JP6618536B2 - 座標入力装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、電磁誘導方式や静電結合方式の座標検出センサを備え、検出された座標を示す情報を外部の電子機器に送信する機能を備えた座標入力装置に関する。

電磁誘導方式や静電容量方式の座標検出センサ（位置検出センサ）を備え、電子ペンにより指示された座標位置の入力を受け付ける座標入力装置（位置入力装置）が、パーソナルコンピュータに情報を入力する入力装置として利用されている。なお、電磁誘導方式の座標検出センサの一例については、後に記す特許文献１などに開示されており、また、静電容量方式の座標検出センサの一例については、後に記す特許文献２などに開示されている。このような座標入力装置からパーソナルコンピュータへの座標データ（位置データ）の送信（転送）は、無線通信により行われるようになってきている。例えば、ブルートゥース（登録商標）規格、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）規格、赤外線を用いるＩｒＤＡ規格など、種々の無線通信規格の通信方式が利用されている。

そして、種々の無線通信規格の通信方式のうち、赤外線よりも周波数が低い（波長が長い）電波を使用する通信方式を利用する場合には、問題を生じさせる場合がある。例えば、ブルートゥース（登録商標）規格やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）規格など通信方式を利用する場合には、座標入力装置からパーソナルコンピュータに送信する電波が、電子ペンと座標検出センサとの間で送受される信号に対して干渉してしまう場合があると考えられる。また、座標入力装置からパーソナルコンピュータにデータを送信するための無線通信回路が、座標検出センサにとってノイズの発生源になる場合があると考えられる。このため、当該無線通信回路は、座標検出センサから十分な距離を置いて配置する必要があった。

特開平０７−０４４３０４号公報 特開平０７−２９５７２２号公報

しかしながら、近年の座標入力装置の小型化に伴い、座標入力装置からパーソナルコンピュータに座標データを送信する無線通信回路を座標検出センサに対して十分に距離を取って配置することが困難になってきている。また、座標入力装置の小型化の推進とコストの低減を考慮すると、無線通信回路と送信アンテナとをコンパクトに一体にまとめた基板を利用できるようにしたい。このような基板が利用できれば、無線通信回路と送信アンテナとを接続する工程を省くことができ製造工程の簡略化もできる。

以上のことに鑑み、この発明は、座標検出センサでの座標検出に影響を及ぼすことなく、かつ、小型化を阻害することなく、座標検出センサと外部の電子機器に座標データなどを無線送信する無線通信回路とを搭載した、座標入力装置を実現することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の座標入力装置は、
電子ペンによる指示位置に応じた座標を検出するセンサ部と、
前記センサ部の前記電子ペンと対向する入力面側を覆う上板と、
前記センサ部の前記入力面側と反対側の面の全面を覆うように設けられ、導電性と磁性とを有するシールドシートと、
前記上板を介した使用者の操作入力による前記センサ部の検出出力に基づいて、座標データを形成する座標データ形成部と、
送信アンテナが接続されると共に、前記シールドシートを挟んで前記センサ部に対向するように配置され、前記座標データ形成部により形成された前記座標データを保持し、外部機器に無線送信するように制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラに接続される前記送信アンテナは、平板な導体により形成されて、前記コントローラと同一基板上に配置されると共に、前記シールドシートに覆われる領域外に配置されることを特徴とする。

この請求項１に記載の発明の座標入力装置によれば、センサ部の電子ペンと対向する入力面側（表面）を覆うように上板が設けられている。また、センサ部の入力面側と反対側の面（裏面）の全面を覆うように、センサ部への電波を遮蔽し、センサが発生させる磁束の漏れを吸収するシールドシートが設けられる。コントローラは、上板を介した使用者の操作入力によるセンサ部の検出出力に応じて座標データ形成部で形成される座標データを、外部の電子機器に送信する機能を有する。このコントローラは、当該シールドシートを挟んでセンサ部と対向するように配置されるが、コントローラに接続される送信アンテナは、平板な導体により形成されて、当該コントローラと同一基板上に配置されると共に、シールドシートに覆われる領域外に配置される。

これにより、コントローラからの不要輻射などはシールドシートにより遮蔽でき、また、センサ部からの磁束の漏れはシールドシートで吸収できるので、コントローラをセンサ部に対向するようにして、センサ部に近接して設けることができる。また、コントローラに接続される送信アンテナは、シールドシートに覆われる領域外に配置されるので、当該送信アンテナから放射される電波がシールドシートにより遮蔽されることなく、外部の電子機器に対して適切に送信できる。この場合、送信アンテナは、外部の電子機器に向かうように電波を放射する指向性を有することにより、送信アンテナから送信される電波が、電子ペンとセンサ部との間で送受される信号に対して干渉したり、センサ部に混入したりすることもないようにできる。

この発明によれば、座標検出センサでの座標検出に影響を及ぼすことなく、かつ、小型化を阻害することなく、座標検出センサと外部の電子機器に座標データなどを無線送信する無線通信回路とを搭載した座標入力装置を実現できる。

第１の実施の形態の座標入力装置１の外観を説明するための図である。 座標入力装置１の基本構造を説明するための図である。 コントローラ２００の概略構成を説明するための図である。 電磁誘導授受方式の座標検出センサ１Ｓの構成例を説明するための図である。 座標入力装置１のコントローラ２００が配置される側面の側から見た場合の内部の積層構造を示す図である。 センサカバー１Ｄを除いて、座標入力装置１を下側から見た場合の内部構造を示す図である。 第２の実施の形態のカバータイプ座標入力装置５の構成例を説明するための図である。 第２の実施の形態のカバータイプ座標入力装置５Ａの構成例を説明するための図である。 座標入力装置７のコントローラ２００Ｘが配置される側面の側から見た場合の内部の積層構造を示す図である。 下部カバー１ＤＸを除いて、座標入力装置７を下側から見た場合の内部構造を示す図である。 座標入力装置７の具体的な利用態様を説明するための図である。 静電容量方式の座標検出センサ１ＳＸの構成例を説明するためのブロック図である。

以下、図を参照しながら、この発明の座標入力装置の一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態では、単独で利用可能ないわゆるスタンドアロン型の座標入力装置と、タブレット型のパーソナルコンピュータ（以下、タブレットＰＣと略称する。）と併用される併用型の座標入力装置とのそれぞれについて説明する。

［第１の実施の形態］
［座標入力装置１の外観と基本的な構成］
図１は、第１の実施の形態の座標入力装置１の外観を説明するための図である。第１の実施の形態の座標入力装置１は、単独で利用可能なスタンドアロン型のものである。図１に示すように、座標入力装置１は、上端部にノートパッド３を挟持して座標入力装置１上に固定する挟持部（筆跡記録体装着部）１Ｘを備え、バインダーなどと呼ばれて広く利用されている文房具と同様の外観を有する。なお、文房具としてのバインダーは、クリップボード、用箋挟みなどと呼ばれる場合もある。

この実施形態において座標入力装置１の内部には、電磁誘導授受方式（ＥＭＲ（Electro-Magnetic Resonance）方式）の座標検出センサ１Ｓが搭載されることにより、電子バインダーの構成とされている。座標入力装置１に対しては、電子ペン２によって、座標データの入力を行うことができる。電子ペン２は、後述もするが、座標入力装置１の内部に搭載される座標検出センサ１Ｓと協働することにより、座標検出センサ１Ｓで受信可能な信号を繰り返し送信する機能（座標指示機能）を有する。また、電子ペン２は、インクが充填された芯体２Ｓと、当該芯体の端部に設けられたチップ部（ペン先）２Ｔとを有することにより紙媒体などの筆跡記録体に筆跡を残すことができる機能（ボールペン機能）をも有する。

そして、図１に示したように、座標入力装置１上に挟持部１Ｘによって固定されたノートパッド（用箋綴り）３に対して、電子ペン２のボールペン機能を用いて文字や記号を書いたり、描画したりしたとする。この場合、電子ペン２のボールペン機能によって、ノートパッド３上にインクによる筆跡が残る。同時に、電子ペン２の座標指示機能によって電子ペン２から座標検出センサ１Ｓに向けて送信された信号により、ノートパッド３上に形成された筆跡に対応する座標データが座標検出センサ１Ｓにより検出されて電子データとしてメモリに蓄積される。

そして、座標入力装置１のメモリに蓄積された座標データ（筆跡データ）は、詳しくは後述するが、座標入力装置１の内部に搭載されたコントローラ及び送信アンテナＡＴを通じてパーソナルコンピュータなどの外部の電子機器に無線送信できるようにしている。従って、紙媒体などの筆跡記録体に記録した情報を、別途、イメージリーダにより電子データとして取り込むといった手間をかけることなく、筆跡記録体に記録した情報をリアルタイムに座標データ（筆跡データ）として取り込んで、これを利用できるようにしている。

また、座標入力装置１の電子ペン２が対向する面の左側端部には、操作ボタン２０７、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２０８、２０９が設けられている。操作ボタン２０７は使用者からの操作入力を受け付けるものであり、ＬＥＤ２０８、２０９は、座標入力装置１の動作状態などを使用者に通知するものである。操作ボタン２０７は、例えば、電源のオン／オフや取り込んだ座標データの送信を行う場合などに操作される操作子である。

［座標入力装置１の基本構造］
図２は、座標入力装置１の基本構造を説明するための図である。図２に示すように、座標入力装置１は、大きく分けると上から順番に、上部カバー（上板）１Ａと、座標検出のためのセンサ部１Ｂと、シールドシート１Ｃと、センサカバー１Ｄとを備える。最下部に位置するセンサカバー１Ｄは、合成樹脂や金属などにより形成され、この実施形態においては、図２に示すように、底面を備え、この底面の周囲に所定の高さの側面（側壁）が設けられて構成されたものである。従って、センサカバー１Ｄの上面は開口部となっている。センサカバー１Ｄの内側には、センサカバー１Ｄの上面の開口部からシールドシート１Ｃとセンサ部１Ｂとが収納される。

シールドシート１Ｃとセンサ部１Ｂの面積は、センサカバー１Ｄの開口部の面積よりも小さくなっている。シールドシート１Ｃは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、酸化亜鉛、酸化錫などにより形成された導電性シートに磁性材料で構成される電磁シートが張り合わされているものである。シールドシート１Ｃは、センサ部１Ｂの電子ペン２と対向する側とは反対側の面（センサカバー１Ｄと対向する面）の全面を覆うように設けられる。

そして、シールドシート１Ｃの導電シート部分は、センサ部１Ｂへの不要な信号の混入を防止する役割をし、また、シールドシート１Ｃの電磁シート部分は、センサ部１Ｂから発生する磁束の漏れをなくす役割をする。なお、この実施形態において、シールドシート１Ｃは、センサ部１Ｂのセンサカバー１Ｄ側の面（下面）よりもやや大きな面積を有している。また、シールドシート１Ｃは、フィルム状や板状のものであってもよい。

センサ部１Ｂの構成の詳細については後述するが、基本的には電子ペン２に対して信号を送信したり、電子ペン２からの信号を受信したりする多数の線状の導体（ループコイル）を備えて構成されたものである。上部カバー１Ａは、電子ペン２から送信された信号を透過させる素材である例えば種々の合成樹脂などにより形成される。上部カバー１Ａは、センサカバー１Ｄの上面の面積よりもやや大きな面積を有し、センサカバー１Ｄの上面の全面を覆うことができるものである。これにより、センサカバー１Ｄの上面を上部カバー１Ａによって封止し、センサ部１Ｂ及びシールドシート１Ｃなどがセンサカバー１Ｄから出ることがないようにされる。

なお、上部カバー１Ａは、合成樹脂の他、ガラスやセラミックなどの電波について透過性を有する種々の素材により形成できる。また、上部カバー１Ａの上端部には、図１にも示したように、例えば金属などにより形成された挟持部１Ｘが設けられ、ノートパッド３を上部カバー１Ａ上（座標入力装置１上）に保持できるようにしている。すなわち、上部カバー１Ａは、センサ部１Ｂを覆って保護すると共に、ノートパッド３が載置される上板として機能するものである。

さらに、図２において、シールドシート１Ｃと共に示したように、シールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂと対向するように、座標データ形成部１００とコントローラ２００とが設けられる。座標データ形成部１００は、センサ部１Ｂからの検出出力に基づいて座標データを形成するものである。コントローラ２００は、主に、座標データ形成部１００で形成された座標データをメモリに蓄積したり、この蓄積した座標データをパーソナルコンピュータなどの外部の電子機器に対して送信したりする制御機能を実現する。

この実施形態において、座標データ形成部１００とコントローラ２００とは、樹脂などでできた板状部材の上に電子部品や集積回路、それらを繋ぐ金属配線などを高密度に実装して形成した回路基板である。図２に示したように、シールドシート１Ｃを介在させることにより、座標データ形成部１００やコントローラ２００をセンサ部１Ｂに対して対向するようにして、センサ部１Ｂのごく近傍に配置しても、これらの回路基板が放射（輻射）する信号が、センサ部１Ｂに混入することがないようにできる。また、座標データ形成部１００やコントローラ２００が放射（輻射）する信号が、センサ部１Ｂと電子ペン２との間で送受される信号に対して干渉しないようにできる。また、シールドシート１Ｃは、センサ部１Ｂが発生させる磁束の漏れを無くし、座標データ形成部１００やコントローラ２００に対して影響を及ぼすことを防止する。

そして、詳しくは後述もするが回路基板の構成とされたコントローラ２００には、送信アンテナが一体に設けられている。しかし、この送信アンテナもシールドシート１Ｃによって覆われたのでは外部の電子機器に対して座標データなどを適切に送信できない。このため、この実施形態の座標入力装置１では、コントローラ２００上の送信アンテナが配置されるアンテナ部２００Ａは、シールドシート１Ｃによって覆われる領域の外に設けられる。

すなわち、図２において、シールドシート１Ｃと共に点線で示したように、コントローラ２００の主要部分はシールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂに対向するように設けられる。しかし、コントローラ２００の送信アンテナが配置されるアンテナ部２００Ａは、シールドシート１Ｃの外縁から突出するように設けられる。これにより、コントローラ２００に設けられる送信アンテナがシールドシート１Ｃにより覆わることがないようにして、外部の電子機器への座標データの送信を適切に行えるようにしている。

なお、アンテナ部２００Ａに設けられる送信アンテナの指向性を、センサ部１Ｂが位置している側（内側方向）とは反対側の外側方向とする。これにより、送信アンテナから送信される信号が、センサ部１Ｂに混入したり、センサ部１Ｂと電子ペン２との間で送受される信号に干渉したりすることを低減できる。

また、上述もしたように、コントローラ２００には、電源のオン／オフや座標データの送信の実行を指示するための操作ボタン２０７や動作状態などを通知するためのＬＥＤ２０８、２０９も設けられる。しかし、操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９もシールドシート１Ｃによって覆われたのでは使用者によって操作したり、ＬＥＤの状態を確認したりできない。このため、この実施形態の座標入力装置１では、コントローラ２００上の操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９が設けられるユーザインターフェース部（以下、ユーザＩ／Ｆ部と記載する。）２００Ｕは、シールドシート１Ｃによって覆われる領域の外に設けられる。

すなわち、図２を用いて上述したように、シールドシート１Ｃと共に点線で示したように、コントローラ２００の主要部分はシールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂに対向するように設けられる。これに対して、コントローラ２００の操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９が設けられるユーザＩ／Ｆ部２００Ｕは、シールドシート１Ｃの外縁から突出するように設けられる。これにより、コントローラ２００に設けられる操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９がシールドシート１Ｃにより覆われることがないようにして、使用者からの操作入力を適切に受け付け、また、自機の動作状態などを使用者に適切に通知できるようにしている。

そして、この実施形態の座標入力装置１は、図２に示すように、上部カバー１Ａの上面に対してノートパッド３を載置すると共に、挟持部１Ｘで固定し、このノートパッド３に対して電子ペン２を用いて筆跡を記録するようにして用いられる。

［コントローラ２００の構成］
図３は、コントローラ２００の概略構成を説明するための図である。図３（Ａ）はコントローラ２００のセンサカバー１Ｄと対向する側の面（下面）の状態を示し、図３（Ｂ）はコントローラ２００のシールドシート１Ｃと対向する側の面（上面）の状態を説明するための図である。図３に示すように、コントローラ２００は、２つの長辺と２つの短辺とを有する細長の回路基板の構成とされ、一方の長辺側に２つの突出部として、ユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとアンテナ部２００Ａとが設けられている。ユーザＩ／Ｆ部２００Ｕには、操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９が設けられる。また、アンテナ部２００Ａには、送信アンテナＡＴが設けられる。

そして、図３（Ａ）に示すように、コントローラ２００の下面には、種々の電子部品や種々の集積回路が、金属配線により接続されて高密度に実装されている。なお、配線は複雑であるため省略するが、主要な実装部品としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、メモリ２０２、送信部２０３が存在し、送信部２０３には送信アンテナＡＴが接続されている。また、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子２０４、バッテリー端子２０５、座標データ形成部１００との接続端子２０６なども設けられている。

ＣＰＵ２０１は、コントローラ２００の各部を制御する。具体的にＣＰＵ２０１は、使用者の操作ボタンの操作に応じた電源のオン／オフやＬＥＤの点灯／消灯の制御を行う。また、ＣＰＵ２０１は、座標データ形成部１００からの座標データの受け付けとメモリ２０２への書き込みの制御、メモリ２０２に書き込まれた座標データの読み出しと送信部２０３を通じての送信の制御などを行う。メモリ２０２は、主に座標データを記憶保持する。なお、メモリ２０２には、必要に応じてその他のデータを記録することもできる。送信部２０３は、この実施形態では例えばブルートゥース（登録商標）規格の無線通信方式により、主に座標データを外部の電子機器に送信する機能を実現する。

また、図３（Ｂ）に示すように、コントローラ２００の上面には、そのユーザＩ／Ｆ部２００Ｕに操作ボタン２０７と、ＬＥＤ２０８、２０９とが設けられる。なお、コントローラ２００の上面には、いわゆるスルーホールを通じて下面に設けられている電子部品などと接続するように金属配線が設けられる場合もある。このように構成されたコントローラ２００が、突出部として設けられたアンテナ部２００ＡとユーザＩ／Ｆ部２００Ｕ以外の部分が、シールドシート１Ｃを挟んで、センサ部１Ｂに対向するように配置される。すなわち、突出部として設けられたアンテナ部２００ＡとユーザＩ／Ｆ部２００Ｕは、シールドシート１Ｃにより覆われる領域の外に設けることができるようにされている。

［座標検出センサ１Ｓの構成例］
図４は、この実施形態の座標入力装置１に搭載される電磁誘導授受方式の座標検出センサ１Ｓの構成例を説明するための図である。座標検出センサ１Ｓは、所定の面積を有する座標検出用のセンサ部１Ｂと座標データ形成部１００とが接続されて構成される。当該座標検出センサ１Ｓと電子ペン２とで座標入力装置１の入力デバイスが構成される。この座標データ形成部１００は、シールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂと対向するように設けられている。なお、センサ部１Ｂと座標データ形成部１００とは、図示を省略した端子部（コネクタ部）を介して接続される。

図４では、電磁誘導授受方式のセンサ部１Ｂに対して入力のために使用される電子ペン（ペン型の位置指示器）２の信号の送受信を行う部分の回路構成も示している。電子ペン２は、コイル２Ｌと、このコイル２Ｌに並列に接続されるコンデンサ２Ｃとから構成される共振回路を備える。さらに電子ペン２は、図１を用いて説明したように、コイル２Ｌが巻回されるフェライトの芯体２Ｓの内部にインクが充填され電子ペン２の先端から突出するチップ部２Ｔを介して紙媒体などに筆跡を残すことが可能なボールペン機能をも備えている。

センサ部１Ｂに接続される座標データ形成部１００は、座標検出センサ１Ｓの制御回路を構成している。この座標データ形成部１００は、選択回路１０１と、送受信切替回路１０２と、送信信号発生回路１１０と、受信信号処理回路１２０と、処理制御部１３０とを備える。送信信号発生回路１１０は、発振器１１１と電流ドライバ１１２とを備える。また、受信信号処理回路１２０は、受信アンプ１２１と、検波回路１２２と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１２３と、サンプリング・ホールド回路（図４では、Ｓ／Ｈと記載。）１２４と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路１２５とを備える。処理制御部１３０は、いわゆるマイクロプロセッサで構成される。

選択回路１０１は、センサ部１Ｂのループコイル群１５Ｘ及びループコイル群１５Ｙに接続されている。選択回路１０１は、センサ部１Ｂのループコイル群１５Ｘ，１５Ｙのうち、処理制御部１３０からの選択制御信号に従って、信号を送受信するループコイルを順次選択する。選択回路１０１で選択されたループコイルは、送受信切替回路１０２の可動端子Ｍに接続される。

送信信号発生回路１１０は、ループコイルに信号を供給するための回路であり、発振器１１１と電流ドライバ１１２とから構成され、発振器１１１は周波数ｆ０の交流信号を発生させる。この交流信号は、電流ドライバ１１２に供給されて電流に変換された後に、送受信切替回路１０２へ供給される。送受信切替回路１０２は、処理制御部１３０の制御により、選択回路１０１によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔまたは受信側端子Ｒ）を、所定時間毎に切り替える。送信側端子Ｔには電流ドライバ１１２が、受信側端子Ｒには受信アンプ１２１が、それぞれ接続されている。

したがって、送受信切替回路１０２が送信側端子Ｔを選択しているとき（送信時）には、選択回路１０１により選択されたループコイルに対して電流ドライバ１１２からの交流信号が供給される。また、送受信切替回路１０２が受信側端子Ｒを選択しているとき（受信時）には、選択回路１０１で選択されたループコイルに発生する誘導電圧に応じた信号が、受信信号処理回路１２０に供給される。

受信信号処理回路１２０には、選択回路１０１により選択されたループコイルに発生する誘導電圧に応じた信号が供給される。この信号は、選択回路１０１及び送受信切替回路１０２の受信側端子Ｒを介して受信アンプ１２１に供給されて増幅され、検波回路１２２へ送出される。

検波回路１２２によって検波された信号は、ＬＰＦ１２３およびサンプリング・ホールド回路１２４を介してＡ／Ｄ変換回路１２５に供給される。Ａ／Ｄ変換回路１２５は、検波回路１２２によって検波されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、処理制御部１３０に供給する。

処理制御部１３０は、電子ペン２による指示位置の検出のための制御を行うと共に、電子ペン２によるセンサ部１Ｂ上の指示位置を特定する処理を行う。ここで、電子ペン２による指示位置の検出のための制御とは、選択回路１０１におけるループコイルの選択、送受信切替回路１０２における信号切り替え制御、サンプリング・ホールド回路１２４の処理タイミングなどの制御である。

次に、座標検出センサ１Ｓの動作について説明する。まず、処理制御部１３０は、送受信切替回路１０２を制御して、選択回路１０１が送信側端子Ｔに接続されるように切り替える。これにより、送信信号発生回路１１０から送出される交流信号がループコイル群１５Ｘあるいはループコイル群１５Ｙのうち、選択回路１０１で選択されているループコイルに供給される。送信信号発生回路１１０からの交流信号が供給されたループコイルからは、電磁誘導により信号が送信される。なお、この明細書では、上述したようにセンサ部１Ｂから電子ペン２へ送信される信号を送信信号と呼ぶ。電子ペン２の共振回路は、このループコイルから送信された信号を受信して、コンデンサ２Ｃを充電し、コイル２Ｌに誘導電圧を発生させて、反射信号を送信する。

次に、処理制御部１３０は、送受信切替回路１０２を受信側端子Ｒに接続するように切り替え制御する。この場合、ループコイル群１５Ｘ及びループコイル群１５Ｙの各ループコイルには、電子ペン２から送信される反射信号によって誘導電圧が発生する。この電子ペン２から送信される反射信号は、受信信号処理回路１２０を通じて検出される。処理制御部１３０は、各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて、センサ部１Ｂ上（センサ部１Ｂの指示入力面上）におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。

換言すれば、処理制御部１３０は、電圧値として把握される各ループコイルが受信した受信信号の信号レベルに基づいて、センサ部１Ｂ上におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。そして、処理制御部１３０は、算出した座標値の情報（座標データ）を、コントローラ２００に送信し、コントローラ２００のメモリに書き込むことができるようになっている。なお、この明細書では、上述したように電子ペン２から送信され、センサ部１Ｂが受信する信号（反射信号）を受信信号と呼ぶ。

このように、センサ部１Ｂと座標データ形成部１００とからなる座標検出センサ１Ｓは、電子ペン２への信号の送信と、電子ペン２からの反射信号の受信とを繰り返すことにより、電子ペン２を通じて指示されたセンサ部１Ｂ上の指示位置を特定する。このような処理が繰り返し行われることによって、電子ペン２によりノートパッド３（紙媒体）に記録された筆跡が検知され、これに応じた座標データが形成されてメモリに蓄積される。

［コントローラ２００の配置の詳細］
図５は、座標入力装置１の側面側から見た場合の断面図であり、コントローラ２００が配置される側から見た場合の内部の積層構造を示している。座標入力装置１は、図５に示すように、下側より、１番目にセンサカバー１Ｄが、２番目に座標データ形成部１００及びコントローラ２００が、３番目にシールドシート１Ｃが、４番目にセンサ部１Ｂが、５番目に上部カバー（上板）１Ａが積層された構造になっている。すなわち、図５に示し、また、図２を用いて上述もしたように、座標データ形成部１００及びコントローラ２００は、センサ部１Ｂの上側や同一平面上に位置するものではない。座標データ形成部１００及びコントローラ２００は、シールドシート１Ｃの下側に位置し、センサ部１Ｂとは直接に接することがないようにしている。

図６は、センサカバー１Ｄを除いて、座標入力装置１を下側から見た場合の内部構造を示す図である。図６において、センサ部１Ｂは点線で示しており、センサ部１Ｂの下側の面の全面は、シールドシート１Ｃにより覆われている。シールドシート１Ｃは、センサ部１Ｂの下側の面と同じ大きさか、それよりもやや大きなものである。そして、シールドシート１Ｃのセンサ部１Ｂと対向する面とは反対側の面上には、図６に示すように、座標データ形成部１００と、コントローラ２００と、バッテリー３００とが配置される。

図６に示すように、座標データ形成部１００は、接続端子２０６を通じてコントローラ２００に接続され、バッテリー３００は、バッテリー端子２０５を通じてコントローラ２００に接続されている。バッテリー３００からの電源は、コントローラ２００を介して、座標データ形成部１００にも供給される。

この実施形態の座標入力装置１では、図６に示すように、座標データ形成部１００と、コントローラ２００と、バッテリー３００とは、シールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂに対向するように配置している。すなわち、シールドシート１Ｃを介在させることにより、座標データ形成部１００と、コントローラ２００と、バッテリー３００とを、センサ部１Ｂに近接して配置できる。

しかし、コントローラ２００は、その全体がシールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂと対向するものではない。図３を用いて説明したように、コントローラ２００には、アンテナ部２００ＡとユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとの２つの突出部が設けられている。これらアンテナ部２００ＡとユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとは、図６に示すように、シールドシート１Ｃに覆われる領域の外に位置するように、コントローラ２００が配置される。

すなわち、アンテナ部２００Ａと使用者により操作されるユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとを除く、信号の発生源となるコントローラ２００の主要部分は、シールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂと対向するように、センサ部１Ｂに近接して設けられる。このため、コントローラ２００のセンサ部１Ｂと対向する部分において信号が発生し、放射されたとしても、シールドシート１Ｃの存在により放射された信号がセンサ部１Ｂに漏れこむことを防止できる。また、センサ部１Ｂが発生させた磁束もシールドシート１Ｃで吸収され、座標データ形成部１００やコントローラ２００に影響を及ぼさない。

これに対して、コントローラ２００のアンテナ部２００ＡとユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとは、図６に示すように、シールドシート１Ｃに覆われる領域の外に位置するようにされる。したがって、アンテナ部２００ＡとユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとは、シールドシート１Ｃにより覆われないし、センサ部１Ｂとも対向しない。そして、アンテナ部２００Ａには、平板な導体により形成された送信アンテナＡＴが設けられるが、当該送信アンテナＡＴを、センサ部１Ｂから若干離れた位置に設けることができる。

そして、この実施形態において、アンテナ部２００Ａに設けられる送信アンテナＡＴは、センサ部１Ｂから離れる方向に電波を放射する指向特性有することにより、送信アンテナＡＴから放射される電波が、センサ部１Ｂに漏れ込むこともない。また、送信アンテナＡＴから放射される信号が、センサ部１Ｂと電子ペン２との間で送受される信号に対して干渉を及ぼすこともないようにされる。

［座標入力装置１に対する操作と座標データの送信処理］
上述したように構成されるこの実施形態の座標入力装置１の電源のオン／オフは、ユーザＩ／Ｆ部２００Ｕに設けられている操作ボタン２０７の押下操作により行う。すなわち、座標入力装置１が電源オフの状態にあるときに、電源をオンにするには、操作ボタン２０７を１回押下操作する。これにより、コントローラ２００のＣＰＵ２０１が機能し、各部にバッテリー３００からの電源を供給して動作状態にする。また、電源がオンにされた場合、コントローラ２００のＣＰＵ２０１は、例えば、ＬＥＤ２０９を点灯させる。これにより、座標入力装置１が電源オンの状態にあることを使用者が認識できる。

また、電源がオンにされた座標入力装置１の電源をオフにするには、操作ボタン２０７をいわゆる長押し操作する。具体的には、操作ボタン２０７に対する押下操作を３秒程継続させる。この操作ボタン２０７の長押し操作をＣＰＵ２０１が検知すると、ＣＰＵ２０１は各部を制御し、処理を終了させると共に、各部への電源の供給を停止して、座標入力装置１の電源をオフにする。この場合、ＬＥＤ２０９も消灯するようにされるので、座標入力装置１がオフになったことを使用者が認識できる。このように、座標入力装置１の電源オン／オフは、操作ボタン２０７に対する操作により行える。

そして、座標入力装置１に電源を投入した後に、電子ペン２を用いて座標入力装置１上に固定されたノートパッド３上に例えば文字や図形などを記載することにより筆跡を残すようにしたとする。この場合、センサ部１Ｂにおける電子ペン２からの上述した反射信号の受信位置に応じて、記載した筆跡に対応する座標データが、センサ部１Ｂ及び座標データ形成部１００の機能により形成される。このようにして形成された座標データは、コントローラ２００に供給されてメモリ２０２に蓄積される。

もちろん、センサ部１Ｂ及び座標データ形成部１００の機能により形成された座標データをリアルタイムに外部の電子機器に送信することも可能である。この場合、メモリ２０２を介さずに外部の電子機器に送信することもできるし、メモリ２０２に一度記録した座標データを送信することもできる。このよに、リアルタイムに座標データを外部の電子機器に送信するようにした場合には、外部の電子機器においても、即座に当該座標データを利用可能にできる。

しかし、常時、座標データを送信するのではなく、例えば、ノートパッド３の１ページに情報を記載し終えるなど、使用者の意図するタイミングでひとまとまりの座標データを外部の電子機器に送信できるようにした方が使い勝手が良い場合もある。また、ひとまとまりの画像データを送信するようにした方が、常時送信処理を行うよりも消費電力も少なくて済む。

このため、この実施形態の座標入力装置１では、電源がオンの状態にあるときに、操作ボタン２０７を１回押下操作した場合に、メモリ２０２に蓄積されている座標データを一括して外部の電子機器に送信できる。このとき、座標データの外部の電子機器への送信中においては、ＣＰＵ２０１が、ＬＥＤ２０８を点灯させ、座標データの送信が終了したらＬＥＤ２０８を消灯する。このようにすれば、座標データの送信中か否かを使用者に通知できる。

なお、正常に送信できた座標データについては、メモリ２０２から削除することによって、同じ座標データを繰り返し送信することもない。例えば、送信時にエラーが生じた場合などにおいては、座標データをメモリに一度格納する方式を用いていれば再送することが可能となる。

また、適切に送信できた座標データについても、送信済みのひとまとまりの座標データとして、未送信の座標データとは区別可能にしてメモリ２０２に蓄積しておくこともできる。簡単には、未送信の座標データを蓄積するファイルと送信済みの座標データを蓄積するファイルとを分けておくようにすればよい。このようにすれば、一度形成した座標データについては、いつでも使用者の要求に応じて、外部の電子機器に送信して利用できるようにすることが可能となる。

また、座標入力装置１が電源オンの状態にあるときに操作ボタン２０７が押下操作されても、メモリ２０２に蓄積データが存在しない場合には、座標データの送信処理を行わないように制御することもできる。

なお、上述した実施の形態では、コントローラ２００の送信部２０３は、ブルートゥース（登録商標）規格の無線通信を行うものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）規格、ＮＦＣ（Near field radio communication）などと呼ばれる近距離無線通信規格など、種々の無線通信規格を利用することができる。要は、赤外線よりも周波数が低い（波長が長い）電波を使用する種々の通信方式を用いることができる。

また、この実施形態の座標入力装置１に対しては、必ず電子ペン２を用いて座標の入力が行われる。このため、座標入力装置１の適宜の位置に電子ペン２の装着部を設け、非使用時においても電子ペン２が座標入力装置１から離れることがないようにすることが望ましい。装着部の構成としては、電子ペン２を収納するホルダ部やポケット部を設けたり、電子ペン２のキャップに設けられているクリップを引っ掛けるフック部を設けたり、電子ペン２を保持するリング部材を設けるなど種々の構成とすることができる。

また、この実施形態では、電磁誘導授受方式の座標検出センサ１Ｓを用いるようにしたが、これに限るものではない。電子ペン２に対して信号を送信せず、電子ペンからの位置指示のための信号を受信する機能だけを有する電磁誘導方式のものを用いることができる。この場合、電子ペン２は、バッテリーを備え、自発的にセンサ部に対して位置指示のための信号の送信ができるものとなる。

また、当該自発的にセンサ部に対して位置指示のための信号の送信ができる電子ペンに対応する座標検出センサは、図４に示した電磁誘導授受方式の座標検出センサにおいて、発振器１１１と電流ドライバ１１２とからなる送信信号発生回路１１０と、送受信切替回路１０２とを除いた構成のものとなる。すなわち、選択回路１０１からの受信信号が、直接に受信信号処理回路１２０に供給される構成となる。

［第２の実施の形態］
［カバータイプ座標入力装置５、５Ａの外観と基本的な構成］
図７、図８は、第２の実施の形態のタブレットＰＣと併用される併用型の座標入力装置の具体例を説明するための図である。このうち、図７は、併用型の座標入力装置であってカバータイプ座標入力装置５の構成例を説明するための図であり、図８は、併用型の座標入力装置であって、他のカバータイプ座標入力装置５Ａの構成例を説明するための図である。なお、以下においては、カバータイプ座標入力装置を、単に座標入力装置と記載する。

［座標入力装置５の構成例］
まず、座標入力装置５について説明する。図７に示すように、座標入力装置５は、大きく分けると、座標検出センサが配置される座標検出センサ配置部（裏表紙部）５１と、タブレットＰＣが載置されるタブレットＰＣ載置部（表表紙部）５２と、背表紙部５３とからなるいわゆるブック（書籍）型のものであり、２つ折りにできるものである。

座標検出センサ配置部（裏表紙部）５１は、図１〜図６を用いて説明した第１の実施の形態の座標入力装置１と同様に構成される部分である。すなわち、座標検出センサ配置部５１は、主に図２、図５を用いて説明したように、上部カバー（上板）１Ａ、センサ部１Ｂ、シールドシート１Ｃ、センサカバー１Ｄが積層されて構成される部分である。なお、図７において、実線で示した座標検出エリアＡＲが、センサ部１Ｂによる座標の検出が可能なエリア（領域）に対応している。

なお、この第２の実施の形態の座標入力装置５の場合には、ノートパッド３の挟持部１Ｘが設けられていないが、座標検出エリア部分に、例えば、ノートパッドの背表紙を差し込むスリットが設けられている。このスリットにノートパッドの背表紙を差し込むことによって、ノートパッド３を座標検出センサ配置部５１上にノートパッド３を固定できるようになっている。

そして、この実施形態の座標検出センサ配置部５１の場合にも、図７に示すように、座標データ形成部１００と、コントローラ２００と、バッテリー３００とが、シールドシート１Ｃを挟んで、センサ部１Ｂに対して対向して設けられている。すなわち、シールドシートを介在させることにより、座標データ形成部１００と、コントローラ２００と、バッテリー３００とを、センサ部１Ｂに近接して設けることができる。また、コントローラ２００は、図３を用いて説明したように、アンテナ部２００Ａと、ユーザＩ／Ｆ部２００Ｕとが突出部として設けられたものである。

このため、座標検出センサ配置部５１においても、図７において点線で示したように、コントローラ２００のアンテナ部２００Ａ及びユーザＩ／Ｆ部２００Ｕは、シールドシート１Ｃが覆う領域の外に位置するように、コントローラ２００が配置される。この実施形態の座標検出センサ配置部５１の場合には、アンテナ部２００Ａ、ユーザＩ／Ｆ部２００Ｕは、タブレットＰＣ載置部５２側に位置するようにされている。

タブレットＰＣ載置部５２は、この実施形態ではブルートゥース（登録商標）規格の通信機能を備えたタブレットＰＣが載置される部分である。タブレットＰＣ載置部５２には、載置されたタブレットＰＣをタブレットＰＣ載置部５２上に保持しておく保持具５７が設けられている。なお、タブレットＰＣ載置部５２に対してタブレットＰＣは保持具５７によって着脱可能にされている。そして、タブレットＰＣ載置部５２は、例えば、合成樹脂やアルミニュウムなど、種々の材料を用いて、また、種々の材料を組み合わせて形成可能である。

背表紙部５３は、座標検出センサ配置部５１とタブレットＰＣ載置部５２とを連結（接続）し、２つ折りにする場合の中心部となる。すなわち、背表紙部５３は、いわゆるヒンジとしての役割を有する部分である。背表紙部５３もまた、合成樹脂やアルミニュウムなど、種々の材料を用いて、また、種々の材料を組み合わせて形成可能である。そして、背表紙部５３には、点線で示したように、電子ペン装着部５４が設けられている。この電子ペン装着部５４に対して電子ペンが着脱可能にされる。

この例の場合、電子ペン２のキャップ部に設けられたクリップ部を挿入して電子ペン２を電子ペン装着部５４に装着できるようにするクリップ挿入部が、電子ペン装着部５４の上端部に設けられている。なお、電子ペン２を収納するホルダ部やポケット部を設けたり、電子ペン２を保持するリング部を設けたりするなど、電子ペン２の保持機能は種々の態様により実現できる。

そして、図７に示したように、コントローラ２００の送信アンテナＡＴは、背表紙部５３の近傍であるタブレットＰＣ側に位置している。そして、図７に示したように、座標検出センサ配置部５１とタブレットＰＣ載置部５２とは、背表紙部５３によって連結され、近接するようにその位置関係が保たれる。このため、コントローラ２００と、タブレットＰＣのコントローラとの間には障害物などが介在しない状態を維持できる。これにより、座標検出センサ配置部５１のコントローラ２００とタブレットＰＣのコントローラとの間で良好に無線通信を行うことができる。

すなわち、座標検出センサ配置部５１に配置（内蔵）されたセンサ部１Ｂで検出された座標データを、コントローラ２００を通じてタブレットＰＣ載置部５２に載置されたタブレットＰＣに確実かつ良好に送信できる。タブレットＰＣ載置部５２に載置されたタブレットＰＣでは、座標検出センサ配置部５１のコントローラ２００から送信されてくる座標データを確実かつ良好に受信して、これを利用することができる。また、シールドシート１Ｃを介在させることにより、座標データ形成部１００、コントローラ２００、バッテリー３００をセンサ部１Ｂに隣接して配置できる構成は、上述した第１の実施の形態の場合と同様である。

そして、この実施形態の座標入力装置５は、上述もしたように、背表紙部５３を中心にして、座標検出センサ配置部５１とタブレットＰＣ載置部５２とが対向するように二つ折りに折りたたむことができる。また、図７に示すように、タブレットＰＣ載置部５２の左側面部にはフック５５が設けられ、座標検出センサ配置部５１の右側面部にはバンド５６が設けられている。このため、背表紙部５３を中心にして、座標検出センサ配置部５１とタブレットＰＣ載置部５２とが対向するように折りたたまれた状態にあるときに、バンド５６をフック５５にかけることにより、折りたたまれた状態を維持できる。

これにより、座標入力装置５は、折りたたまれた状態では、開いた状態の約半分の大きさにすることができる。そして、タブレットＰＣ載置部５２に載置されたタブレットＰＣ６の表示画面は、座標検出センサ配置部５１の上面と対向して外に露呈しない状態とされる。この状態をフック５５とバンド５６の機能により維持できるので、タブレットＰＣ６の表示画面を保護して、持ち運びしやすくなる。

［座標入力装置５Ａの構成例］
次に、座標入力装置５Ａについて説明する。図８に示すように、座標入力装置５Ａは、基本的に図７に示した座標入力装置５と同様の構成を有する。このため、図８に示した座標入力装置５Ａにおいて、図７に示した座標入力装置５と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、それらの部分についての説明は重複するので省略する。そして、図８に示した座標入力装置５Ａにおいて、タブレットＰＣが載置されるタブレットＰＣ載置部（表表紙部）５２Ａの構成が、図７に示した座標入力装置５のタブレットＰＣ載置部５２とは異なっている。

座標入力装置５ＡのタブレットＰＣ載置部５２Ａは、図７に示したタブレットＰＣ載置部５２に設けられていた保持具５７に替えて、スリーブ（タブレットＰＣ収納部）５８が設けられたものである。このスリーブ５８の内側にタブレットＰＣ６を収納することができ。従って、タブレットＰＣ６を使用しないときには、タブレットＰＣ６を図８に示したようにスリーブ５８内に収納し、図７を用いて上述した座標入力装置５の場合と同様に二つ折りにして持ち運ぶことができる。

そして、使用時には、タブレットＰＣ６をスリーブ５８から取り出し、タブレットＰＣ載置部５２Ａのスリーブ５８上にタブレットＰＣ６を載置して使用することができるようにされる。なお、この例の場合、タブレットＰＣは、タブレットＰＣ載置部５２Ａには固定されないので、必要に応じてタブレットＰＣだけを持って、タブレットＰＣ６を操作することができる。

このように、図８に示した座標入力装置５Ａの場合には、スリーブ５８を活用することによって、この座標入力装置５Ａと併用されるタブレットＰＣを簡単かつ安全に保持し、座標入力装置５Ａと共に持ち運ぶことができる。また、タブレットＰＣをスリーブ５８から簡単に取り出して利用することができ、タブレットＰＣ載置部５２Ａに固定されてこともないので、タブレットＰＣだけを取り上げて、タブレットＰＣだけを使用することも簡単にできる。

なお、ここでは、図７に示したタブレットＰＣ載置部５２にタブレットＰＣの保持具５７を備えた座標入力装置５と、図８に示したタブレットＰＣ載置部５２ＡにタブレットＰＣを収納するスリーブを備えた座標入力装置５Ａとについて説明した。しかし、これに限るものではない。タブレットＰＣ載置部となる表表紙部に、保持具５７もスリーブ５８も設けない態様の座標入力装置を構成することもできる。この場合には、図１に示した座標入力装置１に対して、当該座標入力装置１の上面側を保護するカバーを設けるようにしたものと同じである。

また、図７、図８を用いて説明したように、送信アンテナＡＴは、座標検出センサ配置部５１側であって、タブレットＰＣ載置部５２、５２Ａ側に設けるものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、コントローラ２００の全体を、あるいは、突出部としてのアンテナ部２００Ａ部分をフレキシブル基板の構成とし、折り曲げ自在にすると共に、更にコントローラ２００の主要部分から突出するように構成してもよい。

このようにすれば、送信アンテナＡＴを背表紙部５３やタブレットＰＣ載置部５２、５２Ａ側に設けるようにすることもできる。このようにした場合には、送信アンテナＡＴをセンサ部１Ｂから離し、タブレットＰＣにより近づけることができる。

［他の実施の形態］
以下に説明する他の実施形態の座標入力装置７は、汎用文房具であるバインダーを着脱可能にしたものである。これにより、この実施形態の座標入力装置７に対して汎用文房具であるバインダーを装着したときには、バインダーの機能と座標検出センサの機能とを一体的に備えた第１の実施の形態の座標入力装置１の場合と同様の機能を実現する。また、この実施形態の座標入力装置７に対して汎用文房具であるバインダーを装着していないときには、例えばパーソナルコンピュータなどの情報処理装置に対して座標データを入力するタブレットやデジタイザなどと呼ばれる入力デバイスとしての機能を実現する。

なお、以下に説明する他の実施の形態の座標入力装置７において、上述した第１の実施の形態の座標入力装置１と同様に構成される部分については、同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明につては重複するので省略する。

図９は、この実施形態の座標入力装置７のコントローラ２００Ｘが配置される側から見た場合の内部の積層構造を示す図である。図９に示すように、この実施形態の座標入力装置７は、上部カバー１ＡＸと下部カバー１ＤＸとにより構成される筐体内部に、センサ部１Ｂとシールドシート１Ｃと座標データ形成部１００と、コントローラ２００Ｘとが収納されて構成される。これらの配置関係は、図２、図５を用いて説明した第１の実施の形態の座標入力装置１の場合とほぼ同様である。

すなわち、上部カバー１ＡＸの下側には、所定面積を有する電磁誘導授受方式のセンサ部１Ｂが設けられる。センサ部１Ｂの下側には、センサ部１Ｂの電子ペンと対向する面と反対側の面の全面を覆うようにシールドシート１Ｃが設けられ、このシールドシート１Ｃを挟んで、コントローラ２００Ｘと座標データ形成部１００とが設けられる。

そして、この実施形態のコントローラ２００Ｘは、搭載される電子部品などは同じであるが、その形状が図３、図７に示した第１の実施の形態のコントローラ２００とは異なっている。この実施形態のコントローラ２００Ｘは、操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９が設けられたユーザＩ／Ｆ部（操作部）と送信アンテナＡＴが設けられた送信アンテナ部とからなるＩＦ部２００Ｃが、座標入力装置７の外部に突出するように構成される。

この実施形態の座標入力装置７において、コントローラ２００ＸのＩＦ部２００Ｃは、折り曲げることが可能なフレキシブル基板の構成とされている。これにより、ＩＦ部２００Ｃを上部カバー１ＡＸ側に折り曲げることよって、操作ボタン２０７やＬＥＤ２０８、２０９と送信アンテナＡＴとを座標入力装置７の上部カバー１ＡＸ上に位置することができるようにしている。これにより、使用者が操作ボタン２０７に対する操作を操作しやすくし、ＬＥＤ２０８、２０９による状態表示を見やすくすると共に、送信アンテナＡＴからの電波の送信も良好に行うことができるようにしている。

図１０は、下部カバー１ＤＸを除いて、座標入力装置７を下側から見た場合の内部構造を示す図である。点線で示したセンサ部１Ｂとシールドシート１Ｃとの配置関係などは、図６を用いて説明した第１の実施の形態の場合と同様である。シールドシート１Ｃを挟んで、座標データ形成部１００と、コントローラ２００Ｘの本体部分と、バッテリー３００とが配置される構成も、図６を用いて説明した第１の実施の形態の場合と同様である。ここで、コントローラ２００Ｘの本体部分は、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、送信部２０などが搭載された部分を意味する。すなわち、シールドシート１Ｃを介在させることにより、座標データ形成部１００と、コントローラ２００Ｘの本体部分と、バッテリー３００とを、センサ部１Ｂに近接して配置できる。

そして、図１０に示すように、この実施形態の座標入力装置７の場合、送信アンテナＡＴ、操作ボタン２０７、ＬＥＤ２０８、２０９が設けられた短冊状のＩＦ部２００Ｃが、コントローラ２００Ｘの本体部に接続される構成となっている。そして、送信アンテナＡＴ、操作ボタン２０７、ＬＥＤ２０８、２０９が設けられた短冊状のＩＦ部２００Ｃが、図９にも示したように、座標入力装置７の上部カバー１ＡＸ及び下部カバー１ＤＸからなる筐体から突出する形状となっている。

このように、第１の実施の形態の座標入力装置１の場合には、座標入力装置１の筐体内部に位置するようにしていた、コントローラ２００のユーザＩＦ部２００Ｕ及びアンテナ部２００Ａを、筐体外部に突出するように設けている点が重要な相違点となる。なお、操作ボタン２０７は使用者によって操作可能にされ、ＬＥＤ２０８、２０９は使用者が監視可能にされるが、送信アンテナＡＴは使用者によって直接に触れることが無いようにされている。すなわち、この実施形態のコントローラ２００ＸのＩＦ部２００Ｃは、例えば、樹脂などにより被覆され、配線や送信アンテナなどには、使用者が直接に触れることが無いようにされている。もちろん、操作ボタン２０７は使用者により操作可能にされ、また、ＬＥＤ２０８、２０９は、使用者が観視できるようになっている。

図１１は、座標入力装置７の具体的な利用態様を説明するための図である。図１１（Ａ）は、座標入力装置７の外観図であり、図１１（Ｂ）は、座標入力装置７に載置されて利用される汎用文房具であるバインダー８の外観図である。なお、バインダー８に対しては、図１１（Ｂ）に示すように、挟持部１Ｘによってノートパッド３をバインダー８上に固定して利用できるようになっている。そして、図１１（Ｃ）が、座標入力装置７上にバインダー８を載置して利用できるようにした状態の外観図である。

すなわち、この他の実施の形態において、バインダー８が、座標入力装置７に対する上板の役割を有しており、バインダー８の下側に座標入力装置が着脱可能にされている。換言すれば、座標入力装置７に対して、当該座標入力装置７の上板として機能するバインダー８が着脱可能になっている。

図１１（Ａ）に示すように、この実施形態の座標入力装置７の四隅部分には、座標入力装置７上に載置されるバインダー８を座標入力装置７上に保持するための弾力性を有するバンド７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられている。バンド７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、ゴムや樹脂により形成される。この４つのバンドの内、左上部のバンド７ｄは、コントローラ２００Ｘの本体に接続され、折り曲げ可能な構成とされたＩＦ部２００Ｃを、座標入力装置７の上部カバー１ＡＸ上に保持するものとしても機能する。

従って、図１１（Ａ）に示した状態にある時に、バインダー８を座標入力装置７上に載置し、バンド７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで保持した場合には、ＩＦ部２００Ｃは、座標入力装置７とバインダー８とに挟まれて露呈しない。このため、例えば、使用していない場合や持ち運ぶ場合に操作ボタン２０７の誤操作を防止できる。

そして、図７（Ｃ）に示すように、座標入力装置７上にバインダー８を載置して使用する場合には、折り曲げ可能な構成とされたＩＦ部２００Ｃを、バンド７ｄを用いてバインダー８上に保持させるようにする。これにより、操作ボタン２０７及びＬＥＤ２０８、２０９を備えたＩＦ部２００Ｃがバインダー８上に露呈した状態で保持される。したがって、使用者によりＩＦ部２００Ｃの操作ボタン２０７が操作可能になると共に、ＩＦ部２００ＣのＬＥＤ２０８、２０９が観視可能となり、ＬＥＤの表示状態により座標入力装置７の動作状態の把握も可能となる。

さらに、ＩＦ２００Ｃには、送信アンテナＡＴが設けられている。この場合、図１１（Ｃ）に示すように、送信アンテナＡＴは、左上端部に位置するようになる。これにより、送信アンテナＡＴを座標入力装置７の外部に位置させることができ、座標データの送信を良好に行うことができる。

なお、図９〜図１１を用いて説明した他の実施の形態の座標入力装置７では、座標入力装置７から突出するように設けられるＩＦ部２００Ｃに操作ボタン２０７及びＬＥＤ２０８、２０９と、送信アンテナＡＴとを設けるようにしが、これに限るものではない。少なくとも、操作ボタン２０７及びＬＥＤ２０８、２０９は、座標入力装置７から突出するように設けられるＩＦ部２００Ｃに設ける。しかし、送信アンテナＡＴは、上述した第１、第２の実施の形態の場合と同様に、コントローラ２００Ｘの本体部分から突出する突出部分に設け、送信アンテナＡＴ自体は、座標入力装置７の筐体内部に位置させるようにしてももちろんよい。

また、この他の実施の形態の座標入力装置７においては、コントローラ２００Ｘをフレキシブル基板の構成とするものとして説明したが、これに限るものではない。コントローラ２００Ｘの本体部分は、通常の回路基板とし、ＩＦ部２００Ｃ部分だけを、折り曲げ可能な素材によって形成することも可能である。

また、上述した実施の形態では、バインダー（上板）８に対してノートパッド（筆跡記録体）３を固定できるようにし、このバインダー８を座標入力装置７に対して着脱可能にしたが、これに限るものではない。ノートパッドを直接に座標入力装置７に対して装着するようにして使用してももちろんよい。要は、ノートパッドなどの筆跡記録体が座標入力装置７に対して着脱可能になっていればよい。このように、ノートパッドを直接に座標入力装置７に対して装着するようにした場合には、座標入力装置の上部カバー１ＡＸが、座標入力装置１の筆跡記録体を保持する上板としての機能を実現する。

［座標検出センサの他の例］
上述した実施の形態の座標入力装置では、座標検出センサ１Ｓとして、電磁誘導授受方式（ＥＭＲ方式）や電磁誘導方式のものを用いるものとして説明したが、これに限るものではない。静電容量方式の座標検出センサを用いることができる。以下においては、静電容量方式の座標検出センサの構成例と、当該静電容量方式の座標検出センサと共に用いる電子ペン（静電容量方式の電子ペン（アクティブ静電ペン））の構成例について説明する。

図９は、静電方式の電子ペン（以下、単に電子ペンという。）９の基本構成と、この電子ペン９からの信号を受け、センサ部１ＢＸ上の指示位置を検出する静電容量方式の座標検出センサ１ＳＸの構成例を説明するためのブロック図である。

まず、電子ペン９の基本構成について説明する。図９に示すように、電子ペン９は、発信回路９１と芯体９２とを備える。発信回路９１は、例えばコイルとキャパシタによる共振を利用したＬＣ発振回路により構成され、所定の周波数の信号を発生させる。芯体９２は、導体、例えば導電性金属や導電性粉末を混入した硬質樹脂からなる電極芯の構成とされる。以下の説明では、芯体９２を、電極芯９２と称する。

この例の電極芯９２の場合にも、内部は中空とされ、インクが充填されている。そして、電極芯９２の先端には、ボールペン機能を実現する金属製のチップ部が設けられている。そして、当該チップ部を紙媒体に接触させた状態で移動させることにより、インクによる筆跡を当該紙媒体上に残すこともできるものである。さらに、発信回路９１と電極芯９２とは、導体の接続線によって接続されており、発信回路９１からの送信信号が、電極芯９２を通じて、その先端部に設けられているチップ部に供給され、当該チップ部から送信されるようになっている。

次に、静電容量方式の座標検出センサ１ＳＸの構成について説明する。座標検出センサ１ＳＸは、図９に示すように、センサ部１ＢＸと、このセンサ部１ＢＸに接続される座標データ形成部４００とからなる。センサ部１ＢＸは、この例では、断面図は省略するが、下層側から順に、第１の導体群１６、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群１７を積層して形成されたものである。第１の導体群１６は、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体１６Ｙ１、１６Ｙ２、…、１６Ｙｍ（ｍは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置したものである。

また、第２の導体群１７は、第１の導体１６Ｙ１、１６Ｙ２、…、１６Ｙｍの延在方向に対して交差する方向、この例では直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の第２の導体１７Ｘ１、１７Ｘ２、…、１７Ｘｎ（ｎは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置したものである。

このように、座標検出センサ１ＳＸのセンサ部１ＢＸでは、第１の導体群１６と第２の導体群１７を交差させて形成したセンサパターンを用いて、静電方式の電子ペン９が指示する位置を検出する構成を備えている。なお、以下の説明において、第１の導体１６Ｙ１、１６Ｙ２、…、１６Ｙｍについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第１の導体１６Ｙと称する。同様に、第２の導体１７Ｘ１、１７Ｘ２、…、１７Ｘｎについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第２の導体１７Ｘと称することとする。

座標データ形成部４００は、センサ部１ＢＸとの入出力インターフェースとされる選択回路４０１と、増幅回路４０２と、バンドパスフィルタ４０３と、検波回路４０４と、サンプルホールド回路４０５と、ＡＤ（Analog to Digital）変換回路４０６と、処理制御部４０７とからなる。

選択回路４０１は、処理制御部４０７からの制御信号に基づいて、第１の導体群１６および第２の導体群１７の中から１本の導体１６Ｙまたは１７Ｘを選択する。選択回路４０１により選択された導体は増幅回路４０２に接続され、電子ペン９からの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路４０２により増幅される。この増幅回路４０２の出力はバンドパスフィルタ４０３に供給されて、電子ペン９から送信される信号の周波数の成分のみが抽出される。

バンドパスフィルタ４０３の出力信号は検波回路４０４によって検波される。この検波回路４０４の出力信号はサンプルホールド回路４０５に供給されて、処理制御部４０７からのサンプリング信号により、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ変換回路４０６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路４０６からのデジタルデータは処理制御部４０７によって読み取られ、処理される。

処理制御部４０７は、内部のＲＯＭに格納されたプログラムによって、サンプルホールド回路４０５、ＡＤ変換回路４０６、および選択回路４０１に、それぞれ制御信号を送出するように動作する。そして、処理制御部４０７は、ＡＤ変換回路４０６からのデジタルデータから、電子ペン９によって指示されたセンサ部１ＢＸ上の位置座標を算出する。

すなわち、処理制御部４０７は、例えばまず第２の導体１７Ｘ１〜１７Ｘｎを順次に選択する選択信号を選択回路４０１に供給し、第２の導体１７Ｘ１〜１７Ｘｎのそれぞれの選択時に、ＡＤ変換回路４０６から出力されるデータを信号レベルとして読み取る。そして、第２の導体１７Ｘ１〜１７Ｘｎの全ての信号レベルが所定値に達していなければ、処理制御部４０７は、電子ペン９がセンサ部１ＢＸ上に無いものと判断し、第２の導体１７Ｘ１〜１７Ｘｎを順次に選択する制御を繰り返す。

第２の導体１７Ｘ１〜１７Ｘｎのいずれかから所定値以上のレベルの信号が検出された場合には、処理制御部４０７は、最も高い信号レベルが検出された第２の導体１７Ｘの番号とその周辺の複数個の第２の導体１７Ｘの番号を記憶する。そして、処理制御部４０７は、選択回路４０１を制御して、第１の導体１６Ｙ１〜１６Ｙｍを順次選択して、ＡＤ変換回路４０６からの信号レベルを読み取る。このとき処理制御部４０７は、最も大きい信号レベルが検出された第１の導体１６Ｙとその周辺の複数個の第１の導体１６Ｙの番号を記憶する。

そして、処理制御部４０７は、以上のようにして記憶した、最も大きい信号レベルが検出された第２の導体１７Ｘの番号及び第１の導体１６Ｙの番号とその周辺の複数個の第２の導体１７Ｘ及び第１の導体１６Ｙから、電子ペン９により指示されたセンサ部１ＢＸ上の位置を検出する。このようにして検出されたセンサ部１ＢＸ上の位置を示す座標データが、処理制御部４０７からコントローラ２００に供給されて、コントローラ２００のアンテナ部２００Ａに設けられた送信アンテナＡＴを通じて、外部の電子機器に送信される。

このように、静電容量方式の座標検出センサ１ＳＸとこれに対応する電子ペン９を用いるようにした場合にも、この発明の座標入力装置を実現することができる。

［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の座標入力装置では、センサ部１Ｂの電子ペン２と対向する側とは反対の面の全面は、シールドシート１Ｃによって覆われる。このシールドシート１Ｃを介在させることにより、信号の発生源となるコントローラ２００を、センサ部１Ｂに対向するようにして、当該センサ部１Ｂに近接して配置できる。したがって、コントローラ２００とセンサ部１Ｂとを距離的に離す必要はないので、座標入力装置の小型化を促進できる。そして、コントローラ２００に接続される送信アンテナＡＴは、シールドシート１Ｃにより覆われる領域の外に配置する構成となっている。これにより、外部の電子機器に送信すべき座標データなどは、シールドシート１Ｃによって遮蔽されることなく、外部の電子機器に対して適切に送信できる。

また、コントローラ２００は、図３を用いて説明したように、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、送信部２０３などが設けられる主要部分と送信アンテナとが一体となった回路基板として構成可能である。この場合、図３を用いて説明したように、送信アンテナは、回路基板の構成とされたコントローラ２００の主要部分から突出するように形成されたアンテナ部２００Ａに設けられる。これにより、コントローラ２００の主要部分はシールドシート１Ｃを挟んでセンサ部１Ｂに近接して配置でき、送信アンテナＡＴは、シールドシートにより覆われる領域の外に位置するように配置できる。

また、センサ部１Ｂで検出された座標データは、メモリ（記憶部）を介して外部の電子機器に送信する構成になっている。これにより、不都合が生じた場合の再送信などの対応を取ることができる。また、座標データを順次にメモリ（記憶部）に蓄積しておき、操作ボタン２０７が操作されたときに、一括して座標データを外部の電子機器に送信できる。したがって、ノートパッドの１ページに記載した筆跡に対応する１ページ分の座標データを一括して外部の電子機器に送信するといったことができる。

また、座標データの送信は電波により行われるので、赤外線を用いた無線送信に比較して、確実にデータの送受を行える。また、センサ部１Ｂの電子ペン２と対向する面と反対側の面の全面がシールドシート１Ｃにより覆われるので、バッテリーや座標データ形成部なども、シールドシート１Ｃを挟んで、センサ部１Ｂに対向するように、当該センサ部１Ｂに近接して配置できる。これにより、座標入力装置のさらなる小型化が実現できる。

また、電源の供給のオン／オフを切り替える操作子をコントローラ２００に一体的に設けることができる。これにより、座標入力装置の構成の簡略化を図ることができる。また、電子ペンの装着部を座標入力装置に設けることにより、使用していないときの電子ペンの紛失を防止できる。また、ノートパッド（筆跡記録媒体）の装着部としての挟持部１Ｘを備えることにより、ノートパッドの併用が可能となる。

そして、電子ペンに筆跡を残すことができる機能（ボールペン機能）を持たせることにより、ノートパッドへの筆跡の記録と、これに対応する座標データの入力とを同時に行うことができる。これにより、ノートパッドに記録した筆跡をスキャナなどで読み取らなくても、同時に入力された座標データにより、ノートパッドに記録した筆跡に対応する座標データ（電子データ）を利用できる。

また、図７、図８を用いて説明したように、カバータイプの座標入力装置５、５Ａの場合には、タブレットＰＣ６との併用を容易に行うことができる。そして、コントローラ２００の送信アンテナＡＴを併用するタブレットＰＣの載置側に位置するように設ける。これにより、座標検出センサ１Ｓからの座標データを隣接して用いるタブレットＰＣとの間で確実に送受することが可能となる。また、カバータイプの座標入力装置５、５Ａの場合には、二つ折りに折りたたむことができるので、併用するタブレットＰＣを保護しつつ、持ち運びに便利な構成とすることができる。

また、座標検出センサとしては、電磁誘導方式、電磁誘導授受方式、静電容量方式のものを用いることができるので、座標入力装置の実際の構成態様のバリエーションを増やすことができる。これにより、用途、コスト等の条件に応じて、座標検出センサの種類も適切なものを選択できる。

［変形例］
上述した実施の形態では、コントローラ２００は、座標データを外部の電子機器に送信する機能を有するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、コントローラ２００は、送受信機能を有し、外部の電子機器との間で相互に通信を行うようにしてもよい。これにより、例えば、外部の電子機器側で座標データを適切に受信できなかった場合に、座標データの再送信を要求し、座標データの再送信を行うようにすることもできる。

また、外部の電子機器側から、座標データの提供要求を送信して、この提供要求に応じて、座標入力装置１、５、５Ａから座標データの送信を行うようにすることもできる。この場合には、外部の電子機器と座標入力装置１、５、５Ａのコントローラ２００に、当該機能を実現するためのソフトウェアを搭載するようにすればよい。

また、上述した実施の形態では、操作ボタンを通じて電源のオン／オフを行うようにしたが、電源を投入する部分をいくつかの部分に分けることもできる。例えば、すぐ近くに目的とする外部の電子機器が存在しない場合には、座標データを送信する必要は生じない。このため、送信機能を実現する送信部２０３などへは電源を供給しないモードと、全体の電源を供給するモードとを設け、これらを使い分けるようにすることもできる。

例えば、操作ボタンを１回押したら、送信機能を実現する回路部分には電源を供給しないが、その他の回路部分には電源を供給するようにする。また、操作ボタンを２回押したら、全ての回路部分に電源を供給するようにする。といったように、電源の投入制御を行うことができる。この場合、送信機能を機能させないときは、ＬＥＤ２０８だけを点灯、全体に電源を供給したときには、ＬＥＤ２０８及びＬＥＤ２０９を点灯するというようにして電源モードを使用者に通知する。また、座標データの送信時には、例えば、ＬＥＤ２０８、２０９を点滅させるといった制御を行うことにより、座標データを送信している状態にある時には、これを使用者に通知できる。

また、上述した実施の形態の場合には、タブレットＰＣと座標入力装置とを併用する場合を説明したが、これに限るものではない。座標入力装置１、５、５Ａは、タブレットＰＣだけでなく、同じ通信方式の無線通信機能を備えた種々の電子機器と併用することができる。例えば、ディスクトップ型のパーソナルコンピュータ、ノート型のパーソナルコンピュータ、スマートフォンなどと呼ばれる高機能携帯電話端末などと、この発明の座標入力装置とを併用することも可能である。

１…座標入力装置、１Ａ…上部カバー（上板）、１Ｂ、１ＢＸ…センサ部、１Ｃ…シールドシート、１Ｄ…センサカバー、１Ｓ、１ＳＸ…座標検出センサ、１Ｘ…挟持部、１００、４００…座標データ形成部、２００…コントローラ、２００Ａ…アンテナ部、２００Ｕ…ユーザＩ／Ｆ部、２００Ｃ…ＩＦ部、２０１…ＣＰＵ、２０２…メモリ、２０３…送信部、２０４…ＵＳＢ端子、２０５…接続端子、２０６…電源端子、２０７…操作ボタン、２０８、２０９…ＬＥＤ、３００…バッテリー、５、５Ａ…カバータイプ座標入力装置、５１…座標検出センサ配置部、５２、５２Ａ…タブレットＰＣ載置部、５３…背表紙部、５４…電子ペン保持部、５５…フック、５６…バンド、５７…保持具、５８…スリーブ、２、９…電子ペン、３…ノートパッド、８…バインダー

Claims (17)

1. 電子ペンによる指示位置に応じた座標を検出するセンサ部と、
   前記センサ部の前記電子ペンと対向する入力面側を覆う上板と、
   前記センサ部の前記入力面側と反対側の面の全面を覆うように設けられ、導電性と磁性とを有するシールドシートと、
   前記上板を介した使用者の操作入力による前記センサ部の検出出力に基づいて、座標データを形成する座標データ形成部と、
   送信アンテナが接続されると共に、前記シールドシートを挟んで前記センサ部に対向するように配置され、前記座標データ形成部により形成された前記座標データを保持し、外部機器に無線送信するように制御するコントローラと
   を備え、
   前記コントローラに接続される前記送信アンテナは、平板な導体により形成されて、前記コントローラと同一基板上に配置されると共に、前記シールドシートに覆われる領域外に配置されることを特徴とする座標入力装置。
2. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
   前記座標データ形成部により形成された前記座標データを蓄積する記憶部を備え、
   前記コントローラは、前記記憶部に蓄積された前記座標データを外部機器に送信するように制御することを特徴とする座標入力装置。
3. 請求項２に記載の座標入力装置であって、
   使用者からの入力操作を受け付ける操作子を備え、
   前記コントローラは、前記操作子が操作された場合に、前記記憶部に蓄積されている前記座標データを送信するように制御することを特徴とする座標入力装置。
4. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
   前記コントローラは、電波により前記座標データを送信することを特徴とする座標入力装置。
5. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
   前記座標データ形成部と前記コントローラとに電源を供給するバッテリーが、前記シールドシートを挟んで前記センサ部に対向するように配置されていることを特徴とする座標入力装置。
6. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
   前記上板に対して、前記センサ部が着脱可能にされていることを特徴とする座標入力装置。
7. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
   前記センサ部の前記電子ペンと対向する前記センサ入力面上に、筆跡記録体を装着可能にする筆跡記録体装着部を備えることを特徴とする座標入力装置。
8. 請求項７に記載の座標入力装置であって、
   前記筆跡記録体が装着されている状態にあるときには、前記筆跡記録体が位置する前記上板面上に、使用者からの入力操作を受け付ける操作子を有する操作部が位置できるように設けられていることを特徴とする座標入力装置。
9. 請求項７に記載の座標入力装置であって、
   前記電子ペンを装着可能にする電子ペン装着部を備えることを特徴とする座標入力装置。
10. 請求項７または請求項８のいずれかに記載の座標入力装置において、
    筆跡記録体に筆跡を残すことができる芯体を備えた前記電子ペンによって、指示位置の入力を受け付けることを特徴とする座標入力装置。
11. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
    前記上板は、二つ折り可能であり、二つ折りしたとき対向する面のうち、一方の面側に前記センサ部が配置され、他方の面側に前記送信アンテナから送信される信号の受信部を有する電子機器が配置されることを特徴とする座標入力装置。
12. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
    前記上板は、二つ折り可能であり、二つ折りしたとき対向する面のうち、一方の面側に前記センサ部が配置され、他方の面側に前記送信アンテナから送信される信号の受信部を有する電子機器を収納する収納部を備えることを特徴とする座標入力装置。
13. 請求項１１に記載の座標入力装置であって、
    前記コントローラに接続される前記送信アンテナは、前記電子機器に近接させるために、前記上板を二つ折りにする場合の中心部近傍に設けられることを特徴とする座標入力装置。
14. 請求項１１に記載の座標入力装置であって、
    前記コントローラに接続される前記送信アンテナは、前記一方の面側と前記他方の面側とを対向するように二つ折りにする場合の中心となる部分に設けられることを特徴とする座標入力装置。
15. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
    前記センサ部は、電磁誘導方式のものであることを特徴とする座標入力装置。
16. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
    前記センサ部は、前記電子ペンと協働する電磁誘導授受方式のものであることを特徴とする座標入力装置。
17. 請求項１に記載の座標入力装置であって、
    前記センサ部は、静電容量方式のものであることを特徴とする座標入力装置。

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