JPH01231119A

JPH01231119A - 座標検出装置

Info

Publication number: JPH01231119A
Application number: JP63056313A
Authority: JP
Inventors: Toru Asano; 徹浅野; Noriji Kariya; 教治苅谷; Minoru Ohashi; 実大橋; Masatsugu Kimura; 賢嗣木村; Takayo Itou; 伊藤　孝代
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-09-14
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP2603986B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概　要〕基板上に形成された抵抗膜の接触位置を検出する座標検
出装置に関し、低価格で信頼性の高い座標検出装置を提供することを目
的とし、基板上に形成された抵抗膜と、該抵抗膜の四隅にそれぞ
れ設けられた４つの電極と、該４つの電極に接続され、
前記抵抗膜の接触位置を検出する接触位置検出手段とを
具備するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は座標検出装置に関し、特に、基板上に形成され
た抵抗膜の接触位置を検出する座標検出装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、オフィスオートメーション等の発達に伴って、例
えば、コンピュータ等に文字や所定の命令を入力するこ
とが盛んに行われている。このような文字の入力等には
、一般にキーボードが使用されているが、例えば、デイ
スプレィ上に配置して該デイスプレィに表示される画像
に対応する位置を指または指示棒で接触することにより
文字の入力等を行うことのできる座標検出装置が注目さ
れている。

第５図は従来の座標検出装置の一例を示す図である。同
図に示されるように、従来の座標検出装置は、ガラスま
たはアクリル等の透明材質より成る基板１０１．該基板
１０１上に形成されたＩ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎ２０３：Ｓｎ）
等の透明な抵抗膜１０２．該抵抗膜１０２の周囲に離散
的に設けられた複数の電極１２１〜１２４．該複数の電
極１２１〜１２４にそれぞれ接続された複数のスイッチ
ング回路１３１〜１３４．および、該スイッチング回路
１３１〜１３４を介して接続された電極１２１〜１２４
から抵抗膜１０２の接触位置ｐ　（ＸＯ，ｙｏ）を検出
する接触位置検出回路１０３を備えている。

この従来の座標検出装置において、抵抗膜１０２の接触
位置ｐ　（ＸＯ，ｙｏ）を検出するには、まず、スイッ
チング回路１３１および１３４をオフ状態とし、且つ、
スイッチング回路１３２および１３３をオン状態として
抵抗膜１０２の左辺側電極１２２と右辺側電極１２３と
の間に電流を平行となるように流して接触位置ｐのＸ座
４５　Ｘ　Ｏを検出する。次いで、スイッチング回路１
３１および１３４をオン状態とし、且つ、スイッチング
回路１３２および１３３をオフ状態として抵抗膜１０２
の上辺側電極１２１と下辺側電極１２４との間に電流を
平行となるように流して接触位置ｐのｙ座ｍｙ。を検出
する。ここで、左辺側電極１２２゜右辺側電極１２３．
上辺側電極１２１および下辺側電極１２４は、それぞれ
直線状の電極と見做すことができる程度の間隔および数
の離散された電極パターンで構成されている。また、抵
抗膜１０２の接触位置ｐにおけるキャパシタは、例えば
、抵抗膜１０２を指で接触する各個人によって異なるた
め、左辺側電極１２２と右辺側電極１２３との間および
上辺側電極１２１と下辺側電極１２４との間に流す電流
の方向を反転して接触位置ｐの座標（ｘｏ、　ｙｏ）を
検出するようになされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の座標検出装置は、抵抗膜１０２
の周囲に離散された複数の電極１２１〜１２４゜および
、これら電極１２１〜１２４に接続された複数のスイッ
チング回路１３１−１３４を必要としている。

具体的に、抵抗膜１０２をＡ４サイズとした場合には、
例えば、抵抗膜１０２の周囲に約５φの離散した電極１
２１−１２４を総数約５０個程形成することになる。従
って、スイッチング回路１３１〜１３４は総数約５０個
のスイッチング素子を必要とすることになる。

このように、従来の座標検出装置（座標検出パネル）は
、離散された複数の電極１２１〜１２４およびそれら電
極１２１〜１２４の数に対応したスイッチング素子を必
要としている。また、これらの電極１２１〜１２４およ
びスイッチング素子等に不良が生じると、左辺側電極１
２２と右辺側電極１２３との間および上辺側電極１２１
　と下辺側電極１２４との間に電流を平行となるように
流すことができず、抵抗膜１０２の接触位置ｐの座標（
Ｘｏ、Ｖｏ）を正確に検出することが困難となる。その
ため、従来の座標検出装置は、製造コストが高いだけで
なく、信頼性の面でも十分とはいえないものであった。

本発明は、上述した従来の座標検出装置が有する課題に
鑑み、座標検出パネルの構成を簡略化して低価格で信頼
性の高い座標検出装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明に係る座標検出装置の原理を示す図であ
る。

本発明によれば、基板１上に形成された抵抗膜２と、該
抵抗膜２の四隅にそれぞれ設けられた４つの電極２１．
２２．２３．２４と、該４つの電極２１．２２．２３゜
２４に接続され、前記抵抗膜２の接触位置を検出する接
触位置検出手段３とを具備する座標検出装置が提供され
る。

〔作　用〕

上述した構成を有する本発明の座標検出装置によれば、
抵抗膜２の四隅にそれぞれ設けられた４つの電極２１．
２２．２３．２４によって、抵抗膜２の接触位置が接触
位置検出手段３で検出される。これにより、座標検出パ
ネルの構成を簡略化することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明に係る座標検出装置の一実
施例を説明する。

第２図は本発明の座標検出装置の一実施例を示す図であ
る。同図に示されるように、本実施例の座標検出装置は
、座標検出パネル１ａと接触位置検出回路３を備えてい
る。座標検出パネル１ａは、ガラスまたはアクリル等の
透明材質より成る基板１、該基板１上に形成されたＩＴ
Ｏ等の透明な抵抗膜２および該抵抗膜２の四隅にそれぞ
れ設けられた４つの電極２１．２２．２３．２４で構成
されている。

４つの電極２１〜２４は、スイッチング回路３１の各ス
イッチＳＷ、〜ＳＷ４　にそれぞれ接続され、このスイ
ッチング回路３１によって、４つの電極から並列する２
組の電極群が選択されるようになされている。そして、
選択された２組の電極群は、バッファ回路３２の入力端
■。および出力端Ｏ８に接続されると共に、バッファ回
路３２０入力端Ｉ。に接続された一方の電極群はインピ
ーダンス測定回路３３に接続され、該一方の電極群から
の接触位置のインピーダンスが測定されることになる。

ここで、選択される２組の電極群は、左辺側電極群２１
．２２と右辺側電極群２４．２３並びに上辺側電極群２
１．２４と下辺側電極群２２．２３の組み合わせである
。また、選択された２組の電極群はスイッチング回路３
１によって、バッファ回路３２の入力端■。および出力
端Ｏ８に反転して接続され、インピーダンス測定回路３
３で他方の電極群からの接触位置のインピーダンスも測
定されることになる。

インピーダンス測定回路３３の出力信号は、測定室、標
演算制御回路３４に供給され、測定されたインピーダン
スから測定座標（Ｘ、　Ｙ）が演算される。この測定座
標演算制御回路３４は、スイッチング回路３１に対して
測定する２組の電極群の選択信号を供給するようにもな
されている。そして、演算された測定座標（Ｘ、　Ｙ）
　　は、接触座標演算回路３５に供給され、所定の変換
関数に従って、測定座標（Ｘ、　Ｙ）から抵抗膜２の接
触位置Ｐの座標（ｘ、　ｙ）が算出されることになる。

この接触座標演算回路３５において行われる測定座標（
Ｘ、　Ｙ）から接触座標（Ｘ、　ｙ）への変換演算は、
本実施例における４つの電極２１〜２４が抵抗膜２の四
隅に設けられているために行われるものである。すなわ
ち、上記４つの電極２１〜２４から選択される左辺側電
極群２１．２２と右辺側電極群２４．２３並びに上辺側
電極群２１．２４と下辺側電極群２２．２３の間に流さ
れる電流は、第５図の従来の座標検出装置のように抵抗
膜を平行に流れるものではないために、第３図を参照し
て後述する所定の関数に従った測定座標（Ｘ、　Ｙ）か
ら接触座標（Ｘ、　ｙ）への変換が必要とされるのであ
る。

ここで、第２図の座標検出装置における接触座標の検出
手順を説明する。まず、スイッチング回路３１のＳＷ、
を■１側、ＳＷ、をＩ２側、　ＳＷ３を０３側そしてＳ
Ｗ、を０４側に接続して、すなわち、バッファ回路３２
の入力端Ｉ。に左辺側電極群２１．２２を接続し、バッ
ファ回路３２の出力端Ｏ６に右辺側電極群２４．２３を
接続して、左辺側電極群２１．２２からの容量（インピ
ーダンス）ＣＬをインピーダンス測定回路３３で測定す
る。次いで、スイッチング回路３１のＳＷ、を０１側、
ＳＷ、を０１側、　ＳＷ３を１３側そして５１１１４を
Ｉ、側に接続して、すなわち、バッファ回路３２の入力
端■。に右辺側電極群２４．２３を接続し、バッファ回
路３２の出力端○。に左辺側電極群２１．２２を接続し
て、右辺側電極群２４．２３からの容量Ｃｉをインピー
ダンス測定回路３３で測定する。

同様に、スイッチング回路３１のＳＷ、を■１側、　Ｓ
Ｗ。

を０．側、ＳＷ、を０３側そしてＳＷ、をＩ４側に接続
して、すなわち、バッファ回路３２０入力端Ｉ０に上辺
側電極群２１．２４を接続し、バッファ回路３２の出力
端Ｏ８に下辺側電極群２２．２３を接続して、上辺側電
極群２１．２４からの容量ＣＵをインピーダンス測定回
路３３で測定する。次いで、スイッチング回路３１（７
）ＳＷ、をＯ＋側、ＳＷ２を１２側、ＳＷ３を１３側そ
してＳＷ４を０４側に接続して、すなわち、バッファ回
路３２の入力端■。に下辺側電極群２２．２３を接続し
、バッファ回路３２の出力端○。に上辺側電極群２１．
２４を接続して、下辺側電極群２２．２３からの容量Ｃ
９をインピーダンス測定回路３３で測定する。

以上により、測定室Ｆ（Ｘ、Ｙ）が次式に示されるよう
に算出される。

このようにして得られた測定座標（Ｘ、　Ｙ）は、接触
座標演算回路３５において、以下の関数に従って変換さ
れ、抵抗膜２の接触位置の接触座標（Ｘ、　ｙ）への変
換が行われることになる。

ｘ＝ｆ、（Ｘ、Ｙ、　　ｌＸ、＊、）ｙ＝ｆｙ（Ｘ、Ｙ、１．．１ｙ＞次に、上記の測定座標（Ｘ、　Ｙ）から接触座標（ｘ、
　ｙ）を得るための関数について説明する。

第３図は第２図の座標検出装置における接触座標の算出
を説明するための図である。前述したように、本実施例
の座標検出装置は、４つの電極２１〜２４から選択され
る左辺側電極群２１．２２と右辺側電極群２４．−２３
並びに上辺側電極群２１．２４と下辺側電極群２２．２
３の間に流される電流が抵抗膜２を平行に流れるもので
はないために、測定された座標（Ｘ、　Ｙ）から実際の
接触座標（ｘ、　ｙ）への変換演算を行う必要がある。

第３図に示されるように、長方形状の抵抗膜２の四隅に
電極２１．２２．２３．２４が形成されている場合、横
方向の電極間（電極２１と電極２４の間および電極２２
と電極２３の間）の距離を１８とし、また、縦方向の電
極間（電極２１と電極２２０問および電極２４と電極２
３の間）の距離をｆ、とし、さらに、抵抗膜２の接触位
置Ｐ、（ｘ、ｙ）から各電極２１．２２．２３．２４ま
での距離をそれぞれｆ、、　ｎ、、　！！、、　１．と
すると、左辺から接触位置Ｐまでの抵抗値ＲＬ＋右辺か
ら接触位置Ｐまでの抵抗値Ｒｍ、上辺から接触位置Ｐま
での抵抗値Ｒ，および下辺から接触位置Ｐまでの抵抗値
Ｒｎは、それぞれ次の式で示される。

ここで、抵抗膜２の単位長さ当たりの抵抗値をｒとする
。

また、接触位置Ｐ　（ｘ、　ｙ）から各電極２１〜２４
までの距ｎＲ１，ｉｔ、ｉｓ、Ｌ　は、それぞれ次の式
で示される。

１　、　　＝　（Ｉ２　＋　Ｉ２）　ｌ／２ｆ２＝　（
Ｉ２　＋　＜１ｙ　−ｙ）２］　”１、＝　（（１，−
ｘ）２＋ｙ２）　””Ｌ　＝　（、（ｆ＊　−ｘ）”＋
　＜ｌｙ　−ｙ）”：ｌ　”となる。

従って、測定座標（Ｘ、Ｙ）は、次の式で示される。

ｆ、Ａ４Ｉ！ｚ　　Ｉ４Ｉ！、＋１３　　　１２２士１２４以上の式をまとめることにより、接触座標（Ｘ、　ｙ）
は、下記のように表すことができる。

ｘ＝　ｆ、　（Ｘ、　　Ｙ、　　β、１！ｙ）Ｖ＝ｆｙ
　（Ｘ、　　Ｙ、　　１．、　　Ｉｔｙ＞このようにし
て得られた関数により測定座標（Ｘ、　Ｙ）は、接触座
標演算回路３５において、接触座標（Ｘ、　ｙ）へ変換
され、抵抗膜２における接触位置Ｐの座標が検出される
ことになる。

第４図は第２図の座標検出装置の変形例を示す図である
。この第４図の座標検出装置は、前述した第２図の座標
検出装置において、座標検出パネル１ａ（７）構成を変
形したものである。すなわち、第２図の座標検出パネル
１ａは、第４図における座標検出パネル１ａと同様に、
ガラスまたはアクリル等の透明材質より成る基板１上に
ＩＴＯ等の透明な抵抗膜２が形成され、その抵抗膜２の
四隅には４つの電極２１．２２．２３．２４が設けられ
ている。

しかし、本変形例の基板１は第２図のものより大きく形
成されていて、基板１における抵抗膜２の外周に４つの
電極２１．２２．２３．２４と接触位置検出回路３とを
接続するためのパターン配線が、例えば、シルバーペイ
ント印刷により形成されるようになされている。すなわ
ち、４つの電極２１〜２４と接触位置検出回路３とを接
続するリード線が座標検出パネル１ａ内部にパターニン
グされるようになされている。これにより、電極２１〜
２４と接触位置検出回路３とを接続するリード線の引き
回しを簡略化して信頼性を一層向上させることができる
。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように、本発明に係る座標検出装置は、
座標検出パネルの構成を簡略化することによって、製造
コストを安く抑えると共に、信頼性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る座標検出装置の原理を示す図、第２図は本発明の座標検出装置の一実施例を示す図、第３図は第２図の座標検出装置における接触座標の算出
を説明するための図、第４図は第２図の座標検出装置の変形例を示す図、第５図は従来の座標検出装置の一例を示す図である。（符号の説明）１・・・基板、１ａ・・・座標検出パネノベ２・・・抵抗膜、３・・・接触位置検出手段、２１、２２．２３．２４・・・電極、３１・・・スイッチング回路、３２・・・バッファ回路、３３・・・インピーダンス測定回路、３４・・・測定座標演算制御回路、３５・・・接触座標演算回路、Ｐ・・・接触位置、（Ｘ、　Ｙ）・・・測定座標、（Ｘ、　ｙ）・・・接触座標。

Claims

【特許請求の範囲】１、基板（１）上に形成された抵抗膜（２）と、該抵抗
膜の四隅にそれぞれ設けられた４つの電極（２１、２２
、２３、２４）と、該４つの電極に接続され、前記抵抗膜の接触位置を検出
する接触位置検出手段（３）とを具備する座標検出装置
。２、前記接触位置検出手段は、前記４つの電極から並列
する２組の電極群を選択するスイッチング回路と、該選
択された２組の電極群に接続され該２組の電極群の間の
電位を一定の関係に保つバッファ回路と、該２組の電極
群の一方に接続され前記抵抗膜の接触位置に対応したイ
ンピーダンスを測定するインピーダンス測定回路と、該
測定されたインピーダンスから測定座標を演算すると共
に前記スイッチング回路を制御する測定座標演算制御回
路と、該測定座標から前記抵抗膜の接触位置の座標を演
算する接触座標演算回路とを具備する特許請求の範囲第
１項に記載の装置。３、前記４つの電極は、前記基板上に形成されたプリン
ト配線を介して前記接触位置検出手段に接続されるよう
になっている特許請求の範囲第１項に記載の装置。４、前記基板および抵抗膜は、光透過性物質で構成され
ている特許請求の範囲第１項に記載の装置。