JPS6029972B2 - 感圧型タブレツト装置 - Google Patents

感圧型タブレツト装置

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JPS6029972B2
JPS6029972B2 JP20319082A JP20319082A JPS6029972B2 JP S6029972 B2 JPS6029972 B2 JP S6029972B2 JP 20319082 A JP20319082 A JP 20319082A JP 20319082 A JP20319082 A JP 20319082A JP S6029972 B2 JPS6029972 B2 JP S6029972B2
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tablet
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JP20319082A
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JPS5994184A (ja
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裕一 佐藤
健二 秋山
升一 中村
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Toshiba Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR 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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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、感圧抵抗体シートを用いたタブレット装置に
係わり、特にタブレット上の押圧位置を精度良く検出し
得るようにした感圧型タブレット装置に関する。
〔発明の技術的背景〕 従来、情報入力装置のひとつとして、感圧抵抗体シート
を用いてその押圧位置の抵抗変化を利用して情報入力を
行なうものがある。
第1図はその構成の一例を示す回路図である。同図にお
いて、感圧抵抗体シート1の上面には蒸着やスパッタリ
ング等により金属シートからなる導電層2が形成され、
かつ下面には一様な面抵抗を有する抵抗板3が積層配設
されており、これらによりタブレット本体が構成されて
いる。第2図はその積層構造を示すもので、第1図のA
−A断面矢視図である。さて、上記タブレット本体の導
電層2と接地端子との間には、駆動電圧印加用の電源4
が接続されており、この電源4により導電層2には常に
正の駆動電圧が印加されている。
一方、前記抵抗板3の各辺部には、それぞれ複数のダイ
オードを等間隔に配置し接続した検出電極5a,5b,
5c,5dが設けられている。これらの検出電極5a,
5b,5c,5dは、前記電源4から導電層2および感
圧抵抗体シート(以後感圧シートと略称する)1の押圧
位置を経て抵抗板3に流入する電流を、抵抗板3の各辺
部全域から一様に流出させるためのものである。なお、
ダイオードは、一旦流出した電流が再び抵抗板3に還流
しないようにするものである。そして、上記各検出電極
5a,5b,5c,5dは、それぞれ検出抵抗6a’6
b,6c,6dを介したのち、相対向する電極5a,5
bおよび5c,5d毎に共通接続され、しかるのちスイ
ッチ7a,7bを介して1個の定電流源8に接続されて
いる。この定竃流源8は、前記駆動電圧印加用の電源4
の出力電流を一定化するためのものである。また、上記
各検出抵抗6a,6b.6c,6dのうち抵抗6b,6
cには、その電圧降下を検出するための演算増幅器9a
,9bが接続されており、これらの演算増幅器9a,9
bで検出された電圧値はサンプリングホールド回路(S
/H)10a,10bを経て出力されるようになってい
る。なお、検出制御回路11は、前記各スイッチ7a,
7bを交互に開成ごせるとともに、それに合わせて前記
サンプリングホールド回路10a,10bにサンプリン
グホールド動作を行なわせ、これにより前記タブレット
本体上の押圧位置をX方向とY方向とに分けてそれぞれ
検出するためのものである。このような構成であるから
、タブレット本体の任意の位置を指示ペン等で押圧操作
すると、この押圧位置における感圧シート1の抵抗値が
低下して略短絡状態となる。
ここで、検出制御回路11から発せられる制御信号によ
りスイッチ7aが閉成させているものとすると、上記指
示ペンによる押圧操作により、電源4の出力電流が導電
層2、上記感圧シート1の押圧位置および抵抗板3を介
して検出電極5a,5bから流出し、しかるのち検出抵
抗6a,6bに流れる。そして、おれらの検出抵抗6a
,6bのうち、抵抗6bの電圧降下が演算増幅器gbで
検出され、この検出値はサンプリングホールド回路10
bで保持される。なお上記各検出抵抗6a,6bに流れ
る電流の和は、定電流源8により一定値に規定されるた
め、前記各検出抵抗6a,6bに流れる電流の比は、感
圧シート1の押圧位置に対応する抵抗板3の抵抗比に対
応したものとなる。したがって、前記演算増幅器9bに
より検出し、サンプリングホールド回路10bで保持し
た検出抵抗6bの電圧降下の値は、そのままタブレット
本体における押圧位置の×方向の座標を示すものとなる
。こうして押圧位置のX方向の座標が検出されると、検
出制御回路11から制御信号が出力されてスイッチ7a
に代わってスイッチ7bが閉成する。
この結果、今度は電源4の出力電流は検出電極5c,5
dから流出して検出抵抗6c,6dに流れ、検出抵抗6
cの電圧降下が押圧位置のY方向の座標を示す情報とし
て演算増幅器9aにより検出される。かくして、押圧位
置の×方向およびY方向の各座標が検出される。このよ
うに、以上のような構成であれば、感圧シート上の押圧
位置を、つまり入力情報を静電容量形等の他のタブレッ
ト装置に比べて比較的簡単に検出することができる。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、前記従来の装置は、1個の定電流源8を
スイッチ7a,7bを切換えることにより、押圧位置の
×方向およびY方向の座標を交互に検出するようにして
いる。
このため、上記スイッチ7a,7bとその切換制御用の
回路が必要となり、またそればかりかX方向およびY方
向の各検出値を保持するためのサンプリングホールド回
路10a,10bが必要となる。したがって、回路構成
が複雑化して実用上好ましくなかった。また、切換えな
がら検出を行なうものであるため、検出値に不安定要素
が入り易く、これ故検出精度の向上をはかることが難し
かった。〔発明の目的〕 本発明は、複雑な回路や制御を用いることなく簡単な構
成で実現でき、しかも精度良く安定性の高い位置検出を
行ない得るようにした感圧型タブレット装置を提供する
ことを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、タブレット本体
の各辺部に設けた検出電極に流れる電流を各検出電極毎
に各別に一定値化し、この状態で各検出電極に表われる
電位を選択的に検出してその検出結果からタブレット本
体における押圧位置を求めるようにしたものである。
また他の本発明は、各検出電極毎に電流を一定化してそ
のときの各電極の電位から押圧位置を求めるとともに、
任意の電極に表われる電位の大きさを監視してこの電位
が予め設定した所定値になったとき、このときに得られ
る押圧位置情報を真の情報とするようにしたものである
〔発明の実施例〕
第3図は、.本発明の一実施例における感圧型タブレッ
ト装置の回路構成図で、前記第1図と同一部分には同一
符号を付して詳しい説明は省略する。
同図において、各検出電極5a,5b,5c,5dと接
地端子との間には、それぞれ定電流源22a,22b,
22c,22dが接続してあり、これらの定電流源22
a,22b,22c,22dにより各検出電極5a,5
b,5c,5dから流出する電流はそれぞれ独立して一
定化されるようになっている。
また、検出電極5a,5b間および検出電極5c,5d
間には、それぞれ演算増幅器からなる減算回路21a,
21bが接続されている。これらの減算回路21a,2
1bは、それぞれ前記検出電極5a,5b間の電位差お
よび検出電極5c,5d間の電位差を検出するためのも
ので、これらの電位差を前記タブレット本体上における
押圧位置の×方向およびY方向の座標として出力する。
さらに、前記各検出電極5a,5b,5c,5dのうち
、検出電極5a,5Mこ表われる各電位は演算増幅器を
用いた加算回路23に導びかれ、この回路23で加算さ
れるようになっている。なお、この加算回路23は、加
算結果を反転して出力するものである。このような加算
回路23の加算出力は、演算増幅器からなる比較回路2
4に導びかれている。この比較回路24は、上記加算回
路23の加算出力を基準電源25の出力電圧(基準電圧
)と比較して、この基準電圧以下となったときに“H”
レベルの検出タイミング信号CSを発するものである。
この検出タイミング信号CSは、図示しない押圧位置認
識回路において、前記各減算回路21a,21bで得ら
れた電位差情報を認識する際のタイミング信号となる。
ところで、前記基準電圧は次のように設定される。
すなわち、前記第3図の装置を等価回路で示すと第4図
のようになる。なお、図中Rvは感圧シート1の抵抗値
を、また【,,,r,2および「2,.r22は押圧位
置と検出電極5a,5bとの間および押圧位置と検出電
極5c,5dとの間の抵抗板3の抵抗値をそれぞれ示し
ている。同図において、感圧シート1の抵抗値Rvは加
圧量が増加するに従って感少するように変化し、加圧量
が少ない状態ではある程度大きな値を有している。この
ように、感圧シート1の抵抗値Rvが大きい場合には、
定電流源22aの端子間電圧V,はV,=V−V。
−IRv−i,r,.より明らからように小さくなり、
この結果定電流源22aは定電流作用を行なわない。
この定電流作用は、感圧シート1への加圧量が増加して
抵抗値Rvが減少し、これにより定電流源22aの端子
間電圧V,が第5図に示す如く増加してある値■以上に
なったときから開始される。一方前記感圧シート1への
加圧量が少なく抵抗値の大きい状態では、反転増幅器か
らなる加算回路23の出力電圧V2は飽和状態となって
いる。
そして、この出力電圧V2は、感圧シート1の加圧量を
増加するに従って第5図に示す如く低下する。つまり、
この加算回路23の出力電圧V2の変化は、前記定電流
源22aの端子間電圧V,の変化に略対応する。なお、
この相互関係は、定電流源22b,22c,22dにお
いても同様である。したがって、前記定電流源22a,
22b,22c,22dが十分な定電流作用を行なうに
必要な感圧シートーの加圧量に対応する加算回路23の
出力電圧y2を、前記基準電圧(第5図中Vs)とすれ
ばよい。
次に以上のように構成された装置の作用を説明する。
指示ペン等によりタブレット本体上の任意の点を押圧操
作すると、この押圧位置における感圧シート1の抵抗値
が低下し、この結果電源4の出力電流が導電層2、上記
感圧シート1の押圧位置、抵抗板3および各検出電極5
a,5b,5c,5dをそれぞれ介して各定電流源22
a,22b,22c,22dに流れる。つまり、すべて
の検出電極5a,5b,5c,5dに同時に電流が流れ
る。そして、これらの各検出電極5a,5b,5c,5
dに流らる電流は、感圧シート1への加圧量がある大き
さ以上であれば、定電流源22a,22b,22c,2
2dにより一定化されたものとなる。一方、上記のよう
に感圧シート1の抵抗値が減少すると、検出電極5a,
5bおよび検出電力5c,5dには、各検出電極5a,
5b,5c,5dを流れる電流が一定であるため、押圧
位置と各検出電極5a,5b,5c,5dとの間の抵抗
板3の抵抗値r,.,r,2,ら,,r既に対応する電
位が表われる。
そして、これらの電位は、検出電極5a,5bのものが
減算回路21aに、また検出電極5c,5dのものが減
算回路21bにそれぞれ導入され、これらの減算回路2
1a,21bで差が求められる。このとき、各減算回路
21a,21bから出力される電位差V3,V4は、そ
れぞれV3:i,(r,一公,.)V4=i2(r2−
公2,) であらわされる。
ただし、rl=rll+r12 r2ニr21十r22 である。
また、上記電位差V3,V4は、押圧位置に応じて第6
図に示す如く−i,r,(一i2r2)から十i,r,
(十i2r2)まで変化する。しかして、上記各電位差
V3,V4はタブレット本体上のX方向およびY方向の
座標と対応することになり、したがって上記電位差V3
,V4をもつて押圧位置とすることができる。また、前
記検出電極5a,5bの各電位は加算回路23で加算さ
れ、比較回路24で基準電圧Vsと比較される。そして
、上記加算回路23の加算出力V2が基準電圧Vsより
も低くなると、つまり各定電流源22a,22b,22
c,22dが安定な定電流作用を行ない得る値に感圧シ
ートーの加圧量が達したとき、比較回路24からは“H
”レベルの検出タイミング信号CSが発生される。この
結果、位置認識回路(図示せず)では、上記検出タイミ
ング信号CSの発生以前に各減算回路21a,21bか
ら出力された電位差値については認識せずに、上記検出
タイミング信号CSが発生された時点での電位差値を真
の位置検出情報として認識する。このように、本実施例
の装置であれば、各検出電極6a,5b,5c,5dか
ら流出する電流を、各電極毎に各別に定電流源22a,
22b,22c,22dにより一定化するようにし、こ
の状態で検出電極5a,5bおよび検出電極5c,5d
の電位差をそれぞれ検出してこれを押髪位置の座標情報
としたので、従来装置のように×方向とY方向とで検出
期間を分けることなく、各方向の座標情報を同時に検出
することができる。
このため、スイッチおよびサンプリングホールド回路や
これらを制御するための回路が不要となり、これにより
構成の簡単化をはかることができる。また、検出期間を
分けずに電流等の安定した状態で検出を行なえるので、
検出精度を高めることができる。さらに、本実施例であ
れば、検出電極5a,5bに表われる電位の加算値が基
準電圧Vsになったとき、減算回路21a,21bの出
力電圧を真の位置検出情報として認識するようにしたの
で、各定電流源が十分に定電流作用を行なっている状態
で位置検出情報を得ることができ、この結果より一層の
検出精度の向上および安定性の向上をはかることができ
る。また本実施例では、押圧位置の検出を、相対向する
電極5a,5bおよび5c,5dの電位差をそれぞれ求
めることにより行なっているので、例えば電極5aある
いは5cのみの電位を位置情報とする場合に比べて、感
圧シート1の抵抗値Rvによる電圧降下やダイオードに
よる電圧降下V。を相殺することができ、この結果検出
精度をより高めることができる。なお、本発明は上記実
施例に限定されるものではない。例えば、検出電極を流
れる電流の向きを逆に設定してもよい。その他、検出電
極や電位から押圧位置を求めるための演算回路、検出制
御回路の構成等についても、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できる。〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明は検出電極に流れる電流を
、各検出電極毎に定電流源により一定化し、この状態で
各検出電極に表われる電位からタブレット本体上の押圧
位置を検出するようにしたもの、およびそれに加えて検
出電極に表われる電位の大きさを監視してこの電位が予
め設定した所定値になったときに得られる押圧位置情報
を真の情報として認識するようにしたものである。
したがって本発明によれば、複雑な回路や制御を用いる
ことなく簡単な構成で実現でき、しかも精度良く安定性
の高い位置検出を行ない得る感圧型タブレット装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従釆における感圧型タブレット装
置の構成を示すもので、第1図はその回路構成図、第2
図は第1図のA‐A断面矢視図、第3図〜第6図は本発
明の一実施例を示すもので、第3図はその回路構成図、
第4図は第3図に示した装置の等価回路図、第5図およ
び第6図は第3図に示した装置の作用説明に用いるため
の電圧波形図である。 1・・・感圧シート、2・・・導電層、3・・・抵抗板
、4...駆動電圧印加用の電源、5a,5b,5c,
5d・・・検出電極、21a,21b・・・減算回路、
22a,22b,22c,22d・・・定電流源、23
・・・加算回路、24・・・比較回路、25・・・基準
電源。 第1図第2図 第3図 第5図 第4図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一方面に導電層が形成されるとともに他方面に抵抗
    体層が形成された感圧抵抗体シートを有するタブレツト
    本体と、前記抵抗体層の各辺全域にそれぞれ設けられた
    検出電極と、これらの検出電極と前記導電層との間に駆
    動電圧を印加する駆動電圧印加回路と、前記駆動電圧の
    印加により前記各検出電極に流れる電流を各電極毎に各
    別に一定化する定電流源回路と、前記各検出電極に表わ
    れる電位から前記タブレツト本体の押圧位置を検出する
    演算回路とを具備したことを特徴とする感圧型タブレツ
    ト装置。 2 一方面に導電層が形成されるとともに他方面に梯抗
    体層が形成された感圧抵抗体シートを有するタブレツト
    本体と、前記抵抗体層の各辺全域にそれぞれ設けられた
    検出電極と、これらの検出電極と前記導電層との間に駆
    動電圧を印加する駆動電圧印加回路と、前記駆動電圧の
    印加により前記各検出電極に流れる電流を各電極毎に各
    別に一定化する定電流源回路と、前記各検出電極に表わ
    れる電位から前記タブレツト本体の押圧位置を検出する
    演算回路と、前記検出電極に表われる電位の大きさを監
    視しこの電位が予め設定してある所定値になつたときに
    前記演算回路で得られた検出結果を真の押圧位置と判断
    する検出制御回路とを具備したことを特徴とする感圧型
    タブレツト装置。
JP20319082A 1982-11-19 1982-11-19 感圧型タブレツト装置 Expired JPS6029972B2 (ja)

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