JPH10143313A

JPH10143313A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH10143313A
Application number: JP31117796A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Ishibashi; 弘敏石橋
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチ入力の付加機能を加えても、カーソ
ルの移動操作と一連の操作でスイッチ入力操作を行うこ
とができ、しかも誤動作することのない座標入力装置を
提供する。【解決手段】下層タブレットシート（１０１ｂ）とと
もに屈曲する可撓シート（２）の下方に、わずかな間隙
を隔てて基板を平行に配置し、可撓シート（２）と、基
板（３）との接触幅を判別して、接触幅が所定幅以上と
なったときに、スイッチの押圧を表すスイッチデータを
出力する。上層タブレットシート（１０１ａ）への押圧
力を変えるだけで、スイッチデータを出力できるので、
カーソルの移動操作と一連の操作で行うことができる。
また、接触幅で判別するので、スイッチデータを発生さ
せる必要のない操作においては、押圧面の曲率が大きい
専用ペンを用いることによって、スイッチデータ発生の
誤動作を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、ワードプロセッサ、電子手帳などの電子機器の
ディスプレーに表示されたカーソルを移動制御する座標
入力装置に関し、更に詳しくは、マウスと同様に、カー
ソルを移動制御するとともに、スイッチの押圧を表すス
イッチデータをこれらの電子機器へ出力する座標入力装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータ等の電子
機器のディスプレーに表示されたカーソルを移動制御す
る座標入力装置として、図１０に示すような座標入力装
置１００が知られている。

【０００３】この座標入力装置１００は、感圧式タブレ
ットの動作原理を利用したもので、タブレット１０１が
押圧されるときに、その押圧位置（ｘ_n、ｙ_n）を読み取
って、カーソルを移動制御するためのカーソル制御デー
タを出力するものである。

【０００４】図１１は、タブレット１０１の押圧位置
（ｘ_n、ｙ_n）を読み取る為の座標入力装置１００の構成
を示す概略図で、図に示すようにタブレット１０１は、
上層タブレットシート１０１ａと下層タブレットシート
１０１ｂを、絶縁性のドットスペーサ（図示せず）等で
互いの対向面の導電接触面がわずかな間隙をもって向か
い合うように積層し、対向面の周縁を接着剤で固着して
重合させている。対向する導電接触面は、それぞれ均一
な抵抗体が被着された抵抗面となっていて、それぞれ直
交するＸ方向とＹ方向の両側に電圧印加用の電極が接続
されている。

【０００５】タブレット１０１の押圧位置（ｘ_n、ｙ_n）
を読み取る場合には、まずＣＰＵ１０５からの制御によ
ってＸ側のスイッチ１０６、１０７を閉じ上層タブレッ
トシート１０１ａに電位勾配をかける。タブレットシー
ト１０１ａの導電接触面には、均一な抵抗体が被着され
ているので、タブレットシート１０１ａの各位置で電極
からの距離に比例した電位が生じ、等しい傾きの電位勾
配が形成される。このとき、Ａ／Ｄコンバータ１０８の
入力端子と接続するスイッチ１０９は、下層タブレット
シート１０１ｂの出力電極側１１５に接続する。

【０００６】ここで、上層タブレットシート１０１ａの
Ｐ点（ｘ，ｙ）が押圧されると、Ｐ点での電位Ｖ_Pは、
図のようにＸ入力電極１１０からの距離の抵抗をｘ２、
Ｘ出力電極１１１からの距離の抵抗をｘ１とすれば、Ｖ
_CC×ｘ１÷（ｘ１＋ｘ２）となり、この電位Ｖ_PをＡ／
Ｄコンバータ１０８で読み取ることによって、ｘ座標
（ｘ）を検出する。

【０００７】次いで、Ｘ側のスイッチ１０６、１０７を
開放するとともに、Ｙ側のスイッチ１１２、１１３を閉
じ、Ａ／Ｄコンバータ１０８の入力端子と接続するスイ
ッチ１０９を、上層タブレットシート１０１ａのＸ出力
電極１１１へ接続する。

【０００８】Ｐ点での電位Ｖ_Pは、同様にＹ入力電極１
１４からの距離の抵抗をｙ２、Ｙ出力電極１１５からの
距離の抵抗をｙ１とすれば、Ｖ_CC×ｙ１÷（ｙ１＋ｙ
２）となり、この電位Ｖ_PをＡ／Ｄコンバータ１０８で
読み取ることによって、ｙ座標（ｙ）を検出する。

【０００９】タブレット１０１は、上層タブレットシー
ト１０１ａが押圧されたときに、上述の動作を例えば５
ｍｓｅｃの周期で繰り返し、５ｍｓｅｃ毎にその押圧位
置（ｘ_n、ｙ_n）を読み取るものである。

【００１０】押圧位置を移動させると、ＣＰＵ１０５に
おいて、Ｘ方向とＹ方向の押圧位置間の差（ｘ_n−
ｘ_n-1、ｙ_n−ｙ_n-1）が求められ、それぞれをＸ０から
Ｘ７、Ｙ０からＹ７の８ビットで表した表１のフォーマ
ットで示すカーソル制御データが生成され、図１０に示
すように、電子機器１０４のＩ／Ｏポート１０２へ出力
される。電子機器１０４に出力されるカーソル制御デー
タのフォーマットは、他のカーソル制御装置であるマウ
スと互換性をもって、座標入力装置１００を電子機器１
０４に接続できるように、マウスの出力フォーマットと
同一としている。

【００１１】

【表１】

【００１２】電子機器１０４のデバイスドライバ１０３
は、このカーソル制御データをもとにディスプレー（図
示せず）に表示されたカーソルを移動させるものである
が、カーソル制御データは、座標入力装置１００の押圧
位置間の差をもとに生成されたものなので、座標入力装
置１００の押圧移動操作に合わせてカーソルが移動す
る。

【００１３】一方、このように構成された座標入力装置
１００には、単にカーソルを移動させるだけでなく、カ
ーソルの移動位置での入力確定などのために、マウスの
左右の入力スイッチによる操作のように、クリック、ダ
ブルクリック、ドラッグ等の付加入力機能が求められて
いる。

【００１４】この為、従来の座標入力装置１００には、
タブレット１０１の他に図１０に示すように、マウスの
左右のスイッチに相当する別の入力スイッチ１１６、１
１７が設けられている。この入力スイッチ１１６、１１
７の押圧を表すスイッチデータは、それぞれ表１のフォ
ーマットのＬ、Ｒで示すビットで表されることによって
カーソル制御データに含まれ、マウスの左右のスイッチ
と同様の操作を電子機器１０４に対して伝えることがで
きる。

【００１５】また、タブレットに上述の付加入力機能を
加えた他の座標入力装置として、タブレット１０１の下
方に、更にタブレットシート１０１ａの押圧を検出する
スイッチ１２１を配設した座標入力装置１２０が、特開
平７−６５６６２号により知られている。

【００１６】図１２は、この従来の座標入力装置１２０
の操作部の断面図であり、タブレット１０１の構成は、
上記座標入力装置１００と同一の構成であるので、同一
の符号を付してその説明を省略する。スイッチ１２１
は、下層タブレットシート１０１ｂの背面に形成された
可動電極面１２３と、下層タブレットシート１０１ｂと
平行に配置された基板１２４上に印刷形成された固定電
極面１２５とによって構成されている。可動電極面１２
３と固定電極面１２５は、下層タブレットシート１０１
ｂに印刷形成されたドットスペーサ１２２によってわず
かな間隙を隔てて対向するようになっている。

【００１７】尚、図中１２６は、タブレット１０１に対
する押圧フィーリングを良好とするために、上層タブレ
ットシート１０１ａ上に貼着された保護シートである。

【００１８】この座標入力装置１２０によれば、上層タ
ブレットシート１０１ａを下層タブレットシート１０１
ｂに接触させるように軽い押圧力で押圧移動操作させる
ことによって、カーソルを移動制御できるとともに、更
に強い押圧力で上層タブレットシート１０１ａを押圧す
ることによって、可動電極面１２３を固定電極面１２５
に接触させ、上述のマウスのスイッチの押し下げに相当
するスイッチデータを発生させることができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】

【００２０】上記従来の座標入力装置１００では、クリ
ック、ダブルクリックなどマウスのスイッチの押し下げ
操作に相当する操作を行う為に、カーソルを移動操作す
るタブレット１０１と別の位置で入力スイッチ１１６、
１１７を押し下げる必要があり、一連の操作で行うこと
ができないことから操作性が悪いという問題があった。

【００２１】また、入力スイッチ１１６、１１７をタブ
レット１０１と別の位置に設ける必要があるため、座標
入力装置１００全体が大型化し、電子機器１０４等とと
ともに持ち運ぶ際の障害となっていた。

【００２２】また、従来の座標入力装置１２０は、この
問題を解決したものであるが、タブレット１０１の押圧
力をわずかに変化させただけで、可動電極面１２３と固
定電極面１２５が接触し、意図せずにスイッチの押し下
げを示すスイッチデータが発生してしまうという問題が
あった。

【００２３】このため、特開平７−６５６６２号では、
タブレットシート１０１ａ、１０１ｂ間のドットスペー
サ１２７の間隔Ｓ２を、スイッチ１２１のドットスペー
サ１２２の間隔Ｓ１より広くしたり、タブレットシート
１０１ａ、１０１ｂ間の高さＨ１よりスイッチ１２１の
間隙の高さＨ２を高くして、誤操作を防止している。す
なわち、タブレット１０１への押圧力を大きく変化させ
ないと可動電極面１２３と固定電極面１２５が接触しな
いようにして、上記問題を解決している。

【００２４】しかしながら、タブレット１０１への押圧
操作が、全体では同一の押圧力であっても、例えば、指
の腹で押圧していたものを爪で押圧したり、先端面の曲
率が大きい入力専用ペンで押圧すると、単位面積当たり
の押圧力が増して、可動電極面１２３が固定電極面１２
５と接触して誤動作するという問題があった。

【００２５】しかも、スイッチデータを発生させる押圧
力を一度設定した後は、構造上これを変更することがで
きず、使用するものの個人差による押圧力の変化に対応
できないものであった。

【００２６】また、本出願人は、このように別のスイッ
チを設けずに、タブレットの押圧操作間隔によってマウ
スのスイッチの押し下げを表すスイッチデータを発生さ
せる座標入力装置を発明し、特許出願（特願平７−１８
２２７２号）を行った。

【００２７】この座標入力装置は、タブレット１０１を
瞬間的にたたく（以下、タッピング操作という。）間隔
と回数で、例えば、表２に示す定義操作パターンを定
め、定義操作パターンに一致する操作が行われたとき
に、シングルクリック、ダブルクリック等に相当するス
イッチデータを発生させるものである。

【００２８】

【表２】

【００２９】しかしながら、この定義操作パターンは、
通常、自然に操作するタブレット１０１の押圧移動操作
と識別できるように、特別な操作パターンとする必要が
あるが、その為、操作パターンを覚える必要があり、ま
た、操作が複雑であるという問題があった。

【００３０】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、スイッチ入力の付加機能を加え
ても、カーソルの移動操作と一連の操作でスイッチ入力
操作を行うことができ、しかも大型化することなく持ち
運び易い座標入力装置を提供することを目的とする。

【００３１】また、スイッチ入力操作が単純で、しかも
通常のカーソル移動操作と明確に区別することができ、
誤動作することのない座標入力装置を提供することを目
的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】請求項１の座標入力装置
は、上層タブレットシートと下層タブレットシートと
を、互いの導電接触面を対向させながら、わずかな間隙
を隔てて平行に配置し、上層タブレットシートと下層タ
ブレットシートの接触位置を押圧位置として検出するタ
ブレットを備え、押圧位置からカーソル制御データを生
成して出力する座標入力装置において、下層タブレット
シート若しくは下層タブレットシートとともに屈曲する
可撓シートの下方に、わずかな間隙を隔てて基板を平行
に配置し、下層タブレットシート若しくは可撓シート
と、基板との接触幅を判別して、接触幅が所定幅以上と
なったときに、スイッチの押圧を表すスイッチデータを
カーソル制御データに含めて出力することを特徴とす
る。

【００３３】上層タブレットシートを押圧すると、下層
タブレットシートに接触するとともに、下層タブレット
シート若しくは可撓シートも撓み、基板と接触する。

【００３４】基板との接触幅が所定幅未満の場合には、
スイッチの押圧を表すスイッチデータは出力されず、上
層タブレットシートと下層タブレットシートの接触位置
から生成されたカーソル制御データが出力される。

【００３５】基板との接触幅が所定幅以上となった場合
には、スイッチの押圧を表すスイッチデータが、カーソ
ル制御データに含められて出力される。

【００３６】所定幅を専用ペンによる接触幅より大きい
幅とすれば、専用ペンでカーソルを移動制御させている
間にスイッチの押圧を表すスイッチデータが誤って出力
されることなく、専用ペンより押圧面の曲率が小さい指
などでのみ、スイッチ入力を行うことができる。

【００３７】指により上層タブレットシートを強く押圧
したときの接触幅を、所定幅と設定すれば、通常のカー
ソル制御のための操作では、スイッチの押圧を表すスイ
ッチデータが誤って出力されることなく、意図的に上層
タブレットシートを押圧したときにのみ、スイッチ入力
を行うことができる。

【００３８】請求項２の座標入力装置は、下層タブレッ
トシート若しくは可撓シートと、基板の対向面のいずれ
か一方の面に、一対のコモン導電パターンを互いに平行
に形成し、各コモン導電パターンに、他方のコモン導電
パターンに電気接続した櫛歯状抵抗パターンと絶縁間隙
を隔てて歯合するように、櫛歯状抵抗パターンを電気接
続するとともに、他方の面の櫛歯状抵抗パターンと対向
する領域に短絡電極パターンを形成し、短絡電極パター
ンで櫛歯状抵抗パターン間を短絡したときの一対のコモ
ン導電パターン間の抵抗値によって、下層タブレットシ
ート若しくは可撓シートと、基板との接触幅を判別する
ことを特徴とする。

【００３９】下層タブレットシート若しくは可撓シート
と、基板が接触すると、短絡電極パターンによって、一
対のコモン導電パターンのそれぞれに電気接続する櫛歯
状抵抗パターン間が短絡する。短絡電極パターンは、接
触幅が大きいほど、櫛歯状抵抗パターンの多くの枝抵抗
パターンと接触する。一対のコモン導電パターン間の抵
抗値は、短絡電極パターンに接触した全ての枝抵抗パタ
ーンの抵抗値によって定まるので、接触幅が大きけれ
ば、逆にコモン導電パターン間の抵抗値は低下する。従
って、一対のコモン導電パターン間の抵抗値を検出する
ことによって、下層タブレットシート若しくは可撓シー
トと、基板との接触幅を判別することができる。

【００４０】請求項３の座標入力装置は、下層タブレッ
トシート若しくは可撓シートと、基板との対向面のいず
れか一方の面に、複数の細長帯状の第１検出電極パター
ンを平行に形成するとともに、他方の面の第１検出電極
パターンを形成した領域と対向する領域に第２検出電極
パターンを均一に形成し、第２検出電極パターンと接触
した第１検出電極パターンによって、下層タブレットシ
ート若しくは可撓シートと、基板との接触幅を判別する
ことを特徴とする。

【００４１】下層タブレットシート若しくは可撓シート
と、基板が接触すると、第２検出電極パターンと、第１
検出電極パターンが短絡する。第２検出電極パターン
は、接触幅が大きいほど、平行に形成された多くの第１
検出電極パターンと接触する。従って、第１検出電極パ
ターンが等間隔に形成されていれば、その接触した本数
を検出することによって、若しくは、第２検出電極パタ
ーンと接触した第１検出電極パターンの内、両側の第１
検出電極パターンを検出することによって、下層タブレ
ットシート若しくは可撓シートと、基板との接触幅を判
別することができる。

【００４２】請求項４の座標入力装置は、下層タブレッ
トシートの下面を基板との対向面としたことを特徴とす
る。

【００４３】下層タブレットシートを可撓シートとする
ので、感圧式タブレットの部品を共用することができ、
座標入力装置全体を薄型化することができる。

【００４４】請求項５の座標入力装置は、カーソル制御
データは、マウスの出力フォーマットで形成され、スイ
ッチデータは、マウスの左スイッチの押圧を表すスイッ
チデータであることを特徴とする。

【００４５】請求項６の座標入力装置は、カーソル制御
データは、マウスの出力フォーマットで形成され、スイ
ッチデータは、マウスの左スイッチの押圧を表すスイッ
チデータであることを特徴とする。

【００４６】請求項５と６の座標入力装置においては、
カーソル制御データがマウスの出力フォーマットである
ので、マウスと互換性をもって電子機器と接続すること
ができ、マウスの左スイッチの押し下げ操作に相当する
操作を電子機器に対して実行することができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。尚、上記従来例
と同一の構成については、同一の符号を付してその説明
を省略する。

【００４８】図１は、本発明に係る座標入力装置１の要
部構成を示す概略図であり、同図に示すように、座標入
力装置１は、下層タブレットシート１０１ｂの更に下方
に、可撓シート２とプリント配線基板３を備えている。

【００４９】可撓シート２は、上層タブレットシート１
０１ａ及び下層タブレットシート１０１ｂと同じ材質の
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）で形成され、図
２に示すように、下層タブレットシート１０１ｂの下面
にその上面を接着することによって、タブレット１０１
に重合させている。

【００５０】可撓シート２のプリント配線基板３との対
向面となる下面には、図４のように短絡電極パターン４
となるカーボンの導電被膜が、印刷により均一に貼着さ
れていて、プリント配線基板３上の櫛歯状抵抗パターン
５と対向する。可撓シート２とプリント配線基板３と
は、短絡電極パターン４上に等間隔に印刷された絶縁ド
ットスペーサ（図示せず）によって、わずかな間隙を隔
てて平行配置され、その周縁が接着されることによって
重合されている。

【００５１】プリント配線基板３は、フェノール樹脂、
繊維強化プラスチック等の絶縁樹脂で形成され、図３に
示すように、プリント配線基板３の可撓シート２と対向
する上面には、一対のコモン導電パターン６ａ、６ｂが
互いに平行に印刷形成されている。コモン導電パターン
６ａ、６ｂは、良導電性の銀、銅などで形成され、それ
ぞれのコモン導電パターン６ａ、６ｂから他方のコモン
導電パターン６ｂ、６ａに向けて、多数の枝抵抗パター
ン７、７・・で構成された櫛歯状抵抗パターン５が印刷
形成されている。いずれかのコモン導電パターン６ａ、
６ｂに接続された枝抵抗パターン７、７・・は、それぞ
れが等幅で形成され、コモン導電パターン６ａ、６ｂと
直交する方向に等間隔に配列されている。そして、２本
の枝抵抗パターン７、７毎にその基端を結合し、前記い
ずれか一方のコモン導電パターン６ａ、６ｂに電気接続
している。

【００５２】図のように、隣り合う枝抵抗パターン７、
７は、それぞれ異なるコモン導電パターン６ａ、６ｂに
電気接続するように印刷形成されているので、一方のコ
モン導電パターン６ａ、６ｂに電気接続する櫛歯状抵抗
パターン５は、他方のコモン導電パターン６ｂ、６ａに
同様に電気接続する櫛歯状抵抗パターン５と、互いに絶
縁間隙を隔てて歯合するように形成される。

【００５３】櫛歯状抵抗パターン５は、カーボン、銀と
カーボンの混合ペースト、ＩＴＯ（酸化インジウム）等
コモン導電パターン６ａ、６ｂに比べて高抵抗の抵抗体
で形成されている。

【００５４】尚、プリント配線基板３の下面には、図示
しないがタブレットのＡ／Ｄコンバータ１０８、ＣＰＵ
１０５等の電子部品が実装されている。

【００５５】図１のように、一方のコモン導電パターン
６ａは、プリント配線基板３のスルーホールを通して、
電源端子と、比較回路８の一方の入力端子に接続し、コ
モン導電パターン６ａをＶ_CCの電位とするとともに、比
較回路の一方の入力端子の電位を基準電位Ｖ_CCとしてい
る。

【００５６】また、他方のコモン導電パターン６ｂは、
同様にプリント配線基板３のスルーホールを通して比較
回路８の他方の入力端子に接続し、比較回路８におい
て、基準電位Ｖ_CCにあるコモン導電パターン６ａの電位
と、コモン導電パターン６ｂの電位を比較するようにし
ている。また、コモン導電パターン６ｂと接地端子間に
調整抵抗１４が接続されている。

【００５７】比較回路８の出力側は、ＣＰＵ１０５のス
イッチ入力ポートに接続し、コモン導電パターン６ａの
電位とコモン導電パターン６ｂの電位差が所定値以下、
すなわち、後述する実験値で定めた電圧しきい値Ｖ_T以
下となったときに、スイッチの押し下げを表すスイッチ
信号をＣＰＵ１０５へ出力する。

【００５８】以下、この様に構成された座標入力装置１
の作用を図１と図５乃至図７を用いて説明する。

【００５９】上層タブレットシート１０１ａを押圧し
て、下層タブレットシート１０１ｂに接触させると、前
述した座標入力装置１００と同様に、Ａ／Ｄコンバータ
１０８によって押圧位置（ｘ_n、ｙ_n）が繰り返して読み
取られ、ＣＰＵ１０５において、押圧位置間の差（ｘ_n
−ｘ_n-1、ｙ_n−ｙ_n-1）から表１のフォーマットで示す
カーソル制御データが生成される。

【００６０】一方、上層タブレットシート１０１ａを押
圧して下層タブレットシート１０１ｂに接触させると、
可撓シート２も屈曲してプリント配線基板３の上面に接
触する。

【００６１】図５は、指によって通常の押圧力で上層タ
ブレットシート１０１ａを押圧したときの、プリント配
線基板３上面の接触状態を示すもので、図中斜線で表し
た円形領域Ａ１、Ａ２は、可撓シート２の短絡電極パタ
ーン４がプリント配線基板３の櫛歯状抵抗パターン５に
接触している領域を示すものである。

【００６２】図のように、カーソルを移動制御するため
に、指で上層タブレットシート１０１ａを押圧移動操作
しているときには、通常の押圧力が上層タブレットシー
ト１０１ａに加えられていて、プリント配線基板３と可
撓シート２は、比較的小さい幅で接触する。従って、短
絡電極パターン４は、例えば円形領域Ａ１のように各コ
モン導電パターン６ａ、６ｂと接続した一組の枝抵抗パ
ターン７、７を橋絡させるだけである。この橋絡によっ
て、コモン導電パターン６ａ、６ｂ間は、図中破線で示
す経路で導通するが、このときのコモン導電パターン６
ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒ_A1は、前記導通経路に比例したｒ
_a＋ｒ_bとなる。尚、このコモン導電パターン６ａ、６ｂ
間の抵抗値を求める場合には、短絡電極パターン４の抵
抗値と接触抵抗値も考慮する必要があるが、図５と図６
の説明においては、比較説明するためこれらの抵抗値を
無視する。

【００６３】指の押圧移動によって接触領域を示す円形
領域Ａ１は、円形領域Ａ２のように他の位置に移動する
が、このように接触位置が異なる位置となっても指によ
る押圧力を変化させない限り、その接触幅、すなわち円
形領域Ａ２の大きさは変化しない。一方、枝抵抗パター
ン７、７は、互いに平行に等間隔で形成されているの
で、円形領域Ａ２が接触する枝抵抗パターン７、７の本
数も概ね変化することなく、図中一点鎖線で示す導通経
路でコモン導電パターン６ａ、６ｂ間が導通する。

【００６４】このときのコモン導電パターン６ａ、６ｂ
間の抵抗値Ｒ_A2は、一点鎖線で示す導通経路に比例した
ｒ´_a＋ｒ´_bで表すことができるが、一点鎖線で示す導
通経路と前記破線で示す導通経路とは、ほぼ等しい長さ
で、また各枝抵抗パターン７、７の幅が等しく、単位長
さあたりの抵抗値が等しいので、ｒ_a＋ｒ_bにほぼ等し
い。

【００６５】つまり、指による押圧力を変化させない限
り、プリント配線基板３との接触幅は変化せず、接触位
置がどの位置であってもコモン導電パターン６ａ、６ｂ
間の抵抗値は、概ね変化しない。

【００６６】一方、クリックなどの操作を電子機器へ伝
えるため、スイッチの押し下げを表す入力を行うときに
は、意識的に指で上層タブレットシート１０１ａを強く
押圧する。

【００６７】図６は、指によって強く上層タブレットシ
ート１０１ａを押圧したときの、プリント配線基板３上
面の接触状態を示すもので、図中斜線で表した円形領域
Ｂは、短絡電極パターン４とプリント配線基板３の櫛歯
状抵抗パターン５との接触領域を示すものである。

【００６８】図のように、比較的大きい押圧力が上層タ
ブレットシート１０１ａに加えられると、プリント配線
基板３と可撓シート２の接触幅は、大きい幅となり、短
絡電極パターン４は、例えば円形領域Ｂのように多数の
枝抵抗パターン７、７・・に接触し、多数の組の枝抵抗
パターン７、７を橋絡させる。この橋絡によって、コモ
ン導電パターン６ａ、６ｂ間は、図中破線で示す複数の
並列経路で導通し、このときのコモン導電パターン６
ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒ_Bは、並列な前記導通経路によっ
て、

【００６９】

【数１】

【００７０】となる。このコモン導電パターン６ａ、６
ｂ間の抵抗値Ｒ_Bは、並列な導通経路が多数形成される
ので、通常の押圧力で押圧したときの抵抗値Ｒ_A1や抵抗
値Ｒ_A2に比べて充分比較できるほど小さい値となる。

【００７１】図７は、この上層タブレットシート１０１
ａに加えられる押圧力の変化とコモン導電パターン６
ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒの関係を示すもので、図中の実線
が、指により押圧した場合の変化を表している。

【００７２】図のように、押圧力を加えるに従って、コ
モン導電パターン６ａ、６ｂ間に段階的に多数の導通経
路が形成され、抵抗値Ｒも段階的に低下する。指により
感圧式タブレットを操作するときの、上層タブレットシ
ート１０１ａに加えられる押圧力は、通常１０乃至１０
０ｇ前後であるので、本実施例では、押圧力が３２０ｇ
を越え、抵抗値Ｒが抵抗しきい値Ｒ_T（Ｒ_T＝１．２Ｋ
Ω）以下となったときに、スイッチの押圧を示すスイッ
チデータを発生するようにしている。

【００７３】すなわち、コモン導電パターン６ａ、６ｂ
間の電位差を比較回路８で検出しているので、コモン導
電パターン６ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒが抵抗しきい値Ｒ_T
であるときの電位差を電圧しきい値Ｖ_Tとして、比較回
路８の入力電位差が電圧しきい値Ｖ_T以下となったとき
に、スイッチの押し下げを表すスイッチ信号をＣＰＵ１
０５へ出力する。尚、コモン導電パターン６ａ、６ｂの
抵抗値は、櫛歯状抵抗パターン５の抵抗値に比べて無視
できるほど小さいので、コモン導電パターン６ａ、６ｂ
間の抵抗値Ｒを比較回路８の入力電位差で検出すること
ができる。

【００７４】また、この電圧しきい値Ｖ_Tは、コモン導
電パターン６ｂに接続された調整抵抗１４の抵抗値を変
更することによって、容易に変更できる。

【００７５】ＣＰＵ１０５は、スイッチの押し下げを表
すスイッチ信号を入力すると、タブレット１０１の押圧
位置間の差（ｘ_n−ｘ_n-1、ｙ_n−ｙ_n-1）から生成したカ
ーソル制御データにおいて、マウスの左スイッチの押し
下げ状態を表すビットを変化させ電子機器１０４のＩ／
Ｏポート１０２へ出力する。

【００７６】すなわち、表１のカーソル制御データのフ
ォーマットにおいて、「Ｌ」で表示した１バイト目の５
番目のビットを「０」（スイッチが開放されていること
を示す）から「１」（スイッチが閉じられていることを
示す）として、カーソル制御データにスイッチデータを
含める。

【００７７】従って、タブレット１０１の通常の押圧移
動操作では、その押圧移動を表すカーソル制御データ
（Ｌで表示したビットは「０」）が電子機器１０４へ出
力されてカーソルの移動制御が行われ、上層タブレット
シート１０１ａを例えば３８０ｇの押圧力で強く押圧す
ると、Ｌで表示したビットを「１」としたカーソル制御
データが出力され、クリック、ドラッグなどのマウスの
左スイッチを押し下げたときと同様の操作を電子機器１
０４に対して実行できる。

【００７８】尚、図７の破線で示す曲線は、指よりも押
圧面の曲率が大きい専用ペンで上層タブレットシート１
０１ａを押圧した場合の、押圧力の変化とコモン導電パ
ターン６ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒの関係を示している。

【００７９】同図から明らかなように、押圧面の曲率が
大きい専用ペンでは、押圧力を増しても、抵抗値Ｒは一
定値（図中１．７ＫΩ）以下に下がらない。これは、専
用ペンの曲率によって、可撓シート２とプリント配線基
板３との接触幅が限られ、短絡電極パターン４が接触す
る枝抵抗パターン７、７の数が限られることから、わず
かな組の枝抵抗パターン７、７しか橋絡させることがで
きないからである。

【００８０】従って、指よりも押圧面の曲率が大きい専
用ペンでは、押圧力を増大させても抵抗値Ｒが抵抗しき
い値Ｒ_T以下となることがなく、スイッチの押圧を表す
スイッチデータが出力されることはない。

【００８１】すなわち、本実施の形態によれば、指によ
る押圧力を変化させることで、スイッチの押圧操作に相
当する操作を行うことができる。一方、スイッチの押圧
操作を実行する必要がない操作（例えば、カーソルをデ
ィスプレー上で移動させて図形を描く描画操作など）で
は、押圧面の曲率が大きい専用ペンに置き換えるなどし
て、誤ってスイッチの押圧を表すスイッチデータが出力
されることがない操作を実行できる。

【００８２】上記第１の実施の形態では、コモン導電パ
ターン６ａ、６ｂ間の電位差で、この間の抵抗値Ｒと抵
抗しきい値Ｒ_Tを比較しているが、コモン導電パターン
６ａ、６ｂを流れる電流値で抵抗値Ｒと抵抗しきい値Ｒ
_Tを比較してもよい。

【００８３】また、この第１の実施の形態では、可撓シ
ート２とプリント配線基板３の接触幅を、コモン導電パ
ターン６ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒで表し、抵抗値Ｒが抵抗
しきい値Ｒ_T以下となったときに、前記接触幅が所定幅
を越えたものと判別したが、接触幅は、他の手段によっ
て表してもよい。

【００８４】更に、上記実施の形態では、２本の枝抵抗
パターン７、７毎にその基端を結合してコモン導電パタ
ーン６ａ、６ｂに電気接続し、櫛歯状抵抗パターン５、
５としているが、少なくとも一方の櫛歯状抵抗パターン
５を、各枝抵抗パターン７、７の基端を直接いずれかの
コモン導電パターン６ａ、６ｂへ電気接続し、櫛歯状抵
抗パターン５としてもよい。

【００８５】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る
座標入力装置１０を示すもので、可撓シート２とプリン
ト配線基板３の接触幅を、可撓シート２の第２検出電極
パターン１１に接触したプリント配線基板３の第１検出
電極パターン１２によって、判別するものである。尚、
上記第１の実施の形態に係る座標入力装置１と同一の構
成については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００８６】プリント配線基板３の上面には、カーボ
ン、銀とカーボンの混合ペースト等の導電材により形成
された多数の第１検出電極パターン１２、１２・・が印
刷形成されている。それぞれの第１検出電極パターン１
２、１２・・は、細長帯状で、互いに平行で等間隔とな
るようにプリント配線基板３上に配置されている。ま
た、このプリント配線基板３と対向する可撓シート２の
下面には、カーボンの導電被膜からなる第２検出電極パ
ターン１１が均一に貼着されている。

【００８７】可撓シート２の下面とプリント配線基板３
の上面は、第２検出電極パターン１１に重ねて印刷形成
した図示しないドットスペーサによって、わずかな間隙
をもって対向するように配置され、対向した状態で第１
検出電極パターン１２、１２・・が印刷された領域に、
第２検出電極パターン１１が貼着された領域が対向して
いる。

【００８８】図のように、ＣＰＵ１０５には、ＣＰＵ１
０５から入力したクロック信号を分周してスキャン信号
とするスキャン信号発生回路１３が接続され、更にスキ
ャン信号発生回路１３の出力側には、キー出力回路１４
が接続されている。

【００８９】キー出力回路１４は、前述の各第１検出電
極パターン１２、１２・・に接続し、スキャン信号発生
回路１３から入力されたスキャン信号を所定の周期で順
次各第１検出電極パターン１２、１２・・へ出力する。

【００９０】また、第２検出電極パターン１１は、ＣＰ
Ｕ１０５のスキャン信号入力ポートに接続し、これによ
って、ＣＰＵ１０５で、スキャン信号が入力されたタイ
ミングから第２検出電極パターン１１に接触した第１検
出電極パターン１２、１２・・を検出する。

【００９１】第１検出電極パターン１２、１２・・は、
等間隔で平行に配列されているので、可撓シート２とプ
リント配線基板３の接触幅が大きくなると、第２検出電
極パターン１１は、より多くの第１検出電極パターン１
２、１２・・と導電接触する。従って、ＣＰＵ１０５に
おいて、このときに第２検出電極パターン１１に接触し
ている第１検出電極パターン１２、１２・・の本数を検
出すれば、接触幅を判別することができ、特定の本数以
上の第１検出電極パターン１２、１２・・が接触したと
きに、所定幅以上の接触幅となったものと判別して、ス
イッチの押圧を表すスイッチデータを出力することがで
きる。

【００９２】また、第２検出電極パターン１１にいずれ
の第１検出電極パターン１２、１２・・が接触している
かを判別できるので、接触している第１検出電極パター
ン１２、１２・・の内、両側の第１検出電極パターン１
２、１２間の間隔からも可撓シート２とプリント配線基
板３の接触幅を判別することができ、該間隔が所定長以
上となったときに、同様に、所定幅以上の接触幅となっ
たものと判別することができる。

【００９３】前述の第１の実施の形態では、プリント配
線基板３側に櫛歯状抵抗パターン５とコモン導電パター
ン６ａ、６ｂを形成し、可撓シート２側に短絡電極パタ
ーン４を形成しているが、逆に、プリント配線基板３側
に短絡電極パターン４を、可撓シート２側に櫛歯状抵抗
パターン５とコモン導電パターン６ａ、６ｂを形成して
もよい。同様に、第２の実施の形態においても、プリン
ト配線基板３側に、第２検出電極パターン１１を、可撓
シート２側に第１検出電極パターン１２を印刷形成して
もよい。

【００９４】また、この可撓シート４は、下層タブレッ
トシート１０１ｂの下面に接着されているものである
が、図９に示すように、下層タブレットシート１０１ｂ
で代用することもできる。このように、下層タブレット
シート１０１ｂの下面に、短絡電極パターン４、第２検
出電極パターン１１等を固着すれば、可撓シート４を省
略して、全体の部品点数が減少し、座標入力装置１、１
０の薄型化を図ることができる。

【００９５】また、上記の実施の形態において、タブレ
ット１０１は、抵抗感圧式のタブレットで説明したが、
上下のタブレットシート１０１ａ、１０１ｂに複数のラ
イン状電極を、互いのタブレットシート１０１ａ、１０
１ｂ上の電極が直交するように平行に配置し、一方の電
極にキースキャン信号を流すことによって、マトリック
ス状に配置したこの電極の接触位置を求め、接触位置か
ら押圧位置を検出するものであってもよい。

【００９６】また、上記の実施の形態においては、スイ
ッチの押圧を表すスイッチデータは、マウスの左スイッ
チの押し下げ状態を表すものであったが、スイッチデー
タを、カーソル制御データの表１に示すフォーマットの
「Ｒ」で示すビットに含めてもよい。このように、スイ
ッチデータでマウスの右スイッチの押し下げ状態を表せ
ば、タッピングなど他の操作によってマウスの左スイッ
チの押し下げ状態を表すことによって、別のスイッチ手
段を設けずに、マウスで行うことができる全ての操作を
電子機器１０４に対して実行することができる。

【００９７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、タブレット１
０１の押圧操作において、押圧力を変えるだけで、スイ
ッチの押し下げ操作に相当するスイッチデータを出力で
きるので、カーソルの移動操作と一連の操作で行うこと
ができ、操作性に優れる。

【００９８】また、専用の入力スイッチをタブレット１
０１と別の位置に設ける必要がないので、全体を小型化
でき、電子機器１０４等に収納したり、持ち運びが容易
となる。

【００９９】また、タブレット１０１への押圧力のみで
判別することなく、下層タブレットシート１０１ｂ若し
くは可撓シート２と、プリント配線基板３との接触幅を
判別してスイッチデータを発生するので、スイッチデー
タを発生させる必要のない操作においては、押圧面の曲
率が大きい専用ペンを用いることによって、スイッチデ
ータ発生の誤動作を防止できる。

【０１００】また、スイッチデータを発生する接触幅を
所定幅として自由に設定できるので、個人差による押圧
力のばらつきに対応させて、スイッチデータを発生させ
る押圧力を設定できる。

【０１０１】請求項２の発明によれば、下層タブレット
シート１０１ｂ若しくは可撓シート２と、プリント配線
基板３との接触幅を、櫛歯状抵抗パターン５と短絡電極
パターン４を対向させた簡単な構成によって判別でき
る。

【０１０２】また、この接触幅の変化を、コモン導電パ
ターン６ａ、６ｂ間の抵抗値Ｒの変化で表すことができ
るので、コモン導電パターン６ａ、６ｂ間の電位降下、
コモン導電パターン６ａ、６ｂを流れる電流値と、所定
のしきい値と比較することによって、簡単に接触幅の判
別ができる。しかも、これらのしきい値は、調整抵抗１
４などの回路上の操作で容易に変更できるので、スイッ
チデータを発生させる動作ポイントを使用者に合わせて
調整することができる。

【０１０３】請求項３の発明によれば、下層タブレット
シート１０１ｂ若しくは可撓シート２と、プリント配線
基板３との接触幅を、第２検出電極パターン１１に接触
した第１検出電極パターン１２を検出することにより判
別できる。スイッチデータを発生させる接触幅は、ＣＰ
Ｕ１０５で設定でき、使用者の押圧力のばらつきに容易
に対応できる。

【０１０４】請求項４の発明によれば、下層タブレット
シート１０１ｂが可撓シート２を兼ねるので、タブレッ
トの部品を共用でき、座標入力装置全体を薄型化するこ
とができる。

【０１０５】請求項５と請求項６の発明によれば、マウ
スと互換性をもって電子機器と接続することができ、マ
ウスの左スイッチの押し下げ操作に相当する操作を電子
機器に対して実行することができる。

【０１０６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る座標入力装置１の要
部構成を示す概略図である。

【図２】座標入力装置１の要部断面図である。

【図３】プリント配線基板３の一部省略平面図である。

【図４】可撓シート２の一部省略底面図である。

【図５】タブレット１０１を通常の押圧力で押圧してい
るときの、可撓シート２とプリント配線基板３間の接触
状態を示す説明図である。

【図６】タブレット１０１を強く押圧したときの、可撓
シート２とプリント配線基板３間の接触状態を示す説明
図である。

【図７】上層タブレットシート１０１ａに加えられる押
圧力の変化とコモン導電パターン６ａ、６ｂ間の抵抗値
Ｒの関係を示すグラフである。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る座標入力装置
１０の要部構成を示す概略図である。

【図９】座標入力装置１０の要部断面図である。

【図１０】電子機器１０４であるパーソナルコンピュー
タに座標入力装置１００を接続した状態を示す斜視図で
ある。

【図１１】従来の座標入力装置１００の概略図である。

【図１２】従来の他の座標入力装置１２０の要部断面図
である。

【符号の説明】

１座標入力装置２可撓シート３プリント配線基板（基板）４短絡電極パターン５櫛歯状抵抗パターン６ａ、６ｂコモン導電パターン１１第２検出電極パターン１２第１検出電極パターン１０１タブレット１０１ａ上層タブレットシート１０１ｂ下層タブレットシートＲ抵抗値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上層タブレットシート（１０１ａ）と下
層タブレットシート（１０１ｂ）とを、互いの導電接触
面を対向させながら、わずかな間隙を隔てて平行に配置
し、上層タブレットシート（１０１ａ）と下層タブレットシ
ート（１０１ｂ）の接触位置を押圧位置として検出する
タブレット（１０１）を備え、押圧位置からカーソル制御データを生成して出力する座
標入力装置において、下層タブレットシート（１０１ｂ）若しくは下層タブレ
ットシート（１０１ｂ）とともに屈曲する可撓シート
（２）の下方に、わずかな間隙を隔てて基板（３）を平
行に配置し、下層タブレットシート（１０１ｂ）若しくは可撓シート
（２）と、基板（３）との接触幅を判別して、接触幅が
所定幅以上となったときに、スイッチの押圧を表すスイ
ッチデータをカーソル制御データに含めて出力すること
を特徴とする座標入力装置。
【請求項２】下層タブレットシート（１０１ｂ）若し
くは可撓シート（２）と、基板（３）の対向面のいずれ
か一方の面に、一対のコモン導電パターン（６ａ）（６
ｂ）を互いに平行に形成し、各コモン導電パターン（６ａ）（６ｂ）に、他方のコモ
ン導電パターン（６ｂ）（６ａ）に電気接続した櫛歯状
抵抗パターン（５）と絶縁間隙を隔てて歯合するよう
に、櫛歯状抵抗パターン（５）を電気接続するととも
に、他方の面の櫛歯状抵抗パターン（５）と対向する領域に
短絡電極パターン（４）を形成し、短絡電極パターン（４）で櫛歯状抵抗パターン（５）間
を短絡したときの一対のコモン導電パターン（６ａ）
（６ｂ）間の抵抗値（Ｒ）によって、下層タブレットシ
ート（１０１ｂ）若しくは可撓シート（２）と、基板
（３）との接触幅を判別することを特徴とする請求項１
記載の座標入力装置。
【請求項３】下層タブレットシート（１０１ｂ）若し
くは可撓シート（２）と、基板（３）との対向面のいず
れか一方の面に、複数の細長帯状の第１検出電極パター
ン（１２）を平行に形成するとともに、他方の面の第１検出電極パターン（１２）を形成した領
域と対向する領域に、第２検出電極パターン（１１）を
均一に形成し、第２検出電極パターン（１１）と接触した第１検出電極
パターン（１２）によって、下層タブレットシート（１
０１ｂ）若しくは可撓シート（２）と、基板（３）との
接触幅を判別することを特徴とする請求項１記載の座標
入力装置。
【請求項４】下層タブレットシート（１０１ｂ）の下
面を基板（３）との対向面としたことを特徴とする請求
項２または３のいずれか１項に記載の座標入力装置。
【請求項５】カーソル制御データは、マウスの出力フ
ォーマットで形成され、スイッチデータは、マウスの左
スイッチの押圧を表すスイッチデータであることを特徴
とする請求項４項記載の座標入力装置。
【請求項６】カーソル制御データは、マウスの出力フ
ォーマットで形成され、スイッチデータは、マウスの左
スイッチの押圧を表すスイッチデータであることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の座標入力装
置。