JPH1078843A - 座標入力装置の座標検出制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積の抵抗膜方式のタブレットを備えた座
標入力装置で、専用の入力ペン以外に指による座標入力
操作を可能にし、かつ正確な座標値をパーソナルコンピ
ュータ等に入力可能にすること。 【解決手段】 ２層の抵抗膜から成るタブレットを備え
た座標入力装置において、入力ペンや指による前記タブ
レットへの押下点座標を検出するに際し、検出対象座標
軸の抵抗膜の両端抵抗値を検出し、その両端抵抗値が規
定値より低下している場合には面押下状態であると判定
し、この面押下状態で検出した押下点座標値は無効とす
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、座標入力装置の座
標検出制御方法に係り、特に、抵抗膜から成るタブレッ
トを使用した座標入力装置の座標検出制御方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、入力ペンや指による押圧点の座標
を検出し、その検出座標値をコンピュータ等の描画処理
や手書き文字認識処理に供する座標入力装置として、２
層の電極膜をマトリックス状に配置し、入力ペンや指の
押圧による２層の電極膜の接触状態から押圧点座標を検
出するの感圧方式の座標入力装置がある。

【０００３】この感圧方式の座標入力装置では、電極膜
の分解能により座標の精度が決まるため、文字等の高分
解能の座標を連続して入力する使用形態には適していな
い。

【０００４】そこで、高分解能の座標入力を行うため、
特開平５−１７３６９６号に記載されているように、抵
抗膜を用いた電極間の電圧を測定し、入力ペンの押圧に
よる抵抗膜の接触点の座標を検出する抵抗膜方式の座標
入力装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、抵抗膜を用
いた座標入力装置は、ペン入力コンピュータの表示装置
と一体化されて実用化されることがある。そして、近時
においては、表示装置画面の大型化に伴い、座標入力面
（タブレット面）も大型化している。

【０００６】しかしながら、抵抗膜方式の座標入力装置
にあっては、座標入力面（タブレット面）が大きくなっ
た場合、ペンによって図形や文字を入力する際に、ペン
の先端以外に手の拳や関節が座標入力面を押下する状態
が生じる。手の拳や関節が座標入力面を押下した場合、
面押下状態で抵抗膜の接触が発生し、ペン入力による点
押下状態の抵抗膜の接触による座標電圧に合成される。
このため、ペン入力による座標電圧に誤差が生じ、正確
な座標値を入力できなくなるという問題が発生する。

【０００７】これを解決するためには、抵抗膜の押下荷
重に対する感度を鈍くし、手の拳や関節等の面押下状態
では抵抗膜が接触しないようにする方法が考えられる。
しかし、抵抗膜の押下荷重に対する感度を鈍くした場
合、タブレット面が堅くなるため、専用の入力ペンでし
か入力することができなくなり、指等でも入力可能とす
る仕様に対して対応できないという新たな問題が発生す
る。

【０００８】一方、入力ペンによる抵抗膜の押下荷重を
小さくした場合には、押下荷重に対する抵抗膜の接触抵
抗が無視できなくなる。このため、ペン入力時の筆圧変
動により、接触抵抗により座標電圧が変化し、入力座標
点を描画軌跡として印刷した場合、入力座標点とは全く
異なる位置に描画点が現れるという入力座標値の飛び現
象が生じ、入力ペンによる押下点の座標を正確に入力で
きないという問題がある。

【０００９】本発明の第１の目的は、入力ペン以外に指
による座標入力操作を可能とし、かつ面押下状態での押
下点座標を除外した正確な座標値を入力することができ
る座標入力装置の座標検出制御方法を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の第２の目的は、抵抗膜の接触抵抗
に起因して変動する押下点座標を除外し、正確な座標値
を入力することができる座標入力装置の座標検出制御方
法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明は、入力ペンや指による２層の抵抗膜
から成るタブレットへの押下点座標を検出するに際し、
検出対象座標軸の抵抗膜の両端抵抗値を検出し、その両
端抵抗値が規定値より低下している場合には面押下状態
であると判定し、この面押下状態で検出した押下点座標
値は無効とするようにしたことを特徴とする。

【００１２】あるいは、４層の抵抗膜により感度の異な
る２対のタブレットを構成しておき、入力ペンや指によ
る前記２対のタブレットへの押下点座標値を検出した際
に、前記２対のタブレットの押下点座標値の一致，不一
致を検出し、一致した押下点座標値を点押下状態での有
効座標値として出力し、一致しない押下点座標値は面押
下状態での座標値として無効とすることを特徴とする。

【００１３】この場合、２層の抵抗膜の少なくとも一方
を複数のブロックに分割しておき、入力ペンや指による
押下点座標値を検出するに際し、各ブロックを順次スキ
ャンし、複数のブロックで押下電圧を検出した場合には
面押下状態であると判定し、この面押下状態で検出した
押下点座標値は無効とするようにしてもよい。

【００１４】上記第２の目的を達成するために、本発明
は、入力ペンや指による２層の抵抗膜から成るタブレッ
トへの押下点座標値を検出するに際し、２層の抵抗膜の
接触抵抗値を検出し、その接触抵抗値が規定値より増加
している場合には低押下荷重状態であると判定し、この
低押下荷重状態で検出した押下点座標値は無効とするよ
うにしたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき詳細
に説明する。

【００１６】図１は、本発明を適用した座標入力装置の
第１の実施の形態を示す回路構成図であり、抵抗膜タブ
レットは、Ｙ座標検出を行うための抵抗膜１と、この抵
抗膜１に対して所定のスペースを隔てて対向配置され、
Ｘ座標検出を行うための抵抗膜２によって構成されてい
る。

【００１７】この抵抗膜１，２の両端電極にはトランジ
スタから成るスイッチ５，６および７，８が接続され、
それぞれタブレットコントローラ４によりオフ／オン制
御されるようになっている。スイッチ５，７の一端には
抵抗膜１，２に定電流を印加するための定電流源３が接
続されている。

【００１８】タブレットコントローラ４は、パーソナル
コンピュータやワークステーション等のタブレットイン
タフェース基板の中に組み込んで実現する形態と、抵抗
膜タブレットと共にパーソナルコンピュータ等から独立
させて実現する形態がある。

【００１９】このような構成において、２層の抵抗膜
１，２から構成されるタブレット面に対し、ペンあるい
は指による押下操作が行われた場合、タブレットコント
ローラ４は、一方の抵抗膜の押下点における電位を他方
の抵抗膜により検出し、これをＸ軸またはＹ軸方向の座
標電圧とする。次に、電位検出を行う抵抗膜を切り替
え、他方の座標電圧を検出する。以上の制御により、
Ｘ，Ｙ軸の座標電圧を検出し、ペンあるいは指の押下点
座標値を得る。そして、これを繰り返し、連続した座標
変化を検出する。

【００２０】ここで、点押下状態では、図２（ａ）の等
価回路図に示すように、矢印で示す押下ポイントに関係
無く座標電圧を検出する抵抗膜１または２の両端抵抗値
は変化しない。しかし、面押下状態では、図２（ｂ）の
等価回路図に矢印で示すように、押下ポイントが複数個
になって抵抗膜１，２が面接触する状態になるため、２
つの抵抗膜が並列接続された状態となり、座標電圧を検
出する抵抗膜１または２の両端抵抗値は低下する。した
がって、抵抗膜１または２のの両端抵抗値を検出するこ
とにより、点押下状態と面押下状態とを区別できる。

【００２１】具体的には、点押下状態が面押下状態かの
判定は、スイッチ５，６をオン、スイッチ７，８をオフ
に設定し、抵抗膜１の一端のＶｘラインの電圧をタブレ
ットコントローラ４の内蔵Ａ／Ｄ変換器により検出し、
その電圧値により判定する。すなわち、点押下状態では
検出される電圧は回路中の抵抗値によって一意に定まる
規定値になるが、面押下状態では、抵抗膜１の両端抵抗
値が小さくなるため、検出電圧は点押下状態に比べて低
下する。

【００２２】そこで、Ｖｘラインの電圧を判定した結
果、規定値より低下している場合は、面押下状態である
と判定する。しかし、規定値以上であれば、点押下状態
であると判定する。

【００２３】ここで、点押下状態であると判定された時
には、押下点のＹ座標電圧をＶｙラインの電圧により検
出し、その電圧をタブレットコントローラ４の内蔵Ａ／
Ｄ変換器によりディジタル値に変換し、Ｙ軸方向の押下
点座標値を得る。

【００２４】次に、スイッチ５，６をオフ、スイッチ
７，８をオンに設定し、Ｖｘラインの電圧を検出し、そ
の電圧をタブレットコントローラ４の内蔵Ａ／Ｄ変換器
によりディジタル値に変換し、Ｘ軸方向の押下点座標値
を得る。

【００２５】以上の制御を所定周期で行い、点押下座標
（Ｘ，Ｙ）の移動を検出する。

【００２６】一方、面押下状態であると判定された場合
は、上記のような押下点座標の検出動作を面押下状態が
解除されるまで停止する。あるいは、押下点座標の検出
動作を所定周期で繰返し実施したとしても、検出結果を
無効とする。

【００２７】従って、本実施形態によれば、面押下状態
を識別し、面押下状態での押下点検出座標値は無効とさ
れるため、抵抗膜タブレットの押下荷重に対する感度を
鈍くする必要はなくなる。これにより、専用の入力ペン
以外に指による座標入力操作が可能になる。

【００２８】また、タブレット面を手の拳や関節等で押
下している面押下状態では、押下点検出座標値は無効と
され、指または入力ペンのみで押下している点押下状態
での押下点座標値が有効座標値として扱われるため、正
確な座標値をパーソナルコンピュータ等に入力すること
ができる。

【００２９】なお、タブレット面を手の拳や関節等で押
下している面押下状態では、ユーザに対して、手の拳や
関節等をタブレット面から離すように指示するメッセー
ジを発生することにより、操作性が向上する。

【００３０】ところで、図１の実施形態においては、定
電流源３から定電流を抵抗膜１，２に印加するようにし
ているが、定電流の代わりに定電圧を印加するようにし
てもよい。

【００３１】図３は、定電圧源９から定電圧を抵抗膜
１，２に印加するようにした第２の実施形態を示す回路
構成図であり、図１と同一部分は同一記号で示してい
る。

【００３２】この第２の実施形態においては、スイッチ
６，８のコレクタにはセンス抵抗１１，１２が接続さ
れ、これらセンス抵抗１１，１２と抵抗膜１，２の接続
点電圧がタブレットコントローラ４のＲｙ，Ｒｘライン
に入力されている。

【００３３】面押下状態では、点押下状態に比べて抵抗
膜１，２の両端抵抗値が小さくなるため、Ｒｙラインの
センス抵抗１１の両端電圧は大きくなる。このセンス抵
抗１１の両端電圧をタブレットコントローラ４に内蔵し
たＡＤ変換器によってディジタル値に変換し、規定値よ
り大きい場合は面押下状態、規定値未満ならば点押下状
態と判定する。点押下状態，面押下状態を判別した後の
動作は図１の実施形態と同様である。

【００３４】ここで、図１および図３の実施形態におい
て、スイッチ５，６，７，８を表１のように制御するこ
とにより、低荷重押下状態を検出することができる。

【００３５】

【表１】

【００３６】例えば図１において、スイッチ５，８をオ
ン、スイッチ６，７をオフに設定し、Ｖｘラインの電圧
を検出し、その電圧検出値から抵抗膜１，２の抵抗値と
膜間の接触抵抗を検知する。押下荷重が充分にある場合
には、接触抵抗はゼロになる。

【００３７】しかし、押下荷重が小さい場合には、接触
抵抗の影響により、Ｖｘラインの電圧が変動する。そこ
で、接触抵抗がゼロでない場合、あるいは許容範囲内で
ない場合は、低荷重押下状態であると判定し、押下点座
標検出値を無効にする。

【００３８】このような低荷重状態検出制御を上記で説
明した面押下と点押下の判定に加えることにより、より
正確に座標検出を行うことができる。

【００３９】図４は、第３の実施形態を示す回路構成図
であり、２層の抵抗膜１，２のうち少なくとも一方の抵
抗膜１を短冊型の複数のブロック抵抗膜１ａ〜１ｅに分
割し、各ブロック抵抗膜１ａ〜１ｅに電流を印加するス
イッチ５ａ〜１ｅおよび６をオフにし（この時、スイッ
チ７，８はオン）、各ブロック抵抗膜１ａ〜１ｅを電圧
センスラインとして順次スキャンする。その結果、複数
のブロック抵抗膜で座標電圧を検出したときには、面押
下状態と判定する。

【００４０】このような構成であっても面押下状態での
押下点座標を除外した正確な座標を入力することができ
る。

【００４１】なお、図４中のＹ１ａ〜Ｙ１ｅはスイッチ
５ａ〜１ｅをオン／オフする制御信号、Ｖｘａ〜Ｖｘｅ
は電圧センスラインである。

【００４２】図５は、第４の実施形態を示すタブレット
の断面構成図であり、抵抗膜１ａ，２ａから成る第１の
抵抗膜タブレットと、抵抗膜１ｂ，２ｂから成る第２の
抵抗膜タブレットとを絶縁膜１０を介して多層構造で積
層し、さらに、第１の抵抗膜タブレットでは、抵抗膜１
ａ，２ａとの間に介在させるスペーサ９ａの間隔を広く
することにより、高感度の抵抗膜タブレットとし、第２
の抵抗膜タブレットでは、抵抗膜１ｂ，２ｂとの間に介
在させるスペーサ９ｂの間隔を狭くすることにより、低
感度の抵抗膜タブレットとしたものである。

【００４３】この構成においては、面押下状態や低押下
荷重状態では、スペーサピッチが広い第１の抵抗膜タブ
レットのみ座標電圧が検出される。または、２対の抵抗
膜タブレットの押下点座標値は不一致となる。しかし、
押下荷重が充分であれば、第１，第２の抵抗膜タブレッ
トの両方から一致した座標電圧が検出される。

【００４４】第１の抵抗膜タブレットのみ座標電圧が検
出された場合、または２対の抵抗膜タブレットの押下点
座標値は不一致となった場合は、無効座標電圧とし処理
する。

【００４５】これにより、面押下状態と低押下荷重状態
の両方の判定が可能となり、ペンや指による入力座標精
度を向上させることが可能になる。

【００４６】ここで、第１の抵抗膜タブレットの上面に
イラスト用の台紙を置き、その形状を入力ペンでなぞる
操作を行った場合、感度の高い第１の抵抗膜タブレット
ではイラスト用の台紙からの押下荷重によって面押下状
態になるが、２対の抵抗膜タブレットから検出される押
下点座標値のうち、一致したものだけを有効にすること
により、入力ペンの入力操作に従った座標値が得られ
る。

【００４７】すなわち、２対の抵抗膜タブレットの押下
点座標値は不一致となった場合でも、一致したものだけ
を有効にすることにより、第１の抵抗膜タブレットの上
面にイラスト用の台紙等を置き、その形状を入力ペンで
なぞる操作によって描画座標値を入力するといった使用
形態が実現できる。

【００４８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、実施に当たっては細部を種々変更して実
施することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、面押下状
態を識別し、面押下状態での押下点検出座標値は無効と
されるため、抵抗膜タブレットの押下荷重に対する感度
を鈍くする必要はなくなる。これにより、専用の入力ペ
ン以外に指による座標入力操作が可能になる。

【００５０】また、タブレット面を手の拳や関節等で押
下している面押下状態では、押下点検出座標値は無効と
され、指または入力ペンのみで押下している点押下状態
での押下点座標値が有効座標値として扱われるため、正
確な座標値をパーソナルコンピュータ等に入力すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した座標入力装置の第１の実施形
態を示す回路構成図である。

【図２】点押下状態と面押下状態の抵抗膜タブレットの
等価回路図である。

【図３】本発明を適用した座標入力装置の第２の実施形
態を示す回路構成図である。

【図４】本発明を適用した座標入力装置の第３の実施形
態を示す回路構成図である。

【図５】本発明を適用した座標入力装置の第３の実施形
態を示す回路構成図である。

【符号の説明】

１，２…抵抗膜、１ａ〜１ｅ…ブロック抵抗膜、３…定
電流源、４…タブレットコントローラ、５〜８…スイッ
チ、９ａ，９ｂ…スペーサ、１０…絶縁膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２層の抵抗膜から成るタブレットを備え
   た座標入力装置の座標検出制御方法であって、 入力ペンや指による前記タブレットへの押下点座標を検
   出するに際し、検出対象座標軸の抵抗膜の両端抵抗値を
   検出し、その両端抵抗値が規定値より低下している場合
   には面押下状態であると判定し、この面押下状態で検出
   した押下点座標値は無効とするようにしたことを特徴と
   する座標入力装置の座標検出制御方法。
2. 【請求項２】 ４層の抵抗膜により構成される感度の異
   なる２対のタブレットを備えた座標入力装置の座標検出
   制御方法であって、 入力ペンや指による前記２対のタブレットへの押下点座
   標値を検出した際に、前記２対のタブレットの押下点座
   標値の一致，不一致を検出し、一致した押下点座標値を
   点押下状態での有効座標値として出力し、一致しない押
   下点座標値は面押下状態での座標値として無効とするよ
   うにしたことを特徴とする座標入力装置の座標検出制御
   方法。
3. 【請求項３】 ２層の抵抗膜から成るタブレットを備え
   た座標入力装置の座標検出制御方法であって、 前記タブレットへの押下点座標を検出するに際し、２層
   の抵抗膜の接触抵抗値を検出し、その接触抵抗値が規定
   値より増加している場合には低押下荷重状態であると判
   定し、この低押下荷重状態で検出した押下点座標値は無
   効とするようにしたことを特徴とする座標入力装置の座
   標検出制御方法。