JP3434415B2 - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

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JP3434415B2
JP3434415B2 JP17677796A JP17677796A JP3434415B2 JP 3434415 B2 JP3434415 B2 JP 3434415B2 JP 17677796 A JP17677796 A JP 17677796A JP 17677796 A JP17677796 A JP 17677796A JP 3434415 B2 JP3434415 B2 JP 3434415B2
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欣也 井上
寛 重高
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アルプス電気株式会社
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力装置に係わり、特に、操作領域をペンや指等の座標入力体によって操作し、操作領域の操作部分の座標位置を静電容量変化に伴う電気量変化によって検出し、操作部分の座標位置を入力する座標入力装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device, in particular, the operation area was operated by the coordinate input member such as a pen or a finger, the operating portion of the operating region detected by the electric quantity changes with a coordinate position on the capacitance change relates to a coordinate input device for inputting a coordinate position of the operation portion. 【0002】 【従来の技術】最近、液晶表示装置(LCD)や陰極線管表示装置(CRT)の表示部前面に配置され、センサ部の操作領域をペン等で操作することによりLCDやC [0002] Recently, it arranged front of the display unit of the liquid crystal display device (LCD) or a cathode ray tube display device (CRT), LCD and C by operating the operation region of the sensor unit with a pen or the like
RTに文字や図形等の手書き情報を入力したり、操作領域の所望個所に指を接触することによりLCDやCRT To enter handwritten information, such as characters and figures to RT, LCD or CRT by contacting the finger in the desired location of the operation area
に表示されたメニュー選択を行ったりすることができる透明な操作領域を備えた平板状座標入力装置が特願平6 Hei 6 flat coordinate input device having a transparent operating area that can or perform menu selection displayed on it
−282033号として本件発明の出願人によって提案されている。 Proposed by the applicant of the present invention as No. -282033. 【0003】前記提案による座標入力装置は、大別すると、ペンや指等の座標入力物体によって操作され、複数電極をマトリクス形状に配置した操作領域を有するセンサ部と、センサ部の操作領域を操作することにより得られた静電容量変化に基づく電気信号変化として取り出し、この電気信号変化を所要の座標データに変換して出力する座標データ形成部と、座標データ形成部で得られた座標データを処理するとともに座標位置の表示を行うパーソナルコンピュータ(パソコン)等の信号処理部とからなっている。 [0003] The coordinate input apparatus according to the proposed roughly divided into is operated by the coordinate input object such as a pen or a finger, the operation and the sensor unit having an operating area in which a plurality electrodes in a matrix shape, the operation region of the sensor unit extraction as an electric signal change based on changes in capacitance obtained by the coordinate data forming unit for converting the electric signal changes to a required coordinate data, coordinate data obtained by the coordinate data forming section It consists a signal processing unit such as a personal computer (PC) for displaying the coordinates with handles. 【0004】この場合、センサ部は、誘電体薄膜を挾んで縦(X軸)方向及び横(Y軸)方向にそれぞれ平行に複数本のX電極及びY電極を配置し、マトリクス形状の操作領域を形成している。 [0004] In this case, the sensor unit is in parallel respectively by sandwiching a dielectric thin film longitudinal (X axis) and lateral (Y-axis) direction to place the X and Y electrodes of the plurality of operation areas of the matrix shape to form a. 座標データ形成部は、センサ部の操作領域を走査することにより、各Y電極を順に選択するマルチプレクサと、マルチプレクサで選択したX、Y電極間の静電容量変化を電気信号の変化として取り出し、出力された電気信号の変化をデジタル差信号に変換するA/Dコンバータと、A/Dコンバータから出力されたデジタル差信号に基づいてX座標データやY座標データ等の座標データを発生するCPU等からなっている。 Coordinate data forming unit, by scanning the operating region of the sensor unit, take each Y electrode and a multiplexer for selecting sequentially, X is selected in the multiplexer, a capacitance change between the Y electrode as a change in an electrical signal, an output an a / D converter for converting been a change in the electrical signal into a digital difference signal, a CPU or the like for generating the coordinate data, such as X coordinate data and Y coordinate data on the basis of the digital difference signal outputted from the a / D converter going on. また、信号処理部は、よく知られた構成のもので、供給されたX座標データやY座標データ等を処理し、処理結果を表示部に表示する等の機能を果たしている。 The signal processing unit is of a well-known structures, processes the X coordinate data and Y coordinate data and the like is supplied, which serve like displayed on the display unit the processing result. 【0005】前記提案による座標入力装置において、座標入力物体により操作された操作領域の座標位置は、 [0005] In the coordinate input apparatus according to the proposal, the coordinate position of the operation area that have been manipulated by the coordinate input object, electrostatic
極間のピッチをP、印加電圧が最大の電極からの電圧値をV 1 、この電極の両隣の電極からの電圧値をそれぞれV 2 、V 3とした時に、入力ペンと入力ペンに最も近い電極間の電極配列方向への偏倚量Lを、 L=P(V 12 −V 13 )/2(V 13 +V 1 V 1 the voltage value of the pitch between the poles P, the applied voltage is the maximum of the electrode, the voltage value from the electrodes on both sides of the electrode when the V 2, V 3 respectively, closest to the input pen as an input pen the bias amount L of the electrode arrangement direction between the electrodes, L = P (V 1 V 2 -V 1 V 3) / 2 (V 1 V 3 + V 1 V
2 −2V 23 )…(1)に基づいて算出するものである。 And calculates, based on 2 -2V 2 V 3) ... ( 1). 【0006】 【発明が解決しようとする課題】前記提案による座標表示装置は、最大レベルの電圧値V 1を示す電極とその電極に隣接する2つの電極をそれぞれ抽出し、抽出した3 [0006] The present invention is to provide a said proposed coordinate display device according to the electrode showing the maximum level of the voltage value V 1 and adjacent to the electrode two electrodes respectively extracted, extracted 3
つの電極の座標位置を用い、操作された座標位置の中心値を前記の式(1)を用いて高精度で算出するものであるが、最大レベルの電圧値を示す電極が操作領域の一端部の電極であった場合、最大レベルの電圧値を示すY電極に隣接する2つの電極の中の一方の電極に対応する電極が存在しないことになり、操作された座標位置の中心値Dを、必ずしも、高精度で算出することができないという問題がある。 Using the coordinate position of the One of the electrodes, but the central value of the operation coordinate position and calculates with high accuracy using the equation (1) above, one end of the electrode showing the voltage value of the maximum level of the operation area If a electrode, results in the absence of electrodes corresponding to one electrode in two electrode adjacent to the Y electrodes indicating the voltage value of the maximum level, the center value D operation coordinate position, necessarily, there is a problem that can not be calculated with high accuracy. 【0007】本発明は、このような問題点を解決するもので、その目的は、最大レベルの電気量変化を示す電極が操作領域の一端部の電極であった場合でも、操作された座標位置の中心値を高精度で算出できる座標入力装置を提供することにある。 [0007] The present invention is intended to solve such problems, and an object, even if the electrode showing the electric quantity change of the maximum level is an electrode at one end of the operation area, the operation coordinate position there center value of a to provide a coordinate input apparatus can be calculated with high accuracy. 【0008】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明による座標入力装置は、操作領域にある複数本の電極の中の選択された2つの電極または2つの電極グループ間の静電容量変化を電気信号変化として順次検出し、検出した電気信号変化の中でレベルが最大になる電圧値変化が得られる第1電極を求めた際に、第1電極が操作領域の一端部の電極であった場合、第1電極に隣接する一方の第2電極の座標位置を操作領域の他端部の電極の座標位置に選ぶようした手段を備える。 [0008] To achieve SUMMARY OF for the] said object, the coordinate input device according to the present invention, selected two electrodes or two electrode groups of the plurality of electrodes in the operation area successively detecting the change in capacitance between the electrical signal changes, when the level in the detected electrical signal change is sought first electrode voltage changes of maximum is obtained, the first electrode operation area when an electrode of one end comprises means that to choose a coordinate position of the other end portion of the electrode of the operation area of ​​the coordinate position of one of the second electrodes adjacent to the first electrode. 【0009】前記手段によれば、電気信号変化の中でレベルが最大になる電圧値変化が得られる第1電極が操作領域の中間の電極近傍であった場合、前記提案による座標表示装置と同様に、電圧値のピークを表す前記(1) According to the means, when the first electrode voltage changes the level in the electrical signal change is maximized is obtained is an intermediate electrode near the operation area, as with the coordinate display device according to the proposed to the representative of the peak voltage value (1)
式を用いて操作された座標位置の中心値を高精度で算出することができるとともに、第1電極が操作領域の一端部の電極近傍であった場合でも、第2電極の座標位置を操作領域の他端部の電極の座標位置に選ぶことにより、 It is possible to calculate the center value of the coordinate position which is operated using Equation accurately, even when the first electrode was an electrode near one end portion of the operation area, the operation coordinate position of the second electrode region by choosing the to the coordinate position of the other end portion of the electrode,
前記(1)式を用いて操作された座標位置の中心値を高精度で算出することができる。 Wherein the center value of the coordinate position which is operated using the equation (1) can be calculated with high accuracy. 【0010】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、座標入力装置は、複数電極をマトリクス状に配置した操作領域を有するセンサ部と、前記センサ部の出力を座標データに変換する座標データ形成部と、前記座標データを処理表示する信号処理部とからなり、前記座標データ形成部は、前記操作領域を座標入力体で操作した際に、前記操作領域の静電容量変化に基づく出力電気量変化を順次検出する信号検出手段と、前記出力電気量変化の中で最大レベルの電圧値変化を示す第1電極の座標位置及び前記第1電極の両側にある第2電極及び第3電極の各座標位置を求める座標位置算出手段とを備え、前記第1電極が前記操作領域の一つの端部電極であった場合、前記第2電極の座標位置を前記操作領域の反対側の端部電極の座 [0010] In the embodiment of the embodiment of the present invention, the coordinate input device converts a sensor unit having an operating area in which a plurality electrodes in a matrix, the output of the sensor unit on the coordinate data coordinate data forming unit consists of a signal processing unit for processing and displaying said coordinate data, the coordinate data forming unit, when operating the operation region in the coordinate input member, based on the capacitance change of the operation area a signal detecting means for sequentially detecting the output electrical quantity changes, the second electrode and the third on either side of the coordinate position and the first electrode of the first electrode showing the maximum level voltage value change of in the output electrical quantity change and a coordinate position calculating means for calculating each coordinate position of the electrode, the case where the first electrode was one of the end electrodes of the operation region, the opposite end of said operating area the coordinate position of the second electrode seat parts electrode 標位置に選ぶようにしている。 We have to choose to target position. 【0011】この場合、出力電気量変化は、選択された2つの電極または電極グループ間の静電容量変化に伴って生じる電流量変化またはその電流量変化から得られる電圧値変化である。 [0011] In this case, the output electrical quantity changes, a voltage value change resulting from the current amount change or a current change amount caused by the change in capacitance between the two electrodes or electrode group selected. 【0012】かかる実施の形態によれば、出力電気量変化が最大レベルの電圧値変化を示す第1電極が操作領域のどのような部分に存在していても、即ち、第1電極が操作領域の中間に配置された電極近傍であった場合は、 [0012] According to such an embodiment, even if the first electrode output electrical quantity variation indicates a voltage value change of the maximum level is present in any portion of the operating region, i.e., the first electrode operation area when an electrode near which is disposed in the middle of,
前記提案による座標表示装置と同様の手法により、前記(1)式を用いて操作された座標位置の中心値を高精度で算出することが可能であり、一方、第1電極が操作領域の一端部の電極近傍であった場合にも、第2電極の座標位置を操作領域の他端部の電極の座標位置に選んでいるので、前記提案による座標表示装置と同様に、前記(1)式を用いて操作された座標位置の中心値を高精度で算出することが可能になる。 By a method similar to that of the coordinate display device according to the proposal, the (1) it is possible to calculate the center value of the coordinate position which is operated using a formula with a high precision while the end of the first electrode operation area even if parts were near the electrodes, since choosing the coordinate position of the other end portion of the electrode of the operation area of ​​the coordinate position of the second electrode, similarly to the coordinate display device according to the proposal, the (1) It becomes the central value of the operation coordinates position can be calculated with high accuracy using. 【0013】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 [0013] [Embodiment] Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the drawings. 【0014】図1は、本発明の座標入力装置の一実施例を示すブロック構成図、図2は、図1に図示の実施例の座標入力装置に用いるセンサ部の構成の一例を示す斜視図、図3(a)、(b)は、図2に図示のセンサ部に用いるフィルム基板の表面及び裏面の構成図である。 [0014] Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of a coordinate input apparatus of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the sensor unit used in the coordinate input apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 FIG 3 (a), (b) is a block diagram of the front and back surfaces of the film substrate used in the sensor section shown in FIG. 【0015】図1に示されるように、座標入力装置は、 [0015] As shown in FIG. 1, the coordinate input device,
センサ部1と、回路チップ2と、信号処理部3とによって構成される。 A sensor unit 1, and the circuit chip 2, constituted by a signal processing unit 3. そして、センサ部1は、後述するように、ペンや指等の座標入力物体(図示なし)により操作され、複数本の電極をマトリクス形状に配置した操作領域1Aを備えている。 Then, the sensor unit 1, as described later, is operated by the coordinate input object such as a pen or a finger (not shown), an operation region 1A in which a plurality of electrodes in a matrix shape. 回路チップ2は、マルチプレクサ4と、差動アンプ5と、ドライブ回路6と、駆動制御部7と、積分用コンデンサ8と、アナログ−デジタルコンバータ(A/D)9と、座標演算部10と、Z座標検出部11と、データ処理部12と、タップスイッチオン/ Circuit chip 2, a multiplexer 4, a differential amplifier 5, a drive circuit 6, a drive control unit 7, an integrating capacitor 8, an analog - digital converter (A / D) 9, a coordinate calculation unit 10, and Z coordinate detection unit 11, a data processing unit 12, a tap switch on /
オフ判定部13と、インターフェイス部(I/F)14 OFF determination unit 13, interface unit (I / F) 14
とを備え、全体的に集積回路(IC)によって構成される。 With the door, it constituted generally by an integrated circuit (IC). 信号処理部3は、例えば、既知のパーソナルコンピュータ(パソコン)等が用いられるもので、第1インターフェイス(I/F)15と、第2インターフェイス(I/F)16と、ハードディスク等の記憶部17と、 The signal processing unit 3, for example, those known personal computer (PC) or the like is used, the first interface (I / F) 15, a second interface (I / F) 16, such as a hard disk storage 17 When,
入出力部(I/O)18と、内部メモリ19と、制御部20と、表示部21とを備えているものである。 Output unit (I / O) 18, an internal memory 19, a control unit 20, in which and a display unit 21. 【0016】また、図2に示されるように、センサ部1 Further, as shown in FIG. 2, sensor unit 1
は、PETフィルムからなる保護シート22と、保護シート22の下面に配置されたPETフィルムからなるフィルム基板23と、フィルム基板23の下面に配置された回路基板24とからなっている。 It includes a protective sheet 22 made of PET film, a PET film made of a film substrate 23 disposed on the lower surface of the protective sheet 22 consists of a circuit board 24 that is disposed on the lower surface of the film substrate 23. 【0017】この場合、図3(a)、(b)に示されるように、フィルム基板23は、表面側に複数本、この例では16本のX電極25 1 、25 2 、25 3 、… …、 [0017] In this case, as shown in FIG. 3 (a), (b) , the film substrate 23, a plurality of the surface side, X electrodes 25 1 of 16 in this example, 25 2, 25 3, ... ...,
25 16が、裏面側に複数本、この例では12本のY電極26 1 、26 2 、26 3 、……、26 12がそれぞれ所定間隔をおいて平行にパターン形成されている。 25 16, a plurality of the rear surface side, Y electrode 26 1 of 12 in this example, 26 2, 26 3, ..., 26 12 are parallel to patterned respectively at predetermined intervals. そして、 And,
X電極25 1乃至25 16はできるだけ幅細に構成され、 X electrodes 25 1 to 25 16 are configured as possible narrow width,
Y電極26 1乃至26 12は座標入力物体である指の接触を検出するためにできるだけ幅太に構成される。 Y electrodes 26 1 to 26 12 as far as possible constructed in the width thick in order to detect the contact of a finger is a coordinate input object. X電極25 1乃至25 16及びY電極26 1乃至26 12は、互いに直交配置され、平面的なマトリクス形状に構成される。 X electrodes 25 1 to 25 16 and Y electrodes 26 1 to 26 12 are arranged perpendicular to each other, configured planar matrix shape. X電極25 1乃至25 16の2本の最外側電極2 The two outermost electrodes of the X electrodes 25 1 to 25 16 2
1 、25 16の外側に接地導体パターン27が、Y電極26 1乃至26 12の2本の最外側電極26 1 、26 12の外側に接地導体パターン28がそれぞれ形成される。 5 1, 25 a ground conductor pattern 27 on the outside of the 16, Y electrodes 26 1 to 26 12 of the two outermost electrodes 26 1, 26 12 grounding conductor pattern 28 on the outside of are formed. 各X電極25 1乃至25 16の同一方向端部にそれぞれスルーホール29が、各Y電極26 1乃至26 12の同一方向端部にそれぞれランド30が形成される。 The through holes 29 respectively in the same direction end portions of the respective X electrodes 25 1 to 25 16 are each land 30 in the same direction end portions of the respective Y electrodes 26 1 to 26 12 are formed. 一方の接地導体パターン28は、その内部に接地導体パターン28と絶縁された状態で16個のランド31が設けられ、これらのランド31はスルーホール29を通して対応するX One of the ground conductor pattern 28, 16 of the land 31 is provided in a state of being insulated from the ground conductor pattern 28 therein, these lands 31 corresponding via a through hole 29 X
電極25 1乃至25 16に導電接続されている。 It is conductively connected to the electrodes 25 1 to 25 16. 【0018】さらに、図2に示されるように、回路基板24は、1方の側縁部のランド30に対向する位置にスルーホール32が設けられ、他方の側縁部のランド31 Furthermore, as shown in FIG. 2, the circuit board 24, through holes 32 are provided at a position opposed to the lands 30 of the side edges of the 1-way, the land 31 of the other side edge portion
に対向する位置にスルーホール33が設けられる。 Through-hole 33 is provided at a position facing the. なお、回路基板24は、その裏面に配線パターン(図示なし)が形成され、この配線パターンの一部に回路チップ2や、スルーホール32及びスルーホール33が接続される。 The circuit board 24 has its back surface to a wiring pattern (not shown) is formed, and the circuit chip 2 to a part of the wiring pattern, through-holes 32 and the through hole 33 is connected. 【0019】また、図1に示されるように、回路チップ2において、マルチプレクサ4は、入力が各X電極25 Further, as shown in FIG. 1, the circuit chip 2, the multiplexer 4, the input is the X electrode 25
1乃至25 16に、出力が差動アンプ5の2つの入力にそれぞれ接続され、駆動制御部7からの制御信号により、 1 to 25 16, the output is connected to two inputs of a differential amplifier 5, a control signal from the drive control section 7,
差動アンプ5の2つの入力に接続されるX電極25 1乃至25 16を、後述するように切替える。 The X electrodes 25 1 to 25 16 are connected to the two inputs of the differential amplifier 5 switches as described below. 差動アンプ5 Differential amplifier 5
は、出力が積分用コンデンサ8とA/D9の入力に接続され、2つの入力に供給される電流を差動増幅し、差電流値を積分用コンデンサ8に供給して差電圧に変換する。 The output is connected to the input of the integrating capacitor 8 and A / D9, the current supplied to the two inputs to the differential amplifier, and converts the supplied difference current value to the integrating capacitor 8 to the differential voltage. 駆動制御部7は、出力がマルチプレクサ4とドライブ回路6にそれぞれ接続され、後述するようにマルチプレクサ4とドライブ回路6を制御駆動する。 Driving control unit 7, the output is connected to the multiplexer 4 and the drive circuit 6 drives and controls the multiplexer 4 and the drive circuit 6 as will be described later. A/D9 A / D9
は、出力が座標演算部10に接続され、入力された差電圧値を対応するデジタル値に変換し、座標演算部10に供給する。 The output is connected to the coordinate calculation unit 10 converts the input differential voltage value to a corresponding digital value, and supplies the coordinate calculation unit 10. 座標演算部10は、出力がZ座標検出部11 Coordinate calculation unit 10, it outputs Z-coordinate detection unit 11
及びデータ処理部12にそれぞれ接続され、入力デジタル値に応答してX座標データ及びY座標データを算出する。 And are respectively connected to the data processing unit 12 calculates the X coordinate data and Y coordinate data in response to an input digital value. Z座標検出部11は、出力がタップスイッチオン/ Z-coordinate detection unit 11, an output tap switch on /
オフ判定部13に接続され、座標演算部10で得られたデータ出力値に基づいてセンサ部1に接触した指のZ座標を算出する。 Is connected to the off decision section 13 calculates the Z-coordinate of the finger in contact with the sensor unit 1 on the basis of the data output values ​​obtained by the coordinate calculation unit 10. データ処理部12は、タップスイッチオン/オフ判定部13とI/F14にそれぞれ接続され、 The data processing unit 12 is connected to the tap switch on / off decision section 13 and the I / F14,
座標演算部10で算出したX座標データ及びY座標データと、タップスイッチオン/オフ判定部13で得られたオン/オフデータをI/F14を介して信号処理部3に供給する。 And X coordinate data and Y coordinate data calculated by the coordinate calculation unit 10 supplies the on / off data obtained in the tap switch on / off decision section 13 to the signal processing unit 3 via the I / F14. 【0020】次いで、図4乃至図6は、本実施例の座標入力装置におけるセンサ部1の動作及びマルチプレクサ4の動作を示す動作説明図であって、図4は、Y座標の位置検出を行う場合の動作を示すもので、図5及び図6 [0020] Next, FIGS. 4 to 6 is a operation explanatory diagram showing the operation and the operation of the multiplexer 4 of the sensor unit 1 in the coordinate input apparatus of this embodiment, Figure 4, detects the position of the Y-coordinate shows the operation when, FIGS. 5 and 6
は、X座標の位置検出を行う場合の動作を示すものである。 It shows the operation when detecting the position of the X coordinate. 【0021】センサ部1の操作領域1AにおけるY座標位置の検出を行う場合は、図4に示されるように、駆動制御部7で得られたパルス信号Pをドライブ回路6を介して16本のX電極25 1乃至25 16に同時に供給する。 [0021] When the detection of the Y coordinate position in the operation region 1A of the sensor unit 1, as shown in FIG. 4, sixteen pulse signal P obtained by the driving control unit 7 via the drive circuit 6 simultaneously supplied to the X electrodes 25 1 to 25 16. また、12本のY電極26 1乃至26 12は、隣合った2本のY電極26を組み合わせて1組とし、駆動制御部48で得られた制御信号によってY電極26のそれぞれの組を順次走査する。 Further, 12 of the Y electrodes 26 1 to 26 12, and one set in combination of two Y electrodes 26 Tonaria' sequentially respective sets of Y electrodes 26 by a control signal obtained by the drive control unit 48 scanning. 即ち、マルチプレクサ4は、Y In other words, the multiplexer 4, Y
電極26 1乃至26 12の総数、12本の倍の24個のスイッチS 1乃至S 24を具備しているもので、スイッチS One that is provided with the total number of the electrodes 26 1 to 26 12, 24 of the 12 times the switches S 1 to S 24, the switch S
1がY電極26 1と差動アンプ5の非反転入力間に、スイッチS 13がY電極26 1と差動アンプ5の反転入力間に、スイッチS 2がY電極26 2と差動アンプ5の非反転入力間に、スイッチS 14がY電極26 2と差動アンプ5の反転入力間にそれぞれ接続され、他のスイッチS 3 Between 1 non-inverting input of the Y electrode 26 1 and the differential amplifier 5, between the inverting input of the switch S 13 is Y electrode 26 1 and the differential amplifier 5, a switch S 2 is Y electrode 26 2 and the differential amplifier 5 between the non-inverting input of the switch S 14 is connected between the inverting input of the Y electrode 26 2 and the differential amplifier 5, other switches S 3
乃至S 12 、S 15乃至S 24も同様の態様によって接続される。 To S 12, S 15 to S 24 are also connected by the same manner. この場合、Y電極26の第1組は、Y電極26 1 In this case, the first set of Y electrodes 26, Y electrodes 26 1,
26 2からなる組で、第1組の走査時にスイッチS 1 A set consisting of 26 2, switch S 1 at the first set of scan,
14がオンされる。 S 14 is turned on. Y電極26の第2組は、Y電極26 The second set of Y electrode 26, Y electrode 26
2 、26 3からなる組で、第2組の走査時にスイッチS 2, a set composed of 26 3, the switch S during the second set of scanning
2 、S 15がオンされる。 2, S 15 are turned on. 以下同様であって、Y電極26 A Similarly, Y electrode 26
の第11組は、Y電極26 11 、26 12からなる組で、第11組の走査時にスイッチS 11 、S 24がオンされる。 11th set of, in sets of Y electrodes 26 11, 26 12, switches S 11, S 24 are turned on when the 11th set of scan. 【0022】Y電極26の第1組乃至第11組は、対応するスイッチS 1乃至S 24のオンによって順次走査され、差動アンプ5は、走査された組の2つのY電極26 [0022] Y first set to eleventh set of electrodes 26 are sequentially scanned by the on of the corresponding switches S 1 to S 24, a differential amplifier 5, the scanned set two Y electrodes 26
を流れる電流値の差を検出し、この検出された電流値の差に基づき、以下に詳しく述べるように、座標入力物体により操作された操作領域1AのY座標位置の検出を行っている。 Detecting a difference between the value of the current flowing through the, on the basis of the difference in the detected current value, as described in detail below, is performed to detect the Y-coordinate position of the operation region 1A operated by the coordinate input object. 【0023】一方、センサ部1の操作領域1AにおけるX座標位置の検出を行う場合は、始めに、図5に示されるように、16本のX電極25 1乃至25 16を、8本のX電極25 1乃至25 8からなる第1グループと、8本のX電極25 9乃至25 16からなる第2グループとに分け、駆動制御部7で得られた反転パルス信号Nをドライブ回路6を介して第1グループのX電極25 1乃至25 On the other hand, the case of detecting the X-coordinate position in the operation region 1A of the sensor unit 1, first, as shown in FIG. 5, the sixteen X electrodes 25 1 to 25 16, eight X a first group of electrodes 25 1 to 25 8, divided into a second group of eight X electrodes 25 9 to 25 16, through the drive circuit 6 to the inverted pulse signal N obtained by the drive control section 7 Te first group X electrodes 25 1 to 25
8に同時に供給し、同じく駆動制御部7で得られたパルス信号Pをドライブ回路6を介して第2グループのX電極25 9乃至25 16に供給して、この第1グループ及び第2グループに対する最初(第1)の走査が行われる。 Simultaneously supplied to the 8 likewise supplied to the second group of X electrodes 25 9 to 25 16 a pulse signal P obtained by the driving control unit 7 through the drive circuit 6, for the first and second groups scanning the first (first) is performed.
次に、第1グループが8本のX電極25 2乃至25 9になり、第2グループが8本のX電極25 10乃至25 16 Then, the first group is the X electrode 25 2 to 25 9 of eight, the second group of eight X electrodes 25 10 to 25 16,
25 1になるようにグループ替えを行い、前と同様に、 Perform regroup so that the 25 1, in the same way as before,
駆動制御部7で得られた反転パルス信号Nを第1グループに、駆動制御部7で得られたパルス信号Pを第2グループにそれぞれ供給し、第1グループ及び第2グループに対する第2の走査が行われる。 The inverted pulse signal N obtained by the drive control unit 7 to the first group, the pulse signal P obtained by the driving control unit 7 is supplied to the second group, the second scan with respect to the first and second groups It is carried out. 続いて、第1グループが8本のX電極25 3乃至25 10になり、第2グループが8本のX電極25 11乃至25 16 、25 1 、25 2になるようにグループ替えを行い、前と同様にして、駆動制御部7で得られた反転パルス信号Nを第1グループに、 Subsequently, the first group is the X electrode 25 3 to 25 10 of eight, the second group of eight X electrodes 25 11 to 25 16, 25 1, subjected to regroup to be 25 2, prior in the same manner as in the first group an inverted pulse signal N obtained by the drive control section 7,
駆動制御部7が発生したパルス信号Pを第2グループにそれぞれ供給し、第1グループ及び第2グループに対する第3の走査が行われる。 The pulse signal P drive control section 7 is generated and supplied to the second group, the third scan is performed with respect to the first group and second group. 以下、同様にして、第1グループと第2グループに対するグループ替えを行い、グループ替えされた第1グループ及び第2グループに対する第4乃至第15の走査が順次行われる。 In the same manner, performed regroup for the first and second groups, the fourth to fifteenth scanning is sequentially performed for the first and second groups which are regroup. そして、最後に、図6に示されるように、第1グループが8本のX電極25 1乃至25 7 、25 16になり、第2グループが8 And, finally, as shown in FIG. 6, the first group is the eight X electrodes 25 1 to 25 7, 25 16, the second group 8
本のX電極25 8乃至25 15になるようにグループ替えを行い、第1グループ及び第2グループに対する最後(第16)の走査が行われる。 It performed Regrouping such that X electrodes 25 8 to 25 15 of the scanning of the last (16th) is performed on the first and second groups. このように、第1グループ及び第2グループに順次グループ替えされたX電極2 Thus, X electrodes 2 which are sequentially regroup into first and second groups
1乃至25 16に対して第1乃至第16の走査が行われると、1つの走査サイクルが一巡し、再び、始めのグループ分けに戻って次の走査サイクルに入り、以下、同様の走査サイクルが繰返し実行される。 5 1 When the scanned relative 25 16 of the first to 16 are performed, one scanning cycle is round, again, back to the grouping of start entering the next scan cycle, and the same scanning cycle There is repeatedly executed. 【0024】前記X電極25 1乃至25 16の走査時において、12本のY電極26 1乃至26 12は、6本づつに固定的に分け、それらのY電極が別のグループを形成するように、例えば、6本のY電極26 1乃至26 6を第1グループに選んでマルチプレクサ4のスイッチS 1乃至S 6をそれぞれオンにし、また、6本のY電極26 7 [0024] During scanning of the X electrodes 25 1 to 25 16, 12 of the Y electrodes 26 1 to 26 12, fixedly divided into six by one, so that their Y electrodes form another group , for example, the Y electrodes 26 1 to 26 6 of the six were switches S 1 to S 6 of the multiplexer 4 select the first group is turned on, respectively, also the six Y electrodes 26 7
乃至26 12を第2グループに選んでスイッチS 19乃至S To switch S 19 to S choose 26 12 to the second group
24をそれぞれオンにしているものである。 Those that are turned on 24, respectively. なお、12本のY電極26 1乃至26 12に対するグループ分けは、Y Incidentally, the grouping of 12 with respect to the Y electrodes 26 1 to 26 12, Y
座標の位置データに応じて決定される。 It is determined according to the position data of the coordinates. 【0025】16本のX電極2 1乃至25 16の走査時において、差動アンプ5は、第1グループの6本のY電極26 1乃至26 6及び第2グループの6本のY電極26 [0025] In the 16 pieces of X electrodes 2 1 to 25 16 of the scan, the differential amplifier 5, six of the six Y electrodes 26 1 to 26 6 and the second group of the first group of Y electrodes 26
7乃至26 12の間に流れる電流差を検出し、検出された電流差に基づき、以下に詳しく述べるように、座標入力物体により操作された操作領域1AのX座標位置の検出を行っている。 Detecting the current difference flows between 7 to 26 12, based on the detected current difference, as detailed below, it is performed to detect the X-coordinate position of the operation region 1A operated by the coordinate input object. 【0026】次いで、センサ部1の操作領域1Aが指で操作された場合及び操作されない場合における差動アンプ5の出力電圧の状態と、その出力電圧を用いた座標位置の検出について説明する。 [0026] Next, the state of the output voltage of the differential amplifier 5 in the case where the operation region 1A of the sensor unit 1 is not the case and the operation is operated by the finger, for the detection of the coordinate position using the output voltage will be described. 【0027】まず、16本のX電極2 1乃至25 16と1 Firstly, 16 pieces of X electrodes 2 1 to 25 16 and 1
2本のY電極26 1乃至26 12との間には、それぞれ静電容量が形成されており、X電極25 1乃至25 16の中の第1グループに反転パルス信号N、第2グループにパルス信号Pを供給すると、静電容量の近傍にパルス信号P、Nによる電界が発生し、静電容量を通して電流が流れる。 Between the two Y electrodes 26 1 to 26 12 are capacitance respectively formed, inverting the first group in the X electrodes 25 1 to 25 16 pulse signals N, the pulse to the second group supplying signal P, the pulse signal P, the electric field due to N is generated in the vicinity of the capacitance, current flows through the capacitance. 【0028】ここで、操作領域1A内の1つの個所に指を接触させたとすれば、接触個所の近傍の静電容量に発生する電界の一部が指に吸収されて減少し、見掛け上接触個所の近傍の静電容量が小さくなる。 [0028] Here, if brought into contact with the finger in one point in the operation area 1A, a portion of the electric field generated in the electrostatic capacitance in the vicinity of the contact point is reduced is absorbed by the finger, apparently contacted capacitance in the vicinity of the location is reduced. そして、静電容量が小さくなると、静電容量に流れる電流も減少するようになるので、この電流の減少の度合いを差動アンプ5 When the capacitance is small, since the current flowing through the capacitance becomes reduced, the differential amplifier 5 and the degree of reduction of the current
で検出し、検出結果を座標演算部10に供給すれば、座標演算部10において操作領域1Aの指の接触個所の座標位置が算出される。 In detecting, by supplying the detection results to the coordinate calculation unit 10, the coordinate position of the contact point of the finger of the operator area 1A in the coordinate calculation unit 10 is calculated. 【0029】これに対して、操作領域1A内に指を近接または接触させないときには、16本のX電極25 1乃至25 16の第1グループに反転パルス信号N、第2グループにパルス信号Pを供給しても、いずれの個所の静電容量に変化を生じないので、12本のY電極26 1乃至26 12から出力される電流値はいずれも同じ値になっている。 [0029] By contrast, when not in proximity or contact the finger in the operation area 1A, 16 pieces of X electrodes 25 1 to 25 16 inverted pulse signal N to the first group of, supplying a pulse signal P to the second group also, since no change in the capacitance of any point, the current value outputted from the twelve Y electrodes 26 1 to 26 12 is in the same value both. このため、差動アンプ5は、出力状態が変化せず、座標演算部10に電気信号変化が供給されないことから、座標演算部10において指の近接または接触のない状態が算出される。 Therefore, differential amplifier 5, the output state is not changed, since the electrical signal change the coordinate calculation unit 10 is not supplied, the absence of proximity or contact of a finger at the coordinate calculating unit 10 is calculated. 【0030】続いて、本実施例の座標入力装置において、センサ部1の操作領域1Aに指を接触した場合の動作について説明する。 [0030] Then, in the coordinate input apparatus of this embodiment, the operation of the case of contact finger in the operation area 1A of the sensor unit 1. 【0031】図7は、指で操作された操作領域1AのY [0031] Figure 7, Y operation area 1A which is operated with a finger
座標の位置検出を行う場合の動作を示す動作説明図、図8(a)乃至(d)は、指で操作された操作領域1Aの座標位置を算出する際の動作原理を示す説明図であって、(a)はセンサ部の操作領域におけるY電極の配置位置、(b)は隣接する2つのY電極間の静電容量変化、(c)は隣接する2つのY電極間の静電容量変化による電流値の差(電圧差)、(d)はY電極の配置位置における電圧値変化を示すものである。 Operation explanatory diagram showing the operation when detecting the position of coordinates shown in FIG. 8 (a) to (d) are a explanatory views showing the operating principle when calculating the coordinate position of the operation region 1A that is operated by a finger Te, (a) shows the position of the Y electrode in the operating region of the sensor unit, (b) the change in capacitance between two adjacent Y electrodes, (c) the capacitance between two adjacent Y electrodes the difference between the current value due to the change (voltage difference), (d) shows a voltage value changes in the position of the Y electrode. 【0032】図7に示されるように、16本のX電極2 [0032] As shown in FIG. 7, the 16 X electrode 2
1乃至25 16にパルス信号Pを供給した状態において、操作領域1A内の1つの個所Sに指を接触したときは、接触個所Sの近傍の静電容量が減少する。 5 1 to 25 16 in a state of supplying the pulse signal P, when in contact with the finger in one point S in the operation region 1A, the electrostatic capacitance in the vicinity of the contact point S is reduced. いま、図8(a)に示されるように12本のY電極26 1乃至2 Now, twelve, as shown in FIG. 8 (a) Y electrodes 26 1 2
12が配置されている場合、各Y電極26 1乃至26 12 If 6 12 is located, the Y electrodes 26 1 to 26 12
の配置位置における静電容量変化C 1乃至C 12は、図8 Capacitance change C 1 to C 12 at the position of FIG. 8
(b)に示されるように接触個所Sに近い程大きくなる。 As increases close to the contact point S as shown in (b). 即ち、接触個所Sに最も近いY電極Y 6の静電容量変化C 6が最大になるのに対し、接触個所Sから遠いY That is, while the capacitance change C 6 nearest Y electrode Y 6 in place of contact S is maximized, away from the contact point S Y
電極ほど静電容量変化が小さくなる。 Capacitance change as electrode decreases. 差動アンプ5は、 Differential amplifier 5,
隣接するY電極26 1 −26 2 、26 2 −26 3 、… Adjacent Y electrodes 26 1 -26 2, 26 2 -26 3, ...
…、26 11 −26 12に流れる電流値の差I 2 −I 1 、I ..., 26 11 -26 difference I 2 -I 1 of current flowing through the 12, I
3 −I 2 、……、I 12 −I 11を検出し、積分用コンデンサ8は、電流値の差I 2 −I 1 、I 3 −I 2 、… …、 3 -I 2, ......, detects the I 12 -I 11, the integrating capacitor 8, the difference I 2 -I 1 of the current value, I 3 -I 2, ... ... ,
12 −I 11を、図8(c)に示されるような電圧差V 1 、V 2 、V 3 、… …、V 10 (ただし、V 6 The I 12 -I 11, FIG. 8 the voltage difference V 1 as shown in (c), V 2, V 3, ... ..., V 10 ( although, V 6,
7 、… …、V 10は負極性)に変換する。 V 7, ... ..., V 10 is converted to a negative polarity). A/D9 A / D9
は、電圧差V 1 、V 2 、V 3 、… …、V 10を対応するデジタル差信号に変換し、座標演算部10は、入力されたデジタル差信号を順次加算し、図8(d)に示されるようにY電極26 2 、26 3 、… …、26 9の配置位置に対応して電圧値変化(計算上の静電容量変化) The voltage difference V 1, V 2, V 3 , ... ..., to convert the V 10 to a corresponding digital difference signal, the coordinate calculation unit 10 sequentially adds the input digital difference signal, FIG. 8 (d) Y electrodes 26 2, 26 3 as shown in, ... ..., the voltage value varies in accordance with the position of 26 9 (capacitance change on the calculation)
2 、B 3 、… …、B 9を算出する。 B 2, B 3, ... ... , to calculate the B 9. なお、電圧値変化B 1はV 1 +V 2で、電圧値変化B 2はV 1 +V 2 Incidentally, a voltage value change B 1 represents V 1 + V 2, the voltage value change B 2 is V 1 + V 2 +
3 =B 1 +V 3で示され、以下同様にして、電圧値変化B 9はV 1 +V 2 +V 3 +… …−V 9 =B 8 −V 9 V 3 = B 1 + V indicated by 3, and so on, the voltage value change B 9 V 1 + V 2 + V 3 + ... ... -V 9 = B 8 -V 9
で示される。 In shown. 【0033】この場合、Y電極26 6の電圧値変化B 5 [0033] In this case, the voltage value change B 5 of the Y electrode 26 6
が最大レベルになることから、Y電極Y 6を第1電極に選択し、Y電極26 6 (第1電極)に隣接するY電極2 Y electrode 2 but since the maximized level, the select Y electrodes Y 6 to the first electrode, adjacent to the Y electrode 26 6 (first electrode)
5 、26 7をそれぞれ第2電極及び第3電極に選択するとともに、選択した第1乃至第3電極26 6 、2 6 5, 26 7 together with selecting the second electrode and the third electrode respectively, the first to third electrode 26 6 selected, 2
5 、26 7電圧値 A、B、Cを求める。 6 5, 26 7 of the voltage values A, B, seek C. 次いで、求めた電圧値 A、B、Cによって示される近似2次曲線l Then, the obtained voltage value A, B, the approximate quadratic curve l indicated by C
を用いて、 Y電極Y 6 からの偏倚量Lを前述の式(1) Using, bias amount L of the above-mentioned equation from Y electrode Y 6 (1)
にしたがって求め、接触個所SのY座標Yを算出する。 Determined according to calculate the Y coordinate Y of the place of contact S. L=P(AB−BC)/2(BC+AB−2AC) ただし、PはY電極間のピッチを表す。 L = P (AB-BC) / 2 (BC + AB-2AC) However, P is representative of the pitch between the Y electrode. 【0034】次いで、図9は、指で操作された操作領域のX座標の位置検出を行う場合の動作を示す動作説明図、図10(a)乃至(d)は、指で操作された操作領域の座標位置を算出する際の動作原理を示す説明図であって、(a)は操作領域1AにおけるX電極の配置位置、(b)は図9に図示されたX電極の走査時における第1及び第2電極グループ間の静電容量変化、(c)は第1及び第2電極グループ間の静電容量変化による電気量変化、(d)はY電極の配置位置における電圧値変化を示すものである。 [0034] Next, FIG. 9, the operation explanatory diagram showing the operation of detecting the position of the X-coordinate of the operated operation area with the finger, FIG 10 (a) to (d) are operations that are operated with a finger an explanatory view illustrating the principle of operation of when calculating the coordinate position of the region, (a) shows the position of the X electrode in the operation region 1A, (b) the first at the time of scanning the X electrodes illustrated in FIG. 9 change in capacitance between the first and second electrode groups, show a voltage value change in an electrical quantity change, (d) the position of the Y electrode due to (c) is a change in capacitance between the first and second electrode groups it is intended. 【0035】図9に示されるように、12本のY電極2 [0035] As shown in Figure 9, the 12 Y electrode 2
1乃至26 12は、Y電極26 6を中心とする第1グループのY電極26 3乃至26 8と、第2グループのY電極26 1 、26 2 、26 9乃至26 12とからなる固定的なグループ分けが行われており、第1グループのY電極26 3乃至26 8は差動アンプ5の非反転入力に、第2 6 1 26 12 includes a first group of Y electrodes 26 3 to 26 8 about the Y electrode 26 6 fixedly composed of a second group of Y electrodes 26 1, 26 2, 26 9 to 26 12. groupings have been made, Y electrode 26 3 to 26 8 of the first group to the non-inverting input of the differential amplifier 5, a second
グループのY電極26 1 、26 2 、26 9乃至26 12は差動アンプ5の反転入力にそれぞれ接続される。 Y electrodes 26 1, 26 2, 26 9 to 26 12 groups are connected to the inverting input of the differential amplifier 5. このとき、16本のX電極25 1乃至25 16は、既に述べたように、第1グループのX電極の組み合わせと第2グループのX電極の組み合わせが順次変更されて一巡し、X電極25 1乃至25 16による走査が行われる。 At this time, 16 of the X electrodes 25 1 to 25 16, as already mentioned, the combination of X electrodes of the combination and the second group of X electrodes of the first group is round is sequentially changed, the X electrodes 25 1 to the scanning by 25 16 is performed. このとき、 At this time,
第1グループのX電極には反転パルス信号Nが、第2グループのX電極にはパルス信号Pがそれぞれ供給され、 The X electrodes of the first group inverted pulse signal N, the pulse signal P is supplied to the X electrode of the second group,
それにより、第1グループのY電極26 3乃至26 8と第2グループのY電極26 1 、26 2 、26 9乃至26 Thereby, the Y electrode 26 1 of the Y electrode 26 3 to 26 8 of the first group a second group, 26 2, 26 9 to 26
12とから出力される電流値は、反転パルス信号Nの供給により第1グループのX電極の総合静電容量−C Nを流れる電流値I Nとパルス信号Pの供給により第2グループのX電極の総合静電容量+C Pとを流れる電流値I P Current value output from the 12 Metropolitan, X electrodes of the second group by the supply of the inverted pulse signal current flowing through the overall capacitance -C N of X electrodes of the first group by the supply of N I N and the pulse signal P current I P flowing through the overall capacitance + C P of
との差I P −I Nになる。 It made the difference I P -I N with. 【0036】ここで、操作領域1A内の1つの個所Sに指を接触したとき、接触個所SがX電極25 4とX電極25 5との間にあるため、X電極25 4とX電極25 5 [0036] Here, when in contact with the finger in one point S in the operation region 1A, the contact point S is between the X electrode 25 4 and the X electrode 25 5, X electrodes 25 4 and the X electrode 25 Five
の静電容量がそれぞれ減少する。 Capacitance of decreases respectively. この静電容量の減少により、X電極25 4 、25 5を含む第1グループのX電極の総合静電容量−C Nが減少するのに対し、X電極2 This reduction in capacitance, while overall capacitance -C N of X electrodes of the first group including X electrodes 25 4, 25 5 is reduced, the X electrode 2
4 、25 5を含まない第2グループのX電極の総合静電容量+C Pに変化がない。 5 4, 25 of the second group of no change in total capacitance + C P of the X electrode not included 5. そして、X電極25 4 、2 Then, X electrodes 25 4, 2
5は、X電極の走査の一巡により、第1グループから第2グループに移行したり、第2グループから第1グループに再移行したりし、X電極の走査が一巡した時点における第1グループ及び第2グループのX電極の総合静電容量−C N 、+C Pは、図10(b)に図示のようになる。 5 5, the round of the scanning of the X electrodes, or migrate from the first group to the second group, or by re-transition from the second group to the first group, the first group at the time the scan is round the X electrodes and overall capacitance -C N of the second group of X electrodes, + C P is as shown in Figure 10 (b). なお、第1グループのX電極は、反転パルス信号Nの供給によって負の静電容量−C Nになり、第2グループのX電極は、パルス信号Pの供給によって正の静電容量+C Pになる。 Incidentally, X electrodes of the first group will become negative capacitance -C N by the supply of the inverted pulse signal N, X electrodes of the second group, the positive electrostatic capacitance + C P by the supply of the pulse signal P Become. 【0037】そして、第1グループのX電極の総合静電容量−C N及び第2グループのX電極の総合静電容量+ [0037] Then, total capacitance of the X electrodes of the overall capacitance -C N and the second group of X electrodes of the first group +
Pは、グループ内にX電極25 4 、25 5を含むか否かまたはX電極25 4 、25 5に隣接するX電極2 C P is, X electrodes 2 adjacent to the X electrodes 25 4, 25 whether containing 5 or X electrodes 25 4, 25 5 in the group
3 、25 6を含むか否か応じて、相対的に容量値が増減するようになる。 5 3, 25 depending whether containing 6, relatively capacitance value becomes to increase or decrease. 図10(b)は、第1グループ及び第2グループのX電極の総合静電容量−C N 、+C Pの容量差C P −C Nを示すもので、第1グループのY電極26 3乃至26 8は、接触個所Sを含んでいることから、容量差C P −C Nに比例した電流(電流値の差)が出力され、差動アンプ5の非反転入力に供給される。 FIG. 10 (b), total capacitance -C N of the first and second groups of X electrodes, + C in P indicates the capacitance difference C P -C N of, Y electrode 26 3 to the first group 26 8, because it contains the contact points S, a current proportional to the capacitance difference C P -C N (the difference between the current value) is output and supplied to the non-inverting input of the differential amplifier 5. これに対し、第2グループのY電極26 1 、26 2 、26 In contrast, the second group Y electrodes 26 1, 26 2, 26
9乃至26 12は、接触個所Sを含まないことから、容量差C P −C Nが0のままで、差動アンプ5の反転入力に一定電流値I Bが供給される。 9 to 26 12, since it does not include the contact points S, while the capacitance difference C P -C N of 0, a constant current value I B supplied to the inverting input of the differential amplifier 5. 【0038】差動アンプ5は、2つの入力に容量差C P The differential amplifier 5, the capacitance difference C P to the two inputs
−C Nに比例した電流値と一定電流値I Bとを受け、図10(c)に示されるように、その差電流に比例した差電圧V 1 、V 2 、… …、V 16を出力する。 Receiving a -C current value proportional to N and the constant current value I B, as shown in FIG. 10 (c), the difference between voltages V 1 proportional to the differential current, V 2, ... ..., output V 16 to. 座標演算部10は、入力された差電圧V 1 、V 2 、… …、V 16を順次加算し、図10(d)に示されるような電圧値変化(計算上の容量値変化)E 1 、E 2 、E 3 、… …、E Coordinate calculation unit 10, the difference between voltages V 1 input, V 2, ... ..., sequentially adds the V 16, the voltage value change (capacitance change on the calculation), as shown in FIG. 10 (d) E 1 , E 2, E 3, ... ..., E
16を算出する。 16 is calculated. 【0039】この場合、X電極25 4の電圧値変化E 4 [0039] In this case, the voltage value change of the X electrode 25 4 E 4
が最大レベルになることから、X電極25 4を第1電極に選択し、X電極25 4 (第1電極)に隣接するX電極25 3 、25 5をそれぞれ第2電極及び第3電極に選択するとともに、選択した第1乃至第3電極25 4 、25 Selected but since the maximized level, select the X electrodes 25 4 to the first electrode, the X electrode 25 3 adjacent to the X electrode 25 4 (first electrode), 25 5 to the second electrode and the third electrode respectively as well as the first to third electrodes 25 4 selected 25
3 、26 5電圧値 A'、B'、C'を求める。 3, 26 5 of the voltage value A ', B', seek C '. 次いで、求めた電圧値 A'、B'、C'によって示される近似2次曲線lを用いて、 X電極25 4 からの偏倚量L′ Then, the obtained voltage value A ', B', C 'using an approximate quadratic curve l indicated by bias amount from the X electrode 25 4 L'
前述の式(1)にしたがって求め、接触個所SのX座標Xを算出する。 The calculated according to equation (1) described above, calculates the X-coordinate X of the contact points S. L′=P′(A'B'−B'C')/2(B'C'+ L '= P' (A'B'- B'C ') / 2 (B'C' +
A'B'−2A'C') ただし、P′はX電極間のピッチを表す。 A'B'-2A'C ') However, P' represents the pitch between the X electrode. 【0040】座標演算部10で算出された指の接触個所Sを示すX座標データ及びY座標データは、I/F14 [0040] X-coordinate shows the contact points S of the finger calculated in the coordinate calculating unit 10 data and Y coordinate data, I / F14
を介して信号処理部3に供給される。 It is supplied to the signal processing unit 3 through the. 【0041】信号処理部3は、供給されたX座標データ及びY座標データに基づいて指の接触個所Sを示すX座標及びY座標を表示部21に表示させ、センサ部1の操作領域1Aに接触する指の接触位置Sの移動に伴い、表示部21内のカーソル表示位置を移動させる。 The signal processing unit 3, is displayed on the display unit 21 the X and Y coordinates indicating the contact point S of the finger on the basis of the supplied X coordinate data and Y coordinate data, in the operation area 1A of the sensor unit 1 with the movement of the contact position S of the finger in contact, moves the cursor display position in the display unit 21. 【0042】ところで、本実施例のこれまでの説明は、 [0042] By the way, the description of the so far of the present embodiment,
操作領域1A内の指の接触位置Sが操作領域1Aの中間領域であって、電圧値変化の最大レベルを示す第1電極の両隣に第2電極及び第3電極が存在する場合の例であったが、本実施例の座標入力装置は、操作領域1A内の指の接触位置Sが操作領域1Aの一端部であって、電圧値変化の最大レベルを示す第1電極の一方の隣にもはや第2電極または第3電極が存在していない場合であっても、前述の場合と同様に動作させることができるものである。 An intermediate region of the contact position S of the finger in the operation area 1A is operated region 1A, there example in the case where the second and third electrodes are present on both sides of the first electrode showing the maximum level of the voltage value change and although, the coordinate input apparatus of this embodiment, a one end portion of the contact position S of the finger in the operation area 1A is operated region 1A, longer one next to the first electrode showing the maximum level of the voltage value change even if the second electrode or the third electrode does not exist, but can operate similarly to the previous case. 【0043】図11(a)乃至(d)は、指で操作された操作領域の一端部の座標位置を算出する際の動作原理を示す説明図であって、(a)は操作領域1AにおけるY電極の配置位置、(b)はそれぞれのY電極における静電容量変化、(c)は隣接するY電極間の静電容量変化による電気量変化、(d)はそれぞれのY電極の配置位置における電圧値変化を示すものである。 [0043] Figure 11 (a) to (d) are explanatory views showing the operating principle when calculating the coordinate position of the one end of the operated operation area with the finger, in (a) operation area 1A position of the Y electrodes, (b) the capacitance change in each of the Y electrodes, (c) the quantity of electricity varies according to the electrostatic capacitance change between adjacent Y electrodes, (d) the location of each of the Y electrodes It shows the voltage value changes in the. 【0044】図11(a)に示されるように、12本のY電極26 1乃至26 12が配置されている操作領域1A [0044] Figure 11 As shown in (a), 12 pieces of Y electrodes 26 1 to the operation area. 1A 26 12 are arranged
の一端部にある個所Sを指で接触した場合、それぞれのY電極26 1乃至26 12の配置位置における静電容量変化C 1乃至C 12は、図11(b)に示されるように、接触個所Sに近い程大きくなるもので、接触個所Sに最も近いY電極Y 1の静電容量変化C 1が最大になり、接触個所Sから遠いY電極ほど静電容量変化が小さくなる。 If the point S at one end portion in contact with a finger, the electrostatic capacitance change C 1 to C 12 at the location of each of the Y electrodes 26 1 to 26 12, as shown in FIG. 11 (b), the contact those greater closer to the point S, the electrostatic capacitance change C 1 nearest Y electrodes Y 1 to the contact point S is maximized, the electrostatic capacity change farther Y electrodes from the contact point S is reduced.
この場合、差動アンプ5は、隣接するY電極26 1 −2 In this case, differential amplifier 5, adjacent Y electrodes 26 1 -2
2 、26 2 −26 3 、… …、26 11 −26 12に流れる電流値の差I 2 −I 1 、I 3 −I 2 、… …、I 12 6 2, 26 2 -26 3, ... ..., 26 11 -26 difference I 2 -I 1 of current flowing through the 12, I 3 -I 2, ... ..., I 12 -
11を検出し、積分用コンデンサ8は、電流値の差I 2 Detecting the I 11, integrating capacitor 8, the difference between the current value I 2
−I 1 、I 3 −I 2 、… …、I 12 −I 11を、図11 -I 1, I 3 -I 2, ... ..., the I 12 -I 11, 11
(c)に示されるような負極性の電圧差V 1 、V 2 、V The voltage difference V 1 of the negative polarity as shown in (c), V 2, V
3 、… …、V 10に変換する点は、前述の実施例の動作と同じである。 3, ... ..., the point to be converted in the V 10 is the same as the operation of the previous embodiment. 【0045】本実施例は、座標演算部10において、電圧差V 1 、V 2 、V 3 、… …、V 10の最大レベルが端部にあることを検出すると、図11(b)、(c)に示されるように、その端部と反対側の端部のY電極、例えば、電圧差V 1が最大レベルであったとき、差動アンプ5がY電極26 1とY電極26 12との間に流れる電流値の差I 1 −I 12を検出し、積分用コンデンサ8が電流値の差I 1 −I 12を電圧差V 0に変換し、一方、図示されていないが、電圧差V 12が最大レベルであったとき、差動アンプ5がY電極26 1とY電極26 12との間に流れる電流値の差I 1 −I 12を検出し、積分用コンデンサ8 [0045] This example, in the coordinate calculation unit 10, the voltage difference V 1, V 2, V 3 , ... ..., the maximum level of V 10 detects that the end portion, FIG. 11 (b), ( as shown in c), Y electrode end opposite the end thereof, for example, when the voltage difference V 1 and a maximum level, the differential amplifier 5 and the Y electrode 26 1 and the Y electrode 26 12 detects a difference I 1 -I 12 of the current value flowing between the, integrating capacitor 8 converts the difference I 1 -I 12 of the current value to a voltage difference V 0, whereas, although not shown, a voltage difference when V 12 is the largest level, detects the difference I 1 -I 12 of the current value differential amplifier 5 flows between the Y electrode 261 and the Y electrode 26 12, the integrating capacitor 8
が電流値の差I 1 −I 12を電圧差V 12に変換する。 There converts the difference I 1 -I 12 of the current value to a voltage difference V 12. この場合、電圧差V 0は、負極性であったときに廃棄され、 In this case, the voltage difference V 0 is discarded when was negative,
正極性であったときに利用されるものであり、電圧差V It is intended to be used when there was a positive polarity, the voltage difference V
12は、正極性であったときに廃棄され、負極性であったときに利用されるものである。 12 is discarded when was positive, are those used when was negative. 次いで、A/D9は、得られた電圧差V 0 、V 1 、V 2 、V 3 、… …、V 10を対応するデジタル差信号に変換し、座標演算部10は、 Then, A / D9 are differences resulting voltage V 0, V 1, V 2 , V 3, ... ..., to convert the V 10 to a corresponding digital difference signal, the coordinate calculation unit 10,
入力されたデジタル差信号を順次加算し、図11(d) Sequentially adding the input digital difference signal, FIG. 11 (d)
に示されるようにY電極26 1 、26 2 、… …、26 Y electrodes 26 1, 26 2 as shown in, ..., 26
9の配置位置及び仮想Y電極Y 0の配置位置に対応して電圧値変化(計算上の静電容量変化)B 1 、B 3 、… 9 position of and the virtual Y electrodes Y (capacitance change on the calculation) and a voltage value changed corresponding to the arrangement positions of the 0 B 1, B 3, ...
…、B 9 、B 0を算出する。 ..., to calculate the B 9, B 0. なお、電圧値変化B 2はV The voltage value varies B 2 V
1 +V 2で、電圧値変化B 3はV 1 +V 2 +V 3 =B 2 In 1 + V 2, the voltage value change B 3 is V 1 + V 2 + V 3 = B 2
+V 3で示され、以下同様にして、電圧値変化B 9はV Represented by + V 3, in the same manner, the voltage value change B 9 V
1 +V 2 +V 3 +… …−V 9 =B 8 −V 9で示され、 Indicated by 1 + V 2 + V 3 + ... ... -V 9 = B 8 -V 9,
電圧値変化B 0は0(出力なし)で示される。 Voltage value change B 0 is represented by 0 (no output). 【0046】この場合には、Y電極26 1の電圧値変化B 1が最大レベルになることから、Y電極Y 1を第1電極に選択し、Y電極26 1 (第1電極)に隣接する仮想Y電極26 0を第2電極に、Y電極26 1 (第1電極) [0046] In this case, since the voltage value change B 1 in the Y electrode 261 becomes the maximum level, select the Y electrodes Y 1 to the first electrode, adjacent to the Y electrode 26 1 (first electrode) virtual Y electrodes 26 0 to the second electrode, Y electrode 26 1 (first electrode)
に隣接するY電極26 2を第3電極にそれぞれ選択し、 Each Y is selected electrode 26 2 which is adjacent to the third electrode,
選択した第1乃至第3電極26 1 、26 0 、26 2 1 first to third electrode 26 was selected, 26 0, 26 2 of the electrostatic
圧値 A”、B”、C”を求める。次いで、求めた電圧値 Pressure value A ", B", obtaining a C ". Then, the obtained voltage value
A”、B”、C”によって示される近似2次曲線lを用いて、 Y電極26 1 からの偏倚量L″を前述の式(1) A ", B", "using an approximate quadratic curve l indicated by offset amount L of the Y-electrode 26 1" C to the above-mentioned formula (1)
にしたがって求め、接触個所SのY座標Yを算出する。 Determined according to calculate the Y coordinate Y of the place of contact S. L″=P(A”B”−B”C”)/2(B”C”+A” L "= P (A" B "-B" C ") / 2 (B" C "+ A"
B”−2A”C”) 【0047】このように、本実施例によれば、座標入力物体、例えば、指による操作領域1Aの接触個所Sが操作領域1Aの一端部であっても、最大レベルの電圧値変化を示す第1電極に隣接する第2電極の電圧値を操作領域の他端部の電極の電圧値に選んでいるので、既に提案されている座標表示装置と同様に操作された座標位置 B "-2A" C ") [0047] Thus, according to this embodiment, the coordinate input object, for example, also the contact point S of the operation region 1A by the finger is a one end portion of the operation area 1A, the maximum since choosing a voltage value of the second electrode adjacent to the first electrode showing a voltage value change in the level of the voltage value of the other end portion of the electrode of the operation area, like the coordinate display device has already been proposed, the operation coordinate position
高精度で算出することができるものである。 Those that can be calculated with high accuracy. 【0048】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、座標入力物体、例えば、指によるセンサ部の操作領域に対する接触個所がどのような部分であっても、即ち、出力電気量変化が最大レベルの電圧値変化を示す第1電極が操作領域の中間に配置された電極近傍であった場合、既に提案されている座標表示装置と同様の手法により、座標のピーク位置の変位量を求めて操作された座標位置高精度で算出でき、また、第1電極が操作領域の一端部の電極近傍であった場合も、第2電極の電圧値を操作領域の他端部の電極の電圧値に選んだことにより、既に提案されている座標表示装置と同様の手法により、座標のピーク位置の変位量を求めて操作された座標位置高精度で算出できるという効果がある。 [0048] As is evident from the foregoing description, according to the present invention, the coordinate input object, for example, be any moiety contact points in the operation area of ​​the sensor unit with the finger, i.e., the output electrical quantity If the change was a vicinity of the electrode where the first electrode disposed in the middle of the operation area indicating the voltage value change of the maximum level, already the same coordinate display apparatus proposed technique, the amount of displacement of the peak position of the coordinates coordinate position is operated seeking can be calculated with high accuracy, and also when the first electrode was an electrode near one end portion of the operating region, the electrode of the other end portion of the operation area a voltage value of the second electrode of by chosen voltage value, the already the same coordinate display apparatus proposed method, there is an effect that the coordinate position is operated seeking displacement of the peak position of the coordinates can be calculated with high accuracy.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の座標入力装置の一実施例を示すブロック構成図である。 Is a block diagram showing an embodiment of a coordinate input device BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】図1に図示された座標入力装置に用いるセンサ部の構成の一例を示す斜視図である。 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the sensor unit used in the coordinate input device shown in FIG. 【図3】図2に図示されたセンサ部に用いるフィルム基板の表面及び裏面の構成図である。 3 is a block diagram of the front and back surfaces of the film substrate used in the sensor unit shown in FIG. 【図4】図1に図示された実施例の座標入力装置におけるセンサ部の動作及びマルチプレクサの動作を示す動作説明図であり、Y座標の位置検出を行う場合である。 [Figure 4] is an operation explanatory view showing the operation and the operation of the multiplexer of the sensor unit in the coordinate input apparatus of the embodiment shown in Figure 1, is a case of detecting the position of the Y coordinate. 【図5】図1に図示された実施例の座標入力装置におけるセンサ部の動作及びマルチプレクサの動作を示す動作説明図であり、X座標の位置検出を行う場合である。 [Figure 5] is an operation explanatory view showing the operation and the operation of the multiplexer of the sensor unit in the coordinate input apparatus of the embodiment shown in Figure 1, is a case of detecting the position of the X coordinate. 【図6】図1に図示された実施例の座標入力装置におけるセンサ部の動作及びマルチプレクサの動作を示す動作説明図であり、X座標の位置検出を行う場合である。 [Figure 6] is an operation explanatory view showing the operation and the operation of the multiplexer of the sensor unit in the coordinate input apparatus of the embodiment shown in Figure 1, is a case of detecting the position of the X coordinate. 【図7】指で操作された操作領域のY座標の位置検出を行う場合の動作を示す動作説明図である。 7 is an operation explanatory view showing the operation when detecting the position of the Y coordinate of the operated operation area with a finger. 【図8】指で操作された操作領域の座標位置を算出する際の動作原理を示す説明図である。 8 is an explanatory diagram showing an operation principle when calculating the coordinate position of the operated operation area with a finger. 【図9】指で操作された操作領域のX座標の位置検出を行う場合の動作を示す動作説明図である。 9 is an operation explanatory view showing the operation when detecting the position of the X-coordinate of the operated operation area with a finger. 【図10】指で操作された操作領域の座標位置を算出する際の動作原理を示す説明図である。 10 is an explanatory view showing an operation principle when calculating the coordinate position of the operated operation area with a finger. 【図11】指で操作された操作領域の一端部の座標位置を算出する際の動作原理を示す説明図である。 11 is an explanatory diagram showing an operation principle when calculating the coordinate position of the one end of the operated operation area with a finger. 【符号の説明】 1 センサ部1A 操作領域2 回路チップ3 信号処理部4 マルチプレクサ5 差動アンプ6 ドライブ回路7 駆動制御部8 積分用コンデンサ9 アナログ−デジタルコンバータ(A/D) 10 座標演算部11 Z座標検出部12 データ処理部13 タップスイッチオン/オフ判定部14 インターフェイス部(I/F) 15 第1インターフェイス(I/F) 16 第2インターフェイス(I/F) 17 記憶部18 入出力部(I/O) 19 内部メモリ20 制御部21 表示部22 保護シート23 フィルム基板24 回路基板25 1乃至25 16 X電極26 1乃至26 12 Y電極27、28 接地導体パターン29 スルーホール30、31 ランド32、33 スルーホール [Reference Numerals] 1 sensor unit 1A operation region 2 circuit chip 3 signal processor 4 a multiplexer 5 differential amplifier 6 driving circuit 7 driving controller 8 integrating capacitor 9 Analog - digital converter (A / D) 10 coordinate calculating unit 11 Z-coordinate detection unit 12 data processing unit 13 tap switch on / off decision section 14 interface unit (I / F) 15 first interface (I / F) 16 second interface (I / F) 17 storage unit 18 input-output unit ( I / O) 19 internal memory 20 control unit 21 display unit 22 a protective sheet 23 film substrate 24 the circuit board 25 1 to 25 16 X electrodes 26 1 to 26 12 Y electrodes 27 and 28 ground conductor pattern 29 through holes 30 and 31 land 32 , 33 through-hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−110225(JP,A) 特開 昭60−181816(JP,A) 特開 平4−337824(JP,A) 特開 平8−147092(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) G06F 3/03 - 3/033 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent Sho 61-110225 (JP, a) JP Akira 60-181816 (JP, a) JP flat 4-337824 (JP, a) JP flat 8- 147092 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G06F 3/03 - 3/033

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数電極をマトリクス状に配置した操作領域を有するセンサ部と、前記センサ部の出力を座標データに変換する座標データ形成部と、前記座標データを処理表示する信号処理部とからなり、前記座標データ形成部は、前記操作領域を座標入力体で操作した際に、前記操作領域の静電容量変化に基づく出力電気量変化を順次検出する信号検出手段と、前記出力電気量変化の中で最大レベルの電気量変化を示す第1電極の電圧値及び前記第1電極の両側にある第2電極及び第3電極の各電圧 (57) a sensor unit of the Claims: 1. A multielectrode having an operating area arranged in a matrix, and the coordinate data forming unit for converting an output of the sensor unit of the coordinate data, the coordinate data consists of a signal processing unit for processing and displaying, said coordinate data forming unit is configured in the operation area and the operation in the coordinate input member, the operation area capacitance changes based output electrical quantity variation sequentially detected signals of the detection means and each voltage of the second electrode and the third electrode on either side of the voltage value and the first electrode of the first electrode showing the maximum level electric quantity change of in the output electrical quantity change
    値から前記第1電極からの偏倚量を求める座標位置算出手段とを備え、前記第1電極が前記操作領域の一つの端部電極であった場合、前記第2電極の電圧値を前記操作領域の反対側の端部電極の電圧値に選ぶようにしたことを特徴とする座標入力装置。 And a coordinate position calculating means from a value determining the bias amount from the first electrode, wherein when the first electrode was one of the end electrodes of the operation area, the operation area of the voltage value of the second electrode coordinate input apparatus being characterized in that as pick the voltage value of the opposite end electrodes. 【請求項2】 前記出力電気量変化は、選択された2つの電極または電極グループ間の静電容量変化に伴って生じる電流量変化または前記電流量変化から得られる電圧値変化であることを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 Wherein said output electrical quantity changes, characterized by a voltage value change resulting from the current change in the amount or the amount of current change caused by the change in capacitance between the two electrodes or electrode group selected coordinate input device according to claim 1,.
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