JPS5837782A - 抵抗膜分割型座標入力装置 - 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９例えば手書
文字入力装置においてペ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ブロック図で
あり、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
り。

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４の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１上に設けられた端子群でら
フ端子群７はダイオード群３のカッ−、ドと接続され端
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。１１はペ
ンであり１２Ｊ３はダイオード。

１４．１５は端子である。ペン１１の先端よシ導線によ
りダイオード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１５に接続されている
。

従ってペン１１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は導通状態と々る。よって
ペン１１には加圧点における負電圧が伝えられダイオー
ド１２を通じて端子１４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は遮断状態となりダイオード群３と４は導通状態と
なり、ペン１１には加圧点における正電圧が伝えられダ
イオード１３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＼で端子群７．８は抵抗膜ｌ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ＦｉＸ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。

この様にして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１と
入力ペンであるペン１１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。

従って入力ペンには接続コードを必要とし操作性が悪い
という重大な欠点があった。更に前記座標入力装置の場
合、入力盤と入力ペンの間に帳票類をおくことができず
手書文字入力装置に入力した文字の控えがとれないとい
う使用上容認し得ない欠点もあった。入力盤と入力ペン
の間に帳票類を入れ、控えを取り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
が高価となり実用性に欠けるものでしかあり得なかりた
。

更に又、前記座標入力装置の場合−ケの抵抗膜上にＸ、
Ｙ２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り込み現象が発生し理想的な等電
位面部ち相異なる等電位線が規則正しく形成される面を
得ることが困難であり、座標位置の精度が低下するとい
う重大な欠点もあった。

本発明の目的はこれらの欠点を除去することにあり、抵
抗膜２枚の間に導体膜をおきこの導体膜に電位を与え筆
記具で加圧したとき前記導体膜より抵抗膜２枚を流れる
電流値を検出することにより前記加圧点の位置を検出す
るものであって、２枚の抵抗膜を複数ケに分割して構成
することにより理想的な等電流回路を得、もって座標位
置の精度を高く保つことを特徴とするものであり、以下
詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例である座標入力装置の入力盤の
構成を示す図でろり１６は絶縁膜、１７゜２１は抵抗膜
、１８．２０は加圧により加圧′点上下関で導通する感
圧ゴム、１９は導体膜、２２は絶縁基板の如く構成され
ている。なお絶縁膜１６゜抵抗膜１７．導体膜１９は可
撓性のある材質である。第３図は第２図における抵抗膜
１７．２１の詳細図及び接続図であり、抵抗膜１７は第
３図に示される様に縦方向に複数個に分割した構成とし
第３図の場合分割抵抗膜２５〜３２０８ケに分割されて
いる。夫々の抵抗膜の先端には、横方向にみて同じ位置
に夫々端子が設けられ一ケおきに接続され線４１と線４
２に接続されこれらは別々にスイッチ４５に接続される
。同様にして抵抗膜２１は横方向に、複数個（第３図の
場合３３〜４０で示す分割抵抗膜）に分割されているが
これは抵抗膜１７を横向きに置いたものと考えてよい。

なお、抵抗膜２１の端子よりの線も抵抗膜１７と同様に
接続され線４３と線４４に接続されスイッチ４５に接続
される。スイッチ４５のコモン端子は出力線４６に接続
される。２３は筆記具を示しボールペン。

鉛筆、シャープペンシル等一般に使われている筆記具で
よい。２４は筆記具による加圧点を示す。

第４図は本発明の動作をより明確に示すための結線図で
ろシ入力盤部の感圧ゴム１８．２０は簡単のため第４図
では省略されている。４７は定電圧源である直流電源で
あり正側は導体膜１９に接続され負側は接地されている
。４８は抵抗で一端は線４６に接続され他端は接地され
ている。４９はアナログ−ディジタルコンバータを示す
。

筆記具２３により入力盤上の一点２４に加圧されると絶
縁膜１６を通して全体が加圧され抵抗膜１７は感圧ゴム
１８によシ導体膜１９と加圧点Ｕで接触し、同時に導体
膜１９は感圧ゴム２０により抵抗膜２１と加圧点２４で
接触する。このようにして導体膜１９により感圧ゴム１
８．２０を通して抵抗膜１７．２１の加圧点２４に対し
て電位が与えられる。この電位は直流電源４７の電位で
ある。

（直流電源４７の電位をＥとする。〕入力盤の２軸の座
標位置について更に詳細に説明すると第３図に示される
ように加圧点２４は抵抗膜１７上の分割抵抗膜２９上に
ある。

スイッチ４５が線４１を選択すると加圧点２４に直流電
源４７よシミ位Ｅが与えられ１分割抵抗膜２９の端子と
加圧点の間の抵抗値（デエとする。）により電流（（、
とする。）が流、詐る。分割抵抗Ｉｌ休２９はＶ方向の
座標と関係なく同一２座標点力≧ら端子までの抵抗値が
は覧等価となる。換言すれば誤差の範囲内となる様に、
その幅が選択されている。従って１分割抵抗膜２９上の
加圧点２４力；上下方向に移動しても実用上さし支えな
い範囲で同一抵抗値となるため結果としての座標値力；
変ることはない。

と＼で抵抗４８の抵抗値をＲとし線４１を通じてスイッ
チ４５に導出される電位をｖ２とすると。

分割抵抗膜２９の端子と加圧点２４０間の抵抗値となり
、−ちは入−力盤〜上のπ座標隼を与える。

同様にして、抵抗膜２１について説明すれば抵抗膜２１
を構成する分割抵抗膜３９と分割抵抗膜３９上の端子の
抵抗をりとし、流れる電流をら。

線４３に導出される電位をｖＶとすると前記抵抗値デは デＶ＝τ−（Ｅ−Ｖν） とな’）　＊　ｒｙは入力盤上のＶ座標値を与える。

なお、スイッチ４５が線４２を選択した時は線４２に接
続されている分割抵抗膜２６．２８．３０．３２には加
圧点２４がないためスイッチ４５の出力線４６には電位
が現れない。したがって、線４１又は線４２のいづれか
に導出された電位をアナログ−ディジタルコンバータ４
９によシ、ディジタル値に変換して前記所定の演算を行
えばｒ、という抵抗値の形で分割抵抗膜の端子よシの距
離が得られる。

抵抗膜１７．１９は前記説明の通り、夫々が１本の抵抗
線として扱える程度の分割抵抗膜に分割されているが抵
抗膜１７の場合、第３図では８分割とし１分割毎に夫々
の端子を共通接続しであるため、筆記具２３により加圧
した加圧点２４が分割線上の場合でも前記電圧ｖ２の値
は正しくスイッチ４５の出力線４６に導出される。たソ
し、加圧点が分割線上２例えば分割抵抗膜３０と３１上
の点５０の場合、前記電圧Ｖヨの値はスイッチ４５によ
り線４１を選択された時と線４２を選択された時の両方
のタイミングで出力線４６に導出されるが分割抵抗膜３
０と３１に分割されているため前記電圧Ｖ、が２倍にな
る様なことはない。抵抗膜１９についても抵抗膜１７と
同様に分割抵抗膜３３〜４０を交互に共通接続して、線
４３と線４４に接続し、スイッチ４５に接続されている
ため抵抗膜１７と同じ効果を有する。

以上説明したように前記実施例では抵抗膜２枚の間に導
体膜をおき、この導体膜と抵抗膜の間にそれぞれ感圧ゴ
ムを入れ導体膜に電位を与え筆記具で加圧することによ
り、前記導体膜よシ抵抗膜２枚を流れる電流値を検出す
るため、入力ペンには接続コードは不要であシ普通の筆
記具でよいこととなり操作性が向上し、その上、控えを
とりながら入力できるという利点がある。

更に大きな利点は前記２枚の抵抗膜を分割配置したため
、その分割抵抗膜が２軸用の場合ν方向の位置に関係な
く電流値が一定となり理想的な等電流回路が得られると
いうことである。この抵抗膜の分割は小さな抵抗膜を多
数配置してもよいが一枚の抵抗膜を組立后前記抵抗膜に
スリットを入れる製造法もとれるため、コスト的にも従
来提案されているものより安価に提供することができる
。

前記実施例において、抵抗膜１７．２１と導体膜１９の
間に加圧により加圧点上下間で導通する感圧ゴム１８．
２０を用いたが抵抗膜１７．導体膜１９の材質により、
感圧ゴム１８．２０の代りに周囲４辺に適宜の厚さを有
するスペーサを置けば加圧しない限シ抵抗膜１７．２１
と導体膜１９が接触しないため感圧ゴムは不要となり、
更に低コストの座標入力装置を提供することができる。

又前記実施例では絶縁膜１６．抵抗膜１７．２１゜絶縁
基板２２は説明を分り易くするため夫々別々の構成物と
して説明したが、絶縁膜１６と抵抗膜１７は一体物とし
絶縁膜１６の裏面に抵抗膜を構成した方が工程上簡単と
なる。同様に抵抗膜２１と絶縁基板２２についても絶縁
基板２２上に抵抗膜を構成すれば工程上簡単となる。

更に又前記実施例では、電流値の相違より加圧点と端子
間の抵抗値デ及びｒ、を算出したが、定電圧源である直
流電源４７を定電流源とすることにより、加圧点と端子
間の抵抗値を電圧の形で直読するということも可能であ
り１本発明は電流値より抵抗値に換算するに留まらず直
接抵抗値を読み取ることも可能である。

以上詳細に説明した様に本発明は抵抗膜を複数個に分割
して構成したため電流のまわり込み等もなく理想的な等
電流回路が得られるため、精度の高い座標入力装置が構
成できる。又筆記具に接続コードが不要となり控えをと
りながら入力できるという利点と相俟つて単にキーボー
ド等に限らす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図は本発明の一実施例の構成図、第３図は抵抗膜１
７．２１の詳細図及び接続図、第４図は本発明の一実施
例の結線図である。 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ｌ　　７〜１０
・・・端子群、　　１１・・・ペン、　　　１２．１３
・・・ダイオード。 １４．１５・・・端子、１６・・・絶縁膜、　　　１７
．２１・・・抵抗膜、　　　１８．２０・・・感圧ゴム
、　　１９・・・導体膜。 ２２・・・絶縁基板、　　２３・・・筆記具、２４・・
・加圧点、　　２５〜４０・・・分割抵抗膜、　４１〜
４４・・・線。 ４５・・・スイッチ、　　４６・・・出１．　４７・・
・直流電源、４８・・・抵抗、　　４９・・・アナログ
−ディジタルコンバータ、　　５０・・・加圧点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力盤と該入力盤を選択的に加圧する加圧体とを有し、
   加圧位置の座標情報を電気信号として出力する座標入力
   装置において、入力盤が、絶縁基板とその上にはソ密着
   してもうけられ相互に絶縁される細長の複数の細片に分
   割される第１の抵抗膜と、第１の抵抗膜と直交する方向
   に相互に絶縁されて細長の複数の細片に分割された第２
   の抵抗膜を下面にはソ密着させた可撓性絶縁体と、可撓
   性導体膜と、第１の抵抗膜と前記導体膜の間及び第２の
   抵抗膜と前記導体膜の間にもうけられる感圧ゴム膜又は
   空隙とを有し、前記各抵抗膜の細長細片の一端を交互に
   共通接続し、それぞれの共通結線を出力線とし、前記可
   撓性導体膜に電位を与え、加圧体に電位が与えられず、
   第１及び第２の抵抗膜の各細長細片の端部から加圧点ま
   での長さを出力線の電位から検出することにより加圧点
   の座標を検出することを特徴とする抵抗膜分割型座標入
   力装置。