JPH08234910A - Touch panel and transparent digitizer in one - Google Patents

Touch panel and transparent digitizer in one

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JPH08234910A
JPH08234910A JP5680995A JP5680995A JPH08234910A JP H08234910 A JPH08234910 A JP H08234910A JP 5680995 A JP5680995 A JP 5680995A JP 5680995 A JP5680995 A JP 5680995A JP H08234910 A JPH08234910 A JP H08234910A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
input
electrode
touch panel
digitizer
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Pending
Application number
JP5680995A
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Japanese (ja)
Inventor
Soji Hashimoto
壮司 橋本
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Pentel Co Ltd
Original Assignee
Pentel Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain the touch panel and digitizer in one at low cost by connecting every specific number of electrode lines by the axes of the touch panel and transparent tablet in one which has plural electrode lines to a specific number of analog switches. CONSTITUTION: A carrier signal sending-out circuit 26 oscillates at the same frequency with an input pen, a filter circuit, etc., and sends out a signal of the same frequency and the same level which is π out of phase with the oscillated signal to electrode lines 22 and 24 through analog switches 16 and 17. A CPU 5 supplies a signal which is in phase with a carrier to one side 22 of an output electrode line and the signal which is π out of phase to the other electrode line 24. An input electrode line 23 is sandwiched between two electrodes 22 and 24 and transmits an input signal to a differential amplifier circuit 25. When a body which is artificially grounded such as a finger is put closer to between the input electrode line 23 and output electrodes 22 and 24, the signal supplied to the input electrode line 23 decreases, so the signal of the same frequency and the other phase having an amplitude equal to the difference from the other signal is processed and read in by the CPU 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は操作者の指あるいは、信
号送出ペンにてタッチしたタブレットの位置を検出し、
その座標信号を出力する座標検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention detects the position of a tablet touched by the operator's finger or a signal transmission pen,
The present invention relates to a coordinate detection device that outputs the coordinate signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータやワープロ等の入力作業の
際、例えば、メニューの選択、確認、文字の入力、位置
の指定、絵の描画等のように操作者に対して入力を求め
る場面が非常に多い。従来これらの入力項目の選択とし
てキーボードのキーを操作することによって実現してき
たが、現在はユーザインターフェースを考慮してポイン
ティングデバイスを利用したソフトウエアが主流になり
つつある。これは画面にポインティングデバイスによる
相対移動情報をアイコン等で示すことによって、操作者
はこのアイコンの動作を恰も自分の手の如く移動させ、
画面を見て操作する内容を実施するものである。ポイン
ティングデバイスの代表例としてマウスが使用されてい
る。このマウスは2次元の移動量及びマウスに付属のキ
ー情報を伝達する手段を持っており、このマウスの移動
方向とソフトウエアでのアイコンの移動方向を一致させ
ることによってアイコンの動作と操作者の動作を重ね合
わせ、恰もアイコンを直接動作させている感覚があるた
め初心者にも使い易いものである。
2. Description of the Related Art When inputting data from a computer or word processor, it is very necessary to ask the operator to make an input such as menu selection, confirmation, character input, position designation, and drawing of a picture. Many. Conventionally, these input items are selected by operating a key on a keyboard, but nowadays, software using a pointing device is becoming mainstream in consideration of a user interface. This shows the relative movement information by the pointing device on the screen with an icon etc., so that the operator moves the operation of this icon like his own hand,
The contents to be operated by looking at the screen are implemented. A mouse is used as a typical example of a pointing device. This mouse has a means for transmitting a two-dimensional movement amount and key information attached to the mouse. By matching the movement direction of this mouse with the movement direction of the icon in software, the operation of the icon and the operator's It is easy for beginners to use because it has the feeling that the icons are moved directly by overlapping the movements.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】然し、このマウスも
位置の指定には便利であるが、実際に画面に線、面等を
描画する場合はアイコンとマウスの動作間でのギャップ
があるため思うような描画はできず、描画にはマウスは
適していなかった。そこで本発明は、表示面に対し1対
1に対応できるポインティングデバイスとして、表示画
面を可視できる透過性(透明)のデジタイザを表示面に
配し、より直感的に位置指定できるようにする。更に操
作者の直感性を追求するために、位置指定、描画等以外
の高分解能を必要としない場合にはデジタイザのスタイ
ラスやペンを持たずに直接画面に指で触れて入力できる
タッチパネル混合型ポインティングデバイスが最良な入
力インターフェースと考えられる。
However, although this mouse is also convenient for specifying the position, there is a gap between the icon and the mouse operation when actually drawing lines, planes, etc. on the screen. I couldn't draw as I expected, and the mouse was not suitable for drawing. Therefore, in the present invention, a transparent (transparent) digitizer capable of visually recognizing the display screen is provided on the display surface as a pointing device that can correspond to the display surface in a one-to-one manner so that the position can be more intuitively specified. In addition, in order to pursue the operator's intuition, touch panel mixed pointing that allows direct input with the finger without the digitizer's stylus or pen when high resolution other than position specification, drawing, etc. is not required The device is considered the best input interface.

【0004】例えば、コンピュータやワープロ、電子黒
板の画面にこのデジタイザとタッチパネル混合型デバイ
スを設置した場合を考えれば、動作の確認の方法として
画面に表示された確認ボタン画面を指で触れるといった
方法やスタイラスやペンを用いた操作者サインの記述が
できるようになる。コンピュータがよりユーザフレンド
リ−になり、操作者がコンピュータをより意識せずに使
えることになる。然し、これを実現する場合タッチパネ
ルとデジタイザが必要であり、安価な抵抗式タッチパネ
ルと静電式デジタイザを組み合わせるとき、信号が抵抗
膜によりシールドされる等の要因で組合せに考慮が必要
で、必然的に高価なデバイスを選択する必要があった。
For example, considering the case where this digitizer and touch panel mixed type device is installed on the screen of a computer, word processor, or electronic blackboard, a confirmation button screen displayed on the screen is touched with a finger as a method of confirming the operation. You will be able to write operator signatures using a stylus or pen. The computer becomes more user-friendly and the operator can use the computer more unconsciously. However, in order to realize this, a touch panel and digitizer are required, and when combining an inexpensive resistive touch panel and electrostatic digitizer, it is necessary to consider the combination due to factors such as signal shielding by a resistive film. Had to choose an expensive device.

【0005】[0005]

【問題を解決するための手段】本発明は従来の問題に鑑
みなされたもので、X及びY座標軸に沿って配設された
複数電極線を有するタッチパネル兼用透明タブレット
と、該透明タブレットの各軸方向毎の電極線を3本おき
に接続する3個のアナログスイッチと、前記電極線に誘
起された信号をペン先端部の導体から印加された信号と
して処理するデジタイザと、操作者の人体の影響により
検出するタッチパネルの位置検出を行うタッチパネル兼
用透明デジタイザを提案するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the conventional problems, and is a transparent tablet which also serves as a touch panel and has a plurality of electrode lines arranged along the X and Y coordinate axes, and each axis of the transparent tablet. Three analog switches that connect every three electrode lines for each direction, a digitizer that processes the signal induced in the electrode lines as a signal applied from the conductor at the tip of the pen, and the effect of the human body of the operator We propose a transparent digitizer that doubles as a touch panel and detects the position of the touch panel.

【0006】[0006]

【作用】本発明では、タッチパネルとして動作する時
に、一方の片側電極線に第1のキャリア信号:V0si
n(wt)なる信号を印加する。この第1のキャリア信
号はペンが送出する信号と同一の周波数であり、デジタ
イザ動作時のバンドパスフィルタ回路が共通に使用する
ことができるものである。又、入力電極線を挟む他方の
電極線には第2のキャリア信号:V0sin(wt+
π)なる信号を同時に送出する。位相の異なる2本のキ
ャリア信号電極に挟まれた入力電極には、両側の各電極
線から電極線長手方向の辺に容量結合により同相の信号
が誘起されるが、2本の電極線から第1と第2のキャリ
ア信号が誘起され位相が反対であることにより、通常は
それぞれの電極線からの影響は相殺され信号が発生しな
い。
In the present invention, when operating as a touch panel, the first carrier signal: V0si is applied to one electrode line on one side.
A signal of n (wt) is applied. This first carrier signal has the same frequency as the signal sent by the pen, and can be commonly used by the bandpass filter circuit during the digitizer operation. In addition, a second carrier signal: V0sin (wt +
π) signal is transmitted at the same time. In the input electrode sandwiched between two carrier signal electrodes having different phases, in-phase signals are induced by capacitive coupling from the electrode lines on both sides to the sides in the electrode line longitudinal direction. Since the 1st and 2nd carrier signals are induced and their phases are opposite to each other, the influences from the respective electrode lines are usually canceled out and no signal is generated.

【0007】ところが操作者の指等の仮想接地された物
体が入力電極線とキャリア出力電極線間に位置した場
合、指に近い側の電極線のキャリア信号は物体が負荷と
なり、物体にも結合した信号が流れ入力電極線への電流
が流れなくなってしまう。この時、入力電極線へは同一
キャリア信号ではあるがレベルの異なる信号が誘起され
る為、相殺されることなくこの差分の信号が誘起され
る。この入力された信号は制御回路4にて増幅器9、バ
ンドパスフィルタ8を通過しノイズが削除され、AM検
波されることによってDCレベルの電圧となって出力変
換される。指等の仮想接地された物体が存在した場合通
常に比べ大きい信号レベルが現れてくる。この現れた信
号レベルとスキャンした電極線3本の位置(アドレス)
から演算し、物体が存在する場所が検出できるわけであ
る。この方法を上下の電極線毎、つまりX方向及びY方
向毎に夫々実施することによって2次元の位置信号が生
成できる。
However, when a virtual grounded object such as the operator's finger is located between the input electrode line and the carrier output electrode line, the object becomes a load on the carrier signal of the electrode line near the finger, and the object is also coupled to the object. Signal flows and the current to the input electrode wire stops flowing. At this time, since signals having the same carrier signal but different levels are induced to the input electrode lines, signals of this difference are induced without being canceled. The input signal passes through the amplifier 9 and the bandpass filter 8 in the control circuit 4, noise is eliminated, and AM detection is performed to obtain a DC level voltage and output conversion. When a virtual grounded object such as a finger is present, a larger signal level than usual appears. The signal level that appeared and the position (address) of the three scanned electrode lines
The location where the object exists can be detected by calculating from. By carrying out this method for each of the upper and lower electrode lines, that is, for each of the X direction and the Y direction, a two-dimensional position signal can be generated.

【0008】[0008]

【実施例】本発明の一実施例を添付図面を参照して説明
する。図1は全体の電気的ブロック図、図2は全体概念
図、図3はタブレットの要部断面図、図4はデジタイザ
の電極説明図、図5はアナログスイッチ群回路図、図6
はデジタイザ使用時の波形図、図7はタッチパネルの電
極説明図、図8はタッチパネル使用時の波形図である。
タッチパネル兼用透明デジタイザ1は透明タブレット
2、入力ペン3、制御回路4から構成されており、制御
回路4はCPU5、アナログスイッチ群10、キャリア
信号送出回路26、信号増幅回路9、フィルタ回路8、
検波回路7、A/D変換回路6からなっている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall electrical block diagram, FIG. 2 is an overall conceptual diagram, FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a tablet, FIG. 4 is an illustration of electrodes of a digitizer, FIG. 5 is an analog switch group circuit diagram, and FIG.
Is a waveform diagram when the digitizer is used, FIG. 7 is an electrode explanatory diagram of the touch panel, and FIG. 8 is a waveform diagram when the touch panel is used.
The touch panel / transparent digitizer 1 includes a transparent tablet 2, an input pen 3, and a control circuit 4, and the control circuit 4 includes a CPU 5, an analog switch group 10, a carrier signal transmission circuit 26, a signal amplification circuit 9, a filter circuit 8,
It is composed of a detection circuit 7 and an A / D conversion circuit 6.

【0009】入力ペン3には制御基板11の制御回路4
からの信号により、或いは独自にキャリア信号を送出で
きるようになっている。透明タブレット2には、入力ペ
ン3やスタイラス及び指等が接触することによる錆や傷
の保護として、基材にガラス12が用いられており、平
行なITO膜をエッチングした複数の電極線群X13
と、これと直交する電極線群Y14を有しており,XY
両電極線群13、14が透明で電気的に絶縁される層1
5を挟み接着されている。
The input pen 3 has a control circuit 4 on the control board 11.
A carrier signal can be transmitted by a signal from the carrier or independently. The transparent tablet 2 uses a glass 12 as a base material for protection from rust and scratches caused by contact with the input pen 3, stylus, fingers, etc., and a plurality of electrode line groups X13 formed by etching parallel ITO films.
And an electrode wire group Y14 orthogonal to this, and XY
Layer 1 in which both electrode wire groups 13 and 14 are transparent and electrically insulated
5 are sandwiched and bonded.

【0010】この電極線群13、14の電極線は約4m
mピッチで短冊型の形状をしており、1電極線の幅は約
2〜3mm程度である。この電極線は大別して3つのグ
ループからなっておりグループ毎に共通のアナログスイ
ッチに接続される。仮にX側の電極線をそれぞれX1,
X2,X3,X4,・・・・・,Xn−1,Xn,Xn
+1・・・として、順次アナログスイッチAの入出力端
子A1,A2,...,A8にそれぞれX1,X4,X
7,・・・,X(i*3+1)・・・(iは任意の整
数)が3本おきに接続される。同様にアナログスイッチ
Bの入出力端子B1,B2,・・・,B8にそれぞれX
2,X5,X8,・・・,X(i*3+2)・・が3本
おきに接続され、アナログスイッチCの入出力端子C
1,C2,・・・,C8・・・にもそれぞれX3,X
6,X9,・・・,X(i*3+3)・・・が接続され
る。図5にこのアナログスイッチ回路を示すが、図5の
アナログスイッチA、B、Cは説明の便宜上3端子(チ
ャンネル)で示した。
The electrode wire of the electrode wire groups 13 and 14 is about 4 m.
It has a strip shape with m pitch, and the width of one electrode wire is about 2 to 3 mm. This electrode wire is roughly divided into three groups, and each group is connected to a common analog switch. If the electrode wires on the X side are respectively X1,
X2, X3, X4, ..., Xn-1, Xn, Xn
+1 ... As the input / output terminals A1, A2 ,. . . , A8 to X1, X4, X respectively
, ..., X (i * 3 + 1) ... (i is an arbitrary integer) are connected every three lines. Similarly, input / output terminals B1, B2, ...
2, X5, X8, ..., X (i * 3 + 2) ... are connected every three lines, and the input / output terminal C of the analog switch C is connected.
1, C2, ..., C8 ... also have X3, X respectively
6, X9, ..., X (i * 3 + 3). This analog switch circuit is shown in FIG. 5, but the analog switches A, B, and C in FIG. 5 are shown as three terminals (channels) for convenience of explanation.

【0011】X電極線群12の各電極線が接続された第
1列のアナログスイッチA、B、Cの共通端子(コモ
ン)Ac、Bc、Ccはそれぞれ4端子の第2列のアナ
ログスイッチD、E、Fの入出力端子を接続したコモン
端子にそれぞれ接続される。第2列のアナログスイッチ
Dの第1の入出力端子D1は第3列の4端子のアナログ
スイッチG、Hのそれぞれの第1の入出力端子G1、H
1と接続されている。第2列のアナログスイッチEの第
1の入出力端子E1は第3列の4端子のアナログスイッ
チG、Hのそれぞれの第2の入出力端子G2、H2と接
続されている。第2列のアナログスイッチFの第1の入
出力端子F1は第3列の4端子のアナログスイッチG、
Hのそれぞれの第3の入出力端子G3、H3と接続され
ている。第3列のアナログスイッチG、Hの第4の出入
力端子G4、H4はGNDに接続されている。第2列の
アナログスイッチD、E、Fの第2の入出力端子D2、
E2、F2は発振器20からのインバ−タ信号が、第3
の入出力端子D3、E3、F3は発振器20の信号が変
換されずに印加される。
Common terminals (common) Ac, Bc, Cc of the analog switches A, B, C in the first row, to which the respective electrode wires of the X electrode wire group 12 are connected, are four-terminal second-row analog switches D, respectively. , E, and F input / output terminals are connected to common terminals. The first input / output terminal D1 of the analog switch D in the second row is the first input / output terminal G1, H of the analog switch G, H in the fourth row of the third column.
It is connected to 1. The first input / output terminal E1 of the analog switch E in the second row is connected to the second input / output terminals G2, H2 of the four-terminal analog switches G, H in the third row. The first input / output terminal F1 of the analog switch F in the second row is the analog switch G of four terminals in the third row,
The third H input / output terminals G3 and H3 are connected to each other. The fourth output / input terminals G4 and H4 of the analog switches G and H in the third column are connected to GND. The second input / output terminal D2 of the second row analog switches D, E, F,
E2 and F2 are the inverter signals from the oscillator 20
The signal from the oscillator 20 is applied to the input / output terminals D3, E3, and F3 of the oscillator without being converted.

【0012】アナログスイッチの入出力は双方向であ
り、デジタイザ動作/タッチパネル動作の用途にあわせ
て入力/出力方向を切り換えて使用する。この切り替え
は、デジタイザとしての使用時のペン信号入力と、タッ
チパネル使用時のタブレット2に配設された電極13、
14の信号に対しキャリア信号の送出/入力の双方可能
である。CPU5によってアナログスイッチを介し電極
線毎に制御できるようになっている。
The input / output of the analog switch is bidirectional, and the input / output direction is switched according to the use of digitizer operation / touch panel operation. This switching is performed by inputting a pen signal when the digitizer is used and the electrodes 13 arranged on the tablet 2 when the touch panel is used.
Both carrier signals can be transmitted / received with respect to 14 signals. The CPU 5 can control each electrode line via an analog switch.

【0013】以下デジタイザ動作、タッチパネル動作共
にX方向、Y方向の制御は同じであるためX方向につい
ての処理方法を説明する。始めにデジタイザの動作時に
ついて説明する。入力ペン2には制御回路4のバンドパ
スフィルタ8で通過する、例えば約455KHzといっ
た周波数の信号がペン先から送出できるようになってい
る。この入力ペン3がタブレット2の電極線13、14
付近にある場合、入力ペン3と電極線13、14は容量
結合によって、この電極線13、14に同一周波数の信
号が誘起される。この電極線13、14はノイズ除去の
為約1kΩの抵抗によってGNDへ接続されインピーダ
ンスを下げており、この電極線13、14に誘起された
信号はこの抵抗を介してGNDと制御基板へと伝達され
る。
Since the control in the X and Y directions is the same for both the digitizer operation and the touch panel operation, the processing method for the X direction will be described below. First, the operation of the digitizer will be described. A signal having a frequency of, for example, about 455 KHz that passes through the bandpass filter 8 of the control circuit 4 can be sent to the input pen 2 from the pen tip. The input pen 3 is the electrode wires 13 and 14 of the tablet 2.
In the vicinity, the input pen 3 and the electrode lines 13 and 14 are capacitively coupled to each other to induce a signal of the same frequency on the electrode lines 13 and 14. The electrode lines 13 and 14 are connected to GND by a resistance of about 1 kΩ to reduce noise and lower the impedance, and the signal induced in the electrode lines 13 and 14 is transmitted to GND and the control board through this resistance. To be done.

【0014】制御基板10の制御回路4では、入力され
た信号はアナログスイッチ16、17を通過後差動増幅
回路25に信号が入力される。これにより電極線に誘起
された信号の差分が増幅され電極線へ誘起された信号の
不平衡状態を検出することになる。更に455KHzの
フィルタ9によってノイズ除去され入力ペン3からの信
号だけを取り出す。この455KHzの信号は入力信号
レベルとAC電圧成分が比例して対応しており、AM検
波することによってDCレベルに変換を行っている。こ
のDCレベルの信号をA/Dコンバータ6にてデジタル
値に変換後CPU5によってその電圧レベルが読み出さ
れ、結果として入力信号のレベルに対応したデジタル値
がCPU5に伝達される。
In the control circuit 4 of the control board 10, the input signal passes through the analog switches 16 and 17, and then the signal is input to the differential amplifier circuit 25. As a result, the difference between the signals induced in the electrode lines is amplified and the unbalanced state of the signals induced in the electrode lines is detected. Further, noise is removed by the 455 KHz filter 9, and only the signal from the input pen 3 is taken out. The 455 KHz signal corresponds to the input signal level and the AC voltage component in proportion to each other, and is converted to the DC level by the AM detection. The DC level signal is converted into a digital value by the A / D converter 6, and the voltage level is read by the CPU 5, and as a result, the digital value corresponding to the level of the input signal is transmitted to the CPU 5.

【0015】電極線群13、14と接続されている各ア
ナログスイッチは、CPU5によってON/OFF制御
され任意の電極線の信号が回路に入力できるようになっ
ている。又、設置する表示装置のノイズ対策として差動
入力を採用しており、CPU5は隣り合う電極線Xnと
Xn+1を同時にONし差分を増幅している。(図4参
照)実際の制御方法としてアナログスイッチのAとBを
選択し、電極線X1(18)とX2(19)を入力す
る。次に電極線X2(18),X3(20)を入力する
ためアナログスイッチB,Cを選択する。このように順
次隣り合う電極線の信号が入力できるようにアナログス
イッチを選択する。入力ペン2の位置に対する信号レベ
ルは入力電極線(19)付近にペンが存在する場合に大
きなレベルが検出され、入力電極線(19)から遠い場
合、或いは入力電極線間は信号レベルは小さくなること
を利用してCPU5はこの動作を繰り返し選択された電
極線の位置とその入力信号レベルから演算しペン3のデ
ジタイザ1の所在位置を検出することができる。(図6
参照)
Each analog switch connected to the electrode wire groups 13 and 14 is ON / OFF controlled by the CPU 5 so that a signal of an arbitrary electrode wire can be input to the circuit. Further, a differential input is adopted as a measure against noise of the installed display device, and the CPU 5 simultaneously turns on the adjacent electrode lines Xn and Xn + 1 to amplify the difference. (See FIG. 4) As an actual control method, analog switches A and B are selected, and electrode lines X1 (18) and X2 (19) are input. Next, the analog switches B and C are selected to input the electrode lines X2 (18) and X3 (20). In this way, the analog switch is selected so that the signals of the electrode lines adjacent to each other can be sequentially input. A large signal level with respect to the position of the input pen 2 is detected when the pen is present near the input electrode wire (19), and the signal level is low when the pen is far from the input electrode wire (19) or between the input electrode wires. Utilizing this fact, the CPU 5 repeats this operation to calculate the position of the selected electrode wire and the input signal level thereof and detect the position of the digitizer 1 of the pen 3. (FIG. 6
reference)

【0016】次に、タッチパネルの動作時について説明
する。制御基板中11の制御回路4のキャリア信号送出
回路26は入力ペン2としての信号発振ペンおよびフィ
ルタ回路と同等な周波数(約455KHz)で発振して
おり、この信号を基に同一周波数、同一レベルで位相が
πずれた信号[V0sin(wt)、−V0sin(wt)]
をアナログスイッチを介し電極線に送出することができ
る。CPU5はこのアナログスイッチを出力電極線2本
に挟まれた入力電極線1本を順次ずらすような選択を行
う。出力電極線の一方の片側22にキャリアと同一位相
の信号を与え、他方の電極線24には位相のπずれた信
号を与える。入力電極線23はこの2本の電極22、2
4に挟まれており、入力信号はデジタイザの場合と同様
に差動増幅回路25に伝達される。このときに差動増幅
回路25の他方の端子はアナログスイッチを用いて電気
的にGNDに接続するようにする。この方法によって入
力信号をシングルエンド増幅し以下バンドパスフィルタ
8、AM検波7、A/D変換6のデジタイザの場合と同
様の処理をおこなう。
Next, the operation of the touch panel will be described. The carrier signal transmission circuit 26 of the control circuit 4 of the control board 11 oscillates at the same frequency (about 455 KHz) as the signal oscillation pen as the input pen 2 and the filter circuit, and based on this signal, the same frequency and the same level. Signal whose phase is shifted by π at [V0sin (wt), -V0sin (wt)]
Can be delivered to the electrode wire via an analog switch. The CPU 5 makes a selection such that the analog switch sequentially shifts one input electrode line sandwiched between two output electrode lines. A signal having the same phase as the carrier is applied to one side 22 of the output electrode line, and a signal whose phase is shifted by π is applied to the other electrode line 24. The input electrode wire 23 is the two electrodes 22, 2
It is sandwiched between 4 and the input signal is transmitted to the differential amplifier circuit 25 as in the case of the digitizer. At this time, the other terminal of the differential amplifier circuit 25 is electrically connected to GND using an analog switch. By this method, the input signal is single-ended amplified, and thereafter the same processing as in the case of the digitizer of the band pass filter 8, the AM detection 7, and the A / D conversion 6 is performed.

【0017】電極線2本22、24に位相の反転した信
号が送出されたとき、その電極に挟まれた入力電極線2
3には容量結合によって信号が誘起されるが、電極線2
2、24の位相がπずれた信号で同一レベルであるため
両電極からの信号が相殺され信号レベルは0レベルにな
る。(図8参照)然し、指等の疑似接地された物体がこ
の一方の入力電極線と出力電極間に近づいた場合、その
出力信号は人体等の容量によって人体等に信号が流れ入
力電極線23へ与える信号が減少する。つまり出力バラ
ンスがくずれることによって入力電極には他方の信号と
の差を振幅とした同一周波数の他方の位相である信号が
現れてくる。この信号の周波数はデジタイザと同様にし
て処理されデジタル値がCPU5によって読みこむこと
ができる。
When a signal whose phase is inverted is sent to the two electrode wires 22 and 24, the input electrode wire 2 sandwiched between the electrodes is sent.
A signal is induced in 3 by capacitive coupling.
Since signals 2 and 24 are out of phase by π and have the same level, the signals from both electrodes are canceled and the signal level becomes 0 level. (Refer to FIG. 8) However, when a pseudo-grounded object such as a finger approaches between the one input electrode line and the output electrode, the output signal is a signal to the human body due to the capacitance of the human body and the like. The signal given to is reduced. That is, when the output balance is lost, a signal having the other phase of the same frequency with the difference from the other signal as the amplitude appears at the input electrode. The frequency of this signal is processed in the same manner as a digitizer, and a digital value can be read by the CPU 5.

【0018】実際のアナログスイッチの選択方法として
電極線X1、X3を出力電極線22、24に、X2を入
力電極線23とするようにアナログスイッチAにV0s
in(wt),Cに−V0sin(wt)を印加し、アナログ
スイッチBが入力電極になるようにする。A/D変換後
次にアナログスイッチBにV0sin(wt),アナログス
ッイチAに−V0sin(wt)を印加し、アナログスイ
ッチCが入力電極になるといった具合に入力/出力電極
の3本を順次ずらしながら信号をCPU5によって読み
込む。人体等の位置に対する信号レベルは出力電極付近
に指等が存在する場合に大きなレベルが検出され、出力
電極から遠い場合、或いは入力電極付近は信号レベルは
小さくなる。
As an actual analog switch selection method, V0s is applied to analog switch A so that electrode lines X1 and X3 are used as output electrode lines 22 and 24 and X2 is used as input electrode line 23.
-V0 sin (wt) is applied to in (wt), C so that the analog switch B serves as an input electrode. After A / D conversion, V0sin (wt) is applied to analog switch B and -V0sin (wt) is applied to analog switch A, and analog switch C becomes an input electrode. The signal is read by the CPU 5 while shifting. A large signal level with respect to the position of the human body or the like is detected when a finger or the like is present near the output electrode, and the signal level becomes small when the finger is distant from the output electrode or near the input electrode.

【0019】電圧レベルの分布は2山の形をしており
(図6、図8参照)、検出レベルだけでは出力電極のど
ちら側かを判断をすることができないが、指等が近い電
極の信号はレベルが低い為に入力信号としてその逆位相
の信号が現れてくる。入力された信号はAM検波前で出
力した位相と比較することができる為に検波後の信号レ
ベルと位相の判別によって2箇所をスキャンすれば演算
をすることができ、高速に位置の検出ができることにな
る。透明タブレットに以上の処理をX、Y方向に実施す
ることによってデジタイザと、タッチパネルとも動作さ
せることができる。
The voltage level distribution has a double peak shape (see FIGS. 6 and 8), and although it is not possible to judge which side of the output electrode is on the basis of the detection level alone, the electrode close to the finger, etc. Since the signal has a low level, a signal having the opposite phase appears as an input signal. Since the input signal can be compared with the phase output before AM detection, calculation can be performed by scanning at two points by discriminating the signal level and phase after detection, and position can be detected at high speed. become. By performing the above processing on the transparent tablet in the X and Y directions, it is possible to operate both the digitizer and the touch panel.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は以上のような構成となしたの
で、デジタイザ、タッチパネル共に共通の回路を用いる
ことによって、安価にタッチパネル兼用デジタイザを実
現することができる。
Since the present invention has the above-described structure, a common touch panel digitizer can be realized at low cost by using a common circuit for both the digitizer and the touch panel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings] 【図面の説明】[Description of Drawings]

【図1】 全体の電気的ブロック図1 is an overall electrical block diagram

【図2】 全体概念図[Figure 2] Conceptual diagram

【図3】 タブレットの要部断面図FIG. 3 is a sectional view of the main part of the tablet.

【図4】 デジタイザの電極説明図[Fig. 4] Illustration of electrodes of digitizer

【図5】 アナログスイッチ回路図[Figure 5] Analog switch circuit diagram

【図6】 デジタイザ使用時の波形図[Figure 6] Waveform diagram when using the digitizer

【図7】 タッチパネルの電極説明図FIG. 7 is an illustration of electrodes on a touch panel

【図8】 タッチパネル使用時の波形図[Figure 8] Waveform diagram when using a touch panel

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タッチパネル兼用透明デジタイザ 2 透明タブレット 3 入力ペン 4 制御回路 5 CPU 6 A/D変換回路 7 AM検波回路 8 バンドパスフィルタ− 9 増幅器 10 ナログスイッチ群 11 基板 12 ガラス 13 X電極 14 Y電極 15 絶縁接着材 16 アナログスイッチ 17 アナログスイッチ 18 電極線 19 電極線 20 電極線 21 発振器 22 出力電極線 23 入力電極線 24 出力電極線 25 差分増幅回路 26 キャリア信号送出回路 1 Transparent digitizer also used as a touch panel 2 Transparent tablet 3 Input pen 4 Control circuit 5 CPU 6 A / D conversion circuit 7 AM detection circuit 8 Band pass filter-9 Amplifier 10 Analog switch group 11 Substrate 12 Glass 13 X electrode 14 Y electrode 15 Insulation adhesive Material 16 Analog switch 17 Analog switch 18 Electrode wire 19 Electrode wire 20 Electrode wire 21 Oscillator 22 Output electrode wire 23 Input electrode wire 24 Output electrode wire 25 Differential amplification circuit 26 Carrier signal sending circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X及びY座標軸に沿って配設された複数
電極線を有するタッチパネル兼用透明タブレットと、該
透明タブレットの各軸方向毎の電極線を3本おきに接続
する3個のアナログスイッチと、前記電極線に誘起され
た信号をペン先端部の導体から印加された信号として処
理するデジタイザと、操作者の人体の影響により検出す
るタッチパネルの位置検出を行うことを特徴としたタッ
チパネル兼用透明デジタイザ。
1. A transparent tablet also serving as a touch panel having a plurality of electrode lines arranged along X and Y coordinate axes, and three analog switches for connecting every three electrode lines in each axial direction of the transparent tablet. And a digitizer that processes a signal induced in the electrode wire as a signal applied from a conductor at the tip of the pen, and a touch panel transparent that detects the position of the touch panel that is detected by the influence of the human body of the operator. Digitizer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011113187A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Sanyo Electric Co Ltd Signal processing circuit for electrostatic capacity type touch panel

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