(57)【要約】【課題】第１の入力値と第２の入力値のうち、補正を必要とする一方の入力値の補正を容易に行えるようにする。【解決手段】タッチパネル１から座標算出用のＣＰＵ５に供給された入力値は、座標算出手段１１で座標に変換された後に、補正処理手段１２に供給されて正しい値になるように補正が行われる。一方、電磁誘導式のセンサー２からＣＰＵ５に供給された入力値は、座標算出手段１３に供給されて高精度の座標に変換される。さらに、座標算出手段１１、１３からの入力が行われたことを示す信号が同時判別手段１４に供給され、この判別信号が差分検出手段１５に供給されて、それぞれの入力値から変換された座標の差分が検出される。この差分値が差分テーブル１６を通じて補正テーブル１７に記憶され、補正処理手段１２に供給される座標算出手段１１で算出された座標値に差分値が加減算される。そして算出された座標値が出力選択手段１８で選択されて座標出力６に取り出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力値の補正が必要とされる第１の入力値を取り出す第１の入力手段と、入力値の補正が必要とされない第２の入力値を取り出す第２の入力手段とが設けられる座標入力装置であって、
前記第１及び第２の入力手段が同時に前記第１及び第２の入力値を得たことを判別する手段と、
前記第１の入力手段からの前記第１の入力値と前記第２の入力手段からの前記第２の入力値との関係を補正情報として記憶する手段と、
前記補正情報に基づいて前記第１の入力値を補正する手段と、
を有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記補正情報は、前記第１の入力手段からの前記第１の入力値に対する前記第２の入力手段からの前記第２の入力値である
ことを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記補正情報は、前記第１の入力手段で取り出される値から前記第１の入力値を算出する際のパラメータ値である
ことを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記補正情報は、前記第１の入力手段からの前記第１の入力値と前記第２の入力手段からの前記第２の入力値との差分値である
ことを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の入力手段には、同時に入力可能な位置指示手段により前記第１及び第２の入力手段の所定部、若しくは全面に相当する範囲に前記第１及び第２の入力値の入力を指示するための表示を行う
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の座標入力装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の入力手段にさらに表示装置が重ねて設けられ、前記表示装置に前記所定部の表示を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の座標入力装置。
【請求項７】
前記補正情報は、前記第１及び第２の入力値が同時に得られたときの前記補正情報を前記第１の入力値の座標ごとの補正テーブルとして記憶する
ことを特徴とする請求項１，２，４〜６のいずれかに記載の座標入力装置。
【請求項８】
前記補正テーブルは、前記第１の入力手段からの第１の入力値の補正に用いる第１の補正テーブルと、前記差分情報を前記第１の入力値の座標ごとに記憶する第２の補正テーブルとからなり、任意のタイミングで前記第２の補正テーブルに記憶された情報が前記第１の補正テーブルの情報に上書きされる
ことを特徴とする請求項７記載の座標入力装置。
【請求項９】
前記パラメータ値は、前記第１の入力手段からの第１の入力値の補正に用いる第１のパラメータ値と、前記第１及び第２の入力手段が同時に前記第１及び第２の入力値を得るごとに記憶された第２のパラメータ値とからなり、任意のタイミングで前記第２のパラメータ値が前記第１のパラメータ値に上書きされる
ことを特徴とする請求項３記載の座標入力装置。
【請求項１０】
前記任意のタイミングは、内蔵時計の計時、若しくは使用者の指示、またはシステムの起動を検出して抽出される
ことを特徴とする請求項８または９に記載の座標入力装置。
【請求項１１】
前記第１の入力手段は感圧センサーであり、前記第２の入力手段は電磁誘導方式のセンサーである
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の座標入力装置。
【請求項１２】
前記電磁誘導の方式センサーにより前記第２の入力値が検出された際には、同時に前記感圧センサーにより前記第１の入力値の検出も行われ、前記電磁誘導の方式センサーの出力と前記感圧センサーの出力とが比較されて前記補正情報が取り出される
ことを特徴とする請求項１１記載の座標入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンピュータに接続されるデジタイザーに使用して好適な座標入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばタッチパネル（感圧センサー）では、抵抗膜の経年変化等に対処するため入力値を補正して取り出している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば４線式のタッチパネルは、図４に示すように、任意の抵抗膜で形成された２つの面からなり、その一方の面にはＸ軸方向の両端に電極が設けられ、他方の面にはＹ軸方向の両端に電極が設けられている。そして、タッチパネルの面が押圧されると、押圧された点（位置）の両面の抵抗膜が接触することにより、当該位置の検出が行われる。
【０００４】
すなわち、両面の抵抗膜が接触することにより、その接触中のある期間には、一方の面の両端の電極間に所定の電圧が印加されて他方の面の両端の電極間の電圧が検出され、次の期間には、他方の面の両端の電極間に所定の電圧が印加されて一方の面の両端の電極間の電圧が検出され、これらの検出電圧からＸ−Ｙ座標が検出される。
【０００５】
ところが、このようなタッチパネルの構成では、抵抗膜の抵抗値にばらつきが避けられず、入力値の取り出しには補正が必要とされる。また、一般的なタッチパネルの使用法では、押圧される入力点が偏在する傾向があり、その入力点の近傍の抵抗膜が破壊されるなどの経年変化が生じやすい。そこで、特許文献１に開示されているような抵抗膜の経年変化等に対処するための入力値の補正が行われている。
【０００６】
しかしながら、このような補正を行うためには、複雑な信号処理が必要とされ、かつ使用者がキャリブレーション操作等を行う必要がある。このため、一般利用者は、キャリブレーション操作を行わないで、入力座標の誤差が生じても放置している場合が多い。
【０００７】
これに対して、５線式や８線式などの座標入力装置では、装置自体が入力座標を自動的に補正するようにしたタッチパネルも提案されているが、配線数が多くなって構成や製造工程が複雑になるという問題も生じている。また、自装置自体が入力座標の補正を行うためには、複雑な計算処理が要求されるなど、その実施には困難を伴うことも指摘されている。
【０００８】
一方、電磁誘導方式センサーのように入力値の取り出しの際に特段の補正を必要としない入力手段も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
この電磁誘導方式センサーでは、例えば図５に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に多数のループコイルが配設され、これらのループコイルに位置指示器が接近されると、位置指示器に内蔵された共振回路が共振して、この共振信号とループコイルの選択位置からＸ−Ｙ座標が算出される。これによれば、補正の必要のない極めて詳細な入力値（座標）を取り出すことができる。しかしながら、このような電磁誘導方式で入力を行うには、特別な位置指示器を必要とし、いつでも容易に入力を行うことができなくなる。
【００１０】
そこで、これらのセンサーを組み合わせ一体化して、多様な位置指示に対応できるようにした座標入力装置が検討されている。
【特許文献１】特開平５−２５００８６号公報
【特許文献２】特開平５−２９８００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、２種類の入力手段を組み合わせて一体化したとしても、上述した問題点のいくつかは依然として残るものである。
【００１２】
すなわち、第１の入力手段として例えばタッチパネル（感圧センサー）を使用する場合には、抵抗膜の経年変化等に対処するため、その入力値を補正する必要があり、複雑な信号処理や使用者によるキャリブレーション操作等が要求される。一方、入力値を取り出す際に、補正が必要とされない第２の入力手段としては、例えば電磁誘導方式センサーが用いられる。この電磁誘導方式センサーを用いる場合には、特殊な位置指示器を必要とし、いつでも容易に入力を行うことはできない。本発明は、これらの問題点を一挙に解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、入力値の補正が必要とされる第１の入力値を取り出す第１の入力手段と、入力値の補正が必要とされない第２の入力値を取り出す第２の入力手段とが設けられる座標入力装置であって、第１及び第２の入力手段が同時に第１及び第２の入力値を得たことを判別する手段と、第１の入力手段からの第１の入力値と第２の入力手段からの第２の入力値との関係を補正情報として記憶する手段と、この補正情報に基づいて第１の入力値を補正する手段と、を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の座標入力装置においては、補正情報は、第１の入力手段からの第１の入力値に対する第２の入力手段からの第２の入力値であることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の座標入力装置においては、補正情報は、第１の入力手段で取り出される値から第１の入力値を算出する際のパラメータ値であることを特徴している。
【００１６】
請求項４に記載の座標入力装置においては、補正情報は、第１の入力手段からの第１の入力値と第２の入力手段からの第２の入力値との差分値であることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の座標入力装置においては、さらに、第１及び第２の入力手段には、同時に入力可能な位置指示手段により第１及び第２の入力手段の所定部、若しくは全面に相当する範囲に第１及び第２の入力値の入力を指示するための表示を行うことを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の座標入力装置においては、第１及び第２の入力手段にさらに表示装置が重ねて設けられ、表示装置に所定部の表示を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の座標入力装置においては、補正情報は、第１及び第２の入力値が同時に得られたときの補正情報を第１の入力値の座標ごとの補正テーブルとして記憶することを特徴としている。
【００２０】
請求項８に記載の座標入力装置においては、補正テーブルは、第１の入力手段からの第１の入力値の補正に用いる第１の補正テーブルと、差分情報を第１の入力値の座標ごとに記憶する第２の補正テーブルとからなり、任意のタイミングで第２の補正テーブルに記憶された情報が第１の補正テーブルの情報に上書きされることを特徴としている。
【００２１】
請求項９に記載の座標入力装置においては、パラメータ値は、第１の入力手段からの第１の入力値の補正に用いる第１のパラメータ値と、第１及び第２の入力手段が同時に第１及び第２の入力値を得るごとに記憶された第２のパラメータ値とからなり、任意のタイミングで第２のパラメータ値が第１のパラメータ値に上書きされることを特徴としている。
【００２２】
請求項１０に記載の座標入力装置においては、任意のタイミングは、内蔵時計の計時、若しくは使用者の指示、またはシステムの起動を検出して抽出されることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の座標入力装置においては、第１の入力手段は感圧センサーであり、第２の入力手段は電磁誘導方式のセンサーであることを特徴としている。
【００２４】
請求項１２に記載の座標入力装置においては、電磁誘導の方式センサーにより第２の入力値が検出された際には、同時に感圧センサーにより第１の入力値の検出も行われ、電磁誘導の方式センサーの出力と感圧センサーの出力とが比較されて補正情報が取り出されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
上記請求項１〜１２に記載の座標入力装置によれば、補正が必要とされる第１の入力値を、極めて簡単な方法で、自動的あるいは半自動的に補正することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を適用した座標入力装置について、図１〜図３を参照しながら説明する。まず、図１には、本発明による座標入力装置の一実施の形態例のブロック図を示す。
【００２７】
図１において、本発明を適用した座標入力装置には、入力値の取り出しに補正を必要とする第１の入力手段として、例えば特許文献１に開示されるようなタッチパネル（感圧センサー）１と、入力値の取り出しに補正の必要のない第２の入力手段として、例えば特許文献２に開示されるような電磁誘導式のセンサー２とが重ねて設けられている。なお、タッチパネル１は入力面に露出して設ける必要があるが、電磁誘導式のセンサー２は離間して設けることが可能であり、このタッチパネル１と電磁誘導式のセンサー２との間に液晶ディスプレイ等を設けることも可能である。
【００２８】
このようなタッチパネル１及び電磁誘導式のセンサー２に対して、共振回路を内蔵した位置指示器３で指示を行うと、その指示された位置は、タッチパネル１及び電磁誘導式のセンサー２の両方で検出される。ただし、電磁誘導式のセンサー２での検出の方が精度の高い座標を検出することができる。これに対して、共振回路を持たない、例えば指先４のようなもので指示が行われると、その指示された位置は、タッチパネル１だけで検出され、電磁誘導式のセンサー２での検出を行うことができない。
【００２９】
ところが、タッチパネル１での検出には、経年変化等によるずれを生じる恐れがある。そこで、タッチパネル１から座標算出用のＣＰＵ（Central Processing Unit）５に供給された入力値は、座標算出手段１１で座標に変換された後に、補正処理手段１２に供給されて正しい値になるように補正が行われる。一方、電磁誘導式のセンサー２で得られる入力値は補正の必要のないものである。そこで、電磁誘導式のセンサー２からＣＰＵ５に供給された入力値は、座標算出手段１３に供給されて高精度の座標に変換される。
【００３０】
さらに、座標算出手段１１、１３では、それぞれ入力が行われたことを示す信号が形成される。そこで、これらの信号が同時判別手段１４に供給されて両方の入力が同時に行われたときが判別される。そしてこの判別信号が差分検出手段１５に供給されて、座標算出手段１１、１３それぞれの入力値から変換された座標の差分が検出される。この差分値が差分テーブル１６に供給されて、座標算出手段１１からの座標値に従って記憶される。
【００３１】
従って、この差分テーブル１６には、座標算出手段１１で算出された座標値に対して、その座標ごとの座標算出手段１３で算出された正しい座標値とのずれが記憶される。そこで、この差分テーブル１６に記憶された差分値を、補正テーブル１７に記憶させ、補正処理手段１２において、座標算出手段１１で算出された座標値に補正テーブル１７からの差分値が加減算される。これによって、座標算出手段１１で算出された座標値が、座標算出手段１３で算出された正しい座標値となるように補正処理を行うことができる。
【００３２】
そして、補正処理手段１２で補正された座標値と、座標算出手段１３で算出された座標値のいずれかが出力選択手段１８で選択されて座標出力６として取り出される。すなわち、出力選択手段１８では、座標算出手段１３で算出された座標値が得られているときは、その座標値を選択し、座標算出手段１３で算出された座標値が得られていないときは、補正処理手段１２で補正された座標値を選択する。これにより、座標出力６には、位置指示器３の使用の有無によらず常に正しい座標値が得られるようになる。
【００３３】
ところで、図１においてＣＰＵ５の内部に描かれているのは、ＣＰＵ５で実行されるプログラムの機能ブロックを示しているものである。そこで図２には、実行されるプログラムをフローチャートで示す。
【００３４】
図２において、処理がスタートされると、最初にタッチパネル１及び電磁誘導式のセンサー２に対する接触（タッチ）が検出される（ステップＳ１）。ここでタッチがないとき（Ｎｏ）は、ステップＳ１が繰り返されている。そして、タッチが検出されたとき（Ｙｅｓ）は、次にタッチが共振回路を内蔵した位置指示器（ペン）があるか否か判断される（ステップＳ２）。
【００３５】
このステップＳ２で、ペンがないとき（Ｎｏ）は、タッチの座標が検出され（ステップＳ３）、タッチ座標データＢが算出される（ステップＳ４）。さらに算出された座標データＢが補正テーブルにより補正され（ステップＳ５）、補正された座標データＢが出力される（ステップＳ６）。なおこれらの処理は、通常のタッチパネルで行われているものと同じである。そして、これらの処理が完了すると、ステップＳ１に戻される。
【００３６】
一方、ステップＳ２でペンがあるとき（Ｙｅｓ）は、まず、ペンの座標が検出され（ステップＳ７）、ペン座標データＡが算出される（ステップＳ８）。さらに座標データＡが出力され（ステップＳ９）、座標データＡが記憶される（ステップＳ１０）。なおこれらの処理は、通常の電磁誘導式のセンサーで行われているものと同じである。そしてさらに本発明では、以下の処理が続けて行われる。
【００３７】
すなわち、ステップＳ１０に続いて、タッチの座標が検出され（ステップＳ１１）、タッチ座標データＢが算出される（ステップＳ１２）。さらに算出された座標データＢが記憶され（ステップＳ１３）、記憶された座標データＡ，Ｂが比較される（ステップＳ１４）。そして、これらのデータＡ，Ｂの差が許容範囲内のとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１に戻される。
【００３８】
これに対して、ステップＳ１４でデータＡ，Ｂの差が許容の範囲を超えているとき（Ｎｏ）は、データＡ，Ｂの差分値により補正テーブルが修正されて（ステップＳ１６）、ステップＳ１に戻される。ここで、補正テーブルが差分値を記憶し、タッチセンサーで検出された座標値に差分値を加減算して補正を行っている場合には、これによって、次回のタッチセンサーの出力に対して補正が行われる。
【００３９】
ところで、図２の実施の形態例では、データＡ，Ｂの差が許容の範囲を超えたときには直ちに補正テーブルを書き換えるとしたが、メモリの書き換えを頻繁に行うのは好ましいことではない。そこで図１の実施形態例では、差分テーブル１６を設けると共に、タイマー１９やユーザー指示の判別手段２０を設けて、前回書き換えを行ってからの所定の時間経過あるいは書き換えを行うというユーザーの指示に従って補正テーブル１７の書き換えを行うようにしている。図３のＡ，Ｂは、それぞれその手順を示したフローチャートである。
【００４０】
すなわち図３のＡに示すフローチャートでは、処理がスタートされると、前回補正テーブルの書き換えが行われてから所定時間が経過したかどうか、若しくはユーザーから補正テーブルの書き換えの指示があったかどうかが判断される（ステップＳ２１）。ここで時間経過若しくはユーザー指示がないとき（Ｎｏ）は、ステップＳ２１が繰り返されている。一方、時間経過若しくはユーザー指示が検出されたとき（Ｙｅｓ）は、差分テーブルに記憶されたデータから補正値が算出され（ステップＳ２２）、算出された補正値で補正テーブルが上書きされる（ステップＳ２３）。
【００４１】
また、図３のＢに示すフローチャートでは、処理がスタートされると、ステップＳ２１と同様の時間経過若しくはユーザー指示の有無が判断される（ステップＳ３１）。ここで時間経過若しくはユーザー指示がないとき（Ｎｏ）は、ステップＳ３１が繰り返されている。一方、時間経過若しくはユーザー指示が検出されたとき（Ｙｅｓ）は、差分テーブルに記憶されたデータが全面に亘るものであるか否か判断される（ステップＳ３２）。
【００４２】
このステップＳ３２で差分テーブルに記憶されたデータが全面に亘っているとき（Ｙｅｓ）は、差分テーブルに記憶された補正値で補正テーブルが上書きされる（ステップＳ３３）。これに対して、ステップＳ３２で差分テーブルに記憶されたデータが全面に亘っていないとき（Ｎｏ）は、ユーザーに対してタッチパネル及び電磁誘導式のセンサーの全面への入力を促す表示が行われる（ステップＳ３４）。
【００４３】
さらに、この表示に対してタッチパネル及び電磁誘導式のセンサーの全面への入力が完了したか否か判断され（ステップＳ３５）、完了していないとき（Ｎｏ）はステップＳ３４が繰り返され、完了しているとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３３で差分テーブルに記憶された補正値で補正テーブルが上書きされる。このようにして、前回の補正テーブルの書き換え時から所定の時間経過あるいはユーザーからの書き換えの指示に従って補正テーブル１７の書き換えが行われる。
【００４４】
こうして本例の座標入力装置によれば、極めて簡易な方法で、自動的若しくは半自動的に補正が必要とされる入力手段の入力値の補正を行うことが可能となる。
【００４５】
なお、上述の実施の形態例では、座標算出用のＣＰＵ５を、タッチパネル１及び電磁誘導式のセンサー２に併設されるものとしたが、これらのタッチパネル１及び電磁誘導式のセンサー２からの出力信号を、そのままパーソナルコンピュータ（図示せず）に入力できる形態とし、座標算出用のＣＰＵ５をパーソナルコンピュータの内蔵ドライバーとして設けることも可能である。
【００４６】
また、上記の実施の形態例では補正情報として、差分値が座標算出手段１１からの座標値に従って差分テーブル１６に記憶されるものとしたが、例えば補正処理手段１２で補正を行う際の演算式のパラメータ値を記憶しておくようにすることもできる。
【００４７】
そのパラメータ値の例としては、例えば、
真の座標値（本実施の形態例では、電磁誘導式のセンサー２による値）を、
（ＥＸ１、ＥＹ１）、（ＥＸ２、ＥＹ２）
補正すべき座標値（本実施の形態例では、タッチパネル１による値）を、
（ＲＸ１、ＲＹ１）、（ＲＸ２、ＲＹ２）
とした場合に、Ｘ，Ｙ軸における補正パラメータは、
ＩＮＣＬ Ｘ＝（ＥＸ２−ＥＸ１）／（ＲＸ２−ＲＸ１）
ＩＮＣＬ Ｙ＝（ＥＹ２−ＥＹ１）／（ＲＹ２−ＲＹ１）
となる。
【００４８】
このようなパラメータ値（ＩＮＣＬ Ｘ）（ＩＮＣＬ Ｙ）を記憶しておくことにより、タッチパネル１による座標値の補正を行うことができる。これによって、請求項３に記載の座標入力装置において、補正情報は、第１の入力手段で取り出される値から第１の入力値を算出する際のパラメータ値であることを特徴とすることができる。
【００４９】
また、請求項９に記載の座標入力装置において、パラメータ値は、第１の入力手段からの第１の入力値の補正に用いる第１のパラメータ値と、第１及び第２の入力手段が同時に第１及び第２の入力値を得るごとに記憶された第２のパラメータ値とからなり、任意のタイミングで第２のパラメータ値が第１のパラメータ値に上書きされることを特徴とすることができる。
【００５０】
さらに本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形例、応用例を含むことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による座標入力装置の一実施の形態例のブロック図である。
【図２】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図３】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図４】タッチパネルの説明のための図である。
【図５】電磁誘導式センサーの説明のための図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…タッチパネル（感圧センサー）、２…電磁誘導式のセンサー、３…位置指示器、４…指先、５…座標算出用のＣＰＵ、６…座標出力、１１，１３…座標算出手段、１２…補正処理手段、１４…同時判別手段、１５…差分検出手段、１６…差分テーブル、１７…補正テーブル、１８…出力選択手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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