JPH0637468Y2 - 情報入力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、情報入力装置に関し、詳細には静電結合方式
情報入力装置に於ける座標指示手段としての信号検出ペ
ン、カーソル等の内部の回路構成の簡略化、コスト軽減
に関するものである。

［従来の技術］ 静電結合方式の情報入力装置では、座標軸方向に所定の
間隔に配置された電極線を有するタブレットと、絶縁材
を介してこのタブレット上の所望の位置に当接して座標
入力を行なう入力ペン、カーソル等の座標指示手段に、
検出用電極が設けられている。そして前記タブレットの
電極線に順次走査信号を印加し、この際静電容量結合に
よって前記検出電極に誘起された微小電圧を前記座標指
示手段内の能動素子により、高インピーダンスで受け、
低インピーダンスで送出する所謂インピーダンス変換
し、ケーブル装置本体に導き、ここで信号を増幅し、デ
ジタル変換してマイクロコンピュータからなる算出手段
に供給し、この算出手段はそのときの座標指示手段の当
接位置を算出している。算出手段としては特公昭53-193
80号、特開昭60-181816号等が知られている。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の情報入力装置において、タブレットの電極線に印
加された走査信号は静電容量結合により、前記した座標
指示手段内の検出手段に誘起されるわけであるが、タブ
レットの電極線と検出電極との距離（絶縁材の厚み）に
よって結合インピーダンスは数百ＫΩ以上となるため電
圧検出するには座標指示手段内で高インピーダンスで受
け、低インピーダンスで出力するインピーダンス変換回
路が必要となり、低価格化が難しくなるという不都合が
あった。又、ケーブルもインピーダンス変換回路用の電
源線が必要となり、あまり細くできず操作性が悪いとい
う問題が生じていた。

ここで従来の信号検出方法を第３図を参照して説明す
る。タブレットの電極線に印加された走査信号は絶縁材
を挾んで、タブレットの電極線と検出電極との間で静電
容量結合し、このとき結合インピーダンスZ₁は数百ＫΩ
以上となる。このため誘起されたパルス電圧を効率良く
入力するには、入力インピーダンスZ₂を高くする必要が
あるが、高すぎると外来雑音を拾ったり、浮遊容量の影
響で信号波形がなまったりするので、通常1MΩ程度に設
定している。入力した信号を装置本体にケーブルで伝送
するには上記の影響を避けるために低インピーダンスで
出力しなければならない。このことから電圧で入力する
には、高インピーダンスで入力し、低インピーダンスで
出力するインピーダンス変換回路が必要があった。

［課題を解決するための手段］ 本考案は如上の従来の問題点を解決するためになされた
もので、座標軸方向に配置された複数の電極線を配置さ
れたタブレットと、該タブレットの電極線に走査信号を
印加するコントロール部と、前記タブレットの電極線に
印加された走査信号と静電容量結合して信号検出を行な
う座標指示手段と、該座標指示手段で検出した信号を増
幅する増幅部と、該増幅部で増幅された信号から前記座
標指示手段のタブレットへの当接位置を算出する演算部
とからなる情報入力装置であって、前記座標指示手段で
検出した信号を低インピーダンス入力回路としての電流
電圧変換手段を有する前記増幅部で増幅する情報入力装
置を提案するものである。

［作用］ 本考案では、座標指示手段内には能動素子よるインピー
ダンス変換回路は内蔵せず、検出電極とスイッチ回路の
受動素子のみを内蔵し、情報入力装置本体の信号増幅部
では、電圧検出ではなく電流を検出し、これを電圧に変
換する電流電圧変換回路を設けた。

［実施例］ 本考案を添付図面を参照して説明する。第１図はブロッ
ク構成を示す。図において参照符号１はタブレットであ
り、直交する二方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に所定の間隔で
電極線が配置されている（図示せず）。参照符号２はデ
コーダドライバで、中央処理装置３から、供給されるア
ドレス信号ADに従い前述の電極線に順次走査パルスを印
加する。尚、中央処理装置は以下「CPU」と称し、また
以下の説明において他の部分についても名称の後に括弧
書きで略称を示した場合は、それ以後当該略称を使用す
る。

参照符号４は座標指示手段たる入力ペン、参照符号５は
その先端に摺動自在に保持された検出電極である。参照
符号６はスイッチ回路で、複数のスイッチが抵抗を介し
て並列に接続されており、装置本体内で抵抗を介してVc
c電源にプルアップされている。この中の１つのスイッ
チが前記検出電極５の摺動に応じて開閉する。参照符号
７は電流電圧変換回路（I-V変換回路）で、前記検出電
極に誘起された静電容量パルスを電圧に変換するための
ものである。参照符号８は低域除去フィルタで、前記検
出電極５の検出先端の上下動に伴う雑音の除去用で、本
実施例では10KH_Z以下の周波数成分を除去するようにし
た。参照符号９は信号増幅回路で低インピーダンス出力
となっている。参照符号10はサンプルホールド回路で、
入出力ポート12を介してCPU3から供給されるタイミング
パルスTPに応動して、その時点の入力電圧（静電誘導パ
ルス電圧）を暫くの間保持する。参照符号11はアナログ
デジタル変換器（AD変換器）で、同じタイミングパルス
TPに応動して前記サンプルホールド回路10の出力電圧を
デジタル変換する。尚、サンプルホールド回路10は、こ
のAD変換器11がデジタル変換に要する時間、静電誘導パ
ルス電圧を保持させておくためのものである。

CPU3は集積回路化された所謂マイクロコンピュータであ
り、リードオンメモリ（ROM）13に格納されているプロ
グラムに従い、デコーダドライバ２にアドレス信号ADを
送り、タブレット１の所定の電極線に走査パルスを印加
させると同時に、サンプルホールド回路10及びAD変換器
11にタイミングパルスTPを供給し、このときの誘起パル
スのデジタル値をRAM14に記録する。そしてこの操作を
全電極線あるいは所定範囲の電極線について行なった
後、それ等のパルスの大きさを基に座標データの算出を
行なう。

本考案では、第２図に示すように静電容量結合して誘起
された信号を電圧の形ではなく、電流で入力するように
した。第２図では電流電圧変換回路（以下I-V変換回路
という）に汎用の演算増幅器（OPアンプ）、例えばLM31
8（ナショナルセミコンダクター社製）、LF357（同社
製）、CA3100（RCA社製）、CA3130（同社製）等を使っ
たI-V変換回路を開示した。非反転端子（＋）はゼロ電
位（グランド）で、反転端子（−）と検出電極５はケー
ブルで接続されている。OPアンプのＡ点はＢ点とイマジ
ナルショートの関係にあるのでゼロ電位となり、検出電
極５に誘起されたパルス電流Ｉはケーブルを介して接地
されたのと等価になる。つまり入力インピーダンスは０
Ωとなり、理想的にはOPアンプ内には電流が流れず、抵
抗Ｒを通ってＣ点に電圧 Ｖ＝−Ｉ・Ｒとして現われる。このようにI-V変換によ
って入力インピーダンスを極めて低くすることができる
ので、外来雑音を拾ったり、ケーブルの浮遊容量の影響
を受けにくくなる。又検出電極５に誘起されたパルス電
流ＩはOPアンプの帰還抵抗Ｒの値には左右されないの
で、Ｒに数ＭΩの抵抗値が使え、電圧マージンが高くと
れる。

［考案の効果］ 本考案は如上のような構成となしたので、座標指示手段
内にインピーダンス変換回路を必要とせず簡略化、低価
格化が可能になり、装置本体と座標指示手段との間のケ
ーブルも心線を減らすことができ、操作性も良くなるも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はブロック構成
図、第２図は本考案の等価回路図、第３図は従来の等価
回路図である。 １……タブレット、２……デコーダドライバ、 ３……CPU、５……検出電極、 ６……スイッチ回路、７……電流電圧変換回路、 10……サンプルホールド回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】座標軸方向に配置された複数の電極線を配
   置されたタブレットと、該タブレットの電極線に走査信
   号を印加するコントロール部と、前記タブレットの電極
   線に印加された走査信号と静電容量結合して信号検出を
   行なう座標指示手段と、該座標指示手段で検出した信号
   を増幅する増幅部と、該増幅部で増幅された信号から前
   記座標指示手段のタブレットへの当接位置を算出する演
   算部とからなる情報入力装置であって、前記座標指示手
   段で検出した信号を低インピーダンス入力回路としての
   電流電圧変換手段を有する前記増幅部で増幅することを
   特徴とする情報入力装置。