JPS6329830A - 図形情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、手書き文字や図形等を入力する例えば電子黒
板と呼ばれる図形情報入力装置の改良に関する。

（従来の技術） 近年、図形情報を入力する装置の一つとして、入力盤上
に筆記された文字や図形等の筆跡を検出して入力するよ
うにしたものが知られている。この種の装置は、一般に
互いに対をなす各平面電極を電気的絶縁状態を保った上
で対向させ、これらの平面電極の１点を押圧して各平面
電極間を短絡させたときのこの短絡位置の座標を電気的
に検出することにより筆記情報を入力するものである。

第８図は、この種の入力装置の回路構成を概略的に示し
たもので、入力盤を構成する導電性シート１および抵抗
体シート２のうち、導電性シート１を接地するとともに
、抵抗体シート２の各辺部に検出電極Ｘ１．Ｘ２．Ｙｌ
、Ｙ２をｌけ、コレらの検出電極のうち互いに対向する
電極×１゜Ｘ２およびＹｌ、Ｙ２どうしをそれぞれ接続
してこれらをスイッチＳＷにより択一的に定電流源１０
に接続している。また、上記各検出型＊Ｘ１゜×２およ
びＹｌ、Ｙ２間を接続した回路中には、検出抵抗Ｒえ１
．ＲＸ２およびＲｙｌ、Ｒｙ２がそれぞれ介挿してあり
、これらの検出抵抗のうちＲｘ　１．Ｒｘ　２の電圧降
下を差動増幅器Ａｘ。

ＡＹで座標情報として検出している。

尚、第９図は入力盤の構造の一例を示すもので、導電性
シート１の表面上に絶縁突起３を介して抵抗体シート２
を配設したものとなっている。すなわち、導電性シート
１はフィルム基材１１の表面に、導電層１２ａ上に保護
１１１ｉ！１２ｂを形成した平面電極１２を設け、かつ
この平面Ｎ極１２の表面全面に絶縁突起３を等間隔で散
在して配設したもので、表面に磁性体としての薄い鉄板
１３を接着したボード１４に粘着テープ１５により貼着
されている。−力紙抗体シート２は、可撓性を有するフ
ィルム基材２１の裏面に抵抗体層２２を形成し、入力面
保護用のコート材２３を塗布したものである。

しかしてこのような装置において、入力盤上の任意の１
点Ｐを例えば第９図に示す如く入力ペン４で押圧すると
、抵抗体シート２の抵抗体層２２が導電性シート１の平
面電極１２に接触してこの接触点を経て上記抵抗体層２
２および平面電極１２間に定電流源１０からの定電流が
流れる。このとき、この定電流は上記接触位置Ｐに応じ
て検出電極Ｘ１．Ｘ２およびＹｌ、Ｙ２から分流して出
力され、この分流された電流１ｘ１．Ｉｘ２およびＩＹ
ｌ、ＹＹ２のうち一方がＸ方向およびＹ方向毎にそれぞ
れ検出抵抗Ｒｘ　２．Ｒｙ　２を介して差動増幅器Ａｘ
、Ａｙにより電圧鎮として検出される。尚、上記Ｘ方向
およびＹ方向の各分流電流値の検出は、スイッチＳＷを
切換えることによりＸ方向およびＹ方向毎に別々に行な
う。そうして検出されたｘおよびＹ方向の各分流電流値
は、図示しない制■回路に導入されてここで座標情報に
変換され、しかるのち通信回線を介して遠方のモニタ装
置等に送られ表示される。

一方入力した文字や図形等の筆記情報を消去する場合は
、例えば操作部の切換スイッチを消去側に切換えたのち
、黒板消して入力面の任意の領域を擦ることにより消去
笥囲を指定し、その座標情報を上記筆記情報の入力の場
合と同様に検出することにより例えば画像メモリなどに
記憶されている筆記情報の該当領域を消去する。

このように、本人力装置を用いれば、通常の黒板と同様
に入力盤にペンで文字等を筆記するだけでこの筆記情報
が遠方のモニタ装置に送られて表示されるので、オベー
タは１か所に集まることなく離れた場所にいながらにし
て会議や講義等を行なうことができ、大変便利である。

しかしながら、このような従来の装置は次のような問題
点を有していた。すなわち、入力盤に筆記された情報は
全て点座標として検出されるため、入力ペンにより入力
された筆記情報の線幅や黒板消しにより指定された消去
幅は常に一定となり、このため実際に筆記した図形や消
去領域が入力されたものと一致せずに情報の入力が不正
確になることがあった。特に、消去の場合には、入力ペ
ンによる筆記と違って黒板消しの持ち方等によって消去
領域が変化し易く、しかもその変化幅が比較的大きいた
め、実際に指定した消去領域と入力された領域との間の
差が大きくなり、また黒板消しを比較的速く移動させた
場合に、位置座標のサンプリング点間の領域が空白とな
ってこの領域の入力情報が消去されずに消し忘れが発生
することがあり、好ましくなかった。またこのような不
具合が発生しないようにするには、黒板消しの消去操作
をモニタ装置を監視しながら＠重に行なわなければなら
ず、操作性が非常に悪かった。

（発明が解決しようとする問題点〉 以上のように従来の装置は、入力ペンにより入力された
筆記情報の線幅や黒板消しにより指定された消去幅が常
に一定となり、また位置座標のサンプリング点間の距離
が長い場合に入力情報の抜けが発生し、このため実際に
筆記した図形や消去領域が入力されたものと一致せずに
情報の入力が不正確になるという問題点含有するもので
、本発明はこの点に着目し、入力された筆記情報の線幅
や消去幅を実際に筆記または指定されたものと一致させ
、かつサンプリング点間の距離が長くてもその間の領域
で情報の抜けが発生しないようにし、これにより実際の
入力状態に対し忠実で常に正確な情報入力を行ない１ｑ
る図形情報入力装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、第１図に示す如く、入力盤部の入力面におけ
る押圧位置の位置座標を所定のサンプリング間隔で検出
する押圧位置検出手段１００と、上記入力面における押
圧面積を上記サンプリング間隔で検出する押圧面積検出
手段２００と、これらの検出手段１００，２００の検出
出力に基づいて動作する入力情報処理手段３００とを設
け、この入力情報処理手段３００により、上記押圧面積
検出手段２００で検出された押圧面積に応じて入力領域
の大きさを設定するとともに、上記押圧位置検出手段１
００で検出された位置座標の各サンプリング点間の距ｗ
１および上記入力領域の大きさに基づいて上記各サンプ
リング点間に挿入する補間点の位置座標およびその領域
の大きさを設定するようにしたものである。

（作用） この結果、太さの異なる入力ペンを使用したり、黒板消
しの持ち方を変えたとしても、その線幅や消去幅の変化
に応じて情報の入力領域、つまり筆記情報の線幅や消去
領域が可変設定されることになるので、入力情報の線幅
や消去領域を実際に筆記または指定されたものと常に一
致させることができる。また入力ペンや黒板消しを高速
に移動させ、これにより位置座標の各サンプリング点間
の領域に空白領域が発生したとしても、各サンプリング
点間に補間点が自動的に設定され、しがもこの補間点の
位置座標および領域の大きさがサンプリング点における
入力領域の大きさに応じて設定されるので、各サンプリ
ング点間に情報の抜けが発生することがなくなり、これ
により正確な情報入力を行なうことができる。

（実施例） 第２図は、本発明の一実施例における図形情報入力装置
の回路構成を示すものである。尚、本実施例では入力領
域の大きさが特に変化し易い消去について、入力領域の
大きさの設定および補間処理を行なう場合を例にとって
説明する。

同図において、１０は定電流源、２０は入力盤部分の等
化回路であり、この人力Ｍ２０の抵抗体層で分流された
Ｘ方向の電流ｌｘ　１゜Ｉｘ２およびＹ方向の電流Ｉｙ
１．Ｉｙ２はそれぞれ検出抵抗Ｒｘ　１．Ｒｘ　２およ
びＲｙ　１．ＲＹ　２に導かれ、このうちそれぞれ一方
の電流１ｘ２．Ｉｙ２が検出抵抗Ｒつ２．Ｒｙ２を介し
て差動増幅器Ａｘ。

ＡＹで電圧値として検出される。また３０は押圧操作検
出用のコンパレータで、前記定電流源１゜の出力電圧を
しきい値■１と比較することにより入力盤２０で押圧操
作が行なわれたか否かを検出する。このコンパレータ３
ｏの検出出力は＃ｌｉ’ａａ回路７０に導入される。尚
、８０は上記人力盤２゜により入力された図形情報を表
示する表示部である。

ところで、本装置には前記定電流ａｔｉｏの出力電圧を
検出するためのバッファ回路４ｏが設けられており、こ
のバッファ回路４ｏの検出出力値は前記差動増幅器ＡＸ
、ＡＹの各検出出力とともにスイッチ回路５０で択一的
に選択されたのちアナログ・デジタル変換回路（Ａ／Ｄ
＞６０でデジタル値に変換されて制御回路７０に導入さ
れる。この制御回路７０は、例えばマイクロコンピュー
タを主制御部として備えたもので、入力情報の通信制御
手段等の他に、例えば第３図に示す如く前記コンパレー
タ３０の検出出力を監視してこの出力が゛Ｌパから“Ｈ
”になったとき入力１２０で抑圧操作が行なわれたと判
断する押圧操作検出手段７１と、この手段７１で叩圧操
作が検出されたときスイッチ回路５０を切換制御してバ
ッファ回路４０、差動増幅器Ａｘ、Ａｙの順にその各検
出出力を択一的に導入する入力割引手段７２と、上記バ
ッファ回路４０の検出出力、つまり定電流源１０の出力
電圧値を予め設定しであるしきい値■２とレベル比較し
てこのしきい値■２以下であれば黒板消しによる消去範
囲の指定操作であると判断し、一方しきい値■２以下に
低下しなければ入力ペンによる図形情報の入力操作であ
ると判断する操作モード判定手段７３と、消去処理制御
手段７４とを有している。このうち消去処理１１６１１
手段７４は、バッファ回路４０の検出出力から入力盤２
０における押圧面積を求め、この押圧面積に応じて消去
領域の大きざを設定するとともに、サンプリング点間の
距離から補間が必要か否かを判定して補間が必要ならば
上記消去領域の大きさに基づいて補間点の位置座標およ
びその消去領域の大きさを設定するものである。

このような溝底であるから、例えば入力ペンで入力盤２
０上の任意の位置を押すと、この押圧位置で抵抗体シー
ト２と導電性シート１とが相互に接触して定電流が流れ
、定電流源１０の出力電圧値が低下する。そしてこの出
力電圧値がしきい値ｖ１以下に低下すると、コンパレー
タ３０の出力レベルが“Ｈ″レベルなって制御回路７０
に入力盤２０で押圧操作が行なわれたことが知らされる
。そうすると制御回路７０は、先ずスイッチ回路５０を
バッフ？回路４０側に切換設定してこのバッファ回路４
０検出出力（デジタル量）を導入し、その検出出力値を
しきい随ｖ２と比較する。

ところで、入力ペンよる筆記操作の場合、抵抗体シート
２と導電性シート１とは入力ペンの先端部分に相当する
小面積のみが接触〈点接触）するため、この接触による
抵抗体シート２の抵抗値の低下はほとんど生じず、この
結果定電流源１０の出力電圧は比較的大きな値となる。

第４図イはこの入力ペン操作時における定電流源１０の
出力電圧の変化特性を示すものである。これに対し、黒
板消しで消去操作を行なった場合には、抵抗体シート２
と導電性シート１とは黒板消しの消去面の面積に応じて
比較的広い面積が同時に接触することになる。第５図は
その状態を示す等化回路である。このように広い面積が
同時に接触すると、この接触部分の抵抗値は略零になる
ため、定電流供給路全体の抵抗値が低下してこれにより
定電流源１０の出力電圧が前記入力ペンの操作の場合に
比べて例えば第４図口に示す如く大幅に低下する。

したがって、しきい値■２を第４図に示す如く上記入力
ペン操作時における定電流源１０の出力電圧値と黒板消
しによる消去時の定電流源１０の出力電圧圃との間に設
定しておけば、前記入力ペンの押圧操作は制御回路７ｏ
で誤ることなく認識される。そうして操作モードの判定
を終了すると制御回路７０は、次にスイッチ回路５０を
差動増幅器Ａｘ、Ａｙに順次切換え、これにより上記差
動増幅器Ａｘ、Ａｙの検出出力のデジタル値をそれぞれ
入力する。そして、今は入力ペンの操作モードであるの
で、上記各検出値から入力ペンの押圧位置の座標情報を
算出し、この算出した座標情報を表示部８０に表示させ
るとともに、通信回線を介して遠方の端末装置へ送出す
る。

一方、黒板消して入力盤２０の任意の領域を消去操作し
た場合は、定電流源１０の出力電圧値が前記入力ペンの
場合に比べて大きく低下してしきい値Ｖ２以下になるた
め、制御回路７０で消去操作であると判定される。この
ように消去モードであると判定すると制御回路７０は、
前記入力ペンの場合と同様にスイッチ回路５ｏを切換え
て各差動増幅器Ａｘ、Ａｙの検出出力値を入力し、これ
らの検出値から押圧領域の中心位置の座標情報を算出す
る。そして、次にバッファ回路４０の出力電圧値を入力
してこの出力電圧値から黒板消しによる押圧面積を求め
る。

さて、こうして最初のサンプリング点Ｐ１における押圧
位置の座標情報および押圧面積を検出するとｔ（Ｉ　ｌ
ｕ！１回路７０は、次のように入力図形情報の消去処理
を行なう。すなわち、先ず第７図（ａ）に示す如くステ
ップ７ａで上記押圧面積から消去領域の大きさを設定し
、ステップ７ｂでこの消去領域の大きさを示す消去枠の
画像パターン（−辺の長ざＬｌ）ＷＩＯを第６図に示す
如く表示部８０の消去位置Ｐ１に表示させる。そして、
ステップ７Ｃで前サンプリング点で検出した位置座標情
報と現サンプリング点での位置座標情報との差を求め、
この差からステップ７ｄにより黒板消しの移動の有無を
判定するが、今はまだ最初のサンプリング点Ｐ１の情報
しか得られていないので、制御回路７０は移動無しと判
定して第７図（ｂ）のステップ７ｏに移行し、ここで黒
板消しにょる押圧が終了か否かを判定する。そして、い
ま仮にオペレータが消去操作を行なわずに黒板消しを入
力盤２０から離したとすれば、ステップ７ｑに移行して
表示部８０に表示した上記消去枠Ｗ１０を潤し、入力持
ちの状態に戻る。

これに対し、オペレータが黒板潰しを移動させて入力盤
２０に筆記された情報の消去を開始すると、制御回路７
０はステップ７ｏからステップ７ｐに移行してここで一
定時間後の次のサンプリング点Ｐ２で先に述べたように
押圧位置の座標情報および押圧面積をそれぞれ検出した
のち、ステップ７Ｃに戻ってこのステップ７ｃで前サン
プリング点Ｐ１との間の位置座標情報の差を求め、ステ
ップ７ｄで黒板消しの移動の有無を判定する。今は黒板
消しか移動しているので、割面回路７ｏはステップ７ｅ
に移行してここで先ず前サンプリング点Ｐ１の消去枠Ｗ
２Ｏ内の情報を消去し、続いてステップ７ｆで上記ステ
ップ７ｃで求めた前サンプリング点Ｐ１と現サンプリン
グ点Ｐ２との差からこれらのサンプリング点Ｐ１．Ｐ２
間の補間が必要か否かを判定する。いまＭ６図に示す如
くサンプリング点Ｐ１．Ｐ２間の距離が長く、補間が必
要であると判断すると、制御回路７０はステップ７Ｑに
移行してここで先ず前サンプリング点Ｐ１の消去枠ＷＩ
Ｏの大きさから補間点Ｑ１１の位置座標およびその領域
の大きさをそれぞれ設定し、ステップ７ｈでその消去ｖ
Ａ域を示す消去枠ｗ１１を例えば第６図に示す如く表示
部８ｏに表示させる。

そして、ステップ７１でこの補間点Ｑ１１の消去枠Ｗ１
１内の情報を消去し、この状態でステップ７ｊにて必要
な補間処理が終了したが否かを判定する。

そして、終了していなければステップ７ｆに戻って次の
補間点Ｑ１２の設定、消去枠Ｗ１２表示およびその枠内
の情報の消去を行ない、以後同様に補間点を設定する毎
に消去枠の表示およびその枠内の情報の消去を行なう。

そうして必要な補間処理を終了すると制御回路７０は、
ステップ７ｋに移行してここでサンプリング点Ｐ１．Ｐ
２間の押圧面積に差があるか否かを判定する。いまサン
プリング点Ｐ１．Ｐ２間には面積差があるので、制御回
路７ｏはステップ７Ｑ、で消去領域の大きさを変更し、
しかるのちステップ７ｍで現サンプリング点Ｐ２の位置
に消去枠Ｗ２０（−辺の長さＬ２）を表示させ、ステッ
プ７ｎでこの消去枠Ｗ２Ｏ内の情報を消去する。

一方、黒板消しの移動速度が遅く各サンプリング点Ｐ１
．Ｐ２間の間隔が狭かった場合には、制御回路７０は上
記ステップ７ｆで補間の必要無しと判断してそのまま第
７図（ｂ）のステップ７ｋに移行し、ここでサンプリン
グ点Ｐ１．Ｐ２間の抑圧面積に差があるか否かを判定す
る。ここで例えば第６図のサンプリング点Ｐ２．Ｐ３の
ように両すンプリング点Ｐ２．Ｐ３間に面積差が無けれ
ば、制御回路７０は消去領域を変更する必要が無いと判
断してそのままステップ７ｍに移行し、ここで現サンプ
リング点Ｐ３に前サンプリング点Ｐ２の消去枠Ｗ２０と
同じ大きさの消去枠Ｗ３０を表示させ、この消去枠Ｗ２
Ｏ内の情報をステップ７０で消去する。

このように本実施例であれば、消去を行なう際に、黒板
消しによる押圧面積を検出してこの押圧面積から消去領
域の大きさを設定し、かつサンプリング点間の距離が離
れている場合にこの間に上記消去領域の大きさに応じて
補間点を設定したことによって、例えば黒板消しの持ち
方により消去幅が変化したとしてもこの消去幅に応じて
正確に情報の消去を行なうことができ、またたとえ黒板
消しを速く移動させたとしてもサンプリング点間で消し
残し等が発生することは無くなり、この結果リアルタイ
ムで極めて正確な消去処理を行なうことができる。また
本実施例であれば、押圧面積によって入力ペンと黒板消
しとの操作を判別するようにしたので、オペレータがそ
の都度切換スインチ等を操作することなく自動的に筆記
情報の入力モードと消去モードとの切換えを行なうこと
ができ、これにより操作性を高めることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、上記実施例では消去についてのみ入力領域の大き
さを可変できるようにしたが、例えば太さの異なる複数
種の入力ペンを使用する場合や毛筆等を使用する場合に
は、入力ペンによる入力情報についてもその入力領域の
大きさ、つまり線幅を可変できるようにしてもよい。ま
た前記実施例では隣り合う各サンプリング点での押圧面
積が異なる場合でも、隣りのサンプリング点までは各補
間点の消去領域の大きさを一定に設定したが、隣りのサ
ンプリング点での押圧面積に応じて途中で大きさを可変
するようにしてもよい。さらに前記実施例では消去領域
を消去枠で表示するようにしたが、必ずしも消去枠を表
示する必要はない。

〔発明の効果］　　　　　　　　　　　　（以上詳述し
たように本発明によれば、入力盤部の入力面における押
圧位置の位置Ｕｔ＝を所定のサンプリング間隔で検出す
る押圧位置検出手段と、上記入力面における押圧面積を
上記サンプリング間隔で検出する押圧面積検出手段と、
入力情報処理手段とを設け、この入力情報処理手段によ
り、上記押圧面積検出手段で検出された押圧面積に応じ
て入力領域の大きさを設定するとともに、押圧位置検出
手段で検出された位置座標の各サンプリング点間の距離
および上記入力領域の大きさに基づいて上記各サンプリ
ング点間に挿入する補間点の位置座標およびその領域の
大きさを設定するようにしたことによって、入力された
筆記情報の線幅や消去幅を実際に筆記または指定された
ものと一致させ、かつサンプリング点間の距離が長くて
もその間の領域で情報の扱けが発生しないようにするこ
とができ、これにより実際の入力状態に対し忠実で常に
正確な情報入力を行ない得る図形情報入力装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図乃
至第７図は本発明の一実施例における図形情報入力装置
を説明するためのもので、第２図は同装置の構成を示す
回路ブロック図、第３図は制御回路の制御機能を示す機
能ブロック図、第４図は定電流源の出力電圧の変化特性
を示す図、第５図は押圧面積が大きい場合の入力盤の等
化回路図、第６図は消去処理動作を示す模式図、第７図
は制御回路の制御手順および制御内容を示すフローチャ
ート、第８図は従来の図形情報入力装置の回路構成を模
式的に示した図、第９図は入力盤の構成の一例を示す断
面図である。 １０・・・定電流源、２０・・・入力盤、３０・・・コ
ンパレータ、４０・・・バッファ回路、５０・・・スイ
ッチ回路、６０・・・アナログ・デジタル変換回路、７
０・・・制御回路、７１・・・押圧操作検出手段、７２
・・・入力制御手段、７３・・・操作モード判定手段、
７４・・・消去処理制御手段、８０・・・表示部、Ｐｌ
、Ｐ２゜Ｐ３．Ｐ４・・・サンプリング点、ＱＩＬ　Ｑ
１２．　Ｑ２１゜・・・補間点、ＷＩＯ，Ｗｌｌ、　Ｗ
１２．・・・消去枠。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武金 弟３図 荷重（９〕 第４図 ど２０ 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力面における押圧位置の位置座標を所定のサン
   プリング間隔で検出する押圧位置検出手段と、前記入力
   面における押圧面積を前記サンプリング間隔で検出する
   押圧面積検出手段と、この押圧面積検出手段により検出
   された押圧面積に応じて入力領域の大きさを設定すると
   ともに前記押圧位置検出手段により検出された位置座標
   の各サンプリング点間の距離および上記入力領域の大き
   さに基づいて上記各サンプリング点間に挿入する補間点
   の位置座標およびその領域の大きさを設定する入力情報
   処理手段とを具備したことを特徴とする図形情報入力装
   置。
2. （２）入力情報処理手段は、図形情報の消去が行なわれ
   たときにのみ、その押圧面積に応じて消去領域の大きさ
   を設定し、かつ位置座標の各サンプリング点間に挿入す
   る補間点の位置座標および消去領域の大きさを設定する
   ものである特許請求の範囲第（１）項記載の図形情報入
   力装置。