JP2001043002A - 対角方式座標検出装置 - Google Patents
対角方式座標検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長方形または疑似長方形のパネル部の構造が
シンプルな一層の面抵抗体を使用した、全面アナログ方
式の二次元座標検出装置の省電力化を図る。または４頂
点の検出端子の信号電流の増大を図る。 【解決手段】 電位勾配または電流配分を対角方向（斜
め方向）とする。
シンプルな一層の面抵抗体を使用した、全面アナログ方
式の二次元座標検出装置の省電力化を図る。または４頂
点の検出端子の信号電流の増大を図る。 【解決手段】 電位勾配または電流配分を対角方向（斜
め方向）とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、均一な面抵抗体を
使用した全面アナログ方式の二次元座標検出装置に関
し、特に一層の長方形または疑似長方形の面抵抗体を使
用した装置に関する。
使用した全面アナログ方式の二次元座標検出装置に関
し、特に一層の長方形または疑似長方形の面抵抗体を使
用した装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】二層の抵抗膜が押圧点で互いに導通する
構造の、通称感圧式タッチパネルと言われている二次元
座標検出装置、またはペンから信号を発信し、静電容量
結合を介して面抵抗体がこの信号を受信する座標検出装
置、及び信号伝達の方向がこれと逆の、面抵抗体の各部
を信号駆動し、ペンで受信する座標検出装置、更には面
抵抗体全体を電圧振動させて、指または導電物が近接ま
たは接触した点の位置を検出するタッチパネル装置、ま
た特殊な例では光の当たる位置を検出するＰＳＤ装置等
が知られているが、これらはすべてＸ、Ｙ直交座標系の
Ｘ軸及びＹ軸に平行な電圧印加または電流配分を利用し
て座標検出していた。
構造の、通称感圧式タッチパネルと言われている二次元
座標検出装置、またはペンから信号を発信し、静電容量
結合を介して面抵抗体がこの信号を受信する座標検出装
置、及び信号伝達の方向がこれと逆の、面抵抗体の各部
を信号駆動し、ペンで受信する座標検出装置、更には面
抵抗体全体を電圧振動させて、指または導電物が近接ま
たは接触した点の位置を検出するタッチパネル装置、ま
た特殊な例では光の当たる位置を検出するＰＳＤ装置等
が知られているが、これらはすべてＸ、Ｙ直交座標系の
Ｘ軸及びＹ軸に平行な電圧印加または電流配分を利用し
て座標検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のものは大きく２
種に分類出来て、面抵抗体にＤＣまたはＡＣの電位勾配
を強制的に与えて、指示座標点の電圧レベルを検出する
ものと、面抵抗体の一点に出入りする電流の、４隅へ配
分される電流値を計測するものである。前者は面抵抗体
に電位勾配を与える駆動電流が大きく、後者は４点へ同
時に電流配分されるため、それぞれの信号電流値が小さ
くなり信号のＳ／Ｎ比が悪化する。
種に分類出来て、面抵抗体にＤＣまたはＡＣの電位勾配
を強制的に与えて、指示座標点の電圧レベルを検出する
ものと、面抵抗体の一点に出入りする電流の、４隅へ配
分される電流値を計測するものである。前者は面抵抗体
に電位勾配を与える駆動電流が大きく、後者は４点へ同
時に電流配分されるため、それぞれの信号電流値が小さ
くなり信号のＳ／Ｎ比が悪化する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】電位勾配または電流配分
を対角方向（斜め方向）とする。
を対角方向（斜め方向）とする。
【０００５】
【作用】面抵抗体の対角方向に電位勾配を作ると、負荷
抵抗値が大きくなり、駆動電流値が小さくて済む。ま
た、対角方向に電流配分する場合、対角２点に配分する
ので、４点に配分される従来の場合に比し、それぞれの
信号電流値が大きい。
抵抗値が大きくなり、駆動電流値が小さくて済む。ま
た、対角方向に電流配分する場合、対角２点に配分する
ので、４点に配分される従来の場合に比し、それぞれの
信号電流値が大きい。
【０００６】
【発明の実施の形態】長方形（正方形を含む）または疑
似長方形の、一層の均一な面抵抗体を使用した全面アナ
ログ方式の、４頂点の接続点をスイッチ切換えにより対
角方向の電位勾配または電流配分から指示座標を検出す
る装置であり、機械的、電気的、光学的に面抵抗体表面
への接触または近接する二次元位置を検出する装置であ
る。
似長方形の、一層の均一な面抵抗体を使用した全面アナ
ログ方式の、４頂点の接続点をスイッチ切換えにより対
角方向の電位勾配または電流配分から指示座標を検出す
る装置であり、機械的、電気的、光学的に面抵抗体表面
への接触または近接する二次元位置を検出する装置であ
る。
【０００７】
【実施例】以下本発明の詳細を添付図面を参照して説明
する。図１はＤＣ電位勾配による対角方式の、感圧式座
標検出装置（タッチパネル装置）の一例を示す構成概要
図である。パネル部１の構造から先ず説明する。可撓板
２は透明または不透明の樹脂フィルムまたは０．２ｍｍ
厚程度の薄手のガラスの下側（内面側）に導電膜３が成
膜されている。導電膜３は抵抗性である必要はなく、抵
抗性であっても均一な抵抗値分布の必要性はない。この
導電膜３の少なくとも１ヶ所に引き出し線４が接続され
ている。
する。図１はＤＣ電位勾配による対角方式の、感圧式座
標検出装置（タッチパネル装置）の一例を示す構成概要
図である。パネル部１の構造から先ず説明する。可撓板
２は透明または不透明の樹脂フィルムまたは０．２ｍｍ
厚程度の薄手のガラスの下側（内面側）に導電膜３が成
膜されている。導電膜３は抵抗性である必要はなく、抵
抗性であっても均一な抵抗値分布の必要性はない。この
導電膜３の少なくとも１ヶ所に引き出し線４が接続され
ている。
【０００８】下側の長方形板の構成は、透明または不透
明な絶縁基板またはガラス基板６の上面（内面側）に均
一な面抵抗体５（抵抗膜）が成膜されている。抵抗膜５
は不透明なカーボン膜または透明なＩＴＯ（インジウム
錫酸化物）膜、ＮＥＳＡ（酸化錫）膜等であり、本実施
例では面抵抗値を約１ｋΩ／□とした。抵抗膜５を取り
囲む低抵抗性周囲電極７を配設し、その４頂点（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点）にそれぞれ引き出し線４が接続されてい
る。周囲電極７はカーボンまたは銀カーボン等による均
一な線状抵抗電極であり、本実施例において、ＡＢ間及
びＣＤ間を約９０Ωとし、ＡＤ間及びＢＣ間を約６０Ω
とした。
明な絶縁基板またはガラス基板６の上面（内面側）に均
一な面抵抗体５（抵抗膜）が成膜されている。抵抗膜５
は不透明なカーボン膜または透明なＩＴＯ（インジウム
錫酸化物）膜、ＮＥＳＡ（酸化錫）膜等であり、本実施
例では面抵抗値を約１ｋΩ／□とした。抵抗膜５を取り
囲む低抵抗性周囲電極７を配設し、その４頂点（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点）にそれぞれ引き出し線４が接続されてい
る。周囲電極７はカーボンまたは銀カーボン等による均
一な線状抵抗電極であり、本実施例において、ＡＢ間及
びＣＤ間を約９０Ωとし、ＡＤ間及びＢＣ間を約６０Ω
とした。
【０００９】有効座標検出エリアは周囲電極７の内側全
域である。導電膜３及び抵抗膜５は、実際には互いに狭
い間隔で平行に配置されている。通常は互いに接触しな
い様に一定間隔で配置された絶縁性スペーサ（図示せ
ず）で離されている。指またはスタイラス状の押圧物８
が可撓板２上の一点（Ｐ）を押圧するとＰ点を中心に可
撓板２が撓み、その点の導電膜３が抵抗膜５のｐ点に接
触し、その点で上下２層の導電膜３及び抵抗膜５が導通
する。
域である。導電膜３及び抵抗膜５は、実際には互いに狭
い間隔で平行に配置されている。通常は互いに接触しな
い様に一定間隔で配置された絶縁性スペーサ（図示せ
ず）で離されている。指またはスタイラス状の押圧物８
が可撓板２上の一点（Ｐ）を押圧するとＰ点を中心に可
撓板２が撓み、その点の導電膜３が抵抗膜５のｐ点に接
触し、その点で上下２層の導電膜３及び抵抗膜５が導通
する。
【００１０】抵抗膜５は、後述の方法でＤＣ電位勾配が
時分割で各方向に与えられ、それぞれのＰ点の電圧をＡ
／Ｄコンバータ１４でデジタル化し、プロセッサ１５
（ＣＰＵ）がＰ点の座標を計算し出力する。
時分割で各方向に与えられ、それぞれのＰ点の電圧をＡ
／Ｄコンバータ１４でデジタル化し、プロセッサ１５
（ＣＰＵ）がＰ点の座標を計算し出力する。
【００１１】次に抵抗膜５にＤＣ電位勾配を与える方法
について説明する。スイッチＡ９（ＳＷA）〜スイッチ
Ｄ１２（ＳＷD）のＯＮ／ＯＦＦ状態の組合せにより、
ＤＣ電源１３の電圧がＡ〜Ｄ点に印加される。ＤＣ電源
１３の電圧をＥとすると、従来はＸ座表検出時はＡ及び
Ｄ点の電圧を零とし、Ｂ及びＣ点の電圧をＥとしてい
た。この場合に、抵抗膜５の全面を均一な電位勾配とす
ることが望まれるが、特開昭４７−３６９２３号公報、
特許第１５３６７２３号、特開平８−６３２７４号公
報、特開平９−１５２９４０号公報等でも各種の改善策
が述べられている。
について説明する。スイッチＡ９（ＳＷA）〜スイッチ
Ｄ１２（ＳＷD）のＯＮ／ＯＦＦ状態の組合せにより、
ＤＣ電源１３の電圧がＡ〜Ｄ点に印加される。ＤＣ電源
１３の電圧をＥとすると、従来はＸ座表検出時はＡ及び
Ｄ点の電圧を零とし、Ｂ及びＣ点の電圧をＥとしてい
た。この場合に、抵抗膜５の全面を均一な電位勾配とす
ることが望まれるが、特開昭４７−３６９２３号公報、
特許第１５３６７２３号、特開平８−６３２７４号公
報、特開平９−１５２９４０号公報等でも各種の改善策
が述べられている。
【００１２】本実施例では、ＡＣ間に電圧Ｅを印加（駆
動）する時はＢ及びＤ点をＯＦＦとし、ＢＤ間に電圧Ｅ
を印加する時はＡ及びＣ点をＯＦＦとする。従ってＤＣ
電源１３から見た負荷抵抗が、平均として従来の方法に
比し約２倍になり、低消費電流である。
動）する時はＢ及びＤ点をＯＦＦとし、ＢＤ間に電圧Ｅ
を印加する時はＡ及びＣ点をＯＦＦとする。従ってＤＣ
電源１３から見た負荷抵抗が、平均として従来の方法に
比し約２倍になり、低消費電流である。
【００１３】ここで本実施例に於けるｐ点の座標を算出
する方法について述べる。今、ＡＣ間に電圧Ｅを印加
（駆動）した時の、抵抗膜５上の電位勾配を示す等電位
線の実測例を図２に示す。良く見るとこれは等間隔では
なく、各等電位線も直線ではない。面抵抗体５（抵抗
膜）の面抵抗値を更に大きくするか、または周囲電極７
の抵抗値を更に小さくすれば、図２の等電位線を更に理
想に近づけることは可能である。
する方法について述べる。今、ＡＣ間に電圧Ｅを印加
（駆動）した時の、抵抗膜５上の電位勾配を示す等電位
線の実測例を図２に示す。良く見るとこれは等間隔では
なく、各等電位線も直線ではない。面抵抗体５（抵抗
膜）の面抵抗値を更に大きくするか、または周囲電極７
の抵抗値を更に小さくすれば、図２の等電位線を更に理
想に近づけることは可能である。
【００１４】従って、以後使用する計算式は大変理想状
態に近い近似式である。それぞれの周囲電極７の単位長
当たりの抵抗値はどれも等しいので、ｐ点を通る等電位
線は周囲電極７と約４５°の角をなす。図３に示すよう
に、Ａ点（座標原点とする）を電圧基準点（零電圧点）
として、Ｃ点に電圧Ｅを印加した時、ｐ（ｘ、ｙ）点の
電位（電圧）ＥCは上記の関係から ＥC ＝Ｅ（ｘ＋ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・・・・［式１］ である。ここでＨとＶは抵抗膜５の横と縦のサイズであ
る。
態に近い近似式である。それぞれの周囲電極７の単位長
当たりの抵抗値はどれも等しいので、ｐ点を通る等電位
線は周囲電極７と約４５°の角をなす。図３に示すよう
に、Ａ点（座標原点とする）を電圧基準点（零電圧点）
として、Ｃ点に電圧Ｅを印加した時、ｐ（ｘ、ｙ）点の
電位（電圧）ＥCは上記の関係から ＥC ＝Ｅ（ｘ＋ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・・・・［式１］ である。ここでＨとＶは抵抗膜５の横と縦のサイズであ
る。
【００１５】同様にＣ点を電位零としてＡ点へ電圧Ｅを
印加した時のｐ点の電圧ＥAは ＥA ＝Ｅ（Ｈ−ｘ＋Ｖ−ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・［式２］ である。同様にＤ点を電位零としてＢ点へ電圧Ｅを印加
した時のｐ点の電圧ＥBは、 ＥB ＝Ｅ（ｘ＋Ｖ−ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・・・［式３］ である。同様にＢ点を電圧零としてＤ点へ電圧Ｅを印加
した時のｐ点の電圧ＥDは、 ＥD ＝Ｅ（Ｈ−ｘ＋ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・・・［式４］ である。これらの関係式は、周囲電極７の内側の任意の
ｐ位置で成立する。
印加した時のｐ点の電圧ＥAは ＥA ＝Ｅ（Ｈ−ｘ＋Ｖ−ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・［式２］ である。同様にＤ点を電位零としてＢ点へ電圧Ｅを印加
した時のｐ点の電圧ＥBは、 ＥB ＝Ｅ（ｘ＋Ｖ−ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・・・［式３］ である。同様にＢ点を電圧零としてＤ点へ電圧Ｅを印加
した時のｐ点の電圧ＥDは、 ＥD ＝Ｅ（Ｈ−ｘ＋ｙ）／（Ｈ＋Ｖ）・・・・・・［式４］ である。これらの関係式は、周囲電極７の内側の任意の
ｐ位置で成立する。
【００１６】式１〜式４から、 ｘ／Ｈ＝１／２＋（１＋Ｖ／Ｈ）（ＥB＋ＥC−ＥA−ＥD）／２（ＥA＋ＥB＋ＥC ＋ＥD）・・・・・・・［式５］ 及び ｙ／Ｖ＝１／２＋（１＋Ｈ／Ｖ）（ＥC＋ＥD−ＥA−ＥB）／２（ＥA＋ＥB＋ＥC ＋ＥD）・・・・・・・［式６］ を得る。これらは正規化された座標値を意味する。また
式１〜式４から ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD＝２Ｅ・・・・・・［式７］ の関係があるので式７と式５及び式６を組み合わせるこ
とで各種の計算式を導出できるがここでの説明は省略す
る。
式１〜式４から ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD＝２Ｅ・・・・・・［式７］ の関係があるので式７と式５及び式６を組み合わせるこ
とで各種の計算式を導出できるがここでの説明は省略す
る。
【００１７】ここで座標系を少し変えて考えてみる。す
なわちパネル部１が上下、左右に対称性があることか
ら、中心部を座標原点とし、任意のパネルサイズに容易
に適応させるため、正規化したＸ，Ｙ値を使用する。す
なわち −１≦Ｘ≦１・・・・・・［式８］ −１≦Ｙ≦１・・・・・・［式９］ 及び両座標系の変換式 ｘ／Ｈ＝（Ｘ＋１）／２・・・・・・［式１０］ ｙ／Ｖ＝（Ｙ＋１）／２・・・・・・［式１１］ を得る。式５，式６を式１０，式１１で変換すると、 正規化Ｘ＝（１＋Ｖ／Ｈ）（ＥB＋ＥC−ＥA−ＥD）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ ＥD） ・・・・・・［式１２］ 正規化Ｙ＝（１＋Ｈ／Ｖ）（ＥC＋ＥD−ＥA−ＥB）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD） ・・・・・・［式１３］ を得る。
なわちパネル部１が上下、左右に対称性があることか
ら、中心部を座標原点とし、任意のパネルサイズに容易
に適応させるため、正規化したＸ，Ｙ値を使用する。す
なわち −１≦Ｘ≦１・・・・・・［式８］ −１≦Ｙ≦１・・・・・・［式９］ 及び両座標系の変換式 ｘ／Ｈ＝（Ｘ＋１）／２・・・・・・［式１０］ ｙ／Ｖ＝（Ｙ＋１）／２・・・・・・［式１１］ を得る。式５，式６を式１０，式１１で変換すると、 正規化Ｘ＝（１＋Ｖ／Ｈ）（ＥB＋ＥC−ＥA−ＥD）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ ＥD） ・・・・・・［式１２］ 正規化Ｙ＝（１＋Ｈ／Ｖ）（ＥC＋ＥD−ＥA−ＥB）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD） ・・・・・・［式１３］ を得る。
【００１８】この式１２及び式１３の意味するところ
は、 ＥA、ＥB、ＥC、ＥDを計測すれば、それから正規化
Ｘ、Ｙが求まる。 Ｅの値には無関係にＸ，Ｙ値が求まる。つまり、ＤＣ
電源１３のドリフト及び出力インピーダンスのゆっくり
した変動等に影響されない。 図１の導電膜３が長期使用でかなり劣化しても、電圧
さえ伝われば良いので、耐久性が高い。 式１２、式１３から求めた座標値は、実際のＸ，Ｙ値に
良く近似している。
は、 ＥA、ＥB、ＥC、ＥDを計測すれば、それから正規化
Ｘ、Ｙが求まる。 Ｅの値には無関係にＸ，Ｙ値が求まる。つまり、ＤＣ
電源１３のドリフト及び出力インピーダンスのゆっくり
した変動等に影響されない。 図１の導電膜３が長期使用でかなり劣化しても、電圧
さえ伝われば良いので、耐久性が高い。 式１２、式１３から求めた座標値は、実際のＸ，Ｙ値に
良く近似している。
【００１９】更に改良を加えた周囲電極７と、その時の
実測座標図について説明する。図３の例ではＡＢ間の周
囲電極７の方が、ＡＤ間の周囲電極７よりも両端間抵抗
値が大きいためにＡＢ間の周囲電極７に近いエリアの検
出座標の湾曲性が、ＡＤ間の周囲電極７に近いエリアの
検出座標の湾曲性よりも多い。ＡＢ間，ＡＤ間、ＢＣ
間、ＣＤ間の抵抗値を同じにすることでこれは改善され
た。この場合の電位勾配を示す等電位線は図３と少し変
わるが、図３の距離を周囲電極７の抵抗値に置き変えて
解析すると上述と同様に出来て、結果を記すと、 正規化Ｘ＝２（ＥB＋ＥC−ＥA−ＥD）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD） ・・・・・・［式１４］ 正規化Ｙ＝２（ＥC＋ＥD−ＥA−ＥB）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD） ・・・・・・［式１５］ を得る。この結果は式１２及び式１３からも類推できる
ことは理解されるであろう。
実測座標図について説明する。図３の例ではＡＢ間の周
囲電極７の方が、ＡＤ間の周囲電極７よりも両端間抵抗
値が大きいためにＡＢ間の周囲電極７に近いエリアの検
出座標の湾曲性が、ＡＤ間の周囲電極７に近いエリアの
検出座標の湾曲性よりも多い。ＡＢ間，ＡＤ間、ＢＣ
間、ＣＤ間の抵抗値を同じにすることでこれは改善され
た。この場合の電位勾配を示す等電位線は図３と少し変
わるが、図３の距離を周囲電極７の抵抗値に置き変えて
解析すると上述と同様に出来て、結果を記すと、 正規化Ｘ＝２（ＥB＋ＥC−ＥA−ＥD）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD） ・・・・・・［式１４］ 正規化Ｙ＝２（ＥC＋ＥD−ＥA−ＥB）／（ＥA＋ＥB＋ＥC＋ＥD） ・・・・・・［式１５］ を得る。この結果は式１２及び式１３からも類推できる
ことは理解されるであろう。
【００２０】この場合の算出座標値による検出等座標線
を図８、図９に示す。図８の実線は、周囲電極７の各辺
の両端間抵抗値を約３００Ωとした時のＸ検出等座標線
であり、破線は約６０Ωとした時のＹ検出等座標線の周
辺付近と中央部について示したものである。図９は、図
８に対応したＹとＸ検出等座標線を示したものである。
周囲電極７の抵抗値を小さくした場合の効果は湾曲エラ
ーの少なさとして明らかであるが、消費電流との兼ね合
いで決定すればよい。本実施例では、プロセッサ１５が
これらの湾曲性を補正して座標値を出力している。
を図８、図９に示す。図８の実線は、周囲電極７の各辺
の両端間抵抗値を約３００Ωとした時のＸ検出等座標線
であり、破線は約６０Ωとした時のＹ検出等座標線の周
辺付近と中央部について示したものである。図９は、図
８に対応したＹとＸ検出等座標線を示したものである。
周囲電極７の抵抗値を小さくした場合の効果は湾曲エラ
ーの少なさとして明らかであるが、消費電流との兼ね合
いで決定すればよい。本実施例では、プロセッサ１５が
これらの湾曲性を補正して座標値を出力している。
【００２１】更に、周囲電極７の各辺の両端間抵抗値を
同じにした場合は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点の内のＯＦＦされ
ている点を、ＤＣ電源１３の電圧Ｅの１／２の電圧に接
続すれば、パネル部１の個々のバラツキを少なくする効
果がある。
同じにした場合は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点の内のＯＦＦされ
ている点を、ＤＣ電源１３の電圧Ｅの１／２の電圧に接
続すれば、パネル部１の個々のバラツキを少なくする効
果がある。
【００２２】上述の計算式は全て、ＤＣ電源１３の代わ
りにＡＣ電源の場合にも成立する。その場合、検出電圧
をＡＣ信号のまま高精度でレベル計測するのは難しいの
でＤＣ化するなどのアナログ信号処理をした方が良い。
図４は、面抵抗体２２に信号発生器３３によりＡＣ電位
勾配を与える、対角方式の静電容量結合型の座標検出装
置の一例を示す構成概要図である。スイッチＡ２９〜ス
イッチＤ３２の４個のスイッチの機能は図１のものと同
じである。パネル部２１は図１のものの下側長方形板と
同様のものであるが、信号検出ペン２６の先端は面抵抗
体２２に直接に接触する必要がないので、面抵抗体２２
の表面は絶縁層で覆われている。
りにＡＣ電源の場合にも成立する。その場合、検出電圧
をＡＣ信号のまま高精度でレベル計測するのは難しいの
でＤＣ化するなどのアナログ信号処理をした方が良い。
図４は、面抵抗体２２に信号発生器３３によりＡＣ電位
勾配を与える、対角方式の静電容量結合型の座標検出装
置の一例を示す構成概要図である。スイッチＡ２９〜ス
イッチＤ３２の４個のスイッチの機能は図１のものと同
じである。パネル部２１は図１のものの下側長方形板と
同様のものであるが、信号検出ペン２６の先端は面抵抗
体２２に直接に接触する必要がないので、面抵抗体２２
の表面は絶縁層で覆われている。
【００２３】面抵抗体２２の、ペン２６の先端に近い位
置のＡＣ信号レベルは、静電容量結合２５を介してペン
２６に伝わり、更にペンケーブル２７を介してアナログ
信号処理部３４に伝わる。アナログ信号処理部３４内に
は、増幅器、バンドパスフィルタ、ＡＣ／ＤＣ変換器
（ＡＭ検波器）等があり、入力ＡＣ信号レベルに比例し
たＤＣレベルを出力する。Ａ／Ｄコンバータ３５及びプ
ロセッサ３６は図１のものと同様である。
置のＡＣ信号レベルは、静電容量結合２５を介してペン
２６に伝わり、更にペンケーブル２７を介してアナログ
信号処理部３４に伝わる。アナログ信号処理部３４内に
は、増幅器、バンドパスフィルタ、ＡＣ／ＤＣ変換器
（ＡＭ検波器）等があり、入力ＡＣ信号レベルに比例し
たＤＣレベルを出力する。Ａ／Ｄコンバータ３５及びプ
ロセッサ３６は図１のものと同様である。
【００２４】図１のものと同じく、図４の装置もパネル
部２１を駆動するための消費電流は、従来のものに比し
平均的に約１／２で済む。座標計算式は、上述のものが
すべて使用可能である。その理由は、上述のすべての計
算式は、各計測レベルの比に基づいているために、リニ
アなアナログ処理を重ねても計算結果に影響しない。つ
まり、静電容量２５が大きく変わっても、ＡＣ信号発生
器の出力レベルが個々にバラツイても、アナログ処理部
３４のゲインがバラツイても、ペン２６の先端のパネル
部２１上の座標が高精度に検出される。
部２１を駆動するための消費電流は、従来のものに比し
平均的に約１／２で済む。座標計算式は、上述のものが
すべて使用可能である。その理由は、上述のすべての計
算式は、各計測レベルの比に基づいているために、リニ
アなアナログ処理を重ねても計算結果に影響しない。つ
まり、静電容量２５が大きく変わっても、ＡＣ信号発生
器の出力レベルが個々にバラツイても、アナログ処理部
３４のゲインがバラツイても、ペン２６の先端のパネル
部２１上の座標が高精度に検出される。
【００２５】次に、ペン４５から面抵抗体４２に電流印
加する対角方式の座標検出装置の一例を図５に示す。パ
ネル部４１は図４のものと同様であるが、ＤＣ信号電流
を利用しているので、面抵抗体４２の表面の絶縁層はな
い。パネル部４１のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点は、スイッチＡ４
８、スイッチＢ４９、スイッチＣ５０、スイッチＤ５１
をそれぞれ介して、演算増幅器５８，・・・・のインバ
ート入力端子に図５に示すように接続されている。各演
算増幅器５８，・・・はそのインバート入力端子の電圧
を、ＤＣ電源５２と同じ（例えば１．５Ｖ）に保持する
様に働く、と共に入力電流を出力電圧に変換する。その
トランスインピーダンス値はフィードバック抵抗５７
（例えば１５０ｋΩ）と同じ値になる。
加する対角方式の座標検出装置の一例を図５に示す。パ
ネル部４１は図４のものと同様であるが、ＤＣ信号電流
を利用しているので、面抵抗体４２の表面の絶縁層はな
い。パネル部４１のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点は、スイッチＡ４
８、スイッチＢ４９、スイッチＣ５０、スイッチＤ５１
をそれぞれ介して、演算増幅器５８，・・・・のインバ
ート入力端子に図５に示すように接続されている。各演
算増幅器５８，・・・はそのインバート入力端子の電圧
を、ＤＣ電源５２と同じ（例えば１．５Ｖ）に保持する
様に働く、と共に入力電流を出力電圧に変換する。その
トランスインピーダンス値はフィードバック抵抗５７
（例えば１５０ｋΩ）と同じ値になる。
【００２６】従来のこの種の装置は、スイッチＡ４８〜
スイッチＤ５１のすべてをＯＮにしたのと同じ接続で使
用していた。スイッチ５５がＯＮしている時に、電流印
加ペン４５の先端が面抵抗体４２の表面に接触すると、
電流印加抵抗５３（例えば７５ｋΩ）を介して面抵抗体
４２にＤＣ電流（本実施例では約２０μＡ）が流れる。
この約２０μＡのＤＣ電流は周囲電極４３を介して４頂
点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点）に配分され、前述の電圧に変換
され、アナロク゛マルチフ゜レクサ５９により順次Ａ／Ｄコンバータ
６０に印加される。
スイッチＤ５１のすべてをＯＮにしたのと同じ接続で使
用していた。スイッチ５５がＯＮしている時に、電流印
加ペン４５の先端が面抵抗体４２の表面に接触すると、
電流印加抵抗５３（例えば７５ｋΩ）を介して面抵抗体
４２にＤＣ電流（本実施例では約２０μＡ）が流れる。
この約２０μＡのＤＣ電流は周囲電極４３を介して４頂
点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点）に配分され、前述の電圧に変換
され、アナロク゛マルチフ゜レクサ５９により順次Ａ／Ｄコンバータ
６０に印加される。
【００２７】スイッチ５５をＯＦＦにすると、ペン４５
の座標指示を無効にする。抵抗５４はペン４５が静電気
等により帯電することを防止する高抵抗（例えば３３０
ｋΩ）である。フィードバックコンデンサ５６は、不要
なＡＣ成分を少なくすることと、演算増幅器５８の安定
動作のための、例えば６８０ｐＦである。
の座標指示を無効にする。抵抗５４はペン４５が静電気
等により帯電することを防止する高抵抗（例えば３３０
ｋΩ）である。フィードバックコンデンサ５６は、不要
なＡＣ成分を少なくすることと、演算増幅器５８の安定
動作のための、例えば６８０ｐＦである。
【００２８】ここで面抵抗体４２及び周囲電極４３によ
る電流配分と検出座標について説明する。図６はパネル
部４１に流れる電流のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点への電流配分説
明図である。今、スイッチＡ４８（ＳＷA）〜スイッチ
Ｄ５１（ＳＷD）のすべてがＯＮしているとする。また
電流ｉがｐ（Ｘ、Ｙ）点に印加されているとする。Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点に流れる電流を図示するように計測出来る
ようにし、しかしその計測部の抵抗値は零とする。従っ
てＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点は等電位に保持される。
る電流配分と検出座標について説明する。図６はパネル
部４１に流れる電流のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点への電流配分説
明図である。今、スイッチＡ４８（ＳＷA）〜スイッチ
Ｄ５１（ＳＷD）のすべてがＯＮしているとする。また
電流ｉがｐ（Ｘ、Ｙ）点に印加されているとする。Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ点に流れる電流を図示するように計測出来る
ようにし、しかしその計測部の抵抗値は零とする。従っ
てＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点は等電位に保持される。
【００２９】ここでもパネル中心部を座標原点とし、正
規化したＸ、Ｙ値を使用する。ＸとＹの範囲は式８及び
式９と同じである。この場合の近似式を求めることは出
来た。今、ｐ点を通るＸ、Ｙ軸に平行な線により有効エ
リアを図示するように４分割して考える。その面積をそ
れぞれＳ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4とする。
規化したＸ、Ｙ値を使用する。ＸとＹの範囲は式８及び
式９と同じである。この場合の近似式を求めることは出
来た。今、ｐ点を通るＸ、Ｙ軸に平行な線により有効エ
リアを図示するように４分割して考える。その面積をそ
れぞれＳ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4とする。
【００３０】ここでＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点へ配分される電流
値は、その対角方向の面積に比例すると仮定してみる。
例えばＡ点に流れる電流値はＳ3に比例すると仮定す
る。すなわち、 ｉA＝ｉＳ3／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１６］ ｉB＝ｉＳ4／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１７］ ｉC＝ｉＳ1／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１８］ ｉD＝ｉＳ2／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１９］ また各面積は、 Ｓ1 ＝（１＋Ｘ）（１＋Ｙ）・・・・・［式２０］ Ｓ2 ＝（１−Ｘ）（１＋Ｙ）・・・・・［式２１］ Ｓ3 ＝（１−Ｘ）（１−Ｙ）・・・・・［式２２］ Ｓ4 ＝（１＋Ｘ）（１−Ｙ）・・・・・［式２３］ である。また式２０〜式２３から （Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）＝４・・・・・［式２４］ を得る。
値は、その対角方向の面積に比例すると仮定してみる。
例えばＡ点に流れる電流値はＳ3に比例すると仮定す
る。すなわち、 ｉA＝ｉＳ3／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１６］ ｉB＝ｉＳ4／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１７］ ｉC＝ｉＳ1／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１８］ ｉD＝ｉＳ2／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）・・・・［式１９］ また各面積は、 Ｓ1 ＝（１＋Ｘ）（１＋Ｙ）・・・・・［式２０］ Ｓ2 ＝（１−Ｘ）（１＋Ｙ）・・・・・［式２１］ Ｓ3 ＝（１−Ｘ）（１−Ｙ）・・・・・［式２２］ Ｓ4 ＝（１＋Ｘ）（１−Ｙ）・・・・・［式２３］ である。また式２０〜式２３から （Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）＝４・・・・・［式２４］ を得る。
【００３１】式１６〜式２４までを使用し、多くのパラ
メータと、実験誤差を少なくするために同一パラメータ
により製作した多数個のパネルにより得た実験結果によ
ると、周囲電極４３の各辺の両端間抵抗値が低くなるに
従い、実測ｉA〜ｉDは任意のｐ点について限りなく上記
仮定式の値に近づくことが判明した。また、面抵抗体４
２の面抵抗値を低くした場合は、それに比例して周囲電
極４３の抵抗値を低くすると、仮定式による値と実測値
の誤差範囲が同じになることも判明した。
メータと、実験誤差を少なくするために同一パラメータ
により製作した多数個のパネルにより得た実験結果によ
ると、周囲電極４３の各辺の両端間抵抗値が低くなるに
従い、実測ｉA〜ｉDは任意のｐ点について限りなく上記
仮定式の値に近づくことが判明した。また、面抵抗体４
２の面抵抗値を低くした場合は、それに比例して周囲電
極４３の抵抗値を低くすると、仮定式による値と実測値
の誤差範囲が同じになることも判明した。
【００３２】因みに一例を上げると、面抵抗体４２の面
抵抗値が１ｋΩ／□であり、周囲電極４３の各辺の両端
間抵抗値が３５Ωの場合、ｉA〜ｉDの仮定計算値と実測
値との差は、任意のｐ点位置で、最大でも１．５％であ
った。ここまで計算値が一致すると、実際上は面抵抗体
４２の不均一性による誤差の方が多くなる。従って、周
囲電極４３の抵抗値が面抵抗体４２の面抵抗値に比し、
充分に低い場合、式１６〜式１９は非常に良い近似式と
言い得る。
抵抗値が１ｋΩ／□であり、周囲電極４３の各辺の両端
間抵抗値が３５Ωの場合、ｉA〜ｉDの仮定計算値と実測
値との差は、任意のｐ点位置で、最大でも１．５％であ
った。ここまで計算値が一致すると、実際上は面抵抗体
４２の不均一性による誤差の方が多くなる。従って、周
囲電極４３の抵抗値が面抵抗体４２の面抵抗値に比し、
充分に低い場合、式１６〜式１９は非常に良い近似式と
言い得る。
【００３３】ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点の４点に同時に
電流ｉを配分しないで、対角方向の２点に同時に配分す
ることを考えてみる。つまりｉAとｉCを計測する時はス
イッチＡ４８（ＳＷA）とスイッチＣ５０（ＳＷC）とを
ＯＮし、スイッチＢ４９（ＳＷB）とスイッチＤ５１
（ＳＷD）とをＯＦＦする。またｉBとｉDを計測する時
は、スイッチＢ４９（ＳＷB）とスイッチＤ５１（Ｓ
ＷD）とをＯＮし、スイッチＡ４８（ＳＷA）とスイッチ
Ｃ５０（ＳＷC）とをＯＦＦする。これらの対角方向へ
の電流配分の計測を時分割で行う。これらの配分電流値
を以後ｉA〜ｉDと表記する。
電流ｉを配分しないで、対角方向の２点に同時に配分す
ることを考えてみる。つまりｉAとｉCを計測する時はス
イッチＡ４８（ＳＷA）とスイッチＣ５０（ＳＷC）とを
ＯＮし、スイッチＢ４９（ＳＷB）とスイッチＤ５１
（ＳＷD）とをＯＦＦする。またｉBとｉDを計測する時
は、スイッチＢ４９（ＳＷB）とスイッチＤ５１（Ｓ
ＷD）とをＯＮし、スイッチＡ４８（ＳＷA）とスイッチ
Ｃ５０（ＳＷC）とをＯＦＦする。これらの対角方向へ
の電流配分の計測を時分割で行う。これらの配分電流値
を以後ｉA〜ｉDと表記する。
【００３４】この場合の（対角方式に於いての）ｉ
Aは、同時４点配分時のＡ点に流れる電流と、同時４点
配分時のＢ点に流れる電流の内のＡ点に配分される電
流、つまり（４配分時のＢ電流）ＲY／（ＲX＋ＲY）
と、同時４点配分時のＤ点に流れる電流の内のＡ点に配
分される電流、つまり（４配分時のＤ電流）ＲX／（ＲX
＋ＲY）との和となる。ここでＲXは周囲電極４３のＡＢ
間及びＣＤ間の抵抗値であり、ＲYは周囲電極４３のＡ
Ｄ間及びＢＣ間の抵抗値である。
Aは、同時４点配分時のＡ点に流れる電流と、同時４点
配分時のＢ点に流れる電流の内のＡ点に配分される電
流、つまり（４配分時のＢ電流）ＲY／（ＲX＋ＲY）
と、同時４点配分時のＤ点に流れる電流の内のＡ点に配
分される電流、つまり（４配分時のＤ電流）ＲX／（ＲX
＋ＲY）との和となる。ここでＲXは周囲電極４３のＡＢ
間及びＣＤ間の抵抗値であり、ＲYは周囲電極４３のＡ
Ｄ間及びＢＣ間の抵抗値である。
【００３５】従って、 ｉA＝ｉＳ3／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4） ＋ｉＳ4ＲY／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY） ＋ｉＳ2ＲX／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY）・・・［式２５］ 同様に、 ｉC＝ｉＳ1／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4） ＋ｉＳ4ＲX／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY） ＋ｉＳ2ＲY／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY）・・・［式２６］ また、 ｉB＝ｉＳ4／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4） ＋ｉＳ3ＲY／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY） ＋ｉＳ1ＲX／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY）・・・［式２７］ ｉD＝ｉＳ2／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4） ＋ｉＳ3ＲX／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY） ＋ｉＳ1ＲY／（Ｓ1＋Ｓ2＋Ｓ3＋Ｓ4）（ＲX＋ＲY）・・・［式２８］ となる。
【００３６】式２０〜式２４及び式２５〜式２８から
Ｘ、Ｙについて解き、ｉA，ｉB，ｉC，ｉDで表現する
と、 Ｘ＝（１＋ＲY／ＲX）（ｉB＋ｉC−ｉA−ｉD）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式２９］ Ｙ＝（１＋ＲX／ＲY）（ｉC＋ｉD−ｉA−ｉB）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式３０］ を得る。
Ｘ、Ｙについて解き、ｉA，ｉB，ｉC，ｉDで表現する
と、 Ｘ＝（１＋ＲY／ＲX）（ｉB＋ｉC−ｉA−ｉD）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式２９］ Ｙ＝（１＋ＲX／ＲY）（ｉC＋ｉD−ｉA−ｉB）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式３０］ を得る。
【００３７】ここで得た結果の式２９及び式３０は、式
１２及び式１３と形が全く同じである。また ｉA＋ｉC＝ｉB＋ｉD・・・・・・［式３１］ の関係があるので、式２９及び式３０は各種の変形が出
来るが、ここでの説明は省略する。
１２及び式１３と形が全く同じである。また ｉA＋ｉC＝ｉB＋ｉD・・・・・・［式３１］ の関係があるので、式２９及び式３０は各種の変形が出
来るが、ここでの説明は省略する。
【００３８】図５の実施例でもやはり、周囲電極４３の
各辺の両端間抵抗値を同じにすることで、縦と横の周辺
近くの湾曲性を同程度とすることが出来た。この場合の
座標計算式は式２９及び式３０から、 Ｘ＝２（ｉB＋ｉC−ｉA−ｉD）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式３２］ Ｙ＝２（ｉC＋ｉD−ｉA−ｉB）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式３３］ となる。
各辺の両端間抵抗値を同じにすることで、縦と横の周辺
近くの湾曲性を同程度とすることが出来た。この場合の
座標計算式は式２９及び式３０から、 Ｘ＝２（ｉB＋ｉC−ｉA−ｉD）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式３２］ Ｙ＝２（ｉC＋ｉD−ｉA−ｉB）／（ｉA＋ｉB＋ｉC＋ｉD） ・・・・［式３３］ となる。
【００３９】本実施例での式３２及び式３３を使用した
実測座標パターンは、図１のパネル部１の下側長方形板
と同条件の時、図８及び図９に示したものと同じであっ
た。式２９〜式３３はＤＣ信号のみならずＡＣ信号でも
成立する。またＤＣ信号時、電流の向きは正でも負でも
よい。図５に示す回路は、負の電流をパネル部４１に印
加する例である。
実測座標パターンは、図１のパネル部１の下側長方形板
と同条件の時、図８及び図９に示したものと同じであっ
た。式２９〜式３３はＤＣ信号のみならずＡＣ信号でも
成立する。またＤＣ信号時、電流の向きは正でも負でも
よい。図５に示す回路は、負の電流をパネル部４１に印
加する例である。
【００４０】ここでＡＣ信号を使用したタッチパネル装
置について説明する。図７に示す実施例は、ＡＣ電流配
分による対角方式の座標検出装置（タッチパネル装置）
としたものである。パネル部７１は図４または図５のも
のと同じである。ＡＣ信号源としての振動電圧発生器８
２が、アナログ信号処理部８３内の各振動電圧印加回路
８４（パネル部７１の信号入力回路）に振動電圧を与え
る。振動電圧印加回路８４は、そのパネル入力部を低イ
ンピーダンスで振動させ、且つアナログマルチプレクサ
８５にパネルからの電流を出力する。その簡単な例は、
トランジスタのベースをＡＣ信号で振動させ、エミッタ
をパネルと接続し、コレクタから電流出力するものがあ
る。
置について説明する。図７に示す実施例は、ＡＣ電流配
分による対角方式の座標検出装置（タッチパネル装置）
としたものである。パネル部７１は図４または図５のも
のと同じである。ＡＣ信号源としての振動電圧発生器８
２が、アナログ信号処理部８３内の各振動電圧印加回路
８４（パネル部７１の信号入力回路）に振動電圧を与え
る。振動電圧印加回路８４は、そのパネル入力部を低イ
ンピーダンスで振動させ、且つアナログマルチプレクサ
８５にパネルからの電流を出力する。その簡単な例は、
トランジスタのベースをＡＣ信号で振動させ、エミッタ
をパネルと接続し、コレクタから電流出力するものがあ
る。
【００４１】スイッチＡ７８〜スイッチＤ８１の機能は
図５に示したものと同じである。従って面抵抗体７２は
全面が振動電圧発生器８２の出力電圧に従い電圧振動す
る。また人体は、従来から知られている様にＡＣ信号に
対して接地効果を持っており、その指７５が面抵抗体７
２に接触または近接した時に、その指先を通して面抵抗
体７２にＡＣ信号電流が流れる。座標の算出方法は図５
の例と同じである。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点を流れる電流に比
例した電圧をＡ／Ｄコンバータ８６に印加するので、式
２９，式３０または式３２，式３３の各電流値の代わり
に、それに比例した各電圧値で計算してよい。また指７
５に流れる電流の大きさは、本質的に計算結果に影響し
ない。
図５に示したものと同じである。従って面抵抗体７２は
全面が振動電圧発生器８２の出力電圧に従い電圧振動す
る。また人体は、従来から知られている様にＡＣ信号に
対して接地効果を持っており、その指７５が面抵抗体７
２に接触または近接した時に、その指先を通して面抵抗
体７２にＡＣ信号電流が流れる。座標の算出方法は図５
の例と同じである。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点を流れる電流に比
例した電圧をＡ／Ｄコンバータ８６に印加するので、式
２９，式３０または式３２，式３３の各電流値の代わり
に、それに比例した各電圧値で計算してよい。また指７
５に流れる電流の大きさは、本質的に計算結果に影響し
ない。
【００４２】図５及び図７に示した例では、従来の４頂
点に同時に電流を配分する場合よりも、各頂点の電流が
平均的に約２倍になり、信号のＳ／Ｎ比が良いので算出
座標の精度が従来よりも良くなる効果を得た。
点に同時に電流を配分する場合よりも、各頂点の電流が
平均的に約２倍になり、信号のＳ／Ｎ比が良いので算出
座標の精度が従来よりも良くなる効果を得た。
【００４３】次に、面抵抗体を取り囲む周囲電極が無い
場合について説明する。図１，図４，図５，図７のもの
に、周囲電極が無い面抵抗体のパネルを使用し、式１
２，式１３または式２９，式３０により座標を算出する
と、皆同様の座標パターンとなり、図１０及び図１１に
示す。これらの検出等座標線のＸ側とＹ側パターンが略
平行となる４頂点付近は、略一次元要素のみの情報量し
かなく、そこは使用に耐えないが、中央付近は内蔵する
プロセッサで補正を掛けながら使用可能となる。このパ
ネル構造でも、本発明の対角方式は、面抵抗体を駆動す
る場合の駆動電流が少なくなり、電流配分を利用する場
合の各頂点に流れる電流が多くなるメリットを持つ。
場合について説明する。図１，図４，図５，図７のもの
に、周囲電極が無い面抵抗体のパネルを使用し、式１
２，式１３または式２９，式３０により座標を算出する
と、皆同様の座標パターンとなり、図１０及び図１１に
示す。これらの検出等座標線のＸ側とＹ側パターンが略
平行となる４頂点付近は、略一次元要素のみの情報量し
かなく、そこは使用に耐えないが、中央付近は内蔵する
プロセッサで補正を掛けながら使用可能となる。このパ
ネル構造でも、本発明の対角方式は、面抵抗体を駆動す
る場合の駆動電流が少なくなり、電流配分を利用する場
合の各頂点に流れる電流が多くなるメリットを持つ。
【００４４】次に、面抵抗体パネルの形が、図１２に示
す様な、中心点に関して対象な、凹パラボラ条の４辺で
閉じられた形（疑似長方形）を有する場合について述べ
る。長方形の面抵抗体の場合、図８〜図１１で示した様
に、多かれ少なかれ湾曲した検出座標パターンとなる
が、それを改善する為に考えられたものが図１２に示す
形状の面抵抗体のパネル９０である。この形状でも周囲
電極があるものと無いものとが可能だが、いずれにして
も本発明の対角方式を利用出来て、同様のメリットを持
つ。
す様な、中心点に関して対象な、凹パラボラ条の４辺で
閉じられた形（疑似長方形）を有する場合について述べ
る。長方形の面抵抗体の場合、図８〜図１１で示した様
に、多かれ少なかれ湾曲した検出座標パターンとなる
が、それを改善する為に考えられたものが図１２に示す
形状の面抵抗体のパネル９０である。この形状でも周囲
電極があるものと無いものとが可能だが、いずれにして
も本発明の対角方式を利用出来て、同様のメリットを持
つ。
【００４５】次にＰＳＤ（半導体光位置検出器）を用い
た装置について述べる。光が当たった位置に発生する電
荷が、抵抗層を通じて外周部に配分され、それを検出し
て光位置を判定する。その内、一層の抵抗層とその周辺
４点の検出端子を持つものは、本発明の対角方式によ
り、各端子の検出電流が平均的に約２倍になり検出精度
が従来より向上する。
た装置について述べる。光が当たった位置に発生する電
荷が、抵抗層を通じて外周部に配分され、それを検出し
て光位置を判定する。その内、一層の抵抗層とその周辺
４点の検出端子を持つものは、本発明の対角方式によ
り、各端子の検出電流が平均的に約２倍になり検出精度
が従来より向上する。
【００４６】
【発明の効果】パネル部に電位勾配を与え、その電圧に
より座標情報を検出する場合は、パネル部を駆動するた
めの消費電流が削減され、またパネル部の電流配分から
座標を検出する場合は、パネル部の各検出端子の電流が
多くなり、Ｓ／Ｎ比が良くなり検出座標精度が向上し
た。
より座標情報を検出する場合は、パネル部を駆動するた
めの消費電流が削減され、またパネル部の電流配分から
座標を検出する場合は、パネル部の各検出端子の電流が
多くなり、Ｓ／Ｎ比が良くなり検出座標精度が向上し
た。
【図１】 ＤＣ電位勾配による対角方式の、感圧式座標
検出装置（タッチパネル装置）の一例を示す構成概要図
検出装置（タッチパネル装置）の一例を示す構成概要図
【図２】 図１に示す装置のＡＣ間を電圧駆動した時
の、面抵抗体５上の等電位線の実測図の一例
の、面抵抗体５上の等電位線の実測図の一例
【図３】 ＤＣ電位勾配を利用した対角方式の、座標計
算の説明図
算の説明図
【図４】 ＡＣ電位勾配による対角方式の、ペンによる
静電容量結合型座標検出装置の一例を示す構成概要図
静電容量結合型座標検出装置の一例を示す構成概要図
【図５】 ＤＣ電流配分による対角方式の、座標検出装
置の一例を示す構成概要図
置の一例を示す構成概要図
【図６】 ＤＣ電流配分を利用した対角方式の、座標計
算の説明図
算の説明図
【図７】 ＡＣ電流配分による対角方式の、座標検出装
置（タッチパネル装置）の一例を示す構成概要図
置（タッチパネル装置）の一例を示す構成概要図
【図８】 対角方式の座標検出装置の、検出等座標線の
Ｘ方向の実測図の一例
Ｘ方向の実測図の一例
【図９】 対角方式の座標検出装置の、検出等座標線の
Ｙ方向の実測図の一例
Ｙ方向の実測図の一例
【図１０】 対角方式の座標検出装置の、面抵抗体の周
囲の抵抗性電極が無い場合の、検出等座標線のＸ方向の
実測図
囲の抵抗性電極が無い場合の、検出等座標線のＸ方向の
実測図
【図１１】 対角方式の座標検出装置の、面抵抗体の周
囲の抵抗性電極が無い場合の、検出等座標線のＹ方向の
実測図
囲の抵抗性電極が無い場合の、検出等座標線のＹ方向の
実測図
【図１２】 検出等座標線の湾曲性を改善する、対角方
式の面抵抗体の疑似長方形の形状図
式の面抵抗体の疑似長方形の形状図
１ パネル部 ２ 可撓板 ３ 導電膜 ４ 引き出し線 ５ 面抵抗体 ６ 基板（ガラス等） ７ 面抵抗体５を取囲む低抵抗性周囲電極 ８ 指またはスタイラス状の押圧物 ９ スイッチＡ １０ スイッチＢ １１ スイッチＣ １２ スイッチＤ １３ ＤＣ電源 １４ Ａ／Ｄコンバータ １５ プロセッサ ２１ パネル部 ２２ 面抵抗体 ２３ 面抵抗体２２を取囲む低抵抗性周囲電極 ２４ 基板 ２５ 静電容量結合 ２６ 信号検出ペン ２７ ペンケーブル ２８ 引出し線 ２９ スイッチＡ ３０ スイッチＢ ３１ スイッチＣ ３２ スイッチＤ ３３ ＡＣ信号発生器 ３４ アナログ信号処理部 ３５ Ａ／Ｄコンバータ ３６ プロセッサ ４１ パネル部 ４２ 面抵抗体 ４３ 周囲電極 ４４ 基板 ４５ 電流印加ペン ４６ ペンケーブル ４７ 引出し線 ４８ スイッチＡ ４９ スイッチＢ ５０ スイッチＣ ５１ スイッチＤ ５２ ＤＣ電源（例えば１．５Ｖ） ５３ 電流印加抵抗（例えば７５ｋΩ） ５４ 抵抗（例えば３３０ｋΩ） ５５ スイッチ ５６ フィードバックコンデンサ（例えば６８０ｐ
Ｆ） ５７ フィードバック兼電流／電圧変換抵抗（例えば
１５０ｋΩ） ５８ 演算増幅器 ５９ アナログマルチプレクサ ６０ Ａ／Ｄコンバータ ６１ プロセッサ ７１ パネル部 ７２ 面抵抗体 ７３ 周囲電極 ７４ 基板 ７５ 指 ７６ 接地効果等価容量 ７７ 接地効果等価抵抗 ７８ スイッチＡ ７９ スイッチＢ ８０ スイッチＣ ８１ スイッチＤ ８２ 振動電圧発生器 ８３ アナログ信号処理部 ８４ 振動電圧印加回路 ８５ アナログマルチプレクサ ８６ Ａ／Ｄコンバータ ８７ プロセッサ ９０ 面抵抗体パネル
Ｆ） ５７ フィードバック兼電流／電圧変換抵抗（例えば
１５０ｋΩ） ５８ 演算増幅器 ５９ アナログマルチプレクサ ６０ Ａ／Ｄコンバータ ６１ プロセッサ ７１ パネル部 ７２ 面抵抗体 ７３ 周囲電極 ７４ 基板 ７５ 指 ７６ 接地効果等価容量 ７７ 接地効果等価抵抗 ７８ スイッチＡ ７９ スイッチＢ ８０ スイッチＣ ８１ スイッチＤ ８２ 振動電圧発生器 ８３ アナログ信号処理部 ８４ 振動電圧印加回路 ８５ アナログマルチプレクサ ８６ Ａ／Ｄコンバータ ８７ プロセッサ ９０ 面抵抗体パネル
Claims (4)
- 【請求項１】 凹パラボラ状の４辺で閉じられ且つ中心
点に関しては対称な疑似長方形または長方形の一層の面
抵抗体と、該面抵抗体の４頂点と制御部とに接続された
スイッチ回路とを少なくとも備え、前記スイッチ回路は
前記面抵抗体に対して対角方向の電位勾配を作るかまた
は前記対角方向の電流配分を作る手段であることを特徴
とする対角方式座標検出装置。 - 【請求項２】 前記面抵抗体を取囲む抵抗性周囲電極を
配設したことを特徴とする請求項１記載の対角方式座標
検出装置。 - 【請求項３】 前記周囲電極の各辺の両端間抵抗値をす
べて等しくしたことを特徴とする請求項２記載の対角方
式座標検出装置。 - 【請求項４】 前記電流配分が、光の照射により発生し
た電荷による電流配分であることを特徴とする請求項１
記載の対角方式座標検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP21667299A JP4168537B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 対角方式座標検出装置 |
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| JP21667299A JP4168537B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 対角方式座標検出装置 |
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|---|---|
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| JP4168537B2 JP4168537B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=16692125
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|---|---|---|---|
| JP21667299A Expired - Lifetime JP4168537B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 対角方式座標検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-07-30 JP JP21667299A patent/JP4168537B2/ja not_active Expired - Lifetime
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