JPS58146132A - タツチ検出装置 - Google Patents

タツチ検出装置

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JPS58146132A
JPS58146132A JP3023582A JP3023582A JPS58146132A JP S58146132 A JPS58146132 A JP S58146132A JP 3023582 A JP3023582 A JP 3023582A JP 3023582 A JP3023582 A JP 3023582A JP S58146132 A JPS58146132 A JP S58146132A
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JP
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circuit
oscillator
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detection
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JP3023582A
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Hisashi Yamaguchi
久 山口
Toru Asano
徹 浅野
Kazuhiro Takahara
高原 和博
Keizo Kurahashi
倉橋 敬三
Shizuhito Ando
安藤 倭士
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H03K17/96Touch switches
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明は共振回路における共振現象を利用して検出電極
への接触、非接触を゛検出するタッチ検出装置の改良に
関するものである。
鋤 技術の背景 情報入力手段の1つであるキーボード装置は多数のキー
スイッチを配列し、所望のキーを操作することによって
そのキーに対応した文字情報等を符号化して出力するも
のであり、入力可能な項目は当然のことながらキートッ
プに刻印された情報に限定される。
しかし、近年は少ないキースイッチによってより多くの
項目を入力可能にした装置が提案されている。その1つ
に陰極線管表示部の表示面前面に座榛入力用のボードを
設置し、表示面に表示された情報に対応する位置情報を
ボードにょシ大刀するものが知られている。かがる情報
入力@を直は表示部の表示内容を灰換すれば多くの情報
を入力することができるが、位置情報を入力するボード
は表示面における表示内容を確認することがで話るよう
に透明あるいは半透明でなければならない。
しかしながら、前述のキーボードのようにキースイッチ
が機械的な接点を傅している場合透明化は困難となる。
(C)  従来技術と問題点 かかる要求を満足する検出装置として、静電容量を利用
したものが提案されている。原理は人体等が有する静電
容量を利用し、検出電極に対して人体が接触した場合と
、非接触の場合とでは静電容量が変化するととに基づく
。そのようなタッチ検出装置の構成を第1図に示す。図
においてlは発振器であって、その発振器lはインピー
ダンス回路2を介してコンデンサCaとコイμLaとの
並列共振回路8に接続され、さらKその共振回路8は検
出電極4に接続しである。そして前記発振器1から送出
される交流信号の周波数は共振回路8に同調するよう設
定しである。なおCbはタッチ操作によシ付加される等
価回路素子としての人体対地容量である。このような構
成において、検出1:。
電極4に例えば指が接触した時と、非接触の時とでは共
振状態が変化する。そしてその共振状態の変化に応じて
出力端子6における電圧値が変化することとなる。すな
わち検出電極への接触、非接触を出力端子の電圧値の変
化に置換して検出している。
これKよれば、検出部すなわちオペレータの操作部は検
出電極だけであり、機械的接点がないため、例えばガラ
ス基板に透明な検出tFMを形成することKよシ、前述
の如き要求を満たすボードが得られる。
さて、第2図は第1図で示したタッチ検出装置の出力電
圧対周波数特性を示す図であって、横軸は角周波数を示
し、縦軸は出力電圧を示す。lた実線で示した曲線Aは
検出電極4に指が非接触の場合の特性曲線を示し、一点
a線ならびに点線で示した曲線B′ならびにBは検出電
極4に指が接触した場合の特性曲線をそれぞれ示す。そ
して検出部[4への指の接触、非接触は、非接触状態で
出力電圧が最大となる周波数、すなわち共振回路8の同
調角周波数”(=#τ)に発振器lの周波数を固定した
状態で、非接触時の出力電圧VOFFと接触時の出力電
圧■ONとの差で検知するのである。ところでこの方法
では検出電極4への指の接触状態によって人体の対地等
価容量C’bが実質的に小さくなることがあシ、第2図
において一点楯線B′で示すような特性曲線となるので
、出力電圧はVON’となシ、その結果、接触、非接触
時の出力電圧差が小さくなって、検出電極4へのタッチ
状態を安定に検出することが困難となる場合が生じてく
る。
側)発明の目的 本発明は前述の点に鑑みなされたもので、検出電極への
タッチ状態をよ多安定に検出することのできるタッチ検
出装置を提供することを目的とするものである。
(e)  発明の構成 本発明のタッチ検出装置は、要するに所定の周波数の交
流信号を送出する発振器を当該発振器の周波数に同調し
た並列共振特性の回路に接続するとともに、該共振回路
を検出電極に接続し、かつ少なくとも該検出電極へのタ
ッチ操作時に検出電極〜−プに直列共振特性を付与する
ような回路素子を設けて、当該検出電極への接触、非接
触を前記並列共振特性の回路の接続点における電圧値の
変化として検出することを特徴とするものである−(f
)  発明の実施例 以下本発明の実施例につき図面を参照して説明する。
第8図は本発明によるタッチ検出装置の構成を説明する
ための回路図であって、第1図と同等部分には同一符号
を付した。図において1は発振器であって、その発倣器
1はインピーダンス回路2を介して例えばコンデンサC
aとコイ7I/Laヲ並列接続した共振回路8に接続さ
れ、さらにその共振回路8はインダクタンス素子Lbを
介して積出電極4に接続しである。またインピーダンス
回路2と共振回路8との接続点には出力端子5がX1!
鮎しである。このようなW成において、発振器lから送
出される交流信号の周波数を共振回路8の同調周波数に
固定した状態で、検出W極4への接触、非接触を出力端
子5における電圧値の変化として検出する点は従来のタ
ッチ検出装置とさして父らない、しかし本発明によるタ
ッチ検出装置の従来のものと大きく異なるのは共振回路
8と検出電極4との間にインダクタンス素子Lbが接続
しである点である。
第4図は第8図で示したタッチ検出装置の出力電圧対周
波数特性を示す図であって、横軸は角周波数を、また縦
軸は出力端子5(@8図参照)における出力電圧をそれ
ぞれ示す。また実線で示した曲1!Aは検出電極に例え
ば指が非接触の場合の特性曲線を示す。さらに点線で示
した曲線Cは検出電極4に指が接触した場合の特性曲線
を示すものであって、例えばLa=LbならびにCa=
Cbに設定した場合のものである。いま検出電極4(第
8図参照)に指が非接触時の出力電圧対周波数特性は第
4図の曲線Aで示すように従来のものと何ら変らない、
それ故に出力端子5における出力電圧はVoFyとなる
。しかし、検出電極4に例えば指が接触した場合には、
共振回路8にインダクタンス素子Ll)と人体対地容量
Cbとの直列回路が並列接続されることとなる。そして
出力電圧対周波数特性は第4図の曲線Cで示すように角
周波数がほぼQ、f3/「iT1習と1.6/σ「Cb
 との2点で最大の出力電圧を有する特性となる。
しかして、発振器l(第8図参照)の周波数をcbとL
l)との直列接続よりなる共振回路に同一するよう、例
えばCb−Ca、Lb=Laに設定しておけば、接触時
の出力電圧VONは零ボルト閏となるので、接触、非接
触時の出力電圧差を非常に大金くすることができ、その
結果、検出%c+Mへのタッチ状龜を極めて安定に検出
することが可能となるのである。ちなみに従来のタッチ
検出装置においては、人体対地容量Cbが極端に大齢な
値、例えば1000pF  (実除は50〜100pF
である)であったとしても、発振器の設定周波数ω0(
= j  。
における接触時の出力電圧は零(V)とはなり得ない。
また本発明によるタッチ検出装置では、検出電極として
50にΩ程度までの抵抗を有するものでも、安定なタッ
チ状態の検出が可能となる。すなわち従来のタッチ検出
装置における検出電極の抵抗をrとすれば、第5図の出
力電圧対周波数特性曲線で示す如く、検出電極に抵抗r
が存在する際の接触時の出力電圧はvOHとなって、非
接触時の出力電圧’VOFFとの差が極めて小さくなる
。それに対し、本発明によるタッチ検出装置では、第6
図の出力電圧対周波数特性曲線で示すように、たとえ検
出電極に抵抗rが存在しても、接触時の出力電圧VON
は従来のものに比べて非常に低くなるのでタッチ状態を
安定に検出できるのである。それ故に従来のタッチ検出
装置においては検出電極の抵抗が1〜8にΩの低抵抗を
要求されていたが、本発明によるタッチ検出装置では前
述のように50にΩ程度までの検出電極の抵抗が許賽さ
れるので、抵抗の高い透明な導電材料である酸化インジ
ウム(工n9α0やインジウム錫酸化物(工To)等で
透明な検出電極を形成することが可能となシ、例えば陰
極線管表示部の表示面前面に重ねて使用するタッチ検出
バネμの構成に対して極めて大きな効果を有する なお前述の実施例では被検出体が人体の有する静電容量
の場合について述べたが、例えば1端がアース接続され
たコンデンサをペン状物体に収容し、他端を検出′tl
極に接触するようにしたものでも良いし、場合によって
はインダクタンス素子Ll)もコンデンサと共に直列回
路を構成する形でベンに収容しても良い。また前述の共
振回路8はコイ1vLaとコンデンサCaとの並列共振
回路の場合について述べたが、発振器lの周波数に同調
するようなその他の形式の並列共振特性をそなえた回路
であってもよいし、さらにまた、インダクタ7ス素子L
bや検出電極4に接触させる容認cbの値は、前述のよ
うに共振回路3のコイ/I/LaやコンデンサCaと同
じ値にする必要はなく、これらLt)とcbとの直列接
続よりなる共振回路が発振器lの周波数に同調するよう
に設定することも勿論可能である。
(2)発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、簡単な
回路構成で、しかもタッチ状態をv足に検知できるタッ
チ検出装置が実現できて、その東用的効果は大でおる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のタッチ検出装置の構成を説明するだめの
回路図、第2図および第5図は従来のタッチ検出装置の
動作を説明するための出力電圧対周波数特性を示す図、
第8図は本発明によるタッチ検出装置の構成を説明する
ための回路図、第4図および第6図は本発明によるタッ
チ検出装置の動作を説明するための出力電圧対周波数特
性を示す図である。 図において、1は発振器、2はインピーダンス回路、8
は同調回路、4は検出電極、5は出力端子、Lbはイン
ダクタンス素子をそれぞれ示す。 第1図 第2図 第3図 第4図 □轡WII浪数 第5図 第 6 図 −一一→角闇波粒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 検出電極への接触、非接触によって当該検出電極の容量
    を変化させることによシ、前記検出電極へのタッチ状態
    を検知する検出装置において、所定の周波数の交流信号
    を送出する発振器をインピーダンス回路を介して当該発
    振器の周波数に同調した並列共振特性の回路に接続する
    とともに、該共振回路と検出電極とを当該検出電極への
    接触操作により付加される等価回路素子と一緒に直列の
    共振回路を構成する素子を介して接続し、当該検出電極
    への接触、非接触を前記インピーダンス回路と共振回路
    との接続点におゆる電圧値の変化として検出することを
    特徴とするタッチ検出装置。
JP3023582A 1981-10-29 1982-02-25 タツチ検出装置 Granted JPS58146132A (ja)

Priority Applications (4)

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JP3023582A JPS58146132A (ja) 1982-02-25 1982-02-25 タツチ検出装置
US06/437,220 US4550310A (en) 1981-10-29 1982-10-28 Touch sensing device
EP19820305758 EP0078676B1 (en) 1981-10-29 1982-10-29 Touch sensing device
DE8282305758T DE3271194D1 (en) 1981-10-29 1982-10-29 Touch sensing device

Applications Claiming Priority (1)

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JP3023582A JPS58146132A (ja) 1982-02-25 1982-02-25 タツチ検出装置

Publications (2)

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JPS58146132A true JPS58146132A (ja) 1983-08-31
JPH0328088B2 JPH0328088B2 (ja) 1991-04-18

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ID=12298049

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JP (1) JPS58146132A (ja)

Cited By (3)

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JPH0328088B2 (ja) 1991-04-18

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