JPS6041366B2 - 低雑音文字図形入力板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、手書きによって文字、記号もしくは図形など
を入力し、電気信号に変換してとり出すための高感度、
低雑音の位置センサー、すなわち文字図形入力板に関す
るものである。

手書き入力板は感圧導電体もしくは、大面積の薄板を製
造するのに適した複合圧電体などを用いれば比較的簡単
に実現することができる。

しかし、手書きによる入力は、キー、ボタン類の操作や
グラフィックデイスプレイにおけるライトベンの操作と
は異り、筆記という動作に伴なう雑音の混入は避け難い
。人が筆記具に類する道具を用用いて文字や図形を書く
とき、もし道具の先端部分以外は記入面に触れてはなら
ないという規制があるとすれば、その不自由さ、不自然
さは、手書きのもつ自由度を大中に制約することになる
。すなわち、手書き用の入力板は通常の紙面のように気
軽に触れることができ、しかも信号だけを確実に入力す
る機能を有するものでなければ、実用に耐えられるもの
ではない。さらに感度、分解能ともに良好で、かつ振動
や衝撃による雑音も除去できなければならない。雑音と
信号とを確然と識別するには、主な雑音源である接触や
振動による機械的入力とは質的に異る刺激によって、信
号を入力して電気信号に変換せしめる方法が最も効果的
である。

本発明は入力の信号に熱を用い、これを焦電率の高い篤
露体によって電気信号に変換することを基本とし、面へ
の圧縮方向の圧電率を極めて低く押える方向に分極され
た焦電体面に感熱点である電極交叉点を高密度で配列す
るとともに、感熱点への熱伝導を選択的に高くすること
のできるオーバーレィ（篇電体の保護層）と、感熱点の
熱的定常状態への復帰を迅速ならしめる支持板との層構
造をとることによって低雑音かつ高感度高分解能の手書
き入力板を実現したものである。以下に図面を用いてさ
らに詳細な説明を加え２る。

第１図は伝導による熱入力を用いる低雑音文字図形入力
板（以下、本入力板と略す）の実施例の全体構造を示す
もので、１は簿板状篤露体、５および６は、その上下面
にそれぞれ配置された電極２群、２は篤露体の支持板、
３は下面電極と支持板とを電気的に絶縁するフィルム、
４は熱良導体小片の埋めこまれたオーバーレイを示して
おり、これらは全体として図のように積層されている。

また８は上部電極群に対するマルチコネクタ、９は３そ
の導線である。下面電極群用のマルチコネクタは紙面に
垂直に配置され、第１図には省かれている。さらに部分
的に説明すれば、第１図は１の上面電極群５を示すもの
で、１の長辺に平行なｍ本の平行線群であり、図中記載
のとおりｙ，からのｍ３までのＹ座標群を形成している
。ここで上面とはオーバーレィ下面に接する側をいう。
第３図は１の下面電極群６を示すもので、上面電極群と
１をはさんで直交するよう配列されたｎ本の平行線群で
あり、図中記載のとおりｘ，からｘｎまでのＸ座４０標
群を形成している。５と６によって１の面内には篤露体
１をはさみ、その厚さだけ隅つて対向するｎｘｍ筒の点
状電極群が配列されたことになる。

５および６はそれぞれコネクタ８、導線９を経て電気的
に外部に導出される。

電極群５および６の線間隔を複合篤電体１の厚さの１．
５倍以上にとることにより、ある交叉点（ｘｉ，ｙｊ）
を選んで入力したとき、４箇所の半選択点（ｘ，，ｙｊ
±，）および（ｘｉ±，，ｙｊ）における電気信号の出
力を選択点における出力の１′３以下にすることができ
た。

電極群の形成方法は特定しない。また強議電体セラミッ
ク、例えば０チタン酸鉛の粉末とェポキシオリゴマー／
ポリサルフアィドオリゴマーが２／Ｉないし２′３の配
合よりなる結合材との複合系を材料とする焦電体に前述
の交叉平行線電極を配置し、上下の電極群間に直流電圧
を印加して分極することにより、交叉点に夕おける電界
強度を選択的に強くすることが可能となり、交叉点直下
の篤電率を高くすることができた。一方、交叉点以外の
部分は交叉点直下より弱い電界で斜め方向に分極される
ため、篤露面に垂直な圧縮力や振動に対する圧電率を著
しく低下することが可能となった。さらに信号入力源と
篤露体の間の温度差を、体温と焦電体間の２倍以上とす
ることにより、人体の接触による雑音の発生は無視する
ことができるようになった。第１図における電気絶縁用
フィルム６には薄手の両面粘着テープを用いたが、篤霧
体から支持板への熱抵抗をほとんど増加させることがな
く、支持板をヒートシンクとして動作させる上で好都合
であった。

支持板には充分な強度を有する厚みのアルミニュウムも
しくは黄鋼板を用いてよい。第１図におけるオ−バーレ
ィ４は第４図に示すごとく、該オーバーレィの上面（篤
露体と反対側の面）方向から、焦電体電極の交叉点に対
応する位置に電極交叉点の面積以下の熱浪導体小板をヒ
ートガイドとして該オーバーレィ厚さの１／３以上の深
さまで埋めこみ、上面が平滑な１平面をなした構造をも
った耐熱性高分子フィルムであり、その下面は上面電極
群５の上面のみと接触するよう固定される。このオーバ
ーレィを用いることによって選択点と半選択的の出力比
を２なし、し３倍向上することができた。実施例として
本入力板構造の具体的寸法をあげると、オーバーレイは
厚さ３８仏ｍのポリエステルフィルムと厚さ３５Ａｍの
ェポキシ変性ナイロン系接着剤層とよりなり、厚さ３５
〃ｍ、直径０．２側の銅箔が接着剤層上面と１平面をな
すよう埋めこまれ、周囲はプラスチック枠によって緑ど
られている。

焦電体はチタンジルコン酸鉛と液状ェポキシ樹脂、およ
び液状ポリサルフアィド樹脂よりなる結合材との複合体
であり、その上下面上に０．３肌の厚さをもつ薄板で、
導体中０．２肌、導体間距離０．２側、導体厚さ１６仏
ｍの平行線状電極群が上下互いに直交するよう配列され
た構造をもっており、上面からかぶせたオーバーレィ下
面と上部電極上面のみが接触する。

支持板は厚さ２肌のアルミニュウム板で、電気絶縁を兼
ねた厚さ２０仏ｍの両面粘着テープによって篤露体下面
全面で焦電体と固定されている。

【図面の簡単な説明】 第１図は本入力板の全体構成を示す断面図、第２図およ
び第３図は、篤露体に設けたそれぞれ上面および下面電
極群の配置を示す平面図、第４図はオーバーレィの構造
および導熱ガイドと電極交叉点との関係位置を示す部分
断面図である。 図中１は篤露体、２は焦電体支持板、３は下面電極と支
持板との電気絶縁フィルム、４はオーバーレィ、５は上
面電極、６は下面電極、７はオーバ−レイに埋めこまれ
た導熱ガイド、８は上面電極用マルチコネクタ、９は同
導線である。第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両面上もしくは、両面近傍の体内に平行線状電極群
   ５，６を有する薄板状焦電体１と熱伝導性支持板２、電
   気絶縁フイルム３および所定の位置にヒートガイド７を
   埋めこんだオーバーレイ４よりなる層構造をもつた低雑
   音文字図形入力板。 ２ 薄板状焦電体は、焦電率が高く圧電率が比較的低い
   強誘電体セラミツク粉末と高分子結合材よりなる複合物
   を材料として薄板状に成形され、かつ面の圧縮方向に対
   する圧電率が極めて低くなる方向に分極されてなる特許
   請求の範囲第１項記載の低雑音文字図形入力板。 ３ 薄板状焦電体は、その上下面またはその上下面近傍
   の体内に平行線状電極群が該焦電体をはさんで互いに交
   叉するように配列され、かつ電極群の一端あるいはマル
   チコネクター８を介して導線９によつて電気信号を外部
   に導出できる構造を有する特許請求の範囲第１項記載の
   低雑音文字図形入力板。 ４ 平行線状電極群は、焦電体面上に導電性塗料をもつ
   て印刷され、あるいは導体箔もしくは線を導電性接着剤
   をもつて接着され、もしくは焦電体面近傍の焦電体に導
   体箔もしくは線が埋めこまれてなる特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載の低雑音文字図形入力板。 ５ 電気絶縁フイルムは、その厚さが焦電体から支持板
   への熱抵抗をほとんど増加させることがなく、かつ両面
   に強い粘着性を有する電気絶縁性フイルムである特許請
   求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載の低雑
   音文字図形入力板。 ６ オーバーレイは、その面の電極交叉点に対応する位
   置にヒートガイドとして該電極交叉点の面積を超えない
   面積をもつ熱良導体板が埋めこまれ、その焦電体と反対
   側の面はヒートガイド面とオーバーレイ材質とが平滑な
   １平面をなしており、かつ焦電体側の面は電極表面との
   み接触するよう固定されてなる特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項、第４項又は第５項記載の低雑音文字図
   形入力板。