JP2981335B2

JP2981335B2 - 打点入力装置

Info

Publication number: JP2981335B2
Application number: JP3765792A
Authority: JP
Inventors: 富幸石川; 和憲相田; 一範岩佐; 時行岡野; 耀一嶋澤
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH05233133A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は盤面を用いて打点位置の
検出を行い、該位置検出に応じた入力を可能にする打点
入力装置に関する。

【０００２】＜発明の概要＞本発明にかかる打点入力装
置は、データ入力等を行うための盤状の操作面における
打点位置を検出し、その打点位置において定義付けされ
た項目、例えば数値、文字、機能（領域の指定を含む）
等の情報項目を入力できるように装置である。特に、操
作面に振動する入力用ペンにて打点し、その時の打点位
置からの振動を複数の振動センサーにより受信し、受信
信号の演算を行って打点位置を検出するようにしたもの
であり、これにより入力位置（座標位置）を把握するこ
とで、その座標位置の領域に予め割り当てられた上述の
ような項目の入力を可能とする。そのため、従来の複雑
な機構を用いることなく、しかも高精度、安価で、しか
も操作性の良い入力装置に関するものであり、情報入力
装置や、領域入力装置を具備してなる複写装置にも適し
たものである。

【０００３】

【従来技術】項目（各種情報）を入力する方法として、
従来より種々の方法が用いられてきた。

【０００４】例えば、電子機器等においては情報入力を
キー入力するために、キーボード等を用いており、各キ
ーに対して、個々に入力を検知するためのセンサー（電
気接点によるスイッチ等）を設けている。

【０００５】また、複写装置などの画像形成装置におい
ては、上述のようなキーボードを操作部に設ける外に、
複写すべき領域や複写を行わない領域などの指定を行う
際に用いられる領域入力装置が設けられている。従来の
領域を入力する各種入力方法としては、以下に示すもの
がある。

【０００６】（１）複写画像を予め格子状の目盛りを付
した透明シートに重ね、透明シートの目盛りをＸ軸、Ｙ
軸方向に分けて読み取り、オペレータがテンキーより一
点ずつ入力する方法。

【０００７】（２）原稿台の周辺にＸ軸とＹ軸の目盛り
を付し、同様に目盛りを読み取って、テンキーから必要
な点のデータを入力する方法。

【０００８】（３）原稿台上のＸ軸Ｙ軸のそれぞれの方
向に一定間隔でスイッチ列を設け、対応する座標を２つ
のスイッチを操作することによって入力する方法。

【０００９】（４）原稿台とは別に、たとえば原稿カバ
ーの上面に、面状にセンサーマトリックスアレイを構成
し、入力ペンなどで位置入力する方法。

【００１０】以上のように（１）及び（２）の領域入力
方法採用すれば、安価に構成できるが、操作性が極めて
悪い。（３）の方法を採用すれば、Ｘ軸及びＹ軸のそれ
ぞれのデータを別々に入力する必要があるため、操作性
が悪いという欠点がある。

【００１１】また、（４）の入力方法によれば、操作性
は改良されるが、センサーマトリックスアレイが高価で
あるため、入力装置全体が高価になる。また、原稿台な
どの原稿を読み取るべき台は透明性や平滑性が要求さ
れ、センサーマトリックスアレイを直接設けることがで
きず、原稿を載置して指定位置を入力するための専用の
台を設ける必要がある。この場合、原稿を置き直さなけ
ればならないという欠点がある。

【００１２】そこで、特開昭６３−２４４０６８号公報
に記載された領域入力装置が提案された。これは、原稿
を載置する原稿台そのものを利用し、原稿台に載置され
る原稿の必要領域を打点にて指示し、その領域を指定す
る装置である。特に、入力用ペンを用いて、このペンに
振動発生源を組み込み、原稿台の周囲に少なくとも３個
の振動検出素子を設け、入力ペンにて原稿台上を打点す
ることで、その打点位置を３個の振動検出素子で受信
し、その受信タイミングを検出することで、打点位置を
特定するものである。その打点位置を特定するための具
体的な手段及び構成については詳細に明記されていない
が、原稿台そのものを利用する点、キー入力装置及びマ
トリクスアレイ等を必要としない点で、コストの低減等
を図れる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−２４４０
６８号公報記載の領域入力を行う装置によれば、原稿が
載置される原稿台そのものを打点することで原稿の必要
領域を指定することができ非常に便利である。

【００１４】しかしながら、振動を検出すためのセンサ
ーは、原稿台の周囲に配置されているため、センサーに
て検出した信号を導出する信号線の処理が面倒になり、
その引き回しが複雑になり組み立てや、サービス等にお
ける保守作業が面倒になる。

【００１５】本発明は、上述のセンサーからの信号線の
処理を簡単にし、かつセンサーの個数を必要最小限の個
数にて打点位置を特定できるようにすることで、組み立
て等を簡単にし、コスト低減を行える打点入力装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的を
達成するための打点入力装置は、打点入力可能な領域を
有する操作面と、上記操作面を打点する入力用ペンと、
上記操作面の適所に複数配置され、上記操作面の打点位
置からの振動を受信するセンサーと、上記センサーにて
打点された位置からの振動を検出した時の各センサー間
のそれぞれの時間差を求め、該時間差により上記入力用
ペンによる上記操作面上の打点位置を演算する演算手段
と、上記演算手段により演算した打点位置に応じた入力
を行う手段と、を備え上記センサーは上記操作面の一側
端部に一直線上に配置され、その複数のセンサーの一つ
を上記操作面の中心に配置し、その中心センサーに対
し、該センサーを中心に一定間隔を隔てて左右対称位置
に他のセンサーを配置したことを特徴とする。

【００１７】また、本発明は上述の打点入力装置におい
て、上記演算手段は、中心センサーと左右対称位置に配
置した他のセンサーとの間のそれぞれの時間差を求め、
これら時間差に基づいて入力用ペンにて打点した位置を
演算するように構成されている。

【００１８】

【作用】以上のように構成された本発明の打点入力装置
によれば、操作面上の任意のポイントを入力用ペンで打
点することで、該操作面の一側端部に配置されたセンサ
ーにて、操作面を伝わる振動をそれぞれ異なるタイミン
グで検出する。そして、センサーにて検出した時点での
各センサー間の時間差に基づいて操作面上の打点位置を
演算手段が演算する。この演算結果により、打点位置に
対応して割り当てられた項目の内容入力を行うことがで
きる。この場合、上記複数のセンサーは操作面の一側端
部に一直線上に配置され、かつ中心センサーに対して他
のセンサーを左右対称位置に配置しているため、各セン
サーからの信号線の処理が同一側で行え、簡単に処理で
きる。しかも、配置された各センサーによる振動の検出
した時点の時間差を求め、打点位置を演算するため、入
力用ペンにて操作面を打点した時点を直接検出する必要
はなく、演算処理が簡単になる。

【００１９】また、本発明によれば、中心センサーと他
の左右対称位置に配置されたセンサーとの間での時間差
を求め、打点位置を演算するものであるため、少なくと
も３個のセンサーでもって打点位置を正確に、かつ簡単
に求めることができる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明における打点入力装置を具備し
た複写装置の操作面を示す上面図である。また、図２は
その複写装置の外観を示す斜視図である。

【００２１】図１において、１は複写機本体の上面に配
置される１枚構成の透明なガラス板からなる操作面であ
るテーブルガラスであって、２はテーブルガラス１の一
部に複写原稿３を載置するための原稿載置領域であり、
該領域内に載置される原稿の画像が複写できる。また４
は載置原稿の指定領域を示し操作面を２箇所のポイント
５−５′間を対角線とする四角形の領域、６は原稿３の
先端を基準として載置するための基準ライン、７は載置
される原稿の基準指標であり例えば原稿の画像形成にお
ける中心ラインである。

【００２２】また、右側部に配置された８は一部の入力
操作領域を示し、本発明にかかる複写機における機能等
の各種複写モードやその他のデータ入力等を行うための
入力部である。該入力部８は、例えばテーブルガラス１
表面、又は裏面に印刷されており、印刷内容に応じた項
目の入力を行うものとして利用される。該入力部８とし
ては、領域指定を行う項目Ａ，Ｂ、複写を行う際の処理
モードを設定する項目Ｃ〜Ｆ、更に画像の色指定Ｆのモ
ード設定により各種色の選択を行う項目Ｇ等がある。ま
た、複写装置を動作させるためのプリントスイッチ８−
１が設けられている。

【００２３】テーブルガラス１の下部には、複写機の入
力操作に必要な他の入力項目のための入力部９が設けら
れている。この入力部９も上記入力部８同様に、テーブ
ルガラス１の裏面又は表面に印刷されている。入力部９
には、液晶表示部１０も設けられている。特に、数値デ
ータを入力するための数値入力部９−１、複写倍率を設
定する倍率設定部９−２、自動露光モード（ＡＥ）又は
手動露光モード（ＭＥ）を設定する露光モード設定部９
−３が所定の領域を決められてテーブルガラス１に印刷
されている。数値入力部９−１にて入力される数値デー
タ等は、上記液晶表示部１０に表示される。

【００２４】なお、液晶表示部１０は、枚数表示を行う
だけでなく、その表示内容を各種変更させ、その表示内
容に応じて液晶表示部１０の任意の位置を入力用ペン等
で打点することにより液晶表示部１０の表示内容に応じ
た項目の入力をも可能にできる。そのため液晶表示部１
０をドットマトリクス構成とすることで任意の表示を行
わせることが可能となる。

【００２５】一方、上記テーブルガラス１での打点位置
を検出するために、テーブルガラス１の下部の一側端部
に一直線上に配置された本発明にかかる打点位置検出セ
ンサー（以下センサーと記す）Ｓ₁〜Ｓ₃である。このセ
ンサーＳ₁〜Ｓ₃が、テーブルガラス１の裏面又は表面に
直接接着されている。該センサーＳ₁〜Ｓ₃は、Ｘ軸上に
一直線に配置され、例えばセンサーＳ₂ は、図１に示す
ようにテーブルガラス１を横方向において２分した中心
に配置し、それを原点Ｏ（０，０）にしている。そし
て、センサーＳ₁及びＳ₃を上記中心センサーＳ₂に対し
左右対称の位置、例えば（−Ｌ，０）及び（Ｌ，０）に
配置している。これらのセンサーＳ₁〜Ｓ₃は、テーブル
ガラス１上の打点された位置を検出するために設けられ
たものであって、打点位置から伝わる振動を検出するも
のである。そのため、センサーＳ ₁ 〜Ｓ ₃ としては、例え
ば圧電素子にて構成され、受信タイミングを検出する。
このようにセンサーＳ₁〜Ｓ₃がテーブルガラス１の一側
端部に設けられているため、その検出信号を導出する信
号線は、同一側で処理でき、その取り扱いが非常に簡単
になる。

【００２６】上記テーブルガラス１面の打点位置を指示
するための打点は、入力用ペンにて行われる。この入力
用ペン１２は、原稿載置領域２の左側の複写装置の上部
に凹部状に形成された載置部１１が所定の位置として決
められており、その位置に載置される。この載置部１１
には入力用ペン１２の載置状態を検出する載置状態検出
手段（図示せず）が設けれている。かかる入力用ペン１
２には、先端１２−１を振動させるための図示していな
い振動源、先端１２−１を操作面に押圧した時に手動又
は自動にて電気接点を閉成させるスイッチ、及び電源等
を具備しており、接点の閉成時に振動源に電源を供給し
て先端１２−１を振動させる。

【００２７】即ち、テーブルガラス１上の１点を入力用
ペン１２にて打点すれば、その打点位置から入力用ペン
先端１２−１の振動が各センターＳ₁ 〜Ｓ₃ に伝わる。
この時各打点位置検出センサーＳ₁ 〜Ｓ₃ は、打点位置
からの直線距離に応じて、振動を検出（受信）する。こ
の場合、打点位置からの直線距離にて受信する時間（タ
イミング）が異なる。これにより、原点Ｏ（０，０）に
対する打点された座標位置を計算により求めることがで
きる。従って、原稿載置領域２の打点か、入力部８又は
９の打点かの判別を行うことができる。更に入力部８又
は９においては、各入力項目毎のどの位置かを判別で
き、その項目の信号入力を行える。

【００２８】また、図２において、複写装置は図に示す
ように、上部にテーブルガラス１が配置され、その上部
を覆う原稿カバー１３が開閉可能に設けられている。

【００２９】次に、本発明にかかる打点入力装置を具備
した複写装置における画像編集操作手順を例にして、入
力動作を説明する。

【００３０】原稿２の画像面を上にして複写可能領
域２の領域内で、原稿位置基準指標７をセンターライン
を目印とし、基準ライン６に沿って原稿３の先端を合わ
せて載置する。

【００３１】載置部１１に載置されている入力用ペ
ン１２を手に持てば、その位置に設けられた入力用ペン
の載置状態検出手段にて検出され、複写条件の入力状態
のモードに設定される。そこで、入力部８のスタート項
目Ａの領域を入力用ペン１０で打点することで、手順
で載置した原稿３に対する領域指定が可能な状態に設定
される。原稿３の画像面側から所望の指定領域４を、対
角線となる２箇所の指定ポイント５、５′を打点するこ
とで指定する。

【００３２】複数の領域を指定する場合は、以上の操作
を繰り返すことにより入力が可能である。

【００３３】領域指定を終了させるとき、入力位置
Ｂを入力用ペン１２にて打点することにより、手順で
指定した複数の位置データが、指定領域として複写機本
体に信号入力される。

【００３４】領域指定された原稿の処理モードは、
トリミング、マスキング、センタリング、色指定、など
があり、それぞれ、Ｃ〜Ｆの領域内を必要に応じて打点
することにより入力できる。

【００３５】以上の操作により原稿の領域指定によ
る入力及びその領域指定による複写処理モード等の入力
後に、入力用ペン１２にて複写枚数、倍率、露光モード
等の複写条件を設定するための操作を合わせて行える。

【００３６】そこで、入力用ペン１２にてプリント
スイッチ８−１を操作することで、上述のように入力さ
れた各種複写条件に従った複写動作が行われる。

【００３７】ここで、入力用ペン１２によるテーブルガ
ラス１上での打点位置の検出については、図３のタイム
チャートに示す通り、各センサ−Ｓ₁ 〜Ｓ₃ からの時間
差Ｔ₁ ，Ｔ₂ を計測し、これに基づいて演算すること
で、その打点位置の座標を求めることができる。

【００３８】図３において、テーブルガラス１の指定ポ
イントを入力用ペン１２にて打点することで、特定の周
期で振動する衝撃波がテーブルガラス１を介して各検出
センサーＳ₁ 〜Ｓ₃ に到達する。この時のｔ₀ は入力用
ペン１２にて打点した時のタイミングであって、ｔ₁ 〜
ｔ₃ はそれぞれのセンサーＳ₁ 〜Ｓ₃ での信号を検出そ
たタイミングである。そして、Ｔ₁ ，Ｔ₂ は、センサー
Ｓ₁ −Ｓ₂ 間の時間差、及びセンサーＳ₂ −Ｓ₃ 間の時
間差を示す。この時間差を検出し、この時間差Ｔ₁ ，Ｔ
₂ から、テーブルガラス１上の任意の打点位置における
座標（ｘ，ｙ）を求めることができる。

【００３９】また、図４は本発明に適用される打点入力
装置及び、複写装置の制御回路の概要を示すブロック図
である。

【００４０】図４において、センサーＳ₁ 〜Ｓ₃ は、振
動は電気信号に変換するもので、圧電センサー、歪みセ
ンサー、超小型マイクなどが使用される。例えば、セン
サーＳ₁ は、アンプ４１、フィルタ４２、比較器４３及
びラッチ４４にて構成される受信信号の検出回路Ｃ１の
一部を構成する。センサーＳ₁ によって振動が検出され
ると、その振動が該センサーにて電気信号に変換された
後、アンプ４１によって所定のレベルまで増幅される。
増幅された信号は、フィルタ４２にて検出に不要な周波
数が除去され、特定の周波数のみの信号として取り出さ
れる。そして、比較器４３にて一定の大きさ以上の信号
が検出された時に、該比較器４３より有効信号が出力さ
れる。この有効信号は直ちにラッチ４４に送られ、該ラ
ッチ４４にて保持される。ラッチ４４に保持された有効
信号（例えばセットされた状態）は、ＣＰＵ４５にて確
認されるとで、時間カウントが行われ各センサーＳ₁ 〜
Ｓ₃ にかかる時間差を計測する信号として処理される。
上記ＣＰＵ４５が、ラッチ４４にてラッチされた信号を
確認し、時間差Ｔ₁ ，Ｔ₂ を計測すれば、ラッチ４４を
固定するためのリセット信号Ｒ₁ を出力する。

【００４１】信号検出回路Ｃ１は、センサーＳ₁からラ
ッチ４４までを一つの検出ユニットとして構成された検
出手段であって、同様にセンサーＳ₂，Ｓ₃による振動を
検出した信号についても、信号検出回路Ｃ２，Ｃ３にて
信号処理される。

【００４２】続いて図４に示す本発明の複写機の制御ブ
ロック図について説明する。

【００４３】マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）４５に
は、入力用ペン１２の操作にて検出したセンサーＳ₁ 〜
Ｓ₃ からの振動検出信号を検出回路Ｃ１〜Ｃ３からの信
号入力Ｉ１〜Ｉ３にてタイミング信号（時間差Ｔ₁ ，Ｔ
₂ ）を計測し、打点ポイント４の位置を演算して求める
演算プログラムや複写に必要なデータを入力部８，９等
から入力されることで、その入力に応じて複写装置を動
作制御するプログラムを格納してなるＲＯＭ４６、セン
サーＳ₁ 〜Ｓ₃ の検出タイミング、前記指定ポイントの
演算結果、複写装置の複写条件、複写装置の複写状態等
を一時的に記憶するＲＡＭ４７、ＣＰＵ４５の入出力端
子数を拡張し制御を補助する等のＩ／Ｏ（入出力ポー
ト）４８等が接続されている。Ｉ／Ｏ４８には複写装置
の光学系の駆動制御や複写用紙の搬送制御に必要な各種
のセンサー４９、キーボード５０、複数の駆動要素５１
と複数の制御要素５２と音声発信器５４を駆動するため
のドライバー５３、及び表示装置（液晶表示部１０）５
５が接続されている。

【００４４】図４の検出回路Ｃ１〜Ｃ３にて検出された
信号にて、入力用ペン１２にて打点した位置をＣＰＵ４
５で演算し、その打点位置の座標に応じた入力項目、例
えば原稿の載置領域であれば、領域指定の１点であると
把握し、入力部８，９においてはそれぞれの情報の入力
を行うことになる。これは、ＲＯＭ４６に記憶されたプ
ログラムに従って行われる。

【００４５】上述のようにして測定される時間差は、図
４のブロック図において、複写機本体の制御を行うＣＰ
Ｕ４５にて計測され、該ＣＰＵ４５はその時間差によ
り、入力用ペン１２にてテーブルガラス１上を打点した
位置を演算する。

【００４６】そこで、本発明による打点した指定ポイン
トＰの位置を演算によってもとめる方法について説明す
る。この演算プログラムは、ＲＯＭ４６に記憶されてい
る。指定ポイントＰは、テーブルガラス１の一側部の直
線上（Ｘ軸上）に３箇所に配置されたセンサーＳ₁ 〜Ｓ
₃ からの計測したタイミング差を以下の方法により演算
することにより求めることができる。

【００４７】図５は、図１にかかるセンサーＳ₁ 〜Ｓ₃
の配置にかかる打点ポイントＰの座標（ｘ，ｙ）を求め
るための模式図を示す。この図５を参照にして以下に説
明する。テーブルガラス１に配置されたそれぞれのセン
サーＳ₁ 〜Ｓ₃ の各座標位置は、先に説明したようにＳ
₁ ；（−Ｌ，０）、Ｓ₂ ；（０，０）、Ｓ₃ ；（Ｌ，
０）とする。また指定ポイントＰの座標は（ｘ，ｙ）。
更にテーブルガラス１内を振動が伝達する速度をｖ〔m
／sec〕とする。

【００４８】テーブルガラス１の実際の振動伝達速度
は、材質や製造方法により異なるが、3000〜4500m/secで
あり、ソーダガラスの場合は約4300 m/secである。

【００４９】図５において、打点位置のポイント（点）
ＰからセンサーＳ₁ までの直線距離をＡ、点Ｐからセン
サーＳ₂ までの直線距離をＢ、点ＰからセンサーＳ₃ ま
での直線距離をＣとし、点ＰからＸ軸に下ろした直線の
交点をＰ′とすると、直角三角形ＰＰ′Ｓ₁ ，ＰＰ′Ｓ
₂ ，ＰＰ′Ｓ₃ それぞれにおいて、次の式が成り立つ。

【００５０】

【数１】

【００５１】

【数２】

【００５２】

【数３】

【００５３】（１）いま、打点位置のポイントＰがセ
ンサーＳ₁ に最も近い点、つまりＰのｘ座標がｘ＜−Ｌ
／２のとき、センサーＳ₁ とＳ₂ の受信時間差Ｔ₁ は、
Ｐ点からセンサーＳ₁ とＳ₂ に至る直線距離の差を、テ
ーブルガラス１内を伝達する振動の速度ｖで除した値に
等しいことから、その関係を数式化すれば次式の通りで
ある。

【００５４】

【数４】

【００５５】同様に、Ｙ軸方向のセンサーＳ₂ とＳ₃ の
受信時間差Ｔ₂ はＰ点からセンサーＳ₂ とＳ₃ に至る直
線距離の差をテーブルガラス１内を振動が伝達する速度
ｖで除した値に等しいことから、その関係を数式化すれ
ば次式の通りである。

【００５６】

【数５】

【００５７】数１、数２及び数３さらに上述の数４及び
数５の式から以下に示す式を得ることができる。

【００５８】

【数６】

【００５９】

【数７】

【００６０】

【数８】

【００６１】但し、上述の数６乃至数８の式のＫ₁ 及び
Ｋ₂ は、Ｋ₁ ＝Ｔ₁ ・ｖＫ₂ ＝Ｔ₂ ・ｖである。

【００６２】（２）同様にして、ポイントＰが最もセ
ンサーＳ₂ 近い場合、即ち−Ｌ／２≦ｘ≦Ｌ／２の時の
時間差Ｔ₂ は上述の数５の式と同一である。しかし、Ｔ
₁ においてはセンサーＳ₂ の方が速く振動を検出するた
め、その時間差Ｔ₁ は、Ｔ₁ ＝ｔ₁ −ｔ₂ となる。そこ
で、距離Ｂ、ｘ及びｙの位置は数９及び数１０の式の通
り算出できる。ここで、ｙについては上述の数８の式と
同様に算出できる。つまり、各センサーＳ₁ 〜Ｓ₃ の検
出のタイミング差に関係なく、距離Ｂ及びｘが算出され
れば、数２の式より算出できる。

【００６３】

【数９】

【００６４】

【数１０】

【００６５】（３）次に、ポイントＰが最もセンサー
Ｓ₃側に近い場合、即ちＬ／２＜ｘの時の時間差Ｔ₁，Ｔ
₂は、数４及び数５の場合と反対になる。そこで、距離
Ｂ及びｘについては、次式の数１１及び数１２の通りで
ある。但し、ｙについては数８の式にて算出できる。

【００６６】

【数１１】

【００６７】

【数１２】

【００６８】以上のような式により、打点を行った指定
ポイントＰの（ｘ，ｙ）の座標を演算により求めるがで
きる。この演算は、ＣＰＵ４５によって、ＲＯＭ４６の
プログラムに従って、且つ各センサーＳ₁ 〜Ｓ₃ のタイ
ミングｔ₁ 〜ｔ₃ を検出し、それぞれの時間差Ｔ₁ ，Ｔ
₂ を計測を実行できる。

【００６９】図６はｔ₁〜ｔ ₃のタイミング検出のための
制御内容を説明するフローチャートである。以下に図６
を参照にｔ₁〜ｔ₃のタイミング検出について説明する。

【００７０】ｓ０１：操作面の操作を受付可能な時期、
例えば複写可能条件が整った状態のみ、この制御プログ
ラムはスタート可能である。

【００７１】スタートと同時にタイミング検出のためタ
イマーＴＭがスタートする。タイマーＴＭは打点の位置
検出の許容誤差を１mm以内とするために０.１μsecをカ
ウント単位としている。

【００７２】理由：１mm÷４３００ｍ／sec≒０.２３μ
sec（４３００ｍ／secは一般的なソーダガラスの音波伝
達速度）よって、その２倍以上の周期で測定を行えば許
容誤差を１mm以内に測定できるので、例えば約０.１μs
ecを測定単位としている。

【００７３】ｓ０２：センサーＳ₁ からの有効信号Ｉ₁
の有無を判別する。この有効信号Ｉ₁ は図４における検
出回路Ｃ１におけるラッチ４４からの信号の入力状態を
ＣＰＵ４５が認識した信号である。

【００７４】ｓ０３：Ｉ₁ が検出されるとＩ₁ の検出フ
ラグＦ₁ がＯＮしているか否かの判別を行う。

【００７５】ｓ０４：最初にＩ₁が検出されたときはフ
ラグＦ₁がＯＮしていないので、検出フラグＦ₁をＯＮ
し、その時のタイマーＴＭの計時時間の値を検出タイミ
ングｔ₁としてＲＡＭ４７の所定の記憶領域Ｍ₁に記憶さ
せる。そして、ラッチ４４の出力をＬＯＷに固定するた
め、ＣＰＵ４５のＲ₁出力をＯＮする。

【００７６】ｓ０５〜ｓ０７：ｓ０２でＩ₁ が検出され
なかったとき、あるいはｓ０３にてフラグＦ₁ がすでに
ＯＮしていたとき、もしくはｓ０４の各処理を終了した
ときはｓ０５に進み、センサーＳ₂ について、上述で説
明したｓ０２〜ｓ０４と同様の処理により、タイミング
ｔ₂ の時間の計測を行う。

【００７７】ｓ０８〜ｓ１０：センサーＳ₃ について同
様にタイミングｔ₃ の時間の計測を行う。

【００７８】ｓ１１：ｓ０２〜ｓ１０においてｔ₁ 〜ｔ
₃ の総てのタイミングが検出されていればフラグＦ₁ 〜
Ｆ₃ が総てＯＮと判別され、図７に示す時間差の算出及
び打点位置の演算処理のｓ１３に進む。タイミングｔ₁
〜ｔ₃ のいずれかが検出されていなければ再びｓ０２に
戻りｓ０２〜ｓ１１のタイミング検出のプログラムを実
行する。

【００７９】ｓ１２：ｔ₁ 〜ｔ₃ の総てのタイミングの
検出が完了したとき、発信器５４をＯＮしてピーという
音を発信させ、信号入力の完了を操作者に報知する。

【００８０】以上のようにして、テーブルガラス１の打
点の指定ポイントＰからの振動をセンサーＳ₁ 〜Ｓ₃ が
検出したタイミングｔ₁ 〜ｔ₃ をＣＰＵ４５が認識し、
この検出タイミング時間をＲＡＭ４７の各領域に記憶す
る。

【００８１】続いて、ＣＰＵ４５は、図７のフローチャ
ートに示す処理を実行することで、図６のフローチャー
トにおいて検出したタイミングｔ₁ 〜ｔ₃ を上述した数
６，７，８、９，１０，１１，１２の式に従って演算す
ることにより、打点した指定ポイントＰの座標位置
（ｘ，ｙ）を求めることができる。

【００８２】ｓ１３：ＲＡＭ４７に記憶された検出した
タイミングｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ のいずれが速いか、つまり
先に検出されたかを判別する。そのため、ＲＡＭ４７の
記憶領域Ｍ₁ とＭ₂ に記憶された検出タイミング時間ｔ
₁ ，ｔ₂ の大小を比較すれば、いずれが速いかが判別で
きる。

【００８３】ｓ１４：検出タイミングｔ₁ が一番速い場
合（時間が短い）には、Ｔ₁ 及びＴ₂ をそれぞれ、各タ
イミングｔ₁ 〜ｔ₃ における時間差を演算する。つま
り、Ｔ ₁ については（ｔ₂ −ｔ₁ ）、Ｔ₂ については
（ｔ₃ −ｔ₂ ）の演算を行いその値をＲＡＭ４７の所定
の記憶領域Ｍ₄ 及びＭ₅ に記憶させる。

【００８４】ｓ１５，ｓ１６：以上により検出したタイ
ミングにおける時間差Ｔ₁ ，Ｔ₂ が演算されれば、数６
の式において打点ポイントＰの位置から、センサーＳ₂
の原点位置（０，０）までの直線距離Ｂを演算する。し
かも、打点ポイントＰのｘの座標位置を数７の式に従っ
て求める。求められた距離Ｂ及びｘ座標位置について
は、ＲＡＭ４７の領域Ｍ_B ，Ｍｘに記憶される。

【００８５】ｓ１７：ｓ１３においてセンサーＳ₁ の検
出タイミングよりセンサ−Ｓ₂ の検出タイミングの方が
速ければ、ここでセンサーＳ₃ との間で、検出タイミン
グのいずれが速いかが判別される。そこで、センサ−Ｓ
₂ の検出タイミングが速い場合、タイミングｔ₂ の時間
がｔ₃ の時間より短かい（又は等しい）。

【００８６】ｓ１８〜Ｓ２０；検出タイミングｔ₂が速
い場合、各タイミングｔ₁〜ｔ₃の時間差Ｔ₁，Ｔ₂は、Ｔ
₁＝ｔ₁−ｔ₂，Ｔ₂＝ｔ₃−ｔ₂の式にて求め、その時間差
をＲＡＭ４７の領域Ｍ₄，Ｍ₅ に記憶させる。そして打点
ポイントＰから原点までの直線距離Ｂが数９の式にて演
算され、その時のｘ座標については、数１０の式にて演
算されＲＡＭ４７の所定の領域Ｍ_B，Ｍｘに記憶され
る。

【００８７】ｓ２１〜ｓ２３；ｓ１７においてセンサー
Ｓ₃ の検出タイミングが速ければ、この時の時間差Ｔ
₁ ，Ｔ₂ が、Ｔ₁ ＝ｔ₁ −ｔ₂ ，Ｔ₂ ＝ｔ₂ −ｔ₃ にて
求められ、その値がＲＡＭ４７の領域Ｍ₄ ，Ｍ₅ に記憶
され。その後に、打点ポイントＰから原点までの直線距
離Ｂ及び打点ポイントＰのｘ座標を、数１１及び１２の
式にて演算し、演算結果を記憶部Ｍ_B ，Ｍｘに記憶させ
る。

【００８８】ｓ２４；上述のように各センサーＳ₁ 〜Ｓ
₃ によるタイミング差に応じて、打点ポイントＰから原
点までの直線距離Ｂ及び打点ポイントＰのｘ座標が算出
されれば、打点ポイントのｙ座標が数８の式に基づいて
演算される。この演算結果はＲＡＭの所定領域Ｍｙに記
憶される。（なお、座標ｙの値を正として記憶させるの
は、Ｘ軸上に配置されるセンサーＳ₁ 〜Ｓ₃ より上位値
の打点位置検出を行うためであり、センサーＳ₁ 〜Ｓ₃
の設ける位置を例えばテーブルガラス１の上側に配置
し、下位置の打点位置検出を行う場合には負として処理
できる。）以上のようにして打点した指定ポイントＰ位
置の座標（ｘ，ｙ）が検出でき、その値がＲＡＭ４７の
指定される記憶領域に記憶される。この位置Ｐが検出さ
れれば、その位置がテーブルガラス１のどの位置に対応
するかを、プログラムによって判別し、キー入力部８，
９による入力指示なのか、原稿載置領域２における原稿
の領域指定なのかの判別が可能となる。この判別は、テ
ーブルガラス１における領域を個々に割り当てておき、
これを例えばＲＯＭ４６等にあらかじめ記憶させてお
く。これは、ＲＯＭ４６でなくとも、別途設ける記憶手
段にて記憶させておいてもよい。

【００８９】そこで、以下の説明を簡単にするために、
テーブルガラス１のＸ及びＹ方向の座標について、−Ｘ
₈ 〜Ｘ₈ 及びＹ₀ （０）〜Ｙ₁₂までを複数に区分し、特
にセンサーＳ₁ 及びＳ₃ にかかるＸ座標点を−Ｘ₈ ，Ｘ
₈ としている。原稿載置領域２については、−Ｘ₈ 〜Ｘ
₆ で且つＹ₂ 〜Ｙ₁₁の領域内として割り当てる。その領
域内の打点については領域指定入力であるとして例えば
ＲＯＭ４６に上記Ｘ及びＹ方向の領域及び原稿載置領域
２であるとして対応させて記憶されている。

【００９０】また、入力部８，９は、原稿載置領域２よ
り外れた、位置に印刷されている。しかも入力部８につ
いては、原稿の指定領域の指定及び各複写モード等の複
写条件を設定するための入力キーであり、各Ａ〜Ｇ及び
プリントスイッチ８−１の座標領域が割り当てられてい
る。つまり、Ｘ方向におけるＸ₆ 以上（Ｘ₆ 〜Ｘ₈ ）の
座標領域に入力部８が割り当てられている。更に、プリ
ントスイッチ８−１については、Ｙ方向の領域としては
Ｙ₀ 〜Ｙ₂ として定められており、領域入力のためのス
タートキーＡについては、Ｙ₁₁〜Ｙ₁₂として割り当てら
れている。ここで、入力部８については、その情報入力
項目数（キ−数）が例えば“ｎ”とすれば、そのｎ個に
対応させた領域及びその項目を対応させて記憶（例えば
ＲＯＭ４６）される。

【００９１】しかも、入力部９については、Ｙ方向にお
けるＹ₂ 以下（Ｙ₀ 〜Ｙ₂ ）の領域として割り当てられ
ており、特にＹ₁ 〜Ｙ₀ の領域においては、数値キー９
−１の数値６〜９、クリアキーＣ、自動又は手動露光設
定キー９−３が、Ｙ₂ 〜Ｙ₁の領域においては、数値キ
ー９−１の数値０〜５及び倍率設定キー９−２が、それ
ぞれの領域に割り当てられている。そこで、−Ｘ₂ 〜−
Ｘ₁ の領域においては数値０または６として、−Ｘ₁ 〜
Ｘ₀ （０）の領域においては数値１又は７として、同様
にしてＸ₄ 〜Ｘ₆ においては変倍設定キー９−２または
露光モード設定キー９−３として割り当てられている。
これらは、例えばＲＯＭ４６に予め記憶されており、各
領域における入力項目についても対応して記憶されてい
る。

【００９２】そこで、図８を参照して、本発明による打
点された指定ポイントＰの位置における図１の入力部
８，９又は領域指定入力であるかの入力状況について説
明する。この図８は、図７において算出された座標点が
どの領域に属するかを判別し、入力部８，９によるキー
入力信号として入力されたものか、それとも、領域指定
のために設定入力されたかを判別し、さらにはいずれの
キーが入力されたのかを判別するためのせ制御フローで
ある。

【００９３】ｓ３０：カウンタｉの値を１に設定する。
該カウンタｉは、Ｘ及びＹ方向の座標位置に関するもの
であって、例えばカウンタｉが“１”の場合には、Ｘ座
標においては例えば−Ｘ₈ 〜−Ｘ₇ に対応する領域の座
標を読み出し、Ｙ座標においては０（Ｙ₀ ）〜Ｙ₁ にお
ける領域の座標を読み出す。従って、カウンタｉは、そ
のカウント内容が順次上昇することで、Ｙ方向に関して
はＹ₀ 〜Ｙ₁ ，Ｙ₁ 〜Ｙ₂ ，・・Ｙ₁₀〜Ｙ₁₂までの領域
を段階的に読み出し、Ｘ座標に関しては−Ｘ₈〜−Ｘ
₇ ，−Ｘ₇ 〜−Ｘ₆ ・・Ｘ₇ 〜Ｘ₈ までの領域を段階的
に読み出すためのカウンタとして利用される。

【００９４】ｓ３１：打点ポイントＰの検出座標（ｘ，
ｙ）は、それぞれＲＡＭ４７の領域Ｍｘ及びＭｙに記憶
されている。そこで、ＲＡＭの領域Ｍｘに記憶されてい
る位置が、ＲＯＭ４６に記憶されているＸ方向のＸ₆ に
対応して記憶されている座標位置（値）より大きいか否
かを判別する。これは、打点ポイントＰが、原稿載置領
域２における領域指定のための打点入力か否かを判別す
るために行う。

【００９５】ｓ３２：Ｘ₆ より大きい場合、入力部８に
おけるキー入力であるとして、どのキー領域の入力であ
るかが判別される。つまり、打点ポイントＰのＭｙに記
憶されたｙ座標の値が、ＲＯＭ４６に記憶されているＹ
₀ とＹ₁ の間の領域内であるか否かを判別する。これは
カウンタｉの内容によりＲＯＭ４６に記憶されたＹ_s〜
Ｙ_s ₊ ₁ が読み出される。つまり、カウンタ１が“１”
であることでＹ₀ 及びＹ₁ の座標領域が読み出され、検
出された打点ポイントＰがこの領域内であるか否かが比
較される。

【００９６】ｓ３３：Ｙ₀ とＹ₁ の間に入っている場合
には、プリントスイッチ８−１と判別する。

【００９７】ｓ３４：ｓ３２にてＹ₀ とＹ₁ の間に入
っていない場合、カウンタｉに１を加算し、ｉ＝２にす
る。

【００９８】ｓ３５：カウンタｉの値が数ｎを越えてい
るか否かを判別し、越えていない場合はｓ３２に戻り、
前回と同様にｓ３２にて次にＹ₁ とＹ₂ の領域か否かを
判別し、Ｙ₁ とＹ₂ の領域内であればｓ３３にてプリン
トスイッチ８−１であると判別する。これは、プリント
スイッチ８−１においては、Ｙ₀ 〜Ｙ₂ までの領域とし
て割り当てられているため、Ｙ₁ 〜Ｙ₂ についても含ま
れる。そのためプリントスイッチ８−１の領域か否かを
判別することになる。ただし、カウンタｉにおいて
“１”の場合には、あらかじめＹ₀ 〜Ｙ₂ 領域の座標を
読み出すように設定していてもよい。この場合、上記ｎ
については、入力部８の入力キーの個数に対応させて、
各領域の座標を記憶させておけばよい。

【００９９】以上の判別はカウンタｉがｎになるまで繰
り返され、Ａ〜Ｇ及びプリントスイッチ８−１のいずれ
のキーが指定されたのか判別できる。また、色指定を行
う場合、色を決定するためには、キーＧの上または下の
領域が判別された際、図８では図示していないが、打点
ポイントＰの座標（ｘ，Ｙ）のｘの値が、領域Ｘ₉ 以上
か否かを判別することで、赤（又は緑）または青（又は
茶）のキー指定であることが認識できる。

【０１００】ｓ３６：カウンタｉがｎを越えたとき、正
確な領域を指定しなかった、または入力不良として判別
し、表示装置５５（液晶表示部１０にて兼用させてもよ
く、別途設けるものであってもよい。）に再入力を指示
する表示を行う。

【０１０１】ｓ３７：また、検出した打点ポイントＰの
座標（ｘ，ｙ）が、テーブルガラス１の入力部９の領域
内でれば、そのｙ点の座標（Ｍｙに記憶された値）が、
Ｙ₂以下の領域にあるかを判別する。つまり、打点ポイ
ントＰが入力部８の領域でない場合には、ここで入力部
９の領域であるか否かが判別される。

【０１０２】ｓ３８：入力部９の領域である場合には、
カウンタｉ（＝１）に対応するＸ方向における座標領域
−Ｘ₈ 〜−Ｘ₅ が読み出され、この領域内であるか否か
が判別される。ここで、カウンタｉ＝１の領域において
は、液晶表示部１０の左側の部分であり、この表示内容
を種々変更させることで、必要な項目の入力を可能にで
きる。また、液晶表示部１０の右側の領域−Ｘ₅ 〜−Ｘ
₂ においても同様である。そこで、液晶表示部１０によ
る入力を不能とする場合には、カウンタｉ＝１において
はＸ方向における領域は、−Ｘ₂ 〜−Ｘ₁ の領域が読み
出されるように予め設定しておけばよい。そのため、上
述の領域内であるか否かが判別される。

【０１０３】ｓ３９：ｓ３８にて打点ポイントＰが所定
の領域内であれば、入力部９におけるキーの項目として
入力される。この場合、図８には示していないが、Ｘ方
向の領域内であると判別された場合、入力項目の上下、
つまりＭｙの記憶内容がＹ_１以上か否かを判別すること
で、数値キー９−１の上段の数値か下段の数値かを特定
できる。キー９−２，９−３においても同様である。

【０１０４】ｓ４０：ｓ３８において領域内に入ってい
なければ、カウンタｉの内容を１加算して、ｓ３８にて
次のＸ方向の領域を読み出し上述と同様の判別を行うこ
とになる。

【０１０５】ｓ４１：カウンタｉが数値ｍを越えたか否
かを判別する。この場合、ｍは区別した領域の数であ
り、液晶表示部１０を入力部として利用しない場合に
は、例えばｍとしては図１の例では“７”に設定する。

【０１０６】ｓ４２：カウンタｉがｍを越えれば、打点
ポイントＰによる入力は無効、あるいは入力ミスとして
再入力表示を行う。

【０１０７】ｓ４３：ｓ３１とｓ３７にて、打点ポイン
トＰの検出座標（ｘ，ｙ）を記憶した、Ｍｘ，Ｍｙの値
がＸ_６の値以下で、Ｙ₂ の値以上の場合は、指定ポイ
ントＰは図１の複写可能領域２を打点したのであるか
ら、指定ポイントＰの座標位置（ｘ，ｙ）を表示する。
この場合例えばテーブルガラス１の原稿載置領域の周囲
に目盛を印刷しておき、その目盛りの値に対応した数値
として表示装置５５（液晶表示部１０）に表示すれば、
検出された打点位置Ｐと表示された打点位置との間で確
認できると共に、オペレータにて実際に打点した位置と
表示された座標位置とを比較にて、打点位置のおおよそ
の確認が行える。該打点ポイントＰが２箇所検出されれ
ば、図１で示すようにその対角線を作る四角形の領域の
信号入力が行われることになる。

【０１０８】以上のようにして、テーブルガラス１のお
ける打点ポイントにより、その位置を検出でき、この位
置の領域に応じた信号入力が行われ、例えば複写機にお
いては原稿の画像領域の入力及び他の複写条件のための
入力を同一面上に形成した装置にて入力できる。

【０１０９】また図１において、センサーＳ₁〜Ｓ₃をＸ
軸上に直線上に配置しているが、これに限らず基準ライ
ン６に沿う一直線上に配置し、打点位置を検出してもよ
い。この場合、センサーＳ₂については、原稿のセンタ
ー７の位置に配置し、センサーＳ₁及びＳ₃については、
センターＳ₂を中心に左右（図１においては上下）対称
位置に配置すればよい。

【０１１０】しかも、図１においては、センサーＳ₂の
位置を原点として打点位置の座標（ｘ，ｙ）を求めてい
るため、ｘの値が正負を示すことになり、演算及び他の
処理が面倒であれば、センサーＳ₁の配置位置を原点と
すれば、正の値のみにて処理できる。あるいは、センサ
ーＳ₂を原点として打点位置（ｘ，ｙ）を求めた場合に
おいても、センサーＳ₁の位置を原点として容易に変換
することができる。これは、演算して得られたｘの値に
“Ｌ”に対応する値を加算すればよい。

【０１１１】

【発明の効果】本発明による打点入力装置によれば、複
数のセンサーを一直線上に配置すると共に、一つのセン
サーを中心に配置し、他のセンサーを中心センサーの左
右対称位置に配置することで、センサーからの検出信号
線の処理が簡単になり、組み立てにおいても簡単にな
る。同時に、中心センサーに対して左右対称に他のセン
サーを配置しているため、それらのセンサーの時間差を
求めて簡単に打点位置を演算することができる。これに
より、入力用ペンにて操作面を打点した状態を検出する
必要がなくなる。

【０１１２】また、中心センサーと左右対称配置された
センサーとの時間差を求め、これによる打点位置を簡単
に演算できるため、その打点位置を正確に、かつ簡単に
演算処理できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる打点入力装置を具備してなる複
写装置をの一例を示す原稿載置領域の付近の詳細を示す
上面図

【図２】図１における打点入力装置を具備してなる複写
装置の外観を示す斜視図

【図３】図１の打点入力装置におけるテーブルガラス上
での指定ポイントを入力用ペンで打ったとき、その衝撃
波がテーブルガラスを伝達し、それぞれのセンサーに到
達する状態を示すタイムチャート

【図４】図３における検出タイミングの差を計測及び複
写装置を制御するための制御回路構成の概略を示すブロ
ック図

【図５】図１における打点位置にかかる座標位置を計算
により求めるための模式図

【図６】図３における検出タイミングの時間差を計測す
るための制御フローチャート

【図７】図６の制御フローにおける時間差に基づいて打
点位置を算出するための演算処理にかかるフローチャー
ト

【図８】本発明にかかる打点位置の領域にかかる入力項
目を判別するためのフローチャート

【符号の説明】

１テーブルガラス２複写可能領域３原稿８，９入力部１２入力用ペン４５ＣＰＵ４６ＲＯＭ４７ＲＡＭＳ₁ 〜Ｓ₃ 打点位置検出センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡野時行大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者嶋澤耀一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開平２−277117（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 3/03

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】打点入力可能な領域を有する操作面と、上記操作面を打点する入力用ペンと、上記操作面の適所に複数配置され、上記操作面の打点位
置からの振動を受信するセンサーと、上記センサーにて打点された位置からの振動を検出した
時の各センサー間のそれぞれの時間差を求め、該時間差
により上記入力用ペンによる上記操作面上の打点位置を
演算する演算手段と、上記演算手段により演算した打点位置に応じた入力を行
う手段と、を備え上記センサーは上記操作面の一側端部
に一直線上に配置され、その複数のセンサーの一つを上
記操作面の中心に配置し、その中心センサーに対し、該
センサーを中心に一定間隔を隔てて左右対称位置に他の
センサーを配置したことを特徴とする打点入力装置。
【請求項２】上記演算手段は、中心センサーと左右対
称位置に配置した他のセンサーとの間のそれぞれの時間
差を求め、これら時間差に基づいて入力用ペンにて打点
した位置を演算するようにしてなる請求項１記載の打点
入力装置。