专利名称：坐标输入设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种坐标输入设备，特别是涉及一种具有通过按压而进行操作的输入表面的座标输入设备。
图象处理设备已经是已知的，其中，例如当一用户利用一支笔或类似物件去碰触(即按压)一平板形式的输入表面时，所述笔在所述输入表面上的轨迹就会在一监视设备上被显示成一图象并被作为一图象数据而存贮在一存贮设备中。这样一种图象输入设备被用于游戏和绘图。
为了检测绘于一输入表面上的输入位置，一用于检测所述输入位置(那按压位置)的座标输入装置被用作该输入表面。
例如，一座标输入装置的结构如
图1所示。在图1中，一输入检测部件1具有一矩形的电阻表面RY1和在构成矩形长边的电阻表面两侧部份上形成的电极1a和1b。输入检测部件2也具有一矩形的电阻表面RX1和在构成矩形短边的电阻表面两侧部份上形成的电极2a和2b。
一例如是5V电压通过一开关S3加到电极1b上。所述电极1a通过一外部电阻Rg和一开关S4接地。
一例如是5V的电压通过一开关S5加到电极2b上。所述电极2a通过一开关S6接地。
所述电极1b被连接到开关S7的Tx端，而所述电极2b被连接到所述开关S7的Ty端。
所述电阻部份RS1被连接到所述输入检测部份1的所述电极1b，所述的电阻部分RS1与所述电阻表面RY1位于同一表面，但却处于所述平面的相反侧。在所述电阻部份RS1的另一端提供有一电极1C。
所述电极1C通过开关S20接地。所述开关S3、S4、S5、S6、S7和S20是由半导体开关构成的。
导线21和22被连接到在所述电极1b和1e之间的提供的所述电阻部份RS1的不同部份上。所述导线连接到用于面板开关的导体ay、by、cy、dy和ey。导线22被连接到用于面板开关的导体fy、gy、hy、iy、和jy。
导线23、24、25、26和27被连接到所述输入检测部件2电阻表面RX1的不同部份。导线23被连接到面板开关导体ax和fx。导线24被连接到面板开关导体bx和gx。导线25被连接到面板开关导体cx和hx。导线26被连接到面板开关导体dx和ix。导线27被连接到面板开关导体ex和jx。
8标示了一模拟数字转换器，用于把来自开关7的电压转换成一个数字数据，9标示了一图象存贮器部份，用以存贮由所述A/D转换器8所输出并作为一输入座标值的数字数据。10标示了一控制器，用于控制图象存贮器部份9以及开关S3、S4、S5、S6、S7和S20的转换操作。
在该座标输入装置中，如图2所示，所述输入检测部件1和2以面对面的方式相互重叠且其间插入有垫片SP，从而使所述的电阻表面RX1和RY1彼此之间互不接触。表面薄层11的一侧被用作一输入表面，一图象输入装置(如图3所示)是用这样一种座标输入装置所构成的。
在所述的图象输入装置12中，由斜线所指示的区域13表示由所述输入检测部件1和2所形成的所述输入表面。当笔P在该输入表面13上移动时，利用图1所示的所述座标输入装置来检测所有按压点中的每一座标，并将其存贮于所述图象存贮器9中。虽然没有详细加以描述，但是通过将存贮于该图象存贮器9中的数据提供给一监视器设备14以用作一个图象信号，一与所述笔P在输入表面13上所绘制轨迹相同的图象将被作为监视器图形而输出。
在这个座标输入装置中，当如图2所示利用所述笔P去按压一个点时，所述电阻表面Ry1和Rx1仅在被按压的区域彼此具有电接触。可以通过检测此时的电阻来获得在所述输入表面上被按压点的X和Y座标。
如图3所示，在不同于所述输入表面13所述位置的一个位置内提供了一个面板开关部份30，并且提供了如a-j所示的多个输入开关。
所述的输入开关a-j是由面板开关导体ay-jy和ax-jx构成的。
如图4(a)所示，所述的面板开关导体ay-ey，是由诸如银胶等导体构成的并且与导线21相连，而面板开关导体fy-jy被形成了与导体22相连的导体。
如图4(b)所示，所述面板开关导体对ax和fx、bx和gx、cx和hx、dx和ix以及ex和jx是诸如银胶等形成的与导线23、24、25、26和27相连的导体。在所述面板开关导体ax-jx上以予定的间隔提供了多个垫片SP。
如在图1所典型示出的，所述的面板开关导体对ax和ay、by和by、cx和cy、…，jx和jy是彼此相互重叠的。
参看图4(c)，其中，面板开关导体ax和ay是作为举例而示出的。所述的面板开关ax和ay由垫片SP隔开，以形成一个输入开关a。
当用笔P或类似物件按压所输入开关a时，所述面板开关导体ax和ay在该按压位置处彼此相互接触。对在所述面板开关导体ax和ay之间相互接触的检测提供了在所述输入开关a上的所述输入操作的检测，对在所述输入开关b-j的输入操作也作类似的检测。
下面将对自输入表面13所输入的x和y座标值的检测以及对在该座标输入装置中输入开关a-j输入的检测的操作进行描述。
为了检测自所述输入表面13输入的X和Y座标值和所述输入开关a-j的输入，图1所示的控制器向所述开关S3、S4、S5、S6、S7和S20提供转换控制信号Ssw，以便能进行三种操作模式的顺序转换。
特别是，所述的三种操作模式是(1)响应在所述输入表面13或所述面板开关部份30上的输入操作的X座标检测模式，(2)响应所述面板开关部份30上输入操作的Y座标检测模式，和(3)响应在输入表面13上的输入操作的Y座标检测模式。
所述模式(1)、(2)和(3)可以在例如1KHZ的周期内进行转换，以允许对自输入表面13和所述面板开关部份30的输入作出响应。
响应在所述输入表面13或面板开关部份30的输入操作的所述X座标检测模式中，所述的转换作如下控制开关S3断开关S4断开关S5接通开关S6接通开关S7连接到Tx开关S20断其结果是一+5V电压被提供给所述输入部件2的电极2b，并且电极2a被接地。因此，在电阻表面RX1上的电压在所述X轴方向上变化。例如，在一个理想状态下，在与所述电极2b相接触的表面区域处的电压是5V，与所述电极2a相接触的表面区域处的电压是0V，而在其X轴方向的中心处的电压是2.5V。
另一方面，所述电极1b作为一个终端用于检测与所述输入检测部件1相关的X座标值。特别是所述电极1b的输出电压通过所述开关S7的Tx端被提供给所述A/D转换器8。
当作为在如上所述状态下按压某点的结果而使所述电阻表面RX1和Ry1在所述输入表面13的那点相互接触时，可以获得对应于所述按压点的所述电阻表面RX1的电压，即作为X座标值的电压。该电压由A/D转换器8转换成数字数据，并作为一个X座标值被引入所述的图象存贮器部份9。
在这种模式中，在所述电阻表面RX1和导线23之间连接处的电压被施加给所述面板开关导体ax和fx。另外，在所述电阻表面RX1和所述导线24之间连接处的电压被施加给所述面板开关导体bx和gx；在所述电阻表面RX1和导线25之间连接处的电压被施加给所述面板开关导体cx和bx；在所述电阻表面RX1和导线2b之间连接处的电压被施加给所述面板开关导体dx和ix；且在所述电阻表面RX1和导线27之间连接处的电压被施加给所述面板开关导体ex和jx。
因此，当按压所述面板开关部份30的输入开关a-j中的任何一个时，使得那个输入开关的上下两个面板开关导体(*X和*Y)相互彼此接触。其结果是使在所述电阻表面RX1和导线23-27中任一个之间连接处的电压(即作为一个X座标植的电压)通过所述导线21或23和所述电阻部份RS出现在所述电极1b处。
例如，如果一个输入开关e被按压，那么在所述电极1b处就会得到一个对应在与导线27相连接的所述电阻表面RX1上所述位置的电压。
利用A/D转换器8把这个电压转换成数字数据，并把它作为一个X座标值存贮于所述的图象存贮器部份9中。
下面，请参看所述的面板开关部份10，可以根据这种模式下所检测的所述座标值，判断出被按压的一个开关是“a或f”、“b或g”、“e或h”、“d或i”和“e或j”中的任何一个。
如上所述，首先利用模式(1)对与在所述输入表面13或所述面板开关部份30二者之一上进行按压相关的X座标值进行检测。
应当注意，在这一级是不可能去判断所检测的X座标值是按压所述输入表面13的结果，还是按压所述面板开关部份30的结果。
响应在所述面板开关部份30上进行操作的所述Y座标检测模式中，所述开关被如下控制开关S3导通开关S4关断开关S5关断开关S6关断开关S7连接到Ty开关S20 导通在这种情况下，5V电压被施加到所述输入检测部件1的所述电极1b，且电极1c接地。由于此时所述电极1a没有接地，所以，5V电压被施加给所述电阻部份RS1。因此，在所述电阻部份RS1处的电压沿Y轴方向变化，换言之，不同的电压连接到导线21和22。
此时，所述电极2b用作一个终端，用于检测与所述输入检测构件2相关的Y座标。特别是，所述电极2b的输出电压通过所述开关S7的Ty端被提供给所述的A/D转换器8。
在该状态下，对在所述输入表面13上的一个按压，并不能获得一个相关的座标值。换言之，施加一个电压的结果，并没有使所述电阻表面RY1具有电阻分配。
另一方面，在这种模式之下，在所述电阻部件RS1和导线21之间连接处的电压被施加给所述面板开关导体ay、by、cy、dy和ey。另外，在所述电阻部份RS1和所述导线22之间连接处的所述电压被施加到所述面板开关导体fy、gy、hy、iy和jy上。
因此，当所述面板开关部份30的输入开关a-j中的任一个被按压从而使得构成那个输入开关的上下两个面板开关导体(*X和*Y)彼此相关接触时，所述电阻部份RS1和所述导线21和22之间连接处的电压在所述输入检测部件2的电极2b处获得。
该电压被所述A/D转换器8转换成数字信号，并作为一个Y座标值存入所述的图象存贮器装置9。该Y座标值涉及到在所述面板开关部份30上的操作，并且通过该座标值可以判断所述被按压的输入开关是“a-e”或“f-j”中的哪一个输入开关。
在模式(2)情况下可以获得一个Y座标值这样一个事实提供了如下的判断，即在模式(1)状态下所获得的所述X座标值是涉及在所述面板开关部份30上进行操作的座标值，并且可以通过所述X和Y座标值的组合来了解所述输入开关a-j中的哪一个被按压了。
响应在所述输入表面13上进行输入操作的Y座标检测模式中，所述开关控制如下开关S3接通；开关S4接通；开关S5关断；开关S6关断；开关S7接到Ty；开关S20关断。在这种情况下，5V电压被加到所述输入检测部件1的电极1b上，且电极1a通过外部电阻Rg接地。由于所述电极1c此时未接地，所以，5V电压被加到所述电阻表面Ry1上。因此，所述电阻表面Ry1上的电压在所述Y轴方向上变化。
在这种状态下，对于在所述面板开关部份30上所进行的按压将不能得到Y座标值。换言之，作为施加一个电压的结果，所述的电阻部份RS1并没有获得电阻分布。
此时，所述电极2b用作一个终端，以用于检测与所述输入检测部件2相关的Y座标，此种情况类似于模式(2)。特别是，所述电极2b的输出电压通过所述开关S7的Ty端被加到A/D转换器8。
在这种状态下，在对应于所述输入表面13上所述按压点的所述电阻表面Ry1上的电压，即作为一个Y座标值的电压在所述电极2b处获得。该电压由所述A/D转换器8转换成数字数据并被作为一个Y座标值而存入所述图象存贮器部份9。
作为在模式(3)中所获得的一个Y座标值可以提供如下一个判断即在所述模式(1)中所获得的所述X座标值是一个涉及到所述输入表面13上进行操作的座标值，并且在所述输入表面13上所按压的位置被作为一个X和Y座标值而存贮起来。
这样一种座标输入装置的结构可以用于输入图象等。并可以使用所述的面板开关部份30作为各种类型的功能开关等。
图5示出了所述座标输入装置的另一种结构例。与图3所示结构相同部份被赋于相同的标号，并不再加以描述，以避免重复。
在这种情况下，提供了输入检测部件15和16以用作输入检测部件。所述的输入检测部件15具有一个沿矩形输入表面的短边(在Y轴方向)形成的电阻器Ry2。在所述电阻器Ry2的两端提供有电极15a和15b，导线15e以与所述X轴平行的方式从所述电阻器Ry2中引出。在对应于Y轴方向多个象素的间隔处形成了所述导线15e。
所述输入检测部件16具有一个沿矩形输入表面的长边(X轴方向)形成的电阻器RX2。在所述电阻器RX2的两端提供有电极16a和16b，并且导线16e以与其Y轴相平行的方向从所述电阻器RX2中引出。在对应于所述X轴方向多个象素的距离处形成了导线16e。
另外，电阻部份RS2被连接到所述输入检测部件15的所述电极15b上，所述的输入检测部件15与所述电阻器Ry2同平面但处于所述平面的相反侧。在该电阻部分RS2的另外一端提供有电极15c。
所述电极15c通过开关S20接地。
导线21和22被连接到位于电极15b和15c之间的所述电阻部份RS2的不同位置。所述导线21被连接到面板开关导线ay、by、cy、dy和ey。所述导线22被连接到所述面板开关导线fY、gy、hy、iy和jy。
导线23、24、25、26和27被连接到所述输入检测部件2的电阻器RX2的不同位置。所述导线23被连接到面板开关导体ax和fx。导线24被连接到面板开关导体bx和gx。导线25被连接到面板开关导体cx和hx。导线26被连接到面板开关导体dx和ix。导线27被连接到面板开关导体ex和jx。
这里所使用的座标检测方法基本上与图1所示例相同。特别是，当按压所述输入表面13上的一个点时，导线15e之一和导线16e之一彼此相互接触。当所述的开关S3、S4、S5、S6、S7和S20处于模式(1)状态时，在所述电极15b处获得在对应于所述X轴方向的电阻器RX2上的某个电压。当所述开关处模式(3)状态下时，在所述电极16b处获得在对应于所述Y轴方向的所述电阻器Ry2上的某个电压。这些电压都被作为座标数据而存入所述图象存贮器部份9。
当所述面板开关部份的某个输入开关被按压时，上边和下边的面板开关导体相互接触。当所述开关S3、S4、S5、S6、S7和S20处于模式(1)状态下时，在所述电极15b处可以获得在对应于所述导线23-27中任一个的连接位置的所述电阻器RX2上的电压。当所述开关处于模式(2)状态下时，在所述电极16b处可以获得在对应于所述导线21或22连接处的电阻部份RS上的电压。其结果，可以判断在所述输入开关a-j中的哪一个输入开关被操作了。
在这样一种座标输入装置中，所述输入表面13上的X-Y座标检测区域通常被设定为一个矩形，以与例如图3所示示图象输入装置的监视屏幕14相配合。换言之，X和Y的长度彼此不等。
由于作为座标轴的X轴和Y轴是不同的，所以，在用于存贮所检测座标数据的存贮器上指定给X和Y方向的象素数也是不相同的。
但是，如果一个相同的电压施加给X轴电阻器RX2和Y轴电阻器Ry2上，并且利用同一个A/D转换器8将在X轴和Y轴座标上所获得的电压转换成数字数据，那么，从所述A/D转换器8所获得的座标数据将与指定给所述图象存贮器部份9中所述座标的存贮贮器象素不相容。
例如，假设在X座标和Y座标尺寸之间的比值和指定给X和Y座标的象素数量之间的比值均是256∶212，那么，同一个5V电压被，同时施加给电阻器RX2和Ry2，以分别用于沿X方向和Y方向的检测；并且使用分辨率为256的一个A/D转换器8执行数据转换。在这种情况下，由于利用具有分辨率为256的A/D转换器8对对应于X轴方向的一个输入位置的电压进行了处理并被存贮在图象存贮部分9中的具有256个存贮象素的一存贮器中，所以可以执行对X座标的检测而不会出现问题。
但是，为了检测Y座标，就必须利用其分辨率为256的所述A/D转换器8在对应于存贮器象素的步骤212中将对应于Y轴方向输入位置的电压转换成数据。要作到这一点是非常困难的，并且在所述图象存贮器部份9中不可能对所述的Y座标数据进行适当处理。
为了解决这个问题，例如，可以把一个外部电阻器Rg通过图1所述之电极19串联连接到所述Y轴上(短边方向)。可以对所述外部电阻Rg的值进行选择，以使得加到所述Y轴输入座标表面的所述电阻器RY2上的电压(除去加到所述外部电阻器Rg上的电压)将等于Y轴长度与X轴长度之比值。特别是，在X∶Y＝256∶212的例子中，保持Ry2∶Rg＝212∶44的关系将是满意的。因此，在所述电阻器Ry2上所检测的电压适应于256的分辨率，以解决上述问题。
利用所述外部电阻Rg所进行的调节也可用于图1所示之结构例中，以解决有关X和Y象素之间的比例问题。
但是，在一般情况下，用于检测座标的电阻平板的电阻、即用于所述X轴平面的电阻表面RX1和RX2以及用于Y轴平面的电阻表面的Ry1和Ry2没有作如此精确的控制。
虽然通过利用印刷手段形成所述的电阻表面可以使得每单元区域电阻表面的电阻基本上相同，但是作为整体的整个输入检测构件的电阻却是在大约±20％的范围内逐个变化的。
因此，所述的外部电阻Rg必需是一个可变电阻器，并且为了解决有关所述X和Y象素之间的比率问题，在制造期间，对于每个座标输入部件必须调节所述外部电阻Rg的电阻，这样Ry1(和Ry2)∶Rg将被调节成如上所述之比例(或该比率的整数倍)。
换言之，上述的座标输入装置存在有以下问题即由于增加了所述外部电阻Rg，从而增加了部件的数量以及成本，并且对所述外部电阻Rg电阻的调节降低了处理效率。
进而，当企图如上所述的不仅仅对在所述输入表面13上，同时也要对在所述面板开关部份30上的输入执行检测时，这就需要提供所述的电阻部份Rs、电极1e(或15c)以及开关S20。特别是在所述输入检测部件上的三个位置处需要导线以接纳所述的电极1a、1b和1c，这就导致产生了如下的问题即使得所述的电路结构和所述被印刷的支线变得相当复杂。
另外，利用一种座标检测操作去解决如上所述的三种模式的操作也导致了检测操作所需时间的增加。
本发明的一个目的就是要提供一种解决上述问题的座标输入装置。
根据本发明，所提供的座标输入装置包括一个矩形输入表面和至少一个面板开关。所述的输入表面是通过使一个第一输入检测部件和一个第二输入检测部件相互重叠、并使其彼此相互不接触而构成的。在所述第一输入检测部件的矩形电阻表面短边的两侧提供有第一电极和第二电极，并且在所述第一和第二电极之间施加有一电压。在所述第二输入检测部件的矩形电阻表面长边的两侧提供有第三和第四电极，一个第五电极通过一个电阻部份被连接到所述第四电极，并且在所述第三和第五电极之间施加有一个电压。当按压所述的输入表面时，所述第一和第二输入检测部件的所述电阻表面在所述按压点处彼此相互接触。因而可以从在所述第一输入检测部件的所述第一或第二电阻器处的电阻和此时在所述第二输入检测部件的第三和第四电极处检测的电阻处获得在所述输入表面上的X-Y座标系统中的输入座标。利用至少一个第一面板开关导体部份和至少一个第二开关导体部份相互重叠并使它们相互不接触而形成了所述的面板开关。所述第一开关导体部份与一个予定位置进行电连接，所述予定位置位于从所述第一输入检测部件的所述第一电极通过所述电阻部份间的所述第二电极延伸的区域之内。所述第二开关导体与一个予定位置进行电连接，该预定位置位于从所述第二输入检测部件的第四电极通过电阻部份间所述第五电极延伸的区域之内。当在所述面板开关上执行的按压使得所述第一和第二面板开关导体部份彼此相互接触时，利用在所述第2输入检测部件的第三和第四电极处所检测到的电阻可对使用所述面板开关所进行的输入进行检测。
根据本发明，提供了一个座标输入装置，该装置包括一个矩形输入表面和至少一个面板开关。所述的输入表面由一个第一输入检测部件和一个第二输入检测部件构成。所述第一输入检测部件具有一个沿所述矩形输入表面长边之一而提供的电阻器，并且在其两端具有第一和第二电极。在所述第一和第二电极之间施加有一电压，并且在所述电阻器上对应于多个象素的间隔处，与所述输入表面短边方向相平行的方向上提供有多根导线。所述的第二输入检测构件具有一个第二电阻器，该电阻器沿所述矩形输入表面的短边之一而提供，且在其两端具有第三和第四电极。所述第二电阻器也被提供有多根导线，这些导线在相对相应于多个象素的间隔处，与所述输入表面的长边方向平行延伸，并且一第五电阻器通过一个电阻部份被连接到所述第四电阻器。在所述第三和第四电阻器之间施加有一电压。所述第一和第二输入检测部件的引线以一个矩阵的形式相互重叠。从而使它们彼此间互不接触。所述的面板开关是通过将至少一个第一面板开关导体部份和至少一个第二面板开关导体部份相互重叠并使之相互不接触而形成的。所述第一开关导体部份被电连接到一个预定位置，该预定位置位于从所述第一输入检测部件的所述第一电极通过所述的电阻部份向所述第二电极延伸的区域之中。所述第二开关导体部份被电连接到一个预定位置，该位置位于从所述第二输入检测部件的第四电极通过所述电阻部份向所述第五电极延伸的区域之中。当按压所述的输入表面时，在按压区域的所述第一和第二输入检测部件的引线彼此接触，并且通过在所述第一输入检测部件的第一或第二电阻器处所检测的电阻和此时在所述第2输入检测部件的第一或第三电极处所检测的电阻可以获得在所述输入表面上的X-Y座标。当按压所述的面板开关从而使得所述第一和第二面板开关导体部份相互接触时，可以通过在所述第一输入检测部件的第一或第二电阻器处的电阻和在所述第二输入检测部件的第三或第五电极处的电阻来检测利用所述面板开关所进行的输入。
根据本发明，在所述第二输入检测部件的第一和第三电极之间提供了一个用于座标检测的电阻表面，并且对一个电阻表面施加了一电压，以用于检测在所述面板开关上的操作。这就使得可以简化所述的电路结构和布线结构。
根据本发明，在所述第二和第三电极之间所提供的电阻部份也作为一校正电阻器，该电阻器用于校正有关所述输入表面上X和Y方向的象素间的比例问题。
图1示出了根据本发明的座标输入装置。
图2示出了如何将一个座标插入装置的输入检测部件相互叠合起来。
图3示出了使用一个座标输入装置的图象输入装置。
图4(a)、4(b)和4(c)示出了一个座标输入装置的一个面板开关部份。
图5示出了依据本发明的另外一个座标输入装置。
图6示出了本发明座标输入装置的第一实施例。
图7示出了本发明座标输入装置的第二实施例。
下面将参照附图对依据本发明的座标输入装置加以详细地描述。
本发明的第一实施例示于图6。该实施例以与图1所示之座标输入装置相同的方式对输入座标执行检测。与图1所示之相同部份给于相同的标号，且在这里不予详述。
在该第一实施例中，一个输入检测部件1具有一个矩形形状的电阻表面Ry1和在构成所述矩形长边的所述矩形表面的两端部份上形成的电极1a和1b。一个输入检测部件2也具有一个矩形电阻表面RX1以及在构成所述矩形短边的所述电阻表面两端部份上形成的电极2a和2b。
从与所述电阻表面Ry1同一平面都位于所述平面相反侧的电极1a延伸形成了一电阻部份RSH。电极1C被连接到所述电阻部份RSH的另一端。
例如一5V电压通过开关S3被加到所述电极1C上。所述电极1a通过一个开关S4接地。例如一5V电压通过一个开关S5接到所述电极2b。所述电极2a通过开关S6接地。
进而，所述开关1C被连接到开关S7的Tx端，而电极2b被连接到所述开关S7的Ty端。
引线21和22被连接到所述电阻部份RSH的不同位置。引线21被连接到面板开关导线ay、by、cy、dy和ey。而引线22被连接到面板开关导体fy、hy、ly、和jy。
导线23、24、25、26和27被连接到所述输入检测部件2的所述电阻表面RX1的不同位置。引线23被连接到面板开关导线ax和fx。引线24被连接到面板开关导体bx和gx。引线25被连接到面板开关导体cx和hx。引线26被连接到面板开关导体dx和ix。引线27被连接到面板开关导体ex和jx。
所述的面板开关导体ax-jx和ay-jy如上述图4(a)、4(b)和4(c)那样所构成，以形成所述的输入开关，并借此构成图3所示的面板开关部份30。
下面将叙述对来自该座标输入装置中输入表面13的X和Y座标值输入进行检测和对在该设备中所述输入开关a-j上的输入进行检测的操作。
在这种情况下，图6所示之控制器10可以通过简单地顺序转换两种操作模式来检测自所述输入表面13输入的X和Y座标值以及在所述输入开关a-j上的输入。特别是，它向所述的开关S3、S4、S5、S6和S7提供了转换控制信号Ssw，以在例如1KHZ的周期内去转换X座标检测换式和Y座标检测模式。在所述X座标检测模式中，各开关被控状态如下开关S3关断；开关S4关断；开关S5导通；开关S6导通；开关S7接到Tx。
其结果是一个5V电压被加到了所述输入检测部件2的电极2b，且电极2a接地。因此，在所述电阻表面RX1上的电压在所述X轴方向上变化。
另一方面，所述电极1b用作一个终端，以用于检测与所述输入检测部件1相关的X座标，特别是，所述电极1b的输出电压通过所述开关S7的Tx端施加给A/D转换器8。
当在如上所述之状态下按压一个点的结果使所述输入表面13上那个点处的电阻表面RX1和Ry1彼此相互接触时，可以获得对应于所述按压点的所述电阻表面RX1的电压，即作为X座标值的电压。这个电压被利用A/D转换器8转换成数字数据，并被作为X座标值存入图象存贮器部份9。
当所述面板开关部份30的所述输入开关a-j中的一个被按压时，在所述电极1c处可以获得对应于在连接到所述引线23-27中任一个的电阻表面RX1上所述位置的电压。换言之，可以判断所按压的输入开关是“a或f”、“b或g”、“c或b”、“d或i”和“e或j”中的那一个。
如上所述，在所述X座标检测模式下首先对与在所述输入表面13或所述面板开关部份30上进行的按压相关的X座标植进行检测。
应当注意，在此阶段可以判断所检测的X座标值是按压所述输入表面13的结果，还是按压所述面板开关部份30的结果。
在所述Y座标检测模式下，所述开关作如下控制开关S3，导通；开关S4关断；开关S5关断；开关S6关断；开关S7连接到Tx。
在这种情况下，5V电压加到所述输入检测部件1的所述电极1C，且所述电极1a接地。其结果是5V电压被加到所述电阻部份RSH和所述的电阻表面RY1。因此，在所述电阻部份RSH和所述电阻表面RY1处的电压在所述Y轴方向上变化。换言之，到所述引线21和22以及在所述电阻部份RSH上沿Y方向彼此不同的各位置处的连接具有不同的电压。
此时，所述电极2b被作为一个终端，用来检测与所述输入检测部件2相关的Y座标。特别是，所述电极2b的输出电压通过所述开关S7的T端施加给所述A/D转换器8。
当按压所述的输入表面13时，对应于按压点的所述电阻表面Ry1的电压、即作为Y座标值的电压于此种模式下获得。该电压被A/D转换器8转换成数字数据，并作为Y座标值而存入所述图象存贮器部份9。
另外，当按压所述面板开关部份30所述输入开关中的任何一个，从而使得构成那个输入开关的两个(上和下)面板开关导体(*X和*Y)彼此相互接触时，在所述输入检测部件2的所述电极2b处可以获得在所述电阻部份RSH和所述引线21或22之间连接处的电压。
该电压被所述A/D转换器8转换成数字数据，并作为Y座标值而被存入所述图象存贮器部份9。这个Y座标值是涉及到在所述面板开关部份30上进行操作的座标值，并且利用该座标值，可以判断出所按压的输入开关是“a-e”或“f-j”中的哪一个输入开关。
特别是，由于在所述电阻部份RSH上各点处的电压和在所述电阻表面Ry1上各点处的电压不同，就可以根据这些电压来确定所检测的Y座标值到底是与所述输入表面13相关，还是与所述面板开关部份30相关。
若所述的Y座标值对应于在所述电阻表面Ry1上的一电压，那么在所述X座标检测模式中所获得的所述X座标值就可以被判断为是一个与在所述输入表面13上进行操作相关的座标值。其结果是在所述表面13上的按压位置被作为所述X和Y座标值而输入给图象存贮器9。
若所述的Y座标值对应于在所述电阻部份RSH上的一个电压，那么在所述X座标检测模式中所获得的所述X座标值就可以被判断为是一个与在所述面板开关部份30上进行操作相关的座标值。其结果是可以通过所述X和Y座标值的结合判断出所述输入开关a-j中的哪一个被按压了。
这样一种依据上述之第一实施例的座标输入装置可以用于输入图象，其中，可以使用所述的面板开关部份30以用作各种类型的功能开关，可以在两种模式之下完成一个座标检测操作，从而增加处理速度。
如图6所示之装置和上述检测方法，不需要对所述输入检测部件1的所述电极2b进行连线。另外，可以去除在图1所示例中所必须的所述开关20。这就可以简化所述的电路结构和布线。
假定在沿X轴方向上具有256个象素；在沿Y轴方向上有212个象素；并且所述A/D转换器的分辨率为256。那么，当检测与所述输入部份13相关的Y座标值时，所检测的电压将不与所述A/D转换器的分辨率及存贮于所述图象存贮器10中象素的数量相廉容。为了解决这个问题，本实施例用了同样作为校正电阻器的所述电阻部份RSH。
所述的电阻部份RSH是以与所述电阻表面Ry1相同的电阻材料和通过相同的印刷处理而形成的。
如上所述，在所述Y座标检测模式中，5V电压被加到所述电极1c和1a之间，而在所述X座标检测模式中，5V电压被加在所述电极2a和2b之间。
对于所述X轴检测，检测出在所述电极2a和2b之间所施加的5V电压以作为一个X座标数据，该数据是由于所述A/D转换器8的分辨率是256从而将电压在所述电阻表面RX上分成256个台阶所获得的结果。对于Y座标检测，假如在所述电极1b与1a之间的电阻与所述电极1c和1b之间的电阻比值，即Ry1∶RSH被设定为212∶(256-212)、即212∶44，那么当同一5V电压被加到所述电极1c和1a之同时，分辨率为256的所述A/D转换器8将会从所述输入表面13的输入中提取与212个象素相关的座标数据。
换言之，构成一个电阻部份RSH以执行电压调节，从而使施加于与Y轴检测相关的所述电阻表面Ry1的电压等于所述Y轴长度和所述X轴长度之比。
通常，夹在所述矩形电阻表面相反侧所提供电极之间的矩形电阻表面的电阻R与所述电极的长度(L)成反比，而与所述相反电极间的距离(d)成正比。因此，所述电阻R被表示成R＝r×d/l，其中，r表示所述电阻材料每单位面积的电阻。通过使用与所述电阻表面Ry1相关之电阻相同的材料和相同的印刷处理以形成的电阻部份RSH，并通过适当地选择所述电阻部份RSH的长度(L)和所述电极之间的距离(d)就可以决定所述电阻值的比值(Ry1∶RSH)特别是，由于使用了相同的材料，若所述电阻表面Ry1和电阻部份RSH的大小已被决定，那么，就可以自动地决定在所述电阻值之间的比值(Ry1∶RSH)。这样，就可以自动地决定所述电阻值之间的比值(RY1∶RSH)，而不必考虑电阻材料的变化，即所述电极之间电阻的变化。这就意味着，若在所述x轴座标检测期间，在所述电极1a和1c之间施加了一个例如是5v的预定电压，那么就可以获得在所述电阻表面Ry1上的目标电压，即遵从所述A/D转换器8所述分辨率的212个台阶的电压分布，而不需要进行调节。
这样，该第一实施例就提供了一个很突出的优点，这就是可以使用所述的电阻部份RSH去免除对施加于与所述Y轴检测相关的电阻表面Ry1的电压进行调节，否则，由于在所述X和Y方向象素数量之间存在有差异，这种调节就是需要的，并且需要一个可变电阻执行这种调节。
虽然在上述第一实施例中，所述电极1c和2b被用作去获得在电阻表面Rx1和Ry1(和RSH)上所检测的电压，但是也可以使用所述电极1a和2a，这样，所述的电压可以由这两个电极获得。
本发明第二实施例示于图7。该第二实施例以与图5所示之相同方式执行输入座标的检测与图5所示之相同部份具有相同的标号，在这里不予详述。
在这种情况下，所述的输入检测部件15具有沿矩形输入表面短边(在Y轴方向上)形成的电阻器Ry2。在所述电阻器Ry2两端提供有电极15a和15b。且引线15e从所述电阻器Ry2以与其X轴平行的方向引出。所述引线15e在对应于Y轴方向多个象素的间隔处形成。
所述输入检测部件16具有沿所述矩形输入表面长边(在X轴方向上)所形成的电阻器RX2。在所述电阻器RX2的两端提供有电极16a和16b，且引线16e从所述电阻器RX2以与其Y轴平行的方向引出，所述导线16e在对应于X轴多个象素的间隔处形成。
另外，在与所述电阻器Ry2同一平面但却在该平面相反端上的所述输入检测部件15的电极15b连接有一电阻部份RSH。在所述电阻部份RSH的另一端提供有一电极15C。
例如一5V电压通过开关S3加到所述电极15c上。所述电极15a通过开关S4接地。例如一5V电压通过开关S5加到所述电极16b上。所述电极16a通过开关S6接地。
另外，所述电极15c被连接到开关S7的Tx端，而所述电极16b被连接到开关S7的Ty端。
所述引线21和22被连接到位于所述电极15b和15c之间的所述电阻部份RSH的不同位置处。所述导线21被连接到面板开关导体ay、by、cy、dy和ey。所述引线22被连接到面板开关导体fy、gy、by、iy和jy。
导线23、24、25、26和27被连接到所述输入检测部件2电阻器RX2的不同位置。所述导线23被连接到面板开关导体ax和fx。导线24被连接到面板开关导体bx和gx。导线25被连接到面板开关导体cx和hx。引线26被连接到面板开关导体dx和ix。引线27被连接到面板开关导体ex和jx。
这里所使用的座标检测方法使用基本上与所述第一实施例相同的两种操作模式加以执行。当按压所述输入表面13上的点时，引线15e中的一个和引线16e中的一个彼此相互接触。当所述开关S3、S4、S5、S6和S7处于所述X轴检测模式时，在所述电极15c处获得对应于所述X方向的所述电阻器RX2上的电压。当所述开关处于所述Y轴检测模式时，在所述电极16b处获得一对应于Y轴方向的所述电阻器RY2上的电压。
当所述面板开关部份30中的某个输入开关被按压时，所述上下两个面板开关导体相互接触。当所述开关S3、S4、S5、S6和S7处于所述X轴检测模式时，在所述电极15c处获得对应于所述引线23-27中任一个连接位置的所述电阻器RX2上的电压。当所述开关处于Y轴检测模式时，在所述电极16b处获得对应于所述引线21或22的连接位置的所述电阻部件RSH上的电压。其结果是就可以判断是所述输入开关a-j中的哪一个被操作了。
该第二实施例通过在两种操作模式下完成一种检测操作也简化了所述的电路结构和布线结构，同时增加了处理速度。
再看该第二实施例，假定沿X轴有256个象素，沿Y轴向212个象素，且A/D转换器的分辨率为256，当对与所述输入表面13相关的Y座标值进行检测时，所检测的电压将与所述A/D转换器的分辨率以及存贮于所述图象存贮器部份9中象素的数量不相容。为了解决这个问题，所述的电阻部份RSH也被用作为校正电阻器。
特别是，尽管在所述Y轴检测期间所施加的5V电压被加到所述电极15c和15a之间，但是利用所述的电阻部份RSH，可以将在所述电极15b和15a之间的电阻与所述电极15c和15c之间的电阻之比值调节为212∶44。换言之，在所述电阻器Ry2上所检测到的电压被适当地数字化成与所述A/D转换器的256分辨率相容的212个台阶。
换句话说，利用具有这种结构的输入检测部件的座标输入装置可以提供与所述第一实施例相同的优点。特别是，如果它们是由相同电阻材料形成的，那么可仅由所设的所述电阻器Ry2和校正电阻RSH的值来决定所述电阻值之间的比(RY2∶RSH)，因此，就不需要再进行调节。
本发明不受上述实施例的限制，并且在本发明的精神和范围之内可对本发明作各种修改。
特别是，在实际靠近其间所提供电极的位置内不需要提供所述的电阻表面Ry2和电阻部份RSH，而只需要使用一根导线将其隔开即可。所述电阻部份RSH的表面形状可以各种方式进行修改。
所述的电阻部份RSH可以被分成分别与在所述电阻表面Ry两端的所述电极进行电连接的两部份。
当所述输入表面13被形成为沿长轴方向较长的一个矩形时，勿庸置言，所述电阻表面RSH可以被形成于所述输入检测部件2的所述边上。
在对所述特定实施例进行了图示和描述的情况下，对于本专业技术领域技术人员很明显的是在不脱离后面所附权利要求的精神和范围的前提下，可对本发明作出各种修改、变化及增补。
权利要求
1.一种座标输入装置，包括利用将一个第一输入检测部件和一个第二输入检测部件相互重叠并使其相互不接触而形成的一个矩形输入表面，在所述第一输入检测部件矩形电阻表面短边处的两侧位置上提供有一个第一和一个第二电极，在所述的第一和第二电极之间施加有一电压，在所述第二输入检测部件矩形电阻表面长边处的两侧位置上提供有一个第三电极和一个第四电极，一个第五电极通过一个电阻表面被连接到所述第四电极上，在所述第三和第五电极之间施加有一电压，所述第一和第二输入检测部件的所述电阻表面在被按压的所述输入表面的一个区域彼此相互接触，根据在所述第一输入检测部件所述第一或第二电阻处的电阻和此时在所述第二输入检测部件所述第三或第四电极处所检测到的电阻，可以获得在所述输入表面上的X-Y座标系统中进行输入的座标；和利用至少一个第一面板开关导体部份与至少一个第二开关导体部份相互重叠且相互不接触而形成的至少一个面板开关，所述第一开关部份被电连接到某个区域的一个预定位置，所述区域从所述第一输入检测部件的所述第一电极通过所述的电阻部份向所述的第二电极延伸，所述的第二开关导体被电连接到某个区域的一个预定位置，所述区域从所述第二输入检测部件的第四电极通过所述电阻部份向所述第五电极延伸，其中，当按压所述的面板开关，从而使所述第一和第二面板开关导体部位相互接触时，通过在所述第二输入检测部件的所述第三或第四电极处所检测到的电压，可以检测到使用所述面板开关所进行的输入。
2.根据权利要求1所述的座标输入装置，其中，若在所述输入表面短边方向上座标象素的数量与所述长边方向上座标的数量之比为n∶m，那么在所述第二输入检测部件第三和第四电极之间的所述电阻表面的电阻与位于所述第四和第五电极之间的所述电阻部份的电阻之比为n∶{(m/k)-n}其中，k＝1，2…。
3.根据权利要求1所述的座标输入装置，还包括一个第一开关装置，用于选择性地把一电压施加给所述第一和第二输入部件；一个第二开关装置，用于选择性地把所述第一和第二输入部件接地；第三开关装置，用于选择性地断开从所述第一输入检测部件所述第一或第二电极获得的电阻，或者从所述第二输入检测部件所述第三或第四电极所获得的电阻；一个控制装置，用于控制所述第一、第二和第三开关装置，其中，所述的控制装置以一个预定周期来控制所述第一、第二和第三开关装置。
4.根据权利要求3所述的座标输入装置，其中，所述的控制装置对所述第一开关装置进行转换，以使一电压加到所述第一输入检测部件上，对所述第二开关装置进行转换，以使所述第一输入检测部件接地，对所述第三开关装置进行转换，以使在第一个周期之内获得从所述第一输入检测部件第一或第二电极所获得电阻，并且对所述第一开关装置进行转换，以使一个电压被加到所述第二输入检测部件，对所述第二开关装置进行转换，以使所述第二输入检测部件接地，并且对所述第三开关装置进行转换，以使在跟随所述第一周期之后的第二周期内获得从所述第二输入检测部件第三或第四电极所获得的电阻。
5.根据权利要求1所述的座标输入装置，其中，所述的电阻部份是由与构成所述第二输入检测部件的电阻材料相同的材料构成的。
6.根据权利要求1所述的座标输入装置，其中，使用相同的印刷处理方法构成所述第二输入检测部件的所述电阻部份和电阻表面。
7.一种座标输入装置，包括一个由第一输入检测部件和第二输入检测部件构成的矩形输入表面，所述的第一输入检测部件具有一个第一电阻器，该电阻器被沿所述矩形输入表面的一个长边而提供，并且在其两端具有第一和第二电极，一电压被施加于所述第一和第二电极之间，在第一电阻器上与所述输入表面短边平行并间隔多个象素处提供有多根引线，所述第二输入检测部件具有一个第二电阻器，该电阻器被沿所述矩形输入表面的一个短边而提供，并且在其两端具有第三和第四电板，所述第二电阻器被提供有多根引线，这些引线在对应于多个象素的间隔处与所述输入表面长边方向平行地延伸，一个第五电极通过所述电阻部份连接到所述第四电阻器，一个电压被施加到所述第三和第四电阻器之间，所述第一和第二输入检测部件的引线以矩阵形式相互重叠，从而使它们相互不接触；和通过使至少一个第一面板开关导体部份和至少一个第二面板开关导体部份相互重叠并使它们相互不接触而构成的至少一个面板开关，所述第一面板开关导体部份与某个区域之内的预定位置电连接，所述区域从所述第一输入检测部件的所述第一电极通过所述的电阻部份向所述第二电极延伸，所述的第二面板开关导体部份被连接到某个区域中的预定位置，所述区域从所述第二输入检测部件的所述第四电极通过所述的电阻部份向所述的第五电极延伸，其中，当按压所述的输入表面时，在按压区域处所述第一和第二输入检测部件的引线相互接触，并且根据在所述第一输入检测部件的第一或第二电阻器处所检测到的电阻和在所述第二输入检测部件第一或第三电极处所检测到的电阻，可以获得在所述输入表面上的X-Y座标，和其中，当按压所述的面板开关，从而使所述第一和第二面板开关导体部份相互接触时，根据在所述第一输入检测部件所述第一或第二电阻器处所获得的电阻和在所述第二输入检测部件所述第三或第四电极处所检测的电阻，可以对使用所述面板开关所进行的输入进行检测。
8.根据权利要求6所述的座标输入装置，其中，若在所述输入表面短边方向上座标象素的数量与在长边方向上座标象素的数量之比为n∶m，那么，在所述第二输入检测部件第三和第四电极之间电阻表面的电阻与在所述第四和第五电极间所提供电阻部份的电阻之比为n∶{(m/k)-n}，其中，k＝1，2…。
9.根据权利要求6所述的座标输入装置，还包括一个第一开关装置，用于选择性地将一电压加给所述第一和第二输入检测部件；一个第二开关装置，用于选择性地将所述第一和第二输入部件接地；一个第三开关装置，用于选择性地断开从所述第一输入检测部件的第一或第二电极以获得的电阻、或是从所述第二输入检测部件的第三或第五电极所获得的电阻；和一个控制装置，用于控制所述的第一、第二和第三开关装置，其中，所述的控制装置以一个预定的循环来控制所述第一、第二和第三开关装置。
10.根据权利要求9所述的座标输入装置，其中，所述的控制装置对所述的第一开关装置进行转换，以使一个电压被加到所述第一输入检测部件上，对所述第二开关装置进行转换，以使所述第一输入检测部件接地，对所述第三开关装置进行转换，以使在一个第一周期内获得从所述第一输入检测部件的第一或第二电极处以获得的电阻，和对所述第一开关装置进行转换，以使一个电压被加到所述第二输入检测部件上，对所述第二开关装置进行转换，以使所述第二输入检测部件接地，对所述第三开关装置进行转换，以在跟在所述第一周期之后的第二周期内获得从所述第二输入检测部件第三或第五电极所获得的电阻。
全文摘要
一坐标输入装置，包括一个矩形输入表面和一个面板开关。输入表面是通过将一个第一输入检测部件和一个第二输入检测部件相互重叠并使之不相互接触而形成的。当输入表面被按压时，所述第一和第二输入检测部件的电阻表面在被按压区域相互接触，通过在第一输入检测部件第一或第二电阻器处检测到的电阻和在第二输入检测部件第三或第五电极处所检测的电阻可以获得在输入表面上的X—Y坐标输入。
文档编号G06F3/033GK1118485SQ9411277
公开日1996年3月13日 申请日期1994年12月7日 优先权日1993年12月7日
发明者棚桥诚, 竹中一康 申请人:索尼公司