JPS61250719A - タツチパネル装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタッチパネル装置、特にタッチした位置情報を
表示装置上に表示したり、・譬うメータを選択する為、
抵抗性被膜で構成する装置に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕選択枝
情報を表示するような種々の表示装置が提案されている
。その−例は、使用者が例えばある質問に対して選択応
答するために指先で触れるようなラップベルト（膝のせ
）型タブレットである。他の例では、コンピュータ情報
処理装置に接続され九陰極線管（ＣＲＴ）のような表示
端末の画面上に表示された情報項目を使用者が選択する
ようなものも考えられる。

接触選択パターンを有するタッチパネルで表示画面を覆
ったＣＲ７表示端末は周知である。表示端末は、前記／
４’ターンの任意部分になされるタッチに応答して、そ
の位置を認識する。このような装置は、典型的には容量
性検出技術を採用している。−即ち、制御器からタッチ
パネルに反復的に走査信号を送シ、接触が検出されるま
で各部分のサンプリングを続ける。使用者がその一部分
に接触すると、人体の容量が回路に付加される。制御器
はこの容量変化を検出して、どのノ々ターン部分が接触
されたかをつきとめる。

このような接触応答端末の一例としては、ユタ州ツルト
レークシティにあるＲＧＢダイナミックス社製のものが
挙げられる。どの装置の接触感応表面は、ガラス背面板
上に明らかに高温焼成工程によシ熔融されたインジウム
錫酸化物被膜から成る。

この被膜は各個別部分にノ臂ターン状に設けられ、この
各部分は導電体で電気的検出回路に接続されている。し
かしながら、このようなノ９ターンを用いたものは、ノ
譬ターンの最小素子の大きさによって接触分解能が制限
される。また、採用された特定のパターン状の接触検出
しかできない。更に、各／母ターン部分に電気的接続を
行なうには複雑な配線接続が要求される。このような複
雑な接続では、簡単なものに比べて欠陥が生じ易く、高
価になる。

他の実用化された従来のタッチパネルには、表示画面を
覆うパターン状の透明機械スイッチがある。この型のス
イッチは、カリフォルニア州シルｆｆ−に６るシェラシ
ン／インドレックス・プロダクツ社からトランスフレッ
クス（Ｔｒａｎｓｆｌ＠ｘ）　トいう商標で販売されて
いる。具体的には、この型の装置は、複数の膜状（メン
ブレン）シートを有し、使用者が触れた位置のメンプレ
ンシートが互いに押圧され、電気的接触が生じる。メン
ツレンシートがある場所で押圧されると、ある決まった
回路に電流が流れ、その場所が判明する。この４プなメ
ンブレンタッチノ譬ネルの他の例は、ドーマン等の発明
に係る米国特許第４．４８４，０３８号明細書に開示さ
れている。

マタ、マサチューセッツ州アンドーパーにあるドーマン
・はグドノ７社は、その製品プリテンに説明されている
よ５に、非ノ９ターン状メンツレンスイッチ屋のタッチ
パネルを用い九シリ−ｒｌｏｏＯ・タッチスクリーン装
置を有する。このシリーズ１０００・タッチパネル装置
は、透明タッチスクリーンのＸ軸及びＹ軸間で電流を切
替えることにより、タッチスクリーン上のスイッチ閉成
金検知する制御器を有する。タッチスクリーンの種々の
スイッチを通過した電流は電圧に変換され、更にアナロ
グ〜乍信号からデジタル及４′座標に変換される。

しかしながら、このようなメンツレンスイッチ型装置で
は、メンブレンに傷がつき易い。また、この装置は多層
構造のため光反射率は高く、比較的光透過度が低く且つ
分解能も低い。

タッチパネルの周囲に光源及び光検出器のアレイ（列）
を設けることによりタッチツヤネルへのタッチを検出し
、その位置をつきとめる技術も提案されている。光では
なく音波の発生器及び検出器のアレイをノ平ネル周囲に
配置することもできる。

いずれの場合も、その発生器及び検出器は、電子回路に
接続され、発生器から検出器へ送出される信号が人体接
触による外乱を受けると電子回路はこれに応答してその
場所をつきとめる。

Ｎｇ等発明の米国特許第４．４７６．４６３号明細書に
は他の容量性接触検出装置が開示されている。この装置
は、非・母ターン状導電性接触感応被膜が設けられた表
面を有し、この被膜の各辺に沿って４つの細長いパー状
電極が接続されている。この文献に説明されているよう
に、接触感応表面を含む抵抗−容量（Ｒ−Ｃ）回路に対
して容量性接触が引き起こす電気インピーダンスの変化
が測定される。このインピーダンス測定は、２つの交差
する直線軸の各々についてその一端から繰返し行なわれ
、Ｒ−Ｃ回路の時定数を検査していく。この４つの測定
結果が組合わせられ、−触位置が決定される。この文献
中の一実施例では、交流測定信号が電極に印加され、こ
の印加信号に応じて発生する電圧波形がこの電極におい
て監視される。交流測定信号の周波数は監視される電圧
波形が所定状態に達するまで変化する。この所定状態が
得られる交流測定信号周波数によって、印加電極からの
接触位置が決定される。開示された他の実施例では、選
択的時間関係で屓次２つの値に変化する直流電流測定信
号が１つの電極に印加される。直流電流信号の印加によ
シ印加電極に生じた電圧に基づいて、その電極からの接
触位置が決定される。即ち、まず、第１の測定信号によ
シ、接触感応被膜に結合されたあらゆる容量が既知のレ
ベルにまで充電される。次に、第２の測定信号によ多接
触感応被膜の抵抗を介してその容量が部分的に放電され
る。

この部分的放電後の電極の電圧が、その電極からの接触
位置を示す。しかしながら、このＮｇ等の発明に記載さ
れた回路には、印加信号の周波数を変化させたシ直流電
流信号を順次２つの値に変化させたりする複雑な操作が
必要でらシ好ましくない。

したがって、このような従来技術の欠点を克服した非ノ
譬ターン型タッチノヤツチパネルの出現が望まれる。

本発明の目的は、改良した接触応答非ノ９ターン型タッ
チノ！ネル装置を提供することである。このＢＡ細書に
おいて、′非ｔ４ターン”という語は、予め定まった既
知の一組の位置（つまシ、・９ターン化された位置）か
ら１つの位置を選ぶような装置ではなく、接触感応表面
上のどの位置に触れても検出・位置決定されるような接
触応答装置を特徴づけるものとして用いる。

本発明の他の目的は、タッチ／４’ネル用の改良した接
触感応表面を提供することである。

本発明の他の目的は、螢光や他の周囲光を受けても抵抗
特性が略一定の接触感応表面を有し、まぶしさを軽減す
る。摩耗しにくいタッチパネル装置を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、タッチパネルの非ノ９ターン状接
触感応表面が接触された位置をつきとめる改良した回路
を提供することである。

本発明の他の具体的な目的は、タッチツクネルに印加す
る入力信号とタッチ・ｆネルから発生する出力信５・と
の位相比較または振幅比較によシ接触位置を決定する接
触応答弁ノ９ターン型タッチ・ダネル装置を提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、比較的高度の信頼性及び精度で、
接触感応表面上の接触位置を突止めるタッチ・ぜネル装
置を提供することである。

本発明の他の目的は、他のタッチパネル装置と比べて耐
久性が高く、製造が比較的簡単かつ安価で、回路構成の
複雑さも軽減されたタッチノやネル装置を提供すること
である。

〔発明の概要〕

本発明によるタッチノぐネル装置は、タッチパネルの非
ノ４ターン状接触感応表面の任意位置に対する指または
電気スタイラスによる接触を検出するものである。この
非ノ母ターン状接触感応表面上の接触位置を決定するた
めの回路が設けられる。接触位置は、典型的には、ｘ−
ｙ座標系の正確な１点として決定される。

本発明では、タッチパネルの均一性の高イ高抵抗接触感
応表面の一縁に沿って配置された複数の別個の電気接点
に交流走査信号を印加することにより、接触位置が決定
される。接触感応表面の上記−級から第１方向に対向す
る第２の縁に沿って配置された複数の別個の電気接点に
／ＩＦネル出力信号が発生する。本発明の一実施例では
、この／譬ネル出力信号の位相が走査信号の位相と比較
され、その位相差に基づいて上記第１方向における接触
位置が決定される。他の実施例では、走査信号の位相が
７９ネル出力信号の位相に対してシフトされ、ノ臂ネル
が触れられないとき、両信号の位相が同相になる゛よう
にされる。次に、位相シフトされた走査信号の振幅とノ
臂ネル出力信号の振幅とが合成され、この合成振幅信号
に基づいて上記第１方向における接触位置が決定される
。

本発明の他の特徴は、いずれの実施例においても、タッ
チパネルが付加されるＣＲＴ端末からの水平フライバッ
ク信号のような反復信号に・母ネル走査信号を同期させ
る同期回路を設けてもよいということである。このとき
、ＡＩネル走査信号は上記反復信号の整数倍の周波数と
なる。この同期化によってノ譬ネル出力信号の処理時に
、接触位置決定に与える上記反復信号の影響を排除する
ことができる。

本発明の他の特徴は、接触感応表面の第３及び第４の縁
に沿っても電気接点列が設けられ、両接点１列間の第２
方向における接触位置も第１方向と同様に決定されるこ
とである。

本発明の他の特徴として、走査信号が電気接点の第１．
第２．第３．第４の各列に選択的に印加され、対向する
電気接点列から・臂ネル出力信号が得られる。第１．第
２接点列の／４ネル出力信号及び第３．第４接点列の・
々ネル出力信号を合成することばよシ接触位置が決定さ
れる。これ罠よッテ一層正確に接触位置が決定される。

接触位置決定の分解能を上げるには、走査信号は、電気
接点の第１列、第３列、第４列、第２列の順に複数回巡
回される。この出力信号は平均化された後、合成されて
接触位置が決定される。

本発明の他の特徴として、タッチ・母ネルは基板を有し
、この基板の第１表面は導電性被膜で被覆される。この
被膜は高シート抵抗率を有し、全体に亘って均一な特性
を有する。

本発明の他の特徴として、被膜及び基板は透明であると
可とする。

本発明の他の特徴として、反射及び眩しさを減じるため
に１層以上の他の基板被膜を設けることができる。また
、基板は反射防止用材料で形成し。

あるいは、反射防止構造にしてもよい。

本発明の他の特徴として、例えば上記第１表面と反対の
面に設けた被膜のような低抵抗の透明ノイズ遮蔽シート
を基板とＣＲＴ画面または他の表示装置との間に介挿し
てもよい。このノイズ遮蔽シートは交流電流信号を接地
する。

本発明の他の態様として、接触感応被膜を酸化錫で形成
し、この被膜の製造方法を開示している。

図示の特定実施例では、接触感応表面は略長方形であり
、この長方形状内に被膜と電気接触して８個の個別電気
接点が配置される。長方形の各隅には各１個の電気接点
が設けられ、他の電気接点は隅と隅の中間点に設けられ
る。したがって、実施例では夫々３個の電気接点を含む
４個の列が出来、隅の電気接点は２つの列に共有される
。電気接点列には信号発生器から交流ノイネル走査信号
が印加される。この入力電気接点列に対向する電気接点
列から７９ネル出力信号が得られる。入力接点列にも出
力接点列にも含まれない電気接点は開放され、上述の如
くノ９ネル走査信号及びｚ４４ネル出力信の処理によシ
接触位置情報が決定される間、フローティングしている
。

〔実施例〕

第１図の実施例の概要 第１図に示す本発明によるタッチノ９ネル装置の第１実
施例は、表示画面α４を持つ表示ユニットυを有する。

図示の表示ユニット（２）はＣＲＴ端末を構成する。よ
って表示画面α４はＣＲＴの管面である。

光学的に透明なタッチ・母ネルαＱは、画面α４がこの
タッチ／４ネルαＱを通して見えるように画面α４に覆
いかぶせられる。１光学的に透明”とはタッチ／４ネル
（１峰を介して画面α４上の儂を知覚できることを意味
する。用途によっては、表示ユニット（２）はなくても
よい。例えば、質問／回答用紙のような情報を記録した
用紙をタッチ／４’ネルαＧの下に菫き、タッチノネル
αｄを用いて質問／回答用紙に関するデータを入力する
ようにしてもよい。また、場合によっては、タッチ／４
’ネルα０は透明でなくてもよい。例えば、タッチノ母
ネルを単にデータ人力／４’ツドとして用い、接触によ
りデータをコンピュータま念は他の装置に入力するよう
にしてもよい。

タッチ／４ネルαＧは、ガラスのような光透過性材料で
作られるを可とする基板を有し、この外表面には全面に
高抵抗の導電性被膜α槌が設けられる。

タッチ・臂ネルαＯが所定位置に取付けられたとき、あ
るいは使用者選択項目の表示に用いられる任意の画面部
分上に取付けられたとき、その全表示画面０４に亘って
連続的に広がるという意味で、被膜α緯はノ譬ターン化
されていない。

Ｗｉ１２図に大まかに示され、且つ以下に詳述されるよ
うに、被膜α檜は、複数の別個に分離した電気接点ま九
は電極（この場合、８個の接点１〜８）をもつ接触感応
表面を構成する。これらの接点の第１の組（２）（この
例では接点１〜３）は、接触感応表面α枠の一辺に１列
に配置される。接点の第２の組（財）（接点６〜８）は
接触感応表面の第１組と反対の辺に１列に配置される。

即ち、第１及び第２の組四、０４は表面ＤＩを横切る第
１方向に沿う、互いに離間した２列上に並ぶ。接点の！
＠３０組（ハ）（接点３．５．１３　）は表面（ＩＩの
第３の辺、つまり下辺に沿って配置される。更に、接点
の笛４の組（ハ）（接点１．４．６　）は表面（１１の
第４の辺、つまり上辺に沿って配置される。よって、接
点の第３及び第４組（ハ）、（ハ）は、表面０→を横切
る第２の方向に沿って互いに離間する。更に詳細には、
図示の実施例ではパネルの四隅の接点１．３．６．８が
複数の組に共有されている。更に、接点２．４，５．７
が／Ｊパネル各隅の間、より具体的には中間に位置して
いる。また、タッチパネルα０の図示の実施例では、接
点は約０．２インチ角の空気乾燥された銀接点塗布スＩ
ットから成る。接点１〜８への電気的接続を容易忙する
ため、各接点にリード線が接続される。応力がかからな
いように、各接点の近傍で各リード線の一部はエポキシ
樹脂でタッチパネル基板の縁に固着される。

この構成では、接点の第１及び第２組（２）、（ハ）は
、タッチパネルの水平方向に分離された対向する側縁に
設けられ、他の組（ハ）、（ハ）はタッチノＪｌネルの
垂直方向に分離された対向する側縁に設けられる。

各組の３つの接点は必ずしも一直線上に位置する必要は
ないが、同じ組の接点が一直線上に近く並ぶほど、後述
する回路による接触位置の分解能及び決定が良好に行な
える。各接点は、端末表示画面α４に対する位置関係が
既知であるタッチパネル上の位置に固定される。

図示の接触位置検出装置では、接触位置決定に２対の対
向する接点の組（２）、＠４及び（イ）、＠を用いる。

第１図及び第２図を参照するに、関数発生器、即ち信号
源（ト）は、出力線（至）だ交流電流タッチパネル走査
信号を発生する。切替回路、即ちマルチプレクサ（ロ）
は、この走査信号を信号線（至）上に出力し、タッチパ
ネル接点の選択し九１つの組、つまυ列に印加する。こ
れらの走査信号に応じて、走査信号印加接点列にタッチ
ツクネル上で対向する接点列に７４ネル出力信号、即ち
続出信号が発生する。これらのパネル出力信号は、処理
手段で処理されて接触位置指示信号になる。即ち、ノー
ネル走査信号は信号線（至）を介してマルチプレクサ（
ロ）に送られ、次に信号線−を介して位相比較器（６）
の１入力端に入力される。マルチプレクサ■へは、マイ
クロプロセッサまたはコンピューターから制御信号が与
えられる。これらの制御信号に従ってマルチプレクサ（
ロ）は・パネル走査信号を接点の所望の組に切替え、発
生するノーネル走査信号を位相比較器（６）に送る。位
相比較器（６）の他方の入力端は、信号線（ト）により
信号線Ｇ２に接続され、信号源（至）からノやネル走査
信号を受ける。位相比較器−は、その出力端間に比較出
力信号を発生する。この比較出力信号は。

接点の第１の列に印加されたパネル走査信号と、この第
１の列と対向する接点列から発生するノーネル走査信号
との位相差に対応する。

使用者がｉ４ネルに触れていないとき、走査信号と）Ｊ
？ネル出力信号とは互いに成る特定の位相関係にある。

位相比較器（６）の出力端間には、この状態に対応した
信号が出力される。これに対し、パネルが例えば点−〇
位置で接触されたとき、パネル出力信号の位相は印加パ
ネル走査信号の位相に対してずれる。この位相ずれの大
きさは、表面（ｉｓ上の接触点の位置によって変わる。

したがって、出力線−の信号は接触位置を表わすことに
なる。この装置の所望動作周波数では、位相ずれは）４
ネル上の接触点が１方向に移動するにつれて略直線的に
変わる。即ち、ノーネル走査信号を受ける接点列から／
４ネル出力信号が得られる接点列に向かう方向への接触
点の移動と位相ずれとは路線形関係にある。このように
、走査信号入力接点列からツタネル出力接点列へ向かう
方向における接触位置は、位相比較によって決定される
。

より分解能を大きく、且つ接触位置を正確に定める次め
に、信号線動上の制御信号に応じてパネル走査信号は予
め定められた順番にかつ周期的に異なる接点列に印加さ
れる。位相比較器（６）の出力輪は回路（至）でｐ波・
増幅された後、信号線（至）を介してアナログ・デジタ
ル（め）変換器■に入力される。位相比較器（イ）の出
力情報は、め変換器−でデジタル化された後、コンピュ
ーターから信号線輪を介して昨変換器句に与えられる制
御信号に応じて、信号線輪を介してコンピューターに送
出される。

コンピューターは、信号線−等を介して表示端末（至）
と信号の授受を行なう。例えば、コンピュータ■によっ
て、所定の情報を画面αφ上に表示し、使用者が接触し
た画面上の位置に応じてその情報をコンピュータ（財）
内のソフトウェアに従って変化させることができる。こ
のようなことは、所望の用途に適合するように従来手法
によって行なうことができる。

更に詳細に説明するに、まず、・４ネル走査信号を接点
の第１列（２）に印加し、その対向接点例（ハ）に第１
パネル出力信号を得ると想定する。このとき、印加走査
信号と第１ノ臂ネル出力信号との位相ずれに基づいて、
接触点−の水平匈方向における位置が決定される。次に
、走査信号を接点列（財）に印加し、接点列−からの・
臂ネル出力信号を分析する。

これによシ、接触点−のＸ位置が更に高い分解能で得ら
れる。同様に、接点列（至）から接点列（ハ）に向かっ
て走査を行なうことによシ接触点−のＹ位置情報が得ら
れる。次に、接点列（ハ）から接点列（至）へ逆方向に
走査することによシ、Ｙ位置が更に高分解能で求められ
る。走査信号の分配順序は、コンピューターによって制
御され、実施例では第１（左）列（２）、第３（下）列
（至）、第４　Ｃｈ）列（イ）、第２（右）列（財）の
順である。この走査サイクルは所定回数繰シ返された後
、その結果が後述の如く組合わされて接触位置が正確に
決定される。接点列間の走査信号の切替は、信号線（ロ
）上の制御信号で決まる切替周期で行なわれる。

このようにして、２つの交差軸に沿った接触位置を決定
することによシ、接触感応表面（至）上の接触された点
が認識される。タッチパネルａＱ上のこの接触位置によ
って、コンピューターは、端末（１２）に表示された情
報項目の中のいずれが使用者によって選択されたかを理
解する。

再び、第２図を参照するに、タッチパネル（２）はその
全面積に亘って連続した接触感応表面α・を有し、この
接触感応表面α・と位置決定回路とくよシ使用者の接触
を検知する。前述したように、タッチパネル（ト）は、
表面α［有］に高シート抵抗率を有する極めて均一な膜
を被覆された基板を具える。高いシート抵抗率が必要な
のは、接触位置検出の分解能を高めるためであシ、また
採用された特定の検出回路の応答の直線性を向上させる
ためである。

シート抵抗率が低すぎる場合、ノイズ信号に対するノ４
ネル出力信号が低すぎて有意な結果が得られない。実用
になるシート抵抗率の下限はまだ確定されていないが、
約５に〜１０にΩ／口程度であると考えられる。逆に、
シート抵抗率が高すぎる場合、被Ｍ（至）がアンテナと
して働くので、タッチパネルの使用環境からのノイズを
拾ってしまう。使用可能なシート抵抗率の上限もまだ確
定されていないが、１Ｍ０７口あまシと考えられる。こ
れまで、１５にΩ／口から６０にΩ／口までのシート抵
抗率の酸化錫被膜をタッチパネルの接触感応表面として
試験した。その結果、１５にΩ／口ではパネル出力信号
の大きさが、幾分減少したが使用可能であった。今だ試
験を行なってはいないが、後述するように６５０にΩ／
口までのシート抵抗率の酸化錫被膜を製造した。これは
、テキサス州オースチンのチェリー・ディスプレイ・プ
ロダクツ社から市販されているような、化学浸漬によっ
て得られる最大２にΩ／口±５０００の酸化錫被膜と対
照的である。この市販の被膜は実用するに足る充分な均
一性または抵抗率をも念ない。よって、高シート抵抗率
の被膜とは、前記下限及び上限間、好ましくは約１０に
乃至１００にΩ／口の略均−な抵抗率をもった被膜を意
味する。

尚、抵抗率の典型的な例は３０にΩ／口である。また、
この例での典型的な抵抗率の均一性は±１０１以内であ
る。抵抗率の均一性は、満足できる動作を得るためには
、約±２０乃至２５優以内でなければならない。これを
越えると、分解能が目にみえて劣化する。

また、接触感応被膜は、湿気、ひつかき等の悪条件に耐
えられるような化学的、機械的に耐久性の高い材料で形
成される。更に、この被膜の光応答は、通常のオフィス
内の近紫外線や他の周囲光に晒されても略一定でなけれ
ばならない。

本発明で用いた型の抵抗性タッチ／４’ネル回路では、
接触位置の決定精度は、殆んどツヤネルの大面積に亘る
表面の抵抗の均一性、及び変化し得る環境条件下での長
時間に亘る抵抗の安定性によって決まる。

典型的には、この均一性は、特定の例を挙げて後述する
ように、基板上に前記の材料をスノ々ツタ被着して得ら
れる。勿論、同様の適切な特性をもつものであれば酸化
錫以外の材料を用いてもよい。

１つの例として、表面α・は、基板、即ち背面板の表面
にス・母ツタ被着した高純度の酸化錫被膜である。酸化
錫は酸化されにくく、適当に疎水性なので周囲の湿気に
影響されない。また、酸化錫の基本バンドギャップは充
分大きいので、この材料は可視スペクトラムで略透明で
ある。したがって、この被膜をガラスのような透明背面
板に被着すれば、タッチパネル全体本光学的に透明にな
る。酸化錫の抵抗率の光応答はオフィス環境での螢光に
は殆んど影響されない。

高抵抗率、例えば１０にΩ／口よシ大の抵抗率の酸化錫
膜をガラスのような基板上に形成するには、市販の直流
電流プレーナ・マグネトロン・スパッタリング装置を用
いる。このような装置の一例は、マテリアルズ・リサー
チ社製のモテルム９０２であシ、これは特定の動作条件
下で作動される。

即ち、後述する高純度の錫のスパッタリングターゲット
には０．１〜０．２Ｗ／ｃ−の平均電力密度のスフ４ツ
タリング電力がかけられる。平均陰極電流密度は０．９
　ｒｒｓＡ／ｃ−である。これによって、０．９±０．
ｌｋｉ／分のスフ４ツタリング速度が得られる。ツノ９
ツタリング技術にお込て周知のように、スパッタリング
処理中、ターゲットに対して基板を動かすことにより、
一層均一なスパッタリングが行なえる。

例えば、ターゲットには４−！−インチＸ　Ｘ４−Ｕ−
インチ（１２ｃｍＸ３７．５ｍ　）角のものを用い、基
板は０．２ｔｍ／秒の速さでターゲットに対して走査、
即ち移動させる。基板は、典型的には、ターゲットから
約７ｃｍ離して支持される。膜厚の均一性を向上させる
には、ニューヨーク州オレンジバーグにあるマテリアル
ズ・リサーチ社により１９７４年に出版されたＳ。

バーウィツト著ｒ　Ｔｒａｎ＋ｓ、　Ｃｏｎｆ、　Ｐｒ
ｏｄ、　５ｐｕｔｔｅｒＪに記載されているように、ツ
ヤターン状孔を有する陰極シールドを用いる。

形成される膜のシート抵抗率を増加させるためには、酸
素を増量し九不活性のスパッタリング気体環境中でスＩ
ＪＩツタリングを行なう。容量気圧計で測定されるよう
なス・９ツタリング気体の気圧は１．５〜１０　ミＩＪ
トルが適当であるが、好ましい気圧は２．０±０．２ミ
リトルである。スパッタリング気体の一例は、スパッタ
リング室に供給される前の段階でアルゴン中に約２０〜
７０％濃度の酸素を含む本のである。この酸素の一部は
、錫ターゲットを基板上にスパッタリングする間に基板
部で消費される。

同様に、高シート抵抗率を得るためには、？テンシャル
選択ドナー材料を殆んど含まな−ことが要求される。適
当なターゲットは市販の９９．９９９５原子俤の純度の
錫から選ぶ。但し、ＩＶ−Ａ、Ｖ−Ａ、Ｖ−Ｂ族の不純
物を実質的に含まなｈ場合は市販の９９．９９５原子係
の純度の錫で本よい。通常、Ｓｂ　＊　Ａｓ　＃　Ｐ　
＊　Ｂｉ　＊　Ｔａ　ｅ　Ｖ　＋　Ｎｂの不純物レベル
は夫々０．００１原子係よシ小さくなければ表らない。

更に、Ｇ＠　、　Ｐｂ　、　Ｓｔ　ｓ　Ｍｏ　、　Ｃｒ
　、　Ｗの不純物は、夫々略０．００１　原子幅よシ小
であるべきである。高純度の錫スパッタリングターゲッ
トを用い、スパッタリング気体の酸素を増量することに
より、被着膜内の自由キャリア電子の数は最少になる。

３０にΩ／口のシート抵抗率に対する典型的な自由キャ
リア濃度は約２５ｐｐｍである。酸素を増量した環境に
よって、スパッタリング中、Ｓ　ｎｏ　２を形成しない
Ｓｎ原子の数を最少くし、これにより被膜にキャリアを
与える酸素空格子点及び／またはビン割込み（ｂｉｎ　
Ｉｎｔ＠ｒｓｔ１ｔ１ｍ１ｍ　）の数を制限する。同様
に、不純物濃度を低くすることによシ、キャリアを発生
する被膜中の不純物の数を減少させる。因みに、市販の
９９．９５１錫は約５００ｐｐｍの不純物（このうちの
多くは■−Ａ、Ｖ−Ａ、Ｖ−Ｂ族）を含むノテ、この錫
は、これらの族の不純物が九またま通常よ）少ない場合
を除いて実用にはならない。

スｔ４ツタ被着膜の典型的厚さは約５００〜１２００Ｘ
であるが１０００Ｘが好ましい。３００１以下の厚さで
は、基板上に連続した膜を得るのは困難である。被膜は
、その膜厚が１００ＯＸから増加するにつれて反射色を
呈するようになシ、この被膜を通して画面α◆上の情報
を読取ることは次第に難しくなる。

スフ４ツタ被膜形成後、この被膜の透明度を向上させ適
当なシート抵抗率を得るため、及び機械的耐性を高める
ため、空気中で被膜を焼成する。１回の焼成工程では、
まず毎分７．５℃の略一定の加熱速度で４５０±３０℃
の均熱（ｓｏａｋｉｎｇ　）温度まで加熱し、６０±１
０分間この均熱温度を保ち、その後、４時間以上に亘っ
て指数関数的にゆっくりと１００℃以下まで冷却する。

勿論、これ以外の焼成工程手順によっても同様の電気的
、光学的かつ機械的被膜特性は得られよう。

このようにして、高抵抗の均一な透明被膜α自が得られ
る。透過率については、本発明による透明タッチ／４ネ
ルの透過率は概略５０〜９９係である。上述の如く形成
した典型的な被膜では、５２０ｎｍの波長に対して、こ
の被膜及びソーダ石灰珪酸塩ガラスのフレネル損失を含
めて透過率は６５チ以上である。また、この被膜の光学
屈折率（波長６６３ｎｍで）は約１．８〜２．０である
。

こうして作られた被膜は、高シート抵抗率、高膜厚均一
性、高シート抵抗均一性を示し、これらはすべて比較的
安価に達成される。これらの特性は従来の抵抗性タッチ
／４ネルの限界を克服する。

背面板は特定の形状く限定される本のではない。

つまり、画面α４に合うようく円形でも凹形でも球形で
も湾曲形でも、あるいは平坦形でもよい。上述したよう
に、背面板は透明ま九は不透明の種々の適当な材料で形
成し得る。背景光源からの反射光による眩しさを軽減す
る念めに、背面板には市販の防眩がラスを用いてもよい
。このガラスも平坦形あるいは表示画面の湾曲に適合す
る形状にす為ことができる。このような背面板はその一
面ま念は両面を化学的にエツチングすることによシ作ら
れる。このような背面板の一供給元として、ウェストバ
ージニア州チャールズパーグにあるイーグル・コンベッ
クス・グラス社が挙げられる。しかし、接触感応被膜が
設けられる表面をエツチングすると、タッチパネルの満
足な性能が得られない。眩しさを軽減するには、背面板
を低透過度（３０〜６５憾）のガラスまたはプラスチッ
クにしてもよい。これらも、イーグル・コンベックス・
グラス社から入手できる。

表示端末（社）が発生するノイズからタッチ／４ネルを
遮蔽するために、透明の交流電流接地シートシールドを
タッチパネルαＧと画面α４との間に介在させてもよい
。−例として、このシールドは、高導電性、低抵抗の透
明被膜を背面板の裏面（即ち。

被膜αυのある表面と反対の面）に設けたものでもよい
。このシールドは接地され、ＣＲＴ表示端末からのフラ
イバック及び水平掃引ノイズや電界発光（ＥＩ、）また
は液晶表示装置等からの画素スイッチングノイズから接
触感応表面を電気的に分離する。

この好適な被膜はインジウム・錫・酸化物及び金である
。タッチノやネルの裏面のこのシールドには反射防止材
料の被膜を一層以上被覆して、シールド被膜と空気との
界面での光反射を最少限に抑えるようにしてもよい。

このシールド被膜と反射防止被膜との組合わせは、カリ
フォルニア州すンタローザにある０ＣＬＩオプテイカル
コーテイング研究所から入手できるような市販の被膜で
置換できる。この被膜は、導電層（インジウム錫酸化物
）を高効率反射防止被膜と一体化させたものである。こ
の被膜の反射率は全可視光線スペクトラム（即ち４００
ｎｍ〜７００ｎｍ　）Ｋ亘って１係未満であシ、４７５
ｎｍから６７５ｎｍまでの範囲に限れば、０．３係に４
満たない小さい値である。

接地シールドまたＦｉＯＣＬＩ被膜は、例えば、タッチ
／４ネル（１０と画面α４との間に設は念別個のガラス
（またはプラスチック）基板の表面に形成してもよい。

接触感応表面αｄは、繰返しタッチされて本耐えられる
ＳｌＯ□（屈折本釣１．５）のような反射防止被膜で覆
ってもよい。このような被膜は、接触感応表面０９を摩
耗や他の損傷を与える潜在的外部要因から保護する働き
もする。基板の裏面にも反射防止被膜を設けてもよい。

第２図を参照するに、上述の如く、この実施例のタッチ
パネルは夫々３個の電気接点を含む列（イ）。

（ハ）、（ハ）、＠を有し、各列内の隅の接点は他の列
と共有されている。隅の共有接点は必ずしも必要ないが
、これを用いればマルチプレクサ（ロ）の複雑さを軽減
できる。また、各列の接点は３個よシ多くてもよいが、
その場合、配線量が多くなシ処理用回路も複雑になる。

逆に、各辺に接点が１個だけでは満足な２座標接触位置
決定ができなり０更に、表面αυの各辺に１本の細長い
パーを設けたのでは、２座標決定を行なう本発明の装置
ではうまく働かない。これは、走査信号を１接点列に印
加し対向接点列から読出すときに生じる電界がパーの存
在によって歪むためである。

第１図の実施例の詳細説明 第１図及び第３図を参照するに、両図の接触位置決定装
置は、タッチパネル表面αυを走査するようＫなってい
る。この装置は、印加走査信号とこれに対するパネル出
力信号との位相関係の変化を検知する。この位相関係の
変化は、走査信号によって発生したパネル上の基準電界
が使用者の接触または電気スタイラスによって変化した
とき生じる。この位相情報に基づいて接触位置が決定さ
れる。

走差信号は信号源（至）によって出力線（イ）に出力さ
れる。この走査信号は、第１の周波数の交流電流信号で
ある。矩形波信号が望ましいが、信号源（至）からは正
弦波が発生される。ＣＲＴ端末近傍のようにノイズの多
い環境では、正弦波走査信号の方が処理が容易である。

なぜなら、正弦波は走査中、対処の難しい高調波をそれ
ほど発生しないからである。

走査信号が印加される接点列からの距離対位相ずれをプ
ロットしてみれば、位相ずれが距離と共和変化すること
が明らかになる。この距離は、走査信号を受ける接点列
と／４’ネル出力信号を得る対向する接点列とを結ぶ方
向に沿った距離である。

低走査信号周波数、例えば約２００ｋＨｚ以下では、位
相ずれは距離に略比例して変化する。走査信号の周波数
は、マルチプレクサ（ロ）の切替周波数（典型的には約
１ｋＨｚ以下）よりかなシ高く選定される。

これは後述するパネル出力信号の処理を容易にするため
である。ま念、第８図を参照して後述するような同期回
路を用いなｈ限り、走査信号周波数は端末（社）からの
反復ノイズ信号の周波数よシ高く選ばれる。例えば、１
５．７５　ｋＨｚの標準水平アライノ４ツク信号周波数
よシ高く選定される。このことは、第１図に用いられ友
位相比較手法が無線周波数ノイズに不感であるとしても
同じである。このような要因を考慮して、典型的な走査
信号周波数は３０ｋＨｚから１５０　ｋＨｚの間の周波
数に選定される。選定された周波数は、信号処理及び接
触位置決定の間、固定されたままである。

図示の信号発生器、即ち信号源（至）は、モトローラセ
ミコンダクタプロダクツ社製集積回路（ＩＣ）ＭＣ１４
０４６のような電圧制御発振器（ＶＣＯ）　（１００）
を含む。このＩＣは出力線（１０２）に矩形波を発生す
る。

表■に示した値の抵抗及びコンデンサを図示の如く接続
すると、出力線（１０２）上の信号周波数は約１００　
ｋＨｚになる。信号線（１０２）上の出力は２０にΩの
ポテンショメータ（１１０）を介してＩＣ（１１２）に
送られる。ＩＣ（１１２）は、この矩形波出力を三角波
に変換してＩＣ出力端（１１４）に出力する。出力端（
１１４）の出力は、０．０１μＦの直流阻止コンデンサ
（１１６）を通って他のＩＣ（１１８）に達する。ＩＣ
（１１８）は、三角波入力を正弦波に似たＡラゲラ波に
変換して出力端（イ）に出力する。両ＩＣ（１１２）　
、　（１１８）はナショナルセミコンダクタ社製のＬＦ
３４７　Ｑｕａｄ　ＦＥＴ演算増幅器でよい。内積分器
の抵抗及びコンデンサの値は表Ｉに示されている。

走査信号は、マルチプレクサ（ロ）の走査入力端に入力
される。第４図及び第５図に詳細に示されるように、マ
ルチプレクサ（ロ）は図示の如く接続された３個の切替
回路（１３４）　、　（１３６）　、　（１３８）から
成る。切替回路（１３４）　、　（１３６）は好ましく
は前記モトローラ社製ＭＣＩ４０５３で構成される。切
替回路（１３８）も好ましくは同社製ＭＣ１４０５２で
構成される。

一般に、切替回路（１３４）　、　（１３６）　、　（
１３８）は、コンピューター（第３図）から制御線（４
７ａ）　。

（４７ｂ　）を介してこれらの回路に入力される制御信
号ＭＯ及びＭｌによって種々の状態に切替えられる。

第４図に参照番号（１４０）で示されたマルチプレクサ
入出力線はタッチ／ＩＰネル０６の対応する接点（第２
図）に接続される。コンピューターから両制御信号線（
４７ｍ）　＝　（４７ｂ）に論理０信号が出方されると
、マルチプレクサ（ロ）は第５図に示された状態になる
。この状態では列（イ）の接点１，２．３が電気的に共
通接続されると共に、列（財）の接点６．７．８が電気
的に共通接続される。同時に接点４．５は開放される。

第５図から判るように走査信号Ｇのは第１列翰の接点１
．２．３に印加される。ノ９ネル出力信号は列（ハ）の
接点６．７．８から信号線（至）上に読出される。よっ
て、この特定のＭＯ、Ｍ１制御信号によって、タッチパ
ネルαｄは左側から駆動、即ち走査され、右側からノ母
ネル走査信号が読出される。

制御線（４７ｍ）上のＭＯ制御信号が論理１で、制御線
（４７ｂ）上のＭ１制御信号が論理０のとき、列（ハ）
の接点３，５．８が共通接続され、かつ列（２）の接点
１゜４．６が共通接続され、接点２，７は開放される。

走差信号は下側接点列（ハ）に印加され、上側接点列（
ハ）からパネル出力信号が読出される。このように、ノ
ネルαＧは下から駆動され上から読出される。更に、制
御線（４７ｍ）　、　（４７ｂ）のＭＯ、Ｍｌ信号が夫
々論理０と論理工のとき、接点列（ハ）が共通接続され
ると共に接点列（ハ）が共通接続され、接点２．７が開
放される。この状態では、走査信号は上側接点列（ハ）
から印加され、下側接点列（ハ）からパネル出力信号が
読出される。最後に、制御線（４７ｍ）　、　（４７ｂ
）のＭＯ、Ｍ１制御信号が夫々論理ルベルのとき、接点
列（イ）が共通接続されると共に接点列（ハ）が共通接
続され、接点４，５は開放される。この状態では。

走査信号は右側接点列（財）から印加され、左側接点列
（２）からノ母ネル出力信号が読出される。

コンピュータ（財）は、タッチパネル（２）のこの走査
サイクル（左から右、下から上、上から下、右から左）
を繰返し行なう。発生する出力信号は以下に説明するよ
うに組合わされて接触位置を示す信号になる。典型的に
は、走査信号は１０ミリ秒乃至５０ミリ秒で各接点列間
を切替えられる。典型的マルチプレクサ周波数は２００
〜１０００Ｈｚである。したがって、全接点列を１巡走
査するマルチプレクササイクルに約４０ミリ秒乃至２０
０ミリ秒かかる。周波数が低いほど、処理回路は接触位
置決定に長い時間を要する。

第３図を参照するに、信号線−上のパネル出力信号は０
．０１μＦの直流阻止コンデンサ（１５０）を介してバ
ッファ増幅器（１５２）の非反転入力端に入力され、更
にこの増幅器（１５２）から位相比較器（６）の１入力
端に入力される。位相比較器に）の他方の入力端は信号
線−の走査信号の一部を受ける。位相比較器（６）の前
段のバッファ増幅器（１５２）内の各抵抗の値は表■か
ら判る。位相比較器（６）の−例は前記モトローラ社製
ＩＣ、ＭＣ１４０４６である。位相比較器−の出力線（
１６４）上の出力は、その２人力信号間の位相差に比例
した・膏ルス幅を有する一連の矩形波ノ臂ルスである。

信号線（１６４）の信号は、フィルタ・増幅器（至）に
入力される。更に、詳細には信号線（１６４）上の出力
は、１０にΩ抵抗（１６６）及び０．０１μＦ直流阻止
コンデンサ（１６８）を通って、ＤＣオフセットと共に
演算増幅器バッファ（１７０）の非反転入力端に入力さ
れる。抵抗（１６６）とコンデンサ（１６８）との接続
点は０．０１μＦのコンデンサ（１７４）を介して接地
される。

この抵抗（１６６）とコンデンサ（１７４）とはフィル
タ（１７５）を構成する。フィルタ（１７５）は信号線
（１６４）上の走査信号周波数交流成分を除去するため
のものである。同時に、フィルタ（１７５）は、マルチ
プレクサ（ロ）が走査信号を１接点列から他の接点列へ
切替える周波数の信号成分をあまり大きく鈍らせない（
歪ませない）ように設計される。

したがって、め変換器−への入力線（財）の信号は、走
査が接点列間を切替えられる毎に、第６図に理想的に図
示されたように急峻なステップ変化をする。この急峻な
変化により接触位置を一層正確に決定できる。

このようなフィルタ動作を得るには、フィルタ（１７５
）の抵抗及びコンデンサはその時定数が、使用する最低
周波数の走査信号の周期（最低周波数が４０にΩならば
１／４０ｋＨｚ　）よ）大きくなるように選定する。同
時に、この時定数はマルチプレクサ切替信号の周期（切
替信号周波数が１　ｋＨｚならば１／１ｋＨｚ　）よシ
小さくなければならない。上述した回路定数では、１０
時定数は約Ｉ×１０　秒である。

よって、マルチプレクサ周期（ｌＸｌ０−３〜１０Ｘ　
１０−’秒）はこの１０時定数よシ充分長く、且つこの
ＲＣ時定数は走査信号の周期（０，３〜０．ｌＸ１０−
’秒）よシ充分長い。したがって、所望のフィルタ動作
が行なえる。増幅器（１７０）に関する抵抗の大きさは
表■を参照されたい。

フィルタ・オフセット増幅器（至）の出力は信号線（至
）を介してめ変換器−〇Ｖ”ｉｎ入力端に入力される。

め変換器■は好ましくはナショナルセミコンダクタ社製
ＩＣ、ＡＤＣ０８０１である。このＩＣのビン６はＶ”
ｉｎ入力端子であり、ビン９は（Ｖｒ＠ｆ／２）入力端
子である。この回路に関係する素子の定数も表■に示さ
れている０図示の如く接続が行なわれると、この回路は
、並列出力線ＤＯ〜Ｄ７に８ビツトのデジタル出力を発
生する。第３図でこれらの出力のうち数本に、第１図と
相互参照し易いように参照番号−を付しである。

豹変換器■のデジタル出力データは、コンピュータ（財
）から信号線−を介して出力される書込（ＷＲ）信号に
応答してコンピュータ（財）に送出される。

コンピュータ（財）の−例は、インターナショナルビジ
ネスマシーンズ社のポータブルノ臂−ソナルコンピュー
タである。また、マイクロプロセッサの一例は、インテ
ル社の８７４８スタンドアローン・マイクロプロセッサ
である。これらの信号処理装置がどのように入力データ
を処理するかを以下に説明する。

第６図を参照するに、工、は、接点列（イ）、（ハ）間
で左から右へ走査したときの０変換器■に達する信号を
表わす。即ち、ｘｌは水平（Ｘ軸）接触位置を示す成分
である。信号ｙ、は接点列（ハ）、（２）間の下から上
への走査時の位置指示信号を表わす。即ち、ｙ、はＹ軸
接触位置成分である。位置指示成分ｙ２は、上から下へ
の走査により得られるもう１つのＹ軸位置指示成分であ
る。最後に、位置指示成分ｘ２は接点列■、（２）間の
右から左への走査によシ得られる、もう１つのＸ軸位置
指示成分である。

これらの位置指示成分ｘ１　ｍ　７１　ｍ・・・はデジ
タル化すれコンピューターに送られる。コンピュータ（
財）内では、これらのデータ列を以下に述べるように処
理して４つの位置指示成分を１つのＸ座標と１つのｙ座
標の２つに減らす。このためにまず、各入力値”１１７
１１　”２　＃　ｙ２は夫々の最小値”ｗｉｎ　”ｒｎ
ｉｎと比較される。雨量小値は、典型的なノイズレベル
に設定しである。比較処理は、この最小値を入力値から
次のように減算することによって行なわれる。

ｘ１″″”ｍ１ｎ ｙｌ−’ｗｉｎ ’２−ｙｍｉｎ ｘ２″″ｘｗｉｎ 任意回のマルチプレクササイクル、例えば１乃至２０サ
イクルについての平均をとり、Ｘ　ｅ　３’座標を算出
できる。８サイクルの平均をとるとすれば、その計算式
は次のようになる。

（（Ｘｌ　”ｍ１ｎ）１＋（ｘｌ　”ｍ１ｎ）２＋（ｘ
ｌ　”ｍ１ｎ）５＋（ｘ、−ｘｍｌｎ）４＋・・・＋（
ｘｌ−”ｍ１ｎ）８−’÷８＝マ。

（（ｙｌ−’ｍｌ　ｎ）　１＋（ｙｌ−ｙｍｌｎ）２＋
　（ｙｌ−１ｍｌｎ）！＋（ｙｌ　　’ｍ１ｎ）４＋・
・・＋（ｙｌ　　’ｍ１ｎ）８］÷８＝７゜（（”２−
”ｍ１ｔｌ）ｌ＋（”２−”ｚｌｎ’２＋（”２−”ｍ
１ｎ）ｉｓ＋（ｘ２　Ｘ、ｎｌ　ｎ）４　＋　”・＋　
（ｌｃ２−３Ｃｆｆｌｌｎ）６）÷８　”　ｘ　２　′
（（’２−’ｍ１ｎ）ｌ＋（’２−　’ｍｉｎ’２＋（
’２　’ｆｙｌｎ）ｓ＋（’２　’ｍ１ｎ）４＋・・・
＋（ｙ２　’ｍ１ｎ）８）÷８＝７２ここで、マ、ｅ　
１１　’　”２　”マ、は算出された平均位置指示成分
である。

次に、これら４個の平均値の少なくとも１個が閾値を越
えているかどうかがチェックされる。１個でも閾値を越
えていれば以下に説明する如く処理が継続する。すべて
の平均値が閾値以下であれが、”ｗｉｎ及び’ｍ１ｔｉ
が一定値鳳だけ増される。即ち、Ｋｍ　ｉ　ｎ　＝Ｘｍ
　ｉ　ｎ　＋　ａ　ｅ　Ｙｍ　ｌ　ｎ　＝Ｆｍ　ｌ　ｎ
　＋　＆となる。

この補正和よって、緩慢なベースラインのドリフトが補
償される。４個の平均値のうち１個が閾値を越えていれ
ば、処理が継続してｉ、とｉ２から１個の平均Ｘ座標値
ωが算出される。同様に、７゜と７２から１個の平均ｙ
座標値ωが算出される。即ち、次式忙従ってマ、７が算
出される。

この計算によって、タッチパネルの寸法に対する小数値
（百分率値）として接触位置のＸ−Ｙ座標値が得られる
。この値は次式のように接触感応表面の面積に対するＸ
−Ｙ位置座標値に変換される。

上式中、水平ＭＩＮ、水平層、垂直ＭＩＮ、垂直■の値
は特定の表示フォーマットに対して選定される定数であ
る。

使用者がタッチ入力応答時間を極端に遅いと感じること
なく、何個まで位置値の平均をとれるかの実際的な上限
は、マルチプレクサの切替周期で決まる。応答時間の典
型的な上限値は０．１秒である。

第７図の流れ図は、第１図の実゛施例のタッチパネル走
査の好適な順次動作の一例を示す。この動作手順はブロ
ック（２２０）から始まり、まずブロック（２２２）　
Ｋ入る。ここで信号ＣＭＡＸが設定される。

Ｃｍ１ｘは、上述の如＜ｘ−ｙ座標を決定するために平
均化されるマルチプレクササイクルの回数を表わす。例
えば、８回のサイクルの平均がとられるならば％ＣＭＡ
Ｉは８に設定される。ブロック（２２２）の次にブロッ
ク（２２４）に進み、ここでサイクル回数を表わすＣが
、一連の被平均サイクルの第１サイクルに対応する１に
初期化される。次に、ブロック（２２６）で制御信号Ｍ
Ｏ及びＭｌが共に論理０に設定される。この設定は、ブ
ロック（２２８）に示されるようにツクネルの左側から
駆動して右側から読出すことに対応する。発生した！、
データはブロック（２３０）でコンピュータ■に転送さ
れる。その後、次の方向のツクネル走査のためブロック
（２３２）で制御信号ＭＯ、Ｍｌの変更が行なわれる。

ＭＯ及びＭｌは夫々論理１及び論理０に設定され、ツク
ネルは下から駆動され上から読出されるよう走査される
（ブロック（２３４）　’）。これにより発生するｙ、
７”−タはブロック（２３６）でコンピュータ（財）に
転送される。次に、ブロック（２３８）で制御信号ＭＯ
及びＭｌが夫々論理０及び論理１に設定される。このと
き、ツクネル走査はブロック（２４０）に示されるよう
に上から下に行なわれる。発生するｙ２データはプロン
／　（２４２）でコンピューターに転送される。更に、
制御信号ＭＯ、Ｍｌは、ブロック（２４６）で共に論理
１に設定される。その結果、ブロック（２４８）でパネ
ルは右から左へ走査され、発生したｘ２データは２　ｏ
　ツク（２５０）でコンピューターに転送される。

これで、−回の走査サイクルが終了する。ブロック（２
５２）で、走査サイクル回数Ｃが平均すべき最大走査サ
イクル数ＣＭＡＸに達したかどうかがチェックされる。

否であれば、ブロック（２５３）でＣが１だけ歩進され
、動作手順はブロック（２２６）の入口和英り、走査が
継続される。最終的に・ぐネルが平均すべきマルチプレ
クササイクル回数だけ走査され終ると、ブロック（２５
２）のイエス分岐からブロック（２５４）に進む。そこ
で接触点のｘ−ｙ座標（もし。

あれば）が上述の如く算出される。ブロック（２５６）
では、この座標計算値を用いて、コンピュータのソフト
ウェア等による所望の手法で処理を行ない、接触点の所
定関数の出力を得る。

ブロック（２５８）では、プログラムが終了してよいか
どうかが確かめられる。否であれば、ブロック（２６０
）でＣを再びｌに設定してブロック（２２６）の入口に
戻り、更に走査が行なわれる。プログラムが終了すべき
ならば、ブロック（２６２）に進み、プログラムが終了
する。

勿論、これ以外の動作手順が考えられることは明らかで
あろう。１方向のみの情報を得たい場合には、１方向（
例えば、左から右）へ１回以上走査することによシ接触
位置を決定するに充分な情報を得ることができる。更に
詳しい情報を得て一層正確な位置決定を行なうには反対
方向（右から左）に走査すればよい。前述のように接触
位置の４座標を決定するには更に下から上、及び上から
下への走査を行なう。

表　　１ １０４　　ポテンショメータ　　　１０　　　ｋΩ１０
６　　抵　　抗　　　　　　　　　１０　　　　ｋΩ１
０８　　コンデンサ　　　　　０．０２２　　μＦ１２
０　抵　　抗　　　　　　　　　１０　　　　ｋΩ１２
２　　コンデンサ　　　　　２２０　　９Ｆ’１２４　
抵　　抗　　　　　　　　１００　　ｋΩ１２６　　　
　　　　　　　　１０　　　ｋΩ１２８　　コンデンサ
　　　　　５０　　　ｐＦ１３０　抵　　抗　　　　　
　　　　１００　　　ｋΩ１５４　　　　　　　　　　
　１００　　　＃１５６　　ポテンショメータ　　　１
０　　　１１５８　抵　　抗　　　　　　　　１００　
　１１６２／テンシヨメータ　　　１００　　　＃１８
０　抵　　抗　　　　　　　　１００　　１１８２　　
ポテンショメータ　　　１０　　１１８４　抵　　抗　
　　　　　　　１０１８６　　ポテンショメータ　　　
２５　　１１９０　　コンデンサ　　　　　０．１　　
　μＦ１９２　　ポテンショメータ　　　５にΩ１９４
　抵　　抗　　　　　　　　１　　　　ｋΩ１９６　　
コンデンサ　　　　　０．１　　　μＦ１９８／テンシ
ョメータ　　　２にΩ ２００　抵　　抗　　　　　　　　１ ２０４　　コンデンサ　　　　　　１５０　　　ｐＦ！
８図の実施例の概要 本発明によるタッチノ母ネル装置の第８図の実施例は、
第１図の実施例と共通の構成要素を多く有する。よって
、対応する構成要素は同じ番号で示し、相違点以外は詳
述しない。

概略的には、この実施例は、接触位置の決定に位相比較
ではなく主に振幅比較手法に依存している。振幅比較を
行なうために、ノ譬ネル走査信号と７４ネル出力信号と
は、パネル（至）が接触されていないとき互いに同相に
なるように位相シフトされる。

振幅比較は、これらの位相シフトされた信号についてな
され、以下のように位相決定が行なわれる。

更に詳細は、第８図に示されるように、走査信号は信号
線に）を介して位相シフト回路（２８０）に入力される
。この回路（２８０）は、ノ臂ネル（ト）が接触されて
いないとき走査信号が信号線−上のノＪ？ネル出力信号
と同相になるように走査信号の位相をシフトする。位相
シフト回路（２８０）の出力は信号線（２８２）を介し
て振幅加算回路（２８４）の１入力端に入力される。こ
の回路（２８４）では、その２人力信号の振幅が比較さ
れ、両人力信号の振幅差に対応した出力信号が信号線（
２８６）に出力される。勿論、パネルが接触されると、
出力信号（イ）の位相は、位相シフトされた走査信号（
２８２）の位相かられずかにずれる。しかし、振幅加算
回路（２８４）は主にその入力信号の振幅に応答するの
で、このようなわずかな位相ずれは振幅加算回路（２８
４）によって実質的に無視される。

振幅加算回路（２８４）の出力信号は信号線（２８６）
を介して帯域通過フィルタ（２８８）に入力され、ここ
でＦ波された信号は信号線（２９０）を介して整流・平
滑回路（２９２）に入力される。この回路（２９２）の
出力信号は信号線ｆｉ１８ｔ−介してヤ勺変換器■に送
られる。ヤ勺変換器■は上述の如くデータの処理を行な
う。

帯域通過フィルタ（２８８）は、走査信号の周波数の信
号を通過させ、端末（６）からの反復ノイズ信号を除去
する。この反復ノイズ信号は、例えば、ＣＲＴ端末の水
平フライバックの１５．７５　ｋＨｚのノイズ信号ある
いはＫＬや液晶表示装置の画素スイッチングノイズ信号
である。整流・平滑回路は、上述したような処理のため
に信号線（２９０）上の信号波形を第６図のような波形
に調整する。

第１図または第８図の実施例の変形として同期回路（２
９３）を用いることができる。この場合、帯域通過フィ
ルタ（２８８）は省略されリード線（２９４）でパイノ
９スされる。同期回路（２９３）は、パネル走査信号を
端末（表示装置）（６）からの反復ノイズ信号に同期さ
せる働きをする。即ち、信号源（７）は反復ノイズ信号
の整数倍の周波数の・９ネル走査信号を発生する。この
手法によって、反復信号の表示ノズルは／４’ネル走査
信号と同期する。その結果、振幅加算または位相比較の
後、この表示ノイズは一定のＤＣオフセットとして表わ
れ、これは後続の増幅器利得オフセット段で補償し得る
。

第１図で説明した信号源と同様に、第９図の信号源（１
）も好ましくは正弦波のパネル走査信号を発生するもの
である。但し、第９図の信号源■の信号周波数は典型的
には、Ｗ、ｌｌＷで用いられた周波数より高く、例えば
約１５０　ｋＨｚである。このように高い周波数を選ぶ
理由は、ＣＲＴ端末のフライバックによシ発生する１５
．７５　ｋＨｚノイズのような端末（１２）からの有意
なノイズ信号の周波数よシ充分高い周波数の走査信号を
得ようとするためである。

しかし、同期回路（２９３）を使用する場合には、これ
よシ低いパネル走査信号駆動周波数を用いる。

関数発生器（信号源）翰には、第９図に示されるように
、カリフォルニア州りパテイーノにあるＧ、Ｅ、インタ
ーシル社製のＩＣ、ＩＣＬ８０３８のような市販のＩＣ
正弦波発生器（２９５）を用いることができる。表■に
示した定数の部品を図示のように接続すると、この関数
発生器（２９５）の出力端（２９０）（ピン２）には約
１５０　ｋＨｚの正弦波が発生する。

この正弦波は、１００にΩのポテンショメータ（３１０
）を介してバッファ増幅器（３１２）の非反転入力端に
入力される。増幅器（３１２）はインピーダンス整合の
ために設けられたものであシ、高入力インピーダンス及
び低出力インピーダンスを有する。増幅器（３１２）の
反転入力端は４．７にΩ抵抗（３１４）を介して接地さ
れる。同時に、増幅器（３１２）の出力端及び反転入力
端間に２０　ｋΩの帰還抵抗（３１６）が接続される。

信号発生器□の出力信号はバッファ増幅器（３１２）か
ら０．１μＦの直流阻止コンデンサ（３１８）を通って
マルチプレクサ（ロ）の走査入力端に入る。

マルチプレクサ（ロ）、■変換器■、コンピューター、
タッチパネルαすは上述したものと同じなのでこれらに
ついての再度の説明は省略する。

走査信号（イ）は、信号線−を介して位相シフト回路（
２８０）にも入力される。更に詳細には、信号線輪はＺ
ｏｏ　ｋΩのポテンショメータ（３２０）　ｔ−介して
振幅加算回路（２８４）に接続される。ポテンショメー
タ（３２０）の加算回路（２８４）側は、３３　ｋΩ抵
抗（３２２）、！：　１５０　ｐＦコンデンサ（３２４
）を並列接続した回路で接地すれる。ポテンショメータ
（３２０）を調整すると、走査信号輔の位相がシフトし
て、出力端（２８２）に位相シフト基準信号が得られる
。この信号の位相は、パネルが接触されていないときの
信号１ｉ１Ｈ上のノ母ネル出力信号の位相に対応する。

前述の如く、振幅加算回路（２８４）は、信号ｉ！ｉｌ
■及び（２８２）上の肉入力信号の振幅差に対応する出
力を信号線（２８６）に発生する。この振幅差はパネル
上の接触位置に対応する。振幅加算回路（２８４）は、
ナショナルセミコンダクタ社製ＩＣ、ＬＦ　３４７のよ
うな差動増幅器（３２６）から成る。信号線（２８２）
は１０　ｋΩ抵抗（３２８）を介して増幅器（３２６）
の非反転入力端に接続される。また、信号線−は１０　
ｋΩ抵抗（３３０）を介して増幅器（３２６）の反転入
力端に接続される。増幅器（３２６）の出力は、直列接
続した１００　ｋΩポテンショメータ（３３２）及び１
０にΩ抵抗（３３４）を介して反転入力端に帰還される
。振幅加算回路（２８４）の出力は０．１μＦの直流阻
止コンデンサ（３３６）を介して帯域通過フィルタ（２
８８）の入力線（２８６）に与えられる。

帯域通過フィルタ（２８８）は複数のフィルタ増幅段（
３４０）　、　（３４２）　、　（３４４）から１成る
従来の回路である。この増幅器の各素子の値は表■に示
されている。前述したとおシ、帯域通過フィルタ（２８
８）は、ＣＲＴ端末の水平フライバックによって発生す
るようなノイズ信号を排除すると共に、走査信号周波数
の信号は通過させる。フィルタ（２８８）の出力は信号
線（２９０）を介してダイオード（３９０）の陽極に接
続される。ダイオード（３９０）の陰極は０．０１μＦ
のコンデンサ（３９２）を介して接地される。ダイオー
ド（３９０）の陰極はまた１００にΩ抵抗（３９４）を
介しても接地される。ダイオード（３９０）は、帯域通
過フィルタ（２８８）から受けた正弦波の頂部以外を阻
止（即ち、クリップ）するためのものである。コンデン
サ（３９２）及び抵抗（３９４）は、第３図のフィルタ
・増幅回路−と同等の働きをして、第６図に示されるよ
うな波形の信号を生成する。ダイオード（３９０）の陰
極は更に１０にΩ抵抗（３９６）″を介してバッファＤ
Ｃオフセット増龜器（３９８）の反転入力端に接続され
る。増幅器（３９Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器−にコンパチブ
ルな入力レベルまで信号を上方シフトさせるだめのもの
である。増幅器（３９８）は。

また、第８図の同期回路が用いられる場合にノイズ信号
の影響を排除するためのオフセット発生に使用すること
ができる。ψ変換器への典型的入力信号レベルは２乃至
３？ルトである。増幅器（３９８）の利得設定に使われ
る抵抗の値は漱■に示されている。φ変換器−の各ピン
に接続された抵抗及びコンデンサは表■に示された第３
図のものと同じである。　　　　　・ Ａ２勺変換器−及びプロセッサ（４４）は、第１図の実
施例について説明したと同様に動作して位装置指示座標
信号を発生する。振幅検出手法は位相検出手法よシノイ
ズに敏感なので、振幅検出手法を用いる場合には接触位
置のＸ−Ｙ座標決定のために多くのマルチプレクササイ
クルの平均をとる。

第１０図を参照するに、同期回路（２９３）　を用いる
場合、信号源（１）は、端末（ロ）からの反復ノイズ信
号の整数倍の周波数の出力を発生するよう変更される。

端末ａ２をＣＲＴ端末とすると、１つの反復ノイズ信号
は端末内の水平フライバックで発生する１５．７５　ｋ
Ｈｚのものである。表■に示した抵抗及びコンデンサの
値では、第１０図の信号源（ト）はフライバック信号周
波数の２倍の３１．５　ｋＨｚの出力信号を発生する。

これによって、走査信号成分数はマルチプレクサの切替
周波数よシ高くなシ、処理時に走査信号成分を排除しな
がらマルチプレクサ周波数成分を残すことができる。走
査周波数の調整はポテンショメータ（３０４）を調整す
ることによシ行なえる。

！９図の回路に対する他の変更点は、抵抗（３１４）が
除去され、抵抗（３１６）が短絡線に置換されることで
ある。更に、帯域通過フィルタが除去され、リード線（
２９４）が付加される。

同期回路（２９３）は、ノ譬ネル走査信号を反復ノイズ
信号に同期させる。図示の特定例では、同期回路（２９
３）は増幅器（４２７）を含む。この増幅器（４２７）
の出力端は、０．１μＦのコンデンサ（４２４）　ｌ介
して関数発生器（２９５）のピン７．８に接続される。

増幅器（４２７）の非反転入力端は、ＣＲＴ端末の水平
フライバック変圧器に巻かれた単一ループの巻線（４３
２）の一端に、０．００１μＦコンデンサ（４３０）を
介して接続される。巻線（４３２）の他端は接地される
。

増＠器（４２７）の反転入力端は１０にΩ抵抗（４２６
）を介して接地されると共に、１００　ｋΩ帰還ポテン
ショメータを介して反転入力端に接続される。

このように接続がなされると、関数発生器（２９５）は
巻線（４３２）に拾われた水平フライバック信号に同期
する。勿論、同期回路（２９３）は、必要に応じて他の
任意のノイズ源に関数発生器（２９５）を同期させるこ
とができる。

表　　■ ２９６抵抗　　　５にΩ ２９８　　ポテンショメータ　　　１０１２９９　　コ
ンデンサ　　　　　　Ｚｏｏ　　ｐＦ３００　　可変コ
ンデンサ ３０２　　コンデンサ　　　　　　１００　　１３０４
　　ポテンショメータ　　　１００にΩ３５０抵抗　　
　２４Ｉ ３５２　　　　　　　　　　　　　２．４　　　＃３５
４　　コンデンサ　　　　　２７　　ｐＦ３５６抵抗　
　　１にΩ ３５８　　ポテンショメータ　　　１００　０３６０　
　コンデンサ　　　　　　ｏ、ｏｏｓμＦ３６２抵抗　
　　２２６にΩ ３６４　　コンデンサ　　　　　　２２　　　μＦ３６
６抵抗　　　７８６Ω ３６８　　ポテンショメータ　　　１０　　　ｋΩ３７
０　　コンデンサ　　　　　　０．００５μＦ３７２　
　ポテンショメータ　　　１０　　　ｋΩ３７４抵抗　
　　７８６Ω ３７６　　　　　　　　　　　　　１．５　　　ｋΩ３
７８　　　　　　　　　　　　　６２０　　Ω３８０　
　　　　　　　　　　　　１０　　　ｋΩ３８２Ｉテン
ショメータ　　　１００Ｉ３８４抵抗　　　１０　１ ４０４　　ポテンショメータ　　　１０Ｉ４０８抵抗　
　　　１ＯＩ ４２０　　ポテンショメータ　　　１０　　１４２２　
　コンデンサ　　　　　　０．００１μＦ以上、本発明
の好適実施例について説明したが、本発明の要旨を逸脱
することなく、その構成及び細部を変更できることは当
業者には明らかであろう。

〔発明の効果〕

本発明のタッチパネル装置によれば、非ノ臂ターン型で
あるため任意の接触点位置を高分解能で検出でき、且つ
、電気接点数は比較的少ないので配線量が少なく製造が
簡単であり、信頼性を向上させることができる。また、
パー状の電極を用いず、点状の電極を用いるので、出力
信号に悪影響を与えることがなく、高精度の接触位置決
定が行なわれる。走査信号周波数は固定でよいので、信
号源の構成も簡単になる。更に、接触感応表面として酸
化錫被膜を用いることによシ、透明、高抵抗率、かつ高
安定性の接触感応表面が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるタッチツクネル装置の一実施例
のブロック図、第２図は本発明に用いるタッチパネルの
平面図、第３図は、第１図の装置の詳細回路図、第４図
は、第１図の装置のマルチプレクサの回路図、第５図は
第４図のマルチプレクサの等測的な電気スイッチで示し
た回路図、第６図は第１図のψ変換器の入力端の典型的
な信号波形図、第７図は第１図の装置のコンピュータま
たハマイクロコンピュータ内で行なわれる接触位置検出
動作手順の流れ図、第８図は本発明によるタッチツクネ
ル装置の他の実施例、第９図は、第８図の装置の詳細回
路図、第１０図は、信号源及び選択的に使用される同期
回路の回路図である。 図中、に）は被膜（接触感応表面）、翰、（ハ）、（７
）。 （ハ）は電気接点列、Ｕ　、　（２８４）は比較手段、
鵠は処理手段を示すｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、略長方形の抵抗性被膜の対向する２辺に沿つて夫々
   複数の電気接点を設け、一方の上記複数の電気接点に交
   流信号を印加し、他方の上記複数の電気接点に得られる
   出力信号と上記入力交流信号との位相差または振幅差に
   応じてタッチ位置を検出するようにしたことを特徴とす
   るタッチパネル装置。 ２、上記抵抗性被膜を透明被膜で形成し、表示装置の表
   示スクリーン上に取付けて用いることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のタッチパネル装置。