JP2002297302A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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Abstract
安定して検出できる位置検出装置を提供すること。 【解決手段】 ピークコイルの2つ前のループコイルを
選択し、電波を送信しない状態での信号レベルと、ピー
クコイルを選択し、電波を送信しない状態での信号レベ
ルとを検出し(s4)、これらの一方でも所定値を越え
ている場合は前記動作を繰り返し(s5)、共に所定値
以下の時は部分スキャン動作によって座標値を求める
(s6〜s9)ことにより、表示装置等からの外来ノイ
ズの影響を受ける可能性がある時の部分スキャン動作を
実行しない。
Description
指示器との間でやりとりされる磁界または電界または電
磁界に基づいて位置指示器の指示位置を求める位置検出
装置に関するものである。
開昭63−70326号公報に開示されたものがある。
位置指示器との間で電波をやりとりすることにより、そ
の位置指示器による指示位置の座標値を求めるようにし
ている。これによれば、位置検出部を構成する複数のセ
ンス部、具体的には位置検出方向に並設された複数のル
ープコイルを順次選択して電波を放射するとともに、位
置指示器に設けられた共振回路から再放射される電波を
受信し、その受信信号強度の分布より指示位置の座標値
(座標位置)を求めるようにしていた。
ザと呼ばれ、そのままコンピュータの入力装置としてC
RT等よりなる表示装置とともに使用され、あるいは液
晶等よりなる平面形の表示装置と一体化された入出力装
置として使用されるため、これらの表示装置からのノイ
ズも合わせて検出してしまい、これが原因で座標値を安
定して検出できないという問題があった。
め、従来の位置検出装置の多くは、位置指示器からの信
号を受信する回路にバンドパスフィルターを設ける等し
て、目的とする周波数成分のみを検出するようにしてい
た(第1の従来例)。
去方法として、特開平7−311647号公報におい
て、位置指示器からの信号を受信する期間とノイズのみ
を検出する期間とをそれぞれ設けて、受信された位置指
示器からの信号レベル値よりノイズレベル値を引くこと
によってノイズの影響を取り除くように構成したものが
提案されている(第2の従来例)。
位置指示器からの受信信号を強くすることによってノイ
ズの影響を少なくするようになしたものもあった(第3
の従来例)。
や液晶もしくはそれらの制御回路によっては、位置検出
装置の使用周波数に近い周波数のノイズ成分を放射する
場合がある。この場合、バンドパスフィルター等ではノ
イズを取り除くことができなかった(第1の従来例での
問題点)。
一般にパルス状の波形を持っており、その信号レベルは
リアルタイムに変化している。この場合、前述したよう
に信号受信期間とノイズ検出期間とを時分割で処理した
ものでは十分な効果が得られなかった(第2の従来例で
の問題点)。
限界がある他、コストが高くなる等の問題があった(第
3の従来例での問題点)。
ノイズの周波数成分に関係なく、表示装置等から発生す
るノイズによる影響を受け難く、座標値を安定して検出
できる位置検出装置を提供することを目的とする。
ようなパルス状のノイズやリアルタイムに変化するノイ
ズに対しても影響が少なく、座標値を安定して検出でき
る位置検出装置を提供することを目的とする。
した座標値を検出できる位置検出装置を提供することを
目的とする。
た座標値を検出できる位置検出装置を提供することを目
的とする。
成するため、位置検出部の複数のセンス部の1つを一定
時間選択し、その間、位置指示器との間でやりとりされ
る磁界または電界または電磁界に応じて発生する信号レ
ベルを上記複数のセンス部の全部または一部について求
め、これらより位置指示器の指示位置を検出する位置検
出動作を繰り返す位置検出装置において、上記位置検出
動作に先立って、上記選択時間の間、位置指示器との間
で磁界または電界または電磁界をやりとりしない場合に
発生するノイズレベルを検出するノイズレベル検出動作
を行う手段と、上記検出されたノイズレベルが所定値以
下であった時のみ上記位置検出動作を行う手段とを設け
たことを特徴とする。
界または電界または電磁界をやりとりしない場合に位置
検出部のセンス部に発生する信号レベル、即ち外来ノイ
ズのレベルを検出し、これが所定値を越えている場合は
表示装置等からのノイズが混入していると判断して位置
検出動作に移行せず、ノイズレベルの検出動作を繰り返
す。また、ノイズレベルが所定値以下であれば、外来ノ
イズの混入はないと判断して位置検出動作に移行し、座
標値を検出する。このように処理することにより、検出
される座標値は外来ノイズの影響を受けなくなる。
め、位置検出部の複数のセンス部の1つを一定時間選択
し、その間、位置指示器との間でやりとりされる磁界ま
たは電界または電磁界に応じて発生する信号レベルを上
記複数のセンス部の全部または一部について求め、これ
らより位置指示器の指示位置を検出する位置検出動作を
繰り返す位置検出装置において、上記位置検出動作に先
立って、上記選択時間の間、位置指示器との間で磁界ま
たは電界または電磁界をやりとりしない場合に発生する
ノイズレベルを検出するノイズレベル検出動作を行う手
段と、上記検出されたノイズレベルが所定値以下であっ
た時のみ後続の位置検出動作で検出される指示位置のデ
ータを有効とする手段とを設けたことを特徴とする。
界または電界または電磁界をやりとりしない場合に位置
検出部のセンス部に発生する信号レベル、即ち外来ノイ
ズのレベルを検出し、引き続き位置検出動作に移行して
座標値を検出するが、前記ノイズレベルが所定値を越え
ていた場合は表示装置等からのノイズが混入していると
判断して後続の位置検出動作で得られた座標値を無効と
して廃棄する。このように処理することにより、得られ
る座標値は外来ノイズの影響を受けなくなる。
置の第1の実施の形態のハードウェア構成を示すもので
ある。
数のセンス部、ここでは40本のループコイルがX軸方
向及びY軸方向にそれぞれ、ループコイルX1〜X40
及びループコイルY1〜Y40として配置されてなって
いる。これらのループコイルは各ループコイルを選択す
る選択回路2に接続されている。
しないプリント基板上にエッチング処理等によって作成
されており、この位置検出部1は図示しない表示装置、
例えば周知の平面形状の液晶表示装置の表示部と、前記
各ループコイルによる座標検出エリアと表示エリアとが
ちょうど同一領域となるように重ねて配置されているも
のとする。
れ、該送受切替回路3の受信側(R)はアンプ4に接続
され、該アンプ4は検波回路5に接続されている。ま
た、検波回路5はローパスフィルタ6に接続され、該ロ
ーパスフィルタ6はサンプルホールド回路7に接続され
ている。また、サンプルホールド回路7はA/D変換回
路8に接続され、A/D変換回路8はCPU(中央処理
装置)9に接続されている。
発生する発振器、11はこの交流信号を電流に変換する
電流ドライバであり、その出力は送受切替回路3の送信
側(T)に接続され、位置検出部1中の選択された1本
のループコイルから周波数f0の交流磁界が放射され
る。
2、送受切替回路3、サンプルホールド回路7及びA/
D変換回路8にそれぞれ送出する。
にはコイル13、筆圧センサ14及び筆圧検出回路15
が設けられている。コイル13は図示しないコンデンサ
と接続されて周波数f0の共振回路をなしている。筆圧
検出回路15はICを含む電子回路によって構成され、
筆圧センサ14からのアナログ信号を時分割のデジタル
信号に変換して、このデジタル信号をコイル13を通し
て位置検出部1に返信している。この位置指示器の動作
については、例えば特開平5−313439号公報にお
いて開示されているので、ここでは省略する。
検出装置の場合と殆ど同じである。本実施の形態が従来
例と違う点は以下に説明するように、CPU9によるソ
フトウェア処理によって、外来ノイズ、特に表示装置か
らのノイズのレベルを検出し、所定値以下の場合のみ位
置検出動作を行うようになした点である。
の第1の実施の形態のソフトウェア構成、即ちCPU9
による処理の流れを示すものである。
から画像を表示するために内部に配置された液晶駆動回
路に高速度のパルスが発生し、これが電磁界ノイズを発
生する。このノイズは表示部上の走査に応じて一定のパ
ターンでその発信源が移動する。本実施の形態ではその
ことを利用して液晶表示装置からのノイズを回避して座
標を検出する。
の位置に置かれたかをおおよそ検出するための全面スキ
ャン動作が行われる。
軸方向の各40本のループコイルの全てを順次切り替え
ながら電波を送受し(s1)、所定の閾値以上の信号レ
ベルが受信されるかどうかを検出し(s2)、更に信号
レベルが最も大きいループコイル(ピークコイル)を抽
出する(s3)。
も大きいピークコイル、つまり位置指示器12に最も近
いループコイルを抽出する、言い換えれば位置指示器1
2がおよそどの位置に置かれているのかを検出するため
のものであるから、液晶表示装置側からのノイズによる
影響は問題とならない。そのため、従来の装置と同様に
行う。
指示器12のおおよその位置が分かった後のノイズレベ
ル検出動作及び部分スキャン動作について説明する。
同様に、主走査方向(水平方向)には高速で走査し、副
走査方向(垂直方向)には上から下方向へ60〜80H
z程度の低い周期(数10kHz程度の低い周波数)で
走査している。このため、横方向に並設されたループコ
イル(X軸コイル)にはノイズは殆ど混入せず、主とし
て縦方向に並設されたループコイル(Y軸コイル)にノ
イズが混入する。従って、本実施の形態ではY軸方向の
座標値を検出する場合にのみに本発明の処理を適用す
る。なお、Y軸方向のループコイルは一番上側をY1と
して説明する。
検出動作及び部分スキャン動作の様子を示すものであ
り、ここではノイズレベル検出期間及び部分スキャンに
よる座標検出期間における送信コイル(電波を送信する
コイル)並びに受信コイル(電波を受信するコイル)の
番号と、それらに対応する受信信号レベルとを示してい
る。また、ここでは位置指示器12がループコイルY1
5及びX7の交点付近に置かれた、即ちY軸方向のピー
クコイルがY15、X軸方向のピークコイルがX7であ
るものとして、その詳細な動作を説明する。
め、選択回路2にピークコイルの2つ前のループコイ
ル、即ちY13を選択させ、送受切替回路3には受信側
を選択させる。この時、CPU9はA/D変換回路8か
ら出力される信号レベルを読み取り、これを記憶する。
次に、CPU9は同じくノイズレベル検出のため、選択
回路2にピークコイルY15を選択させ、送受切替回路
3には受信側を選択させる。この時、CPU9はA/D
変換回路8から出力される信号レベルを読み取り、これ
を記憶する(s4)。
ルY13及びY15による信号レベルは、位置指示器1
2に対して電波の送信を行わない場合の検出レベルであ
るから、これらは各ループコイルで検出されたノイズレ
ベルに相当する。これら2つのレベルのうち一方でもそ
のレベルが所定値を越えた(s5)場合、液晶表示装置
がループコイルY13もしくはY15付近を走査してお
り、位置指示器12が置かれている位置を中心とするY
軸方向の座標値検出のための複数本、ここでは5本のル
ープコイルより得られる信号レベルにノイズが混入する
と判断する。
3及びY15を選択して受信信号レベルを検出するとい
う前述した動作を繰り返す(s4,s5)。この動作は
本発明の特徴の一つである。
場合を示しているが、もし1回目の検出において両方の
ループコイルからの受信信号レベルが共に所定値以下で
あれは、ノイズ検出動作は1回のみで良い。図3では5
回目の受信で初めてループコイルY13及びY15から
の信号レベルが共に所定値以下となっているので、部分
スキャン動作に移行する。
と同様に行う。即ち、Y軸方向及びX軸方向のそれぞれ
について、位置指示器12に最も近いループコイル(ピ
ークコイル)を中心として複数本、ここでは5本のルー
プコイルを順次選択して受信される信号レベルを求め
(s6)、前述した所定の閾値以上の信号レベルが受信
されたかどうかを検出し(s7)、更に信号レベルが最
も大きいループコイル(ピークコイル)を再抽出する
(s8)とともに、これら5本のループコイルからの信
号レベル分布より周知の方法で位置指示器12の指示位
置のY軸方向及びX軸方向の座標値を計算する(s
9)。
最も近いループコイル、即ちY軸方向についてはY1
5、X軸方向についてはX7を選択し、受信時にはY軸
方向についてはY13からY17、X軸方向については
X5からX9までのループコイルを順次スキャンするよ
うに動作させている。
スキャンを一番上側のループコイルY13より開始して
いる理由は、前述したように液晶表示装置の走査方向が
上から下方向となっているため、ループコイルのスキャ
ンもこれと同一方向とした方がノイズ混入の頻度が少な
くなり、好ましいためである。
7の全てのループコイルについて行わない理由は、表示
装置から発生されるノイズは隣接する数本のコイルに同
時に検出されるため、全てのループコイルを選択しなく
ても、液晶表示装置からのノイズ源が位置指示器12の
指示位置付近を通過しているかどうかについて知ること
ができるためである。
のループコイルY17についてノイズ検出を行っていな
い理由を説明する。本実施の形態ではコイルY13とY
15によるノイズ検出を行った後にY13〜Y17のル
ープコイルを順次選択するようにしている。このため、
Y17付近のループコイルを選択する時刻はノイズ検出
を行ってからしばらく経過した時刻となる。従ってルー
プコイルY15からのノイズレベルが十分低ければ、ル
ープコイルY17による受信の際にノイズが混入する確
率は低いためである。
後、位置指示器のペン先に加えられた筆圧値を検出する
ための動作を行うが、この動作については前述した特開
平5−313439号等において明らかであるので、省
略する。
では、液晶表示装置を用いた例を示したが、プラズマデ
ィスプレイや有機ELディスプレイ等、その他の方式の
表示装置を用いた場合も同様に適用することができる。
また、本実施の形態では位置検出部にループコイルを設
けて位置指示器との電磁誘導作用を利用する方法を用い
たが、他の方法によるものを用いても良い。また、本実
施の形態ではループコイルをプリント基板上に形成して
いるが、これを表示装置内部に組み込むようにしても良
い。
ープコイルと座標検出用のループコイルとを共通に用い
たが、これらを分離しても良い。また、本実施の形態で
はノイズ検出のためのループコイルを座標検出時のスキ
ャン開始コイルと位置指示器に最も近いコイルとの2本
としているが、選択するコイルやその本数等は同時に用
いる表示装置等のノイズの発生パターンに応じて変更し
ても良い。また、本実施の形態ではX軸方向のループコ
イルによるノイズ検出は行っていないが、Y軸方向と同
様に、これを行っても良い。
ドウェア構成は、図1に示した第1の実施の形態の場合
と同じである。本実施の形態が第1の実施の形態と違う
点は以下に説明するように、CPU9によるソフトウェ
ア処理によって、外来ノイズ、特に表示装置からのノイ
ズのレベルを検出し、引き続き位置検出を行って座標値
を求めるが、ノイズレベルが所定値以下の場合のみ、求
めた座標値を有効と扱うようになした点である。
の第2の実施の形態のソフトウェア構成、即ちCPU9
による処理の流れを示すものである。
の位置に置かれたかをおおよそ検出するための全面スキ
ャン動作を第1の実施の形態の場合と同様に行う(s1
1,s12,s13)。
ノイズレベル検出動作及び部分スキャン動作に移行す
る。
検出動作及び部分スキャン動作の様子を示すものであ
り、ここではノイズレベル検出期間及び部分スキャンに
よる座標検出期間における送信コイル並びに受信コイル
の番号と、それらに対応する受信信号レベルとを示して
いる。また、ここでは位置指示器12がループコイルY
22及びX14の交点付近に置かれた、即ちY軸方向の
ピークコイルがY22、X軸方向のピークコイルがX1
4であるものとして、その詳細な動作を説明する。
め、選択回路2にピークコイルの2つ前のループコイ
ル、即ちY20を選択させ、送受切替回路3には受信側
を選択させる。この時、CPU9はA/D変換回路8か
ら出力される信号レベルを読み取り、これを記憶する。
次に、CPU9は同じくノイズレベル検出のため、選択
回路2にピークコイルY22を選択させ、送受切替回路
3には受信側を選択させる。この時、CPU9はA/D
変換回路8から出力される信号レベルを読み取り、これ
を記憶する(s14)。
て行う。この部分スキャン動作は第1の実施の形態の場
合と同様に行われ、位置指示器12の指示位置のY軸方
向及びX軸方向の座標値が求められる(s15,s1
6,s17,s18)。
びこれに続く部分スキャン動作とを繰り返し行い、ノイ
ズレベル及び座標値を継続して検出してゆく。CPU9
は検出された座標値を複数回(例えば4回)に亘って平
均化してから座標データとしてホストコンピュータ(図
示せず)に出力する。この平均化は出力される座標値の
ジッターを減らすための処理である。
2本のY軸コイルからのノイズレベルが一方でも所定値
を超えた場合(s19)にはその直後に検出された座標
値を無効として廃棄する(s20)。例えば、平均化す
べき4回の座標値のうち1回が無効であれば、残りの3
回の座標値を平均化するように処理する(s21)。
装置からのノイズによる影響を受けた座標値を取り除く
ことができる。この動作は本発明の特徴の一つである。
スキャンを一番上側のループコイルY20より開始して
いる理由、ノイズ検出をループコイルY20〜Y24の
全てのコイルについて行わない理由、Y軸方向の座標検
出のための最も下のループコイルY24についてノイズ
検出を行っていない理由は、いずれも第1の実施の形態
の場合と同じである。
圧値を検出するための動作についても第1の実施の形態
の場合と同様、特開平5−313439号等において明
らかであるので、省略する。
では、液晶表示装置を用いた例を示したが、プラズマデ
ィスプレイや有機ELディスプレイ等、その他の方式の
表示装置を用いた場合も同様に適用することができる。
また、本実施の形態では位置検出部にループコイルを設
けて位置指示器との電磁誘導作用を利用する方法を用い
たが、他の方法によるものを用いても良い。また、本実
施の形態ではループコイルをプリント基板上に形成して
いるが、これを表示装置内部に組み込むようにしても良
い。
ープコイルと座標検出用のループコイルとを共通に用い
たが、これらを分離しても良い。また、本実施の形態で
はノイズ検出のためのループコイルを座標検出時のスキ
ャン開始コイルと位置指示器に最も近いコイルとの2本
としているが、選択するコイルやその本数等は同時に用
いる表示装置等のノイズの発生パターンに応じて変更し
ても良い。また、本実施の形態ではX軸側のループコイ
ルによるノイズ検出は行っていないが、Y軸方向と同様
に、これを行っても良い。
行っているが、これを行わず、無効データを出力しない
ようにしても良い。
位置検出動作に先立って、位置指示器との間で磁界また
は電界または電磁界をやりとりしない場合に発生するノ
イズレベルを検出し、ノイズレベルが所定値以下であっ
た時のみ位置検出動作を行う、もしくは位置検出動作で
検出される指示位置のデータを有効とすることにより、
表示装置等から放射されるノイズの影響を受けない指示
位置の座標値を検出することができる。
す構成図
す処理の流れ図
作及び部分スキャン動作を示す図
す処理の流れ図
作及び部分スキャン動作を示す図
4:アンプ、5:検波回路、6:ローパスフィルタ、
7:サンプルホールド回路、8:A/D変換回路、9:
CPU、10:発振器、11:電流ドライバ、12:位
置指示器、13:コイル、14:筆圧センサ、15:筆
圧検出回路。
Claims (5)
- 【請求項1】 位置検出部の複数のセンス部の1つを一
定時間選択し、その間、位置指示器との間でやりとりさ
れる磁界または電界または電磁界に応じて発生する信号
レベルを上記複数のセンス部の全部または一部について
求め、これらより位置指示器の指示位置を検出する位置
検出動作を繰り返す位置検出装置において、 上記位置検出動作に先立って、上記選択時間の間、位置
指示器との間で磁界または電界または電磁界をやりとり
しない場合に発生するノイズレベルを検出するノイズレ
ベル検出動作を行う手段と、 上記検出されたノイズレベルが所定値以下であった時の
み上記位置検出動作を行う手段とを設けたことを特徴と
する位置検出装置。 - 【請求項2】 ノイズレベルが所定値を越えた時はノイ
ズレベル検出動作を繰り返すことを特徴とする請求項1
記載の位置検出装置。 - 【請求項3】 位置検出部の複数のセンス部の1つを一
定時間選択し、その間、位置指示器との間でやりとりさ
れる磁界または電界または電磁界に応じて発生する信号
レベルを上記複数のセンス部の全部または一部について
求め、これらより位置指示器の指示位置を検出する位置
検出動作を繰り返す位置検出装置において、 上記位置検出動作に先立って、上記選択時間の間、位置
指示器との間で磁界または電界または電磁界をやりとり
しない場合に発生するノイズレベルを検出するノイズレ
ベル検出動作を行う手段と、 上記検出されたノイズレベルが所定値以下であった時の
み後続の位置検出動作で検出される指示位置のデータを
有効とする手段とを設けたことを特徴とする位置検出装
置。 - 【請求項4】 ノイズレベル検出動作はその時点の位置
指示器の指示位置を中心とする少なくとも1つのセンス
部について行うことを特徴とする請求項1乃至3いずれ
か記載の位置検出装置。 - 【請求項5】 位置検出部が表示装置の表示部と一体的
に重ねて配置されていることを特徴とする請求項1乃至
4いずれか記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001096301A JP4564680B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001096301A JP4564680B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002297302A true JP2002297302A (ja) | 2002-10-11 |
JP4564680B2 JP4564680B2 (ja) | 2010-10-20 |
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ID=18950228
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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