JPS6121522A - 位置検出装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は手書き文字や図形をコンビーータや通信回線に
入力するための位置検出装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 抵抗板を２枚利用した入力面を有する位置検出装置の従
来例を第１図と第３図に示す。第１図は両端に電極ＩＡ
、ＩＢ、２Ａ、２Ｂが設けられた２枚の抵抗板１，２に
ドツトスペーサ３を印刷し際にその筆記具による加圧点
で両折抗板１，２が導通し一方の抵抗板１でＸ座標、他
方の抵抗板２でＹ座標を検出する構成である。ドツトス
ペーサ３は絶縁ベースｌｆドツト状に印刷したものであ
る。しかし、第２図に示すようにドツトスペーサ３Ｆｉ
抵抗板１，２の間隙を確保するためにドツトスペーサ厚
を厚くすると必然的に抵抗板１または２に対す゛るドツ
トの面積は大きくなり、入力面に文字等を書いた場合そ
のドツトの位置する部分で両折抗板１，２が導通不可能
であシネ感点となつて位置検出ができなかった。

不感点を少なくするためにドツトスペーサ３のピッチを
太きく゛シ冬場合や抵抗板１，２の辺の部分に枠形のス
ペーサを用いたり、さらにその抵抗板１，２間に気体や
液体を充填した場合には筆記動作を行う際に手の小指側
の側面を入力面に置くためその部分を誤って入力したり
あるいは定規を置いただけで入力してしまう欠点があっ
た・指による入力をコマンド入力用とし、ひとつの入力
面に筆記具による図形入力面とコマンド入力面を構成し
た場合、入力面積が大きくなるという問題があり、コマ
ンド入力面を、図形入力面の一部で共用す８ることに、
ｌ：９解決できる。従ってコマンド入力面は図形入力も
行える必榊がある。ドツトスペーサ３の場合、鉛筆やボ
ールペンで手書キ文字や図形を入力でき、加えて、指先
でも入力できる点は筆記具による図形入力面と指先によ
るコマンド入力面を共用できる長所であった。

第３図はドツトスペーサの代わりに感圧導電ゴムシート
４を用いた従来例である。感圧導電ゴムシート４は、筆
記動作の際に手の側面全入力面に置いてもその部分は入
力せず鉛筆やボールペンで書かれた文字や図形のみ入力
できる性質のものが′開発されておりそれを用いること
によって不感点の問題は解決できる。

また指で加圧した時に導通する性質の感圧導電ゴムシー
ト４を用いれば、指による加圧でも入力できる。ところ
が感圧導電ゴムシート４を用いた場合には、感圧導電ゴ
ムシート４目体の部品コストが高くつくとともに指先、
筆記具それぞれの入力に適した２種類の感圧導電ゴムシ
ート４を用意し隣接して配置することになシ、その境界
線上で図雫入力すると不連続となる欠点があった。

発明の目的 本発明は筆記動作の際の手の側面や定規を置くことによ
る誤入力がなく筆記具による入力のみを検出することが
できる入力面と指先による入力を検出できる入力面を構
成することが可能で、両方の性質を不連続点が生ずるこ
となく一人力面に構成することができる入力面を持つ位
置検出装置を提供することを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達・成するために本発明゛の位置検出装置は
、対向する２２辺に一対の電極が設りられた第１の抵抗
板を一つの抵抗素子として含む第１の閉回路と、対向す
る２辺に一対の電極が設けられ圧を印加する手段と、前
記第１の抵抗板の電極の電圧を検出する手段と前記第２
の抵抗板の電極の電圧を検出する手段と、前記第１の抵
抗板と第２の抵抗板間に、電流が流れたことを検出する
手段とを具備し、前記第１の抵抗板の電極と前記第２の
抵抗板の電極が直角に面対向し、その間に導電ゴムシー
トを挾み、この導電ゴムシートの両面にそれぞれ網目状
の絶縁性織布を挾んだ構成とし、この構成用１の抵抗板
上に文字や図形を筆記具および指で書くことによりコン
ピコ、−夕や通信回線に入力できることになる。

実施例の説明 以下本発明の一実殉例を図面を参照して説明する。

第４図は本発明の位置検出装置の入力部分の構造を示す
分解斜視図である。５は第１の抵抗板、ｓＡ、ｓＢは第
１の抵抗板５の対向する２辺に設けられた電極、５ａ　
、　５ｂは回路との接続用の引出し線、６，７はメッシ
ュの粗いＡ領域とメツシュの細かいＢ領域をもった第１
．第２の網目状の絶縁性織布、８は導電ゴムシート、９
は第２の抵抗板、９Ａ、９Ｂは第２の抵抗板９０対抗す
る２辺に設けられた電極、９ａ、９ｂは回路との接続用
の引出し線であり、第１の抵抗板６の電極５Ａ。

６Ｂが設けられた２辺と第２の抵抗板９の電極９Ａ、９
Ｂが設けられた２辺とは直角の関係にある。Ａの領域は
指先で入力可能で、筆記具による入力もできる部分、Ｂ
の領域は筆記具による入力のみ可能な部分を示す。

第５図は第４図に示す構成のＢの領域の部分で入力面の
抵抗板５上の１点を筆記具で加圧した場合の拡大断面図
である。本実施例では、第１．第２の抵抗板６，９の厚
さは７６ミクロン、導電ゴムシート８の厚さは１００ミ
クロン、第１．第２の絶縁性織布６，７の縦糸６Ａ、７
Ａと横糸６Ｂ・。

７Ｂの糸径は５０ミクロン、それぞれのピッチは７０ミ
クロンである。ボールペン１０で第１の抵抗板５に加圧
する。と第１の絶縁性織布６の縦糸６Ａと横糸６Ｂの・
形成、する網目：、ｆｔ通っ、て抵抗板６・が・導電ゴ
ムシート８と接触し、さらに、加・圧された導電ゴムシ
ート８か第２の絶、緑性織布Ｔの縦糸７Ａと横糸７Ｂの
形成する網目を通って、第２の抵抗板９と接触し導通す
る。１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ２１１Ｄはその接触部分で
ある。１２Ａ、１２Ｂは第１．第２の絶縁性織布６，７
によってできる空間で、これによって面方向に空気の流
れが可能になり、ボールペン１０による加圧をなくした
場合筒１の抵抗板５．導電ゴムシート８の大気圧による
復帰不良がない。

第６図は手の側面による加圧例を示す断面図である。第
６図でボ―″ルベン１ｏの先端が直径０．６咽の球であ
る。加圧面積は直径０．６簡の円柱と仮定とするとその
面積ＳＢは、 Ｓ　Ｂ：　（ｏ　、、　５．／’２・）２×π中０−２
　（ｍａ） である。ボールペン１０の先端による加圧で第１の抵抗
板６と第２の・抵抗板９が導通するための筆圧が５．　
ＯＦ’であるとすると導通に必要な単位面積当り・の・
筆圧Ｐは Ｐ＝５．Ｏｌｏ、２ ”　０　（１／　ｍｊ　） である。手の側面による加圧ではその加圧面積の一例□
として１０００（−）という値をとると入力面が導通す
るための圧力ＰＨは ＰＨ＝　Ｐ　ｘ　１０００ ：２５００００（ト）＝２５０（〜） である。従って通常の筆記動作では入力面は導通しない
ことがわかる。また指先の腹の部分で加圧した場合、加
圧面積の一例としてａ　Ｏ（，７）という値をとると入
力面が導通するための圧力ＰＦはＰＦ：ＰＸ３０ ＝　２ｏｏｏｏ（ｙ）　＝　２０　（Ｋｇ）である。従
って指先でも入力不可能である。

第７図は指先による加圧によって入力する部分で第４図
のＡの領域の部分を指先丁３で加圧した場合の断面図で
ある。ここでは横糸はなく縦糸６Ａ、７Ａのみである。

横糸がなくなることで第１の抵抗板６と導電ゴムシート
８と第２の抵抗板９の間隙が手分になシ、かつ第１の抵
抗板６を支える面積が手分になるため、この時の指先１
３による加圧はＢの領域の部分での加圧の４分の１とな
シ約ｔｓＫｙで導通する。さらに加圧を少なくするため
、ｉ糸６Ａ、７Ａを１０本に１本ないし２０本に１本に
なるよう、間引くことにより導通に必要な力は２５０〜
５ｏＯｙになる。構造から明らかにＢの領域は筆記具に
よっても入力可能で入力面Ａ、Ｂの境界で不連続にはな
らない。

第８図は入力位置の検出回路を示す。入力面の２枚の抵
抗が導通した状態の等価回路２ｏの引出線６ａと６ｈ［
ｌ′ｉそれぞれ抵抗１４と１５を介して定電流電源２１
が接続されている。引出線９ａと９ｂは、抵抗１６と１
７を介して定電流電源２１への電流の帰還回路を構成し
ている。検出回路１８は第１の抵抗板５の電極ｅｓＡ、
ｓＢ間の電位差を検出するもので、抵抗１８ａ、１８ｂ
、１８ｃ。

１８ｄは差動増幅器１８ｅの利得を決定している。

検出回路１９は抵抗板９の電極９Ａ、９Ｂ間の電位差を
検出するもので、抵抗１９ａ　、　１９ｂ　。

１９ｃ、１９ｄは差動増幅器１９ｅの利得を決定してい
る。抵抗１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂは第１の抵抗
板６の電極ｅｓＡ、ｓＢ間の抵抗値と第２の抵抗板９の
電極９Ａ、９Ｂ間の抵抗値に比べて十分大きな抵抗値で
ある。従って検出回路１８と１９を第１の抵抗板６と第
２の抵抗板９に接続したことによる影響は小さく無視す
ることができる。第１の抵抗板６の電極５Ａから導通点
２０Ａまでの抵抗値をｒ　（ｘ）　、第１の抵抗板５の
電極５Ａ。

６Ｂ間の抵抗値をＲとすると、電極５Ａと導通点２ＯＡ
間の抵抗と電極５Ｂと導通点２ＯＡ間の抵抗１４．１５
とはブリッジ回路である。この場合、抵抗１４と１５を
抵抗値ｒとすると電極５Ａ、５Ｂ間の電位差は次式で表
わされる。電位差をｖｘとすると、 Ｖｘ＝Ｉ　−ｒ　（２ｒ（ｘ）−Ｒ）　／Ｒ０ここで工
は定電流電源２１による供給電流、Ｒｏは抵抗１４，１
５と第１の抵抗板６の電極ｓＡ。

５Ｂ間の抵抗Ｒの総和である。ｒ（Ｘ）ｔ／′ｉ、電極
５Ａからの距離に比例する値であシ、従ってｖＸは距離
Ｘに比例する。従って筆記具による記入位置、すなわち
第１の抵抗板５と第２の抵抗板９の導通点のＸ方向の位
置を検出できる。検出回路１８の利得を０１８とすると
その出力電圧はｖｘ−６１８である。同様に検出回路１
９の出力電圧は、第２の抵抗板９の電極９Ａ、９Ｂ間の
電位差をｖｙ、検出回路１９の利得をＧ１９とすると、
■ア・Ｇ１９となり、筆記具による記入位置のＹ方向の
位置を検出できる。記入動作によって第１の抵抗板５と
第２の抵抗板９が導通した際に、定電流電源２１から１
なる電流が流れ、それによって抵抗２３に電圧降下が生
じその電圧によって、記入動作の有無を、識別すること
ができる。スイッチ２２［Ａの領域に対する入力が、筆
記具による図形入力か指先による入力かを識別するため
のものである。指先で入力する際にスイッチ２２をオン
にする。第９図は本発明の一実施例の手書き文字２図形
入力用の位置検出装置の外観を示す。０１〜Ｃ１６はＡ
の領域でコマンド入力部である。本人力装置をコンピュ
ータに接続した場合には、消去、記憶装置へのデータ転
送９適信回路との接続等のコマンドを０１〜Ｃ１６に割
りつけて、それぞれ指で押すことにより入力することが
できる。コマンド入力の際、Ａの領域の第１の抵抗板６
と第２の抵抗板９が導通するが、それが図形入力なのか
コマンド入力なのか区別するためコマンド入力の場合は
スイッチ２２を押して０１〜Ｃ１６”指先にて押り。

発明の効果 以上一実施例に基づき詳細に説明したが、筆記具による
入力面のみを有する位置検出装置または指先による入力
面のみを有する位置検出装置を構成することができるの
は明らかである。また抵抗板の厚さ、導電ゴムシートの
厚さ、ゴム硬度、絶縁性織布の糸径とピッチにより入力
に必要な圧力全選定することができる。実施例の抵抗板
を抵抗体ゴムシートにすることにより入力に必要な圧力
を下げる効果があり、入力面に可撓性を有するシートを
追加することに！、シその回線“性の度合によって入力
に必要な圧力を選定することもできる。

このように種々の加圧力を選ぶことが可能で、その加圧
力の差が絶縁性織布によるものの範囲内であれば同一面
内に不連続点を生ずることなく加圧力の異なる入力面を
配置することができることは、応用性に富み、きわめて
有利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はドツトスペーサを用いた従来の位置検出装置の
入力部分の分解斜視図、第２図はその拡大断面面、第３
図は感圧ゴムシートを用いた従来の位置検出装置の入力
部分の分解斜視図、第４図は本発明による位置検出装置
の入力部分の一実施例を示す分解斜視図、第５図は筆記
具にｆ、９記入した際に入力部分の導通を示す断面図、
第６図は手による入力で入力部分の非導通を示す断面図
、等７図は指先による入力で入力部分の導通を示す断面
図、第８図は実施例の位置検出用回路図、第９図は同実
施例の外観を示す正面図である。　　−６・・・・・・
第１の抵抗板、５Ａ、５Ｂ・・・・・・電極、６゜７・
・・・・・絶縁性織布、８・・・・・導電ゴムシート、
９・・・・・・第２の抵抗板、９Ａ、９Ｂ・・・・・・
電極、１４，１５゜１６．１７・・・・・・抵抗、１８
・・・・・・検出回路、１９・・・・・・検出回蕗、２
１・・・・・定電流電源、２２・・・・・・スイッチ０ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名。 第１図 第２図 第３図 第５図 麻６図 ９　６Ａ・　／Ａ 第８図 第９図 し）−ノ Ａ　　　　　　　　　　　ｆ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対向する２辺に一対の電極が設けられた第１の抵抗板を
   一つの抵抗素子として含む第１の閉回路と、対向する２
   辺に一対の電極が設けられた第２の抵抗板を一つの抵抗
   素子として含む第２の閉回路と、前記第１の抵抗板と第
   ２の抵抗板の電極の電圧を印加する手段と、前記第１の
   抵抗板の電極の電圧を検出する手段と前記第２の抵抗板
   の電極の電圧を検出する手段と、前記第１の抵抗板と第
   ２の抵抗板間に電流が流れたことを検出する手段とを具
   備し、前記第１の抵抗板の電極と前記第２の抵抗板の電
   極が直角に面対向し、その間に導電ゴムシートを挾み、
   この導電ゴムシートの両面にそれぞれ網目状の絶縁性織
   布を挾んだことを特徴とする位置検出装置。