JP3406078B2 - 座標指示器および位置入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スタイラス等によって
圧力が加えられた点の座標を抵抗膜方式により得る座標
指示器と、その座標指示器によって得られた座標を情報
機器に与えてインタフェースをとる位置入力装置とに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ペン入力コンピュータその他の情報機器
では、予め与えられた帳票や図形に対応した位置情報を
取り込むために、これらの帳票や図形の特定の位置を指
定する入力機器として、平板状の入力部とその入力部の
位置を検出するセンサーとで構成されるタブレット等の
位置入力装置が用いられる。

【０００３】図８は、従来の位置入力装置の構成例を示
す図である。図において、タブレット部８０は座標検出
部８１に縦続接続され、その出力には座標情報、ペンダ
ウン情報およびペンアップ情報が得られる。

【０００４】タブレット部８０では、長方形の可動基板
となるプラスチックフィルム８２の一方の面に透明抵抗
膜が形成され、その長方形の短辺に対応したこのような
透明抵抗膜の両端には電極（ＩＴＯ電極）８３₁、８３₂
が銀ペーストによって形成される。固定基板となる強化
ガラス板８４は、プラスチックフィルム８２とほぼ同じ
寸法の長方形に成型されてその一方の面に透明抵抗膜が
形成され、その長方形の長辺に対応したこのような透明
抵抗膜の両端には電極（ＩＴＯ電極）８５₁ 、８５₂ が
銀ペーストによって形成される。このようなプラスチッ
クフィルム８２と強化ガラス板８４とは、図９に示すよ
うに、双方に形成された透明抵抗膜が対向する状態でス
ペーサ９１を介して接着される。

【０００５】座標検出部８１では、スイッチ（ＳＷ）８
６の第一ないし第四の入力に電極８３₁ 、８３₂ 、８５
₁ 、８５₂ がそれぞれ接続され、そのスイッチ８６の出
力はマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）８７に内蔵されたＡ
／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）８８の入力に接続される。マイク
ロプロセッサ８７の一方の出力はスイッチ８６の制御入
力に接続され、そのマイクロプロセッサ８７の他方の出
力には上述した座標情報、ペンダウン情報およびペンア
ップ情報が得られる。

【０００６】このような構成の位置入力装置では、図９
に示すように、プラスチックフィルム８２が有する長方
形の面の何れかの点（以下では、「接触点」という。）
にペン（スタイラス）等の先端部によって圧力が与えら
れると、その点ではプラスチックフィルム８２と強化ガ
ラス板８４に形成された透明抵抗膜が物理的に接触す
る。

【０００７】一方、マイクロプロセッサ８７は、このよ
うな接触点が形成されない状態では、待ち受けモードで
待機しつつスイッチ８６およびＡ／Ｄ変換器８８を介し
て与えられる電極８３₁ （あるいは電極８５₁ ）の電位
を監視し、その値が所定の閾値を下回ったときにその接
触点が形成されたと認識して位置検出モードに遷移す
る。

【０００８】位置検出モードでは、マイクロプロセッサ
８７は、所定の周期で交互に反対の論理値をとる２値の
切り換え信号を生成してスイッチ８６に与える。このよ
うな切り換え信号の論理値が「1(0)」である期間では、
スイッチ８６は、電極８５₁に所定の電圧を印加して電
極８５₂ を接地し、かつ電極８３₁ の電位（電極８
５ ₁、８５₂に挟まれた透明抵抗膜の接触点における分圧
比によって決定される。）をＡ／Ｄ変換器８８に与え
る。また、スイッチ８６は、上述した切り換え信号の論
理値が「0(1)」である期間では、電極８３₁ に所定の電
圧を印加して電極８３ ₂ を接地し、かつ電極８５₁ の電
位（電極８３₁、８３₂に挟まれた透明抵抗膜の接触点に
おける分圧比によって決定される。）をＡ／Ｄ変換器８
８に与える。

【０００９】Ａ／Ｄ変換器８８は、このようにして与え
られる電位をディジタル信号に変換し、マイクロプロセ
ッサ８７はそのディジタル信号で示される電位と上述し
た分圧比との接触点の位置に対する関係に基づいて予め
与えられた演算を行い、電極８３₁ 〜８３₂ の間および
電極８５₁ 〜８５₂ の間における接触点の位置を直交座
標（Ｘ、Ｙ）として求める。

【００１０】また、マイクロプロセッサ８７は、このよ
うな処理に並行してスイッチ８６およびＡ／Ｄ変換器８
８を介して与えられる電極８３₁ 、８５₁ の電位を監視
し、これらの電位が共に上述した閾値を上回った場合に
は、再び待ち受けモードに遷移する。

【００１１】したがって、このような抵抗膜方式の位置
入力装置では、タブレット部８０の構成が単純であって
安価に実現され、かつ接触点が存在しなければプラスチ
ックフィルム８２および強化ガラス板８４とに形成され
た透明抵抗膜間に電流が流れないので、無駄な消費電力
が消費されない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の抵抗膜方式の位置入力装置では、接触点が形成さ
れていない状態におけるペンの位置は、電磁誘導方式や
静電容量方式（以下、一括して「他方式」という。）の
位置入力装置のようには把握されなかった。したがっ
て、このような抵抗膜方式の位置入力装置に接続された
情報機器では、ペンが近接した状態において、ペンの位
置をカーソルとして表示することはできなかった。

【００１３】また、ペンには本来的に信号を出力するハ
ードウエアが搭載されないために、他方式のようにペン
スイッチは内蔵されず、上述した情報機器では、ペンが
パネルに接触するペンダウンのタイミングで同時に接触
点の座標を検出する処理を開始し、かつそのペンがパネ
ルから離れたペンアップのタイミングで同時に接触点の
座標を検出する処理を終了していた。

【００１４】しかし、他方式で可能となっているこのよ
うなペン近接状態でのカーソルの表示や、上述した座標
を検出する処理についてペンスイッチを介して開始や終
了を指示するインタフェース方式は、既に汎用のオペレ
ーティングシステムや種々のアプリケーションシステム
に採用されつつある。

【００１５】したがって、抵抗膜方式の位置入力装置は
上述したように安価であって消費電力が小さいにもかか
わらず適用されず、位置入力装置を含む情報処理システ
ムの多くは低廉化が阻まれていた。

【００１６】本発明は、電磁誘導方式や静電容量方式の
位置入力装置と互換性があるインタフェースを安価に実
現できる座標指示器および位置入力装置を提供すること
を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明の原理構成図である。

【００１８】請求項１に記載の発明は、片面に第一の抵
抗膜１１ ₁ が形成された第一のフィルム１２と、第一の
フィルム１２に積層されて第一の抵抗膜１１ ₁ と対向す
る面に第二の抵抗膜１１ ₂ が形成され、かつその面の裏
面に抵抗体あるいは導体からなる単一または複数の第一
の膜１３ ₁₁ 〜１３ _1N が形成された第二のフィルム１４
と、第一の膜１３ ₁₁ 〜１３ _1N が形成された第二のフィル
ム１４の面に積層され、その膜に個別に対向する面に抵
抗体あるいは導体からなる単一または複数の第二の膜１
３ ₂₁ 〜１３ _2N が形成された非導電体からなる板状体１５
と、第一のフィルム１２と第二のフィルム１４との間に
挟装されて両者間に予め決められた密度で間隙を形成す
る第一のスペーサ１６と、第二のフィルム１４と板状体
１５との間に挟装されて両者間に予め決められた密度で
間隙を形成する第二のスペーサ１７とを備え、第一のス
ペーサ１６と第二のスペーサ１７との厚みの比が両者の
厚み方向におけるフィルムとスペーサの弾性係数の比の
逆数より小さく設定されたことを特徴とする。

【００１９】図２は、請求項２に記載の発明の原理構成
図である。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
座標指示器３１と、第一のフィルム１２に与えられる力
に応じて第一の抵抗膜１１１と第二の抵抗膜１１２との
間の形成される接触点の座標を抵抗膜方式に基づいて求
める座標検出手段３３と、所定の閾値に対する第一の膜
１３₁₁〜１３_1Nと第二の膜１３₂₁〜１３_2Nとの間の個々
の抵抗値に応じて、力を与えるスタイラスの加圧による
スイッチング状態の検出を行うスタイラス加圧検出手段
３５₁ 〜３５_N とを備えたことを特徴とする。

【００２０】図３は、請求項３、４に記載の発明の原理
構成図である。請求項３に記載の発明は、請求項２に示
す位置入力装置において、第一の膜１３₁₁〜１３_1Nと第
二の膜１３₂₁〜１３_2Nとが対向する個々の面について、
スタイラスの加圧によるスイッチング状態を検出すべき
領域の配置および組み合わせと、これらの膜の抵抗値の
分布とに基づいて閾値を求め、これらの閾値をスタイラ
ス加圧検出手段３３₁ 〜３３_N に個別に与える閾値可変
手段３７を備えたことを特徴とする。

【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の位置入力装置において、第一の膜１３
₁₁〜１３_1Nと第二の膜１３₂₁〜１３_2Nとが対向する面の
内、スタイラス加圧検出手段３５₁ 〜３５_N によってス
タイラスの加圧によるスイッチング状態が検出された面
を監視し、その面を示す識別情報を生成する識別情報生
成手段３９を備えたことを特徴とする。

【００２２】

【作用】請求項１に記載の発明にかかわる座標指示器で
は、フィルム１２の面の内、抵抗膜１１₁ が形成された
面の裏面に圧力が与えられると、その抵抗膜と抵抗膜１
１₂ との間の間隙が狭くなる。さらに、このような圧力
がスペーサ１６に対してその厚みに等しい歪みを与える
程度に大きい場合には、抵抗膜１１₁ 、１１₂ 間にはそ
の圧力が与えられた点で接触する第一接触点が形成さ
れ、その接触点の位置はこれらの抵抗膜間における抵抗
値の分布として与えられる。

【００２３】また、上述した圧力はフィルム１４を介し
てスペーサ１７に与えられ、その圧力がスペーサ１７に
対してその厚みに等しい歪みを与える程度に大きい場合
には、膜１３₁₁〜１３_1N、１３₂₁〜１３_2Nで挟まれた間
隙の内、第一接触点に重なる領域にも対向する膜が接触
する第二接触点が形成される。

【００２４】このような第二接触点は、膜１３₁₁〜１３
_1N、膜１３₂₁〜１３_2Nの内、対向して配置されたもの相
互間の抵抗値の変化として与えられるので、抵抗膜１１
₁ 、１１₂ 間の抵抗値の分布として第一接触点の座標を
与えつつ、その接触点を形成する力を増減する簡単な操
作により、その力を与えるスタイラス等の先端部につい
て加圧によるスイッチング状態が検出される。

【００２５】さらに、スタイラス等によってフィルム１
２の面に与えられた力はスペーサ１６およびフィルム１
４を介してスペーサ１７に与えられるが、スペーサ１６
とスペーサ１７との厚みの比は、両者の厚み方向におけ
る弾性係数の比の逆数より小さく設定される。

【００２６】すなわち、スペーサ１６の厚みはスペーサ
１７の厚みとスペーサ１６、１７の弾性係数の比との積
より小さい値に設定されるので、このような弾性係数が
大きいほど同じ力に対して各スペーサに生じる歪みが小
さくなることを利用して、その力が与えられた点では、
スペーサ１６はスペーサ１７より大きく厚み方向に歪
む。

【００２７】したがって、スペーサ１６、１７の素材に
固有の弾性係数に応じてこれらのスペーサの厚みが適性
に設定され、第一接触点は第二接触点より確実に先行し
て形成され、座標検出が行われるタイミングとスタイラ
スの加圧によるスイッチング状態を検出するタイミング
との時間軸上における逆転が回避される。

【００２８】請求項３に記載の発明にかかわる位置入力
装置では、座標指示器として請求項１または請求項２に
記載の座標指示器３１が適用され、座標検出手段３３
は、その座標指示器３１を構成するフィルム１２に与え
られる力によって抵抗膜１１₁、１１₂ 間に形成される
第一接触点の座標を抵抗膜方式に基づいて求める。さら
に、スタイラス加圧検出手段３５₁ 〜３５_N は、膜１３
₁₁〜１３_1Nと膜１３₂₁〜１３_2Nとの間に形成される第二
接触点の有無を両者間の抵抗値に基づいて監視し、その
抵抗値の増減に応じてスタイラスの加圧によるスイッチ
ング状態を検出する。

【００２９】すなわち、スタイラスから与えられる力の
大きさに応じて座標検出が行われ、かつその座標検出に
並行して加圧によるスイッチング状態が確実に検出され
るので、消費電力が小さく、かつ安価である抵抗膜方式
の利点を維持しつつ情報機器と対向して電磁誘導方式や
静電容量方式と互換性のあるインタフェースをとること
ができる。

【００３０】請求項３に記載の発明にかかわる位置入力
装置では、閾値可変手段３７は、膜１３₁₁〜１３_1Nと膜
１３₂₁〜１３_2Nとが対向する個々の面について、ペンの
アップ状態およびダウン状態を検出すべき領域の配置お
よび組み合わせと、これらの膜の抵抗値の分布とに基づ
いて閾値を求め、これらの閾値をスタイラス加圧検出手
段３５₁ 〜３５_N に個別に与える。

【００３１】すなわち、膜１３₁₁〜１３_1Nと膜１３₂₁〜
１３_2Nとが対向する個々の面の内、スタイラスの加圧に
よるスイッチング状態を検出する必要がない面について
は該当する膜における抵抗値の分布に基づいてその検出
がなされ得ない閾値が設定され、反対にこうような検出
をすべき面については、その検出が行われるべき領域を
抵抗値の分布に基づいて示す閾値が設定される。

【００３２】したがって、本発明にかかわる位置入力装
置が接続された情報機器では、処理の対象外の位置につ
いて加圧によるスイッチング状態の検出結果は与えられ
ず、無用な処理量の消費が抑えられる。

【００３３】請求項４に記載の発明にかかわる位置入力
装置では、識別情報生成手段３９は、膜１３₁₁〜１３_1N
と膜１３₂₁〜１３_2Nとが対向する面の内、スタイラス加
圧検出手段３５₁ 〜３５_N によって加圧によるスイッチ
ング状態が検出された面を監視し、その面を示す識別情
報を生成する。

【００３４】すなわち、本発明にかかわる位置入力装置
が接続された情報機器では、加圧によるスイッチング状
態に対応した処理やその処理の態様の決定について、座
標検出手段３３によって検出された座標に基づいて行う
必要はなく、上述した識別情報に基づいて簡単に行うこ
とができるので、処理効率や応答性が高められる。

【００３５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図４は、請求項１、２に記載の発明
に対応した第一の実施例を示す図である。

【００３６】図において、図８に示すものと機能および
構成が同じものについては、同じ参照番号を付与して示
し、ここではその説明を省略する。本実施例と図８に示
す従来例との相違点は、タブレット８０に代えて備えれ
らたタブレット部４０の構成と座標検出部８１に代えて
備えられた座標検出部４１との構成にある。

【００３７】タブレット部４０とタブレット部８０との
構成の相違点は、プラスチックフィルム８２と強化ガラ
ス板８４との間に、両面に透明抵抗膜が形成されたプラ
スチックフィルム４２がスペーサ４３、４４で挟まれて
配置された点にある。なお、プラスチックフィルム４２
の両面に形成された透明抵抗膜の内、プラスチックフィ
ルム８２と対向する面に形成された透明抵抗膜は強化ガ
ラス板８４に形成された透明抵抗膜と同じ構造を有し、
その両端には電極４５₁ 、４５₂ が従来例の電極８
５₁ 、８５₂ と同じ配置で形成される。さらに、プラス
チックフィルム４２の両面に形成された透明抵抗膜の
内、強化ガラス板８４と対向する面に形成された透明抵
抗膜はプラスチックフィルム８２に形成された透明抵抗
膜と同じ構造を有し、その両端には電極４６₁ 、４６₂
が従来の電極８３₁ 、８３₂ と同じ配置で形成される。
また、スペーサ４３、４４は共に同じ弾性係数を有する
等方性弾性体から構成され、後者は前者に比較して厚さ
が大きい。なお、以下では、プラスチックフィルム８２
とプラスチックフィルム４２とで挟まれた層を第一層と
称し、プラスチックフィルム４２と強化ガラス板８４と
で挟まれた層を第二層と称する。

【００３８】座標検出部４１と座標検出部８１との構成
の相違点は、反転入力に閾値電圧Ｖ _ref が与えられ、か
つ非反転入力が電極４６₁、４６₂に接続されて抵抗器４
７₁を介して直流電源線にプルアップされたコンパレー
タ４８₁ の出力が、マイクロプロセッサ８７の余剰入力
端子に接続され、電極８５₁ 、８５₂ が接地されてこれ
らの端子に代えて端子４５₁ 、４５₂ がそれぞれスイッ
チ８６の該当する入力に接続された点にある。

【００３９】なお、本実施例と図１および図２との対応
関係については、プラスチックフィルム８２および電極
８３₁、８３₂は抵抗膜１１₁ およびフィルム１２に対応
し、プラスチックフィルム４２および電極４５₁、４５₂
は抵抗膜１１₂ 、膜１３₁₁〜１３_1Nおよびフィルム１４
に対応し、強化ガラス板８４は膜１３₂₁〜１３_2Nおよび
板状体１５に対応し、スペーサ４３はスペーサ１６に対
応し、スペーサ４４はスペーサ１７に対応し、スイッチ
８６、マイクロプロセッサ８７およびＡ／Ｄ変換器８８
は座標検出手段３３に対応し、抵抗器４７₁ 、コンパレ
ータ４８₁ およびマイクロプロセッサ８７はスタイラス
加圧検出手段３５₁〜３５_Nに対応する。

【００４０】以下、請求項１および請求項２に記載の発
明に対応した本実施例の動作を説明する。プラスチック
フィルム８２の面の何れかの点にペンの先端部によって
圧力が加えられると、上述したスペーサ４３、４４の厚
さの差により第一層の間隙は第二層の間隙に比べて大き
く減少し、その圧力が所定の値を上回ると接触点（以
下、「第一接触点」という。）が形成されて電極８
３₁、８３₂と電極４５₁、４５₂との間には、従来例にお
ける電極８３₁ 、８３₂ と電極８５₁ 、８５₂ との間と
同様に電気的な閉回路が形成される。スイッチ８６およ
びマイクロプロセッサ８７（Ａ／Ｄ変換器８８を含
む。）は、このような第一閉回路が第一接触点の位置に
応じてとる抵抗値（透明導電体の分圧比）に基づいてそ
の位置を示す座標を求める。なお、このような座標を求
めるためにマイクロプロセッサ８７が行う演算の内容に
ついては、従来例と同様であるからここではその説明を
省略する。

【００４１】また、ペンの先端部で示される位置を確認
して確定する場合には、そのペンの先端部は操作者によ
ってさらに強い力でプラスチックフィルム８２の面方向
に押し付けられる。第二層では、このような力が所定の
値を上回ると上述した第一接触点に重なる位置に他の接
触点（以下、「第二接触点」という。）が形成され、電
極４６₁ 、４６₂ と電極８５₁ 、８５₂ との間には、こ
のような第二接触点を介して電気的な閉回路が形成され
る。

【００４２】ところで、上述した閾値電圧Ｖ_ref は、第
二接触点の第二層における位置の如何にかかわらず電極
４６₁、４６₂と電極８５₁、８５₂との間の抵抗値ｒが取
り得る最小値と、抵抗器４７₁ の抵抗値Ｒとの分圧比に
基づいて予め設定される。

【００４３】コンパレータ４８₁ は直流電源線の電圧Ｖ
_CCに対して Ｖ≧Ｖ_CC・ｒ／（Ｒ＋ｒ） の不等式で示される電圧Ｖが非反転入力に与えられるの
で、出力端に得られる２値信号の論理値は「０」から
「１」に反転する。

【００４４】マイクロプロセッサ８７は、上述したよう
に座標を求める処理に並行してこのようにコンパレータ
４８₁ によって与えられる２値信号の論理値を監視し、
その論理値が「１」に変化したときにペンダウンの状態
を示す信号を出力し、反対に「０」に変化したときにペ
ンアップの状態を示す信号を出力する。

【００４５】このように本実施例によれば、ペンが小さ
な力で押し下げられた状態で座標を求める処理が開始さ
れてさらに大きな力で押し下げられたときに加圧された
ことの検出が行われ、その力が再び小さな値に復帰した
ときに減圧されたことの検出が行われ、さらに、その力
が所定値を下回ると座標を求める処理が完結されるの
で、ペンスイッチが実現される。

【００４６】すなわち、タブレット部を２つの層で構成
し、かつ抵抗器４７₁ およびコンパレータ４８を付加し
てマイクロプロセッサ８７が実行するソフトウエアに軽
微な改造を施すことにより、安価にかつ確実に電磁誘導
方式や静電容量方式が適用された位置入力装置と同様の
インタフェース方式が実現される。

【００４７】図５は、請求項１、２に記載の発明に対応
した第二の実施例を示す図である。図において、図４に
示すものと機能および構成が同じものについては、同じ
参照番号を付与して示し、ここではその説明を省略す
る。

【００４８】本実施例と図４に示す実施例との相違点
は、タブレット部４０に代わるタブレット部５０と座標
検出部４１に代わる座標検出部５１との構成にある。タ
ブレット部５０では、強化ガラス８４と対向したプラス
チックフィルム４２の面には、図６に示すように、情報
機器に与えるべき情報（「コントラストアップ」、「コ
ントラストダウン」）に個別に対応した２つの領域５２
₁、５２₂のみに個別に透明抵抗膜が形成され、かつこれ
らの透明抵抗膜には個別に電極４６₁₁、４６₁₂および電
極４６₂₁、４６₂₂が形成される。なお、その他の構成に
ついては、タブレット部４０と同じであるからここでは
その説明を省略する。

【００４９】座標検出部５１では、電極４６₁、４６₂に
代えて電極４６₁₁、４６₁₂がコンパレータ４８₁ の非反
転入力に接続され、新たにコンパレータ４８₂ が付加さ
れ、そのコンパレータについて、非反転入力が電極４６
₁₁、４６₁₂に接続されて抵抗器４７₁ を介して直流電源
線にプルアップされ、かつ閾値電圧Ｖ_ref ′が反転入力
に与えられて出力がマイクロプロセッサ８７の余剰入力
に接続される。なお、その他の構成については座標検出
部４１と同じであるからここではその説明を省略する。

【００５０】なお、本実施例と図１ないし図４に示すブ
ロック図との対応関係については、抵抗器４７₁ 、４７
₂ 、コンパレータ４８₁ 、４８₂ およびマイクロプロセ
ッサ８７はスタイラス加圧検出手段３５₁ 〜３５_N に対
応し、その他の対応関係については、図４に示す実施例
と同様であるから、ここではその説明を省略する。

【００５１】以下、図５および図６を参照して本実施例
の動作を説明する。なお、座標を求める処理について
は、従来例と同様であるからここではその説明を省略す
る。上述した閾値電圧Ｖ_ref、Ｖ_ref′は、それぞれ上述
した領域５２₁ 、５２₂ における第二接触点の位置の如
何にかかわらず電極４６₁₁、４６₁₂と電極８５₁ 、８５
₂との間の抵抗値の最小値ｒ₁と、電極４６₂₁、４６₂₂と
電極８５₁ 、８５₂との間の抵抗値の最小値ｒ₂ と、抵
抗器４７₁ 、４７₂ の抵抗値Ｒとの分圧比に基づいて予
め設定される。

【００５２】このような領域の何れかに第二接触点が形
成されると、コンパレータ４８₁(４８₂)は直流電源線の
電圧Ｖ_CCに対して Ｖ₁ ≧Ｖ_CC・ｒ₁ ／（Ｒ＋ｒ） Ｖ₂ ≧Ｖ_CC・ｒ₁ ／（Ｒ＋ｒ） の何れかの不等式で示される電圧Ｖ₁(Ｖ₂)が非反転入力
に与えられ、その電圧は閾値電圧Ｖ_ref(Ｖ_ref′)より大
きい値となるので、出力端に得られる２値信号の論理値
は「０」から「１」に変化する。

【００５３】マイクロプロセッサ８７は、図４に示す実
施例と同様にして第一接触点の座標を求める処理を行い
つつ並行してこのようにして論理値が変化する２値信号
を監視する。さらに、マイクロプロセッサ８７は、この
ような監視の下で領域５１₁、５１₂ について個別に図
４に示す実施例と同様の処理を行うことにより、これら
の領域にかかわるスタイラスの加圧によるスイッチング
状態を検出してその状態を示す信号を個別に出力する。

【００５４】したがって、本実施例にかかわる位置入力
装置に接続された情報機器では、ペンの位置を座標とし
て得ることによりカーソルを表示し、かつその座標を参
照せずに、スタイラスの加圧によりスイッチングが発生
した領域が領域５１₁、５１₂の何れであるかを直接認識
することができる。

【００５５】すなわち、図４に示す実施例と同様にして
安価にかつ確実に電磁誘導方式や静電容量方式が適用さ
れた位置入力装置と同様のインタフェースが実現され、
かつペンダウンやペンアップが発生した領域が迅速にか
つ確実に得られる。

【００５６】なお、上述した実施例では、プラスチック
フィルム４２の第二層側の面に透明抵抗膜が２つに分割
されて形成されているが、本発明は、このような構成に
限定されず、分割数や配置の如何にかかわらず適用可能
である。

【００５７】また、上述した各実施例では、プラスチッ
クフィルム４２と強化ガラス板８４とに抵抗値を有する
透明抵抗膜が形成されているが、第二層については、第
二接触点が形成されたか否かを確実に認識できれば十分
であるから、これらの透明抵抗膜の一方あるいは双方に
代えて透明導体膜を形成してもよい。

【００５８】さらに、このような透明導体膜がプラスチ
ックフィルム４２と強化ガラス板８４とに形成された場
合には、コンパレータ４８₁、４８₂を搭載せず、電極４
６₁₁、４６₁₂および電極４６₂₁、４６₂₂をそれぞれ直接
マイクロプロセッサ８７の対応する入力に接続すること
により、ハードウエアの構成を簡略化することが可能で
ある。

【００５９】また、上述した実施例では、領域５２₁ 、
５２₂ に対応した透明導電膜がプラスチックフィルム４
２と強化ガラス板８４との対向する面に個別に形成され
ているが、本発明はこのような構成に限定されず、例え
ば、これらの面の内、何れか一方の面に反対側の面に形
成された個々の透明導電膜に対して共通の単一の透明導
電膜を形成してもよい。

【００６０】図７は、請求項３、４に記載の発明に対応
した実施例を示す図である。図において、図５に示すも
のと機能および構成が同じものについては、同じ参照番
号を付与して示し、ここではその説明を省略する。

【００６１】本実施例と図５に示す実施例との構成の相
違点は、座標検出部５１に代わる座標検出部７１にあ
る。座標検出部７１では、マイクロプロセッサ８７の出
力がＤ／Ａ変換器７２₁ 、７２₂ の入力に接続され、こ
れらのＤ／Ａ変換器の出力がそれぞれコンパレータ４８
₁ 、４８₂ の反転入力に直結される。しかし、その他の
構成については、座標検出部５１と同じであるからここ
ではその説明を省略する。

【００６２】なお、本実施例と図３に示すブロック図と
の対応関係については、Ｄ／Ａ変換器７２₁ 、７２₂ お
よびマイクロプロセッサ８７は閾値可変手段３７に対応
し、マイクロプロセッサ８７は識別情報生成手段３９に
対応し、その他については図４および図５に示す実施例
と同様であるから、ここではその説明を省略する。

【００６３】以下、本実施例の動作を説明する。なお、
座標を求める処理については、従来例と同様であるから
ここではその説明を省略する。本実施例では、プラスチ
ックフィルム４２の強化ガラス板８４に対向した面に形
成される膜は、抵抗値を有する透明抵抗膜に限定され
る。

【００６４】マイクロプロセッサ８７は、ソフトウエア
に基づいて変数を出力することにより、Ｄ／Ａ変換器７
２₁ 、７２₂ を介して閾値電圧Ｖ_ref、Ｖ_ref′を自在に
設定することができる。

【００６５】したがって、例えば、領域５２₁ 、５２₂
の内、その一方または双方について第二接触点が検出さ
れてもコンパレータ４８₁(４８₂)の出力が反転しない値
に閾値電圧Ｖ_ref(Ｖ_ref′)を設定することにより、所望
の領域におけるスタイラスの加圧によるスイッチング状
態の検出を規制することができる。

【００６６】したがって、本実施例にかかわる位置入力
装置が接続された情報機器では、無用な処理の起動が回
避されるので、処理の効率が高められ、かつ処理量の確
保がはかられる。

【００６７】なお、上述した各実施例では、第一層と第
二層とに挿入されたスペーサ４３、４４は同じ弾性係数
を有する等方性弾性体で構成され、前者の厚さが後者の
厚さに比較して小さくに設定されているが、本発明は、
このような構成に限定されず、スタイラス等によって与
えられる力に応じて前者に生じる歪みの量が後者に生じ
る歪みの量に比較して大きく、かつこれらの層において
確実に接触点が形成されるならば、両者は異なる弾性係
数を有した等方性弾性体で構成されたり、異方性弾性体
で構成されてもよい。

【００６８】また、上述した各実施例では、スペーサ４
３、４４が絶縁材で構成されているが、本発明はこのよ
うなスペーサに限定されず、例えば、第一層および第二
層にの一方の面あるいは両面に形成される透明導電膜の
接触点と電極との間に形成される抵抗値に比較して十分
に大きな抵抗値を有するならば、抵抗体を用いて構成し
てもよい。

【００６９】さらに、上述した各実施例では、表示端末
の画面上に貼着された透明のタッチパネルに本発明が適
用されているが、本発明は、このようなタッチパネルに
限定されず、例えば、机（卓）上に設置して用いられる
タブレットやディジタイザにも同様に適用可能である。

【００７０】また、このようなタブレットやディジタイ
ザに適用された場合には、プラスチックフィルム、スペ
ーサおよび強化ガラス板の材質については、所望の絶縁
特性が得られるならば透明体でなくてもよい。

【００７１】さらに、上述した各実施例では、電極８３
₁ 、８３₂ と電極４５₁ 、４５₂ とが互いに直交する方
向から抵抗膜の対向する辺を挟む位置に形成されている
が、本発明はこのような電極の形状や配置に限定され
ず、抵抗体が塗布された領域について抵抗値の分布に基
づいて所望の精度で接触点が特定できるならば、如何な
る形状および配置によりこれらの電極を形成してもよ
い。

【００７２】また、上述した各実施例では、電極８
３₁ 、８３₂ と電極４５₁ 、４５₂ が銀ペーストによっ
て形成されているが、本発明はこのような電極に限定さ
れず、所望の抵抗膜と電気的に確実に接触できるなら
ば、如何なる素材から構成されてもよく、かつタブレッ
ト部と別体化されていもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の本
発明では、第一層に挟装されたスペーサの厚みが、第二
層に挟装されたスペーサの厚みとこれらのスペーサの弾
性係数の比との積より小さい値に設定される。

【００７４】したがって、スタイラスから与えられる力
によって第一接触点が第二接触点より確実に先行して形
成され、座標検出が行われるタイミングとそのスタイラ
スの加圧によるスイッチング状態を検出するタイミング
との時間軸上における逆転が回避される。

【００７５】請求項２に記載の発明では、スタイラスか
ら与えられる力の大きさに応じて座標検出が行われ、か
つその座標検出に並行して加圧によるスイッチング状態
が確実に検出される。

【００７６】請求項３に記載の発明では、対向して配置
された個々の膜の面について、スタイラスの加圧による
スイッチング状態を検出するために閾値可変手段が用い
る閾値がその検出の要非と行うべき領域とに基づいて設
定される。

【００７７】請求項４に記載の発明では、スタイラスの
加圧によるスイッチング状態が検出された面を示す識別
情報が生成されるので、情報機器はその識別情報に基づ
いて処理やその処理の形態を決定することができる。

【００７８】すなわち、本発明にかかわる座標指示器や
位置入力装置では、指定された位置の座標を求めつつ、
その位置を指すスタイラスによって与えられる力を増減
する簡単な操作によりそのスタイラスのスイッチング状
態が検出されるので、消費電力が小さく、かつ安価であ
る抵抗膜方式の利点を維持しつつ電磁誘導方式や静電容
量方式と互換性のあるインタフェースが情報機器との間
にとられる。

【００７９】また、所望の領域について上述した検出の
結果を得たりその検出に応じて処理やその処理の形態を
決定することが、座標情報に基づかず上述した識別情報
に基づいて行われる。

【００８０】したがって、本発明にかかわる位置入力装
置が接続された情報処理システムでは、コストの増加と
操作性の複雑化とを回避しつつ処理効率や応答性が高め
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の原理構成図である。

【図２】請求項２に記載の発明の原理構成図である。

【図３】請求項３、４に記載の発明の原理構成図であ
る。

【図４】請求項１、２に記載の発明に対応した第一の実
施例を示す図である。

【図５】請求項１、２に記載の発明に対応した第二の実
施例を示す図である。

【図６】プラスチックフィルムに形成される第二層の透
明導電膜を示す図である。

【図７】請求項３、４に記載の発明に対応した実施例を
示す図である。

【図８】従来の位置入力装置の構成例を示す図である。

【図９】図８のＡ−Ａ′断面図である。

【符号の説明】

１１，１２，１４ フィルム １３ 膜 １５ 板状体 １６，１７，９１ スペーサ ３１ 座標指示器 ３３ 座標検出手段 ３５ アップダウン検出手段 ３７ 閾値可変手段 ３９ 識別情報生成手段 ４０，５０，８０ タブレット部 ４１，５１，７１，８１ 座標検出部 ４２，８２ プラスチックフィルム ４３，４４，９１ スペーサ ４５，４６，８３，８５ 電極 ４７ 抵抗器 ４８ コンパレータ ５２ 領域 ７２ Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ） ８４ 強化ガラス板 ８６ スイッチ（ＳＷ） ８７ マイクロプロセッサ（ＣＰＵ） ８８ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−35596（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45820（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−257591（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−61592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−157221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−177528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−125479（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−25429（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/03 - 3/033

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片面に第一の抵抗膜が形成された第一の
   フィルムと、 前記第一のフィルムに積層されて前記第一の抵抗膜と対
   向する面に第二の抵抗膜が形成され、かつその面の裏面
   に抵抗体あるいは導体からなる単一または複数の第一の
   膜が形成された第二のフィルムと、 前記第一の膜が形成された第二のフィルムの面に積層さ
   れ、その膜に個別に対向する面に抵抗体あるいは導体か
   らなる単一または複数の第二の膜が形成された非導電体
   からなる板状体と、 前記第一のフィルムと前記第二のフィルムとの間に挟装
   されて両者間に予め決められた密度で間隙を形成する第
   一のスペーサと、 前記第二のフィルムと前記板状体との間に挟装されて両
   者間に予め決められた密度で間隙を形成する第二のスペ
   ーサとを備え、 前記第一のスペーサと前記第二のスペーサとの厚みの比
   は、 両者の厚み方向におけるフィルムとスペーサの弾性係数
   の比の逆数より小さく設定された こ とを特徴とする座標
   指示器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の座標指示器において、前記第一のフィルムに与えられる力に応じて前記第一の
   抵抗膜と前記第二の抵抗膜との間に形成される接触点の
   座標を抵抗膜方式に基づいて求める座標検出手段と、 所定の閾値に対する前記第一の膜と前記第二の膜との間
   の個々の抵抗値に応じて、前記力を与えるスタイラスの
   加圧によるスイッチング状態の検出を行うスタイラス加
   圧検出手段とを備えた こ とを特徴とする位置入力装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の座標指示器と、前記第一の膜と前記第二の膜とが対向する個々の面につ
   いて、前記スタイラスの加圧によるスイッチング状態を
   検出すべき領域の配置および組み合わせと、これらの膜
   の抵抗値の分布とに基づいて閾値を求め、これらの閾値
   を前記スタイラス加圧検出手段に個別に与える閾値可変
   手段を備えた こ とを特徴とする位置入力装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の位置入
   力装置において、前記第一の膜と前記第二の膜とが対向する面の内、前記
   スタイラス加圧検出手段によって前記スタイラスの加圧
   によるスイッチング状態が検出された面を監視し、その
   領域を示す識別情報を生成する識別情報生成手段を備え
   た こ とを特徴とする位置入力装置。