JPH0368407B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は多種類のメニユーシートの交換を容易
となしたメニユーシート入力装置に関するもので
ある。

（従来技術と問題点） 従来、紙、プラスチツクフイルム等からなるシ
ート上に多数の絵、図形、文字等の入力メニユー
を所定の位置に印刷したメニユーシートを感圧パ
ツド、電磁結合等を用いた入力板上に載置し、前
記メニユーシート上の入力メニユー上に指示ペン
等を接触させることにより、前記入力メニユーの
うちいずれかを選択し入力し得る装置があつた。

しかしながらこのような装置において、メニユ
ーシートが多種類ある場合には、その種類を示す
コード信号等が他の入力手段、例えばキーボード
より入力しなければならず、多種類のメニユーシ
ートを変えて入力する時に操作が煩雑となつた
り、また不慣れな者、特に低年齢の児童にとつて
極めて困難な作業を要するという問題点があつ
た。

（発明の目的） 本発明は前記従来の問題点に鑑み、メニユーシ
ートを入力板上に載置するのみで多数のメニユー
シートの種類の識別を可能とするメニユーシート
入力装置を提供することを目的とするものであ
る。

（発明の実施例） 図面は本発明の一実施例を示すものである。図
中、１００はメニユーシート、２００は入力板、
３００は識別回路、４００は処理装置、５００は
入力ペンである。

メニユーシート１００は、紙、プラスチツクフ
イルム等からなるシート本体１０１の表面１０２
にメニユー部１０３が、またその裏面１０４に識
別マーク部１０５が設けられてなつている。前記
メニユー部１０３は絵、図形、文字等の入力メニ
ユー１０６を多数所定の位置に印刷して構成した
ものであり、表面１０２の一側１０７を除くほぼ
全面に及んでいる。また識別マーク部１０５は裏
面１０４の所定の直線上に取り付けられた１個ま
たは２個以上の薄板状の識別用磁石１０８からな
るもので、基準位置１０９から該識別用磁石１０
８までの距離（位置）、または識別用磁石１０８
の個数、あるいはこれらの組合わせによつてメニ
ユーシート１００の種類を表わす如くなつている
が、本実施例では距離（位置）によるものとす
る。該識別マーク部１０５は前記表面１０２の一
側１０７に通する裏面１０４の部位に形成されて
いる。

入力板２００はメニユーシート１００とほぼ同
様な大きさの非磁性金属等よりなる筐体２０１と
蓋２０２とを有し、内部にメニユー入力部２１０
と識別マーク検出部２２０とを備えている。メニ
ユー入力部２１０はメニユーシート１００を蓋２
０２上に載置し入力ペン５００を入力メニユー１
０６のいずれかの上に接触させることにより指示
された入力メニユー１０６の位置を検出するため
のもので、メニユー部１０３の面積とほぼ同一の
入力範囲を有する公知の感圧式、電磁結合式等の
タブレツトよりなつている。なお、その詳細な構
成、作用については周知であるから省略する。

識別マーク検出部２２０は、磁歪伝達媒体２２
１ａ，２２１ｂと補強材２２２ａ，２２２ｂと第
１電磁変換器、例えばコイル２２３と基準位置指
定用磁気発生器、例えば磁石２２４と、第２電磁
変換器、例えばコイル２２５ａ，２２５ｂとから
なつている。

磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂは磁束変化を
与えることにより磁歪振動波を発生しこれを伝搬
し、また磁束変化を引き起こすもので、強磁性体
であれば使用できるが、強い磁歪振動波を発生さ
せるために磁歪効果の大きな材料、例えば鉄を多
量に含むアモルフアス合金が特に望ましい。又、
磁石を接近させても磁化され難い保持力の小さな
材料が好ましい。アモルフアス合金としては、例
えばFe₆₇Co₁₈B₁₄Si₁（原子％）、Fe₈₁B_13．5Si_3．
5C₂（原子％）等が使用できる。磁歪伝達媒体２２
１ａ，２２１ｂは細長い形状をしており、その断
面は長方形の薄帯状か円形の線状が望ましく、薄
帯状の場合幅は数mm程度、厚さは数μ〜数10μｍ
程度が製造も容易で且つ特性も良好である。アモ
ルフアス合金は製造上、厚さが20〜50μｍの薄い
ものを作れるので、これを切断して薄帯状として
も良く、また断面円形の線状のものも作れるの
で、これをそのまま適用しても良い。本実施例で
は、Fe₈₁B_13．5Si_3．5C₂（原子％）からなる幅２
mm、厚さ0.02mmの磁歪伝達媒体を使用している。

前記磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂは合成樹
脂等からなる細長円筒状の補強材２２２ａ，２２
２ｂの内部にそれぞれ収容され、互いにほぼ平行
に配置される。

第１コイル２２３は磁歪伝達媒体２２１ａ，２
２１ｂの一端の補強材２２２ａ，２２２ｂ上に配
設されている。各磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１
ｂにそれぞれ対応する各（部分）コイル２２３
ａ，２２３ｂは互いに逆方向に巻回されており、
コイル２２３に電流を流した時に各コイル２２３
ａ，２２３ｂから発生する雑音や外部からの誘導
が互いに打ち消し合つて弱められる。なお、巻回
数は図示例では１回であるが２回以上にしても良
い。この第１コイル２２３は瞬時的磁場変動を発
生して磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂの各々の
巻回部位に磁歪振動波を生起させるためのもので
あり、コイル２２３の一端は識別回路３００内の
パルス電流発生器に接続され、その他端は接地さ
れる。

基準位置指定用磁石２２４は磁歪伝達媒体２２
１ａ，２２１ｂのコイル２２３ａ，２２３ｂの巻
回部分に長手方向に平行なバイアス磁界を加える
ためのものである。このようにバイアス磁界を印
加するのは少ない電流で大きな磁歪振動波を発生
を可能にすると共に、この磁歪振動波の発生位置
を指定するためである。即ち、磁歪伝達媒体２２
１ａ，２２１ｂの電気機械結合係数（機械的エネ
ルギーから電気的エネルギー、又は電気的エネル
ギーから機械的エネルギーへと変換効率を示す係
数）は例えば第５図に示すようにあるバイアス磁
界のとき最大となるから、このような磁気バイア
スを第１コイル２２３ａ，２２３ｂの巻回部分に
印加しておくことにより効率良く磁歪振動波を発
生することができる。

第２コイル２２５ａ，２２５ｂは磁歪伝達媒体
２２１ａ，２２１ｂの広い範囲にわたつて補強材
２２２ａ，２２２ｂ上にそれぞれ配設されてい
る。各コイル２２５ａ，２２５ｂは各磁歪伝達媒
体２２１ａ，２２１ｂ上に同一方向（この実施例
では左巻き）に巻回され、且つ互いに接続の極性
が逆になる如く直列に接続されており、外部から
の誘導や雑音が互いに打ち消し合つて弱められ
る。コイル２２５ａ，２２５ｂの巻きピツチは誘
導起電力を高めるために大きい方が好ましく、例
えばこの実施例では平均７ターン／cmとしてい
る。また、磁歪振動波の減衰により誘導電圧が小
さくなるのを補なうため、第１コイル２２３に近
接している側の一端より反対側の他端に向つて
徐々に密に巻回するようにしても良い。この第２
コイル２２５ａ，２２５ｂは磁歪伝達媒体２２１
ａ，２２１ｂを伝搬する磁歪振動波による誘導電
圧を検出するためのものであり、一端は識別回路
３００内のパルス検出器に接続され、また他端は
接地され、巻回された領域が識別（位置検出）領
域となる。

前述した識別マーク検出部２２０は筐体２０１
の一側２０３に収納され、必要に応じて接着剤等
で固定される。更に厳密にいえば、メニユーシー
ト１００を入力板２００上に載置した時、前記基
準位置１０９と磁歪振動波の発生位置、即ち第１
コイル２２３の位置が一致するように前記識別マ
ーク検出部２２０は設置される。なお、磁石２２
４は磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂの端部に対
向するように固定されるが、磁歪伝達媒体２２１
ａ，２２１ｂの上方、下方、または側方に並列に
配置してもよい。

識別回路３００は制御回路３０１と出力バツフ
ア３０２とパルス電流発生器３０３とカウンタ３
０４とクロツク発生器３０５とパルス検出器３０
６と入力バツフア３０７とからなつている。以
下、各回路の説明と共に本装置の動作について詳
述する。

今、メニユーシート１００においね識別用磁石
１０８が基準位置１０９を基準として識別マーク
部１０５に設けられた枠（図中、破線で示す。）
１１０のうち第４番目の位置（基準位置１０９か
らの距離はｌとする。）に取り付けられているも
のとする。

このようなメニユーシート１００を入力板２０
０上に載置すると、識別マーク検出部２２０の第
１コイル２２３のコイル面中心から距離ｌの磁歪
伝達媒体２２１ａ，２２１ｂ上に前記磁石１０８
が位置し、電気機械結合係数が大きくなる程度の
磁気が磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂに加えら
れることになる。

制御回路３０１はメニユーシート１００を入力
板２００上に載置した時にオンするマイクロスイ
ツチ（図示せず）からの信号を受け、あるいは予
め定められた所定の検出サイクルに従つて識別マ
ークの検出を開始する。まず、制御回路３０１は
出力バツフア３０２を介してパルス電流発生器３
０３を動作させると共にカウンタ３０４をリセツ
トする。カウンタ３０４はクロツク発生器３０５
のクロツクパルス（パルス繰り返し周波数は例え
ば100MHz）のカウントを開始する。

パルス電流発生器３０３が動作しパルス電流が
第１コイル２２３に印加されると、該第１コイル
２２３で瞬時的磁場変動が発生し、これか原因で
磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂの第１コイル２
２３の巻回部分で磁歪振動波が生起する。この磁
歪振動波は磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂ固有
の伝搬速度（約5000ｍ／秒）で磁歪伝達媒体２２
１ａ，２２１ｂを長手方向に沿つて伝搬する。そ
して、この伝搬中において、磁歪振動波が存在す
る磁歪伝達媒体２２１ａ，２２１ｂの部位でその
部位の電気機械結合係数の大きさに応じて機械的
エネルギーから磁気的エネルギーへの変換が行な
われ、そのため第２コイル２２５ａ，２２５ｂに
誘導起電力が発生する。

第７図は第２コイル２２５ａ，２２５ｂに発生
する誘導起電力の時間的変化の一例を第１コイル
２２３にパルス電流を印加した時刻をｔ＝０とし
て図示したものである。同図に示すように、誘導
起電力の振幅は時刻ｔ＝０直後と時刻t₀からt₁〜
t₂秒経過したあたりで大きくなり、他の時刻では
小さくなる。時刻ｔ＝０直後で誘導起電力の振幅
が大きくなるのは、第１コイル２２３と第２コイ
ル２２５ａ，２２５ｂ間の電磁誘導作用によるも
のであり、時刻ｔ＝t₁〜t₂において１サイクルの
誘導起電力（磁歪振動波による誘導電圧）の振幅
が大きくなるのは、第１コイル２２３の巻回部分
で発生した磁歪振動波が、磁歪伝達媒体２２１
ａ，２２１ｂを伝搬して識別用磁石１０８の直下
付近に到達し、その部分で電気機械結合係数が大
きくなつたためである。磁石１０８の位置が他の
枠１１０上にある場合、即ち磁歪伝達媒体２２１
ａ，２２１ｂの長手方向に沿つて異なる位置にあ
る場合、磁歪振動波による誘導電圧もそれに応じ
て時間軸上を移動する。従つて、時刻t₀からt₁〜
t₂までの時間を測定することにより磁石１０８の
位置、即ち距離ｌを算出することができる。位置
を算出するための伝搬時間としては、例えば第７
図に示すように誘導電圧の振幅が閾値−E₁より
小さくなつた時点t₃、閾値E₁より大きくなつた時
点t₄を使用しても良く、またゼロクロス点t₅を使
用しても良い。

前述した第２コイル２２５ａ，２２５ｂで発生
する誘導起電力はパルス検出器３０６に入力され
る。パルス検出器３０６は増幅器、比較器等から
なつており、誘導起電力が例えば前述した閾値
E₁より大きい間、即ち誘導電圧の正極性部分を
検出したときにその出力をハイレベルとする。制
御回路３０１は入力バツフア３０７を介してこの
ハイレベルの信号を読み込むと、出力バツフア３
０２を介してカウンタ３０４にストツプ信号を出
力しカウントを停止する。この時、カウンタ３０
４には第１コイル２２３にパルス電流が加えられ
た時刻から第２コイル２２５ａ，２２５ｂに磁歪
振動波による誘導電圧が現われるまでの時間に相
当するデイジタル値が得られる。また、この値は
磁歪振動波が毎秒約5000ｍの速さで進むことによ
り、第１コイル２２３から磁石１０８までの距離
ｌに対応したものとなる。このようにしてデイジ
タル値としてカウンタ３０４に得られた距離ｌ、
即ち磁石１０８の位置は入力バツフア３０７を介
して制御回路３０１に読み込まれ、更に処理装置
４００へ送出される。

処理装置４００内には予め多種類のメニユーシ
ート１００のメニユー部１０３の内容とこれに対
応する識別マーク部１０５における磁石１０８の
位置が記憶されており、前記識別回路３００より
の位置データの比較照合することにより入力板２
００上に載置されたメニユーシート１００の種類
を正確に認識することができる。従つてその後、
入力メニユー１０６に入力ペン５００で接触する
のみでメニユー入力することができる。また、こ
の後、メニユーシート１００を次々と変えてもそ
の都度、前述したようなメニユーシート１００の
識別が行なわれ、正しいメニユー入力が可能とな
る。

前記実施例では、第１コイル２２３を磁歪振動
波の発生用に使用し、第２コイル２２５ａ，２２
５ｂを磁歪振動波の検知用に使用したが、逆に使
用することもでき、その場合には磁石１０８直下
で磁歪振動波が発生し、第１コイル２２３で誘導
電圧が検出されることになる。

また、前記実施例において、磁石１０８を枠１
１０上に複数個並設した場合、各磁石１０８の位
置に対応した時間軸上にそれぞれ振幅の大きな誘
導電圧が得られるから、これをパルス列に変換す
れば磁石１０８の個数、または組合わせによる識
別が可能となる。

なお、本発明では磁場（磁束）変動を電圧、電
流等の変化に変換し、または電圧、電流等の変化
を磁場変動に変換する素子、装置を電磁変換器と
呼ぶものとする。実施例では電磁変換器としてコ
イルを用いたがこれに限られることはない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、シート本
体の一側の所定の直線上に設けられた磁石の位置
又は個数もしくはこれらの組合せによる識別マー
ク部と、前記シート本体の一側を除くほぼ全体に
設けられた多数の入力メニユーからなるメニユー
部とを有するメニユーシートと、該メニユーシー
トを載置した際に前記直線に沿つて互いにほぼ平
行に配置される少なくとも２本の磁歪伝達媒体
と、該各磁歪伝達媒体の一端に配設された第１電
磁変換器と、前記各磁歪伝達媒体の広い範囲にわ
たつて配設された第２電磁変換器とを備えた識別
マーケ検出部と、メニユー入力部とを有する入力
板と、前記第１電磁変換器又は第２電磁変換器の
一方にパルス電流を印加して前記各磁歪伝達媒体
に磁歪振動波を生起させ、該磁歪振動波が生起し
てから前記第１電磁変換器又は第２電磁変換器の
他方に磁歪振動波による誘導電圧が現れるまでの
時間を検知することにより、前記磁石の位置等を
検出する識別回路と、予め多種類のメニユーシー
トについて記憶した識別マーク部における磁石の
位置等及びメニユー部の内容に基いて、前記識別
回路による検出結果からメニユーシートの種類を
識別し、さらに前記メニユー入力部による入力メ
ニユーを決定する処理装置とを具備したため、メ
ニユーシートを入力板上に載置するだけで該メニ
ユーシートの種類を識別でき、また、この際、前
記識別マーク検出部及び識別回路によれば、メニ
ユーシートに設けられた磁石の位置を極めて高い
分解能をもつて且つ正確に検出できるので、従来
のように他の入力手段により識別コード等を入力
することなく、非常に多種類のメニユーシートを
次々と取替えて使用することができ、極めて操作
性の良いメニユーシート入力装置を提供できる等
の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は本発明のメニユーシート入力装置の概要を示す
斜視図、第２図はメニユーシートの裏側を示す斜
視図、第３図は入力板の要部を示す平面図、第４
図はその断面図、第５図は磁気バイアス対電気機
械結合係数の特性図、第６図は装置要部の回路ブ
ロツク図、第７図は第２コイルに発生する誘導電
圧の時間的変化の一例を示す線図である。 １００……メニユーシート、１０５……識別マ
ーク部、１０８……識別用磁石、２００……入力
板、２１０……メニユー入力部、２２０……識別
マーク検出部、３００……識別回路、４００……
処理装置、５００……入力ペン。

【特許請求の範囲】

１ 位置指示器の使用状態の連続的な変化を検出
する位置指示器の状態検出方式において、 コイル及びコンデンサあるいはこれに加えて抵
抗を含み且つ該コイル又はコンデンサもしくは抵
抗のいずれかの値を使用状態に応じて連続的に変
化させることにより外部信号に対して互いに同等
な同調周波数で且つ位相の連続的な変化を伴つて
応答して電波を発信する同調回路を位置指示器に
設け、 前記同調周波数と同等な周波数の交流信号を平
面上の所望の位置に配設されたアンテナコイルに
間欠的に加えて電波を発信させ、該電波の発信を
停止した際に前記同調回路が応答した信号を前記
アンテナコイルに受信させ、前記アンテナコイル
の発信信号に対する受信信号の位相の変化より位
置指示器の使用状態の連続的な変化を検出する ことを特徴とする位置指示器の状態検出方式。 ２ 座標入力部を構成するタブレツトと、スタイ
ラスペン等の位置指示器と、タブレツトを駆動し
且つ位置指示器による座標入力位置を検出する位
置検出回路とを備えた座標入力装置において、前

Claims (1)

1. を具備した ことを特長とするメニユーシート入力装置。