JPH03134724A - 座標入力装置の自動補正方式 - Google Patents

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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第８図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）　　一実施例の説明（第２図乃至第４図）（ｂ）
　　他の実施例の説明（第５図乃至第７図）（Ｃ）　　
別の実施例の説明 発明の効果 器の出力を基準値として取り込み、座標入力時に該Ａ／
Ｄ変換器の出力を該基準値で補正する。

〔概要］ 抵抗体を定電流で駆動し、抵抗体端子間の電位差により
入力座標を検出する座標入力装置に関し、調整の手間を
省き、抵抗体の抵抗値の違いによる出力特性を自動補正
することを目的とし、Ｘ側抵抗体に接続されたＸ電極群
と、Ｘ側抵抗体に接続されたＸ電極群とを対向配置した
座標入力板と、該Ｘ側抵抗体と該Ｙ何紙抗体番こ接続さ
れ、駆動のための定電流を供給する定電流源と、該Ｘ側
抵抗体と３ｉＹ側抵抗抵抗各々の両端の電位差を得る一
対の差動増幅部と、該一対の差動増幅部の出力のそれぞ
れをデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器とを有する座標
入力装置において、該Ｘ側抵抗体と該Ｘ側抵抗体の端部
を接続するスイッチと、該スイッチを制御するとともに
、該Ａ／Ｄ変換器の座標出力の補正を行う制御部とを設
け、該制御部は、該スイッチを接続した状態で該Ａ／Ｄ
変換〔産業上の利用分野〕 本発明は、抵抗体を定電流で駆動し、抵抗体端子間の電
位差により入力座標を検出する座標入力装置に関する。

コンピュータ等の入力のため、座標入力装置が広く利用
されている。

この座標入力装置は、スタイラスペン等で座標入力シー
トにペン先を接触させて、その接触点のＸ、Ｙ座標位置
を入力するものである。

このような座標入力装置として、抵抗体を用い、抵抗体
端子間の電位差により入力座標を検出するものがあり、
抵抗体のバラツキによる出力電圧のバラツキを調整でき
るものが望まれている。

〔従来の技術〕

第８図は従来技術の説明図である。

抵抗体を用いた座標入力装置は、第８図（Ａ）に示すよ
うに、Ｘ側抵抗体１０で端部が接続されたＹ電極群Ｙ１
〜Ｙｎを有するＸ電極シート１と、Ｘ側抵抗体２０で端
部が接続されたＸ電極群Ｘ１〜Ｘｎを有するＸ電極シー
ト２とを感圧導電シト３をはさんで対向配置した座標入
力板４を備える。

この座標入力板４の所望の位置をペン等で接触すると、
その点のＹ電極とＸ電極が感圧導電シト３を介し導通し
、抵抗体１０．２０の各々の両端の電位差が、各々Ｘ、
Ｙ位置に応じた値を示し、これによって接触した入力点
のＸ座標とＹ座標とが検出できる。

このような抵抗体の出力を用いて座標を得るのに、第８
図（Ｂ）のように、定電流源８で座標入力板４を駆動す
るものが、特公昭５６−８７１３４号公報等で提案され
ている。

即ち、Ｘ側抵抗体１０とＸ側抵抗体２０との間に定電流
源８を接続し、検出抵抗ｒｌ、ｒ２、ｒ３、ｒ４を設け
、定電流で駆動する。

Ｘ側とＹ側が接触すると、Ｘ側抵抗体１０の両端の抵抗
ｒ１、「？にはＹ側の接触点までの抵抗値ｒｙに比例し
た電圧が表れるので、Ｙ側差動増幅器６で両端電位の差
をとり、接触点までの抵抗値に比例したＹ側型圧出力を
得る。

同様に、Ｘ側抵抗体２０の両端の抵抗ｒ３、ｒ４には、
Ｘ側の接触点までの抵抗値ｒｘに比例した電圧が表れ、
Ｘ側差動増幅器５で両端電位の差を取り、接触点までの
抵抗値に比例したＸ側電圧出力を得る。

このＹ側差動増幅器６のＹ側型圧とＸ側差動増幅器５の
Ｘ側電圧とをＡ／Ｄ変換器７でデジタル値に変換して、
Ｘ座標、Ｙ座標を得る。

この時、Ｘ、Ｙの最大位置において、Ｘ、Ｙ側型圧は最
大電圧となり、この最大電圧は、Ａ／Ｄ変換器７の基準
電圧と等しいことが、Ａ／Ｄ変換器７をフルレンジで使
用できる点で望ましい。

しかしながら、各入力板４の抵抗体の抵抗値がバラツク
ため、最大電圧が基準電圧と等しくならない。

このため、差動増幅器５．６の後段に可変抵抗器５０．
６０を設け、電圧計を接続し、入力板４の最大位置をペ
ンで接触させながら、可変抵抗器５０．６０の出力が基
準電圧と等しくなるように、可変抵抗器５０．６０を手
動調整していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来技術では、各入力板毎に抵抗体の抵
抗値がばらついているので、各入力板毎に可変抵抗器を
調整しなければならないという問題がある他に、入力板
の変換をする場合も互換性がなく、交換毎に調整する必
要があるという問題もあった。

従って、本発明は、調整の手間を省き、抵抗体の抵抗値
の違いによる出力特性を自動補正することのできる座標
入力装置の自動補正方式を提供することを目的とする。

に接続されたＸ電極群Ｘ１〜Ｘｎと、Ｘ側抵抗体１０に
接続されたＹ電極群Ｙｌ−Ｙｎとを対向配置した座標入
力板４と、該Ｘ側抵抗体２０と該Ｘ側抵抗体１０に接続
され、駆動のための定電流を供給する定電流源８と、該
Ｘ側抵抗体２０と該Ｘ側抵抗体ｌＯの各々の両端の電位
差を得る一対の差動増幅部５．６と、該一対の差動増幅
部５．６の出力のそれぞれをデジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換器７とを有する座標入力装置において、該Ｘ側抵
抗体２０と該Ｘ側抵抗体ｉｏの端部を接続するスイッチ
Ｓｌと、＝亥スイッチＳ１を！１目卸するとともに、該
Ａ／Ｄ変換器７の座標出力の補正を行う制御部９とを設
け、該制御部９は、該スイッチＳｔを接続した状態で該
Ａ／Ｄ変換器７の出力を基準値として取り込み、座標入
力時に該Ａ／Ｄ変換器７の出力を該基’＄４Ｍで補正す
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は第１図に示すように、Ｘ側抵抗体２０〔作用〕 本発明では、Ｘ側抵抗体２０とＸ側抵抗体１０の端部を
スイッチＳ１で接続し、入力板４のＸ、Ｙ最大位置にペ
ンを接触させた状態と同一の状態を作り出し、その状態
におけるＡ／Ｄ変換器７の出力を制御部９が最大基準値
として取り込んでおく。

そして、座標入力時には、基準値を基準としてＡ／Ｄ変
換器７の出力を補正することにより、フルレンジの出力
が得られる。

このようにして、可変抵抗器を調整しなくても、自動補
正により可変抵抗器を調整した場合と同一の結果かえら
れる。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例ブロック図である。

図中、第１図及び第８図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、７ａは基準電圧源であり、Ａ／
Ｄ変換器７の基準電圧を与えるもの、８ａ、８ｂは各々
定電流源であり、定電流１１、（２（Ｉ　ｔ＞１２）を
流すためのものであり、スイッチＳ２によって切換えら
れるもの、８０は比較器であり、定電流源８ａ又は８ｂ
から定電流が流れたことを検出し、制′４７１部（ＣＰ
Ｕ）９のＰ１端子を“ハイ”レベルにし、Ａ／Ｄ変換動
作をＡ／Ｄ変換器７へ指示させるためのものである。

制御部９は、ＣＰＵで構成され、Ａ／Ｄ変換器７にＡ／
Ｄ変換制御信号を出力してＡ／Ｄ変換を指示し、Ｘ座標
とＹ座標を得るものであり、スイッチＳｌとスイッチＳ
２を制御する。

第３図は本発明の一実施例処理フロー図である。

■　先ず、電源投入時に、ＣＰＵ９はスイッチＳ２を定
電流１１　ＣＩ　ｓ＞１２＞の定電流！８ａに接続する
。

次に、ＣＰＵ９はスイッチＳ１をオンし、Ｘ側抵抗体２
０の右端とＸ側抵抗体１０右端とを接続する。

これによって、定電流ルートが形成され、定電流源８ａ
から抵抗体２０、スイッチＳｌ、抵抗体１０を通って電
流１１が流れる。

■　このため、比較器８０がＣＰｔＪ９のＰ１端子をハ
イレベルにし、ＣＰＵ９はＰ２端子のＡ／Ｄ変換制御信
号をＯＮにして、Ａ／Ｄ変換部７のＡ／Ｄ変換を指示す
る。

この時の差動増幅器５．６の出力は、増幅度をＡ、定電
流値をＩ、抵抗体２０．１０の抵抗値をＲｘ、Ｒｙとす
ると、 （Ａ−１−Ｒｘ）、（Ａｉ−Ｒｙ）である。

Ａ／Ｄ変換器７は、差動増幅器５．６の出力を入力Ａ１
ｎ１、Ａ１ｎ２に受け、デジタル値に変換し、ＣＰＵ９
へ出力する。

この値が、Ａ／Ｄ変換器７の飽和値Ｆ　Ｆ　Ｈでなけれ
ば、各、Ｘ、Ｙ入力Ｖｒｘ、Ｖｒｙは、但し、ＥはＡ／
Ｄ変換器７の基準電圧である。

により求まる。

■　ＣＰＵ９は、このＸ、Ｙ入力Ｖｒｘ、Ｖｒｙが飽和
値ＦＦＨであるかを調べ、飽和値ＦＦＨなら、抵抗（ｉ
Ｒｘ、Ｒｙが大きいので、スイッチＳ２で定電流源８ｂ
に切換え、より小さい定電流１２を流し、出力電圧を下
げて、ステップ■に戻る。

■　一方、ＣＰＵ９はＸ、Ｙ入力がＶｒｘ、■「ｙが飽
和値ＦＦＨでなければ、これを基準値として、内蔵する
メモリに格納する。

そして、スイッチＳ１をオフして、基準値の取り込みを
終える。

■　次にＣＰＵ９は、座標入力かを判別する。

即ち、抵抗体２０と抵抗体１０とが接触していないと、
定電流は流れず、比較器８０の出力はロレベルであるが
、入力点（Ｐｘ、Ｐｙ）に接触し、抵抗体２０と１０が
、前述の電極群により接触されると、定電流が流れ、比
較器８０の出力がハイレベルとなってＣＰＵ９のＰ１端
子に出力する。

これによってＣＰＵ９は、座標入力を検出する。

この時、差動増幅器５．６の出力は、抵抗体２０の左端
から接触点Ｐｘまでの抵抗値をｒｘ、抵抗体１０の左端
から接触点ｐｙまでの抵抗値をｒｙとすると、各々（Ａ
−１・ｒｘ）、（Ａ−１・ｒｙ）となる。

ＣＰ［Ｊ９は前述と同様に、Ａ／Ｄ変換器７にＡ／Ｄ変
換を指示し、次式の入力値Ｖｓｘ、Ｖｓｙを得る。

そして、基準値Ｖｒｘ、Ｖｒｙを用いて、Ｘ、　Ｙ座標
を次式で算出する。

そしてこの求めたｘ、Ｙ座標を出力して終了する。

このようにして、予め最大抵抗値時の基１！値■「Ｘ、
Ｖｒｙを求めて、これを基に入力値Ｖｓｘ、Ｖｓｙを補
正して座標を得るので、調整作業が不要となる。

即ち、第（３）式に第（１）式、第（２）式を代入する
と、となり、抵抗体の抵抗値がばらついても、Ｒｘ、Ｒ
ｙの値に応じた補正を自動で行うことができる。

又、前述のステップ■では、Ａ／Ｄ変換出力が飽和値Ｆ
ＦＨとなると、スイッチＳ２を■２側に切換えて、定電
流の電流値を小さくし、出力電圧を下げてＡ／Ｄ変換を
実行しているが、基準電圧［７ａを複数設け、飽和値に
なるとスイッチにより基準電圧の高い方に切換えるよう
にしてもよい。

前述の方法は最初に値が最大となるように、スイッチＳ
２をセットし、値が小さくなる方向に切り換える方法を
説明したが、逆に最低必要な座標分解能から最低基準値
を定めておき、値が最小となるようスイッチＳ１をオン
したときの定電流１２、基準電圧Ｅ１を選択しておき、
得られた基４（値が最低値よりも小さければ、大きくな
る方向へ切り換えることもできる。

また、基準電流、基準電圧の一方のみを切り換えること
でも可能である。

第４図は本発明の詳細な説明図である。

実際には第４図のように抵抗体からスイッチＳ１までの
配線抵抗ｒＸＬ、ｒＸＲ，ｒＹＤ、「ＹＵが無視できな
い値を持つ場合も考えられる。しかしながら配線抵抗の
値は小さく偏差も少ないことから、各抵抗体の抵抗値比
でみると、はぼ一定と見なすことができるのでスイッチ
Ｓ１をオンとして得た値から、配線抵抗に相当する値を
引いた値を基準値として使用すれば自動補正をすること
ができる。

また、配線抵抗（ｒＸ！５、ｒＸＲ，ｒＹＤ、ｒＹＵ）
を無視する方法として、電流の流れる端子と検出端子を
別にすることでキャンセルすることもできる。

０））他の実施例の説明 第５図は本発明の他の実施例ブロック図である。

図中、第１図、第２図及び第８図で示したものと同一の
ものは同一の記号で示しである。

ｌｘｌ、ｌｙｌは、定電流源８を抵抗体２０、ｉｏの中
点に接続させる電流供給端子、Ｑｘｑ、Ｅｘ３は抵抗体
２０の電圧出力端子、７！ｙ２、！ｙ３は抵抗体１０の
電圧出力端子、Ｓｌｌ、Ｓ１２は各々スイッチであり、
各々抵抗体２０．１０の左端同志、右端同志を接続させ
るもの、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂは差動増幅器であり、
単電源のもので構成され、差動結果が正の時のみ出力を
発し、負の時は零出力を発するものである。

そして、Ｘ側差動増幅器５ａは、プラス側にＸ側抵抗体
２０の右端電圧検出端子ｉ！、ｘ３が、マイナス側にＸ
側抵抗体２０の左端電圧検出端子１．ｘ２が接続されて
おり、Ｘ側抵抗体２０の中点から左側に接触点がある時
に差動出力（Ｘ左出力という）を発し、Ｘ側差動増幅器
５ｂは、逆にプラス側にＸ側抵抗体２０の左端電圧検出
端子１ｘ２が、マイナス側にＸ側抵抗体２０の右端電圧
検出端子ｌｘ３が接続されており、Ｘ側抵抗体２０の中
点から右側に接触点がある時に差動出力（Ｘ右出力とい
う）を発する。

又、Ｙ側差動増幅器６ａは、プラス側にＸ側抵抗体１０
の上端電圧検出端子Ｉ！、ｙ７が、マイナス側にＸ側抵
抗体１０の下端電圧検出端子Ｑｙ３が接続されており、
Ｘ側抵抗体１０の中点から下側に接触点がある時に差動
出力（Ｙ正出力という）を発し、Ｙ側差動増幅器６ｂは
、プラス側にＸ側抵抗体１０の下端電圧検出端子１ｙ３
が、マイナス側にＸ側抵抗体１０の上端電圧検出端子ｌ
ｙ？が接続されており、Ｘ側抵抗体１０の中点から上側
に接触点がある時に差動出力（Ｙ正出力という）を発す
る。

この実施例では、抵抗体２０．１０の中点に定電流を供
給し、一つの抵抗体２０、ＩＯを分割駆動し、Ｘ側で２
つのＸ座標を、Ｙ側で２つのＸ座標を得て、分解能を２
倍に向上するものである。

基準値の取り込みは、第３図のものとほぼ同一であるが
、ステップ■までをスイッチＳ１をオンにして１回、ス
イッチＳ２をオンにして１回の計２回繰返し、スイッチ
Ｓ１をオンした場合に差動増幅器５ｂと６ｂよりＸ右、
Ｙ上の基準値Ｖｒｘ１、Ｖｒｙｌを得て、スイッチＳ２
をオンした場合に差動増幅器５ａと６ａよりＸ左、Ｙ下
の基準値Ｖｒｘ２、Ｖｒｙｚとを得て基準値として格納
する。

又、ステップ■の補正においては、差動増幅器５ａのＸ
左出力はＸ左基半値Ｖｒｘｑで、差動増幅器５ｂのＸ右
出力はＸ石基小値ＶｒＸ１で、差動増幅器６ａのＹ正出
力はＹ下）５．半値Ｖｒｙ２で、差動増幅器６ｂのＹ正
出力はＹ上基半値Ｖｒｙ１で、第（３）式に従って補正
演算する。

このようにして、Ｘ右座標、Ｘ左座標、Ｙ上座標、Ｙ下
座標を算出すると、次のように座標変換をして分解能を
２倍にする。

第６図は本発明の他の実施例座標算出処理フロ図、第７
図は本発明の他の実施例座標算出動作説明図である。

■　ＣＰＵ９は、４つの座標補正を終了すると、Ｘ左座
標とＸ右座標とを比較する。

Ｘ左座標がＸ右座標より大ならば、Ｘ左端を原点として
いるので、Ｘ算出座標として（２５５Ｘ左座標）を演算
する。

一方、Ｘ左座標がＸ右座標以下なら、Ｘ右座標に中点座
標“２５５”を加えた（２５５　＋Ｘ右座標）をＸ算出
座杆として演算する。

■　次にＣＰＵ９は、Ｙ下座標とＹ上座標を比較する。

Ｙ下座標がＹ上座標より大ならば、Ｙ下端を原点として
いるので、Ｙ算出座標として（２５５Ｙ下座標）を演算
する。

一方、Ｙ下座標がＹ上座標以下なら、Ｙ上座標に中点座
標“２５５″を加えた（２５５＋Ｙ上座標）をＹ算出座
標として演算する。

■　そして、ＣＰＵ９は、このｘ、Ｙ算出座標を正規の
座標として出力し、終了する。

これを第７図により説明する。

Ｘ側抵抗体２０の接触点に対する出力特性は、中点に定
電流を流し、単電源の差動増幅器を用いることによって
、第７図（Ａ）のように、中点を零とし、左端、右端に
向かって上昇する■字形となる。

従って、Ａ／Ｄ変換値も中点を零とし、左端、右端は２
５５となる。

このことは、１出力電圧、Ｉ　Ａ／Ｄ変換値に対し、左
右２つの接触点位置が対応し、抵抗体を２分割して使用
していることと同じになる。

Ａ／Ｄ変換値として得られるＸ左、Ｘ右座標の一方は、
前述の如く、単電源差動増幅器によ、す、零であるから
、Ｘ左、Ｘ右座標の大小判別で、Ｘ左のものか、Ｘ右の
ものかが判る。

このように判別できれば、後は連続した座標系に変換す
ればよく、例えばＸ左端を原点「０」とすれば、Ｘ左な
ら（２５５−Ｘ左座標）、Ｘ右なら（２５５＋Ｘ右座標
）により、８ビツト、２５６段階のＡ／Ｄ変換器を用い
て、０〜５１０の５１１段階、即ち９ビツトのＡ／Ｄ変
換器を用いたのと同一の分解能が得られる。

又、Ｙ側についても第７図（Ｂ）に示すようにＸ側と全
く同一である。

このように、抵抗体の中点に定電流を流し、抵抗体、即
ち電極群を２分割した形で駆動して各々の出力を得、そ
の出力のいずれかを用いることで、分解能を２倍に向上
することができる。

（Ｃ）　　別の実施例の説明 上述の実施例では、定電流源を１つ又は２つの例で示し
たが、３つ以上であってもよく、同様に基準電圧源を複
数設けてもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕 以上説明した様に、本発明によれば、 ■　抵抗体の抵抗値の違いに応じた補正を自動的に行う
ことができ、可変抵抗器による調整を不要とするととも
に、入力板の交換時にも調整を不要とするという効果を
奏し、調整の手間を省き、入力板と電気回路の互換性を
得ることができる。

■　又、抵抗体の環境変化等による抵抗値変化があって
も自動補正により補正できるという効果を奏し、信頼性
も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例ブロック図、第３図は本発明
の一実施例処理フロー図、第４図は本発明の詳細な説明
図、 第５図は本発明の他の実施例ブロック図、第６図は本発
明の他の実施例座標算出処理フロ図、 第７図は本発明の他の実施例座標算出動作説明図、 第８図は従来技術の説明図である。 図中、４−座標入力板、 ５．６一−−差動増幅部、 ７・−・Ａ／Ｄ変換器、 ８一定電流源、 ９−制御部、 １０−Ｙ何紙抗体、 ２０−Ｘ側抵抗体、 Ｘ１〜Ｘｎ−Ｘ電極群、 Ｙ　Ｉ　−Ｙ　ｎ−−−Ｙ電極群。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｘ側抵抗体（２０）に接続されたＸ電極群（Ｘ１〜Ｘｎ
   ）と、Ｙ側抵抗体（１０）に接続されたＹ電極群（Ｙ１
   〜Ｙｎ）とを対向配置した座標入力板（４）と、 該Ｘ側抵抗体（２０）と該Ｙ側抵抗体（１０）に接続さ
   れ、駆動のための定電流を供給する定電流源（８）と、 該Ｘ側抵抗体（２０）と該Ｙ側抵抗体（１０）の各々の
   両端の電位差を得る一対の差動増幅部（５、６）と、 該一対の差動増幅部（５、６）の出力のそれぞれをデジ
   タル値に変換するＡ／Ｄ変換器（７）とを有する座標入
   力装置において、 該Ｘ側抵抗体（２０）と該Ｙ側抵抗体（１０）の端部を
   接続するスイッチ（Ｓ１）と、 該スイッチ（Ｓ１）を制御するとともに、該Ａ／Ｄ変換
   器（７）の座標出力の補正を行う制御部（９）とを設け
   、 該制御部（９）は、該スイッチ（Ｓ１）を接続した状態
   で該Ａ／Ｄ変換器（７）の出力を基準値として取り込み
   、座標入力時に該Ａ／Ｄ変換器（７）の出力を該基準値
   で補正することを 特徴とする座標入力装置の自動補正方式。