JPH0895701A - Combination touch panel and transparent digitizer - Google Patents

Combination touch panel and transparent digitizer

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JPH0895701A
JPH0895701A JP22266394A JP22266394A JPH0895701A JP H0895701 A JPH0895701 A JP H0895701A JP 22266394 A JP22266394 A JP 22266394A JP 22266394 A JP22266394 A JP 22266394A JP H0895701 A JPH0895701 A JP H0895701A
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digitizer
pen
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tablet
signal
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JP22266394A
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Inventor
Soji Hashimoto
壮司 橋本
Original Assignee
Pentel Kk
ぺんてる株式会社
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Abstract

PURPOSE: To obtain a touch panel and digitizer function which has high transmissivity and high stability at low cost by using a transparent tablet for the digitizer even as an input medium for a touch panel. CONSTITUTION: Respective X- and Y-axial electrode wires (X1 -Xn and Y1 -Ym ) are connected independently to the respective terminals of analog multiplexers 3 and 4. The multiplexers 3 and 4 are connected to the port of a control part 9 and optional analog switches can optionally be set. After the power source is turned on, this device counts the frequency that an AC pen 2 transmits to detect the state of the pen 2. When the pen 2 is nearby the tablet 1, processing is performed as the digitizer. When the pen 2 is not on the tablet 1, the operation is repeated as the touch panel. Further, when the pen 2 is nearby the tablet 1, this device functions as the digitizer, so even when the hand gripping the pen 2 touches the touch panel, no wrong data is sent.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は目的に応じて精度を変化させて指或いは、ペンにてタブレットにタッチした位置を検出し、夫々の座標を出力する座標検出装置に関する。 The present invention relates to a varying accuracy depending on the purpose finger or detects the position touched on the tablet in the pen, relates coordinate detecting device for outputting the respective coordinates.

【0002】 [0002]

【従来の技術】透明デジタイザを液晶画面上に載せ、入力インターフェースとして考えた場合、文字入力などのイメージデータやポイント指定などの細部の入力に対しては高い分解能が要求されペン等の座標指示器が必要となる。 BACKGROUND OF THE INVENTION Transparent Digitizer placed on the LCD screen, when considered as an input interface, a high resolution is required coordinate indicator such as a pen for input details such as image data and point designation such as character input Is required. しかしながら、座標入力装置にはこのような高分解能を必要としない場合も多い。 However, many cases do not require such high resolution is the coordinate input device. 例えば画面に表示された内容についてユーザからの確認などを行う場合には、 When performing such confirmation from the user for the contents for example displayed on the screen,
領域としての座標信号を必要とするタッチパネルのような分解能で十分である。 It is sufficient with a resolution such as a touch panel that requires coordinate signal as a region. また、ペンなどを持たずに指定するほうが直接的であり、よりユーザフレンドリな入力方法であるといえる。 In addition, it is better to specify without a pen is direct, it can be said to be more user-friendly input method.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする問題点】この解決手段としてデジタイザユニット上部にタッチパネルを設けることによってデジタイザとタッチパネルを組み合わせる方法が考えられるが、従来のタッチパネルの抵抗シートの影響により透過率が悪くなってしまったり、ガラス板面上に均一な抵抗率を持つ透明膜上に同一電圧をかけ、静電容量によって人体が触れた時に流れる電流をパネルの端の4点で測定し位置検出するなどの方法があるが、信号が抵抗膜によって遮蔽され抵抗式タッチパネルはデジタイザと組み合わせることは不可能であった。 A method of combining a digitizer and a touch panel are contemplated by the provision of the touch panel digitizer unit top as THE INVENTION try to problem solving] This solution, due to the effect of resistive sheet of the conventional touch panel to transmittance deteriorated Mattari, methods such as applying a same voltage on a transparent film having a uniform resistivity on a glass plate surface, the measurement of the current flowing when a human body touches the electrostatic capacity at four points at the end of the panel to detect the position the case, the signal is resistive touch panel is shielded by the resistive film was impossible to combine the digitizer. これと同様に格子状の抵抗膜がX/Y方向に配設してあるタブレットにおいて片側の電極にパルスを印加して電極線の終端の信号により指の位置を検出する方法もあるが、下側の電極線の走査時に上側電極が信号を遮蔽し、信号のS/N Although this and a method for detecting the position of the finger by a signal end of the grid-shaped resistive film by applying a pulse to one electrode in the tablet are disposed on the X / Y-direction electrode line as well, the lower the upper electrode shield the signal during the scanning of the side of the electrode line, the signal of the S / N
比が悪く不安定であった。 The ratio was worse unstable. 他の組み合わせ可能なタッチパネルとして光学式や、超音波式タッチパネルがあるが価格的に高価になってしまっていた。 Optical and Other combinable touch panel, there is an ultrasonic touch panel had ended up with price expensive.

【0004】 [0004]

【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電極軸に沿って配設された複数の電極線を有するタブレットと、AC信号発生器と、該AC信号発生器を前記複数のX方向電極線へ接続するアナログマルチプレクサと、前記複数のY方向電極線を順次セレクトするアナログマルチプレクサと、各マルチプレクサの出力を印加する1KΩ以下の入力インピーダンスの作動増幅器と、この増幅器の出力を検波する回路と、検波よりの出力信号をA/D変換するADコンバータと、この信号を読みとる制御部から構成される。 The present invention, in order to solve the problem] has been made in view of conventional problems, and tablets having a plurality of electrode lines arranged along the X and Y electrode axis, and the AC signal generator, the an analog multiplexer connecting the AC signal generator to the plurality of X-direction electrode lines, and the analog multiplexer for sequentially selecting the plurality of Y-direction electrode lines, and the operation amplifier 1KΩ following input impedance for applying the output of each multiplexer a circuit for detecting the output of the amplifier, an AD converter output signal from detection to convert a / D, and a control unit for reading the signal.

【0005】 [0005]

【作用】透明デジタイザとして動作する場合はペンが発振する信号を隣接する電極線2本毎に信号を順次入力し、この2本の電極線から差動増幅入力した信号を基にペンの位置を検出する。 [Action] When operating as a transparent digitizer sequentially inputs the signal to the electrode lines every two adjacent signals pen oscillates the position of the pen on the basis of the signal input differential amplifier from the two electrode lines To detect. ペンが電極線付近に存在する場合、2本の電極線から入力される信号の差が大きい為、 If the pen is present near the electrode line, for the difference between the signals input from the two electrode lines is large,
該当電極線付近に大きな信号が得られる。 Large signal can be obtained in the vicinity of the corresponding electrode line. この原理を利用しX方向、Y方向について座標を得ることが出来る。 X-direction by utilizing this principle, Y direction coordinate can be obtained about.
タッチパネルとして動作する場合は片側電極1本を発振させ、他方の電極にて信号を順次入力する。 When operating as a touch panel to oscillate the one side electrode, sequentially inputs the signals at the other electrode. 電極線の交点付近に疑似接地された指等が存在する場合、電気信号が減少し、他の電極線信号入力時より低い信号が得られる。 If pseudo grounded finger in the vicinity of the intersection of the electrode lines are present, the electrical signal is reduced, lower signal than at the other electrode line signal input is obtained.

【0006】 [0006]

【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面を参照し説明する。 EXAMPLES The following references describe the accompanying drawings details of the present invention. 始めに本発明に使用する回路図を図1の電気的ブロック図により説明する。 The circuit diagram for use in the present invention at the beginning is described by an electrical block diagram of FIG. X、Y軸各電極線(X1〜X X, Y-axis each electrode line (X1~X
n、Y1〜Ym)は独立して夫々アナログマルチプレクサ3、4の各端子に接続されている。 n, Y1 to Ym) are connected independently to each terminal of each analog multiplexer 3,4. 各電極線(X1〜 Each electrode line (X1~
Xn、Y1〜Ym)とマルチプレクサ3、4間は1KΩ Xn, Y1 to Ym) and between the multiplexer 3 and 4 1KΩ
の抵抗でGNDと接続されている。 And it is connected to the GND in the resistance. 各アナログマルチプレクサ3、4は制御部9のポートに接続されており独立して任意のアナログスイッチを設定できるようになっている。 Each analog multiplexer 3 and 4 independently is connected to a port of the control unit 9 it is possible to set any of the analog switch.

【0007】このアナログマルチプレクサ3、4は任意の電極線を選択する為用いられており、回路の接続方法として全ての隣合う電極線(X1〜Xn、Y1〜Ym) [0007] The analog multiplexer 3 and 4 are used to select any of the electrode lines, any neighboring suit electrode wire as the connection method of the circuit (X1 to Xn, Y1 to Ym)
2本が同時に選択できるようになっているだけでなく、 Two not only it is possible to select at the same time,
独立して1本でも電極線が選択できるようになっている。 Independently electrode lines in one is adapted to be selected. (図2、図3参照)AC信号ペン2と同一の周波数を発振する回路10がタッチパネル/デジタイザ切り替え用アナログマルチプレクサ5に接続されている。 (See FIGS. 2 and 3) AC signal pen 2 circuit 10 for oscillating the same frequency and are connected to the touch panel / digitizer switching analog multiplexer 5. タッチパネル/デジタイザ切り替え用アナログマルチプレクサ5は各々の電極線に接続されているアナログマルチプレクサ3、4の一方(X側あるいはY側)だけに接続されている。 The touch panel / digitizer switching analog multiplexer 5 is one of the analog multiplexer 3 and 4 are connected to each of the electrode lines (X side or Y side) is connected only to the. 制御部9によってこのタッチパネル/デジタイザ切り替え用アナログマルチプレクサ5は発振回路1 The touch panel / digitizer switching analog multiplexer 5 by the control unit 9 the oscillator circuit 1
0から一方のアナログマルチプレクサ3を介し電極線へ信号の印加と、デジタイザ動作中の電極線が拾ったAC And the signal applied to the electrode line through one of the analog multiplexer 3 from 0, AC to the electrode lines in the digitizer operation picked up
信号ペン2からの信号の入力とを切り替える。 Switching between input signals from the signal pen 2.

【0008】このアナログマルチプレクサ5は差動増幅回路6に接続されており、入力された2つの信号の差分を増幅しS/N比を向上している。 [0008] is improved the analog multiplexer 5 is connected to the differential amplifier circuit 6 amplifies the difference of the two input signals S / N ratio. 差動増幅回路6の出力信号はバンドパスフィルタ7によって必要な帯域の周波数をのみ通過させ、不必要な信号を除去できるもので、この場合はAC信号ペン2の周波数に設定されている。 The output signal of the differential amplifier circuit 6 is passed through only the frequency band required by the band-pass filter 7, as it can remove unwanted signals, in this case is set to a frequency of the AC signal pen 2. バンドパスフィルタを通過した信号は、AM検波されることによって直流レベルに整形される。 Signal passed through the band-pass filter is shaped into a DC level by being AM detected. 次に直流信号をA/D変換器8によってその電圧値をデジタルな値に変換され制御部9によって取り込まれる。 Then be converted to the voltage value into a digital value a DC signal by the A / D converter 8 are captured by the control unit 9.

【0009】次に装置全体として、デジタイザ動作とタッチパネル動作の選択について説明する。 [0009] Then the entire apparatus is described the selection of the digitizer operation and the touch panel operation. 電源投入後本装置はACペン2が送信している周波数をカウントし、 After power-on the device counts a frequency at which the AC pen 2 is transmitting,
ACペン2の状態を検出する。 To detect the state of the AC pen 2. そして(1)ACペン2 And (1) AC pen 2
がタブレット1の付近にある場合デジタイザとして処理を行う。 There performs processing as a digitizer when in the vicinity of the tablet 1. (2)ACペン2がタブレット1上に無い場合はタッチパネルとしての動作を繰り返す。 (2) AC pen 2 if not on the tablet 1 to repeat the operation as a touch panel. (3)ACペン2がタブレット1付近にある場合、デジタイザとして機能している為、ACペン2を持つ手がタッチパネルに触れた場合でも誤データを送信することもない。 (3) When the AC pen 2 is in the vicinity of the tablet 1, because it functions as a digitizer, and nor does it transmit the erroneous data even if touches the touch panel hand holding the AC pen 2.

【0010】次に、デジタイザ動作の概要について説明する。 [0010] Next, a description will be given of the outline of the digitizer operations. X軸方向とY軸方向について位置の検出方法は略同じ為、X軸方向についてのみ説明する。 Detection method for the position in the X-axis direction and the Y-axis direction substantially the same reason, be described X-axis direction only. タッチパネル/デジタイザ切り替え用アナログマルチプレクサ5を、 The analog multiplexer 5 for the touch panel / digitizer switching,
タブレット1の各電極線(X1〜Xn、Y1〜Ym)からの信号を夫々アナログマルチプレクサ3、4に切り替え、このアナログマルチプレクサ3、4からの2本の信号線が差動増幅器6に接続されるように切り替える。 Each electrode lines of the tablet 1 (X1 to Xn, Y1 to Ym) switches the signals from the respective analog multiplexers 3 and 4, two signal lines from the analog multiplexer 3 and 4 are connected to the differential amplifier 6 It switched so. 電極線の番号を順番にX1,X2,X3,・・・,Xp,Xp+1,・・・, X1 number of electrode lines sequentially, X2, X3, ···, Xp, Xp + 1, ···,
Xnとすると電極線X1とX2、X2とX3、・・・、Xp- When Xn electrode lines X1 and X2, X2 and X3, ···, Xp-
1とXp、XpとXp+1、・・・,Xnと同時に2本の電極線の信号を順次入力出来るようにアナログマルチプレクサ3を選択する。 1 and Xp, Xp and Xp + 1, ···, selects the analog multiplexer 3 so as to sequentially input possible signal Xn at the same time the two electrode lines.

【0011】アナログマルチプレクサ3から入力された信号は差動増幅回路によってコモンモードのノイズを打ち消しS/N比を良くしている。 [0011] signal inputted from the analog multiplexer 3 has good S / N ratio canceling common mode noise by the differential amplifier circuit. ここで、ACペン2が電極線付近に存在する場合はACペン2先端と電極線(X1〜Xn)の距離により入力される信号差が発生する為、この差分を利用して位置検出を行う。 Here, since the signal difference inputted by the distance AC pen 2 tip and electrode lines (X1 to Xn) is generated when the AC pen 2 is present near the electrode line, to detect the position by utilizing the difference . ACペン2 AC pen 2
が電極線Xp付近に存在する場合、電極線Xp-1とXp、 If is present near the electrode line Xp, electrode line Xp-1 and Xp,
XpとXp+1、Xp-1とXp-2あるいは、Xp+1とXp+2を同時にデコードした時、検出される3つの信号レベル比から制御部9はペンの位置を算出する。 Xp and Xp + 1, Xp-1 and Xp-2, or, when simultaneously decode Xp + 1 and Xp + 2, the control unit 9 from three signal level ratio to be detected to calculate the position of the pen.

【0012】次にタッチパネル動作の概要を示す。 [0012] The following provides an overview of the touch panel operations. タッチパネル/デジタイザ切り替え用アナログマルチプレクサ5を、発振回路10からの信号を各電極線(X1〜X The touch panel / digitizer switching analog multiplexer 5, a signal from the oscillation circuit 10 each electrode wire (X1~X
n)に順次送信出来るように切り替える。 Switch to sequential transmission can to n). 発振回路10 Oscillation circuit 10
からの信号は接続されている電極線へ信号を送信する。 Signal from transmits a signal to the electrode line connected.
Y軸側電極線(Y1〜Ym)から信号を発信しX軸側電極(X1〜Xn)から信号を出力する場合を説明する。 Transmits a signal from the Y-axis side electrode lines (Y1 to Ym) will be described when outputting a signal from the X-axis side electrodes (X1 to Xn).
一方の電極線に信号を発振している間に他方の電極線の信号をアナログマルチプレクサ3からX1、X2、・・・、 While oscillating a signal to one electrode line signals of the other electrode line from the analog multiplexer 3 X1, X2, ···,
Xp、Xp+1、・・・、XnとX側電極線から1電極線ずつ入力を行う。 Xp, Xp + 1, ···, the input from Xn and X-side electrode line one by one electrode wire performed. 電極線Yiから信号を送信させた場合、X If allowed to transmit signals from the electrode line Yi, X
側の全電極線入力完了後送信電極線を次の電極線Yi+1 The total electrode line input completion after transmission electrode line side of the next electrode line Yi + 1
にし、同様に入力側電極線を1本目から順に選択してゆく。 To, slide into selected in order from the first run the input-side electrode line as well. この処理を出力側電極線全てについて繰り返す。 Repeat for the output-side electrode line all this process. 入力された信号はデジタイザ動作時と同様の回路により増幅されA/D変換後制御部9によって信号レベルを取り込まれる。 Input signals are taken into the signal level by being amplified by the circuit similar to that when the digitizer operation after A / D conversion control unit 9.

【0013】タブレット1上に操作者の指等が無い場合は、信号が印加された電極線と入力する電極線間の距離が小さいため静電結合によって一定の信号が伝達されるが、印加されている電極線と入力する電極線の交点上に疑似接地された指等が存在する場合は、両電極線間の交差容量が人体等を介することにより減少し、伝達信号レベルも低くなる。 [0013] If there is no finger or the like of the operator on the tablet 1 is constant signal by capacitive coupling because the distance is small between the electrode line for inputting the signal electrode lines which are applied is transmitted, it is applied If pseudo grounded finger or the like on the intersection of the electrode lines in which the electrode line input is present, cross-capacitance between the two electrode lines is reduced by passing through the human body or the like, is also low transmission signal level. 試作機での実測例では信号の減衰率は20〜25%であった。 In actual measurements in prototype decay rate of the signal was 20-25%. このことから信号レベルが低い、印加する電極線番号と入力電極線番号から疑似接地された指等の位置が検出できるようになる。 This low signal level from the position of the finger or the like which is pseudo ground from electrode line number and input electrode line number to be applied will be able to detect.

【0014】制御部9にてタブレット1全面を走査し、 [0014] scans the tablet 1 the entire surface by a control unit 9,
電圧レベルの低くなる位置の領域から中心点を算出する。 To calculate the center point from the region of the lower position of the voltage level. 算出した値は指定された分解能にてその値をタッチ位置として座標を送信する。 Calculated value transmits the coordinates that value as the touch position at specified resolution.

【0015】 [0015]

【発明の効果】 本発明は如上のような構成となしたので、デジタイザ用の透明タブレットをタッチパネルの入力媒体として兼用することにより高い透過率で安定度の高いタッチパネルとデジタイザ機能を可能にし、且つ安価に実現できる。 Since the present invention exhibits None of the configuration According to the process 30, the transparent tablet digitizer for enabling high touch panel and digitizer function of stability at high transmittance by also as an input medium of the touch panel, and It can be realized at low cost. また、電極線間隔がデジタイザ機能を満足するように配設してあるため、タッチパネルとして信号を入力する場合、信号の変化を多くの電極線交差点で検出出来るので信号変化位置の重心をプログラムにより検出し、任意の分解能で位置検出をすることができる。 Further, since the electrode wire spacing are arranged so as to satisfy the digitizer function, detection case, the program the center of gravity of the signal changes position because it detects a change in the signal in a number of electrode lines crossing for inputting a signal as a touch panel and, it is possible to position detection at any resolution. このことにより透明デジタイザに適した電極線パターンにてタッチパネル機能が可能になる。 This touch panel function is enabled at the electrode line pattern suitable for the transparent digitizer by.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 装置全体の電気的ブロック図 [1] electrical block diagram of the whole device

【図2】 アナログマルチプレクサ切り換え回路図 [Figure 2] analog multiplexer switching circuit diagram

【図3】 アナログマルチプレクサと電極線との回路図 Figure 3 is a circuit diagram of an analog multiplexer and the electrode wire

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 タブレット 2 AC信号ペン 3 アナログマルチプレクサ 4 アナログマルチプレクサ 5 タッチパネル/デジタイザ切り換えアナログマルチプレクサ 6 差動増幅器 7 バンドパスフィルタ 8 アナログ/デジタル変換器 9 制御部 10 発振回路 1 tablet 2 AC signal pen 3 analog multiplexer 4 analog multiplexer 5 touch panel / digitizer switched analog multiplexer 6 differential amplifier 7 band-pass filter 8 analog / digital converter 9 control unit 10 oscillation circuit

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 X及びY座標軸に沿って配設されたそれぞれ複数の電極線を有するタブレットと、該タブレットの少なくとも一方の座標軸の電極線と結合するそれぞれのアナログマルチプレクサと、該アナログマルチプレクサを介して発振信号を前記電極線に順次印加すると共に、タブレットに指でタッチした位置の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。 Each 1. A arranged along the X and Y coordinate axes and tablets having a plurality of electrode lines, and each of the analog multiplexer for coupling the electrode lines of at least one of the coordinate axes of the tablet, via the analog multiplexer with sequentially applying an oscillating signal to the electrode line Te, a touch panel combined transparent digitizer characterized by performing the detection of the position touched with a finger on the tablet.
  2. 【請求項2】 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ブレットと、該タブレットの電極線と容量結合するペン先端部の2つの導体から平衡AC信号を送出するペンを有するデジタイザであって、前記タブレットのそれぞれの座標軸の電極線に結合されたアナログマルチプレクサを交互に、2線づつ電極線を選択して、前記ペン先端部の2つの導体と容量結合させて、デジタイザにペンでタッチした位置検出をデジタイザとして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。 Has a tablet, the pen transmits the balanced AC signal from the two conductors of the pen tip for coupling the electrode line and the capacitance of said tablet having a wherein X and a plurality electrode lines arranged along the Y coordinate axis a digitizer, alternating analog multiplexer coupled to the electrode lines of each of the coordinate axes of the tablet, and select the 2-wire one by electrode lines, two by conductors and capacitive coupling said pen tip, the digitizer the touch panel also serves transparent digitizer characterized by detecting the position touched by the pen as a digitizer.
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