JPS60158721A - キヤパシタンスの変化を感知するタツチセンスアレイシステム - Google Patents

キヤパシタンスの変化を感知するタツチセンスアレイシステム

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JPS60158721A
JPS60158721A JP59274263A JP27426384A JPS60158721A JP S60158721 A JPS60158721 A JP S60158721A JP 59274263 A JP59274263 A JP 59274263A JP 27426384 A JP27426384 A JP 27426384A JP S60158721 A JPS60158721 A JP S60158721A
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antenna
line
sense
touch
array
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ジヨン・ダブリユ・エバンス
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INTEGUREITETSUDO TATSUCHI AREIZU Inc
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INTEGUREITETSUDO TATSUCHI AREI
INTEGUREITETSUDO TATSUCHI AREIZU Inc
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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】 [発明の技術分野] 本発明はキャパシタンスの変化を感知するタッチセンス
アレイシステムの改良に関する。
[従来技術] タッチセンスアレイシステムは、キーボードのキーとし
て動作されるか又はアレイ中の所定の位置と関連する指
示を提供するために動作されるタッチ素子のアレイを含
む。キャパシタンスの変化を感知するタッチセンスアレ
イシステムにおいては、タッチ素子に触れると、そのタ
ッチ素子と回路接地点との間のキャパシタンスが変化す
る。
この変化により、それぞれのタッチ素子に結合される1
本又は複数本のセンス回線において発生されるセンス信
号が変化する。センス信号は、オペレータが触れた特定
のタッチ素子と関連する情報を提供するために処理され
る。通常のキャパシタンスの変化を感知するタッチセン
スアレイシステムにおいては、各タッチ素子は交流信号
により駆動される。センス信号は、タッチ素子が駆動さ
れたとき、それぞれのタッチ素子に結合されるそれぞれ
のセンス回線に発生される。オペレータがタッチ素子に
触れると、タッチ素子と回路接地点との間のキャパシタ
ンスが変化し、そのためにセンス信号は変化する。セン
ス信号は、タッチ素子にオペレータが触れたか否かを決
定するために処理される。従来5のキャパシタンスの変
化を感知するタッチセンスアレイシステムは、E ic
helberger他の米国特許第4.290.052
号、Tyler他の米国特許第4,379.2’87号
、Dahl(I!!の米国特許第4.305.135号
、Hunts他の米国特許第4.157,539号、L
 ooschenの米国特許第3.691.555号、
L edniczki他の米国特許第4.321,47
9号、L edniczkilの米国特許第4.288
,786号、[3arken他の米国特許第3.757
.322号、Bobickの米国特許第4.103,2
52号及びl”oxの米国特許第3.921.167@
と、C,rouseによる刊行物NciT904,00
8に記載されている。
キャパシタンス変化タッチ素子は(:、 erborn
e他の米国特許第3.492.440号及びIBMTe
chnical Q 1sclosurc Bulle
tin第17巻第1号(1974年6月)の166〜1
67ページに掲載されたJ、 A、 Williag+
sの「7ouch−8(lnsin(l C1rcui
tJにも記載されている。
[発明の概要〕 本発明は、アレイを保守の容易なモノリシック構成とし
て低コストで製造できるような改良されたキャパシタン
スの変化を感知するタッチセンスアレイシステムを提供
する。システムの素子の基本的な組合せの性質により次
の利点が骨られる。
(+) タッチ素子のアレイに容最結合される受動回路
と、接触を検出するために使用される能動回路との間に
必要とされる接続点の数はごく少ない。
(ii) タッチ素子の7レイを、複数個のタッチ素子
のそれぞれが個々のキーとして機能する接触作動式キー
ボードとして構成するか、又は指で触れた位置を検出し
、制御に利用するために処理することができるように構
成することが可能である。
(iii) 従来のキーボードに関連して通常使用され
るよりも多くのタッチ素子から成る大型アレイを構成す
るために使用される部品は比較的少数で簡単である。
(iV) コンピュータのプリントアウト用シートなど
の被覆手段によって、タッチ素子を八個化することがで
きる。
(V) システムで発生されるセンス信号は、センス信
号の変化がタッチ素子の有効接触の結合であるか否かを
正確に認識するために処理される。
(Vi) システムで発生されるセンス信号は、使用さ
れていないタッチ素子アレイの部分を紙又は本などの非
11m性材料により被覆できるように処理される。
本発明のキャパシタンスの変化を感知するタッチセンス
アレイシステムは、アンテナ回線のアレイと:タッチ素
子のアレイであって、各タッチ素子は、オペレータがタ
ッチ素子に触れたときにそのタッチ素子に結合されるア
ンテナ回線のそれぞれと接地点との間のキャパシタンス
を変化させるためにアンテナ回線アレイの1本又は複数
本のアンテナ回線に結合されるものと:アンテナ回線に
結合される駆動回線のアレイと:駆動回線に結合される
アンテナ回線を駆動するために駆動回線に駆動信号を印
加する駆動信号発生器と:アンテナ回線に結合され、駆
動回線に駆動信号が印加されたときにアンテナ目線から
センス信号を取出すセンス信号の7レイと;センス回線
に結合され、それぞれのセンス回線のセンス信号を感知
する感知手段であって、それぞれのセンス信号の振幅は
、駆動されるアンテナ回線と回路接地点との間のキャパ
シタンスが駆動されるアンテナ回線に結合されるタッチ
素子にオペレータが触れることにより変化されたか否か
によって異なるものと:感知手段に結合され、オペレー
タが触れた特定のタッチ素子と関連する情報を提供する
ためにセンス信号を処理する信号処理システムとを含む
各アンテナ回線は1本の駆動回線と、1本のセンス回線
にのみ結合され:駆動回線は複数本のアンテナ回線に結
合され;各センス回線は複数本のアンテナ回線に結合さ
れ;一対の駆動回線とセンス回線が2本以上のアンテナ
rgUIIAに共通して接続されることはなく;駆動信
号発生器は、複数本の異なるアンテナ回線に結合される
1本のセンス回線において特性の異なる複数個のセンス
信号を取出すために、異なる所定の特性を有する駆動信
号のシーケンスを異なる駆動回線に繰返し印加1′るの
が好ましい。また、駆動信号は非同期的であること及び
/又は互いに同期する場合には逆極性であることにより
互いに異なる交番信号パケットであることが好ましい。
組合わされる異なる駆動信号は複数のパルス信置バ)r
ット対から虐る丼面期セットを会み御名セットの対をな
す信号パケットは互いに同期し、はぼ等しい値を有し且
つ逆極性であるので、同期する対の駆動信号パケットに
応答して取出されるセンス信号の振幅は、オペレータが
タッチ素子に触れることにより発生されるセンス信号の
振幅の変化に対して低いのが好ましい。この特徴により
センス信号の数及びそれに関連するセンス信号処理は5
0%に減少する。
タッチセンスアレイは低コストのモノリシック構成に従
い、アンテナ回線アレイの第1の部分は薄い誘電体基板
の一方の面により支持され、アンテナ回線アレイの第2
の部分はその薄い誘電体基板の他方の面により支持され
る。個々のタッチ素、子は、誘電体基板の一方の面によ
り支持され且つアンテナ回線アレイの第1の部分の1本
のアンテナ回線から延出する第1のタブと−M電体基板
の他方の面により支持され且つ第1のタブの下方の位置
に隣接して、アンテナ回線アレイの第2の部分の1本の
アンテナ回線から延出する第2のタブとを含むのが好ま
しく、オペレータが第1及び第2のタブに近接する位置
でタッチ素子に触れたとき、2本のアンテナ回線と接地
点との間のキャパシタンスは変化される。別の実施例に
おいては、駆動回線とセンス回線は、アンテナ回線アレ
イを支持する第1の誘電体基板から第3の薄いM電体基
板により分離される第2の薄い誘電体基板の両面により
支持される。あるいは、駆動回線とセンス回線はアンテ
ナ回線アレイと同じ薄い誘電体基板により支持される。
この実施例の場合、基板の一方の面にある駆動回線又は
センス回線は、基板の一方の面により支持され且つ結合
される駆動回線又はセンス回線から延出する第1のプレ
ートと、基板の他方の面により支持され、結合されるア
ンテナ回線から延出し且つ第1のプレートの下方に位置
する第2のプレートとを含むコンデンサにより基板の他
方の面にあるアンテナ回線に結合される。
本発明のタッチセンスアレイシステムはキーボードとし
て使用されるように構成することができる。好ましい実
施例においては、アンテナ回線は行と列の形態に配列さ
れ、各タッチ素子は1本の行アンテナ回線と、1本の列
アンテナ回線とに結合される。行アンテナ回線及び列ア
ンテナ回線から取出されるセンス信号は、オペレータが
触れたいずれか1つのキーと関連する信号を提供するた
めに処理される。
本発明のタッチセンスアレイシステムは指で触れた位置
を感知できるように構成することもできる。そのような
実施例においては、個々のタッチれた位置を感知できる
ように構成することができる。そのような実施例におい
ては、個々のタッチ素子はアンテナ回線アレイの1本の
アンテナ回線にのみ結合され、オペレータがタッチ素子
アレイの内側の1つのタッチ素子に指で確実に触れたと
き、必然的に複数個のタッチ素子に同時に触れることに
なるような大きさを有し且つそのように配置され:信号
処理システムは、オペレータが触れた特定のタッチ素子
のアレイ中の位置と関連する情報を提供するためにセン
ス信号を処理する。処理システムは接触されている複数
個のタッチ素子から発生するセンス信号値の変化の相対
的な大きさを処理し、接触位置の推定を提供するために
そのような相対的な大きさを使用して補間ルーチンを実
行する。
前述のようにアンテナ回線のアレイに容量結合される駆
動回線及びセンス回線のアレイを有する本発明のシステ
ムのみならず、キャパシタンスの変化を感知するタッチ
センスアレイシステムに全般的に適用される本発明の別
の面においては、センス信号値μそれぞれのセンス信号
の振幅に従って提供され、信号処理システムはセンス信
号値の変化の値を確定するためにセンス信号を繰返し処
理すると共に、その変化がタッチ素子にオペレータが触
れることによって発生したものであるか否かを決定する
ために変化の値を処理する。変化の値の処理により、さ
らに強力で汎用性の高い処理ルーチンをオペレータによ
る有効接触をさらに正確に認識するために使用すること
ができる。
同様にキャパシタンスの変化を感知するタッチセンスア
レイシステムに全般的に適用される本発明のさらに別の
面においては、センス信号値はそれぞれのセンス信号の
振幅に従って提供され、信号処理システムはセンス信号
値をオペレータがタッチ素子に触れていないときに提供
されるセンス信号値から取出される基線値と比較して、
その比較から取出される変化の値が所定の閾値を越える
か否かを決定することにより、オペレータがいずれかの
タッチ素子に触れたか否かを決定するためにセンス信号
を繰返し処理し;所定の回数の反復処理を通してオペレ
ータによる有効接触がないときに発生するセンス信号値
の感知された変化に応答して基線値を更新する。この特
徴により、使用されていないタッチ素子アレイの部分を
、アレイを不作動状態にすることなく木又は紙などの非
導電性材料で被覆することができる。
[実施例] 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図に関して説明すると、本発明のキャパシタンスの
変化を感知するタッチセンスアレイシステムの好ましい
実施例は、’32X32タッチ素子アレイ10とζ32
行のアンテナ回線A1〜A32及び32列のアンテナ回
線合33〜A64を含むアンテナ回線アレイと、4行の
駆動回路DL1〜DL4及び4列の駆動回線DL5〜D
L8を含む駆動回線アレイと、8本のセンス回118L
1〜SL8から成るアレイと、64個の駆動回線−アン
テナコンデンサDLACI〜DLAC64から成るアレ
イと、64個のアンテナ−センス回線コンデンサASL
C1〜ASLC64から成るアレイと、マルチプレクサ
11と、増幅回路12と、同期1i1器13と、アナロ
グ/デジタル(A/D)変換器14と、マイクロプロセ
ッサ15と、制御論理回路16と、駆動信号発生器17
とを含む。
この実施例には32行のアンテナ回線と、32列のアン
テナ回線のみが示されているが、「01本の駆動@線D
LとrmJ本のセンス回線SLとを使用するときのアン
テナ回線の本数がnxmであることは自明である。また
、「k」本のアンテナ回線が行アンテナ回線である場合
、(nxm)−に本の列アンテナ回線と、k ((nx
m)−k)個のタッチ素子が設けられると考えられる。
第2図に示されるように、各タッチ素子TEは行アンテ
ナ目線A1〜A32の中の1本と、列アンテナ回aiA
33〜A64の中の1本とに接続される。アンテナ回線
A1〜A64は32個のタッチ素子TEにそれぞれ接続
される。駆動回線D1〜D8は駆動回線−アンテナコン
デンサDLAC1〜DLAC64によりアンテナ回線A
1〜へ64に容量結合される。アンテナ回線A1〜A6
4はアンテナ−センス回線コンデンサASLC1〜AS
LC64によりセンス回線SL1〜sL8、に容量結合
される。各アンテナl1lllilA 1〜八64は1
本の駆動目線DLと、1本のセンス回線SLとに容量結
合される。8本の駆動回線OL1〜DL8は64本のア
ンテナ回a!!A1〜八64の中に8本にそれぞれ容量
結合され、8本のセンス回線SL1〜SL8は64本の
アンテナ1線A1〜A64の中の8本にそれぞれ容量結
合される。
実際には、各アンテナ回線A1〜A64は駆動口IID
L1〜DL8の中の特定の1本と、センス回線SL1〜
818の中の特定の1本とから構成される1対の回線の
間にTブリッジ接続を完成する。
第3図を参照して各タッチ素子TEの動作原理を説明す
る。図示されるように、1個のタッチ素子TEは1本の
アンテナ回線Aに接続される。
駆動回線DLは駆動回線−アンテナコンデンサDLAC
によりアンテナ回線Aに容量結合され、アンテナ回線A
はアンテナ−センス回線コンデンサASLCによりセン
ス回線SLに容量結合される。駆動信号はアンテナ回l
1IAを駆動するために駆動信号源Vにより駆動回線D
Lへ提供される。
タッチ素子TEは、等価回路18に示されるようにオペ
レータの指Fがタッチ素子TE’に接近するのに従って
接地点への可変キャパシタンス(VCG)を提供する。
また、コンデンサSCGにより示されるようにアンテナ
回IAから接地点へ浮遊キャパシタンスも提供される。
印加されるAC電圧から形成される駆動信号(O8)が
アンテナ回線Aを駆動するために駆動回線OLに供給さ
れると、センス回線SLにはセンス信号(SS)が提供
される。センス回線SLにおけるセンス信号の振幅は、
駆動されるアンテナ回線Aと回路接地点との間のキャパ
シタンスがオペレータの指とタッチ素子TEとの接触に
より゛変化されるか否かによって決定される。オペレー
タがタッチ素子TEに触れるとく又は指Fをタッチ素子
TEに近づけると)接地点への可変キャパシタンスVC
Gは増加するので、センス回線SLにおけるセンス信号
の振幅は減少する。センス目線SLに提供されるセンス
信号を処理する適切な手段を設けることにより、オペレ
ータがタッチ素子TEに触れた時点を確定することがで
きる。
この実施例の各タッチ素子の好ましい構成を第4図に示
す。各タッチ素子TEは、異なるアンテナ回線にそれぞ
れ接続される2個の導電タブ20及び21を含む。一方
のタブ20は薄いマイラ膜基板22 (0,001イン
チ(0,0254m+))の一方の面に支持され、他方
のタブ21は酵いマイラ膜基板22の他方の面に支持さ
れる。
第5図に示されるように、マイラ膜基板22の上面にあ
るタッチ素子のタブ20(実線により示す)は、同様に
マイラ膜基板22d上面に支持される行アンテナ回線A
1〜32(実線により示す)に接続される。また、マイ
ラ膜基板22の下面にあるタッチ素子のタブ21(破線
により示す)は、同様にマイラ膜基板22の下面に支持
される列アンテナ回mAa3〜64(破線により示す)
に接続される。上面にある各タブ20は1本の行アンテ
ナ回線から延出し、同じタッチ素子の下面にある対応す
る各タブ21は上面のタブ20の下方の位置に隣接する
1本の列アンテナ回線から延出するので、それぞれのタ
ブ20及び21と、接地点とに接続されるそれら2本の
アンテナ回線の間のキャパシタンスは、オペレータがタ
ッチ素子の双方のタブ20及び21に近接する部分に触
れたときに変化する。
再び第4図に関して説明する。マイラ膜基板22は、底
面が接地された酵い導電性の電気的遮蔽[24により被
覆されている非1g電性の機械的支持123により支持
される。タッチ素子は、マイラ膜基板22及びタブ20
の支持されない面を被覆する0、005インチ(0,1
’27m)の保護レフサンプラスチック膜層25をさら
に含む。
保護レフサンプラスチック膜1125の裏面には、タッ
チ素子をキーボード中のキーとして識別するためにそれ
ぞれのタッチ素子と関連する指標が印刷される。点l1
126は、この保護レフサンプラスチックm層25に裏
面印刷されるタッチ素子の輪郭の寸法を示す。タッチセ
ンスアレイを裏面印刷指標が不適切であるような用途に
使用することが望まれる場合には、タッチ素子は裏面印
刷1指標とは異なる指標を有する紙の被WKi27をオ
プションとして含んでいてもよい。
第4図は、タッチ素子のみの構成要素の相対的位置関係
を示し、1122.23,24.25及び27の厚さは
実際に即した比例関係では示されていない。この好まし
い実施例において、機械的支持1123の厚さは0.2
5インチ(6,35履)である。この機械的支持層23
を薄くすれば、接地される電気的遮蔽層24が各アンテ
ナ回線A1〜A64にさらに近接し、それにより各アン
テナ回線A1〜A64の接地点への散°乱キャパシタン
スSCGが増加することは容易に理解されるであろう。
タッチ素子アレイ10全体は、駆動回線−アンテナコン
デンサDLAC1〜DLAC64及びアンブナ−センス
回線コンデンサASLCI〜ASLC64をも含むモノ
リシック構成の一部である。
各アンテナ口線A1〜A64において、マイラ膜基板2
2の片面の1本の行アンテナ回線A1〜A32とマイラ
膜基板22の他方の面の1本の列アンテナ回11i1A
33〜A64の位置とが交差する領域の幅は、マイラl
l基板22の両面のアンテナ回線の間の容量性結合をで
きる限り少なくするために非常に狭い(0,02インチ
(0,508履))。
再び第5図に同して説明する。駆動回線DL1〜DL8
と、センス回線SL1〜SL8との共に、アンテナ回線
A1〜A64及びタッチ素子TEを支持するのと同じ薄
いマイラ膜基板22により支持される。行駆動回線OL
I〜D[4(破線により示す)マイラ膜基板22の下面
に支持され、行駆動回線DL5〜DL8 (実線により
示す)はマイラ膜基板22の上面に支持される。
マイラ膜基板22の片面にある駆動目線D11〜DL8
は駆動回線−アンテナコンデンサDLAC1〜DLAC
64によりマイラ膜基板22の反対側にあるアンテナ回
線に結合される。各駆動回線−アンテナコンデンサは、
マイラ膜基板22の一方の面により支持され、駆動回線
から延出する第1のプレートと、マイラll基板22の
他方の面により支持され、結合されるアンテナ回線から
延出し、第1のプレートの下方に位置する第2のプレー
トとを含む。たとえば、駆動回線−アンテナコンデンサ
DLAC40は、マイラ膜基板22の上面に支持され、
マイラ膜基板22の上面の列駆動回線DL8から延出す
る第1のプレート2“9と、マイラミm板22の下面に
支持され、マイラ膜基板22の下面の列アンテナ回線A
40から延出し、第1のプレート29の下方に位置する
第2のプレート30とを含むことがわかる。
第5図の実線及び破線によりそiぞれ示されるように、
センス回線SLI〜S’L8はマイラ膜基板22の両面
に支持される。マイラ膜基板22の上面にある行アンテ
ナ回線A1〜A32は32個のアンテナ−センス回線コ
ンデンサASLC1〜ASLC32によりマイラ膜基板
22の下面にある8本のセンス回線SLI〜SL8の部
分にそれぞれ容量結合される。8本のセンス回線は行ア
ンテナ回線の中の4本にそれぞれ容量結合される。
マイラ膜基板22の下面にある列アンテナ回線A33〜
A64は、残る32個のアンテナ−センス回線コンデン
サASLC33〜ASLC64によりマイラrlAm板
22の上面の8本のセンス回線SL1〜SL8の部分に
それぞれ容量結合される。
このコンデンサは、マイラ膜基板22の一方の面により
支持され、アンテナ回線から延出する第1のプレートと
、マイラ膜基板22の他方の面により支持され、結合さ
れるセンス回線から延出する第2のプレートとをそれぞ
れ含む(アンテナ−センス回線コンデンサASLC1〜
ASLC4を参照)。この構成はアンテナ−センス回線
コンデンサASLC37〜ASLC40についても同様
であり、マイラ膜基板の一方の面にあるコンデンサプレ
ートはマイラ膜基板の他方の面にある別個の第2のプレ
ートにより限定されるいくつかの異なるコンデンサの第
1のプレートを構成する。
アンブナ−センス回線コンデンサASLC37〜ASL
C40においては、マイラ膜基板22の上面に支持され
、マイラ膜基盤22の上面に支持されるセンス回線SL
2から延出する第1のプレート34はこれらのコンデン
サASLC37〜ASLC40のそれぞれに共通であり
、別個の第2のプレート37.38.39及び40はマ
イラ膜基板22の下面に支持され、それぞれ、マイラ膜
基板22の下面に支持されるアンテナ回線A37、A3
8.A39及びA40から延出する。
第1表は、どの駆動回線DLとどのセンス回線SLがど
のアンテナ回線A1〜A64にそれぞれ結合されるかを
示す。
第 1 表 DL83640444852566064アンテナ回線
の番号 一対の駆動回線とセンス回線が2本以上のアンテナ回線
に共通に接続されることはない。
再び第1図に関して説明する。駆動信号は駆動信号発生
器17により駆動回線OL1〜DL8に印加される。駆
動信号発生器17は制御論理回路16から回線41に提
供される駆動信号タイミング情報と、マイクロプロセッ
サ15から回線42に提供される駆動信号パターン情報
とに応答し、異なる所定の特性を有する一連の駆動信号
を異なる駆動回線D11〜DL8にそれぞれ印加するこ
とにより、複数本の異なるアンテナ回IAI〜へ64に
結合されるセンス回線SL’1〜SL8において異なる
特性を有するセンス信号を取出させる。
駆動信号は、非同期的であること及び/又は互いに同期
している場合には逆極性であることにより互いに異なる
交番信号パケットである。第6図に示されるように、各
信号パケットは所定の周波数で変化する交番信号の16
のサイクルを含む。異なる駆動信号の組合せは信号パケ
ット対の非同期セットを含み、各セットの対をなす信号
パケットは互いに同期し、はぼ等しい値を有し且つ逆極
性であるので、このような同期する対の駆動信号パケッ
トに応答して取出されるセンス信号の振幅はオペレータ
がタッチ素子に触れることにより発生されるそのような
センス信号の振幅の変化に対して小さい。一方の極性を
有する信号パケットを駆動信号DSと呼び、他方の極性
を有する信号パケットを反転駆動信号IDSと呼ぶ。本
明細書中、駆動信号DSと反転駆動信号IDSとを特に
区別していないときは、駆動信号という用語はいずれか
の種類の駆動信号パターン(DS又はIDS>がそれぞ
れの駆動回線D11〜l) L 8に印加されることを
表わす。
再び第6図に関して説明すると、駆動信号は駆動信号発
生器17により4つの異なる駆動信号パターンDSP1
.DSP2.DSP3及びDSP4の反復シーケンスと
して駆動回線DL1〜DL8に供給される。DSPlの
間、駆動信号DSは駆動回線DL1に提供され、反転駆
動信号IDSは駆動回線DL3に提供される。第2表は
、4つの異なる駆動信号パターンDSP1〜D S P
 4の間の駆動信号DS及び反転駆動信号1. D S
とそれぞれの駆動回線DLとの関係を示す。
第 2 表 DSPl DSP2 DSP3 DSP4DSを受信す
る回線 DLI DL2 DL5 DL6IDSを受信
する回線 DL3 DL4 DL7 DL8DSP1〜
DSP4の間のDL1〜DL8におけるDS及びIDS
の分配 各駆動信号パターンの間、対をなす駆動信号DSと反転
駆動信号IDSは互いに同期し、はぼ等しい値を有し且
つ逆の極性を有する。
回線42の駆動信号パターン情報は、駆動信号パケット
が所定の駆動回線に分配されるシーケンスを示す。各駆
動口[i!DLI〜DL8は、第6図に示されるように
、駆動信号DSのみ又は反転駆動回線IDSのみを受信
する専用の回線である。
再び第1図に関して説明する。マルチプレクサ11はレ
ンス回l5LI〜SL8の8つの異なるセンス信号を時
分割マルチプレクサして、時分割マルヂプレタスセンス
信号を回線43を介して増幅回路12に提供する。増幅
回路12は、駆動信号の信号パケットの中の交@信号の
所定の周波数に中心値設定された帯域増幅器である。同
l!lJ復調器は増幅回路12からの回線44の信号を
周波数復調する。制御論理回路16は、回線44の信号
パケットの復調を駆動信号発生器17による対応する駆
動信号パケットの発生と同期させるために回1i145
の信号により同期復調器13の動作を制御する。復調さ
れた信号は、次にA/D変換器14によりアナログ信号
からデジタル信号に交換される。A/D変換器14は、
駆動信号パターンDSP1〜DSP4 (第6図)の1
つの間にマルチプレクサ11により選択されるセンス回
[+SL1〜SL8の中の1木から取出されるセンス信
号に関して、それぞれのセンス信号値(SSV)をu線
46に提供する。マルチプレクス速度は、1つの駆動信
号パターンDSPが発生されるごとにセンス回線SL1
〜SL8の中の1本の回線のみから取出されたセンス信
号が回線43に提供され続いて復調されるように設定さ
れる。センス信号値はセンス信号の振幅と極性の双方を
指示する。
逆極性の駆動信号パターンが提供されるので、タッチ素
子のアレイを完全に走査するために処理されなレプれば
ならないセンス信号値の数はアンテナ回線の数の半分で
ある。従って、この実施例の場合には、タッチセンスア
レイを完全に走査するごとに32個のセンス信号値を処
理するだけでよい第3表は、各センス信号値(SSV)
に対づる処理シーケンスの識別番号と、オペレータがD
SP1〜DSP4の間にセンス回線SLI〜SL8のそ
れぞれ1本から取出されるセンス信号値の変化の適切な
規定の下での符号とをオペレータが触れIこタッチ素子
に接続されるアンテナ回線Aに関して示す。
第 3 表 行 列 DSPI DSP2 DSP3 DSP4SSV符号A
 SSV符号A SSV符QA SSV符号A311 
1+ 1 9+ 2 17+33 25+34−3 −
4 −35 −36 812 2+ 5 10+ 6 18+37 26+3
8ニー 7 −8 −39 −40 313 3+ 9 11+10 19+41 27+4
2−11 −12 −43 −44 8L4 4+13 12+14 20+45 28+4
6−15 −16 −47 ’−48 8L5 5+17 13+18 21+49 29+5
0−19 −20 −51 −52 8L6 6+21 14+22 22+53 30+5
4−23 −24 −55 −56 8L7 ’7−+−2515+26 23+57 31
+58−27 −28 −59 −60 8L8 8+29 16+30 24+61 32+6
2−31 −32 −63 −64 たとえば、行アンテナ回線A1及び列アンテナ回線A4
8に接続されるタッチ素子にオペレータが触れると、D
SPlの間にセンス回線SL1からセンス信号値の正の
変化が取出され、DSP4の間にはセンス回線SL4か
らセンス信号値の負の変化が取出される。
マイクロプロセッサ15は回線46のセンス信号値を処
理して、オペレータが触れた特定のタッチ素子と関連す
る情報を回線47に提供する。この実施例においては、
タッチ素子アレイ10はデータプロセッサ48のキーボ
ードとして使用される。従って、マイロクプロセッサに
より回線47に提供される情報はデータプロセッサ48
へのキーボード出力信号を構成する。
マルチプレクサ11の動作は、マイクロプロセッサ15
により回線49に提供される信号によって制御される。
マイクロプロセッサは回線50を介して制御論理回路1
6に初期設定信号も提供しこの信号は同期復調器13、
A/D変挽器14及び駆動信号発生器17の動作を調整
する。マイクロプロセッサ15の動作はデータプロセッ
サ48から回線51に提供される信号によりリセットさ
れる。
マイクロプロセッサ15はセンス信号変化の値(SSV
V)の符号と値を11認するために回線46のセンス信
号値(SSV)を繰返し処理すると共に、そのような変
化がオペレータがタッチ素子に触れたことから発生した
ものであるか否かを決定するためにセンス信号変化の値
(SSVV)を処理するようにプログラムされる。第7
図から第12図は、このプログラムのフローチャートを
示す。
センス信号値は、3つの状態の中のどれが存在するかを
決定するためにセンス信号値を、オペレータがタッチ素
子に触れたときに提供されるセンス信号値から取出され
る基線値と比較することにより繰返し処理される。3つ
の状態のうちmlのものはUNTOUCHED状態であ
る。3つの状態の第2のものは、オペレータによる有効
な接触がなされrい6VAL ID TOUCI−1状
態である。3つの状態の第3のものは、第1の状態と第
2の状態がいずれも存在しないとぎに発生するINVA
LID RESPONSE状111Fある状箱11F関
して説明する。ステップ0は電源オン、リセット動作を
表わし、ステップ1において可変値は初期設定される。
ステップ2において、プログラム入力としてのセンス信
号値5svi〜5SV32の発生に伴なってタッチ素子
アレイ10の走査が繰返し実施される。初期処理が実行
される。ステップ3にJ3いて、センス信号変化の値5
svvi〜5SVV32が全て小さいか否かを決定する
ために試験が実行される。変化が全て小さければ、プロ
グラムはステップ6へ進み、U N T OU CHE
 D状態が処理される。センス信号変化の値5SVV1
〜5SVV32のいずれかがステップ3に−おいて小さ
くないと判定された場合には、プログラムはステップ4
へ進み、そこで、VALID TOLICH状態の有無
を識別するために試験が実行される。VALID TO
LJCI−1状態はステップ5で処理される。VALI
DTOUCH状態が存在しないとき、プログラムはステ
ップ4からステップ7へ進み、そこで、INVALID
 RESPONSEが処理される。
ステップ5,6又は7の後はそれぞれステップ2へ戻る
第8図から第12図は第7図のステップ1から7を拡張
したプログラムを示す。ステップを示す数字のうち、最
初の数字は第7図のステップの番号に対応する。
第8図に関して説明する。ステップ1.1及び1.2の
初期設定は、図示されるように、センス信号値5SV1
〜5SV32を入力することと、そレラノ値を1sIi
14iIIB■1〜B■32及び予備値r(V1〜RV
32として記憶することから構成される。次に、基線ド
リフト補償カウント(BDCC)及び基線更新カウント
(BRC)がそれぞれOに初期設定される。ステップ1
.2及びその後のステップにおいて、「割当て」記憶ニ
ーは、通常のように、この記憶の右側の値がその記憶の
左側の変数に割当てられることを指示するために使用さ
れる。動作中、基線値BVI〜BV32はオペレータが
触れていないときに得られると考えられるセンス信号m
5svi〜S S’V 32を表わし、従って、タッチ
素子アレイ10番よ初期設定の間は触れられない状態に
あるものとする。
第9図に関して説明する。マイ゛りOブOセッサ15は
、オペレータがいずれかのタッチ素子に触れたかを決定
するために、セン243号値(SSV)をオペレータが
タッチ素子に触れないときに提供されるセンス信号値(
SSV)から取出される基線4a(BV)と比較して、
そのような比較から取出されるセンス信号変化の値(S
SVV)が所定の変化値限界(VVB)を越えたか否か
を決定することによりセンス信号値(SSV)を繰返し
処1!I!すると共に、オペレータによる有効な接触が
ないときに発生する所定の回数の反復処理の間にセンス
信号値(SSV)の感知された変化に応答して基線値(
BV)を更新するようにプログラムされる。mmiは、
所定の回数の反復処理を通して安定し且つタッチ素子ア
レイ10のINVALID RESPONSE状態を示
すセンス信号値の感知された変化に応答して更新される
基線値(BV)の更新プロセスにおいて、マイクロプロ
セッサ15は(a)それぞれのセンス信号値(SSV)
を含むセットから取出される予備値(RV)のセットを
記憶し、(1))各センス信号値(SSV)を対応する
各予備値(RV)と繰返し比較し、(C)センス信号値
<SSV>と対応する予備値(RV)との差が所定の予
備値限界(RVB)を越えるたびに記憶されている予備
値(RV)のセットを現在のセンス信号値5SV1〜5
SV32に対応するように更新し、(d)現在のセンス
信号m5sV1〜5SV32のセットから取出されるセ
ンス信号変化の値(SSVV)が変化値限界(VVB)
を越えるたびに、オペレータがタッチ素子に触れた結果
としてVVBを越えたのか否かを決定するためにセンス
信号変化の値を処理し、(e)オペレータがタッチ素子
に触れたために変化値限界VVBを越えたのではないと
判定されたときに、現在のセンス信号値5SV1〜5S
V32の各セットに応答して基線更新カウント(BRC
)を増分し、(f)記憶されている予備16(RV)の
セットが更新されるたびに基線更新カウント(BRC)
をゼロにリセットし、(0) 基線更新カウント(RB
C)が所定の更新カウント限界(BRCL)と等しいと
きに基線値(Bv)を予備値(RV)に対応するように
更新する。ステップ(d)は第10図に70−チ1シー
トに示され、ステップ(e)及び(0)は第12図のフ
ローチャートに示されている。
従って、予備値の更新が行なわれず、基線値を予備値に
対応させるための更新が行なわれず且つVALID T
OUC)l状態が存在しない期間である所定の回数の反
復処理の間にINVALIDRESPONSE状態が存
在するとき、基線値は予備値に対応するように更新され
ることがわかる。さらに、!!!線値は、基線値の更新
が実行されない所定の回数の連続反復処理についてUN
TOLICHED状態が存在するときに基線値が最後に
提供されたそれぞれのセンス信号値より小さいか又は大
きいかに従ってそれぞれの基線値を増加又は減少するこ
とにより更新される。
センス信号値5SV1〜5SV32はステップ2.1に
おいて入力される。次に、ステップ2.2において基線
更新カウントBRCに関して試験が実行される。BRC
がいくつかの所定の一定値を有しているときはステップ
2.4へ進み、可能であれば、各予備値RVI〜RV3
2は図示されるように5SV1〜5SV32のそれぞれ
の値に1だけ近くなるように変更される。このステップ
及びその後のステップではS I GN11能が通常通
りに採用され、正の数の5IGNはプラス1であり、負
の数の5IGNはマイナス1である。
ステップ2.4のこの動作は予備値ドリフト補償と呼ば
れる。このステップ2.4の動作の重要な部分はステッ
プ2.3の試験によって示されている。このステップ2
.3において、予備値RV1〜Rv32のいずれかが5
SV1〜5SV32の対応するものから予備値限界RV
Bを越えるほど逸脱していることが発見されると、プロ
グラムはステップ2.5へ進み、そこで、全てのRVI
〜RV 32に現在の5SV1〜5SV32のそれぞれ
の値が与えられると共に、MF11更新カウント(BR
C)はOにリセットされる。ステップ2.6において、
センス信号変化の値SS■■1〜5SVV32は5SV
1〜SS■32とBV1〜BV32とのそれぞれの差と
して計算される。
ステップ3.1において、5SVV1〜5svv32の
それぞれの大きさが変化値限界VVBより小さいことが
わかれば、タッチ素子アレイ10はLJNTOUCHE
D状態にあるものと判定され、ステップ6へ進む。そう
でなければ、ステップ4へ進む。
次に、第10図に関して説明する。センス信号変化の値
(SSVV)を処理する過程において、マイクロプロセ
ッサ15は(a)は行アンテナ回I!A1〜A32から
取出される最大変化値(ROW=MAX)が所定の閾値
(THR)を越えたか否かを決定し、(b)その他の変
化値(SSVV)のいずれもが行アンテナ回1’jlA
1〜A32から取出される最大変化値(ROWMAX)
の所定の一部分である許容値(T、OL )を越えない
かを決定し、(C)列アンテナ回線A33〜八64から
取出される最大変化値(COLMAX)が所定の閾値(
THR)を越えたか否かを決定し、(d)列アンテナ回
線A33〜A64から取出されるその他の変化値(SS
VV)のいずれもが列アンテナ回線A33〜A64から
取出される最大変化1a (COLMAX)の所定の一
部分である許容値(TOL)を越えないかを決定する。
4つの直前の決定ステップ(a)、(b)。
(C)、及び(d)の含、てが肯定的であれば、これは
、行アンテナ回線から取出される最大変化値(ROWM
AX>及び列アンテナ回線から取出される最大変化値(
COLMAX)が、それぞれ、1個のタッチ素子にオペ
レータが瞬間的に触れた結果としてのみ得られたという
ことを示づ。
有効接触応答に関する試験はステップ4.1から4.6
において実行される。可変ROWMAXには、行アンテ
ナ回線A1〜A32から取出される現在のセンス信号変
化の値5svvi〜5SVV16のセットの最大の値が
常に割当てられる。ステップ4.1において、ROWM
AXは所定の閾値THRと比較される。ROWMAXが
T)IRを越えていれば、ステップ4.2へ進み、そこ
で、許容値TOLはROWMAXの値のある一定部分の
値に設定される。次に、ステップ4.3にJ3いて、R
OWMAXとして選択されたもの以外の5SVV1〜5
SVV16の大きさのそれぞれがTOLと比較される。
それらの値のいずれもTOLを越えない場合には、VA
L、IDRC)W TOUC+−1応答が存在すると判
定され、プログラムはステップ4.4へ進む。そこで、
列アンテナ回線Δ33〜A64から取出される現在のセ
ンス信号変化の値5SVV17〜5svv32のセット
の最大値(COLMAX)が決定される。COLMAX
は閾値THRと比較される。
COLMAXがTHRを越えていれば、ステップ/IC
’lζ勲1八Tρ凸11vlΔyの−♀の部分J−1゜
てTOLが再び計算される。ステップ4.6では、CO
LMAXとして選択されたもの以外の5SVv17〜5
SVv32の値のそれぞれがTOLと比較される。それ
らの値のいずれもTOLを越えない場合には、VALI
DTOUCHの試験にパスしたことになり、ステラ −
75,1及び’5.2へ進み、ソコテ、VALIDTO
UCHが処理される。ステップ4.1゜4.3,4.4
及び4.6の試験のいずれかがNoと判断されたときは
、ステップ7へ進み、そこでINVALID RESP
ONSEが処理される。有効接触の処理を開始するステ
ップ5.1においで、カウントBDCC及びBRCはそ
れぞれOにリセットされる。これらのリセットの意味に
ついては、第11図及び第12図に示されるプログラム
のプローチ11−トを参照して以下に説明する。ステッ
プ5.2において、第3表の情報を使用して計算される
行番号及び列番号により接触されたタッチ素子に対する
適切なコード化を含むVALID TOUCH応答の処
理がさらに実行される。
第11図に関して説明する。マイクロプロセッサ15は
、タッチ素子が未接触状態にあるときに提供されるセン
ス信号値(SSV)mドリフトを補filるようにさら
にプログラムされる。このような補償を実行するために
、マイクロブロセツ゛す15は(a)変化値限界(VV
B>を越えるセンス信号変化の値(SSVV)が存在し
ない現在のセンス信号値5SV1〜5SV32の各セッ
トに応答して基線ドリフト補償カウント(BDCC>を
増加し、(b)基線ドリフト補償カウント(BDCC)
が所定の補償カウント限界(BDCCL)と等しいとき
、基線値がそれぞれ最後に提供されたセンス信号値(S
SV)より小さいか又は大きいかに従ってそれぞれの基
線値(BV)を増加又は減少することにより基線値(B
V)を更新し、(C)基線値(BV)が更新されたとき
に基線ドリフト補償カウント(BDCC)をゼロにリセ
ットする。
UNTOUCHED状態の処理はステップ6.1から6
.4に示される。ステップ6.1において、基線ドリフ
ト補償カウントBDCCは2カウント増加される。次に
、ステップ6.2において、BDCCは所定の補償カウ
ント限界BDCCLと比較される。BDCCがBDCC
Lに達するか又はそれを越えていれば、ステップ6.3
へ進み、そこで、BDCCはOにリセットされる。次吟
、ステップ6.4において基線値BVI〜BV32はそ
れぞれ、可能であれば、現在のセンス信号値BBV1〜
BBV32のそれぞれの値に1だけ近づくように更新さ
れる。
第12図に関して説明する。基線値ドリフトを補償する
プロセスは、センス信号変化の値(SSVV)が所定の
変化値限界(VVB)を越えたことの原因がタッチ素子
にオペレータが触れたことである場合を除いてVVBを
越えるセンス信号変化の値が存在する現在のセンス信号
値5svi〜5SV32の各セットに応答して基線ドリ
フト補償カウント(BDCC)をゼロ以上となるように
減少する過程をさらに含む。
INVALID RESPONSE状態が間欠的にしか
発生しないとき、基IIa値の更新は次第に遅れる。ス
テップ7.1において、基線更新カウント(BRC)は
増加される。次に、基線ドリフト補償カウントBDCC
がOより大きければ、BDCCは減少される。次に、ス
テップ7.2において、BRCは所定の更新カウント限
界(BRCL)と比較される。それらが互いに等しけれ
ばステップ7.4へ進み、そこで、第9図に示されるプ
ログラムのフローチャートの説明に関連して述べたよう
に、それぞれの予備値RVI〜RV32が基線値BV1
〜BV32に割当てられる。INVALID RESP
ONSE状態は必要に応じてステップ7.3でさらに処
理される。
再び第7図のプログラムのフローチャートに戻って説明
りる。基線値ドリフト補償はステップ6で実行され、B
DCCがBDCCLに達すると、UNTOLJCHED
状1が51L理する。BDCCはステップ5でOにリセ
ットされ、ステップ6で2だけ増加され、正であればス
テップ7において1だけ減少される。各反復処理(セン
ス回路SL1〜818のそれぞれについて駆動信号パタ
ーンDSP1〜DSP4のそれぞれが繰返されるシーケ
ンスに相当する)の間、ステップ5.6及び7の中の1
つのステップのみを通るので、基線値ドリフト補償を実
行さ「る条件は明らかである。
また、完全な基線更新及びその結果としてのBVI〜B
V32とRVI〜RV32の置換えはステップ7で実行
され、ステップ7において、BRCがBRCLに達づる
とINVALIDRESPONSE状態は処理される。
BRCはステップ7で増加され、ステップ5でOにリセ
ットされ、可能であればステップ2に43いて0にリセ
ットされる。従って、基線値の完全な更新に必要な条件
は明らかである。すなわち、第1に、ステップ2におい
てBRCのリセットが回避されるように5SV1〜5S
V32が十分に安定していなければならず、第2に、ス
テップ5を通過する前にBRCLステップ7を通過しな
ければならない。
第7図から第12図のフローチャートに指示される以外
のVALID TOUCH又はINVALID RES
PONSEの処理はキーボード走査装置の設計に関する
士0分に確立された技術に従ってさらに続行することが
できる。
全ての数はマイクロプロセッサ15に8ビツトの2進数
として記憶され、通常のように10進数マイナス128
と10進数128との間にある符号付き2進数として解
釈される。加算及び減算に際して、けた上げビットとあ
ふれビットは黙視される。たとえば、10進数マイナス
128から10進数127を減算した結果はプラス1で
ある。
通常の使用においては、SS■1〜5SV32のそれぞ
れの変化の値は10進数127を越えず、従ってそのよ
うな変化の符号にマイクロプロセッサのプログラムにお
いて正しい解釈が与えられるものと仮定する。
プログラムパラメータの選択の一例として、通常の動作
条件の下でオペレータがタッチ素子に触れることにより
16単位を越えるセンス信号変化の値5svvが確実に
発生されるものと仮定するTHRは8と等しくなるよう
に設定され、RVB及びVVBは4と等しくなるように
設定されればよい。BDCCLは、全てのSS■の崎が
一員してVVBより小さいか又はそれと等しいときに基
線値ドリフト補償が毎秒1の速度で起こるように選択さ
れればよい。第10図のプロセスのステップ4.2にお
いてTOLにROWMAX/4の値が割当てられ、ステ
ップ4.5においてTOLにCOLMAX/4の値が割
当てられている。
B RCL ハ、INVALID RESPONSE状
態においてSSv安定化の2秒後に基線値の完全な更新
が起こるように選択されればよい。第9図のプロセスの
ステップ2.2から予備値ドリフト補償のステップへと
l<BRCの所定の値は1.2.4.8〜BRCLとし
て選択される。
別の好ましい実施例においては、タッチ素子アレイ10
は、それぞれのタッチ素子がキーボードのキーとして使
用されるのではなく、オペレータがアレイの内側の1つ
のタッチ素子に指で確実に触れると、必然的に複数個の
タッチ素子に同時に触れることになるような寸法及び位
置を各タッチ素子が有するように構成される。この別の
実施例においては、マイクロプロセッサ15は、タッチ
素子アレイ10上のオペレータがiれた座標位置を出力
表示するために同時に接触された複数個のタッチ素子に
ついて発生させるセンス信号値に応答するようにプログ
ラムされる。指による接触の位置の表示は、たとえば、
コンピュータ端末装置の表示部を構成する陰極線管にお
いてカーソルの位置を選択する場合などの様々な制御状
況に適用することができる。その他の応用においては、
アンテナ回線及びタッチ素子に透明な導電材料を使用す
ることもでき、タッチ素子アレイを陰極線管の上に重ね
合わすこともできる。
第13図は、この別の実施例のタッチ素子アレイを示す
。各タッチ素子TEは単一のアンテナ回線Aにのみ接続
されていることがわかる。全ての行アンテナ回線A1.
・・・は薄い誘電体基板の片方の面に支持され、全ての
列アンテナ回線A33゜・・・はその基板の他方の面に
支持される。各タッチ素子TEは1つの導電タブ53の
みを含む。行アンテナ回線A1.・・・間の中心線から
中心線までの距離は0.25インチ(6,35m+)で
ある。列アンテナ回線A33.・・・も同じ距離だけ互
いに離間する。タッチ素子は正方形であり、タッチ素子
を対角線方向に横切るそれぞれのアンテナ目線から延出
する。各正方形の対角線の長さは0.2インチ(5,0
8amm)である。基板の片面のタッチ素子は基板の他
方の面のタッチ素子の下方に位置しているのではなく、
第13図に示されるように、基板の片面のタッチ素子は
基板の他方の面のタッチ素子の位置の間に対称に配置さ
れる。
この別の実施例のタッチ素子アレイは、基本的には第4
図に示′されるタッチ素子について先に鏡明したのと同
じモノリシック構成を有する。ただし、マイラIa基板
22の両面のタブ20及び21は第13図の実施例にお
いては別個のタッチ素子を構成している。また、保護レ
クザンプラスチック膜層25の裏面には、各タッチ素子
の輪郭を示すための指標は通常は印刷されていない。こ
の実施例の場合、アレイのいくつかの部分を特定の意味
を有する部分として指定することが望まれるときには、
オプションの被111i27を讐用するのが適切であろ
う。前述の第1の好ましい実施例と同様に、この別の実
施例においても、タッチ素子アレイ10全体は、第5図
に関して先に説明したように駆動回線−アンテナコンデ
ンサDLACI〜DLAC64及びアンテナ−センス回
線コンデンサASLC1〜ASLC64をも含むモノリ
シック構成の一部分として構成できる。
第14内及び第15図は、第13図のタッチ素子アレイ
の別のモノリシック構成と、駆動回線−アンテナコンデ
ンサDLAC1〜DLAC64及びアンテナ−センス回
線コンデンサASLC1〜ASLC64この組合せを示
す。第14図に関して説明する。行アンテナ回線A1〜
A32のアレイの1本の行アンテナ回1154は第1の
薄い誘電体マイラ膜基板55の上面に支持される。列ア
ンブナ回lA33〜A64の7レイの1本の列アンテナ
回11156は第1のマイラ膜基板55の下面に支持さ
れる。駆動回線とセンス回線は第2の薄い誘電体マイラ
ミm板57の両面に支持される。第14図の横断面図に
おいては、行駆動回線OL1〜DL4の7レイ又はセン
ス回IIAsL1〜SL8のアレイの中の1本の回1!
58は第2のマイラ膜基板57の上面に支持され、列駆
動回1i!OL5〜の7レイの中の1本の回1i59は
第2のマイラ膜基板57の下面により支持される。第3
の薄い誘電体マイラ膜基板60は第1のマイラIlK基
板55と第2のマイラ膜基板57とを分lll1′する
。それら3枚の基板の厚さはそれぞれ約0.001イン
チ(0,0254mg+)である。
第15図(A)、第15図(B)、第15図(C)及び
第15図(D)は、第14図に示される口l1t54.
56.58及び59を含むアレイのそれぞれの層を示す
。これらの図における重ね合わせ用マークはそれぞれの
層のアラインメントを示す。第15図(A)に示される
最上層は行アンテナ回1i1A1〜A32のアレイを含
む。第15図(B)に示される次の層は列アンテナ回線
A33〜A64の7レイを含む。第15図(C)に示さ
れる次の層は行駆動回線DLI〜DL4のアレイと、セ
ンス回線SL1〜SL8のアレイの一部を含む。第15
図(D)に示される最下層は列駆動回線DL5〜DL8
のアレイと、センス回線SL1〜SL8の7レイの一部
とを含む。これらの4枚の層を重ね合わせマークにより
指示されるようにアライメントすると、行アンテナDO
IilA1〜A32のそれぞれは行駆動回線DL1〜D
L4の中の1本と、センス回1811〜SL8の中の1
本とに最初に容量結合され、列アンテナ回線A33〜A
64のそれぞれは列駆動回wADし5〜DL8の中の1
本と、センス回線SLI〜SL8の中の1本とに最初に
容量結合される。
再び第14図に関して説明する。第2のマイラ膜基板5
7は非導電性の機械的支持層61により支持され、機械
的支持層の下面は接地された薄い導電性の電気的遮蔽層
62により被覆される。タッチ素子アレイは、第1のマ
イラ膜基板55の支持されていない上面を被覆する厚さ
0.005インチ(0=127sm)の保護レクサンブ
ラスヂック膜層63をさらに含む。タッチ素子アレイは
、アレイの特定の部分を特定的に指示するために様々な
指標及び/又はパターンを有する紙の被vri層64を
オプションとして含んでいてもよい。
再び第10図に戻って説明する。この別の実施例におけ
るマイクロプロセッサのプログラムのステップ4.3及
び4.6は、必然的に、1回の有効接触の間に、行アン
テナ回線A1〜A32に接続される2個以上のタッチ素
子と、列アンテナ回線A33〜A64に接続される2個
以上のタッチ素子とが接触されるという事態に対処しう
るように変形される。ROWMAX又はCOLMAXが
取出されるそれぞれのアンテナ回線の両側にある2本の
アンテナ回線から取出されるセンス信号変化の値(SS
VV)を許容値試験から除くようにプログラムを変形す
ることができる。
指で触れた位置のX座標及びy座標を計緯するための補
間プロセスのフローヂV−トを示す第16図を参照して
、マイクロプロセッサのプログラムの主要な変形例を説
明する。このプロセスにおいては、センス信号変形の値
5SVV1〜5SVV32のそれぞれを2つの部分、す
なわち正の部分と負の部分として指定し直すと好都合で
ある。このようにすると、32個のセンス信号変化の値
5SVV1〜5SVV32から、アンテナ関連変化値A
RVVI〜ARVV64と呼ばれる64個の坪数が得ら
れる。5SVV1〜5svv32のそれぞれと関連する
ARVV1〜ARVV64の中の2つの値は、第3表を
参照し、この場合に即した自明の解釈を加えることによ
り得られる。lCとえば、第3表に従って、5SVV2
1の正の部分と負の部分にはARVV49及びARVV
51がそれぞれ割当てられる。
第16図に関して説明する。ARVV1〜ARVV32
からオペレータが指で触れた位置のy座標を推定するた
めの補間ルーチンはステップ5、:11から5.2.3
に記載され、ARVV33〜ARVV64からオペレー
タが触れた位置のX座標を推定するための補間プロセス
はステップ5.2.4から5.2.6に記載されている
それらのステップは、この好ましい実施例においては、
前述の第1の好ましい実施例に関して第10図のフロー
チャートにより示されるプロセスのステップ5.2の拡
張として考慮されるべきである。これらの補間プロセス
は、オペレータの指が触れた位置を指示するX座標及び
y座標を発生する。各座標は1から125までの数であ
る。
ステップ5.2.1において、変数kにARVV1〜A
RVV32の最大値の数が割当てられ、変数jにはに−
1の値が割当てられ、変数mにはに+1の値が割当てら
れる。便宜上、ステップ5.2.2において、ARVV
Oと呼ばれる変数に値0が割当てられ、ARVV33に
一時的に値0が割当てられる。次に、変数PREMAX
MAX及びPO8T=MAX1.:値ARVVj。
ARVVk及びARVVmがそれぞれ割当てられる。こ
れに続いて、ARVV33の値は5svv17の正の部
分の値に回復される。次に、ステップ5.2.3におい
て、基本補間計算式%式%) ) (式1) から変数Y−COORD INATEが計算される。
式中、Yは最も近い整数まで丸められる。補間計算式ニ
現ワレル項PO8TMAX−PREMAXがMAXより
大きくなることはなく、従って、kに加えられる項(P
O8TMAX−PREMAX)/ (MAX−1−I 
PO8TMAX−PREMAXXl)がマイナス1/2
でプラス1/2の間にあることは明らかである。計算さ
れたy座標と実際に指で触れた位置とが一致するか否か
は、ステップ5.2.3の検査で明らかになる。次に、
ステップ5.2.4から5.2.6において、ステップ
5.2.1から5.2.3の補間ルーチンが変数X−C
00RD INATEを計算するための自明の変形を伴
なって繰返される。ステップ5.2.7には、当業者に
は良(知られている方法によるVALID TOUCH
の付加的処理が示されている。
この別の実施例のマイクロプロセッサのプログラムのも
う1つの変更点は、第10図のフローチャートに関して
説明したステップ4.3及び4゜6の許容値試験から、
最大のARVVとIll連するアンテナ回線の両側の2
本の隣接するアンテナ回線から取出されるアンテナ関連
変化値(ARVv)を取除くことである。この別の実施
例においては、ARVVは第10図の5svvに対応す
る。
第1図の実施例のその他の特徴はこの別の好ましい実施
例にも同様に適用される。
本発明の範囲内において、上述の好ましい実施例をいく
つかの点で変更することができる。たとえば、第2図の
実施例では、8本の駆動回線DL1〜DL8と8本のセ
ンス回線811−8L8とが各タッチ素子TEに形成さ
れるTブリッジ接続のマトリクスまで走っている。適切
なアナログスイッチングにより1本の回線をある時点で
は駆動回線として機能させ、別の時点には駆動回線とし
て機能させ、ることができるのは明らかである。
さらに詳細には、アンテナ回線についてツウ・アウト・
オブ・N・コード方式を採用することができ、その場合
、N本の組合せ駆動/センス回線と、(N (N−1)
 )/2本のアンテナ回線とが設けられ、各アンテナ回
線は特定の1対の組合せ駆動/I?ンス回線の間にTブ
リッジ接続を形成する。
このツウ・アウト・オブ・N・コード方式は当業者には
良く知られている。
第5図に示されるように、各タッチ素子は1本の行アン
デナ回線A1〜A32及び1本の列アンテナ回線A33
〜A64からそれぞれ延出する導電タブ20及び21を
含む。アンテナ回線が3つ以上のグループに分割され、
指とタッチ素子との接触の結果、3つ以上のグループの
それぞれの中の1本のアンテナ回線の接地点への可変キ
ャパシタンスが増加されるように、このコード化原理を
拡張しうろことは明らかである。
第4図にはタッチ素子の横断面図が示されている。タブ
20及び21の下方以下の領域において、薄いマイラ膜
基板22がタッチ素子の表面に近接したままである必要
はなく、機械的支持層23の一部により被覆されてもよ
いことは明らかである。
用途によっては、これは、タブ20及び21の下方に位
置しないアンテナ回線の部分を接触の影響を受けないよ
うに保護するための手段として望ましいと考えられる。
第6図に示される駆動信号パターンは、1対の駆動回線
に駆動信号DSと反転駆動信号IDSとを同時に使用す
ることにより駆動信号の平衡を達成する方法を示す。一
度に駆動信号が2本以上の駆動回線に配分されるのを回
避し、従って、第3表を参照ずれば明らかであるように
アンテナ回線A1及びA3の接地点への可変キャパシタ
ンス(VCG)の同時増加のような、2本のアンテナ回
線のVCGの同時増加を回避する別の平衡手段を採用で
きるであろうことは明らかである。
アンテナ回線と回路の接地点との間で感知されるキャパ
シタンスの変化がオペレータによるタッチ素子接触の開
始又は停止によるものであるか否かを決定する方法を第
17図から第19図を参照して説明する。この方法によ
れば、駆動信号は駆動信号発生器17(第1図)により
、第17図に示されるように、6つの異なる駆動信号パ
ターンDSP1.DSP2.DSP3.DSP4.。
D S l) 5及びDSP6の反復シーケンスとして
駆動回線DL1〜DL8に提供される。
DSPIの間、駆動信号DSは駆動回線DL1に提供さ
れ、反転駆動信号IDSは駆動回線DL3に提供される
。第4表は、6つの異なる駆動信号パターンの間の駆動
信号DS、反転駆動信号IDS及び駆動口11DLの関
連性を示す。
第 4 表 再び第17図に関して説明する。各駆動信号パターンの
間、対をなす駆動信号DSと反転駆動信号IDSは互い
に同期し、はぼ等しい値を゛有し、逆極性である。駆動
信号パターンDSP1〜DSP6の各サイクルの間、複
数個の駆動信号パケットDS、IDsは数本の駆動回線
に順次印加され、その他の駆動回線の異なるものの逆極
性の駆動信号パケットと同期して対をなす。たとえば、
駆動信号パケットDSは順次発生する駆動信号パターン
DSP1及びDSP3の間に駆動回線DL1に印加され
、駆動信号パターンDSP1及びDSP3の間に駆動回
線DL3及びDL4の反転駆動信号とそれぞれ同期して
対をなす。
各反復シーケンスの間、6つの異なる駆動信号パターン
の過程を通して、8木のヒンス回線SL1〜818から
合わせて48個の異なるセンス信号値SS■が取出され
、回線46を介してマイクロプロセッサ15に提供され
る。第5表は、それぞれのアンテナ回線に接続される1
つのタッチ素子にオペレータが触れ始めることにより発
生ずる異なるアンテナ回線と関連するそれぞれのセンス
信号値SSvの変化の第3表の符号規定の下で符号を示
す。SS■番号は処理シーケンス識別番号であり、セン
ス信号の値ではない。
第 5 表 行 列 A SSV 符号 A SSV 符号 A SSV 符
号 A SSV 符号1 1.17 + 17 5.2
1 +33 25.41 + 49 29.45 +2
9+18 j3 +34 33 +5(137+3 1
 −19 5 −35 23−51 29 −4 9.
17 − 20 13.21 − 3633.41−5
237.45 −5 2.18 + 21 6.22 
+3726.42 + 5330.4G −1−610
+22 14 +38 3a、 +54 38 +7’
2 −23 6 −39 26 −55 30 −8 
10.18−2414.22 − 4034.42 ’
−5G38.46 −93.19+257.23+41
27.43+5731.47−11011、 + 26
15 + 4235 + 5839 +11 3 −2
7 7 −43 27 −59 31 −12 11.
19 −.28 15.23 + 45 35.43 
− 60 39.47 −13 4.20 + 29 
8.24 + 4528.44 + 61 32.48
 +1412 +3016 +4636 +6240 
+15 4 −31 8 −47 28 −63 32
 −16 12.20 − 32 16.24 − 4
8313.44 − 6440.48 −たとえば、行
アンテナ回線A1及び列アンテナ回線A48に接続され
るタッチ素子にオペレータが触れ始めると、センス信号
値5svi及び5SV17は共に正の変化を示し、セン
ス信号値5SV36及び5SV44は共に負の変化を示
す。
第5表を参照すると、オペレータと単一のタッチ素子と
の接触が停止することによって起こるセンス信号値5S
V1〜5SV48の変化はオペレータの接触開始によっ
て起こる変化とは明瞭に異なることが理解されるであろ
う。たとえば、アンテナ回線A5と関連するタッチ素子
とオペレータとの接触が停止されると、第5表に示され
る変化とは逆の変化が生じる。すなわち、センス信号値
5SV2及び5SVI 8に重大な負の変化が発生する
。それらの負の変化はアンテナ回線A5と関連するタッ
チ素子とオペレータとの接触の停止を特定的に指示する
。それらの変化は、センス信号値10の必要な負の変化
が存在しないために、アンテナ回線へ8と関連するタッ
チ素子の接触開始に伴なって起こる変化ではない。さら
に、その場合、センス信号値5SV18の重大な負の変
化が存在しないので、それらの変化はアンテナ回線A7
と関連するタッチ素子の接触開始に伴なって起こる変化
でもない。
マイクロプロセッサ15は、センス信号値(SSV)の
変化の符号と値(SSVV)を確定するために回線43
のセンス信号値5svi〜5SV48を繰返し処理する
と共に、そのような変化がタッチ素子にオペレータが触
れたことによって起こったか否かを決定するためにセン
ス信号変化の値(SSVV)を処理するにうにプログラ
ムされる。このプログラムのフO−チ1?−トは第7図
、第18図及び第19図に示されている。
第1の実施例について第7図に関連して先に説明したス
テップはこのプログラムにも適用されるが、ステップ2
において、タッチ素子アレイ10の走査はプログラム入
力としてのセンス信号値5svi〜5SV4Bの発生に
伴なって繰返し実施される点が貢なる。第18図及び第
19図の70−チャートにはプログラムの大きな相違が
見られる。第18図及び第19図のステップを指示する
符号の最初の数字は、第7図のステップの番号と一致す
る。
第18図の70−チャートにおいて、ステップ1.1は
累算差値A01〜AD48をゼロに初期設定し且つ安定
性カウントSCをゼロに初期設定することから構成され
る。センス信号値5svi〜5SV48はステップ2.
1において人力される。次に、ステップ2.2において
、各1≦に≦48についてセンス信号変化の値(SSV
V)が計算され、ADkに加算される。次に、以前のセ
ンス信号値(SSVk)の代わりに5SVkの現在のセ
ンス信号値が保存される。ステップ2.3において、各
5SVVkの値が1≦に≦48について所定の安定性限
界SBより小さいことが判明した場合には安定性カウン
トSCは増加される。
次に、ステップ2.4において、安定性カウントSCは
所定のカウント限界SCLと比較される。
それらが等しければステップ2.5へ進行し、そこで、
累算差値ADI〜A048及び安定性カウント$Cはゼ
ロにリセットされる。等しくなければ、ステップ3.1
へ進む。
ステップ3.1において、各累算差値AD1〜AD48
の値が所定の累算差限界ADBより小さいことが判明す
れば、タッチ素子アレイはuNTOUcHED状態にあ
ると判定され、ステツブ6へ進むが、そうでなければス
テップ4へ進む。
第18図のフローチャートに示されるプログラムの機能
を要約する。各反復処理゛(センス回線SL1〜SL8
のそれぞれについて駆動信号パターン″サイクルDSP
1〜DSP6が繰返されるシーケンスに対応する)の間
、センス信号変化の値5SVv1〜SSV■48を決定
スルタめに、現在のセンス信号値SS■〜5SV48は
先の反復処理の間のそれぞれのセンス信号値と比較され
る。センス信号変化の値は各センス信号についてそれぞ
れの累算差値ADI〜A048に加算され、累算差値A
D1〜AD48のそれぞれは、UNTOUCHED状態
が存在するか否かを決定するために所定の累算差限界A
DBと比較されるセンス信号変化の値5SVV1〜5S
VV48のそれぞれが所定数の反復処理SCL後、所定
の安定性限界SBより小さいままであるとき、累算差値
ADI〜AD48はゼロの初期値にリセットされる。セ
ンス信号変化の値5svvi〜5svv48はそれぞれ
SBと比較され、センス信号変化のi!5SVV1〜5
SVV48のいずれもが所定の安定性限界SBを越えな
いセンス信号値5SV1〜5SV4Bの各セットに応答
して安定性カウントSCは増加される。安定性カウント
SCが所定のカウント限界SCLに達すると、累算差値
AD1〜A048及び安定性カウントSCはゼロの初期
値にリセットされる。
次に第19図に関して説明する。累算差値AD1〜AD
48を処理する過程において、マイクロプロセッサ15
は、(a)行アンテナ回線A1〜A32から取出される
差である累算差値AD1〜AD24の最大値、ROWM
AXlと、(b)AD1〜AD24の2番目に大きい値
、ROWMAX2.!:、(C) ROWMAX 11
7)所定の一部分である許容値、TOLlと、(d)R
OWMAX2に対して閾値として作用するROWMAX
lの所定の一部分、THR2とを決定する。マイクロプ
ロセッサ15は、(e)列アンテナ回線A33〜A64
から取出される差である累算差値AD25〜AD4Bの
最大値、COLMAXlと、(f)AD25〜AD48
の2番目に大きい値、COLMAX2と、(C+)CO
LMAXlの所定の一部分である許容値、TOL2と、
(h)COLMAX2に対して閾値と作用するCOLM
AXlの所定の一部分、THR4とをさらに決定する。
行アンテナ回線A1〜A32及び列アンブナ回線A33
〜A64に関連する別個の決定が肯定的であるとき、有
効接触開始が存在すると判定される。
行アンテナ回線A1〜A32にIII連する決定は、(
i)ROWMAXlが所定のn値THR1を越えなけれ
ばならないことと、(j)駆動信号パターンDSPI〜
DSP6の各反復シーケンスの間に2つの駆動信号パケ
ットが印加される1本の行アンテナ回線からROWMA
Xlが取出される場合に、ROWMAX2は閾値THR
2を越えなければならないことと、(k)ROWMAX
I及び適用可能であるときはROWMAX2以外の累算
差値AD1〜AD24の全ての値はTollより小さく
なければならないことと、(1)ROWMAXlを発生
させるAD1〜AD24の中の特定の1つ及び適用可能
であるときはROWMAX2を発生させるADI〜AD
24の中の特定の1つは、第5表(ψイ″クロプロセツ
ザ15の記憶装置に記憶されている)に従って、行アン
テナ回線に関して単一のタッチ素子の接触開始に対し適
切な応答を示さなければならないことである。
列アンテナ回線A33〜A64に関連する決定は、(m
)COLMAXlが所定のIl値Tl−lR3゜、を越
えなければならないことと、(n)駆動信号パターンD
SP1〜DSP6を各反復シーケンスの間に2つの駆動
信号パケットが印加される1本の列アンテナ回線からC
OLMAXlが取出される場合に、COLMAX2は閾
値THR4を越えなければならないことと、(0)CO
LMAXl及び適用可能であるときはCOLMAX2以
外の累算差値AD25〜AD4gの全ての値はTOL2
より小さくなければならないことと、(p)COLMA
Xlを発生させるA025〜48の中の特定の1つ及び
適用可能であるときはCOLMAX2を発生させるAD
25〜AD48の中の特定の1つは、第5表に従って、
列アンテナ回線に関して単一のタッチ素子の接触開始に
対し適切な応答を示さなければならないことである。
適用される上述の8つの決定(+)〜(p)の全てが肯
定的であるということは、タッチ素子の1つのみにオペ
レータが瞬間的に触れ始めたことを示す。
第19図の70−ヂヤートに示されるように、有効接触
応答に関する試験はステップ4.1から4.14におい
て実行される。ステップ4.1において、ROWMAX
lは第1の所定の閾値T I−I R1と比較される。
ROWMAXlがTHRlを越えていればステップ4.
2へ進み、そこで、許容値TOL1はROWMAXlの
値のある一定の部分に設定される。次に、ステップ4.
3において、駆動信号パターンDSP1〜DSP6の各
反復シーケンスの間に2つの駆動信号パケットが印加さ
れる1本の行アンテナ回線からROWMAXlが取出さ
れたことが決定され、それにより、有効接触応答が累算
差値AD1〜AD24の2番目に大きい値、ROWMA
X2を閾値THR2より大きくすることを要求すると、
プログラムはステップ4.5へ進む。その他の場合には
ステップ4.4へ進み、そこで、ROWMAXlとして
選択された値以外の累算差値ADI〜AD24のそれぞ
れは許容値TOLIと比較される。それらの値がいずれ
もTOLIを越えない場合、プログラムはステップ4.
7へ進む。ステップ4.5において、ROWMAX2は
閾値T HR’2と比較される。ROWMAX2がTH
R2より大ぎいことがわかればステップ2がTHR2よ
り大きいことがわかればステップ4.へ進み、そこで、
ROWMAXl及びROWMAX2として選択された値
以外の累算差値AD1〜AD24のそれぞれはTOLl
と比較される。それらの値はいずれもTOLIを越えな
ければ、ステップ4.7へ進み、そこで、ROWMAX
Iと関連する累算差及び適用可能であるときはROWM
AX2と関連する累算差は第5表の情報を使用して検査
される。
結果が有効であると判明すれば、VALIDROW T
OUC+−1が存在すると判定され、プログラムはステ
ップ4.8へ進む。
ステ’/ 74 、8 km オイT、変数COLMA
X1は閾値THR3と比較される。COLMAXlがT
 HR3を越えていれば、ステップ4.9においてTO
L2はCOLMAXlの一定の部分値として計算される
。ステップ4.10において、駆動信号パターンDSP
I〜DSP6の各反復シーケンスの間に2つの駆動信号
パケットが印加される1本の列アンテナ回線からCOL
MAXIが取出されたことが決定され、それにより、有
効接触応答が累算差値A025〜AD48の2番目に大
ぎい値COLMAX2を閾値T HR2より大きくする
ことを要求すると、プログラムは4.12へ進む。その
他の場合にはステップ4.11へ進み、そこで、COL
MAXIとして選択された値以外の累算差値AD25〜
A04Bのそれぞれは許容値TOL2と比較される。そ
れらの値がいずれもTOL2を越えなければ、プログラ
ムはステップ4.14へ進む。ステップ4.12におい
て、COLMAX2は閾値T j−I R4と比較され
る。
COLMAX2がTHR4より大きいと判断されればス
テップ4.13へ進み、そこで、C,0,LMAXl及
びCOLMAX2として選択された値以外の累算差値A
D25〜AD48のそれぞれはTOL2と比較される。
それらの値がいずれも工OL2を越えなければステップ
4.14へ進み、そこで、COLMAXlと関連する累
算差及び適用可能であるときはCOLMAX2と関連す
る累算差は第5表の情報を使用して検査される。結果が
有効であることが判明すると、VALIDTOUCHに
関する試験に合格したことになり、ステップ5.1へ進
む。
ステップ4.1.4.4,4.5.4.6゜4.7,4
.8.4.11.4.12,4.13又は4.14のい
ずれかの試験に不合格であるとステップ7へ進み、そこ
でINVALID−r o u c t−+が処理され
る。ステップ5.1において、第5表の情報を使用して
計算される行番号及び列番号による接触されたタッチ素
子に対づる適切なコード化を含むVALID TOUC
I−1応答の処理が実行される。
プログラムパラメータ選択の一例として、通常の動作条
件の下でオペレータの接触により16単位を越える累算
差値(AD)が確実に発生されるものと仮定する。TH
Rl及びTHR3は8と等しくなるように設定されれば
よい。SCLは安定動作の0.5秒後に累算差値ADが
Oにリセットされるように選択されればよい。ステップ
4.2においTTOLl 1.:ROWMAX1/4(
7)値が割当てられ、ステップ4.9においてTOL2
にCOLMAX1/4の値が割当てられる。ステップ4
.5においてTHR2にROWMAX1/2の値が割当
てられ、ステップ4.12においてTHR41,:CO
LMAXI/2(7)値が割当TらtLる。
従って、延長ドウエル時間についてオペレータとタッチ
素子との接触が存在するとき、オペレータとタッチ素子
との接触がなくなったときに発生する後続する累算差値
A01〜AD48の誤解釈の危険なく累算差(aAD1
〜AD48がゼロにリセットされうろことは、このプロ
グラムの1つの特徴である。これは、第6図から第12
図に関連して説明した第1の好ましい実施例に関する前
述の状況、すなわち、接触停止の誤解釈が起こるおそれ
のあるため、接触中の基線値(BV)のリセットが禁止
されるという状況とは全く対照的である。
第17図から第19図の好ましい実施例の説明の中で述
べた相違点を除き、この好ましい実施例(第17図から
第19図)は第1図から第12図に関連して先に説明し
た第1の好ましい実施例と同様に構成され且つ機能する
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のシステムのブロック線図、第2図は
、第1図のシステムの1つの好ましい実施例におけるタ
ッチ素子アレイとコンデンサとの相互接続を概略的に示
す部分回路図、第3図は、第1図のシステムのタッチ素
子アレイにおけるタッチ素子の動作原理を概略的に示す
回路図、 第4図は、第1図のシステムのタッチ素子アレイの1つ
の好ましい実施例におけるタッチ素子の構成を概略的に
示す分解横断面図、 第5図は、第1図のシステムの1つの好ましい実施例に
お番プるアンテナ回線、コンデンサ及びタッチ素子の構
成と相互接続を示り“部分平面図、第6図は、第1図の
システムの1つの好ましい実施例において駆動信号発生
器により駆動回線に印加される異なる駆動信号パターン
のタイミング及び極性を示す特性図、 第7図から第12図は、第1図のシステムの1つの好ま
しい実施例においてセンス信号値を処理するためにマイ
クロプロセッサにより使用されるプログラムのフローチ
ャート、 第13図は、第1図のシステムの別の好ましい実施例に
おけるアンテナアレイ及びタッチ素子の構成と関係を示
す部分平面図、 第14図は、第13図の別の好ましい実施例におけるア
ンテナアレイの構成を概略的に示す分解横断面図、 第15図(A)から第15図(D)は、第13図及び第
14図の別の好ましい実施例におけるアンテナ回線、駆
動回線及びセンス回線の積層アレイの間の関係を示す図
、 第16図は、第13図の別の好ましい実施例に適用され
、第7図から第12図に示されるプログラムに加えて使
用されるマイクロプロセッサのプログラムのフローチャ
ート、 第17図は、第1図のシステムのさらに別の好ましい実
施例において駆動信号発生器により駆動回線に印加され
る異なる駆動信号パターンのタイミング及び極性を示す
図、及び 第18図及び第19図は、第17図のさらに別の好まし
い実施例に適用され、第8図から第12図に示されるプ
ログラムの代わりに使用されるマイクロプロセッサのプ
ログラムのフローチャートである。 10・・・タッチ素子アレイ 15・・・マイクロプロセッサ 16・・・制御論理回路 17・・・駆動信号発生器2
0.21−・・タ ブ 48・・・データプロセッサ 54・・・行アンテナ回線 56・・・列アンテナ回線
58・・・行駆動(又はセンス)回線 59・・・列駆動(又はセンス)回線 A1〜32・・・行アンテナ回線 A3’3〜64・・・列アンテナ回線 DL1〜4・・・行駆動回線 OL5〜8・・・列駆動回線 SL1〜8・・・センス回線 ほか1名 図面の浄古(内容に変更なし) IG 2 26W−−−−一一+++++$lイ+ua唆4シi叱
P叩弓:身(るターI予lll+−寸511 FIG、 4 V錦 CC □− スt λテ今プ1fも FIG、 13 電気的tU FIG 14 FIG、16 FIG /7 ステ、プ4へ ステ雫プ3力1う 手υ社補正書(方式) 1、事件の表示 昭和59年 特 許 願 第274263号2、発明の
名称 キャパシタンスの変化を感知する タッチセンスアレイシステム 3、補正をする考 事件との関係 出 願 人 名 称 インチグレイテッド・タッチ・アレイズ・イン
コーホレーテッド 4、代理人 住 所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、補正命令
の日付(自発) します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) アンテナ回線のアレイと; タッチ素子のアレイであって、各タッチ素子は、オペレ
    ータがタッチ貰子に触れたときにそのタッチ素子に結合
    されるアンテナ回線のそれぞれと接地点との間のキャパ
    シタンスを変化させるためにアレイ回線アンテナの複数
    本のアンテナ回線に結合されるものと; アンテナ回線に結合される駆動回線の7レイと;駆動回
    線に結合されるアンテナ回線を駆動するために駆動回線
    に駆動信号を印加する駆動手段と;アンテナ回線に結合
    され、駆動回線に駆動信号が印加されたときにアンテナ
    回線からセンス信号を取出すセンス回線のアレイと: センス回線に結合され、それぞれのセ°ンス回線のセン
    ス信号を感知する感知手段と: 感知手段に結合され、オペレータが触れた特定のタッチ
    素子と関連する情報を提供するためにセンス信号を処理
    する処理手段と; を具備するキャパシタンスの変化を感知するタッチセン
    スアレイシステム。 (2) 各アンテナ回線は1本の駆動回線と、1本のセ
    ンス回線にのみ結合され; 各駆動目線は複数本のアンテナn線に結合され;各セン
    ス回線は複数本のアンテナ回線に結合され; 一対の駆動回線とセンス回線が2本以上のアンテナ回線
    に共通して接続されることはな(:駆動手段は、複数本
    の異なるアンテナ回線に結合される1本のセンス回線に
    おいて特性の異なる複数個のセンス信号を取出すために
    、異なる所定の特性を有する駆動信号のシーケンスを異
    なる駆動回線に繰返し印加する: 特許請求の範囲第1項記載のタッチセンスアレイシステ
    ム。 (3) 駆動信号は非同期的であること及び/又は互い
    に同期する場合には逆極性であることにより互いに異な
    矢交番信号パケットである特許請求の範囲第2項記載の
    タッチセンスアレイシステム。 (4) 組合わされる異なる駆動信号は複数のパルス信
    号パケット対から成る非同期セットを含み、各セットの
    対をなす信号パケットは互いに同期し、はぼ等しい値を
    有し且つ逆極性であるので、前記同期する対の駆動信号
    パケットに応答して取出されるセンス信号の振幅はオペ
    レータがタッチ素子に触れることにより発生される前記
    センス信号の振幅の変化に対して低い特許請求の範囲第
    3項記載のタッチセンスアレイ。 (5) アンテナ回線は行と列の形態に配列され;各タ
    ッチ素子は1本の行アンテナ回線と、1本の列アンテナ
    回線とに連結される; 特許請求の範囲第1項記載のタッチセンスアレイシステ
    ム。 (6) アンテナ面線アレイの第1の部分は薄い誘電体
    基板の一方の面により支持され、アンテナ回線アレイの
    第2の部分はその薄いM電体基板の他方の面により支持
    され; 個々のタッチ素子は、 誘電体基板の一方の面により支持され且つアンテナ回線
    アレイの第1の部分の1本のアンテナ回線から延出する
    第1のタブと: 誘電体基板の他方の面により支持され且つ第1のタブの
    下方の位置に隣接して、アンテナ回線アレイの第2の部
    分の1本のアンテナ回線から延出する第2のタブであっ
    て、オペレータが第1及び第2のタブに近接する位置で
    タッチ素子に触れたとき、2本のアンテナ回線と接地点
    との間にキャパシタンスは変化されるものと;を含む特
    許請求の範囲第1項記載のタッチセンスアレイシステム
    。 (7) アンテナ回線の7レイと: タッチ素子のアレイであって、各タッチ素子は、オペレ
    ータがタッチ素子に触れたときにそのタッチ素子に結合
    されるアンテナ回線と接地点との間のキャパシタンスを
    変化させるためにアンテナ回線アレイの1本のアンテナ
    回線に結合され、タッチ素子は、オペレータがタッチ素
    子アレイの内側の1つのタッチ素子に指で確実に触れた
    とき、必然的に複数個のタッチ素子に同時に触れること
    になるような大きさを有し且つそのように配置されるも
    のと; アンテナ回線に結合される駆動回線の7レイと駆動回線
    に結合されるアンテナ回線を駆動するために駆動回線に
    駆動信号を印加する駆動手段とアンテナ回線に結合され
    、駆動回線に駆動信号が印加されたときにアンテナ回線
    からセンス信号を取出すセンス回線のアレイと; センス回線に結合され、それぞれのセンス回線のセンス
    信号を感知する感知手段と: 感知手段に結合され、オペレータが触れた位置の推定を
    提供するためにセンス信号を処理する処理手段と: を具備するキャパシタンスの変化を感知するタッチセン
    スアレイシステム。 10S ta11jキII!2の7レイと:タッチ素子
    に1!動信号を印加する駆動手段と:タッチ素子に結合
    され、タッチ素子に駆動信号が印加されたときにタッチ
    素子からセンス信号を取出すセンス回線のアレイと; センス回線に結合され、それぞれのセンス回線のセンス
    信号を感知する感知手段であって、それぞれのセンス信
    号の振幅は、それぞれの駆動されるタッチ素子と回路接
    地点との間のキャパシタンスが前記タッチ素子にオペレ
    ータが触れたことにより変化されたか否かによって異な
    るものと;感知手段に結合され、オペレータが触れた特
    定のタッチ素子と関連する情報を提供するためにセンス
    信号を処理する処理手段と: を具備し、処理手段は、 それぞれのセンス信号の振幅に従ってセンス信号値を提
    供する手段と: センス信号値の変化の値を確定するためにセンス信号値
    を繰返し処理すると共に、前記変化がタッチ素子にオペ
    レータが触れることによって発生したものであるか否か
    を決定するために変化の値を処理する手段と; を含むキャパシタンスの変化により動作されるタッチセ
    ンスアレイシステム。 (9) 処理手段は、前記変化がタッチ素子の中の1つ
    にのみオペレータが瞬間的に触れることによって発生し
    たものであるか否かを決定するために変化の値を処理す
    る特許請求のviI!Il第8項記載のタッチセンスア
    レイシステム。 (10) 処理手段は: 3つの状態の中のどの1つが存在するかを決定するため
    に、センス信号値をオペレータがタッチ素子アレイに触
    れていないときに提供されるセンス信号値から取出され
    る基線値と比較することによりセンス信号値を繰返し処
    理する手段であって、前記3つの状態の第1のものは非
    接触状態であり、前記3つの状態の第2のものはオペレ
    ータによる有効接触が存在する有効接触状態であり、前
    記3つの状態の第3のものは前記第1の状態も、前記第
    2の状態も存在しない無効応答状態であるものを具備し
    ; 処理手段は、所定の回数の反復処理を通して安定し且つ
    タッチ素子アレイの無効応答状態を指示する被感知信号
    値変化に応答して基線値を特徴する 特許請求の範囲第8項記載のタッチセンスアレイシステ
    ム。
JP59274263A 1983-12-27 1984-12-27 キヤパシタンスの変化を感知するタツチセンスアレイシステム Pending JPS60158721A (ja)

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ID=24261231

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JP59274263A Pending JPS60158721A (ja) 1983-12-27 1984-12-27 キヤパシタンスの変化を感知するタツチセンスアレイシステム

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EP (1) EP0150421B1 (ja)
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AT (1) ATE45254T1 (ja)
DE (1) DE3479276D1 (ja)

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EP0150421A1 (en) 1985-08-07
DE3479276D1 (en) 1989-09-07
EP0150421B1 (en) 1989-08-02
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