JPH08255052A

JPH08255052A - 座標入力装置及び方法

Info

Publication number: JPH08255052A
Application number: JP8465695A
Authority: JP
Inventors: Azuma Murakami; 東村上; Keiichi Sugiyama; 敬一杉山
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1996-10-01
Also published as: EP0732665A1

Abstract

(57)【要約】【目的】座標入力装置を用いて紙面に描かれた図形入
力作業を行う場合に、作業中に当該図形の方向を任意に
変えても正確に図形を入力可能とすることによって、作
業者にとって快適な操作性を実現する。【構成】座標入力装置が、第１の指示手段と、位置検
出面内に規定された中心の周りを回転可能な回転板と、
この回転板に内蔵されて回転板とともに回転可能な第２
の指示手段と、第１の指示手段が回転板上の位置を指示
する場合に、第２の指示手段の指示する座標に対する第
１の指示手段の指示する座標の相対座標を算出する相対
座標算出手段とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的にタブレット又
はデジタイザと呼ばれる座標入力装置及びその入力方法
に関する。

【０００２】一般に、タブレット等は、コンピュータ・
システムやＣＡＤシステム等のデータ処理装置における
２次元の絶対値座標の入力装置として使用されている。
検出方式の一例を挙げると、例えば、多数のコイル状セ
ンサを位置検出方向に並設した位置検出板と、共振回路
等を内蔵したカーソルやスタイラスペン等の位置指示器
とを組み合わせ、これらの間の電磁波の授受により特定
の座標及びその座標におけるスイッチ情報を検出するも
のがある。通常、位置検出板は、２次元の座標値を得る
ために、ｘ軸及びｙ軸についての２つの位置検出面を互
いに直交させて配置している。また昨今では、位置指示
器がコードレスになっているものや位置指示器の内蔵電
源が不要であるものが用いられるようになってきてい
る。例えば、本出願人による特公平第２−５３８０５号
及び特開平第３ー１４７０１２号を参照されたい。特
に、特開平第３−１４７０１２号では、複数の位置指示
器を備えた（いわゆる、マルチデバイス機能を有する）
座標入力装置についても開示されている。

【０００３】マルチデバイス機能について簡単に説明す
る。座標入力装置は、１つの座標指示手段（共振回路ま
たはコイルなど）を内蔵する１個の位置指示器と、位置
検出板（この板をタブレットと称する場合もある）とか
ら構成されるのが一般的である。しかしながら、オペレ
ーティング・システム（ＯＳ）やアプリケーション上の
機能や操作性を向上させるための様々な要求から、複数
の位置指示器を位置検出板上に置いてそれらを操作する
ことが望ましい場合がでてきた。また、特殊な用途で
は、１つの位置指示器内に複数の座標指示手段を搭載す
ることも望まれるようになってきた。マルチデバイス機
能を実現するためには、複数の位置指示器または座標指
示手段の各々を識別するための手段または方法が必要と
なる。このようなマルチデバイス機能を実現した一例
が、上記の特開平第３ー１４７０１２号に開示されてい
る。当該出願によれば、位置検出板上のセンサコイルと
位置指示器との間で授受される電磁波の周波数が各々異
なるような複数の座標指示手段を設ける。すなわち、複
数の座標指示手段の各々の共振周波数が異なるように
し、各々に対して対応する周波数にて送受信を行うこと
によって、複数の座標指示手段の各々を識別することが
可能となる。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】次に、タブレット等
の使用態様について説明する。使用する場合には、位置
指示器を用いて位置検出板上の所望のポイントを指示す
ることによって、コンピュータ・システムのディスプレ
イ画面に表示されたオペレーティング・システムやアプ
リケーション上の様々なポインタ操作を実行することが
一般的である。またそのような使用態様において、所望
する配置で各スイッチを描いたメニューシートを位置検
出板上に重ね置き、メニューシート上のスイッチをスタ
イラスペンを用いて押すことによりスイッチ入力を行う
こともある。

【０００５】さらに別の使用態様としては、特にＣＡＤ
等のグラフィック関係のアプリケーションにおいて、予
め通常の紙面上に描かれた図形を位置指示器でなぞる
（トレーシング）ことによってコンピュータ・システム
に入力する場合がある。このような作業は、例えば次の
ように行う。先ず、その図形が描かれた紙の四隅等をタ
ブレット上にセロテープなどで固定し、その後、その図
形を構成する線上をスタイラスペン等でなぞっていく。
このような手描き操作により入力された図形上の線は、
アプリケーションの処理に依って、そのままの形でデジ
タル化される場合もあるが、多くの場合は、手描きによ
る線の揺らぎを排除した滑らかで美しい曲線や直線に変
換されてデジタル化され、そしてディスプレイ画面上に
表示されたり記憶媒体に記憶されたりする。

【０００６】上記のようなトレーシングによる図形入力
作業においては、その作業者が、図面の向きを変えた方
がなぞりやすいと感ずることが多々ある。作業者が、タ
ブレット上ではなく、例えば机上でこのようなトレーシ
ング作業を行うとすれば、適宜その図面の向きを変えな
がら作業を進めていくであろう。人間の描画作業におい
て、描きやすい姿勢と描きにくい姿勢があることは自然
なことである。しかもその描き易さの程度は、個人的な
好みによる面が大きいので各人によって様々であろう。

【０００７】しかしながら従来は、トレーシングの開始
から終了まで、当該図形を位置検出板に対して固定して
おくことが必要であった。もし、トレーシング作業の途
中で紙がずれてしまったならば、その紙面上の図形を正
しく入力することができなくなってしまう。そして、紙
を正確に元と同じ位置に固定し直すか、あるいは最初か
ら作業をやり直すことになるであろう。従って、作業者
は、描きにくいと感じながらも一定の方向に固定された
図面上をなぞる作業を実行しなければならなかった。

【０００８】以上のことから、本発明の目的は、座標入
力装置を用いて紙面に描かれた図形入力作業を行う場合
に、作業中に当該図形の方向を任意に変えても正確に図
形を入力することが可能な座標入力装置を提供すること
である。

【０００９】さらに本発明の目的は、座標入力装置を用
いて紙面に描かれた図形入力作業を行う場合に、作業者
にとって快適な操作性を実現する座標入力装置を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の構成を提供する。

【００１１】（１）本発明による座標入力装置は、多数
のコイルを位置検出方向に並設した位置検出面と、コイ
ルまたは共振回路をもつ少なくとも１つの指示手段とを
備え、これらの間の電磁作用により得られる信号から該
指示手段の指示する座標を決定する座標入力装置であっ
て、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に設置され
る平板であって、該位置検出面内に規定された中心の周
りを回転可能な回転板と、前記回転板が回されることに
よる該回転板の方向の変化についての情報を得るための
回転板方向認知手段と、前記指示手段が前記回転板上の
位置を指示する場合に、該指示手段の指示する座標及び
前記回転板方向情報とに基づいて、該指示手段の指示す
る座標の前記回転板に対する相対座標を算出する相対座
標算出手段とを有することを特徴とする。

【００１２】（２）本発明による座標入力装置の好適例
は、マルチデバイス機能を有する座標入力装置であっ
て、前記位置検出面内の任意の位置を指示可能な第１の
指示手段と、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に
設置される平板であって、該位置検出面内に規定された
中心の周りを回転可能な回転板と、前記回転板に内蔵さ
れることにより該回転板とともに回転可能な第２の指示
手段と、前記第１の指示手段が前記回転板上の位置を指
示する場合に、前記第１の指示手段の指示する座標及び
前記第２の指示手段の指示する座標に基づいて、該第２
の指示手段の指示する座標に対する該第１の指示手段の
指示する座標の相対座標を算出する相対座標算出手段と
を有することを特徴とする。

【００１３】（３）本発明による座標入力装置の別の好
適例は、マルチデバイス機能を有する座標入力装置であ
って、さらに、前記回転板の前記中心の位置を規定しか
つ該回転板を回転可能に支持する支持手段を有すること
を特徴とする。

【００１４】（４）本発明による座標入力装置のさらに
別の好適例は、前記支持手段が、前記位置検出面上に置
かれる前記回転板と同一の厚さをもつ平板であって、前
記回転板が内接しながら摺動的に回転可能な円形孔を備
えた回転板支持枠からなることを特徴とする。

【００１５】（５）本発明による座標入力装置のさらに
別の好適例は、前記回転板が、前記回転板支持枠の前記
円形孔と同一の形状の円板であることを特徴とする。

【００１６】（６）本発明による座標入力装置のさらに
別の好適例は、前記回転板が、前記回転板支持枠の前記
円形孔に内接する正方形の板であることを特徴とする。

【００１７】（７）本発明による座標入力装置のさらに
別の好適例は、前記回転板が、前記回転板支持枠の前記
円形孔に内接する正三角形の板であることを特徴とす
る。

【００１８】（８）本発明による座標入力装置のさらに
別の好適例は、前記支持手段が、前記回転板の外周の一
部に沿って設置された略円弧状のガイド部材からなり、
該ガイド部材は該回転板に対して摺動的に接し、かつ前
記位置検出面に対しては摩擦力によりその設置位置が維
持されることを特徴とする。

【００１９】（９）本発明による座標入力装置のさらに
別の好適例は、前記支持手段が、前記位置検出面と前記
回転板との間に挟持されるべく設置された固定板であっ
て、該固定板は、該固定板に垂直な軸部材を介して該回
転板の前記中心位置を軸支し、該回転板に対して摺動的
に接し、かつ該位置検出面に対しては摩擦力によりその
設置位置が維持されることを特徴とする。

【００２０】（１０）本発明による座標入力装置のさら
に別の好適例は、前記回転板が、その外周が四角形の板
であることを特徴とする。

【００２１】（１１）本発明による座標入力装置のさら
に別の好適例は、前記回転板が、その外周が三角形の板
であることを特徴とする。

【００２２】（１２）本発明による座標入力装置のさら
に別の好適例は、前記回転板が、その面上に凹部として
指掛け穴を設けたことを特徴とする。

【００２３】（１３）本発明による座標入力装置のさら
に別の好適例は、前記回転板が、その面上に凸部として
指掛け部を設けたことを特徴とする。

【００２４】（１４）本発明による座標入力装置のさら
に別の好適例は、前記第１の指示手段が、スタイラスペ
ンであることを特徴とする。

【００２５】（１５）本発明による座標入力装置のさら
に別の好適例は、前記回転板が回転する場合に、予め設
定された複数の位置において安定的に停止するべくスト
ッパ機構を設けたことを特徴とする。

【００２６】（１６）本発明による座標入力方法は、多
数のコイルを位置検出方向に並設した位置検出面と、コ
イルまたは共振回路をもつ少なくとも１つの指示手段と
を備え、これらの間の電磁作用により得られる信号から
該指示手段の指示する座標を決定する座標入力装置にお
ける座標入力方法であって、前記位置検出面内に該位置
検出面と平行に設置される平板であって、該位置検出面
内に規定された中心の周りを回転可能な回転板を設置
し、前記回転板が回されることによる該回転板の方向の
変化を認知し、前記指示手段が前記回転板上の位置を指
示する場合に、該指示手段の指示する座標及び前記回転
板方向情報とに基づいて、該指示手段の指示する座標の
前記回転板に対する相対座標を算出することを特徴とす
る。

【００２７】（１７）本発明による座標入力方法の好適
例は、マルチデバイス機能を有する座標入力装置におけ
る座標入力方法であって、前記位置検出面内の任意の位
置を指示可能な第１の指示手段を設け、前記位置検出面
内に該位置検出面と平行に設置される平板であって、該
位置検出面内に規定された中心の周りを回転可能な回転
板を設置し、前記回転板に内蔵されることにより該回転
板とともに回転可能な第２の指示手段を設け、前記第１
の指示手段が前記回転板上に位置する場合に、前記第１
の指示手段の指示する座標及び前記第２の指示手段の指
示する座標に基づいて、該第２の指示手段の指示する座
標に対する該第１の指示手段の指示する座標の相対座標
を算出することを特徴とする。

【００２８】（１８）本発明による座標入力方法のさら
に別の好適例は、前記第１の指示手段を用いて前記回転
板上にて図形情報を入力する作業において、作業中、該
回転板を回転させながら入力を行うことを特徴とする。

【００２９】（１９）本発明による座標入力方法のさら
に別の好適例は、前記第１の指示手段を用いて前記回転
板上に固定された用紙に描かれた図形情報を入力する作
業において、作業中、該回転板を所望の角度だけ回転さ
せることにより該図形の向きを変えながら該図形をなぞ
ることによって入力を行うことを特徴とする。

【作用】

【００３０】上記のように構成された座標入力装置にお
いて、例えば、回転板上に置かれた用紙に描かれた図形
をなぞることによって図形情報を入力する場合、入力中
に回転板が回ってその方向が変わったときでも、目的の
図形は正確に入力される。

【００３１】上記の指示手段により検出される座標は、
位置検出面に対する絶対座標であるが、回転板上に固定
された図形についての絶対座標は、回転板が回転するこ
とによってその回転角度分だけ、当該図形を形成する座
標（すなわち、回転板に対する相対的な座標）からずれ
てしまう。本発明では、回転板の方向を常に認知できる
手段を備えているので、回転板がどれだけ回転して現在
いずれの方向を向いているかについての情報を、継続的
に得ることができる。

【００３２】従って、回転板の方向の情報を用いて、指
示手段により得られた絶対座標から回転板の回転の影響
を差し引くことによって、絶対座標を回転板に対する相
対座標へと変換することができる。

【００３３】本発明の好適例では、複数の指示手段によ
る複数の座標の検出が可能なマルチデバイス機能を有す
る座標入力装置を用いて、位置検出面に対する絶対座標
を検出するための通常の指示手段を第１の指示手段と
し、回転板に内蔵されて回転板と一体的に回転すること
によって回転板の方向を検出する指示手段を第２の指示
手段とする。双方の指示手段により得られた２つの絶対
座標の値から、相対座標の値を算出することによって、
回転板の方向に無関係な図形情報が得られる。

【００３４】また、本発明の更なる好適例では、上記の
ように種々の回転板指示枠を用いる。これらの回転板支
持枠は、回転板の中心を定位置に規定すると同時に回転
板を滑らかに摺動させられるように回転板を支持する。

【００３５】また、本発明の更なる好適例では、回転板
の形状を所望の形状とすることができる。

【００３６】本発明による座標入力方法は、上記のよう
な座標入力装置を用いて回転板上から図形情報を入力す
る方法であり、回転板上にて入力操作を行う場合に回転
板の回転運動に無関係に正確な図形を入力することが可
能である。

【００３７】

【実施例】本発明による座標入力装置は、汎用的なパー
ソナル・コンピュータ・システムやＣＡＤシステム等の
データ処理システムで利用できる。

【００３８】図１及び図２を用いて、本発明の一実施例
を説明する。図１は、本発明よる座標入力装置１の一実
施例を示す概略透視図である。厳密には「座標入力装
置」には、図１に描かれたようなハードウェア部分の他
に、通常システムに導入されるタブレット・ドライバ等
のソフトウェア部分も含まれる。図２は、図１の実施例
の各構成要素をわかりやすくするために別々に示したも
のである。図１に示した座標入力装置は、位置検出板１
０、位置検出板１０上の入力エリア２０、第１の位置指
示器１００、位置検出板１０に設けられた長方形状の落
とし込み穴にはめ込まれた回転板支持枠３０、回転板支
持枠３０にはめ込まれた回転板３２、回転板３０に内蔵
された第２の位置指示器２００、及び任意に設けられる
指掛け穴５０から構成される。第１の位置指示器１００
は、図１ではスタイラスペンとして描かれているが、カ
ーソルでもよい。この第１の位置指示器は、第１の座標
指示手段であって、固有の同調周波数をもつコイルまた
は共振回路を内蔵する一般的な位置指示器である。第１
の位置指示器には、通常、スイッチ情報を入力するため
の１または複数のスイッチが側面等に搭載されている。

【００３９】図２（Ａ）は、図１の実施例における位置
検出板１０の斜視図及び側面図である。本発明における
位置検出板１０は、通常の平坦面からなる位置検出板と
異なり、中央部に長方形状の落とし込み穴１１を形成
し、この落とし込み穴１１の底面が、有効に位置検出が
行われる領域すなわち入力エリア２０となっている。入
力エリア２０の表面は被覆されているが、その下には、
ｘ軸及びｙ軸用の各々のセンサコイル群が互いに直交し
て設置されている。この落とし込み穴１１の中には、図
２（ｂ）に示す回転板支持枠３０がはめ込まれる。回転
板支持枠３０の外周形状は落とし込み穴１１の内側の形
状に一致する。回転板支持枠３０の中央部には、円形の
孔３１が空いている。回転板支持枠３０の円形孔３１の
中には、同一形状を有する図２（ｃ）に示す回転板３２
がはめ込まれる。回転板支持枠３０及び回転板３２の厚
さは、落とし込み穴１１の深さと一致しており、従っ
て、位置検出板１０に、回転板支持枠３１と回転板３２
とを組み付けた状態では、位置検出板１０の表面が平坦
な面となる。尚、回転板支持枠３０及び回転板３２の厚
さは、位置指示器１００による位置検出動作に支障がな
い程度の厚さとする。なぜならば、回転板等の厚さが増
すと、位置指示器１００の検出高さが高くなり位置検出
面から遠ざかることになるからである。

【００４０】図１の実施例では、回転板３２は円板から
なる。第２の位置指示器２００は、この回転板３２の厚
さの中に含まれるように内蔵され、すなわち、第２の位
置指示器は、回転板３２の外見、特に表面側には現れな
いことが望ましい。第２の位置指示器２００は、第２の
座標指示手段であって、第１の位置指示器１００と同様
にコイルまたは共振回路から構成されるが、第１の位置
指示器１００とは異なる固有の同調周波数をもつ。第２
の位置指示器は、回転板３２の中心４０以外の位置に設
置され、好適には、回転板３２の中心４０近傍よりもむ
しろ端に寄った方に設置される。

【００４１】回転板支持枠３０と回転板３２とで形成さ
れる一様な平面は、位置検出板１０の入力エリア上にあ
る。回転板３２は、回転板支持枠３０に対して摺動的に
動くことできる。回転板３２を摺動させるために要する
力の大きさは、作業者が指を回転板にあてて軽く押すと
回転板３２が動き、押すのを止めると回転板３２がその
位置で停止する程度が好適である。すなわち、回転板３
２は、位置検出板１０の落とし込み穴１１の底面である
入力エリア２０の表面に対しても摺動することになる。
このような摺動を実現するために、回転板３２と入力エ
リア２０の表面との間、及び回転板３２と回転板支持枠
３０との間のすり合わせ面の材質や表面の粗さ等を適切
に選択する。回転板３２の表面側は一様な平面であるこ
とが望ましいが、回転板３２を回転させる際に作業者が
押しやすいように回転板３２上の適切な位置に、指を掛
けるための浅い凹部を設けてもよい。このような凹部
は、図１では指掛け穴５０として示されている。

【００４２】回転板支持枠３０及び回転板３２は、透明
であっても不透明であってもよい。しかしながら、落と
し込み穴１１の底面にメニューシート等を敷き、そして
回転板支持枠３０または回転板３２によってそのメニュ
ーシート等を押さえて使用するような場合には、当然な
がら、回転板支持枠３０等を通してメニューシート等が
見えるように回転板支持枠３０等が透明でなければなら
ない。回転板支持枠３０及び回転板３２の好適な材質の
一例としては、アクリル樹脂が挙げられる。

【００４３】図３は、図１に示した実施例の位置検出板
を用いた、本発明による図形入力操作の様子を示してい
る。図３の操作例では、第１の位置指示器１００を用い
て図形Ｄをなぞることによりこの図形Ｄを入力する操作
を行うとする。作業者は、先ず、図形Ｄの描かれた紙３
００を回転板３２上にセロテープ等で固定する。その
後、第１の位置指示器１００を用いて図面Ｄをなぞる。
重要な点は、このトレーシング作業中に、作業者が適宜
回転板３２を回転することができることである。すなわ
ち、作業者は、回転板３２を回転することによって、図
形Ｄをトレーシング作業のしやすい方向に回転させるこ
とができる。

【００４４】本発明では、上記のように図形を回転させ
ながらトレーシングする場合にも、正確な図形を入力す
ることができる。なぜなら、第１の位置指示器１００が
図形Ｄを形成する点の絶対座標Ｐ（ｘP，ｙP）を指示す
ると同時に、回転板３２に固定された第２の位置指示器
２００が、回転板３２の回転位置を示す絶対座標Ｒ（ｘ
R，ｙR）を与えるからである。第２の位置指示器２００
と図面３００とは、ともに回転板３２上に固定されてい
るので、回転板３２の回転に伴ってその中心４０の周り
を回転する。従って、図面３００に描かれた図形Ｄ上の
点Ｐ（ｘP，ｙP）の、第２の位置指示器の位置する点Ｒ
（ｘR，ｙR）に対する相対的な位置は、回転板３２の回
転には無関係である。図３の下部に記載したベクトル図
及びベクトル式のように、点Ｐの点Ｒに対する相対座標
（ｘP−ｘR、ｙP−ｙR）＝（Δｘ，Δｙ）を算出するこ
とによって、図形Ｄを正確に再現することができる。

【００４５】上記の相対座標の算出手段は、座標入力装
置の信号処理部に含めることができる。すなわち、マル
チデバイス機能を有する座標入力装置における通常の位
置検出プロセスにおいて、各位置指示器の指示するすな
わち各位置指示器の位置する絶対座標が算出される。そ
の後に、本発明による相対座標算出手段によって、第１
及び第２の位置指示器の各絶対座標から、第２の位置指
示器に対する第１の位置指示器の相対座標を算出する。
この計算では、各軸についての座標値同士の減算を行
う。このようにして得られた相対座標（Δｘ，Δｙ）の
集まりは、図形Ｄを正確に表現している。その後、この
図形Ｄを絶対座標によって表示したり処理したりしたい
場合は、所与の基準点の絶対座標に上記の相対座標の値
を加算することによって、絶対座標に変換することがで
きる。もちろん、相対座標のままでできる処理の場合は
そのままでもかまわない。

【００４６】また、当然であるが、第１の位置指示器が
回転板上にない場合は、変換されることなくその座標が
そのまま用いられる。第１の位置指示器により検出され
た座標の値を変換すべきか否かは、その座標が回転板上
に位置するか否かによって判断される。

【００４７】図４は、本発明による図形入力装置の有用
性を操作性の点から説明するための図である。特に、円
周または円弧を描く（または、なぞる）ときの操作を示
している。図４（Ａ）は、回転板３２の中心４０を中心
として始点Ｓから終点Ｅまで円弧Ｃを描く通常の操作方
法を示している。すなわち、回転板３２すなわち紙３０
０を動かさずに、スタイラスペン１００を始点Ｓから終
点Ｅ動かすことにより円弧Ｃを描く。それに対して、図
４（Ｂ）は、スタイラスペン１００は絶対座標における
一点から動かさずに、回転板３２すなわち紙３００を回
転させることによってペン先が始点Ｓから終点Ｅまで円
弧Ｃを描くことになる。このとき、第２の位置指示器２
００は、ＲSからＲEの位置まで移動する。図４（Ａ）の
方法によるよりも図４（Ｂ）の方法による方が、正確な
円弧を容易に描けることは明らかであろう。このように
本発明による座標入力装置は、同心の円周や円弧を描く
用途では特に有用である。

【００４８】本発明による座標入力装置の回転板は、正
逆両方向に回転できることが好ましい。しかしながら、
一方向にのみ回転可能な回転板であっても十分に実用性
があるので、本発明の範疇に含まれる。図５は、一方向
にのみ回転可能な回転板を具備する座標入力装置の一実
施例である。図５（Ａ）は、回転板支持枠３０と回転板
３２との部分拡大図である。分かり易くするために両者
を離して描いている。回転板支持枠３２の円孔３１の内
側には、細かな波状の溝４００が設けられている。さら
に、回転板３０の外周壁上には、溝４００と噛み合うた
めの爪突起４１０が設けられている。溝４００と爪突起
４１０の形状は、図示のとおりその断面が鋸歯状の非対
称の山型となっている。このような回転板支持枠３０と
回転板３２とを組み込んだ位置検出板１０を図５（Ｂ）
に示す。溝４００と爪突起４１０とを噛合せて組み込む
と、回転板３２は、矢印で示した方向にのみ回転するこ
とができ、逆方向への回転は爪４１０が溝４００へ当た
ることによって妨げられる。図５の構成による回転板
は、一方向にしか回転できないが、回転板と回転板枠と
が噛み合わされるので回転板のがたつきが生じにくく安
定に支持されるという長所がある。

【００４９】図６は、本発明による座標入力装置の回転
板３２の別の実施例のいくつかを示す図である。図６
（Ａ）では、回転板３２は、回転板支持枠３０に内接す
るような正方形の外周をもつ板からなる。位置指示器２
００は中心以外の位置に内蔵される。図６（Ｂ）では、
回転板３２は、回転板支持枠３０に内接するような正三
角形の外周をもつ板からなる。同じく位置指示器２００
が、中心以外の位置に内蔵される。図６（Ａ）及び図６
（Ｂ）の実施例では、図示のように図１の実施例と同様
の指掛け穴５０を適宜設けてもよいが、回転板３２と回
転板支持枠３０との間に隙間があるのでこの隙間に指を
掛けて回転板３２を回すことができるので、指掛け穴５
０を設けなくともよい。回転板３２の形状は、一般的に
は、図１のような円板が好適であるが、特殊な用途で
は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のような形状が便利な場
合もある。例えば、回転板３２上に固定する図面用紙の
形状がこのような正方形や正三角形の形状である場合
に、用紙を置きやすいということがある。

【００５０】図６（Ｃ）に示した回転板３２は、円板形
であるが、外周の一部を切り欠くことによって指掛け部
５１を設けている。

【００５１】図６（Ｄ）に示した回転板３２は、回すた
めの指掛け部５２を、凹形状ではなく凸形状としたもの
である。回転板３２を回すためには指掛け部５２は１つ
だけ設ければ十分であるが、図６（Ｄ）の実施例では、
円柱状の突起である指掛け部５２を２カ所に設けること
によって、同形状の円孔３０１を２カ所に開けた用紙３
００を置いて固定するための用紙ガイドを兼ねることが
できる。さらに、図６（Ｅ）の示す実施例のように、指
掛け部５２の突起形状を三角柱等の多角形の柱とし、か
つ用紙３００に開けるガイド孔３０２を同形状とするこ
とによって、１つの指掛け部５２のみで回転板３２上の
用紙位置を固定することができる。

【００５２】図７は、本発明による座標入力装置１の別
の実施例を示す図である。図７の実施例では、位置検出
板１０及びその入力エリア２０の表面は平面で構成され
ており、その入力エリア２０の領域内に回転板３２を置
いて使用する。回転板３２には、第２の位置指示器２０
０が内蔵され、任意に指掛け穴５０が設けられる。回転
板３２の位置は、その周囲に設置されたガイド部材７０
によって平行移動しないように固定される。図示の例で
は、ガイド部材７０は、回転板３２の外周に沿うような
略円弧形状からなる。ガイド部材７０の数及び形状は、
様々な設計が可能であるが、少なくとも位置検出板の入
力エリア面に対して容易には滑らないような底面を有す
ることが必要である。ガイド部材７０を入力エリア２０
に、例えばネジ止め等で固着することは好ましくない
（検出不能領域ができるため）ので、入力エリア２０上
に置いて摩擦を利用して滑らないようにすることが望ま
しい。しかしながら、回転板３２と入力エリア２０との
間及び回転板３２とガイド部材７０との間については、
図１の実施例に関して述べたと同様に、回転板３２が容
易に摺動できるように各々の材質や表面の粗さ等を選択
する。図７の実施例では、回転板３２を入力エリア２０
内の所望の位置に設置することができる。回転板３２上
に置かれた図面の図形入力操作については、図１と全く
同様に行うことができる。

【００５３】図８は、本発明による座標入力装置１のさ
らに別の実施例を示す図である。図８（Ａ）の側面図に
示すように、位置検出板１０の入力エリア２０上に固定
板８０が設置されており、さらにこの固定板８０の中心
に設けられた回転軸８２が、回転板３２の底面側中心に
穿たれた軸穴に挿入されるように、回転板３２が載せら
れている。固定板８０は、形状は任意であるが、好適に
は回転板３２よりも小さく外見上見えないことが好まし
い。また、回転板３２の厚さと固定板８０の厚さを合わ
せた厚さが、位置指示器の検出可能高さよりも十分に小
さくなるように設計しなければならない。固定板８０の
下面と入力エリア２０との間は、摩擦を利用して容易に
は滑らないようにする。さらに、固定板８０の上面と回
転板３２の底面とは、容易に摺動できるように接してい
る。

【００５４】図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）では、図８
（Ａ）の固定板８０上に載せる回転板３２をそれぞれ、
四角形及び三角形とした実施例を示している。図８の実
施例では、回転板３２の形状を自由に設計することが可
能である。

【００５５】図９は、本発明による座標入力装置１のさ
らに別の実施例を示す図である。図９に示した実施例
は、図１に示した実施例と同様に、位置検出板１０の落
とし込み穴１１内に回転板支持枠３０と回転板３２とを
はめ込む形式の１つである。図９（Ａ）は回転板３２を
示し、図９（Ｂ）は回転板支持枠３０を示す。この実施
例の特徴は回転板３２が、予め設定された回転角度にお
いて安定に停止するように構成したことである。図９
（Ａ）に示すように、回転板３２の外周側面上に一定角
度毎（図では、６０度毎）にストッパ１５１〜１５６が
設けられている。一方、図９（Ｂ）に示すように、回転
板支持枠３０の内周側面上にも回転板のストッパ１５１
〜１５６に対応する位置にストッパ溝１６１〜１６６が
設けられている。図では分かり易くするためにストッパ
及びストップ溝を上から見えるように示しているが、実
際は、回転板及び回転板支持枠の厚みの中に含まれるよ
うに設け、回転板等の表面は平面性を保持することが望
ましい。ストッパ機構としては汎用的な様々な機構が利
用できるが、例えば図９（Ｃ）に示すように、山形の頭
部をもつストッパ１５５がバネ仕掛けで回転板の外周側
面から出入り可能な構成とする。一方、回転板支持枠３
０には、ストッパ１５５の山形の頭部がはまるようなス
トッパ溝１６５が設けられている。ストッパ１５５は、
回転板支持枠３０のストッパ溝のない部分に当接してい
るときは引っ込んだ状態で回転板３２内に収容されてい
る。回転板３２が回されてストッパ１５５がストッパ溝
１６５の位置までくるとストッパ１５５の頭部が突出し
てストッパ溝１６５にはまる。こうして、回転板３２は
予め設定された停止位置で一時的に安定に停止すること
ができる。停止位置から再び回転板を回したいときは、
ストッパ１５５のバネの力に抗するためにやや強い力で
押すだけでよい。

【００５６】図９に示したストッパ機構を備えた座標入
力装置１では、位置検出プロセスが簡略できるという長
所がある。通常、位置検出プロセスでは、先ず位置指示
器の大体の位置を検出するために入力エリア内の全コイ
ルを走査する（以降、これを粗検出プロセスと称す
る）。その後、最も強い受信信号が得られたセンサコイ
ルとその近傍の数個のセンサコイルに対して再び走査を
行って、そのデータから正確な位置指示器の位置を算出
する（以降、これを精細検出プロセスと称する）。図９
の座標入力装置１の回転板３２に内蔵された第２の位置
指示器２００は、回転板３２が停止位置にある場合に
は、図９（Ｂ）のＡ1〜Ａ6のいずれかの位置に存在す
る。ポイントＡ1〜Ａ6の座標は、座標入力装置１の回転
板３２の設計によってその絶対座標の値が決まる既知の
座標である。従って、回転板３２が停止位置にあるとき
に第２の位置指示器の座標を決定するためには、上記の
粗検出プロセスのみを実行すればよい。粗検出プロセス
の結果から、第２の位置指示器がポイントＡ1〜Ａ6のい
ずれに位置するかを識別することは容易である。

【００５７】また、回転板に上記のような複数の停止位
置を設けて、それらの停止位置において描画操作を行う
ようにすると、描画中にわずかな力で回転板が動いたり
しないので描画しやすいという利点もある。

【００５８】さらに、図９の実施例のように予め設定さ
れた角度毎に段階的に回転板３２が回転する場合には、
第２の位置指示器を省くことも可能である。すなわち、
回転板３２の回転角度を、第２の位置指示器により得ら
れる座標値から識別するのではなく、別の手段によって
識別できれば、第２の位置指示器は不要となる。その場
合、座標入力装置は、第１の位置指示器のみを位置指示
器として用いる、いわゆるシングルデバイス型となる。
例えば、回転板３２のストッパの１つにスイッチの一方
の接点を設置し、回転板支持枠３０の各ストッパ溝にス
イッチのもう一方の接点をそれぞれ設置することによっ
て、回転板３２が停止位置にくるとスイッチの接点同士
が触れてスイッチが閉じられるようにする。いずれのス
トッパ溝の接点が閉じられたかを識別する手段を設ける
ことによって回転板３２の回転角度を識別することが可
能である。よって、回転板３２上に置かれた図形を入力
する際には、トレーシング操作のしやすい停止位置に適
宜回転板を停止させて第１の位置指示器により図形をな
ぞる。こうして得られた第１の位置指示器による座標値
を、識別された回転板３２の回転角度によって座標変換
することにより、正しい図形情報を得ることができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次のような効果を奏する。

【００６０】座標入力装置を用いて紙面に描かれた図形
入力作業を行う場合に、回転板上に当該紙面を置いて入
力作業を行うと、作業中に回転板を回して当該図形の方
向を任意に変えても正確に当該図形を入力することがで
きる。すなわち、回転板に対する当該図形の相対的位置
は、回転板の回転に無関係である。このことは、作業者
にとって図形入力作業の操作性を格段に向上させるもの
である。すなわち、作業者は、作業中にいつでも回転板
を回すことによって自らが描きやすいと感ずる方向へ図
形の向きを変えることができる。

【００６１】さらに、本発明では、第２の位置指示器を
内蔵した回転板を設けたので、図形入力において特に同
心の円弧や円周を入力する場合に、第１の位置指示器の
方を動かすのではなく、回転板（すなわち第２の位置指
示器）の方を動かすことによって、容易に円弧や円周を
描くことができる。このことは、操作性をさらに向上さ
せる。

【００６２】さらに、本発明では、少なくとも作業中は
回転板の中心の位置を規定して動かないようにすると同
時に、円滑に回転板を回せるように回転板を支持する回
転板支持枠を設けたので、図形情報を直接検出する位置
指示器の指示する座標に基づいて、回転板に対する相対
座標を正確に算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明よる座標入力装置１の一実施例を示す概
略透視図である。

【図２】図１の実施例の各構成要素を別々に示した図で
ある。

【図３】図１に示した実施例の位置検出板を用いた、本
発明による図形入力操作の様子を示す図である

【図４】本発明による図形入力装置の有用性を操作性の
点から説明するための図である。

【図５】本発明による図形入力装置の一方向にのみ回転
可能な回転板の一実施例を示す図である。

【図６】本発明による座標入力装置の回転板の別の実施
例のいくつかを示す図である。

【図７】本発明による座標入力装置の別の実施例を示す
図である。

【図８】本発明による座標入力装置のさらに別の実施例
を示す図である。

【図９】本発明による座標入力装置のさらに別の実施例
を示す図である。

【符号の説明】

１座標入力装置１０位置検出板２０入力エリア３０回転板支持枠３２回転板４０回転板中心５０指掛け穴７０ガイド８０固定板１００第１の位置指示器２００第２の位置指示器３００図面用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のコイルを位置検出方向に並設した
位置検出面と、コイルまたは共振回路をもつ少なくとも
１つの指示手段とを備え、これらの間の電磁作用により
得られる信号から該指示手段の指示する座標を決定する
座標入力装置において、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に設置される平
板であって、該位置検出面内に規定された中心の周りを
回転可能な回転板と、前記回転板が回されることによる該回転板の方向の変化
についての情報を得るための回転板方向認知手段と、前記指示手段が前記回転板上の位置を指示する場合に、
該指示手段の指示する座標及び前記回転板方向情報とに
基づいて、該指示手段の指示する座標の前記回転板に対
する相対座標を算出する相対座標算出手段とを有するこ
とを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】多数のコイルを位置検出方向に並設した
位置検出面と、コイルまたは共振回路をもつ複数の指示
手段とを備え、これらの間の電磁作用により得られる信
号から該複数の指示手段の各々が指示する各座標を決定
するマルチデバイス機能を有する座標入力装置におい
て、前記位置検出面内の任意の位置を指示可能な第１の指示
手段と、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に設置される平
板であって、該位置検出面内に規定された中心の周りを
回転可能な回転板と、前記回転板に内蔵されることにより該回転板とともに回
転可能な第２の指示手段と、前記第１の指示手段が前記回転板上の位置を指示する場
合に、前記第１の指示手段の指示する座標及び前記第２
の指示手段の指示する座標に基づいて、該第２の指示手
段の指示する座標に対する該第１の指示手段の指示する
座標の相対座標を算出する相対座標算出手段とを有する
ことを特徴とする座標入力装置。
【請求項３】多数のコイルを位置検出方向に並設した
位置検出面と、コイルまたは共振回路をもつ複数の指示
手段とを備え、これらの間の電磁作用により得られる信
号から該複数の指示手段の各々が指示する各座標を決定
するマルチデバイス機能を有する座標入力装置におい
て、前記位置検出面内の任意の位置を指示可能な第１の指示
手段と、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に設置される平
板であって、該位置検出面内に規定された中心の周りを
回転可能な回転板と、前記回転板の前記中心の位置を規定しかつ該回転板を回
転可能に支持する支持手段と、前記回転板に内蔵されることにより該回転板とともに回
転可能な第２の指示手段と、前記第１の指示手段が前記回転板上の位置を指示する場
合に、前記第１の指示手段の指示する座標及び前記第２
の指示手段の指示する座標に基づいて、該第２の指示手
段の指示する座標に対する該第１の指示手段の指示する
座標の相対座標を算出する相対座標算出手段とを有する
ことを特徴とする座標入力装置。
【請求項４】前記支持手段が、前記位置検出面上に置
かれる前記回転板と同一の厚さをもつ平板であって、前
記回転板が内接しながら摺動的に回転可能な円形孔を備
えた回転板支持枠からなることを特徴とする請求項３に
記載の座標入力装置。
【請求項５】前記回転板が、前記回転板支持枠の前記
円形孔と同一の形状の円板であることを特徴とする請求
項４に記載の座標入力装置。
【請求項６】前記回転板が、前記回転板支持枠の前記
円形孔に内接する正方形の板であることを特徴とする請
求項４に記載の座標入力装置。
【請求項７】前記回転板が、前記回転板支持枠の前記
円形孔に内接する正三角形の板であることを特徴とする
請求項４に記載の座標入力装置。
【請求項８】前記支持手段が、前記回転板の外周の一
部に沿って設置された略円弧状のガイド部材からなり、
該ガイド部材は該回転板に対して摺動的に接し、かつ前
記位置検出面に対しては摩擦力によりその設置位置が維
持されることを特徴とする請求項３に記載の座標入力装
置。
【請求項９】前記支持手段が、前記位置検出面と前記
回転板との間に挟持されるべく設置された固定板であっ
て、該固定板は、該固定板に垂直な軸部材を介して該回
転板の前記中心位置を軸支し、該回転板に対して摺動的
に接し、かつ該位置検出面に対しては摩擦力によりその
設置位置が維持されることを特徴とする請求項３に記載
の座標入力装置。
【請求項１０】前記回転板が、その外周が四角形の板
であることを特徴とする請求項９に記載の座標入力装
置。
【請求項１１】前記回転板が、その外周が三角形の板
であることを特徴とする請求項９に記載の座標入力装
置。
【請求項１２】前記回転板が、その面上に凹部として
指掛け穴を設けたことを特徴とする先の請求項のいずれ
かに記載の座標入力装置。
【請求項１３】前記回転板が、その面上に凸部として
指掛け部を設けたことを特徴とする先の請求項のいずれ
かに記載の座標入力装置。
【請求項１４】前記第１の指示手段が、スタイラスペ
ンであることを特徴とする先の請求項のいずれかに記載
の座標入力装置。
【請求項１５】前記回転板が回転する場合に、予め設
定された複数の位置において安定的に停止するべくスト
ッパ機構を設けたことを特徴とする先の請求項のいずれ
かに記載の座標入力装置。
【請求項１６】多数のコイルを位置検出方向に並設し
た位置検出面と、コイルまたは共振回路をもつ少なくと
も１つの指示手段とを備え、これらの間の電磁作用によ
り得られる信号から該指示手段の指示する座標を決定す
る座標入力装置における座標入力方法であって、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に設置される平
板であって、該位置検出面内に規定された中心の周りを
回転可能な回転板を設置し、前記回転板が回されることによる該回転板の方向の変化
を認知し、前記指示手段が前記回転板上の位置を指示する場合に、
該指示手段の指示する座標及び前記回転板方向情報とに
基づいて、該指示手段の指示する座標の前記回転板に対
する相対座標を算出することを特徴とする座標入力方
法。
【請求項１７】多数のコイルを位置検出方向に並設し
た位置検出面と、コイルまたは共振回路をもつ複数の指
示手段とを備え、これらの間の電磁作用により得られる
信号から該複数の指示手段の各々が指示する各座標を決
定するマルチデバイス機能を有する座標入力装置におけ
る座標入力方法であって、前記位置検出面内の任意の位置を指示可能な第１の指示
手段を設け、前記位置検出面内に該位置検出面と平行に設置される平
板であって、該位置検出面内に規定された中心の周りを
回転可能な回転板を設置し、前記回転板に内蔵されることにより該回転板とともに回
転可能な第２の指示手段を設け、前記第１の指示手段が前記回転板上に位置する場合に、
前記第１の指示手段の指示する座標及び前記第２の指示
手段の指示する座標に基づいて、該第２の指示手段の指
示する座標に対する該第１の指示手段の指示する座標の
相対座標を算出することを特徴とする座標入力方法。
【請求項１８】前記第１の指示手段を用いて前記回転
板上にて図形情報を入力する作業において、作業中、該
回転板を回転させながら入力を行うことを特徴とする請
求項１６または１７のいずれかに記載の座標入力方法。
【請求項１９】前記第１の指示手段を用いて前記回転
板上に固定された用紙に描かれた図形情報を入力する作
業において、作業中、該回転板を所望の角度だけ回転さ
せることにより該図形の向きを変えながら該図形をなぞ
ることによって入力を行うことを特徴とする請求項１６
または１７のいずれかに記載の座標入力方法。