JP5510191B2

JP5510191B2 - Coordinate input device

Info

Publication number: JP5510191B2
Application number: JP2010189556A
Authority: JP
Inventors: 弘志小林
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-08-26
Also published as: JP2012048468A

Description

本発明は、指または座標指示器により座標入力パネルへのタッチ位置を検出する座標入力装置における入力パネルの面抵抗体や、抵抗性周囲電極の抵抗変化を測定し、タッチ位置の座標ズレを補正する装置及び方法に関するものである。 The present invention measures the resistance change of the input panel surface resistor and the resistive surrounding electrode in the coordinate input device that detects the touch position to the coordinate input panel with a finger or a coordinate indicator, and corrects the coordinate shift of the touch position. The present invention relates to an apparatus and method.

図１は従来技術である静電容量結合方式の座標入力装置の例であり、座標入力パネル１の構造はガラス基材４の表面に、均一な面抵抗体２に電気的に接続するように、面抵抗体２を取り囲む抵抗性周囲電極３が配置されており、４頂点の検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから引き出し線５が、アナログ処理部９に接続されている。
座標入力パネル１は、ガラス基材４の表面に均一な面抵抗体２として、スパッタ法によるＩＴＯ（インジウム酸化物）膜あるいは、ＣＶＤ法による酸化スズ膜などが形成されている。ガラス基材４は例えばソーダーガラスが使用される。面抵抗体２の上には、抵抗性周囲電極３が形成されている。
抵抗性周囲電極３は、例えば導電性インキを使用し、所望のパターンに印刷・焼成し、
形成する。必要に応じて各頂点部分には、引き出し線５を接続するための、ハンダ付け可
能な導電性インキを印刷・焼成したり、各頂点部分を除き絶縁性インキで保護する場合も
ある。
上記座標入力パネル１を用いた座標検出方法として、面抵抗体２全体を電圧振動させて、指６と面抵抗体２の間に形成される静電容量結合を介して、指示した点の位置を座標入力パネル側で検出する方法がある。指６は人体の等価抵抗７及び人体の接地インピーダンス８により、静電容量結合方式の座標入力装置とＡＣ電流経路を形成している。 FIG. 1 shows an example of a capacitive coupling type coordinate input device as a prior art. The structure of the coordinate input panel 1 is such that the surface of a glass substrate 4 is electrically connected to a uniform sheet resistor 2. A resistive surrounding electrode 3 surrounding the sheet resistor 2 is arranged, and lead wires 5 are connected to the analog processing unit 9 from the detection electrodes A, B, C, D at the four apexes.
In the coordinate input panel 1, an ITO (indium oxide) film by sputtering or a tin oxide film by CVD is formed as a uniform sheet resistor 2 on the surface of the glass substrate 4. For the glass substrate 4, for example, soda glass is used. A resistive surrounding electrode 3 is formed on the surface resistor 2.
The resistive surrounding electrode 3 is printed and fired in a desired pattern using, for example, conductive ink,
Form. If necessary, each apex portion may be printed and baked with a solderable conductive ink for connecting the lead wire 5, or may be protected with insulating ink except for each apex portion.
As a coordinate detection method using the coordinate input panel 1, the position of the point indicated by the voltage coupling of the entire surface resistor 2 through the capacitive coupling formed between the finger 6 and the surface resistor 2 is performed. Is detected on the coordinate input panel side. The finger 6 forms an AC current path with the capacitively coupled coordinate input device by the equivalent resistance 7 of the human body and the ground impedance 8 of the human body.

アナログ処理部９には、指６からの信号を計測するための検出回路、計測された信号をデジタル化するための変換回路、面抵抗体２を電圧振動させるためのドライバー回路が含まれており、デジタル信号処理部３０は計測された信号を、座標データに変換するためのＣＰＵ、及びその演算ソフト・記憶装置が含まれる。
上記座標入力パネル１で使用されている面抵抗体２の抵抗値の変化率と抵抗性周囲電極３の抵抗値の変化率が同じであれば、タッチ位置の座標テータが変化しない。ここで前記面抵抗体２の抵抗値と抵抗性周囲電極３の抵抗値の比を抵抗倍率と定義する。 The analog processing unit 9 includes a detection circuit for measuring a signal from the finger 6, a conversion circuit for digitizing the measured signal, and a driver circuit for causing the surface resistor 2 to vibrate. The digital signal processing unit 30 includes a CPU for converting the measured signal into coordinate data, and its calculation software / storage device.
If the rate of change of the resistance value of the surface resistor 2 used in the coordinate input panel 1 is the same as the rate of change of the resistance value of the resistive surrounding electrode 3, the coordinate data at the touch position does not change. Here, the ratio of the resistance value of the surface resistor 2 and the resistance value of the resistive surrounding electrode 3 is defined as a resistance magnification.

ちなみに後述する実施例で使用される面抵抗体２及び抵抗性周囲電極３の材料の抵抗温度係数を測定した結果−０．０９％／℃、０．２０％／℃であった。従って例えば使用環境の温度が２５℃から４０℃へ変化したとすると、面抵抗体２の抵抗値はほとんど変化せず、抵抗性周囲電極３の抵抗値が３％上昇することになる。そのため、面抵抗体２と抵抗性周囲電極３の抵抗値の抵抗倍率が変化して、座標データが座標入力パネル１の中心方向にずれることが実験によりわかっている。
すなわち環境の温度変化や経時変化によって、面抵抗体２あるいは抵抗性周囲電極３の抵抗値が変化して抵抗倍率が変化する為に座標ズレが発生することになる。
上記位置ずれを解消する方法として本出願人による面抵抗体２の抵抗値と、抵抗性周囲電極３の抵抗値の抵抗倍率を測定するための、測定用パターンもしくは測定用端子（図示せず）が、前記抵抗性周囲電極３の外側の前記面抵抗体２上に形成されて、アナログ信号処理部９及びデジタル信号処理部３０に設けられた測定回路と演算手段により前記抵抗倍率を測定し、前記抵抗倍率の初期値と座標入力装置使用中に随時に前記抵抗倍率を測定し、初期値と比較することにより、検出された座標を補正する方法がある。
特開２００９−１１０４５７
上記方法では座標入力パネル側にタッチ位置を検出する検出電極とは別に抵抗測定用のパターンもしくは測定用端子をもうける必要があり、座標入力パネルの構造が複雑になる。 Incidentally, as a result of measuring the resistance temperature coefficient of the material of the surface resistor 2 and the resistive surrounding electrode 3 used in Examples described later, it was -0.09% / ° C and 0.20% / ° C. Therefore, for example, if the temperature of the use environment changes from 25 ° C. to 40 ° C., the resistance value of the surface resistor 2 hardly changes, and the resistance value of the resistive surrounding electrode 3 increases by 3%. For this reason, it has been experimentally known that the resistance magnification of the resistance values of the surface resistor 2 and the resistive surrounding electrode 3 changes and the coordinate data shifts toward the center of the coordinate input panel 1.
That is, a coordinate deviation occurs because the resistance value of the surface resistor 2 or the resistive surrounding electrode 3 changes due to the temperature change or the change with time of the environment and the resistance magnification changes.
As a method for eliminating the positional deviation, a measurement pattern or a measurement terminal (not shown) for measuring the resistance magnification of the resistance value of the surface resistor 2 and the resistance value of the resistive surrounding electrode 3 by the applicant. Is formed on the surface resistor 2 outside the resistive surrounding electrode 3, and the resistance magnification is measured by a measurement circuit and a calculation means provided in the analog signal processing unit 9 and the digital signal processing unit 30, There is a method of correcting the detected coordinates by measuring the resistance magnification at any time during use of the coordinate input device and comparing the resistance magnification with the initial value.
JP2009-110457
In the above method, it is necessary to provide a resistance measurement pattern or a measurement terminal separately from the detection electrode for detecting the touch position on the coordinate input panel side, which complicates the structure of the coordinate input panel.

さらに前記抵抗測定部に破損や材質異常などの不具合が発生し、誤った抵抗測定をすると、間違った座標補正をする可能性がある。
別の方法として、抵抗性周囲電極３の４頂点の縦横のパターンの角部を複数箇所を切り離し、前記縦横のパターンの切り離し部分の端部と、切り離されていない抵抗性周囲電極の角部にそれぞれ電気的接続手段が接続されており（図示せず）、縦横パターン間の近傍に片側端子間の抵抗値を測定する方法もある。
特開２００９−２０５５６２
上記方法では、抵抗性周囲電極３から直接抵抗測定しているので間違った座標補正をすることはないが、測定用端子が検出電極とは別に必要になり、やはり座標入力パネルの構造が複雑になる。
亜 In addition, if the resistance measuring unit is damaged or has a material abnormality, and incorrect resistance measurement is performed, incorrect coordinate correction may occur.
As another method, the corners of the vertical and horizontal patterns at the four vertices of the resistive peripheral electrode 3 are separated at a plurality of locations, and the end portions of the vertical and horizontal patterns are separated from the corners of the resistive peripheral electrodes that are not separated. There is also a method in which electrical connection means are connected (not shown), and the resistance value between the terminals on one side is measured in the vicinity of the vertical and horizontal patterns.
JP2009-205562A
In the above method, since the resistance is measured directly from the resistive surrounding electrode 3, there is no erroneous coordinate correction, but a measurement terminal is required separately from the detection electrode, and the structure of the coordinate input panel is also complicated. Become.
Asia

特開２００９−１１０４５７JP2009-110457 特開２００９−２０５５６２JP2009-205562A 特開２００１−４３００２JP2001-43002

しかし、上記従来の技術では、座標入力パネル１上に抵抗測定用の測定端子やパターンが必要であるため座標入力パネルの構造が複雑なものになり、組み立てに時間とコストがかかっていた。 However, the conventional technique requires a measurement terminal and pattern for resistance measurement on the coordinate input panel 1, so that the structure of the coordinate input panel is complicated, and it takes time and cost to assemble.

また、座標入力パネル１に配置された面抵抗体２の面抵抗値と抵抗性周囲電極３の抵抗値の比である抵抗倍率を算出し、前記抵抗倍率を元にした座標のズレ補正を行っていたので、抵抗倍率を算出する工程において、抵抗倍率を求めるたの計算が複雑になり非常に手間取っていた。 In addition, a resistance magnification which is a ratio of the surface resistance value of the surface resistor 2 arranged on the coordinate input panel 1 and the resistance value of the resistive surrounding electrode 3 is calculated, and the deviation of the coordinates is corrected based on the resistance magnification. Therefore, in the process of calculating the resistance magnification, the calculation for obtaining the resistance magnification is complicated, which is very troublesome.

本発明は、座標入力パネル面上に於けるタッチ位置を検出する装置であって、前記座標入力パネル上には面抵抗体が設けられ、該面抵抗体を取り囲む様に多角形の抵抗性周囲電極が形成され、前記多角形の抵抗性周囲電極の頂点の角部にある検出電極にそれぞれ電気的接続手段が接続されており、複数個の検出電極に流れる電流を計測する信号検出手段と、前記検出電極に接続された信号処理部には、タッチ位置の座標を算出し、初期値として記録する手段とCPUが設けられており、複数個設けられた検出電極の1カ所以上に擬似的な人体等価回路に接続する／非接続可能なスイッチ手段を設けた座標入力装置であって、使用者の指が、前記座標入力パネルに触れていない時を前記CPUが判断して、予め決められた期間に前記人体等価回路を接続し、得られた信号からの座標と前記初期値の座標を比較し、前記面抵抗体の抵抗値と、前記抵抗性周囲電極の抵抗値の変化により発生する座標のズレを補正する座標入力装置を提案するものである。 The present invention is an apparatus for detecting a touch position on a coordinate input panel surface, wherein a surface resistor is provided on the coordinate input panel, and a polygonal resistive surrounding is provided so as to surround the surface resistor. An electrode is formed, and electrical connection means is connected to each detection electrode at the corner of the apex of the polygonal resistive surrounding electrode, and signal detection means for measuring the current flowing through the plurality of detection electrodes; The signal processing unit connected to the detection electrode is provided with a means for calculating the coordinates of the touch position and recording it as an initial value and a CPU, and at least one of the plurality of detection electrodes provided is simulated. A coordinate input device provided with switch means that can connect / disconnect to a human body equivalent circuit, wherein the CPU determines when the user's finger is not touching the coordinate input panel, and is determined in advance. Connect the human body equivalent circuit during the period A coordinate input device that compares the coordinates from the obtained signal with the coordinates of the initial value, and corrects the deviation between the resistance value of the surface resistor and the resistance value of the resistive surrounding electrode. It is what we propose.

本発明で得られた座標入力パネルを用いた結果、使用時の環境温度により面抵抗体や抵抗性周囲電極の抵抗値が変化する場合でも、あるいは長期間使用して、面抵抗体や抵抗性周囲電極を構成する材料が劣化し、抵抗値が変化してしまった場合でも、操作者が座標入力パネルを実際にタッチした位置と、検出され算出した座標データとのずれを自動で補正することができる。
さらに人体等価回路（疑似指）を抵抗性周囲電極の頂点に印加して面抵抗体と抵抗性周囲電極の抵抗値を測定するために、別に座標入力パネル上にある抵抗性周囲電極の外側に測定パターンを設置することなく、また測定用の検出電極および抵抗測定回路も必要がなく実現できる。つまり座標入力パネル側には抵抗測定のための加工が一切ない座標入力パネルと同じ構造で実現できる。このため測定のためのパターンの破損や材質異常などの不具合による間違った抵抗測定を避けることができ信頼性を確保することができる。 As a result of using the coordinate input panel obtained in the present invention, even when the resistance value of the surface resistor or the resistive surrounding electrode changes depending on the environmental temperature at the time of use, or when used for a long time, the surface resistor or the resistance Even if the material that makes up the surrounding electrodes deteriorates and the resistance value changes, the deviation between the position where the operator actually touches the coordinate input panel and the detected and calculated coordinate data is automatically corrected. Can do.
In addition, a human body equivalent circuit (pseudo finger) is applied to the apex of the resistive surrounding electrode to measure the resistance value of the surface resistive element and the resistive surrounding electrode. This can be realized without installing a measurement pattern and without requiring a detection electrode and a resistance measurement circuit for measurement. That is, the coordinate input panel can be realized with the same structure as the coordinate input panel without any processing for resistance measurement. For this reason, it is possible to avoid erroneous resistance measurement due to defects such as pattern breakage for measurement or material abnormality, and to ensure reliability.

従来の静電容量結合方式の座標入力装置の説明図Explanatory drawing of a conventional capacitively coupled coordinate input device 本発明の第１の実施の形態を示す説明図Explanatory drawing which shows the 1st Embodiment of this invention 本発明の第２の実施の形態を示す説明図Explanatory drawing which shows the 2nd Embodiment of this invention

以下、添付図面に従って、本発明に係る座標補正方法の好ましい実施の形態について詳説する。
図２は、第１の実施の形態になる座標入力装置の一例を示す説明図である。指６が座標入力パネル１に指示した位置（Ｘ，Ｙ座標）を検出する座標入力装置の構成図である。面抵抗体２は、透明なガラス、樹脂、または不透明な絶縁基材の片面に不透明なカーボン膜、または、スパッタ法によって形成した透明なＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜、ＣＶＤ法によって形成したＮＥＳＡ（酸化錫）膜、等を、基材上に均一に成膜したものである。
面抵抗体２の表面は、指６が面抵抗体２に直接触れない様に絶縁処理することによって、指６と面抵抗体２との静電容量結合による信号伝達をさせるようにしてもよいし、絶縁処理せず、指６と面抵抗体２の直接的な電気的接触による信号伝達をさせるようにしてもよい。均一な面抵抗体２の周囲又は内部に、各辺が直線である抵抗性周囲電極３を密着配設し、抵抗性周囲電極３上の４頂点に当たる位置を検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、そこにそれぞれ１本ずつ引き出し線５を接続する。引き出し線５を、アナログ信号処理部９内の検出電極切り替えスイッチ２０に接続する。 Hereinafter, preferred embodiments of a coordinate correction method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a coordinate input device according to the first embodiment. It is a block diagram of the coordinate input device which detects the position (X, Y coordinate) which the finger | toe 6 instruct | indicated to the coordinate input panel 1. FIG. The surface resistor 2 is made of transparent glass, resin, or an opaque carbon film on one side of an opaque insulating substrate, or a transparent ITO (indium tin oxide) film formed by sputtering, or NESA formed by CVD. A (tin oxide) film or the like is uniformly formed on a substrate.
The surface of the surface resistor 2 may be insulated so that the finger 6 does not directly touch the surface resistor 2, thereby transmitting a signal by capacitive coupling between the finger 6 and the surface resistor 2. However, the signal may be transmitted by direct electrical contact between the finger 6 and the surface resistor 2 without performing the insulation treatment. A resistive peripheral electrode 3 with each side being a straight line is closely arranged around or inside the uniform surface resistor 2, and the positions corresponding to the four apexes on the resistive peripheral electrode 3 are detected electrodes A, B, C, D. And one lead wire 5 is connected to each of them. The lead wire 5 is connected to the detection electrode changeover switch 20 in the analog signal processing unit 9.

座標を検出する際、ＡＣ信号源としての振動電圧発生器３１は、振動電圧印加回路２１に振動電圧を与え、振動電圧印加回路２１は、検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、検出電極切り替えスイッチ２０によって接続されている検出電極を、低インピーダンスで電圧振動させ、且つ、アナログマルチプレクサ２２に検出電極から流入した電流を出力する。簡単な例としては、トランジスタのベースをＡＣ信号で振動させ、エミッタを検出電極と接続して、コレクタから電流出力するものがある。
検出電極切り替えスイッチ２０は、検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの２組の対角を同時に接続する組み合わせで動作させる。つまり、検出電極ＡとＣを同時に接続し、検出電極ＢとＤを非接続にする組み合わせと、検出電極ＢとＤを同時に接続し、検出電極ＡとＣを非接続にする組み合わせの２つを交互に実施する。
ＡＣ信号源としての振動電圧発生器３１によって、面抵抗体２は、全面が電圧振動する。人体は、従来から知られているように、指６から人体等価抵抗７及び人体接地インピーダンス８を介してＡＣ信号に対して接地効果を持っている
人体の指６が面抵抗体２に接触または近接すると、静電容量結合により、指先を通して面抵抗体２との間にＡＣ信号電流が流れる。検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、アナログマルチプレクサ２２を通してデジタル信号処理部３０に接続しており、デジタル信号処理部３０では各検出電極に流れる電流に比例した電圧をデジタル値に変換される。このため、指先から面抵抗体２を通して流れ、検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、検出電極切り替えスイッチ２０によって接続されている検出電極へ配分される電流の値を電圧値としてデジタル値で得ることができる。またデジタル信号処理部３０内にあるＣＰＵは、アナログマルチプレクサ２２を順番に切り替え（図示せず）、後述するような方法で、指６の指示位置の座標を計算し、前記座標データは後段の装置によって利用される。
ガラス基材４は、例えば、ソーダガラスを使用することができるが、特に材質が限定されるものではなく、任意のガラス素材あるいはアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂などの透明な樹脂素材を使用できる。用途によっては不透明な絶縁性の基材を用いてもよい。 When detecting the coordinates, the oscillating voltage generator 31 serving as an AC signal source applies an oscillating voltage to the oscillating voltage application circuit 21, and the oscillating voltage application circuit 21 detects the detection electrode among the detection electrodes A, B, C, and D. The detection electrode connected by the changeover switch 20 is vibrated with low impedance, and the current flowing from the detection electrode to the analog multiplexer 22 is output. As a simple example, a transistor base is vibrated by an AC signal, an emitter is connected to a detection electrode, and a current is output from a collector.
The detection electrode changeover switch 20 is operated in a combination in which two pairs of detection electrodes A, B, C, and D are connected simultaneously. That is, there are two combinations: a combination in which the detection electrodes A and C are connected simultaneously and the detection electrodes B and D are disconnected, and a combination in which the detection electrodes B and D are connected simultaneously and the detection electrodes A and C are disconnected. Perform alternately.
The vibration resistance generator 31 as an AC signal source causes voltage oscillation of the entire surface resistor 2. As is known in the art, the human finger 6 having a grounding effect on the AC signal from the finger 6 through the human body equivalent resistance 7 and the human body grounding impedance 8 is in contact with the surface resistor 2. When approaching, an AC signal current flows between the fingertip and the surface resistor 2 by capacitive coupling. The detection electrodes A, B, C, and D are connected to the digital signal processing unit 30 through the analog multiplexer 22, and the digital signal processing unit 30 converts a voltage proportional to the current flowing through each detection electrode into a digital value. For this reason, the value of the current that flows from the fingertip through the surface resistor 2 and is distributed to the detection electrodes connected by the detection electrode changeover switch 20 among the detection electrodes A, B, C, and D is a digital value as a voltage value. Can be obtained. The CPU in the digital signal processing unit 30 switches the analog multiplexers 22 in order (not shown), calculates the coordinates of the pointing position of the finger 6 by a method as will be described later, and the coordinate data is stored in a subsequent device. Used by.
For the glass substrate 4, for example, soda glass can be used, but the material is not particularly limited, and any glass material or a transparent resin material such as an acrylic resin or a polyethylene resin can be used. Depending on the application, an opaque insulating substrate may be used.

面抵抗体２を取り囲む抵抗性周囲電極３は、カーボン、銀カーボン、又は銀等を密着配設したものであり、例えば、銀インクのような導電性インクをスクリーン印刷し、焼成する等の手法で作成する。また、抵抗性周囲電極３の抵抗値は面抵抗体２の抵抗値に比べて低い方がよく、面抵抗体２の面抵抗値を１５０〜１ＫΩ／□程度とした場合は、抵抗性周囲電極３の隣り合う頂点間の抵抗値を面抵抗値より１／５以上小さく、３０〜２００Ω程度にするのが好ましい。
各頂点の検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、引き出し線を接続するためのものであり、ハンダ付け可能な導電性インクを印刷・焼成して形成する。検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成するための導電性インクとして、抵抗性周囲電極３と同じものを使用することができる場合には、検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、抵抗性周囲電極３は、一回の処理で印刷・焼成して形成することが可能である。 The resistive surrounding electrode 3 surrounding the surface resistor 2 is formed by closely arranging carbon, silver carbon, silver, or the like. For example, a technique such as screen printing and baking of conductive ink such as silver ink is used. Create with. Further, the resistance value of the resistive peripheral electrode 3 is preferably lower than the resistance value of the surface resistor 2, and when the surface resistance value of the surface resistor 2 is about 150 to 1 KΩ / □, the resistive peripheral electrode It is preferable that the resistance value between three adjacent vertices is 1/5 or more smaller than the surface resistance value and is about 30 to 200Ω.
The detection electrodes A, B, C, and D at the apexes are for connecting lead lines, and are formed by printing and baking solderable conductive ink. When the same conductive ink as the resistive surrounding electrode 3 can be used as the conductive ink for forming the detection electrodes A, B, C, and D, the detection electrodes A, B, C, and D are resistant. The peripheral electrode 3 can be formed by printing and baking in one process.

座標入力パネルの検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから検出された信号より座標データを求める計算式は以下のように求められる。 A calculation formula for obtaining coordinate data from signals detected from the detection electrodes A, B, C, and D of the coordinate input panel is obtained as follows.

Ｘ＝２（ｉＢ＋ｉＣ−ｉＡ−ｉＤ）／（ｉＡ＋ｉＢ＋ｉＣ＋ｉＤ）
Ｙ＝２（ｉＣ＋ｉＤ−ｉＡ−ｉＢ）／（ｉＡ＋ｉＢ＋ｉＣ＋ｉＤ）
ｉＡはＡ点に配分される電流、ｉＢはＢ点に配分される電流、ｉＣはＣ点に配分され
る電流、ｉＤはＤ点に配分される電流であり、これを、基準の座標計算式とする。
本発明の座標入力装置の生産時または調整時に座標入力パネル１に指６が触れないでアナログスイッチ１０をＯＮして人体等価回路３２（疑似指）である人体等価抵抗１１及び人体接地インピーダンス１２に電気的に接続した状態で上記計算式によりＸとＹの座標位置を算出し、デジタル信号処理部３０内の記憶装置に初期値として記憶する。 X = 2 (iB + iC-iA-iD) / (iA + iB + iC + iD)
Y = 2 (iC + iD-iA-iB) / (iA + iB + iC + iD)
iA is the current allocated to point A, iB is the current allocated to point B, iC is the current allocated to point C, and iD is the current allocated to point D. And
When the coordinate input device of the present invention is produced or adjusted, the analog switch 10 is turned on without touching the coordinate input panel 1 with the finger 6 and the human body equivalent resistance 11 and the human body grounding impedance 12 which are human body equivalent circuits 32 (pseudo fingers) are set. The coordinate position of X and Y is calculated by the above formula in the electrically connected state, and stored as an initial value in the storage device in the digital signal processing unit 30.

次に本発明の座標入力装置を使用する時の動作を説明する。電源投入時、または一定時間ごとに、アナログスイッチ１０をＯＦＦにした状態で座標入力パネル１からの信号を検出し、該検出信号が小さいときを指６が座標入力パネル１に接触あるいは近接していない状態として判断する。次にアナログスイッチ１０をＯＮして疑似指が座標入力パネル１に電気的に接続した状態で、ＸとＹの座標位置を上記した式で算出し、前記記憶裝置３０に記憶させていた初期値の座標位置と一致するようにするような積を、補正係数としてデジタル信号処理部３０内の記憶装置に記憶する。 Next, the operation when using the coordinate input device of the present invention will be described. A signal from the coordinate input panel 1 is detected when the power is turned on or at certain time intervals with the analog switch 10 turned off, and the finger 6 is in contact with or close to the coordinate input panel 1 when the detection signal is small. Judge as no state. Next, in the state where the analog switch 10 is turned on and the pseudo finger is electrically connected to the coordinate input panel 1, the X and Y coordinate positions are calculated by the above formula and stored in the storage device 30. Is stored in a storage device in the digital signal processing unit 30 as a correction coefficient.

前記計測時の注意点として指６が面抵抗体２に接触または近接しているとあたかも２本の指が面抵抗体２に接触しているような座標位置（２点間の電気的中間値）として計算され、正しく座標データ補正できなくなるので、指６が接触あるいは近接していない時、すなわち検出信号が小さい時に計測する必要がある。
指６が座標入力パネル１にタッチしたときは、アナログスイッチ１０をＯＦＦにした状態で検出された信号を上記した式で座標値を算出し、さらに座標補正のために算出された前記補正係数を使って正しい座標値を求める作業をデジタル信号処理部３０内にあるＣＰＵの演算ソフトで自動に行う。
上記動作により使用環境や経時の影響によって面抵抗体や抵抗性周囲電極の抵抗値が変化しても、指でタッチした位置の座標ズレを無くすことができる。 As a caution point at the time of measurement, if the finger 6 is in contact with or close to the surface resistor 2, the coordinate position (electrical intermediate value between the two points) is as if two fingers are in contact with the surface resistor 2. ) And the coordinate data cannot be corrected correctly. Therefore, it is necessary to perform measurement when the finger 6 is not in contact with or in close proximity, that is, when the detection signal is small.
When the finger 6 touches the coordinate input panel 1, the coordinate value is calculated by the above-described equation for the signal detected with the analog switch 10 turned OFF, and the correction coefficient calculated for the coordinate correction is further calculated. The operation for obtaining the correct coordinate value is automatically performed by the CPU calculation software in the digital signal processing unit 30.
Even if the resistance value of the surface resistor or the resistive surrounding electrode changes due to the use environment or the influence of time due to the above operation, the coordinate shift of the position touched with the finger can be eliminated.

座標入力パネルのガラス基材上にある面抵抗体の抵抗値と、面抵抗体の周囲に配置して
いる抵抗性周囲電極の抵抗値及びその変化の傾向は、使用される材料によっても違い、ま
た座標入力パネル製造時のばらつきによって前記座標入力パネルの個体毎に違っている場合でも、さらに座標入力パネルのサイズが違っても、本発明では座標補正を同じように行うことができる。 The resistance value of the surface resistor on the glass substrate of the coordinate input panel, the resistance value of the resistive surrounding electrode arranged around the surface resistor, and the tendency of the change differ depending on the materials used, In addition, even if the coordinate input panels are different for each individual coordinate input panel due to variations in manufacturing the coordinate input panel, and even if the size of the coordinate input panel is different, the present invention can perform coordinate correction in the same manner.

図２は検出電極Ｃに疑似指とした人体等価回路が、接続されている実施例である。
ソーダガラス（厚さ３ｍｍ）を略４３０×３３０ｍｍに切断したガラス基材４を用意し
た。表面を洗浄後、ＣＶＤ法により酸化スズ膜により、面抵抗体値を約５００Ω／□となるよう透明面抵抗体膜２を形成した。 FIG. 2 shows an embodiment in which a human body equivalent circuit using pseudo fingers is connected to the detection electrode C.
A glass substrate 4 obtained by cutting soda glass (thickness 3 mm) into approximately 430 × 330 mm was prepared. After cleaning the surface, a transparent sheet resistor film 2 was formed by a tin oxide film by a CVD method so that the sheet resistor value was about 500Ω / □.

次に面抵抗体膜２の上に（株）アサヒ化学研究所製銀ペーストＬＳ−５０４（樹脂バインダー）にカーボンを混合したペーストを用いて、スクリーン印刷により抵抗性周囲電極３を印刷し加熱硬化した。
その際、抵抗性周囲電極３の頂点にある検出電極ＡＢ間、ＢＣ間、ＣＤ間、ＤＡ間の抵抗値をそれぞれ約５０Ωとなるように調整した。
更に、面抵抗体２上に、透明絶縁性基材を形成した。透明絶縁性基材を形成するには、面抵抗体２と抵抗性周囲電極３上にガラスペーストを印刷し、熱処理して粉末ガラスを溶融させ、焼結させた。最後に、検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に、引き出し線５を、ハンダ付けにより接続した。
完成した座標入力パネル１は、図２に示した構成図のように作成したハードウエアに接続する。 Next, the resistive surrounding electrode 3 is printed on the surface resistor film 2 by screen printing using a paste prepared by mixing carbon in a silver paste LS-504 (resin binder) manufactured by Asahi Chemical Research Co., Ltd. and heat-cured. did.
At that time, the resistance values between the detection electrodes AB, BC, CD, and DA at the apex of the resistive surrounding electrode 3 were adjusted to be about 50Ω, respectively.
Furthermore, a transparent insulating base material was formed on the surface resistor 2. In order to form a transparent insulating substrate, a glass paste was printed on the surface resistor 2 and the resistive surrounding electrode 3, heat treated to melt the powdered glass, and sintered. Finally, the lead wire 5 was connected to the detection electrodes A, B, C, and D by soldering.
The completed coordinate input panel 1 is connected to the hardware created as shown in the block diagram of FIG.

効果を確かめるため、２５℃一定の恒温室中で、図２の座標入力装置の座標の初期値をデジタル信号処理部３０内の記憶装置（図示せず）に記憶した。
次に室温を４０℃にさせて、指６で面抵抗体２をタッチして座標位置と、検出さた座標データとのずれを確認した結果、初期の座標からのずれ率１±０．０２に収まった。 In order to confirm the effect, initial values of coordinates of the coordinate input device of FIG. 2 were stored in a storage device (not shown) in the digital signal processing unit 30 in a constant temperature room at 25 ° C.
Next, the room temperature is set to 40 ° C., and the surface resistor 2 is touched with the finger 6 to confirm the deviation between the coordinate position and the detected coordinate data. As a result, the deviation rate from the initial coordinates is 1 ± 0.02. Fell into.

図３は検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに疑似指とした人体等価回路３２を任意に接続制御する実施例である。
検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにはそれぞれアナログスイッチ１３が接続され、任意の検出電極に電気的接続制御できる。信号処理部４０は前記アナログ処理部９、デジタル処理部３０及び振動電圧発生器３１が含まれている。検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄをそれぞれアナログスイッチ１３で疑似指３２に接続して、検出された座標の初期値を信号処理部４０内の記憶装置に記憶しておく。
電源投入時、または一定時間ごとに、アナログスイッチ１３をＯＦＦにした状態で座標入力パネル１からの信号を検出し、該検出信号が小さいときを指６が座標入力パネル１に接触あるいは近接していない状態として判断する。次にアナログスイッチ１３で検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを順次ＯＮして疑似指３２が座標入力パネル１に電気的に接続した状態で、ＸとＹの座標位置を上記した式でそれぞれ算出し、記憶させていた検出電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄをそれぞれアナログスイッチ１３で、疑似指３２に接続して検出された座標の初期値と一致するようにするための補正係数をデジタル信号処理部４０内の記憶装置に記憶する。
指６が、座標入力パネル１にタッチしたときはアナログスイッチ１３をＯＦＦにした状態で検出された信号を上記した式で座標値を算出し、さらに座標補正のために算出された前記補正係数を使って正しい座標値を求める作業をデジタル信号処理部４０内にあるＣＰＵの演算ソフトで自動に行う。
制御回路構成及び補正演算処理が複雑になるが、さらに高精度の高精度な座標データの補正が実現できる。 FIG. 3 shows an embodiment in which connection control is arbitrarily performed on the human body equivalent circuit 32 having pseudo fingers on the detection electrodes A, B, C, and D.
An analog switch 13 is connected to each of the detection electrodes A, B, C, and D, and electrical connection control can be performed on any detection electrode. The signal processing unit 40 includes the analog processing unit 9, the digital processing unit 30, and the vibration voltage generator 31. The detection electrodes A, B, C, and D are each connected to the pseudo finger 32 by the analog switch 13, and the initial value of the detected coordinates is stored in the storage device in the signal processing unit 40.
A signal from the coordinate input panel 1 is detected when the power is turned on or at certain time intervals with the analog switch 13 turned off, and the finger 6 is in contact with or close to the coordinate input panel 1 when the detection signal is small. Judge as no state. Next, in the state where the detection electrodes A, B, C, and D are sequentially turned on by the analog switch 13 and the pseudo finger 32 is electrically connected to the coordinate input panel 1, the coordinate positions of X and Y are calculated by the above formulas, respectively. Then, the stored detection electrodes A, B, C, and D are respectively connected to the pseudo finger 32 by the analog switch 13 and the correction coefficient for matching the initial value of the detected coordinates is subjected to digital signal processing. The information is stored in the storage device in the unit 40.
When the finger 6 touches the coordinate input panel 1, the coordinate value is calculated by the above-described equation for the signal detected with the analog switch 13 turned off, and the correction coefficient calculated for coordinate correction is further calculated. The operation for obtaining the correct coordinate value is automatically performed by the CPU calculation software in the digital signal processing unit 40.
Although the control circuit configuration and the correction calculation processing are complicated, it is possible to correct the coordinate data with higher accuracy.

１座標入力パネル
２面抵抗体
３抵抗性周囲電極
検出電極Ａ
検出電極Ｂ
検出電極Ｃ
検出電極Ｄ
４ガラス基材
５引き出し線
６指
７人体等価抵抗
８人体接地インピーダンス
９アナログ処理部
１０アナログスイッチ
１１人体等価抵抗
１２人体接地インピーダンス
１３アナログスイッチ
２０電極信号切り替えスイッチ
２１振動電圧印加回路
２２アナログマルチプレクサ
３０デジタル処理部
３１振動電圧発生器
３２人体等価回路
４０信号処理部 1 Coordinate input panel 2 Surface resistor 3 Resistive surrounding electrode Detection electrode A
Detection electrode B
Detection electrode C
Detection electrode D
4 Glass substrate 5 Lead wire 6 Finger 7 Human body equivalent resistance 8 Human body ground impedance 9 Analog processing unit 10 Analog switch 11 Human body equivalent resistance 12 Human body ground impedance 13 Analog switch 20 Electrode signal switching switch 21 Vibration voltage applying circuit 22 Analog multiplexer 30 Digital Processing unit 31 Vibration voltage generator 32 Human body equivalent circuit 40 Signal processing unit

Claims

座標入力パネル面上に於けるタッチ位置を検出する装置であって、前記座標入力パネル上には面抵抗体が設けられ、該面抵抗体を取り囲む様に多角形の抵抗性周囲電極が形成され、前記多角形の抵抗性周囲電極の頂点の角部にある検出電極にそれぞれ電気的接続手段が接続されており、複数個の検出電極に流れる電流を計測する信号検出手段と、前記検出電極に接続された信号処理部には、タッチ位置の座標を算出し、初期値として記録する手段とCPUが設けられており、複数個設けられた検出電極の1カ所以上に擬似的な人体等価回路に接続する／非接続可能なスイッチ手段を設けた座標入力装置であって、使用者の指が、前記座標入力パネルに触れていない時を前記CPUが判断して、予め決められた期間に前記人体等価回路を接続し、得られた信号からの座標と前記初期値の座標を比較し、前記面抵抗体の抵抗値と、前記抵抗性周囲電極の抵抗値の変化により発生する座標のズレを補正することを特徴とする座標入力装置。 A device for detecting a touch position on a coordinate input panel surface, wherein a surface resistor is provided on the coordinate input panel, and a polygonal resistive surrounding electrode is formed so as to surround the surface resistor. In addition, electrical connection means are connected to the detection electrodes at the corners of the apexes of the polygonal resistive surrounding electrodes, and signal detection means for measuring the current flowing through the plurality of detection electrodes, and the detection electrodes The connected signal processing unit is provided with a means for calculating the coordinates of the touch position and recording it as an initial value, and a CPU, and a pseudo human body equivalent circuit is provided at one or more of the plurality of detection electrodes. A coordinate input apparatus provided with switch means that can be connected / disconnected, wherein the CPU determines when the user's finger is not touching the coordinate input panel, and the human body is in a predetermined period. Obtained by connecting an equivalent circuit A coordinate input device that compares a coordinate from a signal with a coordinate of the initial value and corrects a deviation between a resistance value of the surface resistor and a change in a resistance value of the resistive surrounding electrode. .