせた形状を有する。
そして、斜線部Pにおいて、ループコイル33Aの1ターン目を構成する図中上側の辺P1と、同じく1ターン目を構成する図中下側の辺P2との間隔Dが、斜線部Pの各部において異なる大きさになる。
つまり、ループコイル33Aの辺P1と辺P2とでは、+45度及び−45度傾いた2つの直線の配列がずれているため、斜線部Pの各部において間隔Dが変化する。この点で、ループコイル32A(図6)とループコイル33Aとは異なっている。
このループコイル33Aを用いてループコイル群31、32を構成した場合も、表示パネル108において隣接する画素55の境界に現れる線と、ループコイルを構成する直線とが平行にならないので、上記した干渉縞が発生することはなく、位置検出部11における画面の視認性は良好に保たれる。
また、このループコイル33Aは全体として一方向に延びる長尺形状を有するので、ループコイル33Aを用いてループコイル群31、32を構成した場合に、位置指示器2による位置入力操作の際に、X軸方向における指示位置、及び、Y軸方向における指示位置を、複雑な演算処理をすることなく容易に求めることができるという利点がある。
さらに、ループコイル33Aは、各部における幅方向中心を結ぶと、ループコイル33Aの長手方向に沿った直線となる。すなわち、ループコイル33Aは、その幅方向中心(間隔Dの中心)を結ぶ直線を中心として線対称に構成される。このような構成とすることで、指示位置を検出する処理は、画素55の配列方向に平行な直線で構成されるループコイルを用いた場合と同様の処理でよい。このため、X軸方向及びY軸方向に対して+45度及び−45度傾いた2つの直線を交互に組み合わせた形状のループコイル33Aを用いても、処理の複雑化を招かず、より簡単な処理で済むという利点がある。
[変形例2]
図9は、上記実施形態の第2の変形例として、ループコイル34Aの構成を示す平面図である。この図9に示すループコイル34Aは、ループコイル群31、32のループコイル31A、32Aに代えて利用可能なものである。
ループコイル34Aは、ループコイル32A(図6)と同様の2ターンのループコイルであって、全体として位置検出部11に設定されるX−Y直交座標系のX軸方向に沿って延びる曲線部Qと、曲線部Qの端部における折り返し部とを有する。
ループコイル34Aの曲線部Qは、全体として位置検出部11に設定されるX軸方向に延びる曲線により構成される。この曲線は、例えば、X軸に平行な直線を中心にしたサインカーブである。
このループコイル34Aを用いてループコイル群31、32を構成した場合も、表示パネル108において隣接する画素55の境界に現れる線と、ループコイルを構成する線とが平行にならないので、上記した干渉縞が発生することはなく、位置検出部11における画面の視認性は良好に保たれる。
また、このループコイル34Aは全体として一方向に延びる長尺形状を有するので、ループコイル33Aを用いてループコイル群31、32を構成した場合に、位置指示器2による位置入力操作の際に、X軸方向における指示位置、及び、Y軸方向における指示位置を、複雑な演算処理をすることなく容易に求めることができるという利点がある。
[変形例3]
図10は、上記実施形態の第3の変形例として、位置検出部11の構成を示す要部断面図である。
上記実施形態における位置検出部11は、図4を参照して説明したように、透明板51と表示パネル108との間に導体層52、54を配置した構成となっていたが、導体層52、54の位置はこれに限定されず、透明板51の表側に配してもよい。
すなわち、図10に示すように、透明板51の表側に導体層52を配し、透明板51の裏側に導体層54を配した構成としてもよい。
この場合、本体10の表面に導体層52が露出することとなるので、この表面を平滑化
するため、導体層52の表側に表面保護層56を設けるとよい。
この表面保護層56は、表示パネル108に表示される画面の視認性を損なわない程度の光透過性(透明度)を有する絶縁材料により構成される。また、表面保護層56の表面には、耐摩耗性を有する層や光の反射を抑える層を配してもよいし、芯22を表面保護層56に接触させた場合の感触を良好にするため、所定の摩擦係数を有する層を配してもよい。
図10に示すように導体層52を透明板51の表側に配した構成としても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、導体層52により構成されるループコイルと位置指示器2との距離が近くなるので、より確実かつ高精度で、位置指示器2による位置入力操作を検出できるという利点がある。
ここで、図10に示す構成では、透明板51の表側と裏側に分けて導体層52、54が配置されることから、導体層52、54間の距離が長くなる。このため、位置検出部11を、位置検出部11の真上でなく斜めから見た場合に、ループコイルの斜線部Pが視認される可能性がある。この場合、ループコイル群31の斜線部Pとループコイル群32の斜線部Pとにおいて平行な直線が互いに重ならないよう、ループコイル群31、32の配置状態を調整すれば、斜線部Pが目立たなくなるので、位置検出部11の視認性を良好に保つことができる。
なお、図10に示す構成において、導体層52の表側に絶縁層53(図4)を形成した上、絶縁層53に重ねて導体層54を形成し、その表側に表面保護層56を配してもよい。この場合も、図10に示す構成と同様の効果が得られる上、全てのループコイルと位置指示器2との距離が近くなるので、より確実かつ高精度で、位置指示器2による位置入力操作を検出できる。
[変形例4]
また、上記実施形態及び変形例においては、本体10から位置指示器2への無線信号の送信と、位置指示器2から送信された無線信号の受信とを、ループコイル31A、32Aによって行うものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図11に示すように、導体層52又は導体層54において、送信専用の送信用コイル35を形成してもよい。この送信用コイル35は、表示画面部11の辺縁部に、ループコイル31A、32Aの外側を囲むように配設されるループコイルであり、図11には2ターンの構成例を示す。
この送信用コイル35を設けた構成とすれば、本体10から位置指示器2へ無線信号を送信する際には送信用コイル35から送信し、位置指示器2から送信される無線信号を受信する場合にのみ、ループコイル31A、32Aを用いればよい。すなわち、ループコイル31A、32Aを受信専用のコイルとして利用することができる。
なお、送信用コイル35は、表示画面部11の辺縁部に限らず、表示画面部11の中央部分に設けてもよいし、中央部分と辺縁部との両方に設けてもよい。また、送信用コイル35は、導体層52、54のいずれかに形成することが可能であるが、送信用コイル35を形成するための新たな導体層を設けてもよい。さらに、送信用コイル35を表示画面部11の辺縁部にのみ設けて、この辺縁部がケース等に覆われて本体10の表面に露出しない場合、導体層52、54の材料に加え、光透過性が低い、不透明な導体材料を用いることができる。
ここで説明した実施形態及びその変形例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用可能であることは勿論である。
本発明の実施形態にかかるタブレット型コンピュータの構成を示す外観斜視図である。 タブレット型コンピュータの機能的構成を示すブロック図である。 位置検出部の回路構成を示す図である。 表示画面部の構成を示す要部断面図である。 表示パネルにおける画素の配置状態を模式的に示す平面図である。 ループコイルの構成を示す平面図である。 表示画面部におけるループコイルの配置状態を示す平面図である。 本実施形態の変形例としてのループコイルの構成を示す平面図である。 本実施形態の別の変形例としてのループコイルの構成を示す平面図である。 本実施形態の変形例としての表示画面部の構成を示す要部断面図である。 本実施形態のさらに別の変形例としての表示画面部におけるコイルの構成を示す平面図である。
符号の説明
1 タブレット型コンピュータ(コンピュータ)
2 位置指示器
11 位置検出部(位置検出装置)
31、32 ループコイル群
31A、32A、33A、34A ループコイル(検出用導体)
35 送信用コイル(送信用導体)
51 透明板
52 導体層
53 絶縁層
54 導体層
55 画素(表示要素)
56 表面保護層
106 位置検出回路
108 表示パネル(表示装置)

Claims (11)

  1. 所定方向に並ぶ複数の表示要素の状態を変化させることによって画面を表示する表示装置を一体に備え、前記表示装置上で指示された位置を検出する位置検出装置において、
    前記表示装置の表示面側に、前記表示要素の配列方向と平行に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け、前記表示要素の配列方向と直交する方向に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け
    各々の前記ループコイルの長尺部には斜線部を有し、この斜線部において長尺部の長手方向に直交する方向のループコイル幅が一定であること、
    を特徴とする位置検出装置。
  2. 前記斜線部は、長尺部の長手方向に対して略45度及び−45度の傾きを有することを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
  3. 記ループコイルは、その幅方向中心を結ぶ直線を中心として線対称に構成されることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
  4. なくとも一つのコイルを有する位置指示器により指示された位置を検出する位置検出装置であって、
    前記ループコイルは、前記位置指示器のコイルから送信される無線信号を受信するループコイルであることを特徴とする請求項1または2記載の位置検出装置。
  5. 前記ループコイルによって、前記位置指示器に対して信号を送信するとともに、前記位置指示器から送信される信号を受信することにより、前記表示装置上で指示された位置を検出することを特徴とする請求項4記載の位置検出装置。
  6. 前記ループコイルとは別体として構成される送信用導体をさらに備え、
    前記送信用導体によって前記位置指示器に対して信号を送信し、前記ループコイルによって前記位置指示器から送信される信号を受信することにより前記表示装置上で指示された位置を検出することを特徴とする請求項4または5記載の位置検出装置。
  7. 前記ループコイルは、ITOを含んで構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の位置検出装置。
  8. 前記ループコイルは、銀を含んで構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の位置検出装置。
  9. 前記表示装置の表示面側に配設された透明板を備え、
    前記ループコイルは、前記透明板に導体を付着させることにより形成されることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の位置検出装置。
  10. 少なくとも一つのコイルを有する位置指示器と、この位置指示器のコイルとの間における電磁的結合により前記位置指示器によって指示された位置を検出する位置検出装置とを有する位置入力装置において、
    前記位置検出装置は、
    所定方向に並ぶ複数の表示要素の状態を変化させることによって画面を表示する表示装置を一体に備えるとともに、
    前記表示装置の表示面側に、前記表示要素の配列方向と平行に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け、前記表示要素の配列方向と直交する方向に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け
    各々の前記ループコイルの長尺部には斜線部を有し、この斜線部において長尺部の長手方向に直交する方向のループコイル幅が一定であること、
    を特徴とする位置入力装置。
  11. 少なくとも一つのコイルを有する位置指示器と、この位置指示器のコイルとの間における電磁的結合により前記位置指示器によって指示された位置を検出する位置検出装置とを有する位置入力装置を備え、
    前記位置検出装置は、
    所定方向に並ぶ複数の表示要素の状態を変化させることによって画面を表示する表示装置を一体に備えるとともに、
    前記表示装置の表示面側に、前記表示要素の配列方向と平行に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け、前記表示要素の配列方向と直交する方向に伸びる複数の長尺形状のループコイルを並べて設け
    各々の前記ループコイルの長尺部には斜線部を有し、この斜線部において長尺部の長手方向に直交する方向のループコイル幅が一定であること、
    を特徴とするコンピュータ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI629630B (zh) * 2014-03-28 2018-07-11 日商凸版印刷股份有限公司 觸控感測器用電極、觸控面板及顯示裝置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4972782B2 (ja) * 2007-06-22 2012-07-11 株式会社ワコム 位置検出装置
TWI374379B (en) 2007-12-24 2012-10-11 Wintek Corp Transparent capacitive touch panel and manufacturing method thereof
FI125236B (fi) * 2008-02-28 2015-07-31 Maricare Oy Menetelmä ja järjestelmä informaation siirtoon
JP4869309B2 (ja) * 2008-09-05 2012-02-08 三菱電機株式会社 タッチスクリーン、タッチパネル及び表示装置
JP5734828B2 (ja) * 2011-12-07 2015-06-17 株式会社タッチパネル研究所 タッチパネル用構造材料及びタッチパネル構造体
JP2014002434A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Touch Panel Kenkyusho:Kk 導電性フィルムおよび静電容量式タッチパネル
JP5622160B1 (ja) * 2013-12-19 2014-11-12 グンゼ株式会社 面状体及びタッチパネル
JP6937191B2 (ja) * 2017-08-22 2021-09-22 株式会社ワコム 位置検出センサおよび位置検出装置
EP3499346A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-19 Société BIC Active stylus
US11815968B2 (en) 2017-12-14 2023-11-14 Societe Bic Stylus for a touchscreen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05134805A (ja) * 1991-11-13 1993-06-01 Seiko Epson Corp 入力装置を備えた表示装置
JPH0651905A (ja) * 1992-07-28 1994-02-25 Seiko Epson Corp タブレット一体型液晶表示装置
JP3175346B2 (ja) * 1992-10-28 2001-06-11 松下電器産業株式会社 透明タッチパネル
JPH11110115A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Fujitsu General Ltd デジタイザ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI629630B (zh) * 2014-03-28 2018-07-11 日商凸版印刷股份有限公司 觸控感測器用電極、觸控面板及顯示裝置

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