DE19715481A1

DE19715481A1 - Eingabevorrichtung des Fingerspitzentablettyps

Info

Publication number: DE19715481A1
Application number: DE19715481A
Authority: DE
Inventors: Hee-Hwan Kim
Original assignee: Samsung Display Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1997-10-30
Also published as: GB9707699D0; GB2312286A; KR970071892A; KR100382061B1; JPH1011218A; GB2312286B; US5898426A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eingabevorrichtung des Fingerspitzentablettyps, und insbesondere auf eine Ein gabevorrichtung des Fingerspitzentablettyps, welches es ermöglicht, Koordinatendaten einer Stelle auf dem Finger spitzen-Tablett zu erzeugen, die eine Zeigeeinrichtung, wie etwa ein Finger eines Benutzers, berührt.

Fig. 1 dient der Erläuterung des Prinzips einer Ein gabevorrichtung eines Fingerspitzentablettyps. Wie in der Zeichnung gezeigt, setzt sich die Eingabevorrichtung eines Fingerspitzentablettyps aus einem Fingerspitzentablett 11 mit einer unteren Schicht 111 aus einem Widerstandsleiter und einer oberen Schicht 112 aus einem Dielektrikum, einer Ansteuerschaltung 12 zur Aufgabe eines Ansteuersignals auf bestimmte Punkte UR, UL, LL und LR der unteren Schicht 111, einer Spannungsnachweisschaltung 13 zur Umwandlung von Strö men i_UR, i_UL, i_LL und i_LR, die in die einzelnen Punkte fließen, in Spannungssignale V_UR, V_UL, V_LL und V_LR, einem Schaltglied 14 zur Durchführung eines bestimmten Schaltvorgangs mit den Spannungssignalen zur Erzeugung eines Koordinatensignals sowie einem Analog-Digitalwandler (ADC) 15 zur Umwandlung des Koordinatensignals in digitale Koordinatendaten zusam men. Hierbei sind R_UR, R_UL, R_LL und R_LR Spannungsnachweiswider stände, die alle den gleichen Widerstandswert haben.

Wenn in Fig. 1 kein physischer Kontakt mit der Ober fläche der oberen Schicht 112 des Fingerspitzentabletts 11 vorliegt, findet kein Fluß der Ströme i_UR, i_UL, i_LL und i_LR statt, da sich das Tablett 11 in einem elektrischen Schwebe zustand befindet. Dementsprechend tritt an keinem der Span nungsnachweiswiderstände R_UR, R_UL, R_LL und R_LR ein Spannungs abfall auf, und die Spannungssignale V_UR, V_UL, V_LL und V_LR werden zu "0V". Wenn der Finger des Benutzers die Oberfläche der oberen Schicht 112 des Fingerspitzentabletts 11 berührt, fließen die Ströme i_UR, i_UL, i_LL und i_LR über die obere und untere Schicht 111 und 112 des Fingerspitzentabletts 11 durch den Finger. Die einzelnen Ströme i_UR, i_UL, i_LL und i_LR sind dabei zum Abstand zwischen dem Fingerberührpunkt und den einzelnen Punkten UR, UL, LL und LR umgekehrt proportio nal. Dementsprechend tritt an jedem der Spannungsnachweiswi derstände R_UR, R_UL, R_LL und R_LR ein Spannungsabfall auf, und die einzelnen Spannungen ändern sich nach Maßgabe der Lage des Fingers. Die Spannungsnachweisschaltung 13 stellt die Span nungsänderung fest und erzeugt jedes der Spannungssignale V_UR, V_UL, V_LL und V_LR. Das Schaltglied 14 erzeugt X-Koordinaten- und Y-Koordinatensignale durch Durchführung eines bestimmten Schaltens. Der Analog-Digitalwandler 15 wandelt die Koor dinatensignale in digitale Koordinatendaten um.

Fig. 2 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Ar beitsweise einer herkömmlichen Eingabevorrichtung eines Fingerspitzentablettyps. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das herkömmliche Fingerspitzentablett 21 eine untere Schicht 211 aus einem Widerstandsleiter und eine obere Schicht 212 aus einem Dielektrikum auf. Wenn der Finger des Benutzers die Oberfläche der oberen Schicht 212 berührt, fließt Strom Infolge eines Ansteuersignals über die untere Schicht 211 und die obere Schicht 212 zum Finger, da eine Kapazität C_g der oberen Schicht 212 vorhanden ist. Da jedoch auch eine Luftkapazität C_a zwischen der oberen Schicht 212 und dem Finger vorhanden ist, fließt ein Rauschstrom durch die Luft kapazität C_a. Dementsprechend wird die Genauigkeit und Präzi sion in Bezug auf die Ausgangsdaten bei einer solchen Ein gabevorrichtung vermindert. Da ferner die Oberfläche, die der Finger berührt, d. h. die Oberfläche der oberen Schicht 212, schlüpfrig ist, hat ein Benutzer die Tendenz, Kraft anzuwenden, um so fester zu drücken.

Zur Lösung obiger Probleme ist es Aufgabe der Erfin dung, eine Eingabevorrichtung des Fingerspitzentablettyps zu schaffen, bei welcher Rauschströme als Folge der Luftkapazi tät vermindert und die Berührcharakteristik verbessert wer den können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Eingabevorrichtung des Fingerspitzentablettyps, welche ein Fingerspitzentablett mit einer unteren Schicht aus einem Widerstandsleiter und einer oberen Schicht aus einem Dielek trikum, eine Ansteuerschaltung zur Aufgabe eines Ansteuersi gnals auf bestimmte Punkte der unteren Schicht, eine Span nungsnachweisschaltung zur Umwandlung von in die einzelnen Punkte fließenden Strömen in ein Spannungssignal, ein Schaltglied zur Durchführung eines bestimmten Schaltens mit dem Spannungssignal zur Erzeugung eines Koordinatensignals, einen Analog-Digitalwandler zur Umwandlung des Koordinaten signals in digitale Koordinatendaten und Vorsprünge aus einem Widerstandsleiter, die verteilt auf der oberen Schicht des Fingerspitzentabletts ausgebildet sind, aufweist.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, auf welchen

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips einer Eingabevorrichtung eines Fingerspitzentablettyps ist,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung des Arbeitens eines herkömmlichen Fingerspitzentabletts ist,

Fig. 3 eine Darstellung ist, welche eine Eingabevor richtung eines Fingerspitzentablettyps gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung zeigt,

Fig. 4 eine Darstellung eines Ersatzschaltbilds in Bezug auf den in der Eingabevorrichtung der Fig. 3 gezeigten Finger ist, und

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung des Arbeitens der Eingabevorrichtung der Fig. 3 ist.

Eine Eingabevorrichtung des Fingerspitzentablettyps gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ver wendet insgesamt das gleiche Arbeitsprinzip, wie es unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. Vorsprünge aus einem Widerstandsleiter sind jedoch gleichförmig auf der oberen Schicht, die von einer Zeigeeinrichtung, wie etwa einem Fin ger, berührt wird, verteilt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, setzt sich ein gegenständliches Fingerspitzentablett 31 aus einer unteren Schicht 311 aus Indiumzinnoxid (ITO), einer oberen Schicht 312 aus Glas, und Vorsprüngen 313 aus ITO, die gleichförmig auf der oberen Schicht 312, die von einer Zeigeeinrichtung, wie etwa einem Finger, berührt wird, verteilt sind. DR, UL, LL und LR sind hierbei Anschlüsse, die mit der Ansteuerschaltung 12 (Fig. 1) und der Spannungsnachweisschaltung 13 (Fig. 1) verbunden sind. Wenn der Finger 314 die Vorsprünge 313 der Berührober fläche nicht berührt, fließen keine Ströme i_UR, i_UL, i_LL und i_LR zu den vier Anschlüssen DR, UL, LL und LR. Umgekehrt führt der Fingerkontakt dazu, daß Ströme in die einzelnen An schlüsse fließen.

Bezugnehmend auf Fig. 4 wird, wenn ein Wechselstromsi gnal V_ac an den Finger eines Benutzers angelegt wird, ein geerdeter Kreis mit einer Fingerkapazität C_f und einem Fin gerwiderstand R_f im Finger ausgebildet, wodurch ein Wechsel strom i_ac fließt. Unter dem gleichen Prinzip fließen, wenn der Finger die Vorsprünge der Berühroberfläche berührt, die Ströme i_UR, i_UL, i_LL und i_LR gemäß dem Ansteuersignal der Fig. 1.

In Fig. 5 fließt, wie oben beschrieben, wegen der in einer oberen Schicht 512 eines Fingerspitzentabletts 51 vorhandenen Kapazität C_g, wenn ein Finger 514 einen Vorsprung 513 berührt, Strom infolge eines Ansteuersignals über eine untere Schicht 511, Kapazitäten C_g und C_f sowie einen Wider stand R_f nach Masse. Zusammenwirkend damit fließt, da Luftka pazität zwischen dem Finger des Benutzers und einer oberen Schicht 512 vorhanden ist, Rauschstrom durch diese. Gleich zeitig wird dank der elektrischen Wirkung des auf der Ober fläche der oberen Schicht 512, die die Berührfläche für den Finger 514 ist, ausgebildeten Vorsprungs die Gesamtkapazität aus der Kapazität C_g der oberen Schicht 512 und der Luftkapa zität C_a größer. Dementsprechend ist der auf die Luftkapazi tät C_a zurückgehende Rauschstrom geringer, so daß Genauigkeit und Präzision in Bezug auf die Ausgangsdaten verbessert werden können. Da ferner die Oberfläche des Tabletts durch den physischen Aufbau des Vorsprungs 513 nicht schlüpfrig ist, läßt sich eine angemessene Berührung ohne ein zu festes Drücken auf das Tablett gewährleisten.

Wie oben beschrieben, läßt sich bei der Eingabevorrich tung eines Fingerspitzentablettyps gemäß der vorliegenden Erfindung ein auf die Luftkapazität zurückgehender Rausch strom vermindern, wodurch die Genauigkeit und Präzision in Bezug auf die Ausgangsdaten verbessert werden und ein Benut zer keine Kraft aufbringen muß, um das Tablett zu betätigen.

Claims

1. Eingabevorrichtung eines Fingerspitzentablettyps mit
einem Fingerspitzentablett (51), welches eine untere Schicht (511) aus einem Widerstandsleiter und eine obere Schicht (512) aus einem Dielektrikum aufweist,
einer Ansteuerschaltung (12) zum Aufgeben eines Ansteu ersignals auf bestimmte Punkte der oberen Schicht,
einer Spannungsnachweisschaltung (13) zur Umwandlung von in den einzelnen Punkten fließendem Strom in ein Span nungssignal,
ein Schaltglied (14) zur Durchführung bestimmter Schaltvorgänge mit dem Spannungssignal zur Erzeugung eines Koordinatensignals,
einem Analog-Digitalwandler (15) zur Umwandlung des Koordinatensignals in digitale Koordinatendaten, gekenn zeichnet durch
Vorsprünge (513) aus einem Widerstandsleiter, die auf der oberen Schicht (512) des Fingerspitzentabletts (51) verteilt ausgebildet sind.

2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vor sprünge (513) aus Indiumzinnoxid ausgebildet sind.

3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die untere Schicht (511) des Fingerspitzentabletts (51) aus Indiumzinn oxid ausgebildet ist.