JPH09311751A - 静電式デジタイジング・パネル及び静電式デジタイジング・パネルにおけるノイズ低減方法 - Google Patents

静電式デジタイジング・パネル及び静電式デジタイジング・パネルにおけるノイズ低減方法

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JPH09311751A
JPH09311751A JP2553797A JP2553797A JPH09311751A JP H09311751 A JPH09311751 A JP H09311751A JP 2553797 A JP2553797 A JP 2553797A JP 2553797 A JP2553797 A JP 2553797A JP H09311751 A JPH09311751 A JP H09311751A
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amplifier
input
noise
signal
digitizing panel
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William K Petty
ケイ．ペティ ウィリアム
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体がデジタイジング・パネルに近接するこ
とによって生成された信号の振幅を測定する場合、大き
なインパルスタイプのノイズ源が有する影響を最小限に
する新しく且つ有効な装置を提供する。 【解決手段】 抵抗層を含むデジタイジング・パネルに
おけるノイズ・インパルスの影響を減らす方法が開示さ
れる。この方法は、物体がデジタイジング・パネルに近
接している時に信号を生成するステップと、その信号を
増幅器で増幅するステップと、抵抗層に結合されたノイ
ズ・インパルスの存在を検出するステップと、ノイズ・
インパルスの検出に応じて、抵抗層から増幅器の入力を
切断するステップとを含む。加えて、物体がデジタイジ
ング・パネルに近接している時に信号を提供するため抵
抗層を含むデジタイジング・パネルが開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にデジタイ
ジング・タブレットに関し、特に、コンピュータと関連
する静電式デジタイジング・タプレットまたはパネルに
おけるノイズを減らす方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラスなどの非導電プレートで覆われた
抵抗層を有する静電式デジタイジング・パネルは、当該
技術において周知である。この既知の静電式デジタイジ
ング・タブレットは、２つのモードすなわちタッチモー
ドもしくはペンモードのうちのひとつで操作する。タッ
チモードで操作する場合は、コンピュータは、ＡＣ信号
で抵抗層をバイアスできるように従来通りに構成されて
いる。非導電プレートに近づき触れるユーザの指などの
物体は、抵抗層と容量的に結合された負荷として働く。
容量的に結合された負荷により、電流が抵抗層のコーナ
ーを流れるようになる。コンピュータは、当業者により
既知の方法により抵抗層の各コーナーにおける電流に基
づいて、デジタイジング・パネルに対する物体のデカル
ト座標（Ｘ，Ｙ）位置を決定する。特に、デジタイジン
グ・パネルに対するスタイラスの位置は、物体が抵抗層
に容量的に結合されることによって発生する抵抗層のコ
ーナーを流れるコーナー電流または信号の割合に基づい
て決定される。
【０００３】ペンモードで操作する場合、コンピュータ
は、ハンドヘルド型ペンまたはスタイラスから伝送され
た信号を受信できるように従来通り構成されている。特
に、スタイラスは、通常、スタイラスの先端からＡＣ信
号を伝送するように送信器と関連するコイルを励振する
ための発振器へ電力を供給するバッテリを含む。ＡＣ信
号は、先端がデジタイジング・パネルと関連する非導電
プレートに接近したときにスタイラス先端から伝送され
る。伝送されたＡＣ信号は、通常、静電式デジタイジン
グ・パネルと関連する抵抗層と容量的に結合される。こ
の容量的に結合されたＡＣ信号は、既知の方法で、抵抗
層のコーナーそれぞれを通過する電流を含む。タッチモ
ードの場合、デジタイジング・パネルに対するスタイラ
スの位置は、既知の方法で決定される。ペンモードの場
合のスタイラス位置の決定は、スタイラスから伝送され
たＡＣ信号による抵抗層のコーナーを流れるコーナー電
流または信号の割合に基づく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】既知の静電デジタイジ
ング・タブレットにおける問題点のひとつは、抵抗層と
結合される大きなインパルスタイプのノイズ源が存在す
ることである。なお、抵抗層と容量結合される物体に起
因するコーナー信号の大きさは、抵抗層と結合する外部
ノイズ源と比較してかなり小さい。一般的に、外部ノイ
ズ源には、ふたつのタイプ、すなわち、同期ノイズ源お
よび非同期ノイズ源とがある。同期ノイズ源は、コンピ
ュータ内のまたはコンピュータに隣接するサブアッセン
ブリにより生成される。たとえば、デジタイジング・パ
ネルは、通常、ＬＣＤ（液晶表示装置）画面またはアク
ティブ・マトリックス型画面などの表示画面の上に重ね
る。ＬＣＤスクリーンは、ＬＣＤスクリーンを駆動する
ための３０〜４０Ｈｚの方形波を作り出すＭ電解または
整流クロック(M-field or commutating clock）により
起こる交換ノイズを生じる。方形波が状況を変化する
と、比較的高い（３０ボルト）信号過度電流が抵抗層に
結合される。一方、非同期ノイズは、不規則に発生し、
静電気、ＥＭＩ（電磁干渉）などの電源に起因するもの
である。同期ノイズ源と同様に、非同期ノイズ源も抵抗
層に結合される。
【０００５】概念的に、デジタイジング・パネルは、デ
ジタイジング・パネルに接近する物体に起因する（既知
の周波数の）非常に小さなコーナー信号要素を増幅し、
一定の帯域外（上述した同期および非同期ノイズ源など
の）他のすべての信号を阻止しなければならない。デジ
タイジング・パネルはまた、デジタイジング・パネルに
対する物体の位置を正確に決定するために、高い精度で
コーナー信号の増幅を測定しなければならない。
【０００６】しかしながら、ノイズの多い環境で非常ち
いさな信号を増幅するときは、大きなインパルスタイプ
のノイズ源により、高ゲイン増幅ステージ（high gain
amplifier stage）が非線形状態となり、これによりデ
ジタイジング・パネルに対する物体の位置を正確に決定
するためのデジタイジング・パネルの能力に影響を及ぼ
す。これは、インパルスタイプのノイズが予定された入
力信号よりも大きな数次（several over）であるからで
ある。増幅ステージのゆっくりとした回復時間は、ノイ
ズ現象が終わる時間までに及ぶノイズ現象の継続時間を
延ばすことにより、さらにノイズ・インパルスの有害な
影響を増加させてしまう。
【０００７】したがって、物体の報告された位置に悪影
響を及ぼす外部ノイズ信号成分を補正するかまたはろ波
する静電式デジタイジング・パネルが必要とされてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、抵抗層を含むデジタイジング・パネルにおけるノイ
ズ・インパルスの影響を減らす方法が提供される。この
方法は、物体がデジタイジング・パネルに近接している
時に信号を生成するステップと、その信号を増幅器で増
幅するステップと、抵抗層に結合されたノイズ・インパ
ルスの存在を検出するステップと、ノイズ・インパルス
の検出に応じて、抵抗層から増幅器の入力を切断するス
テップとを含む。
【０００９】本発明の別の態様によれば、物体がデジタ
イジング・パネルに近接している時に信号を提供するた
め抵抗層と、信号を増幅するために抵抗層に接続される
入力を有する増幅器と、抵抗層に結合されたノイズ・イ
ンパルスを検出する検出器と、ノイズ・インパルスの検
出に応じて、抵抗層から増幅器の入力を切断し、増幅器
の入力を共通の基準電源へ接続するための機構とを含む
デジタイジング・パネルが開示される。
【００１０】したがって、本発明の目的は、静電式デジ
タイジング・パネルにおけるノイズを減らすための新し
く且つ有効な方法を提供することである。
【００１１】本発明の別の目的は、静電式デジタイジン
グ・パネルにおけるノイズ干渉を減らす改善された方法
を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、静電式デジタイジン
グ・パネルにおけるノイズを減らすための新しく且つ有
効なデジタイジング・パネルを提供することである。
【００１３】本発明のさらに別の目的は、静電式デジタ
イジング・パネルにおけるノイズを減らすための改善さ
れたデジタイジング・パネルを提供することである。
【００１４】本発明の別の目的は、物体がデジタイジン
グ・パネルに近接することによって生成された信号の振
幅を測定する場合、大きなインパルスタイプのノイズ源
が有する影響を最小限にする新しく且つ有効な装置を提
供することである。
【００１５】本発明のさらに別の目的は、入力源から増
幅ステージの入力を一時的に切断し、層福ステージを所
定時間の間、基準電位に接続する新しく且つ有効な方法
を提供することである。
【００１６】本発明の上記目的および他の目的と特徴と
効果は、次の説明および添付の図面から明かとされる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明はさまざまな修正および変
更が可能であるが、特定の実施例が図面の例によって示
され、ここで詳細に説明される。しかしながら、開示さ
れた特定の形式に本発明を制限するものではなく、逆
に、本発明は、添付の請求の範囲によって画定される発
明の趣旨および範囲内の変形、同等のもの、また選択の
対象となるようなものすべてをカバーしている。
【００１８】図１には、本発明の特徴を組み込んだノー
トブックや移動コンピュータなどのコンピュータ１０の
機能的ブロック図が示されている。コンピュータ１０
は、ベースまたはフレーム１２と、フレーム１２に固定
された静電式デジタイジング・タブレットまたはパネル
１４と、コントローラ１６と、従来の中央演算装置（Ｃ
ＰＵ）１８とを含む。デジタイジング・パネル１４は、
コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄを介してコントローラ
１６に機能的に接続しており、コントローラ１６は、シ
リアルポートなどのシリアル・データ・ライン２２を介
してＣＰＵ１８に機能的に接続されている。
【００１９】従来のハンドヘルド型ペンまたはスタイラ
ス２３は、後述するようにコンピュータ１０がペンモー
ドで操作されるときに、既知の方法でコンピュータ１０
にデータを入力するのに用いられる。スタイラス２３
は、ＡＣ信号２３ａを伝送するために、送信器（図示せ
ず）と関連するコイル（図示せず）を励振するための発
振器（図示せず）へ電力を供給するバッテリ（図示せ
ず）とと送信器（図示せず）を有するコードレス式のス
タイラスであってもよい。本実施例では、信号２３ａは
約１２５キロヘルツの周波数を有する。
【００２０】静電式デジタイジング・パネル１４は、図
２に示されたように既知の材料のいくつかの層を含むも
のでよい。本実施例では、ガラス層２４は、ガラス層２
４の下に配されたＬＣＤ（液晶表示装置）画面２６を保
護する。ガラス層２４の上面２７は、スタイラス２３ま
たはユーザの指（図示せず）などの物体のための書き込
み／タッチング面を画定する。ガラス層２４の底面は、
そこに適用されたアクティブ・センサ物質の層２８を有
する。本実施例では、アクティブ・センサ物質は、一般
的に静電デジタイジング・パネル用途に用いられるイン
ジウム酸化スズ（ＩＴＯ：indium-tin-oxide）のメッキ
である。
【００２１】コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄは、それ
ぞれ、。後述するように、物体がガラス層２４に近接し
た結果生じた電流を運ぶために、アクティブＩＴＯ層２
８の各コーナーに電気的に接続している。ポリエステル
破砕片シールド３０は、アクティブＩＴＯ層２８の下側
に取付けられ、壊れた場合にガラス面２４が粉々になら
ないようにする。エアーギャップ３２は、ＬＣＤ画面２
６の上面から破砕片シールド３０の底面を離す。
【００２２】コンピュータ１０は、２つのモード、つま
りタッチモードおよびペンモードの内のひとつで操作で
きる。タッチモードで操作する場合は、コンピュータ
は、ＡＣ信号でアクティブＩＴＯ層２８をバイアスでき
るように従来通りに構成されている。特に、コントロー
ラ１６は、既知の方法でコーナー・ワイヤ２０ａ〜２０
ｄを介してアクティブＩＴＯ層２８の各コーナーへ１２
５ＫＨｚのバイアス電圧を印加する。物体がデジタイジ
ング・パネル１４に近づかない限りは、コンピュータ１
０は、静止状態であり、有限量のＤＣオフセット電流
は、アクティブＩＴＯ層２８とアクティブＩＴＯ層２８
のすぐ近くのコンピュータの金属構成要素との間の漂遊
容量または寄生容量によって生じる装荷作用によってコ
ーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄを介して流れる。
【００２３】物体は、デジタイジング・パネル１４に近
づくにつれ、アクティブＩＴＯ層２８と結合される容量
性負荷として機能する。アクティブＩＴＯ層２８に容量
的に結合される物体は、アクティブＩＴＯ層２８上の負
荷として機能し、この結果、アクティブＩＴＯ層２８の
各コーナーを介して、且つコーナー・ワイヤ２０ａ〜２
０ｄを介して流れる電流を生じる。コントローラ１６
は、当業者に周知の方法でコーナー・ワイヤ２０ａ〜２
０ｄそれぞれにおける電流に基づいて、デジタル・パネ
ル１４に対するユーザの指などの物体のデカルト座標
（Ｘ，Ｙ）位置を決定する。
【００２４】ペンモードで操作する場合、コンピュータ
１０は、スタイラス２３から伝送された信号を受信でき
るように従来通り構成されている。特に、スタイラスか
ら伝送された信号に応じてコーナー・ワイヤ２０ａ〜２
０ｄそれぞれに電流が生成される。コンントローラ１６
は、当業者に周知の方法でコーナー・ワイヤ２０ａ〜２
０ｄそれぞれにおける電流に基づいて、デジタリング・
パネル１４に対するスタイラスのデカルト座標（Ｘ，
Ｙ）位置を決定する。
【００２５】アクティブＩＴＯ層２８と容量的に結合さ
れる物体（スタイラスまたは指）によるアクティブＩＴ
Ｏ層２８の各コーナー（およびコーナー・ワイヤ２０ａ
〜２０ｄそれぞれ）を通る電流の大きさは、図１に示さ
れたように、アクティブＩＴＯ層２８の各コーナーとガ
ラス層２４の特定位置における物体との間のアクティブ
ＩＴＯ層２８の導電率と比例する。特に、物体の位置か
らアクティブＩＴＯ層２８の各コーナーへ延在するライ
ンの相対的厚みは、アクティブＩＴＯ層２８に対する物
体の位置によるアクティブＩＴＯ層２８の各コーナーを
通る電流の大きさを示している。
【００２６】よって、物体がアクティブＩＴＯ層２８の
特定のコーナーに対して近ければ近いほど、物体位置お
よびアクティブＩＴＯ層２８の各コーナーとの間に延在
するラインの相対的厚みによって示されるように、アク
ティブＩＴＯ層２８の導電率は高く、またそのコーナー
を通る電流も大きい。さらに、物体がアクティブＩＴＯ
層２８の特定のコーナーから遠ければ遠いほど、アクテ
ィブＩＴＯ層２８の導電率は低く、またそのコーナーを
通る電流も小さい。
【００２７】図３には、コントローラ１６の単純化した
機能ブロック図が示されている。特に、コントローラ１
６は、多数の電流電圧（Ｉ／Ｖ）変換器３４ａ〜３４ｄ
と、増幅器３６ａ〜３６ｄと、信号変換器３８ａ〜３８
ｄと、ノイズ検出器４０と、帰線消去パルス・ジェネレ
ータ４２と、入力スイッチ４４ａ〜４４ｄと、出力スイ
ッチ４６ａ〜４６ｄと、Ｘ，Ｙ座標計算機４８とを含
む。なお、ノイズ検出器４０と、帰線消去パルス・ジェ
ネレータと、入力スイッチ４４ａ〜４４ｄと、出力スイ
ッチ４６ａ〜４６ｄとは、コントローラ１６の帰線消去
回路４９を定義するように共働する。
【００２８】Ｉ／Ｖ変換器または入力検出器３４ａ〜３
４ｄは、それぞれ、ふたつの機能を有する。Ｉ／Ｖ変換
器３４ａ〜３４ｄの第１の機能は、従来の方法でコーナ
ー・ワイヤに基準ＡＣ信号を供給することにより、タッ
チモードにおけるアクティブＩＴＯ層２８を励振するこ
とである。Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄの第２の機能
は、ペンおよびタッチモードの操作でその出力端子にお
いて、コーナー・ワイヤを流れる電流をＡＣ電圧信号に
変換することである。
【００２９】なお、Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄの出力
上のＡＣ信号は、各コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄを
流れる電流の大きさを示す振幅（約５０ｍＶ）を有す
る。前述したように、コーナー・ワイヤをを流れる電流
は、デジタイジング・パネル１４に近接している物体に
実質的に起因している。なお、Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３
４ｄは、Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄが約１０のゲイン
を有しているということにかかわらず、その入力上のノ
イズ・インパルスからＩ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄが早
急に回復できるようにおおよそ１〜２ＭＨｚの帯域を有
する。このようにして、コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０
ｄ上の１〜５ｍＶの入力信号は、Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜
３４ｄの出力上の１０〜５０ｍＶ信号に増幅される。
【００３０】入力スイッチ４４ａ〜４４ｄは、後述する
ように、増幅器３６ａ〜３６ｄの入力をＩ／Ｖ変換器３
４ａ〜３４ｄの出力か共通の基準電位のいずれかへ選択
的に結合させる。入力スイッチ４４ａ〜４４ｄがＩ／Ｖ
変換器３４ａ〜３４ｄの出力を増幅器３６ａ〜３６ｄの
入力へ結合させるように構成されている場合、増幅器３
６ａ〜３６ｄは、Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄからのＡ
Ｃ電圧信号を従来通り増幅する。
【００３１】本実施例では、増幅器３６ａ〜３６ｄは、
Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄからのＡＣ電圧信号を増幅
するための約３０ｄＢのゲインを提供する高ゲイン増幅
器である。このようにして、増幅器３６ａ〜３６ｄは、
Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄを通るコーナー・ワイヤ２
０ａ〜２０ｄ上のノイズ成分から飽和状態となるように
作動されるように影響を受ける。出力スイッチ４６ａ〜
４６ｄは、後述するように、信号変換器３８ａ〜３８ｄ
の入力を増幅記３６ａ〜３６ｄの出力か、共通の標準電
位のいずれかへ選択的に結合される。
【００３２】信号変換器３８ａ〜３８ｄは、通常、ろ波
し、整流し、増幅器３６ａ〜３６ｄにより増幅されたア
ナログ電圧信号を既知の方法でデジタル値へ変換してか
ら、ライン５０ａ〜５０ｄ上にデジタル値を置く。ライ
ン５０ａ〜５０ｄ上のデジタル値は、各コーナー・ワイ
ヤ２０ａ〜２０ｄを流れる電流の大きさを示すバイナリ
表示を有する。
【００３３】Ｘ，Ｙ座標計算機４８は、既知の方法で、
デジタイジング・パネル１４に対する物体のデカルト座
標（Ｘ，Ｙ）を決定するために、ライン５０ａ〜５０ｄ
上にデジタル値を入力する。特に、デジタイジング・パ
ネル１４に対する物体の位置は、後述するように物体の
存在によるアクティブＩＴＯ層２８のコーナーおよびコ
ーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄを流れる電流の大きさを
示すデジタル値の割合に基づいて決定される。
【００３４】ノイズもしくはインパルス検出器４０は、
コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄのひとつにおける電圧
またはノイズ・スパイクなどの非線形現象もしくはイン
パルス信号を検出する。ノイズまたは他の干渉物がデジ
タイジング・パネル１４に結合された場合、ノイズは、
通常アクティブＩＴＯ層２８全体に、又４つのコーナー
・ワイヤ２０ａ〜２０ｄの間に散布される。このように
して、１コーナー・ワイヤ２０上のノイズ成分がそれ以
外のコーナー・ワイヤ２０のノイズ成分を表わす。本実
施例では、ノイズ検出器４０は、Ｉ／Ｖ変換器３４ｄと
並列にコーナー・ワイヤ２０ｄに接続される。しかしな
がら、ノイズ検出器は、各Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄ
と並列にそれ以外のコーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｃの
いずれかひとつに接続されてもよい。
【００３５】図４には、ノイズ検出器４０の例示的概略
図が示されている。図４はまた、Ｉ／Ｖ変換器３４ｄの
概略図を示す。Ｉ／Ｖ変換器３４ｄは、演算増幅器（ｏ
ｐａｍｐ）などの増幅器５２を含む。その出力と反転入
力（−）とを結合する負帰還レジスタで標準反転モード
に構成される。増幅器５２の非反転入力（＋）は、約
２．２ボルトなどの正の基準電位に接続される。
【００３６】ノイズ検出器４０は、第１の増幅器５４
と、第２の増幅器５６と、独立的ＯＲ（ＸＯＲ）ロジッ
ク・ゲート５８とを含み、これらは従来のウインドウ比
較回路装置を定義するよう共働する。ウインドウ比較器
は、コーナー・ワイヤ２０ｄ上の入力信号が上限しきい
値電圧レベルを超えて上昇した場合に出力ライン６２上
のトリガ・パルスを生成するように構成されている。特
には、増幅器５２は、コーナー・ワイヤ２０ｄにつなが
れた非反転入力または端子（＋）と、約２．３ボルトな
どの第１の基準電圧を反転入力（−）に供給する抵抗電
圧ディバイダー６０につながれた反転入力または端子
（−）とを有する。同様に、増幅器５４は、コーナー・
ワイヤ２０ｄにつながれた反転入力（−）と、約２．１
ボルトなどの第２の基準電圧を非反転入力（＋）に供給
する抵抗電圧ディバイダー６２につながれた非反転電圧
（＋）とを有する。
【００３７】ノイズ検出器４０は、増幅器５２の反転入
力（−）を監視して、増幅器５２の非反転入力（＋）お
よび反転入力（−）がロックが崩される（break loc
k）、すなわち、反転入力（−）における電圧とが非反
転入力（＋）における電圧とはもはや等しくなくなると
きを決定する。このようにして、ライン２０ｄ上の電圧
または信号が第１の基準電圧を超えた場合、または第２
の基準電圧を下回った場合、コーナー・ワイヤ２０ａ〜
２０ｄ上のノイズ現象は示され、ロジック・ゲート５８
は出力ライン６０上のトリガ信号またはパルスを生成す
る。なお、ノイズ検出器４０は、コーナー・ワイヤ２０
ｄの変化の率がノイズ現象の存在を示す所定変化率しき
い値を超えた場合を決定する変化（ｄｖ／ｄｔ）検出器
の率として実現される。
【００３８】ライン６０上のトリガ信号に応じて、帰線
消去パルス・ジェネレータ４２は、入力スイッチ４４ａ
〜４４ｄおよび出力スイッチ４６ａ〜４６ｄとを駆動す
るため出力ライン６４にコントロール信号または帰線消
去パルスを生成する。特に、ライン６４上の帰線消去パ
ルスは、入力スイッチ４４ａ〜４４ｄを作動して、Ｉ／
Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄの出力から増幅器３６ａ〜３６
ｄの入力を切断し、所定の時間の間、増幅器３６ａ〜３
６ｄの入力をアース（ground）として示される共通の基
準電位に接続する。ライン６４上の帰線消去パルスは、
出力スイッチ４６ａ〜４６ｄを作動して、信号変換器３
８ａ〜３８ｄの入力を増幅器３６ａ〜３６ｄの出力から
切断し、同じ所定の時間の間、共通の基準電位に信号変
換器３８ａ〜３８ｄの入力を接続する。
【００３９】Ｉ／Ｖ変換器３４ａ〜３４ｄを介して増幅
器３６ａ〜３６ｄへ結合されたノイズ現象またはインパ
ルスは、増幅器３６ａ〜３６ｄの入力と信号変換器３８
ａ〜３８ｄの入力とを共通の基準電位に結合した結果と
して、Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ４８に到達しないよう防
止されている。加えて、増幅器３８ａ〜３８ｄ上のノイ
ズ・インパルスの影響は、増幅器３６ａ〜３８ｄの入力
を共通の基準電位に結合することによって最小限にされ
る。さらに、共通のモード・エラーは、信号ジェネレー
タ３８ａ〜３８ｄの入力を共通の基準電位に結合するこ
とによりＸ，Ｙ座標計算機４８に取り入れられる。な
お、共通のモード・エラーは、ノイズ・インパルスを
Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ４８に結合されるようにするこ
とにより生じる座標測定誤差よりも小さい。
【００４０】帰線消去パルス・ジェネレータ４２は、高
周波数クロック源（high frequencyclock source）（図
示せず）から作動する従来のタイミング回路（図示せ
ず）として実現される。特に、ノイズ検出器４０からの
トリガ信号は、タイミング回路と関連するカウンタを、
タイミング回路が所定の時間が経過した時点で「タイム
アウト」となるように所定の時間にリセットする。
【００４１】図５には、帰線消去回路４９と関連する交
換ネットワーク６６のブロック図が示されている。説明
を容易にするために、交換ネットワーク６６は、コーナ
ー・ワイヤ２０ｄと、コーナー・ワイヤ２０ｄに対応す
るコントローラ１６の構成要素とに関連するものとして
以下に説明される。しかしながら、帰線消去回路４９
は、上述するように、そのような交換ネットワーク６６
が４つあり、それぞれ各コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０
ｄおよび対応するコントローラの構成要素に関連してい
る。
【００４２】図５に示されたように、交換ネットワーク
６６は、第１のスイッチ６８と、第２のスイッチ７０
と、第３のスイッチ７２と、第４のスイッチ７４とを含
む。なお、第１および第３のスイッチ６８、７２は、入
力スイッチ４４ｄを定義するように共働き、第２および
第４のスイッチ７０、７４は、出力スイッチ４６ｄを定
義するように共働する。帰線消去パルス・ジェネレータ
４２からの出力千６４は、第１の制御ラインと、第２の
制御ラインとを含む。第１の制御ライン７６は、スイッ
チ６８および７０の制御入力に接続され、第２の制御ラ
イン７９は、スイッチ７２および７４の制御入力に接続
される。本実施例では、スイッチ６８、７０、７２およ
び７４は、従来の伝送ゲートスイッチとして実現され
る。
【００４３】作動中、帰線消去パルス・ジェネレータ４
２が静止状態（すなわち、ノイズ検出器からトリガ信号
が受信されない）の場合、交換ネットワーク６６は、増
幅器３６ｄへの入力はＩ／Ｖ変換器３４ｄの出力に接続
され、共通の基準電位からは絶縁されるように構成され
る。すなわち、第１のスイッチ６８は閉位置にあり、第
３のスイッチ７２は開位置にある。そのようにして、ス
イッチ６８は常時閉スイッチであり、スイッチ７２は常
時開スイッチである、つまり帰線消去パルス・ジェネレ
ータ４２からのライン７６上の制御信号は閉位置にスイ
ッチ６８を保持し、ライン７８上の制御信号は開位置ス
イッチ７２を保持する。
【００４４】交換ネットワーク６６はまた、信号変換器
３８ｄの入力が増幅器３６ｄの出力に接続され、共通
の基準出電位からは絶縁するように構成される。すなわ
ち、第２のスイッチ７０は閉位置にあり、第４のスイッ
チ７４は開位置にある。このようにして、スイッチ７０
は、常時閉スイッチであり、スイッチ７４は常時開スイ
ッチである、つまり帰線消去パルス・ジェネレータ４２
からのライン７６上の制御信号は閉位置にスイッチ７０
を保持し、ライン７８上の制御信号は開位置スイッチ７
４を保持する。
【００４５】コーナー・ワイヤ２０ｄ上のノイズ現象が
ノイズ検出器４０により検出された場合、トリガ信号は
ライン６２を介して帰線消去パルス・ジェネレータ４２
へ送信される。それに応じて、帰線消去パルス・ジェネ
レータ４２は同時に、制御ライン７６、７９を介して制
御信号を生成する。ライン７６上に生成された制御信号
は、スイッチ６８、７０を開状態から閉状態へと変更さ
せ、よって増幅器３６ｄの入力をＩ／Ｖ変換器３４ｄの
出力から切断し、且つ信号変換器３８ｄの入力を増幅器
３６ｄの出力から切断する。ライン７８上に生成された
制御信号は、スイッチ７２、７４を閉状態から開状態へ
と変更させ、よって増幅器３６ｄの入力と信号変換器３
８ｄの入力を共通の基準電位へ接続する。
【００４６】なお、ノイズ検出器４０がノイズ現象を検
出し、帰線消去パルス・ジェネレータ４２へその発生を
信号で伝えると、Ｉ／Ｖ変換器３４は、それに応じて飽
和を開始する増幅器３６ｄにノイズ現象を結合する。加
えて、増幅器３６ｄのスルーレートは、スイッチ７０、
７４が状態を交換する前にノイズ現象の増幅された部分
が信号変換器３８ｄへ行かないようにする。このように
して、ノイズ検出器４０および帰線消去パルス・ジェネ
レータ４２ができるだけ素早く動作して、増幅器３６お
よび信号変換器３８ｄの入力を共通の基準電位に結合す
ることが望まれる。前述したように、増幅器の入力を共
通の基準電位に迅速に結合することにより、ノイズ現象
がＸ，Ｙ座標ジェネレータ４２に到達しないようにし、
増幅器３６ｄ上のノイズ現象の影響を最小限にする。加
えて、信号変換器３８ｄの入力を共通の基準電位に結合
することにより、共通のモード・エラーがＸ，Ｙ座標ジ
ェネレータ４８へ取り入れられる。その共通のモード・
エラーは、Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ４８を介して結合さ
れたノイズ・インパルスにより生じたエラーよりも小さ
い。
【００４７】図６Ａ〜６Ｄには、帰線消去回路４９があ
る場合とない場合の増幅器３６ａ〜３６ｄからの出力信
号上にノイズ現象が持ち得る影響を示す複数のグラフが
示されている。図６Ａ〜６Ｄでは、電圧レベル８０は共
通の基準電位を表わす。電圧レベル８２は増幅器３６ａ
〜３６ｄの予想される入力信号範囲を表わし、電圧レベ
ル８４２は増幅器３６ａ〜３６ｄの予想される入力信号
範囲を表わし、電圧レベル８６はコントローラ１６内の
電源レール（power supply rails）の電圧レベルを表わ
す。
【００４８】図６Ａは、帰線消去回路４９なしの増幅器
３６ａ〜３６ｄに加えられた入力信号を示す。特に、入
力信号の振幅は、同期または非同期ノイズ現象またはイ
ンパルス８８が時間ｔ1で起こるまでは、増幅器３６ａ
〜３６ｄの予想される入力信号範囲８２内にある。な
お、増幅器３６ａ〜３６ｄの入力のダイナミック・レン
ジは通常の作動レベルよりも大きい。たとえば、増幅器
３６ａ〜３６ｄの通常動作レベルはおおよそ５０ｍＶで
ある。しかしながら、１．０ボルトのノイズ・インパル
スが増幅器３６ａ〜３６ｄに加えられてもよい。１．０
ボルトのダイナミック・レンジの入力能力を有する（す
なわち飽和していない）増幅器が選択された場合、その
増幅器のゲインは、デジタイジング・パネル１４に近接
する物体に起因するコーナー信号成分を増幅するに十分
な高さではないはずである。
【００４９】図６Ｂは、帰線消去回路４９なしの増幅器
３６ａ〜３６ｄからの出力信号を示す。時間ｔ1におい
て、増幅器３６ａ〜３６ｄは飽和を開始し、出力信号は
電源レール８６に追い込まれる。時間ｔ2において、増
幅器は回復し、線形出力信号は復元される。ｔ1からｔ2
までの出力信号の陰のついた部分は、ノイズ・インパル
ス８８（図６Ａ）によって生じたエラー（入力信号のロ
ス）を示す。ノイズ・インパルス８８（図６Ａ）の期間
は増幅器の飽和時間よりも短いことがわかる。通常、増
幅器は、ノイズ現象の継続時間の１０倍長い時間、乱さ
れる。すなわち、１００ナノ秒のノイズ現象の場合、増
幅器が回復し、通常の出力信号範囲８４に戻るのに１マ
イクロ秒かかる。
【００５０】図６Ｃは、帰線消去回路４９ありの増幅器
３６ａ〜３６ｄに加えられた入力信号を示す。時間ｔ1
において、ノイズ検出器４０は、コーナー・ワイヤ２０
ｄ上のノイズ・インパルス８８（図６Ａ）を検出し、帰
線消去パルス・ジェネレータ４２をトリガし、スイッチ
が元の状態に戻されるまでの所定時間、スイッチ６８、
７０、７２および７４の状態を変更する。よって、増幅
器３６ａ〜３６ｄは、図６Ａに示されたように、時間ｔ
1からｔ3までの間、共通の基準電位に接続された入力を
有する。
【００５１】ｔ1からｔ3の時間は、増幅器が回復する、
または交換ネットワーク６６によって消される前にノイ
ズ・インパルスを増幅する影響から解決されるのに通常
必要な時間に基づいて選択される。特に、ノイズ・イン
パルスの約３０％は、スイッチ６８、７０、７２および
７４が状態を変える前に増幅器３６ａ〜３６ｄへの入力
へ到達する。
【００５２】たとえノイズ・インパルス立ち上がり時間
の約３０％が増幅器３６ａ〜３６ｄによって増幅された
としても、増幅器３６ａ〜３６ｄは、１００％のノイズ
・インパルス８８が増幅器により増幅されるよりも早く
回復することが可能である。さらに、信号変換器３８ａ
〜３８ｄの入力が共通の基準電位に変換されることによ
って、増幅器３６ａ〜３６ｄにより増幅されたノイズ・
インパルスの部分は信号変換器３８ａ〜３８ｄへ送られ
ることはない。帰線消去パルス・ジェネレータ４２は、
時間ｔ１からｔ３までの間隔をユーザが選べるようにす
るために、必要によってユーザがプログラム可能にして
もよい。既知の遅延素子９０（図５）は、交換ネットワ
ークに必要なだけ長いノイズ・インパルスを遅らせて、
ノイズ・インパルス８８が増幅器３６ａ〜３６ｄによっ
て増幅されないように状態を変更するために、Ｉ／Ｖ変
換器３４ａ〜３４ｄの出力とスイッチ６８との間の信号
パスに沿って用いられてもよい。
【００５３】ノイズ・インパルス８８が同期、反復また
は予測可能な原因によるもの場合は、ノイズ検出器４０
に関して上述したものと同様の方法で帰線消去回路をト
リガするために外部帰線消去リクエスト・ライン９２
（図５）が用いられてもよい。このようにして、外部帰
線消去リクエスト・ラインは、帰線消去回路４９がコー
ナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄに結合された交換ノイズを
消去できるように、ＬＣＤ画面２６と関係するＭ電解ク
ロックなどの同期ノイズの源とつながれてもよい。
【００５４】図６Ｄは、帰線消去回路４９か存在し、帰
線消去回路４９が原因のエラー（陰の付けられた部分）
の量を示す。帰線消去回路４９は、ノイズ・インパルス
が起こった際のエラー（入力信号のロス）の量を最小限
にし、増幅器３６ａ〜３６ｄを回復し、より早く解決す
ることがわかる。
【００５５】これまで説明してきたものは、（１）ノイ
ズ・インパルスなどの非線形現象から生じたエネルギー
を最小限にするため、増幅器入力から入力信号を切断
し、（２）増幅器入力の入力を共通の基準電位に接続
し、増幅器をより早く解決できるようにし、（３）増幅
器の出力を切断し、非線形信号が座標測定システムに到
達しないようにし、（４）座標測定システムを共通の基
準電位に接続し、共通のモード・エラーを取り入れるこ
とによりエラーを最小限にする帰線消去回路を有する静
電式デジタイジング・パネルである。
【００５６】本発明は、図面およびこれまでの説明で詳
しく説明および記述されたが、このような説明および記
述は、例として考慮されるべきものであり、その文言に
限定されるものではなく、好ましい実施例のみが示さ
れ、記述され、本発明の趣旨を逸脱しないすべての変更
および修正は保護されるべきものであることは理解され
るであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の特徴を組み込んだデジタイジング・
パネルを有するコンピュータの機能的ブロック図であ
る。
【図２】 図１の線２−２に沿ったデジタイジング・パ
ネルの斜視図である。
【図３】 図１に示されたコントローラのブロック図で
ある。
【図４】 図１に示されたコントローラの帰線消去回路
に関するノイズ検出器の概略ブロック図である。
【図５】 図１に示されたコントローラの帰線消去回路
に関する交換ネットワークを示すブロック図である。
【図６】（Ａ）は、帰線消去回路がない場合の図３に示
された増幅器に加えられた入力信号を示すグラフであ
る。（Ｂ）は、帰線消去回路がない場合の増幅回路から
の出力信号を示すグラフである。（Ｃ）は、帰線消去回
路が存在する場合の図３に示された増幅器に加えられた
入力信号を示すグラフである。（Ｄ）は、帰線消去回路
が存在する場合の帰線消去回路に起因するエラーの量を
示すグラフである。
【符号の説明】
１０ コンピュータ １２ フレーム １４ 静電式デジタイジング・タブレットまたはパネル １６ コントローラ １８ 中央演算装置（ＣＰＵ） ２０ａ〜２０ｄ コーナー・ワイヤ ２４ ガラス層 ２８ アクティブＩＴＯ層 ３０ 破砕片シールド ３４ａ〜３４ｄ 電流電圧（Ｉ／Ｖ）変換器 ３６ａ〜３６ｄ増幅器 ３８ａ〜３８ｄ 信号変換器 ４０ ノイズ検出器 ４２ 帰線消去パルス・ジェネレータ ４４ａ〜４４ｄ 入力スイッチ ４６ａ〜４６ｄ出力スイッチ ４８ Ｘ，Ｙ座標計算機 ４９ 帰線消去回路

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタイジング・パネルにおけるノイズ
    ・インパルスの影響を減少する方法において、 物体がデジタイジング・パネルに近接している時に信号
    を生成するステップと、 増幅器により信号を増幅するステップと、 抵抗層に結合されたノイズ・インパルスの存在を検出す
    るステップと、 ノイズ・インパルスの検出に応じて、抵抗層から増幅器
    の入力を切断するステップとからなることを特徴とする
    静電式デジタイジング・パネルにおけるノイズ低減方
    法。
  2. 【請求項２】 切断するステップは、 抵抗層から増幅器の入力を一時的に切断し、所定時間の
    間、共通の基準電源（reference source）に増幅器の入
    力を接続するステップを含むことを特徴とする請求項１
    の静電式デジタイジング・パネルにおけるノイズ低減方
    法。
  3. 【請求項３】 切断するステップは、 抵抗層と増幅器の入力とを接続する第１のスイッチを提
    供するステップと、 増幅器の入力と共通の基準電位とを接続する第２のスイ
    ッチを提供するステップと、 ノイズ・インパルスの検出に応じて、第１および第２の
    スイッチそれぞれを状態を変更させるステップとを含む
    ことを特徴とする請求項１の静電式デジタイジング・パ
    ネルにおけるノイズ低減方法。
  4. 【請求項４】 変更させるステップは、 ノイズ・インパルスの検出に応じて帰線消去パルスを生
    成するステップと、 第１および第２のスイッチに帰線消去パルスを加えるス
    テップと含むことを特徴とする請求項３の静電式デジタ
    イジング・パネルにおけるノイズ低減方法。
  5. 【請求項５】 同期ノイズ源からクロック信号を受信し
    たことに応じて、増幅器の入力を抵抗層から切断し、増
    幅器の入力を共通の基準電源に接続するステップをさら
    に有することを特徴とする請求項１の静電式デジタイジ
    ング・パネルにおけるノイズ低減方法。
  6. 【請求項６】 接続するステップは、 デジタイジング・パネルのＬＣＤ画面と関連するクロッ
    クでクロック信号を生成するステップを含むことを特徴
    とする請求項５の静電式デジタイジング・パネルにおけ
    るノイズ低減方法。
  7. 【請求項７】 増幅器の出力に接続された信号変換器を
    提供するステップと、 ノイズ・インパルスの検出に応じて、信号交換器の入力
    を増幅器の出力から切断し、信号変換器の入力を共通の
    標準電位に接続するステップをさらに含むことを特徴と
    する請求項１の静電式デジタイジング・パネルにおける
    ノイズ低減方法。
  8. 【請求項８】 抵抗層および前記増幅器の入力とを接続
    する第１のスイッチと、増幅器の入力と共通の基準電位
    （reference potential）との間を接続する第２のスイ
    ッチとを提供するステップと、 増幅器の出力と信号変換器の入力とを接続する第３のス
    イッチと、信号変換器の入力と共通の基準電位とを接続
    する第４のスイッチとを提供するステップと、 ノイズ・インパルスの検出に応じて、第１、第２、第３
    および第４のスイッチそれぞれを状態を変更させるステ
    ップとをさらに含む請求項７の静電式デジタイジング・
    パネルにおけるノイズ低減方法。
  9. 【請求項９】 物体がデジタイジング・パネルに近接し
    ている時に信号を供給する抵抗層と、 前記信号を増幅するため、前記抵抗層に接続された入力
    を有する増幅器と、 前記抵抗層に結合されたノイズ・インパルスを検出する
    検出器と、 前記ノイズ・インパルスの検出に応じて、前記抵抗層か
    ら前記増幅器の入力を切断し、前記増幅器の前記入力を
    共通の基準電源に接続する手段とからなることを特徴と
    するデジタイジング・パネル。
  10. 【請求項１０】 前記接続する手段は、 前記増幅器の前記入力を抵抗層から切断し、所定時間の
    間、前記増幅器の前記入力を前記共通の基準電源に接続
    する手段を含むことを特徴とする請求項９のデジタイジ
    ング・パネル。
  11. 【請求項１１】 前記接続する手段は、 前記抵抗層と前記増幅器の前記入力とを接続する第１の
    スイッチと、 前記増幅器の前記入力と前記共通の基準電位とを接続す
    る第２のスイッチと、 前記ノイズ・インパルスの検出に応じて、前記第１およ
    び第２のスイッチそれぞれを状況を変化させる手段とを
    含む請求項９のデジタイジング・パネル。
  12. 【請求項１２】 前記変化させる手段は、前記ノイズ・
    インパルスの検出に応じて帰線消去パルスを生成する手
    段と、 前記第１および第２のスイッチに前記帰線消去パルスを
    加える手段とを含むことを特徴とする請求項１１のデジ
    タイジング・パネル。
  13. 【請求項１３】 同期ノイズ電源からクロック信号を受
    信したことに応じて、前記増幅器の前記入力を前記抵抗
    層から切断し、前記増幅器の前記入力を前記共通の基準
    電源に接続する手段をさらに有することを特徴とする請
    求項９のデジタイジング・パネル。
  14. 【請求項１４】 前記クロック信号は、デジタイジング
    ・パネルのＬＣＤ画面と関連するクロックで生成される
    ことを特徴とする請求項１３のデジタイジング・パネ
    ル。
  15. 【請求項１５】 前記増幅器の出力に接続された信号変
    換器と、 前記ノイズ・インパルスの検出に応じて、前記信号交換
    器の入力を前記増幅器の前記出力から切断し、前記信号
    変換器の前記入力を前記共通の標準電位に接続する手段
    をさらに有することを特徴とする請求項９のデジタイジ
    ング・パネル。
  16. 【請求項１６】 前記増幅器の前記入力を切断する前記
    手段は、前記抵抗層と前記増幅器の前記入力とを接続す
    る第１のスイッチと、前記増幅器の前記入力と前記共通
    の基準電位とを接続する第２のスイッチとを含み、 前記信号変換器の前記入力を切断する手段は、前記増幅
    器の前記出力と前記信号交換器の前記入力とを接続する
    第３のスイッチと、前記信号変換器の前記入力と前記共
    通の基準電位とを接続する第４のスイッチとを含み、 前記デジタイジング・パネルは、前記ノイズ・インパル
    スの検出に応じて、前記第１の第２の第３の第４のスイ
    ッチはそれぞれ状態が変更される手段を含むことを特徴
    とする請求項１５のデジタイジング・パネル。
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