JPS5917680A - Input device of coordinate - Google Patents
Input device of coordinateInfo
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- JPS5917680A JPS5917680A JP57128110A JP12811082A JPS5917680A JP S5917680 A JPS5917680 A JP S5917680A JP 57128110 A JP57128110 A JP 57128110A JP 12811082 A JP12811082 A JP 12811082A JP S5917680 A JPS5917680 A JP S5917680A
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- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
- G06F3/04144—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position using an array of force sensing means
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
2ページ
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1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
頼性および性能を向上させ、しかも低コスト化をはかっ
たものである。[Detailed Description of the Invention] Page 2 The present invention relates to a pressure-sensing type coordinate input device used for inputting position information, items displayed on a panel, a single handwritten character, etc. to an electronic device such as a computer. More specifically, the purpose is to improve the reliability and performance of such a coordinate input device, and to reduce the cost.
以下、本発明を従来例と対比させて図面により説明する
。まずはじめに、4点支持の座標入力装置の位置検出の
原理を説明しておく。Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings in comparison with a conventional example. First, the principle of position detection by a four-point support coordinate input device will be explained.
第1図は4点支持の場合の位置検出の原理を説明するた
めの概略斜視図である。第1図において、1は前記4点
支持の座標入力装置の入力板で、この入力板1の4角を
ム、B、Cj、Dとし、ム点。FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining the principle of position detection in the case of four-point support. In FIG. 1, numeral 1 is an input board of the four-point support coordinate input device, and the four corners of this input board 1 are M, B, Cj, and D, and are M points.
B点、0点、D点の4点で入力板1を支持するものとす
る。4点を原点とし、線分ムCをX軸、線分ムBをY軸
とし、各支持点の座標を、A点(0゜O)、B点(0,
H)、0点(L、0)、D点(L、H)とする。ただし
、H,Lは入力板1の線分ムBおよび線分ACの長さで
ある。入力板1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、人魚でfl、8点でf2
.0点でf3.9点でf4とすると、
f1+f2−1− f3+f4= F・・・・・・・・
・・・・(1)なる関係が成立する。P点の座標を(x
、”/)とし、Y軸のまわシのモーメントについては、
y−y : f2・H+fa・H・・・・・・・・・・
・・ ?)同様にY軸のまわりのモーメントについては
、y m z == f s・L−1−f4φL ・・
・・・・・・・・・・ (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の座標を求めると、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。It is assumed that the input board 1 is supported at four points: point B, point 0, and point D. The four points are the origin, line segment C is the X axis, line segment B is the Y axis, and the coordinates of each support point are A point (0°O), B point (0,
H), 0 point (L, 0), and D point (L, H). However, H and L are the lengths of the line segment B and the line segment AC of the input board 1. When a force of magnitude F is applied to one point P on the input board 1, the partial pressure at each support point is fl for the mermaid and f2 for the 8 points.
.. If 0 point is f3.9 point is f4, then f1+f2-1- f3+f4=F...
...The following relationship (1) holds true. The coordinates of point P are (x
, ”/), and the moment of rotation on the Y axis is
y-y: f2・H+fa・H・・・・・・・・・
...? ) Similarly, for the moment around the Y axis, y m z == f s・L−1−f4φL ・・
・・・・・・・・・・・・ (3) The following relationship holds true. Therefore, from equations (1), (2), and (3), the coordinates of the pressure application point P are obtained, and from the partial pressure at each support point,
The coordinates of the pressure application point can be determined.
第2図は従来の座標入力装置を示した斜視図である。第
2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1oの4角部に入力
板10を支持するだめの4個の支持手段12& 、 1
2b 、 120,12dが固着されており、支持手段
12&、12b。FIG. 2 is a perspective view of a conventional coordinate input device. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an input board for inputting positional information, handwritten characters, figures, etc. by applying finger pressure or writing pressure with a writing instrument. Four supporting means 12 & , 1
2b, 120, 12d are fixed, supporting means 12&, 12b.
12C,12dによって、入力板10に付与された力の
分圧力を基板14]二に設置されている4個の圧力検出
器1ea、16b、1csc、16dに伝えている。支
持手段12a、12b、120゜12(iは基板14上
に設置されている位置規制部材1B&、18b、18C
,18(i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18&、18b、180,18dの
間には、入力板10に固着された支持手段12a、12
b。12C and 12d transmit the partial pressure of the force applied to the input board 10 to four pressure detectors 1ea, 16b, 1csc, and 16d installed on the board 14]. Supporting means 12a, 12b, 120°12 (i is the position regulating member 1B&, 18b, 18C installed on the board 14)
, 18 (i).Furthermore, between the input board 1o and the position regulating members 18&, 18b, 180, 18d, there are supporting means 12a, 12 fixed to the input board 10.
b.
120.12dにより、圧力検出器16L、16b。120.12d, pressure detectors 16L, 16b.
16c、16dに予圧を与えるべく、バネ部材20&
、20b 、200.20dが配設されている。In order to apply preload to 16c and 16d, spring members 20&
, 20b, 200.20d are arranged.
ところで、入力板10に固着された支持手段121L
、12b 、120.12dと位置規制部材18a、1
8b、180,18dとの間には、ある一定のクリアラ
ンス22& 、22b 、22G 。By the way, the support means 121L fixed to the input board 10
, 12b, 120.12d and position regulating members 18a, 1
8b, 180, 18d, there is a certain clearance 22&, 22b, 22G.
22dが存在している。従って、位置座標や入力板上に
表示された項目等をすばやく入力していく際に、前記入
力板10を強く押圧した時、入力板1oの表面に垂直な
方向の刀身外に、前記入力板1oの表面に平行な方向の
力の分力が存在すると、支持手段と位置規制部材との間
のクリアランスの範囲内で入力板1oが移動するため、
位置検出精度が低下することになる。また、位置検出精
度を上ケルため、クリア ラ7ス22IL、22b 、
220゜22(iを小さくすると、支持手段12!L、
12b。22d exists. Therefore, when the input board 10 is strongly pressed when quickly inputting position coordinates, items displayed on the input board, etc., the input board 1o is pushed out of the blade in the direction perpendicular to the surface of the input board 1o. When a force component in a direction parallel to the surface of the input plate 1o is present, the input plate 1o moves within the clearance between the support means and the position regulating member.
This results in a decrease in position detection accuracy. In addition, in order to improve position detection accuracy, clear laths 22IL, 22b,
220°22 (If i is made smaller, the support means 12!L,
12b.
120.12dと位置規制部材18a、18b。120.12d and position regulating members 18a, 18b.
180.18dとの間の接触による摩擦力の発生や、は
なはだしき時には、支持手段12a、12b。180.18d, or when the support means 12a, 12b are exposed.
120.126と位置規制部材18& 、 18b 。120.126 and position regulating member 18&, 18b.
18C,18(1との間でのこじれ等が発生する。18C and 18(1) may be strained.
従って、入力板10への抑圧時、支持手段12a。Therefore, when the input board 10 is pressed, the support means 12a.
12b、120,12dを介して、圧力検出器161L
、161)、160,16dへ作用する分圧力が変化す
るため、結果的に、例えば位置座標入力時には位置精度
が低下し、また、入力板上の環6ページ
目等の入力時には所望の項目以外の項目が入力される等
の誤動作が発生する等の欠点を従来の座標入力装置は有
していた。Pressure detector 161L via 12b, 120, 12d
, 161), 160, and 16d change, resulting in lower positional accuracy when inputting position coordinates, and when inputting the 6th page of the ring on the input board, items other than the desired items may be displayed. Conventional coordinate input devices have had drawbacks such as malfunctions such as inputting items.
本発明は、以」二の欠点を除去した信頼性および性能の
高い座標入力装置を提供するものである。The present invention provides a highly reliable and high-performance coordinate input device that eliminates the following two drawbacks.
第3図は本発明の座標入力装置の一実施例を示す斜視図
である。ただし、第2図の構成物と同一の機能を有する
ものに対しては同じ番号が付しである。第3図において
、10は位置情報を入力するための入力板で、この入力
板1oの4角部に入力板10を支持するだめの4個の支
持手段12a。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the coordinate input device of the present invention. However, components having the same functions as those in FIG. 2 are given the same numbers. In FIG. 3, reference numeral 10 denotes an input board for inputting position information, and four supporting means 12a for supporting the input board 10 are provided at the four corners of this input board 1o.
12b、120.12dによッテ、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16&、16b、160゜16dに伝えている
。ところで、入力板1oの周辺部にはゴム等からなる4
個の矩形の可撓性部材28tL 、28b 、28C,
28dが固着されテオリ、との可撓性部材28a 、2
8b 、280 。12b, 120.12d transmits the partial pressure of the force applied to the input plate 1o to four pressure detectors 16&, 16b, 160°16d installed on the board 14. By the way, the peripheral part of the input board 1o is made of rubber or the like.
rectangular flexible members 28tL, 28b, 28C,
28d is fixed to the flexible member 28a, 2
8b, 280.
28dは基板14と入力板1oの抑圧面との高さに比し
てやや低い高さの取付台30& 、30b 。Reference numeral 28d denotes mounting stands 30&, 30b whose height is slightly lower than the height between the board 14 and the suppressing surface of the input board 1o.
30c、3c)dに固着されている。また、入力板10
の設定位置を維持し、かつ圧力検出器1 eta。30c, 3c) d. In addition, the input board 10
maintain the set position of the pressure sensor 1 eta.
16b、160,16dに、入力板1oへの抑圧時の入
力板1oのはね上り防止のための予圧を与えるために、
取付台30a 、 3ob 、30c 。In order to apply a preload to 16b, 160, and 16d to prevent the input plate 1o from jumping up when the input plate 1o is pressed,
Mounting stands 30a, 3ob, 30c.
30dは、人力板10の各周辺に対し略直角方向に可撓
性部材28iL 、28b 、280.28dに対し、
やや引張り張力を与えるように調整して、基板14上に
ビス32,34,36,38,40゜42.44.46
で固定されている。従って、位置座標や入力板上に表示
された項目等をすばやく入力する際、入力板1oを強く
押圧した時でも、従来例の場合のように、入力板10が
移動して位置検出精度が低下したわ、入力板上の項目等
の入力時に所望の項目以下の項目が入力される等の誤動
作が発生することもない。しかも、入力板1゜への抑圧
時の入力板1oのはね上り防止のだめ、圧力検出器16
1L、16b、16c、16dへの予圧を与えるために
、従来例で備えられていたバネ部材20& 、20b
、20Q 、20CIが必要でないだめ、コスト的にも
有利となる。30d is for the flexible members 28iL, 28b, 280.28d in a direction approximately perpendicular to each periphery of the human power board 10,
Adjust the screws 32, 34, 36, 38, 40°42.44.46 on the board 14 so as to give a slight tension.
is fixed. Therefore, when quickly inputting position coordinates or items displayed on the input board, even if the input board 1o is strongly pressed, the input board 10 moves and the position detection accuracy decreases, as in the case of the conventional example. Furthermore, when inputting items on the input board, malfunctions such as inputting items lower than the desired item do not occur. Moreover, the pressure detector 16 is used to prevent the input plate 1o from jumping up when the input plate 1o is pressed against the input plate 1°.
In order to apply preload to 1L, 16b, 16c, and 16d, the spring members 20 & 20b provided in the conventional example
, 20Q, and 20CI are not required, which is advantageous in terms of cost.
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
、161L 、 16b 、 16Q、16(1は圧力
検出器で、これらは第3図の圧力検出器と同一のもので
ある。圧力検出器16&、16b。FIG. 4 is a block diagram showing an example of an arithmetic processing circuit for realizing position detection of the coordinate input device of the present invention. In the figure, 161L, 16b, 16Q, and 16 (1 are pressure detectors, which are the same as the pressure detectors in FIG. 3. Pressure detectors 16&, 16b.
160.16d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。48a、48b、48Cは加勢回
路で、2個以上の電気信号を加算し、その結果を出力す
る。58IL、58bは増幅回路、521L 、52b
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。64ゐ。160.16d outputs an electric signal depending on the magnitude of the received pressure. 48a, 48b, and 48C are booster circuits that add two or more electrical signals and output the result. 58IL, 58b are amplifier circuits, 521L, 52b
is a division circuit that divides one signal by the other signal and outputs the result. 64ゐ.
54bは出力端子で、圧力印加点の工座標、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。Reference numeral 54b denotes an output terminal, which independently and simultaneously outputs electric signals indicating the values of the work coordinate and y coordinate of the pressure application point.
第6図(a) 、 (d)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16&。FIGS. 6(a) and 6(d) show the capacitance variable pressure sensor 16 used in the coordinate input device of the present invention.
16b、160,16dの構成例を示す平面図と断面図
で、56は例えばアルミナ焼結薄板から成るダイヤフラ
ム、68も例えばアルミナ焼結体か9′;f
ら成る基体である。60.62はダイヤフラム66、基
体68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64によって一定間隙に保たれている。66
は電極60.62からのリード線である。ダイヤフラム
66に第6図(b)に示され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56は破線のように湾曲
し、電極60.62の間の静電容量が増加する。実際に
は、ダイヤフラム66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。まだ過大圧力
が印加された時にはダイヤフラム66が基体68に接触
するため、過大圧力に対してダイヤフラム56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。16b, 160, and 16d are shown in a plan view and a cross-sectional view showing an example of the structure, 56 is a diaphragm made of, for example, a sintered alumina thin plate, and 68 is also a base body made of, for example, an alumina sintered body. Reference numerals 60 and 62 denote a movable electrode and a fixed electrode formed on a diaphragm 66 and a base 68, respectively, and a constant gap is maintained between the two electrodes by a sealing material 64. 66
are the leads from electrodes 60.62. When pressure is applied to the diaphragm 66 in the direction of the arrow shown in FIG. 6(b), the diaphragm 56 curves as shown by the dashed line and the capacitance between the electrodes 60, 62 increases. In reality, the warpage of the diaphragm 66 is approximately several micrometers, making it a non-stroke, non-contact pressure sensor. Since the diaphragm 66 contacts the base 68 when excessive pressure is still applied, the diaphragm 56 will not be damaged by the excessive pressure. By using the variable capacitance type pressure detector having the above advantages as the pressure detector of the coordinate input device of the present invention, a highly reliable coordinate input device can be realized.
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、前記入力板内の少々くとも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10ページ
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た
座標入力装置において、前記入力板を周辺部に固着され
た可撓性部材を介して担持することにより、前記入力板
−ヒの位置座標や入力板に表示された項目等をすばやく
入力する際に、前記入力板を強く押圧した時でも、位置
検出精度が低下したり、入力板上の項目等の入力時に所
望の項目以外の項目が入力される等の誤動作が発生する
こともない等、信頼性および性能が高く、しかも低コス
トな座標入力装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, there is provided an input plate for applying a pressing force, and at least three supporting means for supporting the input plate provided at at least three points within the input plate. , comprising at least three pressure detectors provided at each of the support points in order to detect the partial pressure at each of the ten pages at each support point of the input board, and performing arithmetic processing on the output signals of the pressure detectors. In the coordinate input device configured to obtain the coordinate values of the point of application of the pressing force to the input board, the input board is supported by a flexible member fixed to the peripheral part. - When quickly inputting the position coordinates of H or items displayed on the input board, even if you press the input board strongly, the position detection accuracy may decrease or the desired items may not be displayed when inputting the items on the input board. It is possible to provide a coordinate input device that has high reliability and performance, and is low in cost, since malfunctions such as inputting items other than the specified item do not occur.
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だが、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までもない。In the embodiments of the present invention, a coordinate input device with a four-point support structure using four pressure detectors is described, but a coordinate input device with a three-point support structure using three pressure detectors will be described. Needless to say, it is okay.
11 ′、 ゛
第1図は4点支持の場合の位置検出の原理を説明するだ
めの概略斜視図、第2図は従来の座標入力装置を示l−
だ斜視図、第3図は本発明の一実施例を示す斜視図、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を示す平面図と断面図である。
10・・・・・・入力板、121L、12b、120゜
12d・・・・・支持手段、14・・・・・・基板、1
6a、16b。
180 、16(1・川−圧力検出器、181L、18
b。
18 Q 、 18 d・−−−位置規制部材、20a
、20b。
20Q 、20d・−−−バネ部材、22a 、22b
。
22 C、22d・−−−−−クリアランス、28&、
28b。
28 Q 、 28 d−・−・可撓性部材、3o!L
、3ob。
300.30(1・・・・・・取付台、32,34,3
6゜38.40,42.44.46・・・・・・ビス、
48a。
4s b 、 48 a−=・・加算回路、50a、6
ob=−・・・増幅回路、52a、52b・・・・・・
除算回路、6+a 、 64b・川・・出力端子、56
・川・・ダイヤフラム、68・・・・・・蔓体、6o・
・・・・・固定電極、62・・・・・・可動電極、64
・・・・・・封着材、66・・・・・・リード線。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1 図
第2図
11/h
第5図
(と2.ン
/、6
(17〕11', ``Figure 1 is a schematic perspective view for explaining the principle of position detection in the case of four-point support, and Figure 2 shows a conventional coordinate input device.
3 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing an example of an arithmetic processing circuit for realizing position detection of the coordinate input device of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. (a)
, (b) is a plan view and a sectional view showing a capacitance variable pressure sensor used in the coordinate input device of the present invention. 10...Input board, 121L, 12b, 120°12d...Supporting means, 14...Substrate, 1
6a, 16b. 180, 16 (1. River-pressure detector, 181L, 18
b. 18 Q, 18 d---Position regulating member, 20a
, 20b. 20Q, 20d---spring member, 22a, 22b
. 22 C, 22d・----Clearance, 28&,
28b. 28 Q, 28 d--Flexible member, 3o! L
, 3ob. 300.30 (1... Mounting base, 32, 34, 3
6゜38.40, 42.44.46... screw,
48a. 4s b, 48 a-=...addition circuit, 50a, 6
ob=-...Amplification circuit, 52a, 52b...
Division circuit, 6+a, 64b, river...output terminal, 56
・River...diaphragm, 68...vine body, 6o...
...Fixed electrode, 62...Movable electrode, 64
... Sealing material, 66 ... Lead wire. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person
1 Figure 2 Figure 11/h Figure 5 (and 2.n/, 6 (17)
Claims (2)
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シ、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、前記入力板はこの入力板の周辺部に固着された
可撓性部材を介して担持されていることを特徴とする座
標入力装置。(1) An input board for applying a pressing force, at least three supporting means for supporting the input board provided at at least three points within the input board, and a partial force at each support point of the input board. At least three pressure detectors are provided at each of the support points to detect the force, and by performing arithmetic processing on the output signals of the pressure detectors, the point at which the pressing force is applied to the input plate can be determined. A coordinate input device configured to obtain coordinate values, and characterized in that the input plate is supported via a flexible member fixed to a peripheral portion of the input plate.
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(1)項記載の座標入
力装置。(2) The coordinate input device according to claim (1), wherein a capacitance variable pressure sensor whose capacitance changes according to changes in applied pressure is used as the pressure sensor.
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---|---|---|---|
JP57128110A JPS5917680A (en) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | Input device of coordinate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5917680A true JPS5917680A (en) | 1984-01-28 |
Family
ID=14976627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57128110A Pending JPS5917680A (en) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | Input device of coordinate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5917680A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60230229A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Pentel Kk | Signal input device |
WO2010113698A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 日本写真印刷株式会社 | Information input device and pressure detection unit used for information input device |
JP2010238178A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nissha Printing Co Ltd | Pressure detection unit |
JP2010238177A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nissha Printing Co Ltd | Information input device |
-
1982
- 1982-07-21 JP JP57128110A patent/JPS5917680A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60230229A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Pentel Kk | Signal input device |
WO2010113698A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 日本写真印刷株式会社 | Information input device and pressure detection unit used for information input device |
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CN102365608A (en) * | 2009-03-31 | 2012-02-29 | 日本写真印刷株式会社 | Information input device and pressure detection unit used for information input device |
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