JPS61246827A - 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、Ｐ１２２（１９Ｂ１，６．８）
　）。

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−
１０１１２２号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７は入力盤、８は入力盤７に
垂直な荷重Ｆの印加点、９ａ〜９ｄは荷重の検出点であ
る。荷重の検出点９ａ〜９ｄの座標をそれぞれ（”１ｙ
７１Ｌ　（Ｘ２＋７２ＬＣ”５　ｓ　７３　）　ｓ　（
）Ｃ４＋　１４　）とし、入力盤に垂直な荷重の大きさ
をそれぞれｆ４．　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
のつりおいより次式で求められる。

を 但し、Ｆ　＝　ｆ、＋　ｆ２＋　ｆ’、＋　ｆ４−・−
・−・（３）こ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が検出できる。これを実現するた
めに、特願昭５８−１０１１２２号では第４図に示す構
成としている。第４図で、７は入力盤、８は荷重の印加
点、１ａ〜１ｄ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図で１０はステンレス製の弾性体、１１は歪センサ
である。弾性体１ｏの一端は入力盤７へ、他端は図では
略しである固定枠に固定しである。

第６図は荷重検出器の出力から座標を演算し出力する回
路のブロック図である。第６図で１１Ｌ〜１ｄは荷重検
出器、３は荷重検出器１１Ｌ〜１ｄの出力ｆ、〜ｆ４か
ら（１）式〜（３）式に従って座標を演算し出力する座
標演算器である。次にこの動作を簡単に説明する。荷重
を入力盤７へ印加するとその位置に応じて弾性体１０が
ひずみ、これを歪センサ１１の抵抗変化として検出し、
入力盤７の４点での荷重に比例した出力ｆ、〜ｆ４を出
力する。この荷重検出器１ａ〜１ｄの出力ｆ、〜ｆ４か
ら座標演算器３において（１）式〜（３）式に従って演
算し、座標を出力するものである。

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、歪センサが持つ温度特性
、入力盤の傾き、雑音等による不要な信号の発生による
誤動作、誤差の発生を防止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υ高精度、高信頼性の座標
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
低周波数成分と高周波数成分とを減衰させる帯域通過フ
ィルターの出力より座標の演算を行う座標入力装置であ
る。

作用 この構成によって本来必要な入力盤に加えられた荷重に
より生じる信号のみを用いて座標の演算が可能なため、
温度変化、入力盤の傾き、雑音等による誤動作、誤差の
発生を防止できる。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。なお入力盤と荷重検出器の構成は従来例と同一で
ある。第１図は荷重検出器の出方から（１）弐〜（３）
式に従って入力盤への荷重の印加点の座標を出力する回
路のブロック図である。第１図で１１Ｌ〜１ｄは荷重検
出器、２＆〜２ｄは荷重検出器１ａ〜１ｄの出力の低周
波数成分と高周波数成分とを減衰させ、５Ｈｚから５０
Ｈ２の間の周波数成分のみを通過させる帯域通過フィル
ター（以下ＢＰＦと略す）、３はＢＰＦ２！Ｌ〜２ｄの
出力ｆ、〜ｆ４より（１）弐〜（３）式に従って座標を
演算し出力する座標演算器である。

以上のように構成された本実施例についてその動作を説
明する。第２図は荷重検出器１ａ〜１ｄとＢＰＦ２ａ〜
２ｄの出力の例である。第２図でＸ座標は時間、ｙ座標
は荷重検出器の出力であり、４Ｎ　、４ｂは入力盤７を
指で軽く押した場合の出力例、６は温度が変化し、歪セ
ンサ１１の温度特性により出力が変化する場合の例、ｅ
は入力盤７に衝撃を加えた場合の例である。本実施例の
場合、ＢＰＦ２ａ〜２（１が５Ｈ２〜５ｏａｚの間の周
波数成分のみを通過させるために、ＢＰＦ２＋Ｌ〜２ｄ
の出力には出力４ｂしか現われず、入力盤７を指で軽く
押した時のみ、座標の演算と出力が行なわれる。また温
度変化、入力盤の傾きの変化などにより荷重検出器１＆
〜１ｄの出力に直流成分があり、入力盤７に荷重が加え
られていない時に荷重検出器１ａ〜１ｄの出力が零とな
らない場合にでも、ＢＰＦ２１Ｌ〜２ｄの出力は零とな
るので、ｎセット補償などは特に必要なく、入力盤７に
加えられた荷重に応じた出力を得ることができ、誤動作
、誤差を防止することができる。なおりＰＦ２ａ〜２ｄ
の通過帯域を広くすれば、誤動作、誤差を生じる確率が
高くなるが、入力盤７に比較的ゆっくシ、あるいは早く
荷重をかけた場合にも座標の演算と出力を行うので、扱
いやすくなる。また反対にＢＰＦ２１Ｌ〜２ｄの通過帯
域を狭くすると誤動差、誤差はさらに少くなるが、座標
の演算と出力を行う条件が厳しくなるため扱いにくくな
る。なお、本実施例の座標演算器３には（３）式のＦに
相当する信号があらかじめ定められた値より大きくなる
時に座標の演算を行う制御回路をもっている。

以上のように本実施例によれば、温度変化、入力盤の傾
き、雑音等による誤動作、誤差の発生を防止できる。

発明の効果 以上のように本発明は荷重検出器の出力の低周波数成分
と高周波数成分とを減衰させる帯域通過フィルターの出
力より座標の演算を行うことで、温度変化、入力盤の傾
き、雑音等による誤動作、誤差の発生を防止し、高精度
、高信頼性の座標入力装置を得ることができる。

【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
を演算、出力する回路のブロック図、第２図は同荷重検
出器とＢＰＦの出力例を示す特性図、第３図は同本実施
例と従来例の原理図、第４図は同人力盤と荷重検出器の
構成を示す斜視図、第６図は同荷重検出器の拡大斜視図
、第６図は従来例の荷重検出器の出力から座標を演算出
力する回路のブロック図である。 １ｔＬ〜１ｄ・・・・・・荷重検出器、２＆〜２ｄ・・
・・・・帯域通過フィルター、３・・・・・・座標演算
器、７・・・・・・入力盤、８・・・・・・荷重の印加
点、９１Ｌ〜９ｄ・・・・・・荷重の検出点、１ｏ・・
・・・・弾性体、１１・・・・・・歪センサ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ａｌ
１図 第　２　図 蒔ル１　ｔｍＪＣＣ） 第３図　　　　　　７−ｈ、、１Ｌ ｓ−ｓｔｒ６ｐ力ＤＡ ９ａ、〜９ｄ−，１４＃’ｊ：！＋ ＠　　４　１７４　　　　　　　　　　　　ｆａ−４ａ
−°′Ｍ−１４第　６　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力盤の複数位置に荷重検出器を備え、前記荷重
   検出器のそれぞれの出力の低周波数成分と高周波数成分
   とを減衰させる帯域通過フィルターと、前記帯域通過フ
   ィルターの出力より前記入力盤へ印加された荷重位置の
   座標の演算と出力を行う座標演算器を備えた座標入力装
   置。
2. （２）帯域通過フィルターは少くとも５Ｈｚから５０Ｈ
   ｚの間の周波数成分を通過させ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。