JP6096427B2 - 多周波の容量検出を伴うマルチタッチのタッチセンサー式装置 - Google Patents
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Description
―マトリックスのキー配列の行と、次に列を読むことにある「自己容量」検出と、
―マトリックスのキー配列の各交点を読むことにある、いわゆる「相互容量」検出とである、2つの主な異なったものを有する。
各導電性の行と列に対して放出電圧を発生させる電子制御手段と、
各導電性の行と列からの受電電圧を受け取り、電子的に解析する手段とに接続され、
―電子制御手段が、各導電性の行と列に対して、動作周波数と称される第一の周波数において放出される第一の周期的放出電圧と、第一の周波数とは異なる、識別周波数と称される第二の周波数において放出される第二の周期的放出電圧とを発生させ、
―受電及び電子的解析手段が各行と各列に対して:
○動作周波数における第一の受電電圧の値、及び識別周波数における第二の受電電圧の値と、
○所定の値に応じて、2つの受電電圧の値がタッチパッド上のタッチ、及び関係する行及び列の上での、このタッチの位置を表わすかどうか
を決定するように構成されることを特徴とする。
―何のタッチもないときの、各行と各列の動作周波数における受電電圧の格納値の表と、
―測定された偏差が、関係する行又は列の上でのタッチを表わすかどうかを決定するように、受電電圧の測定値と受電電圧の格納値との間の偏差を、各行と各列に対して確立する比較手段と
を含む。
VOUT=Z.VINの値を持つ。ここで、VINは周波数Fの周期的入力信号であり、そしてZは:
Z=A+Bjの値を持つ行のインピーダンスである。項A及びBは、静電容量Cm、Ci及びCdと、抵抗Rm及びRiaの関数である。
―互いに平行な導電性の行11の第一組を含む第一の基板と、互いに平行な導電性の列12の第二組を含む第二の基板とを備えたタッチパッド10と、
―タッチセンサー式装置の動作に必要な、様々な送信信号及び受信信号を制御し、解析する手段20と、
―デジタル−アナログ変換器“DAC”31、増幅器32、及び注入静電容量33を経由して、交流電圧VINでタッチパッドに給電する、可変周波数の正弦波高周波数発生器30であって、一般にその周波数が数百kHz〜数MHzの間である周波数発生器と、
―マルチプレクサ40であって、それが入力電圧VINを連続的にタッチパッド10の各列12と、次に各行11に加え、各々の対応する出力信号VOUTを、電子処理装置50に加えられる電圧VINに差し向けるマルチプレクサと、
―「バッファ」メモリ51、アナログ−デジタル変換器もしくはADC52、周波数発生器30につながれた同期復調器53、及びフィルタリングされた信号が解析手段20に送られる、電子フィルタリング手段54とを含む、電子処理装置50と、
―解析手段20により処理された信号を、それが一般的にタッチパッドと結合されて、制御され、修正され、又は検証されるべき情報を表示する表示装置である、外部へと再送信することを確実にする、送受信手段60又は“Universal
Asynchronous Receiver Transmitter”(「万能非同期送受信機」)を表わす“UART”とを備える。
G 実在しないタッチ
XI 列
XJ 列
YI 行
YJ 行
VIN 入力電圧
VOUT 出力信号
Cm 結合静電容量
Ci 注入静電容量
Cd 静電容量
ClC 静電容量
Cp 静電容量
Rm 入力抵抗
Ria 抵抗
Ril 抵抗
Rt 抵抗
Li 行
C1 第一の曲線
C2 第二の曲線
C3 第三の曲線
F 周波数
Z インピーダンス
1 タッチパッド装置
10 タッチパッド
11 導電性の行
12 導電性の列
20 電子制御手段
30 周波数発生器
31 デジタル−アナログ変換器
32 増幅器
33 注入静電容量
40 マルチプレクサ
50 電子処理装置
51 バッファメモリ
52 アナログ−デジタル変換器
53 同期復調器
54 電子フィルタリング手段
60 送受信手段
Claims (5)
- 複数の導電性の行(11)と導電性の列(12)を含む、マトリックス形のタッチパッド(10)を備えた、投影型容量検出を用いるタッチスクリーン装置(1)であって、前記パッドが:
各導電性の行と列に対して放出電圧(VIN)を発生させる電子制御手段(20)と、
各導電性の行と列からの受電電圧(VOUT)を受け取り、電子的に解析する手段(50)とに接続され、
―前記電子制御手段が、各導電性の行と列に対して、動作周波数と称される第一の周波数において放出される第一の周期的放出電圧と、前記第一の周波数とは異なる、識別周波数と称される第二の周波数において放出される第二の周期的放出電圧とを発生させ、
―前記受電及び電子的解析手段(50)が各行と各列に対して:
前記動作周波数における第一の受電電圧の値、及び前記識別周波数における第二の受電電圧の値との偏差(ΔVOUT)を示す値に応じて、前記2つの受電電圧の値が前記タッチパッド上のタッチ、及び関係する行及び列の上での、このタッチの位置を表わすかどうか
を決定するように構成され、
前記動作周波数の値が、インピーダンスの抵抗部分で変化するこの動作周波数で、前記受電電圧の非常に小さい変化を生じさせるために十分低く、そして前記識別周波数の値が、インピーダンスの抵抗部分で変化するこの識別周波数で、前記受電電圧の著しい変化を生じさせるために十分高く、
この抵抗部分のこれらの変化は、少なくともタッチの位置を表しており、
単純なタッチの際、その行と列の位置は、最大偏差の行信号と列信号の周りの重み付けされた重心に基づいて前記電子的解析手段(50)によって計算され、点の対はタッチの座標を与え、
2つの位置合わせされたタッチの場合、共通の行又は列は前記電子的解析手段(50)によって計算され、点の三つ組は2つのタッチの座標を与え、
2つの位置合わせされないタッチの場合、点の四つ組が前記動作周波数において、次に前記識別周波数において測定され、周波数の変化に続く信号の変化が、前記電子的解析手段(50)によって、ゴーストの除去および異なるタッチの座標を与える点の四つ組を決定するために用いられることを特徴とする、タッチスクリーン装置。 - 前記動作周波数の値が、この動作周波数において前記受電電圧のインピーダンスの抵抗部分の、非常に小さい変化を生じさせるために十分低く、そして前記識別周波数の値が、この識別周波数において前記受電電圧の前記インピーダンスの抵抗部分の、著しい変化を生じさせるために十分高いことを特徴とする、請求項1に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記受電電圧を受け取り電子的に解析する前記手段が2つの同期復調器(53)を備え、第一の復調器が前記動作周波数で動作し、第二の復調器が前記識別周波数で動作することを特徴とする、請求項1または2に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記受電及び電子的解析手段が:
―何のタッチもないときの、各行と各列の前記動作周波数における前記受電電圧の格納値の表と、
―測定された偏差が、関係する行又は列の上でのタッチを表わすかどうかを決定するように、前記受電電圧の測定値と前記受電電圧の前記格納値との間の偏差を、各行と各列に対して確立する比較手段と
を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記動作周波数が100kHz〜500kHzの間であり、そして前記識別周波数が500kHz〜5MHzの間であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のタッチスクリーン装置。
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