JPS59214943A - 指示位置検出装置 - 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】 （ａ）　　発明の技術分野 本発明は、表示画面前面に配置され、指等で指示した位
置のデータをコンピュータに入力するために用いられる
透視型の指示位置検出装置の改良に関し、更に詳細には
指タッチによるタッチ検出電極の容量変化を検出する指
示位置検出装置に関する。

（ｂ）　　技術の背景 静電容量の変化を利用して指示された位置を検出する装
置は、人体やペン等が指示する接触部は電極だけ存在す
ればよく、従来周知のキースイッチのごとき機械的な接
点を必要としないので、検出パネルの透明化が容易であ
る。そのため表示装置等と組合わせて情報入力手段とし
て近年注目を集めている。すなわち表示装置の表示面前
面に透明化された位置検出用のパネルを設置し、情報の
表示位置に対応するパネル上の接触部を指示することに
より所望の情報を入力するものである。

（Ｃン　従来技術と問題点 このような検出パネルを有する指示位置検出装置ζ、よ
種々提案されており、第１図は共振回路の共振現象を利
用した指示位置検出装置の１例構成を示す要部概要図で
ある。検出パネルＰＮは例えば薄板状のガラス板上に検
出電極Ｘｌ、、Ｘ、およびＹＩＮＹ４を設けたものであ
る。そしてそれら検出電極の各交点部に接触部１°ＯＨ
を構成する。また点線で囲んで示したｌは検出部であっ
て、その検出部１は前記各検出電極における指示操作に
よる静電容量変化を検出するものである。その検出部１
は次の構成を採る。すなわち、コンデンサＣａとコイル
Ｌａとを並列接続して共振回路ＲＣを形成し、その共振
回路ＲＣに例えば抵抗素子Ｒが接続される。そして抵抗
素子凡と共振回路Ｒｅの接続点にコンパレータＯＦの一
層の入力側が接続され、さらにコンパレータＯＦの出力
側は平滑回路２の入力側に接続される。またこのような
構成の検出部１の抵抗素子几に発振器Ｏ８Ｃが接続され
る。この発振器Ｏ８Ｃは前記共振回路Ｒｅに共振した周
波数の検索信号を抵抗素子Ｒを介して共振回路ＲＣに供
給する。また８は例えばアナログマルチプレクサで構成
された検出電極切替用スイッチであり、その切替スイッ
チ３により、検出電極Ｘｌ＃Ｘ４およびＹｌ〜Ｙ４が順
次一本ずつ選択されて前記検出部１の共振回路ＲＣに接
続される。さてこのような構成において、例えば操作者
が検出電極ＸｌとＹｌとの交点における接触部ＴＣＨに
触手することにより指示したものと仮定すると検出電極
Ｘ１．Ｙｌは触手以前の静電容量とその値が異なること
となる。検出部１は、その検出部に順次選択的に接続さ
れる検出電極に静電容量の変化がある場合、その出力は
０”となる。この例の場合、検出電極ＸｌおよびＹ、が
検出部１に切替え接続されたタイミングで検出部の出力
が′″０″となり、他の検出電極が検出部１に切替え接
続されたタイミングで検出部の出力は１１′′となる。

これによって指示された接触部の位置が検出されたこと
となる。

ところで前記検出パネルＰＮはＹ側の検出電極ＸＩＺＸ
４およびＹ側の検出電極Ｙｌ、−，＝Ｙ４が互いに隣接
、交差して配設しであるので、それらＸ側電極相互間、
Ｙ＠Ｊ電極相互間には隣接容量が存在しｘＯＩ！Ｉｊｌ
極とＹ側電極との各交差点には対向容量が存在すること
となる。これら不要な隣接容量や対向容量の存在によっ
て指示していない検出電極に対応する接触部が、あたか
も指示されたごとく検出されるという不都合が生じる。

そこで、これら隣接容量や対向容量の存在による誤検出
防止のために、各検出電極Ｘｌ、、Ｘ、およびＹｌ、ｗ
Ｙ４と接地間にスイッチを接続し、それらスイッチによ
って順次選択された検索検出電極１本を除く他の全ての
検出電極をグランドレベルに選択的にクランプする方式
が提案されている。このように選択された検索検出電極
を除く他の全ての検出電極を選択的にグランドレベルに
クランプする方式では、順次選択された各検索検出電極
とグランドレベルにクランプされた他の検出電極相互間
に固有の電極容量が存在し、それら電極容量は検出部１
の共振回路Ｒｅに対して並列に接続されることとなる。

このような各検出電極の固有の電極容量は、例えばＹ側
の検出電極数とＹ側の検出電極数とが異なる場合や、ま
たＹ側とＹ側の検出電極の長さが異なるような場合等に
は、バラツキが一層大きくなる。従って検出部１の共振
回路Ｒｅに各検出電極Ｘｌ／−，／Ｘ４およびＹｌ、−
、／Ｙ、が順次選択されて接続された際、共振回路Ｒｅ
の共振周波数が検出電極によって異なることとなり、発
振器Ｏ８Ｃから共振回路ＲＣに供給される検索信号の周
波数が一定の場合、検出電極によっては検出感度が著し
く低下し、安定な位置検出が困難になるという問題があ
る。そこで、第１図に示すように検出電極Ｘｌ〜Ｘ４お
よびＹｌ＃Ｙ４に補正用の容量素子ＣＸｌ〜ＣＸ４　お
よびａｙｌ、Ｊａｙ４をそれぞれ接続する方法が提案さ
れているが、この方法によれば、検出電極数が多くなる
と接続すべき補正用容量素子数も多くなり、その結果、
各検出電極の固有の電極容量のバラツキ補正のための工
数が多大となり、それに伴つコストアップを招くという
欠点があった。

（ｄ）　　発明の目的 本発明は前述の点に鑑みなされたもので、各検出電極の
固有の電極容量のバラツキに起因して生じる検出感度の
低下を簡単な補正手段によって防止できる構成の指示位
置検出装置の提供を目的とするものである。

（句　発明の構成 本発明による指示位置検出装置は、検出すべき位置に対
応して配置した複数の検出電極と、任意の検出電極への
指示操作にもとづく当該検出電極の電気的特性の変化を
検出する検出部とをそなえさらに前記各検出電極ごとの
電気的特性のバラツキを補正するため各電極に共通の補
正用回路素子として用いられる可変インピーダンス素子
と、前記各検出電極ごとの電気的特性のバラツキに応じ
た補正値に前記可変インピーダンス素子のインピーダン
ス値を電気的に制御する１こめのデータを記憶した記憶
素子とを設け、各検出電極を検索する際、該記憶素子の
記憶内容に応じて検索された電極対応に前記可変インピ
ーダンス素子のインピーダンス値を補正値に対応して電
気的に制御するようにしたことを要旨とし、さらに前記
可変インピーダンス素子は半導体可変容量素子であるこ
とを特徴とするものである。

（ｆ）　　発明の実施例 以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明する。

第２図は本発明による指示位置検出装置の１例構成を説
明するための要部ブロック図であって、第１図における
同等部分には同一符号を付した。

検出パネルＰＮの検出電極ＸｌＮＸ４およびＹｌ、ｙＹ
。

は、例えばアナログマルチプレクサで構成された検出電
極切替用スイッチ８によって、順次一本ずつ選択されて
検出部１の共振回路Ｒｅに接続される。なお各検出電極
ｘ　、　／−、／Ｘ　、およびＹ１〜Ｙ４と接地間には
図示を省略したがスイッチが接続され、それらスイッチ
によって、前記切替スイッチ８で選択されて検出部１の
共振回路Ｒｅに接続された検索検出電極を除く他の全て
の検出電極が選択的にグランドレベルにクランプされる
。そして選択された検索検出電極への指示操作にもとづ
く静電容量の変化を共振回路ＲＣと抵抗素子Ｒとの接続
点における電圧変化として検出するのは従来の指示位置
検出装置とさして変らない。しかしながら本発明による
指示位置検出装置の従来のものと大きく異なる点は、各
検出電極ＸｌＮＸ４およびＹｌ〜Ｙ４の固有の電極容量
のバラツキを補正するための補正回路４（一点鎖線で囲
んで示す）を設けたところにある。この補正回路４は次
の構成を採る。

すなわち、可変インピーダンス素子を構成する例えばバ
ラクタダイオード５と、そのバラクタダイオード５に逆
バイアス直流電圧を印加して静電容量値を制御するＤ−
Ａコンバータ６ならびに記憶素子７よりなる。そしてそ
の記憶素子７には、各検出電極Ｘ１〜Ｘ番およびＹｌ、
、、Ｙ４の固有の電極容量のバラツキを補正するために
、各検出電極対応に付加すべき補正容量値に前記バラク
タダイオード５を制御するためのデータが前記Ｄ−Ａコ
ンバータ６に対するコード信号の形で記憶されている。

このような構成において、検出電極切替用スイッチ８に
検出電極選択信号が入力され、各検出電極Ｘ　ｔ”ｙＸ
　４およびＹＩＮＹ４が順次選択されて検出部ｌに接続
される。この際同時に前記記憶素子７のアドレス端子に
も検出電極選択信号が入力される。そしてその記憶素子
７から順次選択された検索検出電極に対応した記憶内容
が読み出される。

その読出された内容、つまり選択された検索検出電極対
応にバラクタダイオード５の容量値を電気的に制御する
ためのコード信号にもとすきＤ−Ａ：Ｉ　７ハー　、Ｊ
　６からＤＣ電圧が出力される。その１）Ｏ’ＮＥ圧は
バラクタダイオード５の逆バイアス電圧として作用して
補正のための容量値が各検索検出電極対応に接続される
こととなる。

かくして順次選択された各検索検出電極対応に最適の補
正容置が接続されるので、各検出電極の固有の電極容量
のバラツキを補正することができ同一周波数の検索信号
を用いて全ての検出電極を駆動しても十分な検出感度を
得ることができ、また各検出電極に補正用コンデンサを
接続中る従来の方法に比べ・多数の補正用コンデンサを
必要とせず、１個のバラクタダイオードを用意するだけ
でよく、補正作業としては記憶素子にデータを書込む作
業のみとなり、補正工数は著しく低減される。

シタが、それに限らず等測的にキャパシタンスあるいは
インダクタンスが電気的に制御される集積回路素子を用
いても同様の効果を得ることができる。また検出部は共
振回路の共振現象を利用して指示状態を検出するものの
他に、他の方式例えば平衡回路によって静電容量の変化
を検出するようにしてもよい。

（ロ）〕　発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各検
出電極の固有の電極容猷のバラツキに起因して生じてい
た検出感度の低下を簡単な補正手段によって防止でき、
高感度でしかも安定な位置検出が可能な指示位置検出装
置を安価に実現できその実用的効果は大である。

第１図は共振回路の共振現象を利用した指示位置検出装
置の従来例を示す要部概要図、第２図は本発明による指
示位置検出装置の１例構成を説明するための要部ブロッ
ク図である。

図において、１は検出部、２は平滑回路、８は検出電極
切替用スイッチ、４は補正回路、６はバラクタダイオー
ド（可変インピーダンス素子）、６はＤ−Ａコンバータ
、７は記憶素子、Ｘｌ　”Ｘ　４およびＹ　ｌ　／％／
Ｙ　４は検出電極、０８０は発振器、几は抵抗素子、Ｃ
Ｐはコンパレータをそれぞれ示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出すべき位置に対応して配置した複数の検出電
   極と、任意の検出電極への指示操作にもとづく当該検出
   電極の電気的特性の変化を検出する検出部とをそなえ、
   さらに前記各検出電極ごとの電気的特性のバラツキを補
   正するため各電極に共通の補正用回路系子として用いら
   れる可変インピーダンス素子と、前記各検出電極ごとの
   電気的特性のバラツキに応じた補正値に前記可変インピ
   ーダンス素子のインピーダンス値を電気的に制御するた
   めのデータを記憶した記憶素子とを設け、各検出電極を
   検索する際、該記憶素子の記憶内容に応じて検索された
   電極対応に前記可変インピーダンス素子のインピーダン
   ス値を補正値に対応して電気的に制御するようにしたこ
   とを特徴とする指示位置検出装置。
2. （２）前記可変インピーダンス素子は半導体可変容量素
   子であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に
   記載の指示位置検出装置。