JPH04128336U - タツチパネル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 面状抵抗部材３１・３２には、それぞれ、対
向する縁部に導電部材３１ａ・３１ｂまたは導電部材３
２ａ・３２ｂが設けられている。この面状抵抗部材３１
・３２は、所定の距離だけ離間させて積層され、押圧さ
れたときに、その押圧部付近で面状抵抗部材３１・３２
が接触して導通状態になるようになっている。スイッチ
３４・３５は、それぞれ押圧位置の検出に先だって、導
電部材３２ｂまたは導電部材３１ｂを抵抗３６または抵
抗３７を介して接地するように構成されている。 【効果】 どのようなタイミングでいずれの位置が押圧
されていても、過大な電流が流れることなく、しかも正
確な押圧位置を検出することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＣＧ（computer graphics ）システムやＣＡＤ（computer aided d esign ）システム等における入力装置として用いられ、指やペン状の部材によっ て押圧された位置を検出するタッチパネル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、指やペン状の部材によって押圧された位置を検出し、コンピュータ 等に２次元の座標信号として入力するタッチパネル装置が用いられている。特に 、透明な板状の検出部材を用いたタッチパネル装置は、上記検出部をディスプレ イの表示面上に設けることにより、表示画像と対応させた入力等が容易に行える よ うになるので、インタラクティブな情報処理システム等に多く用いられつつある 。 この種のタッチパネル装置としては、例えば特開昭６４−４６１２３、およ び特開昭６４−４６１２４号公報に開示され、第５図にも示すようなものが知ら れている。

【０００３】 このタッチパネル装置は、それぞれ対向する縁部に導電部材１ａ・１ｂまたは 導電部材２ａ・２ｂを備えた面状抵抗部材１・２が離間させて設けられ、押圧さ れたときに、その押圧部付近で面状抵抗部材１・２が接触して導通状態になるよ うになっている。 そこで、例えば電源端子１３・１４に＋５Ｖの電圧を印加した状態で、制御端 子１５・１６にハイレベルの電圧を印加してトランジスタ３・４・５をオンにす る一方、制御端子１７・１８にローレベルの電圧を印加してトランジスタ６・７ ・８をオフにすることにより、検出端子２０は０〜５Ｖの間の押圧位置に応じた 電位になるので、Ｘ軸方向の押圧位置を検出することができる。また、Ｙ軸方向 の押圧位置の検出は、同様に、制御端子１７・１８にハイレベル、制御端子１５ ・１６にローレベルの電圧を印加して検出端子１９の電位を検出することにより 行われる。すなわち、各トランジスタ３…のオン・オフ状態を切り換えることに より、押圧位置の２次元の座標が得られるようになっている。

【０００４】 ところで、例えばＸ軸方向の押圧位置を検出する際に、トランジスタ８がオフ になっている状態で押圧がなされていない場合には、面状抵抗部材２には、面状 抵抗部材１・２の間の静電容量や面状抵抗部材１・２が装着されるＣＲＴからの 電荷の移動等により、不定な量の電荷が蓄積されてその電位が不安定になるため 、正確な押圧位置を検出できないことがある。

【０００５】 そこで、電位の検出に先だって、一旦、トランジスタ８をオンにして検出端子 ２０の電位をグラウンドレベルにするようになっている。また、Ｙ軸方向の押圧 位置を検出する際には、同様に、一旦トランジスタ５をオンにするようになって いる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のタッチパネル装置では、例えばＸ軸方向の押圧位置 を検出する際に検出端子２０を接地するようにしているため、その際に記号Ｐで 示す位置付近が押圧されていると、トランジスタ３、面状抵抗部材１・２、およ びトランジスタ８を介して過大な電流が流れてしまい、トランジスタ３・８や電 源装置、および面状抵抗部材１・２等が破損してしまう恐れがあるという問題点 を有していた。

【０００７】 本考案は上記の点に鑑み、どのようなタイミングでいずれの位置が押圧されて いても、過大な電流が流れることなく、しかも正確な押圧位置を検出することが できるタッチパネル装置の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、互いに平行な第１および第２の電極を有 する面状の第１の抵抗部材と、前記第１および第２の電極と異なる方向で互いに 平行な第３および第４の電極を有し、押圧されたときに押圧部付近で前記第１の 抵抗部材と導通状態になるように前記第１の抵抗部材に積層された面状の第２の 抵抗部材と、前記第１の電極と第２の電極との間、および第３の電極と第４の電 極との間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１の電極と第２の電極 との間に所定の電圧が印加されているときに、第３または第４の電極の電位を検 出する一方、第３の電極と第４の電極との間に所定の電圧が印加されているとき に、第１または第２の電極の電位を検出する検出手段と、前記検出に先だって、 検出する電極の電位を抵抗を介して所定の電位に設定する放電手段とが設けられ ていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】

上記の構成により、放電手段は、第１または第２の電極電位の検出に先だって 、検出する電極の電位を抵抗を介して所定の電位に設定する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図４に基づいて説明する。 図１はタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。 同図に示すように、面状抵抗部材３１・３２には、それぞれ、対向する縁部に 導電部材３１ａ・３１ｂまたは導電部材３２ａ・３２ｂが設けられている。この 面状抵抗部材３１・３２は、所定の距離だけ離間させて積層され、押圧されたと きに、その押圧部付近で面状抵抗部材３１・３２が接触して導通状態になるよう になっている。

【００１１】 電圧切り換え回路３３は、＋５Ｖの電圧を上記導電部材３１ａ・３１ｂ間、ま たは導電部材３２ａ・３２ｂ間に印加するように切り換えるものである。 上記電圧切り換え回路３３は、より詳しくは、例えば図２に示すようにトラン ジスタ３３ａ〜３３ｆが設けられて構成され、後述する制御信号出力回路４０か らの制御信号に応じて、トランジスタ３３ａ〜３３ｃがオン、トランジスタ３３ ｄ〜３３ｆがオフになる状態、またはその逆の状態に切り換わるようになってい る。

【００１２】 スイッチ３４・３５は、それぞれ導電部材３２ｂまたは導電部材３１ｂを抵抗 ３６または抵抗３７を介して接地するようになっている。なお、このスイッチ３ ４・３５としては、前記電圧切り換え回路３３と同様にトランジスタを用いたも のなどでもよい。 Ｘサンプル・ホールド回路３８、およびＹサンプル・ホールド回路３９は、そ れぞれ導電部材３２ｂ・３１ｂの電位をサンプリングしてホールドし、Ｘ軸方向 またはＹ軸方向の押圧位置信号を出力するようになっている。なお、上記Ｘサン プル・ホールド回路３８、およびＹサンプル・ホールド回路３９としては、高入 力インピーダンスのものが用いられる。

【００１３】 制御信号出力回路４０は、発振回路４１からのクロック信号に基づいて、上記 各回路等の動作タイミングを制御するようになっている。 上記の構成において、まず、押圧位置の検出原理をＸ軸方向の押圧位置を検出 する場合の例をあげて説明する。 導電部材３１ａ・３１ｂ間に＋５Ｖの電圧が印加されると、図３に示すように 、面状抵抗部材３１の任意の位置Ｑの電位はＹ軸方向の位置に関わらずＸ軸方向 の位置に応じた電位Ｖｐｘになる。

【００１４】 そこで、面状抵抗部材３１を押圧して位置Ｑで面状抵抗部材３１・３２が接触 すると、面状抵抗部材３２の導電部材３２ｂにＸサンプル・ホールド回路３８だ けが接続されている場合には、面状抵抗部材３２のすべての領域が一様に電位Ｖ ｐｘになり、この電位は導電部材３２ｂを介してＸサンプル・ホールド回路３８ で検出することができる。すなわち、押圧位置におけるＸ軸方向の位置に応じた 電位が検出できる。

【００１５】 次に、図４に示すタイミングチャートに基づいて、具体的な検出動作を説明す る。 まず、Ｙ軸方向の押圧位置の検出が行われる場合には、制御信号出力回路４０ は、電圧切り換え回路３３を切り換え制御して、面状抵抗部材３２の導電部材３ ２ａ・３２ｂ間に＋５Ｖの電圧を印加するとともに、スイッチ３５をオンにし、 面状抵抗部材３１の導電部材３１ｂを抵抗３７を介して接地する。

【００１６】 そこで、面状抵抗部材３１が押圧されていない場合には、抵抗３７を介した電 荷の移動により、面状抵抗部材３１の全領域の電位は確実にグラウンドレベルに なる。一方、面状抵抗部材３１が押圧されている場合には、その押圧位置が記号 Ｒで示す位置である場合でも、導電部材３１ｂとグラウンドとの間に抵抗３７が 設けられているので、面状抵抗部材３１・３２等を介して過大な電流が流れるこ とはない。

【００１７】 ここで、上記抵抗３７の抵抗値は、位置Ｒが押圧されているときに流れる電流 （最大電流）が許容電流量以下で、かつ、押圧されていないときに前記電荷の移 動が確実に行われるように設定すればよい。なお、上記電荷の移動はごくわずか なので、通常、前者の条件を満足する値に設定すれば充分である。 より具体的には、例えば面状抵抗部材３１・３２における単位長さおよび単位 幅あたりの抵抗値が３００Ω、面状抵抗部材３１・３２の縦横寸法が１４０ｍｍ ×２００ｍｍ、電源電圧が５Ｖの場合には、抵抗３６・３７の抵抗値は１ｋΩ程 度に設定すればよい。

【００１８】 次に、制御信号出力回路４０は、スイッチ３５をオフにするとともにＹサンプ ル・ホールド回路３９にサンプリング指示信号Ｙｓａｍｐを出力し、Ｙサンプル ・ホールド回路３９は導電部材３１ｂの電位をサンプリングする。 上記サンプリングが確実に行われる所定の時間が経過すると、制御信号出力回 路４０は、サンプリング指示信号Ｙｓａｍｐの出力を停止し、Ｙサンプル・ホー ルド回路３９はサンプリングした電位を次にサンプリング指示信号Ｙｓａｍｐが 出力されるまでの間ホールドし、Ｙ軸方向押圧位置信号として出力する。なお、 このＹ軸方向押圧位置信号は、例えば図示しないＡ／Ｄコンバータによってディ ジタル信号に変換された後マイクロコンピュータ等に入力される。

【００１９】 制御信号出力回路４０は、また、Ｘ軸方向の押圧位置の検出を行うために、前 記Ｙ軸方向の押圧位置の検出と同様に、電圧切り換え回路３３を切り換え制御し て、面状抵抗部材３１の導電部材３１ａ・３１ｂ間に＋５Ｖの電圧を印加すると ともに、スイッチ３４をオンにし、面状抵抗部材３２の導電部材３２ｂを抵抗３ ６を介して接地した後、スイッチ３４をオフにするとともにＸサンプル・ホール ド回路３８にサンプリング指示信号Ｘｓａｍｐを出力し、Ｘサンプル・ホールド 回路３８は導電部材３２ｂの電位をサンプリングする。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、第１または第２の電極電位の検出に先 だって、検出する電極の電位を抵抗を介して所定の電位に設定する放電手段が設 けられていることにより、過大な電流が流れることなく検出する電極の電位が安 定化されるので、正確な押圧位置を検出でき、しかも装置の破損等を確実に防止 することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】タッチパネル装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】電圧切り換え回路の詳細な構成を示す回路図で
ある。

【図３】押圧位置の検出原理を示す説明図である。

【図４】各部の動作タイミングを示すタイミングチャー
トである。

【図５】従来のタッチパネル装置の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

３１・３２ 面状抵抗部材 ３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ 導電部材 ３３ 電圧切り換え回路 ３３ａ〜３３ｆ トランジスタ ３４・３５ スイッチ ３６・３７ 抵抗 ３８ Ｘサンプル・ホールド回路 ３９ Ｙサンプル・ホールド回路 ４０ 制御信号出力回路 ４１ 発振回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行な第１および第２の電極を有
   する面状の第１の抵抗部材と、前記第１および第２の電
   極と異なる方向で互いに平行な第３および第４の電極を
   有し、押圧されたときに押圧部付近で前記第１の抵抗部
   材と導通状態になるように前記第１の抵抗部材に積層さ
   れた面状の第２の抵抗部材と、前記第１の電極と第２の
   電極との間、および第３の電極と第４の電極との間に所
   定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記第１の電極と
   第２の電極との間に所定の電圧が印加されているとき
   に、第３または第４の電極の電位を検出する一方、第３
   の電極と第４の電極との間に所定の電圧が印加されてい
   るときに、第１または第２の電極の電位を検出する検出
   手段と、前記検出に先だって、検出する電極の電位を抵
   抗を介して所定の電位に設定する放電手段とが設けられ
   ていることを特徴とするタッチパネル装置。