JPS6358528A - 自動零化機能付タッチパネル装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は使用者が指等によりタッチ感応表面上のタッチ
した任意の位置を決定するタッチパネル装置に関する。

本発明は使用者が選択する情報を表示する各種の表示装
置に広く応用し得る。−例として、使用者が質問に応答
する為に選択し、タッチするラップベルト（膝のせ）型
タブレットへの応用がある。

他の例として、コンピュータ情報処理システムに接続し
た陰極線管（ＣＲＴ）端末の如き表示画面上の情報項目
（メニュ）を使用者が選択する装置への応用がある。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕表示
画面上に複数のタッチ区分の設定パターンを有するタッ
チパネルを配置したＣＲＴ表示端末装置は周知である。

この端末装置では上記パターンのどの区分へのタッチに
も応答し、その区分の位置を確認できる。このようなシ
ステムでは静電容量検出技術を採用・しているのが一般
的である。

即ち、コントローラは絶えずタッチパネル面に走査信号
を送り続け、タッチを検出するまでタッチ区分の監視を
続ける。使用者がタッチ区分の１つにタッチすると、使
用者の身体の静電容量が、この回路に加えられる。コン
トローラはこの静電容量の変化を検出し、そのタッチ区
分を確認する。

このようなタッチ応答型端末装置の一例はユタ州ソルト
・レイク・シティのＲＧＢダイナミックス社により製造
されている。この装置では、タッチ感応表面はガラス基
板に被着したインジウム・スズ酸化物より構成されてい
る。この表面被覆は各タッチ区分が分離するようパター
ン化して電気的検出回路と導体により接続している。こ
のようにパターン化すると、パターン化したタッチ区分
の寸法でタッチ検出分解能が制限されてしまう。

また、タッチ検出自体、形成したタッチ区分の特定パタ
ーンに制限されてしまう。更に、パターン化した各タッ
チ区分と電気的接触をする複雑な配線も必要である。こ
のような複雑な接続構造では簡単な構造のものに比べ故
障し易く経費もかかる。

他の周知の実用例としては、画面上に透明な機械的スイ
ッチを配置したものがある。カリフォルニア州シルマー
のシェラシン・インドレックス・プロダクツ社がこの型
のスイッチをトランスフレックス（Ｔｒａｎｓｆｌｅｘ
　）の商標で販売している。この型の装置では複数の薄
膜シートを用い、使用者がタッチするとシート間を押圧
して電気的接触させている。このＭ　Ｍ＊レシートある
位置を押圧すると、電流が特定回路に流れて、その押圧
位置が確認される。他の薄膜型タッチパネルはドーマン
等による米国特許第４，４８４．０３８号公報に開示さ
れている。

また、マサチューセッツ州アンドーバーのドーマン・ホ
ドノフ社の製品カタログによれば、パターン化していな
い薄膜を用いたタッチ・パネル・スイッチの１０００シ
リーズタツチ・スクリーン装置の従来技術がある。この
１０００シリーズタツチ・パネル装置は、タッチ・スク
リーンのＸ及びＹ軸間のスイッチング電流によって透明
タッチ・スクリーン上のスイッチの開閉を検出するコン
トローラを具えている。このタッチ・スクリーンの種々
のスイッチを通過した電流は電圧に変換され、次にアナ
ログＸ／Ｙ信号更にデジタルＸ／Ｙ位置座標に変換され
る。このような薄膜型スイッチ装置では、薄膜はキズが
つき易い。また、この装置に用いられている多層膜によ
り、光の反射率が高くなり、光の等価率及び分解能が比
較的低くなり易いという欠点がある。

タッチパネルの周囲に光源及び検出器のアレイを形成し
て、タッチパネル上のタッチした位置を検出する方法も
周知である。或は、超音波発振器及び超音波検出器のア
レイをタッチパネルの周囲に形成することもある。いず
れの場合でも、信号源及び検出器は電気的システムと接
続していて、信号源から検出器に送られる信号がパネル
にタッチすることにより妨害されるのに応じてその位置
を検出する。

他の静電容量タッチ検出装置はＮｇ等による米国特許第
４，４７６．４６３号公報に開示されている。この特定
装置には導電性タッチ感応被覆表面が用いられ、この被
覆には４本の細長い導電性バー状電極が接続されている
。このタッチ感応被覆の各辺にこのバー状電極が１本ず
つ設けられている。この特許公報に記載されている如く
、静電容量性タッチによってタッチ検出表面を含む抵抗
−静電容１（Ｒ−Ｃ）回路に起こるインピーダンスの変
化が測定される。このインピーダンス測定をするには、
２本の交差する直線軸の各端部より繰返し行われる測定
により上記Ｒ−Ｃ回路の時定数を測定する。この測定結
果を総合してタッチした位置を検出する。この特許の一
実施例では、交流測定信号が電極に入力し、その信号に
応じて発生する電圧波形がこの電極で監視される。この
測定信号の周波数は監視される電圧波形が選択した条件
に達するまで変化する。この選択した条件と合う測定信
号周波数より、信号の入力した電極上に於けるタッチ位
置を決めることができる。他の実施例では、２つの選択
した幅の直流信号を連続的に電極に加えている。この信
号の人力した電極上に於けるタッチ位置は電極に加えた
２つの直流信号による電極での電圧から決めることがで
きる。即ち、第１測定信号はタッチにより生じた静電容
量を含んだタッチ感応被覆の静電容量を既知のレベルま
で充電する。それから、第２測定信号はタッチ感応被覆
の抵抗を介して部分的に放電させる。この部分的放電後
に残る電極電圧により電極上に於けるタッチの位置を求
めることができる。この特許公報に記載されている回路
は入力信号の周波数を変化させたり、２つの連続した直
流信号を入力させたりする必要性がある等、相当複雑に
なるという欠点があった。

タッチ感応表面を有する別のタッチ・パネル装置がペラ
パー・ジュニアによる米国特許第４，３５３゜５５２号
公報に開示されている。この装置によれば、使用者は指
又は他の身体の部分又は導電性のスタイラス等でタッチ
感応表面にタッチする。このタッチ感応表面の複数の終
端部（即ち、４つの角Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ）は発振器により同じ瞬時レベルに同時に駆
動される。タッチ感応表面にタッチすると、電流がこれ
ら終端部を介して流れ、使用者のタッチによるインピー
ダンス変化とは無関係に、これらの電流によってタッチ
のＸ及びＹ座標が決められる。この方法ではタッチの位
置決定が不正確になるという問題があり、且つある応用
例では有用であるインピーダンス情報がなくなるという
欠点がある。一実施例では、ペラパーはタッチ位置の圧
力が闇値を越えると感応する圧力センサも用いている。

このようなタッチ位置決定方法により、ビデオ・ゲーム
の遊戯中に銃を発射するというような２つの作用を制御
し得る。

以上の装置の多くはノイズに対し非常に敏感なので、タ
ッチ位置の検出精度が著しく低下することもあり得る。

また、これら多くの従来型タッチパネル装置では、消費
電力が大きいとか回路が複雑になるとか経費がかさむ等
欠点が多い。

従って、従来技術の以上の欠点を解消し、且つタッチ感
応表面をパターン化していないタッチパネル装置の実現
が待たれている。

〔発明の目的〕

従って、本発明の目的は改良型のタッチ応答型表示装置
を提供することである。

本発明の別の目的はタッチ感応表面上のタッチ位置決定
精度及び信頼性が高いタッチパネル装置を提供すること
である。

本発明のその他の目的は改良したタッチ信号の零化（ｎ
ｕｌｌｉｎｇ　）によりノイズの除去効果を改善し、応
用範囲が拡大し得るタッチパネル装置を提供することで
ある。

〔発明の概要〕

本発明によるタッチパネル装置は人間の指等でタッチパ
ネルのタッチ感応表面上のどこにタッチしてもそのタッ
チを検出する。このタッチ感応表面上のタッチ位置を決
める回路が設けられている。

このタッチ位置は典型的には針によって正確にタッチし
たものとしてＸ−Ｙ座標系により決められる。

このタッチ位置は、交流電圧パネル走査信号をタッチ感
応表面に選択的に印加し、それから発生するタッチ信号
（即ち電流）により決定される。

−走査方法によれば、これらパネル走査信号はタッチ感
応表面の第１辺から反対側の第２辺まで第１方向に交流
電圧勾配を形成するように印加される。このように走査
され、使用者がタッチ感応表面にタッチすると、第１タ
ツチ電流が使用者を介して流れ、検出される。更に、共
通の交流電圧パネル走査信号がタッチ感応表面の第１及
び第２辺の両辺に同時に印加されると、インピーダンス
・タッチ電流が使用者を介して流れ、検出される。

この第１方向に関するタッチ位置が検出された第１及び
インピーダンス・タッチ電流により決められる。また、
交流電圧走査パネル信号がタッチ感応表面の第３辺から
第４辺まで第２方向に交流電圧勾配を形成するように印
加される。パネルがタッチされると、第２タツチ電流が
流れ、検出される。一般に、第１及び第２方向は互いに
直交していて、Ｘ−Ｙ座標系に対応している。それから
、タッチ位置は第１．第２．及びインピーダンス・タッ
チ電流によりこのＸ−Ｙ座標系に対して決められる。他
の適当な走査法を採用してもよい。

本発明をより具体的に述べると、タッチ電流を処理する
パネル出力信号処理回路手段を設けている。この処理回
路手段はタッチ電流をデジタル化した信号からタッチ位
置を決めるプロセッサ回路（ＭＰＵ）を内蔵している。

このＭＰＵの制御によりタッチ感応表面がタッチされな
い時には自動的にタッチ電流をＯにする零化回路を設け
ている。

この零化とは非タッチ時に、第１．第２．及びインピー
ダンス・タッチ電流が０にされるということである。

この零化回路は実質的な容量性負荷を第１及び第２パネ
ル走査出力の１つと接続し、この容量性負荷の静電容量
はＭＰＵからの零化制御信号に応じて変化する。具体例
では、第１及び第２パネル走査出力と接続するコンデン
サを選択するように零化制御信号に応じて零化スイッチ
手段を制御するラッチ、シフト・レジスタ、或いはカウ
ンタを含んでいる。これにより検出したタッチ電流に零
化電流を実際に加えている。

パネル走査信号源と接続したデジタル・アナログ変換器
（ＤＡＣ）をＭＰＵの制御により乗算器として働かせて
いる。コンデンサを第１及び第２パネル走査出力の１つ
と接続し、更に、帰還抵抗を有する演算増幅器の反転入
力又は出力端子にも接続している０乗算器として働＜　
ＤＡＣの出力をこの演算増幅器の非反転入力端子と接続
し、コンデンサの影響を制御している。

ＭＰＵの制御により乗算器として働＜ＤＡＣはパネル走
査信号と９０度位相の異なる信号を受ける。

この乗算用ＤＡＣはこの受けた信号を演算増幅器抵抗回
路を介して第１及び第２パネル走査出力の１つに接続し
ている。この乗算用ＤＡＣはパネル走査信号に関係した
方形波信号を受けているので、可変の実質的容量性負荷
が第１及び第２パネル走査出力の１つに加えられている
。

零化回路は、パネル走査中にタッチ感応表面から発生し
た信号に零化タッチ電流を加える。具体例では、演算増
幅器の非反転入力端子に接続した、ＭＰＵ制御の乗算用
ＤＡＣを用いている。この演算増幅器は非反転入力端を
コンデンサを介して第１及び第２パネル走査出力の１つ
と接続し、帰還抵抗を有し、その出力をタッチ位置を決
定する信号処理部に接続している。乗算用ＤＡＣはタッ
チ感応表面から発生する信号に加える零化タッチ電流を
可変及び制御する。

ＭＰＵはタッチ感応表面が夕・ンチされない時にはタッ
チ信号を強制的にＯにする為オフセット（相殺）零化信
号も出力する。

本発明の付加的側面として、インピーダンス電流オフセ
ット・コンデンサが、インピーダンス・タッチ電流の検
出中に零化回路と接続していたパネル走査出力とは別の
パネル走査出力に選択的に接続される。

タッチ位置は、使用者の指と同様に導電性のスタイラス
でタッチされても求めることができる。

また、手袋をしてタッチした場合でも、手袋が導電性物
質であるか、或いは導電性でなくとも充分に薄くてパネ
ル走査信号の周波数で容量性タッチ電流を測定できれば
、正確にタッチ位置を求めることができる。このような
タッチ電流を生じさせるものであれば、他の方法でタッ
チしてもよい。

ここに述べたように、手袋をした指とかスタイラスとか
によるタッチは、タッチ電流を生じさせるような物に限
定されると理解されたい。

〔実施例〕

１糺 第１図に示すように、本発明のタッチパネル装置は表示
画面（１４）を有する表示装置（１２）を具えている。

図の表示装置はＣＲＴコンピュータ端末装置を含むので
、表示画面（１４）はＣＲＴの表面を含んでいる。光学
的に透明なタッチパネル（１６）が画面（１４）に重ね
られているので、タッチパネル（１６）を等価して画面
（１４）を見ることができる。これは光学的透明という
ことであり、画面（１４）上の画像がタッチパネル（１
６）を介して見えるということである。他の応用例では
表示装置（１２）を削除する。例えば、質問及び回答シ
ートのような情報を含んだ一枚の用紙をタッチパネル（
１６）の下に置き、この質問及び回答シートに関するデ
ータを入力するのにタッチパネル（１６）を利用しても
よい。別の応用例では、タッチパネル（１６）は透明で
なくてもよい。例えば、タッチ。

パネル（１６）を単にデータ入力パッドとして用い、タ
ッチした位置によってコンピュータ或いは他の装置にデ
ータを入力してもよい。

タッチパネル（１６）はガラス或いは他の光学的通過性
物質の基板を含み、その基板の外側表面上には導電性液
ｆｆ（１８）を被着している。被覆（１８）はタッチ・
パネルを施して表示画面（１４）全体を覆ってもよく、
或いは画面の一部のみを覆って、そこに使用者の選択項
目（メニュ）を表示するようにしてもよい。

第２図に概要を示しているように、（詳細は後述する）
被覆（１８）は、複数の電気的コンタクト或いは電掻（
この場合２０個のＡ乃至Ｔのコンタク日を有するタッチ
感応表面を含んでいる。これらのコンタクトの第１組（
２２）　、即ちＰ乃至Ｔのコンタクトはタッチ感応表面
（１８）の１辺に１列に配置している。コンタクトの第
２組（２４）、即ちＦ乃至Ｊのコンタクトは第１組（２
２）の対向する辺に１列に配置している。つまり、第１
及び第２組（２２）及び（２４）はタッチ感応表面（１
８）の第１方向の両端に夫々位置する離れた列を形成し
ている。コンタクトの第３組（２８）　、即ちに乃至０
のコンタクトはタッチ感応表面（１８）の下側（第３）
辺に１列に配置している。また、コンタクトの第４組（
２６）　、即ちＡ乃至Ｅのコンタクトはこの面の上側（
第４）辺に１列に配置している。

従って、第３及び第４組（２８）及び（２６）はタッチ
感応表面の第２方向の両端に互いに離れて位置している
。これらコンタクトは約０．２平方インチの空気乾燥し
た銀接触塗料スポットであってもよい、各コンタクトに
は電気的接触を容易にするため導線が接続されている。

歪を軽減する為、コンタクトとの接続部分、付近の各導
線の一部はエポキシ樹脂などでタッチパネル基板の縁に
固定してもよい。

この構成では、コンタクトの第１及び第２組（２２）及
び（２４）は、タッチパネルの水平方向の対向する両端
に離れて位置している。別のコンタクトの組（２６）及
び（２８）はタッチパネルの鉛直方向の対向する両端に
夫々離れて位置している。

コンタクトの各組は必ずしも１列に並んでいなくともよ
いが、各組が夫々直線上にあり、且つ第１及び第２方向
が互いに垂直であれば、コンタクトにより基準座標系が
定義される。タッチ位置はこの座標系に従って、以下に
説明する回路により求められる。更に、タッチ・パネル
を固定し、校正しておけば、コンタクトは画面（１４）
に関して既知の位置にある。従って、タッチ感応表面（
１８）上でのタッチ位置を求めれば、これに対応する画
面（１４）上での位Ｒを求めることができる。本発明は
この特定のコンタクトの構成に限定されるものではない
ことに留意されたい。また、タッチ感応表面の各辺に設
けたコンタクトの数は増減してもよい。

第２図のタッチ位置検出システムでは、タッチ感応表面
（１８）上で２つの方向に関してタッチ位置を求めるの
に、対向するコンタクトの組のペア（２２）　、　　（
２４）及び別のペア（２６）　、　　（２８）の２つの
ペアを用いている。もし、１方向に関してのみタッチ位
置を求めるのなら、一方のペアのみが使用される。即ち
、コンタクトの組（２２）及び（２４）は第１　（Ｘ）
方向のタッチ位置を求めるのに用いられ、また、組（２
６）及び（２８）は第２（Ｙ）方向のタッチ位置を求め
るのに用いられる。

また、第１図及び第２図を参照すると、関数発生器即ち
、可変周波数信号源（３０）は出力端（３６）に交流電
圧タッチパネル走査信号を出力する。パネル駆動増幅器
（３８）はパネル走査信号を受け、この信号を増幅し、
出力醋１（４０）に出力したその信号をタッチパネル駆
動変成器（４４）の１次巻線（４２）に供給する。これ
は変成器の２次巻線（＝１６）の両端、即ち信号プラス
（ＳＩＧ＋）出力ｉ（４８）及び信号マイナス（ＳＩＧ
−）出力ｆｉ（５０）間に交流電圧を発生させる。マル
チプレクサ（Ｉ！］ちスイッチ回路）　　（５２）によ
り、２次巻線の出力端（４８）及び（５０）からのパネ
ル走査信号を、以下に説明するように、選択的にタッチ
パネル・コンタクトの組に加える。これらパネル走査信
号に応じて、パネル出力タッチ信号（即ち、タッチ電流
信号）がタッチ感応表面がタッチされると変成器（４４
）の中央タップ（５４）に発生する。これらタッチ電流
信号は、パネル出力信号処理回路（５６）で処理され、
タッチ位置及び他の情報が求められる。

このパネル出力信号処理回路（５６）では、中央タップ
（５４）からのタッチ電流信号は線路（６０）を伝わり
、電流検出演算増幅器のようなタッチ電流検出器（６２
）に送られる。この検出器（６２）の出力は中央タップ
（５４）からのタッチ電流信号に対応している。この検
出器（６２）の出力は出力線（６４）に出力され、フィ
ルタ（６６）　　（第３Ｂ図）を介してアナログ・マル
チプライヤ（６９）の１人力＠（６Ｂ）へ送られる。可
変周波数信号源（３０）の交流電圧基準出力は線路（７
０）によって、マルチプライヤ基準回路（７２）と接続
している。このマルチプライヤ基準回路（７２）から出
力するマルチプライヤ基準電圧信号は、線路（７４）を
伝わり、アナログ・マルチプライヤ（６９）の基準入力
端（７６）に入力する。この基準電圧信号により、アナ
ログ・マルチプライヤ（６９）の乗算とタッチ感応表面
（１８）に入力する交流電圧信号とが同期する。

この乗算されたタッチ電流信号は線路（７８）を経て増
幅器とフィルタ回路（８０）に送られる。この回路（８
０）の出力は線路（８２）に出力し、積分回路タイミン
グ・スイッチ（８４）を介し°ζ、これらの信号を積分
する積分回路（８６）に入力する。

この積分回路タイミング・スイッチ（８４）は積分タイ
ミング信号（ＩＮＴ）に応じて、積分期間中に閉じる。

この積分タイミング信号（ＩＮＴ）は後述するように発
生し、積分タイミング入力端子（８８）に入力する。こ
のスイッチ（８４）が閉じると、積分回路（８６）に送
られた信号が、そこで積分される。ｍ分画路（８６）は
互いに並列な積分コンデンサ（９０）及び増幅器（９２
）を含んでいる。

これらに加えて、積分コンデンサ放電スイッチ（９４）
も内蔵し、このスイッチは線路（９６）の放電信号（Ｄ
ＩＳ）に応じて選択的に積分コンデンサ（９０）を放電
させる。この放電信号（Ｄ　Ｉ　Ｓ）、（！Ｉ］ち積分
回路の零化信号）の発生については後述する。この積分
されたタッチ電流信号は線路（９８）を経て、信号をデ
ジタル化するアナログ・デジタル変換器回路即ちＡＤＣ
（１００）に入力する。このデジタル化された信号はデ
ータ・バス（１（１２）　、　　（１０４）を経て、Ｍ
ＰＬＩ（１０Ｂ）のデータ入力端（１０６）に送られる
０ＭＰＵ　（１０８）は他の処理の合間に、タッチ電流
信号からタッチ位置及び他の所望の情報を計算する。

ＭＰＵ（１０Ｂ）は、バス（１０４）　、　　（１１０
）、並列出力ラッチ（１１２）及びバス（１１３”）を
介してコンピュータ（１１４）と接続している。このコ
ンピュータ（１１４）　　は線路（１１６）により表示
端末装置（１２）と接続している。このように接続した
ことにより、コンピュータ（１１４）を用いて選　　、
択した情報を画面（１４）上に表示させることができる
。また、コンピュータ（１１４）により、タッチ位置に
応じて表示情報をソフトウェアに従って変更してもよい
、このように、所望の応用に適合するように従来の手法
により実現できる。ＭＰＵ（１０Ｂ）はバス（１１Ｂ＞
によって周知のＲ５２３２型通信インターフェース回路
（１２０）にも接続している。これによって、タッチパ
ネルで遠方のデータ処理局と通信回線を介して通信でき
る。このインターフェース回路（１２０）には典型的な
例として直列データ出力端（１２２）を設けている。

ＭＰＵ（１０８）からの制御信号はＭＯ及びＭｌ出力端
から夫々線路（１２４）及び（１２６）を経てマルチプ
レクサ（５２）へ送られる。これらの制御信号により、
マルチプレクサ（５２）はパネル走査信号をコンタクト
の所望の組へと接続する。このようにして、タッチ位置
を決めるタッチ電流信号が発生する。典型的な走査方法
については後述する。

第１図のパネル出力信号処理回路（５６）はデコーダ・
デマルチプレクサ（１３０）も含んでいる。

デコーダ・デマルチプレクサ（１３０）はＭＰＵ（１０
Ｂ）からの線路（１３２）　、　　（１３４）及び（１
３６）の入力信号をデコードし、それに応じて、タッチ
パネル回路の種々の機能を制御する信号を出力する。例
えば、デコーダ・デマルチプレクサ（１３０”）は線路
（８８）に積分タイミング信号（ＩＮＴ）を出力する。

この信号を受けるとスイッチ（８４）が閉じて、タッチ
位置の決定が必要になるとタッチ電流信号の積分が始ま
る。この積分はＩＮＴ信号のパルス幅の期間続く。デコ
ーダ・デマルチプレクサ（１３０）は線路（９６）に積
分コンデンサ放電信号（Ｄ　Ｉ　Ｓ）も出力する。この
信号によりスイッチ（９４）が閉じて、積分コンデンサ
（９０）は各連続的な積分の前に放電される。ＭＰＵ（
１０Ｂ）は信号源（３０）の基準出力から出た線路（１
４０）上の同期信号を受ける同期入力端を有する。従っ
て、積分はパネル走査信号のタッチ感応表面（１８）へ
の印加と同期している。デコーダ・デマルチプレクサ（
１３０）は線路（１４２）でＡＩ）Ｃ（１００）にも接
続している。ＡＤＣ（１００）は積分されたタッチ信号
をデジタル変換した信号をＭＰＵ（１０８）に送る。

ＡＤＣ（１００）が所望の範囲内の値の出力を発生すれ
ばより正確なタッチ電流及びタッチ位置の決定が行える
。もしこれが小さずぎると、タッチ電流の小さな変動が
見のがされ、スプリアス信号の影響がより大きくなる。

もし大きすぎればＡＤＣ（１００）はオーバーフローし
て、不正確なタッチ電流信号の指示を与える。このよう
な可能性を最小にする為、ＭＰＵ（１０８）はＡＤＣ（
１００）の出力値を監視している。この値が所望の範囲
外のとき、ＭＰＵ（１０８）はデコーダ・デマルチプレ
クサ（１３０）に送る積分タイミング制御信号のパルス
幅を調整する。これに応じてＩＮＴ信号のパルス幅、即
ち積分期間が調整され、ＡＤＣ（１００）の出力が所望
のレベルまで戻される。これによって、広範囲にタッチ
電流が変化するように条件が広範囲に変化しても、容易
にこのパネル装置を使用できる。例えば、タッチ感応表
面（１８）へのタッチがスタイラスの使用によるものと
か、指や他自動零化回路（１５０）はタッチ感応表面が
タッチされない時、変成器（４４）の中央タップ（５４
）のタッチ電流信号を０にするように調整する。この零
化後、中央タップ（５４）に電流が存在すると、（少く
ともノイズ閾値レベル以上の電流があると）、それはタ
ッチ感応表面がタッチされたことをｔ誇示する。一般に
自動零化回路（１５０）は、夕・ソチされない状況下で
は中央タップ（５４）に自動的に適当なオフセット電流
を供給し、その中央タップの電流を全て打ち消して０に
する。

これを実行する為、第１図の自動零化回路では、実質的
な静電容量性負荷をパネル走査出力の１つ（この場合、
線路１５２を介してＳＩＧ＋出力端（４８）　）に選択
的に接続している。自動零化回路（１５０）はＭＰＵ（
１０８）からバス（１０４）及び（１５４）を介して入
力する零化信号に応答する。

自動零化回路（１５０）によりＳＩＧ＋出力端（４８）
と接続された実質的静電容量性負荷の値は零化信号に応
じて変化し、それによって零化動作に影響する。典型的
に、オフセット零化コンデンサ（１５８）が５ＩＧ−パ
ネル走査出力端（５ｏ）と接続し、中央タップ（５４）
に自動零化回路から供給されるオフセット電流と逆の方
向に初期オフセット電流を供給する。その結果、自動零
化回路（１５０）によりＳＩＧ＋パネル走査出力端（４
８）に静電容量が加えられると、コンデンサ（１５Ｂ）
から流れる初期オフセット電流と他の周辺信号とが釣り
合う。

別のオフセット・コンデンサ（１６８）がスイ・ノチ（
１７０”）により選択的に５ＩＧ−パネル走査出力端（
５０）に接続される。スイッチ（１７０）はマルチプレ
クサ（５２）から線路（１７２）に出力する信号に応じ
て、インピーダンス・タッチ電流の決定中に閉じられる
。コンデンサ（１５８）及び（１６８）が両方共この回
路に接続されると、インピーダンス・タッチ電流の決定
中に生じる典型的な電流誦れがより大きくなるので、初
期オフセット電流はより大きくなる。

第１図のパネル出力信号処理回路（５６）は、自動周波
数制御手段も含んでいる。これはタッチパネル装置が使
用されている環境での、ＣＲＴ水平フライバンク信号の
ような一定周波数の混信スペクトルによって影響を受け
ないレベルまでパネル走査信号の周波数を変化させるた
めのものである。

ここで用いた「一定周波数の混信スペクトル」とは、タ
ッチパネル装置と併用する装置によって典型的に発生す
る周期信号及びそれらの高部波信号を言う、この用語は
ＣＲＴ表示装置の変動する多ｍ水平フライバック信号の
ように、ある時間一定で、その後別の一定値に変化する
ような信号も含んでいる。これは、またタッチパネル装
置のパネル励起周波数のｎ整可能速度より遅い速度で変
化する周辺ノイズ信号も含んでいる。タッチパネル装置
をこのような一定周波数混信スベクトルの周波数付近で
動作させると、タッチ位置の決定を著しく損ない、場合
によっては決定したタッチ位置が全く信紺性を欠くもの
になる。

第１図の構成に於て、信号源（３０）は可変周波数信号
発生器を内蔵している。この信号源（３０）は周波数制
御入力端（１７６）を有し、ここに入力する周波数制御
信号に応じて可変の交流電圧出力信号を線路（３６）　
、　　（７０）に出力する手段を内蔵している。　ＭＰ
Ｕ　（１０８）の制御により、自動周波数制御回路（１
７Ｂ）は周波数制御信号を出力し、周波数制御入力端（
１７６）に線路（１８０）を介して送る。より具体的に
はＭＰＵ（１０Ｂ）が周波数調整を必要と判断した時点
で、デジタル周波数制御信号がバス（１０４）及び（１
Ｂ２）を経て自動周波数制御回路（１７Ｂ）へ送られる
。デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）（１８４）はデ
コーダ・デマルチプレクサ（１３０）からの線路（１８
６）の信号に応じて、バス（１８２）から入力した周波
数制御信号を自動周波数制御回路に伝える。典型的には
、周波数の調整は零化調整の頻度が高くなり過ぎた時、
零化調整の頻度を減少させるレベルまで動作周波数を変
化させる目的で行われる。ＭＰＵ（１（１８）はこの周
波数の変化方向（増加又は減少）も予め定める。

第１図のタッチ・パネル装置は過大なタッチ電流からパ
ネル出力信号処理回路（５６）及びタッチ感応表面（１
８）を保護するという特徴もある。具体的に、ＭＰＵ（
１０Ｂ）はタッチ電流が最大安全闇値を越え、積分回ｉ
ｉ！８（８６）がその信号を最小積分期間積分している
ことを判断していると仮定する。この場合、ＭＰＵ（１
０Ｂ）により、デコーダ・デマルチプレクサ（１３０）
は線路（１９０）のＯＳＣ，ＥＮ、出力を打ち切る。こ
れによりスイッチ（１９２）が閉じて、信号源（３０）
のディセーブル・人力＠（１９４）を接地する。こうな
ると、信号源（３０）の出力は停止し、タッチ感応表面
（１８）へのパネル走査信号は遮断される。保護の為に
、ＭＰＵ（１０Ｂ）のＭＯ及びＭｌ出力は、Ｓ＋Ｃ＋及
びＳＩＣ，−パネル走査出力端とタッチ感応表面との間
の？［を断ち切るようにマルチプレクサ（５２）を制御
するデジタル論理レベルに変化する。

手動制御スイッチ（１９８＞が￥１１：御線路（２００
）によりＭＰＵ（１０８）と接続している。詳細は後述
するが、スイッチ（１９Ｂ）の設定により、タッチ位置
信号を並列出力端（１１３）に送るか或いは直列データ
出力ｆｉ（１２２）に送るかというような処理パラメー
タが選択される。

パネル　　　°　　びタッチ位置のン より詳細にＵＪｔ述する通り、ＭＰＵ（１０８）はマル
チプレクサ（５２）を制御して、所定の方法でタッチ感
応表面（１８）の辺に変成！５（４４）の３１０＋及び
５ＩＧ−出力端（４８）及び（５０）を夫々接続する。

この結果生じるタッチ電流信号によりタッチ位置及び他
の情報が決められる。

走査方法の第１の具体例として第２図を参照し、タッチ
感応表面がタッチされずに零化回路（１５０）によりタ
ッチ電流が０に調整されていると仮定する。また、Ｘ−
Ｙ座標系の原点をタッチ感応表面（１８）の中心に設定
したものとする１点Ｐがタッチされたとすると、この点
の位置は第２図のＸ及びＹ座標で与えられる。（ここで
は、時々Ｘｐ。

ｙｐと表わす、） この第１走査方法の第１モードでは、５ＩＧ−出力端（
５０）がコンタクトの組（２２）と、ＳＴＧ＋出力端（
４８）はコンタク１−０組（２４）と夫々接続している
。その上、他のコンタクトの組（２６）及び（２８）は
くその必要性は特にないが）開路になっている。このモ
ードでは交流電圧勾配がり・ノチ感応表面（１８）の第
１方向（即ち、Ｘ方向）に形成される。この場合では、
第１方向は水平方向でＸ軸を含んでいる。後述するよう
に、マルチプライヤ（６９）の乗算及びフィルタ通過後
、第１（Ｘ）方向のタッチ電流は次式で表わされる。

■ この方程式で、ｉ×は上述の結果によるタッチ電流で第
１　（即ちＸ）タッチ電流を表わす。また、■は変成器
の中央タップ（５４）の仮忠接地に対する２次巻線出力
端（４８）の電圧である。２１は使用者がタッチ感応表
面にタッチした時この回路に加えられるインピーダンス
であり、Ｋｘは定数である。また、Ｖ／Ｚ　ｔは使用者
のタッチによって流れるインピーダンス・タッチ電流に
相当している。Ｘはタッチ位置のＸ座標である。

第１走査方法の第２モードでは、ＳＩＧ＋出力端（４８
）はタッチ感応表面の第１及び第２辺（２２）（２４）
の少（とも一方、典型的には同時に両方と接続する。こ
れにより一様な交流電圧が第１　（Ｘ）方向に形成され
る。このモードでは中央タップ（５４）のどのタッチ電
流も使用者を介して流れるインピーダンス・タッチ電流
に相当する。乗算及びフィルタ通過後のインピーダンス
・タッチ電流は次式で表わされる。

■ インピーダンス電流走査モードの他の方法としては、パ
ネル走査出力端の一方（Ｉ！ＩＩち、ＳＩＧ＋出力端）
をタッチ感応表面の１辺だけと接続したり、隣接する２
辺と接続したり、４辺全部と接続したりする。

上記２つの方程式を連立して解けば、Ｘタッチ位置は次
式で与えられる。

Ｋ　Ｚ　／　Ｋ　Ｘを求める為に、夕・ノチ感応表面（
１８）の既知のＸ位置にタッチする。例えば、４隅、即
ちＸ座標の右端及び左端に夕・ソチする。複数の既知の
Ｘ座標を上記（Ｃ）式に代入して、その結果を平均すれ
ばＫ　ｚ　／　Ｋ　ｘの値が求められる。−旦Ｋｚ／Ｋ
ｘの値が求まれば、未知のＸタッチ位置は第１及びイン
ピーダンスタッチ電流信号から上記方程式を使って計算
できる。

２次元のタッチ情報が望ましい場合には、第１走査方法
を第３モードにする。第３モードでは、ＳＩＧ＋出力端
（４日）はタッチ感応表面（１８）の上辺（２６）と接
続し、５ＩＧ−出力端（５０）は底辺（２日）と接続す
る。これにより交流電圧勾配がタッチ感応表面（１８）
の第２（叩ちＹ）方向に形成される。乗算及びフィルタ
通過後の第２　（Ｙ）タッチ電流信号ｉｙは次式で表わ
せる。

この方程式でＹはＹタッチ位置、ＫｙはＫｘと同様に決
まる定数である。第１図ではＫｘ、Ｋｙ及びに２は夫々
略１に等しい。従って、これら定数を求める必要がない
。方程式（ｂｌ及びｆｄｌを連立して解けば、Ｙタッチ
位置は次式で与えられる。

この方程式で、Ｋ　ｚ　／　Ｋ　ｙはＫ　ｚ　／　Ｋ　
Ｘと同様に決まる定数である。

以上述べた３つのモードでタッチ感応表面（１８）を走
査して得たタッチ電流信号から、タッチ位置ＰのＸ及び
Ｙ座標が求められる。所定の回数走査サイクルを繰返し
て、その結果を聡合、（即ち平均）してタッチ位置を正
確に求めることができる。

しかし、精度は及ばないが、多（の応用例では、複数の
結果を平均しなくても十分な精度でタッチ位置を求める
ことができる。種々のモード間の切換えはＭＰＵ（１０
８）からの信号〜１０及びＭｌの制御により、マルチプ
レクサ（５２）が実行する。

タッチパネル（１６）上のタッチ位置より、コンビュー
タ（１１４）は表示端末（１２）に表示されたほどの情
報項目を使用者が選択したかを確認する。

それから表示端末は周知の方法で使用者の選択に応答す
る。

タッチ位置の決定に加えて、生じたタッチ電流から付加
的情報が得られる０例えば、Ｘ及びＹ座”　　　　　　
　　４ｍを連続して計算し、その上インピーダンス・タ
ッチ電流ｊｚも監視した場合がある。Ｘ及びＹが不変で
ｔｚだけが変化すれば、これは使用者がタッチ感応表面
の特定の位置をタッチし続け、単にタッチの仕方が変っ
たという事を示す０例えば、これは使用者がタッチ位置
をより強く押えている場合かも知れない、この場合には
タッチ感応表面のタッチされている面粕が変化する。こ
の結果生じるインピーダンス・タッチ電流の変化は付加
的機能を制御する為コンピユータ（１１４）が使用でき
る０例えば、タッチ画面が同じ位置で単により強（押さ
れただけなら、インピーダンス・タッチ電流の変化は検
出され、それはタッチ位置で決まるデータ上で動作する
特性のサブルーチンを呼び出すのに用いられる。

所望のＸ及びＹタッチ電流及びインピーダンス・タッチ
電流を与える他の走査方法を以下に説明する。この第２
の走査方法では前述した３つのモードの代りに、４つの
モードでタッチ感応表面を走査する。第２図に於て、こ
の走査方法によればタッチ位置の点ＰはＸ　１１　Ｘ　
２　、Ｙ　ｌ＊　Ｙ　２の４つで記述される。即ち、タ
ッチ感応表面のＸ方向の両端間の距離は既知で、それが
Ｘｌ及び×２の和に等しい、また、Ｘｌは第２図のパネ
ルの左辺から点Ｐまでの水平距離で定義され、他方Ｘ２
はパネルの右辺から点Ｐまでの水平距離で定義される。

また、このパネルのＹ方向の両端の距離は既知で、それ
はＹｌ及びＹ２の和に等しい、Ｙｌ及びＹ２は夫々タッ
チ感応表面の底辺及び上辺から点Ｐまでの距離として定
義される。

この第２走査方法の第１モードでは、マルチプレクサ（
５２）によりＳＩＧ＋出力端（４８）はタッチ感応表面
（１８）の右辺と接続し、中央タップ（５４）はタッチ
感応表面（１８）の左辺と接続している。これによって
、タッチ感応表面のＸ方向に右端から左端へと交流電圧
勾配が形成される。タッチ感応表面（１８）がタッチさ
れない時零化回路によってタッチ電流は０に調整され、
またタッチ電流の乗算及びフィルタ通過も行われたもの
と仮定する。これらの条件で、中央タップの第１タフチ
電流ｉＸ１は次式で与えられる。

また、第２モードの時、ＳＩＧ＋出力端（４８）及び中
央タップ（５４）は夫々タッチ感応表面の左辺及び右辺
に接続される。これによってタッチ感応表面のＸ方向に
今度は左端から右端へ交流電圧勾配が形成される。この
場合の第２タツチ電流ｔｘ２は次式で与えられる。

方程式（「）及び（幻を加算すれば、インピーダンス・
タッチ電流ｉｚｘは次式で与えられる。

結局、方程式（ｆ）及び（ｈｌより、タッチ位置の点Ｐ
のＸ軸位置Ｘ１は次式で与えられる。

以上の方程式でＫｘは定数で、タッチ感応表面（１８）
の既知の位置にタッチして前述したのと同様の方法で求
めることができる。

また、前述の通り、ＸｌとＸ２の和は既知である。従っ
て上記２測定の結果からタッチ位Ｗｌ（点Ｐ）のＸ軸位
置情報は計算でき、また、インピーダンス・タッチ電流
ｉＺＸに関する変化の情報も得られる。

Ｙ軸についての位置情報は以下の方法で求められる。こ
の第２走査方法の第３モードに於て、ＳＩＧ＋出力端（
４８）及び中央タップ（５４）は夫々タッチ感応表面（
１８）の上辺及び底辺と接続する。その結果、第３タッ
チ電流ｉｙ、は次式で与えられる。

第４モードでは、ＳＩＧ＋出力端（４８）及び中央タッ
プ（５４）は夫々タッチ感応表面（１８）の底辺及び上
辺と接続する。この結果、第４タツチ電流ｉ　ｙ２は次
式で与えられる。

方程式（Ｊ）及び（ｋ）を加算すれば、インピーダンス
・タッチ電流１２−／は次式で与えられる。

更に、方程式（」）及び（１１より、Ｙｌは次式で与え
られる。

上述のように、Ｙｌ及びＹｌの和は既知であり、また定
数Ｋｙは定数ＫＸと同様にして求めることができる。よ
って、Ｘｌ及びＹｌはタッチ電流から求めることができ
、またインピーダンス・タッチ電流の変化も自在に監視
できる。

当業者には明−らかなように、タッチ感応表面に交流電
圧勾配を形成する他の走査方法及びモードを採用するこ
とにより、所望の位置情報を求め得るようなタッチ電流
信号を発生させることが可能である。

ソチ・パネルの　； 再び第２図を参照して、タッチ・パネル（１６）の全面
領域を覆うタッチ感応表面（１８）はタッチ位置決定回
路と接続され、使用者のタッチを検出するのに用いられ
る。前述のように、タッチ・パネル（１６）は導電性フ
ィルムでタッチ感応表面を被覆した基板を具えている。

このようなフィルムの好適な一例は、面固有抵抗が２０
０Ω／面、５２０ｎｍの波長の光透過率が８５％のイン
ジウム・スズ酸化物である。このようなフィルムで被覆
した基板は、カリフォルニア州すンタ・ローザのオプテ
ィカル・コーティング・ラボラトリ社から市販されてい
る。このフィルムの面固有抵抗はそれ程厳密でなくとも
よく、５０〜２０００Ω／面かそれ以上でも好適である
０面固有抵抗２００Ω／面より相当低い場合には特別に
低抵抗スイッチを必要とし、比較的大電力を消費するこ
とになるかも知れない。

この基板は特定の形状に限定されるものではない。従っ
て、画面（１４）に適合するように、円形、凹面、球面
、曲面、平面等どんな面でもよい。また、この基板は光
学的に透明であれば種々の好適材料ものでもよい。背景
からの反射光による眩しさを低減する為、基板は市販の
防眩ガラスのものでもよい。このガラスも平面或いは表
示画面の曲面に合うような曲面であってもよい、このよ
うな基板の販売元の１つはウェスト・バージニア州チャ
ールスバーグのイーグル・コンベックス・グラス社であ
る。

前述のように、どのようなコンタクト配置構造を採用す
るかは上述の例に応じて種々変更し得る。

勿論、具体的なマルチプレクサ（即ちスイッチ回路）　
　（５２）は選択したコンタクト配置構造に応じて変わ
る。一般に、比校的−様な交流電圧勾配を所望の方向に
タッチ感応表面上に容易に形成し得るものならどんなコ
ンタクト配置構造を採用してもよい。

タッチパネル駆動回路 交流電圧信号を発生し、タッチ感応表面（Ｉ８）に印加
する回路の詳細は第３図に示している。

もっと具体的に述べると、図の構成に於て、信号源（３
０）はエグザ・カンパニーのＸＲ８０３８Ａ　型集積回
路信号源で代表される周知の正弦波信号源を含み、第３
図のように周知の方法で接続されている。信号源（３０
）は正弦波出力をピン２、叩ち出力６ｍ（３６）に出力
する。決定的条件ではないが、この信号発生器の典型的
出力信号の周波数は１５〜３００Ｋｔｌｚ　（好適値２
００Ｋ）ｌｚ）である、理由は後述するが、この周波数
はタッチ処理回路によって自動的に調整される。この信
号源（３０）は矩形基準信号もピン９（出力端（７０）
　）に出力する。この基準信号により同期信号（ＯＳＣ
，５ＹＮＣＨ，）が線路（１４０）に出力され、またマ
ルチプライヤ基準回路（７２）を経て、この基準電圧信
号がアナログ・マルチプライヤ（６９）に送られる。

図のパネル駆動増幅器（３８）は演算増幅器（２１０）
及びディスクリート型ブシュ・プル・フォロア回路（２
１２）を含んでいる。パネル駆動増＃Ａａ　（３Ｂ）の
出力は線路（４０）によりｌμＦのセラミック製ＤＣ遮
断コンデンサ（２１３”）を介して変成器（４４）の１
次巻線（４２）と接続している。コンデンサ（２１３）
は直流電流によって変成器（４４）が飽和するのを防止
する。典型的に、信号源（３０）及び駆動増幅回路（３
８）により変成器（４４）は２次巻線の出力端（４日）
及び（５０）間に最高最低（ピーク・トウ・ピーク）電
圧値で約１２Ｖの電圧を出力する。この変成器は１次対
２次の電圧比が１対１のものを用いているので、同じ電
圧が１次１！線（４２）の入力端間に供給されている。

好適実施例では変成器（４４）は環状（トロイダル）コ
アを有する。この変成器（４４）によって、タッチ感応
表面（１８）を駆動する電流と信号源（３０）の出力す
る電流とが隔離される。その結果、中央タップ（５４）
に生じる電流はタッチ電流のみとなる。このような変成
り（４４）の駆動構成により、パネル走査電流を除いて
タッチ電流のみを得る為の複雑な回路は不必要となる。

信号発生器（３０）及び駆動増幅回路（３８）に好適な
抵抗器及びコンデンサは先の説明にはなかったが、この
実施例の最後の表１に記載している。

第２図のマルチプレクサ（５２）はパネル走査信号をタ
ッチ感応表面に供給するスイッチ回路を含んでいる。こ
れらのパネル走査信号により、タッチ感応表面（１８）
上に所望の方向で交流電圧勾配を形成する０図示したタ
ッチ・コンタクトの配置に関して、マルチプレクサ（５
２）は図のように相互接続した６つの２極双投ＣＭＯＳ
アナログ・スイッチ（２６０”）乃至（２７０）及び状
態デコーダ回路（２７２）を含んでいる。具体例として
、スイッチ（２６０）乃至（２７０）はジー・イー・イ
ンターシル社製ｌＨ３Ｏ４５型スイツチを用いてもよく
、また状態デコーダ回路（２７２）は周知の７４ＬＳＯ
２型ＮＯＲゲートの回路でもよい、ＳＩＧ＋出力端（４
８）及び５ＩＧ−出力端（５０）のパネル走査信号はマ
ルチプレクサ（５２）の走査入力端に送られる。一般に
、スイッチ（２６０）乃至（２７０）はＭＰＵ（１０Ｂ
）から制御線路（１２４）　、　　（１２６）を介して
状態デコーダ回路（２７２）に送られる制御信号ＭＯ及
びＭｌに応じて種々の状態に切換えられる。マルチプレ
クサ（５２）の入力／出力線路（２７４）は第２図に示
したようにタッチ感応表面（１８）のコンタクト人乃至
Ｔに夫々接続している。

論理状態“０”　（ＭＯ）及び論理状態“ｌ。

（Ｍｌ）の信号がＭＰＵ（１０８）から制御線路（１２
４）及び（１２６）に夫々出力されると、スイッチ回路
は第１　（ｘ）タッチ電流検出状！＠（Ｘ状態）に入る
。この第１状態のとき、コンタクトの組（２２）のＰ乃
至Ｔは電気的接続し、またコンタクトの＆ｔｌ（２４）
のＦ乃至Ｊも電気的接続する。それに、コンタクトＡ乃
至Ｅ及びに乃至０は開路（オープン）になっている、ま
た、この第１状態のとき、ＳＩＧ＋出力端（４８）の出
力はコンタクトの組（２４）に印加し、５ＩＧ−出力端
（５０）の出力はコンタクトの組（２２）に印加する。

これらの条件下で、タッチ感応表面（１８）の第１（×
）方向に交流電圧勾配が形成される。

更に、制御線路（１２４）に出力したＭＯ制御信号が論
理状態′ｌ”で、制御線路（１２８）のＭ１制御信号が
論理状！＠“０”のとき、マルチプレクサ（５２）は第
２（Ｙ）タッチ電流検出状！！（Ｙ状態）となる、この
第２状態ではコンタクトの組（２６）のＡ乃至Ｅは電気
的接続し、ＳＩＧ＋出力端（４８）からの信号が入力す
る。また、コンタクトの組（２８）のに乃至０も電気的
接続し、５ＡＧ−出力１ｍ（５０）からの信号が入力す
る。コンタクトＰ乃至Ｔ及びＦ乃至Ｊは開路となってい
る。この条件下で、タッチ感応表面（１８）の上辺及び
底辺のコンタクト間に第２　（Ｙ）方向で交流電圧勾配
が形成される。

マルチプレクサ（５２）はＭＯ及びＭｌ制御信号が共に
＠０“のとき、第３　（即ちインピーダンス）タッチ電
流検出状態（Ｚ状態）になる、この第３状態ではコンタ
クトの組（２２）及び（２６）は夫々電気的接続し、Ｓ
ｔＣ＋出力端（４８）と接続する。

また、他のコンタクトの組（２４）及び（２日）は開路
となっている。交流電圧がタッチ感応表面（１８）の２
つの隣接する辺に同時に印加する。その結果、中央タッ
プ（５４）に流れるタッチ電流は、タッチ感応表面が使
用者にタッチされた時発生するインピーダンス電流に直
接対応している。前述した型の付加的なＣ？ｌＯＳアナ
ログ・スイッチを追加使用すれば、タッチ・パネルの総
ての辺に同時に同じ信号を加えることもできる。また、
多くの場合、インピーダンス電流は、タッチ感応表面の
単一の辺のみを駆動するだけでも検出することができる
。

勿論、この辺によって形成したタッチ表面上の−様な交
流電界によって他の辺のコンタクトは刺激されている。

最後に、マルチプレクサ（５２）はＭＯ及びＭ１制御信
号が両方共“１”のとき、第４（オフ）状態となる。ス
イッチ（２６０）乃至（２７０）がオフ状態になると、
タッチ感応表面（１８）へのパネル走査信号の印加が遮
断される。過大出力電流が検出されると、このオフ状態
に切換ねるようにし得るので、これによりタッチ感応表
面及び回路は過大電流から保護される。また、回路を保
護する為に通常、スイッチ（２６０）乃至（２７０）は
、Ｘ。

Ｙ、及びＺ状態間の切換時及び回路のリセット時にはオ
フ状態に切換ねる。

次の状態表は上述の４つの状態を示している。

この表で、英文字Ｒ，Ｌ、Ｔ及びＢは状態デコーダ（２
７２）の出力信号の論理状態を示し、夫々タッチ感応表
面（１８）の４辺右辺、左辺、上辺及び底辺と対応して
いる。

動作中、ＭＰＵ（１０８）はタッチ感応表面（１８）の
走査を周期的に繰返しているつ各サイクルについてマル
チプレクサ（５２）は次の順序で切換わる。

即ち、第３　（ｚ）→オフ→第１　（Ｘ）→オフ→第２
　（Ｙ）→オフ→第３　（Ｚ）−オフ・・・の如くであ
る。過大電流に関するテストは通常Ｚ状態中に実行され
、この状態切換順序に於ける各走査サイクルの開始及び
終了時点毎にチェックされる。

また、インピーダンス（Ｚ）電流はＸ及びＹ軸上の位置
を決めるのに用いられるので、Ｘ及びＹ’２ｉ流の検出
の場合より高い周波数でＺ電流を検出し直すことが望ま
しい。勿論、他の走査方法を用いてもよい。この結果求
めたタッチ電流から、前述の方程式（ａ）乃至（ｅ）を
用いてタッチ位置が決定される。通常、マルチプレクサ
（５２）の３状態間の走査切換サイクルは比較的高速で
、３０〜１０００Ｈｚである。一般に、マルチプレクサ
（５２）の切換周波数が遅くなればなる程、処理回路が
タッチ位置を決定するに要する時間は長くなる。

同様にして、適当なマルチプレクサにより、前述の方程
式（ｆｌ乃至（ｆｆ＋１に関して説明したように、４つ
のタッチ電流ｉＸ１＋　　’Ｘ２＋　　＋ｙよ及びｉ　
３／２を発生させてもよい。

タッチ検出回路を駆動するのに変成器を用いたことによ
り回路構成が簡単になった上に他の利点もあるが、タッ
チ感応表面（１８）に所望の交流電圧勾配を形成するの
に別の回路を用いてもよい。

例えば、正弦波駆動信号出力端（４０）を利得一定の反
転増幅器を介して５ＩＧ−出力端（５ｏ）に接続しても
よい。同時に駆動信号出力端（４ｏ）を直接ＳＩＧ＋出
力！（４８）に接続してもよい。それから、ＳＩＧ＋及
び５ＩＧ−出力端（４８）　、　　（５０）の差動電流
は差動電流検出器に入力し、処理されてタッチ位置が決
められる。更に、タッチ・パネルがタッチされない時及
び零化回路（１５０）により零化調整されている時には
、後述するようにこの差動電流はＯになる。

付加的保護装置として、第２図のタッチ・パネル駆動信
号印加回路には、タッチ検出回路から高電圧を放電する
付加的手段を具えている。このような電圧は、例えば使
用者の静電気に起因して発生する。この手段は４組のク
ランプ・ダイオードから成り、１組は第２図で（２８０
）の番号を付して示している。これらの各組はタッチ感
応表面の各辺と夫々接続している０例えば、組（２０８
）はパネル上辺の中央コンタクトＣと接続している。

同様に他の組もパネルの他の辺の中央のコンタクトと夫
々接続している０組（２８０）の第１ダイオード（２８
２）はカソードをタッチ感応表面に、アノードを一１２
ＶのＤＣ電源に夫々接続し、第２ダイオード（２８４）
はアノードをタッチ感応表面に、カソードを＋１２Ｖの
ＤＣ電源に夫々接続している。

パネル上辺の電圧が＋１２Ｖ越えると、ダイオード（２
８４”）が順バイアスで導通し、この電圧を放電。

する。同様に、この電圧が一１２Ｖより低くなると、ダ
イオード（２８２）が導通してこの電圧を放電させる。

従って、タッチ感応表面の電圧は＋１２Ｖの範囲内の電
圧に有効に制限される。第１ツエナー・ダイオード（２
８５）はアノードを一１２Ｖ電源に接続し、カソードを
接地している。第２ツエナー・グイオニド（２８６）は
カソードを＋１２Ｖ電源に接続し、アノードを接地して
いる。これらのツェナー・ダイオードのブレーク・ダウ
ン電圧は供給電圧より高（、例えば＋１８Ｖである。従
って、ダイオードの組（２８０）及び他のダイオードの
組を介して放電された電圧が電源の吸収し得る電圧を越
えても、その電圧はツェナー・ダイオードを介して接地
端に流れる。このような高電圧の保護以外にはこれらク
ランプ・ダイオード及びツェナー・ダイオードは通常の
タッチ位置検出中に電流を余計に流すことはない。よっ
て、この保護回路の漏れ電流によってタッチ位置決定精
度が影響されるということもない。

引き続き第２図を参照する署、第３（Ｚ）タッチ電流検
出中にオフセット・コンデンサ（１６Ｂ）を５ＩＧ−出
力端（５０）に接続する回路がある。

具体的に言えば、ＭＯ及びＭ１出力がダイオード（２８
Ｂ）　、　　（２９０）及び抵抗器（２９２＞より成る
ワイヤードＯＲゲートを介してスイッチ（１７０）に接
続している。スイッチ（１７０）は制御入力の状態が“
θ″のとき閉じる周知の反転スイッチである。このスイ
ッチ（１７０）が閉じるのは、ＭＯ及びＭ１制御入力が
共に“０”、且つパネルが第３（Ｚ）状態、即ちインピ
ーダンス電流検出状態のときである。このオフセット・
コンデンサ（１６８）の機能については、自動零化回路
（１５０）に関連して後述する。

パネル　　發　几　回 再び第３図に戻り、電流検出器（６２）は電流・電圧変
換器としての演算増幅器を含み、この増幅器の反転入力
端は変成器（４４）の中央タップ（５４）と接続してい
る。また非反転入力端は接地している。この電流検出増
幅器（６２）の再入力端間に並列且つ逆方向に１対のダ
イオードを接続している。

これらのダイオードにより、この増幅器（６２）は過大
電流及び電圧から保護される。２２０Ωの帰還抵抗器（
３０２’）が増幅器（６２）の出力端（６４）及び反転
入力端間に接続している。以上の結線の結果、増幅器（
６２）の出力端（６４）の電圧は、変成器の中央タップ
（５４）に流れる電流、即ち第１（Ｘ）、第２　（Ｙ）
　、及び第３（Ｚ）の各タッチ電流に夫々対応している
。これらのタッチ電流信号はフィルタ回路（６６）を通
ってアナログ・マルチプライヤ（６９）の入力端（６８
）に送られる。フィルタ（６６）は受動型高域通過フィ
ルタである。

このフィルタ（６６）には、１００ＯＩＩＩＦρＤＣ遮
断コンデンサ（３０４）及びアナログ・マルチプライヤ
入力端（６８）及び接地間に接続した４、７にΩの抵抗
器（３０２）が含まれている。また、−１２ｖ電源も４
．７にΩの抵抗器（３０６）を介して入力端（６８）に
接続している。

アナログ・マルチプライヤ（６９）は信号源（３０）の
出力ｆｉ（７０）から基準信号を受ける。出力端（７０
）の信号は変成器（４４）を駆動するのに用いる正弦波
出力端（３６）の信号と９０°位相のずれた　　　　゛
矩形波である。出力端（７０）は４．７にΩの抵抗器（
３１０）を介して接続点（３１１）と接続し、ここから
ＩＯＫΩの抵抗器（３１２）を介して＋１２Ｖ電源に接
続している。接続点（３１１）はまた３、９にΩの抵抗
器（３１４）を介して接地端にも接続している。

この回路によって、矩形波出力の電圧がＴＴＬロジック
回路に適合する電圧まで分圧される。ダイオード（３１
６）により矩形波出力信号の負の半周期がクリップされ
て切り取られる。この結果、Ｏ５Ｃ，５ＹＮＣＨ，出力
端（１４０）の同期信号として正の半周期が残される。

接続点（３１１）は１０００ｐＦのＤＣｉｇ断コンデン
サ（３１８）及び１対のＩＯＫΩの抵抗器（３２０）　
、　　（３２２）を介してアナログ・マルチプライヤ（
６９）の入力端（７６）に接続している。１５０ｐＦの
フィルタ用コンデンサ（３２４）が抵抗器（３２０）　
、　　（３２２）間の接続点と接地間に接続している。

また、アナログ・マルチプライヤ（６９）の入力端（７
６）はＩＫΩの抵抗器（３２８）を介して接地している
。これらコンデンサ及び抵抗・器のフィルタを通過して
、クリップされた矩形波出力信号は基準周波数信号とし
てアナログ・マルチプライヤに入力する。アナログ・マ
ルチプライヤ（６９）にはモトローラ社の−Ｃ１４９６
型アナログ・マルチプライヤを用いてもよい。この回路
に第３Ｂ図に示すように接続されている周知のバイアス
抵抗器は表１、の中に示している。

後述するように、零化回路によって使用者がタッチして
いないとき、変成器の２次巻線の中央タップ（５４）の
電圧は正確に０■になる。これは、たとえ検出回路がな
くても実行される。使用者がパネルにタッチすると電流
がある程度接地端に流れる。電荷保存則により、この電
流は変成器の中央タップのワイヤ（５４）にも流れる。

この結果流れる中央タップの電流はパネル駆動周波数Ｗ
ｏの信号及び実質的ノイズ成分より成る。Ｘ、Ｙ及びＺ
のタッチ・データは各電流信号の振幅の変化によって表
わされる。この振幅のデータのみに注目すればよいので
、同期検出器は振幅変調したタッチ電流信号を復調する
のに使用し得る。アナログ・マルチプライヤ（６９）が
この同期検出の為に用いられ、ノイズの除去効果が高ま
り、それによってより正確なタッチ位置の決定が行える
。（９調する為に中央タップの電流信号は、信号源（３
０）の出力端（７０）から送られた搬送信号と乗算され
る。

数学的に示すと、第１　（Ｘ）タッチ電流検出状態で、
タッチによって接地端に対して一定のインピーダンス２
１が生じているものと仮定すると、次のような結果が得
られる。

パネル１五 Ｘ　Ｖｏ　　ｃｏｓ　　ＷＱ　　ｔ これらの式は信号の処理中に打消される定数も含んでい
る。同様の式がＹ及びＺのタッチ電流検出状態の場合に
も得られる。マルチプライヤの基準信号に対するタッチ
電流の位相のずれφが９０゛でなければ、ＣＯＳφは０
にはならず、マルチプライヤの出力はを効なデータを与
える。タッチ電流は通常容量性であるが、信号源（３０
）の矩形波出力信号は正弦波出力信号から９０゛位相が
ずれているので、結局位相差φは０゛に近く、正確な情
報が得られる。マルチプライヤの出力の増幅器及びフィ
ルタ回路（８０）はＶｏ　ｃｏｓ　２ｗｏ　ｔの項及び
ノイズの殆どを効果的に除去する低域通過フィルタを含
んでいる。この結果得られる信号は前述した方程式ａ、
ｂ及びｄで夫々示したｆｘ、ｉｙ及びｉｚに対応してい
る。タッチ位置はこれらの信号を処理して決定される。

より具体的に言えば、アナログ・マルチプライヤ（６９
）の出力ピン（９）は４７にΩの抵抗Ｂ　（３４６）を
介して演算増幅器（３４８）の反転入力端にｔ９続して
いる。アナログ・マルチプライヤ（６９）の出力ピン（
６）は別の４７にΩの抵抗器（３５０）を介して演算増
幅器（３４８）の非反転入力端に接続している。この増
幅器の非反転入力端は４７にΩの抵抗器（３５２）を介
して接地端にも接続している。また、４７にΩの帰還抵
抗器（３５４）が増幅器（３４８）の出力端及び反転入
力端間に接続している。更に、０．０２２μＦのコンデ
ンサ（３５６）、　　（３５８’）が夫々出力ビン（９
）及び（６）と接地端との間に接続している。

２１は広範囲に変化するので、出力端（８２）の信号レ
ベルも相当大幅に変化する。出力端（８２）のＩＸ＋’
Ｆ及びｉｚの信号を単にデジタル・データに変換して前
述の方程式ａ、ｂ及びｄに従って分離するだけでは、得
られるネｎ度は所謂丸めの誤差の為微小信号に対して低
くなってしまう。そうならないように、これらの信号は
積分され、夫々ｔ）（＋×、ｔｙ　ｉｙ及びｔｚ　ｉｚ
のの値を得る。

この積分回数ｔＸ＋　　ｔＦ＋　　ｊＺはＭＰＵ（１０
８）により積分値の大きさを制限範囲内で最大にし、誤
差を最小にするように制御される。ＬＸ＋ｊｙ及びｔｚ
はＭＰＵ（１０Ｂ）には既知なので、夫々異なる積分回
数がタッチ位置検出中にＭＰＵ（１０８）によって設定
される。この積分操作により更にノイズを除去し得る。

再び第３Ｂ図に戻り、増幅器（３４８）の出力端（８２
）は２．２にΩの抵抗器（３６０）を介して積分器スイ
ッチ（８４）に接続している。論理状態“θ″の保持信
号（ＩＮＴ”）がＭＰＵ（１０Ｂ）によりデコーダ（１
３０）から線路（８日）に人力していれば、スイッチ（
８４）は閉じている。このとき、増幅器（３４８）の出
力端（８２）は積分コンデンサ（９ｏ）と接続している
。出力端（８２）の信号は保持信号（ＩＮＴ）のパルス
幅で決まる積分期間に積分ささる。積分コンデンサ（９
０）は０．０２μＦのコンデンサで、積分増幅器（９２
）の反転入力端及び出力端（９８）間に接続している。

増幅器（９２）の非反転入力端は２．２にΩの抵抗器（
３６２）を介して接地している。積分器放電スイッチ（
９４）と３９０Ωの放電電流制限抵抗器（３６４）の直
列回路が積分コンデンサ（９０）と並列接続している。

ＭＰＵ（１０Ｂ）の制御によりデコーダ（１３０’）か
らの線路（９６）の論理状態“０”の信号（Ｄ　Ｉ　Ｓ
）に応じてスイッチ（９４）が閉じてコンデンサ（９０
）を放電させる。この放電は積分の直前に行われる。積
分回路（８６）の出力端（９８）の信号は正或いは負の
アナログ電圧信号である。この出力信号は変成器（４４
）の中央タップ（５４）に発生したタッチ電流の積分ア
ナログ信号に相当する。

この積分回路出力端（９Ｂ）は演算増幅器回路（３６６
）を介してＡＤＣ（１００）のデータ入力端ピン（６）
に接続している０回路（３６６）により積分回路出力端
（９８）の信号はＡＤＣ（１００）の入力範囲に合うよ
うにレベル・シフト及び減衰される。

回路（３６６）も別のフィルタ段を含んでいる。１対の
ツェナー・ダイオード（３８Ｂ　）は抵抗器（３８０）
及び（３８６）間の接続点と接地間に接続している。

これらのダイオードによりこの接続点の電圧は約±６．
８■にクランプされ、演算増幅回路（３６６）に印加す
る電圧範囲が制限される。

ＡＤＣ（１００）はナショナル・セミコンダクタ社のＡ
ＤＣ１００Ｉ型回路を用いてもよい。この回路の８本の
出力データ線路は線路（１０２）及び（１０４）により
、ＭＰＵ（１０Ｂ）のデータ入出力ピン（３２）乃至（
３９）に接続している。　ＡＤＣ（１００）のＣ８入カ
ビン（１）は線路（１４２）を介してデコーダ（１３０
）と接続しており、ＡＤＣ（１００）はＲＤピン（２）
、ＷＲピン（３）及びπ■ピン（５）を有している。

周知のように、これらのピンはＭＰＵ（１０Ｂ）によっ
て制御され、積分サイクルが完了し、その積分したタッ
チ電流信号をデジタル化すると、このデジタル化された
タッチ電流データがＭＰＵ（１０８）に送られる。ＡＤ
Ｃ（１００）及び回路（３６６）　に接続又は含まれて
いる抵抗器及びコンデンサの値は表１に載っている。

積分回路（８６）からの負の出力値をデジタル化する際
に、２つの相補的方法を使用し得る。デジタル化された
値の符号からタッチ位置の点Ｐがどの象限にあるかが決
められる０例えば、タッチ感応表面（１８）の中央に原
点を設定したＸ−Ｙ座標系に於て、負のＸタッチ電流値
はタッチ位置が原点より左側にあることを示している。

逆に、正のＸタッチ電流値はタッチ位置が原点右側であ
ることを示す。同様に、負のＹタッチ電流値はタッチ位
置が原点より下側であることを示し、正のＹタッチ電流
値はタッチ位置が原点より上側であることを示す。

ＭＰＵ（１０８）によりマルチプレクサ（５２）（第２
図）の状態を切換えて、上記積分サイクルが繰り返され
、連続的にデジタル化した第１　（Ｘ）、第２（Ｙ）及
びインピーダンス（Ｚ）タッチ電流値が得られる。これ
らの値が処理されて、パネルのタッチ位置が求められる
。

図のＭＰＵ（１０Ｂ）はインテル社製プログラマブル８
７５１型ＥＰＲＯＭマイクロコントローラである。

また、デコーダ（１３０）は７４ＬＳ１３８型デコ一ダ
／デマルチプレクサ回路を含んでいる。更に、通信用イ
ンターフェース（１２０）はナショナル・セミコンダク
タ社製０３１４８９型クワツド・ライン・レシーバ（Ｑ
ｕａｄ　Ｌｉｎｅ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）及び０５１４８
８型クワツド・ライン・ドライバ（Ｑｕａｄ　Ｌｉｎｅ
　Ｄｒｉｖｅｒ）で構成してもよい。図の構成に於て、
ＭＰＵ（１０Ｂ）のピン（１０）は直列入力ボートを含
み、ピン（９）は論理状態“１”でタッチ検出回路をリ
セットするリセット入力端を含み、ピン（１３）は外部
割込入力端を含んでいる。ＭＰＵ（１０Ｂ）の出力ピン
（６）は送信要求信号を送るのに用いられ、ピン（７）
はデータ送信用送信可能信号線であり、ピン（１１）は
直列データ出力端を含んでいる。これらのピンを周知の
方法で制御して、ＭＰＵ（１０８）はインターフェース
（１２０）を介して通信ネットワークとデータの送受信
を行う。また、データを直列送受信することも可能であ
る。並列出力ラッチ（１１２）は８本の並列データ出力
ピン及び対応する入力ピンを有する７４ＬＳ３７７型８
Ｄ・フリップ・フロップでもよい。ＭＰＵ（１０８）は
ピン（１１）でこのラッチ（１１，２）を制御する。ま
た、ラッチ（１１２）のイネーブル入力ピン（１）はＭ
ＰＵ（１０８）の人出力ビン（８）と接続している。Ｍ
ＰＵ（１０８）からのイネーブル信号に応じて、ラッチ
（１１２’）から並列データが送信される。

制御スイッチ（１９８）はＭＰＵ（１０８）の人力ピン
（２１）乃至（２７）に接続した７つの出力端を有する
手動スイッチを含んでもよい。これらの出力端はスイッ
チの設定に応じて論理状態“ｌ”又は“０“になる０通
常、この制御スイッチのピン（１３）及び（１４）の論
理状態によりタッチを検出するモードが決まる。例えば
、ピン（１３）及び（１４）が夫々“０”及び“１”な
らば、タッチ接触（ｏｎ　ｍａｋｅ　）モードが指示さ
れる。このモードでは、タッチの最初の検出に応じてタ
ッチ位置データがラッチ（１１２）或いはインターフェ
ース（１２０）を介して送られる。また、これらの論理
状態が夫々“１”及び“０”のときはタッチ解除（ｏｎ
　ｂｒｅａｋ）モードが指示される。このモードでは、
例えば使用者がタッチ感応表面から指を離すというよう
なタッチ位置の解除に応じてタッチ位置データが送られ
る。更に、ピン（１３）及び（１４）の出力が共に“０
”のときは連続モードが指示される。このモードでは、
タッチ位置データが連続的に送られ、タッチ感応表面上
での使用者の指の動きが監視される。また、ピン（１１
）及び（１２）の論理状態によって、並列出力ランチ（
１１２）か直列出力のどちらを用いるかが決まるほか、
通信出力の送信速度（ボー）も（例えば１２００；　９
，６００　；１９．２００ポーのように）決まる。ピン
（９）及び（１０）の論理状態により、これらのデータ
のパリティ（奇偶性）が決められる。最後に、ピン（８
）の状態により、データが８ビツトの２進形式か又は別
の形式で伝送されるかが決まる。スイッチ（１９８）は
実際にはどのような形式のものでもよく、信号処理の際
に指定されたパラメータを制御するときの必要に応じて
より大きくしても又は小さくしてもよい。

最後に、ＭＰＵ（１０Ｂ）のピン（１８）及び（１９）
は夫々、３３ｐＦのコンデンサを介して、接地している
０両方のピンの間にＭＰＵ（１０Ｂ）の基準周波数の発
振器となる水晶発振器が接続されている。

また、タッチパネル回路（５６）には多くの電源用デカ
ツブリング（減結合）コンデンサ（例えばコンデンサ（
３７４）　）が含まれている。

信号の積分やタッチ位置の決定をしたり、自動零化制御
及び自動周波数制御等を行うＭＰＵ（１０８）の動作に
ついては、第９図乃至第１６図の流れ図を参照して後述
する。

１勤１Ｈ口」ｉ 本発明の別の側面として、パネル出力信号処理回路は、
第１（Ｘ）、第２（Ｙ）及びインピーダンス（Ｚ）タッ
チ電流を０にする自動零化回路（１５０）を含んでいる
。零化の意味はタッチ感応表面（１８）がタッチされな
い時、中央タップ（５４）のタッチ電流が効果的に相殺
されてＯになるということである、この零化を行うこと
により、比較的微小なタッチ電流を発生するような、例
えば手袋をした指によるタッチの場合でも、そのタッチ
電流をより正確且つ容易に検出し得る。即ち、タッチ電
流がタッチと関係なく中央タップ（５４）に発生する潜
在的周囲電流信号に隠されていることがない、従って、
本発明のタッチパネル装置はエレクトロルミネセンス表
示器も含んだ比較的ノイズの多い種々の環境でも広く応
用することができる。

一般に、オフセフ）電流即ち、零化電流は、非タッチ状
態の条件で変成器の中央タップ（５４）に実質的に加え
られて、Ｘ、Ｙ、及びＺのタッチ電流を相殺して０にす
る。この零化電流の値はＭＰＵ（１０Ｂ）に制御され、
処理が続くにつれて自動的に調整される。零化回路の具
体例では、実質的な容量性負荷が零化回路によって、第
１及び第２パネル走査出力端（４８）　、　　（５０）
の内の一方に接続される。この容量性負荷の静電容量は
ＭＰＵ（１０Ｂ）からの零化制御信号に応じて変化し、
それにょうて変成器の中央タップ（５４）の電流信号を
零化する零化電流を変えている。

自動零化回路の一実施例を第３Ａ図に示している。この
場合、零化回路（１５０）はランチ（３９０）のような
零化制御デバイスを含んでいる。ラッチ（３９０）は並
列出力ラッチ（１１２）と類似していて、ＭＰＵ（１０
Ｂ）のデータ・ピン（３２）乃至（３９）からバス（１
５４）を介して零化信号を受ける。クロック信号もＭＰ
Ｕ（１０８）からラッチ（３９０）のピン（１１）に送
られる。　ＭＰＵ　（１０Ｂ）の制御によりデコーダ（
１３０）から線路（１５６）を介してラッチ（３９０）
のピン（１）に入力するイネーブル入力信号に応じて、
デジタル零化制御信号がラッチ（３９０）の入力端から
出力端に送られる。

流れ図に関連して後述するように、これは通常ＭＰＵ（
１０Ｂ）がタッチ感応表面（１８）がタッチされていな
いことを検出した時、及びＸ、Ｙ及び２タツチ電流のど
れかが過大であることを検出時に起こることである。ラ
ッチ（３９０）の出力端は１対のスイッチ回路（３９２
’）　、　　（３９４”）の制御ピン（１）　、　（８
）　、　（９）及び（１６）に図のように接続している
。実施例のスイッチ回路はＧＥインターシル社製ＤＧ２
１１型ＣＭＯＳ　４チヤンネル・アナログ・スイッチを
含んでいる。これらのスイッチ回路の出力ピン（３１，
（６１，（１１）及び（１４）は相互接続しており、線
路（１５２）によってパネル走査信号出力端の一方（例
えばＳＩＧ＋出力端（４Ｂ））に接続している。これら
のスイッチ回路の入力ピンは夫々コンデンサ・バンク（
３９６）　、　　（３９Ｂ　）のコンデンサに接続して
いる。ＳＩＧ＋パネル走査出力端に接続される静電容量
の値はラッチ（３９０）の出力端の論理状態に応じて決
まる。もって具体的に言えば、スイッチ回路（３９２）
のピン（２）、　（？）、　　（１０）及び（１５）は
夫々１　ｐＦ、　２　ｐＰ、　　４　ｐＦ及び８ｐＦの
コンデンサ群（４００）乃至（４０Ｂ）を介して接地し
ている。同様に、スイッチ（３９４）のピン（２）　、
　（７）　。

（１０）及び（１５）は夫々１６ｐＦ、３２ｐＦ、　６
４ｐＦ及び１２８ｐＦのコンデンサ群＜４０８）乃至（
４１４）を介して接地している。コンデンサのこのよう
な配置により、零化回路（１５０）によってＳＩＧ＋出
力端（４８）に加えられる容量性負荷の値を１　ｐＦの
分解能で０〜２５５９Ｆまで可変できる。所望により、
スイッチ回路（３９２）　、　　（３９４）及びラッチ
（３９０）をもって制御能力のある部品に変更して、も
っと大きなコンデンサ・バンク（３９６）　、　　（３
９８）を用いて可変容量範囲を拡大してもよい。

特定のタッチ電流を最も有効に零化するようにＳＩＧ＋
出力端（４８）に与える容量性負荷を決めるのに種々の
方法を利用し得る。この零化の為の容量性負荷はＸ、Ｙ
及び２タツチ電流の各測定状態に応じて決められるもの
と仮定する。この容量性負荷は通常非タッチ条件下でタ
ッチ感応表面に発生するタッチ電流が所定の零閾値を越
えない限り一定のままである。タッチ電流がこの零閾値
を越えると、そのタッチ電流の測定値が闇値以下になる
ように容量性負荷が調整される。

適切な容量性負荷を自動的に選択する１方法として、非
タッチ条件下でインピーダンス（Ｚ）タッチ電流が零閾
値を越えた場合を考える。この場合、静電容量が最大の
零化コンデンサ（４１４）がＳＩＧ＋出力端に接続し、
可変容量範囲の中央の静電容量を結合しているものとす
る。その後、非タッチ条件下でＺタッチ電流が負になっ
て、所望の闇値を越えたとすると、これはコンデンサ（
４１４）の値では零化するのに不十分であることを意味
する。２番目に大きなコンデンサ（４１２）がＳＩＧ＋
出力端に追加され、非タッチ条件下のＺタッチ電流を再
検査する。逆に、ＳＩＧ＋出力端にコンデンサ（４１４
）が接続していた時、非タッチ条件下で２タツチ電流が
正になって零閾値を越えたとすると、これはコンデンサ
（４１４）の値が大き過ぎることになる。コンデンサ（
４１４）は回路から離され、コンデンサ（４１２）に置
換される。その後、零化検査が継続する。その後この手
順が繰返され、所望の零化を達成するように適切な容量
性負荷が接続される。勿論、容量性負荷を結合するのに
他の方法を用いてもよい。

オフセット・コンデンサ（１５Ｂ）（第１図及び第３Ｂ
図）は通常１２０ｐＦのコンデンサから成り、５ＩＧ−
出力端（５０）と接地間を接続している。

このコンデンサにより中央タップ（５４）のタッチ電流
に初期零化オフセットを与える。この初期オフセントの
方向は、典型的にコンデンサ・バンク（３９６）　、　
　（３９８）の中央付近の静電容量によってＸ及びＹタ
ッチ電流をＯにするようになっている。２タツチ電流の
検出中に、特にタッチ感応表面の全通が同時にＳＩＧ＋
出力により駆動されている場合には漏れ電流が比較的大
きくなる。従って、この時付加的なオフセット静電容量
を加えて、零化回路（１５０）の総静電容量の中央付近
のどこかで、非タッチ条件下のインピーダンス（Ｚ）タ
ッチ電流にオフセットを与えるようにしてもよい。

故に、付加的オフセット・コンデンサ（１６８）がＺタ
ッチ電流検出中に５ＩＧ−出力端（５０）に追加される
。第２図に関して前述した通り、スイッチ（１７０）は
Ｚタッチ電流の測定をしている時のみコンデンサ（１６
Ｂ　”）を接続する。それ以外の時、このコンデンサ（
１６８）は回路から切り離されている。付加的オフセン
ト・コンデンサ（１６８）の代表的な値は約ｅｓｏｐｐ
である。もし自動零化回路（１５０）の静電容量の可変
範囲を拡大すれば、コンデンサ（１６８）を継続して回
路に接続しておいてもよい。

非タッチ条件下でインピーダンス（Ｚ）タッチ電流を測
定していると仮定する。この場合、総浮遊容量及びタッ
チパネルに接続しているオフセット静電容量の和が零化
回路（１５０）による零化静電容ＮＣ２と等しければ、
変成器の中央タップ（５４）から仮想接地へと電流は流
れない。これが零化条件であり、この時中央タップの電
流はタッチ・インピーダンスのみの関数となる。この為
タッチ位置が変ってもあまり電圧変化を生じない。

Ｘ及びＹタッチ電流の検出中に零化回路（１５０）によ
ってタッチ感応表面（１８）に接続される零化静電容量
Ｃｘ及びｃｙは、同様に非タッチ条件下で中央タップ（
５４）に零化電流を与えるように調整される。３つの全
状態について零化されると、タッチ感応表面（１８）が
タッチされた時のみ中央タップ（５４）に電流が流れる
。

タッチ感応表面がタッチされない時、タッチ信号を０に
する為ＭＰＵ（１０Ｂ）はオフセット零化信号を発生す
るソフトウェアを含んでいる。これらオフセット信号は
非タッチ条件下のタッチ電流を事実上０にするように微
調整する。この詳細については第９図乃至第１６図の流
れ図の説明の中で後述する。

零化回路（１５０）を種々の形式で実現してもよい。例
えば、第６図に示すように、ラソ千（３９０”）を、ス
イッチ回路（３９２）　、　　（３９４）の各制御入力
端に接続する出力端を有するループ・カウンタ或いはシ
フト・レジスタ（４２２）と入れ換えてもよい。カウン
タの場合には、ＭＰＵ（１０８）から線路（１５４）を
介して入力する計数パルスに応じて、カウンタ（４２２
）は計数値を増加して、それによってＳＩＣ，十出力端
（４８）に接続する容量性負荷を種々切換える。この静
電容量は、各タッチ電流検出状態に対して所望の零化静
電容量が決まるまで、１ステツプずつ連続的に変る。シ
フト・レジスタに置換した場合には、シフト・レジスタ
（４２２）はＭＰＵ（１０８）に接続したデータ入力端
及びＭＰＵ（１０８）のストローブ出力端に接続したス
トローブ入力端を有する。ストローブ信号に応じて零化
コンデンサの特定の組合せを決める零化信号データはＭ
ＰＵ（１０８）からシフト・レジスタ（４２２）に送ら
れる。第３図に関連して前述した反復技法を用いてシフ
ト・レジスタ（４２２）に入力する適当な零化データを
決めてもよい。

他の例として、ＭＰＵ（１０Ｂ）の制御により乗算用Ｄ
ＡＣ回路を用いてタッチ感応表面に接続する容量性負荷
を変化させてもよい。第４図に於て、周知の乗算用ＤＡ
Ｃ回路（４２４）はパネル駆動増幅器（３８）の出力端
（４０）に接続した入力端を有する。この回路（４２４
）の出力端は演算増幅器（４２６）の非反転入力端に接
続している。この演算増幅器の出力端及び反転入力端間
に帰還抵抗器（４２８）が接続している。使用する演算
増幅器（４２６）の型に応じて、零化コンデンサ（４３
０）は、（ａ）・・・演算増幅器の反転入力端及び５Ｉ
Ｇ−パネル走査出力端（５０）間を接続（第４図に実線
で示す）、或いは（ｂ）・・・演算増幅器の出力端及び
ＳＩＧ−出力端間を接続（第４図に破線で示す）のどち
らかの接続になる。第５図は乗算用ＤＡＣ回路（４２４
）を使用する点で第４図と類似している。

しかし、第５図の回路（４２４）の出力端は直接５５０
ｐＦの零化コンデンサ（４３０）に接続している。

３２にΩの抵抗器（４３１）は回路（４２４）の全スケ
ール範囲を減少し、他方２２ｐＦのコンデンサ（４３３
）は回路（４２４）のスプリアス発振を防止する。従っ
て、零化コンデンサ（４３０）は零化回路の容量性負荷
の一形式である。　ＭＰＵ　（１０８’）は線路（１５
４）を介して零化制御信号を乗算用ＤＡＣ回ＩＩ（４２
４）へ送る。この信号に応じて、コンデンサ（４３０）
の容量性負荷効果が変化する。上述したように容量性負
荷が変化して、パネルがタッチされない時Ｘ、Ｙ及びＺ
タッチ電流が０に調整される。

第７図の実施例に於て、信号源（３０）に含まれる周知
の矩形波発振器の第１出力端（３６）はパネル駆動増幅
器（３８）に接続している。この例では、乗算用ＤＡＣ
回路（４２４）に矩形波発振器（３０）の第２出力端（
７０）から第１出力端（３６）の信号と９０°位相のず
れた信号が入力する。この乗算用ＤＡＣ回路の出力端は
抵抗器（４３２）を介して５ＩＧ−パネル走査出力端（
５０）に接続している。

矩形波発振器の出力端（３６）及び（７０）の出力信号
の位相が９０°ずれているので、抵抗器（４３２）は実
質的に５ＩＧ−出力端に対して容量性負荷の如くふるま
う、この実効的容量性負荷の値はＭＰＵ（１０８）から
線路（１５４）を介して送られる零化信号に応じて変化
する。この値は各タッチ電流に対して零化条件を満たす
ように調整される。

第８図にはオフセット電流を電流検出器（６２）の前の
位置で直接中央タップ（５４）に加える零化回路の例を
開示している。この例では中央タップ（５４）は演算増
幅器（４３４）の反転入力端に接続している。この増幅
器（４３４）の出力端及び反転入力端間に帰還抵抗器（
４３６）が接続している。

増幅器（４３４）の出力端は抵抗器（４３８）を介して
別の演算増幅器（４４０）の反転入力端に接続している
。演算増幅器（４４０）も出力端及び反転入力端間に帰
還抵抗器（４４２）を有し、この出力端は電流検出器（
６２）の入力端（６０）に接続している。これら増幅器
（４３４）及び（４４０）の各非反転入力端は接地して
いる。更に乗算用ＤＡＣ回路（４２４）の出力端はコン
デンサ＜４４４）を介して増幅器（４４０）の反転入力
端に接続している。乗算用ＤＡＣ回路（４２４’）の第
１入力端はパネル駆動増幅器（３８）の出力端（４０）
と接続している。

回路（４２４）の第２（制御）入力端にはＭＰＵ（１０
８’）から零化信号が入力している。このように接続す
ると、乗算用ＤＡＣ回路（４２４）により中央タップ（
５４）に生じたタッチ電流に零化電流が加えられる。こ
の零化電流の値はＭＰＵ（１０Ｂ）の制御により調整さ
れ、パネルがタッチされない時タッチ電流を０にする。

以上の例により、タッチ・パネル装置に生じるタッチ電
流信号の自動的零化が行われる。また、タッチ・パネル
装置の動作中にタッチ電流をＯにするようにこの零化を
行える。

１勝且改改剪差 第１図及び第３図に於て、タッチ・パネル装置は、この
システムが使用されている環境内の信号とパネル走査信
号が干渉しないようにパネル走査信号の周波数を環境信
号の周波数スペクトルから自動的にずらす手段を含んで
いる。この手段はタッチ電流検出の際に干渉する周波数
スペクトルの影響を効果的に除去する。このような干渉
スペクトル信号源の主な一例はＣＲＴ表示装置の水平フ
ライバンク信号である。このフライバック信号の周波数
は装置によって変化し、且つ特定の装置が動作しても変
化する。この干渉周波数スペクトルからパネル走査周波
数を自動的にずらすようにしたので、予期される種々の
干渉周波数スペクトルに対し、種々のタッチパネル装置
を特別に設計する必要がない。即ち、本発明のタッチパ
ネル・システムはこのような周波数変化に対し自動的に
補償されるので干渉周波数スペクトルを避ける為に逐−
作る必要がない。

第１図に於て、信号源（３０）に含まれる可変周波数信
号発生器は制御入力端（１７６）に入力する周波数制御
信号に制御された周波数の出力を発生する。具体的には
、信号源（３０）は自動周波数制御回路（１７Ｂ）の信
号に応じて可変周波数信号を出力する電圧制御発振器（
ＶＣＯ）を含んでもよい。

ＭＰＵ（１０８）はタッチ電流データにより駆動信号周
波数を変化させるかどうか決める。１つの方法として、
この決定はタッチ電流出力の零化調整の必要頻度を監視
して行われる。もし零化調整頻度が予め定めた頻度を越
えると、駆動周波数が干渉信号の周波数に近過ぎるレベ
ルにあるものと見なされる。この場合、ＭＰＵ（１０８
）が自動周波数制御回路（１７８）を制御して信号発生
器（３０）の出力するパネル走査信号の周波数を調整す
る。

通常、最初に調整した周波数は比較的高い。最初の動作
周波数を選択後、動作周波数の更新は通学生しずつ増加
して行われる。また、流れ図に関して後述するように、
この周波数を調整すべき方向を決める手段が用意されて
いる。

第３図に於て、ＭＰＵ（１０８）の出力ピン（３２）乃
至（３９）からデジタル周波数制御信号がバス（１０４
）及び（１８２）を介してＤＡＣ（１８４）のデータ入
力ピン（４）乃至（１１）に送られる。ＤＡＣ（１８４
）は自動周波数制御回路の一部を構成し、第３Ｂ図のよ
うに接続したアナログ・デバイス社製ＡＤ７５２４型Ｄ
ＡＣを含んでもよい。この回路に用いたフィルタ用コン
デンサ及びバイアス抵抗器は表１に記載されている。Ｄ
ＡＣ（１８４）のＷＲ入力ピン（１３）はＭＰＵ（１０
８）のＷＲ出力ビン（１６）に接続している。また、Ｄ
ＡＣ（１８４）のＣＳピン（１２）はデコーダ（１３０
）に線路（１８６）を介して接続している。ＭＰＵ（１
０Ｂ）の制御によりＣＳ及びＷＲ入力ビン（１２）及び
（１３）が共に論理′０″になると、ＤＡＣ（１８４）
はピン（４）乃至（１１）のデータ・バス入力信号に応
答する。

τ下人力信号が論理“１”になると、データ・バス入力
信号は遮断される。逆に、ＷＲ大入力“１”になると、
ＤＡＣ（１８４）はＷＲ又は−τ入力信号が“１”にな
った時データ入力端に最後に存在するデータを保持する
。ＤＡＣ（１８４）の出力ピン（１＋は演算増幅器（４
６０）の反転入力端に接続している。増幅器（４６０）
の出力端はＤＡＣ（１８４）の帰還ピン（１６）に接続
している。１μＦのコンデンサ（４６２）はＤＡＣ（１
８４）のピン（１）及び（１６）間を接続し、増幅器（
４６０”）の非反転入力端は接地している。また、増幅
器（４６０）の出力端は６８にΩの抵抗器（４６４’）
を介して別の演算増幅器（４６６）の反転入力端に接続
している。信号源（３０）のＦＭバイアス端（１７６ａ
）は４７にΩの抵抗器（４６８”）を介して増幅器（４
６６”）の非反転入力端に接続している。増幅器（４６
６）の出力端は信号源（３０）の周波数掃引入力端（１
７６ｂ）に接続するほか、ＩＯＫΩの帰還抵抗器（４７
０）を介して自身の反転入力端にも接続している。上述
の構成により、ＭＰＵ（１０８）の周波数制御信号に応
じて信号源出力端（３６）　、　　（７０）の信号の周
波数は約１３０〜２３０にＨｚの範囲で可変できる。こ
の可変範囲は所望により増減可能である。

タッチパネル装置を過大電流から保護する為、ＭＰＵ（
１０８）は絶えずデジタル化タッチ電流信号を監視して
いる。典型的にはインピーダンス（Ｚ）タッチ電流信号
が特に過大電流になるか監視されるが、他のタッチ電流
を同様に監視してもよい。Ｚタッチ電流信号が予め定め
た値を越えると、ＭＰＵ（１０Ｂ）によりデコーダ（１
３０）からＯＳＣ，ＥＮ、信号が線路（１９０）を介し
て信号源（３０）用のディセーブル・スイッチ（１９２
）の制御入力端に送られる。これによってスイッチ（１
９２）が閉じると、信号源（３０）のピン（１０）が接
地され、信号出力が遮断される。同時にパネル走査状態
がオフ状態に通常切換わる。これでパネルのコンタクト
とタッチ検出回路群との接続が離れ、タッチ処理回路群
も過大電流から保護される。

上述したタッチ電流システムは動作するのに比較的小さ
な電力（即ち、通常３Ｗ以下）しか消費しない、更に、
回路基板の寸法、使用部品点数及び経費も低減している
。また、通常この装置全体が広範囲に応用できる基準装
置であるが、オフセット・コンデンサ（１５８）及び（
１６８）は実際の環墳に適合させる為に時には変更でき
る。従って、使用者による調整は最小限度となる。また
、マルチプレクサ（５２）を設計変更すずに１ピンから
６ビンまでをタッチ感応表面の各辺に接続するのに使用
できる。これによって本タッチ・パネル装置の汎用性は
更に拡大される。

久ユｌ」ｕｕＪｌ 第９図乃至第１６図の流れ図は第１図のタッチ・パネル
・システムを動作させる一手順を示している。これら流
れ図には自動零化、自動周波数制御の手順及びデジタル
・タッチ電流信号をタッチ位置データに処理する手順も
含まれている。

第９図では全般的手順を示している。開始ブロック（４
８０）　　（これは装置のリセットを含んでいてもよい
）から始まり、初期周波数ブロック（４８２）に敗る。

ブロック（４８２）は初期タッチ・パネル動作周波数を
選択するサブルーチン及び初期零化サブルーチンを呼び
出すサブルーチンにも相当する０次のブロック（４８４
）ではＸ及びＹが０に設定される。またＺはＦＦｈに設
定される。このＦＦｈは１６進数０ＦＦ（１０進数では
２５５）を示している。これらの値は非タッチ状態に対
応している。この後、この装置はＸ、Ｙ及びＺを出力し
、この初期設定が完了したことを示す、その後、ブロッ
ク（４８６）では以前のＸ、Ｙ及びＺの値（旧（Ｘ、Ｙ
、Ｚ））として（Ｘ、Ｙ、　′Ｚ）が設定される。その
後、ブロック（４８８）に達すると新しいＸ、Ｙ及びＺ
の値が決められる。ブロック（４８Ｂ　）は第１３図及
び第１４図に示したサブルーチンに相当する。

ブロック（４８８）から処理はループ（４９０）。

（４９５）及び（４９７）へ継続していく。これらのル
ープではタッチ・パネル装置が特定の動作モードにある
時新しいＸ、Ｙ及びＺの値を新しい値として認めるかど
うかを決める。より詳しく言えば、ループ（４９０）は
この装置が連続モードで動作中であるかどうかを検査す
る判断ブロック（４９２）を含んでいる。第３Ａ図に関
して上述したように、これは制御スイッチ（１９Ｂ）の
設定によって決まる。もしＹＥＳならばタッチ・パネル
装置は判断ブロック（４９４）でＸ、Ｙ及びＺの値の変
化を探策する。もし値の変化がなければ（即ちＮｏなら
ば）、処理はブロック（４９Ｂ　）へ進む。もし値が変
化していれば（ＹＥＳならば）、ブロック（４９６）で
新しいＸ、Ｙ及び２の値がタッチパネル検出回路群から
出力される。その後処理手順は継続する。

ループ（４９０）の処理の後、ループ（４９５）では制
御スイッチ（１９Ｂ）によってタッチ接触モードが選択
されている場合にこのモードを評価する。

このモードの時には、Ｘ、Ｙ及びＺの値の最初の変化に
応じて新しい値が出力される。タッチパネル装置がタッ
チ接触モードであれば、判断ブロック（４９Ｂ）から判
断ブロック（５００）に処理が進む。もし、旧Ｚの値が
ＦＦｈ（ＩＩＥタッチ）であって、新しいＺの値がＦＦ
ｈに等しくなければ、パネルがタッチされていることに
なる。この場合、ブロック（４９６）に進み新しいＸ、
Ｙ及びＺの値が出力される。その後、ブロック（４９６
）カラ、或いは新しいタッチが検出されなかった場合に
はブロック（５００）から処理は継続する。

ループ（４９７）の判断ブロック（５０２”）では、タ
ッチ・パネル装置がタッチ解除モードにあるかどうかが
判断される。これは制御スイッチ（１９８）の設定で決
まり、もしこのモードにあればタッチパネル装置は使用
者がタッチ感応表面からタッチを離す最初の瞬間を監視
する。ブロック（５０４）では旧Ｚの値がタッチ状態に
対応していて且つ新しいＺの値が非タッチ状態に対応し
ているかどうかを判断する。もしＹＥＳならば、タッチ
感応表面からタッチが解除されたことになるので、記憶
されていた旧Ｘ、Ｙ及びＺの値が出力される。これらの
値は使用者の指又はスタイラスがタッチ感応表面から離
された位置に対応している。ブロック（５０６）又はブ
ロック（５０４’）から処理が継続する。

ブロック（５０８）では信号源（３０）がＯＳＣ，ＥＮ
。

信号によって停止されたかどうかを判断する。もし停止
状態になれば、ブロック（５１０）で任怠の遅延時間（
例えば１秒より僅かに長い時間）を加えて、過大電流源
を取り除く時間を与える。この遅延時間後に処理が継続
する。第９図には示していないが、絶えず遅延時間を監
視することができる。また、累積遅延時間が予め定めた
時間を越えた場合、全処理を停止するようにしてもよい
。この場合、ＭＰＵ（１０Ｂ）は過大タッチ電流の為に
、所定の最大遅延時間を越えて、信号源（３０）を停止
し続ける。これはシステムを検査する必要があることを
意味する。

第１０図を参照すると、第９図から呼出された初期周波
数サブルーチンはブロック（５１２）から開始する。ブ
ロック（５１４）では周波数ＦＲＥＱ、は７Ｆｈに初期
設定される。これは信号源（３０）の周波数制御の為に
ＤＡＣ（１８４）に送られた最初の周波数である。この
初期値はＤＡＣ（１８４）の出力範囲の略中央値から始
まる。後続のブロック（５１６）　、　　（５１８）及
び（５２０）ではある初期条件が設定される。変数Ｆｃ
ｏｎｓｔは最初０に設定される。この変数はタッチが検
出されずに走査周波数の設定が一定のまま走査した走査
サイクルの数を表わしている。Ｆ　ｃｏｎｓｔの前の値
ＯＬ　Ｄ　Ｆ　ｃｏｎｓｔは最初周波数が安定であると
仮定しているので、ＦＦｈに設定される。変数Ｆ　ｏｆ
ｆｓｅｔも最初Ｏに設定される。また、Ｆ　ｍｏｄフラ
グは１に設定される。

このＦ　ｍｏｄフラグは周波数の変化方向を制御する。

Ｆ　ｍａｄ　＝　１のとき周波数の調整は増加方向であ
る。

Ｆｍｏｄ＝−１のときは周波数調整が減少方向であるこ
とを意味する。ブロック（５２０）から初期零化ブロッ
ク（５２２）に進む。このブロックはＸ。

Ｙ及びＺタッチ電流を最初０に設定する初期零化サブル
ーチンである。このサブルーチンについては第１１図に
関連して後述する。

その後、判断ブロック（５２４）ではＸ、Ｙ及びＺタッ
チ電流が十分に零化されているかどうかを判断する。こ
れは、各電流の値を零化閾値と比較して行われる。答が
Ｎｏであれば、初期周波数が干渉周波数スペクトルに近
過ぎることを意味する。

例えば、初期周波数が、この装置を使用しているＣＲＴ
表示器の水平フライバック周波数の高聞波のどれかに近
いものかも知れない。この場合には、ブロック（５２６
）で周波数は大きなステ、ノブ（即ち、１０単位）だけ
増加される。これはＭＰＵ（１０８）と自動周波数制御
回路（１７Ｂ）とによって行われる０判断ブロック（５
２Ｂ　）では全周波数が試験済かどうかが評価される。

答がＹＥＳなら、処理はブロック（５３０）で停止する
。まだ全周波数が試験済でなければ、処理はブロック（
５２Ｂ　）から信号の再零化の為ブロック（５２２）へ
と戻る。

ブロック（５２４）でＸ、Ｙ及びＺタッチ電流が闇値範
囲内と判断されたと仮定する。この場合にはサブループ
（５３２）に処理が進む。このサブループでは、タッチ
電流（例えばＺタッチ電流）が予め定めたサイクル数の
期間十分に一定であったかどうか評価する。十分一定で
あれば、最初の動作周波数は以下述べるように更新され
るまで、そのまま保持される。Ｚタッチ電流がこのサイ
クル期間中に一定でなければ、周波数を少しだけ増加し
てから初期周波数選択手順が継続する。結局、周波数を
選択した結果Ｚタッチ電流は所定の測定サンプル数の期
間で略一定となる。そして、この初期周波数サブルーチ
ンが終了する。

詳しく言えば、ブロック（５２４）からＹＥＳ分岐によ
りブロック（５３４）に進み、ここで測定サンプル数Ｃ
０ＵＮＴが設定される。測定サンプル数をいくつに選ん
でもよいが、１０が好適例である。ブロック（５３６）
では旧インピーダンス・タッチ電流０ＬＤＺとしてＺの
値が記憶され、次のブロック（５３８）では新しいイン
ピーダンスタッチ電流Ｚが測定される。タッチ電流の測
定については第１２図に関連して後述する。ブロック（
５４０）では旧　−ＺとＺとの差の絶対値を閾値（即ち
１）と比較する。もし、闇値より大きければ、ブロック
（５４２）に進み、駆動周波数ＦＲＩ！Ｑ、は小さなス
テップ（！ｐち１単位）だけ増加する。その後処理はブ
ロック（５２４）へ継続する。しかし、もしインピーダ
ンス・タッチ電流がこの闇値の許容範囲内で一定であれ
ば、ブロック（５４０）からブロック（５４３）に進み
、Ｃ０ＵＮＴの値が１減少される。次のブロック（５４
４）では測定サンプル全てが検査されたかどうかを判断
する。まだなら処理はブロック（５３６）に戻される。

全て検査が終れば一定かどうか評価中のＺタッチ電流酸
いは他のタッチ電流は所定の測定サンプル数の期間、十
分に一定であったことになる。その後、この結果によっ
て初期動作周波数が確定する。ブロック（５４６）から
処理は第９図のブロック（４８２）に戻る。

第１Ｏ図のブロック（５２２）で呼出された初期零化サ
ブルーチンは、第１１図のブロック（５５０）から開始
する。このサブルーチン零化手順によって、各タッチ電
流信号を零化する為に必要な零化静電容量を選択する。

第４図乃至第８図に示した種々の零化回路の例に対して
も同様の手順が好適である。ブロック（５５２）では、
積分器の利得ＧＡＩＮはＯに初期設定される。これは最
長有効時間（例えば約３０ｍ５）の積分に対応している
。また、零化制御信号ＮｔｌＬＬは０に初期設定される
。この零化制御信号はＭＰＵ（１０８）からラッチ（３
９０）（第３Ａ図）に送られる信号である。また、最終
零化フラグＬＡＳＴ　ＮＵＬＬを論理状態“偽”　　（
ＦＡＬＳＥ　）　ニ初期設定する。このフラグは、後の
零化を更新する際に用いられる。

ブロック（５５４）では、変数ＢＩＴがａｏｈ　（１６
進数）に設定される。このＢＩＴはラッチ（３９０）の
出力に対応し、１６進数形式で表わされる。ＢＩＴが８
０ｈに設定されると、可変範囲の中間値のコンデンサ（
即ち、１２８ｐＦのコンデンサ（４１４）　）が選択さ
れ、ＳＩＧ＋走査出力端（４８）に接続される。ブロッ
ク（５５６）では、零化制御信号ＮＩＩＬＬとＢＩＴの
和を新しいＮ［ＪＬＬに設定する。このループを最初通
過するとき、零化制御信号ＮＵＬＬは８０ｈに等しい。

もし、Ｘタッチ電流を零化している時なら、ブロック（
５５８）でＸタッチ電流が第１２図のサブルーチンに従
って測定される。同様に、Ｙ及びＺタッチ電流も各零化
中には測定される。

ブロック（５６０）では、測定したＸタッチ電流の値（
或いはＹ又は２タフチ電流の値）が０より大きいかどう
かを判断する。答がＹＥＳならば、ＳＩＧ＋出力端に接
続した静電容量が大き過ぎることになる。この場合、ブ
ロック（５６２）でＮＩＪＬＬからＢＩＴを引いた値を
新しいＮｔｌＬＬとする。これで自動零化回路（１５０
）からコンデンサが切離される。初期状態ではコンデン
サ（４１４）がＳＩＧ＋出力端に結合していたとする。

ブロック（５６０）でもし測定したタッチ電流が０より
大きくなければ、これはＳＩＧ＋出力端に十分な静電容
量が接続していないことを意味する。この場合、ブロッ
ク（５６４）でＢＩＴの値が半分になる。次のブロック
（５６６）では、この半分になったＢＩＴの値が０かど
うかを判断する。答がＹＥＳならばコンデンサ選択過程
が完了したことになる。第１回目では答はＮｏで処理は
ブロック（５５６）に戻ることになる。ブロック（５６
０）で、もし自動零化回路の静電容量が不十分と判断さ
れたら（即ち、ＮＯのとき）、ブロック（５６２）は迂
回され、その後ブロック（５５６”）に戻った時、コン
デンサ（４１４）及び（４１２）が共にこの回路に接続
する。

その後、処理が継続する０反対に、ブロック（５６０）
で自動零化回路の静電容量が大き過ぎると判断されると
、ブロック（５５６）に戻った時コンデンサ（４１４）
がはずされ、コンデンサ（４１２）が加えられる。ＳＩ
Ｇ十出力出力端続した総静電容皇により、零化タッチ電
流の値が僅かに負でＯに非常に近づいた時、このコンデ
ンサ選択手順は停止する。この種々のコンデンサを組合
せた結果、ＢＩＴ−０になると、ブロック（５６８）に
進んで非タッチ条件下のＸ、Ｙ及びＺタッチ電流が測定
される。

また、ブロック（５７０）にて、Ｘ、Ｙ及びＺの零化オ
フセットがこれらの測定値に等しく設定される。これら
の測定値は初期零化処理が完了後の非タッチ条件下に於
ける残留Ｘ、Ｙ及びＺタッチ電流に対応している。これ
ら零化オフセットは零化処理を更新するかどうかの後の
判断に用いられる。

即ち、ＳＩＧ十出力出力端８）に零化回路（１５０）が
接続するコンデンサを変更するかどうかを判断する場合
である。ブロック（５７０）からブロック（５８２）へ
進み、処理は第１０図のブロック（５２４）へ戻る。

第１２図のタッチ電流の測定サブルーチンはブロック（
５９０）から開始する。ブロック（５９２）では、マル
チプレクサ（５２）を制御して、タッチ電流検出の為所
望の状態に装置を設定する。例えば、Ｘ電流検出中には
ＳＩＧ＋出力端をパネルの右側辺に接続し、５ＩＧ−出
力端を左側辺に接続する。

ブロック（５９４）では、適当な零化状態を設定する。

換言すれば、特定のタッチ電流（即ちＸタッチ電流）を
検出する為以前決めたラッチ（３９０）の設定を用いて
、以前決めたコンデンサをＳＩＧ＋出力端に接続するの
である。ブロック（５９６）では、スイッチ（９４）　
　（第１．３図）を閉じて、積分準備の為積分用コンデ
ンサ（９０）を放電させる。ブロック（５９８）では、
アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）オフセットが決められる
。具体的には、積分用コンデンサを放電した時、ＡＤＣ
（１００）から７Ｅｈ　（中央値）以外の出力を発生さ
せてもよい、Ａ／Ｄオフセントは記憶され、データのず
れを補償する為に用いられる。

ブロック（６００）では、積分期間を、最長積分期間Ｍ
ＡＸ、ＴＩＭＥ割る設定利得値ｇａｉｎ　（便宜的にＧ
ＡＩＮと書くこともある）を指数とする２の累乗（即ち
、ＭＡＸ、ＴＩＭＥ／　２　ｇａｔｎ）ニ等しくする。

最初、この利得ｇａｉｎはＯである。しかし、後述する
ように、この利得は第１３図の位置読込サブルーチンで
調整される。一般に、丸め誤差を低減する為に、タッチ
電流をデジタル化した時、ＡＤＣ（１００）の出力範囲
を逸脱しない範囲で最も長い期間積分を行うことが望ま
しい。ブロック（６０２）では、Ｘ、Ｙ。

Ｚのどれであっても積分回路の出力をデジタル化した値
を測定したタッチ電流の値（ＶＡＬＬＩＥ　）とする。

ブロック（６０４”）では、この値ＶＡＬＵＥからブロ
ック（５９８）で決めたＡ／Ｄオフセント（Ａ／Ｄ　０
ＦＦＳＥＴ　）を引いて新たな値ＶＡＬ［ＩＥとする。

その後、ブロック（６０６）ではマルチプレクサ（５２
）を切換えてスイッチをオフ状態にする。この手順は測
定された各タッチ電流について繰返される。

以上のタッチ電流測定の完了後、ブロック（６０８）か
らこの測定サブルーチンを呼出した元の処理ブロックへ
処理は戻される。

新しいＸ、Ｙ及びＺの値を返すサブルーチンを第１３図
及び第１４図に示す。このサブルーチンは第１３図のブ
ロック（６１０）から開始する。総ての場合に不可欠と
いう訳ではないが、通常タッチ電流信号は平均化され、
この平均化によりタッチ位置が決められる。ブロック（
６１２）では平均化処理する測定サンプルの数を設定す
る。この数（Ｎ）は積分回路の設定利得ＧＡＩＮの関数
ｆ１　（即ち、Ｎ＝　ｆ　１（ＧＡＩＮ）　）に等しく
設定される。より詳しく言えば、ｆｌ（ＧＡＩＮ）の値
は、設定利得が０か１の時２に等しく、設定利得が２又
は３の時４に等しく、設定利得が４又は５の時８に等し
く、設定利得が６又は７の時１６に等しい。この測定サ
ンプル数の選択は、平均化によってノイズを有効に除去
し、他方妥当な応答時間を維持するように決められる。

他の利得関数も所望により用いてもよい。

ブロック（６１４）では、測定したＸ、Ｙ及びＺタッチ
電流をデジタル化したデータを累計するアキュムレータ
を０に設定する。その後、ブロック（６１６）に進み、
Ｚタッチ電流が測定される。この時Ｘ或いはＹタッチ電
流を測定することもできるが、通常はＺタッチ電流を測
定し、これが過大タッチ電流の存在及び設定利得の調整
の必要性も判断する為に評価される。この測定したＺタ
ノチ電流は、ブロック（６１Ｂ）で予め定めた最大値Ｍ
ＡＸ、Ｚより大きいかどうか判断される。もしＹＥＳな
ら、ブロック（６２０）でこの設定利得が、最短積分時
間に対応する値０であるかどうかチェックされる。もし
設定利得が０であれば、最短積分時間を用いても尚Ｚタ
ッチ電流が所定の最大値を越えていることから、過大２
タツチ電流が流れていることを意味する。この場合、ブ
ロック（６２１）で信号源（３０）の動作を停止し、マ
ルチプレクサ（５２）のスイッチも遮断される。更に、
Ｘ及びＹの値は夫々以前の値０ＬＤＸ及び０ＬＤＹに等
しく設定され、Ｚは０に設定され、停止条件を示す。

また、最終零化フラグＬＡＳＴ　ＮＵＬＬは後の零化の
更新に用いるので論理状態“偽（ＰＡＬＳＥ　）　　“
に設定される。その後、処理はブロック（６２４）から
元に戻される。第９図のブロック（５０８）に達すると
、停止状態が指示され、ブロック（５１０）で遅延時間
が発生する。

第１３図のブロック（６２０）で設定利得ＧＡＩＮが０
でないと判断されると、この利得はブロック（６２２）
で０に設定される。その後処理はブロック（６１２）か
ら継続する。再びブロック（６１８）に達し、ＹＥＳ分
岐に進めば設定利得はＯなので停止状態になる。しかし
、Ｚタッチ電流が所定の最大値ＭＡＸ、Ｚ以下ならば、
ブロック（６２６’）に処理が進む。このブロック（６
２６）ではＺタッチ電流が最小所望値ＭＩＮ、Ｚより小
さいかどうか判断される。

もし、小さければ、サブルーチン（６２Ｂ　”）で利得
調整が行われる。即ち、ブロック（６２６）からブロッ
ク（６３０）に進み、利得ＧＡＩＮが最大設定利得ＭＡ
Ｘ、ＧＡＩＮに等しいかどうか判断される。もし等しけ
れば、ブロック（６３２）でＸ、Ｙ及びＺは非タッチ状
態を示すように（即ちｘ、ｙ＝ｏ、ｚ＝ＦＦｈ）夫々設
定される。換言すれば、微小インピーダンス電流信号は
最長積分期間を設定したことにより検出され、タッチさ
れたことを指示できる。ブロック（６３２）から処理は
周波数及び零化のオフセット更新サブルーチン（６３４
）に進む。

このサブルーチン実行後、ブロック（６３６）から処理
が戻される。この処理手順では、オフセット更新サブル
ーチン（６３４）には非タッチ条件の時以外進まない、
従って、タッチが検出されている時には周波数及び零化
の調整（即ち更新）は行われない。

ブロック（６３０）に於て、設定利得ＧＡＩＮが最大設
定値ではないと判断されるとブロック（６３８）に進む
、ここでは設定利得（即ち積分期間）が１増加する。ま
た、ここではＺを再測定せずに単純に２倍（２Ｚ）に設
定する。その後、ブロック（６４０）では、Ｚが最小所
望値ＭＩＮ、Ｚより小さいかどうかが確認される。もし
、２が小さければ（ＹＥＳならば）、処理は上記ブロッ
ク（６３０）に戻る。もしＺが小さくなければ（Ｎｏな
らば）、処理はブロック（６１２）に戻り、本タッチ・
パネル装置は前と異なる設定利得にて動作する。

ブロック（６２６）に於て、Ｚタッチ電流がＭＩＮ、Ｚ
の値より小さくないと判断されると（Ｎｏならば）、こ
れはＺの値が所望のＭＩＮ、ＺからＭＡＸ、Ｚの範囲内
にあり、タッチが検出されたことを意味する。ブロック
（６２９）では測定したＺタッチ電流を累計し、且つＸ
及びＹタッチ電流を測定及び累計する。

ブロック（６３１）では測定サンプル数Ｎが１減少する
。その後、ブロック（６３３）では、ブロック（６１２
’）で設定した全ての測定サンプルが得られたかどうか
が判断される。もし、まだ全て得られていなければ（Ｎ
ｏならば）、処理はブロック（６１６）から継続する。

もし全測定サンプルが揃っていれば（ＹＥＳならば）、
処理はブロック（６３５）から第１４図のブロック（６
３７）に進む。

その後、第１４図のブロック（６３９）　　、　　（６
４１）及び（６４２）に於て、Ｘ、Ｙ及びＺの各累計値
が調整されて、第１１図のブロック（５７０）で最初設
定したＸ、Ｙ及びＺのオフセット値或いは第１５図のサ
ブルーチンで更新されたＸ、Ｙ及びＺのオフセット値の
影響を除去している。これらのオフセット値（Ｘ　ｏｆ
ｆｓｅｔ、　Ｙ　ｏｆｆｓｅｔ、　Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ）
は、積分回路の利得を０に設定して決められている。し
がし、Ｘ、Ｙ及び２の測定値は必ずしも同じ設定利得で
決められてはいない。従って、この調整の中で、上記オ
フセット値（Ｘ　ｏｆｆｓｅｔ、　Ｙ　ｏｆｆｓｅｔ。

Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ）は設定利得ｇａｉｎを指数とした２
の累乗（即ち２ｇａｔｎ）で割算される。更に、このオ
フセット値に累計範囲内の測定サンプルの総数Ｎを刺箆
して総オフセット値が決められる。従ってＭＰｔＪ（１
０８）は残留零化オフセット電流を補償しているのであ
る。ブロック（６４４）及び（６４６）では、Ｘ及びＹ
のタッチ位置（Ｘｐ、Ｙｐ）が計算される。また、イン
ピーダンス値Ｚｐは利得ＧＡＩＮ及びＺの累計値ΣＺの
関数ｆ２に設定される。具体的に言えば、ｆ　２　　（
ＧＡＩＮ、ΣＺ）　＝　（（ＭＡＸ、ＧＡＩＮ−ＧＡＩ
Ｎ）　Ｘ１６）　＋　（ΣＺ／２’）である。この関数
は設定利得の基数２を底とする対数の値が利得の設定範
囲に収まるように選ばれたものである。その後、ブロッ
ク（６５０）で、最終零化フラグＬＡｓＴＮＵＬＬが“
偽（ＦＡＬＳＥ　）　　″に設定され、ブロック（６５
２）で処理が戻る。

第１５図を参照して、零化オフセット及びパネル駆動周
波数の更新サブルーチンについて以下に述べる。このサ
ブルーチンはブロック（６６０）から開始する。ブロッ
ク（６６２）では、零化更新フラグＵＰＤＡＴＥ　ＮＩ
ＪＬＬを“偽（ＦＡＬＳＥ　）　″に、また旧Ｚの値０
ＬＤＺをＺの値と等しく設定する。ブロック（６６４）
では、すぐ前の走査サイクルも非タッチ状態であったか
どうかの判断がされる。もしＹＥＳであれば、Ｚ、Ｘ及
びＹオフセット（Ｚｏｆｆｓｅｔ。

Ｘ　ｏｆｆｓｅｔ、　Ｙ　ｏｆｆｓｅｔ）が順次オフセ
ットの更新の必要性を判断する為に検査される。換言す
れば、零化更新を行う前に少くとも１サイクル期間非タ
ッチ状態が継続していなければならない。

零化更新を行う場合には、処理はブロック（６６４）か
らブロック（６６６）へ進む。このブロック（６６６）
では、Ｚオフセット（Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ）はＺ　ｏｆｆ
ｓｅｔと旧２の値（ＯＬＤＺ）の関数ｆ１に等しく設定
される。

即ち、ｆ　１　　（Ｚｏｆｆｓｅｔ、　　０ＬＤＺ）　
＝　（Ｚｏｆｆｓｅｔ　−Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ／　２５＋
０ＬＤＺ／　２　’　）であるｅｆｌは他の関数でもよ
いが、この特定の関数はオフセット値をフィルタ処理す
る為に選ばれたものである。

その後、ブロック（６６Ｂ　）でこのＺ　ｏｆｆｓｅｔ
は評価され、最大Ｚオフセント値ＭＡＸ、　Ｚ　ｏｆｒ
ｓｅはり大きいかどうかが判断される。もし、大きけれ
ば（ＹＥＳならば）、自動零化回路（１５０）を調整し
てＳＩＧ＋出力端に結合する静電容量を減少する必要が
ある。これはブロック（６７０）にて、Ｉステップ零化
信号（Ｚｎｕｌｌ）を減少して行われる。

ブロック（６７０）からブロック（６７２）に進み、こ
こではＺ　ｏｆｆｓｅｔをＯに設定し、更新零化フラグ
（ＵＰＤＡＴＥ　ＮｔｌＬＬ　’）を“真（ＴＲＵＥ）
　　”に設定する。

このフラグは零化更新が実行されたことを示している。

このサブルーチンの処理は、その後位置（６７４）から
４１！続する。

ブロック（６６Ｂ　）に於て、Ｚ　ｏｆｆｓｅｔ；６＜
ＭＡＸ、　Ｚ　ｏｆ−ｆｓｅｔ以下と判断された場合に
は、ブロック（６７６）に進んでＺ　ｏｆｆｓｅｔが最
小Ｚオフセット値旧Ｎ、Ｚｏｆ−ｆｓｅｔより大きいか
どうかが判断される。もし、大きければ、自動零化回路
が十分な静電容量をＳＩＧ＋出力端に結合していないこ
とになる。その為、ブロック（６７Ｂ　）では零化信号
（Ｚ　ｎｕｌｌ）が１ステツプ増加し、静電容量を付加
する。ブロック（６７８）からブロック（６７２）に進
み、ここでは上述のブロック（６７２）の処理が実行さ
れる。もし、ブロック（６６８）及びブロック（６７６
）で共にＮｏの判断がされて位置（６７４）に達した場
合、これはＺ　ｏｆｆｓｅｔの調整が不要であることを
意味する。

Ｘ　ｏｆｆｓｅｔはＺ　ｏｆｆｓｅｔと同様の手法で評
価される。

従って、Ｚ　ｏｆｆｓｅｔの場合に述べたブロックに対
応するブロックには同じ番号にａを付加して記入してい
る。同様に、Ｙ　ｏｆｆｓｅｔの評価の場合でも、各対
応ブロックには同じ番号にｂを付加して記入している。

また、関数ｆ１についてもＺ　ｏｆｆｓｅｔの場合と同
様に、ｆ　１（Ｘｏｆｆｓｅｔ、　０ＬＤＸ）　＝　（
Ｘｏｆｆｓｅｔ−Ｘ　ｏｆｆｓｅｔ／　２５＋　０ＬＤ
Ｘ／　２　’　）及びｆｔ　　（Ｙｏｆ−ｆｓｅｔ、　
０ＬＤＹ）　＝　（Ｙｏｆｆｓｅｔ−Ｙｏｆｆｓｅｔ／
　２５＋０ＬＤＹ／２５〕となる。

零化オフセットを評価し、必要に応じて更新してから、
処理はブロック（６８０）から継続する。

プロ・ツク（６８０”）では、Ｘタッチ電流を測定（第
１２図参照）し、旧Ｘの値（ＯＬＤＸ）をＸに等しく設
定する。それからブロック（６８２）ではＹタッチ電流
を測定し、旧Ｙの値（ＯＬＤＹ）をＹに等しく設定する
。ブロック（６８４）では最終零化フラグ（ＬＡＳＴ　
ＮＵＬＬ　）を“真（ＴＲＵＥ）　　″に設定する。ブ
ロック（６８６）では以下に述べる周波数更新サブルー
チン（第１６図）が実行される。この周波数更新サブル
ーチン終了後、処理はブロック（６８Ｂ　）にて、戻さ
れる。

第１６図のサブルーチンではパネル駆動周波数の調整が
必要かどうかが判断される。このサブルーチンはブロッ
ク（６９０）から開始し、ブロック（６９２）へ進む、
ブロック（８９２）では、変数Ｆ　ｏｆｆｓｅｔを、Ｆ
　ｏｆｆｓｅｔと零化更新フラグＵＰＤＡＴＥＮＵＬＬ
の関数ｆ１に等しく設定する。この関数ｆ１は自動零化
回路がＳＩＧ＋出力端に接続する容量性負荷の調整頻度
を評価するのに用いる。この零化調整の頻度が高過ぎる
と、タッチパネルの駆動周波数が環境内の固定周波数干
渉スペクトルに近過ぎることを意味する。この場合には
、ＭＰＵ（１０Ｂ）により駆動周波数が調整される。

、具体例として、ｆ　ｓ　　（Ｆｏｆｆｓｅｔ、　ＵＰ
ＤＡＴＥ　ＮＵＬＬ　）−（Ｆ　ｏｆｆｓｅｔ　−Ｆ　
ｏｆｆｓｅｔ／　２３＋　　（１６又は０）〕（但し、
右辺第３項は零化更新フラグＵＰＤＡＴＥ　Ｎ［ＩＬＬ
が“真”のとき１６．　ＵＰＤＡＴＥ　ＮＵＬＬが“偽
”のとき０である。ブロック（６９４）に於て、変数Ｆ
　ｏｆｆｓｅｔがＦ　ｏｆｆｓｅｔの所定の最大値ＭＡ
χ、Ｆｏｆｆｓｅはり大きいかどうかが判断される。大
きくない（Ｎｏの）場合、零化調整の実行頻度が最大値
を越えていないことを意味する。従って、ブロック（６
９６’）に於て・変数Ｆ　ｃｏｎｓｔをＦ　ｃｏｎｓｔ
　＋　１に等しく設定し、次のブロック（６９８）から
処理が戻される。

従って、変数Ｆ　ｃｏｎｓｔの値は非タッチ条件下でＦ
ｏｆｆｓ、ｅｔがＭＡＸ、Ｆ　ｏｆｆｓｅｔを越えない
限り、毎回更新される。換言すれば、変数Ｆ　ｃｏｎｓ
ｔはパネル駆動周波数の調整時点間に於てパネルがタッ
チされずに且つ十分に零化されていた期間を示している
。

ブロック（６９４）に於て、Ｆ　ｏｆｆｓｅｔがＭＡＸ
、Ｆ　ｏｆ−ｆｓｅはり大きいと判断された場合には、
ブロック（７００）に処理が進み、現在のＦ　ｃｏｎｓ
ｔの値と旧ＦｃｏｎｓｔＯ値（ＯＬ　Ｄ　Ｆ　ｃｏｎｓ
ｔ　）が比較される。

即ち、零化調整を行わない期間が以前の動作周波数の場
合より現在の動作周波数の場合の方が長いかどうかを判
断している。もし、ＹＥＳであれば、以前の周波数変化
が適切な方向に行われたことを意味している。この場合
、ブロック（７０２）に於て旧Ｆ　ｃｏｎｓｔの値（Ｏ
Ｌ　Ｄ　Ｆ　ｃｏｎｓｔ　）をＦ　ｃｏｎｓｔの値に等
しく設定する。反対に、ブロック（７００）に於て現在
の駆動周波数によって以前の周波数の場合よりも零化調
整頻度が高くなった場合（Ｎ。

のとき）、ブロック（７０４）に処理が進む、ブロック
（７０４）では、フラグＦ　ｍｏｄの正負符号を逆にし
て、以前の誤りの周波数変化方向とは反対の方向に次の
周波数変化を変更する。その後、ブロック（７０２）の
処理後、ブロック（７０６）に進み、Ｆ　ｃｏｎｓｔ及
びＦ　ｏｆｆｓｅｔを共に０に設定する。更に、ブロッ
ク（７０８）ではＸ、Ｙ及びＺオフセット（ｏｆｆｓｅ
ｔ（Ｘ、　Ｙ、　　Ｚ）　）を全て０に設定する。

また、ブロック（７１０）では周波数ＦＲＥＱ、を１ス
テツプＦ　ｎｏｄだけ適切な方向に調整している。その
後、ブロック（７１２）からこのサブルーチンは第１５
図に戻る。

所定のｘ−ｙ座標は適当な方法で使用者のコンピュータ
（１１４）　　（第１図）により利用し得る。

例えば、特定の位置に於けるタッチの場合にサブルーチ
ンを呼出すようにしてもよい。また、上述の説明で明ら
かなように、タッチ感応表面上をすべらせてタッチ位置
を連続的に決めてもよい。このような連続的タッチ位置
決定法をコンピュータ（１１４）で用いて、例えば表示
端末画面（１４）上の画像をトレースするようにしても
よい。第９図乃至第１６図の流れ図に示した手順も、他
の走査方法に応用してもよい。即ち、本発明は上述の処
理手順に限定されるものではない。

表　　１ 以上、本発明の原理についていくつかの好適実施例を用
いて説明したが、本発明の要旨を変更することなく、種
々の変形及び変更が可能であることは当業者には明らか
であろう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、特に自動零化回路を設けたことにより
、装置の初期設定時及び動作中に於て、パネルの非タッ
チ状態時のタッチ電流信号を自動的且つ高精度に０に設
定及び維持できるので、使用環境内のノイズや干渉信号
の影ｒ２によるタッチ電流信号の誤差を排除することが
でき、タッチ電流信号の検出感度を飛曜的に向上するこ
とにより、タッチ位置及び押圧力の決定精度、信頼性、
安定性、使用環境の選択自由度、及び汎用性等を格段に
向上したタッチパネル装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタッチパネル・システム全体のブ
ロック図、第２図は第１図のマルチプレクサ（５２）及
びタッチパネル（１６）を詳細に示す回路図、第３Ａ図
及び第３Ｂ図は第１図から第２図の部分を除いた部分を
詳細に示す回路図、第４図乃至第８図は第１図及び第３
Ａ図の自動零化回路（１５０）の他の実施例を夫々示す
回路図、第９図は第１図のＭＰＵの全体的処理を示す流
れ図、第１０図は初期パネル走査周波数を決定する処理
手順を示す流れ図、第１１図は初期零化処理手順を示す
流れ図、第１２図はタッチ電流信号の測定処理手順を示
す流れ図、第１３図及び第１４図はタッチ位置を決定す
る処理手順を示す流れ図、第１５図は非タッチ状態時に
タッチ電流信号を零化する処理手順を示す流れ図、第１
６図はパネル走査信号の周波数を変更する処理手順を示
す流れ図である。 （３０）・・・信号源、（４４）　、　　（４８）　、
　　（５０）・・・パネル走査信号発生手段、（６２）
・・・タッチ信号検出手段、（５２）・・・切換手段、
（５６）・・・タッチ信号処理手段、（１５０）・・・
自動零化回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性のタッチ感応表面上のタッチに応じて少くともタ
   ッチ位置を決定するタッチパネル装置であって、 交流電圧信号を発生する信号源と、 上記交流電圧信号に応じて互いに逆位相の第１及び第２
   パネル走査信号を発生するパネル走査信号発生手段と、 上記第１及び第２パネル走査信号の差に相当するタッチ
   電流信号を検出するタッチ信号検出手段と、 上記タッチ感応表面への上記第１及び第２パネル走査信
   号の印加状態を選択的に切換える切換手段と、 上記タッチ電流信号から少くともタッチ位置を決定する
   タッチ信号処理手段と、 上記タッチ感応表面が非タッチ状態の時に上記タッチ電
   流信号を自動的に零にする自動零化手段と を具えることを特徴とする自動零化機能付タッチパネル
   装置。