JPS605324A - 指示位置検出装置 - 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】 （１）　発明の技術分野 本発明は位置検出装置に係り、特にマトリックス状に電
極を配設した多数の電極交叉部を持つ指示手段等の特定
の電極交叉部位置を指示した際の位置を正確に検出する
ための指示位置検出装置に関する。

（２）　技術の背景 情報の入力手段として電極をマトリックス状に配置した
パネル上の接触部を指示することで情報を入力する指示
装置が広く用いられている。

このような指示装置に於いて、指示した位置を検出する
ための指示位置検出装置としては１枚の透明基板上に、
Ｘ軸方向に並列的に配設した複数のラインと、これと絶
縁された状態でＹ軸方向に並列的に配設した複数のライ
ンの交叉部を指示部とした指示装置の上記複数のＸ軸方
向ライン出力とＹ軸方向ライン出力をアナログマルチプ
レクサ等の指示電極切換用スイッチに加えて指示した交
叉部の検出信号を取り出すようになされる。検出方法と
しては種々の検出方法が考えられるが指示部分の交叉部
における静電容量変化を検出したものが用いられている
。

このような指示交叉部の接触状態の変化を検出するため
には上記指示電極切換用スイツチの出力にコンデンサ及
びインダクタシス等からなる並列共振回路を設け、該並
列共振回路の共振峰の位置ズレが指示交叉部をタッチし
たか否かで異なることを用いて検出を行うようにしたも
のがあるが各交叉部での指示電極の固有の電極容量はＸ
軸またはＹ軸方向のライン数や長さの違いによってバラ
ツキがあるので、上記並列共振回路の共振周波数が指示
電極によって異なり指示交叉部位置により検出感度が低
下して指示位置検出が困難となるために」二記したＸ軸
及びＹ軸ライン出力と接地間にラインの違いによる静電
容量を補正する補正用の容量素子を接続する方法が提案
されている。

然し１　この方法によれば指示電極が１００本あれば１
００本の補正用容量素子を必要としてコストアンプを招
く欠点があった。

このような欠点を除くために本発明者は以下詳記する指
示位置検出装置を先に提案している。

（３）　従来技術の問題点 第１図は木発明者が先に提案した指示位置検出装置の系
統図である。

同図に於いて、指示装置ＰＮは例えば透明なガラス板上
に透明電極となる複数ラインＸ１〜Ｘ４およびＹ　＋　
−Ｙ　ａを互いに絶縁された形でマトリックス状に配列
し、各交叉部に指示部ＴＣＨを構成する。

上記指示装置ＰＮのライ゛ンＸ１〜Ｘ４およびＹ１〜Ｙ
４の出力はアナログマルチプレクサで構成された指示電
極切換用スイッチ３に与えられ。

ラインＸ１〜Ｘ　ａ　、　Ｙ　＋　＝Ｙ　ａの内の一本
だけが順次選択されて該指示電極切換スイッチ３の出力
として取り出される。該指示電極切換用スイッチ３の出
力は指示検出部１並びに補正回路４に与えられる。該指
示検出部１はコンデンサＣａとコイルＬａとを並列接続
して共振回路ＬＣを構成し。

該共振回路ＬＣの一端を接地すると共に他端に抵抗素子
Ｒを介して発振器ＯＳＣが接続されている。

該共振回路ＬＣと抵抗素子Ｒとの接続交点はコンパレー
タＣＰの一方の入力に接続され、該コンパレータＣＰの
他方の入力には基準電圧源ＢＥよりの電圧が与えられて
いる。

該コンパレークＣＰの出力は平滑回路２の入力に接続さ
れ該平滑回路２の出力端子Ｔに指示検出電圧を取り出す
。

補正回路４は補正用インピーダンス素子となる補正用コ
ンデンサＣ１〜ＣＢの一端を共通に接地し、上記各コン
デンサの他端に例えば８ピントのアナログマルチプレク
サで構成される補正用切換スイッチ５のスイ・ノチ素子
Ｓｒ〜Ｓａに直列接続され、これら補正用切換スイッチ
素子とコンデンサ５ＩＣ１，５２Ｃ２・・・５ｅＣｅの
直列回路を並列に接続して指示切換スイッチ３の出力に
接続される。

上記した補正用コン計ンサＣ１〜ｃ８の値は例えば第１
図でカンコ内に示した値に選択されている。

補正量ｒｌＰｒ４内には記憶装置６を有する。該記憶５
− 装置内には指示装置ＰＮの各電極容量のバラツキを補正
するために各々の指示電極に接続すべき補正容量値に対
応した内容が上記補正用切換スイッチに対するデコード
信号の形で記憶されている。

また指示部をタッチした時選択信号は該記憶装置６およ
び指示切換用スイッチ３に与えられる。

上記構成で、Ｙ＋Ｘ＋の指示部ＴＣＨがタッチされたと
すれば指示電極選択信号が記憶装置６（読出専用（ＲＯ
Ｍ））に与えられると共に指示切換用スイッチ３０所定
スイツチ素子を“オン”とする。

上記記憶装置６に記憶された補正値からＹＩＸｌに対応
した補正容量値を読み出して補正用のコンデンサＣ＋−
ＣｅＯ内の単独またはこれら容量の組合せを選択して補
正用切換スイッチを“オン”にする。第１図では、コン
デンサＣ２が対応の補正容量であるとしてスイッチ素子
Ｓ２を“オン”した状態が示されている。このような構
成にしておけば指示電極ごとに補正用のコンデンサを接
続して置く場合に比べてコンデンサの数を大幅６一 に減らせるため回路を小型化出来るが各装置毎に補正値
を調べて読み出し専用のＲＯＭ、すなわち記憶装置６に
メモリするために調整工数が多くなり、更に経時的な検
出電極容量変化に対応出来ない等の問題があった。

（４）　発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、静電容量検出型の指示
位置検出装置において、検出すべき指示部の電極の容量
のバラツキをなくすために自動的に補正を行うようにし
て補正の調整に多くの時間を必要とせず補正値の経時変
化にも対応出来る指示位置検出装置を提供することを目
的とするものである。

（５）　発明の構成 上記目的は本発明によれば複数の指示部を有する指示手
段と、該指示手段の指示部操作にもとづくインピーダン
ス変化を検出する指示検出手段と。

上記指示手段の指示部間のインピーダンスの違いを補正
するための複数の補正用インピーダンス素子を有する補
正手段と、上記指示電極のインピーダンスの違いに対応
した補正値を順次検索する検索手段と、該補正値を上記
補正手段内の補正用インピーダンス素子を選択するデー
タに変換する変換手段と、上記指示電極に対応した補正
用のデータを記憶する記憶手段を具備し、該記憶手段に
補正用データを記憶させる操作後に上記記憶手段のデー
タに応じて上記補正用インピーダンス素子を上記指示検
出手段に選択的に接続してなることを特徴とする指示位
置検出装置を提供することで達成される。

（６）　発明の実施例 以下９本発明の一実施例を図面によって詳述する。

第２図は本発明の指示位置検出装置の系統図である。

なお、第１図と同一部分には同一符号を付して重複説明
を省略する。

′第２図に於いて、プラグＡＣは交流電源に接続され、
電源スィッチＳＷＩを介して整流回路７に接続され、該
整流回路７の出力はコンデンサＣ。

と抵抗素子Ｒｏよりなる微分回路ＤＢを通じてバッフア
ゲ−１・回路Ｇによって単発パルスＰ＋を得て、該パル
スはマイクロコンピュータ８（以下ＭＰＵと記す）内の
制御回路をリセットさせる。微分回路ＤＢのコンデンサ
Ｃｏと並列に接続されたスイッチＳＷ２は電源スィッチ
ＳＷ＋の投入時以外に本発明の補正値更新を行うための
マニアル用スイッチである。

ＭＰＵ８の制御信号はパスラインを通じて出力ボート９
−切換スイッチ１５を介して補正回路４を制御する。指
示検出部１のアナログ出力はアナログ−デジタル変換回
路１２でデジタル変換されて入力ボート１３を介してＭ
ＰＵ８．　ランダムアクセスメモリ１４　（以下ＲＡＭ
と記す）並びに指示電極切換用スイッチ３に与えられる
。１１はストローブ信号発生回路であり発振器ＯＳＣの
発振周波数と同期がとれるようにアナログ−デジタル変
換回路１２をコントロールしている。

上記した構成に於ける本発明の指示位置検出装置の動作
を第３図のフローチャートと共に説明ず一〇− る。

本発明の指示位置検出装置をスタート１７　（第３図参
照）させるためには商用交流電源に交流プラグＡＣを挿
入して電源スィッチＳＷ＋を“オン”状態とすれば整流
回路７で整流、平滑された直流電源の出力＋５■で立ち
上がる。この立ち上がり部を微分回路ＤＢに通して微分
パルスＰ＋を得てＭ、Ｐ、Ｕ８の制御回路をリセットさ
せる。このリセット操作に基づいて切換スイッチ１５を
出力ボート側に設定する。次に指示装置ＰＨの指示電極
の１つを選択１８（第３図参！！＠）する。第２図では
指示装置の指示電極はＴＣＨ＋　、　ＴＣＨ２、ＴＣＨ
３，ＴＣＨ４として示されている。

すなわち、上記指示電極Ｔ　ＣＨ＋〜ＴＣＨａの１つを
選択するには指示電極切換スイッチ３の接点３ａを接点
３ｂに接続させることで指示電極ＴＣＨ＋の出力を指示
検出部１並に補正回路４に与える。この状態で補正回路
４内の補正用切換スイッチ５のスイッチ素子Ｓｌ、３２
，３３．Ｓ４を順次“オン”させるような駆動データを
ＭＰＴＪ８１０− →出力ボート９−切換スイッチ１５を介して与えて補正
容量値切換１９　（第３図参照）がなされる。

このときの指示検出部１よりの平滑回路２で平滑された
アナログ直流信号はアナログ−デジタル変換回路１２→
入カボート１３→ＭＰＵ８に与えられ指示検出部１から
の出力レベルが最大値をとるときの補正用コンデンサ０
１〜ｃ４の値を検索する。上述の最大値検出はＭＰＵＢ
内で行なわれ。

出力レベルが発振器Ｏ８Ｃの発振周波数と同期がとれて
いるようにストローブ信号発生回路１１によりアナログ
−デジタル変換回路１２をコントロールし、最大出力レ
ベルが得られれば２０（第３図参照）ここで得られた補
正用コンデンサの補正値はこのときの指示電極（上記の
例では指示部ＴＣＨ，）に対応するアドレスをＲＡＭ１
４に収納２１　（第３図参照）する。最大出力レベルが
得られなければ補正容量値切換を引き続いて行なう。

次に指示電極切換スイッチ３の接点３ａを接点３Ｃに接
続し、上記と同様に補正値をＲＡＭ１４に収納する。こ
のように指示電極をＴ　ＣＨ３〜ＴＣＨ４と次々と切換
えて、その都度上述の動作を繰り返し、指示装置ＰＮ内
のすべての指示電極ＴＣＨ＋〜Ｔ　ＣＨａの補正値をＲ
ＡＭ１４に格納し。

全指示電極の切換が終了２２（第３図参照）したら切換
スイッチ１５をＲＡＭ１４側に切り換えて補正値の初期
設定が終了し通常ルーチン２３　（第３図参照）に入る
。通常ルーチンは第１図で説明したと同様の過程でＲＡ
Ｍ１４にメモリされた補正値に従って補正回路４内のス
イッチ素子８１〜Ｓ４の１つまたは複数個を“オン”状
態として補正用コンデンサを共振回路Ｌ　Ｃに接続する
。

上記実施例では電源用スイッチＳ　Ｗ　＋の投入時に補
正値の検索を行ったが、マニュアルスイッチＳＷ２を押
せばパルスＰ１がＭＰＵ８に入力されて補正値の更新が
可能となる。

また上記マニュアルスイッチＳ　Ｗ　２にタイマー等を
連動させて所定の時間毎に補正値のりフレッシュを行う
ようにしてもよい。

（７）　発明の効果 以上、詳細に説明したように１本発明の指示位置検出装
置によれば従来のように指示装置部分の大きさの異なる
機器毎に記憶装置（ＲＯＭ）の内容を調整する必要がな
く、且つ使用条件や環境の変動に対応して補正値を変更
出来るので高い信頼性を持った補正を行うことが可能と
なる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の指示位置検出装置の系統図、第２図は本
発明の指示位置検出装置の系統図、第３図は第２図に示
す指示位置検出装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。 ■・・・指示検出部、　２・・・平滑回路。 ３・・・指示電極切換スイッチ、　４・・・補正回路、
　５・・・補正用切換スイッチ。 ６・・・記憶装置、　７・・・整流回路。 ８・・・ＭＰＵ、　９・・・出力ポート。 １１・・・ストローブ信号発生回路。 １２・・・アナログ−デジタル変換回路。 １３・・・入力ボート、　１４・・・ＲＡＭ１５・・・
切換スイッチ ＝１３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の指示部を有する指示手段と、該指示手段の指示部
   操作にもとづくインピーダンス変化を検出する指示検出
   手段と、上記指示手段の指示部間のインピーダンスの違
   いを補正するための複数の補正用インピーダンス素子を
   有する補正手段と。 上記指示部間のインピーダンスの違いに対応した補正値
   を順次検索する検索手段と、該補正値を上記補正手段内
   の補正用インピーダンス素子を選択するデータに変換す
   る変換手段と、上記指示部に対応した補正用のデータを
   記憶する記憶手段を具備し、該記憶手段に補正用データ
   を記憶させる操作後に上記記憶手段のデータに応じて上
   記補正用インピーダンス素子を上記指示検出手段に選択
   的に接続してなることを特徴とする指示位置検出装置。