JPH0760368B2 - 情報入力装置 - Google Patents

情報入力装置

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JPH0760368B2
JPH0760368B2 JP60123209A JP12320985A JPH0760368B2 JP H0760368 B2 JPH0760368 B2 JP H0760368B2 JP 60123209 A JP60123209 A JP 60123209A JP 12320985 A JP12320985 A JP 12320985A JP H0760368 B2 JPH0760368 B2 JP H0760368B2
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成典 鳥畑
久朗 今泉
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【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、コンピュータに接続して使用するカーソル移
動装置に関する。
〔従来の技術〕
第11図は、この種の入力装置の一例を示している。この
入力装置は、同図(a),(b)および(c)にその平
面、底面および側面形状を各々示すように、本体1の上
面に押釦スイッチ2が配設され、下面にボール3が回転
自在に配設されている。
いま、ボール3が机面に接するように本体1を配置し
て、該本体を机面上で滑らすと、ボール3と机面との摩
擦によって該ボール3が回動され、これに伴って該ボー
ル3のX方向回動量に対応した数のパルス信号およびY
方向回動量に対応した数のパルス信号がボール3に連動
する図示されていないパルスエンコーダより出力され
る。
それ故、この入力装置の出力パルスを図示されていない
コンピュータに入力して適宜処理することにより、第12
図に示すCRT画面4上のカーソル5を上記X方向回動量
およびY方向回動量に対応した距離だけ移動させること
ができる。
なお、CRT画面4に表示された複数の選択子6…(線引
き指定、図形の指定等を行なうために指定される。)の
うちのいずれかの位置にカーソル5を移動させ、しかる
のち上記スイッチ2を押すことによっていずれの選択子
6が指定されたかを図示されていないコンピュータに認
識させることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記従来の情報入力装置は以下に示すような
問題点を有していた。
すなわち、CRT画面4上の位置をこまかく指定するため
には、ボール3の回転量Lに対するカーソル5の移動量
lの比率(変換比)l/Lが小となるように変換比を調整
すればよいことになる。しかるに従来の入力装置では、
エンコーダの分解能等に起因して、例えば14インチのCR
T画面で1ドット単位のポイント指定を行なう場合にX
方向およびY方向についての移動量を共に30cm程度確保
しなければならず、このため大きな移動スペースを必要
とし、かつ移動操作に労力を要するという問題があっ
た。
またこの従来装置は、回転機構を有するので経年劣化の
虞れがあり、しかもカーソル5の絶対座標位置を示す信
号を出力するものではなく、移動距離に対応した数のパ
ルス信号を出力するものであるから、その出力パルスを
積算しかつその積算値を元座標位置に加算するという処
理プログラムをコンピュータ側で用意しておかなければ
ならないという欠点も有していた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、i型アモルファスシリコン層の一方および他
方の面に、p型アモルファスシリコン層およびn型アモ
ルファスシリコン層をそれぞれ形成した半導体層、この
半導体層の光入射面側に形成した透光性を有する第1の
抵抗層、前記半導体層の他方の面側に形成した第2の抵
抗層、前記第1の抵抗層に互いに対抗する態様で配設し
た一対のX方向集電電極、および、前記第2の抵抗層に
互いに対抗する態様で配設した一対のY方向集電電極を
有してなり、前記光入射面に入射されたスポット光の入
射位置に対応した信号を前記前記X方向集電電極および
Y方向集電電極から出力する半導体位置検出器と、前記
半導体位置検出器の光入射面にスポット光を入射させる
光源、および、手動操作スイッチを有した指示器と、前
記各X方向集電電極から出力される信号X1,X2および各
Y方向集電電極から出力される信号Y1,Y2をそれぞれA/D
変換するA/D変換器と、前記信号X1,X2のA/D変換結果
DX1,DX2に基づいて、DX=(DX1−DX2)/(DX1+DX2
という演算を実行するとともに、前記信号Y1,Y2のA/D変
換結果DY1,DY2に基づいて、DY=(DY1−DY2)/(DY1
DY2)という演算を実行して、前記スポット光の入射位
置の座標DXおよびDYをコンピュータにおけるカーソル位
置決め情報として算出する演算手段とを備えている。そ
して、前記指示器の操作スイッチは、前記カーソル位置
決め情報に基づいて前記コンピュータの表示画面上の所
望の選択肢に前記カーソルが位置された際に操作され、
その操作信号は前記選択肢に対応した指令を指示する信
号として前記コンピュータに与えられる。
〔作用〕
指示器の光源からのスポット光が半導体位置検出器の光
入射面に入射すると、その入射位置に対応した信号を該
半導体位置検出器が出力し、この信号はA/D変換器によ
ってデジタル信号に変換される。そこで、信号処理手段
は、A/D変換器の出力DX1,DX2およびDY1,DY2に基づい
て、前記スポット光の入射位置の座標DXおよびDYをコン
ピュータにおけるカーソル位置決め情報として算出す
る。この結果、コンピュータの表示画面においては、上
記スポット光の入射位置に対応した位置にカーソルが移
動される。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
本発明に係る情報入力装置は、第1図にその一実施例を
概念的に示すように、半導体位置検出器(PSD)100と、
ライトペン200と、上記半導体位置検出器100の出力信号
を処理する処理回路300とから構成されている。
上記半導体位置検出器100は、第2図に示す如く、ガラ
ス等からなる基板101上に導電膜からなる抵抗層102がス
パッタ法もしくは真空蒸着法によって形成されている。
そして、この抵抗層102の上面に半導体層103が形成さ
れ、さらに該層103の上面に透光性導電膜からなる抵抗
層104が上記抵抗層102と同様の方法によって形成されて
いる。なお抵抗層102,104の膜厚は、たとえば1000Å程
度に設定される。
上記半導体層103は、第3図に示す如くp型アモルファ
スシリコン層(以下、p層という)103a、i型アモルフ
ァスシリコン層(以下、i層という)103bおよびn型ア
モルファスシリコン層(以下n層という)103cからなる
3層構造を有している。
この半導体層103を構成するp,i,n層は、グロー放電分解
CVD(chemical vapor deposition)法等によって形成さ
れ、この実施例において、それらの膜厚dp,diおよびdn
は、各々dp≒100〜300Å,di=4000〜6000Åおよびdn≒3
00〜500Å程度に設定されている。
上記抵抗層102の両端部には、棒状をなした一対のX方
向集電電極105,106が対向配置され、同様に抵抗層104の
両端部には一対のY方向集電電極107,108が対向配置さ
れている。そして、これらの集電電極105〜108の中央部
には、電流を取出すためのリード線109がそれぞれ接続
されている。
この半導体位置検出器100は、以下のように作用する。
すなわち、第4図(a),(b),(c)に示すように
上記半導体位置検出器に光ビームAが入射すると、その
入射位置Pに光生成電流が発生する。このとき抵抗層10
2においては入射位置Pと電極105,106間の抵抗rX1,rX2
によって上記電流が分割され、また抵抗層104において
は位置Pと電極107,108間の抵抗rY1,rY2によって上記電
流が分割されるので、電極105,106から電流IX1,IX2が、
また107,108から電流IY1,IY2が各々取出される。
なお、同図において、Lはこの位置検出器100における
検出域のフルスケール(たとえば8cm)を示している。
またこの半導体位置検出器100の受光面には、第1図に
示したように外乱光を減衰させる光学フィルタ(たとえ
ば赤色アクリル製の板で形成される)400が配設されて
いる。
上記ライトペン200は、第5図に示す如くそのペン軸201
の先端部に開口202を有し、この開口に近接する態様でL
ED等の発行素子203が配設されている。またペン軸201の
途中には、その押釦204aがペン軸外方に突出する態様で
押釦スイッチ204が設けられており、この押釦スイッチ2
04は、押釦204aが押されたさいに接点204b,204cが接触
して閉成される。
第6図は、上記処理回路300の構成例を示し、以下、同
図を参照してこの実施例の作用を説明する。
この処理回路300は発振器301を備え、この発振器の出力
は電流増幅器302で電流増幅されたのち、前記ライトペ
ン200の発光素子203に加えられる。これにより、発光素
子203が点灯されるので、上記ライトペン200の先端を第
1図に示す如く光学フィルタ400上に位置させると、発
光素子203からのスポット光がフィルタ400を通して光位
置検出器100の受光面に入射する。
この結果、前述したように光入射位置に対応する分割電
流IX1,IX2,IY1およびIY2が光位置検出器100より出力さ
れ、これらの電流はそれぞれ電流−電圧変換回路303,30
4,305および306によって対応する電圧信号X1,X2,Y1およ
びY2に変換されたのち、各々増幅器307,308,309および3
10を介して同期検波回路311,312,313および314に入力さ
れる。
同期検波回路311〜314は、前記発振器301の出力を同期
信号として入力し、この同期信号に同期した信号のみを
出力する作用をなす。上記発光素子203からの光に基づ
く信号X1,X2,Y1およびY2は、上記発振器301の出力信号
に同期しており、したがって上記各同期検波回路311〜3
14からは各々信号X1,X2,Y1およびY2のみが検波されて出
力される。つまり、上記光学フィルタ400によって螢光
灯による照明光等の外乱光を減衰させることができる
が、万一この外乱光が位置検出器100の受光面に到達し
たとしても、これに基づく信号は同期検波回路311〜314
の検波作用で効果的に遮断される。
同期検出回路311より出力された信号X1は、減算回路315
の被減算入力端と加算回路316の被加算入力端に、同期
検出回路312より出力された信号X2は回路315の減算入力
端と回路316の加算入力端に、同期検出回路313より出力
された信号Y1は減算回路317の被減算入力端と加算回路3
18の被加算入力端に、さらに同期検波回路314より出力
された信号Y2は減算回路317の減算入力端と加算回路318
の加算入力端に各々加えられる。
この結果、減算回路315および加算回路316からは各々信
号X1−X2およびX1+X2が出力され、これらは除算回路31
9に入力される。また減算回路317および加算回路318か
らは信号Y1−Y2およびY1+Y2が出力され、それらは除算
回路320に入力される。
除算回路319および320からは、上記光入射位置の座標X,
Yを示すアナログ信号 が各々出力され、これらはマルチプレクサ321により交
互にA/D変換器322に入力されて、デジタル信号DX,DY
変換される。そして、A/D変換器322の出力信号DX,D
Yは、インターフェース回路323を介し第1図に示したコ
ンピュータ500に入力される。
なお、ライトペン200に設けられたスイッチ204の閉成信
号も同インターフェース回路323を介してコンピュータ5
00にとり込まれる。
つぎに、カーソル表示のためのコンピュータ500の処理
フローを示した第7図を参照して同コンピュータ500の
作用を説明する。
コンピュータ500は、まず第1図に示したCRT600の画面
と位置検出器100の検出領域との対応づけ(領域定義)
を行なう(ステップ700)。すなわち上記アナログ信号 は−1≦X≦1,−1≦Y≦1の値をとるので、第8図に
示す如くCRT600画面でX方向に±1,Y方向に±1の表示
が行なわれるように領域の定義を行なう。
なお、A/D変換器322として8ビットのものを使用した場
合、CRT600上における表示の分解度はX方向,Y方向とも
28=256となる。
つぎにコンピュータ500は、インターフェース回路323を
介して信号DX,DYをとり込み(ステップ701),これらの
信号DX,DYが示すCRT600上の座標にカーソル800を表示さ
せる処理を実行する(ステップ702)。そして他の必要
な処理を実行したのち(ステップ703),ステップ701に
リターンする。
かくして、上記光学フィルタ400の上面でライトペン200
を移動させれば、その移動位置に対応したCRT画面上の
位置にカーソル800が表示されることになる。そしてス
テップ703中に前記スイッチ204の操作でカーソル800の
位置をコンピュータ500に認識させる処理が含まれてい
る場合には、同スイッチ204の押釦204aを押すことによ
りカーソル800の位置がコンピュータ500に認識される。
また、ステップ703中に第12図に示した選択子6の指定
を行なう処理が含まれている場合には、カーソル800を
所望の選択子上まで移動させ、しかるのちスイッチ204
を押すことにより該選択子の指定が行なわれる。
さらに、ステップ703中に図形を画かせる処理が含まれ
ている場合には、スイッチ204を操作することによりカ
ーソル800の移動軌跡をCRT600の画面に画かせることが
できる。なお、スイッチ204を押していない場合に図形
を画かせ、スイッチ204を押したさいに単にカーソルの
位置を表示させるという処理を行なわせることも当然可
能である。
第9図は、処理回路300の別の例を示している。
この処理回路300では、前記電流−電圧変換器303,304,3
05および306の各出力X1,X2,Y1およびY2を増幅器307,30
8,309および310とマルチプレクサ324とを介して直接A/D
変換器322に入力させている。それ故、A/D変換器322か
らはアナログ信号X1,X2,Y1およびY2に対応するデジタル
信号DX1,DX2,DY1およびDY2が出力され、これらはインタ
ーフェース回路323を介してコンピュータ500に加えられ
る。
第10図は、この処理回路を用いる場合のコンピュータ50
0の処理手順を示している。この場合、コンピュータ500
はまず第7図のステップ700に示した領域定義を行ない
(ステップ900),しかるのちA/D変換器322の出力DX1,D
X2,DY1およびDY2をとりこむ(ステップ901)。そして光
入射位置の座標DX,DYを求める演算 を実行し(ステップ902),以後、第7図に示したステ
ップ702,703と同様の内容の処理を順次実行する(ステ
ップ903,904)。
なお、ステップ902に示した演算を処理回路300内で行な
わせることも当然可能である。
第9図に示した処理回路300は、第6図に示した処理回
路に比して次のような利点をもつ。
すなわち、第6図に示した処理回路300は、座標値X,Yを
8ビットのA/D変換器322でA/D変換しているので、前述
したように−1≦DX≦1,−1≦DY≦1をCRT600の画面上
で各々256の分解度で表示させることができる。
これに対し、第9図に示した処理回路300は、(1),
(2)式に示したDX1+DX2,DY1+DY2を一定とすると、
8ビットの信号同志の減算(DX1−DX2),(DY1−DY2
が行なわれることから、−1≦DX≦1,−1≦DY≦1をCR
T600の画面上で各々512の分解度で表示させることがで
きる。つまり第9図の処理回路300によれば第6図に示
した処理回路を使用する場合に比して表示の分解能を2
倍に向上することができる。
なお、第6図の処理回路において、同期検波回路311〜3
14を省略することも当然可能であり、その場合、発光素
子203は直流電圧で点灯させればよい。
さらに、本発明は、半導体位置検出器をタブレット入力
手段として用い、その出力のA/D変換結果に位置座標を
得るための演算処理を施すようにしているので、押圧操
作を伴うことなく位置情報を入力することができるとい
う効果と、カーソルを円滑に移動して位置決めするとい
う効果と、タブレット入力手段および信号処理手段の構
成の簡単化および低コスト化を図ることができるという
効果を合わせて得ることができる。
また第9図の処理回路における増幅器307〜310の後段に
各々上記の同期検波回路を接続し、かつ発光素子203を
同期点灯させるようにすれば、外乱光による影響を低減
しうる。
〔発明の効果〕
本発明においては、光入射位置をアナログ的に高精度で
検出しうる半導体位置検出器を使用しているので、たと
えば8cm×8cm程度の受光域をもつ半導体位置検出器を使
用した場合でも、画像表示器の表示面にカーソルのポイ
ントをこまかく指定することができる。
つまり、指示器を小さな区域で移動させる操作を行なう
ことにより、カーソルのポイント指定を精度よく行なう
ことができるので、第11図に示した従来装置に比して使
用スペースが少なくてすみ、しかも操作に伴なう疲労が
少ない。
また、機械的回動機構を有さないので経年劣化が少な
く、かつ製造コストも低廉である。さらに、絶対座標を
直接指定しうるという利便も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るカーソル移動装置の一実施例を示
した概念図、第2図は半導体位置検出器の構成を示した
斜視図、第3図は第2図に示す半導体層の構成を示した
部分拡大図、第4図(a),(b)および(c)は各々
半導体位置検出器の作用を示した概念図、第5図はライ
トペンの構成を示した拡大部分断面図、第6図は処理回
路の一構成例を示したブロック図、第7図は第6図の処
理回路を用いた場合のコンピュータの処理手順を示すフ
ローチャート、第8図はCRT画面上における座標の設定
態様とカーソルの表示態様を示した概念図、第9図は処
理回路の他の例を示したブロック図、第10図は第9図の
処理回路を用いた場合のコンピュータの処理手順を示す
フローチャート、第11図(a),(b)および(c)は
各々従来の情報入力装置の一例を示した平面図、底面図
および側面図、第12図は従来装置を用いた場合における
CRT画面上の表示の態様を示した概念図である。 100……半導体位置検出器、101……基板、102,104……
抵抗層、103……半導体層、105〜108……集電電極、200
……ライトペン、204……押釦スイッチ、203……発光素
子、300……処理回路、321,324……マルチプレクサ、32
2……A/D変換器、400……光学フィルタ、500……コンピ
ュータ、600……CRT。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−9781(JP,A) 特開 昭55−33778(JP,A) 特開 昭58−94073(JP,A) 特開 昭58−172785(JP,A) 特開 昭57−113135(JP,A) 特開 昭58−8342(JP,A) 特開 昭58−27230(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】i型アモルファスシリコン層の一方および
    他方の面に、p型アモルファスシリコン層およびn型ア
    モルファスシリコン層をそれぞれ形成した半導体層、こ
    の半導体層の光入射面側に形成した透光性を有する第1
    の抵抗層、前記半導体層の他方の面側に形成した第2の
    抵抗層、前記第1の抵抗層に互いに対抗する態様で配設
    した一対のX方向集電電極、および、前記第2の抵抗層
    に互いに対抗する態様で配設した一対のY方向集電電極
    を有してなり、前記光入射面に入射されたスポット光の
    入射位置に対応した信号を前記前記X方向集電電極およ
    びY方向集電電極から出力する半導体位置検出器と、 前記半導体位置検出器の光入射面にスポット光を入射さ
    せる光源、および、手動操作スイッチを有した指示器
    と、 前記各X方向集電電極から出力される信号X1,X2および
    各Y方向集電電極から出力される信号Y1,Y2をそれぞれA
    /D変換するA/D変換器と、 前記信号X1,X2のA/D変換結果DX1,DX2に基づいて、DX
    (DX1−DX2)/(DX1+DX2)という演算を実行するとと
    もに、前記信号Y1,Y2のA/D変換結果DY1,DY2に基づい
    て、DY=(DY1−DY2)/(DY1+DY2)という演算を実行
    して、前記スポット光の入射位置の座標DXおよびDYをコ
    ンピュータにおけるカーソル位置決め情報として算出す
    る演算手段と を備え、 前記指示器の操作スイッチは、前記カーソル位置決め情
    報に基づいて前記コンピュータの表示画面上の所望の選
    択肢に前記カーソルが位置された際に操作され、その操
    作信号は前記選択肢に対応した指令を指示する信号とし
    て前記コンピュータに与えられることを特徴とするカー
    ソル移動装置。
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