JPS6227816A - 座標入力装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は座標入力装置に関し、例えば手書き式の文字・
図形入力装置に関するものである。

口、従来技術 従来、文字・図形入力装置として各種手法を用いたもの
がある。しかじなカーくら、これまでの装置では、デー
タの書込み又は消去の操作を行なうには、コンピュータ
に対して、対応する位置を指示する入力と、これとは別
のコマンドとしての入力操作とを必要としている。これ
は一般に、スイッチの選択、又はメニューと称されるタ
ブレット（座標盤）上の部分を示すことによって行なわ
れる。

即ち、第８図に示すように、タブレット１上に設けたメ
ニュー領域２をスタイラスペン３で示す（若しくはタッ
チする）ことによって、ケーブル４ａ及び４ｂで接続さ
れたタブレットコントローラーユニット５、又はこのユ
ニットにインターフェースケーブル６で接続されたコン
ピュータ（図示せず）が、以前若しくは以後の入力デー
タが書込みを意味するものであるか或いは消去を意味す
るものであるかの判断を行なう。そして次に、スタイラ
スペン３によるタブレット１への入力操作で情報の書込
み又は消去が行なわれる。

第９図の装置は、タッチタブレット１１とは別に、書込
み用スイッチ１２と消去用スイッチ１３とが配置された
ものであるが、入力操作はスイッチ選択後に行なわれる
。

上記したように、従来の装置はいずれも、本来の情報の
入力を行なう前に、メニュー又はスイッチの選択を別の
領域で行なう必要があるから、この種の装置を扱う者（
特に非熟練者）には操作が面倒であったり、誤操作が生
じ易いことがある。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、操作を容易かつ確実に行なえる座標入
力装置を提供することにある。

二９発明の構成 即ち、本発明は、位置座標を検出する座標検出手段（例
えば後述のタッチタブレット）と、この座標検出手段に
対する座標入力位置を指示する入力手段（例えば後述の
スタイラスペン）とを存し、この入力手段自体に、座標
入力に関する複数の異なる機能を果す機能部分（例えば
後述の書込み用端部と消去用端部）が夫々設けられ、こ
れらの機能部分が座標入力に際して使い分けられるよう
に構成した座標入力装置に係るものである。

ホ、実施例 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。

尖施五土 第１図は、第１の実施例による手書き式の文字・図形入
力装置を概略的に示すものである。

この装置においては、位置座標検出手段としてのタッチ
タブレット２１は装置本体２６の上面より幾分低くなっ
た凹部に設けられ、この凹部に臨む側壁面２０の中央部
に赤外線フォトセンサー２２が固定されている。そして
、タブレット２１上にてスタイラスペン２３から発せら
れる赤外光２４は、上記フォトセンサー２２に入射する
ようになっている。また、第１図中、タブレット２１直
下には書込まれた情報を例えば液晶で表示する如き表示
器２５が設けられ、スタイラスペン２３で書込まれた情
報又は消去される情報がタブレット２１上方から識別で
きるようになっている。なお、本体２６には別途表示器
２７を設けたり、或いは内蔵スピーカー２８を設けるこ
とができる。

こうした入力装置において注目されるべきことは、タブ
レット２１に対して座標入力を指示する入力手段である
スタイラスペン２３が、その両端部２３ａ、２３ｂにお
いて互いに異なる機能を果たし、入力時にそれらの各端
部が使い分けられるようになっていることである。即ち
、図示の例では、一端部２３ａが情報書込み用、他端部
２３ｂが情報消去用として夫々選択的に使用されると同
時に、従来のものとは違ってケーブル等の導線が何ら設
けられていない。

スタイラスペン２３の具体的構造例を第２図に示すが、
ペン本体２９内に方向スイッチ３０が内蔵され、赤外線
発光ダイオード３１のある一端側２３ａを下にして水平
方向（即ちタブレット２１の面）から例えば約３０度以
上起こした場合、方向スイッチ３０内の金属球３２が重
力によって下降して回路接点３３−３４間を導通せしめ
、これによって自動的に発光ダイオード３１に内蔵バッ
チＩＪ　−３５から電源電圧が供給される。この結果、
発光ダイオード３１が点灯し、この赤外光が反射鏡部３
６にて横方向へ反射・拡散され、本体２Ｓの透明プラス
チック部３７を通して外部へ放出され、第１図に示した
赤外光２４となる。透明プラスチック部３７は第２図中
、破線３８より下の領域である。このペン２３の他方の
端部２３ｂは、上記端部２３ａ側の如き赤外光放出構造
はなく、単なる円錐状の形状をなしているだけであるが
、書込み情報を消去する場合の入力用として用いられる
ことが重要である。なお、第２図は、理解容易のために
、本体２９内が透視された手法でペン２３を描いたもの
である。

第３図は、第２図と同様の手法で描かれた他のスタイラ
スペン２３を示す。このスタイラスペンによれば、ペン
端部２３ａの先端がタブレット２１に押し付けられると
きの圧力で、平常時はスプリング（コイルバネ式）４０
によって切り離されているブツシュスイッチ４１の端子
４３−４４間が接続される。この結果、バッテリー３５
からの電圧供給によって発光ダイオード３１が点灯し、
上述したと同様の赤外光が放出される。

このように、スタイラスペン２３自体は、従来のペンと
は全く異なり、一端部２３ａ側から書込み時に必要な赤
外光が発せられ、かつ他端側２３ｂは消去用として用い
られ、両端部が目的に応じて使い分けられるのである。

このスタイラスペン２３を用いると、第１図において、
その一端部２３ａを下にしてタブレット２１の所定位置
を軽く押すと、その位置がタブレット２１に接続された
マイクロプロセッサに伝えられると同時に、同端部２３
ａから発せられた赤外光２４が赤外線フォトセンサー２
２に入射してこのセンサー出力が上記マイクロプロセン
サに伝えられ、情報の書込みがなされる。他方、他端部
２３ｂを下にした場合、赤外光が放出されないのでセン
サー２２には赤外光が入射せず、このために情報消去を
行なえるモードとなる。

この情報書込み及び消去の動作を第４図及び第５図につ
いて説明する。

第４図は、第１図の装置本体２６に内蔵されている回路
を示すものであり、マイクロプロセッサ５０の出力ポー
ト及び入力ボートにタッチタブレット２１のＸ軸及びＹ
軸の電極が接続され、出力されたバイナリ−データと入
力した信号から判断するプログラムを実行する事により
Ｘ、Ｙの交点のうちスタイラスペン２３によって押され
て接続された部分の判別ができる。ここで述べる全ての
プログラムは第４図の中で示されているプログラムメモ
リ５１で総称する事として、その中にはプログラムを実
行する為に、必要な全ての記憶装置を示す事とする。マ
イクロプロセッサ５０のプログラムはタッチタブレット
２１上のスタイラスペン２３の位置を以上のように取り
入れると同時に、赤外線フォトセンサー２２の出力も読
み込む事ができるので、スタイラスペン２３のどちら側
の端部を使用しているのかが判断できる。ここで、発光
側２３ａを「書込み用」と指定し、フォトセンサー２２
で光入力有りと判断されたときの手書き入力の筆跡を表
示回路５２経出で第１図のタッチタブレット２１の下に
配置された表示器２５に表示する事ができる。この場合
、タッチタブレット２１は、透明フィルムと透明電極か
ら構成されたものを使用する。その後、スタイラスペン
２３の持ち方を変え、反対側（つまり発光しない端部２
３ｂ）を使用して筆跡の一部をタブレット２１上で示す
事により、マイクロプロセッサ５０のプログラムはこの
操作をフォトセンサー２２の出力から判断して「消去」
とみなし、表示器２５の対応する場所の表示を消し去る
作業を行なうので、スタイラスペン２３を使用して手書
き入力を行なっている者には書き込んでいくと同時に盤
の下の対応した位置に線が表われ、消去していくのと対
応した部分が消えていくのが目視で確認できる。

又、マイクロプロセッサ５０のプログラムとスピーチ回
路５３により、各種スピーチ機能を組み込む事が可能と
なり、スピーカー２８から発せられる音声により、入力
した文字の発音や、書き加えもしくは消去を使用者に指
示するといった応用に利用できる。

第５図に、タッチタブレット２１の構造について説明す
る。

２枚のプラスチックフィルム５４．５５の上に、平行電
極５６．５７がそれぞれ配線され、それを直交した形に
重ね合わせ、スタイラスペンで押されない時には電極５
６−５７間が離れているような適当なスペーサー（図示
せず）がフィルム５４−５５間に配置されている。そし
て、電極５６．５７は全てケーブル５８．５９によって
引出され、外部と接続できる構造となっている（図中の
６０．６１はコネクタである）。プラスチックフィルム
及び電極の双方を透明な材質で形成する事も可能である
。

以上に説明したように、本実施例による装置は、スタイ
ラスペン２３の両端部に互いに異なる性質、若しくは入
力に関連する異なる機能をもたしめ、この違いをタブレ
ット２１に付属のフォトセンサー２２で検知することに
よって、どのような入力操作を行なっているのか（即ち
、書込みか消去か）を自動的判別して対応した入力を行
なうことのできるものである。従って、従来装置と違っ
て、タブレット２１上をペン２３のいずれかの側でタッ
チするだけで書込み、消去のいずれかを行なえるので、
操作が非常に容易となり、しかもペン２３の端部を確認
しさえすればよいから入力も正確に行なえる。このため
には、各端部に「書込み用」とか「消去用」といった表
示をしておくのがよい。

大旌斑Ｉ 第６図は、第２の実施例による手書き大文字・図形入力
装置を概略的に示すものである。

この例では、第６図（Ａ）に明示するように、プラスチ
ック等の非金属棒６３ａの一端側に金属片６３ｂ　（例
えば鉄、真ちゅう、フェライト等）を埋め込んで一体化
することによって、スタイラスペン６３が構成されてい
る。そして、第６図（Ｂ）に示すように、このスタイラ
スペン６３で操作するタブレット２１の周囲に、検出コ
イル６０が配置され、ペン６３のいずれの側（即ち、６
３ａ側か６３ｂ側か）で入力操作がなされているかを判
別している。

即ち、タブレット２１自体は第５図で述べたと同様に、
２板のシートの上に導電体を線状に配線若しくは印刷し
たもので、互いに直交するように重ね合わせ、導電体が
接触しないようにスペーサーで浮かせである。このシー
トの上をスタイラスペン６３で押す事により、押された
部分の導電体が直交点で接触する。そして、第６図（Ｃ
）の如く、マイクロプロセッサ７０の出力ポートからＸ
軸の導電体の一本に電圧を加え、入力ボートに接続され
ているＹｔｄＪｍ電体の電圧（オン／オフ）を読む。こ
の動作を全てのＸ軸に対して行なう事により、接触した
交点の位置を読み取る事ができる。

又、このタブレット２１の周囲にコイル６０を設置し、
このコイルとトランジスタ回路とによる発振器６４を形
成し、一定の発振出力を得て周波数高低判別回路６５に
通す。スタイラスペン６３の非金属部分６３ａの端部で
前記座標入力を行なっている場合には、発振周波数は変
わらないが、金属の付いた側６３ｂを使うと周波数が下
がる。

この原理により、判別回路６５の出力はマイクロプロセ
ッサ７０の入力ボートに接続されているので、マイクロ
プロセッサ７０のプログラム７１により座標データが書
込み用なのか消去用なのか、それぞれ適した処理を行な
う事ができる。例えば、ペン６３の非金属側６３ａを使
用するときは「書込み」を行ない、金属側６３ｂのとき
は「消去」とする。

なお、周波数高低判別回路６５の定数を適当に選ぶ事に
より、少しの周波数変化に対して無視する事ができるの
で、スタイラスに一般に使われている鉛筆、ボールペン
などを採用し、軸径に合わせた金属もしくはフェライト
材のキャップをボールペンの反対側に（上記６３ｂとし
て）かぶせるようにして作る事ができる。

この実施例による装置では、上述した第１の実施例で述
べたと同様の作用効果が得られる上に、スタイラスペン
６３を単に非金属部と金属部との組合せで形成している
ので、電池や発光素子等を内蔵する必要がない。

実施例３ 第７図は、上述の第２の実施例を応用し、本発明をワー
ドプロセッサに適用した例を示す。

この例によれば、ワープロの手書き入力部８０及び表示
部８１に上述のタブレット２１と同様の透明なタッチタ
ブレット２１ａ、２１ｂが乗っているので、手書き入力
部８０で文字を書き、それが次々に表示部８１に登録さ
れていく。

書き始めの位置指定は、スタイラスペン６３の゛書込み
側６３ａを使って表示部を示す事によって行なわれる。

つまり、最初何も書かれていない時に、表示部８１の「
商」の所をスタイラスペン６３で軽く押し、タブレット
２１ｂに「商品・・・・・・」と書き、その後、行変更
の為に２行目の「手」と表示されているところ（実際は
書き込むまで何の表示も無い）をスタイラスペン６３で
押し、タブレットに「手軽・・・・・・」と入力してい
く。

また、「使わる」を「使える」と変えたい場合、「わ」
の位置をスタイラスの反対側６３ｂを使って示す事によ
り消す。次にタブレッ）２１ａに「え」を入力して、消
した部分を書きなおす。仮に、このように消したあと、
次に書く場所を指示してタブレットによる入力を行なっ
た場合には、消された場所は左詰めが自動的に行なわれ
るようにしておく。

複雑な処理、挿入、置き換えなどに対しては、一般のワ
ープロと同様に、ファンクションキーもしくは上記表示
部内メニューなどにより行なう事ができる。

この例による利点は、ワープロを使い初める時の知識は
ほとんど必要としないので、ある程度まで、紙に書いた
り消して書き直したりするのと似かよった方法で使える
ので、なじみ易く、それ以後の複雑な処理を使いこなし
ていく場合もそれほど使用者に抵抗無く受は入れられる
ことである。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述の第１の実施例において、スタイラスペン
の発光側を書込み用に使用したが、この逆であってもよ
い。即ち、第１図の姿勢において、スタイラスペン２３
の上端側を発光させて（２３ｂの部分に２３ａを位置さ
せ、２３ａの部分に２３ｂを位置させること）、ペンの
上端部からの赤外光をフォトセンサー２２に入射させて
もよい。また、発光光は赤外光でなくても紫外光、更に
は可視光であってもよいが、可視光の場合にはフォトセ
ンサー２２が誤動作しないように（即ちペンの発光のみ
入射するように）遮光板等の手段が必要である。いずれ
にしても、フォトセンサーとして発光光に対応するもの
を選択使用すればよい。また、上述の例のように、赤外
線の発光素子をスタイラスペンの片一方に埋め込む以外
に、スタイラスペンの両端に違った性格を持たせてその
違いを読み取る他の手段を設けてもよい。こうした他の
手段としては上述の第２の実施例のもの以外にも、磁石
の有無もしくは磁石の極性を利用する事も考えられる。

例えば、磁石の極性（Ｎ、Ｓ）を利用する場合には、タ
ブレットの座標位置読み取りを磁気的に行ない、その時
の極性の違いによる読み取り信号の波形の違いから、ど
ちら側の端部（書込みか消去）の意味判別を行なう。磁
石の有無による場合には、タブレットとして圧力で位置
を指示するタッチタブレットを用い、赤外線フォトセン
サーの代わりに磁気センサを用いる。どちらの場合にも
、スクイラスペン側に電源及び回路を組み込む必要が無
いので、安価で長寿命なペンが供給できる。また、上述
の第２の実施例においては、タブレット２１の周囲のコ
イル６０を複数に分割してよいが、これは第７図に示し
たような広い面に対して効果的である。なお、上述した
スタイラスペンやタブレフト側の形状、構造、動作等は
種々変更可能であるし、またスタイラスペン以外の入力
手段が使用でき、その入力時の機能も上述の書込み及び
消去だけでなく、３種類以上としてもよい。本発明は、
上述した二次元の座標入力のみならず、−次元や三次元
の入力にも適用することができる。

へ１発明の作用効果 本発明は上述した如く、入力手段自体に人力に関する複
数の異なる機能部分を設け、これらを使い分けるように
しているので、この手段で入力操作する際に同時に、ど
のような入力操作を行なっているのか（即ち、例えば書
込みか消去か）を自動的判別することができる。従って
、操作が非常に容易になり、しかも入力手段の機能部分
を確認しさえすればよいから入力も正確に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は第１の実施例による座標入力装置の概略斜視図
、 第２図、第３図はスクイラスペン側 的に示す各斜視図、 第４図は座標入力装置を構成する回路を示すブロック図
、 第５図はタッチタブレットを示す概略図、第６図（Ａ）
は第２の実施例によるスタイラスペンの斜視図、 第６図（Ｂ）は座標入力装置の概略斜視図、第６図（Ｃ
）は座標入力装置を構成する回路を示すブロック図、 第７図は第３の実施例による座標入力装置の要部平面図 である。 第８図及び第９図は従来例を示すものであって、座標入
力装置の各概略斜視図である。 なお、図面に示す符号において、 ２１−・−−−−−一−−・−タソチタブレ、ト２２−
・−−−〜−−−−−−フォトセンサー２３．６３−−
−−−−−・−スタイラスペン２３ａ、６３　ａ　−−
−−−−−−−−−（発光側又は書込み用）端部 ２３ｂ、６３　ｂ　−−−−−−−−−−−＜消去用）
端部２５．２７−・−・−表示部 ３０−・−−−一−−−−・一方向スイソチ３１−・−
−−−−−−・−発光ダイオード３２−・・・−一一−
−−−・−金属球４０−・−−−一−−−−−スプリン
グ４１−・−−−−−−−−〜ブツシュスイッチである
。 代理人　弁理士　　逢　坂　　宏 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、位置座標を検出する座標検出手段と、この座標検出
   手段に対する座標入力位置を指示する入力手段とを有し
   、この入力手段自体に、座標入力に関する複数の異なる
   機能を果す機能部分が夫々設けられ、これらの機能部分
   が座標入力に際して使い分けられるように構成した座標
   入力装置。