JPH1074126A

JPH1074126A - 座標位置入力装置

Info

Publication number: JPH1074126A
Application number: JP8229085A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Yamamoto; 満博山本
Original assignee: NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Current assignee: NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】検出座標データ量を低減してバス占有率を下げ
るとともに、消費電力を抑制する座標位置入力装置を実
現する。【解決手段】抵抗被膜型のパッチパネル１と、スイッチ
２、３および４と、ＡＤコンバータ５と、制御回路６
と、インターバル・レジスタ７と、カウンタ８と、Ｄフ
リップフロップ１０〜１２と、比較器９と、インバータ
１３と、ＯＲゲート１４と、ＡＮＤゲート１５とを備
え、新たにＤフリップフロップ１０および１１と、ＡＤ
コンバータ５の出力のデジタル座標データ１１３_(7:0)
とＤフリップフロップ１１の出力のデジタル座標データ
１１４_(7:4)とを比較する比較器９と、比較結果信号１
１５およびチップ選択信号１０５を入力するＤフリップ
フロップ１２と、Ｄフリップフロップ１２の出力と比較
結果信号１１５の論理積をとり、シフト方向指定信号１
０８を出力するＡＮＤゲート１５とが付加されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は座標位置入力装置に
関し、特に抵抗被膜型タッチパネル５の座標検出間隔
を、ペンの軌跡変化量に応じて最適化するように機能す
る座標位置入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、この種の座標位置入力装置のブ
ロック図が図８に示される。図８に示されるように、本
従来例は、データ書き込み時に使用されるバス１１７に
対応して、ペン等の接触による位置情報を、Ｘ座標デー
タ１１１およびＹ座標データ１１２の電圧値として出力
する抵抗被膜型のパッチパネル１と、入力されるＸ軸選
択信号１０９が“１”レベルの時に導通状態となって、
タッチパネル１にＶi ＝５Ｖの電圧を印加し、“０”レ
ベルの時には遮断状態となるスイッチ２と、入力される
Ｙ軸選択信号１１０が“１”レベルの時に導通状態とな
って、タッチパネル１にＶi ＝５Ｖの電圧を印加し、
“０”レベルの時には遮断状態となるスイッチ３と、タ
ッチパネル１より出力されるＸ座標データ１１１または
Ｙ座標データ１１２の電圧値を切替えて、等価な電圧値
を伝達するスイッチ４と、スイッチ４より切替出力され
る電圧値をデジタル座標データ１１３_(7:0)に変換して
出力するＡＤコンバータ５と、座標検出のサンプリング
間隔を計測するカウンタ８と、バス１１７を介してデー
タ書き込みが可能であり、サンプリング間隔値を保持す
るように機能するインターバル・レジスタ７と、ＡＤコ
ンバータ５より入力されるＡＤ変換動作中を示すＡＤコ
ンバータ動作信号１０６およびカウンタ８より入力され
るカウント終了信号１０４の入力を受けて、スイッチ２
〜４、ＡＤコンバータ５、カウンタ８およびインターバ
ル・レジスタ７を制御する制御回路６と、インバータ１
３と、ＯＲゲート１４とを備えて構成される。また、図
９は上記のカウンタ８の構成内容を示す回路図であり、
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）および
（ｆ）は、当該カウンタ８における動作タイミング図で
ある。更に図１１は、本従来例において、タッチパネル
１により得られる前記座標データとサンプリング間隔と
の間の相対関係を示す図である。

【０００３】始めに、本従来例の動作説明に入る前に、
座標位置入力装置における、一般的なタッチパネルの座
標データとサンプリング間隔との関係について説明す
る。ペン等の軌跡は、当該ペン等がタッチパネルに接触
して移動する過程を通じて、図１１に例示されるよう
に、所定の表示装置において、連続したペンの軌跡とし
て描画される。このタッチパネルを使用することによる
座標検出は、作業者が、ペン等を用いて図形などの軌跡
を、Ｘ座標データおよびＹ座標データに変換して求める
ことにより行われる。即ち、従来の座標位置入力装置に
おいては、前記ペン等の軌跡を、一定間隔ごとにＸ座標
データおよびＹ座標データに変換（以下、サンプリング
と云う）することにより、前記座標データが得られてい
る。このサンプリング動作とは、前記ペン等の軌跡によ
る連続曲線を、不連続なデータに近似して出力すること
であるが、この場合においては、連続曲線を再現させる
ためには特定の精度を満たすように近似することが必要
となる。一般的にはタッチパネルを使用して得られる座
標データは、前記表示装置においてＸ座標データとＹ座
標データとの交点として表示される。当該表示装置の場
合には、前記特定の精度とは表示装置におけるＸ座標デ
ータとＹ座標データとの交点を示す位置データの細かさ
である。上記のサンプリング時における近似が、前記交
点の細かさよりも荒い場合には、本来は前記ペン等の軌
跡が連続曲線であるのに対して、近似後においては、表
示装置における交点の集合が不連続な曲線として再現さ
れる結果となる。従って、近似後における表示装置の交
点の集合を本来の連続曲線として再現するためには、前
記表示装置の交点の細かさよりも更に細部にわたるサン
プリングを行うことが必要となる。

【０００４】従来の座標位置入力装置の全体動作につい
て説明する前に、説明を円滑に進めるために、先ずカウ
ンタ８の動作について説明する。図９において、当該カ
ウンタ８は、インターバル・レジスタ７より入力される
保持データ１０７_(7:0)（保持データ１０７₍₀₎〜１０
７₍₇₎を含む。以下同様。）に対応するＡＮＤゲート３
４〜３７と、ＯＲゲート３８〜４１と、Ｄフリップフロ
ップ４２〜４６と、ＮＯＲゲート４７とを備えて構成さ
れる。図１０の動作タイミング図において、タイミング
Ｔ₀においては、“１”レベルのリセット信号１０３
（図１０（ｄ）参照）により、８ビットのカウント・デ
ータ１１６_(7:0)（カウント・データ１１６₍₀₎〜１１
６₍₇₎を含む。以下同様。）が“００ｈ”として出力さ
れる。なおｈは１６進数を表わしている。タイミングＴ
₁においては、カウント終了信号１０４が“１”レベル
にて出力され、制御回路６に対して出力される。タイミ
ングＴ₂においては、クロック信号１０２およびカウン
ト終了信号１０４の入力を受けて、Ｄフリップフロップ
４６より出力される内部信号１２０が“１”レベルとな
り、インターバル・レジスタ７に保持されている８ビッ
トの保持座標データ１０７_(7:0)の値“Ａ”が、カウン
タ８に入力されてロードされ、タイミングＴ₄の時点か
らカウント・ダウンが開始される。タイミングＴ_B1にお
いては、出力されるカウント・データ１１６_(7:0)が
“００ｈ”となり、カウントが終了したことを示すカウ
ント終了信号１０４が“１”レベルにて出力されて制御
回路６に入力される。また、タイミングＴ_B2において
は、インターバル・レジスタ８に保持されている保持デ
ータ１０７_(7:0)の値“Ｂ”がカウンタ８に入力されて
ロードされる。

【０００５】次に、上記のカウンタ８の動作に関連し
て、本従来例の全体の動作について説明する。図８にお
いて、リセット信号１０３の解除後にカウンタ８におけ
るカウント動作が終了すると、その時点において、カウ
ンタ８からは上述のようにカウント終了信号１０４が
“１”レベルにて出力されて、制御回路６に入力され
る。制御回路６においては、Ｘ座標選択信号１０９が
“０”レベルにて出力され、Ｙ座標選択信号１１０が
“１”レベルにて出力されて、それぞれ対応するスイッ
チ２および３に入力される。これらの座標選択信号の入
力を受けて、スイッチ２はＯＦＦの状態になり、スイッ
チ３はＯＮの状態となるとともに、スイッチ４は、Ｘ座
標検出側に回路接点が切替えられる。これにより、タッ
チパネル１より出力されるＸ座標データ１１１の電圧値
は、スイッチ４により切替えられて出力され、ＡＤコン
バータ５に入力されて８ビットのデジタル座標データ１
１３_(7:0)（デジタル座標データ１１３₍₀₎〜１１３
₍₇₎を含む。以下同様。）に変換されて出力され、バス
１１７を経由して、データ保持装置（図示されない）に
対して転送される。デジタル座標データ１１３_(7:0)の
転送後においては、制御回路６においては、Ｘ座標選択
信号１０９が“１”レベルとなり、Ｙ座標選択信号１１
０が“０”レベルになって、スイッチ２はＯＮの状態、
スイッチ３はＯＦＦの状態になるとともに、スイッチ４
はＹ座標検出側に回路接点が切替えられる。これによ
り、タッチパネル１より出力されるＹ座標データ１１２
の電圧値は、上記のＸ座標データ１１１の場合と同様
に、スイッチ４により切替え出力され、ＡＤコンバータ
５により８ビットのデジタル座標データ１１３_(7:0)に
変換されて出力され、前記データ保持装置に転送され
る。

【０００６】上記のＹ座標データ１１２の転送後におい
ては、Ｘ座標選択信号１０９およびＹ座標選択信号１１
０の双方ともに“０”レベルとなり、タッチパネル１に
対しては、外部からの電圧が印加されない状態となる。
この状態において、カウンタ８におけるカウント・ダウ
ン動作は継続して実行されており、カウンタ８より出力
されるカウント・データ１１６_(7:0)の値が“００ｈ”
になると、再度、Ｘ座標検出が開始される。このよう
に、Ｘ座標検出およびＹ座標検出を行い、カウント・デ
ータ１１６_(7:0)として“００ｈ”が出力されるという
一連の動作が繰返して行われて、ペン等の軌跡として形
成される連続曲線に対する近似値としての、Ｘ座標デー
タ１１１およびＹ座標データ１１２を含むデジタル座標
データの値が取得される。

【０００７】なお、この従来例においては、サンプリン
グ間隔を保持しているインターバル・レジスタ７の値
は、バス１１７を介して変更することは可能であるが、
実験等によりタッチパネル１から得られる座標データ
が、表示装置上において連続曲線として再現することが
できるようなサンプリング間隔が得られる場合には、通
常、最適値をインターバル・レジスタ７に設定して、一
定のサンプリング間隔で座標検出が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の座標位
置入力装置においては、パッチパネルから得られる座標
データにより、表示装置上において連続曲線を再現する
ことができるサンプリング間隔は、通常は短い値に設定
されており、且つ当該サンプリング間隔は固定化されて
いる。従って、ペン等による軌跡の時間に対する変化量
が多い場合には、最適なサンプリング間隔であるのに対
して、変化量の少ない場合には、同一座標データを必要
以上に多くとる状態となり、サンプリング間隔が相対的
に短か過ぎる状態となる。この場合には、必要以上にサ
ンプリングにより得られる座標データ数が多くなり、デ
ータ転送に余分の時間を必要とし、バス１１７の占有率
が上昇するという欠点があり、更に、サンプリング回数
が多いことにより、タッチパネルに印加される電圧を供
給するために要する消費電力が増大するという欠点があ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明の座標位置入
力装置は、所定の入力ペン、ライトペンおよびスタイラ
スペン等を含む座標位置支持手段と、当該座標位置支持
手段の移動位置の軌跡に対応する座標位置を入力する座
標位置入力パネルと、当該座標位置入力パネルを介して
入力される座標位置を示すアナログ座標情報をデジタル
座標情報に変換して出力するＡＤ変換手段と、前記座標
位置入力パネルを介して座標検出するサンプリング間隔
情報を保持する第１の情報保持手段と、前記サンプリン
グ間隔を計測するサンプリング間隔計測手段と、前記座
標位置入力パネルによる各座標検出タイミングにおい
て、前記ＡＤ変換手段より出力されるデジタル座標情報
を入力して一時的に保持する第２の情報保持手段と、前
記第２の情報保持手段に保持されているデジタル座標情
報と、次の座標検出タイミングにおいて前記ＡＤ変換手
段より出力されるデジタル座標情報とを比較照合する比
較照合手段と、前記比較照合手段による比較結果に基づ
いて、前記第１の情報保持手段に保持されているサンプ
リング間隔情報を変更するサンプリング間隔情報変更手
段と、を少なくとも備えて構成されることを特徴として
いる。

【００１０】なお、第１の発明において、前記第２の情
報保持手段は、縦続接続される４ビットのＤフリップフ
ロップにより構成してもよく、また、前記サンプリング
間隔情報変更手段は、前記比較照合手段より出力される
比較結果信号を一時的に保持するＤフリップフロップ
と、当該Ｄフリップフロップの出力と前記比較結果信号
の論理積をとってシフト方向指定信号を生成して出力す
るＡＮＤゲートとを備えて構成してもよい。

【００１１】更に、前記第１の情報保持手段は、所定の
外部入力により初期設定され、前記サンプリング間隔情
報変更手段より出力されるシフト方向指定信号を介し
て、シフト方向の変更により修正設定される特定のサン
プリング間隔情報値を保持するインターバル・レジスタ
により構成してもよく、或はまた、前記第２の情報保持
手段に保持されるデジタル座標情報の最上位ビットと、
次の座標検出タイミングにおいて前記ＡＤ変換手段より
出力されるデジタル座標情報の最上位ビットとの前記比
較照合手段による比較結果が異なる場合に、当該比較照
合手段より出力される比較結果信号の入力により初期化
が可能となるインターバル・レジスタにより構成しても
よい。

【００１２】また、第２の発明の座標位置入力装置は、
所定の入力ペン、ライトペンおよびスタイラスペン等を
含む座標位置支持手段と、当該座標位置支持手段の移動
位置の軌跡に対応する座標位置を入力する座標位置入力
パネルと、当該座標位置入力パネルを介して入力される
座標位置を示すアナログ座標情報をデジタル座標情報に
変換して出力するＡＤ変換手段と、前記座標位置入力パ
ネルを介して座標検出するサンプリング間隔情報を保持
する第１の情報保持手段と、前記サンプリング間隔を計
測するサンプリング間隔計測手段と、前記座標位置入力
パネルによる各座標検出タイミングにおいて、前記ＡＤ
変換手段より出力されるデジタル座標情報を入力して一
時的に保持する第２の情報保持手段と、前記第２の情報
保持手段に保持されているデジタル座標情報と、次の座
標検出タイミングにおいて前記ＡＤ変換手段より出力さ
れるデジタル座標情報との差分をとり、当該差分の大き
さに逆比例する差分座標情報を演算出力する演算手段
と、前記演算手段による演算結果に基づいて、前記第１
の情報保持手段に保持されているサンプリング間隔情報
を変更するサンプリング間隔情報変更手段と、を少なく
とも備えて構成されることを特徴としている。

【００１３】なお、第２の発明において、前記第２の情
報保持手段は、縦続接続される４ビトのＤフリップフロ
ップにより構成してもよく、前記サンプリング間隔情報
変更手段は、前記演算手段より出力される差分座標情報
を入力して一時的に保持するＤフリップフロップと、当
該Ｄフリップフロップの出力と前記差分座標情報との論
理和をとってデジタル差分座標情報を生成して出力する
ＮＯＲゲートとを備えて構成してもよい。また、前記第
１の情報記憶手段は、所定の外部入力により初期設定さ
れ、前記サンプリング間隔情報変更手段より出力される
デジタル差分座標情報を介して修正設定される、特定の
サンプリング間隔情報値を保持するインターバル・レジ
スタにより構成してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１５】図１は第１の発明の第１の実施形態を示す
ブロック図である。図１に示されるように、本実施形態
は、バス１１７に対応して、抵抗被膜型のパッチパネル
１と、スイッチ２、３および４と、ＡＤコンバータ５
と、制御回路６と、インターバル・レジスタ７と、カウ
ンタ８と、Ｄフリップフロップ１０〜１２と、比較器９
と、インバータ１３と、ＯＲゲート１４と、ＡＮＤゲー
ト１５とを備えて構成される。図８との対比により明ら
かなように、本実施形態においては、新たに、４ビット
のＤフリップフロップ１０および１１と、ＡＤコンバー
タ５より出力されるデジタル座標データ１１３_(7:0)と
Ｄフリップフロップ１１より出力されるデジタル座標デ
ータ１１４_(7:4)（デジタル座標データ１１４₍₄₎〜１
１４₍₇₎を含む。以下同様。）とを比較して比較結果信
号１１５を出力する比較器９と、比較結果信号１１５お
よび外部からのチップ選択信号１０５を入力とする１ビ
ットのＤフリップフロップ１２と、Ｄフリップフロップ
１２の出力と比較結果信号１１５との論理積をとってシ
フト方向指定信号１０８を生成して出力するＡＮＤゲー
ト１５とを含む回路要素が付加されている。なお、パッ
チパネル１、スイッチ２、３および４、ＡＤコンバータ
５、カウンタ８、インバータ１３およびＯＲゲート１４
等の動作は、基本的には前述の従来例の場合と同様であ
るが、本実施形態においては、インターバル・レジスタ
７内には、外部から入力されるシフト方向指定信号１０
８によりシフト方向を変更することが可能なシフトレジ
スタが形成されており、制御回路６には、インターバル
・レジスタ７内の前記シフトレジスタに対するシフト・
クロック信号１０１を出力する機能が付与されている点
において、従来例との差異がある。また、図２（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）および（ｍ）
は、本実施形態における動作タイミング図を示してお
り、図３は、本実施形態におけるインターバル・レジス
タ７の１実施形態を示す回路図である。更に、図４は、
インターバル・レジスタ７における真理値表を示し、図
５は、本実施形態において、タッチパネル１により得ら
れる座標データとサンプリング間隔との間の相対関係を
示す図である。

【００１６】本実施形態の動作を説明する前に、先ずイ
ンターバル・レジスタ７の１実施形態の動作概要につい
て説明する。図３において、当該インターバル・レジス
タ７は、ＡＮＤゲート１６、２１および２９と、比較器
１７、１９、２３、２５および２６と、Ｄフリップフロ
ップ１８、２０、２４、２７および２８と、ＮＯＲゲー
ト２２とを備えて構成される。なお本インターバル・レ
ジスタ７においては、内部の８ビットのシフトレジスタ
の内の１ビットのみが常時“１”レベルの値を保持して
おり、他の７ビットは常時“０”レベルの値を保持する
ように構成されている。従って、シフト動作により、８
ビットの値が全て“０”レベルになり、インターバル・
レジスタとして機能しなくなる事態を防止するために、
オーバーフローまたはアンダーフローが発生する可能性
がある場合には、シフト動作防止回路が設けられてい
る。なお、図４の真理値表には、制御回路６より出力さ
れるシフト・クロック信号１０１およびリセット信号１
０３と、ＡＮＤゲート１５より出力されるシフト方向指
定信号１０８の入力に対応して、当該インターバル・レ
ジスタ７より出力される、シフト前とシフト後における
保持座標データ_(7:0)１０７のビット構成が示されてい
る。

【００１７】なお、図１において、リセット信号１０３
の解除後にカウンタ８におけるカウント動作が終了する
と、その時点において、カウンタ８からは上述のように
カウント終了信号１０４が“１”レベルにて出力されて
制御回路６に入力される。制御回路６においては、先ず
最初にＸ座標選択信号１０９が“０”レベルにて出力さ
れ、Ｙ座標選択信号１１０が“０”レベルにて出力され
て、それぞれ対応するスイッチ２および３に入力され
る。このように制御回路６より出力される座標選択信号
を介して、これ以降において、これらの座標選択信号の
“０”レベルまたは“１”レベル入力を受けて、スイッ
チ２、３および４が順次切替制御され、タッチパネル１
より出力されるＸ座標データ１１１およびＹ座標データ
１１２が逐次選択されて、ＡＤコンバータ５を介して８
ビットのデジタル座標データ１１３_(7:0)に変換されて
出力され、データ保持装置（図示されない）に転送され
る一連の動作については、前述の従来例の場合と同様で
ありその説明は省略する。以下においては、図１および
図２を参照して、本実施形態の動作について説明する。

【００１８】図１および図２において、タイミングＴ₂
においては、カウンタ８（図９のカウンタと同一回路で
ある）より出力されるカウント・データ１１６_(7:0)が
“００ｈ”として出力されると、カウント終了信号１０
４は“１”レベルにて出力されて制御回路６に入力され
る（図２（ｂ）参照）。その際に、制御回路６より出力
されるＸ座標選択信号１０９が“１”レベルにて出力さ
れている場合には（図２（ｉ）参照）、タイミングＴ_A1
において、インターバル・レジスタ７に保持されている
値“Ａ”がカウンタ８にロードされる。また、このタイ
ミングにおいては、ＡＤコンバータ５は非変換動作状態
にあり、ＡＤコンバータ５より出力されるＡＤコンバー
タ動作信号１０６は“１”レベルで出力されて制御回路
６に入力される（図２（ｄ）参照）。また制御回路６よ
り出力されるチップ選択信号１０５は、カウント終了信
号１０４が“０”レベルに転移するとともに、“０”レ
ベルとなってＡＤコンバータ５に送られる（図２（ｃ）
参照）。以上の動作は従来例の場合と同様である。

【００１９】ＡＤコンバータ５より出力されるデジタル
座標データ１１３_(7:0)（図２（ｅ）参照）は、上述の
ように、バス１１７を介してデータ保持装置（図示され
ない）に転送されるとともに、その内のデジタル座標デ
ータ１１４_(7:4)は、Ｄフリップフロップ１０のデータ
端子に入力されるとともに、比較器９の一方の入力端に
入力される。Ｄフリップフロップ１０に入力されたデジ
タル座標データ１１４_(7:4)は、当該Ｄフリップフロッ
プ１０および１１を介して、前回のデジタル座標データ
１１４_(7:4)（図２（ｆ）参照）として出力され、比較
器９のもう一方の入力端に入力される。比較器９におい
ては、ＡＤコンバータ５より出力される現時点における
デジタル座標データ１１３_(7:4) と、Ｄフリップフロッ
プ１１より出力される前回のデジタル座標データ１１４
_(7:4) とが比較され、両デジタル座標データが一致する
場合には“１”レベルの比較結果信号１１５が出力さ
れ、一致しない場合には“０”レベルの比較結果信号１
１５が出力されて、対応するＡＮＤゲート１５およびＤ
フリップフロップ１２に入力される。この場合、図２の
タイミングＴ_A6においては、デジタル座標データ１１３
_(7:0)の値“Ｘ_new”（図２（ｅ）参照）の上位４ビッ
トと、前回のデジタル座標データ１１４_(7:0)の値“Ｘ
_old”（図２（ｆ）参照）の上位４ビットとが一致する
ので、比較器より出力される比較結果信号１１５は
“１”レベルにて出力される（図２（ｇ）参照）。

【００２０】また、タイミングＴ_A5においては、ＡＤコ
ンバータ５より出力されるＡＤコンバータ動作信号１０
６が“０”レベルにて制御回路６に入力されており（図
２（ｄ）参照）、これを受けて、当該制御回路６より出
力されるＸ座標選択信号１０９は“０”レベルとなり
（図２（ｉ）参照）、Ｙ座標選択信号１１０は“１”レ
ベルにて出力される（図２（ｊ）参照）。そして、更に
タイミングＴ_A12においては、現時点のデジタル座標デ
ータ１１３_(7:0)の値“Ｙ_new”（図２（ｅ）参照）の
上位４ビットと、前回のデジタル座標データ１１４
_(7:0)の値“Ｙ_old”（図２（ｆ）参照）の上位４ビッ
トとの、比較器９における比較結果が不一致となるため
に、当該比較器９より出力される比較結果信号１１５は
“０”レベルにて出力されている（図２（ｇ）参照）。
また、ＡＤコンバータ５より出力されるＡＤコンバータ
動作信号１０６が“０”レベルにて制御回路６に入力さ
れるために（図２（ｄ）参照）、タイミングＴ_13Aにお
いては、制御回路６より出力されるＹ座標選択信号１１
０は、タイミングＴ_13Aにおいて“０”レベルに転移し
て出力される（図２（ｊ）参照）。また、当該タイミン
グＴ_13Aにおいては、タイミングＴ_A6およびタイミング
Ｔ_A12における比較器９による比較結果を受けて、ＡＮ
Ｄゲート１５より出力されてインターバル・レジスタ７
に入力されるシフト方向指定信号１０８は“１”レベル
となる。そして、タイミングＴ_A15においては、シフト
・クロック信号１０１が“１”レベルとなる立ち上がり
において、インターバル・レジスタ７内のシフトレジス
タが１ビット下位方向にシフトされ、Ｘ座標およびＹ座
標のサンプリング間隔が１／２の間隔となる。このこと
は、Ｙ座標については、現時点の座標値と前回の座標値
とが一致しているものの、Ｘ座標については、現時点の
座標値と前回の座標値とが異なっている。これは、当該
座標値に変化が生じていることに起因しており、このよ
うな場合には、次回の座標検出時においても座標値が変
化する可能性が高い。これは、ペン等の軌跡が連続して
いるためであり、次回の座標検出時においても、サンプ
リング間隔を縮小させることにより、最適なサンプリン
グ間隔に近接させて、座標検出により得られる座標デー
タによる表示装置上における交点が不連続となるのを防
止する。逆に、現時点と前回のＸ座標値およびＹ座標値
がそれぞれ同一である場合には、次回の座標検出時にお
いても、座標が変化しない可能性が高くなる。この場合
には、次回の座標検出時において、サンプリング間隔を
より一層拡大することにより、座標値が等しい状態とな
るような不要なデータ・サンプリングを未然に防止す
る。

【００２１】図５は、第１の発明の第２の実施形態を示
すブロック図である。図５に示されるように、本実施形
態は、バス１１７に対応して、抵抗被膜型のパッチパネ
ル１と、スイッチ２、３および４と、ＡＤコンバータ５
と、制御回路６と、インターバル・レジスタ７と、カウ
ンタ８と、Ｄフリップフロップ１０〜１２と、比較器９
と、インバータ１３と、ＯＲゲート１４および３０と、
ＡＮＤゲート１５と、ＥＸＯＲゲート３１とを備えて構
成される。図１との対比により明らかなように、本実施
形態においては、新たに、ＯＲゲート３０とＥＸＯＲゲ
ート３１が付加されているが、その他の構成要素の動作
内容については、前述の第１の発明の１実施形態の場合
と同様である。以下においては、第１の発明の１実施形
態の動作と共通する内容については重複を避けて説明を
省略し、本実施形態の主体となる動作について説明する
ものとする。

【００２２】図５に示される比較器９において、ＡＤコ
ンバータ５より出力される現時点のデジタル座標データ
１１３_(7:0)の最上位ビット１１３₍₇₎と、Ｄフリップ
フロップ１１より出力される前回のデジタル座標データ
１１４_(7:0)の最上位ビット１１４₍₇₎とが比較され
て、不一致である場合に、ＥＸＯＲゲート３１より
“１”レベルが出力されて、ＯＲゲート３０に入力され
る。ＯＲゲート３０においては、ＥＸＯＲゲート３１の
“１”レベル出力と、制御回路６より出力される初期化
信号１１８との論理和がとられて、リセット信号１０３
が出力され、インターバル・レジスタ７およびカウンタ
８に入力される。云うまでもなく、比較器９の比較結果
信号１１５は、第１の発明の１実施形態の場合と同様
に、ＡＮＤゲート１５およびＤフリップフロップ１２に
にも入力されており、ＡＮＤゲート１５からは、Ｄフリ
ップフロップ１２のチップ選択信号１０５の入力レベル
に対応する出力レベルと、比較結果信号１１５との論理
積がとられて、シフト方向指定信号１０８が出力され、
インターバル・レジスタ７に入力される。即ち、第２の
発明の本実施形態においては、比較器９において、現時
点のデジタル座標データ１１３_(7:0)の最上位ビット１
１３₍₇₎と、前回のデジタル座標データ１１４_(7:0)の
最上位ビット１１４₍₇₎とを比較して、当該比較結果に
より、シフト方向指定信号１０８を介して、インターバ
ル・レジスタ７におけるシフト量を制御する点に、その
特徴がある。

【００２３】前述の第１の発明の第１の実施形態におい
ては、インターバル・レジスタ７におけるシフト量が１
ビットであるために、Ｘ座標およびＹ座標の現時点にお
ける座標データ値と、前回の座標データ値との変化量が
大きい場合においても、縮小することのできるサンプリ
ング間隔の大きさは精々１／２止まりであり、そのため
に、座標データの変化量に対応する追随性が悪く、表示
装置に対する座標データの交点の位置が、一時的に不連
続となる可能性があるが、本実施形態においては、座標
データ変化量に対するサンプリング間隔の追随性を改善
するために、現時点における座標データの最上位ビット
であるデジタル座標データ１１３₍₇₎と、前回の座標デ
ータの最上位ビットであるデジタル座標データ１１４
₍₇₎とを比較して、これらの両最上位ビットが異なる場
合には、座標データの変化量が最大値をとる可能性が高
いものとして、インターバル・レジスタ７を初期化する
ことによりサンプリング間隔を最小値とすることを可能
とし、これにより、座標データの変化量の大きい場合に
対しても、有効にサンプリング間隔を適正値に設定する
ことができる。

【００２４】図６は、第２の発明の１実施形態を示すブ
ロック図である。図６に示されるように、本実施形態
は、バス１１７に対応して、抵抗被膜型のパッチパネル
１と、スイッチ２、３および４と、ＡＤコンバータ５
と、制御回路６と、インターバル・レジスタ７と、カウ
ンタ８と、Ｄフリップフロップ１０〜１２と、演算回路
３２と、インバータ１３と、ＯＲゲート１４と、ＮＯＲ
ゲート３３とを備えて構成される。図１との対比により
明らかなように、本実施形態においては、比較器９の代
わりに演算回路３２が設けられており、またＡＮＤゲー
ト１５の代わりに、ＮＯＲゲート３３が付加されて、そ
の出力が保持座標データ１０７_(3;0)としてインターバ
ル・レジスタ７に入力されている。その他の構成要素に
ついては、前述の第１の発明の１実施形態の場合と同様
である。以下においては、第１の発明の１実施形態の動
作と共通する内容については重複を避けて説明を省略
し、本実施形態の主体となる動作について説明するもの
とする。

【００２５】図６において、インターバル・レジスタ７
は、４ビット・データを保持するインターバル・レジス
タであり、図８に示される従来例におけるインターバル
・レジスタ７と同一機能を有している。演算回路３２に
おいては、ＡＤコンバータ５よりより出力される現時点
のデジタル座標データ１１３_(7:0)の上位４ビット１１
３_(7:4)と、Ｄフリップフロップ１１より出力される前
回のデジタル座標データ１１４_(7:0)の上位４ビット１
１４_(7:4)とが演算処理されて、両デジタル座標データ
の上位４ビットの差分信号１１９_(3:0)が出力されて、
Ｄフリップフロップ１２およびＮＯＲゲート３３に入力
される。ＮＯＲゲート３３においては、上記の差分信号
１１９_(3:0)と、Ｄフリップフロップ１２の出力との論
理和がとられて反転され、Ｘ座標データおよびＹ座標デ
ータの現時点における値と前回における値の内の、大き
い値に対応する方の差分が選択されて、保持座標データ
１０７_(3:0)としてインターバル・レジスタ７に入力さ
れて保持される。本実施形態におけるサンプリグ間隔
は、当該インターバル・レジスタ７よりカウンタ８に入
力される上記の保持座標データ１０７_(3:0)に逆比例し
た間隔により規制されており、当該サンプリング間隔の
値は、より最適な値に近くなるという利点がある。

【００２６】図７は、前述のように、本発明における座
標データとサンプリング間隔との関係を示す図であり、
座標データ値の変化量（微分勾配にて表示）２０１およ
び２０２の大きい時間領域においては、サンプリング間
隔Ｔs は短かい値に設定され、それ以外の座標データ値
の変化量の少ない時間領域においては、サンプリング間
隔Ｔs は大きい値に設定されている。

【００２７】このように、本発明においては、ペン等の
軌跡による座標データの変化量の大小に対応して、サン
プリング間隔を適正な間隔に設定することが可能であ
り、これにより、不要なサンプリング回数が削減されて
座標データ量が減少し、バス経由にて転送されるデータ
量が低減される。また、サンプリング回数が減少するこ
とにより、タッチパネルに直流電圧を印加する時間も少
なくなり、当該タッチパネルに流入する電流量が減少し
て、消費電力を低減することができる。以下において
は、バスの占有率および消費電力について、従来例に対
する本発明の改善効果について、具体的な数値例を参照
して説明する。〔バス占有率〕・１座標を構成するデータ：２データ（Ｘ座標およびＹ
座標）・１回のＤＭＡサイクル数：１０サイクル・バスの周波数：２０ＭＨｚ・最小サンプリング回数：５００回／ｓを共通条件としてバス占有率を求めると、従来例におけ
るバス占有率Ｐo および本発明におけるバス占有率Ｐn
は、下記のようになる。

【００２８】Ｐo ＝（２データ）×（１０サイクル）×（５００回）／（２０ＭＨｚ）＝０．０５００％また、インターバル・レジスタが８ビット構成であり、
８種類のサンプリング値が同じ割合で発生したものと想
定すると、本発明におけるサンプリング回数は１２５回
／ｓとなる。従って、Ｐn は次式により与えられる。

【００２９】Ｐn ＝（０．０５００％）×（１２５回）／（５００回）＝０．０１２５％即ち、全体比バス占有率は、従来の０．０５００％に対
して、本発明においては０．０１２５％に低減される。
従って、タッチパネル座標データのバス占有率について
限定すると、本発明により当該バス占有率は１／４に低
減される。〔消費電力〕座標位置入力装置におけるタッチパネル
は、当該パネルのＸ座標およびＹ座標に対応して、それ
ぞれ２個の端子を有しており、一方の２つの端子に対し
て電圧を印加し、他方の２つの端子より出力される座標
データを、ＡＤコンバータによりデジタル座標データに
変換してデータ出力としている。この場合に、前記２つ
の端子に対する電圧印加は、ＡＤコンバータにおけるサ
ンプリング動作時と、当該端子に対する電圧安定待ち時
間時において行われる。前記タッチパネルは抵抗膜を張
り合わせた構造であり、当該パネルには抵抗および容量
成分が含まれている。そのために、端子に電圧を印加し
た後に、サンプリング側の端子の電圧が安定するまでに
は一定の時間が必要となる。タッチパネルの或る座標方
向の２端子間の抵抗は１ＫΩ程度の低い値であり、両端
に電圧を印加すると約５ｍＡ（印加電圧５Ｖの時）の電
流が流れる。即ち、１回のデータ・サンプリングにおい
て、端子の電圧安定待ぢ時とＡＤコンバータの動作時に
対応して、２端子には電圧が印加されて上記の電流が流
入することになる。従って、データ・サンプリング回数
を減少させることにより、２端子に流入する電流量を低
減させることが可能となる。例として、下記の条件に対
して、本発明の消費電力改善数値例を求めると、従来例
の消費電力Ｗo および本発明の消費電力Ｗn は下記のよ
うになる。

【００３０】・１座標構成データ数：２個・端子電圧安定待ち時間：２００μｓ・ＡＤコンバータ動作時間：２０μｓ・従来例のサンプリング回数：５００回／ｓ・本発明のサンプリング回数：１２５回／ｓＷo ＝（２５ｍＷ）×（２００μｓ＋２０μｓ）×（２個） ×（５００回）／１ｓ＝５．５０ｍＷＷn ＝（２５ｍＷ）×（２００μｓ＋２０μｓ）×（２個） ×（１２５回）／１ｓ＝１．３８ｍＷ即ち、本発明により、タッチパネルにおける消費電力
は、５．５０ｍＷから１．３８ｍＷに低減される。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、タッチ
パネルにおいて取得される座標データの時間に対する変
化量が大である場合には、サンプリング間隔を小さい値
に短縮化し、また当該座標データの変化量が少ない場合
には、サンプリング間隔を大きい値に設定することによ
り、不要のサンプリング動作を排除してサンプリグ回数
を少なくし、これにより、取得される座標データ量を低
減することが可能となり、当該座標データによるバス占
有率を圧縮することができるという効果がある。

【００３２】また、上記のようにサンプリング回数が低
減されることにより、タッチパネルに供給される電圧印
加に伴なう消費電力を低減することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の第１の実施形態を示すブロック図
である。

【図２】前記第１の実施形態における動作タイミング図
である。

【図３】前記第１の実施形態におけるインターバル・レ
ジスタを示す回路図である。

【図４】前記インターバル・レジスタの真理値表を示す
図である。

【図５】第１の発明の第２の実施形態を示すブロック図
である。

【図６】第２の発明の１実施形態を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明の座標データとサンプリング間隔との関
係を示す図である。

【図８】従来例を示すブロック図である。

【図９】カウンタを示す回路図である。

【図１０】前記カウンタにおける動作タイミング図であ
る。

【図１１】従来例の座標データとサンプリング間隔との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１タッチパネル２〜４スイッチ５ＡＤコンバータ６制御回路７インターバル・レジスタ８カウンタ９、１７、１９、２３、２５、２６比較器１０〜１２、１８、２０、２４、２７、２８、４２〜４
６Ｄフリップフロップ１３インバータ１４、３０、３８〜４１ＯＲゲート１５、１６、２１、２９、３４〜３７ＡＮＤゲート２２、３３、４７ＮＯＲゲート３１ＥＸＯＲゲート３２演算回路１０１シフト・クロック信号１０２クロック信号１０３リセット信号１０４カウント終了信号１０５チップ選択信号１０６ＡＤコンバータ動作信号１０７保持座標データ１０８シフト方向指定信号１０９Ｘ座標選択信号１１０Ｙ座標選択信号１１１Ｘ座標データ１１２Ｙ座標データ１１３、１１４デジタル座標データ１１５比較結果信号１１６カウント出力データ１１７バス１１８初期化信号１１９演算出力信号１２０内部データ２０１、２０２データ変化量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の入力ペン、ライトペンおよびスタ
イラスペン等を含む座標位置支持手段と、当該座標位置支持手段の移動位置の軌跡に対応する座標
位置を入力する座標位置入力パネルと、当該座標位置入力パネルを介して入力される座標位置を
示すアナログ座標情報をデジタル座標情報に変換して出
力するＡＤ変換手段と、前記座標位置入力パネルを介して座標検出するサンプリ
ング間隔情報を保持する第１の情報保持手段と、前記サンプリング間隔を計測するサンプリング間隔計測
手段と、前記座標位置入力パネルによる各座標検出タイミングに
おいて、前記ＡＤ変換手段より出力されるデジタル座標
情報を入力して一時的に保持する第２の情報保持手段
と、前記第２の情報保持手段に保持されているデジタル座標
情報と、次の座標検出タイミングにおいて前記ＡＤ変換
手段より出力されるデジタル座標情報とを比較照合する
比較照合手段と、前記比較照合手段による比較結果に基づいて、前記第１
の情報保持手段に保持されているサンプリング間隔情報
を変更するサンプリング間隔情報変更手段と、を少なくとも備えて構成されることを特徴とする座標位
置入力装置。
【請求項２】前記第２の情報保持手段が、縦続接続さ
れる４ビットのＤフリップフロップにより構成されるこ
とを特徴とする請求項１記載の座標位置入力装置。
【請求項３】前記サンプリング間隔情報変更手段が、
前記比較照合手段より出力される比較結果信号を一時的
に保持するＤフリップフロップと、当該Ｄフリップフロ
ップの出力と前記比較結果信号の論理積をとってシフト
方向指定信号を生成して出力するＡＮＤゲートと、を備
えて構成されることを特徴とする請求項１まは請求項２
記載の座標位置入力装置。
【請求項４】前記第１の情報保持手段が、所定の外部
入力により初期設定され、前記サンプリング間隔情報変
更手段より出力されるシフト方向指定信号を介して、シ
フト方向の変更により修正設定される特定のサンプリン
グ間隔情報値を保持するインターバル・レジスタにより
構成されることを特徴とする請求項１または請求項２ま
たは請求項３記載の座標位置入力装置。
【請求項５】前記第１の情報保持手段が、前記第２の
情報保持手段に保持されるデジタル座標情報の最上位ビ
ットと、次の座標検出タイミングにおいて前記ＡＤ変換
手段より出力されるデジタル座標情報の最上位ビットと
の前記比較照合手段による比較結果が異なる場合に、当
該比較照合手段より出力される比較結果信号の入力によ
り初期化が可能となるインターバル・レジスタにより構
成されることを特徴とする請求項１または請求項２また
は請求項３または請求項４記載の座標位置入力装置。
【請求項６】所定の入力ペン、ライトペンおよびスタ
イラスペン等を含む座標位置支持手段と、当該座標位置支持手段の移動位置の軌跡に対応する座標
位置を入力する座標位置入力パネルと、当該座標位置入力パネルを介して入力される座標位置を
示すアナログ座標情報をデジタル座標情報に変換して出
力するＡＤ変換手段と、前記座標位置入力パネルを介して座標検出するサンプリ
ング間隔情報を保持する第１の情報保持手段と、前記サンプリング間隔を計測するサンプリング間隔計測
手段と、前記座標位置入力パネルによる各座標検出タイミングに
おいて、前記ＡＤ変換手段より出力されるデジタル座標
情報を入力して一時的に保持する第２の情報保持手段
と、前記第２の情報保持手段に保持されているデジタル座標
情報と、次の座標検出タイミングにおいて前記ＡＤ変換
手段より出力されるデジタル座標情報との差分をとり、
当該差分の大きさに逆比例する差分座標情報を演算出力
する演算手段と、前記演算手段による演算結果に基づいて、前記第１の情
報保持手段に保持されているサンプリング間隔情報を変
更するサンプリング間隔情報変更手段と、を少なくとも備えて構成されることを特徴とする座標位
置入力装置。
【請求項７】前記第２の情報保持手段が、縦続接続さ
れる４ビットのＤフリップフロップにより構成されるこ
とを特徴とする請求項６記載の座標位置入力装置。
【請求項８】前記サンプリング間隔情報変更手段が、
前記演算手段より出力される差分座標情報を入力して一
時的に保持するＤフリップフロップと、当該Ｄフリップ
フロップの出力と前記差分座標情報との論理和をとって
デジタル差分座標情報を生成して出力するＮＯＲゲート
と、を備えて構成されることを特徴とする請求項６まは
請求項７記載の座標位置入力装置。
【請求項９】前記第１の情報記憶手段が、所定の外部
入力により初期設定され、前記サンプリング間隔情報変
更手段より出力されるデジタル差分座標情報を介して修
正設定される、特定のサンプリング間隔情報値を保持す
るインターバル・レジスタにより構成されることを特徴
とする請求項６または請求項７または請求項８記載の座
標位置入力装置。