JP2876825B2 - 光タブレット - Google Patents

光タブレット

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JP2876825B2 JP16857891A JP16857891A JP2876825B2 JP 2876825 B2 JP2876825 B2 JP 2876825B2 JP 16857891 A JP16857891 A JP 16857891A JP 16857891 A JP16857891 A JP 16857891A JP 2876825 B2 JP2876825 B2 JP 2876825B2
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章 田中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発光ペンを用い、筆記の
際にタブレットの上に手掌を載せて押圧しても感知しな
い光タブレットに関する。
【0002】近年、ファクシミリや電子ファイリングな
どに係わるOAや、設計・製造に係わるCAD/CAM
などの分野では、絵図や文字を図形として読み取って入
力したりプリントして出力したりする要請がますます増
大している。その中で図形を読み取ってコンピュータな
どの外部機器に入力させるいわゆる座標入力装置は、方
式的にタブレットとスキャナに大別される。
【0003】タブレットは、読み取り範囲が大きくなる
とデジタイザとも呼ばれ、図形を座標と種々の線分に分
解して入力していく装置で、カーソルやスタイラスペン
などを用いて座標を指示しながら入力していく。座標の
読み取りには、磁歪とか電磁誘導、電気抵抗、圧電など
のいろいろな手段が用いられている。読み取り面積が小
さく分解能が低いタブレットは、例えば手書き入力装置
としてOA分野などで用いられており、大面積高分解能
のデジタイザは、主としてCAD/CAMシステムの入
力用として用いられている。
【0004】一方、スキャナはオートデジタイザとも呼
ばれ、図形を細い線状に分割して走査(スキャニング)
しながら入力していく装置である。図形からの反射光を
読み取りセンサである光電変換素子で電気信号に変換し
て入力する方式がよく用いられ、大形のCAD/CAM
システムの入力用から小形のOA用までいろいろな分野
で用いられている。
【0005】ところで、タブレットは単なる図形入力だ
けでなく、コンピュータへのメッセージの入力、あるい
は従来スイッチなどで構成されている電子機器の制御パ
ネルといった図形処理とは直接関係のない座標入力の分
野でも、人間−機械のインタフェース装置としても用い
られている。そして、如何に簡便で確実に入力できるか
が課題となっている。
【0006】
【従来の技術】図7は従来のタブレットの一例の分解斜
視図である。図において、1はタブレット、5はディス
プレイ装置、8aは上部透明導電シート、8bは下部透明導
電シート、8cはスペーサ、8dは電極、9は筆記手段であ
る。
【0007】このタブレット1は電気抵抗を利用したも
ので、例えばITO(酸化インジウム−錫)などの透明
導電膜からなる抵抗膜が被着されたいわゆる透明導電フ
ィルム製の上部透明導電シート8aと下部透明導電シート
8bからなる。それぞれのシート8a、8bの両端には電極8d
が設けられており、抵抗膜が対面するようにスペーサ8c
を介して対向配置すればタブレット1ができあがる。
【0008】使用に際しては、鉛筆などの筆記手段9に
よって、上部透明導電シート8aを押圧して両方の抵抗膜
を接触させると、この接触点における電位がそれぞれの
抵抗膜の電極からの距離に見合った抵抗値に按分され
る。従って、この電位の変化を検出すれば、筆記手段9
の位置座標を読み取ることができる。
【0009】また、このタブレット1は厚さ方向に透明
なので、CRTをはじめとするいろいろなディスプレイ
装置5の上に重ねて用いることができる。その場合に
は、ディスプレイ装置5に表示された画面を見ながら、
表示されたアイテムなどを適宜選択する用途が多い。
【0010】こうしたアイテムを選択する程度の荒っぽ
い位置座標を指定する用途では、指先で触れる手段がよ
く用いられ、キーボードなどの入力装置に替わるいわゆ
るタッチパネル装置として多用されている。
【0011】それに対して、タブレット1の上に筆記手
段9を用いて図形や文字などを描きながら、それらの形
状そのものの位置座標を細かく指定して入力する場合に
は、スタイラスペンなどの先端の尖った道具が用いられ
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、タブレッ
トをディスプレイ装置と組み合わせてスタイラスペンや
指で押圧するタッチパネルのような使用形態の場合に
は、手首をタブレットから浮かした状態で操作しても、
操作性に問題はない。
【0013】ところで、図形や文字などを入力する場合
には、鉛筆などの先端の尖った筆記手段を用いて描く必
要があり、しかも手で筆記する際には、通常、手掌を固
定して支点として筆記する。
【0014】ところが、従来のタブレットは表面を押圧
すると感知するので、手掌で触れるいわゆるお手付きが
できない。そのため、細かい図形や文字などを入力する
場合には、筆記の操作性が著しく悪い問題があった。
【0015】そこで、本発明は発光ペンを用い、筆記の
際にタブレットの上に手掌を載せて押圧しても感知しな
い光タブレットを提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、タブ
レットと、発光ペンを有し、前記タブレットは、蛍光染
料を含有する透明な高分子材料からなる導光路と、縞状
に並設された複数個の該導光路の側間隙と下側壁を埋め
る高分子材料からなる反射部材と、該導光路の少なくと
も一端部のそれぞれに付設されたアレー状の受光素子を
有するものであり、前記発光ペンは、ペン先から前記導
光路に含有する蛍光染料を刺激する信号光を発する筆記
手段であって、該ペン先をタブレットの上面に摺接して
筆記した際、該信号光が導光路の上側壁から入力される
ものであるように構成された光タブレットによって解決
される。
【0017】
【作用】タッチパネルに代表される従来のタブレット
は、表面を押圧すると感知するために、タブレットの上
に手掌を載せて手書きで筆記することができなかったの
で、細かい図形や文字の入力に対する操作性がよくなか
ったのに対して、本発明においては、発光ペンを用いる
ことによってタブレットの上に手掌を載せて手書きでき
るようにしている。
【0018】すなわち、蛍光染料を含有する高分子材料
からなる導光路を平行な縞状に並べ、その隙間を高分子
材料からなる反射部材で埋める。そして、プラスチック
光ファイバにおけるコアが導光路、クラッドが反射部材
に相当した機能をもたせるようにしている。そして、発
光ペンから入力された信号光が導光路に含有された蛍光
染料を刺激して蛍光を発光させると、その蛍光光が導光
路の中を伝播するようにしている。
【0019】一方、それぞれの導光路の一端部にはアレ
ー状の受光素子が付設されており、導光路を伝播してき
た蛍光光を検知するようにしている。こうして、発光ペ
ンでタブレットの表面をなぞれば、刻々移動する発光ペ
ンの位置を読み取ることができる。その際、通常の手書
きで筆記するようにタブレットの表面に手掌を付いても
何らの悪い影響が起こらない。
【0020】
【実施例】図1は本発明の第一の実施例の斜視図、図2
は図1の要部の拡大断面図、図3は本発明の位置検知を
説明する拡大断面図、図4は本発明の第二の実施例の要
部の拡大断面図、図5は本発明の第三の実施例の要部の
拡大断面図、図6は本発明の第四の実施例の斜視図であ
る。図において、1はタブレット、11は導光路、12は反
射部材、13は受光素子、2は発光ペン、21はペン先、3
は蛍光光、4は信号光、5はディスプレイ装置、6はフ
ィルタ、7は外乱光である。
【0021】実施例:1 図1〜図2において、タブレット1は、導光路11が表面
を露出して周りの隙間と下側壁を反射部材12で囲まれた
シート状になっている。そして、導光路11の少なくとも
一端部にはそれぞれの導光路11に対応したアレー状の受
光素子13が付設された構成になっている。
【0022】導光路11は、光輝性の色彩をもった蛍光を
発するいろいろな蛍光染料を含有する透明な高分子材料
からなる細い繊維状の素材である。蛍光染料としては、
例えばペリレン系染料やクマリン系染料、イミダゾール
染料、キサンテン染料などのいろいろな染料が用いられ
る。また、その染料を含有する透明な高分子材料として
は、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート、ポリスチ
レン、もしくはこれらの共重合体などのいろいろな合成
樹脂を用いることができる。
【0023】反射部材12もやはり高分子材料から構成さ
れている。そして、導光路11の屈折率をn1 、反射部材
12の屈折率をn2 とすると、 n1 >n2 ────1 の関係にある。つまり、式1の関係は、導光路11がプラ
スチック光ファイバにおけるコアに相当し、反射部材12
がクラッドに相当していることを示している。従って、
導光路11の中は、光が閉じ込められた状態で効率よく伝
播できるようになっている。
【0024】導光路11の一端部には、それぞれの導光路
11に対応した受光素子13がアレー状に付設されている。
この受光素子13は例えばホトダイオードアレーであり、
導光路11を伝播してきた蛍光光3を受光するようになっ
ている。
【0025】発光ペン2は、導光路11に含有している蛍
光染料を刺激して蛍光光3を発する信号光4がペン先21
から出射する筆記手段である。そして、発光ペン2が出
射する信号光4の発光波長λ1 と、導光路11に含有する
蛍光染料の発光波長λ2 の関係は、 λ1 ≦λ2 ────2 となり、信号光4のエネルギを蛍光染料の発光エネルギ
よりも高くする。
【0026】この式2の関係を満足する条件の下で、発
光ペン2でタブレット1の上を手書きすれば、導光路11
の側壁から信号光4が入射し、その信号光4が蛍光染料
を刺激して蛍光光3が発生し、その蛍光光3が導光路11
の中を伝播する。
【0027】一方、このタブレット1は、導光路11が蛍
光染料によって着色しているが、反射部材12ともども透
明にすることができる。従って、例えばCRTディスプ
レイとか、PDP(プラズマ表示装置)やLCD(液晶
表示装置)などのディスプレイ装置5の上に重ねて置け
ば、ディスプレイ装置5の表面画面を見ながら、発光ペ
ン2を操作して、アイテム(項目)を選択する用途など
にも用いられる。
【0028】ところで、図3において、タブレット1に
は受光素子13が導光路11の両側に用いられている。そし
て、タブレット1の表面に発光ペン2を接触させて信号
光4を入射させ、その入射位置から受光素子13までのX
方向の距離をそれぞれX1 、X2 とする。また、距離X
1 に対応する受光素子13が検知する蛍光光3の光エネル
ギをI1 、距離X2 に対応する蛍光光3の強度をI2
する。そうすると、 LogI1 /LogI2 =X1 /X2 ────3 の関係が成り立つ。
【0029】従って、両端に設けたそれぞれの受光素子
13によって光エネルギを測定すれば、式3の関係から発
光ペン2のX方向の位置を知ることができる。Y方向の
位置は、縞状に並んだ複数個ある導光路11それ自体の位
置で知ることができる。
【0030】実施例:2 実施例1においては、発光ペン2には、例えば豆電球と
かLEDといった発光源を点灯させる電源を必要とする
か、ライトガイドなどによって導光してペン先21から信
号光4を発する構成になっている。
【0031】それに対して、図4において、発光ペン2
を棒状の高分子材料で構成し、その高分子材料に蛍光染
料を含有させる。そして、式2の関係が満足すれば、こ
の蛍光染料が周りの外乱光7によって刺激されて蛍光を
発し、その蛍光を信号光4としてペン先21から出射させ
ることができる。
【0032】こうすると、発光ペン2には、電源を内蔵
させたりライトガイドを接続した紐付きにしたりするこ
とが不要となり、筆記の操作性をより向上させたいわゆ
る自己発光型の発光ペン2を得ることができる。
【0033】実施例:3 図5において、導光路11の上に、発光ペン2の信号光4
のみを透すフィルタ6を配設し、導光路11に外乱光7が
入射しないようにする。このフィルタ6は、信号光4以
外の外乱光7を選択的に吸収するフィルタであっても、
信号光4以外の外乱光7を選択的に反射するフィルタで
あってもよい。
【0034】この発光ペン2は、明るい照明の下で使用
することができる。しかも、こうした外乱光7の下で
は、実施例2に示した蛍光染料を含有する自己発光型の
発光ペン2を用いる上でも具合がよい。
【0035】実施例:4 図6において、2枚のシート状のタブレット1を導光路
11が直交するように重ねた構成になっている。この構成
においては、少なくとも上側に重なるタブレット1は透
明になっており、発光ペン2の信号光4が上側のタブレ
ット1を透して下側のタブレット1にまで到達するよう
になっている。
【0036】こうすると、それぞれのタブレット1の縞
状に並んだ導光路11のピッチを解像度とする光タブレッ
トを得ることができる。この光タブレットは、受光素子
13でどの導光路11に蛍光光3が生じたかを判断するだけ
でよく、実施例1のような受光素子13で蛍光光3の光エ
ネルギを測定する必要がないので、制御が簡便でかつ精
度よく位置検知ができる。
【0037】こゝで示したタブレットの構成材料や蛍光
染料などには、種々の変形が可能である。また、導光路
11の断面形状は方形であるが、円形でも楕円形でもよく
種々の変形が可能である。
【0038】
【発明の効果】従来のタブレットは表面を押圧すると感
知するので、手掌で触れられなかったために、筆記の操
作性が著しく悪かったのに対して、本発明によれば発光
ペンを用いて入力するので、手掌を付いて手書きするこ
とができる。
【0039】その結果、細かい図形や文字などを入力す
る場合にも、手書きによる筆記操作性がよくなり、ます
ます用途の拡大が期待される簡易なタブレットの進展に
対して、本発明は寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例の斜視図である。
【図2】 図1の要部の拡大断面図である。
【図3】 本発明の位置検知を説明する拡大断面図であ
る。
【図4】 本発明の第二の実施例の要部の拡大断面図で
ある。
【図5】 本発明の第三の実施例の要部の拡大断面図で
ある。
【図6】 本発明の第四の実施例の斜視図である。
【図7】 従来のタブレットの一例の分解斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 タブレット 11 導光路 12
反射部材 13 受光素子 2 発光ペン 21 ペン先 3 蛍光光 4 信号光 5 ディスプレイ装置 6 フィルタ 7 外乱光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−184823(JP,A) 特開 昭64−21520(JP,A) 特開 昭63−285822(JP,A) 特開 昭54−88734(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 3/03 G06F 3/033

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タブレット(1) と、発光ペン(2) を有
    し、 前記タブレット(1) は、蛍光染料を含有する透明な高分
    子材料からなる導光路(11)と、縞状に並設された複数個
    の該導光路(11)の側間隙と下側壁を埋める高分子材料か
    らなる反射部材(12)と、該導光路(11)の少なくとも一端
    部のそれぞれに付設されたアレー状の受光素子(13)を有
    するものであり、 前記発光ペン(2) は、ペン先(21)から前記導光路(11)に
    含有する蛍光染料を刺激して蛍光光(3) を生じさせる信
    号光(4)を発する筆記手段であって、該ペン先(21)を前
    記タブレット(1) の上面に摺接して筆記した際、該信号
    光(3) が前記導光路(11)の上側壁から入射されるもので
    あることを特徴とする光タブレット。
  2. 【請求項2】 前記タブレット(1) は、導光路(11)の屈
    折率n1 が、前記反射部材(12)の屈折率n2 よりも大き
    いものである請求項1記載の光タブレット。
  3. 【請求項3】 前記発光ペン(2) は、信号光(4) の発光
    波長λ1 が、前記導光路(11)に含有する蛍光染料の発光
    波長λ2 と同等か、もしくはより短かいものである請求
    項1記載の光タブレット。
  4. 【請求項4】 前記タブレット(1) は、反射部材(12)が
    透明な高分子材料からなり、かつディスプレイ装置(5)
    の上に載置されているものである請求項1記載の光タブ
    レット。
  5. 【請求項5】 前記発光ペン(2) は、蛍光染料を含有
    し、かつ一端部がペン先(21)をなす棒状の高分子材料か
    らなる請求項3記載の光タブレット。
  6. 【請求項6】 前記タブレット(1) は、上面に、前記発
    光ペン(2)の信号光(4) のみを透過するフィルタ(6) が
    被着されているものである請求項1記載の光タブレッ
    ト。
  7. 【請求項7】 前記タブレット(1) は、2枚が、導光路
    (11)が直交するように重積されているものである請求項
    1記載の光タブレット。
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AT508438B1 (de) * 2009-04-16 2013-10-15 Isiqiri Interface Tech Gmbh Anzeigefläche und eine damit kombinierte steuervorrichtung für eine datenverarbeitungsanlage
CN112703470A (zh) * 2018-11-14 2021-04-23 深圳市柔宇科技股份有限公司 书写设备和书写***

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