JP2000148376A - データ入力装置 - Google Patents

データ入力装置

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JP2000148376A
JP2000148376A JP10317834A JP31783498A JP2000148376A JP 2000148376 A JP2000148376 A JP 2000148376A JP 10317834 A JP10317834 A JP 10317834A JP 31783498 A JP31783498 A JP 31783498A JP 2000148376 A JP2000148376 A JP 2000148376A
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electrode
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Takafumi Ito
隆文 伊藤
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】指認証のみならず指の位置検出も可能としてマ
ウスなどのポインティングデバイスを別途設けることを
不要とするデータ入力装置を提供する。 【解決手段】指座標の測定時、切り替えスイッチ3は、
アナログスイッチ回路5側に設定され、ある1本の横電
極1に交流パルスが印加されている間に、アナログスイ
ッチ回路5を順次切り替える。この横電極1に印加され
た信号は、横電極1と縦電極2との間の静電容量を通し
て縦電極2に伝わり、アナログスイッチ回路5を通って
抵抗器9によって電圧値に変換され、検波回路8のバン
ドパスフィルタで必要な信号成分が取り出された後、そ
の大きさがAD変換機10でデジタル信号に変換されて
出力される。そして、指が置かれた交点が選択されたタ
イミングでAD変換機10から出力される信号は、その
他の信号に比べてその出力値が小さいことを利用して、
置かれた指のX、Y座標を取得する。

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、たとえばノート
ブックタイプのパーソナルコンピュータなどに適用して
好適なデータ入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のような情報化社会においては、オ
フィスをはじめ様々な場面で機密保持の対策が図られて
おり、特定の人間を識別するための様々な手法が考え出
されている。そして、この中の一つに指の平の凹凸パタ
ーンを予め登録されたパターンと照合する認証法が存在
する。
【0003】この指認証法の適用例としては、たとえば
タッチパネル上に複数の線状電極を平行に配設しておく
とともに、指を導体(抵抗値が十分に小さい抵抗体)と
して線状電極からの電気信号を受け取る検出電極を配設
しておき、被認証者にこのタッチパネル上に指の平を置
かせて指の平の凹凸パターンを読み取り、この読み取っ
たパターンと予め登録されたパターンとを照合するなど
といった例が一般的である。この場合、指の方向が線状
電極と直交するように、かつ、指が線状電極および検出
電極の双方上に位置するように指の平をタッチパネル上
に置かせることが必要である。そして、この場合の指の
平の凹凸パターンの読み取りは、たとえば以下の手順で
実行される。
【0004】まず、複数の線状電極に順次信号を印加し
ていく。この信号が印加された線状電極上に指の平が置
かれているとき、その信号は、この線状電極と指との間
の静電容量(寄生コンデンサ)を通し、かつ、指を導体
(抵抗値が十分に小さい抵抗体)として検出電極に伝達
される。この検出電極に伝達される信号は、線状電極と
指との間の静電容量によって変化するため、この変化量
は線状電極と指との間の距離に応じた量となる。そし
て、すべての線状電極について、指との間の距離に応じ
た容量を読み取ることにより、被認証者の指の平の凹凸
パターンを読み取る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、この認証法を
たとえばノートブックタイプのパーソナルコンピュータ
などに適用する場合を考えると、パスワードの入力など
に比べて遥かに高度な機密保持が図られることになる。
一方、この種のパーソナルコンピュータでは、いまやG
UI(Graphical User Interfa
ce)が主流であるため、表示画面上の任意の箇所を指
し示すためのポインティングデバイスは必須である。し
たがって、指の平の凹凸パターンを読み取るためのタッ
チパネルで表示画面上の任意の箇所を指示できることが
好ましい。しかしながら、この指の平の凹凸パターンを
読み取るためのタッチパネルでは、座標を求めることが
できないために、たとえばマウスなどのポインティング
デバイスを別途設けなければならないといった問題があ
った。
【0006】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たものであり、指認証および指の位置検出のいずれも可
能なデータ入力装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、従前の指認証用の線状電極(第1
の線状電極とする)に加えて、タッチパネル上にこの第
1の線状電極と直交する方向で複数の位置検出用の線状
電極(第2の線状電極とする)を平行に配設するととも
に、この第1および第2の線状電極の一方に順次印加さ
れて第1および第2の線状電極間の静電容量を通して第
1および第2の線状電極の他方に伝達される電気信号か
ら指の位置を検出する位置検出手段を設けるようにした
ものである。
【0008】この発明においては、指認証用のデバイス
と別にポインティングデバイスを装備するといった必要
がなくなるため、コストの低減や機器の小型化を図るこ
とが可能となる。
【0009】また、この発明は、位置検出手段が、従前
の指認証用の検出電極(指を通して第1の線状電極から
の電気信号を受け取るべく配設される電極)を利用し
て、第1の線状電極に順次印加されて第1の線状電極と
指との間の静電容量を通して検出電極に伝達される電気
信号と、第2の線状電極に順次印加されて第2の線状電
極と指との間の静電容量を通して検出電極に伝達される
電気信号とから指の位置を検出するようにしたものであ
る。
【0010】この発明においては、前述のように、第1
および第2の線状電極の一方を伝達される電気信号の取
り出しに用いることなく、双方を電気信号の印加に用い
ることになるため、これらを順次選択していくためのス
イッチを双方ともに簡易なデジタル回路で構成すること
ができ、より一層のコスト低減を図ることが可能とな
る。
【0011】また、この発明は、第2の線状電極が配設
される間隔を第1の線状電極が配設される間隔よりも疎
になるようにしたものである。
【0012】指の平の凹凸パターンを読み取るために
は、たとえば1/10mm〜1/3mm程度のかなり細
かい間隔で線状電極を配設する必要があるが、指の位置
を検出するためには、これほど細かい間隔での配設は必
要としない。したがって、これらをたとえば数mm程度
の間隔で配設するようにすることにより、部材の数を大
幅に減らすことができ、より一層のコスト低減を図るこ
とが可能となる。
【0013】また、この発明は、位置検出の実行時、第
1の線状電極への電気信号の印加を所定数おきに実行す
るようにしたものである。
【0014】前述したように、指の位置を検出するため
のサンプル取得間隔は、指の平の凹凸パターンを読み取
るためのサンプル取得間隔ほど細かくなくとも良い。し
たがって、位置検出の実行時においては、第1の線状電
極への電気信号の印加を間引いて実行しても問題なく、
これにより、処理時間の短縮を図ることが可能となる。
【0015】また、この発明は、指認証用の検出電極を
第1の線状電極の一部を援用するようにしたものであ
る。
【0016】たとえば、指認識用の入力エリアを位置検
出用の入力エリアよりも狭く定義することによって、位
置検出用の入力エリア内であって指認識用の入力エリア
外に配設される第1の線状電極を作り出し、この作り出
した第1の線状電極を指認証時に検出電極として援用す
る。これにより、別途検出電極を設ける必要がなくな
り、より一層のコスト低減を図ることが可能となる。
【0017】また、この発明は、検出電極をポインティ
ングデバイス用に設けられるボタン上、または、ポイン
ティングデバイス用に設けられる複数のボタンの間に配
設するようにしたものである。
【0018】この発明においては、周囲に部材の配設ス
ペースが少ない機器などにおいても検出電極を配設する
ことが可能となる。
【0019】また、この発明は、第1または第2の線状
電極に印加する信号を発生させる回路と検出された信号
を処理する回路とを指認証時と位置検出時とで併用する
ようにしたものである。
【0020】この発明においては、回路の共有化を図る
ことにより、コストの増加を極力防止することができ
る。
【0021】また、この発明は、第1の線状電極からの
電気信号を指を通して受け取るべく配設される従前の検
出電極に加えて、第2の線状電極からの電気信号を指を
通して受け取るべく配設される検出電極をさらに配設す
るようにしたものである。
【0022】この発明においては、タッチパネルに置か
れる指の方向に自由度を増すことが可能になるため(い
わゆる縦方向および横方向のいずれも受け付け可能とす
ることができる)、その使い勝手を向上させることが可
能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態を説明する。
【0024】(第1実施形態)まず、この発明の第1実
施形態を説明する。
【0025】図1は、この発明の第1実施形態に係るデ
ータ入力装置のセンサ部およびセンサ制御回路を示す図
である。
【0026】図1に示すように、このデータ入力装置
は、横電極1、縦電極2、切り替えスイッチ3、デジタ
ルスイッチ回路4、アナログスイッチ回路5、検出電極
6、発振器7、検波回路8、抵抗器9およびAD(アナ
ログ・デジタル)変換機10を備えている。
【0027】横電極1は、指認証用データ測定と指座標
測定との双方に用いられる電極であり、一方、縦電極2
は、指座標測定のみに用いられる電極である。切り替え
スイッチ3は、指認証データ測定時と指座標測定時と
で、検波回路8に入力する信号を切り替えるためのアナ
ログスイッチである。
【0028】デジタルスイッチ回路4は、交流パルス信
号で順次横電極1を駆動させるためのスイッチ回路であ
り、一方、アナログスイッチ回路5は、指座標測定時に
電流値を測定する縦電極2を選択するためのスイッチ回
路である。
【0029】検出電極6は、指認証データ測定時の入力
電極である。発振器7は、横電極1に交流パルス信号を
供給するためのものである。検波回路8は、検出電極6
で検出された信号を増幅する増幅回路と必要な信号を取
り出すフィルタ回路とを含んでなる回路である。抵抗器
9は、検出電極に生じる信号を電圧値に変化させるため
の終端抵抗である。そして、AD変換機10は、検波回
路8からのアナログ信号をデジタルデータに変換して出
力するためのものである。
【0030】図2は、このデータ入力装置のセンサ部を
側面から見た場合の図である。図2中、横電極1は、細
い線状の電極アレイであり、電極間隔は1/10mm〜
1/3mm程度とする。一方、検出電極6は、この横電
極1よりもやや広い帯状の電極である。また、横電極1
と縦電極2とは絶縁体11を介在させて積層されてお
り、さらに、この横電極1上部に絶縁体11が被膜され
ている。そして、この最上部の絶縁体11上に指が押し
付けられる。
【0031】ここで、まず、このデータ入力装置の指認
証用データ測定時の動作原理を説明する。
【0032】この場合、切り替えスイッチ3は、検出電
極6側に設定される。そして、横電極1および検出電極
6の配列方向に直交する方向で、信号検出すべき指が押
し付けられることになる。このとき、このデータ入力装
置では、デジタルスイッチ回路4を順次指先方向から指
元方向に切り替えて、発振器7の信号を横電極1に印加
していく。
【0033】この印加された信号は、横電極1と指との
間の静電容量(寄生コンデンサ)を通して指に伝わるこ
とになる。指は、電気的には抵抗値の十分に小さい抵抗
体とみなすことができるので、この指に伝わった信号
は、さらに、検出電極6に伝わることになる。そして、
この検出電極6に伝わった信号は、抵抗器9によって電
圧値に変換され、検波回路8のバンドパスフィルタで必
要な信号成分(元の信号の周波数成分)が取り出された
後、その大きさがAD変換機10でデジタル信号に変換
されて出力される。
【0034】横電極1と指との間の静電容量の大きさ
は、この横電極1と指との間隔によって異なり、間隔が
大きい程その静電容量は小さくなり、横電極1から指に
伝わる信号が小さくなってAD変換機10が出力するデ
ジタル値も小さくなる。したがって、デジタルスイッチ
回路4による横電極1の走査に同期したタイミングでA
D変換機10の出力するデジタル値を取り込めば、たと
えば図3に示すように、指と横電極1との間隔に応じて
変化する信号V(i)を得ることができる。
【0035】図4に、このデータ入力装置を適用したパ
ーソナルコンピュータの機器構成図を示す。
【0036】図4に示すように、このパーソナルコンピ
ュータは、データ入力装置100の他、CPU101、
DRAM102、LCDコントローラ103、LCD1
04、VRAM105、HDD106、キーボード10
7およびセンサ制御回路108を備えている。
【0037】CPU101は、このパーソナルコンピュ
ータ全体の制御を司り、DRAM102に格納されたオ
ペレーティングシステムやユーティリティを含む各種ア
プリケーションプログラムを実行制御する。
【0038】DRAM102は、このパーソナルコンピ
ュータの主記憶となるリード/ライト可能なメモリデバ
イスであり、CPU101によって実行制御されるオペ
レーティングシステムやユーティリティを含む各種アプ
リケーションプログラム、および各種処理データを格納
する。
【0039】LCDコントローラ103は、CPU10
1により描画され、VRAM105に格納された表示デ
ータをLCD104に表示制御するものである。LCD
104は、LCDコントローラ103に駆動制御されて
データ表示を行なう表示デバイスである。VRAM10
5は、LCD104に表示される表示データを格納する
メモリデバイスである。
【0040】HDD106は、このパーソナルコンピュ
ータの補助記憶となる大容量のリード/ライト可能なメ
モリデバイスである。キーボード107は、文字を取り
込むための入力デバイスである。そして、センサ制御回
路108は、データ入力装置100の駆動制御と、この
データ入力装置100が出力する信号に対する信号処理
とを実行する。
【0041】ここで、図5および図6を参照して、この
ような構成をもつパーソナルコンピュータにおける個人
認証の動作原理を説明する。
【0042】図5は、辞書パターンの登録時の動作手順
を示すフローチャートである。
【0043】辞書パターンの登録時、このパーソナルコ
ンピュータでは、まず、データ入力装置によって登録者
の指の平の凹凸パターンを示す信号が取り込まれ(ステ
ップA1)、この取り込まれた信号が辞書パターンとし
てHDD106に登録される(ステップA2)。
【0044】図6は、パターンの照合時の動作手順を示
すフローチャートである。
【0045】パターンの照合時、このパーソナルコンピ
ュータでは、まず、データ入力装置によって被認証者の
指の平の凹凸パターンを示す信号が取り込まれ(ステッ
プB1)、この取り込まれた信号と予めHDD106に
登録された辞書パターンの信号との照合が実行される
(ステップB2)。この照合は、たとえば互いの差分を
算出し、この算出した差分が一定の基準よりも小さけれ
ば登録した本人であると認定し(ステップB3のYE
S,ステップB4)、そうでなければ登録した本人では
ないと認定する(ステップB3のNO,ステップB
5)。
【0046】次に、このデータ入力装置の指座標測定時
の動作原理を説明する。
【0047】この場合、切り替えスイッチ3は、アナロ
グスイッチ回路5側に設定される。そして、指で任意の
点が押下されることになる。このとき、このデータ入力
装置では、ある1本の横電極1に交流パルスが印加され
ている間に、アナログスイッチ回路5を順次切り替え
る。
【0048】この横電極1に印加された信号は、たとえ
ば図7に示すように、横電極1と縦電極2との間の静電
容量(寄生コンデンサ)を通して縦電極2に伝わること
になる。そして、この縦電極2に伝わった信号は、アナ
ログスイッチ回路5を通って抵抗器9によって電圧値に
変換され、検波回路8のバンドパスフィルタで必要な信
号成分(元の信号の周波数成分)が取り出された後、そ
の大きさがAD変換機10でデジタル信号に変換されて
出力される。
【0049】デジタルスイッチ回路4を切り替えて交流
パルスを印加する横電極1を順次切り替えることによっ
て、AD変換機10からは、横電極1と縦電極2との交
点の静電容量の大きさに応じた信号が順次出力される。
指がセンサ部上に置かれている場合、導体に近い指の影
響で、その付近にある横電極1と縦電極2との間の静電
容量は減少する(指方向に電荷が漏洩するため)。した
がって、指が置かれた交点が選択されたタイミングでA
D変換機10から出力される信号は、指が置かれていな
い交点が選択されたタイミングでAD変換機10から出
力される信号に比べてその出力値が小さくなり、これに
よって、指のX、Y座標を得ることができる。
【0050】また、指が複数の電極交点にかかった結
果、複数の交点で電極間容量の減少が検出された場合に
は、それらの点の重心を計算することによって、指の
X、Y座標を得れば良い。
【0051】このように、このデータ入力装置によれ
ば、指認証のみならず、指の位置検出も行なうことが可
能となり、マウスなどのポインティングデバイスを別途
設けることを不要とする。
【0052】なお、前述したように、横電極1の間隔
は、指認証用のデータを高分解能で取り込む必要がある
ために、1/10mm〜1/3mm程度とかなり細かい
間隔で設けられる。一方、座標検出用のデータを取り込
む場合、たとえばマウスの代わりに使用するような場合
には、それほど細かい電極間隔は必要とされない(数m
m程度の間隔で良い)。したがって、縦電極2の間隔を
横電極2の間隔よりも疎にすることにより、縦電極1の
数を減らすことができるとともに、アナログスイッチ回
路5の規模も小さくすることができるため、コスト低減
を図ることが可能となる。
【0053】また、横電極1の走査について、座標検出
時には、指認証データ測定時のように1本ずつ行なうの
ではなく、数本おきに間引いて行なえば、処理時間の短
縮を図ることが可能となる。
【0054】(第2実施形態)次に、この発明の第2実
施形態を説明する。
【0055】図8は、この発明の第2実施形態に係るデ
ータ入力装置のセンサ部およびセンサ制御回路を示す図
である。
【0056】図8に示すように、このデータ入力装置
は、横電極1、縦電極2、デジタルスイッチ回路4a〜
4b、検出電極6、発振器7、検波回路8、抵抗器9お
よびAD(アナログ・デジタル)変換機10を備えてい
る。
【0057】横電極1は、指認証用データ測定と指座標
測定との双方に用いられる電極であり、一方、縦電極2
は、指座標測定のみに用いられる電極である。
【0058】デジタルスイッチ回路4aは、交流パルス
信号で順次横電極1を駆動させるためのスイッチ回路で
あり、一方、デジタルスイッチ回路4bは、交流パルス
信号で順次縦電極2を駆動させるためのスイッチ回路で
ある。
【0059】検出電極6は、指認証データ測定時および
座標測定時の双方に用いられる入力電極である。発振器
7は、横電極1に交流パルス信号を供給するためのもの
である。検波回路8は、検出電極6で検出された信号を
増幅する増幅回路と必要な信号を取り出すフィルタ回路
とを含んでなる回路である。抵抗器9は、検出電極に生
じる信号を電圧値に変化させるための終端抵抗である。
そして、AD変換機10は、検波回路8からのアナログ
信号をデジタルデータに変換して出力するためのもので
ある。
【0060】このデータ入力装置の指認証用データ測定
時の動作原理は、前述した第1実施形態の場合と同様で
あるため、以下では、このデータ入力装置の指座標測定
時の動作原理を説明する。
【0061】このデータ入力装置においては、図9に示
すように、横電極1と縦電極2とがマトリックス状に配
設されたセンサ部上の任意の箇所に指(たとえば人差し
指)を置く際、検出電極6上にも手の一部(たとえば親
指や手の平の一部)が置かれるようにする。このとき、
このデータ入力装置では、デジタルスイッチ4aを順次
切り替えて、発振器7の信号を横電極1に印加してい
く。
【0062】この印加された信号は、横電極1と指との
間の静電容量(寄生コンデンサ)を通して指に伝わるこ
とになる。指は、電気的には抵抗値の十分に小さい抵抗
体とみなすことができるので、この指に伝わった信号
は、人間の手を通って、検出電極6に伝わることにな
る。そして、この検出電極6に伝わった信号は、抵抗器
9によって電圧値に変換され、検波回路8のバンドパス
フィルタで必要な信号成分(元の信号の周波数成分)が
取り出された後、その大きさがAD変換機10でデジタ
ル信号に変換されて出力される。
【0063】指が置かれている横電極1に交流パルスを
印加したときに得られる信号は、他の電極に交流パルス
を印加したときに得られる信号よりも大きくなるため、
AD変換機10から大きな信号が出力されるタイミング
を検出することで、指のY座標が検出できる。
【0064】同様に、デジタルスイッチ4bにより縦電
極2に順次交流パルスを印加することによって、指のX
座標が検出できる。
【0065】また、指が複数の電極交点にかかった結
果、複数の交点で電極間容量の減少が検出された場合に
は、それらの点の重心を計算することによって、指の
X、Y座標を得れば良い。
【0066】なお、前述した第1実施形態と同様に、こ
のデータ入力装置においても、縦電極2の間隔を横電極
2の間隔よりも疎にすることにより、縦電極1の数を減
らすことができ、横電極1の走査を座標検出時に限り数
本おきに間引いて行なうことにより、処理時間の短縮を
図ることができる。
【0067】また、このデータ入力装置においては、高
コスト化を招くアナログスイッチ回路を必要としないた
め、回路構成の容易化による、より一層のコスト低減を
図ることを可能とする。
【0068】(第3実施形態)次に、この発明の第3実
施形態を説明する。
【0069】図10は、この発明の第3実施形態に係る
データ入力装置のセンサ部およびセンサ制御回路を示す
図である。
【0070】このデータ入力装置では、縦電極2も、横
電極1と同等の間隔で配設されており、さらに、指認証
データ測定時、縦電極2に直交する方向で信号検出すべ
き指が押し付けられた際に有効に機能する検出電極12
が配設されている。
【0071】そして、このデータ入力装置では、指が縦
方向(横電極1と直交する方向)に置かれた場合には、
横電極1と検出電極6とを用いてで指認証用データの測
定が行なわれ、指が横方向(縦電極1と直交する方向)
に置かれた場合には、縦電極2と検出電極6とを用いて
指認証用データの測定が行なわれる。
【0072】これにより、指認証用データを行なう際の
指の配置方法の自由度を増すことができ、その使い勝手
を向上させることが可能となる。
【0073】なお、このデータ入力装置の指座標測定時
の動作原理は、前述した第1および第2実施形態の場合
と同様である。
【0074】ここで、図11を参照して、前述したデー
タ入力装置の各種電極の設置例について考える。
【0075】図11(a)は、座標測定用電極の一部
(横電極1の一部)を指認証データ測定用の検出電極6
に援用した場合の例である。この場合、図12に示すよ
うに、座標測定時には横電極1全体が座標測定用の出力
電極となるが、指認証データ測定時にはその一部が出力
電極、その他が検出電極6となるように横電極1を駆動
制御するためのドライバ制御回路13を設けることによ
り、指認証用の検出電極6を別途設ける必要がなくな
る。
【0076】また、図11(b)は、検出電極6をポイ
ンティングデバイスのボタン(マウスのボタンと同様の
機能をもつ)上に設置した場合の例である。この場合、
周囲にスペースが少ない小型の機器や、センサ部の面積
が小さいために図11(a)のようにセンサ部上に検出
電極6を設けられないときに有効である。
【0077】また、図11(c)は、検出電極6をポイ
ンティングデバイスの2つのボタンの間に設置した場合
の例である。図11(b)のように、ボタン上に電極を
形成する場合、コストを上昇させてしまう虞があるた
め、スペースを確保できる場合には、この例が有効であ
る。
【0078】そして、図11(d)は、検出電極(6,
12)をセンサ部の周囲に設置した場合の例である。こ
の例は、指認証データ測定時に各方向に指を置けるよう
にする場合に有効である。
【0079】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、指認証用の線状電極に加えて、タッチパネル上にこ
の指認証用の線状電極と直交する方向で複数の位置検出
用の線状電極を平行に配設するとともに、これらの一方
に順次印加されて線状電極間の静電容量を通して他方に
伝達される電気信号から指の位置を検出するため、指認
証のみならず、指の位置検出も行なうことが可能とな
り、マウスなどのポインティングデバイスを別途設ける
ことを不要とする。
【0080】また、たとえば指座標測定用の線状電極の
配設間隔を指認証用データ測定用の線状電極の配設間隔
よりも疎にしたり、あるいは指座標測定時、指認証用デ
ータ測定用の線状電極の選択を数本おきに間引いて実行
したりすることにより、コスト低減や処理時間の短縮な
どが図られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態に係るデータ入力装置
のセンサ部およびセンサ制御回路を示す図。
【図2】同第1実施形態のデータ入力装置のセンサ部を
側面から見た場合の図。
【図3】同第1実施形態のデータ入力装置が取得する指
と横電極との間隔に応じて変化する信号Vを示す図。
【図4】同第1実施形態のデータ入力装置を適用したパ
ーソナルコンピュータの機器構成図を示す図。
【図5】同第1実施形態のパーソナルコンピュータの辞
書パターンの登録時の動作手順を示すフローチャート。
【図6】同第1実施形態のパーソナルコンピュータのパ
ターンの照合時の動作手順を示すフローチャート。
【図7】同第1実施形態のデータ入力装置の指座標測定
時の動作原理を説明するための概念図。
【図8】同第2実施形態に係るデータ入力装置のセンサ
部およびセンサ制御回路を示す図。
【図9】同第2実施形態のデータ入力装置の指座標測定
時の動作原理を説明するための概念図。
【図10】同第3実施形態に係るデータ入力装置のセン
サ部およびセンサ制御回路を示す図。
【図11】この発明のデータ入力装置の各種電極の設置
例を示す図。
【図12】この発明のデータ入力装置の各種電極の設置
例を説明するための図。
【符号の説明】
1…横電極 2…縦電極 3…切り替えスイッチ 4…デジタルスイッチ回路 5…アナログスイッチ回路 6…検出回路 7…発振器 8…検波回路 9…抵抗器 10…AD変換機 11…デジタルスイッチ回路 12…検出回路 13…ドライバ制御回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力領域として設けられる平面上に平行
    に配設される複数の第1の線状電極と、 前記第1の線状電極と直交する方向で前記平面上に平行
    に配設される複数の第2の線状電極と、 前記平面上に置かれた指を通して前記第1の線状電極か
    らの電気信号を受けるべく配設される検出電極と、 前記平面上に置かれた指の平の凹凸パターンを前記第1
    の線状電極に順次印加されて前記第1の線状電極と指と
    の間の静電容量を通して前記検出電極に伝達される電気
    信号から読み取って予め登録されたパターンと照合する
    指認証手段と、 前記平面上に置かれた指の位置を前記第1および第2の
    線状電極の一方に順次印加されて前記第1および第2の
    線状電極間の静電容量を通して前記第1および第2の線
    状電極の他方に伝達される電気信号から検出する位置検
    出手段とを具備したことを特徴とするデータ入力装置。
  2. 【請求項2】 入力領域として設けられる平面上に平行
    に配設される複数の第1の線状電極と、 前記第1の線状電極と直交する方向で前記平面上に平行
    に配設される複数の第2の線状電極と、 前記平面上に置かれた指を通して前記第1および第2の
    線状電極からの電気信号を受けるべく配設される検出電
    極と、 前記平面上に置かれた指の平の凹凸パターンを前記第1
    の線状電極に順次印加されて前記第1の線状電極と指と
    の間の静電容量を通して前記検出電極に伝達される電気
    信号から読み取って予め登録されたパターンと照合する
    指認証手段と、 前記平面上に置かれた指の位置を前記第1の線状電極に
    順次印加されて前記第1の線状電極と指との間の静電容
    量を通して前記検出電極に伝達される電気信号と前記第
    2の線状電極に順次印加されて前記第2の線状電極と指
    との間の静電容量を通して前記検出電極に伝達される電
    気信号とから検出する位置検出手段とを具備したことを
    特徴とするデータ入力装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の線状電極が配設される間隔
    は、前記第1の線状電極が配設される間隔よりも疎であ
    ることを特徴とする請求項1または2記載のデータ入力
    装置。
  4. 【請求項4】 前記位置検出手段による位置検出の実行
    時、前記第1の線状電極への電気信号の印加を所定数お
    きに実行することを特徴とする請求項1または2記載の
    データ入力装置。
  5. 【請求項5】 前記検出電極は、前記第1の線状電極の
    一部を援用したものであることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載のデータ入力装置。
  6. 【請求項6】 前記検出電極は、ポインティングデバイ
    ス用に設けられるボタン上に配設されることを特徴とす
    る請求項1または2記載のデータ入力装置。
  7. 【請求項7】 前記検出電極は、ポインティングデバイ
    ス用に設けられる複数のボタンの間に配設されることを
    特徴とする請求項1または2記載のデータ入力装置。
  8. 【請求項8】 前記第1または第2の線状電極に印加す
    る電気信号を発生させる回路と検出された電気信号を処
    理する回路とを前記指認証手段による認証の実行時と前
    記位置検出手段による位置検出の実行時とで併用するこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のデータ入力装
    置。
  9. 【請求項9】 入力領域として設けられる平面上に平行
    に配設される複数の第1の線状電極と、 前記第1の線状電極と直交する方向で前記平面上に平行
    に配設される複数の第2の線状電極と、 前記平面上に置かれた指を通して前記第1の線状電極か
    らの電気信号を受けるべく配設される第1の検出電極
    と、 前記平面上に置かれた指を通して前記第2の線状電極か
    らの電気信号を受けるべく配設される第2の検出電極
    と、 前記平面上に置かれた指の平の凹凸パターンを前記第1
    の線状電極に順次印加されて前記第1の線状電極と指と
    の間の静電容量を通して前記第1の検出電極に伝達され
    る電気信号または前記第2の線状電極に順次印加されて
    前記第2の線状電極と指との間の静電容量を通して前記
    第2の検出電極に伝達される電気信号から読み取って予
    め登録されたパターンと照合する指認証手段と、 前記平面上に置かれた指の位置を前記第1および第2の
    線状電極の一方に順次印加されて前記第1および第2の
    線状電極間の静電容量を通して前記第1および第2の線
    状電極の他方に伝達される電気信号から検出する位置検
    出手段とを具備したことを特徴とするデータ入力装置。
  10. 【請求項10】 入力領域として設けられる平面上に平
    行に配設される複数の第1の線状電極と、 前記第1の線状電極と直交する方向で前記平面上に平行
    に配設される複数の第2の線状電極と、 前記平面上に置かれた指を通して前記第1の線状電極か
    らの電気信号を受けるべく配設される第1の検出電極
    と、 前記平面上に置かれた指を通して前記第2の線状電極か
    らの電気信号を受けるべく配設される第2の検出電極
    と、 前記平面上に置かれた指の平の凹凸パターンを前記第1
    の線状電極に順次印加されて前記第1の線状電極と指と
    の間の静電容量を通して前記第1の検出電極に伝達され
    る電気信号または前記第2の線状電極に順次印加されて
    前記第2の線状電極と指との間の静電容量を通して前記
    第2の検出電極に伝達される電気信号から読み取って予
    め登録されたパターンと照合する指認証手段と、 前記平面上に置かれた指の位置を前記第1の線状電極に
    順次印加されて前記第1の線状電極と指との間の静電容
    量を通して前記第1または第2の検出電極に伝達される
    電気信号と前記第2の線状電極に順次印加されて前記第
    1または第2の線状電極と指との間の静電容量を通して
    前記第1検出電極に伝達される電気信号とから検出する
    位置検出手段とを具備したことを特徴とするデータ入力
    装置。
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