JPH04162123A

JPH04162123A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH04162123A
Application number: JP2289436A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Nozaki; 野崎　清広; Hitoshi Koino; 仁濃野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1992-06-05

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に関する。

【従来の技術】

近年、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５図に示すようなものがある。この位置検出装置は、
複数の点電極Ｅ、〜Ｅｍｎが格子点状に設けられた面抵
抗シート２１と、この面抵抗シート２１に設けられた点
電極Ｅ　＋　ｌ−Ｅ　ｔａｎを切り替え選択する切替回
路２２，２２．・・・と、面抵抗シート２１の点電極Ｅ
　ＩＩ〜Ｅｍｎ側に向かい合わせに併設された導電体シ
ート２４と、上記複数の点電極Ｅｌｌ〜Ｅａｒｎのうち
切替回路２２，２２．・・・によって選択された一つの
点電極と導電体シート２４とに接続される電源２３と、
面抵抗シート２１に複数個設けられた点電極Ｅｌｌ〜Ｅ
＋ａｎと導電体シート２４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２５，２５．・・・と
、導電体シート２４と電源２３との間に設けられた固定
抵抗２６と、固定抵抗２６の両端電圧Ｖｓを測定して位
置指示器２８の押圧によって指示された指示点Ｑと切替
回路２２によって選択された点電極との間の抵抗値を算
出し、位置指示器２８によって指示された面抵抗シート
２１上の指示点Ｑの位置を算出する処理回路２７から概
略構成されている。上記導電体シート２４は固定抵抗２６を介して電源２３
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２４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６図（ａ）から第６図（ｂ）にかけて示しているよう
に、面抵抗シート２１上の一意Ｑを位置指示器２８で押
圧する。そうすると、スペーサ２５．２５、・・・によ
って導電体シート２４から離されていた面抵抗シート２
１は、位置指示器２８の圧力によって変形して点Ｑの位
置で導電体シート２４と接触する。このとき、例えばス
イッチ２２ａ（第５図参照）を“オン”として点電極Ｅ
　ｌ　１を電源２３に接続し、他の総ての点電極を電気
的に浮いた状態にしておくと、電源２３−固定抵抗２６
−導電体ノート２４−導電体シート２４と面抵抗ノート
２１との接点Ｑ−点電極Ｅ　Ｉ　＋＝電源３の順に電気
か流れ、固定抵抗２６の両端に電位差Ｖｓか生しる。この場合、固定抵抗２６の両端電圧Ｖｓを測定すること
によって、第７図に示すような指示点Ｑと点電極Ｅ　ｌ
　１間の抵抗値Ｒ０は、次式％式％）によって一意に求まる。また、面抵抗シート２１上にお
ける指示点Ｑと点電極Ｅ　ｌ　１との２点間の距離り、
と抵抗値Ｒ１との関係は適当な関数で表現できる。したがって、例えば、まず切替回路２２におけるスイッ
チ２２ａを“オン”にして位置指示器２８による指示点
Ｑと点電極Ｅｌ１間の抵抗値Ｒ８を処理回路２７によっ
て求める。そして更に、この抵抗値に基づいて指示点Ｑ
と点電極Ｅ、との距離Ｌ１を算出する。次に、切替回路
２２におけるスイッチ２２ｂを“オン”にして位置指示
器２８による指示点Ｑと点電極Ｅｔｎ間の抵抗値Ｒ２を
求める。そして更に、この抵抗値に基づいて指示点Ｑと点電極Ｅ
１１との距離り、を算出する。一方、上記指示点Ｑの面抵抗シート２１上における座標
は、点電極Ｅ　１１を中心とした半径り、の円と点電極
Ｅ、ｎ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Ｑに対する２つの点電極Ｅ、
、、Ｅｌｎからの距離を求めることによって、面抵抗シ
ート２１上における指示点Ｑの位置を特定できるのであ
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。すなわち、従来においては、第５図に示されているよう
に、通常は面抵抗シート２１の抵抗膜側に取り付けられ
た点電極Ｅ　Ｉｔ　−Ｅ　ｌ１Ｉｎと同じ抵抗膜側に配
線パターンが形成されているのである。そのため、面抵抗シート２■上の抵抗分布が配線パター
ンによって乱されて、上述の例の場合には点電極Ｅ　１
１と指示点Ｑとの間における抵抗値Ｒ，と距ＭＬ、との
良好な対応が取れない場合がある。つまり、位置指示器
２８によって指示される指示点Ｑの位置を正しく検出で
きない場合があるという問題がある。また、上記面抵抗
ノート２１上に配線された配線パターンの箇所をまたぐ
２点間の抵抗値が測定できない。したがって、特に配線
パターンが複雑に交差する面抵抗ノート２１の中央部に
おいては点電極を設けることかできず、点電極数を増や
すことができない。つまり、位置指示器２８によって指
示される指示点Ｑの位置検出分解能を上げることが困難
であるという問題がある。そこで、この発明の目的は、面抵抗シート上における抵
抗分布を乱すことなく、高い分解能で正確に指示点の位
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、少なくとも基材
と抵抗膜とを重ね合わせて威る面抵抗シート上に複数の
点電極を設け、位置指示器によって指示された面抵抗シ
ート上の指示点と選択された点電極との間の抵抗値に基
づいて上記指示点の位置を検出する位置検出装置におい
て、上記面抵抗シートを構成する上記抵抗膜上に上記点
電極を設け、上記点電極と外部装置とを電気的に接続す
る配線パターンを上記面抵抗シートを構成する基材上に
設け、夫々上記面抵抗シートの反対側に設けられた上記
点電極と配線パターンとを、上面抵抗シートを貫通する
導ＩＥ部材によって接続したことを特徴としている。

【作用】

少なくとも基材と抵抗膜とを重ね合わせて成る面抵抗シ
ートの上記基材に設けられた配線パターンと接続された
上記抵抗膜上に設けられた上記面抵抗ノートの複数の点
電極のうちのある一つが選択される。そして、位置指示
器によって指示された上記面抵抗シート上における指示
点と上記選択された点電極との間の抵抗値に基づいて、
上記指示点の位置が検出される。その際に、上述のように、上記点電極は上記固点電極シ
ートを構成する抵抗膜上に設けられる一方、上記配線パ
ターンは面抵抗シートの反対側の基材上に設けられてい
る。したがって、上記配線パターンによって抵抗膜の抵
抗分布が乱されたり、上記点電極の配置に制限が生じた
りすることがない。

【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図はこの発明に係る位置検出装置の構成図である。この位置検出装置は、上述の第５図に示す位置検出装置
と大略同じ構造を有している。つまり、複数の点電極Ｄ
ｌｌ−Ｄｆｆｌｎか格子点状に設けられた面抵抗シート
ｌと、この点電極Ｄ　ＩＩ−Ｄ　ｓｉｎを切り替え選択
する切替回路２．２．・・・と、導電体シート４と、切
替回路２．２．・・・によって選択された一つの点電極
と導電体シート４とに接続される電源３と、スペーサ５
．５．・・・と、固定抵抗６と、固定抵抗６の両端電圧
Ｖｆを測定して位置指示器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。ここで、本実施例における位置検出装置は次の点におい
て第５図の位置検出装置とは異なる。つまり、本実施例
において使用されている点電極は第２図に示すような構
造をしている。すなわち、面抵抗シート１はＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタール酸）あるいはガラス等から成る
基材１１と１Ｔｏ（インジューム錫の酸化物）等から成
る抵抗膜としての導電薄膜層１２とを貼り合わせ、この
導電薄膜層１２上に点電極＋３を設ける。また、面抵抗
シート１における反対側の基材１１上には配線パターン
１４を形成する。そして、この配線パターン１４と上記
点電極１３とは導電部材１５によって、面抵抗シートＩ
の基材ＩＩと導電薄膜層１２とを貫通して接続する。このことを第１図において説明すれば、面抵抗シートｌ
の下面に設けられた点電極１３（透明な面抵抗シートｌ
を通して見えている）は、面抵抗シートｌの上面に設け
られた配線パターン】４と面抵抗シートＩを貫通して配
置された導電部材１５（透明な面抵抗シート１を通して
見えている）によって接続されているのである。つまり、本実施例における点電極１３は面抵抗シートｌ
の抵抗ｗＬ（導電薄膜層１２）側に形成すると共に、こ
の点電極Ｉ３と外部装置とを接続する配線パターン１４
を基材１１上に形成している。こうして、配線パターン１４を抵抗膜上に形成しないよ
うにすることによって、配線パターンＩ４の影響によっ
て面抵抗シート１１上の抵抗分布が乱されることがなく
なるのである。したがって、例えば点電極Ｅｌｌと指示
電極Ｑとの間における抵抗値Ｒ１と距離り、とには良好
な対応が取れるのである。なお、上記導電部材Ｉ５は、
例えば基材１１および導１ｉＮ膜層１２に微小貫通孔を
あけその中に導電物質を充たす方法によって作成できる
。上記構成の位置検出装置は、上述の第５図に示す位置検
出装置と同じ原理によって指示点Ｐの位置を検出する。具体的には以下に述べる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１図に示すように、隣合
った両隅に設けられた点電極Ｄ　Ｉ−１および点電極Ｄ
＋ｎを切替回路２．２．・・・によって一つずつ順次選
択して、処理回路７によって求められる固定抵抗６の両
端電圧Ｖｆに基づいて、点電極Ｄ　Ｉ　＋と位置指示器
８によって指示された（第３図参照）指示点Ｐとの間の
抵抗値および点電極り、ｎと上記指示点Ｐとの間の抵抗
値を順次束める。そして、上記２つの抵抗値に基づいて
指示点Ｐにおける点電極Ｄ１１と点電極Ｄｅｎとからの
距離を求めて、指示点Ｐの概略位置を求する。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Ｐの位置の正確な位置を求
めるのである。すなわち、第４図に示すように、上記第
１のステップによって求ぬた指示点Ｐの概略位置に近い
複数個の点電極（例えば、Ｄ　（ｋ、ｆ２）、Ｄ　（ｋ
、１２＋１）、Ｄ　（ｋ＋１．１２）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ｋＯ）
点電極Ｄ（ｋ、の、Ｄ（ｋｌ！＋１）、Ｄ（ｋ＋１．ｊ
）と指示点Ｐとの距離を算出する。そして、得られた指
示点Ｐに関する上述の３つの距離に基づいて、面抵抗ソ
ートｌ上における指示点Ｐ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Ｐに係る位置を
平均することによって、位置指示器８によって指示され
た面抵抗シート１上の指示点Ｐの位置をより正確に決定
するのである。その際に、本実施例においては、点電極Ｄ１．〜Ｄｍｎ
を面抵抗シートｌの導電薄膜層１２上に形成し、配線パ
ターン】４を面抵抗シート１の反対側の基材１１上に形
成する。したがって、配線パターン１４に起因する導電
薄膜層１２における抵抗分布の乱れがないのである。そ
の結果、面抵抗ソート１上における２点間の抵抗値と距
離とが正しく対応付けられる。また、配線パターン１４
を面抵抗シートｌに対して導電薄膜層１２と反対側に形
成し、点電極１３と配線パターン１４とを導電部材１５
で接続しである。したがって、配線パターン１４と分離
して点電極１３を設けることができ、配線パターン１４
の影響がなく面抵抗ソートｌ上の２点間の抵抗値の安定
した検出や点電極数の増加を行なうことができる。その
結果、位置指示器８によって指示された指示点Ｐの検出
精度をより高めることができるのである。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ソートｌ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が、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は面抵抗ソートｌ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。上記実施例においては、固定抵抗６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Ｐ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、
少なくとも基材と抵抗膜とを重ね合わせて成る面抵抗シ
ートの上記抵抗膜上に点電極を設ける一方、上記基材上
に配線パターンを設けるようにしたので、上記配線パタ
ーンに起因する抵抗膜の抵抗分布の乱れが生じない。し
たがって、面抵抗シート上における２点間の抵抗値と距
離とが正しく対応でき、位置指示器によって指示された
指示点の位置を正しく検出できる。また、上記点電極と配線パターンとは面抵抗シートの反
対側に設けられているので、配線パターンに起因する点
電極配列の制限や抵抗値検出の制限が減少し、上記指示
点の位置を高分解能で正確に検出することが可能となる
。

【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図における点電極の位置における面
抵抗シートの断面図、第３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４
図は第１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を示す図、第５図は従来の位置検出
装置の構成図、第６図は第５図における面抵抗ソートお
よび導電体シートの断面図、第７図は指示点の算出の説
明図である。１・・面抵抗ソート、　　　２　・切替回路、３・・電
源、　　　　　　　　４・・・導電体ソート、５・・・
スペーサ、　　　　　　６・・固定抵抗、７・・・処理
装置、　　　　　　８・・・位置指示器、１１・基材、
　　　　　　１２　・導電薄膜層、１３・・・点電極、
　　　　　１４・・・配線パターン、１５　導電部材、
　Ｄ　＋〜Ｄｎ、Ｄ　＋＋−Ｄｍｎ”’電極。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも基材と抵抗膜とを重ね合わせて成る面
抵抗シート上に複数の点電極を設け、位置指示器によっ
て指示された面抵抗シート上の指示点と選択された点電
極との間の抵抗値に基づいて上記指示点の位置を検出す
る位置検出装置において、上記面抵抗シートを構成する上記抵抗膜上に上記点電極
を設け、上記点電極と外部装置とを電気的に接続する配線パター
ンを上記面抵抗シートを構成する基材上に設け、夫々上記面抵抗シートの反対側に設けられた上記点電極
と配線パターンとを、上面抵抗シートを貫通する導電部
材によって接続したことを特徴とする位置検出装置。