JPH11134101A - 位置指示器およびこれを用いた座標入力システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 相対座標形式のデータに対応したソフトウェ
アに用いるのに便利な位置指示器を提供する。 【構成】 タブレット上で用いる位置指示器の底面にタ
ブレット面との接触検出部分を設ける。相対座標形式の
データに対応したソフトウェアに用いる際に位置指示器
を僅かに浮かせて操作するようにする。位置指示器のＩ
Ｄコードによりデータ形式を自動選択するようにする。
同一のシステムで絶対座標形式にも相対座標形式にも対
応する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タブレット上で用
いる位置指示器、およびこれを用いた座標入力システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータシステムに用い
られる入力装置の一つとして、デジタイザと呼ばれる装
置が知られている。デジタイザはタブレットと位置指示
器とから構成され、一般的には電磁誘導作用を利用して
タブレット上における位置指示器の絶対的な位置の座標
データ（以下、絶対座標形式のデータと称す。）を求め
る装置である。前記装置では、座標検出を１秒間に数十
〜数百回程度繰り返し行い、得られたデータを上位装
置、たとえばホストコンピュータに送出する如くなして
いる。

【０００３】また、コンピュータシステムに用いられる
入力装置としてはマウスも周知であるが、該マウスはそ
の移動に伴って相対的な座標の変化量を示すデータ（以
下、相対座標形式のデータと称す。）をその上位装置、
たとえばホストコンピュータに送出する如くなってい
る。

【０００４】ところで、ホストコンピュータで動作する
ソフトウェアには、前述した絶対座標形式の座標データ
に対応したものと、相対座標形式の座標データに対応し
たものとがあり、該相対座標形式の座標データに対応し
たソフトウェアの場合、座標形式が相違する理由で、前
述したデジタイザをそのまま使用できない又は操作性が
非常に悪いという問題があった。

【０００５】そこで、特開平０５−１９７４７８では、
使用するソフトウェアに応じてデジタイザから出力され
るデータを相対座標形式のデータに変換するようにした
座標入力システムが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】先願で示されたシステ
ムでは、絶対座標形式のデータを相対座標形式のデータ
に変換するため、位置指示器がタブレット面から十分高
く持ち上げられたかどうかを検出している。これが所定
の高さ以下である時のみ移動量を加算するようにし、位
置指示器が前記所定の高さを超えた場合には、位置指示
器が移動してもアプリケーションソフト上では指示位置
が移動しないように用いている。即ち、マウスと同様な
動作をタブレット上で実現している。

【０００７】マウスを用いたシステムでは一般的に、机
上の狭いエリアを何度も往復させる（往復操作）ことに
よってディスプレイ上での指示位置を大きく移動させる
ように用いている。この時、マウスは机上から僅かに浮
かせるだけで良いが、前述した先願のシステムでは位置
指示器をタブレット面から十分に高く持ち上げなければ
ならなかった。この高さは一般的には５ミリから８ミリ
程度である。このため先願のシステムではマウスと比べ
て操作性が悪いという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、絶対座標形式の座標デー
タに対応したソフトウェアにも相対座標形式の座標デー
タに対応したソフトウェアにも対応することのできるデ
ジタイザを用いた座標入力システムであって、かつ、相
対座標形式の座標データに対応する場合には位置指示器
をタブレット面から僅かに浮かせるだけでその往復操作
を認識できる操作性の良い座標入力システムを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するために、タブレットと位置指示器とで構成される
位置検出装置を備えた座標入力システムにおいて、位置
指示器の底面にタブレット面との接触を検出する接触検
出手段と、該接触検出手段より検出された情報をタブレ
ットに返信する接触情報返信手段とを設けた位置指示器
を提案する。

【００１０】また、さらに位置指示器の種類を示すＩＤ
コードをタブレットに返信する手段を併せて設けた位置
指示器を提案する。

【００１１】また、位置指示器から検出された前記ＩＤ
コードが所定のＩＤコードと一致した場合にタブレット
からの座標データを相対座標形式のデータに変換するよ
うに構成したデータ変換装置を併せて備えた座標入力シ
ステムを提案する。

【００１２】

【作用】本発明の構成によれば、位置指示器の底面に設
けた接触検出手段によって、位置指示器がタブレット面
と接触しているかどうかが検出される。この情報は接触
情報返信手段によりタブレットに返信される。

【００１３】ＩＤコードを返信するように構成した位置
指示器では、その位置指示器が相対座標形式に対応した
ものであることを示すＩＤコードがタブレットに返信さ
れる。

【００１４】位置指示器のＩＤコードが所定のＩＤコー
ドと一致した場合にタブレットからの座標データを相対
座標形式のデータに変換するようなデータ変換装置を併
せて備えた座標入力システムでは、検出されたＩＤコー
ドによってその位置指示器が相対座標形式に対応したも
のであるかどうかを判別し、相対座標形式に対応したも
のである場合にはタブレットからの座標データを相対座
標形式のデータに変換する。

【００１５】

【実施例】図１は本発明による位置指示器の実施例を示
すものである。位置指示器１４にはスイッチ１５、１
６、１７が設けられている。これらのスイッチは従来の
位置指示器やマウスに設けられているものと同様に用い
られる。また、従来の位置指示器と同様にコイル１８が
設けられており、このコイル１８がタブレットから放射
される電波に反応することによりタブレット上での座標
位置を検出することができるようになっている。これら
の構成は従来の位置指示器と同様に動作する。

【００１６】図１に示すように位置指示器１４の底面か
ら僅かに突出した接触検出部１９が設けられている。こ
の接触検出部１９は筐体に固定されたスイッチ２０に接
続されている。

【００１７】位置指示器１４をタブレット上に置いた際
には、位置指示器１４の自重により接触検出部１９は内
部へ押し込まれ、スイッチ２０がオンとなる。また、位
置指示器１４をタブレット面から僅かに浮かせるとスイ
ッチ２０はオフとなる。

【００１８】位置指示器の動作を説明するために、ま
ず、タブレットの構成を簡単に説明しておく必要があ
る。図２はタブレットの構成図の一例を示したものであ
る。図２において、Ｘ軸に４０本のループコイルＸ1〜
Ｘ40 が配置され、Ｙ軸に４０本のループコイルＹ1〜Ｙ
40 が位置検出方向に互いに平行に図示のごとくに配置
されている。このループコイルは各々のループコイルを
選択する選択回路２に接続されている。この選択回路２
は送受切替回路３に接続され、この送受切替回路３の受
信側には増幅器５が接続され、この増幅器５は検波回路
６に接続されている。この検波回路６はローパスフィル
ター７に接続され、このローパスフィルター７はサンプ
ルホールド回路８に接続され、このサンプルホールド回
路８がＡ／Ｄ変換回路（アナログ／デジタル変換回路）
９に接続され、このＡ／Ｄ変換回路９はＣＰＵ（中央処
理装置）１０に接続されている。また、送受切替回路３
の送信側には電流ドライバ１２が接続され、電流ドライ
バ１２の入力端には発振器１１が接続されている。ま
た、ＣＰＵ１０から制御信号が前記選択回路２、サンプ
ルホールド回路８、Ａ／Ｄ変換回路９および送受切替回
路３にそれぞれ接続されている。図２に示したタブレッ
トでは、電波の送信と受信とを交互に行うことによって
位置指示器の指示位置を検出するだけでなく、受信信号
の有無より操作に応じたデジタル情報や位置指示器固有
のＩＤコードなどを検出することができるようになって
いる。また、ＣＰＵ１０に記憶させるプログラムにより
送信継続時間を必要に応じて設定できるようになってい
る。

【００１９】図３は、図１に示した位置指示器の回路構
成図を示す。

【００２０】図３において、コイル１８およびコンデン
サ２２は共振回路２３を構成している。この共振回路２
３は電源回路２４に接続され電源を得ている。また、共
振回路２３はダイオード２５、抵抗２６（R1）とコンデ
ンサ２７（C1）とからなる第１の積分回路、およびコン
パレータ２８とによって構成される検波回路に接続され
ている。このコンパレータ２８の出力には共振回路２３
に誘導される信号（ｂ）の大きさが所定レベル以上であ
るかどうかを検出した結果が現れる。即ち、第１の積分
回路とコンパレータ２８のしきい値との関係は、タブレ
ットからの電波（ａ）が所定時間（本実施例では５０μ
Ｓ程度の時間）継続して送信された場合にコンパレータ
２８からの出力信号が発生するように決定されている。

【００２１】コンパレータ２８の出力は、抵抗２９（R
２）とコンデンサ３０（C２）とからなる第２の積分回
路、および、抵抗３３（R３）とコンデンサ３４（C３）
とからなる第３の積分回路とに接続されている。第２の
積分回路はコンパレータ３１に、第３の積分回路はコン
パレータ３５にそれぞれ接続されている。また、コンパ
レータ３５の出力信号（ｅ）はフリップフロップ３６の
データ入力端子に接続され、コンパレータ３１の出力信
号（ｄ）はインバータ３２を介してフリップフロップ３
６のクロック入力端子に接続されている。また、コンパ
レータ３１の出力信号（ｄ）は、パラレルシリアル変換
回路３７のリセット端子、および、シリアルＲＯＭ４１
のリセット端子にも接続されている。

【００２２】抵抗２９（R2）とコンデンサ３０（C2）と
からなる第２の積分回路の時定数は第１の積分回路の時
定数よりも十分大きく、タブレットからの電波が所定時
間（本実施例では２００μＳ程度の時間）継続して送信
された場合にコンパレータ３１から出力が発生するよう
に決定されている。また、抵抗３３（R3）とコンデンサ
３４（C3）とからなる第３の積分回路の時定数は第２の
積分回路の時定数よりもさらに大きく、タブレットから
の電波が所定時間（本実施例では５００μＳ程度の時
間）継続して送信された場合にコンパレータ３５から出
力が発生するように決定されている。

【００２３】フリップフロップ３６の反転出力信号
（ｆ）はパラレルシリアル変換回路３７のイネーブル端
子に接続され、出力信号（ｇ）はシリアルＲＯＭ４１の
イネーブル端子に接続されている。

【００２４】また、コンパレータ２８の出力信号（ｃ）
はコンデンサ３９、抵抗４０、およびフリップフロップ
３８とで構成されるワンショットモノマルチ回路に入力
されている。この回路はタブレットからの電波（ａ）の
送信タイミングに同期した一定パルス幅の信号（ｈ）を
生成している。

【００２５】信号（ｈ）はパラレルシリアル変換回路３
７のクロック入力端子およびシリアルＲＯＭ４１のクロ
ック入力端子に接続されている。

【００２６】パラレルシリアル変換回路３７の第１ビッ
ト目の入力端子Ｄ0にはスイッチ２０が、第２ビット目
の入力端子Ｄ1にはスイッチ１５が、第３ビット目の入
力端子Ｄ2にはスイッチ１６が、第４ビット目の入力端
子Ｄ3にはスイッチ１７が、それぞれ接続されている。
このスイッチ２０は位置指示器の底面に取り付けられて
タブレットとの接触を検出するためのものである。ま
た、スイッチ１５〜１７は図１に示す３個のボタンの操
作を検出するためのものである。

【００２７】パラレルシリアル変換回路３７の出力端
子、およびシリアルＲＯＭ４１の出力端子は共にＯＲゲ
ート４２の入力に接続され、ＯＲゲート４２の出力と信
号（ｈ）とはＮＡＮＤゲート４３の入力に接続されてい
る。ＮＡＮＤゲートからの出力信号（ｉ）はダイオード
４４を介して共振回路２３に接続されている。

【００２８】以上のように構成した位置指示器の操作に
対応した情報、即ち、スイッチ１５、１６、１７、およ
び、タブレット面と接触しているか否かを示すスイッチ
２０の各情報が検出できることを以下に説明する。

【００２９】図４は図３に示した４個のスイッチの状態
を４ビットのデジタル信号として検出する際の、回路図
中（ａ）〜（ｉ）に示した各部の波形、および図２の受
信波形（Ａ）を示したものである。

【００３０】タブレットからは３００μＳの送信に続き
１００μＳの受信、さらに送受信各１００μＳを４回繰
り返す。最初の送信時間を３００μＳとしているのでこ
の時、回路図中の（ｄ）には図４の（ｄ）に示すような
パルスが発生するが（ｅ）には信号が発生しない。この
ため、フリップフロップ３６の反転出力側（ｆ）がハイ
レベルとなり、パラレルシリアル変換回路３７が動作す
る。即ち、３００μＳの送信が終了した後の４回の送受
信タイミングに同期して前記４ビットの操作情報がパラ
レルシリアル変換回路３７の出力端子より順次出力され
る。この出力信号はＯＲゲート４２とＮＡＮＤゲート４
３を介して信号（ｉ）を生成する。この信号（ｉ）は通
常はハイレベルを出力し、各ビットに対応するスイッチ
がオンとなった時のみロウレベルを出力するように動作
する。図４では第１ビット目に対応するスイッチ２０お
よび第４ビット目に対応するスイッチ１７がオンとなっ
ている場合を示している。

【００３１】ダイオード４４は共振回路２３に発生する
高周波信号を制御してタブレットへデジタル信号を返信
するためのものである。信号（ｉ）がハイレベルの時に
はダイオード４４は逆バイアスとなるためダイオード４
４は共振回路２３に影響を与えず、タブレット側では位
置指示器からの受信信号(Ａ)が検出される。信号（ｉ）
がロウレベルの時には、共振回路２３に発生した高周波
信号はダイオード４４およびＮＡＮＤゲート４３により
吸収されるため、タブレット側では受信信号は検出され
ない。

【００３２】このように、タブレットでの受信信号の有
無により位置指示器の操作状態を検出することができる
ので、位置指示器がタブレット面と接触しているか否か
を検出することができる。

【００３３】図５はシリアルＲＯＭ４１に格納されたＩ
Ｄコードを検出する際の、回路図中（ａ）〜（ｉ）に示
した各部の波形、および図２の受信波形（Ａ）を示した
ものである。

【００３４】タブレットからは７００μＳの送信に続き
１００μＳの受信、さらに送受信各１００μＳを１０回
繰り返す。ここでは最初の送信時間を７００μＳとして
いるので、回路図中の（ｄ）および（ｅ）には図５に示
すようにパルスが発生する。このため、フリップフロッ
プ３６は出力端子Ｑ側の信号（ｇ）がハイレベルとな
り、シリアルＲＯＭ４１が動作する。即ち、７００μＳ
の送信が終了した後の１０回の送受信タイミングに同期
してシリアルＲＯＭ４１に格納された１０ビットのＩＤ
コードが順次出力される。この出力信号はＯＲゲート４
２とＮＡＮＤゲート４３を介して信号（ｉ）を生成す
る。この信号（ｉ）は、ダイオード４４を介して共振回
路２３に接続されているのでシリアルＲＯＭ４１に格納
されたＩＤコードにより順次共振回路２３を制御する。

【００３５】従って、タブレットでの受信信号の有無に
より位置指示器に格納されたＩＤコードが検出される。

【００３６】図６は本発明による座標入力システムの実
施例を示すものである。ホストコンピュータ６０には表
示装置６１およびデジタイザ６２が接続されている。こ
のデジタイザ６２は、図２に示したタブレットと位置指
示器から構成されているが、位置指示器としては図１に
示したものを含めて複数種類の中から選択して使用でき
るようになっている。

【００３７】ホストコンピュータ６０は、 ＩＤコード
判定手段６３とデータ変換手段６４とを含むデータ変換
装置６５を備えている。

【００３８】ＩＤコード判定手段６３は、デジタイザ６
２から送出されるデータより使用中の位置指示器のＩＤ
コードを抽出して、該ＩＤコードより使用中の位置指示
器が図１に示すような構成のものであるかどうかを判定
する。

【００３９】ＩＤコード判定手段６３によって使用中の
位置指示器が図１に示すような構成のものであると判定
された場合には、前記データ変換手段６４はデジタイザ
６２から出力されるデータを相対座標形式のデータに変
換する。絶対座標形式のデータを相対座標形式のデータ
に変換する方法については周知であり、先願においても
詳細に記載されているのでここでは省略する。

【００４０】図７は、図６に示した座標入力システムの
外観図である。タブレット７０と共に３種類の位置指示
器が用意されている。これらの位置指示器にはそれぞれ
の違いを識別できるＩＤコードが格納されている。

【００４１】スタイラスペン７１は周知のもので、文字
入力や描画などに用いられ、アプリケーションソフトに
は絶対座標形式のデータが送られる。

【００４２】カーソル７２は周知のもので、図形入力な
どに用いられ、アプリケーションソフトには絶対座標形
式のデータが送られる。

【００４３】７３で示される相対座標入力用指示器を備
えているのが本発明の特徴である。相対座標入力用指示
器７３は図１で示されるものと同様なもので、タブレッ
ト面との接触を検出することができ、相対座標形式のア
プリケーションで用いる。

【００４４】本実施例では、位置指示器の底面にスイッ
チを設けてタブレットとの接触を検出したが、これに限
らず、位置指示器が浮き上がった際に入る光を検出する
ようにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、位置指示器とタブレッ
ト面との接触を検出できるように構成したので、タブレ
ットを相対座標形式のデータに対応したアプリケーショ
ンソフトに用いる際に、タブレット面から僅かに浮かせ
るだけで操作することができ、操作性の良い座標入力シ
ステムを実現できる。

【００４６】また、位置指示器内にＩＤコードを格納し
てこれをタブレットで検出するとともに、位置指示器の
種類を判定して、アプリケーションソフトに絶対座標形
式のデータか相対座標形式のデータかを自動選択して渡
すようにしたので、絶対座標形式の座標データに対応し
たソフトウェアにも相対座標形式の座標データに対応し
たソフトウェアにも対応することができ、かつ、相対座
標形式の座標データに対応する場合には位置指示器をタ
ブレット面から僅かに浮かせるだけで良く、操作性の良
い座標入力システムが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による位置指示器の実施例

【図２】 タブレットの構成図

【図３】 図１に示した位置指示器の回路構成図

【図４】 操作情報を検出する際の波形図

【図５】 ＩＤコードを検出する際の波形図

【図６】 本発明による座標入力システムの実施例

【図７】 図６に示した座標入力システムの外観図

【符号の説明】

２ 選択回路 ３ 送受切替回路 ５ 増幅器 ６ 検波回路 ７ ローパスフィルター ８ サンプルホールド回路 ９ Ａ／Ｄ変換回路 １０ ＣＰＵ １１ 発振器 １２ 電流ドライバ １４ 位置指示器 １５、１６、１７、２０ スイッチ １８ コイル １９ 接触検出部 ２２、２７、３０、３４、３９ コンデンサ ２３ 共振回路 ２４ 電源回路 ２５、４４ ダイオード ２６、２９、３３、４０ 抵抗 ２８、３１、３５ コンパレータ ３２ インバータ ３６、３８ フリップフロップ ３７ パラレルシリアル変換回路 ４１ シリアルＲＯＭ ４２ ＯＲゲート ４３ ＮＡＮＤゲート ６０ ホストコンピュータ ６１ 表示装置 ６２ デジタイザ ６３ ＩＤコード判定手段 ６４ データ変換手段 ６５ データ変換装置 ７０ タブレット ７１ スタイラスペン ７２ カーソル ７３ 相対座標入力用指示器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置検出装置のタブレット上で用いる位
   置指示器において、 底面にタブレット面との接触を検出する接触検出手段
   と、 該接触検出手段より検出された情報をタブレットに返信
   する接触情報返信手段とを設けたことを特徴とする位置
   指示器。
2. 【請求項２】 位置指示器に共振回路を設けて、タブレ
   ットとの電磁誘導作用により指示位置を検出する位置検
   出装置に用いる位置指示器において、 底面にタブレット面との接触を検出する接触検出手段
   と、 該接触検出手段より検出された情報をタブレットに返信
   する接触情報返信手段とを設けたことを特徴とする位置
   指示器。
3. 【請求項３】 ＩＤコードを保持する手段と、 該ＩＤコードをタブレットに返信する手段とを設けたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の位置指示器。
4. 【請求項４】 タブレットと位置指示器とで構成される
   位置検出装置と、該位置検出装置から出力される座標デ
   ータを変換処理するデータ変換装置とを備えた座標入力
   システムにおいて、 位置指示器には、底面にタブレット面との接触を検出す
   る接触検出手段と、該接触検出手段より検出された情報
   をタブレットに返信する接触情報返信手段とを設け、 データ変換装置は、該位置指示器がタブレットと接触し
   ている際に移動した移動量を出力する相対座標形式のデ
   ータに変換するように構成した、 ことを特徴とする座標入力システム。
5. 【請求項５】 位置指示器に、所定のＩＤコードを保持
   する手段と、該ＩＤコードをタブレットに返信する手段
   とを設け、 データ変換装置を、タブレットで検出された位置指示器
   のＩＤコードが前記所定のＩＤコードと一致した際に相
   対座標形式のデータに変換するように構成した、 ことを特徴とする請求項４記載の座標入力システム。