DE69211294T2

DE69211294T2 - Koordinateneingabegerät

Info

Publication number: DE69211294T2
Application number: DE69211294T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Hashimoto; Naoki Shiraishi; Hiroshi Tsujioka
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2012-11-06
Also published as: CA2082136A1; EP0541102B1; EP0541102A1; DE69211294D1; CA2082136C; US5518078A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koordinateneingabegerät, üblicherweise bekannt als berührungssensitive Platte, und insbesondere ein Koordinateneingabegerät zum Lesen durch Umsetzen eines Druckpositionssignals in ein elektrisches Signal, wenn auf die Hauptebene eines dünnen Widerstandsfilms gedrückt wird.

2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik

Ein der vorliegenden Erfindung ähnliches Koordinateneingabegerät ist in US-A-5,010,213 beschrieben. Um binäre Daten eingeben zu können, wird bei der Einwirkung von Druck auf einen vorgegebenen Abschnitt einer Eingabefläche, um eine sichere Reaktion zu erhalten, eine Laminatstruktur und die Anordnung isolierter Abstandshalter bevorzugt. Auf diese Weise wird eine geeignete Rauhigkeit zwischen einander gegenüber liegenden Lagen der berührungssensitiven Eingabeplatte erzielt, und diese ist dann zur Eingabe handgeschriebener Information mit einem Druckstift geeignet. Je nach Ausführungsart in den Darlegungen dieses Standes der Technik sind die Abmessungen und dergleichen der isolierenden Abstandshalter jeweils im Tasteneingabeabschnitt, im Unterschriftseingabebereich und die der anderen, nicht der Eingabe dienenden Abschnitte anders. Zusätzlich wird gewünscht, eine elektrische Verbindung auch bei leichter Berührung herzustellen. Andererseits soll eine Reaktion im Binärdatenabschnitt und im Abschnitt der binären Dateneingabetasten auch auf einen Fingerdruck erfolgen, der schwächer ist und dessen Druckfläche größer ist als der Handschrift ausgeübte Druck. Zu diesem Zweck sind die Abmessungen und die gegenseitigen Abstände der isolierenden Abstandshalter in einem gewissen Maß in unterschiedlichen Bereichen der Eingabeplatte verändert.
US-A-5,008,497 beschreibt ein anderes ähnliches Koordinateneingabegerät, das einen eine Widerstandsmembran anwendenden Berührungssensor und eine elektronische Analogschaltung aufweist, die die Berührungsposition und den Berührungsdruck auf den Sensor korrekt mißt. Ein in zwei Koordinatenachsen wirkender Berührungssensor verwendet einen kraft- und positionsempfindlichen Widerstand und hat eine elektronische Schaltung und einen Sensor, die X- und Y-Positionssignale erzeugen. Die Druckmeßwerte werden nachverarbeitet zur Erzeugung eines linearisierten Drucksignals sowie eines Angriffssignals. Der kraftempfindliche Widerstand hat eine logaritmische Empfindlichkeit auf die Berührungskraft, so daß sich bei leichter Berührungskraft der größte Teil der Bereiche der Drucksignale in X- und Y-Richtung überschneiden und der Meßbereich bei wachsender Druckkraft eingeschränkt wird.
US-A-4,698,460 beschreibt ein weiteres Koordinateneingabegerät, welches die Verwendung einer berührungssensitiven Platte bei stark veränderlichen Bedingungen ermöglicht, die mit starken Berührungsstromänderungen einhergehen. Zum Beispiel könnte in Situationen, in denen ein Stift zum Berühren der berührungssensitiven Oberfläche dient, eine Person mit dem bloßen Finger oder auch mit einem behandschuh ten Finger in Berührung mit der berührungssensitiven Fläche oder anderen Teilen kommen. Um unterschiedliche Berührungsströme zu kompensieren, dient eine Nullabgleichsschaltung zur Einstellung von Berührungsstromsignalen in der Mitte oben auf Null oder einen Nullwert solange die berührungssensitive Fläche nicht berührt wird.
Bislang wurde ein als berührungssensitive Platte bekanntes Eingabegerät häufig in Kombination mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder dergleichen eingesetzt. Die berührungssensitive Platte ist als Analogeingabe- und als Digitaleingabegerät erhältlich, wie sie jeweils in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Bei dem Analog- Koordinateneingabegerät gem. Fig. 1 sind auf den gesamten sich gegenüberliegenden Oberflächen zweier transparenter Filmsubstrate 2, 3 transparente, leitende Filme 4, 5 z.B. aus ITO, und Elektroden 6, 7; 8, 9 aus Metall oder anderem Material sind in zueinander senkrechten Richtungen auf beiden transparenten leitenden Filmen 4, 5 gebildet. Die Elektroden 6 bis 9 sind jeweils durch Schalter S1 bis S4 mit Versorgungsspannungen V1 bis V4 verbindbar. Diese Filmsubstrate 2, 3 sind miteinander verklebt und auf einer Anzeigevorrichtung 10, beispielsweise einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung angebracht und bilden auf diese Weise ein Koordinateneingabegerät 1.
In diesem Koordinateneingabegerät 1 sind zunächst die Schalter S1, S2 geschlossen und die Schalter S3, S4 geöffnet. Als Ergebnis liegt eine Spannung (V1 - V2) an den Elektroden 6, 7 an. Wenn in diesem Zustand Druck auf eine Position P des Filmsubstrats 2 ausgeübt wird, liegt dem transparenten leitenden Film 5 eine durch den Widerstandswert des transparenten leitenden Films 4 an der gedrückten Position P bestimmte Teilspannung der Zwischenelektrodenspannung (V1-V2) an, dadurch werden die Schalter S3, S4 eingeschaltet und die Spannung an den Elektroden 8, 9 abgelesen. Folglich wird die X-Koordinate der Druckposition P erfaßt. Für die Y-Koordinate der Druckposition P werden die Schalter S3, S4 geschlossen und eine Spannung (V3 - V4) an die Elektroden 8, 9 angelegt und die innere Teilspannung des transparenten leitenden Films 5 der Druckposition P an den Elektroden 6, 7 gelesen.
Andererseits sind in dem in Fig. 2 gezeigten digitalen Koordinateneingabegerät 11 zwei Substratfilme 2, 3 und bandförmige transparente Elektroden 12 angeordnet, die sich in X- Richtung erstrecken und in mehreren in Y-Richtung liegenden Reihen des Filmsubstrats 2 liegen. Die transparenten Elektroden 12 sind einzeln mit mehreren Verbindungsanschlüssen 13 verbunden, die am Ende des Substratfilms 2 liegen. Auf dem anderen Substratfilm 3 erstrecken sich transparente Elektroden 14 in Y-Richtung und liegen in X-Richtung aufgereiht, und die transparenten Elektroden 14 sind einzeln mit mehreren, am Ende des Substratfilms 3 angeordneten, Verbindungsanschlüssen 15 verbunden. Durch den Verbund der Substratfilme 2, 3 liegen die Kreuzungspunkte der transparenten Elektroden 12, 14 in einer Matrixanordnung, die auf der Anzeigevorrichtung 10 befestigt ist. Hier werden, wenn die Position P gedrückt wird, die transparenten Elektroden 12, 14 durch eine Steuervorrichtung, wie z.B. einen Mikrocomputer im Zeitvielfach abgescant, der mit den Verbindungsanschlüssen 13, 15 verbunden ist und der die der Druckposition P entsprechenden transparenten Elektroden 12, 14 und damit die X- und Y-Koordinaten der Druckposition P in der transparenten Elektrodeneinheit 12, 14 erfaßt.
Die Eingabe am Koordinateneingabegerät 1 erfolgt durch Drücken auf das Filmsubstrat 2 mit einem spitzen Stift. Dabei gerät die den Stift haltende Hand häufig auf das Filmsubstrat 2, und ein körniger Abstandshalter aus elektrisch isolierendem Harz oder dergleichen ist zwischen den Filmsubstraten 2, in bestimmter Höhe und verhältnismäßig hoher Dichte angeordnet, um damit eine fehlerhafte Eingabe durch den auf die Flächeneinheit bezogenen geringen Druck der Hand zu vermeiden. Eine Eingabe von Koordinaten mit dem Finger oder dergleichen ist bei diesem Koordinateneingabegerät 1 nicht möglich, und sein Einsatzbereich ist deshalbeingeschränkt.
Im Gegensatz dazu ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Koordinateneingabegerät 11 eine Analogeingabe durch kontinuierliches Wechseln der Koordinaten, wie dies im Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde, nicht möglich, stattdessen aber eine digitale Koordinateneingabe unter Ausnutzung der im rechten Winkel zueinander liegenden transparenten Elektroden 12, 14.
Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur eines im Stand der Technik und bei einer Ausführungsform der Erfindung angewendeten Eingabe- und Ausgabegeräts.
In Fig. 16 weist das Eingabe- und Ausgabegerät auf: eine CPU (Zentralprozessoreinheit) 71 für die zentrale Verwaltung und Steuerung des Geräts, einen ROM 72 und RAM 73 zum Speichern von Programmen und Daten, einen Takt 74, eine mit dem Gerät verbundene E/A (Eingabe- /Ausgabe)-Einheit 75, die einen Drucker und eine Kathodenstrahlröhre CRT enthält, eine Tastatur 76 zur Eingabe von Daten in das Gerät von außen, eine Anzeigeeinheit 77, die eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung und anderes enthält, eine Anzeigeansteuerschaltung 78, zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit 77, die von der CPU 71 gesteuert wird, einen A/D-Wandler (Analog- /Digital-Wandler) 79, ein Tablett 80 und eine Tablettsteuerung 81 zum Ansteuern des Tabletts 80, die ebenfalls von der CPU 71 gesteuert wird.
Fig. 17 zeigt den Aufbau der Tabletteinheit 80 aus Fig. 16. Das Tablett 80 besteht aus der Verbindung eines X-Widerstandsfilms 80a, der ein Widerstandsdünnfilm ist und an beiden Enden in Horizontalrichtung der Zeichnung (d.h. in X- Richtung) angeordnete Elektroden hat, mit einem Y-Widerstandsfilm 80b, der ebenfalls ein Widerstandsdünnfilm ist und der an beiden Enden in Vertikalrichtung der Zeichnung (d.h. in Y-Richtung) angeordnete Elektroden hat, unter Einhaltung eines gleichförmigen engen Zwischenraums. Im X- Widerstandsfilm 80a fließt, sobald die Tablettsteuerung 81 eine Spannung anlegt, Strom von der hochliegenden X-Elektrode zur tiefliegenden X-Elektrode. Im Y-Widerstandsfilm 80b fließt elektrischer Strom, wenn die Tablettsteuerung 81 eine Spannung anlegt, von der hochliegenden Y-Elektrode zur tiefliegenden Y-Elektrode.
Im Betrieb drückt ein Anwender mit der Spitze eines Schreibstifts, Bleistifts oder dergleichen, an einer gewünschten Position auf die Hauptfläche des Tabletts 80, und dabei berühren sich an dieser Druckstelle die Widerstandfilme 80a und 80b. Die Druckkraft wird als elektrisches Signal erfaßt. Wenn dessen Pegel einen bestimmten Wert erreicht, wird ein Teilwiderstandswert der Widerstandsfilme 80a und 80b, d.h. die Druckstelle als Spannungspegel, erfaßt. Dieses Spannungssignal wird einzeln am X-Widerstandsfilm 80a und am Y-Widerstandsfilm 80b abgegriffen und als X-Y- Koordinatenwerte der CPU 71 durch den A/D-Wandler 79 zugeführt. Die CPU 71 steuert die Anzeigesteuerschaltung 78 abhängig von den eingegebenen Koordinatenwerten, und die Anzeigesteuerschaltung 78 steuert die entsprechenden Flüssigkristallbildelemente der Anzeigeeinheit 77 an. Auf diese Weise wird, wenn der Anwender eine gewünschte Position auf dem Tablett 80 niederdrückt, das Bildelement der Anzeige 77, das der Druckstelle entspricht, angesteuert und angezeigt.
Die übliche Operation zur Koordinateneingabe mit dem in Fig. 16 dargestellten Eingabe- und Ausgabegerat wird nachstehend in Bezug auf Fig. 3 und in Übereinstimmung mit dem in Fig. 4 gezeigten Verarbeitungsflußdiagramm erläutert.
Die CPU 71 führt wiederholt den in Fig. 4 gezeigten Verarbeitungsablauf zur Koordinatenerfassung auf eine periodische Unterbrechung durch einen eingebauten Zeitgeber hin aus.
Die CPU 71 legt zur Erfassung des Drucks in x-Richtung im Schritt S100 (im Diagramm als S100 abgekürzt)in Fig. 4 eine Spannung an. Anders gesagt, setzt die CPU 71 durch die Tablettsteuerung 81 Schalter SWXH, SWXP, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, in ihren Einschaltzustand und schaltet alle anderen Schalter aus. Als Ergebnis beginnt die Zufuhr der Spannung einer Spannungsquelle V über den Schalter SWXH. Die CPU 71 wartet eine bestimmte Zeit, bis die Versorgungsspannung stabil bleibt und mißt dann den Druck in X-Richtung im nächsten Verarbeitungsschritt S101.
Es sei angenommen, daß die Druckposition durch das Zeichen A in Fig. 3 bezeichnet ist. Dabei ergibt sich die gemessene Spannung VX zu
VX = V RLX/ (RX1 + Rp + Ry2 + RLX) ----- (1)
Der Eingangswiderstand RADX des A/D-Wandlers ist ausreichend groß. Hier gibt, im Falle RXI, Ry2 < Rp (Rp ist der mit dem Druck sich ändernde Kontaktwiderstand) die Spannung VX immer die Druckstärke unabhängig von der Druckposition an.
Da sich in der Verarbeitung des Schrits S101 die Druckstärke als gemessene Spannung VX ergibt, wird im nächsten Schritt S102 auf der Grundlage, ob diese Druckstärke größer als eine bestimmte Stärke ist oder nicht, geprüft, ob der Druck ausreicht oder nicht. Dabei lassen sich die Koordinaten, wenn der Druck zu klein ist, nicht messen. Die Verarbeitung endet hier.
Wenn sich im Schritt S102 der Druck als stark genug ergibt, wird Schritt S103 ausgeführt.
Im Schritt S103 legt die CPU 71 eine Spannung zur Messung der X-Koordinate an. D.h., daß die CPU 71 die in Fig. 3 gezeigten Schalter SWXH, SWXL durch die Tablettsteuerung 81 einschaltet und alle anderen Schalter ausschaltet. Als Ergebnis liegt eine Spannung in X-Richtung am Widerstandsfilm 80a an. Die CPU 71 wartet eine bestimmte Zeit, bis die angelegte Spannung stabil bleibt, und dann wird in Schritt S104 die Spannung VX durch den A/D-Wandler gemessen. Der A/D-Wandler 79 setzt die gemessene Spannung VX in ein Digitalsignal um, welches der CPU 71 eingegeben wird. Danach nimmt die CPU 71 die an das Tablett 80 durch die Tablettsteuerung 81 angelegte Spannung weg. D.h., daß dann alle Schalter in Fig. 3 ausgeschaltet sind.
Die CPU 71 legt in der Verarbeitung des nächsten Schritts SIOS eine Spannung zur Messung der Y-Koordinate an. D.h., daß die CPU 71 die in Fig. 3 gezeiqten Schalter SWYH, SWYL durch die Tablettsteuerung 81 ein- und alle anderen Schalter ausschaltet. Als Ergebnis liegt dem Widerstandsfilm 80b in Y- Richtung eine Spannung von der Spannungsquelle V an. Die CPU 71 wartet eine bestimmte Zeit, bis die angelegte Spannung stabil bleibt und mißt im nächsten Verarbeitungsschritt S106 die Y-Koordinate. Der A/D-Wandler 79 liest die gemessene Spannung Vy und setzt diese in ein entsprechendes Digitalsignal um, welches der CPU 71 als zu messender Wert eingegeben wird.
Nach der Koordinatenmessung wird in den Schritten S107 bis S109 der Druck zur Bestätigung erneut gemessen. Auf diese Weise kann eine zwischenzeitliche Entlastung des Stifts (eine Verringerung der Druckstärke) erfaßt werden. Bei dieser Prozedur werden, nachdem die Druckstärke nur in einer, nämlich der X-Richtung, gemessen wurde, die Koordinaten der Druckstelle A in X- und Y-Richtung gemessen und schließlich zur Bestätigung die Druckstärke (in X-Richtung) erneut gemessen.
Um auf diese Weise die Koordinaten auf dem Tablett 80 zu messen, ist es wichtig, daß die Druckstärke an der Meßstelle ausreichend ist und daß ein sicherer Kontakt des oberen und unteren Widerstandsfilms, d.h. des X-Widerstandsfilms 80a und des Y-Widerstandsfilms 80b erhalten bleibt. Der in Fig. 3 gezeigte Kontaktwiderstand Rp ist umgekehrt proportional zur Druckkraft, und, wenn die Druckkraft nicht ausreicht, wächst der Kontaktwiderstand Rp an, und die Messung der Koordinaten wird ungenau. Oder es kann passieren, wenn der Kontakt der Widerstandsfilme 80a und 80b ungenügend ist, daß der obere und untere Widerstandsfilm während der Koordinatenmessung außer Kontakt geraten. Es ist außerdem bekannt, daß sich der Kontaktwiderstand Rp stark mit der Druckkraft ändert. Deshalb ist es für eine hochpräzise Koordinatenmessung wichtig, die Druckstärke mit großer Genauigkeit zu messen und auf der Grundlage des gemessenen Drucks zu bestätigen, daß ein sicherer Kontaktzustand herrscht.
Allerdings ist die Beziehung RX1, Ry2< Rp, wegen kürzlich erhobener Forderungen nach größeren Tabletteinheiten 80 mit kleinerem Stromverbrauch nicht immer erfüllt, und die Auswirkungen dieses Effekts kann nicht übergangen werden. D.h., die gemessene Spannung VX gibt nach der obigen Formel (1) immer die Druckstärke unabhängig von der gedrückten Position an. Wenn sich bei der Messung der Spannung VX eine ausreichende Druckstärke ergibt, aber die Druckstärke tatsächlich abhängig von der jeweils gedrückten Position nicht ausreicht, falls große Fluktuationen im Meßwert der Druckkraft bei unterschiedlichen gedrückten Positionen auftreten, kann die Koordinatenmessung dann selbst ungenau werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist somit die primäre Aufgabe der Erfindung, ein Koordinateneingabegerät anzugeben, das die technischen Schwierigkeiten herkömmlicher Koordinateneingabegeräte lösen kann und eine Eingabe unabhängig davon gestattet, ob die Druckkraft pro Flächeneinheit verhältnismäßig groß oder klein ist und dessen Brauchbarkeit vergrößert ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Koordinateneingabegeräts, welches die Prazision beim Lesen der Druckposition durch genaue Messung der Druckkraft an der Druckposition erhöht.
Um die obigen Aufgaben zu lösen gibt die Erfindung ein Koordinateneingabegerät an, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist.
Die Eingabeplatte ist bei der Erfindung genauso ausgebildet wie die erste Eingabeeinheit, und mit ihr ist der Signalumsetzer zur Umsetzung des Analogsignals von den Elektroden der Eingabeplatte in ein Digitalsignal verbunden. Dem Signalumsetzer wird ein Schwellenwertsignal von einer Schwellenwerterzeugungseinrichtung eingegeben, die ein Schwellenwertsignal erzeugt, dessen Pegel abhängig von der Eingabebetriebsweise der Eingabeplatte differiert, d.h. abhängig davon, ob die Eingabe mit einem Glied mit relativ hoher Druckkraft pro Flächeneinheit, wie z.B. mit einem dünnen Glied, oder ob sie mit einem Glied, dessen Druckkraft pro Flächeneinheit gering ist, wie z.B. mit einem menschlichen Finger, vorgenommen wird. Deshalb wird ein Schwellenwertsignal, wenn eine verhältnismäßig hohe Druckkraft pro Flächeneinheit unter Verwendung eines dünnen Glieds aufgebracht wird, so eingegeben, daß die Umsetzung in ein Digitalsignal im Bereich eines relativ hohen Pegels eines Analogsignals stattfindet. Andererseits wird, wenn die Koordinateneingabe mit einem Glied geschieht, dessen Druck pro Flächeneinheit relativ gering ist, ein Schwellenwertsignal so eingegeben, daß die Umsetzung in ein Digitalsignal in einem Bereich geschieht, bei dem der Pegelbereich des Analogsignals unter dem obigen Pegelbereich liegt.
Deshalb wird eine Fehleingabe durch eine auf der Platte liegende Hand vermieden, wenn eine Eingabe von einem dünnen handgeführten Glied erfolgt. Oder die Eingabe kann an der selben Platte mit dem Finger vorgenommen werden, wodurch die Bereitstellung von speziellen Eingabegliedern unnötig wird und damit können Struktur und Herstellungsvorgang vereinfacht werden.
Bei der Erfindung wird der Pegel des Schwellenwertsignals bei der ersten Engabebetriebsweise höher gewählt als der Pegel des Schwellenwertsignals in der zweiten Eingabebetriebsweise.
Das Koordinateneingabegerät der Erfindung weist eine erste leitende Schicht, an die eine Spannung in einer ersten Richtung ihrer Hauptebene angelegt wird und eine zweite leitende Schicht auf, an die eine Spannung in einer zweiten Richtung ihrer Hauptebene, senkrecht zur ersten Richtung angelegt wird, wobei die erste und zweite leitende Schicht so angeordet sind, daß ihre Hauptebenen einander, unter Einhaltung eines bestimmten gleichförmigen Abstands, gegenüber liegen und miteinander an einer gedrückten Stelle in Kontakt kommen, auf die ein genügend hoher Druck von außen auf eine der Hauptebene gegenüberliegende Seite ausgeübt wird. Die entsprechend gedrückte Position wird durch eine Kombination der elektrischen Signale in der ersten und zweiten Richtung gelesen. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Koordinateningabeerät eine erste und zweite Erfassungseinrichtung und eine erste und zweite Leseeinrichtung auf.
Die erste Erfassungseinrichtung legt eine Spannung in der ersten Richtung an und erfaßt die Druckkraft in der ersten Schicht als elektrisches Signal.
Die zweite Erfassungseinrichtung legt eine Spannung in der zweiten Richtung an und erfaßt die Druckkraft in der zweiten Schicht als elektrisches Signal.
Die erste Leseeinrichtung liest die Druckposition als elektrisches Signal in der ersten Richtung, abhängig vom von der ersten Erfassungseinrichtung erfassten Signalpegel .
Die zweite Leseeinrichtung liest die Druckstelle als elektriches Signal in der zweiten Richtung, abhängig vom von der zweiten Erfassungseinrichtung erfassten Signalpegel.
In dem so ausgebildeten erfindungsgemäßen Koordinateneingabegerät wird die Druckkraft einzeln in der ersten und zweiten Richtung von der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung erfaßt, wenn eine beliebige Position auf der Oberfläche der Schicht beispielsweise mit der Spitze eines Schreibstifts gedrückt wird, und deshalb können von der gedrückten Position auf der Oberfläche der Schicht abhängige Fluktuationen des Drucks im Vergleich mit dem Stand der Technik, bei dem die Erfassung nur in einer Richtung stattfand, vermieden werden.
Somit wird erfindungsgemäß beim Drücken an einer beliebigen Position auf der Oberfläche des Schichtglieds mit der Spitze eines Schreibstifts oder dergleichen, dessen Druckstärke einzeln in der ersten und zweiten Richtung mittels der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung erfaßt, und deshalb können von der gedrückten Position auf der Oberfläche des Schichtglieds abhängige Fluktuationen der Druckstärke unterdrückt (kompensiert) werden, im Vergleich mit dem Stand der Technik, bei dem die Erfassung nur in einer Richtung stattfindet.
Diese Effekte ermöglichen es, genau zu messen, ob die zur Messung der Koordinaten auf der Oberfläche des Schichtmaterials ausreichende Druckstärke erreicht ist, und bewirken eine Erhöhung der Messgenauigkeit bei der Koordinatenmessung.
Außerdem wird bei der Erfindung eine Spannung in der ersten oder zweiten Richtung angelegt, die Druckstärke erfaßt und dann die gedrückte Position gelesen, und darauf wird eine Spannung in der anderen Richtung angelegt, die Druckstärke erfaßt und die gedrückte Position gelesen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen noch deutlicher. Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines ersten Koordinateneingabegeräts des Standes der Technik;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zweiten Koordinateneingabegeräts des Standes der Technik;
Fig. 3 ein Diagramm des Prinzips der Schaltungsfunktion der herkömmlichen Schaltung zur Eingabe von Koordinaten in das von Fig. 16 gezeigte Eingabe- und Ausgabegerät;
Fig. 4 ein herkömmliches Verarbeitungsflußdiagramm zur Koordinatenmessung bei dem in Fig. 16 gezeigten Eingabe- und Ausgabegerät;
Fig. 5 eine ebene Draufsicht auf ein Koordinateneingabe gerät 21 einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Koordinateneingabegeräts 21;
Fig. 7 ein systematisches Diagramm der das transparente Substrat 22 betreffenden Konstruktion;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie X4-X4 in Fig. 5;
Fig. 9 ein systematisches Diagramm einer ein transparentes Substrat 23 betreffenden Konstruktion;
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Schnittline X6-X6 in Fig. 5;
Fig. 11 ein Blockschaltbild des Koordinateneingabegeräts 21;
Fig. 12 ein Prozeßflußdiagramm zur Erläuterung des Herstellungsprozesses der Platte 26;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht von Abstandshaltern 45, 46;
Fig. 14 ein Blockschaltbild eines Koordinateneingabegeräts 21a in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 eine graphische Darstellung, die die Druckkraft beim Drücken auf die transparenten Elektroden 29, 36 und die Änderung des Ausgangspegels zeigt;
Fig. 16 ein Strukturdiagramm eines in einer dritten Ausführungsform der Erfindung und im Stand der Technik angewendeten Eingabe- und Ausgabegeräts;
Fig. 17 ein Strukturdiagramm einer in Fig. 16 gezeigten Tabletteinheit;
Fig. 18 eine schematisches Strukturdiagramm einer Ansteuerschaltung und einer Meßschaltung einer Tabletteinheit eines Eingabe- und Ausgabegeräts der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19 (a) und (b) Diagramme zur Erläuterung des Meßprinzips bei der Koordinatenmessung eines Eingabe- und Ausgabegeräts gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig 20 (a) und (b) Diagramme zur Erläuterung des Prinzips der Druckmessung beidem Eingabe- und Ausgabegerät gem. der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 21 ein Verarbeitungsflußdiagramm für die Koordinatenmessung bei einem Eingabe- und Ausgabegerät gem. der dritten Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden unter Bezug auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Fig. 5 ist eine ebene Draufsicht auf das dritte Koordinateneingabegerät 21 gem. einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Koordinateneingabegeräts 21. Das Koordinateneingabegerät 21 besitzt beispielhaft ein Paar transparenter Substrate 22, 23, die aus elektrisch isolierendem Kunstharz bestehen. Auf einer diese transparenten Substrate 22, 23 enthaltenden Platte 26 sind eine erste Eingabeeinheit 24 und eine zweite Eingabeeinheit 25 angeordnet, und die Platte 26 ist auf der Oberfläche eines Anzeigegeräts 27, beispielsweise auf einem Flüssigkristallanzeigegerät angebracht. Die transparenten Substrate 22, 23 und das Anzeigegerät 27 sind mit einer Steuervorrichtung 28 verbunden, die z.B. durch einen Mikrocomputer realisiert ist.
Fig. 7 zeigt eine ebene Draufsicht auf das transparente Substrat 22, Fig. 8 ist eine Schnittansicht längs der Schnittlinie X4-X4 in Fig. 5, Fig. 9 ist eine ebene Draufsicht des transparenten Substrats 23 und Fig. 10 ist eine Schnittansicht längs der SChnittlinie X6-X6 in Fig. 5. In der ersten Eingabeeinheit 24 ist auf dem transparenten Substrat 22 eine transparente Elektrode 29, die z.B. aus ITO (Indiumzinnoxid) hergestellt ist, nahezu auf der gesamten Oberfläche gebildet, und zwei Elektroden 30, 31 aus Metall oder anderem Material sind an beiden Enden in Seitenrichtung von Fig. 7 gebildet.
In der zweiten Eingabeeinheit 25 auf dem transparenten Substrat 22 sind transparente aus ITO oder dergleichen bestehende Elektroden 32, 33, die sich in Form von Bändern in der Seitenrichtung von Fig. 7 erstrecken, in der vertikalen Richtung in Fig. 7 angeordnet, und die Elektroden 30, 31, 32, 33 sind einzeln mit mehreren Verbindungsanschlüssen 35 verbunden, die an einem Ende des transparenten Substrats 22 gebildet sind. Die Verbindungsanschlüsse 35, die den transparenten Elektroden 32, 33 zugeordnet sind, sind mit der Steuervorrichtung 28 verbunden, und die den Elektroden 30, 31 zugeordneten Verbindungsanschlüsse 35 sind jeweils über Schalter S1, S2 mit Elektrodenspannungen V1, V2 und außerdem mit der Steuervorrichtung 28 über einen Analog/Digital- Wandler 53 verbunden.
Andererseits ist in der ersten Eingabeeinheit 24 auf dem transparenten Substrat 23 eine aus ITO oder dergleichen bestehende transparente Elektrode 36 nahezu über die gesamte Oberfläche ausgebildet, und aus Metall oder dergleichen bestehende Elektroden 37, 38 sind an den in vertikaler Richtung in Fig. 9 gesehenen beiden Enden in der zur Seitenrichtung in Fig. 7 oder der Richtung der Anordnung der Elektroden 30, 31 in Fig. 7 senkrechten Richtung angeordnet.
In der zweiten Eingabeeinheit 25 erstrecken sich auf dem transparenten Substrat 23 bandförmige transparente Elektroden 39, 40, 41, 42 in Vertikalrichtung in einem mit den transparenten Elektroden 32, 33 übereinstimmenden Bereich und sind in Fig. 9 in Seitenrichtung angeordnet. Die Elektroden 37 bis 42 sind einzeln durch mehrere Schaltungsverdrahtungen 43 auf dem transparenten Substrat 23 mit einer Vielzahl von an einem Ende des transparenten Substrats 23 gebildeten Anschlüssen verbunden. Die den transparenten Elektroden 39 bis 42 entsprechenden Verbindungsanschlüsse 44 sind mit der Steuervorrichtung 28 verbunden, und die den Elektroden 37, 38 entsprechenden Verbindungsanschlüsse 44 sind jeweils über Schalter S3, S4 mit Versorgungsspannungen V3, V4 und außerdem mit der Steuervorrichtung 21 über den Analog-/Digital-Wandler 53 verbunden.
Auf dem transparenten Substrat 23 der ersten Eingabeeinheit 24 sind wenigstens auf der transparenten Elektrode 36 aus elektrisch isolierendem Kunstharz bestehende Abstandshalter 45, beispielsweise in Form eines Kreiskegelstumpfs mit der Höhe h1 in Abständen d1, gebildet. Die Höhe h1 und die Abstände d1 der Abstandshalter 45 sind so gewählt, daß sie mit den transparenten Elektroden 29, 36 durch den Druck einer auf der ersten Eingabeeinheit 24 liegenden, einen Schreibstift 50 haltenden Hand einer Bedienperson nicht in Kontakt kommen können, weil die Eingabe in die erste Eingabeeinheit 24 mittels eines dünnen Stifts 50 vorgenommen wird, wie später beschrieben wird.
Zum anderen sind auf dem transparenten Substrat 23 der zweiten Eingabeeinheit 25 Abstandshalter 46 mit geringerer Höhe h2 als die Höhe h1 der Abstandshalter 45 und in einem größeren Abstand d2 als der Abstand d1 der Abstandshalter 45 angebracht. Auf diese Weise sind auf der zweiten Eingabeeinheit 25 mehrere Druckglieder 49 matrixförmig angeordnet.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische Schaltungsanordnung des Koordinateneingabegeräts 21 zeigt. Die Steuervorrichtung 28 steuert die Anzeigeeinrichtung 27 durch eine Anzeigesteuereinheit 47 zur Elektrodenabtastung und zur Einspeisung eines den Anzeigedaten entsprechenden Signals, wenn die Anzeigeeinrichtung 27 z.B. eine einfache matixartige Anzeigeeinrichtung oder eine aktive Matrixanzeigeeinrichtung ist. Der Vorgang des Auslesens der durch den unten erwähnten Eingabevorgang an der Platte 26 eingegebenen Koordinaten wird durch eine Steuereinheit 48 gesteuert, die für das öffnen und Schließen der Schalter S1 bis S4 und das Abtasten der transparenten Elektroden 32, 33; 39 bis 42 verantwortlich ist.
Fig. 12 ist ein das Herstellungsverfahrens der Platte 26 veranschaulichendes Prozeßdiagramm. Im Prozeßschritt al wird auf der gesamten Oberfläche der transparenten Elektroden 22, 23 eine transparente Leiterschicht, die beispielsweise aus ITO besteht, gebildet. Im Prozeßschritt a2 werden auf dieser transparenten Leiterschicht die transparenten Elektroden 29, 36 der ersten Eingabeeinheit und die transparenten Elektroden 32,33; 39, 42 der zweiten Eingabeeinheit durch einen gew:hnlichen Photoprozeß gemustert. Im Prozeßschritt a3 wird auf den transparenten Substraten 22, 23 eine Metallschicht, z.B. aus Aluminium, gebildet, und im Prozeßschritt a4 werden die Elektroden 30, 31; 37, 38 der ersten Eingabeeinheit, die Verdrahtungen 34, 43 und die Verbindungsanschlüsse 35, 44 als Muster auf der Metallschicht durch einen gewöhnlichen Photoprozeß gebildet.
Im Prozeßschritt a5 wird auf den transparenten Substraten 22, 23 ein elektrisch isolierendes Kunstharz durch eine Dickfilmtechnik, z.B. durch Siebdruck ausgebildet. Im Prozeßschritt a6 werden durch einen Photoprozeß, insbesondere ein Ätzverfahren, die Abstandshalter 45, 46 in der Form und den Abständen gebildet, wie sie anhand von Fig. 10 beschrieben worden sind. Zu diesem Zeitpunkt werden in der ersten Eingabeeinheit 24 und der zweiten Eingabeeinheit 25, da sich die Höhe der Abstandshalter 45, 46 unterscheidet, Isolierschichten jeweils in den Dicken h1 u. h2 auf der ersten Eingabeeinheit 24 und der zweiten Eingabeeinheit 25 gedruckt, aus denen die Abstandshalter 45, 46 jeweils in den Abständen d1, d2 gebildet werden. Im Prozeßschritt a7 werden das transparente Substrat 22 und das transparente Substrat 23, auf denen die Abstandshalter 45, 46 ausgebildet sind, miteinander verklebt und bilden schließlich die Platte 26.
Bei dieser Ausführungsform wird die Verteilung des möglichen Eingabedrucks auf die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25 durch die Höhe und Abstände der Abstandshalter 45, 46 und durch die Veränderung der Dicke der durch Aufdrucken auf die transparenten Substrate 22, 23 ausgebildeten Isolierschicht bestimmt, wobei das Muster der beim Photoprozeß angewendeten Maske so gewählt ist, daß die Abstandshalter 45, 46 jeweils die Abstände d1, d2 haben.
Der Betrieb des Koordinateneingabegerätes 21 dieser Ausführungsart wird nachstehend erläutert. Die Eingabe in die zweite Eingabeeinheit 25 kann durch ein Glied erfolgen, das nur einen relativ geringen Druck pro Flächeneinheit aufbringt, wie z.B. durch einen menschlichen Finger 51, wie Fig. zeigt. Deshalb ist auch die Eingabe mit einem Stift 50 möglich. Die Steuereinrichtung 28 erlaubt die Eingabe eines Signals von jeder der transparenten Elektroden 32, 33, indem sie sie abwechselnd abtastet und jeweils die andere in einen Zustand hoher Impedanz versetzt. In einem Zustand, in dem die Steuereinrichtung 28 bereit ist, ein Signal von einer der transparenten Elektroden 32, 33 anzunehmen, speist die Steuereinrichtung 28 Impulse zu den transparenten Elektroden 39 bis 42 in zeitlicher Folge, wie Fig. 9 zeigt, und dann wird in gleicher Weise die transparente Elektrode 33 abgetastet. Somit wird, sobald die Bedienperson mit ihrem Finger 51 auf einen der Druckbereiche 49 drückt, das Signal von irgendeiner transparenten Elektrode 39 bis 42, die der Druckstelle entspricht, an einer der der Druckstelle entsprechenden transparenten Elektroden 32, 33 abgegriffen, in ein Digitalsignal umgesetzt und der Steuereinrichtung 28 eingespeist. Die Steuereinrichtung 28 erfaßt die Druckstelle als die Position der transparenten Elektroden 39 bis 42; 32, 33, d.h. die Eingabekoordinaten (x, y), (x = 1 bis 4, y = 1) des Druckbereichs 49 von zwei Zeilen und vier Reihen als Ergebnis der Matrixanordnung.
Bei der Eingabe in die erste Eingabeeinheit 24 ist, da die Form oder die Dichte der Anordnung der Abstandshalter 45 in der ersten Eingabeeinheit 24 eine hohe Druckkraft erfordern, die Eingabe mit einem eine relative geringe Druckkraft pro Flächeneinheit bewirkenden Glied, wie z.B. mit einem Finger 51, ausgeschlossen und es wird nur die Eingabe von einem dünnen, stiftartigen Glied 50 angenommen. Die Steuereinrichtung 28 tastet die erste Eingabeeinheit 24 so ab, wie nachfolgend bezugnehmend auf die Fign. 7 und 9 beschrieben wird. Durch das Einschalten der Schalter S1, S2 und das Ausschalten der Schalter S3, S4 wird an die Elektroden 30 und 31 eine Spannung (V1-V2) angelegt. Dabei hat die transparente Elektrode 29 eine gegebene Spannungsverteilung vom Potential V1 zum Potential V2 in einem Abstand x0 zwischen den Elektroden 30 und 31.
Zum nächsten Zeitpunkt schaltet die Steuereinheit 28 die Schalter S1, S2 aus und die Schalter S3, S4 ein. Als Ergebnis liegt eine Spannung (V3-V4) zwischen den Elektroden 37 und 38 an, und es ergibt sich in der transparenten Elektrode 36 eine Spannungsverteilung von Potential V3 zum Potential V4 bei einem Abstand y0 zwischen den Elektroden 37 und 38. Im Zustand, in dem diese Abtastvorgänge abwechselnd wiederholt werden, drückt die Bedienperson mit einem Stift 50 auf die Position P. Während zwischen den Elektroden 30 und 31 eine Spannung (V4-V2) anliegt, wird das Potential Vx an der Druckstelle P in Formel (2) abhängig vom Abstand x1, x2 der Druckstelle P von den Elektroden 30, 31 bestimmt.
Vx = x2 (V1-V2) / X0 ----- (2)
Dieses Potential Vx wird von der Steuereinrichtung 28 durch die mit der transparenten Elektrode 27 und den Elektroden 37, 38 in Kontakt stehende transparente Elektrode 36 gelesen.
Zum anderen wird während der Zeitdauer, wo die Schalter S3, S4 leitend sind und Druck aufgebracht wird, das Potential Vy an der Druckstelle P in Gleichung (3) abhängig von den Abständen y1, y2 der Druckstelle von den Elektroden 37, 38 ermittelt.
Vy=y2 (V3-V4)/y0 ----- (3)
Dieses Potential Vy wird von der Steuereinrichtung 28 über die mit der transparenten Elektrode 36 und den Elektroden 30, 31 in Kontakt stehende transparente Elektrode 29 eingelesen. Wenn die Steuereinrichtung 28 die Potentiale Vx, Vy liest, lassen sich die Koordinaten (x1, y1) der Druckstelle P aus den folgenden Gleichungen (4) und (5) ermitteln.
x1=x0 (1-Vx/(V1-V2)) ----- (4)
y1=y0 (1-Vy/ (V3-V4)) ----- (5)
Auf diese Weise gestattet bei dieser Ausführungsart, die die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25 auf zwei transparenten Elektroden 22, 23 vorsieht, die erste Eingabeeinheit 24 nur die Eingabe durch ein Glied, das einen verhältnismäßig hohen Druck pro Flächeneinheit aufbringt, wie z.B. ein dünnes stiftartiges Glied 50, und verhindert eine Eingabe durch ein Glied mit verhältnismäßig geringem Druck pro Flächeneinheit, wie ihn z.B. ein menschlicher Finger aufbringt. Auf diese Weise läßt sich eine fehlerhafte Eingabe durch die den Stift 50 haltende Hand der die Eingabe in die erste Eingabeeinheit 24 mit dem Stift 50 vornehmenden Bedienperson vermeiden.
Daneben ist außerdem die zweite Eingabeeinheit 25 vorgesehen, die in ihrer Struktur so ausgelegt ist, daß sie eine Eingabe mit einem Finger oder dergleichen gestattet. Deshalb ist hier auch die Eingabe mit dem Stift 50 möglich. Bei dieser Ausführungsart sind, wie oben erwähnt, die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25, die sich in ihrer Eingabebetriebsweise unterscheiden, auf der selben Platte 26 ausgebildet. Deshalb braucht man die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25 nicht in voneinander unabhängigen Strukturen auszubilden, wenn man mehrere sich hinsichtlich ihrer Eingabebetriebsweise unterscheidende Glieder benötigt, so daß diese Konstruktion vereinfacht und verkleinert ist.
Für die Verbindung der ersten Eingabeeinheit 24 mit der zweiten Eingabeeinheit 25 und der Steuereinrichtung 28 sind in dieser Ausführungsart Verbindungsanschlüsse 35, 44 an einer vorgegebenen Stelle in jedem transparenten Substrat 22, 23 angeordnet, und deshalb ist die Verbindungsstruktur ebenfalls bedeutend vereinfacht, im Vergleich zu einer Ausführungsform in der die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25 jeweils auf einem unabhängigen Substrat gebildet sind.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht der Abstandshalter 45, 46. Fig. 13 (a) zeigt die Abstandshalter 45, 46 in der Ausführung, in der sie annähernd kegelstumpförmig sind, wobei die periphere Kante 52 der mit der transparenten Elektrode 29 des transparenten Substrats 22 in Kontakt stehenden Stirnseite abgerundet ist, damit sie die transparente Elektrode 29 durch die Berührung nicht beschädigt. Veränderte Ausführungen der Abstandshalter 45, 46 gem. Fig. 13 (b) sehen diese als Pyramidenstümpfe vor. Auch in diesem Fall ist die periphere Kante 52a der oberen Stimseite der Abstandshalter 45, 46 abgerundet.
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das die elektrische Anordnung eines Koordinateneingabegeräts 21a in einer zweiten Ausführung der Erfindung zeigt. Das Koordinateneingabegerät 21a in dieser Ausführung hat den selben Aufbau wie die erste Eingabeeinheit 24 mit der Platte 26, der Anzeigevorrichtung 27, der Steuervorrichtung 28 und dem Analog-/Digital-Wandler 53 der vorangehenden Ausführungsart, deren Ausbildung anhand den Figuren 5 - 10 beschrieben worden ist. Entsprechende Teile sind deshalb mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die nachfolgende Erläuterung erfolgt unter Bezug auf die Figuren 5 und 10. Das Koordinateneingabegerät 21a dieser Ausführungsform hat die Platte 54 in der selben Ausbildung wie die Platte 26 mit der ersten Eingabeeinheit 24 der vorangehenden Ausführungsform, und es wird dieselbe Verarbeitung wie bei der Abtastung der ersten Eingabeeinheit 24 und beim Leseprozeß der Koordinaten ausgeführt, wie sie für die vorangehende Ausführungsform beschrieben wurde.
Genauer gesagt, werden vom Plattenglied 54 Analog-Ausgangsspannungen Vx, Vy abgegeben und dem Analog-/Digital-Wandler 53 eingegeben, der sie in Digitalsignale verwandelt, die von der Steuervorrichtung 28 gelesen werden. In dieser Ausführungsform ist mit der Steuervorrichtung 28 eine aus Schaltern oder dergleichen bestehende Umschalteinrichtung 55 verbunden, die der Steuervorrichtung 28 ein Umschaltsignal Sc zuführt, das einen hohen oder tiefen Pegel haben kann.
D.h., das Plattenglied 54 dieser Ausführung besteht nur aus der ersten Eingabeeinheit 24 der zuvor beschriebenen Ausführungsform, und hat keine verschiedenen Eingabeeinheiten, wie die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25 der vorangehenden Ausführungsform, die unterschiedlichen Eingabemitteln wie z.B. Stift 50 und Finger 51 entsprachen. Bei der vorliegenden Ausführung weist das Plattenglied 54 zwei transparente Elektroden 22, 23, transparente Elektroden 29, 36 und Elektroden 30, 31; 37, 38 auf, und die Abstandshalter zwischen den transparenten Elektroden 22, 23 sind nahezu in gleicher Höhe und in gleichem Abstand wie die Abstandshalter 46 der zweiten Eingabeeinheit 25 der vorangehenden Ausführung angeordnet. Als Ergebnis gestattet das Plattenglied 54 auch die Eingabe mit Fingerdruck.
Hier geben die aus ITO oder dergleichen bestehenden transparenten Elektroden 29, 36, die auf dem Plattenglied 54 angeordnet sind, einen sich mit dem Druck ändernden Ausgangsspannungspegel ab, wie in Fig. 15 gezeigt ist. In Fig. 15 beginnt der Druck auf das Plattenglied 54 zum Zeitpunkt t1, und die Druckkraft wächst stetig an und erreicht die maximale Druckkraft zum Zeitpunkt t2 und bleibt dann, wie hier angenommen wird, konstant. Zu diesem Zeitpunkt erhöht der ITO-Film allmählich den Ausgangsspannungspegel mit wachsender Druckkraft, wie dies die Kurve zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 anzeigt. Deshalb werden zwischen den minimalen Ausgangsspannungspegel Vd und den maximalen Ausgangsspannungspegel Vu des Ausgangssignals mehrere, oder in dieser Ausführungsform zwei, Schwellenwerte Vt1, Vt2 gesetzt, so daß durch Umschalten dieser Schwellenwerte auch ein mit verhältnismäßig schwacher Druckkraft erzeugtes Ausgangssignal als Koordinateneingabesignal angenommen werden kann.
Bei dem in Fig. 14 gezeigten Blockschaltbild ist, wenn das Umschaltsignal Sc von der Umschaltvorrichtung 55 einen hohen Pegel hat, das Bezugssignal Vt1 mit dem höheren Pegel in Fig. 15 ausgewählt, und wenn das Umschaltsignal Sc einen niedrigeren Pegel hat, ist die Bezugsspannung Vt2 geringeren Pegels in Fig. 15 gewählt, was der nachfolgenden Beschreibung zugrunde liegt.
Die mit der Steuervorrichtung 28 verbundenen Signalleitungen 56, 57 sind jeweils mit Gate-Anschlüssen von Transistoren 58, 59 verbunden, deren Source-Anschlüsse an eine gemeinsame Versorgungsspannung Vol angeschlossen sind, und die Drain- Anschlüsse der Transistoren 58, 59 sind an einen gemeinsamen Widerstand R3 jeweils über Widerstände R1, R2 gelegt. Das andere Ende des Widerstands R3 ist mit einer Versorgungsspannung V02 verbunden, die sich von der Versorgungsspannung V01 unterscheidet. Das Potential zwischen den Widerständen R2, R3 wird abgenommen und dem Analog-/Digital-Wandler 53 als Bezugsspannung Es zugeführt. Hier sei angenommen, daß der Wert des Widerstands R1 kleiner ist als der Widerstandswert R2.
Die Steuervorrichtung 28 liefert Signale mit hohem und tiefem Pegel an Signalleitungen 56, 57. Als Ergebnis wird der Transistor 58 leitend, und der Transistor 59 bleibt ausgeschaltet. Deshalb wird vom Verbindungspunkt 60 die in Gleichung (6) ermittelte Bezugsspannung Vt1 dem Analog/Digital-Wandler 53 zugeführt.
Vt1=R3(V01-V02)/(R1+R3) ----- (6)
Außerdem wird der Transistor 58 aus- und der Transistor 59 eingeschaltet, wenn die Steuervorrichtung 28 Signale hohen und tiefen Pegels jeweils den Signalleitungen 56, 57 zuführt. Als Ergebnis wird dem Analog-/Digital-Wandler 53 vom Verbindungspunkt 60 die Bezugsspannung Vt2 zugeführt, wie sie sich aus Gleichung (7) ergibt.
Vt2=R3(V01-V02)/(R2+R3) ----- (7)
Wie oben erwähnt, ist der Wert des Widerstands R1 kleiner als der des Widerstands R2, und der Pegel der Bezugsspannung Vt1 ist deshalb höher als der der Bezugsspannung Vt2.
Auf diese Weise werden die sich in ihren Pegeln unterscheidenden Bezugsspannungen Vt1, Vt2 dem Analog-/Digital-Wandler 53 mittels dem Umschaltsignal Sc von der Umschalteinrichtung 55 zugeführt, und das Plattenglied 54 ermöglicht zum einen die Eingabe durch Drücken mit einem eine relativ hohe Druckkraft pro Flächeneinheit aufbringenden Glied, z.B. mit einem Stift 50, wenn in die Betriebsart umgeschaltet wurde, die keine Eingabe mit einem Glied gestattet, das nur eine verhältnismäßig geringe Druckkraft pro Flächeneinheit aufbringt, bspw. mit dem Finger, und andererseits eine Betriebsart, die die Eingabe mit dem Finger gestattet.
Mit dieser Ausführung werden, anders gesagt, die selben Effekte erzielt wie mit der vorangehenden Ausführungsform, und zusätzlich benötigt man dazu nur eine einzige Konstruktion ähnlich der ersten Eingabeeinheit 24 gern. der ersten Ausführungsform. Die der Eingabe in die erste Eingabeeinheit 24 und die zweite Eingabeeinheit 25 der vorangehenden Ausführungsform äquivalenten Eingabeweisen werden realisiert, und die Konstruktion ist weiterhin vereinfacht und die Brauchbarkeit verbessert.
Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Ausbildung des Eingabe- und Ausgabegeräts dieser Ausführungsform ist in den Figuren 16 und 17 gezeigt.
Das Eingabe- und Ausgabegerät weist auf: eine CPU (Zentralprozessoreinheit) 71 für die zentrale Verwaltung und Steuerung des Geräts, ROM 72 und RAM 73 zum Speichern von Programmen und Daten, einen Takt 74, eine E/A (Eingabe/Ausgabe) -Einheit 75, die einen Drucker und eine CRT (Kathodenstrahlröhre) enthält und mit dem Gerät verbunden ist, eine Tastatur 74 für die Eingabe von Daten in das Gerät von außen, eine Anzeigeeinheit 77, die eine Flüssigkristallanzeige und anderes enthält, eine von der CPU 71 gesteuerte Anzeigesteuerschaltung 78 zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit 77, einen A/D-Wandler (Analog-/Digital- Wandler) 79, eine Tabletteinheit 80 und eine Tablettsteuerung 81 für die Ansteuerung der Tabletteinheit 80, abhängig von der Steuerung durch die CPU 71.
Fig. 17 zeigt den Aufbau der Tabletteinheit 80, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist. Die Tabletteinheit 80 besteht aus einer Kombination eines X-Widerstandsfilms 80a, der ein Widerstandsdünnfilm ist und Elektroden an beiden Enden in Horizontalrichtung der Zeichnung (d.h. in X-Richtung) hat, mit einem Y-Widerstandsfilm 80b, der ebenfalls ein Widerstandsdünnfilm ist und dessen Elektroden an beiden Enden in Vertikalrichtung der Zeichnung (d.h. in der Y-Richtung) angeordnet sind, unter Einhaltung eines engen gleichförmigen Zwischenraums. In dem X-Widerstandsfilm 80a fließt, sobald eine Spannung von der Tablettsteuerung 81 angelegt ist, Strom von der hochliegenden X-Elektrode zur tiefliegenden X- Elektrode. Wenn an dem Y-Widerstandsfilm 80b eine Spannung von der Tablettsteuerung 81 angelegt wird fließt Strom von der hochliegenden Y-Elektrode zur tiefliegenden X-Elektrode.
Im Betrieb übt der Anwender mit der Spitze eines Bleistifts oder dergleichen Druck an einer beliebigen Stelle auf die Hauptfläche der Tabletteinheit 80 aus, und somit geraten die Widerstandsfilme 80a und 80b an der Druckstelle in Kontakt miteinander. Die Druckkraft wird als elektrisches Signal erfaßt, und wenn dessen erfaßter Pegel einen bestimmten Wert erreicht, wird der Teilerwiderstand der Widerstandsfilme 80a und 80b, der die Druckstelle angibt, als Spannungspegel erfaßt. Dieses Spannungssignal wird einzeln am X- Widerstandsfilm 80a sowie am Y-Widerstandsfilm 80b abgegriffen und der CPU 71 durch den A/D-Wandler 79 als XY- Koordinatenwerte eingegeben. Die CPU 71 steuert die Anzeigesteuerschaltung 78 abhängig von den eingegebenen Koordinatenwerten an, und die Schaltung 78 steuert entsprechend die Flüssigkristallbildelemente der Anzeigeeinheit 77. Deshalb wird das der Druckstelle entsprechende Bildelement der Anzeigeeinheit 77, sobald der Anwender an einer gewünschten Stelle auf der Tabletteinheit 80 Druck ausübt, für die entsprechende Anzeige angesteuert.
Fig. 18 ist ein schematisches Strukturschaltbild einer Ansteuerschaltung und einer Meßschaltung einer Tabletteinheit eines Eingabe-/Ausgabegeräts der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die Figuren 19 (a) und (b) sind Diagramme zur Erläuterung des Meßprinzips bei der Koordinatenmessung des Eingabe- und Ausgabegeräts der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die Figuren 20 (a) und (b) sind Diagramme, die das Meßprinzip beim Einwirken eines Drucks auf das Eingabe- und Ausgabegerät der dritten Ausführungsform der Erfindung erläutern.
Fig. 21 ist ein Prozeßflußdiagramm für die Koordinatenmessung mit dem Eingabe- und Ausgabegerät der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Wie Fig. 17 zeigt, weist die Struktur der Tabletteinheit 80 des Eingabe- und Ausgabegeräts dieser Ausführungsform die sich vollständig überlappenden und einander unter Einhaltung eines kleinen Zwischenraums gegenüberliegenden Widerstandsfilme 80a mit den Elektroden an beiden Enden in X-Richtung und 80b mit den Elektroden an beiden Enden in Y-Richtung auf. Die in der Tablettsteuerung 81 enthaltenen Schalter zur Steuerung der Tabletteinheit 80 bestehen aus Schaltgliedern, wie z.B. Transistoren. Die gemessene Spannung der Tabletteinheit 80 wird durch den A/D-Wandler 79 ausgelesen, in ein Digitalsignal umgesetzt und dann der CPU 71 zugeführt.
Der Verbindungszustand der Schaltkreise bei der Messung der Koordinaten der Tabletteinheit 80 in dieser Ausführungsform wird nachstehend anhand Fig. 19 beschrieben.
Die Koordinaten der auf der Tabletteinheit 80 gedrückten Position werden in X- und Y-Richtung einzeln in jeder Richtung gemessen, d.h., die Koordinaten werden zweimal gemessen.
Zuerst werden die beiden Schaltungen so verbunden, wie Fig. 19(a) zeigt. Dabei sei angenommen, daß am Punkt A gedrückt wird. Der Kontaktwiderstand Rp ist der Widerstand zwischen den Widerstandsfilmen 80a und 80b, wenn am Punkt A gedrückt wird, und der Eingangswiderstand des A/D-Wandlers erfüllt die Beziehung RAD > Rp, RX1, RY1, RY1. Die Teilwiderstände RX1, RX2 in X-Richtung geben die Teilwiderstandswerte des Widerstandsfilms 80a am Punkt A an, und die Teilwiderstände RY1, RY2 in Y-Richtung sind die Teilwiderstandwerte des Widerstandsfilms 80b an dem gedrückten Punkt A.
Für die gedrückte Position A ergibt sich die gemessene Spannung VX der X-Koordinate zu
VX=V RX2/(RX1+RX2) ----- (8)
(es sei angenommen, daß RAD viel größer als die anderen Widerstände ist), und der Spannungspegel ist proportional der gedrückten Stelle A in X-Richtung. Deshalb kann man durch Messung der Spannung VX den Teilwiderstand RX2 an der gedrückten Stelle A, der die X-Koordinate angibt, ermitteln.
Dann ergibt sich gleichermaßen, wenn die Schaltungen gem. Fig. 19 (b) verbunden sind, die gemessene Spannung Vy der Y- Koordinate zu
Vy=V RY2/(RY1+RY2) ----- (9)
und daraus läßt sich der Teilwiderstand RY2 an der gedrückten Position A, d.h. die Y-Koordinate, ermitteln.
Auf diese Weise werden die Koordinaten der gedrückten Position A auf der Tabletteinheit 80 in Größen der gemessenen Spannung VX und VY abhängig von den Teilwiderständen RX2 und RY2 bestimmt.
Das Prinzip der Messung der Druckkraft in der Tabletteinheit 80 der Ausführungsform wird anhand der Fig. 20 erklärt.
Fig. 20 zeigt den Verbindungszustand der Schaltungen zur Messung der Druckkraft.
Zur Messung der Druckkraft in x-Richtung werden zuerst die Schaltungen gern. Fig. 20 (a) verbunden. Für den Widerstand RL bei der Druckmessung gilt die Beziehung R < RAD. An der gedrückten Position A ergibt sich die zur Messung des Drucks maßgebliche Spannung VPX zu
VPX=V RL/ (RX1+RP+RY2+RL) ----- (10)
Es sei angenommen, daß Rp > RX1, RY2 ist, und die Druckmeßspannung VPX ist ein dem Kontaktwiderstand Rp umgekehrt proportionaler Wert, und somit kann der Kontaktwiderstand Rp durch Messung der Spannung VPX ermittelt werden.
Dann wird die Druckmeßspannung VPY in Y-Richtung durch die Verbindung der Schaltungen gern. Fig. 20 (b) ermittelt. In diesem Fall ergibt sich die Druckmeßspannung VPY zu
VPY=V RL/ (RX2+Rp+RY1+RL) ----- (11)
und der Kontaktwiderstand Rp läßt sich durch Messung der Druckmeßspannung Vpy ermitteln.
Somit läßt sich beim Drücken an der Position A ermitteln, ob der Pegel der Druckmeßspannung VPX in X-Richtung und der der Druckmeßspannung VPY in Y-Richtung (die beide dem Kontaktwiderstand Rp umgekehrt proportional sind), d.h. ob der Wert des Kontaktwiderstands Rp zur Koordinatenmessung ausreichend ist oder nicht.
Nun wird unter Bezug auf die Ansteuerschaltung und die Meßschaltung der in Fig. 18 gezeigten Tabletteinheit 80 die Operation zur Koordinatenmessung in Übereinstimmung mit dem Verarbeitungsflußdiagramm in Fig. 21 erläutert.
Die CPU 71 führt die Koordinatenmessung in Fig. 21 wiederholt in Abhängigkeit von einer periodischen Unterbrechung durch einen eingebauten Zeitgeber aus.
Im Prozeßschritt S1 in Fig. 21 (im Diagramm mit S1 abgekürzt) legt die CPU 71 eine Spannung für die Messung des Drucks in
x-Richtung an. Die CPU 71 setzt die Schalter SWXH und SWXP in Fig. 18 durch die Tablettsteuerung 81 in den EIN-Zustand und alle anderen Schalter in den AUS-Zustand und legt auf diese Weise eine Spannung zur Druckmessung in X-Richtung an die Tabletteinheit 80 an. Dann wartet die CPU 71 bis sich die angelegte Spannung stabilisiert hat.
Im nächsten Prozeßschritt S2 mißt die CPU 71 den Druck in X- Richtung. Es sei angenommen, daß an der Stelle A gedrückt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Druckkraft in x-Richtung aus der gemessenen Spannung VX durch die Anwendung der Gleichung (10) ermittelt. D.h., daß sich die Größe des Kontaktwiderstands Rp zu diesem Zeitpunkt ergibt.
Darauffolgend wird im Prozeßschritt S3 auf der Basis der Druckstärke in X-Richtung (Kontaktwiderstand Rp), die sich durch die Verarbeitung im vorangehenden Schritt S2 ergibt, entschieden, ob der Druck ausreicht oder nicht. D.h., daß die gemessene Spannung VX mit einem bestimmten Spannungswert verglichen wird und abhängig vom Vergleichsergebnis entschieden wird, ob der Druck in X-Richtung ausreicht oder nicht. An dieser Stelle wird, falls die Druckkraft ungenügend ist und entschieden wird, daß keine hochpräzise Koordinatenmessung möglich ist, die Verarbeitungfolge zur Koordinatenmessung beendet. Im Gegensatz dazu geht der Prozeßfluß mit Schritt S4 und den nachfolgenden Schritten weiter, wenn die Druckkraft ausreicht und entschieden worden ist, die Druckkraft reicht für eine sehr präzise Koordinatenmessung aus.
Im nächsten Prozeßschritt S4 legt die CPU 71 eine Spannung zur Messung der X-Koordinate an. D.h., daß sie an die Tabletteinheit 80 durch Setzen der Schalter SWXH und SWXL in ihren EIN-Zustand und der anderen Schalter in den AUS-Zustand durch die Tablettsteuerung 81 eine Spannung zur Messung der X-Koordinaten anlegt. Die CPU 71 wartet bis sich die angelegte Spannung stabilisiert hat.
Im nächsten Prozeßschritt S5 wird die X-Koordinate gemessen. D.h., daß die gemessene Spannung VX, die sich durch die Anwendung der Gleichung (8) ergibt&sub1; durch den A/D-Wandler 79 ausgelesen und in ein Digitalsignal umgesetzt und dann durch die CPU 71 als X-Koordinatensignal ausgelesen wird.
Bei der Verarbeitung im nächsten Schritt S6 legt die CPU 71 eine Spannung zur Messung des Drucks in Y-Richtung durch die Tablettsteuerung 81 an. D.h., daß die Tablettsteuerung 81 die Schalter SWXH und SWYP in Fig. 18 ein- und alle anderen Schalter ausschaltet. Dann wartet die CPU 71 bis sich die angelegte Spannung stabilisiert hat.
In der Verarbeitung des nächsten Schritts S7 mißt die CUP 71 die Druckstärke in Y-Richtung. D.h., daß die mit Formel (11) ermittelte gemessene Spannung Vy durch den Analog-/Digital- Wandler 79 in ein Digitalsignal umgesetzt, in die CPU 71 eingegeben und gemessen wird.
Die CPU 71 vergleicht im nächsten Verarbeitungsschritt S8 die Druckkraft, d.h. das Digitalsignal der gemessenen Spannung Vy mit dem dem gekennzeichneten Spannungswert entsprechenden Digitalsignalpegel und beurteilt, ob der Druck, gemessen in Y-Richtung, an der Position A ausreicht oder nicht, d.h. ob der Kontaktwiderstand Rp zur Koordinatenmessung ausreicht oder nicht. An dieser Stelle wird, falls die Entscheidung fällt, daß die Druckkraft nicht ausreicht, die Verarbeitungsfolge zur Koordinatenmessung beendet. Im Gegensatz dazu wird, wenn sich die Druckkraft an der gedrückten Position A als ausreichend herausstellt, die Verarbeitung mit Schritt S9 fortgesetzt.
Im nächsten Verarbeitungsschritt S9 setzt die CPU 71 die Schalter SWYL und SWYH in Fig. 18 in ihren EIN-Zustand und alle anderen Schalter in den AUS-Zustand, indem sie die Steuerung 81 ansteuert. Als Ergebnis wird die Spannung zur Messung der Y-Koordinate angelegt. Dann wartet die CPU 71 bis sich diese Spannung stabilisiert hat.
Im nächsten Verarbeitungsschritt S10 mißt die CPU 71 die Koordinate in Y-Richtung. D.h., daß der A/D-Wandler 79 die sich aus Gleichung (9) ergebende Meßspannung VY liest, diese in ein Digitalsignal umsetzt und der CPU 71 zur Koordinatenbestimmung zuführt. Danach versetzt die CPU 71 durch die Tablettsteuerung 81 alle Schalter in den in Fig. 18 gezeigten AUS-Zustand und senkt somit den Stromverbrauch der Vorrichtung.
In der obigen Verarbeitung werden die Druckstärken in X- und Y-Richtung gemessen, und nur wenn die gemessenen Druckstirken ausreichend sind, werden die Koordinaten an der gedrückten Position A in X- und Y-Richtung herausgeführt. Auf diese Weise wird bei dieser Ausführungsform die Meßgenauigkeit bei der Messung der Druckkraft erhöht, weil die Druckkraft in X- und Y-, d.h. in beiden, Koordinatenrichtungen gemessen wird. Dieser Gesichtspunkt wird nachstehend noch genauer beschrieben.
Der gemessene Wert der Druckstärke in X-Richtung in der Tabletteinheit 80 ist
VPX=V.RL/ (RX1+RP+RY2+RL) ----- (10)
wie oben in Bezug auf Fig. 20 (a) erwähnt wurde, und der Wert des Kontaktwiderstands Rp hängt von der zu ermittelnden Druckstärke ab, wohingegen der Widerstand RL für die Druckmessung fest ist. Die Teilwiderstände RX1 und RY2 sind Widerstandswerte, die sich abhängig von der Position auf der Hauptebene der Tabletteinheit 80 entsprechend der Druckpositon A verändern. Deshalb sind, wenn der selbe Druck aufgebracht wird, der Maximal- und der Minimalwert der Druck messung an der Position der Tabletteinheit 80 wie folgt:
Maximalwert: VPXMAX=V RL/ (RX1MIN+RP+RY2MIN+RL) ----- (12)
Minimalwert: VPXMIN=V RL/ (RX1MAX+RP+RY2MAX+RL) ----- (13)
Der Maximalwert VPXMAX ist der Wert, den man erhält, wenn man Druck auf die linke untere Ecke in Fig. 20 (a) ausübt, und der Minimalwert VPXMIN ist der Wert, den man erhält, wenn man auf die rechte obere Ecke drückt.
RX1MAX-RX1MIN ergibt den Gesamtwiderstandswert des Widerstandsfilms in X-Richtung und RY2MAX-RY2MIN ergibt den Gesamtwiderstandswert des Widerstandsfilms in Y-Richtung. Diese Gesamtwiderstandswerte neigen dazu, sich mit der Vergrößerung der Tabletteinheit 80 und mit der Stromverringerung zu erhöhen, so daß die Beziehung RX1, RY2 < Rp oder RX2, RY1 < zRp nicht immer gilt, und die Auswirkungen dieses pHänomens können nicht länger ignoriert werden. Im Stand der Technik trat die Wirkung direkt in der gemessenen Druckkraft auf, weil diese nur in einer Richtung gemessen wurde.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform wird unter Verwendung der Schaltung der Fig. 20 (b) die Druckstärke auch in Y- Richtung zusätzlich zur herkömmlichen Messung in X-Richtung gemessen. An dieser Stelle ergibt sich der gemessene Wert in Y-Richtung zu
VPY=V RL/ (RX2+RP+RY1+RL) ----- (11)
und dessen Maximal- und Minimalwerte sind:
Maximalwert: VPYMAX=V RL/ (RX2MIN+RP+RYIMIN+RL) ----- (14) Minimalwert: VPYMIN=V RL/ (RX2MAX+Rp+RY1MAX+RL) ----- (15)
In Fig. 20 (b) entspricht das Maximum VPYMAX der oberen rechten Ecke und das Minimum VPYMIN der unteren linken Ecke.
Anhand dieser Ergebnisse zeigt sich, daß der bei der gedrückten Position sich ergebende Fehler des gemessenen Werts der Druckstärke in x-Richtung invers ist zu dem Fehler in der Y-Richtung, d.h., daß z.B. die Druckstärke in X- Richtung beim Drücken an der unteren linken Kante ihr Maximum VPYMAX hat und die Druckstärke in Y-Richtung ihr Minimum VPYMAX, wobei Maximum und Minimum invers sind, und es stellt sich heraus, daß sich die auftretenden Fehler in X- und Y- Richtung gegenseitig kompensieren.
Die Abhängigkeit von der gedrückten Position bei der Messung der Druckstärke kann bis zur Differenz des mittleren Teils und der Ecke des Tabletts 80 unterdrückt werden (die Auswirkungen können innerhalb ± (1/2) α des Widerstandswerts des Widerstandfilms unterdrückt werden)
Aus diesen Ergebnissen resultiert eine Steigerung der Meßgenauigkeit bei Messung der Druckstärke und der zur Beurteilung, ob gedrückt wurde oder nicht, verwendete Schwellenwert kann feiner eingestellt werden, so daß die Meßgenauigkeit der Koordinatenmessung vergrößert werden kann.
Außerdem ist bei der Ausführungsart die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Koordinatenmessung gesteigert. Dieser Gesichtspunkt wird nachstehend beschrieben.
Die Koordinatenlesefolge des herkömmlichen Tabletts 80 ist wie im Prozeßflußdiagramm in Fig. 4 und wie folgt:
(a-1) Messung des Drucks (X-Richtung)
(a-2) Messung der X-Koordinate
(a-3) Messung der Y-Koordinate
(a-4) Messung des Drucks (X-Richtung)
In dieser Verarbeitungsfolge legt, wenn man die Prozedur beim Anlegen der Spannung an das Tablett 80 beim Wechsel von (a-2) zu (a-3) oder beim übergang von (a-3) auf (a-4) betrachtet, die Tablettsteuerung Spannung in gänzlich unterschiedlichen Richtungen an die Tabletteinheit 80 an, und es dauert vom Anlegen der Spannung an eine längere Zeit, bis sich die angelegte Spannung stabilisiert hat (von (a-1) nach (a-2) ist die Wartezeit minimal, da die Veränderung der angelegten Spannung gering ist).
Im Gegensatz dazu ist die Verarbeitungsfolge, wie das Fluß- Diagramm in Fig. 21 zeigt, bei der vorliegenden Ausführung wie folgt:
(b-1) Messung des Drucks in X-Richtung
(b-2) Messung der X-Koordinate
(b-3) Messung des Drucks in Y-Richtung
(b-4) Messung der Y-Koordinate.
Darum wird nur beim Wechsel von (b-2) nach (b-3) die Spannung in unterschiedlichen Richtungen angelegt und bedingt dadurch eine lange Wartezeit, jedoch ist in allen anderen Zustandswechseln eine minimale Wartezeit ausreichend. Demgemäß ist die Wartezeit der CPU 71 bei der Messung der Koordinaten im Vergleich mit dem Stand der Technik kurz und die Verarbeitungsgeschwindigkeit insgesamt gesteigert.
Bei dieser Ausführungsart ist auch, da die Zeitspanne zwischen der Messung der Druckstärke und der Koordinatenmessung kürzer ist, falls der Anwender plötzlich mit dem Druck der Schreibstiftspitze auf die Hauptfläche der Tabletteinheit nachläßt, die Wahrscheinlichkeit hoch, daß diese Verringerung des Drucks der Schreibstiftspitze erfaßt und dadurch eine ungenaue Koordinatenmessung vermieden werden kann. Auch in diesem Gesichtspunkt ist die Meßgenauigkeit bei der Ausführungsform gegenüber dem Stand der Technik erhöht, bei dem die Zeitdauer zwischen der Messung der Y-Koordinate und der Druckstärkenmessung lang ist.

Claims

1. Koordinateneingabegerät (21), das aufweist:

- eine berührungssensitive Platte (26), die auf den gesamten Oberflächen einander gegenüberliegender Seiten zweier elektrisch isolierender transparenter Substrate (22, 23) ausgebildete transparente Widerstandslagen (29, 36; 80a, 80b) hat,

- Elektrodenpaare (30, 31; 37, 38), die jeweils an beiden Enden der transparenten Widerstandslagen (29, 36; 80a, 80b) in einander rechtwinklig kreuzenden Richtungen gebildet sind,

- eine Einrichtung (53) zur Umsetzung eines analogen Ausgangssignals (Vi, Vy) von diesen Elektroden (30, 31; 37, 38) in ein Digitalsignal,

- eine Einrichtung (58, 59, R1, R2, R3), die die Analog/Digital-Umsetzereinrichtung (53) mit einem Schwellenwertsignal versorgt, so daß eine Berührung der berührungssensitiven Platte (26) unterhalb eines bestimmten Drucks pro Flächeneinheit das Koordinateneingabegerät unbeeinflußt läßt, dadurch gekennzeichnet daß

- die Schwellenwertversorgungseinrichtung Mittel aufweist, die die Analog/Digital-Umsetzereinrichtung (53) mit zwei unterschiedlichen Schwellenwertsignalpegeln (Vtl, Vt2) versorgt, gemäß einer Voreinstellung durch eine Urnschalteinrichtung (55) entsprechend zwei unterschiedlichen Empfindlichkeitsstufen der berührungssensitiven Platte (26) wenigstens in einem Bereich derselben.

2. Koordinateneingabegerät nach Anspruch 1, bei dem Mittel zur Auswahl beider Schwellenwertsignalpegel (VT1, VT2) zwischen einem minimalen Ausgangspegel (Vd) und einem maximalen Ausgangspegel (Vu) des analogen Ausgangssignals vorgesehen sind, so daß ein sich auf die höhere Empfindlichkeit beziehender geringerer minimaler Druck pro Flächeneinheit oder ein sich auf eine geringere Empfindlichkeit beziehender höherer minimaler Druck pro Einheitsfläche alternativ an der Umschalteinrichtung (55) wählbar sind.

3. Koordinateneingabegerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem Abstandshöcker (46) in bestimmten Intervallen auf wenigstens einer der transparenten Widerstandslagen (29, 30; 80a, 80b) angeordnet sind.

4. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die transparenten Widerstandslagen (29, 30; 80a, 80b) aus Indiumzinnoxid bestehen.