JPH07219708A

JPH07219708A - 座標位置検出装置

Info

Publication number: JPH07219708A
Application number: JP1055594A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kurosawa; 理黒沢; Yoshiteru Natomi; 美輝名富
Original assignee: TOPURE KK; TOUPURE KK
Current assignee: TOPURE KK; TOUPURE KK
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】座標位置検出の時間の短縮およびコスト削減が
図られた座標位置検出装置を提供する。【構成】パルス信号発生器１３からパルス信号が印加さ
れるタッチパネル１１の抵抗膜１２と、インピーダンス
１６によりタッチパネルをタッチした際のタッチ位置に
応じて定まる抵抗に対応する波高値のパルス信号を生成
するパルストランス１４と、パルス信号の波高値に基づ
いてタッチ位置を検出する検出回路１５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抵抗膜を有するタッチ
パネルをタッチした際のタッチ位置を検出する座標位置
検出装置に関し、詳細には、検出速度の向上が図られた
座標位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種のオフィス機器やコンピュー
タの端末機器の普及に伴い、操作がより簡単でわかりや
すい機能を備えたものが望まれており、その一環として
これらオフィス機器等に備えられている入力装置も、や
はり操作が簡単でわかりやすい機能を備えたものが望ま
れている。これら入力装置の中の１つに、座標位置検出
装置がある。この座標位置検出装置は、表示された入力
項目を指等で触れることにより所望の入力が極めて簡単
になされ、かつわかりやすいため、広範に普及してい
る。

【０００３】この座標位置検出装置の技術がいくつか提
案されている。例えば、図３に表わされているような技
術が提案されている。図３は、座標位置検出装置の構成
を示すブロック図である。正弦波発生器１７の一端は、
グラウンドと接続されている。また、正弦波発生器１７
の他端は、各電流検出器３１，３２それぞれを介してタ
ッチパネル１１の抵抗膜１２の両端と接続されている。
また、各電流検出器３１，３２の出力側は、各Ａ／Ｄ変
換器３３，３４の入力側と接続されている。さらに各Ａ
／Ｄ変換器３３，３４の出力側は、制御装置３５の入力
側と接続されている。

【０００４】ここで、タッチパネル１１にタッチされた
指先のタッチによる人体のインピーダンスや指示ペンの
インピーダンス等を表わすインピーダンス１６に電流を
流すことにより、タッチパネル１１の座標位置が検出さ
れる。このインピーダンス１６には、容量が含まれてい
ると共に、タッチパネル１１の抵抗膜１２も保護用の誘
電体層で覆われているため、タッチパネルの座標位置の
検出電流としては、交流電流が採用されている。

【０００５】片側がグラウンドに接続されたインピーダ
ンス１６によりタッチパネル１１をタッチすると、正弦
波発生器１７から供給された電流は、２つに分かれて流
れる。一方の電流は、電流検出器３１と、タッチされた
タッチ位置Ａ’から図３の左側の部分の抵抗とを介して
インピーダンス１６に流れる。他方の電流は、電流検出
器３２と、タッチされたタッチ位置Ａ’から図３の右側
の部分の抵抗とを介してインピーダンス１６に流れる。
これらの電流は、電流検出器３１，３２によりそれぞれ
検出される。検出された電流は、Ａ／Ｄ変換器３３，３
４によりそれぞれＡ／Ｄ変換され、制御装置３５に入力
される。制御装置３５は、入力されたデジタル値に基づ
いて、平均化された各電流値の比率に対応した制御を行
い、これによりタッチ位置の座標位置が検出される。

【０００６】また図４に示す技術も提案されている（特
公平１−１８４５１号公報参照）。図４は、図３とは異
なる座標位置検出装置の構成を示すブロック図である。
タッチパネル１１の抵抗膜１２の両端には、演算増幅器
４１が付加されている。また端子Ａには、タッチパネル
１１の抵抗膜１２に印加するパルス信号を発振する容量
可変デジタル発振器４２と、そのパルス幅を測定してこ
れに対応した制御を行う制御装置４３とが接続されてい
る。ここで、インピーダンス１６によりタッチパネル１
１をタッチすると、タッチされたタッチ位置Ａ’から図
４の右側の部分の抵抗には、演算増幅器４１から独自に
電流が供給され、また演算増幅器４１の入力インピーダ
ンスも大きいため、端子Ａに流れる電流は、タッチされ
たタッチ位置Ａ’から図４の左側の部分の抵抗にのみ流
れる。これにより端子Ａから見た等価インピーダンス
と、インピーダンス１６によりタッチされたタッチ位置
とが特定の関数関係になるため、端子Ａに接続された容
量可変デジタル発振器４２から発振された、等価インピ
ーダンスに対応するパルス信号のパルス幅が制御装置４
３により測定され、これに対応した制御が行われて、タ
ッチ位置の座標が検出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図３
に示す技術においては、電流検出器により検出された電
流値を特定するために交流電流を平均化する時間が必要
とされる。また、図４に示す技術においては、パルス幅
の測定には、少なくとも半周期分の時間が必要とされ
る。

【０００８】一方、人体インピーダンスの場合は、その
容量に関しては５０〜２５０ＰＦ、抵抗分に関しては、
１，０００〜５，０００Ω程度とされている。これら容
量等は変動するので、座標位置の検出精度を高めるため
に、タッチパネルの左右上下４方向に対して時分割して
座標位置を複数回、例えば４方向×８回にわたり検出す
る場合には、前述した交流電流の平均化のための時間や
パルス幅の測定時間もさらにこの回数分必要となり、座
標位置検出装置の検出時間が長くなるという問題点があ
る。

【０００９】また、この時間を短縮するために、演算ス
ピードの速い高価な集積回路等を採用すると、座標位置
検出装置自体のコストアップになるという問題点があっ
た。本発明は、上記事情に鑑み、座標位置検出の時間の
短縮化がされるとともに複雑な演算処理もなく、回路が
簡素化されて、コスト低減が図られた座標位置検出装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の座標位置検出装置は、（１）一方が基準電位に保持された抵抗膜を有するタッ
チパネル（２）上記タッチパネルの抵抗膜に印加するパルス信号
を発生するパルス信号発生器（３）１次側が上記パルス信号発生器と上記抵抗膜の他
方との間に直列に装入され、２次側に、上記抵抗膜の、
上記タッチパネルをタッチした際のタッチ位置に応じて
定まる抵抗に対応する波高値のパルス信号を生成するパ
ルストランス（４）上記パルストランスの２次側に生成されたパルス
信号の波高値に基づいて上記タッチ位置を検出する検出
回路とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の座標位置検出装置は、上記構成によ
り、波形の立ち上がりの時点でパルストランスの２次側
に瞬時に生成されたパルス信号の波高値が測定され、こ
れに基づいてタッチ位置が検出されるため、例えば図３
や図４に示す従来技術のように交流電流の平均化のため
の時間や、パルス幅の測定に要する少なくとも半周期分
の時間も必要なく、従って測定時間が早められ、タッチ
パネルの抵抗膜に印加される繰り返し周波数が高く設定
される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例の座標位置検出装置の構成を
示すブロック図である。図２は、図１の座標位置検出装
置のタイミングチャートである。

【００１３】図１に示すパルス信号発生器１３の一端
は、電源側と接続されている。またパルス信号発生器１
３の他端は、パルストランス１４の１次側の巻線の一方
と接続されている。パルストランス１４の１次側の巻線
の他方には、タッチパネル１１の抵抗膜１２の一端が接
続されている。さらに、抵抗膜１２の他端はグラウンド
と接続されている。パルストランス１４の２次側は、検
出回路１５と接続されている。

【００１４】パルス信号発生器１３から出力された図２
に示すような電流波形のパルス信号ａが、パルストラン
ス１４の１次側の巻線の一方に入力される。人体のイン
ピーダンスや指示ペンのインピーダンス等を表わすイン
ピーダンス１６がタッチパネル１１にタッチされていな
い場合には、抵抗膜１２はインピーダンス１６を介して
グラウンドと接続されないため抵抗膜１２の抵抗値が最
大になっており、このパルス信号ａは、パルストランス
１４の１次側の巻線を介して、図２に示すような立ち上
がりが緩やかな電流波形のパルス信号ｂとして表われて
いる。

【００１５】この電流波形のパルス信号ｂは、パルスト
ランス１４の２次側の巻線により図２に示すような電圧
波形のパルス信号ｃに変換されている。このパルス信号
ｃの波高値Ｖ₁ は、パルス信号ｂの立ち上がりに要する
単位時間当りの電流変化の最大値、即ち電圧変化量（Ｍ
・（ｄｉ／ｄｔ），ここでＭは定数）としてとらえられ
る。この波高値Ｖ₁ は、検出回路１５に入力される。検
出回路１５は、この波高値Ｖ₁ に基づいて、座標位置を
検出する。インピーダンス１６がタッチパネル１１にタ
ッチした場合には、図１に示すように、抵抗膜１２はイ
ンピーダンス１６を介してグラウンドと接続されるた
め、パルストランス１４に入力されているパルス信号ａ
は、パルストランス１４の１次側の巻線を介して、今度
はタッチ位置に応じて定まる抵抗に対応する図２に示す
ような電流波形のパルス信号ｂ’として表われる。この
パルス信号ｂ’も前述したと同様に、パルストランス１
４の２次側の巻線により図２に示すような電圧波形のパ
ルス信号ｃ’に変換される。このパルス信号ｃ’の波高
値Ｖ₂ は、パルス信号ｃの波高値Ｖ₁ と比較すると、抵
抗膜１２の抵抗値がインピーダンス１６を介して接続さ
れ小さくなっており、パルス信号ｂ’の立ち上がりの時
間もその分急峻となり、結局、パルス信号ｂ’の立ち上
がりに要する単位時間当りの電流変化が大きくなってい
るため、パルストランス１４の２次側に生成される電圧
変化量を示すパルス信号ｃ’の波高値Ｖ₂ も大きくなっ
ている。

【００１６】このように、先ず第１に、インピーダンス
１６をタッチパネル１１にタッチした位置に応じて定ま
る抵抗に対応して、パルストランス１４の１次側に流れ
る電流波形のパルス信号ｂ，ｂ’の立ち上がり時間が定
まる。次に、この立ち上がり時間に要する単位時間当り
の電流変化がパルストランス１４の２次側に電圧変化量
を示す電圧波形の波高値Ｖ₁ ，Ｖ₂ として生成され、そ
の波高値Ｖ₁ ，Ｖ₂ に基づいて座標位置が検出される。
すなわち、波形の立ち上がりの際にこの波高値Ｖ₁ ，Ｖ
₂ が素早く測定されて、これに基づいて座標位置が検出
される。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の座標位置
検出装置は、パルストランスの２次側に生成されたパル
ス信号の波高値に基づいてタッチ位置が検出される。こ
の波高値は、パルストランスの１次側のパルス信号の立
ち上がりの時点で瞬時に生成されるため、測定が短時間
で済み、その分座標位置検出のためのパルスの繰り返し
周波数が高く設定され、座標位置の検出時間が短縮され
る。また、座標位置を指定するインピーダンスが不確定
なもの、例えば人体のインピーダンスの変化による座標
位置のバラツキにたいして座標位置の検出精度を高める
ためには、座標位置を複数回検出し、それら検出された
座標位置の加重平均を計算する必要があるが、本発明に
よれば、短時間で多数回の測定が可能であるため座標位
置の検出精度が飛躍的に向上する。

【００１８】さらに本発明は、パルストランスから波高
値が生成される簡素な回路により構成されているため、
座標位置検出装置のコストが削減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の座標位置検出装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の座標位置検出装置のタイミングチャート
である。

【図３】従来の座標位置検出装置の構成を示すブロック
図である。

【図４】従来の、図３とは異なる座標位置検出装置の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１タッチパネル１２抵抗膜１３パルス信号発生器１４パルストランス１５検出回路１６インピーダンス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方が基準電位に保持された抵抗膜を有
するタッチパネルと、前記タッチパネルの抵抗膜に印加するパルス信号を発生
するパルス信号発生器と、１次側が前記パルス信号発生器と前記抵抗膜の他方との
間に直列に装入され、２次側に、前記抵抗膜の、前記タ
ッチパネルをタッチした際のタッチ位置に応じて定まる
抵抗に対応する波高値のパルス信号を生成するパルスト
ランスと、前記パルストランスの２次側に生成されたパルス信号の
波高値に基づいて前記タッチ位置を検出する検出回路と
を備えたことを特徴とする座標位置検出装置。