JPS61294535A - 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】 （ａ）技術分野 この発明はタッチパネル入力装置に関し、さらに詳しく
は、人間の指またはその他の物体によってパネル表面が
軽く押されたときに、その押された部分のパネル上にお
ける位置座標を表す信号を得るためのタッチパネル入力
装置に関する。

（ｂ）発明の要約 この発明は、人間の指またはその他の物体によってパネ
ル表面が軽く押されたときに、その押された部分のパネ
ル上における位置情報を表す信号を得るタッチパネル入
力装置において、２つの異なる位置が同時に押下された
ことを高い精度で検出するものである。

（Ｃ１従来技術とその欠点 ■タッチパネルスイッチの概要 この発明を容易に理解できるように、この発明の前提と
なるべき技術、即ちこの発明が適用されるタッチパネル
スイッチの構成の概要について前もって説明しておく。

第１図に示されているようにこの発明の前提となるタッ
チパネルスイッチは、それぞれの内表面が対向するよう
にかつ接近して配置された２枚のパネル１．２からなり
、その間に介在する多数の小さなスペーサ（図示せず）
によってこれらのパネル１，２の間隔は保たれている。

説明の便宜上、パネル１，２の一辺にそう方向にＸ軸を
、これと垂直な他の一辺にそう方向にＹ軸をそれぞれと
る。

一方のパネル１の内表面であってその一例には抵抗体（
抵抗膜）１１が形成されている。゛また、このパネル１
の内表面上に多数条の導電膜ストライプ１５が一定間隔
でかつ互いに平行に形成されている。これらのストライ
プ１５は抵抗体１１に対して垂直でありかつストライプ
１５の一端は抵抗体１１と電気的に接続されている。

他方のパネル２もまたその内表面の一側に形成された抵
抗体（抵抗膜＞２１と、これに電気的に接続されかつこ
れから垂直な方向に互いに平行にのびた多数条の導電膜
ストライプ２５とを備えている。パネル１の抵抗体１１
がＸ軸方向にのびているのに対して、パネル２の抵抗体
２１はＹ軸方向にのびている。パネル１上のストライプ
１５とパネル２上のストライプ２５とは互いに直交する
状態にある。

タッチパネルスイッチがＣＲＴ等の画面の前に配置され
、画面上の任意の映像を指し示す用途に用いられる場合
には、２枚のパネルｌ、２及びストライプ１５．２５は
透明体で構成されよう。

タッチパネルスイッチ表面が押されると、パネル１又は
２の押された部分又は点が若干へこむので、両パネル１
，２内表面に形成された多数のストライプ１５と２５が
接触し電気的に導通する。

従って、ある時点において抵抗体１１の両端に一定電圧
Ｅを印加し、抵抗体２１に現れる電圧Ｖｘを測定すれば
、多数のストライプ１５のうちのどのストライプが他方
のストライプ２５の何れかと接触したかがわかる。即ち
、抵抗体１１の両端に電圧Ｅが印加されると、この電圧
は抵抗体１１上の位置（Ｘ座標）に応じて分割され、位
置に応じて異なる電圧がストライプ１５上に現れ、スト
ライプ２５と接触したストライプ１５の電圧が接触した
ストライプ２５を通して抵抗体２１に現れるからである
。接触したストライプ１５のＸ座標に応じて抵抗体２１
に現れる電圧Ｖｘの一例が第２図にグラフで示されてい
る。検出される電圧Ｖｘは接触したストライプ１５のＸ
座標を示している。もちろん、ストライプ１５．２５の
接触個所を通して流れる電流はきわめて微弱（殆ど流れ
ない）である。

次の時点で抵抗体１１への電圧印加を停止し、抵抗体２
１の両端に同様に電圧Ｅを印加する。そして、抵抗体１
１に現れる電圧ｖｙを測定する。この電圧ｖｙは、パネ
ル２上の多数のストライプ２５のうちストライプ１５と
接触したストライプのＹ座標を表している。

このようにして測定された電圧Ｖｘ、　Ｖｙにより、押
下された部分又は点の位置情報が表される。

■このタッチパネルスイッチにおける問題点このような
タッチパネルスイッチでは、その表面上の異なる２つの
部分が同時に押されると、押下された２点により生じる
電圧の相加平均に近い値の電圧が得られるという問題が
ある。第３図において、タッチパネル上の点Ｐ１が単独
におされた場合に得られる電圧をＶｘｌ、　　ｖｙｌと
し、点Ｐ２が単独におされた場合に得られる電圧をＶｘ
２．　　Ｖｙ２とする。これらの点Ｐｉ、Ｐ２が同時に
押されたとすると、 ＶｘＯ＃（Ｖｘｌ＋　Ｖｘｌ）／　２ ＶｙＯ＃　（Ｖｙｌ＋　Ｖｙｌ）／　２という電圧が得
られ、あたかもこれらの電圧■ｘＯ，ＶｙＯにより特定
される点ＰＯ（点Ｐ１とＰ２との中間の点）が押された
かのような誤った位置情報が得られてしまう。

３つ以上の点が押された場合にも、同様に誤った位置情
報が得られる。

（ｄ１発明の目的 この発明は、タッチパネルスイッチ表面の押された部分
の位置情報を引き出すタッチパネル入力装置において、
２箇所以上が同時に押下された場合にはそのことを精度
よく検出することにより誤情報の取込みを防止すること
にある。

（ｅ）発明の構成及び効果 この発明は、表面に平行に形成された導電膜ストライプ
を有するとともにこのストライプを横切り且つ各ストラ
イプと電気的に接続するように形成された抵抗体を両端
に有する２枚のパネルを、互いの前記導電膜ストライプ
が微少間隔で直角に対向するように設置したタッチパネ
ルスイッチにおいて、前記導電膜ストライプを高抵抗体
で形成したことを特徴とする。

上記したパネルのうち位置検出電圧が印加されていない
側のパネルの２つの抵抗体の間の電位差が成るスレシホ
ールドレベルを超えていた場合に、２箇所以上の部分が
同時に押下されたと判定される。この二重同時押下判定
信号によって位置情報を表す信号の取込みを禁止する、
またはこの位置情報信号を無効とすることができるので
、常に正確な位置情報のみを取り扱うことができるよう
になるとともに、ストライプの抵抗値が大きいため同時
押下された２点の電位差を略そのまま両抵抗体の電位差
として取り出すことが出来、二重同時押下の検知精度を
より向上させることができる（ｆ）実施例 ■タッチパネルスイッチの構成 第４図はタッチパネルスイッチの一方のパネルの構成を
示している。第１図に示したものと同じように、パネル
１の内表面には一定間隔でかつ互いに平行な多数の導電
膜ストライプ１５が形成されている。そうして、これら
のストライプ１５の両端にこれらと垂直に配置された抵
抗体１１．１２が接続されている。抵抗体１１．１２は
その抵抗値を比較的高精度に設定できるもの、例えばカ
ーボン皮膜抵抗が好ましい。抵抗体１１．１２の両端に
はそれぞれ接続部１１ａ、ｌｌｂ、１２ａ、１２ｂが設
けられている。後述するように、抵抗体１１の両端と抵
抗体１２の両端には同極性でかつ同じ値の電圧Ｅが印加
される。このとき、成るストライプ１５の両端には同じ
電位が現れ、したがってそのストライプ１５上は等電位
面となる、もちろん、各ストライプ１５に現れる電圧は
異なる。ストライプ１５は抵抗体１１．１２に比して十
分高い抵抗値の導電体で形成されている。しかし、スト
ライプ１５には殆ど電流は流れないためその抵抗値が大
きくても電位の変動はない。

もう１つのパネルもまたパネル１と全く同じ構成である
。このもう１つのパネルの符号を２、その内表面に形成
された２つの抵抗体及び多数の導電膜ストライプをそれ
ぞれ符号２１．２２．２５で表す。また、抵抗低２１．
２１の両端の接続部の符号をそれぞれ２１ａ、２１ｂ、
２２ａ、２２ｂとする（第５図参照）。

第１図に示すタッチパネルスイッチと全く同じようにこ
れらのパネルｌと２とはそれらの内表面が対面するよう
にかつ若干の間隔をあけて重ね合わされ、これによりタ
ッチパネルスイッチが構成される。もちろん、パネル１
のストライプ１５とパネル２のストライプ２５とは直交
するように配置される。２つのパネル°１と２との間隔
は、これらの間に介在する多数の小さな絶縁性スペーサ
によって保持される。

ストライプ１５．２５の相互間隔が押下位置検出精度に
関与する。

パネル１．２およびストライプ１５．２５は透明体によ
りつくられることが好ましい。そうすることにより、Ｃ
ＲＴ等の画面上にこのタッチパネルスイッチが配置され
て使用されたときに、このタッチパネルスイッチにより
画面上に現れた画像の所望の部分を指定することができ
る。

抵抗体１１．１２．２１．２２は必ずしもパネルと一体
に形成する必要はなく、パネルの外側に配置して各スト
ライプ１５．２５とリード線等で接続するようにしても
よい。

■２箇所以上が同時に押下されたことを検出する原理と
構成 第５図は、タッチパネル入力装置の全体的な構成および
電気的接続状態を図式的に示したものである。

第５図に示された電気的接続状態は、押下点のＸ座標を
求めるときのものである。抵抗体１１及び１２の両端に
電圧Ｅが印加される。このときに、抵抗体２１又は２２
に現れる電圧ｖ１を測定すれば、押下された点のＸ座標
位置が求まることは、第１図に示されたタッチパネルス
イッチの場合と全く同じである。

異なる２点が同時に押された場合について考えてみよう
。同時に押下された点Ｐ１を通るストライプ１５が抵抗
体１１に接続されている箇所、即ちこのストライプ１５
の一端の電位をＥｌ（このストライプ１５が抵抗体重２
に接続されている箇所、即ちこのストライプ１５の他端
の電位も同じ）、点Ｐ２を通るストライプ１５の両端の
電位をＲ２とする。

第５図に示されたタッチパネルスイッチの等価回路を考
えるために、抵抗Ｒ，Ｒ１〜Ｒ６を次のように定義する
。

Ｒ：抵抗体１１と１２の合成抵抗 Ｒ１：点Ｐ１を通るストライプ１５において、点Ｐｌか
ら抵抗体１１．１２との接続箇所（ストライプの両端）
までのこのストライプの合成抵抗 Ｒ２：点Ｐ２を通るストライプ１５において、点Ｐ２か
ら抵抗体１１．１２との接続箇所までのこのストライプ
の合成抵抗 Ｒ３：点Ｐ１とＲ２との間のストライプ２５による抵抗
（上述のように各ストライプは高抵抗で構成されている
ためこの抵抗値は大きい） Ｒ１点ＰＬを通るストライプ２５において、点Ｐ１から
抵抗体２１との接続箇所までのこのストライプの抵抗 Ｒ５：点Ｐ２を通るストライプ２５において、点Ｐ２か
ら抵抗体２２との接続箇所までのこのストライプの抵抗 Ｒ６：抵抗体２１と２２との間に接続されたすべてのス
トライプ２５の合成抵抗（この抵抗値も大きい） 上に定義された抵抗を用いて表され、抵抗体２１と２２
との間の電圧（電位差）Ｖ２を与える等価回路（第６図
）から分かるように、電圧■２は点Ｐ１とＲ２との間の
電位差にほぼ比例し、これは点Ｐ１とＲ２との間の距離
（電位差Ｅ１〜Ｅ２）にほぼ比例する。さらに、ストラ
イプのみで構成された等価抵抗Ｒ３及びＲ６は、ストラ
イプを高抵抗体で構成したことによって上述のように大
抵抗値になっているため、電位差（Ｒ２−Ｅｌ）は略そ
のまま電圧■２として取り出されることになる。従って
、あるスレシホールドレベルＥＯを設定しておき、電圧
■２がこのレベルＥＯを超えた場合には、点ｐｔとＲ２
とは別個の点であるとみなして、複数箇所が同時に押下
されたものと判定することが可能である。

１点Ｐ１のみが押された場合には、第６図の等価回路に
おいて、抵抗Ｒ２とＲ３とＲ５の接続点（Ｒ２で示され
た点）は存在しない（即ち電気的に切り離されている）
ので、電圧■２は殆ど０である。上述したように電圧Ｖ
２は点Ｐ１とＲ２との間の距離が大きくなればなるほど
増大する。人間の指その他のタッチパネルスイッチを押
下する物体の大きさは予め分かっている。ストライプ１
５相互の間隔がこの押下物体の大きさよりも小さければ
、この物体でタッチパネルスイッチを押したときに２点
以上が同時に押下される可能性があり、このときには電
圧■２として０よりも若干大きな電圧が現れるであろう
。しかしながら、唯一の押下物体によって同時に押下さ
れるであろう２点間の距離はこの押下物体の大きさによ
って制限を受け、この押下物体の大きさ以上にはならな
い。押下物体の大きさは予め分かっているので、唯一の
押下物体によって同時に押下されたときに生じるであろ
う電圧■２よりも若干高い電圧として上述のスレシホー
ルドレベルＥＯを定めておけば、唯一の押下物体によっ
て同時に２点以上がおされた場合と、二つ以上の押下物
体によって同時に２点以上が押された場合とを明確に識
別することが可能となる。

押下点のＹ座標を検出する場合には、抵抗体２１．２２
の両端にそれぞれ電圧Ｅを印加し、抵抗体１１又は１２
に現れる電圧を測定すればよい。

また、抵抗体１１と１２との間の電位差により、２箇所
以上の点が同時に押下されたかどうかを検出することが
可能である。

■押下位置検出装置 第７図は、タッチパネルスイッチを駆動して押下位置を
検出するための装置の一例を示しているＣＰＵ３０は押
下位置検出動作、その他の動作を制御するためのもので
、そのプログラム及びデータを記憶するためのメモリ３
１を備えている。

この装置は他の装置と交信することができ、そのための
通信制御インターフェイス３２が設けられている。タッ
チパネルスイッチの部分には、抵抗体ＬＬ、１２．２１
．２２のみが図示されているまずＸ軸方向の押下位置を
検出するために、ＣＰＵ３０から電圧印加指令がインタ
ーフェイス３３を介して駆動回路４１に送られ、この駆
動回路４１によって抵抗体１１．１２の両端間に電圧Ｅ
が印加される。

コンパレータ４３は、多点同時押下検出のために抵抗体
２１と２２との間の電位差ｖ２を検出し、この電圧をス
レシホールドレベルＥＯと比較し、検出電圧がこのレベ
ルＥＯよりも高い場合に禁止信号を電圧検出回路３２に
出力する。電圧検出回路４２は抵抗体２１に現れる電圧
■１を検出し、禁止信号が入力していない場合にのみこ
の検出電圧をＡ／Ｄ変喚回路４４に出力する。検出電圧
Ｖｌはディジタル信号に変換されたのち、Ｘ座標データ
としてメモリ３１内にストアされる。

タッチパネルスイッチ上の異なる２点以上が同時に押さ
れた場合には、コンパレータ４３から禁止信号が出力さ
れるので、検出回路４２の検出電圧はＡ／Ｄ変換回路４
４には入力せずこのような誤った情報の取込みが防止さ
れる。

続いてＹ軸方向の押下位置を検出するために、ＣＰＵ３
０から電圧印加指令がインターフェイス３３を介して駆
動回路５１に送られ、この回路５１によって抵抗体２１
．２２の両端に電圧が印加される。この電圧は駆動回路
４１による印加電圧Ｅと同じであっても、異なる値のも
のであってもどちらでもよい。抵抗体１１と１２との間
の電位差がコンパレータ５３によって検出され、これが
所定のスレシホールドレベル（ＥＯと同じでも異なって
いてもどちらでもよい）以上の場合にコンパレータ５３
から禁止信号が出力される。抵抗体１１に現れた電圧が
電圧検出回路５２によって検出され、禁止信号が入力し
ていなければそのままＡ／Ｄ変換回路５４に送られる。

このＡ／Ｄ変換データはＹ座標データとしてメモリ３１
にストアされる。コンパレータ５３から禁止信号が出力
された場合には電圧検出回路５２の検出電圧はＡ／Ｄ変
換回路５４には送られず、このようにして二重押下時の
誤った位置情報の入力が禁止される。

以上の動作は非常に短い時間に達成される。必要ならば
、パネルが押下されている間に上記の動作が必要回数繰
返される。

コンパレータ４３，５３の禁止信号を例えば割込み信号
の形でＣＰＵ３０に入力させ、ＣＰｔＪ３０がＡ／Ｄ変
換回路４４．５４の出力信号の入力又はメモリ３１への
書込みを禁止させるようにしてもよい。コンパレータ４
３．５３の検出電圧をＡ／Ｄ変換したのちにＣＰＵ３０
が割込みプログラムによってスレシホールドレベルによ
る弁別を行うようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用されるタイプのタッチパネルス
イッチの構成を示す斜視図である。 第２図は上記タッチパネルスイッチにおける押下位置座
標と出力電圧との関係を示すグラフである。 第３図は２箇所が同時に押下された場合の出力電圧の変
化を示すグラフである。 第４図はこの発明において用いられるタッチパネルスイ
ッチの構成を示す斜視図である。 第５図はこの発明による二重押下検出原理を説明するた
めのものであり、タッチパネル入力’２１の構成及び電
気接続図である。 第６図は、第５図に示す接続図の等価回路図である。 第７図は押下位置検出装置の一例を示すブロック図であ
る。 １．２−パネル、 １１．１２，２１，２２−抵抗体、 １５．２５−導電性スドライブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に平行に形成された導電膜ストライプを有す
   るとともにこのストライプを横切り且つ各ストライプと
   電気的に接続するように形成された抵抗体を両端に有す
   る２枚のパネルを、互いの前記導電膜ストライプが微少
   間隔で直角に対向するように設置したタッチパネルスイ
   ッチにおいて、前記導電膜ストライプを高抵抗体で形成
   したことを特徴とするタッチパネルスイッチ。