JPH04162121A - 位置検出装置および位置検出方法 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、コンピュータ等のＯＡ機器の入力装置の一
つである位置検出装置および位置検出方法の改良に関す
る。

【従来の技術】

従来、上記ＯＡ機器の入力装置においである点（位置）
の座標を人力する際に用いられる位置検出装置として、
第５図に示すようなものがある。この位置検出装置は、
電源３５に接続された電極Ｂ、。 Ｂ、が両側辺に設けられた面抵抗シート３１と、面抵抗
ンー）３１に向かい合わせに併設された導電体シート３
２と、面抵抗シート３１と導電体ンート３２との間に複
数個介在されて面抵抗ンート３１と導電体シート３２と
を電気的に無接触状態に保つスペーサ３３，３３．・・
・と、導電体シート３２等からの信号を処理する処理装
置３６とから概略構成されている。 上記構成の位置検出装置は次のように動作する。 まず、面抵抗シート３１の両側辺に設けられた電極Ｂ、
、Ｂ、間に電位差Ｖｓが与えられる。このとき、面抵抗
シート３１上には、例えば第７図に示すような、第５図
におけるＸ方向への位置に比例した傾斜電位が表れたと
する。この状態において位置指示器３４によって面抵抗
シート３１上の一点Ｑが押圧されると、第６図（ａ）に
示すようにスペーサ３３，３３．・・によって電気的に
離れていた面抵抗シート３１と導電体ンート３２とは、
第６図（ｂ）に示すように位置指示器３４によって押圧
された位置Ｑにおける面抵抗シート３１が変形して導電
体ンート３２と電気的に接触する。 上記導電体ンート３２は処理装置３６に接続されている
が、この処理装置３６の入力インピーダンスは十分高く
設定されている。したがって、導電体シート３２の電位
は、位置指示器３４によって指示された面抵抗シート３
１上のＸ＝Ｘｑに位置した点Ｑの電位差Ｖｑと等しい値
となる。 そこで、上記導電体シート３２を介して処理装置３６に
入力された点Ｑの電位Ｖｑの値を基に、第７図に示すよ
うなＸ方向の位置と電位差の関係から、求められた電位
差ＶＱから位置指示器３４によって指示された位置のＸ
方向の座標ＸＱが求められるのである。 第８図に示す位置検出装置は第５図に示す位置検出装置
を改良したものである。すなわち、第５図における面抵
抗シート３１の両側辺に設けられた電極Ｂ、、Ｂ、間に
複数の電極Ｂ３〜Ｂｎを電極Ｂ１゜Ｂ、に並役し、この
並設された電極Ｂ、〜Ｂｎによって面抵抗シート３１を
幾つかの領域に分ける。そして、各領域の両端部の電極
に順次電位差を加えていき、各領域内での傾斜電位の勾
配を第９図に示すように大きくするのである。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記各従来の位置検出装置には次のよう
な問題がある。 まず第５図に示す位置検出装置は、第７図に示すように
面抵抗シー）３１上の傾斜電位の傾きが小さいため、Ｘ
方向における２点識別可能距離を細かくできず、位置検
出の分解能は低いという問題がある。 また、第８図に示す位置検出装置は、各領域内での傾斜
電位は大きくなり位置検出の分解能は高くなるが、各領
域内における傾斜電位を算出する際に、複数の電極を総
て操作して行くので検出時間が長くなり、単位時間当た
りの座標検出数が少なくなるという問題がある。 そこで、この発明の目的は、高い分解能で効率良く指示
座標位置を検出できる位置検出装置を提供することにあ
る。

【課題を解決するための手段】

上記目的を連成するため、第１の発明は、面抵抗シート
の両側辺に設けた電極間に電位差を与えて上記面抵抗シ
ート上に傾斜電位を生じさせ、位置指示器で上記面抵抗
シート上の位置を指示することによって発生した電位差
を処理装置で検出することによって、上記位置指示器で
指示された上記面抵抗シート上の位置を検出する位置検
出装置ニオいて、上記面抵抗シートにおける両側辺に設
けられた電極間に並設された複数の電極と、上記面抵抗
シート上に並設された複数の電極のうち２つの電極を切
り替え選択して電位差供給回路に接続し、上記面抵抗シ
ート上における上記選択された２つの電極間に電極の間
隔に応じた傾斜の傾斜電位を生じさせる切替回路を備え
たことを特徴としている。 また、第２の発明の位置検出方法は、第１発明の位置検
出装置を用いて、最初に、上記面抵抗シ−ト上の両側辺
に設けられた２つの電極を上記切替回路によって選択し
て上記両側辺に設けられた広い電極間に緩い傾斜の傾斜
電位を生じさせて低い位置検出分解能を得、上記位置指
示器によって指示された上記面抵抗シート上の概略位置
を簡単にかつ効率良く検出し、次に、検出された上記面
抵抗シート上の概略位置を挟む隣接した電極を上記切替
回路によって選択して上記隣接した狭い電極間に急な傾
斜の傾斜電位を生じさせて高い位置検出分解能を得、上
記位置指示器によって指示された上記面抵抗シート上の
正確な位置を検出するようにしたことを特徴としている
。

【作用】

第１の発明では、面抵抗シートにおける両側辺に設けら
れた電極間に並設された複数の電極のうち２つの電極が
切替回路によって切り替え選択されて電位差供給回路に
接続される。そして、上記面抵抗シート上における上記
選択された２つの電極間に電極の間隔に応じた傾斜の傾
斜電位が形成される。 そうすると、位置指示器によって上記面抵抗シート上の
位置が指示されることによって発生した電位差が処理装
置によって検出され、その検出された電位差に応じて上
記位置指示器Ｊこよって指示された上記面抵抗シート上
の位置が、面抵抗シート上に設けられた傾斜電位の傾斜
に応じた精度で検出される。 したがって、求める上記面抵抗シート上の位置の検出精
度に応じた間隔の２つの電極を切替回路によって選択す
ることによって、上記位置指示器によって指示された面
抵抗シート上の位置が所望の精度で検出できるのである
。 また、第２の発明によれば、上記第１の発明を用いて、
最初に上記面抵抗シートの両側辺に設けられた広い間隔
の電極が上記切替回路によって選択されて緩やかな傾斜
の傾斜電位が形成される。 そして、上記位置指示器によって指示された位置の概略
位置が低い位置検出分解能によって簡単に効率良く求め
られる。そうすると、次に、上記求められた面抵抗シー
ト上における概略位置を挟む隣接した狭い間隔の電極が
上記切替回路によって選択されて急な傾斜の傾斜電位が
形成される。そして、急な傾斜の傾斜電位による高い位
置検出分解能によって、上記位置指示器によって指示さ
れた面抵抗シート上における位置が正確に求められるの
である。

【実施例】

以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第１図はこの発明の位置検出装置の斜視図である。 両側辺に電極Ａ、、Ａ、が設けられると共に、この電極
Ａ、、Ａ、の間に複数の電極Ａ、〜Ａｎを電極Ａ　Ｉ、
　Ａ　！に並設した面抵抗シートｌと、面抵抗シート１
上に設けられた複数の電極Ａ１〜Ａｎを切り替え選択す
る切替回路２と、面抵抗シート１上に設けられた複数の
電極Ａ１〜Ａｎ間に電位差を与える電位差供給回路３と
、面抵抗シート１に向かい合わせに併設された導電体ン
ート４と、面抵抗ン−１−１と導電体シート４との間に
複数個介在されて両者を電気的に無接触状態に保つため
に上記電極Ａ、−Ａｎと伝導体ンート４との間に設けら
れたスペーサ５，５．・・・と、導電体シート４から入
力される電位に基づいて位置指示器７の位置を算出する
処理装置６とから概略構成されている。 上記構成の位置検出装置は次のように２つのステップで
操作する。 まず、第１のステップでは、第２図（ａ）に示すように
上記各電極Ａ、−Ａｎと導電体シート４との間に各スペ
ーサ５，５．・・・を設けるようにしているので、各電
極ＡＩ−Ａｎは電気的に浮いた状態となっている。この
状態で電極Ａ、、Ａ、へ電気を供給するために切替回路
２におけるスイッチ２　ａ、　２　ｂを“オン“にする
ことによって両側辺の電極Ａ、、Ａ□に電位差Ｖａを与
え、面抵抗シートｌ上に第４図（ａ）に示すような傾斜
電位を発生させるのである。 この状態で、第２図（ｂ）に示すように、面抵抗シート
ｌ上の一点Ｐを位置指示器７で押圧する。 そうすると、面抵抗シートｌにおける位置指示器７で押
圧された一点Ｐは導電体シート４に接触す上記導電体シ
ート４は処理装置６に接続されているが、この処理装置
６の入力インピーダンスは十分高く設定されている。し
たかって、導電体シート４の電位は、位置指示器７によ
って押圧された面抵抗シート１上のｘ−Ｘｐに位置した
点Ｐの電位差ｖｐと等しい値となる。そこで、上記導電
体シート４を通して処理装置６に入力された点Ｐの電位
差Ｖｐの値を基に、第４図（ａ）に示すようなＸ方向の
位置と電位差の関係から、電位差ＶｐからＸ方向の点Ｐ
の概略位置を求めるのである。 次に、第２のステップに入り、上記第１のステップにお
いて概略位置を求めた点Ｐの位置の正確な位置を求める
のである。すなわち、上記第１のステップによって求め
た点Ｐの概略位置を間に挟む電極Ａ　ｋ、　Ａ　ｋ−１
を選択してスイッチ２ｃ、２ｄを“オン”にすることに
よって、上記２つの電極Ａｋ。 Ａ　ｋ−１の間に電位差ｖｂを与え、第４図（ｂ）に示
すような傾斜電位を発生させるのである。この場合、他
の電極Ａ、〜Ａｋ−２，Ａｋ＋１〜Ａｎは上述のように
電気的に浮いた状態にして点Ｐの位置の特定に影響のな
いようにしておくのである。 この場合、第４図（ｂ）に示すように、２つの電極Ａｋ
、Ａｋ−１の間は狭いので、電極Ａｋ、Ａｋ−１の間に
は非常に大きな傾きの傾斜電位を得ることができる。し
たがって、Ｘ方向における２点識別可能距離を細かくで
き、位置検出の分解能を高くできるのである。この状態
において得られた導電体シート４における点Ｐの電位■
ｐ゛を処理装置６に入力し、第４図（ｂ）に示すような
Ｘ方向の位置と電位差の関係から点Ｐの１確な位置を求
めるのである。 すなわち、本実施例は、第１のステップにおし）て、第
５図に示す従来例における第７図に示すような傾きの小
さな傾斜電位（すなわち、低い検出位置分解能）によっ
て、位置指示器７で指示された点Ｐの概略位置を効率的
にかつ簡単に求める。 そうした後、第２のステップにおいて、第８図に示す従
来例における第９図に示すような傾きの大きな傾斜電位
によって高い検出位置分解能を得、上記点Ｐの正確な位
置を求めるものである。 その際に、第２のステップにおいては、既に分かってい
る点Ｐの概略位置を挟む２つの電極間にのみ電位差を生
じさせるので、第８図の従来例の場合のように複数の電
極を総て操作する必要かなく、短時間に点Ｐの座標を求
めることができるのである。 上記実施例における面抵抗シート１上に設けられた電極
Ａ、〜Ａｎは総て一方向に並設されている。 したがって、上記面抵抗ンート１では位置指示器７によ
って指示された点Ｐの一方向（第１図におけるＸ方向）
での位置が分かるだけである。 そこで、本実施例における面抵抗シー）１を以下に述べ
るように用いて、二次元の座標検出を行うようにしても
よい。すなわち、第３図に示す実施例においては、上記
構成の面抵抗シートｌａと１ｂとを、各電極の方向が直
交するようにスペーサを介して重ね合わせるのである。 つまり、第１図および第２図における面抵抗シートｌは
第３図における面抵抗シートｌａであり、第１図および
第２図における導電体シート４が第３図における面抵抗
シートＩｂである。そして、位置指示器によって指示さ
れた点の第３図におけるＸ方向の座標を検出する際には
、面抵抗ンートＩａに傾斜電位を与える一方、面抵抗シ
ートｌｂを上記導電体シートとして作用させる。また、
Ｘ方向の座標を検出する際には、面抵抗ンー）１ａを導
電体シートとして作用させる一方面抵抗シートＩｂに傾
斜電位を与える。こうして、上記両動作を時分割するこ
とによって、二次元の座標検出を正確に効率良く行うこ
とができるのである。 上記実施例においては面抵抗シート１上における電極Ａ
、、Ａ、間の電位差Ｖａと他の電極Ａｋ、Ａｋ−１間の
電位差ｖｂとは等しい値であっても何等差し支えない。 上記実施例において、第１のステップでの電極Ａ、、Ａ
、間における傾斜電位の傾斜方向と、第２のステップで
の電極Ａｋ−１．Ａｋ間における傾斜電位の傾斜方向と
は、必ずしも同じ方向でなくともよい。 上記実施例における面抵抗シートＩ上の各電極Ａ１〜Ａ
ｎはスペーサ５．５．・・・上に設けて、通電されない
電極は電気的に浮いた状態になるようにしている。しか
しながら、各電極を電気的に浮かす方法は上記実施例に
限定されるものではない。 上記実施例における切替回路２は面抵抗シート１上に設
けられた各電極に電気を入り切りするための多数のスイ
ッチで構成しているが、マルチプレクサ等によっても簡
単に構成できる。

【発明の効果】

以上より明らかなように、第１の発明の位置検出装置は
、両側辺に電極を有する面抵抗シートにおける上記電極
の間に複数の電極を並設し、この並設された複数の電極
のうち２つの電極を切替回路によって切り替え選択して
、上記面抵抗シート上に選択された２つの電極間の間隔
に応じた傾斜の傾斜電位を生成するようにしたので、上
記面抵抗シート上における位置を検出する精度に応じた
間隔の２つの電極を選択することによって、上記位置指
示器によって指示された位置を所望の精度で検出できる
。 また、第２の発明の位置検出方法は、第１の発明の位置
検出装置を用いて、まず第１のステップで、両側辺に電
極を有する面抵抗シートにおける上記両側辺に設けられ
た間隔の広い２つの電極を切替回路によって選択して、
面抵抗シート１上の選択された２つの広い電極間に応じ
た緩い傾斜の傾斜電位を作成する。そして、上記位置指
示器によって指示された座標位置を低い位置検出分解能
によって簡単に短時間に効率良く検出する。 次に、第２のステップで、上述のようにして検出された
概略位置を挟む隣接する狭い間隔の電極を上記切替回路
によって選択して、選択された２つの狭い電極間に急な
傾斜の傾斜電位を生成する。 そして、急激な傾斜電位による高い位置検出分解能によ
って上記位置指示器によって指示された位置を正確に検
出する。 すなわち、上述の第１のステップと第２のステップとを
併用することによって、高い位置検出分解能で効率良く
指示座標位置を検出できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の位置検出装置における一実施例の構
成図、第２図は第１における面抵抗シート上の所定の位
置を位置指示器によって押圧した際における面抵抗シー
トおよび導電体シートの断面図、第３図は第１図と異な
る実施例における面抵抗シートの説明図、第４図は上記
各実施例における第１のステップおよび第２のステップ
における電極間の傾斜電位を示す図、第５図は従来の位
置検出装置における構成図、第６図は第５図における面
抵抗シートおよび導電体シートの断面図、第７図は上記
従来例における電極間の傾斜電位を示す図、第８図は第
５図とは異なる従来例における面抵抗シートを示す図、
第９図は第８図に示す面抵抗シートにおける各電極間の
傾斜電位である。 １・・・面抵抗シート、　　　２・・・切替回路、３・
・電位差供給回路、　　　４・・・導電体シート、５・
・・スペーサ、　　　　　６・・・処理装置、７・・・
位置指示器、　　　　Ａ、〜Ａｎ・・・電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）面抵抗シートの両側辺に設けた電極間に電位差を
   与えて上記面抵抗シート上に傾斜電位を生じさせ、位置
   指示器で上記面抵抗シート上の位置を指示することによ
   って発生した電位差を処理装置で検出することによって
   、上記位置指示器で指示された上記面抵抗シート上の位
   置を検出する位置検出装置において、 上記面抵抗シートにおける両側辺に設けられた電極間に
   並設された複数の電極と、 上記面抵抗シート上に並設された複数の電極のうち２つ
   の電極を切り替え選択して電位差供給回路に接続し、上
   記面抵抗シート上における上記選択された２つの電極間
   に電極の間隔に応じた傾斜の傾斜電位を生じさせる切替
   回路を備えたことを特徴とする位置検出装置。
2. （２）請求項１に記載の位置検出装置を用いて、最初に
   、上記面抵抗シート上の両側辺に設けられた２つの電極
   を上記切替回路によって選択して上記両側辺に設けられ
   た広い電極間に緩い傾斜の傾斜電位を生じさせて低い位
   置検出分解能を得、上記位置指示器によって指示された
   上記面抵抗シート上の概略位置を簡単にかつ効率良く検
   出し、次に、検出された上記面抵抗シート上の概略位置
   を挟む隣接した電極を上記切替回路によって選択して上
   記隣接した狭い電極間に急な傾斜の傾斜電位を生じさせ
   て高い位置検出分解能を得、上記位置指示器によって上
   記指示された面抵抗シート上の正確な位置を検出するよ
   うにしたことを特徴とする位置検出方法。