(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ方形で、互いに対向して配設され、外部から押圧されたとき、その押圧点で互いに接触する第１および第２の面抵抗体と、
電気的にはＭ行Ｎ列（Ｍ≧２、Ｎ≧２）のマトリックス状に配設された複数の第１の接点と、
この第１の接点にそれぞれ対向して配設された複数の第２の接点と、
それぞれ１対の第１および第２の端子と、
複数の第３の端子と、
複数の導電パターンと
を有し、
上記第１の面抵抗体は、Ｙ軸方向（またはＸ軸方向）の両辺が上記第１の端子にそれぞれ接続され、
上記第２の面抵抗体は、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）の両辺が上記第２の端子にそれぞれ接続され、
上記第１の接点は、上記Ｙ軸方向（またはＸ軸方向）の接点ごとに、上記第１の面抵抗体の上記Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）において異なる点にそれぞれ接続され、
上記第２の接点は、上記Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）の接点ごとに、上記導電パターンのそれぞれを通じて上記第３の端子のそれぞれに直接接続される
ようにした入力パッド装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力パッド装置において、
上記第１の面抵抗体、上記第１の接点および上記第１の端子が、第１の絶縁基板上に設けられ、
上記第２の面抵抗体、上記第２の接点、上記第２の端子、上記第３の端子および上記導電パターンが、第２の絶縁基板上に設けられる
ようにした入力パッド装置。
【請求項３】
請求項２に記載の入力パッド装置において、
上記第１の絶縁基板が可撓性を有する
ようにした入力パッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ペン入力による描画に好適な入力パッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディスプレイの画面上に描画を行ったり、手書き文字入力を行ったりするためのポインティングデバイスとして、ペン入力パッド装置がある。
【０００３】
これは、例えば図３に示すように、それぞれ長方形の１対の面抵抗体１１、２１が、所定の小さな間隔を有して対向され、描画用のペン（図示せず）などにより、抵抗体１１が押圧されると、その押圧位置（押圧座標）の部分で、両方の抵抗体１１、２１が接触するようにされている。
【０００４】
また、抵抗体１１の例えばＹ軸方向の両辺には、電極１２Ａ、１２Ｂが帯状に設けられるとともに、これら電極１２Ａ、１２Ｂは、端子１３Ａ、１３Ｂに接続される。さらに、抵抗帯２１の例えばＸ軸方向の両辺には、電極２２Ａ、２２Ｂが帯状に設けられるとともに、これら電極２２Ａ、２２Ｂが端子２３Ａ、２３Ｂに接続される。
【０００５】
そして、描画用のペンの上げ下げの検出時には、図３に示すように、例えば電極２３Ｂに所定の電圧ＶCC（例えばＶCC＝５Ｖ）が供給される。したがって、ペンが抵抗体１１に押し当てられていないときには、抵抗体１１、２１は離間しているので、端子１３Ａ、１３Ｂの電圧は０である。しかし、描画のため、ペンが抵抗体１１に押し当てられると、その押圧点で、抵抗体１１、２１が互いに接触するので、端子１３Ａ、１３Ｂの電圧は値ＶCCとなる。
【０００６】
したがって、端子１３Ａあるいは１３Ｂの電圧から、ペンの上げ下げを検出することができる。
【０００７】
また、描画時におけるペンのＸ座標を検出するときには、図４に示すように、端子１３Ａと端子１３Ｂとの間に、電圧ＶCCが供給される。すると、この電圧ＶCCは抵抗体１１において分圧され、抵抗体１１には、Ｘ軸方向に一定の割り合いで変化している電圧分布が得られる。
【０００８】
そして、ペンにより抵抗体１１が押圧されると、その押圧点で、抵抗体１１、２１が互いに接触するので、その押圧点のＸ座標に対応した分圧値の電圧が、抵抗体２１を通じて端子２３Ａ、２３Ｂに取り出される。そして、端子２３Ａないし端子２３Ｂの電圧がＡ／Ｄコンバータ３に供給されてＡ／Ｄ変換され、そのデジタル値がマイクロコンピュータ（図示せず）に取り込まれ、ペンの描画点のＸ座標が求められる。
【０００９】
なお、このとき、端子２３Ａ、２３Ｂの両方の出力電圧を使用することにより、Ｘ座標の検出精度を上げることができる。
【００１０】
さらに、描画時におけるペンのＹ座標を検出するときには、図５に示すように、端子２３Ａと端子２３Ｂとの間に、電圧ＶCCが供給される。すると、この電圧ＶCCは抵抗体２１において分圧され、抵抗体２１には、Ｙ軸方向に一定の割り合いで変化している電圧分布が得られる。
【００１１】
そして、ペンにより抵抗体１１が押圧されると、その押圧点で、抵抗体１１、２１が互いに接触するので、その押圧点のＹ座標に対応した分圧値の電圧が、抵抗体１１を通じて端子１３Ａ、１３Ｂに取り出される。そして、端子１３Ａないし端子１３Ｂの電圧がＡ／Ｄコンバータ３に供給されてＡ／Ｄ変換され、そのデジタル値がマイクロコンピュータに取り込まれ、ペンの描画点のＹ座標が求められる。
【００１２】
こうして、ペンの上げ下げ、ペンのＸ座標およびＹ座標を検出することができるので、その検出結果を使用して描画などを行うことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなペン入力パッド装置を使用して描画を行う場合、以後のペン入力が直線を引く処理であるとか、図形を塗りつぶす処理であるとか、描画の処理内容をマイクロコンピュータに指示する必要がある。あるいは、手書き文字入力時であれば、今、入力した手書き文字を確定するとか、取り消すとかの処理をマイクロコンピュータに指示する必要がある。
【００１４】
このため、例えば図６に示すように、ペン入力パッド装置に、複数のファンクションキーが設けられる。すなわち、この図６は、簡略化して示すものであるが、可撓性を有する絶縁基板１４の図における裏面に、面抵抗体１１、電極１２Ａ、１２Ｂおよび端子１３Ａ、１３Ｂが上述のように構成されるとともに、ファンクションキー用として、例えば10個の接点Ｐ1〜Ｐ10が２行５列に形成される。そして、列ごとの接点Ｐ1、Ｐ6と、Ｐ2、Ｐ7と、Ｐ3、Ｐ8と、Ｐ4、Ｐ9と、Ｐ5、Ｐ10とが、抵抗体１１に、Ｘ座標方向に関して等間隔に接続される。
【００１５】
また、絶縁基板２４の図における表面に、面抵抗体２１、電極２２Ａ、２２Ｂおよび端子２３Ａ、２３Ｂが上述のように構成されとともに、接点Ｐ1〜Ｐ10に対応する位置に、10個の接点Ｑ1〜Ｑ10が２行５列に形成される。そして、行ごとの接点Ｑ1〜Ｑ5と、Ｑ6〜Ｑ10とが、電極２２Ｂの近くにおいて所定の間隔で、抵抗体２１のＹ軸方向の辺に接続される。
【００１６】
そして、上記のように、抵抗体１１と、抵抗体２１とが、所定の小さい間隔を有して対向するように、基板１４、２４が積層される。
【００１７】
したがって、抵抗体１１、２１に対して描画などを行ったときには、上記のようにして、そのＸ座標およびＹ座標を示す出力信号を得ることができる。なお、このとき、その描画などは、基板１４の、抵抗体１１の形成面とは反対側の面に対して、すなわち、図６においては、その表面に行うことになる。
【００１８】
そして、例えば接点Ｐ2がペンで押された場合、図４に示すように、端子１３Ａと端子１３Ｂとの間に電圧ＶCCが供給されていれば、抵抗体１１に対する接点Ｐ2、Ｐ7の接続点のＸ座標に対応する電圧が、端子２３Ａ、２３Ｂに出力されるので、この出力電圧から接点Ｐ2あるいは接点Ｐ7の押されたことが分かる。
【００１９】
また、接点Ｐ2がペンで押された場合、図５に示すように、端子２３Ａと端子２３Ｂとの間に電圧ＶCCが供給されていれば、抵抗体２１に対する接点Ｑ1〜Ｑ5の接続点のＹ座標に対応する電圧が、端子１３Ａ、１３Ｂに出力されるので、この出力電圧から接点Ｐ1〜Ｐ5のどれかの押されたことが分かる。
【００２０】
したがって、端子２３Ａ、２３Ｂおよび端子１３Ａ、１３Ｂの電圧を測定することにより、接点Ｐ2の押されたことを検出することができる。また、同様にして、他の接点Ｐ1、Ｐ3〜Ｐ10の押されたとき、これを検出することができる。
【００２１】
こうして、図６の装置によれば、接点Ｐ1〜Ｐ10が押されたとき、これを検出することができ、したがって、接点Ｐ1〜Ｐ10をファンクションキーとして使用することができる。
【００２２】
ところが、上述のようにしてファンクションキーを実現すると、上記からも明らかなように、抵抗体１１、２１のうち、破線よりも上の領域Ｆは、接点Ｐ1〜Ｐ10の押圧操作の検出用の領域、すなわち、ファンクションキーのための領域となり、破線よりも下の領域Ｄが描画のため領域となる。そして、領域Ｆを描画に使用することはできない。
【００２３】
したがって、実際のペン入力パッド装置においては、領域Ｆはケースなどによって覆うことになるが、領域Ｆが広いと、接点Ｐ1〜Ｐ10と描画領域Ｄとの間隔、すなわち、ファンクションキーと描画領域Ｄとの間隔が広くなり、デザイン的にも、操作性からも、好ましくない。
【００２４】
また、抵抗体１１、２１は、一般にカーボンペーストを塗布して形成するが、領域Ｆが広いと、カーボンペーストの塗布領域が広くなり、コストアップとなってしまう。しかも、そのその領域Ｆは、ファンクションキー用であって描画に使用することができない。
【００２５】
しかし、領域Ｆを狭くすると、接点Ｐ1〜Ｐ5が押されたときの端子１３Ａ、１３の出力電圧と、接点Ｐ6〜Ｐ10が押されたときの出力電圧との差が小さくなるので、抵抗体２１の塗布に精度が要求され、歩止まりが低下してしまう。
【００２６】
この発明は、以上のような問題点を解決しようとするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、
それぞれ方形で、互いに対向して配設され、外部から押圧されたとき、その押圧点で互いに接触する第１および第２の面抵抗体と、
電気的にはＭ行Ｎ列（Ｍ≧２、Ｎ≧２）のマトリックス状に配設された複数の第１の接点と、
この第１の接点にそれぞれ対向して配設された複数の第２の接点と、
それぞれ１対の第１および第２の端子と、
複数の第３の端子と、
複数の導電パターンと
を有し、
上記第１の面抵抗体は、Ｙ軸方向（またはＸ軸方向）の両辺が上記第１の端子にそれぞれ接続され、
上記第２の面抵抗体は、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）の両辺が上記第２の端子にそれぞれ接続され、
上記第１の接点は、上記Ｙ軸方向（またはＸ軸方向）の接点ごとに、上記第１の面抵抗体の上記Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）において異なる点にそれぞれ接続され、
上記第２の接点は、上記Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）の接点ごとに、上記導電パターンのそれぞれを通じて上記第３の端子のそれぞれに直接接続される
ようにした入力パッド装置
とするものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１において、符号１０はＸ座標検出部、符号２０はＹ座標検出部を示すが、Ｘ座標検出部１０は描画のためのペンの押圧方向（平面図の方向）からの透視図により、Ｙ座標検出部２０は平面図により示している。
【００２９】
そして、図１および図２に示すように、Ｘ座標検出部１０において、可撓性を有する絶縁基板１４が設けられ、図１における裏面には、面抵抗体１１が長方形に形成される。この場合、抵抗体１１は、例えばカーボンペーストを基板１４に塗布することにより形成することができる。また、抵抗体１１のアスペクト比は、描画内容をテレビ画面などに表示する場合に対応して例えばほぼ４：３（＝Ｘ軸方向：Ｙ軸方向）とされる。
【００３０】
そして、抵抗体１１のＹ軸方向の両辺に沿って電極１２Ａ、１２Ｂが形成されるとともに、電極１２Ａ、１２Ｂは１対の端子１３Ａ、１３Ｂに接続される。
【００３１】
また、基板１４の図における裏面に、ファンクションキー用として、例えば10個の接点Ｐ1〜Ｐ10が、電気的には２行５列にマトリックス状に設けられる。そして、列ごとの接点Ｐ1、Ｐ6と、Ｐ2、Ｐ7と、Ｐ3、Ｐ8と、Ｐ4、Ｐ9と、Ｐ5、Ｐ10とが、接続線１５Ａ〜１５Ｅを通じて、抵抗体１１に、Ｘ座標方向に関して等間隔に接続される。
【００３２】
さらに、Ｙ座標検出部２０においては、絶縁基板２４が設けられ、図１における表面に、面抵抗体２１が長方形に形成される。この場合、抵抗体２１は、例えばカーボンペーストを基板２４に塗布することにより形成することができる。また、抵抗体２１のサイズおよびアスペクト比は、抵抗体１１のそれとほぼ等しくされる。
【００３３】
そして、抵抗体２１のＸ軸方向の両辺に沿って電極２２Ａ、２２Ｂが形成されるとともに、電極２２Ａ、２２Ｂは１対の端子２３Ａ、２３Ｂに接続される。
【００３４】
また、基板２４の図１における表面において、接点Ｐ1〜Ｐ10に対応する位置に、10個の接点Ｐ1〜Ｐ10が２行５列にマトリックス状に設けられる。そして、行ごとの接点Ｑ1〜Ｑ5と、Ｑ6〜Ｑ10とが、接続線２５Ｃ、２５Ｄを通じて端子２３Ｃ、２３Ｄにそれぞれ接続される。
【００３５】
なお、以上の構成は、フレキシブルプリント基板と同様に構成することができるもので、電極１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、端子１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ〜２３Ｄ、接点Ｐ1〜Ｐ10、Ｑ1〜Ｑ10、および上記間の接続を行う接続線１５Ａ〜１５Ｅ、２５Ｃ、２５Ｄなどは、フレキシブルプリント基板における導電パターンと同様に形成することができる。また、接点Ｐ1〜Ｐ10、Ｑ1〜Ｑ10には、相手接点との接触を改善するために、例えば銀ペーストが塗布されている。
【００３６】
さらに、端子１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ〜２３Ｄは、エッジコネクタ形式のコネクタ接点とすることができる。また、基板２４として可撓性のあるものを使用する場合には、その裏面に適当な硬度を有する板体などが配置され、あるいは適当な硬度を有する基板などの上に配置される。
【００３７】
さらに、基板２４の図１における表面には、図２に示すように、所定の間隔で凸部２４１が、基板２４と一体に形成されている。そして、抵抗体１１と、抵抗体２１とが対向するように、基板１４、２４が積層されるとともに、このとき、凸部２４１によって、抵抗体１１と抵抗体２１とが所定の小さい間隙を保持するように配設される。
【００３８】
このような構成によれば、図２にも示すように、抵抗体１１、２１に対してペン４の上げ下げや描画などを行ったときには、図３〜図５により説明したようにして、ペン４の上げ下げや、ペン４のＸ座標およびＹ座標を示す出力信号を得ることができる。
【００３９】
一方、図４に示すように、端子１３Ａと端子１３Ｂとの間に電圧ＶCCが供給されている場合、接点Ｐ1〜Ｐ10には、抵抗体１１に対する接点Ｐ1〜Ｐ10の接続点のＸ座標に対応する大きさの分圧電圧が、それぞれ生じている。
【００４０】
そして、例えば接点Ｐ2を押したときには、接点Ｐ2に生じている分圧電圧が、接点Ｑ2を通じて端子２３Ｃに出力される。また、例えば接点Ｐ7を押したときには、接点Ｐ7に生じている電圧（これは、接点Ｐ2の電圧と等しい）が、接点Ｑ7を通じて端子２３Ｄに出力される。
【００４１】
また、他の接点Ｐ1、Ｐ3〜Ｐ6、Ｐ8〜Ｐ10が押されたときも、その押された接点の接続位置（Ｘ座標）に対応した大きさの分圧電圧が、端子２３Ｃあるいは２３Ｄに出力される。さらに、接点Ｐ1〜Ｐ10のどれも押されていないときには、端子２３Ｃ、２３Ｄには、電圧は出力されない。
【００４２】
したがって、端子２３Ｃに電圧が出力されるか、端子２３Ｄに電圧が出力されるかによって、接点Ｐ1〜Ｐ5が押されているか、接点Ｐ6〜Ｐ10が押されているかを検出することができる。また、端子２３Ｃあるいは２３Ｄに出力された電圧の大きさから、列ごとの接点Ｐ1、Ｐ6と、Ｐ2、Ｐ7と、Ｐ3、Ｐ8と、Ｐ4、Ｐ9と、Ｐ5、Ｐ10とのうちのどの列の接点であるかを、判別することができる。
【００４３】
したがって、端子２３Ｃ、２３Ｄの電圧を測定することにより、接点Ｐ1〜Ｐ10のうちのどの接点が押されたかを検出することができ、したがって、接点Ｐ1〜Ｐ10をファンクションキーとして使用することができる。
【００４４】
こうして、このペン入力パッド装置によれば、ファンクションキーの機能を実現することができるが、この場合、特にこのペン入力パッド装置によれば、接点Ｑ1〜Ｑ5、Ｑ6〜Ｑ10を接続線２５Ｃ、２５Ｄを通じて端子２３Ｃ、２３Ｄに接続するようにしたので、抵抗体１１、２１の全領域を描画に使用することができ、描画領域を広くすることができる。
【００４５】
あるいは、図６の描画領域Ｄと同じ広さの描画領域でよい場合には、ファンクションキー機能の領域Ｆが不要になるので、それだけカーボンペーストの塗布量を少なくすることができ、歩止まりをよくすることができるとともに、コストを低減することができる。
【００４６】
また、接点Ｐ1〜Ｐ10のすぐそばを描画領域とすることができるので、デザイン的にも、操作性においても、有利である。さらに、端子２３Ｃ、２３Ｄを追加するだけでよいので、コストがかかるとしても、最小に抑えることができる。
【００４７】
また、接点Ｐ1〜Ｐ10は抵抗体１１の長辺に接続されているので、その接続点の間隔は短辺に接続される場合に比べて広くなり、したがって、接続位置の精度が低くても、接点Ｐ1〜Ｐ10に得られる電圧の差が明瞭になるので、押された接点の判別が容易になる。そして、以上の結果として、精度を向上させつつ、コストを低減することができる。
【００４８】
さらに、端子１３Ａ〜１３Ｂ、２３Ａ〜２３Ｄに接続されるマイクロコンピュータにおいては、抵抗体１１、２１に対するペン４の描画位置の読み取り処理と、接点Ｐ1〜Ｐ10の押されたことの検出処理とを分けて、独立の処理ルーチンにより行うことができ、ソフト的に有利になる。すなわち、ペン４の描画位置の読み取り処理は、その描画によるペン４の移動に追従できるように、読み取り回数を多くする必要があるが、接点Ｐ1〜Ｐ10に対する検出は少なくてよいので、処理ルーチンを分けることにより、負担を減らすことができる。
【００４９】
なお、上述において、接点Ｑ1〜Ｑ10を、絶縁基板２４とは別の絶縁体上に設けることもできる。また、上述においては、ペン４の入力位置の検出が抵抗体１１、２１による場合であるが、静電式により行うこともできる。
【００５０】
【発明の効果】
この発明によれば、キー機能を実現すること場合に、描画領域を広くすることができる。あるいは、歩止まりをよくすることができるとともに、コストを低減することができる。さらに、デザイン的にも、操作性においても、有利である。また、精度を向上させつつ、コストを低減することができる。さらに、マイクロコンピュータにおけるソフト処理が容易になるとともに、負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一形態を示す透視図および平面図である。
【図２】この発明の一形態の断面図である。
【図３】ペン入力パッドを説明するための斜視図である。
【図４】ペン入力パッドを説明するための斜視図である。
【図５】ペン入力パッドを説明するための斜視図である。
【図６】ペン入力パッドを示す透視図および平面図である。
【符号の説明】
１０            Ｘ座標検出部
１１            面抵抗体
１３Ａ、１３Ｂ  端子
１４            絶縁基板
１５Ａ〜１５Ｅ  接続線
２０            Ｙ座標検出部
２１            面抵抗体
２３Ａ〜２３Ｄ  端子
２４            絶縁基板
２５Ａ、２５Ｂ  接続線
Ｐ1〜Ｐ10     接点
Ｑ1〜Ｑ10     接点
【図１】
0003743458.tif 000002
【図２】
0003743458.tif 000003
【図３】
0003743458.tif 000004
【図４】
0003743458.tif 000005
【図５】
0003743458.tif 000006
【図６】
0003743458.tif 000007