JPH08305478A - ペン入力装置 - Google Patents
ペン入力装置Info
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- JPH08305478A JPH08305478A JP10491595A JP10491595A JPH08305478A JP H08305478 A JPH08305478 A JP H08305478A JP 10491595 A JP10491595 A JP 10491595A JP 10491595 A JP10491595 A JP 10491595A JP H08305478 A JPH08305478 A JP H08305478A
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- pen
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度に入力を行なえ、しかも構造が簡単で
安価に製造できるペン入力装置を提供する。 【構成】 入力板１の四隅のそれぞれに磁気インピーダ
ンス効果を利用した磁気検出素子であるＭＩ素子３が配
置されている。入力ペン５の先端には磁石６が固定され
ている。操作者が入力ペン５を手で持って入力板１の上
面の任意の位置を指すと、磁石６からの磁束がＭＩ素子
３のそれぞれにより検出され、その出力に基づいて入力
板１上における磁石６の位置、すなわち入力ペン５の指
す位置の座標が導出され、ホスト装置に入力される。Ｍ
Ｉ素子３の検出出力は同素子と磁石６間の距離に一義的
に対応しており、その検出精度は制限されないので、高
精度に入力を行なうことができる。
安価に製造できるペン入力装置を提供する。 【構成】 入力板１の四隅のそれぞれに磁気インピーダ
ンス効果を利用した磁気検出素子であるＭＩ素子３が配
置されている。入力ペン５の先端には磁石６が固定され
ている。操作者が入力ペン５を手で持って入力板１の上
面の任意の位置を指すと、磁石６からの磁束がＭＩ素子
３のそれぞれにより検出され、その出力に基づいて入力
板１上における磁石６の位置、すなわち入力ペン５の指
す位置の座標が導出され、ホスト装置に入力される。Ｍ
Ｉ素子３の検出出力は同素子と磁石６間の距離に一義的
に対応しており、その検出精度は制限されないので、高
精度に入力を行なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力部の任意の位置を
指す入力操作用の入力ペンの先端の位置の座標を導出
し、該座標をパソコン等のホストの情報処理装置に入力
するペン入力装置に関するものである。
指す入力操作用の入力ペンの先端の位置の座標を導出
し、該座標をパソコン等のホストの情報処理装置に入力
するペン入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記のペン入力装置として、操作者が入
力ペンで入力部である入力板の上面の所望の位置を指す
ことにより、その位置の座標を検出し、その座標をパソ
コン等の情報処理装置に入力する装置が知られている。
この装置において、操作者が入力ペンで入力面をなぞる
ことにより、入力面における入力ペン先端の位置の座標
を連続的に検出し、手書きの文字や画像を情報処理装置
に入力することができる。
力ペンで入力部である入力板の上面の所望の位置を指す
ことにより、その位置の座標を検出し、その座標をパソ
コン等の情報処理装置に入力する装置が知られている。
この装置において、操作者が入力ペンで入力面をなぞる
ことにより、入力面における入力ペン先端の位置の座標
を連続的に検出し、手書きの文字や画像を情報処理装置
に入力することができる。
【０００３】従来より、このペン入力装置としては各種
方式があるが、現在最も主流に生産されている方式は電
磁誘導方式である。この方式の装置を図７に示す。この
方式はアンテナ線７１を格子状に配置してアンテナ回路
を形成したセンサー板（入力板）７０を用い、入力ペン
７２に内蔵したコイルにより入力ペン７２の先端から電
磁波を発生し、前記アンテナ回路で電磁波を受信してセ
ンサー板７０上面におけるペン７２先端の位置の座標を
検出するものである。なおセンサー板７０は透明に構成
され、液晶表示装置７３上に重ねて用いられる。
方式があるが、現在最も主流に生産されている方式は電
磁誘導方式である。この方式の装置を図７に示す。この
方式はアンテナ線７１を格子状に配置してアンテナ回路
を形成したセンサー板（入力板）７０を用い、入力ペン
７２に内蔵したコイルにより入力ペン７２の先端から電
磁波を発生し、前記アンテナ回路で電磁波を受信してセ
ンサー板７０上面におけるペン７２先端の位置の座標を
検出するものである。なおセンサー板７０は透明に構成
され、液晶表示装置７３上に重ねて用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、パソコン等の情
報処理装置の記録出力を行なう各種プリンターはパソコ
ンの進歩に伴い従来の印字だけの機能から高精細のグラ
フィック印刷が要求されるようになり、ドット密度で３
００ＤＰＩ（ドット／インチ）から４００ＤＰＩへと移
行し、今後５００ＤＰＩ〜６００ＤＰＩへも進もうとし
ている。しかし、これに対して従来のペン入力装置では
入力精度に限界がきている。
報処理装置の記録出力を行なう各種プリンターはパソコ
ンの進歩に伴い従来の印字だけの機能から高精細のグラ
フィック印刷が要求されるようになり、ドット密度で３
００ＤＰＩ（ドット／インチ）から４００ＤＰＩへと移
行し、今後５００ＤＰＩ〜６００ＤＰＩへも進もうとし
ている。しかし、これに対して従来のペン入力装置では
入力精度に限界がきている。
【０００５】すなわち、図７のペン入力装置では、入力
精度はアンテナ線７１の配線数で決定されてしまうので
限界があり、上記のプリンタの記録密度に対応する入力
精度は得られない。
精度はアンテナ線７１の配線数で決定されてしまうので
限界があり、上記のプリンタの記録密度に対応する入力
精度は得られない。
【０００６】また、図７のペン入力装置の場合、入力ペ
ン７２とセンサー板７０の間で授受する電磁波とパソコ
ン本体の電磁波が干渉しないようにセンサー板７０のシ
ールドを厳重にする必要があり、コストがかかるという
問題があった。
ン７２とセンサー板７０の間で授受する電磁波とパソコ
ン本体の電磁波が干渉しないようにセンサー板７０のシ
ールドを厳重にする必要があり、コストがかかるという
問題があった。
【０００７】そこで本発明の課題は、高精度に入力を行
なえ、しかも構造が簡単で安価に製造できるペン入力装
置を提供することにある。
なえ、しかも構造が簡単で安価に製造できるペン入力装
置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のペン入力装置では、入力部の任意の位置を
指す入力操作用で先端に磁石が固定された入力ペンと、
前記入力部の複数箇所に配置され、前記磁石からの磁束
を検出する磁気インピーダンス効果を利用した複数の磁
気検出素子とを有し、前記複数の磁気検出素子の出力に
基づいて前記入力部における前記入力ペン先端の磁石の
位置の座標を導出するように構成された。
め、本発明のペン入力装置では、入力部の任意の位置を
指す入力操作用で先端に磁石が固定された入力ペンと、
前記入力部の複数箇所に配置され、前記磁石からの磁束
を検出する磁気インピーダンス効果を利用した複数の磁
気検出素子とを有し、前記複数の磁気検出素子の出力に
基づいて前記入力部における前記入力ペン先端の磁石の
位置の座標を導出するように構成された。
【０００９】
【作用】このような構成によれば、入力部の任意の位置
を指す入力ペン先端の磁石からの微弱な磁束を磁気イン
ピーダンス効果を利用した高感度の複数の磁気検出素子
により検出し、その出力に基づいて入力部における入力
ペン先端の磁石の位置、すなわち入力ペンの指す位置の
座標を導出することができる。磁気検出素子のそれぞれ
の検出出力は各素子と磁石間の距離に一義的に対応し、
従来の電磁誘導方式の場合のように検出精度が制限され
ないので、位置の座標の導出を高精度に行ない、高精度
の入力を行なうことができる。
を指す入力ペン先端の磁石からの微弱な磁束を磁気イン
ピーダンス効果を利用した高感度の複数の磁気検出素子
により検出し、その出力に基づいて入力部における入力
ペン先端の磁石の位置、すなわち入力ペンの指す位置の
座標を導出することができる。磁気検出素子のそれぞれ
の検出出力は各素子と磁石間の距離に一義的に対応し、
従来の電磁誘導方式の場合のように検出精度が制限され
ないので、位置の座標の導出を高精度に行ない、高精度
の入力を行なうことができる。
【００１０】
【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１１】図１は本発明の実施例のペン入力装置の外
観を示している。このペン入力装置はパソコンなどの不
図示のホストの情報処理装置に接続される。
観を示している。このペン入力装置はパソコンなどの不
図示のホストの情報処理装置に接続される。
【００１２】図１において１は長方形の入力面を形成す
る入力板であり、透明な非磁性材であるプラスチックま
たはガラス等からなる。入力板１は液晶表示装置４上に
重ねて固定されており、透明な入力板１を介して液晶表
示装置４の表示が見え、その表示画面上でペン入力がで
きるようになっている。
る入力板であり、透明な非磁性材であるプラスチックま
たはガラス等からなる。入力板１は液晶表示装置４上に
重ねて固定されており、透明な入力板１を介して液晶表
示装置４の表示が見え、その表示画面上でペン入力がで
きるようになっている。
【００１３】また入力板１上面の周縁には不透明な枠２
が固定されており、その内側の四隅のそれぞれには磁気
インピーダンス効果を利用した磁気検出素子（以下、Ｍ
Ｉ素子という）３が設けられている。磁気インピーダン
ス効果とは、磁性体にＭＨｚ帯域の高周波電流を流す
と、磁性体の両端間のインピーダンスが外部磁界により
変化して両端間の電圧の振幅が変化する現象であり、数
ガウスの微小な外部磁界により数十％も変化する。な
お、ここではＭＩ素子３を４個設けたが、入力のために
は最低限３個設ければ良いし、４個以上設けてもよい。
またＭＩ素子３を配置する場所は入力板１の隅に限ら
ず、４側縁の夫々の中間部に配置してもよい。ＭＩ素子
３の構造等の詳細は後述する。
が固定されており、その内側の四隅のそれぞれには磁気
インピーダンス効果を利用した磁気検出素子（以下、Ｍ
Ｉ素子という）３が設けられている。磁気インピーダン
ス効果とは、磁性体にＭＨｚ帯域の高周波電流を流す
と、磁性体の両端間のインピーダンスが外部磁界により
変化して両端間の電圧の振幅が変化する現象であり、数
ガウスの微小な外部磁界により数十％も変化する。な
お、ここではＭＩ素子３を４個設けたが、入力のために
は最低限３個設ければ良いし、４個以上設けてもよい。
またＭＩ素子３を配置する場所は入力板１の隅に限ら
ず、４側縁の夫々の中間部に配置してもよい。ＭＩ素子
３の構造等の詳細は後述する。
【００１４】また、図１において５は操作者が手で持っ
て入力操作を行なうための入力ペンであり、この入力ペ
ン５の先端には円錐形の磁石６が固定されている。この
磁石６としては、現在最もエネルギー積の高いＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系の焼結磁石を用いることが望ましい。
て入力操作を行なうための入力ペンであり、この入力ペ
ン５の先端には円錐形の磁石６が固定されている。この
磁石６としては、現在最もエネルギー積の高いＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系の焼結磁石を用いることが望ましい。
【００１５】操作者が入力ペン５で入力板１上の所望の
位置を指すと、磁石６の先端を中心とする同心円で等磁
位線を示すように磁石６からの磁束が伝わり、この磁束
がＭＩ素子３により検出される。この場合、磁石６の近
傍では２０００Ｇ程度の高い磁束密度が発生している
が、磁石６からの距離の２乗に反比例して磁束密度は減
少し、２０ｃｍ離れた位置では約０．０５Ｇ程度にな
る。このような微小な磁束は従来から使用されている磁
気検出素子のＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）やホール素
子等では検出できない。例えばＭＲ素子は最低検出感度
が０．１ガウス程度であり抵抗変化率もｍａｘ３％が限
界である。これに対してＭＩ素子は検出感度が１０-5Ｇ
までもあり、インピーダンス変化率も５０％までもある
ので、磁石６からの微小磁束を検出することができる。
位置を指すと、磁石６の先端を中心とする同心円で等磁
位線を示すように磁石６からの磁束が伝わり、この磁束
がＭＩ素子３により検出される。この場合、磁石６の近
傍では２０００Ｇ程度の高い磁束密度が発生している
が、磁石６からの距離の２乗に反比例して磁束密度は減
少し、２０ｃｍ離れた位置では約０．０５Ｇ程度にな
る。このような微小な磁束は従来から使用されている磁
気検出素子のＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）やホール素
子等では検出できない。例えばＭＲ素子は最低検出感度
が０．１ガウス程度であり抵抗変化率もｍａｘ３％が限
界である。これに対してＭＩ素子は検出感度が１０-5Ｇ
までもあり、インピーダンス変化率も５０％までもある
ので、磁石６からの微小磁束を検出することができる。
【００１６】次にＭＩ素子３の詳細を図２〜図４により
説明する。まず図２はＭＩ素子３の構造を示している。
説明する。まず図２はＭＩ素子３の構造を示している。
【００１７】図２において、７は結晶化ガラスまたはセ
ラミックス等からなる非磁性基板であり、細長い長方形
の一方の端部に９０゜の扇形が連続した形状に形成され
ている。この非磁性基板７の上面全面に第１の高透磁率
磁性膜８が積層されている。この磁性膜８は後述する微
結晶膜またはアモルファス膜として形成される。
ラミックス等からなる非磁性基板であり、細長い長方形
の一方の端部に９０゜の扇形が連続した形状に形成され
ている。この非磁性基板７の上面全面に第１の高透磁率
磁性膜８が積層されている。この磁性膜８は後述する微
結晶膜またはアモルファス膜として形成される。
【００１８】さらに、磁性膜８の長方形の部分の上に、
下から順に酸化クロム膜等からなる第１の絶縁膜９，Ａ
ｌまたはＣｕからなる導電膜１０，絶縁膜９と同じ材質
の第２の絶縁膜９′，磁性膜８と同じ材質の第２の高透
磁率磁性膜８′を積層してＭＩ素子３が構成されてい
る。第２の絶縁膜９′と第２の高透磁率磁性膜８′の長
さが導電膜１０より短くなっていることにより、導電膜
１０の長手方向の両端部が露出しており、この両端部の
それぞれに外部接続用のワイヤー１２が半田１１で接続
され、この両端部から出力が取り出される。外部との接
続は半田付けにかぎらず、異方性導電膜を用いたりワイ
ヤーボンディングによる接続でも良い。
下から順に酸化クロム膜等からなる第１の絶縁膜９，Ａ
ｌまたはＣｕからなる導電膜１０，絶縁膜９と同じ材質
の第２の絶縁膜９′，磁性膜８と同じ材質の第２の高透
磁率磁性膜８′を積層してＭＩ素子３が構成されてい
る。第２の絶縁膜９′と第２の高透磁率磁性膜８′の長
さが導電膜１０より短くなっていることにより、導電膜
１０の長手方向の両端部が露出しており、この両端部の
それぞれに外部接続用のワイヤー１２が半田１１で接続
され、この両端部から出力が取り出される。外部との接
続は半田付けにかぎらず、異方性導電膜を用いたりワイ
ヤーボンディングによる接続でも良い。
【００１９】このようにＭＩ素子３は非磁性基板上に薄
膜を積層して構成されるため薄型化が可能である。な
お、ＭＩ素子３は非磁性基板７と高透磁率磁性膜８の扇
形部分が図１の入力板１の四隅に露出し、残りの部分が
枠２内に納まるように配置される。この配置により、入
力時に入力ペン５の磁石６からの外部磁界Ｈexが図２に
矢印で示すように高透磁率磁性膜８の扇形部分に印加さ
れ、その磁束が扇形部分から長方形部分に導入されるよ
うになっている。このように磁性膜８の扇形部分により
磁束を効率良く導入し、ＭＩ素子３の感度を上げること
ができる。
膜を積層して構成されるため薄型化が可能である。な
お、ＭＩ素子３は非磁性基板７と高透磁率磁性膜８の扇
形部分が図１の入力板１の四隅に露出し、残りの部分が
枠２内に納まるように配置される。この配置により、入
力時に入力ペン５の磁石６からの外部磁界Ｈexが図２に
矢印で示すように高透磁率磁性膜８の扇形部分に印加さ
れ、その磁束が扇形部分から長方形部分に導入されるよ
うになっている。このように磁性膜８の扇形部分により
磁束を効率良く導入し、ＭＩ素子３の感度を上げること
ができる。
【００２０】なお、本実施例では長方形の入力板１の四
隅にＭＩ素子３を配置したのでＭＩ素子３の扇形部分の
角度を９０°としたが、その角度はＭＩ素子の配置され
る場所や入力板１の形状などにより９０°に限らないの
は勿論である。
隅にＭＩ素子３を配置したのでＭＩ素子３の扇形部分の
角度を９０°としたが、その角度はＭＩ素子の配置され
る場所や入力板１の形状などにより９０°に限らないの
は勿論である。
【００２１】次に図３はＭＩ素子３を駆動する駆動回路
を示している。図３の駆動回路において、電源Ｅacは高
周波発生源を用い、使用周波数はＭＩ素子の形状にも影
響されるが数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚが望ましい。これ以上
でもこれ以下でも磁気インピーダンス効果が低くなる。
この電源Ｅacから高周波の駆動電流が電流制限用の抵抗
Ｒを介してＭＩ素子３の導電膜１０に印加される。入力
ペン５の磁石６からの外部磁界ＨexによりＭＩ素子３の
導電膜１０の両端間のインピーダンスが変化してその両
端間の電圧Ｖが変化し、それが出力として取り出され
る。外部磁界ＨexはＭＩ素子３の長手方向に平行な成分
が主として磁気インピーダンス効果に影響する。また出
力電圧Ｖを取り出す回路にＬ−Ｃ発振回路１３を接続す
ることにより電圧Ｖの変化をさらに４〜５倍増幅する事
ができる。
を示している。図３の駆動回路において、電源Ｅacは高
周波発生源を用い、使用周波数はＭＩ素子の形状にも影
響されるが数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚが望ましい。これ以上
でもこれ以下でも磁気インピーダンス効果が低くなる。
この電源Ｅacから高周波の駆動電流が電流制限用の抵抗
Ｒを介してＭＩ素子３の導電膜１０に印加される。入力
ペン５の磁石６からの外部磁界ＨexによりＭＩ素子３の
導電膜１０の両端間のインピーダンスが変化してその両
端間の電圧Ｖが変化し、それが出力として取り出され
る。外部磁界ＨexはＭＩ素子３の長手方向に平行な成分
が主として磁気インピーダンス効果に影響する。また出
力電圧Ｖを取り出す回路にＬ−Ｃ発振回路１３を接続す
ることにより電圧Ｖの変化をさらに４〜５倍増幅する事
ができる。
【００２２】次に、ＭＩ素子３の高透磁率磁性膜８，
８′の材質による出力特性について図４により説明す
る。図４は、図２のＭＩ素子３において、高透磁率磁性
膜８の形状を長方形として幅０．２ｍｍ×長さ４ｍｍ×
厚さ５μｍとし、３種類の材質のものを用意し、それぞ
れについて１００ＭＨｚの高周波電流Ｉdを導電膜１０
に通電した時の外部磁界Ｈexによる両端電圧の変化を示
している。参考に通常の８２％Ｎｉ−Ｆｅ磁性薄膜を用
いたＭＲ素子の特性も示してある。
８′の材質による出力特性について図４により説明す
る。図４は、図２のＭＩ素子３において、高透磁率磁性
膜８の形状を長方形として幅０．２ｍｍ×長さ４ｍｍ×
厚さ５μｍとし、３種類の材質のものを用意し、それぞ
れについて１００ＭＨｚの高周波電流Ｉdを導電膜１０
に通電した時の外部磁界Ｈexによる両端電圧の変化を示
している。参考に通常の８２％Ｎｉ−Ｆｅ磁性薄膜を用
いたＭＲ素子の特性も示してある。
【００２３】図４からわかるように、ＭＲ素子の電圧変
化に比べＭＩ素子の電圧変化はかなり大きく、特に高透
磁率磁性膜がＦｅ−Ａｌ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｃｕ−Ｃ−Ｏの
組成の微結晶膜のときは１０Oeの変化において４ｄＢの
変化率もでている。従って、このような微結晶膜を磁性
膜８，８′として用いるのが良い。また、磁性膜８，
８′としてアモルファス膜も好適である。
化に比べＭＩ素子の電圧変化はかなり大きく、特に高透
磁率磁性膜がＦｅ−Ａｌ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｃｕ−Ｃ−Ｏの
組成の微結晶膜のときは１０Oeの変化において４ｄＢの
変化率もでている。従って、このような微結晶膜を磁性
膜８，８′として用いるのが良い。また、磁性膜８，
８′としてアモルファス膜も好適である。
【００２４】なお、今回のように非常に微小な磁界を検
出する時は、図４において中央の縦軸の右横の縦線で示
したように、２Oe程度の直流バイアス磁界をＭＩ素子の
高透磁率磁性膜にかけることにより検出感度は格段に向
上する。これはＭＩ素子の磁界作動点が０からＸへ移動
するからである。このことにより作動点Ｘの磁界による
電圧変化率が格段に向上する。直流バイアス磁界のかけ
方として安定して簡便な方法は素子そのものをソレノイ
ドコイルで包む方法がある。
出する時は、図４において中央の縦軸の右横の縦線で示
したように、２Oe程度の直流バイアス磁界をＭＩ素子の
高透磁率磁性膜にかけることにより検出感度は格段に向
上する。これはＭＩ素子の磁界作動点が０からＸへ移動
するからである。このことにより作動点Ｘの磁界による
電圧変化率が格段に向上する。直流バイアス磁界のかけ
方として安定して簡便な方法は素子そのものをソレノイ
ドコイルで包む方法がある。
【００２５】次に、ＭＩ素子３による入力ペン５の磁石
６からの磁束の検出に基づいて磁石６の入力板１上の位
置、すなわち入力ペン５の指す位置の座標を求めるため
の装置の回路構成及び動作を図５により説明する。
６からの磁束の検出に基づいて磁石６の入力板１上の位
置、すなわち入力ペン５の指す位置の座標を求めるため
の装置の回路構成及び動作を図５により説明する。
【００２６】図５において４つのＭＩ素子駆動回路５０
はそれぞれ図３で説明したような駆動回路であり、この
回路５０のそれぞれから出力されるＭＩ素子３の両端電
圧の変化の信号はインターフェース回路５１で処理され
てデジタル化され、それぞれＭＩ素子の出力データとし
てＣＰＵ５２に入力される。ＣＰＵ５２にはメモリのＲ
ＯＭ５３とＲＡＭ５４が接続されており、ＲＯＭ５３に
はＣＰＵ５２が４つのＭＩ素子の出力データから入力板
１上における入力ペン５の磁石６の位置の座標を求める
演算のプログラムが格納されており、ＣＰＵ５２はＲＡ
Ｍ５４をワーキングエリアとして用いて前記プログラム
による演算を実行し、磁石６の位置の座標を算出し、そ
のデータを出力用のインターフェース回路５５を介して
パソコンなどのホスト装置へ送る。
はそれぞれ図３で説明したような駆動回路であり、この
回路５０のそれぞれから出力されるＭＩ素子３の両端電
圧の変化の信号はインターフェース回路５１で処理され
てデジタル化され、それぞれＭＩ素子の出力データとし
てＣＰＵ５２に入力される。ＣＰＵ５２にはメモリのＲ
ＯＭ５３とＲＡＭ５４が接続されており、ＲＯＭ５３に
はＣＰＵ５２が４つのＭＩ素子の出力データから入力板
１上における入力ペン５の磁石６の位置の座標を求める
演算のプログラムが格納されており、ＣＰＵ５２はＲＡ
Ｍ５４をワーキングエリアとして用いて前記プログラム
による演算を実行し、磁石６の位置の座標を算出し、そ
のデータを出力用のインターフェース回路５５を介して
パソコンなどのホスト装置へ送る。
【００２７】なお、入力板１上において、入力ペン５の
磁石６以外による外部磁界の影響がなければ、磁石６の
磁界の等磁位線は真円になり、その磁界を検出する各Ｍ
Ｉ素子３の出力は各素子と磁石６間の距離に一義的に対
応するので、その距離に対応する各素子の出力から磁石
６の位置の座標を求める演算は簡単である。
磁石６以外による外部磁界の影響がなければ、磁石６の
磁界の等磁位線は真円になり、その磁界を検出する各Ｍ
Ｉ素子３の出力は各素子と磁石６間の距離に一義的に対
応するので、その距離に対応する各素子の出力から磁石
６の位置の座標を求める演算は簡単である。
【００２８】また、このように演算で座標を算出する代
わりに、予め入力板１上の磁石６の各位置における各Ｍ
Ｉ素子の出力データを各位置の座標データに対応付けて
テーブルとしてＲＯＭ５３に格納しておき、各素子の出
力データに応じて前記テーブルを検索して磁石６の位置
の座標を求めるようにしても良い。
わりに、予め入力板１上の磁石６の各位置における各Ｍ
Ｉ素子の出力データを各位置の座標データに対応付けて
テーブルとしてＲＯＭ５３に格納しておき、各素子の出
力データに応じて前記テーブルを検索して磁石６の位置
の座標を求めるようにしても良い。
【００２９】なお、磁石６の位置の座標を演算により求
めるにしてもテーブルの検索により求めるにしても、最
低限３個のＭＩ素子の出力に基づいて求めることができ
る。ここではＭＩ素子を４個設けているが、その４個の
出力の内で大きいほうから１番目から３番目までを選ん
で使用すればよい。
めるにしてもテーブルの検索により求めるにしても、最
低限３個のＭＩ素子の出力に基づいて求めることができ
る。ここではＭＩ素子を４個設けているが、その４個の
出力の内で大きいほうから１番目から３番目までを選ん
で使用すればよい。
【００３０】以上のように本実施例によれば、操作者が
手で持って入力板１上面の任意の位置を指す入力ペン５
先端の磁石６からの磁束を入力板１の四隅に配置された
ＭＩ素子３によって検出し、その出力に基づいて入力板
１上での磁石６の位置、すなわち入力ペン５の指す位置
の座標を求め、ホスト装置に入力することができる。Ｍ
Ｒ素子では磁石６からの微弱な磁束を検出することはで
きず、実用的なペン入力装置を構成できないが、それに
比べて著しく高感度のＭＩ素子を用いることにより実用
的なペン入力装置を構成できる。
手で持って入力板１上面の任意の位置を指す入力ペン５
先端の磁石６からの磁束を入力板１の四隅に配置された
ＭＩ素子３によって検出し、その出力に基づいて入力板
１上での磁石６の位置、すなわち入力ペン５の指す位置
の座標を求め、ホスト装置に入力することができる。Ｍ
Ｒ素子では磁石６からの微弱な磁束を検出することはで
きず、実用的なペン入力装置を構成できないが、それに
比べて著しく高感度のＭＩ素子を用いることにより実用
的なペン入力装置を構成できる。
【００３１】また、前述のように入力ペン５の磁石６以
外による外部磁界の影響がなければ、磁石６の磁界の等
磁位線は真円になり、その磁界を検出する各ＭＩ素子３
の検出出力は各素子と磁石６間の距離に一義的に対応
し、その検出精度は制限されない。そして、その出力に
基づいて演算またはテーブル検索により磁石６の位置の
座標を導出する場合、その精度を制限するのはＭＩ素子
３の出力をＡ／Ｄ変換してデジタル化する際のビット数
による単位の大きさぐらいであり、ビット数を多くして
単位を小さくすることにより、入力精度を高くすること
ができ、容易に従来の図７の電磁誘導方式の装置より著
しく高くすることができる。
外による外部磁界の影響がなければ、磁石６の磁界の等
磁位線は真円になり、その磁界を検出する各ＭＩ素子３
の検出出力は各素子と磁石６間の距離に一義的に対応
し、その検出精度は制限されない。そして、その出力に
基づいて演算またはテーブル検索により磁石６の位置の
座標を導出する場合、その精度を制限するのはＭＩ素子
３の出力をＡ／Ｄ変換してデジタル化する際のビット数
による単位の大きさぐらいであり、ビット数を多くして
単位を小さくすることにより、入力精度を高くすること
ができ、容易に従来の図７の電磁誘導方式の装置より著
しく高くすることができる。
【００３２】また、本実施例の装置は電磁誘導方式のよ
うに電磁波を用いないので、装置本体の電磁シールドを
簡単なものにできる。さらに、基本的な構造は、単なる
プラスチック板あるいはガラス板等である入力板１の四
隅にＭＩ素子３を配置するだけの簡単な構造であり、安
価に作製できる。
うに電磁波を用いないので、装置本体の電磁シールドを
簡単なものにできる。さらに、基本的な構造は、単なる
プラスチック板あるいはガラス板等である入力板１の四
隅にＭＩ素子３を配置するだけの簡単な構造であり、安
価に作製できる。
【００３３】なお上記実施例では、入力板１の四隅にＭ
Ｉ素子３を配置してＭＩ素子３を一平面上に配置し、そ
の平面上における磁石６の位置の２次元の座標を求めた
が、ＭＩ素子を例えば図６に符号３１〜３８で示すよう
に、立体的な直方形のスペースを画成するように立体的
に配置し、その立体的なスペース内での入力ペン５先端
の磁石６の位置の３次元の座標を求めるように構成する
こともできる。ＭＩ素子の立体的な配置の形状は直方形
に限らず、その形状に応じたＭＩ素子の個数も８個に限
らないことは勿論である。
Ｉ素子３を配置してＭＩ素子３を一平面上に配置し、そ
の平面上における磁石６の位置の２次元の座標を求めた
が、ＭＩ素子を例えば図６に符号３１〜３８で示すよう
に、立体的な直方形のスペースを画成するように立体的
に配置し、その立体的なスペース内での入力ペン５先端
の磁石６の位置の３次元の座標を求めるように構成する
こともできる。ＭＩ素子の立体的な配置の形状は直方形
に限らず、その形状に応じたＭＩ素子の個数も８個に限
らないことは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のペン入力装置によれば、入力部の任意の位置を指す入
力操作用で先端に磁石が固定された入力ペンと、前記入
力部の複数箇所に配置され、前記磁石からの磁束を検出
する磁気インピーダンス効果を利用した複数の磁気検出
素子とを有し、前記複数の磁気検出素子の出力に基づい
て前記入力部における前記入力ペン先端の磁石の位置の
座標を導出するように構成されたので、前記磁石からの
磁束を磁気インピーダンス効果を利用した高感度の複数
の磁気検出素子により検出して高精度に座標入力を行な
え、しかも構造が簡単で安価に製造できるという優れた
効果が得られる。
のペン入力装置によれば、入力部の任意の位置を指す入
力操作用で先端に磁石が固定された入力ペンと、前記入
力部の複数箇所に配置され、前記磁石からの磁束を検出
する磁気インピーダンス効果を利用した複数の磁気検出
素子とを有し、前記複数の磁気検出素子の出力に基づい
て前記入力部における前記入力ペン先端の磁石の位置の
座標を導出するように構成されたので、前記磁石からの
磁束を磁気インピーダンス効果を利用した高感度の複数
の磁気検出素子により検出して高精度に座標入力を行な
え、しかも構造が簡単で安価に製造できるという優れた
効果が得られる。
【図１】本発明によるペン入力装置の実施例の外観を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】同装置に用いられるＭＩ素子の構造を示す斜視
図である。
図である。
【図３】同ＭＩ素子の駆動回路の回路図である。
【図４】同ＭＩ素子を構成する高透磁率磁性膜の材質に
よるＭＩ素子の出力特性を示すグラフ図である。
よるＭＩ素子の出力特性を示すグラフ図である。
【図５】同ペン入力装置の回路構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】ＭＩ素子を立体的に配置する構成の説明図であ
る。
る。
【図７】従来の電磁誘導方式のペン入力装置を示す斜視
図である。
図である。
１ 入力板 ２ 枠 ３，３１〜３８ ＭＩ素子 ４ 液晶表示装置 ５ 入力ペン ６ 磁石 ７ 非磁性基板 ８，８’ 高透磁率磁性膜 ９，９’ 絶縁膜 １０ 導電膜 ５０ ＭＩ素子駆動回路 ５１，５５ インターフェース回路 ５２ ＣＰＵ ５３ ＲＯＭ ５４ ＲＡＭ
Claims (6)
- 【請求項１】 入力部の任意の位置を指す入力操作用で
先端に磁石が固定された入力ペンと、 前記入力部の複数箇所に配置され、前記磁石からの磁束
を検出する磁気インピーダンス効果を利用した複数の磁
気検出素子とを有し、 前記複数の磁気検出素子の出力に基づいて前記入力部に
おける前記入力ペン先端の磁石の位置の座標を導出する
ように構成されたことを特徴とするペン入力装置。 - 【請求項２】 前記入力部において前記複数の磁気検出
素子を一平面上に配置し、前記一平面上における入力ペ
ン先端の磁石の位置の２次元の座標を導出するように構
成されたことを特徴とする請求項１に記載のペン入力装
置。 - 【請求項３】 前記入力部において前記複数の磁気検出
素子を立体的に配置し、前記入力部における入力ペン先
端の磁石の位置の３次元の座標を導出するように構成さ
れたことを特徴とする請求項１に記載のペン入力装置。 - 【請求項４】 前記磁気検出素子は、非磁性基板上に下
から順に第１の高透磁率磁性膜、第１の絶縁膜、導電
膜、第２の絶縁膜、第２の高透磁率磁性膜を積層して構
成されたことを特徴とする請求項１から３までのいずれ
か１項に記載のペン入力装置。 - 【請求項５】 前記第１の高透磁率磁性膜の前記入力部
の内側に向かう側の端部が扇形に形成されたことを特徴
とする請求項４に記載のペン入力装置。 - 【請求項６】 前記第１と第２の高透磁率磁性膜は、ア
モルファス膜または微結晶膜であることを特徴とする請
求項４または５に記載のペン入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10491595A JPH08305478A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | ペン入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10491595A JPH08305478A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | ペン入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08305478A true JPH08305478A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14393408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10491595A Pending JPH08305478A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | ペン入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08305478A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010256196A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Nissha Printing Co Ltd | 磁気センサモジュール用加飾成形品及びその製造方法 |
| JP2010277133A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Nissha Printing Co Ltd | ハイブリッドタッチパネル |
| KR101406658B1 (ko) * | 2013-01-24 | 2014-06-11 | 한국과학기술원 | 복수 자기장 센서를 이용한 오브젝트 센싱 시스템 및 방법 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10491595A patent/JPH08305478A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010256196A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Nissha Printing Co Ltd | 磁気センサモジュール用加飾成形品及びその製造方法 |
| JP2010277133A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Nissha Printing Co Ltd | ハイブリッドタッチパネル |
| KR101406658B1 (ko) * | 2013-01-24 | 2014-06-11 | 한국과학기술원 | 복수 자기장 센서를 이용한 오브젝트 센싱 시스템 및 방법 |
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