JP2707253B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透明シート状のパネルを２枚組み合わせて
構成される入力装置に関する。 〔従来の技術〕 従来の入力装置の構成は、第５図に示すように表面に
全面電極40を施したフィルムまたはガラスからなる上側
パネル１と、同様に表面に全面電極41を施したガラスか
らなる下側パネル２とを前記全面電極が対向するように
組み合わせてスペーサーなどを介して貼り合わせて構成
されている。全面電極40の両端には電極端子42、43が形
成されてなり、同様に全面電極41の両端には電極端子4
4、45が形成されている。そして、これら電極端子は上
側パネルと下側パネルとで直交する方向に設置されてい
る。 また、上述の入力装置に用いられる駆動回路の一例を
第３図に示す。すなわち、同図の３〜８はトランジス
タ、９〜20、31、32は抵抗、21、22はセラミックコンデ
ンサ、端子23、24には例えば5Vの電圧をかける。端子2
5、27はトランジスタ３〜８のスイッチングを制御する
制御用入力端子である。端子26、30は電圧検出用出力端
子である。 まず動作原理の概要を説明する。 ＜Ｘ座標の検出＞ 下側パネル２の一方の電極端子に5V、他方の電極端子
に0Vを印加して一様な電位勾配を抵抗面上（全面電極
上）に発生させ、上側パネル１の一方の電極端子をADコ
ンバータ（第５図には図示せず）に接続し、他方の電極
端子をフロート状態（接続されるトランジスタをOFF）
とする。ここで、上側パネル１側から押圧動作がなされ
ると押圧点において上側パネル１と下側パネル２の全面
電極40、41が接触し、押圧点のＸ座標に応じた電位が上
側パネル１に伝えられる。この電位をADコンバータを用
いてディジタル化し、Ｘ座標値として出力する。 ＜Ｙ座標の検出＞ 一方、Ｙ座標の検出は、上側パネル１と下側パネル２
の役割を入れ替えて上記Ｘ座標検出と同様の動作を行
う。これらの動作を交互に連続的に繰り返すことにより
押下点位置の検出を行うものである（詳しくは特開昭61
−290522号公報第２頁および第５図参照）。 第３図において、まずＸ座標を検出して次にＹ座標を
検出する制御方法を以下に説明する。端子23、24には＋
5Vの電圧をかける。Ｘ座標を検出するには、端子25に＋
5Vの信号を入れ、端子27にグランド（GND）レベルの信
号を入れる。するとトランジスタ３〜５はON、トランジ
スタ６〜８はOFFする。すなわち、下側パネル２にはＸ
方向に電圧がかかり、全面電極41内の距離に比例した電
圧分布を有することになる。そして、上側パネル１が、
例えば指・ペン等で押圧されると、下側パネル２に接触
することになり、その接触によりＸ方向の押圧点におけ
る電圧が、上側パネル１の全面電極40と電極端子42を介
して端子30により検出される。Ｙ座標を検出するには、
まず端子25にGNDレベルの信号を入れ、端子27に＋5Vの
信号を入れる。するとトランジスタ３〜５はOFF、トラ
ンジスタ６〜８はONする。すなわち、今度は上側パネル
１にＹ方向に電圧がかかり、上記と同様に端子26からＹ
方向の押圧点における電圧が検出できる。ここで、抵抗
31、32は、検出側パネル（上側パネルまたは下側パネ
ル）と浮遊容量に蓄えれた不要な電荷を放出し、パネル
電位を安定させる役割を持つ。しかし、同時にこの抵抗
は、パネル間の接触抵抗とGNDとの間に直列接続される
ため、押圧点の電位を抵抗分割してADコンバータに入力
するという不具合を生じさせる。したがって、後者の不
具合を実用的なレベルで解決するためには、抵抗31・32
をできるだけ大きな抵抗値とすることが望ましい（例え
ば5MΩ）。セラミックコンデンサ21、22はトランジスタ
４、７のスイッチングを速くする為に用いられ、小さい
容量のコンデンサを使用する（例えば22PF）。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前述の従来技術では、どちらか片方の全面電
極が相対する側の押圧下の位置の電圧を検出するという
動作のために、例えば上側パネルの全面電極の両側間に
5Vの電位が加えられ、次の段階では、同パネルが相対す
る側の押圧点の位置の電位を検出する側になる。すなわ
ち、＋5VとGNDから同時に切り替わるために、ある電圧
レベルをもっていた。この点をより詳しく説明すると、
上述の例のようにＸ座標検出の動作中、下側パネルは5V
及び0Vで駆動されているため、電極間に一定の電流が流
れている。このＸ座標検出動作からＹ座標検出動作に切
り替わる際、5V及び0Vによる駆動が途絶えるために誘導
電流が発生し、上側パネル及びその配線と周辺部材との
間に存在する浮遊容量に電荷が蓄えられる。Ｙ座標検出
動作において、上側パネルはADコンバータに入力抵抗や
トランジスタのOFF抵抗といった高抵抗で接地されるだ
けであるため、蓄えられた電荷が長時間に渡って残って
しまう。この場合、押圧動作が行われなくても上側パネ
ルは何らかの電位を持つため、押圧動作と区別がつかな
いという問題点を有する。また、押圧動作が行われたと
きも、上下パネルの接触抵抗が大きい場合や検出動作を
高速で行う場合には、上側パネルの電位が押圧位置に応
じた正しいレベルに達するまでの時間変動するため、正
しい座標値が得られないという問題点を有する。なお、
Ｙ座標検出動作からＸ座標検出動作に切り替わる場合も
同様の現象が生じる。 以上のような理由により、正確な電圧検出ができず、
よって正確な位置座標の検出ができないという問題点を
有していた。 そこで、本発明はこのような問題点を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、押圧点
の正確な電圧を検出できる入力装置を提供することにあ
る。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の入力装置は、内面に全面電極が形成されその
両端に電極端子が設けられた一対のパネルを対向配置
し、一方の全面電極の両端の電極端子に各々所定の電圧
レベルとGNDレベルの電圧とを印加してその表面に電圧
分布を形成する電圧印加手段と、該電圧印加手段から前
記電極端子への電圧印加を開閉するスイッチ手段とを有
するとともに、前記一対のパネルに形成された全面電極
が接触したとき、他方の全面電極が得た電圧と前記電圧
分布とから接触位置を検知する入力装置において、 一方のパネルは、全面電極に電圧が印加され電圧分布
が形成され、且つ、他方のパネルは、一対の全面電極の
接触点における電圧を該他方のパネルの電極端子により
検出する前に前記スイッチ手段が制御され、前記電極端
子に前記GNDレベルの電圧が印加されてなり、 次いで、一対の全面電極の接触点における電圧を他方
のパネルの電極端子により検出することを特徴とする。 〔作用〕 上記の構成によれば、一方のパネルの電極端子に電圧
を印加するときには、他方のパネルの全面電極の電位が
GNDレベルとなるように制御したので、該他方のパネル
が、浮遊容量に蓄えられた不要な電荷をもつことを防止
できる。 〔実施例〕 第１図は、本発明の実施例における駆動回路の一例を
示す図である。１は上側パネル、２は下側パネル、３〜
８はトランジスタ、９〜20は抵抗、21、22はセラミック
コンデンサである。端子23、24には例えば5Vの電圧をか
ける。端子25〜28はトランジスタ３〜８のスイッチング
を制御する制御用入力端子である。端子29、30は電圧検
出用出力端子である。以下表１・表２、第２図を用い
て、Ｘ座標、Ｙ座標を検出する制御方法を説明する。 まず、Ｘ座標を検出する場合は、表１に示すように端
子25〜28を初期状態→STEP1→STEP2と制御する。すなわ
ち、初期状態では端子25、26、27、28がそれぞれ0V、5
V、0V、5Vであるからトランジスタ３、４、６、７はOFF
で、トランジスタ５、８はONとなる。よって、上側パネ
ルおよび下側パネルは電気的にGNDレベルに保たれてい
る。次にSTEP1の段階で、トランジスタ３、４がONす
る。すなわち、Ｘ方向の全面電極に電圧がかかる。この
時点では電圧を検出する側の上側パネルはGNDレベルに
保たれている。次にSTEP2の段階で、トランジスタ８がO
FFする。すなわち、端子30からＸ方向の押圧点位置の電
圧が検出される。 そして、次の段階としてＹ座標を検出する。この場
合、第２図ならびに表２に示すように、端子25〜28を初
期状態→STEP1→STEP2と制御する。したがって、初期状
態では端子25、26、27、28がそれぞれ0V、5V、0V、5Vで
あるからトランジスタ３、４、６、７はOFFで、トラン
ジスタ５、８はONとなる。すなわち、上側パネルおよび
下側パネルは電気的にGNDレベルに保たれている。つま
り、この時点でＸ方向の下側パネルは両側電極端子間に
5Vの電位差がかけられていた状態からGNDレベルへと接
続されることにより、下側パネルの電位はGNDレベルと
なる。次にSTEP1の段階で、トランジスタ６、７がONす
る。したがって、Ｙ方向の全面電極に電圧がかかる。こ
の時点では電圧を検出する側の下側パネルはGNDレベル
に保たれている。次にSTEP2の段階でトランジスタ５がO
FFする。すなわち、端子29からＹ方向の押圧点位置の電
圧が検出される。したがって、第２図ならびに表２に示
すように前記段階を制御すればＹ方向の押圧点位置の電
圧が検出できる。 このように、初期状態及び第１ステップの動作によっ
て、検出側となるパネルの浮遊容量に蓄積された電荷を
放出するので、電圧がかけられている側のパネルの電圧
を正確に検出できることになる。 また、上記実施例では入力装置を駆動するスイッチン
グ手段としてトランジスタを使用したが、トランジスタ
の替わりにアナログスイッチを利用した場合の駆動回路
の一例を第４図に示す。第１図と同一符号のものは同一
物を示している。そして、第４図に示された駆動回路例
では、33〜36はアナログスイッチであり、端子23、24に
は例えば5Vの電圧をかける。端子25〜28はアナログスイ
ッチを制御するコントロール端子である。以下、Ｘ座
標、Ｙ座標を検出する制御方法は前記実施例と全く同様
であり、座標検出の際に正確な電位を得ることができ
た。 〔発明の効果〕 本発明によれば、一方のパネルの電極端子に電圧を印
加するときには、他方のパネルの全面電極の電位がGND
レベルとなるように制御したので、該他方のパネルが浮
遊容量に蓄えられた不要な電荷をもつことを防止でき
る。したがって、次のステップである相対する側の押圧
点における電圧を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例示す図。 第２図は本実施例の制御方法を説明するためのフローチ
ャートを示す図。 第３図は従来の入力装置に用いられる駆動回路の一例を
示す図。 第４図は本発明の他の実施例を示す図。 第５図は従来の入力装置の構成を示す図。 １……上側パネル ２……下側パネル ３〜８……トランジスタ ９〜20、31、32……抵抗 21、22……セラミックコンデンサ 23、24……端子 25〜28……端子（制御用入力端子） 33〜36……アナログスイッチ 40、41……全面電極 42〜45……電極端子

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．内面に全面電極が形成されその両端に電極端子が設
   けられた一対のパネルを対向配置し、一方の全面電極の
   両端の電極端子に各々所定の電圧レベルとGNDレベルの
   電圧とを印加してその表面に電圧分布を形成する電圧印
   加手段と、該電圧印加手段から前記電極端子への電圧印
   加を開閉するスイッチ手段とを有するとともに、前記一
   対のパネルに形成された全面電極が接触したとき、他方
   の全面電極が得た電圧と前記電圧分布とから接触位置を
   検知する入力装置において、 一方のパネルは、全面電極に電圧が印加され電圧分布が
   形成され、且つ、他方のパネルは、一対の全面電極の接
   触点における電圧を該他方のパネルの電極端子により検
   出する前に前記スイッチ手段が制御され、前記電極端子
   に前記GNDレベルの電圧が印加されてなり、 次いで、一対の全面電極の接触点における電圧を他方の
   パネルの電極端子により検出することを特徴とする入力
   装置。