JPH07160400A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機能の選択を位置指示部の操作で指示できる座
標入力装置を提供することができる。 【構成】オペレータにより操作されて位置を指示する位
置指示部１１と、位置指示部１１からの入力信号に基づ
いて指示された位置の座標値を求める座標入力装置１５
であって、位置指示部１１は、動作モードを設定するモ
ード設定手段１２と、モード設定手段１２により設定さ
れた動作モードに応じて、前記入力信号を変調する信号
処理手段１８と、を有することを特徴とする座標入力装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指示された位置の座標
データを検出する座標入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータはより小型化、高機
能化が進み、手書き入力によりデータ入力やコマンド入
力を可能にしたコンピュータも市販されている。そし
て、このような手書き用入力デバイスとして画面上の任
意の位置を指示するポインティングデバイス（例えばマ
ウス）が一般的には普及しているが、手書き入力として
のペン型のポインティングデバイスも使用されるように
なってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在使
用されているペン型のポインティングデバイスは、日常
的に用いられている筆記用具としてのペンと比べると使
い勝手が悪いものである。このため、現在のペン入力デ
ィジタイザでは単に入力する座標を指示するだけに用い
られているのが現状である。

【０００４】例えば、コンピュータのアプリケ−ション
として描画用ツール（タブレット等）を動作させ、従来
のペン型ポインティングデバイスを使用すると、描画し
ようとする線の太さや色などの機能の選択を行うために
は、画面上に表示されている特定の領域をポインティン
グデバイスによって指示して線の太さ等を変更しなけれ
ばならない。このような入力デバイスは、一般的な筆記
具では線の色や太さを変更するためには、筆記具からの
指示で行なうことができるのに対して、筆記用具として
のペンとはその使用感が異なり、結果的に余計な手間が
かかるものになってしまうという欠点がある。

【０００５】本発明は上述した課題に鑑みてなされたも
のであり、位置指示部で動作モードを設定することによ
って、例えば各種のアプリケ−ション等における機能の
選択を位置指示部の操作で指示できる座標入力装置を提
供することを目的とする。また、例えばコンピュータの
シリアルポートなどで指示された位置座標データを出力
する際、オペレータが筆記用具に近い感覚で位置指示部
を使用できる座標入力装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の座標入力装置は、オペレ
ータにより操作されて位置を指示する位置指示部と、該
位置指示部からの入力信号に基づいて指示された位置の
座標値を求める座標入力装置であって、前記位置指示部
は、動作モードを設定するモード設定手段と、前記モー
ド設定手段により設定された動作モードに応じて、前記
入力信号を変調する信号処理手段と、を有することを特
徴としている。

【０００７】また、好ましくは前記位置指示部は、前記
入力信号を無線で出力することを特徴としている。ま
た、好ましくは前記入力信号は、前記動作モードに応じ
て異なる周波数で送信されることを特徴としている。更
に、前記動作モードは、少なくとも線の描画或いは消去
を指示することを特徴としている。

【０００８】また、好ましくは前記動作モードは、少な
くとも線の太さや色を指示することを特徴としている。
また、好ましくは前記位置指示部は、ペン形状であり、
前記モード設定手段は水銀スイッチを含み、前記位置指
示部の使用する向きに応じて前記動作モードが変更され
ることを特徴としている。

【０００９】また、好ましくは前記モード設定手段は、
無段階ロータりスイッチを有し、前記スイッチの回転角
度に応じて周波数を変調することを特徴としている。

【００１０】

【作用】以上のように、この発明に係わる座標入力装置
は構成されているので、位置指示部で動作モードを設定
することによって、例えば各種のアプリケ−ション等に
おける機能の選択を位置指示部の操作で指示できる座標
入力装置を提供することができる。

【００１１】また、例えばコンピュータのシリアルポー
トなどで指示された位置座標データを出力する際、オペ
レータが筆記用具に近い感覚で位置指示部を使用できる
座標入力装置を提供することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照しながら詳細に説明する。 ［第１の実施例］図１は本実施例に基づくペン入力ディ
ジタイザの概略構成を示すブロック図である。また、図
３は本実施例に基づくペン入力ディジタイザの外観図で
ある。更に、図４は本実施例に基づく位置指示部１１の
外観図である。尚、以下の実施例では、位置指示部１１
がペン形状でワイヤレスの場合で説明するが、本発明は
これに限定されるものでなく、例えば一般的なマウス形
状であって、線により本体と接続されているものでもよ
い。

【００１３】図１に示すように、ペン入力ディジタイザ
は入力する位置を指示するペン形状の位置指示部１１
と、主として入力された位置の座標値を求めるための計
算を行うディジタイザ１５とを備える。図１において、
位置指示部１１の内部には選択部１２、信号発生器１３
及び送信部１４が組み込まれている。選択部１２として
は例えば、水銀スイッチが使用され、この出力は信号発
生器１３に接続されている。また、選択部１２は、後述
するような描画モード又は消去モードという２段階に動
作モードを設定できる。信号発生器１３は選択部１２か
らの出力によってその出力信号の周波数を１００ｋＨｚ
と１５０ｋＨｚの２段階に変化させるもので、信号発生
器１３から出力された信号は送信部１４に送られる。送
信部１４は信号発生器１３から出力された信号を送信部
１４に備えられた振動子に一旦入力して、振動子からの
信号として出力する。

【００１４】次に、送信部１４から信号が送信される
と、ディジタイザ１５の内部では受信部１６が、例えば
４個の受信センサを用いて送信部１４からの信号の受信
および増幅を行い、その出力は検知器１７に送られる。
検知器１７は受信部１６から入力された信号の周波数に
対応する識別信号を出力部１９に出力する。更に、検知
器１７は受信部１６が４個の受信センサで受信した信号
に対応した検知信号パルスを発生し、計算処理部１８に
出力する。受信部１６から検知器１７への出力信号は位
置指示部１１の２段階の設定を識別するための信号であ
り、検知器１７から計算処理部１８への出力パルスは位
置指示部１１の指示する地点の座標値を計算するための
パルス信号である。

【００１５】計算処理部１８は位置指示部１１の指示す
る位置の座標値の計算結果を出力部１９に出力する。即
ち、図１に示すように、検知器１７の出力（識別信号）
と計算処理部１８の出力（検知信号パルス）とが出力部
１９へ送られる。出力部１９は計算処理部１８からの計
算結果（座標値）と検知器１７からの出力とをディジタ
イザ１５の出力データとしてそのフォーマットに合うよ
うにフォーマット変換しこれを出力する。

【００１６】（描画モードから消去モードへの設定の変
更）図５は、第１の実施例に基づくペン入力ディジタイ
ザを描画モードとして使用している際に、消去 モード
としての使用を開始し、ディジタイザ１５から線または
文字を消去するための出力データが出力されるまでの動
作を記述したフローチャートである。

【００１７】位置指示部１１は描画モードと消去 モー
ドの２段階の動作モードを有し、現在、描画モードで使
用中とする。この描画モードでは位置指示部１１を用い
て描画操作を行うことによって線あるいは文字を描画す
るための信号、即ち、描画モード時の周波数（１００ｋ
Ｈｚ）の信号が送信部１４から出力されている（ステッ
プＳ０）。

【００１８】まず、操作者は消去モードに変更するため
に、位置指示部１１を逆さまの状態にする（ステップＳ
１）。すると、水銀スイッチが位置指示部１１の下端に
移動して、消去モードに切り換わる（ステップ２）。そ
の後、水銀スイッチを含む選択部１２からの出力によっ
て、信号発生器１３の出力は消去 モードに対応する周
波数（１５０ｋＨｚ）の信号を出力する（ステップＳ
３）。

【００１９】これにより、位置指示部１１の送信部１４
より周波数１５０ｋＨｚの識別信号をディジタイザ１５
内の受信部１６へ送信する（ステップＳ４）。この送信
を受けて、ディジタイザ１５の中では受信部１６がこの
周波数信号を受信し（ステップＳ５）、その周波数信号
を増幅し（ステップＳ６）、検知器１７へ出力する。

【００２０】これまでは描画モードを表す周波数１００
ｋＨｚを受信し、検知器１７はこれを示す値として、”
１０”を示す信号を出力部１９に出力していたが、こん
どは新たに受信した識別信号の周波数１５０ｋＨｚに対
応した”１５”という値を示す信号データを出力部１９
に出力する（ステップＳ７）。これと共に、座標位置に
対応した検知信号パルスを発生し計算処理部１８へ出力
する。

【００２１】計算処理部１８では検知器１７から入力さ
れた検知信号パルスを用いて位置指示部１１の指示地点
の座標値の計算を行い出力部１９に出力する。出力部１
９では、計算処理部１８からの位置指示部１１で指示さ
れた位置座標の計算結果と、検出器１７からの動作モー
ドを識別するための出力信号とを合成しディジタイザ１
５の出力データとしてのフォーマットに合うようにフォ
ーマット変換し（ステップＳ８）、これを出力する（ス
テップＳ９）。上述のような動作によって、位置指示部
１１を用いて描画動作を行い、一旦描画した線または文
字を消去することが可能となる。

【００２２】なお、第１の実施例では設定を選択変更す
るための手段として選択部１２の内部に水銀スイッチを
用いたが、例えば、位置指示部１１の両端に感圧式スイ
ッチを備えるなど他の方法でも同様に適用可能である。
また、第１の実施例では位置指示部１１の２段階の設定
状態を識別するための信号として１００ｋＨｚと１５０
ｋＨｚの２種類の信号を用いたが、用いうる信号はこれ
に限定されるものではなく、他の信号周波数を用いても
同様に実施可能である。

【００２３】［第２実施例］第２の実施例として、図１
における選択部１２が多段階回転型スイッチであり、位
置指示部１１を複数の色を選択できるペンとして使用す
る場合の実施例を図１を参照しながら以下に説明する。
図１における選択部１２はその内部にｎ段階に設定状態
を切り替えられる多段階回転型スイッチを備え、上述の
第１の実施例と同様に信号発生器１３に接続され、この
信号発生器１３は選択部１２からの出力信号を受信する
ように構成されている。

【００２４】また、図１における信号発生器１３は選択
部１２からの出力を受け、発生する信号の周波数をｎ段
階に変更可能な信号発生器であり、第１の実施例と同様
にその出力は送信部１４に送られる。また、ディジタイ
ザ１５の内部の構成及び動作は第１の実施例と同様であ
るので説明は省略する。 （赤色線モードから青色線モードへの変更）図６は第２
の実施例として赤色線モードとして使用している際に、
青色線モードに変更し、ディジタイザ１５から青色線を
描画するように出力データが出力されるまでの動作を記
述したフローチャートである。

【００２５】以下、図１および図６を参照してその動作
の流れを説明する。現在、位置指示部１１を赤線モード
で使用中とする。即ち、信号発生器１３では赤線モード
を表す周波数として１００ｋＨｚの信号が出力されてい
る。このような赤線モードにおいて位置指示部１１を用
いて描画動作を行うと、赤い線または文字を描画するた
めのデータが出力部１９から出力される（ステップＳ２
０）。

【００２６】まず、操作者が位置指示部１１に備えられ
た選択部１２の多段式回転型スイッチを回転させること
によって赤線モードから青線モードへの変更を行なう
（ステップＳ２１）。この選択部１２からの出力によっ
て信号発生器１３より青線モードに対応する１５０ｋＨ
ｚの周波数信号が出力される（ステップＳ２２）。そし
て、送信部１４より周波数１５０ｋＨｚの識別信号をデ
ィジタイザ１５内の受信部１６へ送信する（ステップＳ
２３）。

【００２７】この送信された信号を受けて、ディジタイ
ザ１５の内部では受信部１６がこの周波数信号を受信し
（ステップＳ２４）、更にこの信号を増幅し（ステップ
Ｓ２５）、検知器１７へ出力する。これにより、それま
で周波数１００ｋＨｚに対応した”１０”を含む信号を
出力部１９に出力していた検知部１７は、新たに受信し
た識別信号の周波数１５０ｋＨｚに対応して”１５”を
含む信号データを出力部１９に出力する（ステップ２
６）と共に、検知信号パルスを発生して計算処理部１８
へ出力する。

【００２８】計算処理部１８では検知器１７から入力さ
れた検知信号パルスを用いて位置指示部１１により指示
されて指示地点の座標値の計算を行い出力部１９に出力
する。出力部１９では、位置指示部１１の計算処理部１
８からの位置座標の計算結果と、検出器１７からの動作
モードを識別するための出力信号とを合成しディジタイ
ザ１５の出力データとしてのフォーマットに合うように
フォーマット変換し（ステップＳ２７）、これを出力す
る（ステップＳ２８）。

【００２９】このように動作させることによって、位置
指示部１１に備えられた選択部１２を用いて、ペンの機
能として描画する線または文字の色を選択変更すること
が可能となる。なお、第２の実施例では設定状態を識別
するための信号として１００ｋＨｚと１５０ｋＨｚの２
種類の信号を用いたが、用いうる信号はこれに限定され
るものではなく、他の信号周波数を用いても同様に適用
可能である。

【００３０】［第３実施例］第３の実施例では、図１に
おける選択部１２として無段階回転型スイッチを備え、
描画する線の太さを滑らかに変化させるペンとして位置
指示部１１を使用する場合の実践例を以下に説明する。
図２は図１における検知器１７に変えて、その内部に周
波数−電圧変換器（Ｆ／Ｖコンバータ）とアナログ−デ
ィジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）を備えたアナ
ログ周波数検知器２７を使用しているディジタイザ１５
の部分構成図である。

【００３１】以下、図１および図２を参照しながら第２
の実施例を説明する。なお、図２において図１と同一ま
たは相当部分には同一符号を付けてその説明を省略す
る。図１において、選択部１２は連続的な値を選択する
ことができる無段階スイッチであり、その出力は信号発
生器１３に送られ、信号発生器１３の発生する信号を無
段階に変化させることができる。

【００３２】図２において、アナログ周波数検知器２７
は図１に示す検知器１７と同等の役目をするものであ
り、受信部１６からの入力信号は周波数を電圧に変換す
るＦ／Ｖ変換器２１と、検知信号パルス発生器２３とに
入力される。このＦ／Ｖ変換器２１によって電圧値で表
現された識別信号はアナログ−ディジタルコンバータ２
２においてデジタル化され、その出力は出力部１９に送
られる。一方、検知信号パルス発生器２３は、指示部１
１により指示された位置の座標値を計算する際に用いる
タイミング信号を発生しており、その出力は位置座標値
の計算を行う計算処理部１８に送信される。計算処理部
１８は位置指示部１１と同期して動作するように調節さ
れ、検知信号パルス発生器２３の出力に基づいて指示部
１１の指示する位置座標値を計算し、その出力を出力部
１９に伝える。

【００３３】（細線から太線への変更）図７は１．５mm
の細線を描画しているモードから１０．５mmの太線を描
画するモードへ変更する場合の動作を記述したフローチ
ャートである。以下、図１、図２および図７を参照しそ
の動作を説明する。現在、位置指示部１１に設定されて
いる描画する線の太さは１．５mmとすると、このモード
では位置指示部１１を用いて線あるいは文字を描画する
ための細線の描画モード時の周波数（１０１ｋＨｚ）が
送信部１４から出力されている。また、線の太さを１．
５mmにするためのフォーマットに合うように出力データ
が出力部１９から出力されている（ステップＳ３０）。

【００３４】いま、操作者の操作によって選択部１２の
無段階スイッチが右回りに回されたとする（ステップＳ
３１）と、信号発生器１３の信号周波数は選択部１２の
無段階スイッチの回転量（回転角度）に基づいて送信部
１４から所定の周波数の識別信号をディジタイザ１５内
の受信部１６へ送信する。ここで、図８で示すように、
各信号発生器１３の信号周波数と無段階スイッチの回転
量とが関係付けられる。

【００３５】いま、送信部１４が周波数４５０ｋＨｚの
識別信号を含んだ信号を送信したとする（ステップＳ３
３）と、この送信を受けて、ディジタイザ１５の内部で
は受信部１６がこの周波数信号を受信し（ステップＳ３
４）、その信号を増幅し（ステップＳ３５）、検知器２
７へ出力する。これにより、今まで周波数１０１ｋＨｚ
に対応した”１０”を含む信号を前記出力部１９に出力
していた検知器２７は、Ｆ／Ｖ変換器２１による周波数
−電圧変換（ステップＳ３６）とアナログ−ディジタル
コンバータ２２のＡ／Ｄ変換（ステップＳ３７）とによ
って、識別信号の周波数１５２ｋＨｚに対応した”１
５”を含む信号データを出力部１９に出力し（ステップ
Ｓ３８）、検知信号パルスを発生し計算処理部１８へ出
力する。ここで、周波数−電圧変換とＡ／Ｄ変換のそれ
ぞれのパラメ−タの対応は図８に従うものとする。

【００３６】計算処理部１８では検知器２７から入力さ
れた検知信号パルスを用いて位置指示部１１の指示地点
の座標値の計算を行い前記出力部１９に出力する。出力
部１９では、位置指示部１１の計算処理部１８からの位
置座標の計算結果と、動作モードを識別するための検出
器２７からの出力信号とを合成しディジタイザ１５の出
力データとしてのフォーマットに合うようにフォーマッ
ト変換し（ステップＳ３９）、これを出力する（ステッ
プＳ４０）。

【００３７】これによって、位置指示部１１に備えられ
た選択部１２を用いて、ペンの機能として描画する線ま
たは文字の太さを連続的に変化させることが可能とな
る。なお、第３の実施例では位置指示部１１の状態を識
別するための信号として１０１ｋＨｚと１５２ｋＨｚの
信号を用いたが、用いうる信号はこれのみにとらわれる
ものではなく、他の信号を用いても同様に適用可能であ
る。

【００３８】また、ここでは電圧の変化を利用し周波数
を変化させて行う実線例を示したが、磁気を利用して磁
束線数を変化させることでペンの設定状態を識別するこ
とも同様に可能である。尚、本発明は、複数の機器から
構成されるシステムに適用しても１つの機器から成る装
置に適用しても良い。また、本発明は、システム或は装
置にプログラムを供給することによって達成される場合
にも適用できることはいうまでもない。

【００３９】（本実施例の効果）以上説明したように、
本実施例のペン入力ディジタイザによれば、信号の発生
源を有する位置指示部に選択部を付加することによっ
て、従来、コンピュータの本体側で行われていたコンピ
ュータのアプリケ−ション等における機能の選択をペン
側で操作できるペン入力ディジタイザを提供することが
できる効果がある。

【００４０】また、例えばコンピュータのシリアルポー
トなどでペンの指示する位置座標データを出力し伝送す
るディジタイザタブレット上で、描画操作を行うときな
どに本発明の位置指示部を用いることによって、使用者
が筆記用具としてのペンに近い感覚で位置指示部を使用
できるペン入力ディジタイザを提供することができる効
果がある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の座標入力
装置によれば、位置指示部で動作モードを設定すること
によって、例えば各種のアプリケ−ション等における機
能の選択を位置指示部の操作で指示できる座標入力装置
を提供することができる効果がある。

【００４２】また、例えばコンピュータのシリアルポー
トなどで指示された位置座標データを出力する際、オペ
レータが筆記用具に近い感覚で位置指示部を使用できる
座標入力装置を提供することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ペン入力ディジタイザの構成を示すブロック図
である。

【図２】第３の実施例に基づく検知器としてＡ／Ｄコン
バータを使用した場合のディジタイザの構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明に基づくペン入力ディジタイザの外観図
である。

【図４】本発明に基づく位置指示部の外観図である。

【図５】描画モードから消去 モードへ変更する場合の
動作を示すフローチャートである。

【図６】赤色モードから青色モードへ変更する場合の動
作を示すフローチャートである。

【図７】細線モードから太線モードへ変更する場合の動
作を示すフローチャートである。

【図８】無段階スイッチの回転量−周波数、Ｆ／Ｖ変換
器の周波数−電圧、Ａ／Ｄ変換器のアナログ−ディジタ
ル各変換の変換要素対応を示す図である。

【符号の説明】

１１ 位置指示部 １２ 選択部 １３ 信号発生器 １４ 送信部 １５ ディジタイザ １６ 受信部 １７ 周波数検知器 １８ 計算処理部 １９ 出力部 ２１ 周波数−電圧変換器 ２２ アナログ−ディジタルコンバータ ２３ 検知信号パルス発生器 ２７ アナログ周波数検知器 ４１ 多段式回転型スイッチ ４２ 無段階回転型スイッチ ４３ 振動子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オペレータにより操作されて位置を指示
   する位置指示部と、該位置指示部からの入力信号に基づ
   いて指示された位置の座標値を求める座標入力装置であ
   って、 前記位置指示部は、動作モードを設定するモード設定手
   段と、 前記モード設定手段により設定された動作モードに応じ
   て、前記入力信号を変調する信号処理手段と、を有する
   ことを特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記位置指示部は、前記入力信号を無線
   で出力することを特徴とする請求項１に記載の座標入力
   装置。
3. 【請求項３】 前記入力信号は、前記動作モードに応じ
   て異なる周波数で送信されることを特徴とする請求項２
   に記載の座標入力装置。
4. 【請求項４】 前記動作モードは、少なくとも線の描画
   或いは消去を指示することを特徴とする請求項１に記載
   の座標入力装置。
5. 【請求項５】 前記動作モードは、少なくとも線の太さ
   や色を指示することを特徴とする請求項１に記載の座標
   入力装置。
6. 【請求項６】 前記位置指示部は、ペン形状であり、前
   記モード設定手段は水銀スイッチを含み、前記位置指示
   部の使用する向きに応じて前記動作モードが変更される
   ことを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
7. 【請求項７】 前記モード設定手段は、無段階ロータり
   スイッチを有し、前記スイッチの回転角度に応じて周波
   数を変調することを特徴とする請求項１に記載の座標入
   力装置。