JPH03271917A - Touch coordinate input device - Google Patents

Touch coordinate input device

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JPH03271917A
JPH03271917A JP2072362A JP7236290A JPH03271917A JP H03271917 A JPH03271917 A JP H03271917A JP 2072362 A JP2072362 A JP 2072362A JP 7236290 A JP7236290 A JP 7236290A JP H03271917 A JPH03271917 A JP H03271917A
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JP
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terminals
terminal
measurement
touch panel
capacitance
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JP2072362A
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Noriji Kariya
教治 苅谷
Masatsugu Kimura
賢嗣 木村
Takamitsu Nishigaya
西ヶ谷 高光
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To evaluate the change of an impedance measurement condition by providing a two-dimensional touch panel where terminals are provided along one pair of first and second sides facing each other and the other pair of third and fourth sides facing each other and repeatedly measuring impedances viewed from terminals of first, second, third, fourth, second, first, fourth, and third sides in this order. CONSTITUTION:A touch panel 1 is provided with terminals along one pair of first and second sides facing each other and the other pair of third and fourth sides facing each other, and impedances CL1, CR1, CU1, CD1, CR2, CL2, CD2 and CU2 viewed from terminals of first, second, third, fourth, second, first, fourth, and third sides are repeatedly measured in this order by an impedance measuring means 2. A measurement abnormality discriminating means 3 discriminates measurement abnormality if an absolute value Z of the difference between the sum of measured impedances viewed from terminals of first and second sides and that viewed from terminals of third and fourth sides is larger than a set value. Thus, the change of the impedance measurement condition is evaluated.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【目次】【table of contents】

産業上の利用分野 従来の技術(第6〜8図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例(第2〜5図) 発明の効果 Industrial applications Conventional technology (Figures 6 to 8) Problems that the invention aims to solve Means to solve the problem (Figure 1) action Example (Figures 2 to 5) Effect of the invention

【概要】【overview】

タッチパネルの各辺の端子から見たインピーダンスを測
定して指示物のタッチパネル上の接触位置座標を求める
タッチ座標入力装置に関し、インピーダンス測定条件の
変化を正しく評価できるようにすることを目的とし、 対向する1対の第1辺及び第2辺と対向する他の一対の
第3辺及び第4辺とに沿って端子が設けられた2次元タ
ッチパネルと、該タッチパネルの各辺の該端子から見た
インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
該第1辺及び第2辺の端子から見た該測定インピーダン
スの和と該第3辺及び第4辺の端子から見た該測定イン
ピーダンスの和との差の絶対値が、設定値以上であれば
測定異常と判定する測定異常判定手段と、測定異常でな
いときに、該測定インピーダンスを用いて指示物の該タ
ッチパネルへの接触位置座標を演算し出力する接触位置
座標演算手段と、を有するタッチ座標入力装置において
、該インピーダンス測定手段は、該第1辺、第2辺、第
3辺、第4辺、第2辺、第1辺、第4辺及び第3辺の端
子から見たインピーダンスをこの順に繰り返し測定する
ように構成する。
The purpose of the touch coordinate input device, which measures the impedance seen from the terminals on each side of the touch panel to determine the coordinates of the contact position of an object on the touch panel, is to enable accurate evaluation of changes in impedance measurement conditions. A two-dimensional touch panel in which terminals are provided along a pair of first sides and second sides and another pair of third and fourth sides opposite to each other, and impedance as seen from the terminals on each side of the touch panel. an impedance measuring means for measuring the
If the absolute value of the difference between the sum of the measured impedances seen from the terminals on the first side and the second side and the sum of the measured impedances seen from the terminals on the third side and fourth side is greater than or equal to the set value. For example, a touch coordinate system comprising: a measurement abnormality determining means for determining a measurement abnormality; and a contact position coordinate calculation means for calculating and outputting a contact position coordinate of a pointer on the touch panel using the measurement impedance when there is no measurement abnormality. In the input device, the impedance measuring means measures the impedance seen from the terminals on the first side, second side, third side, fourth side, second side, first side, fourth side, and third side. It is configured to take repeated measurements in sequence.

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、タッチパネルの各辺の端子から見たインピー
ダンスを測定して指示物のタッチi<ネル上の接触位置
座標を求めるタッチ座標入力装置に関する。
The present invention relates to a touch coordinate input device that measures impedance seen from terminals on each side of a touch panel to determine the coordinates of a touch position on a touch panel of a pointer.

【従来の技術】[Conventional technology]

第8図は従来のタッチ座標入力装置(特開昭60−18
1913号公報)の原理構成を示す。 1次元タッチパネル10は、ガラス基板上に透明抵抗膜
10aが被着され、さらにSiO2膜が被着されて構成
されている。この抵抗膜10aの両端部には端子り、R
が設けられ、端子りは演算増幅器で構成したボルテージ
ホロア12の入力端子に接続され、端子Rはボルテージ
ホロア12の出力端子に接続されている。したがって、
端子りと端子Rは同電位になっている。タッチノずネル
lO上の指示点Pに人体の指14を接触させると、抵抗
W110 aには端子し及び端子Rから指示点P側へ電
流が流れ、両型流が指14を流れる。このとき、LP間
の電圧はRP間の電圧に等しい。また、ボルテージホロ
ア12の入力インピーダンスは無限大とみなせるので、
端子Rから指示点Pへ流れた電流は、指示点Pから端子
り側には流れず、端子り側から見たインピーダンスはR
P間の抵抗II 10 aが切除されたものに等しい。 ここで、抵抗II! 10 aの抵抗値が人体容量C6
に比し充分小さいのものとすると、人体のインピーダン
スは容量C1,lで近似することができる。 したがって、端子りから見たインピーダンスは近似的に
は容量となり、上記条件の下でこの容量CLを計算する
と、 CL =CIL+CII  (R1−X / (RX 
+RI−X ) )(1) となる。 ここに、 R11:抵抗W 10 aのLP間の抵抗値R1−X:
抵抗膜10aのRP間の抵抗値CIL:端子りとアース
間の浮遊容量 である。 端子りは可変発振器16の入力端子に接続されており、
可変発振器16はこの入力端子に接続されたコンデンサ
の容量値に反比例する周波数のノ寸ルスを出力する。し
たがって、一定時間内に可変発振器16から出力される
パルスの個数Nを計数し、次式 %式%(2) により容量C−CLを求めることができる。また、浮遊
容量CBLは、Cl1=0、すなわちタッチ)<ネル1
0に指14を接触していないときの容量(以下、これを
端子りから見たベース容量という)CLに等しいので、
これも測定することができる。 次に、ボルテージホロア12の入力端子を端子Rに接続
し、ボルテージホロア12の出力端子を端子りに接続し
、可変発振器16の入力端子を端子Rに接続して端子R
から見た容量C3を測定すれば、このC1は、 Cm  =C1m+Cw  (Rx / (R++ +
R+−w )  )・・・ (3) となる。 ここに、C□は端子Rとアース間の浮遊容量、すなわち
端子Rから見たベース容量である。 L点の位置座標を0、R点の位置座標を1と規格化すれ
ば、指示点Pの位置塵aXは次式で表される。 X:=R1−1/ (RX +R+−x )   ・ 
 ・ (4)上式(1)、(3)、(4)より、R1、
R1−X及びC,を消去して位置座標Xを求めると次式
が得られる。 X  =  (Cm   −Cam)   /   (
(Ct     CIL)+ (c、−CH))   
      (5)この(5)式によれば、人体容量を
直接測定することなく指示点Pの位置塵aXを求めるこ
とができる。 2次元タッチパネルの場合には、X座標は上式(5)で
求められ、Y座標は、Y方向両端部の一対の端子をUS
Dとすると、上記同様にして、次式で求められる。 y= (cu−Cmu)/ ((c、−Cu+)+(c
u  C工))     ・ ・ (6)ここに、 Cio:端子Uから見たベース容量 C,:端子Uから見た容量 C1,:端子りから見たベース容量 C1:端子りから見た容量 である。 上式(5)及び(6)は、各容量の測定時点が同一、換
言すれば、同一測定条件の下で成立する。 これら容量のうち、ベース容量は通常、一定値であり、
電源投入直後に初期測定される。したがって、接触位置
座標を正確に測定するためには、端子Rから見た容量測
定時と端子りから見た容量測定時とで、C,が同一、す
なわち指14のタッチパネル10への接触状態が同一で
なければならない。この条件が成立しているかどうかは
、次のようにして確かめられる。 すなわち、X軸に関しては上式(1)、(3)より、同
一測定条件の下で次式が成立する。 CL + C* = CIL + Cas + C鴇 
 −−(T)同様に、Y軸に関して次式が成立する。 Go  +Co  =C5u+(、so+cx   ・
 −・ (8)式(7)、(8)より、次式が成立する
。 (CL +(g )−(cu +C++ )=(CIL
+C□)−(cau+cm)・ (9)この式の右辺は
ほぼ零となる。この式の左辺の絶対値を2とすると、指
14のタッチパネルへの接触状態が各端子から見た容量
測定時で異なっていれば、Zの値が零からずれる。した
がって、Zの値が一定値以上であれば、測定条件が一定
でなく接触位置座標の測定誤差が大きいと判定でき、こ
の位置座標は除外される。 一方、位置座標の測定精度を高めるには、複数回容量を
測定してその平均値を座標演算に用いる必要がある。 しかし、一つの端子から見た容量を複数回連続測定する
と、測定時間が長くなって測定条件が変化し、測定誤差
が大きくなる。 そこで、端子り、R,U及びDから見た容量をそれぞれ
数msの高速で測定して位置座標を演算し、これを複数
回、例えば4回繰り返し行なって、その平均値を位置座
標として出力していた。 ここで、可変発振器16はPLL回路を用いてフィード
バック制御を行なっているため、容量測定開始後測定値
が安定するまで通常数msを要する。このため、測定容
量(可変発振器16の出力周波数の逆数)は、タッチパ
ネル18上の測定点が第6図に示すPA (u、u) 
、Pa  (1−u。 u) 、Pc  (u、1  u) 、Pa  (u、
1  u)の場合、主に可変発振器16に起因して、そ
れぞれ第7図(A)〜(D)に示す如く変化する。実際
の測定容量は、可変発振器16の出力パルスを一定時間
計数したものを用いるので、この容量曲線と横軸との間
の面積に比例する。以下、説明の簡単化のためにこの比
例定数を1とする。図中、右上がりのハツチング部は、
実際の容量よりも大きくなる領域であり、右下がりのハ
ツチング部は、実際の容量よりも小さくなる領域である
。これらの各領域の面積はほぼ同一となり、これをΔと
す( る。ΔはO<u≦0.5の範囲でUの減少関数であり、
u=0゜5でΔ=0となる。
Figure 8 shows a conventional touch coordinate input device (Japanese Patent Laid-Open No. 60-18
1913) is shown. The one-dimensional touch panel 10 is constructed by depositing a transparent resistive film 10a on a glass substrate, and further depositing an SiO2 film on the glass substrate. Both ends of this resistive film 10a have terminals, R
A terminal R is connected to an input terminal of a voltage follower 12 constituted by an operational amplifier, and a terminal R is connected to an output terminal of the voltage follower 12. therefore,
Terminal R and terminal R are at the same potential. When the finger 14 of the human body is brought into contact with the pointing point P on the touch nozzle lO, a current flows from the terminal R to the resistor W110a toward the pointing point P, and both currents flow through the finger 14. At this time, the voltage across LP is equal to the voltage across RP. Also, since the input impedance of the voltage follower 12 can be considered infinite,
The current that flows from the terminal R to the pointing point P does not flow from the pointing point P to the terminal side, and the impedance seen from the terminal side is R.
The resistance between P II 10 a is equal to the ablation. Here, resistance II! The resistance value of 10 a is the human body capacitance C6
Assuming that the impedance of the human body is sufficiently small compared to the capacitance C1,l, the impedance of the human body can be approximated by the capacitance C1,l. Therefore, the impedance seen from the terminal is approximately capacitance, and when calculating this capacitance CL under the above conditions, CL = CIL + CII (R1-X / (RX
+RI−X) )(1). Here, R11: Resistance value R1-X between LP of resistor W10a:
Resistance value CIL between RP of the resistive film 10a: Stray capacitance between the terminal and ground. The terminal is connected to the input terminal of the variable oscillator 16,
The variable oscillator 16 outputs a pulse whose frequency is inversely proportional to the capacitance value of the capacitor connected to this input terminal. Therefore, by counting the number N of pulses output from the variable oscillator 16 within a certain period of time, the capacitance C-CL can be determined using the following equation (2). In addition, the stray capacitance CBL is Cl1=0, that is, touch)<Nel1
Since the capacitance when the finger 14 is not in contact with 0 (hereinafter referred to as the base capacitance as seen from the terminal) is equal to CL,
This can also be measured. Next, the input terminal of the voltage follower 12 is connected to the terminal R, the output terminal of the voltage follower 12 is connected to the terminal R, the input terminal of the variable oscillator 16 is connected to the terminal R, and the output terminal of the voltage follower 12 is connected to the terminal R.
If we measure the capacitance C3 seen from
R+-w) )... (3) It becomes. Here, C□ is the stray capacitance between the terminal R and the ground, that is, the base capacitance seen from the terminal R. If the positional coordinates of the L point are normalized to 0 and the positional coordinates of the R point to 1, the position aX of the designated point P is expressed by the following equation. X:=R1-1/ (RX +R+-x) ・
・(4) From the above formulas (1), (3), and (4), R1,
By eliminating R1-X and C, and determining the position coordinate X, the following equation is obtained. X = (Cm - Cam) / (
(Ct CIL) + (c, -CH))
(5) According to this equation (5), the position aX of the indicated point P can be determined without directly measuring the human body capacity. In the case of a two-dimensional touch panel, the X coordinate is determined by the above formula (5), and the Y coordinate is determined by connecting the pair of terminals at both ends in the Y direction to the US
Assuming D, it can be obtained by the following formula in the same manner as above. y= (cu-Cmu)/((c,-Cu+)+(c
(6) Here, Cio: Base capacitance C seen from terminal U,: Capacitance C1 seen from terminal U,: Base capacitance seen from terminal C1: Capacitance seen from terminal R be. The above equations (5) and (6) hold true when each capacitance is measured at the same time, in other words, under the same measurement conditions. Among these capacities, the base capacity is usually a constant value,
Initial measurement is taken immediately after power is turned on. Therefore, in order to accurately measure the contact position coordinates, C, must be the same when measuring the capacitance seen from the terminal R and when measuring the capacitance seen from the terminal R, that is, the state of contact of the finger 14 with the touch panel 10 must be the same. Must be the same. Whether this condition is satisfied can be checked as follows. That is, regarding the X-axis, from the above equations (1) and (3), the following equation holds true under the same measurement conditions. CL + C* = CIL + Cas + C
--(T) Similarly, the following equation holds regarding the Y axis. Go +Co =C5u+(,so+cx ・
−・(8) From equations (7) and (8), the following equation holds true. (CL + (g) - (cu + C++) = (CIL
+C□)-(cau+cm) (9) The right side of this equation is almost zero. Assuming that the absolute value of the left side of this equation is 2, the value of Z will deviate from zero if the state of contact of the finger 14 with the touch panel differs when measuring the capacitance seen from each terminal. Therefore, if the value of Z is a certain value or more, it can be determined that the measurement conditions are not constant and the measurement error of the contact position coordinate is large, and this position coordinate is excluded. On the other hand, in order to improve the measurement accuracy of position coordinates, it is necessary to measure the capacitance multiple times and use the average value for coordinate calculation. However, if the capacitance seen from one terminal is continuously measured multiple times, the measurement time becomes longer, the measurement conditions change, and the measurement error increases. Therefore, the capacitances seen from terminals R, U, and D are measured at a high speed of several milliseconds to calculate the position coordinates, and this is repeated multiple times, for example, 4 times, and the average value is output as the position coordinates. Was. Here, since the variable oscillator 16 performs feedback control using a PLL circuit, it usually takes several milliseconds until the measured value becomes stable after the start of capacitance measurement. Therefore, the measured capacitance (the reciprocal of the output frequency of the variable oscillator 16) is determined by the measurement point PA (u, u) on the touch panel 18 shown in FIG.
, Pa (1-u. u), Pc (u, 1 u), Pa (u,
1 u), they change as shown in FIGS. 7(A) to 7(D) mainly due to the variable oscillator 16. Since the actual measured capacitance is obtained by counting the output pulses of the variable oscillator 16 for a certain period of time, it is proportional to the area between this capacitance curve and the horizontal axis. Hereinafter, this proportionality constant will be assumed to be 1 to simplify the explanation. In the figure, the hatched part rising to the right is
This is a region where the capacitance is larger than the actual capacity, and the hatched portion downward to the right is a region where the capacitance is smaller than the actual capacitance. The area of each of these regions is almost the same, and this is defined as Δ (.Δ is a decreasing function of U in the range O<u≦0.5,
When u=0°5, Δ=0.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

ところが、測定条件(接触状態)が同一であるにもかか
わらず、測定条件変化量Zの値が接触位置座標に応じて
比較的大きく変化していた。例えば第7図(A)〜(D
)では、測定条件が同一の場合、Z=0であるべきもの
がそれぞれZ−0、Z=2Δ、Z=2Δ、Z−0となる
。このため、測定値の信頼性を評価するための指mZ自
体の信頼性が充分でなく、測定誤差の比較的大きいもの
を除外しなかったり、逆に、測定誤差の比較的小さいも
のまでも除外するという問題があった。この問題は、容
量測定を高速走査する場合に特に著しくなる。 本発明の目的は、このような問題点に鑑み、インピーダ
ンス測定条件の変化を正しく評価することができるタッ
チ座標入力装置を提供することにある。 1課題を解決するための手段】 本発明者らは、従来の上記問題点が各端子のインピーダ
ンス測定順に関係していることを発見し、この測定順を
工夫して問題を解決した。 第1図は本発明の原理構成を示す。 図中、1はタッチパネルであり、対向する1対の第1辺
及び第2辺と対向する他の一対の第3辺及び第4辺とに
沿って端子が設けられている。 2はインピーダンス測定手段であり、第1辺、第2辺、
第3辺、第4辺、第2辺、第1辺、第4辺及び第3辺の
端子から見たインピーダンスCLIC□、CUI5CD
I、Cヮ2、CLa、CD2及びCL12をこの順に繰
り返し測定する。 ここで、指示物のタッチパネル1上の接触位置座標は、
インピーダーンスと1対1の関係にある量、例えばイン
ピーダーンスの逆数を用いても求めることができるので
、本明細書では、「インピーダーンス」には、いわゆる
インピーダンスのみならずこれと1対1の関係にあるも
のも含まれるものとする。 3は測定異常判定手段であり、第1辺及び第2辺の端子
から見た測定インピーダンスの和と第3辺及び第4辺の
端子から見た測定インピーダンスの和との差の絶対値Z
が、設定値以上であれば測定異常と判定する。 4は接触位置座標演算手段であり、測定異常でないとき
に、測定インピーダンスを用いて指示物のタッチパネル
lへの接触位置座標を演算し出力する。 1作用】 Zの具体的定義は種々のものが考えられるが、例えば、 Z =I Ct++C□−C,1−C□I  (iは1
又は2の何れでも可)と定義とすると、第5図<A)〜
(D>に対応する第7図(A)〜(D)の場合には、測
定条件同一の下で、Z=0であるべきものがそれぞれZ
=Δと同一(従来は上述の如<2=0、Z=2Δ、Z=
2Δ、Z=O(!:比較的大キく変化する)になる。し
たがって、測定条件変化量Zの誤差は接触位置にあまり
依存しなくなる。 また、 z=  (CL、+CL2)/2+ (C□十C1)/
2− (Cut+Cuz) /2− (Co++Co1
) / 2と定義すると、第7図(A)〜(D)の場合
には、測定条件同一の下で、Z=0であるべきものがそ
れぞれZ=0.5Δ、Z−0、Z=0、Z−0゜5Δと
なる。したがって、測定条件変化量2の誤差は従来の1
/4に減少し、接触位置にあまり依存しなくなる。 このため、インピーダンス測定条件の変化を正しく評価
することができる。換言すれば、測定値の信頼性を評価
するための指標Z自体の信頼性が充分となり、実際に測
定誤差が比較的大きいもののみを除外することが可能と
なる。
However, even though the measurement conditions (contact state) were the same, the value of the measurement condition change amount Z varied relatively greatly depending on the contact position coordinates. For example, Fig. 7 (A) to (D
), when the measurement conditions are the same, what should be Z=0 becomes Z-0, Z=2Δ, Z=2Δ, and Z-0, respectively. For this reason, the reliability of the finger mZ itself for evaluating the reliability of measured values is not sufficient, and items with relatively large measurement errors are not excluded, or conversely, items with relatively small measurement errors are also excluded. There was a problem. This problem is particularly acute when scanning capacitance measurements at high speeds. In view of these problems, an object of the present invention is to provide a touch coordinate input device that can correctly evaluate changes in impedance measurement conditions. Means for Solving 1 Problem The present inventors discovered that the above-mentioned conventional problems are related to the order of impedance measurement of each terminal, and solved the problem by devising this measurement order. FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention. In the figure, 1 is a touch panel, and terminals are provided along a pair of opposing first and second sides and another pair of opposing third and fourth sides. 2 is an impedance measuring means, the first side, the second side,
Impedance CLIC□, CUI5CD seen from the terminals on the 3rd side, 4th side, 2nd side, 1st side, 4th side, and 3rd side
I, Cヮ2, CLa, CD2 and CL12 are repeatedly measured in this order. Here, the contact position coordinates of the pointer on the touch panel 1 are:
It can also be determined using a quantity that has a one-to-one relationship with impedance, such as the reciprocal of impedance. It also includes those who are related. 3 is a measurement abnormality determination means, which determines the absolute value Z of the difference between the sum of the measured impedances seen from the terminals on the first side and the second side and the sum of the measured impedances seen from the terminals on the third side and the fourth side.
However, if it is greater than or equal to the set value, it is determined that the measurement is abnormal. Reference numeral 4 denotes a contact position coordinate calculating means, which calculates and outputs the contact position coordinates of the pointer on the touch panel l using the measured impedance when there is no measurement abnormality. 1 action] Various specific definitions of Z can be considered, but for example, Z = I Ct++C□-C, 1-C□I (i is 1
or 2), then Figure 5<A)~
In the case of FIGS. 7(A) to (D) corresponding to (D>), under the same measurement conditions, what should be Z = 0 is
= the same as Δ (conventionally, as described above, <2=0, Z=2Δ, Z=
2Δ, Z=O (!: relatively large change). Therefore, the error in the measurement condition change amount Z becomes less dependent on the contact position. Also, z= (CL, +CL2)/2+ (C□0C1)/
2- (Cut+Cuz) /2- (Co++Co1
) / 2, in the case of Figures 7 (A) to (D), under the same measurement conditions, Z = 0, Z = 0.5Δ, Z - 0, Z = respectively. 0, Z-0°5Δ. Therefore, the error in measurement condition variation 2 is smaller than the conventional 1
/4, making it less dependent on the contact position. Therefore, changes in impedance measurement conditions can be evaluated correctly. In other words, the reliability of the index Z itself for evaluating the reliability of measured values becomes sufficient, and it becomes possible to exclude only those with relatively large actual measurement errors.

【実施例】【Example】

以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。 第2図はタッチ座標入力装置の要部構成を示す。 2次元のタッチパネル18は、透明絶縁基板としての矩
形ガラス基板上に、透明抵抗膜が被着され、さらに透明
絶縁膜としてのS + Os膜が被着され、この透明抵
抗膜の左右端部の対向する位置に、すなわちタッチパネ
ル18の左右一対の辺に沿って、端子L+ −Rt  
(i=1−n、以下、単に端子り、Rと称す。)が対を
なして形成され、透明抵抗膜の上下端部の対向する位置
に、すなわちタッチパネル18の上下一対の辺に沿って
、端子U、、Dt  (i=1−m、以下、単に端子U
1Dと称す。)が対をなして構成されている。 端子り、R,U及びDはそれぞれ、アナログスイッチア
レイ2(122,24及び26を構成する各スイッチ素
子の一端に接続さている。アナログスイッチアレイ20
及び24の各スイッチ素子の他端は共通に信号線S1に
接続され、アナログスイッチアレイ22及び26の各ス
イッチ素子の他端は共通に信号線S、に接続されている
。各アナログスイッチアレイ20〜26を構成する複数
のスイッチ素子は、各アナログスイッチについて同時に
オン・オフされる。 信号線S1、Ssは、連動する2個のスイッチ素子を備
えた切換スイッチ28を介してそれぞれ信号線S=、S
a又は信号線S−、Ssに切換接続される。この信号線
S3はボルテージホロア12及び可変発振器16の入力
端子に接続され、信号IS、ltボルテージホロア12
の出力端子に接続されている。信号線S、はまた、端子
LSR。 U及びDに模擬接触するための切換スイッチ35及びコ
ンデンサC,を介して接地されている。 可変発振器16からの出力パルスは、タイミング発生器
42からの第3図(C)に示すような測定パルスにより
アンドゲート38が開かれているときに、アンドゲート
38を通ってカウンタ40により計数される。この測定
パルスの立ち下がりでマイクロコンピュータ44により
カウンタ40の計数値Nが読み込まれ、直ちに、すなわ
ち次の測定パルス立ち上がり前に、この計数値Nがマイ
クロコンビコータ44によりゼロクリアされる。 タイミング発生器42はまた、信号線S、を介してアナ
ログスイッチアレイ20及び22へ第3図(A)に示す
ようなセレクト信号を供給し、信号線Ss及びインバー
タ32.34を介してそれぞれアナログスイッチアレイ
24.26へセレクト信号を供給する。これらアナログ
スイッチアレイ20〜24の各スイッチ素子は、セレク
ト信号が高レベルになったときに閉じ、セレクト信号が
低レベルになったときに開く。 切換スイッチ28は、信号線S、を介しタイミング発生
器42から供給される切換パルスにより、第3図に示す
如く、セレクト信号がハイレベル及びロウレベルのとき
にそれぞれ2@切り換えられる。このセレクト信号と切
換パルスの組により、端子り、RSU、D、R%LSD
、Uからこの順に見たインビーダーンスが測定されるこ
とになる。 これらセレクト信号、切換パルス及び測定パルスはマイ
クロコンピュータ44へも供給され、マイクロコンピュ
ータ44は、タッチパネル18のいずれの端子対が接続
状態になっているか、いずれの端子から見た容量を測定
しているか、並びに、各インピーダンス測定の開始及び
終了を知得する。 な右、第3図では各端子L%R,U%D選択毎に測定パ
ルスが2個在る場合を示す。これは、各端子から見たイ
ンピーダーンスを連続して2回測定し、その平均値を測
定インピーダーンスとすることを意味する。測定パルス
幅は一定であるが、各端子LXR,U、D選択毎の測定
パルスの個数は不図示の構成により設定変更可能となっ
ている。 次に、第2図に示すマイクロコンピュータ44の処理手
順を説明する。 タッチ座標入力装置の電源を投入すると、(100)電
源投入直後は指14がタッチパネル18へ非接触である
と推定されるので、各端子L1R1U及びDから見た容
量を測定しこれらをベース容量Cat s C**、C
ru及びCSaとして記憶しておく。次にスイッチ35
を閉じ、端子り、R。 U及びD上を順次模擬接触した場合の各々について、同
様に、端子り、R,Ll及びDから見た容量(模擬接触
容量)を測定する。そして、ベース容量と模擬接触容量
とを用いて、端子り、R,U。 Dの位置座標を算出する。1術の近似式によれば、端子
り及びUの位置座標は0となり、端子R及びDの位置座
標は1となるが、実際にはこれらの値からずれる。そこ
で、これらがそれぞれ0、lになるようにするために、
このずれ量を記憶してふく。後に求める接触位置座標は
このずれ量を用いて補正される。 <102)次に、端子り、R%U及びDからこの順に見
た容置CLl % Cm+、CU+及びC□を測定する
。 (104)さらに、端子R,L、D及びUからこの順に
見た容量Cat、Cl2、C□及びCl1ffを測定す
る。 (106)上記ステップ102.104で測定した容量
の平均値を各端子について求める。すなわち、 CL = (CLl + CIJ) / 2C,= (
C□十Cm2) / 2 Cu = (Cu++Cuz) /2 C,= (C++を十Ct+z)/2 を求める。 (108)次に、指14がタッチパネル18上に接触し
たかどうか判定する。すなわち、ステップ106で得た
各測定容量と、ステップ100で得た各ベース容量CB
に一定値ΔCを加えた基準値とを比較し、いずれかの測
定容量が対応する基準値以上であれば接触有りと判定し
、そうでなければ接触無しと判定する。接触無しと判定
された場合には上記ステップ102へ戻る。 接触有りと判定された場合には、 <110)上述の測定条件変化量 Z =  CLICI  CLI  CI  を求める
。 第5図(A)〜(D)はそれぞれ第7図(A)〜(D)
に対応しており、測定条件が同一の場合、22口である
べきものがそれぞれZ=0.5Δ、Z=0、Z=0、Z
=0.5Δとなる。シタがって、測定条件変化量Zの誤
差は従来の174に減少し、接触位置にあまり依存しな
くなる。このため、測定値の信頼性を評価するための指
標Z自体の信頼性が充分となり、実際の測定誤差が比較
的大きいもののみを除外することが可能となる。 (112)このZの値が設定値d以上であれば、位置座
標を演算しても誤差が大きくて利用できないと判断し、
上記ステップ102へ戻る。 Z<dであれば、 (114)ステップ106で求めた容量とステップ10
0で測定したベース容量とを用いて、上式(5)、(6
)により接触位置座標−(X、Y)を算出し、ステップ
100で求めた端子位置座標のずれ量を用いてこれを補
正する。ステップ102〜114の処理を複数回、例え
ば2回緩り返した後、接触位置座標の平均値を求めてこ
れを出力する。 なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。 例えば、上記実施例では近似式に基づき各端子から見た
容量を測定すると説明したが、正確には抵抗成分も含ま
れるので、−船釣にはインピーダンスを測定することに
なる。 また、上記実施例では端子り、R,U、D、RlL、D
及びUから見た容量を用いて測定条件変化量Zを求める
場合を説明し、たが、本発明はこの測定順に特徴があり
、測定条件変化量Zの計算には、端子L%R,U及びD
からこの順に見た容量のみを用い、又は、端子R,LS
D及びUからこの順に見た容量のみを用いる構成であっ
てもよい。この場合、測定条件変化量Zの誤差は、第7
図(A)〜(D)の場合には、測定条件が同一の下で、
Z=0であるべきものがそれぞれZ−Δと同一(従来は
上述の如くz−0、Z=2Δ、Z=2Δ、z=0と比較
的大きく変化する)になる。したがって、測定条件変化
量Zの誤差は接触位置にあまり依存しなくなる。 r発明の効果】 以上説明した如く、本発明に係るタッチ座標入力装置で
は、タッチパネルの各辺の端子から見たインピーダンス
の測定順を工夫したので、測定条件変化量の誤差が接触
位置にあまり依存しなくなり、インピーダンス測定条件
の変化を正しく評価することができ、したがって、測定
値の信頼性を評価するための指標自体の信頼性が充分と
なり、実際に測定誤差が比較的大きいもののみを除外す
ることが可能となるという優れた効果を奏し、各端子か
ら見たインビーダーンス測定の走査速度高速化及び出力
座標値の信頼性向上に寄与するところが大きい。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 2 shows the main part configuration of the touch coordinate input device. The two-dimensional touch panel 18 has a transparent resistive film deposited on a rectangular glass substrate as a transparent insulating substrate, and an S + Os film as a transparent insulating film, and the left and right ends of this transparent resistive film are At opposing positions, that is, along the left and right sides of the touch panel 18, the terminals L+ -Rt
(i=1-n, hereinafter simply referred to as R) are formed in pairs at opposing positions on the upper and lower ends of the transparent resistive film, that is, along the pair of upper and lower sides of the touch panel 18. , terminal U,, Dt (i=1-m, hereinafter simply referred to as terminal U
It is called 1D. ) are arranged in pairs. Terminals R, U, and D are each connected to one end of each switch element constituting the analog switch array 2 (122, 24, and 26).
and 24 are commonly connected to the signal line S1, and the other ends of the respective switch elements of the analog switch arrays 22 and 26 are commonly connected to the signal line S. The plurality of switch elements constituting each analog switch array 20 to 26 are turned on and off simultaneously for each analog switch. The signal lines S1 and Ss are connected to the signal lines S= and S, respectively, via a changeover switch 28 having two interlocking switch elements.
a or signal lines S- and Ss. This signal line S3 is connected to the input terminal of the voltage follower 12 and the variable oscillator 16, and the signal IS, lt voltage follower 12
is connected to the output terminal of The signal line S is also a terminal LSR. It is grounded via a changeover switch 35 and a capacitor C for making simulated contact with U and D. The output pulses from variable oscillator 16 are passed through AND gate 38 and counted by counter 40 when AND gate 38 is opened by a measurement pulse as shown in FIG. 3(C) from timing generator 42. Ru. At the falling edge of this measuring pulse, the microcomputer 44 reads the counted value N of the counter 40, and immediately, that is, before the rising edge of the next measuring pulse, this counted value N is cleared to zero by the microcombi coater 44. Timing generator 42 also provides a select signal as shown in FIG. A select signal is supplied to switch arrays 24 and 26. Each switch element of these analog switch arrays 20 to 24 closes when the select signal becomes high level, and opens when the select signal becomes low level. The changeover switch 28 is switched by a changeover pulse supplied from the timing generator 42 via the signal line S, respectively, when the select signal is at a high level or a low level, as shown in FIG. By this combination of select signal and switching pulse, the terminals, RSU, D, R%LSD
, U will be measured in this order. These select signals, switching pulses, and measurement pulses are also supplied to the microcomputer 44, and the microcomputer 44 determines which terminal pair of the touch panel 18 is connected and which terminal is measuring the capacitance. , and the start and end of each impedance measurement. On the right, FIG. 3 shows the case where there are two measurement pulses for each terminal L%R and U%D selected. This means that the impedance seen from each terminal is measured twice in succession, and the average value is taken as the measured impedance. Although the measurement pulse width is constant, the number of measurement pulses for each selection of terminals LXR, U, and D can be set and changed by a configuration not shown. Next, the processing procedure of the microcomputer 44 shown in FIG. 2 will be explained. When the touch coordinate input device is powered on, it is estimated that the finger 14 is not in contact with the touch panel 18 immediately after the power is turned on (100), so the capacitance seen from each terminal L1R1U and D is measured and these are calculated as the base capacitance Cat. s C**, C
Store it as ru and CSa. Next switch 35
Close the terminal, R. For each case in which simulated contact is made sequentially on U and D, the capacitance (simulated contact capacitance) seen from the terminals R, Ll, and D is similarly measured. Then, terminals R and U are determined using the base capacitance and the simulated contact capacitance. Calculate the position coordinates of D. According to the first approximation formula, the position coordinates of terminals R and U are 0, and the position coordinates of terminals R and D are 1, but in reality they deviate from these values. Therefore, in order to make these become 0 and l, respectively,
Memorize this amount of deviation and wipe it. The contact position coordinates determined later are corrected using this amount of deviation. <102) Next, measure the containers CLl% Cm+, CU+ and C□ viewed from the terminals R%U and D in this order. (104) Furthermore, capacitances Cat, Cl2, C□, and Cl1ff viewed from terminals R, L, D, and U in this order are measured. (106) Find the average value of the capacitances measured in steps 102 and 104 above for each terminal. That is, CL = (CLl + CIJ) / 2C, = (
Find C□10Cm2)/2 Cu = (Cu++Cuz)/2 C, = (C++10Ct+z)/2. (108) Next, it is determined whether the finger 14 has touched the touch panel 18. That is, each measured capacitance obtained in step 106 and each base capacitance CB obtained in step 100
is compared with a reference value obtained by adding a constant value ΔC to the reference value, and if any of the measured capacitances is greater than or equal to the corresponding reference value, it is determined that there is contact, and if not, it is determined that there is no contact. If it is determined that there is no contact, the process returns to step 102 above. If it is determined that there is contact, <110) The above measurement condition change amount Z = CLICI CLI CI is determined. Figures 5 (A) to (D) are Figures 7 (A) to (D), respectively.
When the measurement conditions are the same, what should be 22 holes becomes Z=0.5Δ, Z=0, Z=0, and Z, respectively.
=0.5Δ. As a result, the error in the measurement condition change amount Z is reduced to 174 compared to the conventional method, and it becomes less dependent on the contact position. Therefore, the reliability of the index Z itself for evaluating the reliability of measured values becomes sufficient, and it becomes possible to exclude only those with relatively large actual measurement errors. (112) If the value of Z is greater than or equal to the set value d, it is determined that calculating the position coordinates has a large error and cannot be used,
Return to step 102 above. If Z<d, (114) the capacity obtained in step 106 and step 10
Using the base capacitance measured at 0, the above equations (5) and (6
), the contact position coordinates -(X, Y) are calculated, and this is corrected using the amount of deviation of the terminal position coordinates obtained in step 100. After repeating the processing of steps 102 to 114 a plurality of times, for example twice, the average value of the contact position coordinates is calculated and output. Note that the present invention includes various other modifications. For example, in the above embodiment, it has been explained that the capacitance seen from each terminal is measured based on an approximation formula, but to be more precise, since a resistance component is also included, impedance will be measured for boat fishing. In addition, in the above embodiment, the terminals R, U, D, RIL, D
The case where the measurement condition change amount Z is calculated using the capacitance seen from the and D
Use only the capacitances seen in this order from , or use terminals R, LS
A configuration may be adopted in which only the capacities seen in this order from D and U are used. In this case, the error in the measurement condition variation Z is the seventh
In the case of figures (A) to (D), under the same measurement conditions,
What should be Z=0 becomes the same as Z-Δ (conventionally, as described above, it changes relatively greatly, such as z-0, Z=2Δ, Z=2Δ, and z=0). Therefore, the error in the measurement condition change amount Z becomes less dependent on the contact position. [Effects of the Invention] As explained above, in the touch coordinate input device according to the present invention, the order in which the impedance is measured as seen from the terminals on each side of the touch panel is devised, so that the error in the amount of change in measurement conditions does not depend much on the contact position. Therefore, the reliability of the index itself is sufficient for evaluating the reliability of the measured values, and only those with relatively large measurement errors are excluded. This has the excellent effect of making it possible to perform the following functions, and greatly contributes to increasing the scanning speed of the interference measurement viewed from each terminal and improving the reliability of the output coordinate values.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るタッチ座標入力装置の原理構成を
示すブロック図である。 第2図乃至第5図は本発明の一実施例に係り、312図
はタッチ座標入力装置の要部回路図、第3図は第2図に
示す回路のタイミングチャート 、 第4図はマイクロコンピュータ44の処理手順を示すフ
ローチャート、 第5図(A)〜(D)はそれぞれタッチパネル上の接触
点がP、−Pゎの場合の、端子り、RlU及びDからみ
た測定容量の、主に可変発振器に起因する変化を示すグ
ラフである。 第6図乃至第8図は従来例の説明に係り、第6図はタッ
チパネル上の接触点PA−PDを示す図、 第7図(A)〜(D)はそれぞれタッチノくネJし上の
接触点がP a −F Dの場合の、端子り、R。 U及びDからみた測定容量の、主に可変発振器に起因す
る変化を示すグラフ、 第8図はタッチ座標入力装置の原理構成を示す回路図で
ある。 図中、 10.18はタッチパネル 12はボルテージホロ了 20〜26はアナログスイッチアレイ 接触位置座標 発明の原理構成 第1図 2 タッチ座標入力装置 第2図 第4図 タッチパネル上の測定点 第6図 10:タッチパネル タッチ座標入力装置の原理構成(従来技術)第8図
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a touch coordinate input device according to the present invention. 2 to 5 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 312 is a main circuit diagram of a touch coordinate input device, FIG. 3 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a microcomputer. 5 (A) to 5 (D) are flowcharts showing the processing procedure of 44, and Fig. 5 (A) to (D) mainly show the variation of the measured capacitance seen from the terminals RlU and D when the touch points on the touch panel are P and -P, respectively. It is a graph showing changes caused by an oscillator. 6 to 8 relate to the explanation of the conventional example, and FIG. 6 is a diagram showing the contact points PA-PD on the touch panel, and FIGS. When the contact point is P a -F D, the terminal R. A graph showing changes in the measured capacitance seen from U and D mainly caused by the variable oscillator. FIG. 8 is a circuit diagram showing the principle configuration of the touch coordinate input device. In the figure, 10.18 is the voltage holo of the touch panel 12, 20-26 is the analog switch array, contact position coordinates, principle configuration of the invention, Fig. 1, 2, touch coordinate input device, Fig. 2, Fig. 4, measurement points on the touch panel, Fig. 6, 10. :Principle configuration of touch panel touch coordinate input device (prior art) Fig. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 対向する1対の第1辺及び第2辺と対向する他の一対の
第3辺及び第4辺とに沿って端子が設けられた2次元タ
ッチパネル(1)と、 該タッチパネルの各辺の該端子から見たインピーダンス
を測定するインピーダンス測定手段(2)と、 該第1辺及び第2辺の端子から見た該測定インピーダン
スの和と該第3辺及び第4辺の端子から見た該測定イン
ピーダンスの和との差の絶対値が、設定値以上であれば
測定異常と判定する測定異常判定手段(3)と、 測定異常でないときに、該測定インピーダンスを用いて
指示物の該タッチパネルへの接触位置座標を演算し出力
する接触位置座標演算手段(4)と、 を有するタッチ座標入力装置において、 該インピーダンス測定手段(2)は、該第1辺、第2辺
、第3辺、第4辺、第2辺、第1辺、第4辺及び第3辺
の端子から見たインピーダンスをこの順に繰り返し測定
することを特徴とする@。
[Claims] A two-dimensional touch panel (1) in which terminals are provided along a pair of opposing first sides and second sides and another pair of opposing third and fourth sides; impedance measuring means (2) for measuring the impedance seen from the terminals on each side of the touch panel; Measurement abnormality determination means (3) that determines that the measurement is abnormal if the absolute value of the difference between the sum of the measured impedances and the sum of the measured impedances seen from the terminal is equal to or greater than a set value; A touch coordinate input device comprising: a contact position coordinate calculation means (4) for calculating and outputting the contact position coordinates of an object on the touch panel; @ Characterized by repeatedly measuring the impedance seen from the terminals on the third side, the fourth side, the second side, the first side, the fourth side, and the third side in this order.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5227405B2 (en) * 2008-07-30 2013-07-03 アルプス電気株式会社 Capacitance type motion detection device and input device using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60181913A (en) * 1984-02-29 1985-09-17 Fujitsu Ltd Coordinate detecting device

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