WO2011049083A1 - 座標入力装置 - Google Patents

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WO2011049083A1
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contact group
counter electrode
electrode
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洋介 国司
純孝 荒木
厚子 田中
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2203/00—Form of contacts
    • H01H2203/02—Interspersed fingers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H25/041—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls

Definitions

  • the present invention relates to a coordinate input device used for a portable terminal or the like.
  • a so-called multi-directional key which has a plurality of contact points in the east, west, south, and north directions and detects an input vector by turning the contacts on and off. 1) is known.
  • This method is easy to detect, but has a problem that the detection accuracy of the vector direction depends on the number of contacts, and the size is difficult to detect.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 are known that combine a fixed contact with a movable contact made of pressure-sensitive conductive rubber and detect an input vector in an analog manner.
  • an expensive pressure-sensitive conductive rubber must be used, and after determining the conduction resistance of each contact, an input vector must be calculated from the coordinate data of the contact on the substrate.
  • Patent Document 4 a detection method for measuring the resistance ratio of two pressure-sensitive resistance elements has been proposed, but a dedicated detection circuit must also be prepared, and other on- In addition to an off-type input device, a pressure-sensitive resistance element must be formed by screen printing, which takes time and effort to manage this load-resistance characteristic.
  • the coordinates obtained are in the same circular shape as the contact arrangement unless any correction is made.
  • the east, west, north, and south directions are the vertices. Since it is a rhombus, some correction was required to match the rectangular display screen.
  • touch panels for detecting the position touched on the display screen by an LCD or CRT are provided.
  • a touch panel a resistive film type is often used, and interface devices for this resistive film type are in circulation.
  • the present invention can use an existing interface, uses an inexpensive conductive rubber contact, and easily outputs a rectangular coordinate similar to a display screen used for a portable device or the like depending on the configuration of the contact.
  • An object is to provide a coordinate input device that can be obtained.
  • an XY orthogonal coordinate system is set on the main surface, and the first Y-direction contact group and the first Y-direction contact group arranged opposite to each other in the Y direction across the origin.
  • the group has two contact points that face each other across the Y axis, and the X direction first contact group and the X direction second contact group each have two contact points that face each other across the X axis.
  • the first contact group in the Y direction, the second contact group in the Y direction, the first contact group in the X direction, and the second contact group in the X direction each have a first electrode and a second electrode.
  • a second substrate displaceable with respect to the first substrate, the Y-direction first counter electrode, the Y-direction second counter electrode, and the X-direction first electrode.
  • an existing interface can be used, an inexpensive conductive rubber contact is used, and, depending on the configuration of the contact, rectangular coordinate output similar to that of a display screen used for a portable device or the like can be easily performed. Can get to.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of contact arrangement of the coordinate input device according to the first embodiment.
  • an XY orthogonal coordinate system is set in the main surface of the flat insulating first substrate 10, and the Y-direction first contact groups 11 and 12 that face each other across the origin O in the Y direction and the Y direction. Second contact groups 13 and 14 are formed. Further, X-direction first contact groups 15 and 16 and X-direction second contact groups 17 and 18 that face each other across the origin O in the X direction are formed.
  • the Y-direction first contact groups 11 and 12 are composed of a Y-direction first contact 11 and a Y-direction second contact 12 facing each other across the Y-axis, and the Y-direction second contact groups 13 and 14 sandwich the Y-axis.
  • the Y-direction third contact 13 and the Y-direction fourth contact 14 are opposed to each other.
  • the X-direction first contact groups 15 and 16 are composed of an X-direction first contact 15 and an X-direction second contact 16 facing each other with the X-axis interposed therebetween, and the X-direction second contact groups 17 and 18 sandwich the X-axis.
  • the X-direction third contact 17 and the X-direction fourth contact 18 are opposed to each other.
  • FIG. 2 is a diagram showing the Y-direction first contact 11.
  • the first contact 11 in the Y direction is formed in a comb-teeth shape and includes a first electrode 11a and a second electrode 11b arranged so as to be fitted to each other.
  • the other contacts 12 to 18 are also configured in the same shape.
  • Such a comb-shaped electrode has good pressure-sensitive characteristics by accurately detecting the area of the counter electrode described later.
  • contacts 11 to 18 of the present embodiment are not limited to the comb-teeth shape, and may be configured as other shapes such as electrodes extending in parallel.
  • the four contacts 14 form a quadrangular shape 1 such as a rectangle.
  • These Y direction first contact groups 11 and 12 and Y direction second contact groups 13 and 14 constitute a Y direction press detecting means.
  • the X direction first contact 15 and the X direction second contact 16 of the X direction first contact group 15, 16, and the X direction third contact 17 and the X direction fourth contact of the X direction second contact group 17, 18. 18 also constitutes a square shape 2 such as a rectangle.
  • These X direction first contact groups 15 and 16 and the X direction second contact groups 17 and 18 constitute an X direction press detecting means.
  • the Y direction first to fourth contacts 11 to 14 and the X direction first to fourth contacts 15 to 18 are located on the circumference 3 equidistant from the origin O.
  • the Y direction first to fourth contacts 11 to 14 and the X direction first to fourth contacts 15 to 18 are not limited to the circumference 3 but may be located on the ellipse circumference.
  • FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of the counter electrodes provided on the second substrate facing the first substrate.
  • the second substrate 20 is disposed at a predetermined distance so as to be displaceable facing the first substrate 10.
  • a Y-direction first counter electrode 121 having an electrode 21 and a second counter electrode 22 is provided, and a third counter facing the Y-direction third contact 13 and the Y-direction fourth contact 14 of the Y-direction second contact group 13, 14.
  • a Y-direction second counter electrode 122 having an electrode 23 and a fourth counter electrode 24 is provided.
  • an X-direction first counter electrode 123 having a fifth counter electrode 25 and a sixth counter electrode 26 facing the X-direction first contact 15 and the X-direction second contact 16 of the X-direction first contact group 15, 16 is provided.
  • the X-direction second counter electrode 124 having the seventh counter electrode 27 and the eighth counter electrode 28 facing the X-direction third contact 17 and the X-direction fourth contact 18 of the X-direction second contact group 17, 18 is provided. It has been.
  • the first to eighth counter electrodes 21 to 28 constituting these counter electrodes 121 to 124 are molded into a substantially spherical shape by so-called conductive rubber in which carbon-based, silver-based, or other conductive particles are blended with, for example, silicon rubber. Has been.
  • this conductive rubber in addition to what is called a pressure-sensitive conductive grade, an inexpensive conductive rubber used for a general on-off switch can be used.
  • FIG. 4 is a diagram showing another aspect of the arrangement of the counter electrodes provided on the second substrate facing the first substrate.
  • the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and the Y-direction first counter electrode 121, the Y-direction second counter electrode 122, the X-direction first counter electrode 123, and the X-direction second counter electrode 124 are included. It can also be configured as a single electrode.
  • a Y-direction first counter electrode 121 facing the Y-direction first contact groups 11, 12 of the first substrate 10 is provided, and the Y-direction second contact group 13. , 14 is provided in the Y direction second counter electrode 122.
  • an X-direction first counter electrode 123 facing the X-direction first contact groups 15 and 16 is provided, and an X-direction second counter electrode 124 facing the X-direction second contact groups 17 and 18 is provided.
  • FIG. 5 is a diagram showing resistance characteristics against the pressing load of the conductive rubber.
  • Curve a in the figure shows the characteristics of the pressure-sensitive conductive grade conductive rubber. Such conductive rubber, resistance decreases as the pressing load increases, asymptotically approaches a constant stable resistance R ON.
  • Curve b in the figure shows the characteristics of the conductive rubber used for the on-off switch. Such conductive rubber, a stable resistance R ON of steep resistance when the pressing load increases are reduced.
  • the rubber hardness is preferably 35 to 80 degrees as defined in JIS K6253 type A, and is set to a range of 40 degrees or more from the operational feeling, 75 degrees or less from the durability, and 45 to 70 degrees from the total balance. It is more preferable.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the contacts and the counter electrode.
  • the second substrate 20 is supported at a predetermined distance so as to be displaceable with respect to the first substrate 10.
  • the first counter electrode 21 of the Y-direction first counter electrode 121 is the first electrode 11 a of the Y-direction first contact 11 constituting the first contact groups 11, 12 formed on the first substrate 10. And it is formed to face the second electrode 11b.
  • the first counter electrode 21 When the second substrate 20 is pressed, the first counter electrode 21 is pressed against the first contact 11 in the Y direction according to the pressing load, and conducts between the first electrode 11a and the second electrode 11b.
  • the area where the first counter electrode 21 made of conductive rubber contacts the Y-direction first contact 11 increases according to the pressing force due to the elastic force of the rubber.
  • the first electrode 11a and the second electrode 11b are electrically connected when the pressing force reaches a predetermined value, and thereafter, when the resistance value decreases according to the pressing force or when the stable resistance RON reaches a predetermined value. Stay at that value.
  • the relationship with the 1st counter electrode 21 was shown about the Y direction 1st contact 11 among the Y direction 1st contact groups 11 and 12 here, the Y direction 2nd contact of the Y direction 1st contact groups 11 and 12 was shown. 12, the Y-direction second contact groups 13, 14, the X-direction first contact groups 15, 16 and the X-direction second contact groups 17, 18 have the same relationship as the corresponding counter electrodes 22 to 28.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the coordinate input device of the present embodiment.
  • This figure corresponds to a cross section obtained by cutting the first substrate 10 shown in FIG. 1 along a straight line II and the second substrate 20 shown in FIG. 3 along a straight line II-II.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of the coordinate input device in a state where the pressing operation is not performed.
  • the second substrate 20 is supported at a predetermined distance from the first substrate 10 by a dome-shaped elastic support member 31 so that the second substrate 20 can be displaced with respect to the first substrate 10.
  • the first substrate 10 includes a first electrode 11a and a second electrode 11b of the Y-direction first contact 11 of the Y-direction first contact groups 11 and 12, and a Y-direction fourth contact 14 of the Y-direction second contact groups 13 and 14.
  • the first electrode 14a and the second electrode 14b are formed.
  • a counter electrode 21 is formed facing the Y-direction first contact 11
  • a fourth counter electrode 24 is formed facing the Y-direction fourth contact 14.
  • a pressing member 32 that can be operated with a finger or the like to apply a pressing force to the second substrate 20 is provided on the opposite surface on which the second substrate 20 is disposed.
  • the counter electrode In such a state where the electrode is not pressed, the counter electrode is held away from the opposing first and second electrodes, or is in contact with the first and second electrodes with at least a slight pressing force.
  • the first and second electrodes are insulated or have a sufficiently high resistance value.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the coordinate input device in a state where the pressing operation is performed.
  • the elastic support member 31 When a pressing force is applied to the pressing member 32 by the finger 100 or the like, the elastic support member 31 is elastically deformed and buckles as necessary to generate a click feeling.
  • the first electrode 11a and the second electrode 11b of the Y-direction first contact 11 of the Y-direction first contact groups 11 and 12 are in contact with the first counter electrode 21, and between the first electrode 11a and the second electrode 12a.
  • the resistance rapidly decreases as the pressing force increases, and eventually becomes a constant stable resistance RON .
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a coordinate input device according to another aspect.
  • a first central contact 19 (third contact) and a central counter electrode 29 are formed in the central portions of the first substrate 10 and the second substrate 20, respectively.
  • the first central contact 19 includes a first electrode 19a and a second electrode 19b.
  • the contact and the counter electrodes 19 and 29 provided in the central part can be provided for detecting the start of coordinate input operation.
  • the contact and the counter electrode for detecting such an input operation are not limited to the central portion of the first substrate 10 and the second substrate 20, but may be provided on the outer peripheral portion.
  • FIG. 9 is a diagram showing a detection circuit diagram of the coordinate input device according to the present embodiment.
  • the detection circuit includes a Y-direction coordinate detection unit 40 and an X-direction coordinate detection unit 50.
  • the Y-direction first contact 41 (11) and the Y-direction second contact 42 (12) of the Y-direction first contact group 11, 12 and the first dummy resistor 45 are connected in parallel.
  • One end 61 is connected to the ground level via the first switch 47, and the other is the Y-direction common potential line 49.
  • the Y-direction third contact 43 (13) and the Y-direction fourth contact 44 (14) of the Y-direction second contact group 13, 14 are connected in parallel with the second dummy resistor 46, one of which is the Y-direction common potential.
  • the other end 62 is connected to the power supply level via the second switch 48.
  • the Y-direction first contact groups 11 and 12 and the Y-direction second contact group 13 are measured by measuring the potential of the Y-direction common potential line 49 with the first switch 47 and the second switch 48 turned on. , 14 can be detected.
  • the resistance ratio between the corresponding dummy resistors 45 and 46 and the contact group in the on state can be detected.
  • the X-direction first contact 51 (15) and the X-direction second contact 52 (16) of the X-direction first contact groups 15 and 16 and the third dummy resistor 55 are connected in parallel.
  • One end 63 is connected to the ground level via the third switch 57, and the other is the X-direction common potential line 59.
  • the X-direction third contact 53 (17) and the X-direction fourth contact 54 (18) of the X-direction second contact group 17, 18 are connected in parallel with the fourth dummy resistor 56, and one of them is the Y-direction common potential.
  • the other end 64 is connected to the power supply level via the fourth switch 58.
  • the X-direction first contact groups 15 and 16 and the X-direction second contact group 17 are measured by measuring the potential of the X-direction common potential line 59 with the third switch 57 and the fourth switch 58 turned on. , 18 can be detected.
  • the resistance ratio between the corresponding dummy resistors 55 and 56 and the contact group in the on state can be detected.
  • the dummy resistor 45,46,55,56 shall be 1-30 times the value of the ballast resistor R ON. This smaller and power consumption is increased, it becomes difficult to capture the transient change in resistance of up to stabilize the resistance R ON from a large and an insulating state. Furthermore, in order to obtain a practical output range, it is more preferably 2 to 6 times.
  • inexpensive on - the conductive rubber for off for R ON is approximately 0.3 ⁇ 1 k [Omega, set around a 1 ⁇ 3.3k.
  • the Y-direction common potential line 49 of the Y-direction coordinate detection unit 40 and the X-direction common potential line 59 of the X-direction coordinate detection unit 50 are connected via the fifth switch 39. As described above, when the Y direction coordinate detection unit 40 and the X direction coordinate detection unit 50 detect the XY coordinates independently, the fifth switch 39 is turned off.
  • the fifth switch 39 is turned on to connect the Y-direction common potential line 49 of the Y-direction coordinate detection unit 40 and the X-direction common potential line 59 of the X-direction coordinate detection unit 50.
  • the existing resistive touch panel interface can be diverted.
  • the Y-direction coordinate detection unit 40 is, for example, a Y-side resistance film
  • the X-direction coordinate detection unit 50 is an X-side resistance film
  • the first switch 47 and the second switch 48 connected to the Y-direction coordinate detection unit 40, the X direction
  • a so-called constant voltage driving system is used.
  • input coordinates can be easily obtained.
  • the Y-direction coordinate detection unit 40 is turned on and the X-direction coordinate detection unit 50 is turned off.
  • the Y-direction common potential line 49 and the X-direction common potential line 59 have potentials related to the coordinates in the Y direction.
  • the Y-direction coordinate detection unit 40 is turned off and the X-direction coordinate detection unit 50 is turned on.
  • Y-direction common potential line 49 and the X-direction common potential line 59 potentials relating to coordinates in the X direction are obtained.
  • the potentials of the Y-direction common potential line 49 and the X-direction common potential line 59 can be input to the interface of the resistive touch panel.
  • the first switch 47 and the second switch 48 are turned on, the third switch 57 and the fourth switch 58 are turned off, and the Y direction coordinate detection unit 40 is turned on.
  • the potential difference of the Y-side resistance film is measured at one end 61 or the other end 62 of the Y-side.
  • the first switch 47 and the second switch 48 are turned off, the third switch 57 and the fourth switch 58 are turned on. Measure the potential difference. For example, such measurement can be performed by supplying the output of one end 61 of the Y direction coordinate detection unit 40 and one end 63 of the X direction coordinate detection unit 50 to the A / D converter 67.
  • the fifth switch 39 can be omitted if it is not necessary to detect the start of the input operation on the coordinate input device side.
  • the fifth switch 39 can also be constituted by the first central contact 19 and the central counter electrode 29 shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a second embodiment of the coordinate input device.
  • the fifth switch 39 connecting the Y direction coordinate detection unit 40 and the X direction coordinate detection unit 50 is turned on, and one end 61 of the Y direction coordinate detection unit 40 is fixed via the first detection resistor 72.
  • the current source 71 is connected, and the other end 62 is directly connected to the constant current source 71.
  • one end 63 of the X-direction coordinate detection unit 50 is connected to the ground level via the second detection resistor 73, and the other end 64 is directly connected to the ground level.
  • the potential difference between the one end 61 and the other end 62 of the Y-direction coordinate detection unit 40 is detected as the Y output by detecting the potential difference between both ends of the first detection resistor 72 by the first differential amplifier 74. Further, the potential difference between the one end 63 and the other end 64 of the X direction coordinate detection unit 50 is detected as the X difference by detecting the potential difference between both ends of the second detection resistor 73 by the second differential amplifier 75.
  • the second embodiment there is no need to switch between the Y-direction coordinate detection unit 40 and the X-direction coordinate detection unit 50. Therefore, since there is little noise associated with switching and the operating frequency is low, when a contact rubber with non-linear current / voltage characteristics is used, such as an inexpensive conductive rubber used for general on-off switches However, stable input coordinates can be obtained.
  • Such a second embodiment also has a configuration equivalent to that obtained by diverting an existing interface for a resistive touch panel.
  • the interface in this case corresponds to, for example, a constant current power source, first and second detection resistors 72 and 73, and first and second differential amplifiers 74 and 75.
  • the Y-direction first contact groups 11 and 12 When the input operation is not performed, the Y-direction first contact groups 11 and 12, the Y-direction second contact groups 13 and 14, the X-direction first contact groups 15 and 16 and the X-direction second contact on the first substrate 10. Groups 17 and 18 are all off.
  • the pressing member 32 shown in FIG. 7 When the pressing member 32 shown in FIG. 7 is pressed to apply a pressing force to the portion corresponding to the Y-direction first contact groups 11 and 12 in the negative region of the Y axis in FIG. 1, the second substrate 20 is displaced.
  • the Y-direction first counter electrode 121 shown in FIG. 3 contacts the Y-direction first contact groups 11 and 12.
  • the first electrode and the second electrode of the Y-direction first contact groups 11 and 12 are electrically connected, and the area where the Y-direction first counter electrode 121 contacts the Y-direction first contact groups 11 and 12 according to the pressing force.
  • the resistance decreases and eventually becomes a constant stable resistance RON .
  • comb-shaped contacts 11 to 18 having a diameter of 3 mm are arranged in a regular octagon on a circumference of 10 mm in the first substrate 10.
  • a counter electrode having a curvature of 2.4 mm was formed of conductive silicon rubber 87C40P (manufactured by Shin-Etsu Polymer: rubber hardness 45 degrees).
  • the annular pressing member 32 (see FIG. 7) was made of acrylic having a thickness of 0.9 mm. Ballast resistance R ON of the contacts 11-18 was 600 ⁇ when load 500 gf.
  • the detection circuit shown in FIG. 9 is used, 3.3 k ⁇ is used as the first to fourth dummy resistors 45, 46, 55, 56, the fifth switch 39 is turned on, and the Y-direction coordinate detection unit 40 is common in the Y direction.
  • the potential line 49 and the X-direction common potential line 59 of the X-direction coordinate detection unit 50 are connected.
  • the circuit configuration shown in FIG. 10 was applied, the first detection resistor 72 and the second detection resistor 73 were each set to 20 ⁇ , and the 1 mA constant current source 71 was used.
  • a potential difference between both ends of the first detection resistor 72 and the second detection resistor 73 is detected by a first differential amplifier 74 and a second differential amplifier 75 having an internal resistance of 1 k ⁇ and a differential gain of 200 times, and Y output and X output, respectively. It was.
  • the present invention can be used for coordinate input in various electronic devices such as portable terminals.

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Abstract

　既存のインターフェイスを使用し、安価な導電ゴムの接点を使用し、かつ、四角形の座標出力の座標入力装置を提供する。Ｙ方向第１接点群（１１，１２）及びＹ方向第２接点群（１３，１４）は、それぞれ、Ｙ軸を挟んで対向する２個の接点を有し、Ｘ方向第１接点群（１５，１６）及びＸ方向第２接点群（１７，１８）は、それぞれ、Ｘ軸を挟んで対向する２個の接点を有し、Ｙ方向第１接点群（１１，１２）、Ｙ方向第２接点群（１３，１４）、Ｘ方向第１接点群（１５，１６）及びＸ方向第２接点群（１７，１８）の各接点は、それぞれ、第１電極及び第２電極を有し、Ｙ方向第１対向電極（１２１）、Ｙ方向第２対向電極（１２２）、Ｘ方向第１対向電極（１２３）及びＸ方向第２対向電極（１２４）は、第１基板（１０）に接触すると、それぞれ第１電極及び第２電極を電気的に導通し、かつ、第１基板に接触する面積を可変できる弾性体からなる。

Description

座標入力装置
　本発明は、携帯端末などに使用される座標入力装置に関する。
　従来、電話や各種のゲーム機などの携帯端末における座標入力装置として、東西南北方向とその間に複数の接点を設け、その接点のオン－オフで、入力ベクトルを検出するいわゆる多方向キー（特許文献１）が知られている。この方法は、検出が簡便である反面、ベクトルの方向の検出精度が接点数に依存し、また、大きさについては検出が困難などの問題があった。
　これらオン－オフ接点に代えて、固定接点に感圧導電ゴムからなる可動接点を組み合わせ、アナログ的に入力ベクトルを検出する座標入力装置（特許文献２、特許文献３）が知られている。これらの方法は、高価な感圧導電ゴムを使用しなければならず、また、個々の接点の導通抵抗を求めた上で、基板上の接点の座標データから入力ベクトルを計算しなければならない。
　また、２つの感圧抵抗素子の抵抗比を測定する検出方法（特許文献４）も提案されているが、やはり専用の検出回路を用意しなければならず、かつ、キーパッドなど他のオン－オフタイプの入力装置のほかスクリーン印刷で、感圧抵抗素子を形成しなければならず、この荷重－抵抗特性の管理など手間がかかる。
　また、何れの方法でも、得られる座標は、何らかの補正を行なわない限り、接点の配列と同様の円形のものであり、特に東西南北に各１個の接点しかない場合は東西南北を頂点とするひし形となるため、長方形の表示画面に一致させるためには何らかの補正が必要であった。
　一方、ＬＣＤやＣＲＴなどが表示画面上においてタッチした位置を検出するタッチパネルが提供されている。タッチパネルとしては抵抗膜方式のものが多く利用され、この抵抗膜方式のためのインターフェイスデバイスが流通している。
特開２００５－１１５７２５号公報 特開平６－３０９０９５号公報 特開２００３－８３８１９号公報 特許第３２７５１１６号公報
　本発明は、既存のインターフェイスを使用することができ、安価な導電ゴムの接点を使用し、かつ、接点の構成によっては携帯機器などに使用される表示画面と同様の四角形の座標出力を容易に得ることができる座標入力装置を提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するために、本発明の一態様は、主面にＸＹ直交座標系が設定され、原点を挟んでＹ方向に対向して配置されたＹ方向第１接点群及びＹ方向第２接点群と、原点を挟んでＸ方向に対向して配置されたＸ方向第１接点群及びＸ方向第２接点群とを有し、前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群が、それぞれＹ軸を挟んで対向する２個の接点を有し、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群が、それぞれＸ軸を挟んで対向する２個の接点を有し、前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群並びに前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群の各接点が、それぞれ第１電極及び第２電極を有する第１基板と、前記第１基板に対向する主面に、前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群にそれぞれ対向して配置されたＹ方向第１対向電極及びＹ方向第２対向電極と、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群にそれぞれ対向して配置されたＸ方向第１対向電極及びＸ方向第２対向電極とを有する、前記第１基板に対して変位可能な第２基板とを有し、前記Ｙ方向第１対向電極、前記Ｙ方向第２対向電極、前記Ｘ方向第１対向電極及び前記Ｘ方向第２対向電極は、前記第１基板に接触すると、それぞれ第１電極及び第２電極を電気的に導通し、かつ前記第１基板に接触する面積を可変できる弾性体からなる。
　本発明によると、既存のインターフェイスを使用することができ、安価な導電ゴムの接点を使用し、かつ、接点の構成によっては携帯機器などに使用される表示画面と同様の四角形の座標出力を容易に得ることができる。
第１の実施の形態の座標入力装置の接点配置の一例を示す図である。 Ｙ方向第１接点１１を示す図である。 第１基板に対向する第２基板に設けられた対向電極の配置を示す図である。 第１基板に対向する第２基板に設けられた対向電極の配置の他の態様を示す図である。 導電ゴムの押圧荷重に対する抵抗特性を示す図である。 接点と対向電極の関係を示す図である。 本実施の形態の座標入力装置の断面図である。 他の態様の座標入力装置の断面図である。 本実施の形態の座標入力装置の検出回路図を示す図である。 第２の実施の形態の座標入力装置の検出回路図を示す図である。 第１基板上に配置した接点を示す図である。 押圧部材を強く押しながら円を描くようになぞった場合に得られた図形を示す図である。 押圧部材を弱く押しながら円を描くようになぞった場合に得られた図形を示す図である。 第３の実施の形態により得られた図形を示す図である。
　次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部材の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
　又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部材の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
［第１の実施の形態］
　図１は、第１の実施の形態の座標入力装置の接点配置の一例を示す図である。
　座標入力装置においては、平坦な絶縁性の第１基板１０の主面内にＸＹ直交座標系が設定され、Ｙ方向に原点Ｏを挟んで対向するＹ方向第１接点群１１，１２及びＹ方向第２接点群１３，１４が形成されている。また、Ｘ方向に原点Ｏを挟んで対向するＸ方向第１接点群１５，１６及びＸ方向第２接点群１７，１８が形成されている。
　Ｙ方向第１接点群１１，１２は、Ｙ軸を挟んで対向するＹ方向第１接点１１及びＹ方向第２接点１２から構成され、Ｙ方向第２接点群１３，１４は、Ｙ軸を挟んで対向するＹ方向第３接点１３及びＹ方向第４接点１４から構成されている。Ｘ方向第１接点群１５，１６は、Ｘ軸を挟んで対向するＸ方向第１接点１５及びＸ方向第２接点１６から構成され、Ｘ方向第２接点群１７，１８は、Ｘ軸を挟んで対向するＸ方向第３接点１７及びＸ方向第４接点１８から構成されている。
　図２は、Ｙ方向第１接点１１を示す図である。
　Ｙ方向第１接点１１は、櫛歯形状に形成され、互いに嵌め込まれるように配置された第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂから構成されている。他の接点１２～１８も、同様な形状に構成されている。このような櫛歯形状の電極は、後述する対向電極の面積を正確に検出することにより、良好な感圧特性を有する。
　なお、本実施の形態の接点１１～１８は、櫛歯形状に限られず、平行に伸びる電極など他の形状として構成することもできる。
　図１に戻り、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１及びＹ方向第２接点１２と、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第３接点１３及びＹ方向第４接点１４は、矩形の如き四角形状１を構成している。これらのＹ方向第１接点群１１，１２及びＹ方向第２接点群１３，１４は、Ｙ方向押圧検出手段を構成している。
　同様に、Ｘ方向第１接点群１５，１６のＸ方向第１接点１５及びＸ方向第２接点１６と、Ｘ方向第２接点群１７，１８のＸ方向第３接点１７及びＸ方向第４接点１８も、矩形の如き四角形状２を構成している。これらＸ方向第１接点群１５，１６及びＸ方向第２接点群１７，１８は、Ｘ方向押圧検出手段を構成している。
　また、Ｙ方向第１～第４接点１１～１４及びＸ方向第１～第４接点１５～１８は、原点Ｏから等距離の円周３上に位置している。なお、Ｙ方向第１～第４接点１１～１４及びＸ方向第１～第４接点１５～１８は、円周３上に限らず、楕円周上に位置してもよい。
　図３は、第１基板に対向する第２基板に設けられた対向電極の配置を示す図である。
　第２基板２０は、第１基板１０に対向して変位可能に所定距離をおいて配置される。第２基板２０の平坦な絶縁性の主面上には、第１基板１０のＹ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１及びＹ方向第２接点１２に対向する第１対向電極２１及び第２対向電極２２を有するＹ方向第１対向電極１２１が設けられ、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第３接点１３及びＹ方向第４接点１４に対向する第３対向電極２３及び第４対向電極２４を有するＹ方向第２対向電極１２２が設けられている。また、Ｘ方向第１接点群１５，１６のＸ方向第１接点１５及びＸ方向第２接点１６に対向する第５対向電極２５及び第６対向電極２６を有するＸ方向第１対向電極１２３が設けられ、Ｘ方向第２接点群１７，１８のＸ方向第３接点１７及びＸ方向第４接点１８に対向する第７対向電極２７及び第８対向電極２８を有するＸ方向第２対向電極１２４が設けられている。
　これらの対向電極１２１～１２４を構成する第１～第８対向電極２１～２８は、例えばシリコンゴムにカーボン系、あるいは銀系、あるいはその他の導電粒子を配合した所謂導電ゴムで略球面状に成型されている。この導電ゴムは、感圧導電グレードと言われるものの他、一般のオン－オフスイッチに使用される安価な導電ゴムを使用することができる。
　図４は、第１基板に対向する第２基板に設けられた対向電極の配置の他の態様を示す図である。
　本実施の形態は、図３に示したような構成に限られず、Ｙ方向第１対向電極１２１、Ｙ方向第２対向電極１２２、Ｘ方向第１対向電極１２３及びＸ方向第２対向電極１２４を単一の電極として構成することもできる。
　この態様では、第２基板２０の主面上には、第１基板１０のＹ方向第１接点群１１，１２に対向するＹ方向第１対向電極１２１が設けられ、Ｙ方向第２接点群１３，１４に対向するＹ方向第２対向電極１２２が設けられている。また、Ｘ方向第１接点群１５，１６に対向するＸ方向第１対向電極１２３が設けられ、Ｘ方向第２接点群１７，１８に対向するＸ方向第２対向電極１２４が設けられている。
　図５は、導電ゴムの押圧荷重に対する抵抗特性を示す図である。
　図中の曲線ａは、感圧導電グレードの導電ゴムの特性を示す。このような導電ゴムは、押圧荷重が増加するにつれて抵抗が減少し、一定の安定抵抗ＲＯＮに漸近的に近づく。図中の曲線ｂは、オン－オフスイッチに使用される導電ゴムの特性を示す。このような導電ゴムは、押圧荷重が増加すると急峻に抵抗が減少してある安定抵抗ＲＯＮとなる。
　なお、ゴム硬度は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３タイプＡに規定された３５～８０度が好ましく、操作感からは４０度以上、耐久性からは７５度以下、トータルのバランスから４５～７０度の範囲に設定することがより好ましい。
　図６は、接点と対向電極の関係を示す図である。
　第２基板２０は、第１基板１０に対して変位可能に所定距離おいて支持されている。第２基板２０において、Ｙ方向第１対向電極１２１の第１対向電極２１は、第１基板１０に形成された第１接点群１１，１２を構成するＹ方向第１接点１１の第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂに対向するように形成されている。
　第２基板２０は、押圧時には、第１対向電極２１が押圧荷重に応じてＹ方向第１接点１１に対して押し付けられ、第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂ間を導通する。導電ゴムからなる第１対向電極２１がＹ方向第１接点１１に接触する面積は、ゴムの弾性力により押圧力に応じて増加する。
　したがって、第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂ間は、押圧力が所定値に達すると導通され、その後は押圧力に応じて抵抗値が減少するか、または所定値の安定抵抗ＲＯＮに達するとその値で留まる。
　なお、ここではＹ方向第１接点群１１，１２のうちＹ方向第１接点１１について第１対向電極２１との関係を示したが、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第２接点１２、Ｙ方向第２接点群１３，１４、Ｘ方向第１接点群１５，１６及びＸ方向第２接点群１７，１８についても、対応する対向電極２２～２８と同様の関係を有する。
　図７は、本実施の形態の座標入力装置の断面図である。
　この図は、図１に示した第１基板１０を直線Ｉ－Ｉで、図３に示した第２基板２０を直線II－IIで切断した断面に相当するものである。
　図７Ａは、押圧操作をしていない状態での座標入力装置の断面図である。第２基板２０は、第１基板１０に対して変位可能なように、ドーム状の弾性支持部材３１によって第１基板１０に対して所定距離をおいて支持されている。
　第１基板１０には、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１の第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂ、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第４接点１４の第１電極１４ａ及び第２電極１４ｂが形成されている。第２基板２０には、Ｙ方向第１接点１１に対向して対向電極２１、Ｙ方向第４接点１４に対向して第４対向電極２４が、それぞれ形成されている。
　弾性支持部材３１においては、第２基板２０を配置する反対側の面に、第２基板２０に対して押圧力を加えるために指などで操作可能な押圧部材３２が設けられている。
　このように押圧されていない状態では、対向電極は対向する第１及び第２電極から離間された状態で保持されるか、少なくとも僅少な押圧力で第１及び第２電極に接触するため、第１及び第２電極間は絶縁されているかまたは十分に高い抵抗値を示す。
　図７Ｂは、押圧操作をした状態での座標入力装置の断面図である。
　押圧部材３２に指１００などにより押圧力が加えられると、弾性支持部材３１は、弾性的に変形し、必要に応じて座屈することでクリック感を生じさせる。
　ここでは、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１の第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂが第１対向電極２１に接触し、第１電極１１ａと第２電極１２ａ間の抵抗は押圧力の増加に従い急速に減少し、やがて一定の安定抵抗ＲＯＮとなる。
　なお、この図３においては、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１及びＹ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第４接点１４について例示したが、このことは他の接点群に対しても同様である。
　図８は、他の態様の座標入力装置の断面図である。
　他の態様においては、第１基板１０及び第２基板２０の中央部に、それぞれ第１中央接点１９（第３の接点）及び中央対向電極２９が形成されている。第１中央接点１９は、第１電極１９ａ及び第２電極１９ｂから構成されている。このような中央部に設けられた接点及び対向電極１９，２９は、座標入力の操作開始を検出するために設けることができる。
　なお、このような入力操作の検出のための接点及び対向電極は、第１基板１０及び第２基板２０の中央部に限られず、外周部に設けることもできる。
　図９は、本実施の形態の座標入力装置の検出回路図を示す図である。
　この検出回路は、Ｙ方向座標検出部４０及びＸ方向座標検出部５０から構成されている。
　Ｙ方向座標検出部４０においては、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点４１（１１）及びＹ方向第２接点４２（１２）と第１ダミー抵抗４５とが並列接続され、その一端６１が第１スイッチ４７を介して接地レベルに接続され、他方がＹ方向共通電位線４９とされている。
　ここで、この回路図においては、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１及びＹ方向第２接点１２をスイッチと可変抵抗が直列接続された等価回路４１，４２で示し、対応関係を明らかにするために符号４１（１１）、４２（１２）で示すことにする。以下でも同様とする。
　また、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第３接点４３（１３）及びＹ方向第４接点４４（１４）が第２ダミー抵抗４６とが並列接続され、その一方がＹ方向共通電位線４９とされ、その他端６２が第２スイッチ４８を介して電源レベルに接続されている。
　ここで、第１スイッチ４７及び第２スイッチ４８をオンとした状態で、Ｙ方向共通電位線４９の電位を測定することで、Ｙ方向第１接点群１１，１２とＹ方向第２接点群１３，１４のオン抵抗比を検出することができる。または、いずれか一方の接点群がオフ状態では、対応するダミー抵抗４５，４６とオン状態の接点群の抵抗比を検出することができる。
　Ｘ方向座標検出部５０においては、Ｘ方向第１接点群１５，１６のＸ方向第１接点５１（１５）及びＸ方向第２接点５２（１６）と第３ダミー抵抗５５とが並列接続され、その一端６３が第３スイッチ５７を介して接地レベルに接続され、他方がＸ方向共通電位線５９とされている。
　また、Ｘ方向第２接点群１７，１８のＸ方向第３接点５３（１７）及びＸ方向第４接点５４（１８）が第４ダミー抵抗５６とが並列接続され、その一方がＹ方向共通電位線５９とされ、他端６４が第４スイッチ５８を介して電源レベルに接続されている。
　ここで、第３スイッチ５７及び第４スイッチ５８をオンとした状態で、Ｘ方向共通電位線５９の電位を測定することで、Ｘ方向第１接点群１５，１６とＸ方向第２接点群１７，１８のオン抵抗比を検出することができる。または、いずれか一方の接点群がオフ状態では、対応するダミー抵抗５５，５６とオン状態の接点群の抵抗比を検出することができる。
　なお、ダミー抵抗４５，４６，５５，５６は、安定抵抗ＲＯＮの値の１～３０倍とする。これより小さいと消費電力が増大し、大きいと絶縁状態から安定抵抗ＲＯＮに至るまでの過渡的な抵抗変化を捉えることが難しくなる。さらに、実用上、適切な出力レンジを得るために、より好ましくは２～６倍である。通常、安価なオン－オフ用の導電ゴムではＲＯＮは概ね０．３～１ｋΩであるため、１～３．３ｋΩを中心に設定する。
　これらＹ方向座標検出部４０のＹ方向共通電位線４９とＸ方向座標検出部５０のＸ方向共通電位線５９は、第５スイッチ３９を介して接続されている。上述のように、Ｙ方向座標検出部４０とＸ方向座標検出部５０において、ＸＹ座標を独立に検出する場合には、この第５スイッチ３９はオフとされている。
　本実施の形態の座標入力装置は、第５スイッチ３９をオンとしてＹ方向座標検出部４０のＹ方向共通電位線４９とＸ方向座標検出部５０のＸ方向共通電位線５９を接続することにより、既存の抵抗膜式タッチパネルのインターフェイスを転用することができる。
　すなわち、Ｙ方向座標検出部４０を例えばＹ側抵抗膜とし、Ｘ方向座標検出部５０をＸ側抵抗膜とし、Ｙ方向座標検出部４０に接続する第１スイッチ４７及び第２スイッチ４８、Ｘ方向座標検出部５０の接続する第３スイッチ５７及び第４スイッチ５８の組み合わせを交互にオン－オフし、Ｙ方向座標検出部４０とＸ方向座標検出部５０を切り替えることにより、所謂定電圧駆動方式の抵抗膜式タッチパネルと同様に簡便に入力座標を得ることが可能になる。
　具体的に、第１スイッチ４７及び第２スイッチ４８をオンとし、第３スイッチ５７及び第４スイッチ５８をオフとすることにより、Ｙ方向座標検出部４０がオン、Ｘ方向座標検出部５０がオフとなり、Ｙ方向共通電位線４９及びＸ方向共通電位線５９には、Ｙ方向の座標に関する電位が得られる。一方、第１スイッチ４７及び第２スイッチ４８をオフとし、第３スイッチ５７及び第４スイッチ５８をオンとすることにより、Ｙ方向座標検出部４０がオフ、Ｘ方向座標検出部５０がオンとなり、Ｙ方向共通電位線４９及びＸ方向共通電位線５９には、Ｘ方向の座標に関する電位が得られる。これらＹ方向共通電位線４９及びＸ方向共通電位線５９の電位を抵抗膜式タッチパネルのインターフェイスへの入力とすることができる。
　既存の抵抗膜式タッチパネルインターフェースを転用する場合は、Ｙ方向の測定では、第１スイッチ４７及び第２スイッチ４８をオン、第３スイッチ５７及び第４スイッチ５８をオフとし、Ｙ方向座標検出部４０の一端６１または他端６２でＹ側抵抗膜の電位差を測定する。Ｘ方向の測定では、第１スイッチ４７及び第２スイッチ４８をオフ、第３スイッチ５７及び第４スイッチ５８をオンとし、Ｘ方向座標検出部５０の一端６３または他端６４でＸ側抵抗膜の電位差を測定する。例えば、このような測定は、Ｙ方向座標検出部４０の一端６１とＸ方向座標検出部５０の一端６３の出力をＡ／Ｄコンバータ６７に供給することで行うことができる。
　なお、第５のスイッチ３９は、入力操作の開始を座標入力装置側で検出する必要がなければ省略することができる。この第５のスイッチ３９は、図８に示した第１中央接点１９及び中央対向電極２９で構成することもできる。
［第２の実施の形態］
　図１０は、座標入力装置の第２の実施の形態を示す図である。
　第２の実施の形態では、Ｙ方向座標検出部４０とＸ方向座標検出部５０を結ぶ第５スイッチ３９をオンとし、Ｙ方向座標検出部４０の一端６１を第１検出抵抗７２を介して定電流源７１を接続し、他端６２を直接に定電流源７１に接続する。また、Ｘ方向座標検出部５０の一端６３を第２検出抵抗７３を介して接地レベルに接続し、他端６４は直接に接地レベルに接続する。
　そして、Ｙ方向座標検出部４０の一端６１と他端６２の間の電位差を第１検出抵抗７２の両端の電位差を第１差動アンプ７４により検出することでＹ出力とする。また、Ｘ方向座標検出部５０の一端６３と他端６４の間の電位差を第２検出抵抗７３の両端の電位差を第２差動アンプ７５により検出することでＸ出力とする。
　この第２の実施の形態によると、Ｙ方向座標検出部４０とＸ方向座標検出部５０を切り替える必要がない。したがって、切り替えに伴うノイズが少なく、かつ動作周波数が低いため、導電ゴムとして般のオン－オフスイッチに使用される安価な導電ゴムのように接点の電流・電圧特性が非線形のものを使用した場合でも、安定した入力座標を得ることが可能である。
　このような第２の実施の形態も、既存の抵抗膜式タッチパネル用のインターフェイスを転用したものと同等の構成である。この場合のインターフェイスには、例えば定電流電源、第１及び第２検出抵抗７２，７３及び第１及び第２差動アンプ７４，７５が相当する。
　次に、本実施の形態の座標入力装置の動作について説明する。
　入力操作を行なっていない状態では、第１基板１０上のＹ方向第１接点群１１，１２、Ｙ方向第２接点群１３，１４、Ｘ方向第１接点群１５，１６及びＸ方向第２接点群１７，１８は、すべてオフの状態である。
　図７に示した押圧部材３２を押圧することにより、図１のＹ軸の負の領域のＹ方向第１接点群１１，１２に相当する部分に押圧力を加えると、第２基板２０が変位し、図３に示したＹ方向第１対向電極１２１がＹ方向第１接点群１１，１２に接触する。これによって、Ｙ方向第１接点群１１，１２の第１電極及び第２電極がそれぞれ導通し、押圧力にしたがってＹ方向第１対向電極１２１がＹ方向第１接点群１１，１２に接触する面積が増加するにつれて抵抗が減少し、やがて一定の安定抵抗ＲＯＮとなる。
　この状態で、押圧位置を原点Ｏに関して時計周り方向に移動すると、Ｙ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第２接点１２の抵抗が上昇し、やがてオフ状態となり、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第４接点１４がＹ方向第２対向電極１２２に接触し抵抗が減少する。さらに押圧位置を時計回り方向に移動するとやがてＹ方向第１接点群１１，１２のＹ方向第１接点１１がオフになり、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第３接点１３がＹ方向第２対向電極１２２に接触し、Ｙ方向第２接点群１３，１４のＹ方向第３接点１３及びＹ方向第４接点１４が同時にオンの状態となる。
　なお、ここではＹ方向第１接点群１１，１２及びＹ方向第２接点群１３，１４についての動作を説明したが、Ｘ方向第２接点群１５，１６及びＸ方向第２接点群１７，１８についての動作も同様である。
　この座標入力装置の出力電圧をＸＹ面内でプロットすると、各接点１１～１８の抵抗がＲＯＮになるような大きな力で環状の押圧部材３２を押圧し、図１の原点Ｏの周囲を円を描くようになぞるような操作を行なった場合、略四角形の図形が描かれた。一方、各接点１１～１８の抵抗がＲＯＮに至らない小さな力で同様に押圧部材３２をなぞる操作を行った場合、電圧は略円形の図形が描かれた。
　図１１に示すように、第１基板１０において直径１０ｍｍの円周上に直径３ｍｍの櫛歯状接点１１～１８を正八角形に配置した。第１基板１０に対向する第２基板２０上に、導電性のシリコンゴム８７Ｃ４０Ｐ（信越ポリマー製：ゴム硬度４５度）で曲率２．４ｍｍの対向電極を形成した。環状の押圧部材３２（図７参照）は、厚み０．９ｍｍのアクリル製とした。接点１１～１８の安定抵抗ＲＯＮは、荷重５００ｇｆのとき６００Ωであった。
　図９に示した検出回路を使用し、第１～第４ダミー抵抗４５，４６，５５，５６として３．３ｋΩを使用し、第５スイッチ３９をオンとしてＹ方向座標検出部４０のＹ方向共通電位線４９とＸ方向座標検出部５０のＸ方向共通電位線５９を接続した。
　そして、図１０に示した回路構成を適用し、第１検出抵抗７２及び第２検出抵抗７３をそれぞれ２０Ωとし、１ｍＡの定電流源７１を用いた。第１検出抵抗７２及び第２検出抵抗７３の両端の電位差を、内部抵抗１ｋΩ、差動利得２００倍の第１差動アンプ７４及び第２差動アンプ７５で検出し、それぞれＹ出力及びＸ出力とした。
　環状の押圧部材３２の表面を親指で強く押しながら、円を描くようになぞり、インターフェイスの出力をＸＹ面に表示した。その結果、図１２に示すような略四角形状の図形が観察された。
　一方、環状の押圧部材３２の表面を小指で弱く押しながら、円を描くようになぞり、インターフェイスの出力をＸＹ面に表示した。その結果、図１３に示すような略円周状の図形が観察された。
［第３の実施の形態］
　次に、櫛歯状接点を正四角形に配置し、その他は同様に座標入力装置を構成した入力を行なった。
　環状の押圧部材３２の表面を親指で強く押しながら、円を描くようになぞり、インターフェイスの出力をＸＹ面に表示した。その結果、図１４に示すようなＸＹ方向とは各辺の方向が異なるひし形状の図形が描かれた。また、ＸＹ方向の接点の切り替えに際しても波形に乱れが生じたことが観察されたが、座標データを得ることができた。
[その他の実施の形態]
　上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
　このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。
　本発明は、携帯端末などさまざまな電子機器における座標入力に使用することができる。
　１０　第１基板
　１１，１２　Ｙ方向第１接点群
　１３，１４　Ｙ方向第２接点群
　１５．１６　Ｘ方向第１接点群
　１７，１８　Ｘ方向第２接点群
　２０　第２基板
　２１～２８　第１～第８対向電極
　１２１　Ｙ方向第１対向電極
　１２２　Ｙ方向第２対向電極
　１２３　Ｘ方向第１対向電極
　１２４　Ｘ方向第２対向電極

Claims (12)

  1. 　主面にＸＹ直交座標系が設定され、原点を挟んでＹ方向に対向して配置されたＹ方向第１接点群及びＹ方向第２接点群と、原点を挟んでＸ方向に対向して配置されたＸ方向第１接点群及びＸ方向第２接点群とを有し、前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群が、それぞれＹ軸を挟んで対向する２個の接点を有し、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群が、それぞれＸ軸を挟んで対向する２個の接点を有し、前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群並びに前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群の各接点が、それぞれ第１電極及び第２電極を有する第１基板と、
    　前記第１基板に対向する主面に、前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群にそれぞれ対向して配置されたＹ方向第１対向電極及びＹ方向第２対向電極と、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群にそれぞれ対向して配置されたＸ方向第１対向電極及びＸ方向第２対向電極とを有する、前記第１基板に対して変位可能な第２基板とを有し、
    　前記Ｙ方向第１対向電極、前記Ｙ方向第２対向電極、前記Ｘ方向第１対向電極及び前記Ｘ方向第２対向電極は、前記第１基板に接触すると、それぞれ第１電極及び第２電極を電気的に導通し、かつ前記第１基板に接触する面積を可変できる弾性体からなることを特徴とする座標入力装置。
  2. 　前記Ｙ方向第１対向電極及び前記Ｙ方向第２対向電極は、それぞれＹ軸を挟んで対向する２個の対向電極を有し、前記Ｘ方向第１対向電極及び前記Ｘ方向第２対向電極は、それぞれＸ軸を挟んで対向する２個の対向電極を有することを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
  3. 　前記Ｙ方向第１接点群、前記Ｙ方向第２接点群、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群が含む２個の接点は、それぞれ並列に接続されることを特徴とする請求項１又は２記載の座標入力装置。
  4. 　前記Ｙ方向第１接点群、前記Ｙ方向第２接点群、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群に並列に抵抗を接続したことを特徴とする請求項３記載の座標入力装置。
  5. 　前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群は直列に接続され、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群は直列に接続されることを特徴とする請求項４記載の座標入力装置。
  6. 　前記Ｙ方向第１接点群、前記Ｙ方向第２接点群、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群のほかに第３の接点または接点群を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の座標入力装置。
  7. 　前記Ｙ方向第１対向電極、前記Ｙ方向第２対向電極、前記Ｘ方向第１対向電極及び前記Ｘ方向第２対向電極は、導電ゴムからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の座標入力装置。
  8. 　前記Ｙ方向第１接点群及び前記Ｙ方向第２接点群の各接点は、四角形を構成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の座標入力装置。
  9. 　前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群の各接点は、四角形を構成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の座標入力装置。
  10. 　前記Ｙ方向第１接点群、前記Ｙ方向第２接点群、前記Ｘ方向第１接点群及び前記Ｘ方向第２接点群の各接点は、円周又は楕円周上にあることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の座標入力装置。
  11. 　前記第１基板に対して前記第２基板を変位可能に支持する弾性支持部材をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の座標入力装置。
  12. 　前記第１電極及び前記第２電極は、櫛歯状であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の座標入力装置。
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