JPS5994185A - 入力位置検出装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばタブレット入力盤などに描〔発明の技
術的背景〕 従来この種の入力位置検出装置の多くは、面電極抵抗シ
ート方式と、デジタル方式を採用していＴこ。

第１図は、面電極抵抗シート方式による人力位置検出装
置の原理図である。４【工可撓性を有する第１の抵抗板
で、その両端に平行に電極３ａ、３ｂが設けられている
。６は第２の抵抗板で、前記抵抗板４の電極３ａ、３ｂ
と直交するように電極５ａｔ５ｂが設けられている。ま
た可撓性を有する抵抗板４と抵抗板６との間には間隙が
設けられており、抵抗板４側に圧力を加えろことにより
、抵抗板４と抵抗板６が接触するようになっている。こ
こである１点が押圧された場合について、第２図の等価
回路で考えす ると、定電流電源Ｘを工、並列に配設されたＸ方向の検
出抵抗２ａｌ　２ｂ、押圧点からＸ方向左右の電極まで
の抵抗Ｒａ、Ｒｈ、同じく押圧点からＸ方向上下の電極
までの抵抗Ｒｅ、Ｒｄ。

Ｘ方向の検出抵抗７ａ、７ｂ＆介して春地され几 る。分割される電ｍｔ　ａｌ　　ｊ　ｋ）と、電源ｉｃ
。

１ｄｔＸ、抵抗Ｒａ、Ｒｈと、抵抗Ｒｃ、Ｒｄによって
決定される。ここで、抵抗板４．６に塗られに抵抗膜が
均一なものとすると、抵抗ｋＬａ。

）１．ｂと抵抗Ｒｅ、Ｒｄとは押圧点によって変化し１
、その位置に比例する。よって検出抵抗２ａ＋２ｂと、
検出抵抗７ａ、７ｂに流れる電流ｉａ。

ｉｂと、電流ｉｃ、ｉｄとは、２枚の抵抗板４゜６の接
触点の位置に比例して変化するため、検出抵抗２ｂ、７
ｂの電流ｉｂ、ｉｄを差動増幅回路８．１０で検出する
ことにより、その位置に比例し、た出力電圧が得られ、
この出力電圧に基づき入力位置座標が検出される。９＆
′ｉｘ座標側出力端子、１１はＸ座標側出力端子である
。

次にデジタル方式について説明する。第３図シュその原
理図で、１２は可撓性を有し複数のパターン電極１２ｐ
が形成された第１の入カシ−）、１３４エバターン電極
１２ｐと直交するようにパターン電極１３ｐが形成され
た第２の入力シートであり、それぞれのパターン電極１
２ｐ。

１３ｐの一端には接続端子が設けられている。

１４．１５はパターン電＆１２１）、１３ｐの接続端子
と、Ｘ座標及びＸ座標側制御回路１６゜１７との間に設
けられた切換スイッチである。

１８を工入力位置座標恨出回路であり、１９．２０はＸ
座標及びＸ座標側出力端子である。また。

可読性な有する第１の入力シート１２と、その下部に設
けられた第２の入カシ−）１３の間には間隙が設けられ
ており、第１の入力シート１２側から圧力を加えること
により、パターン電極１２ｐと、パターン電極１３ｐと
が接触するようになっている。ここである１点か押圧さ
れた場合を例にとる。まず、Ｘ座標側制御回路１６の出
力端子に電圧を印加し、切換スイッチ１４をパターン電
極１２ｐの端から１端子づつ順次閉成し、スキャニング
する。この時、切換スイッチ１５を全て閉成しておけは
、パターン電極１２ｐ側で接触している１のパターン電
極１２ｐの接続端子に接続された切換スイッチ１４が閉
成された時、パターン電極１３ｐ側に電圧が発生するた
め、Ｘ座標が検出できる。また、これと逆に切換スイッ
チ１４を丁べて閉成して電圧を印加し、切換スイッチ１
５をパターン電極１３ｐの端から順次スキャニングする
と、接触点と対応するパターン電極１３ｐの接続端子に
接続された切換スイッチが閉じた時、パターン電極１２
ｐ側に電圧が発生するため、Ｘ座標を検出することがで
きる。このようにＸ座標、Ｘ座標を交互にデジタル的に
検出することができる。

〔背景技術の問題点〕

以上、２種の方式について説明したが、面電極抵抗シー
ト方式はＸ方向、Ｘ方向同時の検出ができ、回路が簡単
だが、その精度は抵抗板に塗られた抵抗膜によって決定
される。また、２点以上の同時入力の検出が出来ないな
どの欠点を有していた。これに対してデジタル方式では
手による押圧などの広い面にわたる入力や、２ケ所以上
の入力の場合の検出が可能だが、分解能がパターン本数
で決定されるため、パターン本数が多くなり、多数の切
換スイッチ又は、その組合せの制御が必要となる等の欠
点があった。

〔発明の目的〕 本発明はこれらの欠点に着目してなされたもので、簡単
な構成で高精度、高機能な入力位置検出装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

そこで本発明は、第１の抵抗膜上に平行に複数の線電極
が形成された第１の抵抗板及び、前記線電極と直交する
ように第２の抵抗膜上に平行に複数の線電極が形成され
た第２の抵抗板を有し、入力面が押圧されたとき前記第
１及び第２の抵抗板が押圧点を介して接続される入力盤
と、定電流電源と、第１の抵抗板の複数の線電極から隣
接する２の線電極なＩＩ次選択して定電流電源に対し並
列に接続する＠１のスイッチ手段と、入力盤の入力面が
押圧されたとき、この第１のスイッチ手段にて選択され
た２０線電極のうち少なくとも１０紺電極に定電流電源
から供給される電流を検出して、押圧点の第１方向の位
置座標を検出する第１の厘標検出手段と、第２の抵抗板
の複数の線電極から隣接する２０線電極を順次選択して
並列に接続する第２のスイッチ手段と、入力盤の入力面
が押圧されたとき、この第２のスイッチ手段にて選択さ
れた隣接する２０線電極のうち少な（とも１０線電極に
定電流電源から供給される電流を検出して。

押圧点の第２方向の位置座標を検出する第２の座標検出
手段とを備え、上記目的を達成した。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明を説明する。

第４図は本発明に適用される多重電極抵抗シートを示す
図であり、（Ａ）は第１の多重電極抵抗シー）、（Ｂｌ
は第２の多重電極抵抗シートを示す図である。同図にお
いて２２．２５は線電極、２３．２６は電極端子で、線
電極間は抵抗膜である。電極端子２３．２６はここでは
仮に６本とする。上部（第１の）多重電極抵抗シート２
１は可撓性を有し、Ｘ方向にａ　−ｆの６本の電極端子
が出ている。下部（第２の）多重電極抵抗シート２４で
はＸ方向にｇ−１の６本の電極端子が出ている。この２
枚の多重電極抵抗シート２１．２４は間隙を置いて配置
されていて、上部多重電極抵抗シー）　２１９ｔｉｌか
ら圧力を加えることによって、上下の多重電極抵抗シー
トは、接触するようになっている。

第５図はこのような多重電極抵抗シート２１゜２４を用
いた本発明の一実施例の構成図である。

同図において３０．３１は検出抵抗２７ａ。

２７ｂと検出抵抗２９ａ、２９ｂの端子Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄと電極端子ａ＝ｆ、ｇ−１間の切換スイッチ、３
２．３４は検出抵抗２７ｂ、２９ｂに流れる電流を検出
するための差動増幅回路で、３３．３５はそれぞれＸ方
向、Ｘ方向の出力端子である。ここで第４図の点Ｑで上
、下多重電極抵抗シー）２１．２４が接触した場合を例
にとって考えてみる。まず、Ｘ方向のみの検出について
説明し、Ｘ方向は後述する。定電流■は並列に接続され
た検出抵抗２７ａ、２７ｂとそを介し、Ｑ点から下部多
重電極抵抗シー　ト２４に流れ込んでいる。切換スイッ
チ３０ｋＺスイツチ３０■−３０■−３ｏ■−３ｏ■−
３ｏ■の順で切り返えられる。つまり、端子Ａ、Ｂと端
子ａ　−ｆ間との接続状態は、（Ａ−ａ、Ｂ−ｂ）−（
Ａ−ｂ、　Ｂ−ｃ　）−（Ａ−ｃ、　Ｂ−ｄ　）　−（
Ａ−ｄ、Ｂ−１−（Ａ−〕、Ｂ−ｆ）の順に切り換えら
れていく。それぞれスイッチ３０■、３０■、３０■、
３０■、３０■が閉成された場合の検出抵抗２７ｂ側に
流れる電流は、第６図（５）、　（Ｂｌ、　（Ｑ、　（
１１，（烏の等価回路よりスイッチ３ｏ■−−−Ｉｙ■
＝　（（２７ａ十Ｒ＋）　／（２７ａ＋２７ｂ＋Ｒ，）
）　Ｉ スイッチ３０■−−−Ｉ！■＝　（（２７ａ　＋Ｒｔ）
　／（２７ａ　＋　２７　ｂ　十Ｒ１）　）　Ｉスイッ
チ３０■−−−ＩＹ■＝　（（２７ａ＋ｒ、）　／。

（２７ａ＋、２７ｂ＋ｒ＋＋ｒｔ））　■スイッチ３０
■−−−Ｉｙ■＝（２７ａ／（２７ａ十２７ｂ十几、）
）■ スイッチ３０■−−−ＩＹ■＝（２７ａ／（２７ａ＋２
７ｂ十融））■ となる。ここで、各電極間の抵抗Ｒ１〜ａｌｌは、はぼ
均一なものとすると、■ｙ■＝Ｉ３１■。

Ｉｙ■＝Ｉｙ■となる。まに１検出抵抗２７ａ。

２７ｂは電極間の抵抗に比べ微小な抵抗だとするとＩｙ
■、Ｉｙ■は、■に近い値となり、Ｉｙ■、ＩＹ■は０
に近くなる。Ｉｙ■をユ電極ｃ、ｄ間で分割された抵抗
ｒ、、　ｒ、の比で決定され、その値を工■ｙ■、ＩＹ
■＞Ｉｙ■＞Ｉｙ■、Ｉｙ■の範囲の値となる。また、
各電極ａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｄ−ｅ、ｅ−ｆの各ブロックに
流れる■ｙ■〜Ｉｙ■を比較すると、第７図のように推
移する。よって電流最大時と最少時の間のブロックが、
押圧されたブロックとして検出できる。また、そのブロ
ックに流れ込む電流は、ブロック内で分割された抵抗ｒ
、と、抵抗ｒ２によって決定するため、その時の電流Ｉ
ｙ■を測定することによって、ブロック内の位置を検出
できる。

次に、Ｘ方向検出の場合について説明する。

接触点Ｑから流入した電流は、切換スイッチ３１゜検出
抵抗の端子Ｃ，Ｄ、検出抵抗２９ａ、２９ｂを介し接地
されている。切換スイッチ３１は、スイッチ３１■−３
１■−３１■−３１■−３１■の順に切り換えられる。

つまり端子Ｃ９Ｄと端子ｇ−１との接続状態は（Ｃ−ｇ
、Ｄ−ｈ　）−（Ｃ−ｈ、　Ｄ−ｉ　）−（Ｃ−ｉ　、
　Ｄ−ｊ　）。

（Ｃ−ｊ、Ｄ−ｋ）−（Ｃ−に、Ｄ−））の順に切り換
えられていく。ここで、それぞれの場となる。ここで各
電流を比較すると、Ｘ方向と同様に変化するため、抑圧
ブロックを検出することができる。また、抑圧ブロック
に流れる電流を測定することによって、ブロック内での
位置を測定できる。このよりにＸ方向、Ｘ方向について
押圧されているブロックと、ブロック内の抑圧位置を検
出宅きるため、その座標を検出できる。また、押圧点が
線電極２２．２５上だった場合、例えば押圧点が第４図
の点Ｐだった場合、Ｘ方向、Ｘ方向の検出抵抗２７ｂ、
２９ｂに流れる電流シエ、第８図のように推移するｋめ
、線電極２２．２５上で押されていることは容易に判別
できる。また、押圧点が２ケ所以上例えば第４図の電極
ｂ−ｃ、ｃ−ｄ間の２ブロツクにまたがって入力された
場合、第９図のような電流変化となるため、２点入力さ
れていることを判別できる。なお、上記実施例でハ、２
枚の電極シート間は間隙とし、押圧点で接触することと
したが、電極シート間に感圧導電ゴム等の感圧スイッチ
素子を配役しＴこ場合にも同様の動作となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、上部多重電極抵抗
シートと下部多重電極抵抗シートの各ブロックに流入、
流出する電流をそれぞれ測定することにより、抑圧ブロ
ックとそのブロック内の位置を検出しているのでＸ方向
、Ｘ方向のサンプリングは両方向同時に行え、Ｘ方向、
Ｘ方向を交互にサンプリングする必要がない。

また、抵抗膜の抵抗ムラによる検出誤差は、全入力面を
多数の線電極により分割したため、その分割された各小
ブロツク内で発生する誤差は、全体に対する割合が非常
に小さくなる。また、線電極数を増すことによって、よ
り精度を上げることができる。しかも、２点以上の入力
や、手による抑圧等の広い面での入力の判別も可能なた
め、誤入力がなくなるという大きな利点を持っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は面電極抵抗シート方式を採用した入力位置検出
装置の構成図、第２図はその等何回適用される多重電極
抵抗シートの構成図、第６図はＸ方向検出時の各ブロッ
クごとの等何回路な示す図、第７図乃至第９図は各ブロ
ックの電流の推移を示す図である。 ２１．２４・・・・多重電極抵抗シート、２２゜２５０
．・・Ｉｆｉ！電極、２３，２６−−・−１極端子、２
７ａ、２７ｂ・・・―ｙ方向検出抵抗、２３　＊　ｅ　
拳ｅ定電流源、２９ａ、２９ｂ＊＊＊Ｘ方向検出抵抗、
３０・・・・Ｘ方向切換スイッチ、３１・・・・Ｘ方向
切換スイッチ、３２・・・・Ｘ方向差動増幅器、３３・
・・・Ｘ方向出力端子、３４・・・・Ｘ方向差動増幅器
、３５・・・・Ｘ方向出力端子、３６・・・・Ｘ方向切
換スイッチ制御回路、３７・拳串・Ｘ方向切換スイッチ
制御回路。 代理人　弁理士　則近憲佑（ほか１名）第１図 第２図 第９図 仏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の抵抗膜上に平行に複数の線電極が形成された第１
   の抵抗板及び前記線電極と直交するよ５に第２の抵抗膜
   上に平行に複数のｓｉｔ極が形成された第２の抵抗板を
   有し、入力面が押圧されたとき前記第１及び第２の抵抗
   板が押圧点を介して接続される入力盤と、定電流電源と
   、前記第１の抵抗板の複数の線電極から隣接する２の純
   電極を順次選択して前記定電流電源に対し並列に接続す
   る第１のスイッチ手段と５前記入力盤の入力面が押圧さ
   れたとき前記第１のスイッチ手段にて選択された２０線
   ″ｆＩＬ極のうち少なくとも１０線電極に前記定電流電
   源から供給される電流を検出して、押圧点の第１方向の
   位置座標を検出する第１の座標検出手段と、前記第２の
   抵抗板の複数の純電極から隣接する２０線電極を順次選
   択して並列に接続する第２０スインチ手段と、前記入力
   盤の入力面が押圧されたとき前記第２のスイッチ手段に
   て選択された隣接する２０線電極のうち少なくとも１の
   純電極に前記定電流電源から供給される電流な検出して
   、押圧点の第２方向の位置座標を検出する第２の座標検
   出手段とを備えたことな特徴とする入力位置検出装置。