JPS61131112A - 座標入力装置 - Google Patents
座標入力装置Info
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- JPS61131112A JPS61131112A JP59253101A JP25310184A JPS61131112A JP S61131112 A JPS61131112 A JP S61131112A JP 59253101 A JP59253101 A JP 59253101A JP 25310184 A JP25310184 A JP 25310184A JP S61131112 A JPS61131112 A JP S61131112A
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- Japan
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- input
- external force
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- digital quantity
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は指あるいは指示棒などによυ指示した位置の座
標をコンピュータなどに入力する座標入力装置に関する
ものである。
標をコンピュータなどに入力する座標入力装置に関する
ものである。
従来の技術
従来コンピュータ々どへの座標入力装置としては、高価
であるが精度良く座標が入力可能で図形の入力などに用
いられる、いわゆるディジタイザが用いられてきた。と
ころが最近コンピュータが一般化し、低価格で座標の入
力が可能な入力装置が求められるようになってきた。な
かでもディスプレイを透視し、そのディスプレイに示さ
れた図形を指などで押すことにょシデータの入力が可能
な透視型の入力装置が必要とされている。これはコンピ
ュータを操作することに不慣れな人が簡単に操作ができ
るように、あらかじめいくつかの選択肢を用意しておき
、ディスプレイにこれを表示してその１つの上を指など
で押さえることで処理が自動的に行なわれるという方法
が多くとられるようになるためである。このような透視
型座標入力装置としてはライトペンが代表的なものであ
ったが、特別なペンを用いずに指あるいはボールペンな
どで入力できるものがより便利であり、現在までいくつ
かの方法が提案されている。
であるが精度良く座標が入力可能で図形の入力などに用
いられる、いわゆるディジタイザが用いられてきた。と
ころが最近コンピュータが一般化し、低価格で座標の入
力が可能な入力装置が求められるようになってきた。な
かでもディスプレイを透視し、そのディスプレイに示さ
れた図形を指などで押すことにょシデータの入力が可能
な透視型の入力装置が必要とされている。これはコンピ
ュータを操作することに不慣れな人が簡単に操作ができ
るように、あらかじめいくつかの選択肢を用意しておき
、ディスプレイにこれを表示してその１つの上を指など
で押さえることで処理が自動的に行なわれるという方法
が多くとられるようになるためである。このような透視
型座標入力装置としてはライトペンが代表的なものであ
ったが、特別なペンを用いずに指あるいはボールペンな
どで入力できるものがより便利であり、現在までいくつ
かの方法が提案されている。
代表的なものとしては透明導電性ンートｉ用いたスイッ
チマトリクス方式、透明抵抗ンー）ｆ用いた電圧、電流
分割方式、レーザ光を用いた方式。
チマトリクス方式、透明抵抗ンー）ｆ用いた電圧、電流
分割方式、レーザ光を用いた方式。
表面波の伝達時間を測定する方式などがある（例えば１
日経エレクトロニクス、Ｐｌ ２２（１９８１，６，８
））。
日経エレクトロニクス、Ｐｌ ２２（１９８１，６，８
））。
しかしこれらの装置はいずれも装置が複雑となり高価で
あり、ディスプレイが見にくい、保守が難しいなどの理
由によシ普及するには至っていない。
あり、ディスプレイが見にくい、保守が難しいなどの理
由によシ普及するには至っていない。
これらの方式にかわって入力盤の１点く加えられた力の
分力を検出することにより、力が加えられた点の座標を
検出する応力検出型座標入力装置は入力盤としてガラス
板、アクリル板などの均質で全く透明なものが使用でき
、簡単な構成であるために、低価格の座標入力装置とな
る。
分力を検出することにより、力が加えられた点の座標を
検出する応力検出型座標入力装置は入力盤としてガラス
板、アクリル板などの均質で全く透明なものが使用でき
、簡単な構成であるために、低価格の座標入力装置とな
る。
この応力検出型による座標検出の原理は、特願昭５８−
１０１１２２号に示されているが、第３図を用いて簡単
に説明する。第３図に２いて、９は入力盤、１０は入力
盤９に垂直な外力Ｆの印加点、１１＆〜１１ｄは荷重の
検出点である。荷重の検出点１１１〜１１ｄの座標をそ
れぞれ（ｘ１＋７１Ｌ）、（ｘｂ＋７ｂ’） ｌ （ｘ
ｏ＋３’ｃ ） ｒ Ｃ”ｄ、ｙｄ）とし、入力盤に垂
直な荷重の大きさをそれぞれｆａ 、 ｆｂ 。
１０１１２２号に示されているが、第３図を用いて簡単
に説明する。第３図に２いて、９は入力盤、１０は入力
盤９に垂直な外力Ｆの印加点、１１＆〜１１ｄは荷重の
検出点である。荷重の検出点１１１〜１１ｄの座標をそ
れぞれ（ｘ１＋７１Ｌ）、（ｘｂ＋７ｂ’） ｌ （ｘ
ｏ＋３’ｃ ） ｒ Ｃ”ｄ、ｙｄ）とし、入力盤に垂
直な荷重の大きさをそれぞれｆａ 、 ｆｂ 。
ｆｃ ＋ ｆｄとすると、外力の印加点の座標（ｘ、ｙ
）は平面内のモーメントのつりあいより次式から求めら
れる。
）は平面内のモーメントのつりあいより次式から求めら
れる。
↓
Ｆ＝ ｆ４ ＋ｆｂ＋ｆｃ十ｆ（１−（ｓ））このよう
に外力の印加点の座標（ｘ、ｙ）は荷重の検出点の座標
があらかじめわかっていれば荷重の大きさを求ることで
検出できる。第４図は従来の座標入力装置の斜視図であ
る。第４図において９は入力盤、１０は外力の印加点、
１２ａ〜１２ｄは荷重検出器である。第５図に荷重検出
器を拡大したものを示す。第６図において、１３はステ
ンレス製の弾性体％ １４は歪センサで、弾性体１３と
歪センサ１４とで荷重検出器１２１Ｌ〜１２ｄｌ構成し
ている。弾性体１３の１端は入力盤１．へ、他端は固定
枠（図示せず）へ固定されている。
に外力の印加点の座標（ｘ、ｙ）は荷重の検出点の座標
があらかじめわかっていれば荷重の大きさを求ることで
検出できる。第４図は従来の座標入力装置の斜視図であ
る。第４図において９は入力盤、１０は外力の印加点、
１２ａ〜１２ｄは荷重検出器である。第５図に荷重検出
器を拡大したものを示す。第６図において、１３はステ
ンレス製の弾性体％ １４は歪センサで、弾性体１３と
歪センサ１４とで荷重検出器１２１Ｌ〜１２ｄｌ構成し
ている。弾性体１３の１端は入力盤１．へ、他端は固定
枠（図示せず）へ固定されている。
次にこの動作を簡単に説明する。まず、外力を入力盤１
へ印加するとその位置に応じて弾性体１３がひずみ、歪
センサ１４の抵抗が変化する。
へ印加するとその位置に応じて弾性体１３がひずみ、歪
センサ１４の抵抗が変化する。
この抵抗変化を荷重に比例した電圧として求め、第（１
）弐〜第（３）式より座標を検出するものである。
）弐〜第（３）式より座標を検出するものである。
電圧から座標を求める方法としてはアナログ回路により
演算するもの、電圧をディジタル量としてディジタル回
路により演算するもの、マイクロコンピュータ等のソフ
トウェアにより演算するものがある。
演算するもの、電圧をディジタル量としてディジタル回
路により演算するもの、マイクロコンピュータ等のソフ
トウェアにより演算するものがある。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記した構成では荷重検出器からの出力
電圧をディジタル量へ変換し、ディジタル回路あるいは
ソフトウェアにより座標を求めようとする場合、出力電
圧をディジタル量へ変換するにはアナログ／ディジタル
変換器を用いるが、この時、前記アナログ／ディジタル
変換器の精度はフルスケールに対する割合で決定される
ために入力盤９に加えられる外力Ｆの有効範囲を広くす
ると、外力Ｆが小さい時にディジタル量への変換誤差が
大きくなるという欠点があった。
電圧をディジタル量へ変換し、ディジタル回路あるいは
ソフトウェアにより座標を求めようとする場合、出力電
圧をディジタル量へ変換するにはアナログ／ディジタル
変換器を用いるが、この時、前記アナログ／ディジタル
変換器の精度はフルスケールに対する割合で決定される
ために入力盤９に加えられる外力Ｆの有効範囲を広くす
ると、外力Ｆが小さい時にディジタル量への変換誤差が
大きくなるという欠点があった。
本発明は上記問題点に鑑み外力の有効範囲が広く、高精
度の座標入力装置を提供するものである。
度の座標入力装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために本発明は入力盤に加えられた
外力の大きさに比例した電圧をアナログ／ディジタル変
換器の基準電圧としだものである。
外力の大きさに比例した電圧をアナログ／ディジタル変
換器の基準電圧としだものである。
作用
この構成によって、入力盤に加えられた外力の大きさに
よらずアナログ／ディジタル変換器の能力を十分用い、
精度よくディジタル量へ変換できるため、入力盤に加わ
る外力の大きさによらず広い外力の大きさの範囲で精度
よく座標を検出できる。
よらずアナログ／ディジタル変換器の能力を十分用い、
精度よくディジタル量へ変換できるため、入力盤に加わ
る外力の大きさによらず広い外力の大きさの範囲で精度
よく座標を検出できる。
実施例
以下本発明の第１の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第１図は第１の実施例の座標入力装置の荷
重検出器の出力をディジタル量へ変換する回路のブロッ
ク図である。入力盤、荷重検出器の構成は従来例と同一
であるので説明を省略する。第１図で１２１Ｌ〜１２ｄ
は荷重検出器、２＆〜２ｄは荷重検出器の歪センサ１４
の抵抗変化を荷重に比例した電圧ｆ＆〜ｆｄへ変換する
抵抗電圧変換器、３は電圧ｆ ａ −ｆ ｄの和より入
力盤９へ加えられた外力に比例した電圧ｙｌ得る加算器
、４は電圧Ｆと基準値発生器６の出力ｆ１よ。
ら説明する。第１図は第１の実施例の座標入力装置の荷
重検出器の出力をディジタル量へ変換する回路のブロッ
ク図である。入力盤、荷重検出器の構成は従来例と同一
であるので説明を省略する。第１図で１２１Ｌ〜１２ｄ
は荷重検出器、２＆〜２ｄは荷重検出器の歪センサ１４
の抵抗変化を荷重に比例した電圧ｆ＆〜ｆｄへ変換する
抵抗電圧変換器、３は電圧ｆ ａ −ｆ ｄの和より入
力盤９へ加えられた外力に比例した電圧ｙｌ得る加算器
、４は電圧Ｆと基準値発生器６の出力ｆ１よ。
を比較し、電圧Ｆが出力Ｆｍ１ｎよシ大きければ論理″
１”を出力する比較器、６＆〜６ｄは加算器３の出力Ｗ
ｆ変換の基準とし、比較器４の出力が論理″１″である
ときに変換を開始するアナログ／ディジタル変換器であ
る。アナログ／ディジタル変換器６２Ｌ〜６ｄの出力と
比較器４の出力は第（１）弐〜第（３）式より座標を求
めるだめのディジタル回路あるいはソフトウェアにより
座標を求めるマイクロコンピュータ等べ接続されている
。
１”を出力する比較器、６＆〜６ｄは加算器３の出力Ｗ
ｆ変換の基準とし、比較器４の出力が論理″１″である
ときに変換を開始するアナログ／ディジタル変換器であ
る。アナログ／ディジタル変換器６２Ｌ〜６ｄの出力と
比較器４の出力は第（１）弐〜第（３）式より座標を求
めるだめのディジタル回路あるいはソフトウェアにより
座標を求めるマイクロコンピュータ等べ接続されている
。
以上のように構成された第１の実施例についてその動作
を説明する。まず外力が入力盤へ加わると、荷重検出器
に備えである歪センナの抵抗変化より抵抗電圧変換器２
＆〜２ｄは荷重に比例した電圧ｆ ａ −ｆ ｄ ｆ出
力する。そして加算器３の出力Ｆが基準値発生器６の出
力ｆｍｉｎ ’ｃこえた時、電圧ｆ ２Ｌ −ｆ ｄは
アナログ／ディジタル変換器より電圧Ｆｔ−基準として
ディジタル量へ変換される。
を説明する。まず外力が入力盤へ加わると、荷重検出器
に備えである歪センナの抵抗変化より抵抗電圧変換器２
＆〜２ｄは荷重に比例した電圧ｆ ａ −ｆ ｄ ｆ出
力する。そして加算器３の出力Ｆが基準値発生器６の出
力ｆｍｉｎ ’ｃこえた時、電圧ｆ ２Ｌ −ｆ ｄは
アナログ／ディジタル変換器より電圧Ｆｔ−基準として
ディジタル量へ変換される。
電圧ｆＩＩｌｉｎは入力盤に加わる不要な振動等により
誤動作を防止するためのもので、動作時の状態により調
整することができるものである。
誤動作を防止するためのもので、動作時の状態により調
整することができるものである。
ここで、１つのアナログ／ディジタル変換器を用いて詳
しく動作を説明する。今アナログ／ディ １
ジタル変換器が基準電圧の１％の誤差をもつとする。ま
ず基準電圧が６ｖで一定であると入力電圧が１ｖであれ
ば、出力されるディジタル量は６％の誤差をもつことに
なる。また入力電圧が０．１ｖであれば６０％の誤差を
もつことになる。ここで基準電圧が入力電圧に比例して
変化するとする。
しく動作を説明する。今アナログ／ディ １
ジタル変換器が基準電圧の１％の誤差をもつとする。ま
ず基準電圧が６ｖで一定であると入力電圧が１ｖであれ
ば、出力されるディジタル量は６％の誤差をもつことに
なる。また入力電圧が０．１ｖであれば６０％の誤差を
もつことになる。ここで基準電圧が入力電圧に比例して
変化するとする。
すなわち入力電圧１ｖでは基準電圧は６ｖ％入力電圧０
．１ｖでは基準電圧０．５ｖとすると、入力電圧がいづ
れでも出力されるディジタル量の誤差は５％で一定とな
る。もちろん、この時の出力されるディジタル量も不変
であり、入力された電圧を出力されるディジタル量から
知ることができなくなるが、第（１）弐〜第（３）式か
られかるように荷重は絶対値ではなく相対的な値であれ
ばよいので問題はない。尚、本実施例ではｓｏｇ〜１ｔ
の外力の範囲で±３簾の精度が得られる。
．１ｖでは基準電圧０．５ｖとすると、入力電圧がいづ
れでも出力されるディジタル量の誤差は５％で一定とな
る。もちろん、この時の出力されるディジタル量も不変
であり、入力された電圧を出力されるディジタル量から
知ることができなくなるが、第（１）弐〜第（３）式か
られかるように荷重は絶対値ではなく相対的な値であれ
ばよいので問題はない。尚、本実施例ではｓｏｇ〜１ｔ
の外力の範囲で±３簾の精度が得られる。
以上のように第１の実施例によれば、入力盤へ加えられ
る外力の大きさによらず、精度良く座標を検出できる。
る外力の大きさによらず、精度良く座標を検出できる。
また入力盤の振動などによる誤動作を防ぐことができる
。
。
次に本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第２図は第２の実施例における座標入力装
置の荷重検出器の出力をディジタル量へ変換する回路の
ブロック図である。第２図で第１図と異る部分は、抵抗
電圧変換器２Ｎ〜２ｄの出力を、比較器４の出力が論理
＠１”の時にホールド状態となるサンプルホールドアン
プＴ＆〜７ｄｉ経てアナログマルチプレクサ８にょ夛順
次切換え、アナログ／ディジタル変換器６によシディジ
タル量へ変換する点である。第２図には示していないが
サンプルホールドアンプ７４〜７ｄ、アナログマルチプ
レクサ８は座標を求めるためのディジタル回路あるいは
マイクロコンピュータ等により制御されている。
ら説明する。第２図は第２の実施例における座標入力装
置の荷重検出器の出力をディジタル量へ変換する回路の
ブロック図である。第２図で第１図と異る部分は、抵抗
電圧変換器２Ｎ〜２ｄの出力を、比較器４の出力が論理
＠１”の時にホールド状態となるサンプルホールドアン
プＴ＆〜７ｄｉ経てアナログマルチプレクサ８にょ夛順
次切換え、アナログ／ディジタル変換器６によシディジ
タル量へ変換する点である。第２図には示していないが
サンプルホールドアンプ７４〜７ｄ、アナログマルチプ
レクサ８は座標を求めるためのディジタル回路あるいは
マイクロコンピュータ等により制御されている。
以上のように構成された第２の実施例についてその動作
を説明するが、第１の実施例と同様である部分について
は略す。まず、外方が入力盤へ加わり、加算器３の出力
ｙが基準値発生器の出カｆｍｉｎｔ−越えると比較器４
の出力が論理″′１″となシサンプルホールドアンプ７
乙〜７ｄ″ｆ：ホールド状態と表する。そしてアナログ
マルチプレクサ８により１つの出力を選択し、順次アナ
ログ／ディジタル変換器ｅにょシ出カＦを基準としてデ
ィジタル量へ変換する。４つの出力ｆａ〜ｆ’ｄの変換
が終了すると、サンプルホールドアンプ７１Ｌ〜７ｄｉ
サンプル状態とする。以下この動作を繰り返す。
を説明するが、第１の実施例と同様である部分について
は略す。まず、外方が入力盤へ加わり、加算器３の出力
ｙが基準値発生器の出カｆｍｉｎｔ−越えると比較器４
の出力が論理″′１″となシサンプルホールドアンプ７
乙〜７ｄ″ｆ：ホールド状態と表する。そしてアナログ
マルチプレクサ８により１つの出力を選択し、順次アナ
ログ／ディジタル変換器ｅにょシ出カＦを基準としてデ
ィジタル量へ変換する。４つの出力ｆａ〜ｆ’ｄの変換
が終了すると、サンプルホールドアンプ７１Ｌ〜７ｄｉ
サンプル状態とする。以下この動作を繰り返す。
以上のように第２の実施例によれば、第１の実施例と同
様な効果と共に、高価なアナログ／ディジタル変換器が
１つですむために低価格とすることができる。
様な効果と共に、高価なアナログ／ディジタル変換器が
１つですむために低価格とすることができる。
発明の効果
以上のように本発明は入力盤に加えられた外力の大きさ
に比例した電圧をアナログ／ディジタル変換器の基準電
圧としたことにより、外力の大きさによらず精度良く座
標全検出できる座標入力装置金得ることができるもので
ある。
に比例した電圧をアナログ／ディジタル変換器の基準電
圧としたことにより、外力の大きさによらず精度良く座
標全検出できる座標入力装置金得ることができるもので
ある。
第１図は本発明の第１の実施例における座標入力装置の
ブロック図、第２図は同第２の実施例における座標入力
［１のブロック図、第３図は従来例の原理図、第４図は
従来例の入力盤と荷重検出器の構成金示す斜視図、第５
図は従来例の荷重検出器の拡大斜視図である。 １２１Ｌ〜１２ｄ・・・・・・荷重検出器、２ａ〜２ｄ
・・・・・・抵抗電圧変換器、３・・・・・・加算器、
４・・・・・・比較器、６・・・・・・アナログ／ディ
ジタル変換器、７ａ〜７ｄ・・・・・・サンプルホール
ドアンプ、８・・・・・・アナログマルチプレクサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／２
Ｉ２〜ム・弓荷重検出器 ４ ・・ νζ敦巻 第３図 第４図 鳥 第５図
ブロック図、第２図は同第２の実施例における座標入力
［１のブロック図、第３図は従来例の原理図、第４図は
従来例の入力盤と荷重検出器の構成金示す斜視図、第５
図は従来例の荷重検出器の拡大斜視図である。 １２１Ｌ〜１２ｄ・・・・・・荷重検出器、２ａ〜２ｄ
・・・・・・抵抗電圧変換器、３・・・・・・加算器、
４・・・・・・比較器、６・・・・・・アナログ／ディ
ジタル変換器、７ａ〜７ｄ・・・・・・サンプルホール
ドアンプ、８・・・・・・アナログマルチプレクサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／２
Ｉ２〜ム・弓荷重検出器 ４ ・・ νζ敦巻 第３図 第４図 鳥 第５図
Claims (2)
- （１）複数の荷重検出器を有する入力盤を備え、前記入
力盤へ加えられた外力の大きさに比例した電圧をアナロ
グ／ディジタル変換器の基準電圧とすることを特徴とす
る応力検出型の座標入力装置。 - （２）入力盤へ加えられた外力の大きさがあらかじめ定
められた基準値を越えた時に、前記入力盤に備えられた
複数の荷重検出器の出力を記憶する記憶手段と、前記記
憶手段の出力をディジタル量へ変換するアナログ／ディ
ジタル変換器とを備えた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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253101A JPS61131112A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 座標入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253101A JPS61131112A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 座標入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131112A true JPS61131112A (ja) | 1986-06-18 |
Family
ID=17246500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59253101A Pending JPS61131112A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 座標入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61131112A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5324895A (en) * | 1991-05-15 | 1994-06-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Pressure sensitive coordinate input device with improved voltage regulation |
| JP2003062838A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Machida Resin Kogyo Kk | コニカル形状ラドーム成形方法、コニカル形状ラドーム成形装置およびコニカル形状ラドーム |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP59253101A patent/JPS61131112A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5324895A (en) * | 1991-05-15 | 1994-06-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Pressure sensitive coordinate input device with improved voltage regulation |
| JP2003062838A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Machida Resin Kogyo Kk | コニカル形状ラドーム成形方法、コニカル形状ラドーム成形装置およびコニカル形状ラドーム |
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