WO2012050069A1

WO2012050069A1 - 座標入力装置、および該座標入力装置を備えた表示装置ならびに座標入力方法

Info

Publication number: WO2012050069A1
Application number: PCT/JP2011/073264
Authority: WO
Inventors: 忠史川村; 小川　裕之
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-04-19

Abstract

　座標入力装置（１）は、表示画面上に電界強度の極小点または極大点を持つ電界分布を形成する少なくとも１対の送信アンテナ（３ａ，３ｂ）と、表示画面上において、対象物が近接または接触している位置の電波を受信する少なくとも１つの受信アンテナ（４）と、アッテネータ（５）および移相器（６）を制御することによって、極小点または極大点に表示画面上を走査させる制御ボード（２）を備えている。オシロスコープ（１１）にて、受信アンテナ（４）が受信した電波の電界強度を測定しており、制御ボード（２）は、受信アンテナ（４）の受信した電波の電界強度が極小または極大になると、その時点での極小点または極大点の位置を検出する。

Description

座標入力装置、および該座標入力装置を備えた表示装置ならびに座標入力方法

　本発明は、アンテナを備えた座標入力装置、および該座標入力装置を備えた表示装置ならびに座標入力方法に関する。

　近年では、携帯電話、パーソナルコンピュータ、および音楽プレーヤ等の電子機器において、タッチパネルを搭載したタブレットタイプの電子機器が急増している。これらの電子機器では、キーボードあるいはボタンといった、従来のユーザインターフェイスによる入力操作ではなく、表示画面に種々の操作ボタンを表示し、指またはペン等で所望の操作ボタンを押下することによって、電子機器に対して対話形式で入力操作を行う。

　タッチパネルを備えた従来の電子機器を図３５に示す。図３５に示すように、タッチパネルを搭載した電子機器３０には、一般的に液晶表示装置等の表示装置の表示画面にタッチパネルが設けられている。ユーザがタッチパネル（表示画面）上で操作ボタン位置に指２０またはペン２１等でタッチすると、タッチ位置の座標が検知されて、その操作ボタンが押されたものと判定されるように構成されている。

　最近では、さらに（１）指とペンとを同時に検知し、対応することができ、（２）表示装置の表示パネルと一体化することができ、（３）表示画面への近接と接触との区別ができる電子機器が求められている。例えば、特許文献１では、近接している物体の位置を検知する技術が開示されている。特許文献１に開示されている高周波センサ装置の概略を図３６および図３７に示す。

　特許文献１に開示されている高周波センサ装置は、送信部に接続されたアンテナから送信波が放射され、物体からの反射波が、アンテナを経由して受信部に入力される構成である。この際、アンテナは、図３６に示すように、送信波が供給される給電素子２７と、給電素子２７を挟んで励振方向（図中の縦方向）に対して横方向に配置されている無給電素子２５ａ，２５ｃと、給電素子２７を挟んで励振方向に配置されている無給電素子２５ｂ，２５ｄとによって構成されている。各無給電素子２５ａ～２５ｄに接続された伝送線路の一方は高周波スイッチ２６ａ～２６ｄを介して接地されており、他方は直接接地されている。本文献に開示されている高周波センサ装置では、図３７に示すように、高周波スイッチ２６ａ～２６ｄを操作し、アンテナ４０からの送信波の放射方向を変化させることによって、受信部に入力された反射波の強度から物体の位置を検出している。

日本国公開特許公報「特開２００８－２９５０６２号公報（２００８年１２月４日公開）」

　しかしながら、上述した特許文献１に開示されている技術では、（１）指とペンとに対応することができ、（２）表示装置の表示パネルと一体化することができ、（３）表示画面への近接と接触との区別ができる電子機器を実現し難い。なぜならば、特許文献１は、タッチパネルを想定した技術ではなく、物体が接近したのを検出するセンサであるため、１ｍｍ以下の解像度は実現することができない。また、１点から電波ビームを走査（スキャン）させるので、高周波センサ装置から離れていないと位置検出の精度が悪くなってしまう。

　そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、（１）指とペンとに対応することができ、（２）表示装置の表示パネルと一体化することができ、（３）表示画面への近接と接触との区別ができる座標入力装置および該座標入力装置を備えた表示装置ならびに座標入力方法を提供することにある。

　本発明の一態様に係る座標入力装置は、上記課題を解決するために、電波を送信することによって、表示画面上に電界強度の極小点または極大点を持つ電界分布を形成する少なくとも１対の送信アンテナと、上記表示画面上において、ユーザが対象物を近接または接触している位置の電波を受信し、上記送信アンテナと兼ねることが可能な少なくとも１つの受信アンテナと、１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方が送信している上記電波の振幅、およびいずれか一方が送信している上記電波の位相を制御することによって、上記極小点または上記極大点に上記表示画面上を走査させる制御手段と、上記受信アンテナが受信した上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知する検知手段と、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したと上記検知手段が検知すると、その時点での上記極小点または上記極大点の位置を検出する検出手段とを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、ユーザが対象物を電界分布の中に入れると、周りの電界分布に応じた電波が対象物に誘起され、受信アンテナは該電波を受信する。そこで、表示画面上の空間を移動している極小点または極大点が、対象物に重なると、対象物の周りの電界強度は極小または極大となる。結果、受信アンテナが受信する電波の電界強度は極小または極大となる。本発明の一態様に係る座標入力装置では、これを利用してユーザが対象物を近接または接触させた位置を検出している。

　なお、対象物が表示画面に近接している場合と、接触している場合とでは、受信アンテナの電波の受信強度が異なる。それ故、本発明の一態様に係る座標入力装置では、受信アンテナの受信強度の違いを利用して、対象物が近接しているのか、あるいは接触しているのかを判断することが可能である。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置では、空気と誘電率の差があるものであれば、表示画面に近接または接触したことを検知することができる。すなわち、本発明の一態様に係る座標入力装置は、空気との誘電率の差があるものであれば、いかなるものにも対応することができる。

　すなわち、本発明の一態様によれば、（１）指とペンとに対応することができ、（２）表示装置の表示パネルと一体化することができ、（３）表示画面への近接と接触との区別ができる座標入力装置を提供することができる。

　また、本発明の一態様に係る表示装置においては、上記の課題を解決するために、上述した座標入力装置を備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、（１）指とペンとに対応することができ、（２）表示装置の表示パネルと一体化することができ、（３）表示画面への近接と接触との区別ができる表示装置を提供することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力方法においては、上記の課題を解決するために、少なくとも１対の送信アンテナによって、電波を送信することで表示画面上に電界強度の極小点または極大点を持つ電界分布を形成するステップと、上記送信アンテナと兼ねることが可能な少なくとも１つの受信アンテナによって、上記表示画面上において、ユーザが対象物を近接または接触している位置の電波を受信するステップと、１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方が送信している上記電波の振幅、およびいずれか一方が送信している上記電波の位相を制御することによって、上記極小点または上記極大点に上記表示画面上を走査させるステップと、上記受信アンテナが受信した上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知するステップと、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが対象物を近接または接触している位置とが一致したと検知されると、その時点での上記極小点または上記極大点の位置を検出するステップとを備えていることを特徴としている。

　上記の方法によれば、ユーザが対象物を近接または接触した位置を精度良く検出することができる。

　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

　本発明の一態様によれば、（１）指とペンとに対応することができ、（２）表示装置の表示パネルと一体化することができ、（３）表示画面への近接と接触との区別ができる座標入力装置および該座標入力装置を備えた表示装置ならびに座標入力方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。オシロスコープのモニタの一表示例を示す図である。表示装置の表示パネルに、本発明の一実施形態に係る２対の送信アンテナを設けた場合の一構成例を示す図である。発信器から９５０ＭＨｚの電波信号を発した場合の電界分布のシミュレーション結果を示す図である。発信器から９５０ＭＨｚの電波信号を発した場合の電界分布のシミュレーション結果を示す図である。電界分布が形成される領域を概略的に示す図である。図中の（ａ）は、表示装置の表示パネルに、本発明の一実施形態に係る１対の送信アンテナと１つの受信アンテナとを設けた場合の一構成例を示す図であり、図中の（ｂ）は、受信アンテナが受信した電波信号の電界強度を示す図である。図中の（ａ）は、表示装置の表示パネルに、本発明の一実施形態に係る１対の送信アンテナと１つの受信アンテナとを設けた場合の一構成例を示す図であり、図中の（ｂ）は、受信アンテナが受信した電波信号の電界強度を示す図である。図中の（ａ）は、表示装置の表示パネルに、本発明の一実施形態に係る１対の送信アンテナと２つの受信アンテナとを設けた場合の一構成例を示す図であり、図中の（ｂ）は、一方の受信アンテナが受信した電波信号の電界強度を示す図であり、図中の（ｃ）は、他方の受信アンテナが受信した電波信号の電界強度を示す図である。は、表示装置の表示パネルに、本発明の一実施形態に係る２対の送信アンテナを設けた場合の一構成例を示す図である。図中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る送信アンテナおよび受信アンテナの一配置例を示す図であり、図中の（ｂ）は、表示画面から３０ｍｍの位置における検出精度の評価結果を示す図である。図中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る送信アンテナおよび受信アンテナの一配置例を示す図であり、図中の（ｂ）は、表示画面から３０ｍｍの位置における検出精度の評価結果を示す図である。電波信号の透過率を測定する実験系の構成を示す図である。９００ＭＨｚの電波信号を送信した場合の電波信号の透過率の測定結果を示す図である。発信器から９５０ＭＨｚの電波信号を発した場合の電界分布のシミュレーション結果を示す図である。本発明の一実施形態に係る送信アンテナとして複数のアンテナを用いる場合の一構成例を示す図である。本発明の一実施形態に係る送信アンテナとして線状のアンテナを用いる場合の一構成例を示す図である。発信器から９５０ＭＨｚの電波信号を発した場合の電界分布のシミュレーション結果を示す図である。表示パネルの表面に無給電アンテナを配置する場合の一構成例を示す図である。表示パネルの表面に無給電アンテナを配置する場合の一構成例を示す図である。表示パネルの表面に、ＩＴＯドットが格子状に等間隔に並べられたガラス板を設ける場合の一構成例を示す図である。図中の（ａ）は、表示パネルの表面にガラス板のみを設けた場合の電界分布を示す図であり、図中の（ｂ）は、表示パネルの表面にアンテナパターンを設けた場合の電界分布を示す図である。本発明の他の実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。表示装置の表示パネルに、本発明の一実施形態に係る２対の送信アンテナを設けた場合の一構成例を示す図である。２対の送信アンテナによって形成されるＮＵＬＬ点を概略的に示す図である。本発明の他の実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の他の実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の他の実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の他の実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る送信アンテナから送信される電波信号、および送信アンテナに受信される電波信号を概略的に示す図である。図中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図であり、図中の（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る距離検出装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の他の実施形態に係る座標入力装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る送信アンテナが送信した電波のＰＮコード、受信アンテナが受信した電波のＰＮコード、ならびに、その相関出力を示す図である。表示画面にユーザの指等の対象物を近接させた状態を示す図である。タッチパネルを備えた従来の電子機器を概略的に示す図である。従来の高周波センサ装置を概略的に示す図である。従来の高周波センサ装置を概略的に示す図である。

　以下では、本発明の座標入力装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれＮＵＬＬ点を形成する１対の送信アンテナを結んだ線分に沿った方向を表し、互いに平行していない２つの方向である。例えば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、いずれか一方が表示画面の縦方向を表し、他方が表示画面の横方向を表す。また、Ｚ軸方向とは、表示画面に対して垂直な方向であって、表示画面から視聴者側へと向かう方向である。なお、Ｘ座標とはＸ軸上の座標のことであり、Ｙ座標とはＹ軸上の座標のことであり、Ｚ座標とはＺ軸上の座標のことであるが、３軸ともに同じ位置に原点がある場合を想定している。

　〔第１の実施形態〕
　（座標入力装置１の構成）
　まず、座標入力装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る座標入力装置１の要部構成を示すブロック図である。

　図１に示すように、座標入力装置１は、制御ボード２（制御手段，測定手段，検知手段，検出手段）、オシロスコープ１１、送信回路１２および受信回路１３を備えている。座標入力装置１は、液晶表示装置等の表示装置（図示せず）に搭載され、ユーザが指またはペン等（以下、対象物と称す）で表示装置の表示画面に近接または接触した場合に、その近接位置あるいは接触位置を検出する装置である。具体的には、送信回路１２が送信した電波信号を受信回路１３が受信し、受信回路１３が受信した電波信号が制御ボード２に出力される。そして、制御ボード２において、ユーザが対象物で表示画面に近接または接触した位置の座標を検出する。具体的な検出方法については、後ほど詳述する。

　送信回路１２は、発信器７から発せられた電波信号を送信する少なくとも１対の送信アンテナ（第１送信アンテナ）を備えている。本図では、１対の送信アンテナ３ａ，３ｂを備えている。発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって２分割され、それぞれ送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂに送られる。一方の送信アンテナ３ａには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｂには、分配器８からの電波信号が直接送られる。

　送信アンテナ３ａに接続されたアッテネータ５および移相器６は、制御ボード２からの電圧によって制御されており、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間に、干渉によってできるＮＵＬＬ点（電界強度の極小点）を持つ電界分布を作る。詳しくは後述するが、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差を１８０°にすることによって、両アンテナから等しい距離の点にＮＵＬＬ点ができており、制御ボード２がアッテネータ５および移相器６を制御することによって、ＮＵＬＬ点は表示画面上の空間をＸ軸方向あるいはＹ軸方向に移動（スキャン）する。

　一方、受信回路１３は、送信アンテナから送信された電波信号を受信する受信アンテナ（第１受信アンテナ）を備えているが、該受信アンテナは送信回路１２の送信アンテナであっても良い。本図では、送信アンテナ３ａ，３ｂとは別に受信アンテナ４を備えている。受信アンテナ４は、送信アンテナ３ａ，３ｂが送信した電波信号を受信する。具体的には、対象物が表示画面に近接または接触すると、その対象物と空間上で結合し、対象物が近接または接触している位置の電波信号を受信する。

　受信アンテナ４が受信した電波信号は、バンドパスフィルタ９を通って検波回路１０に送られる。検波回路１０にて検波された電波信号は、制御ボード２およびオシロスコープ１１に送られる。制御ボード２では、検波回路１０からの電波信号の電界強度が測定される。この際、制御ボード２は、Ａ／Ｄコンバータを備えており、検波回路１０からの電波信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換することによって、該電波信号の電界強度を測定している。

　なお、オシロスコープ１１は、受信アンテナ４が受信した電波信号のモニタである。オシロスコープ１１のモニタの一例を図２に示す。図中の一番下の波形Ｓが、受信アンテナ４が受信した電波信号の電界強度を示す波形である。この際、オシロスコープ１１には、制御ボード２から移相器６に出力している電圧の情報も出力されており、図中の一番上の波形Ｖは、移相器６に出力されている電圧値を示す波形である。このように、オシロスコープ１１のモニタ上では、電界強度を示す波形Ｓと、移相器６に出力されている電圧値を示す波形Ｖとが経時的に表示されている。なお、オシロスコープ１１には、検波回路１０からの出力（電波信号）と、制御ボード２において電波信号の平均化処理と閾値処理とをした結果をＡ／Ｄコンバータで再度アナログ信号に変換したものとを、入力することができる。これによって、上記の処理前の信号と処理後の信号とを同時に見ることができる。

　ここで、制御ボード２によって表示画面上の空間をスキャン（走査）しているＮＵＬＬ点が、対象物に重なる（一致する）と、受信アンテナ４が受信している電波信号の電界強度が極小値になる。すると、図２に示したように、オシロスコープ１１のモニタ上では、電界強度を示す波形Ｓが下降する（図中の点Ｑ）。この下降した時点でのＮＵＬＬ点の位置座標が、対象物が近接または接触している位置である。そこで、制御ボード２は、電界強度が極小値を示した時点のアッテネータ５によって設定されている振幅、および移相器６の位相量に基づいて、ＮＵＬＬ点の位置座標を検出する。

　この際、図１では、１対の送信アンテナ３ａ，３ｂを備えているため、両アンテナ間には面状のＮＵＬＬ点が形成される。したがって、受信アンテナ４が受信した電波信号の電界強度が極小になった時点に検出されるＮＵＬＬ点の位置座標は、対象物のＸ軸方向あるいはＹ軸方向の位置座標（Ｘ座標あるいはＹ座標）である。そこで、対象物のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置座標を検出するためには、もう１組の座標入力装置１を表示装置に搭載する必要がある。この場合は、図３に示すように、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を表示装置の表示パネル５０に設ける。送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂを備えた座標入力装置１によって、表示画面上のＸ軸方向（例えば、縦方向）にＮＵＬＬ点をスキャンし、指２０が近接または接触している位置のＸ軸方向の位置座標（Ｘ座標）を検出する。同様に、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄを備えた座標入力装置１によって、表示画面上のＹ軸方向（例えば、横方向）にＮＵＬＬ点をスキャンし、指２０が近接または接触している位置のＹ軸方向の位置座標（Ｙ座標）を検出する。これによって、指２０が近接または接触している位置のＸ座標およびＹ座標をそれぞれ検出することができる。

　なお、対象物の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）は、例えば、表示画面を２次元の平面と想定し、表示画面の中心を原点とした座標軸（Ｘ軸およびＹ軸）上における位置座標としてもよい。あるいは、表示画面の四隅のいずれかを原点とした座標軸上における位置座標としてもよいし、特に限定はない。いずれにしても、対象物の位置座標を定めることが可能であり、なおかつ、その座標から、表示画面上の位置を特定することができればよい。

　以上では、アッテネータ５および移相器６を送信アンテナ３ａに設ける構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。アッテネータ５および移相器６は、それぞれ送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂのいずれに設けられていても、その動作には問題ない。これは、後述する変形例においても同様である。

　（座標検出方法）
　以下では、対象物の近接位置または接触位置の検出方法について、詳しく説明する。

　まず、ＮＵＬＬ点の移動（スキャン）について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、発信器７から９５０ＭＨｚの電波信号を発した場合の電界分布のシミュレーション結果を示す図である。これらの図では、図を見やすくするために、送信アンテナ３ａ，３ｂ近傍の等電界線は省略している。

　上述したように、移相器６の位相量を制御し、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差を１８０°にすると、図４に示すように、両アンテナから等距離の点に面状のＮＵＬＬ点が形成される（矢印Ｎの位置）。ＮＵＬＬ点は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂを結ぶ線分に対して直交する面である。ここで、移相器６の位相量を制御し、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差を２７０°にすると、図５に示すように、両アンテナ間のＮＵＬＬ点は、送信アンテナ３ａ側にシフトする（矢印Ｎの位置）。図示はしないが、逆に、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差を１８０°よりも小さくすると、両アンテナ間のＮＵＬＬ点は、送信アンテナ３ｂ側にシフトする。このように、移相器６の位相量を制御することによって、ＮＵＬＬ点を送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂを結ぶ線分方向に移動させることができる。

　一方、アッテネータ５を制御することによって、送信アンテナ３ａ，３ｂから送信される電波信号の振幅を制御することができる。ここで、発信器７から送信アンテナ３ａ，３ｂまでの距離が近い場合、あるいは送信アンテナ３ａ，３ｂから送信される電波信号の損失を無視できる場合には、送信アンテナ３ａ，３ｂからの電波信号の振幅を制御すると、ＮＵＬＬ点の電界強度をより小さくすることができる。これは、２つの送信アンテナ３ａ，３ｂからの電波信号の振幅が同じであり、かつ位相が１８０°異なっていると、両アンテナから等距離の点に形成されるＮＵＬＬ点の電界強度がゼロになるためである。受信アンテナ４が受信する電波信号の電界強度が、極小となるときの変化が大きいほど検出感度が上がるので、ＮＵＬＬ点の電界強度はより小さい方が好ましい。

　しかし、実際には、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間で発信器７からの距離を等しくしたり、それぞれのアンテナから送信される電波信号の損失を等しくしたりすることができないので、アッテネータ５は、ＮＵＬＬ点の移動を調整するために制御する。具体的には、アッテネータ５により送信アンテナ３ａからの電波信号の振幅よりも、送信アンテナ３ｂからの電波信号の振幅の方を大きくすると、両アンテナ間のＮＵＬＬ点は、送信アンテナ３ａ側にシフトする。逆に、アッテネータ５により送信アンテナ３ａからの電波信号の振幅よりも、送信アンテナ３ｂからの電波信号の振幅の方を小さくすると、両アンテナ間のＮＵＬＬ点は、送信アンテナ３ｂ側にシフトする。

　この際、ユーザが対象物をこの電界分布の中に入れると、周りの電界分布に応じた電波信号が対象物に誘起され、受信アンテナ４は該電波信号を受信する。そして、受信アンテナ４が受信した電波信号は、検波回路１０を通り、オシロスコープ１１に送られる。オシロスコープ１１では、上述したように、検波回路１０からの電波信号の電界強度が測定され、その情報が制御ボード２に送られる。

　表示画面上の空間を移動しているＮＵＬＬ点が、対象物に重なると、対象物の周りの電界強度は極小となる。結果、受信アンテナ４が受信する電波信号の電界強度は極小となる。制御ボード２は、電界強度が極小値を示した時点のアッテネータ５によって設定されている振幅、および移相器６の位相量に基づいて、ＮＵＬＬ点の位置座標を検出する。

　ところで、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの干渉によって形成される電界分布は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間の領域だけではない。電界分布が形成される領域の概略図を図６に示す。図６に示すように、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂによって形成される電界分布は、図中の矢印Ｂ方向ならびに矢印Ｃ方向にも形成される。すなわち、領域Ｅ内に電界分布は形成される。したがって、対象物が送信アンテナ３ａよりも外側（矢印Ｂ方向）にあったり、送信アンテナ３ｂよりも外側（矢印Ｃ方向）にあったりする場合でも、近接位置または接触位置を検出することができる。また、ＮＵＬＬ点は面状であるため、矢印Ａの線上だけでなく、矢印Ｄ方向にも広がっている。それ故、対象物の近接位置あるいは接触位置が領域Ｅ内であれば、その位置座標を検出することができる。

　なお、対象物が表示画面に近接している場合と、接触している場合とでは、受信アンテナ４の電波信号の受信強度が異なる。具体的には、対象物が表示画面に近いほど、受信アンテナ４の受信強度が高くなる。本実施形態に係る座標入力装置１では、受信アンテナ４の受信強度の違いを利用して、対象物が近接しているのか、あるいは接触しているのかを判断している。それ故、座標入力装置１では、対象物が表示画面に近接している場合と、接触している場合とを容易に区別することが可能である。

　また、本実施形態に係る座標入力装置１では、空気と誘電率の差があるものであれば、表示画面に近接または接触したことを検知することができる。すなわち、本実施形態に係る座標入力装置１では、ユーザの指を検知することができるし、ユーザのペンを検知することもできる。故に、座標入力装置１は、空気との誘電率の差があるものであれば、いかなるものにも対応することができる。

　ところで、以上では、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差が１８０°となるようにしたため、両アンテナから等距離の点に面状のＮＵＬＬ点が形成された。本実施形態では、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差を１８０°よりも小さくしたり、大きくしたりすることによって、ＮＵＬＬ点に表示画面上の空間をスキャンさせている。そして、該ＮＵＬＬ点と対象物とが重なったときに、受信アンテナ４が受信した電波信号の電界強度が極小となることを利用して、対象物の近接位置あるいは接触位置を検出している。このように、ＮＵＬＬ点と対象物とが重なる点を検出した方が、対象物の近接位置あるいは接触位置の検出感度が良好である。

　しかし、必ずしもＮＵＬＬ点によってスキャンしなくても良い。例えば、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの位相差を０°にすると、両アンテナから等距離の点の電界強度は極大値（極大点）となる。したがって、受信アンテナ４が受信した電波信号の電界強度が極大となる点の位置座標を検出するようにしても良い。

　（マルチタッチの動作原理）
　ここで、以上のＮＵＬＬ点による対象物の近接位置または接触位置の検出について分かりやすくまとめると、以下の通りである。

　図７中の（ａ）に示すように、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間にＮＵＬＬ点（図中のＮ）が形成されており、該ＮＵＬＬ点を送信アンテナ３ａ側から送信アンテナ３ｂ側へと移動（スキャン）させることを想定する。この際、表示画面上にユーザの指２０があると、受信アンテナ４は指２０と結合し、該受信アンテナ４は指２０の位置の電波信号を受信する。この場合の受信アンテナ４が受信する電波信号の電界強度を図７中の（ｂ）に示す。本図では、縦軸が電界強度を示し、横軸がＮＵＬＬ点の位置を示す。ＮＵＬＬ点の位置とは、具体的にはＮＵＬＬ点の移動方向における位置である。すなわち、横軸の左側が送信アンテナ３ａ側であり、右側が送信アンテナ３ｂ側である。

　例えば、ＮＵＬＬ点が図７中の（ａ）の位置にある場合は、図７中の（ｂ）に示すように、受信アンテナ４が受信する電波信号の電界強度には変化がない。ここで、ＮＵＬＬ点が送信アンテナ３ａ側から送信アンテナ３ｂ側へと移動していき、ＮＵＬＬ点の位置と指２０の位置とが重なると、図７中の（ｂ）に示すように、指２０の位置における電界強度は極小値に変化する。この極小値となった時点のＮＵＬＬ点の位置が、指２０の位置ということになる。そこで、極小値を示した時点のアッテネータ５によって設定されている振幅、および移相器６の位相量に基づいて、ＮＵＬＬ点の位置座標を検出すれば、指２０の位置を特定することができる。

　ここで、図８中の（ａ）に示すように、ユーザの指２０ａ，２０ｂが表示画面上に２つある場合にも、受信アンテナ４は双方の指２０ａ，２０ｂと結合する。この際、受信アンテナ４が受信する電波信号の電界強度を図８中の（ｂ）に示す。本図では、縦軸が電界強度を示し、横軸がＮＵＬＬ点の位置を示す。

　受信アンテナ４が双方の指２０ａ，２０ｂと結合している場合は、図８中の（ｂ）に示すように、受信アンテナ４が受信する電波信号の電界強度のコントラストは下がり、指２０ａおよび指２０ｂの２点間の重心を示す。より厳密には、指２０ａ，２０ｂから受信アンテナ４までの距離に依存する加重平均を示す。

　そこで、図９中の（ａ）に示すように、受信アンテナが２つ（４ａ，４ｂ）ある場合には、指２０ａ，２０ｂは双方の受信アンテナ４ａ，４ｂと結合するが、それぞれの受信アンテナ４ａ，４ｂからの距離に依存して結合する。すなわち、指２０ａは、受信アンテナ４ａに近いので、受信アンテナ４ａとは強く結合し、受信アンテナ４ｂとは弱く結合する。一方、指２０ｂは、受信アンテナ４ｂと近いので、受信アンテナ４ｂと強く結合し、受信アンテナ４ａとは弱く結合する。その結果、受信アンテナ４ａが受信する電波信号の電界強度は図９中の（ｂ）に示すようになり、受信アンテナ４ｂが受信する電波信号の電界強度は図９中の（ｃ）に示すようになる。これらの図では、縦軸が電界強度を示し、横軸がＮＵＬＬ点の位置を示す。

　図９中の（ｂ）に示すように、ＮＵＬＬ点が送信アンテナ３ａ側から送信アンテナ３ｂ側へと移動していくと、受信アンテナ４ａが受信する電波信号の電界強度において、極小点が出現する。同様に、図９中の（ｃ）に示すように、受信アンテナ４ｂが受信する電波信号の電界強度においても、ＮＵＬＬ点が送信アンテナ３ａ側から送信アンテナ３ｂ側へと移動していくと極小値が出現する。上述したように、受信アンテナ４ａおよび受信アンテナ４ｂそれぞれが受信する電波信号の電界強度は、指２０ａ，２０ｂから自身までの距離に依存する加重平均を示す。そこで、受信アンテナ４ａが受信した電波信号の電界強度、ならびに受信アンテナ４ｂが受信した電波信号の電界強度に基づけば、指２０ａ，２０ｂの位置を計算で求めることができる。

　このように、複数点に対象物が近接または接触した場合には、受信アンテナが受信する電波信号の電界強度は、近接位置または接触位置までの距離に依存する加重平均となる。そのため、受信アンテナが複数あれば、それぞれの近接位置または接触位置の位置座標を計算で求めることができる。

　以下では、複数点の近接または接触（マルチタッチ）に対応させる場合の具体的な構成例について、図１０を参照して説明する。図１０は、表示装置の表示パネルに、２対の送信アンテナを設けた場合の一構成例を示す図である。

　本実施形態に係る表示装置１をマルチタッチに対応させる場合には、例えば、図１０に示すように、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を設ける構成にすることができる。具体的には、送信アンテナ３ａ，３ｂが送信アンテナとして機能する場合に、送信アンテナ３ｃ，３ｄを受信アンテナとして機能させる。逆に、送信アンテナ３ｃ，３ｄが送信アンテナとして機能する場合には、送信アンテナ３ａ，３ｂを受信アンテナとして機能させる。

　図１０に示すように、ユーザの指２０ａ，２０ｂが表示画面上に近接または接触している場合、まず送信アンテナ３ａ，３ｂで両アンテナ間にＮＵＬＬ点を形成する。そして、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂ間のＮＵＬＬ点は、表示画面上の空間をＸ軸方向に移動する。この際、送信アンテナ３ｃ，３ｄが受信アンテナとして働き、指２０ａの位置（点Ａ）のＸ座標、ならびに指２０ｂの位置（点Ｂ）のＸ座標を検出する。

　ここで、点ＡのＸ座標と、点ＢのＸ座標とが同じである場合、ユーザが１つの指だけで近接または接触しているか、あるいは指２０ａおよび指２０ｂそれぞれの受信アンテナ（送信アンテナ３ｃ，３ｄ）からの距離が等しいかの可能性がある。前者の場合と後者の場合とを区別するために、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂを、送信アンテナおよび受信アンテナの双方として機能させる。これによって、表示画面に複数の指が近接または接触しているのかを判断することができ、表示画面上のスキャンにおける死角を除去することができる。送信アンテナ３ａ，３ｂに送信アンテナおよび受信アンテナの双方の機能を付加させる構成は、下記の変形例５に示すとおりであるので、ここでは詳細な説明は省略する。

　続いて、送信アンテナ３ｃ，３ｄで両アンテナ間にＮＵＬＬ点を形成する。そして、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄ間のＮＵＬＬ点は、表示画面上の空間をＹ軸方向に移動する。この際、送信アンテナ３ａ，３ｂが受信アンテナとして働き、指２０ａの位置（点Ａ）のＹ座標、ならびに指２０ｂの位置（点Ｂ）のＹ座標を検出する。

　なお、点ＡのＹ座標と、点ＢのＹ座標とが同じである場合には、上記の送信アンテナ３ａ，３ｂと同様に、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄを、送信アンテナおよび受信アンテナの双方として機能させる。これによって、表示画面に複数の指が近接または接触しているのかを判断し、表示画面上のスキャンにおける死角を除去する。

　（アンテナの配置）
　送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４の好適な配置例について、図１１および図１２を参照して説明する。図１１中の（ａ）は、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４の一配置例を示す図である。図１１中の（ｂ）は、図１１中の（ａ）のように配置した場合の、表示画面から３０ｍｍの位置における検出精度の評価結果を示す図である。図１２中の（ａ）は、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４の一配置例を示す図である。図１２中の（ｂ）は、図１２中の（ａ）のように配置した場合の、表示画面から３０ｍｍの位置における検出精度の評価結果を示す図である。

　送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４として同種類のアンテナを用い、なおかつ図１１中の（ａ）に示すように、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４を一直線上に配置したとする。この場合、図１１中の（ｂ）に示すように、受信アンテナ４の直上付近の検出精度が下がる。これは、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４に同種類のアンテナを用いているためである。

　この問題は、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４の配置を変えることで解消することができる。例えば、図１２中の（ａ）に示すように、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４を一直線上に並ばないように配置すると良い。この場合、図１２中の（ｂ）に示すように、検出精度が下がることなく、良好な検出精度が得られる。また、本図から分かるように、送信アンテナ３ａ，３ｂから、図１２中の（ａ）中のＹ軸方向に５０ｍｍ離れた場所であっても、問題なくＸ座標を検出することができる。

　なお、以上では良好な検出精度を得るために、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４の配置を変える例を挙げたが、これ以外にも、受信アンテナ４の形式あるいは形状を変えることによっても、良好な検出精度を得ることができる。例えば、送信アンテナ３ａ，３ｂは、均一な電波信号をＸ軸方向あるいはＹ軸方向に送信する必要があるため、電波信号の射出効率が悪くても、外部からの影響を受けにくいアンテナを用いることが好ましい。逆に、受信アンテナ４は、電波信号の受信感度が良く、均一に電波信号を受信することができるようなアンテナを用いることが好ましい。このように、それぞれのアンテナの働きに応じたアンテナを用いることによっても、検出精度を向上させることが可能である。

　また、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４は、必ずしも表示装置の表示画面上あるいは表示画面のエッジ等に配置しなくても良い。図１３に示すように、送信アンテナ３ａ，３ｂと電波信号の受信機２３との間に試験体Ｘ（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を配置し、送信アンテナ３ａ，３ｂ（１５ｍｍ×１５ｍｍ）から９００ＭＨｚの電波信号を送信した場合の電波信号の透過率を測定したところ、図１４に示すような結果が得られた。本図では、試験体Ｘとして種々の材料を用いた場合の結果を示しており、横軸は透過特性Ｓ_２１（単位［ｄＢ］）を示す。なお、図中のＩＴＯガラスは、膜厚７０ｎｍのＩＴＯ膜（透明導電膜）がついた０．７ｍｍ厚のガラスであり、ＬＣＤ－Ａは、一般的な液晶パネル（バックライトなし）である。

　図１４に示すように、電波信号の周波数を適宜選択すれば、たとえ導電性を有している物質であっても、電波信号を透過させることができることが分かる。したがって、適当な周波数であれば、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４を表示装置の背面等にも配置することができる。例えば、液晶表示装置であれば、液晶パネルの背面であったり、バックライトの背面であったり、ベゼルの側面等に配置することができる。このように、送信アンテナ３ａ，３ｂおよび受信アンテナ４は、表示装置の表示パネルのエッジ、あるいは表示パネルの背面等に配置することができるため、表示装置と一体化させることができる。それ故、従来のように、表示装置の表示画面上にタッチパネルを別途搭載する必要がない。

　（アンテナの形式）
　本実施形態に係る送信アンテナの形式としては、グランドプレーン、ダイポール、パッチアンテナ、またはスパイラルアンテナ等、種々のアンテナを用いることができる。例えば、９５０ＭＨｚに合わせたスパイラスアンテナは、電波信号の放射源をできるだけ小さい点にするために好適に用いられる。

　しかしながら、図１５に示すように、送信アンテナ３（３ａ，３ｂ）近傍の電界が曲がってしまい、ＮＵＬＬ点にも歪みが生じてしまうという問題がある（図中の矢印Ｎ）。なお、本図では、図を見やすくするために、送信アンテナ３ａ，３ｂ近傍の等電界線は省略している。

　ＮＵＬＬ点が歪んでしまうと、対象物が送信アンテナ３近傍に近接または接触していても、近接位置または接触位置の正確な位置座標を検出することができない。そこで、均一な電界分布を形成するためには、例えば、複数のアンテナ、あるいは線状のアンテナを配置することが好ましい。

　送信アンテナとして、複数のアンテナを用いる場合の具体的な構成例を図１６に示す。図１６では、送信アンテナ３ｅ～３ｇが、１つの送信アンテナとして機能している。具体的には、独立した送信アンテナ３ｅ～３ｇを並列につなぎ、移相器２８，２９にて位相調整することによって、放射されたときの位相をそろえている。位相は、固定されていて良く、座標入力装置１を作成する際に、送信アンテナ３ｅ～３ｇが同位相となるように移相器２８，２９を設定すれば良い。

　また、送信アンテナとして、線状のアンテナを用いる場合の具体的な構成例を図１７に示す。図１７では、送信アンテナとして線状の送信アンテナ３ｈを用いているが、該送信アンテナ３ｈは、スパイラルアンテナを解いて細長い線状のアンテナとなるようにしている。この場合、送信アンテナ３ｈ近傍の電界が平行となるように、スパイラルアンテナを適度に伸ばす必要がある。

　以上のように、複数の送信アンテナ３ｅ～３ｇを用いたり、線状の送信アンテナ３ｈを用いたりすることによって、アンテナ近傍のＮＵＬＬ点の乱れを少なくすることができる。結果、対象物が送信アンテナ３近傍に近接または接触していても、近接位置または接触位置の正確な位置座標を検出することができる。

　電界の歪みを防ぐ方法として、表示パネルの表面に無給電アンテナを格子状（二次元状）に等間隔に並べる方法もある。その具体的な構成例を図１８に示す。図１８では、無給電アンテナが格子状に等間隔に並べられた無給電アンテナアレイ２２を表示パネルの表面に配置している。この場合、送信アンテナ３から放射された電波信号は、無給電アンテナの周りで強くなるので、送信アンテナ３近傍の電界の歪みを補正することができる。

　また、無給電アンテナアレイ２２を表示パネルの表面に配置した場合に、発信器７から９５０ＭＨｚの電波信号を発したときの電界分布のシミュレーション結果を図１９に示す。本図では、図を見やすくするために、送信アンテナ３近傍の等電界線は省略している。

　図１９に示すように、無給電アンテナアレイ２２を設けた場合に形成される電界分布では、ＮＵＬＬ点の幅（図中のＸ軸方向の幅）が無給電アンテナによって狭く形成されていることが分かる（図中の矢印Ｎ）。したがって、ＮＵＬＬ点の範囲が狭くなり、解像度を向上させることができる。

　さらに、無給電アンテナアレイ２２を設けた場合に形成される電界分布では、ＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりを抑制することができる。その結果、図２０に示すように、ユーザの指２０等が表示装置の表示画面に近接した場合と、接触した場合との違いを、受信強度の違いで明確に区別することが可能となる。これは、表示パネルの表面に無給電アンテナアレイ２２を配置することによって、ユーザの指２０等が近接したときと、接触したときとの受信強度の変化が大きくなり、接触の判定が容易になるためである。

　（無給電アンテナアレイ２２による電界分布）
　以下では、無給電アンテナアレイ２２を用いた場合の電界分布について、より詳しく説明する。まず、無給電アンテナアレイ２２を設けなかった場合（自由空間）の電界分布について説明する。

　送信アンテナ３によって形成される電界分布は、Ｚ軸方向に広がっており、該方向の受信感度が高い。その結果、ユーザの指等が表示装置の表示画面に近接した場合と、接触した場合との違いを、受信強度の違いで明確に区別することができない。したがって、対象物が表示画面に近接した場合も、接触した場合も、同じように検出してしまう。

　以上のことから、表示画面の表面近傍の受信感度を向上させるために、電界分布を表面に集中させることが望ましい。そこで、表示パネルの表面にガラス板（誘電率ε５．５）を配した場合、ガラス板の近傍に電界が集中する。これは、誘電率が高い部分に電界が集中するためである。したがって、ガラス板のように、誘電率が高い物質を表示パネル上に配することによって、電界分布を表面近傍に集中させることができる。

　次に、表示パネルの表面に、無給電アンテナアレイ２２として、ガラス板の上にＩＴＯドットを形成したアンテナパターンを設けた場合を図２１に示す。

　図２１に示すように、ＩＴＯドット３３が格子状に等間隔に並べられたガラス板３４を表示パネルの表面に設けている。その結果、表示パネルの表面近傍に電界が集中する。特に、表示パネルの表面にガラス板のみを設けた場合に比較して、表示パネルの表面にアンテナパターン３２を設けた場合の方が、表面に電界を集中させることができる。

　また、表示パネルの表面にガラス板３１のみを設けた場合と、アンテナパターン３２を設けた場合とに形成される電界分布を図２２に示す。図２２中の（ａ）は、前者の場合の電界分布であり、図２２中の（ｂ）は、後者の場合の電界分布である。これらの図では、図を見やすくするために、送信アンテナ３近傍の等電界線は省略している。

　図２２中の（ａ）に示すように、表示パネルの表面にガラス板３１のみを設けた場合は、送信アンテナ３によって形成されるＮＵＬＬ点には、歪みが生じている（図中の矢印Ｎ）。これに対して、図２２中の（ｂ）に示すように、表示パネルの表面にアンテナパターン３２を設けた場合は、送信アンテナ３によって形成されるＮＵＬＬ点の歪みを補正することができる。結果、対象物が送信アンテナ３近傍に近接または接触していても、近接位置または接触位置の正確な位置座標を検出することができる。

　このように、表示パネルの表面に無給電アンテナアレイ２２を設けることによって、表示パネルの表面に電界分布を集中させることができると共に、送信アンテナ３近傍の電界の湾曲を緩和させることができる。

　（無給電アンテナアレイ２２のパターン）
　続いて、無給電アンテナの好適な配置について説明する。以下に、図２１に示したように、無給電アンテナアレイ２２として、ガラス板３４の上にＩＴＯドット３３を形成した場合に、ＩＴＯドット３３の一辺の長さ（Ｄｏｔ）と、周期Ｐ（Ｐｉｔｃｈ）とを種々に変更させた場合の電界分布を評価する実験を行った。具体的には、（１）ＩＴＯドット３３を形成したガラス板３４を設けなかった場合、（２）ガラス板３４上に、０．５×０．５ｍｍのＩＴＯドット３３を７ｎｍ周期で形成した場合、（３）ガラス板３４上に、０．５×０．５ｍｍのＩＴＯドット３３を１５ｎｍ周期で形成した場合、（４）ガラス板３４上に、０．１×０．１ｍｍのＩＴＯドット３３を１５ｎｍ周期で形成した場合、および（５）ガラス板３４上に、２×２ｍｍのＩＴＯドット３３を１５ｎｍ周期で形成した場合の電界分布を評価した。なお、ＩＴＯドット３３の厚さは１００ｎｍとした。

　電界分布の評価とは、ＮＵＬＬ点の幅（図２１中のＸ軸方向の幅）、並びにＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりを評価した結果である。

　実験を行った結果、表示パネルの表面に、ＩＴＯドットを形成したガラス板を設けなかった場合（（１）の場合）と比較して、ＩＴＯドットを形成したガラス板を設けた場合（（２）～（５）の場合）の方が、ＮＵＬＬ点の幅が狭く形成されていることが分かる。さらに、ＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりも抑えられていることが分かる。

　より詳しくみていくと、（２）の場合と、（３）の場合とを比較すると、（２）の場合の方が、ＮＵＬＬ点の幅が狭く、ＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりも抑えられている。すなわち、ＩＴＯドットの周期（Ｐｉｔｃｈ）は、より短い方が効果的であると言える。

　同様に、（３）の場合と、（４）の場合と、（５）の場合とを比較すると、（５）の場合がＮＵＬＬ点の幅が最も狭く、ＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりも最も抑えられている。すなわち、ＩＴＯドットの一辺の長さ（Ｄｏｔ）は、より長い方が効果的であると言える。

　以上の実験結果をまとめると表１のとおりである。表中の記号（○，×，△）は、ＮＵＬＬ点の幅（図２３中のＸ軸方向の幅）、並びにＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりを評価した結果を表す。○は、ＮＵＬＬ点の幅が狭く、ＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりも抑えられた場合であり、×は、ＮＵＬＬ点の幅が広く、ＮＵＬＬ点のＺ軸方向への広がりを抑えられなかった場合である。表１に示すように、表示パネルの表面に、ＩＴＯドットを形成したガラス板を設ける場合には、一辺の長さがより長いＩＴＯドットを、より短い周期で形成することが好ましい。

　（変形例１）
　上述したように、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ座標およびＹ座標を検出するためには、座標入力装置１を２組用いる必要がある。しかし、２組の座標入力装置１を用いると、製造コストの向上および性能の低下等が懸念される。そこで、以下では、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ座標およびＹ座標を同時に検出することができる構成について、図２３を参照して説明する。図２３は、本発明の他の実施形態に係る座標入力装置１ａの要部構成を示すブロック図である。本図では、座標入力装置１ａの特徴点を分かりやすくするために、制御ボード２およびオシロスコープ１１は省略している。

　図２３に示すように、座標入力装置１ａは、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）と、受信アンテナ４とを備えている。具体的には、例えば、図２４に示すように配置することができる。本図では、表示装置の表示パネル５０に２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を設け、１つの受信アンテナ４を送信アンテナ３ａ～３ｄの中心に設けている。そして、１つの制御ボード２が接続されている。

　発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって４分割され、それぞれ送信アンテナ３ａ～３ｄに送られる。送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂのうち、一方の送信アンテナ３ａには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｂには、分配器８からの電波信号が直接送られる。同様に、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄのうち、一方の送信アンテナ３ｃには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｄには、分配器８からの電波信号が直接送られる。

　制御ボード２は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃに接続されたアッテネータ５および移相器６を制御することによって、送信アンテナ３ａ～３ｄの間に、ＮＵＬＬ点を持つ電界分布を作る。ここで、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）から電波信号が送信されると、図２５に示すような線状のＮＵＬＬ点を持つ電界分布が形成される。そして、制御ボード２が送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃのそれぞれのアッテネータ５および移相器６を制御することによって、ＮＵＬＬ点は表示画面上の空間をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動（スキャン）する。

　受信アンテナ４は、対象物が表示画面に近接または接触すると、その対象物と空間上で結合し、対象物が近接または接触している位置の電波信号を受信する。ここで、制御ボード２によって表示画面上の空間をスキャンしているＮＵＬＬ点が、対象物に重なると、受信アンテナ４が受信している電波信号の電界強度が極小値になる。したがって、受信アンテナ４が受信した電波信号の電界強度が極小値となった時点のＮＵＬＬ点の位置座標が、対象物が近接または接触している位置である。

　上述したように、ＮＵＬＬ点は線状であるため、ＮＵＬＬ点のＸ座標およびＹ座標を求めれば、対象物の近接位置あるいは接触位置を求めることができる。そこで、制御ボード２は、電界強度が極小値を示した時点のアッテネータ５によって設定されている振幅、および移相器６の位相量に基づいて、ＮＵＬＬ点のＸ座標およびＹ座標を検出する。

　このように、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を用いることによって、線状のＮＵＬＬ点が形成され、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に同時に移動（スキャン）することができる。その結果、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ座標およびＹ座標を一度に検出することができる。したがって、ユーザが対象物を近接または接触した位置を検出する速度を向上することができる。また、送信アンテナ３ａ～３ｄによって形成されるＮＵＬＬ点は線状であるため、ＮＵＬＬ点の範囲が狭くなり、解像度を向上させることができる。

　（変形例２）
　上述したように、送信アンテナは受信アンテナを兼ねていても良い。そこで、以下では、送信アンテナが受信アンテナを兼ねている構成について、図２６を参照して説明する。図２６は、本発明の他の実施形態に係る座標入力装置１ｂの要部構成を示すブロック図である。本図では、座標入力装置１ｂの特徴点を分かりやすくするために、制御ボード２およびオシロスコープ１１は省略している。

　図２６に示すように、座標入力装置１ｂは、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を備えている。発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって４分割され、それぞれ送信アンテナ３ａ～３ｄに送られる。送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂのうち、一方の送信アンテナ３ａには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｂには、分配器８からの電波信号が直接送られる。同様に、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄのうち、一方の送信アンテナ３ｃには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｄには、分配器８からの電波信号が直接送られる。

　この際、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄは、検波回路１０に接続されているが、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄと検波回路１０との間にはスイッチ１４が設けられており、検波回路１０の接続先を送信アンテナ３ｂと送信アンテナ３ｄとの間で切り替え可能になっている。これによって、送信アンテナ３ｄと検波回路１０とが接続されているときには、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂから送信される電波信号の受信アンテナとして送信アンテナ３ｄが機能する。逆に、送信アンテナ３ｂと検波回路１０とが接続されているときには、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄから送信される電波信号の受信アンテナとして送信アンテナ３ｂが機能する。なお、スイッチ１４は、制御ボード２等の制御手段によって制御されている。

　送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する場合には、制御ボード２は、送信アンテナ３ａに接続されたアッテネータ５および移相器６を制御することによって、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃの間に、ＮＵＬＬ点を持つ電界分布を作る。そして、制御ボード２が送信アンテナ３ａのアッテネータ５および移相器６を制御することによって、ＮＵＬＬ点は表示画面上の空間をＸ軸方向に移動（スキャン）する。

　送信アンテナ３ｄは、対象物が表示画面に近接または接触すると、その対象物と空間上で結合し、対象物が近接または接触している位置の電波信号を受信する。その電波信号は検波回路１０に送られ、該電波信号に基づいて、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ軸方向の位置座標を検出する。その具体的な方法は、上記の座標入力装置１と同様であるため、ここではその説明は省略する。

　一方、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する場合には、制御ボード２は、送信アンテナ３ｃに接続されたアッテネータ５および移相器６を制御することによって、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄの間に、ＮＵＬＬ点を持つ電界分布を作る。そして、制御ボード２が送信アンテナ３ｃのアッテネータ５および移相器６を制御することによって、ＮＵＬＬ点は表示画面上の空間をＹ軸方向に移動（スキャン）する。

　送信アンテナ３ｂは、対象物が表示画面に近接または接触すると、その対象物と空間上で結合し、対象物が近接または接触している位置の電波信号を受信する。その電波信号は検波回路１０に送られ、該電波信号に基づいて、対象物の近接位置あるいは接触位置のＹ軸方向の位置座標を検出する。その具体的な方法は、上記の座標入力装置１と同様であるため、ここではその説明は省略する。

　以上のように、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する場合と、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する場合とをスイッチ１４で切り替えることが可能である。これによって、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ座標およびＹ座標をそれぞれ検出することができる。本例では、ＮＵＬＬ点によるＸ軸方向のスキャンおよびＹ軸方向のスキャンを別々に行う必要があるが、変形例１の座標入力装置１ａと比較して受信アンテナ４を省略することができ、製造コストの低減につながる。

　（変形例３）
　変形例２の座標入力装置１ｂにスイッチ１４を新たに設けることによって、１組のアッテネータ５および移相器６を送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃの間で共用することができる。その詳細を図２７に示す。図２７は、本発明の他の実施形態に係る座標入力装置１ｃの要部構成を示すブロック図である。本図では、座標入力装置１ｃの特徴点を分かりやすくするために、制御ボード２およびオシロスコープ１１は省略している。

　図２７に示すように、座標入力装置１ｃは、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を備えているが、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃと分配器８との間にはスイッチ１４が設けられており、分配器８との接続先を送信アンテナ３ａと送信アンテナ３ｃとの間で切り替え可能になっている。また、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄはそれぞれ分配器８および検波回路１０に接続されているが、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄのそれぞれの接続先をスイッチ１４によって分配器８と検波回路１０との間で切り替え可能になっている。

　したがって、発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって２分割され、一方は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃのうち、分配器８に接続されている方のアンテナにアッテネータ５および移相器６を介して送られる。他方は、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄのうち、分配器８に接続されている方のアンテナに直接送られる。この際、分配器８からの電波信号が送信アンテナ３ａに送られる場合（すなわち送信アンテナ３ａと分配器８とが接続されている場合）、送信アンテナ３ｂにも分配器８からの電波信号が送られ、送信アンテナ３ｄが検波回路１０に接続されるように、各スイッチ１４は切り替わる。すなわち、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する。同様に、分配器８からの電波信号が送信アンテナ３ｃに送られる場合（すなわち送信アンテナ３ｃと分配器８とが接続されている場合）、送信アンテナ３ｄにも分配器８からの電波信号が送られ、送信アンテナ３ｂが検波回路１０に接続されるように、各スイッチ１４は切り替わる。すなわち、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する。なお、各スイッチ１４は、制御ボード２等の制御手段によって制御されている。

　そして、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する場合には、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間に形成されたＮＵＬＬ点によって、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ軸方向の位置座標を検出する。その具体的な方法は、上記の座標入力装置１ｂと同様であるため、ここではその説明は省略する。また、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する場合には、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄの間に形成されたＮＵＬＬ点によって、対象物の近接位置あるいは接触位置のＹ軸方向の位置座標を検出する。その具体的な方法は、上記の座標入力装置１ｂと同様であるため、ここではその説明は省略する。

　以上により、変形例２の座標入力装置１ｂと比較して１組のアッテネータ５および移相器６を省略することができ、さらなる製造コストの低減が期待できる。

　（変形例４）
　以下では、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ座標およびＹ座標を同時に検出することができ、なおかつ送信アンテナが受信アンテナを兼ねている構成について、図２８を参照して説明する。図２８は、本発明の他の実施形態に係る座標入力装置１ｄの要部構成を示すブロック図である。本図では、座標入力装置１ｄの特徴点を分かりやすくするために、制御ボード２およびオシロスコープ１１は省略している。

　図２８に示すように、座標入力装置１ｄは、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を備えている。発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって４分割され、それぞれ送信アンテナ３ａ～３ｄに送られる。送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂのうち、一方の送信アンテナ３ａには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｂには、分配器８からの電波信号が直接送られる。同様に、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄのうち、一方の送信アンテナ３ｃには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｄには、分配器８からの電波信号が直接送られる。

　この際、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄにはそれぞれ方向性結合器１６が設けられており、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄは、それぞれ該方向性結合器１６を介して検波回路１０に接続されている。これによって、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄは、電波信号を送信しながらも電波信号を受信することができる。すなわち、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄは、それぞれ送信アンテナとして機能すると共に、受信アンテナとして機能することになる。

　具体的には、制御ボード２は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃに接続されたアッテネータ５および移相器６を制御することによって、送信アンテナ３ａ～３ｄの間に、ＮＵＬＬ点を持つ電界分布を作る。そして、制御ボード２が送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃのそれぞれのアッテネータ５および移相器６を制御することによって、ＮＵＬＬ点は表示画面上の空間をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動（スキャン）する。

　この際、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄは、対象物が表示画面に近接または接触すると、その対象物と空間上で結合し、対象物が近接または接触している位置の電波信号を受信する。送信アンテナ３ｂが受信した電波信号は、送信アンテナ３ｄが受信した電波信号と同位相になるように移相器１７によって調整され、合成器１５にて送信アンテナ３ｄが受信した電波信号と合成された上で検波回路１０に送られる。そして、検波回路１０からの電波信号に基づいて、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ座標およびＹ座標を検出する。その具体的な方法は、変形例１の座標入力装置１ａと同様であるため、ここではその説明は省略する。なお、移相器１７に設定されている位相量は、一度調整すれば変化させる必要はない。

　以上のように、本例では、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄの双方が受信アンテナとして機能している。そして、２つの受信アンテナから受信した電波信号が同位相になるように調整して合成しているので、座標入力装置１ｄの受信感度はおよそ２倍に向上する。このように、変形例１の座標入力装置１ａと比較して受信アンテナを１つ多く備えていることになるので、受信感度の向上が見込まれる。

　（変形例５）
　１対の送信アンテナ３ａ，３ｂのうち、双方のアンテナを受信アンテナとして機能させることもできる。その詳細を図２９に示す。図２９は、本発明の他の実施形態に係る座標入力装置１ｅの要部構成を示すブロック図である。本図では、座標入力装置１ｄの特徴点を分かりやすくするために、制御ボード２およびオシロスコープ１１は省略している。

　図２９に示すように、座標入力装置１ｅは、１対の送信アンテナ３ａ，３ｂを備えている。発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって２分割され、それぞれ送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂに送られる。一方の送信アンテナ３ａには、アッテネータ５および移相器６を介して分配器８からの電波信号が送られ、他方の送信アンテナ３ｂには、分配器８からの電波信号が直接送られる。

　この際、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂにはそれぞれ方向性結合器１６が設けられており、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂは、それぞれ該方向性結合器１６を介して検波回路１０に接続されている。これによって、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂは、電波信号を送信しながらも電波信号を受信することができる。すなわち、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂは、それぞれ送信アンテナとして機能すると共に、受信アンテナとして機能することになる。

　具体的には、制御ボード２は、送信アンテナ３ａに接続されたアッテネータ５および移相器６を制御することによって、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間に、ＮＵＬＬ点を持つ電界分布を作る。そして、制御ボード２が送信アンテナ３ａのアッテネータ５および移相器６を制御することによって、ＮＵＬＬ点は表示画面上の空間をＸ軸方向あるいはＹ軸方向に移動（スキャン）する。

　この際、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂは、対象物が表示画面に近接または接触すると、その対象物と空間上で結合し、対象物が近接または接触している位置の電波信号を受信する。送信アンテナ３ｂが受信した電波信号は、ＮＵＬＬ点を形成した時点の情報に基づき、振幅および位相がアッテネータ１８ならびに移相器１９によって調整され、合成器１５にて送信アンテナ３ａが受信した電波信号と合成された上で検波回路１０に送られる。そして、検波回路１０からの電波信号に基づいて、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ軸方向あるいはＹ軸方向の位置座標を検出する。その具体的な方法は、上記の座標入力装置１と同様であるため、ここではその説明は省略する。なお、アッテネータ１８および移相器１９は、ＮＵＬＬ点を形成した時点の振幅および位相となるように制御ボード２によって制御されている。ここで、アッテネータ１８および移相器１９は、送信アンテナ３ａ側に設けても良い。

　以上のように、ＮＵＬＬ点を形成した時点の情報を基に、受信した電波信号の振幅および位相を調整して合成することによって、ＮＵＬＬ点に近い領域だけを検出することができ、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標を特定することができる。この理由を以下に簡単に説明する。

　送信アンテナ３ａ，３ｂの位相と振幅とを調整しＮＵＬＬ点を作成したときの情報は、送信アンテナ３ａ，３ｂからの相対的な位置情報を含んでいる。よって、受信アンテナ４が受信した電波信号の電界強度が極小になった時点のＮＵＬＬ点を作成したときの情報に基づけば、対象物の位置座標を得ることができる。

　ところが、送信アンテナ３ａ，３ｂが離れていると（１波長：１ＧＨzで約３３ｃｍ以上）、ＮＵＬＬ点は２つ以上出現し得る。すると、複数のＮＵＬＬ点のうち、いずれが正しいのかを判断する必要がある。ここで、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂそれぞれが受信アンテナとして機能することによって、図３０に示すように、既知の異なる２点からの情報が得られる。受信した電波信号の振幅および位相を、ＮＵＬＬ点を形成した時点の情報に基づいて調整して合成すれば、ＮＵＬＬ点が２つ以上形成されるような場合であっても、特定のＮＵＬＬ点を検出することができ、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標を確定することができる。このように、本例の座標入力装置１ｅは、高感度化および高性能化に貢献することができる。

　なお、本例では、対象物の近接位置あるいは接触位置のＸ軸方向あるいはＹ軸方向の位置座標を検出する構成を示したが、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の位置座標を検出する場合には、送信アンテナ３ａ，３ｂと同様の回路をもう１組設ければ良い。

　〔第２の実施形態〕
　（座標入力装置１の構成）
　続いて、第２の実施形態に係る座標入力装置の構成について、図３１および図３２を参照して説明する。図３１中の（ａ）は、第１の実施形態に係る座標入力装置１ａの要部構成を示すブロック図である。図３１中の（ｂ）は、第２の実施形態に係る距離検出装置４５の要部構成を示すブロック図である。図３２は、第２の実施形態に係る座標入力装置１ｆの要部構成を示すブロック図である。

　図３１中の（ａ）に示す座標入力装置１ａでは、表示画面への対象物の近接および接触は、受信アンテナの受信強度の違いを利用して区別している。したがって、座標入力装置１ａでは、対象物の近接および接触を区別することができても、対象物が表示画面に近接している場合には、対象物の表示画面からの正確な距離は求めることができない。

　ここで、送信アンテナおよび受信アンテナから対象物までの距離を求めることができる装置として、図３１中の（ｂ）に示す距離検出装置４５がある。具体的な原理は後述するが、この距離検出装置４５と、座標入力装置１ａとを組み合わせることによって、対象物の位置座標、ならびに対象物の表示画面からの距離を検出することができる。そこで、本実施形態に係る座標入力装置は、上述の座標入力装置１ａに距離検出装置４５を備えた構成をしている。

　距離検出装置４５は、１つの送信アンテナ３（第２送信アンテナ）、１つの受信アンテナ４（第２受信アンテナ）、変調部４１、復調部４２、発信器７、ＰＮ符号作成器４３、および検波回路１０を備えている。変調部４１は、発信器７から発せられた電波信号（搬送波）を擬似雑音符号（ＰＮコード）でスペクトラム拡散変調する拡散器であり、送信アンテナ３は変調部４１によって変調された電波信号を送信している。上記のＰＮコードは、発信器７からのクロック信号に基づいて、ＰＮ符号作成器４３が出力している。一方、復調部４２は、ＰＮコードの自己相関特性を利用して、受信アンテナ４が受信した電波信号への該ＰＮコードの同期を行うと共に、受信した電波信号の復調を行う逆拡散器である。

　距離検出装置４５では、ユーザが指またはペン等の対象物で表示画面に近接または接触した場合、送信アンテナ３が対象物に向けて送信した電波信号の反射波を各受信アンテナ４が受信する。各受信アンテナ４が受信した電波信号は復調部４２にて復調された後、検波回路１０にて検波される。図示しない制御ボードにおいては、検波された信号に基づいて、送信アンテナおよび受信アンテナから対象物までの距離を検出している。

　なお、座標入力装置１ａに距離検出装置４５をそのまま組み込んでも動作するが、座標入力装置１ａと距離検出装置４５との間で送信アンテナと受信アンテナ４とを共用させることも可能である。これによって、座標入力装置１ａに距離検出装置４５をそのまま組み込んだ場合と比較して構成部材が少なくすみ、回路構成が単純になるので、製造コストを低くすることができる。このような座標入力装置１ｆを図３２に示す。

　図３２に示すように、座標入力装置１ｆは、２対の送信アンテナ（３ａおよび３ｂ，３ｃおよび３ｄ）を備えているが、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃと分配器８との間にはスイッチ１４が設けられており、分配器８との接続先を送信アンテナ３ａと送信アンテナ３ｃとの間で切り替え可能になっている。また、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄはそれぞれ変調部４１および復調部４２に接続されているが、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄのそれぞれの接続先をスイッチ１４によって変調部４１と復調部４２との間で切り替え可能になっている。復調部４２には検波回路１０が接続されている。

　（座標検出方法）
　したがって、発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって２分割され、一方は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃのうち、分配器８に接続されている方のアンテナにアッテネータ５および移相器６を介して送られる。他方は、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄのうち、分配器８に接続されている方のアンテナに変調部４１を介して送られる。この際、分配器８からの電波信号が送信アンテナ３ａに送られる場合（すなわち送信アンテナ３ａと分配器８とが接続されている場合）、送信アンテナ３ｂにも分配器８からの電波信号が送られ、送信アンテナ３ｄが復調部４２に接続されるように、各スイッチ１４は切り替わる。すなわち、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する。同様に、分配器８からの電波信号が送信アンテナ３ｃに送られる場合（すなわち送信アンテナ３ｃと分配器８とが接続されている場合）、送信アンテナ３ｄにも分配器８からの電波信号が送られ、送信アンテナ３ｂが復調部４２に接続されるように、各スイッチ１４は切り替わる。すなわち、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する。なお、各スイッチ１４は、制御ボード２等の制御手段によって制御されている。

　そして、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する場合には、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂの間に形成されたＮＵＬＬ点によって対象物のＸ座標を検出する。また、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する場合には、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄの間に形成されたＮＵＬＬ点によって、対象物のＹ座標を検出する。その具体的な方法は、上記の座標入力装置１ｂと同様であるため、ここではその説明は省略する。

　以上のようにして対象物のＸ座標およびＹ座標を求めた後、対象物のＺ座標を求める。以下にその方法について、図３３を参照して説明する。図３３は、表示画面にユーザの指２０等の対象物を近接させた状態を示す図である。

　上述したように、発信器７から発せられた電波信号は、分配器８によって２分割され、一方は、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｃのうち、分配器８に接続されている方のアンテナにアッテネータ５および移相器６を介して送られる。他方は、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄのうち、分配器８に接続されている方のアンテナに変調部４１を介して送られる。この際、分配器８からの電波信号が送信アンテナ３ａに送られる場合（すなわち送信アンテナ３ａと分配器８とが接続されている場合）、送信アンテナ３ｂにも分配器８からの電波信号が変調部４１を介して送られる。よって、送信アンテナ３ｂからは、変調部４１によって変調された電波信号が送信されており、ユーザの指２０等の対象物が表示画面に近接すると、送信アンテナ３ｂからの電波信号は対象物によって反射される。この際、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能しており、送信アンテナ３ｄは対象物からの反射波を受信し、受信した反射波は復調部４２にて復調された後、検波回路１０にて検波される。

　一方、分配器８からの電波信号が送信アンテナ３ｃに送られる場合（すなわち送信アンテナ３ｃと分配器８とが接続されている場合）、送信アンテナ３ｄにも分配器８からの電波信号が変調部４１を介して送られる。よって、送信アンテナ３ｄからは、変調部４１によって変調された電波信号が送信されており、ユーザの指２０等の対象物が表示画面に近接すると、送信アンテナ３ｄからの電波信号は対象物によって反射される。この際、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能しており、送信アンテナ３ｂは対象物からの反射波を受信し、受信した反射波は復調部４２にて復調された後、検波回路１０にて検波される。

　制御ボード２（測定部、算出部、特定部）においては、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能している場合は、検波回路１０にて検波された信号から、送信アンテナ３ｂが送信した電波信号のＰＮコードと、送信アンテナ３ｄが受信した反射波のＰＮコードとの間で相関演算を行った結果の信号（相関出力）を生成する。そして、制御ボード２では、さらに相関出力に基づいて、送信アンテナ３ｂが電波信号を送信してから送信アンテナ３ｄが反射波を受信するまでの伝搬時間を求め、その伝搬時間から、送信アンテナ３ｂと対象物との距離、および送信アンテナ３ｄと対象物との距離の総和を算出する。すなわち、送信アンテナ３ｂが送信した電波信号が対象物から反射して送信アンテナ３ｄが受信するまでの伝搬距離を算出する。

　一方、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能している場合は、検波回路１０にて検波された信号から、送信アンテナ３ｄが送信した電波信号のＰＮコードと、送信アンテナ３ｂが受信した反射波のＰＮコードとの間で相関演算を行った結果の信号（相関出力）を生成する。そして、制御ボード２では、さらに相関出力に基づいて、送信アンテナ３ｄが電波信号を送信してから送信アンテナ３ｂが受信するまでの伝播時間を求め、その伝搬時間から、送信アンテナ３ｂと対象物との距離、および送信アンテナ３ｄと対象物との距離の総和を算出する。すなわち、送信アンテナ３ｄが送信した電波信号が対象物から反射して送信アンテナ３ｂが受信するまでの伝搬距離を算出する。

　なお、送信アンテナ３ｂと対象物との距離、および、送信アンテナ３ｄと対象物との距離の総和を算出する処理は、例えば、特開２０００－５６０１２号公報あるいは特開２００１－５５１６３号公報に開示されている処理方法を適用可能である。例えば、特開２０００－５６０１２号公報に開示されている処理方法を以下に簡単に説明する。図３４には、送信アンテナが送信した電波信号のＰＮコードと、受信アンテナが受信した電波信号のＰＮコードと、その相関出力を示している。上述したように、ＰＮコードはクロック信号に基づいて出力されており、図中のＰＮコードにおいて黒く塗りつぶされている点がＰＮコードのスタート時点である。

　図３４に示すように、受信アンテナが受信した電波信号のＰＮコードは、送信アンテナが送信した電波信号のＰＮコードと比較して、電波信号が送信アンテナから送信されてから、対象物に反射して受信アンテナに受信されるまでの伝搬時間に相当する遅延時間ｔを有する。したがって、制御ボード２からの相関出力においては、遅延時間ｔに応じた時間で相関波形のピークが出現する。例えば、特開２０００－５６０１２号公報に開示されている処理方法では、コンボルバを用いているため、相関波形のピークは、ｔ／２だけ遅延した時点に出現する。ここで、遅延時間ｔは、次式（１）で表される。

　ｔ＝Ｄ／Ｃ　　　…（１）
　なお、Ｄ：受信アンテナから対象物までの距離、および、送信アンテナから対象物までの距離の総和、Ｃ：光の速度である。

　上記の式（１）に基づけば、距離の総和Ｄは、次式（２）で表すことができる。

　Ｄ＝ｔＣ　　　　…（２）
　ＰＮコードのスタート時点と、相関波形のピークの時点とを比較することによって、前者に対する後者の遅延時間を検出することができるので、ｔ／２は求まる。すなわち、遅延時間ｔが求まるので、式（２）から距離の総和Ｄを算出することができる。このようにして、送信アンテナが電波信号を送信してから受信アンテナが反射波を受信するまでの伝搬時間に基づいて、受信アンテナと対象物との距離、および、送信アンテナと対象物との距離の総和を求めることができる。

　以上では、伝搬時間の具体的な算出方法を挙げたが、本実施形態に係る座標入力装置１において適用し得る算出方法はこれに限定されるわけではない。伝搬時間を算出することができれば、いかなる手法を用いてもよい。

　以上の処理を、送信アンテナ３ｂおよび送信アンテナ３ｄのいずれかにおいて行えばよい。これは、送信アンテナ３ｄおよび送信アンテナ３ｂのいずれが受信アンテナとして機能しても、得られる送信アンテナ３ｂと対象物との距離、および、送信アンテナ３ｄと対象物との距離の総和は同じなためである。したがって、送信アンテナ３ａおよび送信アンテナ３ｂが送信アンテナとして機能する場合と、送信アンテナ３ｃおよび送信アンテナ３ｄが送信アンテナとして機能する場合とを切り替えているため、送信アンテナ３ｂが受信アンテナとして機能する場合と、送信アンテナ３ｄが受信アンテナとして機能する場合とが切り替わっているが、少なくともいずれか一方が受信した反射波に基づいて、両送信アンテナ３ｂ，３ｄから対象物までの距離の総和を求めればよい。

　よって、図３５に示すように、送信アンテナ３ｂから対象物（指２０）までの距離をＬ１、送信アンテナ３ｄから対象物までの距離をそれぞれＬ２とすると、Ｌ１＋Ｌ２が求まる。この際、送信アンテナ３ｂならびに送信アンテナ３ｄの位置は既知であり、なおかつＬ１＋Ｌ２が定まっている。そのため、送信アンテナ３ｂの位置および送信アンテナ３ｄの位置を焦点とする楕円面であって、送信アンテナ３ｂから楕円面上の任意の点までの距離と、送信アンテナ３ｄから楕円面上の該任意の点までの距離との総和がＬ１＋Ｌ２となる楕円面Ｑ上に対象物の位置Ｐはあることになる。

　したがって、ＮＵＬＬ点によって対象物の座標（Ｘ，Ｙ）は求まっているので、楕円面Ｑにおいて座標（Ｘ，Ｙ）で特定されるＺ座標のうち、表示画面側に位置するＺ座標が対象物の位置座標である。このＺ座標は、楕円面Ｑを表す方程式に座標（Ｘ，Ｙ）を代入することによって求めることができる。例えば、対象物の座標（Ｘ，Ｙ）を特定したＸ軸およびＹ軸を含む３次元空間を想定し、楕円面Ｑの方程式を定め、その方程式に座標（Ｘ，Ｙ）を代入することによってＺ座標を求めることができる。

　以上のように、座標入力装置１ｆによれば、対象物の表示画面上の位置とともに、表示画面からの距離も求めることができる。したがって、対象物の３次元空間上の位置（Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標）を特定することができる。すなわち、対象物の表示画面への近接および接触を検出するだけでなく、どの程度近接しているのかを正確に検出することができる。

　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　例えば、以上の実施形態および変形例では、送信アンテナを１対または２対を備えている構成であったり、受信アンテナを１つ備えている構成であったり、あるいは受信アンテナ備えていない構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。送信アンテナを３対以上備える構成にしても良いし、受信アンテナを複数備える構成にしても良い。送信アンテナを３対以上備える構成にすれば、対象物の近接位置または接触位置の検出精度の向上、あるいは広い面積の検出時に検出領域を割り振ることができる。また、受信アンテナを複数備える構成にすれば、複数点に近接または接触した場合の検出に用いることも可能である。

　〔実施形態の総括〕
　以上のように、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、１対の上記送信アンテナと、１つの上記受信アンテナとを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、１対の送信アンテナを用いることによって、対象物の近接位置あるいは接触位置の、表示画面上における一定方向（例えば、表示画面の横方向あるいは縦方向）の位置座標（Ｘ座標あるいはＹ座標）を検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、２対の上記送信アンテナと、１つの上記受信アンテナとを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、２対の送信アンテナを用いることによって、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）を一度に検出することができる。したがって、ユーザが対象物を近接または接触した位置を検出する速度を向上することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、２対の上記送信アンテナを備え、２対の上記送信アンテナのうち、一方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナでもあり、かつ他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナでもあり、上記制御手段は、一方の１対の上記送信アンテナが上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点または上記極大点を持つ上記電界分布を形成しているときに、他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方が上記表示画面上において、上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信するように制御することを特徴としている。

　上記の構成によれば、一方の１対の送信アンテナのうちのいずれかが受信アンテナとして機能する場合と、他方の１対の送信アンテナのうちのいずれかが受信アンテナとして機能する場合とを切り替えることが可能である。これによって、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）をそれぞれ検出することができる。極小点または極大点によるスキャンを表示画面の互いに平行していない２つの方向（例えば、縦方向および横方向）に別々に行う必要があるが、受信アンテナを省略することができるので、製造コストの低減につながる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、２対の上記送信アンテナを備え、２対の上記送信アンテナを備え、２対の上記送信アンテナのうち、一方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は方向性結合器を備えた上記受信アンテナでもあり、かつ他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は他の方向性結合器を備えた上記受信アンテナでもあり、上記受信アンテナである２つの上記送信アンテナと、上記検知手段との間には、該２つの上記送信アンテナがそれぞれ受信した上記電波を合成する合成器が備えられ、上記受信アンテナである２つの上記送信アンテナのうち、いずれか一方は、上記合成器との間に、自身が受信した上記電波の位相を、他方の上記送信アンテナが受信した上記電波の位相に合わせる移相器を備えており、上記検知手段は、上記合成器からの上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知することを特徴としている。

　上記の構成によれば、一方の１対の上記送信アンテナのいずれかが受信アンテナとして機能すると共に、他方の１対の上記送信アンテナのいずれかが受信アンテナとして機能している。そして、２つの受信アンテナから受信した電波信号が同位相になるように調整して合成しているので、座標入力装置の受信感度の向上が見込まれる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、１対の上記送信アンテナを備え、１対の上記送信アンテナは、それぞれ方向性結合器を備えた上記受信アンテナでもあり、１対の上記送信アンテナと、上記検知手段との間には、１対の上記送信アンテナがそれぞれ受信した上記電波を合成する合成器が備えられ、１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方は、上記合成器との間に、自身が受信した上記電波の振幅を、上記制御手段によって制御されている振幅に変化させるアッテネータ、および自身が受信した上記電波の位相を、上記制御手段によって制御されている位相に変化させる移相器を備えており、上記検知手段は、上記合成器からの上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知することを特徴としている。

　上記の構成によれば、極小点または極大点を形成した時点の情報を基に、受信した電波の振幅および位相を調整して合成することによって、極小点または極大点に近い領域だけを検出することができ、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標を特定することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、１対の上記送信アンテナと、２つの上記受信アンテナとを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、表示画面上に２つの対象物が近接または接触しているときには、各受信アンテナが受信する電波信号の電界強度は、それぞれの対象物から自身までの距離に依存する加重平均を示す。そこで、一方の受信アンテナが受信した電波信号の電界強度、ならびに他方の受信アンテナが受信した電波信号の電界強度に基づけば、２つの対象物の位置を計算で求めることができる。

　このように、受信アンテナが１つの場合では、２つの対象物の近接位置または接触位置の位置座標を検出することができないが、受信アンテナが２つあれば、２つの対象物の近接位置または接触位置の位置座標を計算で検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、２対の上記送信アンテナを備え、２対の上記送信アンテナは、すべてが上記受信アンテナでもあり、上記制御手段は、一方の１対の上記送信アンテナが上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点または上記極大点を持つ上記電界分布を形成しているときに、他方の１対の上記送信アンテナが、上記表示画面上において上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信するように制御することを特徴としている。

　上記の構成によれば、一方の１対の送信アンテナが受信アンテナとして機能する場合と、他方の１対の送信アンテナが受信アンテナとして機能する場合とを切り替えることが可能である。これによって、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）をそれぞれ検出することができる。特に、１対の送信アンテナがそれぞれ受信アンテナとして機能するため、受信アンテナが２つあるので、２つの対象物の近接位置または接触位置の位置座標を計算で検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、上記表示画面上において上記ユーザが近接または接触している上記対象物に向けて、擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調された上記電波を送信し、上記送信アンテナと兼ねることが可能な別の送信アンテナと、上記対象物からの上記電波の反射波を受信し、上記受信アンテナと兼ねることが可能な別の受信アンテナと、上記電波が上記別の送信アンテナから送信されてから、上記対象物に反射して上記別の受信アンテナに受信されるまでの伝搬時間を測定する測定部と、上記伝搬時間に基づき、上記電波が上記別の送信アンテナから送信されてから、上記対象物に反射して上記別の受信アンテナに受信されるまでの伝搬距離を求める算出部と、上記伝搬距離に基づき、上記対象物が存在し得る楕円面を求める特定部とをさらに備え、上記検出手段は、検出した上記極小点または上記極大点の位置によって特定される上記表示画面側の上記楕円面上の点を、上記対象物の位置座標として検出することを特徴としている。

　上記の構成によれば、対象物の表示画面上の位置とともに、表示画面からの距離も求めることができる。したがって、対象物の３次元空間上の位置（Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標）を特定することができる。すなわち、対象物の表示画面への近接および接触を検出するだけでなく、どの程度近接しているのかを正確に検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、２対の上記送信アンテナと、１つの上記受信アンテナと、１つの上記別の送信アンテナと、１つの上記別の受信アンテナとを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、対象物の表示画面への近接および接触を検出するだけでなく、どの程度近接しているのかを正確に検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、２対の上記送信アンテナを備え、２対の上記送信アンテナのうち、一方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナおよび上記別の送信アンテナおよび上記別の受信アンテナでもあり、かつ他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナおよび上記別の送信アンテナおよび上記別の受信アンテナでもあり、上記制御手段は、一方の１対の上記送信アンテナが上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点または上記極大点を持つ上記電界分布を形成しているときに、他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方が、上記表示画面上において上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信すると共に、上記対象物からの上記反射波を受信するように制御することを特徴としている。

　上記の構成によれば、一方の１対の送信アンテナのうちのいずれかが受信アンテナおよび別の送信アンテナおよび別の受信アンテナとして機能する場合と、他方の１対の送信アンテナのうちのいずれかが受信アンテナおよび別の送信アンテナおよび別の受信アンテナとして機能する場合とを切り替えることが可能である。これによって、対象物の近接位置あるいは接触位置の位置座標（Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標）をそれぞれ検出することができる。極小点または極大点によるスキャンを表示画面の互いに平行していない２つの方向（例えば、縦方向および横方向）に別々に行う必要があるが、受信アンテナおよび別の送信アンテナおよび別の受信アンテナを省略することができるので、製造コストの低減につながる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、複数の上記受信アンテナを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、受信アンテナが複数あれば、それぞれの近接位置または接触位置の位置座標を計算で求めることができる。すなわち、受信アンテナを２つ以上に増やせば、２点以上の近接位置または接触位置の位置座標を計算で検出することができる。したがって、受信アンテナを増やすほど、検出精度が上がるという効果を奏する。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、複数対の上記送信アンテナを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、対象物の近接位置または接触位置の検出精度の向上、あるいは広い面積の検出時に検出領域を割り振ることができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方に、自身が送信する上記電波の振幅を変化させるアッテネータが備えられ、いずれか一方に、自身が送信する上記電波の位相を変化させる移相器が備えられており、上記制御手段は、上記アッテネータおよび上記移相器を制御することによって、上記極小点または上記極大点に上記表示画面上を走査させていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、制御手段がアッテネータおよび移相器を制御することによって、極小点または極大点に表示画面上の空間を一度にスキャンさせることができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、上記検知手段は、上記受信アンテナが受信した上記電波の電界強度を測定する測定手段を備えており、上記測定手段が測定した電界強度が極小または極大となった際に、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが対象物を近接または接触している位置とが一致したと検知することを特徴としている。

　上記の構成によれば、受信アンテナが受信する電波の電界強度が極小または極大となった時点の極小点または極大点の位置を検出することによって、ユーザが対象物を近接または接触した位置を検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、上記送信アンテナは、同位相となるように調整された複数のアンテナによって構成されていることを特徴としている。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、上記送信アンテナは、線状のアンテナであることを特徴としている。

　上記の構成によれば、送信アンテナとして複数のアンテナを用いたり、線状のアンテナを用いたりすることによって、アンテナ近傍の極小点または極大点の乱れを少なくすることができる。結果、対象物が送信アンテナ近傍に近接または接触していても、近接位置または接触位置の正確な位置座標を検出することができる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては、上記表示画面に、格子状に等間隔に並べられた無給電アンテナをさらに備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、送信アンテナから放射された電波信号は、無給電アンテナの周りで強くなるので、送信アンテナ近傍の電界の歪みを補正することができる。また、無給電アンテナを設けた場合では、ユーザの指等が近接したときと、接触したときとの受信強度の変化が大きくなり、接触の判定が容易になる。

　また、本発明の一態様に係る座標入力装置においては１対の上記送信アンテナは、上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点を持つ上記電界分布を形成し、上記制御手段は、１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方が送信している上記電波の振幅、およびいずれか一方が送信している上記電波の位相を制御することによって、上記極小点に上記表示画面上を走査させ、上記検知手段は、上記受信アンテナが受信した上記電波に基づいて、上記極小点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知し、上記検出手段は、上記極小点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したと上記検知手段が検知すると、その時点での上記極小点の位置を検出することを特徴としている。

　上記の構成によれば、良好な検出感度が得られる。

　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

　本発明は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯ゲーム機、およびパーソナルコンピュータ等の機器において、表示画面に近接または接触することによって操作を行う場合に、これらの機器の表示装置に好適に用いられる。

１，１ａ～１ｆ　座標入力装置
２　制御ボード
３，３ａ～３ｈ　送信アンテナ
４，４ａ，４ｂ　受信アンテナ
５，１８　アッテネータ
６，１７，１９，２８，２９　移相器
７　発信器
８　分配器
９　バンドパスフィルタ
１０　検波回路
１１　オシロスコープ
１２　送信回路
１３　受信回路
１４　スイッチ
１５　合成器
１６　方向性結合器
２０，２０ａ，２０ｂ　指
２１　ペン
２２　無給電アンテナアレイ
２３　受信機
２５ａ～２５ｄ　無給電素子
２６ａ～２６ｄ　高周波スイッチ
２７　給電素子
３１，３４　ガラス板
３２　アンテナパターン
３３　ＩＴＯドット
４０　アンテナ
４１　変調部
４２　復調部
４３　ＰＮ符号作成器
４５　距離検出装置

Claims

　電波を送信することによって、表示画面上に電界強度の極小点または極大点を持つ電界分布を形成する少なくとも１対の送信アンテナと、
　上記表示画面上において、ユーザが対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信し、上記送信アンテナと兼ねることが可能な少なくとも１つの受信アンテナと、
　１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方が送信している上記電波の振幅、およびいずれか一方が送信している上記電波の位相を制御することによって、上記極小点または上記極大点に上記表示画面上を走査させる制御手段と、
　上記受信アンテナが受信した上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知する検知手段と、
　上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したと上記検知手段が検知すると、その時点での上記極小点または上記極大点の位置を検出する検出手段とを備えていることを特徴とする座標入力装置。
　１対の上記送信アンテナと、１つの上記受信アンテナとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　２対の上記送信アンテナと、１つの上記受信アンテナとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　２対の上記送信アンテナを備え、
　２対の上記送信アンテナのうち、一方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナでもあり、かつ他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナでもあり、
　上記制御手段は、一方の１対の上記送信アンテナが上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点または上記極大点を持つ上記電界分布を形成しているときに、他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方が、上記表示画面上において上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信するように制御することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　２対の上記送信アンテナを備え、
　２対の上記送信アンテナのうち、一方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は方向性結合器を備えた上記受信アンテナでもあり、かつ他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は他の方向性結合器を備えた上記受信アンテナでもあり、
　上記受信アンテナである２つの上記送信アンテナと、上記検知手段との間には、該２つの上記送信アンテナがそれぞれ受信した上記電波を合成する合成器が備えられ、
　上記受信アンテナである２つの上記送信アンテナのうち、いずれか一方は、上記合成器との間に、自身が受信した上記電波の位相を、他方の上記送信アンテナが受信した上記電波の位相に合わせる移相器を備えており、
　上記検知手段は、上記合成器からの上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　１対の上記送信アンテナを備え、
　１対の上記送信アンテナは、それぞれ方向性結合器を備えた上記受信アンテナでもあり、
　１対の上記送信アンテナと、上記検知手段との間には、１対の上記送信アンテナがそれぞれ受信した上記電波を合成する合成器が備えられ、
　１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方は、上記合成器との間に、自身が受信した上記電波の振幅を、上記制御手段によって制御されている振幅に変化させるアッテネータ、および自身が受信した上記電波の位相を、上記制御手段によって制御されている位相に変化させる移相器を備えており、
　上記検知手段は、上記合成器からの上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　１対の上記送信アンテナと、２つの上記受信アンテナとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　２対の上記送信アンテナを備え、
　２対の上記送信アンテナは、すべてが上記受信アンテナでもあり、
　上記制御手段は、一方の１対の上記送信アンテナが上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点または上記極大点を持つ上記電界分布を形成しているときに、他方の１対の上記送信アンテナが、上記表示画面上において上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信するように制御することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　上記表示画面上において上記ユーザが近接または接触している上記対象物に向けて、擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調された上記電波を送信し、上記送信アンテナと兼ねることが可能な別の送信アンテナと、
　上記対象物からの上記電波の反射波を受信し、上記受信アンテナと兼ねることが可能な別の受信アンテナと、
　上記電波が上記別の送信アンテナから送信されてから、上記対象物に反射して上記別の受信アンテナに受信されるまでの伝搬時間を測定する測定部と、
　上記伝搬時間に基づき、上記電波が上記別の送信アンテナから送信されてから、上記対象物に反射して上記別の受信アンテナに受信されるまでの伝搬距離を求める算出部と、
　上記伝搬距離に基づき、上記対象物が存在し得る楕円面を求める特定部とをさらに備え、
　上記検出手段は、検出した上記極小点または上記極大点の位置によって特定される上記表示画面側の上記楕円面上の点を、上記対象物の位置座標として検出することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　２対の上記送信アンテナと、
　１つの上記受信アンテナと、
　１つの上記別の送信アンテナと、
　１つの上記別の受信アンテナとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の座標入力装置。
　２対の上記送信アンテナを備え、
　２対の上記送信アンテナのうち、一方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナおよび上記別の送信アンテナおよび上記別の受信アンテナでもあり、かつ他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方は上記受信アンテナおよび上記別の送信アンテナおよび上記別の受信アンテナでもあり、
　上記制御手段は、一方の１対の上記送信アンテナが上記電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の上記極小点または上記極大点を持つ上記電界分布を形成しているときに、他方の１対の上記送信アンテナのいずれか一方が、上記表示画面上において上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置の上記電波を受信すると共に、上記対象物からの上記反射波を受信するように制御することを特徴とする請求項９に記載の座標入力装置。
　複数の上記受信アンテナを備えていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　複数対の上記送信アンテナを備えていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
　１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方に、自身が送信する電波の振幅を変化させるアッテネータが備えられ、いずれか一方に、自身が送信する上記電波の位相を変化させる移相器が備えられており、
　上記制御手段は、上記アッテネータおよび上記移相器を制御することによって、上記極小点または上記極大点に上記表示画面上を走査させていることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の座標入力装置。
　上記検知手段は、上記受信アンテナが受信した上記電波の電界強度を測定する測定手段を備えており、上記測定手段が測定した電界強度が極小または極大となった際に、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが対象物を近接または接触している位置とが一致したと検知することを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の座標入力装置。
　上記送信アンテナは、同位相となるように調整された複数のアンテナによって構成されていることを特徴とする請求項１～１５のいずれか１項に記載の座標入力装置。
　上記送信アンテナは、線状のアンテナであることを特徴とする請求項１～１５のいずれか１項に記載の座標入力装置。
　上記表示画面に、格子状に等間隔に並べられた無給電アンテナをさらに備えていることを特徴とする請求項１～１７のいずれか１項に記載の座標入力装置。
　１対の上記送信アンテナは、電波を送信することによって、上記表示画面上に電界強度の極小点を持つ電界分布を形成し、
　上記制御手段は、１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方が送信している電波の振幅、およびいずれか一方が送信している電波の位相を制御することによって、上記極小点に上記表示画面上を走査させ、
　上記検知手段は、上記受信アンテナが受信した電波に基づいて、上記極小点と上記ユーザが対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知し、
　上記検出手段は、上記極小点と上記ユーザが対象物を近接または接触している位置とが一致したと上記検知手段が検知すると、その時点での上記極小点の位置を検出することを特徴とする請求項１～１８のいずれか１項に記載の座標入力装置。
　請求項１～１９のいずれか１項に記載の座標入力装置を備えていることを特徴とする表示装置。
　少なくとも１対の送信アンテナによって、電波を送信することで表示画面上に電界強度の極小点または極大点を持つ電界分布を形成するステップと、
　上記送信アンテナと兼ねることが可能な少なくとも１つの受信アンテナによって、上記表示画面上において、ユーザが対象物を近接または接触している位置の電波を受信するステップと、
　１対の上記送信アンテナのうち、いずれか一方が送信している電波の振幅、およびいずれか一方が送信している電波の位相を制御することによって、上記極小点または上記極大点に上記表示画面上を走査させるステップと、
　上記受信アンテナが受信した上記電波に基づいて、上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したことを検知するステップと、
　上記極小点または上記極大点と上記ユーザが上記対象物を近接または接触している位置とが一致したと検知されると、その時点での上記極小点または上記極大点の位置を検出するステップとを備えていることを特徴とする座標入力方法。