JP4321477B2 - 対角方式座標検出装置 - Google Patents

Description

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、特に面抵抗体からＡＣ信号を発生させ、入力ペンで信号を検出する方式を使用した対角方式座標検出装置に関する。

長方形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において、特に面抵抗体にＡＣ信号発生器によりＡＣ電位勾配を与え、入力ペンで信号を検出する対角方式の静電容量結合型の座標検出装置については、特開２００１−４３００２号が知られている。その概要について図３を用いて説明する。図３に開示されているものは、対角方式の静電容量結合型座標検出装置の一例を示す構成概要図である。

パネル部１は長方形の板で形成され、透明または不透明な絶縁基板または、ガラス基板４の上面に均一な面抵抗体２が成膜されている。面抵抗体２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、面抵抗値は約１ｋΩ／□である。面抵抗体２を取り囲む低抵抗性周囲電極３を配設し、その４頂点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点）にそれぞれ引き出し線８が接続されている。低抵抗性周囲電極３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、ＡＢ間及びＣＤ間を約９０Ω，ＡＤ間及びＢＣ間を約６０Ωとした。

有効座標検出エリアは低抵抗性周囲電極３の内側全域である。
入力ペン６の先端は面抵抗体２に直接接触する必要がないので、面抵抗体２の表面は保護ガラス（図示せず）等の絶縁層で覆われている。

次に面抵抗体２にＡＣ電位勾配を与える方法について説明する。スイッチＡ９〜スイッチＤ１２のＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合わせにより、ＡＣ信号発生器１３よりＡ〜Ｄ点に印加される。ＡＣ間に印加（駆動）する時はＢ及びＤ点をＯＦＦとし、ＢＤ間に印加する時はＡ及びＣ点をＯＦＦとする。

面抵抗体２において、入力ペン６先端に近い位置のＡＣ信号レベルは、静電容量結合５を介して入力ペン６に伝わり、更にペンケーブル７を介してアナログ信号処理部１４に伝わる。アナログ信号処理部１４内には、増幅器（図示せず）、バンドパスフィルタ（図示せず）、ＡＣ／ＤＣ変換器（ＡＭ検波器）（図示せず）等があり、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レベルに変換している。その後、Ａ／Ｄコンバータ１５でデジタル化し、プロセッサ（ＣＰＵ）１６が座標を計算し出力する。

座標算出方法については、特開２００１−４３００２号に開示されている通りであり、各計測レベルの比に基づいているために、静電容量が大きく変わっても、ＡＣ信号発生器１３の出力レベルが個々にばらついていても、また、アナログ信号処理部１４のゲインがばらついていても、入力ペン６先端でのパネル部上の座標が高精度に検出される。

しかしながら、低抵抗性周囲電極３の４頂点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点）から、それぞれ引き出し線８が接続されているが、引き出し線８に入力ペン６の先端が近づいた場合、ペン先端との静電結合は、面抵抗体２、低抵抗性周囲電極３以外に、引き出し線８との距離によるＡＣ信号レベル差が足され座標位置にズレが生じてしまっていた。

かかる問題を回避するため、引き出し線８は、電線をシールドしたシールド線を使用し、引き出し線８からのＡＣ信号を入力ペン６の先端で拾わないようにしていた。そのため、シールド線は一般の電線より高価となり、４本の引き出し線８に、ＡＣ信号を供給するための信号処理基板２２に接続するコネクタ部処理も、シールド線を電気的基準電位（ＧＮＤ）に接続するためハーネスの製作が複雑となっていた。

特開平１１−８５３７４号公報。

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おいて、座標位置ずれを回避するために引き出し線は、高価なシールド線を使用しなければならなかった。また、コネクタ部の処理も、シールド線を電気的基準電位（ＧＮＤ）に配線しなければならず、複雑な構成となっていた。

本発明は従来の問題に鑑みなされたもので、座標検出装置の検出面上の検出座標値を、均一な面抵抗体による電圧変動値として出力する面抵抗方式の座標検出装置において、長方形のガラス基板下面に一層の面抵抗体と該面抵抗体を取り囲む低抵抗性周囲電極を配設し、該低抵抗性周囲電極の４頂点に引き出し線を取り付け、該低抵抗性周囲電極下面に沿って引き出し線を直線的に密着させて配線した対角方式座標検出装置であって、前記低抵抗性周囲電極４頂点からの４本の引き出し線が、集束した位置のガラス基板下面に第１の銅テープを貼り、該第１の銅テープ下面に４本の引き出し線を配置し、前記４本の引き出し線を第２の銅テープで固定し、前記第１の銅テープは導電スポンジを介して板金筺体（電気的基準電位）に接続した対角方式座標検出装置を提案するものである。

本発明によれば、低抵抗性周囲電極近くに入力ペンの先端が近づいた場合でも、座標位置の誤検出なく、正しい座標位置の検出が可能である。また、引き出し線は、安価な電線を使用し、コネクタ処理部も単純な作業で製作することが可能である。

ガラス基板下面に面抵抗体を成膜し、面抵抗体を取り囲む低抵抗性周囲電極を配設し、入力面下部低抵抗性周囲電極の４頂点に引き出し線を取り付け、低抵抗性周囲電極パターン下面に沿って引き出し線を直線的に密着させて配線した。また、前記４本の引き出し線が集束した位置のガラス基板下面に、第１の銅テープを貼り、４本の引き出し線を密着させ、第２の銅テープで固定し、導電スポンジを介して板金筐体に電気的に接続し、第１の銅テープは電気的基準電位（ＧＮＤ）にすることでシールドした。

以下、本発明の詳細を添付図面にしたがって説明する。図１は対角方式の静電容量結合型の座標検出装置の実施の形態を示す構成概要図である。図２は４本の引き出し線集束部の断面図である。この図１，図２において、上記図３に対応する部分には同一の符号を付けて一部説明を省略する。

長方形の透明なガラス基板４の下面に、均一な面抵抗体２が成膜されている。膜の材質は従来の技術で説明した通りである。面抵抗体２を取り囲む低抵抗性周囲電極３も同じく下面に配設している。入力ペン６の先端は面抵抗体２が成膜されている部分を直接接触する必要がないため、上述のように下面に成膜し、上面は保護ガラス等の絶縁層となっている。

低抵抗性周囲電極３の４頂点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点）には、それぞれ引き出し線８が接続されている。この引き出し線８にシールド線は使用せず、安価な電線を使用するものである。引き出し線８は、低抵抗性周囲電極３の下面に電極パターンに沿って、直線的に両面テープ等で密着接着している。

次に４本の引き出し線８の集束部分の構成を図２により説明する。ガラス基板４に配設された低抵抗性周囲電極３に、密着接着して引き出された４本の引き出し線８は、本実施例ではＢ，Ｃ間に集束させ、すべての信号処理を制御する信号処理基板２２にコネクタ２１を介して接続される。コネクタ２１は、シールド線がないため、４極の低価格なコネクタを使用している。

集束部分のガラス基板４下面には、第１の銅テープ１７を貼り付けてある。本実施例では、寸法１５×２５ｍｍの物を使用している。貼り付けた第１の銅テープ１７に、４本の引き出し線８を密着させ、８×２５ｍｍの第２の銅テープ１８で、引き出し線８の固定及びシールドを兼ねて第１の銅テープに貼り付けている。また、板金筐体２０には、導電スポンジ１９が接着されている。組立時、板金筐体２０にガラス基板４を載置する際、第１の銅テープ１７は、導電スポンジ１９を経由して板金筐体２０に電気的に接続される。板金筐体２０は、電気的基準電位（ＧＮＤ）となっているため、第１の銅テープ１７部分は、シールドとして効果することになる。

次に、本発明の信号検出状態について説明する。
従来技術で説明した通り、面抵抗体２の入力ペン６の先端に近い位置のＡＣ信号検出レベルは、静電容量結合５を介して入力ペン６に伝わる。入力ペン６以降の信号処理の流れは、従来技術の通りであるので省略する。

本発明のように、低抵抗性周囲電極３の下面に直線的に均一に密着させることで、引き出し線からの信号検出レベルは、一定にすることができ、ＣＰＵでの補正範囲内で調整することが可能である。
また、Ｂ，Ｃ間に集束した４本の引き出し線８の部分に、入力ペン６の先端が近づいた場合でも、シールド効果のある第１の銅テープ１７により、集束した４本の引き出し線８を検出してしまうことはなくなり、誤検出を防止する。

本発明による対角方式の静電容量結合型の座標検出装置の実施の形態を示す構成概要図。 ４本の引き出し線集束部の断面図。 従来の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。

符号の説明

１ パネル部
２ 面抵抗体
３ 低抵抗性周囲電極
４ ガラス基板
５ 静電容量結合
６ 入力ペン
７ ペンケーブル
８ 引き出し線
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 ＡＣ信号発生器
１４ アナログ信号処理部
１５ Ａ／Ｄコンバータ
１６ プロセッサ（ＣＰＵ）
１７ 第１の銅テープ
１８ 第２の銅テープ
１９ 導電スポンジ
２０ 板金筐体
２１ コネクタ
２２ 信号処理基板

Claims (1)

1. 座標検出装置の検出面上の検出座標値を、均一な面抵抗体による電圧変動値として出力する面抵抗方式の座標検出装置において、長方形のガラス基板下面に一層の面抵抗体と該面抵抗体を取り囲む低抵抗性周囲電極を配設し、該低抵抗性周囲電極の４頂点に引き出し線を取り付け、該低抵抗性周囲電極下面に沿って引き出し線を直線的に密着させて配線した対角方式座標検出装置であって、前記低抵抗性周囲電極４頂点からの４本の引き出し線が、集束した位置のガラス基板下面に第１の銅テープを貼り、該第１の銅テープ下面に４本の引き出し線を配置し、前記４本の引き出し線を第２の銅テープで固定し、前記第１の銅テープは導電スポンジを介して板金筺体（電気的基準電位）に接続したことを特徴とする対角方式座標検出装置。

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