JPS61198320A - 座標検出装置 - Google Patents
座標検出装置Info
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- JPS61198320A JPS61198320A JP60039111A JP3911185A JPS61198320A JP S61198320 A JPS61198320 A JP S61198320A JP 60039111 A JP60039111 A JP 60039111A JP 3911185 A JP3911185 A JP 3911185A JP S61198320 A JPS61198320 A JP S61198320A
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- JP
- Japan
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- coordinate
- frequency
- capacitance value
- oscillation
- circuit
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は座標検出装置に係り、特に容量値検出手段とし
て調和発振回路を用い、ノイズ耐性の向上した座標検出
装置に関する。
て調和発振回路を用い、ノイズ耐性の向上した座標検出
装置に関する。
オフィスオートメーションなどの発達により。
コンピュータに図や文字などを入力、処理することが盛
んに行われている。図や文字などの入力装置としてはキ
ーボードが代表的であるが、そのほか特定のボード上で
指やペンなどによって位置を指定し、その座標を入力す
ることによって図又は文字などの入力を行う座標検出装
置がある。
んに行われている。図や文字などの入力装置としてはキ
ーボードが代表的であるが、そのほか特定のボード上で
指やペンなどによって位置を指定し、その座標を入力す
ることによって図又は文字などの入力を行う座標検出装
置がある。
上記のような座標検出装置の第1の従来技術としては、
ボード上に多数のセンサを格子状に配置し、指やペンな
どによって指示し該位置のセンサからの信号によってそ
の座標を求めるという方式%式% 第2図の従来技術としては、入力ボードとして抵抗膜を
用い、該抵抗膜両端よりインピーダンス接続点(指又は
ペンなどの接触点)へ電流を流し。
ボード上に多数のセンサを格子状に配置し、指やペンな
どによって指示し該位置のセンサからの信号によってそ
の座標を求めるという方式%式% 第2図の従来技術としては、入力ボードとして抵抗膜を
用い、該抵抗膜両端よりインピーダンス接続点(指又は
ペンなどの接触点)へ電流を流し。
その電流比から接続点の座標を求めるという方式第3の
従来技術としては1本発明者が既に提案した抵抗膜とバ
ッファ回路を組み合せた方式(特願昭59−3791.
4 )がある。この方式の原理を第3図に示す。先ず、
座標入力ボードとしてSiO2蒸着膜で被覆した透明抵
抗膜13を用い、その両端にはバッファ回路としてオペ
アンプを用いたボルテージフォロア回路14が接続され
ている。このような構成において、抵抗膜13上の一点
を指17でタッチすると、指17はアースと抵抗膜I3
上の該接触点との間に挿入された容量とみなすことがで
き、接続端子18から抵抗膜側は等測的な容量になる。
従来技術としては1本発明者が既に提案した抵抗膜とバ
ッファ回路を組み合せた方式(特願昭59−3791.
4 )がある。この方式の原理を第3図に示す。先ず、
座標入力ボードとしてSiO2蒸着膜で被覆した透明抵
抗膜13を用い、その両端にはバッファ回路としてオペ
アンプを用いたボルテージフォロア回路14が接続され
ている。このような構成において、抵抗膜13上の一点
を指17でタッチすると、指17はアースと抵抗膜I3
上の該接触点との間に挿入された容量とみなすことがで
き、接続端子18から抵抗膜側は等測的な容量になる。
しかも、該等価容量値と前記上17による゛接触点の座
標とは特定の関数関係になる。従って前記容量値を検出
することによって。
標とは特定の関数関係になる。従って前記容量値を検出
することによって。
前記上17による接触点の座標を検出することができる
。第3図の方式においては、前記容量値検出手段として
ディジタル弐CR発振器15を用い。
。第3図の方式においては、前記容量値検出手段として
ディジタル弐CR発振器15を用い。
前記接続端子18をその可変容量端子に接続し。
該発振器15の出力発振波形の周波数を計数することに
よって前記座標を検出するとかできる。
よって前記座標を検出するとかできる。
しかし、上記従来技術において、先ず、格子状に配置し
たセンサを用いたものは、座標の入力精度が配置される
センサの密度によって決定されてしまうため、高精度の
座標入力が難しいという問題点があった。
たセンサを用いたものは、座標の入力精度が配置される
センサの密度によって決定されてしまうため、高精度の
座標入力が難しいという問題点があった。
また、入力ボードに抵抗膜を用い、電流比から座標を求
める第2の従来方式においては、抵抗膜上の任意の位置
の座標をディジタル値として求めることができる。しか
し、上記電流値をディジタル値として精度良く求めるた
めに精度の高いAD変換器を用いる必要があり、そのた
め回路が複雑になりコストが高くつくという問題点があ
った。
める第2の従来方式においては、抵抗膜上の任意の位置
の座標をディジタル値として求めることができる。しか
し、上記電流値をディジタル値として精度良く求めるた
めに精度の高いAD変換器を用いる必要があり、そのた
め回路が複雑になりコストが高くつくという問題点があ
った。
一方2本発明者が提案した第3図に示す方式のものは、
前記第2の従来例と同様に抵抗膜上の任意の位置の座標
をディジタル値として求めることができ、しかも比較的
構成が簡単で安価なディジタル式CR発振器を用いて精
度の高い座標値を計算することが可能である。しかし、
このような座標検出装置としては2通常透明な抵抗膜を
用い。
前記第2の従来例と同様に抵抗膜上の任意の位置の座標
をディジタル値として求めることができ、しかも比較的
構成が簡単で安価なディジタル式CR発振器を用いて精
度の高い座標値を計算することが可能である。しかし、
このような座標検出装置としては2通常透明な抵抗膜を
用い。
第3図に示すようにCRTディスプレイ16の上にかぶ
せて該ディスプレイ上の特定点を指示するというような
用い方をする場合が多い。このような場合、CRTディ
スプレイ16のアノード161と抵抗膜13との間に容
量が形成され、アノード161から抵抗膜13を介して
ノイズが混入してしまい、それによってディジタル弐C
R発振器15を用いた座標検出精度が下がってしまうと
いう問題点を生じていた。すなわち、ディジタル式CR
発振器15においては、接続端子18の部分で定まる等
価容量Cと、あらかじめ設定される抵抗R(第3図)に
よって第4図(alに示すような時定数CRで定まる特
定周期の繰り返しの充放電波形を発生させ、その上下ピ
ーク闇値Vr?Iv 。
せて該ディスプレイ上の特定点を指示するというような
用い方をする場合が多い。このような場合、CRTディ
スプレイ16のアノード161と抵抗膜13との間に容
量が形成され、アノード161から抵抗膜13を介して
ノイズが混入してしまい、それによってディジタル弐C
R発振器15を用いた座標検出精度が下がってしまうと
いう問題点を生じていた。すなわち、ディジタル式CR
発振器15においては、接続端子18の部分で定まる等
価容量Cと、あらかじめ設定される抵抗R(第3図)に
よって第4図(alに示すような時定数CRで定まる特
定周期の繰り返しの充放電波形を発生させ、その上下ピ
ーク闇値Vr?Iv 。
V丁HOを検出することによって第4図fb)に示すよ
うな方形波の発振波形を発生させている。この場合、方
形波の発振周期Tは第4図(a)、 (b)かられかる
ように時定数CRで定まり9等価容1cは指17によっ
て指示される座標位置に対応して定まるため、接続端子
18からノイズが混入しない場合は、第4図(blの方
形波の発振周期Tをカウンタなどによって計数すること
によって正確な座標位置を求めることができる。ところ
が前記のようにCRTディスプレイ16のアノード16
1から抵抗膜13を介してノイズが混入した場合、前記
発振器15における充放電波形は第4図(C1に示すよ
うにノイズが混入したものとなる。そしてこのような充
放電波形から発生される方形波は第4図+dlに示すよ
うなものとなり、その発振周期T′は時定数CRに正確
に対応するものではなくなってしまい、正確な座標位置
を求めることが困難となる。
うな方形波の発振波形を発生させている。この場合、方
形波の発振周期Tは第4図(a)、 (b)かられかる
ように時定数CRで定まり9等価容1cは指17によっ
て指示される座標位置に対応して定まるため、接続端子
18からノイズが混入しない場合は、第4図(blの方
形波の発振周期Tをカウンタなどによって計数すること
によって正確な座標位置を求めることができる。ところ
が前記のようにCRTディスプレイ16のアノード16
1から抵抗膜13を介してノイズが混入した場合、前記
発振器15における充放電波形は第4図(C1に示すよ
うにノイズが混入したものとなる。そしてこのような充
放電波形から発生される方形波は第4図+dlに示すよ
うなものとなり、その発振周期T′は時定数CRに正確
に対応するものではなくなってしまい、正確な座標位置
を求めることが困難となる。
この場合、ディスプレイ16から混入するノイズは、電
源の周波数60Hz (又は50 Hz )のものと、
走査線の周波数15.75Ktlz以上のものが主なも
のである。従って、これらのノイズを充放電波形から除
去する帯域通過フィルタを用いることが考えられるが、
第4図(alに示すような充放電波形はノイズと同じ周
波数付近にも高調波成分を含むため。
源の周波数60Hz (又は50 Hz )のものと、
走査線の周波数15.75Ktlz以上のものが主なも
のである。従って、これらのノイズを充放電波形から除
去する帯域通過フィルタを用いることが考えられるが、
第4図(alに示すような充放電波形はノイズと同じ周
波数付近にも高調波成分を含むため。
帯域通過フィルタによってノイズのみを除去するのは困
難であった。
難であった。
本発明は上記問題点を除くために、容量値検出手段とし
て混入してくるノイズとは無関係に発振周波数の定まる
調和発振回路を用いることによって、容量値検出精度を
向上させ座標検出精度を向上させることの出来る座標検
出装置を提供することを目的とする。
て混入してくるノイズとは無関係に発振周波数の定まる
調和発振回路を用いることによって、容量値検出精度を
向上させ座標検出精度を向上させることの出来る座標検
出装置を提供することを目的とする。
本発明は上記問題点を解決するために、基板上に抵抗膜
を配置した座標式カバネルと該抵抗膜上の一点を指示す
る座標指示手段と、前記抵抗膜の両端に接続され該両端
の電位を一定の関係に保つバッファ回路と、前記抵抗膜
の両端と該バッファ回路の両端とを交互に切換接続する
切換手段と。
を配置した座標式カバネルと該抵抗膜上の一点を指示す
る座標指示手段と、前記抵抗膜の両端に接続され該両端
の電位を一定の関係に保つバッファ回路と、前記抵抗膜
の両端と該バッファ回路の両端とを交互に切換接続する
切換手段と。
前記バッファ回路の一端に接続され該一端から見た容量
値を前記切換手段によって切換えられた各場合について
前記容量値に応じた周波数の発振波形として検出する調
和発振回路を用いた容量値検出手段と、該容量値検出手
段からの発振波形の周波数を計数する計数手段と、該計
数手段による計数結果を用いて前記座標指示手段によっ
て指示された前記座標式カバネル上の座標位置を計算す
る演算手段とを有することを特徴とする座標検出装置を
提供するものである。
値を前記切換手段によって切換えられた各場合について
前記容量値に応じた周波数の発振波形として検出する調
和発振回路を用いた容量値検出手段と、該容量値検出手
段からの発振波形の周波数を計数する計数手段と、該計
数手段による計数結果を用いて前記座標指示手段によっ
て指示された前記座標式カバネル上の座標位置を計算す
る演算手段とを有することを特徴とする座標検出装置を
提供するものである。
上記手段において、まず前記座標指示手段によって前記
座標式カバネル上の1点を指示した場合。
座標式カバネル上の1点を指示した場合。
該座標式カバネルの抵抗膜に接続された前記バッファ回
路及び前記容量値検出手段によって前記座標指示に応じ
た容量値が検出される。この場合。
路及び前記容量値検出手段によって前記座標指示に応じ
た容量値が検出される。この場合。
前記容量値検出手段として調和発振回路を用いているた
め、前記容量値検出手段からの発振波形の周波数は前記
容量値のみから定まる。そして、前記座標式カバネルか
ら例えば60 Hz又は、 15.75K Hzのノイ
ズが混入した場合、前記発振波形の周波数自体は影響を
受けず、単に前記発振波形に60 Hz又は15.75
KHzのノイズ成分が加わったものとなる。
め、前記容量値検出手段からの発振波形の周波数は前記
容量値のみから定まる。そして、前記座標式カバネルか
ら例えば60 Hz又は、 15.75K Hzのノイ
ズが混入した場合、前記発振波形の周波数自体は影響を
受けず、単に前記発振波形に60 Hz又は15.75
KHzのノイズ成分が加わったものとなる。
従って、前記発振波形の周波数をあらかじめ前記ノイズ
周波数に重ならないように(例えば5Kflz付近に)
設定しておき、前記容量値検出手段からの出力発振波形
を100Hz付近から15KIIz付近までの周波数を
通過させる帯域通過フィルタに通すことによって、前記
ノイズ成分は除去される。その後、該発振波形の周波数
を前記計数手段によって計数する。以上同様の動作を前
記抵抗膜の両端と前記バッファ回路の両端との接続を前
記切換手段によって切換えて行い、そのようにして得ら
れた2つの計数結果を用いて前記演算手段によって所定
の関係式から前記座標指示手段によって指示ささた座標
が計算される。
周波数に重ならないように(例えば5Kflz付近に)
設定しておき、前記容量値検出手段からの出力発振波形
を100Hz付近から15KIIz付近までの周波数を
通過させる帯域通過フィルタに通すことによって、前記
ノイズ成分は除去される。その後、該発振波形の周波数
を前記計数手段によって計数する。以上同様の動作を前
記抵抗膜の両端と前記バッファ回路の両端との接続を前
記切換手段によって切換えて行い、そのようにして得ら
れた2つの計数結果を用いて前記演算手段によって所定
の関係式から前記座標指示手段によって指示ささた座標
が計算される。
以下1本発明の実施例につき詳細に説明を行う。
第1図は本発明による座標検出装置の全体的な構成図で
ある。先ず、タッチパネル1はガラス基板上に透明抵抗
膜を形成し、さらにSiO2蒸着膜で被服した構造とな
っている。タッチパネル1の左端辺にはアナログスイッ
チアレイ21がスイッチ線211,212,213によ
って接続され。
ある。先ず、タッチパネル1はガラス基板上に透明抵抗
膜を形成し、さらにSiO2蒸着膜で被服した構造とな
っている。タッチパネル1の左端辺にはアナログスイッ
チアレイ21がスイッチ線211,212,213によ
って接続され。
該スイッチ線の他端子は接続線31に共通接続されてい
る。また、タッチパネル1の右端辺にはアナログスイッ
チアレイ22がアナログスイッチアレイ21に対応して
スイッチ線221,222゜223によって接続され、
該スイッチ線の他端子は接続線32に共通接続される。
る。また、タッチパネル1の右端辺にはアナログスイッ
チアレイ22がアナログスイッチアレイ21に対応して
スイッチ線221,222゜223によって接続され、
該スイッチ線の他端子は接続線32に共通接続される。
さらにタッチパネル1の上端辺にはアナログスイッチア
レイ23がスイッチ線231,232,233,234
によって接続され、該スイッチ線の他端子は接続線31
に共通接続される。同様にタッチパネル1の下端辺には
アナログスイッチアレイ24がアナログスイッチアレイ
23に対応して、スイッチ線241.242,243.
244によって接続され、該スイッチ線の他端子は接続
線32に共通接続される。また、上記アナログスイッチ
アレイ21の制御端子はスイッチ制御線51に接続され
。
レイ23がスイッチ線231,232,233,234
によって接続され、該スイッチ線の他端子は接続線31
に共通接続される。同様にタッチパネル1の下端辺には
アナログスイッチアレイ24がアナログスイッチアレイ
23に対応して、スイッチ線241.242,243.
244によって接続され、該スイッチ線の他端子は接続
線32に共通接続される。また、上記アナログスイッチ
アレイ21の制御端子はスイッチ制御線51に接続され
。
アナログスイッチアレイ23の制御端子はインパーク4
1を介してスイッチ制御線51に接続される。また、ア
ナログスイッチアレイ24の制御端子はインバータ42
を介してスイッチ制御線51に接続され、アナログスイ
ッチアレイ22の制御端子はインバータ43を介してイ
ンバータ42の出力(アナログスイッチアレイ24の制
御端子)に接続される。そしてスイッチ制御線51は制
御回路11に接続される。接続線31はアナログスイッ
チ6のスイッチS1に接続され、スイッチS1は端子1
1または01と選択的に接続される。
1を介してスイッチ制御線51に接続される。また、ア
ナログスイッチアレイ24の制御端子はインバータ42
を介してスイッチ制御線51に接続され、アナログスイ
ッチアレイ22の制御端子はインバータ43を介してイ
ンバータ42の出力(アナログスイッチアレイ24の制
御端子)に接続される。そしてスイッチ制御線51は制
御回路11に接続される。接続線31はアナログスイッ
チ6のスイッチS1に接続され、スイッチS1は端子1
1または01と選択的に接続される。
また、接続線32は同じくアナログスイッチ6のスイッ
チS2に接続され、スイッチS2は端子I2又は02と
選択的に接続される。アナログスイッチ6の制御端子は
スイッチ制御線52によって制御回路11と接続される
。また、オペアンプ7の非反転入力端子は接続端子71
を介してアナログスイッチ6の端子■1及び■2に接続
されると共に、調和発振回路8の容量端子に接続される
。
チS2に接続され、スイッチS2は端子I2又は02と
選択的に接続される。アナログスイッチ6の制御端子は
スイッチ制御線52によって制御回路11と接続される
。また、オペアンプ7の非反転入力端子は接続端子71
を介してアナログスイッチ6の端子■1及び■2に接続
されると共に、調和発振回路8の容量端子に接続される
。
オペアンプ7の反転入力端子はオペアンプ7の出力端子
に接続され、該出力端子はアナログスイッチ6の端子o
1及び02に接続される。調和発振回路の出力端子はバ
ンドパスフィルタ9の入力端子に接続され、バンドパス
フィルタ9の出力端子はオペアンプ10の非反転入力端
子に接続され。
に接続され、該出力端子はアナログスイッチ6の端子o
1及び02に接続される。調和発振回路の出力端子はバ
ンドパスフィルタ9の入力端子に接続され、バンドパス
フィルタ9の出力端子はオペアンプ10の非反転入力端
子に接続され。
オペアンプ10の反転入力端子はアースに接続される。
これによりオペアンプ10はゼロクローススディテクク
の働きをする回路となっている。オペアンプ10の出力
端子は制御回路11に接続され。
の働きをする回路となっている。オペアンプ10の出力
端子は制御回路11に接続され。
制御回路11の出力端子OUTからは座標値が出力され
る。
る。
以上のような構成の座標検出装置は、X方向(タッチパ
ネル1の左右方向)及びY方向(タッチパネル1の上下
方向)の指12によって指示される座標値を検出するこ
とができる。この時、アナログスイッチアレイ21,2
2,23.24はスイッチ制御線51からの制御信号に
よってX方向又はY方向が交互に開閉できるようになっ
ている。例えばアナログスイッチアレイ21及び22が
オンとなれば、アナログスイッチアレイ23及び24は
オフとなる。また、この時スイッチ線の本数はX方向で
3本、Y方向で4本としたが、これに限定されるもので
はない。また、オペアンプ7の部分は、ボルテージフォ
ロア回路となっており、その非反転入力端子及び出力端
子は、アナログスイッチ6においてスイッチ制御線52
によって接続線31及び32と交互に接続されるように
なっている。
ネル1の左右方向)及びY方向(タッチパネル1の上下
方向)の指12によって指示される座標値を検出するこ
とができる。この時、アナログスイッチアレイ21,2
2,23.24はスイッチ制御線51からの制御信号に
よってX方向又はY方向が交互に開閉できるようになっ
ている。例えばアナログスイッチアレイ21及び22が
オンとなれば、アナログスイッチアレイ23及び24は
オフとなる。また、この時スイッチ線の本数はX方向で
3本、Y方向で4本としたが、これに限定されるもので
はない。また、オペアンプ7の部分は、ボルテージフォ
ロア回路となっており、その非反転入力端子及び出力端
子は、アナログスイッチ6においてスイッチ制御線52
によって接続線31及び32と交互に接続されるように
なっている。
第1図の座標検出装置は本発明者が既に出願した「座標
検出装置」 (特願昭59−37914 )の第4図に
おいてディジタル発振器を調和発振回路8+バンドパス
フイルタ9+オペアンプと10の組合せに置き換えたも
のである。従って基本的な検出手順も特願昭59−37
914と同じであり、オペアンプ10の出力の方形波の
発振波形の発振周期の測定により、接続端子71から見
た容量値の測定を行い、それら容量値を用いて制御回路
11において座標値を計算し、出力端子OUTから出力
する。
検出装置」 (特願昭59−37914 )の第4図に
おいてディジタル発振器を調和発振回路8+バンドパス
フイルタ9+オペアンプと10の組合せに置き換えたも
のである。従って基本的な検出手順も特願昭59−37
914と同じであり、オペアンプ10の出力の方形波の
発振波形の発振周期の測定により、接続端子71から見
た容量値の測定を行い、それら容量値を用いて制御回路
11において座標値を計算し、出力端子OUTから出力
する。
それらの計算の仕方は特願昭59−37914と同じで
あり、その原理については省略するが、その計算の基礎
となる容量値の求め方の手順を以下に記す。
あり、その原理については省略するが、その計算の基礎
となる容量値の求め方の手順を以下に記す。
1、X方向の指タッチ12の座標値X
(11制御回路11から制御線51にハイレベル信号を
出力。それによって、アナログスイッチアレイ21及び
22をオン、23及び24をオフとする(X方向のスイ
ッチの選択)。
出力。それによって、アナログスイッチアレイ21及び
22をオン、23及び24をオフとする(X方向のスイ
ッチの選択)。
(2) (4)のもとで、制御回路11から制御線5
2を介してアナログスイッチ6においてS+を端子I+
に、S2を端子02に接続する。
2を介してアナログスイッチ6においてS+を端子I+
に、S2を端子02に接続する。
(3) Tl)及び(2)のもとで、指タッチ12が
ない時のオペアンプ10の出力発振周期T’sxを制御
回路11内のタイマとカウンタによって計測し。
ない時のオペアンプ10の出力発振周期T’sxを制御
回路11内のタイマとカウンタによって計測し。
それに対応する容量値Csxを計算する。
f41 (11及び(2)のもとで、指タッチ12が
ある時のオペアンプ10の出力発振周期Tx1を制御回
路11によって同様に計測し、それに対応する容量値C
XIを計算する。
ある時のオペアンプ10の出力発振周期Tx1を制御回
路11によって同様に計測し、それに対応する容量値C
XIを計算する。
(5) (1)のもとて制御回路11から制御線52
を介してアナログスイッチ6においてSlを端子01に
、S2を端子I2に接続する。
を介してアナログスイッチ6においてSlを端子01に
、S2を端子I2に接続する。
(61(11及び(5)のもとで、指タッチ12がない
時のオペアンプ10の出力発振周期T9+−Xを制御回
路11によって計測し、それに対応する容量値Cs+−
xを計算する。
時のオペアンプ10の出力発振周期T9+−Xを制御回
路11によって計測し、それに対応する容量値Cs+−
xを計算する。
(7) (1)及び(5ンのもとで、指タッチ12が
ある時のオペアンプ10の出力発振周期TKJを制御回
路11によって計測し、それに対応する容量値C11を
計算する。
ある時のオペアンプ10の出力発振周期TKJを制御回
路11によって計測し、それに対応する容量値C11を
計算する。
(8)以上、 (31,(41,(61,(71におい
て計算された容量値C5x 、 CXI 、 Cp
l−x l Craを用いて座標値Xを制御回路11
において計算し、出力端子OUTから出力する。計算式
は C×之 −Cs+−x (特願昭59−37914の(17)式と同じ)2、Y
方向の指タッチ12の座標値y (1)′ 制御回路11から制御線51にローレベル
信号を出力。それによってアナログスインチアレイ24
をオン、21及び22をオフする(Y方向のスイッチの
選択)。
て計算された容量値C5x 、 CXI 、 Cp
l−x l Craを用いて座標値Xを制御回路11
において計算し、出力端子OUTから出力する。計算式
は C×之 −Cs+−x (特願昭59−37914の(17)式と同じ)2、Y
方向の指タッチ12の座標値y (1)′ 制御回路11から制御線51にローレベル
信号を出力。それによってアナログスインチアレイ24
をオン、21及び22をオフする(Y方向のスイッチの
選択)。
(2)’ (lビのもとて前記(2)と同様。
[3)’ +11’及び+212’のもとて前記(3
)と同様にして、 Tsy−”Csyを計算する。
)と同様にして、 Tsy−”Csyを計算する。
+41’ tl)’及び(2)′のもとで前記(4)
と同様にして、 Ty+ ”Cylを計算する。
と同様にして、 Ty+ ”Cylを計算する。
+5)’ fly’のもとて前記(5)と同様。
+61’ (lビ及び(5)′のもとで前記(6)と
同様にして、 TSI〜)’ −+ C31−yを計算
する。
同様にして、 TSI〜)’ −+ C31−yを計算
する。
<71’ (11’及び(5)′のもとて前記(7)
と同様にして、 TYJ−”Cyzを計算する。
と同様にして、 TYJ−”Cyzを計算する。
(8)′ 以上、 (31’ 、 (4) ’ 、
(61,(7ビにおいて計算された容量値Csy 、
Cyl 、 C3I−7、C)/Jを用いて座標値
yを制御回路11において計算し。
(61,(7ビにおいて計算された容量値Csy 、
Cyl 、 C3I−7、C)/Jを用いて座標値
yを制御回路11において計算し。
出力端子OUTから出力する。計算式は。
(59−37914の(17)式においてXをyに置き
換える) 以上、1及び2の各過程を短時間で高速に切換えること
によって、座標値X及びyを計算する。
換える) 以上、1及び2の各過程を短時間で高速に切換えること
によって、座標値X及びyを計算する。
なお、座標値Xとは第1図に示すように、タッチパネル
lの左右方向の全長(端子から端子まで)を1とした時
の左端から指12までの距離であり。
lの左右方向の全長(端子から端子まで)を1とした時
の左端から指12までの距離であり。
座標値yとは同じくタッチパネル1の上下方向の全長(
端子から端子まで)を1とした時の上端から指12まで
の距離である。
端子から端子まで)を1とした時の上端から指12まで
の距離である。
以上、第1図の座標検出装置において、調和発振回路8
を用いた場合、後述するようにその発振周期Tは接続端
子71における等価容量Cの2乗に比例する。すなわち
。
を用いた場合、後述するようにその発振周期Tは接続端
子71における等価容量Cの2乗に比例する。すなわち
。
T=にπ (k:定数) ・・・・・・(11となる
。従って、゛制御回路11において前記各過程における
発振周期Tから等価容量Cを求めるためには、上記(1
)式より。
。従って、゛制御回路11において前記各過程における
発振周期Tから等価容量Cを求めるためには、上記(1
)式より。
CミT ’ /K 2 ・・・・・・・・・・(2)
して計算すればよい。
して計算すればよい。
次に、第2図に、調和発振回路8 (第1図)の詳細な
回路構成図を示す。第2図は2相発振器と呼ばれる一般
的な構成の正弦波発振回路であり1反転積分器と低域通
過フィルタによって構成される。
回路構成図を示す。第2図は2相発振器と呼ばれる一般
的な構成の正弦波発振回路であり1反転積分器と低域通
過フィルタによって構成される。
第2図において5オペアンプA2と容量C3及び抵抗R
3によって反転積分器が構成され、その位相遅れは約2
70°である。次に、オペアンプA1と容量CI、C2
,及び抵抗R1,R2によって2次の低域通過フィルタ
が構成され、その位相遅れが90°になる(反転積分器
と合わせて360°になる)周波数で発振する。今、低
域通過フィルタの伝達関数は。
3によって反転積分器が構成され、その位相遅れは約2
70°である。次に、オペアンプA1と容量CI、C2
,及び抵抗R1,R2によって2次の低域通過フィルタ
が構成され、その位相遅れが90°になる(反転積分器
と合わせて360°になる)周波数で発振する。今、低
域通過フィルタの伝達関数は。
(S=jω ; j:複素単位、ω:角周波数)であり
1反転積分器の伝達関数は。
1反転積分器の伝達関数は。
C3R3
であるから1発振接続条件は上記伝達関数の積が1とな
る条件であり、これにより発振周波数をfとして。
る条件であり、これにより発振周波数をfとして。
・・・・(3)
2RIR2
が発振接続条件となる。なお、低電圧ダイオードD+及
びD2は2発振出力波形の振幅を一定にするためのリミ
ッタであり、このリミッタによって波形が歪んでも、低
域通過フィルタによって高調波成分が減衰し、さらに反
転積分器のフィルタ作用によって低歪率の正弦波が発振
出力波形として得られる。今、(3)式より発振出力波
形の発振周期Tは。
びD2は2発振出力波形の振幅を一定にするためのリミ
ッタであり、このリミッタによって波形が歪んでも、低
域通過フィルタによって高調波成分が減衰し、さらに反
転積分器のフィルタ作用によって低歪率の正弦波が発振
出力波形として得られる。今、(3)式より発振出力波
形の発振周期Tは。
T=1/f=2π)丁1c2R12
・ ・ ・ ・ ・(4)
であり、第2図においては容量C1はコンデンサ素子で
はなく、第1図の接続端子71によって接続される等酒
客量である。
はなく、第1図の接続端子71によって接続される等酒
客量である。
従って、(4)式において、C2,R1,R2を定数と
して。
して。
T=2ガ「7正+R了・Eゴ= k、てコ・ ・ ・
・ ・(5) と書き換えることができる。このように第2図で示すよ
うな調和発振回路の出力発振周期Tは、第1図の接続端
子71の部分から見た等酒客量C1のみによって定まり
、TはC1の2乗に比例する。
・ ・(5) と書き換えることができる。このように第2図で示すよ
うな調和発振回路の出力発振周期Tは、第1図の接続端
子71の部分から見た等酒客量C1のみによって定まり
、TはC1の2乗に比例する。
この時、第2図の調和発振回路の出力発振器Tはその周
波数が6KHz付近を中心に変化するように上記R1,
R2,及びC2を選択する。
波数が6KHz付近を中心に変化するように上記R1,
R2,及びC2を選択する。
以上のような調和発振回路を第1図の座標検出装置に用
い、さらに第1図のタッチパネル1をCRTディスプレ
イ上に重ねて用いた場合において。
い、さらに第1図のタッチパネル1をCRTディスプレ
イ上に重ねて用いた場合において。
今、CRTディスプレイのアノードからノイズが混入し
た場合について考えてみる。例えば、接続端子71を介
して調和発振回路8にCRTディスプレイからの60
Hzの電源ノイズ及び15.75 K)Izの走査線ノ
イズが混入したとする。この場合、調和発振回路8の出
力発振波形の発振周期Tは前記(5)式に示すように純
粋に等酒客1cのみによって定まる。従って第3図の従
来例のように上記ノイズが発振回路に混入しても、それ
によって発振周期Tが異なってしまうということはない
。その代りに調和発振回路8の発振周期Tの正弦波の出
力発振波形に加えて、60Hzと15.75 KHzの
周波数成分を持つノイズ波形が加わる。本発明において
は。
た場合について考えてみる。例えば、接続端子71を介
して調和発振回路8にCRTディスプレイからの60
Hzの電源ノイズ及び15.75 K)Izの走査線ノ
イズが混入したとする。この場合、調和発振回路8の出
力発振波形の発振周期Tは前記(5)式に示すように純
粋に等酒客1cのみによって定まる。従って第3図の従
来例のように上記ノイズが発振回路に混入しても、それ
によって発振周期Tが異なってしまうということはない
。その代りに調和発振回路8の発振周期Tの正弦波の出
力発振波形に加えて、60Hzと15.75 KHzの
周波数成分を持つノイズ波形が加わる。本発明において
は。
これらのノイズ成分を除去するために第1図に示すよう
に調和発振回路8の出力発振波形をバンドパスフィルタ
9に通す。そしてその通過帯域は。
に調和発振回路8の出力発振波形をバンドパスフィルタ
9に通す。そしてその通過帯域は。
60 fizと15.75 KHzのノイズを除去し、
かつ6K[(Z付近を中心に発振する出力発振波形を通
過させるために、10KHzのカットオフ周波数を有す
るローパスフィルタと100Hzのカットオフ周波数を
有するバイパスフィルタとを組み合わせたものとする。
かつ6K[(Z付近を中心に発振する出力発振波形を通
過させるために、10KHzのカットオフ周波数を有す
るローパスフィルタと100Hzのカットオフ周波数を
有するバイパスフィルタとを組み合わせたものとする。
このバンドパスフィルタによって上記ノイズ成分が効果
的に除去され9発振周期Tの正弦波の発振波形が得られ
る。
的に除去され9発振周期Tの正弦波の発振波形が得られ
る。
次に、この発振周期Tを計測するが1通常発振波形が方
形波であれば、その発振周期はタイマとディジタルカウ
ンタを用いることによって簡単に計測することができる
。従って、バンドパスフィルタ9の正弦波の出力発振波
形を、オペアンプ10を用いたゼロクロスディテクタに
よって同じ発振周期の方形波の発振波形に変換する。オ
ペアンプ10は、非反転入力にバンドパスフィルタ9か
らの発振波形が入力し2反転入力にはアース電位が付加
されている。従って、オペアンプ10は非反転入力が正
電位であれば正の飽和レベル電位を出力し、負電位であ
れば負の飽和レベル電位を出力する。これにより、バン
ドパスフィルタ9からの正弦波の出力発振波形は同じ発
振周期Tを有する方形波の発振波形に変換される。この
ようにして方形波に変換された発振波形の発振周期Tは
。
形波であれば、その発振周期はタイマとディジタルカウ
ンタを用いることによって簡単に計測することができる
。従って、バンドパスフィルタ9の正弦波の出力発振波
形を、オペアンプ10を用いたゼロクロスディテクタに
よって同じ発振周期の方形波の発振波形に変換する。オ
ペアンプ10は、非反転入力にバンドパスフィルタ9か
らの発振波形が入力し2反転入力にはアース電位が付加
されている。従って、オペアンプ10は非反転入力が正
電位であれば正の飽和レベル電位を出力し、負電位であ
れば負の飽和レベル電位を出力する。これにより、バン
ドパスフィルタ9からの正弦波の出力発振波形は同じ発
振周期Tを有する方形波の発振波形に変換される。この
ようにして方形波に変換された発振波形の発振周期Tは
。
制御回路11においてタイマとディジタルカウンタによ
って計測される。そして、前記(2)式を用いて発振周
期Tに対応する等酒客量値Cが計算され。
って計測される。そして、前記(2)式を用いて発振周
期Tに対応する等酒客量値Cが計算され。
座標値が計算される。
以上のように調和発振回路を用いることによって、ノイ
ズが混入してもその発振周期は狂うことがなく、座標指
示に対応する等酒客量値に従った発振周期の正弦波発振
波形にノイズ成分が加わった出力が得られる。本発明は
このように発振周期がノイズに影響されない正弦波を調
和発振回路によって発振させた後、ノイズ成分をバンド
パスフィルタによって除去し、さらにゼロクロスディテ
クタによって方形波に変換後1発振周期を計測するとい
う点に特徴があり、これにより正確な座標の計算が可能
となる。
ズが混入してもその発振周期は狂うことがなく、座標指
示に対応する等酒客量値に従った発振周期の正弦波発振
波形にノイズ成分が加わった出力が得られる。本発明は
このように発振周期がノイズに影響されない正弦波を調
和発振回路によって発振させた後、ノイズ成分をバンド
パスフィルタによって除去し、さらにゼロクロスディテ
クタによって方形波に変換後1発振周期を計測するとい
う点に特徴があり、これにより正確な座標の計算が可能
となる。
なお2通KCRTディスプレイにタッチパネルl (第
1図)を重ねた場合に混入するノイズは。
1図)を重ねた場合に混入するノイズは。
60 Hz又は50 Ilzの電源ノイズ及び15.7
5Ktlz以上の走査線(水平同期)ノイズであるので
、座標指示に対応する等酒客歪値に従った調和発振回路
の発振周波数はノイズの影響を受けない6KHz付近を
中心に発振するように第2図の各素子の定数を前記(3
)式に従って設定し、バンドパスフィルタ9(第1図)
の通過帯域幅を100Hzから10 K Hzの間に設
定することによって、効果的にノイズを除去することが
できる。
5Ktlz以上の走査線(水平同期)ノイズであるので
、座標指示に対応する等酒客歪値に従った調和発振回路
の発振周波数はノイズの影響を受けない6KHz付近を
中心に発振するように第2図の各素子の定数を前記(3
)式に従って設定し、バンドパスフィルタ9(第1図)
の通過帯域幅を100Hzから10 K Hzの間に設
定することによって、効果的にノイズを除去することが
できる。
本発明によれば座標指示に対応する容量値検出手段とし
て、混入してくるノイズに発振周期が影響を受けること
のない調和発振回路を用い、ノイズ成分はバンドパスフ
ィルタによって除去することによって、容量値検出精度
を向上させ座標検出精度を向上させることのできるノイ
ズ耐性の強い座標検出装置を提供することができる。
て、混入してくるノイズに発振周期が影響を受けること
のない調和発振回路を用い、ノイズ成分はバンドパスフ
ィルタによって除去することによって、容量値検出精度
を向上させ座標検出精度を向上させることのできるノイ
ズ耐性の強い座標検出装置を提供することができる。
第1図は本発明による座標検出装置の全体的な構成図。
第24図は調和発振回路の詳細な回路構成図。
第3図は従来の座標検出装置の原理説明図。
第4図は従来の座標検出装置におけるディジタル式CR
発振器の問題点の説明図である。 8・・・調和発振回路。 9・・・バンドパスフィルタ。 10・・・オペアンプ。 11・・・制御面路。 代理人弁理士 松 岡 宏四部べk・・・負 己
二 第2図
発振器の問題点の説明図である。 8・・・調和発振回路。 9・・・バンドパスフィルタ。 10・・・オペアンプ。 11・・・制御面路。 代理人弁理士 松 岡 宏四部べk・・・負 己
二 第2図
Claims (3)
- (1)基板上に抵抗膜を配置した座標入力パネルと該抵
抗膜上の一点を指示する座標指示手段と、前記抵抗膜の
両端に接続され該両端の電位を一定の関係に保つバッフ
ァ回路と、前記抵抗膜の両端と該バッファ回路の両端と
を交互に切換接続する切換手段と、前記バッファ回路の
一端に接続され該一端から見た容量値を前記切換手段に
よって切換えられた各場合について前記容量値に応じた
周波数の発振波形として検出する調和発振回路を用いた
容量値検出手段と、該容量値検出手段からの発振波形の
周波数を計数する計数手段と、該計数手段による計数結
果を用いて前記座標指示手段によって指示された前記座
標入力パネル上の座標位置を計算する演算手段とを有す
ることを特徴とする座標検出装置。 - (2)前記容量値検出手段からの発振波形の周波数は、
60Hzより高くかつ15KHz未満になるように選定
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の座
標検出装置。 - (3)前記容量値検出手段は、前記調和発振回路と該調
和発振回路の出力に接続され60Hzより高くかつ15
KHz未満の通常帯域幅を有する帯域通過フィルタとか
ら構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項及
び第2項記載の座標検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60039111A JPS61198320A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 座標検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60039111A JPS61198320A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 座標検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198320A true JPS61198320A (ja) | 1986-09-02 |
Family
ID=12543966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60039111A Pending JPS61198320A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 座標検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61198320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358529A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-14 | テクトロニックス・インコ−ポレイテッド | 自動周波数制御機能付タッチパネル装置 |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP60039111A patent/JPS61198320A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358529A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-14 | テクトロニックス・インコ−ポレイテッド | 自動周波数制御機能付タッチパネル装置 |
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