JP6544775B2 - 位置指示器、位置検出装置、位置検出装置の入力制御方法および入力装置 - Google Patents
位置指示器、位置検出装置、位置検出装置の入力制御方法および入力装置 Download PDFInfo
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Description
位置指示器と当該位置指示器によって指示される位置を検出する位置検出装置とからなる入力装置であって、
前記位置指示器は、
第1の端部および当該第1の端部とは異なる第2の端部を有する略筒状の筐体と、
前記第1の端部に設けられる第1の結合原理を用いる第1の位置指示手段と、
前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理を用いる第2の位置指示手段と、
前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理とは異なる結合原理である第2の結合原理を用いる第3の位置指示手段と、
を備え、
前記位置検出装置は、
前記第1の位置指示手段または前記第2の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第1の結合原理を用いるセンサと、
前記第1の結合原理を用いるセンサに対して重畳配置され、前記第3の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第2の結合原理を用いるセンサと、
前記第1の位置指示手段または前記第2の位置指示手段による位置の指示に応じた前記第1の結合原理を用いるセンサからの出力信号に基づいて、少なくとも位置指示器の存在を検出する第1の検出手段と、
前記第3の位置指示手段による位置の指示に応じた前記第2の結合原理を用いるセンサからの出力信号に基づいて、少なくとも位置指示器の存在を検出する第2の検出手段と、
前記第1、第2の検出手段からの出力信号の供給を受けて、前記第1、第2の検出手段のいずれか一方から出力信号の供給を受けている場合と、前記第1、第2の検出手段の両方から出力信号の供給を受けている場合とで、当該出力信号に応じた処理内容を変える制御手段と、
を備えることを特徴とする。
この発明に係る位置検出装置と位置指示器とからなる入力装置が搭載されて構成された電子機器の一例を、図1を参照して説明する。この例の電子機器は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置を備えるタブレットPCや高機能携帯電話端末であり、位置検出装置が搭載された電子機器本体1と、ペン形状の位置指示器2とからなる。
この発明の位置検出装置が用いられる電子機器本体1の構成例について、図2を参照して説明する。図2は、この発明の位置検出装置が用いられて構成された電子機器本体1の構成例を説明するための分解斜視図である。電子機器本体1は、筐体1Aの内部に、筐体1A側から順に、マザーボード1Bと、第1のセンサ部1Cと、LCD1Dと、第2のセンサ部1Eとが積層配置(重畳配置)され、フロントパネル1Fが筐体1Aを封止して形成される。
電子機器本体1に搭載される電磁誘導方式の第1のセンサ部1Cとその制御回路CT1の構成例について、図3を参照して説明する。第1のセンサ部1Cは、X軸方向ループコイル群111と、Y軸方向ループコイル群112とを積層させて設けることにより構成されている。各ループコイル群111,112は、例えば、それぞれ40本以上の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群111,112を構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。
電子機器本体1に搭載される静電容量方式の第2のセンサ部1Eとその制御回路CT2の構成例について、図4を参照して説明する。第2のセンサ部1Eは、いわゆるクロスポイント型静電容量(静電結合)方式の指示位置検出センサである。当該第2のセンサ部1Eには、信号供給回路170と信号受信回路180と制御処理回路190とからなる制御回路CT2が接続されている。
この実施の形態の位置指示器2の構成例について、図5を参照して説明する。ここで、図5(A)はペン形状に形成される位置指示器2の全体構成を示すものであり、斜線を付して示した筐体21等は後側と前側とに切断して前側を取り除き、内部構造が視認できるようにした状態を示している。図5(B)、(C)は位置指示器2の端部部分に形成される回路部の等価回路を示している。
上述した構成を有する電子機器本体1と位置指示器2との具体的な利用態様について説明する。電子機器本体1には、電磁誘導方式の第1のセンサ部1Cと静電誘導方式の第2のセンサ部1Eとを有する位置検出装置1Xが搭載されている。また、位置指示器2の芯体211側は、電磁誘導方式の第1のセンサ部1Cでのみ、指示した位置の検出可能な構成を有し、位置指示器2のキャップ221側は、電磁誘導方式の第1のセンサ部1Cと静電誘導方式の第2のセンサ部1Eとの両方で指示した位置の検出可能な構成を有するので、位置指示器2による操作は、芯体211側を用いる場合とキャップ221側を用いる場合とでは、異なる情報の入力ができる。具体的には、位置指示器2の芯体211側は軌跡の入力用に用いられ、位置指示器2のキャップ221側は入力した軌跡の消去用に用いられる。
電子機器本体1に対して、点や線などの軌跡を入力しようとする場合には、図6(A)に示すように、位置指示器2の芯体211の指示部211aを電子機器本体1の操作領域1FWに接触させる。そして、目的とする点や線を描くように位置指示器2を当該操作領域1FW上で移動させる。この場合、位置指示器2のコイル213とコンデンサ214と可変容量コンデンサ215とからなる共振回路210が機能し、第1のセンサ部1Cから送信されてくる送信信号に共振して反射信号を発生させ、これを第1のセンサ部1Cに送信する。
電子機器本体1に対して、入力された軌跡を消去しようとする場合には、図6(B)に示すように、位置指示器2のキャップ221を電子機器本体1の操作領域1FW上の消去したい軌跡の表示位置に接触させることにより行う。そして、消去したい軌跡部分をなぞるように位置指示器2を当該操作領域1FW上で移動させる。この場合、位置指示器2のコイル223とコンデンサ224とからなる共振回路220が機能し、第1のセンサ部1Cから送信されてくる信号に共振して反射信号を発生し、この反射信号が第1のセンサ部1Cに送信される。
次に、この実施の形態の電子機器本体1に搭載されている表示等制御回路CT3で行われる処理についてまとめる。図7は、図2、図6に示した表示等制御回路CT3が実行する処理を説明するためのフローチャートである。図7に示すフローチャートの処理は、電子機器本体1に電源が投入されている場合において、表示等制御回路CT3により常時実行されている処理である。
位置指示器2の変形例である位置指示器2Aについて、図8を用いて説明する。なお、図8に示した位置指示器2Aおいて、図5に示した位置指示器2と同様に構成される部分には、同じ参照符号を付し、その部分の説明は省略する。
上述した実施の形態の電子機器本体1に搭載されている第1のセンサ部1Cは、電磁誘導方式のセンサである。そして、上述した実施の形態では、電子機器本体1の第1のセンサ部1Cから信号を送信し、当該信号に応じて位置指示器2の共振回路210、220が発生させる反射信号(共振信号)を第1のセンサ部1Cで受信する構成になっていた。しかし、位置指示器自体がこの反射信号と同じ信号を発生させる信号発生回路を備えていれば、第1のセンサ部1Cから位置指示器に対し信号を送信しない構成とすることができる。
なお、上述した実施の形態では、位置指示器2、2A、2Bの芯体211側を操作領域1FW上に接触させたときには、電磁誘導方式の第1のセンサ部1Cでのみ位置指示器が検出できることを利用して軌跡の入力処理を行うにした。また、位置指示器2、2A、2Bのキャップ221側を操作領域1FW上に接触させたときには、電磁誘導方式の第1のセンサ部1Cと静電容量方式の第2のセンサ部1Eとの両方で位置指示器が検出できることを利用して軌跡の消去処理を行うようにした。しかし、いずれのセンサにより検出されたかにより実行される処理は、これらに限るものではない。以下に、位置指示器2、2A、2Bを用いた情報の入力に関する他の利用態様について説明する。
位置指示器2、2A、2Bを用いて、軌跡の入力と、軌跡の属性の変更とを行うようにすることができる。例えば、位置指示器2、2A、2Bの芯体211側を操作領域1FW上に接触させて使用したときには、第1のセンサ部1Cでのみ指示位置が検出できる。この場合には、上述した実施の形態の場合と同様に軌跡の入力処理を行えるようにする。そして、位置指示器2、2A、2Bのキャップ221側を電子機器本体1の操作領域1FW上に接触させて使用したときには、第1のセンサ部1Cと第2のセンサ部1Eとの両方で指示位置を検出できる。この場合には、入力済みの軌跡の線種、線の太さ、色など、軌跡に対する属性の変更を行うようにする。
また、第1のセンサ部1Cを通じて軌跡の入力を行うと共に、第2のセンサ部1Eを通じて適切に軌跡の入力を行うようにすることもできる。すなわち、上述した実施の形態では、第2のセンサ部1Eは静電容量方式のものである。静電容量方式の位置検出センサに対しては、先端に導電性のゴムや導電性の布を用いたいわゆるスタイラスペンを用いて操作を行うことができる。
なお、上述した実施の形態において、第2のセンサ部1Eは静電容量方式のものとして説明した。したがって、第2のセンサ部1Eは、投影型の静電容量方式の位置検出センサの他、表面型の静電容量方式の位置検出センサを用いることができる。すなわち、第2のセンサ部1Eとしては、静電容量方式の種々の位置検出センサを用いることができる。また、第1のセンサ部1Cも、電磁誘導方式の種々の位置検出センサを用いることができる。
請求項における第1の結合原理を用いるセンサの機能は、第1のセンサ部1Cが実現し、第2の結合原理を用いるセンサは、第2のセンサ部1Eが実現している。また、請求項における第1の位置指示手段の機能は、位置指示器の共振回路210が実現し、第2の位置指示手段の機能は、位置指示器の共振回路220が実現し、第3の位置指示手段は、位置指示器の主にキャップ221が実現している。
Claims (13)
- 第1の結合原理を用いるセンサおよび当該第1の結合原理とは異なる結合原理である第2の結合原理を用いるセンサを重畳配置して構成される位置検出装置であり電子機器に接続または内蔵される位置検出装置に用いられる位置指示器であって、
第1の端部および当該第1の端部とは異なる第2の端部を有する略筒状の筐体と、
前記第1の端部に設けられ、前記第1の結合原理を用いるセンサによって検出される位置を指示する位置指示手段であり、前記第1の結合原理を用いる第1の位置指示手段と、
前記第2の端部に設けられ、前記第1の結合原理を用いるセンサによって検出される位置を指示する位置指示手段であり、前記第1の結合原理を用いる第2の位置指示手段と、
前記第2の端部に設けられ、前記第2の結合原理を用いるセンサによって検出される位置を指示する位置指示手段であり、前記第2の結合原理を用いる第3の位置指示手段と、
を有することを特徴とする位置指示器。 - 前記第1の位置指示手段は、前記第1の端部に加えられた圧力を検出するための検出手段を備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記第1の結合原理を用いるセンサは、電磁誘導方式を用いるセンサであり、
前記第1の位置指示手段および前記第2の位置指示手段は、前記第1の結合原理を用いるセンサに対し信号を供給するためのコイルを含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の位置指示器。 - 前記コイルから前記信号を発生させるための信号発生手段を更に備え、
前記コイルは、前記信号発生手段から供給される信号に応じて前記信号を送出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の位置指示器。 - 前記第2の結合原理を用いるセンサは、静電容量方式を用いるセンサであり、
前記第1の位置指示手段および前記第2の位置指示手段のそれぞれには、前記コイルにより前記信号の送信と前記第1の結合原理を用いるセンサからの信号の受信とを行う共振回路が形成されており、
前記第3の位置指示手段は、前記筐体の前記第2の端部に設けられた導電性部材を含む、
ことを特徴とする請求項4に記載の位置指示器。 - 前記コイルは、前記筐体の前記第1の端部および前記第2の端部のそれぞれに別個に設けられていることを特徴とする請求項3、請求項4または請求項5のいずれかに記載の位置指示器。
- 前記第2の位置指示手段は前記第2の端部の内部に設けられる位置指示手段であり、前記第3の位置指示手段は前記第2の端部で露出するように設けられる位置指示手段であることを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。
- 第1の端部および当該第1の端部とは異なる第2の端部を有する略筒状の筐体と、前記第1の端部に設けられる第1の結合原理を用いる第1の位置指示手段と、前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理を用いる第2の位置指示手段と、前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理とは異なる結合原理である第2の結合原理を用いる第3の位置指示手段と、を有する位置指示器によって指示される位置を検出する位置検出装置であって、
前記第1の位置指示手段または前記第2の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第1の結合原理を用いるセンサと、
前記第1の結合原理を用いるセンサに対して重畳配置され、前記第3の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第2の結合原理を用いるセンサと、
前記第1の位置指示手段または前記第2の位置指示手段による位置の指示に応じた前記第1の結合原理を用いるセンサからの出力信号に基づいて、少なくとも位置指示器の存在を検出する第1の検出手段と、
前記第3の位置指示手段による位置の指示に応じた前記第2の結合原理を用いるセンサからの出力信号に基づいて、少なくとも位置指示器の存在を検出する第2の検出手段と、
前記第1、第2の検出手段からの出力信号の供給を受けて、前記出力信号に応じた処理を実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第1、第2の検出手段のうちの一方から出力信号の供給を受けている場合と、前記第1、第2の検出手段の両方から出力信号の供給を受けている場合とで、当該出力信号に応じた処理内容を変える、
ことを特徴とする位置検出装置。 - 前記制御手段は、
前記第1、第2の検出手段のいずれか一方から出力信号の供給を受けている場合には、当該出力信号を、指示された位置に応じた軌跡の入力の操作として処理し、
前記第1、第2の検出手段の両方から出力信号の供給を受けている場合には、前記第1、第2の検出手段のいずれか一方の出力信号に基づいて指示された位置に応じた軌跡の入力の操作として処理するとともに、他方の出力信号を前記指示された位置に応じた前記軌跡についての属性に関する情報の入力として処理することを特徴とする請求項8に記載の位置検出装置。 - 前記制御手段は、前記属性として、入力された前記軌跡についての消去の入力の操作として処理することを特徴とする請求項9に記載の位置検出装置。
- 前記第1の結合原理を用いるセンサ及び前記第2の結合原理を用いるセンサは、表示装置の表示面に対して積層されて電子機器に内蔵されている、ことを特徴とする請求項8に記載の位置検出装置。
- 第1の端部および当該第1の端部とは異なる第2の端部を有する略筒状の筐体と、前記第1の端部に設けられる第1の結合原理を用いる第1の位置指示手段と、前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理を用いる第2の位置指示手段と、前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理とは異なる結合原理である第2の結合原理を用いる第3の位置指示手段とを有する位置指示器によって指示される位置を検出する位置検出装置であって、前記第1の位置指示手段および前記第2の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第1の結合原理を用いるセンサと、前記第1の結合原理を用いるセンサに対して重畳配置され前記第3の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第2の結合原理を用いるセンサとを備えて構成され、電子機器に接続または内蔵される位置検出装置の前記第1の結合原理を用いるセンサ及び第2の前記第2の結合原理を用いるセンサからの出力信号の供給を受ける制御手段で用いられる入力制御方法であって、
前記第1の結合原理を用いるセンサと前記第2の結合原理を用いるセンサとのいずれか一方から出力信号の供給を受けている場合には、当該出力信号を、指示位置に応じた軌跡の入力の操作として処理する軌跡処理工程と、
前記第1の結合原理を用いるセンサと前記第2の結合原理を用いるセンサとの両方から出力信号の供給を受けている場合には、前記第1の結合原理を用いるセンサと前記第2の結合原理を用いるセンサとのいずれか一方の出力信号を、入力された前記軌跡についての属性に関する情報の入力として処理する属性処理工程と
を有することを特徴とする位置検出装置の入力制御方法。
- 位置指示器と当該位置指示器によって指示される位置を検出する位置検出装置とからなる入力装置であって、
前記位置指示器は、
第1の端部および当該第1の端部とは異なる第2の端部を有する略筒状の筐体と、
前記第1の端部に設けられる第1の結合原理を用いる第1の位置指示手段と、
前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理を用いる第2の位置指示手段と、
前記第2の端部に設けられる前記第1の結合原理とは異なる結合原理である第2の結合原理を用いる第3の位置指示手段と、
を備え、
前記位置検出装置は、
前記第1の位置指示手段または前記第2の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第1の結合原理を用いるセンサと、
前記第1の結合原理を用いるセンサに対して重畳配置され、前記第3の位置指示手段によって指示される位置を検出する前記第2の結合原理を用いるセンサと、
前記第1の位置指示手段または前記第2の位置指示手段による位置の指示に応じた前記第1の結合原理を用いるセンサからの出力信号に基づいて、少なくとも位置指示器の存在を検出する第1の検出手段と、
前記第3の位置指示手段による位置の指示に応じた前記第2の結合原理を用いるセンサからの出力信号に基づいて、少なくとも位置指示器の存在を検出する第2の検出手段と、
前記第1、第2の検出手段からの出力信号の供給を受けて、前記第1、第2の検出手段のいずれか一方から出力信号の供給を受けている場合と、前記第1、第2の検出手段の両方から出力信号の供給を受けている場合とで、当該出力信号に応じた処理内容を変える制御手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。
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