JPH065499B2 - 表示一体型電磁誘導式ディジタイザ - Google Patents

表示一体型電磁誘導式ディジタイザ

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JPH065499B2
JPH065499B2 JP30830288A JP30830288A JPH065499B2 JP H065499 B2 JPH065499 B2 JP H065499B2 JP 30830288 A JP30830288 A JP 30830288A JP 30830288 A JP30830288 A JP 30830288A JP H065499 B2 JPH065499 B2 JP H065499B2
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loop coil
voltage
digitizer
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induced
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【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ペ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磁誘導式ディジタイ
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a〜点c又は点b〜点dの間隔であって、
ほぼetanθ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2mmから2.5mmである。従って、ペン先31からE
L表示層34までの距離は、上記透明ガラス33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、ディジタイザ基板
36に網目状に配設された複数のルーブコイルに誘起さ
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1mm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うよりも、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、このような事情に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)課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方向のル
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xiの信号電圧V′xi
は、ループコイルxiに誘起される起電圧Vxiからループ
コイルx(i-m)に誘起される起電圧Vx(i-m)を差し引い
た、Vxi-Vx(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-m)に誘
起される起電圧Vy(i-m)を差し引いた、Vyi-Vy(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、EL表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′xi=Vxi-Vx(i-m) V′yi=Vyi-Vy(i-m) 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、EL表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。
(ヘ)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EL表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1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1の
表示を制御するEL表示パネル制御基板3を配設した構
成となっている。
図中、4はEL表示パネル1のEL駆動用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
表示パネル1とEL表示パネル制御基板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表示一体型ディ
ジタイザの機能ブロック図であり、図に示すように、E
L表示パネル制御基板3に形成されたEL表示パネル制
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1に制御信号を送る。
そして、そのEL表示パネル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RS232C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、つまりX座標方向とY座標方向とには、ループコイ
ル10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座標方向にループコイル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11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11の信号電圧として、第1アンプ15により差動検
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により差動検出
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19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f0(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f1(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、ライトペン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I/Oポート
25からRS232C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1
1,13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Vx(i-1)を差し引いた、Vxi-
Vx(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i
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Vy(i-1)を差し引いた、Vyi-Vy(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[t],Vyi[t](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
[t]とすると、従来においては、信号電圧は、 Vxi[t]=vxi[t]+N[t] ……(式1a) (但し、vxi[t]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[t]-Vx(i-1)[t′] ……(式2a) (但し、t′は隣接するループコイルの起電圧Vx(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[t]=(vxi[t]+N[t])−(vx
(i−1)[t′]+N[t′]) =(vxi[t]−vx(i−1)[t′])+(N
[t]−N[t′]) ほぼ、(N[t]−N[t′]=0)であるため、 =vxi[t]−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]=vyi[t]+N[t] …
…(式1b) 本発明 V′yi[t]=Vyi[t]−Vy(i−
1)[t′]……(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11,13で検出した電圧Vxi,
Vyi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(i-m)
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、0.1m
m程度の読み取り精度(空間分解能)、毎秒約100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
輻射ノズル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、 10……ループコイル、 11……X座標方向のループコイル、 12……X座標方向のアナログスイッチ、 13……Y座標方向のループコイル、 14……Y座標方向アナログスイッチ、 15……第1アンプ、16……第2アンプ、 17……アナログスイッチ、18……積分回路、 19……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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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。
JP30830288A 1988-12-05 1988-12-05 表示一体型電磁誘導式ディジタイザ Expired - Lifetime JPH065499B2 (ja)

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AU2002338136A1 (en) * 2001-12-29 2003-07-15 Tai Guen Enterprise Co., Ltd An electromagnetic induction electronic board with antenna arrayed in gridding inside

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