JPS61157931A - デ−タ処理装置に入力情報を入力し且つデ−タ処理装置からの出力情報を表示するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、データ処理装置へ情報を入力し且つデータ処
理装置からの情報を表示することに関する。

従来の技術 斯かる情報を表示するための１つのデバイスに、２つの
平行ガラス面の間に保持きれた特殊な液晶材を有するよ
く知られた液晶表示装置（ＬＣＤ）である。この液晶材
は、電界をかけられると、その分子構造、従ってその外
観を一時的に変える。

ガラス面に印刷された適当な形を有する透明電極は液晶
材の中に斯かる電界を形成して、これにより例えば、時
刻を表わす数字のような所望の像を形成する。

データ処理装置に情報を入力するための１つのデバイス
は、使用者が指、ペン又は特殊目的用針でもって書き込
むようになっているタッチ・パッドである。対応する電
気信号は、電磁誘導、可変容量、開閉スイッチング、又
は平行赤外ビームの格子を含む幾つかの技術の１つによ
って発生される。アル種のタッチ・パッドは、活性化す
るために加圧しなければならない軟質膜面を有している
。

パッドの上に書き込まれたものぼどんなものでもコンピ
ュータのＣＲＴ表示装置に即座に表示されてユーザに返
すようにコンピュータを構成することができる。

もう１つのデータ入力技術は、ライトベンであって、こ
のライト（ンは、選択されたスポットの位置の表示とし
て走査された表示スクリーン上の選択されたスポットに
光が現われる時間を検知するようになっている。

発明の概要 一般的に本発明は以下の装置を特徴とする。すなわち、
データ処理装置に入力情報を入力し、データ処理装置か
らの出力情報を表示するための装置であって、各々が上
記エレメントの電気的刺激に依存し且つ書込み面に見え
る視覚特性を有する複数のエレメントを含む造像手段を
具える装置である。この造像手段にまた、上記エレメン
トに電気的刺激を送るように構成され゛た導電手段を含
む。

この造像手段は、書込み刺激に応答して、導電手段に電
気的表示を生成するように構成されている。

そして、この装置はまた、薔込み面に見える出力情報の
像を形成するために導電手段に電気信号を送り且つ入力
情報を表わすデジタル形式にこの電気的表示を変換する
ための回路を含む。

好適な実施例において、上記ニレメン）ｄ、書込み百と
この誓込み面に平行であり且つ離間されている支持層と
の間に含まれている流体（例えば、液晶材）を含んでい
る。導電手段は、電気的表示が、刺激から生じたエレメ
ントのコンダクタンスの変化に対応するように各エレメ
ントに関連した一対の電磁を含んでいる。書込み面は、
入力情報に対応する位置に書込まれる弾性層である。導
電手段は、エレメントに対応する位置を限定するために
交差している行導電体と列導電体の組を含む。

上記回路は、像を形成するために行導電体及び列導電体
を走査するドライバ回路及び電気的表示を検知するセン
ナ回路を含む。そして、この装置に、また、ドライバ回
路とセンサ回路の動作を組み合わせるための制御回路を
含む。

本発明によると、同一の書込み表面に情報を入力するこ
とと像をながめることとを同時に行なうことができる。

このデバイスは、机の上に都合よく置くことができる程
度に薄くなっている。像のフリッカを起こすことなく、
情報の入力と表示を同時に行なうことができる。

第１図について説明する。第１図のタッチパッド１０は
、指や針１５によって書くための大きな（例えば約２１
．６ｃｍ　Ｘ　２７．９ｍ）露出した弾性書込み面１２
を有している。

第２図について説明する。第２図の面１２は、パッド・
サンドイッチ１４の一部でアル。パット・サンドイッチ
１４ｒｉ、フレキシブルプラスチック下層３２から離間
しく例えば５ミクロンのスに一部）且つこれに平行に置
かれ、これによりその間にキャピテイ３４を画成してい
るフレキシブル弾性透明プラスチック上層３０を含んで
いる。これらの上層３０と下層３２をす／ドイツチェ４
の周辺エツジ（図示せず）に沿って封止することにより
このキャビティの中に、従来の液晶材が保持されている
。上層３０の７レキシビリテイ及び弾性に、このｍ丁の
ある点（例えば１７）を押丁ことにより層３０が圧力点
において局在的な範囲でもって変形し、押すのをやめる
と変形された領域がぞの元の位置に戻る程度である。１
１３０．３２は、その間に挿入された弾性支持性のマ）
　ＩＪソックスるいは適当な物理的特性を有する液晶材
の選択によって離間された状態に保持される。

層３０の底面３計ｉ、ＬＣＤ表示に従来刀１ら用いられ
ている種類の一連の密に離間された（例えば０．１３＋
＋＋ｍのス被−ス）平行透明導電体３８が（従来の薄膜
技術によって）印刷されている。層３２の頂面４０には
同様にして、一連の密に離間きれた（例えば、０．２５
　ｒｒｎａのスイープ）平行透明導電体４２が印刷され
ている。第２図には導電体４２が１つしか現われていな
い。導電体４２は、パッド１０の長さ方向に沿って走っ
ており、導電体３８は、その幅方回に沿って走っており
、これにより、面１２に画素（表示エレメント）のマト
リクスを画成する格子を形成している。冑、各画素は、
この画素の下にある交差している対の導電体３８．４２
によって画成されている。例えば、画素４４は、導電体
３８の特定の導電体４６及び導電体４２の特定の１つに
よって画成されている。

第３図について説明する。第３図の導電体４２は、等価
回路図の行を形成しており且つ導電体３８は列を形成し
ているように見ることができる。

各画素の位置には、想像上の個別回路エレメント５０が
示されており、このエレメント５０Ｕ、この画素に関連
した特定の行導電体３８と列導電体４２の間の局在径路
の電気的特性、を表わしている。

斯かる各エレメント５０の電気的特性は、面１２がある
画素位置で押された時に、その結果生じる層３２に対す
る層３０の局部的物理的変形によってその電気的特性に
変化を生じるという事実を反映するために（矢印によっ
て）可変であるように示でれている。例えば、その結果
生じる層３０゜３２間の距離の局部的減少によって、パ
ッド１０の材質及び物理的構造に依存して、関連の上側
導電体３８、下側導電体４２間の容量が増大しあるいに
その抵抗（又はこれらの２つの値の組合せ）が減少する
。その正確な文字が何であろうと、導電体３８．４２間
の局部径路の電気的変化はコンダクタンスの変化と呼ぶ
ことができる。

情報を表示する目的のために、各列導電体４２０、この
導電体に電流を供給するための従来のソースドライバ５
２（例えば、日立製作所市販の型式ＨＤ４４７８０又は
ＨＤ４４１００）に接続されている。このノースドライ
バ５２ｖ′Ｘ、、全て、これらのドライバ５２の適当な
ものを選択的にトリガするための制御回路５４に接続さ
れている。制御回路５４はまた、１組の従来のタンク表
示ドライバ５６（例えば、日立製作所から市販されてい
る型式ＨＤ４４１００Ｈ又はＨＤ４４７８０）に１１（
体から電流をシンクするための列導篭体３８の１つに接
続されている。

情報を入力する目的のために、制御回路５４は、１組の
入力センサ６０（例えば、モトローラ社から市販されて
いる型式ＭＣ１４０４９ＵＢ）に接続されている。各入
力センサ６０は、この導電体に接続されているエレメン
ト５０の様々なエレメントのコンダクタンスに関係した
電気的値に検知するために列導電体３８の１つに接続さ
れている。

尚、斯かるコンダクタンスは、エレメント５０のどれが
押されているかを示している。各センサ６０は、針１５
の圧力の結果としてエレメント５００両端に現われる検
知電圧がゲートのしきい電圧より大きいか否かを検出す
るＣＭＯＳインバータゲートをＭする型式であり得る。

各セ／す６０はまた、以下に述べる目的のために動作電
圧レベルの検出を行うための電圧比較器回路（例えば、
フェアチャイルド社から市販されている型式Ａ３３０２
）を含んでいる。

第４図について説明する。第４図の制御回路５４は、（
どのエレメント５０が押されているかを示している）特
定のセンサ６０からピッ）−）受は且つインターレース
制御装置７２から供給されたトリガ信号によって指示さ
れた（表示される像に対応する）シンクドライバ５６に
表示ピットを送る列セレクタを含んでいる。選択された
セ／す６０からの如何なる出力ピットも、列セレクタ７
０から制御装置７２に送り返される。制御回路５４はま
た、同様にして制御装［７２からのトリガ信号に基づく
ソースドライバ５２に表示ピットを送る行セレクタ７４
を含んでいる。制御装置７２Ｕ、全て線２２を径由して
データ処理装置に送り返される入力された情報の読出し
と共に、データ処理装置によって特定された像の画素の
表示をインターリーブする。

第１図に戻る。ソースドライバ５２．７ンク表示ドライ
バ５６、制御回路５４、及びセンサ６０ば全て、ハウジ
ング１６の中に取り付けられた電子回路１８に含まれて
いる。導電体３８及び４２は、リード２０を径由して回
路１８に接続されている。

ケーブル２２によって、制御回路５４は、表示される画
素あるいは読み出される入力情報に対応した情報ピット
をデータ処理装置に送り且つデータ処理装置から受ける
ことができる。

動作 パッドは、データ処理装置からの出力情報の表示と面１
２上の種々の点（例えば、第１図のライン６２に沿った
点）における針１５の圧力によって表わされる入力情報
の受信を同時に行うことが可能である。

像を表示することは、ＬＣＤの従来の方法によって達成
される。出力情報に対応する画素の各々は、この画素に
関連する２つの導電体間の液晶材に電界を確立すること
によって黒くなる。この電界は、対応するノースドライ
バ５２、シンクドライバ５６をトリガすることによって
確立される。

電界は、画素における液晶材の分子配列を一時的に変え
ることにより、それをより黒く見せる。像全体は、ソー
スドライバ５２０１つがトリガされている間に適当なシ
ンク表示ドライバ５６を連続的に速くトリガ（即ち、走
査）し、次にソースドライバの別の１つがトリガされて
いる間にこのプロセスを繰り返すことにより生成される
。この走査プロセス（像のリフレッシュ）を高い反復速
度でもって反復することにより、像は抱え間なく現われ
る。

導電体３８．４２によって画成される画素の数が大きい
ため、表示像をリフレッシュするのに要する時間も長く
なる可能性がある。更に、フリッカの無い像を生成する
ためには、リフレッシュサイクルは、介在不動作時間が
殆んど無い状態で次刀工ら次へと続かなければならない
。その結果、全てのエレメント５０を完全に走査して、
どのエレメントが針１５によって押されているかを決定
するのには不十分な時間しかリフレッシュサイクル間に
得られない。その代わり、制御装置７２は、表示だけに
必要であろう時間とだいたい同じ時間でもって画素４４
の表示とエレメント５０の読出しの両方を達成するため
に、画素４４の表示をエレメント５０の読出しと同時に
組み合わせる（即ちインターレースする）。

この同時的インターレースは、次のようにして達成され
る。先ず、任意の行導電体４２が、対応するドライバ５
２をトリガすることによって活性化される。この行導電
体４２が活性化されている間に、各センサ６０がトリガ
され、これにより行導電体４２に沿ったニレメン）５０
を読出す。画素４４がこの活性な行導電体４２とトリガ
されたセンサ６０に関係する列導電体３８との間の同一
の交差点において表示される場合は、対応するシンクド
ライバ５６が同時にトリガされる。Ｃの画素が表示され
ない場合は、この対応するシンクドライバはトリガされ
ない。センサ６０はこの画素が同時に表示されているか
否かを問わずこの画素に対応するエレメント５０におけ
る圧力を検知するように構成されている。この画素は表
示されている場合、その表示を行うのに用いられる電界
自体によって、このエレメントへの圧力によって生じる
変化に類似する、対応したニレメン）５０のコンダクタ
ンスの変化を引き起こす。この場合、ソースドライバ５
２の出力はドライブ電圧の効果を相殺するためにセンサ
６０の電圧比較器回路への入力として用いられ、これに
よりセンサはエレメント５０が押されていることを検出
てることができる。

一旦、全てのエレメント５０が走査されると、このサイ
クルは繰り返される。

この様に表示された情報は、入力情報と同じかあるいは
異なったものであり得る。表示情報と入力情報が同じ場
合、パッドによって使用者は、たった令書き込んだ情報
をそのパッドの上に即座に見ることができる。このデバ
イスは、書込み面を上に向けて机の上に都合よく置ける
程に十分に薄くなっている。像のフリッカを起すことな
く、情報を同時に入力して表示することができる。

他の実施態様は、特許請求の範囲内に記載されている。

例えば、上記のインターレースは、次のような相殺の技
術によって達成することができる。即ち、トリガされた
センチ６０は、シンクドライバ５６が電位的にトリガさ
れている列に隣接した列に置かれる。この場合、センサ
６０は、表示されない画素に対応するエレメント５０を
常に検知する。

しかしながら、像表示及び読出しの両方に必要な全走査
時間は、読出し動作及び表示動作の相殺のために、走査
された各行に対して１列分だけ期間が長くなる。

この多重センサ６０は、マルチプレキシングスイッチ（
例えば、モトローラ社から市販の型式ＭＣＩ４０５１Ｂ
）を径由して検知される列の各々に接続された１つのセ
／すに置き変えることができる。このマルチプレキシン
グスイッチは、制御回路５４によって制御される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タッチパッドの一部切欠等胸回。第２図は、
第１図のパッドのパッド・サンドインチの一定の比率に
はなっていない（第１図の２−２における）拡大断面図
。第３図は、パッド・サンドインチ及び関連電子回路の
代表的部分に対応する等価回路図。第４図は、第３図の
制御回路のブロック図。 １０・・タッチパッド、１２・・・弾性書込み面、１４
・・・パッド・サンドインチ、１５・・・針、１６ハウ
ジング、１８・・・電子回路、３０・・・上層、３２・
・・下層、３４・・・キャピテイ、３６・・・底面、３
８．４２・・・専電体、４０・・・頂面、４４・・画像
、５０・・・エレメント、５２・・・ソースドライバ、
５４・・・制御回路、５６・・・シンク表示ドライバ、
７０・・・列セレクタ、７２・・・インターレース制御
装ｊｊｔ、７４・・・行セレクー　タ。 代　　埋　　人　　９ｆ埋士　　　湯　　浅　　恭　　
三（外５名） ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）データ処理装置への入力情報の入力とデータ処理装
   置からの出力情報の表示の両方を行うための装置におい
   て、 書込み刺激を受けるための書込み面と上記書込み面に関
   連した造像手段であつて、複数のエレメントであり、そ
   の各々が上記エレメントの電気的刺激に依存し且つ上記
   書込み面において可視である視覚特性を有する複数のエ
   レメント、及び 上記エレメントに電気的刺激を送るように構成された導
   電手段を含む造像手段であつて、 上記書込み刺激に応答して上記導電手段に電気的表示を
   生成するように構成された造像手段と上記書込み面に見
   られる上記出力情報の像を形成するために上記導電手段
   に電気信号を送り且つ上記電気的表示を上記入力情報を
   表わすデジタル型に変換するための制御回路と、を含む
   ことを特徴とする上記情報入力及び表示装置。 ２）上記エレメントが、上記書込み面と上記書込み面に
   平行で且つ離間された支持層との間に含まれている流体
   材料を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の情報入力及び表示装置。 ３）上記流体材料は、液晶材を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載の情報入力及び表示装
   置。 ４）上記導電手段は、各上記エレメントに関連した一対
   の電極を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の情報入力及び表示装置。 ５）上記電極及び関連の上記エレメントは、上記刺激の
   結果として生じる上記エレメントのコンダクタンスの変
   化に上記電気的表示が対応するように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の情報入力
   及び表示装置。 ６）上記書込み面は、弾性層を含み、且つ上記書込み刺
   激は、上記入力情報に対応する位置における上記書込み
   面を加圧することを含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第７項に記載の情報入力及び表示装置。 ７）上記導電手段は、１組の行導電体及び１組の列導電
   体を含み、上記２組の導電体は、上記エレメントの１つ
   に各々が対応する位置の格子を画成するために交差して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の情
   報入力及び表示装置。 ８）上記制御回路は、上記の像を形成するために選択さ
   れた上記の行導電体及び上記の列導電体を走査するため
   のドライバ回路と、選択された上記の列導電体において
   上記の電気的表示を検知するためのセンサ回路と、を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の情報
   入力及び表示装置。 ９）上記ドライバ及びセンサ回路の動作をインターレー
   スするための制御回路を更に含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第８項に記載の情報入力及び表示装置。