JPH0643992A - Touch panel and touch panel device - Google Patents

Touch panel and touch panel device

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JPH0643992A
JPH0643992A JP6190692A JP6190692A JPH0643992A JP H0643992 A JPH0643992 A JP H0643992A JP 6190692 A JP6190692 A JP 6190692A JP 6190692 A JP6190692 A JP 6190692A JP H0643992 A JPH0643992 A JP H0643992A
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アンドリュー・ウルフ
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GRAPHICS TECHNOL CO
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Abstract

PURPOSE: To always detect a precise depression position without the trouble of calibration. CONSTITUTION: The touch panel 11 has a sheet resistance member 12, voltage applying electrodes 13-16 provided for the four sides of the sheet resistance member 12 and reference potential detection electrodes 17 and 18 provided for the opposite angle parts of a depression position detection area 12 in the sheet resistance member 12. A control circuit 31 has a power source for voltage application 32, switches 33a-33d and an A/D converter 34 where the reference potential detection electrodes 17 and 18 are connected to the input terminal 34b (Vref-) of a minus-side reference potential and the input terminal 34a (Vref+) of a plus-side reference potential and a stylus pen 35 is connected to the input terminal 34c (Vin) of depression position detection potential.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
等における入力装置として用いられ、指やペン状の部材
が接触した位置を検出するためのタッチパネルおよびタ
ッチパネル装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch panel used as an input device in a computer system or the like, and a touch panel device for detecting a position where a finger or a pen-shaped member contacts.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、面状の抵抗部材に所定の電位
勾配を持たせ、スタイラスペン等が接触した位置の電位
によって、その接触位置を検出するタッチパネル装置が
知られている。この種のタッチパネル装置は、より具体
的には、例えば図6に示すように、四角形状の面状抵抗
部材1における対辺にそれぞれ電極2・3を設け、この
電極2・3に所定の電圧を印加した状態でスタイラスペ
ン4により面状抵抗部材1を押圧すると、電極2とスタ
イラスペン4との間に押圧位置に応じた電位差が生じる
という原理を用いている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a touch panel device in which a planar resistance member has a predetermined potential gradient and the contact position is detected by the potential at the position where a stylus pen or the like contacts. More specifically, for example, as shown in FIG. 6, this type of touch panel device is provided with electrodes 2 and 3 on opposite sides of a square planar resistance member 1, and applies a predetermined voltage to the electrodes 2 and 3. When the planar resistance member 1 is pressed with the stylus pen 4 in the applied state, a potential difference is generated between the electrode 2 and the stylus pen 4 according to the pressing position.

【0003】この種のタッチパネル装置では、電極2・
3に電圧を印加する電源や、スタイラスペン4の電位を
検出する電位検出回路の精度、また、面状抵抗部材1の
面抵抗のばらつき等に起因して、押圧位置を正確に検出
できないことがある。そこで、従来のタッチパネル装置
では、電極2・3に電圧を印加する電源や、電位検出回
路のA/D変換器に基準電圧を与える電源に安定化電源
を用い、かつ、これらの電源の出力電圧を精密にキャリ
ブレーションすることにより、押圧位置の検出精度を高
くするようになっていた。
In this type of touch panel device, the electrodes 2
It is not possible to accurately detect the pressed position due to the accuracy of the power supply that applies a voltage to the sensor 3, the accuracy of the potential detection circuit that detects the potential of the stylus pen 4, and the variation in the sheet resistance of the sheet resistance member 1. is there. Therefore, in the conventional touch panel device, a stabilized power source is used as a power source for applying a voltage to the electrodes 2 and 3 and a power source for applying a reference voltage to the A / D converter of the potential detection circuit, and the output voltage of these power sources is used. By precisely calibrating, the detection accuracy of the pressed position has been increased.

【0004】[0004]

【発明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、製造時に各装置ごとに精密
なキャリブレーションを行う必要があるうえ、経時変化
が生じた場合などにはその都度キャリブレーションを行
う必要があり、手間がかかるという問題点を有してい
た。
However, in the above-mentioned conventional touch panel device, it is necessary to perform a precise calibration for each device at the time of manufacturing, and the calibration is performed each time when there is a change over time. It is necessary and time-consuming.

【0005】なお、電気回路等を直接調整するのに代え
て、ソフトウェアによって制御されるD/A変換器を用
い、面状抵抗部材1における所定の領域を押圧すること
により、対話的にキャリブレーションを行い得るように
したタッチパネル装置も知られているが、この場合でも
キャリブレーションに要する手間を解消できるものでは
ない。
Instead of directly adjusting an electric circuit or the like, a D / A converter controlled by software is used to press a predetermined area of the sheet resistance member 1 to interactively perform calibration. Although a touch panel device capable of performing the above is also known, even in this case, the labor required for calibration cannot be eliminated.

【0006】本発明は上記の点に鑑み、キャリブレーシ
ョンの手間を要することなく、常に正確な押圧位置の検
出を行う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。
In view of the above points, an object of the present invention is to provide a touch panel device which can always perform accurate detection of a pressed position without requiring labor for calibration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1のタッチパネルは、電圧が印加され、所定
の方向に電位勾配が形成される抵抗部材と、押圧操作に
より、上記抵抗部材の押圧相当位置に電気的に接触する
接触電極と、上記抵抗部材における押圧領域の所定の位
置に電気的に接続された固定電極と、を備えたことを特
徴としている。
In order to achieve the above object, a touch panel according to a first aspect of the present invention has a resistance member to which a voltage is applied and a potential gradient is formed in a predetermined direction; It is characterized in that a contact electrode electrically contacting a position corresponding to the pressing and a fixed electrode electrically connected to a predetermined position of the pressing region of the resistance member are provided.

【0008】請求項2のタッチパネル装置は、固定電極
が抵抗部材の押圧領域における電位勾配方向の両端部に
設けられた請求項1のタッチパネルと、上記固定電極の
間の電圧と、何れか一方の固定電極および接触電極の間
の電圧との比に基づいて、押圧位置を検出する押圧位置
検出手段と、を備えたことを特徴としている。請求項3
のタッチパネル装置は、固定電極が抵抗部材の押圧領域
における電位勾配方向の両端部に設けられた請求項1の
タッチパネルと、上記固定電極の間の電圧に基づいて、
前記抵抗部材に印加する電圧を制御する電圧制御手段
と、を備えたことを特徴としている。
According to another aspect of the touch panel device of the present invention, a fixed electrode is provided at both ends of the pressing area of the resistance member in the direction of the potential gradient, and a voltage between the fixed electrode and either one of the two. And a pressing position detecting means for detecting the pressing position based on the ratio of the voltage between the fixed electrode and the contact electrode. Claim 3
The touch panel device according to claim 1, wherein the fixed electrodes are provided at both ends of the pressing region of the resistance member in the potential gradient direction, and based on the voltage between the fixed electrodes,
Voltage control means for controlling the voltage applied to the resistance member.

【0009】[0009]

【作用】請求項1のタッチパネルにおいては、固定電極
の電位と接触電極の電位との相対関係は、抵抗部材に印
加される電圧の変動等に係らず、押圧位置のみに応じた
ものになる。また、固定電極の電位によって、抵抗部材
に印加される電圧の変動等を常にモニタすることもでき
る。
In the touch panel according to the first aspect, the relative relationship between the potential of the fixed electrode and the potential of the contact electrode depends only on the pressing position regardless of fluctuations in the voltage applied to the resistance member. Further, it is possible to constantly monitor the fluctuation of the voltage applied to the resistance member and the like by the potential of the fixed electrode.

【0010】請求項2のタッチパネル装置においては、
押圧位置検出手段は、2つの固定電極の間の電圧と、何
れか一方の固定電極および接触電極の間の電圧との比に
基づいて、押圧位置を検出する。請求項3のタッチパネ
ル装置においては、電圧制御手段は、2つの固定電極の
間の電圧に基づいて、前記抵抗部材に印加する電圧を制
御する。
In the touch panel device according to claim 2,
The pressed position detection means detects the pressed position based on the ratio of the voltage between the two fixed electrodes and the voltage between any one of the fixed electrodes and the contact electrode. In the touch panel device according to the third aspect, the voltage control unit controls the voltage applied to the resistance member based on the voltage between the two fixed electrodes.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、本発明の第1実施例を図1に基づ
いて説明する。図1はタッチパネル11、および制御回
路31から成るタッチパネル装置の構成を示す構成図で
ある。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a touch panel device including a touch panel 11 and a control circuit 31.

【0012】同図に示すように、タッチパネル11は、
面状抵抗部材12と、面状抵抗部材12の4辺に設けら
れた電圧印加電極13〜16と、面状抵抗部材12にお
ける押圧位置検出領域12a(同図に2点鎖線で示す領
域)の対角部に設けられた参照電位検出電極17・18
とから構成されている。ここで、上記押圧位置検出領域
12aはタッチパネル11の図示しないケーシングによ
って規定される領域でもよいし、また、仮想的な領域で
もよい。
As shown in FIG.
The sheet resistance member 12, the voltage application electrodes 13 to 16 provided on the four sides of the sheet resistance member 12, and the pressed position detection area 12a (the area indicated by a chain double-dashed line in the figure) in the sheet resistance member 12 are shown. Reference potential detection electrodes 17 and 18 provided at diagonal portions
It consists of and. Here, the pressed position detection area 12a may be an area defined by a casing (not shown) of the touch panel 11 or a virtual area.

【0013】上記面状抵抗部材12は、全面にわたって
単位長さおよび単位幅あたりの抵抗値(以下面抵抗と称
する)が均一な材料から成り、例えばMichiganのDonnel
ly of Holland 社製のものなどが用いられる。より具体
的には、例えばプラスチックまたはガラス等から成る基
板に、インジウム−すず酸化物、すず酸化物、すず−ア
ンチモニー酸化物、インジウム酸化物等の半導体金属酸
化物から成る厚膜抵抗コーティングや、スパッタまたは
蒸着フィルム等の薄膜抵抗が形成されて成っている。
The sheet-like resistance member 12 is made of a material having a uniform resistance value per unit length and unit width (hereinafter referred to as sheet resistance) over the entire surface.
The one manufactured by ly of Holland is used. More specifically, for example, a thick-film resistive coating made of a semiconductor metal oxide such as indium-tin oxide, tin oxide, tin-antimony oxide, or indium oxide on a substrate made of plastic or glass, or sputtering. Alternatively, a thin film resistor such as a vapor deposition film is formed.

【0014】これらの材料は、面抵抗が例えば200〜
500Ωになるように選択される。また、面状抵抗部材
12をCRTの前面に装着して用いる場合などには、透
明なものを選択する必要があるが、ディジタイザなどに
用いる場合には、不透明なものを選択してもよい。電圧
印加電極13〜16は、それぞれ端部に電圧印加用の配
線21〜24が接続され、長手方向に所定の抵抗値を有
することにより、例えば電圧印加電極13・14間に電
圧が印加された場合に電圧印加電極15・16を介して
リークする電流を小さく抑えるようになっている。
The surface resistance of these materials is, for example, 200 to
Selected to be 500Ω. Further, when the sheet resistance member 12 is used by being mounted on the front surface of the CRT, it is necessary to select a transparent one, but when it is used for a digitizer or the like, an opaque member may be selected. The voltage applying electrodes 13 to 16 are respectively connected to voltage applying wirings 21 to 24 at their ends and have a predetermined resistance value in the longitudinal direction, so that a voltage is applied between the voltage applying electrodes 13 and 14, for example. In this case, the current leaking through the voltage applying electrodes 15 and 16 is suppressed to be small.

【0015】制御回路31は、電圧印加用電源32と、
スイッチ33a〜33dと、A/Dコンバータ34とが
設けられて構成されている。上記スイッチ33a〜33
dは、同図に示すように結線されることにより、スイッ
チ33a・33bがONになったときに、面状抵抗部材
12にX軸方向の電位勾配が形成される一方、スイッチ
33c・33dがONになったときに、Y軸方向の電位
勾配が形成されるようになっている。ここで、上記のよ
うに各電圧印加電極13〜16が直線状に形成されてい
る場合には、面状抵抗部材12の周辺部で等電位線が厳
密には直線にならないが、これを防止するために、面状
抵抗部材12の周辺部に緩衝領域を設けたり、各電圧印
加電極13〜16を放物線状に形成したりしてもよい。
The control circuit 31 includes a voltage applying power source 32,
Switches 33a to 33d and an A / D converter 34 are provided and configured. The switches 33a to 33
By connecting d as shown in the figure, when the switches 33a and 33b are turned on, a potential gradient in the X-axis direction is formed on the planar resistance member 12, while the switches 33c and 33d are turned on. When turned on, a potential gradient in the Y-axis direction is formed. Here, when each of the voltage applying electrodes 13 to 16 is formed in a linear shape as described above, the equipotential lines are not strictly linear in the peripheral portion of the planar resistance member 12, but this is prevented. For this purpose, a buffer region may be provided in the peripheral portion of the sheet resistance member 12, or each of the voltage applying electrodes 13 to 16 may be formed in a parabolic shape.

【0016】A/Dコンバータ34は、マイナス側参照
電位の入力端子34b(Vref−)、およびプラス側
参照電位の入力端子34a(Vref+)に、それぞれ
参照電位検出電極17・18が接続されるとともに、押
圧位置検出電位の入力端子34c(Vin)にスタイラ
スペン35が接続されるようになっている。このA/D
コンバータ34としては、最高電位と最低電位との2つ
の参照電位に基づいてA/D変換を行うものであれば、
逐次比較型や並列比較型など、種々のものが適用可能で
ある。
In the A / D converter 34, the reference potential detection electrodes 17 and 18 are connected to the negative reference potential input terminal 34b (Vref-) and the positive reference potential input terminal 34a (Vref +), respectively. The stylus pen 35 is connected to the input terminal 34c (Vin) of the pressed position detection potential. This A / D
If the converter 34 performs A / D conversion based on two reference potentials of the highest potential and the lowest potential,
Various types such as a successive approximation type and a parallel comparison type are applicable.

【0017】なお、上記スタイラスペン35に代えて、
可撓性を有し、面状抵抗部材12と所定の間隔を空けて
設けられた面状電極や抵抗膜等を用いてもよい。また、
参照電位検出電極17・18およびスタイラスペン35
とA/Dコンバータ34とを接続する配線は、電流がほ
とんど流れないので、配線21〜24に比べて線径の小
さいものを用いることができる。
In place of the stylus pen 35,
A planar electrode, a resistive film, or the like which is flexible and is provided at a predetermined distance from the planar resistance member 12 may be used. Also,
Reference potential detection electrodes 17 and 18 and stylus pen 35
Since almost no current flows in the wiring connecting the A / D converter 34 and the A / D converter 34, a wiring having a smaller wire diameter than the wirings 21 to 24 can be used.

【0018】上記の構成において、A/Dコンバータ3
4は、参照電位検出電極17・18の電位を参照電位と
して、スタイラスペン35の電位をA/D変換するの
で、押圧位置検出領域12aの外縁が押圧された場合に
は、正確に最小値または最大値のディジタル信号がA/
Dコンバータ34から出力される。また、電圧印加用電
源32の出力電圧が変化したとしても、スタイラスペン
35からA/Dコンバータ34の入力端子34cに入力
される電位の変化とともに入力端子34a・34bに入
力される電位も変化し、両者の比例関係は常に一定にな
るので、正確な押圧位置が検出される。すなわち、電圧
印加用電源32の出力電圧を精密に調整する必要はない
うえ、高度に平滑化する必要もない。さらに、入力端子
34a〜34cに同相ノイズが重畳する場合でも、同様
に、正確に押圧位置の検出が行われる。
In the above configuration, the A / D converter 3
4 uses the potentials of the reference potential detection electrodes 17 and 18 as reference potentials to A / D-convert the potential of the stylus pen 35. Therefore, when the outer edge of the pressed position detection area 12a is pressed, the minimum value or The maximum digital signal is A /
It is output from the D converter 34. Further, even if the output voltage of the voltage applying power supply 32 changes, the potential input to the input terminals 34a and 34b also changes as the potential input from the stylus pen 35 to the input terminal 34c of the A / D converter 34 changes. Since the proportional relationship between the two is always constant, an accurate pressed position can be detected. That is, it is not necessary to precisely adjust the output voltage of the voltage applying power supply 32, and it is not necessary to highly smooth the output voltage. Further, even when in-phase noise is superimposed on the input terminals 34a to 34c, the pressed position can be accurately detected in the same manner.

【0019】したがって、高精度で高価な部品を使用し
たりキャリブレーションの手間を要したりすることな
く、電圧印加用電源32の出力電圧の精度やノイズ等に
起因する誤差が自動的に補償され、正確な検出結果を得
ることができる。なお、上記の例では、押圧位置の検出
だけを行うように構成した例を示したが、押圧操作の有
無も検出するようにしてもよい。これは、例えば、定期
的に参照電位検出電極18よりも充分に高い電圧をA/
Dコンバータ34の入力端子34aに与えるとともに、
上記電圧を所定の抵抗を介して入力端子34cに与える
ことにより実現できる。これにより、押圧の有無の検出
時には、スタイラスペン35が面状抵抗部材12に接触
していなければ上記高電圧が検出される一方、接触して
いれば高くとも参照電位検出電極18以下の電位が検出
されるので、押圧の有無を検出することができる。押圧
状態であることが検出された際には、上記電圧を切り離
して、押圧位置の検出を行えばよい。 (実施例2)以下、本発明の第2実施例を図2に基づい
て説明する。
Therefore, the error due to the accuracy of the output voltage of the voltage applying power supply 32, the noise, etc. is automatically compensated without using high-precision and expensive parts or requiring the trouble of calibration. , Accurate detection result can be obtained. In the above example, the example in which only the pressing position is detected is shown, but the presence or absence of the pressing operation may also be detected. This is because, for example, a voltage sufficiently higher than that of the reference potential detection electrode 18 is periodically applied to A /
While giving to the input terminal 34a of the D converter 34,
This can be realized by applying the above voltage to the input terminal 34c via a predetermined resistance. As a result, when the presence or absence of the pressing is detected, the high voltage is detected if the stylus pen 35 is not in contact with the planar resistance member 12, and if the contact is made, the potential of the reference potential detection electrode 18 or lower is high at the highest. Since it is detected, it is possible to detect the presence or absence of pressing. When the pressed state is detected, the voltage may be disconnected and the pressed position may be detected. (Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0020】本第2実施例のタッチパネル装置は、上記
第1実施例と同一のタッチパネル11に制御回路41が
接続されて構成されている。なお、本第2実施例におい
て、前記第1実施例と同様の機能を有する構成部分につ
いては同一の番号を付して説明を省略する。制御回路4
1には、プラス側参照電位の入力端子42a〜44a
(Vref+)に例えば電圧印加用電源32の電位より
も高い同一の参照電位が与えられる3つのA/Dコンバ
ータ42〜44が設けられている。各A/Dコンバータ
42〜44の検出電位の入力端子42b〜44b(Vi
n)には、それぞれ参照電位検出電極18、スタイラス
ペン35、または参照電位検出電極17が接続されてい
る。上記A/Dコンバータ42〜44としては、積分型
A/Dコンバータなど、絶対電位を検出するものを用い
てもよいし、相対的な電位を検出するものを用いてもよ
い。また、平衡入力のA/Dコンバータを用いる場合に
は、2つのA/Dコンバータで、直接、参照電位検出電
極17・18間の電位差、および参照電位検出電極1
7、スタイラスペン35間の電位差を検出するようにし
てもよい。
The touch panel device of the second embodiment is constructed by connecting the control circuit 41 to the same touch panel 11 as in the first embodiment. In the second embodiment, the components having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Control circuit 4
1 has input terminals 42a to 44a of the positive reference potential.
For example, three A / D converters 42 to 44 to which the same reference potential higher than the potential of the voltage application power supply 32 is applied to (Vref +) are provided. Input terminals 42b to 44b (Vi for inputting detection potential of each A / D converter 42 to 44)
The reference potential detection electrode 18, the stylus pen 35, or the reference potential detection electrode 17 is connected to each of n). As the A / D converters 42 to 44, those that detect an absolute potential, such as an integral A / D converter, or those that detect a relative potential may be used. When the balanced input A / D converter is used, the potential difference between the reference potential detection electrodes 17 and 18 and the reference potential detection electrode 1 are directly adjusted by the two A / D converters.
7. The potential difference between the stylus pen 35 may be detected.

【0021】上記A/Dコンバータ42〜44から出力
されるディジタル値は、それぞれ、演算装置45に入力
されるようになっている。上記の構成において、A/D
コンバータ42〜44は、それぞれ、同一の参照電位に
基づいて参照電位検出電極18、スタイラスペン35、
または参照電位検出電極17の電位をA/D変換する。
それゆえ、A/Dコンバータ42・44から出力される
ディジタル値の差と、A/Dコンバータ43・44から
出力されるディジタル値の差との比を演算装置45によ
って求めることにより、第1実施例と同様の原理で、正
確な押圧位置が検出される。
The digital values output from the A / D converters 42 to 44 are input to the arithmetic unit 45, respectively. In the above configuration, A / D
The converters 42 to 44 respectively use the reference potential detection electrode 18, the stylus pen 35, and the stylus pen 35 based on the same reference potential.
Alternatively, the potential of the reference potential detection electrode 17 is A / D converted.
Therefore, by calculating the ratio of the difference between the digital values output from the A / D converters 42 and 44 and the difference between the digital values output from the A / D converters 43 and 44 by the arithmetic unit 45, the first embodiment The exact pressing position is detected by the same principle as the example.

【0022】なお、上記のように3つのA/Dコンバー
タ42〜44を設けずに、1つのA/Dコンバータを切
り換えて用いるようにしてもよい。この場合、周期の短
い同相ノイズの除去には有効ではないが、温度や湿度な
どの環境変化等に起因する電源電圧の変動や面状抵抗部
材12の抵抗特性の変化など、比較的長周期の要因に対
しては充分補償することが可能である。
Note that one A / D converter may be switched and used without providing the three A / D converters 42 to 44 as described above. In this case, it is not effective in removing common-mode noise having a short cycle, but it has a relatively long cycle due to fluctuations in power supply voltage due to environmental changes such as temperature and humidity and changes in resistance characteristics of the sheet resistance member 12. It is possible to fully compensate for the factors.

【0023】また、参照電位検出電極17・18の電位
の検出は、常時行うものに限らず、例えば起動時など定
期的に行うようにしてもよい。さらに、上記A/Dコン
バータ42・44から出力されるディジタル値を演算装
置45に入力し、これに応じて出力される値をD/Aコ
ンバータで電圧に変換して、第1実施例のA/Dコンバ
ータ34における参照電圧として与えるようにしてもよ
い。この場合には、演算装置45によって上記ディジタ
ル値に所定の変換を施すことにより、例えばA/Dコン
バータ34の参照電圧を所定倍したり所定のオフセット
を持たせたりすることも容易にできる。 (実施例3)以下、本発明の第3実施例を図3に基づい
て説明する。
The detection of the potentials of the reference potential detection electrodes 17 and 18 is not limited to the constant detection, but may be performed periodically such as at the time of starting. Further, the digital value output from the A / D converters 42 and 44 is input to the arithmetic unit 45, and the value output according to this is converted into a voltage by the D / A converter, and the A / D converter of the first embodiment is used. It may be applied as a reference voltage in the / D converter 34. In this case, it is possible to easily multiply the reference voltage of the A / D converter 34 by a predetermined value or give a predetermined offset by subjecting the digital value to a predetermined conversion by the arithmetic unit 45. (Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0024】本第3実施例のタッチパネル装置は、第1
実施例と同一のタッチパネル11に制御回路51が接続
されて構成されている。なお、本第3実施例において
も、前記第1実施例と同様の機能を有する構成部分につ
いては同一の番号を付して説明を省略する。制御回路5
1には、第2実施例の制御回路41における電圧印加用
電源32に代えて、演算装置45から出力されるディジ
タル値に応じた電圧を発生するD/Aコンバータ52が
設けられている。
The touch panel device according to the third embodiment has the first
A control circuit 51 is connected to the same touch panel 11 as that of the embodiment. Also in the third embodiment, the components having the same functions as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Control circuit 5
1, a D / A converter 52 that generates a voltage according to a digital value output from the arithmetic unit 45 is provided in place of the voltage applying power supply 32 in the control circuit 41 of the second embodiment.

【0025】また、演算装置45は、A/Dコンバータ
42・44から出力されるディジタル値の差が一定にな
るように、D/Aコンバータ52に出力するディジタル
値を増減させるようになっている。このように構成され
ていることにより、A/Dコンバータ42・44、演算
装置45、およびD/Aコンバータ52によってフィー
ドバックループが形成され、参照電位検出電極17・1
8間の電圧は常に一定に保たれるので、A/Dコンバー
タ43からは、正確な押圧位置に応じた値が出力され
る。
The arithmetic unit 45 also increases or decreases the digital value output to the D / A converter 52 so that the difference between the digital values output from the A / D converters 42 and 44 becomes constant. . With this configuration, a feedback loop is formed by the A / D converters 42 and 44, the arithmetic unit 45, and the D / A converter 52, and the reference potential detection electrode 17.1.
Since the voltage between 8 is always kept constant, the A / D converter 43 outputs a value corresponding to the accurate pressing position.

【0026】なお、さらに別のD/Aコンバータを設
け、A/Dコンバータ44から出力される値に応じて、
参照電位検出電極17の電位のオフセット(接地電位に
対する電位差)をも制御するようにしてもよい。 (実施例4)以下、本発明の第4実施例を図4に基づい
て説明する。
Further, another D / A converter is provided, and according to the value output from the A / D converter 44,
The offset of the potential of the reference potential detection electrode 17 (potential difference with respect to the ground potential) may also be controlled. (Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0027】本第4実施例のタッチパネル装置は、第1
実施例と同一のタッチパネル11に制御回路61が接続
されて構成されている。なお、本第4実施例において
も、前記第1実施例と同様の機能を有する構成部分につ
いては同一の番号を付して説明を省略する。制御回路6
1には、第2実施例の制御回路41に加え、演算装置4
5から出力される値に応じてゲインおよびオフセットが
可変な増幅器62が設けられている。
The touch panel device of the fourth embodiment has the first
A control circuit 61 is connected to the same touch panel 11 as that of the embodiment. Note that, also in the fourth embodiment, the components having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Control circuit 6
1 includes an arithmetic unit 4 in addition to the control circuit 41 of the second embodiment.
An amplifier 62 whose gain and offset are variable in accordance with the value output from 5 is provided.

【0028】また演算装置45は、上記増幅器62が、
A/Dコンバータ44から出力される値に応じたオフセ
ット、およびA/Dコンバータ42・44から出力され
る値の差に反比例する値に応じたゲインになるように制
御するようになっている。上記の構成により、参照電位
検出電極17の電位、および参照電位検出電極17・1
8間の電位差における変動の影響が増幅器62によって
打ち消されるので、A/Dコンバータ43には常に押圧
位置に応じた電位が入力され、正確な押圧位置の検出が
行われる。 (実施例5)以下、本発明の第5実施例を図5に基づい
て説明する。なお、本第5実施例においても、前記第1
実施例と同様の機能を有する構成部分については同一の
番号を付して説明を省略する。
In the arithmetic unit 45, the amplifier 62 is
The offset is controlled according to the value output from the A / D converter 44, and the gain is controlled according to the value inversely proportional to the difference between the values output from the A / D converters 42 and 44. With the above configuration, the potential of the reference potential detection electrode 17 and the reference potential detection electrode 17.1.
Since the influence of the fluctuation in the potential difference between 8 is canceled by the amplifier 62, the potential corresponding to the pressing position is always input to the A / D converter 43, and the accurate pressing position is detected. (Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, also in the fifth embodiment, the first
Constituent parts having the same functions as those in the embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0029】本第5実施例のタッチパネル装置における
タッチパネル70は、可撓性あるいは弾力性を有する2
枚の面状の抵抗膜71・81が所定の間隔を空けるよう
に設けられ、押圧されたときにその押圧位置で互いに接
触するように構成されている。抵抗膜71・81には、
それぞれ両縁に電極72・73・82・83が設けられ
ている。また、抵抗膜71・81における押圧位置検出
領域71a・81aの対角部には、それぞれ参照電位検
出電極74・75・84・85が設けられている。
The touch panel 70 in the touch panel device of the fifth embodiment has flexibility or elasticity.
The sheet-shaped resistance films 71 and 81 are provided so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and are configured to come into contact with each other at the pressed position when pressed. The resistance films 71 and 81 are
Electrodes 72, 73, 82, and 83 are provided on both edges, respectively. Further, reference potential detection electrodes 74, 75, 84, and 85 are provided at the diagonal portions of the pressed position detection regions 71a and 81a in the resistance films 71 and 81, respectively.

【0030】制御回路91は、電圧印加用電源32と、
A/Dコンバータ34と、スイッチ92〜96とが設け
られて構成されている。電圧印加用電源32は、スイッ
チ92・93を介して、抵抗膜71・81の電極72・
73または電極82・83に選択的に接続され、抵抗膜
71・81にX軸方向およびY軸方向の電位勾配が交互
に形成されるようになっている。
The control circuit 91 includes a voltage applying power source 32,
The A / D converter 34 and the switches 92 to 96 are provided and configured. The power supply 32 for voltage application uses the electrodes 72, 81 of the resistance films 71, 81 via the switches 92, 93.
73 or the electrodes 82 and 83 are selectively connected, and potential gradients in the X-axis direction and the Y-axis direction are alternately formed on the resistance films 71 and 81.

【0031】A/Dコンバータ34の入力端子34a・
34bは、それぞれ、スイッチ94・95を介して、参
照電位検出電極75・74または参照電位検出電極85
・84に選択的に接続されるようになっている。また、
入力端子34cは、スイッチ96を介して、選択的に電
極82または電極72に接続されるようになっている。
The input terminal 34a of the A / D converter 34
34b is a reference potential detection electrode 75/74 or a reference potential detection electrode 85 via the switches 94/95, respectively.
・ It is designed to be selectively connected to 84. Also,
The input terminal 34c is selectively connected to the electrode 82 or the electrode 72 via the switch 96.

【0032】上記の構成において、スイッチ92〜96
が図示のように切り換わっている場合には、抵抗膜71
にX軸方向の電位勾配が形成されるとともに、抵抗膜8
1は押圧位置検出電極として作用し、押圧操作によって
抵抗膜71に接触すると、その位置の抵抗膜71の電位
がスイッチ96を介してA/Dコンバータ34の入力端
子34cに入力される。
In the above structure, the switches 92 to 96 are provided.
Is switched as shown in the figure, the resistance film 71
A potential gradient in the X-axis direction is formed on the resistance film 8 and
1 acts as a pressing position detecting electrode, and when the pressing operation makes contact with the resistance film 71, the potential of the resistance film 71 at that position is input to the input terminal 34c of the A / D converter 34 via the switch 96.

【0033】その際、A/Dコンバータ34の入力端子
34a・34bには、スイッチ94・95を介して参照
電位検出電極75・74の電位が与えられるので、第1
実施例と同様に、電圧印加用電源32の出力電圧の変動
や同相ノイズの影響などを受けることなく、正確な押圧
位置の検出が行われる。一方、スイッチ92〜96が図
示と逆側に切り換わると、抵抗膜71・81が互いに逆
の作用をなし、同様にY軸方向の押圧位置が検出され
る。
At this time, the potentials of the reference potential detection electrodes 75 and 74 are applied to the input terminals 34a and 34b of the A / D converter 34 through the switches 94 and 95, so that the first
Similar to the embodiment, the accurate pressing position is detected without being affected by the fluctuation of the output voltage of the voltage applying power supply 32 and the influence of the in-phase noise. On the other hand, when the switches 92 to 96 are switched to the opposite side of the drawing, the resistance films 71 and 81 have mutually opposite effects, and similarly the pressing position in the Y-axis direction is detected.

【0034】なお、上記各実施例においては2次元方向
の押圧位置を検出するタッチパネル装置の例を示した
が、これに限らず、1次元方向の押圧位置を検出するタ
ッチパネル装置に適用してもよい。また、参照電位検出
電極は上記のように2つ設けるものに限らず、例えばゲ
インだけを補正する場合などには1つでもよいし、第2
〜第4実施例のような構成においては、3つ以上設け、
多点サンプリングして加重平均などの処理を行って検出
精度の一層の向上を図ったり、押圧位置と検出電位との
直線性を補償し得るようにしたりしてもよい。
In each of the above embodiments, the example of the touch panel device for detecting the pressed position in the two-dimensional direction is shown, but the present invention is not limited to this, and may be applied to a touch panel device for detecting the pressed position in the one-dimensional direction. Good. Further, the reference potential detection electrode is not limited to the two provided as described above, and may be one, for example, when only the gain is corrected.
~ In the configuration like the fourth embodiment, three or more are provided,
It is also possible to perform multipoint sampling and perform processing such as weighted averaging to further improve the detection accuracy or to compensate for the linearity between the pressed position and the detected potential.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
抵抗部材における押圧領域の所定の位置に電気的に接続
された固定電極を備えていることにより、固定電極の電
位と接触電極の電位との相対関係が、抵抗部材に印加さ
れる電圧の変動等に係らず、押圧位置のみに応じたもの
になるので、上記相対関係に基づいて押圧位置を検出す
ることによって、キャリブレーションの手間を要するこ
となく、常に正確な押圧位置の検出を行うことができる
という効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
By providing the fixed electrode electrically connected to the predetermined position of the pressing area of the resistance member, the relative relationship between the potential of the fixed electrode and the potential of the contact electrode is changed by the fluctuation of the voltage applied to the resistance member. Regardless of the above, only the pressing position is dealt with, so by detecting the pressing position based on the above relative relationship, it is possible to always perform accurate detection of the pressing position without the need for calibration. Has the effect.

【0036】また、固定電極の電位によって、抵抗部材
に印加される電圧の変動等を常にモニタし、これに基づ
いて上記抵抗部材に印加される電圧を制御することがで
きるので、やはり、キャリブレーションの手間を要する
ことなく、常に正確な押圧位置の検出を行うことができ
るという効果を奏する。
Further, since the variation of the voltage applied to the resistance member can be constantly monitored by the potential of the fixed electrode and the voltage applied to the resistance member can be controlled based on this, the calibration is also performed. The present invention has an effect that the pressed position can be detected accurately at all times without the trouble of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例におけるタッチパネル装置の構成を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a touch panel device according to a first embodiment.

【図2】第2実施例におけるタッチパネル装置の要部の
構成を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a main part of a touch panel device according to a second embodiment.

【図3】第3実施例におけるタッチパネル装置の要部の
構成を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a main part of a touch panel device according to a third embodiment.

【図4】第4実施例におけるタッチパネル装置の要部の
構成を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a main part of a touch panel device according to a fourth embodiment.

【図5】第5実施例におけるタッチパネル装置の構成を
示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a touch panel device in a fifth embodiment.

【図6】従来のタッチパネル装置の構成を示す構成図で
ある。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional touch panel device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 タッチパネル 12 面状抵抗部材 12a 押圧位置検出領域 13〜16 電圧印加電極 17・18 参照電位検出電極 21〜24 配線 31 制御回路 32 電圧印加用電源 33a〜33d スイッチ 34 A/Dコンバータ 34a〜34c 入力端子 35 スタイラスペン 41 制御回路 42〜44 A/Dコンバータ 42a〜44a 入力端子 42b〜44b 入力端子 45 演算装置 51 制御回路 52 D/Aコンバータ 61 制御回路 62 増幅器 70 タッチパネル 71・81 抵抗膜 71a・81a 押圧位置検出領域 72・73・82・83 電極 74・75・84・85 参照電位検出電極 91 制御回路 92〜96 スイッチ 11 Touch Panel 12 Sheet Resistance Member 12a Pressed Position Detection Area 13-16 Voltage Application Electrodes 17/18 Reference Potential Detection Electrodes 21-24 Wiring 31 Control Circuit 32 Voltage Application Power Supply 33a-33d Switch 34 A / D Converters 34a-34c Input Terminal 35 Stylus pen 41 Control circuit 42-44 A / D converter 42a-44a Input terminal 42b-44b Input terminal 45 Arithmetic device 51 Control circuit 52 D / A converter 61 Control circuit 62 Amplifier 70 Touch panel 71.81 Resistive film 71a.81a Pressed position detection area 72/73/82/83 electrode 74/75/84/85 Reference potential detection electrode 91 Control circuit 92 to 96 switch

フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー・ウルフ アメリカ合衆国、テキサス州、オースティ ン、ビーケーブスロード 5524番地 ザ・ グラフィックス・テクノロジー・カンパニ ー内 (72)発明者 ゲーリー・バレット アメリカ合衆国、テキサス州、オースティ ン、ビーケーブスロード 5524番地 ザ・ グラフィックス・テクノロジー・カンパニ ー内Front Page Continuation (72) Inventor Andrew Wolf, 5524 Bebe Caves Road, Austin, Texas, USA United States, Graphics Graphics Technology Company (72) Inventor Gary Barrett Austin, Texas, USA , Bee Caves Road 5524 Inside The Graphics Technology Company

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧が印加され、所定の方向に電位勾配
が形成される抵抗部材と、 押圧操作により、上記抵抗部材の押圧相当位置に電気的
に接触する接触電極と、 上記抵抗部材における押圧領域の所定の位置に電気的に
接続された固定電極と、 を備えたことを特徴とするタッチパネル。
1. A resistance member to which a voltage is applied to form a potential gradient in a predetermined direction, a contact electrode electrically contacting a position corresponding to the pressing of the resistance member by a pressing operation, and a pressing force on the resistance member. A touch panel, comprising: a fixed electrode electrically connected to a predetermined position of the area.
【請求項2】 固定電極が抵抗部材の押圧領域における
電位勾配方向の両端部に設けられた請求項1のタッチパ
ネルと、 上記固定電極の間の電圧と、何れか一方の固定電極およ
び接触電極の間の電圧との比に基づいて、押圧位置を検
出する押圧位置検出手段と、 を備えたことを特徴とするタッチパネル装置。
2. The touch panel according to claim 1, wherein the fixed electrodes are provided at both end portions in the potential gradient direction in the pressing region of the resistance member, the voltage between the fixed electrodes, and one of the fixed electrode and the contact electrode. A touch panel device, comprising: a pressed position detection unit that detects a pressed position based on a ratio with a voltage between the two.
【請求項3】 固定電極が抵抗部材の押圧領域における
電位勾配方向の両端部に設けられた請求項1のタッチパ
ネルと、 上記固定電極の間の電圧に基づいて、前記抵抗部材に印
加する電圧を制御する電圧制御手段と、 を備えたことを特徴とするタッチパネル装置。
3. The touch panel according to claim 1, wherein the fixed electrode is provided at both ends of the resistance member in the potential gradient direction in the pressing region, and the voltage applied to the resistance member is determined based on the voltage between the fixed electrode. A touch panel device comprising: a voltage control unit for controlling.
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