JPH09146681A - 抵抗膜感圧式デジタイザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ８線式抵抗膜感圧方式のデジタイザ装置で
は、電源オン時に、入力面の抵抗膜の両端の電圧値(基
準電圧値)を検出して、押圧点の位置座標を正確に求め
ることができる。しかし、抵抗膜、電極、電極線やコネ
クタなどにおいて、経年劣化等の長期的な変動だけでな
く、熱などの影響により抵抗値が変動することが、判明
した。 【解決手段】 入力面の両端の電圧値(基準電圧値)を電
源オン時のみでなく、使用中は、複数回繰り返して求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗膜感圧式デジ
タイザ（抵抗膜感圧式タブレット）に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの手書き入力装置として利
用されているデジタイザには、抵抗膜感圧方式、電磁誘
導方式、静電容量方式などがある。抵抗膜感圧式デジタ
イザは、構造が簡単で、低コストで作成できる。この抵
抗膜感圧式デジタイザは、ペン入力コンピュータやＰＤ
Ａなどの携帯情報機器における手書き入力装置として利
用されている。

【０００３】この抵抗膜感圧式デジタイザは、従来から
良く知られている。例えば、特公昭57-4980号(G06K11/0
6),特公昭61-61132号(G06F3/03),特公平4-73171号(G06F
3/03),特開平4-337820号(G06F3/03),特開平5-150890号
(G06F3/03)等に示されている。このように、抵抗膜感圧
式デジタイザは、周知であるが、一応説明する。

【０００４】図５に、一般的な抵抗膜感圧式デジタイザ
の操作部分の断面図を示す。(122)は、ガラス板の絶縁
基板である。(111)は、Ｘ座標検出用抵抗膜である。(12
0)は、絶縁スペーサである。(110)は、Ｙ座標検出用抵
抗膜である。

【０００５】(121)は、樹脂シートの絶縁板である。(10
8)は、スタイラスペンである。この抵抗膜感圧式デジタ
イザは、ガラス板、樹脂シートなどの２枚の絶縁基板(1
22,121)にＸ座標検出用抵抗膜(111)、Ｙ座標検出用抵抗
膜(110)を印刷、塗布、蒸着などの方法で形成する。

【０００６】これを抵抗膜面を内側にして、抵抗膜同士
が接触しないように絶縁スペーサ(120)を使って隙間を
作り、組み上げる。このデジタイザの周知の座標検出方
法も前述の資料に示されるように良く知られている。図
６を参照しつつ簡単に説明する。

【０００７】(100)は、抵抗膜感圧式デジタイザであ
る。(101)は、デジタイザ制御部である。(102)は、Ａ／
Ｄ変換回路である。(103)は、演算回路である。(104)
は、デジタイザ電極取出用コネクタである。

【０００８】(106)は、切換スイッチである。(112,113,
114,115)は、電極である。(10,11,12,13)は、接触抵抗
である。(18,19,20,21)は、導体抵抗である。(26,27,2
8,29)は、コネクタ接触抵抗である。

【０００９】(L1,L2,L3,L4)は、電極(112,113,114,115)
への電圧印加用線路である。尚、Ｘ座標検出用抵抗膜(1
11)上の両端のＸ軸電極(112,113)と押圧点までのそれぞ
れの抵抗をRx1，Rx2とする。抵抗膜と導体(電極)との接
触抵抗をrx1，rx2とする。この図６の抵抗膜感圧式デジ
タイザ装置は、周知の如く、座標検出用の第１抵抗膜(1
11)の両端の辺にＸ軸電極(112,113)を設け、Ｘ座標検出
用の電極と直角になるようにＹ座標検出用の第２抵抗膜
(110)の両端の辺にＹ軸電極(114,115)を設けている。

【００１０】ここで、ペン(108)で押圧した点（Ｐ）の
Ｘ座標及びＹ座標を得るには、まず、第１抵抗膜(111)
に電圧をかけて、相対する抵抗膜(110)の電極(114,115)
から電圧値を読み取り、次に、第２抵抗膜(110)に電圧
をかけて、相対する抵抗膜(111)の電極(112,113)から電
圧値を読み取る。このことを説明する。

【００１１】ペン(108)で押圧することで上下の抵抗膜
(111)(110)を接触させる。このとき、切換スイッチ(10
6)がＸ座標読み取り側(X1,X2,X3)となると、このとき端
子(X3)を介して、Ａ／Ｄ変換回路(102)に入力される電
圧は、ペン(108)の押圧点ＰのＸ座標に対応している。
この電圧値は、Ａ／Ｄ変換回路(102)においてデジタル
値に変換され、演算回路(103)で表示装置に対応したＸ
座標に変換される。尚、この演算回路(103)では、座標
値の修正処理も同時に行っている。

【００１２】次に、Ｙ座標について説明する。切換スイ
ッチ(106)が、Ｙ座標読み取り側(Y1,Y2,Y3)に切換えら
れる。このとき端子(Y3)を介して、Ａ／Ｄ変換回路(10
2)に入力される電圧は、ペン(108)の押圧点ＰのＹ座標
に対応している。この電圧値は、Ａ／Ｄ変換回路(102)
においてデジタル値に変換され、演算回路(103)で表示
装置に対応したＹ座標に変換される。尚、この演算回路
(103)では、座標値修正も行っている。

【００１３】デ−タはデジタル値に変換され、演算回路
(103)でＹ座標が求められる。ところで、演算回路(103)
での座標値修正について、説明する。一般に抵抗膜感圧
式デジタイザでは、抵抗膜自体の抵抗値、抵抗膜と導体
との接触抵抗値、導体の抵抗値、コネクタ部の接触抵抗
値は、個々の製品ごとに異なる。

【００１４】そこで、あらかじめ使用するデジタイザの
各抵抗値を測定しておき、この値に応じて、演算回路(1
03)でＸＹ座標を修正補正している。ところで、この測
定した値は、経年劣化により変動することがある。特
に、Ｘ座標検出用抵抗膜(110)及びＹ座標検出用抵抗膜
(111)の両端に印加される経路の抵抗成分が変動する
と、印加電圧が変動し、座標の検出精度が大幅に低下し
てしまう。

【００１５】これを解決するために、Ｘ座標検出用抵抗
膜(110)及びＹ座標検出用抵抗膜(111)の両端に印加され
る電圧を検出する抵抗膜感圧式デジタイザが製造販売さ
れ、又、特開平4-182812号(G06F3/03),特願平7-122623
号にも示されており、良く知られている。尚、この抵抗
膜感圧式デジタイザ装置を８線型抵抗膜感圧式デジタイ
ザ装置と称す。

【００１６】この抵抗膜感圧式デジタイザ装置は、図７
に示すごとく、Ｘ軸補助電極(116，117)、Ｙ軸補助電極
(118,119)を追加し、この補助電極からの電圧を検出す
るものである。図７において、 (10,11,12,13,14,15,1
6,17)は、接触抵抗である。(18,19,20,21,22,23,24,25)
は、導体抵抗である。

【００１７】(26,27,28,29,30,31,32,33)は、コネクタ
接触抵抗である。(116,117,118,119)は、補助電極であ
る。(L5,L6,L7,L8)は、この補助電極(116,117,118,119)
の電圧値を検出すための印加電圧検出用引出線路であ
る。(107)は、切換スイッチである。

【００１８】(123)は、基準電圧格納用メモリであり、
この抵抗膜感圧式デジタイザ装置は、図８のフローチャ
ート図に示すように、この補助電極による基準電圧値の
検出を起動時に行い、その基準電圧値を利用して座標位
置を修正算出していた。この処理フローチャートを参照
しつつ、動作を説明をする。

【００１９】起動時に、ステップ(202)で、サンプリン
グレ−ト(座標検出を行う間隔)の設定，表示装置の解像
度の設定，ポイント時に連続でデータを送出するか最初
のデータだけ送出するかといったモード設定などの初期
設定を行う。そして、ステップ(203)で、Ｘ軸基準電圧
を求める。Ｙ軸基準電圧を求める。ステップ(204,205)
で、抵抗膜感圧式デジタイザにペンダウンしているかど
うかチェックする。

【００２０】ペンダウンがなければ待ち状態(アイドル
状態)となる。ペンダウンがあった場合のみ、初期設定
で設定したサンプリングレートに従い、座標検出処理を
行う。ステップ(206)で、押圧点のＸ座標電圧値を読み
込み表示装置に対応した座標値を算出する。

【００２１】ステップ(207)で、押圧点のＹ座標電圧値
を読み込み表示装置に対応した座標値を算出する。ステ
ップ(208)で、これらの座標値を押圧点の位置座標デー
タとしてホストコンピュータに送られる。ペンダウンし
ている間、この位置検出処理を繰り返す。

【００２２】上記ステップ(203)について、詳細に説明
する。つまり、図７のデジタイザ制御部(101)は、デジ
タイザの電極切換スイッチ(106)をすべてＸ側(Ｘ１，Ｘ
２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５)に切り換える。また、スイッチ
(107)をＺ１に切り換える。読み込まれた電圧値をＡ／
Ｄ変換回路(102)でデジタルデータに変換する。

【００２３】そのデジタルデータを基準電圧用メモリ(1
23)にＸ軸印加電圧の一方の値として格納する。次に、
スイッチ(107)をＺ３に切り換える。検出された電圧値
をＡ／Ｄ変換回路(102)でデジタルデータに変換し、基
準電圧用メモリ(123)にＸ軸印加電圧の他方の値として
格納する。

【００２４】次に、デジタイザ制御部(101)は、デジタ
イザの電極切換スイッチ(106)をすべてＹ側(Ｙ１，Ｙ
２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５)に切り換える。また、スイッチ
(107)をＺ１に切り換える。読み込まれた電圧値をＡ／
Ｄ変換回路(102)でデジタルデータに変換する。そのデ
ジタルデータを基準電圧用メモリ(123)にＹ軸印加電圧
の一方の値として格納する。

【００２５】次に、スイッチ(107)をＺ３に切り換え
る。検出された電圧値をＡ／Ｄ変換回路(102)でデジタ
ルデータに変換し、基準電圧用メモリ(123)にＹ軸印加
電圧の他方の値として格納する。スイッチ(107)をＺ２
に切り換える。上記ステップ(206)について、詳細に説
明する。

【００２６】デジタイザ制御部(101)は、デジタイザの
電極切換スイッチ(106)をすべてＸ側(Ｘ１，Ｘ２，Ｘ
３，Ｘ４，Ｘ５)に切り換える。スイッチ(107)をＺ２を
介して、読み込まれた電圧値をＡ／Ｄ変換回路(102)で
デジタルデータに変換する。この時に検出される電圧値
は、点ＰにおけるＸ座標の電圧値であり、Ａ／Ｄ変換回
路(102)でデジタルデータに変換する。

【００２７】先に格納しておいた基準電圧用メモリ(12
3)のＸ軸印加電圧の２つの値を用いて、Ｘ座標値を計算
する。続いてＹ座標系に関しても同様の処理を行い、Ｙ
座標値を出力する。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には、こ
のような８線式抵抗膜感圧式デジタイザにおいても、精
度良く座標を検出することが出来なかった。本件の発明
者は、この座標検出精度の劣化について原因を追求し
た。この抵抗膜感圧式デジタイザ装置は、図９の如く、
デジタイザ側(100)と、座標検出用基板側に別れる。

【００２９】そして、両者は、接触式コネクタ(104)に
より電気的に接続される。この接触式コネクタ(104)に
おいては、接触部分のわずかな変動により、この接触部
分の抵抗値が変化してしまう。この接触部分のわずかな
変動は、温度変化及び外部からの衝撃・振動により発生
する。

【００３０】また、デジタイザ側(100)は、ペンにより
押され、このデジタイザ側(100)の抵抗体・導体は、多
くの物理的な疲労を受ける。このため、クラック・剥が
れ・浮き等が発生する。そして、これらは、温度変化及
び外部からの衝撃・振動により、この抵抗膜、電極、導
体における抵抗値が大きく変化してしまう。このよう
に、抵抗膜感圧式デジタイザ装置は、上述の理由によ
り、使用途中においても、座標検出精度が劣化すること
が判明した。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の抵抗膜感圧式デ
ジタイザ装置は、前述の問題点を解決するために、抵抗
膜の両端の印加電圧値(基準電圧)を電源オン時の始動時
だけでなく、使用中は繰り返して調べることを特徴とす
る。本発明では、抵抗膜の両端の電圧値(基準電圧値)を
電源オン時のみでなく、使用中は、複数回繰り返して求
める。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１，図２を参照して本発明の第
１実施例を説明する。図１は、抵抗膜感圧式デジタイザ
装置の構成を示すブロック図である。(101’)は、デジ
タイザ制御部である。図２の処理フローチャートを用い
て動作を説明をする。

【００３３】ステップ(201)により、起動時に、サンプ
リングレ−ト(座標検出を行う間隔)の設定，表示装置の
解像度の設定，ポイント時に連続でデータを送出するか
最初のデータだけ送出するかといったモード設定などの
初期設定を行う。ステップ(204,205)により、抵抗膜感
圧式デジタイザにペンダウンしているかどうかチェック
する。ペンダウンがなければ待ち状態(アイドル状態)と
なる。

【００３４】ペンダウンがあった場合のみ、初期設定で
設定したサンプリングレートに従い、座標検出処理を行
う。まず、ステップ(301)により、Ｘ軸基準電圧を求め
る。ステップ(206)により、押圧点のＸ座標電圧値を読
み込み表示装置に対応した座標値を算出する。

【００３５】次に、ステップ(302)により、Ｙ軸基準電
圧を求める。ステップ(207)により、押圧点のＹ座標電
圧値を読み込み表示装置に対応した座標値を算出する。
ステップ(208)により、これらの座標値を押圧点の位置
座標データとしてホストコンピュータに送られる。

【００３６】ペンダウンしている間、この位置検出処理
を繰り返す。次に図３、図４を参照しつつ、第２実施例
を説明する。この第２実施例は、周期的に基準電圧値を
調べるものである。図３は、抵抗膜感圧式デジタイザ装
置の構成を示すブロック図である。(105)は、周期カウ
ンタである。

【００３７】図４の処理フローチャートを用いて動作を
説明をする。起動後の初期設定において、ステップ(30
3)により、前述した内容の他に基準電圧値を検出するイ
ンターバルをどれくらいにするかを設定する。設定した
値は、周期カウンタ部(105)に格納される。例えば10ms
ごとに基準電圧値を検出するように設定した場合、周期
カウンタ部(105)は10msごとに基準電圧検出要求信号を
デジタイザ制御部(101’)に出力する。

【００３８】デジタイザ制御部(101’)は、この要求信
号を受け取ったら、ステップ(304)でYES側に分岐するの
で、座標検出時に基準電圧検出処理も行う。尚、ここで
設定するインターバル値は、インターバルの実時間の値
であっても、サンプリングインターバルの数であっても
よい。

【００３９】

【発明の効果】システムを長時間使用して、温度変化に
より抵抗膜の抵抗値が変化してしまった場合やコネクタ
部の接触抵抗が変化してしまった場合においても、両端
の電圧値(基準電圧値)を知ることができるため、精度の
高い位置検出か可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の図である。

【図２】この第１実施例のフローチャートを示す図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例の図である。

【図４】この第２実施例のフローチャートを示す図であ
る。

【図５】従来の抵抗膜感圧式デジタイザを示す図であ
る。

【図６】従来の抵抗膜感圧式デジタイザ装置の図であ
る。

【図７】従来の８線式抵抗膜感圧式デジタイザ装置の図
である。

【図８】この抵抗膜感圧式デジタイザのフローチャート
を示す図である。

【図９】従来の抵抗膜感圧式デジタイザ装置の外観図で
ある。

【符号の説明】

100・・・・・・・・・・抵抗膜感圧式デジタイザ、 101・・・・・・・・・・デジタイザ制御部、 102・・・・・・・・・・Ａ／Ｄ変換回路、 103・・・・・・・・・・演算回路、 104・・・・・・・・・・デジタイザ電極取出用コネクタ、 105・・・・・・・・・・周期カウンタ(カウンタ手段)、 106,107・・・・・切換スイッチ、 110・・・・・・・・・Ｘ座標検出用抵抗膜(第１抵抗膜)、 111・・・・・・・・・Ｙ座標検出用抵抗膜(第１抵抗膜)、 112,113,114,115・・・・・電極、 116,117,118,119・・・・・補助電極、 120・・・・・・・・・・絶縁スペ−サ、 123・・・・・・・・・・基準電圧格納用メモリ、 10,11,12,13,14,15,16,17・・・・・接触抵抗、 18,19,20,21,22,23,24,25・・・・・導体抵抗、 26,27,28,29,30,31,32,33・・・・・コネクタ接触抵抗、 L1,L2,L3,L4・・・・・・・・・印加用線路、 L5,L6,L7,L8・・・・・・・・・印加電圧検出用引出線路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１抵抗膜(110)と第２抵抗膜(111)の少
   なくても一方の抵抗膜の両端に印加される印加電圧値を
   検出すための印加電圧検出用引出線路(L5,L6,L7,L8)
   を、印加用線路(L1,L2,L3,L4)とは別に設けて、この印
   加電圧検出用引出線路(L5,L6,L7,L8)からの出力により
   前記印加電圧値を検出し、この印加電圧値を参考に、入
   力座標を算出する抵抗膜感圧式デジタイザ装置におい
   て、 前記印加電圧値の検出を作動時に繰り返して行うことを
   特徴とする抵抗膜感圧式デジタイザ装置。
2. 【請求項２】 前記第１抵抗膜(110)は、Ｘ軸方向の両
   端の辺に電極(114,115)を有し、前記第２抵抗膜(111)は
   Ｙ軸方向の両端の辺に電極(112,113)を有し、抵抗膜同
   士が接触しないように絶縁スペ−サ(120)を挿入して隙
   間を作り、ペン(108)を用いて押圧することにより前記
   第１抵抗膜(110)と前記第２抵抗膜(111)が接触するその
   位置座標が検出できる請求項１の抵抗膜感圧式デジタイ
   ザ装置。
3. 【請求項３】 前記印加電圧値の検出を、座標検出の度
   に行うことを特徴とする請求項１又は請求項２の抵抗膜
   感圧式デジタイザ装置。
4. 【請求項４】 前記印加電圧値の検出を所定周期ごとに
   行うためのカウンタ手段(105)を有することを特徴とす
   る請求項１又は請求項２の抵抗膜感圧式デジタイザ装
   置。
5. 【請求項５】 前記カウンタ手段(105)により設定され
   る前記所定周期は任意に設定されることを特徴とする請
   求項４の抵抗膜感圧式デジタイザ装置。