JPH0685200B2 - Conductive electrode array and resistive element array used in a touch panel and for creating an electric field - Google Patents

Conductive electrode array and resistive element array used in a touch panel and for creating an electric field

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JPH0685200B2
JPH0685200B2 JP59503486A JP50348684A JPH0685200B2 JP H0685200 B2 JPH0685200 B2 JP H0685200B2 JP 59503486 A JP59503486 A JP 59503486A JP 50348684 A JP50348684 A JP 50348684A JP H0685200 B2 JPH0685200 B2 JP H0685200B2
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resistive
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ペパー,ウイリアム,ジユニア
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact

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Description

【発明の詳細な説明】 開示の要約 選択された接触点(タッチポイント)の位置を決定する
装置が、導電性電極又はインピーダンス素子によって構
成される2つ以上の電気的接触(タッチ)部材による列
を持っている。電気的接触部材は回路に接続されて、該
接触部材を通る別々の電流の代数学的和としての電流
が、選択された接触点において流れるようになってい
る。電流に関連する振幅は、その選択された接触点の2
つの軸における場所に相応する、少なくとも2つの信号
へと変換される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE DISCLOSURE A device for determining the position of a selected contact point (touch point) is an array of two or more electrical contact (touch) members constituted by conductive electrodes or impedance elements. have. The electrical contact member is connected to a circuit such that current as an algebraic sum of the separate currents through the contact member will flow at selected contact points. The amplitude associated with the electric current is 2 at the selected contact point.
It is converted into at least two signals corresponding to the locations in one axis.

発明の背景 この発明は、2つ又はそれ以上の、電流を運搬している
電極に関連した電流源即ちシンクの位置についての情報
を電気的信号の形態において与えるための装置にかかわ
る。更に特定するに、この発明は、人間と機械との間に
おけるインタフェースを与えるために、ある表面におけ
る選択された接触点即ち接触位置(手の運動に反応す
る)を電気的信号へと変換するための装置にかかわる。
それは又、予め決められた特性を持つ電界を作り出すた
めのシステムにもかかわる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention involves an apparatus for providing information in the form of electrical signals about the location of a current source or sink associated with two or more current carrying electrodes. More particularly, the present invention is for converting selected contact points or locations (responsive to hand movements) on a surface into electrical signals to provide an interface between humans and machines. Related to the device.
It also involves a system for creating an electric field with predetermined properties.

この発明は、1981年10月6日付で、ウィリアム・ペッパ
ー,ジュニアに対して付与された“タッチパネルシステ
ム及び方法(TOUCH PANEL SYSTEM AND METEOD)”とい
う名称の米国特許第4,293,734号;1980年4月15日付で、
ウィリアム・ペッパー,ジュニアに対して付与された
“予め定められた特性の電界を作り出すためのシステム
及びその抵抗平面のための端部限界(SYSTEM FOR PRODU
-CING ELECTIC FIELD WITH PREDETERMINED CHARACTERIS
-TICS AND EDGE TERMINATIONS FOR RESISTANCE PLANES
THEREFOR)”という名称の米国特許第4,198,593号;及
び1983年2月1日付で、ウィリアム・ペッパー,ジュニ
アに対して付与された“インピーダンス平面のための端
部限界(EDGE TERMINATIONS FOR IMPEDANCE PLANES)″
という名称の米国特許第4,371,746号の改良である。
This invention is disclosed in US Pat. No. 4,293,734 entitled "TOUCH PANEL SYSTEM AND METEOD" to William Pepper, Jr. on October 6, 1981; April 15, 1980. By date,
William Pepper, Jr., "A system for creating an electric field of predetermined characteristics and the end limits for its resistance plane (SYSTEM FOR PRODU
-CING ELECTIC FIELD WITH PREDETERMINED CHARACTERIS
-TICS AND EDGE TERMINATIONS FOR RESISTANCE PLANES
THEREFOR) ", US Patent No. 4,198,593; and" EDGE TERMINATIONS FOR IMPEDANCE PLANES "granted to William Pepper, Jr.
It is an improvement on U.S. Pat. No. 4,371,746 entitled.

本発明の1つの形態では、前述の米国特許第4,293,734
号において記述されている抵抗素子即ちインピーダンス
層を、平坦な導電性エレメントでもって代替して、一層
簡単でしかも廉価なタッチ・パネルを達成している。別
な形態においては本発明は、2次元的な応用に対して、
タッチ・パネル・システム及び方法を実用的なものにす
る。そこにおいてはタッチ・パネルの一方の長さは他方
に対して非常に小さい。それは、更に、1次元において
のみ良好な均一性を持つ抵抗材料を使用して、2次元に
おいても良好な線形性を持つタッチ・パネルを作るため
の手段を与える。かくして、本発明は、人間と機械のイ
ンタフェースの技術における改良に向けられている。
In one form of the invention, the aforementioned US Pat. No. 4,293,734.
The resistive element or impedance layer described in U.S. Pat. No. 5,697,097 is replaced by a flat conductive element to achieve a simpler and less costly touch panel. In another aspect, the invention provides for two-dimensional applications,
Make touch panel systems and methods practical. There, the length of one of the touch panels is much smaller than the other. It also provides a means to make a touch panel that has good linearity in two dimensions using resistive materials that have good uniformity in only one dimension. Thus, the present invention is directed to improvements in the technology of human-machine interfaces.

また、この発明は、1979年8月22日付でウィリアム・ペ
ッパー,ジュニアによって出願された“人間−機械イン
タフェース装置を含むハンドヘルド型音楽機器及びシス
テム(NAND-HELD MUSICAL INSTRUMENT AND SYSTEMS INC
LUDING A MEN-MACHINE INTERFACE APPARATUS)”という
名称の、係属中の特許出願第068,802号の改良でもあ
る。それは、その特許出願のピッチ決定素子に対して第
2の次元の制御を付加し、かくして、電子楽器における
改良となる。
The present invention also applies to "NAND-HELD MUSICAL INSTRUMENT AND SYSTEMS INC filed by William Pepper, Jr. on Aug. 22, 1979.
LUDING A MEN-MACHINE INTERFACE APPARATUS) ”is also an improvement on pending patent application 068,802. It adds a second dimension of control to the pitch determining element of that patent application, thus It is an improvement in electronic musical instruments.

発明の概要 参考として取り入れられている前述の米国特許第4,293,
734号において、抵抗素子即ちインピーダンス層は、1
つ又はそれ以上の軸における指の位置に対応する1つ又
はそれ以上の出力信号を作り出すための、装置の一部と
して必要とされる。この抵抗素子即ちインピーダンス層
は、その選択された接触点から前記抵抗素子即ちインピ
ーダンス層の境界までの距離に逆比例した要素へと、ユ
ーザーの指を通して流れる電流を分割する。
SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned U.S. Patent No. 4,293, incorporated by reference.
In No. 734, the resistance element or impedance layer is 1
Required as part of the device to produce one or more output signals corresponding to the position of the finger in one or more axes. The resistive element or impedance layer divides the current flowing through the user's finger into elements that are inversely proportional to the distance from the selected contact point to the resistive element or impedance layer boundary.

小さいタッチ・パネルは、前述の米国特許第4,293,734
号において使用されているのと同じ回路装置に接続され
る、4つの密接な間隔を置いて配置された導電性電極を
使用することで作られることが見出された。ユーザーの
指がこれら一群の電極上に置かれると、各象限の電極を
通して流れる電流は、その象限にある電極上に置かれる
指先の部分に比例する。指を一方の側から他の側へ、そ
して頂部から底部への動かすことにより、X軸及びY軸
の出力は、それらの全範囲において連続的に変化するこ
とになる。
The small touch panel is based on the aforementioned U.S. Pat. No. 4,293,734.
It was found to be made by using four closely spaced conductive electrodes connected to the same circuit arrangement used in the issue. When the user's finger is placed on these groups of electrodes, the current flowing through the electrodes in each quadrant is proportional to the portion of the fingertip placed on the electrodes in that quadrant. By moving the finger from one side to the other and top to bottom, the X and Y axis outputs will change continuously over their full range.

また、幾つかの抵抗素子上に置かれている指先の部分を
変えることによって、1つの軸に対してその出力を変え
他の軸に対してはその出力を前記抵抗素子の長さ方向に
沿った指の位置の関数として変えるように接続される2
つ又はそれ以上の抵抗素子を使用することにより、混成
した装置を作ることができる。この組み合わせには、そ
の方法のいずれかにおいて多くの実用的な利点を持って
いる。例えば、前述の特許出願第068,802号において、
抵抗素子は音調(musical notes)を制御する、1次元
タッチ・パネルとして使用されている。その抵抗素子を
一方の側から他の側(ピッチ決定軸を横断して)への指
の運動に対して感応するようにさせ、演奏者が望むに応
じてその音調の振幅又は他の特性を修正するためにこの
第2の次元の制御を使用することにより、その楽器の表
現能力を増大させることは望ましいことである。第2の
次元の制御(また、第3の圧力感応次元も)を付加する
ための手段は、前述の特許第4,293,734号において記述
されている。しかしながら、米国特許第4,198,539号に
おいて記述されているような2次元状タッチ・パネルの
ための抵抗性表面を作る技術を小さい幅の抵抗性表面に
対して適用するのは困難である。
Also, by changing the part of the fingertips placed on some resistance elements, the output is changed for one axis and the output is changed for the other axis along the length direction of the resistance element. 2 connected to change as a function of finger position
By using one or more resistive elements, a hybrid device can be made. This combination has many practical advantages in any of its methods. For example, in the aforementioned patent application No. 068,802,
The resistive element is used as a one-dimensional touch panel that controls musical notes. Making the resistive element sensitive to finger movements from one side to the other (across the pitch-determining axis), changing the amplitude or other characteristics of the tone as desired by the performer. By using this second dimension of control to modify, it is desirable to increase the expressive power of the instrument. Means for adding a second dimension of control (and also a third pressure sensitive dimension) are described in the aforementioned patent 4,293,734. However, it is difficult to apply the technique of creating a resistive surface for a two-dimensional touch panel as described in US Pat. No. 4,198,539 to a small width resistive surface.

本発明は、指の幅よりも狭い2つの線形状抵抗素子のよ
うな2つの電気的接触部材を、それらが指によって橋渡
しされるように離して置くことによって、所望の効果を
達成する。こうした2つの抵抗素子の4つの端部は、前
記特許第4,293,734号におけると同じ回路装置に接続さ
れる。そうした2つの抵抗素子の間には電気的接続がな
いけれども、それらは特許第4,293,734号における線形
化された抵抗性表面と同じに機能することになる。
The present invention achieves the desired effect by placing two electrical contact members, such as two linear resistive elements that are narrower than the width of the finger, apart so that they are bridged by the finger. The four ends of these two resistance elements are connected to the same circuit arrangement as in the above-mentioned patent 4,293,734. Although there is no electrical connection between two such resistive elements, they will function the same as the linearized resistive surface in US Pat. No. 4,293,734.

前記した如きハイブリッドな、即ち混成した構成は、2
つ以上の抵抗素子の列にも拡張することができる。抵抗
性材料は、そのウェブの長さに平行して優れた均一性を
持つ連続的なウェブ・プロセスによって作られるが、抵
抗率についての充分な均一性をそのウェブを横切って維
持するのは困難であるから、このことはかなり有用であ
る。もしも、端部が適切な抵抗回路網を介して相互接続
されている多数の並列抵抗素子でもって、米国特許第4,
293,734号における線形化された抵抗性表面が置き換え
られるとすると、その抵抗素子の長さに対して直交する
タッチ・パネルの線形性はその抵抗回路網によって決定
されるが、その素子に平行する線形性は、主として各素
子内での均一性によって決定されることになる。
The hybrid or hybrid configuration as described above is 2
It can be extended to columns of more than one resistive element. Resistive materials are made by a continuous web process with excellent uniformity along the length of the web, but it is difficult to maintain sufficient uniformity of resistivity across the web. Therefore, this is quite useful. If a number of parallel resistive elements whose ends are interconnected via a suitable resistive network, U.S. Pat.
If the linearized resistive surface in 293,734 were replaced, the linearity of the touch panel orthogonal to the length of its resistive element would be determined by its resistive network, but linearly parallel to that element. The nature will be largely determined by the uniformity within each element.

図面の簡単な説明 本発明による如上の及び他の目的、利点及び特長は、以
下の詳細な記載及び添付図面から充分に理解されよう。
添付図面において: 第1図は本発明を編入した2軸タッチ・パネルのブロッ
ク図であり; 第2図はペッパーの特許出願第068,802号における第3
図の複写であり; 第3図は、本発明を編入するように修正された第2図を
示しており; 第4図は、第3図の2つの抵抗素子とその連動せる回路
装置とを組み合わせたブロック図であり; 第5図は、その端部が抵抗回路網でもって相互接続され
ている抵抗素子の列が例示されている図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, advantages and features of the present invention will be more fully understood from the following detailed description and the accompanying drawings.
In the accompanying drawings: FIG. 1 is a block diagram of a two-axis touch panel incorporating the present invention; FIG. 2 is the third in Pepper's patent application 068,802.
FIG. 3 is a copy of the drawing; FIG. 3 shows FIG. 2 modified to incorporate the present invention; FIG. 4 shows the two resistive elements of FIG. 3 and their associated circuit arrangement. FIG. 5 is a combined block diagram; FIG. 5 illustrates a row of resistive elements whose ends are interconnected by a resistive network.

詳細な説明 第1図のブロック図は、米国特許第4,293,734号の第4
図に対応し、そこにおいて示されている線形化された抵
抗性表面に代わって、4象限導電性電極の列が加えられ
ている。以下の記載において、象限電極1,2,3及び4は
絶縁フィルム(5で示されている)によって覆われてい
るので、ユーザーの指とのオーミック接触はないものと
仮定している。しかし絶縁フィルムは本来必要ではな
い。指と象限電極1,2,3及び4の各々との間における静
電容量が等しいように、ユーザーの指(示されていな
い)がその列の中心に置かれると、等しい電流がすべて
の4つの接続部A,B,C及びDを通して流れ、そしてX軸
及びY軸の出力は、それらの範囲の中央に生じることに
なる。指を上方へ移動すると、象限電極1,2及び接続部
A,Bにおける電流は増加するが、象限3,4及び接続部C,D
における電流は減少する。これは、Y軸出力を増大させ
るが、X軸出力を変えない。かくして、両出力は、指が
その象限電極列上で動かされるにつれて、連続して変え
られることになる。
DETAILED DESCRIPTION The block diagram of FIG. 1 is the fourth diagram of US Pat. No. 4,293,734.
An array of four quadrant conductive electrodes has been added, corresponding to the figure and replacing the linearized resistive surface shown therein. In the following description, it is assumed that there is no ohmic contact with the user's finger because the quadrant electrodes 1, 2, 3 and 4 are covered by an insulating film (shown at 5). However, the insulating film is not necessary originally. When the user's finger (not shown) is placed in the center of the row so that the capacitance between the finger and each of the quadrant electrodes 1, 2, 3 and 4 is equal, an equal current flow is applied to all four electrodes. Flow through the three connections A, B, C and D, and the X and Y axis outputs will occur in the middle of their range. When you move your finger upwards, quadrant electrodes 1 and 2
Current in A and B increases, but quadrants 3 and 4 and connections C and D
The current at decreases. This increases the Y-axis output but does not change the X-axis output. Thus, both outputs will be continuously varied as the finger is moved over its quadrant electrode array.

象限電極面がユーザーによって接触されると、小さな電
流が4つの端子A,B,C及びDを通して流れる。こうした
電流に比例した電圧は、4つの入力増幅器116,117,118
及び119のフィードバック抵抗器111,112,113及び114を
横切って発生され、それらの増幅器は発振器120の出力
に追従する。増幅器出力は4つの高域フィルタ121,122,
123及び124にそれぞれ印加される。こうしたフィルタ
は、本装置の動作にとって重要ではないが、電源コード
からユーザーの体によって拾い上げられることがある60
Hzの信号を除去するために与えられている。フィルタ12
1〜124は、標準として20KHzにある発振器120の周波数を
通過させながら、60Hz信号を減衰させる。しかしなが
ら、60Hz(或いは、いずれかの輻射性の周囲環境エネル
ギ・フィールド)は、タッチ・パネル表面に対する位置
信号のエネルギ源として使用されても良い。
When the quadrant electrode surface is touched by the user, a small current will flow through the four terminals A, B, C and D. The voltage proportional to the current is applied to the four input amplifiers 116, 117, 118.
And 119 generated across feedback resistors 111, 112, 113 and 114, whose amplifiers track the output of oscillator 120. The amplifier output has four high-pass filters 121, 122,
Applied to 123 and 124, respectively. These filters are not critical to the operation of this device, but may be picked up by the user's body from the power cord.
It is given to remove the Hz signal. Filter 12
1-124 attenuates the 60 Hz signal while passing the frequency of oscillator 120, which is typically at 20 KHz. However, 60 Hz (or any radiative ambient energy field) may be used as the energy source of the position signal to the touch panel surface.

フィルタ出力からの発振器信号成分の減算は、初めに移
相器126において発振器信号の位相を約180゜シフトし、
次いでその位相シフトされた信号を、加算器回路127,12
8,129及び130においてそのフィルタ出力に加えることに
よって達成される。その結果生ずる信号は、交流(a-
c)信号の振幅に比例した直流(d-c)レベルを与えるた
めに、整流器131,132,及び134において整流される。抵
抗性表面110の2つの端子A及びBに対応するレベル
は、Y軸合算器136によって合算され、2つの端子B及
びCに対応するレベルはX軸合算器137によって合算さ
れ、そしてすべての4つのレベルA,B,C及びDは、2つ
の分割器139及び140に対して分母入力を与えるために、
全チャネル合算器138によって合算される。分割器139及
び140は、前に述べた特許での式(10)の除算を行うた
めに、X軸及びY軸の総和に関して動作し、そして調整
可能なオフセット143及び144を伴う出力増幅器141及び1
42は、所望のX軸及びY軸出力を与える。レベル検出器
145は、全チャネル合算器138をモニタし、そしてユーザ
ーの指が線形化された抵抗性表面110に触れたときに、
状態を切り換える。
Subtraction of the oscillator signal component from the filter output first shifts the phase of the oscillator signal by about 180 ° in phase shifter 126,
Then, the phase-shifted signal is added to the adder circuits 127, 12
This is accomplished by adding to the filter output at 8,129 and 130. The resulting signal is an alternating current (a-
c) Rectified in rectifiers 131, 132 and 134 to give a direct current (dc) level proportional to the signal amplitude. The levels corresponding to the two terminals A and B of resistive surface 110 are summed by Y-axis summer 136, the levels corresponding to two terminals B and C are summed by X-axis summer 137, and all four The two levels A, B, C and D provide denominator inputs to the two dividers 139 and 140,
All channels are added by the adder 138. Dividers 139 and 140 operate on the sum of the X and Y axes to perform the division of equation (10) in the previously mentioned patent and output amplifiers 141 and 144 with adjustable offsets 143 and 144. 1
42 provides the desired X and Y axis outputs. Level detector
The 145 monitors the total channel summer 138, and when the user's finger touches the linearized resistive surface 110,
Switch the state.

前にも指摘したように、ユーザーの指にとってその線形
化された抵抗性表面とオーミック接触する必要はなく、
薄い絶縁層が保護のためにその抵抗材料上に蒸着されて
いて、そしてその絶縁層を通しての静電的結合は、本装
置の動作に対して適切な電流を与えることになる。
As pointed out earlier, there is no need for the user's finger to make ohmic contact with its linearized resistive surface,
A thin insulating layer has been deposited over the resistive material for protection, and electrostatic coupling through the insulating layer will provide adequate current for operation of the device.

第2図は、ペッパーによる特許出願第068,802号におけ
る第3図の複写であり、基材の隆起物40及び41の間に配
置された抵抗素子13を示している。切欠き42-1,42-2及
び43-1,43-2は、ユーザー、音楽家又は演奏者に対して
触知可能な情報を与え、その者が自分の指を抵抗素子13
上での正確な音階間隔に置くのを可能にする。
FIG. 2 is a copy of FIG. 3 in Pepper's patent application No. 068,802, showing resistive element 13 disposed between substrate ridges 40 and 41. The notches 42-1, 42-2 and 43-1, 43-2 provide tactile information to the user, musician or performer, who may put his finger on the resistive element 13
Allows you to place at the exact scale spacing above.

第3図は、ペッパーによる特許出願第068,802号に対し
て本発明を適用した改良を例示している。2つの抵抗素
子6及び7は、演奏者が指を1つの素子から他の素子へ
と動けるように、基材の隆起部8,9及び10によって指の
幅よりも狭く隔置して置かれている。側方から側方への
次元の制御は、X軸制御と呼ばれる。切欠き8-1,8-2…9
-1,9-2…及び10-1,10-2…は、音楽家に対して触知可能
な情報を与える。
FIG. 3 illustrates an improvement applying the present invention to Pepper's patent application No. 068,802. The two resistive elements 6 and 7 are spaced less than the width of the finger by the ridges 8, 9 and 10 of the substrate so that the player can move his finger from one element to another. ing. The lateral dimension control is called X-axis control. Notches 8-1, 8-2… 9
-1,9-2 ... and 10-1,10-2 ... give tactile information to the musician.

第4図は、第3図の2つの抵抗素子と、米国特許第4,29
3,734号の第4図に対応するそれらの運動せる回路装置
とを組み合わせたブロック図を示している。その動作
は、第1図に関して前に述べられたのと同じである。
FIG. 4 shows two resistance elements of FIG. 3 and US Pat. No. 4,29.
Figure 4 shows a block diagram in combination with their moving circuitry corresponding to Figure 4 of 3,734. Its operation is the same as previously described with respect to FIG.

演奏者が第3図での左の抵抗素子に触れると、電流は第
4図での接続部A及びDを通してのみ流れる。Y軸出力
は、左側の抵抗素子の長さ方向に沿った演奏者の指の場
所に比例する。X軸出力はそのレンジ即ち範囲の1つの
端にある。
When the performer touches the resistive element on the left in FIG. 3, current will only flow through connections A and D in FIG. The Y-axis output is proportional to the location of the player's finger along the length of the left resistive element. The X-axis output is at one end of the range.

もしも、ここで、音楽家又は演奏者がその指を左側の抵
抗素子6から右側の抵抗素子7に向かって動かすとする
と、そのY軸出力は、それらの抵抗素子の長さ方向に沿
った指の場所に比例したままである。電流が右側の抵抗
素子6を通して流れ始めると、そのX軸出力は、2つの
抵抗素子6及び7の各々における全電流に比例するよう
に変わることになる。電流が左側の抵抗素子6を通して
流れなくなると、X軸出力はそのレンジの反対の端部に
ある。かくして、演奏者は2つの異なる指の運動によっ
て、2つの出力を別々に制御できる。
If the musician or performer now moves his finger from the left resistive element 6 toward the right resistive element 7, the Y-axis output will be that of the fingers along the length of those resistive elements. It remains proportional to the location. When current begins to flow through the right resistance element 6, its X-axis output will change to be proportional to the total current in each of the two resistance elements 6 and 7. When the current ceases to flow through the left resistive element 6, the X-axis output is at the opposite end of its range. Thus, the performer can separately control the two outputs by moving the two different fingers.

以下においても示されるように、2つの抵抗素子を伴う
電気的回路装置の動作は、ペッパーの特許第4,293,734
号において記述されているような線形化された抵抗性表
面でもっての動作と本質的に等価である。米国特許第4,
293,734号において(10)として示されている対の式
は、本発明においても同様に適用される。即ち: ここで、演奏者の指が左側の抵抗素子6にのみ触れてい
るとすると、電流i(B)及びi(C)は零になり、そ
して上式は次のようになる。
As also shown below, the operation of an electrical circuit arrangement with two resistive elements is described in Pepper's patent 4,293,734.
Is essentially equivalent to operation with a linearized resistive surface as described in No. U.S. Patent No. 4,
The pair of formulas, shown as (10) in 293,734, applies equally to the present invention. Ie: If the player's finger touches only the resistance element 6 on the left side, the currents i (B) and i (C) become zero, and the above equation becomes as follows.

即ち: X軸の式における電流の比は零になるが、Y軸の電流比
は、ペッパーの特許第4,293,734号での式(7)によっ
て与えられる1次元状関係に従う。
Ie: The current ratio in the X-axis equation becomes zero, while the Y-axis current ratio follows the one-dimensional relationship given by equation (7) in Pepper's 4,293,734.

演奏者の指が両抵抗素子6及び7上に等しく触れられる
とすると、i(A)=i(B)及びi(C)=i(D)
として対称になる。従って、前式は以下のように書き改
めされる。即ち: X軸の電流比は1/2となるのが見られ、そしてY軸の電
流比は前と同じである。
If the player's finger is touched equally on both resistive elements 6 and 7, i (A) = i (B) and i (C) = i (D)
Becomes symmetric. Therefore, the above equation is rewritten as follows. Ie: The x-axis current ratio is seen to be 1/2, and the y-axis current ratio is the same as before.

演奏者の指が右側の抵抗素子7のみに触れるとすると、
電流i(A)及びi(D)は零であって、そして前式は
次の如くなる。即ち: 上式から判るように、X軸の電流比は1である。もしも
その指がその抵抗素子の長さ方向に沿った場所を変えな
いとすると、Y軸の電流比は2つの抵抗素子の対称性の
ために、不変のままにとどまる。
If the player's finger touches only the resistance element 7 on the right side,
The currents i (A) and i (D) are zero, and the previous equation becomes: Ie: As can be seen from the above equation, the X-axis current ratio is 1. If the finger does not change its location along the length of the resistive element, the Y-axis current ratio remains unchanged due to the symmetry of the two resistive elements.

既に論議されたケースの中間における指の位置に対し
て、X軸の電流比は、それら抵抗素子と指との間におけ
る静電容量の比に比例している。Y軸での関係は、X軸
での位置に無関係である。
For finger positions in the middle of the cases already discussed, the X-axis current ratio is proportional to the ratio of capacitance between the resistive elements and the finger. The relationship on the Y axis is independent of the position on the X axis.

同一の技術は、制御表面が狭い他の楽器への応用及びそ
の他の分野での応用にも使用できる。例えば、シンセサ
イザ・キーボードのキーには個々のタッチ・パネルが具
備されていて、その演奏者がそれらのキー上における自
分の指位置を換えることによって、演奏されつつある音
階の2つの特性を別々に修正できるようにしている。狭
くて黒いキーは、2つの抵抗素子と最も好都合に適合で
きる。
The same technique can be used for other musical instrument applications with narrow control surfaces and in other fields. For example, the keys on a synthesizer keyboard are equipped with individual touch panels that allow the performer to change his finger position on those keys to separate the two characteristics of the scale being played. I am trying to fix it. The narrow, black key can be most conveniently fitted with two resistive elements.

第5図は、端部が2つの抵抗器回路網AD及びBCによって
それぞれ相互接続されている、多数即ち複数の並列抵抗
素子E1,E2,E3,E4,E5,E6及びE7を伴った抵抗性タッチ・
パネル表面を例示している。
FIG. 5 shows the resistance with a plurality or parallel resistance elements E1, E2, E3, E4, E5, E6 and E7, whose ends are interconnected by two resistor networks AD and BC respectively. touch·
The panel surface is illustrated.

抵抗器回路網AD及びBCは同一であって、各々は一連の等
しい値の抵抗器Rを含み、中間点IAD及びIBCは素子E4の
端部に直接接続され、各側に対する素子は、示されてい
るように放物状に釣り合わされた抵抗値を通して接続さ
れている。
The resistor networks AD and BC are identical, each containing a series of equal valued resistors R, the midpoints IAD and IBC are connected directly to the ends of the element E4, the elements for each side being shown. They are connected through resistance values that are parabolically balanced as shown.

素子は、抵抗性被覆を持つポリエステル膜即ちフィルム
のウェブを出発物質とし、抵抗性被覆を通して約3.2mm
(1/8インチ)離して且つそのウェブの長さ方向に平行
に切欠きを設けるか、又は腐食することにより、好都合
に作り出される。この列は、第4図のブロック図におけ
る2つの抵抗素子で代替できる。勿論のことに、その抵
抗素子の列は、インジウム錫酸化物層として透明なガラ
ス板に形成されて、そして抵抗性ラインを形成するため
に腐食されても良い。更に、その抵抗性ラインは、樹脂
マトリックスに埋め込まれるか或いは樹脂マトリックス
によって列内に保持されるニクロム線のような細い抵抗
線から作ることができる。
The device starts with a polyester film or web of film with a resistive coating, starting from about 3.2 mm through the resistive coating.
It is conveniently created by notching or eroding (1/8 inch) apart and parallel to the length of the web. This column can be replaced by two resistance elements in the block diagram of FIG. Of course, the array of resistive elements may be formed on a transparent glass plate as an indium tin oxide layer and then eroded to form resistive lines. Further, the resistive line can be made from a thin resistive wire such as Nichrome wire that is either embedded in the resin matrix or held in the row by the resin matrix.

この列は、米国特許第4,198,539号において記述されて
いるように、いずれかの所望の実質的に均一な電界を作
り出すのにも使用できる。作り出される電界の一様性
は、並列な抵抗素子の数が増加されるにつれて改善され
る。
This array can also be used to create any desired substantially uniform electric field, as described in US Pat. No. 4,198,539. The uniformity of the electric field created is improved as the number of resistive elements in parallel is increased.

本発明の他の実施例及び修正は、以下に示すその請求の
範囲において規定されている通りである。
Other embodiments and modifications of the invention are as defined in the claims below.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−106668(JP,A) 特開 昭56−33779(JP,A) 特公 平1−19176(JP,B2) 米国特許4293734(US,A) ─────────────────────────────────────────────────── --Continued front page (56) References JP-A-58-106668 (JP, A) JP-A-56-33779 (JP, A) JP-B-1-19176 (JP, B2) US Pat. No. 4293734 (US) , A)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】選択された接触点の位置を決定し、それに
対応する電気信号を生成する装置において: 隔置された導電性の象限電極の列であって、この導電性
の象限電極の列が四象限の電極により構成され、どの象
限電極を通る電流もその象限電極における接触面積に比
例するように各々の前記象限電極とその2つの隣接する
象限電極とが人の指で橋渡し可能な間隔を有している、
前記導電性の電極の列と; 前記導電性の電極を通る個々の電流の代数学的総和とし
て、前記選択された接触点に電流を流すための手段と; 前記個々の電流の振幅を、前記導電性の電極の前記列上
における前記選択された接触点の場所に対応した少なく
とも1つの信号へと変換するための手段とを備えている
ことを特徴とする装置。
1. In a device for determining the position of a selected contact point and generating an electrical signal corresponding thereto: A row of spaced apart conductive quadrant electrodes, the row of conductive quadrant electrodes. Is composed of four quadrant electrodes, and the distance through which each quadrant electrode and its two adjacent quadrant electrodes can be bridged by a human finger so that the current passing through any quadrant electrode is proportional to the contact area at that quadrant electrode. have,
A row of electrically conductive electrodes; means for passing current to the selected contact points as an algebraic sum of the individual currents through the electrically conductive electrodes; Means for converting into at least one signal corresponding to the location of the selected contact point on the row of electrically conductive electrodes.
【請求項2】前記象限電極が接触表面を構成し、その接
触表面上に薄い絶縁被覆が設けられていることを特徴と
する請求の範囲第1項に記載の選択された接触点の位置
を決定する装置。
2. The position of a selected contact point according to claim 1, characterized in that the quadrant electrode constitutes a contact surface, on which a thin insulating coating is provided. Device to determine.
【請求項3】位置検知装置において: 少なくとも3つの隆起部が形成された表面を持つ基材
と; 前記基材表面上での並列路に沿って延在している少なく
とも一対の線形抵抗素子とを備え、その各抵抗素子は前
記一対の隆起部の間の空間に配置され、その線形抵抗素
子はそれらが指で橋渡し可能となるよう指の幅以下に隔
置されており;更に、 前記線形抵抗素子のすべての端部に連結されていて、そ
こを通して流れる電流から、前記線形抵抗素子のいずれ
か1つ又はそれ以上における接触位置を導出するための
回路手段と; ユーザーへ情報を触知的に伝達すべく前記隆起部に沿っ
て形成された触知手段とを備えていることを特徴とする
位置検知装置。
3. A position sensing device: a substrate having a surface on which at least three ridges are formed; at least a pair of linear resistance elements extending along parallel paths on the surface of the substrate. Each of the resistive elements is disposed in a space between the pair of ridges, and the linear resistive elements are spaced below the width of the finger so that they can be bridged by the finger; Circuit means coupled to all ends of the resistive element for deriving a contact position on any one or more of the linear resistive elements from a current flowing therethrough; tactile information to a user And a tactile means formed along the raised portion so as to be transmitted to the position detecting device.
【請求項4】前記触知手段に少なくとも1つの切欠きが
含まれることを特徴とする請求の範囲第3項に記載の位
置検知装置。
4. The position detecting device according to claim 3, wherein the tactile means includes at least one notch.
【請求項5】前記抵抗素子は透明であることを特徴とす
る請求の範囲第3項に記載の位置検知装置。
5. The position detecting device according to claim 3, wherein the resistance element is transparent.
【請求項6】前記抵抗素子は、均一な抵抗層を透明な基
材の表面へと適用し、前記線形抵抗素子を形成するため
に抵抗材料を除去することにより、該透明な基材上に形
成されることを特徴とする請求の範囲第5項に記載の位
置検知装置。
6. The resistive element on the transparent substrate by applying a uniform resistive layer to the surface of the transparent substrate and removing the resistive material to form the linear resistive element. The position detection device according to claim 5, wherein the position detection device is formed.
【請求項7】透明な層を前記抵抗素子上に含み、接触位
置からの電流は該透明な層を流れることを特徴とする請
求の範囲第5項に記載の位置検知装置。
7. The position detecting device according to claim 5, wherein a transparent layer is included on the resistance element, and an electric current from a contact position flows through the transparent layer.
JP59503486A 1983-09-12 1984-09-11 Conductive electrode array and resistive element array used in a touch panel and for creating an electric field Expired - Lifetime JPH0685200B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53130983A 1983-09-12 1983-09-12
US531309 1983-09-12
PCT/US1984/001438 WO1985001375A1 (en) 1983-09-12 1984-09-11 Conductive electrode arrays and arrays of resistive elements for use in touch panels and for producing electric fields

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60502176A JPS60502176A (en) 1985-12-12
JPH0685200B2 true JPH0685200B2 (en) 1994-10-26

Family

ID=24117114

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JP59503486A Expired - Lifetime JPH0685200B2 (en) 1983-09-12 1984-09-11 Conductive electrode array and resistive element array used in a touch panel and for creating an electric field

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0157821A4 (en)
JP (1) JPH0685200B2 (en)
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Also Published As

Publication number Publication date
WO1985001375A1 (en) 1985-03-28
EP0157821A4 (en) 1987-06-16
EP0157821A1 (en) 1985-10-16
JPS60502176A (en) 1985-12-12

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