JPH06161663A - 感圧式タブレットを使用した位置情報入力装置 - Google Patents

感圧式タブレットを使用した位置情報入力装置

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JPH06161663A
JPH06161663A JP31807992A JP31807992A JPH06161663A JP H06161663 A JPH06161663 A JP H06161663A JP 31807992 A JP31807992 A JP 31807992A JP 31807992 A JP31807992 A JP 31807992A JP H06161663 A JPH06161663 A JP H06161663A
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JP
Japan
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input
transparent electrode
coordinate position
electrode
voltage
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Application number
JP31807992A
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English (en)
Inventor
Kazuhisa Miyashita
和久 宮下
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は感圧式タブレットを利用したタ
ッチパネル等の位置情報入力装置において、測定電極の
リードパターンを特に大きくすることなく、座標位置デ
ータの分解能を向上することにある。 【構成】制御回路14はスイッチXG,XV,YG,Y
Vを制御して、第2の透明電極の配線距離の短い測定電
極Cからの第1の電圧信号を入力し、第1の透明電極の
配線距離の短い測定電極Dからの第2の電圧信号を入力
し、この第1および第2の電圧信号に基づいて入力位置
のX方向およびY方向の各座標位置情報を時分割でかつ
交互に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にタッチパネル方式
の入力装置に適用する感圧式タブレットを使用した位置
情報入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば小型の文書作成装置やパー
ソナルコンピュータの入力装置として、タッチパネル方
式の入力装置を使用したものが開発されている。このタ
ッチパネル方式の入力装置は、感圧式タブレットを利用
した位置(座標)入力装置である。
【0003】タッチパネルは、図3に示すように、パネ
ルの表面部を形成する透明なフイルム基板1と底面部を
形成するガラス基板2との間に、2枚の透明電極材3,
4がギャップを以て対向し、このギャップに絶縁スペー
サ(絶縁ドットスペーサ)5を設けた構造からなる。
【0004】透明電極材3,4はそれぞれ、透明導電膜
をコートした透明電極面を有し、X軸用の電極材(以下
X軸透明電極3と称する)とY軸用の電極材(以下Y軸
透明電極4と称する)である。絶縁スペーサ5は、非入
力操作時にはX軸透明電極3とY軸透明電極4との接触
を防止し、フィルム基板1をペン等により押圧したとき
には変形して、各透明電極3,4間を短絡させる球状の
部材である。ガラス基板2の下側には、例えばキーボー
ドに相当するキー配列の画面を表示するための液晶表示
器(LCD)6が配置される。
【0005】このようなタッチパネルの原理は、フィル
ム基板1の入力位置をペン等により押圧すると、X軸透
明電極3とY軸透明電極4とが接触し、その入力位置に
応じたX方向座標とY方向座標に対応する入力信号(ア
ナログの電圧信号)を生成する。このアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換して、指定位置の位置情報を検出す
る。この位置情報と例えばLCD6に表示されたキー配
列との関係から、指定のキー入力が操作された場合と同
様のキー入力データを生成することができる。
【0006】入力位置のX方向,Y方向の座標位置を検
出する方式として、具体的には図4に示すように、X軸
透明電極3の各測定電極D,B間とY軸透明電極4の各
測定電極C,A間に、交互に所定の電圧を印加する。こ
のとき、入力位置PのX方向座標位置に対応する抵抗分
割電圧値をY軸透明電極4の例えば測定電極Cからの電
圧信号CYを入力して検出し、また入力位置PのY方向
座標位置に対応する抵抗分割電圧値をX軸透明電極3の
例えば測定電極Dからの電圧信号DXを入力して検出す
る。これにより、基準電圧(各測定電極D,B間または
各測定電極C,A間の所定の電圧)と抵抗分割による電
圧降下分の比をディジタル化したX方向,Y方向の座標
位置データを求めることができる。
【0007】ところで、X方向,Y方向の座標位置デー
タを、X方向,Y方向共に昇順に求めようとすると、例
えば入力として使用する測定電極Dが、一方の測定電極
Bの配線距離よりも長い配線距離となる場合がある。こ
こで、座標位置データを昇順に求めるという意味は、入
力位置Pの移動に伴って、その入力位置のX方向,Y方
向の座標位置データを、基準位置(0,0)に対して順
次増加するように検出することである。降順に求める場
合には、逆に順次減少するように検出することである。
【0008】測定電極の配線(リード)の距離が長い場
合、インピーダンスが大きくなり、入力位置が測定電極
に接近しても電圧降下が発生し、電圧の測定範囲が狭く
なる。このため、ディジタル化された単位データ当たり
の移動量(距離)が大きくなり、座標位置データの分解
能が低下することになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の感圧式タブレッ
トを利用した位置入力装置では、X軸透明電極3とY軸
透明電極4の各測定電極からの各電圧信号に基づいて、
入力位置の座標位置データが求められる。このような方
式では、測定電極の配線距離が長い場合に、インピーダ
ンスが大きくなるため、電圧の測定範囲が狭くなり、座
標位置データの分解能が低下する欠点がある。
【0010】このような欠点を解消するために、測定電
極のリードを太くしてインピーダンスを小さくすること
が考えられる。しかし、測定電極のリードパターンを大
きくする必要があるため、タッチパネル全体が大型化す
る問題が発生する。
【0011】本発明の目的は、感圧式タブレットを利用
したタッチパネル等の位置情報入力装置において、測定
電極のリードパターンを特に大きくすることなく、座標
位置データの分解能を向上することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、感圧式タブレ
ットを利用した位置情報入力装置において、入力位置の
X座標位置を検出するときに第1の透明電極の第1およ
び第2の測定電極間に所定の電圧を印加し、入力位置の
Y座標位置を検出するときに第2の透明電極の第1およ
び第2の測定電極間に所定の電圧を印加するスイッチ手
段および第2の透明電極の各測定電極の中で配線距離の
短い方からの第1の電圧信号を入力し、第1の透明電極
の各測定電極の中で配線距離の短い方からの第2の電圧
信号を入力し、第1および第2の電圧信号に基づいて入
力位置のX座標位置とY座標位置を時分割でかつ交互に
検出する制御手段を備えている。
【0013】
【作用】本発明では、制御手段はスイッチ手段を制御し
て、第2の透明電極の配線距離の短い測定電極からの第
1の電圧信号を入力し、第1の透明電極の配線距離の短
い測定電極からの第2の電圧信号を入力し、この第1お
よび第2の電圧信号に基づいて入力位置のX座標位置と
Y座標位置を時分割でかつ交互に検出する。
【0014】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図1は同実施例に係わる感圧式タブレットを使用し
た位置情報入力装置の構成を示すブロック図、図2は同
実施例の動作を説明するための概念図である。
【0015】本装置はタッチパネル10および制御装置
11からなる。タッチパネル10は、図3に示すよう
に、X軸透明電極3とY軸透明電極4を有する構造から
なる。制御装置11は、タッチパネル10にペン等によ
り押圧された入力位置Pの座標位置を、X軸透明電極3
の測定電極DとY軸透明電極4の測定電極Cから出力さ
れる電圧信号DX,CYに基づいて検出する。制御装置
11は、電圧信号DX,CYを時分割でかつ交互に入力
する。
【0016】制御装置11は、X方向のX軸透明電極3
の測定電極B,Dに対応するスイッチXG,XVおよび
Y方向のY軸透明電極4の測定電極A,Cに対応するス
イッチYG,YVを有する。さらに、制御装置11は直
流電源12、A/D変換回路13および制御回路14を
有する。
【0017】スイッチXGは、インターフェースコネク
タ16を介して、X軸透明電極3の測定電極Dと直流電
源12の接地端子(マイナス電圧出力端子)との接続を
オン/オフする。スイッチYGはコネクタ16を介し
て、Y軸透明電極4の測定電極Aと直流電源12の接地
端子との接続をオン/オフする。一方、スイッチXVは
コネクタ16を介して、X軸透明電極3の測定電極Bと
直流電源12の電圧出力端子(プラス電圧出力端子)と
の接続をオン/オフする。スイッチYVはコネクタ16
を介して、Y軸透明電極4の測定電極Cと直流電源12
の電圧出力端子との接続をオン/オフする。
【0018】A/D変換回路13はマルチプレクサ機能
を有し、2チャネルの第1の入力端子Vi0と第2の入力
端子Vi1を備えている。A/D変換回路13は、直流電
源12の接地端子と接地端子GNDとが接続されて、第
1の入力端子Vi0にコネクタ16を介して測定電極Cが
接続されて、第2の入力端子Vi1にコネクタ16を介し
て測定電極Bが接続されている。A/D変換回路13は
マルチプレクサ機能により、第1の入力端子Vi0と第2
の入力端子Vi1に印加された各電圧値(アナログ信号)
を選択的にディジタル信号に変換する。
【0019】制御回路14はマイクロプロセッサ(CP
U)15を有し、A/D変換回路13から出力されるデ
ィジタル信号により、入力位置PのX軸座標とY軸座標
からなる位置情報を算出する。制御回路14は、本発明
の要旨に係わるスイッチXG,XVおよびスイッチY
G,YVの切換え制御を行なうための制御信号SWを出
力する。次に、同実施例の動作を説明する。
【0020】基本的動作としては、制御回路14はスイ
ッチXG,XVおよびスイッチYG,YVを時分割に制
御し、入力位置PのX軸座標位置とY軸座標位置を時分
割でかつ交互に検出する。
【0021】具体的には、制御回路14が制御信号SW
を出力して、スイッチXG,XVをオンし、スイッチY
G,YVのオフを維持する。スイッチXG,XVのオン
動作により、X軸透明電極3の電圧測定電極B、直流電
源12および測定電極Dからなる回路が形成される。こ
のとき、タッチパネル10にペン等により入力位置Pが
押圧されると、X軸透明電極3とY軸透明電極4とが入
力位置Pで短絡する。
【0022】この状態では、図2(A)に示すように、
電極B,D間に直流電源12からの電圧Vが印加されて
る。ここで、A/D変換回路13の第1の入力端子Vi0
には、測定電極Cとの接続により、電圧信号CYが入力
される。即ち、A/D変換回路13は、測定電極Cから
第1の入力端子Vi0に入力された入力位置Pと測定電極
D間の電圧信号CYをディジタル信号に変換し、入力位
置PのX方向の座標位置情報として制御回路14に出力
する。
【0023】ここで、図1に示すように、A/D変換回
路13の第1の入力端子Vi0には、Y軸透明電極4の各
測定電極A,Cの中で、配線距離の短い方の測定電極C
が接続されている。また、第2の入力端子Vi1には、X
軸透明電極3の各測定電極B,Dの中で、配線距離の短
い方の測定電極Bが接続されている。各測定電極B,C
は相対的にインピーダンスが小さいことになる。
【0024】制御回路14は、A/D変換回路13から
入力位置PのX方向の座標位置情報を降順に得ることに
なる。即ち、同実施例では、図1のタッチパネル10の
構成により、入力位置PがX方向の測定電極D側へ移動
すると、入力位置Pと測定電極D間の電圧信号CYのレ
ベルが低下し、逆にX方向の測定電極B側へ移動すると
レベルが上昇する。
【0025】次に、制御回路14がスイッチXG,XV
をオフし、スイッチYG,YVをオンすると、Y軸透明
電極4の測定電極C、直流電源12および測定電極Aか
らなる回路が形成される。
【0026】この状態では、図2(B)に示すように、
電極C,A間に直流電源12からの電圧Vが印加されて
る。ここで、A/D変換回路13の第2の入力端子Vi1
には、測定電極Bとの接続により、電圧信号BXが入力
される。即ち、A/D変換回路13は、測定電極Bから
第2の入力端子Vi1に入力された入力位置Pと測定電極
A間の電圧信号BXをディジタル信号に変換し、入力位
置PのY方向の座標位置情報として制御回路14に出力
する。
【0027】制御回路14は、A/D変換回路13から
入力位置PのY方向の座標位置情報を昇順に得ることに
なる。即ち、同実施例では、図1のタッチパネル10の
構成により、入力位置PがY方向の測定電極A側へ移動
すると、入力位置Pと測定電極D間の電圧信号BXのレ
ベルが低下し、逆にY方向の測定電極C側へ移動すると
レベルが上昇する。
【0028】このようにして、制御回路14は時分割に
得られたX方向およびY方向の各座標位置情報により、
入力位置Pの位置情報を算出する。同実施例では、前記
のように、X方向の座標位置情報を降順に得ることにな
るが、「最大値V−電圧信号CYの実測値」の計算処理
を実行することにより、X方向の座標位置情報を昇順に
求めることができる。
【0029】ところで、本発明では、X方向およびY方
向の各座標位置情報を入力するための測定電極として、
相対的に配線(リード)距離の短い方の各測定電極B,
Cが使用される。したがって、相対的にインピーダンス
が小さいため、入力位置に対応する電圧の測定範囲は拡
大する。このため、ディジタル化された単位データ当た
りの移動量(距離)が小さくなるため、座標位置情報の
分解能を向上することが可能となる。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、感
圧式タブレットを利用したタッチパネル等の位置情報入
力装置において、X方向およびY方向の各座標位置情報
を得るための各測定電極のリードを相対的に短くし、イ
ンピーダンスを小さくすることができる。したがって、
測定電極のリードパターンを特に大きくすることなく、
座標位置情報の分解能を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる感圧式タブレットを使
用した位置情報入力装置の構成を示すブロック図。
【図2】同実施例の動作を説明するための概念図。
【図3】従来のタッチパネルの構造を説明するための概
念図。
【図4】従来のタッチパネルの動作を説明するための概
念図。
【符号の説明】
3…X軸透明電極、4…Y軸透明電極、10…タッチパ
ネル、12…直流電源、13…A/D変換回路、14…
制御回路、XG,XV,YG,YV…スイッチ、A〜D
…測定電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力位置のX座標位置に対応する第1の
    透明電極、Y座標位置に対応する第2の透明電極、およ
    び前記第1と第2の各透明電極間に設けられた絶縁スペ
    ーサを有する感圧式タブレット手段を備えた位置情報入
    力装置であって、 前記入力位置のX座標位置を検出するときに、前記第1
    の透明電極の第1および第2の測定電極間に所定の電圧
    を印加し、前記入力位置のY座標位置を検出するとき
    に、前記第2の透明電極の第1および第2の測定電極間
    に所定の電圧を印加するスイッチ手段と、 このスイッチ手段を制御して前記第2の透明電極の前記
    第1および第2の測定電極の中で配線距離の短い方から
    の第1の電圧信号を入力し、前記第1の透明電極の前記
    第1および第2の測定電極の中で配線距離の短い方から
    の第2の電圧信号を入力し、前記第1および第2の電圧
    信号に基づいて前記入力位置のX座標位置とY座標位置
    を時分割でかつ交互に検出する制御手段とを具備したこ
    とを特徴とする感圧式タブレットを使用した位置情報入
    力装置。
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