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JPS62236024A - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

Info

Publication number
JPS62236024A
JPS62236024A JP61078219A JP7821986A JPS62236024A JP S62236024 A JPS62236024 A JP S62236024A JP 61078219 A JP61078219 A JP 61078219A JP 7821986 A JP7821986 A JP 7821986A JP S62236024 A JPS62236024 A JP S62236024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strain
input
force
indicated
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61078219A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Takahashi
高橋 岳雄
Tadahiro Nagayama
長山 忠洋
Yoshinobu Ishino
石野 喜信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP61078219A priority Critical patent/JPS62236024A/en
Publication of JPS62236024A publication Critical patent/JPS62236024A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To attain a simple constitution of a coordinate input device and to simplify the calculation of coordinates, by supporting an input part having a panel plate at a single point and obtaining the indicated coordinates from the results of detection of two bending distortion values of the support part as well as the indicated pressing force when a panel plate is indicated with pressure. CONSTITUTION:When a point P (x, y) is indicated with pressure on a panel plate 1 after initialization, the signal proportional to the pressing force is produced at a force detector 4 together with the signals proportional to the bending distortion of a support part 2 produced to the distortion detectors 5a and 5b respectively. These three output signals are amplified by a DC amplifier 60 and then stored successively in a memory 64 in the form of digital signals by a multiplexer 61 and an A/D converter 62 and with the indication of a CPU63. Then the indicated pressing force F And the bending distortion values epsilonx and epsilony are calculated and stored in the memory 64. Then both x and y values are calculated from the data on the force F and values epsilonx and epsilony stored in the memory 64.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、指あるいはペンなどにより指示入力したパ
ネル板上の位置座標を検出し、その座標値を計算機など
に入力する座標入力装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a coordinate input device that detects positional coordinates on a panel board that are input using a finger or a pen, and inputs the coordinate values into a computer or the like. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来よりコンピュータ情報端末装置等の文字。 Conventionally, characters for computer information terminal devices, etc.

図形等の入力装置としてディジタイザあるいはタッチパ
ネルなどが多く用いられてきている。これらの入力装置
は入力面上をペンあるいは指などで指示した座標を遂次
検出して計算機等に入力するものである。
Digitizers, touch panels, and the like have been widely used as input devices for graphics and the like. These input devices sequentially detect coordinates indicated by a pen or finger on an input surface and input them into a computer or the like.

さらに、最近ではディスプレイ装置と入力装置とを一体
的に組み合わせた構成とし、ディスプレイの表示面とを
指あるいはペンにより指示することによって入力処理す
る入出カ一体形の装置、いわゆるタッチ入力装置が操作
性能に優れていることから使用される量が増加しつつあ
る。
Furthermore, recently, so-called touch input devices, which are integrated input/output devices that process input by pointing the display surface with a finger or a pen, have been developed that combine a display device and an input device in an integrated manner. Due to its excellent properties, its use is increasing.

このような入力装置の代表的な方式としては、電磁誘導
方式、静電結合方式、導電性フィルムを使ってスイッチ
マトリックスを構成した方式、透明抵抗シートを用いて
電圧・電流の分割特性より指示座標を検出する方式、走
査光ビームの遮断により指示座標を検出する光遮断方式
、表面波の伝播時間等を検出する方式、入力用パネル板
を複数点で弾性支持し、このパネル板を抑圧指示したと
きの支持部の分力あるいは変位を利用して指示座標を検
出する機械的方式などがある。(例えば、図形と画像、
Vol、3 、Not (1982) P65あるいは
日経エレクトロニクス、1984.72号、P213参
照)、さらに、Ja械的方式として指示したときのパネ
ル板の傾きを利用して指示座標を検出する方式も提案さ
れている(特願昭60−287951号参照)。
Typical methods for such input devices include the electromagnetic induction method, the capacitive coupling method, the method in which a switch matrix is constructed using a conductive film, and the method in which a transparent resistance sheet is used to determine the indicated coordinates based on voltage and current division characteristics. A method to detect the specified coordinates by blocking the scanning light beam, a method to detect the propagation time of surface waves, etc. A method to elastically support the input panel board at multiple points and suppress the input panel board. There is a mechanical method that detects the indicated coordinates by using the component force or displacement of the support part when the object is moved. (For example, shapes and images,
Vol. 3, Not (1982) P. 65 or Nikkei Electronics, No. 1984.72, P. 213) Furthermore, a method has also been proposed in which the indicated coordinates are detected using the inclination of the panel board when an instruction is given as a Ja mechanical method. (See Japanese Patent Application No. 60-287951).

“\    〔発明が解決しようとする問題点〕しかし
、これらのうち機械的な検出方式を除く他の方式では、
−・般に装置の構成および処理回路が複雑でしかも高価
であり、また街頭等での不特定多数の人々に使用される
ような場合には、粗暴な入力操作等に対する信頼性を確
保しにくいなどの欠点があった。
“\ [Problem to be solved by the invention] However, with the exception of the mechanical detection method,
- Generally, the configuration and processing circuit of the device is complex and expensive, and if it is used by an unspecified number of people on the street, it is difficult to ensure reliability against rough input operations, etc. There were drawbacks such as.

他方、機械的な検出方式は、構造の簡単さ、支持用の弾
性ばねの選択の容易さ、さらには不特定多数の人々の使
用の場合に操作に対する信頼性を確保しやすいなどの点
で優れている。この機械的な検出方式においては、指示
押圧力の支持部の分力を力検出器あるいは支持体に貼付
した歪ゲージ等で検出して座標値を求める支持分力検出
方法と、指示押圧したときの支持部の変位を一次元イメ
ージセンサあるいは力検出器、歪ゲージ出力の変換によ
り検出して座標値を求める支持変位検出方法が一般的に
使用されている。しかしながら。
On the other hand, mechanical detection methods are superior in terms of simple structure, ease of selecting elastic springs for support, and ease of ensuring operational reliability when used by an unspecified number of people. ing. In this mechanical detection method, there is a support component force detection method in which the component force of the support part of the indicated pressing force is detected with a force detector or a strain gauge attached to the support, and the coordinate value is obtained, and the other A support displacement detection method is generally used in which coordinate values are determined by detecting the displacement of the support part of the support part using a one-dimensional image sensor, force detector, or conversion of the output of a strain gauge. however.

これらの検出方法では、最低3個の支持部を必要とし、
その支持部の数だけ力検出器、歪ゲージあるいはイメー
ジセンサを必要とするため検出器の構成あるいは処理回
路が複雑になるとともに高価になるなどの欠点があった
These detection methods require a minimum of three supports,
Since the number of force detectors, strain gauges, or image sensors required is equal to the number of supporting parts, the configuration of the detectors or the processing circuitry becomes complicated and expensive.

またパネル板の傾きを利用した機械的な検出方式では、
パネル板の傾きを光学的に検出するため、別に光学系を
設けなければならないとともに高価な2次元の光検出素
子を必要とするなどの欠点があった。
In addition, with the mechanical detection method that uses the tilt of the panel board,
In order to optically detect the inclination of the panel, a separate optical system must be provided and an expensive two-dimensional photodetector element is required.

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
のであり、検出素子が少なく、構成が簡単で、しかも街
頭等で不特定多の人の使用にも長期間信頼性を確保する
ことが容易にできる座標入力装置を提供することを目的
とする。
This invention was made to solve the above problems, and has a simple configuration with a small number of detection elements, and also ensures long-term reliability even when used by an unspecified number of people on the street. The purpose of the present invention is to provide a coordinate input device that allows easy input of coordinates.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る座標入力装置は、指あるいは指示入力す
るためのパネル板を有する入力部と、この入力部を1点
で支持する弾性部材よりなる支持部と、パネル板に指示
入力によって印加された力を検出する力検出器と、指示
入力時に生ずる支持部の2方向の曲げひずみ量を検出す
るひずみ検出器と、パネル板に指示入力があったときに
その指示入力位置の座標を力検出器とひずみ検出器との
出力によって算出する座標算出回路とを設けたものであ
る。
The coordinate input device according to the present invention includes an input section having a panel board for inputting a finger or an instruction, a support section made of an elastic member that supports the input section at one point, and a coordinate input device for inputting an instruction to the panel board. A force detector that detects force, a strain detector that detects the amount of bending strain in two directions of the support part that occurs when an instruction is input, and a force detector that detects the coordinates of the instruction input position when an instruction is input to the panel board. and a coordinate calculation circuit that calculates based on the output of the strain detector.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、入力部のパネル板上の1点を指あ
るいはペンで指示(押圧)すると、入力部ならびに支持
部には指示による力が作用し、また支持部には指示力と
指示点とによって決まる曲げモーメントが発生する。そ
こで、指示力を力検出器で1曲げモーメントを支持部に
生ずる曲げひずみとしてひずみ検出器でそれぞれ検出し
、これらの検出結果を用いて座標算出用回路により指示
座標を求める。
In this invention, when a point on the panel board of the input section is indicated (pressed) with a finger or a pen, force due to the instruction acts on the input section and the support section, and the support section receives the instruction force and the indicated point. A bending moment determined by is generated. Therefore, each bending moment is detected by a strain detector as a bending strain generated in the support portion using a force detector, and these detection results are used to determine the specified coordinates by a coordinate calculation circuit.

〔実施例〕〔Example〕

まず、この発明の検出原理から説明する。 First, the detection principle of this invention will be explained.

第5図はこの発明の検出原理を説明する図であって、1
は水平に置かれたパネル板、2はこのパネル板1をその
中央部分で固定支持する弾性体の支持部である。なお、
説明の便宜上、Xを一方向、yを他の一方向とし、第2
図に示すように直交座標x−yを定める。いまパネル板
1上の1点(x 、 y)を力Fで押圧指示すると、支
持部2にはX、y軸方向それぞれに曲げモーメン)Mx
FIG. 5 is a diagram illustrating the detection principle of the present invention, 1
2 is a horizontally placed panel board, and 2 is an elastic support part that fixedly supports the panel board 1 at its center. In addition,
For convenience of explanation, let X be one direction and y be the other direction.
Set orthogonal coordinates x-y as shown in the figure. Now, when a point (x, y) on the panel board 1 is pressed with a force F, a bending moment (Mx) is generated in the support part 2 in the X and y axis directions respectively.
.

My 、すなわち MX =F拳X          ・・・・・・・・
・(1)M、=F・y          ・・・・・
・・・・(2)が作用する。したがって、第(1)、(
2)式より指示座標(x 、 y)は押圧力Fと曲げモ
ーメントMx  、Myを測定することによって求める
ことができる。
My, that is, MX = F fist
・(1)M,=F・y・・・・・・
...(2) comes into play. Therefore, (1), (
From equation 2), the indicated coordinates (x, y) can be determined by measuring the pressing force F and the bending moments Mx, My.

そこで、支持部2を例えば直径d、長さ交の丸棒で構成
すると、支持部2は下端部が固定され、上端部に曲げモ
ーメン) (MX  、M、)が作用する断面円形の片
持ばりと考えられる。この場合、丸棒表面のx、y軸方
向の曲げひずみeX+’Vは丸棒の縦弾性係数をEとす
るとつぎのようになる。
Therefore, if the support part 2 is constructed of a round bar with a diameter d and a length that is intersecting, the support part 2 will have a fixed lower end and a cantilevered circular cross section on which the bending moment (MX, M,) is applied to the upper end. It is considered a burr. In this case, the bending strain eX+'V on the surface of the round bar in the x and y axis directions is as follows, where E is the longitudinal elastic modulus of the round bar.

丈 My   64 よって、第(3)、(4)式に、第(1)、(2)式の
Mal。
Length My 64 Therefore, in equations (3) and (4), Mal in equations (1) and (2).

Myをそれぞれ代入し、整理すると指示座標(x 、 
y)は次式とな、る。′ 第(5)、(B)式から、指示座標(x 、 y)は指
示の押圧力Fと支持部2の曲げひずみεX 、εyを測
定することによって求めることができ、具体的には押圧
力Fを支持部2に設けた力検出器により曲げひずみ@8
 、εVを支持部2の表面に設けた2個のひずみ検出器
によりそれぞれ検出することにより実施することができ
る。
By substituting My and rearranging, the indicated coordinates (x,
y) is the following formula. ' From Equations (5) and (B), the indicated coordinates (x, y) can be obtained by measuring the indicated pressing force F and the bending strains εX, εy of the support part 2. Specifically, the The bending strain @8 is measured by the force detector installed on the support part 2.
, εV can be detected by using two strain detectors provided on the surface of the support portion 2, respectively.

なお、上述の説明では、支持部2として丸棒を例に示し
たが、任意の断面形状でよいことは明らかである。さら
に、パネル板1の取付は角度、パネル板1に対する支持
部2の取付位置、2個のひずみ検出器の取付は角度は、
力およびひずみの検出結果を補正すれば任意に選定でき
ることは明らかである。
In the above description, a round bar was used as an example of the support part 2, but it is clear that any cross-sectional shape may be used. Furthermore, the mounting angle of the panel board 1, the mounting position of the support part 2 with respect to the panel board 1, and the mounting angle of the two strain detectors are as follows.
It is clear that any selection can be made by correcting the force and strain detection results.

つぎに、この発明の各実施例について説明する。Next, each embodiment of the present invention will be described.

〔実施例1〕 第1図はこの発明の一実施例であって、1は入力部とな
るパネル板、2はパネル板1の中央部分を固定支持する
弾性材よりなる支持部、3はベース、4は支持部2の下
端部とベース3の間に設けられた力検出器、5a、5b
は支持部2の表面に設けられたひずみ検出器であり、両
者は直角に配置されている。また6は前記力検出器4と
ひずみ検出器5との出力が接続された座標算出用回路、
7は座標算出用回路6よりの出力端子である。なお、x
、yは説明のための直交座標軸である、そして、パネル
板1は全屈、プラスチック材等よりなる平板である。支
持部2は金属、プラスチック材よりなる円形断面の弾性
部材であり、上端部はパネル板1に、下端部は力検出器
4にそれぞれ固設されている。力検出器4は抵抗線ある
いは半導体の力変換器等であり、ベース3に固設されて
いる。ひずみ検出器5a、5bは箔あるいは半導体のひ
ずみゲージであり、第2図に拡大して示すように座標軸
x t Vの負軸側にそれぞれ5a、5bとして貼付し
て設けられている。
[Embodiment 1] Fig. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a panel plate serving as an input section, 2 is a support part made of an elastic material that fixes and supports the center part of the panel plate 1, and 3 is a base. , 4 is a force detector provided between the lower end of the support part 2 and the base 3, 5a, 5b
is a strain detector provided on the surface of the support part 2, and both are arranged at right angles. Further, 6 is a coordinate calculation circuit to which the outputs of the force detector 4 and the strain detector 5 are connected;
7 is an output terminal from the coordinate calculation circuit 6. In addition, x
, y are orthogonal coordinate axes for explanation, and the panel board 1 is a fully bent flat board made of plastic material or the like. The support part 2 is an elastic member made of metal or plastic and has a circular cross section, and its upper end is fixed to the panel plate 1 and its lower end is fixed to the force detector 4. The force detector 4 is a resistance wire or a semiconductor force transducer, and is fixed to the base 3. The strain detectors 5a and 5b are foil or semiconductor strain gauges, and are attached as 5a and 5b on the negative axis side of the coordinate axis x t V, respectively, as shown in an enlarged view in FIG.

座標算出用回路6は−・例を第3図に示すような構成で
あり、60は前記力検出器4、ひずみ検出器5a、5b
の出力信号をそれぞれ増幅する直流増幅器、61はマル
チプレクサ、62はA/Dコンバタ−163はCPU、
64はメモリ、65A 、65B 、65CはI10ポ
ート、66は共通バスである。力検出器4、ひずみ検出
器5a、5bはそれぞれ直流増幅器6oを介してマルチ
プレクサ61に接続され、マルチプレクサ61の出力は
A/Dコンバタ62を介してI10ボート65Bに接続
される、またメモリ64、出力用I10ボート65A、
マルチプレクサ61とA/Dコンバータ62の制御用の
I10ボート65CおよびI10ボート65Bは共通バ
ス66によってcp[63に接続、制御される。
The coordinate calculation circuit 6 has a configuration as shown in FIG.
61 is a multiplexer, 62 is an A/D converter, 163 is a CPU,
64 is a memory, 65A, 65B, and 65C are I10 ports, and 66 is a common bus. The force detector 4 and the strain detectors 5a and 5b are each connected to a multiplexer 61 via a DC amplifier 6o, and the output of the multiplexer 61 is connected to an I10 port 65B via an A/D converter 62, and a memory 64, I10 boat 65A for output,
An I10 port 65C and an I10 port 65B for controlling the multiplexer 61 and the A/D converter 62 are connected to and controlled by a common bus 66 to cp[63.

第4図は第3図の座標算出用回路6の動作フロ−チャー
トである。第4図によってこの発明の第1図の実施例の
動作を説明する。なお、(1)〜(13)は各動作ステ
ップを示す。
FIG. 4 is an operation flowchart of the coordinate calculation circuit 6 shown in FIG. The operation of the embodiment of the invention shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. Note that (1) to (13) indicate each operation step.

まず、初期設定(1)を行った後、パネル板1上の1点
P (x 、 y)を指あるいはペンで押圧指示すると
、力検出器4には押圧力に比例した信号が、またひずみ
検出器5a、5bには支持部2に生ずる曲げひずみに比
例した信号が発生、出力する。この3つの出力信号をそ
れぞれ直流増幅器6oによって増幅した後、CPU63
の指示によってマルチプレクサ61とA/Dコンバータ
62により順次ディジタル信号としてメモリ64に記憶
する(2)〜(7)。
First, after performing the initial settings (1), when a point P (x, y) on the panel board 1 is pressed with a finger or a pen, the force detector 4 outputs a signal proportional to the pressing force and a strain signal. A signal proportional to the bending strain occurring in the support portion 2 is generated and output to the detectors 5a and 5b. After each of these three output signals is amplified by the DC amplifier 6o, the CPU 63
According to the instruction, the multiplexer 61 and the A/D converter 62 sequentially store the signals in the memory 64 as digital signals (2) to (7).

つぎに、指示押圧力Fと支持部2の曲げひずみ量(8、
ε、とを演算し、メモリ64に記憶する(8)〜(S)
Next, the indicated pressing force F and the bending strain amount (8,
ε, is calculated and stored in the memory 64 (8) to (S)
.

\    さらに、メモリ64に記憶された押圧力Fと
ひずみ量(×、(ソのデータにより、第(5)、(8)
式にしたがってX値、y値を演算し、記憶しく10) 
\ Furthermore, the pressing force F and strain amount (×, (()) stored in the memory 64 are
Calculate the X value and y value according to the formula and remember them 10)
.

(11)必要に応じてI10ボート65より出力信号と
して出力端子7より計算機等に入力する(12)。
(11) If necessary, input the signal from the I10 boat 65 to a computer or the like from the output terminal 7 as an output signal (12).

(13)。(13).

このように、第4図に示した動作フローを周期的に繰り
返し行わせることにより、パネル板1への任意時間の押
下入力に対して処理することができる。
In this way, by periodically repeating the operation flow shown in FIG. 4, it is possible to process a press input to the panel board 1 at an arbitrary time.

なお、指示押圧位置がP (0、O)の場合には、力検
出器4の出力信号だけ得られ、ひずみ検出器5a、5b
の出力信号はOとなるが、力検出器4の出力信号のレベ
ルにより指示押圧の有無を判断するように構成すること
により、問題なく動作させることができる。
Note that when the designated pressing position is P (0, O), only the output signal of the force detector 4 is obtained, and the strain detectors 5a and 5b are
Although the output signal of the force detector 4 is O, it can be operated without any problem by configuring the device to determine whether or not there is an instruction press based on the level of the output signal of the force detector 4.

〔実施例2〕 第6図はこの発明の他の実施例であって、入力部に表示
装置をパネル板と一体的に構成したものである。すなわ
ち、1はパネル板、8は平面形ディスプレイ等の表示装
置、9は基板であり、パネル1と表示装置8とは基板9
の上に積層して設置されている。また10は前記表示装
置8の制御などを行う制御回路であり、他の構成は第1
図の実施例と同じである。
[Embodiment 2] FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which a display device is integrated with a panel board in the input section. That is, 1 is a panel board, 8 is a display device such as a flat display, 9 is a substrate, and the panel 1 and the display device 8 are connected to the substrate 9.
are installed in layers on top. Further, 10 is a control circuit that controls the display device 8, and the other components are the first
This is the same as the embodiment shown in the figure.

第6図の実施例では、パネル板1は透明のものを使用し
、支持部2の上端部は基板9に固設されるのを除くと、
第1図の実施例と構成、動作は全く同じである。
In the embodiment shown in FIG. 6, the panel board 1 is transparent, and the upper end of the support part 2 is fixed to the substrate 9.
The configuration and operation are exactly the same as the embodiment shown in FIG.

またこの実施例では、表示袋b!18の上面にパネル1
が積層しであるので、表示装置8の表示あるいはガイダ
ンス等にしたがって表示装置8の表示面上で直接的に指
示入力したり、逆に指示入力した位置にその情報を表示
装置8によって表示したりすることができる。
In addition, in this embodiment, display bag b! Panel 1 on the top of 18
Since the is a laminated structure, instructions can be input directly on the display surface of the display device 8 according to the display or guidance of the display device 8, or conversely, the information can be displayed on the display device 8 at the position where the instructions are input. can do.

〔実施例3〕 第7図はこの発明のさらに他の実施例であって、第1図
の実施例で用いた力検出器4を除去し、支持部2にひず
み検出器を2個追加した構成である。すなわち、第7図
の実施例では、支持部2の断面を拡大して示す第8図の
ように、ひずみ検出器5a、5bにそれぞれ対向するよ
うに座標軸x、yの正軸側にひずみ検出器5c、5dを
追加した構成である。これによって、X方向に対して一
対のひずみ検出器5a、5cが、またy方向に対しても
一対のひずみ検出器5b、5dが取り付けられた構成と
なる。
[Embodiment 3] FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention, in which the force detector 4 used in the embodiment of FIG. 1 was removed and two strain detectors were added to the support part 2. It is the composition. That is, in the embodiment shown in FIG. 7, as shown in FIG. 8 which shows an enlarged cross section of the support part 2, strain detection is performed on the positive axis side of the coordinate axes x and y so as to face the strain detectors 5a and 5b, respectively. This is a configuration in which containers 5c and 5d are added. This results in a configuration in which a pair of strain detectors 5a and 5c are attached in the X direction, and a pair of strain detectors 5b and 5d are also attached in the y direction.

第9図は第7図の実施例の座標算出用回路6の構成例で
あり、第6図の回路構成における力検出器4の代わりに
2つのひずみ検出器5c、5dが直流増幅器60を介し
て接続される点で相違するだけで、他の構成は同じであ
る。
FIG. 9 shows a configuration example of the coordinate calculation circuit 6 of the embodiment shown in FIG. The only difference is that they are connected together, and the other configurations are the same.

ここで、この実施例におけるひずみ検出器5の動作につ
いて考える。パネル板1の1点P(x。
Now, consider the operation of the strain detector 5 in this embodiment. One point P(x) on panel board 1.

y)が指示押圧されると、支持部2には押圧力Fと曲げ
モーメン) M (Mx  、 Mv )が印加される
。いま、X軸方向の対向するひずみ検出器5a、5cに
着目すると、それぞれのひずみ検出器5a、5cに作用
する曲げひずみεxa、εycは伸びひずみを正とする
とつぎのようになる。
When y) is pressed, a pressing force F and a bending moment) M (Mx, Mv) are applied to the support portion 2. Now, focusing on the strain detectors 5a and 5c facing each other in the X-axis direction, the bending strains εxa and εyc acting on the respective strain detectors 5a and 5c are as follows, assuming that the elongation strain is positive.

(×a=−ε8F+ε×H・・・・・・・・・(7)ε
xc”−ε×「−ε×−・・・・・・・・・(8)ここ
で、@×「は押圧力Fによる支持体2の軸方向の(圧縮
)ひずみ、εXMは曲げモーメントMXによる曲げひず
みである。したがって、第(7)、(8)式の和あるい
は差を求めると。
(×a=-ε8F+ε×H・・・・・・・・・(7)ε
xc"-ε×"-ε×-...(8) Here, @×" is the axial (compressive) strain of the support 2 due to the pressing force F, and εXM is the bending moment MX Therefore, if we calculate the sum or difference of equations (7) and (8),

ε×a+εxc=  2ε×[・・・・・・・・・(9
)ε×a−ε×C:2εM       −……(10
)となり、「和」は第(9)式のように指示押圧力Fに
のみ依存するひずみ量、「差」は第(lO)式のように
曲げモーメントMxにのみ依存するひずみ量となる。な
お、y軸方向のひずみ検出器5b。
ε×a+εxc= 2ε×[・・・・・・・・・(9
)ε×a−ε×C:2εM −……(10
), the "sum" is the amount of strain that depends only on the commanded pressing force F, as shown in equation (9), and the "difference" is the amount of strain that depends only on the bending moment Mx, as shown in equation (lO). Note that the strain detector 5b in the y-axis direction.

5aについても同様である。The same applies to 5a.

このように、ひずみ検出器5の出力信号を加算すること
によに、力検出器を使用することなく。
In this way, by summing the output signals of the strain detectors 5, without using a force detector.

指示押圧力Fを求めることができ、また減算演算するこ
とにより曲げモーメントによるひずみ量を求めることが
できる。
The commanded pressing force F can be determined, and the amount of strain due to the bending moment can be determined by subtraction.

第10図は第9図に示した座標算出用回路6の動作フロ
ーチャートである。第10図の動作フロ、   −チャ
ートにおいては、ステップ(8)とステップ(9)とが
第4図の動作フローチャートと相違するだけで、他の動
作は全く同じである。すなわち、ステップ(8)ではひ
ずみ検出器5aと5c(または5bと5d)の出力信号
を第(8)式のように加算(8a)することによって、
指示押圧力Fを演算し、メモリ64に記憶させる(8b
)。ここで、指示押圧力Fの演算には、例えば、支持部
2として直径d、長さ文の丸棒を使用した場合には、次
式が用いられることは明らかである。
FIG. 10 is an operation flowchart of the coordinate calculation circuit 6 shown in FIG. In the operation flowchart of FIG. 10, step (8) and step (9) are only different from the operation flowchart of FIG. 4, and the other operations are exactly the same. That is, in step (8), by adding (8a) the output signals of the strain detectors 5a and 5c (or 5b and 5d) as shown in equation (8),
Calculate the commanded pressing force F and store it in the memory 64 (8b
). Here, it is clear that the following equation is used to calculate the commanded pressing force F when, for example, a round bar with a diameter d and a length is used as the support portion 2.

または、 つぎに、ステップ(9)ではひずみ検出器5aと50の
出力信号を第(10)式のように減算することによって
曲げひずみε×台が(9a)、またひずみ検出器5b、
5dの出力信号の減算によって曲げひずみ量εVMが求
められ(8b)、これから第(5)、(8)式にε8=
ε×V+εV=εyMとして代入することによって、指
示座標(x 、 y)を演算し、メモリ64に記憶する
(10)、(11) 。
Or, in step (9), by subtracting the output signals of the strain detectors 5a and 50 as shown in equation (10), the bending strain ε×base is obtained as (9a), and the strain detector 5b,
The amount of bending strain εVM is obtained by subtracting the output signal of 5d (8b), and from this, ε8=
By substituting ε×V+εV=εyM, the indicated coordinates (x, y) are calculated and stored in the memory 64 (10), (11).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以北説明したように、この発明はパネル板を有する入力
部を1点で支持し、パネル板を指示押圧力したときに指
示押圧力と支持部の2つの曲げひずみ量との検出結果か
ら指示座標を求める構成としたので、装置構成と座標算
出計算を簡易化できるとともに、検出器の数を従来の機
械的な方式よりも減らすことができる。
As explained above, this invention supports an input section having a panel plate at one point, and when a specified pressing force is applied to the panel plate, an instruction is obtained from the detection results of the specified pressing force and two amounts of bending strain of the support section. Since the configuration is configured to obtain coordinates, the device configuration and coordinate calculation calculation can be simplified, and the number of detectors can be reduced compared to conventional mechanical methods.

また装置構成を機械要素の組み合わせによって行えるた
め街頭などの不特定多数の利用においても長期間にわた
って高信頼仕度を保持できる。
Furthermore, since the device can be configured by combining mechanical elements, it can maintain high reliability over a long period of time even when used by an unspecified number of people, such as on the street.

さらに、支持部の曲げひずみ量の検出だけで指示座標を
得るようにすることもでき、装置構成の一層の簡略と装
置の経済化を図れる等の利点がある。
Furthermore, the designated coordinates can be obtained only by detecting the amount of bending strain in the support portion, which has the advantage of further simplifying the device configuration and making the device more economical.

そして、この発明はディタイザ、タブレットとしての利
用の他、第2の実施例のようにパネル板を透明にして表
示装置を几ゼnされたタッチパネルとしても好適である
In addition to being used as a digitizer and a tablet, the present invention is also suitable as a touch panel in which the display device is simplified by making the panel transparent as in the second embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の第1の実施例の構成図、第2図は第
1図の実施例の要部を拡大して示す図、第3図は第1図
の実施例の座標算出用回路の一例を示す回路構成図、第
4図は第3図の座標算出用回路の動作フローチャート、
第5図はこの発明の検出原理を説明する図、第6図はこ
の発明の第2の実施例の構成図、第7図はこの発明の第
3の実施例の構成図、第8図は第7図の第3の実施例の
要部を拡大して示す図、第9図は第7図の第3の実施例
の座標算出用回路の一例を示す回路構成図、第10図は
第9図の座標算出用回路の動作フローチャートである。 図中、1はパネル板、2は支持部、3はベース、4は力
検出器、5はひずみ検出器、6は座標算出用回路、7は
出力端子である。 第1図 第2図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 ■
Fig. 1 is a block diagram of the first embodiment of this invention, Fig. 2 is an enlarged view of the main part of the embodiment of Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram for calculating coordinates of the embodiment of Fig. 1. A circuit configuration diagram showing an example of the circuit, FIG. 4 is an operation flowchart of the coordinate calculation circuit of FIG. 3,
Fig. 5 is a diagram explaining the detection principle of this invention, Fig. 6 is a block diagram of a second embodiment of this invention, Fig. 7 is a block diagram of a third embodiment of this invention, and Fig. 8 is a block diagram of a third embodiment of this invention. FIG. 7 is an enlarged view of the main part of the third embodiment, FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing an example of the coordinate calculation circuit of the third embodiment of FIG. 7, and FIG. 10 is an operation flowchart of the coordinate calculation circuit shown in FIG. 9. FIG. In the figure, 1 is a panel board, 2 is a support part, 3 is a base, 4 is a force detector, 5 is a strain detector, 6 is a coordinate calculation circuit, and 7 is an output terminal. Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 ■

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)指あるいはペンで指示入力するためのパネル板を
有する入力部と、この入力を1点で支持する弾性部材よ
りなる支持部と、前記パネル板に指示入力によって印加
された力を検出する力検出器と、指示入力時に生ずる前
記支持部の2方向の曲げひずみ量を検出するひずみ検出
器と、前記パネル板に指示入力があったときにその指示
入力位置の座標を前記力検出器とひずみ検出器との出力
信号によって算出する座標算出用回路とを設けたことを
特徴とする座標入力装置。
(1) An input section having a panel board for inputting instructions with a finger or a pen, a support section made of an elastic member that supports this input at one point, and detecting the force applied to the panel board by inputting instructions. a force detector; a strain detector that detects the amount of bending strain in two directions of the support portion that occurs when an instruction is input; and a strain detector that detects the coordinates of the instruction input position when an instruction is input to the panel board. A coordinate input device comprising a coordinate calculation circuit that calculates coordinates based on output signals from a strain detector.
(2)力検出器は、少なくとも一方向に対して1対に設
けられたひずみ検出器で構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の座標入力装置。
(2) The coordinate input device according to claim (1), wherein the force detector includes a pair of strain detectors provided in at least one direction.
(3)入力部は表示装置を具備したことを特徴とする特
許請求の範囲第(1)項記載の座標入力装置。
(3) The coordinate input device according to claim (1), wherein the input section is equipped with a display device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005003494A (en) * 2003-06-11 2005-01-06 Sharp Corp Panel sensor and information equipment having the same
KR100810455B1 (en) 2005-11-02 2008-03-07 이-리드 일렉트로닉 코포레이션, 리미티드 Micro-keyboard simulator

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