JPH03256110A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種教育機器やパーソナルコンピュータ、
ワードプロセッサ等にも利用し得る透明タッチパネルと
その下側に重ねて配置されるカート又はシートを用いた
入力装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば幼児教育用や語学教育用の学習機器等において、
図形や文字等が表示された各種のカート又はシートを揃
えて、その各カード又はシート上の図形や文字等に対応
するデータを装置本体内に設けたメモリに格納しておき
、上記カード又はシートの工枚を装置本体の透明タッチ
パネルの下側に重なるように配置して、そこに表示され
ている所望の図形または文字をタッチすると、そのタッ
チされた図形や文字に対応するデータを上記メモリから
読み出して入力する入力装置を用いたものがある。

また、演算プログラム及びデータを記憶したＩＣカード
の裏面に専用のキー名称を印刷し、それを計算機の本体
の透明タッチパネルの下側に重なるように装着して、そ
のタッチパネル上からＩＣカードに印刷されたキー名称
をタッチすることによって、専用キー情報のタッチ入力
を可能にした入力装置（例えば特開昭６２−２４５４７
１号公報参照）もあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のように装置本体内のメモリに多数
のカード又はシート上の図形や文字等に対応するデータ
を全て格納しておくようにすると、装着されたカードや
シートを識別してメモリ内のデータをそれぞれ対応させ
なければならないので、カードやシートの種類を多くす
るとその識別及びデータ入力の制御が困難になるし、メ
モリに格納できるデータ量にも限りがあるため、カード
やシートの種類が制限されてしまうという不都合があっ
た。

そして、入力可能なデータの変更や追加も困難であると
いう問題もあった。

３− ４− また、上述したＩＣカードのように、カード上の図形や
文字等に対応するデータをそのカードに内蔵するメモリ
に格納するようにすれば、カード（あるいはシート）の
種類に制限はなくなるが、カードやシートの数が増える
ので、所望のものを探し出すのに手間がかかるばかりか
、カードやシートの数だけのメモリが必要になるので不
経済であるという問題があった。

そこで、カードあるいはシートとそれらによって入力す
べきデータを格納したメモリ（ＲＯＭパック）とを別個
に装置本体に着脱できるようにすれば、メモリの数は少
なくできるが、装着されたカード又はシートとメモリと
が一致しているかどうかを検出する必要があり、また必
要なカード又はシートとメモリを使用者が探し出すのに
多くの手間がかかるという問題が生じる。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、透明
タッチパネルを備えた入力装置本体側の構造や制御を複
雑にしたり、必要なカード又はシーｌ〜を探し出すのを
困難にしたり、メモリを無駄に使用したりすることなく
、多種類の図形や文字等に対応するデータ（プログラム
や機能選択も含む）を入力可能にすることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、透明タッチパネ
ルの下側に選択的に指示可能な図形や文字が表示された
カード又はシートを重ねて配置し、透明タッチパネル上
からカード又はシートに表示された図形や文字の一部が
選択的にタッチされたときに、透明タッチパネルからの
位置データによって、タッチされた図形や文字に対応す
るデータをメモリから読み出して入力する入力装置にお
いて、透明タッチパネルに対応する大きさの表示面が複
数面形成されたカード又はシートと、その複数の表示面
を選択的に透明タッチパネルの下側に重ねて配置し得る
位置に移動させる表示面切換手段と、カード又はシート
の各表示面にそれぞれ表示されている選択的に指示可能
な図形や文字に対応するデータを全て格納したメモリを
透明タッチパネルを備えた入力装置本体に対して着脱自
在なカートリッジ内に設けたものである。

また、透明タッチパネルに対応する大きさの表示面が複
数面形成された帯状のシートと、その帯状のシートを２
本の軸で巻き取り、その巻取量によって複数の表示面を
選択的に透明タッチパネルの下側に重ねて配置し得る位
置に移動させる表示面切換手段と、帯状のシートの各表
示面にそれぞれ表示されている選択的に指示可能な図形
や文字に対応するデータを全て格納したメモリを、透明
タッチパネルを備えた入力装置本体に対して着脱自在な
カートリッジ内に設けたものも提供する。

〔作　用〕

この発明による入力装置は、装置本体に着脱可能なカー
トリッジ内に、複数の表示面を形成したカード又はシー
トを有し、その各表示面に表示されている図形や文字に
対応する全てのデータを内蔵のメモリに格納しているの
で、装置本体に装着された時、その透明タッチパネルの
下側に選択的に配置される各表示面に表示されている図
形や文字が透明タッチパネル上でタッチされることによ
って、その全てのデータをメモリから選択的に装置本体
へ読み出して入力することができる。

また、上記のカード又はシートを帯状にして２本の軸に
巻き取り、表示面切換手段がその巻き取り量によって移
動させて所要の表示面を装置本体の透明タッチパネルの
下側に選択的に配置するようにすれば、多数の表示面の
切り換えを容易に行なうことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面によって具体的に説明す
る。

第１図は、この発明による入力装置を適用した学習機の
本体及びカー１−リッジの一例を示す外観斜視図である
。

この学習機は、本体１の上面に透明タッチパネル２と、
その透明タッチパネル２の直下にカートリッジ３を収納
してそのカートリッジ乙の第２図に示す接続端子（コネ
クタ）２０ａを挿着するコネクタ４を備えたカートリッ
ジ収容部５と、カートリッジ３の帯状のシート６に形成
された複数の一 ８ 表示面を切り換える１対の表示面切換ボタンであるアッ
プキー７ａ及びダウンキー７ｂと、帯状のシート６の各
表示面に描かれた図形又は文字等の指定されたものに関
連する文字または図形等を表示するＬＣＤデイスプレィ
等の表示部８とを備えている。

上面にはさらに、電源スイッチ９．電源のＯＮ状態を表
示するＬＥＤランプ１０９表示部８のコントラスト調整
用つまみ１１．後述するスピーカ１３からの音量を調整
するボリュームつまみ１２等が配設され、側面には表示
部８に表示される文字又は図形等に対応する音声を出力
するスピーカ１３が配設されている。

一方、カートリッジ３には２本の巻き取り軸１４ａ、１
４ｂに両端部が巻き取られた透明タッチパネル２に対応
する大きさの複数の表示面が形成された帯状のシート６
を内蔵し、２本の巻き取り軸１４ａ、１４ｂの一方を巻
き取り方向に回転させることによって、各表示面を選択
的にカートリッジ３の上面に設けられた開口部３ａの直
下に位置させることができる。

そして、このカートリッジ６を本体１のカートリッジ収
容部５に収納するには、その接続端子２Ｏａ側を先にし
て本体側面に形成された挿入口５ａから矢示のように挿
入し、接続端子２０ａがカートリッジ収容部５の奥のコ
ネクタ４に、巻き取り軸１４ａ、１４ｂが後述する第２
図に示す駆動軸１８ａ、１８ｂに、それぞれ嵌合するま
で押し込む。

第２図はカートリッジ３を学習機本体１に挿着した状態
でその内部構造を示す水平断面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ線に沿うカートリッジ３の拡大断面図、第４図は第
３図のＢ−Ｂ線（左半部）とＣ−Ｃ線（右手４部）に沿
う断面をつなげて示す断面図である。

さらに、第５図は帯状のシート６の部分的平面図であり
、これらの図によって、この実施例の本体１及びカート
リッジ乙の内部構造及び帯状のシート６との関係等につ
いて説明する。

本体１の内部には、カートリッジ収容部５の両脇に隔壁
を介して２つのモータ１５８，１５ｂが配設され、その
各回転軸にはそれぞれギア１６ａ及びＩＢｂが固設され
ている。

そして、コネクタ４がカートリッジ収容部５に挿着され
るカートリッジ３の接続端子２０ａと嵌合すると同時に
、それぞれギア１６ａ、ＩＢｂと噛み合うギア１７８．
１７ｂと一体になった廓動軸１８８，１８ｂが、カート
リッジ乙の２本の巻き取り軸１４ａ、１４ｂにそれぞれ
相対回転不能に嵌合する。

帯状のシー１〜６は、この巻き取り軸１４ａ。

１４ｂにその両端が巻き取られていて、開口部３ａに対
応する位置ではシート支持面２４上に沿って平らに拡げ
られる。

さらに、本体１の内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡ
Ｍ等によって構成されるマイクロコンピュータを使用し
た制御部１９を内蔵し、上記のモータ１５ａ、１５ｂの
駆動制御を含む装置全体の制御と、透明タッチパネル２
のスキャンニング、カートリッジ３内の後述するＲＯＭ
２１に格納された表示データ、音声データ、及び専用プ
ログラムを読み出す処理、ＲＯＭ２１から読み出した表
示データによって表示部８に図形や文字等を表示させる
処理、同じ＜ＲＯＭ２１から読み出した音声データによ
り音声合成してスピーカ１３から音声を出力させる処理
等を行なう。

カートリッジ３の接続端子２０ａは、その内部に巻き取
り軸１４ａ、１４ｂに挾まれるように水平に配設された
基板２０の後端部に一体に形成されている。

その基板２０には、帯状のシート６に第５図に示すよう
に複数形成された各表示面６ａ上に印刷された各図形ま
たは文字６ｐ等に対応する表示データと音声データ、及
びこのカートリッジ３を使用する場合の専用プログラム
等を格納したＲＯＭ２１と、帯状のシート６の各表示面
６ａの位置を検出するシート位置検出用のｌ個の反射型
フォトセンサ（以下「シート位置センサＪと称する）２
２と、帯状のシー１−８の一側縁部に各表示面６ａ毎に
固有の配置で設けられた表示面識別用の一１１＝ １２− 透孔６ｃ〜６ｆ（この例では最大４個）を検出するため
の４個の反射型フォトセンサ（以下「表示面識別用セン
サ」と称する）２３が配置されていて、それぞれ接続端
子２０ａと電気的に接続されている。

なお、シート支持面２４の各センサ２２．２；と対向す
る位置には全て透孔２４ａが形成されている。

そして、カートリッジ３を本体１に装着すると、カート
リッジ乙の接続端子２０ａと本体１のコネクタ４とを介
して、カー１−リッジ３内のＲＯＭ２１、シート位置セ
ンサ２２．及び表示面識別用センサ２３と本体１の制御
部１日との間でデータ及び信号のやり取りが可能になる
。

帯状のシート６は、柔軟性のある紙や樹脂等で作られ、
第５図に示すようにその表面には各種の図形や文字（絵
、マーク、記号等も含む）Ｅ３ｐが印刷された多数の表
示面６ａが長手方向に沿って列設されている。

そしてこのシート６の裏面は白色等の光反射面になって
おり、各表示面６ａの左側には表示面の位置を検出する
ための透孔６ｂが、右側には表示面を識別するための透
孔６ｃ〜６ｆが設けられている（図示されている中央の
表示面に対しては透孔６ｄは設けられていない）。

そして、第４図に示すようにカートリッジ３の開口部３
ａの長手方向の両側縁部の各センサ２２゜２３と対向す
る内面には、黒色の紙等を貼付したり、黒色塗装される
などによって非反射面２５が形成されている。。

こうして、シート位置センサ２２と各表示面識別用セン
サ２３の発光素子から発せられる光は、それぞれ対向す
る位置に透孔６ｂ〜６ｆがなければ、シート６の裏面に
当って反射するため、それを受光素子が検出し、透孔６
ｂ〜６ｆがあると、非反射面２５に当って吸収されるた
め、受光素子の検出出力がなくなるか大幅に低下する。

したがって、シート位置センサ２２の検出出力の低下に
よって、表示面６ａが開口部３ａと正しく対応する位置
に来たことを検出でき、その時の４個の表示面識別用セ
ンサ２３の検出信号の組み合わせからどの表示面かを識
別することができる。

そこで、電源スィッチ９がＯＮになり、表示面切換ボタ
ンのアップキー７ａ又はダウンキー７ｂが押下されると
、モータ１５ａ又は１５ｂが回転して、ギアｌｅａ、１
７ａと思区動軸１８ａ、又はギア１６ｂ、１７ｂと駆動
軸１８ｂを介して巻き取り軸１４ａ又は１４ｂを巻き取
り方向に回転させ、帯状のシート６を押下されたキーの
示す方向へ移動させる。

そして、このシート６の移動により、次の表示面がカー
トリッジ３の開口部３ａと一致する位置にくると、シー
ト位置センサ２２がそれを検出してその検出信号を第２
図の制御部１９へ送り、制御部１９はその信号によりモ
ータ１５ａまたは１５ｂを停止させてシート６の移動を
止める。

したがって、アップキー７ａとダウンキー７ｂのいずれ
かが押下される毎に、タッチパネル６の直下に配置され
る表示面が押下されたキーが示す移動方向の次の表示面
に変わるので、操作者はこのアップキー７ａとダウンキ
ー７ｂの操作によって、所望の表示面を選択することが
できる。

そして、選択された表示面の種類を表示面識別用センサ
２３からの各検出によって制御部１日が識別し、その表
示面に対応する全ての表示及び音声データをカートリッ
ジ３内のＲＯＭ２１から読み出して内部のＲＡＭに格納
する。

その後、透明タッチパネル２上から表示面６ａに表示さ
れている多数の図形又は文字のいずれかがタッチされる
と、制御部１９が透明タッチパネル２のスキャンニング
によってそのタッチ位置を検出し、その位置すなわち指
示された図形又は文字に対応する表示データ及び音声デ
ータを上述した内部のＲＡＭから読み出して図示しない
表示制御部及び音声合威部へ送出し、それぞれ表示部８
に表示させると共にスピーカ１３から音声で出力させる
。

なお、この実施例のカートリッジ３は英単語学習用のも
のであり、第５図に示したようにシート６のある表示面
６ａにはアルファベットの「Ａ〜５− Ｈ」が表示されており、学習者が本体１の透明タッチパ
ネル２上から、この表示面６ａの例えば「Ｃ」の位置を
タッチすると、頭文字が「ｃ」の英単語、例えばＣａｔ
−”Ｃｕｐ−”Ｃｏａｔ”等とそれに関連する「猫」　
「カップ」　「上着」の絵等を表示部８にランダムな順
番で表示し、その発音をスピーカ１３から「キャット」
　「カッ力「コー１〜」のように音声で出方する。

また、「Ｈ」の位置をタッチすると、同様に頭文字が「
Ｈ」の単語、例えばＨｏ　ｕ　ｓ　ｅ”Ｈａｔ”　　’
Ｈｏｒｓｅ”等と「家」　「帽子」「馬」の絵等をラン
ダムに表示し、その発音を音声で出力する。

さらに、例えば「Ａ」と「Ｆ」を同時にあるいは続けて
タッチすると、　ｒＡ」を頭文字として「Ｆ」を含む単
語を表示及び発音するようなこともできる。

また、他の表示面では「工〜ＰＪｒＱ−ＺＪが表示され
ていて、それらを指定でき、さらに他の表示面では動物
や植物９日用品等の各種図形が表６ 示されていて、そのいずれかを指定することによって、
その単語のスペルが文字で表示され、その発音や特徴な
どの関連情報が音声で出力されるようにすることもでき
る。

したがって、この学習機を語学学習用に使用すれば、視
覚と聴覚とによって極めて効果的な学習をすることがで
きる。

また、語学学習用に限らず、カートリッジ３として、幼
児教育用、ジャンル別学習用、ゲーム用等各種のものを
用意しておけば、広範な用途に使用でき、入力装置とし
てワープロやパソコンの入力用としても利用することが
できる。

第６図乃至第８図はそれぞれこの発明の他の実施例にお
けるカートリッジのみを簡略化して示す横断面図であり
、前述の実施例の第３図と対応する部分には同一の符号
を付しである。

第６図に示すように、複数の表示面を形成するシートの
両端をつなげてエンドレスにした帯状のシート２日を、
本体側のモータによって回転駆動される駆動ローラ２７
ａと従動ローラ２７ｂとの間に張装して設けるようにし
てもよい。

また、第７図に示すように、カートリッジ３内に複数の
表示面を形成するエンドレスにした長い帯状のシート３
６を折りたたんで収納すると共に、本体側のモータによ
ってそれぞれ逆方向に選択的に回転廓動される２本のロ
ーラ３１ａ、３Ｉｂ間に張装し、そのローラ３１ａ、　
３１ｂと押圧ローラ’５２ａ、　３２ｂとによってシー
ト３６を挾んで、矢示Ａ又はＢ方向へ搬送して表示面を
選択できるようにしてもよい。

なお、ローラｇ１ａ、３１ｂは一方が原動される時は他
はフリーになってつれ回りするようになっている。

さらに、上述の各実施例ではシートを用いたが、第９図
に示すように、表示面を形成した適度に柔軟性をもつカ
ードを複数連結して折たたみ可能な帯状カード４６とし
、カートリッジ３内の両側に折りたたんで収納すると共
に、本体側のモータによってそれぞれ逆方向に選択的に
回転廓動される一対のスプロケット４１ａ、４１ｂを、
帯状カード４日の両側部に形成したパーフォレーション
に係合させ、このスプロケット４１ａ又は４１ｂを開動
することによって表示面を選択できるようにしてもよい
。

また、シートの停止位置や表示面の種類の検出のために
シートに透孔を設ける代わりに黒色マーク等を形成して
もよいし、センサとしてフォトインタラプタ、あるいは
各種のメカスイッチや磁気ンサ等を使用することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明による入力装置は、
カートリッジに内蔵したシート又はカードに形成した複
数の表示面を切り換えるようにし、各表示面に表示され
ている図形や文字等に対応する全てのデータを格納した
メモリもカートリッジ内に設けたので、入力装置本体の
構造を複雑にしたリカード又はシートの個数を増やした
りすることなく、表示面の切り換えによって多数の指示
情報を選択的に入力することができる。

したがって、例えば１つのカートリッジを挿着９− ２〇− するだけで多種類の内容を学べるコンパクトな学習機器
等を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す学習機の本体とその
カートリッジの斜視図、 第２図は第１図のカートリッジ３を学習機本体１に挿着
した状態でその内部構造を示す水平断面図、 第３図は第２図のＡ−Ａ線に沿うカートリッジ３の拡大
断面図、 第４図は第３図のＢ−Ｂ線とＣ−Ｃ線に沿う左半部と右
半部の断面をつなげて示す断面図、第５図は帯状のシー
ト６の部分的な平面図、第６図乃至第８図はそれぞれこ
の発明の他の異なる実施例におけるカートリッジを簡略
化して示す横断面図である。 １・・・学習機本体　　　２・・透明タッチパネル３・
・カートリッジ　　５・・・カートリッジ収容部６・・
・帯状のシート　　６ａ・・・表示面６ｂ〜６ｆ・・・
透孔　　６ｐ・・図形や文字７ａ・・・アップキー　　
７ｂ・・ダウンキー８・・・表示部　　　　　１３　ス
ピーカ１４ａ、１４ｂ・・・巻き取り軸 １５ａ、１５ｂ−モータ ｉｓａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ＝−ギア１８ａ、１８
ｂ−Ｉｉ［ｕ動軸 １９・・・制御部　　２０・・・基板　　２１・・・Ｒ
ＯＭ２２・・・シート位置検出用の反射型フォトセンサ
２３・・・表示面識別用の反射型フォトセンサ２５・・
非反射面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　透明タッチパネルの下側に選択的に指示可能な図形
   や文字が表示されたカード又はシートを重ねて配置し、
   前記透明タッチパネル上から前記カード又はシートに表
   示された図形や文字の一部が選択的にタッチされたとき
   に、前記タッチパネルからの位置データによつて、タッ
   チされた図形や文字に対応するデータをメモリから読み
   出して入力する入力装置において、 前記透明タッチパネルに対応する大きさの表示面が複数
   面形成された前記カード又はシートと、その複数の表示
   面を選択的に前記透明タッチパネルの下側に重ねて配置
   し得る位置に移動させる表示面切換手段と、前記カード
   又はシートの各表示面にそれぞれ表示されている選択的
   に指示可能な図形や文字に対応するデータを全て格納し
   たメモリとを、前記透明タッチパネルを備えた入力装置
   本体に対して着脱自在なカートリッジ内に設けたことを
   特徴とする入力装置。 ２　透明タッチパネルの下側に選択的に指示可能な図形
   や文字が表示されたカード又はシートを重ねて配置し、
   前記透明タッチパネル上から前記カード又はシートに表
   示された図形や文字の一部が選択的にタッチされたとき
   に、前記タッチパネルからの位置データによつて、タッ
   チされた図形や文字に対応するデータをメモリから読み
   出して入力する入力装置において、 前記透明タッチパネルに対応する大きさの表示面が複数
   面形成された帯状のシートと、その帯状のシートを２本
   の軸で巻き取り、その巻取量によつて前記複数の表示面
   を選択的に前記透明タッチパネルの下側に重ねて配置し
   得る位置に移動させる表示面切換手段と、前記帯状のシ
   ートの各表示面にそれぞれ表示されている選択的に指示
   可能な図形や文字に対応するデータを全て格納したメモ
   リとを、前記透明タッチパネルを備えた入力装置本体に
   対して着脱自在なカートリッジ内に設けたことを特徴と
   する入力装置。