JPH09179679A - Electrostatic capacity type tablet - Google Patents
Electrostatic capacity type tabletInfo
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- JPH09179679A JPH09179679A JP33686395A JP33686395A JPH09179679A JP H09179679 A JPH09179679 A JP H09179679A JP 33686395 A JP33686395 A JP 33686395A JP 33686395 A JP33686395 A JP 33686395A JP H09179679 A JPH09179679 A JP H09179679A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の技術分野】本発明はパソコンやゲーム機などに
情報を入力するための情報入力装置、詳しくはマトリク
ス状に配置された複数の検出部を有し、手やライトペン
などにより検出部にタッチすることにより複数の検出部
のうちのどの検出部が選択されたかを検知する静電容量
型のタブレットの改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information input device for inputting information to a personal computer, a game machine or the like, and more specifically, it has a plurality of detecting portions arranged in a matrix, and the detecting portion can be provided by a hand or a light pen. The present invention relates to an improvement in a capacitance type tablet that detects which one of a plurality of detection units is selected by touching.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来よりタブレットを構成する検出部に
静電容量の変化を検出する静電センサを用いるものがあ
る。第1の例として、均一な面抵抗を持つ透明電極の4
隅に電極を配置、透明電極へ指が触れると静電容量が変
化して、その位置の違いにより4つの電極から流れ込む
電流の大きさが異なることを利用したものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a detector that uses an electrostatic sensor for detecting a change in electrostatic capacity in a detection portion constituting a tablet. As a first example, 4 of transparent electrodes with uniform surface resistance
There is an arrangement in which electrodes are arranged in the corners and the capacitance changes when a finger touches the transparent electrode, and the magnitude of the current flowing from the four electrodes differs due to the difference in the position.
【0003】また第2の例としては静電センサーの複数
の電極をプリント基板上に形成し、電極毎に静電容量の
変化を検出する回路をつけて複数の近接スイッチを構成
し、オン・オフ信号を得るようにしたものがある。As a second example, a plurality of electrodes of an electrostatic sensor are formed on a printed circuit board, and a circuit for detecting a change in electrostatic capacity is attached to each electrode to form a plurality of proximity switches. There is a device that obtains an off signal.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の第1の例では、
電流の違いを検出する回路など周辺回路が複雑で費用が
かかり、比較的大型のタブレットに適しているが、ゲー
ム機のジョイスティックや簡易的に入力を行う入力装置
には適していない。また、第2の例ではマウス、トラッ
クボール、ジョイスティックなど少数の信号が得られれ
ばよい用途には適しているが、電極数が増えると電極の
リード線の引き出しが難しくなり、また電極毎に静電容
量検出器を設けなければならないので回路規模が大きく
なってしまうため文字入力用等の多入力タブレットへの
使用は難しい。SUMMARY OF THE INVENTION In the first conventional example,
Peripheral circuits such as the circuit for detecting the difference in current are complicated and costly, and are suitable for relatively large tablets, but are not suitable for joysticks of game machines or input devices for simple input. The second example is suitable for applications in which a small number of signals can be obtained, such as a mouse, a trackball, and a joystick, but when the number of electrodes increases, it becomes difficult to draw out the lead wires of the electrodes, and it is also necessary to keep each electrode static. Since it is necessary to provide a capacitance detector, the circuit scale becomes large, so it is difficult to use it for a multi-input tablet for character input.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、複数の第1電極部を有し且つ一方向に配
列された複数の行電極と、複数の第2電極部を有し且つ
複数の行電極と格子状に交差するように配列された複数
の列電極とを有し、行電極および列電極と対向電極間の
静電容量の変化を検出してオンする近接スイッチを構成
して、上記交差部の第1電極部と第2電極部と対向電極
とにより検出部を複数個マトリクス状に構成し、複数の
検出部のうちいずれの検出部の静電容量が変化したのか
を検知するよう構成し、回路規模をあまり増やさずに多
入力が可能な静電容量型タブレットを提供する。In order to solve the above problems, the present invention has a plurality of first electrode portions and a plurality of row electrodes arranged in one direction, and a plurality of second electrode portions. A proximity switch that has a plurality of row electrodes and a plurality of column electrodes arranged so as to intersect in a grid pattern, and detects a change in the capacitance between the row electrodes and the column electrodes and the counter electrode to turn on the proximity switch. A plurality of detecting portions are formed in a matrix by the first electrode portion, the second electrode portion, and the counter electrode at the intersection, and the capacitance of any one of the plurality of detecting portions changes. To provide a capacitance type tablet that is configured to detect whether or not it is capable of multiple inputs without significantly increasing the circuit scale.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】複数の第1電極部を有し且つ一方
向に配列された複数の行電極と、複数の第2電極部を有
し且つ複数の行電極と格子状に交差するように配列され
た複数の列電極と、行電極と列電極に対して所定間隔を
保って設けられ且つ行電極および列電極に対向するよう
に設けられた対向電極とから構成される検出板と、行電
極および列電極のおのおのに接続され、行電極および列
電極と対向電極との間の静電容量の変化を検出して信号
を出力する静電容量検出回路と、静電容量検出回路の出
力信号に応じて、複数の行電極と列電極のうち、いずれ
の電極の静電容量が変化したのかを判定する判定手段と
を有し、検出板において、交差部の第1電極部と第2電
極部と対向電極とにより検出部を複数個構成し、判定手
段は静電容量検出回路の出力信号に応じて、複数の検出
部のうちいずれの検出部の静電容量が変化したのかを判
定するよう構成してある。好ましくは、検出板の行電極
と列電極とは併置してあるまたは積層状態で配置してあ
る。好ましくは、行電極および列電極と対向電極との間
に誘電体材料が介在している。または行電極と列電極と
の間、行電極と対向電極との間および列電極と対向電極
との間に誘電体材料が介在している。好ましくは、静電
容量検出回路は、位相比較型である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A plurality of row electrodes having a plurality of first electrode portions and arranged in one direction, and a plurality of row electrode portions having a plurality of second electrode portions so as to intersect the plurality of row electrodes in a grid pattern. A plurality of column electrodes arranged in a row, and a detection plate composed of a row electrode and a counter electrode provided at a predetermined interval with respect to the column electrode and facing the row electrode and the column electrode, Capacitance detection circuit that is connected to each of the row and column electrodes and that detects a change in capacitance between the row and column electrodes and the counter electrode and outputs a signal, and the output of the capacitance detection circuit A detection unit that determines which of the plurality of row electrodes and column electrodes has changed its capacitance in response to the signal; and in the detection plate, the first electrode unit and the second electrode unit at the intersection A plurality of detection parts are configured by the electrode part and the counter electrode, and the determination means is capacitance detection. In accordance with the output signal of the road, it is configured to determine the capacitance of any of the detection unit of the plurality of detector that has changed. Preferably, the row electrodes and the column electrodes of the detection plate are arranged side by side or arranged in a laminated state. Preferably, a dielectric material is interposed between the row electrode and the column electrode and the counter electrode. Alternatively, the dielectric material is interposed between the row electrode and the column electrode, between the row electrode and the counter electrode, and between the column electrode and the counter electrode. Preferably, the capacitance detection circuit is a phase comparison type.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面に示した実施
例に沿って説明する。図1に本発明の第1実施例の構成
を示すブロック図を示す。図1において、行電極2は電
気的に接続された第1電極部2a、2bおよび2cを含
み、横方向、いわゆる行方向に延伸する。行電極3、4
は2と同様、それぞれが第1電極部3a、3b、3cお
よび4a、4b、4cを含み行電極2、3、4は縦方向
に配列する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the row electrode 2 includes first electrode portions 2a, 2b and 2c electrically connected to each other, and extends in the lateral direction, that is, the so-called row direction. Row electrodes 3, 4
2 includes the first electrode portions 3a, 3b, 3c and 4a, 4b, 4c, and the row electrodes 2, 3, 4 are arranged in the vertical direction.
【0008】列電極5は電気的に接続された第2電極部
5a、5bおよび5cを含み、縦方向、いわゆる列方向
に延伸する。列電極6、7は5と同様、それぞれが第2
電極部6a、6b、6cおよび7a、7b、7cを含み
列電極5、6、7は横方向に配列する。行電極2、3、
4、列電極5、6、7は格子状に交差している。The column electrode 5 includes second electrode portions 5a, 5b and 5c electrically connected to each other and extends in the vertical direction, that is, the so-called column direction. The column electrodes 6 and 7 are the same as 5 and each is a second electrode.
The column electrodes 5, 6, 7 including the electrode portions 6a, 6b, 6c and 7a, 7b, 7c are arranged in the lateral direction. Row electrodes 2, 3,
4, the column electrodes 5, 6, 7 intersect in a grid pattern.
【0009】対向電極8は上記行電極および列電極と所
定の間隔を保って配置され、行電極および列電極と対向
電極間にはおのおの静電容量が構成される。The counter electrode 8 is arranged at a predetermined distance from the row electrode and the column electrode, and a capacitance is formed between the row electrode and the column electrode and the counter electrode.
【0010】近接して配置された、すなわち行電極、列
電極の交差部の1つの第1電極部と1つの第2電極部と
は対向電極とともに1つの検出部Kxyを構成する。図
4は上記各行および列のサフィックスと検出部Kxyの
符号の関係を示す検出部の配置を示す図である。ここで
xは上記各第1電極部の位置する列を示すサフィックス
(a,b,c)であり、yは上記各第2電極部の位置す
る行を示すサフィックス(a,b,c)である。例え
ば、図1の1点鎖線で囲まれた第1電極部2aと第2電
極部5aで構成される検出部を検出部Kaaと呼ぶこと
とする。図面が煩雑になるので他の検出部の符号は図1
には記載していないが、図4に示すように、第1電極部
3cと第2電極部7bで構成される検出部は検出部Kc
bであり、第1電極部4aと第2電極部5cで構成され
る検出部は検出部Kacである。One first electrode portion and one second electrode portion, which are arranged close to each other, that is, at the intersection of the row electrode and the column electrode, form one detection portion Kxy together with the counter electrode. FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the detectors showing the relationship between the suffixes of the rows and columns and the codes of the detector Kxy. Here, x is a suffix (a, b, c) indicating a column in which each of the first electrode portions is located, and y is a suffix (a, b, c) indicating a row in which each of the second electrode portions is located. is there. For example, the detection unit constituted by the first electrode unit 2a and the second electrode unit 5a surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 1 is called a detection unit Kaa. Since the drawing becomes complicated, the reference numerals of the other detectors are shown in FIG.
Although not shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, the detection unit composed of the first electrode unit 3c and the second electrode unit 7b is a detection unit Kc.
b, and the detection unit including the first electrode unit 4a and the second electrode unit 5c is the detection unit Kac.
【0011】検出板1は、上記の行電極2、3、4、列
電極5、6、7および対向電極8から構成され、結果と
して9個の検出部Kxyを有する(以後検出部を総称す
る場合は検出部Kと呼ぶ)。The detection plate 1 is composed of the row electrodes 2, 3, 4, the column electrodes 5, 6, 7 and the counter electrode 8 described above, and as a result, has nine detection portions Kxy (hereinafter, the detection portions will be collectively referred to as "detection portions"). In this case, it will be referred to as the detecting unit K).
【0012】静電容量検出回路9a、9b、9cは行電
極2、3、4におのおの接続され、静電容量検出回路9
d、9e、9fは列電極5、6、7におのおの接続され
ており、一例として全て図2に示すような位相比較型の
静電容量検出回路が用いられる。図1の静電容量検出回
路を総称して静電容量検出回路9と呼ぶ。The capacitance detection circuits 9a, 9b, 9c are connected to the row electrodes 2, 3, 4 respectively, and the capacitance detection circuit 9 is connected.
The d, 9e, and 9f are connected to the column electrodes 5, 6, and 7, respectively, and as an example, a phase comparison type electrostatic capacitance detection circuit as shown in FIG. 2 is used. The capacitance detection circuit of FIG. 1 is generically called the capacitance detection circuit 9.
【0013】本実施例においては静電容量検出回路9
は、実公昭63−36246号公報に開示されているよ
うにパルス発生回路の出力を2つに分岐し、おのおのの
出力を遅延させてその位相弁別を行うようにした位相比
較型を用いている。In this embodiment, the capacitance detection circuit 9
Uses a phase comparison type in which the output of the pulse generating circuit is branched into two and the output of each is delayed to perform phase discrimination as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 63-36246. .
【0014】パルス発生器10の出力信号S0は全ての
静電容量検出回路の第1の入力端子に接続される。ま
た、各行電極および列電極の出力信号Sn(n=2〜
7)は各静電容量検出回路9の第2の入力端子に接続さ
れる。The output signal S0 of the pulse generator 10 is connected to the first input terminals of all capacitance detection circuits. In addition, output signals Sn (n = 2 to 2) of each row electrode and column electrode
7) is connected to the second input terminal of each capacitance detection circuit 9.
【0015】図2は静電容量検出回路9の一実施例を示
す回路図である。図2において、各静電容量検出回路9
を独立させるためのバッファBUn、可変抵抗器VRA
n、抵抗R1n、コンデンサC1n、C2nが接続して
おり、静電容量CXnが上記行電極または列電極に発生
する。コンデンサC1nと静電容量CXnの合成静電容
量をC1Xnとする。なお上記のnは、各行電極および
列電極の出力信号Sn(n=2〜7)に対応した値(n
=2〜7)を示すものとする(以下同様)。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the electrostatic capacitance detection circuit 9. In FIG. 2, each capacitance detection circuit 9
BUN and variable resistor VRA for independent
n, the resistor R1n, and the capacitors C1n and C2n are connected to each other, and the electrostatic capacitance CXn is generated in the row electrode or the column electrode. The combined capacitance of the capacitor C1n and the capacitance CXn is C1Xn. The above n is a value (n corresponding to the output signal Sn (n = 2 to 7) of each row electrode and column electrode.
= 2 to 7) (same below).
【0016】DフリップフロップFFAnの出力信号O
nは、バッファBUnの出力パルスPanを可変抵抗V
RAnと静電容量C1Xnからなる第1の積分回路によ
り遅延させた信号Pbnが、パルスPanを抵抗R1n
とコンデンサC2nからなる第2の積分回路により所定
時間遅延させた信号Pcnより進んでいる場合は低レベ
ル(以下Lという)を、遅れている場合は高レベル(以
下Hという)となる。いま、検出板1に何も物体が接近
していない場合、各静電容量検出回路9において信号P
bnは信号Pcnより進んだ状態となり、検出板1に指
などが接近した場合には信号Pbnは信号Pcnより遅
れた状態となるように可変抵抗VRAnにより調整され
ている。すなわち、初期状態では検出板1に何も物体が
接近していないため信号Onは全てLとなっている。Output signal O of D flip-flop FFAn
n is a variable resistance V for the output pulse Pan of the buffer BUn.
The signal Pbn delayed by the first integrating circuit composed of RAn and the electrostatic capacitance C1Xn changes the pulse Pan to the resistance R1n.
When it is ahead of the signal Pcn delayed for a predetermined time by the second integrator circuit including the capacitor C2n, it is low level (hereinafter referred to as L), and when delayed, it is high level (hereinafter referred to as H). Now, when no object is approaching the detection plate 1, the signal P is detected in each capacitance detection circuit 9.
bn is advanced from the signal Pcn, and the signal Pbn is adjusted by the variable resistor VRAn so as to be delayed from the signal Pcn when a finger or the like approaches the detection plate 1. That is, in the initial state, since no object is approaching the detection plate 1, the signals On are all L.
【0017】判定手段11は、各静電容量検出回路9の
出力信号O2〜O7の出力レベルを調べ、上記9つの検
出部Kaa〜Kccのうち、どの検出部に静電容量の変
化があったかを判定して信号SGを出力するものであ
る。信号SGは例えば4〜5ビットのバイナリ信号が考
えられる。The judging means 11 examines the output levels of the output signals O2 to O7 of the respective capacitance detecting circuits 9 to determine which one of the nine detectors Kaa to Kcc has changed in capacitance. It is determined and the signal SG is output. The signal SG may be, for example, a 4- to 5-bit binary signal.
【0018】次に本実施例の検出板1の構成を図3によ
り説明する。図3(a)は検出板1の部分平面図であ
り、後述する図3(b)のプレート30を除いた面BB
を見た図であり、図1の検出板1の左上の部分を詳細に
描いたものである。図3(b)は(a)のAA断面を示
す。以後の実施例においても平面図と断面図との関係は
同じとする。Next, the structure of the detection plate 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a partial plan view of the detection plate 1, and a surface BB excluding the plate 30 of FIG. 3B described later.
2 is a diagram of the upper left portion of the detection plate 1 of FIG. 1 in detail. FIG. 3B shows an AA cross section of FIG. Also in the following examples, the relationship between the plan view and the sectional view is the same.
【0019】プレート30は指などが直接各電極部に触
れないようにするとともに検出部Kの位置などの表示を
行うため、検出板1の上に設けられている。プリント基
板39は所定の厚みを有し、一方の面に行電極2〜4の
第1電極部および列電極5〜7の第2電極部が、他方の
面に対向電極8が構成されている。上述したように、2
a、2b、3a、3bは第1電極部であり、5a、5
b、6a、6bは第2電極部であり、それぞれ対向電極
8と、2aと5aにより検出部Kaaが、2bと6aに
より検出部Kbaが、3aと5bにより検出部Kba
が、そして3bと6bにより検出部Kbbが構成されて
いる。行電極と列電極は同一面上に構成されているの
で、列電極の各電極2はプリント基板30の対向電極が
構成された面の電極がない領域Ea、Eb、Ec内に設
けられた接続用パターンLa、Lb、Lcおよび各電極
部5a,5b,6a,6bの突起部に設けられたスルー
ホールH、H、・・によって導通がとられている。The plate 30 is provided on the detection plate 1 in order to prevent the finger or the like from directly touching each electrode portion and to display the position of the detection portion K. The printed circuit board 39 has a predetermined thickness, and has the first electrode portions of the row electrodes 2 to 4 and the second electrode portions of the column electrodes 5 to 7 on one surface, and the counter electrode 8 on the other surface. . As mentioned above, 2
a, 2b, 3a, 3b are first electrode portions, and 5a, 5
Reference numerals b, 6a and 6b are second electrode portions, which are the counter electrode 8 and the detection portion Kaa by the counter electrodes 2a and 5a, the detection portion Kba by 2b and 6a and the detection portion Kba by 3a and 5b.
, And 3b and 6b form a detection unit Kbb. Since the row electrodes and the column electrodes are formed on the same surface, the electrodes 2 of the column electrodes are connected to each other in the areas Ea, Eb, Ec where there is no electrode on the surface of the printed circuit board 30 where the counter electrode is formed. Conduction is established by the through-holes H, H, ... Provided in the working patterns La, Lb, Lc and the projecting portions of the electrode portions 5a, 5b, 6a, 6b.
【0020】上記構成により、各行電極および列電極は
所定の面積、所定の距離でプリント基板39の誘電体材
料を挟んで対向電極8と対向するので、各電極にはおの
おのほぼ等しい静電容量(図2におけるCXn)が発生
する。With the above structure, each row electrode and each column electrode face the counter electrode 8 with a predetermined area and a predetermined distance with the dielectric material of the printed circuit board 39 sandwiched therebetween, so that the respective electrodes have substantially the same capacitance ( CXn) in FIG. 2 occurs.
【0021】次に動作について説明する。図3の検出板
1のプレート上の検出部Kaa部に例えば指で触れる
と、第1電極部2aと対向電極8間の静電容量が増加
し、また第2電極部5aと対向電極8間の静電容量も増
加するので、行電極2aの総合の静電容量CX2および
列電極5aの総合の静電容量CX5が増加する。その結
果、図2の静電容量C1X2が増加するので信号Pb2
は信号Pc2より遅れるため、フリップフロップFFA
2の出力信号O2はLからHへと変化する。同様に、図
2の静電容量C1X5が増加するので信号Pb5は信号
Pc5より遅れるため、フリップフロップFFA5の出
力信号O5もLからHへと変化する。図1の判定手段1
1は静電容量検出回路9aの出力信号O2と静電容量検
出回路9dの出力信号O5がHになったことを検知し
て、検出部Kaaの静電容量の変化があったと判断して
その出力信号SGを所定の値に変化させる。Next, the operation will be described. When the detection unit Kaa on the plate of the detection plate 1 of FIG. 3 is touched with a finger, for example, the electrostatic capacitance between the first electrode unit 2a and the counter electrode 8 increases, and also between the second electrode unit 5a and the counter electrode 8. Also increases, so the total capacitance CX2 of the row electrode 2a and the total capacitance CX5 of the column electrode 5a increase. As a result, the capacitance C1X2 of FIG. 2 increases, so that the signal Pb2
Is delayed from the signal Pc2, the flip-flop FFA
The output signal O2 of 2 changes from L to H. Similarly, since the capacitance C1X5 of FIG. 2 increases and the signal Pb5 lags behind the signal Pc5, the output signal O5 of the flip-flop FFA5 also changes from L to H. Judgment means 1 of FIG.
1 detects that the output signal O2 of the electrostatic capacity detection circuit 9a and the output signal O5 of the electrostatic capacity detection circuit 9d have become H, and judges that the electrostatic capacity of the detection unit Kaa has changed, and The output signal SG is changed to a predetermined value.
【0022】以下同様にして、検出部Kbbの領域に指
で触れたときには、信号S3と信号S6の静電容量が増
加して、静電容量検出回路9bの出力信号O3と静電容
量検出回路9eの出力信号O6がHになったことを検知
して、検出部Kbbの静電容量の変化があったと判断し
てその出力信号SGを変化させる。Similarly, when the area of the detecting portion Kbb is touched with a finger, the capacitances of the signals S3 and S6 increase, and the output signal O3 of the capacitance detecting circuit 9b and the capacitance detecting circuit are increased. Detecting that the output signal O6 of 9e has become H, it is determined that the capacitance of the detection unit Kbb has changed, and the output signal SG is changed.
【0023】なお、第1電極部と第2電極部の形状はお
互いの領域に入り込んだ複雑な形状でもよい。すなわち
図5に示す本発明の第2実施例は第1実施例に対して検
出部を構成する第1電極部と第2電極部の形状を変更し
たもので、例えば第1電極部52bと第2電極部56a
を櫛葉状にして、検出部に触れる指が多少ずれても、両
方の電極部の静電容量の変化を確実に起こせるようにし
ている。The shapes of the first electrode portion and the second electrode portion may be complicated shapes that enter the respective regions. That is, the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is different from the first embodiment in that the shapes of the first electrode portion and the second electrode portion constituting the detection portion are changed. 2 electrode part 56a
Is formed in a comb shape so that even if the finger touching the detection portion is slightly displaced, the capacitance of both electrode portions can be surely changed.
【0024】次に本発明の第3実施例を図6により説明
する。本実施例は第1実施例に対して検出板1の構成を
変更したもので、図3と同様に、図6は図1の検出板1
の左上の部分を詳細に描いたものであり、図3と同じ符
号のものは同じものを表す。図6(a)は検出板61の
BB面から見た断面図を、図6(b)はAA断面図を示
す。 図6において、行電極62、63はそれぞれ第1
電極部62a、62b、・・・および63a、63b、
・・・を含み、基板69aの一方の面に構成されてい
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the structure of the detection plate 1 is changed from that of the first embodiment. Like FIG. 3, FIG. 6 shows the detection plate 1 of FIG.
3 is a detailed drawing of the upper left part of FIG. 6A is a cross-sectional view of the detection plate 61 as seen from the BB plane, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along AA. In FIG. 6, the row electrodes 62 and 63 are respectively the first
Electrode portions 62a, 62b, ... And 63a, 63b,
, And is formed on one surface of the substrate 69a.
【0025】列電極65、66はそれぞれ第2電極部6
5a、65b、・・・および66a、66b、・・・を
含み、基板69aと基板69bの中間の面に構成されて
いる。第1電極部62a、62b、63a、63b・・
・にはそれぞれ第2電極部65a、65b、66a、6
6b・・・に対向する領域に電極のない部分62aa、
62ba、63aa、63ba・・・が設けられてい
る。対向電極68は、基板69bの表面に構成されてい
る。基板69aと69bは基板69aが両面基板を用い
て第1電極部と第2電極部をそれぞれ反対側の面に設
け、基板69bが片面基板で対向電極を設けたものを互
いに貼り合わせてもよいし、第1電極部,第2電極部,
対向電極をそれぞれ片面に有する3層の基板を用いて構
成してもよい。 第1実施例と同様、第1電極部と第2
電極部の組み合わせにより図4に示すような9つの検出
部Kaa〜Kccが構成される。例えば、電極部62a
と電極部65aと対向電極68により検出部Kaaが構
成される。上記構成においても各第1電極部と対向電極
間または各第2電極部と対向電極間に静電容量が発生
し、指などを各検出部に近づけるまたは触れることによ
りその大きさは変化する。この場合、第1電極部が検出
板の表面に設けられているので指が近づいたときの静電
容量の変化は第2電極部よりも大きいので、第1電極部
を外周に、第2電極部を中央に配置して検出部の中央に
指が触れたときに両方の電極部に確実に静電容量の変化
が起こるようにしている。動作については第1実施例と
同じであり省略する。The column electrodes 65 and 66 are the second electrode portions 6 respectively.
5a, 65b, ... And 66a, 66b, ... And are formed on the intermediate surface between the substrate 69a and the substrate 69b. The first electrode portions 62a, 62b, 63a, 63b ...
Are the second electrode portions 65a, 65b, 66a, 6 respectively.
6b ...
62ba, 63aa, 63ba ... Are provided. The counter electrode 68 is formed on the surface of the substrate 69b. As the substrates 69a and 69b, the substrate 69a may be a double-sided substrate in which the first electrode portion and the second electrode portion are provided on opposite sides, and the substrate 69b is a single-sided substrate provided with a counter electrode, which may be bonded to each other. The first electrode part, the second electrode part,
You may comprise using the board | substrate of 3 layers which has a counter electrode on one side, respectively. Similar to the first embodiment, the first electrode portion and the second electrode portion
Nine detection units Kaa to Kcc as shown in FIG. 4 are configured by combining the electrode units. For example, the electrode portion 62a
The electrode section 65a and the counter electrode 68 form a detection section Kaa. Also in the above configuration, capacitance is generated between each first electrode portion and the counter electrode or between each second electrode portion and the counter electrode, and its size is changed by bringing a finger or the like close to or touching each detection portion. In this case, since the first electrode portion is provided on the surface of the detection plate, the change in capacitance when a finger approaches is larger than that of the second electrode portion. The portions are arranged in the center so that the capacitance can be surely changed in both electrode portions when a finger touches the center of the detection portion. The operation is the same as in the first embodiment, and will be omitted.
【0026】次に本発明の第4実施例を図7により説明
する。本実施例は第1実施例に対して検出板1の構成を
変更したもので、図6と同様に、図7は図1の検出板1
の左上の部分を詳細に描いたものであり、図6と同じ符
号のものは同じものを表す。図7において、行電極7
2、73はそれぞれ第1電極部72a、72b、・・・
および73a、73b、・・・を含み、基板79aの一
方の面に構成されている。列電極75、76はそれぞれ
第2電極部75a、75b、・・・および76a、76
b、・・・を含み、基板79aと基板79bの中間の面
に構成されている。第1電極部72a、72b、73
a、73b・・・はそれぞれ第2電極部75a、75
b、76a、76b・・・より面積は小さく位置を中心
よりずらしてある。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the structure of the detection plate 1 is changed from that of the first embodiment. Like FIG. 6, FIG. 7 shows the detection plate 1 of FIG.
6 is a detailed drawing of the upper left part of FIG. In FIG. 7, the row electrode 7
2, 73 are first electrode portions 72a, 72b, ...
And 73a, 73b, ..., And is configured on one surface of the substrate 79a. The column electrodes 75 and 76 have second electrode portions 75a, 75b, ... And 76a, 76, respectively.
., and is formed on the intermediate surface between the substrate 79a and the substrate 79b. First electrode parts 72a, 72b, 73
a, 73b ... are the second electrode portions 75a, 75, respectively.
b, 76a, 76b ... The area is smaller than that of b, 76a, 76b.
【0027】第1実施例と同様、第1電極部と第2電極
部の組み合わせにより図4に示すような9つの検出部K
aa〜Kccが構成される。例えば、電極62aと電極
65aと対向電極68により検出部Kaaが構成され
る。上記構成においても各第1電極部と対向電極間また
は各第2電極部と対向電極間に静電容量が発生し、指な
どを各検出部に近づけるまたは触れることによりその大
きさは変化する。この場合、第1電極部が検出板の表面
に設けられているので指が近づいたときの静電容量の変
化は第2電極部よりも大きいので、第1電極部の面積を
第2電極部の面積よりも十分に小さくし、第1電極部は
中央からずらして配置することにより、検出部の中央に
指が触れたときに両方の電極部に確実に静電容量の変化
が起こるようにしている。動作については第1実施例と
同じであり省略する。Similar to the first embodiment, by combining the first electrode portion and the second electrode portion, nine detecting portions K as shown in FIG. 4 are obtained.
aa to Kcc are configured. For example, the electrode 62a, the electrode 65a, and the counter electrode 68 form a detection unit Kaa. Also in the above configuration, capacitance is generated between each first electrode portion and the counter electrode or between each second electrode portion and the counter electrode, and its size is changed by bringing a finger or the like close to or touching each detection portion. In this case, since the first electrode portion is provided on the surface of the detection plate, the change in capacitance when a finger approaches is larger than that of the second electrode portion. Therefore, the area of the first electrode portion is set to the second electrode portion. By arranging the first electrode part so that it is sufficiently smaller than the area, and arranging the first electrode part so as to be displaced from the center, it is possible to ensure that the capacitance changes in both electrode parts when a finger touches the center of the detection part. ing. The operation is the same as in the first embodiment, and will be omitted.
【0028】次に本発明の第5実施例を図8により説明
する。本実施例も第1実施例に対して検出板1の構成を
変更したもので、図7と同じ符号のものは同じものを表
す。図8において、行電極82、83はそれぞれ第1電
極部82a、82b、・・・および83a、83b、・
・・を含み、基板79aの一方の面に構成されている。
列電極85、86はそれぞれ第2電極部85a、85
b、・・・および86a、86b、・・・を含み、基板
79aと基板79bの中間の面に構成されている。第1
電極部82a、82b、83a、83b・・・はそれぞ
れ第2電極部85a、85b、86a、86b・・・よ
り面積は小さく位置を中心よりずらしてあり、第2電極
部の、第1電極部に対向する領域に電極のない部分85
aa、85ba、86aa、86ba・・・が設けられ
ている。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the structure of the detection plate 1 is changed from that of the first embodiment, and the same symbols as those in FIG. 7 represent the same components. In FIG. 8, the row electrodes 82 and 83 are respectively the first electrode portions 82a, 82b, ... And 83a, 83b ,.
., And is formed on one surface of the substrate 79a.
The column electrodes 85 and 86 are the second electrode portions 85a and 85, respectively.
, and 86a, 86b, ..., and are formed on an intermediate surface between the substrates 79a and 79b. First
The electrode portions 82a, 82b, 83a, 83b ... Have a smaller area than the second electrode portions 85a, 85b, 86a, 86b .. No electrode 85 in the area facing the
aa, 85ba, 86aa, 86ba ... Are provided.
【0029】第1実施例と同様、第1電極部と第2電極
部の組み合わせにより図4に示すような9つの検出部K
aa〜Kccが構成される。上記構成においても各第1
電極部と対向電極間または各第2電極部と対向電極間に
静電容量が発生し、指などを各検出部に近づけるまたは
触れることによりその大きさは変化する。この例では第
2電極部(例えば85a)の、第1電極部(82a)に
対向する領域(85aa)には電極を構成していないの
で行電極に対する影響を第4実施例よりも小さくするこ
とができる。次に本発明の第6実施例を図9、10、1
1により説明する。図9は図1と同様のブロック図であ
り、図1と同じ符号のものは同じものを表す。図1にお
いては静電容量検出回路9a〜9fはそれぞれ抵抗R1
nとC2nからなる第2の積分回路を含んでいるが、本
実施例はこの部分の部品点数の削減を目的とするもので
ある。Similar to the first embodiment, by combining the first electrode portion and the second electrode portion, there are nine detection portions K as shown in FIG.
aa to Kcc are configured. Also in the above configuration, each first
Capacitance is generated between the electrode portion and the counter electrode or between each second electrode portion and the counter electrode, and its size is changed by bringing a finger or the like close to or touching each detection portion. In this example, since no electrode is formed in the region (85aa) of the second electrode portion (for example, 85a) facing the first electrode portion (82a), the influence on the row electrode should be made smaller than that in the fourth embodiment. You can Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 will be described. FIG. 9 is a block diagram similar to FIG. 1, and the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same elements. In FIG. 1, each of the capacitance detection circuits 9a to 9f has a resistor R1.
Although a second integrating circuit composed of n and C2n is included, this embodiment is intended to reduce the number of parts in this portion.
【0030】図9の静電容量検出回路99(99a〜9
9f)はそれぞれ図10に示す回路構成を有し、第3の
入力端子Pn(n=2〜7)を有している。第1、第2
の入力端子は図2で説明したものと同じである。図9の
遅延回路91はパルス発生回路10の出力信号S0を所
定時間遅延させた信号Pc0を発生するためのものであ
り、図11に回路構成を示す。図11においてバッファ
BUAは信号S0を各静電容量検出回路99の入力端子
と分離するためのものである。バッファBUBは可変抵
抗器VRBとコンデンサC3からなる積分回路により信
号S0を所定時間遅延した信号Pc0を発生させるもの
である。信号Pc0は各静電容量検出回路99のPn端
子に接続されている。The capacitance detection circuit 99 (99a-9a) of FIG.
9f) has the circuit configuration shown in FIG. 10, and has a third input terminal Pn (n = 2 to 7). 1st, 2nd
The input terminals of are the same as those described in FIG. The delay circuit 91 of FIG. 9 is for generating the signal Pc0 which is obtained by delaying the output signal S0 of the pulse generation circuit 10 for a predetermined time, and FIG. 11 shows the circuit configuration. In FIG. 11, the buffer BUA is for separating the signal S0 from the input terminal of each capacitance detection circuit 99. The buffer BUB is for generating a signal Pc0 obtained by delaying the signal S0 by a predetermined time by an integrating circuit including a variable resistor VRB and a capacitor C3. The signal Pc0 is connected to the Pn terminal of each capacitance detection circuit 99.
【0031】図1と同様に、フリップフロップFFAn
の出力信号Onは、バッファBUnの出力パルスPan
を可変抵抗VRAnと静電容量C1Xnからなる第1の
積分回路により遅延させた信号Pbnが、遅延回路11
の出力信号Pc0より進んでいる場合はLとなり、遅れ
ている場合はHとなる。いま、検出板1に何も物体が接
近していない場合は各静電容量検出回路99において信
号Pbnは信号Pc0より進んだ状態となり、検出板1
に指などが接近した場合には信号Pbnは信号Pc0よ
り遅れた状態となるように可変抵抗VRAnおよびVR
Bにより調整されている。Similar to FIG. 1, flip-flop FFAn
Of the output signal Pan of the buffer BUn
Is delayed by the first integrator circuit including the variable resistor VRAn and the electrostatic capacitance C1Xn.
If it is ahead of the output signal Pc0, it becomes L, and if it is behind, it becomes H. Now, when no object is approaching the detection plate 1, the signal Pbn is advanced from the signal Pc0 in each capacitance detection circuit 99, and the detection plate 1 is detected.
When the finger or the like approaches the variable resistances VRan and VR, the signal Pbn is delayed from the signal Pc0.
Adjusted by B.
【0032】どの検出部の静電容量が変化したかを検出
する動作については第1実施例と同様であるので省略す
る。The operation for detecting which of the detecting units has changed its capacitance is the same as that of the first embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【0033】上記構成によれば、検出部Kの数が増えた
場合に各静電容量検出回路99には第2の積分回路を持
つ必要がないので部品点数が削減でき、さらに安価なタ
ブレットが構成可能である。According to the above construction, since it is not necessary to have the second integration circuit in each capacitance detection circuit 99 when the number of detection units K increases, the number of parts can be reduced, and an inexpensive tablet can be obtained. It is configurable.
【0034】本発明は上記実施例に限られず種々の変更
が可能である。例えば第1実施例では図3に示すよう
に、各検出部を構成する第1電極部と第2電極部、例え
ば電極部2aと電極部5aの間隔w1と、隣の検出部と
の間隔例えば電極部5aと電極部3aの間隔w2の大き
さを違えてあるがこれは同じ大きさにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, a distance w1 between the first electrode portion and the second electrode portion, which constitutes each detection portion, for example, the electrode portion 2a and the electrode portion 5a, and a distance between the adjacent detection portion, for example, Although the size of the interval w2 between the electrode part 5a and the electrode part 3a is different, the size may be the same.
【0035】また、第1実施例の図1において判定手段
11は指が各検出部の間、例えば、第2電極部5aと第
1電極部3aにまたがって触れ、信号S3とS5の静電
容量が増加し、静電容量検出回路9bの出力信号O3と
静電容量検出回路9dの出力信号O5がHになったこと
を検知して、検出部Kaaと検出部Kabの行の中間の
検出部に静電容量の変化があったと判断して異なった信
号を出力してもよい。Further, in FIG. 1 of the first embodiment, the determination means 11 touches the fingers between the detection portions, for example, across the second electrode portion 5a and the first electrode portion 3a, and the electrostatic charges of the signals S3 and S5. It is detected that the capacitance has increased and the output signal O3 of the electrostatic capacitance detection circuit 9b and the output signal O5 of the electrostatic capacitance detection circuit 9d have become H to detect the middle of the rows of the detection unit Kaa and the detection unit Kab. Different signals may be output by determining that the capacitance has changed in the part.
【0036】また、第1実施例の図1において静電容量
判定回路の出力O2〜O7のうちの1つの出力しかHに
ならなかった場合は検出部の特定が出来ないので、その
ことを外部に知らせるために判定手段11は信号SGに
所定の警告信号を出力するようにしてもよい。Further, in FIG. 1 of the first embodiment, if only one of the outputs O2 to O7 of the capacitance determination circuit becomes H, the detection unit cannot be specified. The determination means 11 may output a predetermined warning signal to the signal SG in order to inform the user.
【0037】また上記実施例では説明を簡単にするため
に行電極と列電極の数はそれぞれ3本としてあるが、こ
の数は何本であってもよい。行電極数をg、列電極数を
rとすれば、構成される検出部の数MはM=g×rであ
り、必要な静電容量検出回路数ZはZ=g+rとなる。
例えば20個の検出部を有するタブレットを構成する場
合、従来方法では20個の静電容量検出回路が必要であ
ったが、本発明によれば、例えばg=4、R=5とする
ことによりZ=4+5=9、すなわち静電容量検出回路
は9個で済むことになる。Further, in the above embodiment, the number of row electrodes and the number of column electrodes are three in order to simplify the description, but the number may be any number. Assuming that the number of row electrodes is g and the number of column electrodes is r, the number M of detection units configured is M = g × r, and the required number Z of capacitance detection circuits is Z = g + r.
For example, when a tablet having 20 detection units is configured, 20 capacitance detection circuits are required in the conventional method, but according to the present invention, by setting g = 4 and R = 5, for example, Z = 4 + 5 = 9, that is, the number of capacitance detection circuits is nine.
【0038】上記実施例では第1電極部および第2電極
部は矩形や円形で示してあるがこの形状は任意でよく、
各電極部を小電極の連結した集合として構成してもよい
し、網目状にしてもよい。また、各電極部は単層または
多層プリント基板で構成してもよいし、金属板で作られ
た電極の間に所定の誘電率を持った誘電体材料からなる
板を挿入してある構成でもよい。In the above embodiment, the first electrode portion and the second electrode portion are shown as rectangular or circular, but this shape may be arbitrary.
Each electrode portion may be configured as a set of small electrodes connected to each other, or may have a mesh shape. Further, each electrode part may be composed of a single-layer or multi-layer printed circuit board, or a structure in which a plate made of a dielectric material having a predetermined dielectric constant is inserted between electrodes made of a metal plate. Good.
【0039】上記実施例において、行電極および列電極
は直交する直線的な電極群としたが、これに限らず、電
極の行および列は任意の角度で配置してもよいし、円弧
状などの曲線状に配置してもよい。In the above embodiments, the row electrodes and the column electrodes are orthogonal linear electrode groups, but the present invention is not limited to this, and the rows and columns of the electrodes may be arranged at an arbitrary angle, such as an arc shape. May be arranged in a curved line.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明によれば、検出板は、行電極の一
部と列電極の一部とから成る複数の検出部をマトリクス
状に構成し、行電極および列電極に接続された静電容量
検出回路の出力信号に応じて、複数の検出部のうちいず
れの検出部が選択されたのかを判定するよう構成したの
で、検出部の数が増えた場合でも各電極からのリード線
の引き出し数が少なく構成が簡単であり、そのため静電
容量検出回路の構成も簡単にできるから、安価な静電容
量型タブレットを提供できる。According to the present invention, the detection plate has a plurality of detection portions, each of which is composed of a part of the row electrodes and a part of the column electrodes, arranged in a matrix and is connected to the row electrodes and the column electrodes. According to the output signal of the capacitance detection circuit, it is configured to determine which of the plurality of detection units has been selected, so even if the number of detection units increases, the lead wire from each electrode Since the number of drawers is small and the configuration is simple, and therefore the configuration of the capacitance detection circuit can be simplified, an inexpensive capacitance type tablet can be provided.
【図1】本発明の第1実施例の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
【図2】同上の静電容量検出回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a capacitance detection circuit of the above.
【図3】同上の検出板の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a detection plate of the above.
【図4】同上の検出部の配置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of detection units of the above.
【図5】本発明の第2実施例の検出部の電極の形状を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a shape of an electrode of a detection unit according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3実施例の検出板の構成を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a detection plate according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4実施例の検出板の構成を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a detection plate according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第5実施例の検出板の構成を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a detection plate according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第6実施例の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a sixth exemplary embodiment of the present invention.
【図10】同上の静電容量検出回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a capacitance detection circuit of the above.
【図11】同上の遅延回路の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of the above delay circuit.
1、61、71、81 検出板 2、3、4 行電極 5、6、7 列電極 2a〜2c、3a〜3c、4a〜4c 第1電極部 5a〜5c、6a〜6c、7a〜7c 第2電極部 8、68 対向電極 9(9a〜9f) 静電容量検出回
路 99(99a〜99f) 静電容量検出回
路 11 判定手段1, 61, 71, 81 Detection plates 2, 3, 4 Row electrodes 5, 6, 7 Column electrodes 2a-2c, 3a-3c, 4a-4c 1st electrode part 5a-5c, 6a-6c, 7a-7c No. 2 electrode parts 8 and 68 counter electrode 9 (9a-9f) electrostatic capacitance detection circuit 99 (99a-99f) electrostatic capacitance detection circuit 11 determination means
Claims (6)
列された複数の行電極と、複数の第2電極部を有し且つ
上記複数の行電極と格子状に交差するように配列された
複数の列電極と、上記行電極と列電極に対して所定間隔
を保って設けられ且つ上記行電極および列電極に対向す
るように設けられた対向電極とから構成される検出板
と、上記行電極および列電極のおのおのに接続され、上
記行電極および列電極と対向電極との間の静電容量の変
化を検出して信号を出力する静電容量検出回路と、上記
静電容量検出回路の出力信号に応じて、上記複数の行電
極と列電極のうち、いずれの電極の静電容量が変化した
のかを判定する判定手段とを有し、上記検出板におい
て、上記交差部の上記第1電極部と上記第2電極部と上
記対向電極とにより検出部を複数個構成し、上記判定手
段は上記静電容量検出回路の出力信号に応じて、上記複
数の検出部のうちいずれの検出部の静電容量が変化した
のかを判定するよう構成してあることを特徴とする静電
容量型タブレット。1. A plurality of row electrodes having a plurality of first electrode portions and arranged in one direction, and a plurality of second electrode portions so as to intersect with the plurality of row electrodes in a grid pattern. A detection plate composed of a plurality of column electrodes arranged and a counter electrode provided at a predetermined distance from the row electrode and the column electrode and facing the row electrode and the column electrode. A capacitance detection circuit that is connected to each of the row electrodes and column electrodes and that detects a change in capacitance between the row electrodes and column electrodes and a counter electrode and outputs a signal; According to the output signal of the detection circuit, the plurality of row electrodes and column electrodes, having a determination means for determining which electrode capacitance has changed, the detection plate, the intersection of the intersection Detection by the first electrode portion, the second electrode portion, and the counter electrode A plurality of units, and the determination unit is configured to determine which of the plurality of detection units the capacitance has changed according to the output signal of the capacitance detection circuit. Capacitive tablet that is characterized.
とが併置してあることを特徴とする静電容量型タブレッ
ト。2. The electrostatic capacity type tablet according to claim 1, wherein the row electrode and the column electrode are arranged side by side.
電極と対向電極との間に誘電体材料が介在していること
を特徴とする静電容量型タブレット。3. The capacitance type tablet according to claim 1, wherein a dielectric material is interposed between the row electrode and the column electrode and the counter electrode.
とが積層した状態で配置してあることを特徴とする静電
容量型タブレット。4. The electrostatic capacity type tablet according to claim 1, wherein the row electrodes and the column electrodes are arranged in a stacked state.
との間、上記行電極と対向電極との間および上記列電極
と対向電極との間に誘電体材料が介在していることを特
徴とする静電容量型タブレット。5. The dielectric material according to claim 1, wherein a dielectric material is interposed between the row electrode and the column electrode, between the row electrode and the counter electrode, and between the column electrode and the counter electrode. Characteristic capacitive tablet.
路は、位相比較型であることを特徴とする静電容量型タ
ブレット。6. The capacitance type tablet according to claim 1, wherein the capacitance detection circuit is a phase comparison type.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33686395A JPH09179679A (en) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | Electrostatic capacity type tablet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33686395A JPH09179679A (en) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | Electrostatic capacity type tablet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09179679A true JPH09179679A (en) | 1997-07-11 |
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JP33686395A Pending JPH09179679A (en) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | Electrostatic capacity type tablet |
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