JP3145565B2 - Tablet input device - Google Patents
Tablet input deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パソコン,ワードプロ
セサ等に利用されるタブレット入力装置の改良に関する
もので、筆圧に応じた線幅,濃度等入力された文字を忠
実に表現する手段に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a tablet input device used for a personal computer, a word processor or the like, and relates to a means for faithfully expressing input characters such as a line width and a density corresponding to a pen pressure. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】タブレット入力装置において、筆圧に応
じて文字の線幅,濃度を変換する装置は、たとえば、特
開平2−211514に開示されている。これは、電磁
タブレット板について説明しており、入力ペンの内部に
設けたムービングマグネットとコイルによって筆圧を検
出している。2. Description of the Related Art In a tablet input device, a device for converting the line width and density of a character in accordance with the pen pressure is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H2-211514. This describes an electromagnetic tablet board, in which pen pressure is detected by a moving magnet and a coil provided inside an input pen.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述の特開平2−21
1514においては、筆圧の検出手段がムービングマグ
ネットとコイルとによって構成されているから、出力さ
れるデータは1種類で、ある筆圧に対応する線幅と濃度
は一定のものしかなく、線幅が広くて濃度が薄い文字
や、線幅が細くて濃度の濃い文字を区別して表示できな
い。したがって文字を紙に書く感覚での入力はできなか
った。本発明は、上記問題点を解決するためになされた
ものであり、主電極および補助電極により、ペン軸に作
用する筆圧およびペン軸の傾斜を検出でき、入力される
文字の線幅や濃淡を正確に表示することが可能なタブレ
ット入力装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned Japanese Patent Laid-Open No. 2-21
In 1514, since the pen pressure detecting means is composed of a moving magnet and a coil, only one type of data is output, and the line width and density corresponding to a certain pen pressure are only constant. Characters that are wide and light in density, or characters with thin line width and high density cannot be distinguished and displayed. Therefore, input could not be performed as if the characters were written on paper. The present invention has been made to solve the above problems.
The main electrode and auxiliary electrode make the pen shaft
Pen pressure and pen axis tilt can be detected and input
A table that can accurately display the line width and shade of characters
The purpose of the present invention is to provide a keyboard input device.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明のタブレット入力
装置においては、入力ペンに、主電極と筆圧に応じて露
出部分が変化することでタブレットに対する静電容量が
変化するようにした主電極の先端から離れた位置にある
補助電極とを設けた。According to the tablet input device of the present invention, the input pen is exposed to light in accordance with the main electrode and the pen pressure.
Capacitance to the tablet by leaving portion changes
An auxiliary electrode is provided at a position distant from the tip of the main electrode which is changed.
【0005】[0005]
【作用】主電極により文字の位置情報が入力される。筆
圧の強弱により、補助電極とタブレットとの間の静電容
量が変化し、これにより線幅または濃淡を調節すること
ができる。また、補助電極は主電極から離れた位置にあ
るから、ペン軸を傾斜させるとタブレット板に対する主
電極の座標と補助電極の座標を別々に検出し、この座標
の差によるタイミング信号の差により、傾きデータを取
出すことができる。これらのデータにより濃度または線
幅を調節できる。The position information of a character is inputted by the main electrode. Depending on the writing pressure, the capacitance between the auxiliary electrode and the tablet changes, whereby the line width or shading can be adjusted. Also, since the auxiliary electrode is located at a position away from the main electrode, when the pen axis is tilted, the coordinates of the main electrode and the coordinates of the auxiliary electrode with respect to the tablet plate are separately detected, and the difference in the timing signal due to the difference in the coordinates causes Tilt data can be extracted. The density or line width can be adjusted with these data.
【0006】[0006]
【実施例】図1は、本発明の一実施例のブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【0007】タブレット2は中央処理部3に接続され
る。入力ペン1は、後述のようにペン軸10の先端に突
出する主電極4とその周辺に設けられた補助電極5から
なり、補助電極5はペン軸に対して摺動するようになっ
ている。[0007] The tablet 2 is connected to the central processing unit 3. The input pen 1 includes a main electrode 4 protruding from the tip of a pen shaft 10 and an auxiliary electrode 5 provided around the main electrode 4 as described later. The auxiliary electrode 5 slides with respect to the pen shaft. .
【0008】主電極4の表面は後述のように絶縁物、た
とえば、樹脂で覆われている。中央処理部3は、制御部
6,タイミング発生回路7,座標検出回路8等からな
り、タブレットには、中央処理部3からのタイミング制
御により、X座標信号およびY座標信号が送られてい
る。The surface of the main electrode 4 is covered with an insulator, for example, a resin, as described later. The central processing unit 3 includes a control unit 6, a timing generation circuit 7, a coordinate detection circuit 8, and the like. An X coordinate signal and a Y coordinate signal are sent to the tablet by the timing control from the central processing unit 3.
【0009】タブレットは、たとえば、特開平5−53
726に開示されているような静電方式のタブレットを
用いる。A tablet is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-53.
726, an electrostatic tablet as disclosed in US Pat.
【0010】図2(a)は使用状態の斜視図で、同図
(b)は入力ペン1の先端の拡大斜視図である。ペン軸
10の先端には樹脂で覆われた主電極4が設けられ、そ
の周囲には補助電極5が設けられている。補助電極5は
ペン軸10に対して摺動するようになっており、ペン軸
10の内部にはスプリングを設け筆圧の強弱によりペン
軸は上下する。図2(a)に示すように、通常入力ペン
1はタブレット2に対して傾斜して使用する。力を入れ
て字を書くとペン軸10はタブレット2側に押し付けら
れる。タブレット2の表面には、たとえば液晶表示板が
設けられており、入力ペンで入力された文字図形等が直
視できるようになっている。FIG. 2A is a perspective view of a used state, and FIG. 2B is an enlarged perspective view of the tip of the input pen 1. A main electrode 4 covered with resin is provided at the tip of the pen shaft 10, and an auxiliary electrode 5 is provided therearound. The auxiliary electrode 5 slides with respect to the pen shaft 10. A spring is provided inside the pen shaft 10, and the pen shaft moves up and down depending on the writing pressure. As shown in FIG. 2A, the normal input pen 1 is used while being tilted with respect to the tablet 2. When writing is performed with force, the pen shaft 10 is pressed against the tablet 2 side. For example, a liquid crystal display panel is provided on the surface of the tablet 2 so that a character figure or the like input with an input pen can be directly viewed.
【0011】補助電極5は円筒状として主電極4の外周
に設けるのが実際的であるが、これには限らない。Although it is practical to provide the auxiliary electrode 5 as a cylindrical shape on the outer periphery of the main electrode 4, it is not limited to this.
【0012】図3(a),(b)および(c)は、入力
ペンで文字を入力する場合の要部の説明図である。主電
極4は、タブレット2表面のたとえば液晶表示部のガラ
ス板21に接する部分が、たとえば、樹脂4−2で構成
され、その内部に金属棒4−1が設けられ、その出力は
オペアンプ11を介して中央処理部3に送られる。補助
電極5は金属製で、主電極4の樹脂部4−2の周囲に取
付けられている。たとえば、誘電体製のペン軸10は、
補助電極5に沿って摺動する。補助電極5の出力はオペ
アンプ12を介して中央処理部3に送られる。FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) are explanatory views of the main parts when characters are input with an input pen. The main electrode 4 has, for example, a portion of the surface of the tablet 2 which is in contact with the glass plate 21 of the liquid crystal display portion, made of, for example, a resin 4-2, and a metal rod 4-1 provided therein. It is sent to the central processing unit 3 via the CPU. The auxiliary electrode 5 is made of metal and is mounted around the resin portion 4-2 of the main electrode 4. For example, a pen shaft 10 made of a dielectric is
It slides along the auxiliary electrode 5. The output of the auxiliary electrode 5 is sent to the central processing unit 3 via the operational amplifier 12.
【0013】図3(a)は筆圧が弱く、かつタブレット
2に垂直にペンが当てられている状態である。図3
(b)は筆圧が強く、かつタブレット2に垂直に当てら
れている状態である。図3(a)と比較すると、補助電
極5の一部がペン軸10に隠れ、タブレット表面の液晶
表示部の内部の金属電極22との間の静電容量が減少し
ている。FIG. 3A shows a state in which the pen pressure is low and the pen is vertically applied to the tablet 2. FIG.
(B) is a state in which the pen pressure is strong and the tablet 2 is applied vertically. 3A, a part of the auxiliary electrode 5 is hidden by the pen shaft 10, and the capacitance between the auxiliary electrode 5 and the metal electrode 22 inside the liquid crystal display unit on the tablet surface is reduced.
【0014】図3(c)は筆圧が強く、かつペンがタブ
レット2に対し45°傾斜している場合である。図3
(a)および(b)の場合は、主電極に対して静電容量
が左右対称に存在してるが、(c)の場合は左右対称に
なっていない。これはペン軸の傾斜により主電極4によ
るピークと補助電極5によるピークが一致しないからで
ある。FIG. 3C shows a case where the pen pressure is strong and the pen is inclined at 45 ° with respect to the tablet 2. FIG.
In the cases (a) and (b), the capacitance exists symmetrically with respect to the main electrode, but in the case (c), the capacitance is not symmetrical. This is because the peak of the main electrode 4 does not coincide with the peak of the auxiliary electrode 5 due to the inclination of the pen axis.
【0015】図4(a)および(b)は、それぞれ筆圧
が弱い場合と強い場合の主電極による出力信号と補助電
極による出力信号の波形を示す。筆圧が弱いときは、図
4(a)の主電極による出力信号S1 の電圧V1 は、図
4(b)の筆圧が強いときの主電極による出力信号
S1 ′の電圧V1 ′と同様である。一方、筆圧が弱いと
きは、図4(a)の補助電極による出力信号S2 の電圧
V2 は、図4(b)の筆圧が強いときの補助電極による
出力信号S2 ′の電圧V2 ′のように減少する。FIGS. 4A and 4B show the waveforms of the output signal from the main electrode and the output signal from the auxiliary electrode when the writing pressure is low and high, respectively. When writing pressure is weak, 4 voltage V 1 of the output signals S 1 by the main electrode of the (a) is voltages V 1 shown in FIG. 4 (b) the output signals S 1 by the main electrode when the writing pressure is strong ''. On the other hand, when the pen pressure is low, the voltage V 2 of the output signal S 2 by the auxiliary electrode in FIG. 4A is equal to the voltage V 2 of the output signal S 2 ′ by the auxiliary electrode when the pen pressure is high in FIG. V 2 ′.
【0016】図5(a)および(b)は、それぞれ、入
力ペンをタブレット2に対し垂直にした場合と45°傾
斜させた場合との、主電極による出力信号と補助電極に
よる出力信号の波形を示す。(a)の場合は主電極によ
る出力信号S3 のピークのタイミングt1 と補助電極に
よる出力信号S4 のピークのタイミングt1 が一致す
る。FIGS. 5A and 5B show the waveforms of the output signal from the main electrode and the output signal from the auxiliary electrode when the input pen is perpendicular to the tablet 2 and when the input pen is inclined by 45 degrees, respectively. Is shown. In the case of (a), the peak timing t 1 of the output signal S 3 by the main electrode coincides with the peak timing t 1 of the output signal S 4 by the auxiliary electrode.
【0017】同図(b)の場合、ペン軸が傾斜し補助電
極の右端がタブレットに近づきピークが移動し、主電極
による出力信号S3 ′のピークのタイミングt2 と補助
電極による出力信号S4 ′のピークのタイミングt3 と
の間には時間差が生じる。これは前述のようにタブレッ
トの各行ごとに、時分割によりX座標信号およびY座標
信号が送られているから、主電極による検出座標と補助
電極による検出座標が異なるためである。In the case of FIG. 2B, the pen axis is tilted, the right end of the auxiliary electrode approaches the tablet, the peak moves, the timing t 2 of the peak of the output signal S 3 ′ by the main electrode, and the output signal S by the auxiliary electrode. There is a time difference between the peak timing 4 3 and the timing t 3 . This is because, as described above, since the X coordinate signal and the Y coordinate signal are sent in a time-division manner for each row of the tablet, the detection coordinates of the main electrode and the detection coordinates of the auxiliary electrode are different.
【0018】以上は入力ペンを垂直にした場合と45°
にした場合について説明したが、各個人ごとのペンを使
用するときの習慣の差により、任意の角度を標準状態の
傾斜とすることができる。The above is the case where the input pen is vertical and at 45 °
Although the case described above is described, an arbitrary angle can be set as a standard state inclination due to a difference in habit when using a pen for each individual.
【0019】以上のようにして、本発明によれば、主電
極により入力すべき文字図形の位置座標を決定でき、主
電極および補助電極とタブレットとの間の静電容量の差
による出力信号の大小によるデータと、主電極および補
助電極の出力信号のピークの時間差によるデータの2種
類を検出できるから、文字の線幅,濃淡をさらに精密に
表現できる。以上筆圧および傾斜の検出は、中央処理部
で行なうように説明したが、筆圧および傾き情報検出手
段を入力ペンの内部に設けることもできる。As described above, according to the present invention, the position coordinates of a character / graphic to be input can be determined by the main electrode, and the output signal due to the difference in capacitance between the main electrode and the auxiliary electrode and the tablet can be determined. Since two types of data can be detected, ie, data based on magnitude and data based on the time difference between the peaks of the output signals of the main electrode and the auxiliary electrode, the line width and shading of characters can be expressed more precisely. As described above, the pen pressure and the inclination are detected by the central processing unit, but the pen pressure and the inclination information detecting means may be provided inside the input pen.
【0020】前述の実施例は、静電方式のタブレットに
ついて説明したが、主電極と補助電極とを用い、ペン軸
による筆圧に起因する出力信号の大小およびペン軸の傾
斜による両者の出力信号のピークの時間差を検出できる
ものであれば、他の方式のタブレットにも応用できる。In the above-described embodiment, the description has been given of the electrostatic tablet. However, using the main electrode and the auxiliary electrode, the magnitude of the output signal due to the pen pressure by the pen shaft and the output signal of both of them due to the inclination of the pen shaft. The present invention can be applied to other types of tablets as long as the time difference between the peaks can be detected.
【0021】また、前述の実施例ではペン軸を移動させ
て補助電極を覆うことによる静電容量の変化の例につい
て述べているが、主電極に対して摺動するペン軸の先端
に補助電極を設け、補助電極とタブレットとの距離の変
化による静電容量の変化を検出することもできる。Further, in the above-described embodiment, an example of a change in capacitance caused by moving the pen shaft to cover the auxiliary electrode has been described. To detect a change in capacitance due to a change in the distance between the auxiliary electrode and the tablet.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、主電極および筆圧に応
じて露出部分が変化することでタブレットに対する静電
容量が変化するようにした補助電極により、ペン軸に作
用する筆圧およびペン軸の傾斜の双方のデータを得るこ
とができるから、入力する文字の線幅、濃淡をさらに正
確に表示できる。たとえば、検出した筆圧により文字の
濃淡、傾斜により線幅の広狭等を調整できる。According to the present invention, according to the main electrode and the pen pressure,
As the exposed part changes, the static electricity on the tablet
With the auxiliary electrode having a variable capacitance , data on both the pen pressure acting on the pen shaft and the tilt of the pen shaft can be obtained, so that the line width and shading of the input character can be displayed more accurately. For example, the density of the character can be adjusted by the detected pen pressure, and the width of the line can be adjusted by the inclination.
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
【図2】(a)は使用状態の斜視図で、(b)は入力ペ
ンの先端の拡大斜視図である。FIG. 2A is a perspective view of a used state, and FIG. 2B is an enlarged perspective view of a tip of an input pen.
【図3】(a),(b),(c)は、それぞれ、筆圧が
弱いとき,筆圧が強いとき,ペン軸を傾斜させたときの
説明図である。FIGS. 3A, 3B, and 3C are explanatory diagrams when the pen pressure is low, when the pen pressure is high, and when the pen axis is inclined, respectively.
【図4】(a)および(b)は、それぞれ、筆圧が弱い
場合と強い場合の各電極の出力波形を示すグラフであ
る。FIGS. 4A and 4B are graphs showing output waveforms of respective electrodes when the writing pressure is low and when the writing pressure is high, respectively.
【図5】(a)および(b)は、それぞれ、ペン軸を垂
直にした場合と45°にした場合の各電極の出力波形を
示すグラフである。FIGS. 5A and 5B are graphs showing output waveforms of each electrode when the pen axis is vertical and when the pen axis is 45 °, respectively.
1 入力ペン 2 タブレット 3 中央処理部 4 主電極 5 補助電極 6 制御部 7 タイミング発生回路 8 座標検出回路 10 ペン軸 Reference Signs List 1 input pen 2 tablet 3 central processing unit 4 main electrode 5 auxiliary electrode 6 control unit 7 timing generation circuit 8 coordinate detection circuit 10 pen axis
Claims (2)
と、筆圧に応じて露出部分が変化することでタブレット
に対する静電容量が変化するようにされかつ主電極の先
端から離れた位置にある補助電極とを有する入力ペン
と、 その表面に沿って入力ペンを摺動させるタブレットと、補 助電極による信号出力のレベル変化から筆圧を検出す
る手段と、主電極と補助電極の出力信号のピークの時間
差からペン軸の傾斜を検出する手段とを備えたことを特
徴とするタブレット入力装置。1. A pen shaft, a main electrode attached to the pen shaft, and an electrostatic capacitance with respect to the tablet being changed by changing an exposed portion according to a pen pressure, and a tip of the main electrode .
An input pen having an auxiliary electrode located away from the end, and tablets sliding the input pen along its surface, means for detecting the pen pressure from the level change of the signal output by the auxiliary electrode, the main electrode And a means for detecting the inclination of the pen shaft from the time difference between the peaks of the output signals of the auxiliary electrodes .
成され、主電極は補助電極の中空部に絶縁物を介して挿
通されていることを特徴とする請求項1記載のタブレッ
ト入力装置。2. The tablet input device according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is formed in a ring shape having a hollow portion, and the main electrode is inserted through the hollow portion of the auxiliary electrode via an insulator.
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Family Applications (1)
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