JPS622311A - 静電誘導形デイジタイザ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、抵抗膜上の交流電位ｔスタイラスペンによ
り静電結合で検出するディジタイザに関するものである
。

〔従来の技術〕

第７図は先に提案した靜を籾導形ディジタイザ（特開昭
６０−２７０８７号公報参照）の回路例である。この図
において、１は面抵抗が一様な抵抗膜であり、その各辺
にはダイオード群２ないし５が接αされている。６は発
振器、７，８は整流器、９ないし１２はアナログスイッ
チ、１３．１４は増幅器である。増幅器１３は説明の便
宜上、非反転増幅器とする。増幅器１４０反転入力端子
１５の電位は、非反転入力端子１６の電位と等しいから
、アナログスイッチ１１Ｙ遍断状態、アナログスイッチ
１２’に導通状態とすると、増幅器１４０入力端子１５
と出力端子１７の電位はグラウンド電位となる。なお、
１８は共通線である。この状態でアナログスイッチ９を
導通状態、アナログスイッチ１０’に遮断状態にすると
、発振器６の出力電圧の５ち正極性の部分の電圧が増幅
器１３に入力され、増幅器１３は正極性の交流電圧を出
力するから、電流は増幅器１３．ダイオード群２．抵抗
膜１．ダイオード＃３．増幅器１４の経路で光れる。

抵抗膜１に流れる電流は各辺の近傍を除いて一様であり
、第８図に示すような交流の電位勾配が生じる。電位勾
配が［１１１となる部分をｄ１＋ｄｚ間とする。

次にアナログスイッチ９を遮断し、アナログスィッチ１
０Ｙ導通させると、増幅器１３の出力電圧は負の交流電
圧となるから、電流は増幅器１４゜ダイオード群４．抵
抗膜１．タイオード群５．増幅器１３の経路で流れる。

抵抗膜１に流れる電流は、各辺の近傍を除いて一様であ
り、第８図と同様の交流の電位勾配がＸ方向に生じる。

ダイオード群スないし５は、抵抗膜１のＸ方向またはＸ
方向に流れる電流がそれぞれ他の方向に電流を滝すため
の駆動回路の影響を受げないようＫするためのスイッチ
ング素子として機能する。アナログスイッチ９ないし１
２は信号処理回路１９の制御によって開閉する。

２Ｇはスタイラスペンであり、その先端２１を抵抗膜１
上の点Ｐ（ｘ、ｙ）に絶縁シート２２を介して接触させ
ると、スタイラスペン２０には静電誘導により点Ｐの電
位に比例した電圧ｋ　’Ｖ　ｘ　＋ｋｖ、が発生する。

ただしｓ　　Ｖｚ　＋　　Ｖｙは、それぞれ抵抗膜１の
Ｘ方向またはＸ方向に電流が流れているときの点Ｐの電
位であり、には比例係数である。信号処理回路１９はス
タイラスペン２０に誘起した電圧ｋｖｘ、ｋｖ、Ｙ検出
する。電圧ｋｖ工。

ｋｖ、は第８図から明らかなように座標の関数であるか
ら、信号処理回路１９によって電圧ｋ　Ｖ　１　ｒｋｖ
、の検出を行うことにより、点Ｐの座標Ｘに比例した値
を得ることができる。比例係数には、以下に示す方法に
より基準電位との比をとることによって消去できる。

第７図においてアナログスイッチ１２を遮断し、アナロ
グスィッチ１１’＆導通させると、増幅器１４の入力端
子１６は増幅器１３の出力電位と等しくなり、したがっ
て、増幅器１４の出力端子１Ｔの電位は増幅器１３の出
力電位と等しくなる。これは、アナログスイッチ９およ
び１０のいずれが導通している場合であっても、抵抗膜
１の各辺には電位差が生じず、抵抗膜１には電流が流れ
ないため電位勾配が生じない。すなわち、抵抗膜１上の
すべての点で電位が一定となる。この一定電位をｖｔと
する＠ただし、アナログスイッチ９または１１はどちら
ｔ導通するか定めておく必要がある。

一定電位（基準電位ともいう）Ｖａ　Ｗスタイラスペン
２０で検出するとｋｖ、の電圧が得られる。

信号処理回路１９はアナログスイッチタない（５１２を
開閉し、スタイラスペン２０Ｋｍ圧ｋ　ｖｘ、　ｋｖア
。

ｋｖｅ　４順次誘起させ、これらの電圧を基に点Ｐの座
標Ｘの計算を行う。ｄｌ　’　ｄｌ間のＸ座標は、第（
１）弐により求められる。

＝　Ａ　−＋　Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１）Ｖ・ ここで、Ａ、Ｂは定数である。ｙ座標も同様にして求め
られる。これらの計算はマイクルコンピュータによって
行うことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、以上に説明したディジタイザは、抵抗膜１に
交流電ａｖｆＬすため、スタイラスペン２０で筆記する
際に手を絶縁シート２２上におくと、抵抗膜１とスタイ
ラスペア２０を持つ手との間に静電結合が生じ１手にも
電流が流れるため、抵抗膜１上の電位分布が乱れ、検出
座標の誤差が大きくなる欠点がある。この欠点は絶縁シ
ート２２を十分厚くすれば改善することができるが、デ
ィジタイザを透明にして表示装置上において使用する場
合、パララックスが大きくなる欠点が生じ、好ましくな
い。

この発明は、絶縁シートを厚くすることなく、手の影響
による誤差を少なくした静電誘導形ディジタイザを提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる静電誘導形ディジタイザは、第１の抵
抗膜の裏面に絶縁シートを介して第２の抵抗膜？配置し
、かつその裏面の１ｇ２の抵抗！ｘを接地したものであ
る。

〔作用〕

この発明においては、第２の抵抗膜を通して交流的に第
１の抵抗膜が接地されているため、第１の抵抗膜と手と
の間の結合インピータンスが相対的に小さくなり１手の
影響が少なくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す図である。

第１図において、２３は絶縁シートであり、その両面に
第７図と同じく抵抗膜１（以下、第１の抵抗膜という）
と第２の抵抗膜２４がそれぞれ配置されている。これら
の各抵抗膜１，２４は面抵抗が一様であることを必要と
し、蒸着、スパッタ。

印刷などＫよって作ることができる。第２の抵抗ＰＩＸ
２４は接地されている。この場合、第２の抵抗膜２４の
周辺部の一点を接地してもよいが、第２図に示すよ５に
、第２の抵抗膜２４０周辺部に銀ペーストなどの低抵抗
膜２５を設け、低抵抗膜２５を接地する方が効果が大き
い。その他の部分は第７図の回路と同一である。このた
め、第１図の回路は第７図と全く同一の動作？シ、全（
同一の方法によって座標検出を行うことができる。

第２の抵抗膜２４の役割を次に説明する。第１の抵抗膜
１と第２の抵抗膜２４とは静電的に結合しており、第１
の抵抗膜１を通って流れるｔａの一部は、第２の抵抗膜
２４に分流される。このため、第１の抵抗膜１のみかげ
上の抵抗が減少し、第１の抵抗膜１上におかれた手と第
１の抵抗膜１との間の結合インピーダンスは相対的に低
下するため、第１の抵抗ｍＩ上の電位分布の乱れが減少
する。さらに第２の抵抗膜２４は接地されているため、
第１の抵抗膜１は第１と第２の抵抗膜１と２４との間の
結合インピーダンスを介して接地されていることになり
、第１の抵抗膜１のグラウンドに対する電位が安定する
。このため１人体がグラウンド電位であったとしても、
手が第１の抵抗膜１上に載せられたときの第１の抵抗膜
１と手との間の電位差が少なくなり、第１の抵抗膜１が
ら手を通ってグラウンドに流れる電流が少なくなり、第
１の抵抗膜１上の電位分布の乱れが少な（なる。

これらの効果により、この発明の静電誘導形ディジタイ
ザにおいては、スタイラスペン２０で筆記するため、薄
い絶縁シート２２を介して第１の抵抗膜１上に手ン載せ
ても、手の影響によって生じる座標検出誤差は少ない。

例えば第１の抵抗膜１および第２の抵抗膜２４の面抵抗
が共に約５００Ω／ｌＩ！２で、それぞれの厚さが約０
．１　ｍの時、第７図のディジタイザの座標検出誤差が
約１０　ａｒｔであったのに対し、この発明のディジタ
イザでは約０．５顛に減少し、著しい効果が得られてい
る。

この発明は、第１の抵抗膜１の裏面に第２の抵抗膜２４
”ｋ配置した点に特徴があり、第１の抵抗膜１に電位勾
配を発生させるための回路は、第１図以外の回路であっ
てもよい。

第３図はこの発明の他の実施例ビ示す回路図である。第
３図において、２６ないし２９は７ｆログスイツチであ
る。アナログスイッチ２６．２７を導通させ、アナログ
スイッチ２８．２９’に遮断状態にすると、電流は発振
器６．アナログスイッチ２６．ダイオード群２．第１の
抵抗膜１．ダイオード群３．アナログスイッチ２７ｙｔ
通って訛れ。

第１の抵抗膜１のＸ方向に第８図の電位分布が生じる。

次に、アナログスイッチ２６．２７’ｔＢＭ状ＭＫし、
７すｐグスイッチ２８．２９を導通状態にすると、電流
は発振器６，７ナーグスイツチ２Ｂ、ダイオード群４．
第１の抵抗膜１．ダイオード群５．７すｐグスイッチ２
９を通って流れ、第１の抵抗膜１のＸ方向に第８図と同
様の電位分布が生じる。基準を位Ｖ、はアナログスイッ
チ２６゜２８χ導通状態にし、アナログスイッチ２７．
２９を遮断状態にすればよい。Ｘ方向、Ｘ方向の電位勾
配、基準電位ｖｅＹ基に、第１図の回路の場合と同様筒
（１）式を用いて座標計算を行う。

ダイオード群２ないし５０機能はスイッチングであるか
ら、これらのダイオード群の代わりにスイッチ群を使用
することができる。

第４図はダイオード群の代わりにスイッチ群を使用した
場合のこの発明の実施例である。第３図において、第１
の抵抗膜１のＸ方向Ｋｔ流′％：流すためＫはスイッチ
群３０．３１’！’導通状態にし、スイッチ群３２．３
３’＆連断状態とし、Ｘ方向にｔ訛を流すにはスイッチ
群３Ｇ、３１ン違断状態にし、スイッチ群３２．３３Ｙ
導通状態にする。

また基準電位ｖｅ　　’ｌｉｔ得るときはスイッチ群３
０゜３２′４ｒ：導通状態とし、スイッチ群３１．３３
’に遮断状態とする。座標の計算方法は第１図の場合と
同じである。

第５図は第１の抵抗膜１上に基準電位ｖｃを発生させる
場合Ｋ、第１の抵抗膜１の４方向から電圧ｌ印加する場
合の実施例を示す図である。すなわち、基準電位ｗｅ　
％：Ｒ生させる場合はスイッチ群３０，３２，３４．３
５Ｙ導通状態とし、スイッチ群３１．３３Ｙ遍断状態と
する。その他については、第４図の場合と同一である。

第５図の回路と同じ動作は、第６図の回路によっても実
現できる。第６図において、３６ないし３９はアナログ
スイッチである。すなわち、第１の抵抗膜１のＸ方向Ｋ
ｍ流ｙｔａすときはスイッチ群３Ｇ、３１．７ナログス
イツチ３６を導通状態くし、その他のスイッチ群、アナ
ログスイッチはすべて遮断状態にする。第１の抵抗膜１
のＸ方向に寛戎を概すときはスイッチ群３２．３３およ
びアナログスイッチ３８を導通状態にし、その他のスイ
ッチ群およびアナログスイッチは遮断状態にする。基準
電位ｖ１Ｙ発生するとぎは、スイッチ群３０ないし３３
および７すｐグスイッチ３７゜３９’Ｙ導通状態とし、
アナログスイッチ３６．３８は遮断状態とする。

なお、上記においては、Ｘ方向、Ｘ方向の電流は、１方
向のみから流す場合の説明を行ったが、それぞれ２方向
から電流を流す方式にしても、同じ効果が得られること
は当然である。

また上記の回路は単なる例であり、このほか多数の構成
例があるが、抵抗膜または抵抗体の交流電位をスタイラ
スペン２θで検出する方式であれば、いかなる回路構成
であってもこの発明の効果が得られる。

さらに、各ダイオード群、各スイッチ群におけるダイオ
ードまたはスイッチの数は多いほど高精度の領域（第８
図のｄ、、ｄ、間）が広くなり、少ないほど狭くなるが
、実用的には各５〜１０個あれば十分である。

また第１の抵抗膜１と第２の抵抗ＰＡ２４とは別々の絶
縁シート上に形成し、ｉ！気的に互いに接触しないよう
に重ねてもよく、第１．第２の抵抗膜１．２４および絶
縁シー）２２，２３Ｙ透明体で構成すると透明ディジタ
イザにすることができる。

例えは抵抗膜の材料に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、
絶縁シー）Ｋポリエステルを使用すればよい。また第２
の抵抗膜２４は、交流的に接地されていればよく、した
がって、コンデンサを介して接地されていても、同様な
効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したよ５に、この発明は第１の抵抗膜の裏面に
絶縁シートラ介して第２の抵抗膜を配置し、かつこの第
２の抵抗膜を接地したので、第１の抵抗膜とその上にお
く手との間の結合インピーダンスが相対的に小さくなり
、さらに第１の抵抗膜と手との間の電位差が小さくなる
ため、手の影響が小さく、手の影響による座標検出誤麦
が少ない。このため、この発明のディジタイザで筆記し
た文字や図形の手の影響による歪や位置ずれはわずかで
あるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図の実施例における第２の抵抗膜の平面図、第３図な
い【−第６図はこの発明の他の実施例ｔそれぞれ示す構
成図、第７図は先に提案したディジタイザの構成図、第
８図は第７図の動作を説明するための電位図である。 図中、１は第１の抵抗膜、２ないし５はダイオード群、
６は発振器、７．８は整流器、りないし１２．２６ない
し２９．３６ないし３９は７ナジグスイツチ、１３．１
４は増幅器、１５．１６は入力端子、１１は出力端子、
１８は共通線、１９は信号処理回路、２０はスタイラス
ペン、２１はスタイラスペンの先端、２２．２３は絶縁
シート、２４は第２の抵抗膜、２５は低抵抗膜、３０な
いし３５はスイッチ群である。 第１図 １ｑ 第２図 第３図 第４図 ｑ 第５図 第６図 １ｑ 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 面抵抗が一様な第１の抵抗膜と、この第１の抵抗膜の裏
   面に絶縁シートを介して配置され接地された第２の抵抗
   膜と、前記第１の抵抗膜の各辺に接続された電流方向制
   限素子群と、前記第１の抵抗膜の横および縦方向に電流
   を切り換えて流すための切換制御回路と、前記第１の抵
   抗膜上の電位を検出するためのスタイラスペンと、その
   スタイラスペンで検出した前記第１の抵抗膜上の電位に
   基づいてスタイラスペンの位置を計算するための信号処
   理回路とを有することを特徴とする静電誘導形ディジタ
   イザ。