(57)【要約】【課題】表示の透過率を向上させて良好な画像の表示を行うとともに、操作性を向上させることができ、さらに簡単な構造で製造コストの低廉化を図る。【解決手段】筆記具２をタブレット８の表面に近接させ、筆記具２の永久磁石３によって磁性膜１７を引き寄せることにより裏側の基体１０を表側に引き寄せ、各可動電極１５を各固定電極１２に接触させて、その接触点の座標情報を検出し、液晶表示装置５において座標情報に基づき筆記具２によって指示された座標位置を表示する。【選択図】            図２
2004185552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力を有する筆記具と、裏面に複数の固定電極が配設された表側の基体および表面に複数の可動電極が配設され裏面に磁性膜が配設された可撓性を有する裏側の基体を、前記各固定電極と前記各可動電極とが相互に対向するように所定の間隙をもって一体に形成したタブレットとを有してなり、
前記筆記具が前記タブレットの表面に近接され、前記筆記具の磁力によって前記磁性膜が引き寄せられることにより前記裏側の基体が表側に引き寄せられ、前記各可動電極が前記各固定電極に接触されて、その接触点の座標情報が検出されることを特徴とする手書入力装置。
【請求項２】
前記タブレットの表側に、前記筆記具によって指示された座標位置を表示する表示装置を配設することを特徴とする請求項１に記載の手書入力装置。
【請求項３】
前記各固定電極を前記タブレットにおけるＸ軸方向に整列して配設し、前記各可動電極を前記タブレットにおけるＹ軸方向に整列して配設することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の手書入力装置。
【請求項４】
前記各固定電極と前記各可動電極との接触点における接触面積に基づいて前記筆記具によって指示する線の太さを検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の手書入力装置。
【請求項５】
前記各固定電極が前記表側の基体の裏全面に配設され、前記各可動電極が前記裏側の基体の表全面に配設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の手書入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は手書入力装置に係り、特に筆記具を用いてコンピュータの表示画面に文字や図形等の画像を入力する手書入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばペン形状の筆記具を用いてワードプロセッサやＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の手書によって入力された文字や図形等の画像を表示画面に表示する手書入力装置が多用されている。
【０００３】
この手書入力装置は、一般に表示装置および筆記具によって指示された座標情報を検出するタブレットを備えており、このタブレットにおいて座標情報を検出する方法としては、従来より抵抗膜式、電磁誘導式、静電式、超音波式、光学式等の検出方法が知られている。
【０００４】
ここで、抵抗膜式のタブレットを備えた手書入力装置について説明すると、この手書入力装置は液晶表示装置等の表示装置を有し、この表示装置の表面にはタブレットが配設されている。このタブレットは、所定の間隔をおいて対向して配設された一対の基体を有し、これら基体における相互に対向する面には、それぞれ透明抵抗膜が配設されている。
【０００５】
このような手書入力装置は、タブレットにおいて、前記各透明抵抗膜に電圧を印加するとともに、筆記具を用いて表面側の透明抵抗膜を押圧することによりこれら各透明抵抗膜を接触させ、この接触点において各透明抵抗膜を通電させることによって、この接触点の電位を検知して前記接触点における座標情報を検出する。そして、前記手書入力装置は、前記表示装置においてこの座標情報に基づく座標位置を表示するようになっていた（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特願平５−２２４８１３号公報
【特許文献２】
特願平６−３０１４６３号公報
【特許文献３】
特願平７−２００１３６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記抵抗膜式のタブレットを備えた手書入力装置は、前記タブレットが表示装置の表側に配設されているので、表示装置における表示の透過率が低下してしまい、良好な画像を表示することが困難であった。
【０００８】
また、抵抗膜式のタブレットは、座標情報を検出するにあたり表側の透明抵抗膜と裏側の透明抵抗膜とを接触させるために前記表側の基体を押圧しなければならない。このため、画像を入力する場合には、前記筆記具等を用いて手書入力装置の画面を押圧し続けなければならず、画像を構成する線を指示する手に負担がかかって操作性が悪かった。
【０００９】
さらに、あやまって手等により前記手書入力装置の画面を押圧してしまうと、前記手書入力装置はその押圧による表側の透明抵抗膜と裏側の透明抵抗膜との接触点も表示として検出してしまうため、筆記具等によって画像を入力する場合には手等を画面に接触させないように入力しなければならず、一層操作性が悪いという問題を有していた。
【００１０】
一方、電磁誘導式等の他の検出方法を用いたタブレットを備えた手書入力装置は、座標情報を検出するための配線構造が複雑であり、製造コストが高くなってしまっていた。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、表示の透過率を向上させて良好な画像の表示を行うとともに、操作性を向上させることができ、さらに簡単な構造で製造コストの低廉化を図ることができる手書入力装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る手書入力装置は、磁力を有する筆記具と、裏面に複数の固定電極が配設された表側の基体および表面に複数の可動電極が配設され裏面に磁性膜が配設された可撓性を有する裏側の基体を、前記各固定電極と前記各可動電極とが相互に対向するように所定の間隙をもって一体に形成したタブレットとを有してなり、前記筆記具が前記タブレットの表面に近接され、前記筆記具の磁力によって前記磁性膜が引き寄せられることにより前記裏側の基体が表側に引き寄せられ、前記各可動電極が前記各固定電極に接触されて、その接触点の座標情報が検出されることを特徴とする。
【００１３】
この本発明に係る手書入力装置によれば、タブレットの画面に手書きで画像を構成する線を指示するとき、固定電極と可動電極とを接触させるために画面を押圧する必要がないので、手に負担をかけることなく画像を構成する線を指示することができる。さらに、画面に手を触れても各可動電極は各固定電極に接触せず、手を触れた部分が画像として表示されることはないので、画面に手を接触させながら筆記具により画面に画像を構成する線を指示することができる。
【００１４】
また、一対の基体の相互に対向する面にそれぞれ各固定電極または各可動電極を配設し、これら各固定電極および各可動電極に電圧を印加して座標情報を検出するので、電磁誘導式等の他の検出方法を用いたものと比較して各電極の配線構造を簡単にすることができる。
【００１５】
また、本発明に係る他の手書入力装置は、前記タブレットの表側に、前記筆記具によって指示された座標位置を表示する表示装置を配設することを特徴とする。
【００１６】
この本発明にかかる手書入力装置によれば、タブレットを表示装置の裏側に配設することができるので、表示装置における表示の透過率が低下してしまうのを防止することができる。
【００１７】
また、本発明にかかる他の手書入力装置は、前記各固定電極を前記タブレットにおけるＸ軸方向に整列して配設し、前記各可動電極を前記タブレットにおけるＹ軸方向に整列して配設することを特徴とする。
【００１８】
この本発明にかかる手書入力装置によれば、各可動電極を各固定電極に接触させることにより、その接触点の座標情報をＸＹ座標としてより容易に検出することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる他の手書入力装置は、前記各固定電極と前記各可動電極との接触点における接触面積に基づいて前記筆記具を用いて指示する線の太さを検出することを特徴とする。
【００２０】
この本発明にかかる手書入力装置によれば、簡単な各電極の配線構造を有するタブレットを用いて、筆記具によって指示される線の太さを検出することができる。
【００２１】
さらに、本発明にかかる他の手書入力装置は、前記各固定電極が前記表側の基体の裏全面に配設され、前記各可動電極が前記裏側の基体の表全面に配設されていることを特徴とする。
【００２２】
この本発明にかかる手書入力装置によれば、手書入力手段の画面全面において筆記具を用いて指示された線の座標情報を検出することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る手書入力装置の実施形態を図１から図３を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態にかかる手書入力装置の一実施形態を示す分解斜視図であり、また、図２は、図１に示す手書入力装置を示す断面概念図である。
【００２５】
図１および図２に示すように、本手書入力装置１は、例えばペン形状の筆記具２を備えており、この筆記具２の先端部分には、永久磁石３が内蔵されている。
【００２６】
また、前記手書入力装置１は、表示装置としての液晶表示装置５を有し、この液晶表示装置５は、液晶表示パネル６および前記液晶表示装置５における表示の駆動を制御する図示しない表示駆動制御部を備えている。
【００２７】
また、前記液晶表示装置５の裏側には、座標位置を検出するためのタブレット８が備えられており、このタブレット８は、一対の基体９，１０を有している。図３は、これら一対の基体９，１０を表側から視認した分解斜視図であり、同図は、表側の基体９の裏面に配設される各電極を前記基体９の表面から透過して視認しているものとする。
【００２８】
これら一対の基体９，１０のうち表側に配設された基体９は、例えばポリエステル等の材料によって構成されており、この基体９の裏面には、銀等の材料によって構成された複数の固定電極１２が一方向（本実施形態においてはＸ軸方向：画面横方向）に整列して配設されている。また、前記基体９の裏面における前記各固定電極１２の形成方向と直交する一辺部分には、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ＴｉｎＯｘｉｄｅ：インジウムスズ酸化物）等の材料により構成された電極１３が配設されており、前記各固定電極１２の一端部は、この電極１３に接続されている。そして、これら各固定電極１２は、前記電極１３を介して座標検出用電圧が印加されるようになっている。
【００２９】
また、前記一対の基体９，１０のうち裏側に配設された基体１０は、可撓性を有するように軟質な材料によって構成されており、この基体１０の表面には、銀等の材料によって構成された複数の可動電極１５が前記固定電極１２の形成方向に対して直交する方向（本実施形態においてはＹ軸方向：画面縦方向）に整列して配設されている。また、前記基体１０の表面における前記各可動電極１５の形成方向と直交する一辺部分には、ＩＴＯ等の材料によって構成された電極１６が配設されており、前記各可動電極１５の一端部は、この電極１６に接続されている。そして、これら各可動電極１５は、前記電極１６を介して座標検出用電圧が印加されるようになっている。
【００３０】
さらに、前記裏側の基体１０における裏面には、鉄粉等の磁性粉により構成された磁性膜１７が配設されている。
【００３１】
そして、前記各一対の基体９，１０は、前記一対の基体９，１０における相互に対向する面の外周縁に配置されたスペーサ１９を介して例えば１０μｍ程度の間隙寸法となるように一体に固定して形成されている。
【００３２】
また、前記手書入力装置１は、図示しない制御部を有しており、この制御部は、固定電極１２と可動電極１５との接触点の電圧を検出し、Ａ／Ｄ変換回路（図示せず）において前記電圧をデジタル信号に変換してこのデジタル信号に基づき前記接触点の座標情報を検出するようになっている。さらに、前記制御部は、前記固定電極１２と前記可動電極１５との接触面積から入力された画像の線の太さを検出するようになっている。そして、前記制御部は、前記接触点の座標情報および前記線の太さを前記液晶表示装置５の表示駆動制御部に出力するようになっており、この表示駆動制御部は、前記液晶表示パネル６において前記座標情報および前記線の太さに基づき画像の表示を行うようになっている。
【００３３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３４】
まず、手書入力装置１における液晶表示装置５の画面の表面上において筆記具２により文字等の画像を構成する線を指示する。このとき、筆記具２の先端部は、前記液晶表示装置５の画面の表面に接していなくてもよい。
【００３５】
すると、前記筆記具２の永久磁石３によってタブレット８の裏側の基体１０における前記筆記具２が接近した部分の磁性膜１７が表側に引き寄せられ、これにより前記筆記具２が前記画面に接近した部分において可動電極１５が固定電極１２に接触する。
【００３６】
このとき、座標検出用電圧が電極１３を介して各固定電極１２に印加されていると、可動電極１５と固定電極１２との接触点における電圧は、前記接触点を介して可動電極１５に伝達される。すると、制御部は前記接触点の電圧をＡ／Ｄ変換回路に供給し、デジタル信号に変換してこのデジタル信号に基づき前記接触点における裏側の基体１０の座標情報（Ｙ軸座標）を検出する。
【００３７】
続いて、前記座標検出用電圧を電極１６を介して各可動電極１５に印加するように切り換えると、前記接触点における電圧は、前記接触点を介して固定電極１２に伝達される。すると、制御部は前記接触点の電圧をＡ／Ｄ変換回路に供給し、デジタル信号に変換してこのデジタル信号に基づき前記接触点における表側の基体９の座標情報（Ｘ軸座標）を検出する。
【００３８】
さらに、前記座標検出用電圧を前記各固定電極１２に印加するように再度切り換えることにより、新たな接触点におけるＹ軸座標を検出することができ、このように前記座標検出用電圧の印加を前記各固定電極１２と前記各可動電極１５との間において連続的に切り換えることにより、前記筆記具２が前記画面に近接した軌跡のＸＹ座標を検出することができる。
【００３９】
また、前記液晶表示装置５の画面の表面から前記筆記具２の先端部までの距離によって前記裏側の基体１０が表側に引き寄せられ前記各可動電極１５が前記各固定電極１２に接触する接触面積が異なる。そこで、前記制御部は、接触点を介して前記各固定電極１２および前記各可動電極１５に伝達された電圧をＡ／Ｄ変換回路においてデジタル信号に変換し、これらのデジタル信号に基づいて前記接触面積を検出し、この接触面積から前記筆記具によって指示した線の太さを検出する。
【００４０】
そして、前記制御部は検出したＸＹ座標および線の太さを液晶表示装置５の表示駆動制御部に出力し、前記表示駆動制御部は、このＸＹ座標および線の太さに基づき液晶表示パネル６において画像の表示を行う。
【００４１】
本実施形態によれば、タブレット８を液晶表示装置５の裏側に配設することができるので、液晶表示装置５における表示の透過率が低下してしまうのを防止することができる。
【００４２】
また、液晶表示装置５の画面に手書で画像を構成する線を指示するとき、筆記具２の先端部を前記画面に近接させて筆記具２の永久磁石３により裏側の基体１０の磁性膜１７を表側に引き寄せることによって可動電極１５を固定電極１２と接触させることができ、固定電極１２と可動電極１５とを接触させるために画面を押圧する必要がないので、手に負担をかけることなく画像を構成する線を指示することができる。さらに、画面に手を触れても各可動電極１５は各固定電極１２に接触せず、手を触れた部分が画像として表示されることはないので、手を画面に接触させながら筆記具２により画面に画像を構成する線を指示することができる。
【００４３】
さらにまた、本手書入力装置１のタブレット８は、一対の基体９，１０の相互に対向する面にそれぞれ各固定電極１２または各可動電極１５を配設し、これら各固定電極１２および各可動電極１５に電圧を印加して座標情報や線の太さを検出するので、電磁誘導式等の他の検出方法を用いたタブレットと比較して各電極の配線構造を簡易にすることができる。
【００４４】
したがって、本手書入力装置１は、液晶表示装置５における表示の透過率の低下を防止することができるので、良好な画像の表示を行うことができる。
【００４５】
また、前記手書入力装置１は、筆記具２を用いて手に負担をかけることなく画像を構成する線を指示することができるとともに、手を画面に接触させながら画像を構成する線を指示することができるので、作業上の操作性を向上させることができる。
【００４６】
さらに、前記手書入力装置１は、タブレット８の各電極１２，１３，１５，１６の配線構造を簡易にすることができるので、電磁誘導式等の他の検出方法を用いたタブレットと比較して製造コストの低廉化を図ることができる。
【００４７】
さらにまた、本手書入力装置１は、筆記具２を画面に押圧することなく前記手書入力装置１に画像を入力して表示させることができるので、前記画面が傷ついてしまうのを防止することができる。
【００４８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態においては、表示装置として液晶表示装置５が用いられているが、これに限定されるものではなく、他の表示装置を用いてもよい。また、タブレット８は、液晶表示装置５の裏側に配設されているが、表側に配設されてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る手書入力装置によれば、筆記具を用いて手に負担をかけることなく画像を構成する線を指示することができるとともに、手を画面に接触させながら前記線を指示することができるので、作業上の操作性を向上させることができる。また、前記手書入力装置は、タブレットの各電極の配線構造を簡易にすることができるので、電磁誘導式等の他の検出方法を用いたタブレットと比較して製造コストの低廉化を図ることができる。さらに、本手書入力装置は、筆記具を画面に押圧することなく前記手書入力装置に画像を入力して表示させることができるので、前記画面が傷ついてしまうのを防止することができる。
【００５１】
また、本発明に係る他の手書入力装置によれば、液晶表示装置における表示の透過率の低下を防止することができるので、良好な画像の表示を行うことができる。
【００５２】
また、本発明にかかる他の手書入力装置によれば、各可動電極を各固定電極に接触させることにより、その接触点の座標情報をＸＹ座標としてより容易に検出することができる。
【００５３】
また、本発明にかかる他の手書入力装置によれば、簡単な各電極の配線構造を有するタブレットを用いて、筆記具によって指示される線の太さを検出することができる。
【００５４】
さらに、本発明にかかる他の手書入力装置によれば、手書入力手段の画面全面において筆記具を用いて指示された線の座標情報を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる手書入力装置の一実施形態を示す分解斜視図
【図２】図１に示す手書入力装置を示すＡ−Ａにおける断面図
【図３】図１に示す手書入力装置のタブレットを構成する一対の基体を示す斜視図
【符号の説明】
１  手書入力装置
２  筆記具
３  永久磁石
５  液晶表示装置
６  液晶表示パネル
８  タブレット
９  基体
１０  基体
１２  固定電極
１５  可動電極
１７  磁性膜
【図１】
2004185552.tif 000003
【図２】
2004185552.tif 000004
【図３】
2004185552.tif 000005