JPH05127801A - 表示付タブレツト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的に入力モードを判定して検出ペンに電
流を供給する。 【構成】 ペン高さ検出電極２３は、入力インピーダン
スを高い値に保持して液晶パネル２４のセグメントＸお
よびコモン電極Ｙと容量結合を成している。液晶パネル
２４は、交流化信号のレベル変化に同期して両電極Ｘ,
Ｙ間の液晶への電圧印加方向を反転する。その際に一斉
に生ずる両電極Ｘ,Ｙの電圧変化によって検出ペン２１
のペン高さ検出電極２３に検出ペン２１の液晶パネル２
４からの高さに比例する電圧が誘起される。ペン位置検
出回路２６は、ペン高さ検出電極２３に誘起された誘起
電圧のピーク値と基準電圧とを比較して検出ペン２１の
液晶パネル２４からの高さを検知し、その高さが所定値
以下の場合に入力モードであると判定して高周波電源２
７の出力スイッチを“オン"にして検出ペン２１のコイ
ル２２に高周波電流を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサ等に用いられる表示機能が付加
された表示付タブレット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、手書き文字や図形をパーソナルコ
ンピュータやワードプロセッサ等に入力する手段とし
て、例えば図１４に示すような、液晶パネル４と電磁誘
導型タブレット３とを重ね合わせた表示付タブレット装
置が実用化されている。この表示付タブレット装置は、
電磁誘導型タブレット３に検出ペン１によって入力され
た文字や図形がこの電磁誘導型タブレット３上に積層さ
れた液晶パネル４上の検出ペン１の箇所に表示されるの
で、恰も紙に筆記用具で書く感覚で入力できる。

【０００３】上記電磁誘導型タブレット３としては、種
々のものが提案されている。図１５にその一例を示す。
この電磁誘導型タブレット３における検出パネル６に
は、検出ペン１のＸＹ座標を検出するためのＸ方向およ
びＹ方向に配列された電極群が設けられている。上記両
電極群は夫々異なる平面に直交して形成されるか、ある
いは絶縁被服の電線で形成される場合には同一平面上に
直交して形成される。

【０００４】上記電極群における各電極は等間隔に平行
に配列されており、その一端は共通に接続される一方、
他端は夫々アナログゲート回路７,８のいずれかに接続
されている。すなわち、各電極は多数のループ群を構成
していることになる。上記アナログゲート回路７,８
は、夫々電極ループを端から順次開いて両端間の電圧を
Ａ/Ｄコンバータ９に送出するように接続されている。

【０００５】上記検出ペン１の先端に内蔵されたコイル
２には、高周波電源５から高周波電流が供給され、それ
によって発生する高周波磁界が検出パネル６の電極ルー
プに作用して電極に誘導電圧が発生するのである。この
誘導電圧は、コイル２の直下における電極ループに発生
する誘導電圧が最も大きく、コイル２から遠ざかるにし
たがって小さくなる。したがって、各電極ループの電圧
が分かれば、コイル２すなわち検出ペン１の位置が検知
できるのである。

【０００６】上記アナログゲート回路７,８は、時分割
で電極ループの電圧を順次取り込んでＡ/Ｄコンバータ
９に送出する。そして、Ａ/Ｄコンバータ９に入力され
た電圧信号はディジタル信号に変換され、このディジタ
ル信号に基づいて座標検出回路１０によって検出ペン１
の先端座標が算出されるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の表示付タブレット装置には以下に述べるような問題
がある。すなわち、上記検出ペン１の位置を検出する際
には、上記座標検出回路１０の制御の下に、高周波電源
５から検出ペン１のコイル２に高周波電流を供給する必
要がある。そして、この高周波電流による消費電力が１
００mＷにも達するのである。この消費電力の値は、表
示付タブレット装置を備えるパーソナルコンピュータ等
の装置が比較的大きく、商用電力を使用する場合にはあ
まり問題にならない。ところが、バッテリ駆動の携帯型
の小型コンピュータ等の場合には、無視できない電力量
となるのである。

【０００８】上述の問題を避けるため、通常は検出ペン
１によって文字や図形を入力する入力モード時にのみコ
イル２に高周波電流を流して、バッテリの電力消費を押
える等の方法が採用されている。具体的手段としては、
上記検出ペン１による入力モードを指示するためのキー
をキーボードに設けるのである。そして、上記キーを押
圧すると入力モードに入って検出ペン１のコイル２には
高周波電流が供給される。そして、再度上記キーを押圧
すると、入力モードが終了してコイル２へ高周波電流が
供給されなくなるのである。

【０００９】ところが、上述の手段においては、一旦上
記キーが押圧されて入力モードが指示されると再度同じ
キーが押圧されて入力モードが解除されるまで、コイル
２に高周波電流が流れ続ける。したがって、入力モード
期間中は実際に入力作業を行っていなくともコイル２に
高周波電流が流れることになり、消費電力の低下には余
り寄与しないという問題がある。さらに、上記入力モー
ド期間中に他の業務の割り込みが入って入力モードのま
まで表示付タブレット装置が放置された場合には、再度
オペレータが戻って来て表示付タブレット装置を操作す
るまで無駄な高周波電流が流れ続けることになるのであ
る。

【００１０】また、異なる具体的手段としては、上記検
出ペン１の側面にモードスイッチを設けたり、検出ペン
１の内部に検出ペン１の先端が液晶パネル４に押圧され
たことを検出するマイクロスイッチを設ける。そして、
上記モードスイッチあるいはマイクロスイッチの押圧で
入力モードに入って高周波電流を供給するのである。

【００１１】図１６は、上記マイクロスイッチを設けた
表示付タブレット装置の検出ペンおよびその駆動部を示
す図である。ペン芯１１は上記検出ペン１の軸に沿って
軸方向に移動可能になっている。したがって、検出ペン
１の先端を液晶パネルの表面に圧接すると、ペン芯１１
が押し上げられてマイクロスイッチ１２を“オン"にす
る。そして、入力検出回路１３は、マイクロスイッチ１
２が“オン"になったことを検知して、制御回路１４に
対して検出ペン１が液晶パネルの表面に圧接されたこと
を表す検出信号を送出する。そうすると、上記制御回路
１４は入力検出回路１３からの検出信号を受けて、高周
波電源５に高周波電流を出力させるための制御信号を出
力するのである。

【００１２】一方、検出ペン１の先端を液晶パネルの表
面から離すとマイクロスイッチ１２が“オフ"となり、
入力検出回路１３から制御回路１４への上記検出信号の
送出が停止される。そして、上記制御回路１４からの高
周波電源５に対する制御信号の出力が停止され、高周波
電源５からコイル２に対する高周波電流の出力が停止さ
れるのである。

【００１３】ところが、上記マイクロスイッチ１２を設
けた表示付タブレット装置の場合には、ペン芯１１が液
晶パネルの表面に圧接された時点で入力モードを検知す
るために検知開始がやや遅れると共に、入力時に過度電
流が流れる。したがって、高速で文字を入力した場合、
文字「点」および文字「無」の下部に存在する４つの“、”
のようにストロークの短い線分が連続する部分を含む文
字の場合には、入力文字の特徴抽出が難しく誤認識され
る場合が多いという問題がある。また、上記モードスイ
ッチを設けた表示付タブレット装置の場合には、モード
スイッチ操作が煩わしいという問題があり、オペレータ
を無視した方法であると言える。

【００１４】そこで、この発明の目的は、オペレータに
負担を掛ける事なく、検出ペンが検出パネル近傍に在る
場合にのみ自動的に且つ適確に検出ペンに電流を供給で
きる表示付タブレット装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の表示付タブレット装置は、交流磁界を
発生する為のコイルを有する検出ペンと、上記コイルに
電流を供給する電源と、互いに直交した２方向に平行に
配列された電極群によって上記コイルに発生する交流磁
界を検出して上記検出ペンの位置を検出する位置検出パ
ネルと、この位置検出パネルに積層されると共に平行に
配列された複数のセグメント電極およびこのセグメント
電極に直交して平行に配列された複数のコモン電極を有
して上記位置検出パネルによって検出された上記検出ペ
ンの位置を上記検出ペンによって指示された箇所に表示
する表示パネルと、上記セグメント電極およびコモン電
極に順次電圧を印加して上記表示パネルを駆動する駆動
回路を有する表示付タブレットにおいて、上記検出ペン
の先端部に設けられて上記表示パネルのセグメント電極
およびコモン電極と静電的に結合する電極と、上記電極
に誘起された誘起電圧を取り込んでこの取り込んだ誘起
電圧の値に基づいて所定の手順で上記検出ペンの表示パ
ネルからの高さを検知し、上記検出ペンの高さが所定値
以下の場合には上記電源の出力を許可する制御信号を出
力する一方所定値より高い場合には上記電源の出力を停
止させるための制御信号を出力するペン位置検出回路を
備えたことを特徴としている。

【００１６】また、第２の発明の表示付タブレット装置
は、上記第１の発明の表示付タブレット装置において、
上記ペン位置検出回路は電圧比較手段を有して、上記表
示パネルの表示期間中において、上記取り込んだ上記検
出ペンの電極からの誘起電圧と基準電圧とを上記電圧比
較手段によって比較し、上記誘起電圧が基準電圧以上の
場合には上記検出ペンの高さが所定値以下であると判定
する一方、上記誘起電圧が基準電圧より低い場合には上
記検出ペンの高さが所定値より高いと判定することを特
徴としている。

【００１７】また、第３の発明の表示付タブレット装置
は、上記第２の発明の表示付タブレット装置において、
上記ペン位置検出回路は上記取り込んだ誘起電圧信号を
その波高値に比例した波高値を有する直流電圧信号に変
換する変換手段を有すると共に、上記電圧比較手段は上
記変換手段で得られた直流電圧信号の波高値と直流基準
電圧の波高値とを比較する直流電圧比較手段であること
を特徴としている。

【００１８】また、第４の発明の表示付タブレット装置
は、上記第１乃至第３のいずれかの発明の表示付タブレ
ット装置において、上記検出ペンに設けられた上記電極
は、円筒形あるいは略円錐形であって、且つ交流磁界が
作用した場合に誘導電流が流れないように非ループ構造
に形成されていることを特徴としている。

【００１９】また、第５の発明の表示付タブレット装置
は、上記第１乃至第４のいずれかの発明の表示付タブレ
ット装置において、上記電極に誘起された誘起電圧に含
まれる直流成分を除去して上記ペン位置検出回路に送出
する直流阻止フィルタを備えたことを特徴としている。

【００２０】また、第６の発明の表示付タブレット装置
は、上記第５の発明の表示付タブレット装置において、
上記検出ペンの先端から一端が外部に突出するように軸
方向外側に付勢されて且つ上記軸方向に移動可能なペン
芯と、上記ペン芯の他端側に設けられて上記ペン芯の上
記他端によって押圧されて導通状態になると共にその一
方の端子が上記電極の端子と上記検出ペン内の接続点で
接続されているマイクロスイッチと、上記接続点からの
電圧信号の直流成分を交流阻止フィルタを介して受けて
上記マイクロスイッチのオン／オフを検知するスイッチ
状態検知回路を備えると共に、上記ペン位置検出回路
は、上記接続点からの電圧信号の交流成分を上記直流阻
止フィルタを介して受けて上記検出ペンの上記表示パネ
ルからの高さを検知するように成して、上記ペン位置検
出回路によって上記検出ペンの高さが所定値以下である
と判定された場合、または、上記スイッチ状態検知回路
によって上記マイクロスイッチが導通状態となって上記
検出ペンが上記表示パネルに圧接されていると判定され
た場合に、上記電源の出力を許可することを特徴として
いる。

【００２１】また、第７の発明の表示付タブレット装置
は、上記第１乃至第６のいずれかの発明の表示付タブレ
ット装置において、上記ペン位置検出回路は、上記電源
の出力を停止すべきであると判定する際の上記検出ペン
の高さの上記所定値を上記電源の出力を許可すべきであ
ると判定する際の上記検出ペンの高さの上記所定値より
も高く設定して、上記電源の出力の許可/停止の判定基
準にヒステリシスを持たせたことを特徴としている。

【００２２】また、第８の発明の表示付タブレット装置
は、上記第１乃至第７のいずれかの発明の表示付タブレ
ット装置において、上記検出ペンに設けられた上記電極
を誘電体で被覆して、上記電極が直接外部物体に接触し
ないようにしたことを特徴としている。

【００２３】また、第９の発明の表示付タブレット装置
は、上記第１乃至第８のいずれかの発明の表示付タブレ
ット装置において、上記駆動回路は上記セグメント電極
とコモン電極との間に印加する電圧の方向を変えるため
の交流化回路を有し、上記表示パネルは、１フレームの
表示期間中における液晶への電圧印加方向を複数回変更
する液晶パネルであることを特徴としている。

【００２４】

【作用】第１の発明では、入力箇所を指定するために、
交流磁界を発生するコイルを有する検出ペンによって位
置検出パネル上の箇所が指示される。そうすると、上記
位置検出パネルに積層された表示パネルが有する互いに
直交する２方向に平行に配列されたセグメント電極およ
びコモン電極と上記検出ペンの先端部に設けられた電極
とが静電的に結合する。

【００２５】そうして、上記表示パネル上に上記位置検
出パネルによって検出された上記検出ペンの位置が表示
される表示期間に、上記表示パネルのセグメント電極お
よびコモン電極に駆動回路から順次電圧が印加される
と、セグメント電圧およびコモン電圧に印加される電圧
の変化に基づいて上記検出ペンの電極に電圧が誘起され
る。そして、上記検出ペンの電極に誘起された誘起電圧
はペン位置検出回路に取り込まれる。

【００２６】そうすると、上記ペン位置検出回路によっ
て、取り込んだ上記誘起電圧に基づいて所定の手順で上
記検出ペンの表示パネルからの高さが検知される。そし
て、上記検出ペンの高さが所定値以下の場合には上記検
出ペンのコイルに電流を供給する電源の出力を許可する
制御信号が上記電源に対して出力される。一方、所定値
より高い場合には上記電源の出力を停止させる制御信号
が出力される。

【００２７】こうして、上記位置検出パネルによって検
出ペンの位置を検出する検出期間の際に、上記検出ペン
の高さが所定値以下である(すなわち、上記検出ペンが
位置検出パネルの表面の近傍に在る)入力モードの場合
にのみ上記電源から上記検出ペンの電極に対して電流が
供給されて、消費電力の低下が図られるのである。

【００２８】第２の発明では、上記ペン位置検出回路に
おける電圧比較手段によって、上記表示期間中に取り込
んだ上記検出ペンの電極からの誘起電圧と基準電圧とが
比較される。そして、上記誘起電圧が基準電圧以上であ
る場合には上記検出ペンの高さが所定値以下であると判
定されて、上記電源の出力を許可する制御信号が出力さ
れる。一方、基準電圧より低い場合には上記検出ペンの
高さが所定値より高いと判定されて、上記電源の出力を
停止させる制御信号が出力される。こうして、容易に自
動的に入力モードが判定されて、上記検出期間における
入力モードの場合のみ上記検出ペンのコイルに電流が供
給される。

【００２９】第３の発明では、上記ペン位置検出回路に
おける変換手段によって、取り込まれた上記誘起電圧信
号がその波高値に比例した波高値を有する直流電圧信号
に変換される。そして、さらに直流電圧比較手段によっ
て、上記変換手段によって得られた直流電圧信号の波高
値と直流基準電圧の波高値とが比較される。そして、上
記直流電圧信号の波高値が上記直流基準電圧の波高値以
上である場合には上記検出ペンの高さが所定値以下であ
ると判定される。一方、直流基準電圧の波高値より低い
場合には上記検出ペンの高さが所定値より高いと判定さ
れされる。

【００３０】第４の発明では、上記検出ペンに設けられ
る電極は、円筒形あるいは円錐形であって非ループ構造
に形成されている。したがって、上記検出ペンのコイル
に発生した交流磁界が作用しても上記電極には誘導電流
は流れない。こうして、上記電極には安定した誘起電圧
が発生する。

【００３１】第５の発明では、上記検出ペンの電極に誘
起された誘起電圧に含まれる直流成分が直流阻止フィル
タによって除去された後、上記ペン位置検出回路に送出
される。こうして、上記検出ペンの摩擦帯電等によって
上記電極に発生した直流成分が除去されて、入力モード
の誤検知が防止される。

【００３２】第６の発明では、上記検出ペン内に設けら
れたマイクロスイッチの一方の端子と上記電極の端子と
が接続されている上記検出ペン内の接点から、上記マイ
クロスイッチのオン/オフを表す直流電圧と上記電極に
誘起された交流誘起電圧とが重畳された電圧信号が上記
検出ペンの外部に出力される。そして、交流阻止フィル
タによって交流成分が除去された上記電圧信号がスイッ
チ状態検知回路に入力される。一方、上記直流阻止フィ
ルタによって直流成分が除去された上記電圧信号が上記
ペン位置検出回路に入力される。

【００３３】そうすると、上記スイッチ状態検知回路に
よって、上記電圧信号の直流成分に基づいて上記マイク
ロスイッチのオン/オフが検知される。一方、上記ペン
位置検出回路によって、上記電圧信号の交流成分に基づ
いて上記検出ペンの上記表示パネルからの高さが検知さ
れる。そして、上記ペン位置検出回路によって上記検出
ペンの高さが所定値以下であると判定された場合、また
は、上記スイッチ状態検知回路によって上記マイクロス
イッチが導通状態となって上記検出ペンが表示パネルに
圧接されていると判定された場合に、上記電源の出力が
許可される。

【００３４】こうして、上記マイクロスイッチのオン/
オフ情報と検出ペンの高さ情報とを重畳して一つの電圧
信号にすることによって上記検出ペンから外部へのリー
ド線を少なくし、ノイズを拾う機会が極力減らされる。
また、上記検出ペンの上記表示パネルへの圧接による入
力モードの確実な判定と、上記検出ペンの上記表示パネ
ルへの近接による入力モードの早期判定とが両立され
る。

【００３５】また、第７の発明では、上記検出ペンが表
示パネルから遠ざかるに際して、上記電源の出力を許可
すべきであると判定する際の上記検出ペンの高さの上記
所定値よりも高く設定されている所定値に上記検出ペン
の高さが到達すると、上記ペン位置検出回路によって上
記電源の出力を停止すべきであると判定される。その結
果、上記検出ペンが上記入力モードに突入する突入高さ
の位置を脱出してもすぐさま非入力モードに入ることが
ない。こうして、上記検出ペンの位置が上記突入高さ近
傍に在る場合における上記電源の出力の許可/停止の頻
繁な繰り返しによる上記検出ペンの位置誤検出が防止さ
れる。

【００３６】また、第８の発明では、上記検出ペンの先
端部が人体等に接触しても、電極が誘電体で被覆されて
いるので上記ペン位置検出回路への誤入力が防止され
る。

【００３７】また、第９の発明では、上記表示パネルと
しての液晶パネルの駆動回路に設けられた交流化回路に
よって、上記液晶パネルにおける上記セグメント電極と
コモン電極との間の液晶に印加される電圧の方向が１フ
レームの表示期間中に複数回変更される。その度、上記
液晶パネルのセグメント電極およびコモン電極に印加さ
れる電圧が一斉に変化し、その結果、上記検出ペンの電
極に上記セグメント電極およびコモン電極の電圧変化に
伴う電圧が誘起される。

【００３８】こうして、上記入力モードを判定するため
に用いられる上記誘起電圧が通常の液晶パネル表示動作
によって容易に得られる。

【００３９】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１は本実施例の表示付タブレット装置にお
ける基本構成図である。この表示付タブレット装置は、
検出ペン２１に内蔵されたコイル２２に高周波電源２７
から高周波電流が供給されるとコイル２２に高周波磁界
が発生する。そして、この高周波磁界が電磁誘導型タブ
レット２５の電極３３,３３,…に作用して電極３３に誘
導電圧が発生し、この誘導電圧に基づいて検出ペン２１
の位置(すなわち、入力位置)が検出される。その際に、
検出ペン２１の先端に設けたペン高さ検出電極２３から
の誘起電圧を利用して検出ペン２１の高さを検知して自
動的に入力モードを判定し、この入力モード中にのみコ
イル２２に高周波電流を供給するのである。

【００４０】図１において、上記ペン高さ検出電極２３
は略円錐形を成し、検出ペン２１の先端部に設置され
る。このペン高さ検出電極２３からの出力信号は、シー
ルド線２８を介してペン位置検出回路２６に送出され
る。ここで、上記ペン高さ検出電極２３の入力側のイン
ピーダンスはシールド線２８側のインピーダンスよりも
高く維持する必要がある。そこで、上記ペン高さ検出電
極２３をオペレーショナル・アンプに接続してそのオペ
レーショナル・アンプを検出ペン２１内に設ければ、高
いインピーダンスでペン高さ検出電極２３に入力して低
いインピーダンスでペン位置検出回路２６に信号を送出
でき、外部からのノイズの影響を受けにくく理想的であ
る。

【００４１】しかしながら、そうすればオペレーショナ
ル・アンプ用の電源を検出ペン２１内に設ける必要があ
り、検出ペン２１内部構造が複雑になってコスト高にな
る。また、表示付タブレット装置においては、シールド
線２８の長さが比較的短くてもよいので、上述のように
オペレーショナル・アンプを検出ペン２１内に設けても
コストアップに見合うだけの効果は得られない。そこ
で、本実施例においては、オペレーショナル・アンプ２
９をペン位置検出回路２６内に設け、検出ペン２１内に
おけるシールド線２８のペン高さ検出電極２３側に数百
オームの抵抗３０を挿入するに止めている。

【００４２】本実施例における上記ペン高さ検出電極２
３による検出ペン２１の高さ検出は次のような原理によ
って実施する。すなわち、本実施例における表示付タブ
レット装置のタブレット部は、図１に示すように、検出
ペン２１による入力位置を検出するための電磁誘導型タ
ブレットを構成する検出パネル２５と、上記電磁誘導型
タブレットによって検出された入力位置に表示を行う液
晶表示装置の液晶パネル２４とを積層して形成されてい
る。

【００４３】上記液晶パネル２４は、図１及び図２に示
すように、複数本のコモン電極Ｙ₁,Ｙ₂,…Ｙ₈(以下、任
意のコモン電極をＹと記載する)が平行に配列された透
明基板３１と、複数本のセグメント電極Ｘ₁,Ｘ₂,…Ｘ₄₀
(以下、任意のセグメント電極をＸと記載する)が平行に
配列された透明基板３２とを、コモン電極Ｙとセグメン
ト電極Ｘとが対向して直交するようにスペーサ等を介し
て所定間隔で配置されている。そして、両透明基板間に
は液晶が充填されている。

【００４４】上記コモン電極Ｙ₁,Ｙ₂,…,Ｙ₈は、コモン
駆動回路３５から出力されるコモン電極駆動信号の選択
パルスが順次入力されてアクティブになる。一方、上記
セグメント電極Ｘ₁,Ｘ₂,…,Ｘ₄₀には、セグメント駆動
回路３６から出力される表示データに応じたセグメント
電極駆動信号が入力される。こうして、アクティブにな
ったコモン電極Ｙとセグメント電極Ｘとの間に所定値以
上の電圧が印加され、このコモン電極Ｙとセグメント電
極Ｘとの交差位置における液晶の分子配向が変化して画
素が表示されるのである。

【００４５】表示制御回路３７は、上記コモン駆動回路
３５に対してクロック信号cp1およびシフトデータsを出
力して、コモン駆動回路３５の各出力端子０１〜０８か
らコモン電極駆動信号の選択パルスを順次出力させる。
一方、上記セグメント駆動回路３６に対してクロック信
号cp2および表示データＤ₀〜Ｄ₃を出力して内部のレジ
スタに１行(４０画素)分の表示データを取り込ませ、更
にクロックcp1を出力してラッチさせた１行分の表示デ
ータに応じたセグメント電極駆動信号を出力端子０１〜
０４０から出力させる。

【００４６】電源回路３８は、上記コモン駆動回路３５
およびセグメント駆動回路３６に、上記コモン電極駆動
信号およびセグメント電極駆動信号を生成する際に用い
る複数レベルのバイアス電源Ｖ₀〜Ｖ₅を供給する。

【００４７】上述のように、上記表示制御回路３７の制
御の下に液晶パネル２４の各画素を表示する際に、上記
液晶に直電流が連続して加わると液晶が電気分解を起こ
して性能が劣化する。そこで、それを避けるために交流
化と呼ばれる液晶表示独自の処理を行う。この処理は、
上記コモン電極Ｙおよびセグメント電極Ｘに印加する電
圧の絶対値を維持しながら、表示制御回路３７から出力
される交流化信号frに基づいて両電極間の液晶に印加す
る電圧の印加方向を１フレーム中に数十回反転する処理
である。以下、この交流化処理を更に詳細に説明する。

【００４８】図３は、上記コモン電極駆動信号ａ〜ｈお
よびセグメント電極駆動信号のタイミングチャートであ
る。以下、図２および図３に従って、交流化信号frのレ
ベル反転によって液晶への電圧印加方向がどのように変
化するかを説明する。上記交流化信号frのレベルが
“Ｌ"の場合におけるコモン電極Ｙの選択電圧は“Ｖ₀"
であり、交流化信号frのレベルが“Ｈ"の場合における
コモン電極Ｙの選択電圧は“Ｖ₅"である。一方、上記交
流化信号frのレベルが“Ｌ"の場合におけるセグメント
電極Ｘの選択電圧は“Ｖ₅"であり、交流化信号frのレベ
ルが“Ｈ"の場合におけるセグメント電極Ｘの選択電圧
は“Ｖ₀"である。

【００４９】そして、選択電圧が印加されているコモン
電極Ｙとセグメント電極Ｘとの交差位置における画素が
表示されるのであるから、表示画素の液晶に印加される
電圧の絶対値は|Ｖ₅−Ｖ₀|となる。また、その際におけ
る液晶への電圧の印加方向は交流化信号frのレベルによ
って決定されるのである。すなわち、上記交流化信号fr
のレベルが時刻t₀,t₃およびt₆で反転すると、それに同
期してコモン電極駆動信号ａ〜ｈおよびセグメント電極
駆動信号の電圧も一斉に変化して、液晶への電圧の印加
方向が逆転するのである。

【００５０】その際に、図１に示すように、上記検出ペ
ン２１の先端にはペン高さ検出電極２３を設けて、その
入力インピーダンスを高い値に保持している。したがっ
て、図１に示すようなペン高さ検出電極２３と液晶パネ
ル２４のセグメント電極Ｘおよびコモン電極Ｙとの容量
結合によって、上記時刻t₀,t₃およびt₆に図３(７)に示
すようなスパイク状の微分波電圧がペン高さ検出電極２
３に誘起する。

【００５１】この上記ペン高さ検出電極２３に誘起され
る電圧のピーク値は、図４に示すように、液晶パネル２
４の各画素の表示内容とは関係なく検出ペン２１の高さ
(ペン高さ検出電極２３とセグメント電圧Ｘとの間の距
離)に応じて変化する。そこで、上記液晶パネル２４に
画像を表示している際における時刻t₀,t₃,t₆,…にペン
高さ検出電極２３に発生する誘導電圧のピーク値に基づ
いて入力モードであるか否かを判定できるのである。

【００５２】すなわち、本実施例においては、上記ペン
位置検出回路２６によって、上記ペン高さ検出電極２３
に誘起された誘起電圧のピーク値が基準値より高いか否
かを判定する。そして、高い場合には、検出ペン２１の
位置が液晶パネル２４の表面に近いので入力モードであ
ると判定する。そして、レベル“Ｈ"のモード信号を出
力するのである。そして、レベル“Ｈ"のモード信号に
よって高周波電源２７の出力スイッチを“オン"とし、
高周波電源２７からコイル２２に高周波電流を供給す
る。一方、上記モード信号のレベルが“Ｌ"となると高
周波電源２７の出力スイッチが“オフ"となり、コイル
２２への高周波電流の供給を停止するのである。

【００５３】また、上述のように、入力モードであるか
非入力モードであるかを判定可能になることによって、
非入力モード時に検出パネル２５の電極３３にノイズが
入って検出ペン２１の先端位置を検出した場合にはその
検出は誤検出であると識別できるのである。尚、上記モ
ード信号として、アナログ値あるいは何段かのレベル値
が必要な場合もあるが、通常は上述のようにレベル
“Ｈ"とレベル“Ｌ"との２値情報で十分である。

【００５４】上述のように、本実施例においては、ペン
高さ検出電極２３に誘起されたスパイク状微分波電圧信
号のピーク値に基づいて入力モードを判定するのである
が、この細いスパイク状の微分波電圧のピーク値をその
まま基準値と比較することは困難である。そこで、以下
に詳述するように、微分波電圧信号のピーク値に比例し
た直流電圧に変換すれば、基準電圧も安定した直流電圧
で設定できるので安定した比較を容易に実施できること
になる。さらに、その場合には、両者を比較する比較回
路も単純化できるのである。

【００５５】上記検出ペン２１から入力された微分波電
圧信号をそのピーク値に比例した直流電圧変換するペン
位置検出回路として、本実施例では図５に示すような回
路を用いる。このペン位置検出回路２６は、正のピーク
値から負のピーク値までのピーク値をコンデンサＣ₂に
記憶させることができる。したがって、図３(７)に示す
ような波形の電圧信号を直流電圧に変換するのには最適
である。こうして出力される出力電圧Ｖ₀をコンパレー
タ(図示せず)によって基準電圧と比較すればよい。尚、
リセット回路４１は、各フレーム毎における表示期間の
表示開始までに、直前のフレームでペン高さ検出電極２
３に誘起された電圧に係る保持電圧をリセットする回路
である。具体的には電界効果トランジスタ等が使用され
る。

【００５６】また、入力側に設けられたコンデンサＣ₁
は上記直流阻止フィルタを形成し、ペン高さ検出電極２
３から入力される誘導電圧信号の直流成分を阻止するも
のである。これは、検出ペン２１の操作中にペン高さ検
出電極２３の箇所が衣類等の表面等にこすれた場合に、
摩擦帯電によってペン高さ検出電極２３が直流電圧を発
生して誤ったモード信号を出力するので、この直流成分
を阻止するために設けられている。このような直流阻止
フィルタは、他の構成のペン位置検出回路２６であって
も必要とするものであり、その設置箇所はペン位置検出
回路２６内であっても検出ペン２１内であってもよい。

【００５７】以上のように、本実施例の表示付タブレッ
ト装置は、検出ペン２１の先端にペン高さ検出電極２３
を設置する。そして、ペン高さ検出電極２３の入力イン
ピーダンスを高い値に保持して、液晶パネル２４のセグ
メント電極Ｘおよびコモン電極Ｙと容量結合を形成す
る。こうして、上記液晶パネル２４のセグメント電極Ｘ
およびコモン電極Ｙに印加されるセグメント電極駆動信
号およびコモン電極駆動信号の交流化処理による電圧変
化に基づいてペン高さ検出電極２３に誘起されるスパイ
ク状の微分波電圧信号を、ペン位置検出回路２６によっ
て検出する。

【００５８】上記ペン位置検出回路２６は、検出したペ
ン高さ検出電極２３からの微分波電圧信号を直流変換
し、直流変換後の微分波電圧のピーク値に基づいて検出
ペン２１の液晶パネル２４の表面からの高さが所定範囲
以内であるか否かを判定する。そして、検出ペン２１の
高さが所定範囲以内であれば入力モードであると判定し
てモード信号のレベルを“Ｈ"にし、高周波電源２７の
出力スイッチを“オン"にするのである。

【００５９】したがって、本実施例によれば、上記検出
ペン２１の高さを検出し、検出ペン２１の高さが所定値
以下にある場合にのみ自動的に検出ペン２１のコイル２
２に高周波電流を供給でき、消費電力の節約を図ること
ができるのである。

【００６０】以下、上記実施例に更に改良を加えた他の
実施例について説明する。

【００６１】＜検出ペンおよびペン高さ検出電極の変形
例＞上実施例におけるペン位置検出回路２６に用いられ
ている直流成分阻止手段は必ずしも図５に示すように回
路素子で形成する必要はなく、図６に示すように、検出
ペン２１の先端におけるペン高さ検出電極２３の露出部
分を覆う誘電体層４２で形成してもよい。

【００６２】ところが、上述のように検出ペン２１の先
端部を誘電体層４２で覆った場合には、検出ペン２１で
液晶パネル２４の表面に何回も文字を書くと誘電体層４
２が摩耗してしまい、直流成分阻止手段としての目的を
果さない場合が生ずる。そこで、図７に示すように、先
端部が丸味を帯びた誘電体棒で形成されたペン芯３３を
略円錐形に形成されたペン高さ検出電極４４の中心を挿
通することによって直流成分阻止手段を形成してもよ
い。さらに、図７では、ペン高さ検出電極４４が外部に
露出しないようにプラスチックで形成された検出ペン外
容器４５で覆っている。

【００６３】上記各実施例におけるペン高さ検出電極２
３,４４は、図８(a)に一例を示すように、完全なリング
状にならないように形成されている。これは、検出ペン
２１のコイル２２によって発生する高周波磁界の作用に
よって、ペン高さ検出電極２３,４４にループ電流が流
れて損失が増えるのを防止するためである。

【００６４】上述のように、上記ペン高さ検出電極にル
ープ電流が流れないようにするためには、ペン高さ検出
電極の形状を以下のように形成してもよい。すなわち、
図８(b)は板状の電極を各層間を絶縁しつつ巻き円筒形
に上げた構造であり、図８(c)は同様に線状の電極を各
層間が絶縁されたバネ状に巻き上げた構造である。

【００６５】このように、上記ペン高さ検出電極の構造
として種々の構造が考えられるが、図６に示すような、
ペン高さ検出電極２３を誘電体層４２で覆う構造が、簡
単で(０.２mm程度の厚さの樹脂やガラス等で被覆するだ
けでよい)極めて効果的である。特に、操作者の指等に
検出ペン２１の先端が接触した場合に、アンテナとなっ
ている人体によって取り込まれたノイズによるペン位置
検出回路２６への誤入力が大幅に少なくなる。

【００６６】上述の各実施例のように、表示付タブレッ
ト装置に直流阻止特性を持たせることによって、外部ノ
イズによる誤動作を防止できる。一方、上記ペン位置検
出回路２６が入力モードを判定するために必要とする信
号は、上記交流化信号frの周波数と同じ周波数成分であ
る(ペン高さ検出電極２３に誘起する電圧は交流化信号f
rに同期して誘起する)。したがって、直流阻止手段をバ
ンドパスフィルタによって構成することによって、直流
成分や低周波数成分のみならず周波数の高い外部ノイズ
も阻止できるのである。

【００６７】＜ペン位置検出回路の変形例＞上記検出ペ
ン２１から入力された微分波電圧信号をそのピーク値に
比例した直流電圧に変換するペン位置検出回路２６の他
の実施例として、次のような回路がある。この回路で
は、上記ペン高さ検出電極２３に誘起する微分波電圧を
整流した後に、大略１フレーム分を積分するのである。
表示期間中における交流化信号frは多くの場合コモン電
極Ｙを１３本選択する毎に反転させるようになってい
る。したがって、例えばコモン電極Ｙが４００本の場合
には、１画面を表示する間における交流化信号frのレベ
ルの反転回数は４００/１３≒３０であるから、この場
合には両波整流を行えば３０個のパルスの積分値に基づ
いて上記モード信号のレベルを決定できる。

【００６８】図９は、本実施例の各部における信号のタ
イミングチャートである。図９(a)は交流化信号frの波
形であり、図９(b)は交流化信号frのレベル変化時に立
ち上がるサンプリング信号の波形であり、図９(c)は上
記交流化信号frに同期してペン高さ上記検出電極２３に
誘起される微分波電圧信号の波形であり、図９(d)は図
９(c)に示す微分波電圧信号を図９(b)に示すサンプリン
グ信号をゲート信号としてアナログゲート回路を通した
後に両波整流した信号の波形であり、図９(e)は図９(d)
に示す整流後の信号を積分した信号の波形である。

【００６９】尚、図９(b)に示す上記サンプリング信号
は、分かり易くするためにパルス幅をかなり広く描いて
いる。実際には微分波電圧信号波形のパルス幅程度でよ
く、交流化信号frのパルス幅の１/１０以下でよい。ま
た、図９(c)に示す上記微分波電圧信号には、ノイズ(図
中(イ),(ロ),(ハ)および(ニ)の箇所)が含まれている。

【００７０】ここで、上述のように、上記アナログゲー
ト回路のゲート信号として、微分波電圧信号波形のパル
ス幅程度のパルス幅を有するサンプリング信号を用いて
いるので、上記微分波電圧信号におけるパルス以外の箇
所に存在するノイズの波形は除去されるのである。こう
して、外部ノイズによる成分が除去された両波整流後の
波形における１フレーム分３０個のパルスの積分値Ｉ₃₀
を得る。そして、この得られたノイズの無い積分値Ｉ₃₀
と基準電圧とを比較することによって、入力モードであ
るか否かが容易に判別できるのである。

【００７１】上記実施例において、ペン高さ検出電極２
３からの微分波電圧信号(図９(c))を微分して更にパル
ス幅を細くし、同時にサンプリング信号(図９(ｂ))のパ
ルス幅も狭くすれば、更にノイズ除去の効果を高めるこ
とができる。

【００７２】上述の各実施例によって、液晶パネル２４
における１フレーム走査期間毎に、あるいは、それより
も短時間毎に入力モードであるか否かを自動的に判定す
ることができる。ところで、オペレータが検出ペン２１
を入力モード判定領域の境界付近に構えたまま思考状態
に入った場合等には、入力モードと非入力モードとの２
つのモードを短期間に繰り返す状態になる。したがっ
て、この状態においてペン位置検出回路２６から出力さ
れるモード信号に従って検出ペン２１のコイル２２への
高周波電流の出力/停止を短期間に切り替えると、高周
波電流の出力/停止時の過渡現象によって誤動作する場
合がある。

【００７３】次の実施例は、上述のような高周波電流の
出力/停止の繰り返しによる誤動作が生じないようにす
る実施例である。この実施例においては、上記ペン高さ
検出電極２３からの微分波電圧信号のピーク電圧あるい
は１フレーム分の上記ピーク電圧の積分値と基準電圧と
の比較判定結果に従って本表示付タブレット装置(以
下、単に本装置と言う)が入力モード状態に設定されて
いる場合に、次の比較判定結果が非入力モードであって
も直ちに本装置を非入力モード状態には設定しないので
ある。そして、更に複数回比較判定を実施するかあるい
は所定時間経過後に再度比較判定を実施するのである。
その結果、非入力モードであると継続して判定された場
合に、本装置を非入力モード状態に設定するのである。

【００７４】図１０は、本実施例における各信号のタイ
ミングチャートである。図１０(a)はペン高さ検出電極
２３からの微分波電圧信号を整流等によって直流化した
信号であり、検出ペン２１が高い頻度で入力モードに対
して突入/離脱を繰り返していることを表している。図
１０(b)は図１０(a)の信号をそのまま比較対象の基準電
圧で２値化した信号である。図１０(c)は図１０(b)の２
値化信号に基づく入力モード判定の結果出力されるモー
ド信号である。この入力モード信号は、図１０(b)に示
す２値化信号のレベルが“Ｌ"になってからの経過時間
が“t_d"経過しても２値化信号のレベルが“Ｌ"の場合
に、初めてそのレベルが“Ｌ"となり、非入力モード状
態に設定されるのである。

【００７５】また、上記高周波電流の出力/停止の繰り
返しによる誤動作が生じないようにする他の実施例にお
いては、上記比較判定の際に用いる基準電圧を複数設定
するようにしている。図１１は本実施例における比較判
定回路の回路図である。この回路は、上記オペアンプ４
６を用いたコンパレータの比較値にヒステリシスを持た
せたものである。その際に、オペアンプ４６を用いたコ
ンパレータにはヒステリシス特性はないので、ツェナー
ダイオード４７を併用することによって、比較値にヒス
テリシスを持たせている。

【００７６】このように、上記コンパレータの比較値に
ヒステリシスを持たせることによって、上記ペン位置検
出回路２６への入力信号の電圧が低い方から高い方へ変
化する場合(非入力モード→入力モード)の基準電圧と高
い方から低い方へ変化する場合(入力モード→非入力モ
ード)の基準電圧とを異ならせることができる。すなわ
ち、基準電圧を複数設定できるのである。

【００７７】図１２は、図１１に示す比較判定回路によ
るペン位置検出時における各信号のタイミングチャート
である。図１２(a)はペン高さ検出電極２３からの微分
波電圧信号を直流化したものであり、図中における“Ｅ
_U"および“Ｅ_L"は異なる基準電圧である。図１２(b)は
電圧“Ｅ_L"を基準電圧とした場合の上記モード信号であ
り、基準電圧“Ｅ_L"以上の区間でレベルが“Ｈ"となっ
ている。一方、図１２(c)は電圧“Ｅ_U"を基準電圧とし
た場合のモード信号であり、基準電圧“Ｅ_U"以上の区間
でレベルが“Ｈ"となっている。いずれの場合にも一つ
の基準電圧によって入力モードか否かを判定するので、
微分波電圧が基準電圧付近で上下している場合(図１２
(a)中の(ホ),(ヘ))にはモード信号もそれに連れて
“Ｈ",“Ｌ"を繰り返すことになる。

【００７８】図１２(d)は、基準電圧にヒステリシスを
持たせた場合、即ち電圧が低いほうから高いほうへ変化
する場合の比較電圧を“Ｅ_U"とする一方、高いほうから
低いほうへ変化する場合の比較電圧を“Ｅ_L"とした場合
におけるモード信号である。これを検出ペン２１の位置
で考えると、検出ペン２１が遠方より液晶パネル２４の
表面に接近する場合にはかなり接近しなけば入力モード
に入らないが、一旦入力モードに入ると入力モードに入
った位置より更に離れるまで入力モードを保持して非入
力モードに変わりにくいことを意味する。

【００７９】このことは、上記検出ペン２１の位置が所
定の位置に至って一旦入力モードに入った後にオペレー
タが検出ペン２１を上記所定の位置近傍に構えて思考状
態に入って、図１２(a)において(ホ),(ヘ)で示すよう
に、電圧が基準電圧“Ｅ_U"あるいは“Ｅ_L"付近で上下し
ても、検出ペン２１が確実に離れるまでは上記モード信
号のレベルを“Ｈ"あるいは“Ｌ"に維持するのである。

【００８０】本実施例においては、このように基準電圧
にヒステリシスを持たせることによって、高周波電流の
出力/停止の繰り返しによる誤動作を防止できるのであ
る。

【００８１】図１３は、上述のマイクロスイッチを有す
る従来の表示付タブレット装置の改良例におけるペン位
置検出回路系である。ペン芯５１は例えばテフロン等の
絶縁物質で形成された軸棒であり、検出ペン２１の先端
からその一端が突出するように軸方向外側に付勢される
と共に、上記軸方向に移動可能になっている。そして、
上記検出ペン２１の先端を液晶パネル２４の表面に押圧
すると、ペン芯５１が押し上げられてマイクロスイッチ
５２を“オン"にする。ペン高さ検出電極４４からのリ
ード線はマイクロスイッチ５２の一方の端子からのリー
ド線に検出ペン２１内で接続されている。そして、その
接続点から検出ペン２１の外部に引き出された１本の共
通リード線には抵抗Ｒを介して＋Ｖボルトの直流電圧が
印加されている。更に、上記共通リード線には、上記直
流阻止フィルタとしてのハイパスフィルタ５３を介して
ペン位置検出回路２６が接続されると共に、上記交流阻
止フィルタとしてのローパスフィルタ５４を介して上記
スイッチ状態検知回路であるペン接触検出回路５５が接
続されている。これに対して、上記マイクロスイッチ５
２の他方の端子は接地されている。

【００８２】したがって、上記マイクロスイッチ５２が
“オフ"の場合には、共通リード線には、直流電圧“＋
Ｖ"にペン高さ検出電極４４に誘起された微分波電圧が
重畳された電圧が印加されている。尚、上記直流電圧
“Ｖ"は本実施例では５ボルトであり、ペン高さ検出電
極２３に誘起される微分波電圧信号のピーク値は検出ペ
ン２１の先端が液晶パネル２４の表面に接触した場合で
も約１００mＶ程度である。

【００８３】その結果、上記ペン位置検出回路２６に
は、ハイパスフィルタ５３によって直流成分がカットさ
れて、検出ペン２１と液晶パネル２４の表面との距離に
応じたスパイク状の微分波電圧が印加され、検出ペン２
１の接近の度合に応じたモード信号を出力する。

【００８４】それと同時に、上記ペン接触検出回路５５
には、ローパスフィルタ５４によってスパイク状微分波
成分がカットされて、検出ペン２１が液晶パネル２４の
表面に接触してマイクロスイッチ５２が“オン"となる
と“０"Ｖの電圧が印加される一方、検出ペン２１が液
晶パネル２４の表面から離れてマイクロスイッチ５２が
“オフ"となると“５"Ｖの電圧が印加される。したがっ
て、上記ペン接触検出回路５５からは検出ペン２１の接
触/非接触に応じたモード信号を出力する。

【００８５】上記ペン位置検出回路２６およびペン接触
検出回路５５からの両モード信号はオア素子５６に入力
され、このオア素子５６からの出力信号によって高周波
電源２７の出力スイッチ５７を動作させる。つまり、上
記ペン位置検出回路２６からのモード信号あるいはペン
接触検出回路５５からのモード信号のいずれかのレベル
が“Ｈ"であれば、換言すれば、検出ペン２１が液晶パ
ネル２４の表面に接近するか接触すると、コイル２２に
高周波電流が供給されるのである。

【００８６】このように、本実施例においては、検出ペ
ン２１からペン位置検出回路２６までのリード線の本数
を少なくしているので、外部ノイズを拾いにくいという
効果がある。さらに、上記検出ペン２１が液晶パネル２
４に接触する前にペン位置検出回路２６によって入力モ
ードであると判定されるので、図１６に示すような従来
のマイクロスイッチを備えた表示付タブレット装置にお
ける検知開始の遅れを改善できるのである。つまり、上
記検出ペン２１の液晶パネル２４への圧接による入力モ
ードの確実な判定と、検出ペン２１の液晶パネル２４へ
の近接による入力モードの早期判定とを両立させること
ができるのである。

【００８７】上記各実施例においては、表示付タブレッ
ト装置を構成する表示パネルとして液晶パネル２４を用
いた場合を例に説明している。しかしながら、この発明
はこれに限定されるものではない。例えば、エレクトロ
・ルミネッセンス・パネルを用いてもよい。要は、表示時
に表示パネルの電極に表示のための電圧を印加するよう
な表示パネルであればよいのである。上記各実施例にお
けるペン位置検出回路の具体的な回路は、開示した回路
図に限定されるものではない。

【００８８】

【発明の効果】以上より明らかなように、第１の発明の
表示付タブレット装置は、交流磁界を発生するためのコ
イルを有する検出ペンの先端部に電極を設け、表示パネ
ルのセグメント電極およびコモン電極に駆動回路から印
加される電圧の変化に応じて上記電極に誘起された誘起
電圧に基づいて、ペン位置検出回路によって、所定の手
順で上記検出ペンの上記表示パネルからの高さを検知
し、この検出ペンの高さが所定値以下の場合には上記検
出ペンのコイルに電流を供給する電源の出力を許可する
一方、上記検出ペンの高さが所定値より高い場合には上
記電源の出力を停止するようにしたので、上記検出ペン
が上記表示パネルの表面に近い位置に在る場合(換言す
れば、上記表示パネルに積層されている検出パネル近傍
に在る場合)にのみ上記電源から上記コイルに電流が供
給される。したがって、この発明によれば、上記検出ペ
ンが検出パネル近傍に在る場合にのみ自動的に且つ適確
に検出ペンに電流を供給して、オペレータに負担を掛け
る事なく、消費電力の削減を図ることができるのであ
る。

【００８９】また、第２の発明の表示付タブレット装置
は、上記ペン位置検出回路における電圧比較手段によっ
て、上記検出ペンの電極に誘起された誘起電圧と基準電
圧とを比較し、上記誘起電圧が基準電圧以上である場合
には上記検出ペンの高さが所定値以下であると判定する
一方、基準電圧より低い場合には上記検出ペンの高さが
所定値より高いと判定するので、容易に入力モードを判
定して、入力モードの場合にのみ上記検出ペンのコイル
に電流が供給できる。

【００９０】また、第３の発明の表示付タブレット装置
は、上記ペン位置検出回路は変換手段および直流電圧比
較手段を有して、上記変換手段によって、上記検出ペン
の電極からの誘起電圧信号をその波高値に比例した波高
値を有する直流電圧信号に変換し、上記直流電圧比較手
段によって、上記変換手段によって得られた直流電圧信
号の波高値と直流基準電圧の波高値とを比較して、その
比較結果に基づいて上記検出ペンの高さを検知するの
で、直流電圧信号と直流基準電圧に基づいて安定して簡
単に入力モードの判定を実施できる。

【００９１】また、第４の発明の表示付タブレット装置
は、上記検出ペンに設けられた電極を、円筒形あるいは
略円錐形であって且つ非ループ構造に形成したので、上
記検出ペンのコイルに発生した交流磁界が作用した場合
に上記電極に誘導電流が流れることがない。したがっ
て、上記電極には安定した誘起電圧が誘起され、この安
定した誘起電圧に基づいて安定して上記検出ペンの高さ
を検知できる。

【００９２】また、第５の発明の表示付タブレット装置
は、上記検出ペンにおける電極に誘起された誘起電圧に
含まれる直流成分を直流阻止フィルタによって除去した
後、上記ペン位置検出回路に送出するようにしたので、
上記検出ペンの摩擦帯電等によって上記電極に発生した
直流成分を除去できる。したがって、摩擦帯電等に起因
する上記検出ペンの表示パネルからの高さの誤検知を防
止できる。

【００９３】また、第６の発明の表示付タブレット装置
は、上記検出ペンが表示パネルに圧接された際にペン芯
によって押圧されて導通するマイクロスイッチの一方の
端子を上記検出ペンの電極と検出ペン内の接続点で接続
し、この接続点からの電圧信号の直流成分を交流阻止フ
ィルタを介して受けたスイッチ状態検知回路によって上
記マイクロスイッチのオン/オフを検知し、上記接続点
からの交流成分を上記直流阻止フィルタを介して受けた
上記ペン位置検出回路によって上記検出ペンの表示パネ
ルからの高さを検知するようにしたので、上記マイクロ
スイッチのオン/オフ情報と検出ペンの高さ情報とを重
畳した一つの電圧信号に基づいて、上記表示パネルに対
する上記検出ペンの圧接と近接とを検知できる。したが
って、上記検出ペンから外部へのリード線を少なくし
て、外部ノイズを拾う機会を少なくできる。

【００９４】さらに、上記検出ペンの上記表示パネルへ
の圧接による入力モードの確実な判定と上記検出ペンの
上記表示パネルへの近接による入力モードの早期判定と
を両立することによって、より適確に入力モード時にの
み上記検出ペンのコイルに電流を供給できる。

【００９５】また、第７の発明の表示付タブレット装置
は、上記電源の出力を停止すべきであると判定する際の
上記検出ペンの高さの上記所定値を上記電源の出力を許
可すべきであると判定する際の上記検出ペンの高さの上
記所定値よりも高くして、上記電源の出力の許可/停止
の判定基準にヒステリシスを持たせたので、一旦入力モ
ードに突入すると上記検出ペンがその突入高さの位置を
脱出してもすぐさま非入力モードに入ることがない。し
たがって、上記検出ペンの位置が上記突入高さ近傍に在
っても、上記電源の出力の許可/停止の頻繁な繰り返し
を防止でき、上記電源の出力の許可/停止の頻繁な繰り
返しに起因する上記検出ペンの位置誤検出を防止でき
る。

【００９６】また、第８の発明の表示付タブレット装置
は、上記検出ペンに設けられた上記電極を誘電体で被覆
して上記電極が直接外部物体に接触しないようにしたの
で、上記検出ペンの先端部が人体等に接触しても上記ペ
ン位置検出回路への誤入力が防止できる。

【００９７】また、第９の発明の表示付タブレット装置
は、上記駆動回路に設けられた交流化回路によって、上
記セグメント電極とコモン電極との間に印加する電圧の
方向を１フレームの表示期間中に複数回変更するような
液晶パネルで上記表示パネルを構成するようにしたの
で、通常の液晶パネルの表示動作における上記セグメン
ト電圧およびコモン電圧の周期的な電圧変化に基づいて
上記検出ペンの電極に誘起電圧を誘起できる。したがっ
て、入力モード判定用の誘起電圧を容易に生じさせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の表示付タブレット装置における一実
施例の要部構成図である。

【図２】図１における液晶パネルおよびその駆動部のブ
ロック図である。

【図３】図２におけるコモン電極駆動信号およびセグメ
ント電極駆動信号のタイミングチャートである。

【図４】図１におけるペン高さ検出電極に発生する誘起
電圧のピーク値と検出ペンの高さとの関係を示す図であ
る。

【図５】図１におけるペン位置検出回路の具体例を示す
図である。

【図６】図１とは異なる検出ペンの構成図である。

【図７】図１および図６とは異なる検出ペンの構成図で
ある。

【図８】ペン高さ検出電極の具体例を示す図である。

【図９】ペン高さ検出電極からの微分波電圧信号を積分
した積分信号に基づいて入力モードを判定する実施例に
おける各信号のタイミングチャートである。

【図１０】２回の判定結果に基づいて非入力モードを判
定する実施例における各信号のタイミングチャートであ
る。

【図１１】基準電圧にヒステリシスを持たせた比較判定
回路の具体例を示す図である。

【図１２】基準電圧にヒステリシスを持たせた実施例に
おける各信号のタイミングチャートである。

【図１３】検出ペンからのリード線数を少なくしたマイ
クロスイッチを有する実施例におけるペン位置検出回路
径を示す図である。

【図１４】従来の表示付タブレット装置の構成図であ
る。

【図１５】図１４における電磁誘導型タブレットおよび
その駆動部のブロック図である。

【図１６】マイクロスイッチを備えた従来のペン位置検
出回路径を示す図である。

【符号の説明】

２１…検出ペン、 ２２…コイル、
２３,４４…ペン高さ検出電極、 ２４…液晶パネ
ル、２５…検出パネル、 ２６…ペン位置検
出回路、２７…高周波電源、 ４２…
誘電体層、４３,５１…ペン芯、 ５２
…マイクロスイッチ、５３…ハイパスフィルタ、
５４…ローパスフィルタ、５５…ペン接触検出回
路、Ｘ…セグメント電極、 Ｙ…コモン
電極。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流磁界を発生するためのコイルを有す
   る検出ペンと、上記コイルに電流を供給する電源と、互
   いに直交した２方向に平行に配列された電極群によって
   上記コイルに発生する交流磁界を検出して上記検出ペン
   の位置を検出する位置検出パネルと、この位置検出パネ
   ルに積層されると共に、平行に配列された複数のセグメ
   ント電極およびこのセグメント電極に直交して平行に配
   列された複数のコモン電極を有して上記位置検出パネル
   によって検出された上記検出ペンの位置を上記検出ペン
   によって指示された箇所に表示する表示パネルと、上記
   セグメント電極およびコモン電極に順次電圧を印加して
   上記表示パネルを駆動する駆動回路を有する表示付タブ
   レットにおいて、 上記検出ペンの先端部に設けられて、上記表示パネルの
   セグメント電極およびコモン電極と静電的に結合する電
   極と、 上記電極に誘起された誘起電圧を取り込んで、この取り
   込んだ誘起電圧の値に基づいて所定の手順で上記検出ペ
   ンの表示パネルからの高さを検知し、上記検出ペンの高
   さが所定値以下の場合には上記電源の出力を許可する制
   御信号を出力する一方、所定値より高い場合には上記電
   源の出力を停止させるための制御信号を出力するペン位
   置検出回路を備えたことを特徴とする表示付タブレット
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の表示付タブレット装置
   において、 上記ペン位置検出回路は電圧比較手段を有して、上記表
   示パネルの表示期間中において、上記取り込んだ上記検
   出ペンの電極からの誘起電圧と基準電圧とを上記電圧比
   較手段によって比較し、上記誘起電圧が基準電圧以上の
   場合には上記検出ペンの高さが所定値以下であると判定
   する一方、上記誘起電圧が基準電圧より低い場合には上
   記検出ペンの高さが所定値より高いと判定することを特
   徴とする表示付タブレット装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の表示付タブレット装置
   において、 上記ペン位置検出回路は、上記取り込んだ誘起電圧信号
   をその波高値に比例した波高値を有する直流電圧信号に
   変換する変換手段を有すると共に、 上記電圧比較手段は、上記変換手段で得られた直流電圧
   信号の波高値と直流基準電圧の波高値とを比較する直流
   電圧比較手段であることを特徴とする表示付タブレット
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の表示付タブレット装置において、 上記検出ペンに設けられた上記電極は、円筒形あるいは
   略円錐形であって、且つ交流磁界が作用した場合に誘導
   電流が流れないように非ループ構造に形成されているこ
   とを特徴とする表示付タブレット装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   の表示付タブレット装置において、 上記電極に誘起された誘起電圧に含まれる直流成分を除
   去して上記ペン位置検出回路に送出する直流阻止フィル
   タを備えたことを特徴とする表示付タブレット装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の表示付タブレット装置
   において、 上記検出ペンの先端から一端が外部に突出するように軸
   方向外側に付勢され、且つ上記軸方向に移動可能なペン
   芯と、 上記ペン芯の他端側に設けられて、上記ペン芯の上記他
   端によって押圧されて導通状態になると共に、その一方
   の端子が上記電極の端子と上記検出ペン内の接続点で接
   続されているマイクロスイッチと、 上記接続点からの電圧信号の直流成分を交流阻止フィル
   タを介して受けて、上記マイクロスイッチのオン/オフ
   を検知するスイッチ状態検知回路を備えると共に、 上記ペン位置検出回路は、上記接続点からの電圧信号の
   交流成分を上記直流阻止フィルタを介して受けて、上記
   検出ペンの上記表示パネルからの高さを検知するように
   成して、 上記ペン位置検出回路によって上記検出ペンの高さが所
   定値以下であると判定された場合、または、上記スイッ
   チ状態検知回路によって上記マイクロスイッチが導通状
   態となって上記検出ペンが上記表示パネルに圧接してい
   ると判定された場合に、上記電源の出力を許可すること
   を特徴とする表示付ディスプレイ装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
   の表示付タブレット装置において、 上記ペン位置検出回路は、上記電源の出力を停止すべき
   であると判定する際の上記検出ペンの高さの上記所定値
   を上記電源の出力を許可すべきであると判定する際の上
   記検出ペンの高さの上記所定値よりも高く設定して、上
   記電源の出力の許可/停止の判定基準にヒステリシスを
   持たせたことを特徴とする表示付タブレット装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
   の表示付タブレット装置において、 上記検出ペンに設けられた上記電極を誘電体で被覆し
   て、上記電極が直接外部物体に接触しないようにしたこ
   とを特徴とする表示付タブレット装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
   の表示付タブレット装置において、 上記駆動回路は、上記セグメント電極とコモン電極との
   間に印加する電圧の方向を変えるための交流化回路を有
   し、 上記表示パネルは、１フレームの表示期間中における液
   晶への電圧印加方向を複数回変更する液晶パネルである
   ことを特徴とする表示付タブレット装置。