JPS6246322A - タツチパネル入力装置 - 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）技術分野　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１この発明はＣＲＴ画面上等に設置される透明
シート４Ｊｅのタッチパネルスイッチを有する入力装置
　　　　　　１「 に関し、特に接触位置検知精度の向上に関する。

（ｂ）発明の概要　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　；この発明に係るタッチパネル入力装置は、一
方の導電シートに電圧が印加されたときのリード線によ
る電圧降下値を測定°記憶しておき・一方０　　　　　
　。

□ 導電シートに電圧が印加されたときその導電シー　　　
　　　１トの両端の電圧を測定し、その電圧及び既に記
憶している電圧降下値から導電シートの実際の電圧　　
　　　　！。

分布を求める。押下によって２枚の導電シートが接触し
たとき得られた測定値から前記実際の電圧　　　　　　
′：分布を参照して正確な接触位置を求めることを可能
にしたものである。

（Ｃ）従来技術とその欠点 ■タッチパネル入力装置に用いられるアナログタッチパ
ネルスイッチの説明 先ず、第５図に一般的なタッチパネルスイッチの構成を
示す。第５図はアナログタッチパネルスイッチである。

このアナログタッチパネルスイッチは上側パネル１０と
下側パネル２０とで構成されている。ここで、上側パネ
ル１０について説明する。タッチパネル面は樹脂フィル
ム基材にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）
等の導電膜を蒸着した導電シート１１からなり、その両
端には電極端子１２．１３が形成されている。この電極
１２．１３にはリード線１４．１５が接続されており、
タッチパネルスイッチの動作時には電圧印加回路（図示
せず）から１−ド線１４．１５．電極端子１２．１３を
介して前記導電シート１１に電圧（Ｖｃｃ）が印加され
る。このとき導電シート１１上には電圧傾斜（電圧分布
）が生じる。下側パネル２０も上記上側パネル１０と同
様の構成であり、これら上側パネル１０．下側パネル２
０を前記電圧傾斜方向が直交するように（この図におい
ては上側パネル弓０の電圧傾１，１が横（Ｘ軸）方向、
下側バ茅ル２０の電圧傾斜が縦（Ｙ軸）方向になるよう
に設置されている）前記導電膜面を互いに対向させて微
少間隔で設置することによってアナログタッチパネルス
イッチが構成されている。前記電圧（Ｖｃｃ）は上側パ
ネル１０．下側パネル２０に交互に印加される。

■従来のタッチパネル人力装置の説明 第４図は上記タッチパネルスイッチを含む従来のタッチ
パネル人力装置のブロック図である。ＣＰ　［１’　２
はバスを介してＡ／Ｄ変換器３．Ｉ１０ポート４及びメ
モリ５に接続されている。Ａ／Ｄ変換器３にはゲートｓ
ｂ−綴衝増幅器７ｂを介して前記タッチパネル１の上側
パネルの接地側電極端子１３が接続されている。この電
極端子１３からは前記タッチパネルスイッチ１の接点（
接触位置）のＸ軸方向の検知電圧が入力され、デー１−
８４−緩衝増幅器７ｄを介してＡ／Ｄ変換器３に接続さ
れている下側パネルの接地側電極端子１５からは前記接
点のＸ軸方向の検知電圧が入力される・ここで、前記リ
ード線１４，１５，２４．２５をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ，
Ｄと呼ぶ・Ａ・　Ｂ・　Ｃ・　Ｄにはそれぞれスイッチ
ングトランジスタ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが接続されて
いる。これらスイッチングトランジスタ６ａ、６ｂ、５
ｃ・　６ｄがスイッチ回路に対応する。これらのスイ・
ノチングトランジスタはＣＰＵ２−１１０ポート４から
のオン信号ａ、ｂ及びｃ、　　ｄによって５ａ、５ｂ及
び５ｃ、５ｄの組み合わせで交互にオン・オフを繰り返
し、スイッチングトランジスタ６ａ、６ｂがオンしたと
きには上側パネルに電圧（Ｖｃｃ）が印加され、スイッ
チングトランジスタ５ｃ、５ｄがオンしたときには下側
パネルに電圧（Ｖｃｃ）が印加される。また、上側パネ
ルに電圧（Ｖｃｃ）が印加されているときにはゲー）８
ｄがオン信号ｅによってオンされて下側パネルから前記
Ｘ軸方向の接点検知電圧がＡ／Ｄ変換器３に入力され、
下側パネルに電圧が印加されているときには同様にゲー
ト８ｂがオン信号ｆによってオンされて上側パネルから
前記Ｙ軸方向接点検知電圧がＡ／Ｄ変換器３に人力され
る。

即ち、タッチパネルスイッチ１が押下されて上側パネル
１０と下側パネル２０とが接触している間に上側パネル
１０に電圧（Ｖｃｃ）が印加された場合、上側パネルの
前記接点に生じている電圧が下側パネルへ前記接点を介
して印加されることになる。緩衝増幅器７ｄは非常に入
力インピーダンスが高いものであるため、下側パネル２
０の膜面抵抗及び上側パネルから下側パネルへ流れ込む
電流は無視することが出来、Ａ／Ｄ変換器３に入力され
る電圧は、上側パネルＩＯに電圧（Ｖｃｃ）が印加され
て生じる電圧傾斜の接点における電圧（Ｖｘ）と見做す
ことができる。上側パネル１０の導電シートは電圧傾斜
が均等になるように構成されているため、Ａ／Ｄ変換器
３に入力された電圧によって接点の左右方向（Ｘ軸方向
）の位置（Ｘ座標値）を検出することができる。前記電
圧（Ｖｃｃ）の印加は上述のように上側パネル１０．下
側パネル２０交互に行われ、上記上側パネル１０への電
圧（Ｖｃｃ）印加によるＸ座標値検出の直後に、今度は
下側パネル２０への電圧（Ｖｃｃ）の印加及びゲート８
ｂのオンが行われる。下側パネル２０への電圧（Ｖｃｃ
）印加によって下側パネルの前記接点に生じた電圧が、
今度は上側パネルへ前記接点を介して印加される。緩衝
増幅器７ｂも前記緩衝増幅器７ｄと同様の構成のもので
あり非常に入力インピーダンスが高くされているため、
上側パネル１０の膜面抵抗及び下側パネルから上側パネ
ルへ流れ込む電流は無視することが出来、Ａ／Ｄ変換器
３に入力される電圧は、下側パネル２０に電圧（Ｖｃｃ
）が印加されて生じる電圧傾斜の接点における電圧（Ｖ
ｙ）と見做すことができる。下側パネル２０の導電シー
トも上側パネル１０の導電シート同様電圧傾斜が均等に
なるように構成されているため、Ａ／Ｄ変換器３に入力
された電圧によって接点の上下方向（Ｙ軸方向）の位置
（Ｙ座標値）を算出することができる。これらのＸ、Ｙ
座標値により接点（押下位置）を正確に検出することが
できる。なお、前記スイッチングトランジスタ６ａ、６
ｂ、６　　　　　　　”’ｃ、６ｄのオン信号（ａ、ｂ
、ｃ、ｄ）及びゲー）８ｂ、８ｄのオン信号（ｅ、ｆ）
はＣＰｔＪ２で生成され、Ｉ１０ポート４を介して供給
される。

上記のようなタッチパネル入力装置は通常自動取引処理
装置等のＣＲＴ画面上に設置され、画面に表示されるキ
ーの押下を判定するために使用さｇ６・Ｉｆ’ｊＥ、″
″″；　ｉ　ｆ、：、１′″−００１１°””０１１す
る座標点の押下（接触）を検知したときそのキーｏｔｔ
ｐｖｉ＜あり　ｆｓ　ｈ　ＩＪ：ｉ！　ｌ−７、ｈ（Ｄ
＊’ｌ？ｉｌ＠ｒ３（＝’−ａ％。第１ｊるものである
。

■他のタッチパネルスイッチの説明 第６図に他のタッチパネルスイッチを示す。こ　　　　
　　：；・のタッチパネルスイッチは第５図に示したタ
ッチ　　　　　　：）パネルスイッチの欠点である電圧
傾斜の歪を解消し、正確な段階的な電圧傾斜を得ること
ができる導電シートで構成したものである。即ち、上述
のアナログタッチパネルスイッチでは、タッチパネル面
を構成する導電シートは全面に一様な導電膜　　　　　
　ＩＩを形成したものが用いられるが、全面にわたって
　　　　　　：１：′］ 導電膜を均一に形成することは技術的に非常に困難で、
導電膜の厚み（抵抗値）に差が生じてしまうことが多か
った。このような導電シートを前記アナログタッチパネ
ルに用いると、電圧傾斜が均一でなくなり、位置検出に
誤差が生じてしまうことになった。その欠点を解消する
ために、電圧傾斜を生じさせる抵抗体と接触位置を検知
するためのタッチパネル面とを分離して電圧傾斜を均一
にしたものがこのストライプ状のタッチパネル面を有す
るタッチパネルスイッチである。上側パネル３０につい
て説明する。上側パネル３００両側辺には抵抗体３２ａ
、３２ｂが形成されており、両抵抗間をつなぐ一定間隔
の導電体ストライプを形成された導電シート３１がタッ
チパネル面を構成している。この抵抗体の両端間に電圧
（Ｖｃｃ）が印加される。この電圧（Ｖｃｃ）の印加に
よって抵抗体３２３．３２ｂ上に前記電圧傾斜が生じる
ことになる。前記各透明導電体ストライプ３１２〜３１
ｇには接続されている抵抗体３２ａ、３２ｂ上の電圧と
同じ大きさの電圧が生じている。以上の構成のタッチシ
ートをそれぞれの前記透明導電体ストライプが直交する
ように上下に配置すれば、前記一様な導電シートを用い
たアナログタッチバネ）Ｌ７，４　ｙ　ｆｈ、ｉ’ｔ＊
（Ｄ＊ＪＪ４’ｒ＠ａ＋　６　Ｃヨ７’Ｔ：＠　４゜　
　　ｉｔ■上記従来のタッチパネル入力装置の欠点　　
　　　　　　！Ａ；、・１ 上述のように電圧傾斜を生じさせるための電圧（Ｖｃｃ
）はスイッチ回路（スイッチングトランジスタ）の開成
によって印加されるが、スイッチング”′″′°″″′
°′″ｉ？Ｊ−ｔ７ｂ゛、ｂ６ｆ″ＪＪＥ：　　　ｌ、
、。

０″′１７′″］ｆｊＦ、ｔｊｔＧ＊Ｌｒ＃’）４ｔ＆
　）（７）ｉｉ＃°ｉ４１：　　　、。

電圧（Ｖｃｃ）全体は印加されない。また、電極端子と
スイッチ回路とを結ぶリード線は非常に細い導線である
ため、ある程度の抵抗を有し電圧（Ｖｃｃ）を印加した
とき電圧降下を引き起こす・第３図Ｃ！　　　　　　）
、。

導電シート（上側パネル）へ電圧（Ｖｃｃ）を印加し　
　　　　・ｌ′Ｉ・・ たときの電圧傾斜を示すグラフである・電圧の変　　　
　　１゜化を折線Ｐに示す。（Ｖｃｃ）側のスイッチン
グトラ　　　　　シｊンジスタ６ａの内部抵抗によって
ＶｃｃはＶａまで低　　　　　ｉ′：、１ ′Ｆｔ″″°′″″１“°′″′−“ａ　＠　、ｔ　７
　Ｌ　７　Ａ　／　　　　ｉｉ。

Ｄ変換器３へ入力することができる。この電圧が導電シ
ートに至るまでにリード線ＡによってＶａ。

まで電圧降下する。リード線による降下電圧をｖｌとす
る。導電シートの接地側端部はリード線Ｂとスイッチン
グトランジスタ６ｂの内部抵抗によってＶｂｏの電圧が
生じている。Ｖｂｏからｖｂまでの電圧ｖ２はリード線
の抵抗によって降下した電圧である。このように、電圧
印加回路からＶｃｃの電圧を印加しても実際に導電シー
トに電圧傾斜を形成するのはＶａｏｘＶｂｏの電圧であ
るため、接触位置の導電シート端部からの距離と電圧は
比例間係にあるのではな（、Ｖａｏ＝Ｖｂｏの一次関数
関係にあることになる。また下側パネルについても同様
で、接触位置と電圧とはＶｃｏ＝ＶｄｏＯ間で関数関係
にある。

従って、正確な接触位置の検知を行うためには、この補
正を行わなければならない。

しかしながら、上記従来のタッチパネル入力装置におい
ては、導電シートへの電圧（Ｖｃｃ）印加時にその両端
の電圧を測定することが出来なかったため、導電シート
の両端にはＶｃｃ全部が印加され、それによって電圧傾
斜が生じていると推定していた。上記の推定による電圧
傾斜をＱに示す。ここで、Ｌはタッチパネルスイッチ（
上側パネル）の両端間の長さである。実際はこの長さし
にわたって生している電圧傾斜は上記Ｐに示した状態で
あるため、Ｑに示す電圧傾斜が生じていると推定して接
点値ｌを検出した場合図中矢印で示すような偏位誤差を
生じてしまうことになる。この誤差が著しい場合には押
下されたキーを誤って判断してしまうことがあった。

このような誤動作が例えば自動取引処理装置のＣＲＴ画
面上に設置されているタッチパネル入力装置に生じた場
合、利用者が入力した暗証番号。

引き出し金額等の入力値を誤って検知して取引処理を行
い、取引に重大な支障を来す危険性があった。

（ｄ１発明の目的 この発明は上記欠点に鑑み、タッチパネルスイッチへ印
加された電圧を正確に測定し、それに基づいて正確な接
触位置の検出を行うことの出来るタッチパネル入力装置
を提供することを目的とする。

ｔｅ１発明の構成及び効果 この発明は、対向した２枚の導電シートの一方に電圧を
印加し、これら導電シートが接触したとき、その接触位
置を検出するタッチパネルスイッチにおいて、前記一方
の導電シートに電圧が印加されたときその両端の電極端
子の電圧を測定する端子間電圧測定手段を有するととも
に、前記一方の導電シートに電圧が印加されたときの両
端の電極端子と電圧印加回路を結ぶリード線による電圧
降下値を測定する降下電圧測定手段及びその測定値を記
憶する降下電圧記憶手段を有し、端子間電圧測定手段の
測定値及び降下電圧記憶手段の記憶内容から前記一方の
導電シート表面の実際の電圧分布を求める手段を有する
ことを特徴とする。

以上のように構成することによってこの発明によれば、
降下電圧記憶手段によってリード線による電圧降下を記
憶し、端子間電圧測定手段によって電圧印加時の導電シ
ート両端の端子間電圧を測定することが出来る。これら
の値によって、電圧印加回路から印加された電圧に補正
を行い導電シート表面の実際の電圧分布を求めることが
出来る。この電圧分布によれば前記他方の導電シートが
得た電圧がどの位置の押下によって得られたものである
かを正確に検出することができ、接触位置の検出精度を
格段に向上することができる。これによって、このタッ
チパネル入力装置を備えた例えば自動取引処理装置等の
誤動作を無くすことが出来、その装置の信頼性をも向上
することができる。

（ｆ）実施例 第２図はこの発明の実施例であるタッチパネル入力装置
の回路図である。この回路図において第４図で説明した
従来のタッチパネル入力装置と構成において異なる点は
、上側パネル、下側パネルの導電シートの電圧印加回路
側（（Ｖｃｃ）側）の電極端子Ａ、Ｃを緩衝増幅器？ａ
、７ｃ及びゲート８ａ、３ｃを介してＡ／Ｄ変換器３に
接続した点である。以下、本図において第４図に示した
ブロック図と同様の部分には同一番号を付して説明を省
略する。

第１図（Ａｌは前記上側パネルのリード線による降下電
圧を測定・記憶する動作を示すフローチャートである。

ここで、Ｐａは上側パネルのＡ側端部の一点であり、Ｐ
ｂは上側パネルのＢ側端部の一点である。Ｐａ、　Ｐｂ
を第５図、第６図に示す。ステ・ノブｎｌ（以下、ステ
ップｎｉを単にｎｉと言う。）では係員によって点Ｐａ
が押下される。ｎ２ではスイッチングトランジスタ６ａ
、６ｂをオンして電圧（Ｖｃｃ）を印加し、ゲート８ａ
、８ｂをオンしてＶａ、　Ｖｂを読み取る（ｎ３）。次
にゲート８ｄをオンして電圧を読み取る（ｎ４）。この
電圧は上側パネルのＡ側端部を押下したときの接点検知
電圧であるため、Ｖａｏであると見做すことができる。

Ｖａ　−Ｖａｏを計算してＶｌを求めメモリ５に記憶す
る（ｎ５）。次に、係員によってｐｂが押下される（ｎ
６）。ｎ７ではスイッチングトランジスタ６ａ、６ｂを
オンして電圧（Ｖｃｃ）を印加し、ゲート８ａ、ｓｂを
オンしてＶａ、　Ｖｂを読み取る（ｎ８）。

次にゲー）８ｄをオンして電圧を読み取る（ｎ９）。こ
の電圧は上側パネルのＢ側端部を押下したときの接点検
知電圧であるため、ｖｂ・であると見　　　　　　□、
：。

做ずことができる。Ｖｂ　−Ｖｂｏを計算してＶ２を求
めメモリ５に記憶する（ｎｌｏ）。以上の動作は上側パ
ネルの電圧降下を測定・記憶する動作であっだが、下側
パネルについても同様の動作を行うことによって、リー
ド線Ｃ，Ｄによる降下電圧Ｖ３．Ｖ４を測定することが
できる。このとき押下する点はＰａ、　Ｐｂに代えて、
タッチパネルのリード線Ｃ１１゜Ｄ側の端部Ｐｃ＋　Ｐ
ｄである。前記ｎ１〜ｎ４及びｎ６〜ｎ９がこの発明の
降下電圧測定手段に対応し、ｎ５．ｎ、１０及び前記メ
モリ５がこの発明の降下電圧記憶手段に対応する。

同図（Ｂ）に通常の接点検知動作中Ｘ座標を求める動作
のフローチャートを示す。ｎ２０で顧客等利用者によっ
てタッチパネルスイッチが押下される。ｎ２１ではスイ
ッチングトランジスタ６ａ、６ｂをオンして上側パネル
に電圧（Ｖ・・）を印加する　　　　　　：。ｎ２でゲ
ー）８ａ、８ｂを順次オンして上側パネルの電極端子Ａ
、Ｂの電圧Ｖａ、　Ｖｂを読み取る（ｎ２２）。ｎ３で
ゲート８ｄをオンして接点検知電圧Ｖｘを入力する（ｎ
２３）。ｎ２４でメモリ５からＶｌ、　Ｖ２を読み取り
、ｎ２５ではＶａ、　Ｖｂ及びｖｌ、　Ｖ２から正確な
接触位置を求める。そのＸ座標値Ｘは次式で与えられる
： 但し、ＬはタッチパネルスイッチのＸ軸方向の長さであ
る。

以上は上側パネルに電圧（Ｖｃｃ）を印加して接触位置
のＸ座標値を求めるための動作であったが、同様の動作
を下側パネルに電圧（Ｖｃｃ）を印加して行えば接触位
置のＹ座標値を求めることができる。このようにして求
められた（ｘ、　　ｙ）が正確な接触位置座標であるニ
ゲート８ａ〜８ｄ、Ａ／Ｄ変換器３及びｎ２２がこの発
明の端子間電圧測定手段に対応し、ｎ２５がこの発明の
実際の電圧分布を求める手段に対応する。

このように、上記の構成のタッチパネル人力装置を用い
れば、測定値Ｖａ、νｂ　、Ｖｌ、Ｖ２及びＶｃ、Ｖｄ
　、Ｖａ、Ｖ４に基づいて導電シート上の実際の電圧傾
斜（電圧分布）を求めることが出来るため、接触によっ
て得られた電圧Ｖｘ、　Ｖｙから正確な接触位置を検　
　　　　　：。

出することができるようになる。これによって、　　　
　　　　ｌ・検出誤差による誤動作を防止出来るととも
に、この実施例に係るタッチパネル入力装置を備えた自
動取引処理装置等の信頼度の向上に寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるタッチパネルＡ、ｔＪ
”ａＲｃ７）！ＩＩ？Ｂ“１１１０１７°−７゛−“７
　　　［。 あり、同図図はリード線による電圧降下を測定・、２や
ｔ４！、、イ１、Ｉｉ□（Ｂ）１．！□。工よ□カイ、
や□　　　［・す。第２図は上記タッチパネル入力装置
のブロック図、第３図は上記実施例を含む一般的なタン
チ　　　　　　：１：パネル入力装置の導電シートへの
電圧印加の状態を示す図である。また、第４図は従来の
タッチパネル人力装置のブロック図、第５図、第６図は
一般的なタッチパネルスイッチの構造を示す図である。 ７ａ、７ｃｍ緩衝緩衝器、 ８ａ、　　８ｃｍゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向した２枚の導電シートの両端に電極端子を設
   け、一方の導電シートの電極端子に電圧を印加してその
   表面に電圧分布を形成する電圧印加回路と、この電圧の
   印加を開閉するスイッチ回路とを有するとともに、前記
   ２枚の導電シートが接触したとき、他方の導電シートが
   得た電圧を測定する電圧測定回路を有し、この電圧測定
   回路の測定値と前記電圧分布とから接触位置を検出する
   タッチパネルスイッチにおいて、 前記一方の導電シートに電圧が印加されたときその両端
   の電極端子の電圧を測定する端子間電圧測定手段を有す
   るとともに、前記一方の導電シートに電圧が印加された
   ときの両端の電極端子と電圧印加回路を結ぶリード線に
   よる電圧降下値を測定する降下電圧測定手段及びその測
   定値を記憶する降下電圧記憶手段を有し、端子間電圧測
   定手段の測定値及び降下電圧記憶手段の記憶内容から前
   記一方の導電シート表面の実際の電圧分布を求める手段
   を有することを特徴とするタッチパネル入力装置。