JPS6361319A - タッチパネル装置 - 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、特に使用者が指その他で
タッチ感応表面にタッチした位置を決定するタッチパネ
ル装置に関する。

本発明は使用者が選択する情報を表示する各種の表示装
置に広く応用し得る。−例として、使用者が質問に応答
する為に選択し、タッチするラップベルト（膝のせ）型
タブレットへの応用がある。

他の例として、コンピュータ情報処理システムに接続し
た陰極線管（ＣＲＴ）端末の如き表示画面上の情報項目
（メニュ）を使用者が選択する装置への応用がある。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕表示
画面上に複数のタッチ区分の設定パターンを有するタッ
チパネルを配置したＣＲＴ表示端末装置は周知である。

この端末装置では上記パターンのどの区分へのタッチに
も応答し、その区分の位置を確認できる。このようなシ
ステムでは静電容量検出技術を採用しているのが一般的
である。

即ち、コントローラは絶えずタッチパネル面に走査信号
を送り続け、タッチを検出するまでタッチ区分の監視を
続ける。使用者がタッチ区分の１つにタッチすると、使
用者の身体の静電容量が、この回路に加えられる。コン
トローラはこの静電容量の変化を検出し、そのタッチ区
分を確認する。

このようなタッチ応答型端末装置の一例はユタ州ソルト
・レイク・シティのＲＧＢダイナミックス社により製造
されているやこの装置では、タッチ感応表面はガラス基
板に被着したインジウム・スズ酸化物より構成されてい
る。この表面被覆は各タッチ区分が分離するようパター
ン化して電気的検出回路と導体により接続している。こ
のようにパターン化すると、パターン化したタッチ区分
の寸法でタッチ検出分解能が制限されてしまう。

また、タッチ検出自体、形成したタッチ区分の特定パタ
ーンに制限されてしまう、更に、パターン化した各タッ
チ区分と電気的接触をする複雑な配線も必要である。こ
のような複雑な接続構造では簡単な構造のものに比べ故
障し易く経費もかかる。

他の周知の実用例としては、画面上に透明な機械的スイ
ッチを配置したものがある。カリフォルニア州シルマー
のシェラシン・イントレソクス・プロダクツ社がこの型
のスイッチをトランスフレックス（Ｔｒａｎｓｆｌｅχ
）の商標で販売している。この型の装置では複数の薄膜
シートを用い、使用者がタッチするとシート間を押圧し
て電気的接触させている。この薄膜シートのある位置を
押圧すると、電流が特定回路に流れて、その押圧位置が
確認される。他の薄膜型タッチパネルはドーマン等によ
る米国特許第４．４８４，０３８号公報に開示されてい
る。

また、マサチューセッツ州アンドーバーのドーマン・ホ
ドノフ社の製品カタログによれば、パターン化していな
い薄膜を用いたタッチ・パネル・スイッチの１０００シ
リーズタツチ・スクリーン装置の従来技術がある。この
１０００シリーズタツチ・パネル装置は、タッチ・スク
リーンのＸ及びＹ軸間のスイッチング電流によって透明
タッチ・スクリーン上のスイッチの開閉を検出するコン
トローラを具えている。このタッチ・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、次にアナ
ログＸ／Ｙ信号更にデジタルＸ／Ｙ位置座標に変換され
る。このような薄膜型スイッチ装置では、薄膜はキズが
つき易い。また、この装置に用いられている多層膜によ
り、光の反射率が高くなり、光の等何重及び分解能が比
較的低くなり易いという欠点がある。

タッチパネルの周囲に光源及び検出器のアレイを形成し
て、タッチパネル上のタッチした位置を検出する方法も
周知である。或は、超音波発振器及び超音波検出器のア
レイをタッチパネルの周囲に形成することもある。いず
れの場合でも、信号源及び検出器は電気的システムと接
続していて、信号源から検出器に送られる信号がパネル
にタッチすることにより妨害されるのに応じてその位置
を検出する。

他の静電容量タッチ検出装置はＮｇ等による米国特許第
４．４７６．４６３号公報に開示されている。この特定
装置には導電性タッチ感応被覆表面が用いられ、この被
覆には４本の細長い導電性バー状電極が接続されている
。このタッチ感応被覆の各辺にこのバー状電極が１本ず
つ設けられている。この特許公報に記載されている如く
、静電容量性タッチによってタッチ検出表面を含む抵抗
−静電容ｊｄ　（Ｒ−Ｃ）回路に起こるインピーダンス
の変化が測定される。このインピーダンス測定をするに
は、２本の交差する直線軸の各端部より繰返し行われる
測定により上記Ｒ−Ｃ回路の時定数を測定する。この測
定結果を総合してタッチした位置を検出する。この特許
の一実施例では、交流測定信号が電極に人力し、その信
号に応じて発生する電圧波形がこの電極で監視される。

この測定信号の周波数は監視される電圧波形が選択した
条件に達するまで変化する。この選択した条件と合う測
定信号周波数より、信号の入力した電極上に於けるタッ
チ位置を決めることができる。他の実施例では、２つの
選択した幅の直流信号を連続的に電極に加えている。こ
の信号の入力した電極上に於けるタッチ位置は電極に加
えた２つの直流信号による電極での電圧から決めること
ができる。即ち、第１測定信号はタッチにより生じた静
電容量を含んだタッチ感応被覆の静電容量を既知のレベ
ルまで充電する。それから、第２測定信号はタッチ感応
被覆の抵抗を介して部分的に放電させる。この部分的数
″Ｊｌ後に残る電極電圧により電極上に於けるタッチの
位置を求めることができる。この特許公報に記載されて
いる回路は入力信号の周波数を変化させたり、２つの連
続した直流信号を入力させたりする必要性がある等、相
当複雑になるという欠点があった。

タッチ感応表面を有する別のタッチ・パネル装置がペラ
パー・ジュニアによる米国特許第４，３５３゜５５２号
公報に開示されている。この装置によれば、使用者は指
又は他の身体の部分又は導電性のスタイラス等でタッチ
感応表面にタッチする。このタッチ感応表面の複数の終
端部（即ち、４つの角Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ）は発振器により同じ瞬時レベルに同時に駆
動される。タッチ感応表面にタッチすると、電流がこれ
ら終端部を介して流れ、使用者のタッチによるインピー
ダンス変化とは無関係に、これらの電流によってタッチ
のＸ及びＹ座標が決められる。この方法ではタッチの位
置決定が不正確になるという問題があり、且つある応用
例では有用であるインピーダンス情報がなくなるという
欠点がある。一実施例では、ペラパーはタッチ位置の圧
力が閾値を越えると感応する圧力センサも用いている。

このようなタッチ位置決定方法により、ビデオ・ゲーム
の遊戯中に銃を発射するというような２つの作用を制御
し得る。

以上の装置の多くはノイズに対し非常に敏感なので、タ
ッチ位置の検出精度が著しく低下することもあり得る。

また、これら多くの従来型タッチパネル装置では、消費
電力が大きいとか回路が複雑になるとか経費がかさむ等
欠点が多い。

従って、従来技術の以上の欠点を解消し、且つタッチ感
応表面をパターン化していないタッチパネル装置の実現
が要望されている。

〔発明の目的〕

従って、本発明の目的は改良型のタッチ応答型表示装置
を提供することである。

本発明の他の目的は過大な電流及び電圧からタッチ感応
表面及びタッチ位置決定回路を保護するタッチパネル装
置を提供することである。

本発明の他の目的はタッチ感応表面上のタッチ位置の決
定精度及び信頼性の高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、種々の応用に対し使用者及び製造
上の調整箇所の数を最小にし、製造及び設置を容易にし
た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位置決定回路の電気的部品点
数及び寸法を最小にすることである。

本発明の他の目的は従来の多くの装置と比較して耐久性
が高く、製造が容易且つ安価なタッチパネル装置を提供
することである。

〔発明の概要〕

本発明によるタッチパネル装置は人間の指等でタッチパ
ネルのタッチ感応表面上のどこにタッチしてもそのタッ
チを検出する。このタッチ感応表面上のタッチ位置を決
める回路が設けられている。

このタッチ位置は典型的には針によって正確にタッチし
たものとしてＸ−Ｙ座標系により決められる。

このタッチ位置は、交流電圧パネル走査信号をタッチ感
応表面に選択的に印加し、それから発生するタッチ信号
（即ち電流）により決定される。

−走査方法によれば、これらパネル走査信号はタッチ感
応表面の第１辺から反対側の第２辺まで第１方向に交流
電圧勾配を形成するように印加される。このように走査
され、使用者がタッチ感応表面にタッチすると、第１タ
ツチ電流が使用者を介して流れ、検出される。更に、共
通の交流電圧パネル走査信号がタッチ感応表面の第１及
び第２辺の両辺に同時に印加されると、インピーダンス
・タッチ電流が使用者を介して流れ、検出される。

この第１方向に関するタッチ位置が検出された第１及び
インピーダンス・タッチ電流により決められる。また、
交流電圧走査パネル信号がタッチ感応表面の第３辺から
第４辺まで第２方向に交流電圧勾配を形成するように印
加される。パネルがタッチされると、第２タツチ電流が
流れ、検出される。一般に、第１及び第２方向は互いに
直交していて、Ｘ−Ｙ座標系に対応している。それから
、タッチ位置は第１．第２．及びインピーダンス・タッ
チ電流によりこのＸ−Ｙ座標系に対して決められる。他
の適当な走査法を採用しても良い。

本発明をより具体的に述べると、タッチ電流を処理する
パネル出力信号処理回路手段を設けている。この処理回
路手段の中にはパネル走査信号の信号源から出力された
基準信号とタッチ電流を乗算するアナログ・マルチプラ
イヤ回路手段が含まれている。この乗算の結果、アナロ
グ・マルチプライヤ回路手段の出力信号はパネル走査信
号と同期する。この乗算後のタッチ電流信号はパネル走
査信号と同期した積分期間に積分回路手段により積分さ
れる。また、アナログ・デジタル変換器（Ａ　Ｄ　Ｃ）
手段により、積分後のタッチ電流信号がデジタル・タッ
チ電流信号に変換される。プロセッサ回路（ＭＰＵ）手
段がこのデジタル・タッチ電流信号からタッチ位置を決
定する。

本発明の他の側面として、ＭＰＵ手段はデジタル・イン
ピーダンス・タッチ電流信号の値を評価する。また、Ｍ
ＰＵ手段は積分期間を制御して、デジタル・インピーダ
ンス・タッチ電流の値を最小値以上の値又は所望の範囲
内の値にするように調整する。

本発明は更に、タッチ感応表面及び回路群を過大電流か
ら保護する手段を有する。−具体例として、この保護手
段は、積分期間が最短で且つ、タッチ電流（例えばイン
ピーダンス・タッチ電流）が闇値を超えたのを検出する
と、タッチ感応表面へのパネル走査信号の印加を停止す
る。また、タッチ感応表面の各辺に電圧クランプ・ダイ
オードの組を接続して、タッチ感応表面の過大電圧保護
を行ってもよい。

本発明の他の側面として、零化回路がＭＰＵの制御によ
り、タッチ感応表面の非タッチ時にタッチ電流を自動的
に零化する。この零化により、非タッチの時に第１．第
２及びインピーダンス・タッチ電流は０になる。

本発明の他の側面としてＭＰＵは自動周波数制御回路を
制御して、タッチパネル・システムの使用環境内のＣＲ
Ｔフライバック信号の如き一定周波数の干渉信号スペク
トルからパネル走査信号の周波数を自動的に遠ざける。

本タッチパネル・システムはタッチ位置情報を送信する
並列及び直列データ通信出力端も有する。

タッチ位置は、使用者の指と同様に導電性のスタイラス
でタッチされても求めることができる。

また、手袋をしてタッチした場合でも、手袋が導電性物
質であるか、或いは導電性でなくとも充分に薄くてパネ
ル走査信号の周波数で容量性タッチ電流を測定できれば
、正確にタッチ位置を求めることができる。このような
タッチ電流を生じさせるものであれば、他の方法でタッ
チしてもよい。

ここに述＼たように、手袋をした指とかスタイラスとか
によるタッチは、タッチ電流を生じさせるような物に限
定されると理解されたい。

〔実施例〕

（」園 第１図に示すように、本発明のタッチバ氷ル装置は表示
画面（１４）を有する表示装置（１２）を具えている。

図の表示装置はＣＲＴコンピュータ端末装置を含むので
、表示画面（１４）はＣＲ’ｒの表面を含んでいる。光
学的に透明なタッチパネル（１６）が画面（１４）に重
ねられているので、タッチパネル（１６）を等価して画
面（１４）を見ることができる。これは光学的透明とい
うことであり、画面（１４）上の画像がタッチパネル（
１６）を介して見えるということである。他の応用例で
は表示装置（１２）を削除する６例えば、質問及び回答
シートのような情報を含んだ一枚の用紙をタッチパネル
（１６）の下に置き、この質問及び回答シートに関する
データを入力するのにタッチパネル（１６）を利用して
もよい、別の応用例では、タッチパネル（１６）は透明
でなくてもよい。例えば、タッチパネル（１６）を単に
データ入力パッドとして用い、タッチした位置によって
コンピュータ或いは他の装置にデータを入力してもよい
。

タッチパネル（１６）はガラス或いは他の光学的透過性
物質の基板を含み、その基板の外側表面上には導電性被
覆（１８）を被着している。被覆（１８）はタッチ・パ
ネルを施して表示画面（１４）全体を覆ってもよく、或
いは画面の一部のみを覆って、そこに使用者の選択項目
（メニュ）を表示するようにしてもよい。

第２図に概要を示しているように、（詳細は後述する）
被覆（１８）は、複数の電気的コンタクト或いは電極（
この場合２０個のＡ乃至′ｌ゛のコンタクト）を有する
タッチ感応表面を含んでいる。これらのコンタクトの第
１組（２２）、即ちＰ乃至′ｒのコンタクトはタッチ感
応表面（１８）の１辺に１列に配置している。コンタク
トの第２組（２４）、即ちＦ乃至Ｊのコンタクトは第１
組（２２）の対向する辺に１列に配置している。つまり
、第１及び第２組（２２）及び（２４）はタッチ感応表
面（１８）の第１方向の両端に夫々位置する離れた列を
形成している。コンタクトの第３組（２Ｂ）　、即ちに
乃至０のコンタクトはタッチ感応表面（１８）の下側（
第３）辺に１列に配置している。また、コンタクトの第
４組（２６）　、即ちＡ乃至Ｅのコンタクトはこの面の
上側（第４）辺に１列に配置している。

従って、第３及び第４組（２８）及び（２６）はタッチ
感応表面の第２方向の両端に互いに離れて位置している
。これらコンタクトは約０．２平方インチの空気乾燥し
た銀接触塗料スポットであってもよい。各コンタクトに
は電気的接触を容易にするため導線が接続されている。

歪を軽減する為、コンタクトとの接続部分、付近の各導
線の一部はエポキシ樹脂などでタッチパネル基板の縁に
固定してもよい。

この構成では、コンタクトの第１及び第２組（２２）及
び（２４）は、タッチパネルの水平方向の対向する両端
に離れて位置している。別のコンタクトの組（２６）及
び（２８）はタッチパネルの鉛直方向の対向する両端に
夫々離れて位置している。

コンタクトの各組は必ずしも１列に並んでいなくともよ
いが、各組が夫々直線上にあり、且つ第１及び第２方向
が互いに垂直であれば、コンタクトにより基準座標系が
定義される。タッチ位置はこの座標系に従って、以下に
説明する回路により求められる。更に、タッチ・パネル
を固定し、校正しておけば、コンタクトは画面（１４）
に関して既知の位置にある。従って、タッチ感応表面（
１８）上でのタッチ位置を求めれば、これに対応する画
面（１４）上での位置を求めることができる。本発明は
この特定のコンタクトの構成に限定されるものではない
ことに留意されたい。また、タッチ感応表面の各辺に設
けたコンタクトの数は増減してもよい。

第２図のタッチ位置ヰ★出システムでは、タッチ感応表
面（１８）上で２つの方向に関してタッチ位置を求める
のに、対向するコンタクトの組のペア（２２）　、　　
（２４）及び別のペア（２６）　、　　（２Ｂ）の２つ
のベアを用いている。もし、１方向に関してのみタッチ
位置を求めるのなら、一方のベアのみが使用される。即
ち、コンタクトの組（２２）及び（２４）は第１　（Ｘ
）方向のタッチ位置を求めるのに用いられ、また、組（
２６）及び（２８）は第２（Ｙ）方向のタッチ位置を求
めるのに用いられる。

また、第１図及び第２図を参照すると、関数発生Ｓ即ち
、可変周波数信号源（３０）は出力端（３６）に交流電
圧タッチパネル走査信号を出力する。パネル駆動増幅器
（３８）はパネル走査信号を受け、この信号を増幅し、
出力端（４０）に出力したその信号をタッチパネル駆動
変成器（４４）の１次巻線（４２）に供給する。これは
変成器の２次巻線（４６）の両端、即ち信号プラス（Ｓ
ＩＧ＋）出力ＨＡ（４８）及び信号マイナス（ＳＩＧ−
）出力端（５０）間に交流電圧を発生させる。マルチプ
レクサ（即ちスイッチ回路）　　（５２）により、２次
巻線の出力端（４８）及び（５０）からのパネル走査信
号を、以下に説明するように、選択的にタッチパネル・
コンタクトの組に加える。これらパネル走査信号に応じ
て、パネル出力タッチ信号（即ち、タッチ電流信号）が
タッチ感応表面がタッチされると変成器（４４）の中央
タップ（５４）に発生する。これらタッチ電流信号は、
パネル出力信号処理回路（５６）で処理され、タッチ位
置及び他の情報が求められる。

このパネル出力信号処理回路（５６）では、中央タップ
（５４）からのタッチ電流信号は線路（６０）を伝わり
、電流検出演算増幅器のようなタッチ電流検出器（６２
）に送られる。この検出器（６２）の出力は中央タップ
（５４）からのタッチ電流信号に対応している。この検
出器（６２）の出力は出力線（６４）に出力され、フィ
ルタ（６６）　　（第３Ｂ図）を介してアナログ・マル
チプライヤ（６９）の１入力端（６８）へ送られる。可
変周波数信号源（３０）の交流電圧基準出力は線路（７
０）によって、マルチプライヤ基準回路（７２）と接続
している。このマルチプライヤ基準回路（７２）から出
力するマルチプライヤ基準電圧信号は、線路（７４）を
伝わり、アナログ・マルチプライヤ（６９）の基準入力
端（７６）に入力する。この基準電圧信号により、アナ
ログ・マルチプライヤ（６９）の乗算とタッチ感応表面
（１Ｂ）に入力する交流電圧信号とが同期する。

この乗算されたタッチ電流信号は線路（７８）を経て増
幅器とフィルタ回路（８０）に送られる。この回路（８
０）の出力は線路（８２）に出力し、積分回路タイミン
グ・スイッチ（８４）を介して、これらの信号を積分す
る積分回路（８６）に入力する。

この積分回路タイミング・スイッチ（８４）は積分タイ
ミング信号（ＩＮ’ｌ’）に応じて、積分期間中に閉じ
る。この積分タイミング信号（ｌＮ’ｌ”）は後述する
ように発生し、積分タイミング入力端子（８８）に入力
する。このスイッチ（８４）が閉じると、積分回路（８
６）に送られた信号が、そこで積分される。積分回路（
８６）は互いに並列な積分コンデンサ（９０）及び増幅
器（９２）を含んでいる。

これらに加えて、積分コンデンサ放電スイッチ（９４）
も内蔵し、このスイッチは線路（９６）の放電信号（Ｄ
　Ｉ　Ｓ）に応じて選択的に積分コンデンサ（９０）を
放電させる。この放電信号（Ｉｌｌｓ）、（即ち積分回
路の零化信号）の発生については後述する。この積分さ
れたタッチ電流信号は線路（９８）を経て、信号をデジ
タル化するアナログ・デジタル変換器回路即ちＡＤＣ（
１００）に入力する。このデジタル化された信号はデー
タ・バス（１０２）　、　　＜１０４）を経て、ＭＰＵ
（１０Ｂ）のデータ入力端（１０６）に送られる。ＭＰ
Ｕ（１０８）は他の処理の合間に、タッチ電流信号から
タッチ位置及び他の所望の情報を計算する。

ＭＰＵ（１０Ｂ）は、バス（１０４）　、　　（１１０
）、並列出力ラッチ（１１２）及びバス（１１３）を介
してコンピュータ（１１４）と接続している。このコン
ビエータ（１１４）は線路（１１６）により表示端末装
置（１２）と接続している。このように接続したことに
より、コンビエータ（１１４）を用いて選択した情報を
画面（１４）上に表示させることができる。また、コン
ピュータ（１１４）により、タッチ位置に応じて表示情
報をソフトウェアに従って変更してもよい、このように
、所望の応用に適合するように従来の手法により実現で
きる。ＭＰＵ（１０８）はバＸ（１１Ｂ）ニよって周知
（７）　Ｒ５２３２型通信インターフェース回路（１２
０）にも接続している。これによって、タッチパネルで
遠方のデータ処理局と通信回線を介して通信できる。こ
のインターフェース回路（１２０）には典型的な例とし
て直列データ出力端（１２２）を設けている。

ＭＰＵ（１０８）からの制御信号はＭＯ及びＭ１出力端
から夫々線路（１２４）及び（１２６）を経てマルチプ
レクサ（５２）へ送られる。これらの制御信号により、
マルチプレクサ（５２）はパネル走査信号をコンタクト
の所望の組へと接続する。このようにして、タッチ位置
を決めるタッチ電流信号が発生する。典型的な走査方法
については後述する。

第１図のパネル出力信号処理回路（５６）はデコーダ・
デマルチプレクサ（１３０）も含んでいる。

デコーダ・デマルチプレクサ（１３０）はＭＰＵ（１０
８）からの線路（１３２）　、　　（１３４）及び（１
３６）の入力信号をデコードし、それに応じて、タッチ
パネル回路の種々の機能を制御する信号を出力する。例
えば、デコーダ・デマルチプレクサ（１３０）は線路（
８８）に積分タイミング信号（ＩＮＴ）を出力する。こ
の信号を受けるとスイッチ（８４）が閉じて、タッチ位
置の決定が必要になるとタッチ電流信号の積分が始まる
。この積分はＩＮ’ｌ’信号のパルス幅の期間続く。デ
コーダ・デマルチプレクサ（１３０）は線路（９６）に
積分コンデンサ放電信号（Ｄ　Ｉ　Ｓ）も出力する。こ
の信号によりスイッチ（９４）が閉じて、積分コンデン
サ（９０）は各連続的な積分の前に放電される。ＭＰＵ
（１０８）は信号源（３０）の基準出力から出た線路（
１４０）上の同期信号を受ける同期入力端を有する。従
って、積分はパネル走査信号のタッチ感応表面（１８）
への印加と同期している。デコーダ・デマルチプレクサ
（１３０）は線路（１４２）　テＡ　Ｄ　Ｃ（１００）
にも接続している。ＡＤＣ（１００）は積分されたタッ
チ信号をデジタル変換した信号をＭＰＵ（１０８）に送
る。

ＡＤＣ（１００）が所望の範囲内の値の出力を発生すれ
ばより正確なタッチ電流及びタッチ位置の決定が行える
。もしこれが小さすぎると、タッチ電流の小さな変動が
見のがされ、スプリアス信号の影響がより大きくなる。

もし大きすぎればＡＬ）ｃ（１００）はオーバーフロー
して、不正確なタッチ電流信号の指示を与える。このよ
うな可能性を最小にする為、ＭＰＵ　（１０８）　ハＡ
ＤＣ（１００）　ノ出力値を監視している。この値が所
望の範囲外のとき、ＭＰＵ（１０８）はデコーダ・デマ
ルチプレクサ（１３０）に送る積分タイミング制御信号
のパルス幅を調整する。これに応じてＩＮＴ信号のパル
ス幅、即ち積分期間が調整され、ＡＤＣ（１００）の出
力が所望のレベルまで戻される。これによって、広範囲
にタッチ電流が変化するように条件が広範囲に変化して
も、容易にこのパネル装置を使用できる０例えば、タッ
チ感応表面（１８）へのタッチがスタイラスの使用によ
るものとか、指や他の身体部分とか、或いはたとえ手袋
をした指であってもよい。

自動零化回路（１５０）はタッチ感応表面がタッチされ
ない時、変成器（４４）の中央タップ（５４）のタッチ
電流信号をＯにするようにｔｌｌｉ！整する。この零化
後、中央タップ（５４）に電流が存在すると、（少くと
もノイズ闇値レベル以上の電流があると）、それはタッ
チ感応表面がタッチされたことを指示する。一般に自動
零化回路（１５０）は、タッチされない状況下では中央
タップ（５４）に自動的に適当なオフセット電流を供給
し、その中央タップの電流を全て打ち消してＯにする。

これを実行する為、第１図の自動零化回路では、実質的
な静電容量性負荷をパネル走査出力の１つくこの場合、
線路１５２を介してＳＩＧ＋出力端（４Ｂ）　）に選択
的に接続している。自動零化回路（１５０）はＭＰＵ（
１０８）からバス（１０４）及び（１５４）を介して人
力する零化信号に応答する。

自動零化回路（１５０）によりＳＩＧ＋出力端（４８）
と接続された実質的静電容量性負荷の値は零化信号に応
じて変化し、それによって零化動作に影響する。典型的
に、オフセット零化コンデンサ（１５８）が５ＩＧ−パ
ネル走査出力ｍ（５０）と接続し、中央タップ（５４）
に自動零化回路から供給されるオフセット電流と逆の方
向に初期オフセット電流を供給する。その結果、自動零
化回路（１５０）によりＳＩＧ＋パネル走査出力端（４
８）に静電容量が加えられると、コンデンサ（１５８）
から流れる初期オフセント電流と他の周辺信号とが釣り
合う。

別のオフセット・コンデンサ（１６８）がスイソチ（１
７０）により選択的に５ＩＧ−パネル走査出力端（５０
）に接続される。スイッチ（１７０）はマルチプレクサ
（５２）から線路（１７２）に出力する信号に応じて、
インピーダンス・タッチ電流の決定中に閉じられる。コ
ンデンサ（１５Ｂ）及び（１６８）が両方共この回路に
接続されると、インピーダンス・タッチ電流の決定中に
生じる典型的な電流漏れがより大きくなるので、初期オ
フセント電流はより大きくなる。

第１図のパネル出力信号処理回路（５６）は、自動周波
数制御手段も含んでいる。これはタッチパネル装置が使
用されている環境での、ＣＲＴ水平フライバック信号の
ような一定周波数の混信スペクトルによって影響を受け
ないレベルまでパネル走査信号の周波数を変化させるた
めのものである。

ここで用いた「一定周波数の混信スペクトル」とは、タ
ッチパネル装置と併用する装置によって典型的に発生す
る周期信号及びそれらの高調波信号を言う、この用語は
ＣＲＴ表示装置の変動する多重水平フライバック信号の
ように、ある時間一定で、その後別の一定値に変化する
ような信号も含んでいる。これは、またタッチパネル装
置のパネル励起周波数の調整可能速度より遅い速度で変
化する周辺ノイズ信号も含んでいる。タッチパネル装置
をこのような一定周波数混信スベクトルの周波数付近で
動作させると、タッチ位置の決定を著しく損ない、場合
によっては決定したタッチ位置が全く信頼性を欠くもの
になる。

第１図の構成に於て、信号源（３０）は可変周波数信号
発生器を内蔵している。この信号源（３０）は周波数制
御入力端（１７６）を有し、ここに入力する周波数制御
信号に応じて可変の交流電圧出力信号を線路（３６）　
、　　（７０）に出力する手段を内蔵している。　ＭＰ
　Ｕ　（１０８）の制御により、自動周波数制御回路（
１７Ｂ）は周波数制御信号を出力し、周波数制御人力＃
（１７６）に線路（１８０）を介して送る。より具体的
にはＭＰＵ（１０８）が周波数調整を必要と判断した時
点で、デジタル周波数制御信号がバス（１０４）及び（
１８２）を経て自動周波数制御回路（１７８）へ送られ
る。デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）（１８４）は
デコーダ・デマルチプレクサ（１３０）からの線路（１
８６）の信号に応じて、バス（１Ｂ２）から入力した周
波数制御信号を自動周波数制御回路に伝える。典型的に
は、周波数の調整は零化調整の頻度が高くなり過ぎた時
、零化調整の頻度を減少させるレベルまで動作周波数を
変化させる目的で行われる。ＭＰＵ（１０Ｂ）はこの周
波数の変化方向（増加又は減少）も予め定める。

第１図のタッチ・パネル装置は過大なタッチ電流からパ
ネル出力信号処理回路（５６）及びタッチ感応表面（１
８）を保護するという特徴もある。具体的に、ＭＰＵ（
１０８）はタッチ電流が最大安全閾値を越え、積分回路
（８６）がその信号を最小積分期間積分していることを
判断していると仮定する。この場合、ＭＰＵ（１０８）
により、デコーダ・デマルチプレクサ（１３０）は線路
（１９０）のＯ２０，ＥＮ、出力を打ち切る。これによ
りスイッチ（１９２）が閉じて、信号源（３０）のディ
セーブル・入力端（１９４）を接地する。こうなると、
信号源（３０）の出力は停止し、タッチ感応表面（１８
）へのパネル走査信号は遮断される。保護の為に、ＭＰ
Ｕ（１０８）のＭＯ及びＭ１出力は、ＳＩＧ＋及び５Ｉ
Ｇ−パネル走査出力端とタッチ感応表面との間の接続を
断ち切るようにマルチプレクサ（５２）を制御するデジ
タル論理レベルに変化する。

手動制御スイッチ（１９８）が制御線路（２００）によ
りＭＰＵ（１０８）と接続している。詳細は後述するが
、スイッチ（１９８）の設定により、タッチ位置信号を
並列出力端（１１３）に送るか或いは直列データ出力端
（１２２）に送るかというような処理パラメータが選択
される。

パネル走査方法及びタッチ位置の決定 より詳細に後述する通り、ＭＰＵ（１０８）はマルチプ
レクサ（５２）を制御して、所定の方法でタッチ感応表
面（１８）の辺に変成器（４４）のＳＩＧ＋及び５ＩＧ
−出力端（４８）及び（５０）を夫々接続する。この結
果性じるタッチ電流信号によりタッチ位置及び他の情報
が決められる。

走査方法の第１の具体例として第２図を参照し、タッチ
感応表面がタッチされずに零化回路（１５０）によりタ
ッチ電流がＯに調整されていると仮定する。また、ｘ−
ｙ座標系の原点をタッチ感応表面（１８）の中心に設定
したものとする。点Ｐがタッチされたとすると、この点
の位置は第２図のＸ及びＹ座標で与えられる。（ここで
は、時々Ｘｐ。

Ｙｐと表わす。） この第１走査方法の第１モードでは、５ＩＧ−出力端（
５０）がコンタクトの組（２２）と、ＳＩＧ十出力出力
端８）はコンタクトの組（２４）と夫々接続している。

その上、他のコンタクトの組（２６）及び（２８）は（
その必要性は特にないが）開路になっている。このモー
ドでは交流電圧勾配がタッチ感応表面（１８）の第１方
向（即ち、Ｘ方向）に形成される。この場合では、第１
方向は水平方向でＸ軸を含んでいる。後述するように、
マルチプライヤ（６９）の乗算及びフィルタ通過後、第
１（Ｘ）方向のタッチ電流は次式で表わされる。

ｉａ）　　ｉ×−ＫｘＸ　− この方程式で、ｉ×は上述の結果によるタッチ電流で第
１　（即ちＸ）タッチ電流を表わす。また、■は変成器
の中央タップ（５４）の仮想接地に対する２次巻線出力
端（４Ｂ）の電圧である。２１は使用者がタッチ感応表
面にタッチした時この回路に加えられるインピーダンス
であり、Ｋｘは定数である。また、Ｖ／Ｚｔは使用者の
タッチによって流れるインピーダンス・タッチ電流に相
当している。Ｘはタッチ位置のＸ座標である。

第１走査方法の第２モードでは、ＳＩＧ＋出力端（４８
）はタッチ感応表面の第１及び第２辺（２２）（２４）
の少くとも一方、典型的には同時に両方と接続する。こ
れにより一様な交流電圧が第１　（Ｘ）方向に形成され
る。このモードでは中央タップ（５４）のどのタッチ電
流も使用者を介して流れるインピーダンス・タッチ電流
に相当する０乗算及びフィルタ通過後のインピーダンス
・タッチ電流は次式で表わされる。

■ 偽）　　ｔｚ萬□Ｋｚ インピーダンス電流走査モードの他の方法としては、パ
ネル走査出力端の一方（即ち、ＳＩＧ＋出力端）をタッ
チ感応表面の１辺だけと接続したり、隣接する２辺と接
続したり、４辺全部と接続したりする。

上記２つの方程式を連立して解けば、Ｘタッチ位置は次
式で与えられる。

ｚＫｘ Ｋ　ｚ　／　Ｋ　ｘを求める為に、タッチ感応表面（１
８）の既知のＸ位置にタッチする。例えば、４隅、即ち
Ｘ座標の右端及び左端にタッチする。複数の既知のＸ座
標を上記（Ｃ１式に代入して、その結果を平均すればＫ
　ｚ　／　Ｋ　ｘの値が求められる。−旦Ｋｚ／Ｋｘの
値が求まれば、未知のＸタッチ位置は第１及びインピー
ダンスタッチ電流信号から上記方程式を使って計算でき
る。

２次元のタッチ情報が望ましい場合には、第１走査方法
を第３モードにする。第３モードでは、ＳＩＧ＋出力端
（４８）はタッチ感応表面（１８）の上辺（２６）と接
続し、５ＩＧ−出力端（５０）は底辺（２８）と接続す
る。これにより交流電圧勾配がタッチ感応表面（１８）
の第２（即ちＹ）方向に形成される０乗算及びフィルタ
通過後の第２　（Ｙ）タッチ電流信号ｉｙは次式で表わ
せる。

この方程式でＹはＹタッチ位置、ＫｙはＫｘと同様に決
まる定数である。第１図ではＫｘ、Ｋｙ及びＫｚは夫々
略１に等しい、従って、これら定数を求める必要がない
、方程式（ｂ）及び（ｄｌを連立して解けば、Ｙタッチ
位置は次式で与えられる。

ｌｚ　Ｋ）’ この方程式で、Ｋ　ｚ　／　Ｋ　ｙはＫ　ｚ　／　Ｋ　
ｘと同様に決まる定数である。

以上述べた３つのモードでタッチ感応表面（１８）を走
査して得たタッチ電流信号から、タッチ位置ＰのＸ及び
Ｙ座標が求められる。所定の回数走査サイクルを繰返し
て、その結果を総合、（即ち平均）してタッチ位置を正
確に求めることができる。

しかし、精度は及ばないが、多くの応用例では、複数の
結果を平均しなくても十分な精度でタッチ位置を求める
ことができる０種々のモード間の切換えはＭＰＵ（１０
８）からの信号ＭＯ及びＭｌのｆｉｌ［ＩＩにより、マ
ルチプレクサ（５２）が実行する。

タッチパネル（１６）上のタッチ位置より、コンピュー
タ（１１４）は表示端末（１２）に表示されたほどの情
報項目を使用者が選択したかを確認する。

それから表示端末は周知の方法で使用者の選択に応答す
る。

タッチ位置の決定に加えて、生じたタッチ電流から付加
的情報が得られる。例えば、Ｘ及びＹ座標を連続して計
算し、その上インピーダンス・タッチ電流ｌｚも監視し
た場合がある。Ｘ及びＹが不変で１２だけが変化すれば
、これは使用者がタッチ感応表面の特定の位置をタッチ
し続け、単にタッチの仕方が変ったという事を示す。例
えば、これは使用者がタッチ位置をより強く押えている
場合かも知れない、この場合にはタッチ感応表面のタッ
チされている面積が変化する。この結果性じるインピー
ダンス・タッチ電流の変化は付加的機能を制御する為コ
ンピュータ（１１４）が使用できる０例えば、タッチ画
面が同じ位置で単により強く押されただけなら、インピ
ーダンス・タッチ電流の変化は検出され、それはタッチ
位置で決まるデータ上で動作する特性のサブルーチンを
呼び出すのに用いられる。

所望のＸ及びＹタッチ電流及びインピーダンス・タッチ
電流を与える他の走査方法を以下に説明する。この第２
の走査方法では前述した３つのモードの代りに、４つの
モードでタッチ感応表面を走査する。第２図に於て、こ
の走査方法によればタッチ位置の点ＰはＸｌ、Ｘｌ　、
Ｙｔ　、Ｙｔの４つで記述される。即ち、タッチ感応表
面のＸ方向の両端間の距離は既知で、それがｘｌ及びＸ
ｌの和に等しい、また、Ｘｌは第２図のパネルの左辺か
ら点Ｐまでの水平距離で定義され、他方Ｘ２はパネルの
右辺から点Ｐまでの水平距離で定義される。また、この
パネルのＹ方向の両端の距離は既知で、それはＹｌ及び
Ｙｔの和に等しい。Ｙｌ及びＹｔは夫々タッチ感応表面
の底辺及び上辺から点Ｐまでの距離として定義される。

この第２走査方法の第１モードでは、マルチプレクサ（
５２）によりＳｔＣ＋出力端（４８）はタッチ感応表面
（１８）の右辺と接続し、中央タップ（５４）はタッチ
感応表面（１８）の左辺と接続している。これによって
、タッチ感応表面のＸ方向に右端から左端へと交流電圧
勾配が形成される。タッチ感応表面（１８）がタッチさ
れない時零化回路によってタッチ電流は０に調整され、
またタッチ電流の乗算及びフィルタ通過も行われたもの
と仮定する。これらの条件で、中央タップの第１タッヂ
電流ｉｘ、は次式で与えられる。

また、第２モードの時、ＳＩＧ＋出力端（４８）及び中
央タップ（５４）は夫々タッチ感応表面の左辺及び右辺
に接続される。これによってタッチ感Ｉｔ６表面のＸ方
向に今度は左端から右端へ交流電圧勾配が形成される。

この場合の第２タツチ電流ｉｘ２は次式で与えられる。

方程式ｆｆ）及び（幻を加算すれば、インピーダンス・
タッチ電流ｉｚｘは次式で与えられる。

結局、方程式（ｆ）及び（ｈ）より、タッチ位置の点Ｐ
のＸ軸位置Ｘ１は次式で与えられる。

以上の方程式でＫｘは定数で、タッチ感応表面〈１８）
の既知の位置にタッチして前述したのと同様の方法で求
めることができる。

また、前述の通り、ＸｌとＸｌの和は既知である。従っ
て上記２測定の結果からタッチ位置（点Ｐ）のＸ軸位置
情報は計算でき、また、インピーダンス・タッチ電流ｉ
Ｔｈに関する変化の情報も得られる。

Ｙ軸についての位置情報は以下の方法で求められる。こ
の第２走査方法の第３モードに於て、ｓｉｃ＋出力端（
４８）及び中央タップ（５４）は夫々タッチ感応表面（
１８）の上辺及び底辺と接続する。その結果、第３タツ
チ電流ｔ　ｙｉは次式で与えられる。

第４モードでは、ＳＩＧ＋出方端（４８）及び中央タッ
プ（５４）は夫々タッチ感応表面（１８）の底辺及び上
辺と接続する。この結果、第４タツチ電流Ｌ　ｙ２は次
式で与えられる。

方程式（」）及び（ト））を加算すれば、インピーダン
ス・タッチ電流ｉｚｙは次式で与えられる。

ν 更に、方程式ＴＪ）及び（１）より、Ｙｌは次式で与え
られる。

（ｉｙｔ＋１ｙｚ） 上述のように、Ｙｌ及びＹｌの和は既知であり、また定
数に７は定数Ｋｘと同様にして求めることができる。よ
って、Ｘｌ及びＹｌはタッチ電流から求めることができ
、またインピーダンス・タッチ電流の変化も自在に監視
できる。

当業者には明らかなように、タッチ感応表面に交流電圧
勾配を形成する他の走査方法及びモードを採用すること
により、所望の位置情報を求め得るようなタッチ電流信
号を発生させることが可能である。

タッチ・パネルの構造 再び第２図を参照して、タッチ・パネル（１６）の全面
領域を覆うタッチ感応表面（１８）はタッチ位置決定回
路と接続され、使用者のタッチを検出するのに用いられ
る。前述のように、タッチ・パネル（１６）は導電性フ
ィルムでタッチ感応表面を被覆した基板を具えている。

このようなフィルムの好適な一例は、面固有抵抗が２０
０Ω／面、５２０ｎｍの波長の光透過率が８５％のイン
ジウム・スズ酸化物である。このようなフィルムで被覆
した基板は、カリフォルニア州すンタ・ローザのオプテ
ィカル・コーティング・ラボラトリ社から市販されてい
る。このフィルムの面固有抵抗はそれ程厳密でなくとも
よく、５０〜２０００Ω／面かそれ以上でも好適である
０面固有抵抗２００Ω／面より相当低い場合には特別に
低抵抗スイッチを必要とし、比較的大電力を消費するこ
とになるかも知れない。

この基板は特定の形状に限定されるものではない、従っ
て、画面（１４）に適合するように、円形、凹面、球面
、曲面、平面等どんな面でもよい。また、この基板は光
学的に透明であれば種々の好適材料ものでもよい。背景
からの反射光による眩しさを低減する為、基板は市販の
防眩ガラスのものでもよい、このガラスも平面或いは表
示画面の曲面に合うような曲面であってもよい、このよ
うな基板の販売元の１つはウェスト・バージニア州チャ
ールスバーグのイーグル・コンベフクス・グラス社であ
る。

前述のように、どのようなコンタクト配置構造を採用す
るかは上述の例に応じて種々変更し得る。

勿論、具体的なマルチプレクサ（ｆｆｉｌちスイッチ回
路）　　（５２）は選択したコンタクト配置構造に応じ
て変わる。一般に、比較的−様な交流電圧勾配を所望の
方向にタッチ感応表面上に容易に形成し得るものならど
んなコンタクト配置構造を採用してもよい。

タッチパネル駆動回路 交流電圧信号を発生し、タッチ感応表面（１８）に印加
する回路の詳細は第３図に示している。

もっと具体的に述べると、図の構成に於て、信号源（３
０）はエグザ・カンパニーのＸＲ８０３８Ａ　型築積回
路信号源で代表される周知の正弦波信号源を含み、第３
図のように周知の方法で接続されている。信号源（３０
）は正弦波出方をビン２、即ち出力＃（３６）に出方す
る。決定的条件ではないが、この信号発生器の典型的出
方信号の周波数は１５〜３００ＫＨ２（好適値２００Ｋ
Ｈｚ）である。理由は後述するが、この周波数はタッチ
処理回路によって自動的に調整される。この信号源（３
０）は矩形基準信号もピン９　（出力端（７０）　）に
出力する。この基準信号ニヨリ同期信号（Ｏ３Ｃ，５Ｙ
ＮＣＨ，）が線路（１４０）に出力され、またマルチプ
ライヤ基準回路（７２）を経て、この基準電圧信号がア
ナログ・マルチプライヤ（６９）に送られる。

図のパネル駆動増幅回路（３８）は演算増幅器（２１０
）及びディスクリート型ブシェ・プル・フォロア回路（
２１２）を含んでいる。パネル駆動増幅器（３８）の出
力は線路（４０）により１μＦのセラミック製ＤＣ遮断
コンデンサ（２１３）を介して変成器（４４）の１次巻
線（４２）と接続している。コンデンサ（２１３）は直
流電流によって変成器（４４）が飽和するのを防止する
。典型的に、信号源（３０）及び駆動増幅回路（３８）
により変成器（４４）は２次巻線の出力端（４８）及び
（５０）間に最高最低（ピーク・トウ・ピーク）電圧値
で約１２Ｖの電圧を出力する。この変成器は１次対２次
の電圧比がｌ対ｌのものを用いているので、同じ電圧が
１次巻線（４２）の入力端間に供給されている。

好適実施例では変成器（４４）は環状（トロイダル）コ
アを有する。この変成器（４４）によって、タッチ感応
表面（１８）を駆動する電流と信号源（３０）の出力す
る電流とが隔離される。その結果、中央タップ（５４）
に生じる？１流はタッチ電流のみとなる。このような変
成器（４４）の駆動構成により、パネル走査電流を除い
てタッチ電流のみを得る為の複雑な回路は不必要となる
。

信号発生器（３０）及び駆動増幅回路（３８）に好適な
抵抗器及びコンデンサは先の説明にはなかったが、この
実施例の最後の表１に記載している。

第２図のマルチプレクサ（５２）はパネル走査信号をタ
ッチ感応表面に供給するスイッチ回路を含んでいる。こ
れらのパネル走査信号により、タッチ感応表面（１８）
上に所望の方向で交流電圧勾配を形成する０図示したタ
ッチ・コンタクトの配置に関して、マルチプレクサ（５
２）は図のように相互接続した６つの２極双投ＣＭＯＳ
アナログ・スイッチ（２６０）乃至（２７０）及び状態
デコーダ回路（２７２）を含んでいる。具体例として、
スイッチ（２６０）乃至（２７０）はジー・イー・イン
ターシル社製ｌＨ３Ｏ４５型スイツチを用いてもよく、
また状態デコーダ回路（２７２）は周知の７４ＬＳＯ２
型ＮＯＲゲートの回路でもよい。ＳＩＧ＋出力端（４８
）及び５ｌＧ−出力端（５０）のパネル走査信号はマル
チプレクサ（５２）の走査入力端に送られる。一般に、
スイッチ（２６０）乃至（２７０）はＭＰＵ（１０８）
から制御線路（１２４）　、　　（１２６）を介して状
態デコーダ回路（２７２）に送られる制御信号ＭＯ及び
Ｍｌに応じて種々の状態に切換えられる。マルチプレク
サ（５２）の人力／出力線路（２７４）は第２図に示し
たようにタッチ感応表面（１８）のコンタク）Ａ乃至Ｔ
に夫々接続している。

論理状態“０”　（ＭＯ）及び論理状態“１”（Ｍｌ）
の信号がＭＰＵ（１０Ｂ）から制御線路（１２４）及び
（１２６）に夫々出力されると、スイッチ回路は第１（
Ｘ）タッチ電流検出状態（Ｘ状態）に入る。この第１状
態のとき、コンタクトの組（２２）のＰ乃至］゛は電気
的接続し、またコンタクトの組（２４）のＦ乃至Ｊも電
気的接続する。それに、コンタクｌ−Ａ乃至Ｅ及びに乃
至Ｏは開路（オーブン）になっている、また、この＄１
状態のきき、ＳＩＧ十出力出力端８）の出力はコンタク
トの組（２４）に印加し、５ＩＧ−出力端（５０）の出
力はコンタクトの組（２２）に印加する。これらの条件
下で、タッチ感応表面（１８）の第１　（×）方向に交
流電圧勾配が形成される。

更に、制御線路（１２４）に出力したＭＯ制御信号が論
理状態“１”で、制御線路（１２６）のＭ１制御信号が
論理状態゛０”のとき、マルチプレクサ（５２）は第２
（Ｙ）タッチ電流検出状態（Ｙ状態）となる。この第２
状態ではコンタクトの組（２６）のＡ乃至Ｅは電気的接
続し、ＳＩＧ＋出力端（４８）からの信号が入力する。

また、コンタクトの組（２８）のに乃至０も電気的接続
し、５ＩＧ−出力端（５０）からの信号が入力する。コ
ンタクトＰ乃至′ｒ及びＦ乃至Ｊは開路となっている。

この条件下で、タッチ感応表面（１８）の上辺及び底辺
のコンタクト間に第２　（Ｙ）方向で交流電圧勾配が形
成される。

マルチプレクサ（５２）はＭＯ及びＭ１制御信号が共に
″Ｏ”のとき、第３　（即ちインピーダンス）タッチ電
流検出状態（Ｚ状態）になる、この第３状態ではコンタ
クトの組（２２）及び（２６）は夫々電気的接続し、Ｓ
ＩＧ＋出力端（４８）と接続する。

また、他のコンタクトの組（２４）及び（２日）は開路
となっている。交流電圧がタッチ感応表面（１８）の２
つの隣接する辺に同時に印加する。その結果、中央タッ
プ（５４）に流れるタッチ電流は、タッチ感応表面が使
用者にタッチされた時発生するインピーダンス電流に直
接対応している。前述した型の付加的なｃｎｏｓアナロ
グ・スイッチを追加使用すれば、タッチ・パネルの総て
の辺に同時に同じ信号を加えることもできる。また、多
くの場合、インピーダンス電流は、タッチ感応表面の単
一の辺のみを駆動するだけでも検出することができる。

勿論、この辺によって形成したタッチ表面上の−様な交
流電界によって他の辺のコンタクトは刺激されている。

最後に、マルチプレクサ（５２）はＭＯ及びＭ１制御信
号が両方共“１”のとき、第４（オフ）状態となる。ス
イッチ（２６０）乃至（２７０）がオフ状態になると、
タッチ感応表面（１８）へのパネル走査信号の印加が遮
断される。過大出力電流が検出されると、このオフ状態
に切換わるようにし得るので、これによりタッチ感応表
面及び回路は過大電流から保護される。また、回路を保
護する為に通常、スイッチ（２６０）乃至（２７０）は
、Ｘ。

Ｙ、及び２状態間の切換時及び回路のリセット時にはオ
フ状態に切換わる。

次の状態表は上述の４つの状態を示している。

この表で、英文字Ｒ，Ｌ、Ｔ及びＢは状態デコーダ（２
７２）の出力信号の論理状態を示し、夫々タッチ感応表
面（１８）の４辺右辺、左辺、上辺及び底辺と対応して
いる。

状態表 動作中、ＭｐＬ＋（１０８）はタッチ感応表面（１８）
の走査を周期的に繰返している。各サイクルについてマ
ルチプレクサ（５２）は次の順序で切換ねる。

即ち、第３　（ｚ）−オフー第１　（Ｘ）−オフー第２
　（Ｙ）→オフ→第３　（ｚ）→オフ・・・の如くであ
る。過大電流に関するテストは通常２状態中に実行され
、この状態切換順序に於ける各走査サイクルの開始及び
終了時点毎にチェックされる。

また、インピーダンス（Ｚ）電流はＸ及びＹ軸上の位置
を決めるのに用いられるので、Ｘ及びＹ電流の検出の場
合より高い周波数でＺ電流を検出し直すことが望ましい
、勿論、他の走査方法を用いてもよい。この結果求めた
タッチ電流から、前述の方程式（ａ）乃至ｔｅｌを用い
てタッチ位置が決定される。通常、マルチプレクサ（５
２）の３状態間の走査切換サイクルは比較的高速で、３
０〜１０００Ｈｚである。一般に、マルチプレクサ（５
２）の切換周波数が遅くなればなる程、処理回路がタッ
チ位置を決定するに要する時間は長くなる。

同様にして、適当なマルチプレクサにより、前述の方程
式ｉｆ）乃至（→に関して説明したように、４つのタッ
チ電流１ｘｚ、ｔｘ□＋ｌ）’１及びｋＹ２を発生させ
てもよい。

タッチ検出回路を駆動するのに変成器を用いたことによ
り回路構成が簡単になった上に他の利点もあるが、タッ
チ感応表面（１８）に所望の交流電圧勾配を形成するの
に別の回路を用いてもよい。

例えば、正弦波駆動信号出力端（４０）を利得一定の反
転増幅器を介して５ＩＧ−出力端（５０）に接続しても
よい。同時に駆動信号出力端（４０）を直接ＳＩＧ＋出
力端（４８）に接続してもよい。それから、ＳＩＧ＋及
び５ＩＧ−出力端（４８）　、　　（５０）の差動電流
は差動電流検出器に入力し、処理されてタッチ位置が決
められる。更に、タッチ・パネルがタッチされない時及
び零化回路（１５０）により零化調整されている時には
、後述するようにこの差動電流はＯになる。

付加的保護装置として、第２図のタッチ・パネル駆動信
号印加回路には、タッチ検出回路から高電圧を放電する
付加的手段を具えている。このような電圧は、例えば使
用者の静電気に起因して発生する。この手段は４組のク
ランプ・ダイオードから成り、１組は第２図で（２８０
）の番号を付して示している。これらの各組はタッチ感
応表面の各辺と夫々接続している８例えば、組（２０８
）はパネル上辺の中央コンタクトＣと接続している。

同様に他の組もパネルの他の辺の中央のコンタクトと夫
々接続している０組（２８０）の第１ダイオード（２８
２）はカソードをタッチ感応表面に、アノードを一１２
ＶのＤＣ電源に夫々接続し、第２ダイオード（２８４）
はアノードをタッチ感応表面に、カソードを＋１２Ｖの
ＤＣ電源に夫々接続している。

パネル上辺の電圧が＋１２Ｖ越えると、ダイオード（２
８４）が順バイアスで導通し、この電圧を放電する。同
様に、この電圧が一１２Ｖより低くなると、ダイオード
（２８２）が導通してこの電圧を放電させる。従って、
タッチ感応表面の電圧は＋１２Ｖの範囲内の電圧に有効
に制限される。第１ツエナー・ダイオード（２８５）は
アノードを一１２Ｖ電源に接続し、カソードを接地して
いる。第２ツエナー・ダイオード（２８６）はカソード
を＋１２Ｖ　ｌｉ源に接続し、アノードを接地している
。これらのツェナー・ダイオードのブレーク・ダウン電
圧は供給電圧より高く、例えば＋１８Ｖである。従って
、ダイオードの組（２８０）及び他のダイオードの組を
介して放電された電圧が電源の吸収し得る電圧を越えて
も、その電圧はツェナー・ダイオードを介して接地端に
流れる。このような高電圧の保護以外にはこれらクラン
プ・ダイオード及びツェナー・ダイオードは′４常のタ
ッチ位置検出中に電流を余計に流すことはない、よって
、この保護回路の漏れ電流によってタッチ位置決定精度
が影響されるということもない。

引き続き第２図を参照すると、第３　（Ｚ）タッチ電流
検出中にオフセント・コンデンサ（１６Ｂ）を５ＩＧ−
出力＃（５０）に接続する回路がある。

具体的に言えば、ＭＯ及びＭ１出力がダイオード（２８
８）　、　　（２９０）及び抵抗器（２９２）より成る
ワイヤードＯＲゲートを介してスイッチ（１７０）に接
続している。スイッチ（１７０）は制御入力の状態が“
Ｏ”のとき閉じる周知の反転スイッチである。このスイ
ッチ（１７０）が閉じるのは、ＭＯ及びＭ１制御入力が
共に“Ｏ゛、且つパネルが第３　（Ｚ）状態、即ちイン
ピーダンス電流検出状態のときである。このオフセント
・コンデンサ（１６８）の機能については、自動零化回
路（１５０）に関連して後述する。

パネル出力信号処理回路 再び第３図に戻り、電流検出器（６２）は電流・電圧変
換器としての演算増幅器を含み、この増幅器の反転入力
端は変成器（４４）の中央タップ（５４）と接続してい
る。また非反転入力端は接地している。この電流検出増
幅器（６２）の両入力端間に並列且つ逆方向に１対のダ
イオードを接続している。

これらのダイオードにより、この増幅器（６２）は過大
電流及び電圧から保護される。２２０Ωの帰還抵抗器（
３０２）が増幅器（６２）の出力端（６４）及び反転入
力端間に接続している。以上の結線の結果、増幅器（６
２）の出力端（６４）の電圧は、変成器の中央タップ（
５４）に流れる電流、即ち第１（Ｘ）、第２　（Ｙ）　
、及び第３（Ｚ）の各タッチ電流に夫々対応している。

これらのタッチ電流信号はフィルタ回路（６６）を通っ
てアナログ・マルチプライヤ（６９）の入力端（６８）
に送られる。フィルタ（６６）は受動型高域通過フィル
タである。

このフィルタ（６６）には、１０００ｐＦのＤＣ遮断コ
ンデンサ（３０４）及びアナログ・マルチブライ＋入力
端（６８）及び接地間に接続した４、７にΩの抵抗器（
３０２）が含まれている。また、−１２Ｖ電源も４．７
にΩの抵抗器（３０６）を介して入力端（６８）に接続
している。

アナログ・マルチプライヤ（６９）は信号源（３０）の
出力端（７０）から基準信号を受ける。出力端（７０）
の信号は変成器（４４）を駆動するのに用いる正弦波出
力端（３６）の信号と９０゛位相のずれた矩形波である
。出力端（７０）は４．７にΩの抵抗器（３１０）を介
して接続点（３１１）と接続し、ここからＩＯＫΩの抵
抗器（３１２）を介して＋１２Ｖ電源に接続している。

接続点（３１１）はまた３、９にΩの抵抗器（３１４）
を介して接地端にも接続している。

この回路によって、矩形波出力の電圧がＴＴＬロジック
回路に適合する電圧まで分圧される。ダイオード（３１
６）により矩形波出力信号の負の半周期がクリップされ
て切り取られる。この結果、ＯＳＣ，５ＹＮＣＨ，出力
端（１４０）の同期信号として正の半周期が残される。

接続点（３１１）は１０００ｐＦのＤＣ遮断コンデンサ
（３１Ｂ　）及び１対のＩＯＫΩの抵抗器（３２０）　
、　　（３２２）を介してアナログ・マルチプライヤ（
６９）の入力端（７６）に接続している。１５０ｐＦの
フィルタ用コンデンサ（３２４）が抵抗器（３２０）　
、　　（３２２）間の接続点と接地間に接続している。

また、アナログ・マルチプライヤ（６９）の入力端（７
６）はＩＫΩの抵抗器（３２Ｂ　）を介して接地してい
る。これらコンデンサ及び抵抗器のフィルタを通過して
、クリップされた矩形波出力信号は基準周波数信号とし
てアナログ・マルチプライヤに人力する。アナログ・マ
ルチプライヤ（６９）にはモトローラ社のＭＣ１４９６
型アナログ・マルチプライヤを用いてもよい。この回路
に第３Ｂ図に示すように接続されている周知のバイアス
抵抗器は表１．の中に示している。

後述するように、零化回路によって使用者がタッチして
いないとき、変成器の２次巻線の中央タップ（５４）の
電圧は正確に０■になる。これは、たとえ検出回路がな
くても実行される。使用者がパネルにタッチすると電流
がある程度接地端に流れる。電荷保存則により、この電
流は変成器の中央タップのワイヤ（５４）にも流れる。

この結果流れる中央タップの電流はパネル駆動周波数Ｗ
ｏの信号及び実質的ノイズ成分より成る。Ｘ、Ｙ及びＺ
のタッチ・データは各電流信号の振幅の変化によって表
わされる。この振幅のデータのみに注目すればよいので
、同期検出器は振幅変調したタッチ電流信号を復調する
のに使用し得る。アナログ・マルチプライヤ（６９）が
この同期検出の為に用いられ、ノイズの除去効果が高ま
り、それによってより正確なタッチ位置の決定が行える
。復調する為に中央タップの電流信号は、信号源（３０
）の出力端（７０）から送られた搬送信号と乗算される
。

数学的に示すと、第１（Ｘ）タッチ電流検出状態で、タ
ッチによって接地端に対して一定のインピーダンス２１
が生じているものと仮定すると、次のような結果が得ら
れる。

パネル電圧 Ｘ　Ｖｏ　ｃｏｓ　ＷＱ　ｔ アナログ・マルチプライヤの出力 これらの式は信号の処理中に打消される定数も含んでい
る。同様の式がＹ及び２のタッチ電流検出状態の場合に
も得られる。マルチプライヤの基準信号に対するタッチ
電流の位相のずれφが９０゛でなければ、ｃｏｓφは０
にはならず、マルチプライヤの出力は有効なデータを与
える。タッチ電流は通當容量性であるが、信号源（３０
）の矩形波出力信号は正弦波出力信号から９０゛位相が
ずれているので、結局位相差φは０°に近く、正確な情
軸が得られる。マルチプライヤの出力の増幅器及びフィ
ルタ回路（８０）はＶｏ　ｃｏｓ　２ｗｏ　ｔの項及び
ノイズの殆どを効果的に除去する低域通過フィルタを含
んでいる。この結果得られる信号は前述した方程式ａ、
ｂ及びｄで夫々示したｉｘ、ｉｙ及びｉｚに対応してい
る。タッチ位置はこれらの信号を処理して決定される。

より具体的に言えば、アナログ・マルチブライヤ（６９
）の出力ビン（９）は４７にΩの抵抗器（３４６）を介
して演算増幅器（３４Ｂ　’）の反転入力端に接続して
いる。アナログ・マルチプライヤ（６９）の出力ビン（
６）は別の４７にΩの抵抗器（３５０）を介して演算増
幅器（３４８）の非反転入力端に接続している。この増
幅器の非反転入力端は４７にΩの抵抗器（３５２）を介
して接地端にも接続している。また、４７にΩの帰還抵
抗器（３５４）が増幅器（３４Ｂ）の出力端及び反転入
力端間に接続している。更に、０．０２２μＦのコンデ
ンサ（３５６’）　、　　（３５８’）が夫々出力ビン
（９）及び（６）と接地端との間に接続している。

２１は広範囲に変化するので、出力端（８２）の信号レ
ベルも相当大幅に変化する。出力端（８２）の’Ｘ＋Ｉ
Ｆ及びｌｚの信号を単にデジタル・データに変換して前
述の方程式ａ、ｂ及びｄに従って分離するだけでは、得
られる精度は所謂丸めの誤差の為微小信号に対して低く
なってしまう、そうならないように、これらの信号は積
分され、夫々ｔｘｉ）＜、ｔｙ　ｉ、及びｔｚ　ｉｚの
の値を得る。

この積分回数ＬＸ＋　　Ｃ７１ｔＺはＭＰＵ（１０８）
により積分値の大きさを制限範囲内で最大にし、誤差を
最小にするように制御される。ｊＸ＋　　ｔ）’及びｔ
２はＭＰＵ（１０８）には既知なので、夫々異なる積分
回数がタッチ位置検出中にＭＰＵ（１０８）によって設
定される。この積分操作により更にノイズを除去し得る
。

再び第３Ｂ図に戻り、増幅器（３４８）の出力端（８２
）は２．２にΩの抵抗器（３６０）を介して積分器スイ
ッチ（８４）に接続している。論理状態“Ｏｍの保持信
号（ＩＮＴ）がＭＰＵ（１０Ｂ）によりデコーダ（１３
０）から線路（８８）に入力していれば、スイッチ（８
４）は閉じている。このとき、増幅器（３４８）の出力
端（８２）は積分コンデンサ（９０）と接続している。

出力端（８２）の信号は保持信号（ＩＮＴ）のパルス幅
で決まる積分期間に積分ささる。積分コンデンサ（９０
）は０．０２μＦのコンデンサで、積分増幅器（９２）
の反転入力端及び出力端（９８）間に接続している。増
幅器（９２）の非反転入力端は２．２にΩの抵抗器（３
６２）を介して接地している。積分器放電スイッチ（９
４）と３９０Ωの放電電流制限抵抗器（３６４）の直列
回路が積分コンデンサ（９０）と並列接続している。　
ＭＰ　Ｕ　（１０Ｂ　）の制御によりデコーダ（１３０
）からの線路（９６）の論理状態“０”の信号（１）　
Ｉ　Ｓ）に応じてスイッチ（９４）が閉じてコンデンサ
（９０）を放電させる。この放電は積分の直前に行われ
る。積分回路（８６）の出力端（９８）の信号は正或い
は負のアナログ電圧信号である。この出力信号は変成器
（４４）の中央タップ（５４）に発生したタッチ電流の
積分アナログ信号に相当する。

この積分回路出力端（９８）は演算増幅器回路（３６６
）を介してＡＤＣ（１００）のデータ入力端ビン（６）
に接続している０回路（３６６”）により積分回路出力
端（９８）の信号はＡＤＣ（１００）の入力範囲に合う
ようにレベル・シフト及び減衰される。

回路（３６６）も別のフィルタ段を含んでいる。１対の
ツェナー・ダイオード（３８８）は抵抗器（３８０）及
び（３８６）間の接続点と接地間に接続している。

これらのダイオードによりこの接続点の電圧は約±６．
８■にクランプされ、演算増幅回路（３６６）に印加す
る電圧範囲が制限される。

ＡＤＣ（１００）はナショナル・セミコンダクタ社のＡ
ＤＣ１００Ｉ型回路を用いてもよい。この回路の８本の
出力データ線路は線路（１０２）及び（１０４）により
、ＭＰＵ（１０Ｂ）のデータ入出力ピン（３２）乃至（
３９）に接続している。ＡＤＣ（１００）のＣ８入カピ
ン（１）は線路（１４２）を介してデコーダ（１３０）
と接続しており、ＡＤＣ（１００）はＲＤピン（２）、
■ビン（３）及びｌＮＴＲピン（５）を有している。

周知のように、これらのピンはＭＰＵ（１０Ｂ）によっ
て制御され、積分サイクルが完了し、その積分したタッ
チ電流信号をデジタル化すると、このデジタル化された
タッチ電流データがＭＰＵ（１０Ｂ）に送られる。　Ａ
ＤＣ（１００）及び回路（３６６）に接続又は含まれて
いる抵抗器及びコンデンサの値は表１に載っている。

積分回路（８６）からの負の出力値をデジタル化する際
に、２つの相補的方法を使用し得る。デジタル化された
値の符号からタッチ位置の点Ｐがどの象限にあるかが決
められる。例えば、タッチ感応表面（１８）の中央に原
点を設定したＸ−Ｙ座標糸に於て、負のＸタッチ電流値
はタッチ位置が原点より左側にあることを示している。

逆に、正のＸタッチ電流値はタッチ位置が原点右側であ
ることを示す。同様に、負のＹタッチ電流値はタッチ位
置が原点より下側であることを示し、正のＹタッチ電流
値はタッチ位置が原点より上側であることを示す。

ＭＰＵ（１０８）によりマルチプレクサ（５２）（第２
図）の状態を切換えて、上記積分サイクルが繰り返され
、連続的にデジタル化した第１　（Ｘ）、第２（Ｙ）及
びインピーダンス（Ｚ）タッチ電流（１１１１が得られ
る。これらの値が処理されて、パネルのタッチ位置が求
められる。

図のＭＰＬＪ（１０８）はインテル社製プログラマブル
８７５１型ＥＰＲＯＭマイクロコントローラである。

また、デコーダ（１３０）は７４ＬＳ１３Ｂ型デコ一ダ
／デマルチプレクサ回路を含んでいる。更に、通信用イ
ンターフェース（１２０）はナショナル・セミコンダク
タ社％　０５１４８９型クワンド・ライン・レシーバ（
＋１ｕａｄ　Ｌｆｎｅ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）及びＤＳ１
４８８型クワッド・ライン・ドライバ（Ｑｕａｄ　Ｌｔ
ｎｅ　Ｄｒｉｖｅｒ）で構成してもよい。図の構成に於
て、ＭＰＵ（１０Ｂ）のビン（１０）は直列入力ボート
を含み、ビン（９）は論理状態“１”でタッチ検出回路
をリセットするリセット入力端を含み、ビン（１３）は
外部割込入力端を含んでいる。　ＭＰＵ　（１０８）の
出力ビン（６）は送信要求信号を送るのに用いられ、ビ
ン（７）はデータ送信用送信可能信号線であり、ビン（
１１）は直列データ出力端を含んでいる。これらのビン
を周知の方法で制御して、ＭＰＵ（１０８）はインター
フェース（１２０）を介して通信ネットワークとデータ
の送受信を行う、また、データを直列送受信することも
可能である。並列出力ラッチ（１１２’）は８本の並列
データ出力ビン及び対応する入力ビンを有する７４ＬＳ
３７７型８Ｄ・フリップ・フロップでもよい。ＭＰＵ（
１０Ｂ）はビン（１１）でこのランチ（１１２）を制御
する。また、ランチ（１１２）のイネーブル入力ビン（
１）はＭＰＵ（１０８）の人出カビン（８）と接続して
いる。ＭＰＵ（１０８）からのイネーブル信号に応じて
、ラッチ（１１２）から並列データが送信される。

制御スイッチ（１９Ｂ）はＭＰＵ（１０８）の入力ビン
（２１）乃至（２７）に接続した７つの出力端を有する
手動スイッチを含んでもよい、これらの出力端はスイッ
チの設定に応じて論理状態″１”又は０″になる。ｉｆ
！ｌ常、この制御スイッチのビン（１３）及び（１４）
の論理状態によりタッチを検出するモードが決まる。例
えば、ビン（１３）及び（１４）が夫々“０”及び“１
″ならば、タッチ接触（ｏｎ　ａｗａｋｅ　）モードが
指示される。このモードでは、タッチの最初の検出に応
じてタッチ位置データがラッチ（１１２）或いはインタ
ーフェース（１２０）を介して送られる。また、これら
の論理状態が夫々“１”及び“０”のときはタッチ解除
（ｏｎ　ｂｒｅａｋ）モードが指示される。このモード
では、例えば使用者がタッチ感応表面から指を離すとい
うようなタッチ位置の解除に応じてタッチ位置データが
送られる。更に、ビン（１３）及び（１４）の出力が共
に“０゛のときは連続モードが指示される。このモード
では、タッチ位置データが連続的に送られ、タッチ感応
表面上での使用者の指の動きが監視される。また、ビン
（１１）及び（１２）の論理状態によって、並列出力ラ
ッチ（１１２）か直列出力のどちらを用いるかが決まる
ほか、通信出力の送信速度（ボー）も（例えば１２００
；　９，６００　ｉ１９．２００ボーのように）決まる
。ビン（９）及び（１０）の論理状態により、これらの
データのパリティ（奇偶性）が決められる。Ｉ＆後に、
ビン（８）の状態により、データが８ビツトの２進形式
か又は別の形式で伝送されるかが決まる。スイッチ（１
９８）は実際にはどのような形式のものでもよく、信号
処理の際に指定されたパラメータを制御するときの必要
に応じてより大きくしても又は小さくしてもよい。

最後に、ＭＰＵ（１０Ｂ）のビン（１８）及び（１９）
は夫々、３３ｐＦのコンデンサを介して、接地している
０両方のビンの間にＭＰＵ（１０８）の基準周波数の発
振器となる水晶発振器が接続されている。

また、タッチパネル回路（５６）には多くの電源用デカ
ップリング（減結合）コンデンサ（例えばコンデンサ（
３７４）　）が含まれている。

信号の積分やタッチ位置の決定をしたり、自動零化制御
及び自動周波数制御等を行うＭＰＵ（１０８）の動作に
ついては、第９図乃至第１６図の流れ図を参照して後述
する。

自動零化回路 本発明の別の側面として、パネル出力信号処理回路は、
第１（Ｘ）、第２（Ｙ）及びインピーダンス（Ｚ）タッ
チ電流をＯにする自動零化回路（１５０）を含んでいる
。零化の意味はタッチ感応表面（１８）がタッチされな
い時、中央タップ（５４）のタッチ電流が効果的に相殺
されて０になるということである。この零化を行うこと
により、比較的微小なタッチ電流を発生するような、例
えば手袋をした指によるタッチの場合でも、そのタッチ
電流をより正確且つ容易に検出し得る。即ち、タッチ電
流がタッチと関係なく中央タップ（５４）に発生ずる潜
在的周囲電流信号に隠されていることかない。従って、
本発明のタッチパネル装置はエレクトロルミネセンス表
示器も含んだ比較的ノイズの多い種々の環境でも広く応
用することができる。

一般に、オフセント電流即ち、零化電流は、非タッチ状
態の条件で変成器の中央タップ（５４）に実質的に加え
られて、Ｘ、Ｙ、及び２のタッチ電流を相殺してＯにす
る。この零化電流の値はＭＰＵ（１０８）に制御され、
処理が続（につれて自動的に調整される。零化回路の具
体例では、実質的な容量性負荷が零化回路によって、第
１及び第２パネル走査出力端（４Ｂ＞　、　　（５０）
の内の一方に接続される。この容量性負荷の静電容量は
ＭＰＵ（１０８）からの零化制御信号に応じて変化し、
それによって変成器の中央タップ（５４）の電流信号を
零化する零化電流を変えている。

自動零化回路の一実施例を第３Ａ図に示している。この
場合、零化回路（１５０）はラッチ（３９０）のような
零化制御デバイスを含んでいる。ラッチ（３９０”）は
並列出力ラッチ（１１２）と類似していて、ＭＰＵ（１
０８）のデータ・ピン（３２）乃至（３９）からバス（
１５４）を介して零化信号を受ける。クロック信号もＭ
ＰＵ（１０８）からラッチ（３９０）のピン（１１）に
送られる。ＭＰＵ＜１０８）の制御によりデコーダ（１
３０）から線路（１５６）を介してラッチ（３９０）の
ピンＣ１）に入力するイネーブル入力信号に応じて、デ
ジタル零化制御信号がラッチ（３９０）の入力端から出
力端に送られる。

流れ図に関連して後述するように、これは通常ＭＰＵ（
１０Ｂ）がタッチ感応表面（１８）がタッチされていな
いことを検出した時、及びＸ、Ｙ及びＺタッチ電流のど
れかが過大であることを検出時に起こることである。ラ
ッチ（３９０）の出力端は１対のスイッチ回路（３９２
）　、　　（３９４）の制御ピン（１１、（８１、（９
１及び（１６）に図のように接続している。実施例のス
イッチ回路はＧＥインターシル社１１０Ｇ２１１型ＣＭ
ＯＳ　４チヤンネル・アナログ・スイッチを含んでいる
。これらのスイッチ回路の出力ピン（３１，（６１，（
１１）及び（１４）は相互接続しており、線路（１５２
）によってパネル走査信号出力端の一方（例えばＳＩＧ
＋出力端（４８））に接続している。これらのスイッチ
回路の入力ピンは夫々コンデンサ・バンク（３９６）　
、　　（３９８）のコンデンサに接続している。ＳＩＧ
＋パネル走査出力端に接続される静電容量の値はラッチ
（３９０）の出力端の論理状態に応じて決まる。もって
具体的に言えば、スイッチ回路（３９２）のピン（２１
，（７１，（１０）及び（１５）は夫々１　ｐＦ、　２
　ｐＦ、　４　ｐＦ及び８ｐＦのコンデンサ群（４００
）乃至（４０６）を介して接地している。同様に、スイ
ッチ（３９４）のピン＋２１　、　＋７１　。

（１０）及び（１５）は夫々１６ρＦ、３２ｐＦ、６４
ｐ）’及び１２８ｐＦのコンデンサ群（４０８）乃至（
４１４）を介して接地している。コンデンサのこのよう
な配置により、零化回路（１５０）によってＳＩＧ＋出
力端（４８）に加えられる容量性負荷の値を１９Ｆの分
解能で０〜２５５ｐＦまで可変できる。所望により、ス
イッチ回路（３９２）　、　　（３９４）及びラッチ（
３９０）をもって制御能力のある部品に変更して、もっ
と大きなコンデンサ・バンク（３９６）　、　　（３９
８）　ｆ用いて可変容量範囲を拡大してもよい。

特定のタッチ電流を最も有効に零化するようにＳＩＧ＋
出力端（４８）に与える容量性負荷を決めるのに種々の
方法を利用し得る。この零化の為の容量性負荷はＸ、Ｙ
及びＺタッチ電流の各測定状態に応じて決められるもの
と仮定する。この容量性負荷は通常非タッチ条件下でタ
ッチ感応表面に発生するタッチ電流が所定の零闇値を越
えない限り一定のままである。タッチ電流がこの零閾値
を越えると、そのタッチ電流の測定値が闇値以下になる
ように容量性負荷が調整される。

通切な容量性負荷を自動的に選択する１方法として、非
タッチ条件下でインピーダンス（Ｚ）タッチ電流が′＄
闇値を越えた場合を考える。この場合、静電容量が最大
の零化コンデンサ（４１４）がＳＩＧ＋出力端に接続し
、可変容量範囲の中央の静電容量を結合しているものと
する。その後、非タッチ条件下で２タツチ電流が負にな
って、所望の闇値を越えたとすると、これはコンデンサ
（４１４）の値では零化するのに不十分であることを意
味する。２番目に大きなコンデンサ（４１２）がＳＩＧ
十出力端に追加され、非タッチ条件下のＺタッチ電流を
再検査する。逆に、ＳＩＧ＋出力端にコンデンサ（４１
４）が接続していた時、非タッチ条件ＴでＺタッチ電流
が正になって零閥値を越えたとすると、これはコンデン
サ（４１４）の値が大き過ぎることになる。コンデンサ
（４１４）は回路から離され、コンデンサ（４１２）に
置換される。その後、零化検査が継続する。その後この
手順が繰返され、所望の零化を達成するように適切な容
量性負荷が接続される。勿論、容量性負荷を結合するの
に他の方法を用いてもよい。

オフセント・コンデンサ（１５８）　　（第１図及び第
３Ｂ図）は通常１２０ｐＦのコンデンサから成り、５Ｉ
Ｇ−出力端（５０）と接地間を接続している。

このコンデンサにより中央タップ（５４）のタッチ電流
に初期零化オフセットを与える。この初期オフセットの
方向は、典型的にコンデンサ・バンク（３９６）　、　
　（３９Ｂ）の中央付近の静電容量によってＸ及びＹタ
ッチ電流をＯにするようになっている。Ｚタッチ電流の
検出中に、特にタッチ感応表面の全通が同時にＳＩＧ＋
出力により駆動されている場合には漏れ電流が比較的大
きくなる。従って、この時付加的なオフセット静電容量
を加えて、零化回路（１５０）の総静電容量の中央付近
のどこかで、非タッチ条件下のインピーダンス（Ｚ）タ
ッチ電流にオフセットを与えるようにしてもよい。

故に、付加的オフセット・コンデンサ（１６８）がＺタ
ッチ電流検出中に５ＩＧ−出力端（５０）に追加される
。第２図に関して前述した通り、スイッチ（１７０）は
Ｚタッチ電流の測定をしている時のみコンデンサ（１６
８）を接続する。それ以外の時、このコンデンサ（１６
Ｂ）は回路から切り離されている。付加的オフセット・
コンデンサ（１６Ｂ）の代表的な値は約６５０ｐＦであ
る。もし自動零化回路（１５０）の静電容量の可変範囲
を拡大すれば、コンデンサ（１６Ｂ）を継続して回路に
接続しておいてもよい。

非タッチ条件下でインピーダンス（Ｚ）タッチ電流を測
定していると仮定する。この場合、総浮遊容量及びタッ
チパネルに接続しているオフセット静電容量の和が零化
回路（１５０）による零化静電容量Ｃ２と等しければ、
変成器の中央タップ（５４）から仮想接地へと電流は流
れない。これが零化条件であり、この時中央タップの電
流は夕・ノチ・インピーダンスのみの関数となる。この
為タッチ位置が変ってもあまり電圧変化を生じない。

Ｘ及びＹタッチ電流の検出中に零化回路（１５０）によ
ってタッチ感応表面（１８）に接続される零化静電容ｉ
ｃｘ及びｃｙは、同様に非タッチ条件下で中央タップ（
５４）に零化電流を与えるように調整される。３つの全
状態について零化されると、タッチ感応表面（１８）が
タッチされた時のみ中央タップ（５４）に電流が流れる
。

タッチ感応表面がタッチされない時、タッチ信号を０に
する為ＭＰＵ（１０８）はオフセット零化信号を発生す
るソフトウェアを含んでいる。これらオフセット信号は
非タッチ条件下のタッチ電流を事実上Ｏにするように微
調整する。この詳細については第９図乃至第１６図の流
れ図の説明の中で後述する。

零化回路（１５０）を種々の形式で実現してもよい０例
えば、第６図に示すように、ラッチ（３９０”）を、ス
イッチ回路（３９２）　、　　（３９４）の各制御入力
端に接続する出力端を有するループ・カウンタ或いはシ
フト・レジスタ（４２２）と入れ換えてもよい、カウン
タの場合には、ＭＰＵ（１０８）から線路（１５４）を
介して人力する計数パルスに応じて、カウンタ（４２２
）は計数値を増加して、それによってＳＩＧ＋出力端（
４８）に接続する容量性負荷を種々切換える。この静電
容量は、各タッチ電流検出状態に対して所望の零化静電
容量が決まるまで、１ステツプずつ連続的に変る。シフ
ト・レジスタに置換した場合には、シフト・レジスタ＜
４２２）はＭＰＵ（１０Ｂ）に接続したデータ入力端及
びＭＰＵ（１０８）のストローブ出力端に接続したスト
ローブ入力端を有する。ストローブ信号に応じて零化コ
ンデンサの特定の組合せを決める零化信号データはＭＰ
ｔＪ（１０Ｂ）からシフト・レジスタ（４２２）に送ら
れる。第３図に関連して前述した反復技法を用いてシフ
ト・レジスタ（４２２）に人力する適当な零化データを
決めてもよい。

他の例として、ＭＰＵ（１０Ｂ）の制御により乗算用Ｄ
ＡＣ回路を用いてタッチ感応表面に接続する容量性負荷
を変化させてもよい、第４図に於て、周知の′Ａ！、算
用ＤＡＣ回路（４２４）はパネル駆動増幅器（３日）の
出力端（４０）に接続した入力端ををする。この回路（
４２４）の出力端は演算増幅器（４２６）の非反転入力
端に接続している。この演算増幅器の出力端及び反転入
力端間に帰還抵抗器（４２８）が接続している。使用す
る演算増幅器（４２６）の型に応じて、零化コンデンサ
（４３０）は、Ｔａ）・・・演算増幅器の反転入力端及
び５ＩＧ−パネル走査出力端（５０）間を接続（第４図
に実線で示す）、或いは（ｂｌ・・・演算増幅器の出力
端及び５ＩＧ−出力端間を接続（第４図に破線で示す）
のどちらかの接続になる。第５図は乗算用ＤＡＣ回路（
４２４）を使用する点で第４図と類偵している。

しかし、第５図の回路（４２４）の出力端は直接５５０
ｐＦの零化コンデンサ（４３０）に接続している。

３２にΩの抵抗器（４３１）は回路（４２４）の全スケ
ール範囲を減少し、他方２２ｐＦのコンデンサ＜４３３
）は回路（４２４）のスプリアス発振を防止する。従っ
て、零化コンデンサ（４３０）は零化回路の容量性負荷
の一形式である。　ＭＰ　Ｕ　（１０Ｂ　）は線路（１
５４）を介して零化制御信号を乗算用ＤＡＣ回路（４２
４）へ送る。この信号に応じて、コンデンサ（４３０）
の容量性負荷効果が変化する。上述したように容量性負
荷が変化して、パネルがラッチされない時Ｘ、Ｙ及びＺ
タッチ電流が０に調整される。

第７図の実施例に於て、信号源（３０）に合まれる周知
の矩形波発振器の第１出力端（３６）はパネル駆動増幅
器（３８）に接続している。この例では、乗算用ＤＡＣ
回路（４２４）に矩形波発振器（３０）の第２出力端（
７０）から第１出力端（３６）の信号と９０゛位相のず
れた信号が入力する。この乗算用１）ＡＣ回路の出力端
は抵抗器（４３２）を介して５ＩＧ−パネル走査出力端
（５０）に接続している。

矩形波発振器の出力端（３６）及び（７０）の出力信号
の位相が９０”ずれているので、抵抗器（４３２）は実
質的に５ＩＧ−出力端に対して容量性負荷の如くふるま
う、この実効的容量性負荷の値はＭＰＵ（１０Ｂ）から
線路（１５４）を介して送られる零化信号に応じて変化
する。この値は各タッチ電流に対して零化条件を満たす
ように調整される。

第８図にはオフセント電流を電流検出器（６２）の前の
位置で直接中央タップ（５４）に加える零化回路の例を
開示している。この例では中央タップ（５４）は演算増
幅器（４３４）の反転入力端に接続している。この増幅
器（４３４）の出力端及び反転入力端間に帰還抵抗器（
４３６）が接続している。

増幅器（４３４）の出力端は抵抗器（４３８）を介して
別の演算増幅器（４４０）の反転入力端に接続している
。演算増幅器（４４０）も出力端及び反転入力端間に帰
還抵抗器（４４２）を有し、この出力端は電流検出器（
６２）の入力端（６０）に接続している。これら増幅器
（４３４）及び（４４０）の各非反転入力端は接地して
いる。更に乗算用ＤＡＣ回路（４２４）の出力端はコン
デンサ（４４４）を介して増幅器（４４０）　の反転入
力端に接続している。乗葬用Ｄ　Ａ　Ｃ回５．　（４２
４）の第１入力端はパネル駆動増幅器（３８）の出力１
ｆ８（４０）と接続している。

回路（４２４’）の第２（制御）入力端にはＭＰＵ（１
０８）から零化信号が入力している。このように接続す
ると、来算用ＤＡＣ回路（４２４）により中央タップ（
５４）に生じたタッチ電流に零化電流が加えられる。こ
の零化電流の値はＭＰＵ（１０８）の制御により調整さ
れ、パネルがタッチされない時タッチ電流をＯにする。

以上の例により、タッチ・パネル装置に生じるタッチ電
流信号の自動的零化が行われる。また、タッチ・パネル
装置の動作中にタッチ電流を０にするようにこの零化を
行える。

自動周波数制御 第１図及び第３図に於て、タッチ・パネル装置は、この
システムが使用されている環境内の信号とパネル走査信
号が干渉しないようにパネル走査（，４号の周波数を環
境信号の周波数スペクトルがら自動的にずらす手段を含
んでいる。この手段はタッチ電流検出の際に干渉する周
波数スペクトルの影響を効果的に除去する。このような
干渉スペクトル信号源の主な一例はＣＲＴ表示装置の水
平フライバック信号である。このフライバンク信号の周
波数は装置によって変化し、且つ特定の装置が動作して
も変化する。この干渉周波数スペクトルからパネル走査
周波数を自動的にずらすようにしたので、予期される種
々の干渉周波数スペクトルに対し、種々のタッチパネル
装置を特別に設計する必要がない、即ち、本発明のタッ
チパネル・システムはこのような周波数変化に対し自動
的に補償されるので干渉周波数スペクトルを避ける為に
逐−作る必要がない。

第１図に於て、信号源（３０）に含まれる可変周波数信
号発生器は制御入力端（１７６）に入力する周波数制御
信号に制御された周波数の出力を発生する。具体的には
、信号源（３０）は自動周波数制御回１／＆（１７８）
の信号に応じて可変周波数信号を出力する電圧制御発振
器（ＶＣＯ）を含んでもよい。

ＭＰＬＪ（１０８）はタッチ電流データにより駆動信号
周波数を変化させるかどうか決める。１つの方法として
、この決定はタッチ電流出力の零化調整の必要頻度を監
視して行われる。もし零化調整頻度が予め定めた頻度を
越えると、駆動周波数が干渉信号の周波数に近過ぎるレ
ベルにあるものと見なされる。この場合、ＭＰＵ（１０
８）が自動周波数制御回路（１７Ｂ）を制御して信号発
生器（３０）の出力するパネル走査信号の周波数を調整
する。

通常、最初に調整した周波数は比較的高い。最初の動作
周波数を選択後、動作周波数の更新は通常少しずつ増加
して行われる。また、流れ図に関して後述するように、
この周波数を調整すべき方向を決める手段が用意されて
いる。

第３図に於て、ＭＰＵ（１０８）の出力ピン（３２）乃
至（３９）からデジタル周波数制御信号がバス（１０４
）及び（１８２）を介してＤＡＣ（１８４）のデータ入
力ビン（４）乃至（１１）に送られる。ＤＡＣ（１８４
）は自動周波数制御回路の一部を構成し、第３Ｂ図のよ
うに接続したアナログ・デバイス社製ＡＤ７５２４型Ｄ
ＡＣを含んでもよい、この回路に用いたフィルタ用コン
デンサ及びバイアス抵抗器ｉ表１に記載されている。Ｄ
ＡＣ（１８４）のＷＲ人力ピン（１３）はＭＰＵ（１０
８）のＷＲ出力ピン（１６）に接続している。また、Ｄ
ＡＣ（１８４）の−σ下ピン（１２）はデコーダ（１３
０）に線路（１８６）を介して接続している。　ＭＰ　
Ｕ　（１０８）の制御によりσ〕及び７百入カピン（１
２）及び（１３）が共に論理＠Ｏ″になると、ＤＡＣ（
１８４）はピン（４）乃至（１１）のデータ・バス入力
信号に応答する。

ＣＳ入力信号が論理“１”になると、データ・バス入力
信号は遮断される。逆に、ＷＲ人力が”１″になると、
ＤＡＣ（１８４）はＷＲ又はＣＳ入力信号が“１”にな
った時データ入力端に最後に存在するデータを保持する
。　ＤＡＣ（１８４）の出力ピン（１）は演算増幅器（
４６０）の反転入力端に接続しティルウ増幅器（，４６
０）　（７）出力端はＤＡＣ（１８４）の４Ｆ６還ビン
（１６）に接続している。１μＦのコンデンサ（４６２
）はＤＡＣ（１８４）　（７）ピア　（１）及び（１６
）間を接続し、増幅器（４６０）の非反転入力端は接地
している。また、増幅器（４６０）の出力端は６８にΩ
の抵抗器（４６４）を介して別の演算増幅器（４６６）
の反転入力端に接続している。信号源（３０）のＦＭバ
イアス端（１７６ａ）は４７にΩの抵抗器（４６８”）
を介して増幅器（４６６）の非反転入力端に接続してい
る。増幅器（４６６）の出力端は信号源（３０）の周波
数掃引入力端（１７６ｂ）に接続するほか、ＩＯＫΩの
帰還抵抗器（４７０）を介して自身の反転入力端にも接
続している。上述の構成により、ＭＰＵ（１０８）の周
波数制御信号に応じて信号源出力端（３６）　、　　（
７０）の信号の周波数は約１３０〜２３０ＫＨｚの範囲
で可変できる。この可変範囲は所望により増減可能であ
る。

タッチパネル装置を過大電流から保護する為、ＭＰＵ（
１０８）は絶えずデジタル化タッチ電流信号を監視して
いる。典型的にはインピーダンス（Ｚ）タッチ電流信号
が特に過大電流になるが監視されるが、他のタッチ電流
を同様に監視してもよい。Ｚタッチ電流信号が予め定め
た値を越えると、ＭＰＵ（１０Ｂ）によりテコーダ（１
３０）からＯ３Ｃ，ＨＮ、　信号が線路（１９０）を介
して信号源（３ｏ）用のディセーブル・スイッチ（１９
２）の制御入力端に送られる。これによってスイッチ（
１９２）が閉じると、信号源（３０）のピン（１０）が
接地され、信号出力が遮断される。同時にパネル走査状
態がオフ状態に適音切換ねる。これでパネルのコンタク
トとタッチ検出回路群との接続が離れ、タッチ処理回路
群も過大電流から保護される。

上述したタッチ電流システムは動作するのに比較的小さ
な電力（即ち、通常３Ｗ以下）しか消費しない、更に、
回路基板の寸法、使用部品点数及び経背も低減している
。また、通常この装置全体が広範囲に応用できる基準装
置であるが、オフセット・コンデンサ（１５８）及び（
１６８）は実際の環境に適合させる為に時には変更でき
る。従って、使用者による調整は最小限度となる。また
、マルチプレクサ（５２）を設計変更せずに１ピンから
６ピンまでをタッチ感応表面の各辺に接続するのに使用
できる。これによって本タッチ・パネル装置の汎用性は
更に拡大される。

９第９図乃至第１６図の流れ図は第１図のタッチ・パネ
ル・システムを動作させる一手順を示している。これら
流れ図には自動零化、自動周波数制御の手順及びデジタ
ル・タッチ電流信号をタッチ位置データに処理する手順
も含まれている。

第９図では全般的手順を示している。開始ブロック（４
８０）（これは装置のリセットを含んでいてもよい）か
ら始まり、初期周波数ブロック（４８２）に致る。ブロ
ック（４８２）は初期タッチ・パネル動作周波数を選択
するサブルーチン及び初期零化サブルーチンを呼び出す
サブルーチンにも相当する０次のブロック（４８４）で
はＸ及びＹがＯに設定される。またＺはＦＦｈに設定さ
れる。このＦＦｈは１６進数０ＦＦ（１０進数では２５
５）を示している。これらの値は非タッチ状態に対応し
ている。この後、この装置はＸ、Ｙ及びＺを出力し、こ
の初期設定が完了したことを示す、その後、ブロック（
４８６）では以前のＸ、Ｙ及びＺの値（旧（Ｘ、Ｙ、Ｚ
））として（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が設定される。その後、ブロ
ック（４８８）に達すると新しいＸ、Ｙ及びＺの値が決
められる。ブロック（４８８）は第１３図及び第１４図
に示したサブルーチンに相当する。

ブロック（４８８）から処理はループ（４９０）。

（４９５）及び（４９７）へ継続していく。これらのル
ープではタッチ・パネル装置が特定の動作モードにある
時新しいＸ、Ｙ及びＺの値を新しい値として認めるかど
うかを決める。より詳しく言えば、ループ（４９０）は
この装置が連続モードで動作中であるかどうかを検査す
る判断ブロック（４９２）を含んでいる。第３Ａ図に関
して上述したよ・うに、これは制御スイッチ（１９８）
の設定によって決まる。もしＹＥＳならばタッチ・パネ
ル装置は判断ブロック（４９４）でＸ、Ｙ及びＺの値の
変化を探策する。もし値の変化がなければ（即ちＮＯな
らば）、処理はブロック（４９８）へ進む。もし値が変
化していれば（ＹＥＳならば）、ブロック（４９６）で
新しいｘ、Ｙ及びＺの値がタッチパネル検出回路群から
出力される。その後処理手順は継続する。

ループ（４９０）の処理の後、ループ（４９５）では制
御スイッチ（１９８）によってタッチ接触モードが選択
されている場合にこのモードを評価する。

このモードの時には、Ｘ、Ｙ及びＺの値の最初の変化に
応じて新しい値が出力される。タッチパネル装置がタッ
チ接触モードであれば、判断ブロック（４９８）から判
断ブロック（５００）に処理が進む。もし、旧Ｚの値が
ＦＦｈ（非タッチ）であって、新しいＺの値がＦＦｈに
等しくなければ、パネルがタッチされていることになる
。この場合、ブロック（４９６）に進み新しいＸ、Ｙ及
びＺの値が出力される。その後、ブロック（４９６）か
ら、或いは新しいタッチが検出されなかった場合にはブ
ロック（５００）　から処理は継続する。

ループ（４９７）の判断ブロック（５０２）では、タッ
チ・パネル装置がタッチ解除モードにあるかどうかが判
断される。これは制御スイッチ（１９８）の設定で決ま
り、もしこのモードにあればタッチパネル装置は使用者
がタッチ感応表面からタッチを離す最初の瞬間を監視す
る。ブロック（５０４）では旧Ｚの値がタッチ状態に対
応していて且つ新しいＺの値が非タッチ状態に対応して
いるかどうかを判断する。もしＹＥＳならば、タッチ感
応表面からタッチが解除されたことになるので、記憶さ
れていた旧Ｘ、Ｙ及びＺの値が出力される。これらの値
は使用者の指又はスタイラスがタッチ感応表面から離さ
れた位置に対応している。ブロック（５０６）又はブロ
ック（５０４）から処理がｍ統する。

ブロック（５０８）では信号源（３０）がＯＳＣ，ＥＮ
。

信号によって停止されたかどうかを判断する。もし停止
状態になれば、ブロック（５１０）で任意の遅延時間（
例えば１秒より僅かに長い時間）を加えて、過大電流源
を取り除く時間を与える。この遅延時間後に処理が継続
する。第９図には示していないが、絶えず遅延時間を監
視することができる。また、累積遅延時間が予め定めた
時間を越えた場合、全処理を停止するようにしてもよい
、この場合、ＭＰＵ（１０Ｂ）は過大タッチ電流の為に
、所定の最大遅延時間を越えて、信号源（３０）を停止
し続ける。これはシステムを検査する必要があることを
意味する。

第１０図を参照すると、第９図から呼出された初期周波
数サブルーチンはブロック（５１２）から開始する。ブ
ロック（５１４）では周波数ＦＲＢ（１，は７Ｆｈに初
期設定される。これは信号１（３０）の周波数制御の為
にＤＡＣ（１８４）に送られた最初の周波数である。こ
の初期値はＤＡＣ（１８４）の出力範囲の略中央値から
始まる。後続のブロック（５１６）　、　　（５１８）
及び＜５２０）ではある初期条件が設定される。変数Ｆ
ｃｏｎｓｔは最初０に設定される。この変数はタッチが
検出されずに走査周波数の設定が一定のまま走査した走
査サイクルの数を表わしている。Ｆｃｏｎｓｔの前の値
ＯＬ　Ｄ　Ｆ　ｃｏｎｓｔは最初周波数が安定であると
仮定しているので、ＦＦｈに設定される。変数Ｆ　ｏｆ
ｆｓｅｔ４）最初０に設定される。また、Ｆ　ｍｏｄフ
ラグは１に設定される。

このＦ　ｍｏｄフラグは周波数の変化方向を制御する。

Ｆ　ｍｏｄ　＝　１のとき周波数の調整は増加方向であ
る。

Ｆｍｏ、ｄ＝−１のときは周波数調整が減少方向である
ことを意味する。ブロック（５２０）から初期零化ブロ
ック（５２２）に進む。このブロックはＸ。

Ｙ及びＺタッチ電流を最初Ｏに設定する初期零化サブル
ーチンである。このサブルーチンについては第１１図に
関連して後述する。

その後、判断ブロック（５２４）ではＸ、Ｙ及び２タフ
チ電流が十分に零化されているかどうかを判断する。こ
れは、各電流の値を零化閾値と比較して行われる。答が
ＮＯであれば、初期周波数が干渉周波数スペクトルに近
過ぎることを意味する。

例えば、初期周波数が、この装置を使用しているＣ　Ｒ
’ｌ’表示器の水平フライバック周波数のＩＩＪ調波の
どれかに近いものかも知れない。この場合には、ブロッ
ク（５２６）で周波数は大きなステップ（即ち、１０単
位）だけ増加される。これはＭＰＵ（１０８）と自動周
波数制御回路（１７８）とによって行われる。判断プロ
ッタ（５２Ｂ　）では全周波数が試験済かどうかが評価
される。答がＹＥＳなら、処理はブロック（５３０）で
停止する。まだ全周波数が試験済でなければ、処理はブ
ロック（５２８）から信号の再零化の為ブロック（５２
２）へと戻る。

ブロック＜５２４）でｘ、Ｙ及びＺタッチ電流が闇値範
囲内と判断されたと仮定する。この場合にはサブループ
（５３２）に処理が進む、このサブループでは、タッチ
電流（例えば２タフチ電流）が予め定めたサイクル数の
期間十分に一定であったかどうか評価する。十分一定で
あれば、最初の動作周波数は以下述べるように更新され
るまで、そのまま保持される。２タツチ電流がこのサイ
クル期間中に一定でなければ、周波数を少しだけ増加し
てから初期周波数選択手順が継続する。結局、周波数を
選択した結果Ｚタッチ電流は所定の測定サンプル数の期
間で略一定となる。そして、この初期周波数サブルーチ
ンが終了する。

詳しく言えば、ブロック（５２４’）からＹＥＳ分岐に
よりブロック（５３４）に進み、ここで測定サンプル数
Ｃ０ＵＮＴが設定される。測定サンプル数をいくつに選
んでもよいが、１０が好適例である。ブロック（５３６
）では旧インピーダンス・タッチ電ｆｆｉ　０ＬＤＺト
してＺの値が記憶され、次のブロック（５３８）では新
しいインピーダンスタッチ電流Ｚが測定される。タッチ
電流の測定については第１２図に関連して後述する。ブ
ロック（５４０）では旧２、！：Ｚとの差の絶対値を闇
値（即ち１）と比較する。もし、闇値より大きければ、
ブロック（５４２）に進み、駆動周波数ＦＲＥＱ、は小
さなステップ（即ち１ｉＩｔ位）だけ増加する。その後
処理はブロック（５２４）へ継続する。しかし、もしイ
ンピーダンス・タッチ電流がこの閾値の許容範囲内で一
定であれば、ブロック（５４０）からブロック（５４３
）に進み、Ｃ０１ｌＮＴＯ値が１減少される。次のブロ
ック（５４４）では測定サンプル全てが検査されたかど
うかを判断する。まだなら処理はブロック（５３６）に
戻される。全て検査が終れば一定かどうか評価中のＺタ
ッチ電流或いは他のタッチ電流は所定の測定サンプル数
の期間、十分に一定であったことになる。その後、この
結果によって初期動作周波数が確定する。ブロック（５
４６）から処理は第９図のブロック（４８２）に戻る。

第１Ｏ図のプロ７り＜５２２）で呼出された初期零化サ
ブルーチンは、第１１図のブロック（５５０）から開始
する。このサブルーチン零化手順によって、各タッチ電
流信号を零化する為に必要な零化静電容量を選択する。

第４図乃至第８図に示した種々の零化回路の例に対して
も同様の手順が好適である。ブロック（５５２）では、
積分器の利得ＧＡＩＮは０に初期設定される。これは最
長有効時間（例えば約３０ｍ５）の積分に対応している
。また、零化制御信号ＮＬＩＬＬは０に初期設定される
。この零化制御信号はＭＰＵ（１０８）からラッチ（３
９０）（第３Ａ図）に送られる信号である。また、最終
零化フラグＬＡＳＴ　ＮＵＬＬを論理状態偽”　（ＦＡ
ＬＳＥ）に初期設定する。このフラグは、後の零化を更
新する際に用いられる。

ブロック（５５４）では、変数ＢＩＴが８０ｈ　（１８
進数）に設定される。このＢＩＴはラッチ（３９０）の
出力に対応し、１６′ａ数形式で表わされる。ＢＩＴが
８０ｈに設定されると、可変範囲の中間値のコンデンサ
（即ち、１２８ｐドのコンデンサ（４１４）　）が選択
され、ＳＩＧ＋走査出力端（４８）に接続される。ブロ
ック（５５６）では、零化制御信号Ｎ［ＩＬＬと１：３
１　Ｔの和を新しいＮＵＬＬに設定する。このループを
最初通過するとき、零化制御信号ＮＵＬＬは８０ｈに等
しい、もし、Ｘタッチ電流を零化している時なら、ブロ
ック（５５８）でＸタッチ電流が第１２図のサブルーチ
ンに従って測定される。同様に、Ｙ及びＺタッチ電流も
各零化中には測定される。

ブロック（５６０）では、測定したＸタッチ電流の値（
或いはＹ又は２タツチ電流の値）がＯより大きいかどう
かを判断する。答がＹＥＳならば、ＳＩＧ＋出力端に接
続した静電容量が大き過ぎることになる。この場合、ブ
ロック（５６２）でＮＵＬＬからＢＩＴを引いた値を新
しいＮＵＬＬとする。これで自動零化回路（１５０）か
らコンデンサが切離される。初期状態ではコンデンサ（
４１４）カＳ　Ｉ　Ｇ＋出力端に結合していたとする。

ブロック（５６０）でもし測定したタッチ電流がＯより
大きくなければ、これはＳＩＧ＋出力端に十分な静電容
量が接続していないことを意味する。この場合、ブロッ
ク（５６４）でＢＩＴの値が半分になる。次のブロック
（５６６）では、この半分になったＢＩＴの値が０かど
うかを判断する。答がＹＥＳならばコンデンサ選択過程
が完了したことになる。第１回目では答はＮＯで処理は
ブロック（５５Ｂ）に戻るεとになる。ブロック（５６
０）で、もし自動零化回路の静電容量が不十分と判断さ
れたら（ＪＩＱＩち、ＮＯのとき）、ブロック（５６２
）は迂回され、その後ブロック（５５６）に戻った時、
コンデンサ（４１４）及び（４１２）が共にこの回路に
接続する。

その後、処理が継続する０反対に、ブロック（５６０）
で自動零化回路の静電容量が大き過ぎると判断されると
、ブロック（５５６）に戻った時コンデンサ（４１４）
がはずされ、コンデンサ（４１２）が加えられる。ＳＩ
Ｇ十出力端に接続した総静電容量により、零化タッチ電
流の値が僅かに負で０に非常に近づいた時、このコンデ
ンサ選択手順は停止する。この種々のコンデンサを組合
せた結果、ＢＩＴ−〇になると、ブロック（５６８）に
進んで非タッチ条件下のＸ、Ｙ及びＺタッチ電流が測定
される。

また、ブロック（５７０）にて、Ｘ、Ｙ及びＺの零化オ
フセットがこれらの測定値に等しく設定される。これら
の測定値は初期零化処理が完了後の非タッチ条件下に於
ける残留Ｘ、Ｙ及びＺタッチ電流に対応している。これ
ら零化オフセントは零化処理を更新するかどうかの後の
判断に用いられる。

即ち、ＳＩＧ＋出力端（４８）に零化回路（１５０）が
接続するコンデンサを変更するかどうかを判断する場合
である。ブロック（５７０）からブロック（５８２）へ
進み、処理は第１０図のブロック（５２４）へ戻る。

第１２図のタッチ電流の測定サブルーチンはブロック（
５９０）から開始する。ブロック（５９２）では、マル
チプレクサ（５２）を制御して、タッチ電流検出の為所
望の状態に装置を設定する。例えば、Ｘ電流検出中には
ＳＩＧ＋出力端をパネルの右側辺に接続し、５ＩＧ−出
力端を左側辺に接続する。

ブロック（５９４）では、適当な零化状態を設定する。

換言すれば、特定のタッチ電流（即ちＸタッチ電流）を
検出する為以前決めたラッチ（３９０）の設定を用いて
、以前決めたコンデンサをＳＩＧ＋出力端に接続するの
である。ブロック（５９６）では、スイッチ（９４）　
　（第１．３図）を閉じて、積分準備の為積分用コンデ
ンサ（９０）を放電させる。ブロック（５９８）では、
アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）オフセットが決められる
。具体的には、積分用コンデンサを放電した時、ＡＤＣ
＜１００）から７Ｅｈ　（中央値）以外の出力を発生さ
せてもよい。Ａ／Ｄオフセットは記憶され、データのず
れを補償する為に用いられる。

ブロック（６００）では、積分期間を、最長積分期間Ｍ
ＡＸ、ＴＩＭＥ割る設定利得値ｇａｉｎ　（便宜的にＧ
ＡＩＮと書くこともある）を指数とする２の累乗（即ち
、ｎＡｘ、ｒｘｏ／２　”　ｔｎ　＞に等しくする。最
初、この利得ｇａｉｎは０である。しかし、後述するよ
うに、この利得は第１３図の位置読込サブルーチンで調
整される。一般に、丸め誤差を低減する為に、タッチ電
流をデジタル化した時、ＡＤＣ（１００）の出力範囲を
逸脱しない範囲で最も長い期間積分を行うことが望まし
い、ブロック（６０２）では、ｘ、ｙ。

Ｚのどれであっても積分回路の出力をデジタル化した値
を測定したタッチ電流の値（ＶＡＬＬＩＥ　）とする。

ブロック（６０４）では、この値ＶＡＬＵＥからブロッ
ク（５９Ｂ　）で決めたＡ／Ｄオフセット（Ａ／Ｄ　０
ＦＦＳＥＴ　）を引いて新たな値ＶＡＬＩＪＥとする。

その後、ブロック（６０６）ではマルチプレクサ（５２
）を切換えてスイッチをオフ状態にする。この手順は測
定された各タッチ電流について繰返される。

以上のタッチ電流測定の完了後、ブロック（６０８）か
らこの測定サブルーチンを呼出した元の処理ブロックへ
処理は戻される。

新しいＸ、Ｙ及びＺの値を返すサブルーチンを第１３図
及び第１４図に示す。このサブルーチンは第１３図のブ
ロック（６１０）から開始する。総ての場合に不可欠と
いう訳ではないが、通学タッチ電流信号は平均化され、
この平均化によりタッチ位置が決められる。ブロック（
６１２）では平均化処理する測定サンプルの数を設定す
る。この数（Ｎ）は積分回路の設定利得ＧＡＩＮの関数
Ｅｘ　　（即ち、Ｎ＝　ｆ　１　　（ＧＡＩＮ）　）に
等しく設定される。より詳しく言えば、ｆｘ　　（ＧＡ
ＩＮ）の値は、設定利得がＯか１の時２に等しく、設定
利得が２又は３の時４に等しく、設定利得が４又は５の
時８に等しく、設定利得が６又は７の時１６に等しい。

この測定サンプル数の選択は、平均化によってノイズを
有効に除去し、４ｈ方妥当な応答時間を維持するように
決められる。他の利得関数も所望により用いてもよい。

ブロック（６１４）では、測定したＸ、Ｙ及びＺタッチ
電流をデジタル化したデータを累計するアキュムレータ
をＯに設定する。その後、ブロック（６１６）に進み、
２タツチ電流が測定される。この時Ｘ或いはＹタッチ電
流を測定することもできるが、通常はＺタッチ電流を測
定し、これが過大タッチ電流の存在及び設定利得の調整
の必要性も判断する為に評価される。この測定したＺタ
ッチ電流は、ブロック（６１８）で予め定めた最大値Ｍ
ＡＸ、Ｚより大きいかどうか判断される。もしＹＥＳな
ら、ブロック（６２０）でこの設定利得が、最短積分時
間に対応する値Ｏであるかどうかチェックされる。もし
設定利得がＯであれば、最短積分時間を用いても尚Ｚタ
ッチ電流が所定の最大値を越えていることから、過大Ｚ
タッチ電流が流れていることを意味する。この場合、ブ
ロック（６２１）で信号源（３０）の動作を停止し、マ
ルチプレクサ（５２）のスイッチも遮断される。更に、
Ｘ及びＹの値は夫々以前の値０ＬＤＸ及び０ＬＤＹに等
しく設定され、ＺはＯに設定され、停止条件を示す。

また、最終零化フラグＬＡＳＴ　ＮＵＬＬは後の零化の
更新に用いるので論理状態“偽（ＦＡＬＳＥ　）”に設
定される。その後、処理はブロック（６２４）から元に
戻される。第９図のブロック（５０８）に達すると、停
止状態が指示され、ブロック（５１０）で遅延時間が発
生する。

第１３図のブロック　（６２０）で設定利得ＧＡＩＮが
０でないと判断されると、この利得はブロック（６２２
）で０に設定される。その後処理はブロック（６１２）
から継続する。再びブロック（６１Ｂ　）に達し、ＹＥ
Ｓ分岐に進めば設定利得は０なので停止状態になる。し
かし、２タツチ電流が所定の最大値ＭＡＸ、Ｚ以下なら
ば、ブロック（６２６）に処理が進む。このブロック（
６２６）ではＺタッチ電流が最小所望値旧Ｎ、Ｚより小
さいかどうか判断される。

もし、小さければ、サブルーチン（６２８）で利得調整
が行われる。即ち、ブロック（６２６）からブロック（
６３０）に進み、利得ＧＡＩＮが最大設定利得ＭＡＸ、
ＧＡＩＮに等しいかどうか判断される。もし等しければ
、ブロック（６３２）でＸ、Ｙ及びＺは非タッチ状態を
示すように（即ちｘ、ｙ−ｏ、ｚ−ＦＦｈ）夫々設定さ
れる。換言すれば、微小インピーダンス電流信号は最長
積分期間を設定したことにより検出され、タッチされた
ことを指示できる。ブロック（６３２）から処理は周波
数及び零化のオフセット更新サブルーチン（６３４）に
進む。

このサブルーチン実行後、ブロック（６３６）から処理
が戻される。この処理手順では、オフセット更新サブル
ーチン（６３４）には非タッチ条件の時以外進まない。

従って、タッチが検出されている時には周波数及び零化
の調整（即ち更新）は行われない。

ブロック（６３０）に於て、設定利得ＧＡＩＮが最大設
定値ではないと判断されるとブロック（６３８）に進む
、ここでは設定利得（即ち積分期間）が１増加する。ま
た、ここではＺを再測定せずに単純に２倍（２Ｚ）に設
定する。その後、ブロック（６４０）では、Ｚが最小所
望値旧Ｎ、Ｚより小さいかどうかが確認される。もし、
Ｚが小さければ（ＹＥＳならば）、処理は上記ブロック
（６３０）に戻る。もしＺが小さくなければ（Ｎｏなら
ば）、処理はブロック（６１２）に戻り、本タッチ・パ
ネル装置は前と異なる設定利得にて動作する。

ブロック（６２６）に於て、２タツチ電流がＭＩＮ、Ｚ
の値より小さくないと判断されると（Ｎｏならば）、こ
れはＺの値が所望のＭＩＮ、ＺからＭＡＸ、Ｚの範囲内
にあり、タッチが検出されたことを意味する。ブロック
（６２９）では測定したＺタッチ電流を累計し、且つＸ
及びＹタッチ電流を測定及び累計する。

ブロック（６３１）では測定サンプル数Ｎが１減少する
。その後、ブロック（６３３）では、ブロック（６１２
）で設定した全ての測定サンプルが得られたかどうかが
判断される。もし、まだ全て得られていなければ（Ｎｏ
ならば）、処理はプロック（６１６）から継続する。も
し全測定サンプルが揃っていれば（ＹＥＳならば）、処
理はブロック（６３５）から第１４図のブロック（６３
７）に進む。

その後、第１４図のブロック（６３９）　、　　（６４
１）及び（６４２）に於て、Ｘ、Ｙ及びＺの各累計値が
調整されて、第１１図のブロック（５７０’）で最初設
定したＸ、Ｙ及び２のオフセット値或いは第１５図のサ
ブルーチンで更新されたＸ、Ｙ及びＺのオフセット値の
影響を除去している。これらのオフセット値（Ｘ　ｏｆ
ｆｓｅｔ、　Ｙ　ｏｆｆｓｅＬ　Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ）は
、積分回路の利得をＯに設定して決められている。しか
し、Ｘ、Ｙ及びＺの測定値は必ずしも同じ設定利得で決
められてはいない。従って、この調整の中で、上記オフ
セット値（Ｘ　ｏｆｆｓｅｔ、　Ｙ　ｏｆｆｓｅｔ。

Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ）は設定利得ｇａｉｎを指数とした２
の累乗（即ち２ｉｉａｉｎ）で割算される。更に、この
オフセット値に累計範囲内の測定サンプルの総数Ｎを剰
算して総オフセット値が決められる。従ってＭＰＵ（１
０８）は残留零化オフセット電流を補償しているのであ
る。ブロック（６４４）及び（６４６）では、Ｘ及びＹ
のタッチ位ｆ（Ｘｐ、Ｙｐ）が計算される。また、イン
ピーダンス値ｚｐは利得ＧＡＩＮ及びＺの累計値ΣＺの
関数ｆ２に設定される。具体的に言えば、ｆ　２　　（
ＧＡＩＮ、ΣＺ）−（（ＭＡＸ、ＧへＩＮ−ＧＡＩＮ）
　Ｘ１６］　＋　（ΣＺ／２’　）である。この関数は
設定利得の基数２を底とする対数の値が利得の設定範囲
に収まるように選ばれたものである。その後、ブロック
（６５０）で、最終零化フラグＬＡＳＴＮｔｌＬＬが１
偽（ＩＪＡＬＳＥ　）　　”に設定され、ブロック（６
５２）で処理が戻る。

第１５図を参照して、零化オフセット及びパネル駆動周
波数の更新サブルーチンについて以下に述べる。このサ
ブルーチンはブロック（６６０）から開始する。ブロッ
ク（６６２）では、零化更新フラグＵＰＤＡＴＥ　ＮＵ
ＬＬを“偽（ＦＡＬＳｆ！　）”　ニ、また旧Ｚの値０
ＬＤＺを２の値と等しく設定する。ブロック（６６４）
では、すぐ前の走査サイクルも非タッチ状態であったか
どうかの判断がされる。もしＹＥＳであれば、Ｚ、Ｘ及
びＹオフセット（Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ＋Ｘ　ｏｆｆｓｅｔ
、　Ｙ　ｏｆｆｓｅｔ）が順次オフセットの更新の必要
性を判断する為に検査される。換言すれば、零化更新を
行う前に少くとも１サイクル期間非タッチ状態が継続し
ていなければならない。

零化更新を行う場合には、処理はブロック（６６４）か
らブロック（６６６）へ進む、このブロック（６６６）
では、Ｚオフセット（Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ）はＺ　ｏｆｆ
ｓｅｔと旧Ｚの値（ＯＬＤＺ）の関数ｆ１に等しく設定
される。

即ち、ｆ　１　　（Ｚｏｆｆｓｅｔ、　　０ＬＤＺ）　
＝　（Ｚｏｆｆｓｅｔ　−Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ／　２５＋
　０ＬＤＺ／　２５）である、ｆｌは他の関数でもよい
が、この特定の関数はオフセット値をフィルタ処理する
為に選ばれたものである。

その後、ブロック（６６８）でこのＺ　ｏｆｆｓｅｔは
評価され、最大Ｚオフセット値ＭＡＸ、　Ｚ　ｏｆｆｓ
ｅｔより大きいかどうかが判断される。もし、大きけれ
ば（ＹＥＳならば）、自動零化回路（１５０）を調整し
てＳＩＧ＋出力端に結合する静電容量を減少する必要が
ある。これはブロック（６７０）にて、１ステップ零化
信号（Ｚｎｕｌｌ）を減少して行われる。

ブロック（６７０）からブロック（６７２）に進み、こ
こではＺ　ｏｆｆｓｅｔをＯに設定し、更新零化フラグ
（ＵＰＤＡＴＥ　ＮＵＬＬ　’）を“真（ＴＲＩＩＥ）
　　”ニ設定する。

このフラグは零化更新が実行されたことを示して′いる
。このサブルーチンの処理は、その後位置（６７４’）
から継続する。

ブロック（６６８）に於て、Ｚ　ｏｆｆｓｅｔがＭＡＸ
、　Ｚ　ｏｆ−ｆｓｅｔ以下と判断された場合には、ブ
ロック（６７Ｂ　）に進んでＺ　ｏｆｆｓｅｔが最小Ｚ
オフセット値ＭＩＮ、　Ｚ　ｏｆ−ｆｓｅはり大きいか
どうかが判断される。もし、大きければ、自動零化回路
が十分な静電容量をＳＩＧ＋出力端に結合していないこ
とになる。その為、ブロック（６７８）では零化信号（
Ｚ　ｎｕｌｌ）が１ステツプ増加し、静電容量を付加す
る。ブロック（６７８）からブロック（６７２）に進み
、ここでは上述のブロック（６７２）の処理が実行され
る。もし、ブロック（６６８）及びブロック（６７６）
で共にＮＯの判断がされて位置（６７４）に達した場合
、これはＺ　ｏｆｆｓｅｔの調整が不要であることを意
味する。

Ｘ　ｏｆｆｓｅｔはＺ　ｏｆｆｓｅｔと同様の手法で評
価される。

従って、Ｚ　ｏｆｆｓｅｔの場合に述べたブロックに対
応するブロックには同じ番号にａを付加して記入してい
る。同様に、Ｙ　ｏｆｆｓｅｔの評価の場合でも、各対
応ブロックには同じ番号にｂを付加して記入し　′てい
る。また、関数［１についてモＺ　ｏｆｆｓｅｔ（７）
場合と同様に、ｆ　１　　（Ｘｏｆｆｓｅｔ、　０ＬＤ
Ｘ）　−（Ｘｏｆｆｓｅｔ−Ｘ　ｏｆｆｓｅｔ／　２５
＋　０ＬＤＸ／　２５）及びｆｌ　（Ｙｏｆ−ｆｓｅｔ
、　０ＬＤＹ）　＝　［Ｙｏｆｆｓｅｔ−Ｙｏｆｆｓｅ
ｔ／２ｂ＋０ＬＤＹ／２５］となる。

零化オフセットを評価し、必要に応じて更新してから、
処理はブロック（６８０）から継続する。

ブロック（６８０）では、Ｘタッチ電流を測定（第１２
図参照）し、旧Ｘの値（ＯＬＤＸ）をＸに等しく設定す
る。それからブロック（６８２）ではＹタッチ電流を測
定し、旧Ｙの値（ＯＬＤＹ）をＹに等しく設定する。ブ
ロック（６８４）では最終零化フラグ（ＬＡＳＴ　ＮＵ
ＬＬ　）を“真（ＴＲＵＥ）　　”に設定する。ブロッ
ク（６８６’）では以下に述べる周波数更新サブルーチ
ン（第１６図）が実行される。この周波数更新サブルー
チン終了後、処理はブロック（６８８）にて、戻される
。

第１６図のサブルーチンではパネル駆動周波数の調整が
必要かどうかが判断される。このサブルーチンはブロッ
ク（６９０）から開始し、ブロック（６９２）へ進む。

ブロック（６９２）では、変数Ｆ　ｏｆｆｓｅｔを、Ｆ
　ｏｆｆｓｅｔと零化更新フラグｔｌＰＤＡＴＥＮＵＬ
Ｌの関数ｆ１に等しく設定する。この関数ｆ１は自動零
化回路がＳＩＧ＋出力端に接続する容量性負荷の調整頻
度を評価するのに用いる。この零化調整の頻度が高過ぎ
ると、タッチパネルの駆動周波数が環境内の固定周波数
干渉スペクトルに近過ぎることを意味する。この場合に
は、ＭＰＵ（１０Ｂ）により駆動周波数が調整される。

具体例として、ｆ　ｌ　　（Ｆ　ｏｆｆｓｅｔ、　ＵＰ
ＤＡＴｆ！　ＮＵＬＬ　）＝　ＣＦ　ｏｆｆｓｅｔ　−
Ｆ　ｏｆｆｓｅｔ／　２３＋　　（１６又は０）〕（但
し、右辺第３項は零化更新フラグＵＰＤＡＴＩＥ　ＮＵ
ＬＬが“真”のとき１６．ＵＰＤＡＴＥ　ＮＵＬＬが“
偽１のとき０である。ブロック（６９４）に於て、変数
Ｆ　ｏｆｆｓｅｔがＦ　ｏｆｆｓｅｔの所定の最大値Ｍ
ＡＸ、Ｆ　ｏｆｆｓｅｔより大きいかどうかが判断され
る。大きくない（Ｎｏの）場合、零化調整の実行頻度が
最大値を越えていないことを意味する。従って、ブロッ
ク（６９６）に於て、変数ＦｃｏｎｓｔをＦ　ｃｏｎｓ
ｔ　＋　１に等しく設定し、次のブロック（６９８）か
ら処理が戻される。

従って、変数Ｆｃｏｎｓｔの値は非タッチ条件下でＦ　
ｏｆｆｓｅｔ力（ＭＡＸ、Ｆ　ｏｆｆｓｅｔを越えない
限り、毎回更新される。換言すれば、変数Ｆｃｏｎｓｔ
はパネル駆動周波数の調整時点間に於てパネルがタッチ
されずに且つ十分に零化されていた期間を示している。

ブロック（６９４）に於て、Ｆ　ｏｆｆｓｅむがＭＡＸ
、Ｆ　ｏｆ−ｆｓｅｔより大きいと判断された場合には
、ブロック（７００）に処理が進み、現在のＦｃｏｎｓ
ｔの値と旧ＦｃｏｎｓｔＯ値（ＯＬ　Ｄ　Ｆ　ｃｏｎｓ
ｔ　）が比較される。

即ち、零化調整を行わない期間が以前の動作周波数の場
合より現在の動作周波数の場合の方が長いかどうかを判
断している。もし、ＹＥＳであれば、以前の周波数変化
が適切な方向に行われたことを意味している。この場合
、ブロック（７０２）に於て旧ＦｃｏｎｓｔＯ値（ＯＬ
　Ｄ　Ｆ　ｃｏｎｓｔ　）をＦ　ｃｏｎｓｔの値に等し
く設定する。反対に、ブロック（７００）に於て現在の
駆動周波数によって以前の周波数の場合よりも零化調整
頻度が高くなった場合（Ｎ。

のとき）、ブロック（７０４）に処理が進む。ブロック
（７０４）では、フラグＦ　ｓｏｄの正負符号を逆にし
て、以前の誤りの周波数変化方向とは反対の方向に次の
周波数変化を変更する。その後、ブロック（７０２）の
処理後、ブロック（７０６）に進み、Ｆｃｏｎｓｔ及び
Ｆ　ｏｆｆｓｅｔを共にＯに設定する。更に、ブロック
（７０Ｂ　）ではＸ、　Ｙ及びＺオフセット（ｏｆｆｓ
ｅｔ　（Ｘ、　　Ｙ、　　Ｚ）　）を全てＯに設定する
。

また、ブロック（７１０）では周波数ＦＲＥＱ、を１ス
テツプＦ■ｏｄだけ通切な方向に調整している。その後
、ブロック（７１２”）からこのサブルーチンは第１５
図に戻る。

所定のＸ−Ｙ座標は適当な方法で使用者のコンピュータ
（１１４）　　（第１図）により利用し得る。

例えば、特定の位置に於けるタッチの場合にサブルーチ
ンを呼出すようにしてもよい。また、上述の説明で明ら
かなように、タッチ感応表面上をすべらせてタッチ位置
を連続的に決めてもよい。このような連続的タッチ位置
決定法をコンピュータ（１１４）で用いて、例えば表示
端末画面（１４）、、ｌ：の画像をトレースするように
してもよい。第９は乃至第１６図の流れ図に示した手順
も、他の走査方法に応用してもよい、即ち、本発明は上
述の処理手順に限定されるものではない。

表１ 以上、本発明の原理についてい（っかの好適実施例を用
いて説明したが、本発明の要旨を変更することなく、種
々の変形及び変更が可能であることは当業者には明らか
であろう。

〔発明の効果〕

１　　　本発明によれば、外的又は内的原因によってり
゛　　フチ感応表面上に発生する過大タッチ電流或いは
１　　過大電圧から装置の回路及びタッチ感応表面を合
理的に保護し得る。即ち、過大タッチ電流を検出すると
、信号源（３０）の出力を停止する手段により装置の内
的原因による自己損傷を防止できる。

また、過大タッチ電流の検出に伴ない、切換手段（５２
）を切換えて装置の回路とタッチ感応表面とを遮断する
ことにより、外的及び内的原因による゛装置の損傷を同
時に防止し得る。更に、タッチ感応表面の各辺に接続し
た電圧クランプ・ダイオードにより過大電圧からタッチ
感応表面を保護できる０以上の保護手段を併用すれば、
装置の保護が万全となり、装置の信頼性、耐久性、設置
環境の自由度、汎用性、安全性及び操作性等を格段に向
上したタッチパネル装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

９ＩＩＩｉ図は本発明に係るタッチパネル・システム全
体のブロック図、第２図は第１図のマルチプレクサ（５
２）及びタッチパネル（１６）を詳細に示す回路図、第
３Ａ図及び第３Ｂ図は第１図から第２図の部分を除いた
部分を詳細に示す回路図、第４図乃至第８図は第１図及
び第３Ａ図の自動零化回路（１５０）の他の実施例を夫
々示す回路図、第９図は第１図のＭＰ（Ｊの全体的処理
を示す流れ図、第１０図は初期パネル走査周波数を決定
する処理手順を示す流れ図、第１１図は初期零化処理手
順を示す流れ図、第１２図はタッチ電流信号の測定処理
手順を示す流れ図、第１３図及び第１４図はタッチ位置
を決定する処理手順を示す流れ図、第１５図は非タッチ
状態時にタッチ電流信号を零化する処理手順を示す流れ
図、第１６図はパネル走査信号の周波数を変更する処理
手順を示す流れ図である。 （３０）・・・信号源、（４４）・・・パネル走査信号
発生手段、（５４）　、　　（６２）・・・タッチ信号
検出手段、（５２）−・・切換手段、（５６）・・・タ
ッチ信号処理手段、（５２）　、　　（１９２）　、　
　（２８２）　、　　（２８４）　、　　（２８５）（
２８６）・・・保護手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性のタッチ感応表面上のタッチに応じて少くと
   もタッチ位置を決定するタッチパネル装置であって、 交流電圧信号を発生する信号源と、 上記交流電圧信号に応じて互いに逆位相の第１及び第２
   パネル走査信号を発生するパネル走査信号発生手段と、 上記第１及び第２パネル走査信号の差に相当するタッチ
   電流信号を検出するタッチ信号検出手段と、 上記タッチ感応表面への上記第１及び第２パネル走査信
   号の印加状態を選択的に切換える切換手段と、 上記タッチ電流信号から少くともタッチ位置を決定する
   タッチ信号処理手段と、 上記タッチ電流信号が予め定めた値を超えた場合又は上
   記タッチ感応表面上に過大電圧が発生した場合に上記タ
   ッチパネル装置を保護する保護手段と を具えることを特徴とするタッチパネル装置。 ２、上記保護手段として上記信号源の出力を停止させる
   手段を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。 ３、上記保護手段として上記切換手段を切換えて上記第
   １及び第２パネル走査信号の上記タッチ感応表面への印
   加を遮断する手段を用いる特許請求の範囲第１項記載の
   タッチパネル装置。 ４、上記保護手段として上記タッチ感応表面の各辺に接
   続した電圧クランプ・ダイオードを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。