JPS58155488A - 座標入力装置 - Google Patents

座標入力装置

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JPS58155488A
JPS58155488A JP57039016A JP3901682A JPS58155488A JP S58155488 A JPS58155488 A JP S58155488A JP 57039016 A JP57039016 A JP 57039016A JP 3901682 A JP3901682 A JP 3901682A JP S58155488 A JPS58155488 A JP S58155488A
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JP
Japan
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current
sheet
substrate
resistor
sheet resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP57039016A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Ishikawa
勉 石川
Yoshinori Kimura
嘉則 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57039016A priority Critical patent/JPS58155488A/ja
Publication of JPS58155488A publication Critical patent/JPS58155488A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

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】 本発明社座標入力装置、@に面抵抗体の電流分割位置を
検出する方式の座標入力装置に関するものである。
従来この種の座標入力装置においては、電流供給手段に
接続された入力ベンおよび面抵抗体のX。
Y周辺部に点在配置したダイオードを付加する基板とを
有している。入力ベンは面抵抗体の所望の入力位置に接
触させて面抵抗体内に電流を供給する。Xあるい#iY
座標方向に流れる分割電流値は距@に反比例する仁とか
ら、分割電流を検出して入力位置情報の算定ができる。
またダイオードはXあるいはY方向への電流の導通、非
導通状tt時分割制御するものである。方式的には上述
のものが主流を占めてきた。
しかしこの方式では、電流供給手段と入力ベンとを電気
的に11i続する信号線が災いし、入力時の操作性を悪
くするため1人間工学的績点からも効果的な入力方式と
は言えない、またこの方式では、X、Yの各々一端に流
れる電流を検出して入力位置を算定する仁とから、面抵
抗体あるいはダイオードの温度による特性の変動および
ダイオードの順方向電流電圧特性が原因で、正確な入力
位置情報を算定できず、性能を低下させてしまうという
問題があった。
以下従来の方式の代表例t−もとに問題点を明らかKす
る。第1図はジェー・ニー拳ターナ−アンド ジー・ジ
ェー・リッチー:“リニア カレント ディビジ冒ン 
イン レジステイブ エリア:イック アプリケージ冒
ン トウ コンピュータ グラフィックス”、スプリン
グ ジ冒インド コンビ為−タ コンファレンス、 1
970(J。
A、TURNERand G、J、RITCHIE:“
Li−near  Curr@nt  divlsio
n  in  resiitiveareas:  I
ts  applicatムon  to  comp
utergraphlcm”、 8pring Joi
nt Computerconference、197
0)に述べられている従来方式の代表例を示す図である
同図において101は電流供給手段、102Fi電流供
給線、103は入力ベン、1o4は面抵抗体、105は
X方向ダイオード、1015’はY方向ダイオード、1
06はX方向駆動回路、107はY方向駆動回路、10
8はX方向抵抗、1o9はY方向抵抗である。入力ベン
103Fi電流供給@102を介して電流供給手段(0
1にM!続されており1面抵抗体1040周辺部はX方
向ダイオード105.Y方向ダイオード105′が点在
配置されている。
所用の入力位置情報を入力する際には入力ベン101t
lii抵抗体104に接触させ面抵抗体104に電fl
lt供給する。X方向駆動回路106及びY方向駆動回
路107を動作させて、九とえばX方向ダイオード10
5が導通状L Y方向ダイオ−)’105’が非導通状
態の場合、入力ペン103から供給される電流は入力位
置で左右に分割され各々の向きに流れる。X方向抵抗1
08に流れる分割11流は距離に反比例するこ七から入
力位置情報が検出できることKなる。同様なことがY方
向についても言え5時分割制御することによ)x。
Yの入力位置情報が検出されることKなる。
この方式は主に人間が入力ペン103を手に持って面抵
抗体104に接触させて位置情報を入力することから可
動性を有する電流供給線102を必要とする。この電流
供給線102t−用いて面抵抗体104の面内を自由に
移動しようとすれば。
電流供給線102が災いとなって入力時の操作性を悪く
する・また電流供給線102の材質は一般に銅あるいは
鋼合金を用いていることから使用回数を多くすると断線
してしまい信頼性を低下させてし壕うといつた電流供給
線102を使用することが原因で生じる問題がある。
tた面抵抗体104として一般的なたとえば酸化インジ
ウム管側にとれば比抵抗が室温で10−”Ω・1である
が温度が100℃程度になると10−80・1のオーダ
Kまで変化してしまい温度依存性が大きいこと、ダイオ
ードについてもシリコン、ゲルマニウム等は温度に対す
る構造敏感性を有していることから同様に温度変動によ
)抵抗率が変化してし重う、従って温度変動等の外部環
境に左右され易い欠点を補う為に非常に安定性の^い電
流供給手段101Kt、なければならず、温度変動Kか
かわる問題は大きい。
さらにダイオードの両端kかかる順方向電圧が注入され
る順方向電fItKよって変化し、近似的には順方向電
圧と順方向電流の対数とが直線関係を有している。それ
数面抵抗体104の面内に流れゐ分割電流がダイオード
の順方向電圧の影蕃を受けて正しい入力位置に対応する
電流とは異ったものKなってしまう0例えば面抵抗体1
04に接続したダイオードに近い入力位置ではダイオー
ドKかかる順方向電圧が大きくなり分割電流値を検出す
るX方向抵抗10g、Y方向抵抗109に流れる電流が
正しh電流値よりも小さくなりてしまい、遠くなれば順
方向電圧が小さくなって検出抵抗に流れる電流が多くな
ってしtう、このことから正確な入力位置情報が出力で
きず、装置としての性能を低下させてしまうことkなる
bずれKしても従来の方式では操作性が悪く。
信頼性と性能が低い装置になってしまうという問題が生
じてお〕、これらの問題点を改善する装置の実現が望ま
れていた。
本発明の目的は、上述のような従来の装置構成法Kかか
わる問題点を改善する座標入力装置を提供するととKあ
る。
本発明によれば1面抵抗体を備え前記面抵抗体の対向辺
近傍に点在配置したX、Yダイオード群を有する第1の
基板と、前記I81の基板との対向面上に配置する一様
な面状電極を有する可撓性を有する第2の基板と、前記
第1の基板と前記1820基板とを絶縁保持する支持体
とからなる入力盤。
前記面状電極への電流供給手段、前記面状電極が接触し
て前記面抵抗体に電流が流入したとき、前記X、Yダイ
オニド群に流れる分割電流の差分を計測する差分検出回
路、前記分割電流の加算値を検出する加算回路、前記差
分検出回路と前記加算回路からの出力信号を補正してX
、Y座標値を計算する演算機構とを含む座標入力装置が
得られる。
次に本発明について図面を参照しながら構成。
構造、動作および作用、効果を詳しく説明する。
182図は本発明の基本的原理説明図である。
同図において絶縁性の第1の基板201の上面KFi一
様な面積抵抗を有する面抵抗体104が被着してあシ、
その端部にはX電極対202が配置され各々がグランド
KII続されている。
面抵抗体1040面上のある点に電流I2O3が注入さ
れると図中左右に電流は分割され、電流11204、電
流Is 204’が各々の電極方向に向って流れる0図
中電流注入位置と左端の電極間の抵抗をR1、右端の電
極間の抵抗1−R=とすると、電tI1.Ilと電流I
冨との関係はIt/It=R露/R1が成立する。一方
面抵抗体104ti抵抗が面内一様であることがらR*
 /’Rlは電流注入位置と右端電極間の距離X2と左
端電極間距離X1との比Xs/Xlと同一と見なし得る
。従って電流と距離とは反比例Is/I*=Xt/Xs
の関係が成シ立っことに表る。
上式は数学的K (11−It)/(It+Iz)−−
(Xt−Xs )/(X1+Xz ) K変換すること
ができ* 11+11を供給電流■とし、 Xt+X意
をX電極対202間の距離りとすることができるから、
差電流(II−I意)と距離の差(Xl−Xs)との間
に#1Is−1*=それ故1面抵抗体104内の任意の
入力位置座標を求めようとすれば、電流注入位置から双
方向に流れる差電流(Il−Is)と全供給電流との比
を求めれば良いことKなる。なおY方向についても同様
なことが言える。
第3図は本発明の実施例にかかわる原理図である。同図
において、絶縁性の第1の基板201の上面には一様な
面積抵抗を有する面抵抗体104が被着してあシ、この
面抵抗体104の端部に点在配置した右端ダイオード2
05.左端ダイオード205′を介してグランドに接続
されている。
面抵抗体1040面上のある点に電流I2O3が注入さ
れると図中左右に電流は分割され、右方向電流Ia20
4’*  左方向電流Ib204’が各々の電極方向く
向って流れる。右端ダイオード205゜左端ダイオード
205′は各々に流れる電流に依存した順方向電圧の降
下を伴う故、入力位[IK寄与する有効な電流成分は入
力位置での電位Vから右端ダイオード205.左端ダイ
オード205′の順方向電圧の降下分を引いた値としな
ければならない、すなわち右端ダイオード20Bと左端
ダイオード205′のそれぞれの順方向電圧の降下分′
fVa、Vbとするならば有効な電流成分は右方工′と
順方向電圧V′との間には近似的Klol■’”A+h
TV’が成り立っているとみなせる(人は定数、Cけ電
荷、にはボルツマン定数、Tは温度である)。順方向電
流工′と順方向電圧v′との関係は一義的に決まること
から、あらかじめ入力位置と電流との対応関係を記憶さ
せておき、あるいは上述の計算式を用いた計算によシ、
それぞれIa。
IbからVa、Vbf求め前述の差分検出を補正して適
正な座標を求めることができる。
184図(a)(b)Fi本発明の一実施例を示す座標
入力装置の構成図および入力盤の断面図である。
同図−)において、絶縁性の第1の基板201の上面に
は一様な面積抵抗を有する面抵抗体104を被着し1面
抵抗体104の対向辺近傍に点在配検出する抵抗素子等
からなるX1lE流検出器401゜Y電流検出器401
′に接続されている。X電流検出器401tY電流検出
器401′は各々X方向の左右KfllれるX分割電流
4rOsY方向の上下KfiれるY分割電流410′の
差分を計測するX差分検出回路402.Y差分検出回路
402′KII続され、X差分信号406 、Y差分信
号406′を出力する。またX[流検出器401.Y電
澹検出器401′けX、Y方向の加算値を検出するX加
算回路40 B + Y加算回路403’に接続され、
X加算信号408.Y加算信号408′が出力されてい
る。さらにX電流検出器401 、Y電流検出器401
′はダイオードの順方向電圧の降下分を補正するための
X補正手段4o4sY補正手段404′に接続されてい
る。実回路あるいはマイクロコンピュータ等からなるX
演算機構405゜Y演算機構405′はそれぞれX差分
信号406゜X加算信号408 、X補正手段404か
らのX補正信号407とY差分信号406’、Y加算信
号408’Y補正手段404′からのY補正信号407
′を受け、X、Y方向に流れる有効な差電流と全供給電
流との比を計算してX座標409.Y座標409′を出
力している。
一方第1の基板2010対向面上には面状電極206を
設けたポリエステルフィル五等の可撓性を有する第2の
基板207が配置してあシ、入力待以外には電気的に接
触することの力いように支持体208によ〕絶縁保持さ
れると共に面状電極206を介して面抵抗体104に電
流を流す両極性を有する電流供給手段101に接続され
九構造になっている。
同図(blは通常面状電極206含有する@20基板2
07が所定の間隔で配置された支持体208によ)絶縁
保持されているが、入力時に人間の指あるいはボールペ
ンといりた信号線を有さない任意入力手段209によ〕
所用の入力位置情報を得るために第2の基板207を押
圧して面状電極206を接触させ5間歇的な両極性の電
流供給手段101に電流が分割され、右方向分割電流4
10.左方向分割電流411が面抵抗体104内に流れ
る様子を示している。
以上s4図(a) 、 (b)から明らかなように1本
実施例は面抵抗体104會有する゛第1の基板に対面し
て電流供給手段101に接続された面状電極206を設
けた第2の基板207t?配置する構成となっているこ
とから入力手段としては人間の指あるいはボールペン等
の任意入力手段209を用いることが可能であシ、前述
の電流供給線102を設けた入力ペン103の特殊なス
タイラスを用いる仁とkよる入力時の操作性を悪くする
という欠点が改善でき1人間工学的に見ても効果的な入
力方式%式% また本実施例ではX、Yの両方向に流れるX分割電流4
10.Y分割電涛410’の差分値がX差分検出回路4
02.Y差分検出回路402′で検出されることから、
面抵抗体104が面内一様に温度上昇したとしても面積
抵抗の温度係数は固有のものと考えられ、差電流と面積
抵抗の差分値との比例関係は保たれる故、温度変動等の
外部環境による影響は少〈なゐ、たとえ面抵抗体104
の温度上昇が面内一様でない場合でも差分値を検出して
いることから変化量は少〈々る。
tたX演算機構40B、Y演算機構408′においてX
、Y方向に流れゐ電流を正規化し、単位供給電流当シの
差電流を求めることから電源変動があったとしても影響
は少くなる。従って温度変動、電源変動等があったとし
ても影響が少く信頼性の高い装置となる。
さらに、ダイオードの順方向電流電圧特性の影響はX補
正手段404sY補正手段404′によシ入力位置情報
に有効な分割電流成分を算出し友後にマイクロコンビ息
−夕等のX演算機構4o5゜Y演算機構405′で単位
供給電流anの差電流を求めることから少くなる。従っ
て面抵抗体104内の入力位置が正確な値になル性能の
向上がなされる。
なお本発明の構成要素を変形することが可能であり、た
とえば、支持体208を感圧導電性ゴムあるいは感圧導
電性ペーストとして加工時以外は絶縁されているが圧力
管加えると低抵抗になって面抵抗体104に電流を供給
する構成圧するとか、W&1の基板201をガラスにし
、面状電極206管導電性ポリエステルフイルム、面抵
抗体104を酸化インジ為つム膜等にして光透過率の大
きな物質とし、ディスプレイ面上に配置して表示面を見
ながら任意入力手段209で入力を可能くする座標入力
装置にするとか数多くの変形が可能であるが本発明の基
本的動作原理2作用、効果を特徴とする限シ各構成要素
を変形した構成、構造を有するいかなる座標入力装置に
も本発明を適用できることは明らかである。
以上本発明によると操作性が改善でき、信頼性が高く、
高性能な座標入力装置が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
141図は従来方式の代表例を示すブロック図。 第2図は本発明の詳細な説明図、第3図は本発明の実施
例Kかかわる原珊図、184図(a) 、 (b)は本
あ・ン″LP″ 発明の実施例を示す構成17に万態の断面図である。 各図において、1o1・旧・・電流供給手段、1o2・
・・・・・電流供給線、103・・・・・・入力ペン、
104・・・・・・面抵抗体、105・・・・・・X方
向ダイオード1105’・・・・・・Y方向ダイオード
、106・・・・・・X方向駆動回路、107・・・・
・・Y方向駆動回路、108・・・・・・X方向抵抗、
109・・・・・・Y方向抵抗、201・・・・・・第
1の1板、202・・・・・・Xダイオード群、203
・・・・・・電流I、204・・・・・・電流I1%2
04′・・・・・・電流I2、205・・・・・・右端
ダイオード、205’・・・・・・左端ダイオード、2
06・・・・・・面電極、207・・・・・・第2の基
板、208・・・・・・支持体、209・・・・・・入
力手段、401・・・・・・X電流検出器、401’・
・・・・・X電流検出器、402・・・・・・X差分検
出回路%402′・・・・・・Y差分検出回路5403
””・・・X加算回路%403’・・・・・・Y加算回
路% 404−・・・・・X補正手段、404’・・・
・・・Y補正手段%405・・・・・・X演算機構、4
05’・・・・・・X演算機構、406・・・・・・X
差分信号、406’・・・・・・Y差分信号、407・
・・・・・X補正信号、407’・・・・・・Y補正信
号、408・・・・・・X加算信号、408’・・・・
・・Y加算信号%409・・・・・・X座標5409’
・・・・・・Y座標、410・・・・・・右方向分割電
流、411・・・・・・左方向分割電流を示す。 #1 目 #2 図 、菓3 目 羊4図 d 又。 1−〜八

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 面抵抗体を備え前記面抵抗体の対向辺近傍に点在配置し
    たX、Yダイオード群を有する第1の基板と、前記第1
    の基板との対向面上に配置する一様な面状電極を有する
    可撓性を有する第2の基板と、前記第1の基板と前記W
    42の基板とを絶縁保持する支持体とからなる入力盤、
    前記面状電極への電流供給手段、前記面状電極が接触し
    て前記面抵抗体に電流が流入したとき前記X、Yダイオ
    ード群に流れる分割電流の差分を針側する差分検出回路
    、前記分割電流の加算値を検出する加算回路。 前記差分検出回路と前記加算回路からの出力信号を補正
    する補正手段と、x、y座標値を計算する演算機構とを
    含むことを特徴とする座標入力装置。
JP57039016A 1982-03-12 1982-03-12 座標入力装置 Pending JPS58155488A (ja)

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JP57039016A JPS58155488A (ja) 1982-03-12 1982-03-12 座標入力装置

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JP57039016A JPS58155488A (ja) 1982-03-12 1982-03-12 座標入力装置

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JP57039016A Pending JPS58155488A (ja) 1982-03-12 1982-03-12 座標入力装置

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