JP3639919B2 - Coordinate input and barcode input device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電容量結合方式、電磁結合方式または抵抗膜型感圧シート方式の座標入力機能と、座標指示ペンによるバーコード入力機能とを兼ね備えた座標入力及びバーコード入力兼用装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の座標入力及びバ−コ−ド入力兼用装置は、バーコードを入力する場合、座標指示及びバーコードスキャン兼用ペンの側面に備えられた押しボタンスイッチを押して、バーコード照明用発光素子を点灯させ、バーコードを読み取っていた。バーコード照明用発光素子を常時(座標入力中でも)点灯させておくことで、ペン側面の押しボタンスイッチを省略する事はもちろん可能であった。また、ペン先端部に感圧スイッチを備えて、ペンがバーコード面等に押圧された時にバーコード照明用発光素子を点灯させることも知られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
現在知られているバーコード照明用発光手段はLED(発光ダイオード)にしろレーザーダイオードにしろ長期使用で劣化してくるが、ペン側面の押しボタンにより点灯するものは操作性において不満があった。尚、座標入力中でも指が押しボタンスイッチに触れると点灯してしまう問題があった。また単にペン先端の感圧スイッチによるものは、座標入力中でもやはり点灯してしまう問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は叙情の問題点に鑑みなされたもので、静電容量結合方式、電磁結合方式または抵抗膜型感圧シート方式の座標入力機能と、座標指示ペンによるバーコード入力機能とを兼ね備えた装置であって、前記座標入力機能の座標母体としての座標盤と、該座標盤上の座標指示及びバーコードをもスキャンするペンと、該ペン先端の15gf乃至100gfの一定筆圧により接断する感圧スイッチと、信号処理部とからなり、前記ペン先端の筆圧が増加し前記感圧スイッチが接または断した瞬間の座標サーチサイクル及び次の二次座標サーチサイクルのいずれも前記信号処理部が座標用信号を検知しなかった時の、前記二次座標サーチサイクルの終了時点から前記信号処理部が前記感圧スイッチの断または接を認識するまでの時間を、前記信号処理部がバーコード用オペレーション期間とし、該バーコード用オペレーション期間以外の期間を座標用オペレーション期間とする座標入力及びバーコード入力兼用装置を提案するものである。
【0005】
【作用】
座標用信号が検出されている一定時間以外で、且つペン先端の筆圧が増加しその筆圧を検出する感圧スイッチが接または断した時のみ、バーコード照明用発光素子を発光させ、バーコード用オペレーション期間とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
本装置はサイクリックに座標用信号をサーチしているが、ペン先端部の感圧スイッチが接または断した時点(筆圧が一定値を越した時点)のサーチサイクル中に座標用信号を検知した時、または次の二次サーチサイクル中に座標用信号を検知した時は、本装置の信号処理部が座標入力期間と見なしてバーコード照明用発光素子を点灯させない。また上記期間以外に、ペン先端の感圧スイッチが接または断した時(筆圧が一定値を越した時)、バーコード入力期間と見なしてバーコード照明用発光素子を点灯させて、バーコード入力を行うものである。
【0007】
【実施例】
以下本発明の詳細を添付図を参照して説明する。図1は本発明の座標入力及びバーコード入力兼用装置の要部構成概要図である。この図1の座標入力及びバーコード入力兼用装置で、バーコード2を読み取る場合は、座標指示及びバーコードスキャン兼用ペン1(以下ペン1と略す)がバーコード2上をなぞることにより、ペン1内で光/電気変換されバーコード2の明暗情報が電気信号となって信号処理部4へ伝えられる。
【0008】
座標入力を行う場合は、ペン1の先端が座標盤(タブレット)3の盤面上にある時、座標盤3上におけるペン1の先端の座標を読み取るのであるが、その動作を略述する。先ず静電容量結合方式の場合で説明すると、信号処理部4の制御により、座標盤3に配設されたY方向及びX方向に平行な複数の格子状電極線5、5、・・・、5、6、6、・・・、6へX軸及びY軸用電極線駆動部7及び8を介して電気信号が順次印加される。印加される信号としてはパルス、正弦波等が使用される。
【0009】
図2はペン1の先端部の縦断面図である。ペン1の先端の芯は、絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9と光学構造体17の一部となっている。X方向の座標読み取りについて説明すると、座標盤3内に配設されたX軸用各電極線5、5、・・・、5と、ペン1の先端の絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9との間には、小容量ではあるが静電容量(結合容量)が存在し、この結合容量を介して、X軸用各電極線5、5、・・・、5の電気信号が絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9へそれぞれ伝わる。
【0010】
絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9へ伝わった(絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9が検出した)電気信号は、回路基板11の回路(図示せず)に伝えられ、そこで増幅され、または直接に信号処理部4へ伝えられる。絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9は、その近くに位置する電極線5からの電気信号をより強く検出する。信号処理部4は、各電極線5、5、・・・、5を順次駆動したそのタイミングと、絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9の検出した信号レベルとの関係から、ペン1の先端部の、座標盤3上のX座標を判断する。次に、Y軸用各電極線6、6、・・・、6が駆動され、X軸と同様の方法でY座標が求まる。
【0011】
以上説明の一連のX方向及びY方向の座標読み取り動作が、1回の座標信号サーチサイクルであり、1秒間に10〜200回程度の座標信号サーチサイクルが行われる。1回の座標信号サーチサイクル中に座標信号が検出されなかった場合は、ペン1の先端部は座標盤3上に無いものと信号処理部4が判断する。
【0012】
次に、電磁結合方式での座標入力を行う場合について略述する。動作の大要は前述の静電容量結合方式と同様であるが、座標盤3からペン1への信号の伝達方式が異なり、次に述べる互いのコイル間の誘導結合により信号伝達を行っている。その場合は図1のX軸用電極線5、5、・・・、5及びY軸用電極線6、6、・・・、6の、X軸用及びY軸用電極線駆動部7及び8側でない方の端部が、図1中の点線で示す様に2本づつ接続してあり、各2本の電極線5、5等及び6、6等で各1個のループコイル(1ターンコイル)を構成している。
【0013】
また、図1及び図2において、絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9はコイルとして巻回してある。各ループコイル5、5、………及び6、6、………はX軸用及びY軸用電極線駆動部7及び8により、順次駆動され磁力線を順次発生する。この磁力線をペン1の先端の絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9(コイル)が検出し、回路基板11の回路へ電流として伝える。信号処理部4は、各ループコイル5、5等及び6、6等を順次駆動したそのタイミングと絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9(コイル)の検出した信号との関係から、ペン1の先端部の座標盤3上の座標を判断する。この電磁結合方式でも、X及びY方向の1回の座標読み取り動作が、1回の座標信号サーチサイクルであり、1秒間に10〜200回程度の座標信号サーチサイクルが行われる。更に、やはり、1回の座標信号サーチサイクル中に座標信号が検出されなかった場合は、ペン1の先端部は座標盤3上に無いものと信号処理部4が判断する。
【0014】
以上の説明では、静電容量結合方式または電磁結合方式のどちらも、座標盤3からペン1への座標信号の伝達方向であったが、その逆向きの、ペン1から座標信号を送出しても座標入力ができて、その場合の座標信号サーチサイクルに関しては上述の実施例と全く同様である。
【0015】
次に抵抗膜型感圧シート方式でのペン座標入力について略述する(図示せず)。この場合は座標盤とペン間での座標信号伝達は無い。座標盤が相対する2層の抵抗膜で構成されており、その片層又は両層に電圧勾配を与えて、ペン先端により押圧された点で2層間が接触してショートし、そのショート点での電圧を計測することにより座標値を判断する。この場合でも、やはり、X方向及びY方向の1回の座標読み取り動作が、1回の座標信号サーチサイクルであり、1秒間に10〜200回程度の座標信号サーチサイクルが行われる。ここでも、1回の座標信号サーチサイクル中にペン押圧(または他の先端の固めのものでの押圧)を検出しなかった場合は座標指示されてない時と、その制御部が判断する。
【0016】
次にバーコード入力を行う場合について説明する。図2に於てペン1のペンケース10の内部に発光素子13(発光ダイオード、レーザーダイオード等)及び受光素子14(フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光/電気量変換素子)が配設されており、発光素子13は光学構造体17めがけて主に照明光路15の向きに光を照射し、受光素子14はバーコード面19からの反射光が光学構造体17を介して入射する受光光路16の向きの光を受光し、受光量に応じた電気量に変換する。光学構造体17は光学レンズ、ライトガイド等でできており、照明光路15の光をバーコード面19に導き、またバーコード面19からの反射光が受光素子14に効率良く伝わるためのもので、バーコード面19で照明光または反射光の少なくとも一方がフォーカスするか、光ビームが絞られて、バーコード面19の狭い範囲内からの反射光のみ受光素子14に入射する光学構造をなす。従って受光素子14はバーコード面19の狭い範囲内の明暗に応じた電気量に変換する。受光素子14の電気出力は回路基板11の回路に接続され、増幅その他の信号処理される。図2に於て、光学構造体17は絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9の内側に配置された例で示したが、外側でもまたは両側に配置されても可能である。
【0017】
光学構造体17及び絶縁材に埋設された座標信号センサー導体9は共に、ペン1の筆圧(バーコード面19へのペン1の先端の接触圧力)に応じて図2の中で上下方向に可動する。光学機構のカバ−としての可動部材18もやはりペン1の筆圧に応じて上下方向に可動し、感圧スイッチ12を接断(ON/OFF)させる。本装置に於ては、この感圧スイッチ12の状態と、座標信号サーチサイクルでの座標信号の検出状態とを加味して、バーコード用オペレーションとして発光素子13を点灯している。
【0018】
次にバーコード用オペレーションに関するシーケンスについて説明する。図3はそのシーケンス図である。参照符号20は本実施例では感圧スイッチ12がOFF(筆圧無しまたは微少筆圧)の状態であり、参照符号21は感圧スイッチ12がON(筆記筆圧)の状態である。本装置は、感圧スイッチ12がONする瞬間(筆圧が一定レベルを越す瞬間)の時点で、ペン1の先端が座標盤3上にあるかどうかを判断して、バーコード用オペレーションにするか、または座標用オペレーションにするかを信号処理部4が決めている。
【0019】
参照符号23は座標信号サーチサイクルであり、参照符号22は座標アイドルサイクルである。座標信号サーチサイクル23の中で座標用信号24(アナログ信号)を信号処理部4が検出した時は、ペン1の先端部は座標盤3上にある。図3中のA時間点では、その時の座標信号サーチサイクル23.1の中で座標用信号24が検出されているため、座標用オペレーションにすべきことは分かる。ここで対処しておくべき事は、ペン1が急に座標盤3上に当接された時でもバーコード用オペレーションにはしないことである。図3中のB時間点では、その座標信号サーチサイクル23.2の中で、ペン1の先端が急に当接された座標盤3の当接エリアのサーチがすでに終了して、結局そのサーチサイクル23.2中では座標用信号24を検出できなかったが、次の二次座標信号サーチサイクル23.3中では確実に座標用信号24を検出しているため、B時間点に関してはバーコード用オペレーションにしない。C時間点では、その座標信号サーチサイクル23.4の中でも、また次の二次座標信号サーチサイクル23.5の中でも座標用信号24を検出していないため、C時間点に関しては、座標信号サーチサイクル23.5の終了時点から感圧スイッチ12がOFFするまで、バーコード用オペレーション期間として、この間をバーコード照明用発光素子点灯25としている。
【0020】
以上の説明のように本装置は、感圧スイッチ12がONした時点の座標信号サーチサイクル23中に座標用信号24を検知した時、または感圧スイッチ12がONした時点の次の二次座標信号サーチサイクル23中に座標信号24を検知した時は、座標用オペレーションとしている。
【0021】
本シーケンスに於て、バーコード2をスキャンするためにペン1の先端をバーコード面19に当接してから発光素子13が点灯するまでに0.005〜0.1秒程度の遅れがあるが、実用上は問題ない。また、バーコード2を読むためにも感圧スイッチ12がONする必要があるため、少ない筆圧で作動させるのであるが、実測により15gf(約0.15N)から多くても100gf(約1N)である。感圧スイッチ12の状態はバーコード入力時に利用するだけではなく、座標入力時にも筆圧ステータス情報として兼用し座標データと共に出力している。尚抵抗膜型感圧シート方式の座標入力盤の場合は、座標盤上でペンの感圧スイッチがONした時は座標入力可能となっている必要性から、座標の入力可能筆圧よりも大きい筆圧で、ペンの感圧スイッチがONする必要がある。本実施例では筆圧が増加すると感圧スイッチ12がONする例で説明したが、その逆でも同機能の動作にすることが可能であることは言うまでもない。
【0022】
本実施例に於ては、長時間のムダな発光素子13の点灯を避ける為、バーコード用オペレーション期間の開始時点から一定時間を経過しても信号処理部4がバーコード信号の変化を検知しなかった時、またはバーコード信号の変化が中断してから一定時間経過した時は、信号処理部4が感圧スイッチ12の断(OFF)とみなし、バーコード用オペレーション期間を終了させる。このバーコード用オペレーション期間の最大時間はペン1の実際の操作に合わせて0.2〜5秒の間で可変する事が適当であった。また、自動的にバーコード用オペレーション期間を終了させる事は、ペン1の先端が座標盤3の有効エリア外から有効エリア内へ感圧スイッチ12がONのまま入ってきた時にも確実な座標入力を可能にした。
【0023】
本装置には以下に述べる回路方式をも採用している。1本の信号線(ペンと本体との接続コード)にバーコード信号と感圧スイッチ情報を重畳する回路例を図4に示す。受光素子14の電気出力は増幅器30に印加され、電圧レベルとして増幅され、更にトランジスタ31のベースに印加される。一方感圧スイッチ12の状態は、トランジスタ32のベース電圧を、ほぼ電源電圧40のレベルからグランドレベルまで大きく変化させる。抵抗33はプルアップ抵抗である。トランジスタ31及び32のエミッタ同志は互いに接続してあり、トランジスタ31及び32のベースのどちらか高い方の電圧が、そのエミッタに伝わる。抵抗34はプルダウン抵抗である。
【0024】
図5に上述した重畳信号波形例(接続コード部35の電圧波形41)を示す。増幅器30の出力電圧は、電源電圧レベル42の1/2〜1/4程度になる様にしているので、感圧スイッチ12がONの期間46以外の期間では、接続コード部の電圧波形41はほぼ電源電圧42に近いレベルを保持し、感圧スイッチ12がONの期間46に増幅器30の出力すなわちバーコード信号(アナログ信号)が接続コード部35を伝わる。参照符号44はグランド電圧レベルを示す。本装置は上述の回路により、バーコード信号と感圧スイッチ12の状態信号とを1本の接続コード部35により伝えている。バーコード信号は感圧スイッチ12がONの期間のみ伝わるが、バーコード面19を照明する発光素子13を点灯させるのはこの期間内であるので、信号伝送上の問題はない。
【0025】
接続コード部35を伝わった重畳信号は、白/黒バー識別器38及び感圧スイッチ状態識別器39へ印加される。感圧スイッチ状態識別器39は二つの入力電圧を比較する回路であり、一方の入力へ基準電圧(スレッショルドレベル)を与えて、感圧スイッチ12の状態を識別する。図5の感圧スイッチ状態識別器39のスレッショルドレベル43(破線で示す)と接続コード部の電圧波形41とを比較し、感圧スイッチ12の状態を識別している。この識別機能は、バーコード用オペレーション期間でも座標用オペレーション期間でも作動している。上記基準電圧(スレッショルドレベル)43は、直流電圧源36と可変抵抗器37とで作成し感圧スイッチ状態識別器39の一方の入力端子へ印加している。
【0026】
白/黒バー識別器38は、感圧スイッチ12がONの期間46内に伝わる接続コード部35の電圧波形41(アナログバーコード信号)から、白/黒バーを識別し二値化する。以上述べた二信号重畳回路はトランジスタを用いた例であるが、ダイオードを使用する回路でも演算増幅器を使用する回路でも、または抵抗による二信号加算回路でも実現できる。
【0027】
本装置は、ペン1の先端がバーコード2上をスキャンしている途中で、筆圧が少なくなり感圧スイッチ12がOFFしてしまう使われ方にも対処している。感圧スイッチ12がOFFしてから一定時間経過後に、信号処理部4はバーコード用オペレーション期間の終了と認識している。この認識までの延長時間は多くの実使用に於て0.05〜0.7秒の間が適当であった。図4に示す回路例の場合で言えば、感圧スイッチ12と並列に容量(コンデンサ)を付加すればよい。
【0028】
【発明の効果】
従来からある機能と発光素子の寿命とを犠牲にすることなく、操作性を向上することができた。またバーコード照明用の専用押しボタンスイッチ機構が不要となり、コストも低くできた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の要部構成概要図
【図2】 ペンの先端部の縦断面図
【図3】 各オペレーションのシーケンス図
【図4】 1本の信号線にバーコード信号と感圧スイッチ情報を重畳する回路例
【図5】 図4に示す回路例のバーコード信号と感圧スイッチ情報を重畳した信号波形例
【符号の説明】
1 座標指示及びバーコードスキャン兼用ペン
2 バーコード
3 座標盤(タブレット)
4 信号処理部
5 X軸用電極線
6 Y軸用電極線
7 X軸用電極線駆動部
8 Y軸用電極線駆動部
9 絶縁材に埋設された座標信号センサー導体
10 ペンケース
11 回路基板
12 感圧スイッチ
13 発光素子
14 受光素子
15 照明光路
16 受光光路
17 光学構造体
18 可動部材
19 バーコード面または座標盤表面
20 感圧スイッチOFF状態(筆圧なしまたは微少筆圧)
21 感圧スイッチON状態(筆記筆圧)
22 座標アイドルサイクル
23 座標信号サーチサイクル
24 座標用信号
25 バーコード照明用発光素子点灯期間
26 座標用オペレーション期間
27 バーコード用オペレーション期間
30 増幅器
31 トランジスタ
32 トランジスタ
33 プルアップ抵抗
34 プルダウン抵抗
35 接続コード部
36 直流電圧源
37 可変抵抗器
38 白/黒バー識別器
39 感圧スイッチ状態識別器
40 電源電圧
41 接続コード部の信号波形
42 電源電圧レベル
43 感圧スイッチ状態識別器のスレッショルドレベル
44 グランド電圧レベル
45 発光素子点灯
46 感圧スイッチがONの期間
A Aで示す時間点
B Bで示す時間点
C Cで示す時間点
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coordinate input and bar code input combined device having a coordinate input function of a capacitive coupling type, an electromagnetic coupling type, or a resistance film type pressure sensitive sheet type and a bar code input function by a coordinate pointing pen.
[0002]
[Prior art]
The conventional coordinate input / barcode input combined device turns on the light emitting element for barcode illumination by pressing the push button switch provided on the side of the coordinate instruction / barcode scanning pen when inputting the barcode. I was reading the barcode. It was possible to omit the push button switch on the side of the pen by always lighting the light emitting element for barcode illumination (even during coordinate input). It has also been known to provide a pressure-sensitive switch at the tip of the pen to light up the barcode illumination light emitting element when the pen is pressed against the barcode surface or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The currently known bar code illumination light emitting means, whether LED (light emitting diode) or laser diode, will deteriorate with long-term use, but those that are lit by the push button on the side of the pen have been unsatisfactory in terms of operability. In addition, there is a problem that even if the coordinates are input, if the finger touches the push button switch, the light turns on. In addition, there is a problem that the light by the pressure-sensitive switch at the tip of the pen is lit even during coordinate input.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the problem of lyricism, and has an electrostatic capacity coupling type, electromagnetic coupling type or resistance film type pressure sensitive sheet type coordinate input function and a bar code input function using a coordinate pointing pen. A coordinate board as a coordinate matrix of the coordinate input function, a pen that also scans a coordinate instruction and a barcode on the coordinate board, and a feeling of disconnection by a constant writing pressure of 15 gf to 100 gf at the tip of the pen A pressure switch and a signal processing unit, both of the coordinate search cycle and the next secondary coordinate search cycle at the moment when the pen pressure at the tip of the pen increases and the pressure sensitive switch contacts or disconnects When the signal for coordinates is not detected, the time from the end of the secondary coordinate search cycle until the signal processing unit recognizes the disconnection or contact of the pressure sensitive switch is expressed as the signal. Processing section is a barcode operation period and proposes a coordinate input and the bar code input shared device for a period other than the operation period for the bar code and coordinates for operation period.
[0005]
[Action]
Only when the coordinate signal is detected, and when the pen pressure at the tip of the pen is increased and the pressure sensitive switch that detects the pen pressure is touched or disconnected, the bar code illumination light-emitting element emits light. The operation period for code.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
This device cyclically searches for the coordinate signal, but detects the coordinate signal during the search cycle when the pressure-sensitive switch at the tip of the pen is touched or disconnected (when the pen pressure exceeds a certain value). When a coordinate signal is detected during the next secondary search cycle, the signal processing unit of the present apparatus regards it as a coordinate input period and does not turn on the light emitting element for barcode illumination. In addition to the above period, when the pressure-sensitive switch at the tip of the pen is touched or disconnected (when the pen pressure exceeds a certain value), it is regarded as a barcode input period, and the barcode illumination light-emitting element is turned on. Input.
[0007]
【Example】
Details of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of the main part of a coordinate input and barcode input combined apparatus according to the present invention. When the barcode 2 is read by the coordinate input / barcode input device of FIG. 1, the pen 1 is used by tracing the coordinate instruction and the barcode scanning pen 1 (hereinafter abbreviated as “pen 1”) on the barcode 2. The brightness / darkness information of the barcode 2 is converted into an electrical signal and transmitted to the signal processing unit 4.
[0008]
When performing coordinate input, when the tip of the pen 1 is on the surface of the coordinate board (tablet) 3, the coordinates of the tip of the pen 1 on the coordinate board 3 are read. First, in the case of the capacitive coupling method, a plurality of grid-like electrode lines 5, 5,... Parallel to the Y direction and the X direction arranged on the coordinate board 3 are controlled by the signal processing unit 4. Electrical signals are sequentially applied to 5, 6, 6,..., 6 via the X-axis and Y-axis electrode line driving units 7 and 8. A pulse, a sine wave or the like is used as the applied signal.
[0009]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tip portion of the pen 1. The core of the tip of the pen 1 is a part of the coordinate signal sensor conductor 9 and the optical structure 17 embedded in an insulating material. The coordinate reading in the X direction will be described. Each X-axis electrode wire 5, 5,... 5 disposed in the coordinate board 3 and the coordinate signal sensor conductor embedded in the insulating material at the tip of the pen 1. 9 has a small capacity but a capacitance (coupling capacity), and the electrical signals of the X-axis electrode lines 5, 5,... Each is transmitted to the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the material.
[0010]
The electrical signal transmitted to the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the insulating material (detected by the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the insulating material) is transmitted to a circuit (not shown) of the circuit board 11 where it is amplified. Or directly transmitted to the signal processing unit 4. The coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the insulating material more strongly detects an electric signal from the electrode wire 5 located in the vicinity thereof. The signal processing unit 4 determines the position of the pen 1 from the relationship between the timing at which the electrode lines 5, 5,... 5 are sequentially driven and the signal level detected by the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the insulating material. The X coordinate on the coordinate board 3 at the tip is determined. Next, each Y-axis electrode line 6, 6,..., 6 is driven, and the Y coordinate is obtained in the same manner as the X axis.
[0011]
The series of X-direction and Y-direction coordinate reading operations described above is one coordinate signal search cycle, and about 10 to 200 coordinate signal search cycles are performed per second. If no coordinate signal is detected during one coordinate signal search cycle, the signal processing unit 4 determines that the tip of the pen 1 is not on the coordinate board 3.
[0012]
Next, a brief description will be given of the case of performing coordinate input by the electromagnetic coupling method. The outline of the operation is the same as that of the capacitance coupling method described above, but the signal transmission method from the coordinate board 3 to the pen 1 is different, and signal transmission is performed by inductive coupling between the coils described below. . In that case, the X-axis and Y-axis electrode line driving units 7 of the X-axis electrode lines 5, 5,... 5 and the Y-axis electrode lines 6, 6,. As shown by the dotted lines in FIG. 1, two ends that are not on the 8 side are connected two by two, and each of the two electrode wires 5, 5, etc., 6, 6, etc. has one loop coil (1 Turn coil).
[0013]
1 and 2, the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the insulating material is wound as a coil. .. And 6, 6,... Are sequentially driven by the X-axis and Y-axis electrode line driving units 7 and 8 to generate magnetic lines of force in sequence. The magnetic field lines are detected by the coordinate signal sensor conductor 9 (coil) embedded in the insulating material at the tip of the pen 1 and transmitted as a current to the circuit of the circuit board 11. The signal processing unit 4 determines the pen 1 based on the relationship between the timing of sequentially driving the loop coils 5, 5, 6, 6, and the like and the signal detected by the coordinate signal sensor conductor 9 (coil) embedded in the insulating material. The coordinates on the coordinate board 3 of the tip of the are determined. Even in this electromagnetic coupling method, one coordinate reading operation in the X and Y directions is one coordinate signal search cycle, and about 10 to 200 coordinate signal search cycles are performed per second. Furthermore, when no coordinate signal is detected during one coordinate signal search cycle, the signal processing unit 4 determines that the tip of the pen 1 is not on the coordinate board 3.
[0014]
In the above description, both the capacitive coupling method and the electromagnetic coupling method are the transmission direction of the coordinate signal from the coordinate board 3 to the pen 1, but the coordinate signal is transmitted from the pen 1 in the opposite direction. In this case, the coordinate signal search cycle is exactly the same as in the above-described embodiment.
[0015]
Next, the pen coordinate input in the resistive film type pressure sensitive sheet system will be outlined (not shown). In this case, there is no coordinate signal transmission between the coordinate board and the pen. The coordinate board is composed of two layers of resistive films facing each other. A voltage gradient is applied to one or both layers, and the two layers come into contact with each other at the point pressed by the tip of the pen. The coordinate value is determined by measuring the voltage of. Even in this case, one coordinate reading operation in the X direction and Y direction is one coordinate signal search cycle, and about 10 to 200 coordinate signal search cycles are performed per second. In this case as well, if no pen press (or press with another hardened tip) is detected during one coordinate signal search cycle, the control unit determines that no coordinate is designated.
[0016]
Next, a case where barcode input is performed will be described. In FIG. 2, a light emitting element 13 (light emitting diode, laser diode, etc.) and a light receiving element 14 (light / electricity conversion element such as a photodiode, phototransistor, etc.) are arranged inside the pen case 10 of the pen 1. The light emitting element 13 irradiates light mainly toward the illumination optical path 15 toward the optical structure 17, and the light receiving element 14 has a light receiving optical path 16 on which reflected light from the barcode surface 19 enters through the optical structure 17. Light in the direction is received and converted into an electrical quantity corresponding to the amount of light received. The optical structure 17 is made up of an optical lens, a light guide, and the like, and guides the light of the illumination light path 15 to the barcode surface 19 and efficiently reflects the reflected light from the barcode surface 19 to the light receiving element 14. At least one of the illumination light and the reflected light is focused on the barcode surface 19 or the light beam is narrowed down to form an optical structure in which only the reflected light from a narrow range of the barcode surface 19 is incident on the light receiving element 14. Therefore, the light receiving element 14 converts the amount of electricity into light according to light and darkness within a narrow range of the barcode surface 19. The electrical output of the light receiving element 14 is connected to the circuit of the circuit board 11 and is subjected to amplification and other signal processing. In FIG. 2, the optical structure 17 is illustrated as being disposed inside the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in an insulating material, but may be disposed outside or on both sides.
[0017]
Both the optical structure 17 and the coordinate signal sensor conductor 9 embedded in the insulating material are vertically moved in FIG. 2 according to the pen pressure of the pen 1 (contact pressure of the tip of the pen 1 to the barcode surface 19). Move. The movable member 18 as a cover of the optical mechanism is also moved in the vertical direction in accordance with the writing pressure of the pen 1 and the pressure sensitive switch 12 is disconnected (ON / OFF). In the present apparatus, the light emitting element 13 is turned on as a barcode operation, taking into account the state of the pressure sensitive switch 12 and the detection state of the coordinate signal in the coordinate signal search cycle.
[0018]
Next, a sequence related to the barcode operation will be described. FIG. 3 is a sequence diagram thereof. In this embodiment, reference numeral 20 is a state in which the pressure-sensitive switch 12 is OFF (no writing pressure or very small writing pressure), and reference numeral 21 is a state in which the pressure-sensitive switch 12 is ON (writing writing pressure). This apparatus determines whether or not the tip of the pen 1 is on the coordinate board 3 at the moment when the pressure-sensitive switch 12 is turned on (the moment when the writing pressure exceeds a certain level), and performs the barcode operation. Or the signal processing unit 4 decides whether to use the coordinate operation.
[0019]
Reference numeral 23 is a coordinate signal search cycle, and reference numeral 22 is a coordinate idle cycle. When the signal processing unit 4 detects the coordinate signal 24 (analog signal) in the coordinate signal search cycle 23, the tip of the pen 1 is on the coordinate board 3. At time point A in FIG. 3, since the coordinate signal 24 is detected in the coordinate signal search cycle 23.1 at that time, it is understood that the coordinate operation should be performed. What should be dealt with here is that the bar code operation is not performed even when the pen 1 is suddenly brought into contact with the coordinate board 3. At time point B in FIG. 3, in the coordinate signal search cycle 23.2, the search for the contact area of the coordinate board 3 where the tip of the pen 1 is suddenly contacted has already been completed. Although the coordinate signal 24 could not be detected in the cycle 23.2, the coordinate signal 24 was reliably detected in the next secondary coordinate signal search cycle 23.3. Do not use for operation. At the C time point, since the coordinate signal 24 is not detected in the coordinate signal search cycle 23.4 or in the next secondary coordinate signal search cycle 23.5, the coordinate signal search is performed at the C time point. From the end of the cycle 23.5 until the pressure-sensitive switch 12 is turned OFF, the bar code operation light emitting element lighting 25 is set as the bar code operation period.
[0020]
As described above, the present apparatus detects the coordinate signal 24 during the coordinate signal search cycle 23 at the time when the pressure sensitive switch 12 is turned on, or the next secondary coordinate at the time when the pressure sensitive switch 12 is turned on. When the coordinate signal 24 is detected during the signal search cycle 23, the coordinate operation is performed.
[0021]
In this sequence, there is a delay of about 0.005 to 0.1 seconds from when the tip of the pen 1 comes into contact with the barcode surface 19 to scan the barcode 2 until the light emitting element 13 is turned on. There is no problem in practical use. Also, since the pressure sensitive switch 12 needs to be turned on to read the barcode 2, it is operated with a small writing pressure, but it is actually measured from 15 gf (about 0.15 N) to at most 100 gf (about 1 N). It is. The state of the pressure-sensitive switch 12 is not only used at the time of barcode input, but is also used as writing pressure status information and output together with coordinate data at the time of coordinate input. In the case of a resistance film type pressure sensitive sheet type coordinate input board, it is necessary to be able to input coordinates when the pen pressure switch is turned on on the coordinate board. The pen pressure switch needs to be turned on by the pen pressure. In this embodiment, the pressure-sensitive switch 12 is turned on when the writing pressure is increased. However, it is needless to say that the reverse operation can be performed.
[0022]
In this embodiment, the signal processing unit 4 detects a change in the barcode signal even after a predetermined time has elapsed since the start of the barcode operation period in order to avoid the light emitting element 13 from being turned on for a long time. If not, or if a certain time has elapsed since the change in the barcode signal was interrupted, the signal processing unit 4 regards the pressure sensitive switch 12 to be off (OFF) and terminates the barcode operation period. It was appropriate that the maximum time of the bar code operation period was varied between 0.2 and 5 seconds in accordance with the actual operation of the pen 1. Also, automatically ending the bar code operation period is a reliable coordinate input even when the tip of the pen 1 enters the effective area from outside the effective area of the coordinate board 3 while the pressure sensitive switch 12 is turned on. Made possible.
[0023]
This device also adopts the circuit system described below. FIG. 4 shows an example of a circuit that superimposes a barcode signal and pressure-sensitive switch information on one signal line (connection cord between the pen and the main body). The electrical output of the light receiving element 14 is applied to the amplifier 30, amplified as a voltage level, and further applied to the base of the transistor 31. On the other hand, the state of the pressure sensitive switch 12 greatly changes the base voltage of the transistor 32 from the level of the power supply voltage 40 to the ground level. The resistor 33 is a pull-up resistor. The emitters of the transistors 31 and 32 are connected to each other, and the higher voltage of the bases of the transistors 31 and 32 is transmitted to the emitter. The resistor 34 is a pull-down resistor.
[0024]
FIG. 5 shows an example of the superimposed signal waveform described above (the voltage waveform 41 of the connection cord portion 35). Since the output voltage of the amplifier 30 is set to about 1/2 to 1/4 of the power supply voltage level 42, the voltage waveform 41 of the connection cord portion is the period other than the period 46 in which the pressure sensitive switch 12 is ON. The level of the power supply voltage 42 is maintained, and the output of the amplifier 30, that is, the bar code signal (analog signal) is transmitted to the connection cord portion 35 during the period 46 when the pressure sensitive switch 12 is ON. Reference numeral 44 indicates a ground voltage level. In this apparatus, the bar code signal and the state signal of the pressure sensitive switch 12 are transmitted by one connection cord portion 35 by the above-described circuit. The bar code signal is transmitted only when the pressure sensitive switch 12 is ON. However, since the light emitting element 13 that illuminates the bar code surface 19 is turned on within this period, there is no problem in signal transmission.
[0025]
The superimposed signal transmitted through the connection cord part 35 is applied to the white / black bar discriminator 38 and the pressure sensitive switch state discriminator 39. The pressure-sensitive switch state discriminator 39 is a circuit that compares two input voltages, and applies a reference voltage (threshold level) to one input to identify the state of the pressure-sensitive switch 12. The state of the pressure sensitive switch 12 is identified by comparing the threshold level 43 (indicated by a broken line) of the pressure sensitive switch state discriminator 39 in FIG. This identification function operates in both the barcode operation period and the coordinate operation period. The reference voltage (threshold level) 43 is created by the DC voltage source 36 and the variable resistor 37 and applied to one input terminal of the pressure sensitive switch state discriminator 39.
[0026]
The white / black bar discriminator 38 discriminates and binarizes the white / black bar from the voltage waveform 41 (analog bar code signal) of the connection cord portion 35 transmitted during the period 46 when the pressure sensitive switch 12 is ON. The two-signal superimposing circuit described above is an example using a transistor, but can be realized by a circuit using a diode, a circuit using an operational amplifier, or a two-signal adding circuit using a resistor.
[0027]
This device also copes with the usage in which the pen pressure decreases and the pressure-sensitive switch 12 is turned off while the tip of the pen 1 is scanning the bar code 2. The signal processing unit 4 recognizes that the bar code operation period has ended after a predetermined time has elapsed since the pressure-sensitive switch 12 was turned off. The extended time to this recognition was appropriate between 0.05 and 0.7 seconds in many practical applications. In the case of the circuit example shown in FIG. 4, a capacitor (capacitor) may be added in parallel with the pressure sensitive switch 12.
[0028]
【The invention's effect】
Operability can be improved without sacrificing conventional functions and the lifetime of the light emitting element. In addition, a dedicated push button switch mechanism for bar code illumination is not required, and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of the main part configuration of the device of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tip of a pen. FIG. 3 is a sequence diagram of each operation. Circuit example for superimposing switch information [FIG. 5] Signal waveform example in which bar code signal and pressure-sensitive switch information in the circuit example shown in FIG. 4 are superimposed [Explanation of symbols]
1 Coordinate indication and barcode scanning pen 2 Bar code 3 Coordinate board (tablet)
4 signal processing unit 5 X-axis electrode line 6 Y-axis electrode line 7 X-axis electrode line drive unit 8 Y-axis electrode line drive unit 9 Coordinate signal sensor conductor 10 embedded in an insulating material Pen case 11 Circuit board 12 Pressure-sensitive switch 13 Light-emitting element 14 Light-receiving element 15 Illumination optical path 16 Light-receiving optical path 17 Optical structure 18 Movable member 19 Barcode surface or coordinate board surface 20 Pressure-sensitive switch OFF state (no writing pressure or very small writing pressure)
21 Pressure-sensitive switch ON state (writing pressure)
22 Coordinate idle cycle 23 Coordinate signal search cycle 24 Coordinate signal 25 Bar code illumination light emitting element lighting period 26 Coordinate operation period 27 Bar code operation period 30 Amplifier 31 Transistor 32 Transistor 33 Pull-up resistor 34 Pull-down resistor 35 Connection code portion 36 DC voltage source 37 Variable resistor 38 White / black bar discriminator 39 Pressure sensitive switch state discriminator 40 Power supply voltage 41 Signal waveform 42 of connecting cord section Power source voltage level 43 Threshold level of pressure sensitive switch state discriminator 44 Ground voltage level 45 Light-emitting element lighting 46 Time point indicated by time point B indicated by time point B indicated by time point B indicated by time period A indicated by time A A when the pressure sensitive switch is ON

Claims (5)

静電容量結合方式、電磁結合方式または抵抗膜型感圧シート方式の座標入力機能と、座標指示ペンによるバーコード入力機能とを兼ね備えた装置であって、前記座標入力機能の座標母体としての座標盤と、該座標盤上の座標指示及びバーコードをもスキャンするペンと、該ペン先端の15gf乃至100gfの一定筆圧により接断する感圧スイッチと、信号処理部とからなり、前記ペン先端の筆圧が増加し前記感圧スイッチが接または断した瞬間の座標サーチサイクル及び次の二次座標サーチサイクルのいずれも前記信号処理部が座標用信号を検知しなかった時の、前記二次座標サーチサイクルの終了時点から前記信号処理部が前記感圧スイッチの断または接を認識するまでの時間を、前記信号処理部がバーコード用オペレーション期間とし、該バーコード用オペレーション期間以外の期間を座標用オペレーション期間とすることを特徴とする座標入力及びバーコード入力兼用装置。Capacitance coupling method, electromagnetic coupling method or resistance film type pressure sensitive sheet type coordinate input function and a bar code input function by a coordinate pointing pen, the coordinates as the coordinate matrix of the coordinate input function A pen, a pen for scanning a coordinate instruction and a bar code on the coordinate board, a pressure-sensitive switch that is connected to the pen tip by a constant writing pressure of 15 gf to 100 gf, and a signal processing unit. The secondary when the signal processing unit does not detect the coordinate signal in both the coordinate search cycle and the next secondary coordinate search cycle at the moment when the writing pressure increases and the pressure-sensitive switch contacts or disconnects. The time from the end of the coordinate search cycle until the signal processing unit recognizes the disconnection or contact of the pressure sensitive switch is defined as the bar code operation period. Coordinate input and the bar code input compatible apparatus, characterized by a period other than the operation period for the bar code and coordinates for operation period. 前記バーコード用オペレーション期間中に、前記ペン先端の筆圧が減少し前記感圧スイッチが断または接してから一定時間経過後、前記信号処理部が前記感圧スイッチの断または接と認識することを特徴とする請求項1記載の座標入力及びバーコード入力兼用装置。During the barcode operation period, the signal processing unit recognizes that the pressure sensitive switch has been turned off or in contact after a certain period of time has elapsed since the pen pressure at the tip of the pen has decreased and the pressure sensitive switch has been turned off or turned on. The coordinate input / barcode input combined apparatus according to claim 1. 前記バーコード用オペレーション期間の開始時点から所定の時間経過後に、前記信号処理部が前記感圧スイッチの断または接と自動認識することを特徴とする請求項1記載の座標入力及びバーコード入力兼用装置。2. The coordinate input and barcode input according to claim 1, wherein the signal processing unit automatically recognizes that the pressure sensitive switch is disconnected or connected after a predetermined time has elapsed from the start of the barcode operation period. apparatus. 前記ペン内のバーコード信号と前記感圧スイッチの接断情報を1本の信号線に重畳することを特徴とする請求項1記載の座標入力及びバーコード入力兼用装置。2. The coordinate input and barcode input device according to claim 1, wherein the barcode signal in the pen and the connection / disconnection information of the pressure sensitive switch are superimposed on one signal line. 前記感圧スイッチの接断情報を、前記座標用オペレーション期間に座標情報と共に出力することを特徴とする請求項1記載の座標入力及びバーコード入力兼用装置。2. The coordinate input / barcode input apparatus according to claim 1, wherein the connection / disconnection information of the pressure sensitive switch is output together with the coordinate information during the coordinate operation period.
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