JPH08221184A

JPH08221184A - パネルの座標検出装置

Info

Publication number: JPH08221184A
Application number: JP2536295A
Authority: JP
Inventors: Kunio Amamiya; 邦夫雨宮
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はパネルの座標検出装置に関し、接触
を検出することによりより確実に接触位置の座標を検出
できるようにしたパネルの座標検出装置を低コストで実
現することを目的とする。【構成】対向する側の面にそれぞれ導電膜103,104 を
有し、少なくとも一方は両端部に少なくとも１組の電極
3,4:5,6 が設けられている対向配置された２枚の導電性
パネル1,2 と、電極間に電圧を印加する電極間電圧印加
手段TR1,TR2:TR3,TR4 と、導電膜の少なくとも一方の電
圧を検出する第１の電圧検出手段とを備えるパネルの座
標検出装置において、パネルの一方に直列に接続された
ダイオードD1と抵抗R5を介して、パネル間に電圧が印加
されるような出力を行うか又はダイオードを遮断状態に
するような出力を行うパネル間電圧印加手段と、抵抗に
よる電圧変化を検出する第２の電圧検出手段とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示装置のパネル面に
設けられ、ペン等でパネル面に接触した時の接触位置を
検出するパネルの座標検出装置に関し、特に２枚のパネ
ルの対向する面に導電膜を設けて一方の導電膜に両端か
ら電圧を印加し、接触位置による分電圧値をもう一方の
パネルで測定することにより接触位置を検出する電圧検
出型で、２枚のパネルの導電膜間に電圧を印加してペン
等が接触しているかどうかを検出できるようにした座標
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサ等の入力手段として、表示装置のパネル面にペン等
で接触することにより表示と対応させた入力が行えるも
のがある。このような入力手段は、ペン等で接触したパ
ネル面上の位置を検出することが必要であり、このため
にパネル面座標検出装置を備えている。

【０００３】座標検出装置としては、電磁誘導型や静電
結合型が従来多く使用されてきたが、近年、構成が簡単
で安価、ペンにコードを接続する必要のないコードレス
であること、指でも入力可能等の利点により、電圧検出
型が多く使用されるようになってきた。図４は、従来の
電圧検出型座標検出装置の構成を示す図である。

【０００４】図４において、参照番号１は上側パネルで
あり、２は下側パネルであり、３と４はＸ方向の電極の
組であり、５と６はＹ方向の電極の組であり、８はアナ
ログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器であり、９はマイク
ロコンピュータであり、ＴＲ１〜ＴＲ５はトランジス
タ、Ｒ１〜Ｒ４及びＲ８は抵抗である。図５はパネルの
断面図である。

【０００５】図５において、参照番号１０１はフィルム
であり、１０２はガラス基板である。フィルム１０１と
ガラス基板１０２の対向する側には導電膜１０３と１０
４がそれぞれ形成されている。導電膜１０３のＹ方向の
両端部にはＹ方向電極１０５と１０６が形成されてお
り、これらが図４の５と６に対応する。導電膜１０４の
Ｘ方向の両端部にはＸ方向電極１０７と図示していない
Ｘ方向電極が形成されており、これらが図４の３と４に
対応する。１０９は２枚のパネルを接触しないように固
定する部材であり、テープでつくられている。１１０は
２枚のパネルが全面に渡って接触しないように一定の間
隔で保持されるようにするスペーサである。ペン１２１
が接触すると、フィルム１０１が押し下げられ、導電膜
１０３と１０４が接触する。

【０００６】電圧検出型座標検出装置の動作を、図４を
参照して説明する。ペンの接触位置の検出は、Ｘ方向と
Ｙ方向が別々に検出される。Ｘ方向を検出する時には、
マイクロコンピュータ９が信号ＸＨ、ＹＬ、Ｐとして
「低（Ｌｏｗ）」レベルの信号を出力し、信号ＸＬ、Ｙ
Ｈとして「高（Ｈｉｇｈ）」レベルの信号を出力する。
これにより、トランジスタＴＲ１とＴＲ２がオン状態に
なり、ＴＲ３、ＴＲ４、ＴＲ５がオフ状態になる。従っ
て、下側パネル２の導電膜１０４では、電極３から電極
４に向かうＸ方向に電圧が印加され、上側パネル１の導
電膜１０３は浮いた状態になる。導電膜は一様な抵抗膜
として働くため、導電膜１０４上ではＸ方向の位置によ
って電圧が変化するようになっている。ここで、ペンに
よって上側パネル１が押され、導電膜１０３と１０４が
接触すると、導電膜１０３の接触した部分に導電膜１０
４の接触した部分の電圧が現れることになる。上側パネ
ル１の導電膜１０３にはＡ／Ｄ変換器８の信号入力端子
が接続しており、Ａ／Ｄ変換器８の入力インピーダンス
が大きいため、導電膜１０３の接触した部分とＡ／Ｄ変
換器８の間に抵抗成分があっても、導電膜１０３の接触
した部分の電圧、すなわち、導電膜１０４の接触した部
分の電圧が検出できる。上記のように、導電膜１０４上
のＸ方向の位置とその点での電圧は対応関係にあるた
め、Ａ／Ｄ変換器８が検出した電圧により、接触した部
分のＸ方向の位置が判明する。

【０００７】Ｙ方向の接触位置を検出するためには、マ
イクロコンピュータ９が信号ＸＬ、ＹＨ、Ｐとして
「低」レベルの信号を出力し、信号ＸＨ、ＹＬとして
「高」レベルの信号を出力して、トランジスタＴＲ３と
ＴＲ４をオン状態に、ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ５をオフ状
態にする。Ａ／Ｄ変換器８が導電膜１０４に現れた電圧
を検出すれば、接触した部分のＹ方向の位置が判明す
る。Ａ／Ｄ変換器８はマルチプレクサ機能を有してお
り、複数の入力信号を切り換えて、その電圧を測定す
る。

【０００８】上記のような、電圧検出型の座標検出装置
は、特開昭５６−１０８１３４号公報や特開昭６０−１
８１９１４号公報に開示されている。接触位置の検出
は、上記のように、Ｘ方向とＹ方向が別々に行われる
が、いずれの場合も、ペン等によって対向する導電膜が
接触していない時には、一方の膜は周囲から浮いた状態
にあり、Ａ／Ｄ変換器８に入力される信号電圧は不定の
状態になる。従って、この信号電圧を検出してしまう
と、誤った接触位置を検出することになる。

【０００９】そこで、接触位置の検出の前に、ペン等に
よる接触が行われているかを検出し、その後接触位置の
検出を行うようにしたパネルの座標検出装置がある。図
４のトランジスタＴＲ５と抵抗Ｒ８はこのために設けら
れたものであり、ＴＲ２とＴＲ５をオン状態にし、ＴＲ
１、ＴＲ３とＴＲ４をオフ状態にし、下側パネル２の導
電膜１０４を接地し、上側パネル１の導電膜１０３を抵
抗Ｒ８を介して電源の高電位側に接続した状態にする。
もし上側パネル１が下側パネル２に接触していなけれ
ば、抵抗Ｒ８には電流は流れず、Ｒ８とＴＲ５の間の電
圧Ｖ１は約ＶＣＣになる。これに対して、接触している
場合には、Ｒ８から導電膜１０３と１０４を介して電流
が流れるためＲ８で電圧降下が生じる。従って、Ｒ８と
ＴＲ５の間の電圧Ｖ１はＶＣＣより低下するので、これ
を検出すれば、接触しているかが検出できる。接触位置
の座標を検出する時には、マイクロコンピュータ９から
の信号により、トランジスタＴＲ５をオフ状態にする。
これにより、抵抗Ｒ８等の接触を検出するための回路
は、接触位置の検出には影響しなくなる。

【００１０】図６は、接触と非接触の間での電圧Ｖ１の
変化を示す図である。図４では、Ｘ方向とＹ方向の接触
位置を検出するための電極を上下別々のパネルに設けた
が、一方のパネルに設けることも可能であり、上記の公
知例では、一方のパネルにＸ方向とＹ方向の接触位置を
検出するための電極を設けた例が開示されている。

【００１１】図７は、下側パネルにＸ方向とＹ方向の接
触位置を検出するための電極を設けた座標検出装置の構
成を示す図であり、接触検出のためにトランジスタＴＲ
６と抵抗Ｒ９も設けられている。接触位置を検出するた
めに、一方の電極に電圧を印加する時に他方の電極の影
響を除去するために、下側パネルの電極は点電極のアレ
イにしてある。検出の方法は、図４に示した装置の場合
と基本的には同一であり、ここでは説明を省略する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図４及び図７に示した
座標検出装置では、接触検出のための抵抗Ｒ８及びＲ９
の接続と切り離しのために、トランジスタが使用されて
いる。トランジスタの代わりに、アナログスイッチが使
用されることもある。しかし、アナログスイッチやトラ
ンジスタは高価であり、より低コストで同様の機能が実
現できることが望まれている。

【００１３】本発明は、このような要求を実現するため
のもので、接触を検出することによりより確実に接触位
置の座標を検出できるようにしたパネルの座標検出装置
を低コストで実現することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のパネルの座標検
出装置は、対向する側の面にそれぞれ導電膜を有し、少
なくとも一方の側の両端部には少なくとも１組の電極が
設けられている対向配置された２枚の導電性パネルと、
少なくとも１組の電極間に電圧を印加する電極間電圧印
加手段と、導電膜の少なくとも一方の電圧を検出する第
１の電圧検出手段とを備え、対向する導電膜の接触位置
を検出するパネルの座標検出装置であり、上記目的を達
成するため、直列に接続されたダイオードと抵抗を介し
て２枚のパネル間に電圧が印加されるような出力を行う
か又はダイオードを遮断状態にするような出力を行うパ
ネル間電圧印加手段と、抵抗に電流が流れるか流れない
かによって生じる電圧変化を検出する第２の電圧検出手
段とを備え、接触検出用電圧印加手段によって２枚のパ
ネル間に電圧を印加し、第２の電圧検出手段で抵抗の電
圧変化を検出して導電膜の接触を検出した後、接触位置
の検出を行うことを特徴とする。

【００１５】Ｘ方向とＹ方向の接触位置を検出するため
には、２組の電極が必要であるが、導電膜のＸ方向に電
圧を印加するＸ方向電極を２枚の導電性パネルの一方
に、もう一方に導電膜のＹ方向に電圧を印加するＹ方向
電極を設けても、２枚の導電性パネルの一方に、Ｘ方向
電極とＹ方向電極の両方を設けてもよい。第１の電圧検
出手段と第２の電圧検出手段は、マルチプレクサ機能を
有する共通の電圧検出手段で共用できる。

【００１６】電極間電圧印加手段は、電極の一方の電源
の高電位側への接続を制御する第１のスイッチ手段と、
もう一方の電極の電源の低電位側への接続を制御する第
２のスイッチ手段とを備える。直列に接続されたダイオ
ードと抵抗の組は、少なくとも１組の電極を有するパネ
ルに対向するパネルとパネル間電圧印加手段との間に接
続されている。

【００１７】ダイオードは、パネル間電圧印加手段から
接続されるパネルに向かう方向が順方向になるように接
続され、接触検出時には、パネル間電圧印加手段は高レ
ベルの電圧を出力し、第２のスイッチ手段はオン状態に
なる。又は、ダイオードは、接続されるパネルからパネ
ル間電圧印加手段に向かう方向が順方向になるように接
続され、接触検出時には、パネル間電圧印加手段は低レ
ベルの電圧を出力し、第１のスイッチ手段はオン状態に
なる。

【００１８】

【作用】本発明のパネルの座標検出装置では、パネル接
触検出時には、パネル間電圧印加手段が直列に接続され
たダイオードと抵抗を介して２枚のパネル間に電圧が印
加されるような出力を行う。接触していればダイオード
と抵抗に電流が流れるので、第２の電圧検出手段で抵抗
の電圧降下を検出すれば接触しているかどうかが検出で
きる。また、接触位置検出時には、パネル間電圧印加手
段がダイオードを遮断状態にする信号を出力するので、
ダイオードと抵抗は接触位置検出には影響しない。

【００１９】このように、本発明のパネルの座標検出装
置では、トランジスタやアナログスイッチの代わりにダ
イオードを使用するため、低コストでパネルの座標検出
装置が実現できる。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例の構成を示す図
である。図４を比較して明らかなように、第１実施例は
本発明を図４の従来例に適用したもので、従来例と異な
るのは、スイッチとして動作するトランジスタＴＲ５の
代わりにダイオードＤ１を設けた点である。他の部分
は、従来と同様の構成であり、同様の動作を行うので接
触位置の座標検出については説明を省略する。

【００２１】このパネルの座標検出装置においては、接
触位置の座標検出の前に導電膜が接触しているかどうか
が検出される。接触検出時には、マイクロコンピュータ
９が出力Ｐとして、「高」レベルの信号を出力し、トラ
ンジスタＴＲ２がオン状態になる。他のトランジスタＴ
Ｒ１、ＴＲ３、ＴＲ４はオフ状態である。この状態で、
上下のパネル１と２が接触していなければ、抵抗Ｒ５と
ダイオードＤ１には電流は流れず、抵抗Ｒ５とダイオー
ドＤ１の接続点の電圧は「高」レベルである。もし上下
のパネル１と２が接触していれば、抵抗Ｒ５とダイオー
ドＤ１に電流が流れ、抵抗Ｒ５とダイオードＤ１の接続
点の電圧は上記の「高」レベルより抵抗Ｒ５の電圧降下
分だけ低くなる。従って、Ａ／Ｄ変換器８で抵抗Ｒ５と
ダイオードＤ１の接続点の電圧を監視すれば、上下のパ
ネル１と２が接触しているかどうかが検出できる。

【００２２】接触していることを検出した後は接触位置
の座標の検出が行われるが、その場合には、マイクロコ
ンピュータ９が出力Ｐとして、「低」レベルの信号を出
力するので、ダイオードＤ１と上側パネル１の導電膜と
の接続点の電圧にかかわらず、ダイオードＤ１は遮断状
態になり、接触位置の座標検出には影響せず、従来と同
様の方法で接触位置の座標が検出できる。従って、この
場合は、マイクロコンピュータ９とトランジスタＴＲ２
がパネル間電圧印加手段を構成するといえる。

【００２３】図１の第１実施例では抵抗とダイオードを
上側パネルに接続したが下側パネルに接続してもよい。
更に、図１の第１実施例ではダイオードをマイクロコン
ピュータからパネルに向かう方向を順方向として接続し
たが、逆方向を順方向とすることも可能である。

【００２４】図２は第２実施例の構成を示す図である。
図１と図２を比較して明らかなように、第２実施例では
抵抗Ｒ６とダイオードＤ２を下側パネル２に接続し、し
かもダイオードＤ２を逆方向に接続している。第２実施
例においては、接触検出時には、マイクロコンピュータ
９が出力Ｐとして、「低」レベルの信号を出力し、トラ
ンジスタＴＲ３がオン状態になる。他のトランジスタＴ
Ｒ１、ＴＲ２、ＴＲ４はオフ状態である。この状態で、
上下のパネル１と２が接触していなければ、抵抗Ｒ６と
ダイオードＤ２には電流は流れず、抵抗Ｒ６とダイオー
ドＤ２の接続点の電圧は「低」レベルである。もし上下
のパネル１と２が接触していれば、抵抗Ｒ６とダイオー
ドＤ２に電流が流れ、抵抗Ｒ６とダイオードＤ２の接続
点の電圧は上記の「低」レベルより抵抗Ｒ６の電圧分だ
け高くなる。従って、Ａ／Ｄ変換器８で抵抗Ｒ６とダイ
オードＤ２の接続点の電圧を監視すれば、上下のパネル
１と２が接触しているかどうかが検出できる。

【００２５】図３は、本発明を図７の従来例に適用した
第３実施例の構成を示す図である。図３と図７を比較し
て明らかなように、第３実施例が図７の従来例と異なる
のはトランジスタＴＲ６と抵抗Ｒ９を抵抗Ｒ７とダイオ
ードＤ３で置き換えた点である。第３実施例において
は、接触検出時には、マイクロコンピュータ９が出力Ｐ
として、「高」レベルの信号を出力し、トランジスタＴ
Ｒ２１〜ＴＲ２ｎ又はＴＲ４１〜ＴＲ４ｎがオン状態に
なる。他のトランジスタＴＲ１１〜ＴＲ１ｎ、ＴＲ３１
〜ＴＲ３ｎはオフ状態である。この状態で、上下のパネ
ル１と２が接触していなければ、抵抗Ｒ７とダイオード
Ｄ３には電流は流れない。この時、ダイオードＤ３と上
側パネルの電極１７との接続点は浮いた状態になってい
るが、Ａ／Ｄ変換器１８の入力に接続されているため、
若干ではあるが電流が流れ、「高」レベルになる。もし
上下のパネル１と２が接触していれば、抵抗Ｒ７とダイ
オードＤ３に電流が流れ、抵抗Ｒ７とダイオードＤ３の
接続点の電圧は上記の「高」レベルより抵抗Ｒ７の電圧
降下分だけ低くなる。従って、Ａ／Ｄ変換器８でこの接
続点の電圧を監視すれば、上下のパネル１と２が接触し
ているかどうかが検出できる。もちろん、ダイオードＤ
１と上側パネルの電極１７との接続点でなく、ダイオー
ドＤ１と抵抗Ｒ７の接続点の電圧を検出してもよい。

【００２６】接触位置の座標検出時には、マイクロコン
ピュータ９が出力Ｐとして、「低」レベルの信号を出力
するので、ダイオードＤ３は遮断状態になり、接触位置
の座標検出には影響せず、従来と同様の方法で接触位置
の座標が検出できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来使用されていたアナログスイッチやトランジスタの
代わりに、より安価なダイオードを使用して、パネル接
触検出時の両パネル間電圧印加、及び座標検出時の切り
離しを行うことができるので、座標検出装置の製造コス
トを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図３】本発明の第３実施例の構成を示す図である。

【図４】従来の電圧検出型座標検出装置の構成を示す図
である。

【図５】電圧検出型座標検出装置のパネルの構造を示す
図である。

【図６】パネル接触検出時の検出信号の電圧波形を示す
図である。

【図７】従来の別の電圧検出型座標検出装置の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１…上側パネル２…下側パネル３、４…Ｘ方向電極５、６…Ｘ方向電極８…Ａ／Ｄ変換器９…マイクロコンピュータＴＲ１〜ＴＲ６…トランジスタＤ１、Ｄ２、Ｄ３…ダイオードＲ１〜Ｒ９…抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する側の面にそれぞれ導電膜（１０
３、１０４）を有し、少なくとも一方の側の両端部には
少なくとも１組の電極（３、４：５、６）が設けられて
いる対向配置された２枚の導電性パネル（１、２）と、前記少なくとも１組の電極間に電圧を印加する電極間電
圧印加手段（ＴＲ１、ＴＲ２：ＴＲ３、ＴＲ４）と、前記導電膜（１０３、１０４）の少なくとも一方の電圧
を検出する第１の電圧検出手段とを備え、前記対向する
導電膜の接触位置を検出するパネルの座標検出装置にお
いて、前記２枚のパネルの一方に直列に接続されたダイオード
（Ｄ１）と抵抗（Ｒ５）を介して、前記２枚のパネル間
に電圧が印加されるような出力を行うか又は前記ダイオ
ード（Ｄ１）を遮断状態にするような出力を行うパネル
間電圧印加手段と、前記抵抗（Ｒ５）に電流が流れるか流れないかによって
生じる電圧変化を検出する第２の電圧検出手段とを備
え、前記接触検出用電圧印加手段によって前記２枚のパネル
間に電圧を印加し、前記第２の電圧検出手段で前記抵抗
（Ｒ５）の電圧変化を検出して前記導電膜の接触を検出
した後、前記接触位置の検出を行うことを特徴とするパ
ネルの座標検出装置。
【請求項２】前記２枚の導電性パネル（１、２）の一
方には前記導電膜のＸ方向に電圧を印加するＸ方向電極
が設けられ、もう一方には前記導電膜のＹ方向に電圧を
印加するＹ方向電極が設けられていることを特徴とする
請求項１に記載のパネルの座標検出装置。
【請求項３】前記２枚の導電性パネル（１、２）の一
方に、前記導電膜のＸ方向に電圧を印加するＸ方向電極
と、導電膜のＹ方向に電圧を印加するＹ方向電極とが設
けられていることを特徴とする請求項１に記載のパネル
の座標検出装置。
【請求項４】前記第１の電圧検出手段と前記第２の電
圧検出手段は、マルチプレクサ機能を有する共通の電圧
検出手段であることを特徴とする請求項１から３のいず
れか１項に記載のパネルの座標検出装置。
【請求項５】前記電極間電圧印加手段は、前記１組の
電極の一方を電源の高電位側に接続するかしないかを制
御する第１のスイッチ手段と、もう一方の電極を電源の
低電位側に接続するかしないかを制御する第２のスイッ
チ手段とを備えることを特徴とする請求項１から４のい
ずれか１項に記載のパネルの座標検出装置。
【請求項６】直列に接続された前記ダイオード（Ｄ
１）と抵抗（Ｒ５）の組は、少なくとも１組の電極を有
するパネルに対向するパネルと出力レベルを切り換え可
能なパネル間電圧印加手段との間に接続されていること
を特徴とする請求項５に記載のパネルの座標検出装置。
【請求項７】前記ダイオード（Ｄ１）は、前記パネル
間電圧印加手段から前記接続されるパネルに向かう方向
が順方向になるように接続され、前記接触検出時には、前記パネル間電圧印加手段は高レ
ベルの電圧を出力し、前記第２のスイッチ手段はオン状
態になることを特徴とする請求項６に記載のパネルの座
標検出装置。
【請求項８】前記ダイオード（Ｄ１）は、前記接続さ
れるパネルから前記パネル間電圧印加手段に向かう方向
が順方向になるように接続され、前記接触検出時には、前記パネル間電圧印加手段は低レ
ベルの電圧を出力し、前記第１のスイッチ手段はオン状
態になることを特徴とする請求項６に記載のパネルの座
標検出装置。