JPH0764704A - 座標入力装置 - Google Patents
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- JPH0764704A JPH0764704A JP23716793A JP23716793A JPH0764704A JP H0764704 A JPH0764704 A JP H0764704A JP 23716793 A JP23716793 A JP 23716793A JP 23716793 A JP23716793 A JP 23716793A JP H0764704 A JPH0764704 A JP H0764704A
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- 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
- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
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- G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
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- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of two-dimensional [2D] relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03545—Pens or stylus
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- 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
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ペン入力による座標入力装置において、外乱
ノイズや不要な静電容量結合による誤った座標入力検出
がなされてしまうことを防止する。 【構成】 入力ペン6の先端を突出方向に移動可能と
し、タブレット1に当接されて押された状態をスイッチ
6bをオフ(=ペン入力動作オン)とする。そしてスイ
ッチ6bをオン(=ペン入力動作オフ)のときは、抵抗
6cを挿入しピーク検出部10に対する入力インピーダ
ンスが低下されるようにする。またピーク検出部10
は、供給される座標検出用信号をスレッショルド値Vth
と比較し、これを越えた場合にのみピーク検出信号が出
力されるようにする。
ノイズや不要な静電容量結合による誤った座標入力検出
がなされてしまうことを防止する。 【構成】 入力ペン6の先端を突出方向に移動可能と
し、タブレット1に当接されて押された状態をスイッチ
6bをオフ(=ペン入力動作オン)とする。そしてスイ
ッチ6bをオン(=ペン入力動作オフ)のときは、抵抗
6cを挿入しピーク検出部10に対する入力インピーダ
ンスが低下されるようにする。またピーク検出部10
は、供給される座標検出用信号をスレッショルド値Vth
と比較し、これを越えた場合にのみピーク検出信号が出
力されるようにする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばペン型の検出用
導体手段をタブレットに当接させて座標位置を入力する
デジタイジングタブレットなどの機器に対して好適な座
標入力装置に関するものである。
導体手段をタブレットに当接させて座標位置を入力する
デジタイジングタブレットなどの機器に対して好適な座
標入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば特開平2−255911号公報、
特開平4−205020号公報などに見られるように、
X−Yマトリクスディスプレイに対して静電結合方式を
用いて入力座標検出を行なう座標入力装置が知られてい
る。このような座標入力装置では、検出用導体手段とし
てスタイラスペンを用い、これをポインティングデバイ
スとしてX−Yマトリクスディスプレイ(ディスプレイ
一体型タブレット)上での任意の地点に当接する。もし
くはその状態から絵を描くようにをスタイラスペンをな
ぞっていく。
特開平4−205020号公報などに見られるように、
X−Yマトリクスディスプレイに対して静電結合方式を
用いて入力座標検出を行なう座標入力装置が知られてい
る。このような座標入力装置では、検出用導体手段とし
てスタイラスペンを用い、これをポインティングデバイ
スとしてX−Yマトリクスディスプレイ(ディスプレイ
一体型タブレット)上での任意の地点に当接する。もし
くはその状態から絵を描くようにをスタイラスペンをな
ぞっていく。
【0003】X−Yマトリクスディスプレイにおいては
X方向の各電極及びY方向の各電極に順次検出走査信号
が印加されるが、その際のスタイラスペンとタブレット
の間の静電容量結合により、スタイラスペンに前記走査
電圧が印加され、スタイラスペンから座標検出用信号が
取り出される。従って、静電容量結合に基づく前記座標
検出用信号のピーク点を検出し、そのピーク点検出時点
で走査されていたX電極及びY電極を判別すれば、スタ
イラスペンが当接されていたタブレット上でのX−Y座
標を検出することができる。
X方向の各電極及びY方向の各電極に順次検出走査信号
が印加されるが、その際のスタイラスペンとタブレット
の間の静電容量結合により、スタイラスペンに前記走査
電圧が印加され、スタイラスペンから座標検出用信号が
取り出される。従って、静電容量結合に基づく前記座標
検出用信号のピーク点を検出し、そのピーク点検出時点
で走査されていたX電極及びY電極を判別すれば、スタ
イラスペンが当接されていたタブレット上でのX−Y座
標を検出することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
静電容量結合を利用した座標入力装置では、静電容量結
合を介してスタイラスペンのペン先に印加される電圧を
電圧検出部、即ちスタイラスペンからの座標検出用信号
が供給されるピーク検出部が検出を終了するまでの一定
期間保持させるため、ピーク検出部側の入力インピーダ
ンスを高く設定しておく必要がある。
静電容量結合を利用した座標入力装置では、静電容量結
合を介してスタイラスペンのペン先に印加される電圧を
電圧検出部、即ちスタイラスペンからの座標検出用信号
が供給されるピーク検出部が検出を終了するまでの一定
期間保持させるため、ピーク検出部側の入力インピーダ
ンスを高く設定しておく必要がある。
【0005】しかしながら、入力インピーダンスが高く
設定されていると、外乱ノイズによる誤った座標検出用
信号が発生された際に座標入力として誤った検出をして
しまうことがあるという問題がある。
設定されていると、外乱ノイズによる誤った座標検出用
信号が発生された際に座標入力として誤った検出をして
しまうことがあるという問題がある。
【0006】また、実際にはスタイラスペンを完全にタ
ブレットに当接させていなくても、多少離しただけの状
態では、静電容量結合による座標検出用信号が誘走され
てしまい、ピーク検出部側の入力インピーダンスを高く
設定しておくと、これが入力として検出されてしまう。
従って、ユーザーが要求していない座標入力がなされて
しまうことがある。
ブレットに当接させていなくても、多少離しただけの状
態では、静電容量結合による座標検出用信号が誘走され
てしまい、ピーク検出部側の入力インピーダンスを高く
設定しておくと、これが入力として検出されてしまう。
従って、ユーザーが要求していない座標入力がなされて
しまうことがある。
【0007】例えば、タブレット上で離れた2点をスタ
イラスペンによって選択(クリック)する操作を行なう
場合を考えると、最初の一点についてスタイラスペンを
当接させた後、次の点をクリックするためにスタイラス
ペンを移動させる際には、スタイラスペンをタブレット
から十分離さなければならず、使用性が悪い。又はこれ
をタブレットから十分に離さなかったことによる誤検出
(例えば第一点から第二点までの軌跡における座標が入
力されてしまう)がなされるという問題がある。このよ
うなことは、特に文字入力のような細かいペン操作を必
要とする入力を行なう際には非常に不都合となる。
イラスペンによって選択(クリック)する操作を行なう
場合を考えると、最初の一点についてスタイラスペンを
当接させた後、次の点をクリックするためにスタイラス
ペンを移動させる際には、スタイラスペンをタブレット
から十分離さなければならず、使用性が悪い。又はこれ
をタブレットから十分に離さなかったことによる誤検出
(例えば第一点から第二点までの軌跡における座標が入
力されてしまう)がなされるという問題がある。このよ
うなことは、特に文字入力のような細かいペン操作を必
要とする入力を行なう際には非常に不都合となる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みてなされたもので、ペン状の検出用導体手段を
用いた座標入力装置において、外乱ノイズや不要な静電
容量結合による誤った座標入力がなされてしまうことを
防止し、座標入力装置の操作性、信頼性の向上を実現す
ることを目的とする。
点に鑑みてなされたもので、ペン状の検出用導体手段を
用いた座標入力装置において、外乱ノイズや不要な静電
容量結合による誤った座標入力がなされてしまうことを
防止し、座標入力装置の操作性、信頼性の向上を実現す
ることを目的とする。
【0009】即ち、X電極ドライブ手段より出力される
走査信号によって駆動されるX電極及びY電極ドライブ
手段より出力される走査信号によって駆動されるY電極
がマトリクス状に配されたタブレットと、このタブレッ
トに対して検出端部を当接させた際の静電容量結合によ
り走査信号を座標検出用信号として出力する検出用導体
手段と、この検出用導体手段から出力された座標検出用
信号のピーク検出を行なうピーク検出手段と、X電極ド
ライブ手段及びY電極ドライブ手段によるドライブタイ
ミングとピーク検出手段によるピーク検出タイミングに
基づいてタブレット上で検出用導体手段が当接された座
標を検出する座標検出制御手段とを備えてなる座標入力
装置において、検出用導体手段(スタイラスペン)は、
その検出端部が、突出方向に付勢された第1の位置と、
その第1の位置より後退した第2の位置の間で移動可能
とされているとともに、この検出端部が第1の位置にあ
るときは、この検出用導体手段からの座標検出用信号の
ピーク検出手段に対する入力インピーダンスが低下され
るように構成する。
走査信号によって駆動されるX電極及びY電極ドライブ
手段より出力される走査信号によって駆動されるY電極
がマトリクス状に配されたタブレットと、このタブレッ
トに対して検出端部を当接させた際の静電容量結合によ
り走査信号を座標検出用信号として出力する検出用導体
手段と、この検出用導体手段から出力された座標検出用
信号のピーク検出を行なうピーク検出手段と、X電極ド
ライブ手段及びY電極ドライブ手段によるドライブタイ
ミングとピーク検出手段によるピーク検出タイミングに
基づいてタブレット上で検出用導体手段が当接された座
標を検出する座標検出制御手段とを備えてなる座標入力
装置において、検出用導体手段(スタイラスペン)は、
その検出端部が、突出方向に付勢された第1の位置と、
その第1の位置より後退した第2の位置の間で移動可能
とされているとともに、この検出端部が第1の位置にあ
るときは、この検出用導体手段からの座標検出用信号の
ピーク検出手段に対する入力インピーダンスが低下され
るように構成する。
【0010】また、ピーク検出手段は、検出用導体手段
から出力された座標検出用信号を所定のスレッショルド
値と比較し、その比較出力に基づいてピーク値を検出す
るように構成する。
から出力された座標検出用信号を所定のスレッショルド
値と比較し、その比較出力に基づいてピーク値を検出す
るように構成する。
【0011】
【作用】検出用導体手段(スタイラスペン)の先端の検
出端部を突出方向に付勢されている第1の位置と、第2
の位置の間で移動可能とすることにより、検出用導体手
段においてオン/オフスイッチを構成し、検出用導体手
段がタブレット手段に当接されて検出端部が押された状
態をこのスイッチのオフ状態とする。そして、検出用導
体手段がタブレットから離れた状態、つまりスイッチが
付勢方向である第1の位置にありこのスイッチがオンと
なっているときは、ピーク検出手段に対する入力インピ
ーダンスが低下されるようにすることで、外乱ノイズ等
により発生される誤った座標検出用信号の検出入力レベ
ルを低下させ、誤検出を防止することができる。例えば
スイッチがオンとされたときに、検出用導体手段とピー
ク検出手段の間を、低抵抗値の抵抗を介して又は直接、
グランドと接続するようにすることで実現できる。
出端部を突出方向に付勢されている第1の位置と、第2
の位置の間で移動可能とすることにより、検出用導体手
段においてオン/オフスイッチを構成し、検出用導体手
段がタブレット手段に当接されて検出端部が押された状
態をこのスイッチのオフ状態とする。そして、検出用導
体手段がタブレットから離れた状態、つまりスイッチが
付勢方向である第1の位置にありこのスイッチがオンと
なっているときは、ピーク検出手段に対する入力インピ
ーダンスが低下されるようにすることで、外乱ノイズ等
により発生される誤った座標検出用信号の検出入力レベ
ルを低下させ、誤検出を防止することができる。例えば
スイッチがオンとされたときに、検出用導体手段とピー
ク検出手段の間を、低抵抗値の抵抗を介して又は直接、
グランドと接続するようにすることで実現できる。
【0012】また、ピーク検出手段については、供給さ
れる座標検出用信号に対して所定のスレッショルド値と
比較し、例えばそのスレッショルド値を越えた場合にの
みピークタイミング検出を行なうようにすることで、正
しい座標入力とノイズ等による誤った座標入力をより正
確に識別して検出できることになる。
れる座標検出用信号に対して所定のスレッショルド値と
比較し、例えばそのスレッショルド値を越えた場合にの
みピークタイミング検出を行なうようにすることで、正
しい座標入力とノイズ等による誤った座標入力をより正
確に識別して検出できることになる。
【0013】
【実施例】以下、図1〜図7により本発明の座標入力装
置の一実施例を説明する。この実施例は、ディスプレイ
一体型タブレットとして、薄膜EL(エレクトロ・ルミ
ネッセンス)マトリックスタブレットを用いた例である
が、後述するようにFEDタイプのディスプレイ一体型
のタブレットについても同様に座標入力装置として使用
できるものである。
置の一実施例を説明する。この実施例は、ディスプレイ
一体型タブレットとして、薄膜EL(エレクトロ・ルミ
ネッセンス)マトリックスタブレットを用いた例である
が、後述するようにFEDタイプのディスプレイ一体型
のタブレットについても同様に座標入力装置として使用
できるものである。
【0014】図1はこの実施例の座標入力装置の構成を
示すもので、1は薄膜ELマトリックスタブレット(以
下、単にタブレットという)である。このタブレット1
には、列方向に並べられ水平走査を行なうX電極(x1
〜xm )、及び行方向に並べられ垂直走査を行なうY電
極(y1 〜yn )がマトリクス状に配されている。
示すもので、1は薄膜ELマトリックスタブレット(以
下、単にタブレットという)である。このタブレット1
には、列方向に並べられ水平走査を行なうX電極(x1
〜xm )、及び行方向に並べられ垂直走査を行なうY電
極(y1 〜yn )がマトリクス状に配されている。
【0015】各X電極(x1 〜xm )はX走査ドライバ
2に接続されており、X走査ドライバ2はドライバコン
トローラ4の制御に従って所定のタイミングで各X電極
(x1 〜xm )に対して走査電圧を印加する。またY電
極(y1 〜yn )はY走査ドライバ3に接続されてお
り、Y走査ドライバ2はドライバコントローラ4の制御
に従って所定のタイミングで各Y電極(y1 〜yn )に
対して走査電圧を印加する。5は画像表示走査制御及び
後述するようにピーク検出信号から入力座標検出動作を
行なうCPUである。
2に接続されており、X走査ドライバ2はドライバコン
トローラ4の制御に従って所定のタイミングで各X電極
(x1 〜xm )に対して走査電圧を印加する。またY電
極(y1 〜yn )はY走査ドライバ3に接続されてお
り、Y走査ドライバ2はドライバコントローラ4の制御
に従って所定のタイミングで各Y電極(y1 〜yn )に
対して走査電圧を印加する。5は画像表示走査制御及び
後述するようにピーク検出信号から入力座標検出動作を
行なうCPUである。
【0016】6はタブレットに対して先端の検出端部
(ペン先)6aを当接させることにより、静電容量結合
方式で座標入力をなすためのスタイラスペンを示し、6
bはこのスタイラスペン6の内部に設けられているスイ
ッチ、6cはかなり低い抵抗値の抵抗である。
(ペン先)6aを当接させることにより、静電容量結合
方式で座標入力をなすためのスタイラスペンを示し、6
bはこのスタイラスペン6の内部に設けられているスイ
ッチ、6cはかなり低い抵抗値の抵抗である。
【0017】7は例えば1〜10MΩ程度の抵抗であ
り、スイッチ6bがオフであるときは、ペン先6aとタ
ブレット1間の静電容量とで形成する微分回路の出力
(座標検出用信号)をハイインピーダンス状態としてい
る。
り、スイッチ6bがオフであるときは、ペン先6aとタ
ブレット1間の静電容量とで形成する微分回路の出力
(座標検出用信号)をハイインピーダンス状態としてい
る。
【0018】10はスタイラスペン6からの座標検出用
信号出力についてピーク検出を行なってピーク検出信号
DP をCPU5に対して供給するピーク検出部の一例を
示している。このピーク検出部10は、積分機能を持っ
たアンプ11、比較回路12、微分回路13、第2の比
較回路14、及び論理積回路15から構成される。
信号出力についてピーク検出を行なってピーク検出信号
DP をCPU5に対して供給するピーク検出部の一例を
示している。このピーク検出部10は、積分機能を持っ
たアンプ11、比較回路12、微分回路13、第2の比
較回路14、及び論理積回路15から構成される。
【0019】スタイラスペン6からの座標検出用信号は
アンプ11を介してパルス成分が除去され、第1の比較
回路12に供給される。またこの第1の比較回路12に
は所定の値に設定されたスレッショルド電圧Vthが供給
されている。また、アンプ11の出力は微分回路13に
供給され、さらに第2の比較回路14に供給される。第
1の比較回路12と第2の比較回路14の出力は論理積
回路15に供給されピーク点の検出が行なわれる。
アンプ11を介してパルス成分が除去され、第1の比較
回路12に供給される。またこの第1の比較回路12に
は所定の値に設定されたスレッショルド電圧Vthが供給
されている。また、アンプ11の出力は微分回路13に
供給され、さらに第2の比較回路14に供給される。第
1の比較回路12と第2の比較回路14の出力は論理積
回路15に供給されピーク点の検出が行なわれる。
【0020】この座標入力装置のタブレット1における
表示動作及び座標入力動作について図4〜図6で説明す
る。図4は、X走査ドライバ2及びY走査ドライバ3に
よって実行されるタブレット1のX,Y各電極(x1 〜
xm )(y1 〜yn )の走査タイミング波形を示すもの
である。
表示動作及び座標入力動作について図4〜図6で説明す
る。図4は、X走査ドライバ2及びY走査ドライバ3に
よって実行されるタブレット1のX,Y各電極(x1 〜
xm )(y1 〜yn )の走査タイミング波形を示すもの
である。
【0021】図4に示すように、画像1フレーム分の期
間は、実際に表示動作を行なうための表示期間と、座標
入力に対応するためのY座標検出期間及びX座標検出期
間に分けられる。
間は、実際に表示動作を行なうための表示期間と、座標
入力に対応するためのY座標検出期間及びX座標検出期
間に分けられる。
【0022】表示期間には、Y走査ドライバ3は、各Y
電極(y1 〜yn )に対して、図4(a)〜(c)に示
すように順次走査電圧を印加し、垂直側の走査を実行す
る。つまり、垂直/水平同期信号に応じてY電極y1 か
らyn まで、1ラインづつ電圧印加がなされる。
電極(y1 〜yn )に対して、図4(a)〜(c)に示
すように順次走査電圧を印加し、垂直側の走査を実行す
る。つまり、垂直/水平同期信号に応じてY電極y1 か
らyn まで、1ラインづつ電圧印加がなされる。
【0023】これに対して、X走査ドライバ2は、各X
電極(x1 〜xm )に対して、ドライバコントローラ4
から供給された表示データに基づいて、図4(d)〜
(f)に示すようにY電極y1 〜yn の各走査期間内に
各電極(x1 〜xm )に電圧印加を行なう。つまり、或
るY電極(水平ライン)における表示画素に相当するX
電極に対して電圧印加を行なう。
電極(x1 〜xm )に対して、ドライバコントローラ4
から供給された表示データに基づいて、図4(d)〜
(f)に示すようにY電極y1 〜yn の各走査期間内に
各電極(x1 〜xm )に電圧印加を行なう。つまり、或
るY電極(水平ライン)における表示画素に相当するX
電極に対して電圧印加を行なう。
【0024】従って、Y電極y1 〜yn の各走査中にお
いて、電圧が印加されたX電極と交差している画素が、
そのX電極とY電極による電場によって蛍光体が発光
し、表示動作が行なわれる。図4(g)〜(l)は、Y
電極y1 ,y2 の走査期間を拡大して、X電極x1から
X電極xm までの走査タイミングを示したものである。
いて、電圧が印加されたX電極と交差している画素が、
そのX電極とY電極による電場によって蛍光体が発光
し、表示動作が行なわれる。図4(g)〜(l)は、Y
電極y1 ,y2 の走査期間を拡大して、X電極x1から
X電極xm までの走査タイミングを示したものである。
【0025】このような表示期間が終了すると、Y座標
検出期間としての動作が行なわれる。このY座標検出期
間と続くX座標検出期間は、スタイラスペン6のタブレ
ット1への当接による座標入力を検出するための期間で
ある。まずY座標検出期間においては、Y走査ドライバ
3は図4(a)〜(c)のように各Y電極y1 〜yn に
対して順次検出電圧を走査電圧と同じように印加してい
く。従って、タブレット1上の或る地点にスタイラスペ
ン6のペン先6aが当接されている場合、その位置に相
当する或るY電極及びその近傍のY電極とスタイラスペ
ン6の間で静電容量結合が行なわれ、スタイラスペン6
から前記検出電圧が誘電され座標検出信号としての電圧
出力が得られる。
検出期間としての動作が行なわれる。このY座標検出期
間と続くX座標検出期間は、スタイラスペン6のタブレ
ット1への当接による座標入力を検出するための期間で
ある。まずY座標検出期間においては、Y走査ドライバ
3は図4(a)〜(c)のように各Y電極y1 〜yn に
対して順次検出電圧を走査電圧と同じように印加してい
く。従って、タブレット1上の或る地点にスタイラスペ
ン6のペン先6aが当接されている場合、その位置に相
当する或るY電極及びその近傍のY電極とスタイラスペ
ン6の間で静電容量結合が行なわれ、スタイラスペン6
から前記検出電圧が誘電され座標検出信号としての電圧
出力が得られる。
【0026】またX座標検出期間においては、X走査ド
ライバ2は図4(d)〜(f)のように各X電極x1 〜
xm に対して順次検出電圧を印加していく。従って、タ
ブレット1上の或る地点にスタイラスペン6のペン先6
aが当接されている場合、その位置に相当する或るX電
極及びその近傍のX電極ととスタイラスペン6の間で静
電容量結合が行なわれ、スタイラスペン6からX電極に
印加されている検出電圧が座標検出信号として出力され
る。
ライバ2は図4(d)〜(f)のように各X電極x1 〜
xm に対して順次検出電圧を印加していく。従って、タ
ブレット1上の或る地点にスタイラスペン6のペン先6
aが当接されている場合、その位置に相当する或るX電
極及びその近傍のX電極ととスタイラスペン6の間で静
電容量結合が行なわれ、スタイラスペン6からX電極に
印加されている検出電圧が座標検出信号として出力され
る。
【0027】図5において横軸にX又はY方向の位置を
取り、縦軸に静電容量Ciを示すと、実際には、静電容
量分布は図5のスタイラスペン6の当接位置に対して曲
線で示すように分布しており、従って、或るY電極(又
はX電極)に隣接するY電極(又はX電極)の走査期間
にも、スタイラスペン6からはこの曲線に沿った電圧出
力が発生することになる。
取り、縦軸に静電容量Ciを示すと、実際には、静電容
量分布は図5のスタイラスペン6の当接位置に対して曲
線で示すように分布しており、従って、或るY電極(又
はX電極)に隣接するY電極(又はX電極)の走査期間
にも、スタイラスペン6からはこの曲線に沿った電圧出
力が発生することになる。
【0028】例えばY電極y3 に相当する位置にスタイ
ラスペン6が当接された際のY座標検出動作を図6に示
す。図5のような静電容量分布により、例えば図6
(a)に示すY電極y1 〜y5の検出電圧の走査期間
(T1 〜T5 期間)には、スタイラスペン6の座標検出
信号としては図6(b)のような電圧出力がアンプ11
から得られることになる。なお、図1において図6
(b)〜(f)の信号波形となるポイントをそれぞれ
(b)〜(f)として示している。
ラスペン6が当接された際のY座標検出動作を図6に示
す。図5のような静電容量分布により、例えば図6
(a)に示すY電極y1 〜y5の検出電圧の走査期間
(T1 〜T5 期間)には、スタイラスペン6の座標検出
信号としては図6(b)のような電圧出力がアンプ11
から得られることになる。なお、図1において図6
(b)〜(f)の信号波形となるポイントをそれぞれ
(b)〜(f)として示している。
【0029】ここで、このような座標検出信号が供給さ
れるピーク検出部10では、まずこの座標検出信号がア
ンプ11を介して比較回路12に入力され、スレッショ
ルド値Vthと比較される。一方、上記図6(b)の信号
を微分した波形は図6(c)のようになる。そして、図
6(b)の波形をスレッショルド電圧Vthでクリップし
た第1の比較回路12の出力波形は図6(d)のように
なる。さらに図6(c)の負荷の信号を第2の比較回路
14より出力した波形(図6(e))を形成し、この図
6(d)(e)の波形について論理積をとると、図6
(f)のようにピーク点を示す出力信号が得られる。
れるピーク検出部10では、まずこの座標検出信号がア
ンプ11を介して比較回路12に入力され、スレッショ
ルド値Vthと比較される。一方、上記図6(b)の信号
を微分した波形は図6(c)のようになる。そして、図
6(b)の波形をスレッショルド電圧Vthでクリップし
た第1の比較回路12の出力波形は図6(d)のように
なる。さらに図6(c)の負荷の信号を第2の比較回路
14より出力した波形(図6(e))を形成し、この図
6(d)(e)の波形について論理積をとると、図6
(f)のようにピーク点を示す出力信号が得られる。
【0030】この図6(f)のパルスの発生タイミング
を走査クロックによって検知することによって、ピーク
検出信号DP をCPU5に供給する。そして、CPU5
では、ピーク検出信号DP が供給されるタイミングに相
当する期間において走査していたY電極を判別すること
で、スタイラスペン6が当接されていた位置のY電極、
即ちY座標を判別することができる。X座標検出につい
ても同様である。
を走査クロックによって検知することによって、ピーク
検出信号DP をCPU5に供給する。そして、CPU5
では、ピーク検出信号DP が供給されるタイミングに相
当する期間において走査していたY電極を判別すること
で、スタイラスペン6が当接されていた位置のY電極、
即ちY座標を判別することができる。X座標検出につい
ても同様である。
【0031】以上のようにY座標検出期間において入力
位置としてのY座標の検出が行なわれ、またX座標検出
期間において入力位置としてのX座標の検出が行なわれ
て、スタイラスペン6によるX,Y座標の入力がなされ
ることになる。
位置としてのY座標の検出が行なわれ、またX座標検出
期間において入力位置としてのX座標の検出が行なわれ
て、スタイラスペン6によるX,Y座標の入力がなされ
ることになる。
【0032】ここで、スタイラスペン6の構造を図2,
図3により説明する。図2はスタイラスペン6のペン先
6aの部分を示したもので、61は実際のペン先となる
先端導体、62はスタイラスペン60の内部空間を仕切
る仕切板である。仕切板62によって形成される収納空
間63において先端導体61が収納されている。
図3により説明する。図2はスタイラスペン6のペン先
6aの部分を示したもので、61は実際のペン先となる
先端導体、62はスタイラスペン60の内部空間を仕切
る仕切板である。仕切板62によって形成される収納空
間63において先端導体61が収納されている。
【0033】そして、仕切板62と先端導体61の間に
はスプリング64が配置されている。従って、先端導体
61は収納空間63内において、図2(a)から図2
(b)の状態まで移動可能とされ、しかも通常はスプリ
ング64の付勢力によって図2(b)の状態となってい
る。
はスプリング64が配置されている。従って、先端導体
61は収納空間63内において、図2(a)から図2
(b)の状態まで移動可能とされ、しかも通常はスプリ
ング64の付勢力によって図2(b)の状態となってい
る。
【0034】図2(a)(b)の各状態をスタイラスペ
ン6の外部から見た状態は図3(a)(b)のようにな
り、即ち、ペン先がスイッチ状に出入するようになる。
そして、通常は図3(b)の状態となるが、このペン先
が押圧されることにより図3(a)のように先端導体6
1が引っ込むように構成されている。
ン6の外部から見た状態は図3(a)(b)のようにな
り、即ち、ペン先がスイッチ状に出入するようになる。
そして、通常は図3(b)の状態となるが、このペン先
が押圧されることにより図3(a)のように先端導体6
1が引っ込むように構成されている。
【0035】さらに、先端導体61には電気的な接点6
5が設けられており、また、この接点65に対応するよ
うにスタイラスペン6の筺体内部で収納空間63側に向
かって接点66が形成されている。そして図示するよう
に図2(b)の状態では接点65,66が接触する。こ
の接点65,66が上記図1において示したスイッチ6
bを形成することになる。そして、接点66は抵抗6c
を介して接地されている。
5が設けられており、また、この接点65に対応するよ
うにスタイラスペン6の筺体内部で収納空間63側に向
かって接点66が形成されている。そして図示するよう
に図2(b)の状態では接点65,66が接触する。こ
の接点65,66が上記図1において示したスイッチ6
bを形成することになる。そして、接点66は抵抗6c
を介して接地されている。
【0036】このようなスタイラスペン6を用いて座標
入力を行なう場合、図2(a)のようにペン先である先
端導体61はタブレット1に当接され、これによってス
プリング64による付勢に逆らって接点65と接点66
が離れ、スイッチ6bがオフとなる。従って、静電容量
結合によりスタイラスペン6から出力される座標検出用
信号としては、タブレット1との間の静電容量と図1に
示す抵抗7とによる微分回路を介して、ハイインピーダ
ンス状態でピーク検出部10に供給されることになる。
入力を行なう場合、図2(a)のようにペン先である先
端導体61はタブレット1に当接され、これによってス
プリング64による付勢に逆らって接点65と接点66
が離れ、スイッチ6bがオフとなる。従って、静電容量
結合によりスタイラスペン6から出力される座標検出用
信号としては、タブレット1との間の静電容量と図1に
示す抵抗7とによる微分回路を介して、ハイインピーダ
ンス状態でピーク検出部10に供給されることになる。
【0037】この状態を、図7に波形モデルとして示
す。仮にスタイラスペン6が当接している位置に相当す
るX電極又はY電極に図7(a)のような電圧が印加さ
れるとすると、ピーク検出部10に入力される座標検出
用信号は図7(b)のようになる。そして、この信号が
アンプ11より出力され、図7(c)に示す曲線の信号
に変換される。つまり、前記図6(b)の信号である。
す。仮にスタイラスペン6が当接している位置に相当す
るX電極又はY電極に図7(a)のような電圧が印加さ
れるとすると、ピーク検出部10に入力される座標検出
用信号は図7(b)のようになる。そして、この信号が
アンプ11より出力され、図7(c)に示す曲線の信号
に変換される。つまり、前記図6(b)の信号である。
【0038】ところが、スタイラスペン6をタブレット
1から離した場合(即ち座標入力を行なわないオフ状態
の場合)は、図2(b)のようにスプリング64の付勢
により先端導体61が最大突出状態となり、接点65,
66が接触してスイッチ6bがオンとなる。
1から離した場合(即ち座標入力を行なわないオフ状態
の場合)は、図2(b)のようにスプリング64の付勢
により先端導体61が最大突出状態となり、接点65,
66が接触してスイッチ6bがオンとなる。
【0039】すると、静電容量と抵抗7による微分回路
にさらに抵抗値の低い抵抗6cが並列に挿入されること
になり、これによりピーク検出部10に対する入力イン
ピーダンスは低くなる。従って、仮にスタイラスペン6
をわずかにタブレット1から離しただけの場合であって
も、誤った座標入力が行なわれることはない。
にさらに抵抗値の低い抵抗6cが並列に挿入されること
になり、これによりピーク検出部10に対する入力イン
ピーダンスは低くなる。従って、仮にスタイラスペン6
をわずかにタブレット1から離しただけの場合であって
も、誤った座標入力が行なわれることはない。
【0040】例えばこの状態を図7と同様に図8に示
す。スタイラスペン6がわずかにタブレット1から離れ
ているだけでは、X電極又はY電極と先端導体61の間
に、ある程度静電容量結合が生じてしまうため、そのス
タイラスペン6の位置に近いX電極又はY電極に電圧が
印加されることにより、スタイラスペン6からは座標検
出用信号が出力されてしまう。ところがこの場合抵抗6
cが挿入されていることにより、X電極又はY電極に対
して図8(a)の電圧が印加されても、ピーク検出部1
0に入力される座標検出用信号としては時定数が小さい
微分回路を経た図8(b)のような波形になる。従っ
て、アンプ11から出力される信号は図8(c)に示す
ようにきわめて低い電圧となり、図6(d)の波形を得
ることができない。
す。スタイラスペン6がわずかにタブレット1から離れ
ているだけでは、X電極又はY電極と先端導体61の間
に、ある程度静電容量結合が生じてしまうため、そのス
タイラスペン6の位置に近いX電極又はY電極に電圧が
印加されることにより、スタイラスペン6からは座標検
出用信号が出力されてしまう。ところがこの場合抵抗6
cが挿入されていることにより、X電極又はY電極に対
して図8(a)の電圧が印加されても、ピーク検出部1
0に入力される座標検出用信号としては時定数が小さい
微分回路を経た図8(b)のような波形になる。従っ
て、アンプ11から出力される信号は図8(c)に示す
ようにきわめて低い電圧となり、図6(d)の波形を得
ることができない。
【0041】もちろん、スタイラスペン6をタブレット
1が完全に離した状態で何らかの原因で外乱ノイズが混
入しても、これによるスタイラスペン6からの信号はピ
ーク検出部10に対して低インピーダンス状態で供給さ
れ、さらに、スレッショルド値Vthと比較された後にピ
ークタイミング検出回路13に供給されるため、誤って
座標入力有りと判別してしまうことはない。
1が完全に離した状態で何らかの原因で外乱ノイズが混
入しても、これによるスタイラスペン6からの信号はピ
ーク検出部10に対して低インピーダンス状態で供給さ
れ、さらに、スレッショルド値Vthと比較された後にピ
ークタイミング検出回路13に供給されるため、誤って
座標入力有りと判別してしまうことはない。
【0042】従って本実施例の座標入力装置としては、
外乱ノイズ等による誤入力検出は解消されるとともに、
タブレット1に近接させたままスタイラスペン6を移動
させたような場合も、誤った座標入力判別を行なうこと
もなくなる。そして、タブレット1に近接させたままス
タイラスペン6を移動させても問題なくなることから、
入力操作性は格段に向上することになる。
外乱ノイズ等による誤入力検出は解消されるとともに、
タブレット1に近接させたままスタイラスペン6を移動
させたような場合も、誤った座標入力判別を行なうこと
もなくなる。そして、タブレット1に近接させたままス
タイラスペン6を移動させても問題なくなることから、
入力操作性は格段に向上することになる。
【0043】なお、この実施例においてスイッチ6bが
オンとされた際に抵抗6cが挿入されるようにしたが、
抵抗6cを設けず、スイッチ6bのオンにより直接グラ
ンドにおとされるようにしてもよい。
オンとされた際に抵抗6cが挿入されるようにしたが、
抵抗6cを設けず、スイッチ6bのオンにより直接グラ
ンドにおとされるようにしてもよい。
【0044】また、スレッショルド発生部14によるス
レッショルド値Vthは可変としているが、これは上記図
7、図8で説明した、ノイズ等による誤入力と本来の座
標入力の正確な識別が行なわれるように微調整するもの
である。
レッショルド値Vthは可変としているが、これは上記図
7、図8で説明した、ノイズ等による誤入力と本来の座
標入力の正確な識別が行なわれるように微調整するもの
である。
【0045】さらに、先端導体61の付勢部材としては
スプリング以外にも、板バネなどの各種の付勢部材が使
用できる。また、スイッチ6bとして電気的接点を用い
たが、等価的に見て、図1のように抵抗6cの挿入(も
しくは直接接地)のスイッチングが行なわれる構成をと
ればよく、例えば先端導体61の移動を磁界で検出し、
ホール素子のような磁気−電気変換手段により、同様の
制御を行なうようにしてもよく、また或は光学的に先端
導体61の移動を検出し、フォトダイオード等の光−電
気変換手段により同様の制御を行なうようにしてもよ
い。
スプリング以外にも、板バネなどの各種の付勢部材が使
用できる。また、スイッチ6bとして電気的接点を用い
たが、等価的に見て、図1のように抵抗6cの挿入(も
しくは直接接地)のスイッチングが行なわれる構成をと
ればよく、例えば先端導体61の移動を磁界で検出し、
ホール素子のような磁気−電気変換手段により、同様の
制御を行なうようにしてもよく、また或は光学的に先端
導体61の移動を検出し、フォトダイオード等の光−電
気変換手段により同様の制御を行なうようにしてもよ
い。
【0046】またこの実施例では、タブレット1として
薄膜ELディスプレイタブレットを採用した例をあげた
が、もちろんこれに限られるものではない。例えばFE
D(フィールドエミッションディスプレイ)を用いたデ
ィスプレイ一体型タブレットを採用することもできる。
薄膜ELディスプレイタブレットを採用した例をあげた
が、もちろんこれに限られるものではない。例えばFE
D(フィールドエミッションディスプレイ)を用いたデ
ィスプレイ一体型タブレットを採用することもできる。
【0047】図9にFEDディスプレイ一体型タブレッ
トの構造を示す。この図において、C1 〜Cn はカソー
ド端子でありそれぞれY電極y1 〜ynに接続されてい
る。またG1 〜Gm はゲート端子でありそれぞれX電極
x1 〜xn に接続されている。各X電極x1 〜xn にお
いて各Y電極y1 〜yn と交差する地点にはコーン状の
エミッタEから電界放出される電子を放出するための穴
Hが形成されている。なお、この図はあくまで模式的に
示したもので、実際には集積技術により、エミッタEが
配される穴Hは、数μmピッチで数万から数10万個程
度配されている。これらは基板21上に配されている。
トの構造を示す。この図において、C1 〜Cn はカソー
ド端子でありそれぞれY電極y1 〜ynに接続されてい
る。またG1 〜Gm はゲート端子でありそれぞれX電極
x1 〜xn に接続されている。各X電極x1 〜xn にお
いて各Y電極y1 〜yn と交差する地点にはコーン状の
エミッタEから電界放出される電子を放出するための穴
Hが形成されている。なお、この図はあくまで模式的に
示したもので、実際には集積技術により、エミッタEが
配される穴Hは、数μmピッチで数万から数10万個程
度配されている。これらは基板21上に配されている。
【0048】一方、タブレット表面側となる基板23に
は、アノード端子Aと接続されたアノード電極24がス
トライプ状に配されており、各アノード電極24には蛍
光体25が設けられている。そして、カソード側Y電極
y1 〜yn の垂直走査及びゲート側X電極x1 〜xn へ
の表示データに基づく電圧印加により、電圧が印加され
たX,Y電極の交差部の画素において、エミッタEから
放出された電子が捕集され、その画素に対応するアノー
ド電極24上の蛍光体が励起されて、表示動作が行なわ
れる。
は、アノード端子Aと接続されたアノード電極24がス
トライプ状に配されており、各アノード電極24には蛍
光体25が設けられている。そして、カソード側Y電極
y1 〜yn の垂直走査及びゲート側X電極x1 〜xn へ
の表示データに基づく電圧印加により、電圧が印加され
たX,Y電極の交差部の画素において、エミッタEから
放出された電子が捕集され、その画素に対応するアノー
ド電極24上の蛍光体が励起されて、表示動作が行なわ
れる。
【0049】このようなFEDディスプレイ一体型タブ
レットにおいても、上記図1のように座標入力タブレッ
トとして静電容量結合方式でスタイラスペンにより座標
入力を行なうことができ、そして、上記した実施例と同
様にスタイラスペン6及びピーク検出部10を構成する
ことにより、誤った座標入力検出を行なうことが防止さ
れる。
レットにおいても、上記図1のように座標入力タブレッ
トとして静電容量結合方式でスタイラスペンにより座標
入力を行なうことができ、そして、上記した実施例と同
様にスタイラスペン6及びピーク検出部10を構成する
ことにより、誤った座標入力検出を行なうことが防止さ
れる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明の座標入力装
置は、検出用導体手段(スタイラスペン)の先端の検出
端部を突出方向に付勢された第1の位置と、この第1の
位置より後退した第2の位置の間で移動可能とし、タブ
レット手段に当接されて検出端部が押された状態をオン
状態としている。そして、タブレット手段から離れたオ
フ状態にあるときは、ピーク検出手段に対する入力イン
ピーダンスが低下されるように構成している。これによ
り、外乱ノイズ等により発生される誤った座標検出用信
号の検出入力レベルを低下させ、誤検出を防止すること
ができるという効果がある。
置は、検出用導体手段(スタイラスペン)の先端の検出
端部を突出方向に付勢された第1の位置と、この第1の
位置より後退した第2の位置の間で移動可能とし、タブ
レット手段に当接されて検出端部が押された状態をオン
状態としている。そして、タブレット手段から離れたオ
フ状態にあるときは、ピーク検出手段に対する入力イン
ピーダンスが低下されるように構成している。これによ
り、外乱ノイズ等により発生される誤った座標検出用信
号の検出入力レベルを低下させ、誤検出を防止すること
ができるという効果がある。
【0051】また、このように誤まった入力座標検出を
解消することで、例えば検出用導体手段をタブレット手
段に近接した状態で移動させたりしても問題はなく、入
力操作性は大きく向上されるという効果もある。
解消することで、例えば検出用導体手段をタブレット手
段に近接した状態で移動させたりしても問題はなく、入
力操作性は大きく向上されるという効果もある。
【図1】本発明の座標入力装置の一実施例の構成の説明
図である。
図である。
【図2】実施例のスタイラスペンの構造の説明図であ
る。
る。
【図3】実施例のスタイラスペンの説明図である。
【図4】実施例のタブレットにおける表示及び入力座標
検出のための走査タイミングの説明図である。
検出のための走査タイミングの説明図である。
【図5】静電容量分布の説明図である。
【図6】実施例のタブレット、スタイラスペン、ピーク
検出部による座標入力動作の説明図である。
検出部による座標入力動作の説明図である。
【図7】実施例のスタイラスペンにおけるスイッチがオ
フ状態にあるときの座標入力動作の説明図である。
フ状態にあるときの座標入力動作の説明図である。
【図8】実施例のスタイラスペンにおけるスイッチがオ
ン状態にあるときの誤った座標入力の防止動作の説明図
である。
ン状態にあるときの誤った座標入力の防止動作の説明図
である。
【図9】本発明のタブレットとして採用できるFEDデ
ィスプレイ一体型タブレットの説明図である。
ィスプレイ一体型タブレットの説明図である。
1 タブレット 2 X走査ドライバ 3 Y走査ドライバ 4 ドライバコントローラ 5 CPU 6 スタイラスペン 6a 検出端部 6b スイッチ 6c 抵抗 7 抵抗 10 ピーク検出部 11 アンプ 12 第1の比較回路 13 微分回路 14 第2の比較回路 15 論理積回路 61 先端導体 62 仕切板 63 収納空間 64 スプリング 65,66 接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長澤 総 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 X電極ドライブ手段より出力される走査
信号によって駆動されるX電極及びY電極ドライブ手段
より出力される走査信号によって駆動されるY電極がマ
トリクス状に配されたタブレットと、前記タブレットに
対して検出端部を当接させた際の静電容量結合により前
記走査信号を座標検出用信号として出力する検出用導体
手段と、該検出用導体手段から出力された座標検出用信
号のピーク検出を行なうピーク検出手段と、前記X電極
ドライブ手段及びY電極ドライブ手段によるドライブタ
イミングと前記ピーク検出手段によるピーク検出タイミ
ングに基づいて前記タブレット手段上で前記検出用導体
手段が当接された座標を検出する座標検出制御手段とを
備えてなる座標入力装置において、 前記検出用導体手段は、その検出端部が、突出方向に付
勢されている第1の位置と、この第1の位置から後退す
る第2の位置の間で移動可能とされ、この検出端部が前
記第1の位置にあるときは、この検出用導体手段からの
座標検出用信号の前記ピーク検出手段に対する入力イン
ピーダンスが低下されるように構成されていることを特
徴とする座標入力装置。 - 【請求項2】 前記ピーク検出手段は、前記検出用導体
手段から出力された座標検出用信号を所定のスレッショ
ルド値と比較し、この比較出力に基づいてピーク値を検
出するように構成されることを特徴とする請求項1に記
載の座標入力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23716793A JPH0764704A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 座標入力装置 |
| KR1019940020778A KR0134143B1 (ko) | 1993-08-31 | 1994-08-23 | 좌표입력장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23716793A JPH0764704A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 座標入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764704A true JPH0764704A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=17011377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23716793A Pending JPH0764704A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 座標入力装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764704A (ja) |
| KR (1) | KR0134143B1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5861874A (en) * | 1996-06-24 | 1999-01-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Coordinate input apparatus |
| KR100710768B1 (ko) * | 2005-03-23 | 2007-04-24 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 터치 패널 장치에서의 노이즈 제거를 위한 제어 방법 및장치 및 터치 패널 장치 |
| JP2009288968A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Smk Corp | ペン型入力装置 |
| US7719515B2 (en) | 2002-04-19 | 2010-05-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Input device and I/O-integrated display |
| EP2286319A4 (en) * | 2008-05-21 | 2011-09-21 | Hypercom Corp | PEN FOR PAYMENT TERMINAL FOR DETECTION OF CONTACT WITH TOUCH SCREEN |
| WO2012033620A3 (en) * | 2010-09-09 | 2012-05-18 | 3M Innovative Properties Company | Touch sensitive device with stylus support |
| WO2012033630A3 (en) * | 2010-09-09 | 2012-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Touch sensitive device with stylus support |
| WO2012033619A3 (en) * | 2010-09-09 | 2012-06-14 | 3M Innovative Properties Company | Touch sensitive device with stylus support |
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