JPS6353629A

JPS6353629A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPS6353629A
Application number: JP61195574A
Authority: JP
Inventors: Naoto Shinoda; 信太　直人; Yasuo Shimizu; 安雄清水
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1986-08-22
Publication date: 1988-03-07
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0731572B2

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〕本発明は座標入力装置に関し、特に抵抗膜と入力ペンを
用いた座標入力装置に関するものである。

〔従来の技術〕

抵抗膜を用いた座標入力装置としては、抵抗膜の両端に
位相の異なる交流電圧を印加し、該抵抗膜に生じる電圧
を入力ペンにより検出し、基準電圧との位相差を比較す
ることにより座標値を割り出す位相差検出方式のものく
特開昭５８−９４０６８号公報）や、入力ペンに交流信
号を印加し、該人力ペンより抵抗膜に流入した電流の該
抵抗膜の両端への分流比により座標値を割り出す電流比
検出方式のもの（特開昭５６−９７１３７号公報〉等が
知られている。また、抵抗膜の両端から順次交流電圧を
印加し、入力ペンより検出した信号の比により座標値を
割り出す方法も提案されている。

（発明が解決しようとする問題点〕しかし、上記位相差検出方式においては位相差と座標値
が単純に比例しない為、座標値を割り出す為には複雑な
計算を行うかあるいは複雑なアナログ回路を必要とする
という問題があった。又、上記電流比検出方式において
は、互いに直行する方向（Ｘ方向及びＹ方向）のそれぞ
れについて座標値を求めるために２枚の抵抗膜を必要と
する為、入カバネル部の構造が複雑になり、更に精度の
良い抵抗膜は高価である為、装置仝休のコストが大きく
なるという問題があった。さらに、抵抗膜の両端から順
次交流電圧を印加する方法では、電圧を印加する駆動回
路の構成が複雑になり、また抵抗膜駆動回路部の浦費電
力が大ぎいという問題があった。

この発明は、以上述べた位相差検出方式および電流比検
出方式に存在する問題点、即ち（ａ）位置座標の割り出
しのために複雑な回路装置又は計算が必要である、（ｂ）入カバネル部の構造が複雑である、（Ｃ）抵抗膜
駆動回路部の構成が複雑である、（ｄ＞抵抗膜駆動回路
部の消費電力が大きい、という問題点を除去し、入カバ
ネル部や駆動回路部の構造が簡単で、消費電力が小さく
、しかも複雑な計算等をすることなく、低コストで高精
度の座標検出を行なうことのできる座標入力装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の座標入力装置は、まず抵抗膜の一方の端部を高
圧側としてパルス状電圧を印加し、その時の入力ペンの
接触又は接近位置のパルス状電圧の大きざを検出し、次
に抵抗膜の他方の端部を高圧側としてパルス状電圧を印
加し、その時の入力ペンの接触又は接近位置のパルス状
電圧の大きさを検出し、このようにして検出した２つの
電圧の値に基いて座標値を求めるものである。

（作用〕上記のようにして検出した２つのパルス状電圧の大きさ
は、入力ペンの接触又は接近位置から抵抗膜の両端まで
の距離に関係イ」けられている。従って、２つのパルス
状電圧の大きさから、上記距離、即ち座標値を求めるこ
とができる。

［実施例］第１図は本発明の座標入力装置の構成を概略的に示した
ものである。この実施例の座標入力装置は、入カバネル
部ＩＰが矩形の抵抗′ｙＡ１を有し、該抵抗膜１上の点
Ｐに入力ペン９を接触ないし接近させた時に、その点の
抵抗膜１上の位置を求めるためのものである。抵抗膜１
は−様な表面抵抗率を有し、入力ペン９は抵抗膜１に容
量結合して点Ｐのパルス状電圧を、増幅回路１０に伝え
る。

増幅器１０の出力側に接続された最大値検出回路１１は
増幅された信号の波高値をザンプルホールドする。

最大値検出回路１１の出力側に接続された分配回路１２
は、最大値検出回路１１の出力を出力端子１２ａ〜１２
ｄから順に出力する。出力端子１２ａ〜１２ｄからの信
号は、加算回路１３ａ。

１３ｂおよび除算回路１４ａ、、１４ｂに入力され、後
述のようにして、Ｘ座標値あにびｙ座標値を求めるため
に利用される。

抵抗膜１上の点Ｐの位置は、矩形の抵抗膜の互いに直交
する辺をＸ方向、Ｘ方向とする座標値として表わされる
。図示の例では、図面上、左右に延びた辺ＩＸ１，１Ｘ
２の方向がＸ方向であり、上下に延びた辺１Ｙ１，１Ｙ
２の方向がＸ方向である。

本実施例の入カバネル部ＩＰはさらに、抵抗膜１の辺１
Ｙ１．ＩＹ２．’１Ｘ１，１Ｘ２に：沿ッテ、それぞれ
３つ設けられた電極２ａ〜２Ｇ、　２ｄ〜２ｆ、３ａ　
〜３ｃ、３ｄ　〜３ｆを有している。電極２ａ〜２Ｃを
結ぶ線２ｙと電極３ａ〜３ｃを結ぶ線２ｘの交点Ｏが、
Ｘ座標、ｙ座標の原点である。

電極２ａ〜２Ｃ１２ｄ〜２ｆおよび３ａ〜３Ｇ。

３ｄ〜３ｆは、それぞれバッファトライバ４ａ〜４Ｇ、
４ｄ〜４ｆ、５ａ〜５Ｃおよび５ｄ〜５ｆを介して抵抗
膜駆動回路６の出力端子６ａ、６ｂ。

６Ｇおよび６ｄにそれぞれ接続されている。バッファト
ライバ３ａ〜３ｆ、４ａ〜４ｆは３ステー１〜のもので
、出力が高電圧状態、低電圧状態、高インピーダンス状
態のいずれかを取る。

抵抗膜駆動回路６は、第２図に示すように、以下の（ａ
）〜（ｄ）を１動作サイクルとし、これを繰返すように
制御する。

（ａ）　　動作の第１の段階では、バッフ７ドライバ４
ｄ〜４ｆを低電圧状態とし、バッファトライバ５８〜５
ｆを高インピーダンス状態としておき、バッファトライ
バ４８〜４Ｇを所定の期間高電圧状態にする。即ち単一
のパルス状電圧を電極２ｄ〜２ｆ側を高電圧側として印
加する。

（ｂ）　　動作の第２の段階では、バッファトライバ４
ｄ〜４ｆを低電圧状態とし、バッファトライバ５ａ〜５
ｆを高インピーダンス状態としておき、バッファトライ
バ４ｄ〜４ｆを所定の期間高電圧状態にする。即ち単一
のパルス状電圧を電極２ｄ〜２ｆ側を高電圧側として印
加する。

（Ｃ）動作の第３の段階では、バッフ７ドライバ４ａ〜
４ｆを高インピーダンス状態とし、バッファトライバ５
ｄ〜５ｆを低電圧状態としておき、バッファトライバ５
８〜５Ｇを所定の期間高電圧状態にする。即ち単一のパ
ルス状電圧を電極３ａ〜３Ｃ側を高電圧側として印加す
る。

（ｄ）　　動作の第４の段階では、バッファトライバ４
ａ〜４ｆを高インピーダンス状態とし、バッファトライ
バ５ａ〜５Ｇを低電圧状態としておき、バッファトライ
バ５ｄ〜５ｆを所定の期間高電圧状態にする。即ち単一
のパルス状電圧を電極３ｄ〜３ｆを高電圧側として印加
する。

上記のうち、第１の段階および第２の段階は、点ＰのＸ
座標値を求めるためのものであり、一方策３の段階およ
び第４の段階は点ＰのＸ座標値を求めるためのものであ
る。以下、第３図を参照して、座標値を求める原理を説
明する。ここでは、Ｘ座標値を求める場合を例に取るが
、Ｘ座標値も同様である。第３図（ａ）および（ｂ）は
、上記の第１の段階および第２の段階における、抵抗膜
１、入力ペン９および増幅回路１０の等価回路を示して
いる。

Ｒ１は点Ｐから電極２ａ〜２Ｇまでの抵抗であり、一方
Ｒ２は点Ｐから電極２ｄ〜２ｆまでの抵抗である。Ｃは
入力ペン９と抵抗膜１の間に形成される結合容量を表わ
す。また、Ｒ３は電圧増幅回路１０の入力抵抗を表わす
。Ｒ３はＲ１，Ｒ２に比し、充分大きい値を有する。

第３図（ａ）の状態で、点Ｐのパルス状電圧の波高値Ｅ
Ｘ　１は、Ｅｘ　１＝Ｅ−Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２＞・　（’Ｉ）（但
し、Ｆはバッファトライバ４ａ〜４Ｃから出力されるパ
ルス状電圧の波高値でおる）で与えられる。この波高値
ＥＸ　１は増幅回路１０を介し、最大値検出回路１１で
検出され、分配回路１２の第１の出力端子１２ａから出
力される。

同様に、第３図（ｂ）における点Ｐの電圧の波高値ＥＸ
　２Ｅｘ　２＝Ｅ−Ｒ１／　（Ｒ’ｌ＋Ｒ２＞・・・（２）
で与えられ、そしてこの波高値ＥＸ　２は増幅回路１０
を介し、最大値検出回路１１で検出され、分配回路１２
の第２の出力端子１２ｂから出力される。

（１）および（２）式よりＥｘ、２／（Ｅｘ　Ｉ＋Ｅｘ　２＞＝Ｒ１／　（Ｒ１＋Ｒ２＞　　　　　　・・・（３）電
極群２ａ〜２Ｃから点Ｐまでの距離（電極２ａ〜２Ｇを
結ぶ線２ｙから点Ｐまでの距１１１ｔ）を９１、電極群
２ｄ〜２ｆから点Ｐまでの距離（電極２ｄ〜２ｆを結ぶ
線２Ｖ’から点Ｐまでの距離）を９２とすると、抵抗膜
１の単位長当りの電気抵抗が−様なので、Ｒ１／　（Ｒ１＋Ｒ２＞一、Ｑ１．／＜９１＋、Ｑ２）　　　　　　　・・・（
４）が成立する。よって、（３）、（４）式より、Ｅｘ
　２／（Ｅｘ　１＋ＥＸ　２） −Ｊ　１／　（Ｊ）　１　＋、Ｇ　２）　　　　　　・
・・（５）Ｄ１＋ｆＪ２は一定であるから、ＥＸ　１．
ＥＸ　２を検出すれば、ρ１即ちＸ座標値を求めること
ができる。

これを実現するため、分配回路１２は、動作の第１の段
階においては、最大値検出回路１１の出力を出力端子１
２ａから出力し、第２の段階においては、最大値検出回
路１１の出力を第２の出力端子１２ｂから出力する。こ
れらの出力端子１２ａ、１２ｂからの信号を受ける加算
回路１３ａは、両者の和（ＥＸ　ｌ＋ＥＸ　２）を求め
、除算回路１４ａは、比Ｅｘ　２／　（ＥＸ　１＋ＥＸ
　２）を求める。この比を表わす信号が、Ｘ座標値を表
わす信号となる。

分配回路１２は、動作の第３の段階で、最大値検出回路
１１の出力を出力端子１２Ｃから出力し、第４の段階で
最大値検出回路１１の出力を出力端子１２ｄから出力す
る。出力端子１２Ｇ、１２ｄからの信号を受ける加算回
路１３ｂは、和（Ｅｙ　ｍ＋Ｅｙ　２＞を求め、除算回
路１４−ｂは比ＥＶ　２／　（ＥＶ　ｍ＋ＦＶ　）を求
める。この比を表わす信号がｙ座標値を表わす信号とな
る。

以上により点ＰのＸ座標値、ｙ座標値が求められる。

尚、加算回路１３ａ、１３ｂ、および除算回路１／１．
ａ、１４ｂによる演紳をプログラムされたマイクロコン
ピュータによって行なうこととしてもよい。この場合、
分配回路１２を設けず、最大値検出回路の出力を、第１
〜第４の段階に応じたタイミングでサンプルし、Ａ／Ｄ
　（アナログ・ディジタル）変換して、それぞれＦＸ　
１．ＥＸ　２゜ＥＶｌ、ＥＶ２を表わす信号として用い
る、ことができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、抵抗膜の一方の端部を高
圧側とした時の入力ペンの位置のパルス状電圧の大きさ
と、他方の端部を高圧側と（）だ時の入力ペンの位置の
パルス状電圧の大きさとに基いて座標値を求めるので、
簡単な構成でしかも少ない駆動電力で精度良く座標値を
求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の座標入力装置の一実施例を概略的に示
す図、第２図は第１図の座標入力装置の抵抗膜駆動回路
の動作を示すタイムチャー１へ、第３図（ａ）および（
ｂ）は第１図の座標入力装置の抵抗膜、入力ペンおよび
増幅回路の、動作の各段階における電気的状態を示す等
価回路図である。１・・・抵抗膜、４ａ〜４ｆ、５ａ〜５ｆ・・・バッフ
ァトライバ、７ｃ、Ｂｃ・・・切換スイッチ、７ｄ。８ｄ・・・交流電源、９・・・入力ペン、１０・・・増
幅回路、１１・・・最大値検出回路、１２・・・分配回
路、１３ａ。１３ｂ・・・加算回路、１４ａ、　１４ｂ・・・除算回
路。

Claims

【特許請求の範囲】抵抗膜と、抵抗膜の両端間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記抵抗膜上の点に接触ないしは接近したときに容量結
合により、前記抵抗膜上の前記点の電圧を検出する入力
ペンと、前記検出された電圧に基いて前記点の座標値を検出する
検出回路とを備えた座標入力装置において、前記電圧印加手段は、前記抵抗膜の一方の端部を高圧側
として他方の端部を低圧側としてパルス状電圧を印加し
、しかる後前記他方の端部を高圧側とし前記一方の端部
を低圧側としてパルス状電圧を印加し、前記検出回路は、前記一方の端部が高圧側とされている
時の前記点のパルス状電圧の大きさと、前記他方の端部
が高圧側とされている時の前記点のパルス状電圧の大き
さとに基いて、前記点の座標値を求めることを特徴とする座標入力装置。