JPH04333126A - 入力装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置（以下ＣＰ
Ｕと記す）の入力装置に係り、特に液晶表示装置（以下
ＬＣＤと記す）と感圧型タブレットを一体化した入力の
装置に発生するノイズを除去する様にした入力装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から表示装置と入力タブレットを一
体化した手書入力タブレットは種々の形態のものが開発
市販されている。本出願人は先にこの様な表示装置と入
力タブレットを一体化した入力装置として表示装置とし
てＬＣＤを用い入力タブレットとして静電容量型タブレ
ットを用いた手書きＣＰＵを携帯用の手のひらサイズＣ
ＰＵとして市販している。

【０００３】然し、静電容量型タブレットは手書き用の
ペンにコードを付加しなければならない為にペンが使い
難い等の問題があった。

【０００４】そこで、ペンにコードの不用なタブレット
として感圧型タブレットが用いられる。この感圧タブレ
ットではＬＣＤと一体化した入力装置とした場合にＬＣ
Ｄに供給する交流化信号のノイズで所定入力位置の計測
時に計測誤差を生ずる問題があった。

【０００５】この様な問題を解決するために従来ではＬ
ＣＤに供給する交流化信号の周波数を低くするか、交流
化信号から発生するノイズを低域通過濾波器（以下ＬＰ
Ｆ）を用いて取り除く構成がとられていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術で説明
した様に交流化信号の周波数を低くすると、ＬＣＤの寿
命が短くなる問題が生じた。また周波数を下げすぎると
クロストークによって画面上に「にじみ」が発生する問
題もあった。

【０００７】更に、ＬＰＦを挿入すると、ペン先による
急激な動きに対して追従しなくなり、交流化信号により
発生するノイズを低減することは出来ても、完全に除去
できないために、ペン先を感圧型タブレットの所定位置
に置いた時のＸ及びＹ軸座標位置測定を正確に行なうこ
とが出来なくなる問題が発生した。

【０００８】本発明は叙上の問題点を解決した入力装置
を得ようとするものでその目的とするところは交流化信
号によるノイズを完全に除去し、ＬＣＤの液晶の劣化が
少なく、高い交流化信号でＬＣＤを駆動しても、入力位
置を正確に測定出来る入力装置を得る様にしたものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の入力装置はその
例が図１に示されている様に、液晶表示装置４と一体化
された感圧型タブレット５にペン１４で入力を行なう様
になされた入力装置に於いて、この入力装置に入力信号
を供給する際に、信号処理装置１６から発生する測点開
始信号並に測定点の測定が終了した時点で発生する測定
終了信号間で液晶表示装置４に供給される交流化信号２
７を遮断し、感圧型タブレット５で入力指示位置を測定
している間に生ずるノイズの影響を除去して成るもので
ある。

【００１０】

【作用】本発明の入力装置はＬＣＤ４に感圧型タブレッ
ト５を一体化し、ＬＣＤ４に液晶の劣化を防止するため
の交流化信号２７を供給しても、感圧型タブレット５の
ペン先位置の計測中はＬＣＤ４に供給する交流化信号２
７を遮断させたので、交流化信号２７によるノイズの影
響を受けない入力装置が得られ、正確にペン先指示位置
を計測することが出来る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のＣＰＵに利用される入力装置
を図１乃至図５によって説明する前に、ＬＣＤに供給す
る交流化信号並に感圧型タブレットの構造を図６及び図
７で説明する。

【００１２】図６は交流化信号をＬＣＤの電極間に供給
する場合の模式図を示すもので、一般の例えばＴＮ（ｔ
ｗｉｓｄ　ｎｅｍａｔｉｃ）液晶ではＴＮ液晶分子を９
０°ねじって配向させるが、この様な一方向の配向だけ
であると液晶３の劣化が早められ、液晶の寿命が短くな
る問題を解決するために交流化信号をＬＣＤに供給して
いる。

【００１３】即ち、図６Ａで、ＬＣＤを構成するマトリ
ックス状の上下の透明電極１，２間に配設した液晶３を
先ず、時計方向ＣＷに９０°配向させる。次に図６Ｂで
示す様に反時計方向ＣＣＷに９０°回転させる様に交流
化信号を供給することで液晶３の寿命を延ばしている。

【００１４】又、この様な上下透明電極２，３間に配設
した液晶３で構成したＬＣＤ４の上面に載置された感圧
型タブレットの斜視図を図７に示す。図７で感圧タブレ
ット５は可撓性のフィルム６ａの下面に一様に透明な抵
抗膜６ｂをコーティングし、上下に銀電極６ｃ及び６ｄ
を抵抗膜６ｂと同一厚さに形成して上面板６を形成する
。

【００１５】同様に透明なガラス基板７ａ上に透明な抵
抗膜７ｂをコーティングし、左右に銀電極７ｃ及び７ｄ
を抵抗膜７ｂと同一厚さに形成して下面基板７を形成す
る。

【００１６】更に上面板６と下面基板７の抵抗膜６ｂ及
び７ｂ間に直径１０μ程度のガラスビーズをスペーサ８
として敷設して、上面板６と下面基板７を一体化するこ
とで感圧型タブレット５が完成され、この時、上下の抵
抗膜６ｂ，７ｂはスペーサ８で隔離されている。この感
圧タブレット５がＬＣＤ４のガラス基板上に載置されて
表示手段と入力手段が一体化される。

【００１７】上述の感圧タブレット５上でペン１４を押
圧した所定位置１５上のＸ軸座標位置並にＹ軸座標位置
の測定原理を図８Ａ及び図８Ｂで説明する。図８ＡはＸ
軸方向の所定位置１５の測定方法を示す原理図で、下面
基板７の左右の銀電極７ｃ及び７ｄ間に電源１１を接続
し、この電源１１の一端と上面板６との間の電圧ＶＸ　
を測定する。

【００１８】同様に図８ＢはＹ軸方向の所定位置１５の
測定方法を示す原理図で、上面板６の上下の銀電極６ｃ
及び６ｄ間に電源１０を接続し、この電源１０と下面基
板７間の電圧ＶＹ　を測定する。

【００１９】図８Ｃはペン１４のダウン状態を測定する
原理図を示すもので、下面基板７の一方の電極７ｃと上
面板６の一方の電極６ｃ間に抵抗膜６ｂ及び７ｂより充
分高い抵抗器Ｒと電源１２の直列回路を接続し、この抵
抗器Ｒの両端の電圧Ｖｄｏｗｎを測定する様に成されて
いる。

【００２０】上述の図８Ａの構成で電源１１から例えば
５Ｖの電圧を供給し、所定位置１５にペン１４の先端を
接触させて、押圧させれば左右の銀電極７ｃ及び７ｄ間
のガラスビーズからなるスペーサ８はペン先で左右前後
に移動して、上面板６と下面基板７間の抵抗膜６ｂ及び
７ｂが接触する。この場合Ｘ軸方向の抵抗膜の分割抵抗
で定まる分割比の電圧ＶＸ　が得られるので、この値を
後述するもＡ／Ｄ変換回路で座標値に変換すればよい。

【００２１】同様に図８Ｂに示す方法でＹ軸方向の電圧
ＶＹ　が求められ、この電圧値もＹ軸方向の座標に変換
される。

【００２２】図８Ｃの場合はペン１４がダウンされて上
面板６と下面基板７が接触された状態が計測される。こ
の様にタブレット上に置かれたペン１４の先端のＸ及び
Ｙ座標を求めると共にペン１４の先端が所定位置１５に
置かれて、押圧されたことで上面板６が下面基板７に接
触したオン状態をも検出することが出来る。

【００２３】上述の抵抗分割されて測定された、Ｘ及び
Ｙ軸方向のＸ及びＹ座標の電圧はＡ／Ｄ変換回路に供給
され、デジタル的な位置座標に変換されるために分割能
はＡ／Ｄ変換回路で定まるため高分解能のものが得られ
る。

【００２４】図１は本例の一実施例を示す要部の系統図
である。図において、１６はＣＰＵ、１７はそのバスラ
インであってこのバスライン１７を介して各種の機能１
Ｃ等が接続されている。そしてまず１８はＲＯＭであっ
て、このＲＯＭ１８には装置全体のシステムプログラム
の他、例えばワードプロセッサ機能用の仮名−漢字変換
プログラム及びそのための辞書データ、さらに手書入力
に対する認識プログラム及びそのための辞書データ等が
書込まれている。

【００２５】また１９はワーキング用のＲＡＭ、２０は
電源２１の併設されたバックアップＲＡＭである。さら
に２２はタイマーＩＣであって、このＩＣ２２も電源２
１にて駆動されると共に、水晶振動子２３からのクロッ
クを計数して常時その時点の年月日及び時刻のデータを
出力している。

【００２６】２４はディスプレイ部１を制御するディス
プレイコントローラであって、このコントローラ２４は
ＣＰＵ１６によって制御されると共に、ＣＰＵ１６で作
成された表示データがディスプレイコントローラ２４を
介してＶ−ＲＡＭ２５に書込まれ、この書込まれたデー
タがコントローラ２４を通じてディスプレイ部のＬＣＤ
４に供給される。

【００２７】又、上述の交流化信号２７もディスプレイ
コントローラ２４からスイッチング手段２８を介してＬ
ＣＤ４に供給される。

【００２８】更に２６はＬＣＤ４と一体化された感圧型
入力タブレット５のインタフェース回路であって、この
インタフェース回路２６にて感圧型タブレット５に書か
れたデータ等がＣＰＵ１６に供給される。その他図示し
ないが、各種キースイッチ群もバス１７を介してＣＰＵ
１６に供給される様になされている。尚１４はペンを示
す。

【００２９】図２は図１の系統図で示した感圧タブレッ
ト５部分の電気的模式図である。図２で上面板６の下側
の銀電極６ｄに第１のスイッチ１２ａの一端を接続し、
第１のスイッチ１２ａの他端に電源１０から５Ｖの電圧
を供給し、上面板６の上側の銀電圧６ｃに第２のスイッ
チ１２ｂの一端を接続し、他端を接地する。

【００３０】更に下面基板７の左側の銀電極７ｃの一端
に第３のスイッチ１３ａを接続し、第３のスイッチ１３
ａの他端に電源１１から５Ｖの電圧を供給し、下面基板
７の右側の銀電極７ｄに第４のスイッチ１３ｂの一端を
接続し、他端を接地する。

【００３１】更に、第４のスイッチ１３ｂの一端に前記
した抵抗器Ｒを介して第５のスイッチ１３ｃの一端を接
続し、第５のスイッチ１３ｃの他端を接地する

【００３
２】上述の第２のスイッチ１２ｂ及び第４のスイッチ１
３ｂの両端の電圧はＶＹ　ＶＸ　としてＡ／Ｄ変換回路
２９に入力され、このアナログ電圧値はＸ及びＹ座標と
してデジタル変換されてタブレットインタフェース２６
を介してＣＰＵ１６に供給される。

【００３３】タブレットインタフェース２６からＡ／Ｄ
変換回路２９に供給されるスタート（ＳＴＡＴ１　及び
ＳＴＡＴ２　）信号は測点開始信号であり、ディスプレ
イコントローラ２４からＬＣＤ４に供給される交流化信
号２７はスイッチング手段２８を介して与えられ、スイ
ッチング手段２８はＣＰＵ１６でオン、オフが制御され
る。

【００３４】上述の構成に於ける本発明の入力装置の動
作を図３の波形図と共に説明する。

【００３５】先ず、感圧型タブレット５の上面板６の所
定位置１５にペン１４の先端がタッチされ、Ｘ１　Ｙ１
　座標を求める場合をＸ軸方向について説明する。

【００３６】ＣＰＵ１６は第３及び第４のスイッチ１３
ａ及び１３ｂをオンさせる。この時第１、第２並に第５
のスイッチ１２ａ，１２ｂ，１３ｃはオフ状態にしてお
く。この時のペンタッチ点の座標Ｘ１　は左右の銀電極
７ｃ，７ｄ間の抵抗膜の分圧比として電圧ＶＸ　として
Ａ／Ｄ変換回路２９に供給される。

【００３７】ここでＡ／Ｄ変換回路２９はアナログ的な
Ｘ軸方向の電圧値を座標値に変換してデジタル値として
ＣＰＵ１６に供給する。

【００３８】図３Ａ，ＢはＣＰＵ１６によって第３及び
第４のスイッチ１３ａ及び１３ｂをオンさせるタイミン
グを示している。

【００３９】上述の動作と同様にＣＰＵ１６は第１及び
第２のスイッチ１２ａ及び１２ｂをオンさせて、Ｙ軸方
向の座標Ｙ１　の値を求める。この時第３及び第４並に
第５のスイッチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃはオフ状態と成
される。この時のペンタッチ点の座標Ｙ１　は上下の銀
電極６ｃ，６ｄ間の抵抗膜の分圧比の電圧ＶＹ　として
Ａ／Ｄ変換回路２９に供給される。

【００４０】Ａ／Ｄ変換回路２９はアナログ的なＹ軸方
向の電圧値を座標値に変換してデジタル値としてＣＰＵ
１６に供給する

【００４１】次にＣＰＵ１６は第１のスイッチ１２ａと
第５のスイッチ１３ｃをオンさせる。この時第２、第３
並に第４のスイッチ１２ｂ，１３ａ，１３ｂはオフ状態
にされる。ここで抵抗器Ｒの抵抗値は抵抗膜６ｂ，７ｂ
の抵抗値に比べて充分に大きな値と成されているので第
５のスイッチ１３ｃの両端の電圧を計測すればＡ／Ｄ変
換回路２９にはペン１４がダウンされた、ペンダウン電
圧Ｖｄｏｗｎが供給されて、ペンダウン状態をＣＰＵ１
６に知らせることが出来る。

【００４２】この様な感圧型タブレット５による座標軸
の計測を始める場合、ＣＰＵ１６はＡ／Ｄ変換回路２９
に対し、Ｘ軸方向の計測に対し測点開始信号（スタート
信号：ＳＴＡＴ１　）３０を図３Ｄの様に出力する。同
様にＹ軸方向の計測に対しても測点開始信号（スタート
信号：ＳＴＡＴ２　）３０を出力することでＡ／Ｄ変換
回路２９は計測を開始する。

【００４３】この間、ＬＣＤ４には上記した交流化信号
２７がスイッチング手段２８を介して供給されている。 この交流化信号２７は例えば使用する液晶によって異な
るが、２００Ｈｚ程度の子の図３Ｃに示す様な交流信号
であり測点開始信号３０とは非同期で一定周期でＬＣＤ
４に供給されている。この交流化信号２７は図３Ｆに示
す様に立ち上り及び立ち下り部でノイズ３３を発生する
。

【００４４】このノイズ３３は座標計測中の感圧型タブ
レット５の測定電圧に重畳されるため、座標計測が全く
不可能となる。

【００４５】上述のノイズが重畳される原因は主に、計
測電圧がアナログ信号であること及びインピーダンスが
大きいことに起因していると思われる。そこで、本例で
は図３Ｄに示す測点開始信号３０が出力され、次に図３
Ｅに示す様に測定が終了時に出される測定終了信号３２
が出力されるまでの間、図３Ｇに示す様なスイッチング
信号３４を形成し、このスイッチング信号３４によって
ＬＣＤ４に供給する交流化信号２７の系路に設けたスイ
ッチング手段２８をオフさせ、交流化信号２７を計測中
はＬＣＤ４に供給しない様にする。勿論スイッチング信
号３４はＣＰＵ１がコントロールする様に成す。

【００４６】上述の実施例ではＡ／Ｄ変換回路２９から
測定開始信号３０が出力され、測定終了信号３２が出力
されるまでの間、交流化信号２７のＬＣＤ４への供給を
遮断したが、この構成ではＣＰＵ１６は測定開始信号３
０を常時監視するための仕事量が大きくなる。そこで、
図４に示す様にスイッチング手段３５を設け、このスイ
ッチング手段により測点中は交流化信号２７に換えて測
定終了信号から得られる擬似交流化信号に切換えて利用
する様に成すことも出来る。

【００４７】この他の実施例を図４及び図５によって説
明する。図４に於いて、図２との対応部分には同一符号
を付して重複説明を省略するも、ＬＣＤ４にはディスプ
レイコントローラ２４から交流化信号２７がスイッチン
グ手段３５の固定接続ｂ→接片ａを介して与えられてい
る。

【００４８】一方、スイッチング手段３５の接片ａはペ
ン１４の先端が図５Ｂに示す様に感圧型タブレット５の
上面板６上にペンダウン３６された時に固定接点ｃ側に
切換えられる。そして、ペンアップ３７されてから所定
時間τ、例えば０．５〜１秒経過後に接片ａを固定接点
ｂ側に切換えて交流化信号２７をＬＣＤ４に供給する。

【００４９】この様にすると図３Ｇのスイッチング信号
３４は図５Ｂに示す様に多くの測点開始信号３０，３０
‥‥（図５Ａ参照）の計測期間オフされ、ＬＣＤ５の液
晶に交流化信号２７が供給されなくなる問題が生ずる。

【００５０】そこで、図５Ｃに示す様な交流化信号に代
わる擬似交流化信号３８をスイッチング信号３４期間に
ＬＣＤ４に供給してやる。

【００５１】図５Ｃで測定開始信号３０がＡ／Ｄ変換回
路２９に供給された時点３９から、例えばＸ座標の測定
が終るまでの時間ＴＸ　経過後に、測定終了信号３２が
Ａ／Ｄ変換回路２９から出力され、次にＣＰＵ１６への
読み込む終了までの時間Ｔ後に立ち上る信号４０を擬似
交流信号３８として、Ａ／Ｄ変換回路２９からスイッチ
ング手段３５の固定接片ｃ→接片ａを介してＬＣＤ４に
供給している。

【００５２】上述の実施例によると従来の様に交流化信
号の周波数を下げないので、にじみ現象が出ず、ＬＰＦ
を入れる場合の様に急激な動きに追従しなくなることも
なく、ノイズが全く遮断されてしまうので、高精度の測
点が可能となる。更に擬似交流化信号を用いる場合も測
点終了後に擬似交流化信号がＬＣＤ４に供給されること
になるので、測点に影響がなく、ＣＰＵのロードを軽く
出来る効果を有する。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば交流化信号によるノイズ
の影響の無い高精度に測点位置を計測出来る入力装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の入力装置の一実施例を示す系統図であ
る。

【図２】本発明の入力装置に用いる感圧型タブレットの
電気的模式図である。

【図３】図２の波形説明図である。

【図４】本発明の入力装置に用いるＬＣＤ部分の他の構
成図である。

【図５】図４の波形説明図である。

【図６】本発明の入力装置に用いるＬＣＤの模式図であ
る。

【図７】本発明の入力装置に用いる感圧型タブレットの
斜視図である。

【図８】本発明の入力装置に用いる感圧型タブレットの
測定原理図である。

【符号の説明】

４　　ＬＣＤ ５　　感圧型タブレット ６　　上面板 ７　　下面基板 １４　　ペン １６　　ＣＰＵ ２７　　交流化信号 ２８　　スイッチング手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液晶表示装置と一体化されて感圧型タ
   ブレットにペンで入力を行なう様に成された入力装置に
   於いて、上記入力装置に入力信号を供給する際に信号処
   理装置から発生する測点開始信号並びに測定点の測定が
   終了した時点で発生する測点終了信号間で上記液晶表示
   装置に供給される交流化信号を遮断し、上記感圧型タブ
   レットで入力指示信号を測定している間に生ずるノイズ
   の影響を除去して成ることを特徴とする入力装置。