JPH06309087A - 抵抗感圧型タブレットの座標検出方法およびその装置 - Google Patents
抵抗感圧型タブレットの座標検出方法およびその装置Info
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- JPH06309087A JPH06309087A JP12088393A JP12088393A JPH06309087A JP H06309087 A JPH06309087 A JP H06309087A JP 12088393 A JP12088393 A JP 12088393A JP 12088393 A JP12088393 A JP 12088393A JP H06309087 A JPH06309087 A JP H06309087A
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Abstract
ありながら、ペンなどの押圧操作開始のみならず押圧力
の大きさも検出可能な座標検出方法およびその装置を提
供することを目的とする。 【構成】 ペン10などの押圧座標位置を分圧電圧値と
して出力する抵抗感圧型のタブレットにおいて、X側第
1スイッチ15と、Y側第2スイッチ18を閉じるとと
もに、X、Y切換えスイッチ19を一方から他方へ切り
換えたときのそれぞれのデータと、X、Y座標位置デー
タとから接触抵抗による電位差を求めてペン10などの
押圧力を検出するようにした方法で、待機モードでX座
標抵抗板12のP点をペン10などで押圧すると、P点
に電圧Vpが発生する。つぎに、X、Y切換えスイッチ
19をY座標検出側接点19xに切り替えるとQ点に、
電圧Vqが発生する。接触抵抗rによる電圧降下Vr
は、Vr=Vp−Vq=Vcc×r÷(x1+r+y
2)となり、これがペン10などの押圧力データとな
る。
Description
スペン、指などで手書き入力する抵抗感圧型タブレット
により3次元入力、すなわち、スタイラスペンなどの押
圧操作開始検出のみならず押圧力の大きさをも検出可能
な抵抗感圧型タブレットの座標検出方法およびその装置
に関するものである。
スペン10の押圧と座標の検出を行うのに、定電圧検出
と定電流検出の方式が知られている。このうち、定電圧
検出方式は、図3に示すように、X軸方向の両端にX電
極11a、11bを有するX座標抵抗板12と、Y軸方
向の両端にY電極13a、13bを有するY座標抵抗板
14とを互いに抵抗板側が向き合うようにして、かつ小
さな絶縁突起のドットスペーサを介在して配置されてい
る。そして、まずCPU23の指令により、X側第1ス
イッチ15とX側第2スイッチ16を閉じ、Y側第1ス
イッチ17とY側第2スイッチ18を開き、X、Y切換
えスイッチ19をX座標検出側接点19xに切換える。
ここで、スタイラスペン10で所定点Pを押圧してX座
標抵抗板12とY座標抵抗板14を短絡する。分圧抵抗
と接触抵抗を図示のようにそれぞれx1、x2、y1、
y2、rとすれば、その点Pで分圧された電圧Vxは、 Vx=Vcc×x2÷(x1+x2) ……(1) がY座標抵抗板14のy2側を経てX座標抵抗板12の
位置情報としてA/D変換回路20に入力される。ま
た、基準電源端子21からの基準電圧VrefもA/D
変換回路20に入力する。これらのデータはディジタル
値に変換され、さらにCPU23に送られて前記(1)
式の演算をしてX座標の位置情報として出力端子24に
出力する。
でCPU23の指令により、X側第1スイッチ15とX
側第2スイッチ16を開き、Y側第1スイッチ17とY
側第2スイッチ18を閉じ、X、Y切換えスイッチ19
をY座標検出側接点19yに切換える。すると、Y軸の
分圧された電圧Vyは、 Vy=Vcc×y2÷(y1+y2) ……(2) がX座標抵抗板12のx2側を経てA/D変換回路20
に入力される。基準電圧Vrefも前記同様A/D変換
回路20に入力して、ディジタル値に変換され、さらに
CPU23に送られて前記(2)式の演算をしてY座標
の位置情報として出力端子24に出力する。なお、A/
D変換回路20やCPU23は入力インピーダンスの高
いものを使用してX、Y座標抵抗板12、14間の接触
抵抗r、その他測定時の抵抗値による測定値への影響を
なくしている。
では、押圧操作によるX座標抵抗板12とY座標抵抗板
14の接触点の電位信号をディジタル値の座標データに
変換するに際し、X座標抵抗板12が押圧されたことを
電位信号のレベルの識別によって検出し、この検出信号
によりA/D変換器20などの動作を制御するプログラ
ムを起動させることが行われている。
れば、図3に示すように、検出抵抗25の両端の電圧を
読み取ってスタイラスペン10の接触を検出する回路構
成となっている。さらに詳しくは、入力待機時は、X側
第1スイッチ15が閉じ、X、Y切換えスイッチ19が
X座標検出側接点19xに切り替わり、X側第2スイッ
チ16、Y側第1スイッチ17、Y側第2スイッチ18
が開いており、この状態では、検出抵抗25の両端間の
電圧は0である。いま、X座標抵抗板12とY座標抵抗
板14にスタイラスペン10が押圧接触すると、その接
触座標位置に拘らず、電源端子22からX側第1スイッ
チ15、X座標抵抗板12のx1、接触抵抗r、Y座標
抵抗板14のy2、X、Y切換えスイッチ19のX座標
検出側接点19x、検出抵抗25を経て電流が流れる。
そのため検出抵抗25の両端間に電圧が発生し、これが
A/D変換器20で検出され、この検出信号に基づく信
号により起動させる。
で、X座標抵抗板12の両端に電流検出抵抗41と42
を介して定電流源40を接続し、Y座標抵抗板14の両
端に電流検出抵抗43と44を介してアースに接続す
る。このような構成において、スタイラスペン10によ
りP、Q点間を押圧接続した場合において、X座標抵抗
板12のx1、x2とY座標抵抗板14のy1、y2の
電圧比、電流検出抵抗41、42、43、44の電圧値
からそれぞれの電流値に変換して検出し、これらのデー
タからスタイラスペン10の押圧操作開始、押圧力、
X、Y座標の位値情報を演算出力するものである。
ち、定電圧検出方式では、回路構成が簡単ではあるが、
スタイラスペン10などの押圧力の大きさの判断ができ
ず、また、定電流方式では、押圧力が検出できても、回
路構成と演算が極めて面倒で、装置が高価になるという
問題があった。
タブレットでありながら、スタイラスペンなどの押圧操
作開始のみならず押圧力の大きさも検出可能な座標検出
方法およびその装置を提供することを目的とするもので
ある。
側第1スイッチ15を有し低電位側にX側第2スイッチ
16を有するX座標抵抗板12と、高電位側にY側第1
スイッチ17を有し低電位側にY側第2スイッチ18を
有するY座標抵抗板14とをわずかな絶縁空隙をもって
重合し、座標出力ラインとしての前記X、Y座標抵抗板
12、14の一方の低電位側と他方の高電位側とを切り
換えるX、Y切換えスイッチ19を介して押圧点の座標
位置を分圧電圧値としてそれぞれA/D変換器20に入
力するようにしたタブレットにおいて、押圧力検出モー
ドでは、X側第1スイッチ15とY側第1スイッチ17
のうちいずれか一方と、X側第2スイッチ16とY側第
2スイッチ18のいずれか他方とを閉じるとともに、前
記X、Y切換えスイッチ19を一方から他方へ切り換え
たときのそれぞれのデータと、X座標抵抗板12とY座
標抵抗板14のX、Y座標位置データとから接触抵抗に
よる電位差を求めて押圧力を検出するようにしたことを
特徴とする抵抗感圧型タブレットの座標検出方法であ
る。
Y側第2スイッチ18が閉じ、X、Y切換えスイッチ1
9がY座標検出側接点19yに切り替わっている。この
状態では、電源端子22の全電圧Vccが、A/D変換
器20にそのまま印加されている。スタイラスペン10
などの押圧検出モードでは、待機モードのままでX座標
抵抗板12のP点をスタイラスペン10などで押圧して
X座標抵抗板12とY座標抵抗板14が接触する。する
と、その接触座標位置に拘らず、電源端子22からX側
第1スイッチ15、X座標抵抗板12、接触抵抗r、Y
座標抵抗板14、、Y側第2スイッチ18を経てアース
に電流が流れる。そのためP点に、電圧Vpが発生し、
これがA/D変換器20に印加される。この電圧Vpは
Vccよりも降下しているので、この検出信号によりA
/D変換器20などの動作を制御するプログラムを起動
させる。
ドでは、X、Y切換えスイッチ19のみをY座標検出側
接点19xに切り替える。するとQ点に、電圧Vqが発
生し、これがA/D変換器20に印加される。接触抵抗
rによる電圧降下Vrは、Vr=Vp−Vqであるか
ら、Vr=Vcc×r÷(x1+r+y2)となり、こ
れがスタイラスペン10の押圧力データとなる。ここ
で、x1=X×(Vcc−Vx)÷Vcc、y2=Y×
Vy÷Vcc、X=x1+x2(一定)、Y=y1+y
2(一定)
する。本発明方法の一実施例を示す図1において、図3
の従来回路と異なるところは、検出抵抗25を有しない
こと、座標出力ラインとしてのX、Y座標抵抗板12、
14のX、Y切換えスイッチ19への接続位置が異なる
こと、X側第1スイッチ15、X側第2スイッチ16、
Y側第1スイッチ17、Y側第2スイッチ18のオン、
オフとX、Y切換えスイッチ19の切り換えの順序が異
なることである。すなわち、構成においては、X座標抵
抗板12の高電位側のX電極11aにX側第1スイッチ
15を、低電位側のX電極11bにX側第2スイッチ1
6をそれぞれ直列に接続し、また、Y座標抵抗板14の
高電位側のY電極13aにY側第1スイッチ17を、低
電位側のY電極13bにY側第2スイッチ18をそれぞ
れ直列に接続し、前記X側第1スイッチ15とY側第1
スイッチ17の他端側に電源端子22を接続し、前記X
側第2スイッチ16とY側第2スイッチ18の他端側を
アースに接続する。前記Y電極13aは、X、Y切換え
スイッチ19のX座標検出側接点19xに接続し、前記
X電極11bは、X、Y切換えスイッチ19のY座標検
出側接点19yに接続する。このX、Y切換えスイッチ
19は、A/D変換器20に接続され、このA/D変換
器20はCPU23に接続される。前記X側第1スイッ
チ15、X側第2スイッチ16、Y側第1スイッチ1
7、Y側第2スイッチ18のオン、オフとX、Y切換え
スイッチ19の切り換えの順序は、CPU23により制
御される。
る。 (1)入力待機モード このモードでは、図2(a)に示すように、X側第1ス
イッチ15とY側第2スイッチ18が閉じ、X、Y切換
えスイッチ19がY座標検出側接点19yに切り替わっ
ており、その他のX側第2スイッチ16とY側第1スイ
ッチ17が開いている。この状態では、電源端子22の
全電圧Vccが、X側第1スイッチ15、X電極11
a、X座標抵抗板12、X電極11b、Y座標検出側接
点19yを介してA/D変換器20にそのまま印加され
ている。
ド このモードでは、図2(b)に示すように、図2(a)
のままでX座標抵抗板12のP点をスタイラスペン10
で押圧してX座標抵抗板12とY座標抵抗板14が接触
する。すると、その接触座標位置に拘らず、電源端子2
2からX側第1スイッチ15、X電極11a、X座標抵
抗板12のx1、接触抵抗r、Y座標抵抗板14のy
2、Y電極13b、Y側第2スイッチ18を経てアース
に電流が流れる。そのためP点に、 Vp=Vcc×(r+y2)÷(x1+r+y2) の電圧が発生し、これがx2、X電極11b、Y座標検
出側接点19yを経てA/D変換器20に印加される。
この電圧VpはVccよりも降下しているので、その降
下分をA/D変換器20で検出し、A/D変換器20か
ら検出信号を出力し、この検出信号によりA/D変換器
20などの動作を制御するプログラムを起動させる。な
お、この電圧Vpは、つぎの押圧力検出モードで使用す
るので、メモリに記憶される。
ード プログラムの起動により、このモードでは、図2(c)
に示すように、X、Y切換えスイッチ19のみをY座標
検出側接点19xに切り替える。するとQ点に、 Vq=Vcc×y2÷(x1+r+y2) の電圧が発生し、これがy1、Y電極13a、X座標検
出側接点19xを経てA/D変換器20に印加され、押
圧力検出モードのデータとしてメモリに記憶される。接
触抵抗rによる電圧降下Vrは、 Vr=Vp−Vq であるから、上記式を代入すると、 Vr=Vcc×r÷(x1+r+y2) となり、これがスタイラスペン10の押圧力である。こ
こで、x1とy2は、つぎのX、Y座標検出モードで x1=X×(Vcc−Vx)÷Vcc y2=Y×Vy÷Vcc ただし、X=x1+x2(一定)、Y=y1+y2(一
定) として求められるので、最終的な押圧力検出モードのデ
ータは、X、Y座標検出モードの演算の後に出力する。
第2スイッチ15、16がオンし、Y側第1、第2スイ
ッチ17、18がオフし、かつ、X、Y切換えスイッチ
19がX座標検出側接点19xに切り替わる。すると、
電源端子22からX側第1スイッチ15、X電極11
a、X座標抵抗板12のx1、x2、X電極11b、X
側第2スイッチ16を経てアースに電流が流れる。その
ためP点に Vx=Vcc×x2÷(x1+x2) の電圧が発生し、これがr、y1、Y電極13a、X座
標検出側接点19xを経てA/D変換器20にX座標抵
抗板12の位置座標データとして入力される。なお、こ
のデータから前記x1=X×(Vcc−Vx)÷Vcc
が求められる。
第2スイッチ15、16がオフし、Y側第1、第2スイ
ッチ17、18がオンし、かつ、X、Y切換えスイッチ
19がY座標検出側接点19yに切り替わる。すると、
電源端子22からY側第1スイッチ17、Y電極13
a、Y座標抵抗板14のy1、y2、Y電極13b、Y
側第2スイッチ18を経てアースに電流が流れる。その
ためQ点に Vy=Vcc×y2÷(y1+y2) の電圧が発生し、これがr、x2、X電極11b、Y側
接点19yを経てA/D変換器20にY座標抵抗板14
の位置座標データとして入力される。なお、このデータ
から前記y2=Y×Vy÷Vccが求められる。
入力待機している図2の(a)に示す通常モードの状態
でつぎの入力に待機する。
aに一致したとき、x1が0になってVpまたはVxが
Vccと一致し、検出不可能のようにみえるが、実際
は、電源端子22からX電極11aまでの導体抵抗やX
座標抵抗板12表面の接触抵抗があるので、Vpまたは
VxとVccが一致することは無く、検出可能である。
もし必要なら、電源端子22からX電極11aまでの間
に一定値の抵抗を挿入してもよい。前記実施例では、ス
タイラスペン10により押圧したが、これに限られるも
のではなく、指その他の手段で押圧するようにしてもよ
い。
レットの構成をわずかに変更するだけでスタイラスペン
10などの押圧力を検出することができる。
らのデータに基づき簡単な演算でスタイラスペン10な
どの押圧力を得ることができ、また、検出抵抗25やス
イッチ26などが挿入されていないので、回路構成が簡
単で、しかも、座標検出時の分解能の低下がない。
方法の一実施例を説明するための電気回路図である。
のための等価回路図である。
定電圧方式の電気回路図である。
定電流方式の電気回路図である。
極、12…X座標抵抗板、13a…Y電極、13b…Y
電極、14…Y座標抵抗板、15…X側第1スイッチ、
16…X側第2スイッチ、17…Y側第1スイッチ、1
8…Y側第2スイッチ、19…X、Y切換えスイッチ、
20…A/D変換器、21…基準電源端子、22…電源
端子、23…CPU、24…出力端子、25…検出抵
抗、26…スイッチ、30…トランジスタ、31…抵
抗、32…抵抗、33…抵抗。
Claims (2)
- 【請求項1】 高電位側にX側第1スイッチ15を有し
低電位側にX側第2スイッチ16を有するX座標抵抗板
12と、高電位側にY側第1スイッチ17を有し低電位
側にY側第2スイッチ18を有するY座標抵抗板14と
をわずかな絶縁空隙をもって重合し、座標出力ラインと
しての前記X、Y座標抵抗板12、14の一方の低電位
側と他方の高電位側とを切り換えるX、Y切換えスイッ
チ19を介して押圧点の座標位置を分圧電圧値としてそ
れぞれA/D変換器20に入力するようにしたタブレッ
トにおいて、押圧力検出モードでは、X側第1スイッチ
15とY側第1スイッチ17のうちいずれか一方と、X
側第2スイッチ16とY側第2スイッチ18のいずれか
他方とを閉じるとともに、前記X、Y切換えスイッチ1
9を一方から他方へ切り換えたときのそれぞれのデータ
と、X座標抵抗板12とY座標抵抗板14のX、Y座標
位置データとから接触抵抗による電位差を求めて押圧力
を検出するようにしたことを特徴とする抵抗感圧型タブ
レットの座標検出方法。 - 【請求項2】 高電位側にX側第1スイッチ15を有し
低電位側にX側第2スイッチ16を有するX座標抵抗板
12と、高電位側にY側第1スイッチ17を有し低電位
側にY側第2スイッチ18を有するY座標抵抗板14と
をわずかな絶縁空隙をもって重合し、座標出力ラインと
しての前記X、Y座標抵抗板12、14の一方の低電位
側と他方の高電位側とを切り換えるX、Y切換えスイッ
チ19を介して押圧点の座標位置を分圧電圧値としてそ
れぞれA/D変換器20に入力するようにしたタブレッ
トにおいて、前記各スイッチ15、16、17、18お
よびX、Y切換えスイッチ19を切換え制御するととも
に、X、Y切換えスイッチ19を一方から他方へ切り換
えたときのそれぞれのデータと、X座標抵抗板12とY
座標抵抗板14のX、Y座標位置データとから接触抵抗
による電位差を求めて押圧力を演算するCPU23を具
備してなることを特徴とする抵抗感圧型タブレットの座
標検出装置。
Priority Applications (3)
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ID=14797336
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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