JPS5917679A

JPS5917679A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPS5917679A
Application number: JP57128109A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Maeoka; 正前岡; Yoshihiro Gohara; 良寛郷原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1984-01-28

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
指の押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し、コンピュー
ター等に入力されるのであるが、座標入力装置の設置さ
れている、例えば机などの基礎平面上を手でたたいたり
、座標入力装置の近辺に、測定器やその他の装置等を少
し乱慕に置いた時に、座標入力装置が置かれている机等
の基礎平面の振動により、座標入力装置の入力板から入
力していないにもかかわらず、何らかの座標値がコンピ
ューター等に読みこまれたりする等の欠点を有していた
。

３ページ本発明は、上記の欠点を除去した信頼性の高い座標入力
装置を提供するものである。

以下、同図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ための概
略斜視図で、４点支持の場合の例である。第１図におい
て、１ｏ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、Ｃ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（０，
０）、Ｂ点（○、Ｈ）、Ｃ点（Ｌ、Ｏ）、Ｄ点（Ｌ、Ｈ
）とする。ただし、ＨｌＬは入力板１０の線分ＡＢおよ
び線分ＡＣの長さである。入力板１０」−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ｆｌ、Ｂ点でｆ２．Ｃ点でｆ３．Ｄ点でｆ４とす
ると、ｆ１＋ｆ２＋ｆ３＋ｆ４＝Ｆ　　　　・・・・・
・・・・・・・・・・　（１）なる関係が成立する。Ｐ
点の座標をｘ＋　Ｖとし、Ｘ軸のまわりのモーメントに
ついては、Ｆ−ｙ＝ｆ２・Ｈ十ｆ４・Ｈ・・・・・・・
・・・・・・・・　（２）同様に、Ｙ軸のまわりのモー
メントについてはＦ−ｘ＝ｆ・３・Ｌ＋ｆ４・Ｌ　・・
・・・・・・・・・・・・・　（３）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のが得られ、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（ａ）は本発明の座標入力装置の一実施例を示す
斜視図、第２図山）はその一部所面の正面図である。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、この入力板１０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、
１２Ｃ，１２ｄが固着されており、支持手段１２ａ、１
２ｂ、１２ｃ、１２ｄによって、入力板１ｏに付与され
た力の分圧力を基板１４上に設置されている４個の圧力
検出器１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに伝えている０支持手段１２ａ
。

６ベージ１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄは前記基板１４上に設置されて
いる位置規制部材１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄによ
って位置規制されている。また、入力板１０と位置規制
部材１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの間には、入力板
１０に固着された支持手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃ。

１２ｄ（乙上り、圧力検出器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、
１ｅｄに予圧を与え、入力板１０への押圧時の入力板１
０のはね返り防止のために、バネ部材２０ａ、２０ｂ。

２０　ｃ　、　２０ｄが配設されている。ところで、以
上の構成は従来の圧力検出型の座標入力装置の構成と同
一であり、本発明の座標入力装置では、本発明の座標入
力装置がおかれている基礎平面２２の振動を、圧力検出
器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを載置している基板
１４に直接伝わらないよう、振動を吸振スルタメノタン
ハ一手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ。

２４ｄが基板１４に設置されている。また、ダンパ一手
段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、ゴム変形に現わ
れるヒステリシス損の働きで振動エネルギーを熱エネル
ギーに変換するゴム部材２６と、例えばフェルト等から
なり、フェルトの繊維中の空気の６′？−ジ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
に変換するためのクッション部材２８と、ゴム部材２６
およびクッション部材２８を保持している保持部材３ｏ
で構成されており、ゴム部材２６を座金３２で押しつけ
て、取付はネジ３４によって、基板１４に取付けられて
いる。

第３図は外部振動による前記圧力検出器の出力特性の一
例を示した図であり、第３図（ａ）は従来の座標入力装
置の場合の例、第３図（ｂ）は本発明の座標入力装置の
場合の例である。第３図（ａ）　、　（ｂ）において、
グラフの縦軸は４個の圧力検出器１６ａ。

１６　ｂ　、　１６　ｃ　、　１６　ｄ　（７）　各’
ｋ　（７）出力Ｚ’　ａ＋　Ｚ’ｂ　ｔ　Ｚ’　（２ｐ
　Ｚ’ｄの加算出力ｖＴであり、横軸は時間ｔである。

またＶはバネ部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄによ
るバイアス負荷分の出力であり、ｖＲはデータ読み込み
時の出力であって、加算出力ｖＴがｖＲに達するとデー
タとして読み込まれる。従来の座標入力装置では、外部
振動すなわち、基礎平面２２の振動が基板１４を介して
圧力検出器１６ａ、１６ｂ。

１６Ｇ、１６ｄに伝わり、第３図（−）のように、４個
の７ページ圧力検出器１６ａ　、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの加算出
力ｖＴが図中ｉ点でデータ読み込み時の出力ｖＲに達し
てしまうため、入力板から入力していないにもかかわら
ず、外部振動によって何らかのデータが入力されてしま
い、誤動作することになる。しかしながら、本発明の座
標入力装置では、外部振動は前記ダンパ一手段２４ａ、
２４ｂ、２４Ｃ，２４ｄによって減電されてしまうため
、第３図（１））のように外部振動による圧力検出器１
６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの加算出力ｖＴが前記デ
ータ読み込み時の出力ｖＲには達しないので、誤動作し
なくなり信頼性が高くなる。

第４図は本発明の座標入力装置の位置検出を実現するた
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、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは圧力検出器で、第
２図の圧力検出器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ。

１６ｄ　と同一のものである。圧力検出器１６ａ、１６
ｂ。

ｉｅｃ、１ｅｄは受圧力の大きさに応じて電気信号を出
力するものである。３６ａ、３６ｂ、３６ｃ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
。３８ａ、３８ｂは増幅回路、４０　ａ　、　４０ｂ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。４２８，４２ｂは出力端子で、圧力印加
点のＸ座標、ｙ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５図（−）　、　（１−）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１６ａ、１６
ｂ。

１６ｃ、１６ｄの構成例を示す平面図と断面図で、４４
は例えばアルミナ焼結薄板から成るダイヤフラム、４６
も例えばアルミナ焼結体から成る基体である。

４８．５０はダイヤフラム４４．基体４６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５２によ
って一定間隙に保たれている。５４は電極４８．５０か
らのリード線である。ダイヤフラム４４に第５図（ｂ）
に示される矢印の向きに圧力が印加されると、ダイヤフ
ラム４４は破線のように彎曲し、電極４８．５０の間の
静電容量が増加する。実際には、ダイヤフラム４４のそ
りは数μｍ程度であり、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９ペー
ジはダイヤフラム４４が基体４６に接触するため、過大圧
力に対して、ダイヤフラム４４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を、本発明
の座標入力装置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
ための入力板と、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ための少なくとも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
器とこの圧力検出器を載置した基板を備え、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、前記座標入力装置が設置さ
れる基礎平面と前記圧力検出器を載置した基板との経路
間に吸振性を示すダンパ一手段を設けたことにより、外
部振動が発生しても、誤動作することのない信頼性の高
い座標入力装置１０ページを提供することができる。

【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
するための概略斜視図、第２図（ａ）、Φ）は本発明の
一実施例を示す斜視図およびその一部断面の正面図、第
３図（ａ）　、　（ｂ）は従来の座標入力装置および本
発明の座標入力装置における外部振動による圧力検出器
の出力特性の例を示した図、第４図は本発明の座標入力
装置の位置検出を実現するための演算処理回路の一例を
示すブロック図、第５図（ａ）、Φ）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、１２
ｄ−・・・・−支持手段、１４・・・・・・基板、１６
ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・・・・・圧力検出器、
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ・・・・・・位置規制
部材、２０ａ　、　２０ｂ　、　２０ｃ　、　２０ｄ・
・・・・・バネ部材、２２・・・・・・基礎平面、２４
ａ、２４ｂ、２４ａ、２４ｄ・・・・・・ダンパ一手段
、２６・・・・・・ゴム部材、２８・・・・・・クッシ
ョン部材、３０・・・・・保持部材、３２・・・・・・
座金、３４・・・・・・取付はネジ、３６ａ、３６ｂ、
３６ｃ・・・・・・加算回路、３８ａ　、ｓａｂ・・・
・・・増幅回路、４０　ａ　。４０ｂ・・・・・・除算回路、４２ａ　、４２ｂ・・印
・出力端子、４４・・・・・・ダイヤフラム、４６・・
川・基体、４８・・・・・・可動電極、６ｏ・・・・・
・固定電極、５２・川・・封着材、４４・・・・・・リ
ード線。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図第２図（ｂ）第３図（乙とン（ｂ〕

Claims

【特許請求の範囲】

（１）押圧力を印加するための入力板と、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ための少な
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個の圧力検出器と、この圧力検出器を載置し
た基板を備え、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兵船こ、このよう
に構成された装置の本体が設置される基礎平面と前記圧
力検出器を載置した基板との経路間に吸振性を示すダン
パ一手段が設けられていることを特徴とする座標入力装
置。？）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を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第０）項２ペー二′ 記載の座標入力装置。