JP2517664B2 - 座標入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は座標入力装置、詳しくは座標入力板上の指示
座標を検出し、対象機器に出力する座標入力装置に関す
るものである。

［従来の技術］ デジタイザとして知られるこの種の装置においては、
その長期に渡る使用期間等からくる座標検出に係るパラ
メータの較正を要する。

従来、デジタイザにおける検出パラメータの較正は、
製品組上げ時のパラメータ初期値を基にしており、その
方法は初期値からの変化を無制限に許容するものと、
初期値からの変化量を制限し、特定の範囲内でのみパ
ラメータを設定できるものがあつた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、不適切な較正を行
つた場合、デジタイザ上に検出できない点が生じたり、
あるいは生成できなくなる指示座標が生じい得るという
問題がある。この対策として従来例があるが、現存す
るデジタイザの中には、検出パラメータの経年変化が大
きいものが多く、先に述べた不適切な較正を撃退し得る
範囲で制限を加えると、この経年変化量に追従しきれな
い場合が発生する等の欠点があつた。

本発明はかかる課題に鑑みなされたものであり、経年
変化に対処しつつ、不適切な較正からパラメータを保護
し、良好な座標検出を継続させることを可能ならしめる
座標入力装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するため、本発明の座標入力装置は以
下に示す構成を備える。すなわち、 座標入力板上の指示座標を検出し、対象機器に出力す
る座標入力装置において、指示座標位置の算出に係るパ
ラメータを記憶保持する保持手段と、予め設定された座
標位置に対する前記指示座標位置の関係から新パラメー
タを算出する第１の算出手段と、算出された新パラメー
タの前記保持手段に保持されたパラメータに対する変化
の度合を算出する第２の算出手段と、該第２の算出手段
により算出された変化の度合に基づいて前記第１の算出
手段で算出された新パラメータを制限加工する加工手段
と、該加工手段で制限加工した新パラメータを前記保持
手段に記憶更新する更新手段とを備える。

［作用］ かかる本発明の構成において、新たに算出された新パ
ラメータの旧パラメータに対する変化の度合を算出す
る。そして、この変化の度合に応じて得られた新パラメ
ータを制限加工し、以後のパラメータとして確定するも
のである。

［実施例］ 以下、添付図面に従つて本発明に係る実施例を詳細に
説明する。

＜装置構成の説明（第１図）＞ 第１図は本実施例における座標入力装置のブロツク構
成図である。

図中、１は入出力一体型装置であり、出力手段である
ところの液晶デイスプレイ２、その制御手段であるLCD
制御装置３、そしてその上に位置し、座標入力手段を成
す透明な抵抗膜方式タブレツト４とその制限手段である
座標検出制御装置５、そして、検出制御時に用いる検出
用物理的パラメータの記憶手段であるパラメータ記憶装
置６（書込み可能な不揮発性生メモリ、例えばE²PROM）
から構成されている。

７はタブレツト４で検出された座標値を必要数記憶す
る座標値記憶装置であり、８は記憶された座標値を読み
出す座標値読み出し装置である。

11はCPU,ROM,RAM（不図示）から構成されるパラメー
タ生成制御装置である。これらの構成要素より図示の如
く、得られた座標値から単純にパラメータを算出するパ
ラメータ算出手段12、この算出されたパラメータの現行
パラメータに対する変化量を算出するパラメータ変化量
算出手段13、算出された変化量の度合に応じて算出され
たパラメータを加工する算出パラメータ加工手段14と、
較正に必要な点（マーク）と較正操作手順（メツセー
ジ）を液晶デイスプレイ２に表示する為の較正用座標点
表示手段15とを実現している。尚、前述したROMには後
述する第2,6,7図のフローチヤートに基づくプログラム
が格納されている。

９はパラメータ変化量算出時に現行パラメータを参照
する手段であるところのパラメータ読み出し装置であ
り、10はパラメータ生成制御装置11で新規に生成された
パラメータに書き変える手段であるところのパラメータ
書き込み装置である。

＜処理概要の説明（第２図）＞ 上記構成において、パラメータ較正動作の流れを示し
たのが第２図のフローチヤートである。

先ず、ステツプS1では、較正用画面表示手段15によ
り、LCD制御装置３を介して液晶デイスプレイ２上に較
正用入力座標点と、その点への座標ペンによる入力を促
すメツセージを表示させる。次いで、ステツプS2に進
み、前記抵抗膜方式タブレット情報の指示点の座標値
を、パラメータ記憶装置６内のパラメータ値を用いて座
標検出制御装置５により求め、座標値記憶装置７にその
座標値を格納する。そして、ステツプS3で、必要数の座
標値が得られるまでステツプS2の処理を繰り返す。必要
な数だけ座標値が得られると、処理はステツプS4に進
む。ここでは、座標値読み出し装置８によつて座標値記
憶装置７から座標値群を読み出し、そしてパラメータ算
出手段12により新たな検出用パラメータを算出する。そ
して、ステツプS5で、パラメータ記憶装置６から現行の
パラメータをパラメータ読み出し装置９を介して読み込
み、パラメータ変化量算出手段13でもつて先に算出され
たパラメータの現行パラメータに対する変化量を算出す
る。更にステツプS6では、算出パラメータ加工手段14に
より、ステツプS5で得られた変化量の度合に応じて、ス
テツプS4で得られたパラメータを制御加工し、新パラメ
ータを生成する。そして、ステツプS7に進んで、パラメ
ータ書き込み装置10によりこの新パラメータをパラメー
タ記憶装置６に書き込むことで較正を終了する。

このようにして構成処理がなされるが、以下に更にそ
の詳細を説明する。

＜座標検出の原理の説明（第３図，第４図）＞ 先ず、本実施例における座標検出の原理について説明
する。

第３図（ａ）は実施例における入出力一体型装置１の
具体的構成を示している。

抵抗膜方式タブレツト４は図示の如く、抵抗体を蒸着
（印刷）したPETフイルム4a（上層）とその抵抗体を蒸
着したガラス板4bとで構成され、互いにその抵抗膜が向
い合うように、はりあわされている。そして、これら両
者の間には微小なシリコンゴム等のスペーサ（図示せ
ず）が配置されていて、フイルムの表面を押圧したとき
だけ、その押圧点における抵抗膜どうしが接触するよう
になつている。尚、35は座標入力ペンである。

第３図（ｂ）を用いて座標位置検出の原理を説明す
る。

今、図示の様に、抵抗膜方式タブレット４のガラス板
4bとPETフイルム4aとが図示の如く接触したとする。

このとき、トランジスタTr₁,Tr₂をONし、トランジス
タTr₃,Tr₄をOFFする。すると、PETフイルム4a上の押圧
点に対応した電位がライン36に発生する。また、逆に、
トランジスタTr₁,Tr₂をOFFにし、トランジスタTr₃,Tr₄
をONすることで、今度はガラス板4b上の押圧点に対応し
た電位がライン37に発生する。従つて、このようにして
得られた電位を測定することにより押圧点の座標位置を
検出することが可能となる。

今、第３図（ａ）の左上隅位置（図中30で示されてい
る）を原点とし、ライン36,37に発生した電位レベルをV
_X,V_Yとすると、押圧点の座標位置x,yに対する検出電位
の関係は第４図（ａ），（ｂ）の如くなる。すなわち、 ｘ＝A_X・V_X−B_X …（1a） ｙ＝A_Y・V_Y−B_Y …（1b） の関係が成り立つ。ここで、A_X,Ay,B_X,Byがデジタイダ
の検出用パラメータであり、A_X,A_Yは“傾き"B_X,B_Yは
“オフセツト”と呼ばれ、いずれも正の値をとる。

＜較正処理の説明（第５図，第９図）＞ 第５図は本実施例における較正用画面を示したもので
ある。図中、51,52は較正用入力座標点を示すマーク、5
3は入力を促すメツセージであり、これらはいずれも液
晶デイスプレイ２に表示される。尚、説明が前後する
が、このメツセージの表示、すなわち、較正処理開始
は、例えば液晶デイスプレイ例２（第９図参照）に表示
されたメニユー中の“較正”を入力することでなされる
ものとするが、ハード的スイツチによつて開始するよう
にしても良い。

さて、マーク51,52の絶対座標をそれぞれ（x₁,y₁），
（x₂,y₂）とし（但し、x₁≠x₂且つy₁≠y₂）、オペレー
タが入力ペン35でこれらマーク位置に入力して検出され
た座標値を（x₁′,y₁′），（x₂′,y₂′）とすれば、較
正された新パラメータA_x ^new,B_x ^new,A_y ^new,B_y ^newは式（1
a），（1b）式より、 で与えられる。ここでA_x ^ex,B_x ^ex,A_y ^ex,B_y ^exは、現行の
パラメータである。

第６図は本実施例における新パラメータ決定に係る処
理手順（第２図のステツプS4〜S6）を示したフローチヤ
ートである。

以下、このフローチヤートを参照しながら新パラメー
タ決定までの処理を説明する。

尚、この処理が実行される以前に、既に第５図に示す
２点（マーク51,52）に対する座標データが（x_a,y_a），
（x_b,y_b）として現行パラメータでもつて検出されてい
るものとする。

ステツプS41,S42では得られた座標データがマーク51,
52のどちらに対するものであるかを判断する。そして、
その結果に基づいて（x₁′,y₁′），（x₂′,y₂′）に代
入する。また、得られた座標データがどちらに対応させ
て良いか判断できない場合には、検出座標データを異常
値として認識し、ステツプS45で新パラメータが現行パ
ラメータと同じになるようにセツトする。

こうして、（x₁′,y₁′），（x₂′,y₂′）の値が確定
した後は、ステツプS46に進み、先の式（2a）〜（2d）
に従つて新パラメータ値A_x ^new,B_x ^new,A_y ^new,B_y ^newを算
出する。

この後、ステツプS51,S52に進んで、得られた新パラ
メータ値の現行パラメータ値に対する変化量ΔA_x,ΔA_y,
ΔB_x,ΔB_yを求める。

次に、ステツプS61以降でもつて、新パラメータを確
定させることになる。

具体的には、得られたΔA_xが次の不等式、 0.95A_x ^ex＜ΔA_x＜1.05A_x ^ex を満足する場合（すなわち、現行パラメータに対して±
５％以内である場合）、先の算術で得られたA_x ^newを新
たなA_xパラメータとして決定する。但し、この範囲を越
えた場合には、強制的にその限界値（0.95A_x ^exもしくは
1.05A_x ^ex）を新パラメータとして決定する。この処理は
ステツプS61〜S64で行なわれている。

次に、ステツプS65〜S68でもつて、次のΔA_yに対して
も、前述した処理と全く同様に処理を行なつてA_yパラメ
ータを決定する。

この後、ステツプS69以降でもつてパラメータB_x,B_yを
確定する処理を行なう。これら各パラメータの決定処理
も同様であるので、ここではパラメータB_xについて説明
する。

ここでは、ΔB_xの絶対値が、取り得る最大の座標値X
_maxの３割以内にある場合のみ、すなわち、次の不等
式、 ｜ΔB_x|＜0.3X_max を満足する場合に、算出したB_x ^newをオフセツト値を表
わすB_xパラメータとして決定する。

そして、この範囲を越えた場合、そのΔB_xの符号をみ
て、負であれば、 “B_x ^ex＋0.1X_max"をB_xパラメータとして決定する。

また、ΔB_yの符号が正であれば、 “B_x ^ex−0.1X_max"をB_xパラメータとして決定する。

このようにして、新パラメータが確定することにな
る。その結果、例えば第５図において、ア点にマーク5
1、イ点をマーク52とした場合でも、それらの点位置を
対角線の端点とする長方形の外領域が不感領域になると
いう事態を回避できる。すなわち、最大でもｙ方向が５
％、ｘ方向が約３割程度だけ不感領域になるからであ
る。また、不適切な較正を行つた後でも、１回の較正作
業で元に戻すことができる。

尚、本実施例では第６図（ａ）のステツプS45に示す
ように、検出座標値が異常であつても、正常である場合
と同じ処理系の中で処理できるので、ステツプ数が少な
くて済む。

＜第２の実施例の説明（第７図）＞ 第７図のフローチヤートは、第１図に示した構成にハ
ード的な較正方法選択スイツチ（不図示）を設けた場合
の処理を示している。

以下、その場合の処理手順を説明する。

先ず、ステツプS201でもつて、較正方法として直接的
較正にするか、制限付較正にするかを選択する。直接的
較正とは算出されたパラメータでもつて直ちに新パラメ
ータとする処理であり、制限付較正は前述した第１の実
施例の様に、算出されたパラメータをチエツクする処理
である。

ステツプS202では較正用画面を液晶デイスプレイ２に
表示させ、ステツプS203,204で必要数の座標入力を行わ
せる。そしてステツプS205でパラメータを算出し、ステ
ツプS206で較正処理モードが直接的較正が制限付較正か
を判断する。直接的較正の場合、処理はステツプS209に
進んで、算出されたパラメータを新パラメータとしてパ
ラメータ記憶装置６に記憶させる。一方、制限付較正で
あれば、ステツプS207,S208に進み、先の第２図のステ
ツプS5,S6と同様の処理を経た後、新パラメータをパラ
メータ記憶装置６に記憶させる。

尚、この第２の実施例においては、ハード的選択スイ
ツチをユーザー側からは触れられないようにしておくこ
とで、工場生産時或いはメーカ側サービス時は直接的較
正による迅速なパラメータ設定ができるよう図り、ユー
ザー側からは制限付較正で、不適確な較正に対処すると
いうメンテナンス上の利点がある。

＜第３の実施例の説明（第８図）＞ 第８図は第３の実施例における較正用表示画面を示し
たものである。

図中、81〜89が較正に係る座標入力指示点を示すマー
クである。すなわち、パラメータ較正に係る座標入力点
の数を２点から、図示の如くより多くした。

そして、マーク81,82への指示座標値のＸ成分を第１
の実施例におけるマーク51,52への指示座標値のそれと
みたてて、先ずＸ方向の傾きとオフセツトを求める。同
様にして、マーク82,83に対しても同様にして行う。以
下、マーク84,85のペア、マーク85,86のペア、マーク8
7,88のペア、そしてマーク88,89のペアに対しても同様
の処理を行う。

そしてＹ方向に対しては、マーク81,84のペア，…に
対して傾きとオフセツトを夫々算出する。

こうして得られた傾きとオフセツト値の平均を新パラ
メータと決定する。

通常、抵抗膜方式のデジタイザでは、第４図（ａ），
（ｂ）に示した用な線形関係があるが、経年変化により
この線形がくずれることがある。そうした場合、本第３
の実施例に従えば、線形関数のずれもある程度カバーで
きるというメリツトがある。

以上説明したように本実施例によれば、経年変化に対
処しつつ、座標検出に係るパラメータの不適切な較正か
ら保護することが可能となる。

尚、実施例における座標入力装置は抵抗膜方式による
ものを例にして説明したが、座標検出に係るパラメータ
の較正が必要ないずれの方式の装置にも適応できること
は言うまでもないことである。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、経年変化にも対
処しつつ、不適切な較正からパラメータを保護できるの
で、良好な座標検出を続けることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例における座標入力装置の構成図、 第２図は較正処理に係る全体フローチヤート、 第３図（ａ）は入出力一体装置の入出力部の構造を示す
図、 第３図（ｂ）は座標検出の原理を説明するための図、 第４図（ａ），（ｂ）は座標値と端子電位の関係を示し
た図、 第５図は実施例における較正用表示画面を示す図、 第６図（ａ）〜（ｃ）は新パラメータ決定に係るフロー
チヤート、 第７図は第２の実施例における較正処理に係る全体フロ
ーチヤート、 第８図は第３の実施例における較正用表示画面を示す
図、 第９図は較正指示画面の一例を示す図である。 図中、１……入出力一体形装置、２……液晶デイスプレ
イ、３……LCD制御装置、４……抵抗膜方式タブレッ
ト、６……パラメータ記憶装置、７……座標値記憶装
置、８……座標値読み出し装置、９……パラメータ読み
出し装置、10……パラメータ書込み装置、11……パラメ
ータ生成制御装置、12……パラメータ算出手段、13……
パラメータ変化量算出手段、14……算出パラメータ加工
手段、15……較正用画面表示手段である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】座標入力板上の指示座標を検出し、対象機
   器に出力する座標入力装置において、 指示座標位置の算出に係るパラメータを記憶保持する保
   持手段と、 予め設定された座標位置に対する前記指示座標位置の関
   係から新パラメータを算出する第１の算出手段と、 算出された新パラメータの前記保持手段に保持されたパ
   ラメータに対する変化の度合を算出する第２の算出手段
   と、 該第２の算出手段により算出された変化の度合に基づい
   て前記第１の算出手段で算出された新パラメータを制限
   加工する加工手段と、 該加工手段で制限加工した新パラメータを前記保持手段
   に記憶更新する更新手段とを備えることを特徴とする座
   標入力装置。