JPH07307657A - タッチセンス装置 - Google Patents

タッチセンス装置

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JPH07307657A
JPH07307657A JP12518593A JP12518593A JPH07307657A JP H07307657 A JPH07307657 A JP H07307657A JP 12518593 A JP12518593 A JP 12518593A JP 12518593 A JP12518593 A JP 12518593A JP H07307657 A JPH07307657 A JP H07307657A
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human
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JP12518593A
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Yiu Shum Chan
シュム チャン イゥ
Goon Nam Lee
ナム リー グーン
York Liao
リャオ ヨーク
Ying Ming Poon
ミン プーン イン
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Varitronix Ltd
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/9618Touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
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    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/9645Resistive touch switches
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 信頼性が高く、消費電力が少く、コストのか
ゝらないタッチセンス装置を提供する。 【構成】 2つのパス1、2がソース3に接続され、同
一の望まれた形式のパルス列を与える。コンパレータ4
が2つのパスに接続され、2つのパスのそれぞれから受
けたシグナルを比較してシグナルに対応する出力を与え
る。コンタクト8が2つのパスのうちの一方に接続さ
れ、装置を作動せしめるべく人間の少なくとも一部分に
よって接触される。人間の少なくとも一部分がコンタク
トに接触したとき、人体が放電アウトレットとして作用
し、波形が少なくとも遅延せしめられ、コンパレータが
周期毎に2つのパスの両方からの入力波形を比較し、対
応する出力を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の目的】本発明は、タッチセンス装置、特に、人
体の放電性に基づいて作動する2次元直接接触型タッチ
スクリーンに関する。スリーン上における接触の検出を
用いたスクリーンによるデータの入力が既に知られてお
り、これは、本質的に、人体、通常は、指のような人体
の一部分によって直接接触され得る。このような検出
は、通常、容量的結合あるいは光学的センシングのいず
れかによって達成される。いくつかの従来のタッチシス
テムを以下に列挙する。
【0002】
【表1】
【0003】しかしながら、容量的結合は必然的に、結
合時のユーザーの電気的特性に依存するという理由か
ら、表1のシステム1は感度が悪いという欠点を有して
おり、一方、システム2は、伝送率が低く、寿命が短い
という欠点を有している。この感度の悪さは、信頼性の
低下を招く。なぜなら、オペレータの電気的特性パラメ
ータは非常に広範囲に及ぶ傾向があり、例えば、人体の
抵抗および静電容量は、皮膚の態様、発汗状態、周囲の
湿度、精神状態等々のような因子に依存して、略2桁の
大きさで変化し得るからである。さらに、システム3、
4および5は、比較的オペレータからの影響を受けない
が、システム1および2とともに、複雑かつコストのか
かる構造を有し、しかも消費電力も大きくなるという欠
点を有している。したがって、本発明の目的は、これら
の欠点を解消することである。
【0004】
【発明の構成および効果】本発明の第1の特徴によれ
ば、ソースに接続された、同一の望まれた形式のパルス
列を与えるための2つのパスと、前記2つのパスに接続
され、前記2つのパスのそれぞれから受けたシグナルを
比較して前記シグナルに対応する出力を与えるコンパレ
ータと、前記2つのパスのうちの一方に接続され、装置
を作動せしめるべく人間の少なくとも一部分によって接
触されるコンタクトとを含んでいることによって、前記
人間の少なくとも一部分が前記コンタクトに接触したと
き、人体が放電アウトレットとして作用し、波形が少な
くとも遅延せしめられ、前記コンパレータが周期毎に前
記2つのパスの両方からの入力波形を比較し、対応する
出力を与える回路を有していることを特徴とする電子タ
ッチセンシティブスクリーン装置が提供される。
【0005】コンパレータは、D型フリップフロップを
有し得る。これによって、比較的簡単な、しかし効果的
な構成がもたらされる。ソースは、矩形波パルス列を与
え得る。これによって、また、比較的簡単な、しかし効
果的な構成、特に、装置が携帯可能なタッチセンシティ
ブスクリーン装置を有するという構成がもたらされる。
すなわち、コンパクトで安価な装置が提供される。
【0006】コンタクトは、装置を作動させるべく人体
の一部分、好ましくは指によって接触されるようにする
ために露出した2つのコンタクト素子を有し得る。コン
タクトは、2つのタッチパッドを有し得る。これによっ
て、確実な作動が行われ、トリガミスが回避される。
【0007】2つのタッチパッドの一方は、基板の一側
からのびるリードに接続され、他方は、前記基板の他側
からのびるリードに接続される。これによって、リード
は互いに接触せしめられ得ないのでトリガミスが回避さ
れる。基板は、複数の前記コンタクトからなるアレイを
含み得る。これによって、選択および作動の多様性がも
たらされる。基板は、ガラス板から形成され得る。これ
によって、ディスプレイ上に容易に適用可能な透明な装
置がもたらされる。
【0008】本発明の第2の特徴によれば、これまでに
規定した装置に接続された電子装置が提供される。
【0009】以下、添付図面を参照しながら、本発明の
好ましい実施例について説明する。図において、電子タ
ッチセンシティブスクリーン装置100は、例えばハン
ドヘルド形式の携帯可能な電子データ処理装置の一部分
をなしている。装置100は、ソース3に接続された、
同一の望まれた形式のパルス列(この実施例では矩形波
パルス列)を与えるための2つの電子的パスまたはリー
ド1、2と、前記2つのパス1、2に接続され、前記2
つのパス1、2からそれぞれ入力シグナル5、6を受
け、前記入力シグナルに対応する出力7を与える電子的
コンパレータ装置4、この実施例ではD型フリップフロ
ップと、一方のパス1に挿入されたオーム的なタッチコ
ンタクト8とを含む回路10を有している。パス1は、
位置9でアース(接地)されている。
【0010】使用に際し、指のような人体の一部分が、
コンタクト8において一方のパス1に接触すると、人体
は、指を通じて、本質的に容量性放電のための大きな貯
蔵手段として作用し、コンパレータ4に対する一方のパ
ス1の入力5において波形の歪みおよび遅延を引き起こ
す。そして、コンパレータ4は、各周期毎に、2つのパ
ス1、2からの入力を比較する。入力5および入力6が
ともに高ければ、これらの入力は本質的に同一であり、
出力7は、図1に示したように「1」となる。これに対
し、もし一方の入力5が低ければ、コンパレータ4は、
これを検出して、比較をマークし、図2に示したよう
に、「0」となる出力7を発生する。すなわち、コンパ
レータ4は、2つのパス1、2から受けた入力に対応す
る出力を発生する。例えば、一方のパス1の入力5にお
ける遅延は、記録パス2の入力と比較されたとき、その
比較が(図1および図2において破線で示した)時刻T
においてなされたとき、「0」の出力を与える。回路の
遅延されない場合または状態においては、出力7は
「1」である。
【0011】すなわち、たとえ異なったオペレータが装
置100を使用したとしても、あるいは、たとえ同一の
オペレータが、異なった環境的または感情的状態の下に
装置100を使用したとしても、首尾一貫した出力が得
られる。なぜなら、環境パラメータおよび/またはオペ
レータパラメータが変化し、よって重大な異なった遅延
時間が生じても、出力7において状態の変化をもたらす
コンパレータによってモニタされ得る一定の遅延が存在
し、その結果、コンピュータのような装置の信頼性をも
った作動が、本発明による装置100を使用することに
よって達成され得るからである。さらに、本発明による
装置100は、構造が簡単であり、著しく電力を節約す
ることができ、したがって、コスト対効果を大きくし、
電力消費が重大な関心事となる携帯用装置への組み込み
に対して理想的なものとなる。本発明が適用された携帯
用装置は、したがって、小型ではあるが寿命の長い電池
を使用するため、軽量のものとなり得る。
【0012】図1および図2は、例として、1つのコン
タクトまたはタッチパッドを備えた装置を示しているこ
とが理解されるだろう。このような直接的な接触の検出
においては、特にパッドのマトリクスまたはアレイが存
在する場合に、パッドよりもむしろリードに接触するこ
とによってトリガミスを防止する必要があることが理解
されるだろう。図3は、NxMアレイにおけるトリガミ
スを防止するためのパッドのアレイまたはパターン10
1を示したものである。この場合、各接触または検出位
置X、Y、−−−、Nは2つのパッドLx+Rxを有し
ており、さらにこの実施例では分配されたアースパッド
Gx、Gy、Gnを有している。これらのアースパッド
Gx等々は、随意的に配置される。2つのパッドの一方
に対するリードは基板102の一側から関係するパッド
までのび、他方に対するリードは基板102の対向する
側から関係するパッドまでのびており、両方のリードが
同時に接触できないようになっている。しかしながら、
使用に際し、指10は、接触位置X、Y、−−−、Nに
おいて、装置を作動せしめるべく、両方のパッドに接触
しなければならない。アースパッドGx等々は、各接触
位置X等々において容易に組み込まれる。そして、パッ
ドは共通のアース線G1に接続され、アースによって、
パスにおける放電が促進され、よってシステムの感度が
増大する。図示のように、アレイNxMは、図3に示し
たレイアウトの繰り返しによって形成される。このよう
なアレイは、基板102、あるいはインジウム−スズ酸
化物(ITO)のような適当なコーティングを施された
ガラス板のようないずれかの適当な基板上に、パターン
またはアレイをエッチングすることによって形成され得
る。これによって、作動のために、LCDディスプレイ
のようなディスプレイ上に取り付けられ得る、透明であ
るが、表面に凹凸のある依然として比較的簡単な構造の
タッチ基板102がもたらされる。
【0013】本明細書中において使用した「パッド」と
いう用語は、それが接続された装置または電子装置のオ
ペレータの1本の指または親指によって接触されるため
の何らかの手段を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】1つのモードにある回路を示した、本発明によ
るタッチスクリーン装置の構成図である。
【図2】接触によって作動せしめられた回路を示した、
図1と同様の図である。
【図3】図1または図2に示した装置内においてまたは
それと共に使用するためのセンサパターンを示した図で
ある。
【符号の説明】
1、2 パス 4 コンパレータ 5、6 入力 7 出力 8 コンタクト 10 回路 102 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グーン ナム リー ホンコン、クーロン、クゥーン トン、キ ング イプ ストリート 61−63、リブン ハウス 4階、ヴァリトロニクス リミ テッド内 (72)発明者 ヨーク リャオ ホンコン、クーロン、クゥーン トン、キ ング イプ ストリート 61−63、リブン ハウス 4階、ヴァリトロニクス リミ テッド内 (72)発明者 イン ミン プーン ホンコン、クーロン、クゥーン トン、キ ング イプ ストリート 61−63、リブン ハウス 4階、ヴァリトロニクス リミ テッド内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソース3に接続された、同一の望まれた
    形式のパルス列を与えるための2つのパス1、2と、前
    記2つのパス1、2に接続され、前記2つのパス1、2
    のそれぞれから受けたシグナルを比較して前記シグナル
    に対応する出力を与えるコンパレータ4と、前記2つの
    パス1、2のうちの一方に接続され、装置を作動せしめ
    るべく人間の少なくとも一部分によって接触されるコン
    タクト8とを含んでいることによって、前記人間の少な
    くとも一部分が前記コンタクト8に接触したとき、人体
    が放電アウトレットとして作用し、波形が少なくとも遅
    延せしめられ、前記コンパレータ4が周期毎に前記2つ
    のパス1、2の両方からの入力波形を比較し、対応する
    出力を与える回路を有していることを特徴とする電子タ
    ッチセンシティブスクリーン装置。
  2. 【請求項2】 前記コンパレータ4は、D型フリップフ
    ロップを有していることを特徴とする請求項1に記載の
    装置。
  3. 【請求項3】 前記ソース3は、矩形波パルス列を与え
    ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装
    置。
  4. 【請求項4】 前記装置10は、携帯可能であることを
    特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の装
    置。
  5. 【請求項5】 前記コンタクト8は、人間の一部分によ
    って接触されるべく露出した2つのコンタクト素子を有
    していることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれ
    かに記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記コンタクト8は、2つのタッチパッ
    ドLx、Rxを有していることを特徴とする請求項1〜
    請求項5のいずれかに記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記2つのタッチパッドLx、Rxの一
    方は、基板102の一側からのびるリードに接続され、
    他方は前記基板102の他側からのびるリードに接続さ
    れていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記基板102は、複数のコンタクトL
    x、RxからなるアレイNxMを含んでいることを特徴
    とする請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記アレイNxMは、それぞれが2つの
    タッチパッドを有する複数の検出位置を有していること
    を特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】 アースパッドGxを有していることを
    特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 【請求項11】 前記各タッチパッドは、それぞれ反対
    方向にのびるリードを有していることを特徴とする請求
    項9または請求項10に記載の装置。
  12. 【請求項12】 前記基板102はガラス板からなって
    いることを特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜請求項12のいずれかに記
    載の装置100に接続されていることを特徴とする電子
    装置。
JP12518593A 1992-04-30 1993-04-28 タッチセンス装置 Pending JPH07307657A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB929209364A GB9209364D0 (en) 1992-04-30 1992-04-30 A touch sensitive device
GB9209364.0 1992-04-30

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JPH07307657A true JPH07307657A (ja) 1995-11-21

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EP (1) EP0568342A1 (ja)
JP (1) JPH07307657A (ja)
AU (1) AU3821093A (ja)
GB (2) GB9209364D0 (ja)

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