JPH06187082A

JPH06187082A - 電子装置

Info

Publication number: JPH06187082A
Application number: JP19720093A
Authority: JP
Inventors: Kofi Afolabi Anthony Makinwa; アフォラビアンソニーマキンヴァコフィ; Gerardus Johannes Karel Koolen; ヨハネスカレルマレイケコーレンへラルダス
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1994-07-08
Also published as: KR940005119A

Abstract

(57)【要約】【目的】電子装置をディスプレイからの電磁ノイズか
ら保護することにある。【構成】ディスプレイ１０、例えばＬＣＤ２２は特定
の時間間隔中に電磁ノイズを発生する装置を含んでい
る。保護すべき電子装置１０、例えばタッチタブレット
又はグラフィックタブレット１２はディスプレイと共同
動作するデータ処理電子回路１４，１６，１８を含んで
いる。この電子装置に、そのデータ処理電子回路に結合
されこの回路が電磁ノイズに影響されないようにする保
護手段を設ける。この保護手段はこの電子回路を前記特
定の時間間隔中、少なくとも部分的にディセーブルさせ
るディセーブル手段２８とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定の時間間隔中電磁
ノイズを発生する装置を具えたディスプレイ手段と、該
ディスプレイ手段と共同動作するデータ処理電子回路
と、該電子回路に結合されこの回路が前記電磁ノイズに
影響されないようにする保護手段とを具えた電子装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような装置の一例はグラフィックデ
ータ入力装置であり、このような装置では電子回路がデ
ィジタイザのデータ処理部を含んでいる。ディジタイザディジタイザは、指やスタイラスのような物体をディジ
タイザに対し操作してデータをデータ処理システムに入
力させるツールである。このようなディジタイザの例に
はグラフィックタッブレットやタッチスクリーンがあ
る。

【０００３】例えば、誘導式グラフィックタブレットは
電磁界を発生するスタイラスと相互作用し、この電磁界
をタブレット内の導電ループでピックアップしてタブレ
ットに対するスタイラスの位置を決定し、この位置デー
タをデータ処理システムに入力する。他の例は高周波信
号により駆動される抵抗層を具えた容量式タッチスクリ
ーンである。このタッチスクリーンでは、抵抗層を種々
の方向に流れる電流の比がユーザの指の対地容量の位置
を表し、この比を測定することによりタッチ位置が導出
される。

【０００４】他のタイプのディジタイザは、ユーザの指
との接触圧力又はモーメントの測定に基づくタッチスク
リーンである。ストレインゲージを用いて機械的張力を
電気信号に変換し、スクリーンに対する接触位置を表す
特定の組合せの信号を得ることができる。

【０００５】一般に、ディジタイザは操作物体（指、ス
タイラス等）の存在を検出し、そのときアナログ電気信
号を発生し、増幅及びディジタル化してマイクロプロセ
ッサに供給する。マイクロプロセッサはディジタル化さ
れた信号を処理してディジタイザに対する物体の位置を
決定する。

【０００６】ディスプレイユニットＬＣＤやＣＲＴのような特定のタイプのディスプレイ装
置は動作中電磁（ＥＭ）ノイズを発生する回路を含んで
いる。ＥＭノイズはディスプレイ装置の近くにある他の
電子又は電磁装置、特に高速回路に影響を及ぼし得る。
小ノード容量及び低信号電圧のために高速回路の方が低
速回路より環境影響を受けやすい。周囲回路の性能がノ
イズにより制限されることは望ましくないこと明らかで
ある。

【０００７】ＬＣＤにより発生されるＥＭノイズは、液
晶の損傷を防ぐためにＬＣＤ駆動信号の極性を周期的に
反転させることに主として起因する。反転は大きな電圧
スイングを伴い、この電圧スイングが周囲回路に容量結
合してスパイクとして現れる。また、ＬＣＤはキャパシ
タのアレーであり、駆動信号の反転は、これらキャパシ
タを放電し次いで反対極性に充電する際に短い電流サー
ジを生ずる。電流サージは周囲回路に誘導結合して同じ
くスパイクを発生する。駆動信号は数百ヘルツの周波数
を有するのが代表的である。

【０００８】ＣＲＴでは、電子線がスクリーンを横切っ
て新しい画素ラインに戻る際にフライバックパルスが発
生する。こののこぎり波電圧の急激な電圧変化が周囲の
電子回路に容量的に又は誘導的に結合してスパイクを発
生する。フライバックパルスは代表的には１５ＫＨｚ程
度の周波数を有する。

【０００９】背景技術周囲回路の動作を妨害する上述のノイズ問題の一つの解
決方法は、システム帯域幅を妨害作用が問題にならなく
なる点まで減少（フィルタリング）させるものである。
しかし、これは処理速度を制限することになる。

【００１０】欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０４６４２０５号
に、座標入力装置の一例において不所望なノイズ妨害を
低減する他の方法が記載されている。この装置は複数個
のループコイルを有するタブレットと、ホストコンピュ
ータと、ＬＣＤとを具えている。特定のループコイルが
所定周波数の電波を送信し入力インジケータ（スタイラ
ス）内のチューナ回路を励起させると、このチューナ回
路が送信を停止したこの特定のループコイルに電波を送
信する。複数個のループコイルの逐次スイッチングによ
りタブレットに対するインジケータの位置を検出するこ
とができる。この位置の座標値はホストコンピュータに
供給される。ホストコンピュータはビデオ信号と、座標
値に基づいた対応する同期（Sync）信号とを発生し、こ
れら信号をＬＣＤに供給する。ＬＣＤはＳｙｎｃ信号に
基づいて種々の制御信号を生起し、これら制御信号のう
ちのデータラッチパルスに応答してビデオ信号内の１ラ
インのデータを表示する。

【００１１】位置検出タブレットはＬＣＤ上にかぶせら
れる。このタブレットとＬＣＤが、タブレットが電波を
送信するときデータラッチパルスを発生するよう共同動
作する。従って、データラッチパルスと同期して生ずる
ノイズはタブレットの電波受信期間中に発生しない。従
ってノイズと受信電波の混合は発生しないため検出精度
は悪化しない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来装置の動作はＬＣ
Ｄとタブレットの相互同期を利用するものであって、こ
の特定のタブレットの送信及び受信が時間的に明確に分
離された作用であること及びＬＣＤとタブレットが同期
して動作することに基づくものである。従って、従来の
ノイズ影響の低減は使用する特定のタブレットの特別な
動作によってのみ可能になるものである。

【００１３】本発明の目的は、特に、ＥＭノイズの不所
望な影響を、装置又は回路の機能と無関係に、汎用タイ
プの装置に適用し得る方法で減少させる頭書に記載の電
子装置を提供することにある。本発明の他の目的は、従
来の装置より充分にノイズ妨害から保護された装置を提
供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明は特定の時間間隔中電磁ノイズを発生する装置を具え
たディスプレイ手段と、該ディスプレイ手段と共同動作
するデータ処理電子回路と、該電子回路に結合されこの
回路が前記電磁ノイズに影響されないようにする保護手
段とを具えた電子装置において、前記保護手段が前記特
定の時間間隔中前記電子回路を少なくとも部分的にディ
セーブルするディセーブル手段を具えていることを特徴
とする。

【００１５】本発明によれば、ＥＭノイズの影響が電子
回路に入力するのを阻止するために条件付又は固定のタ
イムスロットを割当てることにより妨害除去量を従来よ
り大きくすることが簡単にできる。本発明と異なり、従
来の装置はスタイラスからの信号のタブレットでの受信
を保護するだけであり、タブレット内の信号処理回路は
依然として発生ノイズにさらされる。更に、本発明によ
るノイズ保護手段は装置内の複数の処理回路に適用し得
るが、従来技術はタブレットによる送信瞬時をＬＣＤラ
ッチパルスの発生瞬時に固定的に結合させることにより
タブレットによる信号の受信を保護するものであるから
その受信回路に集中している。

【００１６】保護手段の動作は、電子回路の動作を妨害
し得る一種のＥＭノイズを発生するディスプレイ手段内
の装置の状態を予測することに基づくものとすることが
できる。この状態が検出されたとき電子回路が条件付で
一時的にディセーブルされ、即ちその信号処理をホール
ド状態にすることによりＥＭノイズに影響されないよう
にする。例えばＬＣＤに対しては、保護手段を駆動信号
発生器により制御して駆動信号の極性反転の直前に動作
させることができる。ＣＲＴに対しては、電子回路をフ
ライバックパルス中ディセーブルさせることができ、こ
の場合には保護手段を電子ビームの制御電圧発生器に結
合させる。

【００１７】予測動作の代わりに、保護手段は固定のタ
イムスロット割当てに基づいて電子回路及びディスプレ
イ手段を制御するものとすることもできる。この場合に
は保護手段はディスプレイ手段のＥＭノイズ発生装置及
びデータ処理電子回路の双方に結合された単一の制御信
号発生器、例えばクロック信号発生器を具えるものと
し、その制御信号の互いに反対位相の各相を用いて電子
回路とディスプレイ装置を相補的に制御して互いにオー
バラップしない時間間隔で動作させることができる。

【００１８】本発明によるノイズ除去手段は相当量のデ
ータ処理を必要とするデータ入力装置の分野に著しく有
利である。この技術分野では、開発が小形化、種々の構
成部の物理的、機能的集積度の向上及び多機能化に集中
している。本発明ノイズ除去手段は他の電子装置、例え
ば測定量（電流、電圧、温度等）の表示のためにＬＣＤ
が設けられた測定装置、ハンドヘルド又はすえ置き形ビ
デオゲーム装置又は電子回路がディスプレイの存在によ
り影響される任意の他の電子装置にも有利である。

【００１９】一般的に言うと、本発明によれば出力信号
を高速タイムスケールで出力する第１電子回路と、出力
信号を低速タイムスケールで出力すると共に第１電子回
路に悪影響を与えるＥＭノイズを予測し得る瞬時に発生
する第２電子回路とを組合せることができる。そして、
第２回路がノイズを発生するときに第１回路の動作を制
御可能な方法で一時的にホールド状態にすることができ
る。

【００２０】

【実施例】図面を参照して本発明を実施例につき詳細に
説明する。ディセーブル／エネーブル法図１は本発明によるデータ入力装置の一実施例のブロッ
ク図を示す。本例装置でディジタイザ１０及びディスプ
レイユニット２０を具えている。ディジタイザ１０はセ
ンサ１２、このセンサ１２に結合された信号増強回路１
４、この回路１４に結合されたアナログ／ディジタル変
換器（ＡＤＣ）１６、及びこのＡＤＣ１６に結合された
マイクロプロセッサ１８を含んでいる。ディスプレイユ
ニット２０はＬＣＤ２２又はＣＲＴ２２、及びディスプ
レイ制御回路２４を具えることができる。

【００２１】センサ１２はユーザにより操作される物体
２６に応答して出力信号を発生し、データをディジタイ
ザ１０に入力する。本例ではセンサ１２はユーザの指２
６により駆動されるタッチスクリーンとして機能する。
センサ１２はセンサ１２に対する物体２６の実際の位置
に関する電機出力信号を発生する。この信号は導体内の
電圧又は電流であるため、ディスプレイユニット２０に
より発生される電磁ノイズに影響されやすい。センサ１
２はストレインゲージ検出手段、容量検出手段、誘導検
出手段、光学検出手段等を具えるものとすることができ
る。

【００２２】信号増強回路１４はセンサ応答を増幅によ
り増強された電気信号に変換する。この回路１４は、マ
ルチプレクサ手段を具え、１以上のセンサ部分により発
生された複数の出力信号を出力するようにすることもで
きる。増強された電気信号はＡＤＣ１６に供給されディ
ジタル信号に変換された後にマイクロプロセッサ１８に
供給される。マイクロプロセッサ１８は計算を行なって
ディジタイザ１０に対する物体２６の位置を決定する。
ディスプレイ制御回路２４はマイクロプロセッサ１８か
ら受信したデータの視覚表示を行なうと共に、他の視覚
向けユーザ−インターフェース機能を実行することがで
きる。従って、ディスプレイユニット２０がＬＣＤ２２
を具える場合には、回路２４はユーザの指２６でセンサ
１２に与えられた刺激に応答してＬＣＤアレー２２内の
液晶の光学状態を制御する。更に、回路２４はＬＣＤア
レー２２の行又はフレーム反転を開始させる。ディスプ
レイユニット２０がＣＲＴ２２を具える場合には、回路
２４はセンサ１２の出力に応答して陰極線の方向及び強
度を制御してＣＲＴスクリーン上に視覚情報を発生させ
る。更に、回路２４は陰極線のフライバック動作を決定
して画像の新しいライン又はフレームを開始させる。

【００２３】本発明によるディセーブル法は種々の方法
で達成することができる。例えば、センサ１２からディ
スプレイ制御回路２４の入力端子に至る信号路を中断さ
せることができる。この目的のために、この信号路内
の、例えばＡＤＣ１６とマイクロプロセッサ１８との間
に伝送ゲート２８を配置することができる。この伝送ゲ
ート２８を制御回路２４により制御接続３０を介して制
御してマイクロプロセッサ１８へのデータフローを中断
させることができる。ディスプレイユニット２０がＬＣ
Ｄ２２を具える場合には、中断は行又はフレーム反転動
作時に行なわせる。他方、ディスプレイユニット２０が
ＣＲＴを具える場合にはフライバックパルス発生時にデ
ータフローを中断させる。回路２４が駆動信号をＬＣＤ
２２又はＣＲＴ２２に供給してこの反復動作（即ち、Ｌ
ＣＤに対しては行又はフレーム反転動作及びＣＲＴに対
してはフライバック動作）を管理しているため、例えば
回路２４内の制御プログラムレジスタ又はタイマの特定
の内部状態の形の情報を用いて反転動作又はフライバッ
ク動作の発生を予測することができる。この内部状態の
検出を用いてゲート２８を制御する制御信号を発生させ
ることができる。駆動信号自体をゲート２８の制御に使
用することもできる。このようにすると、エネーブル及
びディセーブルが駆動信号と同一のタイムベースで達成
される。

【００２４】或いは又、素子１２〜１８の１つ以上、例
えばセンサ１２、ＡＤＣ１６又はマイクロプロセッサ１
８自体の動作をホールド状態にすることができる。例え
ば、マイクロプロセッサ１８をスタンバイモードにし、
先に入力したデータを保持し、ＡＤＣ１６により伝送さ
れる新しいデータを受け入れないようにすることができ
る。これは、例えば回路２４から制御接続３２を経てマ
イクロプロセッサ１８に供給される制御信号に応答して
行なわせることができる。この場合にも制御信号は上述
したのとほぼ同一の方法で発生させることができる。

【００２５】更に他の方法では、制御信号に応答してフ
ラグビットを発生させることによりマイクロプロセッサ
１８を制御することができる。このフラグビットを現デ
ータアイテムに割当てて正当状態か不当状態かを示すこ
とができる。不当状態の場合にはデータを捨てさせる。
これは種々の方法、例えばマイクロプロセッサ１８の出
力レジスタにデータを格納させないことにより、又はダ
ミー値と置き替えることにより、又は他の任意のソフト
ウェア制御により達成することができる。

【００２６】一般に、行反転動作又はフライバック動作
と動機して動作するディスプレイユニット２０の任意の
回路又はディスプレイユニット２０の動作中に予測可能
なＥＭノイズを発生し得るディスプレイユニットの任意
の回路を制御ループ内に使用してディジタイザ１０を良
好にディセーブルさせることができる。

【００２７】制御回路２４を用いて（タッチスクリーン
１２及び制御回路２４間の）信号路を制御する代わり
に、ＥＭノイズ検出用の専用センサ３４を設け、ＥＭノ
イズ検出時に信号路に沿う信号伝播をディセーブルさせ
ることができる。上述の場合と同様に、これは制御接続
２６を経てディジタイザ１０内のマイクロプロセッサ１
８のような素子をホールド状態にさせることにより、又
は制御接続３８を経てゲート２８を開閉することによ
り、又は不当状態を特定のデータに割当てることにより
達成することができる。

【００２８】信号伝播の中断は、ノイズをピックアップ
するディジタイザ１０の部分にできるだけ近い信号路内
の下流位置で行なうのが有利である点に注意されたい。
この場合には信号路に沿うスパイクの処理に及ぼす不所
望な伝播遅延の影響が減少する。

【００２９】時間関係図２は、ディスプレイユニット２０がＬＣＤ２２を含む
場合における行反転信号ＩＮＶと、反復反転動作により
発生され電磁的にピックアップされるスパイクの系列Ｓ
Ｐと、ディジタイザ１０からＬＣＤ２２への通信がエネ
ーブル及びディセーブルされるタイムスロットＥＮ及び
ＤＩＳの系列との間の時間関係の一例を示す。図示の例
ではシステムの比較的広い帯域幅のために各スパイクの
持続時間が、反転信号ＩＮＶが安定であるタイムスパン
より著しく短い点に注意されたい。

【００３０】図３はシステムの帯域幅がスパイクの繰り
返し周波数と同程度である場合を示す。この場合にはス
パイクは分散効果により時間的に広がったものになり、
ディジタイザのディセーブルを広がったスパイクが最大
振幅を有する時間間隔中行なう必要がある。

【００３１】要するに、本発明はスパイクがシステムの
データ処理部に入力するのを阻止することにより、妨害
除去量を従来より大きくすることができる。これはスパ
イク発生時にデータ処理部をディセーブルさせることに
より達成される。

【００３２】変調法場合によってはシステム帯域幅が例えばセンサ拘束のた
めに必然的に小さいことがある。この場合には妨害除去
はセンサ情報をＥＭ妨害の高調波間に位置する周波数で
変調することにより達成することができる。

【００３３】図４はＥＭノイズの順次の高調波の周波数
ｆ₀及び３ｆ₀間の２ｆ₀の周波数を中心とする変調周
波数帯域を示す。この周波数帯域内の信号は周波数ｆ₀
及びその奇数倍の高調波のみを含むスパイクにより影響
されない。図示とは異なる他の順次の高調波間の周波数
帯域を選択することもできる。

【００３４】図５は変調法によるデータ入力装置の一例
を示す。図１と対応する素子を同一の符号で示し、説明
は省略する。

【００３５】本例ではセンサ１２はグラフィックタブレ
ットであり、センサ１２に対するスタイラス４０の位置
を表す電気出力信号を出力する。本例でもセンサ１２及
びスタイラス４０は種々の物理的機構、例えば電磁結合
（誘導結合、容量結合）、音響結合、光学結合等に基づ
いて動作するものとすることができる。本例ではタブレ
ット−スタイラスシステム内の情報転送を特定の周波数
で変調する。例えばスタイラス４０が音響波を送信し、
これをセンサ１２が検出してスタイラス４０の位置を決
定する。スタイラス４０に適切な変調手段（図示せず）
を設け、ＬＣＤ２２により発生されるＥＭノイズの順次
の高調波間の周波数範囲内にほぼ位置する周波数スペク
トルを有する出力信号を発生させる。

【００３６】従って、センサ１２及びスタイラス４０間
の結合の物理的性質と無関係に、変調された電気出力信
号が最終的に発生され処理される。この出力信号は復調
回路４２に供給され復調される。ＬＣＤ２２からのＥＭ
ノイズが電気信号に影響を与えるが、この電気信号は復
調回路４２内で再生される。復調回路４２は図１の増強
回路１４を含むことができる。次いで復調された信号が
ＡＤＣ１６によりディジタル化され、マイクロプロセッ
サ１８で慣例の如く処理される。

【００３７】この変調法はセンサ１２を、送信機（図示
せず）が信号を送信しスタイラス４０がこれを受信して
送信機に対するスタイラス４０の位置を決定するものに
置き替えた場合にも適用することができる。この場合に
はセンサ１２の代わりにスタイラス４０が復調し処理す
べき信号を出力する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディセーブル／エネーブル法を用いる本発明デ
ータ入力装置の一実施例を示すブロック図である。

【図２】ＬＣＤを含む図１の装置における反転信号、ス
パイク及びエネーブル／ディセーブルタイムスロットの
時間関係の一例を示す図である。

【図３】図２に示す時間関係の他の例を示す図である。

【図４】変調法を用いるデータ入力装置における周波数
関係を示す図である。

【図５】変調法を用いるデータ入力装置の一実施例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１０ディジタイザ１２センサ１４信号増強回路１６アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）１８マイクロプロセッサ２０ディスプレイユニット２２ＬＣＤ又はＣＲＴ２４ディスプレイ制御回路２６指２８伝送ゲート３０，３２，３６，３８制御接続３４ノイズ検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者へラルダスヨハネスカレルマレイケコーレンオランダ国 5621 ベーアーアインドーフェンフルーネヴァウツウェッハ１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定の時間間隔中電磁ノイズを発生する
装置を具えたディスプレイ手段と、該ディスプレイ手段
と共同動作するデータ処理電子回路と、該電子回路に結
合されこの回路が前記電磁ノイズに影響されないように
する保護手段とを具えた電子装置において、前記保護手
段が、前記特定の時間間隔中前記電子回路を少なくとも
部分的にディセーブルするディセーブル手段を具えてい
ることを特徴とする電子装置。
【請求項２】前記ディセーブル手段が、 − 電磁ノイズを発生する前記装置に結合され、該装置
の動作状態をモニタすることにより電磁ノイズの発生を
予測して警告信号を選択的に発生する手段と、 − 前記検出手段と前記電子回路との間に結合され、前
記警告信号に応答して前記電子回路をディセーブルさせ
る制御手段と、を具えていることを特徴とする請求項１
記載の電子装置。
【請求項３】前記ディセーブル手段が、前記電子回路
及び前記装置に結合され前記電子回路及び前記装置を交
互にディセーブルさせる制御手段を具えていることを特
徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】前記ディセーブル手段が、前記電子回路
に供給される入力データの正当状態又は不当状態を前記
電子回路に知らせるステータス割当手段を具えているこ
とを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項５】前記ディスプレイ手段がＬＣＤを具え、
前記検出手段がこのＬＣＤの駆動信号発生器に結合され
ていることを特徴とする請求項２記載の電子装置。
【請求項６】前記ディスプレイ手段がＣＲＴを具え、
前記検出手段がこのＣＲＴのフライバックパルスを発生
するフライバック回路に結合されていることを特徴とす
る請求項２記載の電子装置。
【請求項７】前記ディスプレイ手段、前記データ処理
電子回路及び前記保護手段を互いに物理的に一体化して
ディジタイザに形成したことを特徴とする請求項１記載
の電子装置。