JPH08249103A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、例えば入力ペン等の入力部材を用
いて入力面上の座標を指定して座標の入力を行う座標入
力装置において、座標入力時における入力部材の自然な
書き味を提供することを目的とする。 【構成】 平面状に形成された入力面１１と、硬質な先
端を有する入力部材２０とを備える座標入力装置におい
て、前記入力面１１には前記入力部材２０の先端が接触
する側に突出した複数の微細突起部１８設けられ、前記
入力面１１と前記入力部材２０との間で場所によって摩
擦係数の値にばらつきが生じるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力面上で座標の入力
を行う座標入力装置に係わり、特に入力部材を用いてこ
の入力部材と入力面との接触により前記入力面上の座標
を指定し、座標の入力を行う座標入力装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、入力面上で座標の入力を行う座標
入力装置としては、例えばパーソナルコンピュータやワ
ードプロセッサ等において使用されるもののように、入
力ペン等の入力部材を操作画面等の入力面に接触させる
ことによって、前記入力面上の座標を指定し座標の入力
を行うものが知られている。このような座標入力装置に
は、その動作原理の相違によって、抵抗膜方式、静電結
合方式、電磁誘導方式、電磁授受方式等によるものがあ
る。例えば、抵抗膜方式による座標入力装置としては、
図７に示すような入力パネル１０を備えるものがある。

【０００３】入力パネル１０は、ガラス板等からなる平
面状の絶縁性基板１２と、この絶縁性基板１２に対して
所定間隔をおいて対向した状態に配置されたシート１３
とを有するものである。このシート１３は、柔軟性のあ
るポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）フィルム
等からなるものである。絶縁性基板１２には、シート１
３側の面に一様な抵抗膜からなる平面電極１４が設けら
れ、一方、シート１３には、絶縁性基板１２側の面に平
面電極１４と同様の平面電極１５が設けられている。そ
して、絶縁性基板１２とシート１３との間、即ち平面電
極１４と平面電極１５との間には、所定の大きさを有し
分解能によって決定される間隔で配置されたスペーサ１
６が設けられている。このような構成により、平面電極
１４と平面電極１５とは、スペーサ１６を介して平行に
配置されたものとなっている。

【０００４】さらに、シート１３の平面電極１５が設け
られた反対側の面には、硬質プラスチック等からなり所
謂入力ペンと呼ばれる入力部材（但し、図示せず）を接
触させるために、平滑な入力面４０が形成されている。
また、図８に示すように、シート１３の平面電極１５が
設けられた反対側の面に保護膜４１を設け、この保護膜
４１の表面を平滑な入力面４０とするように構成された
ものもある。このような座標入力装置では、この保護膜
４１によって入力部材と入力面４０との接触による前記
入力面４０における傷の発生を防止するようになってい
る。

【０００５】これらの座標入力装置で座標の入力を行う
には、先ず入力者（ユーザ）が手で入力部材の先端を入
力面４０上の所望する一点に接触させ、その状態で力を
加えることにより入力面４０を押圧する。入力面４０が
押圧されると、シート１３は柔軟性を有しているので押
圧された箇所が撓み、平面電極１４と平面電極１５とが
部分的に接触する。そして、その接触した位置が電気的
に検出され、その位置が入力面４０上における座標とし
て入力される。従って、このような座標の入力を連続し
て行うことにより、ユーザは、例えば鉛筆で普通紙上に
文字や図形を書くような感覚で、所望する文字や図形等
を入力部材を用いて入力面４０上で入力することができ
るのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
座標入力装置では、ユーザが所望する文字や図形等の入
力を行う際に、例えば鉛筆で普通紙上に書くのと同様の
書き味を得ることができない。これは、入力部材が硬質
でかつ入力面４０が平滑に形成されているために、入力
部材と入力面４０との間の摩擦係数がどの場所において
も一定であり、例えば鉛筆と普通紙との間のように、場
所による摩擦係数の値のばらつきが発生しないためであ
る。従って、ユーザにとっては例えば鉛筆のような自然
な書き味を得ることができないので、入力面４０上で入
力部材の先端を滑らせてしまう等の座標の入力ミスが発
生してしまう可能性があり、結果として操作性の悪いも
のとなってしまう。

【０００７】これは、上述した抵抗膜方式による座標入
力装置だけではなく、静電結合方式、電磁誘導方式、電
磁授受方式等によるものにおいても同様である。そこ
で、本発明は、ユーザにとって自然な書き味を提供する
ことにより、座標の入力ミス等の発生を防止できる座標
入力装置を実現することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出された座標入力装置で、平面状に形成
された入力面と、硬質な先端を有する入力部材とを備
え、入力者が前記入力部材の先端を前記入力面上に接触
させるとその接触位置が検出され座標として入力される
ものであり、さらに、前記入力面には、前記入力部材の
先端が接触する側に突出した複数の微細突起部が設けら
れていることを特徴とする。

【０００９】また、前記微細突起部は、微粒子粉末を混
入した硬化樹脂が硬化されて形成されたものであること
が考えられる。

【００１０】

【作用】上記構成の座標入力装置によれば、入力面に入
力部材の先端が接触する側に突出した複数の微細突起部
が設けられているので、場所に応じて入力面と入力部材
との間の摩擦係数の値にばらつきが生じ、入力者が入力
部材を入力面上で移動させる際に、例えば鉛筆のような
自然な書き味が得られる。

【００１１】また、微細突起部が微粒子粉末を混入した
硬化樹脂の硬化により形成されれば、入力面上に複数の
微細突起部を形成するときに微粒子粉末の粒径や混入率
を予め設定しておけば、所望する摩擦係数の値のばらつ
きを有するものとなる。

【００１２】

【実施例】

〔第１実施例〕以下、図面に基づき本発明に係わる座標
入力装置について説明する。図１は、本発明を抵抗膜方
式による座標入力装置に適用した場合の一実施例を示す
もので、本実施例の座標入力装置は、入力面１１を有す
る入力パネル１０と、入力部材２０とを備え、ユーザが
入力部材２０を入力面１１に接触させることにより入力
面１１上における座標を指定して、座標の入力を行うよ
うに構成されたものである。尚、図１において、図７に
示した従来の抵抗膜方式による座標入力装置（図７参
照）と同一の構成要素については、同一の符号を付して
その説明を省略する。

【００１３】本実施例の座標入力装置が従来のものと異
なる点は、シート１３の平面電極１５が設けられた反対
側の面に、入力面１１と、微細突起部１８とを備える硬
化樹脂層１７が形成されている点である。硬化樹脂層１
７は、フォスファゼン系高機能硬化樹脂（例えば、出光
石油化学（株）製ＰＰＺ）等の硬化樹脂に、粒径３〜５
μｍ程度で透明な真球型硬質プラスチック粒子からなる
微粒子粉末を混入して、シート１３における平面電極１
５が設けられた側と反対側の面に厚さ１〜４μｍ程度で
均一に塗布した後に、紫外線照射により硬化させること
によって形成されている。この硬化樹脂に混入された微
粒子粉末によって、樹脂層１７の表面、即ち入力面１１
には、図２に示すように、釣鐘状に微粒子粉末の粒径に
応じた大きさで入力面１１から突出した微細突起部１８
が、入力面１１の全域において不規則に分布して設けら
れている。

【００１４】入力部材２０は、所謂入力ペンと呼ばれる
ものであり（以下、本実施例では入力部材を入力ペンと
称する）、入力者（ユーザ）が手に持って文字や図形を
書くことができるような形状、例えば鉛筆のような形状
を有しているものである。また、この入力ペン２０は、
例えばポリアセタール樹脂のような硬質プラスチック等
からなるもので、その先端部２０ａが入力面１１に対す
る接触、押圧、摺動等を考慮して球状に形成されている
ものである。

【００１５】以上のように構成された座標入力装置で座
標の入力を行うには、先ずユーザが手により入力ペン２
０の先端部２０ａを入力面１１上の所望する一点に接触
させて、その状態で力を加え接触している箇所を入力ペ
ン２０によって押圧する。入力面１１が押圧されると、
シート１３が柔軟性を有しているので押圧された箇所が
撓み、平面電極１４と平面電極１５とが部分的に接触す
る。そして、その接触した位置が電気的に検出され、そ
の位置が入力面１１上における座標として入力される。
このような座標の入力を連続して行うことにより、即ち
入力面１１と入力ペン２０の先端部２０ａとが接触して
いる状態で入力ペン２０を移動させることにより、ユー
ザは例えば鉛筆で普通紙上に文字や図形を書くような感
覚で、所望する文字や図形等の入力を入力ペン２０を用
いて入力面１１上で行うことができる。

【００１６】次に、ユーザが入力面１１上で文字や図形
等の入力を行う際の入力ペン２０の書き味について説明
する。一般に、摩擦係数は次の式で表される。

【００１７】

【数１】Ｆ＝μＷ ・・・（１） （但し、Ｆ；水平荷重、μ；摩擦係数、Ｗ；垂直荷重と
する。）

【００１８】本実施例においては、垂直荷重はユーザの
筆圧であり、水平荷重は入力ペン２０を移動させるため
に必要な力である。この式からもわかるように、入力ペ
ン２０を移動させるために必要な力、即ちユーザにとっ
ての書き易さは、入力面１１と入力ペン２０との間の摩
擦係数に大きく依存する。摩擦係数は、入力面１１及び
入力ペン２０の材質や表面粗さにより決定される値であ
る。但し、この摩擦係数は、摩擦面の表面状態等の影響
によりその値にばらつきが生じる。

【００１９】例えば、鉛筆（ＨＢ）と普通紙との間で
は、摩擦係数の値のばらつきの幅、即ち摩擦係数の振幅
は図３に示すように、０．０２〜０．０３程度の値とな
っている。つまり、鉛筆（ＨＢ）と普通紙との間では、
ユーザの筆圧（垂直荷重）がどのような値であっても、
場所に応じて摩擦係数の値が０．０２〜０．０３程度の
幅を持ってばらつくようになっている。これに対して、
従来の座標入力装置（例えば、図７、図８参照）では、
入力面１１と入力ペン２０との間の摩擦係数がどの場所
においても一定であり、摩擦係数の振幅が０となってい
る。従って、入力面１１と入力ペン２０との間におい
て、例えば鉛筆と普通紙との間のような自然な書き味を
得るためには、入力面１１及び入力ペン２０の材質や表
面粗さの選択によって、例えば鉛筆と普通紙との間と同
様の摩擦係数を得るのに加えて、その摩擦係数の値が場
所に応じてばらつくようにすればよい。

【００２０】本実施例の座標入力装置では、入力面１１
上に微細突起部１８が不規則に設けられているので、場
所に応じて入力面１１と入力ペン２０との間の摩擦係数
の値のばらつきが生じる。この摩擦係数の値のばらつき
は、微細突起部１８の大きさ及びその分布、即ち硬化樹
脂に混入する微粒子粉末の粒径及びその微粒子粉末の混
入率によって決定される。微粒子粉末の粒径は、例えば
鉛筆と普通紙との間と同様の摩擦係数を確保するため
に、３〜５μｍ程度が好適である。但し、この微粒子粉
末によって微細突起部１８を形成するために、硬化樹脂
を塗布する厚さは、微粒子粉末の粒径と同等かそれより
小さい値（例えば、１〜４μｍ程度）でなければならな
い。

【００２１】また、微粒子粉末の混入率は、図４に示す
ように、硬化樹脂１mlに対して微粒子粉末０．０１５ｇ
である場合に、入力面１１と入力ペン２０との間で摩擦
係数の振幅が０．０２以上の値となる。また、硬化樹脂
１mlに対して微粒子粉末が０．００７ｇである場合や
０．００３ｇである場合であっても、摩擦係数の振幅が
０．０１〜０．０３程度の値となる。つまり、これらの
ような微粒子粉末の混入率を有する硬化樹脂により硬化
樹脂層１７を形成すれば、入力面１１と入力ペン２０と
の間において、例えば鉛筆と普通紙との間と同様の摩擦
係数の値のばらつきの幅が得られる

【００２２】以上のように、本実施例の座標入力装置で
は、入力面１１上に複数の微細突起部１８が不規則に設
けられているので、場所に応じて入力面１１と入力ペン
２０との間の摩擦係数にばらつきが生じ、好適な摩擦係
数の振幅が得られるようになっている。従って、ユーザ
が文字や図形等の入力を行う際に、例えば鉛筆で普通紙
上に書くのと同様の自然な書き味を得ることができるの
で、入力面１１上で入力ペン２０の先端部２０ａが滑る
ことに起因する入力ミスの発生を防止することができ
る。また、微粒子粉末を混入した硬化樹脂を入力面１１
上に塗布して複数の微細突起部１８を設けているので、
この微細突起部１８の形成が容易であるとともに、微粒
子粉末の粒径や混入率の設定することにより、所望する
摩擦係数及びその振幅を得ることができるという効果を
奏する。

【００２３】尚、本実施例では、微粒子粉末が真球型硬
質プラスチック粒子である場合について説明したが、例
えば、真球型ではないものであっても、また粒径が不揃
いなものであっても、粒径３〜５μｍ程度で透明で硬質
なものであれば、上述の場合に限定されるものではな
い。また、本実施例では、硬化樹脂がフォスファゼン系
高機能硬化樹脂である場合について説明したが、透明で
硬質な材料であればこれに限定されるものではない。同
様に、硬化樹脂が紫外線照射により硬化する場合につい
て説明したが、例えば、熱により硬化する熱硬化樹脂で
あっても実施可能である。さらに、本実施例では、シー
ト１３がＰＥＴフィルムからなる場合について説明した
が、例えば、シート１３がガラスやプラスチック板等か
らなる場合であっても、入力面１１上に微細突起部１８
を設けることにより上述の場合と同様の効果を得ること
ができる。

【００２４】〔第２実施例〕次に、本発明に係わる他の
実施例について説明する。本実施例の座標入力装置は、
図５に示すように、微細突起部１８が設けられている領
域が、上述した第１実施例のように入力面１１全域に設
けられているのではなく、入力面１１上の一部分だけに
設けられているものである。このように構成することに
より、入力面１１が、例えば入力ペン２０を用いて文字
の入力を行う文字入力領域１１ａと、タッチパネルやキ
ーパネル等のように所定の点をだけを指示するポイント
操作領域１１ｂとに分割されていても適用が可能にな
る。

【００２５】つまり、本実施例要の座標入力装置では、
微細突起部１８が入力面１１上で部分的に設けられてい
るので、入力面１１が幾つかの領域に分割されていると
きに、必要に応じて各領域毎に異なる書き味を設定する
ことができる。従って、必要な箇所（文字入力領域１１
ａ等）では自然な書き味を得ることが可能となり、また
必要のない箇所（ポイント操作領域１１ｂ）では微細突
起部１８を設ける手間を省くことが可能となるので、効
率的かつ機能的に入力ミス等の発生の要因を取り除くこ
とができる。

【００２６】〔第３実施例〕次に、本発明に関わる他の
実施例で、上述した第１実施例及び第２実施例と異な
り、電磁誘導方式、電磁授受方式等の保護板を有する座
標入力装置について説明する。本実施例の座標入力装置
は、図６に示すように、ユーザが入力ペンで入力を行う
側から順に、入力面を有する保護板３１と、バックライ
ト付きＬＣＤ（liquidcrystal display）３２と、入力
パネル３３とを備えるものである。入力面を有する保護
板３１は、入力ペンによる傷の発生を防止するためのも
ので、プラスチック板等からなるものであり、その入力
面に第１実施例と同様の微細突起部１８が不規則に設け
られているものである。この微細突起部１８が設けられ
ている領域は、第１実施例のように入力面上の全域であ
っても、また第２実施例のように入力面上の特定の領域
であってもよい。

【００２７】このように構成された座標入力装置では、
ユーザがバックライト付きＬＣＤ３２による表示を参照
しながら、保護板３１上の所望する一点に入力ペンを接
触させると、入力パネル３３でその位置が検出され、座
標として入力されるようになっている。このとき、保護
板３１の表面には、複数の微細突起部１８が不規則に設
けられているので、第１実施例と同様に自然な書き味を
得ることが可能となり、入力ミス等の発生を防止できる
という効果を得ることができる。つまり、本発明は、保
護板３１が別体で設けられているような場合であっても
適用可能であり、その場合にも同様の効果を得ることが
できる。尚、抵抗膜方式等ではこの保護板３１は、例え
ばＰＥＴフィルム等からなる、膜状のもの（保護膜等）
となる。この場合、図６では保護膜３１、入力パネル３
２、バックライト付きＬＣＤ３３のような構成になる。

【００２８】尚、上述した各実施例では、主に抵抗膜方
式の座標入力装置に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、他にも電磁誘
導方式、電磁授受方式、静電結合方式等による座標入力
装置に適用可能であることはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の座標入
力装置は、入力面に複数の微細突起部が不規則に設けら
れているので、場所に応じて入力面と入力部材との間の
摩擦係数の値にばらつきが生じるようになっている。従
って、例えば鉛筆で普通紙上に書くのと同様の自然な書
き味を得ることが可能となり、従来に比べて書き味を著
しく向上させることができる。その結果として、入力面
上で入力部材の先端が滑る等の入力ミスの発生を防止
し、操作性が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる座標入力装置の一実施例の構成
を示す断面図である。

【図２】図１の座標入力装置の入力面の平面図である。

【図３】鉛筆と普通紙との間の摩擦係数の振幅の説明図
である。

【図４】入力面と入力部材（入力ペン）との間の摩擦係
数の振幅の説明図である。

【図５】他の実施例の入力面の平面図である。

【図６】保護板を備える他の実施例の構成の分解図であ
る。

【図７】従来の座標入力装置の構成を示す断面図であ
る。

【図８】他の従来例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 入力面 １８ 微細突起部 ２０ 入力部材（入力ペン）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状に形成された入力面と、 硬質な先端を有する入力部材とを備え、 入力者が前記入力部材の先端を前記入力面上に接触させ
   るとその接触位置が検出され座標として入力される座標
   入力装置において、 前記入力面には、前記入力部材の先端が接触する側に突
   出した複数の微細突起部が設けられていることを特徴と
   する座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記微細突起部は、微粒子粉末を混入し
   た硬化樹脂が硬化されて形成されたものであることを特
   徴とする請求項１記載の座標入力装置。