JPH09146682A

JPH09146682A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH09146682A
Application number: JP7310296A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Sakaguchi; 昭彦坂口; Shigemi Kurashima; 茂美倉島
Original assignee: Nagano Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Nagano Fujitsu Component Ltd
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】入力画面の大型化および使用環境の条件低下
にも影響されることなく、高い位置精度で座標を検出す
ることが可能な座標入力装置を得ることを目的とする。【解決手段】入力パネルの駆動用電極６ａ、６ｂ、８
ａ、８ｂ上に、絶縁膜を介して検出用電極７ａ、７ｂ、
９ａ、９ｂを設け、駆動用電極での電位変化をこの絶縁
膜を介した静電結合により検出用電極７ａ、７ｂ、９
ａ、９ｂから検出し、この検出値によって抵抗膜２、４
の両端の実際の電位を補正し、パネル上の任意の押圧点
の座標を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置等の
入力装置として有用な座標入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の座標入力装置は、基本的にはス
ペーサを介して対向配置した２枚の上下パネルからなっ
ている。少なくとも一方のパネル上には抵抗膜と、この
抵抗膜に電圧を印加して等電位線を形成するための電極
が設けられている。今このようなパネル上の一点を例え
ばペンで押圧すると、押圧点の上下抵抗膜が接触し、押
圧点の電位が、電極が印加されていない抵抗膜を介して
検出される。この検出電位から、押圧点の座標が算出さ
れる。なお、上下両パネル上に必ずしも抵抗膜を形成す
る必要はなく、他方を導電膜としてもよい。

【０００３】このような座標入力装置は、オフィス内で
使用される情報処理装置のみならず、オフィス外での使
用が頻繁である電子手帳等の入力装置としても有用であ
る。電子手帳等の入力装置としては、軽量、薄型、低消
費電力で制御回路規模の小さいことが望まれるが、抵抗
膜式の座標入力装置はこのような要求を満足する。しか
しながらオフィス外での使用が頻繁であることから、動
作環境はオフィス内での使用を前提とした従来の情報機
器とは異なってかなり厳しくなっている。さらに電子手
帳のように比較的入力面積が小さな機器では問題になら
なかった位置検出精度の問題も、例えばノート型あるい
はラップトップ型パソコンのように入力面積が大きな機
器では、顕著に現れる。

【０００４】このようなことから、近年、動作温度範囲
が広く、耐環境性に優れ、位置検出精度が高く、かつ低
価格の座標入力装置への期待が高まっている。図６はこ
の様な従来の座標入力装置の概略構成を示す図であり、
図７は図６に示す装置の動作説明のための特性図であ
る。この装置は図６に示すように、上下２枚のパネルを
スペーサ（図示せず）を介して対向配置した構成であ
る。各パネルは、プラスチックまたはガラスなどの基板
上に抵抗膜１０２、１０４を印刷して構成されている。
またこの抵抗膜１０２にはＸ方向の対向電極１０６ａ、
１０６ｂが、抵抗膜１０４にはＹ方向の対向電極１０８
ａ、１０８ｂが形成されている。各電極は図示するよう
に電源用スイッチ１１０ａ、１１０ｂを介して電源電圧
１１２に接続され、さらに入力切替え用スイッチ１１４
を介してＡ／Ｄ変換器１１６に接続されている。なお１
１８はパネル押圧用のペンである。

【０００５】次に上記装置における座標の検出原理を説
明する。まずスイッチ１１０ａ、１１０ｂを端子ｂ側に
接続し、上部抵抗膜１０２の両端の電極１０６ａ、１０
６ｂ間に電圧Ｅを印加し、抵抗膜１０２のＸ方向に電位
勾配を形成する。さらにスイッチ１１４を端子ａ側に接
続する。この状態でペン１１８によってパネル上の任意
の点Ｐを押圧すると、点Ｐで上下の抵抗膜１０２、１０
４が接触し、その結果点ＰのＸ方向の電位が下部抵抗膜
１０４を介してＡ／Ｄ変換器１１６に入力される。なお
Ａ／Ｄ変換器１１６の入力端子Ｖｉｎはハイインピーダ
ンスに設定してあるので、接触点Ｐと電極１０８ｂ間に
は殆ど電流が流れず、この間の電圧降下は無視すること
ができる。

【０００６】次にスイッチ１１０ａ、１１０ｂを端子ａ
側に接続することによって、抵抗膜１０４上にＹ方向の
電位勾配を形成し、さらにスイッチ１１４を端子ｂ側に
接続することによって、接触点ＰのＹ方向における電位
を検出する。電極および配線の抵抗値が０Ωであれば、
上部抵抗膜１０２の電位勾配は図７の直線となり、接
触点Ｐの電圧Ｖ_pxから点ＰのＸ座標を求めることができ
る。なお点ＰのＸ座標Ｘ_pは下記の（１）式によって求
められる。

【０００７】Ｘ_p ＝（Ｖ_px × Ｌ_x）／Ｅ・・・（１）式（１）中Ｌ_xは、電極１０６ａ、１０６ｂ間の距離を
示す。Ｙ方向の座標も全く同様にして求めることが出来
る。しかしながら実際の電極および配線は、製造の容易
性から銀ペーストを印刷して形成しているので、無視で
きない抵抗値を有している。そのため、抵抗膜１０２の
電位勾配は図７の直線で示すように、電極１０６ａ、
１０６ｂでの電圧降下Ｖ_ax、Ｖ_bxを含むものとなり、点
Ｐの電圧はＶ_px'で示される値となる。この場合の、Ｘ
_pを求める式は次のようになる。

【０００８】Ｘ_p ＝（Ｖ_px'× Ｌ_x）／（Ｅ−Ｖ_ax−Ｖ_bx ）・・・（２）さらに実際の抵抗膜では、周囲温度の変化に対して抵抗
値も変動するが、この変動の割合が銀ペーストのそれと
は異なっている。そのため、両電極上の電圧降下分Ｖ_ax
、Ｖ_bx の値が周囲の温度変化に伴って変動し、点Ｐ
における電位Ｖ _px'も変動する。したがって式（２）に
おけるＶ_ax 、Ｖ_bx を固定しておくと、温度変化に伴
って検出位置に誤差が生じることになる。その結果、従
来装置における位置検出精度はあまり高くない。

【０００９】上記従来装置の欠点を解決するために、特
開平６−０４３９９２号広報に示す座標入力装置が提案
されている。図８（ａ）にこの装置の概略構成図を示
す。この座標入力装置は、抵抗膜１２０の周辺を取り囲
む一体の駆動用電極１２２を設けると共に、さらに抵抗
膜１２０上の対角位置に位置検出用の電極１２４ａ、１
２４ｂを設けたことを特徴としている。この座標入力装
置では、電極１２４ａ、１２４ｂによって抵抗膜に印加
された電圧を抵抗膜上で検出し、この検出値を基に正し
い座標を計算している。そのため、駆動用電極１２２上
での電圧降下の影響を排除することができる。

【００１０】しかしながらこの装置では図８（ｂ）に示
すように、駆動用電極１２２近傍の抵抗膜１２０上に検
出用電極１２４を設けているので、駆動用電極１２２に
電圧を印加したことによって抵抗膜１２０に生じる等電
位線に、図示するような乱れが生じる。すなわち、検出
用電極１２４が存在しない場合、等電位線は点線で示す
ように駆動用電極に対して平行となるが、検出用電極１
２４を形成した場合は図に実線で示すように検出用電極
の周辺で抵抗分布に均一でない部分が発生し、電位勾配
の直線性が損なわれる。この結果、位置検出精度が低下
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来装置における位置検出精度の低下と言う問題を解
決する目的でなされたものである。具体的には上記従来
装置における、駆動用電極上での電圧降下の問題、さら
に駆動用電極と抵抗膜との抵抗値の温度依存性の相違を
基にして発生する問題を解決して、厳しい使用環境にあ
っても常に正しい座標を検出しこれを入力することが可
能な、座標入力装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は第１に、絶縁
性スペーサを介して対向配置される第１、第２の抵抗膜
と、前記第１、第２の抵抗膜のいずれか一方、またはそ
れぞれの側辺に互いに直交するように設けた第１、第２
の駆動用平行電極対と、前記各駆動用平行電極対のそれ
ぞれの駆動用電極に高電圧および低電圧を印加するため
の駆動電源と、前記各駆動用電極上に絶縁膜を介して設
けた検出用電極と、前記各駆動用電極への電圧の印加に
よって各駆動用電極上に生じた電位変化を前記絶縁膜を
介した静電結合により前記検出用電極から検出する検出
手段とを有し、前記検出手段によって検出された駆動用
電極上の電位変化と、前記各電極対間の任意の位置にお
ける検出電圧とによって前記任意の位置の座標を算出す
る、座標入力装置によって達成され、第２に、前記第１
の抵抗膜の対向する２辺に一対の駆動用電極を設け、該
電極対とは直交する方向の前記第２の抵抗膜の対向する
２辺に一対の駆動用電極を設けたことを特徴とする第１
の発明に記載の座標入力装置によって達成され、第３
に、前記第１の抵抗膜上の各駆動用電極はそれぞれ少な
くとも２個の導電性部材を介して前記第２の抵抗膜上に
設けた配線に接続されて前記駆動用電源に接続されてい
ることを特徴とする第２の発明に記載の座標入力装置に
よって達成され、第４に、前記検出手段は、前記各検出
用電極に切替えスイッチを介して接続され入力端子がハ
イインピーダンス状態に設定されたＡ／Ｄ変換器と、該
Ａ／Ｄ変換器出力から前記任意の位置の座標を演算する
機能を備えたマイクロプロセッサユニットとから構成さ
れることを特徴とする第１、２、３、４の発明に記載の
座標入力装置によって達成され、第５に、前記各検出用
電極とこれらの電極上の第１または第２の抵抗膜間には
さらに絶縁膜が介在されていることを特徴とする第１の
発明に記載の座標入力装置によって達成される。

【００１３】本発明の装置においては、各駆動用電極に
電圧を印加し、この時の駆動用電極上での電位を絶縁膜
を介した静電結合によりこの絶縁膜上に設けた検出用電
極から検出している。このようにして駆動用電極上での
正確な電位を検出すると、この測定値と抵抗膜上の任意
の押圧点の検出電圧値とから、この押圧点の座標を算出
する。この結果、駆動用電極での電圧効果の影響を受け
ることなく、押圧点の座標を極めて正確に検出すること
が可能となる。また周囲温度が変化した場合でもその時
点での駆動用電極上での電位を知ることができるので、
周囲温度の変化の影響を受けることなく正確に押圧点の
座標を検出することができる。その結果、極めて座標検
出精度の高い座標入力装置を提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）図１は本発明の第１実施形態の構成を示
す図である。この座標入力装置は、例えばプラスチック
またはガラスパネル上に抵抗膜を形成した２枚のパネル
を、各抵抗膜２、４を対向させて、かつスペーサを介し
て配置したものである。抵抗膜２にはＸ方向の駆動用電
極６ａ、６ｂが設けられ、抵抗膜４にはＹ方向の駆動用
電極８ａ、８ｂが設けられている。各駆動用電極上には
駆動用の配線とは別の検出用電極７ａ、７ｂおよび９
ａ、９ｂが設けられている。なお各検出用電極は後述す
るように各駆動用電極上に絶縁膜を介して形成され、し
たがって各駆動用電極とは絶縁されている。

【００１５】各駆動用電極６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂは、
スイッチ１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂを介して駆動
電源Ｅ（例えば５Ｖ）に接続されている。なおこれら各
スイッチは、駆動電源Ｅに接続される端子ａ、中立点で
ある端子ｂ、および接地端子ｃを有している。１４は各
検出用電極７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂとＡ／Ｄ変換器１６
間に接続されたスイッチである。なおこのスイッチ１４
は、各検出用電極に接続される端子ａ、ｂ、ｃ、ｄと、
さらに駆動用電極６ａに接続される端子ｅ、駆動用電極
８ｂに接続される端子ｆを有する６端子スイッチであ
る。

【００１６】１８は各スイッチの切替えタイミングを指
定し、さらにＡ／Ｄ変換器１６の出力を記憶し、かつ検
出された電圧値からパネル上の位置座標を演算するＭＰ
Ｕ（マイクロプロセッサユニット）である。また２０は
パネル押圧用のペンである。次に図２を用いて、この座
標入力装置におけるパネル部の構成を説明する。図２
（ａ）、２（ｂ）は上下のパネルを分解して示した図で
あり、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ’線上断面図で
ある。

【００１７】図２（ａ）に示すように上部抵抗膜２は、
透明フィルムにＩＴＯ（Indiumu Tin Oxide ）等をコー
ティングして面状抵抗体となし、その両端に銀ペースト
を印刷してＸ方向の対向電極６ａ、６ｂを形成したもの
である。下部抵抗膜４は、ガラス基板２２上にＩＴＯ膜
２４を形成して面状抵抗体とし、その両端に銀ペースト
を印刷してＹ方向の対向電極８ａ、８ｂを形成してい
る。さらにＩＴＯ膜２４の点線で示す部分より外側をエ
ッチングあるいは絶縁して、その部分のＸ方向両端に上
部抵抗膜２上の電極６ａ、６ｂに導電接着剤２６を介し
て接続されるＸ方向下部電極２８ａ、２８ｂを形成して
いる。導電接着剤２６は複数カ所に形成することによ
り、信頼性を向上することができる。

【００１８】なおガラス基板２２上に電極２８ａ、２８
ｂを形成したのは、配線を一方のパネル上に集約し、外
部への引出しを容易にするためである。さらに各電極上
にはこれら駆動用電極上での電位変化を検出するための
検出用電極７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂが形成されている。
なお図２（ａ）、２（ｂ）に示す例では、配線を下側パ
ネルの一部分に集約しているので、検出用電極を図１に
示すものとは異なり、駆動用電極の端部に設けている。

【００１９】図２（ｃ）に図２（ｂ）の一部断面を示す
ように、例えば検出用電極９ｂは駆動用電極８ｂとは絶
縁膜３０によって絶縁されている。さらに駆動用電極８
ａ、８ｂ、９ａ、９ｂへ電力を供給するための配線３２
と、検出用電極７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂへの配線３４と
が、絶縁膜３０上に銀ペーストを印刷することによって
形成されている。なお駆動用電極への配線３２は、この
実施形態では１０ｍＡ程度の電流を流すため、無視しう
る程度の電流しか流さない配線３４に比べて幅広に形成
されている。図２（ｃ）において３６は配線部および電
極を保護するための上部絶縁膜であり、また図２（ｂ）
において３８は上下２枚の抵抗膜の間隔を保持するスペ
ーサである。

【００２０】次に上記座標入力装置における押圧点の座
標検出動作について述べる。まず、上部抵抗膜２におけ
る駆動用電極６ａでの電圧降下を検出する。最初に図１
に示すスイッチ１４を接続端子ａ側に接続して検出用電
極７ａを選択する。この状態でスイッチ１０ａ、１０ｂ
を接地端子ｃに接続して駆動用電極６ａ、６ｂを接地し
た後、スイッチ１０ａを端子ａに切替え、駆動用電極６
ａに電圧Ｅを印加する。この時電極６ａで電位変化が生
じるが、この電位変化は静電結合により検出用電極７ａ
によって検出される。この検出値はＡ／Ｄ変換器１６に
よってデジタル値Ｖ_x1に変換されマイクロプロセッサ１
８のメモリに記憶される。

【００２１】次に上部抵抗膜２における駆動用電極６ｂ
での電圧降下を検出する。まずスイッチ１４を端子ｂに
切替え、スイッチ１０ａ、１０ｂを端子ａ側に接続した
後、スイッチ１０ｂを端子ｃ側に接続して電極６ｂを接
地する。これによって検出用電極７ｂから駆動用電極６
ｂでの電圧変化、即ち駆動用電極６ｂでの電圧降下が静
電結合によって検出電極７ｂから検出される。この検出
値はＡ／Ｄ変換器１６によってデジタル値Ｖ_x0に変換さ
れ、マイクロプロセッサ１８のメモリに記憶される。

【００２２】この後パネル上の押圧点ＰのＸ座標を検出
する操作に移る。Ｘ座標を検出するには、上部の抵抗膜
に電圧Ｅを印加するため、スイッチ１０ａを端子ａ側
に、スイッチ１０ｂを端子ｃ側に接続する。下部の抵抗
膜４を介して押圧点Ｐの電位をＡ／Ｄ変換器へ伝達する
ために、スイッチ１２ａ、１２ｂは共に中立端子ｂ側に
接続しておく。この状態でＡ／Ｄ変換器１６の入力切替
え用スイッチ１４を端子ｆに接続すると、ペン２０によ
り押圧された点ＰのＸ方向の電圧が下部抵抗膜４を介し
てＡ／Ｄ変換器１６に入力され、ここでデジタル値Ｖ_p2
に変換される。

【００２３】この値Ｖ_p2と既にマイクロプロセッサ１８
のメモリに記憶された両端の電圧を示す値Ｖ_x1、Ｖ_x0と
から、点ＰのＸ座標が次式に基づいて算出される。Ｘ_p ＝（Ｖ_p2×Ｌ_x）／（Ｅ−Ｖ_x0−Ｖ_x1）・・・（３）以上のようにして点ＰのＸ座標が検出されると、次に点
ＰのＹ座標を検出する。このためまずＡ／Ｄ変換器１６
への入力用スイッチ１４を端子ｃ側に切替え、スイッチ
１２ａ、１２ｂを接地端子ｃに接続する。この後、スイ
ッチ１２ａを端子ａ側に切り換えて電圧Ｅを電極８ａに
印加すると、電極８ａ上での電圧変化は静電結合によっ
て検出用電極９ａに伝達される。この値、すなわちＹ方
向上側電極に印加された電圧値をＡ／Ｄ変換器１６でデ
ジタル値に変換した後、マイクロプロセッサ１８のメモ
リに記憶する。

【００２４】続いてＡ／Ｄ変換器１６の入力切替え用ス
イッチ１４を端子ｄに接続し、スイッチ１２ａ、１２ｂ
を端子ａ側に接続する。この状態で、スイッチ１２ｂを
端子ｃ側に接続すると、検出電圧９ｂから電極８ｂにお
ける電圧変化が検出される。この検出値はＡ／Ｄ変換器
１６によってデジタル値に変換され、Ｙ方向下側に印加
された電圧値として、マイクロプロセッサ１８のメモリ
に記憶される。

【００２５】以上の操作の後、下部の抵抗膜に電圧Ｅを
印加するため、スイッチ１２ａを端子ａ側に、スイッチ
１２ｂを端子ｃ側に接続する。スイッチ１０ａ、１０ｂ
は、上部の抵抗膜を介して押圧点ＰのＹ方向電位をＡ／
Ｄ変換器１６へ伝達するために、共に中立点ｂに接続す
る。この状態でＡ／Ｄ変換器１６の入力切替えスイッチ
１４を端子ｅに接続すると、ペン２０により押圧された
点ＰのＹ方向の電圧が上部抵抗膜２を介してＡ／Ｄ変換
器１６に入力され、デジタル値に変換される。この変換
値と、既にマイクロプロセッサ１８のメモリに記憶され
た両端の電極８ａ、８ｂにおける電圧降下とから、点Ｐ
のＹ座標が計算される。この場合の計算式は、Ｘ座標の
計算式（３）と同様である。

【００２６】図１では示していないが、各駆動用電極６
ａ、６ｂ、８ａ、８ｂに接続されたスイッチ１０ａ、１
０ｂ、１２ａ、１２ｂは、マイクロプロセッサ１８によ
って制御されて高速で切り換えられる。通常、これらの
スイッチと、Ａ／Ｄ変換器入力切替え用のスイッチ１４
とは、同じクロックによって制御される。なお印加電圧
測定箇所を図３（ａ）に示すように、帯状電極の両端に
２か所配置し、その各々の電位を測定して座標値の補正
をすることにより、さらに正確な座標を決定することが
できる。

【００２７】すなわち、配線を集約するため各駆動用電
極の一端に電源電圧を供給する構成とし、かつ電極を銀
ペーストで形成すると、電圧印加点から遠くなるに従っ
て電圧降下が起こり、印加電圧が減少する。したがって
図３（ａ）に示すように、抵抗膜４の駆動用電極８ａの
一端Ａ点に電源電圧を印加したとすると図３（ｂ）に示
すように点Ａから点Ｂに向かって（Ｖ_ylx− Ｖ_ylo）
の電圧降下が起こる。したがって点ＰのＹ方向における
実際の印加電圧Ｖ_ypは次式で表すことができる。

【００２８】Ｖ_yp ＝（Ｖ_ylx− Ｖ_ylo） ×（Ｌ_xp／Ｌ_x）・・・（４）式（４）においてＬ_xpは電極８ａ上の点Ｐの座標であ
る。なお、他の電極上の電圧降下も同様にして検出する
ことができる。また各駆動用電極における電圧降下を、
点Ｐの座標測定毎に検出することによって、より正確な
座標検出が行われるが、必ずしも毎回の測定毎に行う必
要はなく、例えば一定の時間毎に、あるいは座標入力装
置の起動時に検出し、それ以外はマイクロプロセッサ１
８のメモリに記憶された値を用いてもそれ程不都合はな
い。

【００２９】（実施形態２）図４は本発明の第２の実施
形態を示す概略構成図であり、さらに図５は図４の一部
切り欠き断面図である。この実施形態では上下何れか一
方のパネルのみにＸおよびＹ方向の駆動電圧を印加する
ようにしたことを特徴としている。以下にこの装置の構
成を、図４、５を参照して説明する。この座標入力装置
は、上下２枚のパネル４０、４２でその入力部が構成さ
れている。下部パネル４２は、ガラス基板４４上にＩＴ
Ｏ等の抵抗膜４６を形成し、さらにこの抵抗膜４６の周
囲を取り囲むように一体型の駆動用電極４８を設けてい
る。なお電極４８は抵抗膜４６よりも小さな面積抵抗値
を有する。さらにこの駆動用電極４８上には絶縁膜５０
を介して検出用電極５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが
設けられている。各検出用電極５２は、図４に示すよう
に駆動用電極４８の各辺上に形成されている。また各検
出用電極５２上には絶縁膜５４が形成されている。

【００３０】上部パネル４０は、透明フィルム５６上に
ＩＴＯ等の抵抗膜５８が形成された構成を有している。
下部パネル４２上の駆動用電極４８の４隅は、各スイッ
チ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを介して電源電圧Ｅ
に接続されている。各スイッチの他端は接地されてい
る。また各検出用電極５２から引き出した検出用の配線
は、切替えスイッチ６２の端子ａ〜ｄに接続され、この
スイッチ６２を介してＡ／Ｄ変換器６４の入力端子Ｖｉ
ｎに接続されている。スイッチ６２はさらに駆動用電極
４８に接続される端子ｅを有している。Ａ／Ｄ変換器６
４の端子＋Ｖｒｅｆ、−Ｖｒｅｆは図示するように電源
電圧Ｅとグランドに接続されている。またＶｏｕｔはＭ
ＰＵ６６に入力される。なお６８はパネル押圧用のペン
である。

【００３１】次に上記装置の動作を説明する。駆動用電
極４８の入力パネル右側の部分での電圧降下を測定する
ために、まず切替えスイッチ６２を端子ａに接続する。
この状態で、全電源スイッチ６０を端子ｂ側（グランド
側）に接続した後、スイッチ６０ａ、６０ｄを端子ａ側
（電源電圧側）に接続する。これによって検出用電極５
２ａには静電結合により駆動用電極４８のパネル右側部
の電位変化が出現する。この値はＡ／Ｄ変換器６４によ
りデジタル値Ｖ_x1に変換された後、ＭＰＵ６６内のメモ
リに記憶される。

【００３２】その後切替えスイッチ６２を端子ｂに接続
し、全電源スイッチ６０を端子ａ側（電源側）に接続し
た後、スイッチ６０ｂ、６０ｃを端子ｂ（グランド）側
に接続する。これによって検出用電極５２ｂ上には静電
結合により駆動用電極４８のパネル左側の電位変化が出
現し、この値がＡ／Ｄ変換器６４を介してデジタル値Ｖ
_x0に変換されＭＰＵ６６に記憶される。

【００３３】以上のようにしてＶ_x1、Ｖ_x0が決まると、
続いて点ＰのＸ座標を検出する。Ｘ座標の検出にはまず
電源スイッチ６０ａ、６０ｄを端子ａ側に接続し、電源
スイッチ６０ｂ、６０ｃを端子ｂ側に接続することによ
って、下部パネル上の抵抗膜にＸ方向の等電位線を形成
する。この時ペン６８による押圧点ＰのＸ方向の電圧が
上部パネルの抵抗膜５８を経由してＡ／Ｄ変換器６４に
入力され、デジタル値Ｖ_p2に変換される。なおこの時ス
イッチ６２は端子ｅに接続されている。

【００３４】この変換値Ｖ_p2と、先に記憶されたデジタ
ル値Ｖ_x1、Ｖ_x0とを、変換式（３）に導入することによ
り、点ＰのＸ座標が検出される。点ＰのＹ座標の検出
も、基本的にＸ座標の検出と同様に行われる。先ず、Ｙ
方向の電極による電圧降下成分Ｖ_y0、Ｖ_y1を検出する。
このためにスイッチ６２を端子ｃ側に接続し、この状態
で全電源スイッチ６０を端子ｂ（グランド）側に一旦接
続した後、電源スイッチ６０ａ、６０ｂを端子ａ（電源
電圧Ｅ）側に接続する。この結果、検出用電極５２ｃに
は静電結合により入力パネル上側の電極における電位変
化が出現する。この電位変化をＡ／Ｄ変換器６４により
デジタル値Ｖ _y1に変換し、ＭＰＵ６６のメモリに記憶す
る。

【００３５】次にスイッチ６２を端子ｄに接続し、この
状態で全電源スイッチ６０を端子ａ側に一旦接続した
後、スイッチ６０ｃ、６０ｄを端子ｂ側に接続する。こ
れによって入力パネルＹ方向下側の電極における電圧降
下が、静電結合によって検出用電極５２ｄに出現する。
この値を、Ａ／Ｄ変換器６４に入力しデジタル値Ｖ_y0に
変換する。この値はＸ方向の場合と同様に、ＭＰＵ６６
内のメモリに記憶される。

【００３６】Ｙ座標の検出は、スイッチ６０ａ、６０ｂ
を端子ａ側に、スイッチ６０ｃ、６０ｄを端子ｂ側に接
続して抵抗膜４６にＹ方向の等電位線を形成する。この
時スイッチ６２を端子ｅ側に接続することにより、ペン
６８による押圧点ＰのＹ方向の電圧が上部パネルの抵抗
膜５８を経由してＡ／Ｄ変換器６４に入力され、デジタ
ル値Ｖｐｙ２に変換される。この値Ｖｐｙ２と、既にＭ
ＰＵ６６に記憶された電極両端の電圧降下値とから、式
（３）と同様の式によって、Ｙ座標が検出される。

【００３７】なお本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく、ＩＴＯ膜の代わりに酸化錫膜やカーボン
など均一な抵抗値を有する材料を使用することができ
る。また配線や電極は銀ペーストに限定されるものでは
なく、金属を混合した樹脂や金属箔を使用することもで
きる。また本発明の他の実施形態として、抵抗膜上に絶
縁膜を介して検出電極を設ける構成も実現可能である。
この場合、図８（ａ）に示した１枚の抵抗膜の４辺に駆
動用電極を設ける方式の座標入力装置のみならず、２枚
の抵抗膜のそれぞれの対向する２側辺に駆動用電極を設
ける方式の座標入力装置でもよい。この実施形態によれ
ば、例えば図８（ａ）に示す検出電極１２４ａ、１２４
ｂに代わって、抵抗膜１２０上に絶縁膜を形成し、その
上に検出電極を設ける。この検出電極によって、この電
極に相当する位置の抵抗膜電位を静電結合により検出す
ることが可能となる。このようにして測定した電極電位
を、前記（２）式に代入することにより、押圧点Ｐの正
確な座標を検出することができる。なおこの場合、静電
結合によって電位を検出しているので、抵抗膜上に検出
用電極を形成しても等電位線に、図８（ｂ）に示すよう
な電位の乱れは生じない。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
電極部での電圧降下や周囲温度の変化の影響を受けるこ
となく、正確に押圧点の座標位置を検出することがで
き、したがって位置検出精度の高い座標入力装置を提供
することができる。そのため電子手帳のみならず、比較
的入力画面が大きくしかもオフィス以外の環境変化の激
しい場所での使用を前提とするノートブックパソコン、
ラップトップパソコンなどの座標入力装置として最適で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる概略構成図で
ある。

【図２】図１に示す装置の構成説明に供する図である。

【図３】図１に示す装置の変形例の構成および動作を説
明するための図である。

【図４】本発明の第２の実施形態にかかる概略構成図で
ある。

【図５】図４に示す装置の一部断面図である。

【図６】従来例にかかる座標入力装置の概略構成図であ
る。

【図７】図６に示す装置の動作説明のためのパネル上の
座標と検出電圧との関係を示す図である。

【図８】他の従来例における問題点を指摘するための座
標入力パネルの概略構成図である。

【符号の説明】

２、４抵抗膜６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ駆動用電極７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂ検出用電極１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂスイッチ１４スイッチ１６Ａ／Ｄ変換器１８マイクロプロセッサユニット２６導電接着剤３０絶縁膜３２、３４配線３６絶縁膜３８スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性スペーサを介して対向配置される第
１、第２の抵抗膜と、前記第１、第２の抵抗膜のいずれか一方、またはそれぞ
れの側辺に互いに直交するように設けた第１、第２の駆
動用平行電極対と、前記各駆動用平行電極対のそれぞれの駆動用電極に高電
圧および低電圧を印加するための駆動電源と、前記各駆動用電極上に絶縁膜を介して設けた検出用電極
と、前記各駆動用電極への電圧の印加によって各駆動用電極
上に生じた電位変化を前記絶縁膜を介した静電結合によ
り前記検出用電極を介し検出する検出手段とを有し、前記検出手段によって検出された駆動用電極上の電位変
化と、前記各電極対間の任意の位置における検出電圧と
によって前記任意の位置の座標を算出する、座標入力装
置。
【請求項２】前記第１の抵抗膜の対向する２辺に一対の
駆動用電極を設け、該電極対とは直交する方向の前記第
２の抵抗膜の対向する２辺に一対の駆動用電極を設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項３】前記第１の抵抗膜上の各駆動用電極はそれ
ぞれ少なくとも２個の導電性部材を介して前記第２の抵
抗膜上に設けた配線に接続されて前記駆動用電源に接続
されていることを特徴とする請求項２に記載の座標入力
装置。
【請求項４】前記検出手段は、前記駆動用電極の少なく
とも１個と、前記各検出用電極に切替えスイッチを介し
て接続され入力端子がハイインピーダンス状態に設定さ
れたＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器出力から前記任意
の位置の座標を演算する機能を備えたマイクロプロセッ
サユニットとから構成されることを特徴とする請求項
１、２、３、４に記載の座標入力装置。
【請求項５】前記各検出用電極とこれらの電極上の第１
または第２の抵抗膜間にはさらに絶縁膜が介在されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。