(57)【要約】      （修正有）【課題】従来に比べて、円周方向の座標検出の精度を向上することができる座標検出装置を提供する。【解決手段】座標検出装置１は、平座金形状の下部電極３と、下部電極３の周囲に等間隔に設けられた複数の給電端子Ａ−Ｄと、平座金形状であって、下部電極３上に重ねて設けられ、外部から押圧されることで押圧された位置に応じた接触位置Ｔで下部電極３に接触する上部電極２と、上部電極２に設けられ、上部電極２の電位を測定する測定端子Ｅと、給電端子Ａ−Ｄに予め定められた第１の期間及び第２の期間でそれぞれ異なる電力を供給する駆動回路と、測定端子Ｅの測定する電位を第１の期間及び第２の期間のそれぞれにおいて検出する検出回路と、検出回路が検出した第１の期間及び第２の期間に検出された電位を接触位置Ｔの座標に変換する制御部とを有する。【選択図】図１
2013257753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板の中心に円形の貫通孔を有する平座金形状の下部電極と、
前記下部電極の周囲に等角度間隔に設けられた複数の給電端子と、
平座金形状であって、前記下部電極上に重ねて設けられ、外部から押圧されることで押圧された位置に応じた接触位置で前記下部電極に接触する上部電極と、
前記上部電極に設けられ、前記上部電極の電位を測定する測定端子と、
前記給電端子に予め定められた第１の期間及び第２の期間で異なる電力を供給する駆動回路と、
前記測定端子の測定する前記電位を前記第１の期間及び前記第２の期間のそれぞれにおいて検出する検出回路と、
前記検出回路が検出した前記第１の期間及び前記第２の期間に検出された前記電位を前記接触位置の座標に変換する制御部とを有する座標検出装置。
【請求項２】
前記上部電極の抵抗値は、前記下部電極の抵抗値に比べて小さい請求項１に記載の座標検出装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記複数の給電端子のうち、隣り合う給電端子を組として電力を供給し、前記第１の期間と前記第２の期間とで前記隣り合う給電端子の組に印加する電圧を入れ替える請求項１に記載の座標検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、５線式抵抗膜方式により座標検出面の座標を検出する座標検出装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この座標検出装置は、四角形平面状の抵抗膜と、抵抗膜の周囲４辺に設けられた周囲電極と、周囲電極の４隅に設けられた給電端子と、対辺両端の給電端子間に所定の電位を印加する駆動回路と、抵抗膜上に接触することなく重ねて設けられた導電膜と、導電膜に利用者の指先等が触れて抵抗膜と導電膜とが接触した際に接触位置の電位を検出する検出回路とを有し、４つの給電端子及び導電膜により５線を形成し、駆動回路が対辺両端の給電端子間に異なる電位を別々の時間に印加し直交する電位を発生させ、検出回路は接触位置の電位からＸ、Ｙの位置座標値を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８３２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示す座標検出装置は、座標検出面が四角形状であり、円周方向の座標検出に適した形状とは言えず、また、抵抗膜の抵抗値を面内で均一に作成することが容易でない等の理由により座標検出の精度が十分でない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、従来に比べて、円周方向の座標検出の精度を向上することができる座標検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、円板の中心に円形の貫通孔を有する平座金形状の下部電極と、
前記下部電極の周囲に等角度間隔に設けられた複数の給電端子と、
平座金形状であって、前記下部電極上に重ねて設けられ、外部から押圧されることで押圧された位置に応じた接触位置で前記下部電極に接触する上部電極と、
前記上部電極に設けられ、前記上部電極の電位を測定する測定端子と、
前記給電端子に予め定められた第１の期間及び第２の期間で異なる電力を供給する駆動回路と、
前記測定端子の測定する前記電位を前記第１の期間及び前記第２の期間のそれぞれにおいて検出する検出回路と、
前記検出回路が検出した前記第１の期間及び前記第２の期間に検出された前記電位を前記接触位置の座標に変換する制御部とを有する座標検出装置を提供する。
【０００８】
上記情報処理装置の上部電極の抵抗値は、下部電極の抵抗値に比べて小さくてもよい。
【０００９】
また、上記情報処理装置の駆動回路は、複数の給電端子のうち、隣り合う給電端子を組として電力を供給し、第１の期間と第２の期間とで前記隣り合う給電端子の組に印加する電圧を入れ替えてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来に比べて、円周方向の座標検出の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ実施の形態に係る座標検出装置を用いた操作部の構成の一例を示す平面図、座標検出装置の構成の一例を示す斜視図及び座標検出装置を操作した場合の断面図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る座標検出装置の構成の一例を示す回路図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、座標検出装置の動作の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（座標検出装置の構成）
図１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ実施の形態に係る座標検出装置を用いた操作部の構成の一例を示す平面図、座標検出装置の構成の一例を示す斜視図及び座標検出装置を操作した場合の断面図である。
【００１３】
この座標検出装置１は、操作者の円周方向の入力操作に基づいて操作信号を出力するタッチパッド等であり、一例として、図１（ａ）に示すように、操作部１０の一部を構成する円周方向座標検出領域１０Ａに設けられる。
【００１４】
操作部１０は、円周方向座標検出領域１０Ａの他、例えば、上下左右の４方向に機械式スイッチ等を備えた４方向スイッチ１０Ｂ及び単一のスイッチを備えたスイッチ１０Ｃ等を有する。操作部１０は、一例として、車両の空調の温度調整やオーディオのボリューム調整や再生位置選択等に用いられる操作部として、また、携帯型音楽プレイヤー、携帯電話等の電化製品の操作部として用いられる。
【００１５】
また、座標検出装置１は、図１（ｂ）に示すように、円周方向座標検出領域１０Ａが一部となるＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルム等のカバー２ａと、カバー２ａの裏面にスパッタリング等によりＡｌ等の導電膜を、円板の中心に円形の貫通孔を有する平座金形状に被着して形成された上部電極２と、ガラス基板等の表面に略均一な面抵抗値でスパッタリング等によりＡｌ等の抵抗膜を平座金形状に被着して形成された下部電極３とを有する。なお、上部電極２と下部電極３との間にはその内周及び外周側に両面テープ等の間隔材が設けられ、上部電極２と下部電極３とを予め定めた間隔で保持する。
【００１６】
上部電極２は、上部電極２の電位を測定するための測定端子Ｅを有する。測定端子Ｅは、Ａｌ等により形成され上部電極２の外周側の縁に設けられる。
【００１７】
下部電極３は、下部電極３の各設置位置での電位を測定するための給電端子Ａ−Ｄを有する。給電端子Ａ−Ｄは、Ａｌ等により形成され下部電極３の外周側の縁に円周方向に等角度間隔に設けられる。なお、下部電極３の抵抗値に比べて上部電極２の抵抗値は無視できる程度に小さいものとする。
【００１８】
上記構成において、後述する駆動回路５（図２）によって給電端子Ａ−Ｅに電圧を印加した状態で、図１（ｃ）に示すように、指７等により円周方向座標検出領域１０Ａが下部電極３側に押下されると、上部電極２が押圧された位置に応じた接触位置Ｔにおいて下部電極３と接触し、後述する検出回路４（図２）によって測定端子Ｅから接触位置Ｔに応じた電位が測定される。測定された電位は後述する制御部６（図２）によって円周方向の座標に変換されて、外部に出力される。
【００１９】
図２は、実施の形態に係る座標検出装置１の構成の一例を示す回路図である。
【００２０】
座標検出装置１は、図１で説明した上部電極２、下部電極３の他、検出回路４、駆動回路５及び制御部６等をさらに有する。なお、検出回路４、駆動回路５及び制御部６は、ハードウェアで構成されるが、制御部６はソフトウェアで構成されてＣＰＵ（Ｃｅｔｎｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）上で動作するものでもよい。
【００２１】
下部電極３は、等価回路図において抵抗ＲＡＤ、ＲＤＢ、ＲＢＣ、ＲＣＡで表され、それぞれの間に給電端子Ａ−Ｄが設けられて、給電端子Ａ−Ｄはそれぞれ駆動回路５に電気的に接続される。
【００２２】
駆動回路５は、給電端子Ｃ、Ｄをグランド（ＧＮＤ）として、給電端子Ａ、ＢにＶｃｃの電圧を印加して駆動する第１の期間と、給電端子Ａ、Ｂをグランド（ＧＮＤ）として、給電端子Ｃ、ＤにＶｃｃの電圧を印加して駆動する第２の期間とを予め定めた周期で交互に繰り返す。なお、Ｖｃｃは、図示しない外部電源から供給を受ける。
【００２３】
上部電極２は、接触位置Ｔの位置に応じて、下部電極の抵抗ＲＡＤ、ＲＤＢ、ＲＢＣ、ＲＣＡのいずれか又は各抵抗の間に接触するものであり、測定端子Ｅは検出回路４に電気的に接続される。
【００２４】
検出回路４は、上部電極２が接触した接触位置Ｔに応じて、接触した抵抗（例えば、ＲＤＢ）における電位を検出する。なお、検出回路４は、電位の検出を上記した第１の期間及び第２の期間についてそれぞれ行う。
【００２５】
制御部６は、検出回路４及び駆動回路５を制御し、それぞれの動作を同期する。また、制御部６は、検出回路４が第１の期間において検出した検出値から座標検出装置１のＸ方向の座標値を、第２の期間において検出した検出値から座標検出装置１のＹ方向の座標値を算出する。なお、座標値の算出方法については、「（動作）」において詳しく説明する。
【００２６】
制御部６は、算出したＸ方向及びＹ方向の座標値を、予め用意された座標値と制御信号とを対応付けたテーブル等を参照することにより、制御信号へと変換し、例えば、制御部６に接続された車両の空調やオーディオ等を制御したり、携帯型音楽プレイヤー、携帯電話等の動作を制御する。なお、座標値を制御信号へと変換することなく外部に送出するものであってもよい。
【００２７】
また、制御部６は、Ｘ方向及びＹ方向の座標値を、極座標値や角度値に変換するものであってもよい。
【００２８】
（動作）
以下に、座標検出装置１の動作を図１〜３を参照しつつ、説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は、座標検出装置１の動作の一例を示す概略図である。
【００２９】
まず、座標検出装置１に図示しない電源から電力が供給されると、制御部６は、検出回路４及び駆動回路５の動作の同期をとる。
【００３０】
次に、駆動回路５は、図３（ａ）に示すように第１の期間において、給電端子Ｃ、Ｄをグランド（ＧＮＤ）として、給電端子Ａ、ＢにＶｃｃの電圧を印加して駆動し、図３（ｂ）に示すように第２の期間において、給電端子Ａ、Ｂをグランド（ＧＮＤ）として、給電端子Ｃ、ＤにＶｃｃの電圧を印加して駆動する。
【００３１】
次に、操作者が、座標検出装置１の円周方向座標検出領域１０Ａの任意の箇所に触れることで、当該任意の箇所に対応する接触位置で上部電極２と下部電極３とが接触位置Ｔで接触する。
【００３２】
一方、座標検出装置１の検出回路４は、第１の期間及び第２の期間のそれぞれについて、上部電極２が接触した接触位置Ｔに応じて、接触した抵抗（例えば、ＲＤＢ）の接触位置Ｔにおける電位を検出する。
【００３３】
図３（ａ）に示す例において、ＥＢ間の抵抗値をＲＥＢとすると、ＲＥＢに流れる電流値ＩＨＸは、他の抵抗ＲＡＤ、ＲＢＣ、ＲＣＡに流れる電流値ＩＬに比べて大きくなる。この状態において、検出回路４はＥＤ間の電位を検出する。
【００３４】
また、図３（ｂ）に示す例において、ＤＥ間の抵抗値をＲＤＥとすると、ＲＤＥに流れる電流値ＩＨＹは、他の抵抗ＲＡＤ、ＲＢＣ、ＲＣＡに流れる電流値ＩＬに比べて大きくなる。この状態において、検出回路４はＢＥ間の電位を検出する。
【００３５】
次に、制御部６は、検出回路４が第１の期間において検出した検出値から座標検出装置１のＸ方向の座標値を、第２の期間において検出した検出値から座標検出装置１のＹ方向の座標値を算出する。
【００３６】
次に、制御部６は、算出したＸ方向及びＹ方向の座標値を、予め用意された座標値と制御信号とを対応付けたテーブル等を参照することにより、制御信号へと変換し、例えば、制御部６に接続された車両の空調やオーディオ等を制御したり、携帯型音楽プレイヤー、携帯電話等の動作を制御する。
【００３７】
（実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、下部電極３の給電端子Ａ−Ｄを等角度間隔に配置して、各給電端子間にＶｃｃの電圧を印加して駆動するため、対向する端子間にＶｃｃの電圧を印加して駆動していた従来の座標検出装置に比べて、座標検出の精度を向上することができる。
【００３８】
また、上部電極２及び下部電極３を平座金形状に形成するとともに、下部電極３の給電端子Ａ−Ｄを等角度間隔に配置したため、円周方向に特化した座標検出をすることができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは調整しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、給電端子は、４つに限らず隣り合う給電端子にそれぞれ異なる電圧を印加できればさらに多くの給電端子を配置してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１     座標検出装置
２     上部電極
２ａ   カバー
３     下部電極
４     検出回路
５     駆動回路
６     制御部
７     指
１０   操作部
１０Ａ 円周方向座標検出領域
１０Ｂ ４方向スイッチ
１０Ｃ スイッチ
Ａ−Ｄ 給電端子
Ｅ     測定端子
Ｔ     接触位置
【図１】
2013257753.tif 000003
【図２】
2013257753.tif 000004
【図３】
2013257753.tif 000005