JP2001142641A - タッチパネル装置 - Google Patents

タッチパネル装置

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JP2001142641A
JP2001142641A JP32409599A JP32409599A JP2001142641A JP 2001142641 A JP2001142641 A JP 2001142641A JP 32409599 A JP32409599 A JP 32409599A JP 32409599 A JP32409599 A JP 32409599A JP 2001142641 A JP2001142641 A JP 2001142641A
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Japan
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touch panel
input pen
panel device
input
signal
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JP32409599A
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Kanya Matsumoto
冠也 松本
Jiro Nakazono
次郎 中園
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Tohoku Pioneer Corp
Pioneer Corp
Original Assignee
Tohoku Pioneer Corp
Pioneer Electronic Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な操作で入力情報の属性の設定を行うこと
が出来るとともに、フラットディスプレイの画像の表示
画面を狭めることがないタッチパネル装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 入力ペン１２が、発振器１２Ｅおよび圧
電スピーカ１２Ｇと、この発振器１２Ｅから発振される
超音波の周波数または出力レベルを設定する周波数／出
力レベル設定回路１２Ｄと、この周波数／出力レベル設
定回路１２Ｄの設定値を変更するタッチセンサＳを有
し、タッチパネル１０上の入力ペン１２によるタッチ位
置Ｐにおいて入力ペン１２の発振器１２Ｅから発振され
る超音波の周波数または出力レベルを検出するマイクロ
フォン１１Ａ,１１Ｂと、このマイクロフォン１１Ａ,１
１Ｂによって検出された超音波の周波数または出力レベ
ルに対応する入力情報の属性を設定するマイクロコンピ
ュータ１４と、この設定された属性によってフラット型
表示装置に入力情報の表示を行うＰＤＰ表示装置１５と
を備えている

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマディス
プレイパネルなどのフラットディスプレイの前面に設け
られるタッチパネル上において、入力ペンによって情報
入力を行うタッチパネル装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】近年、各種情報処理装
置への入力手段として、タッチパネル装置が普及してき
ている。
【０００３】このタッチパネル装置は、タッチパネル上
でのタッチ位置の座標を検出してそのタッチ位置に対応
する各種情報を情報処理装置に入力するものであり、各
種の方式のものが提案されている。
【０００４】このタッチパネル装置のなかに、超音波を
利用してタッチパネル上でのタッチ位置の座標の検出を
行う方式のものがある。
【０００５】図２５は、超音波表面弾性波方式と呼ばれ
る従来の超音波を利用したタッチパネル装置を示す模式
図である。
【０００６】この図２５において、タッチパネル装置
は、タッチパネル１の下縁部に水平向きに取り付けられ
た発信側のＸ側反射アレイ２Ａと、タッチパネル１の右
下隅部に配置されてＸ側反射アレイ２Ａに接続されたＸ
側発信子２Ｂと、タッチパネル１の上縁部にＸ側反射ア
レイ２Ａと対向するように水平向きに取り付けられた受
信側のＸ側反射アレイ３Ａと、タッチパネル１の右上隅
部に配置されてＸ側反射アレイ３Ａに接続されたＸ側受
信子３Ｂと、タッチパネル１の左側縁部に上下向きに取
り付けられた発信側のＹ側反射アレイ４Ａと、タッチパ
ネル１の左上隅部に配置されてＹ側反射アレイ４Ａに接
続されたＹ側発信子４Ｂと、タッチパネル１の右側縁部
にＹ側反射アレイ４Ａと対向するように上下向きに取り
付けられた受信側のＹ側反射アレイ５Ａと、タッチパネ
ル１の右上隅部に配置されてＹ側反射アレイ５Ａに接続
されたＹ側受信子５Ｂとを備えている。
【０００７】このタッチパネル装置は、Ｘ側発信子２Ｂ
から出力される超音波が発信側のＸ側反射アレイ２Ａの
軸方向（Ｘ方向）に沿った各位置から受信側のＸ側反射
アレイ３Ａに向かって垂直上方向きに発振され、この受
信側のＸ側反射アレイ３Ａの軸方向（Ｘ方向）に沿った
各位置において受信された超音波がＸ側受信子３Ｂに入
力される。
【０００８】また、Ｙ側発信子４Ｂから出力される超音
波が発信側の発信側のＹ側反射アレイ４Ａの軸方向（Ｙ
方向）に沿った各位置から受信側のＹ側反射アレイ５Ａ
に向かって水平右向きに発振され、この受信側のＹ側反
射アレイ５Ａの軸方向（Ｙ方向）に沿った各位置におい
て受信された超音波がＸ側受信子５Ｂに入力される。
【０００９】そして、タッチパネル１上のタッチ位置の
特定は、例えば、図示のようにタッチパネル１上の任意
の位置Ｐ’がタッチされると、このタッチ位置Ｐ’にお
いて発信側のＸ側反射アレイ２ＡとＹ側反射アレイ４Ａ
からそれぞれ発振された超音波がタッチパネル１にタッ
チしている指や入力ペンなどによって阻まれるので、受
信側のＸ側反射アレイ３ＡとＹ側反射アレイ５Ａ上の超
音波が到達しなかった位置（ｘ座標とｙ座標）をＸ側受
信子３ＢとＸ側受信子５Ｂに入力されてくる超音波信号
の変化（減衰）によって検出することにより、行われ
る。
【００１０】ここで、このようなタッチパネル装置にお
いて、タッチパネルが取り付けられたフラットディスプ
レイの画面上に入力ペンによって情報入力を行おうとす
る場合に、その入力情報の属性を設定するためには、従
来、フラットディスプレイの画面上に、例えば特開平９
−１４６６７９号公報に記載されているような属性情報
表示欄を表示して、この属性情報表示欄の所望の属性が
表示されている箇所を入力ペンによってタッチするとい
った方法が採られている。
【００１１】しかしながら、このような従来の入力情報
の属性の設定方法では、属性の設定の都度、上記のよう
な属性情報表示欄をフラットディスプレイの画面上に表
示して所望の属性が表示されている箇所を入力ペンによ
ってタッチしなければならず、その操作が非常に面倒で
あるといった問題点があり、また、属性情報表示欄をフ
ラットディスプレイの画面上に常時表示しておく場合に
は、フラットディスプレイの画像の表示画面が狭くなっ
てしまうという問題点を有している。
【００１２】この発明は、上記のような従来のタッチパ
ネル装置の有している問題点を解決するために為された
ものである。
【００１３】すなわち、この発明は、簡単な操作で入力
情報の属性の設定を行うことが出来るとともに、フラッ
トディスプレイの画像の表示画面を狭めることがないタ
ッチパネル装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるタッチ
パネル装置は、上記目的を達成するために、フラット型
表示装置の前面に設置されるタッチパネルに入力ペンに
よるタッチによってフラット型表示装置に所要の属性を
有する情報を表示するタッチパネル装置において、前記
入力ペンが、信号発振手段と、この信号発振手段から発
振される発振信号の周波数または出力レベルを設定する
設定手段と、この設定手段における周波数または出力レ
ベルの設定値を変更する設定値変更手段を有し、前記タ
ッチパネル上の入力ペンによるタッチ位置において入力
ペンの信号発振手段から発振される発振信号の周波数ま
たは出力レベルを検出する検出手段と、この検出手段に
よって検出された発振信号の周波数または出力レベルに
対応する入力情報の属性を設定する属性設定手段と、こ
の属性設定手段によって設定された属性によってフラッ
ト型表示装置に入力情報の表示を行う表示手段とを備え
ていることを特徴としている。
【００１５】この第１の発明によるタッチパネル装置
は、フラット型表示装置の前面に設置されたタッチパネ
ルに入力ペンの先端部が押圧されてタッチされると、こ
の入力ペンに内蔵された信号発振手段から設定手段によ
って周波数または出力レベルが設定された発信信号が発
信される。
【００１６】そして、この入力ペンから発信された発信
信号の周波数または出力レベルがタッチパネルに取り付
けられた検出手段によって検出される。
【００１７】このようにして検出手段により入力ペンか
ら発信された発信信号の周波数または出力レベルが検出
されると、属性設定手段が、フラット型表示装置に入力
情報を表示するための画像の例えば色や画像の面積の大
きさ,種類などの属性を、検出された発信信号の周波数
または出力レベルに対応する属性に設定し、この設定さ
れた属性に基づいて、表示手段に、フラット型表示装置
への入力情報の表示を行わせる。
【００１８】以上のように、上記第１の発明によるタッ
チパネル装置によれば、フラット型表示装置に表示する
入力情報の属性を、入力ペンからそのタッチ位置の検出
のために発振される発振信号の周波数または出力レベル
を変更するだけで容易に設定することが出来、その設定
操作が簡易になるとともに、従来のように属性情報表示
欄をフラット型表示装置の画面上に表示する必要がない
ので、フラット型表示装置の画像表示のためのスペース
が狭くなってしまうといった問題が無くなる。
【００１９】第２の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力情報の属性が、フラット型表示装置に表示され
る入力情報の色であることを特徴としている。
【００２０】この第２の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンのタッチパネルへのタッチによってフ
ラット型表示装置のタッチ位置に対応する位置に表示さ
れる例えばタッチマークや線画などの入力情報の色に関
する属性が、入力ペンから発振される発振信号の周波数
または出力レベルに対応して設定される。
【００２１】第３の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力情報の属性が、フラット型表示装置に表示され
る入力情報の画像の面積であることを特徴としている。
【００２２】この第３の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンのタッチパネルへのタッチによってフ
ラット型表示装置のタッチ位置に対応する位置に表示さ
れる例えばタッチマークや線画などの太さや大きさなど
の入力情報を表示するための画像の面積に関する属性
が、入力ペンから発振される発振信号の周波数または出
力レベルに対応して設定される。
【００２３】第４の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力情報の属性が、フラット型表示装置に表示され
る入力情報の画像の種類であることを特徴としている。
【００２４】この第４の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンのタッチパネルへのタッチによってフ
ラット型表示装置のタッチ位置に対応する位置に表示さ
れる例えば表示線の実線であるか点線であるかなどの入
力情報を表示するための画像の種類に関する属性が、入
力ペンから発振される発振信号の周波数または出力レベ
ルに対応して設定される。
【００２５】第５の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力ペンの設定値変更手段が、入力ペンに取り付け
られてこの入力ペンがタッチパネルにタッチされた時の
圧力を検知することにより設定手段による周波数または
出力レベルの設定値の変更を行うセンサ手段であること
を特徴としている。
【００２６】この第５の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンがタッチパネルにタッチされた時、こ
の入力ペンによるタッチパネルへの押圧力が入力ペンに
取り付けられたセンサ手段によって検知され、この検知
された入力ペンのタッチパネルへの押圧力に対応して、
設定値変更手段が、信号発振部材から発振される発振信
号の周波数または出力レベルの設定値の変更を行う。
【００２７】したがって、オペレータは、入力ペンのタ
ッチパネルへの押圧力を加減することによって、入力情
報の属性の選択を容易に行うことが出来るようになる。
【００２８】第６の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力ペンの設定値変更手段が、入力ペンに取り付け
られてこの入力ペンがタッチパネルにタッチされた回数
または時間を検知することによりその検知した回数また
は時間によって設定手段による周波数または出力レベル
の設定値の変更を行うセンサ手段であることを特徴とし
ている。
【００２９】この第６の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンがタッチパネルにタッチされた時、こ
の入力ペンによるタッチパネルへのタッチの回数または
時間が入力ペンに取り付けられたセンサ手段によって検
知され、この検知された入力ペンのタッチパネルへのタ
ッチ回数または時間に対応して、設定値変更手段が、信
号発振部材から発振される発振信号の周波数または出力
レベルの設定値の変更を行う。
【００３０】したがって、オペレータは、入力ペンのタ
ッチパネルへのタッチ回数または時間を加減することに
よって、入力情報の属性の選択を容易に行うことが出来
るようになる。
【００３１】第７の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第５または６の発明の構成に
加えて、前記入力ペンに取り付けられるとともに前記セ
ンサ手段に接続されて、このセンサ手段によって入力ペ
ンのタッチパネルへのタッチが検出されると点灯される
発光手段を備えていることを特徴としている。
【００３２】この第７の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンがタッチパネル上にタッチされた際
に、このタッチされたことがセンサ手段によって検知さ
れて発光手段が点灯される。これによって、オペレータ
は、入力ペンがタッチパネルに確実にタッチされたこと
を視覚によって容易に認識することが出来る。
【００３３】第８の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力ペンの設定値変更手段が、入力ペンに取り付け
られてその切り替えにより設定手段における周波数また
は出力レベルの設定値の変更を行う切替スイッチ手段で
あることを特徴としている。
【００３４】この第８の発明によるタッチパネル装置に
よれば、切替スイッチ手段の手動による切り替えによっ
て設定手段における周波数または出力レベルの設定値の
変更が行われる。
【００３５】第９の発明によるタッチパネル装置は、前
記目的を達成するために、第１の発明の構成に加えて、
前記入力ペンの信号発振手段から発振される発振信号が
音波または超音波であることを特徴としている。
【００３６】この第９の発明によるタッチパネル装置に
よれば、入力ペンの先端部から音波または超音波が発振
され、この音波または超音波がタッチパネル上の空間を
タッチパネルに沿って伝搬されて検出手段により検出さ
れる。
【００３７】第１０の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記検出手段がマイクロフォンであることを特徴と
している。
【００３８】この第１０の発明によるタッチパネル装置
によれば、検出手段であるマイクロフォンによって、入
力ペンの信号発振手段から発振される音波または超音波
などの発振信号の検出が行われる。
【００３９】第１１の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記信号発振手段が、圧電素子を含む圧電スピーカ
であることを特徴としている。
【００４０】この第１１の発明によるタッチパネル装置
によれば、圧電素子を含む圧電スピーカから音波または
超音波などの発振信号が発振される。
【００４１】第１２の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記入力ペンは、先端部に形成された開口部を有
し、この開口部から入力ペンに内蔵された前記信号発振
手段によって出力される発振信号が、入力ペンの軸回り
に３６０度の指向性で発振されることを特徴としてい
る。
【００４２】この第１２の発明によるタッチパネル装置
によれば、タッチパネルに入力ペンがタッチされたと
き、この入力ペンの先端部に形成された開口部から入力
ペンに内蔵された信号発振手段によって出力される発振
信号が、この入力ペンの軸回りに３６０度の指向性で発
振されるので、タッチパネルのどの位置に入力ペンがタ
ッチされても発振信号が検出手段によって検出されて、
そのタッチ位置の特定が確実に行われるようになる。
【００４３】第１３の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記入力ペンの先端部の内壁面が、先端側に行くほ
ど径が小さくなる円錐形に成形されていて、この円錐形
の内部が入力ペンの先端に形成された開口部によって外
部と連通されており、この入力ペンの先端部の円錐形の
内部を通って前記信号発振手段から出力される発振信号
が前記開口部から発振されることを特徴としている。
【００４４】この第１３の発明によるタッチパネル装置
によれば、入力ペンに内蔵された信号発振手段から出力
される発振信号を通過させる入力ペンの先端部の内壁部
が、円錐形状に形成されていることにより、その先端に
形成された開口部から発振される発振信号が、無指向性
を有するようになる。
【００４５】第１４の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記入力ペンの先端が球状に成形されており、この
球状に成形された先端の後方の入力ペンの外周面に、前
記信号発振手段から出力される発振信号を外部に発振す
る開口部が形成されていることを特徴としている。
【００４６】この第１４の発明によるタッチパネル装置
によれば、入力ペンの先端が球状に成形されていること
により、入力ペンがタッチパネル上にタッチされた際に
タッチパネルの表面が傷つけられるのが防止され、さら
に、信号発振手段から出力される発振信号を外部に発振
する開口部が、入力ペンの球状の先端の後方の外周面に
形成されていることによって、入力ペンがタッチパネル
上にタッチされた際に開口部が塞がれて発振信号の発振
が妨げられるのが防止される。
【００４７】第１５の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記入力ペンが前記信号発振手段に駆動電源を供給
するバッテリ部材を内蔵するとともに、この入力ペンを
保持するホルダが用意され、このホルダに充電部材が内
蔵されていて、ホルダによって入力ペンが保持された際
に充電部材から入力ペンのバッテリ部材に充電が行われ
ることを特徴としている。
【００４８】この第１５の発明によるタッチパネル装置
によれば、入力ペンの不使用時に,この入力ペンをペン
ホルダに保持しておくと、このペンホルダに内蔵された
充電部材によって、入力ペンに内蔵されたバッテリ部材
に充電が行われる。
【００４９】第１６の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記タッチパネルの縁部に前記信号発振手段から発
振される発振信号を吸収する発振信号吸収部材が取り付
けられていることを特徴としている。
【００５０】この第１６の発明によるタッチパネル装置
によれば、入力ペンの信号発振手段から発振された発振
信号のうち、タッチパネルの縁部の検出手段が取り付け
られている部分以外の部分に到達した発振信号が、発振
信号吸収部材によって反射されることなく吸収されるの
で、反射波によるノイズが検出手段によって検出される
のが防止され、これによって、精度の高いタッチ位置の
特定を行うことが出来る。
【００５１】第１７の発明によるタッチパネル装置は、
前記目的を達成するために、第１の発明の構成に加え
て、前記フラット型表示装置がプラズマディスプレイパ
ネルであることを特徴としている。
【００５２】この第１７の発明によるタッチパネル装置
によれば、プラズマディスプレイパネルの表示画面にお
いて、入力ペンによるタッチ位置の検出を行うことが出
来るようになる。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の最も好適と思わ
れる実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説
明を行う。
【００５４】図１は、この発明によるタッチパネル装置
の実施形態における第１の例を示す構成図である。
【００５５】なお、以下においては、タッチパネル装置
がプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）
の前面に取り付けられる場合を例にとって説明を行う
が、このタッチパネル装置は、ＰＤＰの他、ホワイトボ
ードやタブレットにも取り付けが可能である。
【００５６】この図１において、タッチパネル装置は、
ＰＤＰの前面ガラス基板がタッチパネル１０を構成して
おり、このタッチパネル１０の前面の下縁部中央位置と
左側縁部中央位置に取り付けられた二個のマイクロフォ
ン１１Ａおよび１１Ｂと、後述する超音波発振器を内蔵
した入力ペン１２と、二個のマイクロフォン１１Ａと１
１Ｂに接続されてこのマイクロフォン１１Ａと１１Ｂに
入力ペン１２から入力される超音波に基づいてタッチパ
ネル１０上の入力ペン１２によるタッチ位置を検出する
タッチ位置検出器１３とを備えている。
【００５７】このタッチ位置検出器１３は、マイクロコ
ンピュータ１４に接続されていて、タッチ位置検出器１
３からタッチ位置の検出信号がマイクロコンピュータ１
４に出力するようになっている。
【００５８】そして、マイクロコンピュータ１４は、タ
ッチ位置検出器１３から入力されるタッチ位置の検出信
号に基づいて、このマイクロコンピュータ１４に接続さ
れるＰＤＰ表示装置１５に制御信号を出力して、このＰ
ＤＰ表示装置１５の駆動制御を行うことにより、入力ペ
ン１２によるタッチパネル１０上のタッチ位置に対応し
た画面表示を行うようになっている。
【００５９】タッチパネル１０の周縁部には、マイクロ
フォン１１Ａ,１１Ｂが埋設されるように、かつ、タッ
チパネル１０の前面から前方側に立ち上がった状態で、
超音波を吸収する吸音壁１０Ａが取り付けられている。
【００６０】図２は、タッチ位置検出器１３の構成を示
すブロック図である。
【００６１】この図２において、タッチ位置検出器１３
は、それぞれマイクロフォン１１Ａと１１Ｂに接続され
てこのマイクロフォン１１Ａ,１１Ｂから入力される超
音波検出信号の増幅と波形整形を行う波形整形回路１３
Ａａ,１３Ａｂと、この波形整形回路１３Ａａ,１３Ａｂ
にそれぞれ接続されて波形整形回路１３Ａａ,１３Ａｂ
から出力される整形された波形信号をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換回路１３Ｂａ,１３Ｂｂと、このＡ／Ｄ変換回
路１３Ｂａ,１３Ｂｂに接続されてＡ／Ｄ変換回路１３
Ｂａ,１３Ｂｂからそれぞれ入力されてくるＡ／Ｄ変換
された超音波の波形信号に基づいてタッチ位置Ｐ（図１
参照）の座標値の演算を行うＣＰＵ１３Ｃと、このＣＰ
Ｕ１３Ｃとマイクロコンピュータ１４とを接続するため
のインタフェース１３Ｄとから構成されている。
【００６２】図３は、入力ペン１２の構成を示す側断面
図である。
【００６３】この図３において、入力ペン１２のケーシ
ング１２Ａは、中空状で先端部１２Ａ’が円錐形のペン
形状をしており、この先端部１２Ａ’の中心部に、軸方
向に延びる直径が１ｍｍの筒状孔１２ａが形成されてい
る。
【００６４】そして、図４に拡大して示されるように、
ケーシング１２Ａの先端部１２Ａ’に球体部１２ｂが一
体的に成形されていて、この球体部１２ｂが筒状孔１２
ａの先端開口部に対向されており、筒状孔１２ａは、球
体部１２ｂの後部分に対向する先端部１２Ａ’の外周壁
に等角度間隔に形成された複数の開口部１２ｃを介して
外部に連通されている。
【００６５】なお、球体部１２ｂは、例えば、ＰＥＴや
ナイロン,テフロンなどの樹脂あるいはフェルト等によ
って成形されていて、入力ペン１２の先端部１２Ａ’が
タッチパネル１０にタッチされた際に、タッチパネル１
０の表面を傷つけないようになっている。
【００６６】図３において、ケーシング１２Ａの本体内
には、電源バッテリ１２Ｂと、電源スイッチ１２Ｃと、
周波数／出力レベル設定回路１２Ｄと、発振器１２Ｅ
と、増幅回路１２Ｆと、圧電素子によって構成される圧
電スピーカ１２Ｇが内蔵されている。この圧電スピーカ
１２Ｇは、筒状孔１２ａの後端開口部に隣接するように
取り付けられている。
【００６７】ケーシング１２Ａには、さらに、その先端
部１２Ａ’と本体部との接続部に、この先端部１２Ａ’
の先端に形成された球体部１２ｂがタッチパネル１０上
に接触したことを検出するタッチセンサＳが取り付けら
れており、本体部外周面にＬＥＤ１２Ｈが取り付けられ
ている。なお、このタッチセンサＳの代わりに、マイク
ロスイッチを用いるようにしてもよい。
【００６８】そして、さらに、ケーシング１２Ａの後端
壁に、電源バッテリ１２Ｂに接続された一対の充電端子
Ｔが外面に露出した状態で埋め込まれている。
【００６９】図５は、この入力ペン１２の内部回路の接
続状態を示すブロック図であり、図中、実線は電源ライ
ンを、破線は信号／制御ラインを示している。
【００７０】この図５において、充電端子Ｔを介して後
述する充電器から充電される電源バッテリ１２Ｂに電源
スイッチ１２Ｃが接続され、さらに、この電源スイッチ
１２Ｃを介して周波数／出力レベル設定回路１２Ｄおよ
び発振器１２Ｅ,増幅回路１２Ｆに電源が供給されるよ
うになっている。
【００７１】周波数／出力レベル設定回路１２Ｄは、発
振器１２Ｅに接続されていて、発振器１２Ｅから出力さ
れる超音波信号の周波数または出力レベルの設定を行う
ようになっている。
【００７２】そして、この発振器１２Ｅは、増幅回路１
２Ｆを介して圧電スピーカ１２Ｇに接続されており、発
振器１２Ｅから出力され増幅回路１２Ｆによって増幅さ
れた超音波信号が圧電スピーカ１２Ｇに入力されること
により、圧電スピーカ１２Ｇからケーシング１２Ａの筒
状孔１２ａ（図３参照）内に、周波数／出力レベル設定
回路１２Ｄによって設定された所要の周波数または出力
レベルの超音波の発振が行われる。
【００７３】タッチセンサＳは、電源スイッチ１２Ｃに
接続されていて、ケーシング１２Ａの先端部の球体部１
２ｂがタッチパネル１０上に接触したことを検知すると
電源スイッチ１２Ｃをオンにし、球体部１２ｂがタッチ
パネル１０から離れている時には電源スイッチ１２Ｃを
オフにするようになっている。
【００７４】このタッチセンサＳとしては、例えば、先
端部１２Ａ’の球体部１２ｂがタッチパネル１０に押圧
されたときの圧力を検知して、電源スイッチ１２Ｃをオ
ンさせる圧力センサが挙げられる。
【００７５】そして、このタッチセンサＳを介してＬＥ
Ｄ１２Ｈが電源スイッチ１２Ｃに接続されており、タッ
チセンサＳが、ケーシング１２Ａの先端部の球体部１２
ｂがタッチパネル１０上に接触したことを検知すると、
発光素子であるＬＥＤ１２Ｈに電源バッテリ１２Ｂから
の電源を導通して点灯させるようになっている。
【００７６】図６は、入力ペン１２がペンホルダ１７に
保持されている状態を示す斜視図である。
【００７７】この図６において、ペンホルダ１７は、中
央部に入力ペン１２のケーシング１２Ａの外径よりも僅
かに大きい内径を有する鉛直向きの嵌合孔１７ａが設け
られていて、この嵌合孔１７ａ内に入力ペン１２がその
後端部を嵌合されることにより、この入力ペン１２を鉛
直上向きに保持するようになっている。
【００７８】そして、このペンホルダ１７の嵌合孔１７
ａの底面には、この嵌合孔１７ａ内に嵌合された入力ペ
ン１２の後端面の充電端子Ｔが接触する位置に、図示し
ない充電端子が取り付けられており、この充電端子には
電源コード１７Ａが接続されていて、この電源コード１
７Ａを介して充電端子が交流電源に接続されるようにな
っている。
【００７９】図７は、マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂの
取り付け状態を示す概略図である。
【００８０】このマイクロフォン１１Ａ,１１Ｂは、コ
ンデンサマイクであり、タッチパネル１０の前面の下縁
部中央位置と左側縁部中央位置に取り付けられているた
め、タッチパネル１０の全面に亘って指向性を有するよ
うに、受音面が吸音壁１０Ａの内壁面とほぼ面一になる
状態で、吸音壁１０Ａ内に埋設されている。これによっ
て、マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂは、二点鎖線αによ
って示されるように、１８０度の指向特性を有するよう
に設定されている。
【００８１】次に、上記タッチパネル装置によるタッチ
パネル上のタッチ位置の検出方法について、説明を行
う。
【００８２】電源コード１７Ａを介して交流電源に接続
されたペンホルダ１７の嵌合孔１７ａ内に入力ペン１２
を嵌合させて保持しておくと、この嵌合孔１７ａの底面
に取り付けられた充電端子と入力ペン１２の後端面に取
り付けられた充電端子Ｔが接触して、電源バッテリ１２
Ｂに充電が行われる（図７参照）。
【００８３】そして、図１に示されるように、電源バッ
テリ１２Ｂへの充電が完了した入力ペン１２のペン先
（先端部１２Ａ’の球体部１２ｂ）がタッチパネル１０
の任意の位置(以下、タッチ位置という）Ｐにタッチさ
れると、その時の接触圧力によって、タッチセンサＳが
球体部１２ｂとタッチパネル１０との接触を検出する。
【００８４】そして、入力ペン１２は、タッチセンサＳ
がオンすることによって電源バッテリ１２ＢからＬＥＤ
１２Ｈに電流が導通されてＬＥＤ１２Ｈが点灯され、こ
れによって、オペレータは、入力ペン１２のペン先がタ
ッチパネル１０に完全に接触したことを視認することが
出来る。
【００８５】なお、このとき、入力ペン１２の超音波を
発振する開口部１２ｃが、球体部１２ｂの後方位置に形
成されていることにより、入力ペン１２のタッチパネル
１０へのタッチによって塞がれることはなく、超音波の
発振が妨げられることはない。
【００８６】このタッチセンサＳがオンすることによっ
て、電源スイッチ１２Ｃがオンされ、電源バッテリ１２
Ｂから周波数／出力レベル設定回路１２Ｄおよび発振器
１２Ｅ,増幅回路１２Ｆにそれぞれ電源が供給される。
【００８７】これによって、発振器１２Ｅは、周波数／
出力レベル設定回路１２Ｄによって設定された周波数ま
たは出力レベルの超音波信号を生成して増幅回路１２Ｆ
に出力し、増幅回路１２Ｆはこの超音波信号を増幅した
後、圧電スピーカ１２Ｇに出力する。
【００８８】そして、圧電スピーカ１２Ｇは、増幅回路
１２Ｆから入力される超音波信号によって、所要の発振
周波数(例えば、２０~１００ＫＨｚ）の超音波を出力
し、この圧電スピーカ１２Ｇから発振された超音波は、
ケーシング１２Ａの筒状孔１２ａを通って、先端部１２
Ａ’の外周面に形成された複数の開口部１２ｃから発振
される。
【００８９】このとき、超音波は、開口部１２ｃが先端
部１２Ａ’の外周面の等角度間隔位置に形成されている
ことにより、入力ペン１２の軸線回りに３６０度の方向
に発振され、タッチパネル１０の表面に沿ってその外縁
部の方向に拡がってゆく。
【００９０】そして、この入力ペン１２から発振された
超音波は、タッチパネル１０の下端縁中央位置と左側縁
中央位置にそれぞれ配置されたマイクロフォン１１Ａと
１１Ｂによって検出される。
【００９１】このとき、マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂ
は、前述したようにそれぞれ１８０度の指向特性を有し
ているので、入力ペン１２がタッチパネル１０上のどの
位置にタッチされても、この入力ペン１２から発振され
る超音波を検出することが出来る。
【００９２】このマイクロフォン１１Ａと１１Ｂによっ
て超音波が検出されると、マイクロフォン１１Ａ,１１
Ｂは、それぞれ、検出した超音波に基づく超音波検出信
号をタッチ位置検出器１３に出力する。
【００９３】このタッチ位置検出器１３に入力された超
音波検出信号は、図２に示されるように、それぞれ、波
形整形回路１３Ａａ,１３Ａｂに入力され、この波形整
形回路１３Ａａ,１３Ａｂにおいて増幅および波形整形
の処理が行われた後、Ａ／Ｄ変換回路１３Ｂａ,１３Ｂ
ｂによってＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ１３Ｃに入力され
る。
【００９４】そして、ＣＰＵ１３Ｃは、Ａ／Ｄ変換回路
１３Ｂａ,１３Ｂｂから出力されてきたデジタル超音波
検出信号に基づいて、タッチ位置Ｐの座標を特定するた
めの演算を行う。
【００９５】このＣＰＵ１３Ｃにおけるタッチ位置Ｐの
座標を特定のための演算は、各マイクロフォン１１Ａ,
１１Ｂからタッチ位置Ｐまでの距離を算出し、例えば、
タッチパネル１０の左下隅部ｏを原点としてタッチ位置
Ｐの座標値を算出することによって行われる。
【００９６】この各マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂから
タッチ位置Ｐまでの距離の算出は、以下の方法によって
行われる。すなわち、第１の方法は、マイクロフォンに
よって検出された超音波のレベルに基づく算出方法であ
る。
【００９７】この方法は、マイクロフォン１１Ａ,１１
Ｂとタッチ位置Ｐとの距離に対応して、マイクロフォン
１１Ａ,１１Ｂに到達した時の超音波のレベルが入力ペ
ン１２から発振された時のレベルよりも低下するので、
入力ペン１２から発振される時の一定の超音波レベルと
マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂによって検出された時の
それぞれの超音波レベルとの対比により、そのレベル低
下率に基づいて、タッチ位置Ｐまでの距離の算出するも
のである。
【００９８】また、各マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂに
よって検出された超音波レベルを比較して、その比率か
らタッチ位置Ｐまでの距離をそれぞれ算出するようにし
てもよい。
【００９９】第２の方法は、マイクロフォン１１Ａ,１
１Ｂによってそれぞれ検出された超音波の位相に基づく
算出方法である。
【０１００】この第２の方法は、各マイクロフォン１１
Ａ,１１Ｂによって検出されたそれぞれの超音波の位相
から、タッチ位置Ｐまでの距離を算出するものである。
【０１０１】例えば、超音波の波形を示す図８におい
て、入力ペン１２から発振される超音波の周波数が１０
０ＫＨｚの場合、音速が３４０ｍｍ／秒であるから、こ
の超音波の一周期の長さは３．４ｍｍになる。
【０１０２】したがって、マイクロフォン１１Ａ,１１
Ｂにそれぞれ到達した超音波の位相が、何周期目のどの
位相のものであるかを検出することによって、タッチ位
置Ｐまでの距離が算出出来る。
【０１０３】第３の方法は、入力ペン１２がタッチパネ
ル上を移動したときにマイクロフォン１１Ａ,１１Ｂに
おいて検出される超音波に生じる位相差に基づいて行う
算出方法である。
【０１０４】この第３の方法は、あらかじめタッチパネ
ル１０上の任意の位置を指定してこの指定位置から発振
される超音波の位相を検出しておき、この指定位置から
発振される超音波の位相と、この指定位置と異なる入力
ペンのタッチ位置から発振された超音波の位相とを比較
し、その位相のずれを検出してタッチ位置までの距離の
算出を行う。
【０１０５】すなわち、図８において、前述したよう
に、入力ペンから発振される超音波の周波数が１００Ｋ
Ｈｚの場合、音速が３４０ｍｍ／秒であるから、この超
音波の一周期の長さは３．４ｍｍになるので、図９に示
されるように、最初のタッチ位置と移動後のタッチ位置
において検出された超音波の位相差が１０°とすると、
入力ペンのタッチパネル上におけるタッチ位置の指定位
置からの距離は、３．４ｍｍ×１０／３６０≒０．０９
４ｍｍとなる。
【０１０６】したがって、この算出されたタッチ位置と
指定位置との距離からタッチ位置Ｐとマイクロフォン１
１Ａ,１１Ｂとの距離を算出する。
【０１０７】第４の方法は、入力ペンから発振される超
音波のドップラ効果を利用した算出方法である。
【０１０８】この第４の方法は、あらかじめタッチパネ
ル１０上の任意の位置を指定してこの指定位置と各マイ
クロフォン１１Ａ,１１Ｂとの距離を検出しておき、こ
の指定位置からタッチパネル１０上を入力ペン１２が移
動した時に生じるドップラ効果によって、タッチ位置Ｐ
の移動速度と移動方向を検出し、移動後のタッチ位置Ｐ
と各マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂとの距離を算出す
る。
【０１０９】タッチ位置検出器１３は、上記の何れかの
方法によって、タッチ位置Ｐとマイクロフォン１１Ａ,
１１Ｂとのそれぞれの距離の算出を行った後、タッチ位
置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）の演算を行う。
【０１１０】すなわち、図１０に示されるように、タッ
チパネル１０の左下隅部ｏを原点とし、マイクロフォン
１１Ａ,１１Ｂの取付位置の座標をそれぞれ（Ｘ１,
０）,（０,Ｙ１）とし、マイクロフォン１１Ａ,１１Ｂ
からタッチ位置Ｐまでの距離をそれぞれＬ１,Ｌ２とす
ると、 Ｌ１2 ＝（Ｘ−Ｘ１）2 ＋Ｙ2 Ｌ２2 ＝Ｘ2 ＋（Ｙ−Ｙ１）2 となり、この連立方程式を解くことによって、タッチ位
置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）の値が演算される。
【０１１１】このようにして演算されたタッチ位置Ｐの
座標（Ｘ，Ｙ）のデータは、インタフェース１３Ｄを介
してタッチ位置検出器１３からマイクロコンピュータ１
４に出力される。
【０１１２】そして、このマイクロコンピュータ１４
は、タッチ位置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）に対応する画像デー
タをあらかじめ蓄積されているデータベースから検索
し、その画像データ信号をＰＤＰ表示装置１５に出力
し、ＰＤＰ表示装置１５は、この画像データ信号に基づ
いて、所要の画像、例えば、タッチマークやタッチ位置
の移動軌跡などをＰＤＰの画面に表示する。
【０１１３】なお、上記の例においては、タッチ位置の
特定を超音波を用いて行っているが、ＡＭやＦＭ変調信
号を用いてもよく、また、断続波を用いるようにしても
よい。
【０１１４】また、上記の例においては、マイクロフォ
ン１１Ａと１１Ｂが、タッチパネル１０の下縁部中央位
置と左側縁部中央位置に配置されているが、このマイク
ロフォン１１Ａと１１Ｂは、タッチパネル１０の縁部の
互いに異なる位置であれば、どこに配置されていても、
上記と同様に、タッチ位置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）を特定す
ることが出来る。
【０１１５】図１１は、一対のマイクロフォンが、それ
ぞれ、タッチパネルの隅部に配置されている例を示す配
置図である。
【０１１６】この図１１においては、マイクロフォン１
１Ｃと１１Ｄが、それぞれ、タッチパネル１０の左下隅
部と右下隅部に配置されているが、他の隅部に配置して
も良い。
【０１１７】この例のように、タッチパネル１０の隅部
にマイクロフォン１１Ｃ,１１Ｄが配置される場合、こ
のマイクロフォン１１Ｃ,１１Ｄには、図１２および１
３に示されるような９０度の指向性を有するマイクロフ
ォンが使用される。すなわち、マイクロフォン１１Ｃ,
１１Ｄは、コンデンサマイク１１ａの前部に９０度の指
向性を形成するホーン１１ｂが取り付けられている。
【０１１８】図１４ないし１６は、タッチパネル１０に
マイクロフォンを三個以上取り付ける場合の配置例を示
している。
【０１１９】すなわち、図１４は、１８０度の指向性を
有する４個のマイクロフォン１１Ａ,１１Ｂ,１１Ａ’,
１１Ｂ’が、タッチパネル１０の四方の縁部の中央位置
にそれぞれ配置されている例を示しており、図１５は、
９０度の指向性を有する４個のマイクロフォン１１Ｃ,
１１Ｄ,１１Ｃ’,１１Ｄ’が、タッチパネル１０の四方
の隅部にそれぞれ配置されている例を示しており、図１
６は、１８０度の指向性を有する４個のマイクロフォン
１１Ａ,１１Ｂ,１１Ａ’,１１Ｂ’と９０度の指向性を
有する４個のマイクロフォン１１Ｃ,１１Ｄ,１１Ｃ’,
１１Ｄ’の計８個のマイクロフォンが、タッチパネル１
０の四方の縁部の中央位置と四方の隅部にそれぞれ配置
されている例を示している。
【０１２０】このように、３個以上のマイクロフォンを
タッチパネルに配置する場合は、これらのマイクロフォ
ンによって検出された超音波信号のうち、ノイズが重畳
されていない二つの信号を選択したり、順列組合せによ
って選択された二個ずつのマイクロフォンによって検出
された超音波信号に基づく座標の演算値の平均をとった
り、タッチ位置に最も近い二個のマイクロフォンによっ
て検出された二つの超音波信号を選択する等の方法によ
り、タッチ位置の座標の特定を行う。
【０１２１】上記のように３個以上のマイクロフォンに
よって検出された超音波信号に基づいてタッチ位置の座
標の特定を行うことにより、検出精度の向上を図ること
が出来るようになる。
【０１２２】なお、マイクロフォンをタッチパネルの縁
部の中央位置に配置する場合には、マイクロフォンが１
８０度の指向性を有すれば良いので、隅部に配置する場
合のようにマイクロフォンを９０度の指向性を有するよ
うに構成する場合に比べて、マイクロフォンの構成を簡
易にすることが出来るという利点があり、また、マイク
ロフォンをタッチパネルの隅部に配置する場合には、マ
イクロフォンが表示画像の邪魔になる場合が少なく、ま
た、入力ペンがタッチパネルの隅部をタッチすることは
ほとんど無いと考えられるので、タッチ位置の確実な検
出を行うことが出来るという利点がある。
【０１２３】図１７は、入力ペンの先端部（ペン先）の
構造の他の例を片側を断面して示す拡大図である。
【０１２４】この図１７において、入力ペンの先端部１
２Ａ”の先端面１２ｂ’が半球状に成形されており、こ
の半球状の先端面１２ｂ’の後方の外周面に、筒状孔１
２ａを外部に連通させる円形の開口部１２ｃ’が複数
個、等角度間隔位置に形成される。
【０１２５】この例における入力ペンも、図４の入力ペ
ンのペン先の場合と同様に、ペン先がタッチパネル上に
タッチされた場合に、開口部１２ｃ’が塞がる虞がな
く、筒状孔１２ａを通ってきた超音波が開口部１２ｃ'
を通って外部に確実に発振される。
【０１２６】図１８は、入力ペンの構成の他の例を示す
断面図である。
【０１２７】この図１８において、入力ペン１２’のケ
ーシング１２Ａ’は、その先端部１２Ａａの内壁面が、
その内径が先端側に行くほど小さくなる円錐形状に成形
されており、先端に直径が１ｍｍの開口１２ｃ”が形成
されている。
【０１２８】この入力ペン１２’は、その先端部１２Ａ
ａの内壁面が円錐形状をしていることによって、ケーシ
ング１２Ａ’に内蔵された圧電スピーカ１２Ｇから開口
１２ｃ”を介して発振される超音波が、無指向性を有す
るようになる。
【０１２９】図１９は、この入力ペン１２’の開口１２
ｃ”から発振される超音波のうち、ケーシング１２Ａ’
の軸線方向に沿って発振される超音波のｆ特性（０度特
性）を示すグラフであり、図２０は、ケーシング１２
Ａ’の軸線に対して直角方向に発振される超音波のｆ特
性（９０度特性）を示すグラフである。
【０１３０】図２１は、図３の入力ペン１２の他の形態
を示す側面図である。
【０１３１】この例は、電源スイッチ１２Ｃがケーシン
グ１２Ａの外周面に取り付けられた外付けタイプとなっ
ているもので、その内部回路の接続は図５の例と同様で
ある。
【０１３２】この例の入力ペン１２は、電源スイッチ１
２Ｃが外付けになっていることによって、電源スイッチ
１２Ｃをメインスイッチとして使用でき、この電源スイ
ッチ１２Ｃを指で操作して、電源のオン・オフを行うこ
とが出来る。
【０１３３】図２２は、図３の入力ペン１２の内部回路
のさらに他の接続状態を示すブロック図である。
【０１３４】この例は、電源スイッチ１２Ｃが図２１の
例の場合と同様に、ケーシング１２Ａの外周面に取り付
けられた外付けタイプとなっているものであるが、タッ
チセンサＳが周波数／出力レベル設定回路１２Ｄにのみ
接続されていて、電源のオン・オフが電源スイッチ１２
Ｃによってのみ行われるようになっているものである。
【０１３５】前述した図５および上記の図２２の内部回
路の接続例においては、タッチセンサＳが、入力ペンの
ペン先とタッチパネルとの接触圧力や接触回数を検出し
て、その検出信号を周波数／出力レベル設定回路１２Ｄ
に出力し、周波数／出力レベル設定回路１２Ｄは、この
タッチセンサＳからの検出信号に対応して、発振器１２
Ｅにおいて発生される超音波の周波数または出力レベル
の設定値を変更するようになっている。
【０１３６】そして、入力ペンのペン先とタッチパネル
との接触圧力または接触回数に対応して、超音波の周波
数または出力レベルが設定されて、この設定された周波
数または出力レベルの超音波をマイクロフォンが検出し
た際に、タッチ位置検出器１３(図１参照)が、あらかじ
め対応づけて設定されている画像を表示するようにマイ
クロコンピュータ１４に指令信号を出力する。
【０１３７】例えば、周波数／出力レベル設定回路１２
Ｄによって設定される超音波の周波数とタッチパネルに
表示される画像との対応を、 １００ｋＨｚ − 太線赤 ９０ｋＨｚ − 細線赤 ８０ｋＨｚ − 太線黒 ７０ｋＨｚ − 細線黒 のように設定したり、さらに他の色の線が表示されるよ
うに周波数を設定したり、また、実線と点線が表示され
るように周波数を設定するようにしてもよい。
【０１３８】上記のような超音波の周波数または出力レ
ベルと入力ペンによるタッチ位置における表示画像との
属性を設定することによって、例えば、ＰＤＰの画面上
に種々の色を用いた線画を描くことが出来るようにする
ことが出来る。
【０１３９】図２３は、周波数／出力レベル設定回路１
２Ｄにおける周波数と出力レベルの設定を手動で行うた
めの切替スイッチＳＷを備えている入力ペン１２の例を
示す側面図であり、図２４は、この入力ペン１２の内部
回路の接続状態を示すブロック図である。
【０１４０】この例において、切替スイッチＳＷは外付
けになっており、さらに、電源スイッチ１２ＣとＬＥＤ
１２Ｈが外付けになっている。
【０１４１】図２４において、切替スイッチＳＷは周波
数／出力レベル設定回路１２Ｄに接続されて、その切り
替えによって周波数／出力レベル設定回路１２Ｄにおけ
る超音波の周波数または出力レベルの設定値の切り替え
を行うようになっている。
【０１４２】そして、タッチセンサＳが電源スイッチ１
２ＣとＬＥＤ１２Ｈのオン・オフにのみに関与するよう
になっている他は、図５の接続例の場合と同様である。
【０１４３】この図２３および２４の例においても、切
替スイッチＳＷの切り替えによって、前述の場合と同様
に、周波数／出力レベル設定回路１２Ｄにおける超音波
の周波数または出力レベルの設定値を切り替えて、あら
かじめ設定されている超音波の周波数または出力レベル
と入力ペンによるタッチ位置における表示画像との属性
により、タッチ位置に所望の画像を表示することが出来
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施態様における一例を示す構成図
である。
【図２】同例におけるポインティング位置検出器の構成
を示すブロック図である。
【図３】同例における入力ペンの構成を示す側断面図で
ある。
【図４】同入力ペンの先端部の構造を示す片側断面拡大
図である。
【図５】同入力ペンの内部回路の接続例を示すブロック
図である。
【図６】同入力ペンを保持するためのペンホルダを示す
斜視図である。
【図７】同例においてマイクロフォンの取り付け状態を
示す説明図である。
【図８】超音波の波形図である。
【図９】超音波の位相のずれを示す波形図である。
【図１０】タッチ位置までの距離の算出方法の説明図で
ある。
【図１１】マイクロフォンの配置の他の例を示す説明図
である。
【図１２】９０度の指向特性を有するマイクロフォンの
構成を示す側断面図である。
【図１３】同マイクロフォンの正面図である。
【図１４】マイクロフォンの配置のさらに他の例を示す
説明図である。
【図１５】マイクロフォンの配置のさらに他の例を示す
説明図である。
【図１６】マイクロフォンの配置のさらに他の例を示す
説明図である。
【図１７】入力ペンのペン先の他の構成を示す片側断面
拡大図である。
【図１８】入力ペンのケーシングの他の構成を示す側断
面図である。
【図１９】図１８の入力ペンから発振される超音波の０
°特性を示す図である。
【図２０】図１８の入力ペンから発振される超音波の９
０°特性を示す図である。従来例を示す構成図である。
【図２１】入力ペンの他の構成例を示す側面図である。
【図２２】入力ペンの内部回路の他の接続例を示すブロ
ック図である。
【図２３】入力ペンのさらに他の構成例を示す側面図で
ある。
【図２４】図２３の入力ペンの内部回路の接続例を示す
ブロック図である。
【図２５】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ …タッチパネル １０Ａ …吸音壁 １１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃ,１１Ｄ,１１Ａ’,１１Ｂ’,１１
Ｃ’,１１Ｄ’…表示面 １１ａ …コンデンサマイク １１ｂ …ホーン １２ …入力ペン １２Ａ …ケーシング １２Ａ’ …先端部 １２ａ …筒状孔 １２ｂ …球体部 １２ｃ …開口部 １２Ｂ …電源バッテリ １２Ｃ …電源スイッチ １２Ｄ …周波数／出力レベル設定回路 １２Ｅ …発振器 １２Ｆ …増幅回路 １２Ｇ …圧電スピーカ １２Ｈ …ＬＥＤ １３ …タッチ位置検出器 １４ …マイクロコンピュータ １５ …ＰＤＰ表示装置 １７ …ペンホルダ Ｐ …タッチ位置 Ｓ …タッチセンサ ＳＷ …切替スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 中園 次郎 山形県天童市大字久野本字日光1105番地 東北パイオニア株式会社内 Ｆターム(参考） 5B087 AA09 AE02 BC03 BC17 BC26 BC32 CC03 CC26 CC33 CC47 DD17 DD19 DE01

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フラット型表示装置の前面に設置される
    タッチパネルに入力ペンによるタッチによってフラット
    型表示装置に所要の属性を有する情報を表示するタッチ
    パネル装置において、 前記入力ペンが、信号発振手段と、この信号発振手段か
    ら発振される発振信号の周波数または出力レベルを設定
    する設定手段と、この設定手段における周波数または出
    力レベルの設定値を変更する設定値変更手段を有し、 前記タッチパネル上の入力ペンによるタッチ位置におい
    て入力ペンの信号発振手段から発振される発振信号の周
    波数または出力レベルを検出する検出手段と、 この検出手段によって検出された発振信号の周波数また
    は出力レベルに対応する入力情報の属性を設定する属性
    設定手段と、 この属性設定手段によって設定された属性によってフラ
    ット型表示装置に入力情報の表示を行う表示手段と、 を備えていることを特徴とするタッチパネル装置。
  2. 【請求項２】 前記入力情報の属性が、フラット型表示
    装置に表示される入力情報の色である請求項１に記載の
    タッチパネル装置。
  3. 【請求項３】 前記入力情報の属性が、フラット型表示
    装置に表示される入力情報の画像の面積である請求項１
    に記載のタッチパネル装置。
  4. 【請求項４】 前記入力情報の属性が、フラット型表示
    装置に表示される入力情報の画像の種類である請求項１
    に記載のタッチパネル装置。
  5. 【請求項５】 前記入力ペンの設定値変更手段が、入力
    ペンに取り付けられてこの入力ペンがタッチパネルにタ
    ッチされた時の圧力を検知することにより設定手段によ
    る周波数または出力レベルの設定値の変更を行うセンサ
    手段である請求項１に記載のタッチパネル装置。
  6. 【請求項６】 前記入力ペンの設定値変更手段が、入力
    ペンに取り付けられてこの入力ペンがタッチパネルにタ
    ッチされた回数または時間を検知することによりその検
    知した回数または時間によって設定手段による周波数ま
    たは出力レベルの設定値の変更を行うセンサ手段である
    請求項１に記載のタッチパネル装置。
  7. 【請求項７】 前記入力ペンに取り付けられるとともに
    前記センサ手段に接続されて、このセンサ手段によって
    入力ペンのタッチパネルへのタッチが検出されると点灯
    される発光手段を備えている請求項５または６に記載の
    タッチパネル装置。
  8. 【請求項８】 前記入力ペンの設定値変更手段が、入力
    ペンに取り付けられてその切り替えにより設定手段にお
    ける周波数または出力レベルの設定値の変更を行う切替
    スイッチ手段である請求項１に記載のタッチパネル装
    置。
  9. 【請求項９】 前記入力ペンの信号発振手段から発振さ
    れる発振信号が音波または超音波である請求項１に記載
    のタッチパネル装置。
  10. 【請求項１０】 前記検出手段がマイクロフォンである
    請求項１に記載のタッチパネル装置。
  11. 【請求項１１】 前記信号発振手段が、圧電素子を含む
    圧電スピーカである請求項１に記載のタッチパネル装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記入力ペンは、先端部に形成された
    開口部を有し、この開口部から入力ペンに内蔵された前
    記信号発振手段によって出力される発振信号が、入力ペ
    ンの軸回りに３６０度の指向性で発振される請求項１に
    記載のタッチパネル装置。
  13. 【請求項１３】 前記入力ペンの先端部の内壁面が、先
    端側に行くほど径が小さくなる円錐形に成形されてい
    て、この円錐形の内部が入力ペンの先端に形成された開
    口部によって外部と連通されており、この入力ペンの先
    端部の円錐形の内部を通って前記信号発振手段から出力
    される発振信号が前記開口部から発振される請求項１に
    記載のタッチパネル装置。
  14. 【請求項１４】 前記入力ペンの先端が球状に成形され
    ており、この球状に成形された先端の後方の入力ペンの
    外周面に、前記信号発振手段から出力される発振信号を
    外部に発振する開口部が形成されている請求項１に記載
    のタッチパネル装置。
  15. 【請求項１５】 前記入力ペンが前記信号発振手段に駆
    動電源を供給するバッテリ部材を内蔵するとともに、こ
    の入力ペンを保持するホルダが用意され、このホルダに
    充電部材が内蔵されていて、ホルダによって入力ペンが
    保持された際に充電部材から入力ペンのバッテリ部材に
    充電が行われる請求項１に記載のタッチパネル装置。
  16. 【請求項１６】 前記タッチパネルの縁部に前記信号発
    振手段から発振される発振信号を吸収する発振信号吸収
    部材が取り付けられている請求項１に記載のタッチパネ
    ル装置。
  17. 【請求項１７】 前記フラット型表示装置がプラズマデ
    ィスプレイパネルである請求項１に記載のタッチパネル
    装置。
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