DE3726208C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dateneingabe- und
Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigeeinheit mit einer
flachen, plattenförmigen Anzeigetafel mit
X-Y-Matrix-Elektroden, die aus zwei Gruppen von Elektroden
bestehen, die in Matrixform angeordnet sind,
Steuervorrichtungen zur Zuführung von Anzeigesignalen zu
den X-Y-Matrix-Elektroden, einem Eingabestift mit einer
Magnetfluß-Erfassungsvorrichtung, und einer
Positions-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Position
des Eingabestiftes auf der Anzeigetafel.
Eine derartige Dateneingabe-Anzeigevorrichtung ist aus der
DE-OS 35 33 869 bekannt, die eine
Dateneingabe-/Ausgabevorrichtung mit einer daraufliegenden
Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zeigt. Die Schreibplatte
weist Matrix-Elektroden auf, während die
Flüssigkristall-Anzeigeeinheit getrennte Elektroden
aufweist. Diese Art der Anzeigeeinheit ist teuer in der
Herstellung und weist weitere Nachteile auf, weil die zwei
Gruppen von Elektroden miteinander genau übereinstimmen
müssen, um eine genaue Ortung des Laserstiftes zu
erzielen. Da die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf
der Schreibplatte liegt, muß die Ortung des Stiftes durch
die Dicke der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erfolgen,
was zu Ungenauigkeit führt.
Eine Anzeigeeinheit mit einer Dateneingabefunktion, dessen
flache Anzeigetafel zur Koordinateneingabe verwendet
werden kann, wurde durch die offengelegte japanische
Patentanmeldung 31 127/81 angegeben. Die bekannte
Anzeigeeinheit mit Dateneingabe ist gemäß Fig. 6
ausgebildet.
In Fig. 6 bezeichnet die Bezugsziffer (400) eine
Flüssigkristalltafel, (500) bezeichnet eine
Berührungsschaltertafel und (600) ein Steuergerät. Fig. 7
ist eine Schnittansicht der transparenten
Berührungsschaltertafel (500). In Fig. 7 bezeichnet das
Bezugszeichen (501) ein oberes transparentes
Foliensubstrat, (502) bezeichnet gürtelförmige,
transparente X-Achse-Elektroden, die auf dem oberen
transparenten Foliensubstrat (501) in solcher Weise
aufgelegt sind, daß sie parallel zueinander verlaufen,
(503) bezeichnet ein unteres transparentes Foliensubstrat
(504) bezeichnet gürtelförmige, transparente
Y-Achse-Elektroden, die auf dem unteren transparenten
Foliensubstrat (503) in solcher Weise aufgelegt sind, daß
sie parallel zueinander und senkrecht zu den transparenten
X-Achse-Elektroden (502) verlaufen, und (505) bezeichnet
ein Abstandselement in Gestalt einer transparenten Folie,
die an den Schnittstellen der transparenten
X-Achse-Elektroden und der transparenten
Y-Achse-Elektroden (504) Löcher aufweist.
Es wird nunmehr der Betrieb dieser solcherart aufgebauten
Anzeigeeinheit beschrieben. Der Vorgang der Anzeige von
Bildern auf der Flüssigkristalltafel (400) wird in
üblicher Weise durchgeführt. Die transparente
Berührungsschaltertafel (500) arbeitet wie folgt: Berührt
die Bedienungsperson die Oberfläche der transparenten
Berührungsschaltertafel (500) mit ihrem Finger oder mit
einem Schreibstift, so werden die transparente
X-Achse-Elektrode (502) und die transparente
Y-Achse-Elektrode (504) über das Loch des
Abstandselementes (505) in dem Teil der Oberfläche der
Berührungsschaltertafel (500) in Kontakt miteinander
gebracht, die von der Bedienungsperson berührt wurde.
Dabei tastet die Steuervorrichtung (600) alle
transparenten X-Achse-Elektroden (502) und alle
transparenten Y-Achse-Elektroden (504) der
Berührungsschaltertafel (500) ab, um die Leitung oder
Nicht-Leitung an den Schnittstellen der transparenten
X-Achse-Elektroden und Y-Achse-Elektroden (502, 504) zu
erfassen, um dadurch die Position auf der Oberfläche der
Flüssigkristalltafel (400) zu ermitteln, die mit dem
Finger oder mit dem Schreibstift angegeben wurde.
Die bekannte, vorausgehend beschriebene Anzeigeeinheit
zeigt folgende Schwierigkeiten: Die Anzeigeeinheit ist
derart ausgebildet, daß das auf der Flüssigkristalltafel
angezeigte Bild durch die transparente Berührungstafel
hindurch beobachtet wird, wodurch die Anzeigequalität
entsprechend verringert wird. Diese Schwierigkeit kann
beseitigt werden, indem die Auflösung der transparenten
Berührungsschaltertafel im wesentlichen gleich jener der
angezeigten Bildelemente gemacht wird. Jedoch führt die
Anwendung dieses Verfahrens zu einem Anstieg der
Herstellungskosten der Anzeigeeinheit und verursacht das
weitere Problem, daß die transparente
Berührungsschaltertafel und die Flüssigkristalltafel
bezüglich der Anzeigepunktstellung genau miteinander
fluchten müssen.
Aus der US-PS 36 74 928 ist eine Anzeigetafel bekannt,
die aber keine Eingabe- oder Ausgabevorrichtung enthält.
Die bekannte Anzeigetafel enthält "X" und "Y" Elektroden,
die derart angesteuert werden, daß
Elektrolumineszenselemente gemäß eines Videosignals
angetrieben werden.
Aus der DE-OS 28 50 960 ist eine Eingabe-/Ausgabetafel
bekannt, die aber keine Anzeigetafel aufweist. Die
bekannte Tafel enthält eine magnetische Matte, über die
Magnetisierungsspulen gewickelt sind. Die
Magnetisierungsspulen werden mit
Magnetisierungsstromimpulsen getrieben, und die "X" und
"Y" Koordinaten werden durch die entsprechende
Zeitverschiebung über die Leserfläche bestimmt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die eine hohe Anzeigequalität
und eine hohe Positionserfassungsgenauigkeit aufweist,
wobei deren Herstellungskosten gering sind.
Die vorausgehend aufgeführte Aufgabenstellung der
Erfindung wird durch eine Anzeigeeinheit gelöst, die
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Steuervorrichtungen mit den Elektroden jeder Gruppe an
deren beiden Enden verbunden sind, eine
Stromspeisevorrichtung einen Wechselstromkomponenten
enthaltenden Strom den Steuervorrichtungen zuführt, die
Stromspeisevorrichtung veranlaßt, in einem Anzeigemodus
die gleichen Spannungen und in einem Dateneingabemodus an
den beiden Enden einer ausgewählten Elektrode
Sinuswellenspannungen auszugeben, die sich in einem
Positions-Erfassungsmodus um 180° in ihrer Phase
unterscheiden, eine Phasenkomparatoranordnung die Phase
des den Elektroden zugeführten Stroms mit jener eines
Ausgangssignals der Magnetfluß-Erfassungsvorrichtung
vergleicht, und die Positions-Erfassungsvorrichtung die
Position des Eingabestiftes auf der Anzeigetafel
entsprechend einem Ausgangssignal der
Phasenkomparatoranordnung erfaßt.
Eine erfindungsgemäße Anzeigeeinheit kann in einem
Anzeigemodus und einem Positionserfassungsmodus im Einklang
mit der Art des Signals arbeiten, das den Matrix-Elektroden
zugeführt wird. Wird ein Wechselstrom den Matrix-Elektroden
aufeinanderfolgend im Positionserfassungsmodus zugeführt,
so sind die Phasen der Signale, die von der im Stift
vorliegenden Magnetflußerfassungsvorrichtung ausgegeben
werden, voneinander verschieden, wenn der Strom einer
Gruppe der Elektroden zugeführt wird oder aber wenn der
Strom der anderen Gruppe der Elektroden zugeführt wird,
wobei der Stift mit der Magnetflußerfassungsvorrichtung
die Grenzlinie bildet. Entsprechend kann die Position der
Magnetflußerfassungsvorrichtung ermittelt werden, indem
der Punkt der Phasenänderung ermittelt wird.
Die Art, das Prinzip und die Anwendbarkeit der Erfindung
ergeben sich im einzelnen aus der folgenden detaillierten
Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen,
in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung,
teilweise als Blockschaltbild
ausgeführt, die die Anordnung
eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung
angibt,
Fig. 2 eine erläuternde Darstellung,
teilweise als Blockschaltbild
ausgebildet, zur Beschreibung des
Positions-Erfassungsvorganges
der erfindungsgemäßen Dateneingabe-
und Anzeigevorrichtung,
Fig. 3 eine Darstellung der Wahrheitstabelle
der Y-Achse-Anschlüsse in Fig. 2,
Fig. 4 eine Darstellung zur Beschreibung
der Zeitteilung für einen
Anzeigemodus und einen
Position-Erfassungsmodus bei der
erfindungsgemäßen Dateneingabe- und
Anzeigevorrichtung,
Fig. 5 eine zeitabhängige Darstellung
wesentlicher Ausgangssignale
der Schaltung gemäß Fig. 2,
Fig. 6 eine Außenansicht einer üblichen
Anzeigeeinheit mit Dateneingabefunktion,
und
Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer
transparenten Berührungsschaltertafel
der bekannten Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung nach
Fig. 6.
Es werden die bevorzugten Ausführungsformen im einzelnen
beschrieben.
Eine in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung
umfaßt: eine TN-Modus-Flüssigkristallanzeigezelle (flache
Anzeigetafel) aus transparenten, gürtelförmigen
X-Achse-Elektroden (11) und transparenten, gürtelförmigen
Y-Achse-Elektroden (12), die senkrecht zueinander angeordnet
sind und über ihre Enden durch Signale gesteuert werden;
X-Achse-Steuervorrichtungen (21, 22); Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32),
einen Eingabestift (4), der aus einer auf einem Ferritkern
aufgewickelten Aufnahmespule und einem Kopfverstärker (41)
besteht, einen Speicher (5) zur Speicherung eines Musters,
das auf der Flüssigkristallanzeigezelle (1) dargestellt
werden soll, und ein Steuergerät (6) für die
Flüssigkristallanzeige zum Auslesen der Musterdaten des
Speichers (5) in der X-Achse-Richtung, die den ausgewählten
transparenten Y-Achse-Elektroden (12) entspricht, und zur
Überführung derselben zu den X-Achse-Steuervorrichtungen
(21, 22). Die Anzeige umfaßt ferner eine
Positions-Erfassungsschaltung (7), die ein
Erfassungssignal, abhängig von dem Ausgangssignal des
Eingabestiftes (4) abgibt, eine Positionserfassungs-
Abtastschaltung (8) und ein Steuergerät (9) für den
Eingabe/Ausgabe-Modus, der als Schaltvorrichtung arbeitet,
um Anzeigedaten und Steuersignale, die von der
Steuervorrichtung (6) geliefert werden, den
X-Achse-Steuervorrichtungen (21, 22) und den
Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) im Anzeigemodus
zuzuführen, und ferner die von der
Positionserfassungs-Abtastschaltung (8) gelieferten Signale
den X-Achse-Steuervorrichtungen (21, 22) und den
Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) im
Positions-Erfassungsmodus zuzuführen. In Fig. 1 bezeichnet
das Bezugszeichen (10) eine Zentraleinheit (CPU) zur
Steuerung des Betriebs der Anzeigeeinheit, beispielsweise
zum Einschreiben von Anzeigemustern in den Speicher (5).
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung im
Positions-Erfassungsmodus im einzelnen. In Fig. 2 bezeichnet
das Bezugszeichen (800) einen Taktgenerator, dessen
Ausgangsklemme mit den Takteingangsklemmen (CK) der
Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) über das Steuergerät
(9) für den Eingabe/Ausgabe-Modus verbunden ist, sowie
mit der Eingangsklemme eines Frequenzteilers (801) und mit
der Takteingangsklemme (CK) eines Zählers (802). Die
Ausgangsklemme des Frequenzteilers (801) ist mit den
Dateneingangsklemmen (D) der Y-Achse-Steuervorrichtungen
(31, 32) und mit der Startklemme (S) des Zählers (802)
verbunden. In Fig. 2 bezeichnet ferner das Bezugszeichen
(803) eine Sperrschaltung zur Sperrung des Ausgangs des
Zählers (802) mit Hilfe eines Sperrimpulses (l); (804)
bezeichnet einen Sinuswellengenerator zur Erzeugung einer
Sinuswelle mit einer Frequenz (f₀) und (805) bezeichnet
einen Transistor mit an Masse liegendem Emitter zur
Erzeugung einer Sinuswelle, die gegenüber der
Ausgangssinuswelle des Sinuswellengenerators (804) 180°
phasenverschoben ist.
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen (700) ferner ein
Bandfilter mit einer Mittelfrequenz (f₀); (701) bezeichnet
einen Phasenkomparator, in dem der Phasenunterschied
zwischen den jeweils an seinen Eingangsklemmen (P 1, P 2)
zugeführten Sinuswellen als Spannungspegel an der
Ausgangsklemme (P 0) geliefert wird; (702) stellt einen
Differentialverstärker dar und (703) einen Komparator,
der einen Koinzidenzimpuls liefert, wenn das Ausgangssignal
des Phasenkomparators einen vorgegebenen Pegel erreicht.
Jede der Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) besteht aus
der gleichen, in Fig. 1 dargestellten Y-Achse-Steuervorrichtung
und weist ein Schieberegister mit n Stufen auf, so daß
Daten, die der Eingangsklemme (D) zugeführt werden,
abhängig von dem der Takteingangsklemme (CK) zugeführten
Taktimpuls nacheinander verschoben werden. In der
Steuervorrichtung wird, entsprechend Daten (Di) (i = 1 bis n)
im Schieberegister und einem an der Schaltklemme (DF)
gelieferten Wert, eine der den Spannungseingangsklemmen
(V 1, V 2, V 3, V 4) zugeführte Spannung an der Ausgangsklemme
(Oi) (i = 1 bis n) geliefert. Die Wahrheitstabelle der
Ausgangsspannungen ist in Fig. 3 angegeben. Vorgegebene
Gleichspannungen (E 1, E 2, E 3) werden jeweils den
Spannungseinspeiseklemmen (V 1, V 2, V 3) zugeführt. Eine
Gleichspannung (E 4) wird den Klemmen (V 4) über das
Steuergerät (9) für den Eingabe/Ausgabe-Modus im
Anzeigemodus zugeführt, und die beiden gegeneinander
180° phasenverschobenen Sinuswellenspannungen werden jeweils
den Klemmen (V 4) im Positions-Erfassungsmodus zugeführt.
Die internen Schalter im Steuergerät (9) für den
Eingabe/Ausgabe-Modus sind auf eine Weise angeschlossen,
die in Fig. 2 durch gestrichelte Linien für den
Anzeigemodus und durch voll ausgezogene Linien für den
Positions-Erfassungsmodus angegeben ist.
Fig. 2 stellt die Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32)
und die transparenten Y-Achse-Elektroden (12 1-12 n ) dar.
Selbstverständlich sind die X-Achse-Steuervorrichtungen
und die transparenten X-Achse-Elektroden senkrecht zu
den Y-Achse-Steuervorrichtungen und den transparenten
Y-Achse-Elektroden angeordnet, und sie arbeiten im
Positions-Erfassungsmodus in gleicher Weise wie die
Y-Achse-Steuervorrichtungen und die transparenten
Y-Achse-Elektroden.
Es wird nunmehr die Betriebsweise der in vorausgehend
beschriebener Weise aufgebauten Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung beschrieben.
In der erfindungsgemäßen Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung liegt der Anzeigemodus
und der Positions-Erfassungsmodus abwechselnd während
einer vorgegebenen Zeitspanne vor (oder in Zeitmultiplex).
Insbesondere ist gemäß Fig. 4 ein Zeitrahmen in (n + 2)
Bereiche (T₁ - T n + 2 ) unterteilt, und die Bereiche (T₁ - T n)
werden für den Anzeigemodus verwendet, während die
verbleibenden Bereiche (T n + 1) und (T n + 2) für den
Positions-Erfassungsmodus verwendet werden.
Im Anzeigemodus sind die internen Schalter des Steuergerätes
(9) für den Eingabe/Ausgabe-Modus in einer gestrichelt in
Fig. 2 dargestellten Weise verbunden und die
Steuervorrichtung (6) für die Flüssigkristallanzeige liest
die Daten eines anzuzeigenden Musters aus dem Speicher (5)
aus, so daß die Anzeige mittels der bekannten
Spannungsmittelwert-Steuermethode durchgeführt wird. Die
Gleichspannungen (E 1, E 2, E 3, E 4) werden als für die
Spannungsmittelwert-Steuermethode geeignete Vorspannungen
vorgesehen, und die ausgewählte Spannung wird den
transparenten Y-Achse-Elektroden (12₁ - 12 n ) jeweils für
die Bereiche (T₁ - T n) in der angegebenen Reihenfolge zugeführt,
sowie der für jeden Bereich ausgewählten transparenten
X-Achse-Elektrode. Bei diesem Vorgang wird die gleiche
Spannung von den an beiden Seiten der transparenten
X-Achse-Elektroden (11) oder der transparenten
Y-Achse-Elektroden (12) liegenden Steuervorrichtungen
ausgegeben.
Es wird nunmehr der Positions-Erfassungsmodus unter
Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Im Bereich (T n + 1) sind
die internen Schalter des Steuergerätes (9) für den
Eingabe/Ausgabe-Modus, in der durch voll ausgezogene
Linien angegebenen Weise verbunden und die y-Entfernung
der Position des Eingabestiftes (4) wird erfaßt.
Im Positions-Erfassungsmodus werden die Sinuswellenspannung
(Vm sin (2 pi f 0 t)), die durch den Sinuswellengenerator
(804) erzeugt wird, und eine Sinuswellenspannung
(-Vm sin (2 pi f 0 t)), die durch eine Phasenverschiebung
der Sinuswellenspannung (Vm sin (2 pi f 0 t)) um 180° unter
Verwendung des Transistors (805) erhalten wird, jeweils
der Klemme (V 4) der Y-Achse-Steuervorrichtung (31) und der
Klemme (V 4) der Y -Achse-Steuervorrichtung (32) zugeführt.
Da die Klemmen (DF) der Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32)
mit Masse verbunden sind, liefern die Ausgangsklemmen (Oi)
(i = 1 - n) der Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) die
Gleichspannung (E 2), wenn die Daten im Schieberegister
sich auf "L" (logischem Niedrigpegel) befinden, und dagegen
die Sinuswellenspannung (Vm sin (2 pi f 0 t)) und
(-Vm sin (2 pi f 0 t)), wenn sie sich auf "H" (logischem
Hochpegel) befinden.
Ein vom Taktgenerator (800) erzeugter Grundwelle-Taktimpuls
(C) (Fig. 5) wird dem Frequenzteiler (801) zugeführt,
wo er einer 1/(n + 2)-Frequenzteilung unterworfen wird, um
einen Startimpuls für (SP) (Fig. 5) zu ergeben. Der
Startimpuls (SP) wird dem Zähler ( 802) zugeführt, um den
Inhalt des Zählers (802) zurückzustellen und den Zähler
(802) zu starten. Der Startimpuls (SP) wird ferner den
Dateneingangsklemmen (D) der Schieberegister in den
Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) zugeführt. Sooft der
Grundwelle-Taktimpuls (C) erzeugt wird, wird der
Ausgangswert des Zähler (802) um "1" erhöht, und synchron
hiermit werden die Daten in den Schieberegistern der
Y-Achse-Steuervorrichtungen (31, 32) um eine Stufe
verschoben und infolgedessen wird die nächste transparente
Y-Achse-Elektrode (12) mit den Spannungen (±Vm sin (2 pi f 0 t))
beaufschlagt. Anders ausgedrückt, ein Sinuswellenstrom
(2 Vm/R 0) sin (2 pi f 0 y) wird aufeinanderfolgend den
transparenten Y-Achse-Elektroden (12 1 - 12 n) zugeführt.
Von dem magnetischen Wechselfluß, der durch den in der
transparenten Elektrode (12) fließenden Sinuswellenstrom
gebildet wird, erzeugt jene Komponente, die senkrecht zur
Oberfläche der Flüssigkristallanzeigezelle (1) verläuft,
eine elektromotorische Kraft in der Aufnahmespule (40)
des Eingabestiftes (4), der auf der Position (X) auf der
transparenten Y-Achse-Elektrode (12 m) aufgebracht wurde.
Die auf diese Weise induzierte elektromotorische Kraft
ist eine Sinuswelle, die die gleiche Frequenz wie der
Sinuswellenstrom in der transparenten Y-Achse-Elektrode
aufweist, aber gegenüber diesem um 90° phasenverschoben
ist und deren Größe umgekehrt proportional zum Abstand
zwischen dem Punkt (X) und der transparenten Y-Achse-Elektrode
(12) ist, in der der Sinuswellenstrom fließt. In dem
Fall, wo der Strom in der transparenten Y-Achse-Elektrode
mit dem Punkt (X) fließt, ist der Abstand am kürzesten
und die Komponente des Magnetflusses, die senkrecht zur
Oberfläche der Flüssigkristallanzeigezelle verläuft, ist
im wesentlichen Null und somit ist das Ausgangssignal
der Aufnehmerspule (40) ebenfalls im wesentlichen Null.
Das Ausgangssignal der Aufnehmerspule (40) wird durch den
Kopfverstärker (41) verstärkt und anschließend dem
Bandfilter (7) mit einer Mittenfrequenz (f 0) zugeführt,
um den Rauschabstand zu erhöhen. Wird der Strom den
transparenten Y-Achse-Elektroden nacheinander in der
vorausgehend beschriebenen Weise zugeführt, so ergibt sich
ein Ausgangssignal des Bandfilters (700) gemäß (b) in
Fig. 5.
Die Sinuswellenspannungen (±Vm sin (2 pi f 0 t)), die den
Klemmen (V 4) der Y -Achse-Steuervorrichtungen (31, 32)
jeweils zugeführt werden, werden an die beiden Eingangsklemmen
des Differenzialverstärkers (702) gelegt, so daß letzterer
eine Sinuswelle (r) (Fig. 5) ausgibt, die proportional
zu dem in der transparenten Y-Achse-Elektrode (12)
fließenden Strom ist.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist das Ausgangssignal (b) des
Bandfilters (700), das für den Zeitbereich vorliegt, in
welchem der Strom aufeinanderfolgend in den transparenten
Y-Achse-Elektroden (12 1 - 12 m) fließt, in der Phase um
180° gegenüber jenem Strom des Bandfilters verschieden,
der im Zeitbereich vorliegt, in welchem der Strom in den
transparenten Y-Achse-Elektroden (12 (m + 1) - 12 n ) fließt.
Werden daher das Ausgangssignal (r) des Differenzialverstärkers
(702) und das Ausgangssignal (b) des Bandfilters (700)
dem Phasenkomparator (701) zugeführt, so liefert letzterer
ein Ausgangssignal (p), wie es in Fig. 5 bei (p) dargestellt
ist. Erreicht der Pegel des Ausgangssignals (p) des
Phasenkomparators (701) einen Wert (VR), der das Potential
an der Bezugspotentialklemme (B) des Komparators (703)
ist, so liefert der Komparator (703) den Koinzidenzimpuls
(l), und die Sperrschaltung (803) sperrt zu diesem
Zeitpunkt den Ausgang des Zählers (802).
Anders ausgedrückt, wird die transparente m-te
Y-Achse-Elektrode (12 m ), auf welcher der Eingabestift
(4) positioniert ist, mit dem Wechselstrom abgetastet,
so liefert der Komparator (703) den Koinzidenzimpuls und
die Sperrschaltung sperrt den Ausgangswert (m) des
Zählers (802). Die Zentraleinheit (10) liest den
Ausgangswert der Sperrschaltung (803) ab, um den
y-Abstand der Position des Eingabestiftes (4) zu ermitteln.
Die vorausgehend beschriebenen Vorgänge werden in dem
Bereich (T n + 1) in Fig. 4 durchgeführt. In dem nachfolgenden
Bereich (T n + 2) werden die gleichen Vorgänge bezüglich der
X-Achse-Steuervorrichtungen (21, 22) und der transparenten
X-Achse-Elektroden (11) durchgeführt, um den x-Abstand
des Eingabestiftes (4) zu ermitteln.
Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, wurden
erfindungsgemäß die Bildanzeigefunktion und die
Positions-Erfassungsfunktion miteinander kombiniert. Das
heißt, die Anzeigeeinheit, die die Dateneingabefunktion
aufweist, wurde geschaffen, indem lediglich die einfache
Schaltung anstelle einer komplizierten Vorrichtung zur
Anzeigevorrichtung hinzugefügt wurde.
Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform der
Erfindung wird eine Flüssigkristall-Anzeigetafel verwendet,
jedoch ist das technische Konzept der Erfindung mit
gleicher Wirkung bei einer Plasmaanzeigetafel, einer
Elektrolumineszenz-Anzeigetafel oder einer elektronischen
Chromanzeigetafel anwendbar. Ferner kann der in den
transparenten Elektroden fließende Strom aus einer
Dreieckswelle oder Sägezahnwelle bestehen.
Wie vorausgehend beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße
Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung so aufgebaut, daß der Wechselstrom den
in Matrixform angeordneten Elektroden der flachen
Anzeigevorrichtung zugeführt wird, und die Positionserfassung
wird entsprechend einer Änderung der Phase des
Ausgangssignals des Eingabestiftes durchgeführt, der den
Magnetfluß erfaßt, der durch den in den Elektroden
fließenden Strom gebildet wird. Daher kann die
erfindungsgemäße Anzeigeeinheit mit verhältnismäßig
geringen Kosten hergestellt werden und sie kann in
stabiler Weise die Koordinaten erfassen und mit hoher
Positionsgenauigkeit gegenüber den Anzeigebildelementen
ausgeben.
Claims (2)
- Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigeeinheit mit
- - einer flachen, plattenförmigen Anzeigetafel (1) mit X-Y-Matrix-Elektroden (11, 12), die aus zwei Gruppen von Elektroden bestehen, die in Matrixform angeordnet sind,
- - Steuervorrichtungen (21, 22; 31, 32) zur Zuführung von Anzeigesignalen zu den X-Y-Matrix-Elektroden (11, 12),
- - einem Eingabestift (4) mit einer Magnetfluß-Erfassungsvorrichtung (40), und
- - einer Positions-Erfassungsvorrichtung (7) zur Erfassung der Position des Eingabestiftes (4) auf der Anzeigetafel (1),
- dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Steuervorrichtungen (21, 22; 31, 32) mit den Elektroden (11, 12) jeder Gruppe an deren beiden Enden verbunden sind,
- - eine Stromspeisevorrichtung (6, 8, 9) einen Wechselstromkomponenten enthaltenden Strom den Steuervorrichtungen (21, 22; 31, 32) zuführt,
- - die Stromspeisevorrichtung (6, 8, 9) veranlaßt, in einem Anzeigemodus die gleichen Spannungen und in einem Dateneingabemodus an den beiden Enden einer ausgewählten Elektrode Sinuswellenspannungen auszugeben, die sich in einem Positions-Erfassungsmodus um 180° in ihrer Phase unterscheiden,
- - eine Phasenkomparatoranordnung (701) die Phase des den Elektroden zugeführten Stroms mit jener eines Ausgangssignals der Magnetfluß-Erfassungsvorrichtung (40) vergleicht, und
- - die Positions-Erfassungsvorrichtung (7) die Position des Eingabestiftes (4) auf der Anzeigetafel entsprechend einem Ausgangssignal der Phasenkomparatoranordnung (701) erfaßt.
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