JPS6133528A - 座標検出装置 - 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】 本発明は９手書き入力時等に筆圧が加えられた位置の座
標を検出するための座標検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、情報入力装置のひとつとして、感圧抵抗体シート
を用いてその押圧位置の抵抗変化を利用して情報入力を
行なうものがある。第３図はその構成の一例を示す回路
図である。同図において。

感圧シート１の上面には金属シートの電層２が配置され
、かつ下面には一様な面抵抗を有する抵抗体３が積層配
設されており、これらにより人力面が構成されている。

第４図はその積層構造を示すもので、第３図のＡ−Ａ断
面矢視図である。

さて、上記入力面の導電層２と接地端子との間には、駆
動電圧印加用の電源４が接続されており。

この電源４により導電層２には常に正の駆動電圧が印加
されている。一方、前記抵抗体３の各辺部には、それぞ
れ複数のダイオードを等間隔に配置し接続した検出電極
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設けられている。これらの検
出電極５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、前記電源４から導電
層２および感圧シート１の押圧位置を経て抵抗体３に流
入する電流を、抵抗体３の各辺部全域から一様に流出さ
せるためのものである。なお、ダイオードは、一旦流出
した電流が再び抵抗体３に還流しないようにするもので
ある。そして、上記各検出電極５ａ。

５ｂ、５ｃ、５ｄは、それぞれ検出抵抗６ａ、６ｂ、６
ｃ、６ｄを介したのち、相対向する電極５ａ、５ｂおよ
び５ｃ、５ｄ毎に共通接続され、しかるのちスイッチ７
ａ、７ｂを介して、１個の定電流源８に接続されている
。この定電流源８は。

前記駆動電圧印加用の電源４の出力電流を一定化するた
めのものである。また、上記各検出抵抗６ａ、６ｂ、６
ｃ、６ｄのうち抵抗６ｂ、６ｃには。

その電圧降下を検出するための演算増幅器９ａ。

９ｂが接続されており、これらの演算増幅器９ａ。

９ｂで検出された電圧値はサンプリングホールド回路（
Ｓ／Ｈ）　　１０　ａ、　　１０　ｂを経て出力される
ようになっている。なお、検出制御回路１１は。

前記各スイッチ７ａ、７ｂを交互に閉成させるとともに
、それに合わせて前記サンプリングホールド回路１０ａ
、１０ｂにサンプリングホールド動作を行なわせ、これ
により前記入力面上の押圧位置をＸ方向とＹ方向とに分
けてそれぞれ検出するためのものである。

このような構成であるから９人力面の任意の位置を指示
ペン等で押圧操作すると、この押圧位置における感圧シ
ート１の抵抗値が低下して略短絡状態となる。ここで、
検出制御回路１１から発せられる制御信号によりスイッ
チ７ａが閉成させているものとすると、上記指示ペンに
よる押圧操作により、電源４の出力電流が導電層２．上
記感圧シート１の押圧位置および抵抗体３を介して検出
電極５ａ、５ｂから流出し、しかるのち検出抵抗６ａ、
６ｂに流れる。そして、これらの検出抵抗６ａ、６ｂの
うち、抵抗６ｂの電圧降下が演算増幅器９ａで検出され
、この検出値はサンプリングホールド回路１０ｂで保持
される。なお上記各検出抵抗６ａ、６ｂに流れる電流の
和は、定電流源８により一定値に規定されるため、前記
各検出抵抗６ａ、６ｂに流れる電流の比は、感圧シート
１の押圧位置に対応する抵抗体３の抵抗比に対応したも
のとなる。したがって、前記演算増幅器９ｂにより検出
し、サンプリングホールド回路１０ｂで保持した検出抵
抗６ｂの電圧降下の値は、そのまま入力面における押圧
位置のＸ方向の座標を示すものとなる。

こうして押圧位置のＸ方向の座標が検出されると、検出
制御回路１１から制御信号が出力されてスイッチ７ａに
代わってスイッチ７ｂが閉成する。

この結果、今度は電源４の出力電流は検出電極５ｃ、５
ｄから流出して検出抵抗５ｃ、５ｄに流れ。

検出抵抗６Ｃの電圧降下が押圧位置のＹ方向の座標を示
す情報として演算増幅器９ａにより検出される。かくし
て、押圧位置のＸ方向およびＹ方向の各座標が検出され
る。

このように、以上のような構成であれば、感圧シート上
の押圧位置を、つまり入力情報を静電容量形等の他のタ
ブレフト装置に比べて比較的簡単に検出することができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記従来の装置は一抵抗６ｂ、９６ｃに
流れる電流による電圧降下を検出するものであり、検出
誤差を小さくするため抵抗６ｂ、６Ｃの抵抗値は、抵抗
体３の抵抗値より充分小さ≦選ばれる。従って、抵抗６
ｂ、６ｃの両端に生ずる電圧降下は微小であり、演算増
幅器９ａ、９ｂは、大きな増幅率を要し、外来雑音によ
り影響を受けやすいという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこれらの欠点を除去し、簡単な構成で実現でき
、かつ精度良く安定性の高い位置検出を可能としたもの
で、入力面に配置される抵抗体のとなりあう２辺に各々
検出電極を設け、これらの検出電極と対向する辺には各
々検出抵抗体を設け。

定電流源により、駆動電圧の印加によって前記検出電極
に流れる電流を一定化し、前記検出電極と前記検出抵抗
体との間の電位差に基づいて入力点の座標を検出するよ
うにしている。以下９図面を参照しつつ詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例における回路構成で。

第３図と同一部分には同一の符号を付して詳しい説明は
省略する。

第１図において、各検出電極５ａ、５ｄと接地端子との
間には、スイッチ７ａ、７ｂを介して。

定電流源８が接続されている。他の辺には検出抵抗１５
ｂと１５ｃが、各々検出電極５ａと５ｄとに対向して接
続されている。検出抵抗１５ｂの他の一端と検出電極５
ａとの間および検出抵抗１５Ｃと検出電極５ｄとの間に
は、各々演算増幅器９ａ、９ｂが接続されており、各々
電位差を検出し。

その出力を入力位置の座標（Ｙ座標およびＸ座標）とし
て、サンプリングホールド回路１０ａ、１０ｂに送出す
る。

検出制御回路１１は、スイッチ７ａ、７ｂを交互に開閉
させるとともに、それに同期して、サンプリングホール
ド回路１０ａ、ｆｏｂにサンプリングホールド動作を行
なわせる。さらに、検出電極５ａ、５ｄに現れる電位を
、比較回路２４によって基準電源２５の電圧Ｅ１と比較
し、Ｅｌを超えたとき、比較回路は“Ｈ”レベルのＺ信
号を発する。Ｚ信号が“Ｈ″レベルとき入力（押圧）あ
りと判定して、そのときのＸ、Ｙ信号を有意とする。

第２図は、第１図の装置の動作を説明するための等価回
路であり、入力が行なわれその筆圧によって導電層が感
圧シート１を介して抵抗体３と電気的に入力位置で接触
し、スイッチ７ａが閉じて。

７ｂが開いている状態を示している。すなわちＸ座標の
検出を行なっている時点の等価回路を示している。

第２図において符号１００で示している入力位置に、駆
動電圧印加用の電源Ｅが加えられると検出電極５ａと入
力位置１００との間に定電流Ｉが流れる。Ｒ３は導電層
と抵抗体３との接触抵抗である。抵抗体３は一様な抵抗
値をもち、入力位置１００と検出電極５ａ間の抵抗値Ｒ
３は、入力点のＸ座標に比例する。従って、ＲＩに定電
流■が流れることによって生ずる電圧Ｒ＋１を測定すれ
ば、Ｒ１の値を知ることができ、入力点のＸ座標が得ら
れる。電圧Ｒ＋１は、演算増幅器９ｂによって、測定さ
れる。

演算増幅器９ｂの入力インピーダンスは、検出抵抗１５
ｂや抵抗体３における入力位置１００と検出抵抗体１５
ｂとの間の抵抗値Ｒｔに比べ、充分大きく選ばれている
ため、Ｒ２や検出抵抗１５ｂには、はとんど電流が流れ
ず、第２図に示すような接続により、電圧Ｒ＋１に比例
するＸ座標信号が、演算増幅器９ｂの出力として得られ
る。このＸ座標信号は、Ｙ座標を検出している時（スイ
ッチ７ａが開き、７ｂが閉じている時）にも、サンプリ
ングホールド回路１０ｂで保持される。

検出電極５ａ、５ｂ中のダイオードの電圧降下は、流れ
る電流が一定であるから、あらかじめ知ることができ、
補正できる。

なお２本発明の装置に用いる入力面としては。

第４図に示す構成に限定する必要はなく、ＩＴＯ透明膜
やネサガラス等の透明な材料を用いて構成することがで
き、ＣＲＴやその他の平面ディスプレイと重ねて使用す
ることもできる。また、感圧シートとしては感圧ゴムシ
ートや一定間隔を保つスペーサを用いてもよく、フレク
シプルな導電層゛あるいは抵抗体に張力をかけ圧力が加
わったときにだけ両者が電気的に接触するような構成に
することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、外来雑音の影響を
受けにくくすることができ、精度よく安定性の高い位置
検出が可能となると共に、複数のダイオードを配置した
検出電極が４組から２組に減少でき９回路規模が減少で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る座標検出装置の一実施例。 第２図は実施例を説明するための等価回路、第３図は従
来の座標検出装置の構成図、第４図は座標検出装置入力
面の断面図である。 １・・・感圧シート、２・・・導電層、３・・・抵抗体
、４・・・駆動電圧印加用電源、５ａ、５ｂ、５ｃ、、
５ｄ・・・検“小電極、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ・・・
検出抵抗７ａ、７ｂ・・・スイッチ、８・・・定電流源
、９ａ、９ｂ・・・演算増幅器、１０ａ、１０ｂ・・・
サンプリングホールド回路、１１・・・検出制御回路、
２４・・・比較回路、２５・・・基準電源、１００・・
・入力位置。 特許出願人　　　日本電信電話公社 代理人弁理士　　　森　１）　寛 第１図 第　２　図 ｖＪ３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電体と抵抗体とを対向配置し、両者間に加えら
   れた圧力によつて圧力が加えられた位置で前記導電体と
   前記抵抗体とが電気的に接触する入力面と、前記抵抗体
   のとなりあう２辺に各々設けられた検出電極と、該検出
   電極と対向する辺に各々設けられた検出抵抗体と、前記
   検出電極と前記導電体との間に駆動電圧を印加する駆動
   電圧印加用電源と、前記駆動電圧の印加により前記検出
   電極に流れる電流を一定化する定電流源と、該定電流源
   を前記２辺に接続された前記検出電極の各々に切りかえ
   るスイツチと、前記検出電極と前記検出抵抗体との間の
   電位差を検出する演算回路とを具備することを特徴とす
   る座標検出装置。
2. （２）前記検出電極に現れる電位があらかじめ設定した
   値となつたとき、前記演算回路で得られた検出結果を真
   の入力位置と判断する検出制御回路を具備することを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の座標検出装置
   。