JPH04279921A - 座標検出装置 - Google Patents

座標検出装置

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JPH04279921A
JPH04279921A JP3041836A JP4183691A JPH04279921A JP H04279921 A JPH04279921 A JP H04279921A JP 3041836 A JP3041836 A JP 3041836A JP 4183691 A JP4183691 A JP 4183691A JP H04279921 A JPH04279921 A JP H04279921A
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昭彦 坂口
Toshiaki Tanaka
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多項目を入力するタッ
チパネルスイッチ等に好適な座標検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図4に示すような対向する2枚の
抵抗膜1、2を備え、点Pにおいて両抵抗膜を接触させ
て点Pの抵抗膜上の座標位置を検出する座標検出装置2
00が知られている。この座標検出装置200は、対向
する2枚の均一な抵抗膜1、2に電位を与えるための電
源3及び定電圧回路16と、切換スイッチ5、6、7と
、A/Dコンバータ4と、CPU17とを備えている。 抵抗膜1、2は酸化インジウム(ITO)などで形成さ
れる。抵抗膜1上には電極11、12が設けられ、電極
11は切換スイッチ5に接続され、電極12は切換スイ
ッチ6に接続されている。また、抵抗膜2上には電極1
1、12の方向とは直角方向に電極13、14が設けら
れ、電極13は切換スイッチ5に接続され、電極14は
切換スイッチ7に接続されている。
【0003】この座標検出装置200により点Pの座標
位置を検出する場合には、まず、指で点Pの位置を圧下
させることなどにより点Pにおいて両抵抗膜1、2を接
触させる。CPU17が切換スイッチ5、6を図示のよ
うに切換え、定電圧回路16の電位を電極11から電極
12の方向(以下、x方向とする。)に印加する。そし
て、点Pのx方向の電位v1 は、抵抗膜2から電極1
4、切換スイッチ7を経てA/Dコンバータ4に入力さ
れ、ディジタル信号としてCPU17に入力され点Pの
x方向の位置、すなわちx座標xP が算出される。
【0004】この座標検出装置200の等価回路を図5
に示す。この場合、点Pのx方向の電位v1 に相当す
る抵抗膜1の等価抵抗値をR1 、抵抗膜1全体の等価
抵抗値を(R1 +R2 )とし、電極11と電極12
との距離をL1 、点Pと電極12との距離をl1 と
し、定電圧回路16の電位をVとすると、抵抗膜は均一
であるから、v1 /V=R1 /(R1 +R2 )
の式が成立し、距離L1 が抵抗値(R1 +R2 )
に相当し、距離l1 が抵抗値R1 に相当するから、
図6に示すように、 l1 =v1 ×L1 /V の式から、点Pと電極12とのx方向の距離l1 が算
出できる。ここで、電極12の位置をx=0とすれば、
l1 は点PのX座標xPを表すことになる。
【0005】次に、CPU17が切換スイッチ5、6、
7を各々図4に示す位置とは逆の方向に切換えることに
より、定電圧回路16の電位が抵抗膜2に与えられ、上
記と同様に、点Pの電極13、14の方向(以下、y方
向とする。)の電位v2 が抵抗膜1から電極12、切
換スイッチ6を経てA/Dコンバータ4に入力され、デ
ィジタル信号としてCPU17に入力され点Pのy方向
の位置、すなわちy座標yP が算出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の座
標検出装置200においては、抵抗膜に与えられる電源
の電位は一定でないと検出電圧v1 、v2 が変動し
誤差の原因となる。また、A/Dコンバータ4の電源電
圧の変動もディジタル信号出力の精度に影響する。この
ため、複雑でかつ高価な定電圧回路16等を設ける必要
があった。
【0007】そこで、本発明は、定電圧回路を必要とせ
ず、またA/Dコンバータの電源電圧の精度もそれほと
必要とせず、かつ、座標検出精度を向上させうる接触式
の座標検出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、請求項1記載の発明は、図1に示すように構成される
。図1に示すように、この座標検出装置100は、対向
して配置された第1の抵抗膜101及び第2の抵抗膜1
02と、この第1の抵抗膜101又は第2の抵抗膜10
2に電位を与える電源供給手段103と、2枚の抵抗膜
101、102を任意の点Pにおいて接触させた際に、
第1の抵抗膜101のx軸方向に電源供給手段103か
ら電源電位VS を与えるとともに第2の抵抗膜102
からx座標電位Vx を検出する第1検出動作と、電源
電位VS を検出する第2検出動作と、を任意に切換え
て行わせる制御手段104と、x座標電位Vx と電源
電位VS とから接触点Pのx座標値xP を算出する
演算手段105とを備えて構成される。
【0009】請求項2記載の発明は、図1に示すように
、対向して配置された第1の抵抗膜101及び第2の抵
抗膜102と、この第1の抵抗膜101又は第2の抵抗
膜102に電位を与える電源供給手段103と、2枚の
抵抗膜101、102を任意の点Pにおいて接触させた
際に、第1の抵抗膜101のx軸方向に電源供給手段1
03から電源電位VS を与えるとともに第2の抵抗膜
102からx座標電位Vx を検出する第1検出動作と
、第2の抵抗膜102のy軸方向に電源電位VS を与
えるとともに第1の抵抗膜101からy座標電位Vy 
を検出する第2検出動作と、電源電位VS を検出する
第3検出動作と、を任意に切換えて行わせる制御手段1
04と、x座標電位Vx と電源電位VS とから接触
点Pのx座標値xP を算出し、かつ、y座標電位Vy
 と電源電位VS とから接触点Pのy座標値yP を
算出する演算手段105と、を備えて構成される。
【0010】請求項3記載の発明は、対向して配置され
た第1の抵抗膜及び第2の抵抗膜とを含んで構成される
第1のパネルと、対向して配置された第3の抵抗膜及び
第4の抵抗膜とを含んで構成されるとともに第1のパネ
ルと交角をなして設けられた第2のパネルと、いずれか
の抵抗膜に電位を与える電源供給手段と、第1のパネル
と第2のパネルとで決定される空間内の任意の空間点の
第1のパネルへの第1の投影点において第1の抵抗膜及
び第2の抵抗膜を接触された際に、第1の抵抗膜のx軸
方向に電源供給手段から電源電位を与えるとともに第2
の抵抗膜からx座標電位を検出する第1検出動作と、第
2の抵抗膜のy軸方向に電源電位を与えるとともに第1
の抵抗膜からy座標電位を検出する第2検出動作と、電
源電位を検出する第3検出動作と、を任意に切換えて行
わせ、かつ、空間点の第2パネルへの第2の投影点にお
いて第3の抵抗膜及び第4の抵抗膜を接触させた際に、
第3の抵抗膜のz軸方向に電源電位を与えるとともに第
4の抵抗膜からz座標電位を検出する第4検出動作と、
電源電位を検出する第5検出動作と、を任意に切替えて
行わせる制御手段と、x座標電位と電源電位とから空間
点のx座標値を算出し、y座標電位と電源電位とから空
間点のy座標値を算出し、かつ、z座標電位と電源電位
とから空間点のz座標値を算出する演算手段と、を備え
て構成される。
【0011】
【作用】上記構成を有する請求項1記載の発明によれば
、x座標電位Vx を検出する第1検出動作と、電源電
位VS を検出する第2検出動作との切換を電源の変動
速度よりも高速で行うことにより、電源の変動による誤
差を含まない精度のよい接触点Pのx座標値xP を算
出できる。
【0012】同様にして請求項2記載の発明のように、
接触点Pのx座標値xP 及びy座標値yP について
も電源変動による誤差を含まない精度のよい値を得るこ
とができる。さらに請求項3記載の発明のように、2枚
のパネルを用いて空間点のx座標値、y座標値、z座標
値を電源変動誤差を含まない高精度の値で得ることがで
きる。従って、電源電圧を一定に保つ定電圧回路は不要
となり、A/Dコンバータの電源電圧の精度もそれほど
必要としない構成とすることができる。
【0013】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例を図に基づいて
説明する。図2に本発明の一実施例の構成を示す。図2
において、この座標検出装置100Aは、2枚の均一な
抵抗膜1、2と、この抵抗膜1又は2に電位を与えるた
めの電源3と、抵抗膜1又は2に電源3からの電位を与
え、かつ、抵抗膜1又は2から接触点Pの座標を算出す
るための電位を検出するための切換スイッチ5、6、7
、10と、電源3の電位を検出するための切換スイッチ
8、9、10と、検出した電位をディジタル信号化する
A/Dコンバータ4と、ディジタル信号から点Pの座標
値を演算して出力するCPU15とを備えている。
【0014】図2に示す実施例が図4に示す従来例と異
なる点は、電源3の電位の計測を行うための切換スイッ
チ8、9、10を設けた点である。このことにより、図
2に示すようにCPU15により切換スイッチ5、6、
7、8、9を切換え、切換スイッチ10を端子a側に切
換えておけば接触点Pの電極11、12の方向(x方向
)の座標値を算出するための電位v1 を検出すること
ができる。
【0015】すなわち、CPU15により切換スイッチ
10を端子b側に切換えれば、この時点の電源3の電源
電位、すなわち電極11における電位E1 を検出する
ことができる。この切換えをCPU15により十分高速
で行えば、電源の変動周期よりも高速で電位v1 、E
1 を検出でき、電圧変動による誤差の影響は除去でき
る。ここに、l1 =v1 ×L1 /E1 の式によ
り点Pと電極12との距離が求められ、電極12の位置
をx=0とすれば、xP =l1 として点Pのx座標
値xP が得られる。 同様にして点Pの電極13、14の方向(y方向)の座
標値yP も電源電圧の変動の影響を受けることなく検
出できる。すなわち、電極13、14の距離をL2 、
点Pと電極14との距離をl2 とし、l2 に相当す
る電位をv2 、このときの電源3の電位をE2 とす
ればl2 =v2 ×L2 /E2 となり、電極14
の位置をy=0とすればyP =l2 として点Pのy
座標値yP が求められる。
【0016】この場合、各電位の検出順序は、例えばV
1 →E1→V2 →E2 でもよいし、E1 →V1
 →E2 →V2 あるいはV1 →V2 →E2 等
であってもい。要はx座標に相当する電位と、y座標に
相当する電位と、電源の電位とを任意かつ十分高速に切
換えられればよいのである。ここで、抵抗膜1は第1の
抵抗膜に相当し、抵抗膜2は第2の抵抗膜に相当する電
源3は電源供給手段に相当する。また、切換スイッチ5
、6、7、8、9、10及びCPU15は制御手段を構
成している。A/Dコンバータ4及びCPU15は演算
手段を構成している。 そして、電位E1 及び電位E2 は電源電位に相当し
、電位v1 はx座標電位に相当し、電位v2 はy座
標電位にそれぞれ相当している。
【0017】上記実施例は接触点Pの平面上の座標(x
P 、yP)を検出する装置について開示したが、接触
点Pの直線上の座標(例えばxP )のみを検出する装
置も本発明の範囲内に含まれる。すなわち、図2におい
て、切換スイッチ9を除去し、切換スイッチ5及び6を
図示の端子側にのみ固定すれば、接触点Pのx座標値x
P のみを検出することができる。この変形例は、図2
に示す実施例を2次元の座標検出装置とすれば、1次元
の座標検出装置と言うことができる。もちろん、これは
接触点Pのy座標値yP のみを検出するとができるよ
うに構成してもよい。
【0018】さらに、他の実施例として、図3に空間座
標(3次元座標)を検出する装置を示す。この装置は上
記の2次元座標検出装置である第1パネル21と1次元
座標検出装置である第2パネル22とを組み合わせたも
のである。このように構成することにより、空間点Pの
座標(xP 、yP 、zP )を上記と同様にして電
源変動の影響を受けることなく精度よく検出でできる。 このような3次元座標検出装置は、多項目の入力装置に
用いることができるほか、3次元的なヒストグラムデー
タを入力するデータ入力装置などにも好適である。この
場合、第2パネル22は、第1パネル21と同様な2次
元座標検出装置であってもかまわない。
【0019】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。上記実施例においては、抵抗膜1の電極11、1
2と抵抗膜2の電極13、14とは互いに直角をなして
おり、点Pの座標(xP 、yP )は直交座標系の座
標となるが、電極11、12と電極13、14とは斜交
するように両抵抗膜を配置してもよい。この場合には座
標P(xP 、yP )は斜交座標系の座標を表わす。 空間座標P(xP 、yP 、zP )の場合も同様で
ある。また、上記切換スイッチ10の端子a側とb側と
の切換えはどちらが先であってもかまわない。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定電圧回路が不要で、A/Dコンバータの精度もそれほ
ど必要とせず、かつ、座標検出精度を向上することがで
きるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図3】本発明の他の実施例の構成を示す図である。
【図4】従来例の構成を示す図である。
【図5】従来例の等価回路を示す図である。
【図6】従来例の動作を説明する図である。
【符号の説明】
1、2…抵抗膜 3…電源 4…A/Dコンバータ 5、6、7、8、9、10…切換スイッチ11、12、
13、14…電極 15…CPU 16…定電圧回路 17…CPU 21…第1のパネル 22…第2のパネル 100、100A…座標検出装置 101…第1の抵抗膜 102…第2の抵抗膜 103…電源供給手段 104…制御手段 105…演算手段 200…座標検出装置 a、b…端子 L、l1 、l2 …距離 P…接触点、空間点 R1 、R2 …等価抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  対向して配置された第1の抵抗膜(1
    01)及び第2の抵抗膜(102)と、当該第1の抵抗
    膜(101)又は第2の抵抗膜(102)に電位を与え
    る電源供給手段(103)と、前記2枚の抵抗膜(10
    1、102)を任意の点(P)において接触させた際に
    、前記第1の抵抗膜(101)のx軸方向に前記電源供
    給手段(103)から電源電位(VS )を与えるとと
    もに前記第2の抵抗膜(102)からx座標電位(Vx
     )を検出する第1検出動作と、前記電源電位(VS 
    )を検出する第2検出動作と、を任意に切換えて行わせ
    る制御手段(104)と、前記x座標電位(Vx )と
    前記電源電位(VS )とから前記接触点(P)のx座
    標値(xP )を算出する演算手段(105)と、を備
    えたことを特徴とする座標検出装置。
  2. 【請求項2】  対向して配置された第1の抵抗膜(1
    01)及び第2の抵抗膜(102)と、当該第1の抵抗
    膜(101)又は第2の抵抗膜(102)に電位を与え
    る電源供給手段(103)と、前記2枚の抵抗膜(10
    1、102)を任意の点(P)において接触させた際に
    、前記第1の抵抗膜(101)のx軸方向に前記電源供
    給手段(103)から電源電位(VS )を与えるとと
    もに前記第2の抵抗膜(102)からx座標電位(Vx
     )を検出する第1検出動作と、前記第2の抵抗膜(1
    02)のy軸方向に前記電源電位(VS)を与えるとと
    もに前記第1の抵抗膜(101)からy座標電位(Vy
     )を検出する第2検出動作と、前記電源電位(VS 
    )を検出する第3検出動作と、を任意に切換えて行わせ
    る制御手段(104)と、前記x座標電位(Vx )と
    前記電源電位(VS )とから前記接触点(P)のx座
    標値(xP )を算出し、かつ、前記y座標電位(Vy
     )と前記電源電位(VS )とから前記接触点(P)
    のy座標値(yP )を算出する演算手段(105)と
    、を備えたことを特徴とする座標検出装置。
  3. 【請求項3】  対向して配置された第1の抵抗膜及び
    第2の抵抗膜とを含んで構成される第1のパネルと、対
    向して配置された第3の抵抗膜及び第4の抵抗膜とを含
    んで構成されるとともに前記第1のパネルと交角をなし
    て設けられた第2のパネルと、前記いずれかの抵抗膜に
    電位を与える電源供給手段と、前記第1のパネルと第2
    のパネルとで決定される空間内の任意の空間点の前記第
    1のパネルへの第1の投影点において前記第1の抵抗膜
    及び第2の抵抗膜を接触された際に、前記第1の抵抗膜
    のx軸方向に前記電源供給手段から電源電位を与えると
    ともに前記第2の抵抗膜からx座標電位を検出する第1
    検出動作と、前記第2の抵抗膜のy軸方向に前記電源電
    位を与えるとともに前記第1の抵抗膜からy座標電位を
    検出する第2検出動作と、前記電源電位を検出する第3
    検出動作と、を任意に切換えて行わせ、かつ、前記空間
    点の前記第2パネルへの第2の投影点において前記第3
    の抵抗膜及び第4の抵抗膜を接触させた際に、前記第3
    の抵抗膜のz軸方向に前記電源電位を与えるとともに前
    記第4の抵抗膜からz座標電位を検出する第4検出動作
    と、前記電源電位を検出する第5検出動作と、を任意に
    切替えて行わせる制御手段と、前記x座標電位と前記電
    源電位とから前記空間点のx座標値を算出し、前記y座
    標電位と前記電源電位とから前記空間点のy座標値を算
    出し、かつ、前記z座標電位と前記電源電位とから前記
    空間点のz座標値を算出する演算手段と、を備えたこと
    を特徴とする座標検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS585150U (ja) * 1981-06-30 1983-01-13 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 手書き入力装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS585150U (ja) * 1981-06-30 1983-01-13 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 手書き入力装置

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