JPH07200146A

JPH07200146A - タブレットとその駆動方法

Info

Publication number: JPH07200146A
Application number: JP33464593A
Authority: JP
Inventors: Fujio Okumura; 藤男奥村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JP3050356B2

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動回路、配線接続を減らしても誤動作なく
位置の検出のできる静電方式のタブレットとその駆動方
法を実現する。【構成】Ｘ方向のペンの位置を検出するのに図１に示
すような電極群構成のタブレットを用いる。分割したエ
リアをカバーするＢ１〜Ｂ４の電極にパルスを順次加
え、ペンを介してその信号を読みとって、最大値が得ら
れるブロック内にペンが位置すると判断し、次にブロッ
ク内の位置を示すＡ１〜Ａ４の電極にパルスを順次加
え、ペンを介してその信号を読みとって、最大値が得ら
れる電極の位置にペンが位置すると判断し、先のブロッ
クの情報と合わせて絶対位置を確定する。もしもブロッ
ク位置決定時に最大と２番目の信号の大きさにある決め
られた以上の差が無い場合にはペンの位置は２つのブロ
ックの接する部分付近にあると判断し誤動作を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はペンによって位置情報を
入力するタブレット、特に静電方式による入力タブレッ
トとその位置情報検出方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ペン入力タブレットは近年パーソナルコ
ンピュータや液晶ディスプレイの急速な普及に伴って、
にわかに重要性が増してきている。ペン入力は簡単に位
置を入力できるためマウスにかわるポインティングデバ
イスとして、また、手書き文字認識の発達により文字の
入力方法としても有望視されている。現在までにペン入
力の可能なワードプロセッサやパーソナルコンピュータ
の商品化がなされている。

【０００３】ペン入力の方式としては容量性の結合を利
用する静電方式、電磁波を利用する電磁誘導方式や電磁
授受方式、抵抗値の変化を利用する抵抗膜方式等があ
る。本発明は静電方式に関するものである。図６に一般
的な静電方式タブレットの構成を示す。タブレットはＸ
とＹの２方向に直行する電極郡２４、２５とこれを駆動
する駆動回路２２、ペン３とこれにつながる検出回路及
びこれらをコントロールするコントローラ２３からなっ
ている。

【０００４】位置の検出は電極群から発生されるパルス
を容量性の結合を介してペンに組み込まれた電極で検出
する事によって行う。図７に電極群から発生されるパル
スの例を示す。例えば図６に示したようにペンの位置が
Ｘ８番目とＹ３番目にもっとも近いとすると、Ｘ８番目
のパルスとＹ３番目のパルスが発生した時に信号がもっ
とも大きくなり、位置が確定できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、簡単な方
法で位置検出が可能であるが、この方式には次に述べる
欠点がある。それは多くの駆動回路（通常はＩＣ）とそ
の接続が必要であることと、信号読み取りに時間がかか
ることである。例えば、現在のノートブック型パーソナ
ルコンピュータで一般的な６４０Ｘ４８０画素の液晶デ
ィスプレイの場合、これと同数の電極線を設けたとする
と、６４０＋４８０＝１１２０本もの配線部接続とこれ
を駆動するためのＩＣが必要になる。また、電極の本数
だけパルスを発生することになり、読み取りに時間がか
かる。

【０００６】これを解決すべく、特公昭６１−１３１１
１５号公報には次のような発明が記載されている。図８
にＸ方向の読み取りに用いる電極線の接続図を示す。電
極群はＪ２〜Ｊ５の電極群２６とＪ６〜Ｊ８の電極群２
７に分けられている。この発明の方法は２つに分けられ
た電極群に対する信号の相対強度で位置を決定する。例
えば、ペンがａの位置にあったとすると、図９（ａ）に
示すようにＪ５のパルスとＪ６のパルスの位置で大きな
信号が出てくる。またｂの位置にあるときにもＪ５、Ｊ
６のパルスの位置で大きな信号がでてくる。ａ、ｂの位
置の区別はＪ７、Ｊ８の信号の大小関係で決定される。
ａの位置ではＪ８の電極の方が近いためＪ８での信号の
方が大きくなり、ｂの位置ではＪ７での信号が大きくな
る。これを読みとって位置の決定をするわけである。

【０００７】このように少ない電極線の数で位置検出が
可能であるが、容易に推測されるように、この方式には
雑音等に弱いという欠点がある。例えばこの例の場合、
２番目、３番目の大きさの差はわずかであり、何等かの
雑音によって誤った判定をする可能性が大きい。しか
も、誤った判定をした場合の読み取り位置は図に示した
ように大きく離れており、この種の入力装置としては非
常に都合の悪いことになる。

【０００８】本発明の目的は、少ない電極線の数で正確
な位置検出のできるタブレットとその駆動方法を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｘ方向
及びＹ方向にＸ電極群及びＹ電極群が配置されたタブレ
ットと、これを駆動する駆動回路、これらの電極群と静
電結合によって結ばれるペンと、これらの電極からのパ
ルスをこのペンを通して読み取る手段とからなる静電方
式のタブレットにおいて、該Ｘ電極群及びＹ電極群がそ
れぞれ分割された領域ごとにまとめられたブロック電極
群と、その領域中の相対位置ごとにまとめられた相対ア
ドレス電極群からなることを特徴とするタブレットが得
られる。

【００１０】また、このタブレットにおいて、ブロック
電極を順次走査し、この時ペンを通して検出された信号
の最大値を示すブロック内にペンが位置すると判断し、
また、最大値を示すブロックの信号と隣接するブロック
からの信号にある一定以上の差がないとき、ペンは両ブ
ロックが接する付近にあると判断し、次に相対アドレス
電極を走査し、この時ペンを通して検出された信号の最
大値を示すアドレスにペンが位置すると判断することを
特徴とするタブレットの駆動方法が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、実施例を示しつつ本発明について説明
する。図１は本発明のタブレットのＸ方向の電極接続図
の一例を示している。ブロックに対応したＢ１からＢ４
の電極群１とブロック内の位置に対応したＡ１からＡ４
の電極群２で構成されている。なお、この図ではＸ方向
しか示していないが、後で示すように、実際にはＹ方向
の電極群がこれに直交する形で配置される。

【００１２】図２には電極に与えるパルスのタイミング
チャートと出力信号を示す。図１に示したＣの位置にペ
ンがあるとき、ペンはＢ２の電極がカバーする領域に入
っており、Ｂ２のパルスが発生したときにもっとも大き
な信号が出る。同様に、ペンはＡ３の電極にもっとも近
く、Ａ３のパルスが発生したときに大きな信号が発生す
る。この様子を信号（ａ）に示す。これにより、ペンは
Ｂ２のブロックのＡ３の位置にあることがわかる。この
ようにＢ電極群の中でもっとも大きな信号がでるところ
でどのブロックに入っているかが分かり、Ａ電極群の中
でもっとも大きな信号がでるところでブロック内のどの
位置に在るかが分かる。

【００１３】本方式でも上記の方法だけでは位置の判定
の困難な場合がある。図１Ｄのようにちょうどブロック
とブロックの間に位置した場合である。この場合の信号
は（ｂ）のようになる。Ｂ３、Ｂ４に対する信号はほぼ
等しくなり、このままではどちらのブロックに属するの
かはっきりしない。なんらかの信号のゆらぎでＢ４の方
を大きいとみればＥ点であると誤認してしまうことにな
る。

【００１４】これを排除するために、本発明の駆動方法
では隣接するブロック間の信号に大きな差がない場合ペ
ンの位置は両者の接する部分付近であると判断する処理
を行う。具体的には例えば図３に示すような回路でこれ
を行う。図において静電容量を通してペン３に入力され
た信号電荷は積分器４で電圧に変換され、スイッチ５、
６により１信号毎に別々のサンプルホールド回路７、８
に保持される。これらのサンプルホールド回路で保持さ
れた電圧は図に示すように２つのコンパレータ１１、１
２に入力される。このとき入力は直接入るものと、ある
割合、例えば乗算器９、１０を用いて係数０．９等をか
けて隣のコンパレータに入るものとに分けられる。最大
値を示す信号と、上述した隣接した２つのブロックの信
号がほぼ同じという状態の判定はこれらのコンパレータ
の出力を判定する判定回路１５によって行う。なお積分
器につながるもう１つのコンパレータ１３はあるしきい
値電圧１４以下の信号値は判定しないための回路であ
る。つまり、信号が微弱である場合に雑音によって最大
値に見えるような判定がなされることを防ぐための回路
である。

【００１５】この回路の判定条件を図４に示す。コンパ
レータ１１の出力をＣＡ、コンパレータ１２の出力をＣ
Ｂとする。上の２つはＢ２で最大値をとる場合であり、
Ｂ１、Ｂ３がＢ２に比べて小さいためにコンパレータは
ＣＢのみがＨの値をとる。次にＢ１、Ｂ２の値が近接し
ている場合の例が下の２つである。Ｂ１、Ｂ２が相互に
それぞれの０．９倍よりも大きい時２つのコンパレータ
は両方ともＨとなり、この時に限って２つのブロックで
最大値をとると判断する。すなわち、ペンが両ブロック
のほぼ中間付近にあると判断するわけである。

【００１６】図５に別の実施例を示す。図において１〜
４は上述したとおりであり、Ｙ方向のブロック電極群１
６、Ｙ方向の相対アドレス電極群１７、これらを駆動す
る駆動回路１８、積分器４の出力をアナログ／デジタル
変換するＡ／Ｄコンバータ１９、これを記憶するメモリ
２０とメモリ上のデータを処理する演算装置２１からな
っている。上述した最大値、および隣接したブロック間
の信号の比較の処理はこのようにいったんすべての信号
を記録した後でソフト的な処理を施すことによって行う
こともできる。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明した本発明のタブレットとそ
の駆動方法を従来例と比較すると、以下に示す差がある
ことが分かる。従来例においては信号の大きさの判定に
ついて第１、第２、第３の順番を明確にしなければ正確
な位置の決定は困難であった。特に第２、第３番目の信
号は微弱になりがちであり、誤動作の原因となってい
た。

【００１８】これに対し、本発明の場合は基本的に最大
値を求めるだけである。ただ、ペンがブロックの切れ目
付近にある場合に最大値がどちらであるか分からなくな
る場合があるが、このように最大値に差がないほど２番
目の信号が大きくなっている場合には２つとも最大とし
て処理し、ペンが切れ目付近にあると判断する。このよ
うに２番目の信号が大きい場合にこの処理が発生するた
め、従来例のように微弱な信号を扱うわけではない。ま
た、このとき１、２番はどちらでもよいため雑音にも強
い。このように従来例に比べはるかに正確な位置検出が
可能である。

【００１９】これにより、一般的な静電方式で問題であ
った駆動ＩＣや配線接続の多さや読み取り時間の長さの
問題を真に解決できた。例えば６４０Ｘ４８０画素程度
の液晶ディスプレイでは１０００本以上の接続と十数個
のＩＣが必要であったが、本発明ではＸ方向でブロック
電極群３２本、相対アドレス電極群２０本、Ｙ方向でブ
ロック電極群２０本、相対アドレス電極群２０本、トー
タル９２本となり本数、時間とも約１０分の１に低減で
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタブレットのＸ方向電極群の構成を示
す図である。

【図２】本発明のタイミングチャートと信号を示す図で
ある。

【図３】本発明のタブレットの検出部の一例を示す図で
ある。

【図４】位置判断条件を示す図である。

【図５】本発明の実施例を示す図である。

【図６】一般的な静電方式タブレットの構成例を示す図
である。

【図７】従来型のタイミングチャートである。

【図８】他の従来型のタブレットのＸ方向電極群の構成
を示す図である。

【図９】その信号例を示す図である。

【符号の説明】

１Ｘ方向のブロック電極群２Ｘ方向の相対アドレス電極群３ペン４積分器５、６スイッチ７、８サンプルホールド回路９、１０乗算器１１、１２、１３コンパレータ１４しきい値電源１５判定回路１６Ｙ方向のブロック電極群１７Ｙ方向の相対アドレス電極群１８駆動回路１９Ａ／Ｄコンバータ２０メモリ２１演算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ方向及びＹ方向にＸ電極群及びＹ電極
群が配置されたタブレットと、これを駆動する駆動回
路、これらの電極群と静電結合によって結ばれるペン
と、これらの電極からのパルスをこのペンを通して読み
取る手段とからなる静電方式のタブレットにおいて、該
Ｘ電極群及びＹ電極群がそれぞれ分割された領域ごとに
まとめられたブロック電極群と、その領域中の相対位置
ごとにまとめられた相対アドレス電極群とからなること
を特徴とするタブレット。
【請求項２】請求項１項記載のタブレットの駆動方法
であって、ブロック電極を順次走査し、この時ペンを通
して検出された信号の最大値を示すブロック内にペンが
位置すると判断し、また、最大値を示すブロックの信号
と隣接するブロックからの信号にある一定以上の差がな
いとき、ペンは両ブロックが接する付近にあると判断
し、次に相対アドレス電極を走査し、この時ペンを通し
て検出された信号の最大値を示すアドレスにペンが位置
すると判断することを特徴とするタブレットの駆動方
法。