JPS61259329A - 座標入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は座標入出力装置に関し、特に入力および表示両
用のパネルを具備しており入力時に入力箇所の座標を示
す電気信号（座標信号）を発生しまた表示時には与えら
れた座標信号に応じてパターン表示する座標入出力装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、会議用などの黒板の代りに、大形の座標入力装置
が用いられている。例えば、座標入力装置の入力面には
細い導線群を格子状に配設してあり、コイルを内蔵した
ペンで入力した時に、入力面の導線群とコイル内のペン
との電磁結合箇所を検出して、入力箇所の座標を示す電
気信号（座標信号）を発生する方式が、実用化されてい
る。この座標信号を記憶したり、あるいは伝送すること
により、入力面への記入内容を、後刻再生したり、ある
いは遠隔地に伝送して表示できるという利便か得られる
。座標入力装置への入力内容を表示する手段として通常
、陰極線管（Ｃ几Ｔ）表示装置が用いられているが、座
標入力装置の入力面とＣＲＴ表示装置の表示面とは別の
場所に設置してあり、しかも両者のサイズが異なるため
、成人カバターンの表示画像を見ながらこれに部分的修
正（書足しや部分消去など）を施す際に手間が掛かると
いう不便さがある。

このような不便さを解消するために、入力面に重ねて表
示用のスクリーンを設け、座標信号を画像パターンに変
換してプロジェクタからスクリーン上に投影し表示する
座標入出力装置がある。この装置では、成人カバターン
に対して現寸大で且つ同じ位置に画像表示できるので、
表示パターンをなぞりながら部分的修正を施すことがで
きる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、プロジェクタを使用する従来の座標入出力装置
は、プロジェクタとスクリーンとの間にかなり広いスペ
ースを要し、更に高解像度の装置は高価格であるという
問題を有する。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し従来よりも設置
スペースが狭くて済み且つ低価格な座標入出力装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の装置は、二組の導線群を格子状に配設した入力
面を有する入力パネルと１間隙を介し対向する二枚の板
の対向面間に隔壁を設け複数のセルを形成し各該セル内
に磁性体粉を混入した粘液を充填してある表示パネルと
を重ねた構造を有する入出力パネルと、 入力時に前記入力パネルの前記導線群と電磁結合させる
ためのコイルを有する入力用のペンと、前記表示パネル
へのアクセス時に前記磁性体粉に吸引力を作用させるた
めの磁石を複数個有する表示入力手段と、 位置を指示する電気信号を与えられてこれに応答し各前
記磁石をアクセス位置に導く駆動手段と、前記入力パネ
ルの前記導線群および前記ペンの前記コイル間の電磁結
合筒ｒ！ｊｒヲ検出し該ペンの入力座標を示す電気信号
を発生する座標検出手段とを備えている。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図である。表
示パネル１および入力パネル２を重ね合わせた入出力パ
ネルの前面には、表示書込み用の磁気ベン２１を所望の
位置に導くための機構を設けである。すなわち、入出力
パネルの前面に設けたバー４の下端には、一対のプーリ
４２および４３間に掛けたワイヤ４９の両端を係止して
あり、駆動用のモータ４０の軸回転力をプーリ４１から
ワイヤ４９に伝達するととくより、バー４を破線矢印Ｘ
凰の向きに平行移動させる。バー４に沿って破線矢印Ｙ
！で示す向きに滑動可能に設けたキャリジ２０には、磁
気ペン２１を取付は固足してある（キャリジ２０の駆動
機構は図示省略する）。

入出力パネルの背面には、表示の部分的消去用の磁気ペ
ン３１を所望の位置に導くための機構と、表示の全面消
去用の磁石バー６とが設けである。

前者は、破線矢印Ｘ２の向きに平行移動するバー５と、
これに沿って破線矢印Ｙ２の向きに滑動するキャリジ３
０とを有し、キャリジ３０に磁気へ／３１を取付けであ
る（駆動機構は図示省略）。

後者すなわち磁石バー６は棒状の永久磁石であり、バー
４の場合と同様な駆動機構（図示省略）により破線矢印
Ｘ３で示す方向に平行移動する。

入力時には、入力用のベン３で破線矢印Ａで示すごとく
入力パネル２上に記入すると、座標検出回路７がベン３
内のコイルと入力パネル２の導線群との電磁結合箇所を
検出してベン３での入力箇所の座標を示す電気信号すな
わち座標信号を発生して制御回路８へ送る。制御回路８
は、外部から与えられる指示に応じて、座標検出回路７
から送られてくる座標信号を記憶装置に格納したり、あ
るいは通信線へ送出して他の入出力装置へ伝送する機能
を有する。

表示時には、制御回路８は記憶装置から読出した座標信
号あるいは通信線を介して他の入出力装置から送られて
くる座標信号に応答して、モータ４０の回転数（あるい
は回転角度）を制御するための電気信号を発生しモータ
４０へ送る。これに応じてそ一夕４０が回転し、バー４
を座標信号が示す位置まで移動させる。同様にして、キ
ャリジ２０を書込み箇所まで移動させて、磁気ペン２１
で表示パネルｌへのパターン書込みを行う。

部分消去時には、表示時と同様にして磁気ペン３１を部
分消去箇所まで移動させ既表示パターンの部分的消去を
行う。また全面消去時には、磁石バー６を表示パネル１
の一側辺から他側辺まで掃引させて、既表示パターンの
全面的消去を行う。

なおモータ４０には、パルスにより回転角度を制御する
パルスモータ、あるいはロータリーエンコーダを具備し
たサーボモータを使用する。また、磁気ペン２１（ある
いは３１）にコイルを設けておき、このコイルと入力パ
ネル２の導線群との電磁結合箇所を座標検出回路７で検
出することによシ磁気ペン２１（あるいは３１）の位置
を示す座標信号を発生させて、この座標信号と制御回路
８からモータ４０に送られてくる座標信号とが同じにな
るようモータ回転を制御する帰還回路を接続すれば、帰
還なしのオープン制御の場合に生ずる位置誤差累積を防
止できる。この場合には、モータ４０は通常の直流モー
タでも良い。

第２図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第１の実施例に
おける入出力パネルの構造例を示す斜視図である。

同図（ａ）において、入力パネル２は、背面にそれぞれ
ＸおよびＹ座標を設定するための細い導線２４および２
５を互いに絶縁して格子状に配列した、透明板である。

導線２４および２５はそれぞれ、走査回路２６および２
７を介して座標検出回路７に接続してある。表示パネル
１は、同図（ｂ）に示すように、間隙を介し対向させた
二枚の透明板の間隙をハネカム１１で仕切り、多数の小
さなセルを形成した構造を有する。各セル内には、黒色
の磁性体（例えばフェライト）粉末を混入してあり且つ
磁性体粉末とほぼ比重が等しい白色の粘液を充填してあ
る。

第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第１の実施例で
の磁気ベン２１（あるいは３１）の構成例を示す側面図
である。同図（ａ）の磁気ベン２１は、磁心にコイルを
巻装した電磁石であり、コイルに電流を流した時に生じ
る磁力により、白色液１２内に混入しておる磁性体の黒
色粉１３が磁気ベン２１の方に吸引され、白色液１２中
を泳動して磁気ベン２１に近い側の板肉面に付着する。

同図（ｂ）の磁気ベン２１は、電画ンレノイドに永久磁
石を装着したもので、電磁ソレノイドに電流を流した時
に永久磁石が破線矢印Ｂで示すごとく表示パネル１の方
に突出して、同図（ａ）の場合と同様に、磁性体の黒色
粉１３を吸引する。従って、同図（ａ）および（ｂ）の
磁気ベン２１はいずれも、電流のオン・オフで表示パネ
ルへの書込み（あるいは部分消去）動作のオン・オフを
指定できる。

第４図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第１の実施例で
の入出力パネルの構成例を示す側面図である。同図（ａ
）は、表示パネル１と入力パネル２とを重ね合わせた入
出力パネルで、入力パネル２側を入力面とした場合を示
し、同図（ｂ）は逆に表示パネル１側を入力面とした場
合を示す。同図（ａ）では、表示パネル１の表示内容が
前面から見えるように、入力パネル２を透明にしておく
が、同図（ｂ）では、前面から直接表示パネルｌの表示
内容を見ることができるから、入力面２を透明にする必
要は無い。いずれの場合も入力時に、ペン３内のコイル
Ｌと第３図（ａ）に示した入力パネル２の導線２４およ
び２５との間の電磁結合箇所を、走査回路２３および２
４と座標検出回路７とで走査・検出して、座標信号、を
発生する。

第１図に示す第１の実施例では、表示書込み用の磁気ベ
ン２１が入力面上に設けられており、ベン３での入力時
には、入力の邪魔にならぬよう磁気ベン２１を入力面外
に保持してその移動を禁止するようにしておく必要かめ
る。従って、入力内容を表示パネル１に表示する場合、
入力時に発生する座標信号を一旦記憶装置に格納してお
き、非入力時にその記憶装置から座標信号を読出して磁
気ベン２１を書込み箇所まで移動させ、表示書込みをせ
ねばならず、操作時間のロスを生ずる。これを防止する
には、次に説明するごとく、入力用のベン３内に、入力
時に表示書込みをするための磁石を装着すれば良い。

第５図（ａ）および（ｂ）は、おのおの第１の実施例で
の入力用のベン３の構成例を示す側面図である。

同図（ａ）はペン先に表示書込み用の永久磁石５１を装
着したベン３を示し、また同図（ｂ）はペン先に表示書
込み用の電磁石の磁心５２を装着したベン３を示す。同
図（ａ）のベン３で入出力パネルの入力面に入力すれば
、永久磁石５１の磁力により、第３図（ｂ）に示した場
合と同様に、表示パネル１に入カバターンを書込み表示
することができる。また、同図（ｂ）のベン３では、磁
心５２に巻装したコイルＬへ入力時に電流を供給するこ
とにより、第３図（ａ）に示した場合と同様に、表示パ
ネル１に入カバターンの書込みを行うことができる。

第６図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第５図（ａ）に
示したベン３について、コイルＬへの書込信号の接続例
を示すプロ、り図およびその動作タイミングを示すタイ
ムチャートである。この場合、入力パネル２の導線２４
および２５（第２図（ａ）を参照）とペン３内のコイル
Ｌとの電磁結合には、高周波の搬送波を用い、書込信号
としては、ベン３での入力時にだけ直流（あるいは上述
のｉｍ結合用の搬送波よりも周波数が低い交流）の電流
をコイルＬに供給する。書込信号は、低域フィルタ（Ｌ
ＰＦ）３３を介してベン３のコイルＬに接続してあり、
またコイルＬと座標検出回路７との間には帯域フィルタ
（ＢＰＦ　）３４を接続してある。更に、書込信号の立
上りおよび立下りは、Ｘ座標の走査期間ＸおよびＸ座標
の走査期間Ｙの間に設定した書込みオン・オフ期間Ｓ内
で行うようにしてある。

ＬＰＦ３３は、書込み信号の立上りおよび立下りで生ず
る高周波信号成分を抑圧し、またＢ　Ｐ　Ｆ　３４は、
搬送波近傍の周波数帯域を通過させこれ以外の帯域成分
を抑圧する。従って、座標検出用の搬送波に対し書込み
信号の立上９および立下りで生ずる高周波成分が相加さ
れることによる座標誤検出の発生を防止できる。更に書
込みオン・オフ期間Ｓ内で書込み信号のオンおよびオフ
を行うことにより、ＬＰＦ３３およびＢＰＦ３４の抑圧
量を低減でき、従って回路規模を小さくて済ませること
ができる。

第７図は、第１の実施例での電磁石の磁気ペン２１への
励磁電流の供給例を示すブロック図である。磁気ペン２
１（あるいは２２）で表示パネル１への書込み（あるい
は部分消去）を行う時に、磁気ペン２１の移変速度が一
定であるとは限らず、書込み（あるいは部分消去）の結
果に色の濃淡を生ずる。同図の回路は、制御部８から書
込み時における磁気ペン２１の移動速度を示すディジタ
ル信号である書込み速度データを受け、これをディジタ
ル−アナログ変換回路（Ｄ／Ａ）２２でアナログ信号に
変換し、このアナログ信号を直接あるいは電流変換回路
２３で電流値を変換して、磁気ペン２１の励磁用のコイ
ルに供給している。磁気ペン２１の移動速度の増減に応
じて、磁気ペン２１の磁力を増減することにより、表示
結果の濃淡が発生することを防ぐことができる。同様に
、この回路を磁気ペン２２に接続すれば、部分消去結果
の纜淡の発生を防止できる。

以上に説明した第１の実施例では１表示パネルｌおよび
入力パネル２を重ね合わせた入出力パネルの面上で、入
力のみならず表示書込みを行えるから、従来の光学的投
影表示のような広いスペースを要せず且つ低価格な入出
力装置が得られる。

なお第１の実施例では、表示パネル１の表示パターンは
白地に黒色で表示されるが、磁石バー６を入力面側に設
け、入力面側から表示パターンの消去を行うように変更
すれば、黒地に白色でパターン表示できることは明らか
である。この場合には、表示を込み用の磁気ペンが入出
力パネルの背面側になるので、ペン３での入力に即応し
た表示書込みが可能である。

第８図は本発明の第２の実施例を示すｆ＋祝図である。

本実施例が第１の実施例と異なる点は、表示パネル１と
透明な入力パネル２との間に間隙を設けて入出力パネル
として、この間隙内で移動可能なキャリジ６０を設け、
キャリジ−６０に表示書込み用の磁気ペン（図示省略）
を装着してあることである。ペン（図示省略）による入
力は、入力パネル１の側から行う。第１の実施例では、
表示書込み用の磁気ペン２１が入力面上を移動する構造
であるため、ペン３での入力に即応して表示パネルｌへ
の誉込みを行うには、ペン３内に入力時での書込み用の
磁石を設けておく必要がある。本実施例では、表示書込
み用の磁気ペンを装着したキャリジ６０は入力パネル２
の背面で移動する構造であるから、入力用ペンの入力座
標を示す座標信号により、キャリジ６０の位置制御を行
って。

ペンでの入力に即応してキャリジ６０をペン入力に追随
させ書込み表示を行うことができる利点がある。

キャリジ６０は、入出力パネルの背面側で移動可能なバ
ー９の上端部および下端部間に張られたワイヤ６１で、
表示パネル１および入力パネル２間の間隙で上下に移動
可能なように保持してある（詳細は後述する）。バー９
を水平方向に移動させるためのワイヤ４９は、バー９の
下端部の係止箇所からプーリ４１および４２に掛けられ
、モータ４０の回転軸に巻付けられ、更にプーリ４３に
掛けられてバー９の上端部に係止されている。更にワイ
ヤ４９は、プーリ４４．４５および４６に掛けられて、
バー９の下端部に係止されている。

例えば、バー９の下端部を破線矢印Ｃで示す向きに引張
るようにモータ４０を回転させれば、ワイヤ４９は、破
線矢印り、Ｅ、Ｆ’、Ｇ、およびＨで示す向きに動き、
これに伴ってバー９は、上端部および下端部が同方向に
同じ距離だけ移動して。

水平移動する。

第９図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第２の実施例で
表示書込み用の磁気ペンと表示部分消去用の磁気ペンと
を連動して移動させる機構の構成例を示す正面図および
側面図である。表示書込み用の磁気ペンを装着したキャ
リジ６０と、表示部分消去用の磁気ペンを装着したキャ
リジ７０とは、同図（ｂ）に示すように、表示パネルｌ
をはさんで両者の磁気ペンが同じ座標位置になるようワ
イヤ６１に係止しておる。同図（ａ）は、キャリジ７０
をバー９の長さ方向に沿って上下に移動するための機構
を示す。前述のごとくワイヤ４９の運動に伴って水平方
向に移動するバー９には、プーリ７２，７４゜７７およ
び７９の支軸が固定してある。またキャリジ７０には、
プーリ７３および７８の支軸が固定してある。モータ８
０の回転軸に巻付けであるワイヤ７１０両端は、入出力
パネルの枠（図示省略）に固定してあり、その一端から
順次プーリ７２ないし７９に掛けられて他端に至る。例
えば、モータ８０に回転を与えてワイヤ７１を破線矢印
Ｐの方向に引張れば、プーリ７２および７９は静止した
ままで、プーリ７４ないし７８がそれぞれ破線矢印の向
きに回転し、これに伴りてキャリジ７０が破線矢印Ｑの
方向に移動する。

同図（ｂ）は、キャリジ６０をキャリジ７０と同じ高さ
の位置に導くための機構を示す。キャリジ６０および７
０に係止しているワイヤ６１は、おのおの支軸をバー９
に固定したプーリ６２ないし６７に順次掛けである。キ
ャリジ７０が、同図（ａ）で説明したように、破線矢印
Ｑの方向に移動すると、これに伴ってワイヤ６１が動き
、プーリ６２ないし６７がそれぞれ破線矢印の向きに回
転して、キャリジ６０も破線矢印Ｑの方向にキャリジ７
０と同じ距離だけ移動する。従って、キャリジ６０およ
び７０の各磁気ペンは、同じ座標位置を保ちながら連動
する。

このように、表示書込み用磁気ペンを装着したキャリジ
６０を入力パネル２の背面で移動させる構造にすること
により、ペン入力に即応した表示書込みが可能になると
共に、表示の書込み用磁気ペンおよび部分消去用磁気ペ
ンを連動させることが可能になる。この連動化により、
表示の書込みおよび部分消去のための駆動機構を一体化
できるので、装置を更に小形化できる。

以上に説明した第２の実施例でも、第１の実施例と同様
に、従来のような広い設置スペースを要せず且つ低価格
な入出力装置が得られる。なお、第２の実施例中のモー
タ４０および８０には第１の実施例中のモータ４０と同
様に、パルスモータあるいはサーボモータを使用して、
入力中のペン位置を示す座標信号や、他装置から送られ
てくる座標信号、記憶装置から読出した座標信号などの
いずれかを適宜与え、キャリジ６０および７０の位置制
御を行う。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明には、入力パネル
に磁気泳動型の表示パネルを重ねて入出力パネルを構成
し表示の書込み用および消去用の磁石とその駆動機構を
設けることにより、従来よりも設置スペースが狭くて済
み且つ低価格な座標入出力装置を実現できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図（ａ）および（ｂ）、第８図はおのおの
本発明の実施例を示す斜視図、第３図（ａ）および（ｂ
）。 第４図（ａ）および（ｂ）、第５図（ａ）および（ｂ）
、第９図（ｂ）はおのおの本発明の実施例を示す側面図
、第６図（ａ）、第７図はおのおの本発明の実施例を示
すブロック図、第６図（ｂ）は本発明の詳細な説明する
ためのタイムチャート、第９図（ａ）は本発明の実施例
を示す正面図である。 １・・・・・・表示パネル、１１・・・・・・ハネカム
、１２・・・・・・白色液、１３・・・・・・黒色物、
２・・・・・・入力パネル、２４．２５・・・・・・導
線、２６．２７・・・・・・走査回路、３・・・・・・
ペン、Ｌ・・・・・・コイル、５１・・・・・・永久磁
石、５２・・・・・・磁心、３３・・・・・・低域フィ
ルタ（Ｌ　ｌ）　Ｆ　）、３４・・・・・・帯域フィル
タ（ＢＰＦ）、４．５．９・−パ°°バー、２０．３０
，６０，７０・・・・・・キャリジ、２１．３１・・・
・・・磁気ペン、２２・・・・・・アナログ−ディジタ
ル変換回路（Ｄ／Ａ）、２３・・・・・・電流変換回路
、６−−−−−°磁石バー、４０．８０・・・・・・モ
ータ、４１〜４６　．６２〜６７　．７２〜７９・・°
・・°プーリ、４９．６１．７１・・”・・・ワイヤ、
７・・・・・・座標検出回路、８・・・・・・制御回路
。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋８・第１図 入力／望ネル 第２図 （ａ’）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第３図 （ｄ）（ｂ） 第４図 へ−ン　　　　　　　　　　ベン 奉５図 （ａ） （ｂ”） 第６図 第７図 （ａ）（１）） 簿？図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）二組の導線群を格子状に配設した入力面を有する
   入力パネルと、間隙を介し対向する二枚の板の対向面間
   に隔壁を設け複数のセルを形成し各該セル内に磁性体粉
   を混入した粘液を充填してある表示パネルとを重ねた構
   造を有する入出力パネルと、 入力時に前記入力パネルの前記導線群の電磁結合させる
   ためのコイルを有する入力用のペンと、 前記表示パネルへのアクセス時に前記磁性体粉に吸引力
   を作用させるための磁石を複数個有する表示入力手段と
   、 位置を指示する電気信号を与えられてこれに応答し各前
   記磁石をアクセス位置に導く駆動手段と、 前記入力パネルの前記導線群および前記ペンの前記コイ
   ル間の電磁結合箇所を検出し該ペンの入力座標を示す電
   気信号を発生する座標検出手段とを備えたことを特徴と
   する座標入出力装置。
2. （２）前記入出力パネルは前記入力パネルおよび前記表
   示パネルを密着させ重ね合わせた構造を有し、該入出力
   パネルの一方を前記ペンでの入力面とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の座標入出力装置。
3. （３）前記ペンは先端部に前記表示パネルへの書込み用
   の磁石を内蔵した特許請求の範囲第（２）項記載の座標
   入出力装置。
4. （４）前記入出力パネルは透明な前記入力パネルを前記
   表示パネルに間隙を介して重ねた構造を有し、前記表示
   入力手段の第１の磁石を前記駆動手段に係止させ該間隙
   内で移動可能に設けてあり、該入出力パネルの該入力パ
   ネルの側の面を前記ペンでの入力面とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の座標入出力装置。
5. （５）前記表示入力手段の第２の磁石を前記表示パネル
   の前記第１の磁石と反対側の面に設けてあり、前記駆動
   手段は該第１および第２の磁石を同じ座標位置に導くた
   めの連動機構を有する特許請求の範囲第（４）項記載の
   座標入出力装置。
6. （６）前記表示入力手段は、前記表示パネルの一方の面
   への書込みアクセス用の磁石と、前記表示パネルの他方
   の面での部分消去アクセス用の磁石とを有する特許請求
   の範囲第（１）項記載の座標入出力装置。
7. （７）前記磁石は電磁石であり前記表示パネルへのアク
   セス時にだけ電流を与え励磁するようにした特許請求の
   範囲第（６）項記載の座標入出力装置。
8. （８）前記磁石は永久磁石であり前記表示パネルへのア
   クセス時にだけ前記表示パネルの面に接近するようにし
   た特許請求の範囲第（６）項記載の座標入出力装置。
9. （９）前記電磁石へ与える電流値をアクセス時の該電磁
   石の移動速度に応じて可変するようにした特許請求の範
   囲第（８）項記載の座標入出力装置。
10. （１０）前記表示入力手段は前記表示パネルの一方の面
    上を掃引可能に設けた全面消去アクセス用の棒状の永久
    磁石を有する特許請求の範囲第（１）項記載の座標入出
    力装置。