JPH05298013A - Pressure-sensitive coordinate input device - Google Patents
Pressure-sensitive coordinate input deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、感圧式による座標入力
装置をに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure-sensitive coordinate input device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、情報機器の入出力装置として、
座標検出装置と表示装置とが一体化された座標入力表示
装置が多く用いられている。座標入力表示装置では、表
示装置に表示された画面を視認しながら、表示内容に応
じた座標検出面上をペンや指で押すことにより、所定の
データが入力される。2. Description of the Related Art Generally, as an input / output device for information equipment,
A coordinate input display device in which a coordinate detection device and a display device are integrated is often used. In the coordinate input display device, predetermined data is input by visually recognizing a screen displayed on the display device and pressing the coordinate detection surface corresponding to the display content with a pen or a finger.
【0003】この種、座標入力表示装置に用いられる座
標入力装置には、いくつかの方式がある。その中の代表
的なものとして、抵抗膜方式(感圧式)がある。この抵
抗膜方式について、図5、図6を参照して説明する。図
5は座標入力装置の座標指示面の断面構造、図6は動作
原理を説明するための図である。There are several types of coordinate input devices used in this type of coordinate input display device. As a typical one of them, there is a resistance film type (pressure sensitive type). This resistance film method will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional structure of the coordinate pointing surface of the coordinate input device, and FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle.
【0004】座標入力装置は、図5に示すようにスペー
サ1を上側と下側から均一な抵抗膜2,3で挟み、さら
に上側の抵抗膜2にポリエステルフィルム4が積層さ
れ、下側の抵抗膜3にガラス5が積層されて構成され
る。上下の抵抗膜2,3の間は、通常は非導通状態とな
っており、座標検出面が指やペンなどで押されて接触す
ることにより導通状態となる。In the coordinate input device, as shown in FIG. 5, a spacer 1 is sandwiched by uniform resistance films 2 and 3 from the upper side and the lower side, and a polyester film 4 is laminated on the upper resistance film 2 to form a lower resistance film. The film 3 is formed by laminating the glass 5 on the film 3. The upper and lower resistance films 2 and 3 are normally in a non-conductive state, and are brought into a conductive state when the coordinate detection surface is pressed by a finger, a pen or the like and comes into contact with the coordinate detection surface.
【0005】この抵抗膜2,3に、図6に示すように、
定電流源6、抵抗7a〜7d、及び作動増幅器8a〜8
dを接続する。非導通状態では、抵抗膜2,3に定電流
を供給しても電流が流れないため、作動増幅器8a〜8
dの出力電圧Vx1,Vx2,Vy1,Vy2には電圧
は表れない。抵抗膜2上をポリエステルフィルム4を介
してある加重で押すと、上下の対抗膜2,3が一点で導
通状態となり、図6に示すように、定電流が流れる。As shown in FIG. 6, the resistance films 2 and 3 are
Constant current source 6, resistors 7a to 7d, and operational amplifiers 8a to 8
Connect d. In the non-conduction state, no current flows even if a constant current is supplied to the resistance films 2 and 3, so that the operational amplifiers 8a to 8a
No voltage appears in the output voltages Vx1, Vx2, Vy1, Vy2 of d. When the resistance film 2 is pushed through the polyester film 4 with a certain weight, the upper and lower counter films 2 and 3 are brought into a conductive state at one point, and a constant current flows as shown in FIG.
【0006】この定電流は、上下それぞれの抵抗膜2,
3で押された位置に比例して分流する。このため、電圧
Vx1,Vx2,Vy1,Vy2には押された位置に比
例した電圧が表れる。このときの座標Lx,Lyは、そ
れぞれ次式(1)(2)から求められる。 Lx=Vx1/(Vx1+Vy2)…(1) Ly=Vy1/(Vy1+Vy2)…(2)This constant current is applied to the upper and lower resistance films 2, 2.
Divide in proportion to the position pressed in 3. Therefore, the voltages Vx1, Vx2, Vy1, and Vy2 appear in proportion to the pressed position. Coordinates Lx and Ly at this time are obtained from the following equations (1) and (2), respectively. Lx = Vx1 / (Vx1 + Vy2) ... (1) Ly = Vy1 / (Vy1 + Vy2) ... (2)
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように従来の抵抗
膜方式を用いた座標入力装置では、つぎのような問題が
った。As described above, the conventional coordinate input device using the resistance film system has the following problems.
【0008】すなわち、図5に示すように、ポリエステ
ルフィルム4を介して対抗膜2が押されることにより対
抗膜2,3の間を導通させるので、強度の低いポリエス
テルフィルムに劣化が起こりやすく耐久性が悪かった。
また、一点で導通された状態から座標位置を求める必要
があるため、特殊な部品である抵抗膜2,3が必要とな
っていた。本発明は前記のような点に鑑みてなされたも
ので、耐久性が高く、特殊な部品を必要としない座標入
力装置を提供することを目的とする。That is, as shown in FIG. 5, when the counter membrane 2 is pushed through the polyester film 4, the counter membranes 2 and 3 are electrically connected to each other, so that the polyester film having low strength is apt to deteriorate and is durable. Was bad.
In addition, since it is necessary to obtain the coordinate position from the state of conduction at one point, the resistance films 2 and 3 which are special parts are required. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a coordinate input device that has high durability and does not require special parts.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の固定点
で支持される座標指示板と、前記座標指示板上の任意の
位置が押されることによって前記各固定点にかかる圧力
を検出する感圧手段と、前記感圧手段によって検出され
た圧力をもとに、前記座標指示板上で押された位置を求
める演算処理手段とを具備して構成する。According to the present invention, a coordinate pointing plate supported by a plurality of fixed points and a pressure applied to each fixed point by pressing an arbitrary position on the coordinate pointing plate are detected. The pressure sensing means and the arithmetic processing means for obtaining the position pressed on the coordinate indicating plate based on the pressure detected by the pressure sensing means.
【0010】[0010]
【作用】このような構成によれば、座標指示板(透明板
12)の材質を硬質のもので構成することができるよう
になるので、ポリエステルフィルムを用いた従来の座標
入力装置に比較して耐久性を向上させることができる。With this structure, the coordinate indicating plate (transparent plate 12) can be made of a hard material, so that the coordinate indicating device can be made of a polyester film as compared with the conventional coordinate input device. The durability can be improved.
【0011】[0011]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は同実施例に係わる座標入力装置の構成を
示す概略図である。同実施例においては、座標入力装置
と表示装置とが一体化されて座標入力表示装置が構成さ
れている。図1において、表示装置10は、後述する表
示制御装置22の制御のもとに画面上に文字等の画像を
表示する。透明板12は、ペンや指等によって座標位置
を指定するための座標指示面となる。表示装置10の画
面に表示された内容は、透明板12を介して視認するこ
とができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the coordinate input device according to the embodiment. In this embodiment, the coordinate input device and the display device are integrated to form a coordinate input display device. In FIG. 1, the display device 10 displays an image such as characters on a screen under the control of a display control device 22 described later. The transparent plate 12 serves as a coordinate designating surface for designating a coordinate position with a pen, a finger, or the like. The content displayed on the screen of the display device 10 can be visually confirmed through the transparent plate 12.
【0012】透明板12は、固定点14a,14b,1
4c,14dにおいて表示装置10の上に固定されてい
る。歪ゲージ16a,16b,16c,16dは、透明
板12の固定点14a〜14dのそれぞれに接着されて
おり、透明板12の座標指示面が押されたときの固定点
14a〜14dにかかる圧力を検出する。歪ゲージイン
ターフェイス18a,18b,18c,18dは、それ
ぞれに対応する歪ゲージ16a,16b,16c,16
dから出力される出力電流の微小な変化を増幅してA/
D変換し、歪み出力として演算処理装置20に出力す
る。The transparent plate 12 has fixed points 14a, 14b, 1
It is fixed on the display device 10 at 4c and 14d. The strain gauges 16a, 16b, 16c, and 16d are adhered to the fixed points 14a to 14d of the transparent plate 12, respectively, so that the pressure applied to the fixed points 14a to 14d when the coordinate designating surface of the transparent plate 12 is pressed. To detect. The strain gauge interfaces 18a, 18b, 18c, 18d correspond to the strain gauges 16a, 16b, 16c, 16 respectively.
A / A is amplified by amplifying the minute change in the output current output from d.
It is D-converted and output to the arithmetic processing unit 20 as a distortion output.
【0013】演算処理装置20は、各歪ゲージインター
フェイス18〜18dからの歪み出力をもとに、透明板
12の座標指示面上のどの座標位置が押されたかを計算
して求める。表示制御装置22は、演算処理装置20の
処理内容に応じて、表示装置10の画像表示を制御す
る。The arithmetic processing unit 20 calculates and finds which coordinate position is pressed on the coordinate designating surface of the transparent plate 12 based on the strain output from each strain gauge interface 18-18d. The display control device 22 controls the image display of the display device 10 according to the processing content of the arithmetic processing device 20.
【0014】次に、具体的な動作を説明する前に、本発
明の座標入力装置における座標検出原理について説明す
る。本発明では、表示装置10の上面部に透明板12を
設け、使用者によって透明板12が押されることにより
各支持部(固定点14a〜14d)にかかる圧力を検出
し、押された場所を求めるものである。Before explaining the specific operation, the principle of coordinate detection in the coordinate input device of the present invention will be described. In the present invention, the transparent plate 12 is provided on the upper surface of the display device 10, and the pressure applied to each support portion (fixed points 14a to 14d) is detected by the user pressing the transparent plate 12, and the pressed position is determined. It is what you want.
【0015】図2に示すように、透明板12の四隅に固
定点14a〜14dを設けた場合を例にとって説明す
る。図2に示すように、X方向とY方向とが直交するX
Y座標系をとる。この座標系における任意の座標(x,
y)が使用者によってfなる力で押されたものとする。As shown in FIG. 2, the case where the fixing points 14a to 14d are provided at the four corners of the transparent plate 12 will be described as an example. As shown in FIG. 2, the X direction and the Y direction are orthogonal to each other.
Take the Y coordinate system. Arbitrary coordinates (x,
It is assumed that y) is pressed by the user with a force f.
【0016】この押されたときに各固定点14a〜14
dにかかる力を(透明板12の自重などによる力を差し
引いて)、F1,F2,F3,F4とすると、透明板1
2にかかる力と、その座標軸回りのモーメナトの関係か
ら、次式(3)(4)(5)が成り立つ。Each fixed point 14a-14 when pressed
If the force on d (subtracting the force due to the weight of the transparent plate 12 or the like) is F1, F2, F3, F4, the transparent plate 1
The following equations (3), (4), and (5) are established from the relationship between the force applied to 2 and the Mamenato around the coordinate axis.
【0017】 f=F1+F2+F3+F4 …(3) fx+(F1+F3)X0−(F2+F4)X0=0 …(4) fy+(F3+F4)Y0−(F1+F2)Y0=0 …(5)F = F1 + F2 + F3 + F4 (3) fx + (F1 + F3) X0- (F2 + F4) X0 = 0 (4) fy + (F3 + F4) Y0- (F1 + F2) Y0 = 0 (5)
【0018】この(3)〜(5)式からx,yを求める
と、 x=(−F1+F2−F3+F4)X0/(F1+F2+F3+F4)…(6 ) y=(F1+F2−F3−F4)Y0/(F1+F2+F3+F4)…(7 )となり、F1〜F4から使用者が押した座標(x,
y)が検出される。When x and y are obtained from the equations (3) to (5), x = (-F1 + F2-F3 + F4) X0 / (F1 + F2 + F3 + F4) ... (6) y = (F1 + F2-F3-F4) Y0 / (F1 + F2 + F3 + F4) ) ... (7) and the coordinates (x,
y) is detected.
【0019】次に、同実施例の具体的な動作について、
図3及び図4に示すフローチャートを参照しながら説明
する。ここでは、動作例として、透明板12上で例えば
ペンを用いて筆記された曲線を、そのまま表示装置10
の画面上に表示させる場合について説明する。Next, regarding the specific operation of the embodiment,
This will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4. Here, as an operation example, a curved line written by using, for example, a pen on the transparent plate 12 is directly displayed on the display device 10.
The case of displaying on the screen will be described.
【0020】まず、ペンによって透明板12の1点が押
されると、その力が式(3)(4)(5)の関係をもっ
て、4つの固定点14a〜14dに分散される。固定点
14a〜14dの周辺は、各々にかかる力に応じてたわ
み、そのたわみに応じて歪みゲージ16a〜16dの出
力が変化する。歪みゲージ16a〜16dの出力は、歪
みケージインターフェイス18a〜18dによって増幅
され、A/D変換される。その結果は、歪み出力として
演算処理装置20に渡される。First, when one point on the transparent plate 12 is pressed by the pen, the force is distributed to the four fixed points 14a to 14d according to the expressions (3), (4) and (5). The periphery of the fixed points 14a to 14d bends according to the force applied to each, and the outputs of the strain gauges 16a to 16d change according to the bending. The outputs of the strain gauges 16a to 16d are amplified and A / D converted by the strain cage interfaces 18a to 18d. The result is passed to the arithmetic processing unit 20 as a distortion output.
【0021】演算処理装置20は、表示制御装置22を
介して、初期設定として表示装置22の表示画面を白く
(ドットオフ)塗り潰す(ステップS1)。次に、図4
に示すフローチャートに従って、透明板12の座標指示
面で押されている点の座標を計算して求める(ステップ
S2)。The arithmetic processing unit 20 fills the display screen of the display unit 22 white (dot off) as an initial setting via the display control unit 22 (step S1). Next, FIG.
The coordinates of the point pressed on the coordinate designating surface of the transparent plate 12 are calculated and obtained according to the flow chart shown in (step S2).
【0022】まず、演算処理装置20は、4つの歪出力
から、式(3)(4)(5)の関係をもとにF1,F
2,F3,F4を計算する(ステップA1)。これら
は、透明板12の自重による力を差し引いた値である。
次に、F1,F2,F3,F4の総和を計算して求め、
この総和が一定のしきい値を越えるか否かを判別する
(ステップA2)。First, the arithmetic processing unit 20 extracts F1 and F from four distortion outputs based on the relations of the equations (3), (4) and (5).
2, F3 and F4 are calculated (step A1). These are values obtained by subtracting the force due to the weight of the transparent plate 12.
Next, the total sum of F1, F2, F3 and F4 is calculated and obtained,
It is determined whether or not this total exceeds a certain threshold value (step A2).
【0023】総和がしきい値を越えている場合、透明板
12上の何れかの位置で座標位置の指示(文字の筆記
等)が行われていると判別する。ここで、透明板12上
で位置指示されていることを示す押下フラグをオンにす
る(ステップA3)。そして、ステップA1で得られた
F1,F2,F3,F4から、式(6)(7)に従っ
て、透明板12上で押されている点の座標(X,Y)を
求める(ステップA4)。ステップA2において、F
1,F2,F3,F4の総和がしきい値を越えない場合
には、位置指示されていないとみなし、押下フラグをオ
フにして(ステップA5)座標計算の処理を終了する。If the total sum exceeds the threshold value, it is determined that the coordinate position is instructed (writing of characters, etc.) at any position on the transparent plate 12. Here, the depression flag indicating that the position is designated on the transparent plate 12 is turned on (step A3). Then, the coordinates (X, Y) of the point pressed on the transparent plate 12 are obtained from F1, F2, F3, and F4 obtained in step A1 according to equations (6) and (7) (step A4). In step A2, F
If the sum of 1, F2, F3, and F4 does not exceed the threshold value, it is considered that the position is not designated, the depression flag is turned off (step A5), and the coordinate calculation process is ended.
【0024】ステップS2において座標(X,Y)を求
めた後(座標計算を行なった後)、押下フラグを調べる
(ステップS3)。ここで、押下フラグがオンの場合、
演算処理装置20は表示制御装置22を駆動し、表示装
置10の画面上の、透明板12上で指示された座標位置
(x,y)に対応する表示位置を黒く(ドットオン)塗
る(ステップS4)。もし、押下フラグがオフの場合に
は、ステップS4の処理をスキップする(ステップS
3)。After the coordinates (X, Y) are obtained in step S2 (after the coordinate calculation is performed), the depression flag is checked (step S3). Here, if the press flag is on,
The arithmetic processing unit 20 drives the display control unit 22 to paint the display position on the screen of the display unit 10 corresponding to the coordinate position (x, y) designated on the transparent plate 12 black (dot-on) (step on). S4). If the push flag is off, the process of step S4 is skipped (step S
3).
【0025】次に、座標入力の処理を終了するか否かを
判別する。本実施例ではその判別方法については特に限
定しない。処理を終了しない場合には、上述した座標入
力処理を繰り返して行なう。Next, it is determined whether or not the coordinate input processing is to be ended. In this embodiment, the determination method is not particularly limited. If the process is not ended, the coordinate input process described above is repeated.
【0026】以上の手順で、透明板12上でペン等を用
いて押された点に対応する表示位置を黒く塗っていくこ
とにより、透明板12上で筆記した曲線を、そのまま画
面上に表示させることができる。In accordance with the above procedure, the display position corresponding to the point pressed with a pen or the like on the transparent plate 12 is painted black, so that the curve written on the transparent plate 12 is displayed on the screen as it is. Can be made
【0027】このようにして、透明板12を支持する固
定点14a〜14dにかかる圧力から、支持された座標
位置を検出するので、透明板12の材質を自由に選択す
ることができる。従って、座標指示面の強度を上げるこ
とができ、耐久性が良くなる。また、特殊な部品である
抵抗膜を必要とせずに構成することができる。なお、前
記実施例においては、透明板12を4つの固定点14a
〜14dによって支持するものとしたが、その数は特に
限定されるものではない。In this way, since the supported coordinate position is detected from the pressure applied to the fixing points 14a to 14d that support the transparent plate 12, the material of the transparent plate 12 can be freely selected. Therefore, the strength of the coordinate pointing surface can be increased and the durability is improved. Further, it is possible to configure without the need for a special resistance film. In the above embodiment, the transparent plate 12 is fixed to the four fixing points 14a.
It is supposed that the support is carried out by ˜14d, but the number thereof is not particularly limited.
【0028】また、前記実施例においては、歪ゲージ1
6a〜16dを用いて、各固定点14a〜14dにおけ
る圧力を検出するものとしたが、他の圧力検出手段を用
いても良い。In the above embodiment, the strain gauge 1
Although the pressures at the fixed points 14a to 14d are detected using 6a to 16d, other pressure detection means may be used.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、座標指示
面を支持する固定点にかかる圧力をもとに、座標指示面
上で押された位置を検出することによって、座標指示面
を構成する材質を任意に選択できるようになるので耐久
性を向上させることができると共に、抵抗膜のような特
殊な部品を不要とすることができる。As described above, according to the present invention, the coordinate pointing surface is detected by detecting the position pressed on the coordinate pointing surface based on the pressure applied to the fixed point supporting the coordinate pointing surface. Since the constituent materials can be arbitrarily selected, the durability can be improved and special parts such as a resistance film can be eliminated.
【図1】本発明の一実施例に係わる座標入力装置の構成
を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a coordinate input device according to an embodiment of the present invention.
【図2】座標検出原理を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of coordinate detection.
【図3】指示された位置を表示するための演算処理装置
20の動作を説明するフローチャート。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the arithmetic processing unit 20 for displaying a designated position.
【図4】座標計算の処理を説明するためのフローチャー
ト。FIG. 4 is a flowchart for explaining a coordinate calculation process.
【図5】座標入力装置の座標指示面の断面構造を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing a sectional structure of a coordinate designating surface of the coordinate input device.
【図6】従来の抵抗膜方式を用いた座標入力装置の動作
原理を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle of a coordinate input device using a conventional resistive film method.
10…表示装置、12…透明板(座標指示板)、14a
〜14d…固定点、16…歪ゲージ(感圧手段)、18
…歪ゲージインターフェイス、20…演算処理装置(演
算処理手段)、22…表示制御装置。10 ... Display device, 12 ... Transparent plate (coordinate pointing plate), 14a
-14d ... Fixed point, 16 ... Strain gauge (pressure sensitive means), 18
... strain gauge interface, 20 ... arithmetic processing device (arithmetic processing means), 22 ... display control device.
Claims (1)
と、 前記座標指示板上の任意の位置が押されることによって
前記各固定点にかかる圧力を検出する感圧手段と、 前記感圧手段によって検出された圧力をもとに、前記座
標指示板上で押された位置を求める演算処理手段と、 を具備したことを特徴とする感圧式座標入力装置。1. A coordinate pointing plate supported by a plurality of fixed points, pressure-sensitive means for detecting a pressure applied to each fixed point by pressing an arbitrary position on the coordinate pointing plate, and the pressure-sensitive means. A pressure-sensitive coordinate input device, comprising: an arithmetic processing unit that obtains a position pressed on the coordinate indicating plate based on the pressure detected by the unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10655592A JPH05298013A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Pressure-sensitive coordinate input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10655592A JPH05298013A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Pressure-sensitive coordinate input device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05298013A true JPH05298013A (en) | 1993-11-12 |
Family
ID=14436583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10655592A Pending JPH05298013A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Pressure-sensitive coordinate input device |
Country Status (1)
Country | Link |
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