JPS61294534A - タツチパネル入力装置 - 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】 （ａ）技術分野 この発明はＣＲＴ画面上等に設置される透明シート状の
タッチパネルスイッチを有する入力装置における接触位
置検知精度の向上に関する。

…）発明の概要 この発明に係るタッチパネル入力装置は、一方の導電シ
ートに電圧が印加されたとき、その導電シートの両端の
電圧を測定し、その電圧から導電シートの実際の電圧分
布を求める。押下によって２枚の導電シートが接触した
とき得られた測定値から前記実際の電圧分布を参照して
正確な接触位置を求めることを可能にする。

（Ｃ）従来技術とその欠点 ■タッチパネル入力装置に用いられるアナログタッチパ
ネルスイッチの説明 先ず、第５図にタッチパネルスイッチの構成を示す。第
５図はアナログタッチパネルスイッチである。このアナ
ログタッチパネルスイッチは上側パネルｌＯと下側パネ
ル２０とで構成されている、ここで、上側パネル１０に
ついて説明する。タッチパネル面は樹脂フィルム基材に
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｓ　ｔｉｎ　Ｏに１ｄｅ）等の導電
膜を蒸着した導電シート１）からなり、その両端には電
極端子１２Ｌ、１３が形成されている。この電極１２．
１３にはリード線１４．１５が接続されており、タッチ
パネルスイッチの動作時には電圧印加回路（図示せず）
からリード線１４，１５．電極端子１２．１３を介して
前記導電シー）１）に電圧（Ｖｃｃ）が印加される。こ
めとき導電シート１）上には電圧傾斜（電圧分布）が生
じる。下側パネル２０も上記上側パネル１０と同様の構
成であり、これら上側パネル１０．下側パネル２０を前
記電圧傾斜方向が直交するように（この図においては上
側パネル１０の電圧傾斜が縦（Ｙ軸）方向、下側パネル
２０の電圧傾斜が横（Ｘ軸）方向になるように設置され
ている）前記導電膜面を互いに対向させて微少間隔で設
置することによってアナログタッチパネルスイッチが構
成されている。前記電圧（Ｖｃｃ）は上側パネル１０．
下側パネル２０に交互に印加される。

■従来のタッチパネル入力装置の説明 第４図は上記タッチパネルスイッチを含む従来のタッチ
パネル入力装置のブロック図である。、ＣＰＵ２はバス
を介してＡ／Ｄ変換器３．Ｉ１０ポート４及びメモリ５
に接続されている。Ａ／Ｄ変換器３にはゲー）８ｂ−緩
衝増幅器７ｂを介して前記タッチパネル１の上側パネル
の接地側電極端子１３が接続されている。この電極端子
１３からは前記タッチパネルスイッチ１の接点（接触位
置）のＸ軸方向の検知電圧が入力され、ゲート８ｄ−緩
衝増幅器７ｄを介してＡ／Ｄ変換器３に接続されている
下側パネルの接地側電極端子１５からは前記接点のＹ軸
方向の検知電圧が入力される。

ここで、前記電極端子１２，１３，１４．１５をそれぞ
れＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄと呼ぶ。Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄには
それぞれスイッチングトランジスタ６ａ、６ｂ、６ｃ、
６ｄが接続されている。これらスイッチングトランジス
タ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがスイッチ回路に対応する。

これらのスイッチングトランジスタはＣＰＵ２−１）０
ボート４からのオン信号ａ、ｂ及びｃ、　　ｄによって
５ａ、５ｂ及び５ｃ、５ｄの組み合わせで交互にオン・
オフを繰り返し、スイッチングトランジスタ６ａ、６ｂ
がオンしたときには上側パネルに電圧（Ｖｃｃ）が印加
され、スイッチングトランジスタ５ｃ、５ｄがオンした
ときには下側パネルに電圧（Ｖｃｃ）が印加される。ま
た、上側パネルに電圧（Ｖｃｃ）が印加されているとき
にはゲート８ｄがオン信号ｅによってオンされて下側パ
ネルから前記Ｙ軸方向の接点検知電圧がＡ／Ｄ変換器３
に入力され、下側パネルに電圧が印加されているときに
は同様にゲート８ｂがオン信号ｆによってオンされて上
側パネルから前記Ｘ軸方向接点検知電圧がＡ／Ｄ変換器
３に入力される。

即ち、タッチパネルスイッチ１が押下されて上側パネル
ｌＯと下側パネル２０とが接触している間に上側パネル
ＩＯに電圧（Ｖｃｃ）が印加された場合、上側パネルの
前記接点に生じている電圧が下側パネルへ前記接点を介
して印加されることになる。緩衝増幅器７ｄは非常に入
力インピーダンスが高いものであるため、下側パネル２
０の膜面抵抗及び上側パネルから下側パネルへ流れ込む
電流は無視することが出来、Ａ／Ｄ変換器３に人力され
る電圧は、上側パネル１０に電圧（Ｖｃｃ）が印加され
て生じる電圧傾斜の接点における電圧（Ｖｙ）と見做す
ことができる。上側パネル１０の導電シートは電圧傾斜
が均等になるように構成されているため、Ａ／Ｄ変換器
３に入力された電圧によって接点の上下方向（Ｙ軸方向
）の位置（Ｙ座標値）を検出することができる。前記電
圧（Ｖｃｃ）の印加は上述のように上側パネルｌＯ１下
側パネル２０交互に行われ、上記上側パネル１０への電
圧（Ｖｃｃ）印加によるＹ座標値検出の直後に、今度は
下側パネル２０への電圧（Ｖｃｃ）の印加及びゲー）８
ｂのオンが行われる。下側パネル２０への電圧（Ｖｃｃ
）印加によって下側パネルの前記接点に生じた電圧が、
今度は上側パネルへ前記接点を介して印加される。緩衝
増幅器７ｂも前記緩衝増幅器７ｂと同様の構成のもので
あり非常に入力インビーダンスが高くされているため、
上側パネル１０の膜面抵抗及び下側パネルから上側パネ
ルへ流れ込む電流は無視することが出来、Ａ／Ｄ変換器
３に入力される電圧は、下側パネル２０に電圧（Ｖｃｐ
）が印加されて生じる電圧傾斜の接点における電圧（Ｖ
ｘ）と見做すことができる。下側パネル２０の導電シー
トも上側パネル１０の導電シート同様電圧傾斜が均等に
なるように構成されているため、Ａ／Ｄ変換器３に入力
された電圧によって接点の左右方向（Ｘ軸方向）の位置
（Ｘ座標値）を算出することができる。これら、Ｘ、Ｘ
座標値により接点（押下位置）を正確に検出することが
できる。なお、前記スイッチングトランジスタ６ａ、６
ｂ、６ｃ、５ｄのオン・オフ信号（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）及
びゲート８ｂ、８ｄのオン・オフ信号（ｅ、　　ｆ）は
ＣＰＵ２で生成され、Ｉ１０ボート４を介して供給され
る。

上記のようなタッチパネル入力装置は通常自動取引処理
装置等のＣＲＴ画面上に設置され、画面に表示されるキ
ーの押下を判定するために使用される。即ち、表示され
たキーの画像位置に対応する座標点の押下（接触）を検
知したときそのキーの押下があったと判定して、他の制
御部に通知するものである。

■他のタッチパネルスイッチの説明 第６図に他のタッチパネルスイッチを示す。このタッチ
パネルスイッチは第５図に示したタッチパネルスイッチ
の欠点である電圧傾斜の歪を解消し、正確な段階的な電
圧傾斜を得ることができる導電シートで構成したもので
ある。即ち、上述のアナログタッチパネルスイッチでは
、タッチパネル面を構成する導電シートは全面に一様な
導電膜を形成したものが用いられるが、全面にわたって
導電膜を均一に形成することは技術的に非常に困難で、
導電膜の厚み（抵抗値）に差が生じてしまうことが多か
った。このような導電シートを前記アナログタッチパネ
ルに用いると、電圧傾斜が均一でなくなり、位置検出に
誤差が生じてしまうことになった。その欠点を解消する
ために、電圧傾斜を生じさせる抵抗体と接触位置を検知
するためのタッチパネル面とを分離して電圧傾斜を均一
にしたタッチパネルスイッチがこのストライプ状のタッ
チパネル面を有するタッチパネルスイッチである。上側
パネル３０について説明する。上側パネル３０の両側辺
には抵抗体３２ａ、３２ｂが形成されており、両抵抗間
をつなぐ一定間隔の導電体ストライプを形成された導電
シート３１がタッチパネル面を構成している。この抵抗
体の両端間に電圧（Ｖｃｃ）が印加される。この電圧（
Ｖｃｃ）の印加によって抵抗体３２８．３２ｂ上に前記
電圧傾斜が生じることになる。前記各透明導電体ストラ
イプ３１ａ〜３１ｇには接続されている抵抗体３２ａ、
３２ｂ上の電圧と同じ大きさの電圧が生じている。以上
の構成のタッチシートをそれぞれの前記透明導電体スト
ライプが直交するように上下に配置すれば、前記一様な
導電シートを用いたアナログタッチパネルスイッチと同
様の動作をさせることができる。但し、本図においては
第５図に示したアナログタッチパネルスイッチとは逆に
、上側パネル３０がＸ軸方向に電圧傾斜を生じ、下側パ
ネル４０がＹ軸方向に電圧傾斜を生じるように配置され
ている。

■上記従来のタッチパネル入力装置の欠点上述のように
電圧傾斜を生じさせるための電圧（Ｖｃｃ）はスイッチ
回路（スイッチングトランジスタ）の閉成によって印加
されるが、スイッチングトランジスタはオンの状態であ
っても、ある程度の順方向抵抗を有しており、導電シー
トの両端に電圧（Ｖｃｃ）全体は印加されない、第３図
は導電シートへの電圧（Ｖｃｃ）の印加状態を示す等価
回路及び電圧傾斜を示すグラフである。上側パネルの導
電シートへの電圧印加の場合について説明する。

電圧（Ｖｃｃ）側のスイッチングトランジスタ６ａのオ
ン時の内部抵抗値を！？１．導電シートの抵抗値をＲ２
，接地側のスイッチングトランジスタ６ｂのオン時の内
部抵抗値をＲ３とすると、それら抵抗Ｒ１，ｌ？２、Ｒ
３ニよってＶｃｃはＶｌ、Ｖ２．Ｖ３ニ分圧される。従
って、導電シート上での実際の電圧傾斜は、Ｖ２　＋　
Ｖ３〜ｖ３間の電圧ｖ２による傾斜Ｐとなる。下側パネ
ル及びスイッチングトランジスタ６ｃ、６ｄについても
同様である。

しかしながら、上記従来のタッチパネル入力装置におい
ては、導電シートへの電圧（Ｖｃｃ）印加時にその両端
の電圧を測定することが出来久かったため、導電シート
の両端にはＶｃｃ全部が印加され、それによって電圧傾
斜が生じていると′推定していた。上記の推定による電
圧傾斜をＱに示す。ここで、Ｌはタッチパネルスイッチ
（上側パネル）の両端間の長さである。実際はこの長さ
しにわたって生じている電圧傾斜は上記Ｐに示した状態
であるため、上記電圧傾斜Ｑによって接点位置を検出し
た場合図中矢印で示すような偏位誤差を生じてしまうこ
とになる。この誤差が著しい場合には押下されたキーを
誤って判断してしまうことがあった。

このような誤動作が例えば自動取引処理装置のＣＲＴ画
面上に設置されているタッチパネル入力装置に生じた場
合、利用者が人力した暗証番号。

引き出し金額等の人力値を誤って検知して取引処理を行
い、取引に重大な支障を来す危険性があった。

（ｄ１発明の目的 この発明は上記欠点に爲み、タッチパネルスイッチへ印
加された電圧を正確に測定し、それに基づいて正確な接
触位置の検出を行うことの出来るタッチパネル入力装置
を提供することを目的とする。

（ｅｌ）発明の構成及び効果 この発明は、対向した２枚の導電シートの両端に電極端
子を設け、一方の導電シートの電極端子に電圧を印加し
てその表面に電圧分布を形成する電圧印加回路と、この
電圧の印加を開閉するスイッチ回路とを有するとともに
、前記２枚の導電シートが接触したとき、他方の導電シ
ートが得た電圧を測定する電圧測定回路を有し、この電
圧測定回路の測定値と前記電圧分布とから接触位置を検
出するタッチパネルスイッチにおいて、前記一方の導電
シートに電圧が印加されたときその両端の電極端子の電
圧を測定する端子間電圧測定手段と、この端子間電圧測
定手段の測定値から前記一方の導電シート表面の実際の
電圧分布を求める手段とを有することを特徴とする。

以上のように構成することによってこの発明によれば、
端子間電圧測定手段によって電圧印加時の導電シート両
端の端子間電圧を測定することが出来、これによって測
定された導電シートの両端の電圧から導電シート表面の
実際の電圧分布を求めることが出来る。この電圧分布に
よれば前記他方の導電シートが得た電圧がどの位置の押
下によって得られたものであるかを正確に検出すること
ができ、接触位置の検出精度を格段に向上することがで
きる。これによって、このタッチパネル入力装置を備え
た例えば自動取引処理装置等の誤動作を無くすことが出
来、その装置の信頼性をも向上することができる。

（ｆｌ実施例 第１図はこの発明の実施例であるタッチパネル入力装置
の回路図である。この回路図において第４図で説明した
従来のタッチパネル入力装置と構成において異なる点は
、上側パネル、下側パネルの導電シートの電圧印加回路
側（（Ｖｃｃ）側）の電極端子Ａ、　Ｃを緩衝増幅器７
ａ、７ｃ及びゲート８ａ、８ｃを介してＡ／Ｄ変換器３
に接続した点である。以下、本図において第４図に示し
たブロック図と同様の部分には同一番号を付して説明を
省略する。

第２図は上記実施例のＣＰＵ２の動作を示すフローチャ
ートである。ステップｎｌ（以下、ステップｎｉを単に
ｎｉと言う。）ではスイッチングトランジスタ５ａ、５
ｂをオンして上側パネルに電圧（Ｖｃｃ）を印加する。

ｎ２でゲート８ａ、８ｂを順次オンして上側パネルの電
極端子Ａ、Ｂの電圧Ｖａ、　Ｖｂを読み取る。ｎ３でゲ
ー）８ｄをオンして接触を検知する。押下によって上側
パネルと下側パネルとが接触している場合には電圧傾斜
によって上側パネルの接点上に生じている電圧が前記接
点を介して下側パネルに伝わるため下側パネルの電極端
子りからその電圧ｖｙを検知することができる。接触し
ていない場合（押下されていない場合）にはｖｙ＝ｏで
ある。ｎ４では上記測定値に基づいて接触位置のＹ座標
値を検出する。即ち、そのＹ座標値ｙは次式で与えられ
る： ｙ　＝　Ｖｙ／　（Ｖａ−Ｖｂ） ここで、Ｖａは第３図におけるＶ２　＋　Ｖａであり、
ｖｂは第３図におけるｖ３である。

以上は上側パネルに電圧（Ｖｃｃ）を印加して接触位置
のＹ座標値を求めるための動作であったが、以下は下側
パネルに電圧（Ｖｃｃ）を印加して接触位置のＸ座標値
を求めるための動作である。

ｎ５ではスイッチングトランジスタ６ｃ、６ｄをオンし
て下側パネルに電圧（Ｖｃｃ）を印加する。

ｎ６でゲート１３ｃ、８ｄを順次オンして下側パネルの
電極端子Ｃ，Ｄの電圧Ｖｃ、　Ｖｄを読み取る。ｎ７で
はゲート８ｂをオンして接触位置のＸ座標に対応する電
圧Ｖｘを検知する。この電圧Ｖｘも前記電圧Ｖｙと同様
、タッチパネルスイッチが押下されていない場合にはＶ
ｘ＝Ｏである。ｎ８では上記測定値に基づいて接触位置
のＸ座標値Ｘを検出する。

その検出式は次式で与えられる： ｚ　＝　ＶＸ　／　（ＶＣ−Ｖｄ） ここで、Ｖｃは第３図におけるＶ２　＋　Ｖａであり、
Ｖｄは第３図におけるｖ３である。

以上の動作で求められた（ｘ、　　ｙ）が正確な接触位
置座標である。

このように、上記の構成のタッチパネル入力装置を用い
れば、測定値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃ、　Ｖｄに基づいて導
電シート上の実際の電圧傾斜（電圧分布）を求めること
が出来るため、接触によって得られた電圧Ｖｘ、　Ｖｙ
から正確な接触位置を検出することができるようになる
。これによって、検出誤差による誤動作を防止出来ると
ともに、この実施例に係るタッチパネル入力装置を備え
た自動取引処理装置等の信頬度の向上に寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるタッチパネル入力装置
のブロック図、第２図は上記実施例のタッチパネルへの
電圧印加時の動作を示す図であり、第３図は上記実施例
を含む一般的なタッチパネル入力装置の導電シートへの
電圧印加の状態を示す図である。また、第４図は従来の
タッチパネル入力装置のブロック図、第５図、第６図は
タッチパネルスイッチの構造を示す図である。 ？ａ、７ｃ−緩衝増幅器、 ８ａ、８ｃｍゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向した２枚の導電シートの両端に電極端子を設
   け、一方の導電シートの電極端子に電圧を印加してその
   表面に電圧分布を形成する電圧印加回路と、この電圧の
   印加を開閉するスイッチ回路とを有するとともに、前記
   ２枚の導電シートが接触したとき、他方の導電シートが
   得た電圧を測定する電圧測定回路を有し、この電圧測定
   回路の測定値と前記電圧分布とから接触位置を検出する
   タッチパネルスイッチにおいて、 前記一方の導電シートに電圧が印加されたときその両端
   の電極端子の電圧を測定する端子間電圧測定手段と、こ
   の端子間電圧測定手段の測定値から前記一方の導電シー
   ト表面の実際の電圧分布を求める手段と、を有してなる
   タッチパネル入力装置。