JP4675152B2 - 可搬性を備えるコンピュータ - Google Patents

Description

本発明は、可搬性を備えるコンピュータに関する。

通常、ノート型コンピュータは、キー入力装置としてのキーボードに加えて、トラックパッド等の位置入力装置（ポインティングデバイスとも呼ばれる）を備える（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２００１４６号公報（第３１図）

従来のノート型コンピュータが備える位置入力装置は、軽量かつ小型であることが要求され、操作性に関しては改善の余地があった。このため、より高い操作性を望むユーザは、ノート型コンピュータにマウス等を外部接続して使用していたが、この場合、ノート型コンピュータを容易に移動させることができなくなり、さらに、ポインティングデバイスを設置するスペースを確保しなければならないというデメリットがあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、可搬性を備えるコンピュータにおいて、その可搬性と設置容易性とを損なうことなく、操作性に優れた位置入力装置を利用できるようにすることを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、表示画面を有する表示画面部と該表示画面部が取り付けられた本体部を有し、可搬性を備えるコンピュータにおいて、前記本体部には、キー入力部と、手指の操作による相対的な指示位置を検出するための入力パッドである相対位置入力装置と、該相対位置入力装置の左右に配置されたパームレスト部とが設けられており、一方のパームレスト部のパネルの下側には、位置指示器との間の電磁結合により前記位置指示器による絶対的な指示位置を検出するための位置検出装置が配置されているとともに、前記キー入力部による入力操作が可能なときに、前記パームレスト部の上面に前記位置検出装置の配置に対応して配置された表面シートに接触して前記位置指示器を操作することにより該位置指示器による指示位置を検出可能にしたこと、を特徴としている。

ここで、前記エリアに所定の模様が配されることで、ユーザが視認可能に前記エリアが明示される構成としてもよい。

また、前記エリアに枠模様を配することで、ユーザが視認可能に前記エリアが明示される構成としてもよい。

さらに、前記本体部に備えられた前記位置検出装置の配置に対応して前記本体部に表面シートが配されることで、ユーザが視認可能に前記エリアが明示されている構成としてもよい。

また、前記本体部に備えられた前記位置検出装置の配置に対応して前記本体部に所定の摩擦係数が設定された表面シートが配されることで、前記位置指示器の操作感を実現するようにした構成としてもよい。

さらにまた、前記本体部に備えられた前記位置検出装置の配置に対応して前記本体部に塗布によって形成された膜によって前記本体部に所定の摩擦係数が設定されるようにしてもよい。

ここで、前記位置指示器は、押圧操作される押圧操作部と、この押圧操作部に押圧力が加わることで前記コイルのインダクタンスを変化させる押圧反応機構とを備えたものであって、前記位置検出装置は、前記位置指示器が有する前記コイルのインダクタンスの変化を検出することにより、前記押圧部における押圧操作を検出する構成としてもよい。

また、前記センサ基板の裏面側に、磁性材料からなるシールド板が配設された構成としてもよい。

さらに、前記キー入力部の手前側に延設された前記本体部の上面に、相対位置座標を入力する相対位置入力装置が配設され、前記操作領域が、前記相対位置入力装置の側方に位置する構成としてもよい。

ここで、前記位置指示器は、ペン型の筐体に前記コイルを内蔵したものとしてもよい。

また、前記位置指示器は、前記コイルを収容する回路収容部と、前記回路収容部を支持するとともに、ユーザの指の先端が露出した状態を保ちつつ、前記指の側面に当接して保持される形状を有する支持部とを備えたものとしてもよい。

本発明によれば、表示画面を備える表示画面部と、キー入力部を有する本体部とを備えた可搬性を備えるコンピュータにおいて、キー入力部の手前側に位置する操作領域において、位置指示器による位置入力操作が可能となる。これにより、キー入力部におけるキー入力操作を行いつつ、位置指示器による位置入力を行うことができる。ここで、このコンピュータに何らかの装置を外部接続する必要はないので、可搬性及び設置容易性が損なわれることはない。また、電磁的結合を利用して位置指示器の位置を検出するので、高い精度で位置入力を行うことができる上、軽快な操作感を実現できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るノート型コンピュータ１の構成を示す外観図である。図１に示すように、ノート型コンピュータ１は、表示画面部１１と、本体部としての本体部１２とから構成され、表示画面部１１と本体部１２とはヒンジ部１３によって折り畳み可能に連結されている。

表示画面部１１には液晶表示画面１１Ａが配設され、液晶表示画面１１Ａには、後述するコンピュータ主基板１８（図３）に実装された図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）の制御に従って、各種画面が表示される。
また、本体部１２には、ユーザが入力操作を行う入力デバイスとして、キー入力部としてのキーボード１４、入力パッド１５及び入力スイッチ１６が配設される。

キーボード１４は、本体部１２の上面に埋設される。キーボード１４は、数字キー、文字キー、各種記号キー及び特定の機能が割り当てられたキーを備えたキー入力デバイスであり、ユーザにより押圧操作されたキーに対応する操作信号を出力する。キーボード１４が備える各キーの上端は、本体部１２の上面よりわずかに突出するか、或いは、本体部１２の上面と面一となっている。

また、入力パッド１５（相対位置入力装置）は、キーボード１４よりもさらに手前側（ヒンジ部１３から離れる側）に延設された本体部１２の上面に埋設される。入力パッド１５は、例えば静電容量の変化や押圧力を検出することにより、ユーザの手指による操作を検出する位置入力装置である。入力パッド１５は、本体部１２の上面よりわずかに凹となる略四角形または円形の操作板により覆われており、この操作板上にユーザの手指が接触する位置を検出し、その接触位置の移動に応じて操作信号を出力する。入力パッド１５が出力する操作信号は、例えば、ユーザの手指の接触位置が移動した向き及び移動量に応じた相対位置座標を示す信号である。

入力スイッチ１６は、入力パッド１５と組み合わせて操作されるスイッチであり、入力パッド１５の近傍（図１に示す例では、入力パッド１５の手前側）に配設される。入力スイッチ１６は、押圧操作時に操作信号を出力する押下スイッチであって、本体部１２の上面からわずかに突出し、或いは本体部１２の上面と面一となるよう構成された平板状の操作面を有するスイッチであり、図１に示すように複数のスイッチを備えた構成としてもよい。

ノート型コンピュータ１は、後述するコンピュータ主基板１８（図３）を内蔵し、このコンピュータ主基板１８上に、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の各種装置が実装または接続される。コンピュータ主基板１８には、上記したキーボード１４、入力パッド１５及び入力スイッチ１６の各入力デバイスが接続され、これら入力デバイスから入力される操作信号がＣＰＵに入力される。

ノート型コンピュータ１は、キーボード１４、入力パッド１５及び入力スイッチ１６による入力操作に従って、予め記憶したプログラムやデータを読み出してＲＡＭ上に展開し、ＣＰＵによってプログラムを実行することにより、各種機能を実現するものである。そして、ノート型コンピュータ１は、ＣＰＵの制御に従い、キーボード１４、入力パッド１５及び入力スイッチ１６による入力内容や、ＣＰＵによりプログラムを実行した実行結果等を液晶表示画面１１Ａに表示する。

また、ノート型コンピュータ１の本体部１２には、入力パッド１５の左右両側、本体部１２の上面に何も配設されていないスペースが存在し、これらのスペースはパームレスト部１２Ａとなっている。パームレスト部１２Ａは、ユーザがキーボード１４の操作時に掌を置くための台として使用され、ユーザの腕の負担を軽減できる等の利点がある。

そして、ノート型コンピュータ１においては、入力パッド１５の右側に位置するパームレスト部１２Ａの上で、入力ペン３（位置指示器）を用いた位置入力操作を行うことができる。
図１中に破線で示すように、入力パッド１５の右側に位置するパームレスト部１２Ａには、入力ペン３による入力操作が可能な領域（操作領域）として、有効エリア１２Ｂが設定される。なお、図１中の破線は有効エリア１２Ｂの位置を仮想的に示すもので、有効エリア１２Ｂに相当する位置において本体部１２に何らかの部材が配設されるものではない。

入力ペン３は、筆記具の形状を模したケース３１と、ケース３１の先端から突出する芯３２とを備えた位置指示器であり、筆記具のように手に持って使用するものである。
入力ペン３による操作方法は、次の通りである。まず、有効エリア１２Ｂにおいて、入力ペン３が本体部１２の上面から所定の距離以内に位置していれば、有効エリア１２Ｂにおける芯３２の位置が検出される。従って、ユーザは、入力ペン３を任意の位置に移動させるだけで、位置入力を行える。この位置入力操作においては、芯３２が本体部１２の上面に接触していても、接触していない状態（入力ペン３が浮いた状態）であっても、その位置が検出される。
さらに、有効エリア１２Ｂにおいて、入力ペン３の芯３２を本体部１２に押し付ける操作（押圧操作）が行われた場合、芯３２に加わる押圧力が検出される。

図２は、有効エリア１２Ｂ及びその近傍における本体部１２の要部構成を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、有効エリア１２Ｂの下方においては、本体部１２の上面を構成するパネル１０Ａの下（裏）側に、センサ基板２５が配設される。センサ基板２５は、図３を参照して後述するように、入力ペン３の位置及び押圧操作を検出するためのループコイルを有する基板である。

センサ基板２５は、パネル１０Ａの表面と平行に配設されることが好ましく、また、センサ基板２５とパネル１０Ａとが近接していると、好ましい。従って、センサ基板２５を固定するための好適な方法としては、例えば、パネル１０Ａの裏面に粘着材や両面テープ等を用いて貼り付ける方法がある。この方法は、極めて簡単かつ確実にセンサ基板２５を設置できる点で有利である。

センサ基板２５の裏面側には、シールド板２６が配設される。シールド板２６は、センサ基板２５の裏面のほぼ全域、少なくとも後述するループコイルが配設された領域を覆うシート（または板）状の部材である。シールド板２６は金属等の磁性材料からなり、センサ基板２５の周囲に存在する各種機器からのノイズの影響を軽減または解消することにより、センサ基板２５による検出精度を高める効果がある。

さらに、本体部１２内には検出回路部２０が配設される。検出回路部２０は、図示しないフレキシブルケーブル等によって、センサ基板２５が有するループコイルに電気的に接続され、センサ基板２５による入力ペン３の位置検出及び入力ペン３による操作の検出を実行する。検出回路部２０は、ノート型コンピュータ１に内蔵される各種装置の位置および発熱の影響等に応じて適切な位置に配設すればよく、図２（ａ）及び（ｂ）に示すようにシールド板２６の下に配設することも、センサ基板２５から離隔させて配設することも可能である。

そして、ノート型コンピュータ１においては、センサ基板２５及び検出回路部２０により構成される位置検出部２（位置検出装置）によって、上述した入力ペン３による操作を検出する。

図３は、検出回路部２０の構成を詳細に示す回路図である。なお、理解の便宜を図るため、図３には入力ペン３が内蔵する回路及びコンピュータ主基板１８を合わせて示す。
入力ペン３は、上述したケース３１（図１）内にコンデンサ３４およびコイル３５を含む共振回路３３を内蔵し、この共振回路３３と、センサ基板２５が有するループコイル群２５１、２５２との間で所定周波数の無線信号を送受信する。また、入力ペン３は、押圧操作部としての芯３２に加わる押圧力に応じてコイル３５のインダクタンスが変化する機構（押圧反応機構）を備え、これにより、入力ペン３の操作時に芯３２に押圧力が加わると、共振回路３３の共振周波数が変化する。

センサ基板２５には、その横方向及び縦方向に相当する向きのＸ軸及びＹ軸からなるＸ−Ｙ直交座標系が仮想的に設定され、このＸ−Ｙ直交座標系に対応してループコイル群２５１、２５２が配設される。
ループコイル群２５１は、Ｘ軸方向に並ぶ複数（例えば、４８本）のループコイル２５１-i（ｉ＝１、２、…、４８）から構成される。ループコイル２５１-iは、上記Ｙ軸に沿って延びる１ターンのループコイルであり、各ループコイル２５１-iは、互いに平行で、かつ、重なり合う如く並べて配置されたものである。また、ループコイル群２５２は、Ｙ軸方向に並ぶ複数（例えば、４８本）のループコイル２５２-i（ｉ＝１、２、…、４８）から構成され、上記Ｙ軸方向に沿って延びる１ターンのループコイルであり、各ループコイル２５２-iは、互いに平行で、かつ、重なり合う如く並べて配置されたものである。
これらループコイル群２５１、２５２は、センサ基板２５の１または複数層のプリントパターンにより実現される。なお、各ループコイル２５１-i、２５２-iは１ターンで構成されるものに限らず、必要に応じて複数ターンをなす構成としてもよい。

ループコイル群２５１、２５２は、パネル１０Ａ上における有効エリア１２Ｂに重なる領域に敷設されており、有効エリア１２Ｂにおける入力ペン３の位置及び操作を検出できるようになっている。

検出回路部２０は、制御回路２１１、信号発生回路２１２、選択回路２１３、選択回路２１４、送受切替回路２１５、２１６、ＸＹ切替回路２１７、受信タイミング切替回路２１８、帯域フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）２１９、検波器２２０、低域フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）２２１、位相検波器（ＰＳＤ：Phase Shift Detector）２２２、２２３、低域フィルタ（ＬＰＦ）２２４、２２５、駆動回路２２６、２２７、増幅器２２８、２２９を備える。この検出回路部２０は、ノート型コンピュータ１（図１）が内蔵するコンピュータ主基板１８に接続される。

検出回路部２０は、入力ペン３による操作を検出するため、送信動作と受信動作とを所定の周期で繰り返し実行する。送信動作においては、センサ基板２５が有するループコイル群２５１、２５２から入力ペン３の共振回路３３に対して電波が送信され、この電波により共振回路３３に誘導電流が発生する。共振回路３３においては、誘導電流に基づいてコイル３５から電波が発せられる。この電波は、受信動作においてループコイル群２５１、２５２により受信され、この電波に基づいて入力ペン３の位置および芯３２に対する押圧操作の有無や芯３２に加わる押圧力（筆圧）が検出される。

制御回路２１１は、信号発生回路２１２を制御するとともに、選択回路２１３、３３によるループコイル群２５１、２９の各ループコイルの切り替えを制御する。また、制御回路２１１は、ＸＹ切替回路２１７および受信タイミング切替回路２１８を制御して、座標検出方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の切り替えを行わせる。さらに制御回路２１１は、低域フィルタ２２１、２２４、２２５からの出力値をアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換し、所定の演算処理を実行して入力ペン３により指示された位置の座標値を求めるとともに、受信信号の位相を検出して、これらをコンピュータ主基板１８に送出する。

選択回路２１３は、制御回路２１１の制御に従ってＸ方向のループコイル群２５１から一のループコイル２５１-iを選択する。また、選択回路２１３は制御回路２１１の制御に従ってＹ方向のループコイル群２５２より一のループコイル２５２-iを選択する。
送受切替回路２１５は、信号発生回路２１２から入力される送受切替信号Ｃに従って選択回路２１３により選択されたループコイル２５１-iを駆動回路２２６並びに増幅器２２８に交互に接続し、送受切替回路２１６は、送受切替信号Ｃに従って選択回路２１３により選択されたループコイル２５２-iを駆動回路２２７並びに増幅器２２９に交互に接続する。

信号発生回路２１２は、所定の周波数ｆ０の矩形波信号Ａ、該矩形波信号Ａの位相を９０度遅らせた信号Ｂ、所定の周波数ｆｋの送受切替信号Ｃ、および、受信タイミング信号Ｄを生成して出力する。信号発生回路２１２から出力された矩形波信号Ａは、位相検波器２２２に送出される一方、低域フィルタ（図示略）により正弦波信号Ｅに変換され、さらにＸＹ切替回路２１７を介して駆動回路２２６、２２７のいずれか一方へ送出される。また、信号発生回路２１２から出力される矩形波信号Ｂは位相検波器２２３へ送出され、送受切替信号Ｃは送受切替回路２１５、２１６に送出され、さらに、受信タイミング信号Ｄは受信タイミング切替回路２１８に送出される。

制御回路２１１からＸ方向を選択する情報が出力され、ＸＹ切替回路２１７および受信タイミング切替回路２１８に入力されている状態では、信号発生回路２１２から出力される正弦波信号Ｅは駆動回路２２６に送出されて平衡信号に変換され、さらに送受切替回路２１５に送出される。ここで、送受切替回路２１５は、送受切替信号Ｃに基づいて駆動回路２２６または増幅器２２８のいずれか一方を切り替えて接続するので、送受切替回路２１５から選択回路２１３に出力される信号は、時間Ｔ（＝１／２ｆｋ）毎に出力／停止が繰り返される信号Ｆとなる。そして、送受切替回路２１５から出力される信号Ｆは、選択回路２１３を介して、ループコイル群２５１から選択されたループコイル２５１-iに送出され、このループコイル２５１-iにおいては信号Ｆに基づく電波が発生する。
信号Ｆが出力されている間、検出回路部２０は上記送信動作を実行し、信号Ｆが出力されていない間は上記受信動作を実行する。この送信動作と受信動作とは上記時間Ｔ毎に交互に繰り返される。

有効エリア１２Ｂ（図１）において、入力ペン３が使用状態に保持されると、ループコイル２５１-iから発生した電波によって入力ペン３のコイル３５が励振され、共振回路３３において、信号Ｆに同期した誘導電圧Ｇが発生する。

その後、検出回路部２０は送受切替回路２１５の動作により受信動作に移行する。ここでループコイル２５１-iが増幅器２２８側に切り替えられると、ループコイル２５１-iからの電波が直ちに消滅する一方、入力ペン３の共振回路３３に生じた誘導電圧Ｇは、共振回路３３内の損失に応じて徐々に減衰する。そして、この誘導電圧Ｇに基づいて共振回路３３を流れる電流により、コイル３５から電波が発信される。コイル３５から発信された電波によって、増幅器２２８に接続されたループコイル２５１-iが励振され、このループコイル２５１-iにコイル３５からの電波による誘導電圧が発生する。この誘導電圧は、受信動作中の間のみ送受切替回路２１５から増幅器２２８に送出され、増幅されて受信信号Ｈとなって受信タイミング切替回路２１８に送出される。

受信タイミング切替回路２１８には、Ｘ方向またはＹ方向のうちいずれかを指定する情報と、実質的に送受切替信号Ｃの反転信号である受信タイミング信号Ｄとが入力される。受信タイミング切替回路２１８は、信号ＤがHighレベルの期間は受信信号Ｈを出力し、Lowレベルの期間は何も出力しないため、実質的に受信信号Ｈと同一の信号Ｉを帯域フィルタ２１９に出力する。

帯域フィルタ２１９は、周波数ｆ０を固有の振動数とするフィルタ（例えば、セラミックフィルタ）であり、信号Ｉ中の周波数ｆ０成分のエネルギーに応じた振幅を有する信号Ｊを検波器２２０および位相検波器２２２、２２３に送出する。厳密には、帯域フィルタ２１９は、数個の信号Ｉが帯域フィルタ２１９に入力され収束した状態において、これらの信号Ｊを検波器２２０および位相検波器２２２、２２３に送出する。

検波器２２０に入力された信号Ｊは検波・整流され、信号Ｋとされた後、さらに遮断周波数の充分低い低域フィルタ２２１によって振幅のほぼ１／２に対応する電圧値Ｖｘiを有する直流信号Ｌに変換され、制御回路２１１に送出される。

信号Ｌの電圧値Ｖｘiは、ループコイル２５１-iに誘起される誘導電圧に基づくものであり、入力ペン３とループコイル２５１-iとの間の距離に依存した値、ここではほぼ距離の４乗に反比例した値を示す。このため、ループコイル２５１-iが異なるループコイルに切り替えられると、当該ループコイルにおける信号Ｌの電圧値Ｖｘiは異なる値となる。

従って、制御回路２１１は、ループコイル毎に得られる電圧値Ｖｘiをディジタル値に変換し、所定の演算処理を実行して各ループコイルと入力ペン３との位置関係を求めることにより、入力ペン３による指示位置のＸ方向の座標値が求められる。また、入力ペン３による指示位置のＹ方向の座標値についても同様にして求められる。これにより、有効エリア１２Ｂにおける入力ペン３の位置を示す座標が得られる。

一方、位相検波器２２２には、信号発生回路２１２により発生された矩形波信号Ａが検波信号として入力され、位相検波器２２３には、矩形波信号Ａと位相が９０度遅れた矩形波信号Ｂが検波信号として入力されている。そして、信号Ｊの位相が矩形波信号Ａの位相とほぼ一致している場合は、位相検波器２２２は信号Ｊを全波整流した場合と同様の波形を有する信号Ｍ１を出力し、また、位相検波器２２３は正側および負側に対称な波形を有する信号Ｍ２を出力する。なお、位相検波器２２２から出力される信号Ｍ１は実質的に信号Ｋと同一である。信号Ｍ１は、上記の信号Ｋと同様に、低域フィルタ２２４によって信号Ｊの振幅のほぼ１／２に対応する電圧値、即ちＶｘiを有する直流信号Ｎ１に変換され制御回路２１１に送出される。ここで、直流信号Ｎ１は実質的に信号Ｌと同一である。また、信号Ｍ２は、同様に低域フィルタ２２５によって直流信号Ｎ２に変換され、制御回路２１１に送出される。

制御回路２１１は、低域フィルタ２２４、２２５の出力値、ここでは信号Ｎ１、Ｎ２をディジタル値に変換し、得られたディジタル値を用いて所定の演算処理を実行することにより、位相検波器２２２、２２３に加わった信号、ここでは信号Ｊと矩形波信号Ａとの位相差θを求める。

ここで、信号Ｊの位相は、入力ペン３の共振回路３３における共振周波数に対応する。即ち、共振回路３３における共振周波数が所定の周波数ｆ０と一致している場合、共振回路３３には送信動作中および受信動作中とも周波数ｆ０の誘導電圧が発生し、また、これに同期した誘導電流が流れるため、受信信号Ｈ（またはＩ）の周波数および位相は矩形波信号Ａと一致し、信号Ｊの位相も矩形波信号Ａと一致する。

一方、共振回路３３における共振周波数が所定の周波数ｆ０と一致していない場合、例えば周波数ｆ０よりわずかに低い周波数ｆ１（ｆ１＜ｆ０、かつ、ｆ１がｆ０とほぼ等しい）の場合は、送信動作中に共振回路３３には周波数ｆ０の誘導電圧が発生するが、この誘導電圧により共振回路３３には位相遅れを伴う誘導電流が流れる。そして、受信動作中においてはほぼ周波数ｆ１の誘導電圧が生じ、これに同期した誘導電流が流れるため、受信信号Ｈ（またはＩ）の周波数は矩形波信号Ａの周波数よりわずかに低く、また、その位相もやや遅れたものとなる。前述したように、帯域フィルタ２１９は周波数ｆ０のみを固有の振動数とするものであるから、その入力信号の低い方への周波数のずれは位相遅れとして出力されることになり、したがって、信号Ｊの位相は受信信号Ｈ（またはＩ）よりさらに遅れたものとなる。

逆に、共振回路３３における共振周波数が所定の周波数ｆ０よりわずかに高い場合、例えば周波数ｆ２（ｆ１＞ｆ０、かつ、ｆ２がｆ０とほぼ等しい）の場合、送信動作中において共振回路３３には周波数ｆ０の誘導電圧が発生し、共振回路３３には位相進みを伴う誘導電流が流れる。また、受信動作中においてはほぼ周波数ｆ２の誘導電圧およびこれに同期した誘導電流が流れるため、受信信号Ｈ（またはＩ）の周波数は矩形波信号Ａの周波数よりわずかに高く、また、その位相もやや進んだものとなる。帯域フィルタ２１９において、その入力信号の高い方への周波数のずれは、前述した場合とは逆に位相進みとして出力されることになり、したがって、信号Ｊの位相は受信信号Ｈ（またはＩ）よりさらに進んだものとなる。

前述のように、入力ペン３は、芯３２に加わる押圧力によってコイル３５のインダクタンスが変化する構成を有する。従って、有効エリア１２Ｂにおいて芯３２をパネル１０Ａに押し付ける押圧操作が行われると、この押圧操作によりコイル３５のインダクタンスが増大し、共振回路３３の共振周波数が、例えば低い周波数に変化する。この共振回路３３の共振周波数の変化は、上述した制御回路２１１による演算処理によって位相差θの値として検出できる。従って、検出回路部２０は、入力ペン３の位置と、入力ペン３の押圧操作時における押圧力の大きさを検出できる。そして、検出回路部２０は、有効エリア１２Ｂにおける入力ペン３の位置を示す座標（絶対位置座標）、及び、芯３２に加わった押圧力を示す操作信号を生成して、コンピュータ主基板１８に出力する。

以上のように構成されるノート型コンピュータ１は、キーボード１４と、相対位置座標系のポインティングデバイスたる入力パッド１５及び入力スイッチ１６とを備え、さらに、位置検出部２を備えている。ユーザは、キーボード１４によりキー入力操作を行いつつ、入力ペン３を手に持って有効エリア１２Ｂ上で位置入力操作を行うことができる。

入力ペン３を用いた操作は、筆記具の如く入力ペン３を手に持って、有効エリア１２Ｂ上で任意の位置に移動させ、必要に応じて芯３２を本体部１２に押し付ける操作である。この操作は、筆記具で絵や文字を描く動作と極めて似ているので、ユーザは、違和感なく直感的に操作できる。

さらに、センサ基板２５が有するループコイルは極めて細い導線により構成できるため、限られた面積に多数のループコイルを敷設できる。また、芯３２は指先に比べて非常に小さい。このため、位置検出部２によって入力ペン３の位置検出を行う際の分解能は、例えば静電容量の変化等を利用する入力パッド１５の分解能に比べて、非常に高い。
従って、有効エリア１２Ｂにおいては、簡単な操作によって、極めて高い精度で位置入力を行うことができる。

また、ノート型コンピュータ１が有する位置検出部２は、入力ペン３が有する共振回路３３との間における電磁的結合を利用して、入力ペン３の位置を検出するものである。従来のノート型コンピュータが備える多くのポインティングデバイス（例えば、入力パッド１５）は、指先が接触した場合にのみ位置を検出するものであるのに対し、位置検出部２は、芯３２が宙に浮いた状態、すなわち芯３２が本体部１２から離れた状態であっても、入力ペン３の位置を検出する。従って、位置検出部２を用いることにより、軽快で直感的な操作が可能となり、ユーザの手指の負担が著しく軽いという利点がある。
さらに、従来のノート型コンピュータが備える多くのポインティングデバイス（例えば、入力パッド１５）が、相対的な位置を検出するものであるのに対し、位置検出部２は、有効エリア１２Ｂにおける入力ペン３の絶対的な位置を検出する。従って、より軽快で直感的な操作が可能となる。

そして、位置検出部２は、入力ペン３の芯３２に加わる押圧力をも、例えば数百段階のレベルで検出できるので、従来のノート型コンピュータが備える多くのポインティングデバイス（例えば、入力パッド１５）によっては実現不可能な、位置とともに押圧力を同時に入力することができる。

また、位置検出部２を構成する検出回路部２０及びセンサ基板２５は、本体部１２に内蔵されるので、例えばペンタブレットをノート型コンピュータ１に外部接続した場合に比べ、タブレットを設置するスペースを確保する必要がなく、ノート型コンピュータ１の可搬性を損なうこともない。

さらに、ノート型コンピュータ１は、筐体にパームレスト部１２Ａに相当するスペースを有する一般的なノート型コンピュータに、検出回路部２０及びセンサ基板２５を内蔵することで、容易に実現可能である。

なお、入力ペン３を用いた位置入力操作に応じたノート型コンピュータ１の動作については、アプリケーションプログラムを適宜変更することにより、如何様にも設定可能である。例えば、コンピュータ主基板１８上のＣＰＵにより、手書き文字認識機能を有するアプリケーションプログラムを実行して、位置検出部２により検出した入力ペン３の軌跡に基づいて文字認識を実行し、入力ペン３による文字入力を行えるようにしてもよい。この場合、キーボード１４の操作に不慣れなユーザであっても快適に文字入力操作を行える。また、例えば、ＣＰＵによって手書きサインの形状に基づく認証機能を有するアプリケーションプログラムを実行して、ユーザが入力ペン３を用いてサインを描く操作を行い、この操作時に位置検出部２が検出した入力ペン３の軌跡及び押圧力の変化と、予め記憶したデータとを比較対照することにより、サインの正否を判定することも可能である。この場合、操作が簡単で、かつ保護能力に優れた認証機能を実現できる。
その他、入力パッド１５及び入力スイッチ１６における操作と、入力ペン３による操作とを組み合わせて、各種の機能を実現することも勿論可能である。

また、上記第１の実施の形態におけるノート型コンピュータ１の構成は、あくまで一例であり、その細部構成等を適宜変更することは勿論可能である。例えば、ノート型コンピュータ１が有する入力スイッチ１６を、入力パッド１５の側方に並べて配設してもよいし、入力パッド１５に代えて、スティック状の位置入力装置をキーボード１４のキー間に設けた構成としてもよい。また、例えば、有効エリア１２Ｂにおいて、本体部１２の上面には何も配設されていないものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、有効エリア１２Ｂに相当する領域にシート等を配してもよい。この場合について、以下、第２の実施の形態として説明する。

［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態に係るノート型コンピュータ１において本体部１２の要部構成を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。
なお、本第２の実施の形態において、後述する表面シート２７を除く各部は上記第１の実施の形態に係るノート型コンピュータ１と同様に構成されるので、これらの各部については同符号を用いることで説明を省略する。

図４に示すように、第２の実施の形態に係るノート型コンピュータ１においては、パネル１０Ａの有効エリア１２Ｂに相当する位置に、表面シート２７が貼付される。

表面シート２７は、操作領域表示部として機能し、有効エリア１２Ｂの位置をユーザが視認できるように、有効エリア１２Ｂに対応する略四角形の枠模様、或いは、略四角形の塗りつぶし模様等が描かれたシートである。

表面シート２７は、厚みが大きいとパネル１０Ａの表面との段差を生じて操作感に影響を与えるため、なるべく薄い方が好ましい。

さらに、入力ペン３の使用時には、表面シート２７と芯３２とが接触し、或いは擦れ合うので、表面シート２７の表面状態（或いは摩擦係数）によって、入力ペン３の操作感が変化する。従って、表面シート２７の表面状態（或いは摩擦係数）を適宜設定することにより、種々の操作感を実現できる。

また、パームレスト部１２Ａに表面シート２７を貼付することにより、ノート型コンピュータ１を使用するユーザに対し、有効エリア１２Ｂの位置を明示することが可能になる。位置検出部２は、有効エリア１２Ｂにおける入力ペン３の絶対的な位置を検出するものであるから、ユーザが有効エリア１２Ｂにおける入力ペン３の位置を視認できるようにすることで、操作の目安となり、利便性がより一層高まるという利点がある。特に、芯３２がパネル１０Ａに接触しない状態で入力ペン３を動かして操作を行う場合、表面シート２７は操作の目安として非常に有用である。

なお、上述したように表面シート２７を貼付する方法に限らず、例えば所定の表面状態（或いは摩擦係数）を実現可能な合成樹脂塗料等をパネル１０Ａに塗布して、表面シート２７と同等の機能を有する膜を形成しても、同様の効果が得られる。例えば、パームレスト部１２Ａにおいてパネル１０Ａが曲面をなしている場合、上記合成樹脂塗料を塗布する方法を採用すれば、より簡単な工程で美しく均一な仕上がりが期待できる。

また、上記第２の実施の形態におけるノート型コンピュータ１の構成は、あくまで一例であり、その細部構成等を適宜変更することは勿論可能である。例えば、上記第１及び第２の実施の形態において、センサ基板２５は、本体部１２の上面を構成するパネル１０Ａの下（裏）側に配設される構成としたが、有効エリア１２Ｂに相当する位置においてパネル１０Ａに孔を設けた構成としてもよい。この場合について、以下、第３の実施の形態として説明する。

［第３の実施の形態］
図５は、第３の実施の形態に係るノート型コンピュータ１において本体部１２の要部構成を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。本第３の実施の形態において、後述するパネル１０Ｂ及びカバー２８を除く各部は上記第１の実施の形態に係るノート型コンピュータ１と同様に構成されるので、これらの各部については同符号を用いることで説明を省略する。

第３の実施の形態に係るノート型コンピュータ１の本体部１２の上面は、パネル１０Ｂにより構成される。図５に示すように、パネル１０Ｂには、パームレスト部１２Ａに穴１０Ｃが設けられる。この穴１０Ｃからは、パネル１０Ｂの下方に配設されたセンサ基板２５が露出する。
すなわち、本体部１２の上面には凹部が形成され、この凹部の底がセンサ基板２５となっている。
ここで、穴１０Ｃのサイズ及び形状は任意であるが、センサ基板２５にループコイルが敷設された領域、すなわち有効エリアとほぼ一致することが好ましい。

穴１０Ｃから露出するセンサ基板２５の表面はカバー２８により覆われる。カバー２８は、センサ基板２５の表面を保護する機能を有し、さらに、入力ペン３による操作感を演出する機能を有する。入力ペン３の使用時には、カバー２８と芯３２とが接触し、或いは擦れ合うので、カバー２８の表面状態（或いは摩擦係数）によって、入力ペン３の操作感が変化する。従って、カバー２８の表面状態（或いは摩擦係数）を適宜設定することにより、種々の操作感を実現できる。
ここで、カバー２８は、センサ基板２５の有効エリアの位置をユーザが視認できるように、有効エリアに対応する略四角形の枠模様、或いは、略四角形の塗りつぶし模様等が描かれたものとしてもよい。
また、カバー２８は、入力ペン３とセンサ基板２５との間における電磁的結合を妨げないような材料（合成樹脂等）により構成されることが好ましい。カバー２８とセンサ基板２５とは、例えば接着により固定される。

センサ基板２５の裏面側にはシールド板２６が配設され、センサ基板２５に敷設されたループコイルには検出回路部２０が接続される。

パームレスト部１２Ａに穴１０Ｃを設け、穴１０Ｃからカバー２８を露出させることにより、穴１０Ｃの内側に形成される凹部が、入力ペン３による操作が可能な領域（有効エリア）となる。このような構成とすることで、ノート型コンピュータ１を使用するユーザに対し、入力ペン３の操作領域を明示できる。
また、入力ペン３とセンサ基板２５とがより近接するため、位置検出部２における検出精度の向上を図ることができる。

さらに、ノート型コンピュータ１の本体部１２を構成するパネル１０Ｂに、例えば金属等、入力ペン３とセンサ基板２５との間の電磁的結合を妨げる材料を用いた場合であっても、センサ基板２５が穴１０Ｃから露出しているため、位置検出部２による検出動作には何ら影響がない。従って、図５に示すような構成とした場合、ノート型コンピュータ１の本体部１２に、マグネシウム合金等の金属を用いた場合であっても、操作性に優れたポインティングデバイスとして位置検出部２を搭載できるという利点がある。

なお、上記第３の実施の形態において、穴１０Ｃの内側に露出するセンサ基板２５の剛性を高めるため、シールド板２６の裏面側に、補強板を配設してもよい。この補強板としては、金属や合成樹脂等の任意の材料を用いることができる。

また、上記第１から第３の実施の形態におけるノート型コンピュータ１の構成は、あくまで一例であり、その細部構成等を適宜変更することは勿論可能である。例えば、上記第１から第３の実施の形態において、入力ペン３に代えて、指輪型の位置指示器を用いることも可能である。この場合について、以下、第４の実施の形態として説明する。

［第４の実施の形態］
図６は、本発明を適用した第４の実施の形態に係るリング型指示器４の構成を示す外観斜視図である。
図６に示すリング型指示器４は、第１から第３の実施の形態において説明したノート型コンピュータ１において、入力ペン３に代えて用いられる位置指示器である。

図６に示すように、リング型指示器４は、略平板状に形成された回路収容部４１と、回路収容部４１から突出して輪をなすように湾曲する支持部としての２本の腕部４２とによって構成される。腕部４２は金属または合成樹脂等の弾性を有する材料からなり、力を加えることで、２本の腕部４２の間隔を拡げることが可能である。
また、腕部４２の先端面（腕部４２が突出していない側の面）からは、押圧操作部としての突起４３が突出する。

回路収容部４１は、上述した入力ペン３が備える共振回路３３（図３）を内蔵し、突起４３に加わる押圧力によって、共振回路３３に含まれるコイル３５（図３）のインダクタンスを変化させる機構を備える。このため、突起４３に押圧力が加わった場合、共振回路３３の共振周波数が、例えば低い周波数に変化する。

このリング型指示器４を、ユーザの指（例えば、親指）に突起４３を下に向けて嵌め込み、リング型指示器４を有効エリア１２Ｂ（若しくはカバー２８）上で移動させ、或いは突起４３を押し付けることにより、入力ペン３を用いた場合と同様に、位置入力操作及び押圧操作を行うことができる。そして、ノート型コンピュータ１が備える検出回路部２０は、有効エリア１２Ｂ（若しくはカバー２８）上におけるリング型指示器４の位置を検出するとともに、リング型指示器４の押圧操作時に突起４３に加わる押圧力の大きさを検出する。

また、リング型指示器４を装着した状態において、ユーザの指先が露出するので、ユーザは、リング型指示器４を装着したままでキーボード１４の操作を行うことができる。従って、キーボード１４の操作と、位置検出部２による位置入力操作とを、入力ペン３を持ち替えるといった動作を行わずに並行して行うことができ、極めて快適な操作性を実現できる。

このリング型指示器４を指先に装着することにより、入力ペン３を手に持たなくても、位置検出部２における位置入力操作、及び、突起４３をパネル１０Ａ（若しくはカバー２８）に押し付ける押圧操作を行うことができる。

なお、上述した実施の形態は、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。

本発明を適用した第１の実施の形態に係るノート型コンピュータの構成を示す外観図である。 ノート型コンピュータの本体部の要部構成を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。 位置検出部の構成を詳細に示す回路図である。 第２の実施の形態に係るノート型コンピュータにおいて、本体部の要部構成を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。 第３の実施の形態に係るノート型コンピュータにおいて、本体部の要部構成を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。 第４の実施の形態に係るリング型指示器の構成を示す外観斜視図である。

１ ノート型コンピュータ
２ 位置検出部（位置検出装置）
３ 入力ペン（位置指示器）
４ リング型指示器（位置指示器）
１０Ａ、１０Ｂ パネル
１０Ｃ 穴
１１ 表示画面部
１１Ａ 液晶表示画面
１２ 本体部
１２Ａ パームレスト部
１２Ｂ 有効エリア（操作領域）
１３ ヒンジ部
１４ キーボード（キー入力部）
１５ 入力パッド（相対位置入力装置）
１６ 入力スイッチ
２０ 検出回路部
２５ センサ基板
２６ シールド板
２７ 表面シート（操作領域表示部）
２８ カバー
３２ 芯（押圧操作部）
３３ 共振回路
３４ コンデンサ
３５ コイル
４１ 回路収容部
４２ 腕部
４３ 突起（押圧操作部）

Claims (5)

1. 表示画面を有する表示画面部と該表示画面部が取り付けられた本体部を有し、可搬性を備えるコンピュータにおいて、
   前記本体部には、キー入力部と、手指の操作による相対的な指示位置を検出するための入力パッドである相対位置入力装置と、該相対位置入力装置の左右に配置されたパームレスト部とが設けられており、
   一方のパームレスト部のパネルの下側には、位置指示器との間の電磁結合により前記位置指示器による絶対的な指示位置を検出するための位置検出装置が配置されているとともに、
   前記キー入力部による入力操作が可能なときに、前記パームレスト部の上面に前記位置検出装置の配置に対応して配置された表面シートに接触して前記位置指示器を操作することにより該位置指示器による指示位置を検出可能にしたこと、
   を特徴とする可搬性を備えるコンピュータ。
2. 前記位置検出装置は、
   前記パームレスト部に対向して配設されたセンサ基板と、
   該センサ基板上における前記位置指示器の位置を検出する検出回路部と、を備えること、
   を特徴とする請求項１記載の可搬性を備えるコンピュータ。
3. 前記センサ基板は、前記パームレスト部の裏面に配置されていること、
   を特徴とする請求項２記載の可搬性を備えるコンピュータ。
4. 前記パームレスト部は、前記センサ基板を配設可能な底部を有する凹部を更に備えたこと、
   を特徴とする請求項２記載の可搬性を備えるコンピュータ。
5. 前記パームレスト部は、更に前記センサ基板と略同形状の穴が設けられ、
   前記センサ基板は前記穴に配設されたこと、
   を特徴とする請求項２記載の可搬性を備えるコンピュータ。

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