JPH09311752A - 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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JPH09311752A
JPH09311752A JP2624997A JP2624997A JPH09311752A JP H09311752 A JPH09311752 A JP H09311752A JP 2624997 A JP2624997 A JP 2624997A JP 2624997 A JP2624997 A JP 2624997A JP H09311752 A JPH09311752 A JP H09311752A
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Jerzy A Teterwak
エイ．テターワク ジャージー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 スタイラス位置情報を生成するためのス
タイラスから伝送された信号に反応するデジタイジング
・パネルが開示される。デジタイジング・パネルは、デ
ジタイジング・パネルに対するスタイラスの位置を示す
座標データを決定するための座標ジェネレータと、座標
データに基づいてスタイラス速度値を決定するための速
度計算機と、スタイラス速度値に基づいてフィルタ帯域
値を決定する手段と、所定の帯域特性を有し、前記座標
データをろ波するフィルタと、フィルタ帯域値に基づい
て所定の帯域特性を変更する機能を含む。デジタイジン
グ・パネルに関連するスタイラスの位置データをろ波す
る方法も開示される。

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・パネルまたは同パネルを用
いてノイズを減らす方法に関する。
【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る負荷として働く。
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
プレートなどの物体または表面に接触したときにスタイ
ラス先端から伝送される。
【０００４】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通過する
コーナー電流または信号の流れの割合に基づく。
【０００５】
【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、コーナー
信号上に外部ノイズが生じることである。これは、デジ
タイジング・パネルの分解能（すなわち、デジタイジン
グ・パネルに対する物体の位置をＣＰＵなどのホストコ
ンピュータに正確に報告するためのデジタイジング・パ
ネルの能力）に悪影響を及ぼす。たとえば、物体がデジ
タイジング・パネルに対し固定された又はゆっくりと移
動される場合でさえも、ノイズによって、物体の報告さ
れた位置座標に誤差が生じる。物体の位置の誤差は、デ
ジタイジング・パネルに対する物体の実際の位置に隣り
合うもしくはそのまわりの比較的多数の表示画面ピクセ
ルの活動により明かとなる。
【０００６】コーナー信号上の外部ノイズの存在は、主
として、ペンモードを使用しているときにはコンピュー
タの性能に影響を及ぼす。なぜなら、ペンモードでは、
ユーザは、通常、コンピュータへ書き込みデータを入力
するためにスタイラスを使用するからである。よって、
デジタルインクでＬＣＤスクリーン上に書き込み情報を
正確に複製するためのコンピュータの性能が重要とな
る。逆に、ユーザは、タッチモードではデータを入力せ
ず、指または他の物体を用いて、表示画面に表示された
メニュータイプのオプションから選択する。行う選択タ
イプのコマンドは、デジタイジング・パネルに対する物
体の位置決定において同じ正確度が要求される。
【０００７】ペンモードでコンピュータを操作すること
に関するノイズの問題を解決するための既知の方法は、
ノイズ成分または信号をろ波するために低域フィルタを
使用することが含まれる。一般的に、低域フィルタの通
過帯域特性が狭いと、低域フィルタのノイズ除去が強化
し、デジタイジング・パネルの分解能も改善される。デ
ジタイジング・パネルの分解能は、スタイラスが比較的
ゆっくりとデジタイジング・パネルを移動される場合は
特に重要な性能基準である。すなわち、スタイラスが比
較的ゆっくりデジタイジング・パネルを移動される場合
にＬＣＤスクリーン上に書き込み情報を正確に複写する
ために特に重要である。しかしながら、狭い通過帯域を
有する低域フィルタを用いることによる問題は、デジタ
ルインクは、デジタイジング・パネルにわたって比較的
早く移動された場合のスタイラスの瞬間位置を遅らす傾
向にある。
【０００８】したがって、スタイラスの報告された位置
座標に悪影響を及ぼす外部ノイズ信号成分を補正するか
またはろ波し、同時にデジタルインクがデジタイジング
・パネルに対して移動されるスタイラスの位置を正確に
ぴったりと追従できるようにする静電式デジタイジング
・パネルが必要とされている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、デジタイジング・パネルに対するスタイラスの側子
を決定するための機構と、不要なノイズ成分を取り除く
ためにスタイラス位置データをろ波するための、所定の
帯域特性を有するフィルタと、スタイラスの速度に基づ
いて所定の帯域特性を変更するための機構とを含むデジ
タイジング・パネルが提供される。
【００１０】本発明の別の態様によれば、デジタイジン
グ・パネルに関連するスタイラスの位置データをろ波す
るための方法が提供される。この方法は、不要なノイズ
成分を取り除くためフィルタを介して位置データをろ波
するステップと、スタイラスの速度がデジタイジング・
パネルに対して増加する場合にフィルタの帯域特性を増
加するステップと、スタイラスの速度がデジタイジング
・パネルに対して減少する場合にフィルタの帯域特性を
減少するステップとを含む。
【００１１】本発明の別の態様によれば、スタイラスか
ら伝送された信号に応じて、スタイラス位置情報を生成
するデジタイジング・パネルが提供される。デジタイジ
ング・パネルは、デジタイジング・パネルに対するスタ
イラスの位置を示す座標データを決定する座標ジェネレ
ータと、座標データに基づいてフィルタ帯域値を決定す
るための機構と、所定の帯域特性を有し、座標データを
ろ波するフィルタと、フィルタ帯域値に基づいて所定の
帯域特性を変更する機構とを含む。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】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。
【００１６】本発明の別の目的は、デジタイジング・パ
ネルに対するスタイラスの位置座標を正確に報告する新
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。
【００１７】本発明のさらに別の目的は、デジタルイン
クがデジタイジング・パネルに対して移動するスタイラ
スの位置を正確にぴったりと追従できるようにする新し
く且つ有効なデジタイザを提供することである。
【００１８】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。
【００１９】
【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。
【００２０】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。
【００２１】従来のハンドヘルド型ペンまたはスタイラ
ス２３は、以下に記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。図２を参照
すると、スタイラス２３は、少なくともバッテリ２３ａ
と発振器２３ｂと送信器２３ｃを有するコードレス式の
スタイラスであってもよい。バッテリ２３ａは、ＡＣ信
号２３ｄ（図１）を送信するように、送信器２３ｃと関
連されたコイル（図示せず）を励振する発振器２３ｂに
電力を供給する。本実施例では、信号２３ｄは約１２５
キロヘルツの周波数を有する。
【００２２】静電式デジタイジング・パネル１４は、図
３に示されたように既知の材料からなるいくつかの層を
含むものでよい。本実施例では、ガラス層２４は、ガラ
ス層２４の下に配されたＬＣＤ（液晶表示装置）画面２
６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２
８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。
【００２３】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に接触し
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。破砕片シールド３０の底面には、アク
ティブＩＴＯシールド層（図示せず）が取付けられても
よい。アクティブＩＴＯシールド層は、ＬＣＤ画面２６
からアクティブＩＴＯ層２８へ連結するノイズを減らす
電気的シールドを形成する。エアーギャップ３２は、Ｌ
ＣＤ画面２６の上面から破砕片シールド３０の底面を離
す。
【００２４】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、既知の方法で、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、コーナー・ワイヤ２０ａ〜２
０ｄを介してアクティブＩＴＯ層２８の各コーナーへ１
２５ＫＨｚ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
１０は、静止状態であり、有限量のＡＣ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の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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】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。以下の説明は、コンピュータ１０の
ペンモード操作についてのみ限って行う。
【００２９】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、多数のコーナー信号プロセッサ３４ａ〜３４ｄ
と、Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ３６と、速度計算機３８
と、適応低域フィルタ４０、４２とを含む。コーナー信
号プロセッサ３４ａ〜３４ｄは、各コーナー・ワイヤ２
０ａ〜２０ｄを流れる電流を従来通りの方法でアナログ
電圧信号に変換する。アナログ電圧信号は、各コーナー
・ワイヤ２０ａ〜２０ｄを流れる電流の大きさを示す振
幅を有する。コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄを流れる
電流は、前述したように、実質的にデジタイジング・パ
ネル１４に接触するスタイラス２３によるものである。
【００３０】加えて、コーナー信号プロセッサ３４ａ〜
３４ｄは、通常、ろ波し、整流し、既知の方法でアナロ
グ電圧信号をデジタル値に変換してから、ライン４４ａ
〜４４ｄ上にデジタル値を置く。本実施例では、アナロ
グ電圧信号は、約１００サンプル／秒のサンプリング・
レートでデジタル値へ変換される。加えて、コーナー信
号プロセッサ３４ａ〜３４ｄは、コンピュータがタッチ
モードで作動されている場合、アクティブＩＴＯ層２８
を励振するために各コーナー・ワイヤ２０ａ〜２０ｄに
ＡＣ信号を供給する。ライン４４ａ〜４４ｄ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。
【００３１】Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ３６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４４ａ〜
４４ｄ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に対するスタイラス２３の位置は、スタ
イラス２３から伝送されたＡＣ信号２３ｄの存在による
アクティブＩＴＯ層２８のコーナー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。
【００３２】本実施例では、得られたＸ座標値は、デジ
タイジング・パネル１４の幅の少数部（fraction）とし
て表わされ、得られたＹ座標値は、デジタイジング・パ
ネルの高さの少数部として表わされる。Ｘ，Ｙ座標値
は、それぞれＸ，Ｙ座標ジェネレータ３６からライン４
６および４８上に出力される。ライン４６上のＸ座標値
は、速度計算機３８と適応低域フィルタ４０とに送られ
る。さらに、ライン４８上のＹ座標値は、速度計算機３
８と適応低域フィルタ４２とに送られる。
【００３３】速度計算機３８は、デジタイジング・パネ
ル１４に対するスタイラスの動きの速度を計算する、ま
たは他の方法で決定する。特に、スタイラス２３の速度
は、後述されるように、Ｘ，Ｙ座標ジェネレータから受
信されたＸ，Ｙ座標値から決定されるようにスタイラス
２３の位置の変化に基づいて計算される。速度計算機３
８はまた、後述されるようにスタイラスの速度に基づい
て、低域フィルタ４０、４２の上部カットオフ周波数ま
たは帯域幅を決定する。
【００３４】図５には、対時間の算出された帯域値（実
線）と報告された帯域値（点線）のグラフが示されてい
る。算出された帯域値は、速度計算機３８で決定された
スタイラス２３の速度に間断なく追従する。低域フィル
タ４０、４２に報告された帯域値は、スタイラス２３の
速度に間断なくは追従しない。特に、図５に示されたよ
うにｔ0からｔ1の時間やｔ2からｔ3の時間の間など、算
出された帯域値が報告された帯域値より大きい場合、報
告された帯域値は、算出された帯域値における増加と比
例して増加する。スタイラス２３を遅らせるデジタルイ
ンクの問題は、報告された帯域値が増加するスタイラス
速度値を追従するようにすることにより（増加する算出
された帯域値を追従することにより）最小限に抑えるこ
とができる。
【００３５】しかしながら、図５に示されたようにｔ1
からｔ2の時間やｔ3からｔ4の時間の間など、算出され
た帯域値が報告された帯域値よりも小さい場合、報告さ
れた帯域値は、指数関数的に減少する。報告された帯域
幅の落下を遅らせる目的は、スタイラスの速度が増加す
る前に一時的に減少する状態に即座に低域フィルタ４
０、４２が応答できるようにすることである。
【００３６】図６は、速度計算機３８のスタイラス速度
特性対報告された帯域幅を示すグラフである。図６に示
されたように、スタイラス２３の速度が所定の最小速度
しきい値（Ｖmin）以下に落ちる場合、低域フィルタ４
０、４２の帯域幅は最小帯域値（ωmin）に制限され
る。改善されるスタイラス２３がデジタイジング・パネ
ル１４にわたり（Ｖmin）以下の速度で移動していても
していなくても低域フィルタ４０、４２の帯域幅が制限
される場合、デジタイジング・パネル１４の性能、より
詳しくは分解能は、改善される。狭い帯域幅（たとえ
ば、ωmin）は、低域フィルタ４０、４２が広い帯域幅
の場合よりも多い周波数（たとえば低周波数ノイズ要
素）を阻止できるようにする低域バンドとなり、よって
低スタイラス速度でデジタイジング・パネル１４の分解
能を改善することができる。
【００３７】さらに、スタイラス速度が（Ｖmin）以上
に増加した場合、低域フィルタ４０、４２の帯域幅は、
速度の増加に比例して増加する。逆に、低域フィルタ４
０、４２の帯域幅は、スタイラス速度が減少したときは
指数関数的に減少する。上述したように、デジタイジン
グ・パネル１４の性能および／または分解能は、スタイ
ラス２３がデジタイジング・タブレットをわたって比較
的迅速に動かされる場合はそれほど重要ではない。よっ
て、低域フィルタ４０、４２の帯域幅は、スタイラスが
デジタイジング・パネル１４をわたって比較的迅速に動
かされるとスタイラス位置より後ろにデジタルインクが
遅れてしまうのを防止するために増加される。
【００３８】本実施例では、速度計算機３８は、スタイ
ラスの速度を決定し、Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ３６から
ライン４６、４８を介して出力されたＸ，Ｙ座標値の１
０セットごとに基づいて、低域フィルタ４０、４２に報
告するために帯域値を決定するソフトウエア・ルーチン
として実現される。なお、速度計算機３８のサンプリン
グレートは、必要であれば上か下に調整可能であるが、
１／１０のサンプリングレートは、スタイラス速度が正
確に追従されるようにすると同時に、疑似または瞬時の
ノイズ・スパイクがスタイラス速度決定に影響を及ぼさ
ないようにできる。
【００３９】図５は、速度計算機３８をソフトウエア／
ファームウエア・ルーチンとして実施するための典型的
なフローチャート５０を示す。まず最初に、ステップ５
２において、ルーチンは、カウンタ変数（カウント）が
ステップ２における所定の値（たとえば１０）よりも大
きいか否かを決定する。ステップ５２の結果がノーの場
合、サブルーチンは終了し、コントロールはメインルー
チン（図示せず）に戻される。ステップ５２の結果がイ
エスの場合は、ルーチンは５４に進む。
【００４０】ステップ５４では、スタイラス２３の速度
がライン４６、４８上に今存在するＸ，Ｙ座標値と前回
のルーチン反復のときにライン４６、４８に存在した
Ｘ，Ｙ座標値との距離を計算し、その結果をサンプル間
の経過時間で割ることによって決定される。とくに、速
度変数（Ｖ０）は、次の式（１）： によって決定できる。上記式では、ｖ0は距離／サンプ
ルの単位で表現されたスタイラス２３の速度を表わし、
ｘ0およびｙ0はライン４６、４８上の現在のＸ，Ｙ座標
値を表わす変数であり、ｘ-1およびｙ-1は、前回のルー
チン反復の際のライン４６、４８上の前回のＸ，Ｙ座標
値を表わす変数であり、ｃｏｕｎｔ変数は、リセットさ
れるので、ライン４６、４８上のＸ，Ｙ座標ジェネレー
タ３６から出力されたＸ，Ｙ座標値の対の数を示す。ル
ーチンは、その後ステップ５６へ進む。
【００４１】ステップ５６では、現在の帯域変数（ω
0）は、次の式（２）： により決定される。上記式では、ω0はｒａｄ／ｓｅｃ
単位で表わされ、ｖ0は、ステップ５４で決定されたス
タイラス速度値を示し、ｃｐｐｓはシステム・サンプリ
ングレート（たとえば１００サンプル／秒）を示す変数
であり、ｄｅｌｔａはディジタルインクがスタイラスの
先端を遅らせるべき最大許容距離を示すユーザが選択可
能な変数である。ｄｅｌｔａ変数は、デジタイジングの
幅および／または長さの少数部として表わされる。ルー
チンはその後ステップ５８へ進む。
【００４２】ステップ５８では、前回のルーチン反復の
際に低域フィルタ４０、４２に報告された帯域変数は、
式（３）による定数（Ｋ）によって指数関数的に減少さ
れる。
【００４３】 上記式において、（ω-1）はｒａｄ／ｓｅｃ単位で表わ
される。本実施例では、定数Ｋ＝０．９７０４(count)
＝０．７４０５である。しかしながら、定数Ｋは、他の
適切な数値が設定されてもよい。ルーチンはその後ステ
ップ６０に進む。
【００４４】帯域変数（ω0）が帯域変数（ωー1）以上
であるか否かを決定するために、ルーチンはステップ６
０に進む。ステップ６０の結果がイエスの場合、ルーチ
ンは、ステップ６２に進み、ここで帯域変数（ωー1）は
帯域変数（ω0）で更新（すなわち帯域変数（ω0）と等
しく設定）される。ステップ６０の結果がノーの場合
は、ルーチンは直接ステップ６４に進む。
【００４５】ステップ６０の目的は、どちらの帯域値が
低域フィルタに報告されるか、すなわち、現在のスタイ
ラス速度を表示する帯域変数（ω0）を報告するか、ま
たはステップ５８で指数関数的に減少された前回の帯域
変数（ωー1）を報告するかを決定することである。さら
に、帯域変数（ωー1）に記憶された値は、ｔ1からｔ2の
時間やｔ3からｔ4（図５）の時間の間に低域フィルタ４
０、４２に報告され、帯域変数（ω0）に記憶された値
は、帯域変数（ωー1）に等しく設定され、ｔ0からｔ1の
時間やｔ2からｔ3（図５）の時間の間に低域フィルタ４
０、４２に報告される。よって、ステップ６４に進む前
に、帯域変数（ωー1）は、指数関数的に減少された前に
報告された帯域値（１）か、スタイラスの現在の速度
（２）のいずれかを示す帯域値を表わす。
【００４６】ステップ６４では、帯域変数（ωー1）がユ
ーザが選択可能な最小帯域変数（ωmin）以上であるか
否かが決定される。ステップ６４の結果がノーの場合
は、ルーチンはステップ６６に進み、ここで帯域変数
（ωー1）が最小帯域変数（ωmin）で更新（すなわち最
小帯域変数（ωmin）と等しく設定）される。ステップ
６４の結果がイエスの場合は、ルーチンは直接ステップ
６８に進む。再度図６を参照すると、ステップ６４の目
的は、帯域変数（ωー1）に記憶された値が（ωmin）以
下に落ちたことがあるか否かを決定することである。落
ちたことがあると決定された場合、ステップ６６で（ω
min）は（ωー1）にコピーされ、低域フィルタ４０、４
２に報告される。
【００４７】ステップ６８では、次のルーチン反復の際
に速度変数（ｖ0）を決定するの使用されるために、ｘ-
1変数はｘ0変数と等しく設定され、ｙ-1変数はｙ0変数
に等しく設定される。ルーチンはその後ステップ７０に
進み、ここでカウンタ変数（ｃｏｕｎｔ）は現在のルー
チン反復が終わり、メインルーチンに戻るパスをコント
ロールする前にリセットされる。図８は、図７に示され
たフローチャートを速度計算機に実行させる典型的な疑
似コード表を示す。
【００４８】低域フィルタ４０、４２は、係数（ａ１，
ａ２，ｂ１）を有する一次デジタル低域フィルタ（firs
t order digital low-pass firter）として実現され
る。低域フィルタ４０、４２はそれぞれ、（Ｚトランス
フォーム・ドメイン内で）式（４）に示されるような伝
達関数を有する。
【００４９】 式（４）の結果、図９に示された周波数レスポンス曲線
となる。特に、図９は、低域フィルタ４０、４２への入
力信号が１．０と等しい振幅を有すると仮定されるとこ
ろの、低域フィルタ４０、４２からの出力信号の振幅の
対周波数のグラフを示す。すなわち、このグラフは、｜
Ｈ（ｆ）｜が式（４）の伝達関数のモジュールであると
ころの出力および入力振幅の割合を示す。よって、グラ
フは、入力振幅と出力振幅との関係のみを示し、それら
の位相関係を示すものでない。図９の周波数レスポンス
曲線は、０．０１秒のサンプリング時間（Ｔ）で１２
５．６６ｒａｄ／ｓ（２０Ｈｚ）の報告された帯域変数
（ωー1）に対応する。
【００５０】本実施例では、低域フィルタ４０は、ソフ
トウエア／ファームウエア・ルーチンとして実現され
る。しかしながら、式（４）と同じ伝達関数を有する低
域フィルタは、必要であればハードウエアに内で実現さ
れ得る。図１０は、ソフトウエア／ファームウエア・ル
ーチンとして低域フィルタ４０、４２を実現するための
典型的フローチャート７２を示す。
【００５１】最初に、ルーチンは、ステップ７４で、低
域フィルタ係数ａ１、ａ２およびｂ１を決定する。低域
フィルタ係数ａ１、ａ２およびｂ１は、次式（５）およ
び（６）：それぞれによって決定される。
【００５２】 上記式では、（ωー1）は速度計算機３８から低域フィル
タ４０、４２に報告された帯域値であり、Ｔはサンプリ
ング時間である。ルーチンは、その後ステップ７６に進
む。
【００５３】ステップ７６で、低域フィルタ４０からの
低域フィルタろ波されたＸ座標出力値が決定される。式
（４）で示された伝達関数は、式（７）で求められる。
【００５４】 低域フィルタ４０で低域ろ波されたＸ座標出力値であ
り、ｘはライン４６上の現在のＸ座標値であり、ｘ１は
ライン４６上の前回のＸ座標値であり、ｙ１は低域フィ
ルタ４０からの先にろ波されたＸ座標の出力値である。
ルーチンは、その後ステップ７８へ進む。
【００５５】ステップ７８では、低域フィルタろ波され
たＹ座標出力値が式（７）により決定される。式（７）
において、ｙは低域フィルタ４２からの低域ろ波された
Ｙ座標出力値であり、ｘはライン４８上の現在のＹ座標
値であり、ｘ１はライン４８上の前回のＹ座標値であ
り、ｙ１は低域フィルタ４２からの先にろ波されたＹ座
標の出力値である。ルーチンは、その後ステップ８０へ
進む。
【００５６】ステップ８０では、次のルーチン反復の際
に、ろ波されたＸ，Ｙ座標出力値を決定するのに使用さ
れるために、複数の座標バッファが更新される。現在の
ルーチン反復が終了し、メインルーチンへのパスを制御
する。図１１は、式（５〜７）を実現するための典型的
疑似コード表を示す。
【００５７】これまで説明してきたものは、スタイラス
の報告された位置座標に悪影響をもたらす外部ノイズ信
号要素を補正または他の方法でろ波し、同時にデジタル
インクがデジタイジング・パネルに対して移動している
スタイラスの位置に正確にぴったりと追従できるように
する静電式デジタイジング・パネルである。
【００５８】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に示されたスタイラスの斜視図である。
【図３】 図１の線３−３に沿ったデジタイジング・パ
ネルの斜視図である。
【図４】 図１に示されたコントローラのブロック図で
ある。
【図５】 図４に示された速度計算機のための対時間の
スタイラス速度と報告された帯域幅のグラフを示す。
【図６】 図４に示された速度計算機のための帯域対ス
タイラス速度特性を示すグラフである。
【図７】 図４に示された速度計算機のためのフローチ
ャートである。
【図８】 図４に示された速度計算機を実行するための
疑似コード表である。
【図９】 図４に示された低域フィルタの周波数レスポ
ンス曲線を示すグラフである。
【図１０】 図４に示された低域フィルタのフローチャ
ートである。
【図１１】 図４に示された低域フィルタを実行するた
めの疑似コード表である。
【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 ２２ シリアル・データ・ライン ２３ スタイラス ２３ａ バッテリ ２３ｂ 発振器 ２３ｃ 送信器 ２３ｄ ＡＣ信号 １４ 静電式デジタイジング・パネル ２４ ガラス ２６ ＬＣＤ（液晶表示装置）画面 ２８ アクティブＩＴＯ層 ３０ 破砕片シールド ３４ａ〜３４ｄ コーナー信号プロセッサ ３６ Ｘ，Ｙ座標ジェネレータ ３８ 速度計算機 ４０、４２ 低域フィルタ

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタイジング・パネルに対するスタイ
    ラスの速度を決定する手段と、 帯域特性を有し、スタイラス位置データをろ波するため
    のフィルタと、 前記スタイラスの前記速度に基づいて前記帯域特性を変
    更する手段とを有することを特徴とするデジタイジング
    ・パネル。
  2. 【請求項２】 前記フィルタは、低域フィルタであるこ
    とを特徴とする請求項１のデジタイジング・パネル。
  3. 【請求項３】 前記決定する手段は、前記スタイラス位
    置データに基づいてスタイラスの速度を決定する手段を
    含むことを特徴とする請求項１のデジタイジング・パネ
    ル。
  4. 【請求項４】 前記修正する手段は、前記スタイラスの
    前記速度に基づいて前記フィルタのフィルタ係数を計算
    する手段を含むことを特徴とする請求項１のデジタイジ
    ング・パネル。
  5. 【請求項５】 前記スタイラス位置データを第１の所定
    レートで生成する手段をさらに含むことを特徴とする請
    求項１のデジタイジング・パネル。
  6. 【請求項６】 前記決定する手段は、前記スタイラス位
    置データを第２の所定レートでサンプリングし、現在の
    位置データと前の位置データとを生成する手段と、 前記現在サンプリングされた座標データと前記先にサン
    プリングされた座標データとの距離を決定する手段とを
    含むことを特徴とする請求項５のデジタイジング・パネ
    ル。
  7. 【請求項７】 パネルに関連するスタイラスの位置デー
    タをろ波する方法において、 フィルタを介して位置データをろ波するステップと、 パネルに対するスタイラスの速度に基づいてフィルタの
    帯域特性を修正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。
  8. 【請求項８】 所定のサンプリングレートで位置データ
    をサンプリングし、現在の位置データと前の位置データ
    とを生成するステップと、 現在の位置データと前の位置データとの距離を決定する
    ステップと、 サンプリング時間で距離を割り、スタイラスの速度を決
    定するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項
    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】 表示画面上のスタイラスの位置を更新す
    るために、コンピュータと関連するプロセッサにろ波さ
    れた位置データを送るステップをさらに含むことを特徴
    とする請求項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。
  10. 【請求項１０】 デジタイジング・パネルに関連するス
    タイラスの位置データをろ波する方法において、 フィルタを介して位置データをろ波するステップと、 スタイラスの速度がデジタイジング・パネルに対して増
    加した場合にフィルタの帯域特性を増加するステップ
    と、 スタイラスの速度がデジタイジング・パネルに対して減
    少した場合にフィルタの帯域特性を減少するステップと
    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。
  11. 【請求項１１】 フィルタは低域フィルタであることを
    特徴とする請求項１０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。
  12. 【請求項１２】 増加するステップは、 スタイラスの速度の増加に比例してフィルタの帯域特性
    を増加するステップを含むことを特徴とする請求項１０
    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。
  13. 【請求項１３】 減少するステップは、スタイラスの速
    度が減少する場合、フィルタの帯域特性を指数関数的に
    減らすステップを含むことを特徴とする請求項１０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。
  14. 【請求項１４】 所定のサンプリングレートで位置デー
    タをサンプリングし、現在の位置データおよび前の位置
    データを生成するステップと、 現在の位置データと前の位置データとの距離を決定する
    ステップと、 サンプリング時間で距離を割り、スタイラスの速度を決
    定するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項
    １０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。
  15. 【請求項１５】 フィルタは所定のフィルタ係数を有
    し、 増加するステップは、 スタイラスの速度に基づいてフィルタ係数を変更するス
    テップを含むことを特徴とする請求項１０の方法。
  16. 【請求項１６】 フィルタは所定のフィルタ係数を有
    し、 減少するステップは、 スタイラスの速度に基づいてフィルタ係数を変更するス
    テップを含むことを特徴とする請求項１０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。
  17. 【請求項１７】 表示画面上のスタイラスの位置を更新
    するために、コンピュータに関連するプロセッサにろ波
    された位置データを送るステップをさらに有することを
    特徴とする請求項１０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。
  18. 【請求項１８】 スタイラス位置情報を生成するために
    スタイラスから伝送された信号に応答するデジタイジン
    グ・パネルにおいて、デジタイジング・パネルは、 デジタイジング・パネルに対するスタイラスの位置を示
    す座標データを決定するための座標ジェネレータと、 前記座標データに基づいてスタイラス速度値を決定する
    ための速度計算機と、 前記スタイラス速度値に基づいてフィルタ帯域値を決定
    する手段と、 所定の帯域特性を有し、前記座標データをろ波するフィ
    ルタと、 前記フィルタ帯域値に基づいて前記所定の帯域特性を変
    更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。
  19. 【請求項１９】 前記フィルタは低域フィルタであるこ
    とを特徴とする請求項１８のデジタイジング・パネル。
  20. 【請求項２０】 前記フィルタは、一次デジタル低域フ
    ィルタであることを特徴とする請求項１９のデジタイジ
    ング・パネル。
  21. 【請求項２１】 前記フィルタは、伝達関数： を有することを特徴とする請求項１８のデジタイジング
    ・パネル。
  22. 【請求項２２】 前記変更する手段は、前記スタイラス
    速度値が増加する場合、前記帯域特性を比例して増加す
    る手段と、 前記スタイラス速度値が減少する場合、前記帯域特性を
    比例して減少する手段とを含むことを特徴とする請求項
    １８のデジタイジング・パネル。
  23. 【請求項２３】前記座標データは第１の所定レートで生
    成され、前記スタイラス速度値は第２の所定レートで決
    定される請求項１８のデジタイジング・パネル。
JP2624997A 1996-02-09 1997-02-10 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 Pending JPH09311752A (ja)

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