JPH0352090B2 - - Google Patents
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- JPH0352090B2 JPH0352090B2 JP61035380A JP3538086A JPH0352090B2 JP H0352090 B2 JPH0352090 B2 JP H0352090B2 JP 61035380 A JP61035380 A JP 61035380A JP 3538086 A JP3538086 A JP 3538086A JP H0352090 B2 JPH0352090 B2 JP H0352090B2
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- Japan
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- electrode
- conductive
- axis
- cursor
- signal
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0442—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for transmitting changes in electrical potential to be received by the digitiser
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、タブレツトのパターン化電極とタブ
レツト上を移動するカーソル(またはスタイラス
(stylus))とを静電結合して、カーソル位置を表
わす信号を出すデイジタイザに関する。
レツト上を移動するカーソル(またはスタイラス
(stylus))とを静電結合して、カーソル位置を表
わす信号を出すデイジタイザに関する。
初期のデイジタイザは、限定アーム付機械装置
であつたが、後に、これは自在カーソルにかわ
り、電磁結合、静電結合および音響結合等の種々
の要領で、カーソルとタブレツトとを結合するよ
うになつた。
であつたが、後に、これは自在カーソルにかわ
り、電磁結合、静電結合および音響結合等の種々
の要領で、カーソルとタブレツトとを結合するよ
うになつた。
また、タブレツトの信号については、磁気ひず
み原理、抵抗面またはその他導体で処理したが、
これらは一般に、複数本のX・Y線または抵抗膜
に導入された信号をモニタするものである。
み原理、抵抗面またはその他導体で処理したが、
これらは一般に、複数本のX・Y線または抵抗膜
に導入された信号をモニタするものである。
この種のデイジタイザでは、各導線または抵抗
層周辺部の各地点から出される信号を、個別処理
しなければならないため、その電子系統も含め、
複雑かつ高価である。
層周辺部の各地点から出される信号を、個別処理
しなければならないため、その電子系統も含め、
複雑かつ高価である。
本発明によるデイジタイザは、2座標(X・Y
座標等)方式の各座標ごとに、パターン化電極を
備えるデイジタル化タブレツト、およびタブレツ
ト上を移動する結合電極を備えるカーソルから成
り、電界結合を利用してカーソルの位置を確認す
る。
座標等)方式の各座標ごとに、パターン化電極を
備えるデイジタル化タブレツト、およびタブレツ
ト上を移動する結合電極を備えるカーソルから成
り、電界結合を利用してカーソルの位置を確認す
る。
カーソルは、タブレツト上を移動するととも
に、入力信号を受ける結合電極を備えるハウジン
グで構成されている。
に、入力信号を受ける結合電極を備えるハウジン
グで構成されている。
結合電極はタブレツトに埋設された、のこ歯形
(即ち、三角形状または台形状)または長方形状
線条パターン化電極に電界結合し、一方のパター
ン化電極で、カーソルのX線位置を、他方で、Y
軸位置を確認する。前記パターン化電極は、プリ
ント回路板の同一平面上に配設され、誘電体層で
被覆されて、平滑なタブレツト表面にしており、
前記電極信号を処理して、カーソルの位置を確認
する。
(即ち、三角形状または台形状)または長方形状
線条パターン化電極に電界結合し、一方のパター
ン化電極で、カーソルのX線位置を、他方で、Y
軸位置を確認する。前記パターン化電極は、プリ
ント回路板の同一平面上に配設され、誘電体層で
被覆されて、平滑なタブレツト表面にしており、
前記電極信号を処理して、カーソルの位置を確認
する。
さらに、デイジタイザタブレツトは、それぞれ
X軸信号、Y軸信号およびバランス信号を出す3
個の結合電極を有している。
X軸信号、Y軸信号およびバランス信号を出す3
個の結合電極を有している。
このうち、X軸結合電極は、タブレツトの一側
から他側、すなわち左側から右側にかけて、幅が
広がるように、縦配列された、複数本の導電矩形
線条で構成され、またY軸結合電極は、同様に縦
配列された複数本の導電のこ歯で構成されてお
り、相互にインタリーブ配列されている。
から他側、すなわち左側から右側にかけて、幅が
広がるように、縦配列された、複数本の導電矩形
線条で構成され、またY軸結合電極は、同様に縦
配列された複数本の導電のこ歯で構成されてお
り、相互にインタリーブ配列されている。
カーソルが、X軸方向に移動しても、Y軸電極
との結合に余り支障がなく、同様にY軸方向に移
動しても、X軸電極との結合に余り支障がない。
との結合に余り支障がなく、同様にY軸方向に移
動しても、X軸電極との結合に余り支障がない。
バランス電極は、タブレツトの残余(Xおよび
Y電極で被覆されていない)領域を被覆してお
り、また周囲シールド電極は、X,Yおよびバラ
ンス電極を包囲しており、前記X,Yおよびバラ
ンス電極の下方には、プレナ形底部シールド電極
が設けられている。
Y電極で被覆されていない)領域を被覆してお
り、また周囲シールド電極は、X,Yおよびバラ
ンス電極を包囲しており、前記X,Yおよびバラ
ンス電極の下方には、プレナ形底部シールド電極
が設けられている。
カーソルハウジング内にあつて、タブレツト表
面を移動するカーソル電極は、通常10kHz乃至
1MHzの周波数を有する発振器に接続されており、
電気信号を、X,Yおよびハランス電極に送る。
面を移動するカーソル電極は、通常10kHz乃至
1MHzの周波数を有する発振器に接続されており、
電気信号を、X,Yおよびハランス電極に送る。
また、カーソルの結合電極上方に、シールド電
極を設けることができる。
極を設けることができる。
カーソルと結合されたX軸電極の表面積は、カ
ーソルがタブレツトの右側に向つて移動するに従
つて広くなる。タブレツトの右側では線条の幅が
広いため、より多くの電気信号が、X軸電極に入
る。
ーソルがタブレツトの右側に向つて移動するに従
つて広くなる。タブレツトの右側では線条の幅が
広いため、より多くの電気信号が、X軸電極に入
る。
同様に、カーソルと結合されたY軸電極の表面
積は、カーソルが下降するに従つて広くなる。タ
ブレツトの下方部では、のこ歯が厚いため、より
多くの電気信号がY軸電極に入る。
積は、カーソルが下降するに従つて広くなる。タ
ブレツトの下方部では、のこ歯が厚いため、より
多くの電気信号がY軸電極に入る。
X,Yおよびバランス電極は、わずかの隙間を
除いて、タブレツト全面を覆つているため、X,
Yおよびバランス電極を流れる信号の総量は、カ
ーソル位置ではなく、主に、発振器信号の振幅、
X,Yおよびバランス、電極に対するカーソル電
極の近接程度、およびこれらの信号間の物質の誘
電率によつて決まる。
除いて、タブレツト全面を覆つているため、X,
Yおよびバランス電極を流れる信号の総量は、カ
ーソル位置ではなく、主に、発振器信号の振幅、
X,Yおよびバランス、電極に対するカーソル電
極の近接程度、およびこれらの信号間の物質の誘
電率によつて決まる。
カーソルのX軸座標は、X軸電極信号を、X
軸、Y軸およびバランス電極信号の合計で割つた
ものに比例する。同様に、Y軸座標は、Y軸電極
信号を前記信号の合計で割つたものに比例する。
軸、Y軸およびバランス電極信号の合計で割つた
ものに比例する。同様に、Y軸座標は、Y軸電極
信号を前記信号の合計で割つたものに比例する。
この比率測定法により、カーソル位置を正確に
測定でき、カーソルがタブレツトおよび誘電体に
近いか否かは関係ない。
測定でき、カーソルがタブレツトおよび誘電体に
近いか否かは関係ない。
デイジタイザは、単一周波で作動するため、前
記の3電極信号を、同期検出により、電子処理で
きる。従つて信号対雑音比が高くなり、かなり高
レベルの外来雑音でも除去できる。また、3種類
の信号しか利用しないため、電子系統が比較的簡
単で安価である。
記の3電極信号を、同期検出により、電子処理で
きる。従つて信号対雑音比が高くなり、かなり高
レベルの外来雑音でも除去できる。また、3種類
の信号しか利用しないため、電子系統が比較的簡
単で安価である。
カーソルの機能を逆にすることもできる。すな
わち、X軸、Y軸およびバランス電極に、入力信
号を順次印加するとともに、カーソルから出力信
号を同期検出する。
わち、X軸、Y軸およびバランス電極に、入力信
号を順次印加するとともに、カーソルから出力信
号を同期検出する。
その結果、低コストで、高精度のデイジタイザ
を製造できる。
を製造できる。
本発明の第1の目的は、高精度のデイジタイザ
を提供することにある。
を提供することにある。
本発明の第2の目的は、干渉に対抗しうるデイ
ジタイザを提供することにある。
ジタイザを提供することにある。
本発明の第3の目的は、簡単かつ安価な高精度
デイジタイザを提供することにある。
デイジタイザを提供することにある。
本発明によるデイジタイザは、2座標方式の各
座標に対して、別々のパターン化電極を有するタ
ブレツト、および前記タブレツト表面を移動する
とともに、前記パターン化電極と結合する電界を
形成する結合電極を有するカーソルから成つてい
る。
座標に対して、別々のパターン化電極を有するタ
ブレツト、および前記タブレツト表面を移動する
とともに、前記パターン化電極と結合する電界を
形成する結合電極を有するカーソルから成つてい
る。
信号を結合電極に印加するとともに、パターン
化電極に静電結合し、パターン化電極上の得られ
た信号を利用してカーソル位置座標を計算する。
化電極に静電結合し、パターン化電極上の得られ
た信号を利用してカーソル位置座標を計算する。
第1図乃至第6図に、本発明の好適実施例によ
るデイジタイザ10を示す。
るデイジタイザ10を示す。
デイジタイザ10は、カーソル20、タブレツ
ト40、およびカーソルに入力信号を送つて、タ
ブレツトから出される出力信号を処理する電子装
置100から成つている。
ト40、およびカーソルに入力信号を送つて、タ
ブレツトから出される出力信号を処理する電子装
置100から成つている。
第1図に示すように、デイジタイザ10は、一
般に、コンピユータ2への入力装置として使用さ
れる。コンピユータ2は、表示スクリーンの符号
4および5で示すように、タブレツト40上にお
けるカーソル20の位置を表わす座標数値を表示
する、関連モニタを備えている。
般に、コンピユータ2への入力装置として使用さ
れる。コンピユータ2は、表示スクリーンの符号
4および5で示すように、タブレツト40上にお
けるカーソル20の位置を表わす座標数値を表示
する、関連モニタを備えている。
また、モニタを用いて、カーソルドツト6を表
示できるが、その位置については、タブレツト4
0上のカーソル位置によつて調整する。このよう
に、所望に応じて、デイジタイザ10はカーソル
を操作する役目もする。
示できるが、その位置については、タブレツト4
0上のカーソル位置によつて調整する。このよう
に、所望に応じて、デイジタイザ10はカーソル
を操作する役目もする。
第2図は、カーソル20およびタブレツト40
の一部を示す断面図である。
の一部を示す断面図である。
カーソル20は、タブレツト40表面を滑動す
る、垂下周辺側壁22を有するハウジング21か
ら成つている。ハウジング21は、タブレツト4
0とおおむね平行に、結合電極30(金属その他
の導電物質)を搭載している。
る、垂下周辺側壁22を有するハウジング21か
ら成つている。ハウジング21は、タブレツト4
0とおおむね平行に、結合電極30(金属その他
の導電物質)を搭載している。
また、カーソル20は、誘電スペーサ31で結
合電極30から離間されたアース(またはシール
ド)電極32を有している。この電極32は、好
適には結合電極30より若干大きく、その縁部の
周りに張り出している。
合電極30から離間されたアース(またはシール
ド)電極32を有している。この電極32は、好
適には結合電極30より若干大きく、その縁部の
周りに張り出している。
接続点27で結合電極に接続された入力信号線
26;および接続点29でシールド電極32に接
続された共軸包囲導線28から成るコード25
は、カーソル20を電子装置100に接続してい
る。
26;および接続点29でシールド電極32に接
続された共軸包囲導線28から成るコード25
は、カーソル20を電子装置100に接続してい
る。
以下に詳細を説明するように、信号は、信号線
26を介して、結合電極30に送られる。
26を介して、結合電極30に送られる。
結合電極30、誘電スペーサ31およびアース
電極32を環状に配列して、これとハウジング2
1とによつて、クロスヘア(crosshair)35を
置くための中央開口部34を画成することができ
る(第5図参照)。クロスヘアは、カーソルを特
定点に位置決めする役目をするもので、結合電極
の中央に位置している。
電極32を環状に配列して、これとハウジング2
1とによつて、クロスヘア(crosshair)35を
置くための中央開口部34を画成することができ
る(第5図参照)。クロスヘアは、カーソルを特
定点に位置決めする役目をするもので、結合電極
の中央に位置している。
いずれにせよ、結合電極は、円形であるのが好
ましく、カーソルの配向いかんによつて、結合が
断たれることはない。
ましく、カーソルの配向いかんによつて、結合が
断たれることはない。
第1図に示すように、カーソルハウジング21
については、手になじむような形状にでき、ま
た、コンピユータ2と連絡する一連のプツシユボ
タンスイツチ37を設けることもできる。
については、手になじむような形状にでき、ま
た、コンピユータ2と連絡する一連のプツシユボ
タンスイツチ37を設けることもできる。
タブレツト40は、概ね矩形であり、カーソル
20が移動する平担上面41を有している。上面
41の位置については、2次元座標(好適実施例
では、直交X−Y座標)方式の数値で示すことが
できる。
20が移動する平担上面41を有している。上面
41の位置については、2次元座標(好適実施例
では、直交X−Y座標)方式の数値で示すことが
できる。
タブレツト40は、それぞれカーソルと結合し
て、タブレツト40上のカーソル位置を示す信号
を出すパターン化電極50,60を備えており、
かつ第3図および第4図に詳細を示すように、導
電電極層Aで構成されている。ポリエチレン、
ABSプラスチツク、マイラー(Mylar)(商標)
またはテフロン(Teflon)(商標)等の誘電体上
層42で、電極を被覆することにより、上面を平
滑にしてある。
て、タブレツト40上のカーソル位置を示す信号
を出すパターン化電極50,60を備えており、
かつ第3図および第4図に詳細を示すように、導
電電極層Aで構成されている。ポリエチレン、
ABSプラスチツク、マイラー(Mylar)(商標)
またはテフロン(Teflon)(商標)等の誘電体上
層42で、電極を被覆することにより、上面を平
滑にしてある。
電極層Aの下側には、別の誘電体層43があ
り、電極層Aと、導電接地面44(外来雑音を遮
蔽する)とを離間している。プラスチツク製の底
カバー45を取付ければ、タブレツト40が完成
する。
り、電極層Aと、導電接地面44(外来雑音を遮
蔽する)とを離間している。プラスチツク製の底
カバー45を取付ければ、タブレツト40が完成
する。
タブレツト40は、ケーブル48を介して、電
子装置に接続されているが、その接地シールド
は、接地面44(図示せず)に接続され、その他
の導線は、次の要領で接地されている。
子装置に接続されているが、その接地シールド
は、接地面44(図示せず)に接続され、その他
の導線は、次の要領で接地されている。
第3図および第4図は、タブレツト40の電極
層Aの詳細図を示す。
層Aの詳細図を示す。
電極層Aは、X軸用パターン化電極50、Y軸
用パターン化電極60、およびバランス信号を出
す電極70で構成されており、概ね矩形を成し、
周囲をシールド電極80で包囲するのが望まし
い。
用パターン化電極60、およびバランス信号を出
す電極70で構成されており、概ね矩形を成し、
周囲をシールド電極80で包囲するのが望まし
い。
X軸電極50は、X軸バス58により、タブレ
ツト40上縁に沿つて相互接続された複数本の線
条51,52,53および54で構成されてい
る。該線条は、タブレツトのほぼ全域にわたつ
て、バス58から下方に平行に延び、均等離間さ
れたセンターラインを有しているが、それぞれ、
タブレツトの一側から他側に向つて徐々に広幅に
なつている。すなわち、線条52は、隣接線条よ
り広く、線条53は52より広い。
ツト40上縁に沿つて相互接続された複数本の線
条51,52,53および54で構成されてい
る。該線条は、タブレツトのほぼ全域にわたつ
て、バス58から下方に平行に延び、均等離間さ
れたセンターラインを有しているが、それぞれ、
タブレツトの一側から他側に向つて徐々に広幅に
なつている。すなわち、線条52は、隣接線条よ
り広く、線条53は52より広い。
線条に蓄積された電気信号は、バス58を経由
して、タブレツトケーブル48の一導線を構成す
るX軸信号線59に伝えられる。
して、タブレツトケーブル48の一導線を構成す
るX軸信号線59に伝えられる。
Y軸電極60は、この歯形状を成し、各のこ歯
は、X軸電極の線条とインタリーブ配列されてい
る。
は、X軸電極の線条とインタリーブ配列されてい
る。
第3図に示すように、Y軸電極は、タブレツト
40のほぼ全幅にわたつて延び、Y軸バス68に
よつてタブレツト縁部で相互接続された複数個の
のこ歯61で構成されている。
40のほぼ全幅にわたつて延び、Y軸バス68に
よつてタブレツト縁部で相互接続された複数個の
のこ歯61で構成されている。
各のこ歯61はY軸電極60の縦長狭領域を占
めている。その縁部62,63は、のこ歯が、バ
ス68からバス58に隣接する狭幅端部64に向
つて延びるに従つて収れんしている。また、のこ
歯61は、等しく離間しており、かつ隣接線条の
中間から離間している。
めている。その縁部62,63は、のこ歯が、バ
ス68からバス58に隣接する狭幅端部64に向
つて延びるに従つて収れんしている。また、のこ
歯61は、等しく離間しており、かつ隣接線条の
中間から離間している。
バス68は導線69(ケーブル48の一部)を
介して、電子装置100に接続されている。
介して、電子装置100に接続されている。
バランス電極70は、前記線条およびのこ歯に
挟まれた電極層の残余部分表面を覆つており、第
3図に示すように、縦長脚部71,72,73で
構成されている。
挟まれた電極層の残余部分表面を覆つており、第
3図に示すように、縦長脚部71,72,73で
構成されている。
このうち、脚部71と72とは、X軸線条51
と側面を接し、脚部72と73とは、この歯61
と側面を接しており、バス58と68とに隣接し
て、接続されている。例えば、脚部71と72と
は、線条51端部と、Y軸バス68との間の地点
74で接続されている。
と側面を接し、脚部72と73とは、この歯61
と側面を接しており、バス58と68とに隣接し
て、接続されている。例えば、脚部71と72と
は、線条51端部と、Y軸バス68との間の地点
74で接続されている。
バランス電極は、ケーブル48の一部を構成
し、これを電子装置100に接続する導線75を
有している。
し、これを電子装置100に接続する導線75を
有している。
電極層Aは、さらに、X軸、Y軸およびバラン
ス電極の周囲に配設されたシールド電極80を有
している。この電極は、第3図に示すように、ケ
ーブル48のシールドに接続できる。
ス電極の周囲に配設されたシールド電極80を有
している。この電極は、第3図に示すように、ケ
ーブル48のシールドに接続できる。
タブレツトは、線条およびのこ歯面積に限定さ
れた有効表面を有しているが、これに、X軸およ
びY軸バス、および周囲シールド電極は含まれな
い。
れた有効表面を有しているが、これに、X軸およ
びY軸バス、および周囲シールド電極は含まれな
い。
各電極間には隙間があるため、別々に通電され
る。第3図に示す電極層Aの破断拡大図である第
4図は、この隙間を最も良く示している。
る。第3図に示す電極層Aの破断拡大図である第
4図は、この隙間を最も良く示している。
第4図には、さらにY軸電極60ののこ歯6
1、X軸電極50の線条51,52およびバラン
ス電極70の脚部71,72を示されている。隣
接電極の縁部間には、わずかの隙間Sがある。
1、X軸電極50の線条51,52およびバラン
ス電極70の脚部71,72を示されている。隣
接電極の縁部間には、わずかの隙間Sがある。
第3図は、説明のために拡大した図であり、実
際の線条、のこ歯および間隔は、これよりはるか
に小さい。
際の線条、のこ歯および間隔は、これよりはるか
に小さい。
好適実施例では、25mm当り、約5本のX軸線条
と、5個のY軸のこ歯が設けられており、各線条
間の幅は、約0.025mm(0.001インチ)ずつ広がつ
ている。
と、5個のY軸のこ歯が設けられており、各線条
間の幅は、約0.025mm(0.001インチ)ずつ広がつ
ている。
カーソル20の結合電極30は、その場が、複
数(少くとも5本)の線条、およびのこ歯を覆う
ように、寸法決めされ、タブレツトから離間され
ている。
数(少くとも5本)の線条、およびのこ歯を覆う
ように、寸法決めされ、タブレツトから離間され
ている。
このように、パターン化電極の数素子を、何時
でもカーソルに結合できるため、各素子に対する
カーソルの相対位置は得られた信号の因数ではな
い。
でもカーソルに結合できるため、各素子に対する
カーソルの相対位置は得られた信号の因数ではな
い。
カーソルの代わりに、ペン様の指針を包囲する
リング形、その他の適切形状の電極から成るスタ
イラスを使用できるが、これは、スタイラス・タ
ブレツト電極間の電界結合を広げるに充分な程
度、両電極を離間することにより、特定の線条ま
たはのこ歯素子に対して、均分効果を達成する場
合に限る。
リング形、その他の適切形状の電極から成るスタ
イラスを使用できるが、これは、スタイラス・タ
ブレツト電極間の電界結合を広げるに充分な程
度、両電極を離間することにより、特定の線条ま
たはのこ歯素子に対して、均分効果を達成する場
合に限る。
X軸電極50、Y軸電極60、バランス電極7
0およびシールド電極80については、タブレツ
ト40の誘電体層43から成るプリント回路板材
に付着された、銅、銀、導電性インクその他の導
体で構成できる。
0およびシールド電極80については、タブレツ
ト40の誘電体層43から成るプリント回路板材
に付着された、銅、銀、導電性インクその他の導
体で構成できる。
また、マイラー(Mylar)(商標)等の薄膜に、
導電インク電極をプリントし、電極がプリントさ
れた薄膜を、誘電層43または上部誘電層42の
いずれかに固着することからなる製造法も有益で
ある。
導電インク電極をプリントし、電極がプリントさ
れた薄膜を、誘電層43または上部誘電層42の
いずれかに固着することからなる製造法も有益で
ある。
本発明によるデイジタイザの利点は、導電素子
の正確な比抵抗に依存しないため、導電性電極の
厚さが多少変化しても、デイジタイザの出力にエ
ラーが発生しない点にあり、そのため、タブレツ
ト製造コストを低減できる。
の正確な比抵抗に依存しないため、導電性電極の
厚さが多少変化しても、デイジタイザの出力にエ
ラーが発生しない点にあり、そのため、タブレツ
ト製造コストを低減できる。
デイジタイザ10は、カーソル20の結合電極
30と、パターン化X軸電極50、パターン化Y
軸電極60、バランス電極70との静電結合によ
り作動する。
30と、パターン化X軸電極50、パターン化Y
軸電極60、バランス電極70との静電結合によ
り作動する。
好適実施例では、カーソルを介して、タブレツ
ト電極に入力信号を送り、得られた信号を処理し
て、カーソル位置のX・Y座標を求める。
ト電極に入力信号を送り、得られた信号を処理し
て、カーソル位置のX・Y座標を求める。
第5図に示すようにカーソル20は、左側のタ
ブレツト40上に位置決めされているが、タブレ
ツトは、それ程細長くなく、またカーソルはタブ
レツトより小さい。第5図の右側部には、電位装
置100が示されている。
ブレツト40上に位置決めされているが、タブレ
ツトは、それ程細長くなく、またカーソルはタブ
レツトより小さい。第5図の右側部には、電位装
置100が示されている。
カーソルから可変幅線条形X軸電極に信号を送
つて、X座標を求め、この歯形Y軸電極に信号を
送つて、Y座標を求める。
つて、X座標を求め、この歯形Y軸電極に信号を
送つて、Y座標を求める。
バランス電極は、第3信号(以下、「B」信号
とする)を出す。前記各電極から出される信号を
合計して、カーソルから出されるトータル信号の
強さまたは大きさを求める。
とする)を出す。前記各電極から出される信号を
合計して、カーソルから出されるトータル信号の
強さまたは大きさを求める。
絶対X軸およびY軸の座標は、次の要領で求め
られる。
られる。
X座標−X/X+Y+Bに比例、
Y座標−Y/X+Y+Bに比例、
このうち「X」はX軸信号を、「Y」はY軸信
号を、「B」はバランス信号を表わす。この比率
測定法により、カーソルとタブレツトとの間隔の
変化に起因するエラーをなくせる。
号を、「B」はバランス信号を表わす。この比率
測定法により、カーソルとタブレツトとの間隔の
変化に起因するエラーをなくせる。
第5図に示すように、比率測定を行う電子装置
100は、一定周波数(好適には、10KHz乃至
1MHz)で、方形波出力信号110(第6図参照)
を出す方形波発振器105で構成されている。
100は、一定周波数(好適には、10KHz乃至
1MHz)で、方形波出力信号110(第6図参照)
を出す方形波発振器105で構成されている。
発振器105は、インダクタンスコイル106
とコンデンサ107とで構成された同調LC回路
を駆動するが、その出力信号を、抵抗器108に
通してローデイングを抑制する。
とコンデンサ107とで構成された同調LC回路
を駆動するが、その出力信号を、抵抗器108に
通してローデイングを抑制する。
同調回路素子106と107とは、多電圧利得
を与え、コード25の導線26を介して、結合電
極30を駆動する。第6図に示すように、カーソ
ル信号115は、LC回路の作動により、発振器
出力から90°移相されている。
を与え、コード25の導線26を介して、結合電
極30を駆動する。第6図に示すように、カーソ
ル信号115は、LC回路の作動により、発振器
出力から90°移相されている。
結合電極30の信号は、タブレツト40のX
軸、Y軸およびバランス電極に電界結合される
が、X軸およびY軸電極に送られる信号の強度
は、カーソルの位置によつて決まる。
軸、Y軸およびバランス電極に電界結合される
が、X軸およびY軸電極に送られる信号の強度
は、カーソルの位置によつて決まる。
すなわち、図示の電極配列によると、カーソル
が、タブレツト下縁(Y軸電極ののこ歯の幅が広
くなる)に近い程、Y軸信号が大きくなる。同様
に、カーソルがタブレツト右側(X軸電極の線条
の幅が広くなる)に近い程、X軸信号が大きくな
る。
が、タブレツト下縁(Y軸電極ののこ歯の幅が広
くなる)に近い程、Y軸信号が大きくなる。同様
に、カーソルがタブレツト右側(X軸電極の線条
の幅が広くなる)に近い程、X軸信号が大きくな
る。
X軸、Y軸およびバランス電極から出された信
号は、それぞれ導線59,69,75に送られ、
第5図および第6図に示す要領で処理される。
号は、それぞれ導線59,69,75に送られ、
第5図および第6図に示す要領で処理される。
図中符号120,140および145は、それ
ぞれX軸信号処理部、Y軸信号処理部、およびバ
ランス信号処理部を指す。
ぞれX軸信号処理部、Y軸信号処理部、およびバ
ランス信号処理部を指す。
X軸電極から出された信号は、導線59を通
り、電流一電圧増幅器122で増幅されて、第6
図に示す信号125を形成する。信号125は、
結合により発振器信号からさらに90°移相されて
いる。
り、電流一電圧増幅器122で増幅されて、第6
図に示す信号125を形成する。信号125は、
結合により発振器信号からさらに90°移相されて
いる。
増幅された信号は、コンデンサ123および抵
抗器126,127から成る高域フイルタを通過
して、60サイクル線周波数雑音を除去する。この
AC濾波信号は、スイツチ130により、方形波
発振器105の周波数で同期切換えされ、演算増
幅器131に入力される。
抗器126,127から成る高域フイルタを通過
して、60サイクル線周波数雑音を除去する。この
AC濾波信号は、スイツチ130により、方形波
発振器105の周波数で同期切換えされ、演算増
幅器131に入力される。
本発明によるデイジタイザ10の重要特性は、
X軸、Y軸およびバランス電極信号を、同期処理
する点にある。
X軸、Y軸およびバランス電極信号を、同期処理
する点にある。
X軸信号処理部120では、X軸信号は、カー
ソルにも入力信号を送る方形波発振器105の周
波数で作動されるスイツチ130を通つて、演算
増幅器131に送られる。
ソルにも入力信号を送る方形波発振器105の周
波数で作動されるスイツチ130を通つて、演算
増幅器131に送られる。
このように信号を同期処理すると、全周波数の
雑音その他の音の拾いを排除できるため、信号対
雑音比が非常に高くなるとともに、カーソル座標
位置決定精度も高くなる。
雑音その他の音の拾いを排除できるため、信号対
雑音比が非常に高くなるとともに、カーソル座標
位置決定精度も高くなる。
コンデンサ132と抵抗器133とは、フイル
タの役目をして、増幅器131出力のACリツプ
ルを低減することにより、「XDC」線134に、
カーソルのX軸位置を表わす安定した電圧信号を
送る。第6図において、PにおけるX軸信号を、
符号136で示している。この信号は、スイツチ
130閉止時に、符号138で示すように、見か
けアースされる正相部137を有している。
タの役目をして、増幅器131出力のACリツプ
ルを低減することにより、「XDC」線134に、
カーソルのX軸位置を表わす安定した電圧信号を
送る。第6図において、PにおけるX軸信号を、
符号136で示している。この信号は、スイツチ
130閉止時に、符号138で示すように、見か
けアースされる正相部137を有している。
演算増幅器131の入力側にある点Qも、コン
デンサ132および抵抗器133を通る帰還信号
により、事実状アースされている。
デンサ132および抵抗器133を通る帰還信号
により、事実状アースされている。
抵抗器133の値が、抵抗器126の値より高
くなると、電圧利得が得られ、増幅器131は、
上記の要領で、タブレツト40上のカーソルX軸
位置を表わすDC信号を出力する。X軸信号処理
部120の出力波形を、第6図に符号135で示
す。
くなると、電圧利得が得られ、増幅器131は、
上記の要領で、タブレツト40上のカーソルX軸
位置を表わすDC信号を出力する。X軸信号処理
部120の出力波形を、第6図に符号135で示
す。
Y軸およびバランス電極信号も、同様に処理さ
れる。
れる。
X軸信号処理部120、Y軸信号処理部14
0、およびバランス信号処理部145の出力は、
マイクロプロセツサ150でさらに処理される。
すなわち、マイクロプロセツサ150で作動され
るスイツチ151,152,153の切換により
順次に出される信号で作動するアナログ・デイジ
タル変換器155により、A/D変換される。
0、およびバランス信号処理部145の出力は、
マイクロプロセツサ150でさらに処理される。
すなわち、マイクロプロセツサ150で作動され
るスイツチ151,152,153の切換により
順次に出される信号で作動するアナログ・デイジ
タル変換器155により、A/D変換される。
標本抽出率は、コンピユータ2に対する、マイ
クロプロセツサの報告比に等しく、通常10乃至
120Hzである。
クロプロセツサの報告比に等しく、通常10乃至
120Hzである。
マイクロプロセツサは、上記の比率測定法に従
つて、カーソルの位置を計算し、コンピユータ2
に送つて、使用または表示する。
つて、カーソルの位置を計算し、コンピユータ2
に送つて、使用または表示する。
この代わりに、X軸、Y軸およびバランス電極
に、順次に信号を入力し、かつカーソル電極を出
力電極として利用することにより、タブレツトを
作動させることもできる。
に、順次に信号を入力し、かつカーソル電極を出
力電極として利用することにより、タブレツトを
作動させることもできる。
この場合も同期的に行うことにより、信号対雑
音比を高め、かつ各処理信号を区別立てできる。
音比を高め、かつ各処理信号を区別立てできる。
上記のとうり、本発明によると、各信号を同期
的に処理できるため、信号対雑音比が、非常に高
くなり、カーソル座標位置決定精度も高くなる。
的に処理できるため、信号対雑音比が、非常に高
くなり、カーソル座標位置決定精度も高くなる。
また、利用する信号の種類が少ないため、電子
系統が簡単かつ安価である。
系統が簡単かつ安価である。
そのため、低コストで、高精度のデイジタイザ
が得られる。
が得られる。
第1図はコンピユータシステムとともに用いら
れる本発明によるデイジタイザの概略的斜視図で
ある。第2図は、第1図の2−2線に沿つたカー
ソルおよびタブレツトの一部の断面図である。第
3図は、第1図の3−3線に沿つたタブレツトの
断面図である。第4図は、タブレツトの詳細を示
す第3図の部分拡大図である。第5図は、第1図
に示すデイジタイザの概略的回路図である。第6
図は、第5図回路の作動状態を示すグラフであ
る。 A……電極層、P,Q……点、S……隙間、2
……コンピユータ、3……モニタ、4,5……カ
ーソル位置座標値、6……カーソル位置、10…
…デイジタイザ、20……カーソル、21……ハ
ウジング、22……側壁、25……コード、26
……入力信号線、27……接続点、28……導
線、29……接続点、30……結合電極、31…
…誘電スペーサ、32……シールド電極、34…
…中央開口部、35……クロスヘアー、37……
スイツチ、40……タブレツト、41……プレナ
形上面、42……上層、43……誘電体層、44
……導電接地面、45……プラスチツク底面カバ
ー、48……ケーブル、50……パターン化電
極、51〜54……線条、58……X軸バス、5
9……X軸信号線、60……パターン化電極、6
1……のこ歯、62,63……縁部、64……末
端部、68……Y軸バス、69……導線、70…
…バランス信号電極、71〜73……脚部、74
……接続点、75……導線、80……周囲シール
ド電極、100……電子装置、105……方形波
発振器、106……インダクタンスコイル、10
7……コンデンサ、108……抵抗器、110…
…方形波出力信号、115……カーソル信号、1
20……X軸信号処理部、122……電流電圧増
幅器、123……コンデンサ、125……信号、
126,127……抵抗器、130……スイツ
チ、131……演算増幅器、132……コンデン
サ、133……抵抗器、134……線、135…
…X軸信号処理部出力、136……X軸信号、1
37……正相部分、138……アース部分、14
0……Y軸信号処理部、145……バランス信号
処理部、150……マイクロプロセツサ、151
乃至153……スイツチ、155……A/D変換
器。
れる本発明によるデイジタイザの概略的斜視図で
ある。第2図は、第1図の2−2線に沿つたカー
ソルおよびタブレツトの一部の断面図である。第
3図は、第1図の3−3線に沿つたタブレツトの
断面図である。第4図は、タブレツトの詳細を示
す第3図の部分拡大図である。第5図は、第1図
に示すデイジタイザの概略的回路図である。第6
図は、第5図回路の作動状態を示すグラフであ
る。 A……電極層、P,Q……点、S……隙間、2
……コンピユータ、3……モニタ、4,5……カ
ーソル位置座標値、6……カーソル位置、10…
…デイジタイザ、20……カーソル、21……ハ
ウジング、22……側壁、25……コード、26
……入力信号線、27……接続点、28……導
線、29……接続点、30……結合電極、31…
…誘電スペーサ、32……シールド電極、34…
…中央開口部、35……クロスヘアー、37……
スイツチ、40……タブレツト、41……プレナ
形上面、42……上層、43……誘電体層、44
……導電接地面、45……プラスチツク底面カバ
ー、48……ケーブル、50……パターン化電
極、51〜54……線条、58……X軸バス、5
9……X軸信号線、60……パターン化電極、6
1……のこ歯、62,63……縁部、64……末
端部、68……Y軸バス、69……導線、70…
…バランス信号電極、71〜73……脚部、74
……接続点、75……導線、80……周囲シール
ド電極、100……電子装置、105……方形波
発振器、106……インダクタンスコイル、10
7……コンデンサ、108……抵抗器、110…
…方形波出力信号、115……カーソル信号、1
20……X軸信号処理部、122……電流電圧増
幅器、123……コンデンサ、125……信号、
126,127……抵抗器、130……スイツ
チ、131……演算増幅器、132……コンデン
サ、133……抵抗器、134……線、135…
…X軸信号処理部出力、136……X軸信号、1
37……正相部分、138……アース部分、14
0……Y軸信号処理部、145……バランス信号
処理部、150……マイクロプロセツサ、151
乃至153……スイツチ、155……A/D変換
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 平面に配設された導電電極部のパターンを有
するデジタイザ タブレツトであつて、 前記パターンは、それぞれが少くとも1つの平
面電極を含む概ね長方形状の一組の導電領域であ
つて、当該概ね長方形状の導電領域の長辺は、第
1の座標軸に平行に置かれており、かつ当該長方
形状の導電領域の短辺は、第2の座標軸に平行な
方向に徐々に増大する長さを有しているものと、 一組の概ね鋸歯状の導電領域であつて、それぞ
れが少くとも1個の平電極を含んでおり、当該鋸
歯状導電領域は、前記長方形状導電領域と相互に
インターリーブ配列されており、当該鋸歯状導電
領域の最短辺は、前記第2の座標軸に平行に配設
されており、かつ前記鋸歯状の各導電領域の残り
の2辺は、前記第1の座標軸に平行な方向に直線
的に増大する前記第2の座標軸に対して平行な方
向の距離で離隔しているもの、とから成ることを
特徴とするデジタイザ タブレツト。 2 前記一組の概ね長方形状の各導電領域の短辺
の1つが、第1の導電バスに電気的に接続されて
おり、それによつて第1の電極列を形成してお
り、かつ前記鋸歯状の導電領域の各々の最短辺
は、第2の導電バスに電気的に接続しており、そ
れによつて第2の電極列を形成していることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載のデジタイ
ザ タブレツト。 3 前記鋸歯状の導電領域の表面の各々が、前記
最短辺に対向している頂頭において切り取られて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載のデジタイザ タブレツト。 4 前記第1および第2の電極列は、前記平面の
中の直線状領域に配設されており、前記第1およ
び第2の電極列に占められていない直線状領域の
部分は、曲がりくねつたパターンで電気的に接続
されている一組の第3の導電領域によつて覆われ
ており、それによつて、前記第1および第2の電
極列が、それぞれ前記第3の電極から、第1およ
び第2の前記曲がりくねつたパターンのそれぞれ
に接続されている絶縁材料の細いストリツプによ
つて電気的に絶縁されている部分を除いて、第3
の電極列を形成していることを特徴とする特許請
求の範囲第2項に記載のデジタイザ タブレツ
ト。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US704329 | 1985-02-21 | ||
| US06/704,329 US4705919A (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Electrostatic pattern-coupled digitizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228525A JPS61228525A (ja) | 1986-10-11 |
| JPH0352090B2 true JPH0352090B2 (ja) | 1991-08-08 |
Family
ID=24829025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61035380A Granted JPS61228525A (ja) | 1985-02-21 | 1986-02-21 | デジタイザ タブレット |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4705919A (ja) |
| JP (1) | JPS61228525A (ja) |
| KR (1) | KR920003177B1 (ja) |
| CN (1) | CN1008488B (ja) |
| BR (1) | BR8600719A (ja) |
| CA (1) | CA1276257C (ja) |
| CH (1) | CH672377A5 (ja) |
| DE (1) | DE3605698A1 (ja) |
| FR (1) | FR2577705B1 (ja) |
| GB (1) | GB2171524B (ja) |
| HK (1) | HK100789A (ja) |
| IT (1) | IT1214676B (ja) |
| NL (1) | NL8600356A (ja) |
| SE (1) | SE463179B (ja) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6353132U (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-09 | ||
| US4831566A (en) * | 1987-03-20 | 1989-05-16 | Summagraphics Corporation | Method and apparatus for calibration of a charge ratio digitizer |
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| US4928256A (en) * | 1988-03-16 | 1990-05-22 | Ametek, Inc. | Digitizer for position sensing |
| US4999462A (en) * | 1989-10-06 | 1991-03-12 | Summagraphics Corporation | Position determining and digitizing method and device |
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| JPH0637468Y2 (ja) * | 1989-11-16 | 1994-09-28 | ぺんてる株式会社 | 情報入力装置 |
| US5051545A (en) * | 1990-04-06 | 1991-09-24 | Summagraphics Corporation | Digitizer with serpentine conductor grid having non-uniform repeat increment |
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| KR101080183B1 (ko) * | 2008-04-04 | 2011-11-07 | (주)멜파스 | 가장자리 위치 인식 특성이 개선된 접촉 감지 장치 |
| WO2010149543A1 (de) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | Ident Technology Ag | Elektrodenanordnung für anzeigeeinrichtung |
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