JPS5917677A - 座標入力装置 - Google Patents

座標入力装置

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JPS5917677A
JPS5917677A JP57126941A JP12694182A JPS5917677A JP S5917677 A JPS5917677 A JP S5917677A JP 57126941 A JP57126941 A JP 57126941A JP 12694182 A JP12694182 A JP 12694182A JP S5917677 A JPS5917677 A JP S5917677A
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JP
Japan
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pressure
input
point
input board
coordinate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57126941A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Maeoka
正 前岡
Yoshihiro Gohara
良寛 郷原
Masashi Sugano
菅野 昌志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57126941A priority Critical patent/JPS5917677A/ja
Publication of JPS5917677A publication Critical patent/JPS5917677A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04142Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position the force sensing means being located peripherally, e.g. disposed at the corners or at the side of a touch sensing plate

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)

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】 本発明はコンピューターなどの電子機器に、位置情報や
パネル上に表示された項目や、手書きの文字・図形など
を入力する時に用いる圧力検出型の座標入力装置に関す
るものであり、さらに詳しくは、かかる座標入力装置の
操作性と信頼性を向上させるようにしたものである。
従来、この種の座標入力装置においては、入力板へ手の
指の抑圧やペン等の筆記具の筆圧等を加えることによっ
て、押圧点もしくは筆記点の座標を検出するのであるが
、入力板にアクリル等のプラスチックやガラスや金属等
の単板を使用していただめ、例えば入力板上に表示され
た項目等をすばやく入力していくために、入力板を強く
衝撃的に押圧したりすると、入力板の振動によシ、正規
の入力位置以外の座標がコンピュータ等に続みこまれた
りして、正確な座標入力ができないという欠点を有して
いた。
3 ページ 本発明は、上記の欠点を除去した、操作性と信頼性の高
い圧力検出型の座標入力装置を提供するものである・。
以下、図面を参照して本発明を説明する。第1図は本発
明の座標入力装置の位置検出の原理を説明するだめの概
略斜視図で、4点支持の場合の例である。
第1図において、10は前記座標入力装置の入力板で、
入力板10の4角をA、B、C,Dとし、A点、B点、
0点、D点の4点で入力板1oを支持するものとする。
A点を原点とし、線分ACをX軸、線分ABをY軸とし
、各支持点の座標を、A点(o、o) 、B点(0,H
) 、0点(L、O) 、D点(L、)()とする。た
だし、H,Lは前記入力板1oの線分ABおよび線分A
Cの長さである。前記入力板10上の1点Pに、Fなる
大きさの力を印加した時、各支持点での分圧を、A点で
11゜B点でf2,0点で13.D点でf4とすると、
f  +f  +f  +f  =F   ・・・・・
・ ・・0)1   2   3   4 なる関係が成立する。P点の座標を(x、y)とし、X
軸の捷わりのモーメントについては、F 11y=f 
H十f H−1) 2      4 同様に、Y軸のまわりのモーメントについては、F@x
=f  @L+f  ・L  ・・・・・・・・・斡)
3       4 なる関係が成立する。従って、(1)式、(2)式、(
3)式より、圧力印加点Pの座標を求めると、が得らね
、各支持点の分圧より圧力印加点の座標を求めることが
できる。
第2図(−)は本発明の座標入力装置の一実施例を示す
斜視図、第2図(b)はその正面図である。両図におい
て、10は指の抑圧や筆記具の筆圧等を加えることによ
って、位置情報や手書き文字・図形などを入力するため
の入力板で、入力板1oの4角部に入力板1oを支持す
るだめの4個の支持手段12a、12b、12a、12
dが固着されており、支持手段12a、12b、12c
、12d5ベーン によって、入力板10に付与された力の分圧力を基板1
4に設置されている4個の圧力検出器16a。
16b、160,16dに伝えている。支持手段12a
 、12b、12G、12dは基板14上に設置されて
いる位置規制部材18a、18b。
180.18dによって、位置規制されている。
また、入力板1oと位置規制部材18a 、 1 sb
 。
1ac、1edの間には、入力板10に固着された支持
手段12a、12b、12C,12dにより、圧力検出
器16a、16b、16c、16dに予圧を与えるべく
バネ部材20 a 、 20 b 、 20 c +2
odが配設されている。
ところで、入力板10は第2図で示されているように、
アルミニウム製の上板21と下板22およびこの上板2
oと下板22の間にはさまれたフェルト等の内部損失の
大きい、すなわち、フェルトの繊維中の空気の細隙の粘
性作用により振動エネルギーを熱エネルギーに変換する
材質からなる間隙部材24とで構成された積層構造とな
っている。また、支持手段12a、12b、12c、1
2d6ページ は下板22に固着されているが、上板21には固着され
ていない。これは、上板21および間隙部材24を下板
22と共に、支持手段12&、12b。
12c、12dに固着してしまうと、上板21の表面を
押圧した際、土板21の振動が間隙部材24でダンプさ
れることなく、支持手段12a、12b。
12c、12dを介して圧力検出器16a、16b。
16a、1edに伝わってしまうからである。
第3図は、入力板にアクリルやガラス等の単板を使用し
た時の圧力検出器の出力特性の一例を示した図で、第4
図は第2図の積層構造の入力板10を使用した時の圧力
検出器の出力特性の一例を示した図である。第3図およ
び第4図において、第3図(−)および第4図(−)の
グラフの縦軸は、前記4個の圧力検出器16a、16b
、16C,16d(D 出力Va 、 Vb 、 Va
 、VdO加算出力vTで、横軸は時間tである。また
、第3図(b)および第4図0))の縦軸は前記2個の
圧力検出器16C216dの出力Vc、Vdの加算出力
■8で、横軸は時間tである。なお、第1図における各
支持点の分圧f1゜7ベージ f2.f3.f4は第2図における各圧力検出器16a
16b 、16c 、 16dの出力Va、Vb、Vc
、Vdに比例するため、前記(3)式から明らかなよう
に、前記出力vxとvTの比が印加点のX座標値に比例
する。ところで、第3図および第4図において■は第2
図の前記バネ部材20a 、20b 、20c。
2odによるバイアス負荷分の出力であり、VRはデー
タ読込時の出力であって、出力■TがVRに達すると、
データとして読み込まれ、VTが■に達するまで、ホー
ルドされ、vTがVに達するとリセットされる。さて、
入力板にアクリルやガラス等の単板を使用した時、第3
図(−)のように、入力板への押圧力を■の点まで加え
てはなすと、■の点でデータ読み込み出力に達する。V
TがVnに達すると同時に、第3図(b)に示されるよ
うに、vxはvxl に達し、vxlとvRとの比に比
例した印加点のX座標値が得られる。しかしながら、入
力板への抑圧を第3図(a)の■の点ではなしても、第
3図(a)のように、入力板が固有振動をし、■の点で
再びVTがvRに達して、データが読み込まれてしまい
、同時に、第3図(b)のように■工は■の点のvx2
 になるが、前記■x1 と”x2 は等しくないため
、抑圧時の入力板上のX座標と異なった位置がデータ入
力されることになり、信頼性に欠けていた。そこで、第
2図で示されているような、−L板21と下板22およ
び上板21と下板22の間に内部損失の大きな材質から
なる間隙部材24で積層構造となった入力板1oを用い
ることにより、第4図(a)に示されているように、入
力板1oへの押圧力を[F]の点まで加えてからはなし
ても、VTはOの点でvRに達するが、それ以降はフェ
ルト等の間隙部材24がフェルトの繊維中の空気の細隙
の粘性作用によって、振動エネルギーを熱エネルギーの
形に消散させてしまうだめ、入力板の振動の減衰が大き
く、再び押圧するまでvTはVRに達しない。従って、
第4図(−)のOの点でVTがVRに達し、同時に第4
図中)のOの点で■工がvx1 に達して、vx1 と
VRとの比に比例した押圧点のX座標値は再び押圧され
るまでホールドされることになるため、誤動作がなくな
9ページ リ、信頼性の高い座標入力装置となる。なお、以上はX
座標に絞って説明したが、X座標についても同様である
“ことはいうまでもない。
第5図は本発明の座標入力装置の位置検出を実現するだ
めの演算処理回路の一例を示すブロック図である。図中
16a、18b、16c、16dは圧力検出器であり、
圧力検出器16a、16b。
16C,16dは押圧力の大きさに応じて電気信号を出
力するものである。26a 、26b 、26aは加算
回路で、2個以上の電気信号を加算し、その結果を出力
する。28a、28bは増幅回路、30a、30bは除
算回路で、一方の信号を他方の信号で除算し、その結果
を出力する。32a。
32bは出力端子で、圧力印加点のX座標、X座標の値
を示す電気信号を各々独立して同時に出力する。
第6図(a) 、 (b)は本発明の座標入力装置に使
用する静電容量変化型の前記圧力検出器1esa、1a
b。
1ea、1edの構成例を示す平面図と断面図で、34
は例えばアルミナ焼結薄板から成るダイタフ10ベージ ラム、36も例えばアルミナ焼結体から成る基体である
。38,40はダイヤフラム34.基体36に各々形成
された可動電極と固定電極で、両電極間は封着材42に
よって一定間隙に保たれている。
44は電極38,40からのリード線である。ダイヤフ
ラム34に第6図(b)に示されているような矢印の向
きに圧力が印加されると、ダイヤフラム34は破線のよ
うに湾曲し、電極38.40の間の静電容量が増加する
。実際には、ダイヤフラム34のそりは数μm程度で、
実質上ノンストロークで無接点の圧力検出器となる。ま
た、過大圧力が印加された時には、ダイヤフラム34が
基体36に接触するだめ、過大圧力に対してダイヤフラ
ム34が破損することはない。前記利点をもつ静電容量
変化型の圧力検出器に用いることにより、信頼性の高い
座標入力装置を実現することができる。
以上の説明の如く、本発明によれば、押圧力を印加する
だめの入力板と、前記入力板内の少なく11 ページ 分に設けた少なくとも3個の圧力検出器を備え、前記圧
力検出器の出力信号に演算処理を施すことにより、前記
入力板に対する押圧力の印加点の座標値を求める如く構
成された座標入力装置において、前記入力板は少なくと
も2層以上の積層構造となっており、少なくとも1層は
内部損失の大きな部材で構成することにより、入力板上
に表示さねた項目等をすばやく入力する際、強く衝撃的
に押圧した時にも誤動作なく、確実に入力することがで
きる信頼性が高く操作性の良い座標入力装置を提供する
ことができる。
なお、本発明の実施例では、4個の圧力検出器を用いた
4点支持構造の座標入力装置について説明したが、3個
の圧力検出器を用いた3点支持構造の座標入力装置であ
ってもよいことはいうにおよばない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の座標入力装置の位置検出の原理を説明
するだめの概略斜視図、第2図(a) 、 (b)は本
発明の座標入力装置の一実施例を示す斜視図、およびそ
の正面図、第3図(、) 、 (b)は入力板に単板を
用いた時の圧力検出器の出力特性の同を示した図、第4
図(a)、[有])は入力板に積層板を用いた時の圧力
検出器の出力特性の例を示した図、第6図は本発明の座
標入力装置の位置検出を実現するだめの演算処理回路の
一例を示すブロック図、第6図(a) 、 (b)は本
発明の座標入力装置に使用する静電容量変化型の圧力検
出器の構成例を示す平面図と断面図である。 10−−・−人力板、12a、12b、12c。 12d・・・・・・支持手段、14・・・・・基板、1
ea、1eb。 1e c 、 16d =−−−−圧力検出器、18 
a 、 18 b +1ac 、 1sd・−位置規制
部材、20a、20b。 20c、20d・・・・・・バネ部材、21・・・・・
・上板、22・−・・・・下板、24・・・・・・間隙
部材、26a 、26b 。 26C−・・・加算回路、28a 、28b・・・・・
増幅回路、30a 、30b、、、、、、除算回路、3
2a、32b・・・出力端子、34・・・・・ダイヤフ
ラム、36・・・・・基体、38・・−・・可動電極、
4o・・・・・・固定電極、42・・・・・・封着材、
44・・・・・リード線。 第1図 第2図 第3図 (ω b午(=偽すtb十睦tv〆〕 tb+ lろピ(・ルンtシ1ンノ 第41!! ((1) し〜(・佐すν)←)titυン) (ム) ul (=I’i t Vel)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)押圧力を印加するだめの入力板と、前記入力板内
    の少なくとも3点に設けた入力板を支持するだめの少な
    くとも3個の支持手段と、前記入力板の各支持点におけ
    る分圧力を検出するために前記各支持点部分に設けた少
    なくとも3個の圧力検出器を備え、前記圧力検出器の出
    力信号に演算処理を施すことにより、前記入力板に対す
    る押圧力の印加点の座標値を求める如く構成されている
    と共に、前記入力板は少なくとも2層以上の積層構造と
    なっており、かつ前記入力板の最上層を押圧することに
    よる前記最上層の振動モードと、前記入力板の積層部の
    うち少なくとも最下層の振動モードとが異なる如く構成
    されていることを特徴とする座標入力装置。 い)圧力検出器として、印加圧力の変化によって静電容
    量が変化する静電容量変化型の圧力検出器2ページ を用いることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の座標入力装置。
JP57126941A 1982-07-20 1982-07-20 座標入力装置 Pending JPS5917677A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57126941A JPS5917677A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 座標入力装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP57126941A JPS5917677A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 座標入力装置

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JPS5917677A true JPS5917677A (ja) 1984-01-28

Family

ID=14947682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57126941A Pending JPS5917677A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 座標入力装置

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JP (1) JPS5917677A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01146797A (ja) * 1987-12-02 1989-06-08 Teibow Co Ltd 無機質製ペン先の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01146797A (ja) * 1987-12-02 1989-06-08 Teibow Co Ltd 無機質製ペン先の製造方法

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