JPH02157920A - 座標検出装置用入力構体 - 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） この発明は、図形、文字などをコンピュタへ手書き入力
するに際して用いる座標検出装置のための入力構体に関
し、筆記具の筆圧を受けて、筆圧作用点の座標位置の正
確なる検出を可能ならしめるものである。

（従来の技術） 従来のこの種の入力構体としては、例えば特公昭５７−
３４５４３号公報に開示されたものがあり、これは第１
の平行電極群と、この第１の平行電極群と直交する方向
に向く第２の平行電極群と、これらの両手行電極群によ
って挾んだ感圧導電性ゴムシートとを具えるものである
。

かかる入力構体では、筆圧の作用に基づく感圧導電性ゴ
ムシートの圧縮変形によって、そのゴムシートの電気抵
抗の十分なる低減をもたらすことにより、第１および第
２の平行電極群の、筆圧作用位置の電極を相互に導通さ
せて、それぞれの平行電極群に接触させた第１および第
２の抵抗体の相互接続をもたらす一方、定電流源から供
給される電流を、一方の抵抗体から流入させるとともに
、他方の抵抗体から流出させ、このときのそれぞれの流
入、流出電流値を測定することにて、相互に導通されて
いるそれぞれの電極位置、ひいては筆圧作用点の座標位
置を求めることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、かかる従来技術にあっては、入力構体の組立
てに際し、第１および第２の平行電極群を、それらのそ
れぞれの電極が正確に直交する方向に向けて配設するた
めの特別の作業工数が必要になるという問題があった他
、その直交状態を確実に維持するために、入力構体の周
囲を強固にクランプすることが必要になり、しかも十分
強固にクランプしてもなお、たとえばＩｉ撃の作用によ
って、それぞれの平行電極群に相対変位が発生するとい
う問題があり、さらには、入力構体の使用中に平行電極
群および感圧導電性ゴムシートにしわが発生して、それ
ぞれの平行電極群が相対変位するという問題があった。

この発明は、従来技術のかかる問題をことごとく解決し
た座標検出装置用入力構体を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の座標検出装置用入力構体は、可撓絶縁層の表
面および裏面のそれぞれに、相互に直交する方向に向く
それぞれの平行電極群を、印刷、コーティングなどによ
って設け、そして、これらの平行電極群を感圧導電層に
て覆うとともに、これらの感圧導電層を面電極層によっ
てさらに覆ったものである。

（作　用） この入力構体では、相互に直交する方向に向くそれぞれ
の平行電極群が、可撓絶縁層の表面および裏面に、予め
一体的に設けられていることがら、入力構体を構成する
に際し、両平行電極群を、正確に直交する方向に向けて
配設するための作業工数を全く不要ならしめることがで
きる他、入力構体の周囲を強固にクランプせずとも、ま
た、その入力構体に衝撃その他が作用した場合であって
も、平行電極群の相対変位を確実に阻止して、筆圧作用
点の座標を常に正確に検出することができる。

従って、入力構体の使用中に、平行電極群および感圧導
電層にたとえしわが発生したとしても、両平行電極群の
相対変位のおそれを完全に除去することができる。

しかも、この入力構体では、上述したところに基づき、
その不使用時には、巻取ってコンパクトに保管すること
ができるとともに、それを曲面に沿わせてセットするこ
とにて、その曲面の展開座標をも検出することができる
。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説・明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す部分断面斜視図で
ある。

ここでは、相互に直交′する方向に向く平行電極群を表
面側および裏面側のそれぞれに予め設けた可撓絶縁層１
、たとえば合成樹脂フィルム層を、加硫済みの感圧導電
ゴムシート層とすることができる感圧導電Ｎ２にて挟む
とともに、各感圧導電層２に、面電極層３および可撓絶
縁外皮４を順次に積層する。

ここで、可撓絶縁層１へのそれぞれの平行電極群の形成
は、その両面の全体に、蒸着、印刷、コーティングなど
によって銅層を形成した後、第２図（ａ）　、　（ｂ）
にその表面および裏面をそれぞれ示すように、相互に直
交する方向のエツチングその他によって、その銅層の一
部を線状に取り除くことにて行うことができ、その可撓
絶縁層１のそれぞれの面に残存する銅層部分が第１およ
び第２の平行電極群５．６として機能する。

またここでは、可撓絶縁層１の表面および裏面に、それ
ぞれの平行電極群５．６の一端に連続する薄膜抵抗体７
，８を、各平行電極群５，６と直交する方向に向けて設
け、これらの各薄膜抵抗体７．８の両端にリード線９ａ
、９ｂおよび１０ａ１０ｂをそれぞれ接続する。

そして、かかる可撓絶縁層ｌを挟むそれぞれの感圧導電
層２への、面電極層３の積層は、たとえば、可撓絶縁フ
ィルムの片面全体に形成した銅層を感圧導電層２に接触
させて配置することにより行うことができ、このことに
よれば、感圧導電層２の外側に位置する可撓絶縁外皮４
もまた同時に積層されることになる。

以上のように積層してなる積層体の四辺を、この例では
、第３図に示すように、ゴムもしくはゴム状弾性材料製
とすることができる固定枠１１によって挟持して各層の
離間を阻止することにて、所要の入力構体１２を構成す
る。なお、第３図（ｂ）中、１３は回路収納ケースを示
す。

ところで、このような入力構体１２の使用に際しては、
それぞれの面電極層３を相互接続するとともに、第４図
に示すように、定電流電源１４を、薄膜抵抗体７に設け
たそれぞれの流入側リード線９ａ、９ｂと、薄膜抵抗体
８に設けたそれぞれの流出側リード線１０ａ、１０ｂと
に接続し、そして、流入側および流出側の各一方のリー
ド線９ｂ、１０ｂに接続したそれぞれの電流検出器１５
．１６に、たとえば、Ｘ出力端子およびＹ出力端子をそ
れぞれ設けることによって電流検知回路を構成し、Ｘ出
力端子の電流値の測定によって、直交二次元座標系の、
筆圧作用点のＸ座標値を、また、Ｙ出力端子の電流値の
測定によってＸ座標値をそれぞれ検知可能ならしめる。

すなわち、第５図に路線断面図で示すように、ボールペ
ンその他の筆記具ｐによって、入力構体１２に筆圧を作
用させた場合には、それぞれの感圧導電層２の筆圧作用
部分が圧縮変形を受け、それらの両層２の電気抵抗が、
その部分にて十分小さくなることから、流入側リード線
９ａ、９ｂへ供給された電流は、抵抗体７から、第１の
平行電極群５の筆圧作用電極および感圧導電層τを経て
、図では上側の面電極３へ流れ、そこからさらに、下側
の面電極３、感圧導電層２および、第２の平行電極群６
の筆圧作用電極を経て、抵抗体８および流出側リード線
１０ａ、１０ｂへ順次に流れる。第６図は、このときの
等価回路を示す図であり、図中曲線部分は、第１の平行
電極群５の特定電極から、第２の平行電極群６の特定電
極への通電経路を示す。

そして、かかる通電状態においては、第７図に示すとこ
ろから明らかなように、通電電極５ａ６ａの、Ｘ、Ｙ方
向の位置に応じて、それぞれの電流検出器１５．１６を
流れる電流値が変化することから、それぞれの出力端子
の電流値を測定することにより、筆圧作用点のＸ座標値
およびＸ座標値を検知することができる。

このようにここでは、筆記具ｐによる筆圧作用点の座標
を、誤検出なく正確に検知し得ることはもちろん、とく
には、第１および第２の平行電極群５．６のそれぞれを
、可撓絶縁層１の表面および裏面に、所定の相対関係に
て予め一体的に設けることにより、入力構体１２の構成
に際して、それらの平行電極群５．６を、相互に直交す
る方向へ正確に方向づけするための作業工数を全く不要
ならしめることができるとともに、両手行電極群５゜６
の相対変位を阻止するための特別の拘束手段を設けるこ
とを不要ならしめることができ、さらには、可撓絶縁層
１と他の層との間に相対変位が発生した場合でも、座標
検知精度の低下を十分に防止することができる。

しかも、この入力構体１２では、縁部にゴムもしくはゴ
ム状弾性材料製の固定枠１１を取付けるだけで、その積
層状態を維持することができるので、それの不使用時に
は、巻取ってコンパクトに保管することが可能となり、
また、それを曲面に沿わせてセットすることにより、そ
の曲面の展開座標を検知することも可能となる。

なお、以上に述べた実施例において、それぞれの電流検
出器１５．１６を電圧検出器に変更してもなお、上述し
たと同様の作用効果をもたらし得ることはもちろんであ
る。

第８図は、この発明に係る入力構体の他の措成例を示す
図であり、ここでは、可撓絶縁層１に、その四辺に沿っ
て複数個の孔２１をそれぞれ穿設するとともに、−の辺
に沿って、それぞれの薄膜抵抗体７．８を形成し、そし
て、これらの各抵抗体７．８の両端からそれぞれのリー
ド綿９ａ、９ｂ。

１０ａ、１０ｂを引き出し、さらに、その可撓絶縁層１
に、導電ペーストによって第１および第２の平行電極群
５，６をそれぞれ印刷した状態の下で、その可撓絶縁層
ｌの表面および裏面に、それぞれの平行電極群５，６が
完全に隠れる程度の厚さに、シリコン系感圧導電ペース
トを塗布する。

このことによれば、可撓絶縁層ｌの表裏両面のシリコン
系感圧導電ペーストは可撓絶縁層１の四周に設けた孔２
１を経て相互に一体化することから、可撓絶縁層１がシ
リコン系感圧導電ペーストと接着しない場合であっても
、それら両者は強固な積層構体となる。

このようにして塗布したシリコン系感圧導電ペーストが
、凝固もしくは硬化して感圧導電Ｎ２となった後は、表
裏の感圧導電Ｎ２の外周面全体に導電ペーストを塗布し
、第８図（ｂ）に示すように、それにて可撓絶８ｉ層１
および感圧導電Ｎ２を完全に包み込むことにより、その
導電ペーストの、これもまた凝固もしくは硬化に基づき
、表裏一体をなす、いいかえれば、事後的な相互接続が
不要な、表面側および裏面側の面電極３を形成する。

そしてさらに、かかる面電極３の外周面の全体に絶縁ペ
ーストを塗布して、膜状入力面としての可撓絶縁外皮４
を形成することによって、所要の入力構体１２を構成す
る。

このようにして構成した入力構体１２は、前述した実施
例と同様にして電流検知回路もしくは電圧検知回路を形
成することにより、前述した実施例と同様の作用効果を
もたらし得ることに加え、とくには、各構成層の積層状
態を維持するための固定枠１１が不要になること、なら
びに、各構成層を権力薄くできることにより、たとえば
第９図に示すようにして使用に供することにて、通常の
紙に文字、図形などを書くのとほぼ同じ感触にて入力を
行うことができ、不使用時には、よりコンパクトに巻取
り保管することができる。

しかも、この入力構体１２では、前述の例と異なり、入
力面となる可撓絶縁外皮４が、フィルム素材ではなく、
それより局部可撓性に冨む絶縁ペーストからなるので、
ボールペンの先で強く押された場合でも破損されにくく
、かつ、平行電極群５゜６が感圧導電層２に埋め込まれ
ているので、外傷に対する耐性を高めることができる。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、上述した
ように、各種のペーストを順次に塗布して積層成形を行
う代わりに、未加硫の感圧導電ゴムシート、導電ゴムシ
ートおよび絶縁ゴムシートを順次に積層した後に加硫成
型を行って入力構体を構成することも可能である。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、構成が極めて容易である
とともに、それぞれの平行電極群の相対変位のおそれが
なく、座標位置を常に正確に検知し得る入力構体をもた
らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す図、第２図は、可
撓絶縁層の表面側および裏面側を示す図、第３図は、入
力構体を例示する図、第４図は、電流検知回路を示す図
、第５図は、筆圧の作用状態を示す路線断面図、第６図
は、筆圧作用時の等価回路図、第７図は、筆圧作用時の
電流検知回路図、第８図は、他の実施例を示す図、第９
図は、第８図に示す入力構体の適用状態例を示す図であ
る。 １・・・可撓絶縁層　　　　２・・・感圧導電層、３・
・・面電極層　　　　　４・・・可撓絶縁外皮５・・・
第１の平行電極群　５ａ、５ｂ・・・通電電極６・・・
第２の平行電極群　７，８・・・薄膜抵抗体９　ａ、９
　ｂ、１０ａ、１０ｂ・・・リード線１１・・・固定枠 １２・・・入力構体 第１図 第２図 （ｂｔ 第６図 δ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、可撓絶縁層と、この可撓絶縁層の表面および裏面の
   それぞれに、相互に直交する方向へ向けて設けた平行電
   極群と、それぞれの平行電極群を覆う感圧導電層と、こ
   の感圧導電層を覆う面電極層とを具えてなる座標検出装
   置用入力構体。