JPH1139093A

JPH1139093A - 情報処理装置およびポインティング装置

Info

Publication number: JPH1139093A
Application number: JP18987097A
Authority: JP
Inventors: 友信 ▲もたい▼; Tomonobu Motai; Akihiro Tamura; 昭博田村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、薄型で操作性の高い情報処理装置を提
供する。【解決手段】ポインタなどの表示画面上の入力ツール
が表示される表示画面２０の裏面側にタブレット１２を
配設し、このタブレット１２を操作することにより入力
ツール２１の指し示す位置を変更し、表示素子１１の側
面側に配設された選択スイッチ１３をクリックすること
により、入力ツール２１の指し示す位置の選択・決定を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報処理装置に関
し、特に携帯用途に適した情報処理装置に関する。また
本発明はポインティング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータをはじめとする
各種の情報処理装置は幅広い分野で用いられている。特
に近年では携帯用途に適した携帯型情報処理装置への関
心も高まっている。

【０００３】このような携帯に適した情報処理装置の表
示装置としては、小さく薄くできること、軽量であるこ
と、消費電力が小さいことなどが表示品質の他に求める
ことになる。液晶表示装置は、薄型軽量で低電圧駆動が
可能であるため、腕時計、電卓をはじめとし、ワードプ
ロセッサやパーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器等
に広く用いられている。最近ではペン入力電子手帳など
の携帯用端末機（ΡＤＡ）の表示装置への応用が注目さ
れている。特に、バックライトが不要な反射型の液晶表
示素子は透過型の液晶表示素子と比べて消費電力が小さ
いことから、携帯型情報処理装置の表示装置に適してい
る。

【０００４】また、このような携帯用途に適した情報処
理装置では、キーボードやマウスなどの入力装置に代え
て、指やペンなどで検出面に接触することにより情報処
理装置の操作に必要な情報を入力する手法が有力視され
ている。

【０００５】ペン入力などによる位置データ検出の方法
としては、透明電極材料でマトリクス状に配置した配線
を表示画面に重ねて配置し、ペンや指などで指し示した
位置の容量変化を検出することにより、あるいは、直交
する配線の電気抵抗変化を検出することにより接触点の
位置を検出している。容量測定・抵抗測定のいずれの検
出も、順次配線を走査することで測定を実施し、その他
の位置での測定結果を比較することで接触点の位置検出
を行っている。

【０００６】このような入力方式は、表示画面と重ねて
位置検出部を構成するため、表示画面の表示情報に直接
対応した位置での入力処理が可能であり、マン・マシン
・インターフェイスとして非常に使いやすい利点を有し
ている。

【０００７】しかしながら、表示画面の光はこの位置検
出装置を通過して表示されるために、光利用効率の面か
らみると問題が大きい。特に、反射型液晶表示装置のよ
うな周囲の照明を利用して表示を行う表示装置に適用し
た場合には、光入射時と反射光透過時の２回にわたって
位置検出装置を光が通過することになる。そのため、位
置検出部への光透過率が９５％であったとしても、２回
の通過により、約９０％にまで透過率が低下してしまう
という問題がある。近年ではモノクロ表示の液晶表示素
子に代わり、マルチカラー表示の液晶表示装置、フルカ
ラー表示の液晶表示素子の開発が進んでいる。しかし、
このようなカラー表示を行う液晶表示素子はモノクロ表
示の液晶表示素子と比較して表示色を多く出力するため
に、複雑なセル構造・液晶材料を必要とする。このため
に、カラー表示を行う液晶表示素子の光の利用効率は、
モノクロ表示の液晶表示素子に比べて大幅に低下すると
いう問題がある。

【０００８】このようにカラー表示を行う反射型の液晶
表示素子には、はじめから光利用効率の点でハンディキ
ャップがある。加えて、上述の座標入力装置を表示画面
に重ねて構成すると、表示輝度が低下し、通常生活する
よりも強い照明下でしか利用することができないことに
なる。これでは、いつでも、どこでも利用可能な携帯型
情報処理装置としての利用価値が半減してしまうことに
なる。

【０００９】一部の情報処理装置では、表示画面の周辺
部に、例えば図１０に示すようなマトリクス配線を形成
した位置検出面と、それらの配線から接触点の位置を検
出する回路を備えている。このような入力方式では、位
置検出装置は表示画面と重なっていないために表示品質
を損なうことはない。

【００１０】しかしながら、情報処理装置の表示装置と
同一面に位置検出装置を配設する場合、表示画面を大き
くすると位置検出装置の検出領域が小さくなり入力が難
しくなる。逆に位置検出装置を大きくとると表示画面が
小さくなって表示が非常に見づらくなってしまうという
相反する問題に直面することになる。

【００１１】この傾向は、特に手帳サイズのような小型
の携帯用端末装置では、もともとサイズの制約が大きい
ために深刻であり、表示品質を犠牲にしても表示画面上
に位置検出装置を重ねて構成する必要が生じる。

【００１２】このように携帯型情報処理装置では光利用
効率が重要な性能であり、特に位置検出装置を備えた携
帯型情報処理装置については、光利用効率と位置検出装
置の操作性を両立させることが多きな課題となってい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものである。すなわち本
発明の情報処理装置は、小型、薄型で、表示品質が高く
操作性の優れた、携帯用途に適した情報処理装置を提供
することを目的とする。また本発明は、消費電力が小さ
く、長時間使用できる携帯用途に適した情報処理装置を
提供することを目的とする。また本発明は、生産性が高
い構造を有する携帯用途に適した情報処理装置を提供す
ることを目的とする。また本発明は、検出感度が高い位
置検出装置を備えた携帯用途に適した情報処理装置を提
供することを目的とする。

【００１４】さらに本発明は、持ち方、手の大きさなど
によらずに安定操作を行うことができ、かつ検出感度が
高いポインティング装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために以下のような構成を採用している。本
発明の情報処理装置は、表示画面を表示する表示素子
と、前記表示画面上の入力ツールを前記表示画面の所定
の位置を指し示すように表示する手段と、前記表示素子
の前記表示画面の裏面側に配設され、前記入力手段が前
記表示画面上で指し示す位置を移動する手段と、前記表
示素子の側面側に配設され、前記入力手段が指し示す前
記表示画面上の位置を選択する選択手段とを具備したこ
とを特徴とする。ここで、選択手段の構成としては例え
ば、情報処理装置の表示素子の側面側に配設されたプッ
シュスイッチなどをあげることができる。表示素子がフ
レームに保持されている場合には、このフレームの端面
に配設するようにしてもよい。このプッシュスイッチは
メカニカルなプッシュボタンのようなものでもよいし、
感圧式のボタンでもよい。そしてこのようなプッシュス
イッチを押す（加圧する）方向としては、表示素子の表
示面と平行な方向に、表示素子の側面側から表示素子方
向側へ力を加えるように配設するようにしてもよい。こ
のような構成によれば、例えば情報処理装置を片手で保
持し、この保持した手の指（例えば人差し指）で表示素
子の裏面側に配設された入力ツールの移動手段を操作す
るとともに、別の指（例えば親指）でプッシュすること
により入力手段が指し示す表示画面上の位置を選択する
ことができる。

【００１６】また本発明の情報処理装置は、少なくとも
表示画面上の入力ツールを表示する表示素子を第１の面
に設けた筐体と、前記筐体の第１の面と対向する第２の
面に配設され、前記表示素子に表示された前記表示画面
上の入力ツールを移動させる手段と、前記筐体の前記第
１の面と前記第２の面とに隣接する第３の面に配設さ
れ、入力ツールが指し示している位置を選択する手段と
を具備するようにしてもよい。

【００１７】ここで表示画面上の入力ツールとは、表示
画面に表示される情報（例えばボタンやメニューなど）
を選択したり、表示画面上の所定の座標を選択したり、
表示画面上に図形を描いたりするなど、表示画面上で情
報を入力するための入力手段のことである。表示画面上
の入力ツールとしては、例えば各種のポインタ、カーソ
ルなどを例としてあげることができる。ポインタはいわ
ゆる矢印形状のものに限らず、またビームポインタ、各
種描画ツール（例えばペン、ブラシ、スプレー、消しゴ
ム、ハサミ等）など表示画面上の入力手段として機能す
るものであればどのようなものでもよい。

【００１８】また、前記選択スイッチは複数配設され、
場面に応じて前記選択スイッチの機能を割り振る手段
と、割り振られた前記選択スイッチの機能を前記表示画
面の前記選択スイッチに隣接する領域に表示する手段と
を具備するようにしてもよい。複数の選択スイッチを備
えることにより、複数の機能を割り振ることができ、さ
らに操作性が向上する。また、割り振った機能の内容
を、選択スイッチと対応して表示画面に表示することに
より、オペレータにより複数の機能の内容は的確に把握
される。

【００１９】また、前記選択スイッチは複数配設され、
アクティブな前記選択スイッチと非アクティブな前記選
択スイッチとを設定する手段をさらに具備するようにし
てもよい。複数の選択スイッチを備えることにより、持
ち方や、オペレータのくせなど、多様な使用状況に対応
することができる。また複数の選択スイッチのうち、ア
クティブものと非アクティブなものとを選択することに
より、例えば装置を支える持ち手が接触する部分からの
誤入力が防止される。さらに、タブレットの検出領域を
分割駆動することにより、消費電力が低減し、情報処理
装置の使用時間が長くなる。

【００２０】また本発明の情報処理装置は、絶縁性層の
第１の面に形成され、走査線と、信号線とを有する表示
素子と、前記絶縁性層の第２の面に、前記走査線との交
差点がマトリクス状に配列するように形成された検出配
線と、前記走査線と前記検出配線との間に形成される容
量により前記第２の面に接触した物体の接触位置を検出
する位置検出手段とを具備したことを特徴とする。この
情報処理装置は、表示素子の裏面側にタブレットの検出
面を一体的に配設したものであり、表示素子の走査線と
タブレットの走査線とは共通の配線を用いるようになっ
ている。表示素子としては、マトリクス状に配列した画
素電極と、走査信号が供給される走査線と、表示信号が
供給される信号線と、前記走査信号に応じて前記表示信
号を前記画素電極に選択的に供給する手段とが配設され
たアレイ基板と、前記画素電極との間に液晶層を挟持す
る対向電極が配設された対向基板とを有する液晶表示素
子をあげることができる。また、単純マトリクス型液晶
表示素子を用いるようにしてもよい。

【００２１】そして、前記走査線または前記検出配線の
前記交差点に対応する部分は、前記走査線と前記検出配
線との間に形成される容量が大きくなるように幅広に形
成するようにしてもよい。幅広部分を設けることによ
り、容量が大きくなり、タブレットの検出感度が向上す
る。マトリクス状に配置された走査線、信号線を有し、
走査線には線順次走査する走査信号を供給し、信号線に
は走査信号に同期した表示信号を供給することで表示が
行われる表示素子と、走査信号が供給される走査線を形
成した基板の裏面に、走査線に直交する容量検出線を形
成し、容量検出線と走査線間とにより形成される容量値
を線順次走査信号の駆動タイミングに同期させて検出・
比較することにより、容量変化が生じた位置を検出し、
指示位置の検出を可能とした位置入力機能を備えるよう
にしてもよい。表示素子とタブレットは一体形成するこ
とが好ましいが、別に配設するようにしてもよい。この
場合、例えば表示素子をタブレットとをヒンジなどによ
り、タブレットに透光性を有するように構成し、このタ
ブレットを表示素子の表示画面上にも重ねられるように
構成するようにしてもよい。また例えば、タブレットを
表示画面上に重ねられる構成を採用する場合には、特定
の機能を指定できるキー入力機能を有する位置検出装置
として動作させるようにしてもよい。

【００２２】また、本発明の情報処理装置は、表示画面
を表示する表示素子と、前記表示画面上の入力手段を前
記表示画面の所定の位置を指し示すように表示する手段
と、前記表示素子の前記表示画面の裏面側に配設された
検出領域を有し、前記検出領域に接触したとき、その接
触点の前記検出領域上の位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出手段が検出した位置の相対的な変化に
応じて、前記入力手段が前記表示画面上で指し示す位置
を移動する第１の移動手段と、前記位置検出手段が検出
した位置に対応して、前記表示画面上の前記入力手段が
指し示す位置を移動する第２の移動手段と、前記第１の
移動手段と前記第２の移動手段とを選択する選択手段と
を具備したことを特徴とする。すなわち、この情報処理
装置は表示素子とその表示画面の裏面側に配設されたタ
ブレットなどの位置検出手段を備えるとともに、この位
置検出手段が検出した入力点の相対的位置変化の変位に
応じて、表示画面上に入力手段を移動させる第１の移動
手段と、位置検出手段が検出した座標とあらかじめ定め
られた対応関係を有する表示画面上の位置を選択する第
２の移動手段とを切り換えて用いることができるもので
ある。つまり情報処理装置において、表示素子の表示画
面の裏面側に位置検出部を配置することで、位置検出部
が検出した座標の相対的な変位に応じて入力ツールを移
動する場合（相対移動量検出）と、位置検出部が検出し
た座標とあらかじめ対応づけられた表示画面上の位置へ
その入力ツールを移動する場合（絶対位置検出）とを必
要に応じて選択的に切り換えることができるものであ
る。ここで位置検出部が検出した座標とあらかじめ対応
づけられた表示画面上に位置へその入力ツールを移動す
るとは、例えば位置検出部が有する座標系と、表示画面
の全体または一部（例えばウィンドウなど）の座標系と
が所定の規則により対応しており（例えば１：１に対応
させる）、位置検出部が検出した座標が（ｉ，ｊ）であ
るとすると、このとき表示画面の座標（ａｉ，ａｊ）に
表示画面上の入力ツールが移動することである（ただし
ａは実数）。

【００２３】また、絶対的位置検出の場合、表示画面を
構成する画素数と位置検出面の検出素子数とがあらかじ
め定められた規則で対応づけられるとき、検出面上の任
意の位置を接触することにより、その接触点の検出面上
の位置と対応した表示画面上の位置をポインタ、カーソ
ルなどの入力ツールにより指し示される。したがって、
あらかじめプログラムで指定された表示画面内の領域を
表示画面上の入力ツールで指し示すことにより、プログ
ラムで指定された処理を実行することができる。

【００２４】表示画面内の一部領域をポインタなどによ
り指し示すとき、位置検出面に接触が検出され続けてい
る間は表示画面上の入力ツールの表示を行い、位置検出
面が検出を停止したとき、指、ペンなどが最後に接触し
た位置が指定された表示画面内の一部領域内に含まれる
場合にはプログラムで指定された処理を実行し、含まれ
ない場合には再び接触点の検出処理を行うようにしても
よい。

【００２５】また、タブレットなどの位置検出面により
検出された入力点と、それ以外の持ち手、ノイズなどに
よる接触点とを判別する際に、検出されたパターンの形
状および各検出時間におけるその事前情報を利用するこ
とで、意図された入力点だけを選択的に検出するように
してもよい。

【００２６】さらに、入力点とその他の接触点の判別が
できない場合、あらかじめ検出面内に入力のための指先
やペン以外の物体が接触する領域を使用者が指定するこ
とにより、その指定領域の検出面を非アクティブにして
検出処理を行わないようにするようにしてもよい。

【００２７】本発明のポインティング装置は、第１の配
線と第２の配線とが交差するように形成された検出領域
に貼り付けて用いるポインティング装置であって、第１
の面に貼り付け部材を有する貼付手段と、前記貼付手段
の第２の面に配設された弾性材料からなる絶縁層と、前
記貼付手段を前記検出領域に貼り付けたとき、前記前記
第１の配線および第２の配線と容量結合するように、前
記絶縁層上に形成された板状の導体プレートとを具備し
たことを特徴とする。

【００２８】すなわち本発明のポインティング装置は、
第１の配線と第２の配線とが交差するように形成された
検出領域に貼り付けて用いるものであって、第１の面に
貼り付け部材を有するシールなどの貼付手段と、貼付手
段の第２の面に配設された弾性材料からなる絶縁層と、
貼付手段を検出領域に貼り付けたとき、走査線および容
量検出配線などのようにマトリクス状に配設された配線
と容量結合するように、絶縁層上に形成された導体プレ
ートとを具備したものである。

【００２９】導体プレートは、絶縁層、シールを介して
タブレットなどの位置検出面を構成する配線と容量結合
する。また、絶縁層は可撓性に富んだ弾性材料から構成
されており、指などで導体プレートに力を加えることで
絶縁層を応力変形させ、導体プレートをタブレットに対
して平面方向にずらせることができる。したがって、タ
ブレットにより、導体プレートの位置ズレを検出するこ
とができる。タブレットを指先や入力ペンで操作する場
合と比べ、導体プレートを用いる方が容量値が大きくと
れるので容量変化量も大きくなる。したがって、検出感
度が向上し、検出精度、検出信頼性が向上する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
さらに詳細に説明する。

【００３１】（実施形態１）図１は本発明の情報処理装
置の構成の例を概略的に示す図であり、図１（ａ）は前
面図を、図１（ｂ）は側面図を、図１（ｃ）は背面図を
それぞれ概略的に示している。また図２は本発明の情報
処理装置のハードウエア構成の例を概略的に示すブロッ
ク図である。図１、図２に示すように、この情報処理装
置１０は、平面型表示素子である液晶表示素子１１、液
晶表示素子１１の裏面側に形成された位置検出手段であ
るタブレット１２、液晶表示素子１１の側面側に形成さ
れた選択スイッチ１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡ
Ｍ１６、および画像メモリ１７を備えている。そしてこ
れらの構成要素はバス１８を介して接続されている。

【００３２】この情報処理装置１０では、平面型表示素
子として液晶表示素子１１を採用している。ここではア
クティブマトリクス型の反射型液晶表示素子を用いてい
るが、単純マトリックス型の液晶表示素子、あるいは透
過型の液晶表示素子を用いるようにしてもよい。また、
液晶表示素子以外の平面型表示素子を用いるようにして
もよい。液晶表示素子１１には、この液晶表示素子を駆
動する駆動回路が実装されている。この駆動回路は液晶
表示素子１１のアレイ基板上に画素アレイと一体的に形
成するようにしてもよい。

【００３３】この液晶表示素子１１にはプログラムにし
たがって、表示画面２０が表示される。また表示画面２
０には、前述のような各種ポインタ、カーソル等の表示
画面上の入力ツール２１も表示される。この表示画面上
の入力ツール２１は、液晶表示素子１１の裏面側に形成
されたタブレット１２を通じて表示画面２０上の表示位
置乃至は表示画面上で指し示す位置（座標、領域）の変
更操作が行われる。

【００３４】位置検出手段としては、ここでは静電容量
式のタブレット１２を用いた例を示している。この静電
容量式タブレット１２は、Ｘ軸とＹ軸方向とにマトリク
ス状に電極を配列した検出面を備え、接触による容量変
化を検出して、その接触点の位置座標（ｘ、ｙ）を出力
するものである。このタブレット１２は、液晶表示素子
１１の裏面側に液晶表示素子１１と独立に配設するよう
にしてもよいし、後述するように、液晶表示素子の裏面
に液晶表示素子１１と一体的に形成するようにしてもよ
い。図１に例示した情報処理装置では、タブレット１２
により表示画面上の入力ツールを表示画面２０上で動か
しているが、タブレット１２以外にも例えばトラックボ
ールやアキュポイントなどを表示画面上の入力ツール２
１の位置変更手段として用いるようにしてもよい。また
タブレット１２も静電容量式に限ることなく他の方式の
タブレットを採用するようにしてもよい。

【００３５】液晶表示素子１１の側面側に形成された選
択スイッチ１３は、入力ツール２１が指し示す表示画面
上の位置を選択するためのスイッチである。この選択ス
イッチをクリックすることにより入力ツール２１が指し
示す位置が選択される。この例では、選択スイッチとし
てボタンのような機械式のスイッチを用いているが、感
圧式の選択スイッチを採用するようにしてもよい。選択
スイッチ１３を押す方向としては、例えば表示素子１１
の表示画面を含む面とほぼ平行な面内で、表示素子１１
の側面側から表示素子１１の方向へ押すようにすれば、
片手で情報処理装置１０を操作する際の操作性を向上す
ることができる。例えば人差し指で表示素子１１の裏面
側に配設されたタブレット１２を操作し、親指で選択ス
イッチ１３を押すことができる。

【００３６】また例えば表示素子乃至表示素子を保持す
るフレームの端面等の選択スイッチ１３の配設位置に例
えば窪みを形成し、この窪んだ部分に選択スイッチ１３
を配設するようにしてもよい。窪みを配設することによ
り確実のスイッチ操作を行うことができるなど操作性が
さらに向上する。

【００３７】ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６等
に記憶されているプログラムを実行することにより各構
成要素の機能を実現し、情報処理装置全体を制御する。
例えば、表示画面２０に入力ツール２１を表示し、タブ
レット１２の検出座標に応じて入力ツール２１が表示画
面２０上で指し示すポイントを移動し、また入力ツール
２１が指し示す表示画面上の位置が選択されたときに、
所定のプログラムを実行する。

【００３８】ＲＯＭ１５は、例えば表示制御プログラム
を含む情報処理装置１０の制御プログラムなどを記憶す
る不揮発性のメモリである。ＲＡＭ１６は情報処理装置
１０の各種アプリケーションプログラムなどの他、ＣＰ
Ｕ１４が各種のプログラムを実行する際に用いられる、
読み出し、および書き込みが可能なメモリである。ま
た、画像メモリ１７は情報処理装置１０の処理に応じた
表示内容を画像データとして記憶するメモリであり、バ
ス１８は情報処理装置１０を構成する各構成要素間で相
互にデータを転送する際のデータ伝送路である。

【００３９】図３は図１に例示した本発明の情報処理装
置を操作する様子の例を説明するための図である。ここ
では、操作の例としてオペレータが本発明の情報処理装
置１０を左手で保持し、人差指でタブレット１２を操作
し、親指で選択スイッチ１３を操作している様子を示し
ている。

【００４０】タブレット１２に指が接触するとその接触
点Ａ（ｘ₁，ｙ₁）の座標が出力され、このまま点Ｂ
（ｘ₂，ｙ₂）まで指を動かすと、接触点Ａ（ｘ₁，ｙ
₁）と接触点Ｂ（ｘ₂，ｙ₂）との間の軌跡、あるいは
変位に対応して、入力ツール２１の指し示す表示画面２
０上のポイントも移動する図３（ｂ）。

【００４１】そして画面上の入力ツール２１を表示画面
上の所定の位置へ移動させ、その状態で選択スイッチ１
３をクリックすると、入力ツール２１に指し示されたオ
ブジェクトがアクティブな状態になる。例えば選択スイ
ッチ１３が１回クリックされたときには、入力ツール２
１が指し示す位置（または、この位置に表示されている
オブジェクト）を選択状態にし、２回クリックされたと
きには入力ツールが選択したオブジェクトと関連づけら
れたプログラムを実行するようにしてもよい。

【００４２】ここでオブジェクトとは、例えば表示画面
２０に表示された、アイコン、プログラムメニュー、Ｙ
ｅｓ、Ｎｏ、キャンセルなどの画面上の選択スイッチ、
ウィンドウ、キャラクタ、文字列、図形などのことをい
う。例えばあるファイルのアイコンが表示画面上に表示
されている場合、タブレットを通じて入力ツール２１を
操作して、入力ツールがこのアイコンを指し示すように
移動させ、選択スイッチ１３をダブルクリックすると、
ファイルの内容を表示するウィンドウが新たに表示され
る。

【００４３】ここでは、表示画面上の入力ツール２１に
よるオブジェクトの選択動作を例にとって説明したが、
これ以外にも例えば入力ツール２１の軌跡などにより、
文字、図形などの情報を入力することも可能である。

【００４４】このように、本発明の情報処理装置１０は
表示素子１１の裏面側に配設されたタブレット１２と、
表示素子１１の側面側に配設された選択スイッチ１３と
を組み合わせて表示画面上の入力ツール２１を操作する
構成を採用することにより、情報処理装置全体の大きさ
に対する表示画面の大きさの比率を大きくすることがで
き、さらに、操作性を向上することができる。特に情報
処理装置を片手で操作するような場合には、入力ツール
の移動と、クリックの動作を情報処理装置を持ち替えた
りすることなく容易に行うことができ、携帯型情報処理
装置のマン・マシン・インターフェースを向上すること
ができる。

【００４５】（実施形態２）図４は本発明の情報処理装
置の構成の別の例を概略的に示す図である。図４（ａ）
は前面図を、図４（ｂ）は側面図を、図４（ｃ）は背面
図をそれぞれ概略的に示している。この情報処理装置
も、平面型の表示素子である液晶表示素子１１と、その
裏面側に配設された位置検出手段であるタブレット１２
と、液晶表示素子１１の側面側に配設された複数の選択
スイッチ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１
３ｆ、１３ｇ、１３ｈとを備えているが、タブレット１
２は液晶表示素子１１の裏面側全面に形成されている。

【００４６】この例では、選択スイッチ１３は感圧式で
あり、また液晶表示素子１１の側面側に複数個配設され
ている。選択スイッチ１３の数、位置は必要に応じて配
設するようにすればよいが、情報処理装置１０の持ち
方、操作のくせなどに対応できるように表示素子の四囲
に比較的多数形成するようにしてもよい。

【００４７】図５は図４に例示した本発明の情報処理装
置を操作する様子の例を説明するための図である。ここ
では片方の手で情報処理装置を保持し、もう片方の手で
タブレット、選択スイッチ１３の操作を行っている例を
示しているが、もちろん図３に例示したように、片手で
保持、操作を行うようにしてもよい。なおこの操作例で
は、情報処理装置の持ち手（この例の場合左手親指と人
差し指）が、選択スイッチ１３ａ、１３ｆの部分に接触
している。このような場合には、ソフトウェアまたはハ
ードウェアによりアクティブな選択スイッチと非アクテ
ィブな選択スイッチとを選択的に設定して、アクティブ
な選択スイッチがクリックされた場合のみ信号出力する
ようにしてもよい。すなわちこの場合、選択スイッチ１
３ａ、１３ｆを非アクティブな状態にして、これらの選
択スイッチに接触しても信号出力しないようにすればよ
い。

【００４８】図４に例示した情報処理装置においては、
表示素子の側面側に配設された複数の選択スイッチ１３
を備えているが、この選択スイッチ１３の機能を表示画
面の内容に応じてそれぞれの選択スイッチ１３に割り振
りることにより操作性を向上することができる。また、
個々の選択スイッチ１３に割り振られた機能を、液晶表
示素子１１の選択スイッチ１３に隣接した領域に表示す
るようにすれば、さらに操作性を向上することができ
る。

【００４９】図６は本発明の情報処理装置を説明するた
めの図であり、選択スイッチ１３に所定の機能が割り振
られ、割り振られた機能が選択スイッチ１３に隣接する
液晶表示素子１１の端部に表示されている様子を示して
いる。

【００５０】ここでは選択スイッチ１３ｈには、実行し
ているプログラムにしたがって生じる所定の判断に対す
るＹＥＳの入力機能が、選択スイッチ１３ｇにはＮＯの
入力機能が、選択スイッチ１３ｆにはキャンセルの入力
機能がそれぞれ割り振られている。そして、割り振られ
た機能の内容は、選択スイッチ１３ａ、１３ｂ、１３
ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈの配設位
置に対応して表示される。ここでは表示画面２０の選択
スイッチ１３ｇ、１３ｈに隣接する端部領域に、その選
択スイッチの機能を表示した例を示している。また、選
択スイッチの配設位置に対応した配列でオブジェクトを
表示画面に表示するようにしてもよい。

【００５１】このような表示画面２０に対するオペレー
タの操作は、例えばＹＥＳを入力したいときには、対応
する選択スイッチ１３ｈに対してクリック動作を行うだ
けでよい。したがって、表示画面上の入力ツール２１
を、表示画面２０に表示されたＹＥＳの入力機能を有す
るオブジェクトまで移動させてからクリックする場合と
比較すると、操作に必要なオペレータの動作が少なく、
操作性を向上することができる。また、選択スイッチ１
３を複数備えることにより、複数の機能を同一画面上で
割り振ることができる。さらに、選択スイッチ１３に割
り振られる機能は表示画面２０に応じて様々に変えるこ
とができるから、ハードウェアの利用効率を向上するこ
とができる。また、持ち方や、利き手によらずに情報処
理装置の操作を行うことができる。

【００５２】（実施形態３）図４に例示した本発明の情
報処理装置においては、タブレットは表示素子の裏面側
全面と対向するように配設されているが、情報処理装置
の操作に際してタブレットの全面を用いる必要がない場
面もある。これは例えば情報処理装置を保持した際にタ
ブレットを操作する指の接触可能な範囲が制限されるよ
うな場合である。このような場合には、タブレットの検
出面をアクティブな領域と、非アクティブな領域とに分
割するようにしてもよい。

【００５３】図７はタブレット１２の検出面の一部を有
効な検出領域に設定した様子を説明するための図であ
る。例えば、選択スイッチ１３ａ、１３ｆ、１３ｇ、１
３ｈが非アクティブな状態に設定されたときには、タブ
レットの検出領域２２ａも非アクティブな状態にし、検
出領域２２ｂをアクティブな状態に設定するようにして
もよい。ここでは選択スイッチ１３によりタブレット１
２の検出領域の分割を行う例を説明したが、アクティブ
な領域と非アクティブな領域の分割方法はこれに限るこ
となく、例えばソフト的に行うようにしてもよい。

【００５４】このような構成を採用すれば、タブレット
１２の検出面のうちの必要な領域だけを部分的に駆動す
ればよいから、携帯型の情報処理装置において極めて重
要な消費電力の低減を図ることができ、より長時間動作
させることができる。

【００５５】（実施形態４）つぎに、本発明の情報処理
装置のさらに具体的な構成について説明する。

【００５６】図８は本発明の情報処理装置の断面構造の
例を概略的に示す図である。また図９は、図８に例示し
た本発明の情報処理装置のＡＡ方向の断面構造の例を概
略的に示す図である。

【００５７】絶縁性基板（アレイ基板）１０１の一方の
面には液晶表示素子１１が配設され、他方の面にはタブ
レット１２が配設されている。この例では液晶表示素子
１１として、反射型のアクティブマトリクス型液晶表示
素子を採用している。

【００５８】液晶表示素子１１は、反射電極（反射画素
電極）１０２が形成された絶縁性基板１０１と、ＩＴＯ
などの透明導電性材料からなる対向電極１０３が形成さ
れた透明な対向基板１０４と、絶縁性基板１０１と対向
基板１０４との間に挟持された液晶層１０５とを有して
いる。反射電極１０２と対向電極１０３との間に表示信
号に対応した電界を印加することにより、液晶分子の配
向状態や相変化状態が変化して、透過光の強度を変調す
ることができる。このような液晶層１０５を透過する光
の強度変調を２次元的に行うことにより画像の表示が行
われる。反射電極１０２は絶縁性基板１０１上に層間絶
縁膜１０９を介してマトリクスアレイ状に配設されてお
り、それぞれの反射電極１０２には薄膜トランジスタ１
０６のソース電極１０６ｓが接続されている。この薄膜
トランジスタ１０６のゲート電極１０６ｇは走査線駆動
回路１０７ｄにより走査信号が供給される走査線１０７
と接続され、ドレイン電極１０６ｄは信号線駆動回路１
０８ｄにより表示信号が供給される信号線１０８と接続
されている（走査線１０７、信号線１０８、走査線駆動
回路１０７ｄ、信号線駆動回路１０８ｄについては、図
１１、図１３等参照）。薄膜トランジスタ１０６のドレ
イン電極１０６ｄとソース電極１０６ｓとは、それぞれ
半導体膜１０６ａとオーミック接合している。またゲー
ト電極１０６ｇと半導体層１０６ａとは、ゲート絶縁膜
１０６ｉにより絶縁されている。半導体層１０６ａは、
ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）や、ｐｏｌｙ−Ｓｉ
（非単結晶の結晶質シリコン）、μｃ−Ｓｉ（微結晶シ
リコン）や、さらにはＧａＡｓなどの化合物半導体など
により構成するようにすればよい。図８の例では半導体
層１０６ａとしてａ−Ｓｉ用いている。

【００５９】なお、反射電極１０２は、例えばアルムニ
ウムなどの反射率の高い金属などにより入射光に対して
反射特性をもつ構造（光透過時に白表示モード）に形成
するようにしてもよいし、または黒色遮光層とＩＴＯな
どの透明電極を積層したり、ＭｏＷなどの反射率の低い
金属などにより光吸収特性をもつような構造（光透過時
に黒表示モード）に形成すればよい。また、反射電極１
０２、対向電極１０３の液晶層１０５挟持面には図示し
ない配向膜が形成されており、反射電極１０２が形成さ
れた絶縁性基板（アレイ基板）１０１と対向電極１０３
が形成された対向基板１０４との間隙は図示しないスペ
ーサーにより一定に保持されている。なお図中１１５は
液晶層１０５を構成する液晶組成物を封止するためのシ
ールである。

【００６０】ゲート電極１０６ｇに走査信号が印加され
ると薄膜トランジスタ１０６がオン状態になって、この
とき信号線１０８に印加された表示信号がサンプリング
され、ドレイン電極１０６ｄ、ソース電極１０６ｓを介
して反射電極１０２に印加される。一方、対向電極１０
３には対向電極駆動回路により所定の電位が印加され、
反射電極１０２の電位と対向電極１０３の電位との電位
差によって、液晶層１０５が駆動され、表示信号に応じ
て液晶層１０５を透過する光の透過強度が変調される。

【００６１】ここでは、表示信号を選択的に反射電極に
供給する手段として３端子の非線形スイッチング素子で
ある薄膜トランジスタ１０６を用いているが、例えばＭ
ＩＭなどの２端子の非線形スイッチング素子を用いるよ
うにしてもよい。表示性能上は３端子素子を用いること
が好適である。また、補助容量Ｃｓやブラックマトリク
スなどは必要に応じて備えるようにすればよい。

【００６２】なお、この例では表示素子の１例として反
射型液晶表示装置を用いた構成について説明している
が、本発明の情報処理装置を構成する表示素子はこれに
限ることなく他の平面型表示素子を用いるようにしても
よい。

【００６３】上述したような本発明の情報処理装置で
は、表示素子の裏面側に位置検出手段であるタブレット
１２が配設されているが、図８の例では、絶縁性基板１
０１の薄膜トランジスタ１０６が形成された側の面とは
反対側の面に、走査線１０７と交差するように容量検出
線１１０が配設され、この容量検出線１１０を覆うよう
に絶縁性膜１１１が配設されている。すなわち、液晶表
示素子の走査線１０７は、タブレット１２の構成要素の
一部としても用いられており、容量検出線１１０と走査
線１０７との間に形成される容量変化によりタブレット
の検出面上の接触位置が検出される。容量検出線１１０
は、この容量検出線の選択回路が形成された駆動ＩＣ１
１２が搭載されたフレキシブル基板１１３を介して、座
標検出回路と接続される。容量検出線１１０は薄膜半導
体プロセスによる形成方法や、配線を形成したシート状
のフィルムを絶縁性基板１０１の裏面に貼り付けること
により形成するようにしてもよい。

【００６４】この容量検出線１１０は、容量検出のため
に各容量検出線１１０を順次選択する選択回路１１１ａ
と接続され、選択回路１１１ａにより選択された容量検
出線１１０の信号は信号処理回路（容量検出回路）１１
２に接続される。この接続は、例えばフレキシブル基板
１１３を用いて行うようにしてもよいし、このフレキシ
ブル基板１１３上に、容量検出線の選択回路を備えた駆
動ＩＣ１１１ａを実装するようにしてもよい。

【００６５】また特に携帯型の情報処理装置は用いられ
る状況が多様である。通常は入力ペンを用いて入力する
ように設計されている情報処理装置の操作に際しても、
やむなく指で直接入力することが必要な場合も生ずる。
指で直接表示面に触れると表示画面は確実に汚れくもり
ガラスのようになって表示品質を低下させる。

【００６６】一方、入力ペンを用いるのは、主として文
字入力をする場合の便利さを目的としたものである、情
報を引き出すページャとしての機能については、ポイン
タとしての機能があれば十分である。加えて、携帯用途
に適した情報処理装置では軽量であることが、非常に重
要な条件であることから座標入力のためにわざわざ付加
的な装置を追加することは好ましい構成ではない。本発
明の情報処理装置では、表示装置の一部を利用して座標
入力機能を実現することによりハードウェアの利用効率
を向上している。

【００６７】ここでタブレット１２の検出面上の座標の
検出原理の例について説明する。図１０はタブレット１
２の構造の１例を模式的に示す図である。絶縁層を介し
てマトリクス状に配設された２つの電極を順次走査し、
選択された電極の各交点に形成される容量の変化を検出
することにより、検出面に接近した物体（人体の一部、
ペンなど）の位置を検出する。検出面に接触、または近
接した物体によりタブレットの検出面上にマトリクス配
列した容量Ｃｃｒｏｓｓ（ｉ）に変化が生じれば、この
容量変化は各選択位置で検出された容量の平均値あるい
は実効値に対して測定値の相違として検出されるので、
選択回路が選択している電極のデータより接触点の座標
位置を検出することができる。この検出を連続的に繰り
返し行うことにより、接触点の座標の時間変化を捉える
ことができる。したがって、接触点の移動量の検出、ま
たは接触点の移動した軌跡の検出を行うことができる。

【００６８】このような位置検出方式では、絶対的な位
置座標の検出が可能であるため、表示素子上の所定領域
または全部領域の座標と、検出面上の座標とを１：１に
対応させることにより、表示素子上の特定位置を指定す
るポインティングデバイスとして用いることができる。
もちろん、一般的な入力装置として利用されているマウ
ス、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティッ
クなどのような相対的な移動量を検出して表示画面上の
入力ツールを移動させるデバイスとしても用いることが
できる。

【００６９】図８、図９に例示した本発明の情報処理装
置では、走査線１０７と容量検出線１１０と、これらに
挟まれた絶縁性基板１０１とにより形成される容量Ｃ
１、Ｃ２を検出しているが、物体（例えば指やペンな
ど）が近接することにより、複数の容量検出線１１０間
の容量Ｃ３が変化したり、容量検出線１１０と物体との
間に容量Ｃ４が形成されたりすることにより、交差部の
容量Ｃ１、Ｃ２の値が変化することになる。図８、図９
に例示した本発明の情報処理装置では容量Ｃ（ｉ，ｊ）
を構成する２つの電極Ｌ（ｉ）、Ｍ（ｊ）のうち一方を
液晶表示素子１１の走査線１０７と兼用しているが、も
ちろん図１０のように兼用しないで容量Ｃ（ｉ，ｊ）を
構成する２つの電極をともに液晶表示素子１１とは独立
に配設するようにしてもよい。

【００７０】図１１は図８、図９に例示した本発明の情
報処理装置の単位画素領域の等価回路を概略的に示す図
である。座標検出は上述のように走査線Ｌｇ（ｉ）と容
量検出線Ｌｓｃａｎ（ｊ）の２つの配線間容量を検出す
ることにより行われる。図１０のように、走査線Ｌｇ
（ｉ）と容量検出線Ｌｓｃａｎ（ｊ）の２つの配線とも
にタブレット専用に配設する場合には、配線選択回路に
より順次配線を走査していくことで順次容量検出が可能
である。しかしながら図８、図９に例示したような構成
では、容量検出のための一方の配線として液晶表示素子
１１の走査線１０７を兼用するために、走査線１０７に
印加される液晶表示素子１１の走査信号との同期をとる
必要がある。

【００７１】検出感度の観点からは、走査線Ｌｇ
（ｉ），１０７と容量検出線Ｌｓｃａｎ（ｊ），１１０
とにより形成されるクロス部容量Ｃｃｒｏｓｓ（ｉ，
ｊ）によって、走査信号がＬｇ（ｉ）（ｉ＝１〜Ｍ）に
印加されることにより発生するパルス波形を各容量検出
線Ｌｓｃａｎ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ），１１０で検出する
方法は好適である。この走査信号による検出方法は、一
般的なアクティブマトリクス型液晶表示素子などの走査
信号のパルスは約２０Ｖ程度であるため、発生するパル
スも検出するのに十分に大きい。

【００７２】またこの場合、走査線１０７のライン・ア
ンド・スペースは、対角１０インチ程度の表示装置では
２０μｍ／１００μｍ程度に形成することができること
から、隣接配線間のクロストークによるノイズの影響も
非常に小さく、検出感度を非常に高くすることができ、
検出座標の精度も高くすることができる。

【００７３】また、容量検出線１１０については、フォ
トリソグラフィー技術を用いた薄膜プロセスにより形成
するようにしてもよい。より簡易に形成方法として、あ
らかじめ容量検出線１１０をシートに形成しておき、こ
のシートを表示素子１１の裏面側に貼り付けるようにし
てもよい。この方法では、すでに組み立てが終了した表
示素子にも適用することができ、表示素子裏面にシート
成形された容量検出線シートを貼り付け、さらに検出回
路を付与することでタブレットを構成することができ
る。

【００７４】（実施形態５）上述のように液晶表示素子
１１の走査線１０７をタブレット１２と共用する方法は
構成が簡素なため利用価値が高い。しかしながら、液晶
表示素子１１の駆動方法によっては検出感度の低下を防
止する必要が生じる場合がある。

【００７５】例えば１つの表示画素に表示信号を書き込
む際に、１ライン前または２ライン前の走査時に予備的
に薄膜トランジスタ１０６をオン状態にして表示信号を
書き込んだ後に、本来の表示信号を書き込む予備駆動法
などでは、予備駆動時に予備駆動信号による偽の容量信
号が検出され、その後に、本来の走査信号による容量信
号を検出されることになる。したがって予備駆動信号に
よって走査信号が同時に２ライン選択されるために、物
体が近接したときの検出信号と近接していない検出信号
とが重畳されて検出され、結果として信号の重畳により
検出感度が低下し、選択性が悪くなる。

【００７６】このような場合には、走査線１０７に印加
される走査信号によリ発生するパルスから容量検出する
方法を用いる代わりに、走査信号と逆極性のパルスを走
査線１０７に印加し、この逆極性のパルスを容量検出線
１１０によって検出する方法を採用するようにすればよ
い。この逆極性のパルスは、走査信号パルスの前後に印
加してもよく、また、走査信号が存在していないブラン
キング期間中に印加するようにしてもよい。

【００７７】逆極性の走査信号については、１回のブラ
ンキング期間中にすべての走査線Ｌｇ（ｉ），１０７を
走査する必要はなく、数回に分割して逆極性パルスを入
力するようにしてもよい。また、入力方法も回路構成の
容易性から、線順次走査することが一般的と思われる
が、周期性をもたせることにより、とびとびの逆極性パ
ルスやアトランダムの指定方法によりパルス入力するこ
とも可能である。この場合でも、パルス入力する走査線
の位置情報（ｉ）については座標検出部に送るなどして
位置検出ができるように対応させる必要がある。

【００７８】なお、実施形態４、実施形態５で説明した
ような構成例では、走査線１０７に入力される走査信号
のパルス波を容量検出線１１０との結合容量変化として
物体の近接位置の座標検出をしていたが、容量検出線１
１０側にパルスを順次入力し、走査線１０７側から容量
検出するようにしてもよい。この場合には、走査線１０
７からの走査信号の検出はブランキング期間に行うこと
が好ましいが、例えば薄膜トランジスタ１０６などの表
示素子を構成するスイッチング素子が誤動作しない範囲
であればブランキング期間以外に検出するようにしても
よい。

【００７９】走査線１０７側で容量検出する構成では、
走査線駆動回路にに容量検出（パルス検出）回路と座標
検出回路を内蔵するようにすれば、容量検出線１１０側
に引き出される容量検出回路を配設する必要がなくな
り、線順次走査信号を入力する手段を配設するだけでタ
ブレットを構成することができる。また、走査線１０７
の走査線駆動回路１０７ｄと接続した端部と反対側の端
部に、容量検出用の専用駆動回路を設けてるようにして
もよい。この場合には、走査信号パルスの配線抵抗・容
量による遅延状態を検出することになるが、信号線１０
８に印加される表示信号の信号レベルによって走査信号
パルスの遅延状態が異なるので、この方式による容量検
出はブランキング期間に行うことが好適である。

【００８０】（実施形態６）図１２、図１３は本発明の
情報処理装置の構成の別の例を概略的に示す図である。
図１２には周辺接続部分の断面構造の例を、図１３には
周辺駆動回路の配置状況を示している。この情報処理装
置では、絶縁性基板１０１基板の表示素子側の面の表示
領域の周辺に、容量検出用の信号処理回路も形成されて
いる。ｐｏｌｙ−Ｓｉやμｃ−Ｓｉを半導体層１０６ａ
として用いることにより、液晶表示装置の走査線１０７
を駆動する走査線駆動回路１０７ｄ、信号線１０８を駆
動する信号線駆動回路１０８ｄなどの駆動回路部を、表
示領域を形成する工程と同時に、同一基板上に一体的に
形成することがきる。したがって、タブレットの容量検
出回路、座標検出回路を含む検出回路１２０も同時に一
体的に絶縁性基板１０１上に形成することができる。

【００８１】絶縁性基板１０１の走査線１０７形成面と
裏面に配設される容量検出線１１０と、走査線１０７形
成面と同じ面に配設される検出回路１２０との接続につ
いては、例えばＡＣＦ（異方性導電膜）などを介してフ
レキシブル基板１１３により接続するようにすればよ
い。

【００８２】（実施形態７）検出回路１２０による検出
する信号レベルは、走査線１０７と容量検出線１１０と
の結合容量の大きさに依存する。検出信号レベルを高く
するために、キャパシタＣ（ｉ，ｊ）を形成する誘電体
（この場合絶縁性基板）の誘電率を大きくするようにし
てもよい。また、走査線１０７と容量検出線１１０の重
なり部分の面積を大きくすることにより結合容量の大き
さを大きくするようにしてもよい。

【００８３】図１４は、結合容量を大きくするために電
極の重なる部分を大くした走査線１０７と容量検出線１
１０の電極パターンの例を概略的に示す図である。図１
４（ａ）は表示素子側の電極パターンを、図１４（ｂ）
にはタブレット側の電極パターンをそれぞれ示してい
る。容量検出線１１０の電極パターンを、走査線１０７
およびゲート電極１０６ｇと対向して覆うような十字の
パターンにすることにより、結合容量Ｃ（ｉ，ｊ）の大
きさを大きくすることができる。したがって検出信号レ
ベルを高め、検出座標の精度を向上することができる。

【００８４】容量検出線１１０の電極パターンは、反射
電極１０２（液晶表示素子が反射型の場合）、画素電極
（液晶表示素子が透過型の場合）などの表示電極との容
量結合して表示品質を低下させたり、容量検出線１１０
に表示信号等のノイズを検出しないために、表示電極、
信号線１０８との重なり面積ができるだけ小さくなるよ
うに容量検出線１１０を配設することが望ましい。

【００８５】容量Ｃ（ｉ，ｊ）の検出感度は、接触物体
とタブレットとの間に形成されるキャパシタンスの大き
さに依存する。したがって、この容量Ｃ（ｉ，ｊ）の容
量値を増加させることで、検出信号の感度（選択性）を
向上させることができる。

【００８６】具体的には、容量検出線１１０上にコート
層として形成する絶縁膜１１１を薄層化することにより
結合容量を大きくすることができる。また、容量検出方
式ではないが、高抵抗膜を使用することで、走査信号の
パルスと同期させながら、容量検出線１１０両端のパル
ス波形の経時変化を比較することによっても、感度よく
接触点の位置検出を行うことが可能である。

【００８７】これまで説明した例では、走査線１０７と
容量検出線１１０との結合容量を基準値として、タブレ
ット１２の検出領域に近接した物体に起因する容量変化
を検出する構成としているが、信号線１０８と容量検出
線１１０との結合容量を基準値としても同様の検出を行
うことができる。この場合、一般的には信号線１０８に
は走査線１０７のような線順次走査される信号供給はな
いため、ブランキング期間内に各信号配線１０８を特定
できる信号を供給するようにすればよい。

【００８８】上述した本発明の情報処理装置の構成の例
では、走査線１０７あるいは、信号線１０８のいずれか
にパルス状信号を入力し、そのパルス信号を容量検出線
１１０で検出することにより容量Ｃ（ｉ，ｊ）の容量変
化を検出している。前述のように走査線１０７では線順
次走査信号を利用できる利点を示したが、ブランキング
期間を利用した容量検出を行うことにより、走査線１０
７、信号線１０８のどちらを用いた場合でも、交流信号
入力による位相信号検出から容量値を計測することがで
きる。印加する交流信号の波形については、駆動回路等
にデジタル回路を構成する素子が多いことから矩形波に
限ることなく例えば正弦波などを用いるようにしてもよ
い。

【００８９】（実施形態８）図８では絶縁性基板１０１
を挟んで走査線１０７と容量検出線１１０とを配設した
例を示したが、容量検出線１１０は絶縁性基板１１０と
走査線１０７との間に配設するようにしてもよい。

【００９０】図１５は本発明の情報処理装置の断面構造
の例を概略的に示す図である。この情報処理装置では、
容量検出線１１０と走査線１０７とを絶縁性基板１０１
の同じ側に配設している。すなわちこの情報処理装置で
は液晶表示素子１１の絶縁性基板１０１側の最下層に容
量検出線１１０を設けており、走査線１０７と容量検出
線１１０とは絶縁膜１１４を介してＣ（ｉ，ｊ）を形成
するように交差して配設されている。

【００９１】この場合、走査線１０７と容量検出線１１
０との間に挟まれる絶縁膜１１４の容量値に注意する必
要がある。一般的なガラス基板の厚さは約０．７ｍｍ程
度であるのに対して、薄膜工程において製造効率を考え
た場合の絶縁膜１１４の最大膜厚は約１μｍ程度が限界
である。絶縁性基板１０１としてガラス基板を用いた場
合、絶縁性基板１０１の誘電率と絶縁膜１１４の誘電率
とはともにＳｉ系であるのでほぼ等しいと考えると、容
量Ｃ（ｉ，ｊ）の容量値は絶縁膜１１４の膜厚と電極交
差部の面積により決まることになる。いま、走査線１０
７と容量検出線１１０との間で形成されるキャパシタ
と、ガラス基板を挟んで容量検出線１１０と物体（人間
の指など）との間で形成されるキャパシタから検出配線
１１０側に検出される容量の内訳は、形成される電極面
積が同一であるとすると以下のようになる。絶縁膜１１
２と、これを挟持する電極により形成されるキャパシタ
の容量Ｃｉｎｓは、Ｃins ＝ε₀×ε_r×Ｓ₁／ｄ_ins×Ｎである。一方、接触物体で形成されるキャパシタの容量
Ｃｂｏｄｙは、Ｃbody＝ε₀×ε_r×Ｓ₂／ｄ_glass となる。ここでε₀は真空の誘電率、ε_rは絶縁性物質
の比誘電率、Ｓ₁、Ｓ₂はキャパシタ面積（ここでは、
Ｓ₁＝Ｓ₂と仮定）、ｄ_insは絶縁膜の膜厚、ｄ_glass
はガラスからなる絶縁性基板の厚さを示している。ま
た、Ｎは容量検出線１１０と走査線１０７が交差する部
分の数を示している。例えば表示素子がＶＧＡに準拠し
ている場合、走査線の本数は４８０本だからＮ＝４８０
となる。

【００９２】容量検出感度は、容量検出線１１０で検出
された全容量値に対して、Ｃbodyの値が検出可能であれ
ばよく、すなわちＣbody／（Ｃbody＋Ｃins ）の差が検
出できればよい。先ほどの絶縁性物質の厚さ（ｄ_ins＝
１μｍ、ｄ_glass＝０．７ｍｍ）を用いると、この比の
値は約２．９８×１０^-6程度となり、ピーク値５Ｖのパ
ルス信号が容量検出線１１０に現れたとしても、物体の
接触による容量Ｃbodyを検出するためには、約１４．９
μＶの差異を検出する必要がある。このような小さな差
異の検出は外界からのノイズや情報処理装置自体から発
生するノイズを考慮すると検出マージンが幾分低いと考
えられる。

【００９３】このノイズに対する検出マージンを向上す
るためには、低誘電率の絶縁膜１１２を用いるようにし
てもよい。本発明の情報処理装置では、さらに数桁マー
ジンを上げるために絶縁膜１１２と絶縁性基板１０１の
厚さの比率を調節して配設している。

【００９４】例えばいま、ピーク値約０．５Ｖのパルス
信号が入力された場合の望ましい選択信号の差が約１ｍ
Ｖ程度であると仮定する。この場合、容量の比は、Ｃin
s ／Ｃbody＝約１．０４程度となり、上述の例と同様に
膜厚のみが変化すると考えると、膜厚の比率はｄbody／
ｄins ＝約１．０４程度以下であればよいことになる。
この結果は、容量検出線１１０と物体との間に形成さ
れる容量をできるだけ大きくすることが好適であること
を示すものであるが、絶縁性基板１０１の厚さと絶縁膜
１１２の厚さの両方を例えば約数百μｍ程度、例えば約
３００μｍ程度に設定することにより検出マージンを大
きくすることができる。この場合、液晶層１０５とし
て、ＰＤＬＣ（Polymer Disperced Liquid Crystal）な
どを用いるようにしてもよい。この場合絶縁膜１１２
は、真空装置を利用した薄膜形成プロセスではなく、ス
ピンコート、スクリーン印刷などの厚膜塗布技術により
膜形成することが好ましい。

【００９５】なお、ここでは容量検出線１１０の１本の
みに結合容量が発生した場合の例を説明したが、実際の
タブレット操作においては最低でも１０本程度の容量検
出配線１１０が容量結合に関与している。このため実際
には１桁以上の高い性能をもったタブレット１２を備え
た情報処理装置を得ることができた。

【００９６】なお、すでに述べたとおり、本発明の情報
処理装置が備えるタブレット１２などの座標検出装置
は、表示素子の裏面側の全面にわたって容量検出線を配
設して検出領域２２を構成するようにしてもよいし、表
示素子の裏面側の一部領域に検出領域２２を構成するよ
うにしてもよい。本発明の情報処理装置の操作方法の例
としては、両手、あるいは片手で情報処理装置を支持し
ながら、表示画面の裏面の検出領域２２に接触させた指
やペン先の位置の座標や、その変位、軌跡を容量検出す
ることによって表示画面上の入力ツールを操作があげら
れる。したがってタブレット１２の実際に用いられる領
域は、例えば情報処理装置の筐体部周辺を支持しながら
指接触が可能な領域など、表示素子の裏面側全面には対
応しない場合もある。このため、タブレット１２による
接触点の相対的位置変化（移動量）の検出のみを行う場
合には、タブレット１２は支持する手の届く範囲以外の
領域には配設しなくてもよい。逆に、情報処理装置を構
成する表示素子やタブレット１２を保持する筐体を支持
手で保持したときに保持のために手がかかってしまうよ
うな領域では、この保持による接触を検出しないように
することが好ましい。例えばタブレット１２を配設領域
を持ち方に応じて変化させたり、持ち手に応じてタブレ
ット１２に不感領域を形成するようにしてもよい。

【００９７】（実施形態９）図１６は本発明の情報処理
装置の構造の例を概略的に示す断面図である。

【００９８】この情報処理装置も、表示画面の裏面側に
検出領域２２が配設され、表示画面２０に対してその側
面側に選択スイッチ１３が配設されたものである。ここ
では前述したような液晶表示素子の表示面の裏面にタブ
レット１２の検出領域２２を配設した、表示素子１１と
タブレット１２とを一体化させたユニットを筐体３０で
保持した例を示した。

【００９９】筐体を金属により形成すれば、機械強度が
向上する他に、ノイズの遮蔽を行うことができる。金属
フレームなどの代わりにプラスチックなどからなる筐体
を用いる場合には、筐体３０の内部あるいは外部に導電
体層を配設したような構造とすることが好適である。

【０１００】筐体３０により表示素子を保持する位置と
しては、表示素子が液晶表示素子である場合には、液晶
層を封止するためのシールを配設した部分で保持するの
が好ましい。また、筐体３０の内側のスペースには、前
述したＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含む電子部品が実
装された回路基板３１が収納され、表示素子１１、タブ
レット１２、選択スイッチ１３、図示しない外部インタ
ーフェース等と接続している。筐体３０の表示素子を固
定する部分は、可撓性を有する材料を介して機械的に支
持されており、局部変形に対する保護機能を備えてい
る。

【０１０１】タブレット１２の検出領域２２が構成され
た側の基板の周辺のみを別の基板に接着し、この別基板
を介して筐体３０に接続するようにしてもよい。

【０１０２】（実施形態１０）本発明の情報処理装置の
特徴は、表示画面２０の裏面側にタブレット１２などの
ポインティングデバイスを配設したことであり、また、
表示素子１１の側面側に、選択スイッチ１３を配設して
ことである。さらに、情報処理装置の軽量化、小型化を
はかるために、表示素子１１で使用される配線（走査
線、信号線など）の信号（例えば、線順次走査信号）と
その配線とで形成されるキャパシタを位置検出回路の構
成の一部として用いている。

【０１０３】マウス、ジョイスティックなどでは、入力
ツールが指し示した位置の選択・決定といった機能があ
り、ポインタなどの入力ツールの移動とボタン選択（ク
リック）などでその機能を実現している。

【０１０４】本発明の情報処理装置では、これらの機能
は上述のように選択スイッチ１３を用いることにより実
現することができるが、タブレット１２の検出領域２２
において、同一位置をタッピングすることによっても、
クリック機能を実現するようにしてもよい。

【０１０５】このタッピングの検出は、便利である一方
で、情報処理装置を持ちかえたときなどに、手や指がタ
ブレット１２の検出領域２２に接触して、検出回路がタ
ッピングと誤認する場合がある。

【０１０６】そのため、例えば上述したような表示素子
の側面側に配設された選択スイッチ３１のように、クリ
ック専用のスイッチを採用することにより、確実に選択
操作を行うことができる。この選択スイッチは表示素子
の側面側に配設することが好適であるが、クリックされ
たことが検出できればよいので、例えば表示素子の裏面
側のタブレット１２の周辺などに配設するようにするこ
とも可能である。

【０１０７】図１７は表示素子の裏面側に配設された選
択スイッチ３１ｉを備えた情報処理装置を概略的に示す
図である。図１７（ａ）は、表示画面２０側から見た平
面構成を、図１７（ｂ）は選択スイッチ３１ｉをそれぞ
れ概略的に示す図である。

【０１０８】さらに選択スイッチを物理的に配設する代
わりに、タブレット１２の検出領域２２の一部を選択ス
イッチとして機能させるようにしてもよい。また、検出
領域２２と分離して、同様の構成を有するスイッチ領域
２３をタブレット１２に含めて機能させることも可能で
ある。これは、位置検出領域２２が主として接触点の変
位（移動量）を検出する機能を求められるのに対して、
スイッチ領域２３はおもにクリッキング・タッピングさ
れた選択機能を求められているので、スイッチ領域２３
の検出配線を位置検出領域２２に配設する配線よりもあ
らく、かつ、位置検出の精度をそれほど気にしなくても
良い。さらに具体的には、検出領域２２に配設される容
量検出線を何本かまとめるようにすれば、容量検出する
ライン数を減らせ、検出容量は大きくできるために、ス
イッチ領域２３をクリッキング、タッピングした場合の
信号強度を大きくとることができる。また検出信号の強
度の情報から、スイッチ領域２３が選択された（クリッ
クされた）ことを検出することができる。また、このス
イッチ領域２３は、表示画面の裏面側の表示画面に対向
する領域に形成する必要はなく、表示素子の引き出し配
線部分を利用することもできるので、表示画面全体と対
向する検出領域２２を設け、かつ、スイッチ領域２３を
設けることもできる。（実施形態１１）図１８は本発
明の情報処理装置のさらに別の例を概略的に示す図であ
り、キーボード３２を備えた本発明の情報処理装置の例
を概略的に示す図である。この情報処理装置は、表示素
子１１と、この裏面側に配設された図示しないタブレッ
ト１２と、表示素子の側面側に配設された選択スイッチ
１３とを備え、さらに、キーボード３２を備えた例を示
している。

【０１０９】使用方法としては、表示画面２０に前述の
ような画面上の入力手段２１とオブジェクトとが表示さ
れ、タブレット１２を用いて表示画面上の入力ツール２
１を、オブジェクトを指し示すように操作する。この操
作は、タブレット１２の検出領域２２の有する座標系と
表示画面の有する座標系とが１対１に対応している場合
には、オブジェクトが表示された位置に対応した検出領
域２２上の所定の位置に接触すればよい。また、タブレ
ット１２が接触点の位置変化を検出し、この位置変化に
対応して入力ツール２１が指し示す位置が変更される場
合には、入力ツール２１を移動させたい方向と距離に対
応するように、検出領域２２を指あるいはペンなどでな
ぞるようにすればよい。そして、入力ツールがオブジェ
クトを指し示した時に、選択スイッチ１３をクリックす
ることによりそのオブジェクトと関連づけられた所定の
プログラムが起動する。選択スイッチ１３以外にも例え
ば検出領域２２やスイッチ領域２３をタッピングするよ
うにしてもよい。

【０１１０】本発明の情報処理装置の基本的な特徴点の
一つは、表示素子の表示面の裏面側に入力機能を備え、
表示素子の側面側に選択スイッチ１３を備えたことにあ
る。図１８に例示した情報処理装置が備えるキーボード
３２を、表示素子１１とキーボード３２とを接続するヒ
ンジ３３を軸にして、表示画面の裏面側にひっくり返す
ことにより、キーボードを入力ツール２１の移動手段と
して用いるようにしてもよい。

【０１１１】このとき、表示画面と同じ面にキーボード
３２がある場合（図１８の状態）には、キーボード３２
の各キー３２ａは、割り付けられた文字、記号、機能の
入力手段として用いるが、キーボードの入力面が、表示
画面２０と裏面側にひっくり返されたときには、個々の
キー３２ａに割り付けられた文字、記号、機能ではな
く、押されたキーのキーボード上の位置情報や、キー３
２ａ相互の相対的な位置関係に基づく移動情報を用いる
ようにすればよい。例えば、順次隣接するキー３２ａを
順次押して行くことで、入力ツール２１を所定方向に移
動させる移動情報を提供することができ、また同じキー
３２ａをタッピング（クリッキング）することで、選択
機能を実行することができる。

【０１１２】一般的なキーボードの多くは、個々の入力
キーが隆起した構造となっているが裏面入力機能を最大
限に活用して、移動量を検出するようにするためには、
キーボード面が平滑であった方が好適である。しかし一
方で、キーが押されたことを人間が感覚としてとらえる
ためには、キーストロークはあった方が好ましい。、キ
ーに相当する部分には、しずみこみが生じるような構造
とすることがよい。

【０１１３】図１９は表示素子１１の裏面側にタブレッ
ト１２とキーボード３２とを一体的に配設したときの構
造を概略的に示す断面図である。位置入力機能の分解能
を向上するために、キー入力型スイッチではなく、さら
にピッチの細かい位置検出配線を設け、図１９のよう
に、タブレット１２の検出領域２２にキー入力機能を付
与させることで、スムーズなカーソル移動を実現しなが
ら、かつ、ストローク感のあるキーボードを実現するこ
とができる。

【０１１４】また、各キーに相当する領域に柱状のピン
を配置するようにしてもよい。例えばキーボードを表示
面と同一面で使用する場合には、そのピンにより各キー
ボードに突起が生じ、一方、裏返して位置検出手段とし
て用いる場合には、その突起が引っ込むような構造とす
ることにより、キーボードの機能性を向上することがで
きる。

【０１１５】さらに、表示画面と同一面でキーボードと
して用いる際の入力機能としては、ペン入力と指入力の
選択入力を行うことができる。

【０１１６】このペン入力と指入力の選択機能は、例え
ば位置検出手段の検出領域２２の接触面積・電気抵抗が
ペン入力と指入力では異なることを用いて実現すること
ができる。つまり、検出領域２２で検出された容量信号
の大きさと信号検出された配線の本数が異なることを利
用して、その入力がペンで行われたのか、指でおこなわ
れたのかの判別を行うことができる。

【０１１７】具体的には、ペン入力ではタブレット１２
の検出領域２２と入力ペンの接触面積が小さいため、検
出信号は少ない配線に大きな信号として検出される。一
方、指入力では入力面と指先との接触面積がペンを用い
る場合と比べて大きいため、検出信号は数本の配線にわ
たって検出される。

【０１１８】入力手段の違いを利用する例としては、ペ
ン入力では主に手書き文字入力を、指入力では主に選択
肢の選択を行うような役割を持たせるようにしてもよ
い。もちろんソフトウエアによる処理により、ペン入力
でオブジェクトを選択したり、指入力で手書き文字の入
力を行うことも可能である。このような設定は、ソフト
ウエアなどにより、使用する条件により適宜設定が可能
なようにすればよい。

【０１１９】また特に、表示画面の裏面側にキーボード
をひっくり返してタブレット１２として用いる場合には
ペン入力を行う可能性は低いから、指入力を前提とした
信号処理を行うように設定しておくようにしてもよい。
また、オブジェクトの選択動作（クリッキング、タッピ
ング）を行う場合と、文字の入力を行う場合とで、検出
領域２２の検出感度を調節して最適化することで、入力
感度を向上させることができる。加えて、表示画面の裏
面側から入力を行う場合で、指入力のみを用いる、例え
ばオグジェクトの選択操作を行うする場合には指の腹を
使用して入力を行い、文字入力を行う場合には指を立て
て爪先などで文字入力を行うようにすれば、前述のよう
に入力内容を自動的に切り替えることができる。

【０１２０】（実施形態１２）上述のように、本発明の
情報処理装置の特徴は表示画面の裏面側にタブレット１
２などの表示画面上の入力ツールの操作手段を配設した
ことである。

【０１２１】本発明はタブレット１２の検出領域２２に
指先などの人体の一部あるいは入力ぺン等が触れたとき
の容量変化の生じた位置座標を検出するものである。タ
ブレット１２の検出領域２２は図１０に例示したような
マトリクス配線から構成されており、表示素子の解像度
と同一の精度で位置検出を行うことが可能である（図８
乃至図１６参照）。

【０１２２】図２０にタブレット１２の検出領域２２で
の接触検出から表示画面へ表示するまでブロック図を示
す。タブレット１２の検出領域２２に接触した物体
（指、ペンなど）の接触位置は検出データ保持部１２１
に座標データとして保存され、入力点抽出部１２２によ
り検出された全接触点の中から入力点の座標値のみを抽
出し、その座標値をデータ処理部１２３に転送する。接
触点が検出されないときは、検出なしの情報（信号）を
データ処理部１２３に転送する。

【０１２３】データ処理部１２３は、入力点抽出部１２
２からの送られる座標データの処理、その時の位置入力
方法に応じた表示信号の生成や入力の結果選択されたプ
ログラムの制御などを行う。このデータ処理部１２３に
は選択スイッチ１３の出力信号も入力され、例えば表示
画面上の入力ツール２１が指し示している表示画面上の
オブジェクト、座標を選択して、プログラム制御部１２
５に信号出力してプログラム制御を行う。

【０１２４】検出領域２２制御部１２４は、タブレット
１２の検出領域２２上の一部領域を非検出領域２２とす
ることで、非検出領域２２内の接触点を検出データ保持
部１２１にデータ転送しないようにする。

【０１２５】また表示制御部１２６は、例えば、タブレ
ット１２の検出領域２２で検出された入力座標の変位に
対応して、表示画面上の入力ツール２１の指し示す位置
を変更して表示画面２０に表示する。

【０１２６】表示画面に対する位置入力方法としては、
既に実用化されているマウス、トラックボール、ジョイ
スティック等と同様に表示画面上の入力ツール２１を、
検出領域２２で検出された入力点の座標の相対的な移動
量を検出に応じて移動させるようにしてもよい。また、
本発明の情報処理装置が備えるタブレット１２（位置検
出装置）の特徴として、表示画面と同面積の検出領域２
２を備えることができるので、表示画面とタブレット１
２の検出領域２２とを所定の規則で（例えば１：１）対
応させて絶対位置を検出するようにしてもよい。

【０１２７】（実施形態１３）図２１は表示画面２０と
タブレット１２の検出領域２２の座標系の対応関係の例
を模式的に示す図である。

【０１２８】上述した相対移動量検出方式と絶対位置検
出方式を同時に用いると操作が複雑化するため、２つの
検出モードの切り替えを行うようにしてもよい。検出モ
ードの切り替えは、外部スイッチによりハード的に行う
場合と、表示画面に表示されるメニュー選択などにより
ソフト的に行う場合が挙げられる。

【０１２９】まず、検出モードが相対移動量検出方式の
場合について、表示画面上の入力ツール２１の指し示す
位置を変更する手法と、指し示された位置乃至オブジェ
クトの選択／決定の手法について説明する。相対移動量
検出方式にモードを選択すると、まず表示画面に、例え
ば表示画面上の入力ツール２１などの表示画面上の入力
ツール２１が表示される。入力ツール２１の初期表示位
置は内部プログラムにより自由に決められるが、通常は
表示画面中央に表示されるのが一般的である。また、こ
の入力ツール２１は検出領域２２上に接触する指または
ペンなどの接触点の相対移動量に合わせて表示画面上を
移動するようにプログラムされる。

【０１３０】図２２は、ポインタなどの表示画面上の入
力ツール２１の指し示す位置を、タブレット１２などの
位置検出手段が検出した入力点により表示画面上を移動
させるプログラムのフローチャートの例である。プログ
ラムが最初に行うのは、タブレット１２の検出領域２２
に一番最初に指あるいはペンなどの入力デバイスが接触
した位置を検出することである。図８乃至図１５に例示
した本発明の情報処理装置が備えるタブレット１２の検
出領域２２では、走査線を液晶表示素子の走査線と共用
しているため、１画面の走査に要する時間は通常１／６
０秒である。従って、プログラムは１／６０毎に接触点
の検出処理を行う必要がある。プログラムが単純な場合
には、１／６０秒で接触点の位置検出処理を行える場合
もあるが、接触物体の認識などを付加して検出精度を向
上しようとするとプログラムが複雑化し、１／６０秒で
は位置検出処理を行うことが困難な場合がある。このよ
うな場合には、一画面の検出終了後、走査線が９回走査
される間はハード的な検出を行わず、その間に位置検出
処理を実行するようにする。これにより、位置検出処理
の間隔は１／６秒となるが、人間の反応速度を考えると
十分な速さである。検出間隔のコントロールは内部プロ
グラムにより可能であり、実際の手順の例は、コントロ
ール値として１以上の整数値ｎを与えると１回の走査を
行った後、（ｎ−１）回は走査を休止するような方法を
採用するようにしてもよい。

【０１３１】（実施形態１４）接触点の検出方法として
最も簡易な方法は、線順次走査を行って最初に容量変化
が検出された点の座標を位置変数（ｘ０，ｙ０）に格納
する。ｘ０，ｙ０は初期位置格納用の変数である。ｘ０
には位置検出時の検出電極の番号が代入され、ｙ０には
その時の走査電極の番号が代入される。この方法によ
り、位置検出が高速に行えるが、意図しない容量変化が
タブレット１２の検出領域２２に生じたり、実際に接触
しているものがない場合でも、外乱により容量変化が生
じ誤検出されるような場合には位置検出を誤る場合が多
くなる。

【０１３２】意図しない検出領域２２への接触を除去す
る手段として、まず、接触物体あるいは外乱の面積を求
めキャンセルする手法がある。まず、接触が検出された
座標で隣接しているものを同一物体とみなし、同一のラ
ベルを付ける。同一ラベル毎に座標数すなわち画素数を
カウントし、その画素数を物体の面積と仮定する。ま
ず、外乱の場合大面積である場合が少なく、１〜５画素
程度の小面積の物体は外乱とみなしキャンセルする。ま
た、入力点と意図しない接触点との区別は、例えば指入
力の場合は検出領域２２への入力へ用いる指の相違や個
人差等により多少のマージンがあるが、例えば面積５０
画素〜１００画素の接触物体は指として認識し、代表の
座標値を（ｘ０，ｙ０）に代入する。代表値としては、
重心点を用いるようにすればよい。そしてそれ以外の接
触点は、意図しない接触点としてキャンセルするように
すればよい。さらに、認識精度を向上する手法とし
て、物体の形状を考慮する手法が考えられる。例えば特
徴パラメータの利用や、パターンマッチングなどが考え
られる。特徴パラメータでは円形度を算出し、例えば円
形度０．８以上を指またはぺン先として認識し、またパ
ターンマッチングでは、指先やペン先のパターンライブ
ラリを用意し、このライブラリに保持されているパター
ンとの一致度の高いものを認識するようにすればよい。

【０１３３】図２３はタブレット１２の検出領域２２上
に検出された接触点のパターンの例を模式的に示す図で
ある。接触物体の面積を考慮することで、まず小面積の
ノイズは除去される。また大面積の支え手、指腹なども
除去することができる。指先とほぼ同面積の矩形物体な
どに対してはその円形度を計算することにより除去する
ことができる。

【０１３４】このように検出された接触物（パターン）
の面積判別と形状判別とを組み合わせることで、より高
精度な認識が可能となる。

【０１３５】しかしながら、このような接触点の位置検
出処理は時間がかかるために最適な時間内に処理が終了
するように、認識プログラムを選択する必要がある。相
対移動量検出方式の利点として、一度入力点の位置検出
に誤認識が生じたとしても、次の検出時に正常に認識さ
れれば、表示画面に表示される表示画面上の入力ツール
２１の動きを見ながら軌道修正が行えるので、過剰な物
体判別を行う必要がない。実際に認識を誤って入力点と
して処理される接触点が２つ以上あった場合、入力点な
しとして処理してもこの状態が長く続かない限りは情報
処理装置の操作上は大きな問題が生じない。

【０１３６】（実施形態１５）次に移動量の計算の例に
ついて説明する。初期位置が決定されており、次の検出
時に入力点が検出された場合は、その位置座標を変数
（ｘ１，ｙ１）に格納し、初期位置（ｘ０，ｙ０）と現
在位置（ｘ１，ｙ１）との差分を移動量として定義す
る。つまり、横（ｘ）方向移動量はΔｘ＝ｘ１−ｘ０、
縦（ｙ）方向はΔｙ＝ｙ１−ｙ０で定義する。Δｘ、Δ
ｙには方向があり、Δｘが正の時は右方向、負の時は左
方向への移動であり、Δｙが正の時は下方向、負の時は
上方向への移動とするようにしてもよい。

【０１３７】相対的な移動量（変位）が計算されると、
表示画面に表示されたの表示画面上の入力ツール２１
は、計算された移動量に対応して移動しその指し示す位
置も移動する。

【０１３８】表示画面上の入力ツール２１の指し示す位
置は、入力ツール２１の代表点を表示画面の座標に対応
させて表すようにしてもよい。いま、表示画面上の入力
ツール２１の指し示す位置座標を（ｘ，ｙ）で表すこと
にする。入力点の動きにより移動量が計算されると、表
示画面上の入力ツール２１の指し示す位置の座標は、ｘ
←ｘ＋Δｘ、ｙ←ｙ＋Δｙと逐次更新される。そして、
新たな座標（ｘ，ｙ）に表示画面上の入力ツール２１を
表示するような表示信号を作成し、映像表示を行う。

【０１３９】表示画面の座標は、表示素子の画素数を横
×縦＝ｘ_max×ｙ_maxとすると、例えば左上隅の座標を
（０，０）とし、右下隅の座標を（ｘ_max−１，ｙ_max
−１）で表すようにしてもよい。移動量計算の結果、ｘ
＜０またはｙ＜０となった場合はｘ＝０またはｙ＝０と
して表示画面上の入力ツール２１の表示を行い、ｘ≧ｘ
_maxまたはｙ≧ｙ_maxとなつた場合はｘ＝ｘ_max−１ま
たはｙ＝ｙ_max−１として表示画面上の入力ツール２１
の表示を行う。

【０１４０】このような入力点の移動量計算方式では、
入力点の移動量と表示画面上の入力ツール２１の表示画
面上の移動量とは同じになる。しかしながら、細かい位
置指定を行うときには、入力点の変位に対して表示画面
上の入力ツール２１の変位を小さくした方が好ましい場
合がある。逆に、画面のある端点から端点まで表示画面
上の入力ツール２１を大きく動かしたいときは、入力点
の変位に対して表示画面上の入力ツール２１の変位を大
きくした方が好ましい場合がある。このような場合に
は、入力点の移動量に所定の係数ａを掛けることによ
り、検出された入力点の移動量を拡大または縮小して、
表示画面上の入力ツール２１を移動させるようにすれば
よい。この場合、表示画面上の入力ツール２１の指し示
す位置座標は、ｘ←ｘ＋ａΔｘ、ｙ←ｙ＋ａΔｙとな
る。ａ＜１のときは表示画面上の入力ツール２１の移動
量は入力点の移動量より小さくなり、ａ＞１のときは表
示画面上の入力ツール２１の移動量は入力点の移動量よ
り大きくなる。係数ａが整数でない場合には、入力ツー
ル２１の指し示す位置の座標が整数値でなくなる場合が
あるが、この場合には、演算結果を整数値になるように
小数点第一位を四捨五入あるいは小数点以下の切り上
げ、切り捨てを行うなど、所定の処理を行うようにすれ
ばよい。

【０１４１】検出期間内に入力点か検出されない場合
は、変数Δｘ、Δｙを０にリセットするか、あるいは入
力点が検出されない期間は表示画面上の入力ツール２１
の指し示す位置の計算は行わないようにする。そして、
次に入力点が検出された位置（ｘ１，ｙ１）を新たに
（ｘ０，ｙ０）として、上述の表示画面上の入力ツール
２１の指し示す位置座標の計算を繰り返し行う。この処
理により、例えば表示画面の右から左に表示画面上の入
力ツール２１を大きく動かす場合に、ほほ同じ場所を小
さい動きで何度か右から左に入力点を動かすことで実現
できる。ただし、入力点が右に達した後に一度入力点を
タブレット１２の検出領域２２から離す必要がある。

【０１４２】（実施形態１６）また、移動量を入力点位
置検出に利用する手段も考えられる。初期位置決定後、
次の入力点の位置を検出するときに２つ以上の候補点が
存在する場合を考える。検出の周期が１／６０秒とする
と、その間に人間が指を動かすことができる距離はある
範囲内に収まるはずである。１／６０秒に指を動かせる
距離を仮に最大約５ｍｍとすると、初期位置から半径約
５ｍｍの円内に入力点が存在するはずである。初期位置
と移動後の位置との間の距離をｒとすると、ｒ＝｛（Δ
ｘ）²＋（Δｙ）²｝^1/2として定義されるので、ｒ＞
５ｍｍの候補点を除外することができる。図２４は、図
２３に例示した検出状態を初期状態としたとき、次の入
力点の接触可能範囲の例を示す図である。

【０１４３】それでも入力点の候補となる接触点が２つ
以上存在するときには、例えば距離が最小の点を入力点
として採用するなどの方法が考えられる。また、初期位
置の前の位置を保存してあれば、余弦定理より３点のな
す角による余弦ｃｏｓθを計算することができる。一般
に、表示画面上の入力ツール２１を動かすときの軌跡は
滑らかであるので、θは鈍角になる場合が多い。したが
って、ｃｏｓθ＜０となる点を選ぶか、あるいはさらに
候補点がある場合には直線的な動きであるｃｏｓθが−
１に最も近い点を入力点とするようにしてもよい。図２
５は複数の接触点から入力点を判別する手法を説明する
ための図である。この方法では、前回と前々回の入力点
の軌跡と、新規な入力点の候補となる複数の接触点との
角度を計算している。

【０１４４】しかし、鋭角的に表示画面上の入力ツール
２１を動かす場合もあるので、この方法は必ずしも確実
とはいえない。したがって、上述したような複数の接触
点から入力点を判別する手法を複数組み合わせて用いる
ようにしてもよい。この場合入力点の判別精度を向上す
ることができる。なお、以上の条件を満たすような候補
点が存在しない場合は、指先などがタブレット１２の検
出領域２２から離れたものとして（入力点なし）処理を
行うようにすればよい。

【０１４５】（実施形態１７）このように、タブレット
１２により表示画面上の入力ツール２１を所定の位置
（座標、領域）を指し示すようにに移動させた後に、例
えばマウスのクリックに相当するような選択／決定処理
を行う必要がある。すでに説明したように本発明の情報
処理装置においては、選択スイッチ１３を用いてこのよ
うな選択／決定処理を行うようにしてもよいし、タブレ
ット１２でタッピングを検出して選択／決定処理を行う
ようにしてもよい。

【０１４６】ここで、タッピング動作の検出についてさ
らに説明する。

【０１４７】タッピング動作を検出して選択／決定処理
を行うためには、表示画面上の入力ツール２１を所望の
位置を指し示すように移動させた後、例えば指先（入力
点）を一度タブレット１２の検出領域２２から離し、所
定の時間内に、離した位置とほぼ同じ位置に指先を再び
接触させるようにすればよい。

【０１４８】この時の処理の流れは、まず指先を検出領
域２２から離すことで、離したときの位置（入力点）は
（ｘ１，ｙ１）に保存されたままとなる。指先を離した
後の再接触位置は（ｘ０，ｙ０）に格納されるように決
めておけば、上述の手法で（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ
１）との距離を算出し、これがある誤差範囲εｍｍ内に
存在するときには選択／決定を行ったとしてイベント処
理に移るようにしてもよい。（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，
ｙ１）との距離がεｍｍより大きい場合には、再び表示
画面上の入力ツール２１移動を行うとして処理するよう
にすればよい。また、指先を離してから、再接触するま
での時間がある設定時間よりも長いときには、次の接触
動作がεｍｍ内にあろうとなかろうと表示画面上の入力
ツール２１の移動を行うものとして処理するようにすれ
ばよい。

【０１４９】また、マウスのダブルクリックのようにク
リックをした場合と異なる処理を行いたい場合は、クリ
ック操作をした後、もう一度指先を検出領域２２から離
してもう一度クリック操作を行うようにすればよい。通
常ダブルクリックはあるあらかじめ定められた時間内に
実行されなければならないので、１回目のクリックが認
識されてから２回目のクリックが行われるまでの時間を
測定し、その時間内にクリック動作がなされないときに
はその後の接触検出は、表示画面上の入力ツール２１移
動を移動するための接触として取り扱うようにすればよ
い。クリック、ダブルクリックの設定時間はソフトウェ
ア的に可変に設計するようにしてもよい。

【０１５０】表示画面上の入力ツール２１の移動のため
のタブレット１２の検出領域２２と、クリックのための
タブレット１２の検出領域２２とが共通だと誤入力など
が生じやすいため、前述のようにスイッチ領域を別に設
けるようにしてもよい。

【０１５１】（実施形態１８）本発明の情報処理装置で
は、表示素子の側面側（したがってタブレット１２の側
面側）に、マウスのボタンに対応するような選択スイッ
チを配設しており、この選択スイッチを用いて選択／決
定処理を行うようにしている。このような構成によれ
ば、タブレット１２を用いた選択／決定処理に比べて誤
りが少なく、処理が簡単で、また操作も容易である。

【０１５２】また、別の手法として、選択スイッチ１３
に相当するスイッチ領域２３をタブレット１２の検出領
域２２上の所定の領域に構成する方法がある。構成する
といっても、この領域のハード的な構成を他の領域と変
えるのではなく、ソフトウェア的にタブレット１２の検
出領域２２上の所定の領域を、クリック動作の検出に用
いるように指定するだけでよい。相対移動方式の場合に
は、表示画面上の入力ツール２１の移動のためにタブレ
ット１２の検出領域２２の全部の領域を使用する必要は
ないので、このようなスイッチ領域２３を設定すること
ができる。スイッチ領域２３の配設数、形状は自由であ
るが、一般には矩形領域や円形の領域が考えられる。

【０１５３】領域の指定方法は、矩形の場合は対角の２
点の座標を指定し、円形の場合は中心の座標と半径の長
さを指定すれば十分である。座標指定を指定するために
は、文字入力が必要となる。文字入力はキーボードを用
いて行うようにしてもよいし、タブレット１２で入力し
た入力点の軌跡を文字認識するようにしてもよい。

【０１５４】また、表示画面上の入力ツール２１を用い
たり、絶対位置入力方式の手法を用いてもスイッチ領域
２３を設定することができる。

【０１５５】選択／決定処理を行う条件は、スイッチ領
域２３に容量変化が認識されたらどんな場合でも選択／
決定処理を行うものと、クリック動作をスイッチ領域２
３内で行ったときに選択／決定処理を行うようにしても
よい。この場合、スイッチ領域２３を複数設定すること
で複数の入力ボタンを必要とするような処理に対応する
ことができる。スイッチ領域２３の設定は、初期設定状
態からユーザーの入力により任意に設定するようにして
もよい。

【０１５６】スイッチ領域２３が検出領域２２のどこに
あるのかがわかるようにするために、初期設定位置で固
定の場合には、タブレット１２の検出領域２２に凹凸を
付けたり、触ると沈み込むように、視覚、好ましくは触
覚により判別できるように構成することが好適である。
特に本発明の情報処理装置ではタブレット１２は表示素
子の裏面側に配設されるので、触覚でスイッチ領域２３
を判別できるようにしておくことが好適である。

【０１５７】（実施形態１９）もう１つの手法として、
タブレット１２の検出領域２２に設定したスイッチ領域
２３に対応した表示画面の領域にボタンのようなオブジ
ェクトの表示を行い、クリック動作がなされたときにオ
ブジェクトの色が反転するように映像信号を処理するよ
うにしてもよい。

【０１５８】図２６はスイッチ領域の位置と状態が表示
画面に表示される構成を有する本発明の情報処理装置を
説明するための図である。図２６（ａ）はスイッチ領域
２３を有するタブレット１２の検出領域２２を、図２６
（ｂ）は、このタブレット１２の裏面側に配設された表
示素子１１の表示画面２０をそれぞれ模式的に示す図で
ある。表示素子１１に表示される表示画面２０の、タブ
レット１２の検出領域２２に設定されたスイッチ領域２
３ａ、２３ｂと対向する領域には、スイッチ領域２３
ａ、２３ｂが選択されたときに色や形状が変化するよう
なオブジェクト２４ａ、２４ｂが表示されている。した
がって、オペレータはスイッチ領域２３ａ、２３ｂが選
択されたがどうかを容易に確認することができる。

【０１５９】例えば、右利きのユーザーがこの情報処理
装置を相対移動方式で使用する場合には、タブレット１
２の検出領域２２が全面になくても、右端から１０ｃｍ
程度の範囲に検出領域２２があれば十分である。しか
し、これでは左利きユーザー用の情報処理装置の製造が
別に必要になり生産性が低下すること、右利きユーザー
でも右手がふさがっているなどして左手で使用したいと
きには不都合であるため、表示素子１１の表示画面２０
の裏面全面にタブレット１２の検出領域２２を配設する
ほうが好適である。

【０１６０】この場合、タブレット１２を相対移動検出
モードと、絶対位置検出モードとで使い分けることもで
きるという利点がある。しかしながら、検出領域２２が
大きくなると、例えば筐体を支えるための持ち手が検出
領域２２に触れるなど誤認識が増えやすい。持ち手の面
積の大きな面が検出領域２２に接触する場合には、前述
の面積による判別で入力点（指）を選択することができ
る。しかし持ち手の指先などが接触する場合には、どの
指による接触が入力動作であるのかを判断する必要があ
る。例えば情報処理装置を片手で支えて、その持ち手の
人差し指で入力を行うときには、接触点のうち、最もｙ
座標の小さい（一番上に位置する）接触点を入力点とし
て処理するようにしてもよい。

【０１６１】いま、片手で情報処理装置を支え、他方の
手の指あるいはペン等で入力する場合には、右利きの人
は一般に左手で装置の左側を押さえて、右手で中央から
右側部分で入力を行うことが多い。このような場合に対
応するには、前述のようにタブレット１２の検出領域２
２の左半分は検出処理を行わないようにすることが考え
られる。検出処理はハード的に非アクティブにするよう
にしてもよいし、ソフト的に非アクティブにするように
してもよい。左利きの人は逆の動作になるので、モード
切り替えにより右半分を検出しないようにする。

【０１６２】また、支え手の指の接触位置があらかじめ
わかっている場合は、検出領域に非アクティブな領域を
あらかじめ設定しておき、その位置に接触が検出されて
も入力点として認識しないようにすればよい。

【０１６３】非アクティブな検出領域の設定は、境界線
と検出領域の端線で囲まれる領域の内部である。境界線
は直線や円弧のように簡単な幾何図形で表せるものの方
が領域を記述するパラメータが少なくなるのでデータ保
存領域が少なくてすむ。境界線が複雑な曲線である場合
には、その曲線の通るタブレット１２の検出領域の座標
値を全てあるいは適当にサンプリングした座標値を保存
する必要がある。この境界領域の設定はソフト的に行え
るので、後からユーザーによって設定することが可能で
ある。

【０１６４】ユーザー設定の方法は、幾何図形の場合は
必要なパラメータ値を入力することで行える。設定時に
表示画面上に非アクティブな検出領域を表示すること
で、視覚的に見えるため設定しやすくなる。任意曲線の
場合、座標点を一つずつ入力するのが最も単純な方法で
あるが、ユーザーが知る必要のないタブレット１２の検
出領域２２座標を意識しなければならない点と、座標数
が多いために面倒である点が問題である。これは指また
はペン入力によって行うことができる。設定時はタブレ
ット１２の検出領域２２に入力点以外はタブレット１２
の検出領域２２に触れないように注意しながら、タブレ
ット１２の検出領域２２に境界の曲線を描く。内部の処
理は検出を行う周期で、タブレット１２の検出領域２２
上に入力点が位置する座標を次々と格納していく。検出
周期は一定であるので、保存される座標数は曲線を描く
速さに反比例する。各点の間の補間方法は最も単純な線
形補間によって行うのが処理速度の転では好適である、
座標点数が少ない場合は入力曲線を再現できなくなるの
で、精度が必要な場合はスプライン補間などによって行
うことが好適である。

【０１６５】非アクティブ領域内に入力点があるかどう
かを調べる処理は、検出領域２２が単純な幾何形状の時
は入力点の代表点座標と幾何形状の理論式によって判断
することができる。しかし、複雑な曲線の場合は計算が
複雑になり時間がかかる。この場合、位置計算をおこな
うよりも、非アクティブ領域は常にその形状の物体がタ
ブレット１２の検出領域２２上に接していると考える。
通常、非アクティブ領域の面積は、入力点の接触面積よ
り大きいので、検出処理時に除外される。

【０１６６】タブレットの検出領域のうち非アクティブ
領域を自動的に判別する手法として、基本的に長時間移
動がない接触点は入力点ではないとして処理する手法が
考えられる。しかし、支え手を動かさずに長時間本体を
支えるのは至難の技であるため、多少支え手の移動は考
慮に入れる必要がある。この検出処理は前述の移動距離
ｒを調べ、検出時間の間の物体の移動ｒがある値より小
さい場合は、その物体は入力点ではないと判断するもの
である。しかし、指先などを非常にゆっくり動かした場
合や、支え手の位置を大きく動かした場合などでは誤認
識が生じる場合がある。

【０１６７】別の方法として、押さえる手によって筐体
にかかる圧力をセンサによって検知することで可能であ
る。左右のどちらを押さえているかを知るためには、筐
体の左右にセンサを付け、圧力が大きくかかっている方
の半分の領域を非アクティブ領域にする方法や、検出装
置同様に圧力センサも座標記述ができるようにアレイ状
に配置し、ある圧力値よりも大きな圧力がかかっている
部分を非アクティブ領域にする等の処理が行える。

【０１６８】また、情報処理装置の表示画面２０および
タブレット１２の検出領域２２が大きいものの場合、複
数のユーザーでポインティングを行う場合も考えられ
る。この場合はポインティングを行う人数に対応した座
標データのセットを用意し、どの入力点がどのユーザー
のものであるかを判別しながら、位置を座標データに格
納していく。ユーザーの判別は前述した、パターン認識
や移動量検出によって判断したり、ユーザーによって使
用範囲を限定することで行える。また、各ユーザーの指
先に個人差が出るように、接触形状、接触面積が異なる
指サックを付けることで認識が行いやすくなる。

【０１６９】（実施形態２０）次に検出モードが絶対位
置検出方式であるが、入力点の位置検出方法は前述の相
対移動検出方式の場合と基本的に同様である。モード切
り替え時に異なるのは、表示画面２０に表示画面上の入
力ツール２１等の表示が必ずしも必要ではないことであ
る。

【０１７０】このモードでは前述のスイッチ領域２３の
場合と同様に、あるタブレット１２の検出領域内の所定
の位置が選択されたときに、この選択された位置と関係
づけられたプログラムによりその時のイベン卜処理を実
行するものである。このように、入力点がタブレット１
２の検出領域２２の所定の位置に検出されたときに何ら
かのイベントがプログラムにより実行されるとき、この
検出領域２２内の所定の領域、点をイベントボタンと呼
ぶ。前述の相対移動検出方式で、選択／決定を行うスイ
ッチ領域もイベントボタンの一種である。イベントボタ
ンに対応して表示画面に所定のオブジェクトを表示する
ようにすれば、さらに操作性が向上する。

【０１７１】イベントボタンが、タブレット１２の検出
領域２２のどの位置にどのように配置されるかは、アプ
リケーションプログラムによって決定される。本発明の
情報処理装置ではタブレット１２の検出領域２２と表示
画面が１対１に対応しているので、タブレット１２の検
出領域２２上のイベントボタンをグラフィック化するこ
とで、オペレータはどの位置にどのようなイベントボタ
ンがあるのかを視覚化して理解することができる。イベ
ントボタンの例として、選択／決定ボタンの他にメニュ
ーバーやキーボードなどをあげることもできる。

【０１７２】絶対位置検出モードの基本的な処理は、相
対移動検出モードの初期座標（ｘ０，ｙ０）検出と同様
の手法で入力点の位置座標を検出し、その時の座標を
（ｘ０，ｙ０）に格納する。現在のアプリケーションで
表示されているイベントボタンの数をＮとし、各イベン
トボタンには１〜Ｎの番号が付けられているとする。位
置座標（ｘ０，ｙ０）がｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ）のイベン
トボタン内に含まれるかどうかを判断し、ｉ番目のイベ
ントボタンに含まれるときは、ｉ番目のイベントを実行
し、どのイベントボタンにも含まれないときは次の位置
座標が入力されるまで位置検出を繰り返し行う。

【０１７３】実際に絶対位置入力を行うため、表示画面
上に表示されるイベントボタンの真後ろのタブレット１
２の検出領域２２に指を触れようとしたときに、自分の
思ったところに指が触れられないといった場面があるこ
とが想定される。特に各ボタンの間隔が小ざい時は誤入
力などが生じやすくなる。

【０１７４】これを解決する手法として、現在のタブレ
ット１２の検出領域２２に指が触れている位置に対応し
た表示画面上の位置にカーソル表示を行う。これは、相
対移動方式の表示画面上の入力ツール２１に相当するも
のであるが、絶対位置方式ではタブレット１２の検出領
域２２に入力点がないときにはカーソルの表示は行わな
いものとする。

【０１７５】しかし、この処理だけではボタン間隔が小
さい場所での誤入力に対応できない。これを解決する手
法として、タブレット１２の検出領域２２上に指先が接
触し続けている間はスイッチ領域２３のチェックを行わ
ず、検出された入力位置の座標を（ｘ０，ｙ０）に格納
し続ける。そして、タブレット１２の検出領域２２上に
入力点が検出されないとき、（ｘ０，ｙ０）がどのイベ
ントボタンにあるかをチェックし、対応するイベントを
実行する。また、どのイベントボタンにも属さないとき
は、再びポインティング処理を続ける。

【０１７６】図２７はこのような絶対位置検出方式の処
理を説明するフローチャートの例である。

【０１７７】また、相対移動方式と同様の選択スイッチ
１３をイベントボタンとは別に備えるようにし、この選
択／決定ボタン位置に入力点が存在する時にイベントボ
タンチエックを行う手法も考えられる。

【０１７８】また、絶対位置検出モードでは、直接入力
を行うのに適しており、例えば文字入力などを行うのに
適している。

【０１７９】例えば文字入力処理の概要は下記のような
ものである。アプリケーションにより文字入力用のウィ
ンドウが表示されるとき、そのウィンドウ内に入力点が
位置する時、文字入力の処理がなされる。文字入力処理
は入力点が最初にタブレット１２の検出領域２２接した
位置からタブレット１２の検出領域２２か離れる位置ま
で、入力点の軌跡をウィンドウ内に描く。入力点がウィ
ンドウからはずれた場合もタブレット１２の検出領域２
２から離れたものとして処理する。文字を書き終えた
ら、書き込み終了のイベントボタンを選択すると、アプ
リケーションにより文字認識が行われ、認識完了後ウィ
ンドウがクリアされて次の文字が入力可能となる。

【０１８０】なお、絶対位置検出モードでも相対移動検
出モードと同様な手法で筐体を支える手の領域を検出す
ることが可能である。しかし、絶対位置検出モードで
は、イベントボタンが存在しない領域に入力点があった
としても何の処理が起きないので、何もない位置で筐体
を支えれば問題がない。逆に、筐体を支えている領域に
はイベントボタン等を配置しないように、アプリケーシ
ョンが処理することも可能である。また、複数の入力カ
ーソルの存在を許すようにソフトウェアを設計すること
により、相対移動モードで説明したような多人数でのカ
ーソル指示も行うことができる。

【０１８１】（実施形態２１）つぎに本発明のポインテ
ィング装置について説明する。

【０１８２】これまで説明してきたように、表示画面上
の入力手段である入力ツールを操作するには例えばタブ
レットのような座標検出装置を用いる方法がある。ま
た、マウス、ジョイスティックのような装置によっても
操作することができる。いわゆる携帯型情報機器では小
形化、薄型化、軽量化といった課題と、操作性の向上と
いった課題をともに解決しなければならない。

【０１８３】例えばマウス、ジョイスティックといった
入力装置は、基本的に外付けであり、操作する場所に限
定が生じてしまうという問題がある。

【０１８４】一方、トラックボール、アキュポイントと
いった入力装置を備えた情報処理装置も存在するが、こ
れらの入力装置は情報処理装置に固定されており、ユー
ザーが使用環境をカスタマイズすることができない。よ
り操作性を向上し、多様な使用状況に対応するために
は、オペレータにより入力装置の大きさ、配置などを最
適化することが好ましい。

【０１８５】本発明のポインティング装置はこのような
課題を解決するためになされたものであり、操作性を向
上し、ユーザーがそれぞれの使用状況、手の大きさなど
にあわせて最適化することができるポインティング装置
を提供することを目的としている。

【０１８６】図２８は本発明のポインティング装置の構
成を概略的に示す図である。図２８（ａ）は本発明のポ
インティング装置を概略的に示す斜視図であり、図２８
（ｂ）は本発明のポインティング装置を概略的に示す平
面図である。また、図２９は本発明のポインティング装
置の断面構造を概略的に示す図である。ここでは、図１
乃至図２７に例示したような本発明の情報処理装置に適
用した例をとりあげて説明する。

【０１８７】このポインティング装置は、タブレット１
２の検出面２２上などに貼り付けて用いることができる
ものである。すなわち本発明のポインティング装置は、
第１の配線と第２の配線とが交差するように形成された
検出領域２２に貼り付けて用いるものであって、第１の
面に貼り付け部材を有するシール３０１と、シール３０
１の第２の面に配設された弾性材料からなる絶縁層３０
２と、シール３０１を検出領域２２に貼り付けたとき、
走査線１０６ｇおよび容量検出配線１１０と容量結合す
るように、絶縁層３０２上に形成された導体プレート３
０３とを具備したものである。

【０１８８】導体プレート３０３は、絶縁層３０２、シ
ール３０１を介してタブレット１２を構成する走査線１
０６ｇ、容量検出配線１１０と容量結合する。また、絶
縁層３０２は、例えばゴム、ゲルなどの可撓性に富んだ
弾性材料から構成されており、指などで導体プレート３
０３に力を加えることで絶縁層３０２を応力変形させ、
導体プレートをタブレット１２に対して平面方向にずら
せることができる。ただし、シール３０１の位置は変わ
らない。シールの貼り付け部材として例えばＰＶＡ（ポ
リビニルアルコール）系の樹脂を用いれば、張り替えが
容易になる。

【０１８９】したがって、タブレット１２により、導体
プレート３０３の位置ズレを検出することができる。例
えば、導体プレート３０３の初期位置を記憶しておき、
この位置と導体プレート３０３をずらせたときの検出位
置とのズレを移動量として、入力ツール２１を動かすよ
うにすればよい。そして、ポインタなどの表示画面上の
入力手段を所望の位置へ移動させたなら、選択スイッチ
１３によりクリック、ダブルクリックなどの選択・決定
操作を行うようにすればよい。

【０１９０】タブレット１２を指先や入力ペンで操作す
る場合と比べ、導体プレート３０３を用いる方が容量値
を大きくとることができる。したがって、検出感度が向
上し、検出精度、検出信頼性を向上することができる。

【０１９１】特に液晶表示素子１１のアレイ基板の裏面
にタブレット１２を一体的に配設する構造を採用するよ
うな場合においても、タブレット１２の検出感度を向上
することができる。

【０１９２】さらに、本発明のポインティング装置は、
オペレータの好み、手の大きさ、操作のくせなどにあわ
せて、自由に貼り付けることができる。したがって、オ
ペレータ、使用状況によらず安定した操作を行うことが
できる。なお、本発明のポインティング装置は、本発明
の情報処理装置に限らず、タブレットと同等の構成を有
する領域であればどこにでも配設することができる。ま
た配設位置も表示素子の裏面側に限らず、表示素子と同
一面に配設するようにしてもよい。

【０１９３】（実施形態２２）本発明のポインティング
装置は１個に限らず複数同時に貼り付けて用いるように
してもよい。図３０、図３１は本発明のポインティング
装置を複数用いて構成した本発明の情報処理装置の構成
を模式的に示す図である。この例では、入力ツール２１
の指し示す位置を動かすための導体プレート３０３ａを
有するポインティング装置と、前述した選択スイッチ１
３、スイッチ領域２３と同様に、選択・決定操作に用い
られる導体プレート３０３ｂ、３０３ｃをそれぞれ有す
るポインティング装置とを備えている。

【０１９４】図３０では表示画面２０を縦長に用いる場
合のポインティング装置の貼り付け位置の例であり、図
３１では表示画面２０を横長に用いる場合のポインティ
ング装置の貼り付け位置の例である。このように本発明
のポインティング装置は、オペレータの好み、手の大き
さ、操作のくせ、使用環境などにあわせて、自由に貼り
付けることができる。したがって、オペレータ、使用状
況によらず安定した操作を行うことができる。

【０１９５】また、右利き対応、左利き対応によらず、
１種類の情報処理装置を必要に応じてカスタマイズでき
るから、情報処理装置の生産性を向上することができ
る。

【０１９６】また、選択・決定処理に用いるポインティ
ング装置を個別に配設することにより、選択スイッチ１
３を置き換えることも可能であり、情報処理装置の構成
がさらに簡略化され生産性も向上することができる。

【０１９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の情報処理
装置によれば表示素子の裏面側に配設されたタブレット
と、表示素子の側面側に配設された選択スイッチとを組
み合わせて表示画面上の入力ツールを操作する構成を採
用することにより、装置全体の大きさに対する表示画面
の大きさの比率を大きくすることができ、さらに、操作
性を向上することができる。特に情報処理装置を片手で
操作するような場合には、入力ツールの移動と、クリッ
クの動作を情報処理装置を持ち替えたりすることなく容
易に行うことができ、携帯型情報処理装置のマン・マシ
ン・インターフェースを向上することができる。

【０１９８】また、選択スイッチを複数備えることによ
り、複数の機能を同一画面上で割り振ることができる。
さらに、選択スイッチに割り振られる機能は表示画面に
応じて様々に変えることができるから、ハードウェアの
利用効率を向上することができる。また、持ち方や、利
き手によらずに情報処理装置の操作を行うことができ
る。

【０１９９】また、本発明の情報処理装置においては、
タブレットの走査線として、液晶表示素子の走査線を用
いることができる。したがって構成が簡単になり、消費
電力が低減し、生産性が向上する。また、使用可能時間
が長くなる。

【０２００】また、容量検出線の電極パターンを、走査
線およびゲート電極と対向して覆うような十字のパター
ンにすることにより、結合容量の大きさを大きくするこ
とができる。したがって検出信号レベルを高め、検出座
標の精度を向上することができる。

【０２０１】本発明のポインティング装置によれば容量
値を大きくとることができ、検出感度を向上し、検出精
度、検出信頼性を向上することができる。また本発明の
ポインティング装置によれば、オペレータの好み、手の
大きさ、操作のくせなどにあわせて、自由に貼り付ける
ことができる。したがって使用場所、状況によらず安定
した操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報処理装置の構成の例を概略的に示
す図。

【図２】本発明の情報処理装置のハードウエア構成の例
を概略的に示すブロック図。

【図３】図１に例示した本発明の情報処理装置を操作す
る様子を説明するための図。

【図４】本発明の情報処理装置の構成の別の例を概略的
に示す図。

【図５】図４に例示した本発明の情報処理装置を操作す
る様子を説明するための図。

【図６】本発明の情報処理装置を説明するための図。

【図７】タブレットの検出面の一部を有効な検出領域に
設定した様子を示す図。

【図８】本発明の情報処理装置の断面構造の例を概略的
に示す図。

【図９】図８に例示した本発明の情報処理装置のＡＡ方
向の断面構造の例を概略的に示す図。

【図１０】タブレットの構造の１例を模式的に示す図。

【図１１】図８、図９に例示した本発明の情報処理装置
が備える液晶表示素子の単位画素領域の等価回路を概略
的に示す図。

【図１２】本発明の情報処理装置の構成の別の例を概略
的に示す図。

【図１３】本発明の情報処理装置の構成の別の例を概略
的に示す図。

【図１４】走査線と容量検出線の電極パターンの例を概
略的に示す図。

【図１５】本発明の情報処理装置の断面構造の例を概略
的に示す図。

【図１６】本発明の情報処理装置の構造の例を概略的に
示す断面図。

【図１７】表示素子の裏面側に配設された選択スイッチ
を備えた情報処理装置を概略的に示す図。

【図１８】本発明の情報処理装置のさらに別の例を概略
的に示す図。

【図１９】表示素子の裏面側にタブレットとキーボード
とを一体的に配設したときの構造を概略的に示す断面
図。

【図２０】タブレットの検出領域での接触検出から表示
画面へ表示するまでブロック図を示す。

【図２１】表示素子の表示画面とタブレットの検出領域
の座標系の対応関係の例を模式的に示す図。

【図２２】本発明の情報処理装置の構成の別の例を概略
的に示す図。

【図２３】タブレットの検出領域上に検出された接触点
のパターンの例を模式的に示す図。

【図２４】タブレットの検出領域上に検出された接触点
のパターンの例を模式的に示す図。

【図２５】複数の接触点から入力点を判別する手法を説
明するための図。

【図２６】スイッチ領域の位置と状態が表示画面に表示
される様子を説明するための図。

【図２７】絶対位置検出方式の処理を説明するフローチ
ャートの例。

【図２８】本発明のポインティング装置の構成を概略的
に示す図。

【図２９】本発明のポインティング装置の構成を概略的
に示す図。

【図３０】本発明のポインティング装置を複数用いて構
成した本発明の情報処理装置の構成を模式的に示す図。

【図３１】本発明のポインティング装置を複数用いて構
成した本発明の情報処理装置の構成を模式的に示す図。

【符号の説明】

１０………情報処理装置１１………液晶表示素子１２………タブレット１３………選択スイッチ１４………ＣＰＵ１５………ＲＯＭ１６………ＲＡＭ１７………画像メモリ１８………バス２０………表示画面み２１………表示画面上の入力ツール２２………検出領域２３………スイッチ領域２４………スイッチ領域の位置と状態を示すオブジェク
ト３０………筐体３１………回路基板３２………キーボード３２ａ……キー３３………ヒンジ１０１………絶縁性基板１０２………反射電極１０３………対向電極１０４………対向基板１０５………液晶層１０６………薄膜トランジスタ１０６ａ……半導体層１０６ｇ……ゲート電極１０６ｓ……ソース電極１０６ｄ……ドレイン電極１０７………走査線１０７ｄ……走査線駆動回路１０８………信号線１０８ｄ……信号線駆動回路１０９………層間絶縁膜１１０………容量検出線１１１………絶縁性膜１１２………駆動ＩＣ１１３………フレキシブル基板１２０………検出回路３０１………シール（貼り付け部材）３０２………絶縁層３０３………導体プレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示画面を表示する表示素子と、前記表示画面上の入力ツールを前記表示画面の所定の位
置を指し示すように表示する手段と、前記表示素子の前記表示画面の裏面側に配設され、前記
入力手段が前記表示画面上で指し示す位置を移動する手
段と、前記表示素子の側面側に配設され、前記入力手段が指し
示す前記表示画面上の位置を選択する選択手段とを具備
したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】絶縁性層の第１の面に形成され、走査線
と、信号線とを有する表示素子と、前記絶縁性層の第２の面に、前記走査線との交差点がマ
トリクス状に配列するように形成された検出配線と、前記走査線と前記検出配線との間に形成される容量によ
り前記第２の面に接触した物体の接触位置を検出する位
置検出手段とを具備したことを特徴とする情報処理装
置。
【請求項３】前記走査線または前記検出配線の前記交
差点に対応する部分は、前記走査線と前記検出配線との
間に形成される容量が大きくなるように幅広に形成され
たことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】表示画面を表示する表示素子と、前記表示画面上の入力ツールを前記表示画面の所定の位
置を指し示すように表示する手段と、前記表示素子の前記表示画面の裏面側に配設された検出
領域を有し、前記検出領域に接触したとき、その接触点
の前記検出領域上の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が検出した位置の相対的な変化に応じ
て、前記入力ツールが前記表示画面上で指し示す位置を
移動する第１の移動手段と、前記位置検出手段が検出した位置に対応して、前記表示
画面上の前記入力ツールが指し示す位置を移動する第２
の移動手段と、前記第１の移動手段と前記第２の移動手段とを選択する
選択手段とを具備したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】第１の配線と第２の配線とが交差するよ
うに形成された検出領域に貼り付けて用いるポインティ
ング装置であって、第１の面に貼り付け部材を有する貼付手段と、前記貼付手段の第２の面に配設された弾性材料からなる
絶縁層と、前記貼付手段を前記検出領域に貼り付けたとき、前記前
記第１の配線および第２の配線と容量結合するように、
前記絶縁層上に形成された板状の導体プレートとを具備
したことを特徴とするポインティング装置。