JPH04162122A - 位置検出装置 - 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】 【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−
っである位置検出装置に関する。

【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）
の座標を入力する際に用いられる位置検出装置として、
第６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ＢＩ。 Ｂ、が両側辺に設けられた面抵抗シート３１と、面抵抗
シー）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と導電体シート３２との間に複
数個介在されて面抵抗シート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３
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動作する。 まず、面抵抗シー）３１の両側辺に設けられた電極Ｂ　
＋　、　Ｂ　を間に電位差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８図に示すような
、第６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７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３Ｉと導電体シート
３２とは、第７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３Ｉが変
形して導電体シート３２と電気的に接触する。 上記導電体シート３２は処理装置３６に接続されている
か、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、導電体ンート３２の電位
は、位置指示器３４によって指示され１こ面抵抗シート
３１上のＸ＝ＸＱに位置しに点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１こ点Ｑの電位Ｖｑの値を基に、第８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か求められるのである。 第９図に示す位置検出装置は第６図に示す位置検出装置
を改良したしのである。すなわち、第６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、に並設し、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１０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６図に示す位置検出装置は、第８図に示すように
面抵抗シート３１上の傾斜電位の傾きか小さいため、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９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、高精度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】

上記目的を達成するため、この発明は、位置指示器によ
って指示された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、上記面抵抗シート上に設けられた複数
の点電極と、上記面抵抗シートと向かい合わせにスペー
サを介して並設された導電体シートと、上記面抵抗シー
ト上に設けられた複数の点電極のうちの一つの電極を切
り替え選択する切替回路と、上記面抵抗シート上に設け
られた２以上の点電極が上記切替回路によって一つずつ
順次選択されると共に、上記位置指示器を押圧すること
によって指示された上記面抵抗シート上における指示点
が上記導電体シートに接触すると、上８己面抵抗シート
上における上記選択された２以上の点電極と上記指示点
との間の抵抗値を所定の手順によって順次測定して上記
点電極と指示点との間の距離を算出し、この算出された
上記２以上の点電極と指示点との距離に基づいて上記面
抵抗シート上における上記位置指示器によって指示され
た指示点の位置を算出する位置算出部を備えたことを特
徴としている。

【作用】 面抵抗シート上に設けられた複数の点電極のうちの２以
上の点電極が切替回路によって一つずつ順次選択される
と共に、位置指示器が押圧されることによって指示され
た上記面抵抗シート上における指示点が導電体シートに
接触する。そうすると、位置算出部によって、まず先に
選択されに上記点電極と上記指示点との間の抵抗値が所
定の手順によって測定されて上記点電極と指示点との間
の距離が算出される。さらに、同様にして、次に選択さ
れた上記点電極と上記指示点との間の抵抗値か所定の手
順によって測定されて上記点電極と指示点との間の距離
が算出される。 こうして、面抵抗シート上における２以上の点電極から
上記指示点までの距離が算出されることによって、上記
面抵抗シート上における指示点の位置が決定されるので
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構成図である。 隣合った両隅に点電極り、あるいは点電極り、が設けら
た面抵抗ンートｌと、面抵抗シートｌ上に設けられた２
つの点電極り、、Ｄ、をスイッチによって切り替え選択
する切替回路２と、面抵抗シートｌの点電極り、、Ｄ、
側に向かい合わせに併設された導電体シート４と、上記
２つの点電極り、、Ｄ。 のうち切替回路２によって選択されたいずれか一方と導
電体ンート４とに接続される電源３と、面抵抗シートｌ
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設けられたスペーサ５，５
．　と（うち、２つのスペーサ５，５は点電極り、およ
び点電極り、と導電体ンール４との間に設置）、導電体
シート４と電源３との間に介在する固定抵抗６と、固定
抵抗６の両端電圧Ｖｓを測定して位置指示器８の押圧に
よって指示された指示点Ｐと切替回路２によって選択さ
れた点電極Ｄ１あるいは点電極り７間の抵抗を算出し、
位置指示器８によって指示された面抵抗シートｌ上の位
置を算出する処理回路７から概略構成されている。 上記導電体ンート４は固定抵抗６を介して電源３に接続
されているが電流は流れていないので、導電体シート４
の全面は一様に電源電圧Ｖｉとなっている。 上記構成の位置検出装置は次のように操作される。 第２図（ａ）から第２図（ｂ）にかけて示しているよう
に、面抵抗シートｌ上の一意Ｐを位置指示器８て抑圧す
る。そうすると、スペーサ５．５．・・にょって導電体
シート４から離されていた面抵抗シートＩは、位置指示
器８の圧力によって変形して点Ｐの位置で導電体ンート
４と接触する。このとき、例えばスイッチ２ａを“オン
”として点電極り、を電源３に接続し、点電極り、は電
気的に浮いた状態にしておくと、電源３−固定抵抗６→
導電体シート４−導電体シールと面抵抗ンートｌとの接
点Ｐ−点電極り、−電源３の順に電気が流れ、固定抵抗
６の両端に電位差Ｖｓが生じる。 この場合、固定抵抗６の抵抗値Ｒｆと、上記指示点Ｐと
点電極Ｄ１との間の抵抗値Ｒ１と、電源電圧Ｖｉと、固
定抵抗６の両端電圧Ｖｓとの間には次式の関係が成立す
る。 Ｒ，＝（（Ｖｉ／Ｖｓ）　−１）Ｒ１ そこで、固定抵抗６の両端電圧Ｖｓを測定することによ
って、位置指示器８による指示点Ｐと点電極り３間の抵
抗値Ｒ４は一意に求まることが分かる。また、面抵抗シ
ート１上における２点間の距離と抵抗値との関係は適当
な関数で表現できる。 したがって、まず切替回路２におけるスイッチ２ａを“
オン”にして位置指示器８による指示点Ｐと点電極Ｄ１
間の抵抗値Ｒ１を処理回路７によって求める。そして更
に、この抵抗値Ｒ１に基づいて指示点Ｐと点電極Ｄ１と
の距離り、を算出する。次に、切替回路２におけるスイ
ッチ２ｂを“オン”にして位置指示器８による指示点Ｐ
と点電極Ｄｔ間の抵抗値Ｒ７を求める。そして更に、こ
の抵抗値Ｒ１に基づいて指示点Ｐと点電極Ｄ１との距離
り。 を算出する。 一方、上記指示点Ｐの面抵抗シートｌ上における座標は
、点電極Ｄ１を中心とした半径Ｌ１の円と点電極り、を
中心とした半径り、の円との交点として一意に決まる。 こうして、指示点Ｐに対する２つの点電極り、、Ｄ、か
らの距離を求めることによって、面抵抗シート１上にお
ける指示点Ｐの位置を特定できるのである。し１こがっ
て、上述のようにして、指示点Ｐと画点電極り、、Ｄ、
との間の距離り、、Ｌ、を求めることによって、面抵抗
シートｌ上における位置指示器８によって指示された指
示点Ｐの位置が正確に検出できるのである。 すなわち、上記処理回路７で上記位置算出部を構成する
のである。 上記実施例とは異なる次の実施例においては、上記実施
例を応用して更に精度よく指示点の位置を検出するもの
である。 第３図において、この位置検出装置は、複数の点電極Ｄ
１．〜Ｄｍｎが格子点状に設けられた面抵抗シート１１
と、この面抵抗シート１１に設けられた点電極Ｄ　＋１
〜Ｄ＋＋＋ｎを切り替え選択する切替回路１２．１２．
・・・と、面抵抗シート１１の点電極ＤＩｌ〜Ｄｍｎ側
に向かい合わせに併設された導電体シート１４と、上記
複数の点電極Ｄ　＋＋−Ｄｍｎのうち切替回路１２．１
２．・・によって選択された一つの点電極と導電体シー
ト１４とに接続される電源１３と、面抵抗シート１１に
複数個設けられた点電極Ｄ　Ｉ　ｌ〜ＤＩｉｎと導電体
シート１４との間に介在されて両者を電気的に無接触状
態に保つスペーサ＋５゜１５、−・・と、導電体シート
１４と電源１３との間に介在する固定抵抗１６と、固定
抵抗１６の両端電圧Ｖｓを測定して位置指示器１８の押
圧によって指示され１ご指示点Ｑと切替回路１２によっ
て選択された点電極との間の抵抗を算出し、位置指示器
１８によって指示された面抵抗シートｌｌ上の位置を算
出する処理回路１７から概略構成されている。 上記構成の位置検出装置は、以下に述へる２つのステッ
プによって操作する。 まず、第１のステップでは、第４図に示すように、隣合
った両隅に設けられた点電極Ｄ　１１および点電極り、
ｎを切替回路１２，１２．・・・によって一つずつ順次
選択して、第３図における処理回路１７によって求めら
れる固定抵抗１６の両端電圧Ｖｓに基づいて、点電極Ｄ
　１１と位置指示器１８によって指示された指示点Ｑと
の間の抵抗値および点電極り、ｎと指示点Ｑとの間の抵
抗値を順次水める。 そして、上記２つの抵抗値に基づいて指示点Ｑの点電極
Ｄ　Ｉ＋と点電極り、ｎとからの距離を求めて、指示点
Ｑの概略位置を求める。 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指示点Ｑ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
求めた指示点Ｑの概略位置に近い複数個の点電極（例え
ば、Ｄ（ｋ、Ｑ）、Ｄ（ｋ、Ｑ＋１）。 Ｄ　（ｋ＋１．Ｑ）の３点の点電極）を一つずつ順次選
択し、上述と同様にして上記夫々の点電極Ｄ　（ｋ、１
２）、　Ｄ　（ｋ。 Ｃ＋１）、Ｄ　（ｌｔ＋１．１２）と指示点Ｑとの距離
を算出する。 そして、得られた指示点Ｑに関する上述の３つの距離に
基づいて、面抵抗シート１１上における指示点Ｑの位置
を３通り算出する。そして、こうして３通り求められた
指示点Ｑに係る位置を平均することによって、位置指示
器１８によって指示された面抵抗シー）１１上の指示点
Ｑの位置をより正確に決定するのである。 すなわち、本実施例は、第１のステップにおいて、第４
図に示すように面抵抗シート１１上に格子点状に設けら
れた点電極のうち、間隔をおいて選択された２つの点電
極Ｄ　＋　＋　、Ｄ　１　ｎに基づいて指示点Ｑの概略
位置を求める。そうした後、第２のステップにおいて、
第４図に示すように指示点Ｑの概略位置に近い複数の点
電極に基づいて、上記面抵抗シート１１上における指示
点Ｑの位置を複数回算出し、その平均値をもって指示点
Ｑの正確な位置を求めるものである。 上記複数の点電極を有する位置検出装置においては、位
置指示器１８によって面抵抗シートｌｌ上に指示された
指示点Ｑの位置を、所定時間間隔で時系列的に連続して
検出する場合には次のようにする。 すなわち、数回前に連続して検出した指示点Ｑの位置に
基づく指示点Ｑの位置ベクトルの変化を基にして、次の
指示点Ｑの位置検出の際における第２のステップで用い
るのに最適な３つの点電極を予測するのである。そして
、この予測された３つの点電極を用いて次回の指示点Ｑ
の位置検出を行うのである。こうすることによって、１
回目の指示点Ｑの位置検出の際には上述の第１のステッ
プを実施する必要はあるが、２回目以降の指示点Ｑの位
置検出の際には第１のステップを省略できる。その結果
、連続位置検出の際における検出速度を上げることかで
きるのである。 上記実施例における第２のステップにおいては、第１の
ステップにおいて面抵抗シート１１上に求められた概略
位置の近くに３つの点電極を設定しているか、この数に
限定されるものではない。 上記実施例における切替回路２．１２は面抵抗シート１
．１１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か、マルチプレクサ等
によっても簡単に構成できる。 上記実施例においては、固定抵抗７．１７の両端電圧を
測定することによって、上記点電極と指示点との間の抵
抗値を得るようにしているが、他の方法によって上記点
電極と指示点との間の抵抗値を得るようにしてもよい。

【発明の効果】

以上より明らかなように、この発明の位置検出装置は、
面抵抗シート上に複数の点電極を設け、切替回路によっ
て上記複数の点電極のうち２以上の点電極を一つずつ順
次選択する。そして、位置算出部は、順次選択される一
つの点電極と位置指示器によって指示された指示点との
距離をその間の抵抗値に基づく所定の手順によって算出
する。 その結果、２以上の点電極と上記指示点との距離か求め
られ、この求められた距離に基づいて上記面抵抗シート
上における指示点の位置が決定できる。 したがって、上記面抵抗シート上に形成される傾斜電位
に基づく位置検出分解能には関係無く、位置指示器によ
って指示された面抵抗シート上の位置を高精度で効率の
良く検出できる。

【図面の簡単な説明】

第を図はこの発明の位置検出装置における〜実施例の構
成図、第２図は第１図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１こ際における面抵抗
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位置検出装置の構成図、第４図は
第３図の位置検出装置による第２のステップ時における
点電極の選択例の一例を示す図、第５図は第３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６図は
従来の位置検出装置における構成図、第７図は第６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８
図は第６図における電極間の傾斜電位を示す図、第９図
は第６図とは異なる従来例における面抵抗シートを示す
図、第１Ｏ図は第９図に示す面抵抗シートにおける各電
極間の傾斜電位を示す図である。 １．１１・・・面抵抗シート、 ２．１２　・切替回路、　　　　３．１３・・電源、４
．１４・・・導電体シート、　　５．１５・・・スペー
サ、６．１６・・・固定抵抗、　　　７，１７・・処理
装置、８．１訃・・位置指示器、 Ｄ＋　〜Ｄ！、Ｄｌｌ　〜Ｄｍｎ＝−１［極。 第１図 第２図 ５５　　　４５　コ 第６図 第７図 ｆｆｌＢ図 第９図 第１０図 雷イｉ差　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置指示器によって指示された面抵抗シート上の
   位置を検出する位置検出装置において、上記面抵抗シー
   ト上に設けられた複数の点電極と、 上記面抵抗シートと向かい合わせにスペーサを介して並
   設された導電体シートと、 上記面抵抗シート上に設けられた複数の点電極のうちの
   一つの点電極を切り替え選択する切替回路と、 上記面抵抗シート上に設けられた２以上の点電極が上記
   切替回路によって一つずつ順次選択されると共に、上記
   位置指示器を押圧することによって指示された上記面抵
   抗シート上における指示点が上記導電体シートに接触す
   ると、上記面抵抗シート上における上記選択された２以
   上の点電極と上記指示点との間の抵抗値を所定の手順に
   よって順次測定して上記点電極と指示点との間の距離を
   算出し、この算出された上記２以上の点電極と指示点と
   の距離に基づいて上記面抵抗シート上における上記位置
   指示器によって指示された指示点の位置を算出する位置
   算出部を備えたことを特徴とする位置検出装置。