JPS61243520A - 座標入力装置 - 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 本発明は指あるいは指示棒などにより指示した２　ヘー
ノ 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。

従来の技術 従来コンピュータな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ている
。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よりデータの入力が
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ひとつの上を
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ベンが代表的なも
のであったが、特別なペンを用いずに指あるいはボ３　
ぺ−／ 一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シートを用いたスイッ
チマトリクス方式、透明抵抗シートを用いた電圧、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、
日経エレクトロニクス、Ｐｌ　２２（１９８１。

ｅ、ｓ））。しかしこれらの装置はいずれも装置が複雑
となシ高価であり、ディスプレイが見にくい、保守が難
しいなどの理由により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点に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。

この応力検出型による座標の検出原理は、特願昭５８−
１０１　’＋　２２号公報に示されているものであるが
、第３図を用いて説明する。第３図で１４は入力盤、１
６は入力盤１４に垂直な荷重Ｆの印加点、１６ａ〜１６
ｄは荷重の検出点である。

荷重の検出点１６ａ〜１６ｄの座標をそれぞれ（”　、
＋　９　、）　＋　（”　２　＋　ｙ２　）　＋　（”
　５　＋　ｙ３）　＋　（”　４　＋　’／　４　）と
し、入力盤に垂直な荷重の大きさをそれぞれｆ、、ｆ２
．ｆ、、ｆ４とすると、荷重の印加点の座標（ｘ、ｙ）
は平面内のモーメントのつりあいより次式で求められる
。

ｆ　１”、＋ｆ２ＤＣ２”ｆ３”５＋ｆ４”４Ｘ−□　
　　・・・・・・（１） ｆ４．ｙ１＋ｆ２ｙ２＋ｆ３ｙ３＋ｆ４．ｙ４ｙ−□　
　　・・・・・・（２） 但し　Ｆ＝　ｆ　＋　＋ｆ　２＋ｆ　ｓ＋ｆ　４　　　
　　　・・・・・・（３）とのように荷重の印加点の座
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めることで検出できる。これ
を実現するために、特願昭５８−１０１１２２号公報で
は第４図に示す構成としている。第４図で１４は入力盤
、１５は荷重の印加点、Ｉａ〜１ｄは荷重検出器である
。

第６図に荷重検出器を拡大したものを示す。第６　ペー
ジ ６図で１７はステンレス製の弾性体、１８は歪センサで
ある。弾性体１７の一端は入力盤１４へ、他端は図では
略しである固定枠に固定しである。

次にこの動作を簡単に説明する。荷重を入力盤１４へ印
加するとその位置に応じて弾性体１７がひずみ、これを
歪センサ１８の抵抗変化により検出し、入力盤１４の４
点での荷重を知！、ｌ、（１）弐〜（３）式より座標を
検出するものである。

ところで、この応力検出型による座標入力装置では、入
力盤に適当な荷重が加わった場合にのみ座標を出力する
必要がある。このため特開昭６６−２９７７７号公報、
特開昭６６−４４９７８号公報、特願昭６８−１８５３
５９号等では荷重検出器の出力の１つあるいは総和が所
定の値以上である時に座標の演算を始め、出力すること
としている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前述の構成では、入力盤に加えられた荷重
が一定の閾値以上であれば座標の演算を開始するが、使
いやすくするには閾値を小さくす６　ベージ る必要があり、高精度とするには閾値は太きくしなけれ
ばならず、使いやすさと高精度を両立できないという欠
点があった。

本発明は上記問題点に鑑みより使用しやすぐ、高精度の
応力検出型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、荷重検出器の出力
の和があらかじめ定められた最小値を越えかつ最大とな
った場合に、座標の演算を開始するように構成したもの
である。

作用 この構成によって、最も高精度となる荷重検出器出力が
最大となる時に座標演算が開始され、かつ本装置の使用
者はこの荷重値を意識せずによいために、使用しやすく
高精度の座標入力装置を実現できる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の実施例の座標７ベーソ 入力装置の荷重検出器の出力から座標を求めるための回
路のブロック図である。第１図で１ａ〜１ｄはガラス等
の透明の入力盤の四隅にそれぞれ備えられている荷重検
出器、２は荷重検出器１ａ〜１ｄの出力を切り換えて出
力する信号切り換え器、３は信号切り換え器２の出力を
ディジタル量に変換するアナログ／ディジタル変換器、
４ａ〜４ｄはアナログ／ディジタル変換器３の出力をオ
フセットとして記憶する記憶器、６はアナログ／ディジ
タル変換器３の出力から記憶回路４ａ〜４ｄの出力を減
算し、荷重に比例した出力ｆ、〜ｆ４を得る減算器、６
は減算器６の出力ｆ、〜ｆ４より入力盤に加えられた荷
重値に比例した出力Ｆを出力する加算器、７は減算器６
の出力ｆ、〜ｆ４、加算器６の出力Ｆより入力盤に加え
られた荷重の印加点の座標（＆、、Ｙ）を演算する座標
演算器、８は信号切り換え回路２．アナログ／ディジタ
ル変換器３．減算器６．加算器６．座標演算器７゜記憶
器４ａ〜４ｄを制御するための信号を出力する制御器、
９は加算器６の出力Ｆが最大となった時に論理「１」の
信号を出力する最大検出器、１ｏは加算器６の出力Ｆが
基準電圧ｖｒｃ、ｆ、である所定の最大値以上となった
時に論理「１」を出力する比較器、１１は最大値検出器
９．比較器１０の出力の少くとも一方が論理「１」とな
った時に論理「１」の信号を出力するＯＲ回路、１２は
加算器６の出力Ｆが基準電圧Ｖｒｅｆ２　　である所定
の最小値以上となった時に論理「１」を出力する比較器
、１３はＯＲ回路１１と比較器１２の出力が共に論理「
１」の時、論理「１」を出力し、座標演算器７に演算を
開始させるＡＮＤ回路である。尚、入力盤と荷重検出器
の構成は第４図、第６図に示しである従来例と同じであ
る。

以上のように構成された本実施例について、以下その動
作を説明する。まず、制御器８がらの信号によって、信
号切シ換え器２を切り換え、荷重検出器１ａの出力から
１＠次、アナログ／ディジタル変換器３によってディジ
タル量に変換し、減算器５によって、記憶器４ａ〜４ｄ
の対応する各出力を制御器８からの制御信号により時分
割に減算９　ベーン し、ｆ１〜ｆ４を得る。尚、ここで時分割以外の手法を
用いてもよい。出力ｆ１〜ｆ４はそれぞれ加算器６に入
力され、ｆ４が入力された時に、加算器６から出力Ｆが
出力される。この時座標演算器７には減算器５の出力ｆ
、〜ｆ４、加算器６の出力Ｆが入力され、ＡＮＤ回路１
３の出力が論理「１」であれば、（１）弐〜（３）式に
より座標が演算され出力される。

第２図はＡＮＤ回路１３の出力が論理「１」となり座標
の演算が開始されるタイミングを示す図である。最小値
は、座標演算器７が保障する最大誤差以内の誤差で座標
が得られる値とし、最大値は座標演算器７の最大入力よ
り２０〜ｂ する。つまりアナログ／ディジタル変換器を用いた場合
、最小値は座標演算を行える最小値、最大値は座標演算
器７の入力がオーバーフローすることなく座標演算を行
うための値である。第２図で、加算器６の出力Ｆの波形
の例がＡ、Ｂ、Ｃと３種あるが、波形人は最小値を越え
ないように軽く荷重をかけたもの、波形Ｂは最小値を越
えるが最大値を越え１　ｏベーン ないように荷重をかけたもの、波形Ｃは最大値を越える
ように大きい荷重をかけたものである。波形人の場合は
最小値を越えないので、ＡＮＤ回路１３の出力は論理「
１」とならず、座標は演算されない。波形Ｂの場合は、
出力Ｆが最大となるｂ点で、波形Ｃの場合には出力Ｆが
最大値を越えた０点でそれぞれＡＮＤ回路１３の出力が
論理「１」となり座標の演算を開始する。

以上のように本実施例によれば、本装置の使用者の入力
盤への荷重が最小値を越えていれば、使用者が加える荷
重値によらず最も高精度の座標を得ることができる。こ
の時、加える荷重は最小値を越えていれば良いので、始
めて本装置を扱う場合でも使いにくいことはなく、使用
しやすい座標入力装置とすることができる。

発明の効果 以上のように本発明は複数の荷重検出器の出力の和があ
らかじめ定められた最小値を越え、かつ最大となった時
に座標の演算を開始するために使いやすく、高精度の座
標入力装置を得ることがで１１　ベージ きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の荷重検出器の出力から座標
を得るための回路のブロック図、第２図は同座標の演算
を開始するタイミングを示すタイミングチャート、第３
図は本実施例および従来例の座標入力の原理を示す原理
図、第４図は同人力盤と荷重検出器の構成を示す胴視図
、第５図は同荷重検出器の拡大斜視図である。 １ａ〜１ｄ・・・・・・荷重検出器、２・・・・・・信
号切り換え器、３・・・・・・アナログ／ディジタル変
換器、４２Ｌ〜４ｄ・・・・・・記憶器、６・・・・・
・減算器、６・・・・・・加算器、７・・・・・・座標
演算器、８・・・・・・制御器、９・・・・・・最大検
出器、１０．１２・・・・・・比較器、１１・・・・・
・ＯＲ回路、１３・・・・・・ＡＮＤ回路、１４・・・
・・・入力盤、１６・・・・・・荷重の印加点、１６！
Ｌ〜１６ｄ・・・・・・荷重の検出点、１７・・・・・
・弾性体、１８・・・・・・歪センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力盤の複数位置に備えられた荷重検出器の出力
   の和があらかじめ定められた最小値を越え、かつ前記出
   力の和が最大となった場合に、前記荷重検出器のそれぞ
   れの出力より座標の演算を開始することを特徴とする座
   標入力装置。
2. （２）荷重検出器の出力の和があらかじめ定められた最
   大値を越えた場合にも、座標の計算を開始する特許請求
   の範囲第１項記載の座標入力装置。
3. （３）荷重検出器の出力を順次切り換え、前記荷重検出
   器の１つの出力を出力する信号切り換え器と、前記信号
   切り換え器の出力をディジタル量に変換するアナログ／
   ディジタル変換器を備えた特許請求の範囲第１項記載の
   座標入力装置。