JPS6225789Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコンピユータ端末用CRT等の表示装
置に用いられる入力装置に関し、特に押圧ペン等
でパネル表面（入力面）を押圧した際に、押圧位
置を検出するようにしたタツチ式の入力装置に係
るものである。

従来この種の装置においては、メンブレンスイ
ツチを構成する電極接触式、光源と光センサとを
組合せて光路上の障害物の座標を検出する光マト
リクス式、タツチ圧力を検出する圧力式、或いは
パネル面の表面波の伝播時間から座標を検出する
表面弾性波式など種々の方式が提案されている。
これらの中で電極接触式は、他の方式に比べて構
成が簡単で低コストである。しかし従来の電極接
触式の座標入力装置は、Ag，Pd等の金属薄膜又
はIn₂O₃などの酸化金属薄膜を所定広さに蒸着、
或いはスパツタリングした透明プラスチツクフイ
ルムを用いたメンブレン（薄膜）タイプのキーボ
ードスイツチであるため、接触抵抗が高くなりが
ちで、且つ機械的に弱いため、歩留りが悪く、寿
命も短いという欠点があつた。また上記薄膜電極
として合成樹脂中に導電性金属の微粉末を分散さ
せたものがあるが、金属粉末の分散度合が均一で
なく、正確な座標検出ができない場合があるとと
もに、強度的にも充分ではなかつた。

このため、抵抗層を塗布した絶縁シートと、抵
抗層を塗付した絶縁シートもしくはシート状の導
電体をスペーサとなる絶縁体を介して対向させ、
上下の抵抗体もしくは抵抗体と導電体との押圧接
触箇所に対応したＸ方向電位並びにＹ方向電位に
よつて、座標を検出するようにして、機械的強度
と信頼性とを高めた入力装置が開発されつつあ
る。

この開発中の入力装置には、不感領域のある第
１のタイプと、不感領域のない第２のタイプとが
ある。即ち、第１のタイプとしては、例えば上下
の抵抗層間に格子形状等の絶縁スペーサを配した
ものがあるが、格子状の絶縁スペーサで形成され
る孔部がそれぞれ検出点となるため、製造技術上
0.8mm×0.6mm程度の分解能が限界となつていた。
従つて、この入力装置では現在0.2mm程度の分解
能が要るとされる漢字入力用には用いることがで
きない。しかし、反面この第１のタイプは構造が
簡易で製造容易、且つ安価という利点がある。一
方、上記第２のタイプとして、例えば上下の抵抗
層の間にゲル状物質をスペーサとして充填したも
のが本願出願人によつて特願昭57〜156808号とし
て提案されたが、第１のタイプに比して比較的高
価である上、大面積の入力面をもつ入力装置に用
いれば、Ａ／Ｄコンバータのビツト数を増大させ
ねば不感領域がないというその特性を生かしきれ
ない。

本願考案は上記の点に鑑み成されたもので、そ
の目的とするところは、通常の入力と高精度の入
力とが選択的に可能で、且つ、製品価格を押上げ
ることのない入力装置を提供することにある。

本願考案は上記目的と達成するために、押圧箇
所に対応したＸ方向電位並びにＹ方向電位を検出
するようにした第１の入力装置と第２の入力装置
とを備え、上記第１の入力装置の入力面を第２の
入力装置の入力面よりも大面積と成すと共に、第
１の入力装置の単位面積当りの検知箇所を第２の
入力装置の単位面積当りの検知箇所よりも粗とな
し、前記両入力装置から得られる検出電位を共通
のＡ／Ｄコンバータで処理するようにしたことを
特徴とする。

以下に本考案の詳細を図示した１実施例によつ
て説明する。

第１図は、手書き文字、図形等を入力するタブ
レツト、デイジタイザ等と呼称される入力装置の
平面図を示しており、大面積の入力面をもち不感
領域のある第１の入力装置Ａと、小面積の入力面
をもち不感領域のない第２の入力装置Ｂとが一体
に組込まれている。なお、２４は押圧ペン載置用
のペン置き溝である。

前記第１の入力装置は、例えば本願出願人が実
願昭57〜100118号として提案したように、第２図
〜第７図の如き構造を採つている。

即ち、基板１の上にはポリイミドフイルムから
なる略正方形の第１の絶縁シート２が載置され、
この絶縁シート２の上にはカーボンその他の導電
材料を適当に混合した導電塗料からなる第１の抵
抗層３が均一に塗布されており、抵抗層３のＸ軸
方向の端部（正方形の相対向する一対の辺部）に
は第３図に示す如くターミナルリード４が形成さ
れている。このターミナルリード４は抵抗層３上
にAg，Cu等の金属導電膜にて形成された電極
で、図のように端子が外部に導出され、両端部に
所定の電圧が印加されるようになつている。

この第１の抵抗層３の上には更に微小絶縁突起
５がマトリクス状に一体成形されている。この微
小絶縁突起５の形成は、第４図ａ，ｂに示すよう
に、まず前記抵抗層３を塗布した絶縁シート２の
上にフオトレジスト５ａを形成し、これにマスク
５ｂをかけて露光する。次にマスク５ｂ及び不要
なフオトレジスト５ａをエツチングにより除去
し、第４図ｂに示す如くの微小絶縁突起５とする
のである。この微小絶縁突起５の大きさ、形状は
必要に応じて適宜選択することができるが、第５
図ａ，ｂに示す如く、円柱状、格子状等とするの
が望ましく、突出部分あるいは凹み部分が抵抗層
３の全体に対してマトリクス状となるように配列
されていれば良い。

前記微小絶縁突起５の上には第２の絶縁シート
６が載置される。第２の絶縁シート６は第６図に
示す如く第１の絶縁シート２と全く同様で、下面
には第２の抵抗層７を一面に均一に塗布して形成
し、両端には第２のターミナルリード８を有して
いる。そしてこの第２の絶縁シート６はその抵抗
層７が第１の抵抗層３と対向し、かつ第２のター
ミナルリード８が第１のターミナルリード４に対
し交差するように、言い換えれば第１のターミナ
ルリード４がＸ軸方向に、第２のターミナルリー
ド８がこれと直交するＹ軸方向に配列されるよう
に、前記微小絶縁突起５の上に固定されている。

そして前記第２の絶縁シート６の上面は更に可
撓性の絶縁保護シート９によつて被覆される。

この様な入力装置においては、まずＸ軸方向の
ターミナルリード４間及び、Ｙ軸方向のターミナ
ルリード８間に所定の電圧を印加しておく。印加
の方法は、上記両ターミナルリード４，８に対し
一定の電圧をスキヤンさせて加え、Ｘ軸方向、Ｙ
軸方向での検出信号に時間的ずれを与えるように
する。

そこで第７図に示すような先細の押圧ペン１０
により絶縁保護シート９上の一点Ｐを押圧する
と、絶縁保護シート９、第２の絶縁シート６とと
もに第２の抵抗層７が下方に押圧され、微小絶縁
突起５間の第１、第２の抵抗層３，７が接触す
る。これにより押圧ポイントＰのＸ軸方向、Ｙ軸
方向の電位が、第１、第２の抵抗層３，７でスキ
ヤンされている電圧に対してそれぞれ検出され、
押圧ポイントＰがＸ軸、Ｙ軸の２軸座標に対し認
識される。

一方、前記第２の入力装置は、前述した特願昭
57〜156808号のように不感領域のない入力装置に
して形成され、第８図及び第９図の如き構成を採
つている。

即ち、第８，９図において、基板１１の上に
は、透明なポリエステルのベースフイルム１２ａ
上に酸化インジウム、酸化スズ系の透明な抵抗層
１２ｂを積層した電極１２が載置され、この抵抗
層１２ｂの両端には第１の入力装置Ａと同様に
Ag，Cu等の金属にて形成されたターミナルリー
ドが設けられている。

前記抵抗層１２ｂの上にはシリコン、エポキシ
樹脂等の透明な電気絶縁性材料からなるゲル状物
質１７が閉じ込められ、このゲル状物質１７を介
して上部の電極１４が載置される。この上部の電
極１４は下部の電極１２と同様で、ポリエステル
のベースフイルム１４ａ上に抵抗層１４ｂを積層
したもので、その抵抗層１４ｂはゲル状物質１７
側を向いており、両端に形成したターミナル電極
１４ｃは、ターミナル電極１２ｃと直交する方向
に位置している。そしてこの上部電極１４の上面
は透明で可撓性のある保護シート１５でおおわれ
ている。

前記ゲル状物質１７は、シリコンあるいはエポ
キシ樹脂の溶液にゲル促進剤を混合したものを、
下部電極１２の抵抗層１２ｂ上に塗布し、これを
70℃〜100℃程度の温度でゲル化させたもので、
透明であるとともに適度の流動性を維持してお
り、抵抗層１２ｂ上にシート材（図示せず）によ
つて閉じ込められているものである。

今、この様な入力装置の保護シート１５上を押
圧ペン１０にて押圧すると、第９図に示す如く押
圧された部分のゲル状物質１７が周囲へ移動し、
抵抗層１２ｂと１４ｂとが接触し、押圧ポイント
Ｐが、抵抗層１２ｂ及び１４ｂからの電圧検出に
より検知されるのである。

この際、前記ゲル状物質１７は上部電極１４と
下部電極１２の間隔を定めるスペーサとして機能
するとともに、押圧ペン１０の押圧時には流動
し、抵抗層１２ｂと１４ｂとを接触可能とし、か
つ押圧力を除けば自動的に元位置に復帰する作用
をそなえている。

上述した第１の入力装置Ａ並びに第２の入力装
置Ｂからの検出電位（Ｘ方向電位並びにＹ方向電
位）は、第１０図に示すごとく共通のＡ／Ｄコン
バータ２０に入力され、コード化信号とされて後
段の変換処理回路２１で入力面の相違に基づく変
換処理を施こされた後、リードインすべき回路、
例えばレジスタ２２に取込まれる。そして、レジ
スタ２２からの出力を適宜変換処理してCRTの
表示駆動回路に入力して所望の図形、文字を表示
させるようになつている。上記変換処理回路２１
は、変換指令回路２３によつて制御され、例えば
第１の入力装置Ａの入力面全体とCRTの表示面
全体とが１対１に対応している場合、第１の入力
装置Ａの押圧に引続き第２の入力装置Ｂが押圧さ
れると、第１の入力装置Ａの最新の押圧箇所の、
例えば近傍右横に対応したCRT上の一部の所定
表示面積のみを、第２の入力装置Ｂの入力面全体
と１対１に対応させるようになつている。従つ
て、第１の入力装置Ａで図形や簡単な符号等を素
早く入力した後、例えば第２の入力装置Ｂによつ
て漢字を入力すれば、CRT上には、例えば図形
の終端入力箇所右横に、所定の大きさで漢字が表
示できるようになつている。また、これに引続き
第１の入力装置Ａを押圧すると、変換指令回路２
３はこれを検出して第１の入力装置Ａの入力面全
体とCRT表示面全体とを１対１に対応させるべ
く、変換処理回路２１を制御するようになつてい
る。

上記実施例においては、第２の入力装置Ｂの押
圧によつて第２の入力装置Ｂに見合つた変換処理
を施こすようになつているが、例えば、別設の入
力切換スイツチを設けても良く、又、第１の入力
装置の所定箇所にこの切換スイツチ機能をもたせ
ても良く、或いは又、第１、第２の入力装置への
所定パターンの入力によつて変換処理の切換えを
行なうことも可能である。なお、Ａ／Ｄコンバー
タ２０のビツト数は、第１の入力装置Ａの分解能
を必要十分カバーする程度が望ましく、第２の入
力装置Ｂの入力面が第１の入力装置Ａの入力面に
比して十分小さければ小さい程、共通のＡ／Ｄコ
ンバータを用いても、第２の入力装置Ｂを高精
度・高分解能の入力装置として用いることができ
る。

以上詳述したように本考案によれば、通常の入
力による図形等の迅速入力と、高精度の入力によ
る複雑な図形の入力が選択的に入力可能な、安価
で効率的な入力装置が提供でき、その実用的価値
は多大である。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本考案の１実施例に係り、第１図
は入力装置全体の平面図、第２図〜第７図は第１
の入力装置を示し、第２図は部分断面図、第３図
は第１の絶縁シートの上面図、第４図は微小絶縁
突起の製造工程を示しａは露光工程、ｂはエツチ
ング後を示す断面図、第５図は絶縁シートの部分
斜視図でａは柱状の微小絶縁突起の例、ｂは格子
状の突起の例を示す斜視図、第６図は第２の絶縁
シートの上面図、第７図は入力装置の動作時を示
す断面図、第８図及び第９図は第２の入力装置を
示し、第８図は非動作状態の部分断面図、第９図
は動作状態の部分断面図、第１０図はブロツク図
である。 Ａ……第１の入力装置、Ｂ……第２の入力装
置、１……基板、３……抵抗層、５……微小絶縁
突起、７……抵抗層、１０……押圧ペン、１１…
…基板、１２ｂ，１４ｂ……抵抗層、１７……ゲ
ル状物質、２０……Ａ／Ｄコンバータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 押圧箇所に対応したＸ方向電位、並びにＹ方向
   電位を検出するようにした第１の入力装置と第２
   の入力装置とを備え、上記第１の入力装置の入力
   面を第２の入力装置の入力面よりも大面積と成す
   と共に、第１の入力装置の単位面積当りの検知箇
   所を第２の入力装置の単位面積当りの検知箇所よ
   りも粗となし、前記両入力装置から得られる検出
   電位を共通のＡ／Ｄコンバータで処理するように
   したことを特徴とする入力装置。