JPH0863275A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無効なチャタリングデータを有効データとし
て誤入力するのを防止する。 【構成】 第２の検出手段（１０１〜１１２）により上
下の抵抗膜シート（１０１、１０２）の接触状態を検出
することにより、筆記具の押下状態を検出し、筆記具の
押下が検出された時のみ第１の検出手段（１０１〜１０
６、１０８、１０９、１１１、１１２）によりＸ座標、
及びＹ座標の位置を検出するように作用するので、無効
なチャタリングデータを有効データとして誤検出するこ
とがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータに位置
情報を入力することが出来る抵抗膜タブレット装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の座標入力装置における一般的な抵
抗膜タブレット装置の断面図を図２に示す。

【０００３】この抵抗膜タブレット装置は、上下に配置
された上部抵抗シート２０１と、下部抵抗シート２０２
を有している。これらの上部及び下部の抵抗シートは、
それぞれ可撓性に富むフィルム等の基材２０１ａ、２０
２ａと、各基材の対抗する面に導電性抵抗膜２０１ｂ、
２０２ｂが接着された構造である。一方、下部抵抗シー
トの上面には上部抵抗シートと下部抵抗シートとを所定
の間隔を隔てて保持するためのスペーサ２０３が多数配
置されており、通常では上下の抵抗シートは接触しない
ように構成されている。又、上部抵抗シートの導電性抵
抗膜の両端には電極２０１ｃが接続されており、下部抵
抗シートの両端にも上部電極２０１ｃと直交関係で配置
された図示しない下部電極が接続されている。

【０００４】次に、抵抗膜タブレット装置におけるタブ
レット上の位置情報となる座標データの検出方法につい
て述べる。

【０００５】上部抵抗シートの上からプラスチックペン
２０４等で所定の筆圧以上の圧力で押下すると、上下の
抵抗シートの対抗面の導電性抵抗膜が機械的に接触す
る。この接触位置をタブレット上の横方向位置（Ｘ方
向）と、縦方向位置（Ｙ方向）に分けて電気的に繰り返
し検出することで、プラスチックペンの入力位置を座標
データとして処理している。

【０００６】そのＸ方向の座標データは、上部抵抗シー
トの両端の電極に所定の印加電圧、（例えば、＋５ｖと
０ｖ）を供給して、両電極間の距離による抵抗値変化か
ら起因する電位勾配を発生させたのち、機械的に接触し
ている接触点で得られる上部の導電性抵抗膜の電位を、
下部の導電性抵抗膜を介して下部電極で検出する。

【０００７】ここで得られた下部電極の出力電位（例え
ば、＋３ｖ）と上部の電極の両端の印加電圧（＋５ｖ）
の割合から接触位置のＸ方向成分の座標データを求め
る。

【０００８】一方、Ｙ方向の座標データは、Ｘ方向とは
逆の操作を行う。すなわち、下部の抵抗シートの両端の
電極に印加電圧を供給し、同一の接触点の電位を上部の
導電性抵抗膜を介して上部電極で検出し、Ｙ方向成分の
座標データを求める。

【０００９】図３に、従来の座標入力装置の基本構成図
を示す。

【００１０】図中、３０１は上部抵抗シート、３０２は
下部抵抗シート、３０１ａと３０１ｂは上部抵抗シート
の電極、３０２ａと３０２ｂは下部抵抗シートの電極を
示す。

【００１１】一方、周辺駆動回路として３０３、３０
４、３０５、３０６は上下の抵抗シートの電極に供給す
る印加電圧、例えば、各抵抗シートの両電極に対して一
方を＋５ｖ、他方を０電位を供給するスイッチでトラン
ジスタやアナログスイッチ等で構成され、３０７、３０
８は上下の抵抗シートの接触点で検出された出力電位を
選択出力するアナログスイッチであり、その“ｏｎ”
“ｏｆｆ”制御は図示しないＣＰＵ等で行われる。

【００１２】又、抵抗器３０９は上下の抵抗シートが機
械的な接触をしていない状態では、各電極から得られる
電気的解放状態の出力電位から強制的に０電位に下げる
抵抗器、３１０は入力インピーダンスの高いバッファア
ンプ、３１１はアナログレベルで検出された出力電位
を、例えば１０ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路であり、その出力データは座標データとして図
示しないＣＰＵ等に送出される。

【００１３】このバッファアンプ３１０とＡ／Ｄ変換回
路３１１のレベル関係は、Ａ／Ｄ変換回路の１０ビット
出力データをヘキサ表現すると、上下の抵抗シートの接
触点Ｐが０電位を供給する電極３０１ｂ、３０２ｂに最
も近い位置で“０００”近傍に、反対に＋５ｖを供給す
る電極３０１ａ，３０２ａに最も近い位置で“３ＦＦ”
近傍になるように調整されている。

【００１４】次に、上記図３に示す基本構成図におけ
て、上下の抵抗シートがプラスチックペン等の押下によ
り機械的な接触をしている接触点ＰのＸ方向とＹ方向の
座標データの検出法を説明する。

【００１５】Ｘ方向の座標データは、図示しないＣＰＵ
等で上部抵抗シートの電極３０１ａ、３０１ｂに接続さ
れたスイッチ３０３、３０４と、下部抵抗シートの電極
３０２ｂに接続されているアナログスイッチ３０７を
“ｏｎ”にして、他のスイッチとアナログスイッチを
“ｏｆｆ”の状態にする。その結果、上部抵抗シートの
導電性抵抗膜には上下の抵抗シートの接触位置とは無関
係に電極３０１ａから電極３０１ｂの方向に＋５ｖから
０電位までのＸ方向の電位勾配が発生する。この時、ア
ナログスイッチ３０７の出力には上下の抵抗シートの接
触点ＰにおけるＸ方向の出力電位が下部の電極３０２ｂ
を介して現れ、さらに、バッファアンプ３１０を経てＡ
／Ｄ変換回路３１１に供給され、ここでデジタル変換さ
れてＸ方向の座標データとして出力される。

【００１６】一方、Ｙ方向の座標データの検出は、Ｘ方
向の検出とは逆の関係で、下部抵抗シートの電極３０２
ａ、３０２ｂに接続されているスイッチ３０５、３０６
と、上部抵抗シートの電極３０１ｂに接続されているア
ナログスイッチ３０８を“ｏｎ”にして、他のスイッチ
とアナログスイッチを“ｏｆｆ”の状態にする。その結
果、下部抵抗シートの両電極間にある導電性抵抗膜には
＋５ｖから０電位までのＹ方向の電位勾配が発生する。

【００１７】この時、アナログスイッチ３０８の出力に
は上下の抵抗シートの接触点ＰにおけるＹ方向の出力電
位が上部の電極３０１ｂを介して現れ、さらに、バッフ
ァアンプ３１０を経てＡ／Ｄ変換回路３１１に供給さ
れ、ここでデジタル変換されてＹ方向の座標データとし
て出力される。

【００１８】以上述べたＸ方向、及びＹ方向の座標デー
タ検出操作を交互に、しかも連続的に繰り返すことによ
って、抵抗膜タブレット装置はプラスチックペン等の筆
記具で上下の抵抗シートの機械的接触入力される手書き
文字や記号の軌跡を座標データとして図示しないＣＰＵ
等に供給している。

【００１９】一般に、抵抗膜タブレット装置から出力さ
れるＸ、及びＹ方向の座標データは上下の抵抗膜シート
の接触状態には関係なく常時ＣＰＵに供給されている。
ここで、ＣＰＵ以降の負担を低減する信号処理として、
上下の抵抗シートが接触（ペンＤｏｗｎ）している状態
の座標データ（有効データ）と、非接触（ペンＵｐ）の
状態の座標データ（無効データ）とを判別して、非接触
時の無効データを排除している。このＣＰＵにおける接
触、及び非接触の判断、つまり、ペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ
の判断は、前述の図３の抵抗器３０９の効果により、非
接触時、すなわちペンのＵｐ時にはＣＰＵに供給される
座標データは、必ずＸ方向とＹ方向がともに“０００”
近傍となることから無効データとして判断し、“００
０”近傍以外の座標データが入力されるときは接触時、
すなわちペンのＤｏｗｎ時の有効データとして判断して
いる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の抵抗膜タブレット装置では、上部抵抗シートの上か
らプラスチックペン等の筆圧で上下の抵抗シートを機械
的に接触させている構造上の問題から、必然的にペンの
Ｕｐ直後（非接触の瞬間）やペンのＤｏｗｎ直後（接触
の瞬間）、及び筆記中の筆圧低下時における接触状態の
不安定時に、各電極を介して検出系に現れる出力電位は
本来の接触点Ｐにおける有効な出力電位ではなく、チャ
タリング現象（過渡現象）による無効な出力電位が現れ
る。この無効の出力電位も当然ながらバッファアンプ、
Ａ／Ｄ変換回路を介して一種の座標データ（以後、チャ
タリング現象による無効な座標データをチャタリングデ
ータと称する）としてＣＰＵに供給される。その結果、
このチャタリングデータは、Ｘ方向、及びＹ方向とも
“０００”近傍にならない値を示し、その値は有効デー
タのとして入力される場合がある。

【００２１】つまり、従来のペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検
出、及びＣＰＵの信号処理は、前述したように入力され
た座標データの値がＸ方向とＹ方向がともに“０００”
近傍の時はペンがＵｐしている無効データと判断して排
除する処理方法であるから、このチャタリングデータの
ほとんどを除去することは出来ないという問題があっ
た。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するために、表面に導電性抵抗膜が形成されたＸ座
標、及びＹ座標位置検出用抵抗膜シートを、スペーサを
介して上下に対抗配置した抵抗膜タブレットの上部抵抗
膜シートの上から筆記具を所定の筆圧以上の圧力で押下
することにより前記上下抵抗膜シートを接触させ、該接
触位置の座標を検出する座標入力装置において、Ｘ座
標、及びＹ座標の位置を検出する第１の検出手段と、前
記上下の抵抗膜シートの接触状態を検出することにより
前記筆記具の押下状態を検出する第２の検出手段、を設
け、前記第２の検出手段により筆記具が押下されたこと
が検出された場合にのみ前記第１の検出手段によりＸ座
標、及びＹ座標の位置検出を行うことを特徴とする。

【００２３】

【作用】この発明によれば、第２の検出手段により上下
の抵抗膜シートの接触状態を検出することにより前記筆
記具の押下状態を検出し、筆記具の押下が検出された時
のみ第１の検出手段によりＸ座標、及びＹ座標の位置を
検出するように作用するので、無効なチャタリングデー
タを有効データとして誤検出することがなくなり、前記
課題が解決される。

【００２４】

【実施例】

［実施例の構成］図１に、本発明の座標入力装置の基本
構成図を示す。

【００２５】図中、１０１は上部抵抗シート、１０２は
下部抵抗シート、１０１ａと１０１ｂは上部抵抗シート
の電極、１０２ａと１０２ｂは下部抵抗シートの電極を
示す。一方、周辺駆動回路として１０３、１０４、１０
５、１０６は上下の抵抗シートの電極に供給する印加電
圧、例えば、各抵抗シートの両電極に対して一方を＋５
ｖ、他方に０電位を供給するスイッチでトランジスタや
アナログスイッチ等で構成され、１０７は本発明のペン
のＵｐ／Ｄｏｗｎ検出用のスイッチ、１０８、１０９は
上下の抵抗シートの接触点Ｐで検出された出力電位を選
択出力するアナログスイッチであり、その“ｏｎ”“ｏ
ｆｆ”制御は図示しないＣＰＵ等で行われる。又、抵抗
器１１０は上下の抵抗シート１０１、１０２が機械的な
接触をしているか否かを判断するために必要な出力電位
を発生させるための抵抗器、１１１は入力インピーダン
スの高いバッファアンプ、１１２はアナログレベルで検
出された出力電位を、例えば１０ビットのデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路であり、その出力データは座
標データとして図示しないＣＰＵ等に送出される。この
バッファアンプ１１１とＡ／Ｄ変換回路１１２のレベル
関係は、Ａ／Ｄ変換回路の１０ビット出力データをヘキ
サ表現すると、上下の抵抗シートの接触点Ｐが０電位を
供給する電極１０１ｂ、１０２ｂに最も近い位置で“０
００”近傍に、反対に＋５ｖを供給する電極１０１ａ、
１０２ａに最も近い位置で“３ＦＦ”近傍になるように
調整されている。

【００２６】［ 動作の説明 ］次に、図１に示す本発
明の構成図におけて、上下の抵抗シートがプラスチック
ペン等の押下により機械的な接触をしている状態でのＸ
方向とＹ方向の座標データの検出方法を説明する。

【００２７】その検出方法は、前記従来技術の検出方法
とほぼ同じである。

【００２８】すなわち、Ｘ方向の座標データは、図示し
ないＣＰＵからの信号により上部抵抗シート１０１の電
極１０１ａ、１０１ｂに接続されたスイッチ１０３、１
０４と、下部抵抗シート１０２の電極１０２ｂに接続さ
れているアナログスイッチ１０８を“ｏｎ”にして、他
のスイッチ１０５、１０６、１０７とアナログスイッチ
１０９を“ｏｆｆ”の状態にする。その結果、上部抵抗
シート１０１の導電性抵抗膜には上下の抵抗シートの接
触位置とは無関係に電極１０１ａから電極１０１ｂの方
向に＋５ｖから０電位までのＸ方向における電位勾配が
発生する。この時、アナログスイッチ１０８の出力には
上下の抵抗シートの接触点ＰにおけるＸ方向の出力電位
が下部の電極１０２ｂを介して現れ、この出力電位がバ
ッファアンプ１１１を経てＡ／Ｄ変換回路１１２に供給
され、ここでデジタル変換されてＸ方向の座標データと
して出力される。

【００２９】一方、Ｙ方向の座標データの検出は、Ｘ方
向の検出とは逆の関係で、下部抵抗シート１０２の電極
１０２ａ、１０２ｂに接続されているスイッチ１０５、
１０６と、上部抵抗シート１０１の電極１０１ｂに接続
されているアナログスイッチ１０９を“ｏｎ”にして、
他のスイッチ１０３、１０４、１０７とアナログスイッ
チ１０８を“ｏｆｆ”の状態にする。その結果、下部抵
抗シートの導電性抵抗膜には＋５ｖから０電位までのＹ
方向における電位勾配が発生する。この時、アナログス
イッチ１０９の出力には上下の抵抗シートの接触点Ｐに
おけるＹ方向の出力電位が上部の電極１０１ｂを介して
現れ、この出力電位がバッファアンプ１１１を経てＡ／
Ｄ変換回路１１２に供給され、ここでデジタル変換され
てＹ方向の座標データとして出力される。

【００３０】次に本発明の、ペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出
用のスイッチ１０７の制御と抵抗器１１０の動作を説明
する。

【００３１】図示しないＣＰＵからの信号によりスイッ
チ１０６、１０７とアナログスイッチ１０９を“ｏｎ”
とし、他のスイッチ１０３、１０４、１０５、とアナロ
グスイッチ１０８を“ｏｆｆ”とする。

【００３２】その結果、上下の抵抗シートが接触してい
ない状態（ペンのＵｐ時）では、入力インピーダンスの
高いバッファアンプ１１１の入力端子に現れる上部抵抗
シートの電極１０１ｂからの出力電位（以下、上下の抵
抗シートの接触状態をチェックする意味からチェック電
位と称する）は、印加電圧の＋５ｖがスイッチ１０７、
抵抗器１１０、及び、上部抵抗シート１０１の導電性抵
抗膜、アナログスイッチ１０９を介しても電圧降下は生
ずること無くほぼ＋５ｖのチェック電位となって現れ
る。

【００３３】一方、上下の抵抗シートが接触している状
態（ペンのＤｏｗｎ時）では、バッファアンプ１１１の
入力端子に現れるチェック電位は接触点Ｐの位置、すな
わち周辺回路の構成上、Ｘ方向には関係なくＹ方向の位
置によって変化する。その値は、抵抗器１１０の抵抗値
ｒと下部抵抗シート１０２の導電性抵抗膜の全体の抵抗
値ｒ0、及び接触点Ｐから電極１０２ｂの抵抗値ｒPの関
係から求まる。仮に、抵抗器１１０の抵抗値ｒを導電性
抵抗膜の抵抗値ｒ0の９倍（ｒ＝９ｒ0）に設定しておく
と、接触点Ｐが下部の電極１０２ｂに近づくと０電位近
傍となり、電極１０２ａに近づくと印加電圧（＋５ｖ）
の１０％に相当する＋０．５ｖのチェック電位がバッフ
ァアンプ１１１の入力端子に現れることになる。つま
り、ペンがＤｏｗｎしている時は、バッファアンプの入
力端子に現れるチェック電位は、０〜＋０．５ｖの範囲
となる。

【００３４】このペンのＵｐ、Ｄｏｗｎ時のバッファア
ンプ１１１の入力端子に現れるチェック電位の大きさを
所定の基準値と比較して、その大小判定でペンのＵｐ／
Ｄｏｗｎ検出を行う。その判定は、バッファアンプ１１
１の入力端子に現れるチェック電位をバッファアンプ１
１１、Ａ／Ｄ変換回路１１２を介したデジタル信号（以
下、チェックデータと称する）を図示しないＣＰＵでソ
フト的に判定する。

【００３５】その方法は、ペンのＤｏｗｎ時のチェック
電位の変化は０〜＋０．５ｖであるからＡ／Ｄ変換回路
から出力されるチェックデータは、ヘキサ表現すると
“０００”〜“０６６”となるので、これを所定の基準
値、例えば“０７Ｆ”との大小比較することによってペ
ンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出を行う。すなわち、チェックデ
ータが基準値の“０７Ｆ”より小さければペンはＤｏｗ
ｎしており、大きければペンはＵｐしていることとな
る。

【００３６】尚、この実施例のペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検
出法は、上部抵抗シートの電極１０１ａにペンのＵｐ／
Ｄｏｗｎ検出用スイッチ１０７と抵抗器１１０を接続し
て印加電圧を供給し、下部抵抗シートの電極１０２ｂを
０電位にして、そのときのチェック電位を上部抵抗シー
トの電極１０１ｂを介してアナログスイッチ１０９から
取り出した手法を説明したが、上下の関係を逆にする方
法もある。すなわち、下部抵抗シートの電極１０２ａに
ペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出用スイッチ１０７と抵抗器１
１０を接続して印加電圧を供給し、上部抵抗シートの電
極１０１ｂを０電位にして、そのときのチェック電位を
下部の抵抗シートの電極１０２ｂを介してアナログスイ
ッチ１０８から取り出す方法もある。

【００３７】以上述べたＸ方向の座標データ検出、Ｙ方
向の座標データ検出、及びペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出法
において、ある周期でペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出、Ｘ方
向の座標データ検出、Ｙ方向の座標データ検出を繰り返
し行うが、ここで、ペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出時にペン
がＵｐしていると判断されたならば次に、検出すべきＸ
方向、及びＹ方向の座標データは無効データとして検出
操作は停止する。つまり、ペンがＤｏｗｎしている時の
Ｘ、及びＹ方向の座標データのみを検出する。尚、本実
施例のペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出の判断は、Ａ／Ｄ変換
回路から出力されるチェックデータをＣＰＵ等でソフト
的に判断したが、直接周辺駆動回路内にバッファアンプ
１１１の入力端子に現れるチェック電位の大きさを、コ
ンパレータ等を用いて所定の基準電圧、例えば＋０．７
ｖと比較することによりチェック電位が基準電圧よりも
大ならば、ペンはＵｐしており、基準電圧よりも低けれ
ばペンはＤｏｗｎしていると判断できる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、表面に導電性抵抗膜が形成されたＸ座標、及びＹ座
標位置検出用抵抗膜シートを、スペーサを介して上下に
対抗配置した抵抗膜タブレットの上部抵抗膜シートの上
から筆記具を所定の筆圧以上の圧力で押下することによ
り前記上下抵抗膜シートを接触させ、該接触位置の座標
を検出する座標入力装置において、Ｘ座標、及びＹ座標
の位置を検出する第１の検出手段と、前記上下の抵抗膜
シートの接触状態を検出することにより前記筆記具の押
下状態を検出する第２の検出手段、を設け、前記第２の
検出手段により筆記具が押下されたことが検出された場
合にのみ前記第１の検出手段によりＸ座標、及びＹ座標
の位置検出を行うようにしたので、以下に述べるような
効果がある。

【００３９】（１） 従来の抵抗膜タブレット装置にお
けるＣＰＵの信号処理では、ペンのＵｐとＤｏｗｎ時の
瞬間、及び筆記中の筆圧低下時における機械的接触状態
の不安定時に発生するチャタリングデータが、Ｘ方向、
及びＹ方向とも“０００”近傍にならない時には、その
チャタリングデータは有効データとして取り込んだが、
本発明のＸ、及びＹ方向の座標データ検出前にペンのＵ
ｐ／Ｄｏｗｎ検出操作、つまり、上下の抵抗膜シートの
接触状態を示すチェックデータをある所定の基準値と比
較して、ペンのＤｏｗｎ時のみのＸ、及びＹ方向の座標
データを検出する手法を採用したのでチャタリングデー
タの取り込みを大幅に減少させることが出来る。

【００４０】（２） 従来の抵抗膜タブレット装置にお
ける接触点ＰのＸ、及びＹ方向の座標データの検出操作
はペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ検出も兼ねて常に繰り返し操作
を行う必要があったが、本発明はペンのＵｐ／Ｄｏｗｎ
検出を行った結果に基づいてＸ、及びＹ方向の座標デー
タの検出を行うので全体からみると抵抗シートに供給さ
れる印加電圧の印加時間が減少し、装置全体の低消費電
力化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の座標入力装置の基本構成図である。

【図２】座標入力装置における抵抗膜タブレットの断面
図である。

【図３】従来の座標入力装置の基本構成図である。

【符号の説明】

１０１ 上部抵抗シート １０２ 下部抵抗シート １０３、１０４、１０５、１０６ 電位供給スイ
ッチ １０７ ペンＵｐ／Ｄｏｗｎ検出用スイッチ １０８、１０９ アナログスイッチ １１０ 抵抗器 １１１ バッファアンプ １１２ Ａ／Ｄ変換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に導電性抵抗膜が形成されたＸ座
   標、及びＹ座標位置検出用抵抗膜シートを、スペーサを
   介して上下に対抗配置した抵抗膜タブレットの上部抵抗
   膜シートの上から筆記具を所定の筆圧以上の圧力で押下
   することにより前記上下抵抗膜シートを接触させ、該接
   触位置の座標を検出する座標入力装置において、 Ｘ座標、及びＹ座標の位置を検出する第１の検出手段
   と、 前記上下の抵抗膜シートの接触状態を検出することによ
   り前記筆記具の押下状態を検出する第２の検出手段、を
   設け、前記第２の検出手段により筆記具が押下されたこ
   とが検出された場合にのみ前記第１の検出手段によりＸ
   座標、及びＹ座標の位置検出を行うことを特徴とする座
   標入力装置。