JP2006215628A - 座標検出装置と座標検出装置における座標検出の信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度の良いタッチ位置の座標検出をすることが可能な座標検出装置と座標検出装置における座標検出の信号処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 ガラス基板１７上に透明導電膜１２を形成した座標入力用のタッチパネル２と、タッチパネルの軸方向両端に接続する差動増幅器７と、減算器２１と、タッチ位置の座標検出処理を行うマイクロコンピュータ３０の位置算出部３２とを備え、タッチ入力が無い場合の差動増幅器から出力される不要成分を基準値とし、減算器が差動増幅器からの出力信号に対して、基準値を差し引き、位置算出部は、減算器からの出力にもとづいてタッチ位置の座標検出処理を行うものとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透明導電膜を有するタッチパネルにタッチした際のタッチ位置を検出する座標検出装置と座標検出装置における座標検出の信号処理方法に関する。

タッチパネルは、例えばＡＴＭ（自動窓口装置）において、ディスプレイ画面に表示された選択肢を選択するための入力手段などとして広く利用されている。ＡＴＭは屋外と同様の風塵環境下に設置されることが多い。このため、耐久性に優れかつ安価なタッチパネルが望まれている。
静電容量式タッチパネルは、透明のガラス基板のタッチ面側の全面に所定の面抵抗値を持つ透明導電膜を設けることによって構成され、使用に際してはＣＲＴ画面、液晶画面などのディスプレイ画面の前面に装着される。

四角形の透明導電膜の上辺（以下、辺ＹＵと称す）、下辺（以下、辺ＹＤと称す）、左辺（以下、辺ＸＬと称す）、右辺（以下、辺ＸＲと称す）のそれぞれの周縁部に電極部が設けられ、この電極部を介して透明導電膜と座標検出装置の回路とが接続される。透明導電膜上の任意の位置（座標）に指などを触れる（タッチする）と、透明導電膜はタッチされた位置（以下、タッチ位置と称する）で人体の静電容量を介して接地され、各電極部と接地ラインとの間の抵抗値に変化が生じる。座標検出装置はこの変化を電圧の変化として検出し、電圧値から座標位置を算出する。

従来の静電容量式タッチパネルは、基体となるガラス基板の表面を一様に覆うようにタッチ位置検出素子となる透明導電膜を設け、周縁部の電極部を形成した領域を除いた残りの領域の透明導電膜上に中間保護膜、グレア防止膜（防眩膜）、保護膜が順に積層されている。そして、保護膜の表面がタッチ面となる。
中間保護膜はグレア防止膜の焼成時の透明導電膜の変質を抑えるために設けられ、蒸着またはスパッタリングによる二酸化珪素膜からなる。グレア防止膜は水ガラスの焼成によって得られるポーラスな膜である。保護膜は湿気によるグレア防止膜の透明性の劣化を防止するために設けられ、例えばフッ化マグネシウムからなる。
特開２００４−２４６６５７号公報

従来のタッチパネルでは、透明導電膜上を覆う３つの膜の膜厚の合計値が０．１〜１μｍであることから、例えば砂塵などの硬質粒子がタッチ面に付着した状態で入力操作が繰り返し行われた場合に、保護膜、グレア防止膜、中間保護膜などとともに透明導電膜も徐々に削られる。
透明導電膜に傷が付くと、抵抗値が変化するため、タッチ位置の座標算出にずれが生じ、正常に動作しなくなる。

この問題を改善するために、保護膜を十分に厚くしたり、透明導電膜をガラス基板のタッチ面と反対側（ディスプレイ画面側）の裏面に設けたりすることが考えられるが、その場合指先のタッチによる電圧変化が非常に小さくなり、タッチ位置の座標検出が難しいという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解決するために、指先のタッチによる電圧変化が非常に小さい場合に、精度の良いタッチ位置の座標検出をすることが可能な座標検出装置および座標検出装置における座標検出の信号処理方法を提供することを目的とする。

このため、本発明は、ガラス基板上に透明導電膜を形成した座標入力用のパネル手段と、パネル手段の所定の軸方向の両端に入力端子を接続した差動増幅器と、差動増幅器の出力にもとづいてパネル手段に対してタッチされた位置を算出する位置算出手段とを備える座標検出装置において、パネル手段にタッチ入力が無いときに、差動増幅器から出力される不要成分を測定してこれを基準値として設定する基準値設定手段と、差動増幅器と位置算出手段との間に設けられ、差動増幅器の出力から基準値を減ずる減算器とを備えるものとした。

差動増幅器の出力信号に対して、減算器で不要成分を除去して、タッチ入力による出力信号の増分だけを用いることにより、座標値を正確に算出できる。

以下本発明の実施の形態を説明する。図１は実施の形態の座標検出装置のブロック構成図である。
座標検出装置１は、主にタッチパネル２と、タッチパネル２用のアナログ信号を処理する電気回路と、マイクロコンピュータ３０から構成される。
タッチパネル２の四角形状に形成されたガラス基板１７の裏面（タッチ操作する側の反対面）の表面に破線の四角形で示すように透明導電膜１２が形成されている。透明導電膜１２は、インジウム・錫酸化膜（ＩＴＯ膜）から構成されている。
なお、透明導電膜１２の上から酸化ケイ素などの保護膜をコーティングしてもガラス基板で挟み込んでもよい。また、ガラス基板１７のタッチ操作する側の表面にグレア防止膜をコーティングしてもよい。

透明導電膜１２の図中左右方向をＸ軸方向とし、上下方向をＹ軸方向とする。また透明導電膜１２のＸ軸方向左端の辺を辺ＸＬ、右端の辺を辺ＸＲとし、Ｙ軸方向上端の辺を辺ＹＵ、下端の辺を辺ＹＤとする。
透明導電膜１２は平等電界となっている。この透明導電膜１２において平等電界を形成するための構成は、特許文献１に記載されたものを用いる。
タッチパネル２の裏面には図示しない液晶表示画面が配置され、液晶表示画面には例えば選択項目が表示される。使用者は、液晶表示画面に表示された選択項目上のタッチパネル２の位置に触れることによって、選択項目の選択を行う。

透明導電膜１２のそれぞれの辺ＸＬ、辺ＸＲ、辺ＹＵ、辺ＹＤは、それぞれアナログ切替スイッチ３およびアナログ切替スイッチ１３に接続されている。
アナログ切替スイッチ１３は、差動増幅器７の−入力端子に接続される。アナログ切替スイッチ３は、差動増幅器７の＋入力端子に接続される。
アナログ切替スイッチ１３は、透明導電膜１２の辺ＸＬ、辺ＸＲ、辺ＹＵ、辺ＹＤのいずれかと差動増幅器７の−入力端子との接続を切り替える。アナログ切替スイッチ３は、透明導電膜１２の辺ＸＬ、辺ＸＲ、辺ＹＵ、辺ＹＤのいずれかと差動増幅器７の＋入力端子との接続を切り替える。
差動増幅器７の前述の２つの入力端子には、パルス信号発生器４が接続されている。なお、パルス信号発生器４は、差動増幅器７の２つの入力端子に対して、それぞれ独立にパルス信号を印加する。

差動増幅器７の出力は、減算器２１、増幅器２３、ピーク電圧保持器８、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）４１を介して、マイクロコンピュータ３０に入力される。
また、アナログ切替スイッチ３、アナログ切替スイッチ１３、パルス信号発生器４およびピーク電圧保持器８には、マイクロコンピュータ３０から制御信号が入力される。

差動増幅器７の出力端子からの出力信号Ｓ１は減算器２１の＋入力端子に入力される。減算器２１の−入力端子には、マイクロコンピュータ３０からタッチ入力無し時の不要成分に相当する基準信号（電圧値ＢＸ、ＢＹ）が、ＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）４４でアナログ信号に変換されて入力される。減算器２１は、出力信号Ｓ１から基準信号の電圧値を差し引いてその出力端子から信号Ｓ３を出力する。
基準信号の電圧値設定のための構成については、後段において詳細に説明する。
減算器２１からの出力信号Ｓ３は、増幅器２３で増幅される。ピーク電圧保持器８は、増幅器２３で増幅された信号Ｓ３Ａのピーク値を一時保持する。ＡＤ変換器４１は、ピーク電圧保持器８に一時保持された信号Ｓ３Ａのピーク値ＳＰをアナログ信号からデジタル信号に変換する。

マイクロコンピュータ３０は、座標検出装置１全体を制御し、機能的に制御部３１、位置算出部３２、基準値設定部３３とから構成されている。
制御部３１は、座標検出装置１全体を制御する機能部分であり、アナログ切替スイッチ３、アナログ切替スイッチ１３を制御して、スイッチの切り替えを行わせる。また、制御部３１は、パルス信号発生器４に指令して、アナログ切替スイッチ３、１３によって選択された端子に対して同時にパルス信号を印加させる。制御部３１は、ピーク電圧保持器８に指令して、増幅器２３からの信号Ｓ３Ａのピーク値を保持させる。

位置算出部３２は、制御部３１に指令されて、入力されたピーク値ＳＰの信号を用いて、指などによってタッチされた透明導電膜１２上の位置の算出を行う。
基準値設定部３３は、制御部３１に指令されて、タッチ入力が無い場合の不要成分の測定をして基準信号の電圧値として記憶する。また、基準値設定部３３は、制御部３１に指令されて、記憶した電圧値にもとづき、タッチ位置検出時用の基準信号を減算器２１の−入力端子に入力する。

次に、基準値設定部３３の詳細な構成と、タッチパネル２のアナログ信号処理用の電気回路に付加される構成について説明する。
基準値設定部３３は、メモリ（Ａメモリ）３６、メモリ（Ｘメモリ）３７、メモリ（Ｙメモリ）３８と、電圧信号を発生する電圧信号発生部３４と、上述の基準信号の電圧値をメモリ３７、またはメモリ３８から選択する切替部３５を有している。

差動増幅器７の出力端子は、さらに比較器３９の−入力端子に接続されている。
電圧信号発生部３４からの電圧は、ＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）４３を介して信号ＳＣとして比較器３９の＋入力端子に入力される。
比較器３９の出力端子は、ＨＩＧＨまたはＬＯＷの出力信号を出力し、マイクロコンピュータ３０の入力端子に接続されている。
基準値設定部３３から出力する基準信号は、ＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）４４を介して減算器２１の−入力端子に入力される。

図２から図４は、不要成分の測定の制御と、その後のタッチ位置の座標検出の制御の流れを示すフローチャートである。
ステップ１０１から１０８では、制御部３１は、基準値設定部３３と協調して、タッチ入力無し時に、Ｘ軸座標位置算出用の不要成分を計測する。
ステップ１０１では、制御部３１は、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ１）３を制御して、辺ＸＲと差動増幅器７の＋入力端子とを接続させる。また、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ２）１３を制御して、辺ＸＬと差動増幅器７の−入力端子とを接続させる。

ステップ１０２では、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４において初期値として０Ｖを発生させる。
ステップ１０３では、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４が発生した電圧値をメモリ（Ａメモリ）３６に記憶させる。
ステップ１０４では、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４が発生した電圧値を、ＤＡ変換器４３を介して信号ＳＣとして比較器３９の＋入力端子に出力する。

ステップ１０５では、制御部３１は、パルス信号発生器４にパルス信号を発生させる。
差動増幅器７は、タッチ入力が無い時のタッチパネル２からの出力信号を＋−両方の入力端子に受ける。差動増幅器７の出力信号Ｓ１は、比較器３９の−入力端子に入力される。
比較器３９は、ステップ１０４において＋入力端子に入力された信号ＳＣと、−入力端子に入力された出力信号Ｓ１を比較し、信号ＳＣの方が出力信号Ｓ１より低い場合はＬＯＷ信号を、逆に信号ＳＣが出力信号Ｓ１以上の場合はＨＩＧＨ信号を、基準値設定部３３に入力する。

ステップ１０６では、基準値設定部３３は、比較器３９の出力がＨＩＧＨか、ＬＯＷかをチェックする。ＬＯＷの場合はステップ１０７へ、ＨＩＧＨの場合はステップ１０８へ進む。
最初はステップ１０２における発生電圧が０なので、まずステップ１０７へ進み、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４に発生電圧を所定量だけ増大させ、ステップ１０３へ戻る。

その後ステップ１０３〜１０７を、ステップ１０６においてＨＩＧＨ信号になるまで繰り返す。このように、繰り返しにより徐々に所定量だけ増大させた発生電圧を信号ＳＣとして比較器３９に出力させ、出力信号Ｓ１と比較させ、信号ＳＣが出力信号Ｓ１以上になったとき、出力信号Ｓ１に含まれるＸ軸座標位置算出用の不要成分の計測が完了する。
ステップ１０６の後ステップ１０８へ進んだ場合は、基準値設定部３３は、メモリ（Ａメモリ）３６に記憶された不要成分に相当する電圧値を読み出し、ＢＸとしてメモリ（Ｘメモリ）３７に記憶させる。

ステップ１０９から１１６では、制御部３１は、基準値設定部３３と協調して、タッチ入力なし時のＹ軸座標位置算出用の不要成分を計測する。
ステップ１０９では、制御部３１は、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ１）３を制御して、辺ＹＤと差動増幅器７の＋入力端子とを接続させる。また、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ２）１３を制御して、辺ＹＵと差動増幅器７の−入力端子とを接続させる。

ステップ１１０では、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４において初期値として０Ｖを発生させる。
ステップ１１１では、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４が発生した電圧値をメモリ（Ａメモリ）３６に記憶させる。
ステップ１１２では、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４が発生した電圧値を、ＤＡ変換器４３を介して信号ＳＣとして比較器３９の＋入力端子に出力する。

ステップ１１３では、制御部３１は、パルス信号発生器４にパルス信号を発生させる。
差動増幅器７は、タッチ入力が無い時のタッチパネルからの出力信号を＋−両方の入力端子に受ける。差動増幅器７の出力信号Ｓ１は、比較器３９の−入力端子に入力される。
比較器３９は、ステップ１１２において＋入力端子に入力された信号ＳＣと、−入力端子に入力された出力信号Ｓ１を比較し、信号ＳＣの方が出力信号Ｓ１より低い場合はＬＯＷ信号を、逆に信号ＳＣが出力信号Ｓ１以上の場合はＨＩＧＨ信号を、基準値設定部３３に入力する。

ステップ１１４では、基準値設定部３３は、比較器３９の出力がＨＩＧＨか、ＬＯＷかをチェックする。ＬＯＷの場合はステップ１１５へ、ＨＩＧＨの場合はステップ１１６へ進む。
最初はステップ１１０における発生電圧が０なので、まずステップ１１５へ進み、基準値設定部３３は、電圧信号発生部３４に発生電圧を所定量だけ増大させ、ステップ１１１へ戻る。

その後ステップ１１１〜１１５を、ステップ１１４においてＨＩＧＨ信号になるまで繰り返す。このように、繰り返しにより徐々に所定量だけ増大させた発生電圧を信号ＳＣとして比較器３９に出力させ、出力信号Ｓ１と比較させ、信号ＳＣが出力信号Ｓ１以上になったとき、出力信号Ｓ１に含まれるＹ軸座標位置算出用の不要成分の計測が完了する。
ステップ１１４の後ステップ１１６へ進んだ場合は、基準値設定部３３は、メモリ（Ａメモリ）３６に記憶された不要成分に相当する電圧値を読み出し、ＢＹとしてメモリ（Ｙメモリ）３８に記憶させる。

以後、制御部３１は、基準値設定部３３と協調してタッチパネル２にタッチ入力された場合の、座標検出の制御を行う。
ステップ１１７では、制御部３１は、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ１）３を制御して、辺ＸＲと差動増幅器７の＋入力端子とを接続させる。また、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ２）１３を制御して、辺ＸＬと差動増幅器７の−入力端子とを接続させる。
ステップ１１８では、切替部３５は制御部３１にタイミング制御されて、メモリ（Ｘメモリ）３７に記憶されている電圧値ＢＸを選択し、基準信号としてＤＡ変換器４４を介して、減算器２１の−入力端子に出力する。

この後、制御部３１は、パルス信号発生器４からパルス信号を発生させ、タッチパネル２からの出力信号が差動増幅器７の＋−両方の端子に入力され、差動増幅器７の出力端子から出力信号Ｓ１が出力される。
出力信号Ｓ１は、減算器２１で電圧値ＢＸを減算され出力信号Ｓ３となり、さらに増幅器２３で増幅されて信号Ｓ３Ａとなる。ピーク電圧保持器８は、制御部３１にタイミング制御され、信号Ｓ３Ａのピーク電圧ＳＰを保持する。ピーク電圧保持器８にて保持されたピーク電圧ＳＰは、ＡＤ変換器４１を介して、マイクロコンピュータ３０に入力される。このとき入力されるピーク電圧値をＶ（ＸＲ）とする。
ステップ１１９では、位置算出部３２は、制御部３１にタイミング制御されて、ピーク電圧値Ｖ（ＸＲ）を読み込む。

ステップ１２０では、制御部３１は、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ１）３を制御して、辺ＸＬと差動増幅器７の＋入力端子とを接続させる。また、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ２）１３を制御して、辺ＸＲと差動増幅器７の−入力端子とを接続させる。
ステップ１２１では、切替部３５は制御部３１にタイミング制御されて、メモリ（Ｘメモリ）３７に記憶されている電圧値ＢＸを選択し、基準信号としてＤＡ変換器４４を介して、減算器２１の−入力端子に出力する。

この後、制御部３１は、パルス信号発生器４からパルス信号を発生させ、タッチパネル２からの出力信号が差動増幅器７の＋−両方の端子に入力され、差動増幅器７の出力端子から出力信号Ｓ１が出力される。
出力信号Ｓ１は、減算器２１で電圧値ＢＸを減算され出力信号Ｓ３となり、さらに増幅器２３で増幅されて信号Ｓ３Ａとなる。ピーク電圧保持器８は、制御部３１にタイミング制御され、信号Ｓ３Ａのピーク電圧ＳＰを保持する。ピーク電圧保持器８にて保持されたピーク電圧ＳＰは、ＡＤ変換器４１を介して、マイクロコンピュータ３０に入力される。このとき入力されるピーク電圧値をＶ（ＸＬ）とする。
ステップ１２２では、位置算出部３２は、制御部３１にタイミング制御されて、ピーク電圧値Ｖ（ＸＬ）を読み込む。

ステップ１２３では、制御部３１は、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ１）３を制御して、辺ＹＤと差動増幅器７の＋入力端子とを接続させる。また、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ２）１３を制御して、辺ＹＵと差動増幅器７の−入力端子とを接続させる。
ステップ１２４では、切替部３５は制御部３１にタイミング制御されて、メモリ（Ｙメモリ）３８に記憶されている電圧値ＢＹを選択し、基準信号としてＤＡ変換器４４を介して、減算器２１の−入力端子に出力する。

この後、制御部３１は、パルス信号発生器４からパルス信号を発生させ、タッチパネル２からの出力信号が差動増幅器７の＋−両方の端子に入力され、差動増幅器７の出力端子から出力信号Ｓ１が出力される。
出力信号Ｓ１は、減算器２１で電圧値ＢＹを減算され出力信号Ｓ３となり、さらに増幅器２３で増幅されて信号Ｓ３Ａとなる。ピーク電圧保持器８は、制御部３１にタイミング制御され、信号Ｓ３Ａのピーク電圧ＳＰを保持する。ピーク電圧保持器８にて保持されたピーク電圧ＳＰは、ＡＤ変換器４１を介して、マイクロコンピュータ３０に入力される。このとき入力されるピーク電圧値をＶ（ＹＤ）とする。
ステップ１２５では、位置算出部３２は、制御部３１にタイミング制御されて、ピーク電圧値Ｖ（ＹＤ）を読み込む。

ステップ１２６では、制御部３１は、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ１）３を制御して、辺ＹＵと差動増幅器７の＋入力端子とを接続させる。また、アナログ切替スイッチ（切替ＳＷ２）１３を制御して、辺ＹＤと差動増幅器７の−入力端子とを接続させる。
ステップ１２７では、切替部３５は制御部３１にタイミング制御されて、メモリ（Ｙメモリ）３８に記憶されている電圧値ＢＹを選択し、基準信号としてＤＡ変換器４４を介して、減算器２１の−入力端子に出力する。

この後、制御部３１は、パルス信号発生器４からパルス信号を発生させ、タッチパネル２からの出力信号が差動増幅器７の＋−両方の端子に入力され、差動増幅器７の出力端子から出力信号Ｓ１が出力される。
出力信号Ｓ１は、減算器２１で電圧値ＢＹを減算され出力信号Ｓ３となり、さらに増幅器２３で増幅されて信号Ｓ３Ａとなる。ピーク電圧保持器８は、制御部３１にタイミング制御され、信号Ｓ３Ａのピーク電圧ＳＰを保持する。ピーク電圧保持器８にて保持されたピーク電圧ＳＰは、ＡＤ変換器４１を介して、マイクロコンピュータ３０に入力される。このとき入力されるピーク電圧値をＶ（ＹＵ）とする。
ステップ１２８では、位置算出部３２は、制御部３１にタイミング制御されて、ピーク電圧値Ｖ（ＹＵ）を読み込む。

ステップ１２９では、位置算出部３２は、各ピーク電圧値Ｖ（ＸＲ）、Ｖ（ＸＬ）、Ｖ（ＹＤ）、Ｖ（ＹＵ）にもとづき、座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する。
つまり、Ｘ座標値は、ピーク電圧値Ｖ（ＸＲ）、Ｖ（ＸＬ）にもとづき特許文献１の式（５）に従い算出される。同様にＹ座標値は、ピーク電圧値Ｖ（ＹＤ）、Ｖ（ＹＵ）にもとづき算出される。
ステップ１２９の後、ステップ１１７に戻り、一定の周期で座標検出を繰り返す。

タッチ入力が無いときは、差動増幅器７の出力は図６の出力信号ａに示すようにタッチパネル２の浮遊容量やノイズによる出力信号、つまり不要成分のみとなる。ガラス基板１７のタッチ面側を指で触れると、人体のインピーダンスによってタッチパネル２の浮遊容量に加算する静電容量が発生し、人体のインピーダンスを通じて透明導電膜１２のタッチ点から人体に向かい電流が流れるため、静電容量の充電を行うように透明導電膜１２に電流が流れ、差動増幅器７の出力は、図６の出力信号ｂに示すようにその分だけ増加したものとなる。しかし、この増加は、ガラス基板１７を介しているため、透明導電膜１２側をタッチ面とする場合より小さい信号の増加となる。

そこで、差動増幅器７の出力信号Ｓ１に対して、減算器２１でタッチ入力がないときの不要成分に相当する基準信号（電圧値ＢＸまたはＢＹ）を差し引いた後に増幅した信号のピーク電圧値Ｖ（ＸＬ）、Ｖ（ＸＲ）、Ｖ（ＹＵ）、Ｖ（ＹＤ）を得ることにより、タッチ入力による差動増幅器７の出力信号の増分（必要成分）だけが増幅できる。
本実施の形態のタッチパネル２は本発明のパネル手段を、比較器３９、メモリ３６、および電圧信号発生部３４、ＤＡ変換器４３は基準値設定手段を、アナログ切替スイッチ３、１３は接続切替手段を、位置算出部３２は、位置算出手段を構成する。
なお、実施の形態の基準信号の電圧値ＢＸ、ＢＹは本発明の基準値に対応する。

以上のように本実施の形態によれば、図６に示すようにタッチ入力による差動増幅器７の出力信号の必要成分だけが増幅されるので、タッチ入力による増分が小さい場合にもタッチ位置の座標を正確に算出できる。

アナログ切替スイッチ３、１３を設けることで、不要成分を検出するための比較器３９、ＤＡ変換器４３、電圧信号発生部３４、およびメモリ３６が一組で済み、タッチパネル２の各辺それぞれに一組備える必要がない。
また、アナログ切替スイッチ３、１３を設けることで、基準信号を減算器２１に入力するための切替部３５、およびＤＡ変換器４４が一組で済み、タッチパネル２の各辺それぞれにこれらを一組備える必要がない。

さらに、不要成分を測定するにおいて、基準値設定部３３の電圧信号発生部３４は、所定量ずつ電圧を増大させた信号ＳＣを出力し、比較器３９において差動増幅器７からのパルス状の出力信号と信号ＳＣを比較する構成なので、パルス波高分析などのデジタル処理の複雑なソフトを用いずとも簡単な構成で不要成分を測定できる。

さらに、ガラス基板１７の裏面側、つまりディスプレイ画面側に透明導電膜１２を形成しているので、タッチパネル２にディスプレイからのノイズを受けやすいが、差動増幅器７の２つの入力側端子にノイズ信号が入力されるので、差動増幅器７によってノイズが除去される。よって、ノイズの影響を受けにくくなり、タッチ入力による出力信号の増分が小さい場合でも、正確にタッチ位置の検出を行うことができる。
さらに、ディスプレイとしてノイズの少ない液晶画面を用いれば、ノイズの影響を受けにくくなる。

なお、本実施の形態では、座標検出装置１の製造コストを下げるためにアナログ切替スイッチ３、１３を用いて、差動増幅器７、減算器２１、増幅器２３、ピーク電圧保持器８、ＡＤ変換器４１、位置算出部３２を一組とし、また比較器３９、ＤＡ変換器４３、電圧信号発生部３４、およびメモリ３６を一組とし、基準信号を減算器２１に入力するための切替部３５、およびＤＡ変換器４４を一組としたが、それに限定されるものではない。

また、実施の形態では、減算器２１の＋入力端子に出力信号Ｓ１を、減算器２１の−入力端子に基準信号を入力することとしたが、それを逆に入れ替えてもよい。その場合、必要に応じて出力の極性を反転するものとする。
同様に、比較器３９の＋入力端子に信号ＳＣを、比較器３９の−入力端子に差動増幅器７の出力端子からの信号を入力することとしたが、それを逆に入れ替えてもよい。
さらに、アナログ切替スイッチ３と差動増幅器７の＋入力端子との間に、特許文献１のように仮想パネル（抵抗）を設け、タッチ入力時の操作者による静電容量に差があったとしても、静電容量の大小に関わらず正確にタッチ位置の座標検出を行うことができようにしてもよい。

なお、本実施の形態では座標検出装置１を起動した直後に、タッチ入力無し時の不要成分を計測するようにしているが、操作者を検出するセンサを設けて、タッチパネル２の前に操作者がいないことを検知可能とし、操作者がいない時に所定の時間間隔でタッチ入力無し時の不要成分を計測するようにしても良い。

本発明の実施の形態の構成を示す図である。 不要成分測定の制御と、その後の座標検出の制御流れを示すフローチャートである。 不要成分測定の制御と、その後の座標検出の制御流れを示すフローチャートである。 不要成分測定の制御と、その後の座標検出の制御流れを示すフローチャートである。 不要成分測定の制御と、その後の座標検出の制御流れを示すフローチャートである。 タッチ入力時の差動増幅器からの出力信号を説明する図である。

符号の説明

１ 座標検出装置
２ タッチパネル
３、１３ アナログ切替スイッチ
４ パルス信号発生器
７ 差動増幅器
８ ピーク電圧保持器
１２ 透明導電膜
１７ ガラス基板
２１ 減算器
２３ 増幅器
３０ マイクロコンピュータ
３１ 制御部
３２ 位置算出部
３３ 基準値設定部
３４ 電圧信号発生部
３５ 切替部
３６、３７、３８ メモリ
３９ 比較器
４１ ＡＤ変換器
４３、４４ ＤＡ変換器

Claims (6)

1. ガラス基板上に透明導電膜を形成した座標入力用のパネル手段と、
   該パネル手段の所定の軸方向の両端に入力端子を接続した差動増幅器と、
   該差動増幅器の出力にもとづいて前記パネル手段に対してタッチされた位置を算出する位置算出手段とを備える座標検出装置において、
   前記パネル手段にタッチ入力が無いときに、前記差動増幅器から出力される不要成分を測定してこれを基準値として設定する基準値設定手段と、
   前記差動増幅器と前記位置算出手段との間に設けられ、差動増幅器の出力から前記基準値を減ずる減算器とを備えることを特徴とする座標検出装置。
2. 前記基準値設定手段は、前記差動増幅器からの出力に対し、発生電圧を所定量ずつ増大させて比較して、前記差動増幅器からの出力を超えたときの電圧を前記不要成分とすることを特徴とする請求項１に記載の座標検出装置。
3. 前記パネル手段の所定の軸方向は複数設定され、前記基準値設定手段は、前記設定された軸方向ごとに対応して複数の前記基準値を設定し、記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の座標検出装置。
4. 前記複数の軸方向の両端と前記差動増幅器との接続を切り替え可能な接続切替手段を備え、
   前記基準値設定手段は、軸方向ごとに前記接続切替手段によって前記差動増幅器に接続されたときに、前記差動増幅器からの出力を用いて前記基準値を設定し、
   前記減算器は、前記接続切替手段による接続状態の軸方向に応じて、前記記憶された対応する軸方向の基準値を用いて前記差動増幅器の出力から減算し、
   前記位置算出手段は、前記接続切替手段による接続状態の軸方向に応じてタッチされた位置の検出を行うことを特徴とする請求項３に記載の座標検出装置。
5. 前記ガラス基板のタッチ入力する側を表側とするとき、前記透明導電膜は、前記ガラス基板の裏側に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の座標検出装置。
6. ガラス基板上に透明導電膜を形成した座標入力用のパネル手段と、該パネル手段の所定の軸方向の両端に入力端子を接続した差動増幅器と、該差動増幅器の出力にもとづいて前記パネル手段に対してタッチされた位置を算出する位置算出手段とを備える座標検出装置における座標検出の信号処理方法であって、
   前記パネル手段にタッチ入力が無いときに、前記差動増幅器から出力される不要成分を測定してこれを基準値として設定し、
   前記位置算出手段は、前記差動増幅器の出力から前記基準値を減じた信号を用いて前記パネル手段に対してタッチされた位置を算出することを特徴とする座標検出装置における座標検出の信号処理方法。

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