JPS5824977A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は筆記具等の加圧により加圧位置の座標情報を検
出する座標入力装置に関するものである。

文字や図形を電子計算機等に入力する装置、例えば手書
文字入力装置において、被ン位置の座標を検出する装置
として、従来から入力板を用いた座標入力装置が用いら
れている。

第１図は従来の座標入力装置の一例を示すプロ　−ツク
図であシ、１は絶縁板上に密着された抵抗膜、２は交流
電源、３，４，５．６はダイオード群であシ、ダイオー
ド群３のアノード同士とダイオード群６のカソード同士
は共通接続され交流電源２の一方に接続されている。又
ダイオード群３と対向する位置にあるダイオード群４０
カソード同士とダイオード群６に対向する位置にあるダ
イオード群５のアノード同士も共通接続され交流電源２
の他方に接続され接地されている。７．８．９．１０は
それぞれ抵抗膜ノ上に設けられた端子群であり端子群７
はダイオード群３のカソードと接地され、端子群８はダ
イオード群４のアノードと接続され、端子群９はダイオ
ード群５のカソードと接続され端子群１０はダイオード
群６のアノードと接続されている。１ノはペンであＪ）
１２゜１３はダイオード、１４．１５は端子である。ペ
ン１ノの先端よシ導線にょシダイオード１２のカソード
とダイオード１３のアノードに接続されダイオード１２
のアノードは端子１４に、ダイオード１３のカソードは
端子ノ５に接続されている。

従ってペン１ノにより抵抗膜１上の１点を加圧した場合
、交流電源２が負の場合、ダイオード群３と４は遮断状
態となりダイオード群５と６は導通状態となる。よって
ペン１１には加圧点における負電圧が伝えられてダイオ
ード１２を通じて端子Ｊ４に加圧点に相当する負電圧が
出力される。

逆に交流電源２が正の場合、ダイオード群５と６は遮断
状態となシダイオード群３と４は導通状態となシ、ペン
１ノには加圧点における正電圧が伝えられダイオード１
３を通じて端子１５に加圧点に相当する正電圧が出力さ
れる。

ここで、端子群７，８は抵抗膜１上のＹ方向の対向する
両端に、端子群９，１０は抵抗膜１上のＸ方向の対向す
る両端に設置されているため、端子１４に導出される負
電圧はＸ軸の座標を表わし、端子１５に導出される正電
圧はＹ軸の座標を意味する。このようにして、Ｘ、Ｙ両
軸の座標が検出されるが、従来の座標入力装置において
は入力盤である抵抗膜Ｊと入力ペンであるペン１ノの接
触による導通によって入力ペンを介してその座標を検出
していた。

しかしながら、前記座標入力装置の場合−ケの抵抗膜上
にＸ、Ｙ方向の対向電極が形成されているため、一方の
端子群間に電圧を印加した場合電圧を印加していない端
子群間を通しての電流の回シ込み現象が発生し、理想的
な一定電位勾配となる面、即ち等電位面を得ることが困
難であシ、座標位置の精度が低下するという重大な欠点
もあった。

またもう一つの大きな欠点は駆動電源として交流電源を
使用するため周辺回路が高価となシ、結果として、座標
入力装置普及の防げ退なっていたことが挙げられる。な
お、駆動電源として直流電源を使うためには、縦横用と
して別々に抵抗膜２枚を用いるか、若しくは抵抗膜を一
枚にした場合、抵抗膜の４辺に端子群を設け、これらを
スイッチ等を用いて縦横方向に断接する等の必要があシ
、しかも一定電位勾配の面を得るためには端子を密に設
けた端子群とする必要があシ飛躍的に安価なものとする
ことは困難であった。

これに対して、入力盤と入力ペンの間に帳票類を入れ、
控えを取シながら入力するために、導通に依らず静電結
合によって座標位置を検出する方式も提案されているが
、微小信号を検出するため周辺回路が高価となシ実用性
に欠けるものでしかあシ得なかった。

本発明の目的はこれらの欠点を除去するため、抵抗膜と
前記抵抗膜よシ充分小さな抵抗値をもつ抵抗端子板を前
記抵抗膜の周囲に配置し抵抗端子板を通して抵抗膜に縦
横方向に時分割的に所定の電圧を印加し、筆記具で加圧
することにより前記加圧した点の電位を導体膜で検出す
ることによって前記加圧点の座標値を検出するものであ
って抵抗膜よシ充分小さな抵抗値をもつ抵抗端子板を用
いることによう抵抗膜に理想的な等電位面（一定電位勾
配となる面）を形成すると共に抵抗端子板への入出力線
の数を少なくすることを特徴とするものであシ、以下詳
細に説明する。

第２図は本発明の実施例を示す入力盤の構成を示す断面
図であジノ６は絶縁膜、１２は導体膜、ノ８は感圧コゞ
ム、１９は抵抗膜、２０は抵抗膜１９よシ充分小さな抵
抗値をもつ抵抗体で構成される抵抗端子板２ノは、絶縁
基板の如く構成されている。なお絶縁膜Ｊ６、導体膜１
７は可撓性のある材質で構成されている。第３図は第１
の実施例の抵抗膜ノ９を中心としたブロック図であシ２
２〜２５は抵抗端子板２０上に設けられる端子群であり
、このうち端子２２ｈ　、２３ａは端子群２２．２３の
左端の端子、２２ｂ　、２３ｂは端子群２２．２３の右
端の端子である。（なお前記各端子群の端子は相隣る端
子とほぼ同一間隔で設けられる。）２６．２ｓ、ｓｏ、
：ｘはダイオード群、２７．２９はダイオード（なお前
記各ダイオード群及び各ダイオードは同一の特性のもの
が用いられる。）３２は直流電源、３３〜３６はスイッ
チの如く構成されている。又、３７は筆記具、３８は筆
記具３７で絶縁膜１６を通して加圧される加圧点を示す
。

第３図に示す様に抵抗膜１９の周囲に前記抵抗膜１９よ
シ充分小さな抵抗値をもつ抵抗体で構成される抵抗端子
板２ｏが電気的に接続されて配置される。

第３図のブロック図に関して更に詳しく説明すると端子
群２２はダイオード群２６及びダイオード２７０カソー
ドとそれぞれ１対１に接続されダイオード群２６のアノ
ードは共通接続されスイッチ３３のコモン端子に接続さ
れる。ダイオード２７のアノードは直流電源３２の正側
に接続される。端子群２３はダイオード群２８及びダイ
オード２９のアノードとそれぞれｌ対ｌに接続されダイ
オード群２８のカソードは共通接続されスイッチ３４の
コモン端子に接続され、ダイオード２９のカソードは直
流電源３２の負側に接続され接地される。

又端子群２５と端子２３ｂはダイオード群３゜のカソー
ドにそれぞれ１対１に接続されダイオード群３０のアノ
ードは共通接続されスイッチ３５のコモン端子に接続さ
れる。更に端子２２ａと端子群２４はダイオード群３ノ
のアノードにそれぞれ１対ｌに接続され、ダイオード群
３ノのカソードは共通接続されスイッチ３６のコモン端
子に接続される。かぐして端子２２ｍにはダイオード群
２６の左端のダイオードのカソードとダイオード群３ノ
の上端のダイオードのアノードの２ケが接続され、端子
２３ｂにはダイオード群２８の右端のダイオードのアノ
ードとダイオード群３０の下端のダイオードのカソード
の２ケが接続され、他のそれぞれの端子にはそれぞれ１
個のダイオードが接続されることになる。

又、スイッチ３３とスイッチ３６のノーマルクローズ接
点端子（以下ＮＣ端子という。）は直流電源３２の正側
に接続され前記２スイツチ３３゜３６のノーマルオーシ
ン接点端子（以下Ｎｏ端子という。）は直流電源３２の
負側に接続される。

更にスイッチ３４のＮｏ端子とスイッチ３５のＮＣ端子
は直流電源３２の正側に接続され前記２スイツチ３４と
３５のＮＣ端子は直流電源３２の負側に接続される。

ここで筆記具３７によって絶縁膜ノロ上から加圧点３８
を加圧させた場合について説明すると感圧ゴム１８によ
シ抵抗膜１９と導体膜１７は加圧点３８で導通する。い
ま、あるタイミングで第３図に示す状態にスイッチ３３
〜３６がなっている場合、抵抗端子板２０上の端子群２
２には直流電源３２の電位（以下これをＥ　［：Ｖ］と
する。）よυダイオードの順方向電圧降下分（以下これ
をｖ’［Ｖ］とする。）を差し引いた電位（Ｅ−ｖ〔Ｖ
））が印加され、端子群２３にはＯｖよシダイオードの
順方向電圧降下分高い電位（ｖＣＶ）が印加される。従
って抵抗端子板２０の上端の端子群２２よシ抵抗端子板
２０７７）下端の端子群２３の間にはＥ−２ｖ　（Ｖ）
の電圧が印加される。

この時ダイオード群３ｅ及び３ノは逆バイアスされてい
るため前記ダイオード群は抵抗膜１９及び抵抗端子板２
０に対して電位を変動せしめる類の影響は与えない。こ
こで特筆すべきは、抵抗端子板２０の端子２２ａ、　２
３ａ間及び端子２２ｂ、２３ｂ間にもＥ　−２ｖ　（Ｖ
’）の電圧が印加され、抵抗膜１９と同一電位勾配を有
することである。従って抵抗膜ノ９と抵抗端子板２０の
左右の部分は上下方向で同一電位勾配となシ抵抗膜１９
と抵抗端子板２０間で左右方向に電流が流れることがな
い。かくして、印加点３８の抵抗膜１９上の電位は導体
膜１７よシ検出され入力盤の縦方向の座標が検出される
。

さて、次のタイミングでは、スイッチ３３〜３６が逆方
向に動作し、各接点が実線の状態から点線の状態になる
ので全く同様にして入力盤の横方向の電位が得られる。

以上説明した様に第１の実施例では抵抗膜Ｊ９の周囲に
首記抵抗膜１９よシ充分小さな抵抗値をもつ抵抗体で構
成される抵抗端子板２０を設けることにより、抵抗端子
板２０へ外部回路（第１の実施例ではダイオード群２６
，２１３，３０．３１及びダイオード２ｙ、２９）から
接続される線の数が、抵抗端子板２θの抵抗値か抵抗膜
１９の抵抗値より充分小さな値に設定されているため、
極めて少ない数でよく、その上１枚の抵抗膜１９上に縦
横両方向の端子板を設けることができるため、１枚の抵
抗膜１９で縦横ｌ方向の座標が得られるという利点があ
る。更にこの端子板として抵抗端子板２０を用いると共
にダイオード群２６．２８．３０゜３ノ及びダイオード
２７．２９が互に電位を印加するために用いない時は逆
方向にバイアスされているため、抵抗膜Ｊ９上の電位勾
配カー一定となりその精度も非常に高いものとなる。換
言すれば等電位面が精度よく実現できるという利点があ
る。

次に駆動電源として直流電源を用いているため周辺回路
も簡単となル、しかも前記説明の通り抵抗膜Ｊ９は１枚
でよくしかも抵抗端子板と外部回路の接続本数が少なく
てよいため安価に入方盤を提供する。ことができると−
う利点もある。

第１の実施例はダイオード群２６．２Ｂ、３０．３１及
びダイオード２７．２９を胴込てきシかえたがよυ直接
的にスイッチを用いてきシかえてもよい。

第４図は第２の実施例を示すブロック図であシ、３９〜
４６はスイッチで抵抗端子板２ｏ上の各端子等に第４図
の如く接続される。ここで縦方向の座標を得ようとする
場合、あるタイミングで各スイッチ３９〜４６の各接点
が実線の接続状態になった場合、端子群２２には端子２
２ｍ及び２２ｂも含めて電圧Ｅ［Ｖ）］が印加され端子
群２３には端子２３ａ及び２３ｂも含めてｏ〔ｖ〕に接
続され、端子群２４及び端子群２５は開放状態となシ、
抵抗膜Ｊ９及び抵抗端子板２ｏの両方共、上下方向の電
位勾配が得られる。この時の電位差はＥ［Ｖ〕である。

次のタイミングで各スイッチ３９〜４６の各接点が点線
の接続状態になった場合、端子２２ｂ。

２３ｂ及び端子群２５には電圧Ｅ　［Ｖ：］が印加され
、端子２２ｔｓ　、２３ａ及び端子群２４には０〔Ｖ〕
に接続され端子２２ｔｓ　、２２ｂを除いた端子群２２
と端子２３ａ、２３ｂを除いた端子群２３は開放状態と
なシ抵抗膜１９及び抵抗端子板２ｏの両方共布から左へ
の電位勾配が得られる。

かくして筆記具３７による加圧点３８の縦横方向の座標
は感圧コ゛ム１８を介して導体膜１７にょシミ位として
得られることとなる。

なお本発明は第１の実施例、第２の実施例に限られず各
種の応用が考えられるので以下に説明する。

第１に、実施例では抵抗端子板２ｏを上下左右のものを
１本のものとして説明したがこれは１本のものである必
要はなく上、下、左、右４本に分け、それぞれの端子の
端部を導線で接続してもよい。又、この様にした方が製
造コストを一段と低下させることができる。

第２に、実施例では抵抗膜Ｊ９の周囲に抵抗端子板２０
を設けるとして説明したが、抵抗端子板２０の位置は抵
抗膜１９の周囲に限られるものでなく抵抗膜１９上の端
部に密着して設けてもよい。

即ち、抵抗膜ノ９の上に密着して抵抗端子板２゜を設け
ることによシ抵抗膜１９と抵抗端子板２゜の電気的接続
を極めて容易に得ることができる１第３に、実施例では
第２図に示す如く、可撓性のある絶縁膜ノロの下に同じ
く可撓性のある導体膜１７を設け、以下感圧コゝムノ８
、抵抗膜１９ならびに抵抗端子板２０．絶縁基板２ノを
設けて説明したが、この順に限られるものでなく、抵抗
膜ノ９ならびに抵抗端子板２ｏに可撓性のある材質のも
のを用いれば、抵抗膜１９ならびに抵抗端子板２０と導
体膜１７の位置を逆に配置してもよい。

第４に、実施例では感圧ゴムノ８によシ抵抗膜１９と導
体膜ノアの加圧点３８における導通を得ていたが感圧ゴ
ムノ８が必ず必要とｂうことではなく適宜な企空隙であ
ってもよいことはその道の技術者であれば容易に理解で
きるであろう。特に、第２番目に説明した如く抵抗端子
板２ｏを抵抗膜ノ９の上部の４辺に配置する場合、抵抗
端子板２０と導体膜１７の間に絶縁スペーサを設ければ
、　　抵抗膜ノ９と導体膜Ｊ７の間に適宜な空隙が構成
され感圧ゴムＪ８を必要としない構成をとることができ
る。

第５に、実施例では抵抗膜１９上の加圧点３８における
電位を感圧ゴム１８にょシ導体膜１７に導出し導体膜１
７よシ前記加圧点３８の電位を得ていたが入力文字の控
えを得る必要のない装置にあっては感圧ゴム１８及び導
体膜１７を用いず、筆記具３７に接続コードを設は筆記
具の先端よシミ位を直接得る構成をとることもできる。

以上詳細に説明した様に本発明は抵抗膜ノ９より充分小
さな抵抗値を有する抵抗端子板２０を抵抗膜ノ９の周囲
に電気的に接続されて配置されるため、抵抗膜ノ９上の
電位勾配が一定となり精度の高い座標入力装置が構成で
き更に外部回路と抵抗端子板２０の接続点数が減じるた
め前記座標入力装置を安価に提供することができる。従
って単にキーボード等に限らずオンライン文字認識の入
力盤等の分野にも広く利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の座標入力装置の一例を示すブロック図、
第２図は本発明の実施例を示す入力盤の構成を示す断面
図、第３図は第１の実施例のブロック図、第４図は第２
の実施例のブｏツク図である。 １・・・絶縁板上に密着された抵抗膜、２・・・交流電
源、３〜６・・・ダイオード群、７〜１０・・・端子群
、１１・・・ペン、１２．１３・・・ダイオード、１４
．１５・・・端子、Ｊ６・・・絶縁膜、１７・・・導体
膜、１８・・・感圧ゴム、１９・・・抵抗膜、２０・・
・抵抗端子板、２１群２２の左端の端子、２２ｂ・・・
端子群２２の右端の端子、２３ａ・・・端子群２３の左
端の端子、２３ｂ・・・端子群２３の右端の端子、２６
．２Ｂ、３０．３１・・・ダイオード群、２７．２９・
・・ダイオード、３２・・・直流電源、３３〜３６・・
・ス、イッチ、３７・・・筆記具、３８・・・加圧点、
３９〜４６・・・スイッチ。 第１図 り 第３図 第２図 １ら

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力盤に接する加圧体先端位置の座標情報を検出する座
   標入力装置において抵抗膜と、該抵抗膜に電気的に接続
   され該抵抗膜よシ充分小さ力抵抗値を有する抵抗体よシ
   なる端子板と、該抵抗膜上の加圧点の電位を検出する検
   出手段と、前記構成品の表裏を保設する絶縁膜及び絶縁
   基板と、該端子板に時分割的に縦横方向に直流電圧を印
   加する手段とによ多構成され、加圧体により加圧された
   加圧点の電位を検出することにより座標情報を検出する
   ことを特徴とする座標入力装置。