JPH0973356A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特定の光源を用いることなく周囲の環境光でも
って精度の高い座標入力を行えるようにすることと携帯
性能を向上させることを目的とする。 【解決手段】光電池アレイ５の入射光の光強度を検出し
て光強度信号を発生させるＡＧＣ制御電圧発生部２２
と、走査回路２０の走査光起電力信号を増幅するととも
に前記光強度信号に応じてその増幅率を変動させて利得
を一定にするＡＧＣ増幅部２１とを備えて、ＡＧＣ増幅
部２１の利得を、環境光強度に拘わらず安定化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光電池を用いて
座標入力する座標入力装置に関する。

【０００２】

【従来の枝術】従来から、感光素子として、２次元マト
リクス状に光電池を配置してなる光電池アレイを用い、
光電池アレイに入射する光によって手書き情報や面像情
報をコンピュータヘ入力する座標入力装置（例えば特公
平４−５２４８５号）が提案されている。この座標入力
装置は図２７に示すように、ガラス基板１００上にＣｄ
Ｓ層１０１とＣｄＴｅ層１０２とカーボン電極層１０３
とを形成することで構成されている。ＣｄＳ層１０１は
ＣｄＳ焼結体からなっており、ガラス基板上１００にス
トライプ状に形成されている。ＣｄＴｅ層１０２はＣｄ
Ｔｅ焼結体からなっており、ＣｄＳ層１０１の上にスト
ライプ状にかつＣｄＳ層１０１に対して直交した状態で
形成されている。カーボン電極層１０３はＣｄＴｅ層１
０２上に積層されている。ＣｄＳ層１０１はｘ座標検出
用電極および光電池のｎ形半導体として作用し、ＣｄＴ
ｅ層１０２は光電池のｐ形半導体として作用し、カーボ
ン電極層１０３はｙ座標検出用電極、およびＣｄＴｅ層
１０２のドープ剤として作用する。そして、このように
配置されたＣｄＳ層１０１とＣｄＴｅ層１０２との交点
によって光電池が構成される。

【０００３】このように構成された座標入力装置の座標
入力動作について例えば「センサと信号処理」共立出版
発行、ｌ９８９年第２版第２刷の１７０頁付近に記述が
ある。以下、この座標入力装置を図２８に基にして説明
する。なお、この記述では光電池ではなくフォトダイオ
ードのアレイを用いた座標入力装置（半導体イメージセ
ンサ）が例示されているが、光電池を用いた座標入力装
置の動作も同様であるのはいうまでもない。

【０００４】図２８の２次元フォトダイオードアレイ１
１０では、（ｎ、ｍ）＝（Ｏ、０）のダイオード素子１
１０₀から（３８３、０）の位置にあるフォトダイオー
ド素子１１０_aまで、図示しない走査回路によって走査
され、次に（Ｏ、１）の位置にあるフォトダイオード素
子１１０_a+1から（３８３、１）の位置にあるフォトダ
イオード素子１１０_bへ走査される。このようにして、
順次、（４８９、３８３）の位置にあるフォトダイオー
ド素子１１０_nまで走査回路で同様の走査を繰り返すこ
とで、どのフォトダイオード素子１１０_Xに光が入射し
ているかを検出する。フォトダイオード素子１１０_0〜n
は座標の各点に対応して配設されており、走査回路の出
力から、各フォトダイオード素子１１０_0〜nに入射する
光の有無、すなわち、座標を読み取るようになってい
る。

【０００５】昨今、このように構成された座標入力装置
を小型かつ携帯可能にして携帯型情報端末装置に組み込
んで、携帯型情報端末装置をさらに多機能化しようとい
う要望がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、座標入
力装置を小型化，携帯化するには次のような課題があっ
た。すなわち、座標入力装置を小型化，携帯化するため
にはその電源を電池化する必要がある。ところが、座標
入力装置では、原稿反射光といった原稿から放射される
光を基にして座標入力しており、精度の高い座標入力を
行うためには、原稿反射光（放射光）を安定した状態で
得る必要がある。そこで、従来では、原稿面を照射する
光源を設けて、原稿反射光（放射光）を安定的に得てい
た。ところが、電池化した電池電源では小電力しか供給
できないために原稿照射光源に安定した電源を長期にわ
たって供給することは困難となる。そこで、光源を設け
ることなく、装置の使用環境光を装置外部から取り込ん
で、その環境光によって原稿面を照射し、そのようにし
て得られる原稿反射光を光電池アレイで検出することで
座標入力を行うことが考えられた。

【０００７】ところが、原稿照射光となる環境光の明る
さは使用環境によって変化するため、環境光で原稿を照
射していたのでは、得られる座標信号の出力が安定せ
ず、これでは精度の高い座標入力を行うことができなか
った。

【０００８】例えば明るい環境下のもとで座標入力を行
う場合には、光電池の光起電力が極めて大きくなるの
で、光起電力信号を増幅する回路等が飽和する可能性が
ある。逆に、暗い環境下のもとで座標入力を行う場合に
は、光電池の光起電力が十分大きく得られない可能性が
ある。さらには、同―原稿を読み込んでも、原稿を配置
する環境の明るさによって読み込んだデータの出力が変
動して、データ上では原稿濃度が異なるようになる。

【０００９】また、座標入力装置では、比較的電力を消
費する走査回路が必要であるので、消費電力の削減にも
限界がある。そのため、座標入力装置の電源を電池化す
ると、動作可能時間が短くなり、これでは、携帯性のよ
い座標入力装置とはならなかった。

【００１０】そこで本発明では、特定の光源を用いるこ
となく周囲の環境光でもって精度の高い座標入力を行え
るようにすることと携帯性能を向上させることを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、本発明は次のような構成を備えている。

【００１２】請求項１の構成 光電池アレイの入射光の光強度を検出して光強度信号を
発生させる光強度検出部と、走査回路の走査光起電力信
号を増幅するとともに前記光強度信号に応じてその増幅
率を変動させて利得を一定にする増幅部とを備えている
ことに特徴を有している。そのため、光強度の変化にか
かわらず増幅部の出力が一定になって変動しなくなる。

【００１３】請求項２の構成 請求項１の座標入力装置において、前記光強度検出部
を、前記光電池アレイの受光面と同―面上に設けたこと
に特徴を有している。そのため、光強度の変化が光電池
に与える影響を直接的に把握できるようになる。

【００１４】請求項３の構成 請求項１の座標入力装置において、前記光強度検出部を
光電池から構成するとともに、光強度検出部を構成する
光電池の出力を他の光電池の出力から分離して取り出す
サンプルホールド回路を備えていることに特徴を有して
いる。そのため、光強度検出部となった光電池の出力を
サンプルホールド回路によって他の光電池の出力とは分
離したうえで光強度信号として取り出すことになる。し
たがって、光強度の変化が光電池に与える影響を直接的
に把握できるようになるとともに、光強度検出部を別途
設ける必要がなくなる。

【００１５】請求項４の構成 請求項１の座標入力装置において、前記光強度検出部の
受光面面積を、前記光電池の受光面面積より大きくした
ことに特徴を有している。そのため、光強度検出部の受
光面が大きくなるため、光強度の部分的な変動に惑わさ
れることなく、平均化された光強度を検出することがで
きるようになる。

【００１６】請求項５の構成 請求項１の座標入力装置において、走査光起電力信号を
基にして形成した画像を表示する表示部をさらに備え、
表示部の画素ピッチと前記光電池アレイの光電池形成ピ
ッチとを一致させたことに特徴を有している。そのた
め、光電池の形成ピッチと表示部の画素ピッチとが一致
しているので、光電池で読み込んだデータを、その光電
池に対応する表示部の画素に書き込めば、座標データは
そのままの状態で表示部で表示されることになる。

【００１７】請求項６の構成 請求項５の座標入力装置において、前記表示部を収納す
る収納体と前記光電池アレイを収納する収納体とをさら
に設けるとともに両収納体を開閉自在に連結し、かつ、
両収納体を閉じた状態において、前記表示部の各画素と
前記光電池アレイの各光電池とがそれそぞれ１対１に対
応して対向配置されるように、表示部と光電池アレイと
を各収納体に設けたことに特徴を有している。そのた
め、表示部上の特定の位置に原稿を配置したうえで両収
納部を閉じ、その状態で光電池アレイで原稿上の座標を
読み取れば、読み取った座標は、原稿を配置した表示部
の特定の位置に精度よく表示されることになる。

【００１８】請求項７の構成 装置を駆動させる電源電池を、光電池アレイの光起電力
出力によって充電される充電電池から構成したことに特
徴を有している。そのため、光電池を座標入力に使用し
ないときは光電池の光起電力によって電源電池が充電さ
れるので、その分、画像入力装置の動作時間が延びるこ
とになる。

【００１９】請求項８の構成 請求項７の座標入力装置において、前記電源電池と前記
光電池アレイとの間に直流安定化回路を設けたことに特
徴を有している。そのため、光の状態によって変動する
光電池の光起電力を直流安定化回路によって安定化した
うえで、充電電力として用いるので、電池電源の充電動
作を安定して行える。

【００２０】請求項９の構成 請求項７の座標入力装置において、入射光の光強度を検
出して光強度が閾値以上であると充電許可信号を発生さ
せる光強度判定部と、前記充電許可信号が出力されたと
きだけ光電池アレイの光起電力出力を電源電池に供給す
る充電力供給制御部とを備えたことに特徴を有してい
る。そのため、充電力供給制御部では、光強度が閾値以
下まで低下すると安定した充電を行うことができないと
判断し、光強度が閾値以上になったときのみ充電動作を
行い、閾値以下になると充電動作を停止する。そのた
め、電池電源の充電動作は安定する。

【００２１】請求項１０の構成 請求項７の座標入力装置において、前記光電池アレイは
ひとつまたは複数の光電池からなる光電池群を複数備え
るとともに、これら光電池群を直列に接続したうえで前
記走査回路に接続したことに特徴を有している。そのた
め、直列に接続された光電池群から高い電圧を得ること
ができるようになる。

【００２２】請求項１１の構成 請求項１０の座標入力装置において、前記光電池群は、
隣り合う電池群どうし互いに極性の異なる光起電力を出
力するものであり、これら光電池群を光電池アレイ実装
基板に設けた配線によって接続することで、互いに直列
に接続することに特徴を有している。そのため、構造的
にみて簡単に、光電池群を直列に接続することができる
ようになる。

【００２３】請求項１２の構成 請求項１０または１１の座標入力装置において、各光電
池群を構成する光電池どうし、もしくは極性が同じ光電
池群どうしを互いに並列に接続したことに特徴を有して
いる。そのため、光電池アレイ全体として高い電流を得
ることができるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図ｌは本発明の実施の形態の座標
入力装置を組み込んだ携帯型情報端末装置の外観図であ
る。

【００２５】この携帯型情報端末装置１は本体ケース２
Ａと蓋ケース２Ｂとを備えており、本体ケース２Ａと蓋
ケース２Ｂとは、一端どうしがヒンジ３によって開閉自
在に連結されている。本体ケース２Ａには、その蓋ケー
ス側に位置する表面に液晶表示部４が設けられている。
一方、蓋ケース２Ｂには光電池アレイ５が設けられてい
る。また、本体ケース２Ａの内部には、液晶表示部４や
光電池アレイ５の駆動制御する各種制御部を実装した回
路基板７や装置の電源となる充電電池８が収納されてい
る。

【００２６】なお、図中符号９は、本体ケース２Ａの側
面に設けられた電源スイッチであり、Ａは液晶表示部４
上に配置された原稿である。

【００２７】液晶表示部４は、使用者が必要とする各種
情報が表示される部分であるほか、ペン入力技術などを
用いて手書き情報等の情報が入力される部分でもある。
この液晶表示部４は、例えば反射型液晶パネルのように
バックライトが不要で低電力で動作するものが採用され
ている。この種の液晶表示部４は、液晶層裏面に光学反
射率の高い層を配置して表面反射率を高めることでバッ
クライトを不要としている。また、液晶表示部４はその
表面が保護ガラスで覆われているので、鏡面状の表面反
射をし、その表面反射率が比較的高くなっている。

【００２８】光電他アレイ５は、図２，図３に示すよう
に、蓋ケース２Ｂに中央部に取り付けられた透明基板１
０と、透明基板１０の外面（本体ケース２Ａと蓋ケース
２Ｂを閉じた状態で外側に位置する面）に設けられた光
電池１４とを備えている。透明基板１０はその内外面そ
れぞれが蓋ケース２Ｂの両面で露出している。

【００２９】光電池アレイ５は、透明基板１０の外面に
第１の電極１１と、アモルファスシリコン層１２と、第
２の電極１３とを有している。第１の電極１１は光学的
に透過率の高い材質（例えばＩＴＯ）から構成されてお
り、透明基板１０上にストライプ状に形成されている。
アモルファスシリコン層１２は第１の電極１１の上か
ら、第１の電極１１に対して直交する方向にストライプ
状に積層されている。第２の電極１３はニッケルなど透
過率の低い材質で構成されており、アモルファスシリコ
ン層１２の上端に、アモルファスシリコン層１２に沿っ
てこれを覆うように配置されている。このように構成さ
れた第１の電極１１、アモルファスシリコン層１２、お
よび第２の電極１３の交点それぞれが光電池１４となっ
ており、このように構成される光電池１４が２次元マト
リクス状に配設されて光電池アレイ５を構成している。
なお、透明基板１０の端部には、第１の電極１１に接続
された第１の端子部１５と、第２の電極１３に接続され
た第２の端子部１６とが設けられている。

【００３０】このよう構成された光電池アレイ５は比較
的光透過率の高いものとなる。以下、このことを説明す
る。透明基板１０の表面は、・第１，第２の電極１１，
１３やアモルファスシリコン層１２が形成されていない
領域（以下、領域イと称す）、・第１の電極１１だけが
形成された領域（以下、領域ロと称す）、・第１，第２
の電極１１，１３やアモルファスシリコン層１２が形成
されている領域（以下、領域ハと称す）、という３つの
領域からほぼなっている。領域イは、ガラス基板である
透明基板１０自体の光透過率が９５％程度であるので、
その光透過率は非常に高い。領域ロは、第１の電極１１
をＩＴＯといった光透過率が８０％程度の材料で構成す
ると、光透過率９５％の透明基板１０との相互作用によ
り、その光透過率は７５％程度と比較的高い。領域ハ
は、第２の電極１３がニッケルといった光透過率の低い
材質から構成すると光透過率が低くなり、ほとんど光を
透過させない。

【００３１】このように、領域ハだけが光を透過させな
い構造になっているが、領域ハは透明基板１０のごく一
部の領域であり、他のほとんどの領域イ，ロは透過率が
高くなっているので、透明基板１０全体としては、光透
過率は高いものとなっている。

【００３２】そこで、図３（ｂ）に示すように、透明基
板１０の表面側や裏面側から入射した光Ｘ，Ｙは、領域
イ，ロにおいて、透明基板１０、ないし透明基板１０お
よび第１の電極１１を透過する。したがって、光電池ア
レイ５は光透過率の高いとなる。

【００３３】このように構成される光電池アレイ５は、
例えば、透明基板１０の表面に、ＣＶＤ装置などを用い
て薄膜を形成した後、適当な方法でエッチングすれば形
成できる。なお、アモルファスシリコン層１２は、ｐ型
半導体、絶縁層、ｎ型半導体の順で第ｌの電極１１の上
に形成してもよいし、ｎ型半導体、絶縁層、Ｐ型半導体
の順で第１の電極１１の上に形成してもよい。いずれの
製造手順を採用しても、できあがったアモルファスシリ
コン層１２の機能に差はない。

【００３４】なお、いうまでもなく、光電池アレイ５の
構成は、図２に示すように４個の光電池１４を２次元マ
トリクス状に構成するものに限定されるものではなく、
１２０２０個以上の多数の光電池１４を２次元マトリク
ス状に構成したものであってもよいのはいうまでもな
い。

【００３５】このようにして構成された光電池アレイ５
では、１つの光電池１４の寸法を１３０μｍ×２６０μ
ｍ程度とすると、環境光の照度が約ｌ万ルクスである
と、各光電池１４から４ｍＷ程度の出力を取り出せる。
すなわち、図４は、光電池１４を一種のダイオードとみ
なして測定したＩＶ曲線であり、横軸が出力電圧を、縦
軸が出力電流をそれぞれ示している。また、実線は光電
池１４に１万ルクスの照明を照射した場合のＩＶ曲線で
あり、点線は照明を照射しない場合のＩＶ曲線である。
またこの例では、光電池１４の面積を１平方センチメー
トルに正規化している。

【００３６】図４から明らかなように、端子電圧０．４
９６ｖ、電流２．３１ｍＡのとき、ｌ．１５ｍＷ／ｃｍ
²の出力が得られることが分かる。このような出力が得
られる光電池１４を３２０×２４０個マトリックス状に
配置した光電池アレイ５では、約３ワットにも及ぶ出力
が得られる。

【００３７】また、図５は、光電池１４の光起電力の照
明光強度依存性を示す図であって、横軸は照明光強度
を、縦軸は光起電力をそれぞれ示している。この図から
明らかなように、光電池１４の光起電力の大きさは照明
光強度にほぼ比例している。

【００３８】次に、この携帯型情報端末装置１の回路構
成を説明する。図６に示すように、この携帯型情報端末
装置１は、光電池アレイ５と光電池アレイ５の各光電池
１４で発生した光起電力を走査する走査回路２０と、走
査回路２０が走査した走査信号を増幅するＡＧＣ増幅部
２１と、ＡＧＣ増幅部２１にＡＧＣ制御電圧を供給する
ＡＧＣ制御電圧発生部２２と、ＡＧＣ増幅部２１で増幅
された走査信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部２３と、
装置全体の動作を制御するＣＰＵ２４と、ＣＰＵ２４を
動作させるために必要なプログラムを記憶するとともも
に、Ａ／Ｄ変換された走査信号を記憶するメモリ２５
と、メモリ２５に記憶されている走査信号の画像データ
等を表示する液晶表示部４と、充電電池８を電源とし
て、装置全体に電力を供給する電源回路２６とを備えて
いる。なお、Ａ／Ｄ変換器２３とＣＰＵ２４とメモリ２
５とはバスライン２７で接続されている。

【００３９】走査回路２０は、図７，図８に示すよう
に、アナログスイッチ３０Ａ、３０Ｂと、アナログスイ
ッチ３０Ａ，３０Ｂの動作を制御する走査制御部３１と
を備えている。アナログスイッチ３０Ａ，３０Ｂはもち
ろん一般のスイッチで構成してもよい。なお、図７で
は、光電池アレイ５を、４×４に２次元マトリックス配
置された光電池１４で構成しているが、光電池の数は４
×４である必要はなく前述したようにもっと多数であっ
ても構わない。

【００４０】アナログスイッチ３０Ａ、３０Ｂは走査用
のスイッチであって、その接点数は、光電池１４を水平
・垂直にそれぞれ配置した数だけ必要となる。例えば、
図７の例では、いずれのアナログスイッチ３０Ａ、３０
Ｂも、４接点でよいが、３２０×２４０の光電池１４を
有する光電池アレイ５では、水平方向に走査する走査ア
ナログスイッチ３０Ａに３２０接点、垂直方法に走査す
るアナログスイッチ３０Ｂに２４０接点、それぞれ必要
となる。

【００４１】ＡＧＣ増幅部２１は、図９に示すように、
ＡＧＣ制御電圧発生部２２から加えられるＡＧＣ制御電
圧によって増幅率を変動させて、利得を一定に制御する
可変増幅器から構成されている。

【００４２】ＡＧＣ制御電圧発生部２２は、図７，図８
に示すように、光強度検出用光電池３５と、反射板３６
と、増幅部３７と、ローパスフィルタ３８とを備えてい
る。光強度検出用光電池３５は、透明基板１０の表面
に、光電池アレイ５と併設されており、その構成は光電
池１４と同様、第１の電極３５ａ、アモルファスシリコ
ン層３５ｂ、および第２の電極３５ｃを備えて構成され
ている。反射板３６は光強度検出用光電池３５と対向し
て透明基板１０の裏面に形成されている。反射板３６は
白色とし、なるべく薄く形成される。したがって、反射
板３６は例えば、透明基板１０の所定の位置に白色ペイ
ントを着色して構成されている。

【００４３】このように構成されたＡＧＣ制御電圧発生
部２２は、光強度検出用光電池３５で発生した光起電力
を、増幅部３７で増幅したのち、ローパスフィルタ３８
を通してノイズ成分を除去することでＡＧＣ制御電圧を
作成し、ＡＧＣ増幅部２１に出力するようになってい
る。

【００４４】次に、この携帯型情報端末装置１による座
標入力の動作について説明する。座標入力時には、使用
者は、本体ケース２Ａと蓋ケース２Ｂとの間に、原稿Ａ
を挟み込んたうえで、蓋ケース２Ｂを閉じる。その際、
原稿Ａを液晶表示部４の上に配置し、図形情報の書かれ
た原稿面を光電池アレイ５に密着させるようにする。

【００４５】すると、蓋ケース２Ｂで露出している透明
基板１０の外面から透明基板１０の内部に環境光が入り
込む。透明基板１０内に入り込んだ環境光は、原稿Ａで
反射したのち、各光電池１４に入光する。このとき、文
字図形情報を構成するインクＢでは、環境光をほとんど
反射しない一方、インクＢのない原稿Ａの領域では、環
境光を反射する。そのため、インクＢと対向しない光電
池１４のみ環境光が入光して、光起電力を発生させるこ
とになる。この光起電力を走査回路２０で走査して取り
出すことで、原稿Ａの情報を座標として読み取る。

【００４６】以下、原稿読み取りの様子を図１０を用い
て詳細に説明する。図１０は、図２の光電池アレイ５を
原稿Ａの上に配置した状態のＣ−Ｃ線断面図である。

【００４７】透明基板１０には、原稿Ａを密着させた面
とは反対側の面から環境光α、βが入射する。入射した
環境光α、βは、透明基板１０の領域ロを透過し、さら
に原稿Ａによって反射して、光電池１４に到達する。こ
のとき、原稿Ａに文字図形情報（インクＢ）が書かれて
いるところに入射した環境光αは、インクＢに吸収され
てほとんど反射しない。一方、図形情報（インクＢ）が
存在しないところに入射した環境光βは原稿Ａで強く反
射して光電池１４に入光して、光電池１４に光起電力を
発生させる。発生した光起電力は、走査回路２０で走査
することで取り出される。

【００４８】ここで、環境光α、βは、装置の使用環境
中の光であるので、光電池１４には、様々な角度の環境
光βが原稿Ａで反射して、光γとして入射することにな
る。そのため、光γの光電池入射具合が原稿Ａの読み取
り分解能に影響する。たとえば、インクＢの幅が領域ロ
と領域ハとを合計した幅より狭くなると読み取りにくく
なる。ここで、現在の微細加工技術では、領域ロと領域
ハとを合計した幅は、少なくとも３００μｍ程度は必要
である。そのため、３００μｍ以上のインク幅で原稿Ａ
に描かれた面像、文字などであれば、読みとることが可
能となる。この場合、読み取り精度を維持するには、透
明基板１０を０．２ｍｍ程度以下の厚みにするのが好ま
しい。

【００４９】原稿Ａの座標形成具合によって光電池アレ
イ５に生じた光起電力は次のようにして、走査回路２０
で取り出される。

【００５０】各アナログスイッチ３０Ａ、３０Ｂは、座
標入力時には、図１１に示すタイミングで動作して光電
池アレイ５を走査する。すなわち、アナログスイッチ３
０Ａにおいて、接点に接続されている間に、アナログ
スイッチスイッチ３０Ｂが接点から接点へと順次切
り替えて走査する。ナログスイッチ３０Ｂの走査でアナ
ログスイッチ３０Ｂの切り替え動作が接点から接点
に戻るとき、同時にアナログスイッチ３０Ａでは、接点
に切り替わる。アナログスイッチ３０Ａが接点に切
り替わると、再び、アナログスイッチスイッチ３０Ｂが
接点から接点へと順次切り替えて走査する。そし
て、両方のアナログスイッチ３０Ａ，３０Ｂとも走査し
ている光電池１４から光起電力が取り出されて、ＡＧＣ
増幅部２１に出力される。

【００５１】このようなアナログスイッチ３０Ａ、３０
Ｂの走査動作は、走査制御部３１によって制御されてい
る。走査制御部３１は、制御部６等から入力されるクロ
ック信号や各種制御パルスによってアナログスイッチ３
０Ａ，３０Ｂの動作を制御している。

【００５２】次に、ＡＧＣ増幅部２１での増幅動作を説
明する。

【００５３】この携帯型情報端末装置１では、電力を消
費する光源を用いることなく、装置の環境光をそのまま
用いることで原稿照明光（光α、β）を得ている。その
ため、環境光強度の変化により、原稿の読み込み感度が
変動するという問題を生ずる。携帯型情報端末装置１で
は、このような問題を解決するために、次のようにして
いる。

【００５４】すなわち、まず、ＡＧＣ制御電圧発生部２
２を構成する光強度検出用電池３５で環境光の強度を検
出する。このとき、反射板３６の表面反射率は環境光に
かかわらず常に一定であるから、光強度検出用光電池３
５には環境光強度に応じた光起電力が発生する。つま
り、環境光強度が強いときは大きな光起電力が発生し、
外光強度が低いときには小さい光起電力しか発生しな
い。

【００５５】そこで、光強度検出用電池３５で発生した
光起電力の大きさを例えば電圧信号として検出して増幅
部３７で増幅する。そして、この出力をローパスフィル
タ３８を通してノイズ除去することで、環境光強度に比
例したＡＧＣ制御電圧信号となる。このＡＧＣ制御電圧
信号をＡＧＣ増幅部２１に入力する。

【００５６】ＡＧＣ制御電圧信号は、環境光強度が強く
て光電池アレイ５の光起電力が大きいときには同様に大
きくなる。一方、環境光強度が弱くては光電池アレイ５
の光起電力が小さいときにはＡＧＣ制御電圧信号も小さ
くなる。これに対して、ＡＧＣ増幅部２１は、入力され
るＡＧＣ制御電圧信号によって増幅率を制御できるよう
に構成されている。そのため、大きなＡＧＣ制御電圧信
号が入力される（環境光強度が強い）と、ＡＧＣ増幅部
２１は増幅率を下げる。また、小さなＡＧＣ制御電圧信
号が入力される（環境光強度が弱い）と、ＡＧＣ増幅部
２１は増幅率を上げる。このような制御を行うことで、
ＡＧＣ増幅部２１は、利得を一定に制御して、出力を安
定化させている。

【００５７】ＡＧＣ増幅部２１で増幅された走査信号
は、Ａ／Ｄ変換部２３でＡ／Ｄ変換されたのち、バスラ
イン２７に加えられる。バスライン２７に加えられた走
査信号データは、ＣＰＵ２４の指示に従って必要に応じ
てメモリ２５に記憶される。同時に、液晶表示部４に送
られて表示される。

【００５８】なお、携帯型情報端末装置１では、座標読
み込み用の光電池１４とは別に、光強度検出用光電池３
５を設けているので、座標読み込み走査を行っている間
でも常に環境光強度を監視することができる。そのた
め、座標読み込み走査を行っている期間中に環境光強度
が変化しても、この変化に追随してＡＧＣ増幅部２１の
増幅率を変化させることができ、ＡＧＣ増幅部２１の出
力をさらに安定化させることができるという利点があ
る。

【００５９】また、光強度検出用光電池３５を別途設け
ると、この光電池３５を大きな面積とすることができて
光強度検出用電池３５の出力が大きくなり、そのために
増幅部３７の構成が極めて容易になるという利点があ
る。すなわち、例えば、光強度検出用電池３５の出力が
大きくなればＳ／Ｎ比も向上する。そのため、Ｓ／Ｎ比
の維持のために厳重なシールドを行うといった必要がな
くなり、その分構造が簡単になる。

【００６０】さらに、光強度検出用光電池３５を大きく
すれば、光検出面積も大きくなり、環境光にムラがあっ
てその強度が部分的に異なる場合でも、大面積を有する
光強度検出用光電池３５に入射する光の強度を平均する
ことで、安定したＡＧＣ制御電圧信号を得ることができ
る。

【００６１】また、光強度検出用光電池３５は、透明基
板１０において、光電池アレイ５と同一の面上に形成さ
れているので、光電池アレイ５と光強度検出用光電池３
５とを同一のプロセスで透明基板１０上に成形すること
ができる。そのため、製造が簡単になってコストダウン
が図れる。

【００６２】さらには、光強度検出用光電池３５を、光
電池アレイ５と同様透明基板１０上に形成すれば、原稿
Ａを読み取るのと同じ条件で環境光強度を測定すること
ができ、その分、精度の高いＡＧＣ制御電圧信号の出力
が得られる。

【００６３】ところで、光強度検出用光電池３５は別途
設けるだけではなく、光電池アレイ５を構成する光電池
１４のうち、端部に位置する光電池１４等を流用するこ
ともできる。その場合の構成を図１２に示す。

【００６４】光電池アレイ５を構成する光電池１４を光
強度検出用光電池３５として用いる場合には、サンプル
ホールド回路４０が必要となる。サンプルホールド回路
４０は走査回路２０に接続されているとともに、走査制
御部３１から制御クロック信号ＣＳが入力される。サン
プルホールド回路４０は、光強度検出用電池となる光電
池１４’の起電力信号を走査回路２０の出力の中から制
御クロック信号ＣＳを基にしてホールドして取り出す。
取り出された光電池１４’の起電力信号は、増幅部３７
で増幅されて、ローパスフィルタ３８でノイズ成分を除
去されて、ＡＧＣ制御電圧信号となってＡＧＣ増幅部２
１に入力される。

【００６５】また、この携帯型情報端末装置１では、液
晶表示部４と光電池アレイ５とは次のように構成されて
いる。すなわち、図１０に示すように、光電池アレイ５
を構成する光電池１４の形成ピッチと、液晶表示部４を
構成する画素４ａの形成ピッチとが一致している。さら
には、蓋ケース２Ｂを閉じて、蓋ケース２Ｂと本体ケー
ス２Ａとを一体化したとき、各光電池１４と各画素４ａ
とが互いに対向して一致するように、光電池アレイ５と
液晶表示部４とは本体ケース２Ａあるいは蓋ケース２Ｂ
に取り付けられている。また、蓋ケース２Ｂを閉じた状
態では、蓋ケース２Ｂが位置ずれしないように、ヒンジ
３を設計する。

【００６６】これにより、原稿を読み込むときに位置あ
わせが簡単になる。さらには、読み込んだデータのアド
レス位置を何ら補正することなく、液晶表示部に精度よ
く表示することができる。

【００６７】例えば、図１のように「よ」と書かれた原
稿Ａを液晶表示部４上に重ね配置し、蓋ケース２Ｂを閉
じて座標読み込み操作を行う。そして、座標読み込み操
作が終了したのち、蓋ケース２Ｂを開け、原稿Ａを取り
除くと、「よ」が書かれていた位置の液晶表示部４にそ
のまま「よ」がコピーされたかのごとく表示される。

【００６８】このように、液晶表示部４に表示させたい
位置に原稿Ａを配置すれば、読み取った原稿をその通り
に表示することができる。そのため、原稿表示位置を予
測して複雑な位置あわせを行って原稿Ａを配置する必要
がなくなって読み取り操作が簡単になる利点がある。ま
た、読み込んだデータに対しアドレス操作等の複雑な操
作を行う必要もない分、信号処理回路の構成が簡単にな
る利点がある。

【００６９】さらには、蓋ケース２Ｂを閉じたときに
は、光電池アレイ５と液晶表示部４との間に、数ｌＯμ
ｍ程度といった通常の西洋紙ｌ枚が挟める程度の隙間を
形成するように、ヒンジ３を設計しておけば、蓋ケース
２Ｂを閉じたとき、液晶表示部４上に配置した原稿Ａが
光電池アレイ５に確実に密着するようになり、高い解像
度で原稿を読み込むことができるようになる。

【００７０】上記した実施の形態では、座標読み取り
を、蓋ケース２Ｂを閉じた状態で行っていたが、図１３
に示すように、蓋ケース２Ｂを開けた状態まで座標読み
取りを行うようにしてもよい。なお、図１２に示す携帯
型情報端末装置４１の基本的な構成は上述した携帯型情
報端末装置１と同様であり、同一ないし同様の部分に
は、同一の符号を付しており、それらに付いての詳細な
説明は省略する。

【００７１】この携帯型情報端末装置４１では、光電他
アレイ４２の構成だけが上述した携帯型情報端末装置１
とは異なっている。すなわち、この携帯型情報端末装置
４１の光電池アレイ４２は、光電池４３を有する表面
を、本体ケース２Ａ側にして蓋ケース２Ｂに取り付けら
れている。

【００７２】この携帯型情報端末装置４１による座標入
力動作を説明する。座標入力時には原稿Ａの側に情報端
末装置４１を配置したうえで、蓋ケース２Ｂを本体ケー
ス２Ａに対し１８０度開くことで、光電池アレイ４２を
原稿Ａに面着させる。

【００７３】すると、環境光が、蓋ケース２Ｂの内面側
から光電池アレイ４２を透過して原稿Ａを達する。原稿
Ａに達した環境光は原稿Ａで反射して各光電池４３に入
光する。このようして光電池４３に入光した光で座標を
読み取るのであるが、その動作は前述した実施例で説明
したので省略する。

【００７４】この携帯型情報端末装置４１では、蓋ケー
ス２Ｂを開けた状態で、座標を読み取るので、蓋ケース
２Ｂと本体ケース２Ａとの間に間に挟みきれないような
大きな原稿Ａでも読み込むことができる利点がある。

【００７５】ところで、上記した携帯型情報端末装置
１，４１において、図８，図１３に示すように、ガラス
基板１０の光電池形成面を透明板４４によって覆っても
よい。そうすれば、光電池１４，４３を保護して、損傷
を防ぐことができるようになる。透明板４４としては、
ガラスの他、アクリルやＰＥＴなどの樹脂板を用いるこ
とができる。また、透明板４４とガラス基板１０との間
に透明樹脂を充填すれば、防湿効果を発揮することがで
き、耐湿性のない光電池アレイ５，４２の寿命を延ばす
こともできる。

【００７６】さらには、図８，図１３に示すように、光
電池１４，４３が形成されていないガラス基板１０の内
外面にフッ素樹指等の反射防止層４５を形成してもよ
い。そうすれば、光電池アレイ５，４２を透過する光の
透過損失が減少して、原稿Ａをさらに明るく照明するこ
とができ、暗い環境下でも原稿を読み込むことが可能に
なる。さらにまた、ガラス基板１０に付着した指紋を容
易にぬぐい取ることもできるようになる。

【００７７】次に本発明の、さらに別の実施の形態を説
明する。この実施の形態も上述した実施の形態と同様、
座標入力装置を携帯型情報端末装置に組み込んだものに
おいて本発明を実施したものであって、基本的な構成は
上述の実施例と同様であり、同一ないし同様の部分には
同一の符号を付して、それらに付いての詳細な説明は省
略する。

【００７８】この携帯型情報端末装置５０は、光電池ア
レイ５１によって、充電電池８を充電できるようにした
ことに特徴がある。そのため、この情報端末装置５０は
次のような構成を備えている。すなわち、この情報端末
装置５０は、図１４に示すように、走査回路５２の出力
をＡＧＣ増幅部２１に入力するとともに、直流安定化回
路５３を介して充電電池８にも入力している。さらにま
た、走査回路５２の出力は光強度判定部５４にも入力さ
れている。

【００７９】直流安定化回路５３は光電池アレイ５１に
対する最適負荷を維持しながら、光電池アレイ５１の出
力電圧を充電電池８を充電するために必要な電圧に変換
するように構成されており、具体的には、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータから構成されている。なお、ここでいう最適負
荷とは、光電池アレイ５１を構成する光電池６３から効
率よく電力を取り出すことができる条件を指すのであっ
て、たとえば、端子電圧０．４９６ｖ、電流２．３１ｍ
Ａのとき、１．１５ｍＷ／ｃｍ²の出力が得られるよう
な負荷条件をいう。なお、出力電圧は使用する充電電池
８の種類によっても異なるが、たとえば３ｖとすればよ
い。

【００８０】光強度判定部５４は図１５に示すように、
走査回路５２の出力が入力されるコンパレータ５５と、
コンパレータ５５に基準電圧を供給する基準電圧発生回
路５６と、コンパレータ５５の出力に基づいてゲートを
開閉するゲート回路５７とを備えている。

【００８１】走査回路５２は、図１６に示すように、水
平走査部５２Ａと、垂直走査部５２Ｂと、走査制御部６
２とを備えている。本実施例では、この走査制御部６２
から充電力供給制御部が構成されている。

【００８２】水平走査部５２Ａは、水平走査用のアナロ
グスイッチ５８と、充電／読み取り切り替え用のアナロ
グスイッチ５９_a〜dとを備えている。アナログスイッチ
５８は光電池アレイ５１の水平ライン（第１の電極１
１）毎の接点〜（図１６では水平ライン用の接点数
は４つとなっている）と、すべての水平ライン（第１の
電極１１）に接続された接点とを備えている。アナロ
グスイッチ５９_a〜dはアナログスイッチ５８と光電池ア
レイ５１の各水平ライン（第１の電極１１）との間に設
けられている。各アナログスイッチ５９_a〜dはアナログ
スイッチ５８の水平ライン用接点〜と光電池アレイ
５１の各水平ライン（第１の電極１１）とを接続する接
点イと、アナログスイッチ５８の接点と光電池アレイ
５１の各水平ライン（第１の電極１１）とを接続する接
点ロとを備えている。そして、アナログスイッチ５９
_a〜dの接点ロは互いに並列に接続されたうえで、アナロ
グスイッチ５８の接点に接続されている。

【００８３】垂直走査部５２Ｂは、垂直走査用のアナロ
グスイッチ６０と、充電／読み取り切り替え用のアナロ
グスイッチ６１_a〜dとを備えている。アナログスイッチ
６０は光電池アレイ５１の垂直ライン（第２の電極１
３）毎の接点〜（図１６では各垂直ライン用の接点
数は４つとなっている）と、すべての垂直ライン（第２
の電極１３）に接続された接点とを備えている。

【００８４】次に、この携帯型情報端末装置５０による
座標読み取り操作と充電操作とを図１５〜１７等を基に
して説明する。座標読み取りを行う場合には、前述の実
施例と同様、液晶表示部４上に原稿Ａを配置して蓋ケー
ス２Ａを閉じる。そして、走査回路５２のアナログスイ
ッチ５９_a〜d，６１_a〜dをすべて接点イ側に切り替え
る。この切り替え操作は走査制御部６２からの操作信号
に基づいて行われる。

【００８５】この状態で、走査回路のアナログスイッチ
５８，６０を、接点から接点に順次切り替えること
で、光電池アレイ５１を走査して、各光電池６３の光起
電力を取り出して座標を読み出す。このような座標読み
出しは前述の実施の形態と同様である。

【００８６】一方、充電操作の場合は、まず、走査制御
回路６２において、充電許可信号である制御信号Ｓが入
力されたか否かを識別する。制御信号Ｓは、光強度判定
部５４から入力される。光強度判定部５４では、次のよ
うにして制御信号Ｓを作成している。すなわち、走査回
路５２から入力される光起電力信号と、基準電圧発生回
路５６から入力される基準電圧とをコンパレータ５５で
比較し、光起電力制信号の方が大きい場合に、ゲート回
路５７にＨ信号を出力する。ゲート回路５７の端子Ｅは
非座標入力時だけハイレベル（Ｈ）となるようになって
おり、充電動作時は端子ＥはＨとなっている。そのた
め、充電要望時において、コンパレータ５５のＨ信号が
ゲート回路５７に入力されると、ゲート回路５７から制
御信号Ｓが出力される。このようなゲート回路５７を設
けることで、座標入力時に、制御信号Ｓが出力されて、
座標入力動作の妨げになることを防いでいる。なお、基
準電圧とは、入力される光起電力信号が充電動作を行う
のに、十分なる電圧値を備えているか否かの閾値となる
値である。

【００８７】このとき、光強度判定部５４に入力される
光起電力は、いずれの光電池５３で生じた光起電力であ
ってもよいし、光電池アレイ５１全体の光起電力を合計
した光起電力信号であってもよく、基準電圧発生回路５
６は、光強度判定部５４に入力される光起電力の値によ
って基準電圧を設定すればよい。

【００８８】このように構成された制御信号Ｓが走査制
御部６２に入力されることにより、走査制御部６２は光
電池アレイ５１に十分なる環境光が入射されていると判
断して、アナログスイッチ５９_a〜d，６１_a〜dを接点ロ
に切り替えるとともに、アナログスイッチ５８，６０を
接点に切り替える。すると、光電池アレイ５１を構成
するすべての光電池６３の光起電力は直流安定化回路５
３に出力され、ここで、充電電池８を充電するために必
要な電圧に変換されたのち、充電電池８に供給される。

【００８９】なお、上述の実施の形態では、制御信号Ｓ
は、光強度判定回部５４で作成されていたが、本体ケー
ス２Ａもしくは蓋ケース２Ｂに、充電スイッチを設け、
この充電スイッチをオン操作することで制御信号Ｓを作
成するようにしてもよい。

【００９０】また、光強度判定部５４の出力はＡＧＣ増
幅部２１にも入力されており、ＡＧＣ増幅部２１では、
光強度判定部５４の出力に基づいてその利得を一定に制
御している。そのため、前述の実施の形態のごとくＡＧ
Ｃ制御電圧発生部２２を設けなくとも、ＡＧＣ増幅部２
１の出力は一定化する。

【００９１】さらに本発明の別の実施の形態を図１８〜
図２６を参照して説明する。この実施の形態も上述した
実施の形態と同様、座標入力装置を携帯型情報端末装置
に組み込んだものにおいて本発明を実施したものであっ
て、基本的な構成は上述の実施例と同様であり、同一な
いし同様の部分には図中同一の符号を付して、それらに
付いての詳細な説明は省略する。

【００９２】この実施の形態は、光電地アレイ７１から
高い電圧を得て、装置を駆動させる電源電池８を充電す
るように動作することに特徴を有している。

【００９３】そのために、この情報端未装置７０は次の
ような構成を備えている。すなわちこの情報端末装置７
０は、光電池アレイ７１が図１８に示す構造を有し、ま
た光電池アレイ７１と走査回路７８の関係が図２４に示
すごとく構成されている。

【００９４】まず、図１８，図１９を参照してこの情報
端末装置７０が有する光電池アレイ７１について説明す
る。図１８は光電池アレイ７１の構造の一例を示す概略
平面図であり、図１９は図１８中のＸ―Ｘ線断面図であ
る。なお、図１８においては、説明を簡単にするため
に、光電池アレイ７１を水平方向に４つ、垂直方向に４
つ、合計１６個の光電池７２を備えたものからなるもの
としている。

【００９５】光電池アレイ７１は、第１の電極７３とア
モルファスシリコン層７４と第２の電極７５とで構成さ
れている。第１の電極７３は、透明基板７６上にストラ
イプ状に形成されており、第２の電極７５は第１の電極
７１に略直交するように、ストライプ状に形成されてい
る。アモルファスシリコン層７４は、第１の電極７３と
第２の電極７５との間にあって、第ｌの電極７３と第２
の電極７５との交点部分に形成されている。このように
構成されることにより、上記交点部分が光電池７２とし
て機能する。そして、この光電池７２に、透明基板７６
側から光が入射すると、その光は第ｌの電極７３を通過
し、アモルファスシリコン層７４に至り、ここで光起電
力が発生する。

【００９６】透明基板７６は、例えば、ガラス基板であ
り、第１の電極７３はＩＴＯなどから構成される。ま
た、第２の電極７５はニッケル等の材質で形成される。
これらの各層は、ＣＶＤなどの従来から知られている手
法によって積層することができる。アモルファスシリコ
ン層７４は、順次積層配置されたｎ型半導体層７４₁，
絶縁層７４₂，およびｐ型半導体層７４₃からなってい
る。また、光電池７２には、アモルファスシリコン層７
４の構造によって、２つのタイプがある。第１のタイプ
は、第１の電極７３側から順に、ｎ型半導体層７４₁，
絶縁層７４₂，およびｐ型半導体層７４₃が積層されたも
のである。また、第２のタイプは、逆の順番、つまり、
第１の電極７３側から順に、ｐ型半導体層７４₃，絶縁
層７４₂，ｎ型半導体層７４₁が積層されたものである。
第１のタイプの光電池７２と、第２のタイプの光電池７
２とでは、発生する光起電力の極性が逆になる。以下、
第１のタイプの光電池７２を光電地ａ、第２のタイプの
光電池７２を光電池ｂとする。

【００９７】次に、上述した光電池ａ、光電池ｂの配置
について説明する。図２０〜図２３はその配置例を示す
図である。図中のａが光電池ａを示しており、ｂが光電
池ｂを示している。図２０の構成では、光電池ａ，ｂの
マトリクスに対して、図中、縦方向に沿って同極性の光
電池ａ，ｂが並んだ光電池群７７ａ，７７ｂが互い違い
に配置されている。図２０は光電池ａ，ｂを市松模様状
に配置したものであり、図２１は光電池ａ，ｂが一列毎
に交互に配置したものである。また、図２１の構成で
は、光電池ａ，ｂのマトリクスに対して、図中、斜め方
向に沿って同極性の光電池ａ，ｂが並んだ光電池群７７
ａ，７７ｂが互い違いに配置されている。図２０，図２
１のどちらの配置でも、少なくとも一方向において、隣
り合う光電池群７７ａ，７７ｂの極性が反対となってい
る。なお、図２１の構成において、単一の光電池ａ，ｂ
それぞれを光電池群７７ａ，７７ｂと見なしても、少な
くとも一方向において、隣り合う光電池群７７ａ，７７
ｂの極性が反対となる。

【００９８】このような２次元マトリクス状の光電池ア
レイ７１を作製するためには、積層に２度のプロセスを
経る必要がある。すなわち、第１の電極７３を形成した
のち、光電地ｂを形成すべき領域をマスキングした伏態
で、光電池ａを形成すべき領域に、ｎ型半導体層７４₁
―絶縁層７４₂―ｐ型半導体層７４₃を、この順に積層し
てアモルファスシリコン層７４を形成するプロセスと、
前記プロセスを経たのち、もしくはその前に、光電地ａ
を形成すべき領域をマスキングした伏態で、光電池ｂを
形成すべき領域に、ｐ型半導体層７４₃―絶縁層７４₂―
ｎ型半導体層７４₁を、この順に積層してアモルファス
シリコン層７４を形成するプロセスを経る必要がある。

【００９９】図２２は、このようなプロセスが容易にな
るようにした構造であって、１６個の光電池７２を図中
縦横に４分割してなる４つの光電池群７７ａ₍₁,₂₎，７
７ｂ₍₁,₂₎に分割するとともに、各光電池群７７
ａ₍₁,₂₎，７７ｂ₍₁,₂₎を構成するすべての光電池７２を
同極性の光電池ａ_(or)ｂで構成し、さらに、隣り合う光
電池群７７ａ₍₁,₂₎，７７ｂ₍₁,₂₎どうしではその極性を
異ならせている。つまり、図２２では、極性のことなる
光電池群７７ａ₍₁,₂₎，７７ｂ₍₁,₂₎を市松模様状に配置
している。

【０１００】図２３は、１６個の光電池７２を図中縦に
２分割してなる２つの光電池群７７ａ，７７ｂに分割す
るとともに、各光電池群７７ａ，７７ｂを構成するすべ
ての光電池７２を同極性の光電池ａ_(or)ｂで構成し、さ
らに、隣り合う光電池群７７ａ，７７ｂどうしではその
極性を異ならせている。つまり、図２３では、極性の異
なる光電池群７７ａ，７７ｂを図中、横方向に互いに違
いに並列配置しており、図２１の構成と類似していると
える。

【０１０１】このように構成された光電池アレイ７１を
走査して、光起電力を取り出す走査回路７８は次のよう
にして構成されている。

【０１０２】すなわち、走査回路７８は、図２４に示す
ように、水平走査部７９Ａと、垂直走査部７９Ｂと、走
査制御部８０とを備えている。本実施の形態では、この
走査制御部８０から充電力供給制御部が構成されてい
る。

【０１０３】水平走査部７９Ａは、水平走査用のアナロ
グスイッチ８１と、充電／読み取り切り替え用のアナロ
グスイッチ８２_a〜dとを備えている。アナログスイッチ
８１は光電池アレイ７１の水平ライン（第１の電極７
３）毎の接点〜（図１６では水平ライン用の接点数
は４つとなっている）を備えている。アナログスイッチ
８２_a〜dはアナログスイッチ８１と光電池アレイ７１の
各水平ライン（第１の電極７３）との間に設けられてい
る。各アナログスイッチ８２_a〜dはアナログスイッチ８
１の水平ライン用接点〜と光電池アレイ７１の各水
平ライン（第１の電極７３）とを接続する接点イと、無
接触状態の接点ロとを備えている。

【０１０４】垂直走査部７９Ｂは、垂直走査用のアナロ
グスイッチ８３と、充電／読み取り切り替え用のアナロ
グスイッチ８４_a〜dとを備えている。アナログスイッチ
８３は光電池アレイ７１の垂直ライン（第２の電極７
５）毎の接点〜（図１６では各垂直ライン用の接点
数は４つとなっている）と、光電池群７７ａの垂直ライ
ン（第２の電極７５）に接続される接点とを備えてい
る。アナログスイッチ８４_a〜dの接点イは、アナログス
イッチ８３’の接点〜に順にそれぞれ接続されてい
る。また、光電池群７７ａに接続されるアナログスイッ
チ８４ａ、８４ｃの接点ロはアナログスイッチ８３の接
点に接続されており、光電池群７７ｂに接続されたア
ナログスイッチ８４ｂ、８４ｄの接点ロはグランドに接
続されている。なお、図２４の例では、光電池群７７
ａ、７７ｂは図２０に示すごとく光電池アレイ７１を縦
方向に沿って一列づつ分割したうえで、互い違いに配置
されて構成されている。

【０１０５】次に、この携帯型情報端末装置７０による
座標読み取り操作と充電操作とを説明する。座標読み取
りを行う場合には、前述の実施の形態と同様、液晶表示
部４上に原稿Ａを配置して蓋ケース２Ａを閉じる。そし
て、走査回路７８のアナログスイッチ８２_a〜d，８４
_a〜dをすべて接点イ側に切り替える。この切り替え操作
は走査制御部６２からの操作信号に基づいて行われる。

【０１０６】この状態で、走査回路７８のアナログスイ
ッチ８１，８３を、接点から接点に順次切り換える
ことで、光電池アレイ７１を走査して、各光電池７２の
光起電力を取り出して座標を読み出す。このような座標
読み出しは前述の実施の形態と同様である。

【０１０７】一方、充電操作の場合、まず、前述のごと
く充電許可信号（制御信号Ｓ）による判定が行われる。
そして、アナログスイッチ８２_a〜d，８４_a〜dを接点ロ
に切り換えるととも、アナログスイッチ８３を接点に
切リ換える。すると、光電池アレイ７１を構成するすべ
ての光電池７２の光起電力は直流安定化回路５３に出力
され、ここで充電電池８を充電するために必要な電圧に
変換されたのち、充電電池８に供給される。

【０１０８】この実施の形態では、光電池群７７ｂは、
水平ライン（第１の電極１１）を介して光電池群７７ａ
に直列に直列に接続されるから、図１６の実施の形態の
場合と比較すると、取り出される起電力の電圧は２倍に
なる。このことがこの実施の形態の特徴である。

【０１０９】―般に、直流安定化回路５３は、トランジ
スタの閾値電圧の影響で、入力電圧が高いほど変換効率
が向上する。特に、この種の座標入力装置で用いる太陽
電池は、最大電力が得られる電圧が０．５ボルト程度と
極めて低く、閾値電圧の影響を受けやすくなっている。
そこでこの実施の形態のように充電電圧を２倍にするこ
とができると、直流安定化回路５３の動作効率が大幅に
向上し、その結果、光電池アレイ７１から出力される電
力が増加する。したがって、充電電池８に大容量の電池
を用いることが可能となる。つまり、大きな容量の充電
電池８を用いても充電することが可能となり、結果的に
画像入力装置の動作時間が延びることになる。

【０１１０】なお、図２４の構成では、図２０に示した
光電池群７７ａ，７７ｂの配置構造を備えた光電池アレ
イ７１を用いているが、図２１，図２２、図２３に示し
た光電池群７７ａ、７７ｂの配置構造を備えた光電池ア
レイ７１においても、同様に実施できるのはいうまでも
ない。すなわち、例えば、図２１に示す光電池群７７
ａ、７７ｂの配置構造では、図２５に示すように、第２
の電極７５を、各光電池群７７ａ、７７ｂの配列方向
（図中、斜め方向）に沿って形成すれば、図２４の走査
回路７８と同様の走査回路によって光起電力を取り出す
ことができる。このようにすれば、次のような利点があ
る。すなわち、光電池アレイ７１においては、構造上そ
の中央部の光強度分布が強くなるので、光電池アレイ７
１の中央部に多くの光電池群７７ａ，７７ｂが配置され
る図２５に構成では、光電変換の効率が高くなる。

【０１１１】また、図２０〜図２３に示した光電池アレ
イ７１は、いずれも図２４の走査回路７８と組み合わせ
れば、次のような効果を奏することができる。すなわ
ち、各光電池群７７ａ，７７ｂを構成する光電池ａ，
…，光電池ｂ，…は、垂直ライン（第２の電極７５）を
介して光電池群７７ａ、７７ｂ内において互いに並列に
接続されている。また、同一極性の光電池群７７ａ、７
７ｂどうしは水平ライン（第１の電極７３）を介して互
いに並列に接続されている。そのため、垂直走査部７９
Ｂによって取り出される各光電池群７７ａ、７７ｂの電
流は各光電池ａ、ｂの電流を加算した値になり、その
分、取り出される電流の電流値は高いものとなる。その
ため、取り出される光起電力の電流値は高い値で安定し
て、画像入力装置の動作が安定する。

【０１１２】さらには、図１８〜図２３に示した光電池
アレイ７１では、隣り合う光電池群７７ａ，７７ｂの極
性を反転させることで、隣り合う光電池群７７ａ，７７
ｂどうしの直列接続を可能にしていたが、この他、隣り
合う光電池群７７ａ，７７ｂの極性を反転させることな
く、別途設ける配線パターンによって隣り合う光電池群
を直列に接続するようにしてもよい。

【０１１３】ところで、走査回路７８の変形例として、
図２６に示す走査回路７８’も考えられる。これは、図
２４に示すアナログスイッチ８３に接点を付け加えた
アナログスイッチ８３’と、アナログスイッチ８４ｂ，
８４ｄの接点ロとアナログスイッチ８２_a〜dの接点ロと
を切り換えてグランドに接続するアナログスイッチ９０
とを備えている。そして、アナログスイッチ８４ｂ，８
４ｄの接点ロはアナログスイッチ９０の接点イに接続さ
れているとともに、アナログスイッチ８３’の接点に
接続されている。また、アナログスイッチ８２_a〜dの接
点ロは、アナログスイッチ９０の接点ロに接続されてい
る。

【０１１４】このように構成すれば、アナログスイッチ
８３’を接点に切り換えるとともとに、アナログスイ
ッチ９０に接点ロに切り換えれば、光電池群７７ｂだけ
が電圧安定化回路５３に接続されて、これら光電池群７
７ｂから負電圧出力を取り出すことができる。なお、正
電圧出力を取り出す場合には、アナログスイッチ８３’
を接点に切り換えるとともに、アナログスイッチ９０
を接点イに切り換えればよい。また、この走査回路７
８’では、アナログスイッチ８３’の接点，から正
負の電圧を同時に取り出すこともできる。

【０１１５】このように、走査回路７８’では、負電圧
出力を取り出すことができるので、画像入力装置や携帯
型情報端末装置が有するＡ／Ｄコンバータ等において基
準負電圧を必要とする場合などにおいても、光電池アレ
イ７１から基準負電圧を供給することができるようにな
る。

【０１１６】また、この走査回路７８’では、アナログ
スイッチ８２_a〜dの接点ロを互いに接続しているので、
各光電池群７７ａ，７７ｂの特性バラツキを吸収するこ
とができる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果が得られる。

【０１１８】請求項１の効果 光起電力を増幅した増幅信号が、環境光の強度にかかわ
り無く安定するので、どのような環境光のもとでも安定
して座標を読み取ることができるようになる。

【０１１９】請求項２の効果 環境光の光強度が光電池に与える影響を直接的に把握で
きるので、増幅部による光起電力の増幅具合を環境光の
強度に応じて精度よく補正することができて、座標読み
取りがさらに安定する。

【０１２０】請求項３の効果 環境光強度の検出を行う専用の光電池を設ける必要がな
く、コストダウンを図れる。また、請求項２と同様、環
境光の光強度が光電池に与える影響を直接的に把握でき
るので、増幅部による光起電力の増幅具合を環境光の強
度に応じて精度よく補正することができて、座標読み取
りがさらに安定する。

【０１２１】請求項４の効果 光強度の部分的な変動に惑わされることなく、平均化さ
れた光強度を検出することができるようになった。その
ため、増幅部による光起電力の増幅具合を環境光の強度
に応じて精度よく補正することができて、座標読み取り
がさらに安定する。また、座標読み込み中における外環
境光強度変化にも対応することができる。

【０１２２】請求項５の効果 光電池で読み込んだでデータを、その光電池に対応する
表示部の画素に書き込めば、座標データはそのままの状
態で表示部で表示されることになる。したがって、読み
込んだデータをアドレス変換処理といった複雑な処理を
行うことなく表示部に表示することができるようになっ
た。そのため、データ処理時間が短縮化されるうえ、回
路構成も簡単になってコストダウンにも繋がる。

【０１２３】請求項６の効果 表示部上の特定の位置に原稿を配置したうえで両収納部
を閉じ、その状態で光電池アレイで原稿上の座標を読み
取れば、読み取った座標は、原稿を配置した表示部の特
定の位置に精度よく表示されることになる。そのため、
原稿を表示部に対して位置合わせをする必要がなくな
り、座標読み取り操作が操作が簡単になる。

【０１２４】請求項７の効果 光電池を座標入力に使用しないときは光電池の光起電力
によって電源電池が充電されるので、その分、画像入力
装置の動作時間が伸びて、携帯に適したものとなる。

【０１２５】請求項８の効果 光の状態によって変動する光電池の光起電力を直流安定
化回路によって安定化したうえで、充電電力として用い
るので、電池電源の充電動作は安定化して、座標入力装
置の動作時間を延ばすことができる。

【０１２６】請求項９の効果 充電力供給制御部では、光強度が閾値以下まで低下する
と安定した充電を行うことができないと判断し、光強度
が閾値以上になったときのみ充電動作を行い、閾値以下
になると充電動作を停止する。そのため、電池電源の充
電動作は安定して、座標入力装置の動作時間が延びる。

【０１２７】請求項１０の効果 出力電圧が増加するので、充電電池に大容量の電池を用
いることが可能となる結果、画像入力装置の動作時間が
さらに延びる。

【０１２８】請求項１１の効果 構造的にみて簡単に、光電池群を直列に接続することが
可能となり、その分、製造コストの上昇を抑えることが
できる。

【０１２９】請求項１２の効果 取り出される電流値が高いものとなる結果、画像入力装
置の動作が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図ｌは、本発明の第１の実施の形態の座標読み
取り装置を組み込んだ情報端末装置の外観斜視図であ
る。

【図２】図２は、光電池アレイの平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線、およびＢ−Ｂ線の沿った断面
図である。

【図４】光電池アレイの特性を測定したＩＶ曲線であ
る。

【図５】光電池の照明光強度依存性を示す線図である。

【図６】第１の実施の形態の回路構成を示すブロック図
である。

【図７】第１の実施の形態の要部平面図である。

【図８】第１の実施の形態の要部断面図である。

【図９】ＡＧＣ増幅部の増幅率とＡＧＣ制御電圧との関
係を示す線図である。

【図１０】第１の実施の形態の要部拡大断面図である。

【図１１】アナログスイッチのスイッチタイミングを示
す線図である。

【図１２】第１の実施の形態の変形例を示す要部平面図
である。

【図１３】本発明の別の実施の形態の側面図である。

【図１４】本発明のさらに別の実施の形態の回路構成を
示すブロック図である。

【図１５】図１４の実施の形態の要部の回路構成を示す
ブロック図である。

【図１６】図１４の実施の形態の要部の平面図である。

【図１７】図１４の実施の形態のアナログスイッチのタ
イミングを示す線図である。

【図１８】本発明のさらに別の実施の形態の光電池アレ
イの平面図である。

【図１９】図１８のＸ−Ｘ線断面図である。

【図２０】図１８の実施の形態の変形例の光電池アレイ
の平面図である。

【図２１】図１８のの実施の形態の変形例の光電池アレ
イの平面図である。

【図２２】図１８の実施の形態の変形例の光電池アレイ
の平面図である。

【図２３】図１８のの実施の形態の変形例の光電池アレ
イの平面図である。

【図２４】図１８の実施の形態の要部の平面図である。

【図２５】図２０の光電池アレイの接続構造を示す平面
図である。

【図２６】図２４の実施の形態の変形例である。

【図２７】第１従来例の要部平面図である。

【図２８】第２従来例の構成図である。

【符号の説明】

５ 光電他アレイ ２０ 走査回路 ２１ ＡＧＣ増幅部 ２２ ＡＧＣ制御電圧発生部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電池を２次元マトリクス状に配置し、
   読み込む座標の各点に対応して入射する入射光の有無に
   よって各光電池で光起電力信号を発生させる光電池アレ
   イと、 前記光電池アレイを走査して前記座標に対応した走査光
   起電力信号を取り出す走査回路と、 前記入射光の光強度を検出して光強度信号を発生させる
   光強度検出部と、 前記走査光起電力信号を増幅するとともに、前記光強度
   信号に応じてその増幅率を変動させて利得を一定にする
   増幅部とを備えていることを特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記光強度検出部を、前記光電池アレイ
   の受光面と同―面上に設けたことを特徴とする請求項１
   記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記光強度検出部を前記光電池から構成
   するとともに、該光強度検出部を構成する光電池の出力
   を他の光電池の出力から分離して取り出すサンプルホー
   ルド回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の座標
   入力装置。
4. 【請求項４】 前記光強度検出部の受光面面積を、前記
   光電池の受光面面積よりも大きくしたことを特徴とする
   請求項１記載の座標入力装置。
5. 【請求項５】 前記走査光起電力信号を基にして形成し
   た画像を表示する表示部をさらに備え、表示部の画素ピ
   ッチと前記光電池アレイの光電池形成ピッチとを一致さ
   せたことを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
6. 【請求項６】 前記表示部を収納する収納体と前記光電
   池アレイを収納する収納体とをさらに設けるとともに両
   収納体を開閉自在に連結し、 かつ、両収納体を閉じた状態において表示部の各画素と
   光電池アレイの各光電池とがそれぞれ１対１に対応して
   対向配置されるように、表示部と光電池アレイとを各収
   納体に設けたことを特徴とする請求項５記載の座標入力
   装置。
7. 【請求項７】 光電池を２次元マトリクス状に配置し、
   読み込む座標の各点に対応して入射する入射光の有無に
   よって各光電池で起電力信号を発生させる光電池アレイ
   と、前記光電池アレイを走査して前記座標に対応した走
   査光起電力信号を発生させる走査回路と、装置を駆動さ
   せる電源電池とを備え、 前記電源電池を光電池アレイの光起電力出力によって充
   電される充電電池から構成したことを特徴とする座標入
   力装置。
8. 【請求項８】 前記電源電池と前記光電池アレイとの間
   に直流安定化回路を設けたことを特徴とする請求項７記
   載の座標入力装置。
9. 【請求項９】 前記入射光の光強度を検出して光強度が
   閾値以上であると充電許可信号を発生させる光強度判定
   部と、 前記充電許可信号が出力されたときだけ、光電池アレイ
   の光起電力出力を電源電池に供給する充電力供給制御部
   とを備えたことを特徴とする請求項７記載の座標入力装
   置。
10. 【請求項１０】 前記光電池アレイはひとつまたは複数
    の光電池からなる光電池群を複数備えるとともに、これ
    ら光電池群を直列に接続したうえで前記走査回路に接続
    したことを特徴とする請求項７記載の座標入力装置。
11. 【請求項１１】 前記光電池群は、隣り合う電池群どう
    し互いに極性の異なる光起電力を出力するものであり、
    これら光電池群を光電池アレイ実装基板に設けた配線に
    よって接続することで、互いに直列に接続することを特
    徴とする請求項１０記載の座標入力装置。
12. 【請求項１２】 各光電池群を構成する光電池どうし、
    もしくは極性が同じ光電池群どうしを互いに並列に接続
    したことを特徴とする請求項１０または１１記載の座標
    入力装置。