JPS6074013A - Coordinate input device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To perform secure touch detection by retrieving variation in detection circuit output successively at timing synchronizing with the oscillation frequency of an oscillator. CONSTITUTION:When one of switches 10-13 on an input panel 9 is touched, a composite resonance circuit is composed of a capacitor 16, coil 17, touch capacity, and coil 15 and a peak point attenuates. A timing pulse generator 20, on the other hand, is so set that the high level of a timing pulse coincides almost with the peak of a detection circuit output at the time of no touch, so when a touch is made, no pulse waveform is generated at the output point B of a comparator 21. Consequently, a touch decision part 22 decides on the touch when the output of the comparator 21 is at a low level whereas the timing pulse from the generator 20 is at a high level.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は発振器とＬＣ共振回路で構成された座標入力装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a coordinate input device comprising an oscillator and an LC resonant circuit.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

表示装置の表示面前面に透明化されたタッチ式座標検出
パネルを設置し、情報の表示位置に対応１−不ノマ六ル
　トｌ乃ｔら缶市宮Ｅルｆ註壬１−スご　失ｌ！上めｉ
Ｇち１の情報を入力するクノチェントリーディハイスが
近年注目を集めている。クノヂエントリーディハイスを
用いて指示操作を行なう場合１人の違い。A transparent touch-type coordinate detection panel is installed on the front of the display screen of the display device, and it can be used to adjust the display position of the information. l! upper i
Kunocentri Dihiis, which inputs information on G-chi1, has been attracting attention in recent years. There is a difference of one person when performing instruction operations using the Knoji entry system.

または外９ｉ環境の違いによっては、タノヂ容■が異な
り誤動作等の問題が生しる。Also, depending on the difference in the external 9i environment, the capacity may vary and problems such as malfunction may occur.

〔従来技術と問題点〕[Prior art and problems]

第１図は従来のＬ　Ｃ共振回路で構成された夕。 Figure 1 shows a circuit constructed with a conventional LC resonant circuit.

チ検出回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a chip detection circuit.

Δ、Ｂ、Ｃは各々の箇所の出力波形の測定点ごあり、Ａ
はコンパレータのマイナス入力端子−にの点であり、＋
３はコンパレータ１の出カ端子−ヒの点であり、Ｃは平
滑回路２の出力端子上の点である。Δ, B, and C are the measurement points of the output waveform at each location, and A
is the point at the negative input terminal of the comparator, and the point at the +
3 is a point on the output terminal of the comparator 1 - H, and C is a point on the output terminal of the smoothing circuit 2.

発振器３から一定の周波数の正弦波が出方されている。An oscillator 3 emits a sine wave of a constant frequency.

入カバネル５の各スイッチをオンしていない場合には、
この周波数の正弦波はコンデンサ６及びコイル７の並列
共振回路の共振周波数と一致している為減衰することな
く、共振する。If each switch on the input panel 5 is not turned on,
Since the sine wave of this frequency matches the resonant frequency of the parallel resonant circuit of the capacitor 6 and the coil 7, it resonates without attenuation.

第２図はこの波形をＡ点での出力波形として示したもの
である。Ｖ　ＯＦＦ　はこの波形のピーク値（ある。FIG. 2 shows this waveform as the output waveform at point A. V OFF is the peak value of this waveform.

次に入カバネル５のどれか１１１７ｉｌのスイッチに指
のクソヂが行なわれた場合、共振回路は、コンデンサ６
とコイル７及びコイル８とタッチ容量４とで構成する複
合共振回路となり、非タッチ時のコンデンサ６とコイル
７との共振周波数、すなわち発振器３からの出力周波数
とは異なった共振周波数となる。Next, if the switch 1117il of the input panel 5 is touched with a finger, the resonant circuit will be connected to the capacitor 6.
A complex resonant circuit is formed of the coil 7, the coil 8, and the touch capacitor 4, and has a resonance frequency different from the resonance frequency of the capacitor 6 and the coil 7 when not touched, that is, the output frequency from the oscillator 3.

第３図（，９）はこの波形をＡ点での出力波形として示
したものであり、出力レベルは過渡特性を呈しながら低
下している。またｖｔｈをコンパレークＩのプラス入力
側に入力した電位、ずなわら１　しきい値電位とすれば
Ｂ点、ずなわちコンパレータｌの出力での波形は、第３
図（ｂ）に示す様にｖｔｈ以上の時ハイレベルのパルス
波形となる。したがって０点、すなわち平滑回路２の出
力は第３図（Ｃ１に示す様にＶ　ｔ　＋１以下の時ロー
レベルとなり、平滑回路２２のこのローレベル出力をタ
ッチがあったと判断する。　しかしながらこの検出装置
を用いた場合９例えばタッチ容量４が小さい場合、第４
図（８）に示す様にＡ点での波形のピーク値はＶｔｈ以
下にならない。したがってＢ点のコンパレータ１の出力
も第４図（ｂ）に示す様なパルス波形を示し、入カバネ
ル５のスイッチをタッチしたにもかかわらず０点の平滑
回路２の出力は第４図（（］）に示す様に常にハイレベ
ルとなり、ローとならずタッチの判定ができない欠点を
有する。FIG. 3 (, 9) shows this waveform as an output waveform at point A, and the output level is decreasing while exhibiting transient characteristics. If vth is the potential input to the positive input side of comparator I, which is the threshold potential of Zunawara 1, then the waveform at point B, that is, the output of comparator I, is the third
As shown in Figure (b), when the voltage is equal to or higher than vth, the pulse waveform becomes high level. Therefore, the 0 point, that is, the output of the smoothing circuit 2 becomes a low level when V t +1 or less, as shown in FIG. 3 (C1), and this low level output of the smoothing circuit 22 is determined to be a touch. 9 For example, if the touch capacitance 4 is small, the fourth
As shown in Figure (8), the peak value of the waveform at point A does not fall below Vth. Therefore, the output of the comparator 1 at point B also shows a pulse waveform as shown in FIG. ]), it has the disadvantage that it is always at a high level and does not go low, making it impossible to judge a touch.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは確実なりノチ検出を行なう１！１５標入力装
置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and its object is to provide a 1!15 standard input device that can perform reliable notch detection.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

そしてその目的はタッチ検出電極と該タッチ検出電極へ
の指示操作にもとづく電気的変化を１発振器と共振回路
で構成する検出回路にて検出するタッチ検出部よりなる
入力装置において、検出電極への指示操作にもとづく、
検出回路出力の変化を前記発振器の発振周波数に同期し
たタイミングで逐次検索してタッチ検出を行なうことを
特徴とする座標入力装置を提供することによっ一ζ達成
される。The purpose of this is to provide instructions to the detection electrode in an input device consisting of a touch detection part and a detection circuit consisting of an oscillator and a resonant circuit that detects electrical changes based on instruction operations to the touch detection electrode. Based on the operation
This is achieved by providing a coordinate input device characterized in that touch detection is performed by sequentially searching for changes in the detection circuit output at timings synchronized with the oscillation frequency of the oscillator.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明の実施例を図面によって説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第５図は本発明によるタッチ入力装置の回路構成図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram of a touch input device according to the present invention.

同図において入カバネル９に設りられた各スイッチ１０
〜１３はマルチプレクサ１４の各入力端子に接続し、マ
ルチプレクサ１４の出力端子ばコイル１５に接続する。In the figure, each switch 10 installed on the input panel 9
13 are connected to each input terminal of the multiplexer 14, and the output terminal of the multiplexer 14 is connected to the coil 15.

コイル１５の他端は、コンデンサ１Ｇ及びコイル１７の
並列回路の一端と抵抗１８の一端に接続している。また
コンデンサ１６及びコイル１７の並列回路の他端はアー
スされ、抵抗１８の他端は発振器１９及びタイミングパ
ルス発生回路２０に接続している。タイミングパルス発
生回路２０の出力はコンパレータ２１のストローブへ入
力すると同時にタッチ判定部２２へ入力する。The other end of the coil 15 is connected to one end of the parallel circuit of the capacitor 1G and the coil 17, and one end of the resistor 18. Further, the other end of the parallel circuit of the capacitor 16 and the coil 17 is grounded, and the other end of the resistor 18 is connected to the oscillator 19 and the timing pulse generating circuit 20. The output of the timing pulse generation circuit 20 is input to the strobe of the comparator 21 and simultaneously input to the touch determination section 22 .

一方発振器工９の他端はアースされ、コンパレータ２１
のもう一方の入力端子にはしきい値電圧ｖｔｈをコンパ
レータ２１による為の電源２３がＸ−会り主六柄　常開
９９山フノキ１１翻Ｊ十マー１七もプいる。On the other hand, the other end of the oscillator 9 is grounded, and the comparator 21
The other input terminal is connected to a power supply 23 for determining the threshold voltage vth by a comparator 21.

またＡはコンパレータ２１の入力端子上の点であり５　
Ｂはコンパレータ２１の出力端子上の点であり、Ｃはタ
ッチ判定部２２の出力端子上の点であり、Ｄはタイミン
グパルス発生回路２０の出力端子上の点である。Also, A is a point on the input terminal of the comparator 21, and 5
B is a point on the output terminal of the comparator 21, C is a point on the output terminal of the touch determination section 22, and D is a point on the output terminal of the timing pulse generation circuit 20.

以上の様な構成におりるタッチ入力装置の動作を第６図
〜第８図を用いて説明する。The operation of the touch input device having the above configuration will be explained using FIGS. 6 to 8.

入カバネル９の各スイッチ１０〜１３が非タッチの場合
９発振器１９から一定周波数の正弦波が出力されている
。この出力は抵抗１８を介してコンデンサ１６及びコイ
ル１７の並列回路の共振周波数と一致している。したが
って発振器１９の出力波形を示す図である第６図（ａｌ
とＡ点での出力波形を示す図である第６図（ｂｌとは周
波数が一致している。さらにΦピーク値もＶ　ＯＦＦ　
と高い。ここで非タッチにおける検出回路のピーク付近
にタイミングパルスのハイレベルが一致する様にタイミ
ングパルス発生器２０を設定し５　この出力をコンパレ
ータ２１及びタッチ判定部２２に入力する。この入力信
司によりコンパレーク２１の出力はすべてのタイミング
でパルスを発生し、タッチ判定部２２ではタイミングパ
ルスとコンパレーク２１の出力パルスの両者がハイレベ
ルに保持されている為常にローレベルを維持し、非タッ
チと判定する。When each of the switches 10 to 13 of the input panel 9 is not touched, a 9 oscillator 19 outputs a sine wave of a constant frequency. This output matches the resonant frequency of the parallel circuit of capacitor 16 and coil 17 via resistor 18. Therefore, FIG. 6 (al
FIG. 6 is a diagram showing the output waveform at point A (the frequencies are the same as bl. Furthermore, the Φ peak value is also V OFF
That's high. Here, the timing pulse generator 20 is set so that the high level of the timing pulse coincides with the vicinity of the peak of the detection circuit in the non-touch state, and this output is input to the comparator 21 and the touch determination section 22. Due to this input signal, the output of the comparator 21 generates pulses at all timings, and since both the timing pulse and the output pulse of the comparator 21 are held at a high level in the touch determination section 22, they are always maintained at a low level and are Determined as a touch.

次に大カバネル９の各スイッチ１０〜１３の一個にタッ
チが行なわれた場合、タッチした人があるタッチ容量を
有することによりコンデンサ１６゜コイル１７及びクノ
ヂ容■とコイル１５の複合共振回路となり、ピーク点が
減衰すると共に、過度特性を呈している期間１一時的に
発振器１９がらの出力周波数とは異なった共振周波数と
なる。Next, when one of the switches 10 to 13 on the large cover panel 9 is touched, the person who touched it has a certain touch capacitance, which creates a composite resonant circuit of the capacitor 16° coil 17, the Kunoji capacitor 17, and the coil 15. As the peak point attenuates, the resonance frequency temporarily becomes different from the output frequency of the oscillator 19 during the period 1 exhibiting transient characteristics.

第６図（Ｃ）はこれを示すＡ点での出力波形図であり、
ピーク点及び周波数が共に発振器１９の出力波形図であ
る第６図（ａｌと異なりともにずれる。第７図ｔａｌは
これを詳細に示す図であり、波形■が非りノヂ時、波形
■がタッチ時を示す。FIG. 6(C) is an output waveform diagram at point A showing this,
The peak point and the frequency are both different from the output waveform diagram of the oscillator 19 in FIG. 6 (al). FIG. 7 tal is a diagram showing this in detail. Indicates when touched.

ここで第７図（ｂｌに示す様にＴ１．Ｔ２．Ｔ３・・・
と発振器１９の周波数に同期したタイミングで出力レベ
ルをみると、波形■のタッチ時においては、そのピーク
よりさらにレベルが低下したレベルとなる。例えばタイ
ミングＴ９のＢ点の如くそのピーク点よりは非常に低下
したレベルとなる。Here, as shown in FIG. 7 (bl), T1.T2.T3...
Looking at the output level at a timing synchronized with the frequency of the oscillator 19, when the waveform (2) is touched, the level is even lower than its peak. For example, at point B at timing T9, the level is much lower than the peak point.

第８図はしきい値ｖｔｈをタッチ時のピーク値より低く
設定した場合の波形図である。また前述の様に非タッチ
におりる検出回路出力のピークイ＋１近にタイミングパ
ルスのハイレベルが−ｉする様にタイミングパルス発生
器２０を設定している為。FIG. 8 is a waveform diagram when the threshold value vth is set lower than the peak value at the time of touch. Further, as described above, the timing pulse generator 20 is set so that the high level of the timing pulse is -i near the peak i+1 of the detection circuit output when the sensor is not touched.

コンパレータ２１のレベル比較動作はタイミングパルス
をストローブとし、タイミングパルスのハイレベルの期
間のみ動作することになる。The level comparison operation of the comparator 21 uses the timing pulse as a strobe, and operates only during the high level period of the timing pulse.

したがってタイミングパルス発生器２０からのタイミン
グパルスは第８図（ｂｌの波形となり、Δ点の出力波形
である第８図（ａｌの波形１１のピーク時間とずれる。Therefore, the timing pulse from the timing pulse generator 20 has the waveform shown in FIG. 8 (bl), which is shifted from the peak time of the waveform 11 in FIG. 8 (al) which is the output waveform at the point Δ.

このためタイミングパルスのハイレベルの期間に対する
検出回路出力のレベルはピーク（スＪ近ではなくピーク
値より非常に小さくなる点Ｆとなる。Therefore, the level of the detection circuit output during the high level period of the timing pulse is not close to the peak (SJ), but is at point F, which is much smaller than the peak value.

したがってタイミングパルスがハイレー・、ルの１１月
間では１　しきい値ｖｔｈ以下であるため、第８図＋Ｃ
）で示ず様にコンパレーク２１の出力点Ｂにはパルス波
形が発生しない。この為タッチ判定部２２ではこの時タ
イミングパルス発生器２０からのタイミングパルスはハ
イレベルであるのに対し、コンパレータ出力はローレベ
ルであるので、タッチが行なわれたと判定して第８図（
ｄｌで示す様に０点の出力をローレベルからハイレベル
にする。Therefore, since the timing pulse is less than the 1 threshold value vth during the 11 months of high-res,
), no pulse waveform is generated at the output point B of the comparator 21. For this reason, the touch determination unit 22 determines that a touch has been made because the timing pulse from the timing pulse generator 20 is at a high level while the comparator output is at a low level.
As shown by dl, the output of point 0 is changed from low level to high level.

したがって本発明では入カバネル９のスイッチｌＯ〜１
３をタッチした時の共振周波数の一時的なずれを利用し
、タイミングパルス発生器２０から発生したタイミング
パルスに同期して出力レベルを検索することにより検出
感度を向上さ・けることができる。Therefore, in the present invention, the switches lO~1 of the input panel 9
Detection sensitivity can be improved by searching for the output level in synchronization with the timing pulse generated from the timing pulse generator 20 by utilizing the temporary shift in the resonance frequency when 3 is touched.

尚、前述の動作において、マルチプレクサ１４はそれぞ
れのスイッチｌＯ〜１３を走査する様になされておりタ
ッチに対する応答はこのマルチプレクサ１４がタッチし
たスイッチを選択した時のものである。　なお、タッチ
スイッチが■（固の場合にはマルチプレクサ１４は必要
ではない。In the above-described operation, the multiplexer 14 scans each of the switches 10 to 13, and the response to a touch is when the multiplexer 14 selects the touched switch. Note that if the touch switch is set to (solid), the multiplexer 14 is not necessary.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明した様に本発明によれば検出感度が向上
し、小さなタッチ容量であってもＵ（ｒ実にタッチした
ことを検出できる効果を有する。As described in detail above, according to the present invention, the detection sensitivity is improved, and even if the touch capacitance is small, it is possible to detect a real touch.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来のタッチ検出回路の構成図、第２図はＡ点
での出力波形図、第３図ｔａ＋はＡ点での出力波形図、
第３図（ｂ）はＢ点での出力波形図、第３　。 図（ｃ＋は０点での出力波形図、第４１３？＋＋司はタ
ッチ時のＡ点での出力波形図、第４図（ｂｌはタッチ時
の１３点での出力波形図、第４図ｔｃ＋はタッチ時の０
点での出力波形図、第５図は本発明によるタッチ検出回
路の構成図２第６図（ａｌは発振器の出力波形図。 第６図（ｂｌは本発明のタッチ入力装置の非タッチ時の
Δ点での出力波形図、第６図（（］）はタッチ入力装置
タッチ時のΔ点での出力波形図、第７図（ａｌはタッチ
時及び非タッチ時のＡ点での出力波形図、第７図Ｆｂｌ
ば第７図（ａｌとタイミング時間との関係を示した波形
図、第８図（ａｌはタッチ時及び非タッチ幀のＡ点での
出力波形図、第８図（ｂｌは本発明のタッチ入力装置の
Ｄ点での出力波形図、第８図（（＝）はりソチ入力装置
のＢ点での出力波形図、第８図Ｆｄｌはタッチ入力装置
の０点での出方波形図である。 ９・・・入カバネル、　１０，１１，１２゜１３・・・
スイッチ、　１４・・・マルチプレクサ、　１５．１７
・・・コイル。 １６・・・コンデンサ、　１８・・・抵抗。 Ｉ９・・・発振器、　２０・・・タイミングハルス１Ｅ
ＩＥｉ［、２１・・・コンパレーク。 ２２・・・クソチ判定部、　２３　・・電源特許出願人
　富士通株式会社 第７図（Ｇ） ■ （ｂ）１ Ｔ＋　Ｔ２　Ｔ３　Ｔ４　Ｔ５　Ｔ６”Ｔ？’　Ｔ９　
Ｔ９　Ｔｉｏ　Ｔｈ　Ｔ＋２　ＴＩ３第８図 ■ １ ■ ＋　ｔ−、、うFigure 1 is a configuration diagram of a conventional touch detection circuit, Figure 2 is an output waveform diagram at point A, Figure 3 ta+ is an output waveform diagram at point A,
FIG. 3(b) is an output waveform diagram at point B. Figure (c+ is the output waveform diagram at point 0, 413?++ is the output waveform diagram at point A when touched, Figure 4 (bl is the output waveform diagram at 13 points when touched, Figure 4 tc+) is 0 when touched
FIG. 5 is a configuration diagram of the touch detection circuit according to the present invention. FIG. 6 is an output waveform diagram of the oscillator. Figure 6 (()) is an output waveform diagram at point Δ when the touch input device is touched, Figure 7 (al is an output waveform diagram at point A when touched and not touched) , Fig. 7 Fbl
For example, FIG. 7 (a waveform diagram showing the relationship between al and timing time), FIG. 8 (al is an output waveform diagram at point A during touch and non-touch conditions, and FIG. An output waveform diagram of the device at point D, FIG. 8 ((=)) An output waveform diagram of the input device at point B, and FIG. 8 Fdl is an output waveform diagram of the touch input device at point 0. 9...Enkabanel, 10,11,12゜13...
Switch, 14...Multiplexer, 15.17
···coil. 16...Capacitor, 18...Resistor. I9...Oscillator, 20...Timing Hals 1E
IEi [, 21... Compare Lake. 22... Shit judgment department, 23... Power supply patent applicant Fujitsu Ltd. Figure 7 (G) ■ (b) 1 T+ T2 T3 T4 T5 T6"T?' T9
T9 Tio Th T+2 TI3 Figure 8 ■ 1 ■ + t-,,u

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　クノヂ検出電極と該クノヂ検出電極への指示Ｉ
榮作にもとづく電気的変化を１発振器と共振回路で構成
する検出回路にて検出するタッチ検出部よりなる入力装
置において、検出電極への指示操作にもとづく、検出回
路出力の変化を前記発振器の発振周波数に同期したタイ
ミングで逐次検索してタッチ検出を行なうことを特徴と
する座標入力装置。(1) Kunoji detection electrode and instructions for the Kunoji detection electrode I
In an input device consisting of a touch detection section that detects electrical changes based on Eisaku with a detection circuit composed of an oscillator and a resonant circuit, changes in the output of the detection circuit based on instruction operations to the detection electrode are detected by the oscillation frequency of the oscillator. A coordinate input device characterized by performing touch detection by sequentially searching at timings synchronized with the coordinate input device.