JPH07146747A - Input device - Google Patents
Input deviceInfo
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- JPH07146747A JPH07146747A JP31396993A JP31396993A JPH07146747A JP H07146747 A JPH07146747 A JP H07146747A JP 31396993 A JP31396993 A JP 31396993A JP 31396993 A JP31396993 A JP 31396993A JP H07146747 A JPH07146747 A JP H07146747A
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- input pad
- pen
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- capacitors
- input
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、入力パット表面をペン
により押圧した位置、及び移動方向を検出する入力装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input device for detecting a position where a surface of an input pad is pressed by a pen and a moving direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近では、ペン入力パットやジョイステ
ィックなどの入力装置を利用して、各種電子機器の制
御、各種データの入力などが行なわれている。ジョイス
ティックは、例えば、ユーザが指などでスティックを任
意の方向に傾斜させることにより、その傾きにより移動
方向を検出して、カーソルの移動や各種の制御を行なう
ようになされている。また、ペンなどの先端部分を入力
パットに押圧することにより、その押圧位置を検出する
ペンパットは、ペンで入力パットをなぞることにより。
ディスプレイ上に文字や絵などを書き込むことができる
ようになされている。2. Description of the Related Art Recently, input devices such as a pen input pad and a joystick are used to control various electronic devices and input various data. In the joystick, for example, when the user tilts the stick with a finger or the like in an arbitrary direction, the moving direction is detected by the tilt, and the cursor is moved and various controls are performed. Also, by pressing the tip of a pen or the like against the input pad, the pen pad that detects the pressed position is by tracing the input pad with the pen.
Characters and pictures can be written on the display.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところがジョイティッ
クの場合、その傾斜角度により移動方向を検知すること
ができるが、移動位置を検出するためには、傾斜角度と
傾斜したときの移動速度を対応させて時間経過を乗ずる
というような処理を行なう必要がある。そのために、直
接正確な移動位置を検出することができなかった。ま
た、ペン入力によるペンパットは、ペンの押圧位置は検
出することができるが、移動方向は時間の経過に伴う当
接位置の変化を測定する必要があり、直接正確な移動方
向を検出することができなかった。したがって、いずれ
のポインティングデバイスも位置と移動方向を同時に直
接検出することが不可能であった。However, in the case of a joytic, the direction of movement can be detected by its inclination angle, but in order to detect the movement position, the inclination angle and the movement speed at the time of inclination are made to correspond. It is necessary to perform processing such as multiplying the elapsed time. Therefore, it was not possible to directly detect an accurate movement position. In addition, the pen pad by pen input can detect the pressed position of the pen, but the movement direction needs to measure the change of the contact position with the passage of time, and thus the accurate movement direction can be detected directly. could not. Therefore, it is impossible for any pointing device to directly detect the position and the moving direction at the same time.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決するためになされたもので、ペンで押圧したと
きに凹凸形状を示す弾力性の表面を有する入力パット
と、上記入力パットの下面に位置し上記入力パットの表
面の凹凸状態に対応して電気量を変化させる多数個のセ
ンサ素子とを設け、上記多数個のセンサ素子から出力さ
れる電気量の変化を検出して、上記入力パット表面に当
接しているペン位置及びペン位置の移動方向を検出する
検出手段を備えて入力装置を構成する。上記センサ素子
は一対の電極を有する静電容量によって形成され、さら
に、上記センサ素子はＸ・Ｙ軸方向に配列されいる帯状
の電極間容量によって形成されている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an input pad having an elastic surface which shows an uneven shape when pressed with a pen, and the input pad. Provided with a large number of sensor elements located on the lower surface of the input pad to change the amount of electricity corresponding to the uneven state of the surface of the input pad, to detect the change in the amount of electricity output from the number of sensor elements, The input device is provided with a detection means for detecting the pen position in contact with the surface of the input pad and the moving direction of the pen position. The sensor element is formed by an electrostatic capacitance having a pair of electrodes, and the sensor element is formed by a band-shaped interelectrode capacitance arranged in the X and Y axis directions.
【０００５】[0005]
【作用】ペンを入力パットに押圧したときの凹凸状態に
対応した電気量を検出することにより、ペンの押圧位置
と移動方向を同時に検出することができるようになる。By detecting the amount of electricity corresponding to the concave-convex state when the pen is pressed against the input pad, it is possible to detect the pressing position and the moving direction of the pen at the same time.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、図１乃至図７にしたがい本発明の入力
装置の一実施例を説明する。図１は本発明の実施例であ
る入力装置の入力パットの一部分を示す斜視図である。
この図で１は入力パットを示す。この入力パット１は一
点鎖線で示されているように、例えばペンなどが押圧さ
れたときに、凹凸が生じるような弾性力のある材料（例
えば柔軟プラスチック）からなる表面層２と、その下方
に基盤層３が構成されている。さらに、入力パット１の
内部には破線で示されているように、表面層２の凹凸形
状に対応して静電容量を変化させるセンサ素子が配され
ている。このセンサ素子は表面層２と基盤層３に対抗す
るように多数個設けられている一対の電極２ａと３ａ、
２ｉと３ｉ・・・２ｒと３ｒを有する静電容量により構
成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the input device of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a part of an input pad of the input device according to the embodiment of the present invention.
In this figure, 1 indicates an input pad. As shown by the alternate long and short dash line, the input pad 1 includes a surface layer 2 made of an elastic material (for example, flexible plastic) that causes unevenness when a pen or the like is pressed, and a surface layer 2 below the surface layer 2. The base layer 3 is configured. Further, inside the input pad 1, as indicated by a broken line, a sensor element for changing the electrostatic capacitance corresponding to the uneven shape of the surface layer 2 is arranged. This sensor element is provided with a pair of electrodes 2a and 3a provided so as to oppose the surface layer 2 and the base layer 3,
2i and 3i ... 2r and 3r.
【０００７】図２は表面層２に配されているセンサ素子
を構成する電極の配列の一例、図３は基盤層３に配され
ているセンサ素子を構成する電極の配列の一例を摸式的
に示す図である。表面層２は図２に示されているよう
に、一方の電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、
２ｇ、２ｈ、２ｉ、２ｊ、２ｋ、２ｌ、２ｍ、２ｎ、２
ｏ、２ｐ、２ｑ、２ｒが同一面上にほぼ等間隔に配さ
れ、格子状の導電線２ｓによって互いに導通されるよう
になされている。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an array of electrodes constituting the sensor element arranged on the surface layer 2, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an array of electrodes constituting the sensor element arranged on the base layer 3. FIG. As shown in FIG. 2, the surface layer 2 includes one electrode 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f,
2g, 2h, 2i, 2j, 2k, 2l, 2m, 2n, 2
o, 2p, 2q, and 2r are arranged on the same surface at substantially equal intervals, and are electrically connected to each other by a grid-shaped conductive wire 2s.
【０００８】基盤層３は図３に示されているように、前
記一方の電極２ａ〜２ｒに対抗して他方の電極３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３
ｊ、３ｋ、３ｌ、３ｍ、３ｎ、３ｏ、３ｐ、３ｑ、３ｒ
が同一面上に配され、表面層２と同一の沿え字が付して
ある電極２ａ〜２ｒに対応して静電容量を形成してい
る。３ｓ、３ｔ、３ｕはＸ軸方向に並行して配されてい
る導電線、３ｖ、３ｗ、３ｘはＹ軸方向に並行して配さ
れている導電線を示し、互いに絶縁されて電極３ａ〜３
ｒを接続している。また、この基盤層３の電極３ａ〜３
ｒは、後で説明するようにペンなどが押圧された位置を
検出する各種検出回路に接続されている。As shown in FIG. 3, the base layer 3 opposes the electrodes 2a to 2r on one side and the electrodes 3a, 3 on the other side.
b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i, 3
j, 3k, 3l, 3m, 3n, 3o, 3p, 3q, 3r
Are arranged on the same surface, and an electrostatic capacitance is formed corresponding to the electrodes 2a to 2r having the same trailing letters as the surface layer 2. Reference numerals 3s, 3t, 3u denote conductive wires arranged in parallel in the X-axis direction, 3v, 3w, 3x denote conductive wires arranged in parallel in the Y-axis direction, and the electrodes 3a to 3 are insulated from each other.
r is connected. In addition, the electrodes 3a to 3 of the base layer 3
The r is connected to various detection circuits that detect the position where the pen or the like is pressed, as will be described later.
【０００９】次に図４（ａ）（ｂ）にしたがい、入力パ
ット１に対するペンの押圧位置、及び移動方向を検出す
る例を説明する。図４は入力パット１の要部を側面から
示し、さらにその下方に配されている前記押圧位置及び
移動方向を検出する回路ブロックの一例を示す図であ
る。この図で図２、図３と同一部分は同一符号を付して
説明を省略する。Next, referring to FIGS. 4A and 4B, an example of detecting the pressing position of the pen with respect to the input pad 1 and the moving direction will be described. FIG. 4 is a diagram showing an essential part of the input pad 1 from a side surface, and is a diagram showing an example of a circuit block arranged below the input pad 1 for detecting the pressing position and the moving direction. In this figure, the same parts as those in FIG. 2 and FIG.
【００１０】ＳＲはフリップフロップＦ1 、Ｆ2 、Ｆ
3 、Ｆ4 ・・・により構成されるシフトレジスタを示
す。このシフトレジスタＳＲは後で説明するスイッチ部
ＳＷにより、基盤層３の導電線３ｓ、３ｔ、３ｕ（３
ｖ、３ｗ、３ｘ）の一ヵ所にのみ所定の電圧が加えられ
るようになされている。５はユーザによってその先端部
分が表面層２の表面に押圧されるペンを示す。同図
（ａ）ではペン５が表面層２の表面に垂直に接触して押
圧している状態を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）に示さ
れている状態からペン５を矢印方向に移動させた場合を
示している。SR is a flip-flop F 1 , F 2 , F
3 shows a shift register composed of F 4 ... The shift register SR is configured such that the conductive lines 3s, 3t, 3u (3
(v, 3w, 3x), a predetermined voltage is applied only to one place. Reference numeral 5 denotes a pen whose tip is pressed against the surface of the surface layer 2 by the user. In the figure (a), the pen 5 is in contact with the surface of the surface layer 2 perpendicularly and pressed, and in the figure (b), the pen 5 is indicated by an arrow from the state shown in the figure (a). The figure shows the case of moving in the direction.
【００１１】通常、表面層２の電極２ａ〜２ｒと、基盤
層３の電極３ａ〜３ｒは電極２ａと３ａ、２ｃと３ｃに
示されているような間隔を有している。そしてペン５を
同図（ａ）に示されているような位置に押圧すると、表
面層２の電極２ｂも基盤層３方向に押圧されるようにな
り、電極２ｂと３ｂの間隔が通常時よりも縮まるように
なる。このように、電極２ｂと３ｂの距離が縮まること
による電極２ｂ、３ｂ間の静電容量値の変化（通常→
大）を検出することにより、表面層２のどの位置にペン
５が押圧されているかを判別することが可能になる。Usually, the electrodes 2a to 2r of the surface layer 2 and the electrodes 3a to 3r of the base layer 3 have the intervals shown by the electrodes 2a and 3a, 2c and 3c. When the pen 5 is pressed to the position shown in FIG. 3A, the electrode 2b of the surface layer 2 is also pressed in the direction of the base layer 3, and the distance between the electrodes 2b and 3b is smaller than that in the normal state. Will also shrink. Thus, the change in the capacitance value between the electrodes 2b and 3b due to the reduction in the distance between the electrodes 2b and 3b (normal →
By detecting (large), it becomes possible to determine to which position on the surface layer 2 the pen 5 is pressed.
【００１２】そして、同図（ａ）に示されている状態か
ら、例えばペン５を表面層２に当接した状態で矢印方向
に移動させると、同図（ｂ）に示されているように、表
面層２上のペン５の進行方向の前方側が***するように
なる。すると、表面層２の電極２ａが通常の位置よりも
上方に位置するようになり、電極２ａ、３ａ間の間隔が
広がり、電極２ｂ、３ｂの場合とは逆に静電容量値が小
さくなる。Then, when the pen 5 is moved in the direction of the arrow from the state shown in FIG. 7A in the state of being in contact with the surface layer 2, as shown in FIG. The front side in the traveling direction of the pen 5 on the surface layer 2 is raised. Then, the electrode 2a of the surface layer 2 comes to be located above the normal position, the interval between the electrodes 2a and 3a becomes wider, and the electrostatic capacitance value becomes smaller, contrary to the case of the electrodes 2b and 3b.
【００１３】このように、表面層２の***状態によって
各電極（２ａ、３ａ）（２ｂ、３ｂ）・・・の間隔が広
がることにより静電容量値が変化することになるから、
この静電容量の変化を所定のタイミングで検出していれ
ば、表面層２のどの位置からどの方向へペン５が移動し
ているかを判別することが可能である。As described above, the capacitance value changes due to the widening of the distance between the electrodes (2a, 3a) (2b, 3b) ... Depending on the raised state of the surface layer 2.
If the change in the capacitance is detected at a predetermined timing, it is possible to determine from which position of the surface layer 2 the pen 5 is moving in which direction.
【００１４】すなわち、同図（ａ）（ｂ）に示したよう
に、ペン５で押圧したときに生じる入力パット１の凹形
状から、入力パット１の押圧位置を検出することがで
き、さらに、ペン５を入力パット１に押圧した状態から
任意の方向に移動させた場合に、進行方向の前方側に生
じる凸形状によって、ペン５が入力パット１の表面上で
移動する方向を検出することができるようになる。That is, as shown in FIGS. 1A and 1B, the pressing position of the input pad 1 can be detected from the concave shape of the input pad 1 generated when the pen 5 is pressed. When the pen 5 is moved in any direction from the state of being pressed against the input pad 1, it is possible to detect the moving direction of the pen 5 on the surface of the input pad 1 by the convex shape generated on the front side in the traveling direction. become able to.
【００１５】次に、ペン５の押圧位置、及び移動位置を
検出する場合について説明する。図５は前記押圧位置、
及び移動位置を検出するための検出回路例を示す図であ
り、図４と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。この図でＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・、Ｃn はセンサ素
子（コンデンサ）であり、表面層２に配されている電極
２ａ〜２ｒと、基盤層３に配されている電極３ａ〜３ｒ
の静電容量を示し、コンデンサＣ1 は電極２ａと３ａの
静電容量、コンデンサＣ2 は電極２ｂと３ｂの静電容
量、コンデンサＣ3 は電極２ｃと３ｃの静電容量を示し
ている。Next, the case of detecting the pressing position and the moving position of the pen 5 will be described. FIG. 5 shows the pressing position,
FIG. 6 is a diagram showing an example of a detection circuit for detecting the moving position, and the same parts as those in FIG. In the figure, C 1 , C 2 , C 3, ..., C n are sensor elements (capacitors), and electrodes 2 a to 2 r arranged on the surface layer 2 and electrodes 3 a arranged on the base layer 3 ~ 3r
Indicates the capacitance, the capacitor C 1 is the capacitance of the electrodes 2a and 3a, the capacitor C 2 is the capacitance of the electrode 2b and 3b, the capacitor C 3 represents the capacitance of the electrode 2c and 3c.
【００１６】６はコントロールマイコンを示し、スイッ
チ部ＳＷの切替えスイッチＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 ・・・、Ｓ
n を切替える制御信号を出力する制御端子Ｔｃ、コンデ
ンサＣ1 〜Ｃn の充放電圧を入力及び出力する端子Ｔ
in1 、Ｔout 、データ出力端子ＴD 、シフトクロック信
号を出力する出力端子Ｔck及び入力端子Ｔin2 を備え、
内部には充放電時間をタイマカウントするカウンタ回路
を備えている。シフトレジスタＳＲはカスケード接続さ
れているフリップフロップＦ1 、Ｆ2、Ｆ3 ・・・、Ｆn
により構成され、コントロールマイコン６の出力端子
Ｔckから出力されるシフトクロックパルスがクロック端
子Ｃｋに加わる毎に、そのＱ出力レベルが順次『Ｈ』レ
ベルに変化して、スイッチＳＦ1 、ＳＦ2 、ＳＦ3 ・・
・、ＳＦn の順で、オンとなるように制御するReference numeral 6 denotes a control microcomputer, which has changeover switches S 1 , S 2 , S 3, ..., S of the switch section SW.
A control terminal Tc for outputting a control signal for switching n , and a terminal T for inputting and outputting the charging / discharging voltage of the capacitors C 1 to C n.
in1 , T out , a data output terminal T D , an output terminal T ck for outputting a shift clock signal, and an input terminal T in2 ,
A counter circuit for counting the charge / discharge time by a timer is provided inside. The shift register SR includes flip-flops F 1 , F 2 , F 3, ..., F n connected in cascade.
Each time a shift clock pulse output from the output terminal T ck of the control microcomputer 6 is applied to the clock terminal Ck, its Q output level sequentially changes to “H” level, and switches SF 1 , SF 2 , SF 3 ...
.., control to turn on in the order of SF n
【００１７】以下、図６に示されているフローチャート
にしたがい、コンデンサＣ1 〜Ｃnの静電容量を検出す
る場合の処理について説明する。The process for detecting the electrostatic capacitances of the capacitors C 1 to C n will be described below with reference to the flow chart shown in FIG.
【００１８】まず、コントロールマイコン６のタイマの
値を初期化（クリア）する（S001）。そして、例えば最
初のコンデンサＣ1 に電圧が加わるように、出力端子Ｔ
ckからフリップフロップＦ1 〜Ｆn のクロック端子ＣＫ
にクロックパルスを加える（S002）。さらに、コントロ
ールマイコン６の制御により、各コンデンサＣ1 〜Ｃn
を切替えスイッチＳ1 〜Ｓn の接点ａ側に接続し、接続
した時点で前記カウンタ回路のカウントを開始する（S0
03）。まず、シフトレジスタＳＲの第一段目の出力
『Ｈ』レベルによってスイッチＳＦ1 がオンとなり、コ
ンデンサＣ1 には電荷が蓄えられ接点ａには正の電圧が
生じるようになる（S004）。蓄電が開始されると、出力
端子Ｔout の電圧が上昇するが、この充電電圧が一定レ
ベルに達したかを判別し（S005）、一定レベル以内の場
合は蓄電を継続して行なうようにする（S004→S005）。First, the value of the timer of the control microcomputer 6 is initialized (cleared) (S001). Then, for example, the voltage is applied to the first capacitor C 1 so that the output terminal T
Clock terminal CK of flip-flops F 1 to F n from ck
Add a clock pulse to (S002). Further, under control of the control microcomputer 6, each of the capacitors C 1 to C n
Is connected to the contact a side of the changeover switches S 1 to S n , and at the time of connection, counting of the counter circuit is started (S0
03). First, the switch SF 1 is turned on by the output “H” level of the first stage of the shift register SR, electric charge is stored in the capacitor C 1 and a positive voltage is generated at the contact a (S004). When power storage is started, the voltage of the output terminal T out rises, but it is determined whether this charging voltage has reached a certain level (S005), and if it is within a certain level, the power storage is continued. (S004 → S005).
【００１９】コンデンサＣ1 に所定の電圧が充電される
と、制御端子Ｔｃから出力される制御信号によって切替
えスイッチＳ1 が反転し、コンデンサＣ1 がスイッチＳ
1 の接点ｂ側に接続されるように切替えるようにする。
このときステップS004→S005でコンデンサＣ1 に蓄電さ
れた電荷が、入力端子Ｔin1 を介して放電され（S00
6）、この放電電圧は徐々に低下するようになる。そし
て、このときの入力端子Ｔin1 の電圧を検出し（S00
7）、後で説明するしきい値（スレッショルド・レベ
ル）以下となったと判別されたときに（S008）、前記カ
ウンタ回路のカウントを停止するようにする（S009）。
その後さらにコンデンサＣ1 は時間経過と共に十分に放
電される（S010）。When the capacitor C 1 is charged with a predetermined voltage, the changeover switch S 1 is inverted by the control signal output from the control terminal Tc, and the capacitor C 1 is switched to the switch S 1.
Switch so that it is connected to the contact b side of 1 .
At this time, the electric charge stored in the capacitor C 1 in steps S004 → S005 is discharged through the input terminal T in1 (S00
6), this discharge voltage gradually decreases. Then, the voltage of the input terminal T in1 at this time is detected (S00
7) When it is determined that the value is below a threshold value (threshold level) described later (S008), the counting of the counter circuit is stopped (S009).
After that, the capacitor C 1 is fully discharged with the lapse of time (S010).
【００２０】又スレッショルドレベルを検出した時点、
又はコンデンサの放電終了時点で、コントロールマイコ
ン６は前記カウンタ回路のカウント値をメモリなどに出
力して記憶し（S011）、タイマ初期化（S001）に戻ると
ともに、次にシフトクロックパルスを発生して（S00
2）、スイッチ部ＳＷを制御しコンデンサが充電モード
となるように切替えスイッチを反転する。シフトレジス
タＳＲの第二段から出力される『Ｈ』レベルによって、
スイッチＳＦ2 がオンとなりコンデンサＣ2 の充電が開
始される。以下、同様なフローによってコンデンサＣ2
の充放電時間が検出される。このようにして、シフトレ
ジスタＳＲによってコンデンサＣ1 〜Ｃn の静電容量を
検出が終了すると、フリップフロップＦn の出力Ｑがコ
ントロールマイコン６の入力端子Ｔin2 に入力され、次
のラインのコンデンサの容量を検出する。そして、図３
に示したように各導電線を介して全てのコンデンサの容
量を検出する。When the threshold level is detected,
Alternatively, at the end of discharging the capacitor, the control microcomputer 6 outputs the count value of the counter circuit to a memory or the like and stores it (S011), returns to the timer initialization (S001), and then generates a shift clock pulse. (S00
2) Control the switch SW to invert the changeover switch so that the capacitor is in the charging mode. Depending on the “H” level output from the second stage of the shift register SR,
The switch SF 2 is turned on and the charging of the capacitor C 2 is started. After that, the capacitor C 2
The charge / discharge time of is detected. In this way, when the capacitances of the capacitors C 1 to C n have been detected by the shift register SR, the output Q of the flip-flop F n is input to the input terminal T in2 of the control microcomputer 6 and the capacitors of the next line. Detect the capacity of. And FIG.
The capacitances of all capacitors are detected via each conductive line as shown in FIG.
【００２１】図７（ａ）（ｂ）は、図６に示したフロー
チャートで説明したコンデンサＣ1〜Ｃn の放電時間と
静電容量の関係を摸式的に示す図である。これらの図で
コンデンサの蓄電荷量（電圧レベル）は縦軸方向に示さ
れており、ＶＳはスレッショルドレベルを示す。縦軸方
向に示されている電圧レベルの充放電時間は横軸方向に
示されている。同図（ａ）は静電容量の小さい、すなわ
ち図４（ｂ）に示した電極２ａ、３ａの状態での放電状
態を示した図である。同図（ｂ）は静電容量の大きい、
すなわち図４（ａ）に示した電極２ｂ、３ｂの状態での
放電状態を示している。FIGS. 7A and 7B are diagrams schematically showing the relationship between the discharge time and the capacitance of the capacitors C 1 to C n described in the flow chart shown in FIG. In these figures, the stored charge amount (voltage level) of the capacitor is shown in the vertical axis direction, and VS shows the threshold level. The charging / discharging time of the voltage level shown in the vertical axis direction is shown in the horizontal axis direction. 4A is a diagram showing a discharge state in which the capacitance is small, that is, the electrodes 2a and 3a shown in FIG. 4B. The figure (b) has a large capacitance,
That is, the discharge state is shown in the state of the electrodes 2b and 3b shown in FIG.
【００２２】コンデンサＣ1 〜Ｃn に充電を開始して、
蓄電された電圧が放電してスレッショルドレベルＶＳ以
下となる時間をｔとすると、同図（ａ）に示されている
ように、静電容量の小さいコンデンサの充放電時間ｔａ
は、同図（ｂ）に示されている静電容量の大きいコンデ
ンサの充放電時間ｔｂよりも短くなる。したがって、充
放電時間が短いほど前記カウンタ回路から小さなカウン
ト値が検出され、充放電時間が長いほど大きなカウント
値が検出されるようになる。Charging of the capacitors C 1 to C n is started,
Assuming that the time during which the stored voltage is discharged and becomes equal to or lower than the threshold level VS is t, as shown in FIG.
Is shorter than the charging / discharging time tb of the capacitor having a large electrostatic capacity shown in FIG. Therefore, a smaller count value is detected from the counter circuit as the charge / discharge time is shorter, and a larger count value is detected as the charge / discharge time is longer.
【００２３】つまり、入力パット１における凹部分に位
置するコンデンサからは通常（平坦）部分より大きなカ
ウント値が検出され、また凸部分に位置するコンデンサ
からは平坦部分より小さなカウント値が検出されるよう
になる。このようにして、コンデンサの静電容量により
求められた入力パット１の凹凸情報により、ペンの押圧
位置、及び移動方向を同時に検出することが可能にな
る。That is, the count value larger than the normal (flat) portion is detected from the capacitor located in the concave portion of the input pad 1, and the count value smaller than the flat portion is detected from the capacitor located in the convex portion. become. In this way, it becomes possible to detect the pressing position and the moving direction of the pen at the same time based on the unevenness information of the input pad 1 obtained from the capacitance of the capacitor.
【００２４】なお、上記実施例はシフトレジスタＳＲか
ら順次出力される出力電圧によって、コンデンサＣ1 〜
Ｃn を順次充電するとともに、スイッチ部ＳＷを切替え
てこのコンデンサＣ1 〜Ｃn を充放電するときの充放電
時間によって、コンデンサの容量変化を検出するように
したが、例えば各コンデンサＣ1 〜Ｃn を予め充電して
おき、シフトレジスタＳＲから出力される順次パルスに
よって、このコンデンサＣ1 〜Ｃn を順次放電するよう
にスイッチを切替え、その放電時間をカウンタ回路によ
って計算するようにしてもよい。It should be noted that in the above embodiment, the capacitors C 1 to C 1 are controlled by the output voltage sequentially output from the shift register SR.
Together sequentially charging a C n, the charge and discharge time when switching the switch portion SW charging and discharging the capacitor C 1 -C n, has been to detect the change in capacitance of the capacitor, for example, the capacitors C 1 ~ Even if C n is charged in advance, the switches are switched so that the capacitors C 1 to C n are sequentially discharged by the sequential pulse output from the shift register SR, and the discharging time is calculated by the counter circuit. Good.
【００２５】また、上記実施例は表面層２の凹凸情報を
複数個の微少なコンデンサを容量変化で検出するように
なされていたが、例えば電極（２ａ、３ａ）（２ｂ、３
ｂ）（２ｃ、３ｃ）間の抵抗変化を検出することによっ
て、表面層２の凹凸状態を検出するようにしてもよい。
さらに、センサ素子としては小さなマグネットとホール
効果を有する素子を対抗して配し、凹凸によって対抗す
る距離が変化したとき、磁界の変化によって生じるホー
ル効果素子の抵抗を検出するようにすることも可能であ
る。Further, in the above-mentioned embodiment, the unevenness information of the surface layer 2 is detected by the capacitance change of a plurality of minute capacitors. For example, the electrodes (2a, 3a) (2b, 3) are detected.
b) The uneven state of the surface layer 2 may be detected by detecting the resistance change between (2c, 3c).
Furthermore, as a sensor element, it is possible to place a small magnet and an element having a Hall effect in opposition to each other, and detect the resistance of the Hall effect element caused by a change in the magnetic field when the opposing distance changes due to unevenness. Is.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上、説明したように本発明の入力装置
は、ペンで押圧したときに凹凸形状を示す弾力性の表面
を有する入力パットと、この入力パットの下面に位置し
上記入力パットの表面の凹凸状態に対応して電気量を変
化させる多数個のセンサ素子を設けることにより、電気
量から入力パットの凹凸状態を検出することで、ペンで
押圧された入力パットの位置を検知することができるよ
うにしているから、押圧したペンを移動させるときに、
その進行方向の一部分に発生する凹凸状態を検出するこ
とで、ペンの押圧位置とそのペンの移動方向の両者を検
知することができるという効果がある。As described above, according to the input device of the present invention, the input pad having an elastic surface showing an uneven shape when pressed by a pen, and the input pad located on the lower surface of the input pad. Detecting the unevenness of the input pad from the quantity of electricity by providing multiple sensor elements that change the quantity of electricity according to the unevenness of the surface, thus detecting the position of the input pad pressed by the pen. Since it is possible to move, when moving the pressed pen,
By detecting the concave-convex state generated in a part of the traveling direction, it is possible to detect both the pressing position of the pen and the moving direction of the pen.
【図１】本発明の実施例の入力パットの一部分を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a part of an input pad according to an embodiment of the present invention.
【図２】入力パットの表面層に配されてる電極を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing electrodes arranged on a surface layer of an input pad.
【図３】入力パットの基盤層に配されてる電極を示す図
である。FIG. 3 is a view showing electrodes arranged on a base layer of an input pad.
【図４】入力パットの凹凸状態から押圧位置及び移動方
向の検出を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining detection of a pressing position and a moving direction based on an uneven state of an input pad.
【図５】入力パットの凹凸状態から押圧位置及び移動方
向の検出する回路ブロックを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a circuit block for detecting a pressing position and a moving direction from a concave and convex state of an input pad.
【図６】押圧位置及び移動方向を示すコンデンサの静電
容量を測定する処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a process of measuring the electrostatic capacitance of a capacitor, which indicates the pressing position and the moving direction.
【図７】コンデンサの放電時間と静電容量の関係を摸式
的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing the relationship between the discharge time and capacitance of a capacitor.
１ 入力パット ２ 表面層 ２ａ〜２ｒ、３ａ〜３ｒ 電極 ２ｓ、３ｓ、３ｔ、３ｕ、３ｖ、３ｗ、３ｘ 導電線 ３ 基盤層 ５ ペン ６ コントロールマイコン 1 Input Pad 2 Surface Layer 2a-2r, 3a-3r Electrodes 2s, 3s, 3t, 3u, 3v, 3w, 3x Conductive Wire 3 Base Layer 5 Pen 6 Control Microcomputer
Claims (3)
力性の表面を有する入力パットと、 上記入力パットの下面に位置し上記入力パットの表面の
凹凸状態に対応して電気量を変化させる多数個のセンサ
素子と、 を設け、 上記多数個のセンサ素子から出力される電気量の変化を
検出して、上記入力パット表面に当接しているペン位置
及びペン位置の移動方向を検出する検出手段を備えてい
ることを特徴とする入力装置。1. An input pad having an elastic surface that exhibits an uneven shape when pressed by a pen, and an electric quantity that changes according to the uneven state of the surface of the input pad located on the lower surface of the input pad. Multiple sensor elements are provided, and the change in the amount of electricity output from the multiple sensor elements is detected to detect the pen position in contact with the surface of the input pad and the moving direction of the pen position. An input device comprising means.
電容量によって構成されていることを特徴とする請求項
１に記載の入力装置。2. The input device according to claim 1, wherein the sensor element is composed of a capacitance having a pair of electrodes.
れいる帯状の電極間容量によって形成されていることを
特徴とする請求項１に記載の入力装置。3. The input device according to claim 1, wherein the sensor element is formed by strip-shaped interelectrode capacitances arranged in the X and Y axis directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31396993A JPH07146747A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31396993A JPH07146747A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Input device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146747A true JPH07146747A (en) | 1995-06-06 |
Family
ID=18047667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31396993A Withdrawn JPH07146747A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Input device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07146747A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011048805A (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Touch screen panel and method for manufacturing the same |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP31396993A patent/JPH07146747A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011048805A (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Touch screen panel and method for manufacturing the same |
| US9104274B2 (en) | 2009-08-27 | 2015-08-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel and fabrication method thereof |
| US10025436B2 (en) | 2009-08-27 | 2018-07-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel and fabrication method thereof |
| US10073575B2 (en) | 2009-08-27 | 2018-09-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel and fabrication method thereof |
| US10324578B2 (en) | 2009-08-27 | 2019-06-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel and fabrication method thereof |
| US10963110B2 (en) | 2009-08-27 | 2021-03-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel and fabrication method thereof |
| US11467699B2 (en) | 2009-08-27 | 2022-10-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch screen panel and fabrication method thereof |
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