JPS6237727A - 座標検出装置および方法 - Google Patents
座標検出装置および方法Info
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- JPS6237727A JPS6237727A JP60176457A JP17645785A JPS6237727A JP S6237727 A JPS6237727 A JP S6237727A JP 60176457 A JP60176457 A JP 60176457A JP 17645785 A JP17645785 A JP 17645785A JP S6237727 A JPS6237727 A JP S6237727A
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- JP
- Japan
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- impedance
- tanφ
- phase difference
- phase
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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】
〔概要〕
静電容量方式座標検出装置における容量検出方式を改良
したもので、被測定容量からなる移相回路をもち、その
位相差から容量変化を検出する。
したもので、被測定容量からなる移相回路をもち、その
位相差から容量変化を検出する。
フィルタを有効に利用できるので、ノイズ耐性が向上す
る。
る。
本発明は座標検出装置と方法に関するもので、さらに詳
しく言えば、指示インピーダンスを測定する際にこれを
含む移相回路を構成し、その位相変化より座標検出を行
うようにしたノイズ耐性のよい座標検出装置および方法
に関するものである。
しく言えば、指示インピーダンスを測定する際にこれを
含む移相回路を構成し、その位相変化より座標検出を行
うようにしたノイズ耐性のよい座標検出装置および方法
に関するものである。
容量測定方式は電流電圧測定系を用いたオーツドックス
なものからＣＲ時定数を計測するもの、またはＣＲ弛張
発振周期を測るものまである。ディジタルシステムとの
組合せを考えた場合、高価なＡＤ変換器を要する電圧／
電流法よりも時間に変換できる後者の方が構成が簡単で
あり安価である。
なものからＣＲ時定数を計測するもの、またはＣＲ弛張
発振周期を測るものまである。ディジタルシステムとの
組合せを考えた場合、高価なＡＤ変換器を要する電圧／
電流法よりも時間に変換できる後者の方が構成が簡単で
あり安価である。
他方、容量がノイズを含む場合（例えば人体容量、ハム
ノイズなど）、弛張発振方式は容量の電圧と別の参照電
位とを比較して充電放電の切替えを行っているため、ノ
イズによる発振周期の変動が大きく、精度が上げられな
いという問題がある。
ノイズなど）、弛張発振方式は容量の電圧と別の参照電
位とを比較して充電放電の切替えを行っているため、ノ
イズによる発振周期の変動が大きく、精度が上げられな
いという問題がある。
ノイズを除去するにはフィルタを使う方法が考えられる
が、弛張発振器の場合は既に基本周期が失われているた
め困難である。
が、弛張発振器の場合は既に基本周期が失われているた
め困難である。
第４図は弛張発振器の問題を説明するための図で、実線
ａで示す発振周期は左から見て充電して参照電位シア９
．に達すると放電して参照電位ｖｒ□２まで下がり、次
いで充電放電を繰り返すのであるが、ここで線すで示す
ノイズが入ると発振周期ａは実線で示す動作を繰り返し
、ノイズがない場合の点線Ｃで示す発振周期からずれる
問題がある。
ａで示す発振周期は左から見て充電して参照電位シア９
．に達すると放電して参照電位ｖｒ□２まで下がり、次
いで充電放電を繰り返すのであるが、ここで線すで示す
ノイズが入ると発振周期ａは実線で示す動作を繰り返し
、ノイズがない場合の点線Ｃで示す発振周期からずれる
問題がある。
前記した単一抵抗膜を用いる座標検出方式において、そ
の検出精度を規定する要因はインピーダンス（特に容量
）測定回路の性能である。従来用いられた方法は、舖弛
張発振器を用いていたため、これをＣＩ？Ｔ等のディス
プレイ画面上に設置するとディスプレイが重畳して精度
が低下する問題があった。
の検出精度を規定する要因はインピーダンス（特に容量
）測定回路の性能である。従来用いられた方法は、舖弛
張発振器を用いていたため、これをＣＩ？Ｔ等のディス
プレイ画面上に設置するとディスプレイが重畳して精度
が低下する問題があった。
ノイズ低減法としてフィルタを利用する方法が考えられ
るが、弛張発振器出力（ノコギリ波）、ノイズ共に広範
囲な周波数成分を含み有効なノイズ除去ができない。更
に弛張発振器にフィルタを取り付けると、発振周波数の
未知容量Ｃとのリニアリティが損なわれ、ノイズが発振
周期に直接関与するなどの理由で使えなかった。
るが、弛張発振器出力（ノコギリ波）、ノイズ共に広範
囲な周波数成分を含み有効なノイズ除去ができない。更
に弛張発振器にフィルタを取り付けると、発振周波数の
未知容量Ｃとのリニアリティが損なわれ、ノイズが発振
周期に直接関与するなどの理由で使えなかった。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、ノイ
ズ耐性の向上した座標検出装置を提供することを目的と
する。
ズ耐性の向上した座標検出装置を提供することを目的と
する。
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明実施例
構成図、第３図は位相遅れ測定系の図である。
構成図、第３図は位相遅れ測定系の図である。
本発明は、基板上に抵抗膜を配置した座標入カバネル、
該抵抗膜の両端を同電位に保つ高入力インピーダンスか
つ低出力インピーダンスのバッファ回路、前記バッファ
回路の入出力端と抵抗膜の両端を切替え接続する手段、
前記バッファ回路の入力端へ接続されるインピーダンス
検出回路がらなり、前記抵抗膜の一端（辺）から見たイ
ンピーダンスを時分割で測定してこれらの相対比より抵
抗股上のインピーダンス接続位置を知る座標検出装置で
あって、特にインピーダンス測定系として未知インピー
ダンスを含む移相回路とその入出力端子より信号を導出
し、それらをほぼ同一特性のバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ ）へ入力し、両者の位相差を計測する位相差計測回
路、およびその位相差よりインピーダンス接続位置を算
出する座標検出装置を提供するもので、前記装置におい
て、インピーダンスが主に容量性であって移相回路がＣ
Ｒラグフィルタもしくは全域通過フィルタからなるもの
、および位相差計測回路が２個のバンドパスフィルタの
出力を整形するパルス整形回路と両者の時間差を計測す
るタイマカウンタ回路からなるものも含まれる。
該抵抗膜の両端を同電位に保つ高入力インピーダンスか
つ低出力インピーダンスのバッファ回路、前記バッファ
回路の入出力端と抵抗膜の両端を切替え接続する手段、
前記バッファ回路の入力端へ接続されるインピーダンス
検出回路がらなり、前記抵抗膜の一端（辺）から見たイ
ンピーダンスを時分割で測定してこれらの相対比より抵
抗股上のインピーダンス接続位置を知る座標検出装置で
あって、特にインピーダンス測定系として未知インピー
ダンスを含む移相回路とその入出力端子より信号を導出
し、それらをほぼ同一特性のバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ ）へ入力し、両者の位相差を計測する位相差計測回
路、およびその位相差よりインピーダンス接続位置を算
出する座標検出装置を提供するもので、前記装置におい
て、インピーダンスが主に容量性であって移相回路がＣ
Ｒラグフィルタもしくは全域通過フィルタからなるもの
、および位相差計測回路が２個のバンドパスフィルタの
出力を整形するパルス整形回路と両者の時間差を計測す
るタイマカウンタ回路からなるものも含まれる。
本発明は容量測定にノイズの影響を受けない固定周期信
号を用い、これを未知容量Ｃを含む移相回路による位相
変化を利用するもので、フィルタを有効に利用すること
ができ、ノイズ耐性のよい座標検出回路を提供するもの
である。
号を用い、これを未知容量Ｃを含む移相回路による位相
変化を利用するもので、フィルタを有効に利用すること
ができ、ノイズ耐性のよい座標検出回路を提供するもの
である。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図に本発明の原理を示す。未知容量Ｃと既知容量Ｒ
より簡単なラグフィルタを構成し、これを移相回路とし
て用いている。この位相遅れはｊａｎ −’ωｃＲ（
＋ｕ＋＝２πｆ）である。ここで、ｆは入力信号Ｓの周
波数である。入出力信号をそれぞれほぼ同一特性のバン
ドパスフィルタへ通すことで容量Ｃから重畳するノイズ
は除去される。この位相角φ（＝ ｔａｎ−’ωｃＲ
）にｔａｎφなる演算を行えばωＣＲが得られ、未知容
量Ｃに比例した量である。これを用いて座標検出を行う
ものである。
より簡単なラグフィルタを構成し、これを移相回路とし
て用いている。この位相遅れはｊａｎ −’ωｃＲ（
＋ｕ＋＝２πｆ）である。ここで、ｆは入力信号Ｓの周
波数である。入出力信号をそれぞれほぼ同一特性のバン
ドパスフィルタへ通すことで容量Ｃから重畳するノイズ
は除去される。この位相角φ（＝ ｔａｎ−’ωｃＲ
）にｔａｎφなる演算を行えばωＣＲが得られ、未知容
量Ｃに比例した量である。これを用いて座標検出を行う
ものである。
第２図は本発明実施例の構成を示す図であり、１１は本
出願人の開発した座標検出装置で、それはＩＴＯの透明
電極をもったタッチパネル１２、それぞれ１０（固と１
４イ固のアナログスイッチアレイからなるタッチパネル
１２の図に見て左右と上下に配置されたアナログスイッ
チ１３ａと１３ｂ、座標検出装置１１のためのアナログ
スイッチ１３ｃを含み、座標検出装置１１はバッファア
ンプ１４を介して容量測定部１５に接続され、容量測定
部１５は５．５ Ｋｔｌｚ信号Ｓの発振器１６．３９
ＫΩの抵抗（Ｒ）１７、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ
） １８、ゼロクロスディテクタ（ＺＣＤ ）１９．
６ ＭＨｚのクロック信号を発振するクロック２０、ア
ンドゲート２１、カウンタ２２からなり、カウンタ２２
ハｍ Ｗ 用のマイクロ・プロセッシング・ユニット
（門ＰＩＪ ） ２３に接続され、？’ｌＰ［Ｉ ２３
から接続され出力２４が出力される。
出願人の開発した座標検出装置で、それはＩＴＯの透明
電極をもったタッチパネル１２、それぞれ１０（固と１
４イ固のアナログスイッチアレイからなるタッチパネル
１２の図に見て左右と上下に配置されたアナログスイッ
チ１３ａと１３ｂ、座標検出装置１１のためのアナログ
スイッチ１３ｃを含み、座標検出装置１１はバッファア
ンプ１４を介して容量測定部１５に接続され、容量測定
部１５は５．５ Ｋｔｌｚ信号Ｓの発振器１６．３９
ＫΩの抵抗（Ｒ）１７、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ
） １８、ゼロクロスディテクタ（ＺＣＤ ）１９．
６ ＭＨｚのクロック信号を発振するクロック２０、ア
ンドゲート２１、カウンタ２２からなり、カウンタ２２
ハｍ Ｗ 用のマイクロ・プロセッシング・ユニット
（門ＰＩＪ ） ２３に接続され、？’ｌＰ［Ｉ ２３
から接続され出力２４が出力される。
第２図の実施例と従来装置との相違点は容量測定法であ
り、固定周期信号Ｓ （５，５ＫＨｚ ）を３９にΩの
抵抗（Ｒ）１７を介してタッチパネル側へ供給している
。パネルは等価的に容量Ｃであり、ＲＣのラグフィルタ
へ信号Ｓが印加され、Ｒの両端の波形からＢＰＦ １８
によりノイズを除去し、ゼロクロスディテクタ（ＺＣＤ
） １９でパルス整形しその位相差をカウンタ２２で
計数する。抵抗（Ｒ）１７の両端へそれぞれＢＰＦ １
Ｂを入れた理由は、バンドパスフィルタによる位相変化
をキャンセルするためである。
り、固定周期信号Ｓ （５，５ＫＨｚ ）を３９にΩの
抵抗（Ｒ）１７を介してタッチパネル側へ供給している
。パネルは等価的に容量Ｃであり、ＲＣのラグフィルタ
へ信号Ｓが印加され、Ｒの両端の波形からＢＰＦ １８
によりノイズを除去し、ゼロクロスディテクタ（ＺＣＤ
） １９でパルス整形しその位相差をカウンタ２２で
計数する。抵抗（Ｒ）１７の両端へそれぞれＢＰＦ １
Ｂを入れた理由は、バンドパスフィルタによる位相変化
をキャンセルするためである。
ＢＰＦおよびＺＣＤの詳細は第３図の位相遅れ測定系に
示す。
示す。
本方式では容量の絶対値は必要でなく、容量に比例した
量がパネルの４辺から順次計測できればよい。カウンタ
出力Ｔ（計数値）は位相差φに比例しており、 φ ＝ ｋＴ 、、、、、、（１１（φ＝ｔ
ａｎ −ｌωＣＲ） ｋ一定数である。ｋはタイマ
角周波数をωアとしてに＝２πω／ωア 、、、、、、
（２１であり、φ ＝ ２πωＴ／ωア よりφを求め、次に （ＩＪｃＲ＝ ｔａｎφ、、、
、（３）なる演算によりωＣＲべＣ が得られる。
量がパネルの４辺から順次計測できればよい。カウンタ
出力Ｔ（計数値）は位相差φに比例しており、 φ ＝ ｋＴ 、、、、、、（１１（φ＝ｔ
ａｎ −ｌωＣＲ） ｋ一定数である。ｋはタイマ
角周波数をωアとしてに＝２πω／ωア 、、、、、、
（２１であり、φ ＝ ２πωＴ／ωア よりφを求め、次に （ＩＪｃＲ＝ ｔａｎφ、、、
、（３）なる演算によりωＣＲべＣ が得られる。
次に座標検出手順について説明すると、（１）〜（３）
より （Ａ＝） ωＣＲ＝ｔａｎ （２πωＴ ／６
）７ ） 、、、 （４１であるから、座標指示
がないときにまず、■タッチパネルの上下左右各辺より
順次位相差計数値Ｔａｏ ＋ ”ｐ６ ＋ ＴＬＩ）
＋ Ｔｇ。を求める。
より （Ａ＝） ωＣＲ＝ｔａｎ （２πωＴ ／６
）７ ） 、、、 （４１であるから、座標指示
がないときにまず、■タッチパネルの上下左右各辺より
順次位相差計数値Ｔａｏ ＋ ”ｐ６ ＋ ＴＬＩ）
＋ Ｔｇ。を求める。
■演算（４）より八ＭＤ Ｉ ＡＤｏ ＋ ＡＬ５１
Ａｌ２６を求め、これを記憶する。
Ａｌ２６を求め、これを記憶する。
■指タッチ等の座標指示があった時のＴＩ４＋ＴＤ ＋
ＴＬ＋Ｔｇ を求め、■の方法で篩＋ＡＤ＋八Ｌ ＋
ＡＪＬ を求める。
ＴＬ＋Ｔｇ を求め、■の方法で篩＋ＡＤ＋八Ｌ ＋
ＡＪＬ を求める。
以上述べてきたように、本発明によれば、ノイズ耐性の
よい座標検出装置が提供され、ノイズを抑え、かつ、測
定の信頼性を高めるに有効である。
よい座標検出装置が提供され、ノイズを抑え、かつ、測
定の信頼性を高めるに有効である。
第１図は本発明の原理を示す図、
第２図は本発明実施例構成図、
第３図は位相遅れ測定系の図、
第４図は弛張発振器の問題点を示す図である。
第１図ないし第３図において、
１１は座標検出装置、
１２はタッチパネル、
１３φＲ １３ｂ、 １３ｃはアナログスイッチ、１４
はパンファアンプ、 １５は容量測定部、 １６は信号発振器、 １７は抵抗、 １８はＢＰＦ 。 １９はＺＣＤ 。 ２０はクロック、 ２１はアンドゲート、 ２２はカウンタ、 ２３は門ＰＵ、 本発明／１原理を示す凹
はパンファアンプ、 １５は容量測定部、 １６は信号発振器、 １７は抵抗、 １８はＢＰＦ 。 １９はＺＣＤ 。 ２０はクロック、 ２１はアンドゲート、 ２２はカウンタ、 ２３は門ＰＵ、 本発明／１原理を示す凹
Claims (5)
- （１）パネル上に抵抗膜を配置し、該抵抗膜の両端から
パネルの上の指タッチ位置までの容量を測定し、これら
容量の比から指タッチ位置の座標を検出するためのイン
ピーダンス測定系を持つ装置（１１）において、 インピーダンス測定系として未知インピーダンスを含む
移相回路とその入出力端子より信号を導出し、それらを
ほぼ同一特性のバンドパスフィルタ（１８）へ入力し、
両者の位相差を位相差計測回路で計測し、その位相差よ
りインピーダンス接続位置を算出する座標検出装置。 - （２）インピーダンスが主に容量性であり、移相回路が
ＣＲラグフィルタまたは全域通過フィルタからなる特許
請求の範囲第１項記載の装置。 - （３）位相差計測回路が２個のバンドパスフィルタの出
力を整形するパルス整形回路と両者の時間差を計測する
タイマカウンタ回路（２２）からなる特許請求の範囲第
１項記載の装置。 - （４）位相角φよりインピーダンス接続位置を算出する
に際して、該抵抗膜の一端より計測した位相差をφ＿Ｌ
とし、次に前記バッファ回路の入出力端を切り替え、対
向端より計測した位相差をφ＿Ｒとしたとき、インピー
ダンス接続のないときに予め測定した位相角φ＿Ｌ＿Ｄ
、φ＿Ｒ＿ＤよりＸ＝（ｔａｎφ＿Ｒ−ｔａｎφ＿Ｒ＿
Ｄ）／（ｔａｎφ＿Ｌ＋ｔａｎφ＿Ｒ−ｔａｎφ＿Ｌ＿
Ｄ−ｔａｎφ＿Ｒ＿Ｄ） なる演算により求める座標検出方法。 - （５）Ｘ方向、Ｙ方向の座標を時分割で求めることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176457A JPS6237727A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 座標検出装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176457A JPS6237727A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 座標検出装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237727A true JPS6237727A (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=16014031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60176457A Pending JPS6237727A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 座標検出装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102571049A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-11 | 利尔达科技有限公司 | 一种电磁炉用触摸按键抗干扰电路及抗干扰方法 |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP60176457A patent/JPS6237727A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102571049A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-11 | 利尔达科技有限公司 | 一种电磁炉用触摸按键抗干扰电路及抗干扰方法 |
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