JPS59132237A - タツチパネルスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明データあるいは情報の入力に使用されるタッチパ
ネルスイッチに関する。

従来例の構成とその問題点 近年、マイクロコンピュータを中心とした半導体部品あ
るいはこれらの応用製品としてのパーソナルコンピュー
タの開発が活発に行なわれ、従来これらの製品が、ある
特定の人々のみによって使用されていたものが、徐々に
一般のユーザーに対し・でも普及しつつある。上記パー
ソナルコンピュータの構成要素の一つとしてデータ入力
装置があり、この中でも通常よく使用されるものとして
、キーボードがある。キーボードは、それぞれのキー毎
に決められたコードが割当てられており、人力したい情
報を適当なキーを選択して操作することによりコンピュ
ータに入力することができるものである。

タッチパネルスイッチもキーボードと同様の機能を果す
ものであるが、スイッチの構成ならびに検出方法が基本
的に異なる。タッチパネルスイツチの構成と検出原理は
大きく２〜８種類に分けることができる。

その１つは、ノイズ誘導型であり、空中の各種ノイズを
人間の体をアンテナとして検出するものである。第１図
はこの方式のタッチパネルスイッチに使用される島状電
極群を表わす。Ｓｏ　”　Ｓ＋ｎ　ｓ・・・＋Ｓｉｊ、
・・・Ｓｍｌ〜Ｓｍｎはそれぞれ島状電極で、これら島
状電極群のうちの１つの例えば島状電極Ｓｉｊに指で接
触すると、この接触された島状電極Ｓｉｊにノイズが誘
導される。誘導されたノイズは第２図のような検出回路
で検出される。（１）はマルチプレクサで、適当な周期
でスイッチングして島状電極Ｓｏ〜Ｓｍｎからの情報が
順次出力（１）′として発生する。（２）はある時定数
Ｔを有する増幅器で、出力（Ｊ）′がこの入力に接続さ
れている。ここで時定数Ｔを島状電極群に誘導される誘
導ノイズの時定数に比較し゛て十分大きくしておくと、
増幅器（２）の出力（２）′は、誘導ノイズが無い時に
はローレベル、有る時にはハイレベルのようなディジタ
ル的な変化となる。従ってマルチプレクサ（１）の切換
タイミングと同期して増幅器（２）の出力（２）′を読
み取ることにより、どの島電極が押されたのかを知るこ
とができる。

また、タッチパネルスイッチの他の方法は接触位置検出
方法である。これは縦方向のスリット電極を有したパネ
ルと横方向のスリット電極を有したパネルとを、電極面
が直交するように対向させ、適当な厚みを有するスペー
サーを介して保持した構成の物であり、パネル面に垂直
に、人間の指等で圧力を加えると、縦方向と横方向の電
極が一部で接触する。この接触位置を電気的に読み取り
、その位置に対応した情報コードを発生するようにした
もの等がある。また、艦近ではパネル材料としてフレキ
シブルな有機材料を使用し、このパネル面に金属透明電
極を設けたものを使用することにより、透明電極スイッ
チとしての応用も数多くなされている。

このように従来では、島状電極やスリット状電極を構成
することが必要であり、特に島状電極では一定面積内に
多くの電極を構成するためには、一つ一つの島状電極そ
のものの大きさを小さくすることはもち論のこと、各電
極から情報を取り出すためのリード線の数も多くなり、
これらが互いに接触しないように配置する等、種々の考
慮が必要になる。また、透明電極では、リード線を細く
することは、断線しやすくなることになり、目的の機能
を実現するスイッチを構成することは、非常な注意と労
力を要するのが現状である。

発明の目的 本発明は加工が簡単でしかも容易に高分解能が得られる
タッチパネルスイッチを提供することを目的とする。

発明の構成 本発明のタッチパネルスイッチは、一定の面抵抗値を有
するシート抵抗体上にそれぞれ所定の間隔を有する２組
の帯状平行電極を互いが接触せず且つ直交するように設
けられた第１のパネルと、第１のパネルの面抵抗値と同
一あるいはそれとは異なる面抵抗値を有し且つ外力を加
えることにより容易に面に垂直方向に変形する第２のパ
ネルとを互いに抵抗面を対向させて、複数個の絶縁物ス
ペーサーを介して張り合わせると共に、上記２組の平行
電極に一定時間毎に定電圧を印加してそれぞれの電圧印
加時における第２のパネルの電位を読み取り、第１のパ
ネルと第２のパネルの接触位置を、上記２組の平行電極
にそれぞれ一定時間毎に電圧を印加した時に第２のパネ
ルからそれぞれ得られる電位をもとに判定することを特
徴とする。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第８図〜第５図に基づいて説
明する。

ｇＮａ図（ａ）（ｂ）と第４図（ａ）　（ｂ）はそれぞ
れ第１．第２のパネルの平面図と断面図、′第５図は第
１．第２のパネルを張り合わせてなるタッチパネルスイ
ッチの検出部の断面図を示す。第１のパネル（Ｉ）は、
絶縁基板（３）の上に一定の面抵抗を有する抵抗膜（４
）を塗布あるいは蒸着などにより設け、更にこの抵抗膜
（４）上に所定間隔］１．１２おいて、２組の帯状平行
電極（５８５）’と（６Ｘ６）’が互いに直交するよう
配設されて、２組の帯状平行電極（５）（５）’、　（
６）（６どによって抵抗膜（４）の一部の範囲が取り囲
まれている。この様にト、電極（６どにゼロボルトを印
加したとする。このとき、電極（６）および（６）′か
らの距離がそれぞれ、ｌ。

１′の点Ａの電位ＶＡ、は、 と表わせる。但し、この値は、電極（６Ｘ６）’が有限
な長さのため、電極（５）（５）’にＡ点が近ずくにつ
れ誤差が大きくなる。次に電極（６）−（６）７間から
電圧を取り除き、電極（５）にＶボルト、電極（５）′
にゼロボルトを印加した時の上記点Ａ（電極＜５）、　
（５）’からそれぞれり。

Ｌ′離れている）の電圧■Ａ２は、 となる。従って、第１式と第２式から となり、ｖＡＩおよび■Ａ２をそれぞれ測定することに
より、抵抗膜（４）上の任意の点Ａを判定することがで
きる。

次に第２のパネル（１）は絶縁基板（７）上に導電膜（
８）を塗布あるいは蒸着などにより形成したもので１、
絶縁基板（７）は指等で面を押圧すると面に垂直方向に
変形するものである。また導電膜（８）の面抵抗は、で
きるだけ小さい方が好ましいが、これは基本的に問題に
ならない。

このように形成した第１．第２のパネル（ＩＸＩ）を、
第５図のように、抵抗膜（４）と導電膜（８）とが相対
向するように複数個のスペーサ（９）を介在させて配置
して張り合わせる。ス々−サ−（９）の厚みは、電極（
５Ｘｆｉ）’、　（６）および（６どと導電膜（８）と
が接触しない程度で良い。また、スペーサー（９）の数
および配置は、抵抗膜（４）と導電膜（８）が面方向に
圧力を加えていない状態で接触しないよう考慮されてい
る。

このように構成したため、第５召に示すように力αＱを
面に垂直に加えると、加点に二′−３いて、抵抗膜（４
）と導電膜（８）とが部分的に接触する。この接触位置
の判定は、既にのべた第８式および第４式から計算によ
り求めることができる。

電極（５）、　（５）’　、（６）および（６）′への
電圧の印加は、第６図回路で実施することができる。す
なわち、電圧発生器Ｏυの出力αη′をスイッチｕ４の
共通端子Ｃ１に接続する。スイッチＱ荀の２つの接点α
Ｑ、すηはそれぞれ電極（５）　（６）に接続される。

またスイッチ（１４）と連動して動作するスイッチＱ９
の共通端子Ｃ２をグランドに接点０呻四をそれぞれ電極
（５）′および（６）′に接続されている。０４は上記
の２つのスイッチａ＜、ＣＳの切換信号を発生する発振
器で、スイッチｕｉａｓを切換えることにより、電極（
５Ｘ５）’および（６）（６）′に一定周期で交互に電
圧が印加される。０３は演算装置π、電圧発生器Ｑｌ）
の出力０９２９発振器（６）の出力＠′及び上記導電膜
（８）からの接触情報Ｕ）から、第８式、第４式の演算
により接触位置を演算上により求めて、前記点Ａに応じ
た接触位置情報（至）′を出力するものである。

発明の詳細 な説明のように本発明のタッチパネルスイッチによると
、従来のような島状電極や、スリット状電極を構成する
必要がなく、従来これらの電極を構成するため、抵抗膜
のエツチング等の複雑な工程が不可欠であったことを考
えると、本発明になるタッチパネルスイッチは、単に導
電膜と抵抗膜を何の加工も加えることな（、相対向して
張り合わせるのみで実現することができる。また、電極
からのリード線も例えば２組の電極からの各１本と、接
触点を読み取るための導電膜からの１本を合わせた計５
本で良く、従来の物が検出位置数だけ取り出す必要があ
ったのにくらべ、大幅に削減することができ、容易に高
分解能のスイッチを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタッチパネルスイッチの島状電極群の平
面図、第２図は第１図の島状電極群からの接触情報を読
み取る電気回路説明図、第８図は本発明ニなるタッチパ
ネルスイッチを構成する第１のパネルの平面図と断面図
、第４図は本発明になるタッチパネルスイッチを構成す
る第２のバネルの平面図と断面図、第５図は本発明にな
る第１゜第２のパネルの組立て断面図、第６図は第５図
の検出部からの信号を処理する電気回路構成図である。 （１）・・・第１のパネル、（■）・・・第２のパネル
、（３）　（７）・・・絶縁基板、（４）・・・抵抗膜
、（５Ｘ５）’（６Ｘ６）’・・・帯状平行電極、（８
）・・・導電膜、（９）・・・スペーサー、（１→・・
・演算回路 代理人　　森　本　義　弘 第１図 第２図 第４図 第１図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一定の面抵抗値を有するシート抵抗体上にそれぞれ
   所定の間隔を有する２組の帯状の平行電極を互いが接触
   せず且つ直交するように設けられた第１のパネルと、第
   １のパネルの面抵抗値と同一あるいはそれとは異なる面
   抵抗値を有し且つ外力を加えることにより容易に面の垂
   直方向に変形する第２のパネルとを互いに抵抗面を対向
   させて複数個の絶縁物スペーサーを介して張り合わせる
   と共に、上記２組の平行電極に一定時間毎に定電圧を印
   加してそれぞれの電圧印加時における第２のパネルの電
   位を読み取り、第１のパネルと第２のパネルの接触位置
   を、上記２組の平行電極）こそれぞれ一定時間毎に電圧
   を印加した第２のパネルからそれぞれ得られる電位をも
   とに判定するよう構成したタッチパネルスイッチ。