JPH06222874A

JPH06222874A - 位置入力装置

Info

Publication number: JPH06222874A
Application number: JP1080493A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Aida; 和憲相田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【構成】テーブルガラス１の１辺の両端に２個の振動
する振動発生器９，１０し、この振動発生器９，１０か
らの駆動を、テーブルガラス１を介してセンサー（１
１）を内蔵した入力用ペン８にて、テーブルガラス１上
の任意の位置の操作点で受信させることで、振動発生器
９又は振動発生器１０から操作点の入力用ペン８までの
距離ｒ１，ｒ２に応じた伝達時間を計測し、該計測時間
とテーブルガラス１の振動伝達速度に基づいて、各振動
発生器９，１０を中心とする距離ｒ１，ｒ２を半径とし
た２つの円の式における交点を求め、操作点Ｐの座標位
置を求める位置入力装置。この操作点を求める前に、上
記テーブルガラス１の振動伝達速度は、振動発生器９又
は１０を駆動し、振動発生器１０又は９の位置に入力用
ペン８を操作し、固定長間の伝達時間を計測し、該計測
時間と固定長とで求められる。【効果】テーブルガラス１の固有の振動伝達速度を求
め、入力用ペンにて操作する点の座標位置を正確に認識
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は盤面を用いて操作点の位
置検出を行い、該位置検出に応じた入力を行う入力装置
に関する。

【０００２】

【従来技術】画像形成装置において、原稿の必要部分の
複写、あるいはその部分を複写しない等の編集処理を行
うための機能を達成するために、原稿の必要部分の領域
を指定する入力装置が必要となる。

【０００３】そのため、従来の画像形成装置によれば、
上述のような領域入力装置の構成として以下に示すもの
が提案あるいは実施されている。

【０００４】（１）複写画像を予め格子状の目盛りを付
した透明シートに重ね、透明シートの目盛りをＸ軸、Ｙ
軸方向に分けて読み取り、オペレータがテンキーよりＸ
及びＹ方向の座標位置を一点ずつ入力することで領域を
設定する方法。

【０００５】（２）原稿台上の周囲にＸとＹ方向に目盛
りを付し、同様にＸ，Ｙ方向の目盛りを読み取って、テ
ンキー等から必要な点の座標データを入力することで領
域を設定する方法。

【０００６】（３）原稿台の周囲の直行する２辺におけ
るＸ及びＹ方向に一定間隔でスイッチ列を設け、対応す
る座標を各スイッチ列を操作することによって入力する
ことで領域を設定する方法。

【０００７】（４）原稿台とは別に、たとえば原稿カバ
ーの上面に、面状センサーマトリックスアレイにて構成
されたタブレット方式において、入力ペンなどで位置入
力を行うことで、その点の座標を検知し、これにより領
域を設定する方法。

【０００８】（５）原稿台の適所に振動を検出するセン
サーを複数個設け、原稿台上の所望の位置を打点し、そ
の振動をセンサーが検出する時間差に基づいて打点位置
の座標を特定することで領域を設定する方法。

【０００９】以上のように（１）及び（２）の領域入力
方法採用すれば、安価に構成できるが、操作性が極めて
悪い。（３）の方法を採用すれば、Ｘ及びＹ方向のそれ
ぞれのデータを別々に入力する必要があるため、操作性
が悪いという欠点がある。また、（４）の入力方法によ
れば、操作性は改良されるが、センサーマトリックスア
レイが高価であるため、入力装置全体が高価になる。ま
た、原稿台などの原稿を読み取るべき台は透明性や平滑
性が要求され、センサーマトリックスアレイを直接原稿
台に設けることができず、原稿を載置して指定位置を入
力するための専用の台として別途設け、これにセンサー
アレイを配置する必要がある。この場合、原稿を置き直
さなければならないという欠点がある。

【００１０】これに対し（５）の方法によれば、操作面
上の任意の位置を打点するだけでよく、上述の（１）乃
至（４）の操作性を改良できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
（５）の方法によれば、操作面を振動媒体とする場合、
どうしても操作面を構成する部材による振動伝達速度が
一定しない。つまり、その振動速度を固定したままで、
その操作面の振動伝達速度により任意の操作される位置
を認識しれば、操作面を構成する厚さやその他の違いに
より微妙に振動速度が個々に異なる。

【００１２】例えば、操作面を構成する部材として、ソ
ーダ硝子を利用する場合には、その振動伝達速度は4300
ｍ/secであって、その値に固定した場合には、全てのも
のが同一を振動伝達速度になることはない。つまり、製
造上の微妙な違いにより個々の操作面においては多少と
も伝達速度が異なるものといえる。

【００１３】しかも、周囲温度や操作面の配置状態等に
おいても微妙な速度変化が生じることも考えられる。ま
た操作面を支持する際の製造上の微妙な誤差等において
も、この操作面で振動伝達速度が異なることが予測され
る。

【００１４】そのため、操作面により振動伝達速度を固
定した時には、刻々変化する温度や周囲の雰囲気による
速度変動、その他の要因による速度変動にて、正確な操
作点の位置を認識できずに、誤入力することになる。

【００１５】本発明は、簡単な手段を付加することで、
操作面における操作点の位置を正確に特定（認識）する
ことが可能な装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに第１の発明による入力装置は、位置入力を行う振動
媒体である操作面と、該操作面上の任意の位置を操作す
ることで該操作位置から振動源又は振動受信部間の伝達
時間と操作面における振動伝達速度に基づいて上記操作
点の位置を認識する手段とを備えてなる位置入力装置に
おいて、上記操作面上の予め決めらた固定長の一方の一
点に位置する振動源からの振動を他の一点の位置にて受
信する時間を計測し、該計測時間と上記固定長より上記
操作面の振動伝達速度を演算する手段を含む振動伝達速
度計測手段を備え、該振動伝達速度計測手段にて求めた
上記操作面の計測振動伝達速度に基づいて操作点の位置
を上記認識手段にて認識すること特徴とする。

【００１７】この第１の発明において、上記振動伝達速
度計測手段は、操作面の打点入力前に該操作面による振
動伝達速度を計測することを特徴とする。

【００１８】また第２の発明による位置入力装置は、位
置入力を行う振動媒体である操作面と、該操作面の任意
の位置を操作することによる振動源又は振動受信部から
上記操作点までの振動受信時間と上記操作面の振動伝達
速度に基づいて操作点の位置を認識してなる位置入力装
置において、上記操作面の固定長の両端部に振動源及び
振動受信部を固定配置し、該振動源からの振動を上記振
動受信部で受信されるまでの時間を計測する時間計測手
段と、該時間計測手段を動作させて計測される固定長間
の計測時間と上記操作面の固定長とで該操作面による振
動伝達速度を演算する振動速度演算手段と、該振動速度
演算手段にて演算された振動伝達速度に基づいて上記操
作面の任意の操作点の位置を認識する位置認識手段と、
を備えたことを特徴とする。

【００１９】この第２の発明において、振動速度演算手
段は、操作面の任意の位置の操作前に上記時間計測手段
の計測動作を開始させ事前に上記操作面の振動伝達速度
を計測する構成を特徴とする。

【００２０】

【作用】以上のように構成された第１の発明の位置入力
装置によれば、操作面上の任意のポイントを操作部にて
操作する際に、振動媒体である操作面の振動伝達速度が
演算により求められる。その演算された操作面固有の振
動伝達速度に基づいて、操作面上の任意の操作点の位置
を振動源又は振動受信部にて時間計測して、操作点の位
置を認識手段にて正確に認識することができる。

【００２１】したがって、個々の操作面の個々のばらつ
きに関係なく、正確な操作位置を認識できる。

【００２２】また、第２の発明の位置入力装置によれ
ば、操作面による振動伝達速度を計測するために、振動
源及び振動受信部を特定された固定長間に固定配置して
おくことで、その間の距離が一定不変のものとなる。そ
のため人為的な誤差を生じることなく、振動伝達速度の
計測をより正確に行うことができると共に、打点入力操
作に先立って、固定配置された振動源および振動受信部
間でその都度操作面における振動伝達速度を計測でき
る。そのため、操作時点での雰囲気等に応じた振動伝達
速度に基づいて、操作点の位置の正確な認識及びその入
力を可能にできる。また、そのための操作としても簡単
になる。

【００２３】

【実施例】図１は本発明における入力装置を複写装置に
適用した例を示すもので、上部に設けられた原稿台を入
力装置の操作面として利用した上面図である。

【００２４】（実施例１）図１において、１は複写機本
体の上面に配置される１枚構成の透明なガラス板からな
る原稿台であって、操作面を構成する振動媒体のテーブ
ルガラスである。該テーブルガラス１は、複写原稿３を
所定の位置に載置するための原稿載置領域２が定められ
ており、周囲を斜線で示す範囲内において画像を図示し
ていない感光体に原稿画像を結像できる。また４は載置
原稿の指定領域を示し操作面を２箇所のポイント５−
５′間を対角線とする四角形の領域、６は原稿３の先端
を基準として載置するための基準ライン、７は載置され
る原稿の基準指標であり例えば原稿の画像形成における
最下端のラインを示す指標である。

【００２５】一方、上記テーブルガラス１での指定入力
用のペン８の操作点（ポイント）の検出にかかる２個の
振動源である振動発生器９及び１０が、テーブルガラス
１の４隅の隣会う最下端ライン上の２隅に配置される。
この振動発生器９及び１０は、例えばテーブルガラス１
の表面または裏面に取り付けられている。振動発生器９
及び１０の振動は、テーブルガラス１を伝搬するため、
上記入力用ペン８をテーブルガラス１の所望の位置を操
作（押圧）することで、その操作点で検出される。

【００２６】上記振動発生器９または１０からの振動を
検出するために、入力用ペン８には、図２の断面図に示
すように、内部に振動を受信し電気信号に変換する受信
部であるセンサー１１、上記テーブルガラス１上を指示
した時の操作点のタイミングを指示する操作スイッチ１
２、上記振動発生器９，１０からの振動をセンサー１１
に伝達するためにテーブルガラス１上の操作点を指示す
るための金属等よりなる伝達部１３を備えている。伝達
部１３は、図に示す通り、先端部が円錐形状の頂点にて
形成され、テーブルガラス１上での点接触を可能にし、
位置検出精度を向上させる。また、センサー１１及び操
作スイッチ１２からの信号線は一まとめにされて入力装
置本体、つまり本発明の実施例によれば複写装置本体の
制御部に接続される。

【００２７】そこで、入力用ペン８によるテーブルガラ
ス１上の任意の位置を操作（接触または打点）した時の
座標位置の検出原理について以下に説明する。図３はそ
れを説明するための模式図である。いま入力用ペン８に
て指定する操作点（ポイント）Ｐは、振動発生器９を中
心とする半径ｒ１の円と、振動発生器１０を中心とする
半径ｒ２の円の交点を求めることにより算出できる。

【００２８】説明を簡単にするために上記振動発生器９
の座標位置を原点（０，０）として振動発生器１０の座
標位置を（４３２，０）とする。つまり、テーブルガラ
ス１の画像形成領域２を２９７×４３２（mm）とした場
合、基準ライン６の基準指標７線上に振動発生器９を固
定配置して、振動発生器１０をＸ軸上の領域２の右端の
位置に配置した状態で、振動発生器９の位置を原点とす
れば、振動発生器１０の座標位置は（４３２，０）とな
る。ただし単位はmmである。

【００２９】また、テーブルガラス１の実際の振動の伝
達速度は、材質や製造方法により異なるが、一般的には
３０００〜４５００ｍ／sec.であり、例えばソーダガラ
スの場合は、約４３００ｍ／sec.である。そのため、本
発明実施例によれば、振動発生器９の位置Ａまたは振動
発生器１０の位置Ｂが振動を発生してから入力用ペン８
のポイントＰまでの時間Ｔ１及びＴ２を計測すれば、位
置ＡからポイントＰまでの距離（半径ｒ１）及び位置Ｂ
からポイントＰまでの距離（半径ｒ２）が上記テーブル
ガラス１の振動伝達速度ｖにより算出できる。

【００３０】つまり、位置ＡからポイントＰまでの半径
ｒ１は、テーブルガラス１の振動伝達速度ｖ、例えばソ
ーダガラスの場合にはｖ＝４３００ｍ／sec.に計測時間
Ｔ１を乗算することで求められ、位置ＢからポイントＰ
までの半径ｒ２は、テーブルガラス１の伝達速度ｖ×Ｔ
２で求められる。

【００３１】そこで、円の方程式は一般に（ｘ−ａ）²
＋（ｙ−ｂ）² ＝ｒ² である。ただし、ａ及びｂは、円
の中心座標（ａ，ｂ）であり、ｒは半径である。この円
の式より、位置Ａを中心とする円と方程式は数１の式に
示す通りである。

【００３２】

【数１】

【００３３】また位置Ｂを中心とし、半径ｒ２の円の方
程式は数２の式の通りである。

【００３４】

【数２】

【００３５】上述の数１及び数２の各円の式より、円の
交点を求めることで、操作点であるポイントＰのｘびｙ
の座標を求めることができる。下記の数３及び数４は、
その交点をも詰めるための式である。

【００３６】

【数３】

【００３７】

【数４】

【００３８】なお、入力用ペン８にて操作されたポイン
トＰの数４の式より求められるｙ座標においては、正の
数が選択され、負の値はテーブルガラス１の範囲外での
位置であり無視される。

【００３９】そこで、本発明においては、上述のように
打点（操作）位置を認識することができるが、操作面で
あるテーブルガラス１の個々の振動伝達速度ｖの違いに
より、その速度を上述のようにソーダ硝子の場合に4300
ｍ/secに固定したのでは正確な位置認識を行うことがで
きない。そのため、本発明は打点入力を行う前に、テー
ブルガラス１の振動伝達速度Ｖ０を事前に計測する。そ
の計測値に基づいて上述のような操作点の座標を確認す
る。この計測方法としては、テーブルガラス１上の任意
の固定長を特定し、その固定長の一端部からの振動を他
の一点にて受信し、その受信した時間と固定長とで簡単
にテーブルガラス１固有の振動伝達速度Ｖ０を求めるこ
とができる。

【００４０】（実施例１）そこで、本発明の一つの方法
としては、上記振動発生器９を振動源とし、この振動源
からの振動を他の振動発生器１０の位置で、入力用ペン
８を操作することで受信させる。この固定長の距離、つ
まり４３２ｍｍを伝達する時の時間を測定することで、
テーブルガラス１の固有の振動伝達速度を求めることが
できる。この場合、振動発生器１０を振動源とし、振動
発生器９の位置で受信するようにしてよく、その時には
一方のみ発生器を駆動する。以下の説明においては、振
動発生器９を振動源とし、振動発生器１０側で受信する
ものとする。このようにして、事前にテーブルガラス
１固有の振動伝達速度ｖ０を計測しておき、この計測し
た速度Ｖ０にて上述したような式によりテーブルガラス
１上の任意の操作点を認識することができる。

【００４１】以上のようにして、テーブルガラス１の振
動伝達速度Ｖ０を事前に計測できると共に、上述した原
理により操作されるポイントＰの座標位置を算出でき、
その位置での条件に応じた入力が行える。図４は本発明
における位置入力装置及び複写装置の制御回路構成の概
略を示すブロック図である。

【００４２】図４において、Ｓ１は振動を検出する入力
用ペン８に設けられる振動受信センサー１１であり、振
動を電気信号に変換する、例えば圧電センサー、歪みセ
ンサー、超小形マイクなどが使用できる。センサーＳ１
は、アンプ２２−１、フィルタ２３−１、比較器２４−
１及びラッチ２５−１にて構成される検出回路Ｃ１の一
部を構成する。センサーＳ１によって検出された振動
は、該センサーＳ１にて電気信号に変換された後、アン
プ２２−１によって所定の値に増幅される。増幅された
信号はフィルタ２３にて検出に不要な周波数が除去され
る。つまり、振動発生器９又は１０にて振動される周波
数の信号のみ受信するようにしている。その後に、上記
フィルタ２３−１を介して得られた信号は、コンパレー
タ（比較器）２４−１によって一定の大きな以上の電圧
になった時に有効信号として検出される。この有効信号
は直ちに次のラッチ２５−１に送られ、該ラッチによっ
て有効信号Ｉ₁ がラッチされると、ＣＰＵ２１はその入
力端子Ｉ１を介して確認し、そのタイミングを検出す
る。そして、ＣＰＵ２１はリセット信号を出力端子Ｒ１
を介して出力し、ラッチの出力を固定する。

【００４３】ＳＷは入力用ペン８の操作スイッチ１２で
あり、該操作（ＯＮ）によりポイントＰの位置検出を行
うためにＣＰＵ２１は、その位置検出制御を開始する。
即ちＣＰＵ２１は、スイッチＳＷの信号を入力すること
で、振動発生器９，１０を駆動することで振動させる。

【００４４】そのための振動発生回路２９を構成する図
中Ａ及びＢは、振動発生器９，１０であり、セレクトス
イッチ３０−１を介して信号発振器３１からの信号を駆
動源として振動する。この振動発生器Ａ及びＢは、例え
ば圧電型ブザー等の振動子が使用される。上記セレクト
スイッチ３０−１はＣＰＵ２１からのセレクト信号ＳＥ
Ｌにてその接点が上又は下側に切り換えられ、信号発生
器３１からの信号が振動発生器Ａ又はＢに供給される。
符号３２−１は、ＣＰＵ２１より信号発振器３１−１へ
駆動信号Ｄを出力してから、決められた発振周波数が信
号発振器３１−１より出力されるまでの時間のずれをな
くすための波形成形回路であって、その波形成形回路３
２からの信号Ｉａ，ＩｂがＣＰＵ２１の入力端子ＩＡ，
ＩＢに供給される。

【００４５】また、ＣＰＵ２１は上述のように操作ポイ
ントＰの位置検出にかかる制御と共に複写制御を行う制
御手段を構成しており、そのためにＲＯＭ２６に記憶さ
れた複写制御プログラム及び位置検出のためのプログラ
ムやその他のプログラムに従って制御を行う。またＲＡ
Ｍ２７は、センサーＳ₁ 〜Ｓ₄ の検出タイミング、前記
指定ポイントの演算結果、複写装置の複写条件、複写装
置の複写状態、調整値等の記憶用に用いられ、電池２８
にてバックアップされる。さらにＣＰＵ２１には上記Ｒ
ＯＭ２６、ＲＡＭ２７以外に、ＣＰＵ２１の入出力端子
数を拡張し制御を補助する等のＩ／Ｏ（入出力ポート）
３３等が接続されている。Ｉ／Ｏ３３には複写装置の光
学系の駆動制御や複写用紙の搬送制御に必要な各種のセ
ンサー３４、キーボード３５、複数の駆動要素３８と複
数の制御要素３９とを駆動するためのドライバー３６、
及び表示装置３７等が接続されている。

【００４６】ここで、本発明においては、振動検出回路
Ｃ１は、入力用ペン８による操作点を検出のために用い
られる他、テーブルガラス１固有の振動伝達速度を計測
するためにも用いられる。即ち、入力用ペン８による打
点入力モードと、計測モードとにより、計測モードにお
いては、入力用ペン８のスイッチＳＷ（１２）の操作に
応答して、例えばＣＰＵ２１は、振動発生器９側を振動
源として振動させ、その入力用ペン８を振動発生器１０
の位置を操作した時の、入力用ペン８の受信センサＳ１
での受信時間を計測する。その計測時間は、一時ＲＡＭ
２７の特定の領域に記憶され、後に振動発生器９と１０
間の固定距離４３２ｍｍ及び上記計測時間とから、ＣＰ
Ｕ２１はテーブルガラス１の固有の振動伝達速度Ｖ０を
演算する。

【００４７】この図４に示すブロック図にかかる本願発
明にかかる位置検出の前に、レーブルガラス１の振動伝
達速度Ｖ０を計測しするが、この計測にかかる制御動作
を図５に示す。以下に図５の制御フローに従って説明す
る。

【００４８】まず、電源が投入されると初期設定が行わ
れ、ＲＡＭ２７等の内容がクリアされた状態となり、複
写装置本体のウォームアップが完了することで以下の制
御が開始される。

【００４９】ｎ０１；複写機本体がテーブルガラス１の
振動伝達速度の計測モードになっているか否かが判断さ
れる。この時に計測モードのために、例えばキーボード
３５等を操作し、そのモードを設定すれば以下の動作が
開始される。計測モードが設定されていなければ、他の
処理が実行される。例えば、複写枚数、複写倍率、複写
濃度等の複写条件の入力検出、複写動作開始のためのプ
リントスイッチの操作により、複写動作を実行する制御
ルーチンへ移る。

【００５０】ｎ０２；上記ステップｎ０１において、測
定モードに設定されておれば、該ステップにおいて入力
用ペン８のスイッチＳＷが操作（ＯＮ）されたか否かが
判別される。

【００５１】ｎ０３；ＣＰＵ２１は、入力用ペン８のス
イッチＳＷが操作さたことを認識すると、信号発振器３
１−１を動作させるための信号を端子Ｄ１より出力し、
該信号発振器３１−１を動作させる。これにより、信号
発振器３１−１からの特定周波数の信号がスイッチ３０
−１を介して、振動発生器Ａ（９）に供給される。

【００５２】ｎ０４；またＣＰＵ２１は、上述のように
信号発振器３１−１を駆動することで、その発振駆動源
３１からの基本発振周波数で正規の信号に立ち上がるこ
とで、波形成形回路３２より有効信号Ｉａが出力され、
これを入力端子ＩＡを介して確認する。

【００５３】ｎ０５；上述のようにして、ＣＰＵ２１が
有効信号Ｉａを確認すると同時に、タイマＴの時間計測
を開始させる。このタイマＴは通常ＲＡＭ２７等を利用
して構成させるもので、ＣＰＵ２１内で構成される周知
のタイマが利用される。

【００５４】ｎ０６；タイマＴの時間計測開始後に、Ｃ
ＰＵ２１は入力端子Ｉ１への入力状態を確認する。つま
り、入力用ペン８は、振動伝達速度の計測時にはテーブ
ルガラス１上の振動発生器１０の位置を打点（操作）し
ており、この位置での振動の伝達時間を計測する。した
がって振動発生器９の振動開始により振動発生器１０の
位置まで伝達してくる時間を計測することになる。その
ため、振動発生器１０側の入力用ペン８の受信センサー
Ｓ１にて受信された信号が、アンプ２２−１、フィルタ
２３−１及び比較器２４−１を介してラッチ回路２５−
１に供給され、これによりラッチ回路２５より有効信号
Ｉ₁ として入力端子Ｉ１に供給され、これがＣＰＵ２１
にて確認される。

【００５５】ｎ０７，ｎ０８；ＣＰＵ２１は、ラッチ回
路２５−１からの信号を入力端子Ｉ１を介して確認する
ことで、時間計測しているタイマＴの計測動作が停止さ
せる。そして、そのタイマＴにて計測した時間ｔをＲＡ
Ｍ２７の特定領域Ｍ１に記憶させておく。

【００５６】ｎ０９，ｎ１０；ＣＰＵ２１は、上述のよ
うにタイマＴによる時間計測を終了することで、特定の
固定長である４３２ｍｍと計測した時間ｔとの演算を行
う。つまり、４３２ｍｍを計測した時間ｔで除算を行う
ことで、テーブルガラス１の振動伝達速度Ｖ０が求めら
れる。この求めた振動伝達速度Ｖ０は、ＲＡＭ２７の特
定の領域Ｍ２に記憶され保持される。

【００５７】以上のようにして、テーブルガラス１固有
の振動伝達速度Ｖ０を計測しており、この速度Ｖ０に基
づいて次に説明するテーブルガラス１の任意の打点（操
作）位置を認識する。

【００５８】図６はその一例を示す制御フローであっ
て、以下にその手順を説明する。まず、打点入力を行う
場合には、キーボード等にてそのモードが設定される。
つまり、図５のフローにおてい振動伝達速度の計測モー
ドであるか否かの判断において、計測モードでなく、他
のモードとして処理される。この時に図６に示すように
以下の制御が実行させる。

【００５９】ｎ１１：領域入力状態（モード）が設定さ
れたか否かが判別され、領域入力状態が設定されればこ
のステップを抜ける。つまり、図には示していないが、
複写装置の操作パネル上に配置されたキーボード上のモ
ード設定により、例えば必要な領域の複写（トリミン
グ）またはその部分の非複写（マスキング）のモードが
設定されることで領域入力状態（領域入力モード）とな
る。しかし、このモードが設定されなければ、図６に示
す座標位置検出のためのフローでなく、他の制御を実行
する。例えば、複写枚数、複写倍率、複写濃度等の複写
条件の入力検出、複写動作開始のためのプリントスイッ
チの操作により、複写動作を実行する制御ルーチンへ移
る。

【００６０】ｎ１２：ポインタｐを“０”に設定する。
これは、領域指定における図３においてポイントＰ１の
指示状態を示すポインタであり、これからそのポイント
Ｐ１の位置を検出することを記憶しておく。このポイン
タｐはＲＡＭ２７の所定の領域を割り当て記憶してお
く。

【００６１】ｎ１３：このステップでは入力用ペン８の
操作スイッチ１２（ＳＷ）の操作状態を検出する。つま
り、領域指定の入力を行う場合には、入力用ペン８にて
テーブルガラス１の任意の点Ｐ１を押圧し、その点を示
すためにスイッチＳＷが操作（ＯＮ）される。この操作
が検出されるとＣＰＵ２１は、上記ポイントＰ１の位置
検出のため制御を開始する。

【００６２】ｎ１４：上記ステップｎ１３にて制御が開
始されると、まず位置ＡからポイントＰ１までの半径ｒ
１を求めるために振動発生器９（Ａ）が駆動される。そ
のため、ＣＰＵ２１は、端子Ｄより駆動信号を出力し、
信号発振器３１が発振動作を開始することで、振動発振
器９（Ａ）は信号発振器３１の発振周波数に応じて振動
する。

【００６３】ｎ１５：信号発振器３１より実際の発振周
波数（正規の信号）が出力されるまで波形成形回路３２
より有効信号Ｉａが出力されない。そこで、この有効信
号Ｉａが出力されたか否かを、ＣＰＵ２１は入力端子Ｉ
Ａを確認することで判別する。

【００６４】ｎ１６：有効信号Ｉａの出力が確認される
と同時にタイマーＴの時間カウント動作が開始される。
これは、振動発生器９（Ａ）の振動開始より、上記ポイ
ントＰ１に振動が伝搬されるまでの時間（Ｔ１）を計測
する。この場合、時間カウントとしては、例えば許容誤
差を１mm以内にするためには、０.１μsec.をカウント
単位とすればよい。これは、テーブルガラス１がソーダ
ガラスの場合、上述したように通常４３００ｍ／sec.程
度である。そのため、１mm進む時間としては、０．２３
μsec.であり、０．１μsec.をカウントすることで１mm
以下の許容誤差で時間計測できる。ただし、実際のテー
ブルガラス１の振動伝達速度Ｖ０は、図５において説明
したように測定されており、この計測された速度Ｖ０が
打点位置の認識のために利用される。

【００６５】ｎ１７：振動発生器９（Ａ）が振動を開始
し、押圧点の入力用ペン８内のセンサー１１（Ｓ）がテ
ーブルガラス１を伝搬してくる振動を検出すると、有効
信号Ｉ₁ がＣＰＵ２１の入力端子Ｉ１に入力され、これ
が確認される。

【００６６】ｎ１８，ｎ１９：ＣＰＵ２１が入力端子Ｉ
１を介して信号Ｉ₁ を確認すると、上記タイマーＴのカ
ウント動作が停止し、このタイマーＴにてカウント内容
Ｔ１は、位置（振動発生器９の位置）ＡからポイントＰ
１までの伝達時間であり、ＲＡＭ２７の所定の領域Ｍ３
に記憶される。これと同時にタイマーＴの内容がクリア
される。

【００６７】ｎ２０：上述のようにしてポイントＰ１に
おける振動発生器９（Ａ）からの伝搬される時間Ｔ１の
計測が行われると、半径ｒ２にかかる位置（振動発生器
１０の位置）ＢからポイントＰ１までの距離を算出する
ための振動の伝搬時間Ｔ２の計測を開始するために、振
動発生器１０（Ｂ）が駆動される。これは、ＣＰＵ２１
からのセレクト信号によりセレクトスイッチ３０−１を
下側の接点に切り換える。

【００６８】ｎ２１〜ｎ２５：ｎ１５〜ｎ１９同様に、
振動発生器１０（Ｂ）にＣＰＵ２１からのセレクト信号
ＳＥＬにて信号発振器３１−１の発振信号が供給され
る。波形成形回路３２にて有効信号Ｉｂが出力され、こ
れが入力端子ＩＢを介して確認される。これにより、タ
イマーＴのカウント動作が開始され、その時の振動が入
力用ペン８のセンサー１１（Ｓ１）にて検出されると、
上記タイマーＴのカウント動作が停止する。この時のタ
イマーＴのカウント内容は、Ｂ位置からポイントＰ１ま
での距離に応じた時間Ｔ２として、ＲＡＭ２７の所定領
域Ｍ４に記憶され、同時にタイマーＴのカウント内容が
クリアされる。

【００６９】ｎ２６：以上のようにして、時間Ｔ１及び
Ｔ２が計測されると、この時間に基づいて、半径ｒ１，
ｒ２が演算される。つまり、ＲＡＭ２７の領域Ｍ３，Ｍ
４に記憶された計測時間Ｔ１，Ｔ２を読み出し、テーブ
ルガラス１の先に計測された振動伝達速度Ｖ０とを乗算
することで半径ｒ１，ｒ２が求められる。

【００７０】ｎ２７：半径ｒ１，ｒ２が算出されれば、
次に上述した数３における式に従ってポイントＰ１のｘ
座標点を演算する。そして、演算されたｘ座標点に基づ
いて、数４の式よりｙ座標点を演算する。

【００７１】ｎ２８：ポインタｐの内容を確信し、この
ポインタｐが“０”であれば、先の演算により求めたポ
イントＰ１の座標（ｘ，ｙ）をＲＡＭ２７の所定の領域
ＭＰ１に記憶させる。これは、入力用ペン８にて指定す
る領域４のＰ１点を押圧したときに、その位置を記憶さ
せるためにＲＡＭ２７の領域ＭＰ１に記憶させるための
ものである。逆に、Ｐ２の押圧点であれば、ＲＡＭ２７
の領域ＭＰ２に記憶される。

【００７２】ｎ２９：次に、指定領域のポイントＰ２を
指定するために、入力用ペン８のスイッチＳＷがＯＦＦ
されたかを確認後に、ポインタｐが“１”であるか否か
を確認する。この確認において、“１”でなければ、ポ
インタｐを“１”に設定し、ポイントＰ２の座標点を検
出すためにステップｎ０３に戻り、上述したｎ１３以降
のステップにてポイントＰ２の座標を検出する。また、
ポインタｐが“１”であることが確認されるとステップ
ｎ２０に進む。

【００７３】ｎ３０：上述のようにして求めたポイント
Ｐ１，Ｐ２の座標において、図３に示す領域４を把握
し、必要に応じて表示させる。この表示は、例えばＣＲ
Ｔや液晶表示装置等を用いて、テーブルガラス１の画像
形成領域２をシルエット表示された状態で、入力用ペン
８にて押圧した設定した領域４の位置を同時に表示させ
ることで、その領域４の認識が容易になる。また、領域
４における各頂点の座標を表示させてもよい。この場
合、画像領域の周囲に目盛り（ｍｍ単位）を設けておけ
ば、容易に確認できる。

【００７４】また、上述の実施例によれば、計測モード
設定により、振動発生器９又は１０からの振動を、入力
用ペン８をテーブルガラス１上の特定位置（振動発生器
１０又は９の位置）を操作することでテーブルガラス１
の振動伝達速度Ｖ０を計測している。この場合、入力用
ペン８の操作位置が正確でないと、テーブルガラス１固
有の振動伝達速度Ｖ０を計測できない。つまり、人為的
に行うために多少の誤差が出る。

【００７５】（実施例２）これを解消するために、図１
に示すように、テーブルガラス１固有の振動伝達速度を
計測するための振動発生器１００及び振動受信器１０１
をテーブルガラス１に予め配置しておく。この場合、振
動発生器１００及び振動受信器１０１の配置位置が逆で
もよい。この配置位置は、固定長の両端に配置される。
この場合、画像形成領域内に配置すると、該発生器１０
０，１０１による画像が形成さえるため、それ以外の場
所を特定する。図に示す位置は、例えばテーブルガラス
１の画像形成部の幅方向の中心点の長手方向中心線上で
あって、その画像形成に影響されない両端部に配置され
る。その直線距離は、例えばテーブルガラス１の長手方
向の長さ４３２ｍｍとなる。

【００７６】以上の構成において、テーブルガラス１固
有の振動伝達速度Ｖ０を計測するには、まず領域入力を
行う前にその都度実行させる。そのため、図４の回路図
に示すように、信号検出回路Ｃ１と同様の回路Ｃ２及び
振動発生回路２９と同様の振動発生回路２９０とを、振
動発生器１００及び振動受信器１０１のために設けられ
る。

【００７７】信号受信のために回路Ｃ２は、振動を受信
するためのセンサーＳ２（振動発生器１０１）にて受信
した振動を電気信号に変換した変換信号を、増幅するア
ンプ２２−２、特定の周波数のみ出力するフィルタ２３
−２、基準値とフィルタ２３−２からの信号を比較する
比較器２４−２及び比較器２４−２からの出力信号をラ
ッチするラッチ回路２５−２から構成される。この振動
検出回路Ｃ２の出力、つまりラッチ出力はＣＰＵ２１の
入力端子Ｉ２に入力され、ＣＰＵ２１の出力端子Ｒ２か
らの信号にて、上記ラッチ回路２５−２の出力が固定さ
れる。上記センサーＳ２は、振動を検出するための素子
であって、例えば圧電センサー、歪みセンサー、超小型
マイク等が使用される。

【００７８】一方、振動発生回路２９０は、特定の周波
数の信号Ｉｄを出力する信号発生器３１−２、該信号発
生器３１−２からの信号により振動を開始する符号Ｃの
振動発生器１００、及び信号発生器３１−２からの正規
に立ち上がった時の有効信号Ｉｃを出力するための波形
成形回路３２−１からなる。上記振動発生器Ｃ（１０
０）は圧電ブザー等が利用される。

【００７９】上記振動発生回路２９０は、ＣＰＵ２１の
出力端子Ｄ２からの信号により、信号発生器３１−２が
駆動され、波形成形回路３２−２より信号発生器３１−
２が正規の状態の時に出力される信号をＣＰＵ２１の入
力端子ＩＣに供給している。

【００８０】以上の構成において、テーブルガラス１の
固有の振動伝達速度Ｖ０を計測する場合には、ＣＰＵ２
１はまず出力端子Ｄ２より信号発生器３１−２を駆動す
るための信号を出力する。これにより、信号発生器３１
−２は特定の周波数の信号Ｉｄを振動発生器Ｃ（１０
０）に供給することで、該振動発生器Ｃは振動を開始す
る。この時、波形成形回路３２−２は同時に信号発生器
３１−２の信号を入力し、正規の信号状態に立ち上がっ
た時の出力される有効信号Ｉｃを、ＣＰＵ２１に出力す
る。この信号を入力端子ＩＣを介して確認することで、
ＣＰＵ２１は時間測定を行うために内部構成されるタイ
マＴを動作させる。

【００８１】振動発生器Ｃからの振動はテーブルガラス
１を介して伝搬され、振動検出センサーＳ２（振動受信
器１０１）側に受信される。この振動は、センサーＳ２
にて電気信号に変換され、アンプ２２−２によって所定
の値に増幅される。増幅された信号はフィルタ２３−２
にて検出に不要な周波数が除去され、特定の周波数の信
号のみ拾いだされて出力される。つまり、振動発生器Ｃ
（１００）にて振動される周波数成分のみ受信するよう
にしている。このフィルタ２３−２を介して得られる信
号は、比較器２４−２にて一定の大きさ以上の電圧にな
った時に有効信号として検出される。この有効信号は直
ちに次のラッチ回路２５−２におくられ、該ラッチ回路
２５−２によって有効信号Ｉ₂ がラッチされると、ＣＰ
Ｕ２１はそのタイミングを入力端子Ｉ２を介して検出す
る。そして、ＣＰＵ２１はリセット信号を端子Ｒ２より
出力し、ラッチを固定すると同時に、上述したタイマに
よる時間測定を停止させる。このよりタイマの時間測定
ｔと、振動発生器Ｃと振動受信センサーＳ２の距離、４
３２ｍｍとでテーブルガラス１固有の振動伝達速度Ｖ０
が演算される。

【００８２】この場合、振動発生器及び振動受信センサ
ーとは固定された長さであって、振動伝達速度Ｖ０の計
測に関して人為的な誤差は全く生じることなく、正確な
計測を行える。また、その計測に関しては、入力用ペン
８による操作の事前にその都度、新たな状態でのテーブ
ルガラス１固有の振動伝達速度Ｖ０を計測できる。つま
り、温度変化による振動伝達速度の変動を補正し、より
確実な位置認識を可能にすることができる。

【００８３】そこで、この実施例によれば、テーブルガ
ラス１の計測のタイミングは、例えば上述したように入
力用ペン８よる入力操作前に事前に計測でき、計測のた
めのモード設定を必要としなくなる。

【００８４】その一例を図６及び図７に従って説明して
おく。つまり、図６の制御フローにおいて、ステップｎ
１３とｎ１４における区間「Ｆ」において、図７に制御
フローが、入力用ペン８での操作点の確認前にその都度
実行される。つまり、入力用ペン８をテーブルガラス１
上の任意の点を操作すると共に、スイッチＳＷが操作さ
れると、図７におけるテーブルガラス１固有の振動伝達
速度Ｖ０の計測を開始する。そこで、図７において、ｎ
３１；信号発生器３０−２を駆動するために、ＣＰＵ２
１は出力端子Ｄ２より駆動信号を信号発生器３０−２へ
供給する。これにより、信号発生器３０−１は所定の周
波数の信号を出力する。この信号は振動発生器Ｃ（振動
発生器１００）に供給され振動を開始する。

【００８５】ｎ３２；上記信号発生器３０−２からの振
動が正規の値になったか否かが、ＣＰＵ２１の入力端子
ＩＣに入力されたかをＣＰＵ２１は判別する。つまり、
波形成形回路３２−２は、信号発生器３０−２の信号が
正規な状態に立ち上がった時に、ＣＰＵ２１の入力端子
ＩＣに信号を供給する。この時、ＣＰＵ２１はその信号
を確認することで次の処理を実行する。

【００８６】ｎ３３，ｎ３４；ＣＰＵ２１は、ｎ３２に
て信号発生器３０−２の出力が正規の状態に立ち上がっ
たことを確認すると同時にタイマＴの時間カウント動作
を開始させる。これは、振動源（１００）から受信部
（１０１）までの固定長における振動伝達時間を計測す
るためのものである。このタイマＴの動作開始と共に、
次に入力端子Ｉ２に受信部にて振動を受信したか否かを
判別する。これは、振動検出回路Ｃ２によるラッチ回路
２５−２へのラッチ状態がＣＰＵ２１にて確認される。
この確認後に次の処理が実行される。

【００８７】ｎ３５，ｎ３６；ＣＰＵ２１は、振動検出
回路Ｃ２からの信号を確認することで、上述したタイマ
Ｔのカウント動作を停止させ、該タイマＴのカウント時
間ｔ１を一時ＲＡＭ２７の所定の領域Ｍ５に記憶させ
る。

【００８８】ｎ３７，ｎ３８；ＣＰＵ２１はステップｎ
３６にて記憶した計測時間ｔ１と、固定長である振動源
と受信部との間の距離、例えば４３２ｍｍとでテーブル
ガラス１の振動伝達速度Ｖ０を演算し、該演算した振動
伝達速度Ｖ０をＲＡＭ２７の所定の領域Ｍ６に記憶させ
る。

【００８９】以上の計測および演算によりテーブルガラ
ス１固有の振動伝達速度Ｖ０の求めると、図６のフロー
におけるｎ１４以降の動作を実行する。つまし、入力用
ペン８にて操作されて点の座標を認識する処理を実行す
る。この時、先に求めた振動伝達速度Ｖ０に基づいて操
作位置を認識する。

【００９０】これは、入力用ペン８にてテーブルガラス
１の任意の位置を操作する際に、該操作点の認識前に区
間「Ｆ」にてその都度行われる。そのため、周囲の雰囲
気に変動する振動伝達速度をその都度補正し、正確な位
置認識を可能にできる。

【００９１】ここで、図１において振動発生源１００と
受信部１０１とを別個に設けてた、振動発生源１００に
ついては、例えば振動発生源９又は１０を用い、いずれ
か一方の振動源を駆動し、この振動源と対角をなすテー
ブルガラス１の位置に受信部１０１のみを設けてよい。
この場合には固定長としては、例えば２９７×４３２で
あれば、２９７² ＋４３２² の平方根にて求められ、こ
れを固定長として同様に実施てきる。

【００９２】ここで、本実施例によれば、入力装置とし
て複写装置のテーブルガラス１における領域指定のため
の装置に適用させて説明しているが、これに限らずに図
８に示すように、テーブルガラス１上に更に数値（０〜
９）、変倍、濃度設定、トリミング、マスキング等の各
入力項目（入力情報）１４，１５を表面または裏面に印
刷しておき、その項目の押圧点を確認することで領域指
定を行うと共に項目入力等を併せて行える。そこで、入
力用ペン８にて、例えば入力項目１５のトリミングの領
域内を押圧することで、上述した領域入力状態に設定さ
れ、画像形成領域２内の操作点の検出を上述にようにし
て行える。この時、テーブルガラス１においては操作入
力を行う前に事前に振動伝達速度Ｖ０が計測され、記憶
されている。

【００９３】原稿３はセンター基準に載置される例であ
り、振動発生器９，１０についてはテーブルガラスの下
両端に配置し、例えばこの配置位置を原点（０，０）及
び（０，Ｙ）とすることで先に説明した通りテーブルガ
ラス１内での入力用ペン８による押圧点の位置を検出で
きる。また、図６において原稿の領域指定を行うことな
く、項目１４，１５の入力のためのみに使用することも
できる。つまり、キーボード等による情報入力のための
文字、記号等の入力装置として利用できる。

【００９４】さらに、コンピュータ等で文字や線、図形
等の手書き入力装置としても適用できる。これは、振動
発生器９，１０を連続的に駆動させ、操作面を移動する
入力用ペン８により検知することで、移動する入力用ペ
ン８の奇跡を把握できることから、連続するドット情報
として取り込むことで、入力用ペン８による図形、文字
等の入力を行える。

【００９５】なお、操作面であるテーブルガラス１の任
意の位置の操作位置（打点位置）については、テーブル
ガラス１に設けた振動発振器９及び１０と、入力用ペン
８の受信センサー１１にて検出し、円の交点を求めるこ
とで、操作点の認識を行っている。しかし、このような
認識に限らず、要するに打点した位置の振動を他の位置
で受信することで、この受信時間の差ｔ０と、テーブル
ガラス１の振動伝達速度Ｖ０とで認識することもでき
る。この場合には、テーブルガラス１側に振動発生器又
は振動受信器を複数適所の位置に配置し、入力用ペン８
側に振動受信器又は振動発生器を設ければよい。この入
力用ペン８にて操作面であるテーブルガラス１を打点す
ることによる振動を受信器にて受信するものであっても
よい。

【００９６】

【発明の効果】本発明による入力装置によれば、振動媒
体である操作面のその時の振動伝達速度が事前に計測さ
れ、操作面の任意の位置の認識において計測された振動
伝達速度にて操作点を認識している。

【００９７】従って、操作面固有の振動伝達速度、操作
入力時の雰囲気での振動伝達速度により操作点の認識を
行うため、非常に正確に位置認識が可能になり、入力の
間違え等がなくなる。

【００９８】また、操作入力時にその都度振動伝達速度
を計測することができるため、より正確な位置認識を行
えると共に、振動および受信部を固定長の両端に設ける
ことで、人為的な誤差をなくしより正確な振動伝達速度
を計測できることからより一層確実性の高い認識を行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における入力装置を複写装置の原稿載置
部における領域指定入力として適用してなる上面図。

【図２】本発明にかかる入力位置を指定するための入力
用ペンの一例を示す断面図。

【図３】本発明にかかる入力用ペンによる操作面上の操
作点を検出するための原理を説明する模式図。

【図４】本発明に適用される入力装置及び、複写装置の
回路概要を説明するブロック図。

【図５】図４のブロック図による操作面の振動伝達速度
を求めるための制御動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図６】本発明による求めた操作面の振動伝達速度に基
づいて、操作点（ポイントＰ）の位置検出のための制御
動作を示すフローチャート。

【図７】本発明の他の実施例による操作面の振動伝達速
度を求める制御動作を説明するフローチャート。

【図８】本発明にかかる操作面の他の実施例を示す上面
図。

【符号の説明】

１テーブルガラス２原稿載置領域（画像形成領域）３原稿４原稿の指定領域５，５′ 操作点（押圧点）８入力用ペン９，１０，１００振動発生器１１振動検出センサー１０１振動受信部２１ＣＰＵ２２ＲＯＭ２７ＲＡＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置入力を行う振動媒体である操作面
と、該操作面上の任意の位置を操作することで該操作点
の位置から振動源又は振動受信部間の伝達時間と操作面
における振動伝達速度に基づいて上記操作点の位置を認
識する手段とを備えてなる位置入力装置において、上記操作面上の予め決められて固定長の一方の一点に位
置する振動源からの振動を他の一点の位置にて受信する
時間を計測し、該計測時間と上記固定長より上記操作面
の振動伝達速度を演算する手段を含む振動伝達速度計測
手段を備え、該振動伝達速度計測手段にて求めた上記操作面の計測振
動伝達速度に基づいて操作点の位置を上記認識手段にて
認識すること特徴とする位置入力装置。
【請求項２】上記振動伝達速度計測手段は、操作面の
操作入力前に該操作面による振動伝達速度を計測するこ
とを特徴とする請求項２記載の位置入力装置。
【請求項３】位置入力を行う振動媒体である操作面
と、該操作面上の任意の位置を操作することによる振動
源又は振動受信部から操作点の位置までの受信時間を計
測し、該計測時間と上記操作面の振動伝達速度に基づい
て操作点の位置を認識する手段とを備えた位置入力装置
において、上記操作面の固定長の両端部に振動源及び振動受信部を
固定配置し、該振動源からの振動を上記振動受信部で受
信されるまでの時間を計測する時間計測手段と、該時間計測手段を動作させて計測される固定長間の計測
時間と上記操作面の固定長とで該操作面による振動伝達
速度を演算する振動速度演算手段と、該振動速度演算手段にて演算された振動伝達速度に基づ
いて上記操作面上の任意の操作点の位置を認識する位置
認識手段と、を備えたことを特徴とする位置入力装置。
【請求項４】振動速度演算手段は、操作面の任意の位
置の操作前に時間計測手段の計測動作を開始させ事前に
上記操作面の振動伝達速度を演算してなる請求項３記載
の位置入力装置。