JPH02153419A

JPH02153419A - 表示一体型電磁誘導式ディジタイザ

Info

Publication number: JPH02153419A
Application number: JP63308302A
Authority: JP
Inventors: Fumio Togawa; 外川　文雄
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1990-06-13
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH065499B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、ＥＬ表示パネルの下面に積層され、ＥＬ表
示パネル上に接するライトベンのペン先の位置を検出す
る表示一体型電磁誘導式ディジタイザに関する。

（ロ）従来の技術一般に、ＥＬ表示パネルの下面に電＠誘導式ディジタイ
ザを積層したＥＬ表示一体型電磁誘導式ディジタイザに
おいては、第７図に示すように、ライトペン３０のペン
先３１からＥＬ表示パネル３２の表示層３４までの深さ
は、ＥＬ表示パネル３２の上面透明ガラス３３の厚みで
決定される。

なお、図中、３５は下面透明ガラス、３６はディジタイ
ザ基板である。

この厚みは、無いのが理想であり、第８図に示すように
、この厚みｅが薄いほどペン先３１の読み取り位置とそ
の位置に表示される軌跡等の視角によるズレ（第８図に
おいて、点１〜点Ｃ又は点５〜点ｄの間隔であって、は
ぼｅ　ｔａｎθに等しい。

以下、視差という。）が少なく、使用者が使い易くなる
。

現在のＥＬ表示パネル３２の透明ガラス３３゜３５の厚
さは約２ｘｘから２．５１ｍである。従って、ペン先３
１からＥＬ表示層３４までの距離は、上記透明ガラス３
３の厚みに相当する。

ところで、ディジタイザとして最も精度の高い方式であ
ると言われている電磁誘導式ディジタイザでは、ペン先
３１から発振する交流磁界によって、ディジタイ枦基板
３６に網目状に配設された複数のループコイルに誘起さ
れる起電圧を信号電圧として検出し、それらの信号電圧
の分布からペン先３１の現座標を割り出すという原理で
位置検出を行う。

すなわち、Ｘ座標方向とＹ座標方向とに配設されたルー
プコイルについて、Ｘ座標方向のｉ番目のループコイル
ｘｉに誘起される起電圧Ｖｘｉと、Ｙ座標方向のｉ番目
のループコイルｙｉに誘起される起電圧Ｖｙｉとを検出
し、それらの信号電圧の分布からペン先３１の現座標を
割り出すようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題従って、第７図に示したような構造である場合には、ペ
ン先３１から発振する交流磁界がＥＬ表示パネル３２を
貫通し、下層にあるディジタイザ基板３６に配設された
複数のループコイルに誘起される起電圧を信号電圧とし
て検知するため、当然、その間にあるＥＬ表示パネル３
２の駆動電流による強い輻射磁界が信号磁界の検出を妨
げ、強いノイズ源となる。このＥＬ表示パネル３２から
の電磁ノイズのため、位置検出の実効精度が落ちる。実
際に、その実行分解能は１■以下となった。

このＥＬ表示パネル３２からの電磁輻射ノイズを回避す
るには、逆に、ＥＬ表示パネル３２の上面に遮蔽層を置
いて十分に電磁遮蔽し、その上にディジタイザ基板３６
を積層するようにすればよい。しかし、当然のことなが
ら遮蔽層、及びディジタイザ基板を透明で構成する必要
があり、その分コストが高くなる。その上、ペン先３１
から表示面までの距離は、これらの遮蔽層とディジタイ
ザ基板との厚みが加算されたものとなり、先程の視差の
問題がでてくる。

このように、視差の面からは、ＥＬ表示パネルの上面に
ディジタイザ基板を積層するよりも、ＥＬ表示パネルの
下面にディジタイザ基板を積層するようにした方が良い
が、電磁誘導式ディジタイザ本来の位置検出精度を得る
ためには、上述したＥＬ表示パネルからの電磁輻射ノイ
ズの影響を抑えなければならない。ちなみに、液晶など
は比較的発生ノイズが小さく、ＥＬ表示パネルのような
問題はない。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
、ディジタイザ基板のループコイルに誘起される信号電
圧と、そのループコイルから一定本数隔たったループコ
イルに誘起される信号電圧との差を、各ループコイルの
信号電圧として差動検出するよにして、ＥＬ表示パネル
から発生する電磁輻射ノイズの影響を除去するようにし
た表示一体型電磁誘導式ディジタイザを提供するもので
ある。

（ニ）Ｒ題を解決するための手段この発明は、ＥＬ表示パネルの下面に積層されたディジ
タイザ基板と、ディジタイザ基板の縦方向と横方向とに
網目状に配設されたループコイルと、縦方向のループコ
イルに誘起される起電圧とそのループコイルから一定本
数隔たった縦方向のループコイルに誘起される起電圧と
の差を各縦方向ループコイルの信号電圧として差動検出
する縦方向誘起電圧検出手段と、横方向のループコイル
に誘起される起電圧とそのループコイルから一定本数隔
たった横方向のループコイルに誘起される起電圧との差
を各横方向ループコイルの信号電圧として差動検出する
横方向誘起電圧検出手段とを備えてなる表示一体型電磁
誘導式ディジタイザである。

（ホ）作用この発明によれば、例えばライトペンのような、磁界発
振源から発振される交流磁界を検出するための、基本部
分にあたるループコイルの起電圧検出において、縦方向
については、縦方向起電圧検出手段によって、縦方向の
ループコイルに誘起される起電圧とそのループコイルか
ら一定本数隔たった縦方向のループコイルに誘起される
起電圧との差が各縦方向ループコイルの信号電圧として
差動検出され、横方向については、横方向誘起電圧検出
手段によって、横方向のループコイルに誘起される起電
圧とそのループコイルから一定本数隔たった横力内力ル
ープコイルに誘起される起電圧との差が各横方向ループ
コイルの信号電圧として差動検出される。

つまり、Ｘ座標方向のｉ番目のループコイルをループコ
イルｘｉとし、Ｙ座標方向のｉ番目のループコイルをル
ープコイルｙｉとすると、ループコイルにｉの信号電圧
Ｖ’ｘｉは、ループコイルｘｉに誘起される起電圧Ｖｘ
ｉからループコイルｘ（ｉ−ｍ）に誘起される起電圧Ｖ
　ｘ（ｉ−ｍ）を差し引いた、Ｖ　ｘｉ−Ｖ　ｘ（ｉ−
ｍ）で示される電圧として差動検出され、ループコイル
ｙｉの信号電圧Ｖ’ｙｉは、ループコイルｙｉに誘起さ
れる起電圧Ｖｙｉからループコイルｙ（ｉ−＋＋＋）に
誘起される起電圧Ｖｙ（ｉ−ｍ）を差し引いた、Ｖｙｉ
−Ｖ　ｙ（ｉ−ｍ）で示される電圧として差動検出され
る（但し、ｍは差をとるループコイルの間隔であり、整
数とする）。

すなわち、この発明においては、ループコイルの電圧検
出周期に比べると、ＥＬＬ示パネルの電磁輻射ノイズを
定常的ノイズと見なすことができるということに着目し
、ループコイルｘｉの信号電圧Ｖ’ｘｉとループコイル
ｙｉの信号電圧Ｖ’ｙｉとを、それぞれ、Ｖ　’　ｘｆ＝Ｖ　ｘニーＶ　ｘ（ｉ−ｍ）Ｖ　’　ｙ
ｉ＝Ｖ　ｙｉ−Ｖ　ｙ（ｉ−ｎ）とするようにしている
。なお、従来は、ＶｘｉやＶｙｉをそのまま採用してい
た。

これにより、ＥＬＬ示パネルによって生ずる定常的電磁
輻射ノイズは、ループコイルの信号電圧から除去され、
座標点の読み取り精度が向上する。

（へ）実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第２図はこの発明のＥＬ表示一体型ディジタイザを用い
たＥＬＬ示パネルの一実施例を示す全体構成説明図、第
３図はその側面図である。

第２図及び第３図に示すように、この発明のＥＬ表示一
体型ディジタイザは、ＥＬ表示パネルｌの下面にディジ
タイザ基板２を積層し、その下面にＥＬ表示パネルｌの
表示を制御するＥＬＬ示パネル制御基板３を配設した構
成となっている。

図中、４はＥＬ表示パネルｌのＥＬＬ動用ＩＣ。

５はディジタイザ基板２の側面を覆う鉄板シールド、６
はＥＬ表表示パネル色ＥＬＬ示パネル制御基板３とを接
続するケーブル、７はディジタイザ基板２とディジタイ
ザ制御基板（図示しない）とを接続するケーブルである
。

第４図は第２図及び第３図で示したＥＬ表示−体型ディ
ジタイザの機能ブロック図であり、図に示すように、Ｅ
ＬＬ示パネル制御基板３に形成されたＢＬＬ示パネル制
御部３ａは、入力されたＥＬ表示信号に基づいて、ＥＬ
表示パネルｌに制御信号を送る。

そして、そのＥＬＬ示パネル１に表示された内容に応じ
た所望の位置にライトペン８のペン先を位置させると、
ペン先から発振される交流磁界によってディジタイザ基
板２のループコイルに起電力が生じ、その信号電圧がデ
ィジタイザ制御基板に形成されたディジタイザ制御部９
に入力されて、ライトペン８のペン先の位置が検出され
、その位置信号がＲ８２３２Ｃの信号として出力される
。

第１図はこの発明の実施例における制御回路図であり、
図に示すように、ディジタイザ基板２の縦方向と横方向
、っまりＸ座標方向とＹ座標方向とには、ループコイル
ＩＯが網目状に配設されている。

Ｘ座標方向のループコイル１１はＸ座標方向アナログス
イッチ１２に、Ｙ座標方向のループコイル１３はＹ座標
方向アナログスイッチ１４に、それぞれ接続されている
。

そして、Ｘ座標方向アナログスイッチ１２の切り換えに
より、Ｘ座標方向のループコイル１１に誘起される起電
圧と、そのループコイルＩ！に隣接するループコイルに
誘起される起電圧との差が、各Ｘ座標方向のループコイ
ル！ｌの信号電圧として、第１アンプ１５に上り差動検
出される。

また、Ｙ座標方向アナログスイッチ１４の切り換えによ
り、Ｙ座標方向のループコイル１３に誘起される起電圧
と、そのループコイル１３に隣接するループコイルに誘
起される起電圧との差が、各Ｙ座標方向のループコイル
１３の信号電圧として、第２アンプ１６に上り差動検出
される。

差動検出された各Ｘ、Ｙ座標方向の信号電圧は、アナロ
グスイッチ１７の切り換えにより、積分回路１８へ出力
され、Ａ／Ｄ変換器！９によってＡ／Ｄ変換されて、デ
ィジタル信号として、ＣＰＵ２０（ＣＰＵ２０はＲＯＭ
を含む）に入力される。

一方、ライトペン８に対しては、第１発振器２１から周
波数ｆＯ（約７７ＫＨｚ）の交流磁界発振信号が送出さ
゛れ、その発振信号には、位相設定器２２によって位相
の設定が行われて、第２発振器２３から周波数ｒ、（１
／７６μｓ−約１３ＫＨｚ）の発振信号が出力され、そ
れが発振器２４に入力される。

そして、タイミング発生器２４は、各アナログスイッチ
１２．１４のスイッチングをセレクトするために、Ｘ座
標方向アナログスイッチ１２とＹ座標方向アナログスイ
ッチ１４とにセレクト信号Ｘ及びセレクト信号Ｙを送出
し、さらに、アナログスイッチ１７に切り換え信号を送
出して、第１゜第２アンプ１５．１６から差動検出され
る信号電圧の切り換えを行う。

そして、最終的に、ＣＰＵ２０によって、位相設定器２
２からの位相信号と、タイミング発生器２４からのタイ
ミング信号に基づいて、ライトベン８のペン先の位置の
割り出しが行われ、その位置が、シリアルＩ１０ボート
２５からＲ５２３２Ｃの信号として出力される。

すなわち、この発明においては、位置検出の基本部分に
あたるＸ座標方向とＹ座標方向との各ループコイル１１
．１３の起電圧検出において、ループコイルｘｉ（Ｘ座
標方向のｉ番目のループコイル）に誘起される起電圧Ｖ
ｘｉから、そのループコイルｘｉに隣接するループコイ
ルｘ（ｉ−１）に誘起される起電圧Ｖ　ｘ（ｉ−１）を
差し引いた、Ｖ　ｘｉ−Ｖ　ｘ（ｉ−１）で示される電
圧をループコイルｘｉの信号電圧Ｖ’Ｘｉとして検出し
、ループコイルｙｉ（Ｙ座標方向の１番目のループコイ
ル）に誘起される起電圧Ｖｙｉから、そのループコイル
ｙｉに隣接するループコイルｙ（ｉ−１）に誘起される
起電圧Ｖ　ｙ（ｉ−１）を差し引いた、Ｖ　ｙｉ−Ｖ　
ｙ（ｉ−１）で示される電圧をループコイルｙｉの信号
電圧Ｖ″ｙｉとして検出するという、差動検出方式とし
ている。ここでは各ループコイルの電圧検出周期に比べ
ると、ＥＬ表示パネルの電磁輻射ノイズは、定常的ノイ
ズであると見なされるからである。

なお、説明を容易にするために、従来との比較を行うと
、従来は、Ｖｘｉ［ｔｌ、　Ｖｙｉ［ｔｌ　（検出時刻
をｔとする）をそのまま採用していた。

ここで、時刻ｔのＥＬ表示パネルの電磁輻射ノイズをＮ
　［ｔｌとすると、従来においては、信号電圧は、Ｖｘｉ［ｔｌ・ｖｘｉ［ｔ］＋Ｎ［ｔｌ　　　　　　　
−−−−−−（式１ａ）（但し、ｖｘｉ［ｔｌは時刻ｔ
の真の電圧値）として表される。

そして、この発明による差動検出方式においては、信号
電圧は、Ｖ’ｘｉ［ｔ］＝Ｖｘｉ［ｔｌ−Ｖｘ（ｉ−１）［ｔ’
］　　　−（式２ａ）（但し、ｔｏは隣接するループコ
イルの起電圧Ｖ　ｘ（ｉ−１）を検出した時刻）として表され、式２ａに式１ａを代入すると、Ｖ　’　
ｘｉ［ｔｌ（ｖｘｉ［ｔ］＋Ｎ　［ｔｌ）−（ｖｘ（ｉ
−１）［ｔ’　］＋Ｎ　［ｔ’　］）（ｖｘｉ［ｔｌ−
ｖｘ（ｉ−１）［ｔ’　］）＋（Ｎ　［ｔｌ−Ｎ　［ｔ
’　］）はぼ、（Ｎ　［ｔｌ−Ｎ　［ｔ’　］＝０）で
あるため、＝ｖｘｉ［ｔｌ−ｖｘ（ｉ−１）［ｔ’　］
となり、ＥＬ表示パネルの電磁輻射ノイズを除去するこ
とができる。

また、Ｙ座標方向についても同様に、従来　　Ｖｙｉ［ｔコ＝ｖｙｉ［ｔ］＋Ｎ　［ｔｌ　　
　　−＝　（弐１ｂ）本発明　Ｖ’ｙｉ［ｔトＶｙｉ［
ｔｌ−Ｖｙ（ｉ−１）［ｔｌ　−（式２ｂ）として表さ
れる。

式２ａや式２ｂで示される、この発明の差動検出方式に
おいては、各ループコイル１１．・！３で検出した電圧
Ｖ　ｘｉ、　Ｖ　ｙｉを用いて、隣接するループコイル
間で差し引いた電圧を採用している。

なお、この例においては、ループコイルｉに対してルー
プコイル（ｉ−１）との間で差分をとったが、一般に、
ループコイルｉに対してｍ本個隔たったループコイル（
１１）との間で差分をとってもよい。

上述のようにして信号電圧を検出した後に、ライトペン
８の位置の割り出しを行うが、位置の割り出しは、第５
図及び第６図に示すように、Ｘ座標方向、Ｙ座標方向と
もに、検出された各ループコイルの差分電圧値Ｖ　’　
ｉ（ｉ＝１＝ｍ）から、真の電圧値ｖｉを再構成して、
それらの電圧分布から正確な位置Ｐを算出する。

このようにして、デジタイザ基板のループコイルに誘起
される起電圧と、そのループコイルに隣接するループコ
イルに誘起される起電圧との差を、各ループコイルの信
号電圧として差動検出することにより、その近辺でＥＬ
表示パネルから生ずる定常的電磁輻射ノイズを除去した
各ループコイルの信号電圧を得ることができ、ＥＬ表示
パネルの電磁輻射ノイズによる影響のない、良好な座標
点の読み取り精度を確保することができる。

また、これにより、ディジタイザの入力座標点と表示の
出力座標点とを対応させ、ペン先の座標データを、ＯＬ
ｌ、ｘ程度の読み取り精度（空間分解能）、毎秒約１０
０ポイント（時間分解能）で検出して、それらの位置情
報から、ペン先の軌跡によってワードプロセッサやパー
ソナルコンピュータの文字や図形等を表示する機能を有
する入出力装置が実現される。

（ト）発明の効果この発明によれば、ＥＬ表示パネルによって生ずる電磁
輻射ノイズをループコイルの信号電圧から除去すること
ができるので、座標点の読み取り精度を、従来よりも一
段と向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における制御回路図、第２図
はこの発明の一実施例を示す全体構成説明図、第３図は
第２図の側面図、第４図は実施例の機能ブロック図、第
５図及び第６図は位置割り出しの説明図、第７図は従来
のＥＬ表示一体型電磁誘導式デジタイザの一部を示す説
明図、第８図は視差の説明図である。１・・・・・・ＥＬ表示パネル、２・・・・・・ディジタイザ基板、３・・・・・・ＥＬ表示パネル制御基板、３ａ・・・・
・・ＥＬ表示パネル制御部、８・・・・・・ライトペン
、９・・・・・・ディジタイザ制御部、０・・・・・・
ループコイル、ｌ・・・・・・Ｘ座標方向のループコイル、２・・・・
・・Ｘ座標方向アナログスイッチ、３・・・・・・Ｙ座
標方向のループコイル、４・・・・・・Ｙ座標方向アナ
ログスイッチ、５・・・・・・第１アンプ、１６・・・
・・・第２アンプ、７・・・・・・アナログスイッチ、
１８・・・・・・積分回路、９・・・・・・Ａ／Ｄ変換
器、２１・・・・・・第１発振器、２２・・・・・・位
相設定器、２３・・・・・・第２発振器、２４・・・・
・・タイミング発生器。第２図第４図第５図第６図Ｐ”１．３

Claims

【特許請求の範囲】

１、ＥＬ表示パネルの下面に積層されたディジタイザ基
板と、ディジタイザ基板の縦方向と横方向とに網目状に
配設されたループコイルと、縦方向のループコイルに誘
起される起電圧とそのループコイルから一定本数隔たっ
た縦方向のループコイルに誘起される起電圧との差を各
縦方向ループコイルの信号電圧として差動検出する縦方
向誘起電圧検出手段と、横方向のループコイルに誘起さ
れる起電圧とそのループコイルから一定本数隔たった横
方向のループコイルに誘起される起電圧との差を各横方
向ループコイルの信号電圧として差動検出する横方向誘
起電圧検出手段とを備えてなる表示一体型電磁誘導式デ
ィジタイザ。