JPS63314633A

JPS63314633A - タッチパネルにおける接触位置の検出方法

Info

Publication number: JPS63314633A
Application number: JP62153121A
Authority: JP
Inventors: Hisao Itaya; 板谷　尚雄; Kazuhiko Akehi; 一彦明比; Minoru Okabe; 岡部　稔
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1988-12-22
Also published as: US4897511A

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】［産業上の利用分野］この発明は、タッチパネルにおける接触位置を・簡便な
手法で検出可能にする方法に関する。

［従来の技術１指あるいはペン先等で押圧した位置を検知して２次元の
座標信号として出力するタッチパネルが既に多用されて
いて、例えば透明体で構成されたタッチパネルは、表示
管等の上に貼り合わせて用いることができるので画像デ
ータ等の簡易入力装置として利用されている。

第５図に抵抗膜を用いた電圧分割式の透明タッチパネル
１の概略構成を示している。

一方の面にそれぞれ所定の電気抵抗を有する透明の導電
層（以下抵抗層という）２．２’を形成した透明絶縁フ
ィルム３，３゛は、該抵抗層２，２゛相互が対向するよ
うにして、複数の絶縁性のドツトスペーサ４を介し所定
の間隙でもって隔てられている。そして、絶縁フィルム
３の抵抗層２の相対向するエツジに導電ライン５　ａｔ
　Ｓ　ｂが設けられていて、この導電ライン５　ａｔ　
５　ｂに直流電圧を印加することによって５ａから５ｂ
に向かう電位傾度が抵抗層２に生じるようにしている。

又、他方の抵抗層２゛では、前記抵抗層２に生じる電位
傾度と直交する向きの電位傾度が得られるよう抵抗層２
゛〜　　の相対向するエツジに導電ライン５ａ’、５ｂ
’が設（すられそいる。６’ａ、６ｂ及び６ａ’、６ｂ
”は、それぞれ導電ライン５’ａ、、５ｂと５　ａ’、
　５　ｂ’のライン引き出し部を示している。

今、押圧によりパネル１の図中Ｐ点で抵抗層２゜２゛間
が接触したとき、Ｐ点の座標（ｘ＝ｙ）の従来の検出方
法を以下に述べる。

導電ライン５ａ、５ｂと、５ａ’、ｓｂ’とに交互に直
流電圧が印加されるようになって−）て、今、抵抗層２
の導電ライン５ａ、Ｓｂ開に直流電圧Ｖｘが印加されて
いるとき！こは、抵抗層２上のＰ点におけるＸ方向の電
圧ｖｘが、他方の抵抗層２゛のＰ点に与えられるので、
該抵抗層２゛の電圧を導電ライン５ａ’あるいは５ｂ’
、好ましくは双方５ａ’、５ｂ’で検知することにより
、前記Ｐ点のＸ座標が判明する。次のタイミングで抵抗
層２′の導電ライン５ａ゛。

５ｂ’間に直流電圧ｖｙが印加されたときには、抵抗層
２゛上のＰ点におけるＹ方向の電圧Ｖｙが、他方の抵抗
層２に与えられるので、該抵抗層２の電圧を導電ライン
５　ａ、　５　ｂにより前記と同様に検知して判明する
。

［発明が解決しようとする問題点１このように、１点の座標に対してそのＸ座標とＹ座標と
は別のタイミングで交互に検出して０る。

実際の使用においては抵抗層２．２゛間の接触が短時間
であっても確実に接触点の座標を検出しなければならず
、そのためには、上述の従来の方法では抵抗層２，２゛
への電圧切り替えを高速で行うための高速スイッチング
素子が必要となり、又、検出した接触点の電圧を高速に
処理する必要があり、そのため、回路が複雑で高価とな
り、故障も生じ易くなるといった欠点があった。

この発明は上述したような問題点をなくすためになされ
たものであり、回路構成が簡単でかつ検出速度を高速に
したタッチパネルにおける接触位置の検出方法を提供す
ることを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］この発明のタッチパネルにおける接触位置の検出方法は
、２枚の基板に設けた抵抗層をギヤ・ンプを介して隔て
対向させ、かつ一方の抵抗層のエツジ部に少なくとも一
つの導電部材を設けるとともに他方の抵抗層においては
前記エツジ部と直交する向きのエツジ部に少なくとも一
つの導電部材を設け、更に、両抵抗層が接触したとき、
該接触点を介して、一方の抵抗層における導電部材から
、他方の抵抗層における導電部材に一定の大きさの電流
が流れるように定電流源を接続しておき、上記接触点の
座標を、それぞれの抵抗層に生じた電圧降下から検出す
るようにしたことを特徴とする。

［作用１上記方法によれば、２枚の抵抗層が押圧により接触した
とき、定電流源か呟この接触点を介して一方の抵抗層に
おける導電部材から、これと９０°の角度をなす他方の
抵抗層における導電部材に一定の大きさの電流が流れる
。このとき、前記接触点での座標が、それぞれの抵抗層
における電圧降下として検出されるようになっている。

［実施例］次に図面に示す実施例をもとに更に詳細に説明する。

第１図はこの発明の接触位置の検出方法を適用した座標
検出装置の１実施例を示していて、タッチパネル１の構
造そのものは第５図の従来例と同一のものなので説明は
省略する。但し、導電部材。

本例における導電ライン５ａ、５ｂ及１／　５　ａ”、
５ｂ゛については一方の抵抗層にお（′する片方（図例
の５ａ）及び他方の抵抗層における導電ラインの片方（
図例の５ｂ゛）は定電流源から電流が流れるときの端子
としての作用を果たし、一方の抵抗層における別の導電
ライン（図例の５ｂ）及び他方の抵抗層における別の導
電ライン（図例の５ａ゛）は電位計測用としての作用を
果たすものである。

第２図は、第１図における接続関係をわかり易くするた
めに抵抗層２と２゛とを切り離して描いている。

抵抗層２の一方の導電ライン５ａのライン引き出し部６
ａと電源（プラス）開に定電流源７が接続され、又、抵
抗層２′の一方の導電ライン５ｂ゛のライン引き出し部
６ｂ’とアース間に抵抗Ｒｇが接続されていて、抵抗Ｗ
Ｉ２，２’間で接触が生じたと外、抵抗層２の導電ライ
ン５ａから流入した電流は、接触点Ｐを介して他方の抵
抗層２゛の導電ライン５ｂ’へと流れるようになってい
る。

そして、抵抗層２における抵抗層５ａ、Ｓｂ間の電位差
を検出するために、ライン引き出し部６ａ。

６ｂ間に減算器８が接続され、又、抵抗層２゛における
抵抗層５　ａｓ、　５　ｂ’開の電位差を検出するため
にライン引き出し部６ａ’、６ｂ’開に減算器９が接続
される。ここに用いた減算器８，９としては、演算増幅
器をインスツルメンテーシランアンプ構成にした増幅率
１の差動増幅器を用いており、その入力インビーグン又
は事実上無限大とみなせることができる。

次に上記構成によるタッチパネルの座標検出方法につい
て説明する。

面抵抗層２，２゛が接触していないときは、第３図に示
すように、抵抗層２の導電ライン５ａ、Ｓｂ間の等価抵
抗をＲｕｑとし、抵抗層２゛の導電ライン５　ａ’　５
　ｂ”間の等価抵抗をＲＩＱとする。この場合には、定
電流源７からは電流は流れないので、面抵抗層２．２’
の導電ライン５ａ、５ｂ及び５ａ’、５ｂ’間に電圧降
下に伴う電位差は生じず、それ故、量減算器８，９にお
けるそれぞれの二つの入力端子は同電位となり、該減算
器８，９の出力電圧ＶＸＯｔＶｙｏはＯＶである。

次に、第１図に示した座標Ｐ点で面抵抗層２゜２゛が接
触したとする。このとき、第４図に示すように、抵抗層
２における導電ライン５ａからＰまでの開（以下５ａ−
Ｐのごとく表示する）の等価抵抗をＲｕ、Ｐ−導電ライ
ン５ｂ開の抵抗層２の等価抵抗をＲｕ＋とじ、抵抗層２
゛における導電ライン５ａ”−Ｐ間の等価抵抗をＲ１，
、Ｐ−導電ライン５ｂ゛間の抵抗Ｗｉ２’の等価抵抗を
Ｒ１とし、又、面抵抗層２，２゛間のＰ点における接触
抵抗をＲｅとすると、定電流源７より流入した電流Ｉは
、抵抗Ｒｕ、Ｒｃ、Ｒ１，を通り外付抵抗Ｒｇに流れる
ようになる。今、これにより生じる抵抗層２における５
ａ−Ｐ間の電位差をＶｘ、又、抵抗［２’におけるＰ−
５ｂ゛間の電位差をＶｙとすると、Ｖｘ＝ＲｕＩであり
、抵抗層２における導電ライン５ｉ−５ｂ間の電位差、
つまり、減算器８の入力端子に印加される電位差Ｖａｂ
は、該減算器８の入力インピーダンスが事実上無限大で
等価抵抗Ｒｕ＋に流れる電流はＯとなることから、ｖａｂ＝Ｒｕ−Ｉ＋Ｒｕ、・０＝Ｒｕ−■＝■ｘとなり
、Ｐ点における電位のＸ成分は、導電ライン５ｂの電位
と事実上等しい。

又、Ｖｙ＝Ｒ１・Ｉであり、抵抗層２゛における導電ラ
イン５ａ’−５ｂ’間の電位差、つまり、減算器９の入
力端子に印加される電位差Ｖａ’ｂ’は、等価抵抗Ｒ＆
、に流れる電流は０となることがら、Ｖａ’ｂ’＝Ｒ１
・Ｉ＋Ｒｕ＋　・０＝Ｒ１・Ｉ＝Ｖｙとなり、Ｐ点にお
ける電位のＸ成分は導電ライン５ａ’の電位と事実上等
しい。

このように、各減算器８，９には、それぞれ電位差Ｖｘ
、Ｖｙが印加されることにより、各減算器８．９の出力
電圧Ｖ　ｘｏ　＋　Ｖ　Ｖ　ｏとしてＰ点座標（ｘ、ｙ
）に対応する電位差Ｖ　Ｘｔ　Ｖ　ｙが出力されるよう
になる。このようにして求められた電位差Ｖ　ＸＯｔ　
Ｖ　ｙ。

の値は、接触点の座標におけるＸ方向及びＹ方向の大き
さに対応するので、これより接触点Ｐの座標が特定され
るのである。

尚、第４図において全抵抗ＲｚはＲｕ＋Ｒｃ＋Ｒ１＋Ｒ
，となるが、この全抵抗Ｒ２の値がある値以下であるな
らば、定電流源７から供給される電流■は常に一定に保
たれるようになっていて、これにより、Ｐ点での押圧力
の違いにより接触抵抗Ｒｅが変化しても電流値は一定に
保たれ、上記測定結果に誤差は生じることはない。

又、上記実施例では、各抵抗層２と２°における相対向
する導電ライン５　ａｔ　５　ｂと、５　ａｓ、　５　
ｂ’とは、それぞれ同一のものとしたが、それぞれの片
方の導電ライン５ｂと５ａ’とは単なる電圧検出用端子
として用いているので、抵抗層のエツジ全体にわたって
位置する必要はなく、エツジの一部に電気的に接触する
ものであってもよい。

以上説明したように、抵抗層２，２゛上での接触点Ｐに
おける電位のＸ及びＸ成分がそれぞれの抵抗Ｎ２　、２
　’における他方の導電ライン５　ｂ、　５　ａ’の電
位と事実上等しい構成とし、この構成を基本としてＰ点
の座標を知ろうとするものであり、この方法によれば、
位置検出する動作領域に比して抵抗層２，２゛の寸法が
大きくオフセット抵抗がある場合でもこの検出方法を適
用することができる。

以上がこの発明の好ましい実施例であるが、この発明は
その範囲内においてその他の態様をとることが可能であ
り、一般に抵抗膜式電圧分割型とｉばれるタッチパネル
であればすべてに応用可能であり、適用可能なタッチパ
ネルについての限定は特にない。又、上述したタッチパ
ネルの基板としては適宜の可撓性あるいは弾性のある絶
縁板。

ガラス、プラスチックシート等を例示でき特に制限はな
く、透明、不透明についても適宜でよい。

又、抵抗層は金属、金属酸化物等を基板上ｔこ形成した
ものや、導電性塗料を基板上塗布したものを例示でき、
特に制限はなく、例えば透明プラスチックフィルム上に
抵抗層としてインノウムースズ酸化物等の金属をスパッ
タリング、蒸着、イオンブレーティング等により形成し
てなる透明導電性フィルムをあげることができる。抵抗
層の表面抵抗も一様に形成されるものならば特覧二制限
はなく、自由に設定すればよいが、−例として５〜８０
０Ω／口の表面抵抗をあげることができる。

又、この発明における抵抗層間のギャップとしては少な
くとも通常状態で両者が接触しない程度で、かつ、絶縁
性を保てる程度の間隔を意味し、通常、この間隔は２０
〜５０μ程度でよいが、この値は特に制限を受けるもの
でなく適宜でよい。

好ましくは実施例のごとく、スペーサを用いた態様のも
のが例示でｂｌこの場合には久ペーサの高さが面抵抗層
間の間隔となる。この上うなスペーサについても、ドツ
ト状、ライン状のものあるいはマス目等のものが例示で
き、特に制限はない。

又、導電部材についても特に制限はな（、適宜でよいが
、好ましくは抵抗層に比して格段に抵抗の低い材料、例
えばアルミニウム、銅、銀等を例示でき、差が大きい程
好ましい材料として例示できる。更には、一定の電流を
流すために定電流源を用いたが、これに相当するもので
あれば特に制限はなく、又、減算器についても電位差の
検出が行えるものであれば、特に制限はない。

［発明の効果１この発明によれば、一方の抵抗における一つの導電部材
から他方の抵抗層における一つの導電部材にタッチパネ
ルの接触点を通じて定電流を流し、このときの接触点の
座標をそれぞれの抵抗層により検出する方法としていて
、これにより、従来のタッチパネルで必要とした電圧印
加の切り替えのための高速スイッチング素子は不要とな
り、又、回路構成も簡単なため、故障の少ない安価なタ
ッチパネルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のタッチパネルにおける接触位置の検
出方法を適用した座標検出回路の１実施例を示す概略構
成図、第２図は、第１図における装置の分解図、第３図
及Ｖ第４図は、動作説明のための図、第５図は従来のタ
ッチパネルの概略図である。１・・・タッチパネル、２，２゛・・・抵抗層、３，３
゛・・・透明絶縁フィルム、４・・・ドラ）スペーサ、
５ａ、５ｂ、５ａ”、５ｂ”導電ライン、６ａ、６ｂ、
６ａ’、６ｂ’−・ライン引き出し部、７・・・定電流
源、８，９・・・減算器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２枚の基板に設けた抵抗層をギャップを介して隔
て対向させ、かつ一方の抵抗層のエッジ部に少なくとも
一つの導電部材を設けるとともに他方の抵抗層において
は前記エッジ部と直交する向きのエッジ部に少なくとも
一つの導電部材を設け、更に、両抵抗層が接触したとき
、該接触点を介して、一方の抵抗層における導電部材か
ら、他方の抵抗層における導電部材に一定の大きさの電
流が流れるように定電流源を接続しておき、上記接触点
の座標を、それぞれの抵抗層に生じた電圧降下から検出
するようにしたことを特徴とするタッチパネルにおける
接触位置の検出方法。