JPS61237128A - 陰極線管表示装置の電磁接触感知入力装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は陰極線管表示装置、具体的には接触センサ入力
を使用する陰極線管表示装置に関する。

Ｂ、開示の概要 本発明に従う陰極線管（ＣＲＴ）表示装置はＣＲＴの表
面板の４つの縁に接して取付けられた導電柱板を有する
。これ等の板はＣＲＴによって発生した電磁気雑音を放
射を感知するために位置付けられる。板は差動回路に結
合されていて常時は板中に発生する雑音信号を打消す様
になっている。

しかしながらＣＲＴの表面板、もしくはその近くに指も
しくは他の物体を置いた時には雑音放射電磁場が撹乱さ
れる。板に発生した変化信号を回路で感知し、表面板に
置かれた物体の座標位置を示す出力信号を与える。導電
性板は表示キャビネットの前面の表縁（溝付きリム）中
に取付けられる事が好ましい。

Ｃ６従来技術 ＣＲＴ表示装置のスクリーンに、オペレータがその面上
に置く物体もしくは指を感知する装置を与えて、ＣＲＴ
表示装置にオペレータ入力を与える多くの装置が提案さ
れている。

との様な装置のうちで最も良く知られているのはおそら
くライト・ペンである。ライト・ペンはこれをＣＲＴ装
置の表面上に置く時に、ＣＲＴの掃引ビームがペンを通
過する時にビームによって発生する光を検出する感光装
置である。スクリーン上のペンの位置はＣＲＴのビーム
の掃引のタイミングを基準にして計算される。ライト・
ペンの主な欠点は扱いにくく、落下による損傷を防止す
るために頑丈に構成しなければならない浮遊リード・コ
ネクタを表示装置に接続しなければならない点にある。

ライト・ペンの欠点を克服するために、ＣＲＴの面に接
触する事による会話型ＣＲＴ入力を与える多くの提案が
なされた。１９８１年１０月１５日刊「電子設計」第２
９巻第２１号、第６１，６２及び６４頁の論文「計算機
と非ユーザを結ぶ接触感知ＣＲＴスクリーン」　　（“
Ｔｏｕｃｈ　５ｅｎｓｉｔｉｖｅＣＲＴ　５ｃｒｅｅｎ
ｓ　Ｊｏｉｎ　Ｃｏ＋＊ｐｕｔａｒｓ　ａｎｄ　Ｎｏｎ
ｕｓｅｒｓ”ｉｎ　　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　　Ｄｅｓ
ｉｇｎ、　　Ｖｏｌｕｍｅ　　２９．Ｎｏ、２１゜０ｃ
ｔｏｂｅｒ　１５．１９８１．　ｐｐ　６１．６２　ａ
ｎｄ　６４）はこの様な装置を要約している。この様な
装置は大まかに２つの群、即ち受動装置及び能動装置に
分類される。

受動装置はＣＲＴの面に固定した膜上に形成されている
抵抗、容量素子、もしくは面に直接固定した回路素子の
マトリックスより成る。抵抗装置の場合、抵抗膜に接触
すると、接触領域の通常の間隔の抵抗表面間の接触の分
圧効果によって接触位置が信号される。容量装置の場合
は、ＣＲＴの面上のパッド・パターンの一つにふれると
、人体の容量がそのパッドに加おり、接触パッドの位置
を信号する。米国特許第３４８２２４１号は容量性接触
パッドを感知するのに使用される一つの型の回路を開示
している。これ等の受動装置の一つの問題はＣＲＴスク
リーンの領域の輝度を不鮮明にし、減少する点にある。

この問題を避けるために、能動装置が開発された。上述
の「電子設計Ｊの論文に示されている様に、これ等の装
置はスクリーンの全面に音響もしくは光信号を与えてい
る。音響装置の場合はスクリーンに隣接して置かれた圧
電トランスジューサがスクリーンを横切る音響表面波を
発生する０表面波はスクリーンの面に接する物体で反射
し１反射信号がトランスジューサによって感知されて物
体の位置の表示を与えている。光装置の場合は光ビーム
を発生するＬＥＤ配列体をスクリーンの一辺におき、ビ
ームを対抗側に存在する光ダイオードによって感知して
いる。ＣＲＴの表面に接触すると、光ビームの中断が感
知され、接触位置の表示が与えられている。これ等の能
動装置は比較的高価で周囲の信号の干渉を受け、この様
な干渉を最小にするための手段を必要としている。

米国特許第４２８１３２３号は表示装置に発生する周辺
電気雑音を使用する接触感知装置を開示している。この
装置の場合には表示装置の表面全体に導電性条片が行及
び列をなして配列されている。表示装置の動作時には、
条片にたえず電気的雑音が発生する。オペレータが指を
行及び列条片の交点に置くと、条片上に雑音の振幅が変
化する。

この変化を感知して接触位置の表示を与えている。

この装置はスクリーンの面上に導線及びパッドを使用す
るので、上述の受動装置と同じ欠点を有する。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 本発明の目的はＣＲＴの面上の感知装置を使用しないで
、ＣＲＴに発生する電磁雑音を利用するＣＲＴの面上の
接触位置を感知する装置を与える事にある。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明に従い、ＣＲＴの表面板の両辺に沿って夫々位置
付けられた第１及び第２の細長い導体、表面板の上辺及
び下辺に接して夫々位置付けられた第３及び第４の細長
い導体より成るＣＲＴ表示装置の電磁接触感知入力装置
が与えられる１、上記導体は動作中のＣＲＴに発生する
電磁雑音をビックアップする様になっている。第１の回
路が上記第１及び第２の導体に結合され、第２の回路が
上記第３及び第４の導体に結合されている。上記回路は
導体上に誘導された電磁雑音信号に応答して上記表面板
上もしくはこれに接近して置かれ上記電磁雑音と干渉す
る物体のＣＲＴ表面上の位置を表わす出力信号を発生す
る。

Ｆ。実施例 第１図及び第２図は表示端末装置に使用されるＣＲＴ２
の表面板１の縁のまわりの導電性の接触感知板の配置を
示している。感知板３及び４は表面板の両側に沿って位
置付けられ、感知板５及び６は表面板１の上側及び下側
に位置付けられている。１対の導線７及び８は夫々板３
及び板４の下端に接続され、他の１対の導線９及び１０
が夫々板５及び６の右端に結合されている。各板は第２
図に示された様に、ＣＲＴの表面板に接する側の長さに
略等しい長さ及び表面板の前に延出す幅を有する。後の
第４図の詳細な透視図の説明から明らかな様に板はＣＲ
Ｔ２の表面板１をはめ込む、キャビネットの表縁（ベゼ
ル）に取付けられる事が好ましい、各板は表縁内に収納
出来る最大幅を有する。

４つの板はＣＲＴの表面板１の前面を越えて延出してい
る。この位置で４つの板はＣＲＴが表面板上に像を形成
する様に動作している時にＣＲＴによって発生される電
磁雑音をピックアップするアンテナの働きをする。具体
的に説明すると、ＣＲＴの陽極に接続されたＥＨＴ源に
よって形成される電磁場によって発生される電磁雑音が
感知される。この放射線の周波数はＥＨＴ源のリップル
周波数に等しい、ＥＨＴ源が表示装置中の垂直時間経路
発生器の帰線である場合には、ＮＴＳＧ標準を使用する
ラスク走査表示装置の場合、この周波数は１５Ｋ）（Ｚ
である。もし他のＲＦ　　ＥＨＴ発生器が使用される時
には、この発生器の周波数は板によってピックアップさ
れる他の雑音を含んでいる。後に説明される様に、板で
ピックアップされた他の雑音は板に結合した感知回路に
よってフィルタされるので装置の動作に影響を与えない
。

接触感知入力装置の目的は勿論、ＣＲＴ表面板の表示領
域に位置付けられた指もしくは他の導電性物体の位置を
決定する事である。この様な物体が存在しない場合には
対の各板（板３及び４並びに板５及び６）によって感知
される雑音は略等しい。指もしくは他の物体がスクリー
ンに接触している場合には、これが電磁雑音場を撹乱し
て、従って板上の誘導電圧が変化する。これ等の変化を
感知して、４つの板に関連する物体の位置を示す信号を
発生するのに使用する。

第３回は板中に誘導された信号を受取るために結合され
た感知回路を示す。この図で、板３及び４に結合した導
線７及び８はバッファ増幅器（Ａ）３０及び３１を介し
て帯域フィルタ（ＢＰＦ）３４及び３５に接続される。

これ等の帯域フィルタはＣＲＴ２のＥＨＴ源のリップル
周波数に中心を置く狭い帯域を有し、板３及び４でピッ
クアップした他の雑音をフィルタして除外する。帯域フ
ィルタ３４及び３５の出力は差動増幅器（Ｄ）３８の夫
々の入力に印加される。差動増幅器３８は両板３及び４
が同じ出力信号を発生している時、即ち物体がＣＲＴの
表面板１に接触していない時は０出力を与える様になっ
ている。板３及び４上の信号の固有の変動は勿論バッフ
ァ増幅器３０及び３１の一方の利得もしくは差動増幅器
３８の平衡を調節する事によって修正出来る。ここで物
体をＣＲＴの表面板上に置くと、板３、及び４中には異
なる振幅の信号が誘導され、線７及び８上に現われる。

これ等の信号は増幅及び３波の後に、差動増幅器３８か
ら異なる出力を発生する。差動増幅器３８の出力は板３
及び４間の物体の相対位置に従って変化する。同じ様に
、差動増幅器（Ｄ）３９はＯ出力もしくは異なった変動
する出力を発生する。差動増幅器３９はその入力として
、板５に誘導され、線９を介しバッファ増幅器（Ｄ）３
２によって増幅され、帯域フィルタ３６によってフィル
タされた信号及び板６に誘導され、線１０を介しバッフ
ァ増幅器（Ａ）３０によって増幅され、帯域フィルタ３
７によってフィルタされた信号を受取る。増幅器３２及
び３３並びに板３及び４の感知回路の対応する素子と同
一である。

差動増幅器３８及び３９の出力はＣＲＴ２の表面板１に
接触する物体のＸ及びＹ座標位置を夫々表わす振幅を有
する帯域周波数のＡＣ信号である。

これ等の出力は制御信号（ｒＭ示されず）に応答して、
差動増幅器の出力の間をスイッチするアナログ・マルチ
プレクサ（ＭＵＸ）４０に印加される。

マルチプレクサの出力はピークＡＣ−ＤＣ変換器（ＡＣ
／ＤＣ）４１に送られる。変換器４１の出力はアナログ
・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）４２によってディジタル
信号に変換される。この様にして物体のＸ及びＹ座標の
ディジタル表示が交互に発生される。これ等の表示は表
示装置に結合されているマイクロプロセッサに印加され
て会話型の位置フィードバックを与える。

第４図はＣＲＴの表面を受入れるキャビネットの機縁に
導電性板が取付けられた感知板装置の実際の構造の透視
図である。詳細に説明すると、機縁５０はＣＲＴの前面
が向合っている前部５１を含む０表縁５０には４つの導
電性板３及至６が一体にモールドされている。詳細には
板３及至６はＣＲＴの表面板の側面がはめ込まれた絶縁
支持体５２中にモールドされる。各板３及至６は夫々感
知回路に接続するためのコネクタ・タブ５３及至５６を
含んでいる。これ等の接続は図示の様に先ず各タブから
のシールド線（５７及至６ｏ）、及び各シールド線の端
からはシールドより線によって形成される０周囲の干渉
信号の影響を最小にするために、シールド線５７乃至６
０の各々の長さは出来るだけ短かい方がよい、その後の
シールドより線の長さ及び経路は自由である。

機縁の深さはコネクタ・タブだけを残して板を完全にそ
の中にモールド出来る如きものである事は明らかである
。長方形の支持体中にはめ込まれた板組立体を機縁中の
長方形の溝にはめ込む事が出来る。他の組立体では板は
機縁中の４つの個別の溝中にはめ込まれる。

Ｇ９発明の効果 本発明に従えば、ＣＲＴの面上の感知装置を使用する代
わりに、ＣＲＴに発生する電磁雑音を利用したＣＲＴの
面上の接触位置を感知する装置が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は感知導体が各辺に沿って位置付けられてＣＲＴ
の正面図である。第２図は第１図のＣＲＴの側面図であ
る。第３図は第１図の感知導体に結合する感知回路のブ
ロック図である。第４図は第１図及び第２図に示された
装置の実際の実施例の詳細な透視図である。 １・・・・ＣＲＴの表面板、２・・・・ＣＲＴ、３．４
．５．６・・・・接触感知板、７．８．９，１０・・・
・導線、３０．３１．３２．３３・・・・バッファ増幅
器、３４．３５，３６．３７・・・・帯域フィルタ、３
８．３９・・・・差動増幅器、４０・・・・アナログ・
マルチプレクサ、４１・・・・ＡＣ／ＤＣ変換器、４２
・・・・Ａ／Ｄ変換器、５ｏ・・・・機縁。 ３．４，５．６−Ｘｉ知板 ７Ｊ、’？、１０．．．導線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）動作中の陰極線管から発生する電磁雑音をピック
   アップするため、陰極線管の表面板の両側に沿って夫々
   位置付けられた第１及び第２の細長い導体並びに上記表
   面板の上側及び下側に沿って夫々位置付けられた第３及
   び第４の細長い導体と、 （ｂ）上記第１及び第２の導体に結合した第１の回路並
   びに上記第３及び第４の導体に結合した第２の回路とよ
   り成り、 （ｃ）上記第１の回路及び第２の回路は夫々に結合して
   いる導体中に誘導された電磁雑音の差に応答して上記表
   面板の表面に接触するか接近した物体の座標位置を表わ
   す出力信号を与え、上記電磁雑音のパターンを差動的に
   変化出来る事を特徴とする陰極線管表示装置の電磁接触
   感知入力装置。